JP2010506741A

JP2010506741A - 工作機械ないし生産機械

Info

Publication number: JP2010506741A
Application number: JP2009532784A
Authority: JP
Inventors: グレツィンガー、アンドレアス
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2007-10-16
Publication date: 2010-03-04
Also published as: WO2008046826A1; DE102006049328A1; US20100313630A1; DE102006049328B4

Abstract

本発明は工作機械ないし生産機械に関し、機械（１９）は機械の機械要素を監視するためのセンサ（８、１４、１５、２１）を有し、センサ（８、１４、１５、２１）は化学物質を検出する。本発明は、機械（１９）の機械要素が安全にかつ信頼性をもって監視される工作機械ないし生産機械を造り出す。
【選択図】図１

Description

本発明は工作機械ないし生産機械に関する。

工作機械ないし生産機械においては、その例えば電気導体のような機械要素に、例えば電気導体の過熱による燃上がりの形で欠陥が発生する。さらに、例えば機械のモータ軸の軸受に潤滑剤（例えば潤滑油）の粘度変化の形で欠陥が発生する。さらにまた、機械要素に化学物質の堆積の形で欠陥が発生し、そこに種々の欠陥を導くことがあり得る。

従来は、上述の機械におけるそのような欠陥は、例えば焼損の形で、又は例えば機械のモータ軸またはその他の軸における軸受破損の形で、すでに相当の被害が生じた後に初めて検出が可能であった。

本発明の課題は、工作機械ないし生産機械において、それらの機械の機械要素が安全にかつ信頼性をもって監視されるようにすることにある。

この課題は、工作機械ないし生産機械において、それらの機械が当該機械の機械要素を監視するためのセンサを有し、そのセンサが化学物質を検出することによって解決される。

本発明の有利な実施形態は従属請求項から与えられる。

機械の欠陥はしばしば機械ハウジング内で生じるので、センサは機械ハウジング内に配置されていると有利である。

さらに、機械のケーブル管路内では例えば機械の電気導体の過熱による燃焼が化学物質の特に高い濃度を引き起こすので、センサはケーブル管路内に配置されていると有利である。

さらに、センサはにおいセンサとして形成されていると有利である。センサがにおいセンサとして形成されていると、化学物質の極めて鋭敏な検出が可能となり、その結果化学物質の小さな濃度をも検出可能である。

さらに、機械要素が電気部材の形で、特に機械の電気導体の形で形成されていると有利であり、その場合化学物質が機械要素の欠陥の際生じる。この措置によって、欠陥のある機械要素を確実に識別することができる。

またしばしば機械要素の欠陥は機械要素の過熱の形で、特に機械要素の過熱による燃焼の形で存在する。

さらに、機械要素が機械の軸受の潤滑剤の形で形成されていると有利であり、その際センサによって、化学物質の検出を用いて、潤滑剤の粘度変化を検出することが可能である。例えばモータ軸の軸受の潤滑剤の粘度変化は、通例しばしば化学物質の発生と同時に現れ、その化学物質の濃度が潤滑剤の粘度変化の度合いの尺度を表わす。

さらに、センサが軸受の領域に、特に軸受け台に配置されていると、そこでは化学物質が容易に検出可能であるから有利である。

さらに、機械要素が機械の操作装置の形で形成されていると有利であり、その際センサは操作装置内部及び表面の少なくともいずれかに配置され、センサを用いて操作装置内部及び表面の少なくともいずれかの化学物質の堆積を検出することができる。これによって、操作装置の例えば押しボタン内部及び表面の少なくともいずれかの化学物質の堆積が誤機能に導くのを避けることができる。

化学物質がグラファイトの形で存在する場合には特に、例えばグラファイト処理の間に発生するグラファイトの堆積が操作装置の欠陥に導く可能性がある。

以下に本発明の実施例を図面について詳細に説明する。

本発明の実施例の構成配置図である。

工作機械ないし生産機械として形成されている概略図示した機械１９は制御部１を有し、その制御部は結合部２を介してデータ交換のため調節部３と接続されている。制御部１はその場合例えば数値制御の形で存在し、調節部３に対する目標値を計算する。調節部３は、データ交換に用いられる結合部４を介して静止型変換装置５を操作し、静止型変換装置は三相の電気導体７を用いてモータ９にエネルギーを供給する。導体７はケーブル管路６内に敷設されている。モータ９はモータ軸１２を有し、このモータ軸は回転して負荷１３を駆動する。モータ９はモータ軸１２を軸支するため２つの軸受１０及び１１を有する。

