JP2013164797A - Power consumption calculation device for machine tool - Google Patents

Power consumption calculation device for machine tool Download PDF

Info

Publication number
JP2013164797A
JP2013164797A JP2012028554A JP2012028554A JP2013164797A JP 2013164797 A JP2013164797 A JP 2013164797A JP 2012028554 A JP2012028554 A JP 2012028554A JP 2012028554 A JP2012028554 A JP 2012028554A JP 2013164797 A JP2013164797 A JP 2013164797A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
power consumption
power
machine tool
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012028554A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5912626B2 (en
Inventor
Tomonori Arai
智則 荒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd filed Critical Nakamura Tome Precision Industry Co Ltd
Priority to JP2012028554A priority Critical patent/JP5912626B2/en
Publication of JP2013164797A publication Critical patent/JP2013164797A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5912626B2 publication Critical patent/JP5912626B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Numerical Control (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for calculating power consumption of a machine tool, which does not use an expensive power meter, requires a small amount of data registration and memory, and can more accurately calculate electric power, especially power consumption when the machine is stopped.SOLUTION: Power consumption of an auxiliary device of which start and end of operation are commanded individually is calculated by registering power consumption per unit operation time on memory and multiplying the same by the operation time. Power consumption of auxiliary devices for performing a series of operation by one block of codes is calculated by registering power consumption per a series of operation commanded by the codes on the memory and multiplying the same by the number of times of the commands of the codes. To these power consumption, power consumption of a main device obtained from an NC part and a base power amount consumed at a controller and the like are added, to obtain power consumption of the whole machine.

Description

この発明は、被加工物(ワーク)の切削加工や研削加工を行う工作機械の消費電力を算出する装置に関するもので、NC装置の制御下で運転される機器の消費電力を算出する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for calculating power consumption of a machine tool that performs cutting or grinding of a workpiece (work), and relates to an apparatus for calculating power consumption of equipment operated under the control of an NC apparatus. It is.

エネルギー資源の需要の増大や地球温暖化防止のために消費電力を低減することは、工作機械の分野においても緊急の課題となっており、その一環として工作機械が消費する電力を計測して、これを管理することが必要になっている。   Reducing power consumption to increase demand for energy resources and prevent global warming has become an urgent issue in the field of machine tools, and as part of that, measuring the power consumed by machine tools, It is necessary to manage this.

工作機械を制御しているNC装置は、軸制御部(NC部)と補助機器の制御部(PC部)とを備えている。NC部は、ワークの加工自体を行う主軸モータや工具送りモータを制御する部分で、スピンドルアンプやサーボアンプを介して主軸モータや工具送りモータを制御している。PC部は、切削液供給装置、工具交換装置、ワーク排出装置などのワークの加工に伴って必要な補助機器の動作ないし運転停止を制御している。工作機械の消費電力は、NC部が制御している機器が消費する電力と、PC部が制御している機器が消費する電力と、制御器自体が消費する電力とを加えたものである。   The NC device that controls the machine tool includes an axis control unit (NC unit) and an auxiliary device control unit (PC unit). The NC unit controls a spindle motor and a tool feed motor that perform machining of the workpiece itself, and controls the spindle motor and the tool feed motor via a spindle amplifier and a servo amplifier. The PC unit controls operation or stoppage of auxiliary equipment necessary for machining of a workpiece such as a cutting fluid supply device, a tool changer, and a workpiece discharge device. The power consumption of the machine tool is the sum of the power consumed by the device controlled by the NC unit, the power consumed by the device controlled by the PC unit, and the power consumed by the controller itself.

工作機械の消費電力のうち、NC部で制御されている主軸モータや工具送りモータが消費する電力は、加工負荷によって大きく変化する。例えば旋削加工であれば、工具の切込み量を大きくすると主軸モータのトルクと工具送りモータのトルクとが共に増大する。また、フライス加工であれば、工具の切込み量を大きくすると、工具モータのトルクが増大する。また、切削速度を高めれば、主軸モータや工具送りモータの回転数の増加による消費電力量の増加が起る。工作機械の消費電力の大半は、ワークや工具を回転するスピンドルモータや工具や移動主軸を送るサーボモータによって消費される。そして、これらのモータが消費する電力は、これらのモータに流れる電流がスピンドルアンプやサーボアンプで把握される関係上、NC装置で計測することが可能である。   Of the power consumption of the machine tool, the power consumed by the spindle motor and the tool feed motor controlled by the NC unit varies greatly depending on the machining load. For example, in the case of turning, if the tool cutting depth is increased, both the torque of the spindle motor and the torque of the tool feed motor increase. In the case of milling, when the cutting depth of the tool is increased, the torque of the tool motor increases. Further, if the cutting speed is increased, the amount of power consumption increases due to an increase in the number of rotations of the spindle motor and the tool feed motor. Most of the power consumption of machine tools is consumed by spindle motors that rotate workpieces and tools and servomotors that send tools and moving spindles. The electric power consumed by these motors can be measured by the NC device because the current flowing through these motors is grasped by the spindle amplifier and the servo amplifier.

