轴承寿命预测装置的制作方法

文档序号:17466259发布日期:2019-04-20 05:31阅读:270来源:国知局
轴承寿命预测装置的制作方法

本发明涉及一种预测马达的轴承的寿命的轴承寿命预测装置。



背景技术:

近年来,机床中存在很多进行中心贯通冷却的类型。在这种类型的情况下,使用具有形成有能够供冷却液流通的贯通孔的旋转轴部的马达。而且,旋转轴部在后端通过旋转接头来与冷却剂送液部连结,在前端通过连结部来与主轴连结。

旋转轴部以能够进行旋转的方式被一对轴承支承,但由于冷却液的压力对旋转轴部施加推力负荷,其结果,有时发生轴承的内圈移动,或经由内圈施加非预期的负荷。根据冷却液的压力的大小、方向不同,轴承有时成为不恰当的状态,从而轴承寿命变短。

在此,基于冷却液的压力的影响进行的轴承寿命的预测对轴承的恰当使用、更换时期的预测而言很重要,并且对机床的恰当使用/管理而言也很重要。

但是,关于基于冷却液的压力的影响进行的轴承寿命的预测,影响的因素很多,预测作业复杂,并且即使在预测出的情况下,冷却液的压力、马达的驱动条件也按每个实际的加工循环动作而不同,因此存在难以进行准确的预测这样的问题。特别是难以详细地预测在实际的加工循环动作中冷却液的压力对轴承产生的影响。

对此,提出一种例如能够测定在切削时作用于主轴的轴向(推力)负荷的机床(例如参照专利文献1)。

专利文献1:日本特开2010-223951号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

但是,在专利文献1所公开的技术中,只测定作用于主轴的负荷,而不对向经由连结部连接于主轴的旋转轴部施加的负荷进行测定,并且也没有设想因冷却液的压力产生的影响。另外,在专利文献1中,没有公开对用于将旋转轴部以能够旋转的方式支承的轴承的寿命进行预测的技术。

本发明的目的在于提供一种对马达的轴承的寿命进行预测的轴承寿命预测装置,其能够考虑因冷却液的压力而对旋转轴部施加的负荷来预测轴承的寿命。

用于解决问题的方案

(1)本发明涉及一种轴承寿命预测装置,对将旋转轴部以能够旋转的方式支承的一对轴承(例如,后述的前轴承18、后轴承19)的寿命进行预测,其中,所述旋转轴部是机床中使用的马达(例如,后述的马达10)的旋转轴部(例如,后述的旋转轴部16),且能够供冷却液(例如,后述的冷却液5)流通,所述旋转轴部在旋转轴方向(例如,后述的旋转轴方向x)的一端经由旋转接头(例如,后述的旋转接头25)来与冷却剂送液部(例如,后述的冷却剂送液部20)连结,并且在另一端经由连结部(例如,后述的连结部35)来与能够喷出冷却液的主轴(例如,后述的主轴30)连结,所述轴承寿命预测装置具备:压力测定部(例如,后述的压力传感器125),其测定对所述一对轴承中的被配置于所述旋转轴方向的另一端侧(例如,后述的x2侧)的前轴承(例如,后述的前轴承18)施加的所述旋转轴方向上的压力;冷却剂压力测定部(例如,后述的冷却剂压力测定部140),其测定冷却液的压力;马达状态检测部(例如,后述的温度传感器130、马达转速测定部135),其测定或推测所述马达的转速和所述一对轴承的温度;马达信息存储部(例如,后述的马达信息存储部250),其将用于确定各马达型号的型号信息与各马达型号中的至少包含所述一对轴承的规格信息的马达规格信息相关联地进行存储;马达型号确定部(例如,后述的马达型号确定部431),其输入或选择用于确定马达型号的型号信息;以及轴承寿命预测部(例如,后述的轴承寿命预测部350),其基于与由所述马达型号确定部输入或选择的型号信息相关联地存储于所述马达信息存储部中的包含所述一对轴承的规格信息的马达规格信息、由所述冷却剂压力测定部测定出的冷却液的压力的信息、由所述压力测定部测定出的对前轴承施加的所述旋转轴方向上的压力的信息、由所述马达状态检测部测定或推测出的所述马达的转速的信息以及所述一对轴承的温度的信息,来预测所述一对轴承的寿命。

(2)在(1)的轴承寿命预测装置中,也可以是,还具备加工动作部(例如,后述的加工动作部410),所述加工动作部使所述马达以规定的加工循环进行驱动和移动,并且使所述冷却剂送液部输送冷却液,所述加工动作部使所述马达和所述冷却剂送液部在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作,所述轴承寿命预测部基于在所述第一加工循环动作中测定出的所述的各种信息,来预测所述一对轴承的第一轴承寿命。

