(57)【要約】  本発明は、工作機械システム（１）における工作機械（２、３、４）のエネルギ需要を低減する方法に関する。工作機械システム（１）は、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械（３）、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械（４）を含む。同一のワーク（９）を、先ず第１工作機械（３）に、及びその後に第２工作機械（４）に、時系列的に、加工のために供給する（１０１、１０７）。及び第２機械サイクルタイムは、第１機械サイクルタイムより小さい。本発明による方法は、ワーク（９）を、第１工作機械（３）による加工の後に、第２工作機械（４）へ供給する（１０７）前に、収集する（１０５、１０６）ことを特徴とする。更に本発明は、対応する装置（１０）及び工作機械システム（１）に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械システム（１）における工作機械（２、３、４）のエネルギ需要を低減する方法であって、前記工作機械システム（１）は、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械（３）、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械（４）を含み、同一のワーク（９）を、先ず前記第１工作機械（３）に、及びその後に前記第２工作機械（４）に、時系列的に、加工のために供給し（１０１、１０７）、及び前記第２機械サイクルタイムは、前記第１機械サイクルタイムより小さい方法において、前記ワーク（９）を、前記第１工作機械（３）による加工の後に、第２工作機械（４）へ供給する（１０７）前に、収集する（１０５、１０６）ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第２工作機械（３）の前に加工されるワーク（９）が存在していない際に、前記第２工作機械（３）を静止モードへ移行させる（１１３）ことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
静止モードを、多数の静止モードステップに細分化し、前記静止モードへの過渡において、前記多数の静止モードステップのうちの１つを、前記静止モードの予想される継続に応じて選択することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第１工作機械（３）による加工の後に、所与の個数のワーク（９）を収集する（１０５、１０５、１０６）ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
所与の個数のワーク（９）を収集した際に、第２工作機械（４）を、静止モードから作動モードへ移行させる（１０９）ことを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ワーク（９）を第１工作機械（３）に恒常的に供給し、前記第１工作機械（３）が永続的に作動モードにあることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
工作機械システム（１）における工作機械（２、３、４）のエネルギ需要を低減する装置（１０）であって、前記工作機械システム（１）は、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械（３）、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械（４）を含み、前記工作機械システム（１）は、供給手段（８）を含み、該供給手段（８）は、同一のワーク（９）を、先ず前記第１工作機械（３）に、及びその後に前記第２工作機械（４）に、時系列的に、加工のために供給し、及び前記第２機械サイクルタイムは、前記第１機械サイクルタイムより小さい装置（１０）において、
前記装置（１０）は、カウント手段（１１）及び収集手段（１２）を含み、前記カウント手段（１１）は、前記第１工作機械（３）に加工されたワーク（９）の、所与の個数をカウントするよう構成され、及び前記収集手段（１２）は、ワーク（９）が前記第２工作機械（４）に供給可能となる前に、所与の個数のワーク（９）を収集するよう構成されることを特徴とする装置（１０）。
【請求項８】
更に制御手段（１３）を含み、該制御手段（１３）は、カウント手段（１１）を読み出し、収集手段（１２）を制御し、及び／又は所与の個数に達すると電気信号を発生させるよう構成され、該電気信号は、第２工作機械（４）を静止モードから作動モードへ移行させるよう構成されることを特徴とする、請求項７に記載の装置（１０）。
【請求項９】
更に信号伝送手段（１４）を含み、該信号伝送手段（１４）は、電気信号をデータ伝送媒体（１５）に出力するよう構成されることを特徴とする、請求項８に記載の装置（１０）。
【請求項１０】
