DE102019002984B4

DE102019002984B4 - Motorsteuerung und werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102019002984B4
Application number: DE102019002984.4A
Authority: DE
Inventors: Genzo Naito; Yoshinori Hoshino; Kazuhiro Yamamoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2023-03-09
Anticipated expiration: 2039-04-26
Also published as: JP6705863B2; US20190329370A1; CN110417321B; JP2019188578A; DE102019002984A1; CN110417321A; US10759012B2

Abstract

Motorsteuerung (100), die umfasst: einen Motorantrieb (65), der an einem Gehäuse (31) angeordnet ist, das an einem Maschinengestell (21) als Halteelement einer Werkzeugmaschine (10) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsziels (50) angebracht ist; einen Gebläsemotor (33, 34), der innerhalb oder außerhalb des Gehäuses (31) angeordnet ist; und eine Steuereinheit (61), wobeider Motorantrieb (65) einen Motor (24, 124, 224, 324) antreibt, der Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine (10) erzeugt,der Gebläsemotor (33, 34) Kühlluft zum Kühlen des Inneren des Gehäuses (31) einbläst,die Steuereinheit (61) eine Bearbeitungsmodusauswahleinheit (55) umfasst, die die Auswahl eines Bearbeitungsmodus aus zumindest einem ersten Bearbeitungsmodus zur feinen Bearbeitung des Bearbeitungsziels (50) und einem zweiten Bearbeitungsmodus zur gröberen Bearbeitung des Bearbeitungsziels (50) als in dem ersten Bearbeitungsmodus ermöglicht, unddie Bearbeitungsmodusauswahleinheit (55) bei der Auswahl des ersten Bearbeitungsmodus zur Verringerung der von dem Gehäuse (31) an das Maschinengestell (21) übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) ausführt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerung und eine Werkzeugmaschine, die die Motorsteuerung umfasst.
Verwandte Technik
Viele Werkzeugmaschinen weisen die folgenden unabhängigen (nicht integrierten) Strukturen auf: eine Bearbeitungseinheit mit einer Spindel, an der ein Bearbeitungselement wie ein Bohrer angebracht werden kann; und einen Leistungsmagnetikkasten mit einem Motorantrieb zum Antreiben eines Motors zum Drehen der Spindel und einem Gebläsemotor zum Kühlen des Motorantriebs.
Dagegen weisen einige Werkzeugmaschinen zum Erzielen einer Einsparung von Platz eine Konfiguration auf, bei der ein Leistungsmagnetikkasten mit einem Motorantrieb und einem Gebläsemotor an einer Bearbeitungseinheit mit einer Spindel angebracht und in diese integriert ist. In Patentschrift 1 ist eine Werkzeugmaschine mit einer Konfiguration offenbart, bei der ein Gebläsemotor zum Kühlen einer Kühlvorrichtung über eine hintere Platte an einem Körper mit einer Spindel angebracht und in diesen integrierten ist.
Patentschrift 1: ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichung JP H07- 237 085 A
Die DE 10 2010 036 862 A1 beschreibt einen Motortreiber für eine Werkzeugmaschine, umfassend einen Gebläsemotor, der so konfiguriert ist, dass ein Kühlgebläse angetrieben wird, und zwar zum Kühlen eines Radiators, der Wärme aus einem Heizelement des Motortreibers abführt, der einen an der Werkzeugmaschine befestigten Motor antreibt, oder zum Kühlen des Innenraums des Motortreibers. Der Motortreiber umfasst ferner einen Motorstromerfassungsabschnitt, der so konfiguriert ist, dass ein Strom erfasst wird, der in einer Stromsteuerung für den Motor verwendet wird. Der Motortreiber umfasst zudem einen Abschnitt zum Berechnen des geschätzten Wärmefreisetzungswerts, der eine geschätzte Wärmefreisetzungsrate in dem Heizelement oder dem Motortreiber auf der Grundlage der Strominformation berechnet, die aus dem Motorstromerfassungssystem erhalten wird, und einen Abschnitt zum Einstellen der Gebläsemotor-Stromversorgungsspannung, mit dem die Drehgeschwindigkeit des Gebläsemotors gemäß dem geschätzten Wärmefreisetzungswert gesteuert wird.
Die JP 2015- 006 700 A beschreibt eine Bearbeitungsmaschine, bei deren Betrieb, insbesondere beim manuellen Betrieb der Maschine mit einem Spindelmotor, in den ein Kühlgebläse eingebaut ist, eine Innentemperatur, eine Außenoberflächentemperatur und eine Außentemperatur des Motors erfasst werden. Wenn die Innentemperatur, die Außenoberflächentemperatur und eine Differenz zwischen der Innentemperatur, der Außenoberflächentemperatur und der Außentemperatur jeweils voreingestellte Solltemperaturen erreichen, wird der Betrieb des Kühlgebläses, das in den Spindelmotor eingebaut ist, gestoppt, und wenn der Betrieb des Spindelmotors gestartet wird, wird auch der Betrieb des Kühlgebläses gestartet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Bei der vorstehenden Werkzeugmaschine kann jedoch die Drehung eines Gebläses des Gebläsemotors eine Vibration des Gebläsemotors verursachen, und diese Vibration kann über ein Halteelement, das die Spindel hält, an die Spindel übertragen werden. Dadurch kann eine Vibration eines an der Spindel angebrachten Bearbeitungselements verursacht werden, wodurch die Bearbeitungsgenauigkeit reduziert wird. Insbesondere kann sich bei einer Verringerung der Bearbeitungsgenauigkeit bei der Fertigbearbeitung einer Oberfläche eines Bearbeitungsziels die Qualität einer zu bearbeitenden Oberfläche verringern.
Angesichts des Vorstehenden zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine Motorsteuerung, die in einer Situation, in der Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist, zum Unterbinden einer Übertragung der Vibration eines Gebläsemotors an ein Maschinengestell einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Bearbeitungsziels geeignet ist, und eine Werkzeugmaschine bereitzustellen, die die Motorsteuerung umfasst.

