JP5356893B2 - 射出成形機の電力監視装置 - Google Patents
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Description
したがって、例えば、月曜日の朝や長期休暇の後などに、複数の射出成形機のシリンダヒータや金型ヒータを加熱する昇温作業を一斉に行うと、複数の射出成形機による使用電力量の合計値は成形運転中の合計値よりも高くなる。
第1の所定時間毎の時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
前記電力検出手段により検出された使用電力に基づき前記第1の所定時間毎の使用電力量を前記電力検出手段により区別して検出された電力の前記区別毎に算出する使用電力量算出手段と、
前記時刻情報取得手段により取得される時刻情報の時刻における前記射出成形機の稼動状態を検出する稼動状態検出手段と、
前記使用電力量算出手段により算出された前記第1の所定時間毎の使用電力量を第2の所定時間毎に加算し積算使用電力量を前記区別毎に算出する積算使用電力量算出手段と、
前記時刻情報取得手段により取得された時刻情報に対応させて少なくとも前記積算使用電力量算出手段により算出された前記区別毎の積算使用電力量および前記稼動状態検出手段により検出された稼動状態を記憶する記憶手段とを備え、前記記憶手段に記憶された前記区別毎の積算使用電力量および稼動状態を時刻情報に対応させて、前記射出成形機に接続された表示装置の表示画面に表示したり、射出成形機に接続された印字装置に印字したり、射出成形機に接続された外部記憶装置に記憶したり、通信回線を介して外部装置に出力することを少なくとも1つ行うことを特徴とする射出成形機の電力監視装置である。
請求項3に係る発明は、前記稼動状態検出手段によって検出される稼動状態は、成形品の識別情報が含まれることを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の電力監視装置である。
サーボ装置の電力=モータ回転数*駆動電流+駆動電流2*モータ巻き線抵抗+サーボアンプの発熱量・・・(数1)
ヒータの電力=ヒータワット数・・・(数2)
制御装置等の電力=定数・・・(数3)
制御装置26は、モータ回転数と駆動電流をサーボモータからのフィードバック情報とサーボアンプからのフィードバック情報として取得できる。モータの巻き線抵抗はモータ固有の値であるから事前に取得しておく。サーボアンプの発熱量は一般に、サーボアンプに流れる電流に比例する。電流から発熱量に変換するための変換計数を実験的に求めておき、その変換係数とアンプを流れる電流との積により、アンプの発熱量を推計する。制御装置26等の電力は、事前に消費電力を実験的に求めておく。ヒータワット数は既知の値であり、ヒータ通電時間も制御装置26によって計測できる。
●[ステップSA100]計測を開始する時点の時刻Tの時刻情報を取得する。時刻情報は、日本標準時に従った時刻でもよいし、計測開始からの総経過時間でもよい。
なお、射出成形機の現在時刻を日本標準時に合わせる手段としては、射出成形機の制御装置に接続された電波時計(図示しない)を使用するか、あるいは日本標準時に合わせてある管理装置1より通信回線を通じて射出成形機に時刻を設定してもよい。
●[ステップSA101]経過時間tおよび積算使用電力量を初期化する。この経過時間tはデマンド時間内での経過時間である。このフローチャートの処理ではデマンド時間を30分としているので、経過時間tは最長で30分である。
●[ステップSA102]電力監視終了の指令があるか否か判断し、電力監視終了の指令があれば計測処理を終了し、電力監視終了の指令がない場合にはステップSA103へ移行する。電力監視終了の指令は、例えばオペレータによる指令、電力監視終了時刻の到来などによって行う。
●[ステップSA103]使用電力量を初期化する。
●[ステップSA104]射出成形機の使用電力を検出する。使用電力の検出は電力測定器を用いて射出成形機に主電源から供給される電力を検出する。供給される電力の検出は制御周期毎に実行する。
●[ステップSA105]ステップSA104で検出した電力の検出値と制御周期の時間とを乗算し1制御周期毎の電力量を計算し、計算して求めた電力量を制御周期毎に積算し使用電力量を算出する。
●[ステップSA106]現在時刻情報を取得する。
