本发明专利技术涉及具有主轴以及进给轴的机床的控制装置。具有由进给轴电动机(2)驱动的进给轴的机床的控制装置(1)具备：负荷转矩推定部(11)，其根据针对驱动机床主轴的主轴电动机(3)的转矩指令和主轴电动机(3)的速度来推定施加给主轴电动机(3)的负荷转矩；以及速度控制部(12)，其控制进给轴电动机(2)的速度，使得由负荷转矩推定部(11)推定出的负荷转矩遵循预先规定的负荷转矩目标值。
【技术实现步骤摘要】
具有主轴以及进给轴的机床的控制装置
本专利技术涉及具有主轴以及进给轴的机床的控制装置。
技术介绍
一般在机床中，通过主轴电动机驱动安装了工具的主轴，通过进给轴电动机驱动使主轴相对于工件(被加工物)相对移动的进给轴。在机床的加工中，工具从自身所接触的工件受到反力，所以施加给主轴电动机的负荷转矩(主轴干扰负荷)发生变动。施加给设置在主轴上的工具的负荷转矩根据针对工件的工具的进给轴的速度和工具与工件之间的接触状态等发生变化。为了提高加工效率考虑提高进给轴的速度。但是，如果过度提高进给速度，则施加给驱动设置有工具的主轴的主轴电动机的负荷转矩变大，有可能使工具产生破损，或者使工件产生异常。相反，通过缩小进给轴的速度能够缩小施加给主轴电动机的负荷转矩，但是存在机床的加工效率下降的缺点。因此，需要适当地调整施加给主轴电动机的负荷转矩。例如如日本特开平07-051992号公报所记载的那样，已知一种开孔加工方式，即，在工件中使用钻头开孔的开孔加工方式具备：主轴切削负荷推定单元，其推定旋转驱动上述钻头的主轴的切削负荷转矩；主轴切削负荷监视单元，其判别上述主轴切削负荷推定单元的推定切削负荷转矩是否为预定转矩以上并进行监视；以及主轴和进给轴控制单元，其根据上述主轴切削负荷监视单元的监视结果来进行上述钻头的主轴以及进给轴的驱动控制。例如如日本特开平07-195256号公报所记载那样，已知一种控制装置，其用于机床并控制进给机构的进给速度，该机床具备使自由装卸地安装在前端的工具旋转的主轴旋转机构、以及使上述主轴旋转机构相对于被加工物前进后进移动的上述进给机构，该控制装置具备：转矩检测单元，其检测施加给上述工具的转矩；进给速度计算单元，其至少根据所设定的转矩目标值和通过上述转矩检测单元检测出的转矩来求出上述进给速度；以及进给机构控制单元，其接受上述进给速度计算单元的输出，以成为计算出的进给速度的方式控制上述进给机构。例如，如日本特开2016-140967号公报所记载的那样，已知一种位置控制装置，其按照来自上位装置的位置指令值对使用伺服电动机驱动负荷的数值控制机器的控制对象的位置进行控制，其特征在于，该位置控制装置具备：控制器，其根据上述位置指令值和从位置检测器得到的上述控制对象的位置检测值来输出操作量；加法器，其将上述操作量和补偿量相加并输出控制输入；根据上述控制输入驱动控制对象的单元；干扰观察器，其将上述控制对象的标称值的反特性和上述位置检测值相乘而得的值与上述控制输入之间的差分输入给低通滤波器，并得到干扰推定值；以及振幅相位修正器，其根据上述干扰推定値和切削振动频率来计算上述补偿量，上述振幅相位修正器根据上述切削振动频率的上述低通滤波器的增益特性来计算增益修正系数，根据上述切削振动频率的上述低通滤波器的相位特性来计算相位修正值，并根据上述增益修正系数以及上述相位修正值来对上述干扰推定值进行增益修正以及相位修正。例如，如国际公开第2018/092221号所记载的那样，已知一种机床进给轴的控制方法，其具有输入位置指令的位置控制部、从该位置控制部输入速度指令的速度控制部、根据从该速度控制部输入的转矩指令生成驱动机床进给轴的电流的伺服放大器，其特征在于，该进给轴控制方法检测上述机床的前端部分的振动加速度，频率分析上述振动加速度并确定振动的中心频率，根据上述中心频率来设定带通滤波器的频率，将在上述带通滤波器中设定的频率的振动加速度反馈给上述伺服放大器。
技术实现思路
