(57)【要約】【課題】消費電力を適切に調整することができる電動機械およびその電力監視方法を提供する。【解決手段】本実施形態による電気機械は、複数の工程を１サイクルとして該サイクルを繰り返し実行する電動機械であって、複数の工程の各工程で消費される電力の測定値を受け取る制御部と、電力の測定値を前記工程ごとに区別して表示する表示部とを備えている。【選択図】図３
2015030240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の工程を１サイクルとして該サイクルを繰り返し実行する電動機械であって、
前記複数の工程の各工程で消費される電力の測定値を受け取る制御部と、
前記電力の測定値を前記工程ごとに区別して表示する表示部とを備えた電動機械。
【請求項２】
前記表示部は、前記複数の工程を時系列で並べた時間軸を横軸とし、前記電力の測定値を縦軸としたグラフを表示することを特徴とする請求項１に記載の電動機械。
【請求項３】
前記工程ごとに区別して表示する電力の測定値は、前記複数の工程の各工程において動作する駆動部で消費される電力の測定値であることを特徴とする請求項１に記載の電動機械。
【請求項４】
前記電動機械は、射出成形機であり、
前記複数の工程は、射出成形における金型の型閉工程、金型の型締力の昇圧工程、成形材料の充填工程、成形材料の保圧工程、成形材料の計量工程、金型の型開工程、金型から成形材料を取り外す押出工程であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電動機械。
【請求項５】
前記工程ごとまたは前記駆動部ごとに前記電力の測定値の閾値を記憶した記憶部をさらに備え、
前記制御部は、或る工程または或る駆動部における前記電力の測定値が前記閾値を超えた場合に前記表示部に警告を表示させることを特徴とする請求項３に記載の電動機械。
【請求項６】
前記記憶部は、前記駆動部のそれぞれの前記電力の測定値を前記工程ごとに区別して記憶することを特徴とする請求項５に記載の電動機械。
【請求項７】
複数の駆動部の情報を表示する表示部を備え、複数の工程を１サイクルとして該サイクルを繰り返し実行する電動機械の電力監視方法であって、
前記複数の工程の各工程で消費される電力の測定値を受け取り、
前記電力の測定値を前記工程ごとおよび前記駆動部ごとに区別して前記表示部に表示することを具備した電動機械の電力監視方法。
【請求項８】
前記表示部は、前記複数の工程を時系列で並べた時間軸を横軸とし、前記電力の測定値を縦軸としたグラフを表示することを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記工程ごとに区別して表示する電力の測定値は、前記複数の工程の各工程において動作する駆動部で消費される電力の測定値であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記電動機械は、射出成形機であり、
前記複数の工程は、射出成形における金型の型閉工程、金型の型締力の昇圧工程、成形材料の充填工程、成形材料の保圧工程、成形材料の計量工程、金型の型開工程、金型から成形材料を取り外す押出工程であることを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記表示部は、或る工程または或る駆動部における前記電力の測定値が前記閾値を超えた場合に警告を表示することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明による実施形態は、電動機械および電動機械の電力監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題やエネルギー問題を考慮して、射出成形機および工作機械等の電動機械の消費電力の削減が所望されている。例えば、動作時間を短縮して効率を向上させることも重要であるが、その動作に必要とされる消費電力の低減も益々重要となってきている。今般の電力事情を考慮すれば、動作時間を犠牲にしてでも、消費電力を抑制したい場合もあり得る。
【０００３】
従来、電動機械の電力量は、時間単位で計測されていた。例えば、複数の射出成形機を設置した工場において、１成形サイクルおよび中間工程の各電力から１時間当たりの平均電力の和を求め、その平均電力を所定値以下に抑える技術が知られている（特許文献１）。また、複数の射出成形機の成形サイクルにおいて、消費電力が大きくなる時間が重複しないように各射出成形機の動作タイミングを異ならせる技術も知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−１８０５３０号公報
