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【発明の名称】 移動体駆動装置
【発明者】 【氏名】新屋 宗徳

【氏名】鈴木 勝典
【要約】 【課題】本発明は、工作機械の主軸ヘッド等の移動体の重量を一対のガスバランサーに負担させるようにした移動体駆動装置におけるそれぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を行い、的確な保守を行えるようにする。

【解決手段】一対のガスバランサー５ａ、５ｂを接続するガス配管１４に介設され通常運転時に閉じガス洩れの程度判定時に開く開閉弁１５と、開閉弁１５と一方のガスバランサーとを接続するガス配管１４に介設された圧力計１６とを設けて、ガス洩れ検出手段によるガス洩れ検出後のガス洩れの程度判定時における開閉弁１５の開閉前後の圧力計１６の圧力変化により、それぞれのガスバランサー５ａ、５ｂのガス洩れの程度を判定できるようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、昇降機構の電動機の電流又はトルクを検知することによりガスバランサーのガス洩れを検出するガス洩れ検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時に閉じガス洩れの程度判定時に開く開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ検出後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項２】
上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、昇降機構の電動機の電流又はトルクが所定値以上になったことを検知することによりガスバランサーのガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時及びガス洩れの程度判定時に開きガス洩れ状態検出後のガス洩れ状態継続運転時に閉じる開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ状態継続運転後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたことを特徴とする移動体駆動装置。
【請求項３】
開閉弁を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶する累積運転時間記憶手段と、ガス洩れ状態検出手段によるガス洩れ状態検出時の累積運転時間記憶手段に記憶されている累積運転時間を表示する運転時間表示手段を備え、開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を運転時間表示手段の累積運転時間により決定することを特徴とする請求項２に記載の移動体駆動装置。
【請求項４】
圧力計は電気式圧力計であり、開閉弁は電磁開閉弁であり、ガス洩れの程度判定時における電磁開閉弁の開閉前後の電気式圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の移動体駆動装置。
【請求項５】
上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設された電磁開閉弁と、電磁開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された電気式圧力計と、電磁開閉弁を開いて運転する通常運転時の電気式圧力計の圧力が所定値以下になったことを検知することによりガスバランサーのガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段と、電磁開閉弁を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶する累積運転時間記憶手段と、電磁開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態検出後のガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を累積運転時間記憶手段に記憶されている通常運転時の累積運転時間に所定の係数を乗じて設定するタイマー手段と、ガス洩れ状態継続運転後のガス洩れの程度判定時における電磁開閉弁の開閉前後の電気式圧力計の圧力変化によりそれぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段とを備えていることを特徴とする移動体駆動装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸ヘッド等の移動体を駆動する移動体駆動装置に係り、特に工作機械の主軸ヘッド等の移動体の重量を一対のガスバランサーに負担させるようにした移動体駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１５及び図１６に示すエアバランサーを備えたマシニングセンタが知られている。図１５及び図１６において、スピンドルヘッド５１はリニアガイド５２を介しコラム５３のレール５４に昇降可能に支持されている。コラム５３にはボールねじ５５のねじ軸５６が垂設され、そのねじ軸５６は軸受により回転可能に支持されるとともに、動力伝達機構５８を介しモータ５９に連結されている。ねじ軸５６に螺合するナット６０はスピンドルヘッド５１に結合され、該ヘッド５１がモータ５９によりボールねじ５５を介して昇降されるようになっている。
【０００３】
エアバランサー６２は、スピンドルヘッド５１を上方へ付勢する２本のバランスシリンダ６３と、両シリンダ６３を制御する空圧制御装置６４とから構成されている。バランスシリンダ６３は、スピンドルヘッド５１の両側においてコラム５３の内側に立設されている。バランスシリンダ６３のピストンロッド６６は軽量化のために中空状に形成され、その上端はホルダ６５を介してスピンドルヘッド５１に結合されている。
【０００４】
空圧制御装置６４は給気回路６７及び排気回路６８を備えている。給気回路６７は、工場エア源６９からの給気をフィルタ７０、減圧弁７１、ルブリケータ７２、チェックバルブ７３を介してバランスシリンダ６３に供給するように構成されている。また、排気回路６８は、バランスシリンダ６３からの排気をチェックバルブ７４を介して工場エア源６９に戻すように構成されている。減圧弁７１ではバランスシリンダ６３への給気圧が設定され、ルブリケータ７２からはバランスシリンダ６３に潤滑油が供給される。
【０００５】
エアバランサー６２においては、スピンドルヘッド５１の上昇時には、バランスシリンダ６３の圧力が減圧弁７１の設定圧よりも低いため、エアは工場エア源６９から給気回路６７を介してバランスシリンダ６３に流れる。一方、スピンドルヘッド５１の下降時には、バランスシリンダ６３の圧力が減圧弁７１の設定圧よりも高く、かつ、工場エア源６９の圧力よりも高くなるため、エアはバランスシリンダ６３から排気回路６８を介して工場エア源６９に流れ、バランスシリンダ６３の排気が大気中に放出されず、エアバランサー６２におけるエアの消費量をほぼ零にでき、ルブリケータ７２の油による周辺機器及び工場内空気の汚染を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−１２６９０７号 公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のエアバランサー６２は、一対のバランスシリンダ６３を用いているが、バランスシリンダ６３からのエアの洩れを検出していないため、洩れがあるときの保守が遅れ気味になり、エアバランサー６２の耐久性が劣るという問題がある。しかも、一対のバランスシリンダ６３，６３のそれぞれがどの程度の洩れがあるのかを判定して洩れの程度に応じた保守をすることができない問題もある。
【０００７】
