檢測主軸和電動機之間的動力傳遞部的異常的電動機控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測加工工件的機床的主軸和驅動該主軸的電動機之間的動力傳遞部的異常的電動機控制裝置。
【背景技術】
[0002]將刀具安裝在主軸上的機床被廣泛使用。在這樣的機床中，通過動力傳遞部將來自電動機的驅動力傳遞到主軸，刀具通過主軸的旋轉而加工工件。
[0003]動力傳遞部例如包含皮帶、皮帶輪等。由于該皮帶的長期劣化，有可能發(fā)生因松弛造成的大的打滑、皮帶自身的斷裂等而無法正確地傳遞動力。為了盡早地檢測這樣的情況、或者為了防患于未然，目前提出一種判定動力傳遞部的異常的方法。
[0004]例如，在日本特開昭61-103750號公報中，通過設置在皮帶近旁的非接觸型速度傳感器來檢測主軸的速度，在主軸的速度和電動機的速度之間的差超過了允許值的情況下，判定動力傳遞部發(fā)生了異常。
[0005]另外，在日本特開2010-137310號公報中，公開了在電動機的負荷處于規(guī)定的范圍內的情況下判定皮帶發(fā)生了異常的第一判定部、在通過第一判定部判定發(fā)生了異常的情況下動作的第二判定部。第二判定部檢測與電動機不同的部位的狀態(tài)，判定皮帶發(fā)生了異常。第一判定部例如監(jiān)視流過電動機的電流、或具備轉矩儀。第二判定部具備例如監(jiān)視安裝在主軸上的刀具的振動的振動傳感器。
[0006]但是，在日本特開昭61-103750號公報中另外需要速度傳感器，在日本特開2010-137310號公報中需要轉矩儀和振動傳感器等。如果追加了速度傳感器等，則存在成本變高的缺點。
[0007]本發(fā)明就是鑒于這樣的情況，其目的在于:提供一種不追加速度傳感器、轉矩儀等就能夠判定動力傳遞部的異常的電動機控制裝置。

【發(fā)明內容】

[0008]為了達到上述目的，根據第一個形式提供一種電動機控制裝置，其檢測將機床的主軸和電動機連結起來的減速比為已知的動力傳遞部的異常，該電動機控制裝置具備:一次旋轉信號檢測器，其檢測表示上述主軸旋轉一次的一次旋轉信號；旋轉角檢測器，其在每個規(guī)定時間檢測上述電動機的旋轉角；計數器，其對通過該旋轉角檢測器在每個規(guī)定時間檢測出的上述旋轉角進行累計，其中，上述計數器在上述一次旋轉信號檢測器檢測出上述主軸的一次旋轉信號時被復位，還具備:判定部，其在上述計數器所累計的上述電動機的旋轉角的值從預定范圍偏離的情況下，判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常。
[0009]根據第個二形式，在第一個形式的發(fā)明中，設置使上述動力傳遞部的減速比變化的機構，在通過上述機構上述動力傳遞部的減速比發(fā)生了變化的情況下，根據上述減速比的變化來變更上述預定的范圍。
[0010]根據第三個形式，在第一個或第二個形式中，上述預定的范圍被確定為上述電動機的旋轉角的上限值，上述判定部在上述計數器所累計的上述電動機的旋轉角的值高于上述上限值的情況下，判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常。
[0011]根據第四個形式，在第一個或第二個形式中，上述預定的范圍被確定為上述電動機的旋轉角的上限值和下限值之間的范圍，上述判定部在上述電動機加速或以固定速度驅動時，上述計數器所累計的上述電動機的旋轉角的值高于上述上限值的情況下，判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常，在上述電動機減速或停止時，上述計數器所累計的上述電動機的旋轉角的值在檢測出上述主軸的一次旋轉信號時低于上述下限值的情況下，判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常。
[0012]根據第五個形式，在第一個?第四個的任意一個形式中，上述動力傳遞部包括皮帶和卷繞該皮帶的皮帶輪。
[0013]根據第六個形式，在第一個?第五個的任意一個形式中，還具備:警告部，其在上述判定部判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常時，發(fā)出警告。
[0014]根據第七個形式，在第六個形式中，在上述判定部判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常時，還向上述電動機指示零的速度指令而使上述電動機停止。
