JP6858323B2 - Machine tool temperature control device - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械のベースに備えたコラムが外気温度によって熱変形することを抑制できるようにした工作機械の温度調整装置に関する。 The present invention relates to a machine tool temperature adjusting device capable of suppressing thermal deformation of a column provided on a machine tool base due to the outside air temperature.
従来、ベースに対して略直角に起立したコラムを備えた工作機械において、床面に設置したベースは熱影響を受けにくい。一方、コラムの上下方向に温度分布が存在すると上下に起立するコラムは外気温度の影響を受け易かった。特に、工具用主軸を備えたコラムの前面に対して後面は外気温度の影響を受け易かった。
外気温度が高温に上昇する際にはコラムの後面が伸びてコラムが前倒れに傾斜し、外気温度が低温に下降する際にはコラムの後面が縮んで後ろ倒れに傾斜するため、工具によるワーク加工精度に悪影響を与えていた。従来、このような工作機械の温度変化を抑制するための温度調整装置が多く提案されている。
Conventionally, in a machine tool equipped with a column that stands at a substantially right angle to the base, the base installed on the floor surface is not easily affected by heat. On the other hand, when the temperature distribution exists in the vertical direction of the column, the column standing up and down is easily affected by the outside air temperature. In particular, the rear surface of the column equipped with the tool spindle was easily affected by the outside air temperature with respect to the front surface.
When the outside air temperature rises to a high temperature, the rear surface of the column stretches and the column tilts forward, and when the outside air temperature drops to a low temperature, the rear surface of the column shrinks and tilts backward. It had an adverse effect on processing accuracy. Conventionally, many temperature control devices for suppressing such temperature changes of machine tools have been proposed.
例えば、特許文献1に記載された加工機械設備はカバー内部に設置されており、加工機械に用いる潤滑油や機械本体の冷却液等の液体の温度を液温コントローラで制御している。液温コントローラで温度制御した液体をカバー外部から取り込んだ空気と熱交換し、熱交換器から送り出された空気を蒸発器を通して熱交換して所定の温度でカバー内に吹き出すようにしている。 For example, the processing machine equipment described in Patent Document 1 is installed inside a cover, and the temperature of a liquid such as a lubricating oil used in the processing machine or a cooling liquid of a machine body is controlled by a liquid temperature controller. The liquid whose temperature is controlled by the liquid temperature controller exchanges heat with the air taken in from the outside of the cover, and the air sent out from the heat exchanger exchanges heat through the evaporator and blows out into the cover at a predetermined temperature.
また、特許文献2に記載された工作機械では、ベースに対して一対の筒状のコラムを直交する方向に起立させている。コラムは一方の開口から雰囲気空気をコラム内に取り入れ、他方の開口から排気させる送風手段を備えている。コラムの各周壁に設けた第一温度計と第二温度計で測定した温度の差が予め定めた範囲を超えたときに送風手段を稼働させ、予め定めた範囲を超えない場合には停止させている。
そして、雰囲気温度で測定された温度の単位時間当たりの変化量である温度変化率を求め、温度変化率が予め定めた変化率範囲を超えるとき、また、第一及び第二温度計で測定された各温度の温度差が予め定めた温度差範囲を超えたときに送風手段を稼働させるようにしている。これによって低コストでコラム内の温度差を最小限に抑えるよう制御できるとしている。
Further, in the machine tool described in
Then, the temperature change rate, which is the amount of change in the temperature measured at the ambient temperature per unit time, is obtained, and when the temperature change rate exceeds a predetermined change rate range, it is also measured by the first and second thermometers. When the temperature difference of each temperature exceeds a predetermined temperature difference range, the blower means is operated. As a result, it is possible to control the temperature difference in the column to the minimum at low cost.
しかしながら、上述した特許文献1に記載の発明では、気体よりも液体の方が熱伝達率が大きいため加工機械設備の温度調整は機器に用いる冷却液等の液体による温度制御が主体になる。そのため、ワークの加工状況や機体の温度変化等で冷却液等の温度が変化するため熱交換器で熱交換した空気の温度をタイムリー且つ最適に制御することが困難であった。
また、特許文献2に記載の発明では、工作機械の機器周辺で現状の温度やその変化率を測定して温度調整のための送風を行っても効果が得られるまでにタイムラグや処理遅れが生じてしまうという欠点があった。そのため、外気温度の変化によって起こり得るコラムの熱変形を迅速に抑制できないという欠点があった。
However, in the invention described in Patent Document 1 described above, since the heat transfer coefficient of the liquid is larger than that of the gas, the temperature of the processing machine equipment is mainly controlled by the temperature of the liquid such as the cooling liquid used for the equipment. Therefore, it is difficult to timely and optimally control the temperature of the air exchanged by the heat exchanger because the temperature of the coolant or the like changes depending on the processing status of the work or the temperature change of the machine body.
Further, in the invention described in
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、外気温度の変化に遅れることなくコラムの熱変形を効率的に抑制するようにした工作機械の温度調整装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a temperature control device for a machine tool capable of efficiently suppressing thermal deformation of a column without delaying a change in outside air temperature. And.
本発明に係る工作機械の温度調整装置は、ベースに工具を備えたコラムを設置した工作機械を囲うカバー内の温度を調整するようにした工作機械の温度調整装置において、カバー外部の外気温度を測定する外気温度センサと、外気温度を予め所定時間測定して時間と外気温度の関係を設定し且つ外気温度の平均温度を目標温度とするマスターデータを設定する温調データ設定手段と、外気温度センサで測定した現在の外気温度がマスタ−データの外気温度の許容範囲内である場合にマスターデータに基づいて所定時間先の外気温度と目標温度のデータからコラムに供給する温調エアの温度と流量を設定する温調エア設定手段と、温調エア設定手段で設定された温調エアの温度と流量に基づいて調整した温調エアを吹出す温調装置とを備え、温調装置から温調エアをベース及びコラムに供給することでベース及びコラムの熱変形を抑制するようにし、前記ベース及び前記コラムの内部空間にベースエア流路とコラムエア流路が設置され、前記所定時間先の外気温度が目標温度より高い場合には、前記コラムエア流路に前記温調装置から温調エアを供給して前記コラム内上部の開口を通して前記コラム内の上部から前記ベースエア流路に流通させ、前記所定時間先の外気温度が目標温度より低い場合には、前記ベースエア流路に前記温調装置から温調エアを供給して前記コラム内に流通させることを特徴とする。
本発明による工作機械の温度調整装置によれば、工作機械の稼働時にカバー外部の外気温度を外気温度センサで測定し、現在の外気温度が、温調データ設定手段で設定されたマスターデータの外気温度の許容範囲内である場合に温調エア設定手段によってマスターデータに基づいて所定時間先の外気温度と目標温度のデータを取り出し、コラムに供給する温調エアの温度と流量を設定することができる。
The temperature control device for a machine tool according to the present invention is a temperature control device for a machine tool that adjusts the temperature inside a cover that surrounds the machine machine with a column equipped with a tool on the base, and adjusts the outside air temperature outside the cover. An outside air temperature sensor to be measured, a temperature control data setting means for measuring the outside air temperature for a predetermined time in advance, setting the relationship between the time and the outside air temperature, and setting master data with the average temperature of the outside air temperature as the target temperature, and the outside air temperature. When the current outside air temperature measured by the sensor is within the allowable range of the outside air temperature of the master data, the temperature of the temperature control air supplied to the column from the outside air temperature and the target temperature data for a predetermined time ahead based on the master data It is equipped with a temperature control air setting means for setting the flow rate and a temperature control device for blowing out temperature control air adjusted based on the temperature and flow rate of the temperature control air set by the temperature control air setting means. By supplying the air conditioning air to the base and the column, the thermal deformation of the base and the column is suppressed, and the base air flow path and the column air flow path are installed in the internal space of the base and the column, and the predetermined time ahead. When the outside air temperature is higher than the target temperature, the temperature control device supplies the temperature control air to the column air flow path and allows the temperature control air to flow from the upper part of the column to the base air flow path through the opening of the upper part of the column. When the outside air temperature at the predetermined time is lower than the target temperature, the temperature control device supplies the temperature control air to the base air flow path and distributes the temperature control air into the column .
