CN103180743A - 消耗电力输出装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消耗电力输出装置，正确地算出由制造的动作每个循环的消耗电力不同的装置制造的每个产品的电力成本。该消耗电力输出装置是从所提供的材料制造多个产品的装置的消耗电力输出装置，具有：电力检测单元（102），其能够对至少包括与一个材料制造出的所有产品的制造有关的从材料的提供开始至剩余材料的排出完成为止期间的对象期间的消耗电力进行检测；以及输出单元（104），其根据由电力检测单元（102）检测的消耗电力和从一个材料制造的产品的个数来输出制造出的每个产品的消耗电力。

Description

消耗电力输出装置

技术领域

本发明涉及装置的消耗电力输出装置。

背景技术

以往，基于有效利用电力的观点等，要求正确地掌握每个产品的电力成本。

例如，已知一种在反复相同循环而制造多个产品的装置中，显示该装置的一个动作循环的消耗电力的技术。

作为这种技术，公知以下技术：检测反复一个动作循环中的消耗电力，或者按照每个预定的时间周期来检测上述装置或者电力工作设备的消耗电力和在此期间的反复动作循环次数，通过显示等输出反复每个动作循环的消耗电力（例如参照专利文献1等）。

专利文献1：日本特许第3088403号公报（全页、全图）

发明内容

然而，例如，在依次送出一个纵长材料而对多个产品进行切削加工来制造的自动车床那样的装置的情况下，作为材料的纵长材料的长度逐渐缩短，因此用于送出这些消耗电力或者把持纵长材料的主轴进行旋转驱动时的消耗电力等逐渐发生变化，制造产品的每个动作循环的消耗电力按照每个产品而发生变化。

另外，即使在提供材料时、排出剩余材料时消耗电力，也在加工各个产品时无法进行检测，在使作为材料的纵长材料向装置的提供自动化的情况下、在使进行切削加工的工具的调整、更换等作业自动化的情况下，这些作业时的电力的消耗也在加工各个产品时无法进行检测。

以往公知的技术中，在包括这种每个动作循环的消耗电力发生变化的电力工作设备的装置、剩余材料的排出动作、材料的提供、工具的调整、更换作业时等在与制造各个产品的动作循环不同的循环中消耗电力产生、变化的装置或者随机地消耗电力的装置的情况下，存在无法正确地掌握每个产品的电力成本这种问题。

另外，在一个制造批次中，反复提供多个材料而制造多个产品的情况也常进行，在该情况下，由于通过一个制造批次制造的产品的个数不同而提供材料的次数、工具的调整、更换次数等也不同，在以往公知的技术中，存在能够正确地掌握在一个制造批次内制造的每个产品的电力成本这种问题。

该技术方案1所涉及的发明是一种装置的消耗电力输出装置，具备与产品的制造相关联的电力工作设备，从所提供的材料制造产品，该消耗电力输出装置具有：电力检测单元，其检测制造产品的预定的加工作业时的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力；以及输出单元，其根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和通过上述加工作业制造的产品的个数，运算输出制造出的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力量，由此解决上述问题。

该技术方案2所涉及的发明除了技术方案1所述的消耗电力输出装置的结构以外，上述电力检测单元检测一个材料的加工作业的开始至完成为止的上述装置整体或者上述电力工作设备的消耗电力，上述输出单元根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和从上述一个材料制造出的产品的个数，运算输出由上述一个材料制造的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力量，由此解决上述问题。

该技术方案3所涉及的发明除了技术方案1所述的消耗电力输出装置的结构以外，上述电力检测单元检测从通过一个制造批次制造出的全部产品的制造开始至完成为止的上述装置或者上述电力工作设备的消耗电力，上述输出单元根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和通过一个制造批次制造出的产品的个数，运算输出制造出的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的平均的消耗电力量，由此解决上述问题。

该技术方案4所涉及的发明除了技术方案2或者3所述的消耗电力输出装置的结构以外，上述电力工作设备包括对上述装置提供材料的提供单元，由此解决上述问题。

该技术方案5所涉及的发明除了技术方案1～4中的任一项所述的消耗电力输出装置的结构以外，上述装置为一边送出纵长的材料一边依次进行切削加工的自动车床，由此解决上述问题。

该技术方案6所涉及的发明除了技术方案1～5中的任一项所述的消耗电力输出装置的结构以外，具有计数单元，该计数单元对从上述一个材料制造出的产品的个数或者通过一个制造批次制造出的产品的个数进行计数，由此解决上述问题。

