机床的控制装置的制造方法_3

文档序号:9699142阅读:来源:国知局
,因此主轴电动机Ml的负载L也相应地增加。也就是说,根据本例子的倍率控制,剩余时间R增加后使进给速度V接近减少前的速度,并使向主轴电动机Ml施加的负载L变大,因此能够更有效地利用主轴电动机Ml的能力。其结果,根据本例子的倍率控制,能够在比较短的时间内完成切削加工。从图4可知,S卩使在以速度变化的斜率cl、c2变更进给速度V后,主轴电动机Ml的负载L比连续额定值Lc大的情况下,通过继续进行切削加工,使剩余时间R再次向阈值Rt减少。因此,在继续进行切削加工的期间,进给轴电动机控制部17 —边监视剩余时间R,一边重复使负载L成为连续额定值Lc以下的上述的倍率控制。另外,重复上述的倍率控制时分别使用的速度变化的斜率cl、c2和速度变化量dvl可以是整个周期的均一值,也可以是在每个周期变动的值。
[0059]图5是表示图4所示的倍率控制的具体的顺序的流程图。如图5所示,首先,在步骤S501判定进给轴电动机控制部17是否正在进行使进给速度V减少的倍率控制。在步骤S501,判定为没有正在进行使进给速度V减少的倍率控制的情况下(步骤S501的否),进给轴电动机控制部17进一步判定剩余时间推定部15求出的剩余时间R的推定值是否在预定的阈值Rt以下(步骤S502)。在步骤S302,判定为剩余时间R的推定值在阈值Rt以下的情况下(步骤S302的是),进一步判定进给轴电动机控制部17是否正在进行使进给速度V增加的倍率控制(步骤S503)。
[0060]在步骤S503,判定为正在进行使进给速度V增加的倍率控制的情况下(步骤S503的是),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171停止使进给速度V增加的倍率控制(步骤S504),接着,以预定的速度变化的斜率cl和度变化量dvl开始使进给速度V减少的倍率控制(步骤S505)。在步骤S503,判定为没有正在进行使进给速度V增加的倍率控制的情况下(步骤S503的否),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171开始使进给速度V以预定的速度变化的斜率cl和速度变化量dvl减少的倍率控制(步骤S505)。随着进给速度V减少,主轴电动机Ml的负载L也减少,因此到过热为止的剩余时间R暂时增加(参照图4)。随着进给速度V减少,主轴电动机Ml的负载L也减少,因此到过热为止的剩余时间R暂时增加(参照图4)。
[0061]在步骤S502,判定为剩余时间R的推定值不在阈值Rt以下的情况下,即剩余时间R的推定值比阈值Rt大的情况下(步骤S502的否),进一步判定进给轴电动机控制部17是否正在进行使进给速度V增加的倍率控制(步骤S506)。在步骤S506,判定为正在进行使进给速度V增加的倍率控制的情况下(步骤S506的是),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171继续使进给速度V增加的倍率控制(步骤S507)。在步骤S506,判定为没有正在进行使进给速度V增加的倍率控制的情况下(步骤S506的否),进给轴电动机控制部17按照当前的进给速度V的指令值控制进给轴电动机M2 (步骤S508)。
[0062]在步骤S501,判定为正在进行使进给速度V减少的倍率控制的情况下(步骤S501的是),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171进一步判定基于倍率控制的进给速度V的减少量是否达到了预定值(速度变化量dvl)(步骤S509)。在步骤S509,判定为进给速度V的减少量没有达到预定值的情况下(步骤S509的否),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171继续使进给速度V减少的倍率控制(步骤S510)。在步骤S509,判定为进给速度V的减少量达到了预定值的情况下(步骤S509的是),进给轴电动机控制部17的进给速度变更部171停止使进给速度V减少的倍率控制(步骤S511),接着,开始使进给速度V以其他的速度变化的斜率C2增加的倍率控制(步骤S512)。随着进给速度V增加,主轴电动机Ml的负载L也增加,因此能够更有效地利用主轴电动机Ml的能力(参照图4)。
