ES2264868A1 - Equipo y procedimiento de analisis de vibraciones mecanicas para el diagnostico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y de anomalia en el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad. - Google Patents
Equipo y procedimiento de analisis de vibraciones mecanicas para el diagnostico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y de anomalia en el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad.Info
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Abstract
Equipo y procedimiento de análisis de vibraciones mecánicas para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y de anomalías en el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad. El equipo lleva a cabo la medida y registro de la energía de vibración mecánica generada en un centro de mecanizado de alta velocidad durante su funcionamiento en vacío, la supervisión del nivel de vibración mecánica mediante el análisis de vibraciones, detección del desequilibrio mecánico de la herramienta mediante la medida de vibración mecánica asociada al desequilibrio por comparación con un cierto umbral, y la notificación de este hecho al equipo de control de la máquina herramienta mediante la activación de una señal digital. Asimismo detecta anomalías que originen un nivel de vibración mecánica en el electromandrino superior a un cierto umbral notificando este hecho mediante la activación de una salida digital.
Description
Equipo y procedimiento de análisis de
vibraciones mecánicas para el diagnóstico de defectos de
desequilibrio en la herramienta de corte y de anomalías en el
electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad.
Esta invención es de aplicación para centros de
mecanizado de alta velocidad y se refiere a un equipo y al
procedimiento de análisis de vibraciones mecánicas para diagnosticar
posibles defectos de desequilibrio de la herramienta de corte, así
como posibles anomalías en el electromandrino.
El mecanizado de alta velocidad requiere una
elevada concentricidad de la herramienta de corte con el fin de
evitar errores y aumentar la seguridad del proceso cuando se
mecaniza a altas revoluciones de corte. En lo que se refiere al
sistema de ajuste de la herramienta al portaherramienta, hay tres
tipos: mecánicos, hidráulicos o térmicos. Los dos últimos (más
utilizados) presentan una concentricidad del orden de los 0,003
mm.
La presencia de un cierto grado de desequilibrio
en la herramienta y/o portaherramientas tiene una serie de efectos
negativos que pueden ser divididos en dos categorías:
Efectos sobre la pieza mecanizada:
rechinar de la superficie metálica, siendo su causa el movimiento de
la herramienta de corte. Otro efecto es la imposibilidad de
conseguir tolerancias muy precisas.
Efectos sobre la máquina: Son más
destructivos que los efectos sobre la pieza mecanizada. Las fuerzas
centrífugas causan grandes tensiones internas en el husillo. Estas
tensiones provocan la aparición de un fallo prematuro de los
rodamientos. Esto puede significar la parada de producción de una
máquina de alta velocidad durante semanas con el fin de sustituir
el husillo de precisión, operación que no está exenta además de un
alto coste económico.
Otro efecto del desequilibrio está relacionado
con la reducción de la vida de la herramienta de corte (50% menos
respecto al uso de portaherramientas equilibrados).
A velocidades de 8.000 rpm y superiores los
desequilibrios relativamente pequeños pueden producir fuerzas
peligrosamente altas en los rodamientos del husillo, lo que redunda
en una disminución de la vida útil del mismo.
Actualmente, muchos constructores de
máquina-herramienta especifican para sus propias
máquinas de alta velocidad requisitos de equilibrado, que
consideran por tanto entre las condiciones de garantía. Además, cada
vez que se modifica un portaherramientas en cualquier modo,
sustituyendo la herramienta de corte, cambiando las plaquitas, se
influye en el equilibrado y es preciso equilibrar nuevamente el
grupo modificado. Se comercializan un cierto número de máquinas
equilibradoras proyectadas expresamente para efectuar el equilibrado
de los portaherramientas. La norma ISO 1940/1 establece la calidad
de equilibrado de cuerpos rotativos, definida mediante un número G.
Actualmente existen en el mercado medios para equilibrar
portaherramientas hasta 50.000 rpm. en grado G2,5.
En la actualidad existen portaherramientas
equilibrables específicos para mecanizado de precisión, de baja o
alta velocidad.
