JPS5877431A - 工作機械等における駆動電力節減方法 - Google Patents
工作機械等における駆動電力節減方法Info
- Publication number
- JPS5877431A JPS5877431A JP17537781A JP17537781A JPS5877431A JP S5877431 A JPS5877431 A JP S5877431A JP 17537781 A JP17537781 A JP 17537781A JP 17537781 A JP17537781 A JP 17537781A JP S5877431 A JPS5877431 A JP S5877431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- rotation
- electrical power
- rotation speed
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/08—Control or regulation of cutting velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ヒの発明は、工作機械、加工機械、産業機械等において
、特にその主軸等に対し、加工あるいは作業等に起因す
る外力が負荷されていない間も前記主軸等の回転の継続
を必要とする機械における駆動電力の節減方法に関する
。
、特にその主軸等に対し、加工あるいは作業等に起因す
る外力が負荷されていない間も前記主軸等の回転の継続
を必要とする機械における駆動電力の節減方法に関する
。
例えば研削盤等の工作機械において、作業者の休憩時、
作業者の交替時、工作物の供給中ＷＩｔたは段取替え等
の加工を中欄するときＫは、主軸駆動用モータの電源を
切って電力の無駄な消費を防いでいる。しかし主軸に大
型のといし車等の重量・物が装着されているような場合
には、（１） 主軸の一転、および停止時間の長短に
より、軸受の熱変位の差が大きく、主軸を再起動したと
ＩＩＫ軸受が冷えすぎて所迦の加工精度を保つことがで
１ず、軸受温度がある温度に上昇するまで主軸を無負荷
で回転させる必要があ抄、その間の時間及び電力の無駄
が生ずる。
作業者の交替時、工作物の供給中ＷＩｔたは段取替え等
の加工を中欄するときＫは、主軸駆動用モータの電源を
切って電力の無駄な消費を防いでいる。しかし主軸に大
型のといし車等の重量・物が装着されているような場合
には、（１） 主軸の一転、および停止時間の長短に
より、軸受の熱変位の差が大きく、主軸を再起動したと
ＩＩＫ軸受が冷えすぎて所迦の加工精度を保つことがで
１ず、軸受温度がある温度に上昇するまで主軸を無負荷
で回転させる必要があ抄、その間の時間及び電力の無駄
が生ずる。
（２） と−し車が停止すると、冷却液の水切りが充
分に行われず１再起動時にアンバランスによる緩動が発
生しやすい。
分に行われず１再起動時にアンバランスによる緩動が発
生しやすい。
（３） 再起−のためＫは大き！−動電力が必要であ
り、所ｖｌＯ加工回転数（定常゛回転数）Ｋ達するまで
相当の時間を必要とし、再起動後の早い時期に加工を開
始することができない・ 等の理由から、前述の加工中断時においても、常時主軸
の回転駆動を続行している０ま九このような工作機械は
大容量のモータにより主軸を回転駆動するようＫなって
いるため、加工中断時における消費電力の無駄が着るし
く大きくなるという不都合があった。
り、所ｖｌＯ加工回転数（定常゛回転数）Ｋ達するまで
相当の時間を必要とし、再起動後の早い時期に加工を開
始することができない・ 等の理由から、前述の加工中断時においても、常時主軸
の回転駆動を続行している０ま九このような工作機械は
大容量のモータにより主軸を回転駆動するようＫなって
いるため、加工中断時における消費電力の無駄が着るし
く大きくなるという不都合があった。
この発明は、この種の工作機械等において、外力が負荷
されていない例えば前記加工中断時Ｋ。
されていない例えば前記加工中断時Ｋ。
主軸の駆動電源を切っても、その大きい慣性力によって
相当長時間主軸が回転を続行している点に着目し、その
消費電力を大巾に節減することを目的とするものである
