WO2020256135A1 - 工作機械及び工作機械の自己診断方法 - Google Patents

工作機械及び工作機械の自己診断方法 Download PDF

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WO2020256135A1
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cover
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雅浩 山根
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Dmg森精機株式会社
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    • G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
    • G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool having a fixed cover and a moving cover covering at least a part of the machining area, and a self-diagnosis method for the machine tool.
  • Patent Document 1 provides a door that can be opened and closed by sliding for maintenance such as loading and unloading of workpieces and cleaning while preventing chips generated by cutting and coolant discharged to the machining area from scattering around.
  • a machine tool cover provided is disclosed.
  • the machine tool cover covers the front side of the machine tool and includes at least a front plate portion having a front opening and an upper plate portion covering the upper side of the machine tool and having an upper opening, and the front plate portion side.
  • a front door that can open and close the front opening is attached to the upper plate, and a ceiling shutter that can open and close the upper opening is attached to the upper plate side.
  • the front door and the ceiling shutter are separately attached so as to be openable and closable, and a front guide for guiding the opening and closing operation of the ceiling shutter on the front side is provided on the front door side and a rear guide for guiding on the rear side. And an actuator for opening and closing the ceiling shutter are provided on the upper plate side, respectively.
  • Patent Document 2 discloses a sliding door for the purpose of automating opening and closing to enable high-speed opening and closing and providing a door with less wear and damage to the door drive mechanism.
  • the sliding door is a sliding door composed of a first and a second door that slides and opens and closes an opening provided in a fixed cover that covers the processing space of the machine tool, and is fixed to the first door.
  • the first nut, the first ball screw screwed into the first nut, the second ball screw arranged in parallel with the first ball screw, and the second ball screw are screwed together.
  • the second door is provided with a second nut to which the second door is fixed, and a motor for driving the first and second ball screws via a power transmission mechanism.
  • Patent Document 3 discloses a machine tool provided with a door opening / closing device that can prevent a worker or a robot from being pinched by an automatic opening / closing door due to an erroneous operation of an operator or a sudden accident.
  • the machine tool includes a door opening / closing device including a movable door, a door opening / closing drive motor for driving the movable door, and a transmission mechanism for transmitting the power of the door opening / closing drive motor to the movable door.
  • a disturbance torque estimation unit that estimates the disturbance torque applied to the door opening / closing drive motor during the opening / closing operation of the movable door, and a first upper limit in which the disturbance torque estimated by the disturbance torque estimation unit is predetermined.
  • the torque comparison unit that compares the value and the first lower limit value and the torque comparison unit determines that the disturbance torque exceeds the first upper limit value, or the disturbance torque is the first lower limit value.
  • a motor stop portion for stopping the opening / closing operation of the movable door is provided.
  • JP-A-2019-69492 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-28837 JP-A-2017-109286
  • the applicant of the present application also provides a pinch detection mechanism for detecting that a worker or a robot is pinched in the motor drive mechanism that slides the door, and stops or opens the door when a person or the like is pinched.
  • a pinch detection mechanism for detecting that a worker or a robot is pinched in the motor drive mechanism that slides the door, and stops or opens the door when a person or the like is pinched.
  • An object of the present invention is to provide a machine tool and a self-diagnosis method for the machine tool, which can self-diagnose whether or not the safety mechanism operates properly in view of the above problems.
  • the machine tool is a machine tool having a fixed cover and a moving cover covering at least a part of a machining area, and a cover control device including a drive circuit for driving the moving cover.
  • An abnormality detection device that detects an abnormality during driving of the moving cover, a self-diagnosis device that evaluates whether or not the abnormality detection device is normal, and an output device that outputs an evaluation result by the self-diagnosis device.
  • the abnormality detecting device is based on the operating state of the abnormality detecting device when a pseudo abnormality is generated in the moving cover by driving the moving cover via the driving circuit. It is configured to evaluate whether it is normal or not.
  • the self-diagnosis method of a machine tool includes a cover control device for driving a moving cover via a drive circuit and an abnormality detecting device for detecting an abnormality during driving of the moving cover.
  • This is a self-diagnosis method, in which a pseudo-abnormality generation step in which a pseudo-abnormality is generated in the moving cover by driving the moving cover via the drive circuit and a pseudo-abnormality generation step in which the pseudo-abnormality is generated in the pseudo-abnormality generation step are generated.
  • a self-diagnosis step for evaluating whether or not the abnormality detection device is normal based on whether or not an abnormality is detected by the abnormality detection device, and an output step for outputting the evaluation result by the self-diagnosis step. Is configured to run.
  • the machine tool according to the present invention is a machine tool having a fixed cover and a moving cover that cover at least a part of the machining area, and is driving a cover control device including a drive circuit for driving the moving cover and the moving cover.
  • the self-diagnosis device includes an abnormality detection device for detecting the abnormality, a self-diagnosis device for evaluating whether or not the abnormality detection device is normal, and an output device for outputting the evaluation result by the self-diagnosis device. Is configured to evaluate whether or not the abnormality detection device is normal based on the operating state of the abnormality detection device when a pseudo abnormality is generated in the moving cover via the drive circuit. ..
  • the moving cover is driven to open and close, for example, by the cover control device via the drive circuit, and at that time, the abnormality detection device detects an abnormality such as pinching while driving the moving cover.
  • the self-diagnosis device drives a moving cover via a drive circuit to generate a pseudo-abnormality for diagnosis, and monitors the operating state of the abnormality detection device.
  • an abnormality is detected by the abnormality detection device, it is evaluated that the abnormality detection device is functioning normally, and if no abnormality is detected, the abnormality detection device is evaluated as having failed, and the evaluation results are output to the output device. To do.
  • the self-diagnosis device causes a pseudo-abnormality in the moving cover independently of the opening / closing control of the moving cover by the cover control device, or in conjunction with the opening / closing control of the moving cover. Before the robot is pinched, it becomes possible to diagnose whether or not the abnormality detection device is operating properly.
  • the self-diagnosis device is preferably configured to generate the pseudo-abnormality by driving the moving cover in the closed position in the closing direction via the drive circuit, and an operator or the like actually operates the self-diagnosis device.
  • a pseudo-abnormality can be easily generated without the possibility of being pinched.
  • the self-diagnosis device is preferably configured to generate the pseudo-abnormality by driving the moving cover, which is in the closed position and is mechanically locked, in the opening direction via the drive circuit.
  • a pseudo abnormality can be easily generated.
  • the self-diagnosis device is preferably configured to generate the pseudo-abnormality by driving the moving cover in the fully open position in the opening direction via the drive circuit, and an operator or the like actually operates the self-diagnosis device.
  • a pseudo-abnormality can be easily generated in a state where the possibility of being pinched is low.
  • the self-diagnosis device is configured to generate the pseudo-abnormality by driving the moving cover between the fully open position and the closed position by applying a torque higher than a predetermined torque via the drive circuit. Pseudo-abnormality can be easily generated.
  • the cover control device includes the drive circuit, a motor driven by the drive circuit, and a power transmission mechanism for transmitting power from the output shaft of the motor to the moving cover.
  • the abnormality detection device is provided to the motor via a support mechanism that rotatably supports the motor around the output shaft of the motor and a power transmission mechanism while driving the moving cover. It is more preferable that the motor is provided with an abnormality determination circuit that detects the rotational state of the motor supported by the support mechanism by the reaction force from the moving cover and determines that the motor is abnormal. By rotating the motor, it becomes possible to appropriately detect pinching by an operator or the like.
  • the cover control device includes the drive circuit, a motor driven by the drive circuit, and a power transmission mechanism for transmitting power from the output shaft of the motor to the moving cover.
  • the abnormality detection device includes a torque detection circuit that detects torque applied to the output shaft of the motor while driving the moving cover, and a torque detection circuit that detects torque that deviates from a predetermined range. It is more preferable that the configuration is provided with an abnormality determination circuit for determining an abnormality, and it becomes possible to appropriately detect pinching by an operator or the like with a simple configuration.
  • the cover control device includes the drive circuit, a motor driven by the drive circuit, and a power transmission mechanism for transmitting power from the output shaft of the motor to the moving cover.
  • the abnormality detection device comprises a pressure sensor provided on the moving cover and an abnormality determination that determines an abnormality when the pressure detected by the pressure sensor while driving the moving cover is higher than a predetermined pressure. It is more preferable that the circuit is provided with the circuit, and the pinch of an operator or the like can be appropriately detected with a simple configuration.
  • the self-diagnosis device is configured to prohibit the drive of the cover control device when the abnormality detection device is evaluated as abnormal, and the safety is surely ensured. Can be secured.
  • the self-diagnosis device is more preferably configured to allow the manual opening of the moving cover when the anomaly detecting device evaluates to be abnormal, at least manually moving.
  • the cover can be opened, and workers and robots can replace and maintain the work without delay.