为了同时实现避免对针对主轴电动机的负荷转矩的增大所伴随的工具破损和工件的异常产生、以及提高机床的加工效率，适当地调整施加给主轴电动机的负荷转矩是十分重要的。例如，考虑一种控制方法，其根据主轴转矩指令对驱动进给轴的进给轴电动机的速度进行控制，由此将施加给主轴电动机的负荷转矩调整到希望的值。但是，根据基于工具从工件受到的反力的负荷转矩(主轴干扰负荷)和针对主轴电动机的加减速转矩而生成主轴转矩指令。在与这样的主轴转矩指令对应的进给轴电动机的进给速度的控制下，当受到负荷转矩变化的影响而主轴电动机的速度大幅发生变化时，在该过渡时施加给主轴电动机的负荷转矩偏离希望的值，而不能够适当地调整负荷转矩。因此，希望一种控制装置，其在具有通过主轴电动机驱动的主轴以及通过进给轴电动机驱动的进给轴的机床中，将主轴电动机的负荷转矩保持为希望的值。根据本公开的一个方式，机床的控制装置具备：负荷转矩推定部，其根据针对驱动主轴的主轴电动机的转矩指令和主轴电动机的速度来推定施加给主轴电动机的负荷转矩；以及速度控制部，其控制进给轴电动机的速度，使得由负荷转矩推定部推定出的负荷转矩遵循预先规定的负荷转矩目标值。附图说明通过参照以下的附图，能够更明确地理解本专利技术。图1是表示本公开一个实施方式的机床的控制装置的框图。图2是表示本公开一个实施方式的负荷转矩推定部的结构的框图。图3示意地表示在本公开的一个实施方式中主轴电动机的推定负荷转矩与进给速度的关系。图4是表示本公开一个实施方式的机床的控制装置的动作流程的流程图。图5例示地表示本公开一个实施方式的机床的控制装置的第二增益变更部的增益与截止频率的关系。具体实施方式以下，参照附图说明具有主轴以及进给轴的机床的控制装置。为了容易理解，这些附图将适当变更比例尺。附图所示的方式是用于实施的一例，不限于图示的实施方式。图1是表示本公开一个实施方式的机床的控制装置的框图。如图1所示，根据本公开的一个实施方式，具有通过主轴电动机3驱动的主轴以及通过进给轴电动机2驱动的进给轴的机床的控制装置1具有进给轴电动机控制系统10和主轴电动机控制系统20。主轴电动机控制系统20用于控制主轴电动机3的旋转，该主轴电动机3对设置了工具等的主轴进行驱动。主轴电动机控制系统20例如具备位置指令生成部21、位置控制部22、速度控制部23以及电流控制部24。位置指令生成部21通过数值控制装置等的上位控制装置(未图示)所进行的控制来生成针对主轴电动机3的位置指令。位置控制部22根据与通过位置指令生成部21生成的位置指令和主轴电动机3的转子实际位置相关的信息(位置反馈)来生成速度指令。速度控制部23根据通过位置控制部22生成的速度指令和通过编码器31检测出的主轴电动机3的速度(速度反馈)来生成转矩指令。电流控制部24根据通过速度控制部23生成的针对主轴电动机3的转矩指令来生成电流指令。主轴用的逆变器(未图示)根据开关指令使设置在内部的半导体开关元件进行接通断开动作，并将直流电力转换为用于电动机驱动的交流电力来提供给主轴电动机3，其中该开关指令是根据由电流控制部24生成的电流指令和流入由电流检测器(未图示)检测出的主轴电动机3的电动机绕组中的电流(电流反馈)而生成的。由此，主轴电动机3根据从主轴用逆变器提供的交流电力进行动作。通过驱动主轴电动机3来驱动机床的主轴。另外，这里说明的主轴的电动机控制系统20的结构只是一例，例如还可以包括转矩控制部和开关控制部等的用语来规定主轴电动机控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种机床的控制装置，其特征在于，/n该控制装置具备：/n负荷转矩推定部，其根据针对驱动机床的主轴的主轴电动机的转矩指令和上述主轴电动机的速度来推定施加给上述主轴电动机的负荷转矩；以及/n速度变更部，其变更进给轴电动机的速度，使得由上述负荷转矩推定部推定出的上述负荷转矩遵循预先规定的负荷转矩目标值。/n
【技术特征摘要】
20190408 JP 2019-0736891.一种机床的控制装置，其特征在于，
该控制装置具备：
负荷转矩推定部，其根据针对驱动机床的主轴的主轴电动机的转矩指令和上述主轴电动机的速度来推定施加给上述主轴电动机的负荷转矩；以及
速度变更部，其变更进给轴电动机的速度，使得由上述负荷转矩推定部推定出的上述负荷转矩遵循预先规定的负荷转矩目标值。
2.根据权利要求1所述的机床的控制装置，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：冈本高志，森田有纪，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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