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Dokumentenidentifikation DE10029965B4 26.04.2007
Titel Verfahren und Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung
Anmelder Kluft, Werner, Dr.-Ing., 52078 Aachen, DE
Erfinder Kluft, Werner, Dr.-Ing., 52078 Aachen, DE
Vertreter Patentanwälte von Kreisler, Selting, Werner et col., 50667 Köln
DE-Anmeldedatum 26.06.2000
DE-Aktenzeichen 10029965
Offenlegungstag 03.01.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 26.04.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 26.04.2007
IPC-Hauptklasse B23Q 17/09(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23B 19/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01B 21/22(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B23B 25/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B27G 23/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 4.

Überwachungseinrichtungen auf Basis berührungsloser Abstandssensoren an rotierenden Spindeln zum Zwecke der Erkennung von Werkzeugbruch und/oder -verschleiß an einer Bearbeitungsmaschine sind bereits bekannt. Die Auswertemethoden sind jedoch wesentlich zu ungenau, weil die aufgrund der Fertigungstoleranzen von Wellen verbleibenden Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberflächen Signale erzeugen, welche den Messsignalen bei Belastung der Wellen überlagert sind.

Gemäß praktischer Erfahrungen liegen die Unebenheiten bzw. Unrundheiten auf den drehenden Spindelwellenoberflächen bei 1-10 &mgr;m. Die Nutzsignale durch die Werkzeugbelastung hingegen liegen demgegenüber in einer Größenordnung zwischen 5 und 20, ggf. auch 30 &mgr;m. Die Nutzsignale können deshalb in der Größenordnung der Störsignale, d. h. der Restunebenheiten bzw. Restunrundheiten, der drehenden Spindelwellenoberflächen liegen.

Die DE 42 38 338 A bzw. EP 0 597 310 A beschreiben eine Überwachungseinrichtung für Werkzeuge einer Bearbeitungsmaschine, welche auf Abstandsmessungen mit induktiven Wegsensoren zwischen Spindelgehäuse und Spindelwelle basiert. Die Überwachungseinrichtung nennt jedoch kein Verfahren, mit dem die störenden Signale verursacht durch Unebenheiten bzw. Unrundeinheiten der drehenden Wellenoberflächen beseitigt werden können. Die Überwachungseinrichtung ist deshalb stark störsignalbehaftet und eignet sich daher nicht für den Einsatz in Bearbeitungsspindeln oder in Mehrspindelbohrköpfen, es sei denn, dass ein extrem hoher Aufwand bei der Herstellung der Wellenoberflächen getrieben wird. Dabei müsste durch Methoden der Fertigung garantiert werden, dass die Unebenheiten bzw. Unrundheiten deutlich unter 1 &mgr;m bleiben, welches heute bei standardmäßig gefertigten Spindelwellen bei weitem nicht der Fall ist.

Die DE 196 21 185 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslosen Drehmomentmessung für die Werkzeugüberwachung mit Hilfe berührungsloser Wegaufnehmer, bei denen ein unrunder Lauf der Spindel über ein Tiefpassfilter weggeglättet wird.

Durch Tiefpassfilter, deren Eckfrequenz deutlich niedriger als die Drehfrequenz der Welle ist, ließen sich die Messsignalanteile aufgrund der Unebenheiten bzw. Unrundheiten sehr einfach ausmitteln. Da die Filterfrequenz niedriger als die Drehfrequenz sein muss, wirken sich Signalveränderungen aufgrund der Werkzeugbelastung nicht mehr innerhalb einer Werkstückumdrehung im Messsignal aus. Für sehr kurze Reaktionszeiten, z. B. nach einem Werkzeugbruch, ist jedoch eine sehr schnelle Reaktion für die Spindelstillsetzung erforderlich, weshalb es für die Werkzeugüberwachung unumgänglich ist, innerhalb von Millisekunden auf Signalveränderungen reagieren zu können. Deshalb müssen Messsignale bis zu einer Frequenz von etwa 2 kHz durch den Sensor zur Verfügung gestellt werden. Da dies durch eine Tiefpassfilterung nicht erreicht werden kann, wurde das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung an einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung entwickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine berührungslose Belastungsmessung einer rotierenden Spindel mit einer kurzen Reaktionszeit für die Spindelstillsetzung und mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 4.

