JP2015223635A

JP2015223635A - 暖機運転機能を有する工作機械

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Publication number: JP2015223635A
Application number: JP2014107857A
Authority: JP
Inventors: 泰生藤本; Yasuo Fujimoto
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2015-12-14
Anticipated expiration: 2034-05-26
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Abstract

【課題】雰囲気温度や雰囲気湿度などの工作機械の外的要因が変化し得る状況において、暖気運転開始時に測定した工作機械の外的要因に対応した暖機運転制御を行う工作機械を提供すること。【解決手段】暖機運転指令部７０は、暖機運転を開始する際に温度測定部６１にアクセスして工作機械の雰囲気温度を取得し、取得した雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照して暖機運転プログラムを選定する。そして選定した暖機運転プログラムに従って、制御部３０に雰囲気温度に適した暖機運転指令をすることで可動部４０を制御し、雰囲気温度に最適な暖機運転を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、暖機運転機能を有する工作機械に関し、特に雰囲気温度、雰囲気湿度などの工作機械の外的要因に基づいて暖機運転を制御する工作機械に関する。

工作機械は、主軸モータ等の回転駆動手段を動作させることでワークを加工しており、その際に回転駆動手段そのものや回転駆動手段により動作する各部位から発熱する。そのため、工作機械が冷えた状態からいきなり加工を始めると、発熱が原因となって温度が上昇するにつれてシャフト等に熱変位が発生し、ワークと工具の間の相対位置にズレが生じ、加工精度が悪化するという問題があった。

このような熱変異による加工精度の悪化に対応するための一般的な手法として暖機運転がある。暖機運転とは、工作機械の電源を投入してから加工作業に取り掛かる際、すぐに加工作業を行わずに工作機械の温度が飽和するまで予め空運転を行うことである。暖機運転をしながら主軸などの部位の熱変位が安定するのを待って、ワークの加工を開始することで、加工精度を安定させることができる。このような、暖機運転を行う工作機械の従来技術として、例えば特許文献１〜３などに記載の手法が提案されている。

特開昭６１−０６５７３５号公報特開２００９−１１３１３８号公報特許第５４６２２９６号公報

工作機械の暖機運転は、加工のスケジューリングの観点から、必要最小限かつ定められた時間で行われることが望まれる。しかしながら、工作機械の温度を飽和させるのに必要な暖機運転の時間は、工作機械の設置されている場所の雰囲気温度をはじめとした外的要因によって変化するという問題がある。

このような雰囲気温度が変化する環境で、特許文献１に記載されるような単一の暖機運転プログラムを一定時間行う方法を採用した場合、暖機運転にかかる時間は定まるが、例えば雰囲気温度が高ければ過剰に暖機運転を行ってしまうという問題があった。また、特許文献２，３に記載されているように、工作機械の熱変位を連続的に測定し、暖機運転を継続するか否か判断するという手法もあるが、このような手法では過剰な暖機運転を行わないように制御できるが、暖機運転を開始する時点では、どの程度の時間だけ暖機運転を行わなければならないのかがわからないため、暖機運転の終了時間が作業者には予測できないという問題があった。

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、雰囲気温度や雰囲気湿度などの工作機械の外的要因が変化し得る状況において、暖気運転開始時に測定した工作機械の外的要因に対応した暖機運転を行う工作機械を提供することを課題とする。

本願請求項１に係る発明は、工作機械の可動部を駆動して暖機運転を行う機能を有する工作機械において、前記可動部を制御する制御部と、前記工作機械の雰囲気温度を測定する温度測定部と、前記雰囲気温度に関連付けて複数の暖機運転プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度に基づいて、前記プログラム記憶部から前記暖機運転プログラムを選択し、前記選択された暖機運転プログラムに基づいて前記制御部に暖機運転を指令する暖機運転指令部とを有し、前記制御部は、前記暖機運転指令部からの指令に基づいて前記可動部を制御することを特徴とする暖機運転機能を有する工作機械である。

