實現(xiàn)機床的停電時保護的電動機控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種實現(xiàn)機床的停電時保護的電動機控制裝置。具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機(2)和驅(qū)動主軸的主軸電動機(3)的機床的控制裝置(1)具備：判定單元(31)，其判定進給軸電動機(2)的動作是否滿足預(yù)定的判定條件；勵磁指令單元(32)，其在判定單元(31)判定為滿足預(yù)定的判定條件時，輸出勵磁電流指令，該勵磁電流指令用于指令將比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機(3)。
【專利說明】實現(xiàn)機床的停電時保護的電動機控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001〕 本發(fā)明涉及具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機和驅(qū)動主軸的主軸電動機的機床的控制裝置，尤其涉及將從交流電源側(cè)供給的交流轉(zhuǎn)換成直流后輸出，并轉(zhuǎn)換成用于電動機的驅(qū)動的交流后向供給給進給軸電動機以及主軸電動機來進行驅(qū)動的機床的控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在具有進給軸電動機和主軸電動機的機床中，將主軸電動機作為用于驅(qū)動安裝有刀具(各種刀具)的主軸的驅(qū)動源來使用，將進給軸電動機作為用于驅(qū)動使主軸或加工對象即工件進行移動的進給軸的驅(qū)動源來使用。在這樣的機床中，由于控制的容易性，一旦將從三相交流電源側(cè)輸入的交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力后再次轉(zhuǎn)換為交流電力后，將該交流電力用于設(shè)置在每個驅(qū)動軸(主軸以及進給軸)上的電動機的驅(qū)動。
[0003]設(shè)置在機床上的控制裝置，作為主電路具備正向轉(zhuǎn)換器，其轉(zhuǎn)換(整流)從三相交流電源側(cè)供給的交流電力后輸出直流電力；以及反向轉(zhuǎn)換器，其與正向轉(zhuǎn)換器的直流側(cè)的IX:鏈路(直流鏈路)連接，使IX:鏈路的直流電力與電動機的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力相互進行電力轉(zhuǎn)換。通過控制裝置將來自各反向轉(zhuǎn)換器的交流輸出控制成所希望的電壓以及所希望的頻率，分別控制與各反向轉(zhuǎn)換器的交流側(cè)連接的主軸電動機以及進給軸電動機的速度、扭矩或轉(zhuǎn)子的位置。
[0004]對于反向轉(zhuǎn)換器，根據(jù)節(jié)能化要求，由于將電動機減速時所產(chǎn)生的再生電力積蓄在設(shè)置在％鏈路上的蓄電裝置中后作為電動機的驅(qū)動電力進行再利用，或再次返回到交流電源側(cè)，因此能夠更多地使用能夠電源再生的電力。
[0005]另一方面，對于正向轉(zhuǎn)換器，為了降低機床中的電動機控制裝置的成本和占有空間，大多數(shù)情況下針對多個反向轉(zhuǎn)換器只設(shè)置1個正向轉(zhuǎn)換器。此外，與上述的反向轉(zhuǎn)換器情況相同，對于正向轉(zhuǎn)換器，也根據(jù)節(jié)能化要求，將在電動機減速時產(chǎn)生的再生能量用于能夠返回到交流電源側(cè)的電源再生可能的能量。
[0006]當在電動機控制裝置的正向轉(zhuǎn)換器的交流電源側(cè)發(fā)生停電的情況下，在上述的電動機控制裝置中無法繼續(xù)進給軸電動機以及主軸電動機的正常運轉(zhuǎn)。此時，由于進給軸的沖撞，電動機、驅(qū)動該電動機的電動機控制裝置、與該電動機控制裝置驅(qū)動的電動機連接的刀具、作為該刀具加工對象的工件、具有該電動機控制裝置的生產(chǎn)線等有可能會產(chǎn)生破損或變形等任意的故障。
[0007]為了防止交流電源側(cè)的停電發(fā)生而引起的進給軸的沖撞，需要使驅(qū)動進給軸的進給軸電動機的動作盡早停止。因此，在整流器的交流電源側(cè)設(shè)置停電判定單元來監(jiān)視是否在交流電源側(cè)發(fā)生停電，當停電發(fā)生時，向進給軸電動機提供減速指令使其停止，通過避免上述障礙或?qū)⑸鲜稣系K限制到最小限度，來進行以下保護動作，即保護通過進給軸電動機而移動的主軸、以及與其連接的工具、或該工具的加工對象的工件等的保護動作。當將控制裝置的計算機部的電源通過無停電電源裝置⑴?3)等進行備份，即使在交流電源側(cè)發(fā)生停電，該控制裝置也能夠?qū)M給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器指令非常時刻應(yīng)取得的動作，并通過設(shè)置在正向轉(zhuǎn)換器上的電容器內(nèi)所積蓄的電荷而能夠使進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器在暫時的期間進行動作，能夠使進給軸電動機緊急停止。
[0008]日本特開平7-143780號公報中公開提出了一種方法，即作為在交流電源側(cè)發(fā)生停電時使電動機緊急停止的裝置，從電動機的減速途中積極產(chǎn)生逆向扭矩來實現(xiàn)電動機的提前停止。
[0009]然而，如果將例如在日本特開平7-143780號公報中所記載的與交流電源側(cè)的停電的檢測聯(lián)動地賦予進給軸電動機減速指令后緊急停止的技術(shù)適用于具有將電動機減速時所產(chǎn)生的再生電力在交流電源側(cè)進行再生的功能的電動機驅(qū)動裝置，則發(fā)生停電時，再生電力能夠夠返回到交流電源側(cè)，其結(jié)果，在正向轉(zhuǎn)換器與反向轉(zhuǎn)換器之間的％鏈路中的直流電壓上升。尤其，當電動機的再生電力較大時這些情況非常顯著。因此，通常，當在其直流側(cè)的％鏈路中的直流電壓過度上升時為了保護反向轉(zhuǎn)換器本身反向變換器發(fā)出“過電壓警報”，放棄控制。此時，不能進行類似從減速途中積極產(chǎn)生逆向扭矩來使電動機停止那樣的緊急停止，其結(jié)果，產(chǎn)生從在交流電源側(cè)發(fā)生停電到電動機停止為止需要花費時間的問題。例如如果在上述進給軸電動機的情況下發(fā)生這樣的問題，則無法避免進給軸的沖撞。
[0010]此外，在根據(jù)進給軸電動機的特性或進給軸電動機驅(qū)動的進給軸所接收的摩擦的狀況，使進給軸電動機減速時，有時也需要從進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器向進給軸電動機持續(xù)供給驅(qū)動電力。即，此時，即使是進給軸電動機的減速時刻，也不會在進給軸電動機產(chǎn)生再生電力，因此進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器不向IX:鏈路供給能量，相反進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器將IX:鏈路的直流電力轉(zhuǎn)換成交流電力后供給給進給軸電動機。在這樣的狀況下，當在交流電源側(cè)發(fā)生停電，提供上述的緊急停止用的的減速指令時，IX:鏈路的直流電壓急速地降低。通常，反向轉(zhuǎn)換器在其直流側(cè)的％鏈路中的直流電壓過于降低時發(fā)出由于無法供給驅(qū)動用電力而發(fā)出“低壓警報”，并放棄控制。此時，無法進行類似從減速途中積極地產(chǎn)生逆向扭矩而使電動機停止那樣的緊急停止，其結(jié)果產(chǎn)生從在交流電源側(cè)發(fā)生停電后到電動機停止為止需要花費時間的問題。例如在上述的進給軸電動機的情況下產(chǎn)生這樣的問題時則無法避免進給軸的沖撞。
