(57)【要約】      （修正有）【課題】複合機能を一括管理制御すべく工作機械専用に特化させたものであり、電力量ピークカット及び電力量ピークシフトと、回生充電及び余電力充電と、瞬間停電時電力給電等の複合機能を合理的に一括管理制御して電力を効率良く使用する新規な工作機械用の知能化電源制御装置を提供する。【解決手段】電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと、瞬間停電時電力給電部ＰＫと、回生充電部及び余電力充電部Ｋ，Ｙと、電力消費量を計測するスマートメーターＳＭと、を具備した知能化電源ユニット１０Ａを一台叉は複数台の工作機械Ｍ１の電源入力部２０に接続した工作機械用の知能化電源制御装置１０である。【選択図】図１
0003176399.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部と、瞬間停電時の警報及び電力給電部と、回生充電部及び余剰電力充電部と、電力消費量を計測報知するスマートメーターと、を具備した知能化電源ユニットを一台叉は複数台の工作機械の電源入力部に接続したことを特徴とする工作機械用の知能化電源制御装置。
【請求項２】
上記知能化電源ユニットを一台の工作機械の電源入力部に接続した工作機械用の知能化電源制御装置とし、上記スマートメーターは、計測した電力消費量を工作機械の電力需要動向を上記電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部に送るとともにリアルタイムにディスプレイ表示することを特徴とする請求項１記載の工作機械用の知能化電源制御装置。
【請求項３】
上記知能化電源ユニットを複数台の工作機械群の電源入力部に接続した工作機械用の知能化電源制御装置とし、上記複数台の工作機械群の電力需要動向をリアルタイムに個々に発信する複数のマートメーターと、上記各マートメーターからの電力需要動向を総括電力需要動向として総括電力盤に備えて受信しリアルタイムにディスプレイ表示する総括スマートメーターと、を備えたことを特徴とする請求項１記載の工作機械用の知能化電源制御装置。
【請求項４】
上記総括電力盤に備えた総括スマートメーターは、上記複数台の工作機械群の電力需要動向を最適値に運転管理する中央管理コンピューターの管理下に置かれていることを特徴とする請求項２記載の工作機械用の知能化電源制御装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本考案は、一台から複数台の工作機械（フライス盤、マシニングセンター、研削盤等の加工機械の総称）を低電力量で省エネ運転を可能とし、更に緊急停電時や電力不足時に即応可能な工作機械用の知能化電源制御装置に係わり、特に、電力量ピークカット及び電力量ピークシフトと、回生電力利用及び余剰電力充電と、緊急停電時（叉は瞬間停電時）や電力不足時にも電力供給を即応可能としたマルチ機能を持つ工作機械用の知能化電源制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、例えば、東京電力の原子力発電所が津波災害に伴う運転停止と放射能汚染に陥り、全国の原子力発電所の運転停止が連鎖的に発生している。これを機に、原子力発電所の突発的に起きる停電事故や火力発電所でも運転停止が起きると国内の電力不足を来たし、産業活動を初めとして電力依存施設の機能を全て停止させてしまう恐れがある。
また、電力不足は、必然的に電力料金を高騰させてしまい、安定した電力供給の重要性と需要側の節電効果を高めた電源施設や設備機械の要求が高まっている。更に、落雷や変電所の突発的な事故により、短時間停電の電力停止と言う事態に見舞われると、瞬間的に電源が落ちるとコンピュータ制御されている機械の制御系や駆動系の機能を喪失する。これにより、精密加工を実施する工作機械においては、ワークや工具の破損や機械損傷を招いて高価な製品を不良品にするという大きな損害を被る。このように、突然起きる停電を許されない施設での停電対応策が急務となっている。【０００３】  そこで、頻繁叉は突然に発生する停電事故に対応する為の無停電電源装置が多数提供されている。大口の電力利用事業所等では、低電力量で省エネ運用管理が可能な電力量のピークシフトとピークカット技術や夜間の余剰電力時にバッテリーに充電して昼間時に不足電力を補充させ、回転機械の減速時に回転エネルギーを回生発電してバッテリーに充電させ、太陽光発電ユニットの昼間時に発生する電力で電力補充するとともに、余剰電力をバッテリーに充電したり、売電したりを可能にした停電時の非常用電源（無停電電源装置）が各々独立した単一機能を持つだけの電源機能装置として提供されている。