TWI620355B - 工作狀態的診斷裝置 - Google Patents

Abstract

工作狀態的診斷裝置(1)係具備感測器部(2)與控制部(3)。感測器部(2)係檢測出從設備的構成零件朝向外部流動的熱通量。控制部(3)係依據感測器部(2)所檢測出的檢測結果，判定設備的工作狀態是否是構成零件的暖機已完成的暖機完成狀態。

Description

工作狀態的診斷裝置

本發明係關於診斷設備的工作狀態之工作狀態的診斷裝置。

作為檢測出熱通量的熱通量感測器，例如專利文獻1所揭示者。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利第5376086號公報

話說，於生產設備等的設備中，從開始運轉之後到設備穩定之狀態為止，進行讓設備的溫度上升的暖機運轉。暖機已完成時，設備的運轉狀態從暖機運轉切換成穩定運轉。所謂穩定運轉係指設備穩定之狀態下的運轉。換句話說，所謂穩定運轉係可充分發揮本來的性能之 狀態下的運轉。

但是，暖機運轉的時間長的話，則穩定運轉的開始會延遲。因此，在成為暖機已完成之狀態時，期望馬上切換成穩定運轉。對於為了實現其一事來說，需要可適切診斷是否是暖機已完成的暖機完成狀態。

本發明係有鑑於前述觀點，目的為提供可適切診斷是否是暖機完成狀態之工作狀態的診斷裝置。

工作狀態的診斷裝置之第一形態，係診斷設備的工作狀態之工作狀態的診斷裝置，具備：感測器部，係檢測出從設備的構成零件朝向外部流動的熱通量；及控制部，係依據感測器部所檢測出的檢測結果，判定設備的工作狀態是否是構成零件的暖機已完成的暖機完成狀態。

在暖機中時與暖機完成狀態時，熱通量的變化傾向不同。因此，依據本發明的診斷裝置，可診斷是否是暖機完成狀態。

再者，在申請專利範圍中所記載之各手段的刮弧內的符號，係表示後述之實施形態所記載之具體手段的對應關係之一例。

1‧‧‧暖機完成狀態的診斷裝置

2‧‧‧感測器部

3‧‧‧控制裝置

10a‧‧‧第1熱通量感測器

10b‧‧‧第2熱通量感測器

10c‧‧‧彎曲形狀部

11‧‧‧熱緩衝體

12‧‧‧放熱體

13‧‧‧螺絲

14‧‧‧間隔物

16‧‧‧受熱體

100‧‧‧絕緣基材

100a‧‧‧表面

100b‧‧‧背面

101‧‧‧第1通孔

102‧‧‧第2通孔

110‧‧‧表面保護構件

111‧‧‧表面導體圖案

120‧‧‧背面保護構件

121‧‧‧背面導體圖案

130‧‧‧第1熱電構件

140‧‧‧第2熱電構件

151‧‧‧外部配線

152‧‧‧外部配線

301‧‧‧滾珠螺桿

302‧‧‧支持構件

303‧‧‧馬達

304‧‧‧台座

305‧‧‧軌道

306‧‧‧導引塊

307‧‧‧座板

311‧‧‧螺軸

312‧‧‧螺帽

313‧‧‧滾珠

400‧‧‧自動切削機

401‧‧‧鑽孔器

402‧‧‧鑽孔器用夾頭部

403‧‧‧工件用夾頭部

M1‧‧‧直線移動機構

M2‧‧‧機器人

W1‧‧‧工件

W2‧‧‧工件

於添附的圖面中，[圖1]揭示第1實施形態之移送裝置與工作狀態的診 斷裝置之構造的圖。

[圖2]圖1所示之移送裝置的II箭頭視圖。

[圖3]圖1所示之移送裝置的III箭頭視圖。

[圖4]圖1所示之感測器部的剖面圖。

[圖5]圖4所示之熱通量感測器的俯視圖。

[圖6]圖5所示之VI-VI線之熱通量感測器的剖面圖。

[圖7]揭示暖機狀態與暖機完成狀態時之感測器部的輸出波形的圖。

[圖8]揭示第1實施形態之移送裝置的運轉控制的流程圖。

[圖9]揭示使用1個熱通量感測器的第1實施形態的變形例中，環境溫度高時及環境溫度低時之熱通量感測器的輸出波形的圖。

[圖10]揭示第2實施形態之自動切削機與工作狀態的診斷裝置之構造的圖。

[圖11]第3實施形態之感測器部的剖面圖。

[圖12]第4實施形態之感測器部的剖面圖。

以下，針對本發明的實施形態，依據圖面來進行說明。再者，於以下各實施形態彼此中，相互相同或均等的部分，附加相同符號來進行說明。

(第1實施形態)

如圖1、2、3所示，本實施形態之工作狀態的診斷裝置1係診斷移送裝置300的暖機完成狀態。移送裝置300係具備於進行加工對象物即工件W1的加工的生產設備。

如圖2所示，移送裝置300具備使用滾珠螺桿301的直線移動機構M1，與機器人M2。移送裝置300藉由直線移動機構M1與機器人M2移送工件W1。直線移動機構M1將工件W1往D1方向移送。機器人M2將工件W1往D2、D3方向等移送。