Die Erfindung sieht in vorteilhafter Weise vor, dass die sich über eine Spindelumdrehung ohne Werkzeugbelastung ergebende Messsignalkurve, welche sich aufgrund von Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberfläche ergibt, vor der Werkzeug- bzw. Wellenbelastung erfasst und in einer Auswerteeinheit gespeichert wird. Die gespeicherte Kurve wird von der Messsignalkurve über eine Wellenumdrehung mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung zum Zwecke der Kompensation des Messsignalanteils aufgrund der Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden Wellenoberflächen über die Auswerteeinheit abgezogen. Die Auswerteeinheit liefert somit ein Ausgangssignal, das ausschließlich der Spindelbelastung bzw. der Werkzeugbelastung entspricht. Nicht nur Messsignale aufgrund von Unebenheiten oder Unrundheiten der Spindelwellenflächen werden kompensiert, sondern auch solche Signale, die sich in Unrundheiten aufgrund einer Restunwucht der Welle ergeben.

Die Messsignalkurven werden ohne und mit Werkzeugbelastung mit Hilfe eines Rotations-Drehgebers auf der Welle über dem Drehwinkelsignal des Rotations-Drehgebers einer Spindelumdrehung aufgenommen. Die so gebildete Signalkurve wird über dem Drehwinkel ohne Wellenbelastung in der Auswerteeinheit gespeichert, um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches zu der reinen, kompensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung fuhrt.

Alternativ werden die Messsignalkurven ohne und mit Werkzeugbelastung mit Hilfe eines Impulsgebers auf der Welle, der einen Impuls je Umdrehung liefert, über der Umdrehungszeit für eine Spindelumdrehung aufgenommen, wobei die Impulse je Wellenumdrehung das periodische Signal der Unebenheiten und Unrundheiten der drehenden Wellenoberfläche auf der Zeitachse definieren, und dass die so gebildete Signalkurve über der Umdrehungszeit ohne Wellenbelastung in der Auswerteeinheit gespeichert wird, um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches zu der reinen, kompensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung führt.

Die Auswerteeinheit nimmt zwischen den Impulsen des Impulsgebers, die einmal je Umdrehung kommen, eine proportionale 360°-Teilung vor. Es entstehen somit Signalkurven über den Drehwinkel. Die so gebildete Signalkurve wird über den Drehwinkel ohne Wellenbelastung in der Auswerteeinheit gespeichert, um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches zu der reinen, kompensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung führt.

Dem Speicherbaustein der Auswerteeinheit wird von außen ein binäres Schaltsignal zugeführt, wodurch dieser ohne Spindelbelastung dazu veranlasst wird, die Messsignalkurve für einen Spindelumdrehungsweg oder für eine Spindelumdrehungszeit bzw. für die Zeit zwischen dem Impulsgebersignal aufzunehmen und abzuspeichern. In dieser Schalterstellung handelt es sich um die Lernphase bzw. die Abspeicherungsphase für die Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung.

Das binäre Schaltsignal veranlasst in der alternativen, binären Schaltsignalstellung den Speicherbaustein dazu, die gespeicherte Messsignalkurve auszugeben und einem Differenzbildner-Baustein zuzuführen, der die gespeicherte Signalkurve ohne Spindelbelastung von der Signalkurve mit Spindelbelastung abzieht und als Ergebnis das kompensierte Ausgangssignal liefert.

Der Abstandssensor ist vorzugsweise ein induktiver Abstandssensor.

Die Auswerteeinheit vergleicht das kompensierte Ausgangs- bzw. Messsignal mit für die Werkzeugüberwachung üblichen Schwellwerten über einen Schwellwert-Vergleichsbaustein, um auf den Werkzeugzustand, wie Werkzeugverschleiß, Werkzeugbruch, Werkzeug/Werkstück-Kontakt oder „Werkzeug fehlt", zu schließen.

Bei Mehrspindelbohrköpfen kommen mehrere Vorrichtungen parallel, und zwar für jede Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug zum Einsatz.

