CN108351276B - 运行状态的诊断装置 - Google Patents

Abstract

运行状态的诊断装置1具备传感器部2和控制部3。传感器部2检测从设备的结构部件流向外部的热通量。控制部3基于传感器部2检测到的检测结果来判定设备的运行状态是否为完成了结构部件的预热的预热完成状态。

Description

运行状态的诊断装置

技术领域

本发明涉及对设备的运行状态进行诊断的运行状态的诊断装置。

背景技术

作为检测热通量的热通量传感器，例如有专利文献1中公开的热通量传感器。

专利文献1：日本专利第5376086号公报

另外，在生产设备等设备中，从运转开始之后立刻进行使设备的温度上升的预热运转，直至成为设备稳定的状态。当预热完成时，设备的运转状态从预热运转切换为稳态运转。稳态运转是指在设备稳定的状态下的运转。换言之，稳态运转是指能够充分地发挥本来的性能的状态下的运转。

但是，若预热运转的时间较长，则稳态运转的开始延迟。因此，希望当成为预热完成的状态时，立即切换为稳态运转。为了实现这一点，需要适当地诊断是否为预热完成的预热完成状态。

发明内容

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供能够适当地诊断是否为预热完成状态的运行状态的诊断装置。

运行状态的诊断装置的第一方式是对设备的运行状态进行诊断的运行状态的诊断装置，具备：传感器部，检测从设备的结构部件流向外部的热通量；以及控制部，基于传感器部检测到的检测结果，判定设备的运行状态是否为结构部件的预热完成的预热完成状态。

在预热进行时和预热完成状态时，热通量的变化趋势不同。因此，根据本发明的诊断装置，能够诊断是否为预热完成状态。

此外，权利要求书中记载的各单元的括号内的附图标记是表示与后述的实施方式所记载的具体单元的对应关系的一个例子。

附图说明

在附图中，

图1是表示第一实施方式中的传送装置和运行状态的诊断装置的结构的图。

图2是图1所示的传送装置的II向视图。

图3是图1所示的传送装置的III向视图。

图4是图1所示的传感器部的剖视图。

图5是图4所示的热通量传感器的俯视图。

图6是图5所示的VI－VI线上的热通量传感器的剖视图。

图7是表示预热状态和预热完成状态时的传感器部的输出波形的图。

图8是表示第一实施方式中的传送装置的运转控制的流程图。

图9是表示在使用一个热通量传感器的第一实施方式的变形例中，环境温度高时以及环境温度低时的热通量传感器的输出波形的图。

图10是表示第二实施方式中的自动切削机和运行状态的诊断装置的结构的图。

图11是第三实施方式中的传感器部的剖视图。

图12是第四实施方式中的传感器部的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的各实施方式中，对相互相同或等同的部分标注相同的附图标记来进行说明。

(第一实施方式)

如图1、2、3所示，本实施方式中的运行状态的诊断装置1诊断传送装置300的预热完成状态。传送装置300安装于进行作为加工对象物的工件W1的加工的生产设备。

如图2所示，传送装置300具备使用滚珠丝杠301的直线移动机构M1和机械手M2。传送装置300通过直线移动机构M1和机械手M2传送工件W1。直线移动机构M1向D1方向传送工件W1。机械手M2向D2方向、D3方向等传送工件W1。

机械手M2将工件W1传送到直线移动机构M1的台座304。机械手M2将工件W1搭载到台座304。直线移动机构M1传送所搭载的工件W1。

如图1以及图3所示，直线移动机构M1具备滚珠丝杠301、支承部件302、马达303、台座304、导轨305、以及引导块306。此外，在图3中，为了易于理解，而省略示出支承部件302。

滚珠丝杠301是传送装置300的结构部件。滚珠丝杠301是将旋转运动转换成直线运动的机器部件。滚珠丝杠301具有螺杆轴311、螺母312、以及滚珠313。滚珠313被放在螺杆轴311与螺母312之间。若螺杆轴311旋转，则螺母312进行直线运动。支承部件302支承螺杆轴311的轴向的两端部。马达303是使螺杆轴311旋转的动力源。

台座304用于搭载工件W1。台座304被设为将与螺杆轴311的轴向正交的方向(即，图1中的上下方向)作为长边方向的平面矩形形状。台座304的长边方向的大致中央部与螺母312连结。台座304的长边方向的两端部与引导块306连结。

