JP2009107082A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】モータへの電流供給に用いられるケーブルとして、必要以上に許容電流値が高く径の太いケーブルが使用されていた。
【解決手段】ワークに対する１サイクルの加工動作を所定の加工プログラムに従って繰り返し実行可能な工作機械であって、許容電流値を取得する取得手段と、上記加工動作の動力を生み出すモータに対して供給される電流の上記１サイクルの自然数倍の期間の平均値と略等価である平均電流等価値を算出する算出手段と、上記許容電流値と平均電流等価値とを比較する比較手段と、上記比較手段が、上記平均電流等価値は許容電流値より高いと判断した場合に、警告処理及び又は停止処理を実行する異常時対応手段とを備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械に関する。

ＮＣ（Numerical Control）旋盤などの工作機械を用いて、加工対象となる素材（ワーク）に対し所定の加工を施すことにより、所望の精密部品が製造される。工作機械は、ワークを把持して回転する主軸や、ワークの加工に使用される工具を装着する刃物台などを有する。さらに工作機械は、当該主軸や刃物台を夫々に動作させるための各モータと、ケーブルを介してモータに電力を供給する各アンプを有する。アンプからケーブルを介してモータに電力を供給する際、供給される電流量に応じてジュール熱が発生する。そこで従来の工作機械においては、かかる発熱による焼損（ケーブルの被覆の溶解や発火、モータ内のコイルの焼け等。）を防ぐため、アンプの定格出力電流値よりも高い連続許容電流値を持つケーブルを選定し、アンプとモータとの接続に用いていた。

また従来技術として、定格出力を期間で定める電気装置の焼損防止装置において、電流値の２乗の総和が、設定器で設定された期間の発熱量の許容量Ｑに等しくなった時点で、電源装置をオフさせる構成が知られている（特許文献１参照。）。
特許第３９２６４６３号公報

上述したように、アンプの定格出力電流値よりもケーブルの連続許容電流値を高いものとするには、導体の断面積が十分に大きい規格のケーブルを選定する必要があった。しかしながら、使用するケーブル径が太ければ太いほど工作機械内でのケーブルの引回しに労力を要し、かつ工作機械全体の小型化を妨げてしまうという課題があった。
特に、モータが移動体に搭載される場合においては、アンプとモータとを接続するケーブルが屈曲するためのスペースを確保する必要がある。しかし、ケーブル径が太いほどケーブルの屈曲半径も大きくなるため、上記スペースを広く確保しなければならず、その結果、工作機械の小型化が著しく妨げられていた。加えて、使用するケーブル径が太いほどケーブルの価格も上昇し、その結果、工作機械の価格を上昇させてしまう。

また工作機械においては、所定の１サイクルの加工動作によってワークから精密部品を削り出し、この１サイクルの加工動作を繰り返すことにより同一の精密部品を量産する。工作機械の使用者は、必要とされる表面荒さや形状などを勘案して加工部位に応じた主軸の回転数や移動体の送り速度を設定する。従って、１サイクルの加工動作の間に移動体（刃物台や主軸）の送り軸用および主軸回転用のモータは加減速、定速回転および停止を複数回繰り返すことになる。モータの加減速時には加減速時間を短縮するために大きな電流がアンプから供給される。これに対し、定速回転時には比較的小さな電流が供給される。また、移動体の送り軸を駆動するモータでは、モータが停止している期間は極僅かな保持電流が供給される。つまり、１サイクル期間内においては、アンプからモータに供給される電流は一定ではなく、アンプの定格出力に近い大きな電流が供給される時期はごく限られている。そのため、１サイクル期間内の一時期に、仮にケーブルの連続許容電流値を超える電流が流れたとしても、焼損発生・不発生の観点からは殆ど問題無い。この意味で、従来は必要以上に径が太い（連続許容電流値が高い）規格のケーブルが、アンプとモータとの接続に使用されていたと言える。
また、上記文献１のように、電流値の２乗の総和がある上限値（許容量Ｑ）となった時点で直ぐに動作を停止させるというような構成は、上記１サイクルを繰り返し実行して精密部品を量産する工作機械にとっては不向きであった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、サイクル単位の加工動作を繰り返し実行する過程で発生し得る焼損を確実に防止し、従来のように径が過剰に太いケーブルを使用する必要性を無くし、ケーブル敷設の容易化、機械の小型化および機械の低コスト化を実現することが可能な工作機械を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の工作機械は、ワークに対する１サイクルの加工動作を所定の加工プログラムに従って繰り返し実行可能である。工作機械は、取得手段によって許容電流値を取得する。ここで言う許容電流値の取得とは、外部からのユーザの入力操作に応じて許容電流値を取得する場合や、許容電流値を予め保存した所定の記憶媒体から読み出す場合などを含む。次に、算出手段が、上記加工動作の動力を生み出すモータに対して供給される電流の上記１サイクルの自然数倍（１倍を含む。）の期間の平均値と略等価である平均電流等価値、を算出する。そして比較手段が、上記取得された許容電流値と上記算出された平均電流等価値とを比較し、異常時対応手段が、上記比較手段が平均電流等価値は許容電流値より高いと判断した場合に、警告処理及び又は停止処理を実行する。

