JP2009205545A - 工作機械、不正移設通知装置および機械動作制限方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機械の不正な移設の抑止と正当なユーザの不利益防止とを両立することが困難であった。
【解決手段】工作機械の移設を検知する移設検知手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間は上記工作機械の動作を許容し、上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合に上記工作機械の動作を制限する動作制限手段とを備える工作機械とした。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作機械、不正移設通知装置および機械動作制限方法に関する。

精密部品の製造等に用いられる工作機械は、その性能に鑑み、法律や契約によって移設（例えば、第三者への移転や国外への移設。）が制限あるいは禁止される場合がある。
機械の不正な移転に対抗するための技術として、ＧＰＳモジュールを用いて移転制約機器の現在位置を検出する位置検出手段と、当該現在位置が、予め設定した移転許容範囲から外れたか、又は、予め設定した移転禁止範囲に入ったか否かを判別し、移転許容範囲から外れた場合又は移転禁止範囲に入った場合に、移転制約機器を動作不能とする不正移転防止手段とを備えた移転制約機器が知られている（特許文献１参照。）。

また、機器に加えられた振動を検出する振動検出手段と、前記振動の有無を振動履歴として記憶する振動履歴記憶手段と、振動履歴記憶手段が振動履歴を記憶している場合に前記機器の起動を禁止する起動禁止手段と、予め設定された条件下で前記起動禁止手段による起動の禁止を解除する起動禁止解除手段とを有する振動検出装置が知られている（特許文献２参照。）。
特開２００５‐４４１６２号公報 特開２００３‐３５５９５号公報

上記文献では、機械の移転や振動を検知した場合に機械の動作を不能とする。しかし、移転や振動を検知した場合に直ちに機械を動作不能としてしまうと、機械の正当なユーザ（以下、単にユーザと呼ぶ。）にとって不都合が多い。例えば、ユーザの別工場への移設や工場内の移設など、実質的に問題とならない範囲内で機器を移設した場合にも、当該移設が検知されて機械の使用が直ちに不能となり得る。この場合ユーザは、機械のメーカ等に、機械を再起動させるためのパスワードの発行を求める連絡をしたり、機械を再起動させるためにサービスマンの派遣を当該メーカ等に要請したりする必要がある。

このように機械の移設に起因して機械が突然動作不能になると、ユーザは、上記パスワードを取得したりサービスマンを呼んだりして機械を再起動させるまでは、全く機械を使用できず、日常の業務に大きな支障が生じていた。特に、上記メーカと時差のある地域のユーザが所有する機械が動作不能となると、機械を再起動するまでにより多くの時間が必要となり、業務の中断によるユーザの損失も大きかった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、機械の不正な移設の抑止効果と、機械のユーザの不利益防止とを両立することの可能な工作機械、不正移設通知装置および機械動作制限方法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、工作機械の移設を検知する移設検知手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間は上記工作機械の動作を許容し、上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合に上記工作機械の動作を制限する動作制限手段とを備える構成としてある。
本発明によれば、工作機械の移設が検知されてから所定の条件に達した後に、工作機械の動作が制限される。そのため、工作機械の移設の検知後直ちに機械が動作不能となることが無く、ユーザの業務に支障が出ることを防止できる。一方、上記所定の条件に達した後には工作機械の動作が制限される。そのため、工作機械が不正に第三者や国外に渡った場合、当該工作機械を不正に受け取った者は実質的に工作機械を使用することが出来なくなる。

工作機械は、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間に外部から所定の指示を受付けた場合には、上記動作制限手段による上記動作の制限を禁止し、上記動作制限手段によって上記動作が制限されている期間に上記所定の指示を受付けた場合には、当該動作の制限を解除する制限禁止手段を備えるとしてもよい。当該構成によれば、ユーザは、工作機械の移設が検知されてから上記所定の条件に達するまでの間に上記所定の指示を工作機械に入力することにより、以降も工作機械の動作が制限されない状態で工作機械を使用し続けることができる。またユーザは、工作機械の動作の制限がなされた後であっても、上記所定の指示を工作機械に入力することにより、工作機械の動作の制限を解除することができる。

工作機械は、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間、所定の警告を外部に対して行う警告手段を備えるとしてもよい。当該構成によれば、ユーザは上記警告を認識することにより、上記所定の指示を工作機械に入力することができる。

上記判断手段は、上記工作機械における通電時間の計測を行うとともに、上記移設検知手段によって移設が検知されてからの当該通電時間が所定の期間を超えた場合に、上記所定の条件に達したと判断するとしてもよい。当該構成によれば、少なくとも工作機械の移設が検知されてからの工作機械の通電時間が上記所定の期間を超えるまでは、工作機械の動作が制限されることはない。

上記工作機械は、工作機械に対する数値制御を行う数値制御装置（ＮＣ装置）を備えるとしてもよい。そして上記判断手段は、上記数値制御装置から独立して上記所定の条件に達したか否かの判断をするとともに、上記動作制限手段は、上記数値制御装置に数値制御の実行を禁止させることにより工作機械の動作を制限するとしてもよい。当該構成によれば、上記判断手段は数値制御装置から独立しているため、数値制御手段に対する不正な操作や改ざんがなされた場合であっても、上記所定の条件に達したか否かを正確に判断することができる。また、判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合には、動作制御手段が数値制御装置に数値制御の実行を禁止させるため、確実に工作機械の動作を制限することができる。

本発明にかかる技術的思想は、上記工作機械とは別の装置としても実現することができる。例えば、監視対象の機械の移設を検知する移設検知手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断手段と、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間と上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合とで異なる信号を出力し、または、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間と上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合との一方のみ所定の信号を出力する信号出力手段とを備える不正移設通知装置の発明を把握することが可能である。不正移設通知装置は、例えば、工作機械に搭載され、上述のように信号を工作機械に対して出力する。また、不正移設通知装置と工作機械とからなるシステムの発明も把握することが可能である。

