(57)【要約】【課題】ファンモータの振動が加工対象物を加工する工作機械の機械支持体に伝達することを抑制できるモータ制御装置を提供する。【解決手段】モータ制御装置１００は、機械支持体２１に取り付けられる筐体３１に配置されるモータ駆動装置６５と、筐体３１の内部又は外部に配置されるファンモータ３３，３４と、制御部６１とを備え、モータ駆動装置６５は、モータ２４，１２４，２２４，３２４を駆動し、ファンモータ３３，３４は、筐体３１の内部を冷却する冷却風を送風し、ＣＰＵ６１は、加工対象物５０が細かく加工される第１加工モードと、加工対象物５０が第１加工モードよりも粗く加工される第２加工モードとのいずれかを、少なくとも選択可能な加工モード選択部５５を有し、第１加工モードが選択された場合には、筐体３１の側から支持柱体２１に伝達する振動を低減させるように、ファンモータ３３，３４の回転数を変更するように制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象物を加工する工作機械の支持体である機械支持体に取り付けられる筐体に配置されるモータ駆動装置と、前記筐体の内部又は外部に配置されるファンモータと、制御部とを備えるモータ制御装置であって、
前記モータ駆動装置は、前記工作機械の動作の動力を発生させるモータを駆動し、
前記ファンモータは、前記筐体の内部を冷却するための冷却風を送風し、
前記制御部は、加工モードとして、加工対象物が細かく加工される第１加工モードと、加工対象物が前記第１加工モードよりも粗く加工される第２加工モードとのいずれかを、少なくとも選択可能な加工モード選択部を有し、
前記加工モード選択部は、前記第１加工モードが選択された場合には、前記筐体側から前記機械支持体に伝達する振動を前記第２加工モードの場合よりも低減させるように、前記ファンモータの回転数を変更するように制御する、モータ制御装置。
【請求項２】
前記モータ駆動装置に掛かる負荷を検知する負荷検知装置を更に備え、
前記制御部は、前記負荷検知装置が検知した負荷が所定閾値以下であると判断した場合には、前記筐体側から前記機械支持体に伝達する振動を前記第２加工モードの場合よりも低減させるように、前記ファンモータの回転数を変更するように制御する、
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１加工モードに対応する前記ファンモータの回転数に変更した後に、前記負荷検知装置が検知した負荷が前記所定閾値よりも大きいと判断した場合には、前記ファンモータの回転数を前記第２加工モードに対応する前記ファンモータの回転数に変更するように制御する、
請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項４】
アラームを発生するアラーム発生部を更に備え、
前記制御部は、前記負荷検知装置が検知した負荷が前記所定閾値よりも大きいと判断した場合には、アラームを発生させるように前記アラーム発生部の駆動を制御する、
請求項２又は３に記載のモータ制御装置。
【請求項５】
前記ファンモータの回転数を変更することは、前記ファンモータの固有振動数から外れていくように前記ファンモータの回転数を低減し、又は前記ファンモータを停止することである、
請求項１〜４のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項６】
前記ファンモータの回転数を変更することは、前記ファンモータの固有振動数から外れていくように前記ファンモータの回転数を増加することである、
請求項１〜５のいずれかに記載のモータ制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のモータ制御装置と、
前記機械支持体と、
前記モータと、
を備える工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ制御装置及びこれを備える工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工作機械においては、ドリル等の加工部材を取り付け可能な主軸を有する加工部と、主軸回転用のモータを駆動させるモータ駆動装置及びこれを冷却するファンモータを有する強電盤とは、独立した（一体的ではない）構造となっている。
【０００３】
この一方で、一部の工作機械においては、省スペース化を実現するために、主軸を有する加工部に、モータ駆動装置及びファンモータを有する強電盤が取り付けられて一体化された構成がある。特許文献１には、主軸を有する胴部に、冷却器を冷却するファンモータが背板を介して取り付けられて一体化された工作機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３７０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような工作機械では、ファンモータのファンが回転することによりファンモータが振動し、その振動が、主軸を支持する支持体を介して主軸に伝わることがある。これにより、主軸に取り付けられた加工部材が振動し、加工精度が低下することがある。特に、加工対象物の表面の仕上げ加工時に加工精度が低下すると、加工面の品位が低下することがある。
【０００６】
