JP2010151741A - Apparatus and method for detecting vibration - Google Patents

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Tatsuo Aoki
起男 青木
Daisuke Haga
大輔 芳賀
Kokichi Isoda
康吉 磯田
Toshiaki Ukai
敏明 鵜飼
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact and low-cost apparatus for detecting a vibration, capable of electrically and precisely detecting the vibration applied to a machinery being in such the state that its electric power supply is interrupted, and to provide a method for detecting the vibration. <P>SOLUTION: The apparatus for detecting the vibration, which electrically detects the vibration of the machinery 1 being in the state that its electric power supply is interrupted externally, includes: a power supply means 87 composed of a capacitor or a secondary battery; a vibration detecting means 92 for detecting the vibration whose magnitude is equal to or more than a prescribed vibration level, through a MEMS switch, when the vibration is applied to the machinery; a vibration history memory means 93 for storing the presence or absence of the vibration detected by the vibration detecting means as a vibration history, through an electric circuit; a vibration history determining means for determining a vibration occurrence on the basis of the presence or absence of the vibration history stored in the vibration history memory means, in such the state that an electric power is supplied to the machinery externally; and an activation stopping means which inhibits the operation of activating the machinery when the vibration history determining means determines the vibration occurrence. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、振動検出装置及び振動検出方法に関し、特に外部からの電力供給を遮断した状態における機械装置に付加された振動を電気的に検出し、電力供給を再開した後に振動の有無を判定するものに関する。   The present invention relates to a vibration detection device and a vibration detection method, and in particular, electrically detects vibration applied to a mechanical device in a state in which power supply from the outside is cut off, and determines presence or absence of vibration after restarting power supply. About things.

従来、工作機械などの機械装置において、機械装置の複製、又は許可の無い転売や法律で輸出を禁止している国への輸出を防止する必要がある。それ故、機械装置の設置場所からの移動を検出する為に、振動センサ、方位センサやGPSなどを利用する技術がある。この技術は、電源を外して設置場所からの機械装置の移動を検出すると、再度電源に接続して機械装置へ電力供給した際の機械装置の起動を禁止するものである。この技術は、メーカや販売店の担当者がその禁止を解除しない限り使用できないようにする。   Conventionally, in machine devices such as machine tools, it is necessary to prevent duplication of machinery, resale without permission, or export to countries where export is prohibited by law. Therefore, there is a technology that uses a vibration sensor, a direction sensor, GPS, or the like in order to detect movement from the installation location of the mechanical device. In this technique, when the power supply is disconnected and the movement of the mechanical device from the installation location is detected, the mechanical device is prohibited from being activated when the power is supplied to the mechanical device again by connecting to the power supply. This technology will not be used unless the person in charge at the manufacturer or dealer removes the prohibition.

例えば、特許文献1の振動検出装置は、振動検出手段と、振動履歴記憶手段と、起動禁止手段などを有している。振動検出手段は、鍾とコイルバネと近接スイッチなどで構成されている。振動履歴記憶手段は、レバーとバネなどで構成されている。この振動検出装置は、電力供給が遮断された状態で機械装置に振動が付加された場合に、所定の振動レベル以上で振動した場合レバーが鍾を係止するものである。鍾が移動したことを近接スイッチで検出することで機械的に振動を検出する。
特開2003−35595号公報
For example, the vibration detection device of Patent Document 1 includes vibration detection means, vibration history storage means, activation prohibition means, and the like. The vibration detection means includes a heel, a coil spring, a proximity switch, and the like. The vibration history storage means includes a lever and a spring. In this vibration detection device, when vibration is applied to the mechanical device in a state where the power supply is cut off, the lever locks the hook when the vibration occurs at a predetermined vibration level or higher. Vibration is detected mechanically by detecting the movement of the bag with a proximity switch.
JP 2003-35595 A

しかし、上記の振動検出装置は、機械的に振動を検出する構成であるため、鍾、レバー、バネなどの構成部品が多数必要となる。それ故、振動検出装置が大型化し、製造コストがかかる。この振動検出装置は、工作機械とは別体に設ける必要がある。それ故、設置スペースが余分に必要になる。振動検出の感度は、鍾の振動方向に依存する。それ故、機械装置の振動方向を考慮に入れて、振動検出装置を設置しなければ、鍾の振動方向と直交する方向に機械装置に振動が付加され、十分に振動を検出することができないという問題がある。   However, since the vibration detection device is configured to mechanically detect vibration, a large number of components such as a hook, a lever, and a spring are required. Therefore, the vibration detection device becomes large and the manufacturing cost increases. This vibration detection device needs to be provided separately from the machine tool. Therefore, extra installation space is required. The sensitivity of vibration detection depends on the vibration direction of the bag. Therefore, if the vibration detection device is not installed in consideration of the vibration direction of the mechanical device, vibration is added to the mechanical device in a direction orthogonal to the vibration direction of the bag, and the vibration cannot be sufficiently detected. There's a problem.

本発明の目的は、電力供給を遮断した状態の機械装置に付加された振動を電気的に且つ高精度に検出可能な振動検出装置及び振動検出方法を提供すること、小型で且つ安価な振動検出装置及び振動検出方法を提供すること、などである。   An object of the present invention is to provide a vibration detection device and a vibration detection method capable of electrically and highly accurately detecting vibration applied to a mechanical device in a state in which power supply is cut off. Providing a device and a vibration detection method, and the like.

請求項1の振動検出装置は、外部からの電力供給を遮断した状態における機械装置の振動を電気的に検出する振動検出装置において、キャパシタ又は2次電池からなる電源手段と、前記機械装置に所定振動レベル以上の振動が付加されたときに、その振動をMEMSスイッチを介して検出する振動検出手段と、前記振動検出手段により検出された振動の有無を振動履歴として電気回路を介して記憶する振動履歴記憶手段と、外部から前記機械装置に電力が供給された状態で、前記振動履歴記憶手段に記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する振動履歴判定手段と、前記振動履歴判定手段により前記振動発生を判定した場合に、前記機械装置の起動を禁止する起動停止手段と、を備えたことを特徴としている。   The vibration detection apparatus according to claim 1 is a vibration detection apparatus that electrically detects vibration of a mechanical device in a state where electric power supply from the outside is interrupted, and a power source means including a capacitor or a secondary battery, and a predetermined amount for the mechanical device. A vibration detecting means for detecting the vibration through the MEMS switch when vibration of a vibration level or higher is applied, and a vibration for storing the presence / absence of the vibration detected by the vibration detecting means through the electric circuit as a vibration history The history storage means, the vibration history determination means for determining the occurrence of vibration from the presence or absence of the vibration history stored in the vibration history storage means in a state where electric power is supplied to the mechanical device from the outside, and the vibration history determination means And a start / stop means for prohibiting the start-up of the mechanical device when the occurrence of vibration is determined.

機械装置に対して外部から電力供給を遮断した状態では、キャパシタ又は2次電池からなる電源手段により、振動検出手段と振動履歴記憶手段に電力が供給される。振動検出手段は、MEMSスイッチを介して機械装置に付加された所定振動レベル以上の振動を検出する。振動履歴記憶手段は、電気回路を介して振動検出手段により検出された振動の有無を振動履歴として記憶する。   In a state where power supply to the mechanical device is cut off from the outside, power is supplied to the vibration detection means and the vibration history storage means by the power supply means including a capacitor or a secondary battery. The vibration detection means detects a vibration of a predetermined vibration level or higher added to the mechanical device via the MEMS switch. The vibration history storage means stores the presence or absence of vibration detected by the vibration detection means via the electric circuit as a vibration history.

