CN107024341B - 用于检查电动机的制动机构的装置和检查方法 - Google Patents

用于检查电动机的制动机构的装置和检查方法 Download PDF

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Abstract

提供一种用于检查电动机的制动机构的装置和检查方法。该装置是能够预防由于粘着性物质的附着而引起的制动机构的工作不良的装置。该装置具备：加热部，其对制动机构进行加热；加热控制部，其对加热部的加热动作进行控制；制动控制部，其在加热控制部停止加热动作而制动机构的温度下降时，使该制动机构工作；工作延迟测量部，其对制动控制部使制动机构工作时的该制动机构的工作延迟进行测量；以及比较部，其将由工作延迟测量部测量出的工作延迟与制动机构的工作延迟的基准值进行比较。

Description

用于检查电动机的制动机构的装置和检查方法
技术领域
本发明涉及一种用于检查电动机的制动机构的装置和检查方法。
背景技术
已知用于对电动机的旋转轴进行保持的各种制动机构(例如日本特开2005-042833号公报和日本特开2014-152852号公报)。在对电动机的制动器是否发生了故障进行确认的情况下，一般在电动机运行前执行工作确认。具体地说，存在针对制动器的电源配置电流探头、电压探头并通过示波器来确认制动器工作时的波形等方法。
存在以下情况：随着使电动机运行，切削液等粘着性物质附着于构成制动机构的可动构件。当这种粘着性物质附着于制动机构的可动构件时，由于该粘着性物质而妨碍可动构件的动作，由此可能会成为引起制动机构的工作不良的主要原因。以往，要求一种事前对如上述那样由于粘着性物质的附着而引起的制动机构的工作不良进行探测的技术。
发明内容
在本发明的一个方式中，用于检查对电动机的旋转轴进行保持的制动机构的装置具备：加热部，其对制动机构进行加热；加热控制部，其对加热部的加热动作进行控制；以及制动控制部，其在加热控制部停止加热动作而制动机构的温度下降时，使该制动机构工作。
另外，装置具备：工作延迟测量部，其对制动控制部使制动机构工作时的该制动机构的工作延迟进行测量；以及比较部，其将由工作延迟测量部测量出的工作延迟与制动机构的工作延迟的基准值进行比较。
也可以是，制动控制部在加热动作之前也使制动机构工作。也可以是，工作延迟测量部将在加热动作之前制动控制部使制动机构工作时的该制动机构的工作延迟测量为基准值。也可以是，基准值被预先存储于存储部。
也可以是，加热部具有卷绕于电动机的定子芯的线圈。也可以是，工作延迟测量部将从由制动控制部发送使制动机构工作的指令的时间点起、到制动机构保持住旋转轴的时间点为止的经过时间测量为工作延迟。
也可以是，在旋转轴上预先向重力方向施加负荷。也可以是，工作延迟测量部将旋转轴向重力方向的位移量测量为工作延迟。也可以是，装置还具备警告生成部，在比较部将由测量部测量出的工作延迟与基准值进行比较并检测出工作延迟超过了基准值时，该警告生成部生成警告信号。
也可以是，装置还具备：图像生成部，其生成用于表示由测量部测量出的工作延迟的图像数据；以及显示部，其显示由图像生成部生成的图像数据。也可以是，装置还具备励磁控制部，在由测量部测量出的工作延迟超过了预先设定的容许值时，该励磁控制部对卷绕于电动机的定子芯的线圈施加电压来对该电动机进行励磁。
也可以是，装置还具备对制动机构的温度进行检测的温度检测部。也可以是，加热控制部使加热部执行加热动作直至由温度检测部检测出的温度上升至预先决定的第一温度为止。
也可以是，在加热控制部停止加热动作而由温度检测部检测出的温度从第一温度下降至预先决定的第二温度时，制动控制部使制动机构工作。
也可以是，加热控制部对制动机构加热预先决定的期间。也可以是，在加热控制部停止加热动作之后经过了预先决定的时间时，制动控制部使制动机构工作。
在本发明的其它方式中，用于检查对电动机的旋转轴进行保持的制动机构的方法包括以下步骤：对制动机构进行加热；以及停止制动机构的加热来使该制动机构的温度下降。
另外，该方法包括以下步骤：在制动机构的温度下降时，使该制动机构工作；对使制动机构工作时的该制动机构的工作延迟进行测量；以及将测量出的工作延迟与制动机构的工作延迟的基准值进行比较。
附图说明
通过参照附图来说明下面的优选的实施方式，本发明的上述或其它目的、特征以及优点会更加明确。
图1是本发明的一个实施方式所涉及的装置的框图。
图2是图1所示的电动机和制动机构的截面图，表示制动机构正在工作的状态。
图3是表示图2所示的制动机构的工作已被解除的状态的截面图。
图4是表示图1所示的装置的动作流程的一例的流程图。
图5是表示图4中的步骤S1的流程的一例的流程图。
图6是表示图4中的步骤S7的流程的一例的流程图。
图7是表示电动机的总运行时间与工作延迟之间的关系的曲线图。
图8是本发明的其它实施方式所涉及的装置的框图。
图9是图8所示的电动机和制动机构的截面图，表示制动机构正在工作的状态。
图10是表示图8所示的装置的动作流程的一例的流程图。
图11是表示图10中的步骤S44的流程的一例的流程图。
图12是表示图10中的步骤S49的流程的一例的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图来详细说明本发明的实施方式。参照图1～图3来说明本发明的一个实施方式所涉及的装置10。
此外，以下的说明中的轴向表示沿着电动机100的旋转轴108的旋转轴线O的方向，为了方便起见，将图2、图3以及图9的纸面上方设为轴向上方。另外，径向表示以轴线O为中心的圆的半径方向，周向表示以轴线O为中心的圆的圆周方向。
装置10是用于检查对电动机100的旋转轴108进行保持的制动机构200的装置。下面，说明电动机100和制动机构200。
如图2所示，电动机100具有定子102、卷绕于定子102的线圈104以及以能够旋转的方式被支承在定子102的径向内侧的转子106。
