空气吹扫系统的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种能够控制向电动机的输出轴的附近供给的空气流量的空气吹扫系统(air purge system)。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下一种装置:通过向电动机的输出轴的附近供给压缩空气，来防止异物侵入电动机外壳的内部(例如参照日本特开2013-236473号公报)。在日本特开2013-236473号公报所记载的装置中，在外壳的端面安装有空气吹扫装置，将从空气吹扫装置的外部供给的压缩空气经由空气吹扫装置内的流路吹向电动机的输出轴的外周面。
[0003]另外，电动机的输出轴的周围处的离心力、压力与电动机的旋转状态相应地发生变化，由此异物侵入外壳内的难易度发生变化。然而，上述日本特开2013-236473号公报所记载的装置不管电动机的旋转状态如何而供给压缩空气，因此存在压缩空气的供给量过剩或者不足的担忧。
【发明内容】
[0004]基于本发明的空气吹扫系统具备电动机，该电动机具有外壳、以能够旋转的方式支承于外壳的内部的输出轴以及设置于外壳的端部的空气吹扫装置，该空气吹扫装置向输出轴的外周面的周围的空间供给空气。空气吹扫系统还具备:信息获取部，其获取电动机的动作信息；以及空气控制部，其根据由信息获取部获取到的动作信息来控制从空气吹扫装置供给的空气量。而且，空气控制部当由信息获取部获取到与上述电动机的减速动作对应的减速信息时，增大从空气吹扫装置供给的空气量。
【附图说明】
[0005]本发明的目的、特征以及优点通过与附图相关联的以下的实施方式的说明会变得更进一步明确。在该附图中，
[0006]图1是表示本发明的实施方式所涉及的空气吹扫系统的整体结构的图，
[0007]图2是表示由本发明的实施方式所涉及的空气吹扫系统进行的动作的一例的图，
[0008]图3是表示由本发明的实施方式所涉及的空气吹扫系统进行的动作的其它例子的图。
【具体实施方式】
[0009]下面，参照图1至图3来说明本发明的实施方式。图1是表示本发明的实施方式所涉及的空气吹扫系统100的概要结构的图。该空气吹扫系统100包括电动机101。电动机101例如是用于驱动机床的主轴的三相感应电动机。
[0010]如图1所示，电动机101具有转子1、定子2、外壳3以及空气吹扫装置4。此外，在下面，为了方便，如图所示那样将沿电动机101的旋转轴线L0的方向定义为前后方向。在图1中，左侧与前侧对应，右侧与后侧对应。
[0011]转子1具有以旋转轴线L0为中心来旋转的转子芯11以及输出轴12、13，该输出轴12,13与转子芯11 一体地设置，且分别从转子芯11的前端面和后端面沿旋转轴线L0向前方和后方延伸。在输出轴12的前端部设置有甩油环(日语1； y 9々一)14，在输出轴13的后端部设置有编码器15。此外，虽然省略了图示，但在输出轴12的前端部不经由减速机地安装有机床的主轴。
[0012]定子2具有层叠多个电磁钢板而成的筒状的定子芯21以及卷绕在定子芯21的内周面的绕组22。定子芯21在与转子芯11的外周面之间空开间隙地被配置。转子芯11通过由提供到绕组22的提供电流产生的旋转磁场而与输出轴12、13 —体地旋转。
[0013]外壳3具有设置在定子芯21的前端部的前外壳31和设置在定子芯21的后端部的后外壳32。在后外壳32的外周面设置有端子箱33。在前外壳31的内周面与输出轴12的外周面之间以及后外壳32的内周面与输出轴13的外周面之间分别设置有轴承34、35。输出轴12、13借助轴承34、35以能够旋转的方式被外壳3支承。
[0014]空气吹扫装置4用于抑制异物侵入电动机101内。S卩，由于机床的电动机101在清洗水、切削油等飞散的状况下使用，因此存在清洗水、切削油等异物经由输出轴12与外壳3(前外壳31)之间的间隙侵入电动机101内的危险。特别是，当不经由减速机地将主轴直接连结于电动机101的输出轴12时，电动机101接近加工区域，异物容易侵入电动机101内。如果为了防止这一点而例如在输出轴12与外壳3之间设置油封等密封件，则存在由于转子1的高速旋转而密封件磨耗的担忧。