【特許文献２】特開２００７−０２１８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、射出成形機および工作機械等のように複数の工程から成る一連の動作を繰り返し実行する（サイクル運転を行う）電動機械は、サイクル運転中の各工程によって消費電力が異なる場合が多い。このため、これらの電動機械においては、時間単位で消費電力を計測し、あるいは、時間に基づいて動作タイミングをずらしても、消費電力を適切に調整することができない場合があった。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、消費電力を適切に調整することができる電動機械およびその電力監視方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態による装置は、複数の工程を１サイクルとして該サイクルを繰り返し実行する電動機械であって、複数の工程の各工程で消費される電力の測定値を受け取る制御部と、電力の測定値を前記工程ごとに区別して表示する表示部とを備えている。
【０００８】
前記表示部は、前記複数の工程を時系列で並べた時間軸を横軸とし、前記電力の測定値を縦軸としたグラフを表示してもよい。
【０００９】
前記工程ごとに区別して表示する電力の測定値は、前記複数の工程の各工程において動作する駆動部で消費される電力の測定値でよい。
【００１０】
前記電動機械は、射出成形機であり、前記複数の工程は、射出成形における金型の型閉工程、金型の型締力の昇圧工程、成形材料の充填工程、成形材料の保圧工程、成形材料の計量工程、金型の型開工程、金型から成形材料を取り外す押出工程でよい。
【００１１】
前記工程ごとまたは前記駆動部ごとに前記電力の測定値の閾値を記憶した記憶部をさらに備え、前記制御部は、或る工程または或る駆動部における前記電力の測定値が前記閾値を超えた場合に前記表示部に警告を表示させてもよい。
【００１２】
前記記憶部は、前記駆動部のそれぞれの前記電力の測定値を前記工程ごとに区別して記憶してもよい。
【００１３】
本実施形態による電動機械の電力監視方法は、複数の駆動部の情報を表示する表示部を備え、複数の工程を１サイクルとして該サイクルを繰り返し実行する電動機械の電力監視方法であって、前記複数の工程の各工程で消費される電力の測定値を受け取り、前記電力の測定値を前記工程ごとおよび前記駆動部ごとに区別して前記表示部に表示することを具備する。
【００１４】
前記表示部は、前記複数の工程を時系列で並べた時間軸を横軸とし、前記電力の測定値を縦軸としたグラフを表示してもよい。
【００１５】
前記工程ごとに区別して表示する電力の測定値は、前記複数の工程の各工程において動作する駆動部で消費される電力の測定値でよい。
【００１６】
前記電動機械は、射出成形機であり、前記複数の工程は、射出成形における金型の型閉工程、金型の型締力の昇圧工程、成形材料の充填工程、成形材料の保圧工程、成形材料の計量工程、金型の型開工程、金型から成形材料を取り外す押出工程でもよい。
【００１７】
前記表示部は、或る工程または或る駆動部における前記電力の測定値が前記閾値を超えた場合に警告を表示してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態による射出成形機１の構成の一例を示す図。
【図２】制御部８の構成の一例を示す図。
【図３】射出成形機１の消費電力の測定値の一例を示すグラフ。
【図４】第１の実施形態に従った電力監視装置１００の一例を示す外観図。
【図５】第１の実施形態に従った電力監視装置１００の構成を示すブロック図。
【図６】電力監視装置１００と被監視装置２００との接続関係を示す図。
【図７】電力監視装置１００と被監視装置２００との接続関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態による射出成形機１の構成の一例を示す図である。射出成形機１は、フレーム２と、固定盤３と、移動盤４と、タイバー５と、型締駆動機構６と、射出装置７と、制御部８と、押出機構９と、ヒューマン・マシン・インタフェース６０とを備えている。
【００２１】
フレーム２は、射出成形機１の土台である。固定盤３は、フレーム２上に固定されている。固定盤３には、固定金型１１が取り付けられる。タイバー５の一端は、固定盤３に固定されており、その他端は、支持盤１０に固定されている。タイバー５は、固定盤３から移動盤４を通過して支持盤１０まで延びている。
【００２２】
移動盤４は、フレーム２に設けられたリニアガイド（図示せず）上に載置されている。移動盤４は、タイバー５またはリニアガイドに案内され、固定盤３に接近しあるいは固定盤３から離れるように移動することができる。移動盤４には、移動金型１２が取り付けられる。移動金型１２は、固定金型１１に対向しており、移動盤４とともに固定金型１１へ接近し、固定金型１１に組み合わされる。移動金型１２と固定金型１１とが組み合わされ型閉めされることによって、移動金型１２と固定金型１１との間に製品形状に対応した空間が形成される。
【００２３】