转子106具有旋转轴108和固定在旋转轴108的径向外侧的转子芯110。在转子芯110中内置有磁体(未图示)。
线圈104与设置于外部的电源(未图示)电连接，从该电源向线圈104施加电压，从而生成旋转磁场。转子106从该旋转磁场接受力而绕轴线O旋转。
制动机构200对电动机100的旋转轴108进行保持。制动机构200具有制动芯202、线圈204、施力构件206、衔铁208、端板210、轴毂212以及摩擦板214。
制动芯202例如是由铁这样的磁性材料制作而成的环状构件，被配置为以轴线O为中心。制动芯202中包括第一凹部202a和形成于该第一凹部202a的径向内侧的第二凹部202b。第一凹部202a和第二凹部202b均形成为从制动芯202的轴向上方的端面202c向轴向下方凹陷。
线圈204收容于制动芯202的第一凹部202a，沿周向卷绕。线圈204与设置于外部的电源(未图示)电连接，该电源向线圈204施加电压，由此对制动芯202进行励磁。
施力构件206收容于制动芯202的第二凹部202b。施力构件206例如具有螺旋弹簧，对衔铁208向轴向上方施力。
衔铁208是由磁性材料制作而成的环状构件，被配置为以轴线O为中心。衔铁208以能够沿轴向移动的方式与制动芯202邻接地配置于制动芯202的轴向上方。
端板210是被配置为以轴线O为中心的环状构件，被配置在从衔铁208向轴向上方离开的位置。端板210通过螺栓216而被固定于制动芯202。
轴毂212被固定于旋转轴108的外周面，与旋转轴108一体地旋转。在轴毂212的外周面上形成有包含沿轴向延伸的凹凸部的花键嵌合部212a。
摩擦板214是被配置为以轴线O为中心的环状构件，被配置在衔铁208与端板210之间。在摩擦板214的内周面形成有包含沿轴向延伸的凹凸部的花键嵌合部214a。
该花键嵌合部214a与形成于轴毂212的外周面的花键嵌合部212a卡合，使得摩擦板214与轴毂212无法沿周向进行相对旋转。由此，摩擦板214与旋转轴108及轴毂212一同沿周向旋转。
在解除制动机构200的工作的情况下，从设置于外部的电源向线圈204施加电压。由此，制动芯202被励磁，通过磁力将衔铁208向轴向下方吸引。由此，衔铁208克服施力构件206的作用力而向轴向下方移动，并被吸附于制动芯202的端面202c。
在图3中表示该状态。如图3所示，在制动机构200的工作被解除的状态下，衔铁208与制动芯202的端面202c抵接。此时，摩擦板214以不从施力构件206受到作用力的状态配置在衔铁208与端板210之间。
例如，在衔铁208位于相比摩擦板214而言靠轴向下方的情况下，摩擦板214由于重力而与衔铁208相接触。在该情况下，摩擦板214能够沿周向旋转，制动机构200对旋转轴108进行的保持被解除。
另一方面，在使制动机构200工作的情况下，停止从设置于外部的电源向线圈204施加电压。于是，制动芯202的励磁被解除，将衔铁208向轴向下方吸引的磁力减弱。
然后，衔铁208通过施力构件206而向轴向上方移动，如图2所示的那样通过施力构件206的作用将摩擦板214夹在衔铁208与端板210之间。这样，摩擦板214沿周向的旋转被限制，由此使旋转轴108的旋转停止。
随着使电动机100运行，切削液等粘着性物质可能会进入制动机构200的内部。在这种粘着性物质进入制动芯202的端面202c与衔铁208之间且固化的情况下，制动芯202的端面202c与衔铁208会通过粘着性物质而彼此粘接。
在这样的情况下，存在以下担忧：即使为了使制动机构200工作而停止向线圈204施加电压，通过施力构件206使衔铁208向轴向上方的移动也受到阻碍，从而制动机构200无法正确地工作。
本实施方式所涉及的装置10是用于对制动机构200进行检查以向使用者通知如上所述的制动机构200的工作不良的可能性的装置。下面说明装置10。
装置10具备控制部12、加热部14、显示部18以及存储部20。控制部12对装置10的各结构要素直接或间接地进行控制。另外，在本实施方式中，控制部12与对电动机100的线圈104施加电压的电源电连接，对从该电源向线圈104施加的电压进行控制。
另外，控制部12与对制动机构200的线圈204施加电压的电源电连接，对从该电源向线圈204施加的电压进行控制。这样，在本实施方式中，控制部12对电动机100和制动机构200的动作进行控制。
如图2所示，加热部14被安装于制动机构200的制动芯202。加热部14例如具有电阻发热体，根据来自控制部12的指令来进行发热，由此进行对制动芯202进行加热的加热动作。
计时部16根据来自控制部12的指令来对从预先决定的时间点起的经过时间进行计时。计时部16既可以内置于控制部12，或者也可以设置于控制部12的外部。显示部18例如具有LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)，根据来自控制部12的指令来显示所接收到的图像数据。
存储部20例如包括EEPROM(注册商标)等这样的能够进行电删除和电记录的非易失性存储器，或者例如包括DRAM(Dynamic Random AccessMemory：动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取存储器)等这样的能够进行高速读写的随机存取存储器。
存储部20与控制部12以能够通信的方式连接。控制部12能够将数据存储于存储部20或从存储部20删除数据。此外，存储部20既可以内置于控制部12，或者也可以内置于与控制部12以能够经由网络进行通信的方式连接的外部设备(例如服务器)。
接着，说明装置10的动作。如上所述，装置10对由于粘着性物质附着于制动机构200的可动构件(例如衔铁208)及与可动构件接触的构件(例如制动芯202)而引起的制动机构200的工作不良进行检查。
