CN110417321A - 电动机控制装置以及机床 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动机控制装置以及机床，所述电动机控制装置能够抑制风扇电动机的振动向对加工对象物进行加工的机床的机械支承体传递。电动机控制装置具备配置在安装于机械支承体的壳体的电动机驱动装置、配置在壳体的内部或外部的风扇电动机、以及控制部，电动机驱动装置驱动电动机，风扇电动机送出用于对壳体的内部进行冷却的冷却风，控制部具有加工模式选择部，该加工模式选择部能够至少选择对加工对象物进行细加工的第一加工模式和对加工对象物进行比第一加工模式粗的加工的第二加工模式中的任一模式，在选择了第一加工模式的情况下，以变更风扇电动机的转速使得从壳体侧向支承柱体传递的振动减小的方式进行控制。

Description

电动机控制装置以及机床
技术领域
本发明涉及一种电动机控制装置以及具备该电动机控制装置的机床。
背景技术
在很多机床中，加工部与强电盘为独立的(不是一体的)构造，其中，所述加工部具有能够安装钻头等加工构件的主轴，所述强电盘具有使主轴旋转用的电动机驱动的电动机驱动装置以及对该电动机驱动装置进行冷却的风扇电动机。
另一方面，在一部分机床中，为了实现省空间化，采用将具有电动机驱动装置和风扇电动机的强电盘安装于具有主轴的加工部从而一体化的结构。在专利文献1中公开了一种借助背板将对冷却器进行冷却的风扇电动机安装于具有主轴的主体部从而一体化的机床。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-237085号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在这样的机床中，有时风扇电动机会因风扇电动机的风扇旋转而振动，其振动经由支承主轴的支承体而传递至主轴。由此，有时安装于主轴的加工构件会发生振动而使得加工精度下降。尤其是当在进行加工对象物的表面的精加工的情况下加工精度下降时，有时加工面的品质下降。
因而，本发明的目的在于提供一种能够在要求加工精度的情况下抑制风扇电动机的振动向对加工对象物进行加工的机床的机械支承体传递的电动机控制装置以及具备该电动机控制装置的机床。
用于解决问题的方案
(1)本发明涉及一种电动机控制装置(例如后述的电动机控制装置100)，该电动机控制装置具备：电动机驱动装置(例如后述的电动机驱动装置65)，其配置于壳体(例如后述的壳体31)，所述壳体安装于作为对加工对象物(例如后述的工件50)进行加工的机床(例如后述的机床10)的支承体的机械支承体(例如后述的支承柱体21)；风扇电动机(例如后述的风扇电动机33、34)，其配置在所述壳体的内部或外部；以及控制部(例如后述的CPU 61)，其中，所述电动机驱动装置对用于产生所述机床的动作的动力的电动机(例如后述的主轴电动机24、X轴电动机124、Y轴电动机224、Z轴电动机324)进行驱动，所述风扇电动机送出用于对所述壳体的内部进行冷却的冷却风，所述控制部具有加工模式选择部(例如后述的加工模式选择部55)，所述加工模式选择部能够至少选择对加工对象物进行细加工的第一加工模式和对加工对象物进行比所述第一加工模式粗的加工的第二加工模式中的任一模式来作为加工模式，所述加工模式选择部在选择了所述第一加工模式的情况下，以变更所述风扇电动机的转速使得从所述壳体侧向所述机械支承体传递的振动相比于所述第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
(2)也可以是，在(1)的电动机控制装置中，还具备用于检测施加于所述电动机驱动装置的负荷的负荷检测装置(例如后述的温度传感器71、72)，所述控制部在判断为所述负荷检测装置检测出的负荷为规定阈值以下的情况下，以变更所述风扇电动机的转速使得从所述壳体侧向所述机械支承体传递的振动相比于所述第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
(3)也可以是，在(2)的电动机控制装置中，所述控制部在变更为与所述第一加工模式对应的所述风扇电动机的转速后判断为所述负荷检测装置检测出的负荷比所述规定阈值大的情况下，以将所述风扇电动机的转速变更为与所述第二加工模式对应的所述风扇电动机的转速的方式进行控制。
(4)也可以是，在(2)或(3)的电动机控制装置中，还具备发出警报的警报发生部(例如后述的警报发生部90)，所述控制部在判断为所述负荷检测装置检测出的负荷比所述规定阈值大的情况下，控制所述警报发生部的驱动以发出警报。
