DE102015117604A1 - Numerische Steuervorrichtung und Verfahren - Google Patents

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Yoichi Kawai
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Okuma Corp
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Okuma Machinery Works Ltd
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    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
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    • G05B2219/42Servomotor, servo controller kind till VSS
    • G05B2219/42281If estimated temperature rise of motor is too high, inhibit motor

Abstract

Eine numerische Steuervorrichtung mit einer Funktion zum Verhindern eines Problems, das durch einen schnellen Stopp einer Bearbeitungsoperation verursacht wird, da sich ein Motor während der Bearbeitung überhitzt. Ein Temperaturkomparator erhält ein Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax, das ein Verhältnis der Motortemperatur T oder der vorhergesagten Temperatur Tw zu einer maximalen zulässigen Temperatur Tmax ist, die in einer Speichervorrichtung gespeichert ist. Wenn das Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax über einem Schwellenwert Tp liegt, der in einem Speicher gespeichert ist, wird die Vorrichtung in einen Alarmmodus versetzt, um die Leistungsversorgung für den Motor abzuschalten, nachdem das Verarbeitungsprogramm bis zum Ende eines Sequenzblocks oder bis zum Ende des Verarbeitungsprogramms ausgeführt ist.

Description

  • PRIORITÄTSINFORMATIONEN
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-217374 , eingereicht am 24. Oktober 2014.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine numerische Steuervorrichtung und ein Verfahren zum Überwachen eines Temperaturanstiegs eines Motors, um ein Überlastabschalten durchzuführen.
  • Stand der Technik
  • Wenn ein Motor den Betrieb unter einer Überlastbedingung fortsetzt, steigt die Temperatur einer Motorwicklung an, was schließlich ein Wicklungsdurchbrennen verursacht. Folglich ist in herkömmlichen numerischen Steuervorrichtungen ein Temperatursensor wie z. B. ein Thermistor in eine Motorwicklung eingebettet, so dass, wenn die Temperatur über die maximale zulässige Temperatur ansteigt, ein Alarm ausgegeben wird und die Leistungsversorgung für den Motor abgeschaltet wird.
  • Als Alternative zum obigen Temperaturerfassungsverfahren unter Verwendung eines Temperatursensors wurde auch ein elektronisches thermisches System verwendet, um die Temperatur der Motorwicklung zu berechnen, um die Vorrichtung in einen Alarmmodus zu versetzen und die Leistungsversorgung für den Motor abzuschalten, wenn die Temperatur über die maximale zulässige Temperatur ansteigt. Im elektronischen thermischen System wird eine Motortemperatur durch Berechnen des Ausmaßes an Wärmeerzeugung und Wärmeabführung auf der Basis eines Strombefehlswerts, der Historie von erfassten Werten des elektrischen Stroms oder dergleichen erhalten (siehe JP H09-261850 A , JP H06-253577 A und JP 2008-61302 A ).
  • Mit Bezug auf 2 wird eine herkömmliche Steuervorrichtung nachstehend beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das einen typischen Steuerblock einer herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung zeigt.
  • Zuerst analysiert ein NC-Befehlsgenerator 1 ein Verarbeitungsprogramm, erzeugt einen Positionsbefehl P* durch Anwenden von Prozessen wie z. B. eines Interpolationsprozesses und eines Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Prozesses auf die Analyseergebnisse und sendet den erzeugten Positionsbefehl P* zu einer Positionssteuereinheit 2. Die Positionssteuereinheit 2 empfängt Eingaben des Positionsbefehls P* und einer Positionsrückmeldung P von einem Codierer 7 und berechnet einen Drehzahlbefehl V* durch Anwenden einer Berechnung wie z. B. einer Proportionalregelung (P-Regelung) auf diese Eingaben. Eine Drehzahlsteuereinheit 3 empfängt Eingaben des Drehzahlbefehls V*, der vorstehend durch die Positionssteuereinheit 2 berechnet wurde, und einer Drehzahlrückmeldung V vom Codierer 7. Die Drehzahlsteuereinheit 3 wendet eine Berechnung wie z. B. eine Proportional-Integral-Regelung (PI-Regelung) auf diese Eingaben an, um einen Strombefehl I* zu berechnen. Eine Stromsteuereinheit 4 empfängt Eingaben des Strombefehls I* und einer Stromrückmeldung I und berechnet einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis dieser Eingaben. Eine Inverterschaltung 5 betreibt einen Motor 6 durch Anlegen eines elektrischen Stroms an den Moor 6 gemäß dem Inverteransteuerbefehl. Im Fall einer Drehzahlsteuerung wie z. B. für eine Hauptwelle wird ein Drehzahlbefehl V1* (nicht der Positionsbefehl P*) direkt zur Drehzahlsteuereinheit 3 vom NC-Befehlsgenerator 1 gesendet.
