(57)【要約】【課題】  取り付け状態のスリップリングを修理するための方法及び装置を提供する。【解決手段】  本発明は、機械内に取り付けられた状態でスリップリングのスリップレールを加工するための方法を実施するための方法ならびに装置に関する。このために、スリップリングが機械の駆動装置によって回転され、一方、工具保持装置によって保持される工具はスリップレールを介して案内され、この結果、材料がスリップレールの表面から切断される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器（１）に取り付けられるスリップリング（４）の表面を加工するための方法であって、次の時間的に連続する方法ステップ、すなわち、
−工具（７）を有する工具キャリア（６）を前記機器（１）に装着するステップと、
−前記スリップリング（４）を前記工具キャリア（６）に対し回転させるステップと、
−前記工具（７）で前記スリップリング（４）の表面を加工するステップとを含む方法。
【請求項２】
切削工具（７）、研磨工具、または表面を変形させる工具でもって、前記スリップリング（４）の表面を加工することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記機器（１）の駆動装置で、または補助駆動装置でもって、前記スリップリング（４）を回転させることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記加工工程に適合させるために前記スリップリング（４）の回転速度を制御することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
制御ユニットによって前記工具（７）の位置を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
メモリに記憶された前記スリップリング（４）の形状データを考慮して、前記工具（７）の位置を制御す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】
加工すべき少なくとも１つのスリップレールの位置及び／または寸法を少なくとも１つのセンサによって認識して、前記工具（７）の位置を制御することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
接触抵抗が所定の限界値を下回った後に、通常の作動用に設けられた前記研磨ブラシによって、今まさに加工された前記スリップレールの接触抵抗を測定して、前記スリップレールの加工を中断することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
スリップリング（４）の表面を加工するための少なくとも１つの工具（７）を収容するための、工具キャリア（６）を備える請求項１〜８のいずれか一項による方法に記載の、機器（１）に取り付けられる前記スリップリング（４）の表面を加工するための装置であって、前記装置が前記機器（１）に取り付けられ得ることを特徴とする装置。
【請求項１０】
スリップリング（４）、特に少なくとも１つのスリップレールの表面を加工するための工具（７）を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記工具（７）を位置決めするための電気式または空圧式制御の少なくとも１つの作動装置（９、１０）が設けられることを特徴とする、請求項９または１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの作動装置（９、１０）を制御するための制御ユニットが設けられることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記加工中に前記工具（７）に対し前記スリップリング（４）を回転させるための補助駆動装置が設けられ、前記補助駆動装置を前記機器（１）に取り付けることができることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
請求項９〜１３のいずれか一項に記載のスリップリング（４）の表面を加工するための少なくとも１つの装置（６）を固定するための少なくとも１つの収容部（１１）を備える機器（１）、特にコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法の実施の間じゅう前記スリップリング（４）を回転させるために、前記機器（１）の駆動装置が構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の機器（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリップリングの表面の修理または加工のための装置ならびに方法に関し、この場合、スリップリングはその取り付け状態で機器に留まる。
【背景技術】
【０００２】