在此，粘着性物质中存在具有如下特性的粘着性物质：当被加热时液化，之后当冷却至常温时固化。假如在这种粘着性物质在常温下以固体的状态附着于制动机构200的可动构件和可动构件所接触的构件等的情况下，在常温下为固体状态的期间，不会引起制动机构200的工作不良。
然而，之后当使电动机100运行时，随着电动机100的温度上升，粘着性物质液化而扩散，之后当将电动机100的运行停止时，粘着性物质冷却至常温而固化。由此，有时会引起制动机构200的工作不良。
因此，在本实施方式所涉及的装置10中，为了对由具有如上所述的特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良进行检查，控制部12通过加热部14对制动机构200进行加热，来使制动机构200的温度上升至使粘着性物质液化的温度。
接着，控制部12使加热部14的加热动作停止，来使制动机构200的温度下降至使粘着性物质固化的温度。在该状态下，控制部12使制动机构200工作，并测量此时的制动机构200的工作延迟。
本实施方式所涉及的装置10通过执行这样的动作，来对由具有如上所述的特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良进行探测。
下面，参照图4～图6来说明装置10的具体的动作流程。在控制部12从使用者、上级控制器或程序接受到执行制动机构200的检查的检查指令时，开始图4所示的动作流程。
此外，例如在电动机100的电源被接通或断开时、上班时间的开始时或结束时、使电动机100持续长时间地停止时等，向控制部12发送该检查指令。
在图4所示的动作流程开始时，控制部12已将制动机构200的工作解除。具体地说，控制部12从上述的电源向制动机构200的线圈204施加电压。由此，如图3所示，衔铁208被吸附于制动芯202的端面202c，摩擦板214不从施力构件206接受作用力。
在步骤S1中，控制部12执行加热方案。参照图5来说明该步骤S1。
在步骤S11中，控制部12执行利用加热部14进行的加热动作。具体地说，控制部12向加热部14发送指令来使加热部14发热，由此对制动芯202进行加热。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为对加热部14的加热动作进行控制的加热控制部22(图1)的功能。
在步骤S12中，控制部12开始经过时间的计时。具体地说，控制部12向计时部16发送第一计时开始指令。计时部16对从接收到来自控制部12的第一计时开始指令的时间点起的经过时间t1进行计时。
在步骤S13中，控制部12判定由计时部16计时得到的经过时间t1是否达到了预先决定的第一时间ta。该第一时间ta是用于规定执行加热动作的期间(＝ta)的参数，被预先存储于存储部20，该加热动作是通过步骤S11而开始的。
该第一时间ta作为能够通过步骤S11的加热动作使制动机构200的温度上升至引起上述那样的粘着性物质的液化的温度的时间，由使用者预先决定。该第一时间ta例如能够通过实验方法或模拟方法求出。
控制部12在判定为经过时间t1达到了第一时间ta(即“是”)的情况下，前进到步骤S14。在该步骤S13中判定为“是”时，制动机构200已被加热至使粘着性物质液化的温度。另一方面，控制部12在判定为经过时间t1尚未达到第一时间ta(即“否”)的情况下，循环执行步骤S13。
在步骤S14中，控制部12使加热部14的加热动作停止。具体地说，控制部12向加热部14发送指令来使加热部14的发热停止，由此停止对制动芯202进行加热的动作。
在步骤S15中，控制部12开始经过时间的计时。具体地说，控制部12向计时部16发送第二计时开始指令。计时部16对从接收到来自控制部12的第二计时开始指令的时间点起的经过时间t2进行计时。
在步骤S16中，控制部12判定由计时部16计时得到的经过时间t2是否达到了预先决定的第二时间tb。该第二时间tb是用于规定从通过步骤S14使加热动作停止的时间点起的经过时间的参数，被预先存储于存储部20。
该第二时间tb作为能够使制动机构200的温度下降至已液化的粘着性物质固化的温度(例如大气温度)的时间，由使用者预先决定。该第二时间tb例如能够通过实验方法或模拟方法求出。
控制部12在判定为经过时间t2达到了第二时间tb(即“是”)的情况下，结束步骤S1的流程，前进到图4所示的步骤S2。在该步骤S16中判定为“是”时，附着于制动机构200且已液化的粘着性物质固化。另一方面，控制部12在判定为经过时间t2尚未达到第二时间tb(即“否”)的情况下，循环执行步骤S16。
再次参照图4，在步骤S2中，控制部12使制动机构200工作。具体地说，控制部12向设置于外部的电源发送指令来停止该电源向线圈204的电压施加。
由此，将衔铁208向制动芯202吸引的磁力减弱，衔铁208由于施力构件206的作用力而要向轴向上方移动。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为使制动机构200工作的制动控制部24(图1)的功能。
在步骤S3中，控制部12开始经过时间的计时。具体地说，控制部12向计时部16发送第三计时开始指令。计时部16对从接收到来自控制部12的第三计时开始指令的时间点起的经过时间t3进行计时。
在步骤S4中，控制部12判定制动机构200的工作动作是否已正确地完成。作为一例，控制部12在步骤S2开始之后对制动机构200的线圈204的两端电压进行监视。
在此，在衔铁208通过施力构件206向轴向上方移动而从制动芯202的端面202c脱离的情况下，线圈204的电感发生变化，从而线圈204的两端电压发生微弱的变化。
换言之，在探测到这样的电压的微弱变化时，能够推定为：衔铁208从制动芯202的端面202c脱离，摩擦板214被夹在衔铁208与端板210之间，制动机构200的工作完成。
