检测机床的冷却风扇的旋转下降的装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种检测机床的冷却风扇的旋转下降的装置，其在具备冷却风扇的机床中，测定向该机床的输入电源电压和向该冷却风扇的输入电流，在该测定电流值处于针对该测定电压值预先设定的电流值的范围之外的情况下，判断为冷却风扇的转速降低。
【专利说明】
检测机床的冷却风扇的旋转下降的装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种检测机床的冷却风扇的转速下降的装置。
【背景技术】
[0002]如电动机或控制盘那样，作为在机床运行过程中发热的部位的冷却手段广泛采用了风扇。过热会引起机床的故障，因此从缩短停机时间和预防维护的观点出发，希望风扇不停止而持续冷却。
[0003]风扇停止的模式大致分为风扇电动机的绕线断线或接地这样的部件故障和异物缠绕扇叶这样的机械性约束。发生频度最高的是上述机械性约束中的由于污泥引起的风扇固定。因为机床周边的空气中含有油雾和粉尘等，因此当风扇进行旋转从而吸入了空气时，油雾和粉尘等成为污泥而粘着在风扇上，阻碍风扇的旋转。随着污泥逐渐增加，风扇的转速也降低，不久风扇就固定了。
[0004]并且，在基于部件故障的停机模式下，故障的第一原因也是油雾和粉尘导致的污损，在故障发生前由于污泥使得转速降低的可能性高。另外，在风扇电动机为三相电动机的情况下，当仅一相接地或断线时虽然转速降低但继续旋转，污损继续发展从而产生多个部位的故障直至停止。
[0005]如上所述，风扇在停止前发生转速降低的状态。如果检测该转速降低的状态，则可以预防风扇的停止。
[0006]作为检测风扇转速降低的状态的方法，可以考虑在风扇中设置检测转速的编码器。但是，编码器相比风扇价格昂贵。并且，编码器需要设置在风扇的旁边，但在风扇附近风扇吸入的油雾和粉尘聚集，因此编码器容易发生故障。
[0007]对此，在日本特开平03-169209号公报中公开了在带有风扇电动机的控制装置中，通过监视其消耗电流来检测风扇的转速的方法。该技术利用当风扇的旋转受到污泥的妨碍时，旋转所需要的转矩增大，因此消耗电流增大的现象，通过监视消耗电流来检测转速降低。由于电流测定装置价格便宜并且不需要设置在风扇的旁边，因此可解决采用上述的编码器的转速降低的检测方法的问题。另外，因为对电流进行监视，还可检测接地和断线。
[0008]然而，风扇的消耗电流根据电源电压而进行变化。如上述的日本特开平03-169209号公报的技术那样，如果从机床内部的电源电路提供风扇的电源，则变动的可能性低，但是在将电压容易变动的商用电源直接提供至风扇的情况下，存在无法判别消耗电流的变化是由转速降低引起的还是由电源电压的变化引起的问题。
【发明内容】
[0009]因此，本发明的目的在于提供一种与向冷却风扇施加的电源电压的变动无关，能够检测该冷却风扇的转速降低的机床。
[0010]本发明的机床的第一实施方式具有:冷却风扇；用户界面部，其通知所述机床的状态；电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流；电压测定部，其测定向所述机床的输入电源电压;第一存储部，其存储了与所述输入电源电压对应的所述输入电流的阈值；以及旋转降低判断部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第一存储部取得与所述电压测定值相关联的所述输入电流的阈值，在所述电流测定值超过了所述取得的所述输入电流的阈值的情况下，向所述用户界面部输出表示所述冷却风扇的转速降低的状态的信息。
[0011]本发明的机床的第二实施方式具有:冷却风扇；用户界面部，其通知所述机床的状态；电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流；电压测定部，其测定向所述机床的输入电源电压;第二存储部，其存储了每个所述输入电流和每个所述输入电源电压的所述冷却风扇的转速的降低率；以及转速推定部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第二存储部推定所述冷却风扇的转速的降低率，向所述用户界面部输出该推定出的所述冷却风扇的转速的降低率。
[0012]本发明的通过冷却风扇对机械进行冷却的冷却装置的第一方式具有:电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流;电压测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电源电压;第一存储部，其存储了与所述输入电源电压对应的所述输入电流的阈值；以及旋转降低判断部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第一存储部取得与所述电压测定值相关联的所述输入电流的阈值，在所述电流测定值超过了所述取得的所述输入电流的阈值的情况下，输出表示所述冷却风扇的转速降低的状态的信息。