Existen en el mercado máquinas equilibradoras de
eje vertical, en uno o dos planos de corrección para herramientas y
porta-herramientas. Las tolerancias de equilibrado
se calculan según especificaciones ISO 1940 a partir del grado de
calidad (G1; G2.5; G6.3; G16) y de las revoluciones de ejercicio
definidas. Transductores de vibración, montados en soportes
rígidos, detectan el desequilibrio en módulo y fase. Están equipadas
con diversas unidades de compensación del desequilibrio y presentan
diferentes grados de automatización. En algunos casos no se precisa
de operador alguno, estando integradas en una línea de producción
automática. Disponen de monitor color, software completo y ofrecen
la posibilidad de emitir certificados de equilibrado y otros
informes. Se cumplen las directivas CEE 89/392, 91/368 y 93/44.
En la patente CZ293210 se propone un sistema de
monitorización automática y un método para proporcionar una
indicación instantánea del estado de la herramienta cuando se está
mecanizando según una operación determinada, y considerando un
coeficiente de desgaste asociado a la herramienta.
En la patente US2003163286 se presenta un
dispositivo capaz de detectar un funcionamiento anormal en la
herramienta de una máquina herramienta y de avisar con la
antelación necesaria para que ésta pueda ser cambiada por otra.
En la patente EP0569283 se presenta un
dispositivo de naturaleza mecánica para equilibrar portaherramientas
de máquinas herramientas. Interactúa con el elemento que será
equilibrado.
La presente invención se refiere a un equipo que
detecta defectos de desequilibrio en la herramienta de corte de
centros de mecanizado de alta velocidad, así como anomalías en el
electromandrino y al procedimiento de análisis de dichos defectos.
Para ello, se analizan las vibraciones mecánicas originadas durante
un ensayo en el que se trabaja en vacío, es decir, sin
mecanizar.
El equipo se aloja en un armario con ruedas que
facilita su transporte y operación para realizar mediciones en
máquinas distintas.
Se incluyen medios de captación de la vibración
mecánica producida por el giro del electromandrino, expresada en
unidades de aceleración, preferentemente un acelerómetro
piezoeléctrico que se acopla al centro de mecanizado en el momento
del ensayo, roscado sobre una base magnética, de modo que queda
perpendicular al giro del electromandrino y en la posición más
cercana posible a la herramienta de corte. Es fundamental que se
mantenga rígidamente unido a la máquina durante todo el ensayo. El
acelerómetro lleva un acondicionador de señal y un cable de
conexión.
conexión.
El equipo incluye también medios de adquisición
de señales de entrada y envío de señales de salida de/hacia el
centro de mecanizado, consistente preferentemente en una tarjeta de
adquisición de datos, con bornero y cable de conexión a la que le
llegan tres señales; una primera analógica, procedente del
acelerómetro, otra, también analógica, es la velocidad real de giro
del electromandrino extraída del armario eléctrico del centro de
mecanizado, y una tercera, digital, que indica la operatividad del
centro de mecanizado para que pueda dar comienzo el ensayo. Esta
tarjeta va alojada en medios de procesamiento y control de las
señales de entrada y salida consistentes preferentemente en un
ordenador industrial.
La señal analógica procedente del acelerómetro
es muestreada y digitalizada para producir una señal en el dominio
temporal. Posteriormente, se efectúa una Transformación Rápida de
Fourier (FFT), con lo que se obtiene una señal digital en el
dominio frecuencial. El ordenador incluye algoritmos de programación
en lenguaje LabView con los que se lleva a cabo este análisis y el
posterior diagnóstico del desequilibrio o anomalía en el
electromandrino, en función de la información extraída de la señal
en el dominio frecuencial.
