產(chǎn)生異常負(fù)荷時能夠保護(hù)加工面的電動機(jī)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生異常負(fù)荷時能夠保護(hù)加工面的電動機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)床中，對每個驅(qū)動軸具有電動機(jī)，通過電動機(jī)控制裝置對這些電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動控制。例如，在刀具或工件的旋轉(zhuǎn)、以及輪廓軌跡的控制中使用電動機(jī)。電動機(jī)控制裝置向驅(qū)動機(jī)床的驅(qū)動軸的驅(qū)動軸數(shù)量的電動機(jī)指示電動機(jī)的速度、轉(zhuǎn)矩、或轉(zhuǎn)子的位置而進(jìn)行控制。
[0003]圖12A?圖12D是表示切削工件的機(jī)床的處理流程的圖。圖12A是表示配置了工件的狀態(tài)的圖，圖12B是表示在加工前機(jī)床的切削部從容納位置移動到接近工件的位置的狀態(tài)的圖。圖12C是表示切削機(jī)床工件的加工過程中的狀態(tài)的圖，圖12D是表示在加工后將機(jī)床的切削部從接近工件的位置移動到容納位置的狀態(tài)的圖。
[0004]在機(jī)床900的切削部901從圖12A所示的狀態(tài)移動到圖12B所示的狀態(tài)、或從圖12C所示的狀態(tài)移動到圖12D所示的狀態(tài)時，對使切削部901移動的電動機(jī)進(jìn)行控制使得比較高速地移動切削部901。另一方面，圖12C所示的狀態(tài)為了一邊使工件910旋轉(zhuǎn)一邊使切削部901逐漸移動，而對使切削部901移動的電動機(jī)進(jìn)行控制使得比較低速地移動切削部901。
[0005]如果在對工件910進(jìn)行加工過程中或非加工過程中，機(jī)床900的切削部901與其他物體沖撞而妨礙切削部901的移動，或者傳動機(jī)構(gòu)發(fā)生了故障，則向電動機(jī)施加過大的負(fù)荷，有可能電動機(jī)故障或被驅(qū)動體破損。
[0006]為了解決該問題，在日本特開2007-219991號公報中，記載了用于檢測向驅(qū)動被驅(qū)動體的電動機(jī)施加了異常的負(fù)荷的情況的異常負(fù)荷檢測裝置。日本特開2007-219991號公報所記載的異常負(fù)荷檢測裝置具備干擾轉(zhuǎn)矩推定單元、速度比較單元、轉(zhuǎn)矩比較單元。干擾轉(zhuǎn)矩推定單元推定向電動機(jī)施加的干擾轉(zhuǎn)矩，速度比較單元對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和預(yù)先確定的基準(zhǔn)速度進(jìn)行比較，轉(zhuǎn)矩比較單元對通過干擾轉(zhuǎn)矩推定單元推定的干擾轉(zhuǎn)矩和預(yù)先確定的基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行比較。在日本特開2007-219991號公報所記載的異常負(fù)荷檢測裝置中，在速度比較單元中判定為電動機(jī)的轉(zhuǎn)速高于基準(zhǔn)速度，并且在轉(zhuǎn)矩比較單元中判定為干擾轉(zhuǎn)矩低于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩時，判斷為發(fā)生了異常。
[0007]另外，在日本特公平7-25006號公報中，記載了以下的刀具避讓方法，其檢測各加工軸方向的切削載荷的大小，根據(jù)檢測出的切削載荷的大小的各軸方向成分的比來求出向工件施加的切削載荷方向，根據(jù)該切削載荷方向求出刀具避讓相對位置。在日本特公平7-25006號公報所記載的刀具避讓方法中，在求出的刀具避讓相對位置的反方向向量上生成刀具避讓指令，依照所生成的刀具避讓指令自動地使刀具避讓。
