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Patent Searching and Data


Title:
SYSTEM FOR DETECTING DEFORMATIONS ON PROCESSING MACHINES, SYSTEMS OR COMPONENTS THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/120761
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for detecting deformations on processing machines, particularly forming machines, systems or components thereof, having at least one measuring arrangement (7), consisting of a fixing and retaining element and at least one sensor (4, 6), which is designed to detect pressure, forces or strain. The at least one sensor (4, 6) is secured to the fixing and retaining element. The fixing and retaining element is designed such that it can be frictionally secured in a cavity, which is accessible from the outside, of the processing machine, system or component in such a manner that said element does not protrude beyond the top edge of the particular cavity. The measurement data detected by the at least sensor (4, 6) are transferred to an electronic evaluation unit. The electronic evaluation unit is designed to introduce compensations of deformations that have occurred during processing and have been detected by the at least one sensor (4, 6).

Inventors:
KURTH ROBIN (DE)
TEHEL ROBERT (DE)
WAGNER NICO (DE)
PÄSSLER THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/085148
Publication Date:
June 18, 2020
Filing Date:
December 13, 2019
Export Citation:
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Assignee:
FRAUNHOFER GES FORSCHUNG (DE)
International Classes:
G01B21/32; B23Q17/00
Foreign References:
DE3407620A11985-09-12
US4526044A1985-07-02
DE4425702A11996-01-25
CH702229B12011-05-31
DE2643759A11978-03-30
Attorney, Agent or Firm:
PFENNING, MEINIG & PARTNER MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. System zur Erfassung von Verformungen an Bearbeitungsmaschinen, insbesondere Umformmaschinen, Anlagen oder Komponenten davon, bei dem mindestens eine Messanordnung (7), bestehend aus einem Fi xier- und Halteelement und mindestens einem Sensor (4, 6), der zur Er fassung von Drücken, Kräften oder Dehnungen ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Sensor (4, 6) an dem Fixier- und Halteelement be festigt ist und das Fixier- und Halteelement so ausgebildet ist, dass es in einem von außen zugänglichen Hohlraum, der Bearbeitungsmaschine, Anlage oder Komponente kraftschlüssig und so befestigbar ist, dass es nicht über die Oberkante des jeweiligen Hohlraums herausragt und die mit dem mindestens einen Sensor (4, 6) erfassten Messdaten an eine elektronische Auswerteeinheit übertragbar sind und die elektronische Auswerteauswerteeinheit zur Einleitung von Kom pensationen, die infolge von Verformungen, die während der Bearbei tung aufgetreten und mit dem mindestens einen Sensor (4, 6) erfasst worden sind, ausgebildet ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindes tens eine Fixier- und Halteelement lösbar befestigbar ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixier- und Halteelement mit mindestens zwei Keilelementen, die ein Keilsystem (2) bilden, gebildet ist, und die Keilelemente relativ zuei nander entlang ihrer abgeschrägten und aufeinander zu weisend an geordneten Oberflächen relativ zueinander bewegbar sind, um eine Druckkraftwirkung auf mindestens zwei gegenüberliegend angeordne- te Innenwände des jeweiligen Hohlraums zur Ausbildung der kraft schlüssigen Verbindung auszuüben.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Relativbewegung der Keilelemente des Keilsystems (2) mittels einer Schraube (3) erreichbar ist, die sich an einem der Keil elemente abstützt und das andere Keilelement translatorisch bewegt.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass sich ein Keilelement des Keilsystems (2) an einem Druckstück (5) abstützt, das sich an einer Hinterschneidung im jeweili gen Hohlraum abstützt und in dem ein Innengewinde ausgebildet ist, in das ein Außengewinde der Schraube (3) drehbar eingreift.

6. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixier- und Halteelement mit einem in eine Nut (9) einsetzbarem und sich an Hinterschneidungen in der jeweiligen Nut (9) mittels einer Schraube (3), die sich an einer Fläche innerhalb der Nut abstützt, ab stützenden Druckstück (5) gebildet ist, mit dem eine kraftschlüssige Verbindung innerhalb der Nut zwischen Oberflächen des Druckstücks (5) und Oberflächen der Hinterschneidungen herstellbar ist.

7. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixier- und Halteelement mit mindestens einem Exzenter gebildet ist, der um eine Rotationsachse zur Herstellung einer kraftschlüssigen Verbindung drehbar ist.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Druckstück (5) eine in eine Achsrichtung lang ge streckte, insbesondere eine rechteckige oder ovale Außenkontur auf weist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Hohlraum als eine Nut (9), insbesondere eine T-Nut, Schwalbenschwanznut, Bohrung eine Bohrung oder eine Durchführung ausgebildet ist. 10. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass mehrere Messanordnungen (7) lokal definiert für eine ortsaufgelöste Erfassung von Verformungen an der jeweiligen Bearbei tungsmaschine, Anlage oder Komponente befestigbar und mit der elektronischen Auswerteeinheit verbunden sind.

11. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die elektronische Auswerteeinheit zur Auswertung und Kompensation von mit an mehreren an verschiedenen Positionen an geordneten Messanordnungen (7) erfassten Verformungen in Form ei nes Verformungsfeldes ausgebildet ist.

Description:
System zur Erfassung von Verformungen an Bearbeitungsmaschinen. Anlagen oder Komponenten davon

Die Erfindung betrifft ein System zur Erfassung von Verformungen an

Bearbeitungsmaschinen, Anlagen oder Komponenten davon. Komponenten können dabei Teile oder Bestandteile einer Bearbeitungsmaschine oder Anlage sein, die für sich gesehen Einfluss auf den jeweiligen

Bearbeitungsprozess haben, wenn dort Verformungen auftreten. Nachfolgend soll stellvertretend der Begriff Bearbeitungsmaschine genutzt werden.

Die Erfindung kann überall da angewendet werden, wo auf Basis von

Verformungen von Schnittstellengeometrien die mechanischen Belastungen der Schnittstellengeometrien (bspw. Prozesslasten insbesondere in

Umformmaschinen) identifiziert werden sollen.

Zur Messung von Kräften, Verformungen und Verlagerungen an Bearbei tungsmaschinen, insbesondere an Umformmaschinen werden aktuell in der Regel temporär individuelle Sensoren integriert eingesetzt. Somit können Re lativverformungen, mechanische Spannungen und Reaktionskräfte gemessen werden. Dabei ist stets ein Anpass-/lntegrationsaufwand zu betreiben. Diese Sensoren werden aktuell mit weiteren Messdaten korreliert dazu genutzt, um bspw. aus einem Bearbeitungsprozess resultierende Verformungen an Ma schinen, Anlagen oder deren Komponenten (bspw. Durchbiegungen von Werkzeug- oder Werkstückspannflächen) mit dem Ziel zu detektieren, ent sprechende Kompensationen (aktiv oder passiv) vor oder während einer Be arbeitung vorzunehmen. Dabei sollen die Eigenschaften der Maschine identifi ziert, der Zustand des betrachteten Objektes oder der jeweilige Prozess über wacht werden. Die Datenauswertung, -Verarbeitung und -Speicherung erfolgt dabei zentral mittels einer Auswerteeinheit (Messverstärker, PC, ...).

Zur Erkennung von auftretenden Verformungen ist es bisher üblich, geeignete Sensoren entweder an einer Oberfläche zu befestigen, was nachteilig dazu führt, dass Sensoren leicht beschädigt oder abgelöst werden können. Dies führt zu deren Totalausfall.

Andererseits werden Sensoren in Bearbeitungsmaschinen integriert, so dass sie von außen nicht zugänglich sind. Dabei ist es nachteilig, dass ein Austausch nicht oder nur sehr aufwändig möglich ist. Dies trifft natürlich auch bei Repa raturarbeiten zu.

