JP2017117223A - 移設制限装置、工作機械、移設制限方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の利便性を確保し、且つ移設に対する制限が十分な移設制限装置等を提供する。【解決手段】運転対象物の移設を検知する移設検知部が運転対象物の移設を検知した場合、運転対象物の運転を禁止する移設制限装置において、運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知する電源検知部と、該電源検知部にて電源のオフ状態を検知している時に移設検知部が運転対象物の移設を検知した後、電源検知部にて電源のオン状態を検知した場合、運転対象物の運転を禁止する禁止部と、電源検知部にて電源のオフ状態を検知している時に、移設検知部が運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始するタイマと、所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定する判定部と、該判定部が操作を実行したと判定した場合、運転対象物の運転の禁止を所定時間が経過するまで解除する解除部とを備えることを特徴とする移設制限装置。【選択図】図２

Description

本発明は、運転対象物の移設を検知した場合、運転対象物の運転を禁止する移設制限装置、工作機械、移設制限方法及びコンピュータプログラムに関する。

従来の工作機械は、移設検知後、所定時間運転を許容し、所定時間経過後に運転を禁止する（特許文献１参照）。所定時間運転を許容しているので、操作者の利便性が向上している。

特開２００９―２０５５４５号公報

しかし、移設検知後、所定時間経過するまで、無条件で工作機械の運転が可能であり、移設に対する制限が十分でないおそれがある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操作者の利便性を確保し、且つ移設に対する制限が十分な移設制限装置、工作機械、移設制限方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明に係る移設制限装置は、運転対象物の移設を検知する移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限装置において、前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知する電源検知部と、該電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知している時に前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する禁止部と、前記電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知している時に、前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始するタイマと、前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定する判定部と、該判定部が前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除する解除部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る移設制限装置は、前記タイマは、前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源がオフ状態からオン状態になった時、前記所定時間の計時を開始することを特徴とする。

本発明に係る移設制限装置は、前記タイマは、前記電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知し且つ前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した時、前記所定時間の計時を直ちに開始することを特徴とする。

本発明に係る移設制限装置は、前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検出している時に、前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した場合、前記移設検知部の検知結果を無視することを特徴とする。

本発明に係る工作機械は、前記運転対象物は主軸を含む工作機械本体であり、該工作機械本体と、前述したいずれかの移設制限装置とを備えることを特徴とする。

本発明に係る移設制限方法は、運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限方法において、前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知し、前記電源のオフ状態を検知している時に前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止し、前記電源のオフ状態を検知している時に前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始し、前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定し、前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除することを特徴とする。

本発明に係るコンピュータプログラムは、運転対象物の移設を検知する移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記移設制限装置を、前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知し、前記電源のオフ状態を検知している時に前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止し、前記電源のオフ状態を検知している時に、前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始し、前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定し、前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除する機能を実行させることを特徴とする。

本発明においては、運転対象物の移設検知後、電源がオンになった場合、運転対象物の運転を禁止する。移設検知後に、運転可能な所定時間の計時を開始し、予め定めた操作を実行した場合にのみ、所定時間に限って運転対象物の運転を許可する。

本発明においては、電源がオフ状態からオン状態になった時、所定時間の計時を開始しているので、運転可能な時間を短縮し過ぎない。

本発明においては、電源がオフ状態且つ運転対象物の移設検知後、直ちに計時を開始するので、一時的に運転可能な時間を短縮し、移設制限を強化することができる。

本発明においては、運転中に発生する振動等の外乱によって、移設を誤検知することを防止する。

本発明に係る移設制限装置、工作機械、移設制限方法及びコンピュータプログラムは、運転対象物の移設検知後、電源がオンになった場合、運転対象物の運転を禁止する。移設検知後に、運転可能な所定時間の計時を開始し、予め定めた操作を実行した場合にのみ、所定時間に限って運転対象物の運転を許可するので、操作者の利便性を確保し、且つ移設に対する十分な制限を設定することができる。

工作機械を略示する斜視図である。 工作機械の構成を略示するブロック図である。 制御装置による移設制限処理を説明するフローチャートである。 制御装置による一時解除処理を説明するフローチャートである。 制御装置による本解除処理を説明するフローチャートである。 構成を一部変更した工作機械を略示するブロック図である。