(5)也可以是，在(1)～(4)中的任一项所述的电动机控制装置中，变更所述风扇电动机的转速是指降低所述风扇电动机的转速使得所述风扇电动机的旋转频率偏离所述风扇电动机的固有振动频率、或者停止所述风扇电动机。
(6)也可以是，在(1)～(5)中的任一项所述的电动机控制装置中，变更所述风扇电动机的转速是指增加所述风扇电动机的转速使得所述风扇电动机的旋转频率偏离所述风扇电动机的固有振动频率。
(7)本发明也可以是一种机床，该机床具备根据(1)～(6)中的任一项所述的电动机控制装置、所述机械支承体以及所述电动机。
发明的效果
根据本发明，能够在要求加工精度的情况下抑制风扇电动机的振动向对加工对象物进行加工的机床的机械支承体传递。
附图说明
图1是概要性地表示本发明的第一实施方式所涉及的电动机控制装置的截面图。
图2是本发明的第一实施方式所涉及的电动机控制装置的框图。
图3是本发明的第一实施方式所涉及的电动机控制装置的流程图。
图4是本发明的第二实施方式所涉及的电动机控制装置的流程图。
附图标记说明
10：机床；20：加工部；21：支承柱体(机械支承体)；28：支承构件；24：主轴电动机(电动机)；31：壳体；65：电动机驱动装置；33：风扇电动机；34：风扇电动机；50：工件(加工对象物)；61：CPU(控制部)；55；加工模式选择部；71：温度传感器(负荷检测装置)；72：温度传感器(负荷检测装置)；90：警报发生部；100：电动机控制装置；124：X轴电动机(电动机)；224：Y轴电动机(电动机)；324：Z轴电动机(电动机)。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
〔机床的整体结构〕
以下参照附图来说明本发明的第一实施方式的电动机控制装置以及具备该电动机控制装置的机床。图1是概要性地表示具备本发明的第一实施方式所涉及的电动机控制装置100的机床10的截面图。图2是机床10所具备的电动机控制装置100的框图。本实施方式的机床10具备加工部20、钻头26、强电盘30以及控制器60作为主要的结构。此外，其中强电盘30和控制器60构成电动机控制装置100。
〔加工部〕
加工部20具备作为机械支承体的支承柱体21、主轴单元22以及工件保持部27。
支承柱体21为机床10的构造上的主体，机械性地支承主轴单元22、工件保持部27、强电盘30等机床10的结构要素。尤其是，支承柱体21支承设置于主轴单元22的钻头26，并且支承由工件保持部27保持的工件50。
支承柱体21具备用于调整安装于主轴单元22的钻头26与固定于工件保持部27的工件50之间的位置关系的机构。支承柱体21具备支承构件28。在支承柱体21的内部配置有用于使支承构件28在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动的移动机构(未图示)。另外，在支承柱体21的内部配置有X轴电动机124、Y轴电动机224、Z轴电动机324(参照图2)。X轴电动机124、Y轴电动机224、Z轴电动机324是用于产生机床10的动作的动力的电动机，尤其对使支承构件28在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动的导向件(未图示)的移动机构进行驱动。
通过支承构件28在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动，主轴单元22在X轴方向、Y轴方向、Z轴方向移动。在图1中示出了XYZ轴，其中X轴沿图1的纸面的内外方向延伸。
支承构件28支承主轴单元22。支承构件28与主轴单元22一体地移动。
主轴单元22是将作为对工件50进行加工的加工构件的钻头26装卸自如地进行保持的单元，该主轴单元22具有主轴壳体23、主轴电动机24、轴25以及转速检测部80。主轴电动机24是用于产生机床10的动作的动力的电动机，尤其使安装有钻头26的轴25旋转。转速检测部80是检测主轴电动机24的转速的传感器。
工件保持部27与支承柱体21连结，是用于保持工件50的部位。
〔钻头〕
钻头26装卸自如地安装于主轴单元22的轴25，并且以轴25的中心轴为中心旋转。
〔强电盘〕
强电盘30具备壳体31、电动机驱动装置65、散热器32、风扇电动机33、34、作为负荷检测装置的温度传感器71、72、以及警报发生部90。
