JP2022071034A - 切削工具、工具システムおよび通信制御方法 - Google Patents

切削工具、工具システムおよび通信制御方法 Download PDF

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Abstract

Figure 2022071034000001
【課題】切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な切削工具、工具システムおよび通信制御方法を提供する。
【解決手段】切削工具は、旋削用の切削工具であって、切刃を有する切削インサート１と、前記切削インサートを保持するホルダ２と、前記切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部と、前記ホルダに設けられた加速度センサと、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する第１の制御を行う制御部とを備える。
【選択図】図３

Description

本開示は、切削工具、工具システムおよび通信制御方法に関する。
この出願は、２０２０年６月８日に出願された日本出願特願２０２０－９９１８６号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
特許文献１（特開２０１８－４３３３９号公報）には、以下のような通電路付の切削ヘッドが開示されている。すなわち、通電路付の切削ヘッドは、対象物を切削加工する切削工具又は当該切削工具を保持するホルダであって、当該切削工具又は当該ホルダの部材の全部又は一部に、該部材の変化を計測するための通電路が直接的又は間接的に形成される。
特開２０１８－４３３３９号公報
本開示の切削工具は、旋削用の切削工具であって、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部と、前記ホルダに設けられた加速度センサと、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する第１の制御を行う制御部とを備える。
本開示の工具システムは、旋削用の第１の切削工具と、旋削用の第２の切削工具とを備え、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具が被加工物に対して姿勢を変えたタイミングにおいて、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行う。
本開示の通信制御方法は、旋削用の第１の切削工具と、旋削用の第２の切削工具とを備える工具システムにおける通信制御方法であって、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、前記第１の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、前記第２の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行うステップとを含む。
本開示の一態様は、切削工具の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。また、本開示の一態様は、工具システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。また、本開示の一態様は、通信制御方法における処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。
図１は、本開示の実施の形態に係る工具システムの構成を示す図である。 図２は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける切削工具が加工機に取り付けられた状態の一例を示す図である。 図３は、本開示の実施の形態に係るセンサモジュールの構成を示す図である。 図４は、本開示の実施の形態に係る工具システムが１つの切削工具を備える場合における、当該切削工具の姿勢の変化を示す図である。 図５は、本開示の実施の形態に係る切削工具における記憶部に保存されている対応テーブルの一例を示す図である。 図６は、本開示の実施の形態に係る工具システムが３つの切削工具を備える場合における、各切削工具の姿勢の変化を示す図である。 図７は、本開示の実施の形態に係る切削工具における記憶部に保存されている対応テーブルの一例を示す図である。 図８は、図６に示す工程１における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。 図９は、図６に示す工程２における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。 図１０は、図６に示す工程３における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。 図１１は、図４に示す具体例１の場合における、制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順を定めたフローチャートである。 図１２は、図６に示す具体例２の場合における、各制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順を定めたシーケンス図である。 図１３は、図６に示す具体例２の場合における、各制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順を定めたシーケンス図である。
従来、切削工具の状態をモニタリングする技術が知られている。
［本開示が解決しようとする課題］
特許文献１に記載の技術を超えて、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な切削工具、工具システムおよび通信制御方法を提供することである。
［本開示の効果］
本開示によれば、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）本開示の実施の形態に係る切削工具は、旋削用の切削工具であって、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部と、前記ホルダに設けられた加速度センサと、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する第１の制御を行う制御部とを備える。