In beiden Fällen kann eine einmal gewählte Position an einer Bearbeitungs maschine nicht mehr verändert und so nicht auf veränderte Bedingungen rea giert werden, wie sie beispielsweise immer dann auftreten, wenn mehrere unterschiedliche Bearbeitungsprozesse an einer Bearbeitungsmaschine oder eine Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke mit der Bearbeitungsmaschi ne durchgeführt werden sollen.

Es ist ebenfalls bekannt, Verformungen mit separat also in einem Abstand zur jeweiligen Bearbeitungsmaschine angeordneter Sensortechnik zu detektieren. Dabei ist es nachteilig, dass die jeweiligen Positionen, an denen eine Messung durchgeführt werden soll, frei zugänglich sind, was insbesondere bei opti schen oder anderen berührungslos detektierender Sensortechnik während der Durchführung einer Bearbeitung problematisch sein kann, da Teile der Bearbeitungsmaschine, ein Werkzeug oder eine Montageeinrichtung den De tektionsprozess stören können.

Die aktuell genutzten Möglichkeiten zur Detektion der prozessbedingten Verlagerungen und Verformungen an Maschinen, Anlagen oder deren Komponenten weisen ein hohes Maß an Fehleranfälligkeit und notwendigem Aufwand auf. Hinzukommend beeinträchtigen diese bestehenden Systeme die Nutzungsvielfalt der entsprechenden Schnittstellen deutlich. Sie sind nicht flexibel an äußere und sich ggf. verändernde Umstände anpassbar.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Möglichkeiten für eine flexible und sichere Erfassung von Verformungen anzugeben, die bevorzugt gleich während der Bearbeitung berücksichtigt und kompensiert werden können.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem System, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiter bildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeich- neten Merkmalen realisiert werden.

Das System ist mit mindestens einer Messanordnung und einer elektronischen Auswerteeinheit gebildet.

Die mindestens eine Messanordnung besteht aus einem Fixier- und Halteele ment und mindestens einem Sensor, der zur Erfassung von Drücken, Kräften oder Dehnungen ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Sensor an dem Fixier- und Halteelement befestigt ist.

So kann man zur Bestimmung von Verformungen beispielsweise Dehnungs messstreifen, oder Quarz-Messelemente einsetzen.

Sensoren kann man stoffschlüssig, beispielsweise durch Kleben oder Schwei ßen, formschlüssig, kraftschlüssig oder durch eine Kombination mindestens zwei dieser Verbindungsarten an einem Fixier- und Halteelement befestigen.

Das Fixier- und Halteelement ist so ausgebildet, dass es in einem von außen zugänglichen Hohlraum, der Bearbeitungsmaschine, Anlage oder Komponente kraftschlüssig und so befestigbar ist, dass es nicht über die Oberkante des jeweiligen Hohlraums herausragt.

Die mit dem mindestens einen Sensor erfassten Messdaten sind an eine elekt ronische Auswerteeinheit übertragbar. Die elektronische Auswerteauswerte- einheit ist zur Einleitung von Kompensationen, die infolge von Verformungen, die während der Bearbeitung aufgetreten und mit dem mindestens einen Sensor erfasst worden sind, ausgebildet. Dazu kann sie die erfassten Mess werte in Kenngrößen umwandeln, die Verformungen entsprechen bzw. cha rakterisieren, die während der Bearbeitung und mit mindestens einem Sensor erfasst worden sind.

Die elektronische Auswerteauswerteeinheit kann zusätzlich auch zur Auswer tung und Kompensation von mit an mehreren an verschiedenen Positionen angeordneten Messanordnungen erfassten Verformungen in Form eines Ver formungsfeldes ausgebildet sein.

