JP2021022017A - Elapsed time display system, electric machine, and elapsed time calculation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、経過時間表示システム、電動機械、及びその経過時間算出方法に関する。 The present invention relates to an elapsed time display system, an electric machine, and a method for calculating the elapsed time thereof.
特許文献1の要約に、「荷役作業用車輌の表示ユニットに搭載された第1の計時装置により計時された車輛の使用時間を累積記憶する第1の記憶装置と、制御装置に搭載された第2の計時装置により計時された車輛の使用時間を累積記憶する第2の記憶装置とを有し、制御装置により、荷役作業用車輌の電源ONで第1の記憶装置と第2の記憶装置に記憶されている累積使用時間を互いに送受信し、それぞれ自己側の累積使用時間と比較し、累積使用時間が大きい方の値を小さい方の値が記憶されている記憶装置に書き込むようにした。」と記載されている。
In the summary of
主に工場で使用される工作機械や産業装置は、内部にフィルタやオイル等の消耗品が使用されているものが多い。これらの消耗品は、累積使用時間や加熱、振動等の影響により性能が劣化していく。特に累積使用時間による経年劣化は、消耗品の酸化や運転時の汚損が原因であり、機械の使用中でなくとも劣化が進む現象である。このため、機械自体の累積使用時間をアラート等に利用できる計時機能は、消耗品の劣化による機械本体の故障を防ぐ上で重要な機能である。 Many machine tools and industrial equipment used mainly in factories contain consumables such as filters and oil inside. The performance of these consumables deteriorates due to the effects of cumulative usage time, heating, vibration, and the like. In particular, aging deterioration due to cumulative usage time is caused by oxidation of consumables and stains during operation, and is a phenomenon in which deterioration progresses even when the machine is not in use. Therefore, the timekeeping function that can use the cumulative usage time of the machine itself for alerts and the like is an important function in preventing the failure of the machine body due to deterioration of consumables.
この計時機能として、特許文献1には、表示装置と制御装置にそれぞれ累積使用時間を比較可能な計時装置が備えられ、一方の計時データを無くした場合でも、もう一方がバックアップとなることが記載されている。しかし、計時装置は、電動式であり、電動機械の電源OFF時に停止してしまうため、電動機械は、その停止時間を含めた累積の経過時間(消耗品の経時劣化に影響する経過時間)を、記録することができない。
As this timekeeping function,
また、運転停止時間を計時するためには、主電源とは別系統のバッテリを用いた計時装置への電力供給が考えられるが、電力供給に必要な部品のコストや、バッテリ自体の消耗を監視するための保守に伴うコストが増加するという課題がある。累計使用時間の連続性を保つために計時装置が2つ必要な点もコスト増の原因となる。 In addition, in order to time the operation stop time, it is conceivable to supply power to the timekeeping device using a battery of a system different from the main power supply, but monitor the cost of parts required for power supply and the consumption of the battery itself. There is a problem that the cost associated with the maintenance is increased. The fact that two timekeeping devices are required to maintain the continuity of the cumulative usage time also contributes to the cost increase.
例えば、必要最小限の機能による簡素な設計の電動機械の場合、使用開始からの累計時間がわからないと、経時劣化部品の交換時期を推定できない。その場合、顧客に適切なタイミングでメンテナンスを勧められない。しかし、電動機械に内蔵された計時装置は、電動機械の電源OFF時には電動機械とともにOFFするので、その計時装置で計時される累計時間は、経過時間に一致しない。 For example, in the case of an electric machine with a simple design with the minimum necessary functions, it is not possible to estimate the replacement time of parts that have deteriorated over time without knowing the cumulative time from the start of use. In that case, the customer cannot be advised to perform maintenance at the right time. However, since the time measuring device built into the electric machine is turned off together with the electric machine when the power of the electric machine is turned off, the cumulative time measured by the time measuring device does not match the elapsed time.
そこで、本発明は、電力供給が遮断される停止期間を含めた累積使用時間を計時して表示可能な経過時間表示システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an elapsed time display system capable of measuring and displaying the cumulative usage time including a stop period in which the power supply is cut off.
上記課題を解決するために、例えば、特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、電動機械と、電動機械と近接無線通信する外部機器と、を備える経過時間表示システムである。その中で、電動機械は、発振回路を有し起動時からの経過時間をカウントする計時装置と、揮発性メモリと、電動機械への電力供給の開始時刻が書き込まれる不揮発性メモリと、を備える。また、電動機械と外部機器との何れかが、不揮発性メモリに書き込まれている開始時刻から、外部機器が管理する現時刻までの時間である総合経過時間を算出する、というものである。 In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above problems, and one example thereof is an elapsed time display system including an electric machine and an external device for close wireless communication with the electric machine. Among them, the electric machine includes a time measuring device having an oscillation circuit and counting the elapsed time from the start, a volatile memory, and a non-volatile memory in which the start time of power supply to the electric machine is written. .. Further, either the electric machine or the external device calculates the total elapsed time, which is the time from the start time written in the non-volatile memory to the current time managed by the external device.
本発明によれば、電力供給が遮断される停止期間を含めた累積使用時間を計時して表示可能な経過時間表示システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an elapsed time display system capable of measuring and displaying cumulative usage time including a stop period in which power supply is cut off.
以下、図を参照しながら本発明の実施例に係る経過時間表示システム及び電動機械を説明する。なお、各実施例において、同一効果の要件には同一符号を付して説明の重複を避ける。 Hereinafter, the elapsed time display system and the electric machine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, the requirements for the same effect are designated by the same reference numerals to avoid duplication of description.