导轨305是直线状部件。导轨305使用2根，如图3所示，固定于底板307。引导块306与导轨305卡合。引导块306是沿着导轨305移动的引导部件。

如图1所示，诊断装置1具备传感器部2和控制装置3。

传感器部2检测从滚珠丝杠301朝向外部的热通量。传感器部2将与从滚珠丝杠301朝向外部的热通量相应的传感器信号朝向控制装置3输出。传感器部2安装于螺母312的表面。对于传感器部2的详细构造在下文中描述。

在控制装置3的输入侧连接有传感器部2。控制装置3诊断滚珠丝杠301的运行状态。在该诊断中，基于传感器部2的检测结果判定滚珠丝杠301的运行状态是否为预热完成状态。因此，控制装置3构成基于热通量传感器10的检测结果判定设备的运行状态是否为设备的结构部件的预热完成的预热完成状态的控制部。

在控制装置3的输出侧连接有作为传送装置300的驱动设备的马达303、机械手M2。控制装置3基于诊断结果进行传送装置300的运转控制。此外，控制装置3被构成为具有微型计算机、存储装置等。

接下来，对传感器部2的构造进行说明。如图4所示，传感器部2具备2个热通量传感器10、热缓冲体11、以及散热体12。2个热通量传感器10、热缓冲体11以及散热体12均是平板状。

2个热通量传感器10的内部构造相同。2个热通量传感器10中的一个是第一热通量传感器10a。2个热通量传感器10中的另一个是第二热通量传感器10b。

第一热通量传感器10a与螺母312的外表面接触配置。第二热通量传感器10b相对于第一热通量传感器10a配置于远离螺母312侧。热缓冲体11配置于第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b之间。散热体12相对于第二热通量传感器10b配置于远离螺母312侧。即，传感器部2从接近螺母312侧向远离螺母312侧依次配置有第一热通量传感器10a、热缓冲体11、第二热通量传感器10b、散热体12。

第一热通量传感器10a输出与从第一热通量传感器10a的螺母312侧朝向热缓冲体11侧通过第一热通量传感器10a的热通量相应的第一传感器信号。第二热通量传感器10b输出与从第二热通量传感器10b的热缓冲体11侧朝向其相反侧通过第二热通量传感器10b的热通量相应的第二传感器信号。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的各自的平面形状是形状和大小都相同的矩形。

热缓冲体11具有规定的热容量。热缓冲体11由金属材料或者树脂材料构成。如后述，热缓冲体11的材质、厚度被设定为能够检测从螺母312朝向外部释放出的热通量的变化的热容量。热缓冲体11的平面形状的形状和大小与第一热通量传感器10a的平面形状相同。此外，热缓冲体11的平面形状的形状、大小也可以与第一热通量传感器10a的平面形状不同。

散热体12具有规定的热容量。散热体12由金属材料或者树脂材料构成。散热体12的材质、厚度被设定为其热容量大于热缓冲体11的热容量。散热体12的平面形状大于第一热通量传感器10a、热缓冲体11、第二热通量传感器10b的平面形状。散热体12在隔着第一热通量传感器10a、热缓冲体11、第二热通量传感器10b的状态下固定于螺母312。具体而言，在散热体12的外周部形成有螺纹孔。通过插入到螺纹孔的螺钉13，散热体12固定于螺母312。此外，在螺母312与散热体12之间配置有隔离物14。螺钉13贯通隔离物14的内部。

如图5、6所示，一个热通量传感器10的绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120被一体化，且在该一体化后的传感器的内部具有第一热电部件130和第二热电部件140串联连接的构造。此外，在图5中，省略表面保护部件110。绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120是膜状，且由热塑性树脂等具有挠性的树脂材料构成。绝缘基材100形成有在其厚度方向上贯通的多个第一通孔101和第二通孔102。在第一通孔101和第二通孔102埋入有由相互不同的金属、半导体等热电材料构成的第一热电部件130和第二热电部件140。通过配置于绝缘基材100的表面100a的表面导体图案111构成了第一热电部件130和第二热电部件140的一侧的连接部。通过配置于绝缘基材100的背面100b的背面导体图案121构成了第一热电部件130和第二热电部件140的另一侧的连接部。

若热通量沿热通量传感器10的厚度方向通过热通量传感器10，则第一热电部件130和第二热电部件140的一侧的连接部与另一侧的连接部产生温度差。由此，通过塞贝克效应在第一热电部件130和第二热电部件140产生热电动势。热通量传感器10将该热电动势，具体而言将电压作为传感器信号输出。

在本实施方式中，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b被构成为在通过各热通量传感器的热通量是相同的大小时，输出绝对值为相同大小的传感器信号。