さらに、監視対象の機械の移設を検知する移設検知工程と、上記移設検知工程において移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断工程と、上記判断工程において上記所定の条件に達したと判断された場合に、上記機械に当該機械の動作を制限させる動作制限工程とを備える機械動作制限方法の発明も把握することができる。また、上述した工作機械や不正移設通知装置が備える各手段に対応した工程を備えた方法の発明や、上述した工作機械や不正移設通知装置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も把握可能である。

本発明の実施形態を、以下の順序に従って説明する。
１．工作機械の概略
２．工作機械による処理
２‐１．移設の判断処理および起動処理
２‐２．解除処理
３．他の実施例

１．工作機械の概略
図１（ａ）は、本実施形態にかかる工作機械３０の外観の一例を、背面側から斜視図により示している。図１（ｂ）は工作機械３０の一部を垂直断面で示している。
工作機械３０は、精密部品の製造・加工を行なう旋盤である。図１では図示を省略しているが、工作機械３０は、筺体３１内部に工作機械３０の本体部１０を備える。本体部１０は、後述するＮＣ（Numerical control）装置１１や加工部１２等からなる。また工作機械３０は、不正移設通知装置２０を備える。不正移設通知装置２０は、本体部１０とは別体の筐体２８内に収容されている。図１の例では、工作機械３０は筺体２８を背面板３１ａの内側に取り付けている。ただし、工作機械３０における筺体２８の設置位置は限られない。不正移設通知装置２０は、工作機械３０に搭載された状態のみならず、それ自体で一つの製品として流通の対象となり得る。

図２は、工作機械３０内部の概略構成をブロック図により示している。
本体部１０は、ＮＣ装置１１、加工部１２、電源供給部１３、表示部１４、入力受付部１５、各部を通信可能に接続するバス１６等を備える。ＮＣ装置１１はコンピュータであり、ＣＰＵ１１ａ、ＲＯＭ１１ｃ、ＲＡＭ１１ｂ、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄ等を備える。ＮＣ装置１１では、ＣＰＵ１１ａが、ＲＯＭ１１ｃに予め保存されたＯＳや各種プログラムを、ＲＡＭ１１ｂをワークエリアとして使用しながら実行する。ＮＣ装置１１に電力が供給された場合、ＣＰＵ１１ａは、ＯＳ（Operating System）を立ち上げる等の所定の初期処理を行なう。そしてＣＰＵ１１ａは、不正移設通知装置２０からの指示に応じて加工プログラムＰをＲＡＭ１１ｂにおいて起動し、加工プログラムＰに従った数値制御を行なう。ＮＣ装置１１（ＣＰＵ１１ａ）は、数値制御によって、加工部１２に１サイクル単位の加工動作を繰り返し実行させる。

加工部１２は、ＮＣ装置１１によって位置や動作が数値制御される機構の総称である。加工部１２は、例えば、加工対象の素材（ワーク）を把持した状態で回転可能な主軸や、主軸の先端においてワークを把持するコレットや、ワークに作用してワークを加工する工具を備える工具台を始めとして、各種機械やアクチュエータを含む。加工部１２は、上記１サイクルの加工動作を繰り返すことにより、精密部品を繰り返し製造する。

入力受付部１５は、ＮＣ装置１１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表示部１４の画面上に設けられたタッチパネル等からなる。表示部１４は、ユーザが入力受付部１５を介して入力した各種数値や設定の内容や、工作機械３０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１５における表示内容は、ＮＣ装置１１によって制御される。

電源供給部１３は、工作機械３０外部の電源から電力の供給を受ける。電源供給部１３は、工作機械３０の電源オン／オフを切替えるための電源スイッチ１３ａを備える。電源供給部１３は、外部からの操作によって電源スイッチ１３ａがオンに切替えられた場合に、上記供給された電力を、ＮＣ装置１１や、加工部１２や、表示部１４や、不正移設通知装置２０等、工作機械３０の各構成に供給する。

不正移設通知装置２０は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと略す。）２１、検知回路２２、不揮発性メモリ２３、タイマ２４、入出力部Ｉ／Ｏ２５、電源入力部２６、各部を通信可能に接続するバス２７等を備える。マイコン２１は、ＣＰＵ２１ａ、ＲＯＭ２１ｂ、ＲＡＭ２１ｃを備える。マイコン２１では、ＣＰＵ２１ａが、ＲＯＭ２１ｂに予め保存された所定のプログラムを、ＲＡＭ２１ｃをワークエリアとして使用しながら実行することにより、移設判断部２１ａ１、経過判断部２１ａ２、通電時間計測部２１ａ３などの各機能を実現する。

検知回路２２は、不正移設通知装置２０による監視対象の機械（工作機械３０）の移設の有無の判断に用いられる情報を検知するための回路である。検知回路２２は、例えば、磁界状態検知回路である。この場合、検知回路２２は、工作機械３０の設置場所における磁界状態を検知する。検知回路２２はいわゆる３軸地磁気センサを有し、互いに直交する所定の３軸方向（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）の磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚ（μＴ）を検知することが可能である。この磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚが検知対象の磁界状態であり、検知回路２２は、磁界状態を正規化等して電圧値に変換した上で、バス２７を介して不揮発性メモリ２３やマイコン２１に出力することができる。以下では、検知回路２２が出力する電圧値を適宜、磁界状態値と呼ぶ。なお、検知対象の磁界状態は、磁束密度Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの一部のみでもよいし、Ｂｘ，Ｂｙ，Ｂｚの内の二以上の磁束密度から求められる方位（磁界の向き）、磁界の強さＨ（Ａ／ｍ）、等でもよい。

