[發明專利]數控裝置和數控裝置的控制方法

在審

• 申請號: 202110193934.1
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN113296469A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 服部將文;小林太樹
• 申請（專利權）人: 兄弟工業株式會社
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;張會華

本發明涉及數控裝置和數控裝置的控制方法。CPU在主軸馬達驅動主軸時，基于向主軸馬達供給的電流，運算在主軸馬達產生的輸出扭矩。CPU在主軸馬達驅動主軸時，根據設于主軸馬達的編碼器，運算主軸馬達的加速度。CPU基于運算出來的輸出扭矩和運算出來的加速度，運算估計刀具慣量Jm。CPU對運算出來的估計刀具慣量Jm是否超過閾值Th進行判斷。CPU在判斷為估計刀具慣量Jm超過閾值Th時告知錯誤。

技術領域

本發明涉及數控裝置和數控裝置的控制方法。

背景技術

日本特許公開2018年205891號公報所述的機床具有主軸頭、主軸馬達、聯軸器、裝配孔、刀柄和刀柄夾持部。主軸頭在內部以主軸能夠旋轉的方式支承該主軸，主軸馬達設于主軸頭，主軸馬達使主軸旋轉。聯軸器將主軸馬達的輸出軸和主軸連結起來。主軸在裝配孔和裝配孔周圍的規定位置具有鍵。刀柄設有鍵槽，該鍵槽在刀柄裝配于裝配孔的錐形部的狀態下能夠相對于鍵卡合。刀柄裝配于裝配孔的錐形部。刀柄夾持部設于裝配孔的上方，刀柄夾持部將刀柄夾持在裝配孔的錐形部。主軸馬達在保持有刀具的刀柄裝配于裝配孔且被夾持的狀態下驅動主軸使之旋轉。

上述機床有時會安裝超過允許慣量的刀具。該情況下，當機床進行主軸加減速時，慣性力有時會變得大于因夾持力所產生的相對于裝配孔的錐形部的摩擦力。此時，存在這樣的可能性：機床產生鍵與鍵槽碰撞的沖擊力，因該沖擊力導致主軸馬達的輸出軸與主軸的連接位置偏移。

發明內容

本發明的目的是提供能夠降低主軸馬達的輸出軸與主軸的連接位置偏移的可能性的數控裝置和數控裝置的控制方法。

技術方案1的數控裝置控制機床的動作，該機床具有：主軸；及主軸馬達，其驅動主軸，該數控裝置的特征在于，該數控裝置具有：檢測部，其檢測向主軸馬達供給的電流值；扭矩運算部，其基于檢測部檢測到的電流值，運算在主軸馬達產生的輸出扭矩；加速度運算部，其基于來自設于主軸馬達的編碼器的速度反饋值所示的主軸的轉數，運算主軸馬達的加速度；估計刀具慣量運算部，其基于扭矩運算部運算出來的輸出扭矩和加速度運算部運算出來的加速度，運算刀具的慣量的估計值即估計刀具慣量；判斷部，其對估計刀具慣量運算部運算出來的估計刀具慣量是否超過預先設定的閾值進行判斷；及告知部，在判斷部判斷為估計刀具慣量超過閾值時，由該告知部告知錯誤。

數控裝置在運算出來的估計刀具慣量超過閾值時告知錯誤。因此，使用者能夠意識到裝配了超出允許范圍的刀具，能夠對主軸馬達的輸出軸與主軸的連接位置的偏移采取應對措施。因此，數控裝置能夠降低主軸馬達的輸出軸與主軸的連接位置偏移的可能性。

技術方案2的數控裝置具有：估計慣性扭矩運算部，其基于加速度運算部運算出來的加速度和主軸的慣量即主軸慣量，運算在主軸產生的慣性扭矩的估計值即估計慣性扭矩；估計粘性扭矩運算部，其基于主軸的轉數，運算在主軸產生的粘性扭矩的估計值即估計粘性扭矩；及估計加減速扭矩運算部，其基于由估計慣性扭矩運算部運算出來的估計慣性扭矩和由估計粘性扭矩運算部運算出來的主軸的估計粘性扭矩，運算在主軸產生的扭矩的估計值即估計加減速扭矩，扭矩運算部使電流值乘以規定的校正值來運算主軸馬達輸出的輸出扭矩，估計刀具慣量運算部從主軸馬達的輸出扭矩中減去主軸的估計加減速扭矩獲得差分值，并使該差分值除以主軸馬達的加速度，來運算估計刀具慣量。數控裝置能夠通過從運算出來的輸出扭矩中減去運算出來的估計加減速扭矩獲得差分值，并使該差分值除以運算出來的加速度，來運算估計刀具慣量。

技術方案3的數控裝置具有停止部，在判斷部判斷為由估計刀具慣量運算部運算出來的估計刀具慣量超過閾值時，由該停止部使主軸的旋轉停止。因此，數控裝置能夠降低主軸馬達的輸出軸與主軸的連接位置偏移的可能性。

技術方案4的數控裝置的停止部基于規定的時間常數使主軸的旋轉減速并使之停止。因此，數控裝置能夠一邊降低對主軸的負載一邊使主軸的旋轉停止。