本願請求項２に係る発明は、前記工作機械の雰囲気湿度を測定する湿度測定部を更に有し、前記プログラム記憶部は、前記雰囲気温度および前記雰囲気湿度に関連付けて前記複数の暖機運転プログラムを記憶しており、前記暖機運転指令部は、前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度および前記湿度測定部で測定された前記雰囲気湿度に基づいて、前記プログラム記憶部から前記暖機運転プログラムを選択することを特徴とする請求項１に記載の暖機運転機能を有する工作機械である。

本願請求項３に係る発明は、工作機械の可動部を駆動して暖機運転を行う機能を有する工作機械において、前記可動部を制御する制御部と、前記工作機械の雰囲気温度を測定する温度測定部と、暖機運転時間を変更可能なパラメータを備えた暖機運転プログラムを記憶するプログラム記憶部と、前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度に基づいて、前記パラメータを変更し、前記パラメータを変更した暖機運転プログラムに基づいて前記制御部に暖機運転を指令する暖機運転指令部とを有し、前記制御部は、前記暖機運転指令部からの指令に前記可動部を制御することを特徴とする暖機運転機能を有する工作機械である。

本願請求項４に係る発明は、前記工作機械の雰囲気湿度を測定する湿度測定部を更に有し、前記暖機運転指令部は、前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度および前記湿度測定部で測定された前記雰囲気湿度に基づいて前記パラメータを変更することを特徴とする請求項３に記載の暖機運転機能を有する工作機械である。

本願請求項５に係る発明は、工作機械の電源投入時に前記雰囲気温度の測定を自動的に開始することを特徴とする請求項１または３に記載の暖機運転機能を有する工作機械である。

本願請求項６に係る発明は、工作機械の電源投入時に前記雰囲気温度及び前記雰囲気湿度の測定を自動的に開始することを特徴とする請求項２または４に記載の暖機運転機能を有する工作機械である。

本発明により、雰囲気温度、雰囲気湿度などの工作機械の外的要因に関連付けられた複数の暖機運転プログラムの中から、暖気運転開始時に測定した雰囲気温度、雰囲気湿度などの工作機械の外的要因に対応した暖機運転プログラムを選定し、当該暖機運転プログラムを実行することで、外的要因に対して最適な暖機運転を行う工作機械を提供できる。また、暖気運転開始時に測定した雰囲気温度、雰囲気湿度などの工作機械の外的要因に基づいて、暖機運転プログラムが備えたパラメータを調整し、当該暖機運転プログラムを実行することで、外的要因に対して最適な暖機運転を行う工作機械を提供できる。
このように、暖機運転の開始時に暖機運転の動作制御が決定されるので、作業者は事前に暖機運転の終了時間も把握することができる。

本発明の工作機械のハードウェア構成図である。本発明の実施の形態１の機能ブロック図である。本発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２の機能ブロック図である。本発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３の機能ブロック図である。本発明の実施の形態３の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４の機能ブロック図である。本発明の実施の形態４の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態５の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の暖機運転機能を有する工作機械の一実施形態について図面とともに説明する。
図１は、工作機械の要部を示すハードウェア構成図である。工作機械１は、工作機械１の動作を制御する数値制御装置１０を備えている。数値制御装置１０のプロセッサ（ＣＰＵ）１１は、数値制御装置１０を全体的に制御するプロセッサである。プロセッサ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたシステムプログラムをバス２０を介して読み出し、このシステムプログラムに従って数値制御装置１０を全体的に制御する。ＲＡＭ１３には一時的な計算データや表示データ及びＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を介してオペレータが入力した各種データ等が格納される。