En cada ensayo se registran valores de vibración
mecánica para cada velocidad del electromandrino, y se obtienen
formas de onda temporales de vibración y velocidad. Se calcula un
indicador de la dispersión de la velocidad para determinar en qué
medida ésta se mantiene constante, y sólo se permite un cierto
margen de variación de la misma, que oscila entre un 0.1% y un
0.5%. A partir de esta información es posible conocer el estado de
la máquina en el momento de la realización del ensayo. El
diagnóstico se realizará mediante la activación expresa de un
ensayo de diagnóstico. Para ello, es preciso realizar un test previo
para el que se definirán una serie de escalones de velocidad de
giro del electromandrino por los que la máquina irá pasando, y en
cada uno de los cuales se registrará la vibración mecánica
originada en la máquina herramienta durante varios segundos. Esto
permitirá establecer unos valores típicamente habituales de
vibración asociados al funcionamiento de la máquina para cada
escalón de velocidad, y a partir de ellos y de la aplicación de la
norma ISO 1940, se calcularán unos umbrales de alarma. Durante un
ensayo de diagnóstico, estos umbrales servirán como elemento
comparativo para determinar si existe un desequilibrio en la
herramienta de corte o una anomalía en el electromandrino.
El sistema está preparado para ser utilizado de
forma automática, secuenciando todo el ensayo mediante la
comunicación equipo-autómata/control numérico de la
máquina. No obstante, éste puede ser operado también de forma
manual. Para ello, sólo será preciso colocar el acelerómetro en el
lugar apropiado, conectar la salida de velocidad a la entrada del
equipo, configurar los parámetros básicos del ensayo en la
aplicación (código de máquina y electromandrino, velocidad máxima,
número de escalones de velocidad) y ejecutar el ensayo, para lo que
sólo se requiere que se provoquen tantos escalones de velocidad como
se hayan configurado en el test.
Para la secuenciación automática, el equipo
dispone de tres salidas y una entrada digitales:
Salida (contacto de relé libre de
potencial) indicadora de que el equipo se encuentra listo para
iniciar el ensayo.
Salida, de las mismas características,
indicadora de vibración global excesiva. Se activa cuando la
vibración detectada (asociada a la energía global) supera los
valores umbrales determinados mediante la calibración.
Salida indicadora de desequilibrio
excesivo, asociada directamente a desequilibrios de la
herramienta.
Salida de paro de emergencia que es
activada desde la aplicación. Sirve para abortar el test de forma
rápida.
Entrada (contacto libre de potencial) que
indica al equipo el inicio del ciclo.
Todas estas señales pueden ser obviadas
dejándolas sin conectar. La entrada de inicio de ciclo puede ser
simulada por el sistema seleccionando esta opción en la pantalla de
configuración. Esto permite minimizar las modificaciones necesarias
en la máquina para hacer el ensayo.
El sistema desarrollado permite:
- 1.
- Medida y registro de la energía de vibración mecánica existente en el electromandrino.
- 2.
- Supervisión del nivel de vibración mecánica mediante el análisis de vibraciones.
- 3.
- Detección del desequilibrio mecánico de la herramienta mediante la medida de vibración mecánica asociada al desequilibrio y comparación con un cierto umbral. Notificación de este hecho al equipo de control de la máquina herramienta mediante la activación de una señal digital.
- 4.
- Detección de anomalías que originen un nivel de vibración mecánica en el electromandrino superior a un cierto umbral. Notificación de este hecho mediante la activación de una salida digital.
- 5.
- Utilidades para la calibración de otros electromandrinos.
Los parámetros analizados se reflejan en una
pantalla asociada a la función que se está llevando a cabo durante
las distintas fases del procedimiento de análisis de las
vibraciones, ya sea la calibración del equipo, la configuración de
parámetros de ensayo, el propio ensayo o experimento, o los
resultados del análisis efectuado mostrados en un informe.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, de acuerdo con un ejemplo
preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como
parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde
con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La Figura 1 es un diagrama de bloques en el que
se han representado las señales de entrada y salida al/del equipo
de diagnóstico objeto de esta invención.
La Figura 2 es una imagen de la pantalla
asociada a la función de calibración.
La Figura 3 es una imagen de la pantalla
asociada a los parámetros generales de la función
"Configuración".
La Figura 4 es una imagen de la pantalla
asociada a los parámetros avanzados de la función
"Configuración".