外部から電力が供給された状態で、振動履歴判定手段が、振動履歴記憶手段に記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する。この振動履歴判定手段により振動を発生したと判定した場合に、起動停止手段が機械装置の起動を禁止する。従って、一度電力供給が遮断されてから再度電力が供給されるまでの間に所定振動レベル以上の振動が発生した場合、機械装置が再起動するのを禁止する。   In a state where electric power is supplied from the outside, the vibration history determination means determines the occurrence of vibration from the presence or absence of the vibration history stored in the vibration history storage means. When it is determined by the vibration history determination means that vibration has occurred, the start / stop means prohibits starting of the mechanical device. Therefore, when vibration exceeding a predetermined vibration level occurs between the time when power supply is interrupted and the time when power is supplied again, the mechanical device is prohibited from restarting.

請求項2の振動検出装置は、請求項1の発明において、前記振動履歴記憶手段はフリップ・フロップを備え、外部からの電力供給を遮断した時に、前記フリップ・フロップにリセット信号を供給するリセット信号発生手段を設けたことを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the vibration detection device according to the first aspect, wherein the vibration history storage means comprises a flip-flop, and a reset signal for supplying a reset signal to the flip-flop when the external power supply is cut off. The generation means is provided.

請求項3の振動検出装置は、請求項1の発明において、前記振動履歴記憶手段は、前記振動検出手段によりONされるフォトダイオードと、このフォトダイオードに連動するフォトトランジスタと、このフォトトランジスタに直列接続された抵抗とを備えたことを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the vibration history storage means includes a photodiode turned on by the vibration detection means, a phototransistor linked to the photodiode, and a series of the phototransistor. And a connected resistor.

請求項4の振動検出方法は、外部からの電力供給を遮断した状態における機械装置の振動を電気的に検出する振動検出方法において、前記機械装置に所定振動レベル以上の振動が付加されたときに、その振動をMEMSスイッチを介して検出する振動検出工程と、前記振動検出工程において検出された振動の有無を振動履歴として電気回路を介して記憶する振動履歴記憶工程と、外部から前記機械装置に電力が供給された状態で、前記振動履歴記憶工程において記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する振動履歴判定工程と、前記振動履歴判定工程において前記振動発生を判定した場合に、前記機械装置の起動を禁止する起動停止工程と、を備えたことを特徴としている。   The vibration detection method according to claim 4 is a vibration detection method for electrically detecting vibration of a mechanical device in a state where electric power supply from the outside is cut off, and when vibration of a predetermined vibration level or higher is applied to the mechanical device. A vibration detection step of detecting the vibration via the MEMS switch, a vibration history storage step of storing the presence / absence of the vibration detected in the vibration detection step as a vibration history via an electric circuit, and an external device to the mechanical device In a state where power is supplied, a vibration history determination step for determining the occurrence of vibration from the presence or absence of the vibration history stored in the vibration history storage step; and the mechanical device when the occurrence of vibration is determined in the vibration history determination step. And a start / stop process for prohibiting start-up.

請求項1の発明によれば、前記のような構成を有するため、電力供給が遮断された状態でも、機械装置に付加された所定振動レベル以上の振動を確実に検出し且つ記憶することができる。振動検出手段はMEMSスイッチを介して振動を電気的に検出するので、振動を高精度に検出可能である。本発明の振動検出装置は複数の電子部品から構成することができるので、小型な構成にすることができる。振動検出装置を既存の電子部品を用いて製作することができるため、振動検出装置を安価に製作可能である。   According to the first aspect of the present invention, since it has the above-described configuration, it is possible to reliably detect and store vibrations exceeding a predetermined vibration level added to the mechanical device even when the power supply is cut off. . Since the vibration detecting means electrically detects the vibration via the MEMS switch, the vibration can be detected with high accuracy. Since the vibration detection apparatus of the present invention can be composed of a plurality of electronic components, it can be made compact. Since the vibration detection device can be manufactured using existing electronic components, the vibration detection device can be manufactured at low cost.

請求項2の発明によれば、前記振動履歴記憶手段はフリップ・フロップを備え、外部からの電力供給を遮断した時に、前記フリップ・フロップにリセット信号を供給するリセット信号発生手段を設けたので、リセット信号発生手段によりフリップ・フロップの振動履歴をリセットすることができる。   According to the invention of claim 2, the vibration history storage means includes a flip-flop, and when a power supply from the outside is cut off, a reset signal generating means for supplying a reset signal to the flip-flop is provided. The vibration history of the flip-flop can be reset by the reset signal generating means.

請求項3の発明によれば、前記振動履歴記憶手段は、前記振動検出手段によりONされるフォトダイオードと、このフォトダイオードに連動するフォトトランジスタと、このフォトトランジスタに直列接続された抵抗とを備えたので、フォトダイオードがONし、フォトトランジスタを介して抵抗に所定の電流が流れ続けることで、振動履歴を記憶することができる。
請求項4の発明によれば、請求項1と同様の効果を奏する。
According to a third aspect of the present invention, the vibration history storage means includes a photodiode that is turned on by the vibration detection means, a phototransistor linked to the photodiode, and a resistor connected in series to the phototransistor. Thus, the vibration history can be stored by turning on the photodiode and keeping a predetermined current flowing through the resistor via the phototransistor.
According to invention of Claim 4, there exists an effect similar to Claim 1.

以下、本発明を実施するための最良の形態について実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described based on examples.

先ず、本発明の振動検出装置が適用される工作機械1について説明する。
図1に示す工作機械1は、ワークと工具とが相対移動することで、ワークに所望の機械加工(例えば、「穴空け」、「切削」等)を施すことができる数値制御方式のマシニングセンタである。この工作機械1(機械装置に相当する)は、基台となる鉄製のベース2と、このベース2の上部に固定した、ワークの切削加工を行う機械本体3と、ベース2に固定され、機械本体3及びベース2の上部を覆う箱状のスプラッシュカバー4とを備えている。
First, the machine tool 1 to which the vibration detection device of the present invention is applied will be described.
A machine tool 1 shown in FIG. 1 is a numerically controlled machining center capable of performing desired machining (for example, “drilling”, “cutting”, etc.) on a workpiece by moving the workpiece and the tool relative to each other. is there. The machine tool 1 (corresponding to a machine device) includes an iron base 2 that serves as a base, a machine body 3 that is fixed to the upper part of the base 2 and performs workpiece cutting, and is fixed to the base 2. A box-shaped splash cover 4 that covers the upper portion of the main body 3 and the base 2 is provided.

図1、図2に示すように、ベース2はY軸方向(図1の紙面直交方向)に長い略直方体状に形成してある。ベース2の下部の四隅に高さ調節が可能な脚部2aを夫々設け、これら4本の脚部2aを工場等の床面に設置することにより、工作機械1を所定の設置場所に設置する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the base 2 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape that is long in the Y-axis direction (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1). The machine tool 1 is installed at a predetermined installation location by providing leg portions 2a capable of height adjustment at the four corners of the lower portion of the base 2 and installing these four leg portions 2a on the floor of a factory or the like. .