该技术方案7所涉及的发明除了技术方案1～6中的任一项所述的消耗电力输出装置的结构以外，具备上述每个产品的消耗电力的显示单元，由此解决上述问题。

该技术方案8所涉及的发明是一种加工系统，从纵长材料通过切削加工制造出产品，其特征在于，具有：自动车床，其能够依次送出纵长材料而制造多个产品；材料提供装置，其对上述自动车床依次提供纵长材料；控制单元，其对这些自动车床和材料提供装置进行整体控制；以及技术方案1至技术方案7中的任一项所述的消耗电力输出装置，由此解决上述问题。

根据该技术方案1所涉及的发明的消耗电力输出装置，根据电力工作设备或者装置整体的消耗电力量，能够正确地掌握每个产品的电力成本。

根据该技术方案2所涉及的发明的消耗电力输出装置，即使在按照每个产品而每个动作循环的消耗电力发生变化的情况下，根据从一个材料的加工作业的开始至完成为止的消耗电力量以及从上述一个材料制造出的产品的个数，能够输出每个产品的消耗电力量，能够正确地掌握从上述一个材料制造出的每个产品的电力成本。

此外，为了算出每个产品的电力成本，及时设定从上述加工作业的开始至完成为止的期间。

根据该技术方案3所涉及的发明的消耗电力输出装置，在通过一个制造批次制造多个产品的情况下，包括在与制造循环不同循环中消耗的电力在内，根据从通过一个制造批次制造的全部产品的制造开始至完成为止的消耗电力量以及通过一个制造批次制造的产品的个数，能够输出每个产品的消耗电力量，能够正确地掌握通过一个制造批次制造的每个产品的电力成本。

根据该技术方案4、技术方案5所涉及的结构，在具有通过与制造循环不同的循环进行动作的提供单元的装置、自动车床中，能够正确地掌握每个产品的电力成本。

根据该技术方案6所涉及的结构，即使不预先决定从一个材料制造的产品的个数或者通过一个制造批次制造的产品的个数，也能够简单地算出每个产品的消耗电力量。

根据该技术方案7所涉及的结构，通过显示单元显示每个产品（包括材料更换）的消耗电力，从而作业人员等能够容易地进行确认。

根据该技术方案8所涉及的发明的加工系统，能够自动地制造多个产品，并且能够正确地掌握制造的每个产品的电力成本。

附图说明

图1是作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置的说明图。

图2是作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置的工作流程图。

图3是作为本发明的其它实施例的消耗电力输出装置的工作流程图。

图4是表示作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置的工作流程图的变形例的图。

图5是表示作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置的工作流程图的其它变形例的图。

图6是表示作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置的显示画面的一例的概念图。

附图标记说明

100：   消耗电力输出装置

101：   控制装置

102：   电力检测单元

103：   计数单元

104：   输出单元

105：   显示单元

110：   自动车床

111：   主轴

112：   背面主轴

113：   背面工具

114：   主工具

120：   材料提供装置

121：   材料进给机构

122：   材料提供机构

W：  纵长材料

具体实施方式

实施例

图1是将作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置应用于依次送出一个纵长材料W通过切削加工制造多个产品的自动车床110的概要说明图。

自动车床110具备夹持纵长材料W而进行旋转驱动的主轴111、与主轴相向地设置而进行旋转驱动的背面主轴112、对被背面主轴112夹持的材料进行加工的背面工具113、以及对被主轴111夹持的纵长材料W进行加工的主工具114等，并列设置有将纵长材料W提供给主轴111的材料提供装置120。

在主轴111构成为旋转驱动、纵长材料W的夹持动作、能够向轴方向移动的情况下需要对主轴111进行驱动等，自动车床110具有作为它们的动作驱动源的电动机、驱动器等以及对这些电动机、驱动器进行驱动控制的驱动控制单元等（电动机驱动器等）的电力工作设备。

另外，背面主轴112进行旋转驱动、从纵长材料W分离的材料的夹持动作、轴方向的移动、与轴正交的方向（图示的箭头方向）的移动等，自动车床110具有作为它们的动作驱动源的电动机、驱动器等以及对这些电动机、驱动器进行驱动控制的驱动控制单元等（电动机驱动器等）的电力工作设备。