[0011]為了避免這些問題，監(jiān)視IX:鏈路中的直流電壓，當該直流電壓上升，將IX:鏈路中的直流電壓上升原因的％鏈路中的直流電力的上升部分通過加速主軸電動機來消耗，從而抑制直流電壓的上升，另一方面，當IX:鏈路中的直流電壓下降，將IX:鏈路中的直流電壓下降原因的％鏈路中的直流電力減少部分通過減速主軸電動機而產(chǎn)生的再生電力來進行補充，從而抑制％鏈路中的直流電力的降低。然而，當主軸電動機為感應(yīng)電動機的情況下，在一般的輕負載時，為了抑制主軸電動機(感應(yīng)電動機)的發(fā)熱，弱化用于產(chǎn)生磁通量的勵磁電流，但在弱化該勵磁電流的狀態(tài)且進給軸所具有的運動能量較大時，在交流電源側(cè)發(fā)生停電，則無法立即將主軸電動機減速控制成最大輸出。因此，在主軸電動機為感應(yīng)電動機的情況下，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時，有可能無法控制IX:鏈路中的急速的直流電壓的上升或下降。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]鑒于上述的問題點，本發(fā)明的目的是提供一種在具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機和驅(qū)動主軸的主軸電動機的機床中，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時能夠確實地使進給軸電動機提前停止，并且在通常運轉(zhuǎn)時能夠抑制主軸電動機的發(fā)熱的機床的控制裝置。
[0013]為了實現(xiàn)上述的目的，具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機和驅(qū)動主軸的主軸電動機的機床的控制裝置具備:判定單元，其判定進給軸電動機的動作是否滿足預(yù)定的判定條件；勵磁指令單元，其在所述判定單元判定為滿足所述預(yù)定的判定條件時，輸出勵磁電流指令，該勵磁電流指令用于指令將比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機。
[0014]在此，所述預(yù)定的判定條件是進給軸在快進動作模式下移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上的條件中的至少一個。
[0015]此外，上述的機床的控制裝置具備:正向轉(zhuǎn)換器，其使交流電源側(cè)的交流電力與交流側(cè)的％鏈路的直流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換；進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器，其與所述IX:鏈路連接，使所述％鏈路的直流電力與進給軸電動機的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換；主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器，其與所述IX:鏈路連接，使所述IX:鏈路的直流電力與主軸電動機驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換；停電檢測單元，其檢測是否在正向轉(zhuǎn)換器的交流電源側(cè)發(fā)生停電；電壓檢測單元，其檢測所述％鏈路中的直流電壓值；進給軸電動機用減速指令單元，其在所述停電檢測單元檢測到停電時，輸出用于控制進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機減速指令以使進給軸電動機減速；主軸電動機用加減速指令單元，其在所述停電檢測單元檢測到停電時，根據(jù)所述電壓檢測單元檢測到的直流電壓值，輸出用于控制主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令或主軸電動機減速指令以使主軸電動機加速或減速；電源備份單元，其在所述停電檢測單元檢測到停電時，向控制所述進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部以及控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部供給驅(qū)動電力，在此，所述判定單元不論有無基于所述停電檢測單元的停電的檢測，判定進給軸電動機的動作是否滿足所述預(yù)定的判定條件。
[0016]此外，當所述停電檢測單元檢測到停電的情況下，當所述電壓檢測單元檢測到的直流電壓值比預(yù)定的上限值大時，主軸電動機用加減速指令單元輸出控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令以使主軸電動機加速，而當所述電壓檢測單元檢測到的直流電壓值比小于預(yù)定的上限值的下限值小時，所述主軸電動機用加減速指令單元輸出控制主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換的所述主軸電動機減速指令以使主軸電動機減速。
[0017]此外，機床的控制裝置具備數(shù)值控制部，其輸出對于進給軸以及主軸的動作指令，將判定單元以及勵磁指令單元設(shè)置在所述數(shù)值控制部內(nèi)。
[0018]此外，機床的控制裝置具備:主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部，其控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器的相互電力轉(zhuǎn)換；以及數(shù)值控制部，其輸出對進給軸以及主軸的動作指令，勵磁指令單元設(shè)置在所述主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部內(nèi)，判定單元設(shè)置在所述數(shù)值控制部內(nèi)，將進給軸電動機的動作是否滿足所述預(yù)定判定條件的判定結(jié)果通知給設(shè)置在所述主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部內(nèi)的勵磁指令單元。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]通過參照以下的附圖，使對本發(fā)明的理解更加明確。
[0020]圖1是表示第一實施例的機床的控制裝置的框圖。
[0021]圖2是表示第一實施例的機床的控制裝置的勵磁電流指令的生成處理的流程圖。
[0022]圖3是表示第二實施例的機床的控制裝置的框圖。
[0023]圖4是表示第二實施例的機床的控制裝置的勵磁電流指令的生成處理的流程圖。
[0024]圖5是表示第一以及第二實施例的機床的控制裝置的進給軸電動機減速指令、主軸電動機加速指令以及主軸電動機減速指令的生成處理的流程圖。

【具體實施方式】
[0025]以下，參照附圖對實現(xiàn)機床的停電時保護的電動機控制裝置進行說明。然而，要理解本發(fā)明并不局限于附圖或以下說明的實施方式。
[0026]圖1是表示第一實施例的機床的控制裝置的框圖。以下，除特別提及的情況外，在不同的附圖中賦予相同參照符號的部分表示具有相同功能的結(jié)構(gòu)要素。另外，圖示的進給軸電動機2以及主軸電動機3的個數(shù)是一個例子，電動機的個數(shù)本身并不特別限定本發(fā)明。