Bei Mehrspindelbohrköpfen ist für jede Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug mindestens ein Abstandssensor, mindestens ein Signalspeicher, mindestens ein Differenzbildner und mindestens ein Schwellwert-Vergleichsbaustein vorhanden, allerdings ist nur ein Rotations-Drehgeber bzw. nur ein Impulsgeber an einer beliebigen Welle vorhanden und es ist auch nur ein binäres Schaltsignal für alle Signalspeicher der Spindeln des Mehrspindelbohrkopfes vorgesehen.

Das drehwinkelproportionale Signal des Rotations-Drehgebers an der beliebigen Welle des Mehrspindelbohrkopfes wird einem separaten Rechenbaustein zugeführt, welcher für die Auswerteeinheiten jeder anderen Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug des Mehrspindelbohrkopfes jeweils ein weiteres drehwinkelproportionales Signal berechnet, wozu nur das drehwinkelproportionale Signal des einzigen Rotations-Drehgebers, das jeweilige Zähnezahlverhältnis und die jeweilige Zähnezahldifferenz zwischen der Welle mit dem einzigen Rotations-Drehgeber und den anderen Wellen für die die weiteren drehwinkelproportionalen Signale für den Rechenbaustein benötigt werden. Dieser Rechenbaustein besitzt die Möglichkeit, die Zähnezahlverhältnisse und die Zähnezahldifferenzen einzugeben.

Eine entsprechende Anordnung und Berechnung über den Rechenbaustein kann auch mit dem Impulsgeber und den sich daraus ergebenden Drehwinkeln erfolgen.

Die Abstandssensoren bestehen vorzugsweise aus miniaturisierten, induktiven Abstandssensoren.

Die Abstandssensoren sind vorzugsweise in dem vorderen Lagerdeckel untergebracht, wo die Wellenbelastung eingeleitet wird.

Die Abstandssensoren sind vorzugsweise auf den in Spindeln üblichen Flansch bzw. Wulst auf der Welle in der Nähe des vorderen Lagerdeckels, wo die Wellenbelastung eingeleitet wird, in axialer und/oder radialer Richtung zur Welle gegen den Flansch bzw. die Wulst gerichtet. Bei diesem Flansch bzw. Wulst handelt es sich um ein übliches Element auf der Welle für ein pressluftdurchströmtes Abdichtungslabyrinth bestehend aus Spindelgehäuseteilen, Lagerdeckel und Flansch bzw. Wulst auf der Welle vor der ersten Lagerung aus der Sicht der Wellenbelastungseinleitungsrichtung.

Die Abstandssensoren können auch bis zu 30° geneigt zu der axialen oder radialen Messrichtung der Welle im Spindelgehäuse bzw. vorderen Lagerdeckel angeordnet sein.

Zur Messung eines Drehmoments messen die Abstandssensoren die axiale Verlagerung eines schrägverzahnten Zahnrades bzw. dessen Wellen.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

1 eine beispielhafte Anordnung von Abstandssensoren an einer Welle,

2 das Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

3 den Messsignalverlauf beim Drehen der Welle ohne Werkzeugbelastung,

4 den Messsignalverlauf gemäß 3, jedoch mit einer überlagerten statischen Belastung,

5 den kompensierten Messsignalverlauf, und

6, 7 und 8 den 3, 4 und 5 entsprechende Messsignalverläufe bei einem Ausführungs- beispiel der Erfindung, das einen Impulsgeber anstelle eines Drehgebers verwendet.

1 zeigt eine Welle 3 mit Lagern 26 und einem Wellenflansch bzw. -wulst 22, einem Werkzeug 1, einem Lagerdeckel 23, den Abstandssensoren 2 und deren Luftspalte 25 zwischen Abstandssensor und Welle in radialer oder axialer Richtung zu dieser die sich in ihrer Dicke bei Verlagerung der Welle aufgrund einer Belastung z.B. am Werkzeug verändern und somit ein Messsignal 6, 8 am Ausgang der Abstandssensoren 2 bewirken.

Wird das Werkzeug in radialer oder axialer Richtung zur Welle belastet, so erhöht bzw. erniedrigt sich der Luftspalt 25 bzw. der Abstand zwischen dem Abstandssensor und dem Wellenflansch bzw. -wulst 22 und erzeugt ein Messsignal am Ausgang der Abstandssensoren 2.

