JP2011156598A - 消費電力制御システム - Google Patents

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Abstract

【課題】作業者が作業を行っている最中に施設での消費電力が大きなピークを生じても電源設備への負荷を容易に抑制できる産業機械及び消費電力制御システムを提供する。
【解決手段】工具とワークとを相対的に移動させてワークに加工を施す工作機械Ｍｉにおいて、工作機械Ｍｉ及び他の工作機械Ｍｐ１，Ｍｐ２の消費電力Ｗｉ，Ｗ１，Ｗ２を電力検出計１１〜１３でそれぞれ計測し、施設の消費電力Ｗｔを電力監視計２０で求めて当該消費電力Ｗｔの情報を工作機械Ｍｉへ提供すると、工作機械Ｍｉの制御装置１０が、消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下とするように、工作機械Ｍｉの位置決め運動の加減速度Ｐｉ、送り運動の送り速度Ｓｉ、主軸の回転運動の加減速度Ｒｉを制御するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータを回転駆動させる産業機械及びこれを利用する消費電力制御システムに関し、特に、工具とワークとを相対的に移動させて当該ワークに加工を施す工作機械に適用すると、極めて有効なものである。
工作機械は、工具とワークとを相対的に移動運動させているとき、すなわち、位置決め送り運動させているときの消費電力が他のときよりも非常に大きくなりやすい。このため、複数の工作機械を設置している工場等の施設において、これら工作機械の位置決め送り運動のタイミングが重なってしまうと、施設での消費電力が大きなピークを生じてしまい、施設の電源設備に大きな負荷がかかってしまう。
そこで、例えば、下記特許文献１等においては、通常モードと省エネモードとに切り換えできるモード切換スイッチを備えた加工機を提案し、作業者が必要に応じてモード切換スイッチを省エネモードに切り換えることにより、必要電流を低下させて対応するようにしている。
特開平６−１６１５３５号公報
しかしながら、前述したような特許文献１等に記載された加工機においては、作業者が必要に応じてモード切換スイッチを省エネモードに切り換えて対応することから、作業者が加工作業を行っている最中に、施設での消費電力が大きなピークを生じてしまうと、対応することが難しくなってしまう。
このような問題は、工具とワークとを相対的に移動させて当該ワークに加工を施す上述した工作機械に限らず、プレス加工機や押出加工機や産業用ロボット等のような位置決め送り運動を行う産業機械を始めとして、ポンプやブロア等のようにモータを回転駆動させる産業機械であれば、上述と同様にして生じ得ることである。
このようなことから、本発明は、作業者が作業を行っている最中に、施設での消費電力が大きなピークを生じても、施設の電源設備への負荷を抑制することが容易にできる産業機械及びこれを利用する消費電力制御システムを提供することを目的とする。
前述した課題を解決するための、第一番目の発明に係る産業機械は、モータを回転駆動させる産業機械において、設置された施設での消費電力Ｗｔの情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下とするように、前記モータの回転加減速度Ｐｉ及び回転速度Ｓｉの少なくとも一方を制御する制御手段を備えていることを特徴とする。
前述した課題を解決するための、第二番目の発明に係る産業機械は、第一番目の発明において、前記制御手段が、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅを規定時間Ｔｅ１継続して超過した情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを当該規定値Ｗｅ以下となるまで前記回転加減速度Ｐｉ及び前記回転速度Ｓｉの少なくとも一方を低下させるように前記モータを制御するものであることを特徴とする。
第三番目の発明に係る産業機械は、第一番目又は第二番目の発明において、前記制御手段が、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅに規定時間Ｔｅ２継続して満たない情報に基づいて、前記回転加減速度Ｐｉ及び前記回転速度Ｓｉの少なくとも一方が定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ未満であるときに、当該回転加減速度Ｐｉ及び当該回転速度Ｓｉの少なくとも一方が当該定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎとなる、及び、当該消費電力Ｗｔが当該規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで当該回転加減速度Ｐｉ及び当該回転速度Ｓｉの少なくとも一方を上昇させるように前記モータを制御するものであることを特徴とする。
第四番目の発明に係る産業機械は、第一番目から第三番目の発明のいずれかの産業機械が、工具とワークとを相対的に移動させて当該ワークに加工を施す工作機械であり、前記回転加減速度Ｐｉが位置決め送り運動の加減速度Ｐｉであり、前記回転速度Ｓｉが位置決め送り運動の送り速度Ｓｉであることを特徴とする。
第五番目の発明に係る産業機械は、第四番目の発明において、前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔの情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを前記規定値Ｗｅ以下とするように、主軸の回転運動の加減速度Ｒｉを制御するものであることを特徴とする。
第六番目の発明に係る産業機械は、第五番目の発明において、前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅを規定時間Ｔｅ１継続して超過した情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを当該規定値Ｗｅ以下となるまで前記加減速度Ｒｉを低下させるように制御するものであることを特徴とする。