在本实施方式中，控制部12在该步骤S4中探测到如上所述的电压的微弱变化时，判定为制动机构200的工作已正确地完成(即“是”)，前进到步骤S5。
另一方面，控制部12在未探测到如上所述的电压的微弱变化时，判定为制动机构200的工作未正确地完成(即“否”)，前进到步骤S8。
在步骤S5中，控制部12对制动机构200的工作延迟D进行测量。具体地说，控制部12从在步骤S3中开始经过时间t3的计时的计时部16获取在步骤S4中判定为“是”的时间点的经过时间t3’。
该经过时间t3’相当于从在步骤S2中控制部12向线圈204用电源发送指令的时间点起、到衔铁208从制动芯202的端面202c脱离从而摩擦板214(或旋转轴108)被保持的时间点为止的经过时间。
在本实施方式中，控制部12将该经过时间t3’测量为在步骤S2中使制动机构200工作时的该制动机构200的工作延迟D(＝t3’[秒])。
控制部12将测量出的工作延迟D存储于存储部20。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为对制动机构200的工作延迟D进行测量的工作延迟测量部26(图1)的功能。
在步骤S6中，控制部12显示在步骤S5中测量出的工作延迟D。具体地说，控制部12生成用于表示在步骤S5中测量出的工作延迟D的图像数据。
作为一例，控制部12生成图7所示的曲线图的图像来作为表示工作延迟D的图像数据。图7所示的曲线图表示电动机100的总运行时间t与工作延迟D之间的关系。
这样，在本实施方式中，控制部12具有作为图像生成部30(图1)的功能，该图像生成部30生成用于表示工作延迟D的图像数据。控制部12向显示部18发送所生成的图像数据，显示部18显示所接收到的图像数据。由此，使用者能够随时监视制动机构200的工作延迟D。
在步骤S7中，控制部12执行工作延迟D的分析方案。参照图6来说明该步骤S7。
在步骤S21中，控制部12将在步骤S5中测量出的工作延迟D与第一基准值α1进行比较，来判定该工作延迟D是否大于第一基准值α1。
该第一基准值α1是针对由于如上所述的粘着性物质的附着而引起的制动机构200的工作延迟设定的、该工作延迟的基准值，该第一基准值α1被预先存储于存储部20。在本实施方式中，将经过时间t3’测量为工作延迟D，因此第一基准值α1被设定为时间(例如0.1秒)。
在该步骤S21中，控制部12从存储部20读出在步骤S5中测量出的工作延迟D和第一基准值α1，将工作延迟D与第一基准值α1相互比较。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为将工作延迟D与基准值α1进行比较的比较部28(图1)的功能。
作为将工作延迟D与基准值α1进行比较的结果，控制部12在判定为工作延迟D大于第一基准值α1(即“是”)的情况下，前进到步骤S22。另一方面，控制部12在判定为工作延迟D为第一基准值α1以下(即“否”)的情况下，结束步骤S7，因此结束图4所示的流程。
在步骤S22中，控制部12将在步骤S5中测量出的工作延迟D与第二基准值α2进行比较，来判定该工作延迟D是否大于第二基准值α2。该第二基准值α2被设定为大于第一基准值α1的值(例如0.3秒)，被预先存储于存储部20。
控制部12在判定为工作延迟D大于第二基准值α2(即“是”)的情况下，前进到步骤S25。另一方面，控制部12在判定为工作延迟D为第二基准值α2以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S23。
在步骤S23中，控制部12生成第一警告信号。作为一例，控制部12以“存在制动工作延迟的迹象。接下来请在两周之内进行确认。”这样的图像数据的方式生成第一警告信号。
这样，在本实施方式中，控制部12具有作为警告生成部32(图1)的功能，该警告生成部32在检测出工作延迟D超过基准值α2时生成警告信号。
在步骤S24中，控制部12显示第一警告信号。具体地说，控制部12将在步骤S23中生成的第一警告信号发送到显示部18。显示部18将接收到的第一警告信号显示为“存在制动工作延迟的迹象。接下来请在两周之内进行确认。”这样的图像来向使用者通知。
在步骤S25中，控制部12将在步骤S5中测量出的工作延迟D与第三基准值α3进行比较，来判定该工作延迟D是否大于第三基准值α3。该第三基准值α3被设定为大于第二基准值α2的值(例如0.5秒)，被预先存储于存储部20。
控制部12在判定为工作延迟D大于第三基准值α3(即“是”)的情况下，前进到步骤S28。另一方面，控制部12在判定为工作延迟D为第三基准值α3以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S26。
在步骤S26中，控制部12生成第二警告信号。作为一例，控制部12以“推荐近期更换制动器。接下来请在两日之内进行确认。”这样的图像数据的方式生成第二警告信号。
在步骤S27中，控制部12将在步骤S26中生成的第二警告信号发送到显示部18。显示部18将接收到的第二警告信号显示为“推荐近期更换制动器。接下来请在两日之内进行确认。”这样的图像来向使用者通知。
在步骤S28中，控制部12将在步骤S5中测量出的工作延迟D与容许值α4进行比较，来判定该工作延迟D是否大于容许值α4。该容许值α4被设定为超过第三基准值α3的值(例如1秒)，被预先存储于存储部20。
例如，该容许值α4是假如在工作延迟D超过该容许值α4的情况下存在引起事故(例如工件或治具的损伤等)的可能性的、工作延迟D的极限值。
控制部12在判定为工作延迟D大于容许值α4(即“是”)的情况下，前进到步骤S31。另一方面，控制部12在判定为工作延迟D为容许值α4以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S29。