また、一般家庭でも、電力を自給自消費できる発電充電装置が各メーカーにより開発されている。【０００４】  上記低電力量で省エネ運用管理が可能な電力量のピークシフトとピークカット技術装置に関する技術の一つには、電力調節システム、及び電力調節方法が提供されている。その構成は、事業所等における電力調整システムに関し、電力供給がピーク値に達しないように制御し、電力料金を抑えると共に、効率良く電力調整を行う構成であり、この為例えばデータベースに装置毎の初期電力や定格電力を登録し、新たな装置への電源投入の際、重要度のレベルに従って装置への電力供給を制御し、ピーク値に達しない電力調整を行うものである（例えば、特許文献１参照。）。【０００５】  更に、上記消費電力節約技術に、周辺機器を含めた工作機械全体における消費電力量を低減させる事が可能な消費電力量低減機能を備えた工作機械の制御装置がある。その構成は、  加工プログラムに従って工作機械を制御する制御装置において、主軸モータの加減速時定数、送り軸の加減速時定数、および送り軸の早送り速度のうち少なくとも１つのパラメータ値でグループ化し、サイクルタイムが遅くなることを指標として、該グループの各々のパラメータ値で構成されるパラメータセットを複数記憶させる記憶手段と、前記パラメータセットと消費電力量との関係および前記パラメータセットと熱変位との関係を求める算出部と、前記求めたパラメータセットと消費電力量との関係およびパラメータセットと熱変位との関係を記憶する記憶手段と、前記パラメータセットと消費電力量との関係およびパラメータセットと熱変位との関係から、設定熱変位以内で消費電力量が最小となるパラメータセットを求め、該求めたパラメータセットを設定する手段を有する消費電力量低減機能を有する工作機械を制御する制御装置である（例えば、特許文献２参照。）。【０００６】  更に、上記停電時の非常用電源（無停電電源装��）に関する技術の一つは、停電時制御方法及び装置である。その構成はワークと工具とを常に同期して運転する必要のある機械において、停電発生時にワーク及び工具を破損することなく停止させるようにするものである。具体的には、同期運転中に停電が発生すると、電源回生パワー回路の電源回生動作を停止させ、抵抗放電ユニットを電源回生パワー回路のＤＣリンク部に接続可能にし、工具用モータ及びワーク用モータが互いに所定の同期を保ちながら減速させ、これらモータの減速で得られる回生パワーで工具軸送り用モータを制御して工具を安全な領域まで退避させるようにしている（例えば、特許文献３参照。）。【０００７】  更に、上記停電時の非常用電源（無停電電源装置）に関する技術の一つは、高い精度で切削加工等、工作機械の諸動作を行える停電時制御方法を提供する。      その構成は、切削加工を行う工作機械において、遮断検出回路は、ＡＣ電源が遮断したことを検出し、ＡＣ電源が遮断したときに検出信号を出力する。コントローラは、検出信号に応答して、エネルギ残量に基づいて切削加工を継続して最後まで切削加工を終了させるように制御する。工作機械は、ＡＣ電源からのエネルギ及び回生エネルギを電気エネルギとして蓄積するコンデンサを更に備える。コントローラは、コンデンサに蓄積された電気エネルギと切削加工を行うモータの運動エネルギとの合計をエネルギ残量として求めるものである（例えば、特許文献４参照。）。【０００８】  更に、上記停電時の非常用電源（無停電電源装置）に関する技術の一つは、常に蓄電量を安定確保することが可能な配電装置がある。この構成は、商用電源と交流負荷との間に配置する配電装置であって、少なくとも商用電源から蓄電可能な蓄電池と接続し、商用電源からの交流電力又は蓄電池からの直流電力をＡＣ変換してなる交流電力の何れかを、交流負荷に供給可能に構成する。更に、太陽光発電機から得られる直流電力を前記蓄電池に蓄電可能に構成し、前記商用電源の給電態様と、前記太陽光発電機の発電量と、前記蓄電池の蓄電量とに基づいて前記交流負荷への電力供給を調整可能に構成し、前記交流負荷の電力利用状況に基づいて前記蓄電池の充放電を調整可能に構成したものである（例えば、特許文献５参照。）。【０００９】  更に、上記回生充電において、機械群から構成されるシステムにおけるエネルギーのリサイクル方法が提供されている。その課題は、運動エネルギーを必要としている機械に制動中の機械の回生エネルギーを融通し、工場全体の消費エネルギーを低減化すること。その構成は、直流電源から給電されるサーボドライバユニットＳＤ１〜ＳＤｎにより駆動される複数の機械から構成され、上記サーボドライバユニットＳＤ１〜ＳＤｎが所定のタイミングで頻繁に始動・停止を繰り返すことにより各機械が所望の作業を行うシステムにおいて、上記直流電源を共通接続するＤＣ共通リンクを設ける。そして、回生状態にあるユニットと力行状態にあるユニットのペアリングを行い、回生状態にあるユニットから力行状態にあるユニットに慣性エネルギーを移行させる（例えば、特許文献６参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】  特開２００３−３４８７５１号公報
