专利名称：用于机床中支撑控制的方法及支撑控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机床中支撑控制的方法，其中控制一个物体是否在机床的支撑面上正确放置和/或被夹紧。本发明还涉及一个支撑控制设备，其用于在一个机床夹具的支撑面上或者在夹紧装置上或内支撑控制一个物体，特别用于执行本方法。
背景技术：
这样的方法或者设备是已知的。在此涉及一种借助气动力学按照压差原理工作的方法。这样的一个例子在图3中表示。为此在机床中在支撑点或者设备点安装一个气动管路系统，其可以施加压力。该气动系统与可能存在的冷却/润滑液管路系统一起安装。在该管路系统中自身产生一个恒定的入口压力。这点例如通过一个压力调节阀实现。一个后接的节流板或者节流阀在管路系统中产生压降。在节流板或者节流阀和测量面之间测量压力，在测量面上提供一个空气流出孔，当在那里没有放置工件、刀具或类似物体时空气可以通过该孔流出。在节流板或者节流阀和测量面或者更确切说测量点之间的压力与在节流板或者节流阀调节和分别在工件支撑点或设备块支撑点之间的空气隙之间的情况有关。由此产生的压力变化将直接或者间接通过一个气动临界值开关采集为电信号，并且在机器控制器中处理。相应于管路体积和所需精度改变开关时间。
因为用于工件的支撑点或者设备点必须总是干净的，因此需要总是清洁可能存在的切屑。因此需要使用另外的冷却剂或者鼓风。就此而言管路系统总是被施压，以避免液体流入测量通道。相应于需要的精度，可靠识别物体在支撑面上的存在仅可由气动管路系统有意义地实现，如上所述，它必须另外在支撑面内提供。
由在使用冷却/润滑液工作的系统中波动的入口压力所决定，不能达到像在气动施压系统中所能达到的需要的精度。就此而言根据现有技术不存在任何以足够精度和可靠性工作的支撑控制的液压系统。
从现有技术还已知一种用于气动位置控制的设备，其中通过在流动方向上的节流设备上的一个气动管路系统测量在节流阀前和后的压力，一个压差传感器采集相应压差。当然还涉及一个前面已经说明的支撑控制系统，该系统还装备一个用于测量或者支撑控制的另外的气动管路系统，由此开销很大。
已知另一种具有压差传感器的气动支撑控制设备。在此也通过在一个压差传感器上的压差和分析结果来工作。为这一气动支撑控制系统在机床的冷却或冲洗剂系统之外还需要另外的气动管路系统。
从现有技术已知另一种已经使用液体介质工作的支撑控制系统。不过在此工件在参考面上的位置通过一个位置检测器确定。它根据背压和距离确定工件的位置。这一措施在制造时十分复杂。此外，检测器由于湿度作用较容易受干扰。
从上述现有技术出发，本发明的任务在于提供一种方法和设备，通过这种方法和设备可以改善机床中的支撑控制，即能够可靠地特别在压力波动时工作。
从上述现有技术出发，本发明为解决上述任务建议了一种用于机床中支撑控制的方法，其中控制一个物体是否在机床的支撑面上正确放置和/或是否通过一个具有第一和第二夹紧装置的夹具来夹紧，其中使用一个在支撑面或者第一夹紧装置终止的、导入介质的、并可施加压力的管路系统，该管路系统的端孔由物体和/或第二夹紧装置覆盖，并且在该管路系统中介质的压力在一个节流点处减小，确定节流点前和后的压差，并为支撑控制进行分析，其特征在于，使用机床的冷却/润滑剂冲洗作为介质。根据本发明的解决方案还可以在波动的和非恒定的入口压力下执行。通过确定压差使本发明不受压力波动影响。这一点通过获取节流点前和后的压力而实现。这意味着所关注的是压差而不是背压原理。使用该新方法，分别持续采集、计算输入和输出以及压差，并相应地把调整的参数例如作为电信号向机器控制器传输。
现有的冷却/润滑液管路系统也可以同时用于支撑控制。人们不依赖另外的气动部件。该结构很容易装备到已有的液压或者是气动冷却/冲洗系统中，无需另外的钻孔开销。
因此相应于一种有利的改进方案规定，使用机床过滤的冷却/润滑液作为介质。现在这允许为支撑控制使用在大多数机器中已有的液压系统，如冷却液系统或者润滑液系统。由此总体上显著减少了用于支撑控制的开销。持续采集压差的压力传感器的安装能够十分容易地实现，以及由传感器或者控制器进行持续计算和分析现在也没有问题。由于液体的不可压缩性，传感器也可以设置在距端孔的适宜距离处，这点相对于气动支撑控制特别有利。
根据本发明的用于支撑控制的方法不仅保证物体在机床的预定位置上按规定放置的控制，同时使用该方法还可以执行夹紧控制。即当在机床上提供一个具有为夹紧物体彼此共同作用的第一和第二夹紧装置的夹具时，根据本发明规定，在至少一个夹紧装置上如此执行夹紧控制，使得施压的管路系统或者冷却/润滑液系统在一个夹紧装置上终止。由此可以同时控制夹具按规定的定位。当例如一个共同作用的夹紧装置被弄脏时，在物体和第二夹紧装置之间构成一条缝，由此表示该夹具未精确定位，因为在要被夹紧的物体或者第一夹紧装置与第二夹紧装置之间存在一条缝，由此冷却液或者润滑液可以在那里漏出，这将导致压力降低。由此压差改变，这显示或者通过控制器获知夹紧过程未精确执行。也就是说使用本发明用于支撑控制的方法同时获得了两个另外的优点，即第一，人们知道了物体是否按规定或者精确定位在机床上的预定位置，第二，物体是否按规定被夹紧。根据本发明物体可以是一个要被加工的工件或者物品。不言而喻物体也可以是一个放置工件的托盘，其上以通常方式固定工件。
