JP5946411B2 - 自動旋盤の消費電力出力装置および加工システム - Google Patents
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Description
例えば、同一サイクルを繰り返して多数の製品の製造を行う自動旋盤において、この自動旋盤の動作1サイクルごとの消費電力を表示する技術が知られている。
なお、前記加工作業の開始から完了までの期間は、製品1個当たりの電力コストを算出するために適時設定される。
自動旋盤110は、長尺材Wをチャッキングし回転駆動する主軸111、主軸に対向して設けられて回転駆動する背面主軸112、背面主軸112にチャッキングされた材料を加工する背面工具113、主軸111にチャッキングされた長尺材Wを加工する主工具114等を備え、長尺材Wを主軸111に供給する材料供給装置120が併設されている。
また、上記各電力作動機器の駆動を総合的に制御する制御装置101が設けられており、この制御装置101も電力作動機器である。
また、電圧、電流ともに変動する電力作動機器の場合、リアルタイムに検出される電圧値、電流値や、その電圧値と電流値の積を消費電力情報としても良い。
まず、自動旋盤110の制御装置101に加工開始指令が与えられると、材料供給装置120から主軸111への長尺材Wの供給が開始される。
電力検出手段102は、材料供給装置120からの材料の供給開始のタイミングで各電力作動機器の消費電力の計測を開始する(S201、S202)。
製品加工動作は、例えば、長尺材Wが主軸111に所定の突出量でチャックされ、主軸111が回転駆動され、主工具114が主軸111から突出した長尺材Wに対して進退あるいは軸方向に移動することで切削加工され、主工具114のみによる加工の場合は、最後に主工具114の突っ切りバイトによって長尺材Wから切り離されることで、製品1個に対する1サイクルを構成する(S204)。
そして、残った長尺材W(残材)から次の製品を加工可能か否かが判断され、加工可能であれば、残った長尺材W(残材)は主軸111から所定の突出量となるように軸方向に送られて、再び前記の製品加工動作が開始される(S206)。
そして、出力手段104は、電力検出手段102で計測された消費電力に基づき前記加工作業中の自動旋盤全体の消費電力量を算出し、カウント手段103でカウントされた製品個数の情報から、前記消費電力量を製造された製品数で除算し、製品1個当たりの平均的な消費電力量を演算して、表示手段105に出力する(S209)。
なお、予め1本の長尺材Wでの製造個数が既知の場合は、予めその個数を出力手段104に設定記憶しておくこと等で、カウント手段103を設けず製品個数のカウントを省略しても良い。
自動旋盤110の制御装置101に加工開始指令が与えられ、製品加工の1サイクルが完了してカウント手段103によって製品個数がカウントされるまでのフローは、前述したフローと同じである(S301−S305)。
残った長尺材W(残材)から加工可能であれば、残った長尺材W(残材)は、主軸111から所定の突出量となるように軸方向に送られて、再び、前記の製品加工動作が開始される。
残った長尺材W(残材)から加工不可能であれば、残った長尺材W(残材)は、主軸111から排出され(S311)、材料供給装置120から主軸111に新たな長尺材Wが供給されて、次の製品加工が行われる(S312)。
そして、出力手段104は、電力検出手段102で計測された消費電力に基づき前記加工作業中の装置全体の消費電力量と、カウント手段103でカウントされた製品個数の情報から、前記消費電力量を製造された製品数で除算し、製品1個当たりの平均的な消費電力量を演算して、表示手段105に出力する(S309)。
ただし、前記残材は、次製品への転用が可能な場合、また、次に加工する製品が全く異なる材料の場合などは、他のストック材料と共に交換が必要となるため、この場合、残材排出工程を省いて消費電力の積算を行うこともできる。
この表示手段105の表示画面には、自動旋盤全体の消費電力を例えばリアルタイムに表示する消費電力表示部105Aと、製品1個当りの消費電力量を表示する消費電力量表示部105Bとが設けられる。
例えば、1本の長尺材Wを加工して製造される複数の製品の製品1個分の消費電力量を算出する場合は、前記消費電力量表示部105Aに、1本目は表示なしで、その後は1つ前のロットで算出した消費電力を表示することが可能になる。