収集手段（１２）は、ワークゲート（１２）、又はコンベア（８）の個別制御可能部分を含むことを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置（１０）。
【請求項１１】
カウント手段（１１）は、光バリア（１１）を含むことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【請求項１２】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法を実行するよう構成されることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか一項に記載の装置（１０）。
【請求項１３】
工作機械システム（１）であって、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械（３）、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械（４）を含み、前記工作機械システム（１）は、供給手段（８）を含み、該供給手段（８）は、同一のワーク（９）を、先ず前記第１工作機械（３）に、及びその後に前記第２工作機械（４）に、時系列的に、加工のために供給し、及び前記第２機械サイクルタイムは、前記第１機械サイクルタイムより小さい工作機械システム（１）であって、該工作機械システム（１）は、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の装置（１０）を含むことを特徴とする、工作機械システム（１）。
【請求項１４】
ワーク（９）を研磨して、及び／又はミーリングして、及び／又は回転させて、加工するよう構成されることを特徴とする、請求項１３に記載の工作機械システム（１）。
【請求項１５】
歯車の歯を研磨する、及び／又はミーリングするよう構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の工作機械システム（１）。
【請求項１６】
供給手段（８）は、コンベア（８）として構成されることを特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の工作機械システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の工作機械のエネルギ需要を低減する方法、請求項７の上位概念に記載の工作機械システム用の装置、並びに請求項１３の上位概念に記載の工作機械システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術においては、製造機械及び製造設備に省エネルギの静止モードを装備させることが既知である。省エネルギの静止モードにおいて、これらの製造機械及び製造設備は、自主的に持続的な非作動へ移行可能である。製造機械及び製造施設の数が益々増加する場合に、静止モードの存在は、一方では、環境保護、特に二酸化炭素排出の低減を考慮している。しかしながら他方では、静止モードは不要な製造費用の回避にも寄与する。なぜなら、まさしく製造機械及び製造設備は、エネルギ需要が比較的高いためである。これが、過小評価できないエネルギ費用に反映される。エネルギ費用は製品の製造費用を高め、それにより製品の競争力が低減する。
【０００３】
これに関連して、PCT出願のドイツ移行第11 2009 004 354号は、静止状態パワードローを低減するためのシステム及び方法を開示する。この場合、機械は多様な電子制御装置を備える。電子制御装置は、一方では第１の電気回路に沿って第１のリレーを介して、及び他方では第２の電気回路に沿って第２のリレーを介して、電源に電気的に接続される。リレー制御装置は、第３の電気回路に沿って電源に接続され、同時に第１のリレー及び第２のリレーと接続している。リレー制御装置は、パワー要求支持に応答して、第１のリレー又は第２リレーを開閉するように構成される。従って、不要なパワードローを機械の静止状態において回避可能である。
【０００４】
ドイツ特許出願公開第10 2004 030 312号は、電動工具用の電動工具制御装置を開示する。制御装置は、電動工具が作動している間はフルの電源電圧を与えられる。一方で制御装置は、電動工具が静止状態にある際には、著しく低減された電圧を供給される。ドイツ特許出願公開第10 2004 030 312号に従い、制御装置は静止状態において、制御装置がスタンドバイ機能を実行可能な、まさにそれだけ量の電圧を受ける。スタンドバイ機能は、例えばマイクロコントローラの、又は電動工具の回転数を調整する電子機器の、電力供給から構成可能である。これにより、制御装置の負荷が低減され、及び効率性が改善される。従って静止状態とは、電動工具の省エネルギモードを表し、電動工具の使用時を除いて、可及的に電力消費を僅かに維持する。
【０００５】