此外本发明的特征还在于，它可以在具有用于冷却或润滑剂或者空气/冷却剂冲洗系统的相应管路系统的现有机床中使用，也可以后续装入。由此仅需要可能要在后续装备的特定连接钻孔以及在一个可能同样要在后续装备的节流点前和后安装一个压差测量系统。这样的后续装备完全能够以低廉价格实现，并且特别可与一个现有的机器控制器相结合，使得对于压差测量需要相对较少的安装开销。
相应本发明的一个有利的改进方案规定，在至少一个用于夹紧物体的夹紧装置内或在其上提供管路系统的至少一个端孔，并为了支撑或者夹紧控制用介质加压。
根据本发明的另一个方案发现，通过介质为支撑或者夹紧过程清洁管路系统的端孔、支撑面或者夹紧面是具有优点的。这例如可以如此控制，即在支撑或者夹紧前初始进行一个压力冲击，以便去除可能存在的污染。不言而喻，可以提供一个简单的泵，它在定位或者夹紧前不久再次开动，以便使冷却/润滑液再次流过支撑面或者夹紧面并由此去除存在的污染。
如前所述，一种方法相应于一种改进方案的特征在于，在至少一个夹紧装置内或在其上，例如用于插入夹紧螺栓的开孔中，提供管路系统的至少一个端孔，其在夹紧过程前或在夹紧过程进行期间用介质冲洗。由此还可以实现更好的定位、更好的夹紧和特别是控制这两个过程。
根据本发明还发现在确定不正确定位和/或夹紧时为定位或者夹紧过程可能把物体再次升高、以便用介质清洁支撑面和/或端孔和/或夹紧装置、并且接着重复定位过程或者夹紧过程是具有优点的。这在控制技术和设备技术上无任何问题。在机床现有的夹具中通常存在相应的定位或者提升装置，用以执行所需的运动。通过机器控制器这种运动可以以非常简单的方式来控制。
此外本发明的一个改进方案建议，持续采集、计算压差并作为信号用于机床的控制。
在此当压差的计算在一个控制器中，最好是在机床的机器控制器中进行时其被证实极具优点。当已经存在机床的一个效率足够的机器控制时，那时人们总是选择本发明的这一方案。于是人们可以使用相对简单的压力传感器，它把相应的值作为信号，例如电信号，提供给机器控制器或者控制器。
显然，根据本发明还规定在至少一个传感器中执行压差的计算。这里使用一个已经智能化的压力传感器，它采集和计算压力传感器的两个值。这使得当这些控制器存在时或者当不存在任何控制时，求得的值然后不必在控制器或者在机器控制器中处理，那时相应的值例如被显示。不过其前提是至少一个高级的压力传感器作为所谓的主传感器使用，以便能够实现这一任务。
本发明方法的另一个方面由下述给出，给压力或者压差设定一个额定值，在达到或者低于该值时对切换过程例如信号变换进行控制。这使得能够精确确定一个物体是否紧贴在支撑点或夹紧装置上或者它们相应共同作用的面上，或者该物体是否被精确夹紧。
根据本发明的方法相应于一种改进方案的特征还在于，同样分析节流点前的入口压力。这允许持续分析在位于节流点前的第一压力传感器和位于节流点后的第二压力传感器之间的压差，这将在波动的压力下，例如在冷却管路系统中存在的那样，能导致很高的精度。
根据本发明的方法的特征还在于，根据入口压力和压差由控制器分析物体是否贴在支撑面或者夹紧面上。这也可以通过相应的切换过程或者信号切换给出。
本方法例如如此实现，即把入口压力作为闭合触点设定一个特定的值，并在达到该值时控制器进行从“0”到“1”的第一信号切换，把压差作为开启触点设定一个特定的较小的值，并在低于该值时控制器采取从“0”到“1”的第二信号切换。在此控制器可以构造为电控制器，使得由此得到的电信号例如可以通过一个机器控制器很容易地被处理。从这一电路或者设定产生下面的逻辑
所述电路例如可以如此构造，即在冷却剂回路中设置一个第一传感器作为主传感器。在冷却管路系统的序列中然后接着设置一个用于减小压力的节流板。然后其上连接第二压力传感器作为简单压力传感器。该管路系统继续导向由一个或多个支撑点组成的支撑系统或者由一个或者多个夹紧点或夹紧装置组成的夹紧系统。支撑点不仅可以作为用于工件的直接支撑点。显然也可以有相应多种优选的方案，即在工件固定装置特别是在机床的工作轴的轴头提供流出孔，由此表示刀具自身或者主轴是否正确定位。如果没有任何信号向控制器传输，则例如在控制器中存储，该机器然后不能执行加工过程。然后在可能的冲洗清洁后必须重新执行对刀具固定装置的定位过程。仅当刀具正确定位后才启动由机床执行的加工过程。支撑面或者支撑点因此也能够作为设备面考虑。
简单压力传感器和主传感器彼此连接，以便主传感器能够求得压差并作为电信号向控制器传输。由此可以使用一种非常简单然而有效的支撑或者夹紧控制，它与通常在冲洗或者冷却剂中出现的入口压力的压力波动无关地被使用。可以保证，按照现有技术为实现一个另外的气动管路系统产生的开销通过本发明可以完全节省下来。