(3)在(2)的轴承寿命预测装置中,也可以是,还具备:动作时间测量部(例如,后述的动作时间测量部380),其测量所述马达和所述冷却剂送液部执行第一加工循环动作的动作时间;动作时间存储部(例如,后述的动作时间存储部280),其存储由所述动作时间测量部测量出的执行第一加工循环动作的动作时间;以及轴承寿命存储部(例如,后述的轴承寿命存储部290),其存储针对所述第一加工循环动作预测出的第一轴承寿命,在加工循环从第一加工循环变更为第二加工循环的情况下,所述加工动作部使所述马达和所述冷却剂送液部在不伴随实际加工动作的状态下执行第二加工循环动作,所述轴承寿命预测部基于在所述第二加工循环动作中测定出的所述的各种信息,来预测所述一对轴承的第二轴承寿命,并且基于预测出的所述第二轴承寿命、所述轴承寿命存储部中存储的所述第一轴承寿命以及所述动作时间存储部中存储的所述动作时间,来预测所述一对轴承的剩余寿命。

(4)在(2)或(3)的轴承寿命预测装置中,也可以是,还具备延长指示部(例如,后述的延长指示部437),所述延长指示部指示所述预测出的轴承的所述第一轴承寿命的延长和延长期间,所述轴承寿命预测部计算用于使轴承寿命为第三轴承寿命的冷却剂压力,所述第三轴承寿命是由所述延长指示部指示的延长期间与所述第一轴承寿命的合计。

(5)在(1)~(4)中的任一轴承寿命预测装置中,也可以是,所述马达具备:旋转件(例如,后述的转子15),其具有所述旋转轴部和旋转主体部(例如,后述的旋转主体部17);以及固定件(例如,后述的定子12),其收容所述旋转主体部,并且具有与所述旋转主体部的外周面相向地配置且具有绕组的多个槽(例如,后述的槽101),所述马达状态检测部测定被插入到所述多个槽中的任一槽的绕组的温度,来估计所述轴承的温度。

发明的效果

根据本发明,能够提供一种对马达的轴承的寿命进行预测的轴承寿命预测装置,其能够考虑因冷却液的压力而对旋转轴部施加的负荷来预测轴承的寿命。

附图说明

图1是说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置中的结构的一部分的图。

图2是说明实施方式所涉及的马达的结构的截面图。

图3是图1中的区域a及区域b的放大图,是说明连结部和旋转接头的图。

图4是说明实施方式所涉及的马达的旋转轴部、连结部以及旋转接头的关系的示意图。

图5是说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置的结构的框图。

图6是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的轴承寿命预测动作的流程图。

图7是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的变更了加工循环动作的情况下的轴承寿命预测动作的流程图。

图8是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的接收到轴承寿命延长指示的情况下的动作的流程图。

附图标记说明

2:轴承寿命预测装置;5:冷却液;10:马达;12:定子(固定件);16:旋转轴部;25:旋转接头;20:冷却剂送液部;35:连结部;30:主轴;17:旋转主体部;18:前轴承(轴承);19:后轴承(轴承);15:转子(旋转件);101:槽;125:压力传感器(压力测定部);130:温度传感器(马达状态检测部);135:马达转速测定部(马达状态检测部);140:冷却剂压力测定部;250:马达信息存储部;280:动作时间存储部;290:轴承寿命存储部;350:轴承寿命预测部;380:动作时间测量部;410:加工动作部;431:马达型号确定部;437:延长指示部;x:旋转轴方向。

具体实施方式

下面,参照附图来详细地说明本发明的实施方式。

首先,通过图1至图4来说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置。图1是说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置中的结构的一部分的图。图2是说明实施方式所涉及的马达的结构的截面图。图3是图1中的区域a及区域b的放大图,是说明连结部和旋转接头的图。图4是说明实施方式所涉及的马达的旋转轴部、连结部以及旋转接头的关系的示意图。

如图1所示,本实施方式中的马达控制装置1(机床)具有:马达10;冷却剂送液部20,其在后方侧(旋转轴方向x上的x1侧)与马达10连结;主轴30,其在前方侧(旋转轴方向x上的x2侧)与马达10连结;以及处理部100,其具有轴承寿命预测部350(参照图5),该轴承寿命预测部350能够获取与马达10的状态有关的信息和冷却液5的压力信息等,并且对马达10中的一对轴承18、19的寿命进行预测。

冷却剂送液部20在马达10的旋转轴方向x上的后方侧(x1侧)通过旋转接头25连结。冷却剂送液部20具有冷却剂供给部22和冷却剂送液路径21。冷却剂供给部22将冷却液5以规定压力送出。冷却剂送液路径21将来自冷却剂供给部22的冷却液5输送到旋转轴部16。冷却剂送液部20经由旋转轴部16向主轴30输送冷却液5,并且使冷却液5从形成于主轴30的喷出口喷出。在此,冷却液5是起到切削液和冷却中的一方或双方的功能的液体。

主轴30在马达10的旋转轴方向x上的前方侧(x2侧)通过连结部35连结。主轴30通过马达10的驱动进行旋转,对未图示的被加工物进行加工。主轴30具有未图示的喷出口和喷出路径30a。喷出路径30a用于将来自旋转轴部16(通液路径16a)的冷却液5输送到喷出口。