【特許文献２】  特開２０１０−２４０８００号公報
【特許文献３】  特開平８−５４９１４号公報
【特許文献４】  特開２００６−１７２２７７号公報
【特許文献５】  実用新案登録第３１６９７９５号公報
【特許文献６】  特開２００１−３７０８０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１１】  上記特開２００３−３４８７５１号公報の電力調節システム及び電力調節方法、特開２０１０−２４０８００号公報の消費電力量低減機能を備えた工作機械の制御装置、特開平８−５４９１４号公報の停電時制御方法及び装置や特開２００６−１７２２７７号公報の工作機械の諸動作を行える停電時制御方法、実用新案登録第３１６９７９５号公報の蓄電量を安定確保することが可能な配電装置、特開２００１−３７０８０号公報のエネルギーのリサイクル方法は、何れも単一機能を持つものであり、例えば、地震や落雷時における緊急停電時と使用電力量の制限をすべく工場全体の節電対策等々を重複して同時に実行しなければならない総括制御には一つの装置では対応できない。【００１２】  だからと言って、各々単独機能を持つ電源装置を複合的に重複設備することは、設備を壮大なものにするばかりか、工場における受電設備で効率良く低電力量の低電力料金で、電力消費する受電電力量の合理的な一括管理制御を不可能にしている。即ち、複合機能を一括管理制御すべく工作機械専用に特化させた制御装置ではないから、工作機械毎の特定ワークに対する加工工程との関連した電力使用データを記憶収集し、工場全体のピーク電力を低減分散させる事が困難である。更に、精密加工をその使命とする工作機械用の電源制御装置としての種々の状況に対応する知能化機能を発揮できない問題点を残存している。【００１３】  本考案は、上記各装置における各種問題点に鑑みてなされたものである。その第一の目的は、工作機械専用に特化すべく、複合機能を一括管理制御して突発的な停電に対応して工作機械の加工精度を維持するとともに工作機械毎の電力使用データを総括管理のもとに記憶収集し、工場全体のピーク電力を低減分散させる制御技術を確立して電力不足等に対応可能な工作機械用の知能化電源制御装置を提供する。
また、第二の目的は、電力量ピークカット及び電力量ピークシフトと、回生充電及び余電力充電と、瞬間停電時電力給電とスマートメーターとの複合機能を一台の知能化電源ユニットで一括管理制御が可能とした工作機械用の知能化電源制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】  上記目的を達成するべく本考案の請求項１による工作機械用の知能化電源制御装置は、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部と、瞬間停電時電力給電部と、回生充電部及び余剰電力充電部と、電力消費量を計測報知するスマートメーターと、を具備した知能化電源ユニットを一台叉は複数台の工作機械の電源入力部に接続したことを特徴とする。【００１５】  本考案の請求項２による工作機械用の知能化電源制御装置は、請求項１記載の工作機械用の知能化電源制御装置において、上記知能化電源ユニットを一台の工作機械の電源入力部に接続した工作機械用の知能化電源制御装置とし、上記スマートメーターは、計測した電力消費量を工作機械の電力需要動向を上記電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部に送るとともにリアルタイムにディスプレイ表示することを特徴とする。【００１６】  本考案の請求項３による工作機械用の知能化電源制御装置は、請求項１記載の工作機械用の知能化電源制御装置において、上記知能化電源ユニットを複数台の工作機械群の電源入力部に接続した工作機械用の知能化電源制御装置とし、上記複数台の工作機械群の電力需要動向をリアルタイムに個々に発信する複数のマートメーターと、上記各スマートメーターからの電力需要動向を総括電力需要動向として総括電力盤に備えて受信しリアルタイムにディスプレイ表示する総括スマートメーターと、を備えたことを特徴とする。【００１７】  本考案の請求項４による工作機械用の知能化電源制御装置は、請求項２記載の工作機械用の知能化電源制御装置において、上記総括電力盤に備えた総括スマートメーターは、上記複数台の工作機械群の電力需要動向を最適値に運転管理する中央管理コンピューターの管理下に置かれていることを特徴とする。