図1は、本発明の実施例1に係る経過時間表示システム30及び電動機械10の概略構成を示すブロック図である。まず、電動機械10は、空気蓄積用のタンクや圧縮機構で構成される機構部7と圧縮機構を駆動するモータや冷却ファンで構成される電動部5と、この電動部5に対して電子的手段により供給電力を制御する制御装置9と、により構成される。この電動機械10は、さらに近接通信装置3を有している。経過時間表示システム30は、外部機器8を用いて電動機械10の総合経過時間T0を表示可能にするものである。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an elapsed
制御装置9は、例えば、マイコンやFPGA(Field-Programmable Gate Array)等のIC(Integrated Circuit)と、抵抗やコンデンサ、発振回路等の電子部品と、トランジスタやリレー等の電力素子と、LED(Light Emitting Diode)や液晶等の表示器と、の少なくとも何れか2つ以上が、プリント基板上に、はんだ付け等の手段で実装された電子回路基板により主要部が構成されている。 The control device 9 includes, for example, an IC (Integrated Circuit) such as a microcomputer or FPGA (Field-Programmable Gate Array), electronic components such as resistors, capacitors, and oscillation circuits, power elements such as transistors and relays, and LEDs (Light). At least two or more of the display such as the Emitting Diode) and the liquid crystal are mainly composed of an electronic circuit board mounted on the printed circuit board by means such as soldering.
制御装置9は、制御部2と、計時装置1と、近接通信装置3と、その近接通信装置3に接続されたアンテナ4と、により構成される。その大半を占める制御部2、計時装置1、及び近接通信装置3は、それぞれが回路部品のみ、又はIC内のソフト機能のみ、あるいは両者を混在させて実現される。例えば、時計やタイマー機能は、水晶振動子X、トランジスタTr、コンデンサC、抵抗R、コイルL、リレー、その他の電子部品による回路構成で実現できるが、所要のプログラムによるソフト機能のあるマイクロコンピュータを形成するICに置き換えることも可能である。
The control device 9 includes a
近接通信装置3は、外部機器8と双方向通信が可能である。アンテナ4は、双方向の何れの通信にも介在し、電動機械10の外部に電波を発信するときは、近接通信装置3から送信電力を供給される。なお、電動機械10,20(図1、図3)において、アンテナ4は、計時装置1を含む電気回路基板の外に電装されている構成が、その特性において好ましい。
The
図1に示すように、電動機械10は、制御部2、計時装置1、及び近接通信装置3は、各々が別部品の制御ICであり、それらが電気配線で接続されて構成することができる。ただし、これら全部の機能を単一パッケージに封入されたIC内のプログラムにより実現される形態にして提供されても良い。
As shown in FIG. 1, the
また、電動部5や機構部7は、電動機械10の内外状況に関する情報を取得するために、各種のセンサを備えている。これらのセンサとして、例えば、熱センサや圧力センサ等が制御装置9の回路と電気的に接続されて電動機械10全体の動作に寄与する。
Further, the
制御部2は、電子的な演算処理が可能なCPU(Central Processing Unit)と、通電中のデータ保持に使用される揮発性メモリ11(例えば、SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)等)と、プログラムやデータの記録に使用する不揮発性メモリ12(例えば、フラッシュメモリ等)を備え、制御部2の構成物及びソフト機能は、必要に応じて電動部5の制御処理や近接通信装置3の無線通信処理、センサ信号の入出力処理等にCPUや揮発性メモリ11を兼用利用することができる。
The
つまり、この経過時間表示システム30、又は電動機械10において、発明の目的を達成するためには、部品の追加は不要であるばかりか、特段に高機能化するまでもなく、制御装置9に備わる既存の演算処理機能、及び記憶素子を兼用利用する前提で、そのプログラムを僅かに改変するだけで足りる。
That is, in the elapsed
経過時間算出部13は、揮発性メモリ11に読み出された時間に関するデータを用いて総合経過時間T0を算出する。すなわち、経過時間算出部13は、不揮発性メモリ12内の開始時刻WSと、外部機器8から制御部2が受信した現時刻WRとの差分を計算することで、総合経過時間T0(=WR−WS)を算出する。なお、経過時間算出部13は制御部2に含まれても良い。
The elapsed
アンテナ4は、制御部2あるいは近接通信装置3からの指令に応じて、産業科学医療用バンドの電波(例えば、2.4GHz帯や920MHz帯の電波)を発信し、電波受信装置を備えた外部機器8(例えば、携帯端末や設置型演算装置等)と無線回線により通信を行うことができる。
The
電動機械10と外部機器8は、任意の通信方式(例えば、無線LAN(Local Area Network)やBluetooth(登録商標)等)を用い、無線通信を用いて情報を相互あるいは一方向に送受信することができる。すなわち、アンテナ4は、電波の送信部としても、受信部としても使用することができる。
The
電動機械10は、外部からの電力供給で稼働し、外部からの電力供給が遮断されると停止する。供給された電源は制御装置9に通電し、制御装置9からの運転指令により、電動部5に供給される。制御装置9に実装されたICのプログラムは、不揮発性メモリ12に記録されており、通電時に読み込まれる。制御装置9は、電源遮断時に動作しないが、稼働中に変更した設定等のデータや無線通信を介して書き出された情報は、停止前に不揮発性メモリ12に記録して、次回起動まで保持することができる。
The
ここで、図2を用いて経過時間算出方法(本方法)の実行手順を説明する。図2は、経過時間表示システム30,31及び電動機械10,20における制御装置9,19内のデータフローを示す説明図である。
Here, the execution procedure of the elapsed time calculation method (this method) will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a data flow in the control devices 9 and 19 in the elapsed
電動機械10,20の電源が投入されると、制御部2が、電動部5へ電力供給することにより機構部7の駆動を開始する。電動機械10,20が通電中の状態になる。電動機械10,20の電源が投入された場合、例えばステップS1〜ステップS3が行われる。
When the power of the
ステップS1では、制御部2が、起動時に無線通信を介して外部機器8から現時刻WRを取得し、不揮発性メモリ12に、取得した現時刻WRを書き込む。また、初めて受信した現時刻WRが制御部2により開始時刻WSとして不揮発性メモリ12に書き込まれて良く、この場合も含めてステップS1とする。なお、ステップS5に示すように、制御部2が現時刻WRを外部機器8から受信することは、通電中の状態において、定期的に行われて良い。