另外，如图4所示，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在彼此串联连接的状态下与控制装置3电连接。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在来自螺母312的热通量依次通过第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b时，输出具有极性相反的关系的第一传感器信号和第二传感器信号。

具体而言，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b被配置为彼此的表面保护部件110对置。而且，虽然未图示，但第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的表面导体图案111彼此经由外部布线151连接。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b各自的背面导体图案121经由外部布线152与控制装置3连接。由此，在热通量从背面保护部件120侧向表面保护部件110侧通过第一热通量传感器10a的情况下，由于该热通量从表面保护部件110侧向背面保护部件120侧通过第二热通量传感器10b，所以从第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b输出的第一传感器信号和第二传感器信号的极性相反。

此外，在本实施方式中，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在热通量从背面保护部件120侧朝向表面保护部件110侧通过时，输出正的传感器信号。因此，若热通量从螺母312侧流向散热体12侧，则从第一热通量传感器10a输出正的传感器信号，从第二热通量传感器10b输出负的传感器信号。

然后，传感器部2将组合第一传感器信号和第二传感器信号得到的传感器信号朝向控制装置3输出。此时，若通过第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的热通量彼此的差较大，则从传感器部2输出的传感器信号变大。作为这样的情况，例如，从对象物释放出的热通量迅速增加时符合这样的情况。另一方面，若通过第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的热通量彼此的差较小，则从传感器部2输出的输出变小。作为这样的情况，例如，对应于从对象物释放出的热通量减少时或者从对象物释放出的热通量恒定且经过了规定时间时符合这样的情况。

接下来，对控制装置3所进行的传送装置300的运转控制以及滚珠丝杠301的运行状态的诊断进行说明。

首先，对传送装置300的运转控制进行说明。若开始传送装置300的运转，则控制装置3进行预热运转。预热运转是以从运转开始之后立刻提高滚珠丝杠301的温度为目的的运转。在预热运转中，在没有搭载工件W1的状态下使直线移动机构M1运行。在预热运转中，不使机械手M2驱动，使直线移动机构M1的马达303驱动。

控制装置3在滚珠丝杠301的预热完成后进行稳态运转。稳态运转是在滚珠丝杠301稳定的状态下的运转。在稳态运转中，将工件W1搭载到台座304并传送。在稳态运转中，使机械手M2和直线移动机构M1的马达303驱动。

进行预热运转的理由如下。在紧接着传送装置300的运转开始之后的一定程度的期间内，成为螺母312的内部的滚珠313的摩擦热未散热而在螺母312积蓄有热的状态。由此，滚珠丝杠301的温度上升。若滚珠丝杠301的温度上升，则滚珠丝杠301发生热膨胀。若在滚珠丝杠301持续热膨胀的状态下，使直线移动机构M1驱动，则台座304的停止位置的精度变差。结果导致产生工件W1的搬运不良。甚至产生工件W1的加工不良。

更具体而言，根据螺杆轴311的转速，决定螺母312的移动距离。在工件W1的传送中，将螺杆轴311的转速设定为使台座304的停止位置为规定位置。但是，若螺杆轴311、螺母312在轴向上发生热膨胀，则即使螺杆轴311的转速相同，螺母312的移动距离也不同。因此，导致台座304的停止位置发生改变。在将工件W1在搬运到的位置进行加工的情况下，若停止位置与规定位置不同，则无法进行工件W1的加工。

因此，在成为滚珠丝杠301稳定的状态之前，进行预热运转。在预热完成后，切换为稳态运转。由此，能够抑制工件W1的搬运不良的产生。

接下来，对通过传感器部2的热通量以及从传感器部2输出的传感器信号进行说明。

直线移动机构M1反复进行将滚珠丝杠301的运行和停止作为1个周期的运行周期。在滚珠丝杠301的运行中，由于滚珠313的摩擦热从螺母312散热，所以传感器部2的输出值增加。在滚珠丝杠301的停止中，由于不产生摩擦热，所以传感器部2的输出值减少。因此，在预热中的预热状态以及预热完成的预热完成状态的任一方中，传感器部2的输出值都与运行周期对应地增减。

在紧接着直线移动机构M1的运转开始之后的螺母312的温度低时，摩擦热积蓄于螺母312。螺母312的内侧的温度比螺母312的外侧的温度先上升。因此，与预热完成状态相比，从螺母312向外部的散热量少。若在螺母312整体上积蓄有热而温度上升，则从螺母312向外部的散热量增大。因此，如图7所示，预热状态时的传感器部2的输出波形为随着时间的推移而上升的波形。