在步骤S29中，控制部12生成第三警告信号。作为一例，控制部12以“此状态下危险。请立即更换电动机。”这样的图像数据的方式生成第三警告信号。
在步骤S30中，控制部12将在步骤S29中生成的第三警告信号发送到显示部18。显示部18将接收到的第三警告信号显示为“此状态下危险。请立即更换电动机。”这样的图像来向使用者通知。
在步骤S31中，控制部12对电动机100进行励磁。具体地说，控制部12向对电动机100的线圈104施加电压的电源发送指令，来对该线圈104施加电压。
由此，电动机100的定子102被励磁，通过所生成的磁场，能够将电动机100的转子106的轴向位置维持在规定的位置。这样，在本实施方式中，控制部12具有作为对电动机100进行励磁的励磁控制部34(图1)的功能。
在步骤S32中，控制部12显示第四警告信号。作为一例，控制部12以“已超过工作延迟的容许值。请立即更换电动机。”这样的图像数据的方式生成第四警告信号，并将第四警告信号发送到显示部18。显示部18显示所接收到的第四警告信号来向使用者通知。
再次参照图4，在步骤S4中判定为“否”的情况下，在步骤S8中，控制部12判定从步骤S3的计时开始时间点起的经过时间t3是否达到了预先决定的第三时间tc。在本实施方式中，该第三时间tc被设定为大于上述的容许值α4的值(例如2秒)，被预先存储于存储部20。
控制部12在判定为经过时间t3达到了第三时间tc(即“是”)的情况下，前进到步骤S9。另一方面，控制部12在判定为经过时间t3尚未达到第三时间tc(即“否”)的情况下，返回步骤S4。
在步骤S9中，控制部12显示第五警告信号。作为一例，控制部12以“制动器不工作。请立即更换电动机。”这样的图像数据的方式生成第五警告信号，并将第五警告信息发送到显示部18。显示部18显示所接收到的第五警告信号来向使用者通知。
如上所述，在本实施方式中，控制部12对制动机构200进行加热，接着使该制动机构200的温度下降，之后对制动机构200的工作延迟D进行测量。根据该结构，能够有效地事前检测由具有以下特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良，上述特性是当被加热时液化且当冷却至常温时固化的特性。
另外，在本实施方式中，控制部12将测量出的工作延迟D与基准值α1、α2、α3进行比较，在工作延迟D超过了基准值α1、α2、α3时，对使用者发送警告。
根据该结构，使用者能够自动且直观地识别存在由具有如上所述的特性的粘着性物质引起制动机构200中产生工作延迟的可能性。
另外，在本实施方式中，控制部12将测量出的工作延迟D逐级地与大小不同的基准值α1、α2、α3进行比较(步骤S21、S22、S25)，根据工作延迟D的大小向使用者发送不同的警告(步骤S24、S27、S30)。
根据该结构，使用者能够自动且直观地识别由于由粘着性物质引起的工作延迟D而可能发生事故(例如工件或治具的损伤等)的危险级别。
另外，在本实施方式中，控制部12将从在步骤S2中使制动机构200工作的时间点起、到制动机构200的工作完成(在步骤S4中判定为“是”)的时间点为止的经过时间t3’测量为工作延迟D。根据该结构，能够以简单的程序高精度地测量工作延迟D。
另外，在本实施方式中，控制部12通过加热部14对制动机构200加热预先决定的期间ta，加热动作停止之后，在常温下将制动机构200冷却预先决定的期间tb。
通过该动作，附着于制动机构200的粘着性物质在被加热而液化之后，被冷却而固化。能够以比较简单的程序执行这样的方案，因此能够削减执行方案时的控制部12的运算量，另外，有利于使装置10的动作流程自动化。
另外，在本实施方式中，控制部12将测量出的工作延迟D与容许值α4进行比较，在工作延迟D超过了容许值α4时，向使用者发送表示该意思的警告。
根据该结构，使用者能够自动且直观地识别由于由具有如上所述的特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良而发生事故的危险性变高。
另外，在本实施方式中，在工作延迟D超过了容许值α4时，控制部12对电动机100进行励磁(步骤S31)，由此将电动机100的转子106的轴向位置维持在规定的位置。
根据该结构，即使假设制动机构200未正确地工作而无法将摩擦板214夹在衔铁208与端板210之间，也能够预防电动机100的转子106的轴向位置发生位移而与工件或治具等碰撞的事故。
接着，参照图8和图9来说明本发明的其他实施方式所涉及的装置50。此外，在本实施方式中，对与上述的实施方式相同的要素标注相同的标记并省略详细的说明。
装置50是用于检查对电动机100的旋转轴108进行保持的制动机构200的装置。在本实施方式中，电动机100的旋转轴108沿铅垂方向(即重力的方向)延伸，在旋转轴108的下端保持有物体。
该物体例如是使加工中心(NC(Numerical Control：数控)加工装置)的工作台沿铅垂轴向移动的滚珠丝杠机构。因此，对旋转轴108向重力方向施加负荷。即，本实施方式所涉及的旋转轴108是所谓的重力轴，旋转轴108的旋转轴线O与重力方向大致一致。
在本实施方式中，如图9所示，在制动机构200上未安装上述的加热部14，另一方面，制动机构200被配置为接近电动机100的铅垂方向的正下方位置。
装置50具备控制部52、温度检测部54、位移检测部56、显示部18以及存储部20。控制部52对装置50的各结构要素直接或间接地进行控制。
另外，在本实施方式中，控制部52与对电动机100的线圈104施加电压的电源电连接，对从该电源向线圈104施加的电压进行控制。另外，控制部52与对制动机构200的线圈204施加电压的电源电连接，对从该电源向线圈204施加的电压进行控制。