[0013]本发明的通过冷却风扇对机械进行冷却的冷却装置的第二方式具有:电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流;电压测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电源电压;第二存储部，其存储了每个所述输入电流和每个所述输入电源电压的所述冷却风扇的转速的降低率；以及转速推定部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第二存储部推定所述冷却风扇的转速的降低率，输出该推定出的所述冷却风扇的转速的降低率。
[0014]根据本发明，可提供一种与向冷却风扇施加的电源电压的变动无关，能够根据该冷却风扇的消耗电流检测该冷却风扇的转速降低的机床。
【附图说明】
[0015]通过参照附图对以下的实施例进行说明，本发明的上述以及其它的目的以及特征会变得更清楚。在这些图中:
[0016]图1是本发明的第一实施方式的机床的重要部位的框图。
[0017]图2是表示图1的机床的动作的流程图。
[0018]图3是本发明的第二实施方式的机床的重要部位的框图，其中，Rxy为冷却风扇的转速降低程度。
【具体实施方式】
[0019]本发明的机床具有冷却风扇，将输入到机床的电源直接提供给该冷却风扇，然后对该冷却风扇的电源电压的变动和冷却风扇的消耗电流进行监视，对冷却风扇的旋转降低进行检测。
[0020]首先，使用图1以及图2对本发明的第一实施方式的机床进行说明。
[0021]机床I具备:用户界面部11、机床驱动部12、机床控制部13、冷却风扇14、电流测定部15、电压测定部16、旋转降低判断部20。
[0022]用户界面部11由以下各部构成:接受来自用户的操作的按键和开关、鼠标、触摸屏等构成的输入部;提供加工信息和各测定信息等的液晶显示器等显示部;通过蜂鸣器等输出警报的声音输出部;通过光通知信息的灯等。用户经由用户界面部11可对机床控制部13经由输入部输出各种指令，并且可经由显示部确认机床的信息。
[0023]机床控制部13经由用户界面部11从用户接收加工指令，或者，根据从未图示的存储器读出的加工程序等来生成加工指令，根据该加工指令控制机床驱动部12，并将作为结果得到的加工信息向用户界面部11输出。
[0024]冷却风扇14具有对作为热源的机床驱动部12和机床控制部13进行冷却的作用，被施加了从电源2向机床I输入的电压。
[0025 ]电流测定部15对冷却风扇14的消耗电流进行测定，另外，电压测定部16测定对冷却风扇14施加的电源2的电压。
[0026]旋转降低判断部20具备:存储部21，其存储冷却风扇14的转速没有降低的情况下的消耗电流的范围以及判断执行部22。在存储部21中将多个电压值V3、...例如按照这些电压值的升序排列来进行存储，针对各个电压值，将施加了该电压值的电压时冷却风扇14的转速没有降低时的消耗电流的范围作为电流值的范围(阈值)相关联地进行了存储。另夕卜，关于冷却风扇14的转速没有降低时的电压和消耗电流之间的关系，可预先通过试验等来求出。
[0027]存储部21选择与电压测定部16测定出的电压值相关联的消耗电流的范围，并将其发送给判断执行部22。此时，当在存储部21中未存储与测定电压值一致的值的情况下，例如，可选择与该测定电压值最近的电压值所关联的消耗电流的范围，也可选择与存储的电压值内的、不超过测定电压值的最大电压值或不低于测定电压值的最低电压值相关联的消耗电流的范围。另外，还可根据存储部21中存储的不超过测定电压值的最大电压值、不低于测定电压值的最低电压值以及分别与最大电压值和最低电压值相关联的消耗电流的范围，使用线性插值等众所周知的数学方法来计算与测定电压值对应的消耗电流的范围。
[0028]判断执行部22将从存储部21取得的消耗电流的范围与电流测定部15测定出的电流值进行比较，如果测定电流值处于消耗电流值的范围外则判断冷却风扇的转速降低，并将判断结果发送至用户界面部11。
[0029]根据图2所示的流程图来说明具有这样的功能框的本实施方式的机床I的动作。
[0030]首先电压测定部16测定电源的电压值Vn(步骤SA01)，然后存储部21选择与该测定电压值V η相关联的消耗电流的范围(I n d?I n u)(步骤S A O 2)。接着，电流测定部15测定消耗电流值K步骤SA03)。最后判断执行部22判定该消耗电流的测定值I是否在预先设定的消耗电流的范围内(不为消耗电流的下限值Ind以下或上限值Inu以上)(步骤SA04)，在消耗电流的测定值I不在消耗电流的范围内(I n d〈 I〈 I n u)的情况下，判断为风扇的转速降低(步骤SA05、步骤 SA06)。
[0031]其次，使用图3对本发明的第二实施方式的机床进行说明。
[0032]在上述的第一实施方式中，对冷却风扇的转速降低以二值方式进行判断，但在本实施方式中向用户通知与正常时相比使冷却风扇的转速降低了怎样的程度。
[0033]图3是本实施方式的机床的重要部位的框图。本实施方式的机床I具备转速推定部30，来代替图1 (第一实施方式)的机床I中的旋转降低判断部20。