従って、本発明は、加工精度が要求される場合に、ファンモータの振動が加工対象物を加工する工作機械の機械支持体に伝達することを抑制することができるモータ制御装置、及びこれを備える工作機械を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、加工対象物（例えば、後述のワーク５０）を加工する工作機械（例えば、後述の工作機械１０）の支持体である機械支持体（例えば、後述の支持柱体２１）に取り付けられる筐体（例えば、後述の筐体３１）に配置されるモータ駆動装置（例えば、後述のモータ駆動装置６５）と、前記筐体の内部又は外部に配置されるファンモータ（例えば、後述のファンモータ３３，３４）と、制御部（例えば、後述のＣＰＵ６１）とを備えるモータ制御装置（例えば、後述のモータ制御装置１００）であって、前記モータ駆動装置は、前記工作機械の動作の動力を発生させるモータ（例えば、後述の主軸モータ２４、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ２２４、Ｚ軸モータ３２４）を駆動し、前記ファンモータは、前記筐体の内部を冷却するための冷却風を送風し、前記制御部は、加工モードとして、加工対象物が細かく加工される第１加工モードと、加工対象物が前記第１加工モードよりも粗く加工される第２加工モードとのいずれかを、少なくとも選択可能な加工モード選択部（例えば、後述の加工モード選択部５５）を有し、前記加工モード選択部は、前記第１加工モードが選択された場合には、前記筐体側から前記機械支持体に伝達する振動を前記第２加工モードの場合よりも低減させるように、前記ファンモータの回転数を変更するように制御する、モータ制御装置に関する。
【０００８】
（２）  （１）のモータ制御装置において、前記モータ駆動装置に掛かる負荷を検知する負荷検知装置（例えば、後述の温度センサ７１，７２）を更に備え、前記制御部は、前記負荷検知装置が検知した負荷が所定閾値以下であると判断した場合には、前記筐体側から前記機械支持体に伝達する振動を前記第２加工モードの場合よりも低減させるように、前記ファンモータの回転数を変更するように制御してもよい。
【０００９】
（３）  （２）のモータ制御装置において、前記制御部は、前記第１加工モードに対応する前記ファンモータの回転数に変更した後に、前記負荷検知装置が検知した負荷が前記所定閾値よりも大きいと判断した場合には、前記ファンモータの回転数を前記第２加工モードに対応する前記ファンモータの回転数に変更するように制御してもよい。
【００１０】
（４）  （２）又は（３）のモータ制御装置において、アラームを発生するアラーム発生部（例えば、後述のアラーム発生部９０）を更に備え、前記制御部は、前記負荷検知装置が検知した負荷が前記所定閾値よりも大きいと判断した場合には、アラームを発生させるように前記アラーム発生部の駆動を制御してもよい。
【００１１】
（５）  （１）〜（４）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記ファンモータの回転数を変更することは、前記ファンモータの固有振動数から外れていくように前記ファンモータの回転数を低減し、又は前記ファンモータを停止することであってもよい。
【００１２】
（６）  （１）〜（５）のいずれかに記載のモータ制御装置において、前記ファンモータの回転数を変更することは、前記ファンモータの固有振動数から外れていくように前記ファンモータの回転数を増加することであってもよい。
【００１３】
（７）  本発明は、（１）〜（６）の何れかに記載のモータ制御装置と、前記機械支持体と、前記モータと、を備える工作機械であってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、加工精度が要求される場合に、ファンモータの振動が加工対象物を加工する工作機械の機械支持体に伝達することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置のブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置のフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施形態に係るモータ制御装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
〔工作機械の全体構成〕
以下、図面を参照して、本発明の第１実施形態のモータ制御装置及びこれを備える工作機械について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置１００を備える工作機械１０を概略的に示す断面図である。図２は、工作機械１０が備えるモータ制御装置１００のブロック図である。本実施形態の工作機械１０は、主な構成として、加工部２０と、ドリル２６と、強電盤３０と、コントローラ６０と、を備える。なお、このうち、強電盤３０及びコントローラ６０は、モータ制御装置１００を構成する。
【００１７】
〔加工部〕
加工部２０は、機械支持体としての支持柱体２１と、主軸ユニット２２と、ワーク保持部２７と、を備える。
【００１８】
支持柱体２１は、工作機械１０の構造的な主体であって、主軸ユニット２２、ワーク保持部２７、強電盤３０などの工作機械１０の構成要素を機械的に支持する。特に、支持柱体２１は、主軸ユニット２２に設けられるドリル２６を支持し、ワーク保持部２７により保持されるワーク５０を支持する。
【００１９】