しかしながら既知の装置及び方法は、専ら個々の工作機械のエネルギ消費に集中し、個々の工作機械を、複数の工作機械からなるシステムへ統合することを考慮しておらず、及び特に、個々の工作機械が、システムとエネルギ的に相互作用することを考慮していないことが、欠点である。従って、工作機械をより良好に相互調整することで可能な省エネルギに関しては、実質的には考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】PCT出願のドイツ移行第11 2009 004 354号
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第10 2004 030 312号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、工作機械システムにおける工作機械の、エネルギ需要を低減する改良された方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、本発明により、請求項１に記載の、工作機械のエネルギ需要を低減する方法により解決される。本発明の有利な構成及び発展形態は，従属請求項より明らかとなる。
【０００９】
本発明は、工作機械システムにおける工作機械の、エネルギ需要を低減する方法に関する。工作機械システムは、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械を含む。同一のワークを、先ず第１工作機械に、及びその後に第２工作機械に、時系列的に、加工のために供給する。及び第２機械サイクルタイムは、第１機械サイクルタイムより小さい。本発明による方法は、ワークを、第１工作機械による加工の後に、第２工作機械へ供給する前に、収集することを特徴とする。
【００１０】
つまり本発明は、比較的より時間をかけて作動し、対応して比較的より大きい機械サイクルタイムを有する第１機械による加工の後に、ワークを直接には、比較的より迅速に作動し、比較的より短い機械サイクルタイムを有する第２機械へと、更に供給しない、という考えに基づく。その代わりに、第１工作機械による加工の後に、予め決定可能な期間に亘り、又は予め決定可能なワーク個数に達するまで、第２工作機械にワークを供給する前に、ワークを収集する。
【００１１】
従って、比較的より迅速に作動する第２工作機械は、一方では、比較的より大きな時間的な一貫継続の間、作動モードにある。なぜなら、第２工作機械に対しては、個々のワークではなく、収集されたワークが、収集された状態で供給されるためである。他方で第２工作機械は、ワークが第１工作機械による加工の後に収集される間、比較的より大きな時間的な一貫継続の間、静止モードにある。
【００１２】
ここから、第２工作機械が、個々の各ワークの加工の後に静止モードへ移行される必要がなく、及び個々の各ワークの加工の前に、再度作動モードへ移行される必要がない、という利点が生じる。静止モードへの移行と作動モードへの移行の両方が、つまりは各々が、時間消費と関連している。特に作動モードへの移行は、ワークの総加工時間に悪影響を及ぼす可能性がある。なぜなら、工作機械は通常、工作機械に加工されるべきワークが供給されて始めて、静止モードから作動モードへの移行を開始するためである。従って、工作機械の前に加工されるべきワーク９が存在しているが、工作機械は未だ完全には作動モードへ移行されていない、というケースが発生する可能性がある。更に、静止モード又は作動モードへの恒常的な移行を回避することで、静止モードにおける滞留時間が、総計すると延長される可能性がある。更に、工作機械のエネルギ需要又はパワー需要は、静止モードにおいて、通常実質的に作動モードにおけるよりも少ない。従って、第２工作機械のエネルギ需要又はパワー需要を、ワークの加工工程に影響を及ぼすことなく、低減可能である。特に、工作機械システムによるワーク毎の総加工時間が延長されず、及びそれにより、製造労力及び費用が、増大されない。
【００１３】
本発明の意味において、用語「第１機械サイクルタイム」又は「第２機械サイクルタイム」とは、第１工作機械又は第２工作機械が、個々のワークを加工するために必要とする時間的継続、と理解される。従って第１機械サイクルタイム又は第２機械サイクルタイムは、単位時間当たりの、第１工作機械又は第２工作機械のワークの処理能力を表す。
【００１４】
本発明の意味において、用語「工作機械」とは、ワークを加工する状態にある機械の任意の種類、と理解される。例えば工作機械は、ワークを、鋳造、鑢掛け、ミーリング、穿孔、塗装又は加熱するよう、構成可能である。
【００１５】
本発明の意味において、用語「静止モード」とは、工作機械が、エネルギ需要又はパワー需要を低減させるために、工作機械の工具モジュール又は下位制御ユニットを部分的に不活性化させる工作機械の駆動モード、と理解される。
【００１６】
本発明の意味において、用語「作動モード」とは、工作機械が、ワークを加工し、及び工作機械の全ての工具モジュール又は下位制御ユニットが活性化される工作機械の駆動モード、理解される。
【００１７】
本発明の意味において、用語「下位制御ユニット」とは、工作機械の下位に配置された制御ユニットと理解される。下位制御ユニットは、個々の工具モジュールを制御するよう構成される。下位制御ユニットは、工作機械の制御ユニットに対して、下位に配置される。