本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、工作機械の主軸ヘッド等の移動体の重量を一対のガスバランサーで受けて、ガスバラサーのガス洩れを検出すると共に、一対のガスバランサーはそれぞれどの程度の洩れであるかを判定して保守を的確に行えるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る本発明は、上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、昇降機構の電動機の電流又はトルクを検知することによりガスバランサーのガス洩れを検出するガス洩れ検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時に閉じガス洩れの程度判定時に開く開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ検出後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能とした移動体駆動装置である。
【０００９】
請求項２に係る本発明は、上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、昇降機構の電動機の電流又はトルクが所定値以上になったことを検知することによりガスバランサーのガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時及びガス洩れの程度判定時に開きガス洩れ状態検出後のガス洩れ状態継続運転時に閉じる開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ状態継続運転後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能とした移動体駆動装置である。
【００１０】
請求項３に係る本発明は、請求項２に係る本発明の構成に加え、さらに、開閉弁を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶する累積運転時間記憶手段と、ガス洩れ状態検出手段によるガス洩れ状態検出時の累積運転時間記憶手段に記憶されている累積運転時間を表示する累積運転時間表示手段を備え、開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を累積運転時間表示手段の累積運転時間により決定する移動体駆動装置である。
【００１１】
請求項４に係る本発明は、請求項１から３のいずれかに係る本発明の構成に加え、さらに、圧力計は電気式圧力計であり、開閉弁は電磁開閉弁であり、ガス洩れの程度判定時における電磁開閉弁の開閉前後の電気式圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段を備えている移動体駆動装置である。
【００１２】
請求項５に係る本発明は、上下動する移動体と、移動体の重量を受ける一対のガスバランサーと、移動体を上下に駆動する電動機を有する昇降機構とを備えた装置において、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設された電磁開閉弁と、電磁開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された電気式圧力計と、電磁開閉弁を開いて運転する通常運転時の電気式圧力計の圧力が所定値以下になったことを検知することによりガスバランサーのガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段と、電磁開閉弁を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶する累積運転時間記憶手段と、電磁開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態検出後のガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を累積運転時間記憶手段に記憶されている通常運転時の累積運転時間に所定の係数を乗じて設定するタイマー手段と、ガス洩れ状態継続運転後のガス洩れの程度判定時における電磁開閉弁の開閉前後の電気式圧力計の圧力変化によりそれぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段とを備えている移動体駆動装置である。
【００１３】
本発明による作用を以下に説明する。この種の移動体駆動装置においては、ガスバランサーからのガス洩れを皆無にすることが望ましいが、ガスを封入したシリンダからロッドが外部に貫通しているため、貫通部からのガス洩れは避けられない。ガスバランサーからガス洩れが生ずると、移動体の重量を受ける機能が低下してきて、昇降機構の駆動不良や、昇降機構の電動機の損傷等の問題が生ずる。しかも、ガスバランサーからのガス洩れの程度にはばらつきがある。
請求項１に係る本発明による作用は、昇降機構の電動機の電流又はトルクを検知することによりガスバランサーのガス洩れを検出するガス洩れ検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時に閉じガス洩れの程度判定時に開く開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ検出後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたから、保守の必要な時期を確実に知ることができると共に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を知って、的確な保守をすることができる。
【００１４】
請求項２に係る本発明の作用は、昇降機構の電動機の電流又はトルクが所定値以上になったことを検知することによりガスバランサーのガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段と、一対のガスバランサーを接続するガス配管に介設され通常運転時及びガス洩れの程度判定時に開きガス洩れ状態検出後のガス洩れ状態継続運転時に閉じる開閉弁と、開閉弁と一方のガスバランサーとを接続するガス配管に介設された圧力計とを設けて、ガス洩れ状態継続運転後のガス洩れの程度判定時における開閉弁の開閉前後の圧力計の圧力変化により、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたから、一対のガスバランサーを連通させた状態で装置を通常運転し、ガス洩れ状態検出手段によりガスバランサーのガス洩れ状態が保守の必要な状態に至る前にガス洩れ状態を検出し、ガス洩れ状態検出後に一対のガスバランサーの連通を開閉弁で閉じて装置を運転した後に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するので、保守の必要な時期を確実に知ることができ、かつ通常運転時には一対のガスバランサーを連通させてバランスよく運転できると共に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を知って、的確な保守をすることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明の作用は、請求項２に係る本発明による作用に加え、さらに、開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を累積運転時間表示手段の累積運転時間により決定するから、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定に必要でかつガス洩れが進みすぎないガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を簡単に決定することができる。
【００１６】
請求項４に係る本発明の作用は、請求項１から３のいずれかに係る本発明による作用に加え、さらに、圧力計は電気式圧力計であり、開閉弁は電磁開閉弁であり、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段を備えているから、ガス洩れ又はガス洩れ状態の検出及びそれぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を自動的に行うことができる。
