对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测的异物检测装置

文档序号:1299695 发布日期:2020-08-07 浏览:35次 >En<

阅读说明:本技术 对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测的异物检测装置 (Foreign matter detection device for detecting intrusion of foreign matter into motor disposed in machine tool ) 是由 明石广大 于 2020-01-23 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测的异物检测装置。异物检测装置具有:离子传感器,其配置于进给轴马达的内部。离子传感器形成为对包含在切削液中的离子进行检测。机械控制装置根据离子传感器的输出,来判定离子浓度是否在与切削液相关的判定范围内,当离子浓度在与切削液相关的判定范围内时,判定为切削液侵入到进给轴马达的内部。(The invention provides a foreign matter detection device for detecting the intrusion of foreign matter into a motor disposed in a machine tool. The foreign matter detection device has: and an ion sensor disposed inside the feed shaft motor. The ion sensor is configured to detect ions contained in the cutting fluid. The machine control device determines whether the ion concentration is within a determination range relating to the cutting fluid based on the output of the ion sensor, and determines that the cutting fluid enters the feed shaft motor when the ion concentration is within the determination range relating to the cutting fluid.)

对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测的异物检 测装置

技术领域

本发明涉及对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测的异物检测装置。

背景技术

已知以往为了使装置的部件移动或旋转而使用马达。具有马达的装置被用于各种环境中。例如,有时马达被用于存在较多尘土或飞尘等的环境中。此时,尘土或者飞尘等异物侵入到马达内部可能造成马达故障。

优选对马达进行控制的装置可以检测出异物侵入到马达内部。在以往的技术中,已知:在用于驱动马达的电气电路中,通过对电压或者阻抗等进行检测,来检测出异物侵入到轴承等(例如,参照日本特开2002-131187号公报以及日本特开2017-34858号公报)。或者,已知如下方法:在马达的轴承形成电气电路的一部分来检测异物(例如,参照日本实开昭50-106607号公报)。

并且,已知:为了对装置的结构部件的异常进行检测,而在装置中配置传感器。例如,已知:为了对配置于马达的油封的破损进行检测,而将温度检测器配置于马达(例如,参照日本特开2004-242416号公报)。或者,已知:在机床的主轴头中,为了对产生了异常的部件进行判定,而在主轴头配置传感器(例如,参照日本特开2018-187703号公报)。

已知:在对工件进行切削或进行研磨时,用机床来加工工件。用机床加工工件时产生切屑。此外,在加工工件时,有时向加工工件的部分供给切削液。切屑以及切削液飞会溅至要加工的部分的周围。因此,有时对机床配置用于加工工件的房间即加工室。加工室形成为切屑以及切削液不会飞溅至外部。

有时在机床的加工室的内部配置马达。例如,使保持工具的主轴旋转的主轴马达配置于加工室的内部。或者,使固定工件的工作台移动的进给轴马达以及使固定了主轴头的部件移动的进给轴马达配置于加工室的内部。这样的马达被用于存在较多切屑以及切削液的环境中。结果,异物容易侵入到马达的内部。

当异物侵入到马达的内部时,有时马达的性能会降低,或者产生故障。会存在马达的性能降低、或马达产生故障时不得不停止机床这样的问题。因此,优选可以高精度地检测出异物侵入到马达的内部。

发明内容

本公开的一个方式提供一种异物检测装置,其对异物侵入到配置于机床的电动机的内部进行检测。异物检测装置具有:传感器,其配置于电动机的内部。异物检测装置具有:控制装置,其根据传感器的输出来判定异物是否侵入到电动机的内部。传感器形成为对异物具有的物理性质进行检测。控制装置包含:存储部,其存储异物的物理性质信息;判定部,其通过将传感器的输出与异物的物理性质信息进行比较,来判定异物的侵入以及异物的种类。