另一方面，若滚珠丝杠301成为预热完成状态，则成为螺母312的蓄热结束的状态。由滚珠313的摩擦产生的发热量与从螺母312向外部的散热量相等。因此，如图7所示，预热完成状态时的传感器部2的输出波形为输出值比预热状态时大并且以接近固定的大小增减的波形。

此外，若滚珠丝杠301停止，则释放出积蓄于螺母312的热。但是，滚珠丝杠301在热的释放过程中运行。即，滚珠丝杠301在螺母312积蓄有一定程度的热这样的运行周期中运转。因此，即使有滚珠丝杠301的停止期间，预热完成状态时的传感器部2的输出值也为大于预热状态时的值。

这样，在预热状态和预热完成状态中，传感器部2的输出值不同。根据该情况，预先设定用于判别是否为预热完成状态的阈值，比较传感器部2的输出值和阈值。由此，能够诊断是否为预热完成状态。

因此，如图8所示，控制装置3在从传送装置300的预热运转向稳态运转切换的切换控制中，基于传感器部2的检测结果进行滚珠丝杠301的运行状态的诊断。该切换控制在开始了传送装置300的预热运转时执行。此外，图8中所示的各步骤构成实现各种功能的功能实现部。

具体而言，控制装置3在步骤S1中获取传感器部2的检测值。这里，获取传感器部2的输出值(具体而言为电压值)。此外，也可以代替将传感器部2的输出值直接使用为检测值，而获取对输出值进行修正后的修正值作为检测值。

接着，控制装置3在步骤S2中比较检测值和预先存储于存储装置的阈值，判定检测值是否比阈值高。此时，控制装置3在步骤S1中获取从预热运转开始起的经过时间不同的多个检测值。优选控制装置3在步骤S2中判定多个检测值是否全部比阈值高。

在步骤S2中，检测值比阈值低的情况下，控制装置3做出否定判定，结束图8所示的控制流程。然后，控制装置3再次进行步骤S1。

另一方面，在检测值比阈值高的情况下，控制装置3做出肯定判定，进入步骤S3。在步骤S3中，控制装置3将传送装置300的运转状态从预热运转切换为稳态运转。由此，工件W1被直线移动机构M1和机械手M2传送。然后，开始加工工件W1。

按照以上的说明，根据本实施方式的诊断装置1，能够适当地判定滚珠丝杠301的运行状态是否为预热完成状态。

另外，在本实施方式的诊断装置1中，传感器部2在第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b之间配置有热缓冲体11。控制装置3基于第一热通量传感器10a输出的第一传感器信号和第二热通量传感器10b输出的第二传感器信号，判定滚珠丝杠301是否为预热完成状态。

热缓冲体11进行热的积蓄和释放。因此，当从螺母312释放出的热通量变化时，通过第二热通量传感器10b的热通量比通过第一热通量传感器10a的热通量延迟且缓慢地变化。因此，通过第一传感器信号与第二传感器信号的差异能够检测从螺母312释放出的热通量的变化。

另外，仅使用一个热通量传感器10来代替本实施方式的传感器部2，也能够检测从螺母312释放出的热通量。

但是，该情况下，若传送装置300的周围的环境温度变化，则受到环境温度的影响，通过热通量传感器10的热通量也变化。具体而言，即使螺母312的内部的发热量相同，与环境温度高时相比，在环境温度低时通过热通量传感器10的热通量大。即使螺母312的内部的发热量相同，与环境温度低时相比，在环境温度高时通过热通量传感器10的热通量小。

因此，如图9中的实线所示，若环境温度比图9中的虚线所示时低，则即使滚珠丝杠301为预热状态，也存在传感器部2的输出值超过阈值的情况。该情况下，即使滚珠丝杠301为预热状态，控制装置3也错误判定为是预热完成状态。另外，如图9中的点划线所示，若环境温度比图9中的虚线所示时高，则即使滚珠丝杠301为预热完成状态，也存在传感器部2的输出值不超过阈值的情况。该情况下，即使滚珠丝杠301为预热完成状态，控制装置3也错误判定为是预热状态。

与此相对，本实施方式的传感器部2的第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b被配置于热缓冲体11的两侧。因此，两者被配置于比较相近的位置。另外，传感器部2的周围的环境温度的变化通常在一天这样的长时间内缓慢地产生。因此，即使在第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b之间配置有热缓冲体11，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b从环境温度受到的影响也会相同或者接近相同。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b分别输出与受到相同的环境温度的影响的热通量相应的传感器信号。在第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b中，对于相同的热通量大小的输出的绝对值相同。因此，通过使用第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b的输出之和，能够除去(即消除)环境温度对于传感器部2的检测结果的影响。