In step S1, the
ステップS2では、発振回路を有する計時装置1が、発振回路の信号を基に0秒からの時間である経過時間Tをカウントアップし、そのカウントアップに応じて経過時間Tを制御部2に通知する。制御部2が、経過時間Tを受ける都度に、運転時間TW及び通電時間TEを揮発性メモリ11に書き込む(揮発性メモリ11に既に運転時間TW又は通電時間TEがあれば、受けた経過時間Tを基に運転時間TW又は通電時間TEを更新する)。
In step S2, the
通電時間TEは、電動機械10,20の電源が今回投入されてから制御部2へ電源が供給され続けている時間である。運転時間は、電動機械10,20の電源が今回投入されてから電動部5が運転し続けている時間である。つまり、通電時間TEも運転時間TWも、電動機械10,20の電源が今回投入されてからの時間である。
The energizing time TE is the time during which the power is continuously supplied to the
計時装置1は、発振回路を有する時計であり、いわゆるクォーツ時計で良い。電動機械10,20の電源が遮断されると、計時装置1は停止し、経過時間Tをカウントできない。
The
そこで、ステップS3では、通電中の制御部2が、不揮発性メモリ12から、総合運転時間TW0及び総合通電時間TE0を揮発性メモリ11に読み出しておく。電動機械10,20の初めての電源投入(例えば、電動機械10,20の製品出荷後の電源投入)起動では、総合運転時間TW0及び総合通電時間TE0のいずれも初期値(例えばゼロ)で良い。
Therefore, in step S3, the energized
「総合通電時間TE0」とは、制御部2へ電源が供給され続けている累計時間である。「総合運転時間TW0」とは、電動部5が運転し続けている累積時間である。
The “total energization time TE0” is the cumulative time during which power is continuously supplied to the
電動機械10,20の電源遮断は、例えば、電源遮断操作が行われた場合に行われる。電源遮断操作を受けた電動機械10,20において、実際に電源を遮断する前に(例えば遮断間際に)、ステップS4で、経過時間算出部13が、下記を行う。
The power cutoff of the
経過時間算出部13が、揮発性メモリ11上にある運転時間TWを、不揮発性メモリ12から揮発性メモリ11に読み出された総合運転時間TW0に加算し、加算後の値(TW+TW0)を、不揮発性メモリ12上の総合運転時間TW0に上書きする。これにより、総合運転時間TW0が更新される。
The elapsed
経過時間算出部13が、揮発性メモリ11上にある通電時間TEを、不揮発性メモリ12から揮発性メモリ11に読み出された総合通電時間TE0に加算し、加算後の値(TE+TE0)を、不揮発性メモリ12上の総合通電時間TE0に上書きする。これにより、総合通電時間TE0が更新される。
The elapsed
ステップS4が終了した後、電動機械10,20の電源が遮断される。なお、停電等の不測の電源遮断に備えて、経過時間算出部13が、定期的にステップS4を実行しても良い。また、ステップS4に加えて、ステップS3が遮断間際に行われても良い。
After the end of step S4, the power supplies of the
結果として、電源遮断の状態において、不揮発性メモリ12には、現時刻WR、総合通電時間TE0、総合運転時間TW0、及び開始時刻WSが記録されている。開始時刻WSは、電動機械10,20の出荷後に初めて電動機械10,20へ電力供給が開始された日時で良い。
As a result, in the power-off state, the current time WR, the total energization time TE0, the total operation time TW0, and the start time WS are recorded in the
例えば、初めて受信した現時刻WRが制御部2により開始時刻WSとして不揮発性メモリ12に書き込まれて良い。開始時刻WSは、そのような日時に代えて、任意の日時、例えば、電動機械10,20の出荷直前の動作試験時の日時でも良い。
For example, the current time WR received for the first time may be written to the
再び電動機械10,20の電源が投入されたとする。制御部2が、外部機器8から現時刻WRを受信する。経過時間算出部13が、不揮発性メモリ12内の開始時刻WSと、外部機器8から制御部2が受信した現時刻WRとの差分を計算することで、総合経過時間T0(=WR−WS)を算出する。
It is assumed that the power of the
なお、上述したように、制御部2が現時刻WRを外部機器8から受信することは、通電中の状態において、定期的に行われて良い。現時刻WRを受信する都度に、総合停止時間TS0が算出されて良い。
As described above, the
また、経過時間算出部13が、総合通電時間TE0と総合運転時間TW0との差分である総合停止時間TS0(=TE0−TW0)を算出して良い。さらに、経過時間算出部13が、総合経過時間T0と総合通電時間TE0の差分である総合遮断時間TD0(=T0−TE0)を算出して良い。
Further, the elapsed
総合経過時間T0、総合停止時間TS0、総合遮断時間TD0、総合運転時間TW0、及び総合通電時間TE0の少なくとも一つは、制御装置9内で算出することが可能である。また、ステップS5に示すように、通電中の状態において、定期的又は任意に、制御部2が現時刻WRを外部機器8から受信しても良い。
At least one of the total elapsed time T0, the total stop time TS0, the total cutoff time TD0, the total operation time TW0, and the total energization time TE0 can be calculated in the control device 9. Further, as shown in step S5, the
また、制御部2が、電動機械10,20の通電中において定期的又は不定期的に、或いは、電動機械10,20の遮断間際に、総合通電時間TE0、総合運転時間TW0、及び開始時刻WSを不揮発性メモリ12から読み出し外部機器8に近接通信装置3を介して送信することで(ステップS6)、外部機器8が、総合経過時間T0、総合停止時間TS0及び総合遮断時間TD0のうちの少なくとも一つを算出しても良い。
Further, the
これにより、電源遮断時の時間経過も含め、電動機械10,20に使用される消耗品の経年劣化寿命と運転耐用寿命の両方に対する余寿命を算出できる。このように算出された余寿命等の情報は、もし電動機械10,20にそれ自身の状態表示機能(ディスプレイ等)が付設されていれば、そこに適宜表示することができる。
As a result, it is possible to calculate the remaining life for both the aged deterioration life and the operating service life of the consumables used in the
あるいは、スマートフォンやタブレット端末等の外部機器8に消耗品の交換時期を通知して表示させることにより、適切なメンテナンスを促すことが可能である。