支持柱体２１は、主軸ユニット２２に取り付けられるドリル２６とワーク保持部２７に固定されるワーク５０との間の位置関係を調整する機構を備える。支持柱体２１は、支持部材２８を備えている。支持柱体２１の内部には、支持部材２８をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるための移動機構（図示せず）が配置されている。また、支持柱体２１の内部には、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ２２４、Ｚ軸モータ３２４（図２参照）が配置されている。Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ２２４、Ｚ軸モータ３２４は、工作機械１０の動作の動力を発生させるモータであり、特に支持部材２８をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させるガイド（図示せず）の移動機構を駆動させる。
【００２０】
支持部材２８がＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動することにより、主軸ユニット２２はＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動する。図１にはＸＹＺ軸が示されており、そのうちＸ軸は、図１の紙面の表裏方向に延びる。
【００２１】
支持部材２８は主軸ユニット２２を支持する。支持部材２８は主軸ユニット２２と一体的に移動する。
【００２２】
主軸ユニット２２は、ワーク５０を加工する加工部材としてのドリル２６を着脱自在に保持するユニットであり、主軸筐体２３と、主軸モータ２４と、シャフト２５と、回転数検知部８０と、を有する。主軸モータ２４は、工作機械１０の動作の動力を発生させるモータであり、特にドリル２６が取り付けられるシャフト２５を回転させる。回転数検知部８０は、主軸モータ２４の回転数を検知するセンサである。
【００２３】
ワーク保持部２７は、支持柱体２１に連結されており、ワーク５０を保持する部位である。
【００２４】
〔ドリル〕
ドリル２６は、主軸ユニット２２のシャフト２５に着脱自在に取り付けられ、シャフト２５の中心軸を中心に回転する。
【００２５】
〔強電盤〕
強電盤３０は、筐体３１と、モータ駆動装置６５と、ヒートシンク３２と、ファンモータ３３，３４と、負荷検知装置としての温度センサ７１，７２と、アラーム発生部９０と、を備える。
【００２６】
筐体３１は、支持柱体２１に取り付けられている。つまり、筐体３１と支持柱体２１とが一体化されている。筐体３１には、モータ駆動装置６５及びファンモータ３３，３４が直接的に又は間接的に固定されている。これらの部材の振動に関する関係は、ファンモータ３３，３４が振動すると、その振動が筐体３１に伝達されて筐体３１が振動し、筐体３１が振動すると、その振動Ｗ（図１参照）が支持柱体２１に伝達されて支持柱体２１が振動する関係にある。
【００２７】
モータ駆動装置６５は、主軸モータ駆動装置６６と、Ｘ軸モータ駆動装置６７と、Ｙ軸モータ駆動装置６８と、Ｚ軸モータ駆動装置６９と、を有している。主軸モータ駆動装置６６は、主軸ユニット２２の主軸モータ２４を駆動する装置である。Ｘ軸モータ駆動装置６７は、Ｘ軸モータ１２４を駆動する装置である。Ｙ軸モータ駆動装置６８は、Ｙ軸モータ２２４を駆動する装置である。Ｚ軸モータ駆動装置６９は、Ｚ軸モータ３２４を駆動する装置である。モータ駆動装置６５は、モータ電圧制御、ＰＷＭ制御等によりモータ２４，１２４，２２４，３２４の速度を調整する装置である。
【００２８】
ヒートシンク３２は、モータ駆動装置６５の構造の一部として設けられ、モータ駆動装置６５の熱を放出するための部材であり、複数のフィンを有している。
【００２９】
ファンモータ３３は、ヒートシンク３２に対向して配置され、筐体３１の内部のモータ駆動装置６５のヒートシンク３２を冷却するための冷却風を送風する部品である。ファンモータ３４は、筐体３１の内部の底面側に配置され、冷却風を上方に向かって送風しつつ、筐体３１の内部の空気を拡散する。
【００３０】
温度センサ７１は、モータ駆動装置６５に掛かる負荷を検知するために、モータ駆動装置６５の温度を測定するセンサである。温度センサ７２は、モータ駆動装置６５及び筐体３１の内部のその他の電子部品に掛かる負荷を検知するために、筐体３１の内部の温度を測定するセンサである。
【００３１】
アラーム発生部９０は、温度センサ７１の検知結果に基づいてアラームを発生する警報器である。警報は、特に制限されず、音、発光、振動、メッセージ（文字）等であってもよい。
【００３２】
コントローラ６０は、制御部としてのＣＰＵ６１と、ＲＯＭ６２と、ＲＡＭ６３と、入出力インターフェース６４と、を備える。コントローラ６０は、強電盤３０の内部に配置され、モータ駆動装置６５と接続されている。
【００３３】
ＣＰＵ６１は、加工モード選択部５５を有する。加工モード選択部５５は、加工モードとして、第１加工モード及び第２加工モードを有し、第１加工モードと第２加工モードとのいずれかを選択可能な機能を有する部分である。第１加工モードは、ワーク５０が細かく加工されるモードである。例えば、第１加工モードは、ドリル２６がワーク５０を仕上げ加工する仕上げ加工モードである。例えば、仕上げ加工は、ワーク５０の表面をフライス仕上げする加工である。第２加工モードは、ワーク５０が第１加工モードよりも粗く加工されるモードである。例えば、第２加工モードは、ドリル２６がワーク５０を切削加工又は研削加工する通常の加工モードである。
【００３４】
