JPS63212445A - 機械の異常検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は産業機械特に工作機械のように被駆動体の正確
な位置制御を行うものにおける機械の異常検出方法に関
する。

従来技術 工作機械のテーブルが摺動面上を送りねじで駆動され摺
動して位置決めされるとき、摺動面、摺動抵抗と送り機
構の剛性等によって機械特育の大きさを存するロストモ
ーションが現れる。そしてこのロストモーションの値は
潤滑油の給油状態。

案内面の異物混入、及び機械の稼動累積時間とともに摺
動面が劣化また摺動抵抗が増加することにより、或いは
軸受ボールねじの摩耗駆動、ベルトのゆるみ等の送り機
構の剛性の低下によって増加することが知られている。

このため被駆動部材の位置決め精度を悪くしこれにとも
なって加工精度が悪くなる。最悪の場合は制御不能な焼
付現象が起こる。このような問題の一部であるバックラ
シェに対して考慮したものに例えば特開昭５９−５９３
３２号が知られている。このものはフィードモータに連
結したパルスジェネレータによって発生されるパルスを
被駆動部の最初の動きを検出するまで計数することでバ
ラクラシュ量を計測している。また特開昭６０−２９２
５９号では位置決め方向が反転してからｎ回の位置決め
作動においてバックラシェ及び歪による誤差を設定しそ
の設定量を補正するようにしている。

発明が解決しようとする問題点 上記公知のものはバラクラシュ量を補正することを目的
としており、機械の性能の異常検出という領域に迄考慮
したものではなく、現状においてはロストモーション量
の増大による機械の使用不可能を事前に予測することは
出来ないという問題があった。

問題点を解決するための手段 機械起動後加工に先立ちプログラムにより正常運転での
被駆動部のロストモーション値を測定し、その値を許容
値と比較して大となったとき機械異常と判定するもので
ある。

実施例 以下本発明の実施例を図面にもとづき説明する。

ベッド１上面に平行に設けられた２本の摺動藁内面２上
に往復台３が摺動可能に載置されている。

この往復台３は下面にナツト４が取付けられていて、ベ
ッド１に軸受５で回転のみ可能に軸承された送りねじ６
が螺合している。またベッドｌの側面には送りモータ７
が取付けられており、その出力軸の歯車８と送りねじ６
端の歯車９との間にタイミングベルト１０によって回転
が滑りなく伝達される。そして送りねじ６の回転による
テーブル３の現在位置を検出する位置検出器１）が送り
モータに付属して設けられている。送りモータ７はＮＣ
装置或いはコンピュータで管理される制？１）　装置１
２の指令にもとづき駆動装置１３によって制御回転され
、位置検出器１）の出力はＮＣＰ置】２に入力される。

そしてベッド１上面で所定位置例えば往復台３が子端手
前２０鶴の位置にあるときナツト４の検出点を検出する
位置に検出器１４が取付けられ、往復台３の例えばナツ
ト４の一定位置を検出しその検出出力はＮＣ装置１２に
入力される。検出器１４は往復台３のナツト４の前端面
等の特定位置を検出する例えば磁気スケールのような非
接触式変位針、！気マイクロメータ等の前端面と検出器
との距離すなわち位置差を検出するもの、または近接ス
イッチのような往復台３のナツトの前端面等の一定位置
が検出器前面にきたとき検出出力を出すものが使用可能
である。そして前者の検出器１４は往復台３がＮＣ装置
で一定位置に正逆方向からそれぞれ位置決めされたとき
の位置差を検出する。また後者の検出器１４は往復台３
が正逆方向から送られ検出器１４の検出出力のあったと
きの往復台の位置を位置検出器１）によって読みとり位
置差を検出するような使用方法がとられている。

更に往復台３の上面には（Ｚ軸）案内面２と直角に設け
られた（Ｘ軸）案内面１５上に横送り台１６が摺動可能
に載置されている。横送り台１６はその下面のナツト１
７が往復台３の案内面１５の間中央に回転のみ可能に設
けられた送りねじ１８と螺合している。送りねじ１８は
図示しない送りモータがＮＣ装置１２の指令で図示しな
い駆動装置により回転され横送り台１６を位置制御し図
示しない位置検出器によって現在位置が検出される。そ
してナツト１７の一定位置を検出する同様の検出器１９
が所定位置に設けられている。横送り台１６上には刃物
台２０が設けられている。なおＮＣ装置１２には電源入
りでロストモーション測定を行うプログラムを内蔵し、
被駆動部のロストモーション値を求めるに必要なメモリ
、演算回路等が内蔵されており、またロストモーション
正常値Ｂと実験により求めたロストモーション許容値β
を記憶しておく。