以下本発明を実施の形態に係る工作機械１００を示す図面に基づいて説明する。図１は、工作機械を略示する斜視図である。工作機械１００は、基台１、機械本体２（運転対象物、図２参照）、機械カバー３、操作部４及び制御装置１０を備える。基台１は機械本体２を支持する。機械カバー３は機械本体２を覆う。制御装置１０は機械本体２に接続している。操作部４は、表示部４ａ、スイッチ、ボタン及びタッチパネル等を備え、操作者の操作を受け付ける。

図２は、工作機械１００の構成を略示するブロック図である。機械本体２は、主軸駆動機構２ａ及びワーク保持部駆動機構２ｂを備える。主軸駆動機構２ａは、工具を装着する主軸の回転及び主軸の上下左右前後移動を実行する。ワーク保持部駆動機構２ｂは、ワークを保持するワーク保持部の回転を実行する。

制御装置１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、不揮発性メモリ１４、タイマ１５及び入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）１６等を備える。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納した制御プログラムをＲＡＭ１３に読み出して、主軸駆動機構２ａ及びワーク保持部駆動機構２ｂ等を制御する。不揮発性メモリ１４は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリ等である。不揮発性メモリ１４に代えてハードディスクを使用してもよい。

不揮発性メモリ１４は、運転が可能な猶予時間（所定時間）、一時解除操作（予め定めた操作）を示す情報、一時解除回数、本解除操作を示す情報を記憶する。一時解除回数の初期値は０である。猶予時間、一時解除操作を示す情報、一時解除回数及び本解除操作を示す情報は、ＲＯＭ１２に記憶してもよい。

入出力Ｉ／Ｆ１６を介して、操作部４から制御装置１０に操作信号が入力する。入出力Ｉ／Ｆ１６を介して、制御装置１０から主軸駆動機構２ａ及びワーク保持部駆動機構２ｂ等に駆動／停止信号が出力する。

工作機械１００は、電源５、電源スイッチ６及び移設検知装置２０を備える。電源スイッチ６は、電源５のオン／オフを切り替える。移設検知装置２０は、電池２７、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発性メモリ２４、振動センサ２５及び入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）２６等を備える。ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に格納した制御プログラムをＲＡＭ２３に読み出して、工作機械１００の移設を検知する処理を実行する。不揮発性メモリ２４は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリ等である。不揮発性メモリ２４に代えてハードディスクを使用してもよい。

入出力Ｉ／Ｆ２６を介して、電源スイッチ６は電源５のオン又はオフを示す信号を移設検知装置２０に入力する。振動センサ２５は工作機械１００の振動の大きさを検出する。振動センサ２５にて検出した振動値が、予め設定した閾値を超過した場合、ＣＰＵ２１は、超過信号を制御装置１０に出力し、時刻及び電源５のオン又はオフを示す情報と振動値が閾値を超過したことを示す情報とを対応付けて不揮発性メモリ２４に記憶する。移設検知装置２０は電池２７を有しているので、電源５がオフの状態でも、上記処理を実行可能である。

制御装置１０及び移設検知装置２０は移設制限装置を構成する。制御装置１０は、禁止部、判定部及び解除部を構成する。移設検知装置２０は、移設検知部及び電源検知部を構成する。

図３は、制御装置１０による移設制限処理を説明するフローチャートである。制御装置１０は、電源５がオフからオンに切り替わった時、移設制限処理を実行する。電源５がオンになった場合、制御装置１０のＣＰＵ１１は、移設検知装置２０からの超過信号の入力の有無を判定する（ステップＳ１）。

超過信号の入力が無い場合（ステップＳ１：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、移設検知装置２０に異常が生じているか否かを判定する（ステップＳ２）。移設検知装置２０に異常が生じていない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は処理を終了する。移設検知装置２０に異常が生じている場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、警告を表示する信号を表示部４ａに出力する（ステップＳ４）。表示部４ａは運転禁止を表示する。ＣＰＵ１１は、後述するステップＳ５以降の処理を実行する。

超過信号の入力が有る場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、移設検知装置２０の不揮発性メモリ２４を参照し、電源５のオフを示す情報と振動値が閾値を超過したことを示す情報を対応付けて記憶しているか否か、すなわち、電源オフ中に振動値が閾値を超過したか否かを判定する（ステップＳ３）。電源オフ中に振動値が閾値を超過していない場合（ステップＳ３：ＮＯ）、すなわち、電源オン中に振動値が閾値を超過した場合（不揮発性メモリ２４が電源５のオンを示す情報と振動値が閾値を超過したことを示す情報を対応付けて記憶している場合）又は電源オン中若しくはオフ中に振動値が閾値を超過していない場合、ＣＰＵ１１は処理を終了する。