また、仕上げ加工モードの中に第１加工モード（例えば精密仕上げ加工モード）と第２加工モード（例えば通常仕上げ加工モード）といった段階的な加工モードがあってもよく、切削加工モード（または研削加工モード）の中に第１加工モード（例えば精密切削加工モード）と第２加工モード（例えば通常切削加工モード）といった段階的な加工モードがあってもよい。このように、第１加工モード及び第２加工モードは、第１加工モードでは加工対象物が細かく加工され、第２加工モードでは加工対象物が第１加工モードよりも粗く加工されるという相対関係があれば、どのような加工モードも含まれる。
【００３５】
加工モード選択部５５は、第１加工モードが選択された場合には、筐体３１の側から支持柱体２１に伝達する振動を第２加工モードの場合よりも低減させるように、ファンモータ３３，３４の回転数を変更するように制御する。
【００３６】
ファンモータ３３，３４の回転数を変更することは、ファンモータ３３，３４の固有振動数から外れていくようにファンモータ３３，３４の回転数を低減し、又はファンモータ３３，３４を停止することである。ファンモータ３３，３４の回転数と振動数の関係では、ファンモータ３３，３４の回転数が高くなるとファンモータ３３，３４の振動が大きくなり、ファンモータ３３，３４の回転数が低くなるとファンモータ３３，３４の振動が小さくなる現象が生じる範囲がある。
【００３７】
その範囲においては、ファンモータ３３，３４の回転数が高い状態からファンモータ３３，３４の回転数が低い状態へと移行していくことにより、ファンモータ３３，３４の振動が減少していく。または、ファンモータ３３，３４が回転している状態からファンモータ３３，３４が停止する状態へと移行することにより、ファンモータ３３，３４の振動が止められる。
【００３８】
例えば、加工モード選択部５５が切削加工モード及び仕上げ加工モードを有し、切削加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が高く、仕上げ加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が低く設定されているとする。この場合に、加工モード選択部５５は、仕上げ加工モードが選択された場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を、切削加工モードのファンモータ３３，３４の高い回転数から仕上げ加工モードのファンモータ３３，３４の低い回転数に低減させるように制御する。
【００３９】
この他に、ファンモータ３３，３４の回転数を変更することは、ファンモータ３３，３４の固有振動数から外れていくようにファンモータ３３，３４の回転数を増加することになることもある。ファンモータ３３，３４の振動は、固有振動数において大きく、固有振動数から外れていくと小さくなる。従って、ファンモータ３３，３４の回転数と振動数の関係では、ファンモータ３３，３４の固有振動数に対応するファンモータ３３，３４の回転数からファンモータ３３，３４の回転数を上げていくことにより、ファンモータ３３，３４の振動が減少する範囲がある。その範囲においては、ファンモータ３３，３４の回転数が低い状態からファンモータ３３，３４の回転数が高い状態へと移行していくことにより、ファンモータ３３，３４の振動が減少していく。切削加工した後に高速で仕上げ加工したい場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を上げてファンモータ３３，３４の振動数を減少することは有効な制御であると言える。
【００４０】
ファンモータ３３，３４の回転数を変更することは、ファンモータ３３，３４の回転数を低減し、又はファンモータ３３，３４を停止することである。一般にファンモータ３３，３４の回転数と振動数との関係では、ファンモータ３３，３４の回転数が高くなるとファンモータ３３，３４の振動が大きくなり、ファンモータ３３，３４の回転数が低くなるとファンモータ３３，３４の振動が小さくなる現象が生じる。
【００４１】
ファンモータ３３，３４の回転数が高い状態からファンモータ３３，３４の回転数が低い状態へと移行していくことにより、ファンモータ３３，３４の振動が減少していく。または、ファンモータ３３，３４が回転している状態からファンモータ３３，３４が停止する状態へと移行することにより、ファンモータ３３，３４の振動が止められる。
【００４２】
例えば、加工モード選択部５５が切削加工モード及び仕上げ加工モードを有し、切削加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が高く、仕上げ加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が低く設定されているとする。この場合に、加工モード選択部５５は、仕上げ加工モードが選択された場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を、切削加工モードのファンモータ３３，３４の高い回転数から仕上げ加工モードのファンモータ３３，３４の低い回転数に低減させるように制御する。
【００４３】
