CN115916459A - 监控装置及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够详细地捕捉冷却介质的状态的监控装置及监控方法。一实施方式的监控装置(14)具备：检测第一物理量的第一检测部(16)；检测第二物理量的第二检测部(18)；比率计算部(20)，其计算以规定单位表示第一物理量时的第一值与以规定单位表示第二物理量时的第二值的比率；以及推定部(22)，在计算出的比率超过管理范围的上限值的情况下和低于管理范围的下限值的情况下，所述推定部推定冷却介质中含有的油成分和电解质的一方为异常。
Description
技术领域
本发明涉及监控在机床中使用的冷却介质的监控装置及监控方法。
背景技术
在使用刀具对加工对象物进行加工时，机床对加工部分喷射冷却介质。存在根据该冷却介质状态的变动而加工结果物的品质发生变化的情况。
在日本特开2017-87403号公报中，公开了机床的控制装置。该控制装置计算冷却介质的氢离子浓度等的变化比例。进而，控制装置在根据计算出的比例判断为冷却介质的状态劣化的情况下，使机床执行改善该冷却介质的状态的动作。
发明内容
但是，日本特开2017-87403号公报的控制装置仅监控冷却介质的氢离子浓度等的变化比例。因此，无法掌握冷却介质的哪个成分的状态是异常的(劣化)。因此，假定有尽管控制冷却介质的状态以使其改善但冷却介质的状态仍未改善的情况。
因此，本发明的目的在于提供一种能够详细地捕捉冷却介质的状态的监控装置以及监控方法。
本发明的第一方式是一种监控机床中使用的冷却介质的监控装置，该监控装置具备：
第一检测部，其检测第一物理量；
第二检测部，其检测与所述第一物理量不同的第二物理量；
比率计算部，其计算以规定的单位表示所述第一物理量时的第一值与以规定的所述单位表示所述第二物理量时的第二值的比率；以及
推定部，在所述比率计算部算出的所述比率超过预先设定的所述比率的管理范围的上限值的情况下及低于所述管理范围的下限值的情况下，所述推定部推定所述冷却介质中含有的油成分及电解质的一方为异常。
本发明的第二方式是一种监控机床中使用的冷却介质的监控方法，该监控方法包括：
第一检测步骤，检测第一物理量；
第二检测步骤，检测与所述第一物理量不同的第二物理量；
比率计算步骤，计算以规定的单位表示所述第一物理量时的第一值与以规定的所述单位表示所述第二物理量时的第二值的比率；以及
推定步骤，在所述比率计算步骤中算出的所述比率超过预先设定的所述比率的管理范围的上限值的情况下及低于所述管理范围的下限值的情况下，推定所述冷却介质中含有的油成分及电解质的一方为异常。
根据本发明的实施方式，提供了一种能够详细地捕获冷却介质状态的变动的监控装置及监控方法。
附图说明
图1是表示实施方式的监控系统的示意图。
图2是表示监控处理的步骤的流程图。
具体实施方式
下面将给出本发明的优选实施方式并参照附图详细描述本发明。
[实施方式]
图1是表示实施方式的监控系统10的示意图。监控系统10具备机床12和监控装置14。
机床12通过使刀具相对于加工对象物相对移动来加工加工对象物。作为加工的种类，可以举出切削或研磨等。机床12在加工加工对象物时，向加工对象物与刀具的接触部分喷射冷却介质。机床12具有储存冷却介质的罐12A。机床12在加工加工对象物时,将贮存在罐12A中的冷却介质供给到加工对象物与刀具的接触部分。另外，在冷却介质中含有油成分和电解质。
监控装置14监控在机床12中使用的冷却介质。监控装置14可以是控制机床12的控制装置，也可以是与该控制装置不同的装置。监控装置14具有第一检测部16、第二检测部18、比率计算部20、推定部22以及通知部24。
第一检测部16是检测第一物理量的传感器。第一检测部16设置在机床12的罐12A或冷却介质流路上。第一物理量优选与冷却介质中含有的油成分相关。作为这样的第一物理量，例如可以举出介电常数或氢离子浓度等。在第一物理量为介电常数的情况下，作为第一检测部16的具体例，可以举出静电电容传感器。另外，在第一物理量为氢离子浓度的情况下，作为第一检测部16的具体例，可以举出氢离子浓度计。在本实施方式中，第一物理量为氢离子浓度。