スプラッシュカバー4の内側に機械本体3とその加工領域を設けた。スプラッシュカバー4の前面に開口部(図示外)を設け、その開口部に1対のスライド式の開閉扉5,6を設けてある。   The machine main body 3 and its processing area are provided inside the splash cover 4. An opening (not shown) is provided on the front surface of the splash cover 4, and a pair of sliding opening / closing doors 5 and 6 are provided in the opening.

この開閉扉5,6は、その略中央に、矩形状のガラス窓部5a,6aを夫々設けている。開閉扉5は、その右端部に取手部5bを設けている。開閉扉6は、その左端部に取手部6bを設けてある。これら取手部5b,6bを互いに離れる方向に開くことにより開口部を開口し、作業者はベース2の上部に固定したテーブル(図示略)に対してワークの着脱を行う。   The open / close doors 5 and 6 are provided with rectangular glass window portions 5a and 6a, respectively, at substantially the center thereof. The open / close door 5 has a handle 5b at the right end thereof. The opening / closing door 6 has a handle 6b at the left end thereof. The opening portions are opened by opening these handle portions 5b, 6b away from each other, and the operator attaches / detaches the workpiece to / from a table (not shown) fixed to the upper portion of the base 2.

正面開口部の右側に、工作機械1を操作する正面視長方形状の操作パネル80を設けてある。この操作パネル80は、テンキーと各種操作スイッチを備えたキーボード81とディスプレイ82を有する。ディスプレイ82は、設定画面又は実行動作を表示するためのものであり、キーボード81の上方に設けてある。   A rectangular operation panel 80 for operating the machine tool 1 is provided on the right side of the front opening. The operation panel 80 includes a keyboard 81 having a numeric keypad and various operation switches, and a display 82. The display 82 is for displaying a setting screen or an execution operation, and is provided above the keyboard 81.

作業者は、この操作パネル80のディスプレイ82を確認しながらキーボード81を操作することによって、ワークの加工を実行するための加工プログラムや、工具情報、各種パラメータ等を夫々設定する。   The operator operates the keyboard 81 while checking the display 82 of the operation panel 80, thereby setting a machining program for executing machining of the workpiece, tool information, various parameters, and the like.

次に、機械本体3について説明する。
図2に示すように、機械本体3は、コラム5と、主軸ヘッド7と、主軸9と、工具交換装置(ATC)20と、テーブル10とを備えている。コラム5は、ベース2の後部上のコラム座部4の上面に固定され且つ鉛直上方に延びている。主軸ヘッド7は、コラム5の前面に沿って昇降可能に設けてある。主軸ヘッド7は、その内部に主軸9を回転可能に支持している。
Next, the machine body 3 will be described.
As shown in FIG. 2, the machine body 3 includes a column 5, a spindle head 7, a spindle 9, a tool changer (ATC) 20, and a table 10. The column 5 is fixed to the upper surface of the column seat portion 4 on the rear portion of the base 2 and extends vertically upward. The spindle head 7 is provided so as to be movable up and down along the front surface of the column 5. The main shaft head 7 supports the main shaft 9 in a rotatable manner.

自動工具交換装置20は、主軸ヘッド7の右側に設けられ、主軸9の先端に装着される工具付きの工具ホルダを加工プログラムに基づいて自動的に交換する。テーブル10をベース2の上部に設け、このテーブル10にワークを着脱可能に固定する。コラム5の背面側に、箱状の制御ボックス6を設けてある。この制御ボックス6の内側に、工作機械1の動作を制御する数値制御装置50(図3参照)を設けてある。   The automatic tool changer 20 is provided on the right side of the spindle head 7 and automatically changes a tool holder with a tool attached to the tip of the spindle 9 based on a machining program. A table 10 is provided on the upper part of the base 2, and a workpiece is fixed to the table 10 so as to be detachable. A box-shaped control box 6 is provided on the back side of the column 5. A numerical controller 50 (see FIG. 3) for controlling the operation of the machine tool 1 is provided inside the control box 6.

次に、テーブル10の移動機構について説明する。
図2、図3に示すように、テーブル10は、サーボモータからなるX軸モータ71及びY軸モータ72により、X軸方向(機械本体3の左右方向)及びY軸方向(機械本体3の奥行き方向)に移動駆動される。この移動機構は以下の構成からなる。テーブル10の下側に直方体状の支持台12を設けてある。その支持台12の上面にX軸方向に沿って延びる1対のX軸送りガイドを設け、1対のX軸送りガイド上にテーブル10を移動可能に支持してある。
Next, the moving mechanism of the table 10 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the table 10 is driven by an X-axis motor 71 and a Y-axis motor 72, which are servo motors, in the X-axis direction (the left-right direction of the machine body 3) and the Y-axis direction (the depth of the machine body 3). Direction). This moving mechanism has the following configuration. A rectangular parallelepiped support base 12 is provided below the table 10. A pair of X-axis feed guides extending along the X-axis direction are provided on the upper surface of the support base 12, and the table 10 is movably supported on the pair of X-axis feed guides.

支持台12をベース2の上部に設け、そのベース2の長手方向に沿って延びる1対のY軸送りガイド上に移動可能に支持してある。テーブル10は、ベース2上に設けたY軸モータ72によりY軸送りガイドに沿ってY軸方向に移動駆動される。テーブル10は、支持台12上に設けたX軸モータ71によりX軸送りガイドに沿ってX軸方向に移動駆動される。   A support base 12 is provided on the upper portion of the base 2 and is movably supported on a pair of Y-axis feed guides extending along the longitudinal direction of the base 2. The table 10 is driven to move in the Y-axis direction along the Y-axis feed guide by a Y-axis motor 72 provided on the base 2. The table 10 is driven to move in the X-axis direction along the X-axis feed guide by an X-axis motor 71 provided on the support base 12.

前記X軸送りガイドに、テレスコピック式に収縮するテレスコピックカバー13,14がテーブル10の左右両側に設けてある。前記Y軸送りガイドには、テレスコピックカバー15とY軸後ろカバーとが、支持台12の前後に夫々設けてある。前記X軸送りガイドとY軸送りガイドは、テレスコピックカバー13,14,15とY軸後ろカバーによって常に覆われている。そのため、加工領域から飛散する切粉や、クーラント液の飛沫等が各軸送りガイド上に落下するのを防止できる。   Telescopic covers 13 and 14 that contract in a telescopic manner are provided on the left and right sides of the table 10 in the X-axis feed guide. In the Y-axis feed guide, a telescopic cover 15 and a Y-axis rear cover are provided before and after the support base 12, respectively. The X-axis feed guide and the Y-axis feed guide are always covered with telescopic covers 13, 14, 15 and a Y-axis rear cover. Therefore, it is possible to prevent the chips scattered from the processing region, the splash of coolant liquid, and the like from falling on each axis feed guide.

次に、主軸ヘッド7の昇降機構について説明する。
図2に示すように、主軸ヘッド7は、コラム5の前面側で上下方向に延びるガイドレールに対してリニアガイドを介して昇降自在に支持されている。主軸ヘッド7は、コラム5の前面側の上下方向に延びる送りネジに対してナットで連結されている。その送りネジをZ軸モータ73(図2参照)によって正逆方向に回転駆動することで、主軸ヘッド7が上下方向に昇降駆動される。
Next, the raising / lowering mechanism of the spindle head 7 will be described.
As shown in FIG. 2, the spindle head 7 is supported by a guide rail extending in the vertical direction on the front side of the column 5 so as to be movable up and down via a linear guide. The spindle head 7 is connected to a feed screw extending in the vertical direction on the front side of the column 5 by a nut. The spindle head 7 is driven up and down in the vertical direction by rotationally driving the feed screw in the forward and reverse directions by a Z-axis motor 73 (see FIG. 2).