【考案の効果】
【００１８】  本考案の工作機械の知能化電源制御装置によると、工作機械専用に特化させた複合機能となる電力量ピークカット及び電力量ピークシフトと、回生充電及び余剰電力充電と、瞬間停電時電力給電とスマートメーターを一括管理制御できる電源制御装置が提供できる。
以下、細述すれば、一台から複数台の工作機械の電力消費量を総合して一括計測するスマートメーターを備えたから、一台から複数台の工作機械の消費電力となる電力需要動向をリアルタイムにディスプレイ表示して一括管理制御できる。特に、工場の受電所となる総括電力盤に備えた総括スマートメーターによれば、工場内の複数台の工作機械群の電力需要動向を最適値に運転管理する中央管理コンピューターの管理下に置かれているから、工作機械毎の電力使用データを総括管理のもとに記憶収集し、工場全体のピーク電力をリアルタイムにディスプレイ表示して低減分散させる制御技術により最少電力で運営できる。しかして、工場の受電電力量を発電所との低額契約で省エネ，低額料金で効率良く利用できる。更に、発電所からの電力供給がどの様な事態に変化，遭遇して緊急停電や電力不足を生じても工作機械を正常に運転制御して加工物を常に高精度に加工できる。【００１９】  本考案の電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部によると、工場内の複数台の工作機械群が集中的に稼動して電力消費のピーク値が最大となる昼間の契約電力量を超えないように制御出来るばかりか、電力消費のピーク値を平準化できて、電力会社との契約電力量を低減できるとともに、電力効率の良い生産計画を生み出す工作機械のＮＣプログラミングの最適化ができる。【００２０】  本考案の瞬間停電時電力給電部によると、地震や落雷時における緊急停電時や使用電力量の制限時や停電に至らなくても工場全体の節電対策等を重複して実施しなければならない事態時に、バッテリーに充電した電力を工場内の複数台の工作機械群に給電でき、加工物の精密加工時に突如発生する停電に即応できて、工作機械を正常に運転制御して加工物を常に高精度に加工できる。【００２１】  本考案の回生充電部及び余剰電力充電部によると、電力会社から給電される電力量に不安定要素が生じても、工作機械の主軸回転等の減速時にブレーキ力として外部に放出していた運動エネルギーを発電機を駆動してエネルギーに変換して不足する電力量を補充できる。また、受電に余剰が生ずれば余剰電力充電部がバッテリーに充電し、電力不足時に電力量を補充できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】  本考案の第１の実施の形態を示し、工作機械用の知能化電源制御装置の全体ブロック線図である。
【図２】  本考案の第１の実施の形態を示し、知能化電源制御装置における電力量ピークカット及び電力量ピークシフトの処理図である。
【図３】  本考案の第１の実施の形態を示し、知能化電源制御装置における電力量ピークカット及び電力量ピークシフトによるピークオフ図である。
【図４】  本考案の第１の実施の形態を示し、知能化電源制御装置におけるＮＣプログラムの各動作時の電気使用量図である。
【図５】  本考案の第１の実施の形態を示し、知能化電源制御装置における瞬間停電時電力給電部の処理図である。
【図６】  本考案の第１の実施の形態を示し、知能化電源制御装置における回生充電部及び余剰電力充電部の処理図である。
【図７】  本考案の第２の実施の形態を示し、工場内の工作機械群と知能化電源制御装置とのシステム図である。
【図８】  本考案の第２の実施の形態を示し、スマートメーターに表示される各工作機械群の電力使用パターン図である。
【図９】  本考案の第２の実施の形態を示し、スマートメーターに表示される各工作機械群のＮＣプログラムの各ステップ毎の電力量図である。
【考案を実施するための形態】
【００２３】  以下、図１乃至図９を参照して本考案の各実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置を順次に説明する。
【実施例】