機器人M2將工件W1移送至直線移動機構M1的台座304為止。機器人M2並將工件W1搭載於台座304。直線移動機構M1移送被搭載的工件W1。

如圖1及圖3所示，直線移動機構M1具備滾珠螺桿301、支持構件302、馬達303、台座304、軌道305、導引塊306。再者，在圖3中，為了容易理解，省略揭示支持構件302。

滾珠螺桿301是移送裝置300的構成零件。滾珠螺桿301係將旋轉運動轉換成直線運動的機械要素零件。滾珠螺桿301具有螺軸311、螺帽312、滾珠313。於螺軸311與螺帽312之間設有滾珠313。螺軸311旋轉時，螺帽312進行直線運動。支持構件302支持螺軸311之軸方向的兩端部。馬達303係使螺軸311旋轉的動力源。

台座304係用以搭載工件W1者。台座304係 將與螺軸311之軸方向正交的方向(亦即，圖1的上下方向)設為長邊方向的平面矩形狀。台座304係長邊方向的大略中央部與螺帽312連結。台座304係長邊方向的兩端部與導引塊306連結。

軌道305是直線狀構件。軌道305係使用兩條，如圖3所示，被固定於座板307。導引塊306被卡合於軌道305。導引塊306係沿著軌道305移動的導引構件。

如圖1所示，診斷裝置1係具備感測器部2與控制裝置3。

感測器部2係檢測出從滾珠螺桿301朝向外部的熱通量。感測器部2係對控制裝置3輸出因應從滾珠螺桿301朝向外部之熱通量的感測器訊號。感測器部2安裝於螺帽312的表面。關於感測器部2的構造係於後詳述。

於控制裝置3的輸入側，連接有感測器部2。控制裝置3診斷滾珠螺桿301的工作狀態。在該診斷中，依據感測器部2的檢測結果，判定滾珠螺桿301的工作狀態是否是暖機完成狀態。所以，控制裝置3構成依據熱通量感測器10的檢測結果，判定設備的工作狀態是否是設備的構成零件之暖機已完成的暖機完成狀態的控制部。

於控制裝置3的輸入側，連接有移送裝置300的驅動機器即馬達303、機器人M2。控制裝置3係依據診斷結果，進行移送裝置300的運轉控制。再者，控制裝 置3係具有微電腦、記憶裝置等所構成。

接者，針對感測器部2的構造進行說明。如圖4所示，感測器部2具備兩個熱通量感測器10、熱緩衝體11、放熱體12。兩個熱通量感測器10、熱緩衝體11及放熱體12都為平板狀。

兩個熱通量感測器10的內部構造相同。兩個熱通量感測器10之一方為第1熱通量感測器10a。兩個熱通量感測器10之另一方為第2熱通量感測器10b。

第1熱通量感測器10a接觸配置於螺帽312的外面。第2熱通量感測器10b係配置於相對於第1熱通量感測器10a，更離開螺帽312之側。熱緩衝體11配置於第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b之間。放熱體12配置於相對於第2熱通量感測器10b更離開螺帽312之側。亦即，感測器部2係從接近螺帽312之側朝向離開螺帽312之側，依序配置有第1熱通量感測器10a、熱緩衝體11、第2熱通量感測器10b、放熱體12。

第1熱通量感測器10a係輸出因應從第1熱通量感測器10a的螺帽312側朝向熱緩衝體11側，通過第1熱通量感測器10a之熱通量的第1感測器訊號。第2熱通量感測器10b係輸出因應從第2熱通量感測器10b的熱緩衝體11側朝向其相反側，通過第2熱通量感測器10b之熱通量的第2感測器訊號。第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b的各平面形狀，是形狀與大小相同的矩形。

熱緩衝體11具有所定熱容。熱緩衝體11係以金屬材料或樹脂材料所構成。熱緩衝體11係如後所述，以成為可檢測出從螺帽312朝向外部放出之熱通量的變化的熱容之方式，設定材質及厚度。熱緩衝體11的平面形狀，係與第1熱通量感測器10a的平面形狀，形狀與大小相同。再者，熱緩衝體11的平面形狀，係與第1熱通量感測器10a的平面形狀，形狀及大小不同亦可。

放熱體12具有所定熱容。放熱體12係以金屬材料或樹脂材料所構成。放熱體12係以其熱容大於熱緩衝體11的熱容之方式，設定材質及厚度。放熱體12的平面形狀，設為大於第1熱通量感測器10a、熱緩衝體11、第2熱通量感測器10b的平面形狀。放熱體12係在挾持第1熱通量感測器10a、熱緩衝體11、第2熱通量感測器10b之狀態下，被固定於螺帽312。具體來說，於放熱體12的外周部形成有螺絲孔。藉由插入螺絲孔的螺絲13，放熱體12被固定於螺帽312。再者，在螺帽312與放熱體12之間，配置有間隔物14。螺絲13係貫通間隔物14的內部。

