JP2004239342A

JP2004239342A - 支持装置

Info

Publication number: JP2004239342A
Application number: JP2003028775A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Koo; 孝宏小尾
Original assignee: Mori Seiki Co Ltd
Current assignee: DMG Mori Co Ltd
Priority date: 2003-02-05
Filing date: 2003-02-05
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】支持体によって支持される被支持体の支持状態を容易に確認することができ支持装置を提供する。
【解決手段】支持装置１は、所定間隔で設置面上に配設されるとともに、上下方向に昇降する昇降機構部を備え、この昇降機構部によって被支持体の底面を支持する複数の支持体２０と、各支持体の物理的支持状態に係る物理量を検出する複数の検出装置３０と、各支持体毎に予め設定された基準物理量を記憶する記憶部４１と、検出物理量が基準物理量に対し所定の許容範囲内に収まっているか否かを解析する解析部４３と、各支持体２０の画像と、解析部４３によって解析された結果とを関連付けて画面表示する表示装置３５，４２とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適宜設置面上に所定間隔で配設された複数の支持体を備え、当該各支持体によって、例えば工作機械などの被支持体を支持する支持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
一般に、工作機械などの機械は、据付姿勢を最適な状態に調整することができるように、適宜設置面上に所定間隔で配設された複数のジャッキなどによって支持され、据え付けられる。かかるジャッキは、例えば、前記機械の底面を支持する調整ねじを備えて構成され、この調整ねじを調整することによって、その上下方向の支持位置を調整することができるようになっている。
【０００３】
ところで、前記設置面を構成する基礎部は、通常、相当の重量物が載置されても変形しないよう強固に構成されているが、それでも、前記ジャッキが配置される部分には相当大きな荷重が集中するため、当該部分が時間の経過とともに沈下することは否めず、かかる沈下によって、各ジャッキの支持位置が変化するとともにその支持力（面圧）が変化し、機械の据付姿勢が初期状態から変化する場合がある。
【０００４】
また、ジャッキについても同様に、調整ねじなどに大きな荷重が作用しているため、同部に変形を生じたり、機械で生じた振動の影響によって調整ねじの螺合位置が変化するなど、経年変化によってその支持位置が変化するとともにその支持力（面圧）が変化し、機械の精度が初期状態から変化する場合がある。
【０００５】
そこで、従来、機械の据付姿勢を水準器などを用いて定期的に確認し、これが初期状態から変化している場合には、その都度、ジャッキの支持状態を調整するようにしていた。
【０００６】
しかしながら、上記のように、手作業により機械の据付姿勢を確認してこれを調整するようにしたのでは、その作業が煩わしく、極めて非効率である。又、その作業には熟練を要する。
【０００７】
本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたものであって、支持体によって支持される被支持体の支持状態を容易に確認することができ、しかもこれを容易且つ効率的に調整することができる支持装置の提供をその目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記目的を達成するための本発明は、予め設定された間隔で設置面上に配設されるとともに、上下方向に昇降する昇降機構部を備え、該昇降機構部によって被支持体の底面を支持する複数の支持体と、前記各支持体に対応して設けられ、その物理的支持状態に係る物理量を検出する複数の検出手段と、前記各支持体毎に予め設定された基準物理量を記憶する記憶手段と、前記検出手段により検出された物理量と、前記記憶手段に格納された基準物理量とを基に、前記検出物理量が前記基準物理量に対し所定の許容範囲内に収まっているか否かを前記各支持体毎に解析する解析手段と、前記各支持体の画像と、前記解析手段によって解析された結果とを関連付けて画面表示する表示手段とを設けて構成した支持装置に係る。
【０００９】