[0027]根據(jù)第一實施例，具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機2和驅(qū)動主軸的主軸電動機3的機床的控制裝置1具備:正向轉(zhuǎn)換器11、進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13、停電檢測單元14、電壓檢測單元15、作為控制單元的數(shù)值控制部((10 16、電源備份單元17、作為通信單元的通信總線18、進給軸電動機用減速指令單元21、主軸電動機用加減速指令單元22、判定單元31以及勵磁指令單元32。在第一實施例中，判定單元31以及勵磁指令單元32設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)。
[0028]正向轉(zhuǎn)換器11、進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13經(jīng)由％鏈路連接。此外，作為通信單元的通信總線18具有使設(shè)置在正向轉(zhuǎn)換器11內(nèi)的正向轉(zhuǎn)換器控制部110、設(shè)置在進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12內(nèi)的進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、設(shè)置在主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13內(nèi)的主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130以及數(shù)值控制部16相互通信可能地連接的功能。另外，在本實施例中，可以通過如通信總線18那樣的有線方式來實現(xiàn)通信單元，作為其代替例，也可以通過使用電波或紅外線的無線方式來實現(xiàn)通信單元。
[0029]正向轉(zhuǎn)換器11是整流器，其能夠在發(fā)電時整流通過商用三相交流電源4供給的交流電力后輸出直流電力，再生時使通過電動機再生的再生能量經(jīng)由％鏈路在交流電源側(cè)進行再生。即，正向轉(zhuǎn)換器11使商用三相交流電源側(cè)的交流電壓與直流側(cè)的％鏈路中的直流電壓進行相互電力轉(zhuǎn)換。作為正向轉(zhuǎn)換器11的例子，有120度通電型整流電路或？麗控制方式的整流電路等。
[0030]進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12由例如？麗逆變器等那樣在內(nèi)部具有開關(guān)元件的轉(zhuǎn)換電路(未圖示)和控制這些的進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:構(gòu)成。進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12內(nèi)的進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:根據(jù)經(jīng)由通信總線18從數(shù)值控制部16接收的電動機驅(qū)動指令，使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，將從％鏈路側(cè)供給的直流電力轉(zhuǎn)換成具有用于驅(qū)動進給軸電動機2的所希望的電壓以及所希望的頻率的三相交流電力。進給軸電動機2根據(jù)所供給的電壓可變以及頻率可變的三相交流電力來動作。此外，進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:根據(jù)從數(shù)值控制部16經(jīng)由通信總線18接收到的電動機驅(qū)動指令，使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，將在進給軸電動機2減速時產(chǎn)生的再生電力即交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力后返回到IX:鏈路。如上所述，進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12使IX:鏈路中的直流電力與進給軸電動機2的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換。
[0031]主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13例如由？麗逆變器等那樣在內(nèi)部具有開關(guān)元件的轉(zhuǎn)換電路(未圖示)和控制這些的主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:構(gòu)成。主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13內(nèi)的主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:根據(jù)從數(shù)值控制部16經(jīng)由通信總線18接收到的電動機驅(qū)動指令，使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，將從0(:鏈路側(cè)供給的直流電力轉(zhuǎn)換成具有用于驅(qū)動主軸電動機3的所希望的電壓以及所希望的頻率的三相交流電力。主軸電動機3根據(jù)所供給的電壓可變以及頻率可變的三相交流電力來動作。此外，主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:根據(jù)從數(shù)值控制部16經(jīng)由通信總線18接收到的電動機驅(qū)動指令，使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，將在主軸電動機3減速時產(chǎn)生的再生電力即交流電力轉(zhuǎn)換成直流電力后使其返回到IX:鏈路。這樣，主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13使IX:鏈路中的直流電力與主軸電動機3的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換。
[0032]將停電檢測單元14例如設(shè)置在正向轉(zhuǎn)換器控制部11(:內(nèi)，檢測是否在正向轉(zhuǎn)換器11的交流電源側(cè)發(fā)生停電。可以使用正向轉(zhuǎn)換器11的交流電源側(cè)的交流電壓值、交流電流值或交流頻率的變動通過公知的方法來實現(xiàn)基于停電檢測單元14的是否發(fā)生停電的檢測。正向轉(zhuǎn)換器控制部IX將基于停電檢測單元14的是否發(fā)生停電的檢測結(jié)果經(jīng)由通信總線18通知給進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130以及數(shù)值控制部16。