(1) Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuerung (beispielsweise eine später beschriebene Motorsteuerung 100), die umfasst: einen Motorantrieb (beispielsweise einen später beschriebenen Motorantrieb 65), der an einem Gehäuse (beispielsweise einem später beschriebenem Gehäuse 31) angeordnet ist, das an einem Maschinengestell (beispielsweise einer später beschriebenen Haltesäule 21) als Halteelement einer Werkzeugmaschine (beispielsweise einer später beschriebenen Werkzeugmaschine 10) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsziels (beispielsweise eines später beschriebenen Werkstücks 50) angebracht ist; einen Gebläsemotor (beispielsweise einen später beschriebenen Gebläsemotor 33, 34), der innerhalb oder außerhalb des Gehäuses angeordnet ist; und eine Steuereinheit (beispielsweise eine später beschriebene CPU 61). Der Motorantrieb treibt einen Motor (beispielsweise einen Spindelmotor 24, einen X-Achsen-Motor 124, einen Y-Achsen-Motor 224, einen Z-Achsen-Motor 324, die später beschrieben sind) an, der Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine erzeugt. Der Gebläsemotor bläst Kühlluft zum Kühlen des Inneren des Gehäuses ein. Die Steuereinheit umfasst eine Bearbeitungsmodusauswahleinheit (beispielsweise eine später beschriebene Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55), die die Auswahl eines Bearbeitungsmodus aus zumindest einem ersten Bearbeitungsmodus zur feinen Bearbeitung des Bearbeitungsziels und einem zweiten Bearbeitungsmodus zur gröberen Bearbeitung des Bearbeitungsziels als in dem ersten Bearbeitungsmodus ermöglicht. Bei der Auswahl des ersten Bearbeitungsmodus führt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit zur Verringerung der von dem Gehäuse an das Maschinengestell übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors aus.
(2) Die unter (1) beschriebene Motorsteuerung kann ferner einen Lastdetektor (beispielsweise einen später beschriebenen Temperatursensor 71, 72) umfassen, der eine auf den Motorantrieb aufgebrachte Last erfasst. Wenn bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor erfasste Last gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder kleiner als dieser ist, kann die Steuereinheit zur Verringerung der von dem Gehäuse an das Maschinengestell übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors ausführen.
(3) Wenn bei der unter (2) beschriebenen Motorsteuerung nach der Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors auf eine aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahl bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor erfasste Last größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, kann die Steuereinheit eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahl des Gebläsemotors ausführen.
(4) Die unter (2) oder (3) beschriebene Motorsteuerung kann ferner einen Warnungsgenerator (beispielsweise einen später beschriebenen Warnungsgenerator 90) umfassen, der eine Warnung erzeugt. Wenn bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor erfasste Last größer als der vorgegebene Schwellenwert ist, kann die Steuereinheit den Warnungsgenerator so steuern, dass der Warnungsgenerator zur Erzeugung einer Warnung veranlasst wird.
(5) Bei der unter einem der Punkte (1) bis (4) beschriebenen Motorsteuerung kann eine Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors bedeuten, dass die Drehzahl des Gebläsemotors so verringert wird, dass sie sich von der natürlichen Schwingungsfrequenz des Gebläsemotors entfernt, oder der Gebläsemotor angehalten wird.
(6) Bei der unter einem der Punkte (1) bis (5) beschriebenen Motorsteuerung kann eine Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors bedeuten, dass die Drehzahl des Gebläsemotors so erhöht wird, dass sie sich von der natürlichen Schwingungsfrequenz des Gebläsemotors entfernt.
(7) Die vorliegende Erfindung kann auch eine Werkzeugmaschine sein, die die unter einem der Punkte (1) bis (6) beschriebene Motorsteuerung; das Maschinengestell und den Motor umfasst.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann in einer Situation, in der Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist, die Übertragung der Vibration eines Gebläsemotors an ein Maschinengestell einer Werkzeugmaschine zur Bearbeitung eines Bearbeitungsziels unterbunden werden.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Motorsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm der Motorsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Ablaufdiagramm für die Motorsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 ist ein Ablaufdiagramm für eine Motorsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

GENAUE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
[Erste Ausführungsform]
[Gesamtkonfiguration der Werkzeugmaschine]
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen eine Motorsteuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und eine Werkzeugmaschine beschrieben, die die Motorsteuerung umfasst. 1 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Werkzeugmaschine 10 zeigt, die eine Motorsteuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst. 2 ist ein Blockdiagramm der in der Werkzeugmaschine 10 vorgesehenen Motorsteuerung 100. Die grundlegenden Strukturen der Werkzeugmaschine 10 gemäß der ersten Ausführungsform umfassen eine Bearbeitungseinheit 20, einen Bohrer 26, einen Leistungsmagnetikkasten 30 und eine Steuerung 60. Unter diesen Strukturen bilden der Leistungsmagnetikkasten 30 und die Steuerung 60 die Motorsteuerung 100.
[Bearbeitungseinheit]
Die Bearbeitungseinheit 20 umfasst eine Haltesäule 21 als Maschinengestell, eine Spindeleinheit 22 und eine Werkstückhalterung 27.
Die Haltesäule 21 bildet einen Hauptkörper der Struktur der Werkzeugmaschine 10 und hält mechanisch strukturelle Elemente der Werkzeugmaschine 10, die die Spindeleinheit 22, die Werkstückhalterung 27, den Leistungsmagnetikkasten 30, etc. umfasst. Insbesondere hält die Haltesäule 21 den an der Spindeleinheit 22 vorgesehenen Bohrer 26 und ein von der Werkstückhalterung 27 gehaltenes Werkstück 50.
Die Haltesäule 21 weist einen Mechanismus zur Einstellung der Position des an der Spindeleinheit 22 angebrachten Bohrers 26 und des an der Werkstückhalterung 27 befestigten Werkstücks 50 in Bezug auf einander auf. Die Haltesäule 21 umfasst ein Halteelement 28. Die Haltesäule 21 umfasst einen in der Haltesäule 21 angeordneten (nicht dargestellten) Bewegungsmechanismus zum Bewegen des Halteelements 28 in der Richtung einer X-Achse, der Richtung einer Y-Achse und der Richtung einer Z-Achse. Die Haltesäule 21 umfasst ebenso einen X-Achsen-Motor 124, einen Y-Achsen-Motor 224 und einen Z-Achsen-Motor 324 (siehe 2), die in der Haltesäule 21 angeordnet sind. Der X-Achsen-Motor 124, der Y-Achsen-Motor 224 und der Z-Achsen-Motor 324 sind Motoren, die Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine 10 erzeugen, insbesondere einen Bewegungsmechanismus für eine (nicht dargestellte) Führung zum Bewegen des Halteelements 28 in der Richtung der X-Achse, der Richtung der Y-Achse und der Richtung der Z-Achse antreiben.