尚、本発明における前記物理量とは、例えば、位置や距離などの幾何学量、力や圧力などの力学量の他、電流などを含む概念である。したがって、前記検出手段は、昇降機構部の上下方向における位置を検出する位置検出器や、昇降機構部に作用する力を検出する力検出器の他、前記昇降機構部が駆動モータを備えて構成されている場合には、当該駆動モータに供給される電流を検出する電流検出器からこれを構成することができる。
【００１０】
そして、位置検出器とする場合には、前記物理量は昇降機構部の上下方向における位置として把握される。一方、力検出器とする場合には、前記物理量は昇降機構部に作用する力として把握されるが、これは、昇降機構部の支持位置によって、各昇降機構部に作用する力がそれぞれ異なるため、これを検出することによって当該昇降機構部の支持位置を把握することができることに基づくものである。また、電流検出器とする場合には、前記物理量は駆動モータに供給される電流として把握されるが、これは、昇降機構部の支持位置によって、各昇降機構部に作用する力がそれぞれ異なり、これによって駆動モータのトルクが変動するため、即ち、駆動モータに供給される電流が変動するため、これを検出することによって前記昇降機構部の支持位置を把握することができるからである。
【００１１】
また、前記被支持体は何ら限定されるものではなく、代表的な例としては、工作機械や各種産業機械などが例示される。
【００１２】
この支持装置によれば、被支持体を支持する各支持体の物理的支持状態に係る物理量が、各支持体に対応して設けられた検出手段によって随時検出される。
【００１３】
そして、解析手段によって、前記検出手段により検出された物理量と、前記記憶手段に格納された基準物理量とを基に、前記検出物理量が前記基準物理量に対し所定の許容範囲内に収まっているか否かが各支持体毎に解析される。
【００１４】
尚、前記記憶部には、支持体が被支持体を適正に支持した際に、前記検出手段によって検出されるであろう物理量、即ち、基準物理量が予め格納されている。
この基準物理量は、実際の検出値など経験的な手法によって、初期値として精度的に必要十分な値が予め設定される。
【００１５】
そして、上記のようにして、解析手段により、各支持体の支持状態が解析されると、当該解析手段から解析結果を受信した表示手段により、各支持体の画像と、前記解析手段によって解析された結果とが相互に関連付けられて画面表示される。
【００１６】
斯くして、このようにして表示された解析結果から、各支持体の支持状態、言い換えれば、被支持体の据付姿勢を容易に認識することができ、これに応じた適切な処置を採ることが可能となる。
【００１７】
即ち、前記全ての支持体に関する前記検出物理量が許容範囲内に収まっていれば、前記被支持体の据付姿勢が適正な状態にあると判断することができ、逆に検出物理量が許容範囲を超えている支持体が一つでもあれば、被支持体の据付姿勢が変化して適正な状態に無いものと判断することができる。
【００１８】
尚、前記表示手段は、前記各支持体における解析結果が許容範囲内に収まっているか否かによって、前記各支持体の画像を異なる表示形態で表示するように構成されていても良い。このようにすれば、支持状態が正常であるか否かを明確且つ正確に認識することができる。前記異なる表示形態としては、例えば、表示色を異ならせた態様を挙げることができ、この場合、許容範囲から外れた画像を他のものから強調されるような表示色とするのが好ましい。また、許容範囲内にあるが、より好ましい最適な範囲を超えているものについては、これを、更に異なる表示形態で表示するようにしても良い。
【００１９】
また、前記表示手段は、前記検出手段により検出された物理量と、前記記憶手段に格納された基準物理量とを、前記各支持体毎に対比させて表示するように構成されていても良い。このようにすれば、各支持体の支持状態が、初期の支持状態からどの程度変化しているのかを具体的に認識することができる。
【００２０】
また、前記支持装置は、外部から入力された実行信号を受信して、前記検出手段により検出された物理量及び前記記憶手段に格納された基準物理量を基に、前記検出物理量が基準物理量に対して適正な範囲内に収まるように、前記各昇降機構部を駆動制御し、その支持状態を調整する駆動制御手段を更に備えた構成を採ることができる。
【００２１】
この支持装置によれば、支持体の支持状態を適正に調整する必要がある場合に、実行信号を入力するだけで自動的にこれを調整することができ、効率的である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。尚、図１は、本発明の一実施形態に係る支持装置の概略構成を一部ブロック図で示した平面図であり、図２は、図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。また、図３は、本実施形態に係る支持装置によって支持される工作機械の概略構成を示した側面図であり、図４は、図３における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。