La Figura 5 es una imagen de la pantalla
asociada a la función "Experimento".
La Figura 6 es una imagen de la pantalla
asociada a la función "Informes".
A continuación se describe un modo de
realización preferente del equipo de análisis de vibraciones
mecánicas.
El equipo se aloja en un armario con ruedas, en
formato de 19", de dimensiones 530x700x1700 mm, que facilita su
transporte de un centro de mecanizado a otro siempre que sea preciso
realizar diagnósticos en máquinas diferentes. En dicho armario se
aloja un ordenador industrial que tendrá al menos 128 MB de memoria
de acceso aleatorio (RAM), y 20 GB de disco duro. La pantalla es de
12", TFT táctil, y el teclado va integrado. En este ordenador va
insertada una tarjeta de adquisición de datos que deberá tener un
número de entradas y salidas suficiente. En este caso se trata de
una tarjeta PCI de 16 entradas analógicas, 8 entradas/salidas
digitales, con la que se incluye un bornero y cable de conexión. En
la realización descrita se han utilizado tres entradas (dos de
ellas analógicas y una digital) y cuatro salidas (las cuatro
digitales).
Entradas:
- Señal analógica de vibración mecánica
producida por el giro del electromandrino, expresada en unidades de
aceleración (1) procedente del acelerómetro, convenientemente
acondicionada y amplificada.
- Señal analógica de velocidad de giro
del electromandrino (2), procedente del centro de mecanizado.
- Señal digital de inicio de ciclo
(3).
Salidas:
- Señal digital indicadora de la
disponibilidad del equipo de análisis (4) para comenzar un
ensayo.
- Señal digital indicadora de nivel de
vibración global excesivo (5).
- Señal digital indicadora de grado de
desequilibrio excesivo en la herramienta de corte (6).
- Señal digital de parada de emergencia (7) que
puede ser activada por el usuario del equipo si este lo considera
necesario en un momento dado. Sirve para parar el ensayo en una
situación de emergencia.
Existe la posibilidad de enviar las cuatro
salidas a cuatro relés de 5V, aunque esto no se ha contemplado en
la presente realización.
Además de los elementos descritos, el sistema
consta de un acelerómetro piezoeléctrico, cuyo funcionamiento está
basado en el efecto piezoeléctrico del cuarzo o de los cristales
cerámicos, según el cual se genera una señal eléctrica proporcional
a la aceleración aplicada al sensor. Para su correcto funcionamiento
requiere un acondicionador de señal, que en la presente realización
se caracteriza por disponer de un único canal, y ganancias x1, x10
y x100. Necesita alimentación de 100 a 240V. Este elemento
proporciona alimentación al acelerómetro, y al mismo tiempo
acondiciona y amplifica la señal convenientemente antes de que ésta
llegue a la tarjeta.
En el ordenador se ha instalado el sistema
operativo Windows Millenium, bajo el cual funciona la aplicación
desarrollada en el entorno LabView.
Al arrancar el ordenador se inicia
automáticamente la aplicación. La pantalla principal se divide en
tres zonas claramente diferenciadas (fig.2):
La barra de menús: A la izquierda de la
pantalla. Permite, mediante la pulsación de los botones al efecto
realizar la secuencia del test o ensayo. Consta de las funciones:
Configurar, Calibrar, Experimento, Informes, Salir, Stop.
La pantalla específica de opciones: Ésta,
a su vez, se encuentra dividida en varias subpantallas accesibles
desde la barra de menús vertical.