主工具114和背面工具113构成为在工具台上安装多个工具，并且能够选择加工工具，分别在包括工具台的纵长材料W的轴方向、向与轴正交的方向的移动、要加工的工具的变更、旋转工具的情况下进行其旋转驱动等，自动车床110具有作为它们的动作驱动源的电动机、驱动器等以及对这些电动机、驱动器进行驱动控制的驱动控制单元等（电动机驱动器等）的电力工作设备。

材料提供装置120作为电力工作设备具备对主轴111进给一个纵长材料W的材料进给机构121以及对材料进给机构121一个一个地提供纵长材料W的材料提供机构122等。

另外，设置有综合地控制上述各电力工作设备的驱动的控制装置101，该控制装置101也为电力工作设备。

另外，并未图示，但是除了上述电力工作设备以外，用于提供切削液的泵、切削粉排出单元、产品搬出单元的电动机、驱动器、安全门开闭单元、照明单元等自动车床110、材料提供装置120中内置或者附设而与产品的制造相关联的单元的电力工作设备也包括在装置的电力工作设备中。

控制装置101能够以传递信号的方式分别与使主轴111、背面主轴112、背面工具113、主工具114、材料进给机构121以及材料提供机构122进行工作的上述电力工作设备侧进行连接，命令用于制造产品所需的各种动作，并且从各电力工作设备传递消耗电力信息。

例如，能够构成为以下结构：在负载的变动大的主轴电动机、驱动器的情况下，将实时地检测的电流值作为消耗电力信息而传递到控制装置101。

另外，在电压、电流均变动的电力工作设备的情况下，也可以将实时检测的电压值、电流值、其电压值与电流值的积作为消耗电力信息。

另外，在切削油泵、冷却扇等的每小时的消耗电力大致固定的设备的情况下，也可以仅将其额定消耗电力的信息作为消耗电力信息传递给控制装置101，并且每小时的消耗电力大致固定且预先已知其值的电力工作设备的消耗电力信息还可以作为数据库而预先存储到控制装置101内。

消耗电力输出装置100具备电力检测单元102、计数单元103以及输出单元104，从控制装置101接收各电力工作设备（包括控制装置101本身）的消耗电力信息和产品的制造信息，加工该信息而输出到显示单元105。

电力检测单元102从控制装置101接收各电力工作设备的消耗电力信息、一个材料的加工开始信息和完成信息或者一个制造批次的开始信息和完成信息，分别算出各电力工作设备的消耗电力量、将各电力工作设备加在一起的整体消耗电力量而输出到输出单元104。

根据图1、图2来说明在作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置100通过作为一个材料的一例的一个纵长材料W来制造多个产品的情况下输出所制造的每个产品的平均的消耗电力量时的流程图的一例。

首先，当对自动车床110的控制装置101附加加工开始命令时，开始从材料提供装置120向主轴111提供纵长材料W。

电力检测单元102在从材料提供装置120开始提供材料的时机开始测量各电力工作设备的消耗电力（S201、S202）。

根据控制装置101的命令将所提供的纵长材料W加工成产品（S203）。

关于产品加工动作，例如，纵长材料W以预定的突出量被主轴111夹持，对主轴111进行旋转驱动，主工具114相对于从主轴111突出的纵长材料W进退或者在轴方向上移动，由此进行切削加工，在仅由主工具114进行的加工的情况下，最后使用主工具114的切断刀具使从纵长材料W断开，由此构成对一个产品的一个循环（S204）。

另外，在随着背面工具113的加工的情况下，在使用上述主工具114进行切削加工之后，使用背面主轴112来夹持纵长材料W，使用主工具114的切断刀具使从纵长材料W断开，背面主轴112移动至与背面工具113相向的位置，对背面主轴112进行旋转驱动，背面工具113进行进退或者在轴方向上移动，由此进行切削加工，最后背面主轴112解除并排出加工完成后的产品的夹持，由此构成对一个产品的一个循环（S204）。

当产品加工的一个循环完成时，由计数单元103对产品个数进行计数（S205）。

而且，根据剩余的纵长材料W（剩余材料）来判断是否能够加工下一个产品，如果能够加工，则剩余的纵长材料W（剩余材料）从主轴111以成为预定的突出量的方式被送往轴方向，再次开始上述产品加工动作（S206）。

如果剩余的纵长材料W（剩余材料）无法进行下一个产品的加工，则作为剩余材料被从主轴111排出（S207），电力检测单元102停止测量各电力工作设备的消耗电力（S208）。