壳体31安装于支承柱体21。也就是说，壳体31与支承柱体21一体化。电动机驱动装置65和风扇电动机33、34直接或间接地固定于壳体31。与这些构件的振动有关的关系为如下的关系：当风扇电动机33、34振动时，其振动传递至壳体31而使得壳体31振动，当壳体31振动时，其振动W(参照图1)传递至支承柱体21而使得支承柱体21振动。
电动机驱动装置65具有主轴电动机驱动装置66、X轴电动机驱动装置67、Y轴电动机驱动装置68以及Z轴电动机驱动装置69。主轴电动机驱动装置66为驱动主轴单元22的主轴电动机24的装置。X轴电动机驱动装置67为驱动X轴电动机124的装置。Y轴电动机驱动装置68为驱动Y轴电动机224的装置。Z轴电动机驱动装置69为驱动Z轴电动机324的装置。电动机驱动装置65为通过电动机电压控制、PWM控制等来调整电动机24、124、224、324的速度的装置。
散热器32设置为电动机驱动装置65的构造的一部分，是用于散出电动机驱动装置65的热的构件，具有多个散热片。
风扇电动机33与散热器32相向地配置，为送出用于对壳体31的内部的电动机驱动装置65的散热器32进行冷却的冷却风的部件。风扇电动机34配置在壳体31的内部的底面侧，向上方送出冷却风，并且使壳体31的内部的空气扩散。
温度传感器71为测定电动机驱动装置65的温度以检测施加于电动机驱动装置65的负荷的传感器。温度传感器72为测定壳体31的内部的温度以检测施加于电动机驱动装置65和壳体31的内部的其它电子部件的负荷的传感器。
警报发生部90为基于温度传感器71的检测结果来发出警报的警报器。警报没有特别地限制，可以为声音、发光、振动、消息(文字)等。
控制器60具备ROM 62、RAM 63、输入输出接口64以及作为控制部的CPU 61。控制器60配置在强电盘30的内部，与电动机驱动装置65连接。
CPU 61具有加工模式选择部55。加工模式选择部55具有第一加工模式和第二加工模式来作为加工模式，是具有能够选择第一加工模式和第二加工模式中的任一模式的功能的部分。第一加工模式为对工件50进行细加工的模式。例如，第一加工模式为由钻头26对工件50进行精加工的精加工模式。例如，精加工为对工件50的表面进行铣削精加工的加工。第二加工模式为对工件50进行比第一加工模式粗的加工的模式。例如，第二加工模式为由钻头26对工件50进行切削加工或磨削加工的通常的加工模式。
另外，在精加工模式中可以具有第一加工模式(例如精密精加工模式)和第二加工模式(例如通常精加工模式)之类的阶段性的加工模式，在切削加工模式(或磨削加工模式)中也可以具有第一加工模式(例如精密切削加工模式)和第二加工模式(例如通常切削加工模式)之类的阶段性的加工模式。像这样，只要第一加工模式和第二加工模式具有如下的相对关系则能够包括任意的加工模式：在第一加工模式中对加工对象物进行细加工，在第二加工模式中对加工对象物进行比第一加工模式粗的加工。
加工模式选择部55在选择了第一加工模式的情况下，以变更风扇电动机33、34的转速使得从壳体31侧向支承柱体21传递的振动相比于第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
变更风扇电动机33、34的转速是指降低风扇电动机33、34的转速、或者停止风扇电动机33、34。一般来讲，在风扇电动机33、34的转速与振动频率之间的关系中会产生如下的现象：当风扇电动机33、34的转速升高时，风扇电动机33、34的振动变大，当风扇电动机33、34的转速降低时，风扇电动机33、34的振动变小。
通过从风扇电动机33、34的转速高的状态向风扇电动机33、34的转速低的状态转变，使风扇电动机33、34的振动减小。或者，通过从风扇电动机33、34旋转的状态向风扇电动机33、34停止的状态转变，使风扇电动机33、34的振动停止。
例如，加工模式选择部55具有切削加工模式和精加工模式，在切削加工模式的情况下将风扇电动机33、34的转速设定得高，在精加工模式的情况下将风扇电动机33、34的转速设定得低。在该情况下，加工模式选择部55在选择了精加工模式的情况下，以使风扇电动机33、34的转速从切削加工模式的风扇电动机33、34的高转速降低至精加工模式的风扇电动机33、34的低转速的方式进行控制。