如圖5、圖6所示，1個熱通量感測器10係具有絕緣基材100、表面保護構件110、及背面保護構件120被一體化，在該一體化者的內部中第1、第2熱電構件130、140交互串聯連接的構造。再者，在圖5中，省略表面保護構件110。絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120為薄膜狀，以熱可塑性樹脂等具 有可撓性的樹脂材料構成。絕緣基材100係形成有貫通於其厚度方向之複數第1、第2通孔101、102。於第1、第2通孔101、102，埋入有以相互不同的金屬或半導體等的熱電材料所構成之第1、第2熱電構件130、140。藉由配置於絕緣基材100之表面100a的表面導體圖案111，構成第1、第2熱電構件130、140之一方的連接部。又，藉由配置於絕緣基材100之背面100b的背面導體圖案121，構成第1、第2熱電構件130、140之另一方的連接部。

在熱通量感測器10的厚度方向中，熱通量通過熱通量感測器10時，第1、第2熱電構件130、140的一方之連接部與另一方之連接部會產生溫度差。藉此，藉由塞貝克效應(Seebeck effect)，於第1、第2熱電構件130、140產生熱電動勢。熱通量感測器10係將該熱電動勢，具體來說是電壓作為感測器訊號予以輸出。

在本實施形態中，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，係以在通過個別的熱通量為相同大小時，輸出絕對值相同大小的感測器訊號之方式構成。

又，如圖4所示，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，係在相互串聯連接之狀態下，電性連接於控制裝置3。第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，係以在來自螺帽312的熱通量依序通過第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b時，輸出具有極性為相反之關係的第1感測器訊號與第2感測器訊號 之方式配置。

具體來說，第1、第2熱通量感測器10a、10b以彼此的表面保護構件110對向之方式配置。然後，雖未圖示，第1、第2熱通量感測器10a、10b的表面導體圖案111彼此透過外部配線151連接。第1、第2熱通量感測器10a、10b個別的背面導體圖案121透過外部配線152，與控制裝置3連接。藉此，在熱通量從背面保護構件120側往表面保護構件110側通過第1熱通量感測器10a時，該熱通量會從表面保護構件110側往背面保護構件120通過第2熱通量感測器10b，故從第1、第2熱通量感測器10a、10b輸出的第1、第2感測器訊號的極性成為相反。

再者，在本實施形態中，第1、第2熱通量感測器10a、10b，在熱通量從背面保護構件120側朝表面保護構件110側通過時，輸出正的感測器訊號。因此，熱通量從螺帽312側朝向放熱體12側流動時，從第1熱通量感測器10a輸出正的感測器訊號，從第2熱通量感測器10b輸出負的感測器訊號。

然後，感測器部2將第1感測器訊號加上第2感測器訊號的感測器訊號，朝向控制裝置3輸出。此時，通過第1、第2熱通量感測器10a、10b的熱通量彼此的差大時，從感測器部2輸出的感測器訊號也會變大。作為此種狀況，例如，相當於從對象物放出的熱通量急遽增加時。另一方面，通過第1、第2熱通量感測器10a、10b 的熱通量彼此的差小時，從感測器部2輸出的感測器訊號也會變小。作為此種狀況，例如相當於從對象物放出的熱通量減少時，或從對象物放出的熱通量為一定，且經過所定時間時。

接著，針對控制裝置3所進行之移送裝置300的運轉控制及滾珠螺桿301的工作狀態的診斷進行說明。

首先，針對移送裝置300的運轉控制進行說明。控制裝置3在移送裝置300的運轉開始時，進行暖機運轉。暖機運轉是以從開始運轉之後提升滾珠螺桿301的溫度為目的的運轉。在暖機運轉中，在未搭載工件W1之狀態下，使直線移動機構M1進行工作。在暖機運轉中，不驅動機器人M2，而驅動直線移動機構M1的馬達303。

控制裝置3在滾珠螺桿301的暖機完成後，進行穩定運轉。穩定運轉是滾珠螺桿301已穩定之狀態下的運轉。在穩定運轉中，將工件W1搭載於台座304並進行移送。在穩定運轉中，驅動機器人M2與直線移動機構M1的馬達303。

進行暖機運轉的理由係如下所述。從移送裝置300的運轉開始之後某程度的期間中，螺帽312的內部之滾珠313的摩擦熱並不放熱，成為熱蓄積於螺帽312之狀態。因此，滾珠螺桿301的溫度會上升。滾珠螺桿301的溫度上升的話，滾珠螺桿301會熱膨脹。在滾珠螺桿301持續熱膨脹之狀態下，驅動直線移動機構M1的話，台座304的停止位置的精度會變差。結果，會發生工件 W1的搬送不良。進而，發生工件W1的加工不良。

更具體說明的話，根據螺軸311的旋轉數，決定螺帽312的移動距離。在工件W1的移送中，以台座304的停止位置成為所定位置之方式，設定螺軸311的旋轉數。但是，螺軸311及螺帽312往軸方向熱膨脹的話，即使螺軸311的旋轉數相同，螺帽312的移動距離也會不同。因此，台座304的停止位置會改變。在搬送工件W1的位置中進行加工時，停止位置與所定位置不同的話，會無法進行工件W1的加工。

