機床的控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床的控制裝置，尤其涉及一種可變更主軸的進給運動的速度的機床的控制裝置。
【背景技術】
[0002]在各種機床的領域中，廣泛采用如下的控制方法:對進給軸的動作進行控制以便在主軸用驅動裝置(電動機以及放大器等)的檢測溫度接近最大容許溫度時使向主軸施加的負載下降。例如，在JP2000 - 271836A中提出了如下的控制裝置:根據(jù)模擬了進給軸的快進時或切削進給時的發(fā)熱量的結果，運算程序執(zhí)行時的發(fā)熱量，并且為使其運算值成為容許值以下而變更進給動作的加減速的時間常數(shù)。此外，在W02005/093942A中提出了如下的控制裝置:將從永磁鐵式的電動機的額定損失減去銅損和鐵損而求出的值視為電動機的容許損失，并使與該值對應的d軸電流流過電動機，由此防止電動機的過載。此外，在JP2003 - 005836A中提出了具有如下部件的帶自我保護功能的驅動裝置:檢測伺服驅動器(即放大器)的溫度的溫度傳感器、根據(jù)溫度傳感器的檢測溫度使驅動部的輸出下降的控制器。
[0003]這樣，根據(jù)主軸電動機的檢測溫度調整向主軸電動機施加的負載的控制方法是公知技術。但是，電動機的溫度上述的比例根據(jù)在當前時間點向電動機施加的負載而變動，因此即使使用 JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 等現(xiàn)有技術，在當前的負載繼續(xù)的情況下，無法知道電動機在怎樣程度的時間成為過熱。因此，為了使用JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 的現(xiàn)有技術防止電動機的過熱，假定溫度上升率較大的情況，而在電動機的檢測溫度較低時也需要調整向電動機施加的負載。也就是說，在使用 JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 的現(xiàn)有技術的情況下，需要保守地控制電動機的動作，因此不能最大限地發(fā)揮電動機的能力。
[0004]與此相關，在JP2014 - 156005A中提出了具備如下功能的控制裝置:在當前的負載繼續(xù)的情況下，根據(jù)當前的電動機的溫度和電流的檢測值推定電動機成為過熱為止的剩余時間。但是，JP2014 - 156005A的控制裝置只能在顯示器上顯示到過熱為止的剩余之間的推定值，因此為了防止電動機的過熱，使用者需要參考顯示的剩余時間來調整向電動機施加的負載。
[0005]要求一種能夠可靠地防止主軸電動機成為過熱的機床的控制裝置。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的第1方式，在具有旋轉式主軸和針對主軸的工件給予進給運動的進給軸的機床的控制裝置中，具有:電流檢測部，其檢測流過用于驅動主軸的主軸電動機的電流；溫度檢測部，其檢測主軸電動機的溫度；剩余時間推定部，其根據(jù)預先決定的主軸電動機的最大容許溫度和基于溫度檢測部的溫度檢測值，在檢測出溫度檢測值時的電流檢測部的電流檢測值繼續(xù)流過主軸電動機的情況下，推定主軸電動機的溫度達到最大容許溫度的剩余時間；以及進給速度變更部，根據(jù)基于剩余時間推定部的剩余時間的推定值來變更進給運動的速度。
[0007]本發(fā)明的第2方式，在第1方式中，如果基于剩余時間推定部的剩余時間的推定值成為預先決定的閾值以下，則進給速度變更部使進給運動的速度以預先決定的斜率減少預先決定的變化量。
[0008]本發(fā)明的第3方式，在第2方式中，進給速度變更部使進給運動的速度減少變化量后，使進給運動的速度增加比變化量少的其他變化量。
[0009]本發(fā)明的第4方式，在第1方式中，還具有:進給速度檢測部，其檢測進給運動的速度；對應關系計算部，其在基于剩余時間推定部的剩余時間的推定值成為預先決定的閾值以下時，根據(jù)基于剩余時間推定部的剩余時間的推定值、基于進給速度檢測部的速度檢測值以及基于電流檢測部的電流檢測值，來計算進給運動的速度與剩余時間之間的對應關系；以及進給速度確定部，其根據(jù)對應關系計算部計算出的對應關系，確定與剩余時間的閾值對應的進給運動的速度值，進給速度變更部使進給運動的速度向由進給速度確定部確定的速度值減少。
