产生异常负荷时能够保护加工面的电动机控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种产生异常负荷时能够保护加工面的电动机控制装置。
【背景技术】
[0002]在机床中，对每个驱动轴具有电动机，通过电动机控制装置对这些电动机进行驱动控制。例如，在刀具或工件的旋转、以及轮廓轨迹的控制中使用电动机。电动机控制装置向驱动机床的驱动轴的驱动轴数量的电动机指示电动机的速度、转矩、或转子的位置而进行控制。
[0003]图12A?图12D是表示切削工件的机床的处理流程的图。图12A是表示配置了工件的状态的图，图12B是表示在加工前机床的切削部从容纳位置移动到接近工件的位置的状态的图。图12C是表示切削机床工件的加工过程中的状态的图，图12D是表示在加工后将机床的切削部从接近工件的位置移动到容纳位置的状态的图。
[0004]在机床900的切削部901从图12A所示的状态移动到图12B所示的状态、或从图12C所示的状态移动到图12D所示的状态时，对使切削部901移动的电动机进行控制使得比较高速地移动切削部901。另一方面，图12C所示的状态为了一边使工件910旋转一边使切削部901逐渐移动，而对使切削部901移动的电动机进行控制使得比较低速地移动切削部901。
[0005]如果在对工件910进行加工过程中或非加工过程中，机床900的切削部901与其他物体冲撞而妨碍切削部901的移动，或者传动机构发生了故障，则向电动机施加过大的负荷，有可能电动机故障或被驱动体破损。
[0006]为了解决该问题，在日本特开2007-219991号公报中，记载了用于检测向驱动被驱动体的电动机施加了异常的负荷的情况的异常负荷检测装置。日本特开2007-219991号公报所记载的异常负荷检测装置具备干扰转矩推定单元、速度比较单元、转矩比较单元。干扰转矩推定单元推定向电动机施加的干扰转矩，速度比较单元对电动机的转速和预先确定的基准速度进行比较，转矩比较单元对通过干扰转矩推定单元推定的干扰转矩和预先确定的基准转矩进行比较。在日本特开2007-219991号公报所记载的异常负荷检测装置中，在速度比较单元中判定为电动机的转速高于基准速度，并且在转矩比较单元中判定为干扰转矩低于基准转矩时，判断为发生了异常。
[0007]另外，在日本特公平7-25006号公报中，记载了以下的刀具避让方法，其检测各加工轴方向的切削载荷的大小，根据检测出的切削载荷的大小的各轴方向成分的比来求出向工件施加的切削载荷方向，根据该切削载荷方向求出刀具避让相对位置。在日本特公平7-25006号公报所记载的刀具避让方法中，在求出的刀具避让相对位置的反方向向量上生成刀具避让指令，依照所生成的刀具避让指令自动地使刀具避让。
[0008]另外，在专利第5168352号公报中，记载了一种冲撞检测装置，其具备驱动电动机、检测驱动电动机的负荷电流的负荷电流检测单元、进行驱动电动机的误差检测的误差检测单元、控制驱动电动机的驱动的控制单元。在专利第5168352号公报所记载的冲撞检测装置中，控制单元判断驱动电动机的驱动是加工中还是非加工中。接着，控制单元按照判断结果，设定表示用于判断设置了驱动电动机的构造体和加工对象物之间的冲撞的基准电流值的负荷电流设定值、以及限制电动机电流使得驱动电动机的电动机输出转矩成为一定以下的电动机电流限制值。控制单元在加工过程中时，在进行限制使得通过负荷电流检测单元检测出的负荷电流成为设定为负荷电流设定值以上的电动机电流限制值以下的基础上，在负荷电流成为负荷电流设定值以上的情况下检测出冲撞。另外，控制单元在非加工中时，在通过负荷电流检测单元检测出的负荷电流成为设定为负荷电流设定值以下的电动机电流限制值以上的情况下，通过判断由误差检测单元检测出的误差来检测出冲撞。
[0009]但是，在对工件910加工的过程中使切削部901移动的速度和在非加工中使切削部901移动的速度不同，因此存在机床900从检测出冲撞到开始避让动作为止切削部901移动的推移量不同的问题。
[0010]图13是表示机床900从检测出冲撞到开始避让动作为止切削部901移动的推移量和通过避让动作而使切削部901避让的避让量之间的关系的图。在图13中，横轴表示时间，纵轴表示移动方向的位置变化。在图13中，实线表示在加工中检测出冲撞时的切削部901的移动，虚线表示在非加工中检测出冲撞时的切削部901的移动。A是在加工中检测出冲撞的位置，B是在加工中检测出冲撞时开始避让动作的位置，C表示在加工中检测出冲撞时避让的位置。A'是在非加工中检测出冲撞的位置，B'是在非加工中检测出冲撞时开始避让动作的位置，C'表示在非加工中检测出冲撞时避让的位置。
[0011]根据切削部901的移动速度F(m/s)、从检测出冲撞后到开始避让动作为止的延迟时间T(s)，用以下的公式(I)表示推移量X(m)。