PC部で制御される補助動作には、ワークの搬入・搬出、工具交換、ドアの開閉など、あるタイミングで一連の動作として行われる動作と、切削液や作動油の供給、エアフローやワーク吸着のための空気圧の供給、切粉の排出などの一定時間継続される動作とがある。この明細書では、前者を順次動作、後者を継続運転動作と呼ぶこととする。   The auxiliary operations controlled by the PC section include operations that are performed as a series of operations at a certain timing, such as workpiece loading / unloading, tool replacement, and door opening / closing, as well as cutting fluid and hydraulic oil supply, air flow, and workpiece adsorption. Operation for a certain period of time such as supply of air pressure and discharge of chips. In this specification, the former is called sequential operation and the latter is called continuous operation.

順次動作や継続運転動作などの補助動作は、通常、加工プログラムのMコードで指令される。例えば2主軸対向旋盤における右主軸からのワーク排出動作は、1ブロックのMコード(例えばM368)で記述され、このMコードを受けたPC部は、複数の機器を順次動作させて、
(1) ワーク受具を待機位置からワーク受取位置に移動
(2) ワーク受具のアーム前進と同時に右主軸台をワーク受渡位置に移動
(3) アーム先端のハンド下降
(4) ハンド開
(5) 右主軸チャック開
(6) 右主軸後退
(7) ハンド上昇
(8) アーム後退
(9) ワーク受具を待機位置に復帰
(10)ハンド下降
(11)ハンド開(ワークを搬出コンベア上に落とす)
(12)ハンド上昇(待機状態に復帰)
のような手順による一連の動作を実行する。
Auxiliary operations such as sequential operations and continuous operation operations are usually commanded by the M code of the machining program. For example, the workpiece discharging operation from the right spindle in a two-spindle opposed lathe is described in one block of M code (for example, M368), and the PC unit that has received this M code operates a plurality of devices sequentially,
(1) Move the workpiece holder from the standby position to the workpiece receiving position.
(2) Move the right headstock to the workpiece delivery position simultaneously with the advancement of the workpiece support arm
(3) Hand lowering of arm tip
(4) Hand open
(5) Right spindle chuck open
(6) Right spindle reverse
(7) Hand rise
(8) Arm retreat
(9) Return the workpiece holder to the standby position
(10) Hand descent
(11) Open the hand (drop the work onto the carry-out conveyor)
(12) Hand lift (return to standby)
A series of operations according to the procedure as described above is executed.

一方、継続運転動作は、動作開始を指令するコード(例えばM07:冷却液の供給開始)と動作の終了を指令するMコード(例えばM09:冷却液停止)とが加工プログラム中の異なるブロックに記述される。   On the other hand, in the continuous operation operation, a code for instructing the start of operation (for example, M07: start of supply of coolant) and an M code for instructing the end of the operation (for example, M09: stop of coolant) are described in different blocks in the machining program. Is done.

順次動作は、上記のワーク排出の他に、工具交換、自動ドアの開と閉(それぞれが一動作のみの順次動作)などがあり、継続運転動作としては、上記の冷却液供給動作の他に、ミストコレクタやチップコンベアの起動・停止などを例示することができる。   In addition to the above-mentioned work discharge, the sequential operation includes tool change, automatic door opening and closing (sequential operation with only one operation each), etc. The start / stop of the mist collector and the chip conveyor can be exemplified.

PC部は、補助機器を駆動するモータの電源スイッチのオンオフや作動油の流路を切換える電磁弁のソレノイド電流のオンオフを制御することによって上記に例示したような動作を制御しているので、制御対象となっている機器に流れる電流値を知ることができない。更にPC部によって制御される機器やその動作は、工作機械の種類や個々の工作機械に要求される仕様によって千差万別であり、ユーザ側の都合によって設計変更されることも多いので、これらの補助機器の消費電力を制御装置で計測することは不可能である。   The PC section controls the operation as exemplified above by controlling the on / off of the power switch of the motor that drives the auxiliary device and the on / off of the solenoid current of the solenoid valve that switches the flow path of the hydraulic oil. The current value flowing through the target device cannot be known. Furthermore, the equipment controlled by the PC unit and its operation are very different depending on the type of machine tool and the specifications required for each machine tool, and the design is often changed by the convenience of the user. It is impossible to measure the power consumption of the auxiliary equipment with the control device.