【００１８】
本発明の好適な実施形態により、第２工作機械の前に加工されるワークが存在していない際に、第２工作機械が静止モードへ移行される。工作機械は静止モードにおいて、作動モードにおけるよりも、比較的より少ないエネルギ需要又はパワー需要を有する。そのため、工作機械の前に、いずれにせよ加工されるべきワークが存在していない際に、工作機械を静止モードに移行させることで、エネルギを節約可能である。
【００１９】
本発明の特に好適な実施形態により、静止モードを、多数の静止モードステップに細分化する。静止モードへの過渡において、多数の静止モードステップのうちの１つを、静止モードの予想される継続に応じて選択する。反対に、工作機械が作動モードへ戻るためには、所与のタイムスパンが必要である。所与のタイムスパンは、不活性化された工具モジュール又は下位制御ユニットの個数及び種類に左右される。従ってそのために、総加工工程及び総加工時間を考慮し、有利にも、適切と思える各静止モードステップが選択される。この場合、静止モードの予想される継続が長いほど、工作機械において、多くの工具モジュール又は下位制御ユニットを不活性化させるのが、好適である。例えば静止モードは、いわゆる基本モードステップ、いわゆる副モードステップ、及びいわゆるスタンドバイモードステップを含むことができる。既述の各モードステップは、工作機械の個々のパワー需要を有する。通常工作機械は、静止モードの時間的継続が増加するにつれて、次々に更なる工具モジュール又は下位制御ユニットを停止させ、更なる省エネルギ又は省パワーを可能にする。従って工作機械は、段階的に益々スタンドバイモードステップへと近づく。通常、スタンドバイモードステップにおいて、パワー需要は最小である。例えば工作機械が、歯車の歯を研磨する研磨機である限り、工作機械は、静止モードに入った際に直接、先ず副モードステップに切り換え可能である。副モードステップにおいては、先ず、研磨される歯車を保持し及び研磨工程の要求に従って動く軸駆動ユニットのみが、スイッチオフされる。静止モードの時間的継続が進行するにつれて、工作機械はその場合、基本モードステップに移行する。基本モードステップにおいては、主軸が不活性化され、及び更に、工作機械の空気及び油圧部品がスイッチオフされる。静止モードの時間的継続が再度進行すると、最終的に工作機械はスタンドバイモードステップへ移行し、並びに冷却システム及び電子制御システムもスイッチオフされる。従って工作機械のパワー需要は、つまり、静止モードの間に、段階的に次第に低減されるのである。
【００２０】
本発明の更なる好適な実施形態により、第１工作機械による加工の後に、所与の個数のワークが収集される。これにより、第２工作機械の静止モードの予想される継続は、第１機械サイクルタイム、第２機械サイクルタイムの時間的差異、及び所与のワークの個数を参照し、極めて厳密に事前に決定可能であり、及び目標通りに調整可能である、という利点が生じる。この場合、収集されたワークが所与の個数に達したかを、収集された個々のワークをカウントして認識するか、又は第１工作機械を考慮しつつ時間を計測することで認識するかは、重要ではない。後者の場合、収集されたワークが所与の個数に達したことを、極めて簡単に認識可能である。つまり、所与の個数を第１機械サイクルタイムに掛けた数学的積として発生する時間的継続の経過を待つのである。
【００２１】
本発明の特に好適な実施形態により、所与の個数のワークを収集した際に、第２工作機械を、静止モードから作動モードへ移行させる。特に好適には、第２工作機械を時間的に調整し、収集されたワークのうちの第１ワークが、第２工作機械に供給される、又は第２工作機械に達した際に、第２工作機械を再度作動モードへ移行させ、全ての工具モジュール又は下位制御ユニットを、再度完全に活性化させる。従ってワークの製造工程は、時間的に短縮され、及びそれにより出来る限り効率的かつ省コストに保持可能である。
【００２２】
本発明の好適な実施形態により、ワークは恒常的に第１工作機械に供給されるため、第１工作機械が永続的に作動モードにある。従って工作機械システムによるワークの総加工時間は、可及的に僅かに保持され、及びそれにより効率的に保持される。これにより同時に、可及的に省コストでの製造が確実となる。
【００２３】
好適には、エネルギ需要は電気エネルギ需要である。通常電気エネルギ需要は、現に存在する工作機械の総エネルギ需要の主要部分を構成する。そのため本発明は、有利なことにそれに集中する。更に電気エネルギ需要は、比較的容易に、計測及び制御される。特に、工作機械のエネルギ効率に優れた作動点は、ガス、油、又は石炭に基づくエネルギ需要に関しては、決定されない。
【００２４】
更に好適には、その機械サイクルタイムが第１機械サイクルタイムより小さく、及び第１工作機械に対して加工技術的観点で後置接続された工作機械に対して、方法が繰り返される。ここから、工作機械システムにおけるこうした工作機械の各々に対して、エネルギ需要を低減可能である、という利点が生じる。