Die sich Wellenoberfläche im Bereich der Abstandssensoren 2 weist allerdings aufgrund der im Allgemeinen begrenzten Genauigkeit ihrer Herstellungsverfahren Unebenheiten und Unrundheiten auf. Diese führen mit dem Drehen der Welle auch ohne Belastung am Werkzeug oder an der Welle zu einer Veränderung des Luftspaltes 25 zwischen der Wellenoberfläche und dem Abstandssensor 2 und zwar mehrfach innerhalb einer Werkstückumdrehung. Dies erzeugt ein Störsignal, welches um so höher ist, je größer die Restunebenheiten bzw. Restunrundheiten bei der mechanischen Fertigung der Welle waren. 3 zeigt beispielhaft den Signalverlauf beim Drehen der Welle ohne Werkzeugbelastung bzw. ohne Spindelbelastung 6, wie er durch Unebenheiten bzw. Unrundheiten entsteht. 3 zeigt auch, dass sich die Signale des Abstandssensors 2 mit jeder Spindelumdrehung 5 wiederholen.

4 zeigt einen entsprechenden Signalverlauf gemäß 3, jedoch mit einer überlagerten, statischen Belastung am Werkzeug 1 bzw. an der Welle 3 nämlich den Signalverlauf beim Drehen der Welle mit Werkzeugbelastung bzw. Spindelbelastung 8.

5 zeigt das reine, kompensierte Wellen- bzw. Werkzeugbelastungssignal 12, welches entsteht, nachdem das Messsignal ohne Werkzeug- bzw. Wellenbelastung 6 gemäß 3 vom Messsignal mit Werkzeugbelastung 8 gemäß 4 abgezogen wurde.

Das Messsignal ohne Werkzeugbelastung 6 gemäß 3 muss jedoch vor einer die Spindel oder das Werkzeug belastenden Messung aufgenommen und abgespeichert sein, damit es während dieser Messung zur Kompensation zur Verfügung gestellt werden kann. Ferner muss das Messsignal ohne Werkzeugbelastung 6 als Signalkurve über dem Drehwinkel abgespeichert werden, damit es synchronisiert über dem Drehwinkel mit dem Belastungssignal an der Spindel bzw. einem Werkzeug über den Drehwinkel kompensiert werden kann.

Erfindungsgemäß werden deshalb in einem Speicherbaustein 16 ein Drehwinkelsignal 11 aus einem Rotations-Drehgeber 10 und das Messsignal von mindestens einem Abstandssensor 2 ohne Werkzeugbelastung 6 eingelesen und diese miteinander gespeichert. Dieser Speichervorgang wird durch ein binäres Schaltsignal 17 ausgelöst für den Fall, dass der Bediener der Werkzeugmaschine neue Kompensationssignale aufnehmen möchte. Für den Fall der Belastungsmessung zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist das binäre Schaltsignal 17 in den anderen, den Grundschaltzustand versetzt, welcher die Auswerteeinheit 16 dazu veranlasst, die gespeicherte Signalkurve ohne Werkzeugbelastung 6 synchron mit dem aktuell gelesenen Drehwinkelsignal 11 des Rotations-Drehgebers und damit auch synchron mit dem aktuellen Messsignal unter Belastung an der Spindel bzw. dem Werkzeug 8 auszulesen und einem Differenzbildner-Baustein 18 zuzuführen, welcher das kompensierte Ausgangssignal 9 aus der Differenz der Signale mit und ohne Belastung 6 und 8 liefert.

Dieses kompensierte Ausgangssignal 9 steht hinsichtlich seiner Dynamik dem Ursprungssignal des Abstandssensors durch nichts nach, da keinerlei Tiefpassfilter verwendet werden. Da sich die Unebenheiten und Unrundheiten an den Oberflächen der Wellen nicht ändern, reicht in der Regel eine einmalige Abspeicherung dieser Signale im Speicherbaustein 16. Somit kann sich die Speicherung auf die Erstinbetriebnahme eines Systems zur Werkzeugüberwachung bei einer neuen Maschine beschränken und muss nicht durch den Bediener später regelmäßig wiederholt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung besticht somit durch ihre Einfachheit bei der Bedienung von Werkzeugmaschinen mit Werkzeugüberwachungseinrichtungen und liefert die für die Werkzeugüberwachung benötigten sehr schnellen Signale.