Ein Fixier- und Halteelement ist vorteilhaft lösbar befestigbar. Dadurch be steht die Möglichkeit die Position entsprechend sich ändernder Erfordernisse anzupassen, was insbesondere dann der Fall sein kann, wenn ein anderer Be arbeitungsprozess durchgeführt oder andere Werkstücke bearbeitet werden sollen.

Ein geeigneter Hohlraum kann beispielsweise an einem Stößel- oder einer Tischspannfläche einer Umformmaschine angeordnet sein. Er sollte eine defi nierte Mindestgröße aufweisen, so dass der jeweilige mindestens eine Sensor mit seiner Fixier- und Halteeinrichtung darin integriert und ausreichend stabil und sicher fixiert werden kann, so dass Reaktionskräfte oder Deformationen der jeweiligen Grenzflächen zueinander mit dem Ziel detektiert werden kön nen, entsprechende Kompensationen (aktiv oder passiv) durchführen zu kön nen und dabei die Eigenschaften der Maschine zu identifizieren, den Zustand des betrachteten Objektes oder den jeweiligen Prozess zu überwachen.

Ein Hohlraum kann beispielsweise eine Nut, insbesondere eine T-Nut, Schwal benschwanznut, eine Bohrung oder eine Durchführung sein. Ein Fixier- und Halteelement kann mit mindestens zwei Keilelementen, die ein Keilsystem bilden, gebildet sein. Die Keilelemente können relativ zueinander entlang ihrer abgeschrägten und aufeinander zu weisend angeordneten Ober flächen relativ zueinander bewegbar sein, um eine Druckkraftwirkung auf mindestens zwei gegenüberliegend angeordnete Innenwände des jeweiligen Hohlraums zur Ausbildung der kraftschlüssigen Verbindung auszuüben. Die abgeschrägten Flächen können dabei der Kontur der jeweiligen Innenwand des Hohlraums angepasst geformt sein. Sie können beispielweise bei einer Nut eben und planar und bei einer Bohrung zumindest bereichsweise konvex ausgebildet sein, um eine möglichst große Haftreibung zu erreichen. Ein Fi xier- und Halteelement kann auch mit mindestens einem Exzenter ausgebildet sein, der durch eine Drehung um eine Rotationsachse innerhalb eines Hohl raums eine kraftschlüssige Verbindung hersteilen kann. Die Rotationsachse kann dazu parallel zu Innenwänden eines Hohlraums ausgerichtet sein, an denen sich Oberflächen eines Exzenters bei einer Drehung anlegen und so Haftreibung erreicht werden kann. Ein Exzenter kann aber auch eine

Hinterschneidung nach einer entsprechenden Drehung hintergreifen.

Die Relativbewegung der Keilelemente des Keilsystems kann mittels Schlag kraftwirkung, bevorzugt aber mittels einer Schraube erreicht werden. Die Schraube kann sich dabei an einem der Keilelemente abstützen und das ande re Keilelement translatorisch bewegen.

Ein Keilelement des Keilsystems kann sich aber auch an einem Druckstück abstützen, das sich an einer Hinterschneidung im jeweiligen Hohlraum ab stützt und in dem ein Innengewinde ausgebildet ist, in das ein Außengewinde der Schraube drehbar eingreift. Mittels des Druckstücks kann die Wirksamkeit der kraftschlüssigen Verbindung erhöht werden, da weitere Oberflächen für eine nutzbare Haftreibung zur Verfügung stehen.

Ein Fixier- und Halteelement kann aber auch nur mit einem in eine Nut er setzbarem und sich an Hinterschneidungen in der jeweiligen Nut mittels einer Schraube, die sich an einer Fläche innerhalb der Nut abstützt, abstützenden Druckstück gebildet sein. Eine kraftschlüssige Verbindung kann dabei inner halb der Nut zwischen Oberflächen des Druckstücks und Oberflächen der Hinterschneidungen hergestellt werden, wenn die Schraube so gedreht wird, dass das Druckstück gegen Oberflächen der jeweiligen Hinterschneidungen gedrückt wird. Die Nut ist dabei bevorzugt eine T-Nut.