このように本発明によれば、上記１サイクルの自然数倍の期間における平均電流等価値と許容電流値とを比較し、平均電流等価値が許容電流値より高い場合に警告処理や停止処理を実行する。そのため、モータへの電流供給に使用されるケーブル等に発熱による焼損が発生することを的確に未然防止できる。また、従来のように許容電流値が過剰に高くそのため径が太いケーブルを使用する必要性を無くし、ケーブル敷設の容易化、機械の小型化および機械の低コスト化を実現できる。

本発明の他の例として、工作機械は、上記モータまたは上記モータへの電流の供給経路の周囲温度を計測する温度計測手段をさらに有するとしてもよい。そして上記比較手段は、温度計測手段によって計測された周囲温度に応じて、上記許容電流値または平均電流等価値の少なくとも一方を補正した上で比較を行うとしてもよい。つまり、モータに供給される電流による発熱の程度はモータ等の周囲温度の影響も受ける。そのため、実際の周囲温度に応じて許容電流値または平均電流等価値を補正した上で上記比較を行うことにより、警告処理等を行うべきか否かのより正確な判断を行うことができる。

本発明の具体例として、上記算出手段は、上記１サイクルの自然数倍の期間中に上記モータに供給される電流値の二乗の平均値を求めるとともに当該平均値の平方根を平均電流等価値として算出するとしてもよい。このように平均電流等価値を定義して上記比較を行うことにより、ジュール熱によって生じ得るケーブル等の焼損を的確に未然防止することができる。

これまでは、本発明にかかる技術的思想を工作機械として説明したが、上述した工作機械が備える各手段に対応した工程を備えた方法の発明、さらには、上述した工作機械が備える各手段に対応した機能をコンピュータに実行させるプログラムの発明をも把握可能であることは、言うまでも無い。

以下では、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態にかかるＮＣ旋盤１２０の概略的構成をブロック図により示している。ＮＣ旋盤１２０は工作機械の一種である。ＮＣ旋盤１２０は、概略、ＮＣ装置１０と、操作受付部２０と、表示部３０と、スピンドル（主軸）アンプ４０と、スピンドルモータ５０と、主軸６０と、サーボアンプ７０と、サーボモータ８０と、刃物台９０と、アクチュエータ１００と、等を有する。

ＮＣ装置１０はコンピュータであり、少なくともＣＰＵ１０ａや、ＲＡＭ１０ｂや、ＲＯＭ１０ｃや、タイマ１０ｄを有している。操作受付部２０は、ＮＣ装置１０のユーザインターフェースであり、例えば、ユーザが操作可能なボタン類や上記表示部３０の画面上に設けられたタッチパネル等からなる。表示部３０は、ユーザが操作受付部２０を介して入力した各種数値や設定の内容や、ＮＣ旋盤１２０に関する各種情報を表示するディスプレイである。表示部３０の表示内容は、ＮＣ装置１０によって制御される。ＮＣ装置１０と、操作受付部２０と、表示部３０と、スピンドルアンプ４０と、サーボアンプ７０と、アクチュエータ１００とは、互いにバス１０ｅによって通信可能に接続されている。

スピンドルアンプ４０とスピンドルモータ５０との間は、ケーブル１１０ａによって接続されている。スピンドルアンプ４０は、ケーブル１１０ａを介して電流をスピンドルモータ５０に供給する。スピンドルアンプ４０からの電流供給量は、ＮＣ装置１０によって制御される。従来、スピンドルアンプとスピンドルモータとの接続には、スピンドルアンプの定格出力電流値よりも高い連続許容電流値を持つ太さのケーブルが使用されていた。しかし本実施形態では、少なくとも従来スピンドルアンプとスピンドルモータとの接続に用いられていたケーブルよりも連続許容電流値が低くかつ径が細いケーブル１１０ａを、スピンドルアンプ４０とスピンドルモータ５０との接続に使用する。