附图说明

图1是实施方式中具有第1异物检测装置的机床的框图。

图2是实施方式中配置了第1异物检测装置的传感器的进给轴马达的概略剖视图。

图3是实施方式中具有第2异物检测装置的机床的框图。

图4是实施方式中配置了第2异物检测装置的传感器的进给轴马达的概略剖视图。

具体实施方式

参照图1~图4,对实施方式中的检测异物的侵入的异物检测装置进行说明。本实施方式的异物检测装置判定异物侵入到机床的电动机内部,并且,判定侵入的异物的种类。

图1是本实施方式的机床的框图。机床1一边使工具相对于工件的相对位置变化一边对工件进行加工。机床1具有使工具相对于工件的相对位置变化的进给轴。例如,进给轴由3个直动轴(X轴、Y轴以及Z轴)构成。作为机床1的进给轴不限于该形态,可以由任意的直动轴或旋转进给轴构成。

机床1具有沿着进给轴移动工件或者工具的移动装置5。移动装置5包含:进给轴马达31,其配置成与各进给轴对应。机床1具有:主轴头6,其一边保持工具一边使工具旋转。主轴头6包含支承工具的主轴和使主轴旋转的主轴马达32。

机床1具有对进给轴马达31以及主轴马达32进行控制的机械控制装置2。本实施方式的机械控制装置2包含具有作为处理器的CPU(Central Processing Unit)的运算处理装置(计算机)。运算处理装置具有经由总线与CPU连接的RAM(Random Access Memory)以及ROM(Read Only Memory)等。

本实施方式的机床1是数值控制式。由作业员预先生成使机床1动作的加工程序7。机械控制装置2包含:存储部3,其存储加工程序7以及判定范围等与加工相关的信息;指令生成部4,其根据加工程序7生成马达的动作指令。存储部3可以由易失性存储器、非易失性存储器、或者硬盘等能够存储信息的存储介质构成。指令生成部4相当于按照加工程序7进行驱动的处理器。指令生成部4形成为能够读取存储在存储部3中的信息。处理器读入加工程序7,实施由加工程序7决定的控制,由此,作为指令生成部4发挥功能。

机床1包含:马达驱动装置33,其根据由机械控制装置2生成的动作指令,向进给轴马达31以及主轴马达32供电。通过由马达驱动装置33供电,来驱动进给轴马达31以及主轴马达32。

机械控制装置2包含供作业员输入与加工相关的信息的输入部8。输入部8例如由键盘、刻度盘、或者鼠标等输入设备构成。机械控制装置2包含显示与加工相关的信息的显示部9。显示部9例如由液晶显示面板等显示器构成。

图2表示本实施方式中的配置了第1异物检测装置的传感器的电动机的概略局部剖视图。本实施方式的电动机配置于机床。在本实施方式中,作为电动机列举进给轴马达31为例进行说明。进给轴马达31具有转子11和定子12。定子12例如包含:定子铁芯27,其由在轴向上层叠的多个磁性钢板形成。在定子铁芯27上卷绕线圈16。转子11包含:轴13,其形成为棒状;转子铁芯17,其固定于轴13的外周面;磁铁18,其配置于转子铁芯17的内部。本实施方式的磁铁18是永磁铁。轴13为了传递旋转力而与其他部件连接。轴13绕旋转轴RA旋转。在本实施方式中,在旋转轴RA的延伸的方向上,将轴13与其他部件连接的侧称为前侧。此外,将前侧的相反侧称为后侧。在图2所示的示例中,箭头81表示进给轴马达31的前侧。

进给轴马达31包含前侧的机壳21以及后侧的机壳22作为机壳。机壳21、22形成为筒状。定子12通过螺栓等紧固部件固定于机壳21、22。机壳21、22经由轴承14、15能够旋转地支承转子11。机壳21支承轴承14。在机壳22固定有支承轴承15的轴承支承部件26。在机壳21前侧的端部与轴13之间配置有用于抑制异物侵入的油封20。