Alternatively, it is possible to promote appropriate maintenance by notifying and displaying the replacement time of the consumables on the
より具体的には、電動機械10,20のメーカー系列のサービスマン等が携帯するスマートフォンにおいて、専用アプリケーションを起動し、電動機械10,20に係る余寿命等の情報を取り込んで表示させ、それを電動機械10,20のユーザや所有者(管理者等)に見せながら、適切なメンテナンスを促すことが可能である。
More specifically, on a smartphone carried by a serviceman or the like of a manufacturer of
以上説明したように、電動機械10,20は、近接通信装置3によって取得した現時間情報(現時刻WR)、機械内部に記録された計時情報Tから、電源遮断時(総合遮断時間TD0)、も含めた累積使用時間(例えば、総合経過時間T0)が表示可能である。
As described above, the
したがって、電動機械10,20によれば、電力供給が遮断される場合でも、主電源とは別系統のバッテリを常設することなく、情報端末装置(外部機器8)等を外部接続することによって、停止期間も含めた累積使用時間(例えば、総合経過時間T0)を計時して表示することが可能である。
Therefore, according to the
図3に、本発明の実施例2に係る経過時間表示システム31及び電動機械20の概略構成を示すブロック図である。図3に示す実施例2の電動機械20について、以下に言及するバッテリ6が制御装置19に付加された点以外は、図1に示す実施例1の電動機械10と同様である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an elapsed
図3に示す電動機械20は、機構部7と電動部5と、その電動部5に対し電子的手段により供給電力を制御する制御装置19と、を備えて構成される。制御装置19は、実施例1に示した制御装置9と略同様の制御機能を有する構成に加えて、バッテリ6が含まれる構成である。このバッテリ6は、制御装置19が電力供給されている期間は、その電源制御回路から恒常的にトリクル充電等を受けて満充電状態が維持できるように電気的に接続される。
The
電動機械20に外部から電力供給されている場合は、制御装置19は、もっぱら外部からの供給電力を基に駆動される。一方、電動機械20への供給電力が遮断されている時、電動部5を動作させるための電力は供給されないが、バッテリ6により制御装置19は駆動される。
When electric power is supplied to the
このような構成の電動機械20は、実施例1で述べた時間データの全部を計時装置1から得ることができる。この実施例1で述べた連続時間情報を生成する機能に加え、電動機械20は、バッテリ6が十分に充電されている限り、総合経過時間T0は、特別な演算処理するまでもなく、常に計時装置1から得られる。また、内蔵されたバッテリ6の性能仕様の範囲内で、多様な高機能表示を発揮させれば良い。逆に、バッテリ6が放電する毎に、優先順位の低い機能から順次間引くように省略しても良い。
In the
そのように、演算処理なしに得られた総合経過時間T0と、実施例1で述べた計時装置1で演算処理して得られた経過時間Tと、両方の時間データを、常に択一可能な場合分けによって利用できる。場合分けとは、バッテリ6が十分に充電されている場合と、不足している場合と、に分けることをいう。
As described above, both the total elapsed time T0 obtained without the arithmetic processing and the elapsed time T obtained by the arithmetic processing by the
電動機械20は、バッテリ6の充電が不足し、電圧等の低下により制御装置19の起動電力に満たない場合でも、実施例1と同様の計時装置1での演算処理によって、連続時間情報を生成する効果が得られるため、総合経過時間T0を含めた時間データが不揮発性メモリ12内に保存される。
Even when the
さらに、総合経過時間T0及び総合停止時間TS0、総合遮断時間TD0、総合運転時間TW0、総合通電時間TE0について、バッテリ依存系統と、非依存系統と、精度の高い情報を二者択一しても良い。バッテリ依存系統とは、バッテリ6で維持された時計を直読することにより演算処理なしに得られた情報をいう。
Further, regarding the total elapsed time T0, the total stop time TS0, the total cutoff time TD0, the total operation time TW0, and the total energization time TE0, even if highly accurate information is selected between the battery-dependent system and the non-dependent system. good. The battery-dependent system refers to information obtained without arithmetic processing by directly reading the clock maintained by the
バッテリ非依存系統とは、不揮発性メモリ12内のデータ及び現時刻WRに基づいて算出された情報をいう。これら二者で異なる場合、比較して数値の大きい方を採用することにより、データの連続性を保証することができる。
The battery-independent system refers to information calculated based on the data in the
なお、2つの情報に対する真偽判定において、大きい数値よりも小さい数値の方が偽と判定される理由として、次の可能性が考えられる。例えば、バッテリ非依存状態において、不揮発性メモリ12の不具合が原因で古い情報が消失した場合がある。その場合、その消失情報に代えて、不揮発性メモリ12に書き込まれた新しい時刻情報を生かして演算処理された結果、真の経過時間Tよりも少なくなる。
In the authenticity determination of the two pieces of information, the following possibilities can be considered as the reason why the smaller numerical value is determined to be false than the larger numerical value. For example, in a battery-independent state, old information may be lost due to a defect in the
逆に、バッテリ依存系統から非依存状態への切り替え機能に生じた不具合がある。この不具合ほか、何らかの原因で、計時装置1の時計が停止していたりすれば、演算処理の結果が小さい数値となるので、小さい方を偽と判定される。
On the contrary, there is a problem in the function of switching from the battery-dependent system to the independent state. In addition to this problem, if the clock of the
