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Stand der Technik
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung, die das Warmlaufen einer Maschine steuert.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Ein Warmlaufen wird an Maschinen durchgeführt, die mit hoher Genauigkeit arbeiten müssen, um die Betriebsgenauigkeit oder Betriebsergebnisse der Maschinen zu stabilisieren. Das Warmlaufen soll verhindern, dass die Betriebsgenauigkeit einer Maschine von ausgeweiteten bzw. ausgedehnten und zusammengezogenen Antriebselementen der Maschine beeinträchtigt wird, die von einer Temperaturänderung während des Maschinenbetriebs verursacht werden. Im Allgemeinen werden die Antriebselemente der Maschine ausgedehnt, wenn die Temperatur der Antriebselemente der Maschine ansteigt, was einen Unterschied zwischen dem Verhalten (z. B. den Arbeitswegen) der Antriebselemente der Maschine bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur unmittelbar nach dem Starten des Betriebs und dem Verhalten der Antriebselemente der Maschine, die ausreichend warmgelaufen ist, erzeugt. Infolgedessen ist eine stabile Betriebsgenauigkeit der Maschine ab dem Starten des Betriebs nicht sichergestellt, bis die Maschine ausreichend warmgelaufen ist.
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In der Regel wird ein Warmlaufen vorzugsweise vor dem Durchführen eines geplanten normalen Betriebs (maschinelle Bearbeitung, wenn die Maschine eine Werkzeugmaschine ist) abgeschlossen. Es besteht jedoch eine Möglichkeit, dass das Durchführen des Warmlaufens zu einer Verkürzung der tatsächlichen Betriebszeit führen kann, wodurch die Produkteffizienz verringert wird. In anderen Fällen, wenn ein Bediener das Warmlaufen außerhalb seiner Arbeitszeit durchführt, steigen die Lohnkosten entsprechend an.
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JP-A-2013-163255 offenbart eine Warmlaufsteuervorrichtung, die dazu konfiguriert ist, ein Warmlaufen automatisch durchzuführen, selbst wenn eine Werkzeugmaschine belassen wurde, nachdem ein Warmlaufen gestoppt wurde. Des Weiteren ist die in
JP-A-2013-163255 offenbarte Steuervorrichtung dazu konfiguriert, auf der Basis eines Ausmaßes einer thermischen Verlagerung, das sich im Zeitablauf ändert, zu bestimmen, ob das Warmlaufen erneut durchgeführt werden soll oder nicht.
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JP-A-2010-105101 offenbart eine Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung, die dazu konfiguriert ist, einem Bediener zu ermöglichen, eine maschinelle Bearbeitungsaufgabe unmittelbar zu der Aufgabenstartzeit zu beginnen. In der in
JP-A-2010-105101 beschriebenen Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung wird ein unnötiger Energieverbrauch bewusst gesenkt, indem zwischen einem Normalmodus und einem Energiesparmodus umgeschaltet wird. Das Umschalten zwischen den Modi wird zu einer voreingestellten Zeit durchgeführt.
