[发明专利]用于驱动虚拟传感器的方法、虚拟传感器以及机床

权利要求书

1.一种用于驱动虚拟传感器(2)的方法，所述虚拟传感器(2)用于确定机床(6)的刀架(4)、例如机床(6)的主轴的状态，所述机床包括至少一个刀架(4)和至少一个可固定或被固定在所述刀架(4)处的刀具(8)，通过该刀具可由机器程序的运行来加工工件(10)，且该机床具有至少一个控制单元(12)，所述控制单元(12)包括至少一个传感器件(16)，所述方法带有如下步骤：

a.检测所述工件(10)、所述刀具(8)、所述刀架(4)和/或至少一个驱动轴(14)的至少一个尤其取决于时间的物体数据、例如材料和/或几何形状；

b.检测所述工件(10)、所述刀具(8)、所述刀架(4)和/或至少一个驱动轴(14)的至少一个取决于时间的空间数据、例如相对于所述机床(6)的惯性坐标原点的位置和/或定向；

c.检测所述刀架(4)的至少一个取决于时间的运行数据、例如进给速度、转数或转动速度；和/或检测所述刀架(4)和/或所述至少一个驱动轴(14)的至少一个尤其构成力矩的电流强度；

d.通过所述控制单元(12)的至少一个传感器件(16)检测所述机器程序的一个或多个步骤的取决于时间的真实的总能量消耗；以及通过所述机器程序的虚拟模拟由所述控制单元(12)基于经检测的物体数据、空间数据和运行数据计算所述一个步骤或多个步骤的取决于时间的虚拟的总能量消耗；以及

e.至少由取决于时间的真实的总能量消耗和取决于时间的虚拟的总能量消耗的差通过所述控制单元(12)确定或计算作用在所述刀架(4)处的径向力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，取决于时间的虚拟的总能量消耗至少包括由所述机器程序的运行的一个或多个步骤的、尤其不带有工件加工的、所述工件支架空转的计算出的取决于时间的虚拟的能量消耗，和由所述机器程序的运行的一个或多个步骤的工件加工的取决于时间的虚拟的能量消耗构成的总和。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述空转的取决于时间的虚拟的能量消耗在所述机器程序的运行的一个或多个步骤的情形中可由在空转中、尤其不带有工件加工的所述至少一个驱动轴(14)的所需要的机械能量或由至少一个对于机械能而言的机器效率确定；且/或所述空转的取决于时间的虚拟的能量消耗在所述机器程序的运行的一个或多个步骤的情形中可由与在空转中的至少一个驱动轴(14)的机械能量对应的虚拟的热导出确定。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述工件加工的取决于时间的虚拟的能量消耗包括在所述机器程序的运行的一个或多个步骤的情形中所述工件(10)的取决于时间的虚拟的材料去除乘以所述工件的被去除的单位体积的对此必要的虚拟的能量消耗。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，虚拟的材料去除和所述工件(10)的被去除的单位体积的对此必要的虚拟的能量消耗可存储在所述控制单元(12)的存储器件中、是可匹配的且为了计算虚拟的总能量消耗是可调用的。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述工件加工的取决于时间的虚拟的能量消耗额外地包括与所述工件(10)的材料变量或材料常数的相乘。

7.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，作用在所述刀架(4)处的径向力至少由取决于时间的真实的总能量消耗与取决于时间的虚拟的总能量消耗的差通过所述控制单元(12)的计算额外地包括通过机器特定的校准因子或校准函数的校准。

8.根据前述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，至少所述物体数据、空间数据和运行数据通过所述控制单元(12)的传感器件(16)的检测包括在所述控制单元(12)中、尤其在所述控制单元(12)的存储器件中的手动存储和/或由所述机器程序的自动存储。