因此，到滾珠螺桿301已穩定之狀態為止，進行暖機運轉。暖機完成後，切換成穩定運轉。藉此，可抑制工件W1的搬送不良的發生。

接著，針對通過感測器部2的熱通量及從感測器部2輸出的感測器訊號進行說明。

直線移動機構M1係重複將滾珠螺桿301的工作與停止設為1循環週期的工作循環週期。滾珠螺桿301的工作中，滾珠313的摩擦熱從螺帽312放熱，故感測器部2的輸出值會增加。滾珠螺桿301的停止中，不會發生摩擦熱，故感測器部2的輸出值會減少。因此，於暖機中的暖機狀態及暖機已完成的暖機完成狀態任一中，都因應工作循環週期，感測器部2的輸出值增減。

直線移動機構M1的運轉開始後之螺帽312的溫度低時，摩擦熱會蓄積於螺帽312。螺帽312的內側的溫度，比螺帽312的外側的溫度更早上升。因此，相較於 暖機完成狀態，從螺帽312往外部的放熱量較少。熱蓄積於螺帽312的整體而溫度上升的話，從螺帽312往外部的放熱量會增大。因此，暖機狀態時之感測器部2的輸出波形，係如圖7所示，成為伴隨時間經過上升的波形。

另一方面，滾珠螺桿301成為暖機完成狀態時，則成為螺帽312的蓄熱結束之狀態。滾珠313的摩擦所致之發熱量與從螺帽312至外部的放熱量相等。因此，暖機完成狀態時之感測器部2的輸出波形，係如圖7所示，成為輸出值大於暖機狀態時，且以接近一定的大小增減的波形。

再者，滾珠螺桿301停止時，積存於螺帽312的熱會被放出。但是，在熱的放出途中，滾珠螺桿301進行工作。亦即，以熱某種程度蓄積於螺帽312的工作循環週期，滾珠螺桿301進行運作。因此，暖機完成狀態時之感測器部2的輸出值，即使是滾珠螺桿301的停止期間，也成為大於暖機狀態時之值。

如此，在暖機狀態與暖機完成狀態中，感測器部2的輸出值不同。據此，預先設定用以判別是否是暖機完成狀態的臨限值，比較感測器部2的輸出值與臨限值。藉此，可診斷是否是暖機完成狀態。

因此，控制裝置3係如圖8所示，從移送裝置300的暖機運轉至穩定運轉的切換控制中，依據感測器部2的檢測結果，進行滾珠螺桿301的工作狀態的診斷。該切換控制在開始移送裝置300的暖機運轉時執行。再 者，圖8中所示的各步驟，係構成實現各種功能的功能實現部。

具體來說，控制裝置3在步驟S1中，取得感測器部2的檢測值。在此，取得感測器部2的輸出值(具體來說是電壓值)。再者，作為檢測值，取得修正輸出值的修正值，來代替直接使用感測器部2的輸出值亦可。

接下來，控制裝置3在步驟S2中，比較檢測值與預先記憶於記憶裝置的臨限值，判定檢測值是否高於臨限值。此時，控制裝置3在步驟S1中，取得暖機運轉開始起的經過時間不同之複數檢測值。控制裝置3在步驟S2中，判定複數檢測值的全部是否高於臨限值為佳。

於步驟S2中，檢測值低於臨限值時，控制裝置3係進行NO判定，結束圖8所示之控制流程。然後，控制裝置3再次進行步驟S1。

另一方面，在檢測值高於臨限值時，控制裝置3則進行YES判定，進到步驟S3。在步驟S3中，控制裝置3將移送裝置300的運轉狀態，從暖機運轉切換至穩定運轉。藉此，藉由直線移動機構M1與機器人M2移送工件W1。然後，開始工件W1的加工。

如前述說明般，依據本實施形態的診斷裝置1，可適切判定出滾珠螺桿301的工作狀態是否是暖機完成狀態。

又，於本實施形態的診斷裝置1中，感測器部2係於第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b 之間配置熱緩衝體11。控制裝置3係依據第1熱通量感測器10a所輸出之第1感測器訊號與第2熱通量感測器10b所輸出之第2感測器訊號，判定滾珠螺桿301是否是暖機完成狀態。

熱緩衝體11進行熱的蓄積與放出。因此，在從螺帽312放出的熱通量變化時，通過第2熱通量感測器10b的熱通量，相較於通過第1熱通量感測器10a的熱通量，遲緩地變化。所以，可根據第1感測器訊號與第2感測器訊號的差異，檢測出從螺帽312放出之熱通量的變化。

話說，即使僅使用1個熱通量感測器10來代替本實施形態的感測器部2，也可檢測出從螺帽312放出的熱通量。

但在此狀況中，移送裝置300周圍的環境溫度變化的話，受到環境溫度的影響，通過熱通量感測器10的熱通量也會變化。具體來說，即使在螺帽312的內部的發熱量相同，相較於環境溫度高時，環境溫度低時通過熱通量感測器10的熱通量較大。即使在螺帽312的內部的發熱量相同，相較於環境溫度低時，環境溫度高時通過熱通量感測器10的熱通量較小。