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Obwohl der Vorbereitungsvorgang einer Maschine zu einer vorher bestimmten Startzeit automatisch durchgeführt werden kann, erfordert die in
JP-A-2010-105101 beschriebene Vorrichtung zur elektroerosiven Bearbeitung jedoch eine Vorrichtung, die Flüssigkeit für die maschinelle Bearbeitung außerhalb der Maschine zirkuliert, um eine thermische Verlagerung der Bestandteile zu verhindern, was die Kosten für die Maschine erhöht. Darüber hinaus ist die Konfiguration zum Zirkulieren der Flüssigkeit für die maschinelle Bearbeitung durch die Antriebselemente (z. B. Kugelgewindespindeln und dergleichen) der Maschine als ein Kontrollobjekt kompliziert und es ist folglich schwierig, eine derartige Konfiguration umzusetzen. Folglich besteht Bedarf an einer Steuervorrichtung mit einer kostengünstigen und einfachen Konfiguration, die ein Warmlaufen ohne Erfordernis zusätzlicher Vorrichtungen automatisch und effizient durchführen kann.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung wird eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die ein Warmlaufen einer Maschine gemäß einem Betriebsprogramm steuert, wobei die Steuervorrichtung Folgendes aufweist: eine Speichereinheit, die eine Warmlaufendzeit speichert; eine Zeitmesseinheit, die die aktuelle Zeit misst; eine Temperaturmesseinheit, die die Temperatur der Maschine misst; und eine Steuereinheit, die den Betrieb der Maschine steuert, und wobei die Steuereinheit Folgendes aufweist: eine Schätzungseinheit, die eine Warmlaufzeit, die das Warmlaufen der Maschine in Anspruch nimmt, auf der Basis eines Unterschieds zwischen der Temperatur der Maschine, die von der Temperaturmesseinheit gemessen wird, und einer Sättigungstemperatur schätzt, die charakteristisch für die Maschine ist; eine Startzeitbestimmungseinheit, die eine Warmlaufstartzeit auf der Basis der Warmlaufendzeit, die in der Speichereinheit gespeichert wurde, und der Warmlaufzeit bestimmt, die von der Schätzungseinheit geschätzt wurde; eine Warmlaufstarteinheit, die das Warmlaufen der Maschine auf der Basis der aktuellen Zeit, die von der Zeitmesseinheit gemessen wurde, und der Warmlaufstartzeit startet, die von der Startzeitbestimmungseinheit bestimmt wurde; und eine Warmlaufbeendigungseinheit, die das Warmlaufen der Maschine beendet, wenn die aktuelle Zeit, die von der Zeitmesseinheit gemessen wurde, mit der Warmlaufendzeit übereinstimmt, die in der Speichereinheit gespeichert wurde.
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Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist die Startzeitbestimmungseinheit in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten Gesichtspunkt derart konfiguriert, dass die aktuelle Zeit, die von der Zeitmesseinheit gemessen wurde, zu der Zeit wird, die erhalten wird, indem die Warmlaufzeit von der Warmlaufendzeit subtrahiert wird.
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Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist die Warmlaufstarteinheit in der Steuervorrichtung gemäß dem ersten oder dem zweiten Gesichtspunkt dazu konfiguriert, das Warmlaufen der Maschine zu starten, wenn die aktuelle Zeit, die von der Zeitmesseinheit gemessen wurde, mit der Zeit übereinstimmt, die erhalten wird, indem die Warmlaufzeit von der Warmlaufendzeit subtrahiert wird.
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Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung ist die Schätzungseinheit in der Steuervorrichtung gemäß einem beliebigen der ersten bis dritten Gesichtspunkte dazu konfiguriert, die Warmlaufzeit gemäß einer Betriebsbedingung der Maschine zu kalibrieren.
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Gemäß einem fünften Gesichtspunkt der Erfindung der vorliegenden Anmeldung weist die Steuereinheit in der Steuervorrichtung gemäß einem beliebigen der ersten bis vierten Gesichtspunkte weiterhin eine Störungserkennungseinheit auf, die die Erzeugung einer Störung erkennt, und die Steuereinheit ist dazu konfiguriert, eine Betriebsbedingung der Maschine zu ändern, wenn die Störungserkennungseinheit eine Störung erkennt.
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Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die ausführliche Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, wie in den angefügten Zeichnungen gezeigt, offensichtlicher werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform durchgeführt wird;
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3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird;
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5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur und der Wärmekapazität von Maschinen darstellt;
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6 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitung zum Schätzen der Warmlaufzeit veranschaulicht; und
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7 ist ein Diagramm, das eine Verarbeitung zum Schätzen der Warmlaufzeit veranschaulicht.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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Der folgende Text beschreibt die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angefügten Zeichnungen. 1 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Steuervorrichtung 10 ist dazu konfiguriert, das Warmlaufen einer Maschine, beispielsweise einer Werkzeugmaschine, zu steuern. Die Maschine, die von der Steuervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert werden kann, kann eine bekannte Maschine mit einer beliebigen Konfiguration sein. In dieser Beschreibung wird im Folgenden die Steuervorrichtung 10 als Beispiel genannt, die den Betrieb eines Stromversorgungssystems steuert, das für eine Antriebswelle einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist.