According to the temperature control device of the machine tool according to the present invention, the outside air temperature outside the cover is measured by the outside air temperature sensor when the machine machine is in operation, and the current outside air temperature is the outside air of the master data set by the temperature control data setting means. When the temperature is within the permissible range, the temperature control air setting means can take out the data of the outside air temperature and the target temperature at a predetermined time ahead based on the master data, and set the temperature and flow rate of the temperature control air to be supplied to the column. it can.
そして、温調装置で例えば外気を温調エアの温度と流量に設定してこの温調エアをベース及びコラムに吹き出して熱伝達することで、外気温度に基づくコラムの下部や上部の前部や後部の熱変形を抑制することができる。しかも、マスターデータから取り出した所定時間先読みした外気温度に基づいて温調エアの温度と流量を先取りして設定できるため、処理遅れがなくコラムの温度制御ができる。
なお、コラムの後面にカバー内でコラム後面の温度を測定する機体温度センサを設置しておけば、温調エアの吹出しによるコラム後面の温度変化を測定してフィードバック制御することができる。
Then, for example, by setting the outside air to the temperature and flow rate of the temperature control air with the temperature control device and blowing the temperature control air to the base and the column to transfer heat, the front part of the lower part and the upper part of the column based on the outside air temperature and the front part. Thermal deformation of the rear part can be suppressed. Moreover, since the temperature and flow rate of the temperature-controlled air can be set in advance based on the outside air temperature pre-read for a predetermined time extracted from the master data, the temperature of the column can be controlled without processing delay.
If an aircraft temperature sensor that measures the temperature of the rear surface of the column is installed on the rear surface of the column in the cover, it is possible to measure the temperature change on the rear surface of the column due to the blowing of temperature-controlled air and perform feedback control.
しかも、ベース及びコラムの内部空間にベースエア流路とコラムエア流路が設置され、所定時間先の外気温度が目標温度より高い場合には、コラムエア流路に温調装置から温調エアを供給してコラム内上部の開口を通してベースエア流路に流通させ、所定時間先の外気温度が目標温度より低い場合には、ベースエア流路に温調装置から温調エアを供給してコラム内に流通させることを特徴としている。
本発明では、所定時間先の外気温度によってコラムに温調エアを供給できるため、外気温度の変化に遅れることなくコラムの温度制御を行える。所定時間先の外気温度が目標温度より高い場合には、コラムエア流路を通してコラム内の上部の開口から低温の温調エアを供給してコラム上部の熱膨張を抑えて冷却できる。また、所定時間先の外気温度が目標温度より低い場合には、ベースエア流路を通してコラム内の下部から上部に向けて高温の温調エアを供給してコラム下部の収縮を抑えてタイムリーに温める。
Moreover , when the base air flow path and the column air flow path are installed in the internal space of the base and the column, and the outside air temperature after a predetermined time is higher than the target temperature, the temperature control device sends the temperature control air to the column air flow path. It is supplied and circulated to the base air flow path through the opening in the upper part of the column, and when the outside air temperature after a predetermined time is lower than the target temperature, the temperature control air is supplied to the base air flow path from the temperature control device and inside the column. It is characterized by being distributed to.
In the present invention, since the temperature-controlled air can be supplied to the column according to the outside air temperature at a predetermined time ahead, the temperature of the column can be controlled without delaying the change in the outside air temperature. When the outside air temperature after a predetermined time is higher than the target temperature, low-temperature temperature-controlled air can be supplied from the opening in the upper part of the column through the column air flow path to suppress thermal expansion of the upper part of the column for cooling. In addition, when the outside air temperature after a predetermined time is lower than the target temperature, high-temperature temperature-controlled air is supplied from the lower part to the upper part of the column through the base air flow path to suppress the contraction of the lower part of the column in a timely manner. warm.
また、コラムには工具を保持する主軸を昇降させるサドルが設置されており、温調装置から供給された温調エアをサドル内に供給する流入口を設けてもよい。
温調エアを流入口からサドルに供給することでサドルの熱変形を抑制できる。
Further, the column is provided with a saddle for raising and lowering the spindle for holding the tool, and an inflow port for supplying the temperature control air supplied from the temperature control device into the saddle may be provided.
Thermal deformation of the saddle can be suppressed by supplying temperature-controlled air to the saddle from the inflow port.
また、温調エア設定手段において、現在の外気温度がマスタ−データの外気温度の許容範囲内である場合に、前記マスターデータに基づいて予め設定した所定時間先の外気温度及び目標温度の温度差と所定時間先の外気温度の温度変化率とからコラムに供給する温調エアの温度と流量を設定するようにしてもよい。
所定時間先の外気温度及び目標温度の温度差と所定時間先の外気温度の傾きである温度変化率からコラムに供給する温調エアの温度と流量を設定することで、外気温度の測定と処理による遅れを生じることなく所定時間先を予測してコラムの温度を調整できる。
Further, in the temperature control air setting means, when the current outside air temperature is within the allowable range of the outside air temperature of the master data, the temperature difference between the outside air temperature and the target temperature set in advance for a predetermined time based on the master data. The temperature and flow rate of the temperature control air supplied to the column may be set from the temperature change rate of the outside air temperature after a predetermined time.