型締駆動機構６は、トグル機構１３と、トグル機構駆動部１４とを備えている。トグル機構駆動部１４は、トグル機構１３を駆動するために、型締サーボモータ２１と、ボールねじ２２と、伝達機構２３とを備えている。ボールねじ２２の先端部には、クロスヘッド１５が取り付けられている。ボールねじ２２が回転することで、クロスヘッド１５が移動盤４に接近し、あるいは、移動盤４から離れるように移動する。伝達機構２３は、型締サーボモータ２１の回転をボールねじ２２に伝達し、クロスヘッド１５を移動させる。
【００２４】
トグル機構駆動部１４がクロスヘッド１５を移動させると、トグル機構１３が作動する。例えば、クロスヘッド１５が移動盤４へ向かって移動すると、移動盤４が固定盤３に向かって移動し、型閉が行われる。逆に、クロスヘッド１５が移動盤４から離れる方向に移動すると、移動盤４が固定盤３から離れる方向に移動し、型開が行われる。
【００２５】
押出機構９は、成形後の製品を移動金型１２から取り外すために、押出サーボモータ７１と、ボールねじ７２と、伝達機構７３とを備えている。ボールねじ７２の先端部は、移動金型１２の内面に貫通している。ボールねじ７２が回転することによって、ボールねじ７２が移動金型１２の内面に付着した製品を押し出す。伝達機構７３は、押出サーボモータ７１の回転をボールねじ７２に伝達し、ボールねじ７２を図１の左右方向に移動させる。尚、金型１１、１２は、成形後の製品が移動金型１２に付着するように設計されているものとする。
【００２６】
射出成形機１は、タイバー５の伸び量を検出する伸び量センサ３１と、固定金型１１と移動金型１２と間の型締力を検出する圧力センサ３３とをさらに備えている。センサ３１によって、型締状態（型閉状態）に関する情報を検出する。伸び量センサ３１は、タイバー５の伸び量を制御部８に送り、圧力センサ３３は、型締力を制御部８に送る。尚、制御部８は、伸び量センサ３１からのタイバー５の伸び量を用いて型締力を算出してもよい。この場合、圧力センサ３３は不要となる。また、伸び量センサ３１に代えてあるいは伸び量センサ３１とともに、型締サーボモータ２１の回転数またはトルクを検出するセンサを配置してもよい。制御部８は、型締サーボモータ２１の回転数またはトルクなどの情報から伸び量または型締力を算出してもよい。制御部８は、タイバー５の伸び量または型締力に基づいて、型締サーボモータ２１の駆動を制御する。
【００２７】
射出装置７は、加熱バレル（バンドヒータ）４１と、スクリュ４２と、計量部４３と、射出装置駆動部４４とを備えている。加熱バレル４１は、溶融材料を金型内に注入するノズル４１ａを備えるとともに、ホッパ４５に接続されている。スクリュ４２は、加熱バレル４１の内部で移動可能に設けられている。
【００２８】
射出成形機１は、加熱バレル４１の温度を検出する温度センサ４８をさらに備えている。温度センサ４８は、加熱バレル４１の温度を制御部８に送る。制御部８は、加熱バレル４１の温度に基づいて、加熱バレル４１へ供給する電力を制御する。即ち、制御部８は、加熱バレル４１へ供給される電力（またへ電流）を制御することによって、加熱バレル４１の温度を制御する。
【００２９】
計量部４３は、計量サーボモータ４６と、計量サーボモータ４６の回転をスクリュ４２に伝える伝達機構４７とを有する。計量サーボモータ４６が駆動され、加熱バレル４１内でスクリュ４２が回転されると、成形材料の樹脂がホッパ４５から加熱バレル４１内に導入される。導入された樹脂は、加熱されかつ混練されながら加熱バレル４１の先端側に送られる。樹脂は、溶融されて加熱バレル４１の先端部分に貯えられる。成形材料は樹脂に限定されることはなく、金属、ガラス、ゴム、炭素繊維を含む炭化化合物など成形材料として用いることができるものであればよい。
【００３０】
射出装置駆動部４４は、射出サーボモータ５１と、ボールねじ５２と、伝達機構５３とを有する。ボールねじ５２が回転することで、加熱バレル４１内でスクリュ４２が図１の左右方向に移動する。伝達機構５３は、射出サーボモータ５１の回転をボールねじ５２に伝達する。これにより、射出サーボモータ５１が回転されると、スクリュ４２が移動する。スクリュ４２が加熱バレル４１の先端部分に貯えられた成形材料をノズル４１ａから押し出すことによって、成形材料がノズル４１ａから射出される。
【００３１】
射出装置７は、成形材料の射出圧力を検出する圧力センサ５５を備えている。圧力センサ５５は、検出した射出圧力値を制御部８に送る。制御部８は、射出圧力値に基づいて、射出サーボモータ５１の駆動を制御する。即ち、制御部８は、スクリュ４２の前進速度（射出速度）を制御することによって、成形材料の射出圧力を制御する。
【００３２】
ヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ／Ｆ）６０は、射出成形機１に関する様々な情報を表示する。ＨＭＩ／Ｆ６０は、例えば、表示部およびキーボードを備えた入出力装置であってもよく、あるいは、タッチパネル式ディスプレイであってもよい。オペレータは、ＨＭＩ／Ｆ６０を通じて、射出成形機１の動作に関する指令等の設定を入力することができる。ユーザは、例えば、射出装置７の射出工程中の最大射出圧力の設定値、型締力の設定値、動作モードの設定等を入力する。
【００３３】