[0033]電壓檢測單元15設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)，檢測IX:鏈路中的直流電壓值。作為其代替例，可以將電壓檢測單元15設(shè)置在進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12內(nèi)或主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13內(nèi)，此時，將檢測到的％鏈路中的直流電壓值經(jīng)由通信總線18通知給數(shù)值控制部16即可。
[0034]數(shù)值控制部16為了使進給軸電動機2以及主軸電動機3以應(yīng)用于該機床的所希望的旋轉(zhuǎn)速度或旋轉(zhuǎn)扭矩進行旋轉(zhuǎn)或控制轉(zhuǎn)子的位置，生成用于控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的電動機驅(qū)動指令，并將其輸出。即，數(shù)值控制部16使用對進給軸電動機2以及主軸電動機3的旋轉(zhuǎn)速度或轉(zhuǎn)子的位置的反饋控制(根據(jù)情況還包括前饋控制)、進給軸電動機2以及主軸電動機3所具有的各種電動機常數(shù)、電動機慣性和電動機摩擦、以及進給軸電動機2所驅(qū)動的進給軸以及主軸電動機3所驅(qū)動的主軸的慣性或摩擦等的各參數(shù)，根據(jù)機床的動作程序，生成每個電動機的電動機驅(qū)動指令。將所生成的電動機驅(qū)動指令經(jīng)由通信總線18通知給進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:根據(jù)接收的電動機驅(qū)動指令，分別使進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換。這樣，數(shù)值控制部16具有作為對進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:以及主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:的上位控制單元的作用。
[0035]此外，在第一實施例中，數(shù)值控制部16具有進給軸電動機用減速指令單元21、主軸電動機用加減速指令單元22、判定單元31以及勵磁指令單元32。
[0036]當經(jīng)由通信總線18從停電檢測單元14接收到表示在交流電源側(cè)發(fā)生停電的通知時，數(shù)值控制部16內(nèi)的進給軸電動機用減速指令單元21生成用于控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12進行的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機減速指令，使得進給軸電動機2減速。將所生成的進給軸電動機減速指令經(jīng)由通信總線18輸出給進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120。進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:接收到進給軸電動機減速指令后，控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件，使得進給軸電動機2產(chǎn)生減速扭矩。由此，進給軸電動機2減速后停止。
[0037]當經(jīng)由通信總線18從停電檢測單元14接收到表示在交流電源側(cè)發(fā)生停電的通知時，數(shù)值控制部16內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22根據(jù)電壓檢測單元15所檢測到的直流電壓值，生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13進行的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令或主軸電動機減速指令，使得主軸電動機3加速或減速。
[0038]更具體而言，當電壓檢測單元15檢測到的直流電壓值比預(yù)定的上限值大時，主軸電動機用加減速指令單元22生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令，使得主軸電動機3加速。此外，當電壓檢測單元15檢測到的直流電壓值比預(yù)定的下限值小時，主軸電動機用加減速指令單元22生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機減速指令，使得主軸電動機3減速。在此，上述預(yù)定的下限值是比上述預(yù)定的上限值小的值。將所生成的主軸電動機加速指令或主軸電動機減速指令經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:接收到主軸電動機減速指令后，使主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13進行的相互電力轉(zhuǎn)換，使得主軸電動機3減速。由此，通過主軸電動機3的減速而產(chǎn)生的再生電力即交流電力，通過主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13轉(zhuǎn)換成直流電力后返回到IX:鏈路，其結(jié)果為IX:鏈路中的直流電壓值上升。此外，主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:接收到主軸電動機加速指令后，使主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13進行的相互電力轉(zhuǎn)換，使得主軸電動機3加速。由此，IX:鏈路中的直流電力通過主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13轉(zhuǎn)換成交流電力后供給給主軸電動機3，其結(jié)果為IX:鏈路中的直流電壓值下降。
[0039]另外，進一步作為變形例，當經(jīng)由通信總線18通知的直流電壓在上述預(yù)定的下限值以上且在上述預(yù)定的上限值以下時，對主軸電動機用加減速指令單元22生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的指令，使得保持當前的速度，也可以經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。此時，在直流電壓沒有上升、下降的期間，進行控制以保持主軸速度。
[0040]另外，在第一實施例以及上述變形例中，將進給軸電動機用減速指令單元21以及主軸電動機用加減速指令單元22設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)，但作為該代替例，可以分別將進給軸電動機用減速指令單元21設(shè)置在進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:內(nèi)，將主軸電動機用加減速指令單元22設(shè)置在主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:內(nèi)。此時，當經(jīng)由通信總線18從停電檢測單元14接收到表示在交流電源側(cè)發(fā)生停電的通知時，進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:內(nèi)的進給軸電動機用減速指令單元21生成用于控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12進行的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機減速指令，使得進給軸電動機2減速，而當經(jīng)由通信總線18從停電檢測單元14接收到表示在交流電源側(cè)發(fā)生停電的通知時，主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22根據(jù)電壓檢測單元15檢測到的直流電壓值，生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13進行的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令或主軸電動機減速指令使得主軸電動機3加速或減速。