また、図1及び図3にそれぞれ示した電動機械10,20として、上述のように実施例1,2にそれぞれ空気圧縮機を例示したが、これに限定されない。また、電動機械10,20は、その機構部7が工作機械、搬送機械を形成するものでも良い。さらに、電動機械10,20は、回転電動機に好適であるが、それに限定されず、電動部5にリニアモータを採用しても良い。また、電動機械10,20において、制御装置9,19と、電力変換回路(不図示)と、を電気的に接続された別の電気回路基板として構成されていても良い。
Further, as the
本発明の実施形態に係る経過時間表示システム30,31は、次のように総括される。
[1]経過時間表示システム30,31は、電動機械10,20と、それに対して近接無線通信する外部機器8と、を備える。また、電動機械10,20は、計時装置1と、揮発性メモリ11と、不揮発性メモリ12と、を備える。計時装置1は、発振回路を有し起動時からの経過時間をカウントする。揮発性メモリ11は、総合経過時間T0を算出するために用いるデータを記録する。
The elapsed
[1] The elapsed
総合経過時間T0は、不揮発性メモリ12に書き込まれている開始時刻WSから、現時刻WRまでの時間である。この総合経過時間T0は、電動機械10,20と外部機器8との何れかで算出する。例えば、スマートフォン等の外部機器8において、専用アプリを起動し、それにより、電動機械10,20から適宜に収集した情報を用いて算出した各種数値を表示しても良い。開始時刻WSは、電動機械10,20への電力供給の開始時刻WSであり、不揮発性メモリ12に書き込まれている。現時刻WRは、外部機器8に管理されるので、電動機械10,20のON/OFFに関わらず停止しない。
The total elapsed time T0 is the time from the start time WS written in the
この経過時間表示システム30,31によれば、外部機器8に管理されて停止しない現時刻WRを、その外部機器8と近接無線通信することにより、適宜取得し、不揮発性メモリ12に書き込まれている電力供給の開始時刻WSと現時刻WRとを、揮発性メモリ11上に読み込んで演算処理する。したがって、電力供給が遮断される停止期間を含めた累積使用時間を計時して表示することが可能である。計時された累積使用時間は、近接無線通信する外部機器8によって、適宜に表示可能である。この外部機器8として、例えば、スマートフォンやタブレット端末等が好適である。
According to the elapsed
本発明の実施形態に係る電動機械10,20は、次のように総括される。
[2]この電動機械10,20は、機構部7と、機構部7を駆動する電動部5と、その電動部5への電力供給を制御する制御装置9,19と、を備える。この制御装置9,19は、計時装置1と、制御部2と、揮発性メモリ11と、不揮発性メモリ12と、近接通信装置3と、アンテナ4と、経過時間算出部13と、を備える。
The
[2] The
計時装置1は、発振回路を有し起動時からの経過時間Tをカウントする。制御部2は、電力供給を制御し計時装置1によりカウントされた経過時間Tを受ける。揮発性メモリ11は、制御部2による演算に用いられる。
The
不揮発性メモリ12は、電力供給の開始時刻WSが制御部2により書き込まれる。近接通信装置3は、外部機器8と無線通信する。アンテナ4は、近接通信装置3に接続されて無線通信の電波を送受信する。
In the
経過時間算出部13は、不揮発性メモリ12に書き込まれている開始時刻WSから、外部機器8から近接通信装置3で受信された情報が表す現時刻WRまでの時間である総合経過時間T0を算出する。
The elapsed
この電動機械10,20は、比較的低価格設定で、使用時のみ電源接続する設計仕様であることが多い。その場合、不使用時には、制御装置9,19に電力供給されず、計時装置1が停止する。したがって、不揮発性メモリ12の記憶内容以外は、情報維持できず、時間情報の連続性を維持することが困難である。
The
そこで、この電動機械10,20は、例えば、電源ON/OFFのタイミングで、近接通信装置3、及びアンテナ4を介して、外部機器8と適宜に無線通信して現時刻WRの情報を得る。この電源ON/OFFのタイミングで現時刻WRの情報を不揮発性メモリ12に記憶させる。
Therefore, the
その記憶された情報を、経過時間算出部13が、揮発性メモリ11に読み出すとともに、計時装置1が、起動時からの経過時間Tをカウントした時間情報を足し合わせることにより、時間情報の連続性を維持することが可能になる。そのため、この電動機械10,20は、電力供給が遮断される停止期間を含めた累積使用時間をより確実に計時して表示することが可能である。
The elapsed
これによれば、簡素な電動機械であっても、それに付随する既存の電子回路、例えばワンチップマイコン等に、CPU、揮発性メモリ11、不揮発性メモリ12、及びプログラムが含まれていれば、それを兼用利用することによって、本発明を容易に実現可能である。したがって、コストアップも少ない。本発明の目的は、バッテリを常備することなく、電力供給が遮断される停止期間を含めた累積使用時間をより確実に計時して表示可能にすることである。
According to this, even if it is a simple electric machine, if the existing electronic circuit associated therewith, for example, a one-chip microcomputer or the like includes a CPU, a
[3]制御部2は、電力供給が開始され電力供給が遮断されるまでの間、すなわち、電源ON/OFFのタイミングで、不揮発性メモリ12に書き込まれた総合通電時間TE0と、総合運転時間TW0とを揮発性メモリ11に読み出す。これらは、計時装置1によりカウントされた経過時間Tを基に、揮発性メモリ11上の通電時間TE及び運転時間TWを更新された値を加算累計される。
[3] The
つまり、総合運転時間TW0は、計時装置1によりカウントされた経過時間Tに基づく運転時間TWの累積値であり、不揮発性メモリ12に書き込まれ、再計算された値を上書きされる。同様に、総合通電時間TE0も、計時装置1によりカウントされた経過時間Tに基づく通電時間TEの累積値であり、再計算された値を不揮発性メモリ12に上書きされる。
That is, the total operating time TW0 is the cumulative value of the operating time TW based on the elapsed time T counted by the
総合通電時間TE0は、揮発性メモリ11上の総合通電時間TE0と、揮発性メモリ11上の通電時間TEと、の合計値を算出して不揮発性メモリ12に書き込む。同様に、総合運転時間TW0は、揮発性メモリ11上の総合運転時間TW0と、揮発性メモリ11上の運転時間TWと、の合計値を算出して不揮発性メモリ12に書き込む。
For the total energization time TE0, the total value of the total energization time TE0 on the
経過時間算出部13は、総合経過時間T0の他に、総合停止時間TS0と、総合遮断時間TD0との少なくとも一つを算出する。総合停止時間TS0は、総合通電時間TE0と総合運転時間TW0との差分である。総合遮断時間TD0は、総合経過時間T0と総合通電時間TE0との差分である。
The elapsed
これによれば、総合経過時間T0の他に、総合停止時間TS0と、総合遮断時間TD0との少なくとも一つまで算出して適宜に表示することが可能である。 According to this, in addition to the total elapsed time T0, at least one of the total stop time TS0 and the total cutoff time TD0 can be calculated and displayed as appropriate.
