(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、
移動台がそのストローク範囲内を移動する時の異なった位置において検出された送り軸のサーボモータの負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知する
ことを特徴とする切粉堆積検知方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記負荷電流が検出される前記異なった位置が、前記ストローク範囲の中央の加工領域の位置とストロークエンド付近の位置とである
ことを特徴とする切粉堆積検知方法。
【請求項３】
案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、
移動台がそのストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときにそれぞれ前記カバー上への切粉の堆積度合いを検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された検出値に基づき前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じているかどうかを判定する判定手段と
を備えていることを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記検出手段が、送り軸のサーボモータの負荷電流を検出する負荷電流検出手段によって構成されている
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の偏差が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定する
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の比が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定する
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記検出手段が、切粉の有無を検出する切粉有無検出手段を備えている
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項８】
請求項４において、
前記検出手段が、前記カバー装置のカバーの歪を検出する歪検出手段を備えている
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【請求項９】
請求項４において、
前記判定手段の判定結果により切粉の堆積を報知する報知手段を備えている
ことを特徴とする切粉堆積検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知する切粉堆積検知方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の摺動面保護装置（実開昭６２−１５３０３５号）は、図６に示されるように可動カバーＭＣの前端にワイパー部材ＷＭを設け、他の可動カバーＭＣの外側面ＯＳ上を接触移動してその外側面ＯＳを拭うことにより、外側面ＯＳに堆積している切粉その他を機械的に除去して、可動カバーＭＣ内への侵入を防止するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の摺動面保護装置は、可動カバーＭＣの前端に設けたワイパー部材ＷＭによって、外側面ＯＳに堆積している切粉Ｋその他を機械的に除去して、可動カバーＭＣ内への侵入を防止するものであるが、切粉Ｋその他のカバー部材ＭＣへの堆積状態を自動的に検出出来るものではなかったという問題があった。
【０００４】
そこで本発明者は、案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、移動台がそのストローク範囲内を移動する時の異なった位置において検出された送り軸のサーボモータの負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知するという本発明の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、切粉その他のカバー装置への堆積状態の自動的な検出を可能にし、カバー装置またはボールネジ等の送り機構の破損を防止するという目的を達成する本発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の切粉堆積検知方法は、
案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、
移動台がそのストローク範囲内を移動する時の異なった位置において検出された送り軸のサーボモータの負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知する
ものである。
【０００６】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の切粉堆積検知方法は、
前記第１発明において、
前記負荷電流が検出される前記異なった位置が、前記ストローク範囲の中央の加工領域の位置とストロークエンド付近の位置とである
ものである。
【０００７】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の切粉堆積検知装置は、
案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、