ＳＲＡＭ１４は図示しないバッテリでバックアップされ、数値制御装置１０の電源がオフされても記憶状態が保持される不揮発性メモリとして構成され、初期位置を測定するプログラムや工作機械１の熱変位補正を行うプログラム、インタフェース１５を介して読み込まれた後述する加工プログラム、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を介して入力された加工プログラム等が記憶されるようになっている。また、ＲＯＭ１２には、加工プログラムの作成及び編集のために必要とされる編集モードの処理や自動運転のための処理を実施するための各種のシステムプログラムがあらかじめ書き込まれている。

インタフェース１５は数値制御装置１０に接続可能な外部機器のためのインタフェースであり、外部記憶装置などの外部機器５２が接続される。外部記憶装置からは加工プログラム、熱変位測定プログラムなどが読み込まれる。ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コントローラ）１６は、数値制御装置１０に内蔵されたシーケンスプログラムで工作機械１の補助装置等を制御する。すなわち、加工プログラムで指令されたＭ機能、Ｓ機能及びＴ機能に従って、これらシーケンスプログラムで補助装置側で必要な信号を変換し、Ｉ／Ｏユニット１７から補助装置側に出力する。この出力信号により各種アクチュエータ等の補助装置が作動する。また、工作機械１に配備された操作盤の各種スイッチ等の信号や、工作機械１の近辺に設置された気温などを計測する各種センサ６０の信号を受け、必要な処理をしてプロセッサ１１に渡す。

工作機械１の各軸の現在位置、アラーム、パラメータ、画像データ等の画像信号はＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０に送られ、そのディスプレイに表示される。ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０はディスプレイやキーボード等を備えた手動データ入力装置であり、インタフェース１８はＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０のキーボードからデータを受けてプロセッサ１１に渡す。
インタフェース１９は手動パルス発生器５１に接続され、手動パルス発生器５１は工作機械１の操作盤に実装され、手動操作に基づく分配パルスによる各軸制御で工作機械１の可動部を精密に位置決めするために使用される。

工作機械１の各部の駆動を制御する制御部３０には、工作機械１のテーブルＴを移動させるＸ，Ｙ軸の軸制御回路及びＺ軸の制御回路３１〜３３、主軸を回転させるスピンドル制御回路３４、各軸制御回路３１〜３３からの指令を受けて各軸のサーボモータ４１〜４３を駆動させるサーボアンプ３５〜３７、スピンドル制御回路３４からの指令を受けてスピンドルモータ４４を駆動させるスピンドルアンプ３８などが含まれる。また、工作機械１の可動部４０には、テーブルＴを駆動させる各軸のサーボモータ４１〜４３、主軸を駆動させるスピンドルモータ４４などが含まれる。

工作機械１のテーブルＴを移動させるＸ，Ｙ軸の軸制御回路及びＺ軸の制御回路３１〜３３はプロセッサ１１からの各軸の移動指令を受けて、各軸の指令をサーボアンプ３５〜３７に出力する。サーボアンプ３５〜３７はこの指令を受けて工作機械１の各軸のサーボモータ４１〜４３を駆動する。各軸のサーボモータ４１〜４３には位置検出用のパルスコーダが内蔵されており、このパルスコーダからの位置信号がパルス列としてフィードバックされる。

スピンドル制御回路３４は、工作機械１への主軸回転指令を受け、スピンドルアンプ３８にスピンドル速度信号を出力する。スピンドルアンプ３８はこのスピンドル速度信号を受けて、工作機械１のスピンドルモータ４４を指令された回転速度で回転させ、工具を駆動する。スピンドルモータ４４には歯車あるいはベルト等でポジションコーダが結合されており、このポジションコーダ主軸の回転に同期して帰還パルスを出力し、数値制御装置１０側にフィードバックされる。
以下では、上述した図１に示す構成を備えた本発明の工作機械を実施の形態１から５に基づいて説明する。