次に、主軸9について説明する。
図2に示すように、主軸9は主軸ヘッド7の上部に設けた主軸モータ74により回転駆動される。主軸9の先端側部分には、先端に向かって拡径するホルダ取付穴(図示略)が設けてある。図2に示すように、自動工具交換装置20は、工具付きの工具ホルダを複数格納する工具マガジン21と、主軸9から取り外された工具ホルダと主軸9に取り付ける工具ホルダとを把持して搬送するための工具交換アーム22等を備えている。工具マガジン21は、工具ホルダを支持する複数の工具ポットと、それら工具ポットを工具マガジン21内で搬送する搬送機構とを備えている。
Next, the main shaft 9 will be described.
As shown in FIG. 2, the spindle 9 is rotationally driven by a spindle motor 74 provided on the upper part of the spindle head 7. A holder mounting hole (not shown) that increases in diameter toward the tip is provided in the tip side portion of the main shaft 9. As shown in FIG. 2, the automatic tool changer 20 grips and transports a tool magazine 21 that stores a plurality of tool holders with tools, a tool holder removed from the spindle 9, and a tool holder attached to the spindle 9. For example, a tool change arm 22 is provided. The tool magazine 21 includes a plurality of tool pots that support the tool holder and a transport mechanism that transports the tool pots within the tool magazine 21.

次に、数値制御装置50の電気的構成について説明する。
図3に示すように、数値制御装置50は、CPU51とROM52とRAM53からなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース54と、入出力インターフェース55とを備えている。入力インターフェース54には、操作パネル80のキーボード81が電気的に夫々接続されている。前記ROM52には、種々の制御プログラムが格納されている。前記RAM53には、ワークの加工中に取得した種々の加工負荷等表示用データを格納するデータ記憶エリアと種々のワークメモリが設けられている。
Next, the electrical configuration of the numerical controller 50 will be described.
As shown in FIG. 3, the numerical controller 50 includes a microcomputer including a CPU 51, a ROM 52, and a RAM 53, an input interface 54, and an input / output interface 55. A keyboard 81 of the operation panel 80 is electrically connected to the input interface 54. The ROM 52 stores various control programs. The RAM 53 is provided with a data storage area for storing display data such as various machining loads acquired during machining of the workpiece and various work memories.

入出力インターフェース55には、X軸駆動回路61と、Y軸駆動回路62と、Z軸駆動回路63と、主軸モータ8を駆動する主軸駆動回路64と、操作パネル80のディスプレイ82を駆動するためのCRT駆動回路65と、噴射ノズルや工具のセンター穴にクーラント液を供給するポンプ75,76を駆動するポンプ駆動回路67,68と、工作機械に付加された振動を検出する振動検出回路85が夫々電気的に接続されている。   The input / output interface 55 drives an X-axis drive circuit 61, a Y-axis drive circuit 62, a Z-axis drive circuit 63, a spindle drive circuit 64 that drives the spindle motor 8, and a display 82 of the operation panel 80. CRT drive circuit 65, pump drive circuits 67 and 68 for driving pumps 75 and 76 for supplying coolant liquid to the center holes of the injection nozzle and tool, and a vibration detection circuit 85 for detecting vibration applied to the machine tool. Each is electrically connected.

X軸駆動回路61には、エンコーダ71a付きのX軸モータ71が接続されている。Y軸駆動回路62には、エンコーダ72a付きのX軸モータ72が接続されている。Z軸駆動回路63には、エンコーダ73a付きのZ軸モータ73が接続されている。主軸駆動回路64には、エンコーダ74a付きのZ軸モータ74が接続されている。   An X-axis motor 71 with an encoder 71a is connected to the X-axis drive circuit 61. An X-axis motor 72 with an encoder 72a is connected to the Y-axis drive circuit 62. A Z-axis motor 73 with an encoder 73a is connected to the Z-axis drive circuit 63. A Z-axis motor 74 with an encoder 74a is connected to the main shaft drive circuit 64.

数値制御装置50のCPU51からの制御信号に基づいて、X軸駆動回路61とY軸駆動回路62とZ軸駆動回路63がX軸モータ71とY軸モータ72とZ軸モータ73を夫々駆動することにより、テーブル10を所望の位置に移動させ、主軸ヘッド7を高さ方向に所望の位置に移動させることができる。   Based on the control signal from the CPU 51 of the numerical controller 50, the X-axis drive circuit 61, the Y-axis drive circuit 62, and the Z-axis drive circuit 63 drive the X-axis motor 71, the Y-axis motor 72, and the Z-axis motor 73, respectively. Thus, the table 10 can be moved to a desired position, and the spindle head 7 can be moved to a desired position in the height direction.

次に、前記工作機械1に装備する振動検出装置について説明する。
この振動検出装置は、外部からの電力供給を遮断した状態において工作機械に発生した振動を電気的に検出する装置であり、この振動検出装置は、振動検出回路85と、この振動検出回路85が電気的に接続された数値制御装置50とで構成されている。
Next, the vibration detection device equipped in the machine tool 1 will be described.
The vibration detection device is a device that electrically detects vibration generated in the machine tool in a state where the external power supply is cut off. The vibration detection device includes a vibration detection circuit 85 and a vibration detection circuit 85. It is comprised with the numerical control apparatus 50 electrically connected.

図4に示すように、この振動検出回路85は、AC/DCコンバータ86と、キャパシタ87と、MEMSスイッチ92と、フリップ・フロップ93と、ワンショット回路94などから同一基板上に回路構成される。この振動検出回路85は、工作機械1の制御ボックス6の内部に組み込まれ、外部からの電力供給が遮断された状態において、工作機械1に付加された振動を電気的に検出し記憶するものである。   As shown in FIG. 4, the vibration detection circuit 85 is constituted on the same substrate by an AC / DC converter 86, a capacitor 87, a MEMS switch 92, a flip-flop 93, a one-shot circuit 94, and the like. . The vibration detection circuit 85 is incorporated in the control box 6 of the machine tool 1 and electrically detects and stores vibration applied to the machine tool 1 in a state where the external power supply is cut off. is there.

AC/DCコンバータ86(以下、コンバータという)は、外部の工場電源から振動検出回路85に供給される交流電力を、例えば、DC3V〜5Vの直流電力に整流し、電力信号線89を介して、ワンショット回路94と、MEMSスイッチ92と、フリップ・フロップ93とに供給する。コンバータ86とキャパシタ87は、順方向ダイオード88を介して接続されている。このダイオード88は、キャパシタ87からコンバータ86側への電流の逆流を防止する為のものである。尚、このコンバータ86を省略して、外部に設けられたコンバータで整流された直流電力を直接供給しても良い。   The AC / DC converter 86 (hereinafter referred to as a converter) rectifies AC power supplied from an external factory power source to the vibration detection circuit 85 into, for example, DC power of 3 V to 5 V, and via a power signal line 89. This is supplied to the one-shot circuit 94, the MEMS switch 92, and the flip-flop 93. The converter 86 and the capacitor 87 are connected via a forward diode 88. The diode 88 is for preventing a backflow of current from the capacitor 87 to the converter 86 side. The converter 86 may be omitted, and direct current power rectified by a converter provided outside may be directly supplied.

