用于機床的備用控制的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于機床的備用控制、以及一種進行相應構造的機床控制或機床。
【背景技術】
[0002]已知給機床裝備調節機床能量消耗的備用控制。就已知的備用模式而言，為了節能的目的，在機床非工作期間并且經常在某個時間后將機床的各種部件(驅動、控制、冷卻、液壓傳動等)共同地置于休眠模式中。
[0003]專利說明書EP 2149828B1描述了一種用于降低能量消耗的機器的多級斷開機構。因此，機器具有狀態:“關閉”、“休眠模式”(僅給上位控制提供電力)、“備用”(將電壓施加給用于驅動裝置、燈等的控件，例如24伏)、“準備生產”(所有的生產相關部件，諸如驅動器和輔助單元，接收功率，例如380伏)、“生產”(驅動器汲取加工操作所需的能量，并且輔助單元連續地運行)。如果根據專利說明書EP 2149828B1的機器或系統不正在被使用，它首先轉變為“準備生產”，然后在可決定的時間段之后轉變為“備用”，最后在另一個可確定的時間段之后自動地轉變成“休眠模式”，最后它將自己完全地關閉。根據前述的專利說明書，機器的能量消耗可以減小大約30%。在這種情況下，所公開的裝置也包括在相應的啟動事件(例如用戶的輸入)中將機器從節能模式轉變回操作模式的可能性。在這種情況下，應用相應的啟動規則。然而本說明書的教示集中于機器部件的自動停機從而實現低能量消耗，但并不考慮機器的重新啟動及其對機器的影響。
[0004]盡管以前的備用控制發揮良好的作用，但它們只允許將機床置于最大備用模式。一方面這是非常節能的，但另一方面它增加了新起動開始時的預熱時間或者降低機床的加工精度。其原因在于:機器部件的加熱或熱膨脹對機床的加工精度具有大的影響。尤其是由于現代機床的目前高精度和生產率的要求(例如銑床、CNC加工中心)，因而快速地達到最佳操作溫度(其中達到所要求的高加工精度)是非常重要的。目前的機床的備用控制并不考慮這個事實。
【發明內容】
[0005]因此，本發明的目的是提供一種增強的機床的備用(standby，包括但不限于待機和/或非工作狀態的)控制，該控制考慮了機器從備用模式的重新起動。
[0006]這個目的是通過如權利要求1所述的備用控制的特征而實現。
[0007]用于在機床非工作期間調節機床一個或多個耗能部件的能量消耗的機床的備用控制，具體地其特征在于:借助于可預定的輸入值EW，優選地采用表現于機床輸入屏上的圖形滑動控制的形式或者采用離散值的形式，可以單獨地啟動或關閉耗能部件，以便在機床的非工作期間影響這些單獨部件和/或機床的溫度。
[0008]憑借根據本發明的備用控制，現在能夠如以前般節能地操作機器并且額外地當從備用模式起動機床時立即確定加工精度。相比以前的已知備用方案的基本優勢是:在操作關閉后機床并不逐步地減小到最大備用模式，并且當重新起動機床時不考慮熱機器狀態。相反，根據本發明，僅將機床的單獨耗能部件關閉、斷開，僅僅以至使得部件和/或最終機床的溫度降低從而直接地在期間將機床從備用模式中(重新)起動時檢索期望的或預定的規定精度或者可以直接地檢索。這樣，機床的生產率被顯著地提高:避免機床的預熱時間，在此期間可以生產產品或者僅可以生產廢料。這與已知的現有技術相反，現有技術僅集中于將機器斷開的逐步過程、或者僅集中于節能的最大化，并且未關注機床的重新起動。根據本發明，用戶可以確定輸入值EW，例如采用在機床控制器觸摸屏上的可視化滑動控制的形式。利用此輸入值EW，當從備用模式重新起動機床時，由備用控制的用戶直接地確定期望的機床加工精度。也就是說，可以在任何時間取消這個期望的機床評估精度，無論機床是否處于備用模式，或者不在工作中達僅數小時或者甚至數天。