温度检测部54具有铂测温电阻体或热电偶等温度传感器，被安装于制动机构200的制动芯202。温度检测部54根据来自控制部52的指令，来对设置有该温度检测部54的位置处的温度进行测量，并向控制部52发送与温度有关的数据。
位移检测部56与旋转轴108邻接地配置，对该旋转轴108沿轴向(即铅垂方向)的位移量进行检测。位移检测部56例如具有位移传感器或对旋转轴108的旋转进行检测的脉冲编码器。位移检测部56根据来自控制部52的指令来检测该旋转轴108沿轴向的位移量，并向控制部52发送与该位移量有关的数据。
接着，参照图10和图11来说明装置50的动作流程。此外，在控制部52从使用者、上级控制器或程序接受到上述的检查指令时，开始图10所示的动作流程。在图10所示的动作流程开始时，控制部52已将制动机构200的工作解除且正在对电动机100进行励磁。
在步骤S41中，控制部52作为制动控制部24发挥功能，与上述的步骤S2同样地使制动机构200工作。具体地说，控制部52向线圈204用电源发送指令以向线圈204施加电压。
在该步骤S41的开始时间点，控制部52解除电动机100的励磁。具体地说，控制部52向电动机100的线圈104用电源发送指令来停止向线圈104施加电压，由此解除电动机100的励磁。
在步骤S42中，控制部52与上述的步骤S4同样地判定制动机构200的工作动作是否已正确地完成。控制部52在判定为“是”的情况下，再次对电动机100进行励磁，并前进到步骤S43。另一方面，控制部52在判定为“否”的情况下，循环进行步骤S42。
在步骤S43中，控制部52对制动延迟的基准值α5进行测量。具体地说，控制部52从位移检测部56获取从步骤S41的开始时间点起、到在步骤S42中判定为“是”的时间点为止的旋转轴108沿轴向的位移量。
作为一例，控制部52在步骤S41中向线圈204用电源发送指令的时间点、以及步骤S42中判定为“是”的时间点，向位移检测部56发送指令来检测旋转轴108的轴向位置。然后，控制部52计算在这两个时间点检测出的旋转轴108的轴向位置之差来作为上述位移量。
如上所述，控制部52在从步骤S41的开始(或从开始起经过了很短的时间的)时间点起、到在步骤S42中判定为“是”的时间点为止的期间，解除电动机100的励磁。
因而，假如在这两个时间点之间存在时间差的情况下，在该期间摩擦板214没有被挟持在衔铁208与端板210之间。在该情况下，由于对电动机100的旋转轴108施加的负荷，旋转轴108可能向铅垂下方移位。
在本实施方式中，控制部52将这样产生的旋转轴108沿轴向的位移量测量为制动机构200的工作延迟。
在该步骤S43中测量的制动机构200的工作延迟(即，旋转轴108沿轴向的位移量)是在后述的步骤S44中对制动机构200进行加热之前使该制动机构200工作时的工作延迟。
在本实施方式中，利用在对制动机构200进行加热前测量出的工作延迟来作为用于判断在加热后测量出的工作延迟是否适当的基准值α5。控制部52将在该步骤S43中测量出的工作延迟作为基准值α5(单位[mm])存储于存储部20。
在步骤S44中，控制部52执行加热方案。参照图11来说明该步骤S44。
在步骤S61中，控制部52执行加热动作。在本实施方式中，控制部52通过对电动机100的线圈104施加电压来使线圈104发热，利用来自该线圈104的热对制动机构200进行加热。
具体地说，控制部52向对电动机100的线圈104施加电压的电源发送指令，来对该线圈104施加电压。此时，控制部52也可以向电动机100赋予速度指令以使转子106以预先决定的转速旋转。
当对线圈104施加电压而该线圈104发热时，从线圈104发出的热被传递到配置于电动机100的正下方的制动机构200。由此，该制动机构200被加热。
这样，在本实施方式中，电动机100的线圈104作为对制动机构200进行加热的加热部发挥功能。另外，控制部52具有作为对加热部的加热动作进行控制的加热控制部58(图8)的功能。
在步骤S62中，控制部52判定制动机构200的温度T是否上升到预先决定的第一温度Ta。具体地说，控制部52从温度检测部54获取与温度T有关的数据，来判定所获取到的温度T是否上升到第一温度Ta。
该第一温度Ta作为使附着于制动机构200的粘着性物质液化的温度，是由使用者决定的，被预先存储于存储部20。
控制部52当判定为温度T已上升到第一温度Ta(即“是”)时，前进到步骤S63。另一方面，控制部52当判定为温度T尚未达到第一温度Ta(即“否”)时，循环进行步骤S62。
在步骤S63中，控制部52停止加热动作。具体地说，控制部52向上述电源发送指令，来停止向电动机100的线圈104施加电压。
在步骤S64中，控制部52判定制动机构200的温度T是否已下降到预先决定的第二温度Tb。具体地说，控制部52判定从温度检测部54获取到的温度T是否已下降到第二温度Tb。
该第二温度Tb作为使已液化的粘着性物质固化的温度，是由使用者决定的，被预先存储于存储部20。
控制部52当判定为温度T已下降到第二温度Tb(即“是”)时，结束步骤S44，前进到图10所示的步骤S45。另一方面，控制部52当判定为温度T尚未下降到第二温度Tb(即“否”)时，循环进行步骤S64。
再次参照图10，在步骤S45中，控制部52作为制动控制部24发挥功能，与上述的步骤S41同样地使制动机构200工作。此时，控制部52解除电动机100的励磁。
在步骤S46中，控制部52与上述的步骤S42同样地判定制动机构200的工作动作是否已正确地完成。控制部52在判定为“是”的情况下，前进到步骤S47。另一方面，控制部52在判定为“否”的情况下，循环进行步骤S46。
在步骤S47中，控制部52测量制动延迟D。具体地说，控制部52从位移检测部56获取从在步骤S45中向线圈204用电源发送指令的时间点起、到在步骤S46中判定为“是”的时间点为止的旋转轴108沿轴向的位移量。