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Die Steuervorrichtung 10 hat eine beliebige Hardwarestruktur, die durch eine Kombination bekannter Bestandselemente konfiguriert ist, wie eine CPU, die verschiedene arithmetische Verarbeitungen ausführt, ein RAM, der die arithmetischen Ergebnisse vorübergehend speichert, ein ROM, der ein Betriebsprogramm und dergleichen speichert, eine Stromversorgungsvorrichtung und ein drahtgebundener oder drahtloser Signal-Sender/Empfänger. Des Weiteren ist die Steuervorrichtung 10 mit einer externen Vorrichtung, die nicht gezeigt ist, mittels einer Schnittstelle verbunden, die ermöglicht, dass gewünschte Informationen in die Steuervorrichtung 10 eingegeben und von der Steuervorrichtung 10 an die externe Vorrichtung ausgegeben werden.
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Wie in 1 gezeigt, weist die Steuervorrichtung 10 eine Temperaturmesseinheit 12, eine Speichereinheit 14, eine Zeitmesseinheit 16 und eine Steuereinheit 20 auf. Die Steuereinheit 20 weist weiterhin eine Schätzungseinheit 22, eine Startzeitbestimmungseinheit 24, eine Warmlaufstarteinheit 26 und eine Warmlaufbeendigungseinheit 28 auf.
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Die Temperaturmesseinheit 12 funktioniert dahingehend, die Temperatur einer Maschine (die einen Elektromotor oder dergleichen aufweist) als ein Kontrollobjekt zu beziehen. Die Temperatur der Maschine wird von beispielsweise einem Temperatursensor (nicht gezeigt) erkannt, der auf der Maschine eingerichtet ist. Die Temperaturmesseinheit 12 ist dazu konfiguriert, den erkannten Wert des Temperatursensors direkt oder indirekt zu beziehen.
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Die Speichereinheit 14 funktioniert dahingehend, die Zeit zu speichern, zu der ein Warmlaufen enden sollte (Warmlaufendzeit). Die Warmlaufendzeit ist normalerweise derart definiert, dass sie im Wesentlichen mit der Zeit übereinstimmt, zu der ein eingeplanter normaler maschineller Bearbeitungsvorgang startet. Wenn der maschinelle Bearbeitungsvorgang beispielsweise um 8 Uhr starten muss, wird die Warmlaufendzeit auf spätestens 8 Uhr eingestellt. Bei Bedarf kann die Warmlaufendzeit irgendwann um die eingeplante Startzeit des maschinellen Bearbeitungsvorgangs eingestellt werden. Die Warmlaufendzeit kann automatisch gemäß einem Zeitplan eingestellt werden, der im Voraus in ein Programm eingebunden wird, oder kann von Hand von einem Bediener eingegeben werden.
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Die Zeitmesseinheit 16 funktioniert dahingehend, die aktuelle Zeit zu messen. Die Zeitmesseinheit 16 kann dazu ausgebildet sein, die Tatsächliche Zeit unabhängig zu messen oder die aktuelle Zeit zu beziehen, indem sie in Zusammenarbeit mit externen Zeitberechnungsmitteln arbeitet.
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Die Schätzungseinheit 22 funktioniert dahingehend, die Zeit, die das Abschließen des Warmlaufens der Maschine in Anspruch nimmt (Warmlaufzeit), auf der Basis der Temperatur der Maschine, die von der Temperaturmesseinheit 12 gemessen wurde, und der Sättigungstemperatur, die charakteristisch für die Maschine ist, zu schätzen. Ein spezifisches Beispiel des Schätzungsverfahrens zum Schätzen der Warmlaufzeit durch die Schätzungseinheit 22 wird hierin später beschrieben.
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Die Funktion der Startzeitbestimmungseinheit 24 besteht darin, die Zeit zum Starten des Warmlaufs (Warmlaufstartzeit) auf der Basis der Warmlaufendzeit, die in der Speichereinheit 14 gespeichert wurde, und der Warmlaufzeit, die von der Schätzungseinheit 22 geschätzt wurde, zu bestimmen. Die Warmlaufstartzeit kann beispielsweise erhalten werden, indem die Warmlaufzeit von der Warmlaufendzeit subtrahiert wird.