  • the self-diagnosis device is more preferably configured to operate when the machine tool is started or stopped so that the loss of working time due to frequent self-diagnosis can be reduced. Become.
  • the self-diagnosis method for a machine tool includes a cover control device for driving a moving cover via a drive circuit and an abnormality detecting device for detecting an abnormality during driving of the moving cover. It is a method based on whether or not an abnormality is detected by the abnormality detection device when a pseudo-abnormality is generated in the pseudo-abnormality generation step in which the moving cover is generated and the pseudo-abnormality is generated in the pseudo-abnormality generation step. It is configured to execute a self-diagnosis step for evaluating whether or not the abnormality detection device is normal, and an output step for outputting the evaluation result by the self-diagnosis step.
  • the self-diagnosis step is a step of generating the pseudo-abnormality by driving the moving cover in the closed position in the closing direction via the drive circuit.
  • the self-diagnosis step is a step of generating the pseudo-abnormality by driving the moving cover in the closed position and mechanically locked in the opening direction via the drive circuit.
  • the self-diagnosis step is a step of generating the pseudo-abnormality by driving the moving cover in the fully open position in the opening direction via the drive circuit.
  • the self-diagnosis step is a step of generating the pseudo-abnormality by driving the moving cover between the fully open position and the closed position by applying a torque higher than a predetermined torque via the drive circuit. Is.
  • the self-diagnosis step is performed when the machine tool is started or stopped.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a main part of the machine tool 10.
  • the machine tool 10 is provided with an NC (Numerically Controller) 100 for machining a work into a desired shape by relatively moving a work fixed to a spindle and a tool fixed to a tool post by numerical control by a computer.
  • NC Genetic Controller
  • the cover body 12 is arranged so as to cover at least a part of the processing area 11 which is a relative movement area of the work and the tool.
  • the cover body 12 is also called a splash guard, and includes a fixed cover 13 and a moving cover 14 that moves relative to the fixed cover 13. The moving cover 14 slides along the opening 15 formed in the fixed cover 13 to switch the opening 15 between the open state and the closed state.
  • a cover body 12 is provided to prevent chips generated by cutting the work and coolant discharged toward the machined portion from scattering around the work, and the work is carried into the work area 11 through the opening 15.
  • the moving cover 14 is opened and closed so that workers can move in and out for maintenance such as carrying out the work from the machining area 11 and cleaning the machining area 11.
  • the moving cover 14 is configured to include a ceiling wall 14D and a front wall 14E hanging from the ceiling wall 14D, and the front wall 14E is provided with a transparent resin window 14B so that the processed area can be seen from the outside, and manually.
  • a grip portion 14C is provided so that it can be opened and closed.
  • the moving cover 14 is opened / closed controlled by a cover control device 20 that operates based on an open command or a close command from the NC device 100.
  • the cover control device 20 includes a drive circuit 30 for driving the moving cover 14, a servomotor (hereinafter, simply referred to as “motor”) 32 driven by the drive circuit 30, and power from the output shaft 33 of the motor 32. Is provided with a power transmission mechanism 34 that transmits the power to the moving cover 14.
  • the power transmission mechanism 34 includes a pair of pulleys 35, 35 installed on the ceiling wall 13A of the fixed cover 13 and a timing belt 36 wound between the pulleys 35, 35, and one pulley 35 is a motor 32. Is fixed to the output shaft 33 of. Further, the rear end edge of the ceiling wall 14D of the moving cover 14 is fixed to the timing belt 36 via the connecting metal fitting 14A.
  • the moving cover 14 When the motor 32 is rotationally driven in one direction, the moving cover 14 is driven in the closing direction via the timing belt 36, and when the motor 32 is rotationally driven in the opposite direction, the moving cover 14 is driven in the opening direction via the timing belt 36. ..
  • An abnormality detection device 40 for detecting an abnormality during driving of the moving cover 14 is installed on the ceiling wall 13A of the fixed cover 13, and the motor 32 is arranged so that the output shaft 33 of the motor 32 can rotate around its axis. It is supported by the abnormality detection device 40.
  • the abnormality detection device 40 detects an impact generated when a work loading / unloading robot or a worker is accidentally pinched while driving the moving cover 14, and promptly stops the moving cover 14 or drives the moving cover 14 in the opposite direction. It is provided in.
  • FIG. 3 shows the abnormality detection device 40.
  • the abnormality detection device 40 includes a support mechanism that rotatably supports the motor 32 around the output shaft 33 of the motor 32, and a moving cover 14 that is applied to the motor 32 via the power transmission mechanism 34 while the moving cover 14 is being driven. It is configured to include an abnormality determination circuit that detects the rotational state of the motor 32 supported by the support mechanism by the reaction force from the motor 32 and determines that the motor 32 is abnormal.
  • the support mechanism includes a support angle 41 fixed to the ceiling wall 13A of the fixed cover 13, an intermediate bracket 42 in which the casing of the motor 32 is fixed by bolts B, and an intermediate plate 43 fixed to the intermediate bracket 42. ..
  • the output shaft 33 of the motor 32 is rotatably fixed to the support angle 41 with the intermediate bracket 42 and the intermediate plate 43 interposed therebetween, so that the intermediate bracket 42 and the intermediate plate 43 rotate integrally with the motor 32 with respect to the support angle 41. It is supported freely.
  • reference numeral P indicates a rotation axis of the motor 32, and indicates a rotation axis of the motor 32 with respect to the support angle 41. That is, the rotation axis of the motor 32 and the rotation axis coincide with each other.
  • a pulley 35 is mounted between the motor 32 and the intermediate plate 43, and a timing belt 36 is wound around the pulley 35.
  • Arm portions 42A and 42B are formed on the intermediate plate 43 extending to the left and right in the direction of the rotation axis P, and springs SP1 and SP2 which are elastic members are formed between the arm portions 42A and 42B and the ceiling wall of the fixed cover 13. Is arranged.
  • the left and right arm portions 42A and 42B are maintained in a horizontal posture, and when the balance of the springs SP1 and SP2 is lost, they are tilted to either side. That is, the motor 32 and the intermediate bracket 42 rotate around the rotation axis P.
  • the support mechanism is composed of the support angle 41, the intermediate bracket 42, the intermediate plate 43, and the springs SP1 and SP2.
  • the intermediate bracket 42 is provided with a rotating piece 42C protruding to the right in the direction of the rotation axis P, and a pair of actuators 45A for detecting the rotational state of the rotating piece 42C. , 45B and switches SW1 and SW2 operated by actuators 45A and 45B are fixed to an angle 44 fixed to the ceiling wall of the fixed cover 13.
  • the switch SW1 When the rotating piece 42C rotates upward, the switch SW1 is turned on via the actuator 45A, and when the rotating piece 42C rotates downward, the switch SW2 is turned on via the actuator 45B. That is, the switches SW1 and SW2 are abnormality determination circuits that detect the rotational state of the motor 32 and determine that it is abnormal.
  • the switches SW1 and SW2 are composed of limit switches, but other types of switch elements such as reed switches and photo interrupters can be appropriately used, and in that case, each switch element is operated. Appropriate actuators such as magnets and light-shielding plates can be incorporated.
  • the support angle 41 is formed with receiving claws 41A extending to the left and right, and extending to the left and right of the intermediate plate 43. It is configured to be engageable with the provided protrusion 43A.
  • FIG. 4 shows a state in which the left and right arm portions 42A and 42B are tilted in one direction from the horizontal posture and the switch SW2 is turned on.
  • the machine tool 10 is provided with a self-diagnosis device 54 that diagnoses whether or not the abnormality detection device 40 functions normally, and an output device that outputs the diagnosis result of the self-diagnosis device 54.
  • the self-diagnosis device 54 evaluates whether or not the abnormality detection device 40 is normal based on the operating state of the abnormality detection device 40 when a pseudo abnormality is generated in the moving cover 14 via the drive circuit 30. It is configured.
  • FIG. 2 shows a functional block of the cover control system 200 that controls the cover body 12 among the control systems of the machine tool 10 including the NC device 100.
  • the cover control system 200 includes an NC device 100, an operation panel 120, and a cover control device 20.
  • the NC device 100 includes an analysis processing circuit 101 that analyzes the input NC program, a parameter setting processing circuit 102 that sets parameters necessary for executing each NC program based on the analysis result by the analysis processing circuit 101, and parameters. It includes a parameter storage circuit 103 to be stored, and a command circuit 104, that is, a PLC circuit, which reads necessary parameters from the parameter storage circuit 103 according to a command analyzed by the analysis processing circuit 101 and outputs a command to the cover control device 20.
  • the NC device 100 is configured to include a microcomputer, a ROM, and peripheral circuits such as an input / output circuit, and each circuit block exerts its intended function by executing a control program stored in the ROM on the microcomputer. ..
