专利名称：消耗电力控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及设有多个驱动电动机旋转的エ业机械的设施的消耗电カ控制系统，尤其涉及极其有效地适用于设有通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的工作机械的设施的消耗电カ控制系统。
背景技术：
工作机械在使工具与エ件相对移动运动即定位进给运动时的消耗电カ容易变得比其它时候大得多。因此，在设置有多个工作机械的エ厂等设施中，若上述工作机械的定位进给运动的时刻重叠，则设施中的消耗电カ产生大的峰值，对设施的电源设备施加大的载7可。因此，例如在下述专利文献1等中提出了具备能够切換成常规模式和省电模式的模式切換开关的加工设备，作业者根据需要将模式切換开关切換成省电模式，由此降低必要电流来应对上述情況。在先技术文献专利文献专利文献1日本特开平6-161535号公报然而，在前述那样的专利文献1等所记载的加工设备中，作业者根据需要来将模式切換开关切換成省电模式以进行应对，因此作业者在进行加工作业期间，若设施中的消耗电カ产生大的峰值，则难以应对。这样的问题并不限于通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的上述エ 作机械，以冲压加工设备、压出加工设备或エ业用机器人等这样的进行定位进给运动的エ 业机械为代表，若像泵或鼓风机等那样为驱动电动机旋转的エ业机械，则会与上述同样地产生问题。
发明内容
就此，本发明的目的在于提供一种在作业者进行作业期间，即使设施中的消耗电力产生大的峰值也能够容易地抑制向设施的电源设备施加的载荷的消耗电カ控制系统。为了解决所述课题，第一发明涉及的消耗电カ控制系统是设有多个驱动电动机旋转的エ业机械的设施的消耗电カ控制系统，所述エ业机械中的ー个具备控制机构，该控制机构根据所述设施中的消耗电カWt的信息，以使该消耗电カWt成为规定值We以下的方式控制该エ业机械的所述电动机的旋转加减速度Pi及旋转速度Si中的至少一方，所述消耗电カ控制系统具备电カ监控机构，该电力监控机对设置在所述设施中的全部的所述エ业机械的消耗电カ分别进行计测来求解该设施的消耗电カWt，且向具备所述控制机构的所述エ 业机械的该控制机构提供该消耗电カWt的信息。第二发明涉及的消耗电カ控制系统以第一发明为基础，其特征在干，具备所述控制机构的所述ェ业机械的该控制机构根据所述消耗电カWt超过所述规定值We持续了规定
4时间Tel这样的信息，以降低该エ业机械的所述旋转加减速度Pi及所述旋转速度Si中的至少一方的方式控制该エ业机械的所述电动机，直至使该消耗电カWt成为该规定值We以下为止。第三发明涉及的消耗电カ控制系统以第一发明或第二发明为基础，具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构根据所述消耗电カWt小于所述规定值We持续了规定时间Te2这样的信息，在该エ业机械的所述旋转加减速度Pi及所述旋转速度Si中的至少ー 方小于额定值Pin、Sin吋，以使该旋转加减速度Pi及该旋转速度Si中的至少一方上升的方式控制该エ业机械的所述电动机，直至该旋转加减速度Pi及该旋转速度Si中的至少ー 方成为该额定值Pin、Sin及该消耗电カWt成为该规定值We中任一情况先满足时为止。第四发明涉及的消耗电カ控制系统以第一发明至第三发明中的任一发明为基础， 具备所述控制机构的所述エ业机械是通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的工作机械，所述旋转加减速度Pi为定位进给运动的加减速度Pi，所述旋转速度Si为定位迸给运动的进给速度Si。第五发明涉及的消耗电カ控制系统以第四发明为基础，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构进而根据所述消耗电カWt的信息，以使该消耗电カWt成为所述规定值We以下的方式控制该工作机械的主轴的旋转运动的加减速度Ri。第六发明涉及的消耗电カ控制系统以第五发明为基础，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构进而根据所述消耗电カWt超过所述规定值We持续了规定时间Tel 的信息，以降低该工作机械的所述加减速度Ri的方式控制该工作机械，直至使该消耗电カ Wt成为该规定值We以下为止。