[发明专利]电机控制装置、控制方法及应用该电机控制装置的机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机的控制方法和控制装置，具体而言，涉及一种钻孔攻丝（攻牙）机床的电机控制装置和控制方法，以及具有所述电机控制装置的数控机床。

背景技术

目前，数控机床所采用的电机主要有主轴电机和伺服电机两种。主轴电机和伺服电机在数控机床中分别起到不同的作用：主轴电机用于驱动机床的主轴，其负载需满足机床的功率，因而主轴电机通常以功率（kW）为指标；伺服电机用于驱动机床的工作台，其中工作台的负载阻尼为折合到电机轴上的转矩，因而伺服电机通常以转矩（N.m）为指标。

通常，通过监测主流电机和伺服电机的工作电流来分别判断主流电机的功率过载以及伺服电机的转矩过载。目前已有了通过对于主轴电机和伺服电机的过电流监控和报警来实现对于数控机床的保护控制。

例如，在中国实用新型专利ZL200520079748.1中，公开了一种数控机床切削过载监控器。该监控器包括CNC控制单元，PLC控制器，主轴伺服驱动器，进给伺服驱动器，电流传感器及A/D转换器，分别与工件旋转运动部件和刀具运动部件连接的主轴伺服电机和进给伺服电机。其中，在进行电流监测时，将电流传感器的输出信号进行放大处理，经采样保持，模/数转换后变成数字信号，反馈给CNC控制单元，由CNC控制单元采集及处理；PLC控制器处理从CNC控制单元读取的驱动电动机负载变量，进行实际负载与设定负载的比较，反馈给CNC控制单元；CNC控制单元在检测到电流过载后，控制刀具退出过载加工区后停止加工，按一定路径返回安全区域。

尽管，上述现有技术中的“数控机床切削过载监控器”对于工件的切削加工而言，可能避免造成工件及工具的损坏问题。但如果将这样的技术应用到钻孔攻丝（攻牙），由于其不能精确记录电机的停转位置，因此，无法在刀具返回安全区域后，再次使其作用于同一工件，沿原加工位置继续进行加工处理。这样，实际上之前被加工的工件就无法再使用了。

此外，如果采用诸如上述实用新型专利中的技术，则从检测到过载电流信号到计算机数控（CNC）部件向伺服电机驱动器发出停止加工或者退刀的指令，其间要经过信号放大处理、采样保持、模/数转换，反馈给CNC控制单元，PLC控制器从CNC控制单元读取负载变量进行实际负载与设定负载的比较，反馈给CNC控制单元等一系列的处理步骤，造成控制的延时。这使得刀具在过载发生一定时间后才能停止操作或者退刀操作，而这对于高速攻丝（攻牙）机床来说，容易造成丝攻顶断或者丝牙断裂。

发明内容

为了解决上述问题之一，根据本发明的一个方面，提供了一种电机控制装置，包括：主控制器；第一电机控制器，用于控制第一电机；以及第二电机控制器，用于控制第二电机，其中，第一电机控制器在检测到第一电机的工作参数超过预定报警阈值后向主控制器发送报警信号并同时指示第一电机停转或反转。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，主控制器在接收到报警信号后向第二电机控制器发送用于指示第二电机停转或反转的信号。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，第一电机控制器指示第一电机停转或反转的同时向第二电机控制器发送用于指示第二电机停转或反转的信号。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，主控制器包括位置计算和记录单元，用于计算并记录工件的加工位置。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，位置计算和记录单元基于报警信号计算工件的加工位置。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，位置计算和记录单元基于由第一电机控制器检测得到的第一电机的转动距离和由第二电机控制器检测得到的第二电机的转动距离来计算工件的加工位置。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，电机控制装置进一步包括人机交互界面，用于输入预定报警阈值或者根据报警信号显示报警。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，第一电机是伺服电机，其输出轴与钻头或攻丝/攻牙刀具传动连接，从而驱动钻头或刀具转动；第二电机是主轴电机，用于驱动钻头或攻丝/攻牙刀具在被加工工件的轴向方向上运动。

可选地，根据本发明实施例的电机控制装置，工作参数是转矩、功率或者电流中的一种。