JP2013257601A - 工作機械の作動制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
移設検知が誤判断であった場合にも、機械が突然作動停止することにより加工作業に支障をきたすということのない工作機械の作動制御装置を提供する。
【解決手段】
工作機械１０が移設されたとみなされる所定の移設条件が満たされた場合に、それを検知する移設検知部３と、該移設検知部３によって所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部３に異常が発生したことを警告する警告発生部４と、該警告発生部４による警告の後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点とし、その後、所定の作動制限条件が満たされたとき機械の作動を制限する作動制限部５とを備えたことを特徴とする工作機械の作動制御装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械が不正に移設された場合に機械の作動を制限するようにした工作機械の作動制御装置に関し、特に移設検知部の誤判断が生じた場合にも対応できるようにした作動制御装置に関する。

工作機械が不正に移設されるのを防止する機構として、従来例えば特許文献１に記載されたものがある。この従来技術では、機械の移動等による振動を検知した場合、予め定められたパスワードが入力されるまで、機械の再起動を制限するようにしている。

また、特許文献２には、地磁気センサの検出値を監視し、その結果から移設が行なわれたと判断した場合、その移設から所定時間経過後に機械の作動を制限するようにしたものが開示されている。

特開２００３‐３５５９５ 特開２００９−２０５５４５

ところで実際の加工現場においては、移設を判断する機構が故障等で誤判断をする場合が有り得る。特許文献１の従来技術では、移設判断機構の誤判断が生じた場合に、オペレータがその誤判断に気付かずに機械の電源を落とし、再起動した場合、その再起動が制限され、実際には移設していないにも関わらず、機械を使用出来ない場面が生じるおそれがある。

また、特許文献２の従来技術においても、オペレータが移設判断機構の誤判断に気付かずに機械の使用を続けた場合、所定時間経過後に突然、機械の作動が制限されてしまい、加工作業に支障を来たすおそれがある。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、移設検知が誤判断であった場合にも、機械が突然作動停止することにより加工作業に支障をきたすということのないようにした工作機械の作動制御装置を提供することを課題としている。

請求項１の発明は、工作機械が移設されたとみなされる所定の移設条件が満たされた場合に、それを検知する移設検知部と、該移設検知部によって所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生したことを警告する警告発生部と、該警告発生部による警告の後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点とし、その後、所定の作動制限条件が満たされたとき機械の作動を制限する作動制限部とを備えたことを特徴とする工作機械の作動制御装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の工作機械の作動制御装置において、前記警告発生部は、電源が遮断された後に再投入された時に前記警告を発生することを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２に記載の工作機械の作動制御装置において、前記作動制限部は、電源が投入された状態にて所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した後、電源が遮断され、該電源の遮断後の再投入後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点として、そこから前記作動制限条件が満たされるまでの期間は工作機械の作動を許容し、前記作動制限条件が満たされた後は工作機械の作動を制限することを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、前記警告発生部は、所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した時に前記警告を発生するとともに、該警告をオペレータが確認したかどうかを判断する警告確認判断部を更に有し、前記作動制限部は、前記警告確認判断部によりオペレータが前記警告を確認したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限することを特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１ないし３の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、前記警告発生部は、所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した時に前記警告を発生するとともに、機械が該警告の発生した事を機械製造者側に通知したかどうかを判断する警告通知判断部を更に有し、前記作動制限部は、前記警告通知判断部により機械が前記警告を通知したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限することを特徴とする工作機械の作動制御装置。

請求項６の発明は、請求項１ないし５の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、前記所定の作動制限条件は、所定時間の経過、又は所定の制御パネル操作の実行の何れかであることを特徴としている。

請求項７の発明は、請求項６に記載の工作機械の作動制御装置において、
前記所定の作動制限条件は、所定時間の経過、であり、該所定時間は、オペレータが加工準備に要する時間又は実際の加工に要する時間であることを特徴としている。

請求項８の発明は、請求項７に記載の工作機械の作動制御装置において、
前記作動制限部は、機械の作動が停止している期間中は、前記所定時間の経過を停止させることを特徴としている。

請求項１の発明に係る作動制御装置によれば、移設検知部により、工作機械が移設されたとみなされる所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生したことを警告した後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点とし、その後、所定の作動制限条件が満たされたとき機械の作動を制限するようにした。そのためオペレータは、警告により工作機械の移設がなされたか、あるいは検知部の異常により誤判断がなされた可能性が高いこと、及びその後に所定の制限条件に達すると機械が作動しなくなることを予め知ることができる。従って、移設検知が誤判断であった場合でも、制限条件に達するまでの間に、機械製造者側に対応措置を相談する等必要な処置をとることができるので、機械が突然作動しなくなるのを回避できる。