另外，根据不同的机械结构，有时风扇电动机33、34的旋转频率与周边设备的固有振动频率一致而发生共振。在该情况下，有时还要以使风扇电动机33、34的旋转频率偏离所述周边设备的固有振动频率的方式增加或减小风扇电动机33、34的转速。关于由共振导致的振动，风扇电动机的旋转频率与周边设备的固有振动频率越接近则该振动越大，当风扇电动机的旋转频率偏离周边设备的固有振动频率时该振动减小。在风扇电动机33、34的转速与振动频率之间的关系中存在如下的范围：通过从与周边设备的固有振动频率对应的风扇电动机33、34的转速起提高风扇电动机33、34的转速，机床10整体的振动减小。在该范围内，通过从风扇电动机33、34的转速低的状态向风扇电动机33、34的转速高的状态转变，风扇电动机33、34的振动减小。在进行了切削加工后想要高速地进行精加工的情况下，提高风扇电动机33、34的转速来减小机床10整体的振动频率可以说是有效的控制。
例如，加工模式选择部55具有切削加工模式和高速精加工模式，并设为在加工模式为切削加工模式的情况下风扇电动机33、34的转速为规定值，在加工模式为高速精加工模式的情况下风扇电动机33、34的转速被设定得比规定值高。在该情况下，加工模式选择部55当选择了高速精加工模式时，以使风扇电动机33、34的转速从切削加工模式的风扇电动机33、34的规定值的转速增加至高速精加工模式的风扇电动机33、34的比规定值高的转速的方式进行控制。
另外，CPU 61例如通过改变向风扇电动机33、34的输入电压来进行风扇电动机33、34的转速的变更。例如，在第二加工模式中输入电压被设定为24V，在第一加工模式中输入电压被设定为18V，在将加工模式变更为第一加工模式的情况下将输入电压从24V变更为18V。在该情况下，输入电压阶段性地减小，风扇电动机33、34的转速也阶段性地减小。由此可以说，在阶段性地变化的情况下，例如也能够通过使电压变化为高电压、中电压、低电压、0[V]，来使风扇电动机33、34的旋转变化为高速旋转、中速旋转、低速旋转、停止。
另外，CPU 61可以通过PWM控制来改变这样的电压控制，也可以向风扇电动机33、34发送PWM指令来变更风扇电动机33、34的转速。由此，CPU61改变将电压设为接通的脉宽来进行电压控制，以对风扇电动机33、34的转速进行微调。此外，在进行PWM控制的情况下，需要使用与PWM控制对应的风扇电动机。通过PWM控制，风扇电动机33、34的输入电压线性地变化，因此能够使风扇电动机33、34的旋转速度线性地变化。
CPU 61在当变更为与第一加工模式(例如精加工模式)对应的风扇电动机33、34的转速后判断为由负荷检测装置检测出的负荷大于规定阈值的情况下，详细地说在判断为由温度传感器71检测出的温度比规定阈值大(热)的情况下，以使风扇电动机33、34的转速变更为与第二加工模式(例如通常的磨削、切削加工模式)对应的风扇电动机33、34的转速的方式进行控制。
CPU 61在判断为由温度传感器71检测出的温度比规定阈值大的情况下，控制警报发生部90的驱动以发出警报。
在ROM 62中存储有基于加工程序来控制机床10的驱动的各种控制程序、使显示器95显示各种显示信息的显示程序、如图3所示那样的风扇电动机33、34的转速变更的控制程序等。
在RAM 63中存储有包括用于对主轴电动机24、X轴电动机124、Y轴电动机224、Z轴电动机324的驱动进行控制的转速信息、位置信息、工具信息的多个加工程序等。
此外，作为风扇电动机33、34的转速的变更的方式，也可以考虑：由用户来决定第一加工模式时的风扇电动机33、34的转速、由CNC来指示风扇电动机33、34的转速、由风扇电动机33、34用的电动机驱动装置(未图示)来指示风扇电动机33、34的电压。在该方式的情况下，CNC对应于加工模式选择部55。
〔第一实施方式的动作〕
以上那样的机床10的电动机控制装置100以如下方式进行动作。图3是本发明的第一实施方式所涉及的电动机控制装置的流程图。如图3所示，在步骤S11中，CPU 61接收电动机驱动装置65的电源接通的信号。在步骤S12中，CPU 61使风扇电动机33、34以与第二加工模式对应的转速驱动。在步骤S13中，CPU 61从用户输入部96(参照图2)接收加工指令。
在步骤S14中，CPU 61的加工模式选择部55判断加工指令的加工模式是否为精加工模式。在加工模式为精加工模式的情况(步骤S14：“是”)下，CPU61使处理进入步骤S15，将风扇电动机33、34的转速变更为与第一加工模式对应的转速。之后，在步骤S16中，CPU 61使加工开始。另一方面，在步骤S14中加工模式不是精加工模式的情况(步骤S14：“否”)下，CPU61使处理进入步骤S16。在该情况下，风扇电动机33、34以不改变转速的方式继续旋转。
〔第一实施方式的效果〕
根据第一实施方式的电动机控制装置100，例如起到以下的效果。
