(57)【要約】【課題】地盤の沈下あるいは変形等により、設置した工作機械の水平度が狂ってきた際に、これに迅速に対応することができる工作機械の水平度検知装置を得る。【解決手段】工作機械（１）の下部の複数箇所に配置されて該工作機械（１）を水平に支持する支持部材（１０）を設け、各支持部材（１０）に所定値以上の荷重が加わった際にこれを検知する荷重センサ（２０）を設け、該荷重センサ（２０）が検知した際に警報又は異常表示する報知部（４２）を設ける。また、工作機械（１）の各駆動部の初期位置を確認する確認部（４０）を設け、該確認部（４０）の信号を入力して前記報知部（４２）を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械（１）の下部の複数箇所に配置されて該工作機械（１）を水平に支持する支持部材（１０）を設け、各支持部材（１０）に所定値以上の荷重が加わった際にこれを検知する荷重センサ（２０）を設け、該荷重センサ（２０）が検知した際に警報又は異常表示する報知部（４２）を設けたことを特徴とする工作機械の水平度検知装置。
【請求項２】
工作機械（１）の各駆動部の初期位置を確認する確認部（４０）を設け、該確認部（４０）の信号を入力して報知部（４２）を作動させてなることを特徴とする請求項１記載の工作機械の水平度検知装置。
【請求項３】
工作機械（１）の下部の複数箇所に配置されて該工作機械（１）を水平に支持する支持部材（１０）を設けるとともに、各支持部材（１０）に荷重センサ（１４）を設け、各荷重センサ（１４）の荷重変動許容値を設定する許容値設定部（３１）と、各荷重センサ（１４）の実測値を入力する実測値入力部（３３）と、該実測値入力部（３３）の実測値と前記許容値設定部（３１）で設定された許容値とを比較して異常の有無を判定する判定部（３４）と、判定部（３４）で異常判定された際に警報又は表示する報知部（３５）とを設けたことを特徴とする工作機械の水平度検知装置。
【請求項４】
工作機械（１）の各駆動部の初期位置を確認する確認部（３２）を設け、該確認部（３２）の信号を入力して実測値入力部（３３）を作動させてなることを特徴とする請求項３記載の工作機械の水平度検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フライス盤、マシニングセンター等の工作機械に関し、特に設置後の地盤の沈下あるいは変形等により工作機械の水平度が所定値を超えた際に、警報又は表示するようにした工作機械の水平度検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、フライス盤、マシニングセンター等の工作機械は、水平に設置しないと加工精度を得ることができなくなる。このため、工作機械の重量、重心、剛性等を考慮してその支持位置を設定し、この部に脚（支持部材）を配置して水平に設置するようにしている。しかしながら、このようにして設置した後に地盤の沈下あるいは変形等が発生すると、当初の水平度が狂い、加工精度に悪影響を及ぼすことになる。
【０００３】
従来は、作業者の心掛けにより、あるいは修理等の点検時に工作機械の水平度を確認し、該水平度が狂っている場合は脚の高さを調節してこれを補正するようにしていた。これでは、工作機械の水平度の狂いに対して迅速に対応することができず、不良品が発生したり、あるいは水平度の補正が長期に亘って遅延すると剛性の低い部分が変形してこれの修復に多大の費用及び時間を要したりすることになる。
【特許文献１】特開平１１−４８０６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、地盤の沈下あるいは変形等により、設置した工作機械の水平度が狂ってきた際に、これに迅速に対応することができる工作機械の水平度検知装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために以下の如く構成したものである。即ち、請求項１に係る発明は、工作機械の下部の複数箇所に配置されて該工作機械を水平に支持する支持部材を設け、各支持部材に所定値以上の荷重が加わった際にこれを検知する荷重センサを設け、該荷重センサが検知した際に警報又は異常表示する報知部を設けたものである。
