(57)【要約】【課題】工作機械の気密性を簡単に検出することが可能な気密性検出方法を提供することを課題とする。【解決手段】内側に空間を形成する工作機械の前記空間に、空気供給部から空気を流入し、前記流入する空気の流量を取得する工程と、前記工作機械に設けられた開口部を通じて前記空間から外部に流出する空気の流量を取得する工程と、前記流入する空気の流量と前記流出する空気の流量との比を算出する工程と、前記算出された比に基づいて、前記空間から外部に空気が漏れる、前記工作機械の前記開口部以外の隙間の面積を推定する工程と、を有する工作機械の気密性検出方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に空間を形成する工作機械の前記空間に、空気供給部から空気を流入し、前記流入する空気の流量を取得する工程と、
前記工作機械に設けられた開口部を通じて前記空間から外部に流出する空気の流量を取得する工程と、
前記流入する空気の流量と前記流出する空気の流量との比を算出する工程と、
前記算出された比に基づいて、前記空間から外部に空気が漏れる、前記工作機械の前記開口部以外の隙間の面積を推定する工程と、を有する工作機械の気密性検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は気密性検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械には、外部と内部とを仕切り、内部に空間（工作空間）を区画するものがある。工作機械による加工は工作空間において行われる。周囲の安全および環境保全のため、工作機械の気密性は高いことが好ましい。したがって工作機械の気密状態を検出する技術が用いられることがある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械の気密性検出のために、工作機械に空気を送り込み、空気が漏れる部分（隙間）の面積を求めることがある。しかし、工作機械との接続などの問題から、空気を供給するために大型の送風機を用いることは難しい。そこで、工作機械の気密性を簡単に検出することが可能な気密性検出方法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】
【０００５】
上記目的は、内側に空間を形成する工作機械の前記空間に、空気供給部から空気を流入し、前記流入する空気の流量を取得する工程と、前記工作機械に設けられた開口部を通じて前記空間から外部に流出する空気の流量を取得する工程と、前記流入する空気の流量と前記流出する空気の流量との比を算出する工程と、前記算出された比に基づいて、前記空間から外部に空気が漏れる、前記工作機械の前記開口部以外の隙間の面積を推定する工程と、を有する工作機械の気密性検出方法によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
工作機械の気密性を簡単に検出することが可能な気密性検出方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）は工作機械を例示する模式図である。図１（ｂ）は箱を例示する模式図である。
【図２】図２は工作機械の気密性検出方法を例示するフローチャートである。
【図３】図３は流量比と漏れ面積との関係を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の気密性検出方法について説明する。図１（ａ）は工作機械１０を例示する模式図である。気密性検出方法は工作機械１０の気密性を検出する。図１（ａ）のＸ方向は空気が流れ込む方向であり、Ｙ方向はＸ方向に直交する。
【０００９】
図１（ａ）に示す工作機械１０は例えばマシニングセンタまたはＮＣ旋盤などであり、ワークの加工を行う機器である。工作機械１０はカバー１１を有し、外側から区画された空間（工作空間）を形成する。工作空間には例えば刃具およびステージなどが配置されている。
【００１０】