  • the moving direction of the moving cover 14 is analyzed by the analysis processing circuit 101 based on the open command or the closing command for the moving cover included in the NC program, and the moving distance of the moving cover is set by the parameter setting processing circuit 102.
  • the cover control device 20 transmits the power from the drive circuit 30 for driving the moving cover 14, the motor 32 driven by the drive circuit 30, and the output shaft 33 of the motor 32 to the moving cover 14. It is provided with a power transmission mechanism 34.
  • the drive circuit 30 functions as a servo amplifier that servo-controls the moving cover 14 based on a command from the command circuit 104.
  • the drive circuit 30 drives the motor 32 at a predetermined speed while monitoring the encoder pulse signal sent from the motor 32 and the current value supplied to the motor 32, and servo-controls so that the moving cover 14 moves to a predetermined position. To do. For example, the moving cover 14 is moved from the fully closed position to the fully open position by a predetermined distance in response to the open command, and the moving cover 14 is moved from the fully open position to the fully closed position by a predetermined distance in response to the close command, for example.
  • the operation panel 120 includes a display device 121 using a liquid crystal monitor or the like, an input device 122 using a keyboard or a touch panel, and a system control device 50 for a cover, and the system control device 50 processes the output of the abnormality detection device 40. It includes an abnormality detection processing circuit 52 and a self-diagnosis processing circuit 54 that functions as a self-diagnosis device.
  • the operation panel 120 is also provided with a microcomputer, a ROM, and peripheral circuits such as an input / output circuit, and the control program stored in the ROM is executed by the microcomputer, so that each circuit block exhibits the desired function.
  • the input device 122 is provided with a manual operation key that allows a manual opening / closing operation of the moving cover 14, and when the key is turned on, it moves unless there is a risk of impairing safety such as during machining of a workpiece.
  • the locked state of the motor 32 is released via the command circuit 104, and the display device 121 is displayed to the effect that it can be manually opened and closed.
  • FIG. 5 shows a basic control procedure for the moving cover 14 executed by the drive circuit 30 which is a servo amplifier.
  • the drive circuit 30 which is a servo amplifier.
  • FIG. 6 shows a procedure of abnormality detection processing executed by the abnormality detection processing circuit 52 that processes the signal from the abnormality detection device 40.
  • the abnormality detection processing circuit 52 determines whether or not the motor 32 is being driven, and when the motor 32 is being driven (SB1), whether any of the switches SW1 and SW2 of the abnormality detection device 40 is turned on. Judge whether or not (SB2).
  • FIG. 7 shows a procedure of self-diagnosis processing executed by the self-diagnosis processing circuit 54.
  • the self-diagnosis processing circuit 54 operates when the machine tool 10 is first powered on (SC1) and the moving cover 14 is in the fully closed position within a day (SC2).
  • the self-diagnosis processing circuit 54 first sets an abnormality detection timer (SC3), and then instructs the drive circuit 30 via the command circuit 104 to drive the moving cover 14 in the closed direction in the self-diagnosis mode (SC3). SC4), input the encoder pulse and motor current value (SC5).
  • SC3 abnormality detection timer
  • SC5 encoder pulse and motor current value
  • a large tension is applied to the timing belt 36 via the motor 32 as the drive current rises, and the motor 32 supported by the support mechanism rotates together with the intermediate bracket 42 by the reaction force. That is, it becomes a pseudo abnormal state. If there is no failure in the abnormality detection device 40 including the switches SW1 and SW2, the abnormality detection switch SW2 is turned on (SC7). If some failure occurs in the abnormality detection device 40 and the switch SW2 does not turn on, the abnormality detection timer set in step SC3 counts up (SC6).
  • the abnormality detection device 40 is determined to be normal (SC8), and if the abnormality detection timer counts up, the abnormality detection device 40 is determined to be abnormal (SC9).
  • the determination result is displayed on the display device 121, and the buzzer is sounded via the sounding circuit provided in the operation panel 120 (SC10).
  • SC10 sounding circuit provided in the operation panel 120
  • a signal indicating that the abnormality detection device 40 has failed is output to the NC 100.
  • the self-diagnosis device 54 When the self-diagnosis device 54 evaluates that the abnormality detection device 40 is abnormal, the self-diagnosis device 54 prohibits the drive of the cover control device 20. If necessary, the self-diagnosis device 54 may allow the moving cover 14 to be manually opened when the abnormality detection device 40 evaluates that the abnormality is abnormal. If the moving cover 14 can be manually opened and closed even when it cannot be automatically controlled, the operator can perform maintenance work such as exchanging the work or cleaning.
  • the cover control device 20 including the drive circuit 30 for driving the moving cover 14, the abnormality detecting device 40 for detecting the abnormality during driving of the moving cover 14, and the abnormality detecting device 40
  • a self-diagnosis device 54 for evaluating whether or not it is normal and an output device (display device 121, ringing mechanism) for outputting the evaluation result by the self-diagnosis device 54 are provided, and the self-diagnosis device 54 is provided via a drive circuit 30.
  • the movement cover 14 is configured to evaluate whether or not the abnormality detection device 40 is normal based on the operating state of the abnormality detection device 40 when a pseudo abnormality is generated.
  • the self-diagnosis device 54 is configured to generate a pseudo-abnormality by driving the moving cover 14 in the closed position in the closing direction via the drive circuit 30.
  • the machine tool 10 has a pseudo-abnormality generation step (steps SC1 to SC4 in FIG. 7) for generating a pseudo-abnormality in the moving cover 14, and an abnormality detection device 40 when a pseudo-abnormality is generated in the pseudo-abnormality generation step.
  • the self-diagnosis step (steps SC5 to SC9 in FIG. 7) for evaluating whether or not the abnormality detection device 40 is normal based on whether or not the abnormality is detected by the self-diagnosis step and the evaluation result by the self-diagnosis step are output.
  • a self-diagnosis method with an output step (SC10) is performed.
  • step SC7 of FIG. 7 it is determined whether or not the switch SW2 of the abnormality detection device 40 operates properly, and it is not determined whether or not the switch SW1 operates properly.
  • step SC8 when it is determined in step SC8 that the switch SW2 is normal, the energization of the motor 32 is immediately stopped, and the motor 32 rotates in the opposite direction together with the intermediate bracket 42 by the reaction force generated immediately after that via the timing belt 36. It may be configured to determine whether or not the switch SW1 operates properly based on whether or not the switch SW1 is turned on.
  • step SC9 when it is determined in step SC9 that the switch SW2 is abnormal, the energization of the motor 32 is immediately stopped, and the motor 32 rotates in the opposite direction together with the intermediate bracket 42 by the reaction force generated immediately after that via the timing belt 36. It may be configured to determine whether or not the switch SW1 operates properly based on whether or not the switch SW1 is turned on. Needless to say, the abnormality detection timer is set when the switch SW1 is determined, and the switch SW1 is determined to be abnormal by counting up the abnormality detection timer as in step SC6.
  • the self-diagnosis device 54 may be configured to generate a pseudo abnormality by driving the moving cover 14 in the closed position and mechanically locked in the opening direction via the drive circuit 30. If the moving cover 14 is mechanically locked at the closed position, the moving cover 14 cannot be moved even if it is driven in the opening direction. An algorithm similar to the anomaly determination algorithm shown in FIG. 7 is used.
  • the self-diagnosis device 54 is configured to generate a pseudo abnormality by driving the moving cover 14 between the fully open position and the closed position by applying a torque higher than a predetermined torque via the drive circuit 30. You may.
  • the moving cover 14 at the intermediate position When the moving cover 14 at the intermediate position is driven via the drive circuit 30, it moves in the same manner as usual unless there is an obstacle, but when the motor 32 is suddenly driven with a higher torque than the normal control, the motor 32 The motor 32 rotates in the opposite direction together with the intermediate bracket 42 by the reaction force against the driving force acting on the timing belt 36 from the output shaft of the above.
  • the operating state of the switch SW1 or the switch SW2 at this time may be detected to determine whether or not there is an abnormality.
  • the state of the switch SW2 can be determined, and when the motor 32 is driven in the open direction, the state of the switch SW1 can be determined.
  • the self-diagnosis device operates when the machine tool starts is described, but it may be configured to operate when the machine tool is stopped after the daily machining schedule ends. Further, instead of performing the machine tool every time (every day) when starting or stopping the machine tool, the machine tool may be executed at appropriate time intervals such as once every two days or once a week.
  • the present invention can be applied to an abnormality detection device different from the abnormality detection device 40 described above.
  • the abnormality detection device 40 determines that an abnormality occurs when the torque detection circuit that detects the torque applied to the output shaft of the motor 32 while the moving cover 14 is being driven and the torque detected by the torque detection circuit deviate from a predetermined range. It may be configured to include an abnormality determination circuit to perform the abnormality determination, and even in this case, it is determined whether or not the abnormality detection device operates normally based on the torque detected when a pseudo abnormality is generated. You may.