【００２５】
更に本発明は、工作機械システムにおける工作機械のエネルギ需要を低減する装置に関する。工作機械システムは、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械を含む。工作機械システムは、供給手段を含む。供給手段は、同一のワークを、先ず第１工作機械に、及びその後に第２工作機械に、時系列的に、加工のために供給する。及び第２機械サイクルタイムは、第１機械サイクルタイムより小さい。本発明による装置は、カウント手段及び収集手段を含むことを特徴とする。カウント手段は、第１工作機械に加工されたワークの、所与の個数をカウントするよう構成される。及び収集手段は、ワークが第２工作機械に供給可能となる前に、所与の個数のワークを収集するよう構成される。本発明による装置は、つまり本発明による方法を実行するために必要な全ての手段を含む。そのため、本発明による装置により、本発明による方法に関連して既述された利点が可能となる。
【００２６】
本発明の好適な実施形態により、装置は更に制御手段を含む。制御手段は、カウント手段を読み出し、収集手段を制御し、及び／又は所与の個数に達すると電気信号を発生させるよう構成される。電気信号は、第２工作機械を静止モードから作動モードへ移行させるよう構成される。制御手段は、例えば電子演算ユニットとして、特にマイクロコントローラとして構成可能である。好適には、電子記憶手段が、データレベル上で電子演算ユニットに対して関連する。電子演算ユニットは、電子記憶手段に、読み書きでアクセス可能である。制御手段は、電気信号により、第２工作機械を作動モードへ移行させる。これにより、好適にも第２工作機械は、第２工作機械の前に、収集されたワークのうちの第１ワークが加工のために存在する際に、既に完全に作動可能である。
【００２７】
好適には、収集手段も同様に、制御手段から収集手段への電気信号により、活性化及び不活性化される。制御手段はカウント手段を読み出す。これにより制御手段は、所与の個数に達したまさにその際に、電気信号を収集手段に出力可能である。
【００２８】
本発明の好適な実施形態により、装置は更に信号伝送手段を含む。信号伝送手段は、電気信号をデータ伝送媒体に出力するよう構成される。従って、制御手段により発生された信号を、装置から出力可能であり、及び例えばデータ伝送媒体により、第２工作機械へ導くことが可能である。信号伝送手段は、例えばソケット又はコネクタとして構成可能である。及びデータ伝送媒体は、データケーブルとして構成可能である。データケーブルは、好適にはコネクタ又はソケットにより、信号伝送手段と電気的に連結可能である。
【００２９】
本発明の更なる好適な実施形態により、収集手段は、ワークゲート、又はコンベアの個別制御可能部分を含む。ワークゲートは、例えば昇降可能アームを含む。昇降可能アームは、沈められた状態において、ワークが第２工作機械へ供給されるのを、例えばワークの供給路を遮断することで機械的にブロックする。これに対し、揚げられた状態において、アームはワークの供給を自由にする。同様にワークゲートは、１つのみを超える昇降可能アームを含むことが可能である。代替的に、ワークゲートにおける１つ以上のアームは、水平に旋回可能にも構成できる。そのためアームは、ワークの供給路を遮断するために、供給路へと旋回可能であり、及び同様に、ワークの供給路を自由とするために、ワークの供給路から旋回可能である。コンベアの個別制御可能部分は、例えばスイッチオフ可能であり、ワークの第２工作機械への供給を中断させる。この場合、スイッチオフされた部分への過渡部分においては、スイッチオフされた部分ではなく、スイッチオフされた部分に前置接続された部分に対してワークを収集する。
【００３０】
本発明の更なる好適な実施形態により、カウント手段は光バリアを含む。光バリアは、光バリアを通過したワークの個数を取込し、及び、例えば電子演算ユニットであるカウンタにより個数をカウントする。これにより、光バリアを使用して、簡単にワークをカウント可能である。そのために光バリアは、カウンタ又は電子演算ユニットが、光バリアに一体化されていない限りにおいて、カウンタ又は電子演算ユニットに対するデータ接続を備える。
【００３１】
本発明の更なる好適な実施形態により、装置は、本発明による方法を実行するよう構成される。ここから、既述の利点が生じる。
【００３２】
更に本発明は、工作機械システムに関する。工作機械システムは、少なくとも、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械、及び第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械を含む。工作機械システムは、供給手段を含む。供給手段は、同一のワークを、先ず第１工作機械に、及びその後に第２工作機械に、時系列的に、加工のために供給するよう構成される。及び第２機械サイクルタイムは、第１機械サイクルタイムより小さい。本発明による工作機械システムは、本発明による装置を含むことを特徴とする。
【００３３】