制御部８は、射出工程中に３１から受け取る情報を監視し、その情報から得られた数値が予め設定された閾値を超えないように射出装置７を制御する。
【００３４】
射出成形機１全体に電力を供給する電源ＰＳには、電力測定器ＰＴ０が取り付けられている。サーボモータ２１、４６、５１、７１、および、加熱バレル４１に電力を供給する各電源にも同様に電力測定器ＰＴ２１、ＰＴ４６、ＰＴ５１、ＰＴ７１、ＰＴ４１が取り付けられている。電力測定器ＰＴ０は、射出成形機１において消費される電力の測定値Ｐ０を制御部８へ送信する。同様に、サーボモータ２１、４６、５１、７１、および、加熱バレル４１に取り付けられた各電力測定器は、サーボモータ２１、４６、５１、７１、および、加熱バレル４１のそれぞれにおいて消費される電力の測定値Ｐ２１、Ｐ４６、Ｐ５１、Ｐ７１、Ｐ４１を制御部８へ送信する。制御部８は、電力測定器ＰＴ０〜ＰＴ７１から電力の測定値Ｐ０〜Ｐ７１を受け取り、ＨＭＩ／Ｆ６０に電力の測定値Ｐ０〜Ｐ７１を表示させる。ＨＭＩ／Ｆ６０に表示される電力の測定値については、図３を参照して後述する。
【００３５】
図２は、制御部８の構成の一例を示す図である。制御部８は、情報処理部６１と、設定部６２と、記憶部６３と、射出装置制御部６４とを含む。
【００３６】
設定部６２は、ＨＭＩ／Ｆ６０を介して入力された情報を格納する。例えば、設定部６２は、オペレータから入力された最大射出圧力の設定値、型締力の設定値、動作モードの設定等に関する情報を格納する。
【００３７】
記憶部６３は、射出成形機１を動作させるためのプログラム、上記設定値、伸び量センサ３１、圧力センサ３３、温度センサ４８、圧力センサ５５から得られた検出値、並びに、電力測定器ＰＴ０〜ＰＴ７１からの電力測定値Ｐ０〜Ｐ７１等の情報を格納する。
【００３８】
射出装置制御部６４は、射出サーボモータ５１の駆動を制御する。射出装置制御部６４は、例えば射出サーボモータ５１の駆動を制御することで、射出装置７の射出圧力を制御する。射出装置制御部６４は、圧力センサ５５からの射出圧力に関する検出値を参照しながら、最大射出圧力の設定値を超えないように、射出圧力の大きさを任意の値に制御する。
【００３９】
演算処理部６１は、センサ３１、３３、４８、５５から得られた検出値と設定部６２に格納された設定値とを比較しながら、型締力、加熱バレル４１の温度、射出圧力を制御する。また、演算処理部６１は、電力測定器ＰＴ０〜ＰＴ７１からの電力測定値Ｐ０〜Ｐ７１をリアルタイムでＨＭＩ／Ｆ６０に表示させる。さらに、演算処理部６１は、１サイクルの電力測定値Ｐ０の積算値を算出し、その積算値をＨＭＩ／Ｆ６０に表示させてもよい。演算処理部６１は、１サイクル内における電力測定値Ｐ０のピーク値をＨＭＩ／Ｆ６０に表示させてもよい。
【００４０】
図３は、射出成形機１の消費電力の測定値（以下、電力値ともいう）の一例を示すグラフである。このグラフは、ＨＭＩ／Ｆ６０にリアルタイムで表示される。このグラフの横軸は、複数の工程を時系列で並べた時間軸である。例えば、射出成形機１は、或るサイクルを縦軸は、サーボモータ２１、４６、５１、７１、加熱バレル４１および射出成形機１全体のそれぞれの電力値Ｐ２１、Ｐ４６、Ｐ５１、Ｐ７１、Ｐ４１、Ｐ０を示す。
【００４１】
射出成形機１は、１回の射出・成形動作を１サイクルとして、この射出・成形動作のサイクルを繰り返し実行する。各サイクルは、成形材料の射出および製品の成形のために複数の工程を含む。例えば、図３に示すように、各サイクルは、型閉工程、昇圧工程、充填（射出）工程、保圧工程、計量工程、型開工程および押出工程を含む。
【００４２】
型閉工程は、移動金型１２を固定金型１１に組み合わせ、移動金型１２と固定金型１１との間に製品形状に対応した空間を形成する工程である。このとき、制御部８は、型締サーボモータ２１を駆動させることによって、移動金型１２を固定金型１１へ接近させ、接触させる。従って、図３のグラフに示すように、型締サーボモータ２１において消費される電力値Ｐ２１が大きくなる。
【００４３】
次の昇圧工程は、型閉工程の後、移動金型１２と固定金型１１との間の型締力が設定値になるまで移動金型１２を固定金型１１へ押し付ける（昇圧する）工程である。このとき、制御部８は、移動金型１２と固定金型１１とを組み合わせた状態でさらに型締サーボモータ２１を駆動させる。これにより、移動金型１２と固定金型１１との間の型締力が設定値になるまで、移動金型１２は固定金型１１に押し付けられる。従って、図３のグラフに示すように、型締サーボモータ２１において消費される電力値Ｐ２１がさらに大きくなる。
【００４４】
次の充填（射出）工程は、図１のノズル４１ａを固定金型１１の貫通口に押し付け、加熱バレル４１によって溶融された成形材料を移動金型１２と固定金型１１との間の空間内に注入する工程である。このとき、制御部８は、射出サーボモータ５１を駆動させ、ボールねじ５２を回転させる。これにより、加熱バレル４１内でスクリュ４２が金型１１、１２の方向へ押される。スクリュ４２は、加熱バレル４１の先端部に貯えられた成形材料を移動金型１２と固定金型１１との間の空間内へ射出する。従って、図３のグラフに示すように、射出サーボモータ５１において消費される電力値Ｐ５１が大きくなる。尚、移動金型１２と固定金型１１との間の型締力を設定値で維持するために、型締サーボモータ２１にも或る程度の電力が供給されている。