如图1至图3所示,马达10在后方侧(旋转轴方向x上的x1侧)通过旋转接头25来与冷却剂送液部20连结,并且在前方侧(旋转轴方向x上的x2侧)通过连结部35来与主轴30连结。

详细地说,如图4所示,具有供冷却液5流通的通液路径16a的旋转轴部16在旋转轴方向x上的一端(x1侧、后端)经由旋转接头25来与冷却剂送液部20连结,并且在另一端(x2侧、前端)经由连结部35来与能够喷出冷却液5的主轴30连结。

如图2所示,旋转轴部16以能够旋转的方式被配置于旋转轴方向x上的前方侧(x2侧)的前轴承18和配置于旋转轴方向x上的后方侧(x1侧)的后轴承19支承。

在冷却液5从主轴30的前端喷出的状态(以下有时称作“冷却状态”)下,旋转轴部16被施加由冷却液5的压力(以下有时称作“冷却剂压力”)产生的旋转轴方向x上的负荷(推力负荷)。

在此,向旋转轴部16施加的因冷却剂压力产生的旋转轴方向x上的负荷有时还经由旋转轴部16对前轴承18和后轴承19产生影响。

本实施方式中的轴承寿命预测装置2考虑还经由旋转轴部16对前轴承18和后轴承19产生影响的因冷却剂压力产生的旋转轴方向x上的负荷,来预测一对轴承18、19的寿命。

如图1和图2所示,马达10具备定子12(固定件)、转子15(旋转件)、机壳11、一对轴承18、19、施力部件120、压力传感器125、温度传感器130以及马达转速测定部135。实施方式所涉及的马达10例如是感应式电动机,通过从在被配置于后述的定子12的多个槽101配置的绕组向配置于转子15的未图示的短路的裸导体的电磁感应作用来进行动作。感应式电动机的构造简单且还易于维护,因此被广范利用。

定子12具有筒状的内部空间12a以及多个槽101,该多个槽101配置于形成内部空间12a的外缘的内周面,且具有绕组。定子12由在轴向上层叠的多个磁性钢板构成。内部空间12a是能够将转子15以能够旋转的方式收容的空间。多个槽101中的各个槽具有绕组,并且以沿旋转轴方向x延伸的方式形成。

转子15以能够以旋转轴线c为中心进行旋转的方式收容配置于定子12中的内部空间12a。转子15具有旋转轴部16和旋转主体部17。

旋转轴部16沿旋转轴线c配置。旋转轴部16与旋转主体部17一体地进行旋转。

旋转轴部16具有用于使冷却液5流通的通液路径16a。通液路径16a是以从旋转轴部16的旋转轴方向x上的一端贯通到另一端的方式形成的贯通孔。通液路径16a使从冷却剂送液部20供给的冷却液5流通到形成于主轴30中的喷出路径30a。

旋转轴部16如上述的那样在旋转轴方向x上的一端(x1侧、后端)经由旋转接头25来与冷却剂送液部20连结,并且在另一端(x2侧、前端)经由连结部35来与能够喷出冷却液5的主轴30连结。

另外,旋转轴部16如上述的那样以能够旋转的方式被配置于旋转轴方向x上的前方侧(x2侧)的前轴承18和配置于旋转轴方向x上的后方侧(x1侧)的后轴承19支承。

如上述的那样,在冷却液5从主轴30的前端喷出的状态下,旋转轴部16被施加由冷却液5的压力产生的旋转轴方向x上的负荷。由此,旋转轴部16有时使一对轴承18、19的内圈移动。另外,旋转轴部16有时对一对轴承18、19施加非预期的压力。

在本实施方式中,能够利用后述的压力传感器125测定对旋转轴部16施加的旋转轴方向x上的负荷(压力)。另外,能够利用后述的轴承寿命预测部350根据冷却剂压力、旋转接头25的旋转构件27处的外径以及连结部35的外径等,来计算向旋转轴部16施加的旋转轴方向x上的负荷。

旋转主体部17为圆柱形状,被配置为与旋转轴部16同轴。旋转主体部17被固定于旋转轴部16。在旋转主体部17配置未图示的短路的裸导体。

旋转主体部17的至少一部分被配置于定子12的内部空间12a。旋转主体部17被配置为能够以旋转轴线c为中心进行旋转。

机壳11构成马达10的外形,并且收容定子12和转子15。机壳11保持一对轴承18、19。

一对轴承18、19如上述的那样将旋转轴部16以能够旋转的方式保持。

前轴承18被配置在旋转轴方向x上的x2侧(前方侧)。后轴承19被配置在旋转轴方向x上的x1侧(后方侧)。

在本实施方式中,对一对轴承18、19施加适当的预负荷。具体地说,利用后述的施力构件120(例如盘形弹簧等)对后轴承19施加适当的预负荷。对后轴承19施加的预负荷经由旋转轴部16被施加到前轴承18。通过被施加适当的预负荷的一对轴承18、19,能够抑制振动、噪音的产生,并且由于是在适当的状态下使用,因此能够抑制劣化、故障。