因此，如圖9中的實線所示般，環境溫度比圖9中的波線所示時還低的話，即使滾珠螺桿301是暖機狀態，也會有感測器部2的輸出值超過臨限值之狀況。此時，控制裝置3係即使滾珠螺桿301是暖機狀態，也會錯 誤判定為暖機完成狀態。又，如圖9中的一點虛線所示般，環境溫度比圖9中的虛線所示時還高的話，即使滾珠螺桿301是暖機完成狀態，也會有感測器部2的輸出值未超過臨限值之狀況。此時，控制裝置3係即使滾珠螺桿301是暖機完成狀態，也會錯誤判定為暖機狀態。

相對於此，本實施形態的感測器部2的第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，配置於熱緩衝體11的兩側。所以，兩者配置於比較接近的位置。又，感測器部2周圍的環境溫度的變化，通常在長達一天的長期間中緩慢地發生。因此，即使在第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b之間配置有熱緩衝體11，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b從環境溫度受到的影響也會相同或接近相同。第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，分別輸出因應受到相同環境溫度之影響的熱通量之感測器訊號。於第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b中，相同熱通量的大小相對之輸出的絕對值相同。所以，利用使用第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b的輸出之和，可去除(亦即抵消)環境溫度對於感測器部2的檢測結果之影響。

因此，暖機完成狀態時之感測器部2的輸出波形，係如圖7所示，成為去除環境溫度的影響者。藉此，可迴避一天的環境溫度的變動所致之錯誤判定。

因此，依據本實施形態的診斷裝置1，可高精度進行暖機完成狀態的診斷。再者，於第1熱通量感測器 10a與第2熱通量感測器10b中，相同熱通量的大小相對之輸出的絕對值不一定相同亦可。只要兩者的輸出的絕對值相近即可。即使在此狀況中，也可利用使用第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b的輸出之和，可減低環境溫度對於感測器部2的檢測結果之影響。

又，於本實施形態的感測器部2中，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，係以在來自螺帽312的熱通量依序通過第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b時，輸出具有極性為相反之關係的第1感測器訊號與第2感測器訊號之方式配置。第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，係在相互串聯連接之狀態下，電性連接於控制裝置3。藉此，可將第1感測器訊號加上第2感測器訊號的感測器訊號，從感測器部2朝向控制裝置3輸出。因此，可省略控制裝置3中之第1感測器訊號與第2感測器訊號之和的運算。亦即，可簡單化控制裝置3的運算處理。

話說，感測器部2作為不具有放熱體2的構造亦可。但是，感測器部2不具備放熱體12時，因為風接觸第2熱通量感測器10b的表面等之理由，第2熱通量感測器10b的表面溫度會瞬間變化。此會影響通過感測器部2的熱通量。因此，感測器部2之熱通量的檢測精度會降低。

相對於此，本實施形態的感測器部2具備具有所定熱容的放熱體12。藉此，即使在短期間中感測器 部2的表面溫度變化之狀況中，也可藉由放熱體12之蓄熱與放熱，抑制第2熱通量感測器10b的溫度變化的發生。因此，可提升感測器部2之熱通量的檢測精度。

又，於本實施形態的感測器部2中，放熱體12的熱容，大於熱緩衝體11的熱容。據此，即使在從螺帽312放出較大的熱時，也可讓熱從螺帽312朝向放熱體12流動。因此，可抑制熱充滿感測器部2的內部之狀況。

(第2實施形態)

如圖10所示，本實施形態之工作狀態的診斷裝置1係診斷自動切削機400的暖機完成狀態。

自動切削機400具備鑽孔器401、鑽孔器用夾頭部402、工件用夾頭部403。鑽孔器401是使用於切削加工的刀具。鑽孔器用夾頭部402是保持鑽孔器401的保持部。工件用夾頭部403是保持加工對象物即工件W2的保持部。自動切削機400利用重複進行加工與停止，1個個依序加工複數工件W2。在加工時，因為鑽孔器401與工件W2的摩擦，鑽孔器401發熱。鑽孔器401中發生的熱從鑽孔器用夾頭部402放出至外部。

診斷裝置1具備感測器部2與控制裝置3。

感測器部2安裝於鑽孔器用夾頭部402的表面。感測器部2係檢測出從鑽孔器401透過鑽孔器用夾頭部402朝向外部的熱通量。感測器部2係對控制裝置3輸 出因應從鑽孔器401透過鑽孔器用夾頭部402朝向外部之熱通量的感測器訊號。感測器部2的構造，與第1實施形態的感測器部2相同。

控制裝置3係進行自動切削機400的運轉控制及鑽孔器401之工作狀態的診斷。在自動切削機400的運轉控制中，控制裝置3在自動切削機400的運轉開始時，進行鑽孔器401的暖機運轉。暖機運轉是對暖機用的工件進行加工，來代替加工目的的工件W2的運轉。控制裝置3在鑽孔器401的暖機運轉後，進行穩定運轉。穩定運轉是對加工目的的工件W2進行加工的運轉。