Bei einer Bewegung des Halteelements 28 in der Richtung der X-Achse, der Richtung der Y-Achse und der Richtung der Z-Achse bewegt sich die Spindeleinheit 22 in der Richtung der X-Achse, der Richtung der Y-Achse und der Richtung der Z-Achse. 1 zeigt die X-, die Y- und die Z-Achse, und die X-Achse erstreckt sich gemäß 1 auf der Ebene des Blatts von vorne nach hinten.
Das Halteelement 28 hält die Spindeleinheit 22. Das Halteelement 28 bewegt sich einstückig mit der Spindeleinheit 22.
Die Spindeleinheit 22 ist eine Einheit, die den Bohrer 26 als Bearbeitungselement zur Bearbeitung des Werkstücks 50 so hält, dass der Bohrer 26 angebracht und abgenommen werden kann. Die Spindeleinheit 22 umfasst ein Spindelgehäuse 23, einen Spindelmotor 24, eine Welle 25 und einen Drehzahldetektor 80. Der Spindelmotor 24 ist ein Motor, der Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine 10 erzeugt, insbesondere dreht er die Welle 25, an der der Bohrer 26 angebracht ist. Der Drehzahldetektor 80 ist ein Sensor, der die Drehzahl des Spindelmotors 24 erfasst.
Die Werkstückhalterung 27 ist ein mit der Haltesäule 21 verbundenes Element zum Halten des Werkstücks 50.
[Bohrer]
Der Bohrer 26 ist so an der Welle 25 der Spindeleinheit 22 angebracht, dass er von der Welle 25 abgenommen werden kann. Der Bohrer 26 dreht sich um die Mittelachse der Welle 25.
[Leistungsmagnetikkasten]
Der Leistungsmagnetikkasten 30 umfasst ein Gehäuse 31, einen Motorantrieb 65, einen Wärmeableiter 32, einen Gebläsemotor 33 und den Motor 34, Temperatursensoren 71 und 72 als Lastdetektoren und einen Warnungsgenerator 90.
Das Gehäuse 31 ist an der Haltesäule 21 angebracht. Genauer sind das Gehäuse 31 und die Haltesäule 21 integriert. Der Motorantrieb 65 und die Gebläsemotoren 33 und 34 sind direkt oder indirekt an dem Gehäuse 31 befestigt. Eine Beziehung zwischen diesen Elementen hinsichtlich einer Vibration ist wie folgt: Wenn die Gebläsemotoren 33 und 34 vibrieren, werden die Vibrationen an das Gehäuse 31 übertragen, wodurch ein Vibrieren des Gehäuses 31 verursacht wird. Wenn das Gehäuse 31 vibriert, wird die resultierende Vibration W (siehe 1) an die Haltesäule 21 übertragen, wodurch ein Vibrieren der Haltesäule 21 verursacht wird.
Der Motorantrieb 65 umfasst einen Spindelmotorantrieb 66, einen X-Achsen-Motorantrieb 67, einen Y-Achsen-Motorantrieb 68 und eine Z-Achsen-Motorantrieb 69. Der Spindelmotorantrieb 66 ist eine Vorrichtung, die den Spindelmotor 24 der Spindeleinheit 22 antreibt. Der X-Achsen-Motorantrieb 67 ist eine Vorrichtung, die den X-Achsen-Motor 124 antreibt. Der Y-Achsen-Motorantrieb 68 ist eine Vorrichtung, die den Y-Achsen-Motor 224 antreibt. Der Z-Achsen-Motorantrieb 69 ist eine Vorrichtung, die den Z-Achsen-Motor 324 antreibt. Der Motorantrieb 65 ist eine Vorrichtung, die die Drehzahlen der Motoren 24, 124, 224 und 324 beispielsweise mittels einer Steuerung der Spannung der Motoren oder einer PWM-Steuerung einstellt.
Der Wärmeableiter 32 ist ein als Teil der Konfiguration des Motorantriebs 65 vorgesehenes Element zur Freisetzung von Wärme aus dem Motorantrieb 65. Der Wärmeableiter 32 umfasst mehrere Lamellen.
Der Gebläsemotor 33 ist ein Element, das so angeordnet ist, dass es dem Wärmeableiter 32 zugewandt ist, und dient dem Blasen von Kühlluft zum Kühlen des Wärmeableiters 32 des Motorantriebs 65 in das Gehäuse 31. Der Gebläsemotor 34 ist auf einer Bodenfläche des Gehäuses 31 angeordnet. Beim Blasen von Kühlluft nach oben verteilt der Gebläsemotor 34 Luft in dem Gehäuse 31.
Der Temperatursensor 71 ist ein Sensor, der zur Erfassung einer auf den Motorantrieb 65 aufgebrachten Last eine Temperatur an dem Motorantrieb 65 misst. Der Temperatursensor 72 ist ein Sensor, der zur Erfassung einer auf den Motorantrieb 65 und ein anderes elektronisches Element in dem Gehäuse 31 als den Motorantrieb 65 aufgebrachten Last eine Temperatur in dem Gehäuse 31 misst.
Der Warnungsgenerator 90 ist eine Warneinheit, die entsprechend einem Ergebnis der Erfassung durch den Temperatursensor 71 eine Warnung erzeugt. Hinsichtlich der zu erzeugenden Warnung bestehen keine besonderen Beschränkungen. Die Warnung kann beispielsweise in Form eines Geräuschs, abgestrahlten Lichts, einer Vibration, oder einer Nachricht (beispielsweise Buchstaben) erzeugt werden.
Die Steuerung 60 umfasst eine CPU 61 als Steuereinheit, ein ROM 62, ein RAM 63 und eine Eingabe-/Ausgabe-Schnittstelle 64. Die Steuerung 60 ist in dem Leistungsmagnetikkasten 30 angeordnet und an den Motorantrieb 65 angeschlossen.