相反,在预负荷不适当的情况下或者预负荷发生变化而变化为不适当的压力的情况下,在一对轴承18、19产生振动、噪音,并且发生劣化、故障。由于在这样的状态下被使用,因此一对轴承18、19的寿命会变短。

作为适当的预负荷变化为不适当的压力的主要因素,例举冷却剂压力。冷却剂压力施加到旋转轴部16产生的推力负荷对一对轴承18、19产生影响。因此,冷却剂压力是对一对轴承18、19的动作和寿命产生影响的主要因素。

在本实施方式中,一对轴承18、19为寿命预测的对象。在本实施方式中,利用轴承寿命预测装置2预测一对轴承18、19的寿命。

如上述的那样,施力构件120是用于对一对轴承18、19施加适当的预负荷的构件。施力构件120例如为盘形弹簧、螺旋弹簧、弹性材质等,没有特别限定。

在本实施方式中,施力构件120朝向旋转轴方向x上的x2侧对后轴承19施力。施力构件120对后轴承19施力,并且经由旋转轴部16对前轴承18施力。

施力构件120对一对轴承18、19施加固定的预负荷(定压),但是在因冷却剂压力产生的推力负荷超过了容许范围的情况下,变为所谓的预负荷损失(日文:予圧抜け),在该情况下,一对轴承18、19被施加非预期的压力。而且,如上述的那样,在一对轴承18、19产生振动、噪音,并且发生劣化、故障。由于在这样的状态下使用,因此一对轴承18、19的寿命变短。

来自施力构件120的预负荷与冷却剂压力之间的平衡是对一对轴承18、19的寿命产生影响的主要因素。考虑到来自施力构件120的预负荷和冷却剂压力所得到的实际向旋转轴部16和一对轴承18、19施加的压力能够根据冷却剂压力的值等进行计算,并且能够利用后述的压力传感器125进行测定。

压力传感器125(压力测定部)被配置于前轴承18的旋转轴方向x上的x2侧。压力传感器125能够测定对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力。压力传感器125能够测定对前轴承18的外圈施加的旋转轴方向x上的压力。

压力传感器125能够测定对产生了来自施力构件120的预负荷和因冷却剂压力产生的向旋转轴方向x的x1侧施加的压力的状态下的前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力。

压力传感器125构成为能够将测定出的对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息输出到具有轴承寿命预测部350的处理部100。

温度传感器130(马达状态检测部)测定或推测一对轴承18、19的温度。温度传感器130连续或间歇地测定温度。

在本实施方式中,温度传感器130配置于定子12中的槽101。在本实施方式中,温度传感器130对被插入到与一对轴承18、19接近地配置的槽101的绕组的温度进行测定,将该温度推测为一对轴承18、19的温度。

温度传感器130构成为能够将测定出的温度的信息输出到具有轴承寿命预测部350的处理部100。

马达转速测定部135(马达状态检测部)构成为能够测定马达10的转速。在本实施方式中,马达转速测定部135测定旋转轴部16的转速。马达转速测定部135例如是编码器等。

马达转速测定部135构成为能够将测定出的转速的信息输出到具有轴承寿命预测部350的处理部100。

冷却剂压力测定部140(冷却剂压力测定部)构成为能够测定冷却液5的压力。在本实施方式中,冷却剂压力测定部140被配置于冷却剂送液部20(例如冷却剂供给部22)。

冷却剂压力测定部140构成为能够将测定出的冷却剂压力的信息输出到具有轴承寿命预测部350的处理部100。

如图1至图3所示,连结部35连结于旋转轴部16的旋转轴方向x上的前端部(x2侧端部、另一端部)。连结部35以能够将来自旋转轴部16的通液路径16a的冷却液5输送到主轴30的喷出路径30a的方式进行连结。

如图4所示,连结部35的形状、类型没有特别限定,连结部35例如可以为主轴30侧的端部是凸状的凸状类型的冷却接头,另外,也可以为主轴30侧的端部是凹状的凹状类型的冷却接头。

如图1至图3所示,旋转接头25连结于旋转轴部16的旋转轴方向x上的后端部(x1侧端部、一端部)。旋转接头25以能够将来自冷却剂送液部20的冷却液5输送到旋转轴部16的通液路径16a的方式进行连结。

旋转接头25具有固定构件26和旋转构件27。固定构件26与冷却剂送液路径21连结,用于将冷却液5输送到旋转构件27侧。旋转构件27直接或间接地连结于旋转轴部16的通液路径16a的端部。

旋转接头25可以是分离式外部支承型旋转接头,也可以是一体型旋转接头。

关于分离式外部支承型旋转接头,在非冷却状态下,旋转构件27从固定构件26分离,但在冷却状态下,旋转构件27与固定构件26接触。

在此,在使用分离式外部支承型旋转接头的情况下,当冷却剂压力变大时,对前轴承18向旋转轴方向x上的x2侧施加的压力是否变小取决于连结部35的外径和旋转接头25中的旋转构件27的外径。