在轴13后侧的端部配置有用于检测轴13的旋转位置或者转数的编码器19。在机壳22后侧的端部固定有封闭机壳22内部的空间的后罩23。

参照图1以及图2,机床1具有:第1异物检测装置51,其对异物侵入到配置于机床1的电动机的内部进行检测。本实施方式的第1异物检测装置51对异物侵入到进给轴马达31的内部进行检测。

本实施方式的进给轴马达31配置于机床1的加工室的内部。加工室由构成壁的部件包围,该壁被称为挡板。在加工工件时,产生切屑。此外,在加工工件时,为了冷却工件或减少工件与工具之间的摩擦而供给切削液。或者,切削液具有将残存于工件的加工点附近的切屑去除的功能。例如从配置于机床1的喷嘴向工件被加工的部分喷射切削液。

在加工室的内部较多的切削液以及切屑飞溅。在进给轴马达31的周围存在切削液以及切屑等异物。此外,有时减速机与进给轴马达31连接。在减速机的内部配置润滑油。本实施方式的异物检测装置对切削液、切屑以及润滑油中的至少1个异物侵入到进给轴马达31的内部进行检测。

第1异物检测装置51对切削液的侵入进行检测。异物检测装置51具有配置于进给轴马达31的内部的传感器。在异物检测装置51配置有多个传感器。异物检测装置51包含:湿度传感器41、离子传感器42、pH传感器43、气体传感器44以及气味传感器45。异物检测装置51具有:控制装置,其根据传感器的输出,来判定异物是否侵入到进给轴马达31的内部。在本实施方式中,机械控制装置2作为判定异物的侵入的控制装置发挥功能。另外,在电动机的内部配置用于取得规定信号的传感器,另一方面也可以在电动机的外部配置对从传感器取得的信号进行处理的电气电路。

配置于进给轴马达31的内部的传感器形成为对可能侵入到进给轴马达31的内部的异物具有的物理性质进行检测。机械控制装置2将异物的物理性质信息存储在存储部3中。与异物的物理性质相关的信息例如包含异物具有的物理性质值相关的判定范围。作业员预先制作与异物的物理性质相关的信息。作业员经由输入部8将与异物的物理性质相关的信息输入到存储部3中。

机械控制装置2包含:判定部10,其对异物侵入到进给轴马达31的内部以及侵入的异物的种类进行判定。判定部10相当于按照加工程序7进行驱动的处理器。通过由处理器读入加工程序7,实施由加工程序7决定的控制,由此,作为判定部10发挥功能。

判定部10从存储部3取得异物的物理性质信息。此外,判定部10取得各传感器的输出。判定部10通过将传感器的输出与异物的物理性质信息进行比较,来判定异物的侵入以及异物的种类。即,判定部10判定是否是特定的异物侵入到电动机的内部。

在本实施方式的控制中,判定部10根据传感器的输出,来判定物理性质值是否在与异物相关的判定范围内。与异物相关的判定范围被预先设定而存储在存储部3中。当基于传感器的输出的物理性质值在与异物相关的判定范围内时,判定部10判定为异物侵入到马达的内部。各物理性质值的判定范围可以由作业员预先设定。

作为判定部10的判定不限于该形态。例如,作为异物的物理性质信息,可以将异物的物理性质值的上升速度的判定范围存储在存储部3中。判定部10可以根据传感器的输出来计算异物的物理性质值的上升速度。当上升速度在判定范围内时,判定部10可以判定为异物侵入。或者,作为异物的物理性质信息,可以将是否包含规定的物质存储在存储部3中。当根据传感器的输出检测出规定物质时,判定部10可以判定为异物侵入。

判定部10可以在任意的日期时间取得传感器的输出,实施异物的侵入以及异物的种类的判定。例如,判定部10可以在进给轴马达31进行驱动的期间中进行判定。或者,判定部10可以在加工工件的期间中,即切削液以及切屑等在加工室的内部存在得多的期间中进行判定。或者,判定部10可以在产生了成为检测对象的异物的期间中进行判定。例如,在异物是切削液时,判定部10可以在从供给切削液的喷嘴向工件喷射切削液的期间中,进行切削液的侵入的判定。

