CN106950921B - 具有控制盘的密闭监视功能的机床 - Google Patents
具有控制盘的密闭监视功能的机床 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种具有控制盘的密闭监视功能的机床。机床测定控制盘内的温度以及湿度，根据这些测定结果计算水蒸气量并存储。根据这次计算出的水蒸气量和上次计算出并存储的水蒸气量来计算水蒸气量变化率。并且，如果该计算出的水蒸气量变化率是某个固定值以上则通知警报。
Description
技术领域
本发明涉及一种监视机床控制盘的密闭性的技术。
背景技术
通常，机床被设置在周围气氛恶劣的环境下(切削油雾和灰尘、粉尘等)。机床的控制盘内安装有断路器或集成电路等的电子部件，因此控制盘需要保护电子部件不受周围气氛的影响。
一般机床的控制盘通过包装或密封形成密闭构造。但是，由于经年老化、对控制盘进行系统建立(设置夹具或周边设备)时的改造等，会有密闭性受损的情况。
目前，作为用于确认控制盘的密闭性的方法，有开门后进行目视确认的方法、根据温度以及湿度数据计算水蒸气量或绝对湿度的方法。日本特开平10-153515号公报中记载以下技术，即通过传感器测定密闭容器内的温度和湿度，求出不依赖于温度的量即水蒸气量，通过比较该求出的水蒸气量和基准量来检测容器的密闭性。
另外，日本特开2003-240666号公报中记载以下技术，即测定外壳的盘内以及盘外的温度和湿度，通过监视盘内和盘外的水蒸气量的差来检测外壳的密闭性。
但是，通过目视确认不能够判断定量的密闭性。另外，在上述日本特开平10-153515号公报中记载的技术中，水蒸气量在夏天多，冬天少，因此会有密闭判定的灵敏度根据形成了密闭状态的季节而不同、或不能够进行密闭判定的问题。进一步，该技术是将求出的水蒸气量与基准量比较的方式，因此如果为了维护等而打开机床控制盘的门，则盘内的水蒸气量与盘外的相同，其结果有错误判断为密闭性受损的问题。即，不能够区别打开了控制盘的门的情况和由于这以外的原因密闭性受损的情况。
另外，在上述的日本特开2003-240666号公报记载的技术中，需要盘外的温度以及湿度传感器，因此成本变高，也需要设置场所。进一步，该技术是比较盘内和盘外的水蒸气量的差的方式，所以与上述的日本特开平10-153515号公报中记载的技术同样，会有以下问题，即如果由于维护等原因开闭机床的控制盘的门从而盘内的水蒸气量变得与盘外相同，则会错误判断为密闭性受损。
发明内容
为了解决这样的问题而作出本发明，其目的在于提供一种能够容易且准确地监视控制盘的密闭状态的机床。
本发明的机床具有：控制盘；温度传感器以及湿度传感器，其测定上述控制盘内的温度以及湿度；水蒸气量计算部，其根据上述温度以及湿度计算水蒸气量；水蒸气量存储部，其存储上述水蒸气量；水蒸气量变化率计算部，其根据上述水蒸气量计算部计算出的上述水蒸气量和上述水蒸气量存储部存储的上述水蒸气量来计算水蒸气量变化率；水蒸气量变化率阈值设定部，其保持预先设定的阈值；水蒸气量变化率比较部，其判定上述水蒸气量变化率是否在上述阈值以上；以及警报通知部，其在上述水蒸气量变化率在上述阈值以上时通知警报。
上述水蒸气量变化率计算部可以代替上述水蒸气量而使用上述水蒸气量的每预定时间的平均值来计算上述水蒸气量变化率。
上述机床还能够具有：门开闭检测部，其检测上述控制盘的门打开的情况；以及水蒸气量重置部，其在检测出上述门打开时，使上述水蒸气量计算部的动作暂时停止，重置上述水蒸气量存储部的存储内容。
上述机床还具备检测上述机床电源的接通/断开的电源监视部，上述电源监视部在检测出上述电源的接通/断开时，使上述水蒸气量计算部的动作停止固定时间。
通过本发明能够提供一种能够容易且准确地监视控制盘的密闭状态的机床。
附图说明
通过参照附图说明以下优选的实施例，能够更加明确本发明的上述以及其他目的、特征。这些图中：
图1是表示本发明第一实施方式的机床的功能结构的框图。
图2是表示图1的机床中的控制盘的硬件结构的图。
图3是说明图1的机床动作的流程图。
图4是表示本发明第二实施方式的机床的功能结构的框图。
