机械的制作方法

本发明涉及一种机械。

背景技术：

以往，已知一种机床，具有向直动机构供给润滑剂的润滑剂供给装置，所述直动机构使工作台沿水平方向移动，当施加于工作台的负荷变高时，增加从润滑剂供给装置向直动机构供给的润滑剂的量。例如专利文献1公开了这样的机床。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-215304号公报

技术实现要素：

发明所要解决的问题

上述的机床需要用于根据施加于工作台的负荷来增加润滑剂的供给量的专用装置，通用的机床大多不采用这样的专用装置。因此，在许多机床中，当施加于工作台的负荷较大时，存在直动机构中的润滑剂膜的厚度不充分的可能性。这样的情况会引起直动机构的早期磨损或早期损坏，并不是优选的。

鉴于上述的实际情况，期待一种也能够应用于通用的机床并能够适当保持润滑剂膜的厚度的机械。

用于解决问题的手段

本公开的一个方面为一种机械，具有直动机构，该机械包括：电机，其对所述直动机构进行驱动；润滑剂供给管，其用于向所述直动机构供给润滑剂；润滑剂供给装置，其具有泵并经由所述润滑剂供给管向所述直动机构供给所述润滑剂；以及控制部，其对所述直动机构进行控制，所述控制部根据施加于所述直动机构的负荷、或者根据所述机械中所使用的切削液的量，改变由所述润滑剂供给装置向所述直动机构供给所述润滑剂的供给间隔。

附图说明

图1为根据本发明的第一实施方式的机床的概要立体图。

图2为第一实施方式的机床的x-y工作台的后视图。

图3为第一实施方式的机床的概要侧视图。

图4为第一实施方式的机床的控制装置的框图。

图5为表示第一实施方式的机床的控制装置的处理的示例的流程图。

图6为在第一实施方式中将电机转矩与设定时间建立关联的表格的示例。

图7为表示第二实施方式的机床的控制装置的处理的示例的流程图。

图8为在第二实施方式中将切削液的供给量与设定距离建立关联的表格的示例。

具体实施方式

以下，参照附图对根据第一实施方式的机械进行说明。

作为一个示例，根据本实施方式的机械为机床。如图1所示，该机床包括：机床主体1a，其具有基座2和从基座2朝向上方延伸的立柱部3；主轴单元4，其被立柱部3支承为能够沿上下方向移动；x-y工作台22，其对工件w进行支承。本实施方式的机床配置于未图示的加工室内。

如图3所示，根据本实施方式的机床设置有工具库7，所述工具库7用于自动更换安装于主轴单元4的主轴4a的工具t。工具库7所收纳的多个工具t择一地被主轴4a保持。主轴单元4具有经由多个轴承b而对主轴4a进行支承的主轴头4b。

立柱部3设置有沿垂直方向(z轴方向)延伸的多个导轨3a，主轴头4b被支承为能够经由滑动件4d而在导轨3a上沿垂直方向移动。另外，在立柱部3的上端部固定有伺服电机等的z轴电机3b，来自z轴电机3b的输出轴的输出经由减速器3c等而传递至滚珠丝杠3d。滚珠丝杠3d沿着导轨3a配置，滚珠丝杠3d与固定于主轴头4b的背面部4c的滚珠丝杠螺母4e螺合。由此，主轴头4b能够通过直动机构而沿上下方向移动。

另外，主轴4a和工具t通过与主轴4a的上端部连接的主轴电机5a而绕主轴4a的中心轴线旋转。

机床通过x-y工作台22的水平方向的移动、主轴4a的垂直方向的移动等，一边使工件w与工具t相对移动，一边利用旋转的工具t对工件w进行加工。

基座2例如使用调平螺栓、地脚螺栓等而设置于机床的使用场所。x-y工作台22配置于基座2上，工件w经由夹具j、附加轴单元au等而固定于x-y工作台22的上表面。x-y工作台22和工件w通过设置于基座2的电机13、23而相对于主轴4a沿水平方向移动。

如图2所示，基座2的上表面部设置有沿水平方向即y轴方向延伸的多个导轨11，y方向可动部12被导轨11支承为能够经由滑动件12a而沿y轴方向移动。另外，在基座2的上端部固定有y轴电机13，y轴电机13的输出经由减速器等而传递至滚珠丝杠14。滚珠丝杠14沿着导轨11配置，并与固定于y方向可动部12的滚珠丝杠螺母12b螺合。由此，构成通过y轴电机13的输出轴的旋转而使y方向可动部12沿y轴方向移动的直动机构。