スリップリングは、通常、機械的な製造で製作され、次に機器に取り付けられる。このような機器は、例えば、ＣＴスキャナ（コンピュータ断層撮影装置）のガントリなどのより大型の機械であり得る。スリップリングの動作中、スリップレール上のブラシの機械的な摩擦によって機械的な摩耗が生じる。金属レール上にカーボンブラシを有するスリップリングでは、そのカーボンブラシそれ自体の摩耗屑は、スリップリングにおける摩耗屑よりもかなり大きい。カーボンブラシは、比較的簡単に交換できるように形成される。しかし、動作が長くなると、スリップリングそれ自体の明らかな摩耗が目立つことになる。したがって、スリップリングまたはそのスリップレールの表面に刻み目、溝及び他の窪部が生じる可能性がある。次に、表面のこれらの損傷は接触抵抗の増加をもたらし、カーボンブラシの摩耗の増加をもたらす。同様のことが、金属ブラシを有するスリップリングの場合にも当てはまる。したがって、この場合も、より長期の動作後にスリップリングの表面の摩耗が確認されることがある。表面の損傷は、動作条件に応じて数カ月〜年後に生じる。基本的に、ブラシは比較的簡単に交換可能であり、一方、スリップリングの修理は比較的高価である。したがって、従来技術によれば、スリップリングは修理のために機器から取り外され、製造業者の修理工場であるいは同様に製造部で改良されるか、あるいはまた新しいスリップリングに取り換えられる。従来技術には、機器が長い間なお存在し、比較的時間及び労力のかかるスリップリングの交換を行わなければならないという欠点がある。特にＣＴスキャナは、スリップリングの交換のために大部分分解しなければならない。まさにこれらのスリップリングが例えば特許文献１に開示されているように、１．５ｍ以上の大きさの内径を有するので、これらのスリップリングは、特別な大きな旋盤によってのみ改良することができる。
【特許文献１】米国特許第４，７８２，５８０Ａ号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の課題は、修理のために従来必要とされる時間ならびに必要なコストを低減する、スリップリングの表面、特に磨耗したスリップリングレールの損傷を修理するための方法を提供することである。さらに、本発明は、本方法を実施するための装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によるこの課題の解決方法は独立請求項に示されている。本発明の発展形態は従属請求項の対象である。
【０００５】
本発明による方法では、スリップリングは機器からもはや取り外されず、スリップリングそれ自体で加工される。このために、機器に、スリップリング、好ましくはスリップレールの表面を加工するための工具を保持する工具キャリアが固定される。このような工具は、例えば材料を切断するまたは同様に表面を変形させる工具であることができる。材料を切断する工具は、例えば切削加工のための切断歯または同様に研磨工具である。表面を変形させる工具は、例えば、ローリングするためのローラであることができる。基本的に、スリップレールの表面を加工するための他の種類の工具も可能である。しかし、この場合、加工すべきスリップレールの表面が平らにされるかまたは平滑にされることが重要である。選択的に、唯一の工具または複数の工具も同時にまたは連続して使用することができる。このように、例えば、複数の工具で複数のスリップレールを同時に加工することができる。代わりに、時間的にまたは空間的に同様に異なる工具を前後に使用することができる。
【０００６】
スリップレールの全長に沿ってスリップリングを加工できるために、スリップリングは工具に対し相対的に移動される。この場合、スリップリングそれ自体は、機器と固定結合されたままである。したがって、相対運動は機器の駆動装置によって行われることが好ましく、この駆動装置により、スリップリングと結合された機器の部分が回転される。この場合重要なことは、スリップリングの回転軸を中心とする回転運動である。このように、例えばコンピュータ断層撮影装置内で使用する際に、ガントリの回転部分を駆動するためのモータをこのために使用することができる。好ましくは、スリップリングまたはスリップレールの表面加工を実施するための駆動装置は、適切な作動モード、例えば特に低い速度を有する。このように、低い速度によって、機器の機械的な振動をより小さく保ち、表面品質を高めることができる。通常の作動の場合に、著しくゆっくりと回転する機械が対象とされる場合、駆動装置は、スリップレールを加工するためにより高速度の運転方式も有することができる。
【０００７】
本発明による方法により、スリップリングは、製造設備で機器から分離して可能である場合よりも、本質的に機器により良く適合させることができる。したがって、例えばスリップリングの同心度は、機器ならびにスリップリングそれ自体の機械的な公差のみによっては決定されない。同心度は、同様に、機器内のスリップリング組立の精密度によって影響を受ける。スリップリングが本発明による方法に対応して機器で改良される場合、同心度の公差は、これらの影響をすべて除去しつつ最小にすることができる。典型的に、ファクタ１０の同心度の公差（半径方向の振れ）の改善が可能である。