  • Als Temperatur des Motors 6 wird eine Motortemperatur T (aus einem Temperatursensor ausgegeben, der bei einer Wicklung des Motors 6 angeordnet ist) oder eine Motortemperatur TW (unter Verwendung des elektronischen thermischen Systems, wie in JP H09-261850 A offenbart, durch Eingeben des Strombefehls I* oder einer Stromrückmeldung I in eine Temperaturvorhersageeinrichtung 8 berechnet) verwendet.
  • Die Motortemperatur T oder die Motortemperatur TW wird in einen Temperaturkomparator 9 zum Vergleich mit der maximalen zulässigen Temperatur Tmax eingegeben, die im Voraus in einem Speicher 10 gespeichert wird. Wenn Tmax ≤ T oder TW, sendet der Temperaturkomparator 9 einen Leistungsversorgungsabschaltbefehl zur Stromsteuereinheit 4, um die Leistungsversorgung für den Motor abzuschalten und die numerische Steuervorrichtung in den Alarmmodus zu versetzen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einer Werkzeugmaschine (Drehzentrum), an der eine herkömmliche numerische Steuervorrichtung montiert ist, wird beispielsweise ein Werkstück auf einem beweglichen Tisch durch Antreiben des Tischs, auf dem das Werkstück angeordnet ist, und Drehen eines Werkzeugs, das an einer Hauptwelle montiert ist, bearbeitet. Es besteht ein Problem, dass, wenn die Temperatur der Wicklung eines Zugspindelmotors, der den Tisch antreibt, während der Bearbeitung über die maximale zulässige Temperatur ansteigt und die Leistungsversorgung für den Zugspindelmotor oder einen Hauptwellenmotor abgeschaltet wird, da der Motor und der Tisch aufgrund der Trägheit nicht unmittelbar stoppen können, der Tisch sich weiter bewegt, so dass das Werkzeug in das Werkstück schneidet, was eine Beschädigung am Werkstück und am Maschinenkörper verursacht. Um eine solche Beschädigung zu verhindern, kann die Leistungsversorgung so gesteuert werden, dass sie abgeschaltet wird, nach dem Stoppen aller Motoren. In einem solchen Fall bleibt jedoch ein Problem, dass ein Werkzeug in das Werkstück schneidet, wenn das Werkzeug während der Bearbeitung gestoppt wird. Ferner besteht ein anderes Problem, dass, wenn die Motortemperatur fällt und die Bearbeitung erneut startet, da die Temperatur der Maschine sich aufgrund der abgelaufenen Zeit vom Stopp bis zum Neustart ändert, eine Ungleichmäßigkeit am Werkstück am bearbeiteten Abschnitt aufgrund der Temperaturänderung der Maschine gebildet wird, was zu einem Werkstück führt, das als Produkt unbrauchbar ist.
  • Wenn die Leistungsversorgung für den Motor aufgrund dessen, dass die Temperatur der Motorwicklung über der maximalen zulässigen Temperatur liegt, nicht während der Bearbeitung abgeschaltet wird, werden das Werkstück und die Maschine nicht beschädigt. Wenn jedoch ein solches Problem auftritt, beispielsweise bei Nacht, wenn eine Werkzeugmaschine in einer Prozesslinienmaschine in einem unbeaufsichtigten Betrieb ist, bleibt, selbst wenn das Werkstück oder der Maschinenkörper nicht beschädigt werden, ein Problem, dass, da die Maschine nicht in Betrieb ist, bis der Betrieb der Maschine am nächsten Tag fortgeführt wird, die Maschinennutzungsrate fällt.
  • Die vorliegende Erfindung hat eine Aufgabe, zumindest eines der Probleme zu lösen.