第七番目の発明に係る産業機械は、第五番目又は第六番目の発明において、前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅに規定時間Ｔｅ２継続して満たない情報に基づいて、前記加減速度Ｒｉが定常値Ｒｉｎ未満であるときに、当該加減速度Ｒｉが当該定常値Ｒｉｎとなる、及び、当該消費電力Ｗｔが当該規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで当該加減速度Ｒｉを上昇させるように制御するものであることを特徴とする。
また、前述した課題を解決するための、第八番目の発明に係る消費電力制御システムは、第一番目から第七番目の発明のいずれかの産業機械と、前記産業機械を設置された前記施設に設定されて当該産業機械と異なる他の産業機械と、前記産業機械及び前記他の産業機械の消費電力をそれぞれ計測して前記施設の消費電力Ｗｔを求めると共に、当該消費電力Ｗｔの情報を上記産業機械へ提供する電力監視手段とを備えていることを特徴とする。
第九番目の発明に係る消費電力制御システムは、第八番目の発明において、前記産業機械の前記制御手段が、所定時間における前記消費電力Ｗｔの平均値を前記規定値Ｗｅ以下とするように制御するものであることを特徴とする。
本発明に係る産業機械及びこれを利用する消費電力制御システムによれば、制御手段が、施設での消費電力Ｗｔの情報に基づいて、消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下とするように、モータの回転加減速度Ｐｉ及び回転速度Ｓｉの少なくとも一方を制御するので、作業者が作業を行っている最中に、施設での消費電力Ｗｔが大きなピークを生じても、施設の電源設備への負荷を抑制することが容易にできる。
本発明に係る産業機械を適用した工作機械を利用する消費電力制御システムの主な実施形態の要部の概略構成図である。 本発明に係る産業機械を適用した工作機械の主な実施形態の制御フロー図である。 本発明に係る産業機械を適用した工作機械を利用する消費電力制御システムの主な実施形態における消費電力のタイムチャートである。
本発明に係る産業機械及びこれを利用する消費電力制御システムの実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明は図面に基づいて説明する以下の実施形態のみに限定されるものではない。
［主な実施形態］
本発明に係る産業機械を適用した工作機械及びこれを利用する消費電力制御システムの主な実施形態を図１〜３に基づいて説明する。
図１において、工作機械Ｍｐ１，Ｍｐ２は、工場等の施設に設置されて工具とワークとを相対的に移動させることにより当該ワークに加工を施す汎用的なマシニングセンタ等のようなモータを回転駆動させて主軸の回転運動及び位置決め送り運動を行う一般的な工作機械である。また、本発明に係る工作機械Ｍｉは、上記工作機械Ｍｐ１，Ｍｐ２と同様に、上記施設に設置されて工具とワークとを相対的に移動させることにより当該ワークに加工を施す汎用的なマシニングセンタ等のようなモータを回転駆動させて主軸の回転運動及び位置決め送り運動を行う一般的な工作機械であるが、後述する技術的特徴を有する制御手段である制御装置１０を備えている点で上記工作機械Ｍｐ１，Ｍｐ２と異なっている。
前記工作機械Ｍｉ，Ｍｐ１，Ｍｐ２には、消費電力を計測する電力検出計１１〜１３がそれぞれ設けられている。前記電力検出計１１〜１３は、上記施設の全体的な消費電力Ｗｔを求める電力監視計２０の入力部にそれぞれ接続している。前記工作機械Ｍｉの前記制御装置１０の入力部には、前記電力監視計２０の出力部及び前記電力検出計１１が接続されており、当該制御装置１０は、当該電力監視計２０及び当該電力検出計１１から提供される情報に基づいて、当該施設での消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下とするように、当該工作機械Ｍｉの位置決め送り運動の加減速度（位置決め送り運動用のサーボモータの回転加減速度）Ｐｉ及び送り速度（位置決め送り運動用のサーボモータの回転速度）Ｓｉ並びに主軸の回転運動の加減速度（主軸の回転運動用のモータの回転加減速度）Ｒｉをそれぞれ制御することができるようになっている（具体的には後述する）。
なお、本実施形態においては、前記電力検出計１１〜１３、前記電力監視計２０等により、電力監視手段を構成している。
このような本実施形態に係る工作機械Ｍｉ及びこれを利用する消費電力制御システムの作動を図２，３に基づいて説明する。
前記工作機械Ｍｐ１，Ｍｐ２を作動させると共に、前記工作機械Ｍｉを作動させてワーク（例えば、アルミニウム）に加工（例えば、フライス加工）を施すと、前記電力監視計２０は、前記電力計測計１１〜１３からの情報に基づいて、これら工作機械Ｍｉ，Ｍｐ１，Ｍｐ２の消費電力Ｗｉ（例えば、２０ｋＷ），Ｗ１（例えば、１０Ｋｗ），Ｗ２（例えば、１０ｋＷ）の合計量、すなわち、施設での消費電力Ｗｔ（例えば、４０ｋＷ）を求めると共に、当該消費電力Ｗｔが規定値Ｗｅ（例えば、５０ｋＷ）以下であるか否か監視している。
前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、施設での消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅであると（図２中、Ｓ１）、位置決め送り運動の加減速度Ｐｉ及び送り速度Ｓｉ並びに主軸の回転運動の加減速度Ｒｉをそれぞれ維持するように、すなわち、それぞれ定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎで加工するように、位置決め送り運動用のサーボモータ及び主軸の回転運動用のモータを制御する（図２中、Ｓ２）。