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Die Warmlaufstarteinheit 26 funktioniert dahingehend, das Warmlaufen der Maschine auf der Basis der aktuellen Zeit, die von der Zeitmesseinheit 16 gemessen wurde, und der Warmlaufstartzeit, die von der Startzeitbestimmungseinheit 24 bestimmt wurde, zu starten. Die Warmlaufstarteinheit 26 startet das Warmlaufen der Maschine, beispielsweise wenn die gemessene aktuelle Zeit innerhalb eines vorher bestimmten Bereichs ab der Warmlaufstartzeit liegt.
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Die Warmlaufbeendigungseinheit 28 funktioniert dahingehend, das Warmlaufen auf der Basis der aktuellen Zeit, die von der Zeitmesseinheit 16 gemessen wurde, und der Warmlaufendzeit, die in der Speichereinheit 14 gespeichert wurde, zu beenden. Die Warmlaufbeendigungseinheit 28 endet beispielsweise das Warmlaufen der Maschine sofort, wenn die aktuelle Zeit die Warmlaufendzeit erreicht.
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Der folgende Text beschreibt die oben beschriebene Funktion der Schätzungseinheit 22 der Steuereinheit 20 weiter ausführlich unter Bezugnahme auf die 5 bis 7. 5 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der Temperatur und der Wärmekapazität von Maschinen darstellt. Die horizontale Achse von 5 zeigt die Betriebszeit an, zu der die gegenständlichen Maschinen den Betrieb nahezu kontinuierlich durchführen. Die vertikale Achse zeigt die Maschinentemperatur an. Wie in 5 gezeigt, steigt die Temperatur zunächst allmählich an, wenn die Maschinen den Betrieb starten, und wenn die Temperatur eine vorher bestimmte Temperatur (X1 oder X2 in 5) erreicht, steigt die Temperatur im Wesentlichen nicht mehr an. Die Temperatur, zu der die Temperatur nicht mehr ansteigt, wird als die Sättigungstemperatur X bezeichnet. Die Sättigungstemperatur X ist ein Wert, der charakteristisch für eine Maschine ist und der gemäß der Wärmekapazität der Maschine bestimmt wird.
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5 zeigt Beispiele einer ersten Maschine M1 und einer zweiten Maschine M2 zum Vergleich. Im Fall von 5 ist die Wärmekapazität der ersten Maschine M1 höher als die der zweiten Maschine M2. Folglich hat die Sättigungstemperatur X1 der ersten Maschine M1 einen höheren Wert als die Sättigungstemperatur X2 der zweiten Maschine M2.
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Im Allgemeinen ist es schwierig, einen vorher bestimmten Betrieb durchzuführen, während die Temperatur der Maschine auf einer bestimmten Solltemperatur gehalten wird. Daher ist es empirisch bekannt, dass die stabile Betriebsgenauigkeit der Maschine erhalten werden kann, indem die Maschine in einem Zustand betrieben wird, in dem die Maschine die Sättigungstemperatur erreicht hat.
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Die 6 und 7 sind Diagramme, die eine Verarbeitung zum Schätzen der Warmlaufzeit veranschaulichen. Wie unter Bezugnahme auf 5 beispielhaft dargestellt, wird der Fall der ersten Maschine M1 und der zweiten Maschine M2 in Betracht gezogen. Die horizontale Achse der 6 und 7 zeigt einen Temperaturunterschied zwischen der experimentell bezogenen Sättigungstemperatur der Maschine und der gemessenen Temperatur der Maschine an. Des Weiteren zeigt die vertikale Achse die Warmlaufzeit an, die das Warmlaufen der Maschine bis zur Sättigungstemperatur X in Anspruch nimmt.