【００４５】
次の保圧工程は、射出工程の後、移動金型１２と固定金型１１との間の空間に成形材料が隙間なく充填されるように射出圧力を保持する工程である。射出圧力は、図２の設定部６２において設定されている。制御部８は、射出圧力がその設定値に維持されるように、射出サーボモータ５１に電力を供給する。
【００４６】
次の計量工程は、次のサイクルにおいて射出される成形材料を加熱バレル４１の先端側に送り、成形材料を準備する工程である。このとき、制御部８は、計量サーボモータ４６を駆動させ、加熱バレル４１内のスクリュ４２を回転させる。制御部８は、スクリュ４２を所定回転数で回転させることによって、溶融され混練された成形材料を所定量だけ加熱バレル４１の先端側に送る。これとともに、スクリュ４２の回転によって溶融前の成形材料がホッパ４５から加熱バレル４１内に導入される。従って、このとき、図３のグラフに示すように、計量サーボモータ４６において消費される電力値Ｐ４６が大きくなる。
【００４７】
次の型開工程は、成形された製品を取り出すために、移動金型１２を固定金型１１から離す工程である。このとき、制御部８は、型締サーボモータ２１を駆動させることによって、移動金型１２を固定金型１１から離れる方向に移動させる。従って、図３のグラフに示すように、型締サーボモータ２１において消費される電力値Ｐ２１が大きくなる。
【００４８】
次の押出工程は、移動金型１２から製品を取り外すために、ボールねじ７２の先端部で移動金型１２から製品を押し出す工程である。このとき、制御部８は、押出サーボモータ７１を駆動させることによって、ボールねじ７２を移動金型１２の方向へ移動させる。ボールねじ７２の先端部で移動金型１２の内面に付着した製品を押し出し、取り外す。従って、図３のグラフに示すように、押出サーボモータ７１において消費される電力値Ｐ７１が大きくなる。
【００４９】
加熱バレル４１は、繰り返し実行されるサイクルにおいて円滑に成形材料を射出可能なように、成形材料を溶融状態で保持している。このため、加熱バレル４１には、サイクルを通して或る程度の電力が供給され続けている。従って、図３のグラフに示すように、加熱バレル４１において消費される電力値Ｐ４１は型閉工程から押出工程まで或る程度の大きさで維持されている。
【００５０】
また、射出成形機１全体で消費される電力値Ｐ０は、電力値Ｐ２１〜Ｐ７１の和にほぼ等しくなる。あるいは、電力値Ｐ０は、電力値Ｐ２１〜Ｐ７１以外の電力値を含む場合もある。
【００５１】
制御部８は、サイクル内における各工程の始期または終期を判断する。各工程の始期または終期を判断するためには、射出成形機１を動作させるためのプログラム中において、各工程の最初のステップまたは最終のステップに予めフラグを規定すればよい。制御部８は、このプログラムを実行することによって各工程の始期または終期を判断することができる。例えば、制御部８は、各工程のステップの処理前または処理後、そのフラグを実行したときに処理が次の工程へ移行したと判断する。
【００５２】
そして、制御部８は、工程が移行したときに、ＨＭＩ／Ｆ６０に工程の移行を表示させる。例えば、図３に示すように、工程が移行した場合、制御部８は、工程と工程との境界にＨＭＩ／Ｆ６０に縦線を表示させればよい。工程と工程との境界の表示は、特に限定しない。
【００５３】
このように本実施形態による射出成形機１は、射出成形機１、サーボモータ２１、４６、５１、７１および加熱バレル４１において消費される電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して表示することができる。また、記憶部６３は、電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して記憶する。
【００５４】
上述の通り、射出成形機１のように複数の工程から成るサイクルを繰り返し実行する機械は、サイクル運転中の各工程によって動作するサーボモータが相違する。このため、消費電力が各工程ごとに異なる場合が多い。
【００５５】
本実施形態のように、電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して表示することによって、ユーザは各工程で使用される電力値を容易に把握することができる。例えば、型締工程、昇圧工程および型開工程においては、型締サーボモータ２１が駆動され、型締サーボモータ２１が主に電力を消費していることが分かる。充填工程および保圧工程においては、射出サーボモータ５１が駆動され、射出サーボモータ５１が主に電力を消費していることが分かる。計量工程においては、計量サーボモータ４６が駆動され、計量サーボモータ４６が主に電力を消費していることが分かる。押出工程においては、押出サーボモータ７１が駆動され、押出サーボモータ７１が主に電力を消費していることが分かる。