通过判定部10的判定,在检测出特定的异物侵入到电动机的内部时,显示部9可以显示因特定的异物而有可能劣化或者故障的部件的信息。特定的异物与有可能劣化或者故障的部件之间的关系存储在存储部3中。或者,显示部9可以显示对作业员的警告。作业员看到显示部9所显示的警告,可以修理进给轴马达31,或准备部件的更换。

接下来,对根据各传感器的输出来检测异物的侵入的控制进行说明。另外,本实施方式的异物检测装置51包含多个传感器,但是不限于该形态。异物检测装置51也可以包含至少一个传感器。

异物检测装置51作为用于检测异物具有的物理性质的传感器,而包含湿度传感器41。湿度传感器41对进给轴马达31内部的空气湿度进行检测。机床的切削液有水溶性的切削液和非水溶性的切削液。在这里的示例中,使用水溶性的切削液。水溶性的切削液通过水被稀释因此在成分中包含水。进给轴马达31内部的空间被密闭。在水溶性的切削液侵入到进给轴马达31的内部时,进给轴马达31内部的空间的湿度上升。

存储部3存储与水溶性的切削液相关的湿度的判定范围作为异物的物理性质信息。判定部10根据湿度传感器41的输出,来判定进给轴马达31内部的湿度是否在与切削液相关的判定范围内。例如,湿度传感器41对进给轴马达31内部的湿度进行检测。判定部10判定由湿度传感器41检测出的湿度是否比与切削液相关的湿度的判定值大。当湿度比与切削液相关的判定值大时,判定部10判定为水溶性的切削液侵入到马达的内部。

或者,作为异物的物理性质信息,也可以存储与湿度的上升速度相关的判定范围。判定部10可以在由湿度传感器41取得的湿度以比预先设定的判定值大的速度上升时,判定为水溶性的切削液侵入到进给轴马达31的内部。

当判定为水溶性的切削液侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9显示切削液侵入。此外,显示部9显示因与水溶性的切削液接触,而有可能劣化或故障的部件的信息。例如,显示部9显示线圈16等部件所使用的卷线有可能产生绝缘不良这样的信息。或者,显示部9可以显示轴承14、15、转子铁芯17、或者定子铁芯27等部件有可能生锈这样的信息。

在进给轴马达31的内部,由于转子11旋转,因此进给轴马达31内部的空气被搅动。进给轴马达31内部的空间的湿度大致固定。因此,湿度传感器41可以配置于进给轴马达31的内部空间的任意位置。在图2所示的示例中,湿度传感器41固定于机壳22的内周面。或者,湿度传感器41也可以固定于轴承支承部件26等配置于机壳21、22的内部的部件上。

接下来,异物检测装置51作为用于对异物具有的物理性质进行检测的传感器,而包含气体传感器44以及气味传感器45。气体传感器44以及气味传感器45是对包含在切削液中的物质对应的气体进行检测的传感器。图1以及图2所示的示例中,配置有气体传感器44以及气味传感器45两个传感器,但是也可以配置某一个传感器。

气体传感器44对进给轴马达31内部的空气所包含的特定气体进行检测。例如,有时切削液中作为极压添加剂(extreme pressure additive)而包含硫化合物。此时,配置对由硫化合物生成的硫化氢进行检测的气体传感器44。本实施方式的气体传感器44对特定气体的浓度进行检测。

气味传感器45对进给轴马达31内部的空气气味进行检测。例如,有时切削液中作为添加剂而添加了有机化合物。有机化合物的添加剂除了作为极压添加剂的功能之外,还抑制工件生锈,或作为表面活性剂(surfactant)发挥功能。有机化合物发出特有的气味。在切削液的添加剂中含有挥发性的有机化合物时,配置对有机性化合物的气味进行检测的气味传感器45。本实施方式的气味传感器45检测气味的强度。气味的强度对应于气体的浓度。因此,气味传感器45可以对特定气体的浓度进行检测。