另外,关于一体型旋转接头,当冷却剂压力变大时,对前轴承18向旋转轴方向x上的x2侧施加的压力与冷却状态无关地变小。

如上述的那样,根据旋转接头的类型不同,冷却剂压力对前轴承18(后轴承19)的施压方式不同。因此,后述的轴承寿命预测装置2参照能够确定是分离型还是一体型的类型信息,来预测轴承寿命。

接着,通过图5来说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置的结构。图5是说明包括实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的马达控制装置的结构的框图。

如图5所示,马达控制装置1包括轴承寿命预测装置2。在本实施方式中,轴承寿命预测装置2具有配置于马达10的压力传感器125、温度传感器130及马达转速测定部135、配置于冷却剂送液部20的冷却剂压力测定部140、以及处理部100、加工动作部410、输入部430、显示部450。

如上述的那样,压力传感器125能够测定对前轴承18的外圈施加的旋转轴方向x上的压力。压力传感器125能够测定对产生了来自施力构件120的预负荷和因冷却剂压力产生的向旋转轴方向x上的x1侧施加的压力的状态下的前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力。压力传感器125构成为能够将测量出的对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息输出到存储部200(压力信息存储部210)。

温度传感器130测定或推测一对轴承18、19的温度。温度传感器130连续或间歇地测定温度。在本实施方式中,温度传感器130测定被插入到与一对轴承18、19接近地配置的槽101的绕组的温度,将该温度推测为一对轴承18、19的温度。温度传感器130构成为能够将测定出的温度的信息输出到存储部200(温度信息存储部220)。

马达转速测定部135构成为能够测定马达10的转速。在本实施方式中,马达转速测定部135测定旋转轴部16的转速。马达转速测定部135构成为能够将测定出的转速的信息输出到存储部200(转速信息存储部230)。

冷却剂压力测定部140构成为能够测定冷却液5的压力。冷却剂压力测定部140构成为能够将测定出的冷却剂压力的信息输出到存储部200(冷却剂压力信息存储部240)。

处理部100具有存储部200和控制部300。

存储部200具有压力信息存储部210、温度信息存储部220、转速信息存储部230、冷却剂压力信息存储部240、马达信息存储部250、旋转接头信息存储部260、连结部信息存储部265、加工循环信息存储部270、动作时间存储部280以及轴承寿命存储部290。

压力信息存储部210存储由压力传感器125输出的对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息。

温度信息存储部220存储由温度传感器130输出的用于估计后轴承19(前轴承18)的温度的温度信息。

转速信息存储部230存储由马达转速测定部输出的马达转速的信息。

冷却剂压力信息存储部240存储由冷却剂压力测定部140输出的冷却液5的压力信息。

马达信息存储部250将用于确定各马达型号的型号信息(例如型号名称、序列号)与各马达型号中的至少包含一对轴承的规格信息的马达规格信息相关联地进行存储。另外,在本实施方式中,马达信息存储部250存储由施力构件120施加的预负荷的信息。

马达信息存储部250中存储的各种信息能够被作为用于由后述的轴承寿命预测部350(轴承寿命预测部)对一对轴承18、19的寿命进行预测的信息来利用。

旋转接头信息存储部260存储至少包括旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息。另外,旋转接头信息存储部260存储至少能够确定是分离型还是一体型的类型信息。旋转接头信息存储部260中存储的各种信息能够被作为用于由后述的轴承寿命预测部350(轴承寿命预测部)对一对轴承18、19的寿命进行预测的信息来利用。

连结部信息存储部265存储至少包含连结部35的外径信息的连结部信息。连结部信息存储部265中存储的各种信息能够被作为用于由后述的轴承寿命预测部350(轴承寿命预测部)对一对轴承18、19的寿命进行预测的信息来利用。

加工循环信息存储部270存储与马达控制装置1(加工机)中的多个加工循环有关的加工循环信息。加工循环信息存储部270中存储的加工循环信息通过被读入到后述的加工动作指示部370,来使加工动作部410以规定的加工循环进行动作。

动作时间存储部280存储由后述的动作时间测量部380测定出的执行规定的加工循环动作的动作时间。

轴承寿命存储部290存储由轴承寿命预测部350针对规定的加工循环动作预测出的轴承寿命。

控制部300具有轴承寿命预测部350、加工动作指示部370以及动作时间测量部380。

轴承寿命预测部350预测一对轴承18、19的寿命。轴承寿命预测部350例如基于与由后述的马达型号确定部431输入或选择的型号信息相关联地存储于马达信息存储部250中的包含一对轴承18、19的规格信息的马达规格信息、由冷却剂压力测定部140测定出的冷却剂压力的信息、由压力传感器125测定出的对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力信息、旋转接头信息存储部260中存储的至少包含旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息、连结部信息存储部265中存储的至少包含连结部35的外径信息的连结部信息、由马达转速测定部135测定出的马达10的转速的信息、由温度传感器130测定或推测出的轴承的温度的信息,来预测一对轴承18、19的寿命。轴承寿命预测部350例如接受来自后述的轴承寿命预测指示部435的预测指示,来预测一对轴承18、19的寿命。