在此，控制部52在从在步骤S45中向线圈204用电源发送指令的时间点(或从发送的时间点起经过了很短的时间的时间点)起、到在步骤S46中判定为“是”的时间点为止的期间，解除电动机100的励磁。因而，旋转轴108沿轴向的位移量相当于在步骤S44中对制动机构200进行加热之后使该制动机构200工作时的工作延迟。
控制部52将获取到的旋转轴108沿轴向的位移量测量为制动机构200的工作延迟D(单位[mm])，并存储于存储部20。这样，控制部52具有作为对工作延迟D进行测量的工作延迟测量部60(图8)的功能。
在步骤S48中，控制部52将工作延迟D与基准值α5进行比较，来计算工作延迟D与基准值α5之差δD。具体地说，控制部52从存储部20读出在步骤S43中测量出的基准值α5与在步骤S47中测量出的工作延迟D并将它们相互比较，从而计算出工作延迟D与基准值α5之差δD＝D-α5(单位mm)。
这样，在本实施方式中，控制部52具有作为将工作延迟D与基准值α5进行比较的比较部62(图8)的功能。
在步骤S49中，控制部52执行工作延迟D的分析方案。参照图12来说明该步骤S49。此外，在图12所示的流程中，对与图6所示的流程相同的处理标注相同的步骤编号并省略详细的说明。
在步骤S51中，控制部52判定在步骤S48中计算出的差δD是否大于第一阈值α6。该第一阈值α6是由使用者决定的(例如1mm)，被预先存储于存储部20。
控制部52在判定为差δD大于第一阈值α6(即“是”)的情况下，前进到步骤S52。另一方面，控制部52在判定为差δD为第一阈值α6以下(即“否”)的情况下，结束步骤S49，因此结束图10所示的流程。
在步骤S52中，判定在骤S48中计算出的差δD是否大于第二阈值α7。该第二阈值α7是由使用者决定的(例如2mm)，被预先存储于存储部20。
控制部52在判定为差δD大于第二阈值α7(即“是”)的情况下，前进到步骤S53。另一方面，控制部52在判定为差δD为第二阈值α7以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S23。
在步骤S53中，控制部52判定在步骤S48中计算出的差δD是否大于第三阈值α8。该第三阈值α8是由使用者决定的(例如3mm)，被预先存储于存储部20。
控制部52在判定为差δD大于第三阈值α8(即“是”)的情况下，前进到步骤S54。另一方面，控制部52在判定为差δD为第三阈值α8以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S26。
在步骤S54中，控制部52判定在步骤S48中计算出的差δD是否大于容许值α9。该容许值α9是假如在差δD超过了该容许值α9的情况下存在引起事故(例如工件或治具的损伤等)的可能性的、差δD的极限值。容许值α9是由使用者决定的(例如10mm)，被预先存储于存储部20。
控制部52在判定为差δD大于容许值α9(即“是”)的情况下，前进到步骤S31。另一方面，控制部52在判定为差δD为容许值α9以下(即“否”)的情况下，前进到步骤S29。
如上所述，在本实施方式中，控制部52对制动机构200进行加热，接着使该制动机构200的温度下降，之后对制动机构200的工作延迟D进行测量。根据该结构，能够有效地事前探测由具有以下特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良，上述特性是当被加热时液化且当冷却至常温时固化的特性。
另外，在本实施方式中，控制部52通过位移检测部56来测量旋转轴108沿轴向的位移量，并将该位移量用作制动机构200的工作延迟来进行该工作延迟的分析。
根据该结构，在将旋转轴108用作重力轴的情况下，能够可靠地向使用者通知以下可能性：由于粘着性物质的附着而引起制动机构200的工作不良，由此发生旋转轴108落下的事故。
另外，在本实施方式中，控制部52利用对制动机构200进行加热之前测量出的工作延迟来作为用于判断在加热后测量出的工作延迟是否适当的基准值α5。根据该结构，能够有效地探测由具有以下特性的粘着性物质引起的制动机构200的工作不良，上述特性是当被加热时液化且当冷却至常温时固化的特性。
另外，在本实施方式中，控制部52将测量出的工作延迟D与基准值α5进行比较来计算差δD，并根据该差δD的大小向使用者发送不同的警告(步骤S24、S27、S30)。
根据该结构，使用者能够自动且直观地识别由于由粘着性物质引起的工作延迟D而可能发生事故(例如工件或治具的损伤等)的危险级别。
另外，在本实施方式中，利用电动机100的线圈104来作为对制动机构200进行加热的加热部。根据该结构，能够削减装置50的部件个数。
此外，能够将图1所示的装置10的结构要素与图8所示的装置50的结构要素相互置换或组合。
例如也可以是，在装置10中设置温度检测部54，控制部12执行上述的步骤S44来代替图5所示的步骤S1。另外，也可以省略装置10的加热部14而在装置10中利用电动机100的线圈104构成加热部。
另外，也可以是，在装置10中设置位移检测部56，在图4中的步骤S5中，控制部12如上述的步骤S47那样将从位移检测部56获取到的旋转轴108沿轴向的位移量测量为工作延迟D。在该情况下，图6中的步骤S21、S22、S25、S28中使用的基准值α1、α2、α3以及容许值α4是针对旋转轴108沿轴向的位移量而设定的。
另外，也可以在装置50中设置加热部14。另外，在上述的实施方式中，记述了将加热部14设置于制动芯202的情况，但是只要能够对制动机构200进行加热即可，也可以将加热部14设置于任意位置。
另外，也可以是，在装置50中代替温度检测部54而设置计时部16，控制部52代替图11所示的步骤S44而执行图5所示的步骤S1。另外，也可以是，控制部52在图10中的步骤S42或S46中判定为“否”的情况下执行图4所示的步骤S8和S9。