Measurement and processing of outside air temperature by setting the temperature and flow rate of the temperature control air supplied to the column from the temperature difference between the outside air temperature and the target temperature after a predetermined time and the temperature change rate which is the slope of the outside air temperature after a predetermined time. The temperature of the column can be adjusted by predicting a predetermined time ahead without causing a delay due to the above.
また、マスターデータは、予め測定した過去1週間以上の外気温度から所定時間毎の外気温度と目標温度を設定すると共に順次更新するようにしてもよい。
時刻と温度の関係を表すマスターデータを順次更新することで、最新の外気温度変化に基づく所定時間先の外気温度と目標温度を設定できるため、タイムラグを生じることなく所定時間先を予測して温調エアを設定して温度制御できる。
Further, the master data may be updated sequentially while setting the outside air temperature and the target temperature at predetermined time intervals from the outside air temperature measured in advance for the past one week or more.
By sequentially updating the master data showing the relationship between time and temperature, it is possible to set the outside air temperature and target temperature for a predetermined time ahead based on the latest outside air temperature change, so the temperature can be predicted for a predetermined time ahead without causing a time lag. Temperature can be controlled by setting air conditioning.
本発明に係る工作機械の温度調整装置によれば、予め作成したマスターデータに基づいて所定時間先の外気温度と目標温度から予測設定して所定時間先の温調エアの温度と流量を設定してベース及びコラムに供給するため、外気温度の変動と測定処理に遅れることなく予測制御によってベース及びコラムの温度を調整して熱変形を抑制することができる。 According to the temperature control device of the machine tool according to the present invention, the temperature and flow rate of the temperature-controlled air after a predetermined time are set by predicting and setting from the outside air temperature and the target temperature at a predetermined time ahead based on the master data created in advance. Since it is supplied to the base and the column, the temperature of the base and the column can be adjusted by predictive control without delaying the fluctuation of the outside air temperature and the measurement process, and the thermal deformation can be suppressed.
以下、本発明の実施形態による工作機械とその温度調整装置について添付図面により説明する。
まず、第一実施形態による工作機械1とその温度調整装置5について図1に基づいて説明する。図1に示す工作機械1はベース2の一端部に門型のコラム3が立設されて略L字型を有し、その周囲がカバー4で囲われている。そして、ベース2にはカバー4の外部のエア(外気)を温度調整してベース2に供給する温度調整装置5が設置されている。
次に、図2及び図3に基づいて工作機械1について説明する。なお、図2及び図3ではカバー4は省略されている。ここで、工作機械1において垂直軸をY軸とし、Y軸に直交する水平面内において横方向をX軸、X軸に直交する縦方向をZ軸とする。ベース2にはワークを把持するためのテーブル22及びパレット23aが設けられている。
Hereinafter, the machine tool according to the embodiment of the present invention and the temperature adjusting device thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
First, the machine tool 1 and its temperature adjusting device 5 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The machine tool 1 shown in FIG. 1 has a gate-shaped
Next, the machine tool 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The cover 4 is omitted in FIGS. 2 and 3. Here, in the machine tool 1, the vertical axis is defined as the Y axis, the horizontal direction is defined as the X axis in the horizontal plane orthogonal to the Y axis, and the vertical direction orthogonal to the X axis is defined as the Z axis. The
コラム3にはY軸方向に直交する方向に一対のX軸ガイドレール8が上下に分かれて平行に配設され、X軸ガイドレール8に沿って左右方向(X軸方向)に移動可能に例えば門型のサドル9が配設されている。サドル9にはY軸方向に1対のY軸ガイドレール10が配設され、Y軸ガイドレール10に沿って上下方向(Y軸方向)に昇降可能な主軸頭11が設けられている。主軸頭11には図示しない工具を保持する主軸13がZ軸方向に突出し、主軸13には主軸モータが連結されている。
A pair of
サドル9には、Y軸ガイドレール10と平行にY軸ボールネジ15が立設され、Y軸ボールネジ15の一端部、例えば上端部にはY軸駆動源としてY軸サーボモータMyが連結されている。Y軸ボールネジ15はサドル9に螺合状態に保持され、Y軸サーボモータMyの正逆回転駆動によって主軸頭11を主軸13と一体に昇降可能としている。Y軸サーボモータMyはカバー4よりも上方に突出して設置されている。
サドル9にはX軸ガイドレール8と平行にX軸ボールネジ18が設けられ、X軸ボールネジ18の一端部にはX軸駆動源としてX軸サーボモータMxが連結されている。X軸ボールネジ18はコラム3に螺合状態に保持され、X軸サーボモータMxの正逆回転駆動によってサドル9をX軸ガイドレール8に沿って主軸13と一体にX軸方向に移動可能としている。
A Y-axis ball screw 15 is erected on the
An X-axis ball screw 18 is provided on the
ベース2にはX軸方向に直交する方向に一対のZ軸ガイドレール19が配設されている。ベース2にはAPC(オートパレットチェンジャ)装置21が取り付けられ、旋回可能なAPC装置21によってテーブル22の上部に支持されている二つのパレット23a、23aが交換可能とされている。テーブル22はZ軸ガイドレール19に沿って前後方向(Z軸方向)に移動可能とされている。加工位置にあるパレット23aには加工対象物である図示しないワークが固定され、主軸13に保持された工具で切削加工に供される。
なお、加工位置にあるパレット23aを支持するテーブル22は、Z軸ボールネジ24を介してZ軸駆動源としてZ軸サーボモータ(図示せず)に連結されており、Z軸サーボモータを正逆回転させることで、Z軸ガイドレール19に沿ってZ軸方向に前後動可能としている。
A pair of Z-axis guide rails 19 are arranged on the
The table 22 supporting the
図2において、ベース2の側部には、大気を所望の温度に温度調整したエアである温調エアをベース2を通してコラム3の後述する流入口30aに供給する第一エア流路26aと、温調エアをベース2の後述する流入口31aに供給する第二エア流路26bとが設置されている。なお、門型のコラム3において、主軸13側の面を前面、前部といい、前側に対向する面を後面、後部というものとする。
コラム3の前面には門型をなす両側の支柱部分に温調エアの排気口27aが配列され、頂部の梁部分にも排気口27bが配列されている。特に梁部分に形成された一列の排気口27bから温調エアをそれぞれ排気することで、Y軸モータMyの取付部からカバー4内に外気が流入することを阻止するエアカーテンを形成する。また、コラム3の後面には両側の支柱部分に温調エアの排気口27cが形成されている。
In FIG. 2, on the side portion of the
On the front surface of the
図1に示す工作機械1において、ベース2からコラム3にかけてその内部空間には断面略L字状のベースエア流路31が形成され、ベース2の一端部には温調エアを供給する流入口31aが形成されている。ベースエア流路31内にはコラム3の上部に温調エアを供給するための配気管からなるコラムエア流路30が略L字型に設置されている。