  • Um die obigen Probleme zu lösen, umfasst eine numerische Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen NC-Befehlsgenerator, der einen Positionsbefehl durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms ausgibt; eine Positionssteuereinheit, die Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer empfängt, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, einen Drehzahlbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Drehzahlbefehl ausgibt; eine Drehzahlsteuereinheit, die Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer empfängt, einen Strombefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Strombefehl ausgibt; eine Stromsteuereinheit, die Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung empfängt, einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Inverteransteuerbefehl ausgibt; eine Inverterschaltung, die den Motor gemäß dem Inverteransteuerbefehl steuert; einen Motortemperatursensor, der eine Temperatur des Motors erfasst oder vorhersagt; und eine Leistungsversorgungs-Steuereinheit, die ein Lastverhältnis berechnet, das ein Verhältnis der Motortemperatur, die durch den Motortemperatursensor erfasst oder vorhergesagt wird, zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und das Abschalten einer Leistungsversorgung für den Motor steuert, nachdem dem NC-Befehlsgenerator ermöglicht wird, das Verarbeitungsprogramm bis zu einem Ende eines Sequenzblocks oder einem Ende des Verarbeitungsprogramms auszuführen, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine numerische Steuervorrichtung einen NC-Befehlsgenerator, der einen Positionsbefehl durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms ausgibt; eine Positionssteuereinheit, die Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer empfängt, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, einen Drehzahlbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Drehzahlbefehl ausgibt; eine Drehzahlsteuereinheit, die Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer empfängt, einen Strombefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Strombefehl ausgibt; eine Stromsteuereinheit, die Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung empfängt, einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Inverteransteuerbefehl ausgibt; eine Inverterschaltung, die den Motor gemäß dem Inverteransteuerbefehl steuert; einen Motortemperatursensor, der eine Temperatur des Motors erfasst oder vorhersagt; und eine Schnitttiefensteuereinheit, die ein Lastverhältnis berechnet, das ein Verhältnis der Motortemperatur, die durch den Motortemperatursensor erfasst oder vorhergesagt wird, zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und das Verringern einer Schnitttiefe, die durch das Verarbeitungsprogramm befohlen wird, steuert, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung schaltet eine numerische Steuervorrichtung automatisch eine Leistungsversorgung nach dem Ausführen eines Verarbeitungsprogramms bis zum Ende eines Sequenzblocks oder bis zum Ende des Verarbeitungsprogramms ab, wenn ein Lastverhältnis einer Motortemperatur Tw zu einer maximalen zulässigen Motortemperatur Tmax über einem vorbestimmten Lastverhältnis (Schwellenwert Tp) liegt, das im Voraus festgelegt wird. In dieser Weise wird es möglich, das Problem zu lösen, dass ein Werkstück oder ein Maschinenkörper aufgrund dessen beschädigt wird, dass eine Leistungsversorgung während der Bearbeitung abgeschaltet wird.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung verringert eine numerische Steuervorrichtung automatisch eine Schnitttiefe, die durch das Verarbeitungsprogramm befohlen wird, um die Motortemperatur zu senken, so dass sie gleich dem oder unter dem Schwellenwert Tp ist, durch Verringern der Last während der Beschleunigung und Verlangsamung oder der Verarbeitungslast, wenn ein Lastverhältnis einer Motortemperatur Tw zu einer maximalen zulässigen Motortemperatur Tmax über einem vorbestimmten Lastverhältnis (Schwellenwert Tp) liegt, das im Voraus festgelegt wird. Da in dieser Weise die Wahrscheinlichkeit, dass die Motortemperatur über die maximale zulässige Temperatur gelangt, verringert werden kann, bevor der Motor überlastet wird, wird es möglich, die Wahrscheinlichkeit einer kontinuierlichen Bearbeitung ohne Unterbrechen des Maschinenbetriebs zu erhöhen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Steuerblocks einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, das einen Steuerblock einer herkömmlichen numerischen Steuervorrichtung zeigt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf 1 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, das