ここで、例えば、前記工作機械Ｍｐ１の加工負荷が増加して当該工作機械Ｍｐ１の消費電力Ｗ１が増加することにより（例えば、２０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが増加（例えば、５０ｋＷ）しても（図３中、Ｔ１）、規定値Ｗｅ以下であれば、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、引き続き、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎで加工するように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ２）。
そして、例えば、さらに、前記工作機械Ｍｐ２の加工負荷が増加して当該工作機械Ｍｐ２の消費電力Ｗ２が増加することにより（例えば、２０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔがさらに増加（例えば、６０ｋＷ）して規定値Ｗｅを超過すると（図２中、Ｓ３／図３中、Ｔ２）、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、規定時間Ｔｅ１（例えば、１分間）継続して超過するかどうか確認し（図２中、Ｓ４）、規定時間Ｔｅ１未満しか継続して超過しなかった場合には、引き続き、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎで加工するように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ２）。
他方、規定時間Ｔｅ１継続して超過した場合には、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、当該施設での消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下となるまで前記速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉを低下させるように、前記モータを制御することにより（図３中、Ｔ３）、その状態で加工を継続する（図２中、Ｓ５，Ｓ６）。
すなわち、例えば、送り速度は、下記の式からわかるように、所要動力Ｐｃと比例関係にあることから、小さくすることにより、所要動力Ｐｃを小さくする、言い換えれば、消費電力Ｗｉを減らすことができるのである。
Ｐｃ＝ａｐ・ａｅ・Ｖｆ・Ｋｃ／６０＊１０６＊η
ただし、ａｐは切り込み量（ｍｍ）、ａｅは切削幅（ｍｍ）、Ｖｆは送り速度（ｍｍ／分）、Ｋｃは比切削抵抗（ＭＰａ）、ηは機械効率、Ｐｃは所要動力（ｋＷ）である。
これにより、前記工作機械Ｍｐ１（例えば、２０ｋＷ），Ｍｐ２（例えば、２０ｋＷ），Ｍｉ（例えば、１０ｋＷ）は、施設での消費電力Ｗｔ（例えば、５０ｋＷ）を規定値Ｗｅ（例えば、５０ｋＷ）以下としながらも、ワークに対して加工を継続して行うことができる。
続いて、例えば、前記工作機械Ｍｐ１の加工負荷が低下して当該工作機械Ｍｐ１の消費電力Ｗ１が低下することにより（例えば、１５ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが低下（例えば、４５ｋＷ）して規定値Ｗｅ未満となると（図２中、Ｓ３／図３中、Ｔ４）、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、規定時間Ｔｅ２（例えば、１分間）継続して満たないかどうか確認し（図２中、Ｓ７）、規定時間Ｔｅ２未満しか継続しなかった場合には、引き続き、その状態の前記速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉで加工するように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ２）。
他方、規定時間Ｔｅ２継続して満たなかった場合には、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、さらに、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎ未満であるかどうか確認し（図２中、Ｓ８）、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎである場合には、引き続き、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎで加工するように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ２）。
これに対し、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎ未満である場合には、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、前記速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉが定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎとなる、及び、当該施設での消費電力Ｗｔが規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで（この場合には、消費電力Ｗｔが規定値Ｗｅとなるときまで）当該速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉを上昇させるように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ９〜Ｓ１１／図３中、Ｔ５）。
これにより、前記工作機械Ｍｉ（例えば、１５ｋＷ）は、施設での消費電力Ｗｔ（例えば、５０ｋＷ）を規定値Ｗｅ（例えば、５０ｋＷ）としつつ、ワークに対する加工能力を上昇させることができる。