＜実施の形態１＞
本実施の形態の工作機械は、雰囲気温度に基づいて暖機運転を制御する、本発明の最も基本的な実施の形態である。
図２は、本実施の形態における工作機械１の機能ブロック図である。工作機械１が備えるＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶された暖機運転制御のためのシステムプログラムを読み出して実行することで、暖機運転指令部７０として動作する。また、工作機械１は、図１でも説明した通り、軸制御回路３１〜３３やサーボアンプ３５〜３７などを含む制御部３０と、モータ４１〜４３などを含む可動部４０とを備えている。また、本実施の形態ではセンサ６０の一つとして温度測定部６１を備えている。

本実施の形態では、工作機械１は数値制御装置１０のＳＲＡＭ１４内に複数の暖機運転プログラムを記憶している。各暖機運転プログラムは、所定の雰囲気温度の範囲において工作機械１を効率よく暖機できるように可動部４０の制御が最適化されている。各暖機運転プログラムは、当該暖機運転プログラムが最適化されている雰囲気温度の範囲を示すパラメータと関連付けて暖機運転プログラム管理テーブル８０上で管理されている。例えば、図２に示す例では、雰囲気温度が０〜１０℃に対して暖機運転プログラムＮｏ．１が、雰囲気温度が１１〜２０℃に対して暖機運転プログラムＮｏ．２が、雰囲気温度が２１〜３０℃に対して暖機運転プログラムＮｏ．３が、それぞれ関連付けて管理されている。

このような機能ブロックを備えた、本実施の形態の工作機械１の動作を図３に示すフローチャートに基づいて説明する。
工作機械１を用いてワークの加工を行う作業者が、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を操作して工作機械１に暖機運転を開始するように指示すると（Ｓ３０１）、暖機運転指令部７０は、温度測定部６１にアクセスして現在の工作機械１の周囲の温度である雰囲気温度を温度情報として取得する（Ｓ３０２）。暖機運転指令部７０は取得した雰囲気温度に基づいて、ＳＲＡＭ１４に記憶されている暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照し、現在の雰囲気温度に適した暖機運転プログラムを選定する（Ｓ３０３）。例えば、図２の例で、温度測定部６１が測定した雰囲気温度が１２℃の場合、暖機運転指令部７０は暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照して暖機運転プログラムＮｏ．２を選定する。

暖機運転プログラムが選定されると、ＣＰＵ１１は選定された暖機運転プログラムをＳＲＡＭ１４から読み出して実行し、暖機運転プログラムの命令に従って制御部３０に対して暖機運転を指令する（Ｓ３０４）。そして、制御部３０が指令に基づいて可動部４０を稼働させることで暖機運転が行われる。その後、暖機運転プログラムの指令に従って一定時間暖機運転を継続し、選定した暖機運転プログラムの終了を以て暖機運転が終了する（Ｓ３０５）。

以上述べたように、本実施の形態によれば、工作機械１の周囲の雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラムを変更することで、例えば各モータの駆動時間などを変更し、現在の雰囲気温度に合わせた制御方法で暖機運転を行うことができる。また、選定した暖機運転プログラムによって暖機運転を継続する時間が定まるため、例えば暖機運転開始時にＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０に暖機運転終了時間を表示して作業者に知らせることで、作業者は事前に作業の段取りを計画することができる。

なお、上述した実施の形態においては、暖機運転プログラムを固定の温度範囲毎（１０℃毎）に用意する例を説明したが、工作機械１の特性に合わせて異なる温度範囲毎に暖機運転プログラムを用意するようにしてもよい。また、テーブル上で温度の範囲に対応付けて暖機運転プログラムを管理するようにしているが、例えば温度情報を引数として暖機運転プログラムの番号を導出する関数を用いて暖機運転プログラムを選定するようにしてもよく、雰囲気温度に応じた最適な暖機運転プログラムが選定できるのであればどのような手法を用いてもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１では、雰囲気温度に基づいて暖機運転を制御する例を示したが、本実施の形態では、雰囲気温度に加えて雰囲気湿度を測定し、測定した結果に基づいて暖機運転を制御する工作機械について説明する。
図４は、本実施の形態における工作機械１の機能ブロック図である。本実施の形態では、センサ６０として温度測定部６１に加えて湿度測定部６２を用いている。

