CN102554697A - 机床的耗电量显示装置 - Google Patents

机床的耗电量显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种机床的耗电量显示装置。该机床的耗电量显示装置具备：加工状态判别单元(14)，在对机床供给电力的主电源开关(21)接通的情况下，该加工状态判别单元(14)对通过执行加工程序来加工被加工物的加工状态、和未执行加工程序的非加工状态进行判别；耗电量计测单元(15～17)，该耗电量计测单元(15～17)对在由加工状态判别单元(14)判定为非加工状态的期间内的机床的耗电量进行计测；以及显示单元(18)，该显示单元(18)对由所述耗电量计测单元(15～17)计测出的耗电量进行显示。

Description

机床的耗电量显示装置
本申请主张享有2010年10月10日在日本提出的日本专利申请号为No.2010-241136的优先权，该优先权文件所公开的内容，包括说明书、附图、以及摘要都通过援引而包含于本发明。
技术领域
本发明涉及机床的耗电量显示装置。
背景技术
例如，在日本专利第3088403号公报中记载了对在反复动作1循环中消耗的电力进行检测，对在各循环中的耗电要素或者机床的消耗电力进行显示。
近年来，要求在机床中削减无用的耗电。但是，对于无用的耗电处于何种程度，进而对于无用的电力是在何处被消耗的情况难以掌握。
发明内容
本发明是鉴于这种情形而完成的，其目的在于提供一种能够使无用的耗电可视化的机床的耗电量显示装置。
根据本发明的实施例的一个特征，通过对非加工状态下的耗电量进行显示，作业人员能够掌握有可能被浪费的耗电量为何种程度。不过，在非加工状态中包括即将进入加工状态之前的状态等，在即将进入加工状态之前的状态下的耗电量是必需的。因此不能说在非加工状态下的耗电量全部都被浪费，只是有可能被浪费而已。因此，根据本发明，通过使包含浪费的可能性的耗电量可视化，给予作业人员对浪费的部分进行研究的机会，从而存在能够降低耗电量的可能性。
此处，耗电量是将每单位时间消耗的电力乘以时间而得的值。即，对于本发明的耗电量，以包括每单位时间的耗电量即消耗电力的意思加以使用。并且，作为耗电量计测单元具备如下的测量单元：分别单独具备计测消耗电力的单元和计测时间的单元，通过将由两者计测出的消耗电力和时间相乘，来计测设定的时间内的耗电量。
根据本发明的实施例的另一个特征，将非加工状态进一步划分成运转准备状态和运转准备OFF状态。并且，显示运转准备状态下的耗电量和运转准备OFF状态下的耗电量。由此，作业人员能够更详细地掌握电力是怎样被消耗的。结果，能够向降低无用的耗电量的方向进行引导。
根据本发明的实施例的另一个特征，在非加工状态下，通过对机床中的多个耗电要素的各个耗电量进行显示，能够掌握在哪个耗电要素存在无用的耗电量。
根据本发明的实施例的另一个特征，例如在机床中，旋转驱动轴、NC驱动轴、泵的耗电量占有非常大的比例，因此通过掌握它们中所含的无用的耗电量，能够降低耗电量。并且，对于泵，可以进一步针对冷却泵、液压泵、润滑用泵的每个显示耗电量。在该情况下，对于各个泵能够降低无用的耗电量。
附图说明
从以下的参照附图对具体实施方式进行的说明能够清楚本发明的上述的和进一步的目的、特征和优点，其中，对相同或相似的要素标注相同或相似的标号。
图1是示出机床的耗电量显示装置的功能框图。
图2是示出机床的各结构的框图。
图3是示出在加工多个某种被加工物的情况下相对于经过时间的耗电量的图。图中示出对被加工物进行加工的加工状态和非加工状态。
图4是示出显示装置的显示画面的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
以下，参照附图对将本发明的机床的耗电量显示装置具体化了的实施方式进行说明。此处，作为机床，例如以加工曲轴的磨床为例进行说明。该磨床构成为具备：以能够通过NC(numerical control)旋转驱动的方式对作为被加工物的曲轴进行支承的主轴；以能够旋转驱动砂轮的方式对砂轮进行支承的砂轮轴；以及进行被加工物与砂轮的相对移动的基于NC的X驱动轴及Z驱动轴。当然，本发明中的机床并非局限于该磨床，可以是对被加工物进行研磨的其它的磨床，除了磨床以外，还可以包括车床、加工中心等。
参照图1所示的功能框图对机床的耗电量显示装置的功能结构进行说明。如图1所示，机床构成为具备：作为第一耗电要素(element)的运转要素11、作为第二耗电要素的运转准备要素12、作为第三耗电要素的运转准备OFF要素13、加工状态判别单元14、第一～第三电量计测单元15～17以及显示单元18。
运转要素11是在主电源开关接通的情况下通过执行加工程序来加工被加工物的加工状态下耗电的要素。例如，运转要素11包括在加工状态下使砂轮与被加工物进行相对移动的NC驱动轴、旋转驱动砂轮的砂轮轴、旋转驱动被加工物的主轴、用于在研磨时对研磨部位供给冷却剂的冷却泵、用于被加工物的夹紧装置等的驱动的液压泵、对主轴的轴承等供给润滑油的润滑用泵、显示装置以及控制电路等。
在未执行加工程序的非加工状态下，运转准备要素12为了处于运转准备状态而耗电，以便在加工程序的执行开始指令被输出的情况下能够执行加工程序。在运转准备要素12中包括旋转驱动砂轮的砂轮轴、虽不使砂轮与被加工物进行相对移动但为了能使砂轮与被加工物立刻进入进行相对移动的准备状态而必需的NC驱动轴、冷却泵、液压泵、润滑用泵、显示装置以及控制电路等。这样，运转准备要素12成为与运转要素11共通的要素。然而，运转准备要素12耗电的目的与运转要素11耗电的目的不同。因此对其进行划分。