Mit einer Relativbewegung, die mittels einer Schraube erreicht wird, kann man eine definierte und dosierte Relativbewegung und dadurch auch eine definierte Druckkraftwirkung für den Erhalt der kraftschlüssigen Verbindung erreichen.

Das jeweilige Druckstück kann eine in eine Achsrichtung größere Ausdehnung, als in eine senkrecht dazu ausgerichtete Achsrichtung aufweisen und so bei spielsweise eine rechteckige oder ovale Außenkontur aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass man es auch in eine offene T-Nut von der offenen Seite des Ste ges einführen kann, wenn es in eine geeignete Richtung gedreht worden ist. Nach dem Einführen kann es innerhalb der T-Nut gedreht werden, so dass sich das Druckstück am hinterschnittenen Bereich abstützen kann. Soll die Position der Messanordnung verändert oder sie soll entfernt werden, kann man nach dem Lösen des Kraftschlusses an der Innenwand des Hohlraums das Druck stück wieder so drehen, das man es einfach nach oben aus der T-Nut heraus nehmen kann. So kann die Beweg- und Austauschbarkeit von Messanordnun gen vereinfacht werden. Mehrere Messanordnungen, die in einer Nut ange ordnet sind, können so einzeln bewegt, eingesetzt oder entfernt werden, oh ne dass andere Messanordnungen in dieser Nut bewegt oder entfernt werden müssen.

Ein oder mehrere Sensoren können an einem Keilelement und/oder einem Druckstück angeordnet, bevorzugt daran befestigt sein.

Bevorzugt sollten mehrere Messanordnungen lokal definiert für eine ortsauf gelöste Erfassung von Verformungen an der jeweiligen Bearbeitungsmaschi ne, Anlage oder Komponente befestigbar und mit der elektronischen Auswer teeinheit verbunden sein. Dadurch kann die Kompensation von aufgetretenen Verformungen noch genauer erfolgen, da auch sich gegenseitig beeinflussen de Verformungen berücksichtigt werden können.

Die Messdatenerfassung, -Verarbeitung und -Speicherung kann dabei dezent ral direkt an der Position, an der das jeweilige Fixier- und Halteelement kraft - schlüssig einer Messanordnung befestigt worden ist, erfolgen. Die Messan ordnung kann dabei durch eine einfache kraftschlüssige Verbindung an der jeweiligen Messposition fixiert werden und so ausgeführt sein, dass es den eigentlichen Bearbeitungsablauf des jeweiligen Bearbeitungsprozesses, wie z.B. die Kontaktflächen von Stößel- oder Tischfläche an einer Umformmaschi ne nicht beeinträchtigt. Durch eine Korrelation mehrerer Messpositionen, an denen Messanordnungen mit dem/den zugehörigen Sensor(en) angeordnet sind, können direkt weitere Kennwerte identifiziert werden, was auch eine kontinuierliche Inline-Überwachung der Messgrößen möglich macht. Dazu sollten Sensoren an den Messpositionen miteinander vernetzt sein, so dass mit dem so erhaltenen Netzwerk mehrere gleichzeitig und ortsaufgelöst er fasste Messwerte für eine Kompensation genutzt werden können. Damit ist die Messanordnung nicht auf einen temporären Einsatz limitiert.

Bei der Erfindung können insbesondere die Spannflächen, maßgeblich zwischen Werkzeug und Maschine (etwa Tisch und Stößel von

Umformmaschinen) oder zwischen Werkstück und Maschine (etwa

Spannflächen an spanenden Werkzeugmaschinen) sowie alle anderen

Komponenten oder Schnittstellen zwischen Maschinen und

Maschinenkomponenten adressiert werden, die mit einer entsprechenden Schnittstellengeometrie (bspw. T-Nuten, T-Nutsegmente oder Bohrungen) versehen sind.