不揮発性メモリ２３には、検知回路２２から得られた磁界状態値の他、通電時間計測部２１ａ３による通電時間の計測結果（通電時間Ｔｓ）や、工作機械３０の移設が検知された時刻を示す検知時刻Ｔｍ等が記録される。不揮発性メモリ２３に記録されている磁界状態値を適宜、基準値Ｒと呼ぶ。タイマ２４は、例えばＣＰＵ２１ａが出力するクロック信号を累積することにより時刻を計測する。電源入力部２６は、電源供給部１３から供給された電力を、マイコン２１を始めとして不正移設通知装置２０の各部に供給する回路である。本体部１０のＮＣ装置１１と、不正移設通知装置２０のマイコン２１とは、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄと入出力部Ｉ／Ｏ２５とを介して信号のやり取りを行なうことができる。

２．工作機械による処理
２‐１．移設の判断処理および起動処理
工作機械３０構成の下、本実施形態で実行する処理について説明する。
図３は、工作機械３０の移設の判断処理および起動処理をフローチャートにより示している。図３では、左側にＮＣ装置１１が実行する処理を、右側に不正移設通知装置２０（マイコン２１）が実行する処理をそれぞれ示している。

ＮＣ装置１１は、ステップＳ（以下、ステップの表記を省略する。）１００において、マイコン２１に対し、工作機械３０の移設の判断処理の実行を指示する。ＮＣ装置１１は、電源スイッチ１３ａがオンに切替えられ電源供給部１３から電源供給が開始された場合、加工プログラムＰの起動に先立ってＳ１００の処理を行なう。当該Ｓ１００では、ＮＣ装置１１は、移設の判断処理の実行を指示する所定の信号（移設判断指示信号）を生成し、移設判断指示信号を、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介してマイコン２１に送信する。

マイコン２１は、Ｓ２００において移設判断指示信号を入出力部Ｉ／Ｏ２５を介して受信する。
Ｓ２１０において、マイコン２１は、移設の判断処理を実行する。上記Ｓ１００が実行された時点で、電源供給部１３から不正移設通知装置２０への電源供給も開始されているため、マイコン２１はＳ２００以降の処理を実行可能である。マイコン２１は、工作機械３０の移設があったと判断した場合（工作機械３０の移設を検知した場合）にはＳ２２０に進み、工作機械３０の移設が無かったと判断した場合（工作機械３０の移設を検知できなかった場合）にはＳ２４０に進む。

図４は、Ｓ２１０の詳細の一例を、フローチャートにより示している。Ｓ２１０の処理は、主に移設判断部２１ａ１によって実現される。
Ｓ２１１では、移設判断部２１ａ１は、不揮発性メモリ２３に既に検知時刻Ｔｍが記録されているか否か判断する。
図５は、工作機械３０の電源がオン（ＯＮ）である期間とオフ（ＯＦＦ）である期間とが繰り返されている様子を示している。図５では横軸を時間ｔとしている。Ｓ２１０の処理を実行する現時刻ｔｎ（基本的には、電源をオンにした直後のタイミング。）よりも過去の時刻ｔｐ（基本的には、過去に電源をオンにした直後のタイミング。）において、工作機械３０の移設が検知されている場合もあり得る。そして、時刻ｔｐ以後、現在までに、後述する解除処理がなされていない場合には、現在も時刻ｔｐが検知時刻Ｔｍとして不揮発性メモリ２３に記録されている可能性がある。

移設判断部２１ａ１は、不揮発性メモリ２３に検知時刻Ｔｍが記録されていない場合にはＳ２１２に進む。
Ｓ２１２では、移設判断部２１ａ１は、検知回路２２に指示し、現在の磁界状態を検知させるとともに、当該検知の結果にかかる磁界状態値を検知回路２２から取得する。
Ｓ２１３では、移設判断部２１ａ１は、不揮発性メモリ２３に記録されている基準値Ｒを不揮発性メモリ２３から読み出す。基準値Ｒは、過去において工作機械３０が電源オン状態であった期間に、検知回路２２によって検知された磁界状態値である。不正移設通知装置２０は基準値Ｒを適宜更新している。基準値Ｒの更新方法については後述する。

Ｓ２１４では、移設判断部２１ａ１は、上記Ｓ２１２で取得した磁界状態値と上記Ｓ２１３で読み出した基準値Ｒとを比較し、両値の差異が所定のしきい値Ｔｈを超えているか否か判断する。移設判断部２１ａ１は、当該差異がしきい値Ｔｈを超えている場合には工作機械３０の移設の検知に成功したものと判断し、Ｓ２１５に進む。つまり、工作機械３０の電源をオンにした際の磁界状態値と、過去に電源がオンであったときの磁界状態値（基準値Ｒ）との間にある程度の差異が生じている場合には、工作機械３０に移動や回転があった（移設があった）と見なすことができる。

Ｓ２１５では、移設判断部２１ａ１は、現在の時刻（≒ｔｎ）を検知時刻Ｔｍとして不揮発性メモリ２３に記録する。記録する時刻はタイマ２４が示す時刻を用いる。
Ｓ２１５の後、移設判断部２１ａ１はＳ２２０（図３）に進む。なお、Ｓ２１１において、不揮発性メモリ２３に検知時刻Ｔｍが記録されていると判断した場合、移設判断部２１ａ１は工作機械３０の移設があったと判断し、Ｓ２１２〜Ｓ２１５をスキップしてＳ２２０に進む。
Ｓ２１４で上記差異がしきい値Ｔｈを超えないと判断した場合には、移設判断部２１ａ１は、工作機械３０の移設は検知できなかったと判断し、Ｓ２４０（図３）に進む。上記しきい値Ｔｈのデータは、ＲＯＭ２１ｂや不揮発性メモリ２３等、不正移設通知装置２０が備える所定のメモリに予め保存されているものとする。
移設判断部２１ａ１および検知回路２２は、移設検知手段の一例に該当する。