[0009]當然，根據本發明的操作機床的方式并非始終是最佳地節能的。這尤其適用于將機床的備用控制設定用于立即和直接地提高最大評估精度。由于這種設定，部分的耗能部件會在延長的時間段中不停留在關閉或停機狀態，但必須在一段時間后通過備用控制重新啟動使得這些單獨部件的溫度和/或機床的溫度不下降至低于影響機床精度(即，其加工精度)的值。盡管這種備用操作降低節能，但與隨時準備工作的機床相比它允許確定的節能。此外，備用控制的這種設定，在經濟的方面看，導致較高的生產節約，因為避免了非生產性的預熱期。例如，對于具有高精度要求的工件而言，不必執行耗時的用于機床的預熱程序等。
[0010]在一個優選的變型中，根據本發明的機床備用控制具有各種傳感器，這些傳感器在一個或多個位置測量機床的溫度。該裝置也可測量單獨耗能部件的溫度。可替代地，備用控制借助于存儲的數學模塊和從最后的機器關閉后經過的時間、最后的機床加工(持續時間、負荷，例如通過測量機床功率)等而運行，任選地也與機床上的一個或多個代表性的溫度測量(例如，工具臺或機器頭(或床頭，machine head)的溫度)相結合，當啟動時立即預計機床的目前加工精度。因此，根據本發明的備用控制不僅能夠關閉單獨的耗能部件(其也產生余熱或者通常產生熱)，而且也能夠按照要求啟動這種部件，因此它們對機床具有直接或間接的熱影響。因此，在備用模式期間備用控制可按照要求啟動和關閉這些部件，從而實現對機床的期望的熱影響，或者維持或重新實現期望的加工精度。
[0011]如上所述，部件會對機床具有直接的或間接的熱影響。例如，在備用模式期間使用冷卻栗的操作冷卻回路的效果是:在部件中(例如，在馬達主軸中)維持均勻的溫度分布，或者由栗的栗送功率所產生的余熱將該部件保持在某個溫度。另一方面，通過形成裝風扇機器部件的均勻溫度分布，機床內部風扇的間歇性啟動可具有間接的熱影響。
[0012]部件(例如電馬達)的啟動也可被理解成表示向其驅動電子器件提供控制電壓(例如24伏)或者將工作電壓(例如380伏)提供給部件或其控件，因此該部件將會實際地準備工作。在所提及的兩種情況下，將電壓施加給該部件的控件或驅動電子器件的效果是產生余熱并且將此部件連同其環境加熱到某種程度，即使此部件不在工作中(即，例如電馬達不正在旋轉)。
[0013]然而，本發明也包含以下的可能性:僅將用于產生熱(例如加熱線圈或加熱元件)的元件裝配到單獨部件或者裝配在機床的特定位置，這些部件是用于所確定機器區域(例如馬達主軸、軸承托架等)的熱穩定化。此可能性的一個非常有利且可實施的實施例:冷卻劑箱容納由備用控制所驅動的加熱元件并且確保將冷卻劑保持在特定溫度或者保持在特定溫度達確定的時間段。這樣，能夠例如在機床冷卻中防止容納600升的冷卻器中的冷卻劑在周末降低至18度的室溫，并且當起動機床時(該機床將會在星期一早晨被熱調節至24度)，工件和其它機器部件暴露于仍然處于18度溫度下的冷卻劑，因此被局部地冷卻(這實際上對加工精度具有有害作用)。精確地，借助于根據本發明的備用控制，能夠確保冷卻箱中的冷卻劑維持在期望的溫度或者在可決定的時間段(例如星期一早晨，6點鐘)之后再次達到此溫度。
[0014]因此，部件的啟動意圖是具體地表示用于熱穩定化的熱或余熱的產生或者分布。
[0015]當然，根據本發明的備用控制必須也能夠不僅啟動這些部件，但在給定的時間也關閉它們，而且可能地過度地加熱特定的機器部件或區域。因此，為了機床的期望熱穩定化的目的，備用控制對啟動以及這些部件的停用進行調節。
[0016]本發明還提供其它的功能和變型。例如，利用至少一個計時器功能而提供備用控制以便確定用于起動機床(例如一天中的時間)的計劃時間。這樣，機器可以最大限度地暫時停機(例如一晚或者在周末)，備用控制然后迅速地重新啟動機床的部件，因此，