JP5291812B2

JP5291812B2 - モータの出力を制限するモータ駆動制御装置

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Publication number: JP5291812B2
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Inventors: 肇置田; 大輔田嶋
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Description

本発明は、工作機械のテーブル又は工具を移動させる一つの送り軸を駆動する少なくとも一つのサーボモータ及び工作機械のテーブル又は工具を回転させる一つの主軸を有する一つのスピンドルモータを駆動及び制御するモータ駆動制御装置に関する。

このようなモータ駆動制御装置では、サーボモータ及びスピンドルモータを駆動し及び制御するために、３相交流電源のような商用交流電源からの交流電圧又は交流電流を一度直流電圧又は直流電流に変換し、その後、任意の周波数の交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をサーボモータ及びスピンドルモータにそれぞれ供給する。このために、モータ駆動制御装置は、交流電圧又は交流電流を直流電圧又は直流電流に変換する一つの順変換部が接続され、順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をサーボモータに供給する第１の逆変換部と、当該順変換部が接続され、順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をスピンドルモータに供給する第２の逆変換部と、を有する。

順変換部によって供給可能な電力をサーボモータの最大出力とスピンドルモータの最大出力の合計より大きくなるように設定した場合、サーボモータの出力及びスピンドルモータの出力が不足する事態が生じることはない。しかしながら、サーボモータとスピンドルモータとが同時に最大出力となることがほとんどないので、順変換部によって供給可能な電力は、通常、順変換部の設置スペース及びコストの観点からサーボモータの最大出力とスピンドルモータの最大出力の合計より小さく想定している出力となるように設定される。

一方、工作機械による被加工対象の切削動作等の加工動作中に生じる負荷が著しく大きい等の理由により、サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超える事態が生じた場合、アラームを発生して順変換部を非常停止することによって加工動作を停止する。

特に、瞬間的な入力電源低下などが発生した場合には、順変換部から供給可能な電力が小さくなるが、そのような場合にも、加工動作の停止が生じないようにするために、モータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えないようにモータのトルクを制限するモータ駆動制御装置が提案されている（例えば、特許文献１，２）。

特開２００２−３５４３９６号公報再表２００８−０９３４８５号公報

サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計を制限するためにサーボモータのトルクを制限した場合、サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計に対するサーボモータの出力の割合が著しく小さい（例えば、１０％）ためにサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計を有効に制限するのが困難である。

また、サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計を制限するためにサーボモータのトルクを制限した場合、サーボモータに対する位置指令の追従性が悪化することにより、工作機械による被加工対象の切削動作に悪影響が及ぼされることがある。

一方、サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計を制限するためにスピンドルモータのトルクを制限した場合、工作機械による被加工対象の切削動作中、特に重切削動作中にはトルク不足によりスピンドルモータが停止して切削動作を継続できなくなることがあるので、工作機械による被加工対象の切削動作に悪影響が及ぼされることがある。

本発明の目的は、工作機械による被加工対象の切削動作に悪影響を及ぼすことなくモータの出力を制限することができるモータ駆動制御装置を提供することである。

本発明によるモータ駆動制御装置は、工作機械のテーブル又は工具を移動させる一つの送り軸を駆動する少なくとも一つのサーボモータ及び工作機械のテーブル又は工具を回転させる一つの主軸を有するスピンドルモータを駆動及び制御するモータ駆動制御装置であって、順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をサーボモータに供給する第１の逆変換部と、順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をスピンドルモータに供給する第２の逆変換部と、工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、工作機械の少なくとも一つの送り軸の送り速度を低減するよう第１の逆変換部の交流出力を制御し、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、送り速度の低減は行わないよう第１の逆変換部の交流出力を制御する第１の制御部と、工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、スピンドルモータのトルクを制限しないよう第２の逆変換部の交流出力を制御し、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、スピンドルモータのトルクを制限するよう第２の逆変換部の交流出力を制御する第２の制御部と、を備えることを特徴とする。