。
相当長時間主軸が回転を続行している点に着目し、その
消費電力を大巾に節減することを目的とするものである
。
いま主軸が停止している時点ムにおいて、主軸駆動子−
夕を起動すると、１１１１１図に示すように大きな起動
電力を消費し、主軸が定常回転数に達しても主軸の軸受
温度が所定温度に到達するまで相当の長時間を必要とす
る。従って加工精度を維持す為ために必要な軸受温度に
達するまでは％ａなる電力をもって主軸の回転をつづけ
１その間加工を開始す、＆ヒとかで１１ない。一方、加
工中断又は停止Ｏために啼−夕の電源を切ると、主軸が
定常回転数から停止するまでに相当長時間を要し、そし
て軸受温度も徐々に低下して常温に達する。
夕を起動すると、１１１１１図に示すように大きな起動
電力を消費し、主軸が定常回転数に達しても主軸の軸受
温度が所定温度に到達するまで相当の長時間を必要とす
る。従って加工精度を維持す為ために必要な軸受温度に
達するまでは％ａなる電力をもって主軸の回転をつづけ
１その間加工を開始す、＆ヒとかで１１ない。一方、加
工中断又は停止Ｏために啼−夕の電源を切ると、主軸が
定常回転数から停止するまでに相当長時間を要し、そし
て軸受温度も徐々に低下して常温に達する。
以上のように軸受の温度変化には、相当の長時間を必要
とするが、例えば作業者の休憩、交替、加工物の供給中
断、段取替え等による加工中断後に、直ちに精度のよい
加工を再開するＫは、軸受の温度低下を防ぐ必要があト
このために先に述゛べたように加工中断時も主軸を駆動
してａなる電力を使用するヒとになる０ この発明はＩＩ！ＩＩＫ示すように、加工の中断等主軸
の回転に対し外力による負荷が°中断された時点Ｂにお
いて、主軸に定常回転数すを与えて駆動しているモータ
の電源を切って、主軸をその慣性により回転させ、主軸
の慣性回転が一定回転数ＯＫ低下したことを検出すると
、前記モータの電源を入れて再起動し、主軸が定常回転
数１）Ｋ達すると再び電源を切って慣性回転に移行させ
る。この場合の主軸回転数の検出手段は、回転計であっ
てもよいし、主軸の定常回転からの慣性力を加味し慣性
回転数ａｌｃ低下するまでの時間を実験的或は経験的に
設定したタイマであってもよく、またこれらを組み合わ
せた装置であってもよい。
とするが、例えば作業者の休憩、交替、加工物の供給中
断、段取替え等による加工中断後に、直ちに精度のよい
加工を再開するＫは、軸受の温度低下を防ぐ必要があト
このために先に述゛べたように加工中断時も主軸を駆動
してａなる電力を使用するヒとになる０ この発明はＩＩ！ＩＩＫ示すように、加工の中断等主軸
の回転に対し外力による負荷が°中断された時点Ｂにお
いて、主軸に定常回転数すを与えて駆動しているモータ
の電源を切って、主軸をその慣性により回転させ、主軸
の慣性回転が一定回転数ＯＫ低下したことを検出すると
、前記モータの電源を入れて再起動し、主軸が定常回転
数１）Ｋ達すると再び電源を切って慣性回転に移行させ
る。この場合の主軸回転数の検出手段は、回転計であっ
てもよいし、主軸の定常回転からの慣性力を加味し慣性
回転数ａｌｃ低下するまでの時間を実験的或は経験的に
設定したタイマであってもよく、またこれらを組み合わ
せた装置であってもよい。
主軸駆動モータに前記のオン・オフ作動を繰り返えさせ
る自動制御装置は、例えばｌｌｌ３ＷＫ示すように、主
軸に１その回転数を電圧に変換するりフジエ卑し−＃１
を取）つけ、この信号を増巾器３で適ＩｉＩなレベルに
増巾し、設定器４で予め設定し良高低二段階のレベルと
増巾器出力とを比較器３で比験し、信号ム＃１を得る。
る自動制御装置は、例えばｌｌｌ３ＷＫ示すように、主
軸に１その回転数を電圧に変換するりフジエ卑し−＃１
を取）つけ、この信号を増巾器３で適ＩｉＩなレベルに
増巾し、設定器４で予め設定し良高低二段階のレベルと
増巾器出力とを比較器３で比験し、信号ム＃１を得る。
信号ムは主軸が一定回転数（例えに第１１ ｗＪ（Ｑ
ｏ回転数）以下になると制御−路！Ｉｔ作動させて主軸
駆動モータを起動し、儒４＃１は主軸Ｏ１１転が定常回
転数に達すると制御ａＳＳを作動させて主軸駆動モータ
の電源を切る・鷹九制御回路＠には、工作機械１ＩＩＯ
加工中、すなわち主軸に外力が負荷されていゐ状態にお