另外，控制部52也可以在图10中的步骤S43和步骤S47中，通过与上述的步骤S5同样的方法，将由计时部16计时得到的经过时间t3’测量为基准值α5和工作延迟D。在该情况下，将图12中的步骤S51、S52、S53、S54中所使用的阈值α6、α7、α8以及容许值α9设定为规定时间。
另外，记述了在上述的步骤S6中控制部12生成用于表示电动机100的总运行时间t与工作延迟D之间的关系的曲线图的图像的情况。然而，控制部12也可以生成用于表示通过电动机100而被移动的物体(例如加工中心的工作台)的总移动距离或电动机100的总转速与工作延迟D之间的关系的曲线图的图像。
另外，也可以是，代替显示部18而(或除了显示部18之外还)设置扬声器，控制部12、52以声音数据的方式生成警告信号并从该扬声器输出该警告信号。
另外，关于温度检测部54，不限于设置于制动芯202，只要能够对制动机构200的温度进行测量即可，也可以设置在任意位置。
以上，通过发明的实施方式说明了本发明，但是上述的实施方式并不用于限定权利要求书所涉及的发明。另外，将本发明的实施方式中所说明的特征进行组合而得到的方式也能够包含在本发明的技术范围内，但是这些特征的全部组合并非是发明的解决手段所必须的。并且，在上述的实施方式中能够施加多种变更或改进，这对本领域技术人员而言也是显而易见的。
另外，所要留意的是，关于权利要求书、说明书以及附图中所示的装置、系统、程序、以及方法中的动作、过程、步骤、工序及阶段等各处理的执行顺序，只要没有特别明示“之前”、“以前”等或者在后面的处理中要使用前面的处理的输出，就能够以任意的顺序实现。关于专利权利要求书、说明书以及附图中的动作流程，虽然为了便于说明而使用了“首先，”、“接着，”、“接下来”等，但并不意味着需要以该顺序实施。

Claims (12)

1.一种用于检查对电动机的旋转轴进行保持的制动机构的装置，该装置具备：
加热部，其对所述制动机构进行加热，以使得附着于所述制动机构的粘着性物质液化；
加热控制部，其对所述加热部的加热动作进行控制；
制动控制部，其在所述加热控制部停止所述加热动作而所述制动机构的温度下降以使得所述粘着性物质固化时，使该制动机构工作；
工作延迟测量部，其对所述制动控制部使所述制动机构工作时的该制动机构的工作延迟进行测量；以及
比较部，其将由所述工作延迟测量部测量出的所述工作延迟与所述制动机构的工作延迟的基准值进行比较。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述制动控制部在所述加热动作之前也使所述制动机构工作，
所述工作延迟测量部将在所述加热动作之前所述制动控制部使所述制动机构工作时的该制动机构的工作延迟测量为所述基准值。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，
所述基准值被预先存储于存储部。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
所述加热部具有卷绕于所述电动机的定子的线圈。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
所述工作延迟测量部将从由所述制动控制部发送使所述制动机构工作的指令的时间点起、到所述制动机构保持住所述旋转轴的时间点为止的经过时间测量为所述工作延迟。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
在所述旋转轴上预先向重力方向施加负荷，
所述工作延迟测量部将所述旋转轴向所述重力方向的位移量测量为所述工作延迟。
7.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
还具备警告生成部，在所述比较部将由所述工作延迟测量部测量出的所述工作延迟与所述基准值进行比较并检测出所述工作延迟超过了所述基准值时，该警告生成部生成警告信号。
8.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，还具备：
图像生成部，其生成用于表示由所述工作延迟测量部测量出的所述工作延迟的图像数据；以及
显示部，其显示由所述图像生成部生成的所述图像数据。
9.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
还具备励磁控制部，在由所述工作延迟测量部测量出的所述工作延迟超过了预先设定的容许值时，该励磁控制部对卷绕于所述电动机的定子的线圈施加电压来对该电动机进行励磁。
10.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
还具备对所述制动机构的温度进行检测的温度检测部，
所述加热控制部使所述加热部执行所述加热动作直至由所述温度检测部检测出的所述温度上升至预先决定的第一温度为止，
在所述加热控制部停止所述加热动作而由所述温度检测部检测出的所述温度从所述第一温度下降至预先决定的第二温度时，所述制动控制部使所述制动机构工作。
11.根据权利要求1～3中的任一项所述的装置，其特征在于，
所述加热控制部对所述制动机构加热预先决定的期间，
在所述加热控制部停止所述加热动作之后经过了预先决定的时间时，所述制动控制部使所述制动机构工作。
12.一种用于检查对电动机的旋转轴进行保持的制动机构的方法，该方法包括以下步骤：
对所述制动机构进行加热，以使得附着于所述制动机构的粘着性物质液化；
停止所述制动机构的加热来使该制动机构的温度下降；
在所述制动机构的温度下降以使得所述粘着性物质固化时，使该制动机构工作；
对使所述制动机构工作时的该制动机构的工作延迟进行测量；以及
将测量出的所述工作延迟与所述制动机构的工作延迟的基准值进行比较。
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