空氣吹掃系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種能夠控制向電動(dòng)機(jī)的輸出軸的附近供給的空氣流量的空氣吹掃系統(tǒng)(air purge system)。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知如下一種裝置:通過(guò)向電動(dòng)機(jī)的輸出軸的附近供給壓縮空氣，來(lái)防止異物侵入電動(dòng)機(jī)外殼的內(nèi)部(例如參照日本特開2013-236473號(hào)公報(bào))。在日本特開2013-236473號(hào)公報(bào)所記載的裝置中，在外殼的端面安裝有空氣吹掃裝置，將從空氣吹掃裝置的外部供給的壓縮空氣經(jīng)由空氣吹掃裝置內(nèi)的流路吹向電動(dòng)機(jī)的輸出軸的外周面。
[0003]另外，電動(dòng)機(jī)的輸出軸的周圍處的離心力、壓力與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)地發(fā)生變化，由此異物侵入外殼內(nèi)的難易度發(fā)生變化。然而，上述日本特開2013-236473號(hào)公報(bào)所記載的裝置不管電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)如何而供給壓縮空氣，因此存在壓縮空氣的供給量過(guò)?；蛘卟蛔愕膿?dān)憂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于本發(fā)明的空氣吹掃系統(tǒng)具備電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)具有外殼、以能夠旋轉(zhuǎn)的方式支承于外殼的內(nèi)部的輸出軸以及設(shè)置于外殼的端部的空氣吹掃裝置，該空氣吹掃裝置向輸出軸的外周面的周圍的空間供給空氣?？諝獯祾呦到y(tǒng)還具備:信息獲取部，其獲取電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作信息；以及空氣控制部，其根據(jù)由信息獲取部獲取到的動(dòng)作信息來(lái)控制從空氣吹掃裝置供給的空氣量。而且，空氣控制部當(dāng)由信息獲取部獲取到與上述電動(dòng)機(jī)的減速動(dòng)作對(duì)應(yīng)的減速信息時(shí)，增大從空氣吹掃裝置供給的空氣量。
【附圖說(shuō)明】
[0005]本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)與附圖相關(guān)聯(lián)的以下的實(shí)施方式的說(shuō)明會(huì)變得更進(jìn)一步明確。在該附圖中，
[0006]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的空氣吹掃系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的圖，
[0007]圖2是表示由本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的空氣吹掃系統(tǒng)進(jìn)行的動(dòng)作的一例的圖，
[0008]圖3是表示由本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的空氣吹掃系統(tǒng)進(jìn)行的動(dòng)作的其它例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面，參照?qǐng)D1至圖3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的空氣吹掃系統(tǒng)100的概要結(jié)構(gòu)的圖。該空氣吹掃系統(tǒng)100包括電動(dòng)機(jī)101。電動(dòng)機(jī)101例如是用于驅(qū)動(dòng)機(jī)床的主軸的三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。
[0010]如圖1所示，電動(dòng)機(jī)101具有轉(zhuǎn)子1、定子2、外殼3以及空氣吹掃裝置4。此外，在下面，為了方便，如圖所示那樣將沿電動(dòng)機(jī)101的旋轉(zhuǎn)軸線L0的方向定義為前后方向。在圖1中，左側(cè)與前側(cè)對(duì)應(yīng)，右側(cè)與后側(cè)對(duì)應(yīng)。