請求項２に係る発明は、工作機械の各駆動部の初期位置を確認する確認部を設け、該確認部の信号を入力して前記報知部を作動させるようにしたものである。
請求項３に係る発明は、工作機械の下部の複数箇所に配置されて該工作機械を水平に支持する支持部材を設けるとともに、各支持部材に荷重センサを設け、各荷重センサの荷重変動許容値を設定する許容値設定部と、各荷重センサの実測値を入力する実測値入力部と、該実測値入力部の実測値と前記許容値設定部で設定された許容値とを比較して異常の有無を判定する判定部と、判定部で異常判定された際に警報又は表示する報知部とを設けたものである。
請求項４に係る発明は、工作機械の各駆動部の初期位置を確認する確認部を設け、該確認部の信号を入力して前記実測値入力部を作動させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１に係る発明は、工作機械を設置した地盤（床面）が沈下、あるいは変形すると、該工作機械を支持している各支持部材の受け持つ荷重がそれぞれ変動することになる。このとき、ある支持部材に所定値以上の荷重が加わると、これを荷重センサが検知し、報知部で警報又は表示される。これにより、作業者は該当する工作機械の水平度が狂ってきたことを迅速に確認することができる。
請求項２に係る発明は、工作機械の各駆動部が初期位置、つまり停止状態となった時点で上記報知部を作動させるようにしたので、加工中の機械振動等による誤動作がなくなり、報知部の作動が正確になる。
請求項３に係る発明は、工作機械を設置した地盤（床面）が沈下、あるいは変形すると、該工作機械を支持している各支持部材の受け持つ荷重がそれぞれ変動することになる。各変動した荷重は荷重センサを介して実測値入力部に入力され、判定部で、予め設定された許容値と比較され、これが異常、つまり許容値外であるときは、報知部で警報又は表示される。これにより、作業者は該当する工作機械の水平度が狂ってきたことを迅速に確認することができる。
請求項４に係る発明は、加工中の機械振動がなくなった時点で上記実測値と許容値とが比較、判定されるので、判定精度が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図において、図１は本発明の全体を示す側面図、図２は本発明による検知制御部の第１例を示すブロック図、図３は検知制御部の第１例によるフローチャート、図４は本発明による検知制御部の第２例を示すブロック図、図５は検知制御部の第２例によるフローチャート、図６は支持部材の第１例を示す断面図、図７は支持部材の第２例を示す断面図である。
【０００８】
図１において、１はフライス盤からなる工作機械であり、ベッド２の後部（図１において左部）にコラム３が起立支持され、ベッド２の前部（図１において右部）にテーブル４が前後移動可能に取り付けられている。上記コラム３の前部側に前方に突出するヘッド支持アーム５が上下動可能に取り付けられ、該ヘッド支持アーム５にヘッド６が前後動可能に取り付けられている。
【０００９】
上記テーブル３は送りモータＭ１により左右方向に移動され、上記ヘッド支持アーム５は昇降モータＭ２により上下方向に移動され、上記ヘッド６は横送モータＭ３により左右方向に移動される。上記ヘッド６は下部に刃物７が取り付けられ、該刃物７はヘッドの上部に取り付けたヘッドモータＭ４によって回転され、上記各モータＭ１〜Ｍ４はベッド２の前部側に取り付けた操作盤８のボタンを操作することによって自動及び個別に駆動制御されるようになっている。
【００１０】