而且，输出单元104根据由电力检测单元102测量的消耗电力来算出上述加工作业中的装置整体的消耗电力量，根据由计数单元103进行计数得到的产品个数的信息，将上述消耗电力量除以制造出的产品数量，从而运算每个产品的平均消耗电力量，输出到显示单元105（S209）。

此外，在预先已知一个材料的制造个数的情况下，也可以预先将其个数设定存储到输出单元104等，不设置计数单元103而省略产品个数的计数。

接着，根据图1、图3来说明作为本发明的一个实施例的消耗电力输出装置100输出通过一个制造批次制造的每个产品的平均消耗电力量时的流程图的一例。

对自动车床110的控制装置101附加加工开始命令，产品加工的一个循环完成而直到通过计数单元103对产品个数进行计数为止的流程图与上述流程图相同（S301-S305）。

当通过计数单元103对产品个数进行计数时，判断是否达到一个制造批次量的制造个数（S306），在没有达到一个制造批次量的制造个数的情况下，接着判断是否能够从剩余的纵长材料W（剩余材料）加工下一个产品（S310）。

如果能够从剩余的纵长材料W（剩余材料）进行加工，则剩余的纵长材料W（剩余材料）从主轴111以成为预定的突出量的方式被送往轴方向，再次开始上述产品加工动作。

如果不能够从剩余的纵长材料W（剩余材料）进行加工，则剩余的纵长材料W（剩余材料）被从主轴111排出（S311），从材料提供装置120对主轴111提供新的纵长材料W，进行下一个产品加工（S312）。

在通过计数单元103进行计数得到的制造个数到达一个制造批次量的制造个数的情况下，剩余的纵长材料W（剩余材料）被从主轴111排出（S307），电力检测单元102停止测量各电力工作设备的消耗电力（S308）。

而且，输出单元104根据由电力检测单元102测量得到的消耗电力来算出上述加工作业中的装置整体的消耗电力量，根据由计数单元103进行计数得到的产品个数的信息，将上述消耗电力量除以制造出的产品数量，从而运算每个产品的平均消耗电力量，输出到显示单元105（S309）。

其中，上述剩余材料在能够转用到下一产品的情况下或者接着加工的产品完全不同的材料的情况下等，与其它储存材料一起需要更换，因此在该情况下还能够省略剩余材料排出工序而进行消耗电力的累加。

此外，在上述任一个流程图中，也可以均通过输出单元104按照每个各电力工作设备或者适当地进行分组的每个功能部分来运算每个产品的平均消耗电力量，输出到显示单元105而进行显示。

另外，显示单元105为设置于自动车床110的控制单元101的显示器等能够视觉地进行确认的单元，但是也可以代替显示单元105，从输出单元104对打印单元、向记录介质的记录单元、通信单元等输出信息，并且也可以对多个显示单元105、其它单元同时或者选择性地输出信息。

通过上述结构，即使各个产品的制造的每个动作循环的消耗电力发生变化的电力工作设备、以与制造的动作循环不同的循环而消耗电力发生变化的电力工作设备或者随机地消耗电力发生变化的电力工作设备进行混合，也能够从一个材料或者能够输出通过一个制造批次制造的每个产品的平均消耗电力量，能够从一个材料或者正确地掌握通过一个制造批次制造的每个产品的电力成本。

此外，也可以附加以下功能：电力检测单元102从控制装置101接收各电力工作设备的消耗电力信息将各电力工作设备、适当地分组的功能部分或者装置整体的消耗电力直接输出到显示单元105而实时地进行显示的功能；以及计数单元103从控制装置101接收产品的制造信息直接输出到显示单元105而实时地显示制造出的产品的个数的功能。

另外，在图1的说明图中，分别通过功能块来独立地图示控制装置101、消耗电力输出装置100、输出单元104以及显示单元105，但是适当地设计这些物理性装置方式即可，可以是将所有的装置、单元作为控制装置物理性地收纳到一个壳体的方式，并且也可以内置于自动车床110本身。

另外，如图6所示，显示单元105能够通过可显示整体的消耗电力和每个产品的消耗电力量的显示装置构成。

在该显示单元105的显示画面中设置有例如实时地显示自动车床整体的消耗电力的消耗电力显示部105A以及显示每个产品的消耗电力量的消耗电力量显示部105B。例如，在算出加工制造一个纵长材料的多个产品的每个产品的消耗电力量的情况下，在上述消耗电力量显示部105A中第一条无显示，之后能够显示通过前一批次算出的消耗电力。另外，即使在根据预定个数整体算出每个产品的消耗电力的情况下也能够从第一批次结束时间点（第二批次）进行显示。显示单元105也可以兼作对控制装置101进行控制而显示装置整体的各种信息的输入输出控制台，也可以是安装到控制装置101的显示器。