また、機械構成によってはファンモータ３３，３４の回転周波数と周辺機器の固有振動数とが一致し、共振が発生する場合がある。その場合には、ファンモータ３３，３４の回転周波数が前記周辺機器の固有振動数から外れていくようにファンモータ３３，３４の回転数を増加または減少することになることもある。共振による振動は、ファンモータの回転周波数と周辺機器の固有振動数とが近ければ近いほど大きく、ファンモータの回転周波数が周辺機器の固有振動数から外れていくと小さくなる。ファンモータ３３，３４の回転数と振動数との関係では、周辺機器の固有振動数に対応するファンモータ３３，３４の回転数からファンモータ３３，３４の回転数を上げていくことにより、工作機械１０全体の振動が減少する範囲がある。その範囲においては、ファンモータ３３，３４の回転数が低い状態からファンモータ３３，３４の回転数が高い状態へと移行していくことにより、ファンモータ３３，３４の振動が減少していく。切削加工した後に高速で仕上げ加工したい場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を上げて工作機械１０全体の振動数を減少することは有効な制御であるといえる。
【００４４】
例えば、加工モード選択部５５が切削加工モード及び高速仕上げ加工モードを有し、加工モードが切削加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が所定値で、加工モードが高速仕上げ加工モードの場合にファンモータ３３，３４の回転数が所定値よりも高く設定されているとする。この場合に、加工モード選択部５５は、高速仕上げ加工モードが選択されると、ファンモータ３３，３４の回転数を、切削加工モードのファンモータ３３，３４の所定値の回転数から高速仕上げ加工モードのファンモータ３３，３４の所定値よりも高い回転数に増加させるように制御する。
【００４５】
また、ＣＰＵ６１は、ファンモータ３３，３４の回転数の変更を、例えば、ファンモータ３３，３４への入力電圧を変化させることにより行う。例えば、第２加工モードでは入力電圧が２４Ｖに設定されており、第１加工モードでは入力電圧が１８Ｖに設定されており、加工モードを第１加工モードに変更する場合には入力電圧を２４Ｖから１８Ｖに変更する。この場合には、入力電圧が段階的に減少することになり、ファンモータ３３，３４の回転数も段階的に減少することになる。このことから、段階的に変化させる場合には、例えば、高電圧、中電圧、低電圧、０［Ｖ］に変化させることにより、ファンモータ３３，３４の回転を高速回転、中速回転、低速回転、停止のように変化させることもできると言える。
【００４６】
また、ＣＰＵ６１は、このような電圧制御をＰＷＭ制御により変化させてもよく、ＰＷＭ指令をファンモータ３３，３４に送信し、ファンモータ３３，３４の回転数を変更させてもよい。これにより、ＣＰＵ６１は、電圧をＯＮにするパルス幅を変化させて電圧制御し、ファンモータ３３，３４の回転数を微調整する。なお、ＰＷＭ制御する場合には、ＰＷＭ制御に対応したファンモータを用いる必要がある。ＰＷＭ制御により、ファンモータ３３，３４の入力電圧は線形に変化するので、ファンモータ３３，３４の回転速度を線形に変化させることができる。
【００４７】
ＣＰＵ６１は、第１加工モード（例えば仕上げ加工モード）に対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更した後に、負荷検知装置が検知した負荷が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、詳細には温度センサ７１が検知した温度が所定閾値よりも大きい（熱い）と判断した場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を第２加工モード（例えば通常の研削、切削加工モード）に対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更するように制御する。
【００４８】
ＣＰＵ６１は、温度センサ７１が検知した温度が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、アラームを発生させるようにアラーム発生部９０の駆動を制御する。
【００４９】
ＲＯＭ６２には、加工プログラムに基づいて工作機械１０の駆動を制御する各種の制御プログラム、ディスプレイ９５に各種の表示情報を表示させる表示プログラム、図３に示すようなファンモータ３３，３４の回転数変更の制御プログラム等が記憶されている。
【００５０】
ＲＡＭ６３には、主軸モータ２４、Ｘ軸モータ１２４、Ｙ軸モータ２２４、Ｚ軸モータ３２４の駆動を制御するための回転数情報、位置情報、工具情報を複数の加工プログラム等が記憶されている。
【００５１】
なお、ファンモータ３３，３４の回転数の変更の態様としては、ユーザが第１加工モードのときのファンモータ３３，３４の回転数を決定、ＣＮＣがファンモータ３３，３４の回転数を指令し、ファンモータ３３，３４用のモータ駆動装置（不図示）がファンモータ３３，３４の電圧を指令する態様も考えられる。この態様の場合には、ＣＮＣが加工モード選択部５５に対応する。
【００５２】
〔第１実施形態の動作〕
以上のような工作機械１０のモータ制御装置１００は、以下のように動作する。図３は、本発明の第１実施形態に係るモータ制御装置のフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ１１において、ＣＰＵ６１は、モータ駆動装置６５の電源ＯＮの信号を受信する。ステップＳ１２において、ＣＰＵ６１は、ファンモータ３３，３４を、第２加工モードに対応する回転数で駆動させる。ステップＳ１３において、ＣＰＵ６１は、ユーザ入力部９６（図２参照）から加工指令を受信する。