いて紘そＯ定常回転Ｗｋを維持させるように主軸駆動モ
ー＃に電力を供給しうる回路６も設けてあｐ１回ｓｅｅ
指令信号がＯとなったときに信号ム。
ｏ回転数）以下になると制御−路！Ｉｔ作動させて主軸
駆動モータを起動し、儒４＃１は主軸Ｏ１１転が定常回
転数に達すると制御ａＳＳを作動させて主軸駆動モータ
の電源を切る・鷹九制御回路＠には、工作機械１ＩＩＯ
加工中、すなわち主軸に外力が負荷されていゐ状態にお
いて紘そＯ定常回転Ｗｋを維持させるように主軸駆動モ
ー＃に電力を供給しうる回路６も設けてあｐ１回ｓｅｅ
指令信号がＯとなったときに信号ム。
１によ〕制御＠Ｓ＠が作動する。
★た第４閣に示すように、節電回路Ｘと稼動回路！とを
設け、節電回路Ｘに７リツ力回路７を、稼動回路Ｙに手
動又は自動的に作動するスイッチング回路８を設けて、
ＯＲ回路９を介し主軸駆動モータ制御回路５を作動させ
る〇 フリッカ回路７は、主軸駆動子−タ電源のオン・オフを
！Ｉり返えさせるものであって、その設定時間は、電源
を切った慣性回転の時間と、駆動モータにその駆動電力
を供給する時間とを経験的に定めてプリセラ）する。こ
のようＫする仁とにより回路を安価ＶＣｆｌｌＪｍする
ことができる。
設け、節電回路Ｘに７リツ力回路７を、稼動回路Ｙに手
動又は自動的に作動するスイッチング回路８を設けて、
ＯＲ回路９を介し主軸駆動モータ制御回路５を作動させ
る〇 フリッカ回路７は、主軸駆動子−タ電源のオン・オフを
！Ｉり返えさせるものであって、その設定時間は、電源
を切った慣性回転の時間と、駆動モータにその駆動電力
を供給する時間とを経験的に定めてプリセラ）する。こ
のようＫする仁とにより回路を安価ＶＣｆｌｌＪｍする
ことができる。
ｅｌｗＪ、第２図はタテ軸に消費電力量１および主軸回
転数夏を、Ｗフ軸に時間ｔをとったこの発明の説明図で
あって、主軸が停止している時点ムにおいて主軸駆動モ
ータの電源を入れると、主軸闘転数夏が定常同転数すに
達するまでＫ１１１で示す大Ｉｔ起動電力を消費し、定
常回転数すとなることによ〕亀なる電力を消費しながら
主軸を駆動すゐ。そしである時間を経過することにより
丸軸噸 の軸受温度が精密加工を可能とする温度に上昇して加工
の開始が可能となる０このときの消費電力ａは、加工の
中ＷＩＲ１でそのｔまで維持される。
転数夏を、Ｗフ軸に時間ｔをとったこの発明の説明図で
あって、主軸が停止している時点ムにおいて主軸駆動モ
ータの電源を入れると、主軸闘転数夏が定常同転数すに
達するまでＫ１１１で示す大Ｉｔ起動電力を消費し、定
常回転数すとなることによ〕亀なる電力を消費しながら
主軸を駆動すゐ。そしである時間を経過することにより
丸軸噸 の軸受温度が精密加工を可能とする温度に上昇して加工
の開始が可能となる０このときの消費電力ａは、加工の
中ＷＩＲ１でそのｔまで維持される。
第＊＠ＯＲ点で加工を中断し、主軸駆動モータＯ電源を
切ると、主軸の慣性回転が開始され、そＯ回転ＩＩが次
第に低下し、一定回転数Ｏまで低下し九時点にで虫軸駆
動毫−タの電源が入り、主軸目板が電電’ＩＩ＠ｌｌｔ
’ｍに上昇し九時点Ｗで再び電源を切）、以下これを繰
シ返す。このときの消費電力量は１１である。
切ると、主軸の慣性回転が開始され、そＯ回転ＩＩが次
第に低下し、一定回転数Ｏまで低下し九時点にで虫軸駆
動毫−タの電源が入り、主軸目板が電電’ＩＩ＠ｌｌｔ
’ｍに上昇し九時点Ｗで再び電源を切）、以下これを繰
シ返す。このときの消費電力量は１１である。
こ０＠釆−
（１） 主軸は定常回転数１から慣性回転における一
定回転数ｏｔでの間で回転しつづけるので、軸受温度拡
、安走した加工中の温度に対しごく備かに低下するだけ
であり、加工中断後、再開時の加工精度への影響がきわ
めて小さい。
定回転数ｏｔでの間で回転しつづけるので、軸受温度拡
、安走した加工中の温度に対しごく備かに低下するだけ
であり、加工中断後、再開時の加工精度への影響がきわ
めて小さい。
（２）特に大型のといし車を取付けた研削ａｎにおいて
、主軸が常に回転を続け、一定回転数６より低下するこ
とがないので、該回転数Ｏを適正に定めておくことによ
り、冷却水による振動発生略の不都合がない。
、主軸が常に回転を続け、一定回転数６より低下するこ
とがないので、該回転数Ｏを適正に定めておくことによ
り、冷却水による振動発生略の不都合がない。