好適には、第１の制御部又は第２の制御部は、順変換部と第１の逆変換部との間又は順変換部と第２の逆変換部との間のＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧に関する情報を上位制御装置に提供し、第１の制御部は、上位制御装置がＤＣリンク電圧に基づいて切削動作中に供給可能な電力を超えると予測したときに上位制御装置から発される送り速度低減指令に応じて、工作機械の少なくとも一つの送り軸の送り速度を低減するよう第１の逆変換部の交流出力を制御する。

好適には、第１の制御部又は第２の制御部は、順変換部と第１の逆変換部との間又は順変換部と第２の逆変換部との間のＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧に関する情報を上位制御装置に提供し、第２の制御部は、上位制御装置がＤＣリンク電圧に基づいて切削動作以外の動作中に供給可能な電力を超えると予測したときに上位制御装置から発されるトルク制限指令に応じて、スピンドルモータのトルクを制限するよう第２の逆変換部の交流出力を制御する。

好適には、第２の制御部は、順変換部と第２の逆変換部との間のＤＣリンク電圧を監視することによって供給可能な電力を超えるか否か予測し、切削動作以外の動作中に供給可能な電力を超えると予測した場合、スピンドルモータのトルクを制限するよう第２の逆変換部の交流出力を制御する。

本発明によれば、工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、工作機械の少なくとも一つの送り軸の送り速度を低減するよう第１の逆変換部の交流出力を制御するとともに、スピンドルモータのトルクを制限しないよう第２の逆変換部の交流出力を制御する。また、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、送り速度の低減は行わないようスピンドルモータのトルクを制限するよう第２の逆変換部の交流出力を制御する。このように工作機械による被加工対象の切削動作中に送り軸の送り速度を低減することによって、スピンドルモータに要求される出力が結果的に低減する。このために、サーボモータの出力よりも著しく大きいスピンドルモータの出力が十分に低減し、サーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計を有効に制限することができるので、工作機械による被加工対象の切削動作に悪影響を及ぼすことなくモータの出力を制限することができる。

本発明の第１の実施の形態によるモータ駆動制御装置を有するシステムのブロック図である。図１のモータ駆動制御装置の第１のモータ出力制限動作のフローチャートである。図１のモータ駆動制御装置の第２のモータ出力制限動作のフローチャートである。本発明の第２の実施の形態によるモータ駆動制御装置を有するシステムのブロック図である。図４のモータ駆動制御装置のモータ出力制限動作のフローチャートである。

本発明によるモータ駆動制御装置の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、図面中、同一構成要素には同一符号を付す。
図１は、本発明の第１の実施の形態によるモータ駆動制御装置を有するシステムのブロック図である。図１に示すシステムは、工作機械のテーブル又は工具を移動させる一つの送り軸を駆動する少なくとも一つのサーボモータ１及び工作機械のテーブル又は工具を回転させる一つの主軸を有するスピンドルモータ２を駆動及び制御するために使用される。このために、図１に示すシステムは、三相交流電源３と、順変換部４と、モータ駆動制御装置５と、上位制御装置６と、を有する。図１において、一つのサーボモータ１を示すが、サーボモータ１の個数を２以上にし、工作機械のテーブル又は工具を移動させる互いに直交した少なくとも二つの送り軸を駆動させるようにしてもよい。

三相交流電源３は、商用交流電源によって構成される。順変換部４は、三相交流電源３から供給される交流電圧又は交流電流を直流電圧又は直流電流に変換する。このために、順変換部４は、例えば、ブリッジ接続された６個のダイオード及び平滑コンデンサを有する。

モータ駆動制御装置５は、第１の逆変換部としての逆変換部１１と、第１の制御部としての制御部１２と、第２の逆変換部としての逆変換部１３と、第２の制御部としての制御部１４と、を有する。

逆変換部１１は、順変換部４から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は直流電流を、サーボモータ１に供給する。このために、逆変換部１１は、例えば、ブリッジ接続された６個のダイオードと、これらのダイオードのそれぞれに並列に接続されたスイッチング素子（例えば、ＮＰＮ型トランジスタ）と、を有する。

