机床的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机床的控制装置，尤其涉及一种可变更主轴的进给运动的速度的机床的控制装置。
【背景技术】
[0002]在各种机床的领域中，广泛采用如下的控制方法:对进给轴的动作进行控制以便在主轴用驱动装置(电动机以及放大器等)的检测温度接近最大容许温度时使向主轴施加的负载下降。例如，在JP2000 - 271836A中提出了如下的控制装置:根据模拟了进给轴的快进时或切削进给时的发热量的结果，运算程序执行时的发热量，并且为使其运算值成为容许值以下而变更进给动作的加减速的时间常数。此外，在W02005/093942A中提出了如下的控制装置:将从永磁铁式的电动机的额定损失减去铜损和铁损而求出的值视为电动机的容许损失，并使与该值对应的d轴电流流过电动机，由此防止电动机的过载。此外，在JP2003 - 005836A中提出了具有如下部件的带自我保护功能的驱动装置:检测伺服驱动器(即放大器)的温度的温度传感器、根据温度传感器的检测温度使驱动部的输出下降的控制器。
[0003]这样，根据主轴电动机的检测温度调整向主轴电动机施加的负载的控制方法是公知技术。但是，电动机的温度上述的比例根据在当前时间点向电动机施加的负载而变动，因此即使使用 JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 等现有技术，在当前的负载继续的情况下，无法知道电动机在怎样程度的时间成为过热。因此，为了使用JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 的现有技术防止电动机的过热，假定温度上升率较大的情况，而在电动机的检测温度较低时也需要调整向电动机施加的负载。也就是说，在使用 JP2000 - 271836A、W02005/093942A 以及 JP2003 — 005836A 的现有技术的情况下，需要保守地控制电动机的动作，因此不能最大限地发挥电动机的能力。
[0004]与此相关，在JP2014 - 156005A中提出了具备如下功能的控制装置:在当前的负载继续的情况下，根据当前的电动机的温度和电流的检测值推定电动机成为过热为止的剩余时间。但是，JP2014 - 156005A的控制装置只能在显示器上显示到过热为止的剩余之间的推定值，因此为了防止电动机的过热，使用者需要参考显示的剩余时间来调整向电动机施加的负载。
[0005]要求一种能够可靠地防止主轴电动机成为过热的机床的控制装置。
【发明内容】
[0006]本发明的第1方式，在具有旋转式主轴和针对主轴的工件给予进给运动的进给轴的机床的控制装置中，具有:电流检测部，其检测流过用于驱动主轴的主轴电动机的电流；温度检测部，其检测主轴电动机的温度；剩余时间推定部，其根据预先决定的主轴电动机的最大容许温度和基于温度检测部的温度检测值，在检测出温度检测值时的电流检测部的电流检测值继续流过主轴电动机的情况下，推定主轴电动机的温度达到最大容许温度的剩余时间；以及进给速度变更部，根据基于剩余时间推定部的剩余时间的推定值来变更进给运动的速度。
[0007]本发明的第2方式，在第1方式中，如果基于剩余时间推定部的剩余时间的推定值成为预先决定的阈值以下，则进给速度变更部使进给运动的速度以预先决定的斜率减少预先决定的变化量。
[0008]本发明的第3方式，在第2方式中，进给速度变更部使进给运动的速度减少变化量后，使进给运动的速度增加比变化量少的其他变化量。
[0009]本发明的第4方式，在第1方式中，还具有:进给速度检测部，其检测进给运动的速度；对应关系计算部，其在基于剩余时间推定部的剩余时间的推定值成为预先决定的阈值以下时，根据基于剩余时间推定部的剩余时间的推定值、基于进给速度检测部的速度检测值以及基于电流检测部的电流检测值，来计算进给运动的速度与剩余时间之间的对应关系；以及进给速度确定部，其根据对应关系计算部计算出的对应关系，确定与剩余时间的阈值对应的进给运动的速度值，进给速度变更部使进给运动的速度向由进给速度确定部确定的速度值减少。