本实施方式的电动机控制装置100具备：电动机驱动装置65，其配置在壳体31的内部，所述壳体31安装于作为对工件50进行加工的机床10的支承体的支承柱体21；风扇电动机33、34，其配置在壳体31的内部；以及CPU 61，其中，电动机驱动装置65对用于产生机床10的动作的动力的电动机24、124、224、324进行驱动，风扇电动机33、34送出用于对壳体31的内部进行冷却的冷却风，CPU 61具有加工模式选择部55，所述加工模式选择部55能够选择对工件50进行细加工的第一加工模式和对工件50进行比第一加工模式粗的加工的第二加工模式中的任一模式来作为加工模式，加工模式选择部55在选择了第一加工模式的情况下，以变更风扇电动机33、34的转速使得从壳体31侧向支承柱体21传递的振动相比于第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
因此，在要求加工精度的情况下(例如对工件50的表面进行加工的情况下)，能够抑制风扇电动机33、34的振动向对工件50进行加工的机床的支承柱体21传递。
尤其在工件50的表面的精加工时，例如进行低负荷的切削即可，能够抑制电动机驱动装置65等的发热。因此，即使降低风扇电动机33、34的转速、或者停止风扇电动机33、34，也不易产生故障。由此，强电盘30的风扇电动机33、34的振动不易向加工部20的钻头26传递，工件50的加工面的品质提高。
在本实施方式的电动机控制装置100中，变更风扇电动机33、34的转速是指降低风扇电动机33、34的转速使得风扇电动机33、34的旋转频率偏离风扇电动机33、34的固有振动频率、或者停止风扇电动机33、34。因此，风扇电动机33、34的振动减小，机床的振动减小，加工对象物的加工精度提高。
在本实施方式的电动机控制装置100中，变更风扇电动机33、34的转速是指增加风扇电动机33、34的转速使得风扇电动机33、34的旋转频率偏离风扇电动机33、34的固有振动频率。因此，风扇电动机33、34的振动减小，机床的振动减小，加工对象物的加工精度提高。
〔第二实施方式〕
图4是第二实施方式所涉及的机床10的电动机控制装置100的流程图。在第二实施方式中，CPU 61当判断为由温度传感器71、72检测出的电动机驱动装置65的温度为规定阈值以下时，以变更风扇电动机33、34的转速使得从壳体31侧向支承柱体21传递的振动相比于第二加工模式(例如切削加工模式)的情况减小的方式进行控制。即，CPU 61在电动机驱动装置65的温度低的情况下，降低风扇电动机33、34的转速、或者使风扇电动机33、34的驱动停止。在不对第二实施方式特别进行说明的情况下，适当地延用与第一实施方式有关的说明。
〔第二实施方式的动作〕
在步骤S21中，CPU 61接收电动机驱动装置65的电源接通的信号。在步骤S22中，CPU 61使风扇电动机33、34以与第二加工模式对应的转速驱动。在步骤S23中，CPU 61从用户输入部96(参照图2)接收加工指令。
在步骤S24中，CPU 61的加工模式选择部55判断加工指令的加工模式是否为精加工模式。在加工模式为精加工模式的情况下(步骤S24：“是”)，CPU61使处理进入步骤S25，将风扇电动机33、34的转速变更为与第一加工模式对应的转速。之后，在步骤S26中，CPU 61使加工开始。另一方面，在步骤S24中加工模式不是精加工模式的情况下(步骤S24：“否”)，CPU61使处理进入步骤S26。在该情况下，风扇电动机33、34以不改变转速的方式继续旋转。
在步骤S27中，CPU 61的加工模式选择部55接收温度传感器71、72检测出的温度的信息。在步骤S28中，CPU 61的加工模式选择部55判断温度传感器71、72检测出的温度是否为规定阈值以下。在温度传感器71、72检测出的温度为规定阈值以下的情况下(步骤S28：“是”)，CPU 61使处理进入步骤S29，将风扇电动机33、34的转速变更为与第一加工模式对应的转速。另一方面，在温度传感器71、72检测出的温度不是规定阈值以下的情况下(步骤S28：“否”)，CPU 61使风扇电动机33、34以与第二加工模式对应的转速驱动，并且向警报发生部90发送控制信号以使警报发生部90工作(ON)。
〔第二实施方式的效果〕
根据第二实施方式的电动机控制装置100，例如起到以下的效果。
在第二实施方式的电动机控制装置100中，温度传感器71为检测电动机驱动装置65的温度的温度传感器。温度传感器72为检测壳体31的内部温度的温度传感器。而且，CPU61在当变更为与第一加工模式对应的风扇电动机33、34的转速后判断为温度传感器71(或温度传感器72)检测出的温度比规定阈值大的情况下，以将风扇电动机33、34的转速变更为与第二加工模式对应的风扇电动机33、34的转速的方式进行控制。因此，即使在风扇电动机33、34的转速被变更为与第一加工模式对应的转速后，在壳体31的内部的电动机驱动装置65以及其它设备或部件的负荷大时，也能够提高对电动机驱动装置65以及其它设备或部件进行冷却的效率。