【０００８】
本発明の有利な形態では、表面加工のためにそれぞれ最適な条件を達成するために、機器の駆動装置を様々な（回転）速度で制御できる。したがって、例えば適切なソフトウェアによって、同様に、例えば加工速度までのゆっくりしたスタート及び加工後のゆっくりした制動による特別な速度特性を制御することができる。本発明によれば、速度は、表面加工による要件に応じて設定される。ここで、スリップリングと工具との間の相対運動が明らかに関連付けられる。典型的に、工具は、固定位置で選択的に機器に固定されるかまたはスタンドによっても機器の近くに設置される。機器における固定は、例えば、ねじ、ボルトまたは高速緊締装置で行うことができる。加工中にスリップリングが回転される。代わりに、加工中にスリップリングを安定させて、工具を回転させることも可能である。同様に、スリップリング及び工具を同時に、しかし異なる速度で回転させることができるであろう。
【０００９】
本発明の別の有利な形態では、スリップリングの表面加工のために必要な工具とスリップリングとの間の相対運動は、補助駆動装置で発生される。この補助駆動装置は、選択的に確実に機器に一体化することができる。代わりに、補助駆動装置は表面加工の開始前に機器に固定し、その後にねじ、ボルトまたは高速緊締装置で機器に固定し、また加工終了後に再び機器から取り除くことができる。このことは、機器それ自体の駆動装置がスリップリングの改良に適切である速度範囲で動作できない場合、特に有利である。好ましくは、同様に補助駆動装置用の収容部が機器に設けられ、したがって、ねじ、ボルトまたは高速緊締装置で補助駆動装置を簡単に機器に取り付けることができる。選択的に、補助駆動装置は、工具キャリアと共にユニットに一体化することができる。同様に、補助駆動装置の速度またはその速度特性を前述のように制御することができる。
【００１０】
本発明の最も簡単な実施形態では、工具の制御または位置決めは、機器の操作者によって手動で行われる。次に、この操作者は、個々のスリップレールの表面加工のために好適な加工位置に工具を移動させることができる。さらに、次に、操作者は、全体の加工工程中に、スリップリングまたは個々のスリップレールの表面にわたって工具を相応して案内することができる。任意に、半自動操作が実現可能であり、この操作において、操作者は工具のみをスリップレールに配向し、次に、工具の制御ユニットによる制御がスリップレールで自動的に行われる。バイトの場合、例えば、制御ユニットによって、スリップレールが完全に過回転されるまでスリップレール全体にわたって連続的な送り動作調整を行うことができる。半自動操作のためには、簡単な電気的または同様に機械的な制御ユニット、例えば簡単な送り制御で十分である。
【００１１】
本発明の別の形態では、工具キャリアによる工具の位置制御は、作動装置によって行われる。これによって、特に簡単でほぼ同様に迅速な工具の位置決めが可能である。有利に、位置決めは、所定の進行計画に従ってプログラム制御して行われる。
【００１２】
本発明の別の形態では、工具キャリアの位置決め駆動装置ならびにスリップリングの駆動装置の共通の制御が行われる。これによって、例えば最初に、工具を適切な加工位置に移動させ、次にスリップリングの回転数を適切な加工速度に設定することができる。
【００１３】
本発明の別の有利な形態では、工具の制御は、スリップリングの形状データをメモリに用意している制御ユニットによって行われる。代わりに、制御ユニットによって、スリップリングが取り付けられる機器からの形状データも呼び出すことができる。しかし、有利に、取り付けられたスリップリングの１つの識別のみを機器から呼び出すことができる。この代わりに、制御ユニットは、機器からも機器の認識を呼び出すことができ、またデータバンクから取り付けられたスリップリングの識別ならびに形状データを質問することができるであろう。別の形態では、制御ユニットは、バーコード、トランスポンダ等のような別の問合わせ手段によっても、スリップリングを識別することができる。代わりに、スリップリングまたは機器識別も操作者によって入力することができるであろう。制御ユニットは、選択的に、最初にスリップリングの改良のために工具キャリアにより提供される外部制御ユニットであり得る。この代わりに、制御ユニットを容易に機器に、例えばコンピュータ断層撮影装置に一体化することができる。したがって、例えばコンピュータ断層撮影装置のような機器に本来存在する多くのマイクロコントローラ及びコンピュータの１つは、制御ユニットの役目を果たすことができる。このため、工具キャリアを制御するための別個のソフトウェアならびに適切なインタフェースのみを一体化すればよい。
【００１４】