因此，如图7所示，预热完成状态时的传感器部2的输出波形为除去环境温度的影响后的波形。由此，能够避免由一天的环境温度的变动引起的错误判定。

因此，根据本实施方式的诊断装置1，能够高精度地进行预热完成状态的诊断。此外，在第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b中，对于相同的热通量大小的输出的绝对值也可以不必相同。两者的输出的绝对值接近即可。该情况下，通过使用第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b的输出之和，也能够减少环境温度对于传感器部2的检测结果的影响。

另外，在本实施方式的传感器部2中，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在来自螺母312的热通量依次通过了第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b时，输出具有极性相反的关系的第一传感器信号和第二传感器信号。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在相互串联连接的状态下与控制装置3电连接。由此，能够将组合第一传感器信号和第二传感器信号得到的传感器信号从传感器部2朝向控制装置3输出。因此，能够省略控制装置3中的第一传感器信号与第二传感器信号之和的运算。即，能够简化控制装置3的运算处理。

另外，传感器部2也可以是不具有散热体12的结构。但是，在传感器部2不具有散热体12的情况下，由于风吹到第二热通量传感器10b的表面等理由，导致第二热通量传感器10b的表面温度会瞬间发生变化。这对通过传感器部2的热通量造成影响。因此，导致传感器部2的热通量的检测精度降低。

与此相对，本实施方式的传感器部2具备具有规定的热容量的散热体12。由此，在传感器部2的表面温度在短期间内发生变化的情况下，也能够通过散热体12中的蓄热和散热来抑制第二热通量传感器10b的温度变化的产生。因此，能够提高传感器部2的热通量的检测精度。

另外，在本实施方式的传感器部2中，散热体12的热容量被设为大于热缓冲体11的热容量。由此，在从螺母312释放出大量的热时，也能够使热从螺母312流向散热体12。因此，能够抑制热积聚在传感器部2的内部。

(第二实施方式)

如图10所示，本实施方式中的运行状态的诊断装置1诊断自动切削机400的预热完成状态。

自动切削机400具备钻头401、钻头用卡盘部402、以及工件用卡盘部403。钻头401是用于切削加工的刀具。钻头用卡盘部402是保持钻头401的保持部。工件用卡盘部403是保持作为加工对象物的工件W2的保持部。自动切削机400通过反复进行加工和停止来一个个地依次加工多个工件W2。在加工时，钻头401通过钻头401与工件W2的摩擦而发热。在钻头401产生的热从钻头用卡盘部402向外部释放。

诊断装置1具备传感器部2和控制装置3。

传感器部2安装于钻头用卡盘部402的表面。传感器部2检测从钻头401经由钻头用卡盘部402朝向外部的热通量。传感器部2将与从钻头401经由钻头用卡盘部402朝向外部的热通量相应的传感器信号朝向控制装置3输出。传感器部2的结构与第一实施方式的传感器部2相同。

控制装置3进行自动切削机400的运转控制以及钻头401的运行状态的诊断。在自动切削机400的运转控制中，若开始运转自动切削机400，则控制装置3进行钻头401的预热运转。预热运转是代替加工目的的工件W2而加工预热用的工件的运转。控制装置3在钻头401进行预热运转后进行稳态运转。稳态运转是对加工目的的工件W2进行加工的运转。

在紧接着自动切削机400的运转开始之后的一定程度的期间内，通过钻头401的发热，钻头401的温度上升。若钻头401的温度上升，则钻头401发生热膨胀。若在钻头401持续热膨胀的状态下，加工工件W2，则导致加工精度变差。因此，在成为钻头401稳定的状态之前，进行预热运转。若完成了预热，则控制装置3从预热运转切换到稳态运转。

为了从预热运转切换到稳态运转，控制装置3诊断钻头401的运行状态。具体而言，控制装置3基于传感器部2的检测结果判定钻头401的运行状态是否为预热完成状态。

钻头401为预热状态时和预热完成状态时的传感器部的输出波形与在第一实施方式中说明的图7所示的波形相同。因此，在本实施方式中，也与第一实施方式相同地，预先将用于判别是否为预热完成状态的阈值存储到控制装置3。然后，控制装置3比较传感器部2的输出值和阈值。由此，控制装置3能够诊断是否为预热完成状态。