【００５６】
このように、射出成形機１では、駆動される（大きな負荷の掛かっている）サーボモータまたは加熱バレルがサイクルの工程によって相違する場合が多い。従って、本実施形態のように電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して表示することによって、電力値に異常があった場合に、ユーザは、どの工程で異常が発生したか、あるいは、どのサーボモータ（あるいは加熱バレル）で異常が発生したかを容易に判断することができる。
【００５７】
制御部８は、或る工程または或るサーボモータ（あるいは加熱バレル）における電力値が閾値を超えた場合に異常が発生したと判断する。異常が発生した場合、制御部８は、異常が発生したことを示す警告をＨＭＩ／Ｆ６０に表示させる。これにより、ユーザは、異常の発生を容易に知ることができる。尚、電力値の閾値は、工程ごとまたはサーボモータ（あるいは加熱バレル）ごとに設定し、記憶部６３に格納しておけばよい。
【００５８】
また、本実施形態のように電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して表示することによって、ユーザは、各サーボモータまたは加熱バレルの保全の時期を容易に判断することができる。例えば、或る工程において射出成形機１全体の電力値Ｐ０が変化した場合に、ユーザは、その工程で主に駆動されるサーボモータまたは加熱バレルの電力値を参照することによってサーボモータの消耗または加熱バレルの劣化等を推測することができる。このような場合に、ユーザは、交換用のサーボモータまたは加熱バレルを準備し、あるいは、保全の依頼を発注する等の対応策を予めとることができる。その結果、実際に不具合が発生する前に、ユーザは射出成形機１を補正することができる。あるいは、実際に射出成形機１に不具合が発生した場合に、ユーザは、射出成形機１の修理に早急に着手することができるので、射出成形機１のダウンタイムを可及的に短くすることができる。
【００５９】
さらに、各サイクルの電力値は、記憶部６３に格納される。ユーザは、過去のサイクルにおける電力値と現在のサイクルにおける電力値とを比較して、現在の射出成形機１の状態を判断してもよい。このように過去のサイクルの履歴を比較することによって、ユーザは、各サーボモータまたは加熱バレルの保全の時期を容易に判断することができる。尚、過去のサイクルの消費電力の履歴は、射出成形機１の外部の上位管理システムに格納し、その上位管理システムにおいて参照可能にしてもよい。上位管理システムは、現在のサイクルをリアルタイムで表示してもよい。
【００６０】
複数の射出成形機のサイクルごとの電力値は、上位管理システムに送信される。そして、射出成形機ごとの電力量およびサイクルごとの電力量に基づいて生産計画を立てることができる。例えば、ユーザは、過去のサイクルの消費電力の履歴を参照して、工場全体の電力量を平準化するために、どの射出成形機を用いてどの製品を成形するか等の計画を立てることができる。さらに、過去のサイクルの消費電力の履歴を参照することによって、ユーザは、その後の工場全体の消費電力を予測することもできる。
【００６１】
本実施形態は、電動機械として射出成形機に適用されている。しかし、上述の通り、サイクル運動を繰り返す電動機械であれば、本実施形態は、工作機械等の他の電動機械にも適用可能である。
【００６２】
また、本実施形態による表示部６０は、サーボモータおよび加熱バレルの電力値を表示している。しかし、表示部６０は、電力供給を受けて動作する他の部分の電力値も表示してよい。例えば、表示部６０は、制御部８、表示部６０、油圧ポンプ、照明等の電力値を表示してもよい。
【００６３】
表示部６０は、電力値だけでなく、他のアナログデータを工程ごとに表示してもよい。他のアナログデータは、例えば、加熱バレル４１の温度、型締力（圧力）等である。他のアナログデータをさらに表示することによって、ユーザは、異常および保全の時期をさらに容易に判断することができる。
【００６４】
（第２の実施形態）
以上の実施形態では、電動機械の表示部６０が図３に示すグラフを表示している。しかし、以下の電力監視装置１００のディスプレイ１５１が図３に示すグラフを表示してもよい。
【００６５】
図４は、第１の実施形態に従った電力監視装置１００の一例を示す外観図である。電力監視装置１００は、電動機械等の被監視装置（図６、図７の参照番号１参照）の消費電力を記録するために、該被監視装置に接続される。
【００６６】