制御部１２は、上位制御装置６からの位置指令又は速度指令、サーボモータ１によって駆動される送り軸の送り速度を低減するための送り速度低減指令等の各種指令がバス等の通信路を通じて入力される。そして、制御部１２は、位置指令又は速度指令に基づいてトルク指令を生成し、生成したトルク指令に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号を逆変換部１１に入力して逆変換部１１のスイッチング素子をオンオフ制御することによって逆変換部１１の交流出力を制御する。このために、制御部１２は、入出力ポート、シリアル通信回路等を備えたプロセッサによって実現され、図示しないメモリに格納された処理プログラムに従って逆変換部１１の制御を行う。

本実施の形態では、制御部１２は、上位制御装置６から位置指令又は速度指令の他に送り速度低減指令が上位制御装置６から入力されると、サーボモータ１によって駆動される送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御するために、位置指令又は速度指令の他に送り速度低減指令も考慮したトルク指令を生成する。また、制御部１２は、工作機械による被加工対象の切削動作が行われているか工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作（例えば、切削動作を伴わない工作機械のテーブル又は工具の加減速動作）が行われているかを判別するための動作判別フラグが付された情報が上位制御装置６から供給され、動作判別フラグに基づいて工作機械の動作状態を判断する。

逆変換部１３は、順変換部４から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流を、スピンドルモータ２に供給する。このために、逆変換部１３は、例えば、ブリッジ接続された６個のダイオードと、これらのダイオードのそれぞれに並列に接続されたスイッチング素子（例えば、ＮＰＮ型トランジスタ）と、を有する。

制御部１４は、上位制御装置６からの位置指令又は速度指令、スピンドルモータ２のトルクを制限するためのトルク低減指令等の各種指令がバス等の通信路を通じて入力される。そして、制御部１４は、位置指令又は速度指令に基づいてトルク指令を生成し、生成したトルク指令に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号を逆変換部１３に入力して逆変換部１３のスイッチング素子をオンオフ制御することによって逆変換部１３の交流出力を制御する。このために、制御部１４は、入出力ポート、シリアル通信回路等を備えたプロセッサによって実現され、図示しないメモリに格納された処理プログラムに従って逆変換部１３の制御を行う。

本実施の形態では、制御部１４は、上位制御装置６から位置指令又は速度指令の他にトルク制限指令が上位制御装置６から入力されると、スピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御するために、位置指令又は速度指令の他にトルク制限指令も考慮したトルク指令を生成する。また、制御部１４は、工作機械による被加工対象の切削動作と切削動作以外の動作のいずれが行われているかを判別するための動作判別フラグが付された情報が上位制御装置６から供給され、動作判別フラグに基づいて工作機械の動作状態を判別する。

また、制御部１４は、順変換部４から入力されるＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧に関する情報としてＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供する。

上位制御装置６は、ＣＮＣ（数値制御装置）等によって構成され、工作機械による被加工対象の切削動作又は切削動作以外の動作を行うために、位置指令又は速度指令を制御部１２，１４に入力し、動作判別フラグを付した情報を制御部１２，１４に提供する。

本実施の形態では、上位制御装置６は、ＤＣリンク電圧値の情報を制御部１４から受け取り、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かを判断する。ＤＣリンク電圧値がしきい値未満である場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測する。それに対し、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高い場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えないと予測する。なお、後述するように、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かの判断を、上位制御装置６の代わりに制御部１４で行うこともできる。

図２は、本発明によるモータ駆動制御装置の第１の実施の形態における、第１のモータ出力制限動作のフローチャートである。このフローチャートは、工作機械の動作中に実行され、上位制御装置６では、上位制御装置６で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１２では、制御部１２で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１４では、制御部１４で実行されるプログラムによって制御される。

先ず、制御部１４は、ＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供し（ステップＳ１）、上位制御装置６は、ＤＣリンク電圧値の情報を制御部１４から受け取る（ステップＳ２）。