スピンドルモータ５０は、供給された電力を主軸６０を回転させるための動力に変換して主軸６０を回転させる。主軸６０は、加工対象となるワークＷをチャック（把持具）６１で把持した状態で回転することが可能である。また、スピンドルモータ５０は主軸６０とともに、例えば、Ｚ軸方向に移動可能である。そのため、ケーブル１１０ａはスピンドルモータ５０の移動範囲に応じた長さを有する。よって、主軸６０の位置によりケーブル１１０ａは屈曲することになる。

サーボアンプ７０とサーボモータ８０との間は、ケーブル１１０ｂによって接続されている。サーボアンプ７０は、ケーブル１１０ｂを介して電流をサーボモータ８０に供給する。サーボアンプ７０からの電流供給量は、ＮＣ装置１０によって制御される。従来、サーボアンプとサーボモータとの接続には、サーボアンプの定格出力電流値よりも高い連続許容電流値を持つ太さのケーブルが使用されていた。しかし本実施形態では、少なくとも従来サーボアンプとサーボモータとの接続に用いられていたケーブルよりも連続許容電流値が低くかつ径が細いケーブル１１０ｂを、サーボスアンプ７０とサーボモータ８０との接続に使用する。

サーボモータ８０には、ワークＷの加工に用いられる工具９１を装着した刃物台９０が接続されている。サーボモータ８０は、供給された電力を刃物台９０を移動させるための動力に変換して刃物台９０を所定方向（例えば、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸方向）へ移動させることが可能である。このとき、サーボモータ８０は刃物台９０とともに移動する。そのため、ケーブル１１０ｂはサーボモータ８０の移動範囲に応じた長さを有する。よって、刃物台９０の位置によりケーブル１１０ｂは屈曲することになる。

アクチュエータ１００は、例えば、上記チャック６１の開閉動作や、ワークＷの加工時に必要な切削油を必要箇所に供給する動作等を担うモータ等を含む動力機構である。アクチュエータ１００の動作もＮＣ装置１０によって制御される。

ＮＣ装置１０では、ＣＰＵ１０ａが、所定の加工プログラムＰをＲＡＭ１０ｂをワークエリアとして利用して実行することにより、スピンドルアンプ４０や、サーボアンプ７０や、アクチュエータ１００等を数値制御する。当該数値制御は、例えばＲＡＭ１０ｂに記憶された各種数値データＤを参照して行われる。ＮＣ装置１０は、加工プログラムＰに従って所定の加工動作のサイクルを繰り返し実行する。１サイクルの加工動作毎に、主軸６０が把持するワークＷに対する刃物９１による加工が行われ１つの精密部品が削り出されるため、上記サイクルを繰り返すことにより同一の精密部品が複数個生産される。
むろん、図１に示したＮＣ旋盤１２０の構成は一例である。ＮＣ旋盤１２０が備える刃物台や工具の数や動きは限られないし、主軸６０に加え、背面主軸を別途備えるものであったり、ワークＷを主軸６０等に供給するためのワーク供給装置を備えるものであってもよい。

本実施形態では、ＮＣ装置１０が以下に説明する電流値監視処理を実行する。電流監視処理とは、概略的には、ＮＣ旋盤１２０が備えるモータ（例えば、スピンドルモータ５０）に供給される電流がある基準を超えないか否か監視し、超えた場合には焼損の恐れがあるものとして所定の警告等を行う処理である。
上述したようにＮＣ旋盤１２０においては、加工プログラムＰに従った加工サイクルが繰り返し実行される。そのため、モータに対して供給される電流は、１サイクル単位で繰り返し同様の供給量となる。従って、１サイクル中においてモータへ供給される電流の平均的な値が判れば、この平均的な値を、加工サイクルを繰り返すＮＣ旋盤１２０の稼働期間中におけるモータへの供給電流値の平均値と見なすことができる。そして、この平均的な値がモータへの電流供給に用いられるケーブルの連続許容電流値を超えなければ、電流供給による焼損の危険性も無く安全と言える。
そこで本実施形態では、上記平均的な値とモータへの電流供給に用いられるケーブルの連続許容電流値とを比較することにより、上記電流監視処理を行う。

