根據(jù)電動機溫度變更動作的機床的控制裝置以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備根據(jù)驅(qū)動機床主軸的電動機的溫度，變更該機床的動作的功能的控制裝置以及該機床的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在具有通過電動機驅(qū)動的主軸和進給軸的機床中，當在該主軸進行重切削加工或加減速頻率較高的加工時，電動機的溫度上升，有時主軸驅(qū)動用電動機成為過熱。為了避免這樣的故障，例如在日本特開2003-009563號公報中記載了如下技術(shù):檢測驅(qū)動可動體的伺服電動機的溫度，控制伺服電動機使得可根據(jù)檢測到的溫度來變更可動體的加減速時間常數(shù)。
[0003]此外，在日本特開平09-179623號公報中記載了如下技術(shù):預(yù)測運算進給軸電動機的溫度來生成溫度數(shù)據(jù)，將該溫度數(shù)據(jù)與預(yù)先存儲的預(yù)定的溫度數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)該比較結(jié)果變更進給軸的加減速時間常數(shù)。
[0004]并且，在日本特開2009-041130號公報中記載了如下技術(shù):根據(jù)橫編針織機的運輸驅(qū)動用電動機的平均負載扭矩，計算出假想的電動機溫度，當假想溫度超過容許值時，使向電動機施加的電力減少。
[0005]日本特開2003-009563號公報以及日本特開平09-179623號公報的技術(shù)根據(jù)檢測出或推定出的電動機溫度，變更加減速的時間常數(shù)。一般，當電動機的加減速需要恒定的扭矩，并且加減速的頻率較高時，電動機的發(fā)熱量變大，因此為了抑制該發(fā)熱量變更時間常數(shù)(延長)是有效的。然而，作為電動機成為過熱狀態(tài)的原因，除了加減速的情況外，還有以恒定速度繼續(xù)負載較大的加工的情況。對于這樣的過熱，延長時間常數(shù)并非是有效果的。
[0006]另一方面，在日本特開2009-041130號公報所記載的技術(shù)，如該專利文獻作為對象的橫編針織機那樣，即使速度變化電動機的旋轉(zhuǎn)扭矩在大致恒定的情況下有效，但如機床那樣，如果降低電動機的速度則切削負載急劇上升的情況下則不能應(yīng)用該技術(shù)。
[0007]如上所述，機床主軸的過熱原因可以考慮加減速引起的大電流(以及其頻率)和較大切削負載引起的大電流(以及繼續(xù)這些所需要的時間)，但當前，不能區(qū)別這些原因而恰當?shù)夭扇∨c原因?qū)?yīng)的措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，本發(fā)明的目的是提供一種識別過熱的原因，能夠自動地采取與每個原因?qū)?yīng)的恰當?shù)拇胧┑臋C床的控制裝置以及控制方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方式提供一種具有驅(qū)動主軸的主軸電動機和驅(qū)動進給軸的進給軸電動機的機床的控制裝置，該控制裝置具備:數(shù)值控制部，其向所述主軸電動機以及所述進給軸電動機發(fā)送動作指令；加減速判定部，其判定所述主軸電動機是否處于加減速狀態(tài)；電流檢測部，其檢測流過所述主軸電動機的電流值；第一溫度推定部，其在所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)的期間，推定根據(jù)流過所述主軸電動機的電流而變化的所述主軸電動機的第一溫度變化量；第二溫度推定部，其在所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)以外的狀態(tài)的期間，推定根據(jù)流過所述主軸電動機的電流而變化的所述主軸電動機的第二溫度變化量；比較部，其進行所述第一溫度變化量與所述第二溫度變化量的比較；以及電動機溫度取得部，其取得所述主軸電動機的綜合溫度變化量，當所述綜合溫度變化量超過預(yù)定的閾值時，所述數(shù)值控制部根據(jù)所述比較部的比較結(jié)果，變更向所述主軸電動機以及所述進給軸電動機的至少一方的動作指令。
[0010]在優(yōu)選的實施方式中，所述電動機溫度取得部根據(jù)所述第一溫度推定部的推定值與所述第二溫度推定部的推定值的合計值，取得所述主軸電動機的溫度。