在自動切削機400的運轉開始之後起某種程度的期間中，因為鑽孔器401的發熱，鑽孔器401的溫度上升。鑽孔器401的溫度上升的話，鑽孔器401會熱膨脹。在鑽孔器401持續熱膨脹之狀態下，對工件W2進行加工的話，加工精度會變差。因此，到鑽孔器401已穩定之狀態為止，進行暖機運轉。暖機完成的話，控制裝置3係從暖機運轉切換成穩定運轉。

控制裝置3係為了從暖機運轉切換至穩定運轉，診斷鑽孔器401的工作狀態。具體來說，控制裝置3依據感測器部2的檢測結果，判定鑽孔器401的工作狀態是否是暖機完成狀態。

鑽孔器401是暖機狀態時與暖機完成狀態時之感測器部的輸出波形，與在第1實施形態中所說明之圖7所示波形相同。因此，即使於本實施形態中，也與第1 實施形態相同，將用以判別是否是暖機完成狀態的臨限值，預先記憶於控制裝置3。然後，控制裝置3係比較感測器部2的輸出值與臨限值。藉此，控制裝置3可診斷是否是暖機完成狀態。

又，本實施形態的診斷裝置1所用的感測器部2，與第1實施形態的感測器部2相同構造。因此，於本實施形態的診斷裝置1中，也可發揮與第1實施形態的診斷裝置1相同的效果。

再者，作為本實施形態的診斷裝置1所用的感測器部2，僅使用第1熱通量感測器10亦可。

(第3實施形態)

本實施形態係相對於第1實施形態，變更感測器部2的構造者。診斷裝置1的其他構造與第1實施形態相同。

如圖11所示，本實施形態的感測器部2具有平板狀的受熱體16。受熱體16配置於比第1熱通量感測器10a更靠螺帽312側。所以，受熱體16配置於螺帽312與第1熱通量感測器10a之間。

受熱體16係與熱緩衝體11及放熱體12相同，具有所定熱容。受熱體16係以金屬材料或樹脂材料所構成。受熱體16係以其熱容小於熱緩衝體11及放熱體12之方式，設定材質及厚度。受熱體16的平面形狀，係與第1熱通量感測器10a的平面形狀，形狀與大小相同。再者，受熱體16的平面形狀，係與第1熱通量感測器 10a的平面形狀，形狀與大小不同亦可。

在本實施形態的感測器部2中，可藉由受熱體16的蓄熱與放熱，抑制不是檢測目的之雜訊等的短期所產生之熱通量的變化影響到第1、第2熱通量感測器10a、10b之狀況。

又，在本實施形態的感測器部2中，將受熱體16的熱容設定為較小。因此，本實施形態的感測器部2可檢測出檢測目的即滾珠螺桿301的工作與停止所致之熱通量變化。亦即，在本實施形態的感測器部2中，受熱體16的熱容，係設定為可檢測出滾珠螺桿301的工作與停止所致之熱通量變化的大小。

因此，依據本實施形態的診斷裝置1，可高精度進行滾珠螺桿301是否是暖機完成狀態的診斷。再者，於第2實施形態中，設為感測器部2具有受熱體16的構造亦可。藉此，可發揮與本實施形態相同的效果。

(第4實施形態)

本實施形態係相對於第1實施形態，變更感測器部2的構造者。診斷裝置1的其他構造與第1實施形態相同。

如圖12所示，本實施形態的感測器部2，係第1、第2熱通量感測器10a、10b透過具有被折曲之形狀的彎曲形狀部10c連結。彎曲形狀部10c係與第1、第2熱通量感測器10a、10b相同，層積絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120的構造。如此，本實施 形態的感測器部2係第1、第2熱通量感測器10a、10b一體化。

換句話說，本實施形態的感測器部2，具有1個熱通量感測器10以挾持熱緩衝體11之方式彎曲的構造。熱通量感測器10係如上所述，絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120分別以具有可撓性的樹脂材料構成。因此，可容易折曲熱通量感測器10。藉此，實現於第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b之間配置熱緩衝體11的構造。

第1、第2熱通量感測器10a、10b，係相互的背面保護構件121彼此連結。第1、第2熱通量感測器10a、10b不是藉由外部配線151，而是藉由熱通量感測器10之內部的配線圖案來電性連接。再者，第1、第2熱通量感測器10a、10b，係相互的表面保護構件111彼此連結亦可。

具此，可利用1個熱通量感測器10來構成第1、第2熱通量感測器10a、10b，去掉用以連接第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b的外部配線151。所以，可謀求零件數量的削減。

(其他實施形態)

本發明並不限定於前述的實施形態，如後述般，於申請專利範圍所記載的範圍中可適當變更。

(1)第1實施形態的診斷裝置1，係將移送裝置 300作為診斷對象。第2實施形態的診斷裝置1，係將自動切削機400作為診斷對象。診斷裝置1的診斷對象並不限定於該等。診斷裝置1可將進行暖機運轉的其他設備作為診斷對象。