【００２３】
図１乃至図４に示すように、本例の支持装置１は、工作機械１０を支持するもので、その支持位置（支持高さ）を調整可能に構成され、且つ設置面Ｓ（基礎）上に所定間隔で配設された複数の支持体２０と、これら各支持体２０の上端部に配設されたロードセル３０と、前記各支持体２０の作動を制御してその支持位置を調整するとともに、その支持状態を後述する入出力装置３５に出力する制御装置４０と、この制御装置４０に接続した表示手段たるＣＲＴ及びデータ入力手段たるキーボードなどからなる入出力装置３５などを備えて構成され、前記各支持体２０が前記ロードセル３０を介して工作機械１０のベッド１１底面を支持する。
【００２４】
尚、本例の前記工作機械１０は、前記ベッド１１の他、コラム１２、主軸頭１３、工具Ｔを保持する主軸１４、サドル１５、ワークＷが載置されるテーブル１６などを備え、前記支持装置１によって、前記テーブル１６などが水平となるように支持される。
【００２５】
前記支持体２０は、内部が中空に形成された円筒状の本体２１と、この本体２１内の下部に固設された下部部材２２と、軸受２３を介してこの下部部材２２に回転自在に支持されるウォームホイール２４と、このウォームホイール２４の中心部に螺合し、当該ウォームホイール２４の回転に伴って矢示方向（上下方向）に昇降する昇降部材２５と、前記ウォームホイール２４と噛合するウォーム２６と、このウォーム２６に減速機（図示せず）を介して回転動力を付与し、当該ウォーム２６を回転させる駆動モータ２７とから構成されており、前記昇降部材２５によって、その上面に設けられたロードセル３０を介し前記ベッド１１底面が支持されている。
【００２６】
前記各ロードセル３０は、前記各支持体２０に作用する力（荷重）を検出し、検出した荷重値を前記制御装置４０に送信する。各支持体２０に作用する荷重は、当該各支持体２０の上下方向の支持位置によってそれぞれ異なるため、これを検出することによって、当該各支持体２０の支持位置を把握することができる。
【００２７】
前記制御装置４０は、記憶部４１，入出力制御部４２，解析部４３及び駆動制御部４４などから構成される。
【００２８】
前記記憶部４１は、工作機械１０を水平に支持した際に、前記各ロードセル３０によって検出される荷重、即ち、基準荷重に係るデータを記憶する機能部であり、この基準荷重データは前記入出力装置３５から予め入力され、入出力制御部４２を介して当該記憶部４１に格納される。
【００２９】
前記解析部４３は、前記各ロードセル３０から受信した検出荷重データと、前記記憶部４１に格納された基準荷重データとを比較して、▲１▼検出荷重データが基準荷重データに対して所定の適正範囲内に収まっているか否か、▲２▼検出荷重データが基準荷重データに対して所定の適正範囲から外れているものの所定の許容範囲内に収まっているか否かを各支持体２０毎に解析し、解析した結果を入出力制御部４２に送信する。
【００３０】
尚、本例における上記適正範囲は、工作機械１０が最適な状態で支持されていると認められる荷重範囲であり、許容範囲は、支持体２０の支持状態を調整する必要は無いが、工作機械１０が最適な状態からやや外れて支持されてと認められる荷重範囲であり、いずれも経験的に設定される。したがって、本例では、支持体２０の支持状態が一つでも許容範囲を超えていれば、各支持体２０の支持状態を調整する必要があると認識される。但し、許容範囲内であるものの適正範囲から外れている支持体２０がある場合に、その支持状態を調整することを拒むものではない。
【００３１】
前記入出力制御部４２は、上述した基準荷重データの前記記憶部４１への格納の他、前記解析部４３からの解析結果を受信して、当該解析結果を入出力装置３５のＣＲＴに表示させるとともに、このＣＲＴなどから後述する自動調整実行信号を受信して、受信した自動調整実行信号を前記駆動制御部４４に送信する処理を行う。
【００３２】
具体的には、前記入出力制御部４２は、前記解析部４３から受信した解析結果を、例えば、図５に示すような画像としてＣＲＴに表示する。即ち、前記各支持体２０の画像（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ）を、その実際の配置関係に対応させて表示するとともに、各画像を、その前記解析結果に応じて異なる表示形態でＣＲＴに表示する。
【００３３】