La información de estado general del
ensayo: En la parte inferior de la pantalla se dispone de los
indicadores de estado del ensayo o calibración. Se muestran datos
instantáneos de velocidad, vibración global detectada, desviación
porcentual de la velocidad, escalón de velocidad en el que se
encuentra el sistema. Debajo de estos se encuentra un indicador de
propósito general que indica en todo momento el estado en el que se
encuentra el test o la aplicación, así como los mensajes de error
correspondientes. A la derecha se encuentran las gráficas que
permiten realizar la comparación de los valores de vibración
actuales con aquellos resultantes de la calibración o, para el caso
de que ésta no exista, con los valores umbrales absolutos de un
fichero "config.ini". Las 6 primeras indicaciones se refieren
al valor global (Etot) y a los asociados a los múltiplos de la
velocidad de giro (E1x, E2x, E3x, E4x y E5x). El indicador de la
derecha se pone en color rojo cuando se pulsa el botón de STOP, que
aborta el ensayo y activa la salida de paro. Aunque no existan
alarmas visibles relativas a valores de velocidad mayores que cinco
veces la velocidad de giro, éstas son tenidas en cuenta en todo
momento. Adicionalmente, el valor global de vibración Etot, recoge
dichos valores. Los niveles más importantes a vigilar durante el
ensayo, son la energía total y el E1x.
El primer paso para la realización de un ensayo
consiste en realizar una "Configuración" del mismo.
Inicialmente, sólo los botones de "Configurar" y "Salir"
se encuentran habilitados.
La función "Configuración" permite entrar
directamente en la pantalla que permite ajustar los parámetros del
ensayo. Se dispone de dos pestañas: "General" y
"Avanzadas". Los parámetros de la configuración general son
los siguientes (fig. 3):
Máquina: Aquí se define el tipo de
máquina con la que se va a proceder a realizar un ensayo.
Electromandrino: Es posible seleccionar
entre 3 tipos genéricos definidos como: "A", "B" o
"C". Esta denominación genérica permite asociar cualquiera de
los nombres comerciales a un nombre genérico.
Ensayo: Se selecciona el tipo de ensayo a
realizar, ya sea con o sin herramienta.
Código de la máquina: El código que la
máquina lleve asociado.
Usar código máquina: Es opcional.
Es posible activar o desactivar las alarmas de
vibración global o vibración de desequilibrio.
En la parte inferior izquierda se presenta el
botón "Aceptar", que valida los datos. El botón de "Ver
configuración" abre en un editor el contenido del fichero
"Config.ini", pudiendo ser así modificado desde esta pantalla.
Mediante la pestaña "Modo" se permite elegir el modo de
trabajo: Real o Simulado. El modo Real se utiliza en ensayos
normales con máquina y el sistema de medida. El modo simulado
permite recuperar un ensayo para estudio posterior. El
funcionamiento de este último es idéntico pero con datos de ensayos
previos seleccionados.
\newpage
Si no se tiene conectada la entrada al equipo de
"Inicio ciclo", esta pestaña permite su emulación. En caso
contrario, el sistema esperará indefinidamente dicha señal, haciendo
imposible la conclusión correcta del ensayo.
En la figura 4 se muestra una pantalla de la
aplicación con las opciones de configuración avanzada. Estas son
las siguientes:
Código del electromandrino.
Velocidad máxima del electromandrino: Se
utiliza para el cálculo del factor de conversión V/rpm de la entrada
de velocidad. Si no es correcto éste, tampoco lo serán las lecturas
de velocidad, invalidando el ensayo.
Número de escalones de velocidad del
ensayo: Indica al sistema cuándo debe finalizar el ensayo.
Máxima desviación de velocidad permitida (en
porcentaje): Valores típicos son un 0,1-0,5%. Es
la desviación estándar máxima, en porcentaje sobre la media, que
hace distinguir al sistema entre señales de velocidad ruidosas o
con espúreos de aquellas medidas correctamente. También se utiliza
para que el sistema conozca cuándo se produce un cambio de escalón
de velocidad, por lo que el ajuste de este parámetro es importante.
Cuando la desviación supera el valor establecido el sistema indica
"velocidad inestable" y no tiene en cuenta la medida
efectuada. Si se produce un cambio de situación "estable" a
"inestable", el sistema reconoce la situación como un cambio
de escalón de velocidad.
Una vez que el ensayo ha sido configurado, se
comprueba si existe calibración previa de la máquina. Sólo si es
así se permite pasar al modo "Experimento", habilitándose el
botón correspondiente. El botón de "Calibrar" está siempre
habilitado permitiendo, tanto calibrar la máquina por primera vez,
como repetir dicha calibración.
