檢測過大負(fù)載的電動機控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測向電動機施加了過大負(fù)載的情況的電動機控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]如果向驅(qū)動機床的切削工具的主軸持續(xù)施加過大的負(fù)載，則有時主軸破損。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，有時監(jiān)視向使主軸旋轉(zhuǎn)的電動機施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。另外，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過基準(zhǔn)值的情況下，使電動機停止，防止主軸破損。
[0003]在日本特開平5-116094號公報中，也從干擾推定觀察器求出推定干擾轉(zhuǎn)矩，在推定干擾轉(zhuǎn)矩超過了基準(zhǔn)值的情況下輸出警告。另外，在日本特開2003-80529號公報中，在檢測出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過了預(yù)定的上限值或下限值的情況下，輸出警告而停止電動機。
[0004]在此，在切削工具開始切削工件時，向主軸的電動機施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩瞬間上升。在這樣的情況下，切削開始時的負(fù)載轉(zhuǎn)矩超過上述基準(zhǔn)值，因此成為電動機停止的狀況。
[0005]但是，在切削開始時存在負(fù)載轉(zhuǎn)矩變大的情況，如果要將基準(zhǔn)值設(shè)定得小，則有時會超過它。在這樣的情況下，理想的是無視瞬間產(chǎn)生的過大的負(fù)載，使機床繼續(xù)運轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明就是鑒于這樣的情況而提出的，其目的在于提供一種電動機控制裝置，其能夠只在持續(xù)產(chǎn)生過大的負(fù)載的情況下使電動機停止。
[0007]為了達(dá)到上述的目的，本發(fā)明的第一形式，提供一種電動機控制裝置，其具備:負(fù)載轉(zhuǎn)矩推定部，其根據(jù)流過電動機的電流和該電動機的速度，推定向上述電動機施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)矩比較部，其對通過該負(fù)載轉(zhuǎn)矩推定部推定出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩進行比較；時間測量部，其測量上述負(fù)載轉(zhuǎn)矩高于上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的經(jīng)過時間；時間比較部，其對通過上述時間測量部測量出的經(jīng)過時間和基準(zhǔn)時間進行比較；判定部，其在該時間比較部中上述經(jīng)過時間超過上述基準(zhǔn)時間的情況下，判定為向上述電動機施加了過大的負(fù)載。
[0008]本發(fā)明的第二形式，在第一形式中，上述電動機是驅(qū)動機床的主軸的電動機。
[0009]本發(fā)明的第三形式，在第二形式中，還具備:電動機狀態(tài)判定部，其判定上述電動機的狀態(tài)；設(shè)定部，其與通過該電動機狀態(tài)判定部判定出的上述電動機的狀態(tài)對應(yīng)地設(shè)定上述基準(zhǔn)時間。
[0010]本發(fā)明的第四形式，在第三形式中，上述設(shè)定部還與上述機床所實施的加工的種類對應(yīng)地設(shè)定上述基準(zhǔn)時間和上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩中的至少一方。
[0011]本發(fā)明的第五形式，在第三或第四形式中，上述設(shè)定部還與上述機床的主軸上所配備的工具的種類對應(yīng)地設(shè)定上述基準(zhǔn)時間和上述基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩中的至少一方。
[0012]根據(jù)附圖所示的本發(fā)明的典型的實施方式的詳細(xì)說明，能夠進一步了解本發(fā)明的這些目的、特征、優(yōu)點以及其他目的、特征以及優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1是基于本發(fā)明的電動機控制裝置的框圖。
[0014]圖2是表示基于本發(fā)明的第一實施方式的電動機控制裝置的動作的流程圖。
[0015]圖3是負(fù)載轉(zhuǎn)矩和警告輸出部的時序圖。
[0016]圖4是表示基于本發(fā)明的第二實施方式的電動機控制裝置的動作的流程圖。
[0017]圖5是表示基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的圖表的圖。
[0018]圖6是表不與基準(zhǔn)時間相關(guān)的第一預(yù)定值的圖表的圖。
【具體實施方式】
[0019]以下，參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。在以下的附圖中，向相同的部件附加相同的參照符號。為了容易理解，這些附圖適當(dāng)?shù)刈兏吮壤摺?br>[0020]圖1是基于本發(fā)明的電動機控制裝置的框圖。如圖1所示，機床10具備驅(qū)動在主軸15上配備的工具12的主軸用電動機11。如果通過電動機11驅(qū)動工具12，則對工件進行加工、例如切削。另外，電動機11上具備檢測部13。該檢測部13起到作為檢測流過電動機11的電流的電流檢測部、根據(jù)電動機11的轉(zhuǎn)速計算其速度的速度檢測部的作用。