[4]上記[1]の経過時間表示システム31を構成する上記[2]の電動機械20には、制御装置19を備える。この制御装置19には、それを駆動するためのバッテリ6を制御装置19に内蔵しても良い。その場合、バッテリ6の充電残量が所定値以上に維持されている期間は、計時装置1で連続的に算出された開始時刻WSからの経過時間Tを優先的に表示可能である。
[4] The
また、長期不使用、経年劣化等の原因でバッテリ6の充電残量が所定値以下になれば、不揮発性メモリ12に書き込まれた開始時刻WSと、外部機器8から近接通信装置4で受信された情報が表す現時刻WRと、の差に基づいて、経過時間算出部13が算出した開始時刻WSからの経過時間Tを優先的に表示可能である。つまり、バッテリ6に依存しない累積使用時間の管理に切り替えれば良い。
If the remaining charge of the
したがって、電動機械20によれば、高性能なバッテリ6に依存しない累積使用時間の管理も可能である。また、内蔵されたバッテリ6の性能仕様の範囲内で、計時装置1が連続的に維持された累積使用時間の管理も行える。
Therefore, according to the
[5]また、電動機械10,20は、計時装置1で連続的に算出された経過時間Tと、経過時間算出部13が算出した経過時間Tと、両者を比較して何れか大きい方を優先的に表示可能にする。このように真偽判定すれば、データの連続性を保証することができる。例えば、計時装置1の時計が停止していたりすれば、演算処理の結果が小さい数値となるので、小さい方を偽と判定される。上述した両者が異なる場合、これらを比較して数値の大きい方を採用した方が、より正確さが保てる。
[5] Further, in the
[6]また、電動機械10,20は、計時装置1を含む電気回路基板の外にアンテナ4を配設しても良い。これによれば、アンテナ4の送受信性能を優先するとともに、電気回路基板の大きさ及び形状を考慮して、より設計の自由度が増す点で有利である。
[6] Further, in the
[7]電動機械10,20は、電動部5が回転電動機であると良い。
[8]電動機械10,20は、電動部5がリニアモータでも好適である。
[7] In the
[8] In the
[9]電動機械10,20は、制御装置9,19と、電力変換回路と、を電気的に接続された別の電気回路基板として形成されていることが好ましい。これによれば、本発明の目的に特化した制御装置9,19と、品種別の機構部7に応じた電力変換回路と、を電気的に接続された別の電気回路基板として、それぞれに最適なユニット設計できる点で有利である。
[9] The
[10]電動機械10,20は、機構部7が空気圧縮機と、工作機械と、搬送機械と、の何れにも好適である。これらは、数十年の長期間にわたって使用されることが多く、損耗部品を交換する保守周期を管理するための累積使用時間を簡素な構成により、連続性を維持した時間情報を求められる。その要望に応えられる点で有利である。
[10] In the
本発明の実施形態に係る電動機械10,20は、次のように総括される。
[11]この経過時間算出方法は、次のステップS1〜S6に示す手順を有する。
まず、ステップS1では、発振回路を有する計時装置1を備えた電動機械10,20の電動部5への電力供給の開始時刻WSを電動機械10,20の不揮発性メモリ12に書き込む。
The
[11] This elapsed time calculation method has the procedure shown in the following steps S1 to S6.