einen Steuerblock einer numerischen Steuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Zuerst analysiert der NC-Befehlsgenerator 1 ein Verarbeitungsprogramm, erzeugt einen Positionsbefehl P* durch Anwenden von Prozessen wie z. B. eines Interpolationsprozesses und eines Beschleunigungs-/Verlangsamungs-Prozesses auf die Analyseergebnisse und sendet den erzeugten Positionsbefehl P* zu einer Positionssteuereinheit 2. Die Positionssteuereinheit 2 empfängt Eingaben des Positionsbefehls P* und einer Positionsrückmeldung P von einem Codierer 7 und berechnet einen Drehzahlbefehl V* durch Anwenden einer Berechnung wie z. B. einer Proportional-Regelung (P-Regelung) auf diese Eingaben. Eine Drehzahlsteuereinheit 3 empfängt Eingaben des Drehzahlbefehls V*, der vorstehend durch die Positionssteuereinheit 2 berechnet wird, und einer Drehzahlrückmeldung V vom Codierer 7. Die Drehzahlsteuereinheit 3 wendet eine Berechnung wie z. B. eine Proportional-Integral-Regelung (PI-Regelung) auf diese Eingaben an, um einen Strombefehl I* zu berechnen. Eine Stromsteuereinheit 4 empfängt Eingaben des Strombefehls I* und einer Stromrückmeldung I und berechnet einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis dieser Eingaben. Eine Inverterschaltung 5 betreibt einen Motor 6 durch Anlegen eines elektrischen Stroms an den Motor 6 gemäß dem Inverteransteuerbefehl. Im Fall einer Drehzahlsteuerung einer Hauptwelle wird ein Drehzahlbefehl V1* (nicht der Positionsbefehl P*) direkt zur Drehzahlsteuereinheit 3 vom NC-Befehlsgenerator 1 gesendet. Die Drehzahlsteuereinheit 3 berechnet den Strombefehl I* auf der Basis des Drehzahlbefehls V1* und der Drehzahlrückmeldung V vom Codierer 7.
  • Als Temperatur des Motors 6 wird eine Motortemperatur T (aus einem Temperatursensor ausgegeben, der bei einer Wicklung des Motors 6 angeordnet ist) oder eine Motortemperatur TW (durch eine Temperaturvorhersageeinrichtung 8 unter Verwendung des elektronischen thermischen Systems auf der Basis des Strombefehls I* oder der Stromrückmeldung I berechnet) verwendet. Der Temperaturkomparator 9 erhält ein Lastverhältnis T/Tmax (Verhältnis der Motortemperatur T zur maximalen zulässigen Motortemperatur (Tmax) oder Tw/Tmax (Verhältnis der Motortemperatur Tw zur maximalen zulässigen Motortemperatur Tmax) auf der Basis der Motortemperatur T (aus dem Temperatursensor ausgegeben) oder der Motortemperatur Tw (durch die Temperaturvorhersageeinrichtung 8 vorhergesagt) und der maximalen zulässigen Temperatur Tmax, die im Voraus im Speicher 10 gespeichert wird. Der Temperaturkomparator 9 vergleicht ferner das Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax mit einem Schwellenwert Tp, der im Voraus im Speicher 10 gespeichert wird, so dass, wenn das Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax über dem Schwellenwert Tp liegt, der Temperaturkomparator 9 zu einer Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 Lastinformationen Li sendet, die angeben, dass die Motortemperatur T oder Tw über dem Schwellenwert Tp liegt. Wenn das Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax gleich dem oder unter dem Schwellenwert Tp ist, führt der Temperaturkomparator 9 keine Operation durch. Wenn die Lastinformationen Li vom Temperaturkomparator 9 empfangen werden, schaltet die Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 die Leistungsversorgung für den Motor 6 ab und führt Prozesse aus, um die numerische Steuervorrichtung in den Alarmmodus zu versetzen, nachdem dem NC-Befehlsgenerator 1 ermöglicht wird, ein Verarbeitungsprogramm bis zum Ende eines Sequenzblocks oder zum Ende des Verarbeitungsprogramms auszuführen. In dieser Weise wird es möglich zu verhindern, dass das Werkstück oder der Maschinenkörper aufgrund des Abschaltens der Leistungsversorgung während der Bearbeitung beschädigt wird.
  • Der Schwellenwert Tp wird auf einen positiven Wert gesetzt, der kleiner ist als 1. Es ist bevorzugt, einen kleineren Schwellenwert Tp festzulegen, wenn die Zeitdauer, die für einen Zyklus des Verarbeitungsprogramms erforderlich ist, länger ist. Dies soll die Situation vermeiden, in der die Leistungsversorgung für den Motor während der Bearbeitung abgeschaltet wird, wenn die Motortemperatur die maximale zulässige Temperatur Tmax erreicht und der Motor in den Alarmmodus eintritt, bevor das Verarbeitungsprogramm beendet ist. Geeignete Schwellenwerte Tp für jeweilige Zeitdauern eines Verarbeitungszyklus können im Voraus durch Tests oder in irgendeiner anderen Weise bestimmt werden. Es ist bevorzugt, dass der Schwellenwert Tp durch eine Bedienperson gemäß der Länge des Verarbeitungsprogramms variabel festgelegt wird.
  • Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. Die Konfiguration der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform ist zur in 1 gezeigten Ausführungsform identisch. Die zweite Ausführungsform ist abgesehen von den nachstehend beschriebenen Punkten zur ersten Ausführungsform identisch.
  • In der ersten Ausführungsform schaltet, wenn die Lastinformationen Li empfangen werden, die Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 die Leistungsversorgung für den Motor 6 ab und führt Prozesse aus, um die numerische Steuervorrichtung in den Alarmmodus zu versetzen, nachdem ermöglicht wird, dass ein Verarbeitungsprogramm bis zum Ende eines Sequenzblocks oder zum Ende des Verarbeitungsprogramms beendet wird.
  • Dagegen steuert in der zweiten Ausführungsform, wenn die Lastinformationen Li empfangen werden, die Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 derart, dass die durch das Verarbeitungsprogramm befohlene Schnitttiefe kleiner gemacht wird, bis das Lastverhältnis T/Tmax oder Tw/Tmax (das Verhältnis der Motortemperatur zur maximalen zulässigen Temperatur Tmax) gleich oder unter den Schwellenwert Tp gelangt. Mit anderen Worten, die Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 ändert die Schnitttiefe pro einzelnem Verarbeitungszyklus, der im Verarbeitungsprogramm festgelegt ist, auf einen kleineren Wert und weist den NC-Befehlsgenerator 1 an, den Positionsbefehl P* gemäß der geänderten Schnitttiefe zu berechnen. Wenn die Schnitttiefe des Werkzeugs (wie z. B. eines Werkzeugeinsatzes) pro einzelnem Verarbeitungszyklus kleiner gemacht wird, während die Anzahl von erforderlichen Verarbeitungsschritten, um die festgelegte Schnitttiefe zu erreichen, zunimmt, wird die Wärmeerzeugung des Motos kleiner, da die Last des Motors kleiner wird. In dieser Weise wird es möglich, die Wahrscheinlichkeit des Problems zu verringern, dass die Leistungsversorgung für den Motor während der Bearbeitung abgeschaltet wird, da die Motortemperatur über die maximale zulässige Temperatur Tmax ansteigt. Durch Verringern der Schnitttiefe auf einen geeigneten Wert oder auf ein geeignetes Verhältnis (in Bezug auf den ursprünglichen Wert) wird es beispielsweise möglich zu verhindern, dass die Motortemperatur während der Bearbeitung über die maximale zulässige Temperatur ansteigt. In dieser Weise wird eine kontinuierliche Bearbeitung ohne Unterbrechen des Maschinenbetriebs möglich. Der geeignete Wert oder das geeignete Verhältnis, um die Schnitttiefe zu verringern, um die kontinuierliche Bearbeitung zu ermöglichen, kann im Voraus durch Tests oder in irgendeiner anderen Weise erhalten werden. Wenn die Lastinformationen Li empfangen werden, kann die Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit 11 auch die Vorschubgeschwindigkeit der Zugspindel während der Bearbeitung zusätzlich zum Verringern der Schnitttiefe verringern.
  • Der Schwellenwert Tp wird auf einen positiven Wert gesetzt, der kleiner ist als 1. Es ist bevorzugt, einen kleineren Schwellenwert Tp festzulegen, wenn die Bearbeitungslast höher ist. Dies soll die Situation vermeiden, in der die Leistungsversorgung für den Motor während der Bearbeitung abgeschaltet wird, wenn die Motortemperatur die maximale zulässige Temperatur Tmax erreicht, und der Motor in den Alarmmodus eintritt, bevor die Bearbeitung beendet ist. Mit anderen Worten, da die Motortemperatur leichter die maximale zulässige Temperatur Tmax erreicht, wenn die Anwendungslast höher ist, kann die Wahrscheinlichkeit, dass die Motortemperatur die maximale zulässige Temperatur Tmax erreicht, durch Starten der Steuerung, um die Schnitttiefe zu verringern, von einer niedrigeren Temperatur (Schwellenwert Tp) verringert werden. Es ist bevorzugt, dass der Schwellenwert Tp durch eine Bedienperson gemäß der Bearbeitungslast variabel festgelegt wird.