La diferencia fundamental entre las opciones de
"Calibrar" y "Experimento" es que en la primera los
valores de comparación para estimar los umbrales de
alarma/desequilibrio son niveles absolutos (pueden ser modificados
en el fichero "config.ini") y genéricos para todas las
máquinas. La calibración se realiza para obtener un patrón de buen
funcionamiento de cada máquina y así poder comparar los valores de
vibración de forma específica en cada una. Esto no implica que no
se pueda utilizar una calibración de otra máquina para comparar dos
máquinas diferentes.
Las condiciones del ensayo deben mantenerse
invariables para cada máquina: escalones de velocidad de giro del
husillo, lugar de colocación del acelerómetro, posición de la mesa
y puente del centro de mecanizado.
A continuación se describirá la opción de
"Calibración". Dado que el comportamiento del sistema es muy
similar cuando se lleva a cabo esta función y la de
"Experimento", se describirán aquí ambas de manera simultánea,
estableciendo posteriormente las particularidades de cada una de
ellas.
Una vez iniciado el ensayo de calibración, el
sistema esperará la activación de la entrada de "Inicio Ciclo"
a no ser que haya sido deshabilitada en la configuración. El sistema
mide continuamente las señales de velocidad y vibración y en todo
momento se monitoriza el nivel de vibraciones de la máquina.
El sistema sólo requiere conocer el número de
escalones que se van a realizar; el valor de la velocidad de cada
escalón no es necesario. Actúa evaluando la señal de velocidad en
continuo y toma un valor correcto de velocidad cuando ésta se
repite de forma estable durante un tiempo determinado. En las
aceleraciones/deceleraciones la señal de velocidad se vuelve
inestable (apareciendo en el indicador de estado), lo que es
interpretado como un salto a otro nivel de velocidad. Sólo en
condiciones de velocidad estable el sistema tiene en cuenta las
medidas de vibración de la máquina. Esto es así porque en
condiciones de velocidad variable, el nivel de la vibración puede
ser muy diferente y su análisis inviable.
Por tanto, para un ensayo típico a 2
velocidades, el sistema esperará 2 veces a que la señal de velocidad
sea estable. Entonces grabará los valores y efectuará el análisis.
Una vez que el sistema ha alcanzado el número de escalones
definido, permanece a la espera de alguna acción. Asimismo, si la
señal de velocidad permanece sin variación durante un tiempo máximo
determinado en la configuración, el sistema abandonará el ensayo con
el consiguiente mensaje de error (error de
Time-Out).
Las velocidades del ensayo de calibración
(indicadas por la estabilidad de la señal de velocidad o el número
de transiciones entre estados estables e inestables) deben
permanecer constantes en el resto de ensayos de la misma máquina.
Dado que los niveles de vibración dependen de la velocidad de giro,
dos experimentos sólo pueden ser comparados si la velocidad en
ambos es la misma. Estas deben de ser las mismas que en posteriores
experimentos. En el caso de realizar experimentos sobre una
calibración ya existente, el sistema espera a que la velocidad se
estabilice en el valor de la calibración.
En la Calibración, los umbrales utilizados como
referencia para la generación de alarmas son absolutos y pueden
modificarse editando el fichero Config.ini.
En la parte superior de la pantalla de
calibración (fig. 2) se muestran las gráficas de la velocidad y del
espectro de frecuencia de la señal de vibración.
Cuando se activa la función "Experimento",
la aplicación muestra una pantalla muy similar (fig. 5) a las de
la opción "Calibrar". Hay un dato adicional, que es un
indicador de la velocidad esperada. Esto es útil cuando los
escalones de velocidad no están programados automáticamente, pues
indica al operador la siguiente velocidad a medir. Esta velocidad
viene determinada por la de la calibración previa, y mientras ambas
no coincidan, el sistema esperará la velocidad correcta hasta que
de un error de Time-Out (por defecto 120 segundos).