Die CPU 61 umfasst eine Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55. Die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 ist ein Element, das einen ersten Bearbeitungsmodus und einen zweiten Bearbeitungsmodus als Bearbeitungsmodi anbietet und die Funktion hat, die Auswahl entweder des ersten Bearbeitungsmodus oder des zweiten Bearbeitungsmodus zu ermöglichen. Der erste Bearbeitungsmodus ist ein Modus zur feinen Bearbeitung des Werkstücks 50. Der erste Bearbeitungsmodus ist beispielsweise ein Fertigstellungsmodus zum Ausführen einer Endbearbeitung an dem Werkstück 50 mittels des Bohrers 26. Die Endbearbeitung ist beispielsweise ein Fräsen an einer Oberfläche des Werkstücks 50. Der zweite Bearbeitungsmodus ist ein Modus zur gröberen Bearbeitung des Werkstücks 50 als in dem ersten Bearbeitungsmodus. Der zweite Bearbeitungsmodus ist beispielsweise ein normaler Bearbeitungsmodus zum Ausführen eines Abtragens oder Schleifens an dem Werkstück 50 mittels des Bohrers 26.
Der Fertigstellungsmodus kann schrittweise Bearbeitungsmodi wie einen ersten Bearbeitungsmodus (beispielsweise einen präzisen Fertigstellungsmodus) und einen zweiten Bearbeitungsmodus (beispielsweise einen normalen Fertigstellungsmodus) umfassen. Ferner kann ein Abtragmodus (oder Schleifmodus) schrittweise Bearbeitungsmodi wie einen ersten Bearbeitungsmodus (beispielsweise einen präzisen Abtragmodus) und einen zweiten Bearbeitungsmodus (beispielsweise einen normalen Abtragmodus) umfassen. Wie vorstehend beschrieben, können der erste Bearbeitungsmodus und der zweite Bearbeitungsmodus jeden beliebigen Bearbeitungsmodus umfassen, solange der erste Bearbeitungsmodus und der zweite Bearbeitungsmodus so miteinander in Beziehung stehen, dass der erste Bearbeitungsmodus ein Modus zur feinen Bearbeitung eines Bearbeitungsziels und der zweite Bearbeitungsmodus ein Modus zur gröberen Bearbeitung des Bearbeitungsziels als in dem ersten Bearbeitungsmodus ist.
Bei der Auswahl des ersten Bearbeitungsmodus der Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 wird zur Verringerung der von dem Gehäuse 31 an die Haltesäule 21 übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ausgeführt.
Eine Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 bezeichnet eine Verringerung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 oder ein Anhalten der Gebläsemotoren 33 und 34. Die Phänomene, die hinsichtlich einer Beziehung zwischen den Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einer Schwingungsfrequenz im Allgemeinen auftreten, sind, dass eine Erhöhung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ein stärkeres Vibrieren der Gebläsemotoren 33 und 34 verursacht und eine Verringerung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ein geringeres Vibrieren der Gebläsemotoren 33 und 34 verursacht.
Durch die Veranlassung eines Wechsels aus einem Zustand, in dem die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 hoch sind, in einen Zustand, in dem die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 niedrig sind, werden die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 verringert. Ferner werden durch die Veranlassung eines Wechsels aus einem Zustand, in dem die Gebläsemotoren 33 und 34 gedreht werden, in einen Zustand, in dem die Gebläsemotoren 33 und 34 angehalten werden, die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 beendet.
Es wird beispielsweise davon ausgegangen, dass die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 einen Abtragmodus und einen Fertigstellungsmodus aufweist, dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 in dem Abtragmodus hoch eingestellt sind, und dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 in dem Fertigstellungsmodus niedrig eingestellt sind. In diesem Fall führt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 bei der Auswahl des Fertigstellungsmodus eine Steuerung zur Verringerung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 von den als Reaktion auf den Abtragmodus hohen Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die als Reaktion auf den Fertigstellungsmodus niedrigen Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus.
Bei einigen Maschinenkonfigurationen können die Drehfrequenzen der Gebläsemotoren 33 und 34 und die natürliche Schwingungsfrequenz von Peripherievorrichtungen übereinstimmen, wodurch eine Resonanz verursacht wird. In diesem Fall können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 erhöht oder verringert werden, um zu veranlassen, dass sich die Drehfrequenzen der Gebläsemotoren 33 und 34 von der natürlichen Schwingungsfrequenz der Peripherievorrichtungen entfernen. Die aus der Resonanz resultierende Vibration wird bei einer Annäherung der Drehfrequenz eines Gebläsemotors an die natürliche Schwingungsfrequenz der Peripherievorrichtungen stärker und bei einer Entfernung der Drehfrequenz des Gebläsemotors von der natürlichen Schwingungsfrequenz der Peripherievorrichtungen schwächer. Hinsichtlich einer Beziehung zwischen den Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einer Schwingungsfrequenz existiert ein Bereich, in dem die Vibration der Werkzeugmaschine 10 bei einer Erhöhung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 gegenüber den der natürlichen Schwingungsfrequenz der Peripherievorrichtungen entsprechenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 insgesamt verringert wird. In diesem Bereich werden durch die Veranlassung eines Wechsels aus einem Zustand, in dem die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 niedrig sind, in einen Zustand, in dem die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 hoch sind, die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 verringert. Eine Verringerung der Schwingungsfrequenz der Werkzeugmaschine 10 als ganzer durch eine Erhöhung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 wird als effektive Steuerung betrachtet, wenn nach dem Ausführen des Abtragens eine Endbearbeitung mit einer hohen Drehzahl beabsichtigt ist.
Es wird beispielsweise davon ausgegangen, dass die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 einen Abtragmodus und einen Modus zur Fertigstellung mit hoher Drehzahl aufweist, dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf vorgegebene Werte eingestellt sind, wenn ein Bearbeitungsmodus der Abtragmodus ist, und dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf höhere Werte als die vorgegebenen Werte eingestellt sind, wenn ein Bearbeitungsmodus der Modus zur Fertigstellung mit hoher Drehzahl ist. Wird in diesem Fall der Modus zur Fertigstellung mit hoher Drehzahl ist ausgewählt, führt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 eine Steuerung zur Erhöhung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 von den Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 zu den als Reaktion auf den Abtragmodus vorgegebenen Werten auf die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die Werte aus, die als Reaktion auf den Modus zur Fertigstellung mit hoher Drehzahl höher als die vorgegebenen Werte sind.