  • the torque of the motor 32 may be intentionally increased by driving the closed moving cover 14 in the closing direction.
  • the abnormality detection device 40 includes a pressure-sensitive sensor provided on the moving cover 14 and an abnormality determining circuit for determining an abnormality when the pressure detected by the pressure-sensitive sensor while driving the moving cover 14 is higher than a predetermined pressure. May be configured.
  • the pressure-sensitive sensor detects a state in which an operator or the like is sandwiched between the moving covers 14. In this case, by providing a gate circuit that invalidates the output of the pressure sensor immediately before the moving cover 14 reaches the fully closed position, the fixed cover 13 and the moving cover 14 are provided when the moving cover 14 reaches the fully closed position. It is necessary to avoid erroneous determination due to abnormal output of the pressure sensor due to being pressed between the two.
  • a pseudo-abnormality may be generated in order to diagnose whether or not such a pressure sensor operates. For example, by driving the moving cover 14 in the fully closed state in the closing direction and disabling the gate circuit in the same manner as described above, it is possible to determine whether or not the pressure sensitive sensor operates.
  • the moving cover 14 it is preferable to configure the moving cover 14 so that it can be self-diagnosed without moving even if a pseudo abnormality is generated.
  • the self-diagnosis processing circuit 54 which is a self-diagnosis device, drives the drive circuit 30 which is a servo amplifier via the command circuit 104 of the NC device 100 to generate a pseudo abnormality
  • the diagnostic processing circuit 54 may directly give a command to the drive circuit 30 to generate a pseudo abnormality without going through the command circuit 104.
  • the above-described embodiment has described a moving cover that opens and closes an opening in which an operator enters and exits, but the moving cover that is the subject of the present invention opens and closes, for example, an opening for carrying work formed on the ceiling wall of the fixed cover. It goes without saying that it can also be applied to moving covers.
  • a lathe is exemplified as a machine tool, but the machine tool to which the present invention is applied is not limited to a lathe, and for example, a work fixed to a linearly moving or rotatable work table and a linearly moving machine are used.
  • a machining center that processes a workpiece into a desired shape by moving it relative to a tool fixed to a rotatable spindle head, or an additional manufacturing device that irradiates a material such as metal powder with laser light to process it into an arbitrary shape.
  • any machine tool such as a grinding machine that grinds the outer circumference of the work with a grindstone is included.
  • Machine tool 13 Fixed cover 14: Moving cover 20: Cover control device 30: Drive circuit (servo amplifier) 32: Servo motor 34: Power transmission mechanism 40: Abnormality detection device 50: Moving cover system control device 52: Abnormality detection processing circuit 54: Self-diagnosis device (self-diagnosis processing circuit) 100: NC device 104: Command circuit (PLC circuit) 120: Operation panel 121: Output device (display device) 122: Input device 200: Cover control system

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Abstract

工作機械は、加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを有する工作機械であって、前記移動カバーを駆動する駆動回路を備えたカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断装置と、前記自己診断装置による評価結果を出力する出力装置と、を備え、前記自己診断装置は、前記駆動回路を介して前記移動カバーを駆動することで前記移動カバーに疑似異常を発生させたときの前記異常検出装置の作動状態に基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価するように構成されている。

Description

工作機械及び工作機械の自己診断方法
　本発明は、加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを有する工作機械及び工作機械の自己診断方法に関する。
　特許文献１には、切削加工で生じた切粉や加工領域に吐出されたクーラントの周囲への飛散を防止するとともに、ワークの搬入及び搬出、清掃などのメンテナンスのためにスライド開閉可能なドアを備えた工作機械用カバーが開示されている。
　当該工作機械用カバーは、工作機械の前側を覆い、前開口部を有する前板部と、前記工作機械の上側を覆い、上開口部を有する上板部とを少なくとも備え、前記前板部側に前記前開口部を開閉可能な正面ドアが取り付けられ、前記上板部側に前記上開口部を開閉可能な天井シャッタが取り付けられている。
　そして、正面ドアと天井シャッタとは、それぞれ別体で開閉動作可能に取り付けられると共に、天井シャッタの開閉動作を前側でガイドする前側ガイドが正面ドア側に設けられ、後側でガイドする後側ガイドと天井シャッタを開閉動作させるアクチュエータとが、それぞれ上板部側に設けられている。
　特許文献２には、開閉を自動化して高速に開閉可能とするとともにドア駆動機構に磨耗や損傷の少ないドアを提供することを目的とするスライドドアが開示されている。
　当該スライドドアは、工作機械の加工空間を覆う固定カバーに設けられた開口部をスライドして開閉する第１と第２のドアで構成されるスライドドアであって、前記第１のドアに固定された第１のナットと、該第１のナットに螺合する第１のボールネジと、該第１のボールネジと並行に配置された第２のボールネジと、該第２のボールネジに螺合すると共に、前記第２のドアが固定された第２のナットと、前記第１および第２のボールネジを、動力伝達機構を介して駆動するモータと、を有することを特徴とする。
　特許文献３には、作業者の誤操作や突発的な事故により作業者やロボットが自動開閉ドアに挟まれることを回避可能なドア開閉装置を備えた工作機械が開示されている。当該工作機械は、可動式ドアと、該可動式ドアを駆動するドア開閉用駆動モータと、該ドア開閉用駆動モータの動力を前記可動式ドアに伝達する伝動機構で構成されるドア開閉装置を備えている。
　そして、前記可動式ドアの開閉動作時に、前記ドア開閉用駆動モータに掛かる外乱トルクを推定する外乱トルク推定部と、該外乱トルク推定部によって推定された前記外乱トルクが予め定めた第１の上限値および第１の下限値と比較するトルク比較部と、該トルク比較部によって前記外乱トルクが前記第１の上限値を上回ったと判定された場合、または、前記外乱トルクが前記第１の下限値を下回った場合、前記可動式ドアの前記開閉動作を停止するモータ停止部とを備えている。
特開２０１９－６９４９２号公報 特開２０１６－２８８３７号公報 特開２０１７－１０９２８６号公報