たとえば、計測結果に基づく情報（以下、「計測情報」とも称する。）の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような構成により、切削工具に搭載した加速度センサを用いて、当該切削工具の状態を判定することができる。これにより、切削工具における無線通信部の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことにより、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。したがって、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
（２）前記切削工具は、一方向の加速度を計測する複数の前記加速度センサ、または複数方向の加速度を計測する１つの前記加速度センサを備える構成であってもよい。
たとえば、切削工具が加工機のタレットに取り付けられ、加工工程ごとにタレットが回転することにより加工に用いられる切削工具が自動的に交換されるシステムにおいては、タレットの中心を通り、かつ鉛直方向に延びる直線に対して線対称の位置にある２か所において、切削工具が受ける鉛直方向の重力加速度は同じ値となる。
これに対して、上記のような構成により、複数方向の重力加速度を計測することが可能であるため、切削工具の姿勢をより正確に判定することができ、無線通信部の起動をより適切なタイミングで行うことができる。
（３）前記制御部は、被加工物に対する前記切削工具の姿勢を判定し、判定した姿勢に応じた内容の前記第１の制御を行ってもよい。
このような構成により、たとえば、切削工具が加工姿勢となるタイミングを把握することができるため、当該切削工具における無線通信部の起動をより適切なタイミングで行うことができる。
（４）前記姿勢には、前記切削工具による加工が行われる姿勢である加工姿勢、前記切削工具による加工が行われない姿勢である停止姿勢、および前記加工姿勢と前記停止姿勢との間にある準備姿勢を含み、前記制御部は、被加工物に対する前記切削工具の姿勢が前記準備姿勢である場合、前記第１の制御として、前記無線通信部を起動してもよい。
このような構成により、切削工具による加工開始前において、当該切削工具と、計測情報の送信先である管理装置との通信接続の確立を行うための時間を確保することができる。このため、加工開始のタイミングにおいて、管理装置が計測情報をより確実に取得することができる。
（５）前記切削工具は、さらに、前記加速度センサとは別の種類の測定用センサを備え、前記無線通信部は、前記測定用センサの測定結果に基づく情報を送信し、前記制御部は、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記測定用センサの起動を制御する第２の制御をさらに行ってもよい。
このように、第１の制御に加えて、さらに、第２の制御を行う構成により、電力の消費をより一層抑えることができる。
（６）本開示の実施の形態に係る工具システムは、旋削用の第１の切削工具と、旋削用の第２の切削工具とを備え、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具が被加工物に対して姿勢を変えたタイミングにおいて、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行う。
たとえば、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような構成により、切削工具に搭載した加速度センサを用いて、当該切削工具の状態を判定することができる。これにより、切削工具における無線通信部の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことにより、複数の切削工具を備える工具システムにおいて特に効果的に、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
また、上記のような構成により、たとえば、第１の切削工具による加工が行われるタイミングにおいて、第１の切削工具における無線通信部を起動し、第２の切削工具における無線通信部を停止することができる。すなわち、各切削工具における制御部が、各切削工具の状態に応じた適切な内容の第１の制御を行うことができる。したがって、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
（７）前記工具システムは、さらに、管理装置を備え、前記制御部は、被加工物に対する、前記第１の切削工具または前記第２の切削工具の姿勢を判定し、判定結果を示す姿勢情報を作成し、前記無線通信部は、前記制御部により作成された前記姿勢情報を含む前記計測情報を送信し、前記管理装置は、前記無線通信部から受信した前記計測情報に含まれる前記姿勢情報に基づく内容を表示してもよい。
このような構成により、管理装置側において、センサの計測結果に加えて、さらに、各切削工具の姿勢を把握することができるため、加工中である切削工具におけるセンサの計測が適切に行われているか否かを容易に確認することができる。
（８）本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、旋削用の第１の切削工具と、旋削用の第２の切削工具とを備える工具システムにおける通信制御方法であって、前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、前記第１の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、前記第２の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行うステップとを含む。
たとえば、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような方法により、切削工具に搭載した加速度センサを用いて、当該切削工具の状態を判定することができる。これにより、切削工具における無線通信部の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部の起動を適切なタイミングで行うことにより、複数の切削工具を備える工具システムにおいて特に効果的に、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