本实施方式的电动机控制装置100还具备发出警报的警报发生部90，CPU 61在判断为温度传感器71检测出的负荷比规定阈值大的情况下，控制警报发生部90的驱动以发出警报。因此，机床的操作者能够容易注意到电动机控制装置100的异常等。
〔变形例〕
以上对本发明的实施方式进行了说明。在实施方式中，采用了风扇电动机33与散热器32相向地配置的结构。另外，采用了风扇电动机34配置在强电盘30的壳体31的内部的底面侧，并通过向上方送出空气来使壳体31的内部的空气扩散的结构。不限定于这些实施方式，也可以是风扇电动机34与主轴电动机24相向的结构、风扇电动机33、34与强电盘30的壳体31的内部的其它电子部件相向的结构。
在实施方式中，采用了CPU 61通过PWM控制对电压进行控制来控制风扇电动机33、34的转速的结构。不限定于该实施方式，也可以是以下结构：使用PLC(Programmable LogicController：可编程逻辑控制器)或MCC(Motor Control Center：电动机控制中心)来作为CPU 61的一部分，通过PLC或MCC以停止风扇电动机33、34的方式进行控制。
在实施方式中，控制器60采用了配置在壳体31内的结构。不限定于该实施方式，控制器60可以设置于支承柱体21，或者也可以配置在与强电盘30的壳体31分离的位置并与电动机驱动装置65电连接。
在本实施方式中，控制装置采用了将CNC(Computer Numerical Control：计算机数值控制)、电动机驱动装置65、控制器60复合而成的结构。不限定于该结构，可以是CNC具有控制部，可以是电动机驱动装置65具有控制部，可以是其它部件具有控制部，也可以是控制部分散在各部件。
实施方式的电动机控制装置100采用了通过由用户进行风扇电动机33、34的转速决定、由CNC进行风扇电动机33、34的转速指示、由电动机驱动装置65进行电压指示来变更风扇电动机33、34的转速的结构。但是，不限定于该结构。
(1)也可以是以下结构：通过由CNC进行风扇电动机33、34的转速决定、由电动机驱动装置65进行风扇电动机33、34的转速指示以及电压指示来变更风扇电动机33、34的转速。
(2)也可以是以下结构：通过由CNC进行风扇电动机33、34的转速决定以及转速指示、由PLC进行电压指示来变更风扇电动机33、34的转速。
(3)也可以是以下结构：由决定用模块(决定风扇电动机33、34的转速的标准化的部件)进行风扇电动机33、34的转速决定、由CNC进行转速指示、由电动机驱动装置65的特定的电路变更风扇电动机33、34的转速。
在这些(1)～(3)的情况下，风扇电动机33、34的转速决定和转速指示的功能相当于前述的加工模式选择部55的控制，电压指示的功能相当于CPU 61中的加工模式选择部55以外的部位的控制。
在实施方式中，精加工为对工件50的表面进行铣削精加工的加工。不限定于该加工，精加工可以是弹性加工(日语：ヘール加工)、利用磨石进行的研磨等。
在实施方式中，温度传感器71为检测电动机驱动装置65的温度的温度传感器。而且，CPU 61在当变更为与第一加工模式对应的风扇电动机33、34的转速后判断为温度传感器71检测出的温度比规定阈值大的情况下，以将风扇电动机33、34的转速变更为与第二加工模式对应的风扇电动机33、34的转速的方式进行控制。不限定于该结构，也可以使用检测壳体31的内部的温度的温度传感器72来代替温度传感器71。然后，CPU 61在当变更为与第一加工模式对应的风扇电动机33、34的转速后判断为温度传感器72检测出的温度比规定阈值大的情况下，以将风扇电动机33、34的转速变更为与第二加工模式对应的风扇电动机33、34的转速的方式进行控制。
实施方式的电动机控制装置100具备检测施加于电动机驱动装置65的负荷的温度传感器71。而且，CPU 61当判断为温度传感器71检测出的温度为规定阈值以下时，以变更风扇电动机33、34的转速使得从壳体31侧向支承柱体21传递的振动相比于第二加工模式的情况减小的方式进行控制。但是，不限定为该结构。
(1)也可以是以下结构：由检测输入至电动机驱动装置65的输入电流的输入电流检测部来确定施加于电动机驱动装置65的负荷，在输入电流小的情况下变更风扇电动机33、34的转速。