電力監視装置１００は、筐体１０１と、電源１０２と、メモリカードスロット１０３と、データ入力部１２０と、状態信号入力部１３０と、ディスプレイ１５１とを備えている。筐体１０１の内部には、図５に示すようにＰＬＣ（Programmable Logic Controller）１１０等が収容されている。電力監視装置１００は、電源１０２から電力供給を受けて動作する。メモリカードスロット１０３は、例えば、ＳＤカード等のメモリカードを挿入することができるように構成されている。データ入力部１２０は、被監視装置の電力値等を該被監視装置から受け取る。状態信号入力部１３０は、被監視装置の状態を示す状態信号を受け取る。状態信号については後述する。ディスプレイ１５１は、被監視装置の消費電力等を表示する。
【００６７】
図４では示されていないが、電力監視装置１００は、パーソナルコンピュータ（以下、単にＰＣとも言う）等の外部装置と通信接続することができるようにＬＡＮ（Local Area Network）ポートをさらに備えていてもよい。これにより、上位システム（図示せず）に複数の電力監視装置１００を通信可能に接続し、上位システムにおいて複数の電力監視装置１００を集中管理してもよい。
【００６８】
図５は、第１の実施形態に従った電力監視装置１００の構成を示すブロック図である。電力監視装置１００は、演算処理部としてのＰＬＣ１１０と、データ入力部１２０と、状態信号入力部１３０と、外部出力部１４０と、表示出力部１５０と、メモリ１６０と、ＰＣ入出力部１７０とを備えている。
【００６９】
ＰＬＣ１１０は、メモリ１６０内に格納されたシーケンスプログラムを実行し、それにより電力監視装置１１０の各構成要素を自動でシーケンス制御する。シーケンスプログラムは、メモリ１６０内に格納されている。ＰＬＣ１１０がシーケンスプログラムを実行することによって、ＰＬＣ１１０は、被監視装置で消費される電力値の記録を開始し、あるいは、停止する。ユーザは、その電力値の記録の開始または停止の条件を設定するためにメモリ１６０内のシーケンスプログラムを書き換えることができる。その際、ユーザは、ＰＣ入出力部１７０に接続された外部ＰＣ（Personal Computer）を操作することによってシーケンスプログラムを書き換える。
【００７０】
シーケンスプログラムは、電力値の記録の開始条件および停止条件を含む。ＰＬＣ１１０は、シーケンスプログラムの開始条件を満たしたときに、被監視装置の電力値の記録を開始し、停止条件を満たしたときに被監視装置の電力値の記録を停止する。尚、演算処理部は、ＰＬＣ１１０およびシーケンスプログラムに代えて、汎用ＣＰＵ(Central Processing Unit)およびプログラムで構成してもよい。
【００７１】
データ入力部１２０は、上述の通り、被監視装置の電力データ等の監視値を受け取る。例えば、被監視装置が電動機械の場合、監視値は、電動機械で消費される電力、電動機械に印加される電圧、電動機械に供給される電流、加工部の温度や圧力等の値である。より詳細には、電力データ入力部１２１は、電動機械で消費される（供給される）電力値を受け取る。温度入力部１２２は、電動機械の加工部の温度データを受け取る。電圧データ入力部１２３は、電動機械に印加される電圧値を受け取る。電流データ入力部１２４は、電動機械に供給される電流値を受け取る。図５に示していないが、データ入力部１２０は、電動機械の加工部の圧力データを受け取る圧力入力部をさらに備えていてもよい。
【００７２】
尚、電力値は、電圧値および電流値に基づいて算出され得る値である。従って、データ入力部１２０は、電圧値および電流値を受け取ることなく、電力値のみを受け取ってもよい。これにより、ＰＬＣ１１０は、電力値をそのまま記録し、あるいは、電力値をそのままディスプレイ１５１に表示させることができる。即ち、ＰＬＣ１１０は、電圧値および電流値から電力値を算出する必要がない。逆に、データ入力部１２０は、電力値を受け取ることなく、電圧値および電流値のみを受け取ってもよい。これにより、ＰＬＣ１１０は、電圧値および電流値から電力値を算出すればよい。この場合、ＰＬＣ１１０は、電力値だけでなく、電圧値および電流値も記録し、あるいは、ディスプレイ１５１に表示させることができる。例えば、ディスプレイ１５１は、図３に示すグラフのように、各工程ごとに電力値Ｐ０〜Ｐ７１を各工程ごとに区別して表示してもよい。
【００７３】
監視値は、ＰＬＣ１１０の内部メモリ１１１に格納してもよい。あるいは、監視値は、メモリカードスロット１０３に挿入された外部メモリに格納してもよい。外部メモリを用いることによって、電力監視装置１００に外部ＰＣを接続することなく、電力監視装置１００から監視値のデータを取り出すことができる。以下、監視対象を電力値として説明を続ける。
【００７４】