另外，本实施方式的诊断装置1所使用的传感器部2是与第一实施方式的传感器部2相同的结构。因此，在本实施方式的诊断装置1中，也起到与第一实施方式的诊断装置1相同的效果。

此外，也可以仅使用第一热通量传感器10作为本实施方式的诊断装置1所使用的传感器部2。

(第三实施方式)

本实施方式相对于第一实施方式变更了传感器部2的结构。诊断装置1的其他结构与第一实施方式相同。

如图11所示，本实施方式的传感器部2具有平板状的受热体16。受热体16比第一热通量传感器10a配置于靠螺母312侧。因此，受热体16配置于螺母312与第一热通量传感器10a之间。

受热体16与热缓冲体11、散热体12相同地具有规定的热容量。受热体16由金属材料或者树脂材料构成。受热体16的材质、厚度被设定为使其热容量小于热缓冲体11以及散热体12。受热体16的平面形状的形状以及大小与第一热通量传感器10a的平面形状相同。此外，受热体16的平面形状的形状以及大小也可以与第一热通量传感器10a的平面形状不同。

在本实施方式的传感器部2中，能够通过受热体16的蓄热和散热来抑制不是检测目的的噪声等的短期产生的热通量的变化对第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b造成影响。

另外，在本实施方式的传感器部2中，将受热体16的热容量设定得较小。因此，本实施方式的传感器部2能够检测是检测目的的由滚珠丝杠301的运行和停止引起的热通量变化。即，在本实施方式的传感器部2中，受热体16的热容量被设定为能够检测由滚珠丝杠301的运行和停止引起的热通量变化的大小。

因此，本实施方式的诊断装置1能够高精度地进行滚珠丝杠301是否为预热完成状态的诊断。此外，在第二实施方式中，也可以为传感器部2具有受热体16的结构。由此，起到与本实施方式相同的效果。

(第四实施方式)

本实施方式相对于第一实施方式变更了传感器部2的结构。诊断装置1的其他结构与第一实施方式相同。

如图12所示，本实施方式的传感器部2的第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b经由具有折弯的形状的弯曲形状部10c相连。弯曲形状部10c与第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b相同地，是层叠有绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120的构造。这样，本实施方式的传感器部2的第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b一体化。

换言之，本实施方式的传感器部2具有一个热通量传感器10被折弯成夹持热缓冲体11的构造。如上所述，热通量传感器10中，绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120分别由具有挠性的树脂材料构成。因此，能够容易地折弯热通量传感器10。由此，实现了在第一热通量传感器10a与第二热通量传感器10b之间配置有热缓冲体11的结构。

第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b彼此的背面导体图案121彼此相连。第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b不通过外部布线151而通过热通量传感器10的内部的布线图案电连接。此外，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b也可以为彼此的表面导体图案111彼此相连。

由此，能够用一个热通量传感器10构成第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b，省去用于连接第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的外部布线151。因此，能够实现部件个数的削减。

(其他的实施方式)

本发明并不局限于上述实施方式，能够如下述那样，在权利要求书所记载的范围内适当地变更。

(1)第一实施方式的诊断装置1将传送装置300作为诊断对象。第二实施方式的诊断装置1将自动切削机400作为诊断对象。诊断装置1的诊断对象并不局限于这些。诊断装置1能够将进行预热运转的其他设备作为诊断对象。

(2)在第一实施方式中，为了诊断是否为预热完成状态，控制装置3在步骤S2中判定检测值的绝对值是否比阈值高，但也可以进行其他的判定。按照第一实施方式中的说明，预热完成状态时的传感器部2的输出波形为以接近固定的大小增减的波形。因此，也可以为控制装置3计算规定期间内的检测值的最小值与最大值之差亦即变动幅度，并判定计算出的变动幅度是否小于规定幅度。

(3)在第一实施方式中，一个控制装置3进行了预热完成状态的诊断而作为从预热运转向稳态运转切换的切换控制的一部分，但也可以为由独立的2个控制装置中的一方进行切换控制，由2个控制装置中的另一方进行诊断。该情况下，进行诊断的控制装置构成运行状态的诊断装置的控制部。

(4)在第一实施方式中，在控制装置3判定为检测值超过阈值而处于预热完成状态的情况下，在步骤S3中，从预热运转切换到稳定状态。与此相对，也可以在手动进行从预热运转向稳定状态的切换的情况下，在步骤S3中使显示装置显示预热完成。