本方法允许非常高的精度，不必采用例如用于清洁支撑面的另外的鼓风。在应用气动力学时必须精确设定，这需要开销相当大的调整。因为气动系统常常非常容易受干扰，并且还经常意外地断开，因此还产生气动系统另外的缺点。按照现有技术的支撑控制系统的实用性也受到限制。
因此现在建议的解决方案允许一种用于执行支撑和夹紧控制的简单而可靠的优选方式。在此本发明还适宜在机床上后续装备使用冷却或冲洗剂回路的支撑控制系统。在那里不再需要为空气流通钻出另外的通道。
本发明的一个另外的优点由下述给出，即现在测量不依赖于管路长度，因为液体中存在的压力最终同样为全部液体所使用，以及由于相对于空气的可压缩性液体是不可压缩的。这也是其原因，即为什么在液压回路中液压支撑控制器可以远离实际支撑面安装，因为在支撑控制之后的条件通常不再剧烈变化。一种这样的优选方式在气动系统中几乎不可能，因为在一个相对长的通道中空气自然被压缩，这将导致相应的切换时间或不精确性。
如前所述，本发明还提供一种方法，相应于它的一种改进方案的特征在于，附带地或者唯一地用管路系统中的压差来确定冷却/润滑液的流量。由经验已知，特别在一个具有强压力波动的系统中，如冷却/润滑液系统中，流量的测量很难实现，由此出发，在这里为确定是否有足够的冷却/润滑液到达刀具、到达刀具轴或者到达工件而使用在节流点前和后的两个传感器测量得到的压差。由此例如可以确定在该系统中何时存在干扰。这种干扰例如可以由下引起，在冷却/润滑液的流出点存在由切屑引起的污染。现在也可以通过本发明所述方法可靠确定在冷却系统内部在工件或者在主轴中的干扰。
如前所述，一种方法相应于一种改进方案的特征在于，由控制器根据入口压力和压差确定冷却/润滑液的流量，并分析是否存在足够的体积流量，用于工件、主轴或者刀具的冷却和/或润滑。
所述方法的一种改进方案的特征在于，控制器或者机床的机器控制器为了确定冷却/润滑液的流量而分析压差值，并在低于一个确定的额定值时把从中产生的控制指令向机床传输。
一种专门测量或者确定冷却/润滑液流量的方法相应于前述方法的一种改进方案的特征在于，控制并分析工件和/或刀具和/或主轴的冷却/润滑液流量，其中当低于一个特定的预先给定的额定值时从控制器发出相应的控制指令。这些指令例如可以是停止主轴或者冲洗特定管路段的指令。
也可以持续和相互独立地使用支撑控制和流量测量或者控制的方法，由此可以要求独立的保护。
本发明的任务还通过一种支撑控制设备来解决，所述支撑控制设备用于在机床的支撑面或者在夹具的夹紧装置内或在其上对物体进行支撑控制，特别是用于执行前述方法，其中一个可施加压力的、导入介质的管路系统在至少一个端孔内终止在支撑面内或者在至少一个第一夹紧装置上，其中该端孔由物体和/或一个与第一夹紧装置共同作用的第二夹紧装置覆盖，其特征在于，管路系统是机床的冷却/润滑剂管路系统，在管路系统中提供一个节流点，在该节流点前和后各提供一个压力传感器，并确定由压力传感器求得的压力的压差。与测量一个绝对压力的迄今的通常实践不同，现在能够测量第一和第二压力的压差并利用由此产生的值来确定支撑控制以及夹紧的控制。在管路系统中压降很大时显然液体能在支撑缝漏出。此时压差也相应很大。如果其支撑要被控制的物体被正确放置，则压差自身保持在一个较小的值。
在此可以通过控制器预先规定，提供一个特定的临界值，例如入口压力和压差，以便能够得出关于物体，例如工件或者刀具，正确定位或者夹紧的结论。
在这一方面特别提醒，所有参照该设备所说明的特征和特点以及方法方式按意义也适用于关于根据本发明的方法的表述，并可按照本发明使用和同时公开。反过来也同样适用，这意味着，仅参照方法提到的、构造的亦即按照设备的特征也在装置权利要求中被考虑和要求，并同样被视为发明和公开。
为了产生压差，按照本发明的支撑控制设备的一个改进方案提供至少一个节流阀、节流板、喷嘴、管段或类似部件作为节流点。
在此当至少一个压力传感器作为智能压力传感器或者所谓的主传感器如此构造，使得它从由两个压力传感器求得的压力值计算出压差值、变换为信号、并向机床的控制器或者向一个单独的控制器传输时，是具有优点的。于是一个这样的支撑控制设备总在下述场合出现，即在控制器中不再有足够的容量来处理值或者控制器并非配置为转换由压力传感器已经获得的信号。
不言而喻也可以每次只在节流点前和后提供两个简单的压力传感器，它们把求得的压力的值向控制器传输，控制器进行计算和分析。这种可能总在下述场合提供，即存在一个效率足够的机器控制器，它能够通过支撑控制系统和/或夹紧控制系统或者通过支撑控制设备无问题地处理已经确定的值。
相应于本发明的一个有利的改进方案规定，设定该设备中的处理压力在最高为10巴的低压范围，最好是最高为2.5巴。由此可以免去产生压力的昂贵的设备或者系统。特别是可以使用在低压范围工作的冲洗或者冷却液系统。