また、所定個数全体から製品1個分の消費電力を算出する場合も1ロット目終了時点(2ロット目)から表示することが可能になる。
表示手段105は、制御装置101をコントロールし、自動旋盤の全体の各種の情報を表示する入出力コンソールを兼ねても良く、制御装置101に組み込まれたディスプレーであっても良い。
次に、図4及び図5を参照しながら、上述の図2及び図3を参照して説明した消費電力出力装置100による作動フローの変形例を説明する。
なお、以下では、上述の図2及び図3と共通する工程について参照符号を200番台及び300番台から400番台及び500番台に読み替え、その詳細な説明を省略する。
また、図4に示す作動フローは、図2に示す作動フローの変形例であり、図5に示す作動フローは、図3に示す作動フローの変形例である。
図4に示すように、本変形例に係る作動フローは、残材排出工程(S407)の後で且つ電力計測工程(S408)の前に実行される材料供給工程(S407A)を有している。
加工開始時点で一本の長尺材が旋盤に既に挿入されている(1本目の場合は手動等で、2本目以降は自動供給等)場合等は、長尺材による加工作業の開始から完了までの期間を、加工開始から次の長尺材の供給までとし、本変形例に係る作動フローのように、スタート時点で電力の測定を開始し、残材排出して新規の長尺材を供給したときに測定を停止することができる。
また、本変形例に係る作動フローでは、残材排出工程(S507)の後で且つ電力計測工程(S508)の前に、材料供給工程(S507A)が実行される。
前述したのと同様に、加工開始時点で1本の長尺材が旋盤に既に挿入されている(1本目の場合は手動等で、2本目以降は自動供給等)場合等は、本変形例に係る作動フローのように、スタート時点で電力の測定を開始することができる。ただし所定個数終了時に、残材を排出する場合(残材が短くなっていたり、次の加工は異なる長尺材で行う場合等)と、長尺材を排出しない場合(次のロットをここから行う場合等)があるため、残材を排出しない場合は、その時点で測定を終了し、長尺材の材料交換がある場合は、新規の長尺材を供給して測定を終了することができる。
101 ・・・制御装置
102 ・・・電力検出手段
103 ・・・カウント手段
104 ・・・出力手段
105 ・・・表示手段
110 ・・・自動旋盤
111 ・・・主軸
112 ・・・背面主軸
113 ・・・背面工具
114 ・・・主工具
120 ・・・材料供給装置
121 ・・・材料送り機構
122 ・・・材料供給機構
W ・・・長尺材
Claims (5)
- 製品の製造に関連する電力作動機器を備えて、供給された長尺材から多数の製品を製造する自動旋盤の消費電力出力装置であって、
順次所定の突出量で繰り出されて切削加工され、切削加工された製品が突っ切られて多数の製品が製造されることによって製品1個分ずつ順次短くなり、前記製品1個ごとに消費電力が変化する1本の長尺材に対する所定の加工作業時の加工作業の開始から完了までの前記電力作動機器または前記自動旋盤全体の消費電力を検出する電力検出手段と、
前記電力検出手段で検出した消費電力と前記加工作業によって前記1本の長尺材から製造される製品の個数とに基づいて、前記1本の長尺材より製造される製品1個当たりの平均的な消費電力量を演算して出力する出力手段と
を有していることを特徴とする消費電力出力装置。 - 前記電力作動機器が、前記自動旋盤に長尺材を供給する供給手段を含むことを特徴とする請求項1に記載の消費電力出力装置。
- 前記1本の長尺材から製造される製品の個数をカウントするカウント手段を有していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の消費電力出力装置。
- 前記製品1個当りの消費電力量の表示手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の消費電力出力装置。
- 長尺材から製品を切削加工で製造する加工システムであって、
前記長尺材を順次繰り出して多数の製品を製造可能な自動旋盤と、前記自動旋盤に前記長尺材を順次供給する材料供給装置と、これらを統括制御する制御手段と、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の消費電力出力装置とを有していることを特徴とする加工システム。
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