●[ステップSA107]計測開始から1分間経過したか否か判断し、1分経過していなければステップSA104へ戻り、電力量の計算と使用電力量の算出を継続し、1分間経過するまで使用電力量の計算および加算を実行する。
●[ステップSA108]稼動状態の情報を取得する。
●[ステップSA109]積算使用電力量を算出する。
●[ステップSA110]現在時刻情報に対応させて稼動状態の情報および積算使用電力量を記憶装置に記憶する。
●[ステップSA111]経過時間tを1つ増加する。
●[ステップSA112]経過時間tは30以下であるか否か判断し、以下である場合にはステップSA103へ戻り処理を継続し、以下でない場合にはステップSA101へ戻り、処理を継続する。
まず、ステップSA105における使用電力量の算出とステップSA109における積算使用電力量の算出について説明する。射出成形機2に主電源から供給される電力を電力測定器3により制御周期毎に検出する。電力測定器3により検出された電力と制御周期毎の時間を乗算し、1制御周期における電力量を算出する。そして、1分間に渡って電力量の加算を行う。また、積算使用電力量は1分間に加算された電力量をデマンド時間に渡って1分毎に積算していく。
ステップSA108の稼働状態の情報について説明する。稼働状態(運転状態)Smaは、0:停止中、1:成形運転中、2:金型交換中、3:樹脂排出中を表す。稼働状態(ヒータ関連)Shaは、0:ヒータ不使用、1:ヒータ使用中を表す。稼働状態(成形品の名称)Spaを射出成形機2の制御装置26から取得する。
また、ステップSA112で経過時間tが30分経過したか否かで判断したが、経過時間tを30より短く、または長く設定することも可能である。ステップSA112で経過時間tを30分で判断するようにしているのは、デマンド時間の30分に合わせるためである。なお、ステップSA112における判断は第2の所定時間毎の判断である。
積算使用電力量ΣEa(t)はデマンド時間の30分で初期化され、デマンド時間内での射出成形機2の使用電力量の増加度合いを把握することが可能である。折れ線グラフは、射出成形機2の記憶手段に格納されたデータ(図4参照)を用いて表示される。同様に、射出成形機2の稼動状態を表すデータも記憶手段に格納されたデータ(図4参照)を用いて表示される。図5に示されるように、デマンド時間内での積算使用電力量の折れ線グラフと射出成形機の稼動状態とを同じ時刻Tに対応させて表示させることができる。
●[ステップSB100]計測を開始する時点の時刻情報を取得する。時刻情報は、日本標準時に従った時刻でもよいし、計測開始からの総経過時間でもよい。
なお、射出成形機の現在時刻を日本標準時に合わせる手段としては、射出成形機の制御装置に接続された電波時計(図示しない)を使用するか、あるいは日本標準時に合わせてある管理装置1より通信回線を通じて射出成形機に時刻を設定してもよい。
●[ステップSB101]経過時間t、各積算電力量、および積算使用電力量を初期化する。なお、各積算電力量は、モータの積算電力量、ヒータの積算電力量、および制御装置等その他の積算電力量である。
●[ステップSB102]電力監視終了の指令があるか否か判断し、電力監視終了の指令があれば計測処理を終了し、電力監視終了の指令がない場合にはステップSB103へ移行する。
●[ステップSB103]モータの電力量、ヒータの電力量、制御装置等その他の電力量、および使用電力量を初期化する。
●[ステップSB104]射出成形機のモータの電力、ヒータの電力、制御装置等その他の電力を検出する。各電力の検出は電力測定器を用いて射出成形機に主電源から供給される電力を検出する。供給される電力の検出は制御周期毎に実行する。
●[ステップSB105]ステップSB104で検出した各電力の検出値と制御周期の時間とを乗算し1制御周期毎の電力量を計算し、計算して求めた電力量を制御周期毎に積算し各電力量および使用電力量を算出する。なお、使用電力量は各電力量の総和として求められる。
●[ステップSB106]現在時刻情報を取得する。
●[ステップSB107]計測開始から1分間経過したか否か判断し、1分経過していなければステップSB104へ戻り、電力量の計算と使用電力量の算出を継続し、1分間経過するまで使用電力量の計算および加算を実行する。
●[ステップSB108]稼動状態の情報を取得する。
●[ステップSB109]モータの積算電力量、ヒータの積算電力量、制御装置等その他の積算電力量、および積算使用電力量を算出する。積算使用電力量は各積算電力量の総和である。