さらに、例えば、前記工作機械Ｍｐ２の加工負荷が低下して当該工作機械Ｍｐ２の消費電力Ｗ２が低下することにより（例えば、１５ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが低下（例えば、４５ｋＷ）して規定値Ｗｅ以下となり（図３中、Ｔ６）、規定時間Ｔｅ２（例えば１分間）継続して満たないと、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、引き続き、前記速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉが定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎとなる、及び、当該施設での消費電力Ｗｔが規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで（この場合には、前記速度Ｐｉ，Ｓｉ、Ｒｉが定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎとなると共に消費電力Ｗｔが規定値Ｗｅとなるときまで）当該速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉを上昇させるように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ１０／図３中、Ｔ７）。
これにより、前記工作機械Ｍｉ（例えば、２０ｋＷ）は、施設での消費電力Ｗｔ（例えば、５０ｋＷ）を規定値Ｗｅ（例えば、５０ｋＷ）としつつ、ワークに対する加工能力を復元することができる。
また、例えば、前記工作機械Ｍｐ１の加工負荷がさらに低下して当該工作機械Ｍｐ１の消費電力Ｗ１が当初の大きさにまで低下し（例えば、１０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが低下（例えば、４５ｋＷ）することにより、規定値Ｗｅ未満となる状態が規定時間Ｔｅ２継続しても（図３中、Ｔ８）、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎであると（図２中、Ｓ８）、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎでそのまま加工するように、前記モータの制御を維持する（図２中、Ｓ２）。
同様に、例えば、前記工作機械Ｍｐ２の加工負荷もさらに低下して当該工作機械Ｍｐ２の消費電力Ｗ２も当初の大きさにまで低下し（例えば、１０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔがさらに低下（例えば、４０ｋＷ）することにより、規定値Ｗｅ未満となる状態が規定時間Ｔｅ２継続しても（図３中、Ｔ９）、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎであると（図２中、Ｓ８）、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ、Ｒｉｎでそのまま加工するように、前記モータの制御を維持する（図２中、Ｓ２）。
ここで、例えば、前記工作機械Ｍｉの加工負荷が高くなり、当該工作機械Ｍｉの消費電力Ｗｉが上昇し（例えば、３０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが増加（例えば、５０ｋＷ）しても（図３中、Ｔ１０）、規定値Ｗｅ以下であると、前記工作機械Ｍｉは、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、引き続き、定常の前記速度Ｐｉｎ，Ｓｉｎ，Ｒｉｎで加工するように、前記モータを制御する（図２中、Ｓ２）。
そして、例えば、前記工作機械Ｍｐ１の加工負荷が再び増加して当該工作機械Ｍｐ１の消費電力Ｗ２が再び増加することにより（例えば、２０ｋＷ）、施設での消費電力Ｗｔが増加（例えば、６０ｋＷ）して規定時間Ｔｅ１継続して規定値Ｗｅを超過すると（図３中、Ｔ１１）、前記工作機械Ｍｉは、先に説明した場合と同様に、前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、当該施設での消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下となるまで前記速度Ｐｉ，Ｓｉ，Ｒｉを低下させるように、前記モータを制御することにより（図３中、Ｔ１２）、その状態で加工を継続する。
以下、前記工作機械Ｍｉは、停止信号が入力されて（図２中、Ｓ１２）、作動が終了するまで上述したような作動を繰り返すことにより、施設での消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下としつつ、ワークに対する加工を継続して行うことができる。
したがって、本実施形態によれば、作業者が加工作業を行っている最中に、施設での消費電力Ｗｔが大きなピークを生じても、施設の電源設備への負荷を抑制することが容易にできる。
また、所定時間（例えば、３０分間）における消費電力Ｗｔ（デマンド電力）の平均値を規定値Ｗｅ以下にすることが可能となるので、例えば、施設における電力会社との基本契約料金を低減させることが可能となり、施設全体における運転コストを下げることができる。
［他の実施形態］
なお、前述した実施形態においては、前記工作機械Ｍｉの前記制御装置１０が、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、位置決め送り運動の加減速度Ｐｉ及び送り速度Ｓｉ並びに主軸の回転運動の加減速度Ｒｉを制御する場合について説明したが、加工作業条件等によっては、前記工作機械Ｍｉの前記制御装置１０が、主軸の回転運動の加減速度Ｒｉの制御を省略して、前記電力監視計２０及び前記電力検出計１１からの情報に基づいて、位置決め送り運動の加減速度Ｐｉ及び送り速度Ｓｉだけを制御することや、さらに、位置決め送り運動の加減速度Ｐｉ及び送り速度Ｓｉのいずれか一方のみを制御することでも、前述した実施形態と同様な作用効果を得ることが可能となる。