第七发明涉及的消耗电カ控制系统以第五发明或第六方面为基础，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构进而根据所述消耗电カWt小于所述规定值We持续了规定时间Te2这样的信息，在该工作机械的所述加减速度Ri小于额定值Rin吋，以使该加减速度Ri上升的方式控制该工作机械，直至该加减速度Ri成为该额定值Rin及该消耗电カ Wt成为该规定值We中任一情况先满足时为止。第八发明涉及的消耗电カ控制系统以第一发明至第七发明中任一发明为基础，具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构以使规定时间内的所述消耗电カWt的平均值成为所述规定值We以下的方式控制该エ业机械。发明效果根据本发明涉及的消耗电カ控制系统，控制机构根据设施中的消耗电カWt的信息，以使消耗电カWt成为规定值We以下的方式控制エ业机械的电动机的旋转加减速度Pi 及旋转速度Si中的至少一方，因此在作业者进行作业期间，即使设施中的消耗电カWt产生大的峰值，也能够容易地抑制向设施的电源设备施加的载荷。
图1是本发明涉及的消耗电カ控制系统的主要实施方式的主要部分的简要结构图。图2是本发明涉及的消耗电カ控制系统的主要实施方式的控制流程图。图3是本发明涉及的消耗电カ控制系统的主要实施方式中的消耗电カ的时序图。
具体实施例方式參照附图对本发明涉及的消耗电カ控制系统的实施方式进行说明，但本发明并不限定于基于附图来说明的以下的实施方式。(主要实施方式)參照图1 3对本发明涉及的消耗电カ控制系统的主要实施方式进行说明。在图1中，工作机械Mpl、Mp2是设置在エ厂等设施中、通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的像通用的加工中心等那样驱动电动机旋转来进行主轴的旋转运动及定位进给运动的通常的工作机械。而且，本发明涉及的工作机械Mi与上述工作机械Mpl、 Mp2同样是设置在上述设施中、通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的像通用的加工中心等那样的驱动电动机旋转来进行主轴的旋转运动及定位进给运动的通常的エ 作机械，但在具备具有后述的技术特征的控制机构即控制装置10这一点上与上述工作机 MpUMp2 不同。在所述工作机械Mi、Mpl、Mp2中分别设有计测消耗电カ的电カ检测计11 13。所述电カ检测计11 13分別与求解上述设施的整体的消耗电カWt的电カ监控计20的输入部连接。在所述工作机械Mi的所述控制装置10的输入部连接有所述电カ监控计20的输出部及所述电カ检测计11，该控制装置10根据由该电カ监控计20及该电カ检测计11提供的信息，分別控制该工作机械Mi的定位进给运动的加减速度(定位进给运动用的伺服电动机的旋转加减速度)Pi、进给速度(定位进给运动用的伺服电动机的旋转速度)Si以及主轴的旋转运动的加减速度(主轴的旋转运动用的电动机的旋转加减速度)Ri，从而能够使该设施中的消耗电カWt为规定值We以下(具体情况在后叙述)。需要说明的是，在本实施方式中，通过所述电カ检测计11 13、所述电カ监控计 20等构成电カ监控机构。參照图2、3，对这样的本实施方式涉及的工作机械Mi及利用该工作机械Mi的消耗电カ控制系统的动作进行说明。当使所述工作机械Mpl、Mp2动作且使所述工作机械Mi动作，来对エ件(例如铝) 实施加工(例如铣加工)吋，所述电カ监控计20根据来自所述电カ计测计11 13的信息，求解上述工作机械Mi、Mpl、Mp2的消耗电カWi (例如20kff)、Wl (例如IOkw)，W2 (例如 IOkff)的合计量、即设施中的消耗电カWt (例如40kW)，监控该消耗电カWt是否为规定值 We (例如50kW)以下。所述工作机械Mi的所述控制装置10在根据来自所述电カ监控计20及所述电カ 检测计11的信息监控到设施中的消耗电カWt为所述规定值We时(图2中Si)，以分别维持定位进给运动的加减速度Pi及进给速度Si以及主轴的旋转运动的加减速度Ri的方式、 即分别以额定值Pin、Sin、Rin进行加工的方式，控制定位进给运动用的伺服电动机及主轴的旋转运动用的电动机(图2中S2)。在此，例如即使所述工作机械Mpl的加工载荷增加而该工作机械Mpl的消耗电カ Wl増加(例如20kff)，由此设施中的消耗电カWt増加(例如50kff)(图3中Tl)，只要消耗电カWt为规定值We以下，则所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息继续以额定的所述速度PiruSiruRin进行加工的方式控制所述电动机(图2中S2)。