本実施形態では、上記平均的な値として、１サイクル中の電流値の二乗化平均平方根値（以下、ＲＭＳ値と呼ぶ。）を算出する。ＲＭＳ値は、特許請求の範囲に言う平均電流等価値の一例であり、以下の式（１）によって算出する。

式（１）において、ｉは電流値、ｔは時間、Ｔは１サイクルの期間である。
ＲＭＳ値の算出は、ＮＣ装置１０のＣＰＵ１０ａが、アンプがモータに供給する電流量の情報（電流値ｉ）を入手して行うことになるが、かかる電流値ｉを時間ｔで完全に積分することは実際には困難である。そこで本実施形態では、ＣＰＵ１０ａは、ＲＭＳ値の近似値（以下、ＡＲＭＳ値と呼ぶ。）を以下の式（２）によって算出する。ＡＲＭＳ値も、特許請求の範囲に言う平均電流等価値の一例である。

式（２）において、ｋは１〜ｎの整数、ｉｋはｋ番目の読み取り電流値、ｔａは電流値ｉｋを読み取る周期、Ｔは１サイクルの期間、ｎは１サイクル中における電流値ｉｋの読み取り回数（≒Ｔ／ｔａ）である。読み取り周期ｔａは、ＡＲＭＳ値に要求される近似精度やＣＰＵ１０ａの演算負担量を考慮して適宜設定可能であるが、例えば、０．１秒とすることができる。

次に、上記ＡＲＭＳ値の算出を含む電流値監視処理の内容を、フローチャートを用いて具体的に説明する。
図２は、ＣＰＵ１０ａが、ＲＯＭ１０ｃに記憶されたアプリケーションプログラムＡＰＬに従って実行する電流値監視処理の一例を示している。当該処理は、ＮＣ旋盤１２０の電源が投入されたことを契機として開始される。むろんＣＰＵ１０ａは、アプリケーションプログラムＡＰＬに従った処理と並行し、上記加工プログラムＰに従った処理も行うことが可能である。

ステップＳ（以下、ステップの表記を省略。）１では、ＣＰＵ１０ａは、ＮＣ旋盤１２０が運転中であるか否か、すなわち上記加工プログラムＰを実行中であるか否か判断する。そして、運転中で無い（Ｎｏ）と判断した場合にはＳ２に進み、運転中である（Ｙｅｓ）と判断した場合にはＳ３に進む。なお、ＮＣ旋盤１２０の電源が投入された直後においては、加工プログラムＰは起動されず、まずＳ２に進むものとする。

Ｓ２では、ＣＰＵ１０ａは、ＮＣ旋盤１２０が備える所定のケーブルについての連続許容電流値を取得する。本実施形態では一例として、スピンドルアンプ４０とスピンドルモータ５０とを接続するケーブル１１０ａの連続許容電流値を取得する。連続許容電流値の取得方法は様々である。例えば、ＲＯＭ１０ｃに予めケーブル１１０ａの連続許容電流値が情報として記録されている場合には、ＣＰＵ１０ａは当該ＲＯＭ１０ｃからこの連続許容電流値を読み出す。連続許容電流値は、ケーブル１１０ａの製品規格上決められた値であるため、ＮＣ旋盤１２０の製造者によって予めＲＯＭ１０ｃに記録されている場合があるからである。あるいは、ＣＰＵ１０ａは、ユーザの入力によって連続許容電流値を取得してもよい。つまり、ＣＰＵ１０ａは、表示部３０にケーブル１１０ａの連続許容電流値の入力をユーザに促す所定表示を行わせるとともに、当該表示に応じてユーザによって操作受付部２０から入力された連続許容電流値を取得する。

ＣＰＵ１０ａは上記Ｓ２の処理と併せ、図３に示すような表示部３０上の連続許容電流値表示領域３１に、上記取得した連続許容電流値を表示させる処理を行なうとしてもよい。なお、上記Ｓ２の処理を実行可能な点で、ＮＣ装置１０（あるいはＮＣ旋盤１２０）は、その機能の一部として特許請求の範囲に言う取得手段を実現していると言える。