また、本実施の形態では、複数の暖機運転プログラムを雰囲気温度の範囲と雰囲気湿度の範囲の両方に関連付けて管理している。各暖機運転プログラムは、所定の雰囲気温度の範囲かつ所定の雰囲気湿度の範囲において工作機械１を効率よく暖機できるように可動部４０の制御が最適化されている。各暖機運転プログラムは、当該暖機運転プログラムが最適化されている雰囲気温度の範囲および雰囲気湿度の範囲を示すパラメータと関連付けて二次元テーブルとして構成された暖機運転プログラム管理テーブル８０上で管理されている。例えば、図４に示す例では、雰囲気温度が０〜１０℃、雰囲気湿度が０〜１０％に対して暖機運転プログラムＮｏ．１１、雰囲気温度が０〜１０℃、雰囲気湿度が１１〜２０％に対して暖機運転プログラムＮｏ．２１、雰囲気温度が１１〜２０℃、雰囲気湿度が０〜１０％に対して暖機運転プログラムＮｏ．１２、…、というように、それぞれ関連付けて管理されている。

このような機能ブロックを備えた、本実施の形態の工作機械１の動作を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
工作機械１を用いてワークの加工を行う作業者が、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を操作して工作機械１に暖機運転を開始するように指示すると（Ｓ５０１）、暖機運転指令部７０は、温度測定部６１及び湿度測定部６２にアクセスして現在の工作機械１の周囲の温度である雰囲気温度と、現在の工作機械１の周囲の湿度である雰囲気湿度とを、それぞれ温度情報、湿度情報として取得する（Ｓ５０２）。暖機運転指令部７０は取得した雰囲気温度及び雰囲気湿度に基づいて、ＳＲＡＭ１４に記憶されている暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照し、現在の雰囲気温度に適した暖機運転プログラムを選定する（Ｓ５０３）。例えば、図４の例で、温度測定部６１が測定した雰囲気温度が１２℃であり、湿度測定部６２が測定した雰囲気湿度が２５％である場合、暖機運転指令部７０は暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照して暖機運転プログラムＮｏ．３２を選定する。

暖機運転プログラムが選定されると、ＣＰＵ１１は選定された暖機運転プログラムをＳＲＡＭ１４から読み出して実行し、暖機運転プログラムの命令に従って制御部３０に対して暖機運転を指令する（Ｓ５０４）。そして、制御部３０が指令に基づいて可動部４０を稼働させることで暖機運転が行われる。その後、暖機運転プログラムの指令に従って一定時間暖機運転を継続し、選定した暖機運転プログラムの終了を以て暖機運転が終了する（Ｓ５０５）。

以上述べたように、本実施の形態によれば、工作機械１の周囲の雰囲気温度と雰囲気湿度とに基づいて暖機運転プログラムを変更することで、例えば各モータの駆動時間などを変更し、現在の雰囲気温度と雰囲気湿度に合わせた制御方法で暖機運転を行うことができる。また、選定した暖機運転プログラムによって暖機運転を継続する時間が定まるため、例えば暖機運転開始時にＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０に暖機運転終了時間を表示して作業者に知らせることで、作業者は事前に作業の段取りを計画することができる。

なお、上述した実施の形態においては、暖機運転プログラムを固定の温度範囲毎（１０℃毎）、固定の湿度範囲毎（１０％毎）に用意する例を説明したが、工作機械１の特性に合わせて異なる温度範囲毎、異なる湿度範囲毎に暖機運転プログラムを用意するようにしてもよい。また、テーブル上で温度の範囲及び湿度の範囲に対応付けて暖機運転プログラムを管理するようにしているが、例えば温度情報と湿度情報を引数として暖機運転プログラムの番号を導出する関数を用いて暖機運転プログラムを選定するようにしてもよく、雰囲気温度、雰囲気湿度に応じた最適な暖機運転プログラムが選定できるのであればどのような手法を用いてもよい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１では、雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラムを選定する例を示したが、本実施の形態では、雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラムのパラメータを調整して暖機運転を制御する工作機械について説明する。
図６は、本実施の形態における工作機械１の機能ブロック図である。本実施の形態では、ＳＲＡＭ１４に記憶された暖機運転プログラムが複数のパラメータを有し、これらパラメータの値を暖機運転指令部７０が調整できるように構成されている点が実施の形態１と大きく異なるところである。