　本願出願人も、ドアをスライド駆動するモータ駆動機構に、作業者やロボットなどが挟み込まれたことを検出する挟み込み検出機構を設け、人などが挟み込まれた場合にドアを停止し、または開放するように構成された安全機構を備えた工作機械を出願している（特願２０１８－２０５３６７号）。
　しかし、上述した自動開閉されるドアに組み込まれた安全機構に例えば部品の破損などが生じていると、作業者やロボットがドアに挟み込まれた場合に安全機構が適正に作動しなくなる。
　本発明の目的は、上述の問題に鑑み、安全機構が適切に作動するか否かを自己診断可能な工作機械及び工作機械の自己診断方法を提供する点にある。
　この目的を達成するために本発明による工作機械は、加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを有する工作機械であって、前記移動カバーを駆動する駆動回路を備えたカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断装置と、前記自己診断装置による評価結果を出力する出力装置と、を備え、前記自己診断装置は、前記駆動回路を介して前記移動カバーを駆動することで前記移動カバーに疑似異常を発生させたときの前記異常検出装置の作動状態に基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価するように構成されている。
　また、本発明による工作機械の自己診断方法は、駆動回路を介して移動カバーを駆動するカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、を備えた工作機械の自己診断方法であって、前記駆動回路を介して前記移動カバーを駆動することで前記移動カバーに疑似異常を発生させる疑似異常発生ステップと、前記疑似異常発生ステップで疑似異常を発生させた場合に、前記異常検出装置により異常が検出されるか否かに基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断ステップと、前記自己診断ステップによる評価結果を出力する出力ステップと、を実行するように構成されている。
　本発明によれば、安全機構が適切に作動するか否かを自己診断可能な工作機械及び工作機械の自己診断方法を提供することができるようになる。
　本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本発明の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを備えた工作機械の要部説明図である。 工作機械に設けられた移動カバーの制御システムの機能ブロックを示す説明図である。 移動カバーの駆動機構に設けられた挟み込み異常を検出する異常検出装置の一例を示す斜視図である。 異常検出装置により異常が検出される場合の動作説明図である。 カバー制御装置により実行される移動カバーの開閉手順を示すフローチャートである。 異常検出装置により実行される異常検出手順を示すフローチャートである。 自己診断装置により実行される自己診断手順の一例を示すフローチャートである。
［工作機械及び工作機械の自己診断方法の基本的な実施形態］
　以下、図面を用いた具体的な実施形態を説明する前に、本発明による工作機械及び工作機械の自己診断方法の基本的な概念を説明する。
　本発明による工作機械は、加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを有する工作機械であって、前記移動カバーを駆動する駆動回路を備えたカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断装置と、前記自己診断装置による評価結果を出力する出力装置と、を備え、前記自己診断装置は、前記駆動回路を介して前記移動カバーに疑似異常を発生させたときの前記異常検出装置の作動状態に基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価するように構成されている。
　移動カバーは駆動回路を介してカバー制御装置によって例えば開閉駆動され、その際に異常検出装置によって移動カバーの駆動中の挟み込みなどの異常が検出される。自己診断装置は診断のために駆動回路を介して移動カバーを駆動して疑似異常を発生させ、異常検出装置の作動状態を監視する。異常検出装置によって異常が検出されると異常検出装置が正常に機能していると評価し、異常が検出されないと異常検出装置が故障していると評価し、それらの評価結果を出力装置に出力する。例えばカバー制御装置による移動カバーの開閉制御とは独立して、或いは、移動カバーの開閉制御と連動して自己診断装置が移動カバーに疑似異常を発生させることで、実際に移動カバーに作業者やロボットが挟み込まれる前に異常検出装置が適正に作動しているか否かを診断できるようになる。
　前記自己診断装置は、閉止位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して閉止方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるように構成されていることが好ましく、実際に作業者などが挟み込まれる可能性が無い状態で容易に疑似異常を発生させることができる。
　前記自己診断装置は、閉止位置にあり機械的にロックされた前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるように構成されていることが好ましく、機械的にロックされた移動カバーを開放方向に駆動することにより、容易に疑似異常を発生させることができる。
　前記自己診断装置は、全開位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるように構成されていることが好ましく、実際に作業者などが挟み込まれる可能性が低い状態で容易に疑似異常を発生させることができる。
　前記自己診断装置は、全開位置と閉止位置との間にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して所定トルクより高いトルクを付与して駆動することにより前記疑似異常を発生させるように構成されていることが好ましく、容易に疑似異常を発生させることができる。
　上述した何れかの態様において、前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、前記異常検出装置は、前記モータの出力軸周りに前記モータを回動可能に支持する支持機構と、前記移動カバーの駆動中に前記動力伝達機構を介して前記モータに付与される前記移動カバーからの反力により前記支持機構で支持された前記モータの回動状態を検出して異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されていることがさらに好ましく、反力によるモータの回動により作業者などの挟み込みを適切に検出できるようになる。
　上述した何れかの態様において、前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、前記異常検出装置は、前記移動カバーの駆動中に前記モータの出力軸に掛かるトルクを検出するトルク検出回路と、前記トルク検出回路により検出されたトルクが所定範囲から逸脱する場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されていることがさらに好ましく、簡単な構成で作業者などの挟み込みを適切に検出できるようになる。
　上述した何れかの態様において、前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、前記異常検出装置は、前記移動カバーに備えた感圧センサと、前記移動カバーの駆動中に前記感圧センサにより検出された圧力が所定圧力より高い場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されていることがさらに好ましく、簡単な構成で作業者などの挟み込みを適切に検出できるようになる。
　上述した何れかの態様において、前記自己診断装置は、前記異常検出装置が異常であると評価すると、前記カバー制御装置の駆動を禁止するように構成されていることがさらに好ましく、確実に安全を確保することができる。
　上述した何れかの態様において、前記自己診断装置は、前記異常検出装置が異常であると評価すると、前記移動カバーの手動開放を許容するように構成されていることがさらに好ましく、少なくとも手動で移動カバーの開放が可能となり、作業者やロボットによるワークの交換やメンテナンスを滞りなく行なえるようになる。
　上述した何れかの態様において、前記自己診断装置は、前記工作機械の始動時または停止時に作動するように構成されていることがさらに好ましく、頻繁な自己診断による作業時間の損失を低減できるようになる。
　本発明による工作機械の自己診断方法は、駆動回路を介して移動カバーを駆動するカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、を備えた工作機械の自己診断方法であって、前記移動カバーに疑似異常を発生させる疑似異常発生ステップと、前記疑似異常発生ステップで疑似異常を発生させた場合に、前記異常検出装置により異常が検出されるか否かに基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断ステップと、前記自己診断ステップによる評価結果を出力する出力ステップと、を実行するように構成されている。
　好ましくは、前記自己診断ステップは、閉止位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して閉止方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである。
　好ましくは、前記自己診断ステップは、閉止位置にあり機械的にロックされた前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである。
　好ましくは、前記自己診断ステップは、全開位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである。
　好ましくは、前記自己診断ステップは、全開位置と閉止位置との間にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して所定トルクより高いトルクを付与して駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである。
　好ましくは、前記自己診断ステップは、前記工作機械の始動時または停止時に実行される。
［工作機械の具体的な実施形態］
　以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
　図１には、工作機械１０の要部斜視図が示されている。工作機械１０は、主軸に固定されたワークと刃物台に固定されたツールをコンピュータによる数値制御によって相対移動させて、ワークを所望の形状に加工するＮＣ装置（Numerically Controller）１００を備えたＮＣ（Numerically Control）旋盤である。
　ワーク及びツールの相対移動領域である加工領域１１の少なくとも一部を覆うようにカバー体１２が配置されている。カバー体１２はスプラッシュガードとも呼ばれ、固定カバー１３と固定カバー１３に対して相対的に移動する移動カバー１４とを備えている。移動カバー１４は、固定カバー１３に形成された開口１５に沿ってスライド移動することにより開口１５を開放状態と閉鎖状態に切り替える。