【００１７】
請求項５に係る本発明の作用は、電気式圧力計と電磁開閉弁を設け、電気式圧力計の圧力によりガス洩れ状態を検出すると共に、ガス洩れ状態継続運転の累積運転時間をタイマー手段により設定し、ガス洩れ程度判定手段を備えているから、ガス洩れ状態を確実に直接検出でき、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定に必要でかつガス洩れが進みすぎないガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を自動的に的確に設定することができ、かつ、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を自動的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る本発明は、ガス洩れ検出手段を設け、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたから、保守の必要な時期を確実に知ることができると共に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を知って、的確な保守をすることができ、移動体駆動装置の運転が必要なときに故障による停止が生ずるようなことがない。
ガス洩れの程度により、保守は、例えば、一方のガスバランサーから限度まで洩れており、他方のガスバランサーからほとんど洩れていないときは、一方のガスバランサーのみの保守を行ったり、洩れの程度が双方同等であれば両方のガスバランサーとも保守を行うようにすることができるのである。また、移動体駆動装置の運転時間が分かる場合には、運転時間とガス洩れの程度から、それぞれのガスバランサーをどのように、例えば、部品交換、パッキン交換、オーバーホールなどの保守のやり方を決めることができる。
【００１９】
請求項２に係る本発明は、一対のガスバランサーを連通させた状態で装置を通常運転し、ガスバランサーのガス洩れ状態が保守の必要な状態に至る前にガス洩れ状態を検出するガス洩れ状態検出手段を設け、ガス洩れ状態検出後に一対のガスバランサーの連通を開閉弁で閉じて装置を運転した後に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定可能としたから、保守の必要な時期を確実に知ることができ、かつ通常運転時には一対のガスバランサーを連通させてバランスよく運転できると共に、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を知って、的確な保守をすることができ、移動体駆動装置の運転が必要なときに故障による停止が生ずるようなことがない。
【００２０】
請求項３に係る本発明は、請求項２に係る本発明の効果に加え、開閉弁を閉じて運転するガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を累積運転時間表示手段の累積運転時間により決定するから、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定に必要でかつガス洩れが進みすぎないガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を簡単に決定することができ、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を確実にできる。
【００２１】
請求項４に係る本発明は、請求項１から３のいずれかに係る本発明の効果に加え、圧力計を電気式圧力計、開閉弁を電磁開閉弁とし、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度を判定するガス洩れ程度判定手段を備えているから、ガス洩れの検出及びそれぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を自動的に行うことができ、判定のための工数を削減でき、かつ判断ミスを防止することができる。
【００２２】
請求項５に係る本発明は、電気式圧力計と電磁開閉弁を設け、一対のガスバランサーを連通させた状態で装置を通常運転し、電気式圧力計の圧力によりガス洩れ状態を検出すると共に、ガス洩れ状態継続運転の累積運転時間をタイマー手段により設定し、ガス洩れ程度判定手段を備えているから、通常運転時には一対のガスバランサーを連通させてバランスよく運転できながら、ガス洩れ状態を確実に直接検出でき、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定に必要でかつガス洩れが進みすぎないガス洩れ状態継続運転の累積運転時間を自動的に的確に設定することができ、それぞれのガスバランサーのガス洩れの程度の判定を自動的に行うことができ、保守の必要な時期及び保守の必要な内容を自動的に知って、的確な保守をすることができ、移動体駆動装置の運転が必要なときに故障による停止が生ずるようなことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を添付した図面により詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係る移動体駆動装置の全体構成を示す図面であり、図１はその正面図、図２は図１の平面図である。図３は第一の実施の形態を示す図面、図４は第二の実施の形態を示す図面、図５は第三の実施の形態を示す図面、図６〜図９は第四の実施の形態を示す図面、図１０及び図１１は第五の実施の形態を示す図面、図１２は第六の実施の形態を示す図面、図１３及び図１４は第七の実施の形態を示す図面である。
【００２４】
図１及び図２に基づき、本発明の第一の実施の形態〜第七の実施の形態に係る移動体駆動装置の全体構成について説明する。
図１及び図２において、１ａ及び１ｂは工作機械のベース２に固定した一対のコラムであり、レール３ａ，３ｂを備えると共に、一対のボールねじ軸４ａ，４ｂを軸受を介して回転可能に支持している。ボールねじ軸４ａ，４ｂは下端をベース２によってもスラスト軸受を介して回転可能に支持されている。
【００２５】
５ａ，５ｂは一対のガスバランサーであり、シリンダ６ａ，６ｂとロッド７ａ，７ｂとから構成している。シリンダ６ａ，６ｂには、窒素ガスを封入しており、封入ガス圧力は７〜１０ＭＰａ（負荷によって決定する）とするのである。
ロッド７ａ，７ｂは下端をベース２に押しあて、その上部がシリンダ６ａ，６ｂの底部を貫通している。シリンダ６ａ，６ｂはロッド７ａ，７ｂをガイドとして昇降するようにされている。
【００２６】
８は上下動する移動体としての工作機械の主軸ヘッドであり、主軸ヘッド８には、軸受を介して垂直軸芯の廻りに回転する主軸９と、この主軸９を回転駆動する主軸用サーボモータ１０とを設けている。
【００２７】
前記一対のボールねじ軸４ａ，４ｂにはそれぞれボールねじナット１１ａ，１１ｂを螺合しており、一対のボールねじナット１１ａ，１１ｂは主軸ヘッド８の一対の取付部１２ａ，１２ｂに固定している。一対の取付部１２ａ，１２ｂの端部はそれぞれガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂに固定しており、主軸ヘッド８及び主軸用サーボモータ１０の重量は一対のガスバランサー５ａ，５ｂで受けられている。
【００２８】
１３ａ，１３ｂはボールねじ軸４ａ，４ｂを回転駆動するボールねじ用サーボモータであり、このサーボモータ１３ａ，１３ｂ、ボールねじ軸４ａ，４ｂ及びボールねじナット１１ａ，１１ｂにより移動体としての主軸ヘッド８を上下に駆動する昇降機構を構成している。
【００２９】
１４は、一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂを接続するガス配管であり、その途中に開閉弁１５、圧力計１６及びガス充填口１７を介設している。
このガス配管１４に介設する開閉弁１５及び圧力計１６は、括弧内に示すように電磁開閉弁３１及び電気式圧力計３２であってもよい。
【００３０】