【００５３】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ６１の加工モード選択部５５は、加工指令の加工モードが仕上げ加工モードであるか否かを判断する。加工モードが仕上げ加工モードである場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ１５に進め、ファンモータ３３，３４の回転数を第１加工モードに対応する回転数に変更する。その後、ステップＳ１６において、ＣＰＵ６１は、加工を開始させる。一方、ステップＳ１４において加工モードが仕上げ加工モードではない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ１６に進める。この場合、ファンモータ３３，３４は、回転数を変化させずに、回転を継続する。
【００５４】
〔第１実施形態の効果〕
第１実施形態のモータ制御装置１００によれば、例えば、以下の効果が奏される。
本実施形態のモータ制御装置１００は、ワーク５０を加工する工作機械１０の支持体である支持柱体２１に取り付けられる筐体３１の内部に配置されるモータ駆動装置６５と、筐体３１の内部に配置されるファンモータ３３，３４と、ＣＰＵ６１とを備えるモータ制御装置１００であって、モータ駆動装置６５は、工作機械１０の動作の動力を発生させるモータ２４，１２４，２２４，３２４を駆動し、ファンモータ３３，３４は、筐体３１の内部を冷却するための冷却風を送風し、ＣＰＵ６１は、加工モードとして、ワーク５０が細かく加工される第１加工モードと、ワーク５０が第１加工モードよりも粗く加工される第２加工モードとのいずれかを選択可能な加工モード選択部５５を有し、加工モード選択部５５は、第１加工モードが選択された場合には、筐体３１の側から支持柱体２１に伝達する振動を第２加工モードの場合よりも低減させるように、ファンモータ３３，３４の回転数を変更するように制御する。
【００５５】
そのため、加工精度が要求される場合に（例えばワーク５０の表面を加工する場合に）、ファンモータ３３，３４の振動がワーク５０を加工する工作機械の支持柱体２１に伝達することを抑制することができる。
【００５６】
特にワーク５０の表面の仕上げ加工時には、例えば低負荷の切削でよく、モータ駆動装置６５等の発熱は抑えられる。そのため、ファンモータ３３，３４の回転数を減らしたり、ファンモータ３３，３４を停止したりしても、支障は生じ難い。このことにより、強電盤３０のファンモータ３３，３４の振動が加工部２０のドリル２６に伝達され難く、ワーク５０の加工面の品位が向上する。
【００５７】
本実施形態のモータ制御装置１００では、ファンモータ３３，３４の回転数を変更することは、ファンモータ３３，３４の固有振動数から外れていくようにファンモータ３３，３４の回転数を低減し、又はファンモータ３３，３４を停止することである。そのため、ファンモータ３３，３４の振動が減少し、工作機械の振動が減少し、加工対象物の加工精度が向上する。
【００５８】
本実施形態のモータ制御装置１００では、ファンモータ３３，３４の回転数を変更することは、ファンモータ３３，３４の固有振動数から外れていくようにファンモータ３３，３４の回転数を増加することである。そのため、ファンモータ３３，３４の振動が減少し、工作機械の振動が減少し、加工対象物の加工精度が向上する。
【００５９】
〔第２実施形態〕
図４は、第２実施形態に係る工作機械１０のモータ制御装置１００のフローチャートである。第２実施形態では、ＣＰＵ６１は、温度センサ７１，７２が検知するモータ駆動装置６５の温度が所定閾値以下であると判断すると、筐体３１の側から支持柱体２１に伝達する振動を第２加工モード（例えば切削加工モード）の場合よりも低減させるように、ファンモータ３３，３４の回転数を変更するように制御する。すなわち、ＣＰＵ６１は、モータ駆動装置６５の温度が低い場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を低減し、またはファンモータ３３，３４の駆動を停止させる。第２実施形態に関して特に説明がされない場合には、第１実施形態に関する説明が適宜援用される。
【００６０】
〔第２実施形態の動作〕
ステップＳ２１において、ＣＰＵ６１は、モータ駆動装置６５の電源ＯＮの信号を受信する。ステップＳ２２において、ＣＰＵ６１は、ファンモータ３３，３４を、第２加工モードに対応する回転数で駆動させる。ステップＳ２３において、ＣＰＵ６１は、ユーザ入力部９６（図２参照）から加工指令を受信する。
【００６１】
ステップＳ２４において、ＣＰＵ６１の加工モード選択部５５は、加工指令の加工モードが仕上げ加工モードであるか否かを判断する。加工モードが仕上げ加工モードである場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２５に進め、ファンモータ３３，３４の回転数を第１加工モードに対応する回転数に変更する。その後、ステップＳ２６において、ＣＰＵ６１は、加工を開始させる。一方、ステップＳ２４において加工モードが仕上げ加工モードではない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）には、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２６に進める。この場合、ファンモータ３３，３４は、回転数を変化させずに、回転を継続する。