従って、補助動作で消費される電力を含めた工作機械全体の消費電力を計測するためには、電力計を設置する必要があった。特許文献1には、この電力計を設置することによるコスト増加を避けるために、機械に設置されている総てのアクチュエータについて単位時間当たりの消費電力と起動時に生ずるピーク電力を計測して制御器のメモリに記憶し、各アクチュエータの動作時間を積算するタイマと、動作回数を積算するカウンタとを設けて、単位時間当たりの消費電力に動作時間を掛けたものと、ピーク電力に動作回数とを掛けたものとの和を算出し、これに制御装置などで消費される固定電力量及びスピンドルモータやサーボモータの電力量を加算して機械全体の消費電力量を算出することによって、電力計を設けることなく、工作機械全体の消費電力を計測するという提案がなされている。   Therefore, in order to measure the power consumption of the entire machine tool including the power consumed in the auxiliary operation, it is necessary to install a wattmeter. Patent Document 1 discloses a controller that measures power consumption per unit time and peak power generated at start-up for all actuators installed in a machine in order to avoid an increase in cost due to the installation of the power meter. A timer for accumulating the operation time of each actuator and a counter for accumulating the number of operations are provided, and the power consumption per unit time multiplied by the operation time and the peak power are calculated as the number of operations. The power meter is calculated by calculating the sum of the product and the power consumption of the entire machine by adding the fixed power consumed by the control device and the power of the spindle motor and servo motor. There has been a proposal to measure the power consumption of the entire machine tool without providing it.

特開2011−170448号公報JP 2011-170448 A

特許文献1でも指摘されているように、電力計を設置するとコスト高になる。一方、特許文献1で提案されている手段では、工作機械が備える全てのアクチュエータについて単位時間当たりないし一動作毎の消費電力を登録し、またそれら全てのアクチュエータについてその動作回数と動作時間とを記憶して演算処理を行うため、登録に必要な作業量やメモリ量が多く、処理にも時間がかかるという問題がある。   As pointed out in Patent Document 1, the installation of a wattmeter increases the cost. On the other hand, with the means proposed in Patent Document 1, the power consumption per unit time or for each operation is registered for all actuators provided in the machine tool, and the number of operations and the operation time are stored for all the actuators. Therefore, there is a problem that the amount of work and memory required for registration is large and processing takes time.

そこでこの発明は、工作機械の消費電力の算出において、高価な電力計を使用せず、データの登録やメモリ量も少なくて済み、機械で消費される電力、特に機械停止時の消費電力をより正確に算出することができる技術手段を得ることを課題としている。   Therefore, the present invention does not use an expensive wattmeter in the calculation of the power consumption of the machine tool, requires only a small amount of data registration and memory, and further reduces the power consumed by the machine, particularly when the machine is stopped. It is an object to obtain technical means capable of calculating accurately.

前述したように、工作機械の補助動作のうち、所定のタイミングで短時間に行われるもの、すなわち、ワークの搬入・搬出、工具交換などの順次動作は、加工プログラム上では、通常、1ブロックのMコードで記述される。順次動作を指令するMコードには、自動ドアの開・閉のように1個のアクチュエータの1回の動作で行われるものもあるが、1個のMコードで複数のアクチュエータを順次動作させるものが多い。一方、切削液や作動油の供給や温度コンバータ、切粉排出コンベアの運転などは、その開始と終了とが加工プログラム上でそれぞれのタイミングで指令される。   As described above, auxiliary operations of the machine tool that are performed in a short time at a predetermined timing, that is, sequential operations such as workpiece loading / unloading and tool change are usually performed in one block on the machining program. Described in M code. Some M codes that command sequential operation are performed by a single operation of one actuator, such as automatic door opening / closing, but multiple M actuators are operated sequentially by one M code. There are many. On the other hand, the start and end of the cutting fluid and hydraulic oil supply, the temperature converter, and the operation of the chip discharge conveyor are commanded at respective timings on the machining program.

この発明は、このことに着目して、加工プログラム上で運転開始と終了が個別に指令される切削液ポンプなどの運転については、その単位運転時間当たりの消費電力をメモリに登録し、これに運転時間を乗ずることによって消費電力を計算し、一方、ワークの搬入・搬出などの加工プログラムで1ブロックのMコードなどで指令される一連の動作については、その一つのコード(ブロック)で指令される一連の動作当たりの消費電力、すなわち複数のアクチュエータが順次動作する場合であってもその順次動作全体として消費される電力量を計測してメモリに登録し、加工プログラムで当該コードが指令される毎に、そのコードについて記憶した電力量を加算する。そして、NC部から得た主軸モータや送りモータなどの主要機器の消費電力量と、上記の運転時間に基づいて計算した電力量及び指令回数に基づいて積算した電力量とを合算し、更に制御器などで消費される基礎電力量を合算することにより、機械全体としての消費電力を取得しようとするものである。   This invention pays attention to this, and registers the power consumption per unit operation time in the memory for the operation of the cutting fluid pump or the like for which the operation start and end are individually commanded on the machining program. The power consumption is calculated by multiplying the operation time. On the other hand, a series of operations commanded by one block M code etc. in the machining program such as loading / unloading of workpieces is commanded by one code (block). Power consumption per series of operations, that is, even when a plurality of actuators operate sequentially, the amount of power consumed as a whole of the sequential operations is measured and registered in the memory, and the code is commanded by the machining program Each time, the amount of power stored for the code is added. Then, the power consumption of the main equipment such as the spindle motor and feed motor obtained from the NC unit, the power calculated based on the above operation time, and the power calculated based on the number of commands are added together, and further control is performed. The power consumption of the entire machine is to be obtained by adding up the basic power consumption consumed by the machine.