図３は、本発明の第一の実施の形態を示す図面であって、電気的構成を示す機能ブロック図である。以下、第一の実施の形態を図１及び図２を参照しながら、図３に基づいて説明する。
図３において、１８ａ，１８ｂは、一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂにそれぞれ設けられ、それぞれのボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知する運転電流検知器である。１９は、一対の運転電流比較手段１９ａ，１９ｂを有するガス洩れ検出手段であり、ガス洩れ検出手段１９は、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を運転電流比較手段１９ａ，１９ｂによりあらかじめ設定した設定値と比較し、いずれかの運転電流が設定値以上になるとガス洩れ信号を出力するようにしている。ガス洩れ検出手段１９がガス洩れ信号を出力するとランプ２０が点灯して装置の運転管理者に知らせるようにしている。
【００３１】
図１から図３に示す移動体駆動装置の運転及び保守について、次に説明する。
ガス配管１５に介設した開閉弁１５を手動で開き、ガス充填口１７に窒素ガス供給口を接続して窒素ガスボンベのバルブを開き、圧力計１６を見ながら窒素ガスを一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内に設定圧力になるまで充填し、充填後窒素ガスボンベのバルブを閉じて、窒素ガス供給口をガス充填口１７から取り外す。また、開閉弁１５も手動で閉じる。なお、ガス充填口１７には逆止弁が組み込まれており、窒素ガス供給口を取り外せばガス充填口１７は閉止される。
このように一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内へのガスの充填は開閉弁１５を開いて行うので、一対のシリンダ６ａ，６ｂ内を同一圧力とすることができる。
【００３２】
次に、主軸ヘッド９の主軸８に工具をセットして、ベッド２に被加工物を取り付けて工具が被加工物を加工できるように、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを駆動して主軸ヘッド８を昇降させ、主軸用サーボモータ１０を駆動して所定の加工を行う。
一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂは同期して駆動し、正確な位置制御ができるようにしており、かつ、運転電流検知器１８ａ，１８ｂにより各サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知している。
【００３３】
ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流は、ボールねじ４ａ，４ｂを回転駆動するときの負荷に比例し、ボールねじ４ａ，４ｂを回転駆動するときの負荷は、主軸ヘッド８を昇降するための重量のうちボールねじ４ａ，４ｂに係る負荷に関係しており、主軸ヘッド８の全体の重量から一対のガスバランサー５ａ，５ｂが受ける重量を減じた値に関係する。
そして、ガスバランサー５ａ，５ｂが受ける重量は、ロッド７ａ，７ｂの断面積にシリンダ６ａ，６ｂ内のガス圧力を乗じた値に比例するから、結局、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流は、シリンダ６ａ，６ｂのガス圧力に関係することになる。シリンダ６ａ，６ｂのガス圧力はシリンダ６ａ，６ｂのガス洩れに対応して低下する。なお、シリンダ６ａ，６ｂの上下方向の位置により、シリンダ６ａ，６ｂ内の容積が変わるため、ガス圧力が変わるが、説明を簡単にするため、シリンダ６ａ，６ｂの上下方向位置によるガス圧力の変化は省略して説明する。
【００３４】
そこで、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流は運転電流比較手段１９ａ，１９ｂで設定値と比較され、いずれかの運転電流が設定値以上になると、ガス洩れ検出手段１９が作動し、ランプ２０が点灯し、ガスバランサー５ａ，５ｂにガス洩れが生じており、保守の必要があることを知らせる。
運転管理者は、ランプ２０の点灯を確認すると、次のようにしてガス洩れの程度の判定を行う。まず、圧力計１６によりそのときの圧力を読み取り記録する。そして、開閉弁１５を開いて一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内のガス圧力をバランスさせ、バランス後の圧力計１６の圧力を読み取り記録する。
【００３５】
開閉弁１５の開閉前後の圧力計１６の圧力変化により、次のようにいずれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れが大きいか、さらに、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定するのである。
すなわち、開閉弁１５の開により圧力計１６の圧力が上昇したときには、ガスはガスバランサー５ｂからガスバランサー５ａに流れたことになり、一対のガスバランサー５ａ，５ｂのうち、ガスバランサー５ａの方がガス洩れが大きいと判定することができる。また、開閉弁１５の開により圧力計１６の圧力が降下したときには、ガスはガスバランサー５ａからガスバランサー５ｂに流れたことになり、一対のガスバランサー５ａ，５ｂのうち、ガスバランサー５ｂの方がガス洩れが大きいと判定することができる。なお、開閉弁１５の開により圧力計１６の圧力に変化がないときには、一対のガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れは同じであったと判定することができる。
【００３６】
また、開閉弁１５の開閉前後の圧力計１６の圧力変化の値により、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定することができる。すなわち、ガス充填完了時の圧力計１６による設定圧力ＰＳと、開閉弁１５の開く前の圧力計１６の圧力Ｐ１と、開閉弁１５を開いて一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内のガス圧をバランスさせた後の圧力計１６の圧力Ｐ２の値が、例えばＰＳが１０ＭＰａで、Ｐ１が７ＭＰａで、Ｐ２が８ＭＰａとすれば、ガスバランサー５ａから３ＭＰａの圧力低下分のガス洩れがあり、両ガスバランサー５ａ，５ｂの平均圧力低下が２ＭＰａであるから、他方のガスバランサー５ｂから１ＭＰａの圧力低下分のガス洩れがあったことになり、一方のガスバランサー５ａと他方とのガスバランサー５ｂの相対的なガス洩れは、一方のガスバランサー５ａが他方のガスバランサー５ｂの３倍である。逆に見れば、他方のガスバランサー５ｂが一方のガスバランサー５ａの三分の一のガス洩れであることが分かる。
【００３７】
このように、ガス洩れ検出手段１９によりガス洩れを検出すると、ガス洩れの程度を判定するのであるが、このガス洩れの程度判定時には、開閉弁１５の開閉前後の圧力計１６の圧力変化から、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定するのである。
【００３８】
次に、本発明の第二の実施の形態を説明する。第二の実施の形態は、電気的構成を示す機能ブロック図である図４に示すように、第一の実施の形態におけるガス洩れ検出手段１９に替えて、ガス洩れ状態検出手段２１及びガス洩れ検出手段２３を用いるのである。
以下、第一の実施の形態と相違する点について詳細に説明し、第一の実施の形態と同じ点については説明を省略もしくは簡単な説明にとどめる。
【００３９】
図４において、１８ａ，１８ｂは、一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂにそれぞれ設けられ、それぞれのボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知する運転電流検知器である。