[0041]數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31判定進給軸電動機的動作是否滿足預(yù)定的判定條件。在此，上述預(yù)定的判定條件是進給軸在快進動作模式下移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上條件中的至少一個。對判定條件的詳細說明將與下面的勵磁指令單元32 —同進行后述。
[0042]當判定單元31判定為滿足上述預(yù)定條件中的至少一個時，數(shù)值控制部16內(nèi)的勵磁指令單元32將勵磁電流指令經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130，所述勵磁電流指令是將比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機3的指令。
[0043]在此，對在判定單元31的判定處理中使用的判定條件和勵磁指令單元32的動作進行說明。當進給軸在快進動作模式下移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上中的至少一個條件成立，則勵磁指令單元32按以下方式生成勵磁電流指令。
[0044]作為在判定單元31的判定處理中使用的判定條件，按以下方式對使用“進給軸是否在快進動作模式下移動”的情況進行說明。當機床為切削加工機的情況下，在進行切削加工時，例如為了使安裝在由主軸電動機3進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸上的刀具相對于安裝在進給軸上的工件位于適當?shù)募庸c，通過進給軸電動機2的旋轉(zhuǎn)動作適當?shù)剡M行調(diào)整后進行所希望的切削加工。另一方面，在進行非切削加工時，沒有必要使刀具適當?shù)匚挥诠ぜ募庸c的位置，例如為了準備下次的切削加工程序或取出加工后的工件，通過進給軸電動機2使進給軸快進地移動。另外，在本發(fā)明的說明書中，將在這樣的非切削加工時進給軸快進地移動的模式稱為“快進動作模式”。在快進動作模式下移動的進給軸所具有的運動能量比切削加工時的運動能量大，因此進給軸在快進動作模式下移動時在交流電源側(cè)發(fā)生停電，則通過上述的進給軸電動機用減速單元21輸出的進給軸電動機減速指令使進給軸電動機2急速地減速。其結(jié)果，在進給軸電動機2中產(chǎn)生較大的再生能量，該再生能量通過進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12轉(zhuǎn)換成直流電力后返回到IX:鏈路，但放置該狀態(tài)則IX:鏈路中的直流電壓值上升。此外，在快進動作模式(非切削時)中，安裝在主軸上的刀具與安裝在進給軸上的工件相互分離，因此與切削加工時相比主軸電動機3成為輕負載。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，在那樣的輕負載的動作中為了抑制感應(yīng)電動機即主軸電動機3的發(fā)熱而弱化勵磁電流，當這期間在交流電源側(cè)發(fā)生停電時，停電檢測后即使為了使主軸電動機3進行急加速而提高勵磁，到勵磁提高為止也需要時間，其結(jié)果，無法及時消耗進給軸產(chǎn)生的再生能量，從而無法抑制IX:鏈路中的直流電壓的上升。
[0045]對此，在第一實施例中，當判定單元31判定為進給軸在快進動作模式下移動時，不論是否發(fā)生停電，勵磁指令單元32都會將勵磁電流指令經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130，其中所述勵磁電流指令是將比上位控制單元(即上述的數(shù)值控制部16)所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機3的指令。通過比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流使主軸電動機3動作，主軸電動機3能夠通過急加速快速消耗進給軸在快進動作模式下移動的情況下在交流電源側(cè)發(fā)生停電時產(chǎn)生的再生能量。由此，進給軸在快進動作模式下移動的情況下即使在交流電源側(cè)發(fā)生停電也能夠抑制％鏈路中的直流電壓值的上升。此外，機床在進行切削動作的期間一般進給軸的速度較慢，運動能量也不太大。在本發(fā)明中，進行切削動作是主軸根據(jù)負載使勵磁進行變強或消弱的最佳化，進行發(fā)熱降低。當使主軸電動機的勵磁電流變大時，主軸電動機的發(fā)熱量增加，但在機床的加工周期中快進動作等的發(fā)生頻率并不那么多，增加的發(fā)熱量也較少。因此，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時能夠確實地提前停止進給軸電動機，并且在通常運轉(zhuǎn)時(切削動作時)能夠抑制主軸電動機的發(fā)熱。
[0046]在快進動作模式(非削動作時)，為了無論何時在交流電源側(cè)發(fā)生停電也能夠?qū)?yīng)，如上述那樣判定單元31時常執(zhí)行進給軸在快進動作模式下是否進行移動的判斷處理。數(shù)值控制部16時常把握機床是否處于切削加工中或處于非切削加工中，從而設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31根據(jù)與該控制模式相關(guān)的信息來判定“進給軸在快進動作模式下是否處于移動中”。
[0047]此外，作為在判定單元31的判定處理中使用的判定條件，按以下方式對使用“進給軸的速度是否在預(yù)定值以上”的情況進行說明。當進給軸在快進動作模式下移動時，進給軸的速度比切削加工時的速度快。因此，即使將“進給軸的速度是否在預(yù)定值以上”作為判定條件來使用，也能夠得到與將上述的“進給軸是否在快進動作模式下移動”作為判定條件來使用的情況相同的效果。數(shù)值控制部16經(jīng)由速度檢測器時?？刂七M給軸的速度，因此，設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31根據(jù)該速度信息來判斷“進給軸的速度是否在預(yù)定值以上”。
[0048]此外，作為在判定單元31的判定處理中使用的判定條件，按以下方式對使用“對于所有的進給軸的運動能量之和是否在預(yù)定值以上”的情況進行說明。在進給軸整體的運動能量較大的情況下，當停電發(fā)生時用于使之急速停止時的再生能量也較大。如果預(yù)先知道各進給軸的負載慣性，則能夠使用與速度和負載慣性相關(guān)的信息來計算各進給軸的運動能量，計算它們的總和。即，當將負載慣性設(shè)為I，將角速度設(shè)為則可以通過“評二(1/2) XIX 02”來表示運動能量I。因此，將“對于所有的進給軸的運動能量之和是否在預(yù)定值以上”作為判定條件來使用，停電所具備的情況是能夠得到與上述的“進給軸是否在快進動作模式下移動”作為判定條件來使用的情況相同的效果。數(shù)值控制部16經(jīng)由速度檢測器時?？刂七M給軸的速度，因此，在數(shù)值控制部16使用該速度信息和進給軸的負載慣性來計算進給軸的運動能量的總和，設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31根據(jù)與該運動能量相關(guān)的信息判斷“對于所有的進給軸的運動能量之和是否在預(yù)定值以上”。