Otra diferencia es la existencia en la gráfica espectral, de
cursores e indicadores de los valores de amplitud de la vibración a
la velocidad de giro y múltiplos. Abajo, el indicador de estado
muestra el aviso de Test Finalizado.
Una vez finalizado el ensayo, la opción
"Informes" da paso a una pantalla que muestra un resumen de los
valores registrados (fig. 6).
Se muestra una tabla en cuyas filas aparecen los
resultados correspondientes a cada velocidad del ensayo. Por
ejemplo, si el ensayo consta de 5 escalones de velocidad, la tabla
contendrá los valores resultantes de las 5 velocidades y estos
aparecerán ordenados en filas. Los resultados que se incluyen son:
la velocidad, el parámetro de calidad de la velocidad (la
desviación estándar en valor porcentual), el valor de vibración
global y los correspondientes a la velocidad de giro y sus 5
primeros múltiplos. Un análisis detallado de estos resultados puede
realizarse a partir de los valores de cada columna. También puede
realizarse un análisis a posteriori mediante una hoja de cálculo
abriendo los ficheros generados por la aplicación.
Claims (8)
1. Equipo de análisis de vibraciones mecánicas
para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la herramienta
de corte y de anomalías en el electromandrino, en centros de
mecanizado de alta velocidad, caracterizado porque
comprende:
- medios de captación de la vibración mecánica
producida por el giro del electromandrino, expresada en unidades de
aceleración,
- medios de adquisición de señales de entrada y
envío de señales de salida de/hacia el centro de mecanizado,
cuyas señales de entrada comprenden:
- -
- señal analógica de vibración mecánica producida por el giro del electromandrino (1), expresada en unidades de aceleración, acondicionada y amplificada,
- -
- señal analógica de velocidad de giro (2) del electromandrino del centro de mecanizado,
- -
- señal digital indicadora de inicio de ciclo de trabajo (3) en el centro de mecanizado,
y cuyas señales de salida comprenden:
- -
- señal digital indicadora de disponibilidad del equipo de análisis (4) para comenzar un ensayo,
- -
- señal digital indicadora de nivel de vibración global excesivo (5),
- -
- señal digital indicadora de grado de desequilibrio excesivo en la herramienta de corte (6),
- -
- señal digital de parada de emergencia (7) para abortar el ensayo de forma rápida, la cual se encuentra vinculada a medios de activación del usuario,
- -
- medios de procesamiento y control de las señales de entrada y salida.
2. Equipo de análisis de vibraciones mecánicas
para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la herramienta
de corte y de anomalías en el electromandrino, en centros de
mecanizado de alta velocidad, según reivindicación 1
caracterizado porque los medios de captación de la vibración
mecánica producida por el giro del electromandrino, expresada en
unidades de aceleración, consisten en un acelerómetro.
3. Equipo de análisis de vibraciones mecánicas
para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la herramienta
de corte y de anomalías en el electromandrino, en centros de
mecanizado de alta velocidad, según reivindicación 1
caracterizado porque los medios de procesamiento y control de
las señales de entrada y salida consisten en un ordenador
industrial.
4. Equipo de análisis de vibraciones mecánicas
para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la herramienta
de corte y de anomalías en el electromandrino, en centros de
mecanizado de alta velocidad, según reivindicación 1
caracterizado porque los medios de adquisición de señales de
entrada y envío de señales de salida consisten en una tarjeta PCI
de 16 entradas analógicas y 8 entradas/salidas digitales.
5. Procedimiento de análisis de vibraciones
mecánicas para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la
herramienta de corte y de anomalías en el electromandrino, en
centros de mecanizado de alta velocidad caracterizado porque
comprende la toma de medidas de vibración mecánica y velocidad del
electromandrino del centro de mecanizado, que se reciben
simultáneamente y durante intervalos de tiempo en los que el valor
de dicha velocidad se mantiene constante y coincidente con los
correspondientes a una calibración previa, seguido del posterior
cálculo de unos niveles de vibración mecánica, y su comparación con
los umbrales obtenidos en la calibración previa, para activar
indicadores de alarma de los parámetros correspondientes en caso de
superar dichos umbrales.