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6 zeigt einen Fall, in dem die Warmlaufzeit proportional zu einem Temperaturunterschied zwischen der Sättigungstemperatur und der gemessenen Temperatur bestimmt wird. Wenn beispielsweise der oben beschriebene Temperaturunterschied der ersten Maschine M1 Y1 ist, wird die entsprechende Warmlaufzeit Z1 geschätzt. In der Praxis kann eine Warmlaufzeit eingestellt werden, die länger als die Warmlaufzeit Z1 ist. Gleichfalls, wenn der oben beschriebene Temperaturunterschied der zweiten Maschine M2 Y2 ist, wird die entsprechende Warmlaufzeit Z2 geschätzt. Gleichfalls kann eine Warmlaufzeit eingestellt werden, die länger als die Warmlaufzeit Z2 ist. Eine derartige Beziehung zwischen dem Temperaturunterschied und der entsprechenden Warmlaufzeit kann in der Steuervorrichtung 10 gespeichert, in das Betriebsprogramm eingebunden oder von Hand eingestellt werden.
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7 zeigt einen Fall, in dem für den Temperaturunterschied zwischen der Sättigungstemperatur der Maschine und der gemessenen Temperatur der Maschine die entsprechende Warmlaufzeit experimentell definiert wird. Anders ausgedrückt, der Graph von 7 stellt die experimentell definierte Beziehung zwischen der Sättigungstemperatur der Maschine und der gemessenen Temperatur der Maschine dar. In 7, genauso wie unter Bezugnahme auf 6 veranschaulicht, wird die Warmlaufzeit ebenfalls unter Verwendung der Beziehung zwischen den Temperaturunterschieden Y'1 und Y'2 und entsprechenden Z'1 und Z'2 geschätzt.
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Als Nächstes, unter Bezugnahme auf 2, wird die Verarbeitung beschrieben, die von der Steuervorrichtung 10 gemäß dieser Ausführungsform durchgeführt wird. 2 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf der Verarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung 10 durchgeführt wird, die die oben beschriebene Konfiguration hat.
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Zuerst wird in Schritt S101 als eine Vorbereitungsstufe die Warmlaufendzeit A, bei der es sich um die Zeit handelt, zu der die Warmlaufzeit beendet werden sollte, in der Speichereinheit 14 gespeichert. Die Temperaturmesseinheit 12 wird aktiviert und diese misst die Temperatur X der Maschine (Schritt S102).
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Anschließend wird die Schätzungseinheit 22 der Steuereinheit 20 aktiviert und diese schätzt die Warmlaufzeit B (Schritt S103). Wie oben beschrieben, kann die Warmlaufzeit B auf der Basis des Unterschieds zwischen der Sättigungstemperatur, die charakteristisch für die Maschine ist, die warmlaufen soll, und der Temperatur X der Maschine, die in Schritt S102 gemessen wurde, geschätzt werden. Des Weiteren wird in Schritt S104 die aktuelle Zeit C von der Zeitmesseinheit 16 gemessen.
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Anschließend wird in Schritt S105 bestimmt, ob die aktuelle Zeit C die Warmlaufstartzeit überschritten hat oder nicht. Die Warmlaufstartzeit kann berechnet werden, indem die Warmlaufzeit B von der Warmlaufendzeit A subtrahiert wird. In Schritt S105 wird, wenn von der aktuellen Zeit C bestimmt wird, dass sie nicht die Warmlaufstartzeit erreicht hat, die Verarbeitung der Schritte S104 und S105 wiederholt.
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In Schritt S105, wenn von der aktuellen Zeit C bestimmt wird, dass sie die Warmlaufstartzeit überschritten hat, fährt die Verarbeitung mit Schritt S106 fort, um das Warmlaufen zu starten. Das Warmlaufen wird gemäß einem vorher gespeicherten, vorher bestimmten Betriebsprogramm durchgeführt.
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Sobald das Warmlaufen startet, wird die aktuelle Zeit C von der Zeitmesseinheit 16 mit einem vorher bestimmten Abtastzyklus gemessen (Schritt S107). Die aktuelle Zeit C, die in Schritt S107 bezogen wurde, wird in dem nächsten Schritt S108 verwendet zu bestimmen, ob die aktuelle Zeit C die Warmlaufendzeit A, die in der Speichereinheit 14 gespeichert wurde, überschritten hat oder nicht.