【００２４】  本考案の第１の実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置１０は、その全体構成を図１に示すブロック線図のように、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと、瞬間停電時電力給電部ＰＫと、回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙと、スマートメーターＳＭと、切替部ＳＷと、バッテリ（鉛二次電池やリチウムイオン電池、ニッケルカドニウム電池、キャパシターと二次電池を組み合わせた高能率電源等の任意な非常電源が採用される）Ｂと、バッテリーを充電する三相交流電源ＡＣに繋がれたコンバータＣや太陽光発電パネルＳや風力発電、地熱発電等々と、バッテリーＢの出力を交流に変換するインバータチャージャＩと、停電時に起動する自家発電機ＳＧと、上記全ての機能を総括的に制御管理するコンピュータＰＣとを具備してなる。【００２５】  以下、本考案の知能化電源制御装置１０となる第１の実施態様について、その構成と機能を図１〜図６で説明する。先ず、知能化電源制御装置１０の機能は、発電所から送られて来る三相交流電源ＡＣが、切替部ＳＷを介してコンピュータＰＣと電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと瞬間停電時電力給電部ＰＫに接続されている。更に、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと瞬間停電時電力給電部ＰＫの出力は、スマートメーターＳＭを介して工作機械Ｍ１のＣＮＣ制御装置２０に接続されている。そして、工作機械の各主軸モータＭ，送りモータＭＸ，ＭＹ，ＭＺからの回生エネルギーｅが回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙにフィーバックされ、このエネルバーｅはバッテリーに送られて充電される。【００２６】  また、三相交流電源ＡＣは、コンバータＣを介してバッテリーＢに接続されており、瞬時停電や電力不足時にはスマートメーターＳＭで電力量Ｑを計測するデータがコンピュータＰＣに送られ、このコンピュータＰＣの指令によりバッテリーの電気エネルギーがインバータチャージャＩを介してＣＮＣ制御装置２０に補給される。また、自家発電機ＳＧも瞬時停電や電力不足時に駆動されてＣＮＣ制御装置２０に補給される。そして、工作機械Ｍ１の制動時に発生する各主軸モータＭ，送りモータＭＸ，ＭＹ，ＭＺからの回生エネルギーｅが回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙにフィーバックされ、このエネルバーｅはバッテリー送られて充電される。【００２７】  上記スマートメーターＳＭは、消費電力Ｑを電子式に計測する機能を持ち、メーター内のマイコンを経由して電力需給管理者が遠隔操作でき、また、通信機能により電力消費データをコンピュータＰＣとの間で双方向に送受信できる。これにより、電力のピーク需要時の電力需要動向のリアルタイムでの把握，時間帯や電力需要抑制やピークシフトと言った需要応答の操作がコンピュータＰＣで自動化できる。即ち、本考案の中枢となる知能化電源制御装置１０で各種の電源状況に自動制御されると共に、図３に示すように、電力消費データをリアルタイムにディスプレイに表示して「見える化」ができ、節電意識と省エネ効果をもたらせる。【００２８】  本考案の第１の実施の形態となる工作機械の知能化電源制御装置１０は、上記のように構成されており、以下のように各機能が働く。上記知能化電源制御装置１０は一��の工作機械の知能化電源制御装置１０に接続されていて、工作機械専用に特化させた複合機能が一括管理制御される。
先ず、図２〜図４により説明する。工場内の工作機械Ｍ１において、加工物に対する電力のピーク需要時の電力需要動向（消費電力量）が図２（ｂ）のように、スマートメーターＳＭによりリアルタイムに検出される。これにより、一ヶ月間の電力需要動向（消費電力量）が読み取れ、ピーク値Ｐ１により旧電力基本料金が計算され電力会社との契約電力量となる。しかし、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳにより、消費電力量のピーク値Ｐ１を感知してその最大値を低レベルピーク値Ｐ２にピークカット叉はピークシフトする為の電力補給をコンビータには、ピークカット＆ピークシフトしてＰＣの指令によりバッテリーの電気エネルギーがインバータチャージャＩを介してＣＮＣ制御装置２０に補給させる。これにより、電力需要動向（消費電力量）のピーク値Ｐ１が低レベルピーク値Ｐ２の新電力料金となり、電力会社との契約電力量を低減させられる。