すなわち、1ブロックのコードで1個の又は一連の動作の開始から終了までが指令される順次動作のそれぞれについて、その指令単位で予め電力を計測して制御器に登録し、それに各順次動作の指令回数を乗ずることにより、順次動作が全体として消費した消費電力を算出する。一連の順次動作で複数のアクチュエータが動作する場合でも、指令単位で消費電力の登録及び動作回数のカウントを行うため、演算処理が少なく、メモリの節約になる。   That is, for each sequential operation commanded from the start to the end of one or a series of operations with one block code, the power is measured in advance for each command unit and registered in the controller. By multiplying the number of commands, the power consumption consumed by the sequential operation as a whole is calculated. Even when a plurality of actuators operate in a series of sequential operations, the power consumption is registered and the number of operations is counted in units of commands, so that there are few arithmetic processes and memory is saved.

また、切削液の吐出、清掃のためのエアーブロー、切削液や油圧液温度コンバータ、作動油ポンプ、チップコンベア、ミストコレクターなどのように、その開始と終了とが別のブロックで指令され、その開始指令から終了指令までのあいだ継続して運転されるものは、その単位時間当たりの消費電力を予め計測して登録し、起動してから停止するまでの時間を乗じて消費電力を算出する。   Also, the start and end are commanded in separate blocks such as cutting fluid discharge, air blow for cleaning, cutting fluid and hydraulic fluid temperature converter, hydraulic pump, chip conveyor, mist collector, etc. For those that are continuously operated from the start command to the end command, the power consumption per unit time is measured and registered in advance, and the power consumption is calculated by multiplying the time from start to stop.

更に、機械停止中においても制御器などで消費される基礎電力については、自動運転、手動運転、非常停止状態等の状態(モード)別に単位時間当たりの消費電力の計測と登録とを行い、各状態毎の稼働時間を乗じて基本的に消費される定消費電力を演算する。   Furthermore, for the basic power consumed by the controller even when the machine is stopped, the power consumption per unit time is measured and registered for each state (mode) such as automatic operation, manual operation, emergency stop state, etc. The constant power consumption is basically calculated by multiplying the operating time for each state.

前述したように、工作機械全体の消費電力の70〜80%を占める主軸モータや工具送りモータの消費電力は、NC装置で検出されているので、これに上記演算された順次動作の消費電力、継続運転動作の消費電力及び基礎電力の全てを加算することにより、工作機械で消費される総消費電力を計測することができる。   As described above, the power consumption of the spindle motor and the tool feed motor that occupy 70 to 80% of the power consumption of the entire machine tool is detected by the NC device. By adding all of the power consumption and the basic power for the continuous operation, the total power consumption consumed by the machine tool can be measured.

工作機械に設けられている多数のアクチュエータの各々について単位消費電力の登録と動作回数のカウントないし動作時間の計時を行う必要がなくなるので、単位消費電力の計測と登録に必要な手間が大幅に低減され、消費電力の算出処理が簡単にでき、メモリも少なくてよい。   Since there is no need to register unit power consumption and count the number of operations or time the operation time for each of the many actuators provided in the machine tool, the labor required for measurement and registration of unit power consumption is greatly reduced. Thus, the power consumption calculation process can be simplified and the memory can be reduced.

また、機械電源投入時に制御器などで消費される電力は、機械の状態により異なり、この基礎消費電力を複数の状態に分けて算出しているので、消費電力をより正確に計測できる。   Further, the power consumed by the controller or the like when the machine power is turned on differs depending on the state of the machine, and the basic power consumption is calculated by dividing it into a plurality of states, so the power consumption can be measured more accurately.

この発明の一実施形態のブロック図Block diagram of one embodiment of the present invention

図1は、この発明の実施形態を示すブロック図である。NC装置1は、NC部2とPC部(コントローラ部)3とを備えている。NC部2は、スピンドルアンプ21・・・を介してスピンドルモータ22・・・を制御している。スピンドルモータ22・・・は、例えば主軸モータや回転工具駆動モータであり、各モータ毎に当該モータ用のスピンドルアンプを備えている。NC部2は、また、サーボアンプ23・・・を介してサーボモータ24・・・を制御している。サーボモータ24・・・は、例えば刃物台のX軸送りモータやY軸送りモータで、複数の刃物台があれば、それぞれの刃物台についてZ軸、X軸、更にY軸、B軸用など、必要な数の送りモータが設けられ、それぞれのモータ毎にそれぞれのサーボアンプが設けられる。NC部2は、スピンドルアンプ21・・・やサーボアンプ23・・・により、スピンドルモータ22・・・やサーボモータ24・・・及びそれらのアンプ21・・・、23・・・が消費する電力を常時検出しており、その消費電力は、主消費電力記憶部25に記憶される。   FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The NC device 1 includes an NC unit 2 and a PC unit (controller unit) 3. The NC unit 2 controls the spindle motors 22 through the spindle amplifiers 21. The spindle motors 22 are, for example, spindle motors and rotary tool drive motors, and each motor has a spindle amplifier for the motor. The NC unit 2 also controls servo motors 24... Via servo amplifiers 23. Servo motors 24 are, for example, turret X-axis feed motors and Y-axis feed motors. If there are a plurality of turrets, for each turret, Z-axis, X-axis, Y-axis, B-axis, etc. A necessary number of feed motors are provided, and a servo amplifier is provided for each motor. The NC unit 2 uses a spindle amplifier 21... And a servo amplifier 23... To consume power consumed by the spindle motor 22... And servo motor 24. Is constantly detected, and the power consumption is stored in the main power consumption storage unit 25.