Die CPU 61 verändert die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 beispielsweise durch Ändern einer Eingangsspannung der Gebläsemotoren 33 und 34. Die Eingangsspannung wird in dem zweiten Bearbeitungsmodus beispielsweise auf 24 V eingestellt, die Eingangsspannung wird in dem ersten Bearbeitungsmodus auf 18 V eingestellt, und die Eingangsspannung wird zum Umschalten eines Bearbeitungsmodus auf den ersten Bearbeitungsmodus von 24 V auf 18 V umgeschaltet. In diesem Fall muss die Eingangsspannung schrittweise verringert werden, damit die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 entsprechend schrittweise verringert werden. Dies bedeutet, dass eine derartige schrittweise Änderung als Umstellung der Drehung der Gebläsemotoren 33 und 34 von einer Drehung mit hoher Drehzahl über eine Drehung mit mittlerer Drehzahl auf eine Drehung mit niedriger Drehzahl und ein anschließendes Anhalten betrachtet werden kann, die beispielsweise durch Ändern der Eingangsspannung wie folgt erreicht wird: von einer hohen Spannung über eine mittlere Spannung auf eine niedrige Spannung und anschließend auf 0 [V].
Die CPU 61 kann die vorstehende Steuerung zur Änderung der Spannung im Rahmen einer PWM-Steuerung ausführen. In diesem Fall kann die CPU 61 einen PWM-Befehl an die Gebläsemotoren 33 und 34 senden und die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ändern. Auf diese Weise führt die CPU 61 die Steuerung der Spannung durch Ändern einer Impulsbreite aus, bei der eine Spannung eingeschaltet wird, wodurch die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 fein eingestellt werden. Um die PWM-Steuerung einzusetzen, ist ein Gebläsemotor erforderlich, der auf die PWM-Steuerung anspricht. Eine Eingangsspannung der Gebläsemotoren 33 und 34 wird durch Ausführen der PWM-Steuerung linear verändert, wodurch eine lineare Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ermöglicht wird.
Wenn bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor erfasste Last größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, genauer, wenn nach der Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus (beispielsweise dem Fertigstellungsmodus) resultierende Drehzahlen bestimmt wird, dass eine von dem Temperatursensor 71 erfasste Temperatur größer (höher) als der vorgegebene Schwellenwert ist, führt die CPU 61 eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus (beispielsweise dem normalen Schleif- oder Abtragmodus) resultierenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus.
Wenn bestimmt wird, dass die von dem Temperatursensor 71 erfasste Temperatur höher als der vorgegebene Schwellenwert ist, steuert die CPU 61 den Warnungsgenerator 90 so, das der Warnungsgenerator 90 zur Erzeugung einer Warnung veranlasst wird.
Das ROM 62 enthält unterschiedliche Typen von Steuerprogrammen zum Steuern des Antriebs der Werkzeugmaschine 10 entsprechend einem Bearbeitungsprogramm, ein Anzeigeprogramm zur Veranlassung einer Anzeige 95 zur Anzeige unterschiedlicher Typen von anzuzeigenden Informationen, ein Steuerprogramm wie das in 3 gezeigte zum Ändern der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und weitere.
Das RAM 63 enthält mehrere Bearbeitungsprogramme, etc., die Drehzahlinformationen zum Steuern des Antriebs des Spindelmotors 24, des X-Achsen-Motors 124, des Y-Achsen-Motors 224 und des Z-Achsen-Motors 324, Positionsinformationen und Werkzeuginformationen enthalten.
Die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 können wie folgt geändert werden: ein Bediener bestimmt die aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34, eine CNC gibt einen Befehl für die festgelegten Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus, und ein (nicht dargestellter) Motorantrieb für die Gebläsemotoren 33 und 34 gibt einen Befehl für Spannungen an den Gebläsemotoren 33 und 34 aus. In diesem Fall entspricht die CNC der Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55.
[Arbeitsablauf bei der ersten Ausführungsform]
Die vorstehende Motorsteuerung 100 der Werkzeugmaschine 10 arbeitet wie folgt. 3 ist ein Ablaufdiagramm der Motorsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 3 gezeigt, empfängt die CPU 61 in Schritt S11 ein Signal zum Einschalten einer Stromversorgung des Motorantriebs 65. In Schritt S12 treibt die CPU 61 die Gebläsemotoren 33 und 34 mit aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen an. In Schritt S13 empfängt die CPU 61 einen Bearbeitungsbefehl von einer Benutzereingabeeinheit 96 (siehe 2).
In Schritt S14 bestimmt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 der CPU 61, ob ein Bearbeitungsmodus gemäß dem Bearbeitungsbefehl ein Fertigstellungsmodus ist. Wenn der Bearbeitungsmodus der Fertigstellungsmodus ist (Schritt S14: JA), setzt die CPU 61 die Prozedur mit Schritt S15 fort und ändert die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen. Anschließend leitet die CPU 61 in Schritt S16 die Bearbeitung ein. Wenn dagegen in Schritt S14 bestimmt wird, dass der Bearbeitungsmodus nicht der Fertigstellungsmodus ist (Schritt S14: NEIN), setzt die CPU 61 die Prozedur mit Schritt S16 fort. In diesem Fall drehen sich die Gebläsemotoren 33 und 34 weiter, ohne dass ihre Drehzahl verändert wird.
[Durch die erste Ausführungsform erzieltes Ergebnis]
Durch die Motorsteuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform werden beispielsweise die folgenden Ergebnisse erzielt. Die Motorsteuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform umfasst: den Motorantrieb 65, der in dem Gehäuse 31 angeordnet ist, das an der Haltesäule 21 als Halteelement der Werkzeugmaschine 10 zur Bearbeitung des Werkstücks 50 angebracht ist; die in dem Gehäuse 31 angeordneten Gebläsemotoren 33 und 34 und die CPU 61. Der Motorantrieb 65 treibt die Motoren 24, 124, 224 und 324 an, die Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine 10 erzeugen. Die Gebläsemotoren 33 und 34 blasen Kühlluft zum Kühlen des Inneren des Gehäuses 31 ein. Die CPU 61 umfasst die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55, die die Auswahl eines Bearbeitungsmodus aus dem ersten Bearbeitungsmodus zur feinen Bearbeitung des Werkstücks 50 und dem zweiten Bearbeitungsmodus zur gröberen Bearbeitung des Werkstücks 50 als in dem ersten Bearbeitungsmodus ermöglicht. Bei der Auswahl des ersten Bearbeitungsmodus führt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 zur Verringerung der von dem Gehäuse 31 an die Haltesäule 21 übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus.