本実施の形態の、暖機運転プログラムには、複数の調整可能なパラメータが設けてある。暖機運転プログラムに設けられたパラメータは、暖機運転時に暖機運転プログラムにより制御される可動部４０の、例えば各モータの駆動時間などを定めるものであり、これらパラメータに設定された値により暖機運転プログラムによる暖機運転の動作制御が変化するようにプログラムされている。暖機運転指令部７０が雰囲気温度からパラメータ値を求める際には、例えば雰囲気温度の範囲とパラメータの値とを関連付けて定義する図示しないパラメータ設定テーブルを参照するように構成してもよいし、温度情報を引数とした関数によりパラメータ値を求めるようにしてもよく、雰囲気温度に応じた最適な暖機運転プログラムの調整ができるのであればどのような手法を用いてもよい。

このような機能ブロックを備えた、本実施の形態の工作機械１の動作を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。
工作機械１を用いてワークの加工を行う作業者が、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を操作して工作機械１に暖機運転を開始するように指示すると（Ｓ７０１）、暖機運転指令部７０は、温度測定部６１にアクセスして現在の工作機械１の周囲の温度である雰囲気温度を温度情報として取得する（Ｓ７０２）。暖機運転指令部７０は取得した雰囲気温度に基づいて、ＳＲＡＭ１４に記憶されている暖機運転プログラムのパラメータ値を調整する（Ｓ７０３）。

暖機運転プログラムのパラメータが調整されると、ＣＰＵ１１は調整された暖機運転プログラムをＳＲＡＭ１４から読み出して実行し、暖機運転プログラムの命令に従って制御部３０に対して暖機運転を指令する（Ｓ７０４）。そして、制御部３０が指令に基づいて可動部４０を稼働させることで暖機運転が行われる。その後、暖機運転プログラムの指令に従って一定時間暖機運転を継続し、選定した暖機運転プログラムの終了を以て暖機運転が終了する（Ｓ７０５）。

以上述べたように、本実施の形態によれば、工作機械１の周囲の雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラムのパラメータを調整することで、例えば各モータの駆動時間などを変更し、現在の雰囲気温度に合わせた制御方法で暖機運転を行うことができる。また、設定したパラメータによって暖機運転プログラムによる暖機運転を継続する時間が定まるため、例えば暖機運転開始時にＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０に暖機運転終了時間を表示して作業者に知らせることで、作業者は事前に作業の段取りを計画することができる。

＜実施の形態４＞
実施の形態３では、雰囲気温度に基づいて暖機運転プログラムのパラメータを調整する例を示したが、本実施の形態では、雰囲気温度に加えて雰囲気湿度を測定し、測定した結果に基づいて暖機運転プログラムのパラメータを調整する工作機械について説明する。
図８は、本実施の形態における工作機械１の機能ブロック図である。本実施の形態では、センサ６０として温度測定部６１に加えて湿度測定部６２を用いている点が実施の形態３と大きく異なるところである。

本実施の形態の、暖機運転プログラムには、実施の形態３と同様に、暖機運転時に暖機運転プログラムにより制御される可動部４０の動作を決定する各種パラメータが設定されており、これらパラメータに設定された値により暖機運転プログラムによる暖機運転の制御が変化するようにプログラムされている。暖機運転指令部７０が雰囲気温度及び雰囲気湿度からパラメータ値を求める際には、例えば雰囲気温度の範囲および雰囲気湿度の範囲と、パラメータの値とを関連付けて定義する図示しないパラメータ設定テーブルを参照するように構成してもよいし、温度情報及び湿度情報を引数とした関数によりパラメータ値を求めるようにしてもよく、雰囲気温度及び雰囲気湿度に応じた最適な暖機運転プログラムの調整ができるのであればどのような手法を用いてもよい。