PC部3は、工作機械に設けられる種々の補助機器32・・・のモータや電磁弁のソレノイドのオンオフスイッチ31・・・を制御している。PC部3は、タイマ33を内蔵しており、工作機械に設けたリミットスイッチなどの各種センサ34・・・が接続されている。工具交換などの順次動作は、Mコードによって当該動作が指令されたときに、予めPC部にプログラムされた手順に従って、一つ又は複数の機器を連続的に順次動作させて、工具交換やワークの排出などの動作を行う。PC部3は、継続運転機器の起動指令や停止指令を受けたときは、該当する機器の電源スイッチをオン又はオフする。継続運転機器は、オンからオフの間、連続運転される。   The PC unit 3 controls motors of various auxiliary devices 32... Provided in the machine tool and solenoid on / off switches 31. The PC unit 3 has a built-in timer 33 to which various sensors 34... Such as a limit switch provided in the machine tool are connected. Sequential operations such as tool change are performed by sequentially operating one or more devices according to the procedure programmed in advance in the PC section when the operation is instructed by the M code. Perform operations such as discharging. When receiving the start command or the stop command for the continuously operating device, the PC unit 3 turns on or off the power switch of the corresponding device. The continuous operation device is continuously operated from on to off.

NC装置1は、動作電力計測部4と、運転電力計測部5と、基礎電力計測部6とを備えている。動作電力計測部4は、順次動作を指令するMコードの種類に対応する数の単位動作電力記憶部41・・・と、当該数の動作カウンタ42・・・と、動作電力演算部43・・・とを備えている。単位動作電力記憶部41・・・には、対応するMコードで指令される順次動作の一動作で消費される電力が、それぞれの順次動作毎に予め計測されて登録されている。   The NC device 1 includes an operating power measurement unit 4, an operating power measurement unit 5, and a basic power measurement unit 6. The operating power measuring unit 4 includes a number of unit operating power storage units 41... Corresponding to the types of M codes for sequentially instructing operations, the number of operation counters 42.・ It is equipped with. In the unit operation power storage unit 41..., Power consumed in one sequential operation commanded by the corresponding M code is measured and registered in advance for each sequential operation.

運転電力計測部5は、継続運転される機器の数に対応する数の単位運転電力記憶部51・・・と、当該数の運転タイマ52・・・と、運転電力演算部53・・・とを備えている。単位運転電力記憶部51・・・には、対応する機器の単位運転時間当たりの消費電力が、それぞれの機器毎に予め計測されて登録されている。   The operating power measuring unit 5 includes a number of unit operating power storage units 51... Corresponding to the number of devices that are continuously operated, the number of operation timers 52..., And an operating power calculation unit 53. It has. In the unit operating power storage unit 51..., The power consumption per unit operating time of the corresponding device is measured and registered in advance for each device.

基礎電力計測部6は、切り換えられる複数の運転状態、この実施態様の例では、自動運転モード、手動運転モード及び非常停止モードの3種類の状態数に対応する数の単位基礎電力記憶部61・・・と、当該数の状態タイマ62・・・と、基礎電力演算部63・・・とを備えている。単位基礎電力記憶部61・・・には、各状態毎に、工作機械か電源を投入されてはいるが全ての動作を停止している状態で消費される単位時間当たりの基礎消費電力が予め計測されて登録されている。   The basic power measuring unit 6 includes a plurality of unit basic power storage units 61... Corresponding to the number of operating states to be switched, in the example of this embodiment, the three types of states of automatic operation mode, manual operation mode, and emergency stop mode. .., And the number of state timers 62... And a basic power calculation unit 63. In each unit basic power storage unit 61..., Basic power consumption per unit time consumed in a state where the machine tool or the power is turned on but all operations are stopped is previously stored in each state. It is measured and registered.

NC装置1は、加工プログラムの1ブロック(一行)を読み取るブロック読取部11と、読み取ったブロックに記述されているコードを解析するコード解析部12とを備えている。解析したコードがNC制御用のコードであれば、コード解析部12は、解析した指令信号をNC部2に送ってスピンドルモータ22・・・やサーボモータ24・・・を制御する。読み取ったコードが補助動作を指令するコードであれば、コード解析部12は、解析した指令信号をPC部3に送って、補助機器32・・・の動作の運転・停止を制御する。   The NC apparatus 1 includes a block reading unit 11 that reads one block (one line) of a machining program, and a code analysis unit 12 that analyzes a code described in the read block. If the analyzed code is an NC control code, the code analysis unit 12 sends the analyzed command signal to the NC unit 2 to control the spindle motors 22... And the servo motors 24. If the read code is a code that commands an auxiliary operation, the code analysis unit 12 sends the analyzed command signal to the PC unit 3 to control operation / stop of the operation of the auxiliary devices 32.