Daher wird es möglich, in einer Situation, in der Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist (in der beispielsweise eine Oberfläche des Werkstücks 50 bearbeitet werden soll), eine Übertragung der Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 an die Haltesäule 21 der Werkzeugmaschine zur Bearbeitung des Werkstücks 50 zu unterbinden.
Insbesondere ist beispielsweise ein Abtragen bei geringer Last zur Endbearbeitung der Oberfläche des Werkstücks 50 ausreichend, wodurch die Erzeugung von Wärme durch den Motorantrieb 65, etc. reduziert wird. In diesem Fall ist es selbst dann unwahrscheinlich, dass Probleme auftreten, wenn die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verringert werden oder die Gebläsemotoren 33 und 34 angehalten werden. Daher ist es unwahrscheinlich, das die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 des Leistungsmagnetikkastens 30 an den Bohrer 26 der Bearbeitungseinheit 20 übertragen werden, wodurch die Qualität der zu bearbeitenden Oberfläche des Werkstücks 50 verbessert wird.
Bei der Motorsteuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform bedeutet eine Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34, dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 so verringert werden, dass sie sich von den natürlichen Vibrationsfrequenzen der Gebläsemotoren 33 und 34 entfernen, oder dass die Gebläsemotoren 33 und 34 angehalten werden. Dadurch werden die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 reduziert, wodurch die Vibration der Werkzeugmaschine reduziert wird, wodurch die Genauigkeit der Bearbeitung des Bearbeitungsziels verbessert wird.
Bei der Motorsteuerung 100 gemäß der ersten Ausführungsform bedeutet eine Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34, dass die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 so erhöht werden, dass sie sich von den natürlichen Vibrationsfrequenzen der Gebläsemotoren 33 und 34 entfernen. Dadurch werden die Vibrationen der Gebläsemotoren 33 und 34 reduziert, wodurch die Vibration der Werkzeugmaschine reduziert wird, wodurch die Genauigkeit der Bearbeitung des Bearbeitungsziels verbessert wird.
[Zweite Ausführungsform]
4 ist ein Ablaufdiagramm zu der Motorsteuerung 100 der Werkzeugmaschine 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Wenn bei der zweiten Ausführungsform eine von dem Temperatursensor 71 oder 72 erfasste Temperatur an dem Motorantrieb 65 gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder kleiner als dieser ist, führt die CPU 61 zur Verringerung der von dem Gehäuse 31 an die Haltesäule 21 übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus (beispielsweise dem Abtragmodus) übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus. Genauer verringert die CPU 61 die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 oder beendet den Antrieb der Gebläsemotoren 33 und 34, wenn eine Temperatur an dem Motorantrieb 65 niedrig ist. Soweit keine besondere Erläuterung zu der zweiten Ausführungsform erfolgt, gilt die Erläuterung der ersten Ausführungsform analog.
[Arbeitsablauf bei der zweiten Ausführungsform]
In Schritt S21 empfängt die CPU 61 ein Signal zum Einschalten der Stromversorgung des Motorantriebs 65. In Schritt S22 treibt die CPU 61 die Gebläsemotoren 33 und 34 mit aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen an. In Schritt S23 empfängt die CPU 61 einen Bearbeitungsbefehl von der Benutzereingabeeinheit 96 (siehe 2).
In Schritt S24 bestimmt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 der CPU 61, ob ein Bearbeitungsmodus gemäß dem Bearbeitungsbefehl ein Fertigstellungsmodus ist. Wenn der Bearbeitungsmodus der Fertigstellungsmodus ist (Schritt S24: JA), setzt die CPU 61 die Prozedur mit Schritt S25 fort und ändert die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen. Anschließend leitet die CPU 61 in Schritt S26 die Bearbeitung ein. Wenn dagegen in Schritt S24 bestimmt wird, dass der Bearbeitungsmodus nicht der Fertigstellungsmodus ist (Schritt S24: NEIN), setzt die CPU 61 die Prozedur mit Schritt S26 fort. In diesem Fall drehen sich die Gebläsemotoren 33 und 34 weiter, ohne dass ihre Drehzahl verändert wird.
In Schritt S27 empfängt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 der CPU 61 Informationen zu einer von dem Temperatursensor 71 oder 72 erfassten Temperatur. In Schritt S28 bestimmt die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55 der CPU 61, ob die von dem Temperatursensor 71 oder 72 erfasste Temperatur gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder niedriger als dieser ist. Wenn die von dem Temperatursensor 71 oder 72 erfasste Temperatur gleich dem vorgegebenen Schwellenwert oder niedriger als dieser ist (Schritt S28: JA), setzt die CPU 61 die Prozedur mit Schritt S29 fort und stellt die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen um. Wenn dagegen die von dem Temperatursensor 71 oder 72 erfasste Temperatur nicht gleich dem vorgegebenen Schwellenwert oder kleiner als dieser ist (Schritt S28: NEIN), sendet die CPU 61 zum Einschalten des Warnungsgenerators 90 bei einem Antrieb der Gebläsemotoren 33 und 34 mit aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen ein Steuersignal an den Warnungsgenerator 90.
[Durch die zweite Ausführungsform erzieltes Ergebnis]
Durch die Motorsteuerung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform werden beispielsweise die folgenden Ergebnisse erzielt. Bei der Motorsteuerung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform ist der Temperatursensor 71 ein Temperatursensor, der eine Temperatur an dem Motorantrieb 65 erfasst. Der Temperatursensor 72 ist ein Temperatursensor, der eine Temperatur in dem Gehäuse 31 erfasst. Wenn nach der Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen bestimmt wird, dass eine von dem Temperatursensor 71 (oder dem Temperatursensor 72) erfasste Temperatur höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist, führt die CPU 61 eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus. Dadurch kann eine Vorrichtung oder ein Element wie der Motorantrieb 65 in dem Gehäuse 31 selbst nach der Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen als Reaktion auf das Aufbringen einer hohen Last auf die Vorrichtung oder das Element wie den Motorantrieb 65 hoch effizient gekühlt werden.