  • In sowohl der ersten als auch der zweiten Ausführungsform können ferner durch Ausgeben des Lastverhältnisses T/Tmax oder Tw/Tmax an die NC-Anzeige 12, um das Lastverhältnis auf dem NC-Bildschirm anzuzeigen, Bedienpersonen die zulässige Differenz zwischen der Motortemperatur und der maximalen zulässigen Temperatur prüfen.
  • Die als Beispiele vorstehend beschriebenen numerischen Steuervorrichtungen werden durch Betreiben eines Computers, um Programme auszuführen, von denen jedes Prozesse jedes Funktionsmoduls der Vorrichtung beschreibt, verwirklicht. Der Computer kann eine Schaltungskonfiguration aufweisen, in der Komponenten beispielsweise über einen Bus verbunden sind. Die Komponenten können als Hardware einen Mikroprozessor wie z. B. eine CPU, einen Speicher (primären Speicher) wie z. B. einen Direktzugriffsspeicher (RAM) und einen Festwertspeicher (ROM) und eine HDD-Steuereinheit, die ein Festplattenlaufwerk (HDD) steuert, und als Software verschiedene Eingabe/Ausgabe-Schnittstellen (E/A-Schnittstellen) und eine Netzschnittstelle, die die Verbindung mit einem Netz wie z. B. einem lokalen Netz steuert, umfassen. Ferner können die folgenden Komponenten mit dem Bus beispielsweise über eine E/A-Schnittstelle verbunden sein: ein Plattenlaufwerk zum Lesen von und/oder Schreiben auf tragbare Speichermedien vom Plattentyp wie z. B. eine CD und DVD und ein Speicher-Leser/Schreiber zum Lesen von und/oder Schreiben auf tragbare nichtflüchtige Speichermedien verschiedener Standards wie z. B. ein Flash-Speicher. Programme, die Prozesse der jeweiligen vorstehend als Beispiele beschriebenen Funktionsmodule beschreiben, werden durch Speichern der Programme in einer festen Speichervorrichtung wie z. B. einem Festplattenlaufwerk über Speichermedien wie z. B. eine CD und DVD oder durch Kommunikationen wie z. B. über ein Netz in einem Computer installiert. Die im festen Speicher gespeicherten Programme werden in einen RAM gelesen und durch einen Mikroprozessor wie z. B. eine CPU ausgeführt und dadurch werden die vorstehend als Beispiele beschriebenen Funktionsmodule verwirklicht.
  • BEZUGSZEICHEN
    • 1 NC-Befehlsgenerator; 2 Positionssteuereinheit; 3 Drehzahlsteuereinheit; 4 Stromsteuereinheit; 5 Inverterschaltung; 6 Motor; 7 Codierer; 8 Temperaturvorhersageeinrichtung; 9 Temperaturkomparator; 10 Speicher; 11 Verarbeitungsprogramm-Steuereinheit; und 12 NC-Anzeige.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2014-217374 [0001]
    • JP 09-261850 A [0004]
    • JP 06-253577 A [0004]
    • JP 2008-61302 A [0004]
    • JP 261850 A [0007]

Claims (8)

  1. Numerische Steuervorrichtung, die umfasst: einen NC-Befehlsgenerator, der einen Positionsbefehl durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms ausgibt; eine Positionssteuereinheit, die Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer empfängt, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, einen Drehzahlbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und einen Drehzahlbefehl ausgibt; eine Drehzahlsteuereinheit, die Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer empfängt, einen Strombefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Strombefehl ausgibt; eine Stromsteuereinheit, die Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung empfängt, einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Inverteransteuerbefehl ausgibt; eine Inverterschaltung, die den Motor gemäß dem Inverteransteuerbefehl steuert; einen Motortemperatursensor, der eine Temperatur des Motors erfasst oder vorhersagt; und eine Leistungsversorgungs-Steuereinheit, die ein Lastverhältnis berechnet, das ein Verhältnis der Motortemperatur, die durch den Motortemperatursensor erfasst oder vorhergesagt wird, zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und das Abschalten einer Leistungsversorgung für den Motor steuert, nachdem dem NC-Befehlsgenerator ermöglicht wird, das Verarbeitungsprogramm bis zu einem Ende eines Sequenzblocks oder einem Ende des Verarbeitungsprogramms auszuführen, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  2. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Schwellenwert auf einen niedrigeren Wert gesetzt wird, wenn eine Zeitdauer, die für einen Zyklus des Verarbeitungsprogramms erforderlich ist, länger ist.