Ｓ２２０では、マイコン２１の経過判断部２１ａ２が、不揮発性メモリ２３に記録されている検知時刻Ｔｍを基準として所定の条件を満たしたか否かを判断する。具体的には、経過判断部２１ａ２は、検知時刻Ｔｍ以後の工作機械３０（不正移設通知装置２０）の通電時間が、予め定められた警告期間Ｔｗを超えたか否かの判断を行なう。ここで、通電時間計測部２１ａ３は、電源入力部２６を介して不正移設通知装置２０に電力が供給されている時間（工作機械３０（不正移設通知装置２０）が通電している期間）のそれまでの合計を、タイマ２４が示す時刻に基づいて常に計測している。また通電時間計測部２１ａ３は、各時刻における計測結果を、時刻と対応付けて随時不揮発性メモリ２３に書き込んでいる。このように書き込まれる計測結果が上記通電時間Ｔｓである。

そこで上記Ｓ２２０では、経過判断部２１ａ２は、不揮発性メモリ２３を参照し最新の通電時間Ｔｓと検知時刻Ｔｍに対応する通電時間Ｔｓとの差分を算出する。当該差分が、検知時刻Ｔｍ以後の工作機械３０（不正移設通知装置２０）の通電時間である。
図６に示すように、検知時刻Ｔｍ＝ｔｐ、現時刻＝ｔｎ´と仮定すると、ｔｐからｔｎ´までの期間のうち工作機械３０の電源がオン状態である期間（図６において斜線を付した期間）が上記差分に相当する。経過判断部２１ａ２は、上記差分が警告期間Ｔｗを超えないと判断した場合には、Ｓ２３０に進む。一方、経過判断部２１ａ２が、上記差分は警告期間Ｔｗを超えると判断した場合には、マイコン２１は図３のフローチャートを終了する。

ただし通電時間計測部２１ａ３は、単純に、不揮発性メモリ２３に検知時刻Ｔｍが記録されたことを契機として、検知時刻Ｔｍ以後に不正移設通知装置２０へ電力が供給されている時間を計測してもよい。通電時間計測部２１ａ３は、このように検知時刻Ｔｍ以後に不正移設通知装置２０へ電力が供給されている時間を計測し続けるとともに、計測結果を通電時間Ｔｓとして随時不揮発性メモリ２３に上書き保存するとしてもよい。このように不揮発性メモリ２３に、通電時間Ｔｓが随時上書き保存される場合、上記Ｓ２２０では、経過判断部２１ａ２は、不揮発性メモリ２３に保存されている通電時間Ｔｓと上記警告期間Ｔｗとを直接比較すればよい。さらに他の手法として、通電時間計測部２１ａ３は、電源入力部２６からの電力供給が開始された時刻（開始時刻）および電力供給が停止した時刻（停止時刻）を不揮発性メモリ２３に逐一記録するとしてもよい。そして、経過判断部２１ａ２は、当該開始時刻と、停止時刻と、検知時刻Ｔｍと、現在時刻とに基づいて、検知時刻Ｔｍ以降の工作機械３０（不正移設通知装置２０）の通電時間を把握するとしてもよい。経過判断部２１ａ２および通電時間計測部２１ａ３は、判断手段の一例に該当する。

警告期間Ｔｗは、工作機械３０の移設が検知された後でも工作機械３０の利用をユーザに許容する期間を意味する。警告期間Ｔｗは、例えば、数時間、数十時間、あるいは数日といった特定の期間である。警告期間Ｔｗを示すデータも、上記しきい値Ｔｈのデータと同様に、ＲＯＭ２１ｂや不揮発性メモリ２３等、不正移設通知装置２０が備える所定のメモリに予め保存されている。

Ｓ２３０では、経過判断部２１ａ２は、警告期間Ｔｗ中である旨を示す所定の指示信号（第二許可信号）を生成し、第二許可信号を、入出力部Ｉ／Ｏ２５を介してＮＣ装置１１に送信する。Ｓ２３０の後、経過判断部２１ａ２は、Ｓ２２０の判断を繰り返し、警告期間Ｔｗ中に限り、第二許可信号をＮＣ装置１１に繰り返し出力する（Ｓ２３０）。
Ｓ２４０では、経過判断部２１ａ２は、工作機械３０の移設は検知されなかった旨を示す所定の指示信号（第一許可信号）を生成し、第一許可信号を、入出力部Ｉ／Ｏ２５を介してＮＣ装置１１に送信する。第一許可信号の送信後、マイコン２１は図３のフローチャートを終了する。

ＮＣ装置１１は、Ｓ１１０において、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介してマイコン２１から受信した信号の種別を判定する。ＮＣ装置１１は、受信した信号の種別が第一許可信号である場合にはＳ１３０に進み、受信した信号の種別が第二許可信号である場合にはＳ１４０に進む。ＮＣ装置１１は、Ｓ１００の処理後（例えば、Ｓ１００の処理後の一定期間）において、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介して信号を受信できなかったり、或いは入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介して第一許可信号および第二許可信号以外の信号を受信した場合には、加工プログラムＰを起動することなく（Ｓ１２０）、図３のフローチャートを終了する。つまり工作機械３０の動作が制限される。