このような機能ブロックを備えた、本実施の形態の工作機械１の動作を図９に示すフローチャートに基づいて説明する。
工作機械１を用いてワークの加工を行う作業者が、ＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０を操作して工作機械１に暖機運転を開始するように指示すると（Ｓ９０１）、暖機運転指令部７０は、温度測定部６１及び湿度測定部６２にアクセスして現在の工作機械１の周囲の温度である雰囲気温度と、現在の工作機械１の周囲の湿度である雰囲気湿度とを、それぞれ温度情報、湿度情報として取得する（Ｓ９０２）。暖機運転指令部７０は取得した雰囲気温度及び雰囲気湿度に基づいて、ＳＲＡＭ１４に記憶されている暖機運転プログラムのパラメータ値を調整する（Ｓ９０３）。

暖機運転プログラムのパラメータが調整されると、ＣＰＵ１１は調整された暖機運転プログラムをＳＲＡＭ１４から読み出して実行し、暖機運転プログラムの命令に従って制御部３０に対して暖機運転を指令する（Ｓ９０４）。そして、制御部３０が指令に基づいて可動部４０を稼働させることで暖機運転が行われる。その後、暖機運転プログラムの指令に従って一定時間暖機運転を継続し、選定した暖機運転プログラムの終了を以て暖機運転が終了する（Ｓ９０５）。

以上述べたように、本実施の形態によれば、工作機械１の周囲の雰囲気温度及び雰囲気湿度に基づいて暖機運転プログラムのパラメータを調整することで、例えば各モータの駆動時間を変更するなど、現在の雰囲気温度及び雰囲気湿度に合わせた制御方法で暖機運転を行うことができる。また、設定したパラメータによって暖機運転プログラムによる暖機運転を継続する時間が定まるため、例えば暖機運転開始時にＬＣＤ／ＭＤＩユニット５０に暖機運転終了時間を表示して作業者に知らせることで、作業者は事前に作業の段取りを計画することができる。

＜実施の形態５＞
上述した各実施の形態では、作業者からの暖機運転を開始する指示を受けて暖機運転指令部７０が雰囲気温度を取得する例を示したが、本実施の形態では、工作機械の電源が投入されると自動的に暖機運転を開始する工作機械について説明する。
なお、本実施の形態における工作機械１の機能ブロックは、実施の形態１と同様である。

図２に示す機能ブロックを備えた、本実施の形態の工作機械１の動作を図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
工作機械１を用いてワークの加工を行う作業者が、工作機械１の電源を投入すると（Ｓ１００１）、暖機運転指令部７０は、自動的に温度測定部６１にアクセスして現在の工作機械１の周囲の温度である雰囲気温度を温度情報として取得する（Ｓ１００２）。暖機運転指令部７０は取得した雰囲気温度に基づいて、ＳＲＡＭ１４に記憶されている暖機運転プログラム管理テーブル８０を参照し、現在の雰囲気温度に適した暖機運転プログラムを選定する（Ｓ１００３）。

暖機運転プログラムが選定されると、ＣＰＵ１１は選定された暖機運転プログラムをＳＲＡＭ１４から読み出して実行し、暖機運転プログラムの命令に従って制御部３０に対して暖機運転を指令する（Ｓ１００４）。そして、制御部３０が指令に基づいて可動部４０を稼働させることで暖機運転が行われる。その後、暖機運転プログラムの指令に従って一定時間暖機運転を継続し、選定した暖機運転プログラムの終了を以て暖機運転が終了する（Ｓ１００５）。