キャパシタ87(電源手段に相当する)は、電力信号線89とグランドに接続されている。このキャパシタ87は、例えば、大容量の電気二重層コンデンサである。コンバータ86を介して電力が供給されている間は、このキャパシタ87は充電される。電力供給が遮断されたときに、キャパシタ87がフリップ・フロップ93とワンショット回路94に駆動電力を供給する。尚、キャパシタ87の代わりに、ニッカド電池やニッケル水素電池、リチウムイオン電池などの2次電池を使用しても良い。   A capacitor 87 (corresponding to a power supply means) is connected to the power signal line 89 and the ground. The capacitor 87 is, for example, a large-capacity electric double layer capacitor. The capacitor 87 is charged while electric power is supplied through the converter 86. When the power supply is cut off, the capacitor 87 supplies drive power to the flip-flop 93 and the one-shot circuit 94. Instead of the capacitor 87, a secondary battery such as a nickel cadmium battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium ion battery may be used.

MEMSスイッチ92(振動検出手段に相当する)は、外部からの振動に応じて振動する薄膜状の可動電極92aと、キャパシタ側電極92bと、薄膜状のグランド側電極92cを有する。可動電極92aの一端は、フリップ・フロップ93に接続されている。可動電極92aの他端は、振動が無い状態ではキャパシタ側電極92bに接触し、振動が付加されるとキャパシタ側電極92bとグランド側電極92cとの間を揺動する。   The MEMS switch 92 (corresponding to vibration detecting means) has a thin film movable electrode 92a that vibrates in response to external vibration, a capacitor side electrode 92b, and a thin film ground side electrode 92c. One end of the movable electrode 92 a is connected to the flip-flop 93. The other end of the movable electrode 92a contacts the capacitor side electrode 92b in the absence of vibration, and swings between the capacitor side electrode 92b and the ground side electrode 92c when vibration is applied.

所定振動レベル以上の振動が付加された場合に、可動電極92aがグランド側電極92cに接触すると、MEMSスイッチ92がONに切り替わる。それ故、このスイッチ92は、OFF状態では「H」レベルを出力し、ON状態では「L」レベルを出力する。この出力は、フリップ・フロップ93のクロック端子CKに入力される。尚、この振動検出回路85において、「H」レベルの電圧値は電源電圧であり、「L」レベルの電圧値は0Vである。   When a vibration of a predetermined vibration level or higher is applied, when the movable electrode 92a comes into contact with the ground side electrode 92c, the MEMS switch 92 is turned on. Therefore, the switch 92 outputs “H” level in the OFF state and outputs “L” level in the ON state. This output is input to the clock terminal CK of the flip-flop 93. In this vibration detection circuit 85, the “H” level voltage value is the power supply voltage, and the “L” level voltage value is 0V.

フリップ・フロップ93(振動履歴記憶手段に相当する)は、MEMSスイッチ92により検出された振動の有無を振動履歴として電気回路を介して記憶するものである。入力端子Dには、ダイオード88を介してコンバータ86が接続されている。クロック端子CKにはMEMSスイッチ92が接続され、リセット端子Rにはワンショット回路94が接続され、出力端子Qには数値制御装置50の入出力インターフェース55に接続されている。このフリップ・フロップ93は、MEMSスイッチ92が振動を検出すると「H」レベルを出力し、振動が無い場合は「L」レベルを出力する。   The flip-flop 93 (corresponding to the vibration history storage means) stores the presence / absence of vibration detected by the MEMS switch 92 through the electric circuit as vibration history. A converter 86 is connected to the input terminal D via a diode 88. A MEMS switch 92 is connected to the clock terminal CK, a one-shot circuit 94 is connected to the reset terminal R, and an input / output interface 55 of the numerical controller 50 is connected to the output terminal Q. The flip-flop 93 outputs “H” level when the MEMS switch 92 detects vibration, and outputs “L” level when there is no vibration.

ワンショット回路94(リセット信号発生手段に相当する)は、フリップ・フロップ93をリセットするものである。ワンショット回路94の入力側は、コンバータ86に接続され、出力側はフリップ・フロップ93のリセット端子Rに接続される。コンバータ86からの電力供給が遮断されると、ワンショット回路94がパルス信号(リセット信号)をフリップ・フロップ93に送信する。このワンショット回路94は、工作機械1の起動時にCPU51が入力信号Bをアンプ96を介してワンショット回路94に入力する場合、パルス信号を送信する。   A one-shot circuit 94 (corresponding to a reset signal generating means) resets the flip-flop 93. The input side of the one-shot circuit 94 is connected to the converter 86, and the output side is connected to the reset terminal R of the flip-flop 93. When the power supply from the converter 86 is cut off, the one-shot circuit 94 transmits a pulse signal (reset signal) to the flip-flop 93. The one-shot circuit 94 transmits a pulse signal when the CPU 51 inputs the input signal B to the one-shot circuit 94 via the amplifier 96 when the machine tool 1 is started.

次に、この振動検出回路85の作用について説明する。尚、この作用の説明には振動検出方法の一部の説明を含む。
図5のタイムチャートに示すように、工場電源から電力供給が遮断されると、ワンショット回路94が、この遮断を検出して自動的にパルス信号をフリップ・フロップ93のリセット端子Rに送信し、フリップ・フロップ93をリセットする。つまり、出力端子Qが直前の状態に関わらず「L」レベルになる。フリップ・フロップ93の入力端子Dは、外部から電力供給が遮断されても、キャパシタ87の充電電力により、常時「H」レベルが入力される。クロック端子CKには、MEMSスイッチ92から「H」レベルが入力される。
Next, the operation of the vibration detection circuit 85 will be described. The description of this action includes a part of the vibration detection method.
As shown in the time chart of FIG. 5, when the power supply from the factory power supply is interrupted, the one-shot circuit 94 detects this interruption and automatically transmits a pulse signal to the reset terminal R of the flip-flop 93. , The flip-flop 93 is reset. That is, the output terminal Q becomes “L” level regardless of the immediately preceding state. The input terminal D of the flip-flop 93 is always inputted with the “H” level by the charging power of the capacitor 87 even if the power supply is cut off from the outside. The “H” level is input from the MEMS switch 92 to the clock terminal CK.

工作機械1に振動が付加されると、MEMSスイッチ92の可動電極92aが振動する。この振動が所定振動レベル以上になると、可動電極92aがグランド側電極92cに接触する。MEMSスイッチ92がONして、「L」レベルをフリップ・フロップ93のクロック端子CKに送信する(振動検出工程に相当する)。そして、この信号がトリガーとなり、フリップ・フロップ93の出力端子Qの出力が「L」レベルから「H」レベルに切り変わる。出力端子Qの出力が「H」レベルになると、クロック端子CKへの入力信号が「L⇔H」を繰り返しても、出力端子Qの出力は、入力端子Dに「H」レベルが入力されている限り、「H」レベルの状態を保持する(振動履歴記憶工程に相当する)。   When vibration is applied to the machine tool 1, the movable electrode 92a of the MEMS switch 92 vibrates. When this vibration exceeds a predetermined vibration level, the movable electrode 92a comes into contact with the ground-side electrode 92c. The MEMS switch 92 is turned ON, and the “L” level is transmitted to the clock terminal CK of the flip-flop 93 (corresponding to a vibration detection process). This signal becomes a trigger, and the output of the output terminal Q of the flip-flop 93 is switched from the “L” level to the “H” level. When the output of the output terminal Q becomes “H” level, even if the input signal to the clock terminal CK repeats “L⇔H”, the output of the output terminal Q is inputted with “H” level to the input terminal D. As long as it is, the “H” level state is maintained (corresponding to the vibration history storing step).