電源５がオンになっている場合、主軸及びワーク保持部が移動し、ワークを加工している。ワークの加工によって発生した振動を振動センサ２５は検知する。この場合、検知した振動が閾値を超過しても、ＣＰＵ１１はステップＳ４以下の処理を実行しない。加工時に発生した振動によって、工作機械１００の移設を誤検知することを防止するためである。

電源オフ中に振動値が閾値を超過した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、警告を表示する信号を表示部４ａに出力する（ステップＳ４）。ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４に格納した猶予時間をタイマ１５に設定し、猶予時間のカウントダウンを開始する（ステップＳ５）。ＣＰＵ１１は、機械本体２の運転を禁止する（ステップＳ６）。ＣＰＵ１１は、操作部４からの主軸駆動機構２ａ又はワーク保持部駆動機構２ｂの駆動信号を無視する。

ＣＰＵ１１は、操作部４の操作によって、運転禁止を一時的に解除する為の一時解除画面の呼び出しがあったか否かを判定する（ステップＳ７）。一時解除画面の呼び出しがあった場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、一時解除処理を実行し（ステップＳ８）、ステップＳ７に処理を戻す。操作者は、操作部４にてボタン、スイッチ又はタッチパネル等を操作し、一時解除画面を呼び出す信号を入力する。

一時解除画面の呼び出しがない場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、運転禁止を完全に解除する為の本解除画面の呼び出しがあったか否かを判定する（ステップＳ９）。本解除画面の呼び出しがない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、ステップＳ７に処理を戻す。

本解除画面の呼び出しがあった場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は本解除処理を実行し（ステップＳ１０）、移設制限処理を終了する。操作者は本解除画面を呼び出す操作を知らない。操作者からの連絡を受けた工作機械１００製造者が、操作部４にてボタン、スイッチ又はタッチパネル等を操作し、本解除画面を呼び出す信号を入力することができる。

ステップＳ５において、タイマは猶予時間が経過するまでカウントダウンしているが、カウントアップしてもよい。

図４は、制御装置１０による一時解除処理を説明するフローチャートである。一時解除画面の呼び出しがあった場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、一時解除画面を表示部４ａに表示する（ステップＳ１１）。一時解除画面は、例えば、一時解除操作に係る情報を入力するための様式を示す。ＣＰＵ１１は、操作の有無を判定する（ステップＳ１２）。操作者は、操作部４にてボタン、スイッチ又はタッチパネル等を操作し、操作を行うことができる。操作が無い場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はステップＳ１１に処理を戻す。

操作が有った場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４に記憶した一時解除操作を示す情報を参照し、操作が一時解除操作であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。操作が一時解除操作でない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はステップＳ１１に処理を戻す。

操作が一時解除操作である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、タイマ１５を参照し、不揮発性メモリ１４に記憶した猶予時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１４）。猶予時間が経過した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は運転を禁止し（ステップＳ１９）、処理を戻す。

猶予時間が経過していない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４を参照し、一時解除回数が１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。一時解除回数が１未満でない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、すなわち、一時解除回数が１以上である場合、ＣＰＵ１１は運転を禁止し（ステップＳ１９）、処理を戻す。

一時解除回数が１未満である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、すなわち、一時解除回数が０である場合、ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４にて一時解除回数を１に設定し（ステップＳ１６）、運転禁止を解除する（ステップＳ１７）。ＣＰＵ１１は、タイマ１５を参照し、猶予時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１８）。

猶予時間が経過していない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、ＣＰＵ１１は、運転禁止を完全に解除する為の本解除画面を呼び出す信号の入力があったか否かを判定する（ステップＳ２０）。本解除画面を呼び出す信号の入力がない場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ１８に処理を戻す。

本解除画面の呼び出しがあった場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、本解除処理を実行する（ステップＳ１０）。猶予時間が経過した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は運転を禁止し（ステップＳ１９）、処理を戻す。

図５は、制御装置１０による本解除処理を説明するフローチャートである。ＣＰＵ１１は、本解除画面の呼び出しがあった場合（ステップＳ９：ＹＥＳ、ステップＳ２０：ＹＥＳ）、本解除画面を表示部４ａに表示する（ステップＳ２１）。本解除画面は、例えば、本解除操作に係る情報を入力するための様式を示す。ＣＰＵ１１は、操作の有無を判定する（ステップＳ２２）。工作機械１００製造者は、操作部４にてボタン、スイッチ又はタッチパネル等を操作し、操作を行うことができる。操作が無い場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はステップＳ２１に処理を戻す。