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In Schritt S108, wenn von der aktuellen Zeit C bestimmt wird, dass sie die Warmlaufendzeit A nicht überschritten hat, wird die Verarbeitung der Schritte S107 und S108 wiederholt. In Schritt S108, wenn von der aktuellen Zeit C bestimmt wird, dass sie die Warmlaufendzeit A überschritten hat, fährt die Verarbeitung mit Schritt S109 fort. In Schritt S109 wird die Warmlaufbeendigungseinheit 28 aktiviert und diese führt die Abschlussverarbeitung des Warmlaufens durch. Daher kann das Warmlaufen durch die vorher bestimmte Warmlaufendzeit A effizient durchgeführt werden.
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Als Nächstes wird die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird die Beschreibung von Dingen, die in Bezug auf den Inhalt überflüssig sind, der bereits in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde, gegebenenfalls weggelassen. Des Weiteren werden dieselben Bezugszeichen für die gleichen oder entsprechende Bestandselemente verwendet.
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3 ist ein Funktionsblockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuervorrichtung 10' gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 3 gezeigt, weist eine Steuereinheit 20' der Steuervorrichtung 10' weiterhin neben der Konfiguration der Steuereinheit 20 gemäß der ersten Ausführungsform eine Störungserkennungseinheit 30 auf.
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Die Störungserkennungseinheit 30 funktioniert dahingehend, eine Störung zu erkennen, die während eines Warmlaufens erzeugt wird. Zu Beispielen der Störung zählen eine Änderung der Umgebungstemperatur während eines Warmlaufens oder ein vorübergehendes Anhalten des Warmlaufens. Als ein Faktor, der eine derartige Störung verursachen kann, kann beispielsweise in Betracht gezogen werden, wenn eine Tür zum Schützen der Maschine während des Warmlaufens aus einem beliebigen Grund geöffnet und geschlossen wird.
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Wenn eine Störung von der Störungserkennungseinheit 30 erkannt wird, kann das Warmlaufen innerhalb der vorher bestimmten Zeit abgeschlossen werden, indem die Betriebsbedingung des Warmlaufens in Anbetracht des Einflusses der Störung verändert wird. Wenn beispielsweise der Betrieb der Maschine vorübergehend angehalten wird, wird die verringerte Höhe der Temperatur der Maschine, das mit dem Anhalten in Zusammenhang gebracht wird, berechnet. Dann wird ein Geschwindigkeitsbefehl an das Stromversorgungssystem der Maschine während des Warmlaufens um einen bestimmten Koeffizienten multipliziert, der gemäß der verringerten Höhe der Temperatur bestimmt wird. So kann die Betriebsbedingung während des Warmlaufens unter Berücksichtigung der Störungserzeugung verändert werden. Des Weiteren kann der Koeffizient in Anbetracht des Verhältnisses der verringerten Höhe der Temperatur in Bezug auf die Sättigungstemperatur, die charakteristisch für die Maschine ist, justiert werden.
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf einer Verarbeitung zeigt, die von der Steuervorrichtung 10' gemäß der zweiten Ausführungsform durchgeführt wird. Die Verarbeitung der Schritte S201, S202, S204 bis S206 und S209 bis S211, die in 4 gezeigt sind, ist mit der Verarbeitung der Schritte S101, S102 und S104 bis S109 identisch, wie sie in Bezug auf 2 veranschaulicht sind. Folglich wird nur die Verarbeitung der Schritte S203, S207 und S208 von den Schritten S201 bis S211, die in 4 gezeigt sind, beschrieben.
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In dieser Ausführungsform schätzt die Schätzungseinheit 22 in Schritt S203 eine Warmlaufzeit B in Anbetracht der Betriebsbedingung der Maschine während des Warmlaufens, beispielsweise der Betriebsgeschwindigkeit (einschließlich einer Befehlsgeschwindigkeit), neben der Temperatur der Maschine. Anders ausgedrückt, das Schätzungsverfahren berücksichtigt zusätzlich die Korrelation zwischen der Betriebsgeschwindigkeit der Maschine und der Warmlaufzeit. Dieses Schätzungsverfahren beruht auf der Tatsache, dass, wenn die Betriebsgeschwindigkeit zunimmt, die Last der Maschine (z. B. das Äquivalent zu der Gleitreibung der Maschine und dergleichen) größer wird, wodurch die Temperatur der Maschine in kürzerer Zeit ansteigt. In einem derartigen Fall kann dann die Zeit, die das Warmlaufen in Anspruch nimmt, verkürzt werden.