その後、上位制御装置６は、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かを判断する（ステップＳ３）。ＤＣリンク電圧値がしきい値より高い場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えないと予測し、処理フローを終了する。それに対し、ＤＣリンク電圧値がしきい値未満である場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測し、その後、工作機械による被加工対象の切削動作中であるか否かを判断する（ステップＳ４）。

切削動作中でない場合、上位制御装置６は、スピンドルモータ２に対するトルク制限指令を制御部１４に出力し（ステップＳ５）、制御部１４は、スピンドルモータ２に対するトルク制限指令が上位制御装置６から入力され（ステップＳ６）、スピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御し（ステップＳ７）、処理フローを終了する。なお、制御部１４がスピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御する場合には制御部１２に送り速度低減指令が入力されないので、送り速度の低減は行わず、スピンドルモータ２のトルクを制限することで逆変換部１３の交流出力を制御する。

一方、ステップＳ４において切削動作中の場合、上位制御装置６は、送り速度低減指令を制御部１２に出力し（ステップＳ８）、制御部１２は、送り速度低減指令が上位制御装置６から入力され（ステップＳ９）、サーボモータ１が駆動する送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御し（ステップＳ１０）、処理フローを終了する。なお、制御部１２が駆動する送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御する場合には制御部１４にトルク制限指令が入力されないので、スピンドルモータ２のトルクを制限せず、送り軸の送り速度を低減することで逆変換部１３の交流出力を制御する。

本実施の形態によれば、工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測される場合、サーボモータ１によって駆動される送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御するとともに、スピンドルモータ２のトルクを制限しないよう逆変換部１３の交流出力を制御する。このように工作機械による被加工対象の切削動作中に送り軸の送り速度を低減することによって、スピンドルモータ２に要求される出力が結果的に低減する。このために、サーボモータ１の出力よりも著しく大きいスピンドルモータ２の出力が十分に低減し、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計を有効に制限することができるので、工作機械による被加工対象の切削動作に悪影響を及ぼすことなくサーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の合計を制限することができる。

また、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測される場合、送り速度の低減は行わずにスピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御する。このようにスピンドルモータ２のトルクを制限することによって、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中でもサーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計を有効に制限することができる。このように工作機械による被加工対象の切削動作中だけでなく工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にもサーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計を有効に制限することができるので、順変換部４によって供給可能な電力を、サーボモータ１の最大出力とスピンドルモータ２の最大出力の合計より小さく想定される最大出力となるように設定することができ、その結果、順変換部４の設置スペースを縮小し、かつ、順変換部４の製造コストを低減することができる。

また、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かの判断及び工作機械による被加工対象の切削動作中であるか否かの判断を上位制御装置６で行っているので、制御部１２，１４の構成を、これらの判断を制御部１２，１４で行う場合に比べて簡単にすることができる。

さらに、本実施の形態では順変換部４の状態を知るための通信手段を必要としないので、システム全体の構成を、システムが順変換部４に対する通信手段を有する場合に比べて簡単にすることができる。

図３は、本発明によるモータ駆動制御装置の第１の実施の形態における、第２のモータ出力制限動作のフローチャートである。このフローチャートは、工作機械の動作中に実行され、上位制御装置６では、上位制御装置６で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１２では、制御部１２で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１４では、制御部１４で実行されるプログラムによって制御される。

先ず、制御部１４は、ＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供し（ステップＳ１１）、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かを判断する（ステップＳ１２）。ＤＣリンク電圧値がしきい値より高い場合、制御部１４は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えないと予測し、処理フローを終了する。それに対し、ＤＣリンク電圧値がしきい値未満である場合、制御部１４は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測し、その後、工作機械による被加工対象の切削動作中であるか否かを動作判別フラグに基づいて判断する（ステップＳ１３）。

切削動作中でない場合、制御部１４は、スピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御し（ステップＳ１４）、処理フローを終了する。

