DE10144459A1

DE10144459A1 - Überwachung von Werkzeugmaschinen-Komponenten mit einem Überwachungssystem

Info

Publication number: DE10144459A1
Application number: DE10144459A
Authority: DE
Inventors: Werner Kluft
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-04-03
Also published as: US20060178771A1; DE50208724D1; US7328081B2; WO2003023327A2; WO2003023327A3; EP1425640B8; EP1425640A2; AU2002337078A1; EP1425640B1

Description

Ziele der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit einem Überwachungssystem, welches standardmäßig zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen dient, welches erfindungsgemäß ohne nennenswerte Änderungen an der Hardware oder Software des Überwachungssystems auch dazu benutzt werden kann, Komponenten von Werkzeugmaschinen zu überwachen oder zu überprüfen.
Überwachungsbedürftig sind Komponenten von Werkzeugmaschinen, die einem Verschleiß unterliegen oder die aufgrund von Maschinenkollisionen, Maschinenüberlastungen oder unwuchtigen Werkzeugen bzw. Werkstücken Schaden nehmen können. Solche Werkzeugmaschinenkomponenten sind im wesentlichen solche, die Bewegungen in den Werkzeugmaschinen ausführen. Sie beschränken sich deshalb im wesentlichen auf Vorschubschlitten, Werkzeug- und Werkstückspindeln.
Bei Vorhandensein eines Überwachungssystems zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, für die Überwachung bzw. Überprüfung von Vorschubschlitten und Werkzeug- oder Werkstückspindeln separate Überwachungseinrichtungen hierfür einzusparen, wodurch sich ein bedeutendes Kostenersparnispotential ergibt, weil Hardware, Software, Bedienteil und Schnittstelle zur Maschinensteuerung nicht doppelt auszuführen sind.

Stand der Technik

Der Markt bietet eine Reihe an Überwachungsgeräten zur Überwachung von Schwingungen an rotierenden Maschinen und Maschinenkomponenten. Diese sind vorrangig für die Erkennung von Vibrationen und Unwuchten an Motoren und Getrieben, teilweise aber auch zur Erkennung von Unwuchten an Werkzeugmaschinenspindeln geeignet. Einige sind auch dazu geeignet, Lagerschäden aufgrund ihrer Vibrationsmessungen durchzuführen (zum Beispiel Vibration Monitor VIMO 100 der PROMETEC GmbH, Anlage).
Außerdem ist bekannt, dass an Werkzeugmaschinen zur Überprüfung von Lagerschäden Schwingungssensoren an den Spindelgehäusen in Lagernähe angebracht werden und die Kabel der Sensoren zu zugänglichen Steckern an der Werkzeugmaschinenfront geführt werden. Das Instandhaltungspersonal nutzt diese Stecker, um von Zeit zu Zeit mit Analysegeräten die Signale auf Lagerschäden zu analysieren. Dazu werden die Signale mit den Analysegeräten aufgezeichnet und später offline analysiert. Eine In-Prozess-Überwachung findet dabei nicht statt.
Überwachungssysteme zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen haben das Ziel, mindestens einen der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug zu Werkstückkontakt, Rattern oder Maschinenkollisionen in-Prozess zu erkennen und insbesondere bei Werkzeugbruch oder Maschinenkollision die Maschinenantriebe schnellstmöglich stillzusetzen, um Folgeschäden zu vermeiden.
Solche In-Prozess-Überwachungssysteme verfügen bereits über eine elektrische Schnittstelle zwischen dem Überwachungssystem und der Maschinensteuerung, um in von der Maschinensteuerung vorgegebenen Überwachungsabschnitten die Signalverläufe der Sensoren in- Prozess zu überwachen und im Falle der Erkennung einer der o. g. Zustände die Maschine über dieselbe Schnittstelle stillzusetzen. Die Schnittstellen zwischen der Werkzeugmaschinensteuerung und dem Überwachungssystem waren bisher im wesentlichen in Form von parallelen Ein- und Ausgangssignalen zur SPS-Steuerung vorhanden. Eine solche parallele Schnittstelle zwischen der SPS und einem Werkzeug- und Prozessüberwachungssystem besteht zum Beispiel nach dem BAPSI- Standard, der es auch bereits erlaubt, Datenwörter als Werkzeugcode bzw. Schnittcode aus dem NC- Programm an das Überwachungssystem zu übertragen. Erst in jüngster Zeit werden von den Steuerungsherstellern zunehmend Feldbusschnittstellen neben oder als Ersatz für diese parallelen Schnittstellen angeboten, die es ermöglichen, einen umfassenderen Informationsaustausch zwischen der Maschinensteuerung, bestehend aus der speicherprogrammierbaren Steuerung, SPS, bzw. der NC-Steuerung, auszutauschen.
Systeme zur In-Prozess-Lager- bzw. Schwingungs- oder Unwuchtüberwachung könnten theoretisch neben einem Werkzeug und Prozessüberwachungssystem zusätzlich an denselben Feldbus angeschlossen werden. Ein entsprechendes Überwachungssystem zur Spindel- bzw. Lager- Unwuchtüberwachung, welches eine serielle Schnittstelle beinhaltet, ist jedoch bisher nicht bekannt geworden.