【００６２】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ６１の加工モード選択部５５は、温度センサ７１，７２が検知する温度の情報を受信する。ステップＳ２８において、ＣＰＵ６１の加工モード選択部５５は、温度センサ７１，７２が検知する温度が所定閾値以下である否かを判断する。温度センサ７１，７２が検知する温度が所定閾値以下の場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）には、ＣＰＵ６１は、処理をステップＳ２９に進め、ファンモータ３３，３４の回転数を第１加工モードに対応する回転数に変更する。一方、温度センサ７１，７２が検知する温度が所定閾値以下でない場合（ステップＳ２８：ＮＯ）には、ＣＰＵ６１は、ファンモータ３３，３４を第２加工モードに対応する回転数で駆動させつつ、アラーム発生部９０をＯＮにするようにアラーム発生部９０に制御信号を送信する。
【００６３】
〔第２実施形態の効果〕
第２実施形態のモータ制御装置１００によれば、例えば、以下の効果が奏される。
第２実施形態のモータ制御装置１００では、温度センサ７１は、モータ駆動装置６５の温度を検知する温度センサである。温度センサ７２は、筐体３１の内部の温度を検知する温度センサである。そして、ＣＰＵ６１は、第１加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更した後に、温度センサ７１（又は温度センサ７２）が検知する温度が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を第２加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更するように制御する。そのため、ファンモータ３３，３４の回転数が第１加工モードに対応する回転数に変更された後であっても、筐体３１の内部のモータ駆動装置６５その他の機器又は部品の負荷が大きいときには、モータ駆動装置６５その他の機器又は部品を冷却する効率を上げることができる。
【００６４】
本実施形態のモータ制御装置１００は、アラームを発生するアラーム発生部９０を更に備え、ＣＰＵ６は、温度センサ７１が検知した負荷が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、アラームを発生させるようにアラーム発生部９０の駆動を制御する。そのため、工作機械のオペレータは、モータ制御装置１００の異常などに容易に気付くことができる。
【００６５】
〔変形例〕
以上、本発明の実施形態について説明した。実施形態では、ファンモータ３３は、ヒートシンク３２に対向して配置される構成であった。また、ファンモータ３４が強電盤３０の筐体３１の内部の底面側に配置され、空気を上方に向かって送風することにより筐体３１の内部の空気を拡散する構成であった。これらの実施形態に限定されることなく、ファンモータ３４が主軸モータ２４に対向する構成、ファンモータ３３，３４が強電盤３０の筐体３１の内部のその他の電子部品に対向する構成であってもよい。
【００６６】
実施形態では、ＣＰＵ６１がＰＷＭ制御により電圧を制御してファンモータ３３，３４の回転数を制御する構成であった。この実施形態に限定されることなく、ＣＰＵ６１の一部としてＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）又はＭＣＣ（Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｅｎｔｅｒ）を用い、ＰＬＣ又はＭＣＣによりファンモータ３３，３４を停止するように制御する構成であってもよい。
【００６７】
実施形態では、コントローラ６０は、筐体３１内に配置される構成であった。この実施形態に限定されることなく、コントローラ６０は、支持柱体２１に設けられてもよく、または、強電盤３０の筐体３１から離れた位置に配置され、モータ駆動装置６５と電気的に接続されていてもよい。
【００６８】
本実施形態では、ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、モータ駆動装置６５、コントローラ６０を複合したものが制御装置であった。この構成に限定されることなく、ＣＮＣが制御部を有していてもよく、モータ駆動装置６５が制御部を有していてもよく、その他の部品が制御部を有していてもよく、各部品に制御部が分散していてもよい。
【００６９】
実施形態のモータ制御装置１００は、ユーザによりファンモータ３３，３４の回転数決定、ＣＮＣによりファンモータ３３，３４の回転数指令、モータ駆動装置６５により電圧指令することにより、ファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であった。しかし、この構成に限定されない。
（１）ＣＮＣによりファンモータ３３，３４の回転数決定、モータ駆動装置６５によりファンモータ３３，３４の回転数指令及び電圧指令することにより、ファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（２）ＣＮＣによりファンモータ３３，３４の回転数決定及び回転数指令、ＰＬＣによりファンモータ３３，３４の及び電圧指令することにより、ファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（３）決定用モジュール（ファンモータ３３，３４の回転数を決定する標準化された部品）によりファンモータ３３，３４の回転数決定、ＣＮＣにより回転数指令、モータ駆動装置６５の特定の回路によりファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