[0049]接下來，對電源備份單元17進行說明。
[0050]進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130以及數(shù)值控制部16正常時從正向轉(zhuǎn)換器11的三相商用交流電源4通過控制電源線路接收用于動作的電力供給。然而，在正向轉(zhuǎn)換器11的交流電源側(cè)發(fā)生停電時無法接收其電力供給，因此為了實現(xiàn)進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130以及數(shù)值控制部16的上述動作，設(shè)置有電源備份單元17，其用于在停電檢測單元14檢測到停電時也能將用于驅(qū)動數(shù)值控制部16的電力供給給進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:以及數(shù)值控制部16。電源備份單元17例如由存儲通過整流交流電源側(cè)的交流電力而得到的直流電力的電容器或蓄電裝置而構(gòu)成，時常通過適當?shù)碾妷哼M行充電，當在交流電源側(cè)的停電發(fā)生時經(jīng)由上述的控制電流線路向進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120、主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:以及數(shù)值控制部16供給電力。
[0051]圖2是表示第一實施例的機床的控制裝置的勵磁電流指令的生成處理的流程圖。
[0052]首先，在步驟3101，數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31判定進給軸電動機的動作是否滿足預(yù)定的判定條件。在此，預(yù)定的判定條件是進給軸在快進動作模式下進行移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上條件中的至少一個。當在步驟3101中判定為滿足預(yù)定的判定條件時，進入步驟3102。另外，當作為在判定單元31的判定處理中使用的判定條件而使用“對于所有的進給軸的運動能量之和是否在預(yù)定值以上”時，在執(zhí)行步驟3101前，在數(shù)值控制部16內(nèi)使用速度和負載慣性相關(guān)的信息計算進給軸的運動能量之和。
[0053]在步驟3102中，數(shù)值控制部16內(nèi)的勵磁指令單元32生成勵磁電流指令，所述勵磁電流指令是將比上位控制單元(即上述數(shù)值控制部16)所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機3的指令。
[0054]接下來，在步驟3103中，將由數(shù)值控制部16內(nèi)的勵磁指令單元32所生成的勵磁電流指令經(jīng)由通信總線18通知給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:根據(jù)由勵磁指令單元32生成的勵磁電流指令，控制主機電動機用反相轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換，使得主軸電動機3以比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流進行動作。由此，進給軸在快進動作模式下進行移動時，通過主軸電動機3快速消耗在交流電源側(cè)發(fā)生停電時產(chǎn)生的再生能量，從而抑制IX:鏈路中的直流電壓值的上升。
[0055]圖3是表示第二實施例的機床的控制裝置的框圖。在第二實施例中，將在上述的第一實施例中設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)的勵磁指令單元32替換成設(shè)置在主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:內(nèi)的單元。
[0056]即，根據(jù)第二實施例，設(shè)置在數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31判定進給軸電動機動作是否滿足預(yù)定的判定條件，并將其判定結(jié)果經(jīng)由通信總線18通知給設(shè)置在主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:內(nèi)的勵磁指令單元32。當經(jīng)由通信總線18從判定單元31接收到進給軸電動機的動作滿足預(yù)定的判定條件的判定結(jié)果時，設(shè)置在反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:內(nèi)的勵磁指令單元32生成勵磁電流指令，其中所述勵磁電流指令是將比上位控制單元(即上述數(shù)值控制部16)所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機3的指令。主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:根據(jù)由勵磁指令單元32生成的勵磁電流指令，控制主機電動機用反相轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換，從而使主軸電動機3以比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流進行動作。由此，與上述的第一實施例的情況相同，進給軸在快進動作模式下進行移動的情況下，通過主軸電動機3快速地消耗在交流電源側(cè)發(fā)生停電時產(chǎn)生的再生能量，從而能夠抑制％鏈路中的直流電壓值的上升。另外，這些以外的電路結(jié)構(gòu)要素和在判定單元31的判定處理中使用的判定條件與參照圖1以及圖2說明的第一實施例的情況相同，因此省略其詳細的說明。
[0057]圖4是表示第二實施例的機床的控制裝置的勵磁電流指令的生成處理的流程圖。
[0058]首先，在步驟3201中，數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31判定進給軸電動機的動作是否滿足預(yù)定的判定條件。在此，預(yù)定的判定條件是進給軸在快進動作模式下進行移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上的條件中的至少一個。當在步驟3201中判定為滿足預(yù)定的判定條件時，進入步驟3202。另外，當作為用于判定單元31的判定處理的判定條件使用“對于所有的進給軸的運動能量之和是否在預(yù)定值以上”時，執(zhí)行步驟3201前在數(shù)值控制部16內(nèi)使用與速度和負載慣性相關(guān)的信息來計算進給軸的運動能量的之和。
[0059]在步驟3202中，將進給軸電動機的動作滿足預(yù)定的判定條件的判斷結(jié)果從數(shù)值控制部16內(nèi)的判定單元31經(jīng)由通信總線18通知給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13內(nèi)的勵磁指令單元32。