[0010]通过附图所示的本发明的示例性的实施方式的详细说明，从而使这些以及其他本发明的目的、特征以及优点更加明确。
【附图说明】
[0011]图1是表示本发明的第1实施方式的控制装置的结构的框图。
[0012]图2是表示基于由图1中的进给轴电动机控制部所执行的示例性的倍率控制的进给速度的时间变化的图表。
[0013]图3是表示图2所示的倍率控制的具体的顺序的流程图。
[0014]图4是表示基于由图1中的进给轴电动机控制部所执行的倍率控制的变形例的进给速度的时间变化的图表。
[0015]图5是表示图4所示的倍率控制的具体的顺序的流程图。
[0016]图6是表示本发明的第2实施方式的控制装置的结构的框图。
[0017]图7是表示图6中的对应关系计算部计算出的进给速度与剩余时间之间的对应关系的图表。
[0018]图8是表示基于由图6中的进给轴电动机控制部所执行的示例性的倍率控制的进给速度的时间变化的图表。
[0019]图9是表示图8所示的倍率控制的具体的顺序的流程图。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。另外，以下的记载并不对专利请求保护的范围所记载的发明的技术范围或用语的定义等进行限定。
[0021]参照图1?图5，对本发明的第1实施方式的控制装置进行说明。图1是表示本实施方式的示例性的控制装置1的结构的框图。本例子的控制装置1控制具备安装有切削工具的旋转式主轴和对工件给予主轴的进给运动的进给轴的机床的动作。在图1中，与控制装置1 一起示出了分别驱动机床的主轴和进给轴的主轴电动机Ml和进给轴电动机M2。
[0022]如图1所示，本例子的控制装置1具有:电流检测部11、速度检测部12以及温度检测部13。以下，按照顺序说明它们的功能。本例子的电流检测部11是内置于用于驱动电动机的主轴电动机控制部16内的电流检测元件，具有检测流过主轴电动机Ml的电流的功能。本例子的速度检测部12是安装在主轴电动机Ml上的编码器，具有检测主轴电动机Ml的转速的功能。本例子的温度检测部13是安装在主轴电动机Ml上的温度检测元件，具有检测主轴电动机Ml的温度的功能。另外，通过实验或理论预先决定本例子的主轴电动机Ml陷入过热状态的边界温度。以下，将这样的温度称为最大容许温度。
[0023]接着参照图1时，本例子的控制装置1还具有:存储部10、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。以下，按照顺序说明它们的功能。本例子的存储部10是包含R0M、RAM以及非易失性存储装置等的存储区域，具有保持各种数据的功能。尤其，在本例子的存储部10中存储主轴电动机Ml的最大容许温度Tm以及后述的阈值Rt、速度变化的斜率cl、c2以及速度变化量dvl等数据。在此，最大容许温度Tm是主轴电动机Ml陷入过热状态的边界温度。使用者预先通过实验或理论决定最大容许温度Tm。本例子的主轴负载计算部14具有使用基于电流检测部11的电流检测值和基于速度检测部12的速度检测值来计算向主轴电动机Ml施加的负载的功能。
[0024]接着，本例子的剩余时间推定部15具有如下功能:在基于电流检测部11的电流检测值保持恒定地继续流过主轴电动机Ml的情况下，推定主轴电动机Ml的温度达到上述的最大容许温度Tm的剩余时间(S卩，主轴电动机Ml成为过热为止的剩余时间)。如图1所示，本例子的剩余时间推定部15使用预先存储在存储部10中的主轴电动机Ml的最大容许温度Tm的数据、基于电流检测部11的电流检测值以及基于速度检测部12的速度检测值来推定上述的剩余时间。以下详细说明本例子的剩余时间推定部15推定上述的剩余时间的步骤。
[0025]—般，已知在一定的电流值持续流过电动机时电动机的温度上升量与该电流值的平方成比例。因此，通过下式(1)，根据流过电动