Beschreibung

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe zur Verschmelzung eines Überwachungssystems zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Prozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen für mindestens die Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkstück-zu-Werkstück- Kontakt und Rattern mit einem Überwachungssystem für Werkzeugmaschinenkomponenten zur Erkennung, Überwachung oder Überprüfung fehlerhafter Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen wie zum Beispiel Schäden bzw. Verschleiß an den Vorschubschlitten, an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln bzw. die Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln bzw. an Bohr- oder Fräswerkzeugen dadurch gelöst, dass beide Aufgaben mit ein und derselben Überwachungshardware mit entsprechender Auswertesoftware und ein und derselben bidirektionalen Schnittstelle, bevorzugt einer Feldbusschnittstelle, zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung realisiert werden.
Es werden lediglich zusätzliche Sensoren an den Werkzeugmaschinen-Komponenten, den Vorschubschlitten bzw. den Werkzeug- oder Werkstückspindeln benutzt, falls solche für die ursächliche prozessbegleitende Überwachungsaufgabe an Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen nicht erforderlich waren.
In Überwachungssystemen zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen für spanabhebende Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren und Fräsen sind heute standardmäßig alle Arten von Überwachungsschwellen und Überwachungs- bzw. Auswertestrategien bekannter und beliebiger Art wie statische Schwellen, dynamische Schwellen, Schwellen von Signalmusterkurven, Arbeitswertschwellen etc. vorhanden, wie ebendiese auch für die Überwachung von fehlerhaften Zuständen an Komponenten von Werkzeugmaschinen erforderlich sind.
Im Rahmen der Erfindung musste gelöst werden, wann und wie die Maschinensteuerung als steuernder Baustein für die Überwachungsabschnitte zur Erkennung der fehlerhaften Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen zu agieren hat und ob sie bzw. wie sie ggf. zur Erzeugung entsprechender Signale an den Sensoren der Werkzeugmaschinen-Komponente die Vorschubschlitten bzw. die Werkzeug- oder Werkstückspindel bewegt bzw. verfährt oder dreht. Hierauf konzentrieren sich die meisten Patentansprüche.
Mit dem Hauptanspruch wird erfindungsgemäß unter Schutz gestellt, dass ein prozessbegleitendes Überwachungssystem zur Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren und Fräsen auch fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen erkennen, überwachen oder zielgerichtet überprüfen kann.
Mit dem Anspruch 2 wird beansprucht, dass zusätzliche Sensoren an den Komponenten von Werkzeugmaschinen vorhanden sein können, auf die das Überwachungssystem automatisch in Abhängigkeit von dem durch die Steuerung angewählten Überwachungsabschnitt umschalten kann.
Die Ansprüche 3 bis 12 beanspruchen und beschreiben das Verfahren, wie das Überwachungssystem Schäden bzw. Verschleiß an den Vorschubschlitten erkennen, überwachen oder zielgerichtet überprüfen kann.
Die Ansprüche 13-25 beschreiben und beanspruchen, wie das Überwachungssystem Schäden bzw. Verschleiß an Werkzeug- oder Werkstückspindeln erkennen, überwachen oder zielgerichtet überprüfen kann.
Die Ansprüche 26-32 beanspruchen und beschreiben, wie das Überwachungssystem die Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln erkennen, überwachen oder zielgerichtet überprüfen kann.
Die Ansprüche 33-35 beanspruchen und beschreiben, wie das Überwachungssystem die Unwucht an Bohr- oder Fräswerkzeugen erkennen, überwachen oder zielgerichtet überprüfen kann.