(2)在第1實施形態中，為了診斷是否是暖機完成狀態，控制裝置3在步驟S2中，判定檢測值的絕對值是否高於臨限值，但是進行其他判定亦可。如第1實施形態的說明般，暖機完成狀態時之感測器部2的輸出波形，成為以接近一定之大小來增減的波形。因此，控制裝置3計算出所定期間內之檢測值的最小值與最大值的差即變動幅度，判定計算出的變動幅度是否小於所定幅度亦可。

(3)在第1實施形態中，1個控制裝置3作為從暖機運轉至穩定運轉的切換控制的一部分，進行暖機完成狀態的診斷，但是，不同之其他兩個控制裝置的一方進行切換控制，兩個控制裝置的另一方進行診斷亦可。此時，進行診斷的控制裝置構成工作狀態之診斷裝置的控制部。

(4)在第1實施形態中，控制裝置3在檢測值超過臨限值，判定為暖機完成狀態時，在步驟S3中，從暖機運轉切換至穩定狀態。相對於此，以手動進行從暖機運轉至穩定狀態的切換之狀況中，在步驟S3，使顯示裝置顯示暖機完成亦可。

(5)在第1~第3實施形態的感測器部2中，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，在相互串聯連接之狀態下，電性連接於控制裝置3，但是對於控制 裝置3並聯連接亦可。

(6)在第1~第3實施形態的感測器部2中，以輸出具有極性相反之關係的第1感測器訊號與第2感測器訊號之方式，配置第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，但是，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b的配置並不限定於此。以輸出極性相同的第1感測器訊號與第2感測器訊號之方式，配置第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b亦可。此時，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，對於控制裝置3並聯連接。又，於工作狀態的診斷中，控制裝置3係運算出第1感測器訊號與第2感測器訊號的差。藉此，可與第1、第2實施形態同樣地，進行診斷。

(7)於第1~第3實施形態的感測器部2中，熱通量感測器10的絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120，以樹脂材料以外的具有可撓性的絕緣材料構成亦可。進而，絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120，以不具有可撓性的絕緣材料構成亦可。又，作為熱通量感測器10不具有表面保護構件110、背面保護構件120的構造亦可。又，作為熱通量感測器10，使用與前述構造不同之其他構造者亦可。

(8)於第4實施形態的感測器部2中，熱通量感測器10的絕緣基材100、表面保護構件110、背面保護構件120，以樹脂材料以外的具有可撓性的絕緣材料構成亦可。又，作為熱通量感測器10不具有表面保護構件 110、背面保護構件120的構造亦可。此時，第1熱通量感測器10a與第2熱通量感測器10b，成為透過以絕緣基材100構成的彎曲形狀部10c連結的構造。也就是說，彎曲形狀部10c係包含與絕緣基材100相同的絕緣材料所構成即可。

(9)前述各實施形態的感測器部2，係具備兩個熱通量感測器10、熱緩衝體11、放熱體12，但不具備放熱體12亦可。此時，感測器部2的固定，係使用其他固定構件，或使用接著劑來進行。

(10)在前述各實施形態中，作為感測器部2的感測器訊號，使用電壓，但使用電流亦可。

(11)前述各實施形態並不是彼此無關者，除了明顯無法組合之狀況，可適切組合。又，於前述各實施形態中，構成實施形態的要素當然除了已特別明示是必要之狀況及原理上是必要之狀況等外，不一定是必要者。

(總結)

依據前述各實施形態的一部分或全部所示之第1觀點，工作狀態的診斷裝置係具備感測器部與控制部。感測器部，係檢測出從設備的構成零件朝向外部流動的熱通量。控制部，係依據感測器部所檢測出的檢測結果，判定設備的工作狀態是否是構成零件的暖機已完成的暖機完成狀態。

又，依據第2觀點，感測器部係具有第1熱 通量感測器、第2熱通量感測器、配置於第1熱通量感測器與第2熱通量感測器之間的熱緩衝體。第1熱通量感測器，係輸出因應通過第1熱通量感測器之熱通量的第1感測器訊號。第2熱通量感測器，係輸出因應通過第2熱通量感測器之熱通量的第2感測器訊號。控制部，係依據第1感測器訊號與第2感測器訊號，判定是否是暖機完成狀態。

第2觀點中，感測器部係於第1熱通量感測器與第2熱通量感測器之間配置熱緩衝體。因此，在從構成零件放出的熱通量變化時，通過第2熱通量感測器的熱通量，相較於通過第1熱通量感測器的熱通量，遲緩地變化。所以，可根據第1感測器訊號與第2感測器訊號的差異，檢測出從構成零件放出之熱通量的變化。

然後，第1熱通量感測器與第2熱通量感測器，係配置於熱緩衝體的兩側，兩者配置於比較接近的位置。又，配置感測器部的環境之溫度即環境溫度的變化，通常在長期間中緩慢地發生。因此，第1熱通量感測器與第2熱通量感測器從環境溫度承受的影響相同或接近相同。第1熱通量感測器與第2熱通量感測器，係分別輸出因應受到相同或接近相同的環境溫度之影響的熱通量之感測器訊號。所以，可利用使用兩者的感測器訊號，去除或減低環境溫度對於感測器部的檢測結果之影響。因此，依據第2觀點的診斷裝置，可高精度進行暖機完成狀態的診斷。