（３）電力消費量は、回転停止状態から起動して定常回
転数１に達するまでの時間上１ （第１８！ｉＩ）に対
して、慣性回転中の再起動による定常回転数１に達する
までの時間ｔｌ （第２図）を４以下に短縮することが
できるので、着るしく節約されることになり、また再加
工開始までの時間も着るしく短細される。
転数１に達するまでの時間上１ （第１８！ｉＩ）に対
して、慣性回転中の再起動による定常回転数１に達する
までの時間ｔｌ （第２図）を４以下に短縮することが
できるので、着るしく節約されることになり、また再加
工開始までの時間も着るしく短細される。
い−＊１１１１１１において、加工を中断した１点から
その鵞ｔｒｏｔで主軸駆動モータを駆動しつづけるとし
たら、その閏の消費電力量は図のＤで示す面積に相当す
ることになる０一方、この発明における慣ｔｕｉ転にお
いて、６回転数から１回転数に主軸闘転歇を増大させる
ための消費電力量を１雪とすると、テス艷の測定結果で
”愈／、ＸＩＧＯ−８４１が得られ、加工中断時の節電
効果は約２／ｓＫ達し九〇 これ［−１日の作東時間（８時間）にあてはめてみあと
、加工中断時間を１４時間と仮定した場合、１４時間×
へ１１．６時間 となり、ｃｏ関主軸駆動モータを駆動しつづける場合に
比べて前記節電時間が１日の２０−に相当なお以上の説
明は、例えば研削盤において火源のといし車が主軸に取
付けられた場合について述べえものであって、主軸に外
力が負荷されない状態とは、といし車が空転している状
態１％含み、加工中とは、といし車が加工物を研削して
いる状ｍｔ指している。
その鵞ｔｒｏｔで主軸駆動モータを駆動しつづけるとし
たら、その閏の消費電力量は図のＤで示す面積に相当す
ることになる０一方、この発明における慣ｔｕｉ転にお
いて、６回転数から１回転数に主軸闘転歇を増大させる
ための消費電力量を１雪とすると、テス艷の測定結果で
”愈／、ＸＩＧＯ−８４１が得られ、加工中断時の節電
効果は約２／ｓＫ達し九〇 これ［−１日の作東時間（８時間）にあてはめてみあと
、加工中断時間を１４時間と仮定した場合、１４時間×
へ１１．６時間 となり、ｃｏ関主軸駆動モータを駆動しつづける場合に
比べて前記節電時間が１日の２０−に相当なお以上の説
明は、例えば研削盤において火源のといし車が主軸に取
付けられた場合について述べえものであって、主軸に外
力が負荷されない状態とは、といし車が空転している状
態１％含み、加工中とは、といし車が加工物を研削して
いる状ｍｔ指している。
この発明は、以上のように、工作機械、加工機械、原端
機械等において、主軸に天童のといし車のような物が取
付けられている状態における機械の空転中（加工中断時
）Ｋ主軸駆動モータの電源をオン・オフすることにより
、主軸用軸受の温度を一定温度（再加工に差支えない温
度）以下に低下させることなく大巾な節電を達成するこ
とができ、また必要加工精度の内容によって線、例えば
朝の始端時における立上シのならし運転に利用すること
もで龜る・
機械等において、主軸に天童のといし車のような物が取
付けられている状態における機械の空転中（加工中断時
）Ｋ主軸駆動モータの電源をオン・オフすることにより
、主軸用軸受の温度を一定温度（再加工に差支えない温
度）以下に低下させることなく大巾な節電を達成するこ
とができ、また必要加工精度の内容によって線、例えば
朝の始端時における立上シのならし運転に利用すること
もで龜る・
第１ｈ館意図はこの発明の作動説明図、第３閣は自動制
御−路の一例を示すプ四ツク図、第４ｓ紘他Ｏ自動制御
回路のプ田ツタ図である。 １・・・消費電力、−一・時間、１・・・定常回転数、
Ｏ・・・一定ＩＩ＠歇（慣性回転中）、ｌ・・・タコジ
ェネレータ、Ｉ−＃制御回路 出願人 光洋機械工東株式会社
御−路の一例を示すプ四ツク図、第４ｓ紘他Ｏ自動制御
回路のプ田ツタ図である。 １・・・消費電力、−一・時間、１・・・定常回転数、
Ｏ・・・一定ＩＩ＠歇（慣性回転中）、ｌ・・・タコジ
ェネレータ、Ｉ−＃制御回路 出願人 光洋機械工東株式会社
Claims (2)
- （１） 虫軸等Ｏｍ転に外力が負荷されていない間も
七〇＊＠を持続させる必要がある工作機械等において、
主軸１１１１０ｍ転数を検出する検出手段を設け、外力