运转准备OFF要素13是在非加工状态下进行与加工程序的执行无关的要素。例如，在使机床处于紧急停止状态时耗电的要素相当于运转准备OFF要素13。例如，在运转准备OFF要素13中包括显示装置、控制电路等。
在对机床供给电力的主电源开关接通的情况下，加工状态判别单元14对通过执行加工程序来加工被加工物的加工状态、和未执行加工程序的非加工状态进行判别。进而，在非加工状态下，加工状态判别单元14对运转要素11未耗电而运转准备要素12耗电的运转准备状态、和运转要素11以及运转准备要素12未耗电而运转准备OFF要素13耗电的运转准备OFF状态进行判别。
第一电量计测单元15对运转要素11消耗的电量进行计测。第二电量计测单元16对运转准备要素12消耗的电量进行计测。第三电量计测单元17对运转准备OFF要素13消耗的电量进行计测。如上所述，运转要素11、运转准备要素12以及运转准备OFF要素13虽然实际上具有共通的部分，但是由于状态各异，因此能够对各自的耗电量进行计测。并且，在各要素11～13共通的情况下，第一～第三电量计测单元15～17也共通。此外，第一～第三电量计测单元15～17能够分别对加工状态下和非加工状态下的耗电量进行计测，进而能够分别对非加工状态中的运转准备状态下和运转准备OFF状态下的耗电量进行计测。另外，各电量计测单元15～17可以具备对电量进行直接计测的单元，也可以分别单独具备对各要素11～13消耗的电力进行计测的电力计测单元、和对时间进行计测的时间计测单元，通过将所计测出的电力与时间相乘而算出电量。
显示单元18将由第一～第三电量计测单元15～17计测出的各种耗电量显示于显示画面。具体而言，显示单元18对运转要素11的耗电量即加工状态下的耗电量进行显示，对运转准备要素12的耗电量即运转准备状态下的耗电量进行显示，对运转准备OFF要素13的耗电量即运转准备OFF状态下的耗电量进行显示。此外，显示单元18对各状态下的合计值进行显示，并且，对于多个耗电要素分别显示各状态下的耗电量。多个耗电要素指的是砂轮轴、NC驱动轴(包括将被加工物支承为能够旋转的主轴以及X驱动轴、Z驱动轴)、冷却泵、液压泵、润滑用泵以及其它的要素等。
接下来，参照图2对作为对象的机床的实际的结构框图进行说明。如图2所示，机床构成为具备主电源21、砂轮轴22、NC驱动轴23(包括主轴以及X驱动轴、Z驱动轴)、冷却泵24、液压泵25、润滑用泵26、包括显示装置在内的其它装置27、总电量计31、对砂轮轴22的耗电量进行计测的电量计32、对NC驱动轴23的耗电量进行计测的电量计33、对冷却泵24的耗电量进行计测的电量计34、对液压泵25的耗电量进行计测的电量计35、以及对润滑用泵26的耗电量进行计测的电量计36。
此处，对图1的功能框图的各结构与图2的机床的框图的各结构的对应关系进行说明。在运转要素11以及运转准备要素12中包括砂轮轴22、NC驱动轴23、冷却泵24、液压泵25以及润滑用泵26。并且，在运转要素11、运转准备要素12以及运转准备OFF要素13中，均包括至少一部分的包括显示单元在内的其它装置27。图2的各电量计32～36与第一～第三电量计测单元15～17全部对应。显示装置与显示单元18对应。
接下来，参照图3对加工状态下和非加工状态下的耗电量进行说明。图3例示以曲轴作为被加工物的情况，并且示出加工多个曲轴的情况。如图3所示，由于在加工状态下对曲轴的4处进行同样的加工，因此对于1个曲轴，耗电量产生4处峰值。进而，在到开始加工下一个曲轴为止的期间，处于非加工状态中的运转准备状态，与加工状态相比，该运转准备状态下的耗电量变少。
接下来，参照图4对由显示单元18显示的显示画面进行说明。如图4所示，在显示画面上段，将与机床整体相关的总电量作为对象，对一天内非加工状态中的运转准备状态下的耗电量、一天内运转准备OFF状态下的耗电量、以及一天内的累积耗电量进行显示。也就是说，从一天内的累积耗电量中减去一天内运转准备状态下的耗电量以及一天内运转准备OFF状态下的耗电量所得的耗电量为一天内加工状态下的耗电量。
此外，在显示画面下段，针对机床的各部(砂轮轴22、NC驱动轴23、冷却泵24、液压泵25、润滑用泵26以及其它装置)，分别对一天内非加工状态中的运转准备状态下的耗电量、一天内运转准备OFF状态下的耗电量、以及一天内的累积耗电量进行显示。
这样，通过在显示单元18的显示画面显示非加工状态下的耗电量，作业人员能够掌握有可能被浪费的耗电量处于何种程度。然而，在非加工状态中包括即将进入加工状态之前的状态等，在即将进入加工状态之前的状态下的耗电量是必需的。因此不能说在非加工状态下的耗电量全部都被浪费，只是有可能被浪费而已。通过使包含浪费的可能性的耗电量可视化，给予作业人员对浪费的部分进行研究的机会，从而存在能够降低耗电量的可能性。
特别地，在显示单元18的显示画面，将非加工状态进一步划分成运转准备状态和运转准备OFF状态进行显示。这样，通过对运转准备状态下的耗电量和运转准备OFF状态下的耗电量进行显示，作业人员能够更详细地掌握电力是怎样被消耗。结果，能够向降低无用的耗电量的方向进行引导。
进而，在显示单元18的显示画面，通过分别对非加工状态下机床中的多个耗电要素的耗电量进行显示，能够掌握在哪个耗电要素消耗了无用的电量。作为显示的多个耗电要素，包括砂轮轴22、NC驱动轴23、冷却泵24、液压泵25、润滑用泵26。这些耗电要素的耗电量在机床整体中占有非常大的比例，若能够降低在这些耗电要素中包含的无用的耗电量，则会起到非常好的效果。例如，通过降低砂轮轴的转速、或者使冷却泵24停止、或降低润滑用泵26的压力等，能够降低无用的耗电。