　ワークの切削加工で生じた切粉や加工部位に向けて吐出されたクーラントの周囲への飛散を防止するためにカバー体１２が設けられ、開口１５を介した加工領域１１へのワークの搬入、加工領域１１からのワークの搬出、さらには加工領域１１の清掃などのメンテナンスのために作業員が出入りするために移動カバー１４が開閉される。移動カバー１４は天井壁１４Ｄと天井壁１４Ｄから垂下する正面壁１４Ｅを備えて構成され、正面壁１４Ｅには外部から加工領域が目視できるように樹脂製の透明窓１４Ｂが設けられ、また手動で開閉操作できるように把持部１４Ｃが設けられている。
　移動カバー１４はＮＣ装置１００からの開指令または閉指令に基づいて動作するカバー制御装置２０によって開閉制御される。カバー制御装置２０は、移動カバー１４を駆動する駆動回路３０と、駆動回路３０により駆動されるサーボモータ（以下、単に、「モータ」と記す。）３２と、モータ３２の出力軸３３からの動力を移動カバー１４に伝達する動力伝達機構３４とを備えている。
　動力伝達機構３４は固定カバー１３の天井壁１３Ａに設置された一対のプーリー３５，３５と、プーリー３５，３５間に巻回されたタイミングベルト３６を備えて構成され、一方のプーリー３５がモータ３２の出力軸３３に固定されている。また、移動カバー１４の天井壁１４Ｄの奥側端縁が連結金具１４Ａを介してタイミングベルト３６に固定されている。
　モータ３２が一方向に回転駆動するとタイミングベルト３６を介して移動カバー１４が閉止方向に駆動され、モータ３２が逆方向に回転駆動するとタイミングベルト３６を介して移動カバー１４が開放方向に駆動される。
　固定カバー１３の天井壁１３Ａには移動カバー１４の駆動中の異常を検出する異常検出装置４０が設置され、モータ３２の出力軸３３がその軸芯周りに回動可能となるようにモータ３２が異常検出装置４０に支持されている。当該異常検出装置４０は移動カバー１４の駆動時に誤ってワーク搬出入ロボットや作業員が挟み込まれた場合に生じる衝撃を検知して、速やかに移動カバー１４を停止し、或いは逆方向に駆動するために設けられている。
　図３には、異常検出装置４０が示されている。異常検出装置４０は、モータ３２の出力軸３３周りにモータ３２を回動可能に支持する支持機構と、移動カバー１４の駆動中に動力伝達機構３４を介してモータ３２に付与される移動カバー１４からの反力により支持機構で支持されたモータ３２の回動状態を検出して異常と判断する異常判断回路とを備えて構成されている。
　支持機構は、固定カバー１３の天井壁１３Ａに固定された支持アングル４１と、モータ３２のケーシングがボルトＢで固定された中間ブラケット４２と、中間ブラケット４２に固定された中間プレート４３を備えている。
　モータ３２の出力軸３３が中間ブラケット４２及び中間プレート４３を挟んで支持アングル４１に回動自在に固定され、以て支持アングル４１に対して中間ブラケット４２及び中間プレート４３がモータ３２と一体で回動自在に支持されている。図３において符号Ｐはモータ３２の回転軸心を示し、また支持アングル４１に対するモータ３２の回動軸心を示す。つまり、モータ３２の回転軸心と回動軸心が一致している。
　モータ３２と中間プレート４３の間にプーリー３５が装着され、当該プーリー３５にタイミングベルト３６が巻回されている。中間プレート４３には回転軸心Ｐ方向視で左右にアーム部４２Ａ，４２Ｂが延出形成され、各アーム部４２Ａ，４２Ｂと固定カバー１３の天井壁との間に弾性部材であるスプリングＳＰ１，ＳＰ２が配されている。
　スプリングＳＰ１による引っ張り力とスプリングＳＰ２による引っ張り力とが釣り合う中立位置にあるとき、左右のアーム部４２Ａ，４２Ｂが水平姿勢に維持され、スプリングＳＰ１，ＳＰ２のバランスが崩れると何れか一方に傾斜する。つまり、モータ３２及び中間ブラケット４２が回動軸心Ｐ周りに回動する。
　つまり、支持アングル４１と、中間ブラケット４２と、中間プレート４３と、スプリングＳＰ１，ＳＰ２によって支持機構が構成されている。
　中間ブラケット４２には、アーム部４２Ａ，４２Ｂと同様に、回転軸心Ｐ方向視で右方に張り出した回動片４２Ｃが設けられ、回動片４２Ｃの回動状態を検知する一対のアクチュエータ４５Ａ，４５Ｂと、アクチュエータ４５Ａ，４５Ｂにより操作されるスイッチＳＷ１，ＳＷ２が固定カバー１３の天井壁に固定されたアングル４４に固定されている。
　回動片４２Ｃが上方に回動するとアクチュエータ４５Ａを介してスイッチＳＷ１がオン操作され、回動片４２Ｃが下方に回動するとアクチュエータ４５Ｂを介してスイッチＳＷ２がオン操作される。即ち、スイッチＳＷ１，ＳＷ２がモータ３２の回動状態を検出して異常と判断する異常判断回路となる。
　なお、本実施形態ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２がリミットスイッチで構成されているが、リードスイッチやフォトインタラプタなどの他の型式のスイッチ素子を適宜用いることができ、その際には、各スイッチ素子を作動させるためのマグネットや遮光板などの適切なアクチュエータを組み込むことができる。
　モータ３２の回動の程度を制限してスイッチＳＷ１，ＳＷ２などの破損を回避するために、支持アングル４１には左右に受止め爪４１Ａが延出形成され、中間プレート４３の左右に延出形成された突起４３Ａと係合可能に構成されている。
　例えば移動カバー１４が閉鎖方向に駆動されているときに、ワーク搬出入ロボットや作業員が挟み込まれると、その衝撃で作用する移動カバー１４の反力でタイミングベルト３６に異常なテンションが作用し、このときにモータ３２及び中間ブラケット４２が回動軸心Ｐ周りに回動する。この回動状態がスイッチＳＷ１，ＳＷ２で検知されることにより、ワーク搬出入ロボットや作業員などが挟み込まれたことが検出される。
　図４には、左右のアーム部４２Ａ，４２Ｂが水平姿勢から一方向に傾斜し、スイッチＳＷ２がオンした状態が示されている。
　工作機械１０には、当該異常検出装置４０が正常に機能するか否かを診断する自己診断装置５４と、自己診断装置５４の診断結果を出力する出力装置が設けられている。
　自己診断装置５４は、駆動回路３０を介して移動カバー１４に疑似異常を発生させたときの異常検出装置４０の作動状態に基づいて異常検出装置４０が正常であるか否かを評価するように構成されている。
　図２には、ＮＣ装置１００を含む工作機械１０の制御システムのうち、カバー体１２を制御するカバー制御システム２００の機能ブロックが示されている。カバー制御システム２００は、ＮＣ装置１００、操作盤１２０、カバー制御装置２０を備えている。
　ＮＣ装置１００は、入力されたＮＣプログラムを解析する解析処理回路１０１と、解析処理回路１０１による解析結果に基づいて各ＮＣプログラムの実行に必要なパラメータを設定するパラメータ設定処理回路１０２と、パラメータを記憶するパラメータ記憶回路１０３と、解析処理回路１０１で解析された指令に従ってパラメータ記憶回路１０３から必要なパラメータを読み出してカバー制御装置２０に指令を出力する指令回路１０４、つまりＰＬＣ回路を備えている。ＮＣ装置１００は、マイクロコンピュータとＲＯＭと入出回路などの周辺回路を備えて構成され、ＲＯＭに格納された制御プログラムがマイクロコンピュータで実行されることにより、各回路ブロックが所期の機能を発揮する。
　ＮＣプログラムに含まれる移動カバーに対する開コマンドまたは閉コマンドに基づいて、解析処理回路１０１によって移動カバー１４の移動方向が解析され、パラメータ設定処理回路１０２により移動カバーの移動距離が設定される。
　既に説明したように、カバー制御装置２０は、移動カバー１４を駆動する駆動回路３０と、駆動回路３０により駆動されるモータ３２と、モータ３２の出力軸３３からの動力を移動カバー１４に伝達する動力伝達機構３４とを備えている。駆動回路３０は指令回路１０４からの指令に基づいて移動カバー１４をサーボ制御するサーボアンプとして機能する。
　駆動回路３０はモータ３２から送られるエンコーダパルス信号、モータ３２に供給される電流値をモニタしながら、モータ３２を所定の速度で駆動して、移動カバー１４が所定位置まで移動するようにサーボ制御する。例えば開指令に対応して全閉位置から全開位置まで所定距離だけ移動カバー１４を移動させ、例えば閉指令に対応して全開位置から全閉位置まで所定距離だけ移動カバー１４を移動させる。
　操作盤１２０は、液晶モニタなどを用いた表示装置１２１、キーボードやタッチパネルを用いた入力装置１２２、カバーに対するシステム制御装置５０を備え、システム制御装置５０には、異常検出装置４０の出力を処理する異常検出処理回路５２、自己診断装置として機能する自己診断処理回路５４を備えている。操作盤１２０にもマイクロコンピュータとＲＯＭと入出回路などの周辺回路が設けられ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムがマイクロコンピュータで実行されることにより、各回路ブロックが所期の機能を発揮する。
　入力装置１２２には、移動カバー１４に対する手動開閉操作を許容する手動操作キーが設けられ、当該キーがオン操作されると、ワークの加工処理中など安全を妨げる虞がある場合を除いて、移動カバー１４の手動操作を許容すべく、指令回路１０４を介してモータ３２のロック状態を解除するとともに、表示装置１２１に手動開閉可能である旨の表示を行なう。
　図５には、サーボアンプである駆動回路３０により実行される移動カバー１４に対する基本制御手順が示されている。指令回路（ＰＬＣ）から開指令が入力されると（ＳＡ１）、モータ３２を始動して、閉状態にある移動カバー１４を開方向に駆動する（ＳＡ２）。
　モータ３２に内蔵されたエンコーダからの信号、及び、電流計で計測されたモータへの給電線を流れる電流値を入力して（ＳＡ３）、モータ３２の速度及びトルクを目標値に制御する（ＳＡ４）。エンコーダからの信号値に基づいて算出した距離と指令回路（ＰＬＣ）１０４からの指令値とが一致するまでの間は、ステップＳＡ３からステップＳＡ５の処理を繰返し、移動カバー１４が全開位置に到達したと判断すると（ＳＡ５）、モータ３２を停止する（ＳＡ６）。
　指令回路（ＰＬＣ）１０４から閉指令が入力されると（ＳＡ７）、モータ３２を始動して、開状態にある移動カバー１４を閉方向に駆動する（ＳＡ８）。モータ３２に内蔵されたエンコーダからの信号、及び、電流計で計測されたモータへの給電線を流れる電流を入力して（ＳＡ９）、モータ３２の速度及びトルクを目標値に制御する（ＳＡ１０）。エンコーダからの信号値に基づいて算出した距離と指令回路（ＰＬＣ）からの指令値とが一致するまでの間は、ステップＳＡ９からステップＳＡ１１の処理を繰返し、移動カバー１４が全閉位置に到達したと判断すると（ＳＡ１１）、モータ３２を停止する（ＳＡ６）。なお、モータ３２の起動時にはソフトスタート処理が実行され、停止時には減速しつつ停止する処理が実行されることはいうまでもない。
　図６には、異常検出装置４０からの信号を処理する異常検出処理回路５２で実行される異常検出処理の手順が示されている。
　異常検出処理回路５２は、モータ３２が駆動されているか否かを判断し、モータ３２が駆動中であるときに（ＳＢ１）、異常検出装置４０のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れかがオンされるか否かを判断する（ＳＢ２）。