Die Motorsteuerung 100 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst ferner den Warnungsgenerator 90, der eine Warnung erzeugt. Wenn bestimmt wird, dass die von dem Temperatursensor 71 erfasste Last größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, steuert die CPU 61 den Warnungsgenerator 90 so, das der Warnungsgenerator 90 zur Erzeugung einer Warnung veranlasst wird. Dadurch wird eine frühzeitige Benachrichtigung eines Bedieners der Werkzeugmaschine von der beispielsweise an der Motorsteuerung 100 aufgetretenen Anomalie ermöglicht.
[Modifikation]
Vorstehend wurden die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Gemäß den Ausführungsformen ist der Gebläsemotor 33 so konzipiert, dass er an einer Position angeordnet ist, an der er dem Wärmeableiter 32 zugewandt ist. Ferner ist der Gebläsemotor 34 so konzipiert, dass er in dem Gehäuse 31 des Leistungsmagnetikkastens 30 auf der Bodenfläche angeordnet ist und Luft nach oben bläst, um die Luft in dem Gehäuse 31 zu verteilen. Diese Konfigurationen der Ausführungsformen sind jedoch nicht einschränkend. Der Gebläsemotor 34 kann so konzipiert sein, dass er dem Spindelmotor 24 zugewandt ist. Alternativ können die Gebläsemotoren 33 und 34 so konzipiert sein, dass sie anderen elektronischen Elementen in dem Gehäuse 31 des Leistungsmagnetikkastens 30 zugewandt sind.
Gemäß den Ausführungsformen ist die CPU 61 so konfiguriert, dass sie die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 im Rahmen einer PWM-Steuerung mittels einer Spannungssteuerung steuert. Diese Konfiguration der Ausführungsformen ist jedoch nicht einschränkend. Die CPU 61 kann so konfiguriert sein, dass sie eine programmierbare Logiksteuerung (PLC) oder eine Motoransteuerung (MCC) als Teil der CPU 61 umfasst und eine Steuerung ausführt, bei der die Gebläsemotoren 33 und 34 unter Verwendung der PLC oder der MCC angehalten werden.
Gemäß den Ausführungsformen ist die Steuerung 60 so konfiguriert, dass sie in dem Gehäuse 31 angeordnet ist. Diese Konfiguration der Ausführungsformen ist jedoch nicht einschränkend. Die Steuerung 60 kann auch an der Haltesäule 21 vorgesehen sein. Alternativ kann die Steuerung 60 an einer von dem Gehäuse 31 des Leistungsmagnetikkastens 30 getrennten Position angeordnet und elektrisch an den Motorantrieb 65 angeschlossen sein.
Gemäß den Ausführungsformen ist die Steuerung als Kombination konzipiert, die die computergestützte numerische Steuerung (CNC), den Motorantrieb 65 und die Steuerung 60 umfasst. Diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend. Die CNC kann die Steuereinheit umfassen, der Motorantrieb 65 kann die Steuereinheit umfassen, ein anderes Element kann die Steuereinheit umfassen, oder die Steuereinheit kann auf Elemente aufgeteilt sein.
Die Motorsteuerung 100 gemäß den Ausführungsformen ist so konfiguriert, dass sie die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 als Reaktion auf die durch einen Bediener vorgenommene Bestimmung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34, einen von der CNC ausgegebenen Befehl für die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einen von dem Motorantrieb 65 ausgegebenen Spannungsbefehl ändert. Diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend.

(1) Bei einer Konfiguration können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 als Reaktion auf eine von der CNC vorgenommene Bestimmung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einen Befehl für die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einen von dem Motorantrieb 65 ausgegebenen Spannungsbefehl verändert werden.
(2) Bei einer Konfiguration können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 als Reaktion auf eine von der CNC vorgenommene Bestimmung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34, einen von der CNC ausgegebenen Befehl für die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und einen von der PLC ausgegebenen Spannungsbefehl verändert werden.
(3) Bei einer Konfiguration können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 von einem Bestimmungsmodul (einem Normteil zur Bestimmung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34) bestimmt werden; ein Befehl für die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 kann von der CNC ausgegebenen werden, und die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 können von einer besonderen Schaltung in dem Motorantrieb 65 verändert werden. In den vorstehenden Fällen (1) bis (3) entsprechen die Funktion der Bestimmung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 und die Funktion der Ausgabe eines Befehl für die Drehzahlen der vorstehenden Steuerung durch die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55, und die Funktion der Ausgabe eines Spannungsbefehls entspricht der Steuerung durch ein anderes Element der CPU 61 als die Bearbeitungsmodusauswahleinheit 55.

Gemäß den Ausführungsformen ist die Endbearbeitung ein Fräsen auf einer Oberfläche des Werkstücks 50. Die Endbearbeitung ist jedoch nicht das Fräsen beschränkt, sondern kann beispielsweise eine Federhalsbearbeitung oder ein Polieren mit einem Schleifwerkzeug sein.
Gemäß den Ausführungsformen ist der Temperatursensor 71 als Temperatursensor konzipiert, der eine Temperatur an dem Motorantrieb 65 erfasst. Ferner ist die CPU 61 so konfiguriert, dass die CPU 61 eine Steuerung zur Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ausführt, wenn nach einer Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen bestimmt wird, dass eine von dem Temperatursensor 71 erfasste Temperatur höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Diese Konfigurationen sind jedoch nicht einschränkend. Der Temperatursensor 71 kann durch den Temperatursensor 72 ersetzt werden, der eine Temperatur in dem Gehäuse 31 misst. Wenn nach der Umstellung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahlen bestimmt wird, dass eine von dem Temperatursensor 72 erfasste Temperatur höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist, kann die CPU 61 eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierenden Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 ausführen.
Die Motorsteuerung 100 gemäß den Ausführungsformen umfasst den Temperatursensor 71, der eine auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last erfasst. Wenn bestimmt wird, dass eine von dem Temperatursensor 71 erfasste Temperatur gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder kleiner als dieser ist, führt die CPU 61 zur Verringerung der von dem Gehäuse 31 an die Haltesäule 21 übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 aus. Diese Konfiguration ist jedoch nicht einschränkend.

(1) Bei einer Konfiguration kann die auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last von einem Eingangsstromdetektor bestimmt werden, der einen an den Motorantrieb 65 anzulegenden Eingangsstrom erfasst. Wenn der Eingangsstrom niedrig ist, können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verändert werden.