图5是表示图4的机床中的控制盘的硬件结构的图。
图6是说明图4的机床动作的流程图。
图7是说明根据控制盘的密闭程度，盘内的水蒸气量跟踪盘外的水蒸气量的变化的程度不同的情况的图。
图8是表示本发明第三实施方式的机床的功能结构的框图。
图9是说明图8的机床动作的流程图。
图10是说明在进行机床电源的接通/断开时盘内的电子部件的发热为过渡状态，盘内的温湿度也成为过渡状态，其结果为水蒸气量的计算值波动的情况的图。
具体实施方式
首先，使用图1～图3说明本发明第一实施方式的机床。
图1是表示机床的功能结构的框图。
机床100具有控制盘101、温度传感器以及湿度传感器102、水蒸气量计算部103、水蒸气量存储部104、水蒸气量变化率计算部105、水蒸气量变化率阈值设定部106、水蒸气量变化率比较部107、警报通知部108。温度传感器以及湿度传感器102可以使用能够测定温度和湿度的温湿度传感器。
图2是表示图1的机床100中的控制盘101的硬件结构的图。
控制盘101是从外部氛围保护机床100的电子部件的外壳。本发明监视该控制盘101的密闭性。
温度传感器以及湿度传感器102被设置在控制盘101的内部，测定盘内的温度以及湿度。温度传感器以及湿度传感器102将测定结果输出给水蒸气量计算部103。
另外，图2中，参照编号11是控制盘101的门，参照编号12是设置在控制盘101中的电机部件。
水蒸气量计算部103、水蒸气量存储部104、水蒸气量变化率计算部105、水蒸气量变化率阈值设定部106、水蒸气量变化率比较部107以及警报通知部108是由未图示的中央处理装置(CPU)执行被程序定义的处理并控制存储装置、输入输出装置等来实现预定功能的逻辑处理部。典型的是，使用数值控制装置和微型计算机来实现这些处理部。
水蒸气量计算部103根据温度传感器以及湿度传感器102的测定结果，进行计算水蒸气量的处理。典型的是水蒸气量计算部103按照固定时间重复进行水蒸气量的计算。
水蒸气量存储部104存储由水蒸气量计算部103计算出的水蒸气量。水蒸气量存储部104至少存储过去1次的水蒸气量的计算结果，在水蒸气量计算部103新计算了水蒸气量时，可以通过该新的值更新存储内容。或者，水蒸气量存储部104可以依次蓄积任意次数的水蒸气量的计算结果。
水蒸气量变化率计算部105根据水蒸气量存储部104存储的水蒸气量、水蒸气量计算部103计算出的水蒸气量，进行计算水蒸气量变化率的处理。水蒸气量变化率阈值设定部106接受水蒸气量变化率的阈值设定，并保持阈值。水蒸气量变化率比较部107进行以下处理，即比较水蒸气量变化率计算部105计算出的水蒸气量变化率和在水蒸气量变化率阈值设定部106中设定的阈值。
警报通知部108在水蒸气量变化率计算部105计算出的水蒸气量变化率比在水蒸气量变化率阈值设定部106中设定的阈值大时，进行通知警报的处理。典型的是，警报通知部108通过声音、光、对显示器显示警告消息等方式来通知警报。
使用图3的流程图说明本实施方式的机床100的动作。
温度传感器以及湿度传感器102测定控制盘101内的温度以及湿度(步骤S101)。然后，根据温度传感器以及湿度传感器102测定到的温度以及湿度，水蒸气量计算部103计算水蒸气量(步骤S102)。
根据Tetens的公式，通过下述式(1)来求出饱和水蒸气压E(t)[hPa]。
这里，t是温度[℃]。
另外，使用饱和水蒸气压E(t)通过下述式(2)来求出饱和水蒸气量a(t)[g/m3]。
使用饱和水蒸气量a(t)通过下述式(3)来求出水蒸气量[g/m3]。
这里，rh是相对湿度[％]。
水蒸气量变化率计算部105根据水蒸气量存储部104存储的水蒸气量、水蒸气量计算部103计算出的水蒸气量来计算水蒸气量变化率(步骤S103)。能够通过下述公式计算出水蒸气量变化率[％]。
这里，“水蒸气量(n)”是水蒸气量计算部103计算出的水蒸气量，“水蒸气量(n-1)”是水蒸气量存储部104存储的过去的水蒸气量。或者，“水蒸气量(n)”以及“水蒸气量(n-1)”可以是例如某单位时间的平均值，也可以是通过了低通滤波器的值。