別の有利な形態では、少なくとも１つのスリップレールを認識するために少なくとも１つのセンサが設けられる。有利に、このセンサは制御ユニットに一体化されるかまたは少なくとも制御ユニットと結合される。これによって、制御ユニットは、１つまたは複数のスリップレールの位置を認識し、相応して工具を調整することができる。基本的に、これによって全自動操作も可能である。したがって、選択的に、スリップリングの既知の形状データでは、追加のセンサによって加工精度を高めることができる。同様に、高価な加工を既知の形状データなしにも達成することができる。
【００１５】
スリップレールの表面の品質を検出するために少なくとも１つのセンサが存在する場合、特に有利である。このようなセンサは、例えば、スリップレールの接触抵抗または表面の凹凸も検出することができる。同心度、バンド幅、レール深さまたはスリップレールの間の絶縁ウェブの高さ及び／または幅のような任意の機械的パラメータを検出することも可能である。少なくとも１つのセンサによって記録された値は、加工を制御するための制御ユニットに信号で伝えることができる。したがって、例えば、所定の最小の過渡抵抗に達するまで、または規定の表面性状、例えば表面粗さに達するまで、スリップレールを加工することができる。さらに、同様に選択的に、別のパラメータを検出するためのセンサを設けることができる。このセンサは、例えば、スリップレールの間の絶縁ウェブを点検することができ、偏差を制御ユニットに伝送する。有利に、このようなセンサはカメラを含む。
【００１６】
通常の操作の場合にスリップレールで移動するブラシは、改良中にスリップレールから持ち上げて取り外すことができる。このことは、特にブラシの節約に寄与する。したがって、加工中に短期的に発生するスリップレールの凹凸によるブラシの追加の摩耗は生じない。表面の凹凸が連続的に低減されるローリングまたは研磨のような加工方法では、ブラシをスリップレールに当接させることも可能である。この場合、有利に、ブラシによって、ブラシとスリップレールとの間の過渡抵抗が検出される。次に、さらなる加工制御のためにこの過渡抵抗を利用することができる。このように、例えば、抵抗限界値を下回った場合、加工を終了することができる。
【００１７】
本発明の別の有利な形態では、加工は、少なくとも２つの異なる工具で少なくとも２つのステップで行われる。このことは、例えば異なる切断歯であり、または第１のステップにおいても１つの切断歯であり、また第２のステップで研磨工具であり得る。同様に、例えば第１のステップで切断歯による表面の大まかな切断、及び第２のステップでローリング工具による平滑化を行うことができる。
【００１８】
特にコンピュータ断層撮影装置では、ガントリの回転部分を頻繁に傾けることができる。したがって、例えば、スリップリングのスリップレールの加工のためにスリップリングを傾けて、ガントリ軸受のある程度の予応力、したがってスリップリングの特別な状態を達成することができる。さらに、これによって、加工中の摩耗屑または切屑の簡単な除去も達成することができる。しかし、特に好ましいのは、スリップリングをその通常の動作位置に放置することである。
【００１９】
前述の方法を実施するための本発明による装置は、スリップリング、好ましくは少なくとも１つのスリップレールの表面を加工するための工具を収容するための工具キャリアを含む。好ましくは、装置は、スリップリングまたは少なくとも１つのスリップレールの表面を加工するために少なくとも１つの対応する工具を含む。有利に、工具キャリアは、工具を位置決めするために少なくとも１つの電気式または空気圧式制御の作動装置を備える。任意に、作動装置を制御するための制御ユニットを設けることができる。
【００２０】
本発明による装置の特に有利な実施形態では、工具キャリアに対しスリップリングを移動させるためのもう１つの補助駆動装置が設けられる。このような補助駆動装置は、既述したように、機器に有利に固定することができる。好ましくは、収容部がこのために機器に設けられる。
【００２１】
本発明による機器は、特にコンピュータ断層撮影装置は、前述の装置、特に工具キャリアを収容するための装置を含む。任意に、機器は、補助駆動装置用の追加の収容部を含む。さらに、機器は、加工を制御するための制御ユニットを任意に含む。別の有利な形態では、機器は、スリップリングを識別するための識別データ及び／またはスリップリングの形状データが記憶されるメモリを含む。
【００２２】
スリップリングが取り付けられる機器という用語は、実際に少なくとも１つの電気的信号を伝送するためにスリップリングも使用される機器に関する。これによって、例えば旋盤のような１つの工作機械内のスリップリングの張り渡しを意味しない。
【００２３】