[0011]轉(zhuǎn)子1具有以旋轉(zhuǎn)軸線L0為中心來(lái)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子芯11以及輸出軸12、13，該輸出軸12,13與轉(zhuǎn)子芯11 一體地設(shè)置，且分別從轉(zhuǎn)子芯11的前端面和后端面沿旋轉(zhuǎn)軸線L0向前方和后方延伸。在輸出軸12的前端部設(shè)置有甩油環(huán)(日語(yǔ)1； y 9々一)14，在輸出軸13的后端部設(shè)置有編碼器15。此外，雖然省略了圖示，但在輸出軸12的前端部不經(jīng)由減速機(jī)地安裝有機(jī)床的主軸。
[0012]定子2具有層疊多個(gè)電磁鋼板而成的筒狀的定子芯21以及卷繞在定子芯21的內(nèi)周面的繞組22。定子芯21在與轉(zhuǎn)子芯11的外周面之間空開間隙地被配置。轉(zhuǎn)子芯11通過(guò)由提供到繞組22的提供電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而與輸出軸12、13 —體地旋轉(zhuǎn)。
[0013]外殼3具有設(shè)置在定子芯21的前端部的前外殼31和設(shè)置在定子芯21的后端部的后外殼32。在后外殼32的外周面設(shè)置有端子箱33。在前外殼31的內(nèi)周面與輸出軸12的外周面之間以及后外殼32的內(nèi)周面與輸出軸13的外周面之間分別設(shè)置有軸承34、35。輸出軸12、13借助軸承34、35以能夠旋轉(zhuǎn)的方式被外殼3支承。
[0014]空氣吹掃裝置4用于抑制異物侵入電動(dòng)機(jī)101內(nèi)。S卩，由于機(jī)床的電動(dòng)機(jī)101在清洗水、切削油等飛散的狀況下使用，因此存在清洗水、切削油等異物經(jīng)由輸出軸12與外殼3(前外殼31)之間的間隙侵入電動(dòng)機(jī)101內(nèi)的危險(xiǎn)。特別是，當(dāng)不經(jīng)由減速機(jī)地將主軸直接連結(jié)于電動(dòng)機(jī)101的輸出軸12時(shí)，電動(dòng)機(jī)101接近加工區(qū)域，異物容易侵入電動(dòng)機(jī)101內(nèi)。如果為了防止這一點(diǎn)而例如在輸出軸12與外殼3之間設(shè)置油封等密封件，則存在由于轉(zhuǎn)子1的高速旋轉(zhuǎn)而密封件磨耗的擔(dān)憂。
[0015]因此，在本實(shí)施方式中，在前外殼31的前端部設(shè)置有空氣吹掃裝置4?？諝獯祾哐b置4通過(guò)從空氣吹掃裝置4向前外殼31與輸出軸12之間的間隙10、即輸出軸12的外周面的周圍空間供給空氣來(lái)防止異物混入電動(dòng)機(jī)101內(nèi)。此外，由于電動(dòng)機(jī)101的后端部被卓36覆蓋，因此不會(huì)從后外殼32側(cè)混入異物。因而，本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)101只在前外殼31的前端部具有空氣吹掃裝置4。
[0016]空氣吹掃裝置4具有由沿徑向貫通前外殼31的前端部的貫通孔構(gòu)成的空氣流路41。在空氣流路41的在前外殼31的外周面處的一端部設(shè)置有空氣流入口 42，在空氣流路41的在前外殼31的內(nèi)周面處的另一端部設(shè)置有空氣流出口 43?？諝饬鞒隹?43位于軸承34的前方且甩油環(huán)14的后方，與輸出軸12的外周面相面對(duì)。
[0017]閥45經(jīng)由管路44連接于空氣流入口 42，并且空氣罐47經(jīng)由管路46連接于閥45。通過(guò)未圖示的栗的驅(qū)動(dòng)對(duì)空氣罐47供給空氣，在空氣罐47內(nèi)存儲(chǔ)有高壓的壓縮空氣。閥45是能夠根據(jù)電信號(hào)來(lái)變更閥開度的可變閥，能夠通過(guò)調(diào)整閥45的開度來(lái)增減從空氣流出口 43吹出的壓縮空氣的供給量(圖2、圖3)。