コラムエア流路30のベース2内の端部に温調エアの流入口30aが形成され、コラム3内の上端近傍には流出口30bが形成されている。流出口30bから吐出された温調エアはベースエア流路31をコラム3上部からベース2に向けて下方に流れ落ちる。
しかも、後述の外気温度センサ46で測定するカバー4外の外気温度Φが目標温度よりも高い場合と低い場合とで、高さのあるコラム3の傾きを抑制するために、温調エアの吹出し口をベースエア流路31の流入口31aにするかコラムエア流路30の上部の流出口30bにするかを切り換える。これによって、効果的にコラム3の後面の温度を調整してその傾きを抑制できる。
In the machine tool 1 shown in FIG. 1, a base
An
Moreover, in order to suppress the inclination of the
また、門型のサドル9の内空部は上下に延びるサドルエア流路33を構成する。しかも、サドルエア流路33の下部にはベースエア流路31に連通する流入口33aが形成され、ベースエア流路31内の温調エアの一部がサドルエア流路33内に流入してその上端部の流出口33bからカバー4の外部に排気される。
本実施形態では、Y軸モータMyはコラム3の上面からカバー4の外部上方に突き出している。そして、サドルエア流路33の流出口33bはY軸モータMyの周囲に設置されており、流出口33bから温調エアを吹出すことでエアカーテンを形成して、Y軸モータMy設置位置の隙間を通して外気のカバー4内への流入を阻止している。
Further, the inner space of the gate-shaped
In the present embodiment, the Y-axis motor My projects upward from the upper surface of the
次に工作機械1の温度調整装置5について図1に基づいて説明する。
カバー4の外部にはNC装置35が設置され、NC装置35には温調装置インターフェース36、バルブインターフェース37、温度センサインターフェース38が設置されている。温調装置インターフェース36は温調装置コントローラ39に接続されている。
温調装置コントローラ39は、予め例えば過去の適宜の1日分の外気温度tを収集し、その平均を取った目標温度Tを表示したマスターデータ(図6参照)を記憶した温調データ設定手段50と、ベース2またはコラム3内に供給する温調エアの温度と流量を設定する温調エア設定手段51とを有している。ここで、温調エアとは、コラム3に供給して熱変形を防止するために例えば大気を温度変換して流量を調整した熱変形を抑制するためのエアをいう。
Next, the temperature adjusting device 5 of the machine tool 1 will be described with reference to FIG.
An
The temperature
また、温調装置コントローラ39は温調装置40に接続されている。温調装置40では、温調エア設定手段51で設定された温調エアの温度と流量の信号に基づいて、図示しない熱交換器等で外気を指示された温度のエアである温調エアに変換し、その流量を調整して切換バルブ41を介してベース2の流入口30aまたは流入口31aに供給する。これによってコラム3の温度を目標温度Tに調整する。
バルブインターフェース37に接続されたバルブ開度調整手段44は切換バルブ41に接続されている。バルブ開度調整手段44は、温調エア設定手段51で設定された温調エアの流量に基づいて切換バルブ41の開度を設定すると共に、温調装置40から供給する温調エアをベースエア流路31の流入口31aとコラムエア流路30の流入口30aのいずれかを選択して供給するものである。切換バルブ41の開度を調整することで温調エアの流量(吹出し量)を増減調整できる。
Further, the temperature
The valve opening degree adjusting means 44 connected to the
また、温度センサインターフェース38は温度測定手段45に接続されている。カバー4におけるコラム3の後面に対向するカバー側面外側には外気の温度を測定する外気温度センサ46が設置されている。カバー4内において、コラム3の後面の上部にはコラム3の上部温度センサ47が設置され、その下部には下部温度センサ48が設置されている。これら上部温度センサ47と下部温度センサ48は機体温度センサを構成する。
外気温度センサ46、上部温度センサ47、下部温度センサ48で測定された温度データは温度測定手段45及びNC装置35で演算処理して温調装置コントローラ39とバルブ開度調整手段44とに送信される。外気温度センサ46で測定する外気温度Φは後述する予測制御で使用され、上部温度センサ47及び下部温度センサ48の測定データはコラム3の温度が温調エアによって外気温度Φから目標温度Tになったか否かを検知するフィードバック制御用として使用される。
Further, the
The temperature data measured by the outside
ここで、外気温度センサ46で測定された外気温度Φが目標温度Tより高い場合には、コラム3の上部側が下部側より暖まり易く伸長し易い。そのため、図4に示すように、コラムエア流路30の流入口30aに温度調整装置5の温調装置40から外気温度Φより低い温調エアを供給してコラム3内の上部の流出口30bから前記ベースエア流路31に流通させる。これによってコラム3の上部側を冷却してコラム3の変形を抑制する。
Here, when the outside air temperature Φ measured by the outside
一方、外気温度Φが目標温度Tより低い場合には、コラム3の下部側であるベース2側が冷えて収縮し易く反りを生じ易い。そのため、図5に示すように、ベースエア流路31の流入口31aに温調装置40から外気温度Φより高温の温調エアを供給してベースエア流路31を通してベース2からコラム3内に流通させるようにした。これによりコラム3をベース2側から温めて収縮による反りを抑制する。
上記のいずれの場合でも、ベースエア流路31のコラム3内に流れた温調エアの一部はサドルエア流路33を流れて流出口33bから外部に排出される。また、ベースエア流路31のコラム3内に流れた温調エアの他の一部はコラム3の後面の排気口27cを通ってカバー4内に排気される。コラム3の熱変位はZ軸方向の変位のためてこの原理によりベース2にも影響が表れることがあるので、ベース2にも温調エアの吹き付けを行うようにした。
On the other hand, when the outside air temperature Φ is lower than the target temperature T, the
In any of the above cases, a part of the temperature control air flowing in the
次に、温調装置コントローラ39で行われる温調エアの予測制御について図6乃至図8により説明する。
上述したように外気温度センサ46で外気温度Φを測定して温調装置40から供給する温調エアの温度と流量をこの外気温度Φに対応して処理するとタイムラグが生じ、温調エアによるコラム3の温度調整に時間遅れ(タイムラグ)を生じ、加工精度不良を生じる。
そのため、本実施形態では、温調データ設定手段50において適宜の過去の所定期間における複数の外気温度tとその目標温度Tを記録したマスターデータを作成する。マスターデータの期間は例えば1日に設定し、例えば1時間毎の外気温度tを測定して温度変化の履歴を収集して記録すると共に、これら履歴の外気温度tの平均を目標温度Tとして演算する。そして、図6に示すように、その履歴としての外気温度tと目標温度Tのデータを時刻と外気温度の関係を表すマスターデータの線図として作成する。このマスターデータを温調データ設定手段50に記憶させておく。しかも、このマスターデータは外気温度tの更新に応じて常時更新させていく。
Next, the predictive control of the temperature control air performed by the temperature
As described above, when the outside air temperature Φ is measured by the outside
Therefore, in the present embodiment, the temperature control data setting means 50 creates master data in which a plurality of outside air temperatures t and their target temperatures T are recorded in an appropriate past predetermined period. The period of the master data is set to, for example, one day, for example, the outside air temperature t is measured every hour, the history of temperature change is collected and recorded, and the average of the outside air temperature t of these histories is calculated as the target temperature T. To do. Then, as shown in FIG. 6, the data of the outside air temperature t and the target temperature T as the history is created as a diagram of the master data showing the relationship between the time and the outside air temperature. This master data is stored in the temperature control
マスターデータでは、図6に示すマスターデータの外気温度tに対して±λ℃の誤差の範囲を許容範囲として設定する。
そして、温調エア設定手段51では、外気温度センサ46で測定した現在の外気温度Φがマスターデータの外気温度t±λの範囲内に含まれるか否かを判断する。含まれる場合には外気温度Φがマスターデータの履歴に合致していると判断して、この履歴における例えば10分〜15分程度の少し未来または所定時間先(先読み時刻)の外気温度tを予想の外気温度と予測し、この時間を先読み時間(先読み時刻)と設定する。マスターテープの先読み時間は工作機械1の大きさによって異なるので予め実験によって設定する。
In the master data, an error range of ± λ ° C. with respect to the outside air temperature t of the master data shown in FIG. 6 is set as an allowable range.