●[ステップSB110]現在時刻情報に対応させてモータの積算電力量、ヒータの積算電力量、制御装置等その他の積算電力量の各積算電力量、積算使用電力量、および稼動状態の情報を記憶装置に記憶する。
●[ステップSB111]経過時間tを1つ増加する。
●[ステップSB112]経過時間tは30以下であるか否か判断し、以下である場合にはステップSB103へ戻り処理を継続し、以下でない場合にはステップSB101へ戻り、処理を継続する。
まず、ステップSB105における使用電力量の算出とステップSB109における積算使用電力量の算出について説明する。射出成形機2に主電源から供給される電力を電力測定器3により制御周期毎に検出する。電力測定器3により検出された電力と制御周期毎の時間を乗算し、1制御周期における電力量を算出する。そして、1分間に渡って電力量の加算を行う。また、積算使用電力量は1分間に加算された電力量をデマンド時間に渡って1分毎に積算していく。
ステップSB108の稼働状態の情報について説明する。稼働状態(運転状態)Smaは、0:停止中、1:成形運転中、2:金型交換中、3:樹脂排出中を表す。稼働状態(ヒータ関連)Shaは、0:ヒータ不使用、1:ヒータ使用中を表す。稼働状態(成形品の名称)Spaを射出成形機2の制御装置26から取得する。
21,22,2n,2max 射出成形機
31,32,3n,3max 電力測定器
4 電力線
5 通信回線
10 ノズル
11 ノズル用ヒータ
12 シリンダ
13,14 シリンダ用ヒータ
15,16,17 熱電対
18 ロードセル
19,20,21 リレー
22 スクリュ
23 サーボモータ
24 位置・速度検出器
25 サーボアンプ
26 制御装置
27 サーボCPU
28 CNCCPU
29 入出力回路
30 入出力装置付表示装置
31 通信回路
32 バス
Em(t) 経過時間tに対応したモータの電力量
Eh(t) 経過時間tに対応したヒータの電力量
Ec(t) 経過時間tに対応した制御装置等その他の電力量
Ea(t) 経過時間tに対応した使用電力量
ΣEm(t) モータの積算電力量
ΣEh(t) ヒータの積算電力量
ΣEc(t) 制御装置等その他の積算電力量
ΣEa(t) 積算使用電力量
Sm(t) 経過時間tに対応した稼動状態(運転状態)
Sh(t) 経過時間tに対応したヒータの稼動状態
Sp(t) 経過時間tに対応した稼動状態(完成品)
Claims (3)
- 射出成形機の使用電力を少なくとも前記射出成形機の駆動に使用される電力、加熱用ヒータに使用される電力、これら以外の射出成形機の制御装置等に使用される電力とを区別して検出する電力検出手段と、
第1の所定時間毎の時刻情報を取得する時刻情報取得手段と、
前記電力検出手段により検出された使用電力に基づき前記第1の所定時間毎の使用電力量を前記電力検出手段により区別して検出された電力の前記区別毎に算出する使用電力量算出手段と、
前記時刻情報取得手段により取得される時刻情報の時刻における前記射出成形機の稼動状態を検出する稼動状態検出手段と、
前記使用電力量算出手段により算出された前記第1の所定時間毎の使用電力量を第2の所定時間毎に加算し積算使用電力量を前記区別毎に算出する積算使用電力量算出手段と、
前記時刻情報取得手段により取得された時刻情報に対応させて少なくとも前記積算使用電力量算出手段により算出された前記区別毎の積算使用電力量および前記稼動状態検出手段により検出された稼動状態を記憶する記憶手段とを備え、
前記記憶手段に記憶された前記区別毎の積算使用電力量および稼動状態を時刻情報に対応させて、前記射出成形機に接続された表示装置の表示画面に表示したり、射出成形機に接続された印字装置に印字したり、射出成形機に接続された外部記憶装置に記憶したり、通信回線を介して外部装置に出力することを少なくとも1つ行うことを特徴とする射出成形機の電力監視装置。 - 前記稼動状態検出手段によって検出される稼動状態は、少なくとも前記射出成形機が成形運転中であることを表す情報および加熱用ヒータを使用中であることを表す情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の射出成形機の電力監視装置。
- 前記稼動状態検出手段によって検出される稼動状態は、成形品の識別情報が含まれることを特徴とする請求項1または2のいずれか1つに記載の射出成形機の電力監視装置。
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