并且，例如即使所述工作机械Mp2的加工载荷进ー步增加而该工作机械Mp2的消耗电カW2进ー步増加(例如20kW)，由此设施中的消耗电カWt进ー步増加(例如60kW)而超过规定值We时(图2中S3/图3中T2)，所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息来确认消耗电カWt超过规定值We是否持续规定时间Tel (例如一分钟)(图2中S4)，在超过规定值We未持续规定时间Tel的情况下，继续以额定的所述速度Pin、Sin、Rin进行加工的方式控制所述电动机(图2中S2)。另ー方面，在超过规定值We持续规定时间Tel的情况下，所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息，以降低所述速度 Pi、Si、Ri使得该设施中的消耗电カWt成为规定值We以下的方式控制所述电动机(图3 中T3)，由此在该状态下继续加工(图2中S5、S6)。S卩，由下式可知，进给速度与所需动カPc具有比例关系，因此例如减小进给速度的话，则能够减小所需动カPc，換言之能够减小消耗电カWi。Pc = ap · ae · Vf · kc/60X 106X η其中，ap表示切入量(mm)，ae表示切削宽度(mm)，Vf表示进给速度(mm/分)，kc 表示比切削阻力(MPa)，n表示机械效率，Pc表示所需动カ(kW)。由此，所述工作机械Mpl (例如20kW)、Mp2 (例如20kW)、Mi (例如IOkW)能够在使
设施中的消耗电カWt (例如50kW)为规定值We (例如50kW)以下的同时对エ件继续进行加ェ。接着，例如所述工作机械Mpl的加工载荷降低而该工作机械Mpl的消耗电カWl降低(例如15kW)，由此设施中的消耗电カWt降低(例如45kW)而小于规定值狗时(图2 中S3/图3中T4)，所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息确认消耗电カWt小于规定值We是否持续规定时间Te2 (例如一分钟)(图2中S7)，在小于规定值We未持续规定时间Te2的情况下，继续以该状态下的所述速度Pi、Si、Ri进行加工的方式控制所述电动机(图2中S2)。另ー方面，在小于规定值We持续规定时间Te2的情况下，所述工作机械Mi的所述控制装置10进ー步确认速度Pi、Si、Ri是否小于额定的所述速度Pin、Sin、Rin(图2中 S8)，在速度Pi、Si、Ri为额定的所述速度Pin、Sin、Rin的情况下，继续以额定的所述速度 Pin、Sin、Rin进行加工的方式控制所述电动机(图2中S2)。相对于此，在速度Pi、Si、Ri小于额定的所述速度Pin、Sin、Rin的情况下，所述エ 作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息，以使该速度Pi、Si、Ri上升的方式控制所述电动机，直至所述速度Pi、Si、Ri成为额定值Pin、 SiruRin及该设施中的消耗电カWt成为规定值We中哪ー种情况先满足时为止(这种情况下，直至消耗电カWt成为规定值We时为止)(图2中S9 Sll/图3中T5)。由此，所述工作机械Mi (例如15kW)能够使设施中的消耗电カWt (例如50kW)为规定值We (例如50kW)的同时提高对エ件的加工能力。进而，例如在所述工作机械Mp2的加工载荷降低而该工作机械Mp2的消耗电カW2 降低(例如15kW)，由此设施中的消耗电カWt降低(例如45kW)而成为规定值We以下(图 3中T6)，在小于规定值We持续规定时间Te2 (例如一分钟)吋，所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息，持续以使该速度Pi、 Si、Ri上升的方式控制所述电动机，直至所述速度Pi、Si、Ri成为额定值PiruSiruRin及该设施中的消耗电カWt成为规定值We中哪ー种情况先满足时为止(这种情况下，直至所述速度Pi、Si、Ri成为额定值Pin、Sin、Rin且消耗电カWt成为规定值狗时为止)(图2中 SlO/ 图 3 中 T7)。由此，所述工作机械Mi (例如20kW)能够在使设施中的消耗电カWt (例如50kW) 为规定值We (例如50kW)的同时恢复对エ件的加工能力。