作用 制御のフローチャートを示す第２図を参照してＮＣ旋盤
の刃物台の検出手順を説明する。

検出器１４．１９は近接スイッチとする。ステップＳ１
において往復台３の給油を開始させる。

給油は間欠的に数秒間隔で数回Ｚ軸方開本内面２ＸＳ＊
案内面１５及びねじ部等に行われる。

ステップＳ２において検出サイクル実行かが判定されＹ
ＥＳであればステップＳ３においてＺ軸ロストモーショ
ン値検出が指令される。ステップＳ２においてＮＯであ
ればステップＳ４において緊急スタートかが判定されＹ
ＥＳであればロストモーション値検出をおこなわず機械
が作動開始される。この緊急スタートとは例えば朝の仕
事のかかり以外で数分間の機械停止後の再起動のような
場合で緊急スタートをＮＣ装置に記憶しておく。

ステップＳ４においてＮｏであればエマジエンシイ停止
と判断して機械を停止させる。ステップＳ３においてＺ
軸ロストモーション値検出が指令されるとステップＳ５
において往復台３のＸ軸方向のなじみ運転が行われる。

例えば往復台３は全移動範囲を早送りで往復運転が数回
行われ次いでＺ軸＋端で送り速度１００　ｍ／ｍｉｎで
５ｆｉの往復位置決め送りが数回繰り返され検出器１４
を超える子端より一２５鶴の位置に停止される。ステッ
プＳ６において往復台３に例えば現在値から＋Ｉｏｔｍ
移動の指令をする。ステップＳ７において往復台３の下
面のナフト４の検出点が検出器１４上を通過したときの
信号で位置検出器１）の現在値ＡＩを読み取り記憶させ
る。ステップＳ８において往復台３に現在値から一１０
８移動の指令をする。ステップＳ９において往復台３下
面のナツト４の検出点が検出器１４上を通過したときの
信号で位置検出器１）の現在値Ａ２を読み取り記憶させ
る。ステップＳ１０においてＡ＋　　Ａｘ　−Ａの演算
を行わせロストモーション値Ａを算出する。ステップＳ
１）においてロストモーション値Ａ−ロストモーシッン
正常値Ｂの演算を行わせロストモーション偏差値αを算
出する。ステップ３１２において偏差値αがコストモー
ション許容値βより大かを比較しＹＥＳであればＺ軸異
常としてアラームを表示しこの異常原因の対策処理を行
う。ステップＳ１２においてＮＯであればステップＳ１
３においてＺ軸異常なし、Ｘ軸ロストモーション値検出
の指令を出す。そしてステップＳ５に戻りＸ軸即ち横送
り台１６関係の各ステップＳ５より始まってステップＳ
１３までをＸ軸と同じように移行しその後ステップ３１
４においてＸ軸、Ｘ軸とも異常なきかを判断しＮＯであ
れば異常アラームを出し異常原因の対策処理を行う、ス
テップ３１４においてＹＥＳであれば機械の作動を開始
する。なお本例ではロストモーション値の測定に検出器
１４゜１９がナツト４．１７の検出点位置を検出したと
きの位置検出器１）の現在値を読み取り、十一方向の現
在値の差により求めたが、ＮＣ位置指令で指令位置に往
復台３を止めたときのナツト４，１７の検出点の位置を
非接触式変位計の検出器１４゜１９で読み取りその値の
十〜方向の差により求めることも可能である。

効果 以上詳述したように本発明は機械の起動とともにＮＣ装
置に内蔵されたロストモーション測定プログラムにより
被駆動体のロストモーション値を測定し許容値と比較さ
せ許容値以上であればアラームを表示するようになした
ので、アラームにより運転を中断させることができ機械
の故障を未然に防止しうる効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の構成説明図、第２図はＮＣ旋盤刃物台
のロストモーション測定の手順を示す図である。 １・・ベッド　　３・・往復台 ４．１７・・位置検出器 ６．１８・・送りねじ　　７・・送りモータ１）・・位
置検出器　　１２・・ＮＣ装置１４．１９・・検出器　
１６・・横送り台特許出願人　株式会社　大隈鐵工所 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）機械起動後加工に先立ちプログラムにより正常運
   転での被駆動部のロストモーション値を測定し、その値
   を許容値と比較して大となったとき機械異常と判定する
   ことを特徴とする機械の異常検出方法。