[0012]X = FXT 公式(I)
[0013]例如，在切削部901的移动速度是1000(mm/s)，延迟时间是I (ms)的情况下，推移量X为1mm。推移量越大，则切削部901越是向冲撞方向前进，机床900的损伤有可能变大。
[0014]在机床900中，非加工中的推移量比加工中的推移量大。但是，在机床900中，尽管推移量不同，在加工中和非加工中使用相同的避让量，因此在推移量比较大的非加工中检测出冲撞的情况下，避让量不充分，机床900有可能破损。另一方面，为了保护机床900，在确保充分大的避让量的情况下，在加工中有可能产生无法避让切削部的情况。
[0015]图14是表示在加工工件的过程中不容易进行避让的例子的图。
[0016]机床920具备切削部支持部921、为了切削工件930的凹部的上壁而配置在切削部支持部920的上面的切削部922。机床920使切削部922接近工件930的凹部的内壁，为了切削工件930的凹部的内部而使切削部支持部921逐渐向上方移动。
[0017]在机床920中，工件930的凹部的宽度和切削部支持部921的高度之间的差为能够确保为避让量的距离。在机床920中，在避让量比工件930的凹部的宽度和切削部支持部921的高度之间的差大的情况下，工件930或机床920有可能破损。
[0018]在日本特开2007-219991号公报中，提示了检测异常负荷的方法，但并没有记载用于在检测出异常负荷时防止损伤加工面的对策。另外，在日本特公平7-25006号公报中记载了检测异常负荷以及发生了切削异常时的避让方法，但并没有记载在发生了切削异常时无法避让的情况下的对策。另外，在专利第5168352号公报中，记载了判断电动机的驱动装置是加工中还是非加工中，按照该判断的结果检测冲撞，但并没有记载涉及检测出冲撞时的避让。
【发明内容】
[0019]本发明的目的在于:鉴于上述问题，提供一种电动机控制装置，其能够在非加工中进行机械的保护、在加工中进行工件的保护而保护不同的保护对象。
[0020]为了实现上述目的，控制驱动机床的电动机的电动机控制装置具备:异常负荷检测部，其监视电动机的负荷，检测异常的负荷；避让量存储部，其存储在机床根据异常负荷检测部检测出异常的负荷的情况而进行避让动作时所使用的多个避让量；避让量切换部，其根据机床是否是加工中的判定结果，切换从多个避让量中选择的避让量；避让量加法部，其将通过避让量切换部进行切换而选择出的避让量与表示机床的移动量的指令值相加，其中，对判定为是加工中时所选择的避让量和判定为不是加工中时所选择的避让量进行切换。
[0021]另外，在上述形式中，避让量切换部也可以根据从上位控制器输入的模式信号来切换所选择的避让量。
[0022]另外，在上述形式中，避让量切换部也可以根据从外部设备输入的切换信号来切换所选择的避让量。
[0023]另外，在上述形式中，也可以根据所使用的加工程序来改写判定为机床是加工中时所选择的避让量。
[0024]另外，在上述形式中，也可以根据机床所加工的工件的加工状态来改写判定为机床是加工中时所选择的避让量。
【附图说明】
[0025]通过参照以下的附图能够更明确地理解本发明。
[0026]图1是表不第一实施例的电动机控制系统的框图。
[0027]图2是表示图1所示的电动机控制系统的动作流程的流程图。
[0028]图3是表示第二实施例的电动机控制系统的框图。
[0029]图4是表示第三实施例的电动机控制系统的框图。
[0030]图5是表示图4所示的电动机控制系统的动作流程的流程图。
[0031]图6A是表示应用了图4所示的电动机控制系统的机床的加工处理的一个例子的图。
[0032]图6B是表示应用了图4所示的电动机控制系统的机床的加工处理的其他例子的图。
[0033]图7是表示第四实施例的电动机控制系统的框图。
[0034]图8是表示图7所示的电动机控制系统的动作流程的流程图。
[0035]图9是表示应用了图7所示的电动机控制系统的机床的加工处理的一个例子的图。
[0036]图10是表示第五实施例的电动机控制系统的框图。
[0037]图11是表示图10所示的电动机控制系统的动作流程的流程图。
[0038]图12A?图12D是表示切削工件的机床的处理流程的图，图12A是表示配置了工件的状态的图，图12B是表示在加工前机床的切削部从容纳位置移动到接近工件的位置的状态的图，图12C是表示机床切削工件的加工过程中的状态的图，图12D是表示在加工后机床的切削部从接近工件的位置移动到容纳位置的状态的图。
[0039]图13是表示机床从检测出冲撞后到开始避让动作为止切削部移动的推移量和通过避让动作而切削部进行避让的避让量之间的关系的图。
[0040]图14是表示加工工件的过程中不容易进行避让的例子的图。
【具体实施方式】
[0041]以