これらの（１）〜（３）の場合に、ファンモータ３３，３４の回転数決定と回転数指令の機能が、前述した加工モード選択部５５の制御に相当し、電圧指令の機能がＣＰＵ６１における加工モード選択部５５以外の部位の制御に相当する。
【００７０】
実施形態では、仕上げ加工は、ワーク５０の表面をフライス仕上げする加工であった。この加工に限定されることなく、仕上げ加工は、ヘール加工や砥石による研磨等であってもよい。
【００７１】
実施形態では、温度センサ７１は、モータ駆動装置６５の温度を検知する温度センサであった。そして、ＣＰＵ６１は、第１加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更した後に、温度センサ７１が検知する温度が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を第２加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更するように制御していた。この構成に限定されず、温度センサ７１に代えて、筐体３１の内部の温度を検知する温度センサ７２が用いられてもよい。そして、ＣＰＵ６１は、第１加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更した後に、温度センサ７２が検知する温度が所定閾値よりも大きいと判断した場合には、ファンモータ３３，３４の回転数を第２加工モードに対応するファンモータ３３，３４の回転数に変更するように制御してもよい。
【００７２】
実施形態のモータ制御装置１００は、モータ駆動装置６５に掛かる負荷を検知する温度センサ７１を備える。そして、ＣＰＵ６１は、温度センサ７１が検知する温度が所定閾値以下であると判断すると、筐体３１の側から支持柱体２１に伝達する振動を第２加工モードの場合よりも低減させるように、ファンモータ３３，３４の回転数を変更するように制御する。しかし、この構成に限定されない。
（１）モータ駆動装置６５に掛かる負荷は、モータ駆動装置６５に入力される入力電流を検知する入力電流検知部によって特定されて、入力電流が少ない場合にファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（２）モータ駆動装置６５に掛かる負荷は、モータ駆動装置６５からモータ２４，１２４，２２４，３２４に出力される出力電流を検知する出力電流検知部によって特定されて、出力電流が少ない場合にファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（３）モータ駆動装置６５に掛かる負荷は、モータ２４，１２４，２２４，３２４の回転数を検知する回転数検知部によって特定されて、回転数が少ない場合にファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。この回転数検知部として、主軸モータ２４に関する回転数検知部８０を図１に図示している。
（４）モータ駆動装置６５に掛かる負荷は、工作機械に入力された加工情報に基づいて負荷を算出する負荷算出部によって特定されて、算出された負荷が小さい場合にファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（５）モータ駆動装置６５に掛かる負荷は、実際の加工からユーザが判断して負荷を入力するユーザ入力部９６によって特定されて、入力された負荷が小さい場合にファンモータ３３，３４の回転数が変更される構成であってもよい。
（６）ファンモータは、筐体の外部に配置されていてもよい。その場合、例えば、ファンモータは筐体の外部に固定された形で配置される。
（７）加工モードは、第１加工モードと第２加工モードとに制限されず、第１加工モード及び第２加工モードとは異なる第３加工モードや第４加工モードを有していてもよい。
（８）モータ駆動装置は、その全体が筐体の内部に配置されていてもよく、その一部が筐体の外部に配置されていてもよい。モータ駆動装置は、その全体が筐体の外部に配置されていてもよく、その場合、例えば、モータ駆動装置は筐体の外部に固定された形で配置される。
【符号の説明】
【００７３】
１０      工作機械
２０      加工部
２１      支持柱体（機械支持体）
２８      支持部材
２４      主軸モータ（モータ）
３１      筐体
６５      モータ駆動装置
３３      ファンモータ
３４      ファンモータ
５０      ワーク（加工対象物）
６１      ＣＰＵ（制御部）
５５      加工モード選択部
７１      温度センサ（負荷検知装置）
７２      温度センサ（負荷検知装置）
９０      アラーム発生部
１００    モータ制御装置
１２４    Ｘ軸モータ（モータ）
２２４    Ｙ軸モータ（モータ）
３２４    Ｚ軸モータ（モータ）
【図１】
2019188578.tif 000003
【図２】
2019188578.tif 000004
【図３】
2019188578.tif 000005
【図４】
2019188578.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月8日(2018.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】削除
【補正の内容】