(2)也可以是以下结构：由检测从电动机驱动装置65输出至电动机24、124、224、324的输出电流的输出电流检测部来确定施加于电动机驱动装置65的负荷，在输出电流小的情况下变更风扇电动机33、34的转速。
(3)也可以是以下结构：由检测电动机24、124、224、324的转速的转速检测部来确定施加于电动机驱动装置65的负荷，在转速小的情况下变更风扇电动机33、34的转速。作为该转速检测部，在图1中图示了与主轴电动机24有关的转速检测部80。
(4)也可以是以下结构：由基于输入至机床的加工信息计算负荷的负荷计算部来确定施加于电动机驱动装置65的负荷，在计算出的负荷小的情况下变更风扇电动机33、34的转速。
(5)也可以是以下结构：由用户根据实际的加工进行判断并输入负荷的用户输入部96来确定施加于电动机驱动装置65的负荷，在输入的负荷小的情况下变更风扇电动机33、34的转速。
(6)风扇电动机也可以配置在壳体的外部。在该情况下，风扇电动机例如以固定于壳体的外部的方式进行配置。
(7)加工模式不局限于第一加工模式和第二加工模式，也可以具有与第一加工模式及第二加工模式不同的第三加工模式、第四加工模式。
(8)电动机驱动装置既可以是其整体配置在壳体的内部，也可以是其一部分配置在壳体的外部。电动机驱动装置也可以是其整体配置在壳体的外部，在该情况下，电动机驱动装置例如以固定于壳体的外部的方式进行配置。

Claims (7)

1.一种电动机控制装置，具备：
电动机驱动装置，其配置于壳体，所述壳体安装于作为对加工对象物进行加工的机床的支承体的机械支承体；风扇电动机，其配置在所述壳体的内部或外部；以及控制部，
其中，所述电动机驱动装置对用于产生所述机床的动作的动力的电动机进行驱动，
所述风扇电动机送出用于对所述壳体的内部进行冷却的冷却风，
所述控制部具有加工模式选择部，所述加工模式选择部能够至少选择对加工对象物进行细加工的第一加工模式和对加工对象物进行比所述第一加工模式粗的加工的第二加工模式中的任一模式来作为加工模式，
所述加工模式选择部在选择了所述第一加工模式的情况下，以变更所述风扇电动机的转速使得从所述壳体侧向所述机械支承体传递的振动相比于所述第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，
还具备用于检测施加于所述电动机驱动装置的负荷的负荷检测装置，
所述控制部在判断为所述负荷检测装置检测出的负荷为规定阈值以下的情况下，以变更所述风扇电动机的转速使得从所述壳体侧向所述机械支承体传递的振动相比于所述第二加工模式的情况减小的方式进行控制。
3.根据权利要求2所述的电动机控制装置，其特征在于，
所述控制部在变更为与所述第一加工模式对应的所述风扇电动机的转速后判断为所述负荷检测装置检测出的负荷比所述规定阈值大的情况下，以将所述风扇电动机的转速变更为与所述第二加工模式对应的所述风扇电动机的转速的方式进行控制。
4.根据权利要求2或3所述的电动机控制装置，其特征在于，
还具备发出警报的警报发生部，
所述控制部在判断为所述负荷检测装置检测出的负荷比所述规定阈值大的情况下，控制所述警报发生部的驱动以发出警报。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，
变更所述风扇电动机的转速是指降低所述风扇电动机的转速使得所述风扇电动机的旋转频率偏离所述风扇电动机的固有振动频率、或者停止所述风扇电动机。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的电动机控制装置，其特征在于，
变更所述风扇电动机的转速是指增加所述风扇电动机的转速使得所述风扇电动机的旋转频率偏离所述风扇电动机的固有振动频率。
7.一种机床，具备：
根据权利要求1至6中的任一项所述的电动机控制装置；
所述机械支承体；以及
所述电动机。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6959214B2 (ja) * 2018-11-29 2021-11-02 ファナック株式会社 数値制御装置
JP7303029B2 (ja) * 2019-06-06 2023-07-04 ファナック株式会社 工作機械およびシステム
KR102324158B1 (ko) * 2020-04-20 2021-11-10 현대위아(주) 공작기계의 가공 조도 제어 장치
CN116155144A (zh) * 2021-11-23 2023-05-23 南京泉峰科技有限公司 电动工具及其控制方法