が負荷されていない状態で主軸等の回転数が定常回転数
以上であるとその駆動電源を切って慣性回転を行わせ一
慣性回転数が一定回転数まで低下すると駆動電源を入れ
て定常回転ＷｋＫ達するまで主軸等を駆動すべくその駆
動電源を自動的にオン鴎オフ１１１１することを特徴と
する工作機械等に１ｉＰける駆動電力節減方法 - （２） 前記−板敷の検出手段が、回転針或は主軸の
慣性回転における回転数の減少度に対応するタイ！か、
またはそれらの組み合わせである特許請求の範囲０）記
載の工作機械等におけゐ駆動電力節減方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17537781A JPS5877431A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械等における駆動電力節減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17537781A JPS5877431A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械等における駆動電力節減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877431A true JPS5877431A (ja) | 1983-05-10 |
Family
ID=15995035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17537781A Pending JPS5877431A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 工作機械等における駆動電力節減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113251597A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-13 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种扇叶结构的控制方法、空调器电子设备和存储介质 |
| CN113465151A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-10-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种多扇叶结构的控制方法、电子设备和存储介质 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678387A (en) * | 1980-02-14 | 1981-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Clutch motor |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17537781A patent/JPS5877431A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5678387A (en) * | 1980-02-14 | 1981-06-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Clutch motor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113251597A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-08-13 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种扇叶结构的控制方法、空调器电子设备和存储介质 |
| CN113465151A (zh) * | 2021-04-21 | 2021-10-01 | 青岛海尔空调器有限总公司 | 一种多扇叶结构的控制方法、电子设备和存储介质 |
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