[0015]因此，在本实施方式中，在前外壳31的前端部设置有空气吹扫装置4。空气吹扫装置4通过从空气吹扫装置4向前外壳31与输出轴12之间的间隙10、即输出轴12的外周面的周围空间供给空气来防止异物混入电动机101内。此外，由于电动机101的后端部被卓36覆盖，因此不会从后外壳32侧混入异物。因而，本实施方式的电动机101只在前外壳31的前端部具有空气吹扫装置4。
[0016]空气吹扫装置4具有由沿径向贯通前外壳31的前端部的贯通孔构成的空气流路41。在空气流路41的在前外壳31的外周面处的一端部设置有空气流入口 42，在空气流路41的在前外壳31的内周面处的另一端部设置有空气流出口 43。空气流出口 43位于轴承34的前方且甩油环14的后方，与输出轴12的外周面相面对。
[0017]阀45经由管路44连接于空气流入口 42，并且空气罐47经由管路46连接于阀45。通过未图示的栗的驱动对空气罐47供给空气，在空气罐47内存储有高压的压缩空气。阀45是能够根据电信号来变更阀开度的可变阀，能够通过调整阀45的开度来增减从空气流出口 43吹出的压缩空气的供给量(图2、图3)。
[0018]电动机101的驱动是由电动机控制部5进行控制的。阀45的开度是由空气供给控制部6进行控制的。电动机控制部5和空气供给控制部6例如由具备经由总线相互连接的 CPU (Central Processing Unit:中央处理器)、RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)以及ROM (Read Only Memory:只读存储器)等的运算处理装置构成。本实施方式的电动机控制部5作为获取电动机101的动作信息的信息获取部而发挥功能。电动机控制部5按照预先决定的电动机运转程序PR来控制电动机101的驱动。电动机控制部5包括检测部16。检测部16接收来自编码器15的信号，获取电动机101的速度信息(电动机转速)。然后，检测部16通过对电动机转速进行时间微分来获取电动机101的加速度信息。
[0019]本实施方式的空气供给控制部6作为控制从空气吹扫装置4供给的空气量的空气控制部而发挥功能。空气供给控制部6基于从电动机控制部5输出的电动机101的速度信息和加速度信息控制阀45的开度。图2是表示通过来自编码器15的信号获取到的电动机101的速度信息(电动机转速N)及加速度信息(电动机加速度A)与从空气流出口 43吹出的空气供给量G的关系的图。
[0020]通过电动机控制部5来如图2所示那样控制电动机101的旋转。S卩，电动机101在从时间点to到时间点tl为止的期间停止旋转(N = N0)，在从时间点tl到时间点t2为止的期间以正的规定加速度A1进行加速。电动机101在从时间点t2到时间点t3为止的期间以固定转速N1进行旋转，在从时间点t3到时间点t4为止的期间以负的规定加速度A2( = -A1)进行减速，在时间点t4以后的期间再次停止旋转(N = N0)。
[0021 ] 此时，空气供给控制部6在旋转停止时(从时间点t0到时间点11为止的期间)以使空气供给量成为预先决定的基准值G0的方式控制阀45的开度。在旋转停止时，输出轴12的附近(间隙10等)保持为大气压，不存在向外壳3内吸入异物的作用。考虑到这一点，预先决定基准值G0。
[0022]另一方面，在电动机101的加速时(从时间点tl到时间点t2为止的期间)，电动机转速越高，则作用于输出轴12的周面的离心力越大。因此，输出轴12的附近变为负压，但输出轴12的周围的异物由于离心力而被排出到外部(径向外侧)，因此在加速时与停止时相比异物更难以侵入外壳3内。另外，离心力越大，则越抑制异物侵入外壳3内。考虑到这一点，空气供给控制部6在加速时以使空气供给量减少到低于基准值G0并且随着电动机转速的增加而逐渐降低空气供给量的方式控制阀45的开度。
[0023]在电动机101的固定速度旋