また、前述した実施形態においては、本発明に係る工作機械Ｍｉを施設に１台適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、本発明に係る工作機械を施設に複数台適用することも可能である。
また、前述した実施形態においては、工具とワークとを相対的に移動させて当該ワークに加工を施す工作機械Ｍｉ，Ｍｐ１，Ｍｐ２に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、プレス加工機や押出加工機や産業用ロボット等のような位置決め送り運動を行う産業機械を始めとして、ポンプやブロア等のようにモータを回転駆動させる産業機械であれば、モータの回転加減速度Ｐｉ及び回転速度Ｓｉの少なくとも一方を制御することにより、前述した実施形態の場合と同様に適用して同様な作用効果を得ることができる。
本発明に係る産業機械及びこれを利用する消費電力制御システムは、作業者が作業を行っている最中に、施設での消費電力Ｗｔが大きなピークを生じても、施設の電源設備への負荷を抑制することが容易にできるので、各種産業において極めて有益に利用することができる。
Ｍｉ，Ｍｐ１，Ｍｐ２ 工作機械
１０ 制御装置
１１〜１３ 電力検出計
２０ 電力監視計
Ｗｉ 工作機械Ｍｉの消費電力
Ｗ１ 工作機械Ｍｐ１の消費電力
Ｗ２ 工作機械Ｍｐ２の消費電力
Ｗｔ 施設全体の消費電力
Ｗｅ 規定値

Claims (9)

  1. モータを回転駆動させる産業機械において、
    設置された施設での消費電力Ｗｔの情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを規定値Ｗｅ以下とするように、前記モータの回転加減速度Ｐｉ及び回転速度Ｓｉの少なくとも一方を制御する制御手段を備えている
    ことを特徴とする産業機械。
  2. 請求項１に記載の産業機械において、
    前記制御手段が、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅを規定時間Ｔｅ１継続して超過した情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを当該規定値Ｗｅ以下となるまで前記回転加減速度Ｐｉ及び前記回転速度Ｓｉの少なくとも一方を低下させるように前記モータを制御するものである
    ことを特徴とする産業機械。
  3. 請求項１又は請求項２に記載の産業機械において、
    前記制御手段が、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅに規定時間Ｔｅ２継続して満たない情報に基づいて、前記回転加減速度Ｐｉ及び前記回転速度Ｓｉの少なくとも一方が定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎ未満であるときに、当該回転加減速度Ｐｉ及び当該回転速度Ｓｉの少なくとも一方が当該定常値Ｐｉｎ，Ｓｉｎとなる、及び、当該消費電力Ｗｔが当該規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで当該回転加減速度Ｐｉ及び当該回転速度Ｓｉの少なくとも一方を上昇させるように前記モータを制御するものである
    ことを特徴とする産業機械。
  4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の産業機械が、工具とワークとを相対的に移動させて当該ワークに加工を施す工作機械であり、
    前記回転加減速度Ｐｉが位置決め送り運動の加減速度Ｐｉであり、
    前記回転速度Ｓｉが位置決め送り運動の送り速度Ｓｉである
    ことを特徴とする産業機械。
  5. 請求項４に記載の産業機械において、
    前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔの情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを前記規定値Ｗｅ以下とするように、主軸の回転運動の加減速度Ｒｉを制御するものである
    ことを特徴とする産業機械。
  6. 請求項５に記載の産業機械において、
    前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅを規定時間Ｔｅ１継続して超過した情報に基づいて、当該消費電力Ｗｔを当該規定値Ｗｅ以下となるまで前記加減速度Ｒｉを低下させるように制御するものである
    ことを特徴とする産業機械。
  7. 請求項５又は請求項６に記載の産業機械において、
    前記制御手段が、さらに、前記消費電力Ｗｔが前記規定値Ｗｅに規定時間Ｔｅ２継続して満たない情報に基づいて、前記加減速度Ｒｉが定常値Ｒｉｎ未満であるときに、当該加減速度Ｒｉが当該定常値Ｒｉｎとなる、及び、当該消費電力Ｗｔが当該規定値Ｗｅとなる、のうちのいずれか先に到達するときまで当該加減速度Ｒｉを上昇させるように制御するものである
    ことを特徴とする産業機械。
  8. 請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の産業機械と、
    前記産業機械を設置された前記施設に設定されて当該産業機械と異なる他の産業機械と、
    前記産業機械及び前記他の産業機械の消費電力をそれぞれ計測して前記施設の消費電力Ｗｔを求めると共に、当該消費電力Ｗｔの情報を上記産業機械へ提供する電力監視手段と
    を備えていることを特徴とする消費電力制御システム。
  9. 請求項８に記載の消費電力制御システムにおいて、
    前記産業機械の前記制御手段が、所定時間における前記消費電力Ｗｔの平均値を前記規定値Ｗｅ以下とするように制御するものである