作業員は例えばカバー１１の一部を開くことで、工作機械１０に開口部１２を形成することができ、その面積Ａ１は既知の値である。開口部１２は、例えばカバー１１の＋Ｙ側の壁面に形成される。また、カバー１１には隙間１４が形成される。隙間１４は例えば工作機械１０の可動部などに起因して生じるものであり、作業員が意図しない開口部である。なお、隙間１４は複数形成されることもある。開口部１２および隙間１４を通じて工作機械１０の内側と外側とは連通する。隙間１４の面積（合計面積）Ａ２を求めることで、工作機械１０の気密性を検出することができる。
【００１１】
工作機械１０には、ダクト１５を用いて送風機１６（空気供給部）を接続することができる。送風機１６は、工作機械１０のカバー１１の内部（工作空間）に空気を供給する。空気はＸ方向から工作機械１０内に流れ込み、その一部は開口部１２および隙間１４から外に流出する。
【００１２】
流速計１８は、例えば送風機１６から工作機械１０に送り出される空気の流速Ｖ０、および開口部１２から流出する空気の流速Ｖ１を測定する。空気の流速および流れる部分の面積（断面積）から、次の（１）式により空気の流量を求めることができる。
流量＝流速×面積    （１）
例えばダクト１５の断面積Ａ０、ダクト１５を流れる空気の流速Ｖ０を用いて、送風機１６から工作機械１０に流入する空気の流量Ｑ０を次の（２）式で求めることができる。
Ｑ０＝Ｖ０×Ａ０    （２）
また、開口部１２の面積Ａ１、開口部１２から流出する空気の流速Ｖ１を用いて、流出する空気の流量Ｑ１を次の（３）式で求めることができる。
Ｑ１＝Ｖ１×Ａ１    （３）
隙間１４からの流量をＱ２とすると、以下の関係が成り立つ。
Ｑ０＝Ｑ１＋Ｑ２    （４）
なお（１）〜（４）式と同様の関係は箱２０においても成り立つ。
【００１３】
本実施形態では、流量Ｑ０およびＱ１に基づいて隙間１４の面積Ａ２を推定することができる。そのために、工作機械１０とは別に箱２０にも送風する。図１（ｂ）は箱２０を例示する模式図である。箱２０は例えば段ボール箱などであり、サイズおよび形状はカバー１１と同じでもよいし、異なってもよい。箱２０はダクト２５により送風機１６と接続されている。箱２０には、箱２０の内側と外側とを連通する開口部２２およびスリット２４を設ける。開口部２２はＹ側の壁面に位置し、面積は例えば工作機械１０の開口部１２と同じでもよいし異なってもよい。スリット２４には開閉可能な窓を設け、スリット２４の面積Ａ３は可変とする。箱２０に流れ込む空気の流量Ｑ０は上記の（２）式で算出することができる。開口部２２から流出する空気の流量Ｑ１ａは上記の（３）式と同様の式で算出することができる。
【００１４】
図２は工作機械１０の気密性検出方法を例示するフローチャートである。図２に示すように、まず作業員は送風機１６を用いて箱２０に送風し、流速計１８により流速を測定し、上記の（２）式を用いて流量Ｑ０を取得する（ステップＳ１０）。さらにスリット２４の面積Ａ３を変化させつつ、流速計１８を用いて流速を測定する。送風機１６からの流量Ｑ０は変化させない。スリット２４の面積Ａ３ごとに、開口部２２から流出する空気の流量Ｑ１ａを取得する（ステップＳ１２）。流量比Ｑ１ａ／Ｑ０を算出し（ステップＳ１４）、流量比と漏れ面積との関係を取得する（ステップＳ１６）。
【００１５】
作業員は送風機１６を工作機械１０に接続し、工作機械１０に送風する。図２に示すように、流速計１８により流速Ｖ０を測定し、上記の（２）式を用いて流量Ｑ０を取得する（ステップＳ１８）。流速計１８を用いて、開口部２２から流出する空気の流速Ｖ１を測定し、（３）式を用いて開口部２２から流出する空気の流量Ｑ１を取得する（ステップＳ２０）。流量比Ｑ１／Ｑ０を算出し（ステップＳ２２）、流量比Ｑ１／Ｑ０に基づいて漏れ面積（隙間１４の面積）Ａ２を推定する（ステップＳ２４）。以上で図２の工程は終了する。
【００１６】
図３は流量比と漏れ面積との関係を例示する図である。横軸は流量比、縦軸は漏れ面積を表す。漏れ面積とは、工作機械１０においては隙間１４の面積（隙間１４が複数ならば合計面積）Ａ２であり、箱２０においてはスリット２４の面積Ａ３である。スリット２４の面積Ａ３を変化させ、各Ａ３において流量比を算出する（図２のステップＳ１２およびＳ１４）。漏れ面積Ａ３を変えるとスリット２４からの流量が変化する。流れ込む空気の流量Ｑ０は変わらないため、開口部２２からの流量Ｑ１ａが変化し（（４）式参照）、流量比Ｑ１ａ／Ｑ０も変化する。したがって、流量比と漏れ面積との対応関係が得られ、図３のようにプロットすることができる。こうしたデータから図３のグラフを得る（ステップＳ１６）。漏れ面積をｙ、流量比をｘ、定数をａおよびｂとして、次式が成り立つ。