First, in step S1, the start time WS of power supply to the
次に、電力供給が行われている通電期間中は、次のステップS2〜S6に示す手順が実行される。ステップS2では、発振回路を有する計時装置1が、発振回路の信号を基に0秒からの時間である経過時間Tをカウントアップし、そのカウントアップに応じて経過時間Tを制御部2に通知するとともに、通電時間TE及び運転時間TWを算出する。
Next, during the energization period during which the power is being supplied, the procedure shown in the next steps S2 to S6 is executed. In step S2, the
ステップS3では、通電中の制御部2が、不揮発性メモリ12から、累計時間TW0,TE0を揮発性メモリ11に読み出しておく。
In step S3, the energized
ステップS4では、電源を遮断する前に、経過時間算出部13が、揮発性メモリ11の通電時間TEと運転時間TWとを、不揮発性メモリ12から揮発性メモリ11に読み出された総合通電時間TE0と総合運転時間TW0にそれぞれ加算して不揮発性メモリ12に上書きする。ステップS5では、近接無線通信により外部機器から現時刻WRの情報を受信する。
In step S4, the elapsed
最後に、ステップS6では、電動機械10,20と外部機器8との何れかが、総合経過時間T0を算出する。その総合経過時間T0の他に、総合通電時間TE0と総合運転時間TW0との差分である総合停止時間と、総合経過時間T0と総合通電時間TE0との差分である総合遮断時間TD0との少なくとも一つを算出する。
Finally, in step S6, either the
上述のとおり、総合経過時間T0は、開始時刻WSから、現時刻WRまでの時間である。開始時刻WSは、不揮発性メモリ12に書き込まれている。現時刻WRは、外部機器8に管理される。この経過時間算出方法によれば、上記[3]に示した電動機械10,20と同等の作用効果が得られる。
As described above, the total elapsed time T0 is the time from the start time WS to the current time WR. The start time WS is written in the
[12]また、電動機械20の経過時間算出方法は、上記ステップS1〜S3までを実行した後、電力供給を停止されてから、制御装置19を駆動するために内蔵されたバッテリ6の充電残量が所定値以下になったとき、電動機械20は、上記ステップS2〜ステップS6までをバッテリ6に依存せずに実行すると良い。
[12] Further, in the method of calculating the elapsed time of the
ステップS1では、バッテリ6が健在でも、それが毀損したときに備えて、例えば、電動機械20の初回使用時、すなわち最初の開始時刻WSを電動機械20の不揮発性メモリ12に書き込む。ステップS2では、バッテリ6に依存せずに、計時装置1が通電時間TE及び運転時間TWを算出する。
In step S1, even if the
同様にステップS2〜S6をバッテリ6に依存せずに実行する。そして、ステップS6では、少なくとも総合経過時間T0を算出する。この経過時間算出方法によれば、上記[4]に示した電動機械20と同等の作用効果が得られる。
Similarly, steps S2 to S6 are executed independently of the
1 計時装置、2 制御部、3 近接通信装置、4 アンテナ、5 電動部、6 バッテリ、7 機構部、8 外部機器、9,19 制御装置、10,20 電動機械(例えば、空気圧縮機)、11 揮発性メモリ、12 不揮発性メモリ、30,31 経過時間表示システム、WS 開始時刻 1 Timekeeping device, 2 Control unit, 3 Proximity communication device, 4 Antenna, 5 Electric unit, 6 Battery, 7 Mechanism unit, 8 External device, 9, 19 Control device, 10, 20 Electric machine (for example, air compressor), 11 Volatile memory, 12 Non-volatile memory, 30, 31 Elapsed time display system, WS start time
Claims (12)
前記電動機械と近接無線通信する外部機器と、
を備え、
前記電動機械は、
発振回路を有し起動時からの経過時間をカウントする計時装置と、
揮発性メモリと、
前記電動機械への電力供給の開始時刻が書き込まれる不揮発性メモリと、
を備え、
前記電動機械と前記外部機器との何れかが、
前記不揮発性メモリに書き込まれている前記開始時刻から、前記外部機器が管理する現時刻までの時間である総合経過時間を算出する、
経過時間表示システム。 Electric machinery and
An external device that communicates wirelessly with the electric machine
With
The electric machine
A timekeeping device that has an oscillator circuit and counts the elapsed time from startup,
With volatile memory
A non-volatile memory in which the start time of power supply to the electric machine is written, and
With
Either the electric machine or the external device
The total elapsed time, which is the time from the start time written in the non-volatile memory to the current time managed by the external device, is calculated.
Elapsed time display system.
前記制御装置は、
発振回路を有し起動時からの経過時間をカウントする計時装置と、
前記電力供給を制御し前記計時装置によりカウントされた経過時間を受ける制御部と、
該制御部による演算に用いられる揮発性メモリと、
前記電力供給の開始時刻が前記制御部により書き込まれる不揮発性メモリと、
外部機器と無線通信のための近接通信装置と、
該近接通信装置に接続されたアンテナと、
前記不揮発性メモリに書き込まれている前記開始時刻から、前記外部機器から前記近接通信装置で受信された情報が表す現時刻までの時間である総合経過時間を算出する経過時間算出部と、
を備えた電動機械。 An electric machine including a mechanical unit, an electric unit that drives the mechanical unit, and a control device that controls power supply to the electric unit.
The control device is
A timekeeping device that has an oscillator circuit and counts the elapsed time from startup,
A control unit that controls the power supply and receives the elapsed time counted by the timekeeping device.
Volatile memory used for calculation by the control unit
A non-volatile memory in which the start time of the power supply is written by the control unit, and
Peripheral communication devices for wireless communication with external devices,
With the antenna connected to the proximity communication device,
An elapsed time calculation unit that calculates the total elapsed time, which is the time from the start time written in the non-volatile memory to the current time represented by the information received by the proximity communication device from the external device.
Electric machine equipped with.
前記計時装置によりカウントされた経過時間に基づく通電時間の累積値であり前記不揮発性メモリに書き込まれた総合通電時間と、前記計時装置によりカウントされた経過時間に基づく運転時間の累積値であり前記不揮発性メモリに書き込まれた総合運転時間とを前記揮発性メモリに読み出し、
前記計時装置によりカウントされた経過時間を基に、前記揮発性メモリ上の前記通電時間及び前記運転時間を更新し、
前記揮発性メモリ上の前記総合通電時間と前記揮発性メモリ上の前記通電時間との合計を算出し、当該合計を前記総合通電時間として前記不揮発性メモリに書き込み、
前記揮発性メモリ上の総合運転時間と前記揮発性メモリ上の前記運転時間との合計を算出し、当該合計を前記総合運転時間として前記不揮発性メモリに書き込み、
前記経過時間算出部は、
前記総合経過時間の他に、前記総合通電時間と前記総合運転時間との差分である総合停止時間と、前記総合経過時間と前記総合通電時間との差分である総合遮断時間との少なくとも一つを算出する、
請求項2に記載の電動機械。 The control unit is in the period from the start of the power supply to the interruption of the power supply.
It is the cumulative value of the energizing time based on the elapsed time counted by the time measuring device, and is the cumulative value of the total energizing time written in the non-volatile memory and the operating time based on the elapsed time counted by the time measuring device. The total operating time written in the non-volatile memory is read into the volatile memory,
Based on the elapsed time counted by the time measuring device, the energizing time and the operating time on the volatile memory are updated.
The total of the total energization time on the volatile memory and the energization time on the volatile memory was calculated, and the total was written to the non-volatile memory as the total energization time.