    ことを特徴とする消費電力制御システム。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014009492A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Fanuc Corporation Maschinensteuerung
WO2015079819A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱重工業株式会社 消費電力制御システム及び方法
DE102017000955A1 (de) 2016-02-09 2017-08-10 Fanuc Corporation Produktionssteuersystem und integriertes Produktionssteuersystem
JP2017162300A (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 ファナック株式会社 複数の製造機械の稼働状態を調整する機械制御装置および生産システム
JP2017199144A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 ファナック株式会社 製造機械の動作負荷を低減する製造管理装置
WO2024069732A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 ファナック株式会社 工作機械

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4585613B1 (ja) * 2010-01-29 2010-11-24 三菱重工業株式会社 消費電力制御システム
JP6372177B2 (ja) * 2014-06-11 2018-08-15 株式会社ジェイテクト 搬送システム
US20170328360A1 (en) * 2016-05-11 2017-11-16 GE Lighting Solutions, LLC Apparatus, system and method of controlling electric submersible pump based on demand response
JP6599942B2 (ja) 2017-08-10 2019-10-30 ファナック株式会社 電源電圧の電圧低下量に応じてモータを制御するモータ制御装置及び工作機械システム
EP3719591A4 (en) * 2017-11-28 2021-07-28 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki MECHANICAL EQUIPMENT CONTROL SYSTEM, MECHANICAL EQUIPMENT CONTROL DEVICE AND MECHANICAL EQUIPMENT CONTROL PROCEDURE
CN115903671A (zh) * 2022-09-08 2023-04-04 山东科技大学 数控机床相邻切削活动间空载过程的主轴减速节能方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5682909A (en) * 1979-10-31 1981-07-07 Valeron Corp Machine process controller
JPS61180530A (ja) * 1985-02-05 1986-08-13 株式会社日本製鋼所 射出成形工場の電力制御方法
JPS6463745A (en) * 1987-09-02 1989-03-09 Daikin Ind Ltd Demand controller of air conditioning equipment
JP2002236508A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の制御装置
JP2006277131A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電力監視方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4663721A (en) * 1979-01-24 1987-05-05 Power Engineering And Manufacturing, Ltd. Gear cutter
US4351029A (en) * 1979-12-05 1982-09-21 Westinghouse Electric Corp. Tool life monitoring and tracking apparatus
US4509126A (en) * 1982-06-09 1985-04-02 Amca International Corporation Adaptive control for machine tools
JPH06161535A (ja) 1992-11-18 1994-06-07 Amada Co Ltd 加工機の軸送り制御方法および制御装置
WO2006088032A2 (en) 2005-02-17 2006-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mounting condition determining method, mounting condition determining device, and mounting apparatus
CN101129107A (zh) * 2005-02-17 2008-02-20 松下电器产业株式会社 贴装条件确定方法、贴装条件确定装置和贴装设备
CN101527453A (zh) * 2008-03-07 2009-09-09 苏州飞腾电器有限公司 一种用电设备控制管理方法
CN101373197B (zh) * 2008-10-20 2010-12-15 华北电力大学（保定） 一种过电压在线监测方法及其装置