IT202200004217A1 (it) * 2022-03-07 2023-09-07 Scm Group Spa Elettromandrino perfezionato.

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002233185A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Toto Ltd ファンモータ電流検出方式
CN101236436A (zh) * 2007-01-29 2008-08-06 发那科株式会社 伺服电动机的控制装置
CN103476545A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 株式会社小松制作所 机床及其加工控制装置
CN104868800A (zh) * 2014-06-30 2015-08-26 广东美的环境电器制造有限公司 永磁同步电机的控制装置和控制方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07237085A (ja) * 1994-03-01 1995-09-12 Rokuroku Sangyo Kk 加工機の主軸冷却装置
JP4206008B2 (ja) * 2003-08-08 2009-01-07 キャタピラージャパン株式会社 ファン回転数制御方法
DE202008014792U1 (de) * 2008-11-07 2010-03-25 Qass Gmbh Vorrichtung zum Bewerten von Zerspanungsprozessen
JP2011088268A (ja) 2009-10-26 2011-05-06 Fanuc Ltd ファンモータを有する工作機械用モータ駆動装置
CN101898315A (zh) * 2010-07-02 2010-12-01 东南大学 用于控制立式加工机床主轴箱热变形的新型空气冷却装置
JP5693179B2 (ja) * 2010-11-26 2015-04-01 富士機械製造株式会社 撮像装置
JP2014056352A (ja) * 2012-09-11 2014-03-27 Canon Inc 位置決め装置及び計測装置
JP6227907B2 (ja) * 2013-06-24 2017-11-08 中村留精密工業株式会社 スピンドルモータを備えた加工機械とその運転方法
JP6319068B2 (ja) * 2014-11-28 2018-05-09 ブラザー工業株式会社 レーザ加工装置及びレーザ加工方法
JP6499752B2 (ja) * 2015-04-07 2019-04-10 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 空気調和機
JP6174626B2 (ja) * 2015-06-01 2017-08-02 ファナック株式会社 ヒートシンク内を流れる流体の流動異常を報知可能なモータ駆動装置および方法
JP6659341B2 (ja) * 2015-12-14 2020-03-04 ファナック株式会社 冷却装置の稼働条件を設定する機能を備えた電動機制御システム、及び冷却装置稼働条件設定方法
JP6480321B2 (ja) * 2015-12-24 2019-03-06 株式会社クボタ 作業機の冷却制御システム及び作業機
JP6816059B2 (ja) * 2018-04-20 2021-01-20 ファナック株式会社 選定支援システム及び選定支援方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002233185A (ja) * 2001-01-31 2002-08-16 Toto Ltd ファンモータ電流検出方式
CN101236436A (zh) * 2007-01-29 2008-08-06 发那科株式会社 伺服电动机的控制装置
CN103476545A (zh) * 2011-03-31 2013-12-25 株式会社小松制作所 机床及其加工控制装置
CN104868800A (zh) * 2014-06-30 2015-08-26 广东美的环境电器制造有限公司 永磁同步电机的控制装置和控制方法

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