Zur Synchronisierung der Messsignalkurven ohne Werkzeugbelastung 6 und mit Werkzeugbelastung 8 zum Zwecke der Kompensation kann anstelle des Drehwinkelsignals eines Rotations-Drehgebers 11 auch der Impuls 14 je Umdrehung der Welle von einem preiswerteren Impulsgeber 13 verwendet werden. In diesem Falle liest der Speicherbaustein die Signalkurve ohne Werkzeugbelastung 6 mit dem Impuls mit selber Geschwindigkeit aus, wie er sie eingelesen hat. Alternativ bildet der Speicherbaustein mit seinem naturgemäß zugehörigen Rechenwerk den Drehwinkel durch proportionale 360°-Aufteilung zwischen den Impulsen erneut ab und ist so in der Lage, die Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung mit der Messsignalkurve mit Werkzeugbelastung übereinander zu bringen, um die Kompensation durch den Differenzbildner-Baustein 18 exakt ohne jegliche Phasenschiebung sicherzustellen. 6, 7 und 8 zeigen den Ablauf entsprechend.

Das Verfahren und die Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist nicht nur für einspindlige Werkzeug- bzw. Werkstückspindeln von großem Interesse, sondern insbesondere auch für Mehrspindelbohrköpfe. Es ist natürlich möglich, das Verfahren und die Vorrichtung auf alle Spindeln entsprechend einem mehrkanaligen Überwachungssystem zu übertragen. Letzteres ist jedoch nicht notwendig, da der Rotationsgeber 10 bzw. der Impulsgeber 13 nur einmal installiert werden muss, weil die Drehbewegungen der einzelnen Spindeln über die fest vorgegebenen Zähnezahlen der Zahnräder fest miteinander gekoppelt sind. Über einen Rechenbaustein lassen sich so für jede Welle bei bestimmten Drehwinkelpositionen Impulse erzeugen bzw. Drehgebersignale generieren, die der tatsächlichen Winkelposition einer jeder Welle entsprechen. Diese Hilfssignale können dann anstelle mehrerer Rotations-Drehgeber 10 bzw. mehrerer Impulsgeber 13 benutzt werden. Eine solche Berechnungsmethode über das Zähnezahlverhältnis bzw. die Zähnezahldifferenz muss sich von Umdrehung zu Umdrehung wiederholen und ist sowohl in Richtung schneller laufenden als auch in Richtung langsamer laufender Wellen, ausgehend von der Welle, welche den einzigen Rotations-Drehgeber 10 bzw. den einzigen Impulsgeber 13 trägt, durchführbar.

Die präzise, berührungslose Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist besonders dann von großem Interesse, wenn ihre Vorrichtung nachrüstbar ist, d. h. an bereits bestehenden Einzelspindeln oder Mehrspindelbohrköpfen nachträglich installiert werden kann. Hierzu bietet sich der Lagerdeckel 23 an, der in der Regel einfach von den Spindelgehäusen abgenommen werden kann zwecks Anbringung einer Bohrung zur Aufnahme des Abstandssensors 2 bzw. der Abstandssensoren. Ferner bietet sich als Referenzfläche auf der Welle der Spindel der Wellenflansch bzw. auch Wellenwulst 22 genannt an, der in der Regel für ein Abdichtungslabyrinth, welches pressluftdurchströmt wird, genutzt wird und in den meisten Spindeln vorhanden ist.

1
Werkzeug
2
Abstandssensoren
3
Spindelwelle
4
Spindelgehäuse bzw. Spindelgehäusebauteil
5
Spindelumdrehung
6
Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung
7
Auswerteeinheit
8
Messsignalkurve mit Werkzeugbelastung
9
Kompensiertes Ausgangssignal
10
Rotations-Drehgeber
11
Drehwinkelsignal des Rotations-Drehgebers
12
Reine, kompensierte Wellen- bzw. Werkzeugbelastungskurve
13
Impulsgeber
14
Impuls je Umdrehung der Welle (3)
15
Zeit über der Wellendrehung, Zeitachse
16
Speicherbaustein
17
Binäres Schaltsignal
18
Differenzbildner-Baustein
19
Schwellwert-Vergleichsbaustein
20
Werkzeugzustand
21
Rechenbaustein
22
Wellenflansch bzw. -wulst
23
Vorderer Lagerdeckel
24
Schwellwertvorgaben zur Werkzeugzustandsbewertung
25
Luftspalte bzw. Abdichtungslabyrinth bzw. Abstandsmessspalt für Abstandssensoren
26
Lager