又，依據第3觀點，感測器部，係具有配置於比第2熱通量感測器更離開構成零件之側，具有所定熱容的放熱體。

據此，即使在短期間中感測器部的表面溫度變化之狀況中，也可藉由放熱體之蓄熱與放熱，抑制第2熱通量感測器的溫度變化的發生。因此，可提升感測器部之熱通量的檢測精度。

又，依據第4觀點，放熱體的熱容，大於熱緩衝體的熱容。據此，即使在從構成零件放出較大的熱時，也可讓熱從構成零件朝向放熱體流動。因此，可抑制熱充滿感測器部的內部之狀況。

又，依據第5觀點，感測器部，係據有配置於比第1熱通量感測器更靠構成零件側的受熱體。受熱體的熱容，係小於熱緩衝體的熱容。

據此，可藉由受熱體的蓄熱與放熱，抑制不是檢測目的之雜訊等的短期所產生之熱通量的變化影響到第1、第2熱通量感測器之狀況。又，利用將受熱體的熱容設定為較小，可藉由感測器部檢測出從檢測目的即構成零件放出之熱通量的變化。

又，依據第6觀點，感測器部，係在來自構成零件的熱通量依序通過第1熱通量感測器與第2熱通量感測器時，以第1感測器訊號與第2感測器訊號的極性成為相反之方式，配置第1熱通量感測器與第2熱通量感測器。第1熱通量感測器與第2熱通量感測器，係電性串聯 連接。

據此，感測器部可輸出將第1感測器訊號加上第2感測器訊號的感測器訊號。因此，可不需要第1感測器訊號與第2感測器訊號之和的運算處理。

又，依據第7觀點，第1熱通量感測器與第2熱通量感測器，係分別具備具有可撓性之薄膜狀的絕緣基材、複數第1熱電構件、複數第2熱電構件所構成。複數第1熱電構件與複數第2熱電構件，係第1熱電構件與第2熱電構件交互串聯連接。第1熱通量感測器與第2熱通量感測器，係透過包含絕緣材料所構成的彎曲形狀部連結。

據此，可不需要用以連接第1熱通量感測器訊號與第2熱通量感測器訊號的外部配線。

Claims (6)

1. 一種工作狀態的診斷裝置，係診斷設備的工作狀態之工作狀態的診斷裝置，具備：感測器部(2)，係檢測出從前述設備的構成零件(301，401)朝向外部流動的熱通量；及控制部(3)，係依據前述感測器部所檢測出的檢測結果，判定前述設備的工作狀態是否是前述構成零件的暖機已完成的暖機完成狀態；前述感測器部，係具有：第1熱通量感測器(10a)；第2熱通量感測器(10b)，係配置於比前述第1熱通量感測器更離開前述構成零件之側；及熱緩衝體(11)，係配置於前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器之間，具有所定熱容；前述第1熱通量感測器，係輸出因應從前述構成零件側朝向前述熱緩衝體側通過前述第1熱通量感測器之熱通量的第1感測器訊號；前述第2熱通量感測器，係輸出因應從前述熱緩衝體側朝向前述熱緩衝體側的相反側通過前述第2熱通量感測器之熱通量的第2感測器訊號；前述控制部，係依據前述第1感測器訊號與前述第2感測器訊號，判定是否是前述暖機完成狀態。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之工作狀態的診斷裝置，其中，前述感測器部，係具有配置於比前述第2熱通量感測器更離開前述構成零件之側，具有所定熱容的放熱體(12)。
3. 如申請專利範圍第2項所記載之工作狀態的診斷裝置，其中，前述放熱體的熱容，係大於前述熱緩衝體的熱容。
4. 如申請專利範圍第1項所記載之工作狀態的診斷裝置，其中，前述感測器部，係具有配置於比前述第1熱通量感測器更靠前述構成零件側的受熱體(16)；前述受熱體的熱容，係小於前述熱緩衝體的熱容。
5. 如申請專利範圍第1項所記載之工作狀態的診斷裝置，其中，前述感測器部，係在來自前述構成零件的熱通量依序通過前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器時，以前述第1感測器訊號與前述第2感測器訊號的極性成為相反之方式，配置前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器；前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器，係電性串聯連接。
6. 如申請專利範圍第5項所記載之工作狀態的診斷裝置，其中，前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器，係分別具有：薄膜狀的絕緣基材(100)，係至少以絕緣材料構成，具有可撓性；複數第1熱電構件(130)，係形成於前述絕緣基材，以熱電材料構成；及複數第2熱電構件(140)，係形成於前述絕緣基材，以與前述第1熱電構件不同的熱電材料構成；前述複數第1熱電構件與複數前述第2熱電構件，係前述第1熱電構件與前述第2熱電構件交互串聯連接；前述第1熱通量感測器與前述第2熱通量感測器，係透過包含前述絕緣材料所構成的彎曲形狀部(10c)連結。