另外，如图2所示，在y方向可动部12的上表面部设置有沿水平方向即x轴方向延伸的多个导轨21，x-y工作台22被导轨21支承为能够经由滑动件22a而沿x轴方向移动。另外，y方向可动部12的上表面部固定有x轴电机23，来自x轴电机23的输出轴的输出经由减速器等而传递至滚珠丝杠24。滚珠丝杠24沿着导轨21配置，并与固定于x-y工作台22的滚珠丝杠螺母22b螺合。由此，构成通过x轴电机23的输出轴的旋转而使x-y工作台22沿x轴方向移动的直动机构。

在所述加工室内设置有朝向工具t或工件w射出切削液的切削液喷嘴52。在本实施方式中，切削液喷嘴52安装于主轴头4b。切削液喷嘴52经由切削液供给管51而连接于切削液供给装置50，从切削液供给装置50向切削液喷嘴52供给切削液。切削液供给装置50具有用于将切削液输送至切削液喷嘴52的泵、阀等，由后述的控制装置40控制切削液供给装置50。

所述直动机构的滑动件4d、12a、22a以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b分别连接有润滑剂供给管61的一端。虽然在图2中一个滑动件12a仅连接有润滑剂供给管61，但另一个滑动件12a、其它的滑动件4d、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b也同样连接有润滑剂供给管61。此外，也可以为，供给至滑动件12a的润滑剂经由未图示的分配管、分配供给路径等而供给至另一个滑动件12a、其它的滑动件4d、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b。

润滑剂供给管61的另一端与润滑剂供给装置60连接。润滑剂供给装置60具有泵60a、配置于泵60a与润滑剂供给管61的另一端之间的公知的定量阀60b。本实施方式的定量阀60b具有电磁阀、气缸(aircylinder)等。当通过所述电磁阀、所述气缸等而使先导柱塞(pilotplunger)向一个方向移动时，定量阀60b成为打开状态，定量阀60b内部贮存的一定量的润滑剂经由润滑剂供给管61而从定量阀60b供给至滑动件12a。

定量阀60b仅将所述内部贮存的润滑剂供给至滑动件12a侧，不供给更多的润滑剂。当通过所述电磁阀、所述气缸等而使先导柱塞向另一个方向移动时，定量阀60b成为关闭状态，不从定量阀60b供给润滑剂。另外，在关闭状态下，润滑剂通过泵60a而贮存于定量阀60b的内部。通过后述的控制装置40控制润滑剂供给装置60。润滑剂例如为公知的滑润脂、公知的油等。

机床设置有对机床进行控制的控制装置40。如图4所示，控制装置40包括：cpu等处理器41；显示装置42；具有非易失性存储器、rom等的存储部43；操作面板等的输入部44；以及具有天线、连接器等的发送接收部45。存储部43中保存有系统程序43a，系统程序43a负责控制装置40的基本功能。

另外，存储部中43保存有加工程序43b、切削液供给程序43c、以及润滑剂供给程序43d。控制装置40基于加工程序43b和切削液供给程序43c，向所述各电机3b、13、23、以及切削液供给装置50等发送控制指令，由此进行机床的加工、使用了工具库7的主轴4a的工具t的更换等。切削液供给程序43c和润滑剂供给程序43d也可以是加工程序43b的一部分。

控制装置40基于润滑剂供给程序43d，使润滑剂供给装置60的定量阀60b以设定的供给间隔成为打开状态。供给间隔可以是润滑剂供给与下一次的润滑剂供给之间的时间(设定时间)，也可以是在润滑剂供给与下一次的润滑剂供给之间作为直动机构的滑动件12a移动的距离(设定距离)。在本实施方式中，在从上一次的润滑剂供给经过了设定时间例如10分钟后，控制装置40打开定量阀60b。

当控制装置40打开定量阀60b时，填充在定量阀60b内的预定量的润滑剂朝向滑动件12a供给。由此，预定量的润滑剂每隔设定时间被供给至滑动件12a。

控制装置40根据施加于滑动件12a的负荷的变化，并基于润滑剂供给程序43d来改变所述供给间隔。参照图5所示的流程图对此时的控制装置40的处理进行说明。此外，在本实施方式中，作为一个示例，作为供给间隔而使设定时间变化，但也可以使设定距离变化。

控制装置40对y轴电机13的驱动电流量进行监视(步骤s1-1)，基于监视到的驱动电流量连续地计算出y轴电机13的电机转矩，并求出与计算的电机转矩对应的设定时间(步骤s1-2)。例如，如图6所示，控制装置40的存储部43中保存有电机转矩与设定时间建立关联的表格。在该情况下，在步骤s1-2中，控制装置40通过参照所述表格，从而求出与计算出的电机转矩对应的设定时间。另外，在表格内的“*”处填入由用户确定的数值。