Ｓ３では、ＣＰＵ１０ａは、スピンドルアンプ４０がスピンドルモータ５０に供給する電流の値を周期ｔａ毎に電流値ｉｋとして取得し、当該取得した電流値ｉｋの二乗値“ｉｋ²”を算出し、算出した二乗値“ｉｋ²”を積算する。ここで、スピンドルアンプ４０は、ケーブル１１０ａを介してスピンドルモータ５０に供給する電流の値を、別途、Ａ／Ｄ変換した上でバス１０ｅを介してＮＣ装置１０側にも出力している。従って、ＣＰＵ１０ａは、バス１０ｅを介してスピンドルアンプ４０から出力される電流値のデータを周期ｔａ毎に読み取ることにより、スピンドルモータ５０に供給される電流の値を取得することができる。また上記Ｓ３では、ＣＰＵ１０ａは、二乗値“ｉｋ²”の積算と並行し、１回のサイクル期間Ｔの計測をタイマ１０ｄに実行させる。期間Ｔの計測は、１番目の電流値ｉ１の読み取りと略同時に開始する。

Ｓ４では、ＣＰＵ１０ａは、１サイクル終了信号が発生したか否か判断する。そして、１サイクル終了信号が発生していない（Ｎｏ）場合は、上記Ｓ１に戻り、上述の処理を繰り返す。この場合、加工プログラムＰが実行されている限りにおいて、二乗値“ｉｋ²”の積算と期間Ｔの計測とを続行する。一方、１サイクル終了信号が発生した場合（Ｙｅｓ）には、二乗値“ｉｋ²”の積算と期間Ｔの計測とを終了し、Ｓ５の処理に進む。ここで、１サイクル終了信号とは、加工プログラムＰに従った処理を実行するＣＰＵ１０ａが１サイクルが終了する度に発する信号である。ＣＰＵ１０ａは、加工プログラムＰとアプリケーションプログラムＡＰＬとを同時並行で行う状態において、加工プログラムＰ側の処理の流れで１サイクル終了信号を発した時に、アプリケーションプログラムＡＰＬ側の処理におけるＳ５に進む。

図４は、期間Ｔ内における電流値ｉｋの変化の様子をグラフにより例示している。図４では、縦軸を電流値ｉｋ、横軸を時間ｔとしている。図に示すように、一つの期間Ｔ内においては、電流値ｉｋが何回も変化する。１サイクルの期間Ｔ内において電流値ｉｋがこのような変化を見せるのは、以下の理由による。

ＮＣ旋盤１２０においては、１サイクルの加工動作を繰り返すことにより精密部品の量産を行う。そのため、１つの部品の加工に要する時間つまり上記期間Ｔはできるだけ短いことが望まれる。期間Ｔを短縮するためにＮＣ旋盤１２０では、できるだけ短時間でスピンドルモータ５０の回転数を所定の回転数にまで変速することとしている。スピンドルモータ５０の回転数がワークＷの加工に必要十分な程度まで変速していない間は、ワークＷに対する加工を行うことができず、かかる加工不能な時間が長いほど上記期間Ｔも長くなってしまうからである。このようにスピンドルモータ５０の回転数を急激に変速するには、スピンドルアンプ４０は一気に電流供給量を限界近くまで高める必要がある。一方、スピンドルモータ５０の回転数が所定の回転数で安定した後は、高い電流値を供給し続ける必要が無くなり、スピンドルアンプ４０が供給する電流値は低下する。そのため、電流値ｉｋは１サイクル内で図４に示すように変化するのである。

Ｓ５では、ＣＰＵ１０ａは、上記Ｓ３において算出した積算値

と、周期ｔａと、期間Ｔとを用いて、ＡＲＭＳ値を算出する。つまり、上記積算値に対してｔａ／Ｔを乗算するとともに、当該乗算結果の平方根をとる。期間Ｔは、上記Ｓ３において期間Ｔの計測を開始してから上記１サイクル終了信号が発生するまでの時間である。なお上記Ｓ３〜Ｓ５の処理を実行可能な点で、ＮＣ装置１０（あるいはＮＣ旋盤１２０）は、その機能の一部として特許請求の範囲に言う算出手段を実現していると言える。