一方、上位制御装置６は、ＤＣリンク電圧値の情報を制御部１４から受け取る（ステップＳ１５）と、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かを判断する（ステップＳ１６）。ＤＣリンク電圧値がしきい値より高い場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えないと予測し、処理フローを終了する。それに対し、ＤＣリンク電圧値がしきい値未満である場合、上位制御装置６は、サーボモータ１の出力とスピンドルモータ２の出力の合計が順変換部４によって供給可能な電力を超えると予測し、その後、工作機械による被加工対象の切削動作中であるか否かを判断する（ステップＳ１７）。なお、制御部１４がスピンドルモータ２のトルクを制限するよう逆変換部１３の交流出力を制御する場合には制御部１２に送り速度低減指令が入力されないので、送り速度の低減は行わず、スピンドルモータ２のトルクを制限することで逆変換部１３の交流出力を制御する。

切削動作中の場合、上位制御装置６は、送り速度低減指令を制御部１２に出力し（ステップＳ１８）、制御部１２は、送り速度低減指令が上位制御装置６から入力され（ステップＳ１９）、サーボモータ１によって駆動される送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御し（ステップＳ２０）、処理フローを終了する。なお、制御部１２が駆動する送り軸の送り速度を低減するよう逆変換部１１の交流出力を制御する場合には制御部１４にトルク制限指令が入力されないので、スピンドルモータ２のトルクを制限せず、送り速度を低減することで逆変換部１３の交流出力を制御する。

本実施の形態によれば、ＤＣリンク電圧値がしきい値より高いか否かの判断及び工作機械による被加工対象の切削動作中であるか否かの判断を制御部１４で行っているので、制御部１４によるトルク制限を、これらの判断を上位制御装置６で行う場合に比べて迅速に行うことができる。

図４は、本発明の第２の実施の形態によるモータ駆動制御装置を有するシステムのブロック図である。図４に示すシステムは、工作機械のテーブル又は工具を移動させる一つの送り軸を駆動する少なくとも一つのサーボモータ１及び工作機械のテーブル又は工具を回転させる一つの主軸を有するスピンドルモータ２を駆動及び制御するために使用される。このために、図４に示すシステムは、三相交流電源３と、順変換部４と、モータ駆動制御装置５’と、上位制御装置６と、を有する。図４においても、一つのサーボモータ１を示すが、サーボモータ１の個数を２以上にし、工作機械のテーブル又は工具を移動させる互いに直交した少なくとも二つの送り軸を駆動させるようにしてもよい。

図４において、三相交流電源３、順変換部４、上位制御装置６は、図１に示した第１の実施の形態の三相交流電源３、順変換部４、上位制御装置６と同一構成を有するので、これらの説明を省略する。

モータ駆動制御装置５’は、逆変換部１１と、第１の制御部としての制御部１２’と、逆変換部１３と、第２の制御部としての制御部１４’と、を有する。図４において、逆変換部１１，１３は、図１に示した第１の実施の形態の逆変換部１１，１３と同一構成を有するので、これらの説明を省略する。

制御部１２’は、図１の制御部１２と同様に入出力ポート、シリアル通信回路等を備えたプロセッサによって実現され、図示しないメモリに格納された処理プログラムに従って逆変換部１１の交流出力の制御を行う。また、制御部１２’は、ＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧に関する情報としてＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供する点を除いて図１の制御部１２と同様な動作を行う。

制御部１４’は、図１の制御部１４と同様に入出力ポート、シリアル通信回路等を備えたプロセッサによって実現され、図示しないメモリに格納された処理プログラムに従って逆変換部１３交流出力の制御を行う。また、制御部１４’は、ＤＣリンク電圧の監視及びＤＣリンク電圧値の情報の上位制御装置６への提供を行わない点を除いて図１の制御部１４と同様な動作を行う。

図５は、本発明によるモータ駆動制御装置の第２の実施の形態における、モータ出力制限動作のフローチャートである。このフローチャートは、工作機械の動作中に実行され、上位制御装置６では、上位制御装置６で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１２’では、制御部１２’で実行される処理プログラムによって制御され、制御部１４’では、制御部１４’で実行されるプログラムによって制御される。