第二检测部18是检测与第一物理量不同的第二物理量的传感器。第二检测部18例如设置在机床12的罐12A或冷却介质流路上。第二物理量优选与冷却介质中含有的电解质相关。作为这样的第二物理量，例如可以举出电导率。在第二物理量为电导率的情况下，作为第二检测部18的具体例，可以举出电导率传感器等。在本实施方式中，第二物理量为电导率。在第二物理量为电导率的情况下，可以直接获取冷却介质中含有的电解质量，与其他物理量相比，可以准确地掌握电解质的行为。
比率计算部20计算以规定单位表示第一物理量(氢离子浓度)时的第一值与以规定单位表示第二物理量(电导率)时的第二值的比率。第一值的预定单位和第二值的预定单位可以相同或不同。作为比率计算部20的具体例，可以举出以CPU或MPU为代表的处理器等。比率计算部20从第一检测部16获取第一物理量(氢离子浓度)，从第二检测部18获取第二物理量(电导率)。在本实施方式中，比率计算部20计算出第二值相对于第一值的比率。即，比率计算部20计算以第一值为分母、以第二值为分子的比率(第二值/第一值)。
推定部22推定冷却介质中含有的油成分和电解质中的一方为异常。作为推定部22的具体例，可以举出以CPU或MPU为代表的处理器等。推定部22具有保持管理范围的上限值和下限值的存储器。另外，推定部22也可以读出存储在监控装置14所具有的存储器中的管理范围的上限值以及下限值，并保持读出的上限值以及下限值。
在本实施方式中，比率计算部20计算出的比率是第二值相对于第一值的比率(第二值/第一值)。第一值是与冷却介质中含有的油成分相关的值，是换算成第一物理量的值。第二值是与冷却介质中含有的电解质相关的值，是换算成第二物理量的值。因此，第二值相对于第一值的比率表示冷却介质中的油成分与电解质的比例。
冷却介质中的油成分量越多于电解质量，第二值相对于第一值的比率越小。因此，在第二值相对于第一值的比率低于管理范围的下限值的情况下，意味着冷却介质中的油成分量过度增加的可能性高。作为冷却介质中的油成分量过度增加的情况，例如可以举出在冷却介质中混入了与冷却介质本来含有的油成分不同的油的情况等。另外，在冷却介质中混入了与冷却介质本来含有的油成分不同的油的情况下，冷却介质中的电解质量大致不变化。
另一方面，冷却介质中的电解质量越多于油成分量，第二值相对于第一值的比率越大。因此，第二值相对于第一值的比率超过管理范围的上限值时，意味着冷却介质中的电解质量过度增加的可能性高。作为冷却介质中的电解质量过度增加的情况，可以举出冷却介质过度蒸发的情况等。
另外，在冷却介质中的油成分量和电解质量双方都增加或减少的情况下，第二值相对于第一值的比率大致不变化。因此，第二值相对于第一值的比率在管理范围内，冷却介质是正常的。另一方面，在冷却介质中的油成分量和电解质量的一方增加而另一方减少的情况下，如果第二值相对于第一值的比率在管理范围的范围外，则冷却介质异常。
在第二值相对于第一值的比率低于管理范围的下限值的情况下，推定部22推定为冷却介质中含有的油成分异常。另一方面，在第二值相对于第一值的比率超过上限值的情况下，推定部22推定为冷却介质中含有的电解质异常。另外，在第二值相对于第一值的比率在管理范围内的情况下，推定部22推定冷却介质为正常。
通知部24通知推定部22推定的结果。作为通知部24的具体例，可以举出以CPU或MPU为代表的处理器等。通知部24通过控制扬声器、发光部以及显示部中的至少一个，来通知推定部22推定的结果。另外，扬声器、发光部以及显示部中的至少一个可以设置在监控装置14上，也可以设置在监控装置14外部的装置上。
在通知部24控制扬声器的情况下，可以通过产生表示推定部22推定的结果的声音，来通知推定部22推定的结果。在通知部24控制发光部的情况下，可以通过以与推定部22推定的结果对应的闪烁状态闪烁，来通知推定部22推定的结果。在通知部24控制显示部的情况下，可以通过使显示部显示表示推定部22推定的结果的文字，来通知推定部22推定的结果。
另外，通知部24也可以与推定部22推定的结果一起提示改善该结果的改善策略。例如,在推定为冷却介质中含有的油成分异常的情况下,通知部24将“有可能在冷却介质中混入了与冷却介质的成分不同的油。请更换冷却介质。”等警告消息显示于显示部。另一方面，在推定为冷却介质中含有的电解质异常的情况下，通知部24将“冷却介质有可能过度蒸发。请补充水。”等警告消息显示于显示部。
接着，关于监控装置14的监控方法，说明该监控装置14的监控处理的流程。图2是表示监控处理的步骤的流程图。
在步骤S1中，第一检测部16检测氢离子浓度作为与冷却介质中含有的油成分相关的第一物理量。当第一检测部16检测出每单位时间的第一物理量时，监控处理转移到步骤S2。