Then, the temperature control air setting means 51 determines whether or not the current outside air temperature Φ measured by the outside
そして、図7に示すように、マスターデータにおける先読み時間の外気温度t(=Φ1、Φ2、Φ3…)及び目標温度Tの温度差を取り出し、図8に示すように、単位時間における外気温度tの変化を温度変化の傾き(角度θiとする)即ち温度変化率として取り出す。温度変化の傾きは外気温度tの軌跡における傾斜角θi(i=1,2,3……)とする。この先読み時刻における外気温度t及び目標温度Tの温度差と温度変化率に基づいて、未来(先読み時刻)の温調エアの温度と流量として認定して予測制御する。
本実施形態では、外気温度センサ46で測定した現在の外気温度Φがマスターデータの外気温度t±λの範囲内に入る場合に、マスターデータの履歴に沿って現在より先の先読み時間における外気温度tの目標温度Tとの温度差と温度変化率を決定して、温調装置40で未来の温調エアの温度と流量として設定するように予測制御する。
外気温度tに±λ℃の許容範囲を設定すると外気温度tの幅が広がり、温調エア設定手段51による予測制御を迅速に行える。
Then, as shown in FIG. 7, the temperature difference between the outside air temperature t (= Φ1, Φ2, Φ3 ...) And the target temperature T in the look-ahead time in the master data is taken out, and as shown in FIG. 8, the outside air temperature t in the unit time is taken out. Is taken out as the slope of the temperature change (assuming the angle θi), that is, the rate of temperature change. The slope of the temperature change is the slope angle θi (i = 1, 2, 3 ...) in the locus of the outside air temperature t. Based on the temperature difference between the outside air temperature t and the target temperature T and the rate of temperature change at the look-ahead time, the temperature and flow rate of the temperature-controlled air in the future (look-ahead time) are recognized and predicted and controlled.
In the present embodiment, when the current outside air temperature Φ measured by the outside
When the allowable range of ± λ ° C. is set for the outside air temperature t, the range of the outside air temperature t is widened, and the prediction control by the temperature control air setting means 51 can be performed quickly.
また、目標温度Tに対する測定した外気温度Φの変化に対応させて温調装置40による温調エアのベース2内への送風の有無とバルブ開度調整手段44によるバルブの送風方向の切換を行う。例えば図7及び表1に示すように、外気温度Φ=Φ1の場合、目標温度Tより低いため、切換バルブ41によって温調エアをベースエア流路31の流入口31aに供給し、ベース2側からコラム3を温める。
外気温度Φ=Φ2の場合、目標温度Tより高いため、切換バルブ41によって温調エアをコラムエア流路30の流入口30aに供給し、コラム3の上部の開口である流出口30bからコラム3の上部を温める。外気温度Φ=Φ3の場合、目標温度Tに一致するため、温調装置40からの送風を停止させる。
Further, the presence or absence of air blown into the
When the outside air temperature is Φ = Φ2, the temperature is higher than the target temperature T. Therefore, the temperature control air is supplied to the
その際、外気温度センサ46で測定した外気温度Φとマスターデータの目標温度Tとの温度差を温度測定手段45で演算し、温度差の大小によってバルブ開度調整手段44によって切換バルブ41をベースエア流路31の流入口31aとコラムエア流路30の流入口30aのいずれかに切り換えて温調エアを供給する。しかも、バルブ開度調整手段44による切換バルブ41の開度を調整する。これによって、ベースエア流路31の流入口31aまたはコラムエア流路30の流入口30aへ供給する温調エアの流量を増減調整してコラム3の後面の温度を早期に目標温度Tに近づけるように制御する。
なお、上部温度センサ47及び下部温度センサ48は温度調整装置5で設定した目標温度Tのフィードバック用として使用される。上部温度センサ47と下部温度センサ48とに温度差がある場合、その温度が目標温度Tより高いか低いかによって温調エアの温度を調整し、上部温度センサ47と下部温度センサ48の温度が共に目標温度Tに近づくように切換バルブ41の向きと開度を調整する。
At that time, the temperature difference between the outside air temperature Φ measured by the outside
The
外気温度Φの上昇中と下降中とでコラム3の傾きの向きが異なるため、外気温度Φの影響を受け易いコラム3後面のカバー4内の温度と流量を変える。例えば、図8に示すように、外気温度Φの変化に対して単位時間当たりの温度変化の傾き角θiをθ1、θ2、……θ7としてとらえて、これら傾き角θiの大きさと向きによって温度と流量を目標温度Tに近づくように調整することが好ましい。
外気温度Φの傾きθiが大きければ温調エアの流量を大きくし、傾きθiが小さければ流量を小さくするように、バルブ開度調整手段44によって切換バルブ41の開度を調整する。こうして切換バルブ41の開度によって、流入口31aまたは流入口30aへの温調エアの供給量を制御する。
Since the direction of inclination of the
The opening degree of the switching
また、マスターデータの設定範囲は1日に限定されるものではなく、例えば図9に示すように1週間に設定することができる。この場合、温度変化が例えば1週間で見ると大きく変動する場合には、1日ごとに目標温度Tを設定するなどして階段状または滑らかな直線または曲線に変化させて目標温度Tの変化率を設定することができる。 Further, the setting range of the master data is not limited to one day, and can be set to one week as shown in FIG. 9, for example. In this case, if the temperature change fluctuates greatly when viewed in a week, for example, the target temperature T is changed to a stepped or smooth straight line or curve by setting the target temperature T every day, and the rate of change of the target temperature T is changed. Can be set.