Ｓ６では、ＣＰＵ１０ａは、上記算出したＡＲＭＳ値と、上記取得した連続許容電流値とを比較し、ＡＲＭＳ値が連続許容電流値を超えるか否か判断する。そして、超える（Ｙｅｓ）と判断した場合にはＳ７に進み、超えない（Ｎｏ）と判断した場合にはＳ８に進む。なお、上記Ｓ６の処理を実行可能な点で、ＮＣ装置１０（あるいはＮＣ旋盤１２０）は、その機能の一部として特許請求の範囲に言う比較手段を実現していると言える。

Ｓ７では、ＣＰＵ１０ａは所定の警告処理を行なう。警告処理は、例えば、図示しないスピーカからアラーム音声を出力するものであってもよいし、表示部３０に所定のアラーム表示を行うものであってもよい。かかる警告処理を行なうことで、ユーザは、スピンドルアンプ４０とスピンドルモータ５０とを接続するケーブル１１０ａ等に焼損の恐れがあることを認識でき、加工プログラムＰの修正などの必要な処置を採ることができる。またＳ７では、ＣＰＵ１０ａは、警告処理の後に、或いは警告処理に替えて、ＮＣ旋盤１２０の運転を強制的に停止させる処理を行なうとしてもよい。なお、上記Ｓ７の処理を実行可能な点で、ＮＣ装置１０（あるいはＮＣ旋盤１２０）は、その機能の一部として特許請求の範囲に言う異常時対応手段を実現していると言える。

Ｓ８では、ＣＰＵ１０ａは、直近のＳ５において算出したＡＲＭＳ値によって、表示部３０上のＲＭＳ値表示領域３２（図３参照）の表示内容を更新する。すなわち、ＲＭＳ値表示領域３２の表示内容は、加工プログラムＰの１サイクル毎に最新の数値に更新される。なお、加工プログラムＰ開始後の最初の１サイクルが終了するまでは、ＲＭＳ値表示領域３２は無表示状態である。図３に示すように、表示部３０では、例えば、連続許容電流値表示領域３１とＲＭＳ値表示領域３２とを並ばせた状態で表示しており、かかる構成とすることで、ユーザは、最新のＲＭＳ値（ＡＲＭＳ値）が適切な数値であるかを容易に確認することができる。
Ｓ９では、ＣＰＵ１０ａは、直近の１サイクルにおいて算出、計測した上記積算値および期間Ｔの情報をリセット（消去）した後、Ｓ１に戻り、上述した処理を繰り返す。

このように本実施形態では、１つの部品を加工するための１サイクル期間Ｔ内ではモータに供給される電流値は一定ではないものの同じサイクルを繰り返し実行して精密部品を量産するというＮＣ旋盤１２０の特徴に着目し、１サイクル毎に平均電流等価値（ＲＭＳ値あるいはＡＲＭＳ値）を算出し、この平均電流等価値と、モータへの電流供給に用いられるケーブルの連続許容電流値とを比較し、平均電流等価値が連続許容電流値を上回った場合に、所定の警告処理や停止処理を行なうとした。特に、ＮＣ旋盤１２０の１サイクル期間Ｔ内では、図４に示したように、モータの回転数を急激に上昇させる際などの限られた時期においてのみ、アンプの定格出力近くの高い電流がモータに供給される。そのため、かかる限られた時期の高い電流値を連続許容電流値と比較するのではなく、平均電流等価値と連続許容電流値とを比較することにより、ＮＣ旋盤１２０の使用実態に即して、ＮＣ旋盤１２０の稼働中に起こり得る上記ケーブル等の焼損の発生を的確に防止することができる。

またこの結果、従来のようにアンプの定格出力電流値より高い連続許容電流値を持つケーブルをアンプとモータとの接続に使用せずとも、上記焼損の発生を防止したＮＣ旋盤１２０の安全な稼働が確保される。そのため、上記従来使用されていたケーブルよりも、導体の断面積が狭く径が細いケーブル（ケーブル１１０ａ，１１０ｂ）を、アンプとモータとの接続に用いることが可能となる。従って、ＮＣ旋盤１２０内におけるケーブル敷設の容易化や、ＮＣ旋盤１２０全体の小型化や、ＮＣ旋盤１２０の低コスト化等が達成される。

なお、本発明の実施形態は上述したものに限られず、様々な変形例が考えられる。
上記実施形態では、平均電流等価値を１サイクル期間Ｔの１倍の期間毎に算出するとした。しかし、２サイクル期間や３サイクル期間といったように、１サイクルの所定自然数倍（この場合においては、２倍以上。）の期間毎に平均電流等価値（ＲＭＳ値あるいはＡＲＭＳ値）を求めるとしてもよい。かかる構成とすれば、Ｓ６の比較処理を行なう回数が減る分、ＮＣ装置１０の処理負担量を減らすことができる。