２１は、一対の運転電流比較手段２１ａ，２１ｂを有するガス洩れ状態検出手段であり、ガス洩れ状態検出手段２１は、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を運転電流比較手段２１ａ，２１ｂによりあらかじめ定めた第一所定値と比較し、いずれかの運転電流が第一所定値以上になるとガス洩れ状態信号を出力するようにしている。ガス洩れ状態検出手段２１がガス洩れ状態信号を出力すると第１ランプ２２が点灯して装置の運転管理者に知らせるようにしている。
【００４０】
また、２３は、一対の運転電流比較手段２３ａ，２３ｂを有するガス洩れ検出手段であり、ガス洩れ検出手段２３は、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を運転電流比較手段２３ａ，２３ｂによりあらかじめ定めた第二所定値と比較し、いずれかの運転電流が第二所定値以上になるとガス洩れ信号を出力するようにしている。
ガス洩れ検出手段２３がガス洩れ信号を出力すると第２ランプ２４が点灯して装置の運転管理者に知らせるようにしている。
【００４１】
第二の実施の形態の運転及び保守について、図１、図２及び図４に基づいて説明する。
ガス配管１４に介設した開閉弁１５を手動で開き、ガス充填口１７に窒素ガス供給口を接続して窒素ガスボンベのバルブを開き、圧力計１６を見ながら窒素ガスを一対のガスバランサー５ａ，５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内に設定圧力になるまで充填し、充填後窒素ガスボンベのバルブを閉じて、窒素ガス供給口をガス充填口１７から取り外すところは第一の実施の形態と同じである。
そして、第一の実施の形態では、開閉弁１５も手動で閉じたが、この第二の実施の形態では開閉弁１５を開けたまま装置の通常の運転を行うのである。
【００４２】
次に、主軸ヘッド９の主軸８に工具をセットして、ベッド２に被加工物を取り付けて工具が被加工物を加工できるように、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを駆動して主軸ヘッド８を昇降させ、主軸用サーボモータ１０を駆動して所定の加工を行う。
【００４３】
運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流は運転電流比較手段２１ａ，２１ｂで第一所定値と比較され、いずれかの運転電流が第一所定値以上になると、ガス洩れ状態検出手段２１がガス洩れ状態信号を出力し、第１ランプ２２が点灯し、ガスバランサー５ａ，５ｂにガス洩れ状態が生じており、開閉弁１５を閉じて装置を運転する時期が来たことを知らせる。
運転管理者は、第１ランプ２２の点灯を確認すると、開閉弁１５を閉じて装置を運転する。そして、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流は運転電流比較手段２３ａ，２３ｂで第二所定値と比較され、いずれかの運転電流が第二所定値以上になると、ガス洩れ検出手段２３がガス洩れ信号を出力し、第２ランプ２４が点灯して第一の実施の形態と同様にガス洩れの程度の判定を行う。
【００４４】
この第二の実施の形態では、ガス洩れ状態検出手段２１におけるガス洩れ状態信号の出力時期の設定は、第一所定値の設定により行うのであり、ガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れが保守の必要な第二所定値のガス洩れの５０％から８０％のガス洩れ状態となったときに運転電流検知器１８ａ，１８ｂが第一所定値となるように設定するのある。
第一所定値を第二所定値の８０％のガス洩れ状態となったときにガス洩れ状態検出手段２１がガス洩れ状態信号を出力するように設定すれば、保守から保守までの装置の累積運転時間のうち、８０％の時間について開閉弁１５を開いてガスバランサー５ａ，５ｂのガス圧力を同じにして、装置の運転を行い、残りの２０％の運転時間について開閉弁１５を閉じて装置の運転を行い、その後、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの状態を判定するのである。
【００４５】
このときのそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの状態の判定については、第一の実施の形態で説明したと同様に行うのであるが、開閉弁１５を閉じて運転した時間と開いて運転した時間との比を加味した上で、圧力計１６の圧力変化から求めるのである。
開閉弁１５を閉じて運転した時間及び開いて運転した時間におけるそれぞれのガス洩れの量は装置のそれぞれの運転時間に比例し、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検出する電流はガス洩れの量に関係している点から、第一所定値及び第二所定値のそれぞれの値により運転時間比が推定できるのである。なお、運転時間比の推定に替えてガス洩れ状態検出手段２１がガス洩れ状態信号を出力したときの圧力計１６の圧力、ガス洩れの程度判定時に開閉弁１５を開いて均圧したときの圧力計１６の圧力及びガス充填時の設定圧力の３つの圧力からガス洩れの程度を求めることもできる。
【００４６】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。第三の実施の形態は、電気的構成を示す機能ブロック図である図５に示すように、第二の実施の形態に、さらに、開閉弁１５を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶し表示するために、運転スイッチ２５がＯＮ状態のとき時間をカウントするタイマー手段２６、タイマー手段２６の累積カウント時間を記憶する累積運転時間記憶手段２７及びガス洩れ状態検出手段２１によるガス洩れ状態検出時の累積運転時間記憶手段２７に記憶されている累積運転時間を表示する累積運転時間表示手段２８を備えており、開閉弁１５を閉じて運転するガス洩れ状態検出後の累積運転時間を累積運転時間表示手段２８の累積運転時間により決定するようにしたものである。
また、この第三の実施の形態では、第二の実施の形態の運転電流比較手段２３ａ，２３ｂからなるガス洩れ検出手段２３に替えて、ガス洩れ状態検出後における運転スイッチ２５がＯＮ状態のとき時間をカウントするタイマー手段２９ａからなるガス洩れ検出手段２９を設けて、ガス洩れ検出手段２９によりガス洩れ信号を出力し、第２ランプ３０を点灯するようにしている。
【００４７】
この第三の実施の形態は、運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を運転電流比較手段２１ａ，２１ｂによりあらかじめ定めた第一所定値と比較し、いずれかの運転電流が第一所定値以上になるとガス洩れ状態検出手段２１がガス洩れ状態信号を出力し、第１ランプ２２が点灯して、ガスバランサー５ａ，５ｂにガス洩れ状態が生じており、開閉弁１５を閉じて装置を運転する時期が来たことを知らせる点までは第二の実施の形態と同じである。
運転管理者は、第１ランプ２２の点灯を確認すると、開閉弁１５を閉じて運転するガス洩れ状態検出後の累積運転時間をタイマー手段２９ａの設定により行うのである。
【００４８】
そして、タイマー手段２９ａの設定は、累積運転時間表示手段２８に表示されている累積運転時間により行うのであり、例えば、開閉弁１５を開いて装置を運転する累積運転時間の１００％から２０％に設定するのである。
タイマー手段２９ａがタイムアップするとガス洩れ検出手段２９からガス洩れ信号が出力され、第２ランプ３０が点灯して保守の必要があることを知らせる。
【００４９】
このときのそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの状態の判定については、第二の実施の形態で説明したと同様に、開閉弁１５を閉じて運転した累積運転時間と開いて運転した累積運転時間との比を加味した上で、圧力計１６の圧力変化から求めるのである。
【００５０】
次に、本発明の第四の実施の形態について、図１及び図２を参照しながら、図６〜図９に基づいて説明する。図６は電気的構成を示す機能ブロック図、図７〜図９は制御装置によって実行される処理内容を示すフローチャートである。
