具有動(dòng)力傳遞部的異常檢測功能的電動(dòng)機(jī)控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有電動(dòng)機(jī)和主軸之間的電力傳遞部的異常檢測功能的電動(dòng)機(jī)控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)床中，以前檢測在將電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到主軸的皮帶等動(dòng)力傳遞部產(chǎn)生的打滑(滑動(dòng))等異常。
[0003]例如，如日本特開2010-137310號(hào)公報(bào)所記載的那樣，存在以下的裝置，即使用檢測電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷信息、驅(qū)動(dòng)皮帶的狀態(tài)的傳感器，檢測皮帶的異常。
[0004]另外，例如如日本特開昭61-103750號(hào)公報(bào)所記載的那樣，存在以下的異常檢測方法，即進(jìn)行主軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的比較，在該主軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速之間的差從考慮到在電動(dòng)機(jī)和主軸之間預(yù)先規(guī)定的減速比的速度差脫離的情況下，判定為在主軸和電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0005]另外，例如如日本特開2003-94289號(hào)公報(bào)所記載的那樣，存在以下的異常檢測方法，即監(jiān)視主軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速而計(jì)算打滑率，檢測規(guī)定條件以上的打滑。
[0006]另外，例如如日本特開2005-246534號(hào)公報(bào)所記載的那樣,存在以下的方法，即對(duì)控制裝置的指令轉(zhuǎn)數(shù)和主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行比較，在其比超過允許值的狀態(tài)持續(xù)允許時(shí)間時(shí)判定為異常，使主軸電動(dòng)機(jī)停止。
[0007]另外，例如存在以下的異常檢測方法，即具備在主軸每轉(zhuǎn)一圈時(shí)輸出信號(hào)的一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)檢測單元，計(jì)算從檢測出一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)后到檢測出下一個(gè)一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)之間的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角的變化量，在各一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)之間的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角的變化量偏離規(guī)定條件的情況下，判定為主軸和電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0008]在使用主軸的轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的比較結(jié)果檢測主軸和電動(dòng)機(jī)之間的皮帶、齒輪等動(dòng)力傳遞部的異常的方法中，為了消除動(dòng)力傳遞部的瞬間的打滑(滑動(dòng))造成的影響，必須對(duì)主軸轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的速度差應(yīng)用濾波器，使用應(yīng)用濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行異常檢測處理。但是，存在以下的問題，即會(huì)發(fā)生因?yàn)V波時(shí)間常數(shù)造成的檢測延遲，特別在電動(dòng)機(jī)和主軸的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，到異常檢測的時(shí)間變長。
[0009]另一方面，在使用主軸的各一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)之間的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角的變化量檢測主軸和電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力傳遞部的異常的方法中，不需要應(yīng)用上述那樣的濾波器，因此電動(dòng)機(jī)和主軸的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的異常檢測延遲小。但是，只在檢測出一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)時(shí)進(jìn)行異常檢測處理，因此存在在電動(dòng)機(jī)和主軸的低速旋轉(zhuǎn)時(shí)異常檢測延遲的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種電動(dòng)機(jī)控制裝置，其具有能夠在電動(dòng)機(jī)和主軸的轉(zhuǎn)速的全部區(qū)域中穩(wěn)定地檢測電動(dòng)機(jī)和主軸之間的動(dòng)力傳遞部的異常的異常檢測功能。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種控制經(jīng)由動(dòng)力傳遞部將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力傳遞到主軸的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)控制裝置，具備:電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角取得部，其取得電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角；主軸旋轉(zhuǎn)角取得部，其取得主軸的旋轉(zhuǎn)角；一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)取得部，其取得在主軸每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)輸出的一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)；電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算部，其根據(jù)取得的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角計(jì)算電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速；主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算部，其根據(jù)取得的主軸的旋轉(zhuǎn)角計(jì)算主軸的轉(zhuǎn)速；異常判定部，其在從取得一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)到取得下一個(gè)一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)為止的期間取得的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角的變化量偏離第一范圍的情況、或電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速之間的差偏離第二范圍的情況下，判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0012]在此，電動(dòng)機(jī)控制裝置也可以具備:第一臨時(shí)判定部，其在從取得一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)到取得下一個(gè)一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)為止的期間取得的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)角的變化量偏離第一范圍的情況下，臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常；第二臨時(shí)判定部，其在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速之間的差偏離第二范圍的情況下，臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