本実施形態による工作機械1の温度調整装置5は上述した構成を備えており、次にその作用について図10に示すフローチャートに沿って説明する。
温度調整装置5による温度制御に先だって、マスターデータで用いる先読み時刻、外気温度tの許容範囲±λ℃等の設定条件を設定する(S100)。次いで、現在時刻、外気温度センサ46で測定したカバー4外部の外気温度Φ、カバー4内における上部温度センサ47及び下部温度センサ48によるコラム3後面の上下部温度を測定する(S101)。また、直近の過去1日の外気温度Φを例えば1時間ごとに収集し、平均化して目標温度Tを設定し時刻と温度との関係を作成した図6に示すマスターデータを温調装置コントローラ39の温調データ設定手段50に記憶させ、常に更新していく(S102)。
そして、外気温度センサ46によって外気温度Φを測定し、図6に示すマスターデータの外気温度tと比較して、外気温度Φがマスターデータにおける外気温度tの許容範囲(t±λ)内か否かを判断する(S103)。
The temperature adjusting device 5 of the machine tool 1 according to the present embodiment has the above-described configuration, and its operation will be described next with reference to the flowchart shown in FIG.
Prior to the temperature control by the temperature adjusting device 5, setting conditions such as the look-ahead time used in the master data and the allowable range of the outside air temperature t ± λ ° C. are set (S100). Next, the current time, the outside air temperature Φ outside the cover 4 measured by the outside
Then, the outside air temperature Φ is measured by the outside
外気温度Φが許容範囲内である場合には、マスターデータに沿った温度変化を示していると認定してマスターデータにおける少し先の時間(先読み時刻)の外気温度を予測してコラム3の温度を目標温度Tに調整できるように予測制御する。そのため、現在時刻に対して所定時間(例えば5分〜10分)先の時刻を先読み時刻として設定する。マスターデータの履歴から先読み時刻での外気温度tを未来の外気温度として抽出し、更に図8に示すように、当該外気温度tにおける単位時間当たりの未来の外気温度tの変化を温度変化率として算出する(S104)。
If the outside air temperature Φ is within the permissible range, it is recognized that the temperature changes along the master data, and the outside air temperature at a slightly ahead time (look-ahead time) in the master data is predicted and the temperature in
外気温度Φが許容範囲内である場合、先読み時刻の外気温度tと先読み時刻の目標温度Tとを比較してその温度変化率から差温ΔTを求め(S107)、差温ΔTの大きさからコラム3に供給する温調エアの温度と流量を設定する。
先読み時刻の外気温度tが先読み時刻の目標温度Tより低い場合には、温調装置40と切換バルブ41によってベース2のベースエア流路31の流入口31aに比較的高温で所定流量の温調エアを供給して加温する(S108)。
また、先読み時刻の外気温度tが先読み時刻の目標温度Tより高い場合には、温調装置40と切換バルブ41によってベース2のコラムエア流路30の流入口30aに比較的低温で所定流量の温調エアを供給して冷却する(S109)。また、先読み時刻の外気温度tと先読み時刻の目標温度Tとの温度差ΔTがない(ΔT=0またはその近傍の値)と認定された場合には、温調エアの送風を停止させておく(S110)。
その後、マスターデータには外気温度センサ46で測定した外気温度Φaを加えてデータを平均化させ、マスターデータ線図を更新する(S111)。
When the outside air temperature Φ is within the permissible range, the outside air temperature t at the look-ahead time is compared with the target temperature T at the look-ahead time, and the difference temperature ΔT is obtained from the temperature change rate (S107). Set the temperature and flow rate of the temperature control air supplied to the
When the outside air temperature t at the look-ahead time is lower than the target temperature T at the look-ahead time, the
When the outside air temperature t at the look-ahead time is higher than the target temperature T at the look-ahead time, the
After that, the outside air temperature Φa measured by the outside
なお、S103において、外気温度Φが外気温度t±λ℃の許容範囲外である場合には、マスターデータは合致していないため用いない。これに代えて、直近の過去に測定した複数の外気温度Φを読み込み(S105)、その温度変化率を算出する(S106)。そして、直近の過去の外気温度とその外気温度の平均である目標温度とを比較して同様に差温ΔTを判別し(S107)、差温ΔTが過去の外気温度と目標温度のいずれがより高いかによってステップS108、S109、S110のいずれかを選択する。そして、温調装置40と切換バルブ41によってベースエア流路31の流入口31aとコラムエア流路30の流入口30aのいずれかに温調エアを供給する。
In S103, when the outside air temperature Φ is outside the permissible range of the outside air temperature t ± λ ° C., the master data does not match and is not used. Instead of this, a plurality of outside air temperatures Φ measured in the latest past are read (S105), and the temperature change rate thereof is calculated (S106). Then, the latest past outside air temperature is compared with the target temperature, which is the average of the outside air temperatures, and the difference temperature ΔT is determined in the same manner (S107). One of steps S108, S109, and S110 is selected depending on whether the temperature is high. Then, the
次に、工作機械1のベース2に温度調整装置5から送られた温調エアによるコラム3の熱変形を抑制する方法について図1により説明する。
先読み時刻の外気温度tが目標温度Tより高い場合、コラム3の上部が暖まり易いので、コラムの後面が伸びてコラムが前倒れに傾斜するおそれがある。そのため、温度調整装置5の温調装置40で外気が温度設定され、バルブ開度調整手段44によって切換バルブ41の開方向と開度が設定されて温調エアがベース2のコラムエア流路30の流入口30aに供給される。
この温調エアは、図4に示すように、ベース2内のコラムエア流路30内を通って直交して起立するコラム3内を上部に向けて送風される。そして、コラムエア流路30の上端近傍の流出口30bから吹き出されてベースエア流路31内に流れ込み、コラム3を上部から冷却する。これによって、コラム3の上部が伸長して前倒れに傾斜することが抑制される。この温調エアは現在より未来の予測制御された温度であるから、コラム3の温度を外気温度センサ46による外気温度の測定に遅れることなくタイムリーに制御できる。
Next, a method of suppressing thermal deformation of the
When the outside air temperature t at the look-ahead time is higher than the target temperature T, the upper part of the
As shown in FIG. 4, the temperature-controlled air is blown toward the upper part in the
コラム3内のベースエア流路31を降下して流れる温調エアの一部はサドル9内に流れたり、流入口33aからサドルエア流路33内を下方から上方に送風され、サドル9を一定温度に制御する。そして、サドルエア流路33の上端部の流出口33bからカバー4の外部に温調エアがエアカーテンとして吹き出され、Y軸モータMyの周囲から外気が流入することを防止する。
また、温調エアの他の一部はコラム3内でコラムエア流路30からコラム3の後面の排気口27cから機外に吹き出され、カバー4内でコラム3の後面付近を冷やす。
A part of the temperature control air that descends from the base