[0008]另外，在專利第5168352號公報中，記載了一種沖撞檢測裝置，其具備驅(qū)動電動機(jī)、檢測驅(qū)動電動機(jī)的負(fù)荷電流的負(fù)荷電流檢測單元、進(jìn)行驅(qū)動電動機(jī)的誤差檢測的誤差檢測單元、控制驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動的控制單元。在專利第5168352號公報所記載的沖撞檢測裝置中，控制單元判斷驅(qū)動電動機(jī)的驅(qū)動是加工中還是非加工中。接著，控制單元按照判斷結(jié)果，設(shè)定表示用于判斷設(shè)置了驅(qū)動電動機(jī)的構(gòu)造體和加工對象物之間的沖撞的基準(zhǔn)電流值的負(fù)荷電流設(shè)定值、以及限制電動機(jī)電流使得驅(qū)動電動機(jī)的電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩成為一定以下的電動機(jī)電流限制值。控制單元在加工過程中時，在進(jìn)行限制使得通過負(fù)荷電流檢測單元檢測出的負(fù)荷電流成為設(shè)定為負(fù)荷電流設(shè)定值以上的電動機(jī)電流限制值以下的基礎(chǔ)上，在負(fù)荷電流成為負(fù)荷電流設(shè)定值以上的情況下檢測出沖撞。另外，控制單元在非加工中時，在通過負(fù)荷電流檢測單元檢測出的負(fù)荷電流成為設(shè)定為負(fù)荷電流設(shè)定值以下的電動機(jī)電流限制值以上的情況下，通過判斷由誤差檢測單元檢測出的誤差來檢測出沖撞。
[0009]但是，在對工件910加工的過程中使切削部901移動的速度和在非加工中使切削部901移動的速度不同，因此存在機(jī)床900從檢測出沖撞到開始避讓動作為止切削部901移動的推移量不同的問題。
[0010]圖13是表示機(jī)床900從檢測出沖撞到開始避讓動作為止切削部901移動的推移量和通過避讓動作而使切削部901避讓的避讓量之間的關(guān)系的圖。在圖13中，橫軸表示時間，縱軸表示移動方向的位置變化。在圖13中，實(shí)線表示在加工中檢測出沖撞時的切削部901的移動，虛線表示在非加工中檢測出沖撞時的切削部901的移動。A是在加工中檢測出沖撞的位置，B是在加工中檢測出沖撞時開始避讓動作的位置，C表示在加工中檢測出沖撞時避讓的位置。A'是在非加工中檢測出沖撞的位置，B'是在非加工中檢測出沖撞時開始避讓動作的位置，C'表示在非加工中檢測出沖撞時避讓的位置。
[0011]根據(jù)切削部901的移動速度F(m/s)、從檢測出沖撞后到開始避讓動作為止的延遲時間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的移動速度是1000(mm/s)，延遲時間是I (ms)的情況下，推移量X為1mm。推移量越大，則切削部901越是向沖撞方向前進(jìn)，機(jī)床900的損傷有可能變大。
[0014]在機(jī)床900中，非加工中的推移量比加工中的推移量大。但是，在機(jī)床900中，盡管推移量不同，在加工中和非加工中使用相同的避讓量，因此在推移量比較大的非加工中檢測出沖撞的情況下，避讓量不充分，機(jī)床900有可能破損。另一方面，為了保護(hù)機(jī)床900，在確保充分大的避讓量的情況下，在加工中有可能產(chǎn)生無法避讓切削部的情況。
[0015]圖14是表示在加工工件的過程中不容易進(jìn)行避讓的例子的圖。
[0016]機(jī)床920具備切削部支持部921、為了切削工件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。機(jī)床920使切削部922接近工件930的凹部的內(nèi)壁，為了切削工件930的凹部的內(nèi)部而使切削部支持部921逐漸向上方移動。
[0017]在機(jī)床920中，工件930的凹部的寬度和切削部支持部921的高度之間的差為能夠確保為避讓量的距離。在機(jī)床920中，在避讓量比工件930的凹部的寬度和切削部支持部921的高度之間的差大的情況下，工件930或機(jī)床920有可能破損。
[0018]在日本特開2007-219991號公報中，提示了檢測異常負(fù)荷的方法，但并沒有記載用于在檢測出異常負(fù)荷時防止損傷加工面的對策。另外，在日本特公平7-25006號公報中記載了檢測異常負(fù)荷以及發(fā)生了切削異常時的避讓方法，但并沒有記載在發(fā)生了切削異常時無法避讓的情況下的對策。另外，在專利第5168352號公報中，記載了判斷電動機(jī)的驅(qū)動裝置是加工中還是非加工中，按照該判斷的結(jié)果檢測沖撞，但并沒有記載涉及檢測出沖撞時的避讓。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明的目的在于:鑒于上述問題，提供一種電動機(jī)控制裝置，其能夠在非加工中進(jìn)行機(jī)械的保護(hù)、在加工中進(jìn)行工件的保護(hù)而保護(hù)不同的保護(hù)對象。