　異常検出装置４０のスイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れかがオンすると、挟み込みのような異常が発生したと判断して（ＳＢ２）、モータ３２を緊急停止するとともに（ＳＢ３）、操作盤１２０の表示装置に異常警告を出力する（ＳＢ４）。なお、操作盤１２０にブザーなどの鳴動機構を備えている場合には、表示装置に異常警告を出力するとともに鳴動機構を駆動して周囲に異常警報を発する。
　図７には、自己診断処理回路５４で実行される自己診断処理の手順が示されている。
　自己診断処理回路５４は、一日のうちで工作機械１０に最初に電源が投入され（ＳＣ１）、移動カバー１４が全閉位置にあるときに作動する（ＳＣ２）。
　自己診断処理回路５４は、先ず異常検出タイマーをセットして（ＳＣ３）、その後、指令回路１０４を介して駆動回路３０に自己診断モードで閉方向に移動カバー１４を駆動するように指示して（ＳＣ４）、エンコーダパルス及びモータ電流値を入力する（ＳＣ５）。全閉された状態の移動カバー１４はモータ３２が駆動されても移動することはできず、通常の全開状態からのモータ駆動によれば入力される所定周期のエンコーダパルスが入力されず、しかもモータ３２に対する駆動電流が次第に上昇する。
　駆動電流の上昇に伴ってモータ３２を介してタイミングベルト３６に大きなテンションが加わり、その反力で支持機構に支持されたモータ３２が中間ブラケット４２とともに回動する。つまり、疑似異常状態となる。スイッチＳＷ１，ＳＷ２を含めた異常検出装置４０に故障が無い場合には、やがて異常検出用のスイッチＳＷ２がオンする（ＳＣ７）。異常検出装置４０に何らかの故障が発生し、スイッチＳＷ２がオンしない場合には、ステップＳＣ３で設定した異常検出タイマーがカウントアップする（ＳＣ６）。
　異常検出タイマーがカウントアップする迄にスイッチＳＷ２がオンすると異常検出装置４０が正常であると判定し（ＳＣ８）、異常検出タイマーがカウントアップすると異常検出装置４０が異常であると判定し（ＳＣ９）、判定結果を表示装置１２１に表示するとともに、操作盤１２０に備えた鳴動回路を介してブザーを鳴動させる（ＳＣ１０）。同時に、ＮＣ１００にも異常検出装置４０が故障している旨の信号を出力する。なお、ステップＳＣ８，ＳＣ９で判定が終了すると、モータ３２が停止される。
　自己診断装置５４は、異常検出装置４０が異常であると評価すると、カバー制御装置２０の駆動を禁止する。必要に応じて自己診断装置５４は、異常検出装置４０が異常であると評価すると、移動カバー１４の手動開放を許容してもよい。移動カバー１４が自動制御できない場合でも手動開閉できるようにすれば、作業者がワークを交換したり清掃などのメンテナンス作業を行なうことができる。
　以上説明したように本実施形態では、移動カバー１４を駆動する駆動回路３０を備えたカバー制御装置２０と、移動カバー１４の駆動中の異常を検出する異常検出装置４０と、異常検出装置４０が正常であるか否かを評価する自己診断装置５４と、自己診断装置５４による評価結果を出力する出力装置（表示装置１２１、鳴動機構）とを備え、自己診断装置５４は、駆動回路３０を介して移動カバー１４に疑似異常を発生させたときの異常検出装置４０の作動状態に基づいて異常検出装置４０が正常であるか否かを評価するように構成されている。
　そして、自己診断装置５４は、閉止位置にある移動カバー１４を、駆動回路３０を介して閉止方向に駆動することにより疑似異常を発生させるように構成されている。
　また、当該工作機械１０は、移動カバー１４に疑似異常を発生させる疑似異常発生ステップ（図７のステップＳＣ１～ＳＣ４）と、疑似異常発生ステップで疑似異常を発生させた場合に、異常検出装置４０により異常が検出されるか否かに基づいて異常検出装置４０が正常であるか否かを評価する自己診断ステップ（図７のステップＳＣ５～ＳＣ９）と、前記自己診断ステップによる評価結果を出力する出力ステップ（ＳＣ１０）とを備えた自己診断方法を実行する。
　以下、本発明の別の実施形態を説明する。
　図７のステップＳＣ７では異常検出装置４０のスイッチＳＷ２が適正に作動するか否かが判定され、スイッチＳＷ１が適正に作動するか否かが判定されていない。
　そこで、ステップＳＣ８でスイッチＳＷ２が正常であると判定すると直ちにモータ３２への通電を停止し、その直後に発生するタイミングベルト３６を介した反力でモータ３２が中間ブラケット４２とともに逆方向に回動させ、スイッチＳＷ１がオンするか否かに基づいてスイッチＳＷ１が適正に作動するか否かを判定するように構成してもよい。
　同様にステップＳＣ９でスイッチＳＷ２が異常であると判定すると直ちにモータ３２への通電を停止し、その直後に発生するタイミングベルト３６を介した反力でモータ３２が中間ブラケット４２とともに逆方向に回動させ、スイッチＳＷ１がオンするか否かに基づいてスイッチＳＷ１が適正に作動するか否かを判定するように構成してもよい。なお、スイッチＳＷ１の判定時にも異常検出タイマーをセットして、ステップＳＣ６と同様に、異常検出タイマーのカウントアップによりスイッチＳＷ１が異常であると判定することは言うまでもない。
　自己診断装置５４は、閉止位置にあり機械的にロックされた移動カバー１４を、駆動回路３０を介して開放方向に駆動することにより疑似異常を発生させるように構成してもよい。閉止位置で移動カバー１４が機械的にロックされている状態であれば、移動カバー１４を開放方向に駆動しても移動できないという状況を活用したものである。なお、図７に示した異常判定アルゴリズムと同様のアルゴリズムが用いられる。
　また、自己診断装置５４は、全開位置と閉止位置との間にある移動カバー１４を、駆動回路３０を介して所定トルクより高いトルクを付与して駆動することにより疑似異常を発生させるように構成してもよい。
　中間位置にある移動カバー１４を、駆動回路３０を介して駆動させると障害物がない限りは通常と同様に移動するのであるが、モータ３２を通常制御よりも高トルクで急激に駆動するとモータ３２の出力軸からタイミングベルト３６に作用する駆動力に対する反力でモータ３２が中間ブラケット４２とともに逆方向に回動する。このときのスイッチＳＷ１またはスイッチＳＷ２の作動状態を検出して異常か否かを判定してもよい。モータ３２を閉方向に駆動するとスイッチＳＷ２の状態が判定でき、モータ３２を開方向に駆動するとスイッチＳＷ１の状態が判定できる。
　上述した実施形態では、自己診断装置が工作機械の始動時に作動する例を説明したが、１日の加工スケジュールが終了して工作機械を停止する時に作動するように構成してもよい。また、工作機械の始動時または停止時に毎回（毎日）行なうのではなく、２日に１回、１週間に一回など適宜の時間的間隔を空けて実行するようにしてもよい。
　上述した異常検出装置４０とは異なる異常検出装置であっても本発明を適用できることは言うまでもない。
　例えば、異常検出装置４０は、移動カバー１４の駆動中にモータ３２の出力軸に掛かるトルクを検出するトルク検出回路と、トルク検出回路により検出されたトルクが所定範囲から逸脱する場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されていてもよく、この場合にも、疑似異常を発生させたときに検出されるトルクに基づいて異常検出装置が正常に作動するか否かを判断してもよい。例えば、閉止された移動カバー１４を閉方向に駆動するとこでモータ３２のトルクを意図的に上昇させればよい。
　異常検出装置４０は、移動カバー１４に備えた感圧センサと、移動カバー１４の駆動中に感圧センサにより検出された圧力が所定圧力より高い場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されていてもよい。移動カバー１４に作業者などが挟み込まれた状態を感圧センサで検出するものである。この場合、移動カバー１４が全閉位置に到達する直前で感圧センサの出力を無効にするゲート回路を備えることで、移動カバー１４が全閉位置に到達したときに固定カバー１３と移動カバー１４との間で押圧されて感圧センサが異常出力することによる誤判定を回避する必要がある。
　このような感圧センサが作動するか否かを診断するために疑似異常を発生させてもよい。例えば全閉状態にある移動カバー１４を上述と同様に閉方向に駆動するとともにゲート回路を無効にすることで、感圧センサが作動するか否かが判定できる。
　何れの場合でも、疑似異常を発生させても移動カバー１４が移動することのない状態で自己診断できるように構成することが好ましい。
　上述した実施形態では、自己診断装置である自己診断処理回路５４がＮＣ装置１００の指令回路１０４を介してサーボアンプである駆動回路３０を駆動して疑似異常を発生させる例を説明したが、自己診断処理回路５４が指令回路１０４を介さずに、直接に駆動回路３０に指令を与えて疑似異常を発生させてもよい。
　上述した実施形態は、作業者が出入りする開口を開閉する移動カバーについて説明したが、本発明の対象となる移動カバーは、例えば固定カバーの天井壁に形成されたワーク搬入用の開口を開閉する移動カバーにも適用することができることは言うまでもない。
　上述した実施形態では、工作機械として旋盤を例示したが、本発明が適用される工作機械は旋盤に限るものではなく、例えば、直線移動または回転可能なワークテーブルに固定されたワークと、直線移動または回転可能な主軸頭に固定されたツールとを相対移動させてワークを所望の形状に加工するマシニングセンタや、金属粉等の材料にレーザ光を照射して任意の形状に加工する付加製造装置や、砥石でワークの外周を削る研削機械などの任意の工作機械が含まれることは言うまでもない。
　以上、本発明の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本発明の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。
　以上に説明したように、本発明により、安全機構が適切に作動するか否かを自己診断可能な工作機械が実現できる。
　本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
１０：工作機械
１３：固定カバー
１４：移動カバー
２０：カバー制御装置
３０：駆動回路（サーボアンプ）
３２：サーボモータ
３４：動力伝達機構
４０：異常検出装置
５０：移動カバーのシステム制御装置
５２：異常検出処理回路
５４：自己診断装置（自己診断処理回路）
１００：ＮＣ装置
１０４：指令回路（ＰＬＣ回路）
１２０：操作盤
１２１：出力装置（表示装置）
１２２：入力装置
２００：カバー制御システム
 

Claims (17)

  1. 　加工領域の少なくとも一部を覆う固定カバーと移動カバーを有する工作機械であって、
    　前記移動カバーを駆動する駆動回路を備えたカバー制御装置と、
    　前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、
    　前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断装置と、
    　前記自己診断装置による評価結果を出力する出力装置と、
    を備え、
    　前記自己診断装置は、前記駆動回路を介して前記移動カバーを駆動することで前記移動カバーに疑似異常を発生させたときの前記異常検出装置の作動状態に基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する、工作機械。
  2. 　前記自己診断装置は、閉止位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して閉止方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させる請求項１記載の工作機械。