Ｓ１３０では、ＮＣ装置１１は加工プログラムＰを起動し、図３のフローチャートを終了する。つまりＳ１３０以降は、ＮＣ装置１１は加工プログラムＰに従って加工部１２に対する数値制御を実行する。その結果、加工部１２の１サイクルの動作毎に精密部品が繰り返し製造される。

Ｓ１４０では、ＮＣ装置１１は、加工プログラムＰを起動する。またＳ１４０では、ＮＣ装置１１は、移設を検知した旨の所定の警告を外部に対して行なう。例えばＮＣ装置１１は、表示部１４を制御し、表示部１４に警告用のメッセージを表示させる。警告用のメッセージとしては、例えば「機械の移設を検知しました。○○時間後に機械を強制停止します。」といったメッセージ（上記○○には、警告期間Ｔｗの残り時間が表示される。）や、「ワーニング状態です。パスワードを入力してワーニング状態を解除して下さい。」といったメッセージが考えられる。警告を行なう点で、ＮＣ装置１１および表示部１４は、警告手段の一例に該当する。ＮＣ装置１１は、表示部１４に警告用のメッセージと併せて移設検知ＩＤを表示させるとしてもよい。移設検知ＩＤとは、工作機械３０の移設が検知された場合にＮＣ装置１１が生成するユニークなＩＤである。ユーザは、移設検知ＩＤを、後述する解除処理の際に用いることができる。

Ｓ１４０の後、Ｓ１５０では、ＮＣ装置１１は、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介して第二許可信号が継続して受信されているか否かを監視する。ＮＣ装置１１は、第二許可信号が継続的に（例えば、所定秒数間隔で）受信されている場合には、上記Ｓ１４０後の状態を維持する。一方、ＮＣ装置１１は、第二許可信号の受信が途絶えた場合（マイコン２１がＳ２２０において“Ｙｅｓ”の判断をした場合）には、それまで起動していた加工プログラムＰを強制的に終了し（Ｓ１６０）、上記警告を終了し、図３のフローチャートを終了する。つまり上記警告期間Ｔｗの経過後に、工作機械３０の動作が制限される。

ただしマイコン２１は、警告期間Ｔｗが経過したと判断した場合（Ｓ２２０において“Ｙｅｓ”）に、警告期間Ｔｗを経過した旨を示す所定の指示信号（動作制限信号）を生成し、動作制限信号を、入出力部Ｉ／Ｏ２５を介してＮＣ装置１１に送信してもよい。すなわちマイコン２１は、移設判断指示信号をＮＣ装置１１から受信した後、動作制限信号、第一許可信号、第二許可信号のいずれかをＮＣ装置１１に対して出力するとしてもよい。この場合ＮＣ装置１１は、Ｓ１１０において、受信した信号の種別が動作制限信号であると判断した場合にＳ１２０に進む。また、ＮＣ装置１１は、Ｓ１５０において、マイコン２１から受信する信号が第二許可信号から動作制限信号に変化したと判断した場合にはＳ１６０に進む。また、マイコン２１は、移設を検知した場合も警告期間Ｔｗを過ぎるまでは第一許可信号を送信し、通電時間の計測を継続して通電時間が警告期間Ｔｗを超えた時に動作制限信号を送信するとしてもよい。この場合、ＮＣ装置１１は、第一許可信号を受信後も入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介してマイコン２１からの信号を監視し、受信した信号の種別を判定する。そして、動作制限信号の受信に応じて工作機械３０の動作を制限する。
このように警告期間Ｔｗを経過したか否かで異なる信号をＮＣ装置１１にするか、または工作機械３０の移設を検知してから警告期間Ｔｗが経過するまでの間と警告期間Ｔｗを経過した場合との一方のみで所定の信号（第二許可信号または動作制限信号の一方）を送信する点で、マイコン２１と入出力部Ｉ／Ｏ２５は信号出力手段の一例に該当すると言える。

このようにマイコン２１（経過判断部２１ａ２）は、第一許可信号および第二許可信号を出力しないことにより、あるいは動作制限信号を出力することにより、ＮＣ装置１１に加工プログラムＰを起動させない。また、マイコン２１（経過判断部２１ａ２）は、第一許可信号や第二許可信号の出力を中断することにより、あるいは第一許可信号や第二許可信号の出力を中断して動作制限信号を出力することにより、ＮＣ装置１１に加工プログラムＰを終了させる。従って、マイコン２１（経過判断部２１ａ２）は、動作制限手段の一例に該当する。

本実施形態では、上記警告がなされず加工プログラムＰが起動されている状態を工作機械３０の通常稼働状態と呼ぶ。また、上記警告とともに加工プログラムＰが起動されている状態を工作機械３０のワーニング状態と呼ぶ。また、工作機械３０の電源がオン状態となった後加工プログラムＰが起動されていない状態（加工プログラムＰが強制終了された状態を含む。）を工作機械３０のロック状態と呼ぶ。
なお工作機械３０をロック状態とした場合にも、ＮＣ装置１１は、表示部１４に、ロック状態であることを示す所定のメッセージ表示を行なわせたり、移設検知ＩＤを表示させたりしてもよい。ロック状態を示すメッセージとしては、例えば「機械の移設を検知しました。機械を停止しています。」といったメッセージや、「ロック状態です。パスワードを入力してロック状態を解除して下さい。」といったメッセージが考えられる。

２‐２．解除処理
次に、工作機械３０のワーニング状態またはロック状態を解除して通常稼働状態に移行させるための処理について説明する。
図７は、ワーニング状態またはロック状態の解除処理をフローチャートにより示している。図７では、左側にＮＣ装置１１が実行する処理を、右側に不正移設通知装置２０（マイコン２１）が実行する処理をそれぞれ示している。
Ｓ３００では、ＮＣ装置１１は外部からパスワードの入力を受付ける。つまり、ユーザが入力受付部１５を介してＮＣ装置１１にパスワードを入力し、ＮＣ装置１１が入力されたパスワードを取得する。パスワードは、特許請求の範囲に言う所定の指示の一例である。