また、工作機械Ｍ１のＮＣプログラミングに基づく加工物に対する加工工程の消費電力量Ｑは、図４に示すように、ＮＣプログラムで決定される各加工工程ごとが棒グラフの電気使用量グラフとして表示される。更に、各機械Ｍ１〜Ｍ３を総合した総電力量Ｐ０を、図３に表示する積層棒グラフで視覚的に認識できる。勿論、一台の工作機械Ｍ１の電力量Ｐ０も読み取れる。上記各表示は、コンピュータＰＣの画面やスマートメーターＳＭの画面で確認できる。即ち、図３に示すように、ピークオフ（各機械毎の電力使用パターンを積層グラフ化し時系列にピーク分析し分散させる方式）により、電力効率の良い生産計画を生み出す為の最適化（消費電力のピーク値を平準化）が行なえる。これで、工場内の工作機械を初め全ての設備機械が集中的に稼動してピーク値を最大となる昼間の契約電力量を超えないように制御される。【００２９】  また、地震や落雷時における緊急停電時や使用電力量の制限時や停電に至らなくても、工作機械一台から工場全体の節電対策等を重複して実施しなければならない事態時に遭遇すると、図５に示すように、瞬間停電時電力給電部ＰＫが機能する。即ち、落雷による緊急停電時は、三相交流電源ＡＣの電源が遮断される。これをコンピュータＰＣやスマートメーターＳＭで素早く感知すると、切替部ＳＷの切替操作と瞬間停電時電力給電部ＰＫが機能し、主にバッテリＢ（併せて太陽光発電パネルＳからも）からの電気エネルギーを交流に変換するインバータチャージャＩからの交流電気が瞬間停電時電力給電部ＰＫとスマートメーターＳＭを介して、ＣＮＣ制御装置２０に緊急送電して工作機械Ｍ１の運転を継続する。尚、三相交流電源ＡＣの電源遮断からバッテリＢに切換え送電される切替時間は、０〜２０ｍｓｅｃ以内で行なうと、電源切替による加工面に悪影響を与えない。そして、加工物を加工続行中の工具において、一つの加工工程を終了させる時間をカバーする約３分間のバックアップを保証すれば、加工物の不良品や工具，機械を損傷させること無く、工作機械を正常に停止させる。また、３分間のバックアップ時間を超えても停電が継続する時において、引き続き工作機械を運転させたいならば、コンピュータＰＣの管理制御の元に、切替部ＳＷの切替操作により自家発電機ＳＧを発電させ、工���機械の運転を継続させられる。その後、三相交流電源ＡＣの電源が復旧すれば、コンピュータＰＣの管理制御の元に、切替部ＳＷの切替操作により自家発電機ＳＧを停止させ、三相交流電源ＡＣで工作機械の運転を続行する。これにより、工作機械を停止させること無く、続行した加工が可能となり生産効率を低減させない。【００３０】  また、工作機械の通常運転時において、図６に示すように、回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙが機能する。即ち、工作機械Ｍ１の各主軸モータＭ，送りモータＭＸ，ＭＹ，ＭＺからの回生エネルギーｅを回生充電部Ｋにフィーバックし、この回生エネルギーｅは切替器ＳＷを介してバッテリーＢに送られてエネルギー充電される。また、余剰電力充電部Ｙでは、余剰電力となる回生エネルギーｅの一部エネルギーｅ１により排気機能（排気ファン他）を運転して工作機械で発生する各種熱を工場外に排熱する。【００３１】  以上のように、第１の実施の形態となる知能化電源制御装置１０によれば、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと、回生充電Ｋ及び余剰電力充電Ｙと、瞬間停電時電力給電部ＰＫ等の複合機能を合理的に一括管理制御される。低額契約での電力を省エネに効率良く利用される。また、発電所からの電力供給がどの様な事態に変化，遭遇して緊急停電や電力不足を生じても工作機械を正常に運転制御して加工物を常に高精度に加工される。【００３２】  上記第１の実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置１０は、下記の効果が得られる。先ず、本考案の工作機械の知能化電源制御装置１０によると、工作機械専用に特化させた複合機能となる電力量ピークカット及び電力量ピークシフトと、回生充電及び余電力充電と、瞬間停電時電力給電等々を一括管理制御できる電源制御装置が提供できる。【００３３】  また、一台の工作機械Ｍ１の電力消費量Ｑを一括計測するスマートメーターＳＭを備えたから、工作機械の消費電力となる電力需要動向をリアルタイムにディスプレイ表示して一括管理制御できる。特に、スマートメーターによれば、工場内の工作機械群の電力需要動向を最適値に運転管理するコンピューターの管理下に置かれ、工作機械の電力使用データを記憶収集し、ピーク電力をリアルタイムにディスプレイ表示して低減分散させる制御技術により最少電力で運営できる。