如前所述，一个支撑控制设备相应于一个改进方案的特征在于，提供一个夹具，它具有夹紧装置，通过所述夹紧装置可夹紧物体或者放置物体的托盘，并且至少一个夹紧装置与管路系统连接。通过连接至少一个夹紧装置与管路系统，现在除支撑控制外还可以进行按照规定的夹紧的控制。除控制夹紧过程是否正确执行外，不言而喻还可以事先控制夹具的相应夹紧装置的按规定的定位。这例如可以通过下述表示，即在定位时还可以存在一个特定的压降，该压降不允许超过一个特定的临界值。如果不是这种情况，则可以如此构造机床的控制器，使得把该夹具再次提高，并可通过冲洗冲击来清洁夹紧装置。如果给出一个正确的定位并且在夹紧装置的夹紧面上有污染存在，则仍然可能发生夹具未正确夹紧物体的情况。这将同样通过由此存在的一条缝来识别，因为通过该缝液体可以漏出并由此获知一个压降或者一个另外的压差。就此而言使用本发明的支撑控制不仅能对物体进行按规定的控制，而且同时还具有用于夹紧装置的一个夹紧控制设备或者支撑控制设备。因此，本发明的一个改进方案的特征在于，在物体或者放置该物体的托盘上提供至少一个夹紧装置。
根据一个改进方案，在用于夹紧物体的至少一个夹紧装置上提供冷却/冲洗剂管路系统的端孔。
在此该端孔可以在放置物体的托盘的作为夹紧装置的至少一个夹紧孔内提供，以同样方式根据本发明也规定管路系统的该端孔在作为夹具的夹紧装置的至少一个夹紧螺栓内设置。
为了按照规定将管路系统与夹紧系统或者夹紧装置相连接，例如在机床和托盘或者工件之间在管路系统内提供一个密封衬垫、密封面、或者一个连接器，最好是一个快速连接器。在此密封衬垫或者密封面可以采用不同的实施方式。例如可以通过研磨或者抛光的面来实现金属密封，正如在给要密封的面的单侧或双侧提供一个密封的解决方案中那样。不言而喻，为此还可以使用用于一个这样的管路系统的已知的连接器，最好是一个快速连接器。本发明不限于这种密封方式。相反，本发明包括所有可能的密封方式。
根据本发明的一种方案，端孔构造成喷嘴方式。这导致冷却或者润滑液可以通过相应的压力或者相应分布按照支撑或者夹紧面的构造而流出。
根据本发明的支撑控制设备的一个另外的方面由下述给出，提供一个控制器，它采集并分析由压力传感器求得的或者提供的压力值作为切换信号。例如该切换信号如前面进一步说明的在一个相应的逻辑中规定，使得在设定各压力时支撑控制设备显示相应的值，并为此可执行相应的指令。如已经提到的，本发明的至少两个方案是可能的，即把两个压力传感器构造为简单压力传感器，控制器计算并分析压差值。在此还可以提供机床的机器控制器作为支撑控制设备的控制器，使得它采集、分析压力传感器的值，并且可向机床传输由此产生的控制指令。第二种方案通过使用所谓的主传感器给出，它能够进行计算和分析，并向控制器或者显示设备输出。
根据本发明的支撑控制设备的另一个方面的特征在于，在机床的冷却液回路中设置节流点或者用于减压或改变压力的装置和压力传感器。这提供了下面的优点，即不需要为支撑或者夹紧控制提供任何另外的系统，而可以使用现有的系统。对于后续装备，也可以只需在支撑面或者装备面上提供一个支撑流出孔。这对于后续装备来说也相对容易实现。
如前所述，支撑控制设备的一个改进方案的特征在于，在管路系统中提供一个介质控制器对其进行作用的节流阀，并且它最好与机床的机器门如此连接，使得在打开该门时节流阀关闭管路系统。以此防止在打开机器门时冷却或者冲洗液能够继续流出，并可能从加工机器喷出或者弄脏或伤害现场的操作或维护人员。最好该节流阀设置在管路系统中的第二压力传感器后面。由此可以阻止冷却或者冲洗液的较大的漏泄。
根据本发明，其支撑应被控制的物体是要被加工的工件和/或加工刀具自身、和/或一个止挡，因为它总是必须达到同一位置。
此外下面的情况是适宜的，即在工件固定装置、工件载体或者刀具固定装置上，特别是在机床的加工轴的轴端上设置一个支撑面。对此也可把支撑面定义为设备面。这取决于在什么地方设置该平面和在什么地方提供液体流出孔。如果例如检验机床的加工轴是否在其相应的正确位置，则其例如必须在接近驱动器的主轴的支撑面上提供。如果与此相反要用一个支撑控制设备装备一个刀具固定装置，则必须在用于刀具的刀具固定装置的支撑面上设置流出孔。不言而喻，以相同的方式规定，在一个工件载体上或者为相应于支撑或者设备的面的工件固定装置上提供一个支撑面或者设备面。多种方案的结合同样是本发明的主题。
为了持续清洁和/或冷却支撑面，在该支撑面上设置一个泄漏缝。该泄漏缝允许为冷却和冲洗的目的持续流出一部分介质。由此还能够清洁支撑面或者装备面。
根据本发明的支撑控制设备的一个方案的特征在于，在放置物体的托盘与机床的连接点或者支撑点处提供泄漏缝。由此不仅可以提供具有泄漏缝的支撑控制设备，而且同时能够排出冷却液或者冲洗液或者润滑剂。
根据本发明，支撑控制设备的管路系统同时既用于支撑或者夹紧控制设备也用于作为介质的冷却/冲洗液的管路。