移動台がそのストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときにそれぞれ前記カバー上への切粉の堆積度合いを検出する検出手段と、
該検出手段によって検出された検出値に基づき前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じているかどうかを判定する判定手段と
を備えているものである。
【０００８】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第３発明において、
前記検出手段が、送り軸のサーボモータの負荷電流を検出する負荷電流検出手段によって構成されている
ものである。
【０００９】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第４発明において、
前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の偏差が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定する
ものである。
【００１０】
本発明（請求項６に記載の第６発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第４発明において、
前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の比が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定する
ものである。
【００１１】
本発明（請求項７に記載の第７発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第４発明において、
前記検出手段が、切粉の有無を検出する切粉有無検出手段を備えている
ものである。
【００１２】
本発明（請求項８に記載の第８発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第４発明において、
前記検出手段が、前記カバー装置のカバーの歪を検出する歪検出手段を備えている
ものである。
【００１３】
本発明（請求項９に記載の第９発明）の切粉堆積検知装置は、
前記第４発明において、
前記判定手段の判定結果により切粉の堆積を報知する報知手段を備えている
ものである。
【００１４】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る第１発明の切粉堆積検知方法は、案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、移動台がそのストローク範囲内を移動する時の異なった位置において検出された送り軸のサーボモータの負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知するので、切粉その他のカバー装置への堆積状態の自動的な検出を可能にし、カバー装置またはボールネジ等の送り機構の破損を防止するという効果を奏する。
【００１５】
上記構成より成る第２発明の切粉堆積検知方法は、前記第１発明において、前記ストローク範囲の中央の加工領域の位置とストロークエンド付近の位置とで検出された前記負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知するので、切粉その他のカバー装置への堆積状態の精確な検出を可能にするという効果を奏する。
【００１６】
上記構成より成る第３発明の切粉堆積検知装置は、案内面上で移動可能に移動台を設け、この移動台の両側に案内面をカバーするカバー装置を設けた工作機械において、前記検出手段によって、移動台がそのストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときにそれぞれ前記カバー上への切粉の堆積度合いが検出され、前記判定手段によって該検出手段により検出された検出値に基づき前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じているかどうかを判定するので、切粉その他のカバー装置への堆積状態の自動的な検出を可能にし、カバー装置またはボールネジ等の送り機構の破損を防止するという効果を奏する。
【００１７】
上記構成より成る第４発明の切粉堆積検知装置は、前記第３発明において、前記検出手段を構成する前記負荷電流検出手段によって、送り軸のサーボモータの負荷電流を検出するので、ストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときの検出された送り軸のサーボモータの負荷電流の関係から、前記カバー装置上における切粉の堆積状態を検知するため、切粉その他のカバー装置への堆積状態の自動的な検出を可能にし、カバー装置またはボールネジ等の送り機構の破損を防止するという効果を奏する。
【００１８】
上記構成より成る第５発明の切粉堆積検知装置は、前記第４発明において、前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の偏差が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定するので、前記カバー装置上への相対差の許容量以上の切粉の堆積を検出することが出来るという効果を奏する。
【００１９】
上記構成より成る第６発明の切粉堆積検知装置は、前記第４発明において、前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の比が所定値以上となった時に、前記判定手段により前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定するので、前記カバー装置上への相対比の許容量以上の切粉の堆積を検出することが出来るという効果を奏する。