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Folglich kann die Warmlaufzeit, die auf die in Bezug auf entweder 6 oder 7 veranschaulichte Weise geschätzt wird (hierin im Folgenden als die „vorläufige geschätzte Warmlaufzeit” bezeichnet), beispielsweise mit der folgenden numerischen Formel kalibriert werden: (Vorläufige geschätzte Warmlaufzeit) × (Bezugsgeschwindigkeit/Betriebsgeschwindigkeit) × Koeffizient = (Geschätzte Warmlaufzeit)
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Daher wird die geschätzte Warmlaufzeit, die in Anbetracht der Betriebsgeschwindigkeit der Maschine kalibriert wird, berechnet. Unter Anwendung eines derartigen Schätzungsverfahrens kann die Warmlaufzeit B genauer geschätzt werden, selbst wenn die Betriebsgeschwindigkeit der Maschine während des Warmlaufens von einer Bezugsgeschwindigkeit geändert wird.
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Des Weiteren wird in dieser Ausführungsform Schritt S207 zum Bestimmen, ob eine Störung erzeugt wurde oder nicht, nach dem Starten des Warmlaufens durchgeführt. Die oben beschriebene Störungserkennungseinheit 30 erkennt, ob eine Störung erzeugt wurde oder nicht. Wenn in Schritt S207 bestimmt wird, dass eine Störung erzeugt wurde, fährt die Verarbeitung mit Schritt S208 fort, in dem die Betriebsbedingung des Warmlaufens verändert wird. Die Betriebsbedingung wird derart ausgewählt, dass das Warmlaufen bei der Warmlaufendzeit A abgeschlossen werden kann. Die Betriebsgeschwindigkeit (einschließlich einer Befehlsgeschwindigkeit) kann beispielsweise geändert werden, um die verringerte Höhe der Temperatur, die von der Störung bewirkt wurde, zu kompensieren. Wenn andererseits in Schritt S207 bestimmt wird, dass keine Störung erzeugt wurde, fährt die Verarbeitung mit den Schritten S209 und S210 fort, um zu bestimmen, ob die aktuelle Zeit C die Warmlaufendzeit A erreicht hat oder nicht.
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Wirkungsweise der Erfindung
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Gemäß der Steuervorrichtung, die die obige Konfiguration hat, wird die Zeit, die ein Warmlaufen in Anspruch nimmt, in Anbetracht der Sättigungstemperatur, die charakteristisch für eine Maschine ist, geschätzt. Dann startet das Warmlaufen auf der Basis der geschätzten Warmlaufzeit, so dass das Warmlaufen bei der vorher bestimmten Warmlaufendzeit abgeschlossen werden kann. Folglich kann das optimale Warmlaufen gemäß des Typs oder der Bedingung der Maschine automatisch für die gegenständliche Maschine (insbesondere Antriebselemente) durchgeführt werden. Des Weiteren kann das erwartete Warmlaufen mit einer preisgünstigen und einfachen Konfiguration ohne Erfordernis des Vorbereitens zusätzlicher Vorrichtungen und dergleichen gesteuert werden. Infolgedessen wird die Arbeitseffizienz verbessert und die Lohnkosten für das Warmlaufen können gesenkt werden.
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Es ist für Fachleute offensichtlich, dass, obwohl die obige Beschreibung eine Vielfalt von Ausführungsformen und Modifikationen der vorliegenden Erfindung veranschaulicht, die beabsichtigten Effekte der vorliegenden Erfindung ebenfalls von anderen Ausführungsformen oder Modifikationen davon bereitgestellt werden können. Insbesondere können die Bestandselemente der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationen eliminiert oder ausgetauscht werden und bekannte Mittel können des Weiteren hinzugefügt werden, ohne vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Des Weiteren ist es Fachmännern auch offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung umgesetzt werden kann, indem die Merkmale der mehreren Ausführungsformen, die impliziert oder ausdrücklich hierin offenbart sind, beliebig kombiniert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2013-163255 A [0004, 0004]
- JP 2010-105101 A [0005, 0005, 0006]
