[发明专利]温度控制系统及其方法

说明书

本发明公开一种温度控制系统及其方法，该温度控制系统适用于一工具机，且包含冷却循环及控制器。冷却循环包含泵、冷却器及电磁阀。泵用于受变频马达驱动以使冷却液于该冷却循环中流动以流经工具机的主轴。冷却器串接于泵，且用于使冷却液降温。电磁阀连接于冷却器的入口及出口之间，用于在开启时使流经主轴的冷却液不流回冷却器进行冷却。控制器电连接于变频马达、冷却器及电磁阀，且用于连接工具机以检测工具机的主轴负载、主轴转速、主轴温度以及机体温度，据以控制变频马达、冷却器及电磁阀。

技术领域

本发明涉及一种温度控制系统及其方法，特别是涉及工具机的温度控制系统及其方法。

背景技术

一般而言，工具机会搭配温度控制系统以运作，原因在于，工具机在运作的过程中，其主轴会不断产生热，通过温度控制系统的配置得以控制主轴因升温而产生的变形量，即热变位。详细来说，温度控制系统会以水套包覆大部分的主轴，并使冷却液循环于水套中以形成冷却循环，以对主轴进行温度控制。

现有的温度控制系统及方法是以定温定量的方式来提供冷却液至工具机的主轴。然而，工具机在运作的过程中，其加工负载会有所变化，使得工具机产生的热变位也有所差别，定温定量的温度控制方法将使得工具机在暖机程序中因冷却液不断使主轴降温而延长所需时间，也导致主轴在低负载加工时过冷，在高负载加工时过热，高低负载加工之间的热变位误差甚大，影响工件精度。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种温度控制系统及其方法。

依据本发明一实施例的温度控制系统，适用于一工具机，且包含冷却循环及控制器。冷却循环包含泵、冷却器及电磁阀。泵用于受变频马达驱动以使冷却液于该冷却循环中流动以流经工具机的主轴。冷却器串接于泵，且用于使冷却液降温。电磁阀连接于冷却器的入口及出口之间，用于在开启时使流经主轴的冷却液不流回冷却器进行冷却。控制器电连接于变频马达、冷却器及电磁阀，且用于连接工具机以检测工具机的主轴负载、主轴转速、主轴温度以及机体温度，据以控制变频马达、冷却器及电磁阀。

依据本发明一实施例的温度控制方法，适用于一温度控制系统，其中所述温度控制系统包含冷却器、泵、变频马达及电磁阀，其中变频马达用于驱动泵以使冷却液流经工具机的主轴。所述温度控制方法包含：检测工具机的主轴负载、主轴转速、主轴温度以及机体温度；依据主轴温度及机体温度之间的温度差，控制冷却器降低冷却液的温度；以及依据主轴负载、主轴转速及温度差，通过回归方程式计算变频马达的转速，以控制冷却液的流速。

通过上述结构，本案所揭示的温度控制系统及其方法，依据即时测得的工具机的运作参数，对流经工具机主轴的冷却液执行变流量及变温度的控制，且在工具机的暖机或上下料程序中，通过设置于冷却循环中电磁阀的开启，使流经主轴的冷却液不再流回冷却器进行冷却。由此，本案所揭示的温度控制系统及其方法可以即时地依据工具机的运作参数调节主轴的温度，降低高低负载加工之间的主轴热变位误差，提供高精度的热变位控制，且能够达到快速暖机以及节能的效果。

以上的关于本揭露内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理，并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。

附图说明

图1为本发明一实施例所绘示的温度控制系统的功能方块图；

图2为本发明一实施例所绘示的温度控制方法的流程图；

图3为本发明一实施例所绘示的温度控制方法中的PID控制示意图；

图4为本发明另一实施例所绘示的温度控制方法的流程图；

图5A为使用一般温度控制方法控制工具机而检测到的运作参数图；

图5B为使用本案一实施例所提供的温度控制方法控制工具机而检测到的运作参数图；

图6为本发明又一实施例所绘示的温度控制方法的流程图；