好適には、工作機械システムは、ワークを機械加工するよう構成される。ワークの機械加工は、特にエネルギ多消費型である。そのためこの場合、工作機械システムの本発明による構成により、比較的大きな省エネルギを実現可能である。
【００３４】
特に好適には、少なくとも２つの工作機械が全て、ワークを機械加工するよう構成される。しかしながら代替的に、工作機械のうちの１つのみの工作機械又は複数の工作機械が、ワークを機械加工するよう構成されることが可能かつ好適である。
【００３５】
本発明の好適な実施形態により、工作機械システムは、ワークを研磨して、及び／又はミーリングして、及び／又は回転させて、加工するよう構成される。工作機械システムをこのように構成すると、可能な省エネルギに関して、特に好適な結果が達成された。
【００３６】
研磨工程、又はミーリング工程、又は回転工程は、通常粗削り工程、並びにそれに続く仕上げ工程を含む。この場合粗削り工程は、比較的大きなチップ体積で、ワークから材料を取り除くステップを含む。この場合粗削り工程は、可及的に短い加工時間内で、ワークを所望される最終輪郭へ出来る限り近づける役割を果たす。対応して、通常粗削り工具は、大きな切り込み深さを有する比較的歯の粗い工具である。一般的に粗削り工程により、低い寸法精度のみである、比較的粗い表面が残る。それに対して、粗削り工程に続く仕上げ工程において、ワークの精密かつ所望される最終輪郭が製造される。従って、通常仕上げ工具は、極めて歯が細かい工具であり、及び比較的より小さな切り込み深さを有する。そのため、比較的より滑らかな表面が達成される。
【００３７】
本発明の更なる特に好適な実施形態により、工作機械システムは、歯車の歯を研磨する、及び／又はミーリングするよう構成される。まさに歯車の歯の研磨、又はミーリングは、特にエネルギ多消費型であるため、この場合に、工作機械システムの既述の実施形態により、省エネルギのための大きな可能性が生じる。
【００３８】
本発明の更なる好適な実施形態により、供給手段はコンベアとして構成される。コンベアは、広く既知であり、柔軟性に富み、及び異なる種類のワークを供給するために多方面に亘って適した手段を実現する。更にコンベアは、比較的省コストで堅牢である。
【００３９】
以下に本発明は、図面に表された実施形態を参照して例示的に詳説される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による装置の可能な実施形態の、例示的及び概略的な図である。
【図２】本発明による工作機械システムの可能な実施形態の、例示的及び概略的な図である。
【図３】本発明による方法の例示的な実施形態を示す、フロー図である。
【００４１】
同一の、対象、機能ユニット及び類似の部品には、図面全体に亘り同一の符号が付される。これらの対象、機能ユニット、及び類似の部品は、記載から明示的又は暗示的に差異が生じない限り、それらの技術的な特徴に関して同一に構成される。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１は、本発明による装置１０を概略的及び例示的に示す。装置１０は、カウント手段１１、収集手段１２、制御手段１３、及び信号伝送手段１４を含む。カウント手段１１は、例示に従って水晶振動子に基づくクロックジェネレータ１１として構成される。クロックジェネレータ１１のクロック信号は、所与の間隔を有し、及び制御手段１３にカウントされ、及び合計される。次に制御手段１３は、マイクロコントローラ１３として構成される。収集手段１２は、例示に従ってワークゲート１２として構成される。ワークゲート１２は、後置接続された工作機械２、３、又は４へのワーク９の供給を中断し、ワーク９が所与の個数に達するまで、ワーク９を収集するよう構成される。ワーク９が所与の個数へ達することは、例示に従って、前置接続された工作機械２、３、又は４によって、所与の個数のワーク９を加工するのに必要な時間的継続が経過したことで認識される。つまり、カウント手段１１が連続的に時間を取込し、及び制御手段１３は、所与のタイムスパンが経過すると、所与の個数のワーク９が収集された、と認識するのである。制御手段１３が、所与の個数のワーク９が収集された、と認識すると直ちに、制御手段１３はワークゲート１２に電気信号を与える。ワークゲート１２はそこで直ちに収集されたワーク９をリリースする。そのためこれらのワーク９を、装置１０に属さず及び図１に図示されていない供給手段８により、更に供給可能である。同時に制御手段１３は、信号伝送手段１４に電気信号を与える。信号伝送手段１４は、例示に従ってデータ伝送媒体１５のコネクタ用のソケットとして構成される。例示に従って、信号伝送手段１４はRJ45ソケット１４である。及びデータ伝送媒体１５のコネクタは、RJ45コネクタである。データ伝送媒体は、ネットワークケーブルとして構成される。制御手段１３により信号伝送手段１４に伝送された電気信号は、工作機械２、３、又は４を静止モードから作動モードへ移行させるよう構成される。
【００４３】
