[发明专利]具有进给轴马达以及主轴马达的机床的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有驱动进给轴的进给轴马达以及驱动主轴的主轴马达的机床的控制装置，特别是涉及将从交流电源侧供给的交流变换为直流，并在输出之后再变换为用于驱动马达的交流且对进给轴马达以及主轴马达供给并进行驱动的机床的控制装置。

背景技术

在具有驱动进给轴的进给轴马达和驱动主轴的主轴马达的机床中，在将从交流输入侧输入的交流电力暂时变换为直流电力之后再变换为交流电力，并将该交流电力作为按驱动轴设置的马达的驱动电力来使用。在这样的机床中，作为马达控制装置的主要电路具有：顺变换器，其对从三相交流输入电源的某个交流电源侧供给的交流电压进行整流并输出直流电压；逆变换器，其与顺变换器的直流侧即DC链路（直流链路）连接，并对DC链路的直流电力和马达的驱动电力或再生电力即交流电力进行相互电力变换，该马达控制装置对连接在该逆变换器的交流输出侧的主轴马达以及进给轴马达的速度、转矩、或转子的位置进行控制。

对分别驱动多个驱动轴的每个马达设置该逆变换器。

近年，根据节能化的要求，由于将马达减速时产生的再生电力存储到设置于DC链路的蓄电装置作为马达的驱动电力来再利用，或再返回到交流电源侧，所以能够再生电源的逆变换器被广泛使用。

另一方面，以降低机床中马达控制装置的成本和占有空间为目的，大多是针对多个逆变换器而设置一个顺变换器。另外，与上述逆变换器的情况相同，对于顺变换器从节能化的要求出发有时使用能够使马达减速时产生的再生能量返回到交流电源侧的能够再生电源的顺变换器。

当交流电源侧发生停电时，上述马达控制装置中进给轴马达以及主轴马达不能继续正常的运转。该情况下，为了防止进给轴的冲突，需要使驱动进给轴的进给轴马达的动作尽可能早地停止。因此，当交流电源侧中的停电发生时，通过与停电的检测连动地对进给轴马达施加减速指令而使其停止，能够对连接于进给轴马达的工具以及该工具加工的加工对象等进行保护。如果通过不停电电源装置（UPS）等来后备控制装置（计算机部）的电源的话，即使在交流电源侧发生停电，该控制装置也能够在紧急时指示进给轴马达用逆变换器应该采取的动作，通过在设置于顺变换器（整流器）的电容器内存储的电荷能够使进给轴马达用逆变换器工作一段时间，从而能够进行使进给轴马达紧急停止的控制。

例如日本特开平7-143780号公报所记载的那样的、作为在交流电源侧发生停电时紧急停止马达的方法提出了这样的方法：从马达的减速过程中积极地产生反方向转矩从而实现马达的提早停止。

但是，若对具有在交流电源侧再生马达减速时产生的再生电力功能的马达驱动装置，应用与交流电源侧的停电检测连动地向进给轴马达施加减速指令而使其紧急停止的、例如日本特开平7-143780号公报等记载的技术，则在发生停电时再生电力不能返回至交流电源侧，其结果为顺变换器与逆变换器之间的DC链路中的直流电压上升。特别是，当马达的再生电力较大时尤为显著。通常，逆变换器在其直流侧即DC链路中的直流电压上升过度时，为了保护逆变换器本身而发行“过电压报警”，并放弃控制。该情况下，无法从减速过程中积极地产生反方向转矩来进行使马达停止这样的紧急停止，作为结果产生这样的问题：从交流电源侧发生停电到马达停止需要花费时间。例如若在上述的进给轴马达的情况下产生这样的问题，则无法避免进给轴的冲突。

另外，根据进给轴马达的特性和进给轴马达驱动的进给轴受到的摩擦状况，即使在使进给轴马达减速的情况下也存在这样的情况：需要从进给轴马达用逆变换器向进给轴马达持续提供驱动电力。即，该情况下，即使进给轴马达减速时由于进给轴马达无法产生再生电力所以进给轴马达用逆变换器不向DC链路供给能量，反之，进给轴马达用逆变换器将DC的直流电力变换为交流电力并供给到进给轴马达。在这样的情况下，交流电源侧发生停电，当发出上述那样的用于紧急停止的减速指令时，DC链路的直流电压急速下降。通常，逆变换器当其直流侧即DC链路中的直流电压过低时，由于无法供给驱动用的电力从而发行“低电压报警”，并放弃控制。该情况下，不能够进行从加速过程中积极地产生反向转矩使马达停止这样的紧急停止，作为结果，产生了这样的问题：从交流电源侧发生停电到马达停止需要花费时间。例如若在上述的进给轴马达的情况下产生这样的问题，则无法避免进给轴的冲突。

发明内容

本发明的目的在于鉴于上述问题而提供一种机床的控制装置，在具有驱动进给轴的进给轴马达和驱动主轴的主轴马达的机床中，能够在交流电源侧发生停电时可靠地提早停止进给轴马达。