第四の実施の形態は、図２に示す第一〜第三の実施の形態における開閉弁１５を電磁開閉弁３１、圧力計１６を電気式圧力計３２に替えると共に、図６に示すように、マイクロコンピュータを主要部とする制御装置３３、移動体駆動装置の運転及び停止を行う運転スイッチ３４、電磁開閉弁の手動での開閉を行う開閉スイッチ３５、表示手段３６等を設けて自動的に、保守の必要時にそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定できるようにしたものである。
【００５１】
制御装置３３は、図示していないが、入力装置、出力装置、ＣＰＵ、記憶装置などからなるマイクロコンピュータを主要部として備えている。
制御装置３３には、一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知する一対の運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を入力するようになっており、記憶装置に記憶されたあらかじめ設定した設定値ＡＳと、入力された運転電流とをそれぞれ制御装置３３内に構成する運転電流比較手段で比較していずれかの運転電流が設定値ＡＳ以上になるとガス洩れ信号を出力するガス洩れ検出手段を制御装置３３内に構成している。
【００５２】
図７〜図９に基づいて、図６の制御装置３３の処理内容を説明する。
図７のステップＳ１で、運転管理者が開閉スイッチ３５をＯＮにすると、ＯＮ信号が制御装置３３に入力され、制御装置３３から電磁開閉弁３１を開く信号が出力され、ステップＳ２で電磁開閉弁３１を開く。
【００５３】
次に、運転管理者はガス充填口１７に窒素ガス供給口を接続して窒素ガスボンベのバルブを開き、窒素ガスを一対のガスバランサー５ａ、５ｂのシリンダ６ａ，６ｂ内に充填するのであるが、このとき図８のステップＳ１１で電気式圧力計３２の圧力が検知され制御装置３３に入力され、表示手段３６に表示され(ステップＳ１２)、運転管理者がステップＳ１３で開閉スイッチ３５をＯＦＦにするまで、表示手段３６の圧力は更新される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。
そして、運転管理者は窒素ガスを表示手段３６に表示された電気式圧力計３２の圧力を見ながら窒素ガスを設定圧力ＰＳになるまで充填する。運転管理者は設定圧力ＰＳになると窒素ガスボンベのバルブを閉じ、開閉スイッチ３５をＯＦＦにし、窒素ガス供給口をガス充填口１７から取り外す。
【００５４】
運転管理者は、主軸ヘッド９の主軸８に工具をセットして、ベッド２に被加工物を取り付けて工具が被加工物を加工できるように、図９のステップＳ２１で運転スイッチ３４をＯＮにする。
そして、運転管理者はステップＳ２２でボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを駆動して主軸ヘッド８を昇降させ、主軸用サーボモータ１０を駆動して所定の加工を行う。
【００５５】
一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂは同期して駆動し、正確な位置制御ができるようにしており、かつ、運転電流検知器１８ａ，１８ｂにより各サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流Ａ１，Ａ２を検知して、それぞれ制御装置３３に入力し、記憶装置に記憶されたあらかじめ設定した設定値ＡＳと、入力された運転電流Ａ１，Ａ２とをそれぞれ制御装置３３内に構成する運転電流比較手段で、ステップＳ２３，Ｓ２４において、比較していずれかの運転電流Ａ１，Ａ２が設定値ＡＳ以上になると制御装置３３内のガス洩れ検出手段がステップＳ２３，Ｓ２４でガス洩れ信号を出力する。運転電流Ａ１，Ａ２が設定値ＡＳ未満のときは運転管理者はボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動を継続する（ステップＳ２２〜Ｓ２４）。
制御装置３３がガス洩れ信号を出力するとステップＳ２５で運転スイッチ３４をＯＦＦにして移動体駆動装置を停止すると共に、ランプ２０を点灯し、さらに電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３３に入力して記憶装置に記憶する。
【００５６】
次に、ステップＳ２６で電磁開閉弁３１を開き、ステップＳ２７で制御装置３３内のタイマー手段の作動を開始する。ステップＳ２８でタイマー手段がタイムアップすると、ステップＳ２９で電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３３に入力して記憶装置に記憶する。
ステップＳ２７〜ステップＳ２８で電磁開閉弁３１を開いた後、タイマー手段で時間をカウントするのは一対のガスバランサー５ａ，５ｂの一対のシリンダ６ａ，６ｂのガス圧力を均等にするためであり、タイマー手段の設定は数秒〜数十秒とするのである。
【００５７】
ステップＳ３０及びステップＳ３１において、制御装置３３内に構成されているガス洩れ程度判定手段により、記憶装置に記憶された電磁開閉弁３１の開閉前後の圧力を演算して、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂの圧力変化を算出すると共に、記憶装置に記憶されている設定圧力ＰＳと比較してそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定し、表示手段３６に表示するのである。
そして、運転管理者は、ガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を自動的に知って、部品交換、パッキン交換、オーバーホールなどの保守のやり方を決めることができるのである。
【００５８】
次に、本発明の第五の実施の形態について図１０及び図１１に基づいて説明する。図１０は電気的構成を示す機能ブロック図、図１１は制御装置によって実行される処理内容を示すフローチャートである。
第五の実施の形態は、第四の実施の形態に、さらにガス洩れ状態検出手段を用いると共に通常運転時に電磁開閉弁３１を開くのである。以下、第四の実施の形態と相違する点について詳細に説明し、第四の実施の形態と同じ点については説明を省略もしくは簡単な説明にとどめる。
【００５９】
図１０において、第１ランプ２２及び第２ランプ２４を用いる点、制御手段３７及び表示手段３８の構成が以下に説明するように、図６で説明した構成と異なっている。
【００６０】
制御装置３７は、図示していないが、入力装置、出力装置、ＣＰＵ、記憶装置などからなるマイクロコンピュータを主要部として備え、制御装置３７には、一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知する一対の運転電流検知器１８ａ，１８ｂで検知した運転電流を入力するようになっている。
記憶装置に記憶されたあらかじめ定めた第一所定値ＡＴ１及び第二所定値ＡＴ２と、入力された運転電流とをそれぞれ制御装置３７内に構成する運転電流比較手段で比較して、いずれかの運転電流が第一所定値ＡＴ１以上になるとガス洩れ状態信号を出力するガス洩れ状態検出手段といずれかの運転電流が第二所定値ＡＴ２以上になるとガス洩れ信号を出力するガス洩れ検出手段とを制御装置３７内に構成している。
【００６１】
図１１に基づいて、図１０の制御装置３７の処理内容を説明する。なお、第四の実施の形態における図７及び図８についての説明は、第五の実施の形態でも同じであり、説明を省略する。
【００６２】
運転管理者は、主軸ヘッド９の主軸８に工具をセットして、ベッド２に被加工物を取り付けて工具が被加工物を加工できるように、図１１のステップＳ４１で運転スイッチ３４をＯＮにする。
ステップＳ４２で制御装置３７により電磁開閉弁３１を開く。
【００６３】
そして、運転管理者はステップＳ４３でボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを駆動して主軸ヘッド８を昇降させ、主軸用サーボモータ１０を駆動して所定の加工を行う。