図２は、本発明による工作機械システム１の可能な実施形態を、例示的及び概略的に示す。例示的に表された工作機械システム１は、３つの工作機械２、３、及び４を含む。工作機械２、３、及び４は各々、制御装置５、６、又は７を含む。次に制御装置５、６、又は７は各々、下位の、図示されていない下位制御ユニットを多数含む。下位制御ユニットは、同様に図示されていない、工作機械２、３、又は４の異なる工具モジュールを含む。更に、例示的に表された工作機械システム１は、供給手段８を含む。供給手段８はコンベア８の形式である。ワーク９は、このコンベア８上に配置される。ワーク９は、例示に従って、同じ、つまり同一のワーク９である。ワーク９は、金属シリンダとして構成される。ワーク９は、時系列的に、先ず工作機械２に、その後工作機械３に、そして最後に工作機械４に、加工のために供給される。この場合工作機械２は、例示に従って２０秒の機械サイクルタイムを有する。つまりこれは、工作機械２がワーク９を加工するために２０秒を要することを意味する。工作機械２は、炉である。炉は、ワーク９を熱処理する。工作機械２がワーク９の加工を終了した後、ワーク９はコンベア８により、工作機械３へ供給される。例示に従って、工作機械３はミーリング工程をワーク９に実行する。この場合工作機械３は、２５秒の機械サイクルタイムを有する。これは、工作機械３がワーク９を加工するために、２５秒が必要であることを意味する。工作機械３がワーク９の加工を終了した後、ワーク９はコンベア８により、工作機械４へ更に供給可能である。例示に従って工作機械4は、１６秒の機械サイクルタイムを有する。これは、ワーク９に対する工作機械４の加工時間が、１６秒かかることを意味する。例示に従って、工作機械４は研磨機である。研磨機は、ワーク９に粗削り工程及び仕上げ工程を実行する。ワーク機械システム１によるワーク９のための総加工時間は、例示に従って、最大機械サイクルタイム、つまり工作機械３の機械サイクルタイムにより特徴付けられるか、それに対応する。そのため、総加工時間は、つまり２５秒である。工作機械３は今や、例示に従って、本発明の意味において、第１工作機械を表す。一方工作機械４は、例示に従って、本発明の意味において、第２工作機械を表す。工作機械４の機械サイクルタイムは、既述のように、１６秒である。及び工作機械３の機械サイクルタイムは、２５秒である。そのため第２機械サイクルタイムは、つまり第１機械サイクルタイムより小さい。工作機械３によるワーク９の加工の後に、ワーク９は、コンベア８により、工作機械３から例示的に構成された装置１０へ導かれる。装置１０は、光バリア１１、ワークゲート１２、及び電子演算ユニット１３を備える。電子演算ユニット１３は、光バリア１１を制御し、及び光バリア１１の各状態を取込する。このために電子演算ユニット１３は、光ビーム１６の中断回数を参照して、工作機械３から導出されたワーク９の個数をカウントする。光バリア１１はカウント手段１１を構成する。ワークゲート１２は収集手段１２を構成する。及び電子演算ユニット１３は制御手段１３を構成する。光バリア１１の状態は、例示に従って「光ビーム１６中断」及び「光ビ��ム１６非中断」のステータスを表示可能である。この場合、その都度の光ビーム１６中断は、ワーク９が光バリア１１を通過したことを示す。電子演算ユニット１３は、ワークゲート１２の状態も制御する。ワークゲート１２は、例示に従って機械的ゲートとして昇降可能アームを備える。この場合ワークゲート１２の状態は、「開」及び「閉」のステータスを取ることができる。電子演算ユニット１３は、収集されて光バリア１１又は電子演算ユニット１３にカウントされたワーク９の個数に依存して、ワークゲート１２を開閉する。ワーク９は、開放状態において、ワークゲート１２を通過可能である。それに対してワーク９は、閉鎖状態において、ワークゲート１２を通過不能であり、及び収集される。コンベア８は、ワーク９を収集する間、工作機械３による加工の後に、停止又は不活性化されずに、ワークゲート１２の状態に依存せずに、搬送を更に続ける。従ってワークゲート１２は、コンベア８に発生される搬送力にも対抗し、ワーク９を止めて収集、つまり保持するために、対応して安定性があり及び機械的な付加を受容可能であるよう構成される。従ってワーク９は、コンベア８上に保持される。一方コンベア８は、連続的に走り続け、及び保持されたワーク９の下で「スリップ」する。光バリア１１又は電子演算ユニット１３が、例えば１７個である所与の個数のワーク９をカウントすると即座に、電子演算ユニット１３が、対応する電気信号により、ワークゲート１２を開放する。そのため、収集されたワーク９は、収集された状態で、工作機械４に供給可能である。同時に収集手段１２は、信号伝送手段１４を介して、電気信号をデータ伝送媒体１５に与える。データ伝送媒体１５は、電気信号を工作機械４の制御ユニット７へ導く。電気信号は工作機械４を、静止モードから再度作動モードへ移行させる。先に工作機械４が移行されていた、選択された静止モードステップに依存して、工作機械４は、例示に従って２０秒のタイムスパンを使用する。例示的に記述したように、ワーク９は装置１０に収集される。