尚、この異なる表示形態としては、例えば、検出荷重データが適正範囲内にある画像（ａ），（ｃ），（ｄ）及び（ｅ）と、適正範囲から外れるものの許容範囲内にある画像（ｂ）と、許容範囲からも外れた画像（ｆ）とをそれぞれ異なる色で表示した態様を挙げることができる。但し、図５では、便宜上、表示色が異なることを、白抜きの丸、斜線を入れた丸、網掛けをした丸で表している。そして、このように異なる色で表示する場合、更に、許容範囲から外れた画像（ｆ）を他のものから強調されるような表示色とするのが好ましい。
【００３４】
更に、前記入出力制御部４２は、例えば、ＣＲＴ上に表示されたポインタを所望の画像に重ねてクリックするなどして、ＣＲＴ上の画像が適宜選択されると、これを受けて、選択された支持体２０の検出荷重データ，前記解析結果や調整の要否などの情報をＣＲＴに表示する。この表示画面の一例を図６に示す。尚、図６に示した表示画面では、選択支持体２０の支持状態に関する詳細や調整の要否を文字情報として表示するとともに、各支持体２０の支持状態を自動調整するための実行ボタンを表示している。そして、この実行ボタンがクリックされてその信号が入力されると、前記入出力制御部４２はこれを受信して、受信した自動調整実行信号を前記駆動制御部４４に送信する。
【００３５】
尚、この入出力制御部４２の表示制御機能部分と前記ＣＲＴとが表示手段としての役割を果たす。
【００３６】
前記駆動制御部４４は、上記のようにして入出力制御部４２から自動調整実行信号を受信すると、各ロードセル３０によって検出された検出荷重データを前記解析部４３から受信するとともに、各支持体２０に対して設定された基準荷重データを前記記憶部４１から受信して、各支持体２０（ロードセル３０）について、その検出荷重データと基準荷重データとが一致するように、或いは、検出荷重データが前記適正範囲内となるように、前記各駆動モータ２７を駆動制御して、前記各支持体２０の支持位置をそれぞれ調整する。
【００３７】
斯くして、以上のように構成された本例の支持装置１によれば、各支持体２０に作用する荷重が前記各ロードセル３０によって随時検出され、検出された荷重データが解析部４３に送信される。そして、解析部４３において、各ロードセル３０から受信した検出荷重データと、前記記憶部４１に格納された基準荷重データとが比較され、検出荷重データが基準荷重データに対して所定の適正範囲内に収まっているか否か、検出荷重データが基準荷重データに対して所定の適正範囲から外れているものの所定の許容範囲内に収まっているか否かが各支持体２０毎に解析され、解析された結果が入出力制御部４２に送信される。
【００３８】
そして、前記入出力制御部４２により、前記解析部４３において解析された結果が、図５に示すような画面でＣＲＴに表示されるとともに、この画面上で、適宜画像が選択されると、これに対応した支持体２０の検出荷重データや前記解析結果が、図６に示すような画面としてＣＲＴに表示される。
【００３９】
そして、この表示画面上で、各支持体２０の支持状態を自動調整するための実行ボタンがクリックされてその信号が入力されると、これが駆動制御部４４に送信され、各支持体２０（ロードセル３０）について、その検出荷重データと基準荷重データとが一致するように、或いは、検出荷重データが前記適正範囲内となるように、当該駆動制御部４４によって、前記各支持体２０の支持位置がそれぞれ調整される。
【００４０】
このように、本例の支持装置１によれば、工作機械１０を支持する各支持体２０の支持状態をＣＲＴに表示するようにしているので、経時的な変化によって、各支持体２０の支持状態が初期状態から変化したとしても、工作機械１０を操作するオペレータなどが、かかる変化を容易に認識することができる。
【００４１】
また、各支持体２０に作用する荷重の値が所定の適正範囲や許容範囲内に収まっているか否かにより、前記表示を異なる表示形態で表示するようにしているので、支持状態が正常であるか否かを明確且つ正確に認識することができる。
【００４２】
更に、検出された荷重値，基準荷重値，適正範囲及び許容範囲を対比して表示するようにしているので、各支持状態の変化を具体的に認識することができる。
【００４３】
また、各支持体２０の支持位置を調整する必要がある場合には、これを自動的に調整するようにしているので、工作機械１０の支持状態を容易且つ効率的に、しかも高精度に調整することができる。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の採り得る具体的な態様は、何らこれに限定されるものではない。
【００４５】