ユーザがパスワードを入手する方法は様々である。例えばユーザは、所定の通信機器を用いた通信によって、工作機械３０のメーカ等（パスワード発行元と呼ぶ。）にパスワードの発行を要求し、パスワード発行元からパスワードを受信する。ユーザは、パスワード発行元に上記要求を行なう際、例えば、工作機械３０の機種名や、工作機械３０の機体番号や、上記移設検知ＩＤを併せて通知する。パスワード発行元では、通知された機種名や、機体番号や、移設検知ＩＤに基づいてユニークなパスワードを生成し、生成したパスワードをユーザ（上記通信機器）に送信する。この結果、ユーザはパスワードを入手することができる。

Ｓ３１０では、ＮＣ装置１１は、Ｓ３００で受付けたパスワードが正当なパスワードであるか否か判定し、正当なパスワードであればＳ３２０に進む。正当なパスワードの判定方法は様々であるが、ＮＣ装置１１は例えば、受付けたパスワード内に自己が生成した移設検知ＩＤが含まれているか否か等により、パスワードが正当であるか否か判定する。ＮＣ装置１１は、パスワードが正当でないと判定した場合には、その時点での工作機械３０の状態を維持したまま、図７のフローチャートを終了する。従って、不正なパスワードが入力された場合には、工作機械３０のワーニング状態やロック状態は解除されない。

なお、工作機械３０が通常稼働状態であるにもかかわらずユーザがパスワードをＮＣ装置１１に入力することもあり得る。そのためＮＣ装置１１は、パスワードが入力された場合に通常稼働状態であれば、上記Ｓ３１０では、パスワードが正当であるか否かにかかわらず“Ｎｏ”の判定を行ない、工作機械３０の状態（通常稼働状態）を維持する。
Ｓ３２０では、ＮＣ装置１１は、解除処理の実行を指示するための所定の信号（解除処理指示信号）を生成し、解除処理指示信号を、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介してマイコン２１に送信する。

マイコン２１は、Ｓ４００において解除処理指示信号を入出力部Ｉ／Ｏ２５を介して受信する。
Ｓ４１０において、マイコン２１は、不揮発性メモリ２３に現在記録されている基準値Ｒを更新する。この場合、直近のＳ２１２（図４）で検知回路２２から取得した磁気状態値によって基準値Ｒを更新（上書き）してもよい。ただし、直近のＳ２１２の処理後から現在までの間に、さらに工作機械３０の移設が行なわれている可能性もある。例えば、直近のＳ２１２の処理後から現在までの間に、工作機械３０の電源オフの期間があり、当該電源オフの期間中に更に移設がなされている場合もあり得る。そこでマイコン２１はＳ４１０では、検知回路２２に指示を出し現在の磁界状態を検知させるとともに、当該検知の結果にかかる磁界状態値を検知回路２２から取得する。そして、このように検知回路２２から取得した最新の磁界状態値によって基準値Ｒを更新する。

さらにＳ４１０では、マイコン２１は、不揮発性メモリ２３に現在記録されている検知時刻Ｔｍのデータを消去する。不揮発性メモリ２３に検知時刻Ｔｍが記録されたままであると、次回、移設の判断を行なうときに、検知時刻Ｔｍが記録されていることをもって工作機械３０の移設ありと判断してしまうからである。さらにＳ４１０では、マイコン２１は、不揮発性メモリ２３に現在記録されている、各時刻の通電時間Ｔｓのデータを消去してもよい。

Ｓ４２０では、マイコン２１は、ワーニング状態後の加工プログラムＰの強制終了の禁止（動作の制限の禁止）およびロック状態の解除（動作の制限の解除）の指示を意味する所定の信号（制限禁止・解除信号と呼ぶ。）を生成する。そしてマイコン２１は、制限禁止・解除信号を、入出力部Ｉ／Ｏ２５を介してＮＣ装置１１に送信する。制限禁止・解除信号の送信後、マイコン２１は図７のフローチャートを終了する。

ＮＣ装置１１は、Ｓ３３０において制限禁止・解除信号を入出力部Ｉ／Ｏ２５を介して受信する。
制限禁止・解除信号を受信したら、ＮＣ装置１１は、Ｓ３４０において通常稼働状態への移行を行なう。具体的には、制限禁止・解除信号を受信した時点でワーニング状態であれば、ＮＣ装置１１は、上述した第二許可信号の受信状況の監視を終了するとともに、そのまま加工プログラムＰの実行を継続する。またＮＣ装置１１は、上記警告を行なっている場合には上記警告も終了する。この結果、ワーニング状態の解除および通常稼働状態への移行が完了する。一方、制限禁止・解除信号を受信した時点でロック状態であれば、ＮＣ装置１１は、加工プログラムＰを起動する。この結果、ロック状態の解除および通常稼働状態への移行が完了する。なおＮＣ装置１１は、ワーニング状態やロック状態を解除した場合、表示部１４に、ワーニング状態またはロック状態を解除した旨の所定のメッセージを表示させるとしてもよい。通常稼働状態への移行が完了したら、ＮＣ装置１１は図７のフローチャートを終了する。このようにワーニング状態またはロック状態を解除する処理を実行する点で、ＮＣ装置１１およびマイコン２１は、制限禁止手段の一例に該当すると言える。