[0034]转速推定部30具备存储部31，其存储与冷却风扇14的消耗电流和电源电压相关的冷却风扇14的转速的降低率。在存储部31中将多个电压值V3、...和多个电流值1^12、
13、…例如分别按照升序排列进行存储。然后，对于各个电压值V1、电流值込的组合，将向冷却风扇14施加了该电压值Vi的电压，并消耗了该电流值Ij的电流时的冷却风扇14的转速的降低率Rlj相关联地进行存储。关于电压和电流、冷却风扇14的转速的降低率之间的关系，可预先通过试验等来求出。
[0035]在此，转速的降低率表示与冷却风扇14未受到污损的影响正常地进行旋转的状态相比转速降低了何种程度，例如像10%、20%那样通过百分率表示。存储部31针对每个消耗电流和每个电源电压存储了转速的降低率，选择与从电流测定部15接收到的测定电流值和从电压测定部16接收到的测定电压值对应的降低率，并将其发送至用户界面部11。
[0036]另外，与第一实施方式相同，在选择与从电流测定部15接收到的测定电流值和从电压测定部16接收到的测定电压值对应的降低率时，当没有存储与该测定电流值和该测定电压值相一致的值的情况下，例如，可选择分别与测定电流值、测定电压值最近的电流值、电压值相关联的降低率，也可选择与存储的电流值、电压值内的、不超过各个测定值的各个最大值或不低于各个测定值的各个最低值相关联的降低率。另外，还可根据存储部31内存储的不超过各个测定值的各个最大值、不低于各个测定值的各个最低值以及分别与这些最大值、最低值相关联的降低率，使用线性插值等众所周知的数学方法来推定与测定电流值、测定电压值对应的降低率。
[0037]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式的例子，通过施加适当的变更能够以其他的方式进行实施。
[0038]例如，上述的实施方式说明了对机床所具备的冷却风扇的转速降低进行检测的结构，但也可以适用于一般机械中安装的冷却风扇。另外，也可以将冷却风扇14、电流测定部
15、电压测定部16、旋转降低判断部20等构成为一个单元。
【主权项】
1.一种具备冷却风扇的机床，其特征在于，具备: 用户界面部，其通知所述机床的状态； 电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流； 电压测定部，其测定向所述机床的输入电源电压； 第一存储部，其存储了与所述输入电源电压对应的所述输入电流的阈值；以及旋转降低判断部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第一存储部取得与所述电压测定值相关联的所述输入电流的阈值，在所述电流测定值超过了所述取得的所述输入电流的阈值的情况下，向所述用户界面部输出表示所述冷却风扇的转速降低的状态的信息。2.一种具备冷却风扇的机床，其特征在于，具有: 用户界面部，其通知所述机床的状态； 电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流； 电压测定部，其测定向所述机床的输入电源电压； 第二存储部，其存储了每个所述输入电流和每个所述输入电源电压的所述冷却风扇的转速的降低率;以及 转速推定部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第二存储部推定所述冷却风扇的转速的降低率，向所述用户界面部输出该推定出的所述冷却风扇的转速的降低率。3.一种通过冷却风扇对机械进行冷却的冷却装置，其特征在于，具有: 电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流； 电压测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电源电压； 第一存储部，其存储了与所述输入电源电压对应的所述输入电流的阈值；以及旋转降低判断部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第一存储部取得与所述电压测定值相关联的所述输入电流的阈值，在所述电流测定值超过了所述取得的所述输入电流的阈值的情况下，输出表示所述冷却风扇的转速降低的状态的信息。4.一种通过冷却风扇对机械进行冷却的冷却装置，其特征在于，具有: 电流测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电流； 电压测定部，其测定向所述冷却风扇的输入电源电压； 第二存储部，其存储了每个所述输入电流和每个所述输入电源电压的所述冷却风扇的转速的降低率;以及 转速推定部，其根据所述电流测定部测定出的电流测定值和所述电压测定部测定出的电压测定值，从所述第二存储部推定所述冷却风扇的转速的降低率，输出该推定出的所述冷却风扇的转速的降低率。
【文档编号】B23Q11/12GK105834828SQ201610069533
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年2月1日
【发明人】星野嘉则, 藤本泰生
【申请人】发那科株式会社