(2) Bei einer Konfiguration kann die auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last von einem Ausgangsstromdetektor bestimmt werden, der einen von dem Motorantrieb 65 an die Motoren 24, 124, 224 und 324 auszugebenden Ausgangsstrom erfasst. Wenn der Ausgangsstrom niedrig ist, können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verändert werden.
(3) Bei einer Konfiguration kann die auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last von einem Drehzahldetektor bestimmt werden, der die Drehzahlen der Motoren 24, 124, 224 und 324 erfasst. Wenn die Drehzahlen niedrig sind, können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verändert werden. Dieser Drehzahldetektor entspricht dem in 1 gezeigten Drehzahldetektor 80 für den Spindelmotor 24.
(4) Bei einer Konfiguration kann die auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last von einem Lastrechner bestimmt werden, der die Last anhand von in eine Werkzeugmaschine eingegebenen Bearbeitungsinformationen berechnet. Wenn die berechnete Last niedrig ist, können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verändert werden.
(5) Bei einer Konfiguration kann die auf den Motorantrieb 65 aufgebrachte Last von einem Bediener entsprechend einer tatsächlichen Bearbeitung bestimmt und über die Benutzereingabeeinheit 96 zur Eingabe der Last festgelegt werden. Wenn die eingegebene Last niedrig ist, können die Drehzahlen der Gebläsemotoren 33 und 34 verändert werden.
(6) Der Gebläsemotor kann außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. In diesem Fall ist der Gebläsemotor beispielsweise fest außerhalb des Gehäuses angeordnet.
(7) Der Bearbeitungsmodus ist nicht auf den ersten Bearbeitungsmodus und den zweiten Bearbeitungsmodus beschränkt, sondern kann einen dritten Bearbeitungsmodus oder einen vierten Bearbeitungsmodus umfassen, die sich von dem ersten Bearbeitungsmodus und dem zweiten Bearbeitungsmodus unterscheiden.
(8) Der Motorantrieb kann in seiner Gesamtheit in dem Gehäuse oder teilweise außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Alternativ kann der Motorantrieb vollständig außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. In diesem Fall ist der Motorantrieb beispielsweise fest außerhalb des Gehäuses angeordnet.

Bezugszeichenliste

10: Werkzeugmaschine
20: Bearbeitungseinheit
21: Haltesäule (Maschinengestell)
28: Halteelement
24: Spindelmotor (Motor)
31: Gehäuse
65: Motorantrieb
33: Gebläsemotor
34: Gebläsemotor
50: Werkstück (Bearbeitungsziel)
61: CPU (Steuereinheit)
55: Bearbeitungsmodusauswahleinheit
71: Temperatursensor (Lastdetektor)
72: Temperatursensor (Lastdetektor)
90: Warnungsgenerator
100: Motorsteuerung
124: X-Achsen-Motor (Motor)
224: Y-Achsen-Motor (Motor)
324: Z-Achsen-Motor (Motor)

Claims

Motorsteuerung (100), die umfasst: einen Motorantrieb (65), der an einem Gehäuse (31) angeordnet ist, das an einem Maschinengestell (21) als Halteelement einer Werkzeugmaschine (10) zur Bearbeitung eines Bearbeitungsziels (50) angebracht ist; einen Gebläsemotor (33, 34), der innerhalb oder außerhalb des Gehäuses (31) angeordnet ist; und eine Steuereinheit (61), wobei der Motorantrieb (65) einen Motor (24, 124, 224, 324) antreibt, der Energie zum Betreiben der Werkzeugmaschine (10) erzeugt, der Gebläsemotor (33, 34) Kühlluft zum Kühlen des Inneren des Gehäuses (31) einbläst, die Steuereinheit (61) eine Bearbeitungsmodusauswahleinheit (55) umfasst, die die Auswahl eines Bearbeitungsmodus aus zumindest einem ersten Bearbeitungsmodus zur feinen Bearbeitung des Bearbeitungsziels (50) und einem zweiten Bearbeitungsmodus zur gröberen Bearbeitung des Bearbeitungsziels (50) als in dem ersten Bearbeitungsmodus ermöglicht, und die Bearbeitungsmodusauswahleinheit (55) bei der Auswahl des ersten Bearbeitungsmodus zur Verringerung der von dem Gehäuse (31) an das Maschinengestell (21) übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) ausführt.
Motorsteuerung (100) nach Anspruch 1, die ferner einen Lastdetektor (71,72) umfasst, der eine auf den Motorantrieb (65) aufgebrachte Last erfasst, wobei die Steuereinheit (61) zur Verringerung der von dem Gehäuse (31) an das Maschinengestell (21) übertragenen Vibration im Vergleich zu der in dem zweiten Bearbeitungsmodus übertragenen Vibration eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) ausführt, wenn bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor (71, 72) erfasste Last gleich einem vorgegebenen Schwellenwert oder kleiner als dieser ist.
Motorsteuerung (100) nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (61) eine Steuerung zur Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) auf die aus dem zweiten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) ausführt, wenn nach der Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) auf eine aus dem ersten Bearbeitungsmodus resultierende Drehzahl bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor (71, 72) erfasste Last größer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
Motorsteuerung (100) nach Anspruch 2 oder 3, die ferner einen Warnungsgenerator (90) umfasst, der eine Warnung erzeugt, wobei die Steuereinheit (61) den Warnungsgenerator (90) so steuert, dass der Warnungsgenerator (90) zur Erzeugung einer Warnung veranlasst wird, wenn bestimmt wird, dass die von dem Lastdetektor (71, 72) erfasste Last größer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
Motorsteuerung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) bedeutet, dass die Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) so verringert wird, dass sie sich von der natürlichen Schwingungsfrequenz des Gebläsemotors (33, 34) entfernt, oder der Gebläsemotor (33, 34) angehalten wird.
Motorsteuerung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Änderung der Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) bedeutet, dass die Drehzahl des Gebläsemotors (33, 34) so erhöht wird, dass sie sich von der natürlichen Schwingungsfrequenz des Gebläsemotors (33, 34) entfernt.
Werkzeugmaschine (10), die umfasst: die Motorsteuerung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6; das Maschinengestell (21) und den Motor (24, 124, 224, 324).