而且，即使例如所述工作机械Mpl的加工载荷进一歩降低而该工作机械Mpl的消耗电カWl降低至当初的大小(例如IOkW)，设施中的消耗电カWt降低(例如45kW)而成为小于规定值We的状态持续规定时间Te2(图3中T8)，只要速度Pi、Si、Ri为额定的所述速度Pin、Sin、Rin(图2中S8)，则所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息以额定的所述速度PiruSiruRin继续进行加工的方式維持所述电动机的控制(图2中S2)。同样，即使例如所述工作机械Mp2的加工载荷也进ー步降低而该工作机械Mp2的消耗电カW2也降低至当初的大小(例如10kW)，设施中的消耗电カWt进ー步降低(例如 40kff)而成为小于规定值We的状态持续规定时间Te2 (图3中T9)，只要速度Pi、Si、Ri为额定的所述速度Pin、Sin、Rin(图2中S8)，则所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息以额定的所述速度PiruSiruRin继续进行加工的方式維持所述电动机的控制(图2中S2)。在此，即使例如所述工作机械Mi的加工载荷变高，该工作机械Mi的消耗电カWi 上升(例如30kff)，设施中的消耗电カWt増加(例如50kff)(图3中T10)，只要消耗电カWt 为规定值We以下，则所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息继续以额定的所述速度Pin、Sin、Rin进行加工的方式控制所述电动机(图2中S2)。并且，例如在所述工作机械Mpl的加工载荷再次増加而该工作机械Mpl的消耗电力W2再次増加(例如20kW)，由此设施中的消耗电カWt增加增加(例如，60kW)而超过规定值We持续规定时间Tel时(图3中Tll)，与先前所说明的情况同样，所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计11的信息，以降低所述速度Pi、Si、Ri使得该设施中的消耗电カWt成为规定值We以下为止的方式控制所述电动机 (图3中T12)，由此在该状态下继续加工。以下，所述工作机械Mi反复上述那样的动作直至输入停止信号(图2中S12)来结束动作为止，由此能够在使设施中的消耗电カWt为规定值We以下的同时继续进行对エ 件的加工。从而，根据本实施方式，在作业者进行加工作业期间，即使设施中的消耗电カWt 产生大的峰值，也能够容易地抑制向设施的电源设备施加的载荷。而且，由于能够使规定时间(例如30分钟)内的消耗电カWt(要求电力)的平均值为规定值We以下，因此例如能够减少设施的与电カ公司的基本合同费用，能够降低设施整体的运转成本。(其它实施方式)
需要说明的是，在前述的实施方式中，对所述工作机械Mi的所述控制装置10根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计1的信息来控制定位进给运动的加减速度Pi及进给速度Si以及主轴的旋转运动的加减速度Ri的情况进行了说明，但根据加工作业条件等的不同，所述工作机械Mi的所述控制装置10也可以省略控制主轴的旋转运动的加减速度Ri的控制，而根据来自所述电カ监控计20及所述电カ检测计1的信息仅对定位进给运动的加减速度Pi及进给速度Si进行控制，或仅对定位进给运动的加减速度Pi及进给速度 Si中任一方进行控制，这也能获得与前述的实施方式同样的作用效果。而且，在前述的实施方式中，对适用于通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加工的工作机械Mi、Mpl、Mp2的情况进行了说明，但本发明并不局限于此，只要是以冲压加工设备或压出加工设备或エ业用机器人等这样的进行定位进给运动的エ业机械为代表， 像泵或鼓风机等那样驱动电动机旋转的エ业机械即可，通过控制电动机的旋转加减速度Pi 及旋转速度Si中的至少一方，能够与前述的实施方式的情况同样地适用而获得同样的作用效果。エ业实用性本发明涉及的消耗电カ控制系统在作业者进行作业期间，即使设施中的消耗电カ Wt产生大的峰值，也能够容易地控制向设施的电源设备施加的载荷，因此能够在各种ェ业中极其有益地利用。符号说明
Mi、Mp 1、Mp2工作机械
10控制装置
11 13电カ检测计
20电カ监控计
Wi工作机械Mi的消耗电カ
Wl工作机械Mpl的消耗电カ
W2工作机械Mp2的消耗电カ
Wt设施整体的消耗电カ