コード解析部12は、更に、読み取ったコードが順次動作を指令するコードのときは、当該コードに対応して設けられた動作カウンタ42・・・を一つカウントアップする。また、読み取ったコードが継続運転機器の起動指令であれば、当該機器に対応する運転タイマ52・・・の計時を開始し、停止指令であれば、当該運転タイマ52・・・の計時動作を終了させる。運転タイマ52・・・は、それぞれの機器について運転時間を積算して計時する。   Further, when the read code is a code for sequentially instructing an operation, the code analysis unit 12 counts up one operation counter 42 provided corresponding to the code. If the read code is a start command for the continuous operation device, the operation timer 52... Corresponding to the device is started, and if it is a stop command, the operation timer 52. Terminate. The operation timer 52... Counts the operation time for each device.

NC装置1には、メインスイッチ13と、手動自動切換スイッチ14と、非常停止スイッチ15とが設けられている。手動自動切換スイッチ14は、工作機械の運転状態を自動、省エネ自動、手動及び省エネ手動の4状態に切り換える。これらのスイッチの切換信号により、状態タイマ62・・・の一つが選択され、状態タイマ62・・・は、それぞれの状態、すなわち自動運転モード、省エネ自動運転モード、手動運転モード、省エネ手動運転モード、非常停止モードとなっている時間を積算して計時している。それぞれの運転モードにおける幾つかの機器に対応する制御部のオンオフ状態の例を表1に示す。   The NC device 1 is provided with a main switch 13, a manual automatic changeover switch 14, and an emergency stop switch 15. The manual automatic changeover switch 14 switches the operation state of the machine tool into four states: automatic, energy-saving automatic, manual, and energy-saving manual. One of the state timers 62... Is selected by these switch switching signals, and the state timers 62... Are in the respective states, that is, the automatic operation mode, the energy saving automatic operation mode, the manual operation mode, and the energy saving manual operation mode. The time in emergency stop mode is accumulated and counted. Table 1 shows an example of the on / off state of the control unit corresponding to several devices in each operation mode.

Figure 2013164797
Figure 2013164797

このオンオフ状態の相違のため、それぞれの運転モードで制御器が消費する基礎電力に相違が生ずるので、基礎電力計測部6は、それぞれの運転モード毎に当該モードのときに消費される単位基礎電力を予め計測して単位基礎電力記憶部61・・・に記憶し、それぞれのモードでの運転時間を状態タイマ62・・・で計測し、両者を乗ずることにより、基礎消費電力を演算しているのである。   Due to the difference between the on and off states, the basic power consumed by the controller in each operation mode is different. Therefore, the basic power measurement unit 6 uses the unit basic power consumed in that mode for each operation mode. Is previously measured and stored in the unit basic power storage unit 61..., The operation time in each mode is measured by the state timer 62..., And the two are multiplied to calculate the basic power consumption. It is.

動作電力演算部43・・・は、全ての順次動作について、単位動作電力記憶部41・・・に記憶された電力値に動作カウンタ42・・・のカウント値を乗じて合算することにより、PC部が指令した全ての順次動作によって消費された電力を求める。同様に、運転電力演算部53は、起動コードと停止コードによって起動・停止を制御された全ての補助機器32について、単位運転電力記憶部51・・・に記憶された電力値に運転タイマ52・・・の計時値を乗じて合算することにより、PC部が運転停止を制御した全ての継続運転機器によって消費された電力を求める。同様に、基礎電力演算部63・・・は、全ての運転モードについて、単位基礎電力記憶部61・・・に記憶された電力値に状態タイマ62・・・の計時値を乗じて合算することにより、工作機械のメインスイッチが投入されている間に制御装置などによって消費された電力を求める。   The operating power calculation unit 43... Adds the power value stored in the unit operating power storage unit 41... To the count value of the operation counter 42. The power consumed by all sequential operations commanded by the unit is obtained. Similarly, the operation power calculation unit 53 sets the operation timer 52... To the power value stored in the unit operation power storage unit 51... For all the auxiliary devices 32 controlled to start / stop by the activation code and the stop code. ······································································································· Similarly, the basic power calculation unit 63... Adds up the power value stored in the unit basic power storage unit 61... By the time value of the state timer 62. Thus, the power consumed by the control device or the like while the main switch of the machine tool is turned on is obtained.