如前所述，一个支撑控制设备按照一个改进方案的特征在于，为了确定冷却/润滑液的流量，管路系统与刀具轴和/或工件和/或刀具或者刀具固定装置相连接。由此保证了除支撑控制外还同时控制和监视冷却/润滑液是否有足够的流量。
然而同时还可以例如使用彼此独立工作的设备实现彼此独立的流量测量或者流量控制与支撑控制，由此还可以要求独立的保护。
在此当控制器和/或至少一个压力传感器构造成可通过它根据管路系统中的压差和/或入口压力确定冷却/润滑液的流量时，本发明具有另外的优点。
本发明还可用于具有如前述的支撑控制装置的机床，特别是切削机床。
下面根据实施例和附图详细说明本发明。如图所示图1用方框电路图简要示出了本发明的一个实施例；图2示出了本发明的一种构造；图3示出了一个现有技术的例子；图4示出了本发明的另一实施例的详细情况。
具体实施例方式
图1用方框电路图简要表示出了本发明的一个实施例。在管路系统11中设置一个节流点3，通过它在管路系统11中产生两个压力P1和P2。此外在该管路系统中设置一个闭塞拴12，它通过一个连接与控制器相连。在支撑面10上管路系统11的末端处，一个液体排出口位于要对其支撑进行控制的物体5附近或者与其相对应。使用附图标记9表示该管路系统的压力产生。在此例如可以是指一个泵。在管路系统11上，在节流点3之前和之后分别设置第一压力传感器1和第二压力传感器2。两个压力传感器1和2通过一根连接管线彼此相连。在此这两个压力传感器中的一个作为所谓的主传感器智能化设置，由此它能够把采集的压力值转换为电信号，同时求出压力传感器1和压力传感器2之间的压差，并向控制器6传输。
如已经提到的，控制器6与闭塞拴12相连接。闭塞拴12例如在机器门打开时动作。这用开关符号表示。以此防止在打开机器门时冷却/润滑液流出。从控制器到刀具轴给出了另一个连接。其当例如通过压力传感器或者控制器获知物体5或者工件未正确定位时被开动。然后刀具轴未对于操作运转而启动，而是直到物体5位于精确预定的位置并由此至少部分关闭端孔4时才启动。
在所示实施例中在支撑面上提供一个泄漏缝7。不过这在本发明中不是绝对必需，而仅当要持续使一部分冷却/润滑液从管路系统流出时才需要提供。这种情况例如为冷却和润滑目的或者也可以为清洁目的出现。但是在不提供该泄漏缝7时物体5也可以精确位于支撑面10上。可以清楚看到，管路系统11在这里可以同时是机床的冷却/润滑液系统。为支撑控制不需要任何另外的管路或者任何另外的管路系统。仅需要分别在节流点前和后设置压力传感器，也可以在现有支撑系统中将一个端孔4与冷却/润滑液系统相连接。因此后续装备具有冷却/润滑液回路的机床很容易实现。
用于机床控制的连接表示本发明的一个优选的方案。然而还可以以同样的方式提供一个单独的控制，它只执行这里提到的机器门的刀具轴或者闭塞拴以及压力产生的控制功能。
图2表示本发明的另一个结构。它与图1所示方案的主要不同在于，两个同类的压力传感器1和2设计为简单传感器。从这些传感器提供的压力值信号在控制器6中被处理。这一点是相对于按照图1的结构的唯一本质区别。所有其他的特征可以以同样的方式也在按照图2的实施例中提供。这例如涉及关闭阀和至控制器或机器门的连接或者控制器至刀具轴的连接。以同样的方式还说明了物体或者工件5的定位。端孔4也同样位于支撑面10上，其中在本发明的另一个实施例中还可以规定，在支撑面10和要定位的物体的一个侧面之间提供一个泄漏缝7。
图3表示现有技术的一个例子。在此可以清楚看到，除用于冷却或者冲洗液的管路系统11外还提供了另外一个用于支撑控制的管路系统17。它是按照现有技术作为纯粹的气动系统实现的。使用附图标记19表示一个减压阀，其用于为该系统产生需要的压力。此阀在此的任务是保持压力P1恒定。在气动管路系统17中以同样方式像本发明那样提供一个节流点13。然而这里只存在一个压力传感器14，它测量管路系统17中的绝对压力作为背压，并可向在按照图3的实施例中未示的控制器传输。与管路系统17平行表示出涉及冷却和润滑液系统的管路系统11。该管路系统的端孔(20)在支撑面内或者在支撑面10上，和在该图中支撑压力控制的端孔16一样。附图标记15表示泄漏缝，通过该缝必须持续流出压力空气，以阻止冲洗液或者冷却液灌入管路系统17，它同时用于清洁支撑面或者设备面10。
图4表示本发明的另一个实施例的细节。这里把物体5或者一个放置物体5的托盘14放置在支撑面10上。管路系统11位于机床中，例如位于支撑台中。按照图4的实施例，机床具有一个夹具13。它用箭头来表示。此外，夹具13包括在托盘14上提供的夹紧孔15/1，其内嵌入一个用于夹紧的夹紧螺栓15/2。如果夹紧螺栓15/2在夹紧孔15/1中正确放置(如图)，则该夹紧螺栓被夹紧，由此工件或者物体被压在托盘上。管路系统11在托盘下插入到夹紧孔15/1中。在那里提供管路系统11的端孔4。按照本发明的一个方案，此外还建议端孔4以喷射方式构造。在连接点处，给在托盘14上设置的与管路系统11相应定位的夹紧孔15/1提供一个快速连接器16。它例如可以通过嵌入的自动密封的面给出。