轴承寿命预测部350将因冷却剂压力产生的旋转轴方向x上的负荷对一对轴承18、19产生的影响作为重要的因素来预测轴承寿命。轴承寿命预测部350除因冷却剂压力产生的影响以外,还将转速、温度作为重要的因素来预测轴承寿命。

在此,关于上述的温度、压力、转速、旋转轴方向x上的推力负荷等的值,轴承寿命预测部350可以利用实际的测量值,也可以利用在固定期间的动作(例如,加工循环动作)中得到的测定值等的平均值。

另外,轴承寿命预测部350还能够计算因冷却剂压力产生的旋转轴方向x上的负荷。例如,因冷却剂压力产生的旋转轴方向x上的负荷能够通过p(π(φdr1)2-π(φdc1)2)/4(冷却剂压力:p,旋转接头25的旋转构件27处的外径:φdr1,连结部的外径:φdc1)来计算。

轴承寿命预测部350基于各种信息和旋转接头信息存储部260中存储的类型信息,来预测一对轴承18、19的寿命。根据旋转接头25的类型(分离型/一体型)的不同,因冷却剂压力产生的推力负荷的影响不同,因此轴承寿命预测部350进行与旋转接头的类型相应的寿命预测。

轴承寿命预测部350例如也通过按各种信息进行加权得到的计算式来预测轴承寿命,另外,也可以构成为参考近似的状况下的轴承寿命来进行预测。

轴承寿命预测部350预测马达为初始状态的情况下的寿命。在此,在预测剩余寿命的情况下,如果再预测前的加工循环动作相同,则能够通过从再预测轴承寿命减去执行加工循环动作的动作时间来预测剩余寿命。

在此,在加工循环动作从第一加工循环动作变更为第二加工循环动作的情况下,轴承寿命预测部350首先基于在第二加工循环动作中测定出的各种信息来预测一对轴承18、19的第二轴承寿命。接着,轴承寿命预测部350基于预测出的第二轴承寿命、轴承寿命存储部290中存储的第一轴承寿命以及动作时间存储部280中存储的(第一加工循环动作的)动作时间,来预测一对轴承18、19的剩余寿命。轴承寿命预测部350例如能够通过第二轴承寿命÷第一轴承寿命×(第一轴承寿命-动作时间),来预测剩余的寿命。

另外,轴承寿命预测部350计算(倒算)用于使轴承寿命为第三轴承寿命的冷却剂压力,该第三轴承寿命是由后述的延长指示部437(延长指示部)指示的延长期间与第一轴承寿命的合计。轴承寿命预测部350能够计算与期待的寿命的长度相应的冷却剂压力的值。

加工动作指示部370对加工动作部410指示加工动作。具体地说,加工动作指示部370从加工循环信息存储部270获取由后述的加工循环选择部433选择的加工循环动作(例如,第一加工循环动作)的信息,并且基于获取到的加工循环动作(例如,第一加工循环动作)的信息来控制加工动作部410。

动作时间测量部380测量加工动作部410执行规定的加工循环动作(例如,第一加工循环动作)的动作时间。动作时间测量部380测量马达10和冷却剂送液部20执行规定的加工循环动作(例如,第一加工循环动作)的动作时间。动作时间测量部380将测量出的动作时间(例如,第一动作时间)输出到动作时间存储部280。

加工动作部410是使马达10和冷却剂送液部20进行动作的动作部。加工动作部410例如由马达10的驱动部、使马达10移动的驱动部或使臂、工件移动的驱动部、用于供给冷却液的供给泵等构成。

加工动作部410基于来自加工动作指示部370的指示,来例如使马达10以规定的加工循环驱动和移动,并且使冷却剂送液部20输送冷却液。加工动作部410基于来自加工动作指示部370的指示来执行由加工循环选择部433选择的加工循环动作。

另外,例如在加工动作指示部370从轴承寿命预测指示部435接收到指示的情况下,加工动作部410使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作。加工动作部41为了预测轴承寿命而使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作。加工动作部410为了获取轴承寿命预测所需要的各种信息而使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作。

另外,在加工循环从第一加工循环变更为第二加工循环的情况下,加工动作部410同样地使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第二加工循环动作。在变更了加工循环动作的情况下,轴承寿命也发生变更,因此优选的是重新预测变更后的加工循环动作下的轴承寿命。因此,加工动作部410为了获取新的轴承寿命预测所需要的各种信息而使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作。

输入部430具有马达型号确定部431、加工循环选择部433、轴承寿命预测指示部435以及延长指示部437。输入部430例如为触摸面板、各种按钮或键盘等。

马达型号确定部431是接受用于确定马达型号的型号信息的输入或选择的部分。由马达型号确定部431输入或选择的型号信息例如被输出到轴承寿命预测部350。由此,轴承寿命预测部350从马达信息存储部250获取与型号信息相关联地存储的马达规格信息(包含轴承信息),并且利用获取到的信息来预测轴承寿命。