Claims (4)

1.一种机床的耗电量显示装置，该机床按照加工程序加工被加工物，
所述机床的耗电量显示装置的特征在于，具备：
加工状态判别单元，在对所述机床供给电力的主电源开关接通的情况下，该加工状态判别单元对通过执行所述加工程序来加工所述被加工物的加工状态、和未执行所述加工程序的非加工状态进行判别；
耗电量计测单元，该耗电量计测单元对在由所述加工状态判别单元判定为所述非加工状态的期间内的所述机床的耗电量进行计测；以及
显示单元，该显示单元对由所述耗电量计测单元计测出的所述耗电量进行显示。
2.根据权利要求1所述的机床的耗电量显示装置，其特征在于，
所述机床具备：
第一耗电要素，该第一耗电要素在通过执行所述加工程序来加工所述被加工物的加工状态下耗电；
第二耗电要素，在所述非加工状态下，该第二耗电要素为了处于运转准备状态而耗电，以便在所述加工程序的执行开始指令被输出的情况下能够执行所述加工程序；以及
第三耗电要素，该第三耗电要素在所述非加工状态下进行与所述加工程序的执行无关的耗电，
在所述非加工状态下，所述加工状态判别单元对所述第一耗电要素未耗电而所述第二耗电要素耗电的运转准备状态、和所述第一耗电要素以及所述第二耗电要素均未耗电而所述第三耗电要素耗电的所述运转准备OFF状态进行判别，
所述耗电量计测单元对所述运转准备状态下的耗电量以及所述运转准备OFF状态下的耗电量中的至少任一个耗电量进行计测。
3.根据权利要求1或2所述的机床的耗电量显示装置，其特征在于，
所述耗电量计测单元在所述非加工状态下对所述机床的多个耗电要素的各个耗电量进行计测，
所述显示单元对各个所述耗电要素的耗电量进行显示。
4.根据权利要求3所述的机床的耗电量显示装置，其特征在于，
所述耗电要素是将被加工物或者刀具支承为能够旋转的旋转驱动轴、进行所述被加工物与所述刀具的相对移动的NC驱动轴、以及泵的至少任一个。
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