しかして、工場の受電電力量を発電所との低額契約で省エネ，低額料金で効率良く利用できる。更に、発電所からの電力供給がどの様な事態に変化，遭遇して緊急停電や電力不足を生じても工作機械を正常に運転制御して加工物を常に高精度に加工できる。【００３４】  本考案の電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳによると、工場内の複数台の工作機械群が集中的に稼動して電力消費のピーク値が最大となる昼間の契約電力量を超えないように制御出来るばかりか、電力消費のピーク値を平準化できて、電力会社との契約電力量を低減できるとともに、電力効率の良い生産計画を生み出す工作機械のＮＣプログラミングの最適化ができる。【００３５】  本考案の瞬間停電時電力給電部ＰＫによると、地震や落雷時における緊急停電時や使用電力量の制限時や停電に至らなくても工場全体の節電対策等を重複して実施しなければならない事���時に、バッテリーＢに充電した電力を工場内の複数台の工作機械群に給電でき、加工物の精密加工時に突如発生する停電に即応できて、工作機械を正常に運転制御して加工物を常に高精度に加工できる。【００３６】  本考案の回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙによると、電力会社から給電される電力量に不安定要素が生じても、工作機械の主軸回転等の減速時にブレーキ力として外部に放出していた運動エネルギーを発電機を駆動するエネルギーに変換して不足する電力量を補充できる。また、受電に余剰が生ずれば余剰電力充電部がバッテリーに充電し、電力不足時に電力量を補充できる。【００３７】  尚、本考案の工作機械用の知能化電源制御装置１０は、上記第１の実施の形態における構成に限定されず、その考案の要旨内での各部の設計変更が自由にできる。具体的に設計変更した図７〜図９に示す第２の実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置１００は、工場内の全ての工作機械群を一括管理制御するものである。【００３８】  その構成は、工場Ｆ内の工作機械群Ｍ１〜Ｍ４・・・を群管理すべく、工作機械群Ｍ１〜Ｍ４・・・に一台一台の知能化電源制御装置１０を接続してシステム化する。上記各工作機械群Ｍ１〜Ｍ４・・・の知能化電源制御装置１０には、送電線５０を受け入れる受電盤３０と、これに繋がる総括電力盤４０には、総括スマートメーターＳＭＯと中央管理コンピューターＳＰＣを備えている。上記総括電力盤４０の総括スマートメーターＳＭＯは、各工作機械群の知能化電源制御装置１０と無線で繋がれていて、双方向通信が可能で、各知能化電源制御装置１０からの各工作機械Ｍ１〜Ｍ４・・・の消費電力の電力需要動向を総括スマートメーターＳＭＯに送られ、ここに備えた中央管理コンピューターＳＰＣにより、上記各スマートメーターからの電力需要動向を総括電力需要動向としてディスプレイ表示する。その他の構成は、同一符号を附して説明を省略する。この実施の形態においても、上記工作機械の知能化電源制御装置１０と同一の作用効果が得られる。【００３９】  上記第２の実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置１００の特別の作用は、図８と図９に示す。先ず、図８により説明する。工場内の各工作機械Ｍ１〜Ｍ４において、各加工物に対する電力量Ｑのピーク需要時の電力需要動向（消費電力量）が各スマートメーターＳＭ・・・・によりリアルタイムに各表示（イ）〜（二）として検出される。即ち、ピークオフ（各機械毎の電力使用パターンを総括スマートメーターに集め積層グラフ化し時系列でピーク分析し分散させる方式）により、電力効率の良い生産計画を生み出す為の最適化（消費電力のピーク値を平準化）が行なえる。また、各工作機械Ｍ１〜Ｍ４のＮＣプログラミングに基づく加工物に対する加工工程の消費電力量Ｑは、図９に示すように、ＮＣプログラムの電気使用量グラフとして表示される。これで、総括電力盤４０の総括スマートメーターＳＭＯによって、一ヶ月間の総電力需要動向（消費電力量）が読み取れ、総括電力盤４０に備える総括スマートメーターＳＭＯと中央管理コンピューターＳＰＣにより、総電力需要動向（消費電力量）のピーク値が低レベルピーク値の新電力料金となり、電力会社との契約電力量��低減させられる。