それにより、工作機械４の前に加工されるべきワーク９が存在しない工作機械４の静止モードの、一貫した時間的継続を延長可能である。例示に従って、この時間的継続は、１５３秒である。この時間的継続は、既知であり、及び工作機械４の制御装置７に記憶される。制御装置７は、工作機械を状況に応じて静止モード又は特殊な静止モードステップへ移行させ、及び再度作動モードへ移行させるよう構成される。工作機械４の静止モードは、多数の異なる静止モードステップに細分化される。異なる静止モードステップは、静止モードの予想される継続に応じて選択される。そのため、既知である静止モードの予想される継続が１５３秒であることから、今や工作機械４が、スタンドバイモードステップへ移行される。この場合スタンドバイモードステップは、比較すると最もパワー需要が少ない静止モードステップである。なぜならこのステップでは、例示に従って、全ての工具モジュール及び多くの下位制御ユニットが、不活性化されるからである。しかしながら、静止モードにおいて予想される継続がより短い場合、工作機械４をスタンドバイモードステップへ移行することは無意��であろう。なぜなら、スタンドバイモードステップで不活性化された工具モジュール及び下位制御ユニットの全てを、新たに活性化する時間消費のために、ワーク９の加工が遅延する可能性があるためである。これにより、ワーク９の総加工時間は、２８秒に延長されるであろう。これは、効率的及び費用的に不利であろう。
【００４４】
図３は、本発明による方法の例示的な実施形態を、フロー図の形式で示す。方法のステップ１０１において、ワーク９を、第１機械サイクルタイムを有する第１工作機械３で加工する。方法のステップ１０１と同時に、第２機械サイクルタイムを有する第２工作機械４は、ステップ１０２において、静止モードにある。第２機械サイクルタイムは、第１機械サイクルタイムより小さい。これは、第１工作機械３が、ワーク９の加工に、第２工作機械４より長くかかることを意味する。方法のステップ１０３において、第１工作機械３によるワーク９の加工が終了し、及びワーク９を、供給手段８により第１工作機械３から導出する。続く方法のステップ１０４において、ワーク９を、カウント手段１１によりカウントする。及びステップ１０５において、第２工作機械４による、より後の方法工程に供給する前に、ワーク９を収集手段１２で収集する。ステップ１０６において、カウント手段１１及び収集手段１２は、所与の個数のワーク９をカウント又は収集したことになるまで、依然として更なるワーク９をカウント及び収集する。所与の個数のワーク９をカウントした又は収集した限りにおいて、従ってステップ１０７では、電気信号のガイドにより、先ず収集手段１２がもはや更なるワーク９を収集せず、及び供給手段８は、収集されたワーク９の第２工作機械４への供給が許可される。同時に、ステップ１０８において、電気信号を第２工作機械４へ出力する。電気信号は、ステップ１０９において、第２工作機械４を、静止モードから作動モードへ移行させる。同様に、ステップ１０７及び１０８と同時に、ステップ１１０において、カウント手段１１をリセットする。そのためカウント手段１１は、第１工作機械３に加工されたワークを９のカウントを、再度ゼロから開始する。しかしながら、ステップ１１１において、所与のワーク９の個数を未だカウントしていなかった、又は未だ収集していなかった限りにおいては、そのために、例示に従う方法をステップ１０６から新たに実行する。方法のステップ１１２において、今度は収集されたワーク９を、第２工作機械４で加工する。第２工作機械４による収集されたワーク９の加工が終了した後に、ステップ１１３において、第２工作機械４を再度静止モードへ移行させ、及び例示的に示す方法を、新たにステップ１０１又は１０２において開始する。
【符号の説明】
【００４５】
１  工作機械システム
２  工作機械
３  工作機械
４  工作機械
５  工作機械２の制御ユニット
６  工作機械３の制御ユニット
７  工作機械４の制御ユニット
８  供給手段、コンベア
９  ワーク
１０  装置
１１  カウント手段、光バリア、クロックジェネレータ
１２  収集手段、ワークゲート
１３  制御手段、マイクロコントローラ
１４  信号伝送手段、RJ45ソケット
１５  データ伝送媒体
１６  光ビーム
１０１  第１工作機械によるワークの加工
１０２  静止モードにある第２工作機械
１０３  第１工作機械によるワークの加工の終了
１０４  ワークのカウント
１０５  ワークの収集
１０６  更なるワークのカウント及び収集
１０７  収集されたワークを第２工作機械へ供給
１０８  第２工作機械へ電気信号を出力
１０９  第２工作機械を作動モードへ移行
１１０  カウント手段のリセット
１１１  更なるワークのカウント及び収集
１１２  収集されたワークを第２工作機械により加工
１１３  第２工作機械を静止モードへ移行
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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