[0021]另外，電動機控制裝置20是與機床10連接，控制機床10的數(shù)字計算機。如圖1所示，電動機控制裝置20具備負(fù)載轉(zhuǎn)矩推定部21，其根據(jù)通過檢測部13檢測出的流過電動機11的電流和電動機11的速度，推定向電動機11施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T。此外，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T的推定是公知的，因此省略詳細(xì)的說明。
[0022]進而，電動機控制裝置20具備:轉(zhuǎn)矩比較部22，其對通過負(fù)載轉(zhuǎn)矩推定部21推定出的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO進行比較；時間測量部23，其測量負(fù)載轉(zhuǎn)矩T高于基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO的經(jīng)過時間C ;時間比較部24，其對通過時間測量部23測量出的經(jīng)過時間C和基準(zhǔn)時間CO進行比較。此外，將基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO和基準(zhǔn)時間CO存儲在未圖示的電動機控制裝置20的存儲部中。
[0023]如圖1所示，電動機控制裝置20還具備:判定部27，其在時間比較部24中經(jīng)過時間C超過基準(zhǔn)時間CO的情況下，判定為向電動機11施加了過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；信號輸出部28，其在判定部27判定為向電動機11施加了過大的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的情況下，輸出過大負(fù)載信號；電動機停止部29，其在信號輸出部28輸出了過大負(fù)載信號的情況下，使電動機11停止。另外，根據(jù)圖1可知，在信號輸出部28輸出了過大負(fù)載信號的情況下輸出警告的警告輸出部30與電動機控制裝置20連接。
[0024]進而，電動機控制裝置20具備:電動機狀態(tài)判定部25，其判定電動機11的狀態(tài)、即電動機是否在加工中；設(shè)定部26，其與通過電動機狀態(tài)判定部25判定出的電動機11的狀態(tài)對應(yīng)地設(shè)定基準(zhǔn)時間CO。另外，設(shè)定部26還能夠與機床10所實施的加工的種類和/或機床10的主軸15上配備的工具12的種類對應(yīng)地，設(shè)定基準(zhǔn)時間CO和基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO中的至少一方。
[0025]圖2是表示基于本發(fā)明的第一實施方式的電動機控制裝置的動作的流程圖。進而，圖3是負(fù)載轉(zhuǎn)矩T和警告輸出部的時序圖。以下，參照圖1?圖3說明基于本發(fā)明的第一實施方式的電動機控制裝置的動作。此外，假設(shè)在每個預(yù)定的控制周期中重復(fù)實施圖2所示的電動機控制裝置的動作。另外，以下說明工具12對工件進行切削加工的情況，但應(yīng)該注意本發(fā)明并不限于切削加工。
[0026]首先，在圖2的步驟Sll中，負(fù)載轉(zhuǎn)矩推定部21從檢測部13取得電動機11的電流和速度，推定向電動機11施加的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T。接著，在步驟S12中，轉(zhuǎn)矩比較部22判定負(fù)載轉(zhuǎn)矩T是否為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO以上。
[0027]在此，參照圖3，在機床10開始動作的時刻P1，如用實線所示的那樣，負(fù)載轉(zhuǎn)矩T比基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO小。例如，基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO是使時刻Pl的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T增加了 10%所得的值。另夕卜，如果達(dá)到時刻P2，則負(fù)載轉(zhuǎn)矩T成為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO以上。
[0028]如果成為這樣的狀態(tài)，則時間測量部23開始測量負(fù)載轉(zhuǎn)矩T為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO以上的經(jīng)過時間C(步驟S13)。此外，在負(fù)載轉(zhuǎn)矩T不為基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩TO以上的情況下，前進到步驟S20，復(fù)位經(jīng)過時間C。
[0029]接著，在圖2的步驟S14中，電動機狀態(tài)判定部25判定電動機11的狀態(tài)、即電動機11是否在加工中。在電動機11在加工中的情況下，前進到步驟S15，設(shè)定部26將第