作为此时的异物的物理性质信息,可以采用与切削液相关的气体的浓度的判定范围。与切削液相关的气体浓度的判定范围被预先设定而存储在存储部3中。判定部10取得气体传感器44或者气味传感器45的输出。判定部10从存储部3取得与切削液相关的判定范围。判定部10根据气体传感器44或者气味传感器45的输出,来判定气体浓度是否在与切削液相关的判定范围内。当气体浓度在与切削液相关的判定范围内时,判定部10判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部。

另外,判定部10可以根据由气味传感器45检测出的气味强度来计算气体浓度。或者,也可以是,当气味强度在预先设定的气味强度的判定范围内时,判定为气体浓度在气体浓度的判定范围内。

当判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9显示切削液侵入。此外,显示部9可以显示因与切削液接触而有可能劣化或者故障的部件的信息。例如,当判定为包含硫化合物的切削液侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9可以显示由橡胶形成的部件可能劣化。例如,显示部9可以显示配置于机壳21、22与定子12之间的O型环、配置于固定检测器的部分的O型环、或者油封20可能劣化。

气体传感器44以及气味传感器45与湿度传感器41一样,可以配置于进给轴马达31内部空间的任意位置。在图2所示的示例中,气体传感器44固定于机壳22的内周面。此外,气味传感器45固定于机壳21的内周面。

接下来,异物检测装置51作为用于对异物具有的物理性质进行检测的传感器,而包含对切削液所包含的物质对应的离子进行检测的离子传感器42。有时切削液中作为添加剂而包含氯化合物、硫化合物、或者磷的化合物。例如,作为极压添加剂,有时包含这些化合物。作为离子传感器42可以使用对氯化合物、硫化合物、或者磷的化合物等对应的离子进行检测的传感器。例如,当在切削液的添加剂中包含氯化合物时,可以配置对氯离子进行检测的离子传感器42。当在切削液的添加剂中包含硫化合物时,可以配置对硫化物离子进行检测的离子传感器42。或者,当在切削液的添加剂中包含磷的化合物时,可以配置对磷化物离子进行检测的离子传感器42。

作为离子传感器42可以使用判定液体中是否包含规定浓度以上的特定离子的传感器。或者,作为离子传感器42可以使用对液体所包含的离子浓度进行检测的传感器。

作为这些情况下的异物的物理性质信息,可以采用与切削液相关的离子浓度的判定范围。与切削液相关的离子浓度的判定范围被预先设定而存储在存储部3中。判定部10取得离子传感器42的输出。判定部10从存储部3取得与切削液相关的离子浓度的判定范围。判定部10根据离子传感器42的输出,来判定离子浓度是否在与切削液相关的判定范围内。当离子浓度在与切削液相关的判定范围内时,判定部10判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部。

当判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9可以显示切削液侵入的信息和因与切削液接触而有可能劣化或者故障的部件的信息。例如,在离子传感器42检测出氯离子时,显示部9可以显示配置于进给轴马达31内部的由树脂形成的部件可能劣化。例如,显示部9可以显示形成为包裹线圈的树脂的浸渍剂(impregnating agent)可能劣化。或者,在离子传感器42是对硫化物离子进行检测的传感器时,显示部9可以显示油封20等由橡胶形成的部件可能劣化。

离子传感器42可以配置于进给轴马达31内部的任意位置。但是,离子传感器42为了检测离子,液体需要与离子传感器42接触。因此,优选离子传感器42配置于切削液侵入到进给轴马达31内部的路径的附近。

切削液从进给轴马达31的结构部件的接缝侵入。进给轴马达31包含将进给轴马达31的外部与内部隔离的多个部件。例如,机壳21、22、定子12、后罩23、轴13以及油封20相当于将进给轴马达31的内部与外部隔离的部件。优选离子传感器42配置于这些部件彼此接触的部分的附近。