次に、数値制御装置50のマイクロコンピュータが実行する起動停止制御について、図6のフローチャートに基づいて説明する。尚、図中Si(i=1,2・・・)は各ステップを示す。尚、この起動停止制御の説明には、振動検出方法の残部についての説明を含む。
この起動停止制御は、工作機械1に対する外部からの電力供給が遮断された後に再び電力が供給された時に実行される。先ず、この起動停止制御は、外部からの電力供給が遮断された工作機械1に再度電力供給を開始したときに開始されると、最初に工作機械1が起動する(S1)。
Next, the start / stop control executed by the microcomputer of the numerical controller 50 will be described based on the flowchart of FIG. In the figure, Si (i = 1, 2,...) Indicates each step. Note that the description of the start / stop control includes a description of the rest of the vibration detection method.
This start / stop control is executed when power is supplied again after the external power supply to the machine tool 1 is cut off. First, when the start / stop control is started when the power supply is started again to the machine tool 1 from which the external power supply is cut off, the machine tool 1 is first started (S1).

次に、フリップ・フロップ93の出力を確認する(S2)。具体的には、出力端子Qの出力が「H」レベルか否かを判定し、この振動履歴の有無から振動発生を判定する。このとき、電力供給遮断中に振動が発生していた場合は、フリップ・フロップ93の出力が「H」レベルとなる。そこで、S2ではフリップ・フロップ93の出力が「H」レベルか否か判定し、その判定がYesの場合はS3へ移行する。他方、「L」レベルの場合は、この制御を終了して工作機械1の起動状態が維持される。振動発生有りと判定した場合(S2;Yes)は、S3において工作機械1の自動運転起動を停止しS4に移行する。尚、S2が振動履歴判定手段及び振動履歴判定工程に相当し、S3が起動停止手段及び起動停止工程に相当する。   Next, the output of the flip-flop 93 is confirmed (S2). Specifically, it is determined whether or not the output of the output terminal Q is at “H” level, and the occurrence of vibration is determined from the presence or absence of this vibration history. At this time, if vibration has occurred while the power supply is cut off, the output of the flip-flop 93 becomes “H” level. Therefore, in S2, it is determined whether or not the output of the flip-flop 93 is at the “H” level. If the determination is Yes, the process proceeds to S3. On the other hand, in the case of “L” level, this control is terminated and the activated state of the machine tool 1 is maintained. If it is determined that vibration has occurred (S2; Yes), the automatic operation start of the machine tool 1 is stopped in S3, and the process proceeds to S4. Note that S2 corresponds to a vibration history determination unit and a vibration history determination step, and S3 corresponds to a start / stop unit and a start / stop step.

S4において、ディスプレイ82にパスワード入力と表示され、キーボード81を操作してパスワードを入力すると、S5に移行する。S5において、入力されたパスワードが正しいか否かを判定する。パスワードが正しいと判定したときは(S5;Yes)、S7に移行する。パスワードが正しくないと判定したときは(S5;No)、ディスプレイ82に警告メッセージを表示し(S6)、再度パスワード入力を要求する(S4)。   In S4, password input is displayed on the display 82. When the password is input by operating the keyboard 81, the process proceeds to S5. In S5, it is determined whether or not the input password is correct. When it is determined that the password is correct (S5; Yes), the process proceeds to S7. When it is determined that the password is not correct (S5; No), a warning message is displayed on the display 82 (S6), and the password input is requested again (S4).

パスワードが正しい場合には、S7において工作機械1の自動運転起動停止を解除し、警告メッセージがディスプレイ82に表示されている場合は警告メッセージを解除する。そして、S8に移行し、CPU51から入力信号Bを送信し、ワンショット回路94からパルス信号をフリップ・フロップ93に送信し、フリップ・フロップ93をリセットする。その後、この処理を終了する。   If the password is correct, the automatic operation start / stop of the machine tool 1 is canceled in S7, and if the warning message is displayed on the display 82, the warning message is released. Then, the process proceeds to S8, where the CPU 51 transmits the input signal B, the one-shot circuit 94 transmits a pulse signal to the flip-flop 93, and the flip-flop 93 is reset. Thereafter, this process is terminated.

次に、以上説明した振動検出装置の作用、効果について説明する。
工作機械1に対して外部から電力供給を遮断した状態では、キャパシタ87により、MEMSスイッチ92とフリップ・フロップ93とワンショット回路94に電力が供給される。MEMSスイッチ92が工作機械1に付加された所定振動レベル以上の振動を検出する。フリップ・フロップ93は、電気回路を介してMEMSスイッチ92により検出された振動の有無を振動履歴として記憶する。
Next, the operation and effect of the vibration detection apparatus described above will be described.
In a state where power supply to the machine tool 1 is cut off from the outside, power is supplied to the MEMS switch 92, the flip-flop 93, and the one-shot circuit 94 by the capacitor 87. The MEMS switch 92 detects vibrations of a predetermined vibration level or higher added to the machine tool 1. The flip-flop 93 stores the presence / absence of vibration detected by the MEMS switch 92 via an electric circuit as a vibration history.

従って、電力供給が遮断された状態でも、工作機械1に付加された所定振動レベル以上の振動を確実に検出し且つ記憶することができる。MEMSスイッチ92が振動を電気的に検出するので、この振動検出回路85は振動を高精度に検出可能である。振動検出回路85が複数の電子部品から構成するので、振動検出回路85が小型なものになる。振動検出回路85を既存の電子部品を用いて小型に製作することが可能であるから、振動検出回路85を安価に製作することができる。   Therefore, even when the power supply is cut off, vibrations exceeding the predetermined vibration level added to the machine tool 1 can be reliably detected and stored. Since the MEMS switch 92 electrically detects vibration, the vibration detection circuit 85 can detect vibration with high accuracy. Since the vibration detection circuit 85 is composed of a plurality of electronic components, the vibration detection circuit 85 is small. Since the vibration detection circuit 85 can be manufactured in a small size using existing electronic components, the vibration detection circuit 85 can be manufactured at low cost.

外部から電力が供給された状態では、CPU51により、フリップ・フロップ93に記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する。このCPU51により振動を発生したと判定した場合に、CPU51により工作機械1の起動を禁止する。従って、工作機械1を別の場所に移動させる為に、一旦外部からの電力供給が遮断されて再び電力が供給されるまでの間に、工作機械1の移動などにより、所定振動レベル以上の振動が発生した場合、工作機械1の再起動が禁止される。   In a state where power is supplied from the outside, the CPU 51 determines the occurrence of vibration from the presence or absence of the vibration history stored in the flip-flop 93. When the CPU 51 determines that vibration has occurred, the CPU 51 prohibits the start of the machine tool 1. Therefore, in order to move the machine tool 1 to another location, the vibration of the predetermined vibration level or higher is caused by the movement of the machine tool 1 or the like until the electric power supply from the outside is once cut off and the electric power is supplied again. When this occurs, restart of the machine tool 1 is prohibited.

外部からの電力供給を遮断した時に、フリップ・フロップ93にリセットする為のパルス信号を供給するワンショット回路94を設けたので、フリップ・フロップ93により振動履歴が記憶され、ワンショット回路94により、フリップ・フロップ93の振動履歴をリセットすることができる。   Since the one-shot circuit 94 for supplying a pulse signal for resetting to the flip-flop 93 when the external power supply is cut off, the vibration history is stored by the flip-flop 93, and the one-shot circuit 94 The vibration history of the flip-flop 93 can be reset.