  3. 　前記自己診断装置は、閉止位置にあり機械的にロックされた前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させる請求項１記載の工作機械。
  4. 　前記自己診断装置は、全開位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させる請求項１記載の工作機械。
  5. 　前記自己診断装置は、全開位置と閉止位置との間にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して所定トルクより高いトルクを付与して駆動することにより前記疑似異常を発生させる請求項１記載の工作機械。
  6. 　前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、
    　前記異常検出装置は、前記モータの出力軸周りに前記モータを回動可能に支持する支持機構と、前記移動カバーの駆動中に前記動力伝達機構を介して前記モータに付与される前記移動カバーからの反力により前記支持機構で支持された前記モータの回動状態を検出して異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されている請求項１から５の何れかに記載の工作機械。
  7. 　前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、
    　前記異常検出装置は、前記移動カバーの駆動中に前記モータの出力軸に掛かるトルクを検出するトルク検出回路と、前記トルク検出回路により検出されたトルクが所定範囲から逸脱する場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されている請求項１から５の何れかに記載の工作機械。
  8. 　前記カバー制御装置は、前記駆動回路と、前記駆動回路により駆動されるモータと、前記モータの出力軸からの動力を前記移動カバーに伝達する動力伝達機構とを備えて構成され、
    　前記異常検出装置は、前記移動カバーに備えた感圧センサと、前記移動カバーの駆動中に前記感圧センサにより検出された圧力が所定圧力より高い場合に異常と判断する異常判断回路と、を備えて構成されている請求項１から５の何れかに記載の工作機械。
  9. 　前記自己診断装置は、前記異常検出装置が異常であると評価すると、前記カバー制御装置の駆動を禁止する請求項１から８の何れかに記載の工作機械。
  10. 　前記自己診断装置は、前記異常検出装置が異常であると評価すると、前記移動カバーの手動開放を許容する請求項９記載の工作機械。
  11. 　前記自己診断装置は、前記工作機械の始動時または停止時に作動するように構成されている請求項１から１０の何れかに記載の工作機械。
  12. 　駆動回路を介して移動カバーを駆動するカバー制御装置と、前記移動カバーの駆動中の異常を検出する異常検出装置と、を備えた工作機械の自己診断方法であって、
    　前記駆動回路を介して前記移動カバーを駆動することで前記移動カバーに疑似異常を発生させる疑似異常発生ステップと、
    　前記疑似異常発生ステップで疑似異常を発生させた場合に、前記異常検出装置により異常が検出されるか否かに基づいて前記異常検出装置が正常であるか否かを評価する自己診断ステップと、
    　前記自己診断ステップによる評価結果を出力する出力ステップと、
    を実行する工作機械の自己診断方法。
  13. 　前記自己診断ステップは、閉止位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して閉止方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである請求項１２記載の工作機械の自己診断方法。
  14. 　前記自己診断ステップは、閉止位置にあり機械的にロックされた前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである請求項１２記載の工作機械の自己診断方法。
  15. 　前記自己診断ステップは、全開位置にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して開放方向に駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである請求項１２記載の工作機械の自己診断方法。
  16. 　前記自己診断ステップは、全開位置と閉止位置との間にある前記移動カバーを、前記駆動回路を介して所定トルクより高いトルクを付与して駆動することにより前記疑似異常を発生させるステップである請求項１２記載の工作機械の自己診断方法。
  17. 　前記自己診断ステップは、前記工作機械の始動時または停止時に実行される請求項１２から１６の何れかに記載の工作機械の自己診断方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4249854A1 (en) * 2022-03-22 2023-09-27 Delta Electronics, Inc. Failure diagnostic system and failure diagnostic method of motor encoder

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04500397A (ja) * 1989-12-09 1992-01-23 ドルマ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング　ウント　コンパニー　コマンディートゲゼルシャフト 引き戸装置
JP2008121188A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Aisin Seiki Co Ltd 挟み込み検出装置
JP2009155826A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd 自動ドア装置
JP2012158922A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Ykk Corp 自動ドアの開閉制御装置及び扉の開閉力測定方法
JP2016028837A (ja) 2014-07-25 2016-03-03 ファナック株式会社 工作機械のスライドドア
JP2017109286A (ja) 2015-12-18 2017-06-22 ファナック株式会社 ドア開閉装置を備えた工作機械
JP2018205367A (ja) 2017-05-30 2018-12-27 Dic株式会社 容器スタンド及び液晶材料貯蔵容器
JP2019069492A (ja) 2017-10-10 2019-05-09 オークマ株式会社 工作機械用カバー及び工作機械

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3886413A (en) * 1973-01-29 1975-05-27 Xenex Corp Presence sensing and self-checking control system
JP2954615B2 (ja) * 1989-11-24 1999-09-27 株式会社日立製作所 モータ駆動制御装置
JPH078776U (ja) * 1993-07-12 1995-02-07 富士通テン株式会社 加速度センサの自己診断装置
JPH1118202A (ja) * 1997-06-24 1999-01-22 Hitachi Ltd 車両用制御装置
US10071499B2 (en) * 2001-03-13 2018-09-11 Sawstop Holding Llc Safety systems for power equipment
JP2014181544A (ja) * 2013-03-21 2014-09-29 Mitsuba Corp スライドドア制御装置及びその制御方法
JP6673737B2 (ja) * 2016-04-11 2020-03-25 株式会社日立ビルシステム システム機器の異常診断装置、エレベーターの異常診断装置及びエレベーターの異常診断方法
CN106514424B (zh) * 2016-10-10 2018-10-09 江苏大学 一种用于冲压机床的皮带式自动安全门
CN208358404U (zh) * 2018-07-02 2019-01-11 东莞市亚美精密机械配件有限公司 机床用的安全自动门
CN109138714A (zh) * 2018-10-30 2019-01-04 深圳博美柯自动化设备有限公司 一种升降门板传动机构
JP7414511B2 (ja) * 2019-12-19 2024-01-16 ファナック株式会社 安全扉装置および安全扉のロック方法
KR20210108168A (ko) * 2020-02-25 2021-09-02 충남대학교산학협력단 머신러닝 기반의 펌프 고장 진단 모니터링 방법
CN213581842U (zh) * 2020-10-19 2021-06-29 云南茗尊科技有限公司 用于数控机床中具有自诊断功能的电气系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04500397A (ja) * 1989-12-09 1992-01-23 ドルマ　ゲゼルシャフト　ミット　ベシュレンクテル　ハフツング　ウント　コンパニー　コマンディートゲゼルシャフト 引き戸装置
JP2008121188A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Aisin Seiki Co Ltd 挟み込み検出装置
JP2009155826A (ja) * 2007-12-25 2009-07-16 Panasonic Electric Works Co Ltd 自動ドア装置
JP2012158922A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Ykk Corp 自動ドアの開閉制御装置及び扉の開閉力測定方法
JP2016028837A (ja) 2014-07-25 2016-03-03 ファナック株式会社 工作機械のスライドドア
JP2017109286A (ja) 2015-12-18 2017-06-22 ファナック株式会社 ドア開閉装置を備えた工作機械
JP2018205367A (ja) 2017-05-30 2018-12-27 Dic株式会社 容器スタンド及び液晶材料貯蔵容器
JP2019069492A (ja) 2017-10-10 2019-05-09 オークマ株式会社 工作機械用カバー及び工作機械

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3988244A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4249854A1 (en) * 2022-03-22 2023-09-27 Delta Electronics, Inc. Failure diagnostic system and failure diagnostic method of motor encoder

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