例如,如箭头82所示,切削液从机壳21与定子12接触的部分,或者,从机壳22与定子12接触的部分侵入。或者,如箭头83所示,切削液从油封20与轴13接触的部分侵入到进给轴马达31的内部的空间。因此,在图2所示的示例中,离子传感器42配置于各机壳21、22与定子12接触的部分的附近。此外,离子传感器42配置于油封20与轴13接触的部分的附近。在被油封20与轴承14夹持的空间配置有离子传感器42。通过采用这些结构,侵入进来的切削液容易与离子传感器42接触,可以更可靠地检测切削液的侵入。除了上述形态之外,也可以在后罩23与机壳22接触的部分的附近配置离子传感器。

接下来,异物检测装置51作为用于对异物具有的物理性质进行检测的传感器,包含检测pH值的pH传感器43。pH传感器43可以检测液体的pH值。如上所述,切削液中包含各种添加剂。pH值根据添加剂而变化。

作为此时的异物的物理性质信息,可以采用与切削液相关的pH值的判定范围。与切削液相关的pH值的判定范围被预先设定而存储在存储部3中。判定部10取得pH传感器43的输出。判定部10根据pH传感器43的输出,来判定pH值是否在与切削液相关的判定范围内。当pH值在与切削液相关的判定范围内时,判定部10判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部。

当判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9显示切削液侵入的信息和因与切削液接触而可能劣化或者故障的部件的信息。例如,在切削液是强碱性时,可以显示机壳21、22等由铝形成的部件可能腐蚀。此外,显示部9可以显示油封20等由橡胶形成的部件、或者由树脂形成的部件可能劣化。

pH传感器43为了检测pH值,液体需要与pH传感器接触。因此,与离子传感器42一样,优选pH传感器43配置于将进给轴马达31的外部与内部隔离的部件彼此接触的部分的附近。在图2所示的示例中,pH传感器43配置于机壳21与定子12接触的部分的附近、机壳22与定子12接触的部分的附近、以及油封20与轴13接触的部分的附近。

这样,在进给轴马达31配置湿度传感器41、离子传感器42、pH传感器43、气体传感器44以及气味传感器45中的至少一个传感器。并且,判定部10通过与预先设定的与切削液相关的判定范围进行比较,可以判定切削液是否侵入到进给轴马达31的内部。

本实施方式的异物检测装置51为了判定作为特定异物的切削液的侵入,而包含多个传感器。多个传感器包含彼此种类不同的传感器。在图1以及图2所示的示例中,配置有湿度传感器41以及离子传感器42等5种传感器。

可以将这些多个传感器中彼此种类不同的2个以上的传感器配置于进给轴马达31的内部。判定部10针对各传感器的输出来判定异物的侵入以及异物的种类。例如,判定部10针对各传感器的输出来判定切削液是否侵入。并且,当针对多个传感器中的至少一个传感器的输出判定为异物侵入时,判定部10可以判定为异物侵入到进给轴马达31的内部。通过该控制,可以在早期检测异物的侵入。例如,在使用湿度传感器41时,有时在湿度上升之前花费时间。此外,离子传感器42需要与切削液接触。但是,通过在进给轴马达31配置湿度传感器41以及离子传感器42,增加可以检测出切削液的侵入的机会,可以较早地检测出切削液的侵入。

或者,也可以是,当针对多个传感器的全部输出判定为异物侵入时,判定部10判定为异物侵入到进给轴马达31。即,也可以是,当针对多个传感器中的至少一个传感器的输出判定为没有异物侵入时,判定部10最终判定为切削液没有侵入到进给轴马达31的内部。例如,有时根据离子传感器42的输出判定为切削液侵入,而另一方面根据湿度传感器41的输出判定为切削液没有侵入。此时,判定部10可以最终判定为切削液没有侵入。通过该控制,只有在异物可靠地侵入时,可以判定为异物侵入。

接下来,作为侵入到进给轴马达的内部的异物对切削液以外的示例进行说明。图3表示本实施方式中的其他机床的框图。图4表示本实施方式中的其他机床的进给轴马达的概略剖视图。图3所示的机床1具有第2异物检测装置52。