此外，在步骤s1-2中，也可以基于y轴电机13的驱动电流量求出设定时间。在该情况下，在图6所示的表格中，驱动电流量与设定时间建立关联。另外，在步骤s1-2中，也可以代替所述表格，而使用根据电机转矩或驱动电流量来求出设定时间的算式。

作为一个示例，在步骤s1-2中应用于所述表格或算式的驱动电流量或电机转矩为，过去的预定时间中的最大的驱动电流量或电机转矩。该驱动电流量或电机转矩也可以为，在刚刚执行的一个周期的加工程序43b的期间产生的最大的驱动电流量或电机转矩。该驱动电流量或电机转矩也可以为，过去的预定时间的驱动电流量或电机转矩的平均值，也可以为与驱动电流量或电机转矩相关的其它值。

当经过求出的设定时间(步骤s1-3)时，控制装置40使定量阀60b在预定的时间内打开(步骤s1-4)。其中，将定量阀60b设为在预定的时间内打开是由于控制方面的原因，而不是为了控制来自定量阀60b的润滑剂的供给量。

此外，在本实施方式中，由于泵60a总是处于驱动状态，因而控制装置40每隔设定时间仅控制定量阀60b。在泵60a不是总处于驱动状态的情况下，控制装置40根据定量阀60b的操作对泵60a进行驱动。

在本实施方式中，机床包括：电机3b、13、23，其对直动机构进行驱动；滑动件4d、12a、22a，其为被电机3b、13、23驱动的直动部；以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b。另外，机床具有润滑剂供给管61，润滑剂供给管61向直动机构的直动部即滑动件4d、12a、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂。另外，机床具有润滑剂供给装置60，润滑剂供给装置60具有泵60a，并经由润滑剂供给管61向直动部即滑动件4d、12a、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂。

并且，控制装置40根据施加于直动机构的负荷来改变由润滑剂供给装置60向直动机构供给润滑剂的供给间隔。在本实施方式中，由于电机3b、13、23的驱动电流量根据施加于直动机构的负荷而发生变化，因而基于电机3b、13、23的驱动电流量来改变供给间隔。

因此，例如随着装载于机床的x-y工作台22上的夹具j等的重量变重，向滑动件4d、12a、22a以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂的间隔变短。或者，随着在加工中施加于x-y工作台22的负荷变大，向滑动件4d、12a、22a以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂的间隔变短。

当施加于滑动件4d、12a、22a和滚珠丝杠螺母4e、12b、22b的负荷变大时，存在这些构造中的润滑剂膜容易变得不足的趋势，在本实施方式中，能够有效地防止负荷变大时的润滑剂膜的不足。

另外，在本实施方式中，根据电机3b、13、23的驱动电流量来改变供给间隔。因此，不需要设置用于确保润滑剂膜的专用的传感器，也不需要对定量阀60b进行变更。

此外，还能够设置用于检测施加于x-y工作台22的负荷的传感器、用于检测施加于滑动件4d、12a、22a的负荷的传感器等。例如，为了检测施加于滑动件12a的负荷，可以将力传感器设置于滑动件12a。在该情况下，在步骤s1-1中，监视力传感器的检测值，在步骤s1-2中，求出与力传感器的检测值对应的设定时间。

以下，参照附图对根据第二实施方式的机械进行说明。

根据第二实施方式的机械也是与图1所示的第一实施方式相同的机床。对与第一实施方式相同的构成标注相同的附图标记，并省略其说明。

在第二实施方式中，根据机床中所使用的切削液的量来改变润滑剂的供给间隔。更具体而言，根据向滑动件4d、12a、22a所支承的对象物、即作为滚珠丝杠螺母4e、12b、22b所移动的对象物的工件w供给的切削液的量，改变润滑剂的供给间隔。

在第二实施方式中，基于润滑剂供给程序43d，使润滑剂供给装置60的定量阀60b以设定的供给间隔成为打开状态。在第二实施方式中，滑动件12a从上一次的润滑剂供给开始移动了设定距离例如10m后，控制装置40打开定量阀60b。

控制装置40根据从切削液供给装置50向切削液喷嘴52的切削液的供给量，并基于润滑剂供给程序43d，改变所述供给间隔。参照图7所示的流程图对此时的控制装置40的处理进行说明。此外，在第二实施方式中，作为一个示例，作为所述供给间隔而改变设定距离，但也可以改变设定时间。