前記実施例1の振動検出回路85を部分的に変更した例について説明する。但し、前記実施例1と同様の構成要素には同様の符号を付して説明を省略する。
図7に示すように、振動検出回路85Aは、AC/DCコンバータ86Aとキャパシタ87AとMEMSスイッチ92Aとフォトカプラ103と複数の抵抗102,107などから同一基板上に回路構成される。AC/DCコンバータ86Aとキャパシタ87Aとダイオード88Aは、前記実施例1と同様なので説明は省略する。
An example in which the vibration detection circuit 85 of the first embodiment is partially changed will be described. However, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7, the vibration detection circuit 85A is configured on the same substrate by an AC / DC converter 86A, a capacitor 87A, a MEMS switch 92A, a photocoupler 103, a plurality of resistors 102 and 107, and the like. Since the AC / DC converter 86A, the capacitor 87A, and the diode 88A are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

MEMSスイッチ92A(振動検出手段に相当する)は、振動により揺動可能な薄膜状の可動電極92dと、薄膜状のグランド側電極92eとを有する。可動電極92dの一端は、電力信号線を介してフォトダイオード104のカソードと、フォトトランジスタ106のコレクタに接続されている。可動電極92dは、振動が付加されていない状態では、グランド側電極92eに非接触状態である。所定振動レベル以上の振動が工作機械1に付加されると、可動電極92dがグランド側電極92eに接触する。抵抗102は、MEMSスイッチ92AがONした時にグランドに流れる電流を制限する為のものである。   The MEMS switch 92A (corresponding to vibration detecting means) has a thin film movable electrode 92d that can be swung by vibration, and a thin film ground electrode 92e. One end of the movable electrode 92d is connected to the cathode of the photodiode 104 and the collector of the phototransistor 106 through a power signal line. The movable electrode 92d is not in contact with the ground-side electrode 92e when no vibration is applied. When vibration of a predetermined vibration level or higher is applied to the machine tool 1, the movable electrode 92d contacts the ground side electrode 92e. The resistor 102 is for limiting the current flowing to the ground when the MEMS switch 92A is turned on.

フォトカプラ103は、MEMSスイッチ92AによりONされるフォトダイオード104と、このフォトダイオード104に連動するフォトトランジスタ106を備えている。フォトダイオード104のアノードは、抵抗102を介してキャパシタ87Aとダイオード88Aに接続されている。フォトダイオード104のカソードは、MEMSスイッチ92Aの可動電極92dと、フォトトランジスタ106のコレクタに接続される。フォトトランジスタ106のエミッタには、抵抗107が直列接続されている。数値制御装置50がフォトトランジスタ106のエミッタに接続され、抵抗107の出力電圧Aを検出する。   The photocoupler 103 includes a photodiode 104 that is turned on by the MEMS switch 92 </ b> A and a phototransistor 106 that is linked to the photodiode 104. The anode of the photodiode 104 is connected to the capacitor 87A and the diode 88A via the resistor 102. The cathode of the photodiode 104 is connected to the movable electrode 92d of the MEMS switch 92A and the collector of the phototransistor 106. A resistor 107 is connected in series to the emitter of the phototransistor 106. A numerical controller 50 is connected to the emitter of the phototransistor 106 and detects the output voltage A of the resistor 107.

次に、この振動検出回路85Aの作用について説明する。尚、この説明は、振動検出方法の一部の説明を含む。
工作機械1に振動が付加されると、MEMSスイッチ92Aの可動電極92dが振動する。この振動が所定振動レベル以上になると、可動電極92dがグランド側電極92eに接触し、フォトダイオード104が通電状態となり発光する。このフォトダイオード104の発光により、フォトトランジスタ106がONし、フォトトランジスタ106がコレクタからエミッタに向けて通電可能な状態になる(振動検出工程に相当する)。
Next, the operation of the vibration detection circuit 85A will be described. This description includes a part of the vibration detection method.
When vibration is applied to the machine tool 1, the movable electrode 92d of the MEMS switch 92A vibrates. When this vibration exceeds a predetermined vibration level, the movable electrode 92d comes into contact with the ground electrode 92e, and the photodiode 104 is energized and emits light. Due to the light emission of the photodiode 104, the phototransistor 106 is turned on, and the phototransistor 106 can be energized from the collector to the emitter (corresponding to a vibration detection step).

この状態では、可動電極92dがグランド側電極92eから離間すると、MEMSスイッチ92Aには電流が流れなくなる。ここで、フォトトランジスタ106がONしているので、この電流はフォトトランジスタ106のコレクタ・エミッタ間を流れる。従って、MEMSスイッチがOFFすると、キャパシタ87Aと抵抗102とフォトダイオード104とフォトトランジスタ106と抵抗107から閉回路が形成される。   In this state, when the movable electrode 92d is separated from the ground side electrode 92e, no current flows through the MEMS switch 92A. Here, since the phototransistor 106 is ON, this current flows between the collector and the emitter of the phototransistor 106. Therefore, when the MEMS switch is turned OFF, a closed circuit is formed from the capacitor 87A, the resistor 102, the photodiode 104, the phototransistor 106, and the resistor 107.

MEMSスイッチ92Aが、振動によりON/OFFを繰り返してもフォトカプラ103のON状態は維持される。このため、工作機械1が安定した状態に配置され、振動が納まっても上記の閉回路は維持される。この閉回路には、キャパシタ87Aから抵抗102,107で制限された電流が閉回路を流れる(振動履歴記憶工程に相当する)。尚、振動履歴記憶手段は、フォトダイオード104と、フォトトランジスタ106と、抵抗107とから構成される。   Even if the MEMS switch 92A is repeatedly turned ON / OFF by vibration, the ON state of the photocoupler 103 is maintained. For this reason, the above-mentioned closed circuit is maintained even if the machine tool 1 is arranged in a stable state and vibrations are settled. In this closed circuit, the current limited by the resistors 102 and 107 flows from the capacitor 87A through the closed circuit (corresponding to the vibration history storing step). Note that the vibration history storage means includes a photodiode 104, a phototransistor 106, and a resistor 107.

次に、数値制御装置50により実行される起動停止制御について、図8のフローチャートに基づいて説明する。尚、図6の起動停止制御と同じステップには、同じステップ番号を付して説明を省略する。また、この起動停止制御の説明は、振動検出方法の残部についての説明を含む。   Next, the start / stop control executed by the numerical controller 50 will be described based on the flowchart of FIG. The same steps as those in the start / stop control in FIG. The description of the start / stop control includes a description of the remaining part of the vibration detection method.