[0010]通過附圖所示的本發(fā)明的示例性的實施方式的詳細說明，從而使這些以及其他本發(fā)明的目的、特征以及優(yōu)點更加明確。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的控制裝置的結構的框圖。
[0012]圖2是表示基于由圖1中的進給軸電動機控制部所執(zhí)行的示例性的倍率控制的進給速度的時間變化的圖表。
[0013]圖3是表示圖2所示的倍率控制的具體的順序的流程圖。
[0014]圖4是表示基于由圖1中的進給軸電動機控制部所執(zhí)行的倍率控制的變形例的進給速度的時間變化的圖表。
[0015]圖5是表示圖4所示的倍率控制的具體的順序的流程圖。
[0016]圖6是表示本發(fā)明的第2實施方式的控制裝置的結構的框圖。
[0017]圖7是表示圖6中的對應關系計算部計算出的進給速度與剩余時間之間的對應關系的圖表。
[0018]圖8是表示基于由圖6中的進給軸電動機控制部所執(zhí)行的示例性的倍率控制的進給速度的時間變化的圖表。
[0019]圖9是表示圖8所示的倍率控制的具體的順序的流程圖。
【具體實施方式】
[0020]以下，參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。另外，以下的記載并不對專利請求保護的范圍所記載的發(fā)明的技術范圍或用語的定義等進行限定。
[0021]參照圖1?圖5，對本發(fā)明的第1實施方式的控制裝置進行說明。圖1是表示本實施方式的示例性的控制裝置1的結構的框圖。本例子的控制裝置1控制具備安裝有切削工具的旋轉式主軸和對工件給予主軸的進給運動的進給軸的機床的動作。在圖1中，與控制裝置1 一起示出了分別驅動機床的主軸和進給軸的主軸電動機Ml和進給軸電動機M2。
[0022]如圖1所示，本例子的控制裝置1具有:電流檢測部11、速度檢測部12以及溫度檢測部13。以下，按照順序說明它們的功能。本例子的電流檢測部11是內置于用于驅動電動機的主軸電動機控制部16內的電流檢測元件，具有檢測流過主軸電動機Ml的電流的功能。本例子的速度檢測部12是安裝在主軸電動機Ml上的編碼器，具有檢測主軸電動機Ml的轉速的功能。本例子的溫度檢測部13是安裝在主軸電動機Ml上的溫度檢測元件，具有檢測主軸電動機Ml的溫度的功能。另外，通過實驗或理論預先決定本例子的主軸電動機Ml陷入過熱狀態(tài)的邊界溫度。以下，將這樣的溫度稱為最大容許溫度。
[0023]接著參照圖1時，本例子的控制裝置1還具有:存儲部10、主軸負載計算部14、剩余時間推定部15、主軸電動機控制部16以及進給軸電動機控制部17。以下，按照順序說明它們的功能。本例子的存儲部10是包含R0M、RAM以及非易失性存儲裝置等的存儲區(qū)域，具有保持各種數(shù)據(jù)的功能。尤其，在本例子的存儲部10中存儲主軸電動機Ml的最大容許溫度Tm以及后述的閾值Rt、速度變化的斜率cl、c2以及速度變化量dvl等數(shù)據(jù)。在此，最大容許溫度Tm是主軸電動機Ml陷入過熱狀態(tài)的邊界溫度。使用者預先通過實驗或理論決定最大容許溫度Tm。本例子的主軸負載計算部14具有使用基于電流檢測部11的電流檢測值和基于速度檢測部12的速度檢測值來計算向主軸電動機Ml施加的負載的功能。
[0024]接著，本例子的剩余時間推定部15具有如下功能:在基于電流檢測部11的電流檢測值保持恒定地繼續(xù)流過主軸電動機Ml的情況下，推定主軸電動機Ml的溫度達到上述的最大容許溫度Tm的剩余時間(S卩，主軸電動機Ml成為過熱為止的剩余時間)。如圖1所示，本例子的剩余時間推定部15使用預先存儲在存儲部10中的主軸電動機Ml的最大容許溫度Tm的數(shù)據(jù)、基于電流檢測部11的電流檢測值以及基于速度檢測部12的速度檢測值來推定上述的剩余時間。以下詳細說明本例子的剩余時間推定部15推定上述的剩余時間的步驟。
[0025]—般，已知在一定的電流值持續(xù)流過電動機時電動機的溫度上升量與該電流值的平方成比例。因此，通過下式(1)，根據(jù)流過電動