NC装置1に設けられた総消費電力演算部16及びその表示部17は、主消費電力記憶部25、動作電力演算部43・・・、運転電力演算部53・・・及び基礎電力演算部63・・・に記憶ないし算出された消費電力を合計し、オペレータの指令に応じてディスプレイに表示する。またNC装置1のデータ送信部18は、管理コンピュータからの指令に応答して、総消費電力演算部16で算出した総消費電力を管理コンピュータに送信する。   The total power consumption calculation unit 16 and the display unit 17 provided in the NC device 1 are a main power consumption storage unit 25, an operating power calculation unit 43, an operating power calculation unit 53, and a basic power calculation unit 63. The power consumption stored or calculated is summed and displayed on the display in response to an operator command. In addition, the data transmission unit 18 of the NC device 1 transmits the total power consumption calculated by the total power consumption calculation unit 16 to the management computer in response to a command from the management computer.

主消費電力記憶部25、動作カウンタ42・・・、運転タイマ52・・・及び状態タイマ62・・・は、手動の指令により、管理コンピュータの指令により、又は予め定められたタイミングで同時にリセットされ、その後で新たに消費電力の計測を開始する。リセットするタイミングは、各日の稼働開始時、各月の初日における稼働開始時、加工するワークが変わったときの最初の稼働開始時などである。NC装置は、ワークの加工個数をカウントしているから、算出された総消費電力をその計測期間内のワークの個数で除することにより、ワーク1個あたりの加工に必要な電力も算出することができる。   The main power consumption storage unit 25, the operation counter 42 ..., the operation timer 52 ... and the state timer 62 ... are reset simultaneously by a manual command, by a command from the management computer, or at a predetermined timing. Then, a new measurement of power consumption is started. The reset timing is when the operation starts on each day, when the operation starts on the first day of each month, when the work to be processed changes, or when the operation starts for the first time. Since the NC unit counts the number of workpieces to be processed, the power required for processing per workpiece can also be calculated by dividing the total power consumption calculated by the number of workpieces in the measurement period. Can do.

1 数値制御装置
16 総消費電力演算部
41 単位動作電力記憶部
42 動作カウンタ
43 動作電力演算部
51 単位運転電力記憶部
52 運転タイマ
53 運転電力演算部
61 単位基礎電力記憶部
62 状態タイマ
63 基礎電力演算部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Numerical control apparatus 16 Total power consumption calculating part 41 Unit operating power memory | storage part 42 Operation | movement counter 43 Operating power calculating part 51 Unit operating power memory | storage part 52 Operation timer 53 Operating power calculating part 61 Unit basic power memory | storage part 62 State timer 63 Basic power Calculation unit

Claims (3)

加工プログラムに記述されたブロックを順次読み取って当該ブロックのコードに対応する動作指令ないし運転指令を工作機械本体に順次与える数値制御装置を備えた工作機械の消費電力算出装置であって、
加工プログラムに1ブロックとして記述される順次動作のそれぞれについて1回の順次動作で消費される単位動作電力を記憶する単位動作電力記憶部と、加工プログラムに起動用ブロックと停止用ブロックで記述される継続運転動作のそれぞれについて各継続運転動作の一単位時間当たりに消費される単位運転電力を記憶する単位運転電力記憶部と、それぞれの順次動作毎にその動作回数をカウントする動作カウンタと、それぞれの継続運転動作毎にその運転時間を計測する運転タイマと、それぞれの順次動作毎にその単位動作電力量に動作カウンタのカウント値を乗じた電力量を演算する動作電力演算部と、それぞれの継続運転動作毎にその単位運転電力に前記運転タイマの計時値を乗じた電力量を演算する運転電力演算部とを備えていることを特徴とする、工作機械の消費電力算出装置。
A machine tool power consumption calculation device including a numerical controller that sequentially reads blocks described in a machining program and sequentially gives operation commands or operation commands corresponding to the codes of the blocks to the machine tool body,
For each sequential operation described as one block in the machining program, a unit operation power storage unit that stores unit operation power consumed in one sequential operation, and a start block and a stop block are described in the machining program For each continuous operation, a unit operation power storage unit that stores unit operation power consumed per unit time of each continuous operation, an operation counter that counts the number of operations for each sequential operation, An operation timer that measures the operation time for each continuous operation, an operation power calculation unit that calculates an electric energy obtained by multiplying the unit operation electric energy by the count value of the operation counter for each sequential operation, and each continuous operation An operation power calculation unit that calculates the amount of power obtained by multiplying the unit operation power by the time value of the operation timer for each operation. It characterized the door, the power consumption calculation device of the machine tool.
工作機械の電源が投入されかつ工作機械が停止している待機状態で単位時間に消費される単位基礎電力を複数の待機モード毎に記憶する単位基礎電力記憶部と、工作機械の電源が投入されてから遮断される迄の間におけるそれぞれの待機モード毎の経過時間を計測する状態タイマと、それぞれの待機モードにおける単位基礎電力に状態タイマの計時値を乗ずる基礎電力演算部とを備えている、請求項1記載の工作機械の消費電力算出装置。   Unit basic power storage unit that stores the unit basic power consumed per unit time in the standby state when the machine tool is turned on and the machine tool is stopped, and the machine tool is turned on. A state timer that measures the elapsed time for each standby mode from when it is shut off to a time, and a basic power calculator that multiplies the unit basic power in each standby mode by the time value of the state timer, The machine tool power consumption calculation apparatus according to claim 1. 制御装置が計測した消費電力量と前記動作電力演算部及び運転電力演算部が算出した消費電力量と、前記基礎電力演算部が演算した基礎電力消費量とを集計して総消費電力量を演算する総消費電力演算部を備えている、請求項1又は2記載の工作機械の消費電力算出装置。   Calculate the total power consumption by summing the power consumption measured by the control device, the power consumption calculated by the operating power calculator and the operating power calculator, and the basic power consumption calculated by the basic power calculator. The machine tool power consumption calculation device according to claim 1, further comprising a total power consumption calculation unit.
JP2012028554A 2012-02-13 2012-02-13 Machine tool power consumption calculation device Active JP5912626B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012028554A JP5912626B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Machine tool power consumption calculation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012028554A JP5912626B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Machine tool power consumption calculation device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013164797A true JP2013164797A (en) 2013-08-22
JP5912626B2 JP5912626B2 (en) 2016-04-27