このように本実施形態では、不正移設通知装置２０は、工作機械３０の移設を検知した場合、検知時刻Ｔｍ以後の通電時間が警告期間Ｔｗを超えるまではＮＣ装置１１に加工プログラムＰの実行を許容するとした。よって、ユーザが、例えば工場内で工作機械３０を移設した後に工作機械３０の電源を投入した場合、当該移設が検知されて直ちに工作機械３０が動作不能となることはない。そして、この警告期間Ｔｗ内に正当なパスワードが工作機械３０に入力されてアラーム状態が解除されれば、結局、工作機械３０の電源投入後、一度も工作機械３０の加工動作が中断されることなく精密部品の製造が続けられる。そのため、工作機械３０のユーザの業務が阻害されない。

また、不正移設通知装置２０は、工作機械３０の移設を検知した後、警告期間Ｔｗが経過すれば、工作機械３０をロック状態とする。ロック状態は、正当なパスワードをパスワード発行元から取得しなければ解除することはできない。そのため、工作機械３０が不正に国外や第三者に移設された場合は、移設先においては工作機械３０を実質的に使用することができなくなる。従って、不正移設通知装置２０は、工作機械３０の不正な移設に対する大きな抑止力となる。

また不正移設通知装置２０は、工作機械３０のＮＣ装置１１とは独立した状態で、工作機械３０（不正移設通知装置２０）の通電時間の計測および警告期間Ｔｗの経過判断を行なっている。そのため、コンピュータとしてのＮＣ装置１１が備えるタイマやクロック発振回路に対する不正な改ざん等が行なわれた場合でも、不正移設通知装置２０は、当該改ざんの影響を受けることなく正確に通電時間の計測および警告期間Ｔｗの経過判断を行うことができる。そのため、アラーム状態の期間を引き伸ばす等の不正を防止することができる。

３．他の実施例
図８は、工作機械３０についての移設の判断処理および起動処理を示したフローチャートであって、図３とは異なる例を示している。図８においても、左側にＮＣ装置１１が実行する処理を、右側に不正移設通知装置２０（マイコン２１）が実行する処理を示している。Ｓ５００，Ｓ６００，Ｓ６１０，Ｓ６２０は、Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ２１０，Ｓ２４０とそれぞれ同様なので説明を省略する。
マイコン２１は、Ｓ６１０において工作機械３０の移設を検知した場合は、そのまま（あるいは上記動作制限信号を入出力部Ｉ／Ｏ２５を介してＮＣ装置１１に送信した上で）図８のフローチャートを終える。

ＮＣ装置１１は、Ｓ５１０において、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介してマイコン２１から第一許可信号を受信したか否か判断する。ＮＣ装置１１は、第一許可信号を受信したと判断した場合にはＳ５２０に進む。
Ｓ５２０では、ＮＣ装置１１は加工プログラムＰを起動し、図８のフローチャートを終了する。Ｓ５２０以後、工作機械３０は通常稼働状態となる。
ＮＣ装置１１は、Ｓ５００の処理後（例えば、Ｓ５００の処理後の一定期間）、入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介して信号を受信できなかったり、或いは入出力部Ｉ／Ｏ１１ｄを介して第一許可信号以外の信号（動作制限信号）を受信した場合にはＳ５３０に進む。
Ｓ５３０では、ＮＣ装置１１は、加工プログラムＰを起動するとともに上記警告を行なう。すなわちＳ５３０では、ＮＣ装置１１は、工作機械３０の移設があったものと判断し、工作機械３０をワーニング状態とする。

Ｓ５４０では、ＮＣ装置１１は、Ｓ５３０でワーニング状態とした時点を基準として、所定の条件を満たしたか否かを継続的に監視する。具体的には、ＮＣ装置１１は、Ｓ５３０でワーニング状態とした時以降の工作機械３０の通電時間（工作機械３０の電源がオン状態の時間）が、所定の期間を超えたか否か判断する。ＮＣ装置１１は、所定の期間が経過していないと判断した場合には、ワーニング状態を維持する。一方、ＮＣ装置１１は、所定の期間が経過したと判断した場合には、加工プログラムＰを強制的に終了し（Ｓ５５０）、上記警告を終了し、図８のフローチャートを終了する。Ｓ５５０によって工作機械３０はロック状態となる。ＮＣ装置１１は、通電時間の計測を、例えばＣＰＵ１１ａが発するクロック信号に基づいて行なう。Ｓ５４０の判断に用いる所定の期間としては、上記警告期間Ｔｗが該当する。ＮＣ装置１１は、警告期間Ｔｗを示すデータをＲＯＭ１１ｃ等、所定のメモリに予め保存している。
このように図８の例では、不正移設通知装置２０によって工作機械３０の移設が検知された場合に、ＮＣ装置１１が所定の期間だけ加工プログラムＰを起動させるとした。むろん、図８の処理に従って工作機械３０がアラーム状態またはロック状態となった場合でも、上述した解除処理によってアラーム状態やロック状態を解除することができる。

Ｓ２２０またはＳ５４０に用いる所定の条件として、所定のサイクル数を用いてもよい。加工プログラムＰの起動中においては、上記１サイクル毎に１つの精密部品が製造される。そのため、ｎ（ｎは１以上の自然数。）サイクル分の動作を上記所定の条件として予め設定しておけば、工作機械３０の移設が検知された後、少なくともｎ個の精密部品の製造を行なうことができる。また、所定の時刻または曜日または日付になったことを所定の条件としても良い。例えば、２３：００、日曜、毎月の一日（ついたち）になったことを条件として所定のメモリに予め保存しておくことが考えられる。なお、時刻、曜日、日付は、ＣＰＵ２１ａが出力するクロック信号から求めてもよく、時刻などを表す電波を受信してもよい。