Anspruch[de]
Verfahren zum Überwachen von rotierenden Werkzeugen (1), bei dem die sich aufgrund der Belastung des Werkzeuges (1) ergebende, relative Lageveränderung der rotierenden Spindelwelle (3) gegenüber dem ortsfesten Spindelgehäuse (4) oder einem seiner Bauteile in axialer oder radialer Richtung der Spindelwelle (3) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Lernphase die sich über eine Spindelumdrehung (5) ohne Werkzeugbelastung ergebende Messsignalkurve (6), welche sich aufgrund von Unebenheiten und/oder Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberfläche ergibt, vor der Werkzeug- oder der Spindelwellenbelastung gemessen und gespeichert wird und dass die gespeicherte Messsignalkurve (6) von der Messsignalkurve (8) in der Messphase über eine Wellenumdrehung mit Werkzeug- oder Spindelwellenbelastung zum Zwecke der Kompensation des Messsignalanteils aufgrund der Unebenheiten, Unrundheiten oder Unwuchten der drehenden Spindelwellenoberflächen abgezogen wird, und ein kompensiertes Ausgangssignal (9) und/oder eine kompensierte Messsignalkurve (12) erzeugt wird, die ausschließlich die Spindelwellenbelastung oder die Werkzeugbelastung repräsentieren. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignalkurven ohne und mit Werkzeugbelastung (6, 8) mit Hilfe eines Rotations-Drehgebers (10) auf der Welle über dem Drehwinkelsignal (11) des Rotations-Drehgebers (10) einer Spindelumdrehung aufgenommen wird und dass die so gebildete Signalkurve (6) über dem Drehwinkel ohne Wellenbelastung gespeichert wird, um sie von der gemessenen Messsignalkurve (8) über den Drehwinkel mit Werkzeug- oder Spindelwellenbelastung abzuziehen, um die kompensierte, die Werkzeugbelastung repräsentierende Messsignalkurve (12) zu erzeugen. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignalkurven ohne und mit Werkzeugbelastung (6, 8) mit Hilfe eines Impulsgebers (13) auf der Spindelwelle (3), der einen Impuls (14) je Umdrehung liefert, über der Umdrehungszeit (15) für eine Spindelumdrehung aufgenommen wird, wobei die Impulse (14) je Wellenumdrehung das periodische Signal der Unebenheiten und Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberfläche auf der Zeitachse (15) definieren, und dass die so gebildete Signalkurve (6) über der Umdrehungszeit ohne Wellenbelastung gespeichert wird, um sie von der entsprechenden Messsignalkurve (8) über den Drehwinkel mit Werkzeug- oder Spinelwellenellenbelastung zu Kompensationszwecken abzuziehen, um die kompensierte die Werkzeugbelastung repräsentierende Messsignalkurve (12) zu erzeugen. Vorrichtung zum Überwachen von rotierenden Werkzeugen (1) mit mindestens einem Abstandssensor (2), der aufgrund der Belastung des Werkzeuges (1) die sich ergebende, relative Lageveränderung der rotierenden Spindelwelle (3) gegenüber dem ortsfesten Spindelgehäuse (4) oder einem seiner Bauteile in axialer oder radialer Richtung der Spindelwelle (3) misst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (7) die sich über eine Spindelumdrehung (5) ohne Werkzeugbelastung ergebende Messsignalkurve (6), welche sich aufgrund von Unebenheiten und/oder Unrundheiten der sich drehenden Spindelwellenoberfläche ergibt, erfasst und speichert, und dass die Auswerteeinheit (7) die gespeicherte Messsignalkurve (6) über eine Wellenumdrehung von der Messsignalkurve (8) mit Werkzeug- oder Spindelwellenbelastung zum Zwecke der Kompensation des Messsignalanteils aufgrund der Unebenheiten, Unrundheiten oder Unwuchten der drehenden Spindelwellenoberflächen abzielt und ein kompensiertes Ausgangssignal (9) und/oder eine kompensierte Messsignalkurve (12) erzeugt, die ausschließlich die Spindelwellenbelastung oder die Werkzeugbelastung repräsentieren. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (7) das Drehwinkelsignal (11) eines Drehgebers (10) erhält. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (7) einen Impuls (14) je Umdrehung der Spindelwelle (3) von einem Impulsgeber (13) erhält und dass die Signalkurven (6, 8, 12) in Abhängigkeit von der Zeit auswertbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) zwischen den Impulsen (14) des Drehgebers (13), die einmal je Umdrehung kommen, eine proportionale 360°-Teilung vornimmt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) einen Speicherbaustein (16) aufweist, der von außen ein binäres Schaltsignal (17) erhält, wodurch dieser ohne Spindelbelastung dazu veranlasst wird, die Messsignalkurve für einen Spindelumdrehungsweg oder für eine Spindelumdrehungszeit (6) oder für die Zeit zwischen jedem Impulsgebersignal (14) in einer Lernphase oder Abspeicherungsphase aufzunehmen und abzuspeichern. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das binäre Schaltsignal (17) in der alternativen, binären Schaltsignalstellung den Speicherbaustein (16) dazu veranlasst, die gespeicherte Messsignalkurve (6) auszugeben und einem Differenzbildner-Baustein (18) zuzuführen, der die gespeicherte Messsignalkurve (6) ohne Spindelbelastung von der Messsignalkurve (8) mit Spindelbelastung abzieht und als Ergebnis das kompensierte Ausgangssignal (9) oder die kompensierte Messsignalkurve (12) erzeugt. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (2) vorzugsweise ein induktiver Abstandssensor ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (7) das kompensierte Ausgangssignal (9) mit für die Werkzeugüberwachung üblichen Schwellwerten über einen Schwellwert-Vergleichsbaustein (19) vergleicht. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Mehrspindelbohrköpfen für jede Spindel (3) oder Welle oder Werkzeug mindestens ein Abstandssensor (2), mindestens ein Signalspeicher (16), mindestens ein Differenzbildner (18) und mindestens ein Schwellwert-Vergleichsbaustein (19) vorhanden ist. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Rotations-Drehgeber (10) oder nur ein Impulsgeber (13) an einer beliebigen Welle vorhanden ist und auch nur ein binäres Schaltsignal (17) für alle Signalspeicher (16) der Spindeln (3) des Mehrspindelbohrkopfes vorgesehen ist. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das drehwinkelproportionale Signal (11) des Rotations-Drehgebers (10) an der beliebigen Welle des Mehrspindelbohrkopfes einem separaten Rechenbaustein (21) zugeführt wird, welcher für die Auswerteeinheiten (7) jeder anderen Spindel oder Welle oder Werkzeug des Mehrspindelbohrkopfes jeweils ein weiteres drehwinkelproportionales Signal (11) auf der Basis des drehwinkelproportionalen Signals des einzigen Rotations-Drehgebers (10), des jeweiligen Zähnezahlverhältnisses und der jeweiligen Zähnezahldifferenz zwischen der Welle mit dem einzigen Rotations-Drehgeber (10) und den anderen Wellen für die die weiteren drehwinkelproportionalen Signale (11) berechnet, und dass in diesen Rechenbaustein (21) die Zähnezahlverhältnisse und die Zähnezahldifferenzen eingebbar sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abstandssensor (2) vorzugsweise in dem vorderen Lagerdeckel (23) untergebracht ist, wo die Wellenbelastung eingeleitet wird. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abstandssensor (2) vorzugsweise auf den in Spindeln üblichen Flansch oder Wulst (22) auf der Welle in der Nähe des vorderen Lagerdeckels (23), wo die Wellenbelastung eingeleitet wird, in axialer und/oder radialer Richtung zur Welle gegen den Flansch (22) oder die Wulst (22) gerichtet ist. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Abstandssensor (2) auch bis zu 30° geneigt zu der axialen oder radialen Messrichtung der Welle im Spindelgehäuse (4) oder im vorderen Lagerdeckel (23) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zur Messung eines Drehmoments der mindestens eine Abstandssensor (2) die axiale Verlagerung eines schrägverzahnten Zahnrades oder dessen Wellen misst.






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