控制装置40基于切削液供给程序43c，计算一个周期或预定的时间内的切削液的供给量(步骤s2-1)，并求出与计算出的切削液的供给量对应的设定距离(步骤s2-2)。切削液供给程序43c为切削液供给装置50的运转状态的信息的一个示例。例如，如图8所示，控制装置40的存储部43中保存有切削液的供给量与设定距离建立关联的表格。在该情况下，在步骤s2-2中，控制装置40通过参照所述表格，从而求出与计算出的切削液的供给量对应的设定距离。

此外，在表格内的“*”处填入由用户确定的数值、基于过去的数据等而确定的数值。另外，在步骤s2-2中，也可以代替所述表格，而使用根据切削液的供给量求得设定距离的算式。另外，在步骤s2-1中，也可以监视设置于切削液供给装置50、切削液喷嘴52等的流量传感器的检测结果，在步骤s2-2中，也可以求出与检测到的流量对应的设定距离。流量传感器的检测结果为切削液供给装置50的运转状态的其它例。

在滑动件12a从上一次的润滑剂的供给开始移动设定距离(步骤s2-3)时，控制装置40在预定的时间内打开定量阀60b(步骤s2-4)。此外，在第二实施方式中，泵60a总是处于驱动状态，控制装置40每隔设定时间仅控制定量阀60b。

在第二实施方式中，机床包括：电机3b、13、23，其驱动直动机构；滑动件4d、12a、22a，其为被电机3b、13、23驱动的直动部；以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b。另外，机床具有润滑剂供给管61，润滑剂供给管61向直动机构的直动部即滑动件4d、12a、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂。另外，机床具有润滑剂供给装置60，润滑剂供给装置60具有泵60a，并经由润滑剂供给管61向作为直动部的滑动件4d、12a、22a、以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂。

并且，控制装置40根据向机床供给的切削液的量，改变由润滑剂供给装置60向直动机构供给润滑剂的供给间隔。因此，例如随着向机床供给的切削液的量变多，向滑动件4d、12a、22a以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b供给润滑剂的间隔变短。当施加于滑动件4d、12a、22a以及滚珠丝杠螺母4e、12b、22b的切削液的量变多时，存在这些构造中的润滑剂膜容易变得不足的趋势，但在第二实施方式中，能够有效地防止切削液的量变多时的润滑剂膜的不足。

另外，在第二实施方式中，根据表示切削液供给装置50的运转状态的切削液供给程序43c来获得切削液的供给量的信息，并根据该信息改变供给间隔。因此，不需要设置用于确保润滑剂膜的专用的传感器，也不需要对定量阀60b进行变更。

此外，在第一实施方式中，由机床的用户输入的负荷的值也可以存储于存储部43，在步骤s1-2中，也可以求出与存储的负荷的值对应的设定时间。在该情况下，不需要设置用于确保润滑剂膜的专用的传感器，也不需要对定量阀60b进行变更。

此外，在具有机器人和载置有机器人的直动装置的机械中，也可以采用上述各实施方式的结构。在该情况下，直动装置包括：导轨；滑动件，其被支承为能够沿导轨移动；滚珠丝杠和滚珠丝杠螺母，其使滑动件移动；以及电机，其使滚珠丝杠旋转。另外，润滑剂供给装置60经由润滑剂供给管61而连接于滑动件。在该情况下，控制装置也能够根据施加于滑动件的负荷来改变润滑剂的供给间隔。

此外，在上述各实施方式中，例如在y轴电机13停止的状态下对直动机构例如滑动件12a和滚珠丝杠螺母12b施加有y轴方向的较大的力的情况下，也能够基于y轴电机13的电流量来估计该力的大小。并且，能够设定与估计出的力对应的供给间隔。

附图标记说明

2：基座

3：立柱部

3a：导轨

3b：z轴电机

3d：滚珠丝杠

4：主轴单元

4a：主轴

4b：主轴头

4e：滚珠丝杠螺母

7：工具库

11：导轨

12：y方向可动部

12a：滑动件

12b：滚珠丝杠螺母

13：y轴电机

14：滚珠丝杠

21：导轨

22：x-y工作台

22a：滑动件

22b：滚珠丝杠螺母

23：x轴电机

24：滚珠丝杠

40：控制装置

43：存储部

43a：系统程序

43b：加工程序

43c：切削液供给程序

43d：润滑剂供给程序

50：切削液供给装置

52：切削液喷嘴

60：润滑剂供给装置

60a：泵

60b：定量阀

61：润滑剂供给管

t：工具

b：轴承

j：夹具

w：工件