在步骤S2中，第二检测部18检测电导率作为与冷却介质中含有的电解质相关的第二物理量。当第二检测部18检测出每单位时间的第二物理量时，监控处理转移到步骤S3。
在步骤S3中，比率计算部20基于在步骤S1中检测出的第一物理量(氢离子浓度)和在步骤S2中检测出的第二物理量(电导率)来计算比率(第二值/第一值)。第一值是以规定的单位表示第一物理量(氢离子浓度)的值，第二值是以规定的单位表示第二物理量(电导率)的值。当比率计算部20计算出比率时，监控处理转移到步骤S4。
在步骤S4中，推定部22比较在步骤S3中计算出的比率和预先设定的比率的管理范围的上限值以及下限值。在此，在比率为管理范围的上限值以下、且比率为管理范围的下限值以上的情况下(比率在管理范围内的情况下)，推定部22推定冷却介质为正常。在这种情况下，监控处理返回到步骤S1。
另一方面，在步骤S3中计算出的比率低于管理范围的下限值的情况下，推定部22推定为冷却介质中含有的油成分异常。另外，在步骤S3中算出的比率超过管理范围的上限值的情况下，推定为冷却介质中含有的电解质异常。在推定部22推定冷却介质中含有的油成分和电解质的一方为异常的情况下，监控处理转移到步骤S5。
在步骤S5中，通知部24通知在步骤S4中推定的结果。例如，在从监控装置14的输入部进行了希望提示冷却介质的改善策略的设定的情况下，通知部24与在步骤S4中推定的结果一起，提示改善该结果的改善策略。当从通知部24开始通知起经过规定时间时，监控处理结束。
这样，本实施方式的监控装置14基于第一值和第二值的比率，推定为冷却介质中含有的油成分和电解质的一方异常。由此，监控装置14能够详细地捕捉冷却介质的状态。
[变形例]
比率计算部20也可以代替第二值相对于第一值的比率(第二值/第一值)，而计算第一值相对于第二值的比率。即，比率计算部20也可以计算以第二值为分母、以第一值为分子的比率(第一值/第二值)。
在本变形例中，冷却介质中的油成分量越多于电解质量，第一值相对于第二值的比率越大。另外，在本变形例中，冷却介质中的电解质量越多于油成分量，第一值相对于第二值的比率越小。
因此，在本变形例中，在第一值相对于第二值的比率超过管理范围的上限值的情况下，推定部22推定为冷却介质中含有的油成分异常。另外，在第一值相对于第二值的比率低于管理范围的下限值的情况下，推定部22推定为电解质异常。
由此，监控装置14与上述实施方式同样，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
〔发明〕
作为根据上述实施方式和变形例可掌握的发明，以下记载第一发明和第二发明。
(第一发明)
第一发明是监控机床(12)中使用的冷却介质的监控装置(14)。监控装置(14)具备：第一检测部(16)，其检测第一物理量；第二检测部(18)，其检测与所述第一物理量不同的第二物理量；比率计算部(20)，其计算以规定的单位表示第一物理量时的第一值与以该单位表示第二物理量时的第二值的比率；以及推定部(22)，在比率计算部(20)计算出的比率超过预先设定的比率的管理范围的上限值的情况和低于管理范围的下限值的情况下，推定为冷却介质中含有的油成分和电解质中的一方异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
在第二值相对于第一值的比率低于管理范围的下限值的情况下，或者在第一值相对于第二值的比率超过管理范围的上限值的情况下，推定部(22)推定为油成分异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
在第二值相对于第一值的比率超过管理范围的上限值的情况下，或者在第一值相对于第二值的比率低于管理范围的下限值的情况下，推定部(22)推定为电解质异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
也可以包括通知部(24)，该通知部(24)通知由推定部(22)推定的结果。由此,能够提醒操作者注意冷却介质成分的异常。
通知部(24)也可以提示改善推定部(22)所推定的结果的改善对策。由此，能够简化对操作者而言的冷却介质成分异常的原因的确定，使冷却介质容易恢复正常。
(第二发明)