Die mit dem/den Sensor(en) erfassten Messdaten können entweder bereits vor Ort oder nach einer Datenübertragung einer elektronischen

Auswerteeinheit zugeführt werden, die auch einen integrierten Datenspeicher oder einen anschließbaren Datenspeicher aufweisen kann. Die mit dem/den Sensor(en) erfassten Messdaten können bei der Auswertung in Kennwerte umwandelt werden. Die Datenübertragung kann sowohl mittels Draht- oder Funkübertragung erfolgen.

Mit der Erfindung ist es möglich, Verformungen bzw. Dehnungen der

Schnittstellengeometrie zu detektieren, die bspw. aus Durchbiegungen oder Torsion einer oder mehrerer Maschinenkomponente(n) infolge einer

Prozesslast resultieren. Mit dem Einsatz mehrerer an der Maschinenkomponente lokal definiert fixierter Messsanordnungen in definierten Positionen ist es möglich,

Verformungsfelder zu detektieren, wodurch mittels erweiterter Auswertung die Verformungen an den einzelnen zur Erfassung genutzten Positionen berücksichtigt werden und auf die momentane Belastung der

Maschinenkomponente oder auch mehrerer Maschinenkomponenten bzw. auch der ganzen Bearbeitungsmaschine geschlossen werden kann. Durch das ausgewertete Verformungsverhalten können auch Eigenschaften der Maschine, des Prozesses, des Werkzeuges, der Anlage oder einzelner Komponenten identifiziert und für eine Kompensation durch eine Regelung geeigneter Betriebsparameter der jeweiligen Bearbeitungsmaschine erreicht werden.

Hervorzuheben ist es, dass keine Beeinträchtigung der Bearbeitungsmaschine bzw. der Nutzbarkeit der Bearbeitungsmaschine oder Anlage auftritt und somit auch während des realen Prozesses Messdaten erfasst werden können, wodurch sich Rückschlüsse auf Eigenschaften des entsprechenden

Produktionsprozesses ziehen lassen.

Durch die einfache Integration der Messstellen an den jeweiligen Schnitt stellengeometrien ist es möglich, mit wenig Aufwand eine Vielzahl an Mess positionen zu integrieren und zu berücksichtigen (Vorteil: einfache Integrati on). Durch die Ausführungsform der Messsysteme können diese auch bei der vorgesehenen Nutzung der Schnittstellen mit den dort entsprechend ange ordneten Messanordnungen (bspw. montiertem Umformwerkzeug bei Appli kation in einer Umformmaschine) in der Schnittstellengeometrie an der jewei ligen Messposition verbleiben (Vorteil: Messungen mit maschineninhärentem System ohne zusätzlichen Rüstaufwand) und mittels der beschriebenen Aus wertungsmethode kann die Realbelastung auf Basis resultierender Dehnun gen bzw. Verformungen detektiert bzw. bestimmt werden (Vorteil: Messung von Realbelastungen).

Das System ist auch für Referenzmessungen nutzbar, deren Ergebnisse bei einem Verbleib der Messanordnungen bei Realbelastungen mit den Messer gebnissen bei Realbelastungen vergleichend ausgewertet werden können, ohne die Messanordnungen mit den jeweiligen Sensoren an den jeweiligen Messpositionen selbst neu kalibrieren zu müssen (Vorteil: vergleichende Mes sungen möglich).