We规定值
权利要求
1.ー种消耗电カ控制系统，是设有多个驱动电动机旋转的エ业机械的设施的消耗电カ 控制系统，其特征在干，所述エ业机械中的仅ー个具备控制机构，该控制机构根据所述设施中的消耗电カWt 的信息，以使该消耗电カWt成为规定值We以下的方式，控制该エ业机械的所述电动机的旋转加减速度Pi及旋转速度Si中的至少一方，所述消耗电カ控制系统具备电カ监控机构，该电力监控机构对设置在所述设施中的全部的所述エ业机械的消耗电カ分别进行计测来求解该设施的消耗电カWt，且向具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构提供该消耗电カWt的信息。
2.根据权利要求1所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构根据所述消耗电カWt超过所述规定值We持续了规定时间Tel这样的信息，以降低该エ业机械的所述旋转加减速度Pi及所述旋转速度Si中的至少一方的方式控制该エ业机械的所述电动机，直至使该消耗电カWt成为该规定值We以下为止。
3.根据权利要求1或2所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构根据所述消耗电カWt小于所述规定值We持续了规定时间Te2这样的信息，在该エ业机械的所述旋转加减速度Pi及所述旋转速度Si中的至少一方小于额定值PiruSin时，以使该旋转加减速度Pi及该旋转速度Si中的至少一方上升的方式控制该エ业机械的所述电动机，直至该旋转加减速度Pi及该旋转速度Si中的至少一方成为该额定值Pin、Sin的情况及该消耗电カWt成为该规定值We的情况中的任一情况先满足时为止。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述エ业机械是通过使工具与エ件相对移动来对该エ件实施加 エ的工作机械，所述旋转加减速度Pi是定位进给运动的加减速度Pi，所述旋转速度Si是定位进给运动的进给速度Si。
5.根据权利要求4所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构还根据所述消耗电カWt的信息，以使该消耗电カWt成为所述规定值We以下的方式控制该工作机械的主轴的旋转运动的加减速度Rio
6.根据权利要求5所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构还根据所述消耗电カWt超过所述规定值We持续了规定时间Tel的信息，以降低该工作机械的所述加减速度Ri的方式控制该工作机械，直至使该消耗电カWt成为该规定值We以下为止。
7.根据权利要求5或6所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述工作机械的该控制机构还根据所述消耗电カWt小于所述规定值We持续了规定时间Te2这样的信息，在该工作机械的所述加减速度Ri小于额定值Rin 吋，以使该加减速度Ri上升的方式控制该工作机械，直至该加减速度Ri成为该额定值Rin 的情况及该消耗电カWt成为该规定值We的情况中的任一情况先满足时为止。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的消耗电カ控制系统，其特征在干，具备所述控制机构的所述エ业机械的该控制机构以使规定时间内的所述消耗电カWt 的平均值成为所述规定值We以下的方式控制该ェ业机械。
全文摘要
本发明提供一种设有多个工作机械Mi、Mp1、Mp2的工厂的消耗电力控制系统，其中，一个工作机械Mi具备控制装置(10)，该控制装置(10)根据工厂中的消耗电力Wt的信息，以使该消耗电力Wt成为规定值We以下的方式对工作机械Mi的电动机的旋转加减速度Pi及旋转速度Si中的至少一方进行控制，所述消耗电力控制系统具备电力检测计(11～13)及电力监控计(20)，它们对设置在工厂中的全部的工作机械(Mi、Mp1、Mp2)的消耗电力分别进行计测来求解工厂的消耗电力(Wt)，且向具备控制装置(10)的工作机械(Mi)的控制装置(10)提供消耗电力(Wt)的信息。
文档编号G05B19/416GK102596494SQ201180004376
公开日2012年7月18日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年1月29日
发明者三品俊二 申请人:三菱重工业株式会社