The total of the total operating time on the volatile memory and the operating time on the volatile memory is calculated, and the total is written to the non-volatile memory as the total operating time.
The elapsed time calculation unit
In addition to the total elapsed time, at least one of the total stop time, which is the difference between the total energization time and the total operation time, and the total shutoff time, which is the difference between the total elapsed time and the total energization time, is set. calculate,
The electric machine according to claim 2.
前記バッテリの充電残量が所定値以上に維持されている期間は、前記計時装置で連続的に算出された前記開始時刻からの前記経過時間を優先的に表示可能であり、
前記バッテリの充電残量が所定値以下になれば、前記不揮発性メモリに書き込まれた前記開始時刻と、前記外部機器から前記近接通信装置で受信された情報が表す現時刻と、の差に基づいて、前記経過時間算出部が算出した前記開始時刻からの前記経過時間を優先的に表示可能である、
請求項2又は3に記載の電動機械。 A battery for driving the control device is built in the control device,
During the period in which the remaining charge of the battery is maintained at or above a predetermined value, the elapsed time from the start time continuously calculated by the timekeeping device can be preferentially displayed.
When the remaining charge of the battery becomes equal to or less than a predetermined value, it is based on the difference between the start time written in the non-volatile memory and the current time represented by the information received from the external device by the proximity communication device. Therefore, the elapsed time from the start time calculated by the elapsed time calculation unit can be preferentially displayed.
The electric machine according to claim 2 or 3.
前記経過時間算出部が算出した前記経過時間と、
両者を比較して何れか大きい方を優先的に表示可能にする、
請求項3に記載の電動機械。 The elapsed time calculated continuously by the timekeeping device and
The elapsed time calculated by the elapsed time calculation unit and
Comparing the two, whichever is larger can be displayed preferentially,
The electric machine according to claim 3.
請求項2又は3に記載の電動機械。 The antenna is provided outside the electric circuit board containing the timekeeping device.
The electric machine according to claim 2 or 3.
請求項2又は3に記載の電動機械。 In the electric machine, the electric part is a rotary electric motor.
The electric machine according to claim 2 or 3.
請求項2又は3に記載の電動機械。 In the electric machine, the electric part is a linear motor.
The electric machine according to claim 2 or 3.
請求項2又は3に記載の電動機械。 The electric machine is formed as another electric circuit board in which the control device and the power conversion circuit are electrically connected.
The electric machine according to claim 2 or 3.
請求項2又は3に記載の電動機械。 In the electric machine, the mechanism unit is any one of an air compressor, a machine tool, and a transfer machine.
The electric machine according to claim 2 or 3.
前記電力供給が行われている通電期間中は、
発振回路を有する計時装置が、発振回路の信号を基に0秒からの時間である経過時間をカウントアップし、該カウントアップに応じて経過時間を制御部に通知するとともに、通電時間及び運転時間を算出するステップと、
通電中の制御部が、前記不揮発性メモリから、累計時間を揮発性メモリに読み出しておくステップと、
電源を遮断する前に、経過時間算出部が、
揮発性メモリの通電時間と運転時間とを、前記不揮発性メモリから揮発性メモリに読み出された総合通電時間と総合運転時間にそれぞれ加算して前記不揮発性メモリに上書きするステップと、
近接無線通信により外部機器から現時刻の情報を受信するステップと、
前記電動機械と前記外部機器との何れかが、
前記不揮発性メモリに書き込まれている前記開始時刻から、前記外部機器が管理する現時刻までの時間である総合経過時間を算出するとともに、
該総合経過時間の他に、前記総合通電時間と前記総合運転時間との差分である総合停止時間と、前記総合経過時間と前記総合通電時間との差分である総合遮断時間との少なくとも一つを算出するステップと、
を有する、
経過時間算出方法。 A step of writing the start time of power supply to the electric part of an electric machine provided with a time measuring device having an oscillation circuit to the non-volatile memory of the electric machine, and
During the energization period during which the power is being supplied,
A timekeeping device having an oscillating circuit counts up the elapsed time, which is the time from 0 seconds, based on the signal of the oscillating circuit, notifies the control unit of the elapsed time according to the count-up, and energizes and operates time. And the steps to calculate
A step in which the energized control unit reads the cumulative time from the non-volatile memory into the volatile memory.
Before turning off the power, the elapsed time calculation unit
A step of adding the energization time and the operation time of the volatile memory to the total energization time and the total operation time read from the non-volatile memory to the volatile memory, respectively, and overwriting the non-volatile memory.
The step of receiving the current time information from an external device by proximity wireless communication,
Either the electric machine or the external device
In addition to calculating the total elapsed time, which is the time from the start time written in the non-volatile memory to the current time managed by the external device,
In addition to the total elapsed time, at least one of the total stop time, which is the difference between the total energization time and the total operation time, and the total shutoff time, which is the difference between the total elapsed time and the total energization time, is set. Steps to calculate and
Have,
Elapsed time calculation method.
前記通電中の制御装置が、前記不揮発性メモリから、累計時間を揮発性メモリに読み出しておくステップまでを、
実行した後に、
前記電力供給を停止されてから、前記制御装置を駆動するために内蔵されたバッテリの充電残量が所定値以下になったとき、
前記計時装置が、通電時間及び運転時間を算出するステップから、
少なくとも前記総合経過時間を算出するステップまでを実行する、
請求項11に記載の経過時間算出方法。
From the step of writing the start time WS of the power supply to the electric unit of the electric machine to the non-volatile memory of the electric machine.
From the non-volatile memory to the step in which the energized control device reads the cumulative time into the volatile memory.
After running
When the remaining charge of the battery built in to drive the control device falls below a predetermined value after the power supply is stopped.
From the step that the timekeeping device calculates the energizing time and the operating time
Execute at least the step of calculating the total elapsed time.
The elapsed time calculation method according to claim 11.
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