S2Aにおいて、数値制御装置50は、フォトトランジスタ106と抵抗107の間の出力電圧Aを検出する。具体的には、出力電圧Aが発生しているか否かを判定し、この振動履歴の有無から振動発生を判定する。工作機械1への電力供給を遮断した状態で、工作機械1を別の場所に移動させる為に振動が発生すると、フォトカプラ103のON状態は維持され、抵抗107に電流が流れ続けているため、出力電圧Aが「H」となる。
S2Aの判定により、出力電圧Aが発生している場合(S2;Yes)、S3へ移行する。出力電圧Aが0Vの場合(S2;No)、この制御を終了して工作機械1の起動状態が維持される。
In S <b> 2 </ b> A, the numerical controller 50 detects the output voltage A between the phototransistor 106 and the resistor 107. Specifically, it is determined whether or not the output voltage A is generated, and the occurrence of vibration is determined from the presence or absence of this vibration history. When vibration is generated to move the machine tool 1 to another place in a state where the power supply to the machine tool 1 is cut off, the photocoupler 103 is maintained in an ON state, and current continues to flow through the resistor 107. The output voltage A becomes “H”.
If the output voltage A is generated according to the determination of S2A (S2; Yes), the process proceeds to S3. When the output voltage A is 0 V (S2; No), this control is terminated and the activated state of the machine tool 1 is maintained.

S8Aにおいて、数値制御装置50は、フォトカプラ103をOFFする為に、CPU51から入力信号Bを送信する。この入力信号Bは、インバータ108を介してキャパシタ87Aの出力側を瞬間的に0V、又はフォトダイオード104の閾値電圧以下に設定する。従って、フォトダイオード104に電流が流れなくなり、フォトトランジスタ106がOFFし、フォトカプラ103はOFF状態になる。その他の構成、作用及び効果は前記実施例1と同様である。   In S <b> 8 </ b> A, the numerical controller 50 transmits an input signal B from the CPU 51 in order to turn off the photocoupler 103. This input signal B instantaneously sets the output side of the capacitor 87 A to 0 V or below the threshold voltage of the photodiode 104 via the inverter 108. Accordingly, no current flows through the photodiode 104, the phototransistor 106 is turned off, and the photocoupler 103 is turned off. Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.

次に、前記実施例を部分的に変更する変更例について説明する。
1]前記実施例1,2において、振動履歴記憶手段は、フリップ・フロップ93やフォトカプラ103及び抵抗107などに限らず、工作機械1への振動発生の有無を電気的に記憶するものであれば良い。
Next, a modified example in which the embodiment is partially modified will be described.
1] In the first and second embodiments, the vibration history storage means is not limited to the flip-flop 93, the photocoupler 103, and the resistor 107, but may electrically store the presence or absence of vibration in the machine tool 1. It ’s fine.

2]前記実施例1,2は工作機械1に本発明を適用する場合を例として説明したが、工作機械1以外の種々の機械装置にも本発明を適用することができる。 2] Although the first and second embodiments have been described by way of example in which the present invention is applied to the machine tool 1, the present invention can also be applied to various machine devices other than the machine tool 1.

本発明の実施例1に係る数値制御式工作機械の正面図である。1 is a front view of a numerically controlled machine tool according to a first embodiment of the present invention. 数値制御式工作機械の機械本体の斜視図である。It is a perspective view of the machine main body of a numerical control type machine tool. 数値制御装置のブロック図である。It is a block diagram of a numerical controller. 振動検出回路のブロック図である。It is a block diagram of a vibration detection circuit. 振動検出回路の作動を説明するタイムチャート図である。It is a time chart figure explaining the operation of a vibration detection circuit. 起動停止制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of start stop control. 実施例2に係る振動検出回路のブロック図である。6 is a block diagram of a vibration detection circuit according to Embodiment 2. FIG. 起動停止制御のフローチャート図である。It is a flowchart figure of start stop control.

符号の説明Explanation of symbols

1 工作機械
50 数値制御装置
51 CPU
85,85A 振動検出回路
87,87A キャパシタ
92,92A MEMSスイッチ
93 フリップ・フロップ
94 ワンショット回路
103 フォトカプラ
104 フォトダイオード
106 フォトトランジスタ
107 抵抗
1 Machine tool 50 Numerical control device 51 CPU
85, 85A Vibration detection circuit 87, 87A Capacitor 92, 92A MEMS switch 93 Flip-flop 94 One-shot circuit 103 Photocoupler 104 Photodiode 106 Phototransistor 107 Resistance

Claims (4)

外部からの電力供給を遮断した状態における機械装置の振動を電気的に検出する振動検出装置において、
キャパシタ又は2次電池からなる電源手段と、
前記機械装置に所定振動レベル以上の振動が付加されたときに、その振動をMEMSスイッチを介して検出する振動検出手段と、
前記振動検出手段により検出された振動の有無を振動履歴として電気回路を介して記憶する振動履歴記憶手段と、
外部から前記機械装置に電力が供給された状態で、前記振動履歴記憶手段に記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する振動履歴判定手段と、
前記振動履歴判定手段により前記振動発生を判定した場合に、前記機械装置の起動を禁止する起動停止手段と、
を備えたことを特徴とする振動検出装置。
In the vibration detection device that electrically detects the vibration of the mechanical device in a state where the power supply from the outside is cut off,
Power supply means comprising a capacitor or a secondary battery;
Vibration detection means for detecting the vibration via a MEMS switch when vibration of a predetermined vibration level or more is applied to the mechanical device;
Vibration history storage means for storing presence / absence of vibration detected by the vibration detection means as vibration history via an electric circuit;
Vibration history determination means for determining the occurrence of vibration from the presence or absence of vibration history stored in the vibration history storage means in a state where electric power is supplied to the mechanical device from the outside;
Start / stop means for prohibiting start of the mechanical device when the vibration history determination means determines the occurrence of vibration;
A vibration detection apparatus comprising:
前記振動履歴記憶手段はフリップ・フロップを備え、
外部からの電力供給を遮断した時に、前記フリップ・フロップにリセット信号を供給するリセット信号発生手段を設けたことを特徴とする請求項1に記載の振動検出装置。
The vibration history storage means includes a flip-flop,
2. The vibration detection device according to claim 1, further comprising reset signal generating means for supplying a reset signal to the flip-flop when the external power supply is cut off.
前記振動履歴記憶手段は、前記振動検出手段によりONされるフォトダイオードと、このフォトダイオードに連動するフォトトランジスタと、このフォトトランジスタに直列接続された抵抗とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の振動検出装置。   2. The vibration history storage means includes a photodiode that is turned on by the vibration detection means, a phototransistor linked to the photodiode, and a resistor connected in series to the phototransistor. The vibration detection apparatus according to 1. 外部からの電力供給を遮断した状態における機械装置の振動を電気的に検出する振動検出方法において、
前記機械装置に所定振動レベル以上の振動が付加されたときに、その振動をMEMSスイッチを介して検出する振動検出工程と、
前記振動検出工程において検出された振動の有無を振動履歴として電気回路を介して記憶する振動履歴記憶工程と、
外部から前記機械装置に電力が供給された状態で、前記振動履歴記憶工程において記憶した振動履歴の有無から振動発生を判定する振動履歴判定工程と、
前記振動履歴判定工程において前記振動発生を判定した場合に、前記機械装置の起動を禁止する起動停止工程と、
を備えたことを特徴とする振動検出方法。
In the vibration detection method for electrically detecting the vibration of the mechanical device in a state where the external power supply is cut off,
A vibration detecting step of detecting vibrations via a MEMS switch when vibrations of a predetermined vibration level or higher are applied to the mechanical device;
A vibration history storage step of storing the presence or absence of vibration detected in the vibration detection step as a vibration history via an electric circuit;
A vibration history determination step for determining the occurrence of vibration from the presence or absence of the vibration history stored in the vibration history storage step in a state where electric power is supplied to the mechanical device from the outside;
A start / stop step for prohibiting start of the mechanical device when the vibration occurrence is determined in the vibration history determination step;
A vibration detection method comprising:
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