接着，水蒸气量变化率比较部107参照水蒸气量变化率阈值设定部106，取得预先设定的阈值。该阈值是定义在水蒸气量变化率超过了百分之几时判定为控制盘101的密闭状态受损的值。
如图7所示，在保持了密闭性的控制盘101中，盘内的水蒸气量不跟踪盘外的水蒸气量的变化。此时，水蒸气量变化率停留在固定的范围内。上述阈值划定该固定的范围。另一方面，在密闭性受损的控制盘101中，盘内的水蒸气量跟踪盘外的水蒸气量的变化。此时，水蒸气量变化率变大，脱离上述阈值。水蒸气量变化率比较部107使用水蒸气量变化率的这样的性质来判定控制盘101的密闭状态。
比较水蒸气量变化率计算部105计算出的水蒸气量变化率和在水蒸气量变化率阈值设定部106中设定的阈值。并且，当水蒸气量变化率为阈值以上时，判定为控制盘101的密闭性受损(步骤S104)。
当水蒸气量变化率比较部107判定控制盘101的密闭性受损时，警报通知部108通知警报(步骤S105)。通知的警报以声音、光、对显示器显示警告消息为代表，可以采用任意方式。
根据本实施方式，水蒸气量变化率比较部107根据控制盘101内的水蒸气量的变化率判定是否保持了控制盘101的密闭性。由此，能够不受到形成了密闭状态的时期的周围的水蒸气量的影响而进行准确的判定。
另外，根据本实施方式，水蒸气量变化率比较部107只使用配置在控制盘101内的温度传感器以及湿度传感器102取得的数据来判定是否保持了控制盘101的密闭性。由此，能够不需要在盘外配置传感器而容易且低成本地进行判定。
接着，使用图4～图6说明本发明第二实施方式的机床。
在本实施方式的机床中能够防止以下情况，即在由于维护等而开闭门时错误地判定为控制盘的密闭状态受损并通知警报。
图4是表示本实施方式的机床的功能结构的框图。另外，图5是表示图4的机床的硬件结构的框图。
该实施方式的机床100的特征为具有门开闭检测部109以及水蒸气量重置部110，其余的结构与上述第一实施方式(图1)同样。
门开闭检测部109通过门开闭传感器来检测控制盘101的门的开闭。水蒸气量重置部110在门开闭检测部109检测出门打开时，将水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104重置。即，停止水蒸气量计算部103进行的盘内水蒸气量的计算，消除水蒸气量存储部104的水蒸气量的存储数据。
使用图6的流程图说明本实施方式的机床100的动作。
与上述第一实施方式相同，温度传感器以及湿度传感器102测定控制盘101内的温度以及湿度(步骤S201)，水蒸气量计算部103根据该测定出的温度以及湿度来计算水蒸气量(步骤S202)。
如果门开闭检测部109通过门开闭传感器检测出控制盘101的门打开的情况(步骤S203)，则水蒸气量重置部110将水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104重置(步骤S204)。
另一方面，如果门开闭检测部109没有检测出控制盘101的门打开的情况(步骤S203)，则与上述第一实施方式相同，水蒸气量变化率计算部105计算水蒸气量变化率(步骤S205)。然后，水蒸气量变化率比较部107判定该计算出的水蒸气量变化率是否是预定的阈值以上(步骤S206)，如果是阈值以上，则警报通知部108通知警报(步骤S207)。
这里，当由于打开控制盘101的门而在步骤S204中重置水蒸气量时，水蒸气量变化率计算部105的动作和水蒸气量变化率比较部107的动作都暂时停止。由此，不判定为控制盘101的密闭状态受损，不通知警报。
根据该实施方式，如果门开闭检测部109检测出控制盘101的门打开，则水蒸气量重置部110如图4所示，将水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104重置并停止水蒸气量的计算。由此，能够区别门打开时与由于这以外的原因密闭状态受损的情况，能够防止错误判定。
接着，使用图8以及图9说明本发明第三实施方式的机床。