加工循环选择部433是接受用于确定使加工动作部410进行的加工循环动作的信息的选择或输入的部分。由加工循环选择部433选择或输入的信息例如被输出到加工动作指示部370、轴承寿命预测部350。

轴承寿命预测指示部435是接受对轴承寿命预测部350发出的轴承寿命预测的指示的部分。轴承寿命预测指示部435例如在由马达型号确定部431确定出马达型号、且由加工循环选择部433选择了加工循环动作的状态下,对轴承寿命预测部350指示轴承寿命的预测。由此,轴承寿命预测部350根据通过在不伴随实际加工动作的状态下执行所选择的加工循环动作而获取到的各种信息等,来预测所确定出的马达型号的轴承的寿命。

延长指示部437是接受所预测出的轴承的轴承寿命(例如,第一轴承寿命)的延长及延长期间的指示的部分。延长指示部437是例如在希望输出用于延长所预测出的轴承寿命的条件(例如,冷却剂压力)的情况下接受所预测出的轴承的轴承寿命(例如,第一轴承寿命)的延长及延长期间的指示的部分。延长指示部437在接受到延长及延长期间的指示的情况下,对轴承寿命预测部350指示输出用于使轴承寿命延长所指定的延长期间的条件(例如,冷却剂压力)。而且,轴承寿命预测部350计算(倒算)用于使轴承寿命为由延长指示部437指示的延长期间与第一轴承寿命的合计即第三轴承寿命的冷却剂压力。轴承寿命预测部350计算与所期待的寿命的长度相应的冷却剂压力的值。而且,轴承寿命预测部350能够进行指示,使得变更冷却剂压力。

显示部450显示各种信息。显示部450例如能够显示所预测出的轴承寿命。另外,显示部450例如能够显示所使用的马达型号的信息、加工循环动作的信息、来自压力传感器125的压力信息、来自温度传感器130的温度信息、来自马达转速测定部135的转速信息、来自冷却剂压力测定部140的冷却剂压力的信息等。

接着,通过图6至图8来说明轴承寿命预测装置的动作。图6是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的轴承寿命预测动作的流程图。图7是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的变更了加工循环动作的情况下的轴承寿命预测动作的流程图。图8是说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的接收到轴承寿命延长指示的情况下的轴承寿命预测动作的流程图。

通过图6来说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的轴承寿命预测动作。

首先,在步骤st101中,马达型号确定部431接受用于确定马达型号的信息的选择。马达型号确定部431将接受到的用于确定马达型号的信息输出到轴承寿命预测部350。

接着,在步骤st102中,加工循环选择部433接受第一加工循环动作的选择。加工循环选择部433将选择了第一加工循环动作的意思的信息输出到加工动作指示部370。

接着,在步骤st103中,轴承寿命预测指示部435接受预测轴承寿命的指示。轴承寿命预测指示部435将受到了预测指示的意思的信息输出到加工动作指示部370和轴承寿命预测部350。

接着,在步骤st104中,加工动作指示部370从轴承寿命预测指示部435接受指示,对加工动作部410指示执行不伴随实际加工动作的第一加工循环动作。

加工动作部410使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作。

接着,在步骤st105中,在第一加工循环动作中获取各种信息。具体地说,压力传感器125测定对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力。温度传感器130测定被插入到槽的绕组的温度,并且将测定出的温度估计为一对轴承18、19的温度。马达转速测定部135测定马达10的转速(旋转轴部16、轴承18、19的转速)。冷却剂压力测定部140测定冷却液5的压力。

接着,在步骤st106中,轴承寿命预测部350基于各种信息来预测轴承寿命。轴承寿命预测部350例如基于包含一对轴承18、19的规格信息的马达规格信息、冷却剂压力的信息、对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息、至少包含旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息、至少包含连结部35的外径信息的连结部信息、马达10的转速的信息以及轴承的温度的信息,来预测一对轴承18、19的寿命。

通过图7来说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的变更了加工循环动作的情况下的轴承寿命预测动作。

首先,在步骤st201中,加工循环选择部433接受将加工循环动作从第一加工循环动作向第二加工循环动作变更的选择。加工循环选择部433将从第一加工循环动作变更为第二加工循环动作的意思的信息输出到加工动作指示部370。

接着,在步骤st202中,轴承寿命预测指示部435接受预测轴承寿命的指示。轴承寿命预测指示部435将受到了预测指示的意思的信息输出到加工动作指示部370和轴承寿命预测部350。

接着,在步骤st203中,加工动作指示部370从轴承寿命预测指示部435接受指示,对加工动作部410指示执行不伴随实际加工动作的第二加工循环动作。

加工动作部410使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第二加工循环动作。

接着,在步骤st204中,在第二加工循环动作中获取各种信息。具体地说,压力传感器125测定对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力。温度传感器130将被插入到槽的绕组的温度估计为一对轴承18、19的温度。马达转速测定部135测定马达10的转速(旋转轴部16、轴承18、19的转速)。冷却剂压力测定部140测定冷却液5的压力。