先ず、制御部１２’は、ＤＣリンク電圧を監視し、ＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供し（ステップＳ１’）、上位制御装置６は、ＤＣリンク電圧値の情報を制御部１２’から受け取り（ステップＳ２’）、ステップＳ３に進む。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。例えば、商用交流電源として三相交流電源３を用いたが、三相以外の多相交流電源を商用交流電源として用いることもできる。また、制御部１２’又は制御部１４がＤＣリンク電圧に関する情報としてＤＣリンク電圧値の情報を上位制御装置６に提供する場合について説明したが、ＤＣリンク電圧に関する情報として、ＤＣリンク電圧値としきい値との比較結果の情報を上位制御装置６に提供することもできる。

１サーボモータ
２スピンドルモータ
３三相交流電源
４順変換部
５モータ駆動制御装置
６上位制御装置
１１，１３逆変換部
１２，１２’１４，１４’ 制御部

Claims

交流電圧又は交流電流を直流電圧又は直流電流に変換する順変換部に接続され、工作機械のテーブル又は工具を移動させる一つの送り軸を駆動する少なくとも一つのサーボモータ及び工作機械のテーブル又は工具を回転させる一つの主軸を有する一つのスピンドルモータを駆動及び制御するモータ駆動制御装置であって、
順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をサーボモータに供給する第１の逆変換部と、
順変換部から供給された直流電圧又は直流電流を交流電圧又は交流電流に変換し、変換した交流電圧又は交流電流をスピンドルモータに供給する第２の逆変換部と、
工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、工作機械の少なくとも一つの送り軸の送り速度を低減するよう前記第１の逆変換部の交流出力を制御し、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、送り速度の低減は行わないよう前記第１の逆変換部の交流出力を制御する第１の制御部と、
工作機械による被加工対象の切削動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、スピンドルモータのトルクを制限しないよう前記第２の逆変換部の交流出力を制御し、工作機械による被加工対象の切削動作以外の動作中にサーボモータの出力とスピンドルモータの出力の合計が順変換部によって供給可能な電力を超えると予測される場合、スピンドルモータのトルクを制限するよう前記第２の逆変換部の交流出力を制御する第２の制御部と、
を備え、
前記第１の制御部による順変換部と前記第１の逆変換部との間に接続されたＤＣリンクコンデンサの両端間のＤＣリンク電圧の監視と前記第２の制御部による順変換部と前記第２の逆変換部との間に接続されたＤＣリンクコンデンサの両端間のＤＣリンク電圧の監視のうちのいずれか一方を行い、
前記第１の制御部及び前記第２の制御部は、ＤＣリンクコンデンサの両端間のＤＣリンク電圧値がしきい値未満である場合に前記供給可能な電力を超えると予測することを特徴とするモータ駆動制御装置。
前記第１の制御部又は前記第２の制御部は、前記ＤＣリンク電圧値に関する情報を上位制御装置に提供し、
前記第１の制御部は、前記ＤＣリンク電圧値がしきい値未満であることを上位制御装置が判断することによって前記切削動作中に前記供給可能な電力を超えると予測したときに上位制御装置から発される送り速度低減指令に応じて、工作機械の少なくとも一つの送り軸の送り速度を低減するよう前記第１の逆変換部の交流出力を制御する請求項１に記載のモータ駆動制御装置。
前記第１の制御部又は前記第２の制御部は、前記ＤＣリンク電圧値に関する情報を上位制御装置に提供し、
前記第２の制御部は、前記ＤＣリンク電圧値がしきい値未満であることを上位制御装置が判断することによって前記切削動作以外の動作中に前記供給可能な電力を超えると予測したときに上位制御装置から発されるトルク制限指令に応じて、スピンドルモータのトルクを制限するよう前記第２の逆変換部の交流出力を制御する請求項１に記載のモータ駆動制御装置。