一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂは同期して駆動し、正確な位置制御ができるようにしており、かつ、運転電流検知器１８ａ，１８ｂにより各サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流Ａ１，Ａ２を検知して、それぞれ制御装置３７に入力し、記憶装置に記憶されたあらかじめ定めた第一所定値ＡＴ１と、入力された運転電流Ａ１，Ａ２とをそれぞれ制御装置３７内に構成する運転電流比較手段で、ステップＳ４４，Ｓ４５において、比較していずれかの運転電流Ａ１，Ａ２が第一所定値ＡＴ１以上になると制御装置３７内のガス洩れ状態検出手段がガス洩れ状態信号を出力する。
【００６４】
運転電流Ａ１，Ａ２が第一所定値ＡＴ１未満のとき運転管理者はボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動を継続する（ステップＳ４３〜Ｓ４５）。
制御装置３７がガス洩れ状態信号を出力するとステップＳ４６で第１ランプ２２を点灯し、電磁開閉弁３１を閉じ、さらに電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３７に入力して記憶装置に記憶する。
【００６５】
次に、ガス洩れ状態継続運転を電磁開閉弁３１を閉じた状態行うのであり、ステップＳ４７で運転管理者はボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動を継続する。
ステップＳ４８，Ｓ４９において、運転電流検知器１８ａ，１８ｂにより各サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流Ａ１，Ａ２を検知して、それぞれ制御装置３７に入力し、記憶装置に記憶されたあらかじめ定めた第二所定値ＡＴ２と、入力された運転電流Ａ１，Ａ２とをそれぞれ制御装置３７内に構成する運転電流比較手段で、比較していずれかの運転電流Ａ１，Ａ２が第二所定値ＡＴ２以上になると制御装置３７内のガス洩れ検出手段がガス洩れ信号を出力する。
【００６６】
制御装置３７がガス洩れ信号を出力すると、ステップＳ５０で運転スイッチをＯＦＦにして移動体駆動装置を停止し、第２ランプ２４を点灯し、電気式圧力計３２の圧力を検知して制御装置３７に入力して記憶装置に記憶する。
ステップＳ５１で電磁開閉弁３１を開き、ステップＳ５２で制御装置３７内のタイマー手段の作動を開始する。ステップＳ５３でタイマー手段がタイムアップすると、ステップＳ５４で電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３７に入力して記憶装置に記憶する。
【００６７】
ステップＳ５２〜ステップＳ５３で電磁開閉弁３１を開いた後、タイマー手段で時間をカウントするのは一対のガスバランサー５ａ，５ｂの一対のシリンダ６ａ，６ｂのガス圧力を均等にするためであり、タイマー手段の設定は数秒〜数十秒とするのである。
【００６８】
ステップＳ５５及びステップＳ５６において、制御装置３７内に構成されているガス洩れ程度判定手段により、ステップＳ５０及びステップＳ５４で記憶装置に記憶された電磁開閉弁３１の開閉前後の圧力を演算して、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂの圧力変化を算出すると共に、ステップＳ４６で記憶装置に記憶された圧力及び記憶装置にあらかじめ記憶されている設定圧力ＰＳを考慮してそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定し、表示手段３８に表示するのである。
このガス洩れ程度の判定には、電磁開閉弁３１を閉じて運転したときの圧力の低下と開いて運転したときの圧力の低下との比を加味した上で、電気式圧力計３２の圧力変化から求めるのである
そして、運転管理者は、ガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を自動的に知って、部品交換、パッキン交換、オーバーホールなどの保守のやり方を決めることができるのである。
【００６９】
次に、本発明の第六の実施の形態について図１２に基づいて説明する。図１２は制御装置によって実行される処理内容を示すフローチャートである。
第六の実施の形態は、第五の実施の形態において、運転電流を第二所定値と比較してガス洩れ信号を出力していたのに替えて、ガス洩れ状態信号が出力されたときの累積運転時間から電磁開閉弁３１を閉じて運転するガス洩れ状態継続運転の累積時間を自動的に定めて、その時間が来るとガス洩れ信号を出力するようにしたものである。以下、第六の実施の形態について、図１、図２及び図１０を参照しながら、図１２に基づいて説明する。なお、第五の実施の形態と相違する点について詳細に説明し、第五の実施の形態と同じ点については説明を省略もしくは簡単な説明にとどめる。
【００７０】
図１２において、ステップＳ６１で運転スイッチ３４をＯＮにする。ステップＳ６２で制御装置３７により電磁開閉弁３１を開き、ステップ６３で制御装置３７内のタイマー手段を作動させる。
そして、運転管理者はステップＳ６４でボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを駆動して主軸ヘッド８を昇降させ、主軸用サーボモータ１０を駆動して所定の加工を行う。
【００７１】
一対のボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂは同期して駆動し、正確な位置制御ができるようにしており、かつ、運転電流検知器１８ａ，１８ｂにより各サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流Ａ１，Ａ２を検知して、それぞれ制御装置３７に入力し、記憶装置に記憶されたあらかじめ定めた第一所定値ＡＴ１と、入力された運転電流Ａ１，Ａ２とをそれぞれ制御装置３７内に構成する運転電流比較手段で、ステップＳ６５，Ｓ６６において、比較していずれかの運転電流Ａ１，Ａ２が第一所定値ＡＴ１以上になると制御装置３７内のガス洩れ状態検出手段がガス洩れ状態信号を出力する。
【００７２】
運転電流Ａ１，Ａ２が第一所定値ＡＴ１未満のとき運転管理者はボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動を継続する（ステップＳ６３〜Ｓ６６）。
制御装置３７がガス洩れ状態信号を出力するとステップＳ６７で第１ランプ２２を点灯し、電磁開閉弁３１を閉じ、さらに電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３７に入力して記憶装置に記憶すると共に、タイマー手段を停止し、カウント時間を記憶装置に記憶する。このカウント時間を記憶装置に記憶する手段が電磁開閉弁３１を開いて運転する通常運転時の累積運転時間を記憶する累積運転時間記憶手段を構成するのである。
【００７３】
次に、電磁開閉弁３１を閉じた状態で、ステップＳ６８で制御装置３７のタイマー手段の時間を設定する。このタイマー手段の設定時間がガス洩れ状態継続運転の累積運転時間となるのである。
この時間の設定はステップＳ６７で累積運転時間記憶手段に記憶した通常運転時の累積運転時間にあらかじめ定められた係数を乗じて自動的になされる。係数は０．２〜１．０の範囲で定めるのである。
【００７４】
ステップＳ６９でタイマー手段が作動し、ステップＳ７０で運転管理者はボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動を継続する。
ステップＳ７１において、タイマー手段がタイムアップしているかどうかを判定し、タイムアップするとガス洩れであると判定してガス洩れ信号を出力する。このタイマー手段での判定がガス洩れ検出手段の機能を発揮している。
【００７５】
ステップＳ７２において、運転スイッチ３４をＯＦＦにして移動体駆動装置を停止し、第２ランプ２４を点灯し、電気式圧力計３２の圧力を検知して制御装置３７に入力し記憶装置に記憶する。
ステップＳ７３で電磁開閉弁３１を開き、ステップＳ７４で制御装置３７内のタイマー手段の作動を開始する。ステップＳ７５でタイマー手段がタイムアップすると、ステップＳ７６で電気式圧力計３２の圧力を検知し制御装置３７に入力して記憶装置に記憶する。
