保守状態の監視による知能化が工作機械の知能化転換を促進する技術動向

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この投稿は、2015年8月10日17時38分にztj1118によって最終的に編集されました。高級な数値制御工作機械や基本的な製造装置に関する「科学技術重点プロジェクト実施管理事務所」は、徹底的な研究を通じて、工作機械の知能化における6つの技術的傾向を体系的に提案しました。その1つが、工作機械の動作状態を監視するための知能化です。 工作機械の動作状態の監視において、主軸の知能化の進展が最も顕著であり、温度センサーや負荷変位センサーを搭載したセンシングシステムによって主軸の高度な知能化が実現されている。 ここでは主にMEMS温度センサーを用いてベアリングの潤滑状態を監視し、ベアリングの焼結を防ぎ、スピンドルの熱変位を補正します；荷重変位センサーによって加工中の異常な荷重を検出し、ベアリングの負荷を監視してその寿命を推定することで、ベアリングの損傷を防ぎます。主軸がワークの加工位置に近いため、工作機械の加工状態を正確に監視するのに適しています。しかし、主軸の限られた空間内にセンサーシステムを設置することは簡単ではなく、依然として多くの課題が残っている。 構造材料にFBGセンサー（ひずみセンサー）を設置することで構造の熱変位を検出し、それによって工作機械の構造の熱変位パターンを判断・修正して本体構造の温度分布を制御し、熱変形を最小限に抑える。 また、工作機械の構造にある複数の監視ポイントの温度や主軸の動作情報を利用し、CNC指令によって工具とワークの間の相対的な熱変形を補正することもある。 二つ目は、メンテナンス状態の監視の知能化です。メンテナンス作業の負荷を軽減するためには、大きな故障が発生する前に対策を講じるシステムが必要であり、そのためメンテナンス状況を定期的に監視することが非常に重要です。工作機械の動作状態に関する歴史データを蓄積し、それに基づいて寿命を予測すること、また動作中に寿命を検出することは、今後の課題と言えるでしょう。 三つ目は、安全性を確保するための知能化です。安全性を確保するための最新の知能化技術は、衝突を防ぐ技術と言えるでしょう。プログラムを通じて、動作中や準備段階で干渉チェックを行うことができる。