参照图3以及图4,第2异物检测装置52对作为异物的切屑或者润滑油侵入到进给轴马达31进行检测。首先,对切屑的侵入的判定进行说明。机床1有时对具有磁性的工件进行加工。例如,有时对由铁形成的工件进行加工。异物检测装置52作为用于对异物具有的物理性质进行检测的传感器,而包含接近传感器46。接近传感器46检测从接近传感器46到物体的距离。或者,接近传感器46检测物体接近到预先设定的距离。本实施方式的接近传感器46对具有磁性的物体进行检测。即,接近传感器46不检测不具有磁性的物体,而检测具有磁性的物体。在由机床1加工工件时产生具有磁性的切屑。

作为异物的物理性质信息,作业员预先设定切屑相关的距离的判定范围,输入到存储部3中。判定部10从存储部3取得切屑相关的距离的判定范围。此外,判定部10取得接近传感器46的输出。判定部10根据接近传感器46的输出,来判定物体是否接近至距离的判定范围内。当物体接近至距离的判定范围内时,判定部10判定为切屑侵入到进给轴马达31的内部。即,当通过接近传感器46检测出物体的接近时,判定部10判定为切屑侵入到进给轴马达31的内部。

在切屑侵入到进给轴马达31的内部时,可能产生卷线的绝缘不良,或者,配置于进给轴马达31的内部的连接器飞绝缘不良。或者,在切屑侵入到轴承14、15等部件时,可能产生异音或者振动或破损。当判定部10判定出切屑的侵入时,显示部9显示切屑侵入。此外,显示部9可以显示可能产生进给轴马达31的内部中的部件的绝缘不良、部件的损伤、异音以及振动。

参照图4,切屑由于具有规定的大小,因此从机壳21、22与定子12接触的部分侵入的可能性小。另一方面,如箭头83所示,切屑可能从油封20与轴13接触的部分侵入。因此,接近传感器46可以配置于油封20与轴13接触的部分的附近。这样,接近传感器46可以配置于将电动机的外部与内部隔离的多个部件彼此接触的部分的附近。例如,接近传感器46可以配置于油封20与轴承14之间的空间。通过该结构,可以更准确地判定切屑的侵入。

接下来,对润滑油的侵入的判定进行说明。有时减速机与进给轴马达31的轴13连接。在减速机的内部配置有用于对齿轮进行润滑的润滑油。因此,有时润滑油侵入到进给轴马达31的内部。

异物检测装置52作为用于对异物具有的物理性质进行检测的传感器,包含离子传感器42以及pH传感器43。离子传感器42对包含在润滑油中的物质对应的离子进行检测。有时润滑油中作为添加剂包含极压添加剂。有时润滑油的极压添加剂中包含硫化合物或者氯化合物。因此,作为用于对润滑油进行检测的离子传感器42,例如,可以采用对硫化物的离子进行检测的传感器或者对氯离子进行检测的传感器。

作为异物的物理性质信息,作业员预先设定与润滑油相关的离子浓度的判定范围而输入到存储部3中。判定部10根据离子传感器42的输出,判定离子浓度是否在与润滑油相关的判定范围内。并且,当离子浓度在与润滑油相关的判定范围内时,判定部10判定为润滑油侵入到进给轴马达31的内部。

或者,作为异物的物理性质信息,作业员预先设定与润滑油相关的pH值的判定范围而输入到存储部3中。润滑油的pH值根据添加剂而发生变化。判定部10根据pH传感器43的输出,来判定pH值是否在与润滑油相关的判定范围内。并且,当pH值在与润滑油相关的判定范围内时,判定部10判定为润滑油侵入到进给轴马达31的内部。