ｙ＝ａｌｎｘ＋ｂ    （５）
図３の流量比と漏れ面積との関係は工作機械１０にも箱２０にも成立する。
【００１７】
ステップＳ２２で得られた工作機械１０における流量比Ｑ１／Ｑ０を、図３に適用する。これにより工作機械１０における漏れ面積Ａ２（隙間１４の面積）を推定する（ステップＳ２４）。例えば工作機械１０における流量比がｒ１の場合、図３の関係から漏れ面積はＡ２ａと推定される。
【００１８】
以上、本実施形態によれば、箱２０を用いて、図３に示すような流量比と漏れ面積との関係をあらかじめ取得しておく。工作機械１０において、流量比Ｑ１／Ｑ０を取得し、それに基づき漏れ面積Ａ２を推定する（図２のステップＳ２２およびＳ２４）。これにより、工作機械１０の隙間１４の面積を推定し、気密性を簡単に検出することができる。
【００１９】
作業者は、例えば定規などにより工作機械１０の隙間１４の面積を実際に測定することができる。測定された漏れ面積Ａ２ｂと、図２の工程により推定された漏れ面積Ａ２ａとの誤差は例えば１０％以下である。気密性の検出の精度としては、誤差が１０％以下などであることが好ましい。
【００２０】
微差圧計により、工作機械１０の内外の圧力差を測定し、気密性を評価することもできる。微差圧計で検出可能な圧力差を発生させるために、大型の送風機により工作機械１０に多量の空気を送り込む。しかし、工作機械１０のダクト１５、および工作機械１０が設置される場所（工場など）の大きさには限界がある。したがって、大型の送風機を工作機械１０に接続することは困難である。
【００２１】
一方、本実施形態で使用する送風機１６は、工場に配置でき、かつダクト１５に接続可能な程度に小型のものである。送風機１６による送風では微差圧計で検出可能な程度の差圧は生じにくいが、流速計１８により工作機械１０から漏れ出る空気の流速を測定することができる。したがって高価で大型の設備を用いることなく、簡単に気密性の検出が可能である。
【００２２】
工作機械１０とダクト１５との接続箇所と、開口部１２とは対向しないことが好ましい。ダクト１５から流れ込む空気がＸ方向に直進して開口部１２から流出すると、図３のような流量比と漏れ面積との関係を得ることが難しくなる。開口部１２は接続箇所に対向せず、Ｘ方向とは交差する位置に設けられることが好ましい。例えば図１（ａ）に示すように、開口部１２は、接続箇所から見てＹ方向に位置する。つまり、開口部１２を通じた空気の流れる方向は、送風機１６から供給される空気の流れる方向（Ｘ方向）に対して交差し、特に直交することが好ましい。図１（ｂ）に示した箱２０においても同様である。
【００２３】
箱２０は、例えば段ボール箱などであり、工作機械１０のカバー１１とは異なるサイズ、形状、および材質を有する。なお、箱２０はカバー１１と同じサイズ、形状および材質を有してもよい。箱２０に、開口部１２に対応する開口部２２と、面積が可変なスリット２４を設ければよい。
【００２４】
図３の流量比と漏れ面積との関係は、例えばコンピュータの記憶部（ＨＤＤ、ＳＳＤなど）に記憶させてもよい。例えばコンピュータに流速計１８を接続し、コンピュータが自動的に図２の処理（流量の計算、流量比の計算、漏れ面積の推定など）を実行してもよい。流速計１８は１つでもよいし複数でもよい。
【００２５】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０            工作機械
１１            カバー
１２、２２      開口部
１４            隙間
１５、２５      ダクト
１６            送風機
１８            流速計
２０            箱
２４            スリット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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