Claims

1. Überwachungssystem zur prozessbegleitenden Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in spanabhebenden Werkzeugmaschinen zum Drehen, Bohren oder Fräsen mit dem Ziel der Erkennung von mindestens einem der Zustände Werkzeugbruch, Werkzeugausbruch, Werkzeugverschleiß, Werkzeug zu Werkstückkontakt mit oder ohne Werkstückmaßkontrolle, Maschinenkollisionen oder Prozessentartungen wie Rattern, werkzeug-, werkstück- bzw. schnittspezifische Überlast oder Unterlast, bestehend aus mindestens
einem oder mehreren Sensoren zur Erfassung von Messsignalen aus dem Bearbeitungsprozess die mindestens einer Kraftrichtung, einer Kraftresultierenden, einem Druck einem Drehmoment, einer Motorleistung, einem Motorstrom, einer Schwingung einer Beschleunigung oder einem Körperschallgeräusch gleichzusetzen sind,
einer Überwachungshardware mit Software zur Speicherung und zum Vergleich von Überwachungsdaten in werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitten, die von der Maschinensteuerung durch das NC- oder/und SPS-Programm über eine Schnittstelle vorgegebenen werden und in denen ein Vergleich von Messsignalen oder Messsignalkurven von mindestens einem Sensor mit gespeicherten Überwachungsschwellen durch Überwachungs- und Auswertestrategien bekannter und beliebiger Art wie statische Schwellen, dynamische Schwellen, Schwellen von Signalmusterkurven, Arbeitswerteschwellen etc. mit dem Ziel erfolgt, bei Messsignalen die die Überwachungsschwellen verletzen, eine entsprechende Meldung an die Maschinensteuerung zur entsprechenden Reaktion der Maschine zu geben,
einer bidirektionalen Schnittstelle, bevorzugt einer Feldbusschnittstelle zwischen der Überwachungshardware und der Maschinensteuerung, bestehend aus der SPS- bzw./und der NC-Steuerung, die einen Datenaustausch zwischen der Maschine und dem Überwachungssystem vornimmt und die insbesondere dazu geeignet ist, die werkzeug- oder schnittspezifischen Überwachungsabschnitte, in Form von Datenworten als unterschiedliche Nummern oder Befehle (z. B. als Werkzeugcode, Werkzeugkorrektur- oder Platznummern, Schnittcode, H- oder M-Befehle), aus dem NC- bzw. SPS-Programm an das Überwachungssystem zwecks Aufteilung der Überwachung in verschiedene Überwachungsabschnitte zu leiten,
sowie, ggf. optional, einer Bedienungshardware mit Software zur Bedienung und/oder Parametrierung des Überwachungssystems und/oder zur Visualisierung der Messsignale,
dadurch gekennzeichnet, dass dasselbe Überwachungssystem, neben der Erkennung mindestens einer der o. g. Zustände an Werkzeugen, Werkstücken oder Prozessen, in anderen Überwachungsabschnitten, die zu Zeiten in denen kein Bearbeitungsprozess stattfindet (in denen also keine Werkzeug-, Werkstück- oder Prozessüberwachung stattfinden muss) von der Maschinensteuerung vorgegebenen werden, dazu benutzt wird, fehlerhafte Zustände an Komponenten von Werkzeugmaschinen wie z. B. Schäden bzw. Verschleiß an den Vorschubschlitten, an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln bzw. die Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln bzw. an Bohr- oder Fräswerkzeugen zu erkennen, zu überwachen oder zielgerichtet zu überprüfen.

2. Überwachungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungssystem für jede Überwachungsaufgabe an Komponenten von Werkzeugmaschinen einen oder mehrere, dafür geeignete, zusätzliche Sensoren aufweisen kann, auf die das Überwachungssystem automatisch umschaltet, wenn der entsprechende Überwachungsabschnitt für die Überwachungsaufgabe an Komponenten von Werkzeugmaschinen von der Maschinensteuerung aufgerufen wird.

3. Überwachungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an Vorschubschlitten diese über Kraftsensoren zur Erfassung der Vorschubkraft in Schlittenbewegungsrichtung an einem der Vorschubspindellagerböcke bzw. über Strom- oder Leistungssensoren an den Vorschubspindelmotoren bzw. durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Vorschubantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle, bevorzugt in Form einer Feldbusschnittstelle bzw. für eine eventuelle Überwachung von Geräuschen oder Schwingungen an Vorschubschlitten diese über einen oder mehrere Körperschallsensoren und/oder Schwingungssensoren auf den Schlitten, den Führungsbahnen oder/und den Spindellagerböcken verfügen.

4. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung in der Zeit in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten an das Überwachungssystem vorgibt, auch den oder die Vorschubschlitten über die zu überprüfenden Verfahrbereiche, vorzugsweise über die gesamten Verfahrbereiche bewegt bzw. hin und her bewegt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen und sie diese Bewegungen über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, dass zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

5. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten dann ausführt, wenn sich kein Werkstück in der Maschine befindet, so dass ohne Kollisionsgefahr und ohne Bearbeitungsprozess die gesamten Verfahrbereiche bewegt bzw. hin und her bewegt werden können.

6. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere in der Massenfertigung von Werkstücken die Maschinensteuerung für den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Vorschubschlitten das normale NC-Programm zur Bearbeitung dieses Werkstückes mit ihren Vorschubschlitten durchfährt, jedoch dazu kein Werkstück in die Maschine einlegt und anstelle der Überwachungsabschnitte zur Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen in diesem Fall den Überwachungsabschnitt zur Überwachung von Vorschubschlitten an das Überwachungssystem leitet.

7. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufrufens des Überwachungsabschnittes die Bewegung des Vorschubschlittens stets identisch ist und der Überwachungszyklus in regelmäßigen zeitlichen Abständen, durch die Maschinensteuerung bei identischen Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine wiederholt ausgelöst wird.

8. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung von Vorschubschlitten von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden kann.

9. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils 2 gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Vorschubschlitten von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, verschleißbedingte Änderung an den Führungsbahnen zeitlich zu erwarten währe.

10. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfreien, unverschissenen Vorschubschlitten ein Teach-In- Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen bzw. Schaltschwellenkurven für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Ende der Lebensdauer der Vorschubschlitten der Werkzeugmaschine festgelegt werden.

11. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren aus den aufeinanderfolgenden gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung der Vorschubschlitten im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

12. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, das nach einer Maschinenkollision oder einem Werkzeugbruch, wie es das Überwachungssystem standardmäßig feststellen kann und an die Maschinensteuerung meldet, die Maschinensteuerung nach Bereinigung der Kollisions- oder Bruchsituation mit Beginn der regulären Bearbeitung im Automatikbetrieb zunächst einen im Hinblick auf die sonst übliche zeitliche Abfolge einen außerplanmäßigen Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung der Vorschubschlitten ausführt und dass das Überwachungssystem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren in diesem Fall separat abspeichert um eventuelle Schäden durch die Kollision oder den Werkzeugbruch an den Vorschubschlitten zu dokumentieren.

13. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwachung von Schäden bzw. Verschleiß an Werkzeug- oder Werkstückspindeln, vorrangig an deren Lagern, sowie zur Überprüfung von unzulässiger Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln diese über Körperschallsensoren zur Erfassung des Laufgeräusches bzw. über Schwingungssensoren zur Erfassung von Spindelschwingungen bzw. über Temperatursensoren zur Erfassung verlustleistungsbedingter Temperaturerhöhungen jeweils im unmittelbaren Bereich der Lagerungen bzw. über Strom- oder Leistungssensoren am Werkzeug- oder Werkstückspindelmotor, auch durch Auslesen der Messwerte der vorhandenen Stromsensoren an den Spindelantrieben aus der Maschinensteuerung über die bidirektionale Schnittstelle, bevorzugt in Form einer Feldbusschnittstelle, zur Erfassung verlustleistungsbedingter Strom- oder Leistungserhöhungen verfügen.

14. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung in der Zeit in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln an das Überwachungssystem vorgibt, auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche steuert, vorzugsweise diese über ihren gesamten Drehzahlbereich rauf- und runterfährt, ohne dabei einen Bearbeitungsprozess auszuführen und sie das Ansteuern der Spindeln über einen NC-Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

15. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeugspindeln dann ausführt, wenn sich kein Werkzeug in der Maschine befindet, so dass die Messsignale nicht durch das Werkzeug verfälscht werden können.

16. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkstückspindeln dann ausführt, wenn sich kein Werkstück in der Maschine befindet und das Werkstückfutter identisch positioniert ist, so dass die Messsignale nicht durch das Werkstück oder das Werkstückfutter verfälscht werden können.

17. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufrufens der jeweiligen Überwachungsabschnitte für die Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln die jeweiligen Drehzahlverläufe einschließlich der Beschleunigungs- und Abbremsphasen stets identisch sind und die jeweiligen Überwachungszyklen für die entsprechenden Werkzeug- oder Werkstückspindeln in regelmäßigen zeitlichen Abständen, durch die Maschinensteuerung bei identischen Betriebsbedingungen der Werkzeugmaschine wiederholt ausgelöst werden.

18. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsabschnitte zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden können.

19. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils 2 gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, verschleißbedingte Änderung an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln zeitlich zu erwarten wäre.

20. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfreien, unverschissenen Werkzeug- oder Werkstückspindeln jeweils ein Teach-In-Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen bzw. Schaltschwellenkurven für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Ende der Lebensdauer der Werkzeug- oder Werkstückspindeln in der Werkzeugmaschine festgelegt werden.

21. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren aus den aufeinanderfolgenden gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

22. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, das nach einer Maschinenkollision oder einem Werkzeugbruch, wie es das Überwachungssystem standardmäßig feststellen kann und an die Maschinensteuerung meldet, die Maschinensteuerung nach Bereinigung der Kollisions- oder Bruchsituation mit Beginn der regulären Bearbeitung im Automatikbetrieb zunächst einen im Hinblick auf die sonst übliche zeitliche Abfolge einen außerplanmäßigen Überwachungsabschnitt zur zielgerichteten Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln ausführt und dass das Überwachungssystem die Messsignale bzw. Messsignalkurven der Sensoren in diesem Fall separat abspeichert um eventuelle Schäden durch die Kollision oder den Werkzeugbruch an den Werkzeug oder Werkstückspindeln zu dokumentieren.

23. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere in der Massenfertigung von Werkstücken die Maschinensteuerung zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß das normale NC-Programm zur Bearbeitung dieses Werkstückes durchfährt, jedoch jeweils einen spezifischen Überwachungsabschnitt zur Überwachung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß beim jeweiligen Hochlaufen der Spindel vor dem Bearbeitungsprozess mit dem jeweiligen Werkzeug oder Werkstück auf die jeweilige Solldrehzahl zusätzlich zu den normalen Überwachungszyklen zur Überwachung von Werkzeugen, Werkstücken oder Bearbeitungsprozessen an das Überwachungssystem leitet und dabei die Messsignale in der Hochlaufphase der Spindel vorzugsweise durch Schwellen von Signalmusterkurven aus einem entsprechenden Teach-In Überwachungsabschnitt überprüft.

24. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Überprüfung auch beim Runterlaufen der Spindel möglich ist.

25. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Überprüfung der Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Schäden bzw. Verschleiß nur durch Überprüfung der Messsignalwerte innerhalb eines kurzen Zeitfensters während des Hoch- oder Runterlaufens der Spindel erfolgt und hierfür von der Maschinensteuerung ein entsprechend kurzer Überwachungsabschnitt an die Überwachungsvorrichtung geleitet wird.

26. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung von unzulässiger Unwucht an Werkzeug- oder Werkstückspindeln bzw. von unzulässiger Unwucht an Bohr- oder Fräswerkzeugen die Werkzeug- oder Werkstückspindeln vorzugsweise am Spindelgehäuse in der Nähe der Lagerungen über Schwingungssensoren zur Erfassung von Spindel-, oder Werkzeugschwingungen verfügen und ferner Sensoren zur Erzeugung eines Impulses je Spindelumdrehung besitzen, der es dem Überwachungssystem erlaubt, nur die Maximalwerte des Schwingungssignals innerhalb jeder Spindelumdrehung zu Vergleichszwecken mit Schwellwerten einzulesen oder die Schwingungssignale über ein impuls- bzw. drehzahlabhängiges Kerbfilter von Störschwingungen zu befreien.

27. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung in der Zeit in der sie den Überwachungsabschnitt zur Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Unwucht an das Überwachungssystem vorgibt, auch die Spindeln in die zu überprüfenden Drehzahlbereiche steuert, ohne das diese dabei Werkzeuge oder Werkstücke tragen und sie das Ansteuern der Spindeln über einen NC- Unterprogrammteil ausführen kann, der zusammen mit dem Datenwort für den Überwachungsabschnitt aufgerufen wird.

28. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass während des Aufrufens der jeweiligen Überwachungsabschnitte für die Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Unwucht die jeweiligen Drehzahlen stets identisch sind und die jeweiligen Überwachungszyklen für die entsprechenden Werkzeug- oder Werkstückspindeln in regelmäßigen zeitlichen Abständen, durch die Maschinensteuerung wiederholt ausgelöst werden.

29. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsabschnitte zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Unwucht von der Maschinensteuerung praktisch unbegrenzt oft innerhalb der Lebensdauer einer Werkzeugmaschine vorgegeben werden können.

30. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass der zeitliche Abstand zwischen jeweils 2 gleichen Überwachungsabschnitten zur zielgerichteten Überprüfung von Werkzeug- oder Werkstückspindeln auf Unwucht von der Maschinensteuerung so vorgegeben ist, wie eine gerade noch wahrnehmbare, unwuchtbedingte Änderung an den Werkzeug- oder Werkstückspindeln zeitlich zu erwarten währe.

31. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen bzw. einwandfrei gewuchteten Werkzeug- oder Werkstückspindeln jeweils ein Teach-In-Überwachungsabschnitt durchgeführt wird, bei dem die Messsignale der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und in Relation dazu die Schaltschwellen für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Erreichen einer unzulässigen Unwucht der Werkzeug- oder Werkstückspindeln festgelegt werden.

32. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale der Sensoren aus den aufeinanderfolgenden gleichen Überwachungsabschnitten zur Überprüfung der Unwucht von Werkzeug- oder Werkstückspindeln im Überwachungssystem abgespeichert und jederzeit ausgelesen werden können.

33. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere in der Massenfertigung von Werkstücken die Maschinensteuerung zur Überprüfung von Bohr- und Fräswerkzeugen auf unzulässige Unwucht das normale NC- Programm zur Bearbeitung dieses Werkstückes durchfährt, jedoch zusätzlich jeweils einen werkzeugspezifischen Überwachungsabschnitt zur Überwachung der jeweiligen Bohr- oder Fräswerkzeug auf unzulässige Unwucht beim jeweiligen Hochlaufen der Werkzeugspindel mit dem jeweiligen Werkzeug auf die jeweilige Solldrehzahl dem Überwachungssystem zusätzlich zuleitet.

34. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Überprüfung der Werkzeugspindeln auf unzulässige Unwucht der jeweiligen Bohr- oder Fräswerkzeuge nur durch Überprüfung der Messsignalwerte innerhalb eines kurzen Zeitfensters während des Hochlaufens der Spindel erfolgt und hierfür von der Maschinensteuerung ein entsprechend kurzer Überwachungsabschnitt an die Überwachungsvorrichtung geleitet wird und dass dieser vorzugsweise bei ca. 50% der Sollspindeldrehzahl übergeben wird um ein weiteres Hochlaufen bei unzulässiger Unwucht der Werkzeugspindeln mit dem jeweiligen Bohr- oder Fräswerkzeug durch umgehende Abschaltung der Spindel vermeiden zu können.

35. Verfahren mit Überwachungssystem nach Anspruch 33 und 34, dadurch gekennzeichnet, dass bei neuen oder einwandfrei gewuchteten Werkzeugspindeln gemäß den Ansprüchen 26 bis 32 und jeweiligen Pseudowerkzeugen mit definierten noch gerade tolerierbaren Unwuchten anstelle der Originalwerkzeuge in den Werkzeugspindeln jeweils einmalig ein Teach-In-Überwachungsabschnitt für alle Werkzeugtypen durchgeführt wird, bei dem die Messsignale der Sensoren im Überwachungssystem abgespeichert und entsprechend dazu die Schaltschwellen für die maximal zulässigen Abweichungen der Sensorsignale für die künftigen Überwachungsabschnitte bis zum Erreichen einer unzulässigen Unwucht an den Bohr- und Fräswerkzeugen festgelegt werden.