另外，在上述实施例中，说明了将消耗电力输出装置100通过自动车床110应用于制造产品的装置的例子，但是如果是具备与产品的制造有关的电力工作设备的装置，则也可以应用于任何装置。

（工作流程图的变形例）

接着，参照图4和图5来说明参照上述图2和图3说明的消耗电力输出装置100的工作流程图的变形例。此外，下面，将与上述图2和图3共通的工序的参照标号从第200号段和第300号段也可称为第400号段和第500号段，省略其详细说明。另外，图4示出的工作流程为图2示出的工作流程的变形例，图5示出的工作流程为图3示出的工作流程的变形例。如图4所示，本变形例所涉及的工作流程具有在剩余材料排出工序（S407）之后且电力测量工序（S408）之前执行的材料提供工序（S407A）。

在加工开始时间点一个纵长材料已经插入到车床（第一个情况下手动等、第二个以后自动提供等）的情况下等，将从一个材料的加工作业开始至完成为止的期间设为从加工开始至下一个材料（纵长材料）的提供为止，如本变形例所涉及的工作流程那样，在开始时间点开始测量电力，在排出剩余材料而提供新材料时能够停止测量。

如图5所示，在本变形例所涉及的工作流程中，在判断是否制造一个批次量的工序（S506）之后且剩余材料排出工序（S507）之前，执行判断是否存在剩余材料排出的工序（S506A）。

另外，在本变形例所涉及的工作流程中，在剩余材料排出工序（S507）之后且电力测量工序（S508）之前，执行材料提供工序（S507A）。

与上述情况同样地，在加工开始时间点，一个纵长材料已经插入到车床（第一个情况下手动等、第二个以后自动提供等）的情况下等，如本变形例所涉及的工作流程那样，在开始时间点开始测量电力。其中，在预定个数结束时，存在排出剩余材料的情况（剩余材料缩短或者使用不同的材料进行下一个加工的情况等）以及不排出材料的情况（在此进行下一批次的情况等），因此在不排出剩余材料的情况下，在该时间点结束测量，在进行材料更换的情况下，能够提供新材料而结束测量。

Claims (8)

1.一种消耗电力输出装置，该装置具备与产品的制造相关联的电力工作设备，而从所提供的材料制造产品，其特征在于，具有：

电力检测单元，其检测制造产品的预定加工作业时的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力；以及

输出单元，其根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和通过上述加工作业制造的产品的个数，运算并输出制造出的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力量。

2.如权利要求1所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

上述电力检测单元检测一个材料的加工作业从开始至完成为止的上述装置整体或者上述电力工作设备的消耗电力，

上述输出单元根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和从上述一个材料制造出的产品个数，运算并输出由上述一个材料制造的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的消耗电力量。

3.如权利要求1所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

上述电力检测单元检测通过一次制造批次制造出的全部产品从制造开始至完成为止的上述装置或者上述电力工作设备的消耗电力，

上述输出单元根据由上述电力检测单元检测出的消耗电力和通过一个制造批次制造出的产品的个数，运算并输出制造出的每个产品的上述电力工作设备或者上述装置整体的平均的消耗电力量。

4.如权利要求2或者3所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

上述电力工作设备包括对上述装置提供材料的提供单元。

5.如权利要求1～4中的任一项所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

上述装置为一边送出纵长的材料一边依次进行切削加工的自动车床。

6.如权利要求1～5中的任一项所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

具有计数单元，该计数单元对从上述一个材料制造出的产品的个数或者通过一个制造批次制造出的产品的个数进行计数。

7.如权利要求1～6中的任一项所述的消耗电力输出装置，其特征在于，

具备上述每个产品的消耗电力的显示单元。

8.一种加工系统，从纵长材料通过切削加工制造出产品，其特征在于，具有：

自动车床，其能够依次送出纵长材料而制造多个产品；

材料提供装置，其对上述自动车床依次提供纵长材料；

控制单元，其对这些自动车床和材料提供装置进行整体控制；以及

权利要求1至权利要求7中的任一项所述的消耗电力输出装置。

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