[0060]在步驟3203中，設(shè)置在反向轉(zhuǎn)換器控制部130內(nèi)的勵磁指令單元32生成勵磁電流指令，其中，所述勵磁電流指令是將比上位控制單元(即上述的數(shù)值控制部16)所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機3的指令。主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130根據(jù)通過勵磁指令單元32生成的勵磁電流指令，控制主機電動機用反相轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換，以使主軸電動機3以比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流來進行動作。由此，與上述的第一實施例相同，進給軸在快進動作模式下進行移動時，通過主軸電動機3快速消耗在交流電源側(cè)發(fā)生停電時產(chǎn)生的再生能量，從而抑制IX:鏈路中的直流電壓值的上升。
[0061]圖5是表示第一以及第二實施例的機床的控制裝置的進給軸電動機減速指令、主軸電動機加速指令以及主軸電動機減速指令的生成處理的流程圖。
[0062]在步驟3301中，正向轉(zhuǎn)換器11內(nèi)的停電檢測單元14檢測是否在正向轉(zhuǎn)換器11的交流電源側(cè)發(fā)生停電。在步驟3301中，當停電檢測單元14檢測到停電發(fā)生時進入步驟3302。
[0063]在步驟3302中，停電檢測單元14將在正向轉(zhuǎn)換器11的交流電源側(cè)發(fā)生停電的信息經(jīng)由通信總線18通知給數(shù)值控制部16。
[0064]在步驟3303中，數(shù)值控制部16內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22判定經(jīng)由通信總線18通知的％鏈路中的直流電壓值是否比預(yù)定的上限值大。當經(jīng)由通信總線18進行通知的％鏈路中的直流電壓值在預(yù)定的上限值以下時進入步驟3305，當比上限值大時進入步驟3304。
[0065]在步驟3304中，數(shù)值控制部16內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令，以使主軸電動機3進行加速。通過主軸電動機用加減速指令單元22生成的主軸電動機加速指令經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。當接收到主軸電動機加速指令，則主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，并轉(zhuǎn)換成用于使主軸電動機3加速的所希望的電壓以及所希望的頻率的三相交流電力。主軸電動機3根據(jù)被供給的電壓可變以及頻率可變的三相交流電力進行加速。由此，能夠使主軸電動機3更高速地旋轉(zhuǎn)，并能夠通過主軸電動機3消耗IX:鏈路中的直流電力。
[0066]另一方面，在步驟3305中，數(shù)值控制部16內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22判定經(jīng)由通信總線18進行通知的％鏈路中的直流電壓值是否比預(yù)定的下限值小。當經(jīng)由通信總線18進行通知的IX:鏈路中的直流電壓值比預(yù)定的下限值大時進入步驟3307，當在下限值以下時進入步驟3306。
[0067]在步驟3306中，數(shù)值控制部16內(nèi)的主軸電動機用加減速指令單元22生成用于控制主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器13的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機減速指令，以使主軸電動機3減速。通過主軸電動機用加減速指令單元22生成的主軸電動機減速指令經(jīng)由通信總線18輸出給主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部130。當接收到主軸電動機減速指令時，主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部13(:使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部的開關(guān)元件進行開關(guān)動作，并轉(zhuǎn)換成用于使主軸電動機3減速的所希望的電壓以及所希望的頻率的三相交流電力。主軸電動機3根據(jù)被供給的電壓可變以及頻率可變的三相交流電力進行減速。此時，在停電發(fā)生時％鏈路的直流電壓值變得比預(yù)定的下限值小，因此使主軸電動機3減速，并根據(jù)再生能量維持IX:鏈路中的直流電壓。
[0068]在步驟3307中，數(shù)值控制部16內(nèi)的進給軸電動機用減速指令單元21生成用于控制進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器12的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機減速指令，以使進給軸電動機2減速。通過進給軸電動機用減速指令單元21生成的進給軸電動機減速指令經(jīng)由通信總線18輸出給進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部120。當接收到進給軸電動機減速指令時，進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部12(:使轉(zhuǎn)換電路內(nèi)部開關(guān)元件進行開關(guān)動作，并轉(zhuǎn)換成用于使進給軸電動機2減速的所希望的電壓以及所希望的頻率的三相交流電力。進給軸電動機2根據(jù)所供給的電壓可變以及頻率可變的三相交流電力進行減速。
[0069]步驟3307的處理結(jié)束后返回到步驟3301的處理。即，通過反復(fù)執(zhí)行步驟3301至3307的處理，數(shù)值控制部16輸出進給軸電動機減速指令的同時，根據(jù)經(jīng)由通信總線18進行通知的％鏈路的直流電壓與上述預(yù)定的上限值以及上述預(yù)定的下限值的比較結(jié)果來輸出主軸電動機減速指令或主軸電動機加速指令中的任意一個。
[0070]另外，可以交替地執(zhí)行進給軸電動機用減速指令單元21進行的步驟3307的處理和主軸電動機用加減速指令單元22進行的步驟3303至3306的一系列的處理。
[0071]不論停電發(fā)生與否都執(zhí)行參照圖2以及圖4而說明的勵磁電流指令的生成處理，因此，當判定單元31判定為進給軸的動作滿足預(yù)定的判定條件而由勵磁指令單元32生成了勵磁電流指令時，在交流電源側(cè)發(fā)生停電，則執(zhí)行參照圖5進行說明的進給軸電動機減速指令、主軸電動機加速指令以及主軸電動機減速指令的生成處理。由此，在進給軸滿足預(yù)定的判定條件的情況下，通過主軸電動機3能夠快速消耗在交流電源側(cè)發(fā)生停電時產(chǎn)生的再生能量，從而能夠抑制IX:鏈路中的直流電壓值的上升。
[0072]本發(fā)明能夠應(yīng)用于機床的控制裝置，其具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機和驅(qū)動主軸的主軸電動機，將從交流電源側(cè)供給的交流轉(zhuǎn)換成直流后進行輸出，再轉(zhuǎn)換成用于電動機驅(qū)動的交流后供給給進給軸電動機以及主軸電動機，進行驅(qū)動。