6. Procedimiento de análisis de vibraciones
mecánicas para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la
herramienta de corte y de anomalías en el electromandrino, en
centros de mecanizado de alta velocidad según reivindicación 5
caracterizado porque, para cada uno de los intervalos de
velocidad del electromandrino, se muestran en una pantalla los
datos relativos a velocidad, máxima desviación de velocidad
permitida y vibración mecánica.
7. Procedimiento de análisis de vibraciones
mecánicas para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la
herramienta de corte y de anomalías en el electromandrino, en
centros de mecanizado de alta velocidad según reivindicación 5
caracterizado porque la calibración previa consiste en la
toma de medidas de vibración mecánica y velocidad del
electromandrino, que se reciben simultáneamente, durante intervalos
de tiempo en los que el valor de dicha velocidad se mantiene
constante, seguido del cálculo con los datos obtenidos de unos
umbrales de alarma asociados al tipo de ensayo y a unos parámetros
configurados inicialmente.
8. Procedimiento de análisis de vibraciones
mecánicas para el diagnóstico de defectos de desequilibrio en la
herramienta de corte y de anomalías en el electromandrino, en
centros de mecanizado de alta velocidad según reivindicación 7
caracterizado porque la configuración inicial comprende la
definición de parámetros generales de ensayo:
- tipo de máquina herramienta,
- tipo de electromandrino,
- tipo de ensayo, ya sea con o sin herramienta,
- opción de activar o desactivar alarmas asociadas a un nivel excesivo de vibración global y a un grado de desequilibrio excesivo de herramienta de corte,
- opcionalmente el código de la máquina herramienta,
y la definición de parámetros avanzados:
- código del electromandrino,
- velocidad máxima del electromandrino,
- número de escalones de velocidad del ensayo,
- máxima desviación de velocidad permitida.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402754A ES2264868B1 (es) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Equipo y procedimiento de analisis de vibraciones mecanicas para el diagnostico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y deanomaliasacn el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200402754A ES2264868B1 (es) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Equipo y procedimiento de analisis de vibraciones mecanicas para el diagnostico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y deanomaliasacn el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2264868A1 true ES2264868A1 (es) | 2007-01-16 |
| ES2264868B1 ES2264868B1 (es) | 2007-12-01 |
Family
ID=38290064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES200402754A Expired - Fee Related ES2264868B1 (es) | 2004-11-16 | 2004-11-16 | Equipo y procedimiento de analisis de vibraciones mecanicas para el diagnostico de defectos de desequilibrio en la herramienta de corte y deanomaliasacn el electromandrino, en centros de mecanizado de alta velocidad. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| ES (1) | ES2264868B1 (es) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4305391A1 (en) * | 2021-03-10 | 2024-01-17 | KSB SE & Co. KGaA | Method of detecting vibration anomalies in an electronic device and associated system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4441103A (en) * | 1980-05-29 | 1984-04-03 | Shigiya-Machinery Works Ltd. | Unusual vibration transducer apparatus in machine tools |
| US5943634A (en) * | 1996-05-14 | 1999-08-24 | Csi Technology, Inc. | Vibration data analysis based on time waveform parameters |
| US6338024B1 (en) * | 1998-04-07 | 2002-01-08 | Fanuc Ltd. | Industrial machine having abnormal vibration detecting function |
| US6367359B1 (en) * | 1998-11-18 | 2002-04-09 | Ronald P. Ropos | Boring and contouring apparatus |
-
2004
- 2004-11-16 ES ES200402754A patent/ES2264868B1/es not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
| EP4305391A1 (en) * | 2021-03-10 | 2024-01-17 | KSB SE & Co. KGaA | Method of detecting vibration anomalies in an electronic device and associated system |
| EP4305391B1 (en) * | 2021-03-10 | 2025-08-27 | KSB SE & Co. KGaA | Method of detecting vibration anomalies in an electronic device and associated system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2264868B1 (es) | 2007-12-01 |
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