【００７６】
ステップＳ７４〜ステップＳ７５で電磁開閉弁３１を開いた後、タイマー手段で時間をカウントするのは一対のガスバランサー５ａ，５ｂの一対のシリンダ６ａ，６ｂのガス圧力を均等にするためであり、タイマー手段の設定は数秒〜数十秒とするのである。
【００７７】
ステップＳ７７及びステップＳ７８において、制御装置３７内に構成されているガス洩れ程度判定手段により、ステップＳ７２及びステップＳ７６で記憶装置に記憶された電磁開閉弁３１の開閉前後の圧力を演算して、それぞれのガスバランサー５ａ，５ｂの圧力変化を算出すると共に、ステップＳ６７で記憶装置に記憶された圧力及び記憶装置にあらかじめ記憶されている設定圧力ＰＳを考慮してそれぞれのガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を判定し、表示手段３８に表示するのである。
このガス洩れ程度の判定には、電磁開閉弁３１を閉じて運転したときの圧力の低下と開いて運転したときの圧力の低下との比を加味した上で、電気式圧力計３２の圧力変化から求めるのである
そして、運転管理者は、ガスバランサー５ａ，５ｂのガス洩れの程度を自動的に知って、部品交換、パッキン交換、オーバーホールなどの保守のやり方を決めることができるのである。
【００７８】
次に、本発明の第七の実施の形態について図１３及び図１４に基づいて説明する。図１３は電気的構成を示す機能ブロック図、図１４は制御装置によって実行される処理内容を示すフローチャートである。
第七の実施の形態は、第六の実施の形態において、ガス洩れ状態を検出するために、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの運転電流を検知する運転電流検知器１８ａ，１８ｂを設けて運転電流を第一所定値ＡＴ１と比較してガス洩れ状態信号を出力していたのに替えて、電気式圧力計３２の圧力を検知してあらかじめ定めた所定圧力ＰＴ以下になるとガス洩れ状態信号が出力されるようにした点が異なる。以下、第六の実施の形態と相違する点について詳細に説明し、第六の実施の形態と同じ点については説明を省略もしくは簡単な説明にとどめる。
【００７９】
第七の実施の形態は、図１３において、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂ及びその運転電流を検知する運転電流検知器１８ａ，１８ｂを設けていない点が、第六の実施の形態を示す図１０のブロック図とはことなる。
また、第七の実施の形態は、図１４において、ステップＳ８５で電気式圧力計３２の圧力を検知して制御装置３７に入力し、制御装置３７内の圧力比較手段で検知圧力Ｐがあらかじめ定めて制御装置３７内の記憶装置に記憶された所定圧力ＰＴ以下になると制御装置３７内に構成するガス洩れ状態検出手段がガス洩れ状態信号を出力し、ステップ８６で第１ランプ２２を点灯し、電磁開閉弁３１を閉じ、さらにタイマー手段を停止し、カウント時間を制御装置３７内の記憶装置に記憶する。
【００８０】
検知圧力Ｐが所定圧力ＰＴ以下でないときステップＳ８３〜ステップＳ８５を継続する。
この第七の実施の形態では、ステップＳ８５で電気式圧力計３２の検知圧力によりガス洩れ状態を検出している点が第六の実施の形態で運転電流によりガス洩れ状態を検出した点と異なるが、これ以外では第七の実施の形態は第六の実施の形態と同じであるので説明を省略する。
【００８１】
なお、ステップＳ８６で、電気式圧力計３２の圧力を検知していないのは、記憶装置に記憶された所定圧力ＰＴと同じであるからである。
このように、第七の実施の形態では、ガス洩れ状態を検出するのに、電気式圧力計３２を利用でき、運転電流検知器を必要としない。
【００８２】
以上説明した第一の実施の形態〜第六の実施の形態において、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂには、それぞれ運転電流検知器１８ａ，１８ｂを設けているが、いずれか一方に設けるだけでもよい。一対のガスバランサー５ａ，５ｂのうち、一方のガスバランサーのみからガス洩れが生じた場合でも、主軸ヘッド８の取付部１２ａ，１２ｂに剛性があるから、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの駆動負荷は均等に増加するからである。これらの実施の形態では、それぞれサーボモータ１３ａ，１３ｂに運転電流検知器１８ａ，１８ｂを設けて、信頼性を高めている。
【００８３】
また、第一の実施の形態〜第六の実施の形態において、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂの負荷を検知するのに、運転電流検知器１８ａ，１８ｂを用いたが、運転電流検知器１８ａ，１８ｂに替えてトルク検知器を用いてもよい。
【００８４】
さらに、第一の実施の形態〜第七の実施の形態において、ボールねじ軸４ａ，４ｂ、ボールねじ用サーボモータ１３ａ，１３ｂを一対用いたが、一つでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の実施の形態に係る移動体駆動装置の全体構成を示す正面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図４】本発明の第二の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図５】本発明の第三の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図６】本発明の第四の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図７】本発明の第四の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示す第１フローチャート。
【図８】本発明の第四の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示す第２フローチャート。
【図９】本発明の第四の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示す第３フローチャート。
【図１０】本発明の第五の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図１１】本発明の第五の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示すフローチャート。
【図１２】本発明の第六の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第七の実施の形態に係る電気的構成を示す機能ブロック図。
【図１４】本発明の第七の実施の形態に係る制御装置によって実行される処理内容の一部を示すフローチャート。
【図１５】従来のマシニングセンタの平面図。
【図１６】従来のマシニングセンタにおけるエアバランサーの構成説明図。
【符号の説明】
【００８６】
４ａ，４ｂ ボールねじ軸
５ａ，５ｂ ガスバランサー
８ 主軸ヘッド
１３ａ，１３ｂ ボールねじ用サーボモータ
１４ ガス配管
１５ 開閉弁
１６ 圧力計
１８ａ，１８ｂ 運転電流検知器
１９ ガス洩れ検出手段
２１ ガス洩れ状態検出手段
２３ ガス洩れ検出手段
２７ 累積運転時間記憶手段
２８ 累積運転時間表示手段
２９ ガス洩れ検出手段
３１ 電磁開閉弁
３２ 電気式圧力計
【出願人】 【識別番号】３９４００７８４９
【氏名又は名称】株式会社堀内機械
【識別番号】０００１５５６０９
【氏名又は名称】株式会社柳沢精機製作所
【出願日】 平成１７年１０月３日（２００５．１０．３）
【代理人】 【識別番号】１０００７６４０６
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 勝徳
【公開番号】 特開２００７−９８４９４（Ｐ２００７−９８４９４Ａ）
【公開日】 平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願番号】 特願２００５−２８９６１２（Ｐ２００５−２８９６１２）