接着,在步骤st205中,轴承寿命预测部350基于各种信息来预测轴承寿命。轴承寿命预测部350例如基于包含一对轴承18、19的规格信息的马达规格信息、冷却剂压力的信息、对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息、至少包含旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息、至少包含连结部35的外径信息的连结部信息、马达10的转速的信息以及轴承的温度的信息,来预测一对轴承18、19的第二轴承寿命。

接着,在步骤st206中,轴承寿命预测部350基于预测出的第二轴承寿命、轴承寿命存储部290中存储的第一轴承寿命以及动作时间存储部280中存储的(第一)动作时间,来预测一对轴承18、19的剩余轴承寿命。轴承寿命预测部350例如根据第二轴承寿命÷第一轴承寿命×(第一轴承寿命-(第一)动作时间),来计算剩余轴承寿命。

通过图8来说明实施方式所涉及的轴承寿命预测装置的接受到轴承寿命延长指示的情况下的动作。

首先,在步骤st301中,延长指示部437接受所预测出的寿命的延长及延长期间的信息。延长指示部437对轴承寿命预测部350指示计算并输出用于使轴承寿命延长所指定的延长期间的变更冷却剂压力。

接着,在步骤st302中,轴承寿命预测部350计算(倒算)用于使轴承寿命为由延长指示部437指示的延长期间与第一轴承寿命的合计寿命即第三轴承寿命的冷却剂压力。轴承寿命预测部350计算用于使轴承寿命为期待的长度的冷却剂压力的值。

接着,在步骤st303中,轴承寿命预测部350对加工动作指示部370进行指示,使得变更冷却剂压力。由此,加工动作指示部370使加工动作部410以变更冷却剂压力后的加工循环动作进行动作。

根据本实施方式,起到以下效果。

根据本实施方式,能够提供一种对马达10的轴承的寿命进行预测的轴承寿命预测装置,其能够考虑到因冷却液5的压力产生的对旋转轴部16的负荷来预测轴承18、19的寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测装置2具有对向一对轴承18、19中的被配置于旋转轴方向x上的另一端侧(x2侧、前侧)的前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力进行测定的压力传感器125,因此能够简单地掌握对轴承施加的旋转轴方向上的压力的大小。由此,轴承寿命预测装置能够简单地预测轴承的寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测装置2具有能够测定或推测轴承19的温度的温度传感器130、能够测定马达10(旋转轴部16)的转速的马达转速测定部135、以及存储包含轴承的信息的马达规格信息的马达信息存储部250,因此能够准确地预测轴承的寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测装置2具有测定冷却液5的压力的冷却剂压力测定部140、存储包含旋转接头25的旋转构件处的外径的信息的旋转接头信息的旋转接头信息存储部260、以及存储包含连结部35的外径的信息的连结部信息的连结部信息存储部265,因此能够准确地计算冷却剂压力对旋转构件(轴承)施加的推力负荷。由此,轴承寿命预测装置2能够准确地预测轴承的寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测装置2获取旋转接头25的类型信息来预测轴承寿命,因此能够更准确地预测轴承寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测装置2使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第一加工循环动作,基于在第一加工循环动作中测定出的各种信息,来预测一对轴承18、19的第一轴承寿命。由此,轴承寿命预测装置2不进行实际加工动作,就能够简单地预测轴承的寿命。

另外,根据本实施方式,在加工循环从第一加工循环变更为第二加工循环的情况下,轴承寿命预测装置2使马达10和冷却剂送液部20在不伴随实际加工动作的状态下执行第二加工循环动作,基于在第二加工循环动作中测定出的各种信息,来测定一对轴承18、19的第二轴承寿命。而且,轴承寿命预测装置2基于预测出的第二轴承寿命、轴承寿命存储部290中存储的第一轴承寿命以及动作时间存储部280中存储的(第一)动作时间,来预测一对轴承18、19的剩余轴承寿命。

由此,轴承寿命预测装置2即使在变更了加工循环动作的情况下,也能够简单且准确地预测剩余轴承寿命。

另外,根据本实施方式,轴承寿命预测部350计算(倒算)用于使轴承寿命为由延长指示部437指示的延长期间与第一轴承寿命的合计寿命即第三轴承寿命的冷却剂压力。由此,轴承寿命预测装置2能够预测轴承的寿命,并且能够输出适于延长轴承的寿命的冷却剂压力的信息。

此外,本发明不限定于上述实施方式,能够实现本发明的目的的范围内的变形、改良包含在本发明中。

在上述实施方式中,轴承寿命预测部350基于马达规格信息、冷却剂压力的信息、对前轴承18施加的旋转轴方向x上的压力的信息、至少包含旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息、至少包含连结部35的外径信息的连结部信息、马达10的转速的信息以及轴承的温度的信息,来预测一对轴承18、19的寿命,但不限制于此。轴承寿命预测部350例如可以不使用至少包含旋转接头25的旋转构件27处的外径信息的旋转接头信息以及至少包含连结部35的外径信息的连结部信息来预测一对轴承18、19的寿命。

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