また、請求項２の発明では、電源が遮断された後に再投入された時に前記警告を発生するようにしたので、オペレータは、工作機械の移設がなされたか、あるいは検知部の異常により誤判断がなされた可能性が高いこと、及びその後に所定の制限条件に達すると機械が作動しなくなることをより確実に知ることができ、従って機械の作動停止により確実に備えることができる。

また請求項３の発明では、電源が再投入されて警告が発生され、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点として、そこから前記作動制限条件が満たされるまでの期間は工作機械の作動を許容し、前記作動制限条件が満たされた後は工作機械の作動を制限するようにしている。従って工作機械の移設が誤判断により検知された場合にも、加工作業の途中で急に機械が停止するといった問題に、期間的余裕をもって対応できる。

また請求項４の発明では、警告が発生されたことをオペレータが確認したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限するようにしたので、オペレータは、機械の移設判断がなされたことをより確実に知ることができ、機械の突然の停止をより確実に回避でき、又は停止に備えることができる。

請求項５の発明では、警告が発生されたことを、機械が機械製造者側に通知したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限するようにしたので、機械の製造者側は機械の移設判断がなされたことをより確実に知ることができ、機械の使用者側に機械の突然の停止の回避策を通知でき、停止により確実に備えることができる。

また、前記所定の制限条件は、請求項６に記載されているように、警告後の所定時間の経過，又は所定の制御パネル操作の実行の何れでも良く、各種の条件が採用可能である。

請求項７の発明では、作動制限条件を所定時間の経過とし、該所定時間を、オペレータが加工準備に要する時間又は実際の加工に要する時間というオペレータが容易確実に認識できる時間としたので、オペレータは、後どれだけの時間が経過すると機械が止まる、ということを確実に認識した状態で機械停止に対応でき、従って機械が突然停止するといった事態を回避できる。

請求項８の発明では、工具の交換等で機械の作動が停止している期間中は、前記所定時間の経過を停止させるようにしたので、設定された所定時間中にある程度の加工を実施でき、この点からも機械停止に対応できる。

本発明の一実施例による工作機械の作動制御装置の概略的な機能構成を示すブロック図である。 前記作動制御装置の制御動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について説明する。

図において、１０は工作機械、例えば旋盤である。本実施例１の旋盤１０は、従来と同様の構造を有する機械本体１と、該機械本体１ひいては該旋盤１の不正移設を防止する機能を有する作動制御装置２とを備えている。

前記機械本体１は、ワークを主軸チャックで把持して回転させつつ刃物台の工具を作用させることにより機械加工を実施する加工部１ａと、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備え、前記加工部１ａを構成する各種の駆動部の動作を制御するＮＣ装置１ｂと、加工プログラムや外部指示信号等が入力される入力部１ｃと、外部からの指示状態や機械の状態等を表示する表示部１ｄ等を有する。

前記作動制御装置２は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を有するコントローラ７を備えている。このコントローラ７は以下の機能を実行する。即ち、前記旋盤１０が移設されたとみなされる所定の移設条件が満たされた場合に、それを検知する移設検知部３と、該移設検知部３によって所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部３に異常が発生したことを警告する警告発生部４と、該警告の後、オペレータにより所定の動作が行われたことを起点とし、その後、所定の作動制限条件が満たされたとき機械の作動を制限する作動制限部５と、所定の解除条件が満たされたとき前記作動制限を解除する作動制限解除部６としての機能を実行する。

なお、前記作動制御装置２の移設検知部等としての各機能を、前記ＮＣ装置１ｂによって実行するように構成しても良い。

ここで前記旋盤１0が移設されたとみなされる所定の移設条件とは、例えば前記機械本体１に取付けられた振動検知センサ１ｅから入力された振動検知信号ａの振動値が所定の閾値以上であること、である。前記移設検知部3は、前記振動値が前記閾値以上のとき、旋盤10の移設が行われたと判断する。

また、前記警告発生部4は、電源が投入された状態にて前記所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部３に異常が発生した後、電源が遮断され、該電源の再投入後に、前記移設検知や異常の発見を前記表示部1ｄに画像等で表示することで前記警告を発する。

前記オペレータにより行われる所定の動作とは、例えば前記表示部１ｄに表示された警告をオペレータが確認したことをキー操作等によって入力する動作を意味する。前記コントローラ7は、オペレータが前記警告を確認したかどうかをキー操作の有無によって判断する警告確認判断部4ａとしての機能を更に実行する。

また、前記作動制限部5は、電源の再投入後に前記警告発生部４が発した警告をオペレータが確認したことを前記警告確認判断部４ａが確認した場合に、これを起点として、そこから前記所定の作動制限条件、例えば所定の時間（期間）が経過するまでは旋盤１０の作動を許容し、前記所定の時間（期間）が経過した後は旋盤１０の作動を制限する。