(5)在第一～第三实施方式的传感器部2中，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b在相互串联连接的状态下与控制装置3电连接，但也可以与控制装置3并联连接。

(6)在第一～第三实施方式的传感器部2中，将第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b配置为输出具有极性相反的关系的第一传感器信号和第二传感器信号，但第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b的配置并不局限于此。也可以将第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b配置为输出极性相同的第一传感器信号和第二传感器信号。该情况下，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b与控制装置3并联连接。另外，在运行状态的诊断中，控制装置3运算第一传感器信号与第二传感器信号之差。由此，能够与第一、第二实施方式相同地进行诊断。

(7)在第一～第三实施方式的传感器部2中，热通量传感器10的绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120也可以由树脂材料以外的具有挠性的绝缘材料构成。甚至，绝缘基板材100、表面保护部件110、背面保护部件120也可以由不具有挠性的绝缘材料构成。另外，热通量传感器10也可以是不具有表面保护部件110、背面保护部件120的构造。另外，作为热通量传感器10，也可以使用与上述结构不同的其他结构。

(8)在第四实施方式的传感器部2中，热通量传感器10的绝缘基材100、表面保护部件110、背面保护部件120也可以由树脂材料以外的具有挠性的绝缘材料构成。另外，热通量传感器10也可以是不具有表面保护部件110、背面保护部件120的构造。该情况下，第一热通量传感器10a和第二热通量传感器10b成为经由利用绝缘基材100构成的弯曲形状部10c相连的构造。总而言之，弯曲形状部10c被构成为包括与绝缘基材100相同的绝缘材料即可。

(9)上述各实施方式的传感器部2具备2个热通量传感器10、热缓冲体11、以及散热体12，但也可以不具备散热体12。该情况下，传感器部2的固定使用其他的固定部件或者使用粘合剂来进行。

(10)在上述各实施方式中，虽然使用电压作为传感器部2的传感器信号，但也可以使用电流。

(11)上述各实施方式不是相互无关联的，除了明显不能组合的情况，能够适当地组合。另外，在上述各实施方式中，除了特别明示出是必要的情况以及从原理上看明显会认为是必要的情况等以外，构成实施方式的要素并不是必要的。

(总结)

根据由上述各实施方式的一部分或者全部所示的第一观点，运行状态的诊断装置具备传感器部和控制部。传感器部检测从设备的结构部件流向外部的热通量。控制部基于传感器部检测到的检测结果来判定设备的运行状态是否为完成了结构部件的预热的预热完成状态。

另外，根据第二观点，传感器部具有第一热通量传感器、第二热通量传感器、以及配置于第一热通量传感器与第二热通量传感器之间的热缓冲体。第一热通量传感器输出与通过第一热通量传感器的热通量相应的第一传感器信号。第二热通量传感器输出与通过第二热通量传感器的热通量相应的第二传感器信号。控制部基于第一传感器信号和第二传感器信号来判定是否为预热完成状态。

在第二观点中，传感器部在第一热通量传感器与第二热通量传感器之间配置有热缓冲体。因此，当从结构部件释放出的热通量发生变化时，通过第二热通量传感器的热通量与通过第一热通量传感器的热通量相比，延迟且缓慢地变化。因此，能够通过第一传感器信号与第二传感器信号的差异来检测从结构部件释放出的热通量的变化。

而且，第一热通量传感器和第二热通量传感器配置于热缓冲体的两侧，两者配置于比较相近的位置。另外，设置传感器部的环境的温度亦即环境温度的变化通常在长时间内缓慢产生。因此，第一热通量传感器和第二热通量传感器从环境温度受到的影响相同或者接近相同。第一热通量传感器和第二热通量传感器分别输出与受到相同或者接近相同的环境温度的影响的热通量相应的传感器信号。因此，通过使用两者的传感器信号，能够除去或者减少环境温度对于传感器部的检测结果的影响。因此，根据第二观点的诊断装置，能够高精度地进行预热完成状态的诊断。

另外，根据第三观点，传感器部具有散热体，该散热体配置于比第二热通量传感器远离结构部件侧，且具有规定的热容量。

由此，在传感器部的表面温度在短期间内发生变化的情况下，也能够通过利用散热体的蓄热和散热来抑制第二热通量传感器的温度变化的产生。因此，能够提高传感器部的热通量的检测精度。

另外，根据第四观点，散热体的热容量大于热缓冲体的热容量。由此，在从结构部件释放出较大的热时，也能够使热从结构部件流向散热体。因此，能够抑制热积聚在传感器部的内部。