第二发明是监控机床(12)中使用的冷却介质的监控方法。监控方法包括：第一检测步骤(S1)，检测第一物理量；第二检测步骤(S2)，检测不同于第一物理量的第二物理量；比率计算步骤(S3)，计算以规定的单位表示第一物理量时的第一值与以该单位表示第二物理量时的第二值的比率；以及推定步骤(S4)，在比率计算步骤(S3)中计算出的比率超过预先设定的比率的管理范围的上限值的情况和低于管理范围的下限值的情况下，推定为冷却介质中含有的油成分和电解质中的一方异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
推定步骤(S4)也可以在第二值相对于第一值的比率低于管理范围的下限值的情况下、或者在第一值相对于第二值的比率超过管理范围的上限值的情况下，推定为油成分异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
推定步骤(S4)也可以在第二值相对于第一值的比率超过管理范围的上限值的情况下，或者在第一值相对于第二值的比率低于管理范围的下限值的情况下，推定为电解质异常。由此，能够详细地捕捉冷却介质的状态。
监控方法也可以包括通知在推定步骤(S4)中推定的结果的通知步骤(S5)。由此,能够使提醒操作者注意冷却介质成分的异常。
通知步骤(S5)也可以提示改善在推定步骤(S4)中推定的结果的改善策略。由此，能够简化对操作者而言的冷却介质成分异常的原因的确定，使冷却介质容易恢复正常。
Claims (10)
1.一种监控机床(12)中使用的冷却介质的监控装置(14)，该监控装置的特征在于，具备：
第一检测部(16)，其检测第一物理量；
第二检测部(18)，其检测与所述第一物理量不同的第二物理量；
比率计算部(20)，其计算以规定的单位表示所述第一物理量时的第一值与以规定的所述单位表示所述第二物理量时的第二值的比率；以及
推定部(22)，在所述比率计算部算出的所述比率超过预先设定的所述比率的管理范围的上限值的情况下及低于所述管理范围的下限值的情况下，所述推定部推定所述冷却介质中含有的油成分及电解质的一方为异常。
2.根据权利要求1所述的监控装置，其特征在于，
在所述第二值相对于所述第一值的所述比率低于所述管理范围的下限值的情况下，或者在所述第一值相对于所述第二值的所述比率超过所述管理范围的上限值的情况下，所述推定部推定为所述油成分异常。
3.根据权利要求1或2所述的监控装置，其特征在于，
在所述第二值相对于所述第一值的所述比率超过所述管理范围的上限值的情况下，或者在所述第一值相对于所述第二值的所述比率低于所述管理范围的下限值的情况下，所述推定部推定为所述电解质异常。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的监控装置，其特征在于，
还具备通知部(24)，所述通知部通知所述推定部所推定的结果。
5.根据权利要求4所述的监控装置，其特征在于，
所述通知部提示改善所述推定部所推定的结果的改善策略。
6.一种监控机床中使用的冷却介质的监控方法，该监控方法的特征在于，包括：
第一检测步骤(S1)，检测第一物理量；
第二检测步骤(S2)，检测与所述第一物理量不同的第二物理量；
比率计算步骤(S3)，计算以规定的单位表示所述第一物理量时的第一值与以规定的所述单位表示所述第二物理量时的第二值的比率；以及
推定步骤(S4)，在所述比率计算步骤中算出的所述比率超过预先设定的所述比率的管理范围的上限值的情况下及低于所述管理范围的下限值的情况下，推定所述冷却介质中含有的油成分及电解质的一方为异常。
7.根据权利要求6所述的监控方法，其特征在于，
在所述推定步骤中，在所述第二值相对于所述第一值的所述比率低于所述管理范围的下限值的情况下，或者在所述第一值相对于所述第二值的所述比率超过所述管理范围的上限值的情况下，推定为所述油成分异常。
8.根据权利要求6或7所述的监控方法，其特征在于，
在所述推定步骤中，在所述第二值相对于所述第一值的所述比率超过所述管理范围的上限值的情况下，或者在所述第一值相对于所述第二值的所述比率低于所述管理范围的下限值的情况下，推定为所述电解质异常。
9.根据权利要求6～8中任一项所述的监控方法，其特征在于，
包括通知在所述推定步骤中推定的结果的通知步骤(S5)。
10.根据权利要求9所述的监控方法，其特征在于，
所述通知步骤提示改善在所述推定步骤中推定的结果的改善策略。
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