可以理解，还可以在那里提供相应的密封工具，如O形环、唇形密封圈或类似部件。泄漏缝7位于放置物体5的托盘14的连接点17或者支撑点处。支撑控制设备现在使用夹具同时作为支撑控制器和夹紧过程的控制器。这一方案的优点在于，在未正确定位时，特别是在夹紧或者定位过程期间，还通过冲洗液或者冷却液来清洁用于夹紧螺栓的放置面。由此例如可以使流出的冲洗液或者冷却液通过泄漏缝7导出。如果夹具相对于托盘正确放置，则显然这通过支撑控制器被显示出来或者对控制器相应用信号告知。如果不是这样，则中断夹紧或者定位过程，用夹紧螺栓15/2把夹具的上面部分再次升起，或者也可以再次升高冲洗或者冷却系统的压力，以便最后把存在的污物从夹紧孔15/1冲出或者从夹紧螺栓15/2冲洗掉。不言而喻，按照本发明该系统还可以这样反过来，把冷却液或者冲洗液引导到或者通过夹紧螺栓15/2，以便然后从那里清洁夹紧螺栓15/2和夹紧孔15/1。这一方案的优点在于，除支撑控制外人们还可以同时控制夹紧过程。仅当夹紧螺栓在夹紧孔15/1中正确定位和当夹紧实现时，管路系统11例如才关闭，使得这点也能够通过显示设备被显示或者通过控制器采集或用信号告知。就这点而言该方案特别适宜于下述情况，即除了节省开销的措施外，通过省去另外的支撑控制管路系统对于要加工的工件或者要夹紧的物体的定位和夹紧过程提供了显著的可靠性。
从上面的说明中显然可见现有技术相对于本发明所述方案的实施例的缺点。总括起来有下述优点-根据本发明的支撑控制使用与现有的用于冲洗支撑的相同冷却/润滑液来操作，-按照本发明的支撑控制也可以使用油作为冷却/润滑液来操作，-在按照本发明进行支撑控制时，不会引起冷却剂或者油的任何雾化，-使用新方法和新设备的支撑和夹紧控制具有很高的可用性和支撑可靠性，-根据本发明的支撑控制设备也可以根据需要后续装备尚无任何支撑或者夹紧控制系统的旧有机器，-该新方法和新支撑控制设备不依赖于管路长度，因为冷却剂不可压缩，-由于不可压缩性，该新支撑控制系统比迄今的气动支撑控制系统快很多，-根据本发明不需要任何借助额外钻孔的特有的工件支撑，由此产生较少的支撑变化。由此总体上简化了加工，使备件采购和存储更为合理，-该新支撑和夹紧控制对冷却剂不灵敏，因此例如不需要使用“持续鼓风”，这种“持续鼓风”必须防止冷却剂渗入按照现有技术的气动管路系统中，-另外不需要任何压缩气体或者仅需要少量，使得能够总体减少压缩气体消耗。另外，该新支撑和夹紧控制器比迄今的控制器声音轻微很多。这通过避免了鼓风噪声而实现。它保持较低的声平(dB(a)值)。
现在提出、后来递交的权利要求试图无偏见地表述以获得进一步保护。
如果在这里在仔细审视-特别还涉及有关现有技术-时得出，一个或者另外的特征虽然为本发明的目的是适宜的，但是并不是起决定性作用的，那么不言而喻现在已经得到一种表述，它不再具有一个这样的特征，特别在主权利要求中。
在从属权利要求中提出的相反关系通过各从属权利要求的特征揭示了独立权利要求的主题的其他实施方式。然而必须理解，这点不作为放弃获得时反向涉及的从属权利要求的特征独立的、具体的保护。
迄今仅在说明书中公开的特征可以在作为具有发明重要意义的本方法的过程中被要求例如界相对于有技术划界。
仅在说明书中公开的特征、或者还有来自包含多个特征的权利要求的单个特征，可以在任何时间为界定现有技术纳入第一权利要求，特别是当这样的特征与其他特征一起提及或者与其他特征共同实现特别适宜的结果时。
权利要求
1.一种用于机床中的支撑控制的方法，其中控制一个物体是否在机床的支撑面上正确放置和/或是否借助于一个具有第一和第二夹紧装置的夹具来夹紧，其中使用一个在支撑面或者第一夹紧装置中终止的、导入介质的、并施加压力的管路系统，该管路系统的端孔由物体和/或第二夹紧装置覆盖，并且在该管路系统中介质的压力在一个节流点处减小，确定节流点前和后的压差，并为支撑控制或者夹紧控制进行分析，其特征在于，使用机床的冷却/润滑液、空气-冷却剂混合物或者空气-冷却剂冲洗作为介质。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，使用机床现有的冷却/润滑剂系统或者空气-冷却剂冲洗系统作为管路系统。
3.根据前述权利要求之一或者两者的方法，其特征在于，在至少一个夹紧装置内或在其上提供该管路系统的至少一个用于夹紧物体的端孔，并用于使用所述介质施加支撑或者夹紧控制。
4.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，为了支撑过程或者夹紧过程，管路系统的端孔、支撑或者夹紧面用所述介质来清洁。
5.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，在至少一个夹紧装置内或在其上，例如在用于插入夹紧螺栓的孔内，提供管路系统的至少一个端孔，它在夹紧过程前或在进行期间用所述介质冲洗。
