[发明专利]用于确定夹紧力的方法

说明书

本发明涉及一种用于确定机床(1)的夹紧装置(2)的夹紧力的方法，该夹紧装置(2)由力操作、并能旋转地驱动，该方法包括以下步骤：以操作力F夹紧物体(5)，在机床(1)的控制单元(6)中，基于模型，计算可根据操作力F和机床(1)的运行参数预期的夹紧力F_calc，以测量间隔I的时间间隔，周期式测量在夹紧装置(2)中作用到物体(5)上的夹紧力F_real，以无线的方式将测量值F_real传输给机床(1)的控制单元(6)，并且比较测量值F_real与计算得出的夹紧力F_calc，以及在该比较结果表示偏差达到阈值时，调整测量间隔。

技术领域

本发明涉及一种用于确定夹紧装置的夹紧力的方法，该夹紧装置通过机床的力操作、并能旋转地驱动，该方法包括以下步骤：

·以操作力F夹紧物体，

·在机床的控制单元中，基于模型计算夹紧力F_calc，该夹紧力F_calc可根据操作力F和机床的运行参数来预期，

·以测量间隔I的时间间隔，周期式测量在夹紧装置中作用到物体上的夹紧力F_real，

·以无线的方式将测量值F_real传输给机床的控制单元，并且比较测量值F_real与计算得出的夹紧力F_calc，以及

·在该比较结果表示偏差达到阈值时，调整测量间隔。

背景技术

为了可靠地运行配备有夹紧装置的机床，需要确定在夹紧装置中夹紧工件或工具的夹紧力。该认知导致机械规定2006/42/EG的制定，该规定用于对运行要求功能安全性的特定安全水平，其中必须部分地冗余地提供一些关于安全性的信号。

在此期望的是直接地测量夹紧装置的夹紧力，其中，夹紧装置在机床中的使用意味着，夹紧装置通常由具有夹爪的卡盘构成，其中在夹爪上测量的夹紧力需要从旋转的系统传递到机床上。对此提供无线的数据传输是理想的，但这意味着，必须在旋转的系统中提供能量以用于检测测量值和无线地传输测量值。

在DE 10 2011 081 122 B4中描述了一种夹紧装置，该夹紧装置具有，包括至少一个夹紧元件的卡盘体、和测量机构，该测量机构用于检测通过夹紧元件施加到在工件夹紧机构中夹紧的工件上的夹紧力，其中，测量机构设置在虎口钳上，虎口钳也具有评估单元。还有用于将期望的夹紧力施加到夹紧在工件夹紧机构中的工件上的操作机构。在评估单元中，将指定的期望的理论夹紧力与通过测量机构检测到的夹紧力进行比较。

发明内容

本发明的目的是，在确保所需安全水平的情况下降低可驱动成旋转的夹紧装置中所需的能量需求量。

该目的通过开头所述的方法实现，该方法的特征在于，以两种方式确定给定的夹紧力，即，通过基于模型，计算能根据操作力和机床的运行参数预期的夹紧力，和直接测量夹紧力，来确定给定的夹紧力。在本文中，夹紧力的直接测量不是连续地进行的，而是以测量间隔的时间间隔，周期性地进行的。而在本文中，测量间隔的持续时间不是预设为恒定的，而是可增大的，以便在检测测量值时节省能量，由此获得算出的可预期的夹紧力与实际测量的夹紧力的良好一致性。另一方面，为了确保所需的安全水平，也可在基于模型计算得出的夹紧力的值过大、并且各个运行参数不能充分确定且需要校正时，缩短测量间隔。这种运行参数从力传输链以及产生的操作力中得出，该操作力经由机械传动转变成夹紧力。机械传动性能首先与夹紧机构的角度或杠杆比例相关。其他的运行参数是夹紧装置的转速以及从中得出的离心力，和传动机构的功能面的摩擦系数，该摩擦系数受到摩擦效果(如磨损或润滑状态)的影响。

以通过该方法提供的方式，不仅能够通过基于模型对可预期的夹紧力的计算，确保不仅仅满足机械规定的功能安全性要求的无线数据传输，并且还能够根据可预期的夹紧力的有效性调整测量间隔，以优化能量消耗。