上記ベッド２の下部に荷重センサを有する多数の支持部材１０（１０ａ〜１０ｃ）を配置し、該支持部材１０を介して上記工作機械１を水平に支持する。該支持部材１０は工作機械１の重量、重心、剛性等を考慮して所要箇所に配置する。各支持部材１０は図６又は図７に示すようになっている。まず、図６に示す支持部材１０−１は以下の如くなっている。即ち、中心部に柱状のストッパー１１ａが一体的に突出形成された円板状の接地駒１１と、天板１２ａの中心部の上下面に突起１２ｂ，１２ｃが一体的に形成された倒立カップ状の受け駒１２とを設け、上記天板１２ａの裏面に荷重センサをなす２枚の歪みゲージ１４を１８０度位相をずらせて固着するとともに、そのリード線Ｌ１を上記受け駒１２の胴部から外部に露出させ、この状態で上記接地駒１１の上部に受け駒１２を重ねてボルト１３により一体的に連結する。
【００１１】
上記支持部材１０−１のリード線Ｌ１は、操作板８に内蔵した検知制御部３０（図１）に接続されており、受け駒１２が工作機械１の荷重を受けて歪むと、この歪み量を上記歪みゲージ１４によって検出し、リード線Ｌ１を介して上記検知制御部３０に出力するようになっている。
【００１２】
また、図７に示す支持部材１０−２は以下の如くなっている。即ち、上面側に大径かつ円形の嵌合凹部１５ａ、及び嵌合凹部１５ａの中心部に収容凹部１５ｂが形成された容器状の接地駒１５を設け、上記収容凹部１５ｂに荷重センサをなすリミットスイッチ２０を収容するとともに、そのリード線Ｌ１を接地駒１５の胴部から外部に露出させ、上記嵌合凹部１５ａに皿ばね１６を介在させて円板状の受け駒１７を上下摺動可能に嵌合させる。上記受け駒１７の下面には、ミットスイッチ２０のスイッチ部２０ａを押圧する押し片１８が取り付けられ、該押し片１８は初期時において上記スイッチ部２０ａから所定量離間させる。
【００１３】
上記皿ばね１６の反力、及び押し片１８とスイッチ部２０ａとの離間量（ア）は、工作機械１の水平度が加工精度に影響を及ぼす事態になった際に、上記押し片１８がスイッチ部２０ａに接触する如く設定する。なお、この設定は工作機械１を設置する施工業者又は設計者が行なう。図７において、１９はシール用のＯリングである。
【００１４】
上記支持部材１０−２のリード線Ｌ１は、操作板８に内蔵した検知制御部３０（図１）に接続されており、受け駒１２が工作機械１の荷重を受けて皿ばね１６の反力に抗して降下し、その押し片１８がリミットスイッチ２０のスイッチ部２０ａを押圧すると、リミットスイッチ２０の信号がリード線Ｌ１を介して上記検知制御部３０に出力されるようになっている。
【００１５】
図２は支持部材１０−１を使用した検知制御部３０の第１例を示す。図２において３０−１は検知制御部であり、該検知制御部３０−１は、許容値設定部３１、各駆動部の初期位置確認部３２、実測値入力部３３、判定部３４、及び報知部３５を有する。上記許容値設定部３１は、各支持部材１０−１（１０ａ〜１０ｃ）の高さを調節して工作機械１を水平に支持した状態において、各支持部材１０−１に設けた歪みゲージ１４の初期歪み量を確認し、この初期歪み量を基に各歪みゲージ１４の変動許容値を設定する。この変動許容値の最大値は、工作機械１の水平度が加工精度に影響を及ぼす事態になった際における歪みゲージ１４の歪み量とする。なお、この変動許容値の設定は工作機械１を設置する施工業者又は設計者が行なう。
【００１６】
図２に示す検知制御部３０−１の動作は、図３に示すようになっている。即ち、ステップＴ１でスタートすると、ステップ２で初期位置確認部３２が動作し、ここで前述したテーブル３、ヘッド支持アーム５、ヘッド６等が初期位置に復帰したことを確認する。この確認は、前述したテーブル３、ヘッド支持アーム５、ヘッド６等が初期位置に復帰した際に、これらを駆動制御する制御装置の信号を入力して行なわれるようになっている。
【００１７】
次いで、ステップＴ３，Ｔ４で許容値設定部３１で設定された許容値、及び各支持部材１０−１（１０ａ〜１０ｃ）に設けた歪みゲージ１４の現時点の信号値から算出した荷重の実測値を読み込む。次いで、ステップ５で判定部３４が動作し、ここで上記実測値と許容値とを比較し、ＮＯ（許容値以上）の場合は、ステップ７に進行して報知部３５が動作し、警報を発する。これにより、作業者は工作機械１の水平度が狂っていることを認識し、これの調整を行なうことができる。なお、上記警報に換えて操作盤８の表示部８ａに異常の表示を行なわせるようにしてもよい。