JP4805329B2 (ja) * 2008-11-07 2011-11-02 ファナック株式会社 産業機械の消費電力を計算する制御装置
US8774948B2 (en) * 2009-04-14 2014-07-08 Wilsun Xu Operation and construction of electric power consuming facilities using facility models
JP4585613B1 (ja) * 2010-01-29 2010-11-24 三菱重工業株式会社 消費電力制御システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5682909A (en) * 1979-10-31 1981-07-07 Valeron Corp Machine process controller
JPS61180530A (ja) * 1985-02-05 1986-08-13 株式会社日本製鋼所 射出成形工場の電力制御方法
JPS6463745A (en) * 1987-09-02 1989-03-09 Daikin Ind Ltd Demand controller of air conditioning equipment
JP2002236508A (ja) * 2001-02-13 2002-08-23 Mori Seiki Co Ltd 工作機械の制御装置
JP2006277131A (ja) * 2005-03-28 2006-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電力監視方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9921556B2 (en) 2013-07-03 2018-03-20 Fanuc Corporation Machine controller and power consumption control of machine tool peripherals
CN104281102A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 发那科株式会社 机械控制装置
JP2015013319A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 ファナック株式会社 機械の制御装置
DE102014009492A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Fanuc Corporation Maschinensteuerung
DE102014009492B4 (de) 2013-07-03 2019-01-03 Fanuc Corporation Maschinensteuerung
US10175746B2 (en) 2013-11-27 2019-01-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Power consumption control system and method
JP2015103120A (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱重工業株式会社 消費電力制御システム及び方法
WO2015079819A1 (ja) * 2013-11-27 2015-06-04 三菱重工業株式会社 消費電力制御システム及び方法
DE102017000955A1 (de) 2016-02-09 2017-08-10 Fanuc Corporation Produktionssteuersystem und integriertes Produktionssteuersystem
US9958861B2 (en) 2016-02-09 2018-05-01 Fanuc Corporation Production control system and integrated production control system
DE102017000955B4 (de) 2016-02-09 2022-11-17 Fanuc Corporation Produktionssteuersystem und integriertes Produktionssteuersystem
JP2017162300A (ja) * 2016-03-10 2017-09-14 ファナック株式会社 複数の製造機械の稼働状態を調整する機械制御装置および生産システム
JP2017199144A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 ファナック株式会社 製造機械の動作負荷を低減する製造管理装置
CN107315394A (zh) * 2016-04-26 2017-11-03 发那科株式会社 降低制造机械的动作负载的制造管理装置
US10185292B2 (en) 2016-04-26 2019-01-22 Fanuc Corporation Manufacturing management apparatus which reduces operational load of manufacturing machines
CN107315394B (zh) * 2016-04-26 2020-06-02 发那科株式会社 降低制造机械的动作负载的制造管理装置
WO2024069732A1 (ja) * 2022-09-27 2024-04-04 ファナック株式会社 工作機械

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Publication number Publication date
JP4585613B1 (ja) 2010-11-24
US8866420B2 (en) 2014-10-21
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