【００２０】
上記構成より成る第７発明の切粉堆積検知装置は、前記第４発明において、前記検出手段が備えている前記切粉有無検出手段が、切粉の有無を検出するので、切粉が無い時に前記カバー装置上への許容量以上の切粉の堆積が生じていると誤検知することを防止するという効果を奏する。
【００２１】
上記構成より成る第８発明の切粉堆積検知装置は、前記第４発明において、前記検出手段が備える前記歪検出手段が、前記カバー装置のカバーの歪を検出するので、前記カバー装置上への許容量以上の切粉が堆積した結果前記カバー装置のカバーに歪が生じていることを検知することが出来るため、前記カバー装置の破損を防止するという効果を奏する。
【００２２】
上記構成より成る第９発明の切粉堆積検知装置は、前記第４発明において、前記報知手段が、前記判定手段の判定結果により切粉の堆積を報知するので、切粉の除去を可能にし、カバー装置またはボールネジ等の送り機構の破損を防止するという効果を奏する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００２４】
（実施形態）
本実施形態の切粉堆積検知方法および装置は、図１ないし図４に示されるように、図略の案内面上で移動可能に移動台１を設け、この移動台１の送り方向の両側で案内面をカバーするカバー装置２を設けた工作機械において、移動台１がそのストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときにそれぞれカバー２０上への切粉Ｋの堆積度合いを検出する検出手段３として、送り軸１０のサーボモータ３０の負荷電流を検出する負荷電流検出手段３１と、該検出手段３によって検出された検出値に基づき前記カバー装置２上への許容量以上の切粉Ｋの堆積が生じているかどうかを判定する判定手段４と、該判定手段４の判定結果により切粉Ｋの堆積を報知する報知手段５とを備えているものである。
【００２５】
前記送り軸１０は、前記サーボモータ３０と、これによって回転駆動されるボールネジ１００によって構成され、前記移動台１を構成するスライドテーブルＳＴをボールネジ１００の軸方向に案内面に沿って往復動させるように構成されている。
【００２６】
前記カバー装置２は、図１に示されるようにスライドテーブルＳＴの左右方向の両側に延在する図略の案内面及びボールネジ１００をカバーするように一端がスライドテーブルＳＴの両端に係止された伸縮自在の複数のテレスコピックカバー２０によって構成されている。
【００２７】
本実施形態の切粉堆積検知装置を、図２に示されるマシニングセンタに適用する場合は、カバー装置２は、前後および上下に移動自在に配設された加工工具Ｔによって加工されるワークが配設されるスライドテーブルＳＴの左右方向の両側に配置され、案内面及びボールネジをカバーするように、一端がスライドテーブルＳＴの両端に係止された伸縮自在の複数のテレスコピックカバー２０によって構成される。
【００２８】
本実施形態の切粉堆積検知装置を、図３に示される旋盤に適用する場合は、カバー装置２は、主軸台１０１と芯押台１０２との間に挟着されたワークＷに対して軸方向および半径方向に移動するバイトＢが配設されるスライドテーブルＳＴの左右方向の両側に配置され、案内面及びボールネジをカバーするように、一端がスライドテーブルＳＴの一端に係止された伸縮自在の複数のテレスコピックカバー２０によって構成される。
【００２９】
前記判定手段４は、前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域における送り軸のサーボモータ３０の負荷電流の検出値を一時的に記憶するメモリを備えている。
【００３０】
前記判定手段４を構成する判定装置は、送り軸のサーボモータ３０の負荷電流を監視するとともに、ＣＮＣから前記スライドテーブルＳＴの位置情報を常時取得している。
【００３１】
前記判定手段４は、前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域とにおける検出値の偏差が所定値以上となった時に、前記カバー装置上への許容量以上の切粉Ｋの堆積が生じたと判定し、堆積信号を報知手段５に出力する。
【００３２】
本実施形態においては、切粉の有無を検出する切粉有無検出手段６がさらに設けられる。この検出手段６は、前記スライドテーブルＳＴの前記ストローク範囲の左右のストロークエンドの外側にそれぞれ配設され、前記カバー装置２の最外側のガバー２０の最外端部上に堆積した切粉Ｋの所定量（例えば、高さ）以上の有無を検出して、前記判定手段４に検出信号を出力するものである。
【００３３】
上記構成より成る本実施形態の切粉堆積検知方法および装置の制御手順について、図４に示されるフローチャートを用いて説明する。
【００３４】
所定時間間隔で繰返し実行されるこのルーチンのステップ１０１において、ＣＮＣから前記スライドテーブルＳＴの位置情報から、前記スライドテーブルＳＴの位置を取得し、ステップ１０２において、取得した前記スライドテーブルＳＴの位置が中央部か終端付近かを判別する。
【００３５】
前記スライドテーブルＳＴの位置が中央部の場合は、ステップ１０３において、前記スライドテーブルＳＴが中央部に位置する時の送り軸のサーボモータ３０の負荷電流の検出値を、前記判定手段４のメモリに一時的に記憶する。
【００３６】
前記スライドテーブルＳＴの位置が終端付近の場合は、ステップ１０４において、前記スライドテーブルＳＴが終端付近に位置する時の送り軸のサーボモータ３０の負荷電流を検出する。
【００３７】
ステップ１０５において、終端付近に位置する時の送り軸のサーボモータ３０の負荷電流の検出値と前記判定手段４のメモリに一時的に記憶された中央部に位置する時の送り軸のサーボモータ３０の負荷電流の検出値との差を求める。