ここで、前記所定の時間として、例えばオペレータが、あるワークの加工準備のために必要とする時間、又はそのワークを実際に加工するために必要とする時間が選択される。

また、前記所定の時間が経過するのをカウントダウンする場合において、何らかの理由で機械の作動が停止している期間中は前記カウントダウンを停止する。

なお、前記所定の作動制限条件は、所定期間の経過に限らず、例えば所定の制御パネル操作の実行であっても良い。

また前記作動制限解除部６は、前記作動制限の後に、所定の解除条件、例えば「パスワードの入力」が満たされたとき、前記機械の作動制限を解除する。

前記作動制御装置２のコントローラ７による作動制限動作を、フローチャート（図２）に沿ってより具体的に説明する。

旋盤１０の電源８がオンされる（ステップＳ１）と、前記コントローラ（移設検知ユニット）７の、各種機能等の初期チェックが実施される（ステップＳ２）。そして、移設検知部３からの移設検知信号もしくは移設検知部３の故障（異常）の入力信号ｂの有無が判断され（ステップＳ３）、移設検知信号及び故障の入力信号の何れも無い場合は、旋盤１０の使用が許可され（ステップＳ４）、常にステップＳ３〜ステップＳ４の動作が繰り返される。従って、旋盤使用中であれば使用を継続でき、使用停止中であれば使用を開始できる。

一方、前記ステップＳ３において、移設検知信号の入力があった場合、つまり誤判断，正常判断の如何に関わらず機械本体１の移設が行われたと判断された場合、あるいは移設検知部３が故障していると判断された場合は、移設が検知された事と、所定の作動制限条件、例えば「所定の猶予期間の経過」が満たされたとき、機械を使用禁止にするという猶予機能とが、前記表示部１ｄに画面表示される（ステップＳ５）。

ここで、前記所定の猶予期間として、上述のように例えばオペレータが、あるワークの加工準備に必要とする時間、又はそのワークを実際に加工するのに必要とする時間が選択される。

続いて、オペレータに対して、前記猶予機能を使用するか否かの所定動作が求められ（ステップＳ６）、オペレータがキャンセルボタンを押下して猶予機能の使用を拒否した場合は、移設検知解除もしくは故障が画面表示される（ステップＳ７）。

一方、前記ステップＳ６でオペレータが猶予開始ボタンを押下して猶予機能の使用を認めた場合は、残猶予期間の有無が判断され（ステップＳ８）、残猶予期間がない場合は、旋盤１０の使用が直ちに禁止される（ステップＳ９）。また、残猶予期間がある場合は、残猶予期間のカウントダウンが、該残猶予期間が無くなるまで継続され（ステップＳ１０，Ｓ１１，Ｓ８）、残猶予期間が無くなると機械の使用禁止処置がなされる（ステップＳ８，Ｓ９）。

また、前記残猶予期間のカウントダウン中において、上述の場合と同様に、工具交換中である等の何らかの理由で機械の作動が停止している期間中は前記カウントダウンを停止する。

このように、本実施例では、機械本体１の移設が検知されたことと猶予機能とを表示部１ｄに画面表示することで警告し、さらに猶予機能の使用の可否をオペレータに選択させた後において、所定の猶予期間が経過した時に、旋盤１０の作動を禁止するようにしたので、オペレータは、警告により機械本体１の移設が行われたこと、及びその後に猶予期間が経過すると機械が作動しなくなることを予め確実に知ることができ、猶予期間の経過までに機械製造者側と対応を協議する等して機械が突然作動しなくなるのを回避できる。

また本実施例では、電源が遮断された後に再投入された時に前記警告を発生するようにしたので、オペレータは警告に気付き易く、従ってより確実に機械の作動停止に備えることができる。また移設が検知された後、電源が遮断されるまで、及び該電源の遮断後の再投入から前記所定の猶予期間が経過するまでの期間は機械の作動が許容されるので、機械の移設が誤判断により検知された場合にも、加工作業の途中で急に機械が停止するといった問題を回避できる。

また、作動制限条件である所定時間を、オペレータが加工準備に要する時間又は実際の加工に要する時間というオペレータが容易確実に認識できる時間としたので、オペレータは、後どれだけの時間が経過すると機械が止まるということを確実に認識した状態で機械停止に対応できる。

さらにまた機械の作動が停止している期間中は、前記所定時間の経過を停止させるようにしたので、設定された所定時間中にある程度の加工を実施でき、この点からも機械停止に対応できる。

なお、旋盤１０の使用が一旦禁止された場合でも、パスワードを入力する等の所定の解除条件を満すことにより前記作動制限を解除でき、機械の使用を再開できる。通常前記パスワードは、機械の製造者又は販売者が保管しており、正当な機械使用者は、前記パスワードの入手が可能であり、移設検知が誤判断である場合あるいは正当な移設である場合は、機械の使用を再開できる。一方、機械を輸出禁止国等に不正に移設した場合は、前記パスワードの入力ができないため機械を使用できない。