常，其中，異常判定部在第一臨時(shí)判定部和第二臨時(shí)判定部中的至少一個(gè)臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常的情況下，判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0013]另外，第二臨時(shí)判定部也可以具備:濾波器，其根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速之間的差，除去因電動(dòng)機(jī)和主軸之間的動(dòng)力傳遞部的打滑造成的噪聲，其中，在通過該濾波器除去了噪聲后的電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速之間的差偏離第二范圍的情況下，臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常，異常判定部在第一臨時(shí)判定部和第二臨時(shí)判定部中的任意一個(gè)臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常的情況下，判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0014]另外，異常判定部也可以在第一臨時(shí)判定部和第二臨時(shí)判定部的雙方臨時(shí)判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常的情況下，判定為動(dòng)力傳遞部發(fā)生了異常。
[0015]在此，可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和主軸的轉(zhuǎn)速之間的減速比和希望的允許誤差分別規(guī)定第一范圍和第二范圍。
【附圖說明】
[0016]通過參照以下的附圖，能夠更明確地理解本發(fā)明。
[0017]圖1是電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0018]圖2是表示圖1所示的電動(dòng)機(jī)控制裝置的動(dòng)作流程的流程圖。
[0019]圖3是第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0020]圖4是表示圖3所示的第一實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的動(dòng)作流程的流程圖。
[0021]圖5是第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。
[0022]圖6是表示圖5所示的第二實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)控制裝置的動(dòng)作流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，參照【附圖說明】具有電動(dòng)機(jī)和主軸之間的動(dòng)力傳遞部的異常檢測功能的電動(dòng)機(jī)控制裝置。但是，應(yīng)該理解本發(fā)明并不限于附圖或以下說明的實(shí)施方式。
[0024]圖1是電動(dòng)機(jī)控制裝置的原理框圖。以后，在不同的附圖中附加了相同的參照符號(hào)的表示是具有相同功能的構(gòu)成要素。在此，說明在電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由動(dòng)力傳遞部4傳遞到主軸3的機(jī)床中通過電動(dòng)機(jī)控制裝置I對(duì)電動(dòng)機(jī)2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的例子。作為動(dòng)力傳遞部4有皮帶、齒輪等。
[0025]通過主軸用逆變換器10生成經(jīng)由動(dòng)力傳遞部4使主軸3旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)2的驅(qū)動(dòng)電力。主軸用逆變換器10具有由半導(dǎo)體開關(guān)元件組成橋回路所得的主電路部21。根據(jù)由電動(dòng)機(jī)控制裝置I內(nèi)的數(shù)值控制部(未圖示)生成的驅(qū)動(dòng)指令，主電路部21內(nèi)的半導(dǎo)體開關(guān)元件進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，由此主軸用逆變換器10將從整流器(未圖示)輸入的直流電力變換為用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2的希望的電壓和希望的頻率的三相交流電力。電動(dòng)機(jī)2基于所供給的電壓可變和頻率可變的三相交流電力而動(dòng)作。電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力經(jīng)由動(dòng)力傳遞部4向主軸3傳遞，由此主軸3被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。一般，在電動(dòng)機(jī)2中設(shè)置有檢測轉(zhuǎn)子(未圖示)的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)編碼器等電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角檢測器31。另外，在主軸3中設(shè)置有檢測主軸的旋轉(zhuǎn)角的旋轉(zhuǎn)編碼器等主軸旋轉(zhuǎn)角檢測器32。另外，主軸旋轉(zhuǎn)角檢測器32除了檢測主軸3的旋轉(zhuǎn)角以外，還在主軸3每旋轉(zhuǎn)一圈時(shí)輸出表不主軸3旋轉(zhuǎn)了一圈的一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)。在電動(dòng)機(jī)控制裝置I中，使用來自電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角檢測器31和主軸旋轉(zhuǎn)角檢測器32的電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角和主軸旋轉(zhuǎn)角相關(guān)的信息、以及一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)等，控制電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0026]另外，為了檢測電動(dòng)機(jī)2和主軸3之間的動(dòng)力傳遞部4的異常，電動(dòng)機(jī)控制裝置I具備電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角取得部11、主軸旋轉(zhuǎn)角取得部12、一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)取得部13、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算部14、主軸轉(zhuǎn)速計(jì)算部15、第一臨時(shí)判定部16、第二臨時(shí)判定部17和異常判定部18。
[0027]電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角取得部11取得從電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角檢測器31輸出的與電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)角有關(guān)的信息。
[0028]主軸旋轉(zhuǎn)角取得部12取得從主軸旋轉(zhuǎn)角檢測器32輸出的與主軸3的旋轉(zhuǎn)角有關(guān)的信息。
[0029]一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)取得部13取得從主軸旋轉(zhuǎn)角檢測器32輸出的主軸3的一圈旋轉(zhuǎn)信號(hào)。
[0030]電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算部14根據(jù)從電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)角取得部11取得的與電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)角有關(guān)的信息，計(jì)算電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速。例如，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算部14通過對(duì)電動(dòng)機(jī)2的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行微分，而取得電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速。
[0031]