Further, the other part of the temperature control air is blown out from the column
一方、先読み時刻の外気温度tが目標温度Tより低い場合、コラム3のベース2側が冷えてコラム3の後面が縮んで後ろ倒れに傾斜するおそれがある。そのため、温調装置40で外気が温度設定されて温調エアになり、バルブ開度調整手段44によって切換バルブ41の開方向と開度が設定されて温調エアがベース2のベースエア流路31の流入口31aに供給される。
この温調エアは、図5に示すように、ベース2内のベースエア流路31を通って直交して起立するコラム3内を下部から上部に向けて送風されるため、コラム3を内部の下部から上部に向けて次第に加温する。これによって、コラム3の後面が縮んで後ろ倒れに傾斜することが抑制される。この温調エアは未来の予測制御された温度であるから、コラム3の温度を外気温度センサ46による外気温度の測定に遅れることなくタイムリーに制御できる。
On the other hand, when the outside air temperature t at the look-ahead time is lower than the target temperature T, the
As shown in FIG. 5, this temperature-controlled air is blown from the lower part to the upper part in the
また、コラム3内のベースエア流路31を流れる温調エアの一部はサドル9内の流入口33aからサドルエア流路33内を下方から上方に送風され、サドル9を一定温度に制御する。サドルエア流路33の上端部の流出口33bからカバー4の外部に温調エアが吹き出され、Y軸モータMyの周囲から外気が流入することを防止する。
温調エアの他の一部はコラム3内でコラムエア流路30からコラム3の後面の排気口27cから機外に吹き出され、カバー4内でコラム3の後面付近を温める。
なお、目標温度Tに対してコラム3の後面の上部温度センサ47及び下部温度センサ48の測定温度に温度差が生じている場合、更に温調エアを流入口31aまたは流入口30aに供給してコラム3の後面を目標温度に近づけるようにする。こうして、外気温度センサ46で測定した外気温度Φに基づいて、コラム3の後面における上部温度センサ47及び下部温度センサ48の測定温度が目標温度Tになるように温調エアの温度と流量を制御する。
Further, a part of the temperature control air flowing through the base
The other part of the temperature control air is blown out from the column
If there is a temperature difference between the measured temperatures of the
上述のように本実施形態による工作機械1の温度調整装置5によれば、外気温度によってコラム3の後面が伸長したり収縮したりして傾斜するおそれがある場合、外気温度センサ46で測定した外気温度に基づいてマスターデータで外気温度の変化を先読みして外気温度の変化に遅れることなく温調エアの温度と流量と送風の方向を設定し供給できるため、コラム3の熱変形による傾斜を先読みして効率的に抑制することができる。
また、互いに略直交するベース2とコラム3の内部にベースエア流路31とコラムエア流路30とを設置し、低温時にはベース2に設けた流入口31aから、高温時にはコラム3の上部の流出口30bから温調エアを供給することで、効率よくコラム3の熱による変位を抑制できる。
また、サドル9にはサドルエア流路33の下端部の流入口33aから上端部の流出口33bに向けて温調エアの流路を設けたため、主軸13を備えたサドル9の変形を抑制できる。しかも、カバー4の外部に突出するY軸モータMyの周囲を流出口33bから吐出する温調エアのエアカーテンによって囲うことができて外気のカバー4内への侵入を防止できる。
As described above, according to the temperature adjusting device 5 of the machine tool 1 according to the present embodiment, when the rear surface of the
Further, the base
Further, since the
なお、本発明による工作機械1の温度調整装置5は、上述した実施形態によるものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。以下に、本発明の他の実施形態や変形例について説明するが、上述した実施形態による工作機械1の温度調整装置5と同一または同様な部材、部品等には同一の符号を用いて説明する。 The temperature adjusting device 5 of the machine tool 1 according to the present invention is not limited to the one according to the above-described embodiment, and can be appropriately changed or replaced without departing from the gist of the present invention. Hereinafter, other embodiments and modifications of the present invention will be described, but the same or similar members and parts as the temperature adjusting device 5 of the machine tool 1 according to the above-described embodiment will be described using the same reference numerals. ..
次に、本発明の第二実施形態による工作機械1Aの温度調整装置5を図11により説明する。
本第二実施形態による工作機械1Aは、第一実施形態による工作機械1の温度調整装置5の構成を簡略化したものである。本実施形態では、工作機械1AはY軸モータMyを除いてカバー4で覆われている。ベースエア流路55はベース2内にのみ形成されており、コラム3内にベースエア流路55もコラムエア流路も形成されていない。同様にサドル9内にサドルエア流路33は形成されていない。そのため、切換バルブ41も設置されていない。
ベースエア流路55はコラム3から離れた横方向の一端部に流入口55aが形成され、コラム3の下部の他端部に排出口55bが上向きに形成されている。本実施形態においては、サドル9の上部から突出するY軸モータMyについて別のカバー56で覆われている。
Next, the temperature adjusting device 5 of the
The
The base
そのため、温調装置40で調整された所定温度と流量の温調エアはベースエア流路55の流入口55aに供給され、排出口55bから排出されて門型のコラム3の後面を下方から上方に流れてコラム3の熱変位を抑制する。この温調エアはカバー4の内面に沿って循環する。
また、排出口55bから排出された温調エアの一部はコラム3の支柱の間に侵入してサドル9の後面に吹き付けることで温度調整してサドル9の熱変位を抑制する。しかも、コラム3とサドル9の間を流れる温調エアの一部はコラム3の横梁3aとサドル9の横梁9aとの隙間を通って別のカバー56内に進入した後、外気に放出される。
Therefore, the temperature control air having a predetermined temperature and flow rate adjusted by the
Further, a part of the temperature control air discharged from the
従って、本第二実施形態による工作機械1Aの温度調整装置5によれば、外気温度が目標温度より低い場合でも高い場合でも、コラム3を加温したり冷却したりする温調エアの流路は同一である。この場合でもコラム3の下方から上方に向けて温調エアを吹き付けることでコラム3を温めたり冷やしたりすることで熱変形を抑制できる。
Therefore, according to the temperature adjusting device 5 of the
また、変形例として、図8に示すマスターデータにおいて、1日分の時間を複数に区分けして測定した各外気温度t及び目標温度Tの温度差と、各区分毎の単位区分当たりの外気温度tの変化率である温度変化の傾きθi(例えばi=1〜7)との関係をパターン化して温調装置コントローラ39に記憶させてもよい。そして、外気温度tの温度変化の傾きθiから温調装置40における目標温度をシフトさせ、外気温度t及び目標温度Tの温度差に基づいて流量を調節するようにしてもよい。
これにより、現状の外気温度Φの推移から設定された未来の外気温度tを予測して最も近い温度変化の傾きθiを選択することができる。
Further, as a modification, in the master data shown in FIG. 8, the temperature difference between each outside air temperature t and the target temperature T measured by dividing the time for one day into a plurality of divisions, and the outside air temperature per unit division for each division. The relationship with the temperature change gradient θi (for example, i = 1 to 7), which is the rate of change of t, may be patterned and stored in the temperature
As a result, it is possible to predict the future outside air temperature t set from the transition of the current outside air temperature Φ and select the slope θi of the closest temperature change.
