[发明专利]机床的主轴异常检测装置和主轴异常检测方法

说明书

提供机床的主轴异常检测装置和主轴异常检测方法，使用廉价且短时间的方法，日常地诊断主轴的异常。主轴异常检测装置的异常检测部包括：旋转速度检测单元，其检测主轴的旋转速度；到达时间估计单元，其根据由旋转速度检测单元检测出的主轴的开始惯性运转时的旋转速度、和从开始惯性运转起经过预先设定的计测时间后由旋转速度检测单元检测出的主轴的旋转速度，使用非线性模型来估计主轴的旋转速度到达规定的旋转速度阈值的到达时间；以及判定单元，其将由到达时间估计单元估计出的到达时间与预先设定的到达旋转速度阈值的设定到达时间进行比较，根据其比较结果判定主轴的异常。

技术领域

本发明涉及检测设置在机床上的主轴的异常的装置和方法。

背景技术

机床的主轴由作为旋转体的轴、支撑轴的轴承、防止异物从外部混入的密封件等构成。在该主轴中，由于润滑不良、异物混入、过大荷载、磨损等原因而使对轴的摩擦扭矩过剩或者不足，从而引起烧焦或旋转不良等故障。在机床中进行加工时主轴发生了故障的情况下，不得不中断使用，直到更换主轴或修理好主轴为止。

因此，为了防止由使用中断引起的用户的损失，有必要在达到故障之前促进维护，因而事先检测主轴的异常变得重要。

因此，作为把握并诊断主轴等旋转体的状态的装置，公知有专利文献1～2等。例如，在专利文献1中公开了一种将从轴承产生的振动与预先测定出的正常时的振动进行比较的装置。在专利文献2中公开了一种将切断动力并在惯性状态下旋转时的每单位时间的旋转速度的变化量与预先计测出的正常时的旋转速度的变化量进行比较的装置。

专利文献1：日本特开2009－20090号公报

专利文献2：日本特公平6－65189号公报

然而，在专利文献1记载那样的、分析振动的装置的情况下，虽然异常检测所需要的时间是短时间即可，但是需要具有用于计测振动的传感器，导致变得昂贵。

并且，在专利文献2记载那样的、将主轴驱动装置的动力切断后的惯性状态下的旋转速度的变化量进行比较的装置的情况下，由于一般搭载有旋转速度检测单元，因而是廉价的。然而，由于旋转速度变化由于轴承的润滑状态变化而相对于经过时间呈现非线性，因而每单位时间的旋转速度的变化量不是恒定的，为了实施包含润滑状态的变化的准确的异常诊断而需要长时间，无法日常地诊断。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种可以使用廉价且短时间的方法日常地诊断主轴异常的机床的主轴异常检测装置和主轴异常检测方法。

为了达到上述目的，第一方面的发明是一种机床的主轴异常检测装置，其特征在于，其包括：

旋转速度检测单元，其检测主轴的旋转速度；

到达时间估计单元，其根据由所述旋转速度检测单元检测出的所述主轴的开始惯性运转时的旋转速度、和从开始惯性运转起经过预先设定的计测时间后由所述旋转速度检测单元检测出的所述主轴的旋转速度，使用非线性模型来估计所述主轴的旋转速度到达规定的旋转速度阈值的到达时间；以及

判定单元，其将由所述到达时间估计单元估计出的到达时间与预先设定的到达所述旋转速度阈值的设定到达时间进行比较，根据其比较结果判定所述主轴的异常。

第二方面的发明在第一方面的结构中，其特征在于，还具有：

到达时间计测单元，其在由所述判定单元判定出所述主轴的异常时，继续所述主轴的惯性运转，计测由所述旋转速度检测单元检测的所述主轴的旋转速度到达所述旋转速度阈值的到达时间；和

第2判定单元，其将由所述到达时间计测单元计测出的到达时间与所述设定到达时间进行比较，根据其比较结果判定所述主轴的异常。

第三方面的发明在第一或第二方面的结构中，其特征在于，使用exp函数作为由所述到达时间估计单元使用的非线性模型。