上記では、検知回路２２として、地磁気センサを有する磁界状態検知回路を挙げたが、検知回路２２は、工作機械３０の移設の有無の判断に用いることが可能な情報を検知するものであれば何でも良い。例えば、検知回路２２は、緯度・経度などの位置情報を検出して出力するＧＰＳ（Global Positioning System）受信機でもよいし、単純に移動（回転や振動を含む。）の有無を検知可能なジャイロセンサや振動センサなどであってもよい。検知回路２２がＧＰＳ受信機であれば、上記基準値Ｒは、ＧＰＳ受信機が検出する位置情報となる。移設判断部２１ａ１は、上記Ｓ２１０，６１０（図３，８）では、ＧＰＳ受信機に検出させた現在の位置情報と、基準値Ｒとして不揮発性メモリ２３に記録されている位置情報とを比較して移設の有無を判断する。

検知回路２２が、移動の有無を検知可能なセンサであれば、検知回路２２はセンサによって移動を検知する度に、移動があったことを示す情報（例えば、移動の検知時刻）を不揮発性メモリ２３に書き込む。上記Ｓ２１０，６１０では、マイコン２１は、不揮発性メモリ２３に上記移動があったことを示す情報が記録されていれば、工作機械３０の移設ありと判断し、移設ありと判断した時点を基準としてＳ２２０では警告期間Ｔｗの経過判断を開始する。工作機械３０の移設は基本的に工作機械３０が電源オフの状態で行なわれる。そのため、検知回路２２として移動の有無を検知する上記センサを用いる場合は、工作機械３０の電源オフ時にも検知が可能なように、不正移設通知装置２０は、検知回路２２用の電源を別途備える。

これまでは、工作機械３０の電源が投入されて加工プログラムＰを起動する前に、工作機械３０の移設の判断を行なう場合を説明した。ただし、工作機械３０の移設の判断は、工作機械３０が通常稼働状態となった後も定期的に行なわれるとしてもよい。ＮＣ装置１１は、工作機械３０が通常稼働状態の場合に、移設判断指示信号を定期的にマイコン２１に出力し、マイコン２１に定期的に工作機械３０の移設の有無を判断させてもよい。移設判断指示信号を受信したマイコン２１は、図３または図８に示した処理を実行する。かかる構成とすれば、仮に工作機械３０の稼動中に移設が行なわれた場合でも移設が検知され、当該検知後の所定の期間、ワーニング状態であることをユーザに警告しながら工作機械３０を稼働させることができる。

工作機械の外観の斜視図および工作機械の一部の垂直断面図の一例である。 工作機械の概略的な機能構成を示したブロック図の一例である。 工作機械の移設の判断処理および起動処理を示したフローチャートの一例である。 移設の判断処理の詳細を示したフローチャートの一例である。 工作機械の電源オン期間と電源オフ期間とが繰り返さる様子の一例を示した図である。 工作機械の電源オン期間と電源オフ期間とが繰り返さる様子の一例を示した図である。 ワーニング状態またはロック状態の解除処理を示したフローチャートの一例である。 工作機械の移設の判断処理および起動処理を示したフローチャートの他の例である。

符号の説明

１０…本体部、１１…ＮＣ装置、１１ａ…ＣＰＵ、１１ｂ…ＲＡＭ、１１ｃ…ＲＯＭ、１１ｄ…入出力部Ｉ／Ｏ、１２…加工部、１３…電源供給部、１３ａ…電源スイッチ、１４…表示部、１５…入力受付部、２０…不正移設通知装置、２１…マイコン、２１ａ…ＣＰＵ、２１ｂ…ＲＯＭ、２１ｃ…ＲＡＭ、２１ａ１…移設判断部、２１ａ２…経過判断部、２１ａ３…通電時間計測部、２２…検知回路、２３…不揮発性メモリ、２４…タイマ、２５…入出力部Ｉ／Ｏ、２６…電源入力部、２８…筺体、３０…工作機械、３１…筺体

Claims (7)

1. 工作機械の移設を検知する移設検知手段と、
   上記移設検知手段によって移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断手段と、
   上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間は上記工作機械の動作を許容し、上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合に上記工作機械の動作を制限する動作制限手段とを備えることを特徴とする工作機械。
2. 上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間に外部から所定の指示を受付けた場合には、上記動作制限手段による上記動作の制限を禁止し、上記動作制限手段によって上記動作が制限されている期間に上記所定の指示を受付けた場合には、当該動作の制限を解除する制限禁止手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間、所定の警告を外部に対して行う警告手段を備え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。
4. 上記判断手段は、上記工作機械における通電時間の計測を行うとともに、上記移設検知手段によって移設が検知されてからの当該通電時間が所定の期間を超えた場合に、上記所定の条件に達したと判断することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の工作機械。
5. 上記工作機械は、工作機械に対する数値制御を行う数値制御装置を備え、
   上記判断手段は、上記数値制御装置から独立して上記所定の条件に達したか否かの判断をするとともに、上記動作制限手段は、上記数値制御装置に数値制御の実行を禁止させることにより工作機械の動作を制限することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の工作機械。
6. 監視対象の機械の移設を検知する移設検知手段と、
   上記移設検知手段によって移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断手段と、
   上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間と上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合とで異なる信号を出力し、または、上記移設検知手段によって移設が検知されてから上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断されるまでの間と上記判断手段によって上記所定の条件に達したと判断された場合との一方のみ所定の信号を出力する信号出力手段とを備えることを特徴とする不正移設通知装置。
7. 監視対象の機械の移設を検知する移設検知工程と、
   上記移設検知工程において移設が検知されてから所定の条件に達したか否か判断する判断工程と、
   上記判断工程において上記所定の条件に達したと判断された場合に、上記機械に当該機械の動作を制限させる動作制限工程とを備えることを特徴とする機械動作制限方法。
   

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