Family

ID=49176097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012028554A Active JP5912626B2 (en) 2012-02-13 2012-02-13 Machine tool power consumption calculation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5912626B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021086405A (en) * 2019-11-28 2021-06-03 ファナック株式会社 Machine learning device, power consumption prediction device, and control device
CN113910268A (en) * 2021-09-29 2022-01-11 珠海格力电器股份有限公司 Method, device, equipment and medium for detecting loss of parts of industrial robot
JP7450001B1 (en) 2022-10-18 2024-03-14 株式会社アマダ Carbon dioxide emissions estimation system and carbon dioxide emissions estimation method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07334583A (en) * 1994-04-15 1995-12-22 Hitachi Ltd Product recycling system
JP2010240800A (en) * 2009-04-09 2010-10-28 Fanuc Ltd Controller for controlling machine tool having consumed electric power reducing function
JP2012093984A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Jtekt Corp Power consumption display device of machine tool
WO2012104925A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 三菱電機株式会社 Numerical control machine tool system
JP2012245595A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Brother Industries Ltd Machine tool

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07334583A (en) * 1994-04-15 1995-12-22 Hitachi Ltd Product recycling system
JP2010240800A (en) * 2009-04-09 2010-10-28 Fanuc Ltd Controller for controlling machine tool having consumed electric power reducing function
JP2012093984A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Jtekt Corp Power consumption display device of machine tool
WO2012104925A1 (en) * 2011-02-04 2012-08-09 三菱電機株式会社 Numerical control machine tool system
JP2012245595A (en) * 2011-05-30 2012-12-13 Brother Industries Ltd Machine tool

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021086405A (en) * 2019-11-28 2021-06-03 ファナック株式会社 Machine learning device, power consumption prediction device, and control device
JP7424807B2 (en) 2019-11-28 2024-01-30 ファナック株式会社 Machine learning device, power consumption prediction device, and control device
CN113910268A (en) * 2021-09-29 2022-01-11 珠海格力电器股份有限公司 Method, device, equipment and medium for detecting loss of parts of industrial robot
JP7450001B1 (en) 2022-10-18 2024-03-14 株式会社アマダ Carbon dioxide emissions estimation system and carbon dioxide emissions estimation method
WO2024084969A1 (en) * 2022-10-18 2024-04-25 株式会社アマダ Carbon dioxide emission amount estimation system and carbon dioxide emission amount estimation method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5912626B2 (en) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2447794B1 (en) Power consumption display unit for machine tool
CN102205512B (en) Control device for machine tool
JP5912626B2 (en) Machine tool power consumption calculation device
CN112672849B (en) Intelligent coolant pump
JP2011138463A (en) Numerical control device
US20220244701A1 (en) Control Device for Use on a Numerically Controlled Machine Tool, and Machine Tool Comprising a Control Device
JP4947534B2 (en) Machine tool and method of operating machine tool
CN102452012B (en) Conveyer
TWM485116U (en) Quick automatic tool selection and tool change system
JPH05208343A (en) Numerical control device with life managing function
JP2023028733A (en) Current measurement system of machine tool and method therefor
JP2018158402A (en) Machining apparatus
JP5830939B2 (en) Machine Tools
KR101811083B1 (en) Power consumption output device
CN106799646A (en) A kind of displacement transducer control system
CN104400565A (en) Numerical control milling machine
EP1560091A2 (en) Detecting breakages in machine tools and the like
JPH03150602A (en) Numerical controller with tool data centralized control function
JP7412964B2 (en) Operation monitoring system
JPH1148089A (en) Lubricating oil supplying device
KR20110071380A (en) Apparatus for controlling injection pressure
CN201184971Y (en) Numerical control system apparatus special for single coordinates deep-hole drilling machine
CN107175360A (en) Milling machine and milling machine spindle operation control system
CN201192785Y (en) Improved milling machine
JP2014235466A (en) Machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151029

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160308

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160401

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5912626

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250