6.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，当确定了不正确的定位和/或夹紧时，再次升高用于定位或者夹紧过程的物体，以便用所述介质来清洁支撑面和/或端孔和/或夹紧装置，接着重复定位过程或夹紧过程。
7.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，持续采集、计算压差，并且作为控制机床的信号。
8.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，在控制器中，最好在该机床的机器控制器中进行压差的计算。
9.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，在至少一个压力传感器中进行压差的计算。
10.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，将压力或者压差设定到一个额定值，当达到或者低于该值时对切换过程进行控制，例如对信号切换进行控制。
11.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，同样分析节流点之前的入口压力。
12.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，由控制器根据入口压力和压差分析物体是否紧贴在支撑面上。
13.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，附带地或者唯一地利用管路系统中的压差来确定冷却/润滑液的流量。
14.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，由控制器根据入口压力和压差来确定冷却/润滑液的流量，并分析是否存在足够的体积流量用于冷却和/或润滑工件、主轴或者刀具。
15.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，控制器或者机床的机器控制器为确定冷却/润滑液的流量而分析压差值，并在低于一个确定的额定值时把从中产生的控制指令传送给机床。
16.根据前述权利要求之一或者多个的方法，其特征在于，分析通过工件和/或刀具和/或主轴的冷却/润滑液流量。
17.一种支撑控制设备，用于在机床的支撑面(10)或者在夹具(13)的夹紧装置(15)内或在其上支撑控制或者夹紧控制物体(5)，特别是用于执行根据前述权利要求之一或者多个的方法，其中一个施加压力的、导入介质的管路系统(11)在至少一个端孔(4)中在支撑面(10)内或者在至少一个第一夹紧装置(15)内或在其上终止，其中端孔(4)由物体(5)和/或第二夹紧装置覆盖，其特征在于，管路系统(11)是机床的冷却/润滑剂管路系统，在管路系统(11)中提供一个节流点(3)，在该节流点前和后各提供一个压力传感器(1，2)，确定由压力传感器(1，2)测得的压力的压差。
18.根据权利要求17的支撑控制设备，其特征在于，为了产生压差，提供至少一个节流阀、节流板、喷嘴、管段或类似部件作为节流点(3)。
19.根据前述权利要求17和18之一或者两者的支撑控制设备，其特征在于，至少一个压力传感器(1，2)构造为智能压力传感器，使得它从由压力传感器测得的压力值计算出压差值，变换为信号，并传送给控制器。
20.根据前述权利要求17到19中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，该设备中的处理压力被调节在最高为10巴的低压范围，最好是最高为2.5巴。
21.根据前述权利要求17到20中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，提供一个夹具(13)，它具有夹紧装置(15)，通过所述夹紧装置可夹紧物体或者放置物体(5)的托盘(14)，并且至少一个夹紧装置(15)与管路系统(11)相连接。
22.根据前述权利要求17到21中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在物体(5)上提供至少一个夹紧装置(15)。
23.根据前述权利要求17到22中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在放置物体的托盘(14)上提供至少一个夹紧装置(15)。
24.根据前述权利要求17到23中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在用于夹紧物体(5)的至少一个夹紧装置(15)内提供端孔(4)。
25.根据前述权利要求17到24中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在作为放置物体的托盘(14)的夹紧装置的至少一个夹紧孔(15/1)内提供管路系统的端孔(4)。