以上述べたように、本実施の形態によれば、工作機械１を起動すると、自動的に雰囲気温度に基づいて最適な暖機運転プログラムが選定されるので、作業者は暖機運転の指示操作を省略することができる。なお、本実施の形態は、実施の形態１の構成を元に説明したが、他の実施の形態においても、工作機械１の起動時に自動的に暖機運転を開始するように構成することで、同様の効果を得ることができる。

１工作機械
１０数値制御装置
１１プロセッサ（ＣＰＵ）
１２ＲＯＭ
１３ＲＡＭ
１４ＳＲＡＭ
１５インタフェース
１６ＰＭＣ
１７Ｉ／Ｏユニット
１８インタフェース
１９インタフェース
２０バス
３０制御部
３１Ｘ軸制御回路
３２Ｙ軸制御回路
３３Ｚ軸制御回路
３４スピンドル制御回路
３５Ｘ軸サーボアンプ
３６Ｙ軸サーボアンプ
３７Ｚ軸サーボアンプ
３８スピンドルアンプ
４０可動部
４１Ｘ軸サーボモータ
４２Ｙ軸サーボモータ
４３Ｚ軸サーボモータ
４４スピンドルモータ
５０ＬＣＤ／ＭＤＩユニット
５１手動パルス発生器
５２外部機器
６０センサ
６１温度測定部
６２湿度測定部
７０暖機運転指令部
８０暖機運転プログラム管理テーブル

Claims

工作機械の可動部を駆動して暖機運転を行う機能を有する工作機械において、
前記可動部を制御する制御部と、
前記工作機械の雰囲気温度を測定する温度測定部と、
前記雰囲気温度に関連付けて複数の暖機運転プログラムを記憶するプログラム記憶部と、
前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度に基づいて、前記プログラム記憶部から前記暖機運転プログラムを選択し、前記選択された暖機運転プログラムに基づいて前記制御部に暖機運転を指令する暖機運転指令部とを有し、
前記制御部は、前記暖機運転指令部からの指令に基づいて前記可動部を制御する、
ことを特徴とする暖機運転機能を有する工作機械。
前記工作機械の雰囲気湿度を測定する湿度測定部を更に有し、
前記プログラム記憶部は、
前記雰囲気温度および前記雰囲気湿度に関連付けて前記複数の暖機運転プログラムを記憶しており、
前記暖機運転指令部は、
前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度および前記湿度測定部で測定された前記雰囲気湿度に基づいて、前記プログラム記憶部から前記暖機運転プログラムを選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の暖機運転機能を有する工作機械。
工作機械の可動部を駆動して暖機運転を行う機能を有する工作機械において、
前記可動部を制御する制御部と、
前記工作機械の雰囲気温度を測定する温度測定部と、
暖機運転時間を変更可能なパラメータを備えた暖機運転プログラムを記憶するプログラム記憶部と、
前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度に基づいて、前記パラメータを変更し、前記パラメータを変更した暖機運転プログラムに基づいて前記制御部に暖機運転を指令する暖機運転指令部とを有し、
前記制御部は、前記暖機運転指令部からの指令に前記可動部を制御する、
ことを特徴とする暖機運転機能を有する工作機械。
前記工作機械の雰囲気湿度を測定する湿度測定部を更に有し、
前記暖機運転指令部は、
前記温度測定部で測定された前記雰囲気温度および前記湿度測定部で測定された前記雰囲気湿度に基づいて前記パラメータを変更する、
ことを特徴とする請求項３に記載の暖機運転機能を有する工作機械。
工作機械の電源投入時に前記雰囲気温度の測定を自動的に開始する、
ことを特徴とする請求項１または３に記載の暖機運転機能を有する工作機械。
工作機械の電源投入時に前記雰囲気温度及び前記雰囲気湿度の測定を自動的に開始する、
ことを特徴とする請求項２または４に記載の暖機運転機能を有する工作機械。