Durch ein in dem System integriertes System zur Datenverarbeitung mit der elektronischen Auswerteeinheit kann ein zusätzlicher Aufwand zur Datener fassung zur Datenaufnahme und Verarbeitung entfallen. Vielmehr ist eine direkte Visualisierung möglich (Vorteil: reduzierter Aufwand bei der Daten verarbeitung). Mittels Vernetzung der Messanordnungen untereinander ist weiterführend eine individuelle Korrelation der Daten möglich. Hierdurch können Verformungsfelder ermittelt werden, was bisher nur mit enormem Installations- und Auswerteaufwand möglich ist. Dieses Verfahren zur Auswer tung der Messwerte führt weiter zu einer Steigerung der Transparenz von Prozessen und Kraftreaktionen auch durch die nun mögliche kontinuierliche Datenerfassung bei unterschiedlichen Realprozessen und Analysevorgängen.

Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.

Dabei zeigen:

Figur la ein Beispiel einer bei einem erfindungsgemäßen System einsetzbaren Messanordnung;

Figur lb ein weiteres Beispiel einer bei einem erfindungsgemäßen System einsetzbaren Messanordnung und

Figur 2 eine mögliche Anordnung mehrerer Messanordnungen in

Nuten an einer Bearbeitungsmaschine.

Die Anordnung von Sensoren 4 und 6 an einer Fixier- und Halteeinheit, ist schematisch für ein Beispiel der Erfindung in Figur la am Beispiel der

Installation in einer T-Nut 9 dargestellt. Das Fixier- und Halteelement ist dabei kraftschlüssig in der T-Nut 9 befestigt, wobei weder die Fixier- und

Halteeinheit noch der mindestens eine daran befestigte Sensor 4 über die Oberkante der T-Nut 9 herausragt, so dass keine Beeinträchtigung des jeweiligen Bearbeitungsprozesses erfolgen kann. Durch die wirkenden Haftreibkräfte zwischen den sich unmittelbar berührenden Flächen von Fixier- und Halteelement sowie der Innenwand der T-Nut 9 kann ein sicherer Halt innerhalb der T-Nut 9 erreicht und die Befestigung mittels der so erreichbaren Vorspannung gesichert werden. Die kraftschlüssige Befestigung kann, wie in Figur la gezeigt, passiv mittels eines Keilsystems 2, das mit zwei in die T-Nut 9 eingesetzten Keilelementen und einer Schraube 3 gebildet ist, erreicht werden. Beim Drehen der Schraube 3 gleiten zwei abgeschrägte Flächen der zwei Keilelemente des Keilsystems 2 aneinander entlang. Je nach

Drehrichtung der Schraube 3 und der daraus resultierenden

Bewegungsrichtung der Keilelemente wirken Druckkräfte zwischen der Innenwand der T-Nut und den dieser Innenwand zugewandten Oberflächen eines der beiden Keilelemente des Keilsystems 2, wenn sich das innere Keilelement in dem auch eine Bohrung für die Schraube 3 ausgebildet ist, in die T-Nut 9 durch entsprechende Drehung hinein bewegt. Bei diesem Beispiel ist ein Gewinde in einem Druckstück 5 ausgebildet, das sich im sich

aufweitenden Bereich der T-Nut 9 abstützt. Das Druckstück 5 ist dazu so dimensioniert, dass es in mindestens eine Richtung eine größere Ausdehnung als der Steg der T-Nut 9 aufweist, in dem die keilförmigen Elemente angeordnet sind, wenn die Messanornung fixiert worden ist. Das Druckstück 5 kann also einen rechteckigen oder ovalen Querschnitt aufweisen, so dass es auch von oben in die T-Nut 9 einsetzbar ist. Nach einer Drehung um bevorzugt bis zu ca. 90 ° kann es ein Widerlager für das Keilsystem 2 mit der Schraube 3 bilden.

Auf eine solche Gestaltung und Dimensionierung eines Druckstücks 5 kann man verzichten, wenn man das Fixier- und Halteelement mit dem Druckstück 5 zumindest von einer Seite in eine T-Nut 9 einführen kann.

Die kraftschlüssige Verbindung ist dabei zwischen den sich unmittelbar berührenden Oberflächen eines der Keilelemente und der Innenwand der T- Nut 9 sowie den Flächenbereichen des Druckstücks 5 und der

Hinterschneidung innerhalb der T-Nut 9 erreichbar.