[0073]根據(jù)本發(fā)明，在具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機和驅(qū)動主軸的主軸電動機的機床中，在交流電源側(cè)發(fā)生停電時能夠使進給軸電動機確實地提前停止，從而能夠避免交流電源側(cè)的停電發(fā)生時的進給軸的沖撞，并且能夠抑制主軸電動機的發(fā)熱。即，當進給軸的動作滿足進給軸在快進動作模式下進行移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)M給軸的所少有的運動能量之和在預(yù)定值以上中的至少一個條件來規(guī)定的判定條件時，進行指令使得將比上位控制單元(即上述的數(shù)值控制部)所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機，因此在滿足上述預(yù)定的判定條件的情況下，即使在交流電源側(cè)發(fā)生停電，也能夠使進給軸電動機確實地提前停止的同時，在通常運轉(zhuǎn)時能夠抑制主軸電動機的發(fā)熱。
【權(quán)利要求】
1.一種機床的控制裝置(I)，其具有驅(qū)動進給軸的進給軸電動機(2)和驅(qū)動主軸的主軸電動機(3)，該機床的控制裝置(I)的特征在于，具備: 判定單元(31)，其判定進給軸電動機(2)的動作是否滿足預(yù)定的判定條件；以及勵磁指令單元(32)，其在所述判定單元(31)判定為滿足所述預(yù)定的判定條件時，輸出勵磁電流指令，該勵磁電流指令用于指令將比上位控制單元所指令的勵磁電流大的勵磁電流輸出給主軸電動機(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機床的控制裝置(I)，其特征在于， 所述預(yù)定的判定條件是進給軸在快進動作模式下移動、進給軸的速度在預(yù)定值以上或?qū)τ谒械倪M給軸的運動能量之和在預(yù)定值以上條件中的至少一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的機床的控制裝置(I)，其特征在于，所述機床的控制裝置(I)具備: 正向轉(zhuǎn)換器(11)，其使交流電源側(cè)的交流電力與直流側(cè)的DC鏈路的直流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換； 進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(12)，其與所述DC鏈路連接，使所述DC鏈路的直流電力與進給軸電動機(2)的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換； 主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)，其與所述DC鏈路連接，使所述DC鏈路的直流電力與主軸電動機(3)的驅(qū)動電力或再生電力即交流電力進行相互電力轉(zhuǎn)換； 停電檢測單元(14)，其檢測是否在所述正向轉(zhuǎn)換器(11)的交流電源側(cè)發(fā)生停電； 電壓檢測單元(15)，其檢測所述DC鏈路中的直流電壓值； 進給軸電動機用減速指令單元(21)，其在所述停電檢測單元(14)檢測到停電時，輸出用于控制所述進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(12)進行的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機減速指令以使進給軸電動機(2)減速； 主軸電動機用加減速指令單元(22)，其在所述停電檢測單元(14)檢測到停電時，根據(jù)所述電壓檢測單元(15)檢測到的直流電壓值，輸出用于控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)進行的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機加速指令或主軸電動機減速指令以使主軸電動機(3)加速或減速；以及 電源備份單元(17)，其在所述停電檢測單元(14)檢測到停電時，向控制所述進給軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(12)的相互電力轉(zhuǎn)換的進給軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部(12C)以及控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)的相互電力轉(zhuǎn)換的主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部(13C)供給驅(qū)動電力， 所述判定單元(31)不論有無所述停電檢測單元(14)進行的停電的檢測，判定進給軸電動機(2)的動作是否滿足所述預(yù)定的判定條件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機床的控制裝置(I)，其特征在于， 當所述停電檢測單元(14)檢測到停電的情況下，當所述電壓檢測單元(15)檢測到的直流電壓值比預(yù)定的上限值大時，所述主軸電動機用加減速指令單元(22)輸出控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)的相互電力轉(zhuǎn)換的所述主軸電動機加速指令以使主軸電動機(3)加速，而當所述電壓檢測單元(15)檢測到的直流電壓值比小于上述預(yù)定的上限值的預(yù)定下限值小時，所述主軸電動機用加減速指令單元(22)輸出控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)的相互電力轉(zhuǎn)換的所述主軸電動機減速指令以使主軸電動機(3)減速。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中的任意一項所述的機床的控制裝置(I)，其特征在于， 所述機床的控制裝置(I)具備數(shù)值控制部(16)，其輸出對于進給軸以及主軸的動作指令， 將所述判定單元(31)以及所述勵磁指令單元(32)設(shè)置在所述數(shù)值控制部(16)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3?5中的任意一項所述的機床的控制裝置(I)，其特征在于， 所述機床的控制裝置(I)具備: 主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部(13C)，其控制所述主軸電動機用反相轉(zhuǎn)換器(13)的相互電力轉(zhuǎn)換；以及 數(shù)值控制部(16)，其輸出對于進給軸以及主軸的動作指令， 所述勵磁指令單元(32)設(shè)置在所述主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部(13C)內(nèi)，所述判定單元(31)設(shè)置在所述數(shù)值控制部(16)內(nèi)，將進給軸電動機(2)的動作是否滿足所述預(yù)定的判定條件的判定結(jié)果通知給設(shè)置在所述主軸電動機用反向轉(zhuǎn)換器控制部(13C)內(nèi)的所述勵磁指令單元(32)。
【文檔編號】H02P27/06GK104300871SQ201410337835
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月17日
【發(fā)明者】田島大輔 申請人:發(fā)那科株式會社