[发明专利]机床的控制器

说明书

在具有将AC电源转换成DC的转换器以及驱动送料轴和心轴的多个逆变器的机床的控制器中，当AC电源电压变得低于预定值时，判断动力故障准备模式，当所述动力故障准备模式持续超出预定时间段的时间段时，或者当从所述转换器输出的DC电压变得低于Vsubgt;AL1/subgt;时，判断动力故障。在动力故障准备模式期间，设置在每个逆变器处的低电压报警的阈值Vsubgt;AL2/subgt;改变至低于Vsubgt;AL1/subgt;的值。此外，当判断动力故障时，执行送料轴的退刀操作或停止操作。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月5日提交的日本专利申请第2018-227848号的优先权益，在本文中将其包括说明书、权利要求、附图以及摘要的全部内容作为参考引入。

技术领域

本公开涉及驱动机床的心轴和送料轴的控制器的改进，并且特别地涉及在动力故障期间的控制。

背景技术

在机床中，通过控制工件或工具将工件加工至预定的形状。例如，在加工中心或者类似地方中，通过心轴马达旋转地驱动工件附接于其上的心轴，以及通过伺服马达经由滚珠丝杠、齿轮或类似物来线性地或旋转地驱动用于移动工件和工具(心轴)的送料轴。

图5是示出在JP2011-209936A中所描述的相关技术的控制器的结构的方框图。通过AC(交流)电源1供应的AC电压输入至转换器2。转换器2将输入的AC电压转换成DC(直流)电压，并且将转换了的电压供应至送料轴逆变器3和4以及心轴逆变器5。数字控制器6将位置指令值或速度指令值输入至送料轴逆变器3和4以及心轴逆变器5，以将工件以预定的形状加工。送料轴逆变器3和4以及心轴逆变器5根据来自数字控制器6的指令值分别地驱动伺服马达7和8以及心轴马达9。

如果在动力故障期间不采取对策的话，因为送料轴逆变器3和4以及心轴逆变器5消耗DC动力，DC总线电压下降，并且不能维持对马达的控制。因此，如指定地那样控制工具轨迹变得困难。考虑到这一点，在JP2011-209936A的装置中，在动力故障期间，工具从工件(加工目标)退刀(retracted)并且停止，从而防止工件和工具的损坏。

图6是在JP2016-063705A中描述的相关技术的控制器的方框图。许多动力故障是持续时间短的瞬时电压的下降，以及，因为在许多情况下机床的操作状态是低负载，在许多情况下DC总线电压不会随着瞬时电压下降而下降。因此，在相关技术的这个装置中，当DC电压检测值不下降时，保护操作启动判断单元17不启动诸如停止或退刀的保护操作，并且继续操作驱动马达7的逆变器3。

进一步地，JP2017-200264A公开了：如图6中所示，在以在瞬时电压下降期间不执行保护操作为目标的控制器中，使用多个动力故障检测条件的多个动力故障检测信号响应于具有不同动力故障耐受力的多个设备的组合而生成，并且控制对于每个设备的合适的保护操作的启动。

具有了如图5中所示的在JP2011-209936A中所描述的相关技术的技术，在动力故障期间防止工具和工件的损坏的同时完全停止机床变得可能。然而，甚至在发生于许多动力故障中的瞬时电压下降中，加工被退刀操作所中断，并且因此存在生产能力的下降的问题。

在JP2016-063705A和JP2017-200264A中所描述的相关技术的技术中，在低负载操作期间，在瞬时电压下降中不中断加工的情况下继续操作变得可能，DC总线电压在该低负载操作中不下降。然而，因为操作在加工负载是大的并且DC总线电压下降的情况下是不继续的，在这种情况下存在生产能力的下降的问题。进一步地，在相关技术的这些技术中，如果用于判断动力故障的DC总线电压报警水平事先设置的低，就可能继续操作直到DC总线电压下降至设定水平。然而，当DC总线电压报警水平设置的低时，由于连接多个逆变器单元或类似物的DC总线布线的缺陷，不能在每个逆变器中检测到电压下降，并且有由于过热而可能引起的事故或故障(failures)的问题。

发明内容