[0015]根據第八個形式，在第六個形式中，在上述判定部判定上述動力傳遞部發(fā)生了異常時，還切斷上述電動機的勵磁。
【附圖說明】
[0016]圖1是基于本發(fā)明的電動機控制裝置的框圖。
[0017]圖2是表示基于本發(fā)明的電動機控制裝置的動作的流程圖。
[0018]圖3是一次旋轉信號和計數值的時序圖。
[0019]圖4是表示基于本發(fā)明的電動機控制裝置的其他動作的流程圖。
[0020]圖5是表示上限值和下限值的變更處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0021]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中，相同的構件附加相同的參照符號。為了容易理解，這些附圖適當地變更了比例尺。
[0022]圖1是基于本發(fā)明的電動機控制裝置的框圖。電動機控制裝置10是數值控制裝置，控制機床的驅動電動機20。如圖1所示，在驅動電動機20的輸出軸22上安裝有皮帶輪25。另外，在機床的主軸23上安裝有另一個皮帶輪26。
[0023]如根據圖1可知的那樣，這些皮帶輪25、26通過皮帶24連接。以下，有時將皮帶24和皮帶輪25、26總稱為動力傳遞部27。如果驅動驅動電動機20，則輸出軸22的旋轉通過動力傳遞部27傳遞到機床的主軸23。另外,動力傳遞部27也可以包含減速機,或者動力傳遞部27是減速機，在該情況下，將減速機的減速比輸入到電動機控制裝置10。在本發(fā)明中，動力傳遞部27的減速比是已知的。
[0024]如圖1所示，在驅動電動機20上安裝有編碼器21，在每個預定時間檢測驅動電動機20的輸出軸22的旋轉角。進而，在機床的主軸23近旁配置有一次旋轉檢測器30。一次旋轉檢測器30在主軸23旋轉一次時檢測出表不該情況的一次旋轉信號。在本發(fā)明中，動力傳遞部27的減速比是已知的，因此自動地可知主軸23的每一次旋轉時的驅動電動機20的理想旋轉角。
[0025]另外，如圖1的左方所示，電動機控制裝置10包含計數器11和判定部12。計數器11順序地對由編碼器21檢測出的旋轉角進行累計。另外，計數器11存儲一次旋轉檢測器30輸出了一次旋轉信號時的最終的累計值并復位。判定部12通過后述的方法，判定動力傳遞部27是否發(fā)生了異常。進而，電動機控制裝置10包含在動力傳遞部27發(fā)生了異常的情況下輸出警報的警告部13。
[0026]圖2是表示基于本發(fā)明的電動機控制裝置的動作的流程圖。以下，參照圖2，說明本發(fā)明的電動機控制裝置10的動作。在每個預定的采樣周期重復實施圖2所示的動作。
[0027]在圖2中，在判定部12中電動機的旋轉角的限制值只有上限值，動力傳遞部27包含減速機。另外，在圖2的步驟SI中，判定減速機的減速比是否變化?？梢杂膳卸ú?2進行該判定。在減速比變化的情況下，前進到步驟S9而如后述那樣變更上限值。在減速比不變化的情況下，不變更上限值而前進到步驟S2。該上限值是通過實驗等預先計算出的驅動電動機20的旋轉角的上限值，如后述那樣在動力傳遞部27的異常判定中使用。
[0028]在步驟S2中，編碼器21在每個預定時間檢測驅動電動機20的旋轉角。在此，圖3是一次旋轉信號和計數值的時序圖。如圖3所示，在計數器11中順序地將通過編碼器21在每個預定時間檢測出的旋轉角累計為計數值。
[0029]接著，在圖2的步驟S3中，在開始累計計數值后，判定一次旋轉檢測器30是否檢測出一次旋轉信號。在檢測出一次旋轉信號的情況下，前進到步驟S8而復位計數器11的計數值(參照圖3)。與此相對，在沒有輸出一次旋轉信號的情況下，前進到步驟S4。
[0030]在步驟S4中，判定部12判定計數值(累計值)是否大于上述的上限值。檢測出一次旋轉信號時的計數值相當于使主軸23從某基準位置開始旋轉一次所需要的驅動電動機20的旋轉角度。如從圖3可知的那樣，基準位置是檢測出上次的一次旋轉信號時的驅動電動機20的位置。
[0031]在檢測出一次旋轉信號時的計數值(累計值)處于預定的范圍內的情況下，判斷為動力傳遞部27沒有異常而結束處理。與此相對，在計數值不處于預定的范圍內的情況下，在步驟S5中，判定動力傳遞部27發(fā)生了異常。
[0032]動力傳遞部27的異常例如是皮帶24的皮帶輪、皮帶24的斷裂。在這樣的狀況下，主軸23的一次旋轉信號的檢出變得延遲，因此，對驅動電動機20的旋轉角的計數值與沒有異常的情況相比增加。換言之，在計數值超過預定的范圍的情況下，能夠判定為動力傳