機械１９は、とりわけ機械要素の欠陥の発生時に生じる、特に形成される化学物質（例えば特定の化合物）を検出するためのセンサ８を有する。センサ８が機械ハウジング内及び特にケーブル管路６内に配置されていることによって、例えば導体７の合成物質絶縁体が過熱される結果の過熱による燃焼により生じる化学物質は、ケーブル管路６内に高濃度で発生するから特に容易にセンサ８によって検出することができる。センサ８は化学物質の発生を制御部１に伝え、そのことは矢印１６で示されている。化学物質の存在がセンサ８によって検出される、また化学物質の濃度が制御部１に保存されている目標値を上回る、の少なくともいずれかである場合には、警報が発せられ、場合によっては機械が停止される。化学物質としては、合成物質の加熱又は燃焼の際に生じる特に化合物が検出のために適している。

さらに、機械１９は、本実施例においては、さらに２つのセンサ１４及び１５を有し、これらのセンサ１４及び１５により化学物質の検出を手段としてモータ９の一部をなす軸受１０及び１１の潤滑剤の粘度変化が識別される。潤滑剤は例えば潤滑油の形で存在し得る。許容できないような高い負荷のためや経時劣化に基いて軸受１０及び１１の潤滑剤の粘度変化が発生することがあり、この粘度変化と同時にセンサ１４及び１５によって検出される化学物質の発生が現れる。このような化学物質の発生はセンサ１４及び１５によって検出され、制御部１に伝えられ、このことは図では２つの矢印１７及び１８によって示されている。そのような化学物質が検出されると、制御部１から警報が発せられ、機械は必要とあれば停止される。それに代えて、警報を発したり機械を停止させることを、化学物質がその最大許容濃度を超えたことによって行うこともできる。

センサ１４及びセンサ１５はその場合この目的のためにそれぞれモータ９の一部をなす軸受１０及び１１の領域に、特に軸受け台２３及び２４に配置すると、そこでは検出すべき化学物質の濃度が最大であるから有利である。

さらに、本実施例においては、制御部１はデータ交換に利用される結合部２０を介して機械１９の操作のための操作部２２と結合されている。操作装置２２は操作装置２２の表面又は内部に配置することが可能なセンサ２１を有し、そのセンサ２１を用いて操作装置２２の内部及び表面の少なくともいずれかにおいて、例えばグラファイトのような化学物質の堆積を検出することができる。

センサ８、１４，１５及び２１は、必ずしもそれらがただ１つの単独の化学物質を検出し得るように定められる必要はなく、それらが複数の異なる化学物質を同時に検出し得るように形成されていてもよい。

本発明においては、なかんずく特にロボットも生産機械と解されることをここで述べておく。

１制御部
２結合部
３調節部
４結合部
５静止型変換装置
６ケーブル管路
７電気導体
８センサ
９モータ
１０、１１軸受
１２モータ軸
１３負荷
１４、１５センサ
１６矢印
１７、１８矢印
１９機械
２１センサ
２２操作装置
２３、２４軸受け台

Claims

工作機械ないし生産機械であって、前記機械（１９）が前記機械の操作装置（２２）を監視するためのセンサ（８、１４、１５，２１）を有し、前記センサ（８、１４、１５，２１）は化学物質を検出し、前記センサ（２１）は前記操作装置（２２）の内部及び表面の少なくともいずれかに配置され、前記センサ（２１）を用いて前記操作装置の内部及び表面の少なくともいずれかの化学物質の沈積を検出可能である工作機械ないし生産機械。
前記センサ（８、１４、１５，２１）が、においセンサとして形成されている請求項１記載の工作機械ないし生産機械。
前記物質が、グラファイトの形で存在する請求項１又は２記載の工作機械ないし生産機械。