【００３８】
ステップ１０６において、中央部の検出値と終端付近の検出値との差が、堆積する切粉Ｋの許容量に対応するしきい値を越えているかどうか判定し、ステップ１０７において、判定結果を堆積信号を発信して、終了するものである。しきい値を越えていないときは、ステップ１０７を実行せずに終了する。
【００３９】
上記本実施形態の切粉堆積検知方法および装置は、前記検出手段３を構成する前記負荷電流検出手段３１によって、送り軸の前記サーボモータ３０の負荷電流を検出するので、前記スライドテーブルＳＴのストローク範囲内の第１領域と第２領域に位置するときの検出された送り軸のサーボモータ３０の負荷電流の関係から、前記カバー装置２のカバー２０上における切粉Ｋの堆積状態を検知するため、切粉Ｋその他のカバー装置２への堆積状態の自動的な検出を可能にし、カバー装置２またはボールネジ１００やサーボモータ３０の破損を防止するという効果を奏する。
【００４０】
また本実施形態の切粉堆積検知方法および装置は、前記ストローク範囲の中央の加工領域である前記第１領域（図５（Ａ）および（Ｃ））と、ストロークエンド近辺の領域である前記第２領域（図５（Ｂ）および（Ｄ））とにおける検出値の偏差が所定値以上となった時に、前記判定手段４により前記カバー装置２上への許容量以上の切粉の堆積が生じたと判定するので、前記カバー装置２上への相対差の許容量以上の切粉の堆積を検出することが出来るという効果を奏する。
【００４１】
本実施形態においては、機械を切粉堆積の判定のために特別な運転をすることなく、通常運転している最中における前記スライドテーブルＳＴの中央部（図５（Ａ）および（Ｃ））および終端付近（図５（Ｂ）および（Ｄ））の位置における前記サーボモータ３０の負荷電流の検出値に基づき判定できるものである。
【００４２】
すなわち切粉Ｋが堆積してくると、堆積した切粉Ｋが抵抗となって、終端部では電流値が大きくなる。前記スライドテーブルＳＴの中央部および終端付近の電流値の差がしきい値を越えたとき、切粉堆積の信号または異常を発信するので、送り軸の終端部に堆積した切粉の異常堆積を検知して、前記スライドカバー２０および前記ボールネジ１００やサーボモータ３０の破損を防止するものである。
【００４３】
前記スライドカバー２０の上部に切粉Ｋが堆積して、前記スライドテーブルＳＴの送りの妨げになっているので、堆積している切粉Ｋの除去を報知することにより機械のオペレータに切粉Ｋを除去させ、この結果、前記スライドカバー２０の破損を防止できるとともに、スライドカバー２０の破損によるボールネジ部分及びスライドの案内面部分への切粉Ｋの進入を防止できるものである。
【００４４】
さらに本実施形態の切粉堆積検知装置は、前記切粉有無検出手段６が、切粉の有無を検出するので、切粉の堆積量とのアンドをとることにより、切粉が無い時に前記カバー装置２上への許容量以上の切粉の堆積が生じていると誤検知することを防止するという効果を奏する。
【００４５】
また本実施形態の切粉堆積検知装置は、前記報知手段５が、前記判定手段４の判定結果により切粉Ｋの異常堆積を報知するので、機械オペレータによる確実な切粉Ｋの除去を可能にし、カバー装置２またはボールネジ１００やサーボモータ３０の破損を防止するという効果を奏する。
【００４６】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４７】
上述の実施形態においては、一例として送り軸の中央部と終端部とにおける電流値の差を基準値と比較する例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、送り軸の中央部と終端部とにおける電流値の比を基準値と比較する実施形態を採用することも出来る。
【００４８】
上述の実施形態においては、一例として前記スライドテーブルＳＴの前記ストローク範囲の左右のストロークエンドの外側に切粉の有無を検出する切粉有無検出手段６を配設する例について説明したが、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、スライドカバーの端面にロードセルを取り付けて、切粉とスライドカバーの接触を直接検出する実施形態や、スライドカバーにひずみゲージを取り付けて、スライドカバーの変形から検出する実施形態を採用することも出来る。一例としてテレスコピックカバーを用いて説明したが、蛇腹式カバーや巻取式カバーなどの他の種類のカバーを用いても本発明を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の切粉堆積検知方法および装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態の切粉堆積検知装置をマシニングセンタに適用した例示す斜視図である。
【図３】本実施形態の切粉堆積検知装置を旋盤に適用した例示す平面図である。
【図４】本実施形態の切粉堆積検知方法および装置における制御手順を示すチャート図である。
【図５】本実施形態におけるスライドテーブルの中央部および終端部におけるカバー上部の切粉の堆積状態を説明するための説明図である。
【図６】従来の摺動面保護装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１  移動台
２  カバー装置
３  検出手段
４  判定手段
５  報知手段
１０  案内面
２０  カバー
３１  負荷電流検出手段
【図１】
0003905405.tif 000002
【図２】
0003905405.tif 000003
【図３】
0003905405.tif 000004
【図４】
0003905405.tif 000005
【図５】
0003905405.tif 000006
【図６】
0003905405.tif 000007