[0011]或者，所述電動機溫度取得部根據(jù)內(nèi)置于所述主軸電動機的熱敏電阻的輸出值，取得所述主軸電動機的溫度變化量即可。
[0012]在優(yōu)選的實施方式中，所述加減速判定部計算向所述主軸電動機的速度指令或所述主軸電動機的實際速度的傾斜，當該傾斜超過預(yù)定的閾值時，判定為所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)。
[0013]或者，所述加減速判定部計算向所述主軸電動機的速度指令與所述主軸電動機的實際速度之間的差即速度偏差，當該速度偏差超過預(yù)定的閾值時，可以判定所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)即可。
[0014]在優(yōu)選的實施方式中，當所述第一溫度推定部的推定值大于所述第二溫度推定部的推定值乘上I以上的系數(shù)而得到的值時，所述控制裝置降低所述主軸電動機的輸出。
[0015]此時，為了降低所述主軸電動機的加減速時的輸出，所述控制裝置可以進行向所述主軸電動機的扭矩指令的減少以及加減速時間常數(shù)的增加的至少一方。
[0016]在優(yōu)選的實施方式中，當所述第二溫度推定部的推定值大于所述第一溫度推定部的推定值乘上I以上的系數(shù)而得到的值時，所述控制裝置降低所述進給軸電動機的速度。
[0017]在優(yōu)選的實施方式中，當所述第一溫度推定部的推定值在所述第二溫度推定部的推定值乘上I以上的系數(shù)而得到的值以下，并且所述第二溫度推定部的推定值在所述第一溫度推定部的推定值乘上I以上的系數(shù)而得到的值以下時，所述控制裝置降低所述主軸電動機的輸出，并且降低所述進給軸電動機的速度。
[0018]此外，本發(fā)明的其他方式提供一種具有驅(qū)動主軸的主軸電動機和驅(qū)動進給軸的進給軸電動機的機床的控制方法，該控制方法包括:判定所述主軸電動機是否處于加減速狀態(tài)的步驟；檢測流過所述主軸電動機的電流值的步驟；在所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)的期間，推定根據(jù)流過所述主軸電動機的電流而變化的所述主軸電動機的第一溫度變化量的步驟；在所述主軸電動機處于加減速狀態(tài)以外的狀態(tài)的期間，推定根據(jù)流過所述主軸電動機的電流而變化的所述主軸電動機的第二溫度變化量的步驟；進行所述第一溫度變化量與所述第二溫度變化量的比較的步驟；取得所述主軸電動機的綜合溫度變化量的步驟；以及當所述綜合溫度變化量超過預(yù)定的閾值時，根據(jù)所述第一溫度變化量與所述第二溫度變化量的比較結(jié)果，變更向所述主軸電動機以及所述進給軸電動機的至少一方的動作指令的步驟。
【附圖說明】
[0019]通過參照附圖對以下的適當?shù)膶嵤┓绞竭M行說明，從而使本發(fā)明的上述或其他目的、特征以及優(yōu)點更加明確。
[0020]圖1是表示本發(fā)明涉及的機床的控制裝置的基本結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0021]圖2是表示圖1的控制裝置的處理的一例的流程圖。
[0022]圖3是表示本發(fā)明涉及的控制裝置的第一實施方式的功能框圖。
[0023]圖4是表示本發(fā)明涉及的控制裝置的第二實施方式的功能框圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1是表示本發(fā)明涉及的機床的控制裝置的基本結(jié)構(gòu)的功能框圖?？刂蒲b置10具有:數(shù)值控制部(NC) 16，其對分別驅(qū)動機床的主軸以及進給軸(省略圖示)的主軸電動機(例如spindle motor) 12以及進給軸電動機(例如伺服電動機)14進行控制,將來自數(shù)值控制部16的動作指令等指令發(fā)送給分別與主軸電動機12以及進給軸電動機14連接的主軸電動機驅(qū)動用放大器(第一放大器)18以及進給軸電動機驅(qū)動用放大器(第二放大器)20，第一放大器18以及第二放大器20分別將基于來自數(shù)值控制部16的指令的電流供給主軸電動機12以及進給軸電動機14。在圖1的例子中，第一放大器18以及第二放大器20分別經(jīng)由第一放大器通信總線22以及第二放大器通信總線24與數(shù)值控制部16連接，將來自數(shù)值控制部16的指令經(jīng)由這些總線發(fā)送給第一放大器18或第二放大器20。
[0025]第一放大器18具備:加減速判定部26，其判定主軸