また、機械本体１の移設が検知された場合には、前記警告を画面表示するとともに、オペレータに、前記猶予機能使用の可否について判断させ、猶予機能使用可の判断を起点に所定の猶予期間が経過した後に、旋盤１０の使用を禁止するように構成したので、移設判断が、誤判断である場合は猶予機能使用を拒否することにより誤判断で機械が使用不能になるのを回避できる。また正常な判断がなされた場合であっても、前記猶予機能使用可否判断を起点として所定の猶予期間が経過するまでは、機械の使用が許可されるので、機械が急に停止してしまうのを確実に防止できる。なお、オペレータは日々機械に接しているので、機械が移設されたか否かはオペレータにとって明白であるから、前記移設検知部３による判断が誤判断か正常判断かの選択、つまり猶予機能の使用の可否の判断はオペレータにとっては容易であると考えられる。

なお、前記実施例では、移設検知をオペレータが確認したことを起点とし、ここから所定の猶予期間が経過した時、機械の使用を禁止するようにしたが、本発明では、移設検知を機械の製造者側に通知したことを起点とし、ここから所定の猶予期間が経過した時、機械の使用を禁止しても良い。この場合、前記コントローラ7を、機械が前記移設検知を機械の製造者側に通知したかどうかを判断する警告通知判断部として機能するように構成すれば良い。

また前記実施例では、例えば、前記移設が検知された後において、加工終了等により、電源が一旦遮断された後に再投入された時に前記警告を発生するようにしたが、本発明における警告の発生時期は前記実施例に限定されない。例えば、機械本体１の移設が検知された時は、直ちにその旨を表示部１ｄに画像表示して警告するようにしても良い。

なお、前記実施例では、機械の作動制限を行うための作動制限条件が、警告後の所定の猶予期間の経過であったが、本発明の作動制限条件には各種の条件が採用可能であり、例えば所定の通電時間の経過、つまり実際に機械が所定時間稼働したこと、あるいは所定のパネル操作をオペレータが実行したこと等も採用可能である。

２ 作動制御装置
３ 移設検知部
４ 警告発生部
４ａ 警告確認判断部
５ 作動制限部
８ 電源
１０ 旋盤（工作機械）

Claims (8)

1. 工作機械が移設されたとみなされる所定の移設条件が満たされた場合に、それを検知する移設検知部と、
   該移設検知部によって所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生したことを警告する警告発生部と、
   該警告発生部による警告の後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点とし、その後、所定の作動制限条件が満たされたとき機械の作動を制限する作動制限部と
   を備えたことを特徴とする工作機械の作動制御装置。
2. 請求項１に記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記警告発生部は、電源が遮断された後に再投入された時に前記警告を発生することを特徴とする工作機械の作動制御装置。
3. 請求項２に記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記作動制限部は、電源が投入された状態にて所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した後、電源が遮断され、該電源の遮断後の再投入後、オペレータまたは機械により所定の動作が行われたことを起点として、そこから前記作動制限条件が満たされるまでの期間は工作機械の作動を許容し、前記作動制限条件が満たされた後は工作機械の作動を制限することを特徴とする工作機械の作動制御装置。
4. 請求項１ないし３の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記警告発生部は、所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した時に前記警告を発生するとともに、該警告をオペレータが確認したかどうかを判断する警告確認判断部を更に有し、前記作動制限部は前記警告確認判断部によりオペレータが前記警告を確認したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限することを特徴とする工作機械の作動制御装置。
5. 請求項１ないし３の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記警告発生部は、所定の移設条件が満たされた事が検知されたか、または前記移設検知部に異常が発生した時に前記警告を発生するとともに、機械が該警告の発生した事を機械製造者側に通知したかどうかを判断する警告通知判断部を更に有し、前記作動制限部は前記警告通知判断部により機械が前記警告を通知したと判断された後、前記作動制限条件が満たされた時、工作機械の作動を制限することを特徴とする工作機械の作動制御装置。
6. 請求項１ないし５の何れかに記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記所定の作動制限条件は、所定時間の経過，又は所定の制御パネル操作の実行の何れかであることを特徴とする工作機械の作動制御装置。
7. 請求項６に記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記所定の作動制限条件は、所定時間の経過であり、該所定時間は、オペレータが所定のワークの加工準備に要する時間又は実際の加工に要する時間であることを特徴とする工作機械の作動制御装置。
8. 請求項７に記載の工作機械の作動制御装置において、
   前記作動制限部は、機械の作動が停止している期間中は、前記所定時間の経過を停止させることを特徴とする工作機械の作動制御装置。

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