机床的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种进行电动机的过热估计的机床的控制装置。
【背景技术】
[0002] 在通过机床的主轴进行切削加工的情况下，通常在主轴电动机的连续额定负荷以 下使用。连续额定负荷是指：只要在该负荷以下使用，则即使将该负荷持续无限时间地施加 也不会达到过热（overheat)的水平的负荷。然而，在进行重切削的情况下、或者想要仅在 短时间内增加负荷来缩短加工时间的情况下，有时施加超过连续额定负荷的负荷来使电动 机旋转。
[0003] 在对电动机施加超过连续额定负荷的负荷的情况下，与该负荷相应地规定可切削 时间，如果将负荷在超过该可切削时间的时间内持续施加，则导致电动机发生过热。因此， 在对电动机施加超过连续额定负荷的负荷来进行加工的情况下，需要如下指标：在持续施 加当前的负荷时在电动机不发生过热的状态下将该加工还能够继续多长时间的指标。
[0004] -般来讲，对于超过连续额定负荷的切削，针对每个电动机规定了表示如能够获 知"当进行负荷η%的切削时直到过热为止能够切削几分钟"那样的容许负荷特性的图，操 作者根据该信息设置大致的基准来进行切削加工。在容许负荷特性图中规定有与负荷相应 的可切削时间，如果参照容许负荷特性图，则可知当将某负荷对电动机持续施加多长时间 时电动机会发生过热。
[0005] 图1是表示电动机的容许负荷特性的一例的图。在图1中，横轴表示电动机转速， 纵轴表示施加到电动机的负荷。负荷为100%时表示连续额定负荷，在该情况下，即使将该 负荷持续无限时间地施加，电动机也不会发生过热。在图1所示的例子中，在低速旋转区域 中200%负荷表示在10分钟周期中能够进行2. 5分钟的切削的负荷，230%负荷表示在10 分钟周期中能够进行1分钟的切削的负荷。如果施加超过连续额定负荷的负荷来使电动机 持续旋转，则存在电动机发出超过容许发热量的热量而发生故障的可能性。
[0006] 为了应对这样的问题，例如在日本特开2000-271836号公报所公开的基于数值控 制的机床的控制方法和装置中，根据进给轴电动机的快速进给时（非加工时）和切削进给 时的电动机发热量预想值来估计程序整体的发热量，改变时间常数以使发热量在容许发热 量以下。但是，在日本特开2000-271836号公报所公开的发明中，虽然进行电动机的发热的 估计，但并没有公开关于直到过热为止还能够进行多长时间的切削加工的内容。
[0007] 另外，在国际公开第2005/093942号所公开的永磁体式同步电动机的控制装置 中，求出电动机中产生的损失（铜损+铁损），认为从额定损失减去该损失所得到的损失量 是电动机中能够消耗的损失，通过流通与此相应的d轴电流来防止电动机的过负荷。但是， 在国际公开第2005/093942号所公开的发明中，虽然进行了连铁损都包括在内的损失估 计，但并没有公开关于直到过热为止还能够进行多长时间的切削加工的内容。
[0008] 因此，本申请人提出了如下一种方法：准备根据电动机的电流值来估计电动机温 度的热仿真式，对该式进行倒算，由此估计电动机还有多长时间达到过热、即还能够继续切 削多长时间。
[0009] 但是，在本申请人提出的方法中，存在如下问题：由于根据电流值估计可继续切削 时间，因此当由于切削负荷变动而电流值细微地变化时，可继续切削时间也频繁地变动，从 而难以把握时间。
【发明内容】
[0010] 在一个方面，本发明的目的在于提供如下一种机床的控制装置：根据电动机的电 流值估计可继续切削时间，对估计出的可继续切削时间数据使用具有规定的时间常数的滤 波器，即使在稳定的负荷大幅变动的情况下，也能够准确地把握时间。
[0011] 根据本发明的一个实施方式，提供一种具有对主轴进行驱动的电动机的机床的控 制装置，该机床的控制装置的特征在于，具备：电流检测装置，其检测电动机的电流值；存 储装置，其存储针对电动机规定的过热温度；温度检测装置，其检测电动机的温度；时间估 计装置，其使用由温度检测装置检测出的温度和过热温度，来估计在电流检测装置所检测 出的电流持续流过电动机的情况下从当前到上述电动机达到上述过热温度时为止的时间； 滤波器，其对时间估计装置所估计出的时间值进行滤波；时间常数变更装置，其针对滤波 器，根据电流值或在控制电动机时所提供的电流指令值来变更滤波器时间常数；以及显示 器，其显示由滤波器输出的时间值。
[0012] 根据本发明的机床的控制装置，具有如下效果：根据电动机的电流值估计可继续 切削时间，对估计出的可继续切削时间数据使用具有规定的时间常数的滤波器，即使在负 荷变动的情况下，也能够准确地把握时间。
【附图说明】
[0013] 通过参照以下附图，能够更加明确地理解本发明。
[0014] 图1是表示电动机的容许负荷特性的一例的图。
[0015] 图2A是表示以往提出的机床的控制装置的框图。
[0016] 图2B是表示在图2A所示的机床的控制装置的显示器的前级设置了滤波器的结构 的图。
[0017] 图3A是表示在图2B所示的滤波器的时间常数大时的电动机的可继续切削时间的 一例的图。
[0018] 图3B是表示在图2B所示的滤波器的时间常数小时的电动机的可继续切削时间的 一例的图。
[0019] 图4A是表示基于本发明的第一实施例的机床的控制装置的框图。
[0020] 图4B是表示在变更了图4A所示的滤波器的时间常数时的电动机的可继续切削时 间的一例的图。
[0021] 图5是表示基于本发明的第一实施例的机床的控制装置的时间常数计算过程的 流程图。
[0022] 图6是表示基于本发明的第二实施例的机床的控制装置的框图。
[0023] 图7是表示基于本发明的第二实施例的机床的控制装置的时间常数计算过程的 流程图。
[0024] 图8是表示基于本发明的第三实施例的机床的控制装置的框图。
[0025] 图9是表示基于本发明的第三实施例的机床的控制装置的时间常数计算过程的 流程图。
[0026] 图10是表示基于本发明的第四实施例的机床的控制装置的框图。
[0027] 图11是表示基于本发明的第四实施例的机床的控制装置的时间常数计算过程的 流程图。
[0028] 图12是表示电动机控制装置的结构的一例的框图。
【具体实施方式】
[0029] 下面使用附图并基于具体的实施例来详细地说明本发明的实施方式，在说明本发 明的实施例之前，使用图2A、图2B、图3A、图3B来说明本申请人所提出的根据电流值来估计 可继续切削时间的方法。此外，在以下的说明中，在不同的附图中被标注了相同的参照标记 的结构意味着它们是具有相同功能的结构要素。
[0030] 图2A是表示本申请人所提出的机床的控制装置1的一例的框图。具有对主轴进 行驱动的电动机的机床的控制装置1具备电流检测装置11、存储装置12、温度检测装置13、