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公開番号2024116478
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-28
出願番号2023022114
出願日2023-02-16
発明の名称工作機械
出願人株式会社FUJI
代理人個人
主分類G05B 19/18 20060101AFI20240821BHJP(制御;調整)
要約【課題】アクチュエータの動作傾向を捉えた予防保全機能を備える工作機械を提供すること。
【解決手段】アクチュエータの伸縮動作に従い所定の働きを行うアクチュエータ駆動部を含む各種駆動部を、制御装置によって自動制御することでワークに対する所定の加工を実行するものであって、前記制御装置は、工場内温度と前記アクチュエータの動作回数とを考慮することにより、前記アクチュエータの動作時間に対応した公差基準データを作成し、実際に測定された前記アクチュエータの動作時間と前記公差基準データとの比較により、当該動作の異常を判定する予防保全部を備えた工作機械。
【選択図】図7

特許請求の範囲【請求項１】
アクチュエータの伸縮動作によって所定の働きを行うアクチュエータ駆動部を含む各種駆動部を、制御装置によって自動制御することでワークに対する所定の加工を実行する工作機械であって、
前記制御装置は、工場内温度と前記アクチュエータの動作回数とを考慮することにより、前記アクチュエータの動作時間に対応した公差基準データを作成し、実際に測定された前記アクチュエータの動作時間と前記公差基準データとの比較により、当該動作の異常を判定する予防保全部を備えた工作機械。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記アクチュエータの伸長動作および収縮動作の一方または双方の動作時間に対応した前記公差基準データを作成して動作の異常を判定するものである請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記制御装置は、工場内温度と前記アクチュエータの動作回数とを考慮することにより算出した前記アクチュエータの基準時間に対し、一定の時間差を許容することにより前記公差基準データを作成する請求項１または請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記制御装置は、前記予防保全部を一または二以上の前記アクチュエータ駆動部に対応して備えたものである請求項１または請求項２に記載の工作機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータを備えた駆動部についてその動作の傾向を正確に捉えた予防保全機能を備える工作機械に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
ＮＣ旋盤やマシニングセンタなどの工作機械は、コンピュータの数値制御によってワーク加工における一連の駆動制御が行われる。そうした工作機械に故障が生じた場合には部品交換などが必要であるが、駆動部の異常停止が生じてしまうことがあり、そのような場合には機器の交換などが大掛かりなものになってしまうことがある。そのため、工作機械が異常停止してしまう前に、その異常を生じさせる状態を予め検知し、それに対処できるようにする予防保全が必要である。そこで、下記特許文献１には異常を検知することを可能にする予防保全機能を備えた工作機械が開示されている。
【０００３】
同文献の従来例は、例えば工具を支持する主軸やＡＴＣシャッタなど工作機械の駆動部に振動センサが取り付けられている。工作機械の稼働中はその振動センサによって振動が検出され、予め取得されている正常時の振動データとの比較が行われる。その結果、異常判定部によって工作機械の異常の有無が判定される。工作機械の稼働中は、こうした振動検出部のほか、音検出部やサーボモータ電流値検出部で振動、音波、サーボモータ電流値も測定される。そうした測定データも異常判定部で基準データ等との比較が行われ、予め設定された閾値を超えていれば異常が発生していると判定される。そして、異常発生時には工作機械の駆動が停止され、警告灯を点灯させるなどの警告が発せられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－１１６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来は、振動検出のほか音検出やサーボモータ電流値検出によって機器の異常を判断するように構成されたものであるが、エアシリンダや油圧シリンダなどのアクチュエータに関して適応できるものではない。しかし、工作機械にはアクチュエータの往復動作を利用した駆動装置が多く設けられており、稼働中の移動判断として無視できるものではなくその予防保全が必要である。また、アクチュエータは、環境の変化に影響を受けるなど一定の条件で判断することができないため、動作傾向を捉える必要がある。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、アクチュエータの動作傾向を捉えた予防保全機能を備える工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る工作機械は、アクチュエータの伸縮動作に従い所定の働きを行うアクチュエータ駆動部を含む各種駆動部を、制御装置によって自動制御することでワークに対する所定の加工を実行するものであって、前記制御装置は、工場内温度と前記アクチュエータの動作回数とを考慮することにより、前記アクチュエータの動作時間に対応した公差基準データを作成し、実際に測定された前記アクチュエータの動作時間と前記公差基準データとの比較により、当該動作の異常を判定する予防保全部を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
前記構成によれば、制御装置の予防保全部がアクチュエータの動作時間から当該アクチュエータの異常判定を行うものであるが、特にエアなどの作動流体が温度変化によって受ける影響および、アクチュエータ自体が伸縮を繰り返すことにより受ける影響といった動作傾向を捉え、比較対象とする公差基準データを作成するので、正確な異常判定による予防保全が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
複合加工機の一実施形態の主要な構造を示した斜視図である。
複合加工機の一実施形態の主要な構造を示した側面図である。
分離シャッタ１５の構造を示した斜視図である。
分離シャッタ１５の構造を示した側面図である。
実施形態の複合加工機を制御する制御システムを示したブロック図である。
エアシリンダの伸長動作における圧力変化をグラフで示した図である。
エアシリンダが伸長動作する場合の予防保全プログラムの流れを示したフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る工作機械の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。本実施形態の工作機械は、ＮＣ旋盤とマシニングセンタの両方の機能を持った複合加工機である。図１および図２は、本実施形態の複合加工機の主要な構造を示した斜視図および側面図である。この複合加工機１は、把持したワークＷに回転を与える第１ワーク主軸装置３および第２ワーク主軸装置４と、ワークＷの加工に対応した複数の工具Ｔを有する第１タレット装置５および第２タレット装置６とが、それぞれ左右対称に配置された対向２軸旋盤である。また、複合加工機１は、それに加えて旋盤では難しい加工を実行するための工具主軸装置２が機体中央に設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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