[0063]如上所述,根据本实施方式的控制装置1,如果主轴电动机Ml的温度达到最大容许温度Tm的剩余时间R在阈值Rt以下,则根据此时的剩余时间R变更进给速度V,因此能够可靠地防止主轴电动机Ml陷入过热状态。尤其,根据图2所示的实施例,执行使进给速度V以预定的速度变化的斜率cl和速度变化量dvl减少的倍率控制,因此能够使进给速度变更部171的结构简单化,并且能够减轻基于倍率控制的系统负载。此外,根据图4所示的实施例,执行一旦使进给速度V减少后再次增加的倍率控制,因此能够防止保持较低状态地维持主轴电动机Ml的负载,结果是能够更有效地利用主轴电动机Ml的能力。
[0064]接着,参照图6?图9,对本发明的第2实施方式的控制装置进行说明。根据本实施方式的控制装置,除了以下具体说明的部分外,具有与上述的第1实施方式的控制装置相同的功能以及结构。因此,对与第1实施方式相同的部分使用与第1实施方式相同的参照符号,并省略对这些同样的部分的详细说明。
[0065]图6是表示本实施方式的示例性的控制装置1的结构的框图。如图6所示,本例子的控制装置1除了上述的存储部10、电流检测部11、速度检测部12、温度检测部13、主轴负载计算部14、剩余时间推定部15、主轴电动机控制部16以及进给轴电动机控制部17外,还具有进给速度检测部18。本例子的进给速度检测部18是安装在进给轴电动机M2上的编码器,具有检测进给轴电动机M2的转速,即检测进给速度V的功能。此外,本例子的进给轴电动机控制部17除了上述的进给速度变更部171外,还具有对应关系计算部172和进给速度确定部173。以下,详细说明这些的功能。
[0066]本例子的对应关系计算部172具有使用基于剩余时间推定部15的剩余时间R的推定值、基于进给速度检测部18的进给速度V的检测值以及基于电流检测部11的电流检测值,来计算进给速度V与剩余时间R的对应关系的功能。但是,对应关系计算部172也可以代替基于电流检测部11的电流检测值,而使用基于主轴负载计算部14的负载L的计算值来计算上述的对应关系。图7是表示图6中的对应关系计算部172计算出的进给轴速度V与剩余时间R之间的对应关系的图表。以下说明计算这样的对应关系的原理。
[0067]—般,基于主轴电动机Ml的切削量与进给速度V成比例,因此向主轴电动机Ml施加的负载L与进给速度V成比例(S卩,L V)。此外,流过主轴电动机Ml的电流I与向主轴电动机Ml施加的负载L成比例(即,I °c L),因此流过主轴电动机Ml的电流I也与进给速度V成比例(SP,I°cv)。从上述的式⑴和(7)可知,通过电流I的函数R(I)表示剩余时间R。如上所述,电流I与进给速度V成比例(即,L α V),因此进一步通过进给速度V的函数R(v)表示剩余时间R。也就是说,如果知道某时间点的剩余时间R、电流I以及进给速度V的各自的值,则能够唯一决定剩余时间R的函数R(v),因此能够计算出进给速度V与剩余时间R的对应关系。图7表示根据某时间点的剩余时间R、电流I以及进给速度V的各自的值(R0,10,v0)决定的函数R(v)的图表。图7的图表表示以某进给速度vO继续主轴的进给运动时,经过与此对应的剩余时间R0后主轴电动机Ml成为过热。另外,图7中的进给速度VC是主轴电动机Ml的负载L与连续额定值Lc相等时的进给速度V的值。
[0068]再次参照图6时,本例子的进给速度确定部173具有参照对应关系计算部172计算出的进给速度V与剩余时间R的对应关系(参照图7),确定与剩余时间R的阈值Rt对应的进给速度V的值Vt的功能。将进给速度确定部173确定的值vt作为进给速度变更部171变更进给速度V时的目标值来使用。也就是说,如果剩余时间推定部15推定出的剩余时间R在阈值Rt以下,则本例子的进给速度变更部171执行使进给速度V向进给速度确定部173确定的目标值vt减少的倍率控制。图8是表示基于由图6中的进给轴电动机控制部17所执行的示例性的倍率控制的进给速度V的时间变化的图表。与上述的图2和图4的图表同样地,在图8的图表中,与进给速度V的时间变化一起示出了向主轴电动机Ml施加的负载L和到过热的剩余时间R的各自的时间变化。
[0069]在本例子的倍率控制
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