先行の実施形態では、スリップリングの表面加工が関連付けられる。しかし、基本的に、本発明による方法ならびに本発明による装置により、スリップリングの表面の任意の各々の領域を加工することができる。したがって、同様に、例えば担持材料または絶縁材料も加工することができる。例えば、絶縁材料の表面が強い火花形成によって損傷されている場合、このことは意味がある。この場合も、スリップリングのアップグレードに加え、新しいスリップレール収容するための追加の溝を組み込むことができるであろう。本発明による方法により、スリップリングの表面に、同心度の最小公差を有する領域を形成することができるので、同様に、この領域を製造の際に適切に使用することができる。したがって、無接点の高速データ経路の送信アンテナ用の支持面を最初に本発明による方法に従って加工できるので、この支持面は、アンテナの方向の組立に応じて最小の半径方向の振れまたは軸方向の振れを有する。次に、加工後にアンテナを取り付けることができるであろう。さらに、電界用途で、本発明による方法によって、不具合のアンテナをスリップリングの担持体から取り除き、例えば旋盤で仕上げるかまたは削磨することができる。
【００２４】
しかし、本発明による方法ならびに本発明による装置の好ましい使用範囲は、特にスリップレールの修理のための改良である。
【００２５】
一般的な発明構想を限定することなしに、図面を参照しつつ実施例を手がかりに、本発明について以下に例示的に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に、本発明に対応する工具を有する工具キャリアの実施例が概略的に示されている。コンピュータ断層撮影の後により詳細に説明するガントリ１は、静止部分２ならびに回転部分３を含む。スリップリング４は回転部分３に固定される。スリップリング４の表面には、スリップレール５が配置される。本発明による装置は、固定要素１１によってガントリ１の静止部分２の固定要素１２に固定される工具キャリアを含む。スリップリング４の表面加工のために、工具キャリア６は工具７を保持する。本実施例では、工具７は切断歯である。この切断歯は高速緊締装置８に収容される。工具７は、スリップリング４の表面に対し軸方向及び半径方向に移動可能である。工具７を軸方向Ｙに位置決めするために、作動装置９が設けられる。別の作動装置１０により、ガントリの回転部分に対し、したがってスリップリングに対しても半径方向Ｘの工具の位置決めが可能である。この場合、両方の作動装置は、例えば、送り台を移動させるためにスピンドルを回転させる駆動モータを有する。好ましくは、送り台、したがって工具の正確な位置を検出するために、例えば線形の行程符号器または同様に角度符号器のような位置センサが設けられる。ここに示した実施例では、まず、作動装置１０が固定要素１１に配置される。次に、この作動装置の送り台に第２の作動装置９が固定される。ここで、すなわち、第２の作動装置全体が半径方向Ｘに移動される。さらに、高速緊締装置８によって工具７が作動装置９の第２の送り台に固定される。固定要素１１によって工具キャリア全体をガントリの静止部分の固定要素１２に固定する簡単な方法によって、例えば、ここに示したねじを緩めることによって工具キャリアを簡単な方法で取り除くことができる。有利に、固定要素１１に及び／または固定要素１２に、ガントリ１に対する両方の固定要素、したがって、同様に工具キャリア６の正確な配向及び調節のために、ストッパ、ピン等のようななお追加の位置決め補助部が設けられる。
【００２７】
図２は、例えばコンピュータ断層撮影の本発明による装置を示している。コンピュータ断層撮影装置（ＣＴスキャナ）は、２つの機械的な主構成要素から構成される。静止部分２は、全体の装置の基部及び担持体として使用され、その中で回転部１が回転する。患者１０４は、寝椅子１０７の回転部分の開口部に位置決めされる。Ｘ線１０２によって患者を走査するために、Ｘ線管１０１ならびにこのＸ線管に対向して配置される検出器１０３が設けられる。Ｘ線管１０１及び検出器１０３は、回転部分１に回転可能に配置される。回転伝達装置３は、回転部分１と静止部分２との間の電気結合のために使用される。この場合、一方で、Ｘ線管１０１に給電するための高い電力が回転部分１の方向に、同時に画像の原データが逆方向に伝達される。これに対し平行に、制御情報の通信が両方の方向に行われる。評価及び制御ユニット１０６は、コンピュータ断層撮影の操作のためにならびに生成された画像を表示するために使用される。コンピュータ断層撮影装置との通信は、双方向結合部１０５を介して行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の本発明による装置の図面である。
【図２】コンピュータ断層撮影装置の図面である。
【符号の説明】
【００２９】
１  コンピュータ断層撮影のガントリ
２  ガントリの静止部分
３  ガントリの回転部分
４  スリップリング
５  スリップレール
６  工具キャリア
７  工具
８  工具用の高速緊締装置
９  軸方向の位置決め用の作動装置
１０  半径方向の位置決め用の作動装置
１１  工具キャリアの固定要素
１２  ガントリの静止部分の固定要素
１３  収集タンク
１０１  Ｘ線管
１０２  Ｘ線
１０３  検出器
１０４  患者
１０５  双方向結合部
１０６  評価及び制御ユニット
１０７  患者用寝椅子
【図１】
2009125927.tif 000003
【図２】
2009125927.tif 000004