26.根据前述权利要求17到25中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在作为夹具(13)的夹紧装置的至少一个夹紧螺栓(15/2)内提供管路系统的端孔(4)。
27.根据前述权利要求17到26中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在机床和托盘(14)或者工件之间在管路系统(11)内提供一个密封衬垫、密封面、或者一个连接器，最好是一个快速连接器(16)。
28.根据前述权利要求17到27中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，端孔(4)构造为喷嘴式。
29.根据前述权利要求17到28中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，提供一个控制器(6)，它采集并分析由压力传感器(1，2)测得或者提供的压力值作为切换信号。
30.根据前述权利要求17到29中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，两个压力传感器(1，2)被设计为简单压力传感器构造，并且由控制器计算或者分析压差值。
31.根据前述权利要求17到30中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，提供机床的机器控制器作为支撑控制设备的控制器(6)，使得它采集、分析压力传感器(1，2)的值，并可把由此产生的控制指令传送给机床。
32.根据前述权利要求17到31中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在机床的冷却/润滑液回路中设置节流点(3)或者用于减压的装置和压力传感器(1，2)。
33.根据前述权利要求17到32中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在管路系统(11)中，特别是在第二压力传感器(2)后面设置一个关闭阀(12)，介质控制器对其作用，介质控制器最好这样与机床的机器门相连接，使得在打开该门时关闭阀(12)关闭管路系统(11)。
34.根据前述权利要求17到33中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，提供一个要加工的工件和/或加工刀具和/或一个止挡作为其支撑被控制的物体(5)。
35.根据前述权利要求17到34中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在工件载体、工件固定装置或者刀具固定装置上，特别是在机床的加工轴的轴端，设置支撑面(10)。
36.根据前述权利要求17到35中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，提供一个泄漏缝(7)，一部分介质为冷却和润滑的目的持续通过该缝漏出。
37.根据前述权利要求17到36中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，在放置物体(5)的托盘(14)与机床的连接点(17)或者支撑点处提供泄漏缝(7)。
38.根据前述权利要求17到37中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，管路系统(11)同时用于支撑控制设备并作为介质的冷却和润滑液的管路。
39.根据前述权利要求17到38中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，为了确定冷却/润滑剂的流量，管路系统(11)与刀具轴和/或工件和/或刀具或者刀具支撑装置相连接。
40.根据前述权利要求17到39中之一或者多个的支撑控制设备，其特征在于，如此构造控制器(6)和/或一个压力传感器(1，2)，使得它根据在管路系统中的压差确定冷却/润滑剂的流量。
41.机床，特别是切削机床，其具有根据权利要求17到40中之一或者多个的支撑控制设备。
全文摘要
用于机床中支撑控制的方法和设备，其中控制一个物体是否在机床的支撑面上正确放置，其中使用一个在支撑面内终止的、导入介质的、并可施加压力的管路系统，该管路系统的端孔由所述物体覆盖，并且在该管路系统中介质的压力在一个节流点处减小，确定节流点前和后的压差，并为支撑控制进行分析。
文档编号G01M99/00GK1669732SQ20041009421
公开日2005年9月21日 申请日期2004年12月3日 优先权日2003年12月3日
发明者司特洛贝尔·理查德, 库恩·安东 申请人:格鲁博-工厂布克哈特格鲁博E.K.