[0020]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，控制驅(qū)動機(jī)床的電動機(jī)的電動機(jī)控制裝置具備:異常負(fù)荷檢測部，其監(jiān)視電動機(jī)的負(fù)荷，檢測異常的負(fù)荷；避讓量存儲部，其存儲在機(jī)床根據(jù)異常負(fù)荷檢測部檢測出異常的負(fù)荷的情況而進(jìn)行避讓動作時所使用的多個避讓量；避讓量切換部，其根據(jù)機(jī)床是否是加工中的判定結(jié)果，切換從多個避讓量中選擇的避讓量；避讓量加法部，其將通過避讓量切換部進(jìn)行切換而選擇出的避讓量與表示機(jī)床的移動量的指令值相加，其中，對判定為是加工中時所選擇的避讓量和判定為不是加工中時所選擇的避讓量進(jìn)行切換。
[0021]另外，在上述形式中，避讓量切換部也可以根據(jù)從上位控制器輸入的模式信號來切換所選擇的避讓量。
[0022]另外，在上述形式中，避讓量切換部也可以根據(jù)從外部設(shè)備輸入的切換信號來切換所選擇的避讓量。
[0023]另外，在上述形式中，也可以根據(jù)所使用的加工程序來改寫判定為機(jī)床是加工中時所選擇的避讓量。
[0024]另外，在上述形式中，也可以根據(jù)機(jī)床所加工的工件的加工狀態(tài)來改寫判定為機(jī)床是加工中時所選擇的避讓量。
【附圖說明】
[0025]通過參照以下的附圖能夠更明確地理解本發(fā)明。
[0026]圖1是表不第一實(shí)施例的電動機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
[0027]圖2是表示圖1所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的動作流程的流程圖。
[0028]圖3是表示第二實(shí)施例的電動機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
[0029]圖4是表示第三實(shí)施例的電動機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
[0030]圖5是表示圖4所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的動作流程的流程圖。
[0031]圖6A是表示應(yīng)用了圖4所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的機(jī)床的加工處理的一個例子的圖。
[0032]圖6B是表示應(yīng)用了圖4所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的機(jī)床的加工處理的其他例子的圖。
[0033]圖7是表示第四實(shí)施例的電動機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
[0034]圖8是表示圖7所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的動作流程的流程圖。
[0035]圖9是表示應(yīng)用了圖7所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的機(jī)床的加工處理的一個例子的圖。
[0036]圖10是表示第五實(shí)施例的電動機(jī)控制系統(tǒng)的框圖。
[0037]圖11是表示圖10所示的電動機(jī)控制系統(tǒng)的動作流程的流程圖。
[0038]圖12A?圖12D是表示切削工件的機(jī)床的處理流程的圖，圖12A是表示配置了工件的狀態(tài)的圖，圖12B是表示在加工前機(jī)床的切削部從容納位置移動到接近工件的位置的狀態(tài)的圖，圖12C是表示機(jī)床切削工件的加工過程中的狀態(tài)的圖，圖12D是表示在加工后機(jī)床的切削部從接近工件的位置移動到容納位置的狀態(tài)的圖。
[0039]圖13是表示機(jī)床從檢測出沖撞后到開始避讓動作為止切削部移動的推移量和通過避讓動作而切削部進(jìn)行避讓的避讓量之間的關(guān)系的圖。
[0040]圖14是表示加工工件的過程中不容易進(jìn)行避讓的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以