【００１８】
上記ステップ５でＹＥＳ（許容値未満）の場合は、ステップＴ６に進行し、ここで判定終了の有無が判断され、ＮＯの場合はステップＴ２に進行して工作機械１の水平度の検知動作が続行され、ＹＥＳの場合はステップＴ８で上記水平度の検知動作が終了する。
【００１９】
図４は支持部材１０−２を使用した検知制御部３０の第２例を示す。図４において３０−２は検知制御部であり、該検知制御部３０−２は、各駆動部の初期位置確認部４０、センサ信号入力部４１、及び報知部４２を有する。
【００２０】
図４に示す検知制御部３０−２の動作は、図５に示すようになっている。即ち、ステップＴ１０でスタートすると、ステップ１１で初期位置確認部３２が動作し、該初期位置確認部３２で前述と同様に、テーブル３、ヘッド支持アーム５、ヘッド６等が初期位置に復帰したことを確認する。次いで、ステップＴ１２でセンサオン？、つまりリミットスイッチ２０のスイッチ部２０ａが支持部材１０−２の押し片１８（受け駒１７）によって押されたか否かを判断する。
【００２１】
上記ステップＴ１２でＹＥＳ（センサオン）の場合はステップＴ１３に進行し、報知部４２が作動して警報を発する。これにより、作業者は工作機械１の水平度が狂っていることを認識し、これの調整を行なうことができる。なお、この警報に替え、操作盤８の表示部８ａで異常の表示を行なわせるようにしてもよい。また、上記ステップＴ１２でＮＯ（センサが押されていない場合）は、ステップ１４に進行し、ここで判定終了の有無が判断され、ＮＯの場合はステップＴ１１に進行して工作機械１の水平度の検知動作が続行され、ＹＥＳの場合はステップＴ１５で上記水平度の検知動作が終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の全体を示す側面図である。
【図２】本発明による検知制御部の第１例を示すブロック図である。
【図３】検知制御部の第１例によるフローチャートである。
【図４】本発明による検知制御部の第２例を示すブロック図である。
【図５】検知制御部の第２例によるフローチャートである。
【図６】支持部材の第１例を示す断面図である。
【図７】支持部材の第２例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１    工作機械
２    ベッド
３    コラム
４    テーブル
５    ヘッド支持アーム
６    ヘッド
７    刃物
８    操作盤
８ａ  表示部
１０（１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）  支持部材
１０−１  支持部材
１１    接地駒
１１ａ  ストッパー
１２    受け駒
１２ａ  天板１２ａ
１２ｂ，１２ｃ  突起
１３    ボルト
１４    歪みゲージ（荷重センサ）
１０−２  支持部材
１５    接地駒
１５ａ  嵌合凹部
１５ｂ  収容凹部
１６    皿ばね
１７    受け駒
１８    押し片
１９    Ｏリング
２０    リミットスイッチ（（荷重センサ）
２０ａ  スイッチ部
（ア）  間隙量
Ｍ１  送りモータ
Ｍ２  昇降モータ
Ｍ３  横送モータ
Ｍ４  ヘッドモータ
Ｌ１  リード線
３０    検知制御部
３０−１  検知制御部
３１    許容値設定部
３２    初期位置確認部
３３    実測値入力部
３４    判定部
３５    報知部
３０−２  検知制御部
４０    初期位置確認部
４１    センサ信号入力部
４２    報知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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