另外，根据第五观点，传感器部具有比第一热通量传感器配置于靠结构部件侧的受热体。受热体的热容量小于热缓冲体的热容量。

由此，能够通过受热体的蓄热和散热来抑制不是检测目的的噪声等的短期产生的热通量的变化对第一、第二热通量传感器造成影响。另外，通过将受热体的热容量设定得较小，能够由传感器部检测是检测目的的从结构部件释放出的热通量的变化。

另外，根据第六观点，传感器部中，将第一热通量传感器和第二热通量传感器配置为当来自结构部件的热通量依次通过第一热通量传感器和第二热通量传感器时，第一传感器信号与第二传感器信号的极性相反。第一热通量传感器和第二热通量传感器串联地电连接。

由此，传感器部能够输出组合第一传感器信号和第二传感器信号得到的传感器信号。因此，能够无需进行第一传感器信号与第二传感器信号之和的运算处理。

另外，根据第七观点，第一热通量传感器和第二热通量传感器分别构成为具有：具有挠性的膜状的绝缘基材、多个第一热电部件、以及多个第二热电部件。对于多个第一热电部件和多个第二热电部件，第一热电部件和第二热电部件交替地串联连接。第一热通量传感器和第二热通量传感器经由被构成为包括绝缘材料的弯曲形状部相连。

由此，能够不需要用于连接第一热通量传感器和第二热通量传感器的外部布线。

附图标记说明

1...预热完成状态的诊断装置；2...传感器部；3...控制装置；10a...第一热通量传感器；10b...第二热通量传感器；11...热缓冲体；12...散热体；16...受热体。

Claims (7)

1.一种运行状态的诊断装置，对设备的运行状态进行诊断，具备：

传感器部(2)，检测从所述设备的结构部件(301、401)流向外部的热通量；和

控制部(3)，基于所述传感器部检测到的检测结果来判定所述设备的运行状态是否为完成了所述结构部件的预热的预热完成状态，

所述传感器部具有：

第一热通量传感器(10a)；

第二热通量传感器(10b)，配置于比所述第一热通量传感器远离所述结构部件侧；以及

热缓冲体(11)，配置于所述第一热通量传感器与所述第二热通量传感器之间，且具有规定的热容量，

所述第一热通量传感器输出与从所述结构部件侧朝向所述热缓冲体侧而通过所述第一热通量传感器的热通量相应的第一传感器信号，

所述第二热通量传感器输出与从所述热缓冲体侧朝向所述热缓冲体侧的相反侧而通过所述第二热通量传感器的热通量相应的第二传感器信号，

若所述设备的运转开始，则使所述设备进行预热运转，所述控制部基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号来判定是否为所述预热完成状态，在判定为是所述预热完成状态的情况下，所述设备的运行状态从所述预热运转切换为稳态运转。

2.根据权利要求1所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述传感器部具有散热体(12)，该散热体配置于比所述第二热通量传感器还远离所述结构部件侧，且具有规定的热容量。

3.根据权利要求2所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述散热体的热容量大于所述热缓冲体的热容量。

4.根据权利要求2所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述传感器部具有受热体(16)，该受热体配置于比所述第一热通量传感器还靠近所述结构部件侧，

所述受热体的热容量小于所述热缓冲体的热容量。

5.根据权利要求3所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述传感器部具有受热体(16)，该受热体配置于比所述第一热通量传感器还靠近所述结构部件侧，

所述受热体的热容量小于所述热缓冲体的热容量。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述传感器部中，将所述第一热通量传感器和所述第二热通量传感器配置为当来自所述结构部件的热通量依次通过所述第一热通量传感器和所述第二热通量传感器时，所述第一传感器信号与所述第二传感器信号的极性相反，

所述第一热通量传感器和所述第二热通量传感器串联地电连接。

7.根据权利要求6所述的运行状态的诊断装置，其中，

所述第一热通量传感器和所述第二热通量传感器分别具有：

膜状的绝缘基材(100)，至少由绝缘材料构成，且具有挠性；

多个第一热电部件(130)，形成于所述绝缘基材，且由热电材料构成；以及

多个第二热电部件(140)，形成于所述绝缘基材，且由与所述第一热电部件不同的热电材料构成，

对于所述多个第一热电部件和多个所述第二热电部件，所述第一热电部件和所述第二热电部件交替地串联连接，

所述第一热通量传感器和所述第二热通量传感器经由弯曲形状部(10c)相连，该弯曲形状部被构成为包括所述绝缘材料。

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