状態信号入力部１３０は、上述の通り、被監視装置の状態を示す状態信号を受け取る。状態信号は、電力監視装置１００が被監視装置の電力の監視を開始し、あるいは、停止するためのトリガとなる信号である。例えば、被監視装置が電動機械の場合、状態信号は、電動機械側のシーケンサ（ＰＬＣ）から入出力されるＩ／Ｏ信号である。より詳細には、状態信号は、電動機械の電源のオン状態またはオフ状態を示す信号でもよい。状態信号は、電動機械が加工を開始した状態を示す信号（加工開始信号）または加工を停止した状態を示す信号（加工停止信号）でもよい。状態信号は、電動機械の特定のモータの回転開始または回転停止を示す信号でもよい。状態信号は、電動機械の所定箇所の温度（例えば、気温、モータの温度、加工部の温度）であってもよい。状態信号は、電動機械の摺動面に供給される油の流量あるいは電動機械の加工部に供給されるクーラントの流量であってもよい。状態信号は、電動機械の動作部分が所定の位置まで移動したときに出力されるリミットスイッチのオン／オフの信号であってもよい。状態信号は、電動機械の非常停止信号であってもよい。電動機械が加工プログラムおよびＣＰＵによって動作する場合、状態信号は、電動機械における所定の加工プログラムの各加工ステップを示すシーケンス番号であってもよい。電動機械がシーケンスプログラムおよびＰＬＣによって動作する場合、状態信号は、ラダーロジックまたはラダー言語におけるスイッチングの情報（オン／オフ）であってもよい。さらに、状態信号は、不具合あるいは不良を知らせる信号であってもよい。これらの状態信号は、通常、電動機械のＰＬＣ等の制御部から出力されており、容易に取り出すことができる。
【００７５】
尚、電動機械の加工プログラムのシーケンス番号は、ＣＰＵで実行されるプログラムステップの順番を示すものであり、ＰＬＣが実行するシーケンスプログラムのステップとは異なる。
【００７６】
これらの状態信号が所定の条件を満たす場合に、電力監視装置１００は被監視装置の電力の監視を開始し、あるいは、これらの状態信号が所定の条件を満たさなくなった場合に、被監視装置の電力の監視を停止すればよい。電力値の記録の具体的な開始条件および停止条件については後述する。
【００７７】
外部出力部１４０は、電力値に応じて被監視装置へ信号を出力する。例えば、電力値が所定値を超えた場合に、外部出力部１４０は、被監視装置の動作を停止する信号を出力してもよい。外部出力部１４０は、電力値を外部ＰＣへ出力してもよい。外部出力部１４０は、例えば、有線ＬＡＮまたは無線ＬＡＮによって被監視装置または外部ＰＣと通信接続されている。
【００７８】
表示出力部１５０は、被監視装置の電力値をディスプレイ１５１へ出力する。ディスプレイ１５１は、被監視装置の電力値を数値またはグラフで表示する。これにより、ユーザは、被監視装置の消費電力を容易に把握することができる。
【００７９】
図６および図７は、電力監視装置１００と被監視装置２００との接続関係を示す図である。図６に示すように、電力監視装置１００は、電源から被監視装置２００へ供給される電圧値および電流値（あるいは電力値）を受け取る。また、電力監視装置１００は、被監視装置２００から状態信号を受け取る。
【００８０】
例えば、被監視装置２００が電動機械である場合（以下、電動機械１ともいう）、図７に示すように、２つの電力監視装置１００Ａ，１００Ｂが電動機械１に接続されていてもよい。電力監視装置１００Ａは、電動機械１の直流電源からコントローラへ供給される電圧値および電流値（あるいは電力値）を受け取る。また、電力監視装置１００Ａは、電動機械１のコントローラから状態信号を受け取る。一方、電力監視装置１００Ｂは、電動機械１のモータドライバからモータＭへ供給される電圧値および電流値（あるいは電力値）を受け取る。また、電力監視装置１００Ｂは、電動機械１のコントローラから状態信号を受け取る。電力監視装置１００Ａ、１００Ｂは、同一の状態信号を受け取ってもよく、あるいは、互いに異なる状態信号を受け取ってもよい。例えば、電力監視装置１００Ａは、電動機械１の電源のオン／オフを示す状態信号を受け取り、電力監視装置１００Ｂは、モータＭが駆動しているか否かを示す状態信号を受け取ってもよい。
【００８１】
電力監視装置１００Ａ、１００Ｂは、それぞれ状態信号に基づいて、電動機械１の電力値の記録を開始し、あるいは、その記録を停止する。電力監視装置１００Ａ、１００Ｂが互いに異なる状態信号を受け取る場合、電力監視装置１００Ａ、１００Ｂは、互いに異なるタイミングで電動機械１の電力値に記録を開始し、あるいは、その記録を停止する。一方、電力監視装置１００Ａ、１００Ｂが同一の状態信号を受け取る場合、電力監視装置１００Ａ、１００Ｂは、同時に電動機械１の電力値に記録を開始し、あるいは、その記録を停止することができる。
【００８２】
このような電力監視装置１００（１００Ａ、１００Ｂ）が図３に示すグラフを表示してもよい。これにより、第２の実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１…射出成形機、３…固定盤、４…移動盤、６…型締駆動機構、７…射出装置、８…制御部、１１…固定金型、１２…移動金型、２１…型締サーボモータ、４１…加熱バレル、４６…計量サーボモータ、５１…射出サーボモータ、７１…押出サーボモータ、ＰＴ０、ＰＴ２１、ＰＴ４６、ＰＴ５１、ＰＴ７１、ＰＴ４１…電力測定器、１００…電力監視装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図４】
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