  3. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die ferner eine Anzeige umfasst, die das durch die Leistungsversorgungssteuereinheit berechnete Lastverhältnis anzeigt.
  4. Verfahren, das umfasst: Ausgeben eines Positionsbefehls durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms durch einen NC-Befehlsgenerator; Empfangen von Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, Erhalten eines Drehzahlbefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Drehzahlbefehls; Empfangen von Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer, Erhalten eines Strombefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Strombefehls; Empfangen von Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung, Erhalten eines Inverteransteuerbefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Inverteransteuerbefehls; Steuern des Motors gemäß dem Inverteransteuerbefehl; Erfassen oder Vorhersagen einer Temperatur des Motors; und Berechnen eines Lastverhältnisses, das ein Verhältnis der erfassten oder vorhergesagten Motortemperatur zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und Abschalten einer Leistungsversorgung für den Motor nach dem Ermöglichen, dass der NC-Befehlsgenerator das Verarbeitungsprogramm bis zu einem Ende eines Sequenzblocks oder einem Ende des Verarbeitungsprogramms ausführt, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  5. Numerische Steuervorrichtung, die umfasst: einen NC-Befehlsgenerator, der einen Positionsbefehl durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms ausgibt; eine Positionssteuereinheit, die Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer empfängt, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, einen Drehzahlbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Drehzahlbefehl ausgibt; eine Drehzahlsteuereinheit, die Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer empfängt, einen Strombefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Strombefehl ausgibt; eine Stromsteuereinheit, die Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung empfängt, einen Inverteransteuerbefehl auf der Basis der empfangenen Eingaben erhält und den Inverteransteuerbefehl ausgibt; eine Inverterschaltung, die den Motor gemäß dem Inverteransteuerbefehl steuert; einen Motortemperatursensor, der eine Temperatur des Motors erfasst oder vorhersagt; und eine Schnitttiefensteuereinheit, die ein Lastverhältnis berechnet, das ein Verhältnis der Motortemperatur, die durch den Motortemperatursensor erfasst oder vorhergesagt wird, zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und das Verringern einer Schnitttiefe, die durch das Verarbeitungsprogramm befohlen wird, steuert, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
  6. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Schwellenwert auf einen niedrigeren Wert gesetzt wird, wenn eine Zeitdauer, die für einen Zyklus des Verarbeitungsprogramms erforderlich ist, länger ist.
  7. Numerische Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, die ferner eine Anzeige umfasst, die das durch die Leistungsversorgungssteuereinheit berechnete Lastverhältnis anzeigt.
  8. Verfahren, das umfasst: Ausgeben eines Positionsbefehls durch Ausführen eines Verarbeitungsprogramms durch einen NC-Befehlsgenerator; Empfangen von Eingaben des Positionsbefehls und einer Positionsrückmeldung von einem Codierer, der eine Position eines beweglichen Elements eines Motors erfasst, Erhalten eines Drehzahlbefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Drehzahlbefehls; Empfangen von Eingaben des Drehzahlbefehls und einer Drehzahlrückmeldung vom Codierer, Erhalten eines Strombefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Strombefehls; Empfangen von Eingaben des Strombefehls und einer Stromrückmeldung, Erhalten eines Inverteransteuerbefehls auf der Basis der empfangenen Eingaben und Ausgeben des Inverteransteuerbefehls; Steuern des Motors gemäß dem Inverteransteuerbefehl; Erfassen oder Vorhersagen einer Temperatur des Motors; und Berechnen eines Lastverhältnisses, das ein Verhältnis der erfassten oder vorhergesagten Motortemperatur zu einer vorbestimmten maximalen zulässigen Motortemperatur ist, und Steuern der Verringerung einer Schnitttiefe, die durch das Verarbeitungsprogramm befohlen wird, wenn das berechnete Lastverhältnis über einem vorbestimmten Schwellenwert liegt.
DE102015117604.1A 2014-10-24 2015-10-16 Numerische Steuervorrichtung und Verfahren Pending DE102015117604A1 (de)

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