Die Sensoren 4 und 6 sollten so angeordnet sein, dass sie nicht in einem Bereich angeordnet sind, in dem eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt worden ist. Sensoren 4 und/oder 6 kann man am Druckstück 5 oder an einem

keilförmigen Element des Keilsystems 2 anordnen, bevorzugt daran befestigen. Mit den Sensoren 4, 6 kann man insbesondere Kräfte, Drücke und/oder Dehnungen erfassen.

Möchte man die Position verändern oder einen Austausch einer

Messanordnung vornehmen, kann man die Schraube S in die

entgegengesetzte Richtung drehen. Dadurch wird die Kraftwirkung des Keilsystems 2 gegen die Innenwand des Steges der T-Nut 9 und die

Kraftwirkung des Druckstücks 5 gegen die Oberfläche der Hinterschneidung soweit reduziert, bis die Haftreibung ebenfalls soweit reduziert ist, dass man die Messanordnung 7 innerhalb der T-Nut 9 bewegen oder sie sogar herausnehmen kann.

Figur lb zeigt ein Beispiel, bei dem auf ein Keilsystem 2 verzichtet werden kann. Bei diesem Beispiel wird ein Druckstück 5 mittels einer Schraube 3 gegen die Oberfläche von Hinterschneidungen innerhalb einer T-Nut 9 gedrückt, wenn die Schraube 3 so gedreht wird, dass sich eine Stirnfläche der Schraube 3 am Boden der T-Nut 9 abstützt. Der Boden bildet so ein

Widerlager. Die kraftschlüssige Verbindung kann teilweise analog zum Beispiel gemäß Figur la zwischen den sich berührenden Oberflächen des Druckstücks 5 und der Hinterschneidungen innerhalb der T-Nut 9 erreicht werden.

Die mit dem/den Sensor(en) 4 und/oder 6 erfassten Messdaten können entweder bereits vor Ort oder nach einer Datenübertragung einer

elektronischen Auswerteeinheit (nicht gezeigt) zugeführt werden, die auch einen integrierten Datenspeicher oder einen anschließbaren Datenspeicher aufweisen kann. Die mit dem/den Sensor(en) 4 und/oder 6 erfassten

Messdaten können bei der Auswertung in Kennwerte umwandelt werden. Die Datenübertragung kann sowohl mittels Draht- oder Funkübertragung erfolgen.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, Verformungen bzw. Dehnungen der Schnittstellengeometrie zu detektieren, die bspw. aus Durchbiegungen oder einer Torsion einer oder mehrerer Maschinenkomponente(n) infolge einer Prozesslast resultieren. In Figur 2 ist eine mögliche Anordnung einzelner Messanordnungen 7 an einer Schnittstellengeometrie einer Maschinenkomponente 8 dargestellt. Dabei ist eine Mehrzahl von T-Nuten 9 an der Maschinenkomponente 8 vorhanden.

Mit dem Einsatz mehrerer an der Maschinenkomponente 8 lokal definiert fixierter Messanordnungen 7 in definierten Positionen ist es möglich,

Verformungsfelder zu detektieren, wodurch mittels erweiterter Auswertung die Verformungen an den einzelnen zur Erfassung genutzten Positionen berücksichtigt werden und auf die momentane Belastung der

Maschinenkomponente 8 oder auch mehrerer Maschinenkomponenten bzw. auch der ganzen Bearbeitungsmaschine geschlossen werden kann. Durch das ausgewertete Verformungsverhalten können auch Eigenschaften der

Maschine, des Prozesses, des Werkzeuges, der Anlage oder einzelner

Komponenten identifiziert und für eine Kompensation durch eine Regelung geeigneter Betriebsparameter der jeweiligen Bearbeitungsmaschine erreicht werden.