ここで、ジュール熱による焼損の危険性はそのときの環境温度によって変化する。そこでＣＰＵ１０ａは、上記Ｓ６の比較を行うに際し、平均電流等価値あるいは連続許容電流値の一方を周囲温度に応じて補正し、補正した上で比較を行うとしてもよい。
かかる構成を実現するため、図１に示すように、ＮＣ旋盤１２０は温度計測器（温度計測手段の一種。）１３０を備える。温度計測器１３０は、例えば、ケーブル１１０ａやスピンドルモータ５０の周囲温度を計測するものであり、計測結果をデジタルデータとしてバス１０ｅを介してＮＣ装置１０に出力する。ＣＰＵ１０ａは、上記Ｓ６において、比較に先立ち温度計測器１３０からの出力値（温度）を読み取り、当該読み取った温度に応じて、平均電流等価値あるいは連続許容電流値の一方を補正する。

例えば、平均電流等価値を補正する場合には、読み取った温度に応じて、温度が高いほど平均電流等価値を上昇させるように補正を行う。一方、連続許容電流値を補正する場合には、読み取った温度に応じて、温度が高いほど連続許容電流値を低下させるように補正を行う。むろん、補正した後の平均電流等価値あるいは連続許容電流値は、表示部３０のＲＭＳ値表示領域３２あるいは連続許容電流値表示領域３１に表示することが可能である。

また上記では、ＮＣ旋盤１２０が備えるスピンドルアンプ４０がスピンドルモータ５０に対しケーブル１１０ａを介して供給する電流の平均電流等価値と、当該ケーブル１１０ａの連続許容電流値とを比較する場合について説明を行った。ただし、当該比較と同様に、サーボアンプ７０がサーボモータ８０に対しケーブル１１０ｂを介して供給する電流の平均電流等価値と、ケーブル１１０ｂの連続許容電流値とを比較し、比較結果に応じて警告処理等を行なっても良い。さらに言えば、本発明の構成は、ＮＣ旋盤１２０が備える、電流を供給する側と供給される側との全ての各関係における電流値監視に用いることができる。また、本発明は上記の実施形態や変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。また、本発明は旋盤に限らず、その他の工作機械にも適用可能である。

ＮＣ旋盤の概略構成の一例を示したブロック図。 電流値監視処理の一例を示したフローチャート。 表示部の一部範囲における表示態様の一例を示した説明図。 電流値の変化の様子の一例を示した説明図。

符号の説明

１０…ＮＣ装置
１０ａ…ＣＰＵ
１０ｂ…ＲＡＭ
１０ｃ…ＲＯＭ
１０ｄ…タイマ
２０…操作受付部
３０…表示部
３１…連続許容電流値表示領域
３２…ＲＭＳ値表示領域
４０…スピンドルアンプ
５０…スピンドルモータ
６０…主軸
７０…サーボアンプ
８０…サーボモータ
９０…刃物台
１１０ａ，１１０ｂ…ケーブル
１２０…ＮＣ旋盤
１３０…温度計測器

Claims (3)

1. ワークに対する１サイクルの加工動作を所定の加工プログラムに従って繰り返し実行可能な工作機械であって、
   許容電流値を取得する取得手段と、
   上記加工動作の動力を生み出すモータに対して供給される電流の上記１サイクルの自然数倍の期間の平均値と略等価である平均電流等価値を算出する算出手段と、
   上記許容電流値と平均電流等価値とを比較する比較手段と、
   上記比較手段が、上記平均電流等価値は許容電流値より高いと判断した場合に、警告処理及び又は停止処理を実行する異常時対応手段と、
   を備えることを特徴とする工作機械。
2. 上記モータまたは上記モータへの電流の供給経路の周囲温度を計測する温度計測手段をさらに有し、
   上記比較手段は、温度計測手段によって計測された周囲温度に応じて、上記許容電流値または平均電流等価値の少なくとも一方を補正した上で比較を行うことを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 上記算出手段は、上記１サイクルの自然数倍の期間中に上記モータに供給される電流の二乗の平均値を求めるとともに当該平均値の平方根を上記平均電流等価値として算出することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の工作機械。

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