【００４０】  即ち、第２の実施の形態となる工作機械用の知能化電源制御装置１００の特別な効果は、複数台の工作機械Ｍ１〜Ｍ４の電力消費量を総合して一括計測する総括スマートメーターＳＭＯを備えたから、複数台の工作機械の消費電力となる電力需要動向をリアルタイムにディスプレイ表示して一括管理制御できる。特に、工場の受電所となる総括電力盤４０に備えた総括スマートメーターＳＭＯによれば、工場内の複数台の工作機械群の電力需要動向を最適値に運転管理する中央管理コンピューターＳＰＣの管理下に置かれているから、工作機械毎の電力使用データを総括管理のもとに記憶収集し、工場全体のピーク電力をリアルタイムにディスプレイ表示して低減分散させる制御技術により最少電力で運営できる。しかして、工場の受電電力量を発電所との低額契約で省エネ，低額料金で効率良く利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  本考案は、その対象物を工作機械用の知能化電源制御装置に使用される知能化電源制御装置の実施例で説明したものであるが、様々な製品装置の知能化電源制御装置としての適用が可能である。
【符号の説明】
【００４２】１０      知能化電源制御装置
１０Ａ    知能化電源ユニット
２０      ＣＮＣ制御装置
３０      受電盤
４０      総括電力盤
５０      送電線
１００    知能化電源制御装置
ＡＣ      三相電源
Ｂ        バッテリー
Ｃ        コンバータ
ｅ        回生エネルギー
ｅ１      一部エネルギー
Ｋ，Ｙ    回生充電部及び余電力充電部
Ｉ        インバータチャージャ
Ｐ１      ピーク値
Ｐ２      低レベルピーク値
ＰＣ      コンピュータ
ＰＫ      瞬間停電時電力給電部
Ｐ０      総電力量
ＰＳ      電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部
Ｐ，Ｑ    電力量
Ｓ        太陽光パネル
ＳＧ      自家発電機
ＳＰＣ    総括コンピュータ
ＳＭ      スマートメーター
ＳＭＯ    総括スマートメーター
ＳＷ      切替部
Ｍ        主軸モータ
Ｍ１〜Ｍ４  工作機械
ＭＸ，ＭＹ，ＭＺ  送りモータ
【図１】
0003176399.tif 000003
【図２】
0003176399.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003176399.tif 000008
【図７】
0003176399.tif 000009
【図８】
0003176399.tif 000010
【図９】
0003176399.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月2日(2012.4.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】  以下、本考案の知能化電源制御装置１０となる第１の実施態様について、その構成と機能を図１〜図６で説明する。先ず、知能化電源制御装置１０の機能は、発電所から送られて来る三相交流電源ＡＣが、切替部ＳＷを介してコンピュータＰＣと電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと瞬間停電時電力給電部ＰＫに接続されている。更に、電力量ピークカット及び電力量ピークシフト部ＰＳと瞬間停電時電力給電部ＰＫの出力は、スマートメーターＳＭを介して工作機械Ｍ１のＣＮＣ制御装置２０に接続されている。そして、工作機械の各主軸モータＭ，送りモータＭＸ，ＭＹ，ＭＺからの回生エネルギーｅが回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙにフィーバックされ、このエネルギーｅはバッテリーに送られて充電される。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】  また、三相交流電源ＡＣは、コンバータＣを介してバッテリーＢに接続されており、瞬時停電や電力不足時にはスマートメーターＳＭで電力量Ｑを計測するデータがコンピュータＰＣに送られ、このコンピュータＰＣの指令によりバッテリーの電気エネルギーがインバータチャージャＩを介してＣＮＣ制御装置２０に補給される。また、自家発電機ＳＧも瞬時停電や電力不足時に駆動されてＣＮＣ制御装置２０に補給される。そして、工作機械Ｍ１の制動時に発生する各主軸モータＭ，送りモータＭＸ，ＭＹ，ＭＺからの回生エネルギーｅが回生充電部Ｋ及び余剰電力充電部Ｙにフィーバックされ、このエネルギーｅはバッテリーに送られて充電される。