[0018]電動(dòng)機(jī)101的驅(qū)動(dòng)是由電動(dòng)機(jī)控制部5進(jìn)行控制的。閥45的開度是由空氣供給控制部6進(jìn)行控制的。電動(dòng)機(jī)控制部5和空氣供給控制部6例如由具備經(jīng)由總線相互連接的 CPU (Central Processing Unit:中央處理器)、RAM (Random Access Memory:隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)以及ROM (Read Only Memory:只讀存儲(chǔ)器)等的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。本實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)控制部5作為獲取電動(dòng)機(jī)101的動(dòng)作信息的信息獲取部而發(fā)揮功能。電動(dòng)機(jī)控制部5按照預(yù)先決定的電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)程序PR來(lái)控制電動(dòng)機(jī)101的驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)控制部5包括檢測(cè)部16。檢測(cè)部16接收來(lái)自編碼器15的信號(hào)，獲取電動(dòng)機(jī)101的速度信息(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)。然后，檢測(cè)部16通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行時(shí)間微分來(lái)獲取電動(dòng)機(jī)101的加速度信息。
[0019]本實(shí)施方式的空氣供給控制部6作為控制從空氣吹掃裝置4供給的空氣量的空氣控制部而發(fā)揮功能?？諝夤┙o控制部6基于從電動(dòng)機(jī)控制部5輸出的電動(dòng)機(jī)101的速度信息和加速度信息控制閥45的開度。圖2是表示通過(guò)來(lái)自編碼器15的信號(hào)獲取到的電動(dòng)機(jī)101的速度信息(電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N)及加速度信息(電動(dòng)機(jī)加速度A)與從空氣流出口 43吹出的空氣供給量G的關(guān)系的圖。
[0020]通過(guò)電動(dòng)機(jī)控制部5來(lái)如圖2所示那樣控制電動(dòng)機(jī)101的旋轉(zhuǎn)。S卩，電動(dòng)機(jī)101在從時(shí)間點(diǎn)to到時(shí)間點(diǎn)tl為止的期間停止旋轉(zhuǎn)(N = N0)，在從時(shí)間點(diǎn)tl到時(shí)間點(diǎn)t2為止的期間以正的規(guī)定加速度A1進(jìn)行加速。電動(dòng)機(jī)101在從時(shí)間點(diǎn)t2到時(shí)間點(diǎn)t3為止的期間以固定轉(zhuǎn)速N1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在從時(shí)間點(diǎn)t3到時(shí)間點(diǎn)t4為止的期間以負(fù)的規(guī)定加速度A2( = -A1)進(jìn)行減速，在時(shí)間點(diǎn)t4以后的期間再次停止旋轉(zhuǎn)(N = N0)。
[0021 ] 此時(shí)，空氣供給控制部6在旋轉(zhuǎn)停止時(shí)(從時(shí)間點(diǎn)t0到時(shí)間點(diǎn)11為止的期間)以使空氣供給量成為預(yù)先決定的基準(zhǔn)值G0的方式控制閥45的開度。在旋轉(zhuǎn)停止時(shí)，輸出軸12的附近(間隙10等)保持為大氣壓，不存在向外殼3內(nèi)吸入異物的作用?？紤]到這一點(diǎn)，預(yù)先決定基準(zhǔn)值G0。
[0022]另一方面，在電動(dòng)機(jī)101的加速時(shí)(從時(shí)間點(diǎn)tl到時(shí)間點(diǎn)t2為止的期間)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，則作用于輸出軸12的周面的離心力越大。因此，輸出軸12的附近變?yōu)樨?fù)壓，但輸出軸12的周圍的異物由于離心力而被排出到外部(徑向外側(cè))，因此在加速時(shí)與停止時(shí)相比異物更難以侵入外殼3內(nèi)。另外，離心力越大，則越抑制異物侵入外殼3內(nèi)?？紤]到這一點(diǎn)，空氣供給控制部6在加速時(shí)以使空氣供給量減少到低于基準(zhǔn)值G0并且隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加而逐漸降低空氣供給量的方式控制閥45的開度。
[0023]在電動(dòng)機(jī)101的固定速度旋