在本实施方式的机床中，能够防止当电源的接通/断开时控制盘内的电子部件的发热成为过渡状态，盘内的温度以及湿度也成为过渡状态时，由于水蒸气量的计算值的波动导致错误判定为密闭状态受损的情况。
图8是表示本发明的机床100的功能结构的框图。
该实施方式的机床100的特征为，具有电源监视部111以及计时器部112，其余的结构与上述第一实施方式(图1)同样。
电源监视部111检测机床100的电源的接通/断开状态。并且，在电源监视部111检测出电源的接通/断开发生了切换的情况时，计时器部112使水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104的动作暂时停止并且计数到从新开始这些动作为止的时间。
使用图9的流程图说明本实施方式的机床100的动作。
与上述第一实施方式相同，温度传感器以及湿度传感器102测定控制盘101内的温度以及湿度(步骤S301)，水蒸气量计算部103根据该测定出的温度以及湿度来计算水蒸气量(步骤S302)。
电源监视部111检测是否进行了机床100的电源的接通/断开(步骤S303)。当进行了电源的接通/断开时，计时器部112暂时停止水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104的动作。另外，计时器部112计数预定时间的经过。当计数结束后，计时器部112使水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104的动作重新开始。
在进行了机床100的电源接通/断开时(步骤S303的判定结果为是)，盘内的电子部件的发热成为过渡状态，盘内的温湿度也成为过渡状态。此时，如图10所示，会有水蒸气量的计算值波动，成为错误判定密闭状态的原因的情况。因此，计时器部112在进行了机床100的电源接通/断开后停止一定时间的水蒸气量的计算、存储，从而防止错误判定(步骤S304)。
另一方面，当没有进行机床100的电源接通/断开时(步骤S303的判定结果为否)，与第一实施方式相同，水蒸气量变化率计算部105计算水蒸气量变化率(步骤S305)。然后，水蒸气量变化率比较部107判断该计算出的水蒸气量变化率是否是预定的阈值以上(步骤S306)。如果是阈值以上，则警报通知部108通知警报(步骤S307)。
这里，当在步骤S304中计时器工作时，水蒸气量变化率计算部105和水蒸气量变化率比较部107一起分别停止动作一定时间。由此，不判定为控制盘101的密闭状态受损，不通知警报。
根据本实施方式，如果电源监视部111检测出机床100的电源接通/断开，则计时器部112暂时停止水蒸气量计算部103以及水蒸气量存储部104的动作。由此，能够区别电源接通/断开时的水蒸气量计算值波动的情况与由于这以外的原因使密闭状态受损的情况，能够防止错误判定。
另外，本发明不限于上述实施方式，在不脱离主旨的范围内能够实施结构要素的置换、省略、附加、顺序的替换等变更。例如，在第二、第三实施方式中，公开了通过暂时停止水蒸气量计算部103的动作来防止错误判定的结构。但是，代替水蒸气量计算部103，例如通过暂时停止温度传感器以及湿度传感器102、水蒸气量变化率比较部107或警报通知部108的动作，也能够得到同样的效果。
Claims (1)
1.一种机床，具有：
控制盘；
温度传感器以及湿度传感器，其测定上述控制盘内的温度以及湿度；
水蒸气量计算部，其根据上述温度以及湿度计算水蒸气量；以及
水蒸气量存储部，其存储上述水蒸气量，
其特征在于，该机床具有：
水蒸气量变化率计算部，其根据上述水蒸气量计算部计算出的上述水蒸气量和上述水蒸气量存储部存储的上述水蒸气量来计算水蒸气量变化率；
水蒸气量变化率阈值设定部，其保持预先设定的阈值；
水蒸气量变化率比较部，其判定上述水蒸气量变化率是否在上述阈值以上；
警报通知部，其在上述水蒸气量变化率是上述阈值以上时通知警报；以及
电源监视部，其检测上述机床的电源的接通/断开，
在检测出上述电源的接通/断开时，使上述水蒸气量计算部的动作停止固定时间。
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