润滑油与进给轴马达31的内部的部件接触时,有时产生绝缘不良。当判定为润滑油侵入到进给轴马达31的内部时,显示部9可以显示配置于进给轴马达31的内部的部件产生绝缘不良。例如,显示部9显示线圈或者连接器可能产生绝缘不良。或者,有时在油封20与轴承14之间配置电磁制动器。因润滑油侵入到电磁制动器,有时造成离合器打滑而导致电磁制动器没有充分奏效。因此,显示部9可以显示电磁制动器可能没有充分奏效。

参照图4,认为润滑油从与轴13连接的减速机流入。如箭头83所示,润滑油从油封20与轴13接触的部分侵入。因此,用于检测润滑油的侵入的离子传感器42可以配置于油封20与轴13接触的部分的附近。这样,离子传感器42可以配置于将电动机的外部与内部隔离的多个部件彼此接触的部分的附近。例如,离子传感器42可以配置于油封20与轴承14之间的空间。此外,关于pH传感器43,也可以配置于与离子传感器42一样的位置。通过该结构,可以更准确地检测润滑油的侵入。

但是,有时设为pH传感器43的输出的与切削液相关的pH值的判定范围、与设为pH传感器43的输出的与润滑油相关的pH值的判定范围彼此不同。特别是,有时与切削液相关的判定范围和与润滑油相关的判定范围不重叠。此时,判定部10可以根据公共的pH传感器43的输出来判定切削液的侵入以及润滑油的侵入。

作为此时的异物的物理性质信息,可以采用与切削液相关的pH值的判定范围以及与润滑油相关的pH值的判定范围。判定部10根据pH传感器43的输出,来判定pH值是否在与切削液相关的判定范围内。此外,判定部10根据pH传感器43的输出,判定pH值是否在与润滑油相关的判定范围内。并且,当pH值在与切削液相关的判定范围内时,判定部10判定为切削液侵入到进给轴马达31的内部。或者,当pH值在与润滑油相关的判定范围内时,判定部10判定为润滑油侵入到进给轴马达31的内部。

这样,针对多种异物,当针对1种传感器的输出的判定范围彼此不同时,可以通过公共的传感器来进行多个异物的判定。在上述实施方式中,根据pH传感器的输出来判定切削液的侵入或者润滑油的侵入,但是不限于该形态。例如,当针对离子传感器的输出的与切削液相关的离子的判定范围和针对离子传感器的输出的润滑油的离子的判定范围彼此不重叠时,可以根据公共的离子传感器的输出来判定切削液的侵入或者润滑油的侵入。

本实施方式的异物检测装置51、53使用对异物的物理性质进行检测的传感器,来判定异物的侵入以及异物的种类。因此,可以高精度地判定异物的侵入。例如,考虑在电动机的内部配置对温度进行检测的传感器来检测异物的侵入。此时,受马达周围的温度或者马达发出的热等影响,有时无法进行准确的判定。但是,本实施方式的异物检测装置针对异物的物理性质进行判定,可以高精度地判定异物的侵入。

在上述实施方式中的异物检测装置51、52配置有湿度传感器41、离子传感器42、pH传感器43、气体传感器44、气味传感器45以及接近传感器46,但是不限于该形态。作为配置于电动机的内部的传感器,可以配置用于对异物具有的物理性质进行检测的任意传感器。

本实施方式的控制装置配置于与马达分离的位置,经由通信线路与马达连接,但是不限于该形态。也可以是,控制装置的一部分或者全部固定于马达。

在本实施方式中,列举机床的电动机中的进给轴马达为例进行了说明,但是不限于该形态。也可以将本实施方式的异物检测装置应用于在机床中配置的其他电动机。特别是,在机床的加工室内部,由于切削液以及切屑飞溅,因此异物容易侵入到电动机的内部。因此,优选将本实施方式的异物检测装置应用于在加工室内部配置的主轴马达等电动机。

根据本公开的一个方式的异物检测装置,可以高精度地检测异物侵入到配置于机床的电动机内部。

上述实施方式可以适当组合。在上述各图中,对相同或者等同的部分标注相同的符号。另外,上述的实施方式是示例并不限定发明。此外,在实施方式中包含权利要求书所示的实施方式的变更。

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