操作が有った場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４に記憶した本解除操作を示す情報を参照し、操作が本解除操作であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。操作が本解除操作でない場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ１１はステップＳ２１に処理を戻す。

操作が本解除操作である場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１１は、不揮発性メモリ１４にて一時解除回数を０に設定し（ステップＳ２４）、運転禁止を解除し（ステップＳ２５）、処理を戻す。

実施の形態にあっては、電源オフ中に振動値が閾値を超過した後、すなわち工作機械１００の移設を検知した後、電源５がオンになった場合、工作機械１００の運転を禁止する。移設検知後に、運転可能な猶予時間の計時を開始し、一時解除操作を実行した場合にのみ、猶予時間に限って工作機械１００の運転を許可するので、操作者の利便性を確保し、且つ移設に対する十分な制限を設定することができる。

また電源５がオフ状態からオン状態になった後、猶予時間の計時を開始しているので、運転可能な時間を短縮し過ぎず、操作者の利便性を過度に制限しない。また運転中に発生する振動等の外乱によって、移設を誤検知することを防止することができる。

図６は、構成を一部変更した工作機械を略示するブロック図である。上述した実施の形態ではタイマ１５を制御装置１０に設けているが、図６に示すように、タイマ２７を移設検知装置２０に設けてもよい。

この場合、移設検知装置２０の不揮発性メモリ２４に猶予時間を予め記憶し、電源オフ中に振動センサ２５にて検知された振動値が閾値を超過したときに、移設検知装置２０のタイマ２７にて猶予時間の計時を開始する。移設検知装置２０は、制御装置１０に代わり、ステップＳ５の処理を実行する。ステップＳ１４、Ｓ１８においては、制御装置１０のＣＰＵ１１は、移設検知装置２０のタイマ２７を参照する。電源オフ中に移設を検知した場合に、直ちに計時を開始することによって、一時的に運転可能な時間を短縮し、移設制限を強化することができる。

今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

２ 機械本体（工作機械本体）
１０ 制御装置（移設制限装置、禁止部、判定部、解除部）
１１ ＣＰＵ
１２ ＲＯＭ
１３ ＲＡＭ
１５ タイマ
２０ 移設検知装置（移設制限装置、移設検知部、電源検知部）
２７ タイマ
１００ 工作機械

Claims (7)

1. 運転対象物の移設を検知する移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限装置において、
   前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知する電源検知部と、
   該電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知している時に前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する禁止部と、
   前記電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知している時に、前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始するタイマと、
   前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定する判定部と、
   該判定部が前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除する解除部と
   を備えることを特徴とする移設制限装置。
2. 前記タイマは、前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源がオフ状態からオン状態になった時、前記所定時間の計時を開始すること
   を特徴とする請求項１に記載の移設制限装置。
3. 前記タイマは、前記電源検知部にて前記電源のオフ状態を検知し且つ前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した時、前記所定時間の計時を直ちに開始すること
   を特徴とする請求項１に記載の移設制限装置。
4. 前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検出している時に、前記移設検知部にて前記運転対象物の移設を検知した場合、前記移設検知部の検知結果を無視すること
   を特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の移設制限装置。
5. 前記運転対象物は主軸を含む工作機械本体であり、
   該工作機械本体と、
   請求項１から４のいずれか一つに記載の移設制限装置と
   を備えることを特徴とする工作機械。
6. 運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限方法において、
   前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知し、
   前記電源のオフ状態を検知している時に前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止し、
   前記電源のオフ状態を検知している時に前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始し、
   前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定し、
   前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除すること
   を特徴とする移設制限方法。
7. 運転対象物の移設を検知する移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止する移設制限装置で実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
   前記移設制限装置を、
   前記運転対象物の電源のオン状態又はオフ状態を検知し、
   前記電源のオフ状態を検知している時に前記移設検知部が前記運転対象物の移設を検知した後、前記電源検知部にて前記電源のオン状態を検知した場合、前記運転対象物の運転を禁止し、
   前記電源のオフ状態を検知している時に、前記運転対象物の移設を検知した後、予め定めた所定時間の計時を開始し、
   前記所定時間内に予め定めた操作を実行したか否かを判定し、
   前記操作を実行したと判定した場合、前記運転対象物の運転の禁止を前記所定時間が経過するまで解除する機能
   を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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