例えば、上例では、前記駆動制御部４４を、実行信号が入力されるのを待って、前記各支持体２０の支持位置を調整するように構成したが、これに限られるものではなく、駆動制御部４４は、図７に示すように、外部からの入力信号によらず定期的或いは不定期的に、各支持体２０の支持位置を自動的に調整するように構成されていても良い。このようにすれば、工作機械１０は、支持装置１の自動調整機能によって、常に、適正な状態に支持されるが、ウォームホイール２４やウォーム２６、駆動モータ２７といった支持装置１の駆動機構部などに何らかの障害が生じ、工作機械１０を適正に支持することができなくなった場合に、その異常が前記ＣＲＴに表示され、かかる表示画面から当該異常を容易に認識することができる。これにより、支持装置１を修理するなど適切な対応をとることができる。
【００４６】
また、上例では、制御装置４０及び入出力装置３５を工作機械１０と別体のものとして構成したが、これらを工作機械１０の数値制御装置内に組み込むようにしても良い。
【００４７】
また、上例では、支持装置１により工作機械１０を支持するようにしたが、当該支持装置１を適用し得る対象は、工作機械１０に何ら限定されるものではない。
【００４８】
更に、上例では、各支持体２０の支持状態を、当該各支持体２０に作用する力から把握するように構成したが、これに限られるものではなく、各支持体２０の駆動モータ２７に供給される電流からこれを検出することもできる。これは、各支持体２０に作用する力に応じて駆動モータ２７のトルクが変動する、即ち、駆動モータ２７に供給される電流が変動することに基づくものである。或いは、各支持体２０の上下方向における位置を検出する位置検出器によって当該各支持体２０の支持状態を把握するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る支持装置の概略構成を一部ブロック図で示した平面図である。
【図２】図１における矢示Ａ−Ａ方向の断面図である。
【図３】本実施形態の支持装置によって支持される工作機械の概略構成を示した側面図である。
【図４】図３における矢示Ｂ−Ｂ方向の断面図である。
【図５】ＣＲＴに表示される解析結果の表示例を説明するための説明図である。
【図６】ＣＲＴに表示される解析結果の表示例を説明するための説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る支持装置の概略構成を一部ブロック図で示した平面図である。
【符号の説明】
１支持装置
１０工作機械
１１ベッド
２０支持体
２７駆動モータ
３０ロードセル
３５入出力装置
４０制御装置
４１記憶部
４２入出力制御部
４３解析部
４４駆動制御部

Claims

予め設定された間隔で設置面上に配設されるとともに、上下方向に昇降する昇降機構部を備え、該昇降機構部によって被支持体の底面を支持する複数の支持体と、
前記各支持体に対応して設けられ、その物理的支持状態に係る物理量を検出する複数の検出手段と、
前記各支持体毎に予め設定された基準物理量を記憶する記憶手段と、
前記検出手段により検出された物理量と、前記記憶手段に格納された基準物理量とを基に、前記検出物理量が前記基準物理量に対し所定の許容範囲内に収まっているか否かを前記各支持体毎に解析する解析手段と、
前記各支持体の画像と、前記解析手段によって解析された結果とを関連付けて画面表示する表示手段とを設けて構成したことを特徴とする支持装置。
前記検出手段が、前記昇降機構部の上下方向における位置を検出する位置検出器からなり、
前記物理量が、前記昇降機構部の上下方向における位置として把握される請求項１記載の支持装置。
前記検出手段が、前記昇降機構部に作用する力を検出する力検出器からなり、
前記物理量が、前記昇降機構部に作用する力として把握される請求項１記載の支持装置。
前記昇降機構部が、駆動モータを備えて構成されるとともに、
前記検出手段が、前記駆動モータに供給される電流を検出する電流検出器からなり、
前記物理量が、前記駆動モータに供給される電流として把握される請求項１記載の支持装置。
前記表示手段は、前記各支持体における解析結果が許容範囲内に収まっているか否かによって、前記各支持体の画像を異なる表示形態で表示するように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの支持装置。
前記表示手段は、前記検出手段により検出された物理量と、前記記憶手段に格納された基準物理量とを、前記各支持体毎に対比させて表示するように構成されてなることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかの支持装置。
外部から入力された実行信号を受信して、前記検出手段により検出された物理量及び前記記憶手段に格納された基準物理量を基に、前記検出物理量が基準物理量に対して適正な範囲内に収まるように、前記各昇降機構部を駆動制御し、その支持状態を調整する駆動制御手段を更に備えてなることを特徴とする請求項１乃至６記載のいずれかの支持装置。