外気温度tの変化率(温度変化の傾きθi)が大きいとコラム3の前後方向への倒れが大きくなる。また、外気温度Φと目標温度Tとの温度差が大きいと大きな熱量が工作機械1、1A内に流入する。しかもエアの熱伝達率は液体の熱伝達率と比較して小さいため、熱的性能(熱伝達率)を高めるためには温調エアの流量か温度差を大きくする必要がある。そこで、本変形例では、外気温度t及び目標温度Tの温度差の大きさを区分けして、その記憶したパターンから温調エアの温度と流量を選択することができる。
When the rate of change of the outside air temperature t (slope of temperature change θi) is large, the
また、上述した実施形態では、1日分の外気温度を収集し平均化して時間と温度の関係を示す図6のマスターデータを作成し、常に更新するようにした。このマスターデータにおける外気温度tの±λ℃の許容範囲に外気温度センサ46で測定した外気温度Φが含まれる場合、予め定めた所定の先読み時刻の外気温度tを予測して予測制御するようにした。
しかし、マスターデータは1日に限定されるものではなく、適宜の範囲に設定できる。例えば、図9に示すように横軸を1週間に設定してもよい。また、季節による環境変化を1年間の履歴として記録して蓄え、季節毎にマスターデータ線図を変更して使用すればより最適な目標値を選択できる。例えば工作機械1,1Aの稼働時が夏であれば夏のマスターデータを取り出して測定した外気温度Φに基づいて、先読み時刻の外気温度tと目標温度Tを設定すればよい。
Further, in the above-described embodiment, the outside air temperature for one day is collected and averaged to create the master data of FIG. 6 showing the relationship between time and temperature, and is constantly updated. When the outside air temperature Φ measured by the outside
However, the master data is not limited to one day and can be set in an appropriate range. For example, as shown in FIG. 9, the horizontal axis may be set to one week. In addition, if the environmental changes due to the seasons are recorded and stored as a one-year history, and the master data diagram is changed and used for each season, a more optimal target value can be selected. For example, if the
また、第一実施形態では、工作機械1のべース2とコラム3内の空間に設けたベースエア流路31内に配管状のコラムエア流路30を設置したが、この構成に代えてベース2とコラム3内の空間をその長手方向に沿って壁面で仕切って一方をベースエア流路31、他方をコラムエア流路30に形成してもよい。
Further, in the first embodiment, the pipe-shaped column
1、1A 工作機械
2 ベース
3 コラム
5 温度調整装置
9 サドル
13 主軸
30 コラムエア流路
30a、31a 流入口
30b 流出口
31 ベースエア流路
33 サドルエア流路
39 温調装置コントローラ
40 温調装置
41 切換バルブ
44 バルブ開度調整手段
45 温度測定手段
46 外気温度センサ
50 温調データ設定手段
51 温調エア設定手段
1, 1A machine tool
2
31 Base
Claims (4)
前記カバー外部の外気温度を測定する外気温度センサと、
前記外気温度を予め所定時間測定して時間と外気温度の関係を設定し且つ前記外気温度の平均温度を目標温度とするマスターデータを設定する温調データ設定手段と、
前記外気温度センサで測定した現在の外気温度が前記マスターデータの外気温度の許容範囲内である場合に前記マスターデータに基づいて所定時間先の外気温度と目標温度のデータから前記コラムに供給する温調エアの温度と流量を設定する温調エア設定手段と、
前記温調エア設定手段で設定された温調エアの温度と流量に基づいて調整した前記温調エアを吹出す温調装置とを備え、
前記温調装置から前記温調エアを前記ベース及びコラムに供給することで前記コラムの熱変形を抑制するようにし、
前記ベース及び前記コラムの内部空間にベースエア流路とコラムエア流路が設置され、
前記所定時間先の外気温度が目標温度より高い場合には、前記コラムエア流路に前記温調装置から温調エアを供給して前記コラム内上部の開口を通して前記コラム内の上部から前記ベースエア流路に流通させ、
前記所定時間先の外気温度が目標温度より低い場合には、前記ベースエア流路に前記温調装置から温調エアを供給して前記コラム内に流通させることを特徴とする工作機械の温度調整装置。 In a machine tool temperature control device that regulates the temperature inside a cover that surrounds a machine tool with a column equipped with tools on the base.
An outside air temperature sensor that measures the outside air temperature outside the cover,
A temperature control data setting means that measures the outside air temperature in advance for a predetermined time, sets the relationship between the time and the outside air temperature, and sets master data with the average temperature of the outside air temperature as the target temperature.
When the current outside air temperature measured by the outside air temperature sensor is within the permissible range of the outside air temperature of the master data, the temperature supplied to the column from the outside air temperature and the target temperature data of a predetermined time ahead based on the master data. Temperature control air setting means for setting the temperature and flow rate of air control,
A temperature control device for blowing out the temperature control air adjusted based on the temperature and flow rate of the temperature control air set by the temperature control air setting means is provided.
By supplying the temperature control air from the temperature control device to the base and the column, thermal deformation of the column is suppressed .
A base air flow path and a column air flow path are installed in the internal space of the base and the column, and the base air flow path and the column air flow path are installed.
When the outside air temperature ahead of the predetermined time is higher than the target temperature, the temperature control air is supplied from the temperature control device to the column air flow path, and the base air is supplied from the upper part of the column through the opening of the upper part of the column. Distribute to the channel,
When the outside air temperature after a predetermined time is lower than the target temperature, the temperature control of the machine tool is characterized by supplying temperature control air from the temperature control device to the base air flow path and distributing it in the column. apparatus.
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