また、上記のような方法により、たとえば、第１の切削工具による加工が行われるタイミングにおいて、第１の切削工具における無線通信部を起動し、第２の切削工具における無線通信部を停止することができる。すなわち、各切削工具における制御部が、各切削工具の状態に応じた適切な内容の第１の制御を行うことができる。したがって、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
［構成および基本動作］
（工具システム）
図１は、本開示の実施の形態に係る工具システムの構成を示す図である。
図１を参照して、工具システム３００は、旋削用の複数の切削工具１００と、管理装置２００と、無線親機２０１とを備える。切削工具１００は、切削工具用ホルダ２と、センサモジュール１１０とを備える。センサモジュール１１０は、測定用センサを含む。以下、切削工具用ホルダ２を、単にホルダ２とも称する。複数の切削工具１００は、たとえば加工機に取り付けられる。
無線親機２０１は、管理装置２００にたとえば有線で接続されている。無線親機２０１は、たとえばアクセスポイントである。
ホルダ２は、切刃を有する切削インサート１を保持する。センサモジュール１１０は、ホルダ２に設けられている。
ホルダ２は、固定用部材３Ａ，３Ｂを備える。固定用部材３Ａ，３Ｂは、切削インサート１を保持する。
切削インサート１は、たとえば、上面視で三角形、正方形、ひし形、および五角形等の多角形状である。切削インサート１は、たとえば、上面の中央において貫通孔が形成され、固定用部材３Ａ，３Ｂによりホルダ２に固定されている。
なお、工具システム３００は、複数の切削工具１００を備える構成に限らず、１つの切削工具１００を備える構成であってもよい。また、工具システム３００は、１つの管理装置２００を備える構成に限らず、複数の管理装置２００を備える構成であってもよい。
切削工具１００は、センサモジュール１１０におけるセンサの計測結果に基づく情報を無線親機２０１へ無線送信する。たとえば、切削工具１００は、センサモジュール１１０における測定用センサの測定結果に基づく計測情報を含むセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する。
切削工具１００および無線親機２０１は、たとえば、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ ８０２．１５．１に準拠したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＩＥＥＥ８０２．１５．３ａに準拠したＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）等の通信プロトコルを用いた無線による通信を行う。なお、切削工具１００および無線親機２０１間において、上記以外の通信プロトコルが用いられてもよい。
無線親機２０１は、切削工具１００から受信したセンサパケットを管理装置２００へ中継する。
管理装置２００は、無線親機２０１により中継されたセンサパケットを受信し、受信したセンサパケットに含まれている計測情報を分析することにより、たとえば切削工具１００の状態をモニタリングする。
具体的には、管理装置２００は、受信したセンサパケットに含まれている計測情報に基づいて、当該計測情報の送信元である切削工具１００における切削インサート１の寿命を予測する。そして、管理装置２００は、予測結果に基づいて、たとえば切削インサート１の交換をユーザに促すための通知を行う。
（工具システムの具体例）
図２は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける切削工具が加工機に取り付けられた状態の一例を示す図である。
図２を参照して、加工機１２０は、モータ保持部５１と、モータ保持部５１に内蔵された図示しないモータと、当該モータが駆動することにより回転するタレット５２とを備える。
タレット５２は、たとえば、円板形状を有し、加工に用いられる切削工具１００を交換するタイミングにおいて矢印Ｒで示す周方向に回転する。また、タレット５２は、外周部分に１または複数のツール保持部５３を含む。切削工具１００は、ツール保持部５３に取り付けられる。図２では、一例として、タレット５２が６つのツール保持部５３を含み、６つの切削工具１００が６つのツール保持部５３にそれぞれ取り付けられている。
ここで、図２に示す６つの切削工具１００を、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆとする。また、図２では、切削工具１００Ａにおける切削インサート１が被加工物Ｐに接する位置（以下、「加工位置」とも称する。）にあり、切削工具１００Ａによる被加工物Ｐに対する加工が行われている状態であるとする。
切削工具１００Ａによる加工が終了すると、タレット５２が周方向に回転し、たとえば切削工具１００Ｂが加工位置へ移動する。そして、切削工具１００Ｂによる被加工物Ｐに対する加工が行われる。
また、切削工具１００Ｂによる加工が終了すると、タレット５２が周方向に再び回転し、たとえば切削工具１００Ｃが加工位置へ移動する。そして、切削工具１００Ｃによる被加工物Ｐに対する加工が行われる。
このように、タレット５２が回転することにより、切削工具１００または被加工物Ｐの運搬等を行うことなく、加工に用いる切削工具１００を交換することができる。
（センサモジュール）
図３は、本開示の実施の形態に係るセンサモジュールの構成を示す図である。
図３を参照して、センサモジュール１１０は、測定用センサ１０と、データ生成部２０と、無線通信部３０と、制御部４０と、加速度センサ５０と、電池６０と、記憶部７０とを含む。記憶部７０は、たとえば不揮発性メモリである。無線通信部３０は、たとえば通信用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の通信回路により実現される。
電池６０は、たとえば１次電池、２次電池、太陽電池、またはキャパシタ等を含む蓄電装置である。電池６０は、エネルギーを蓄積するとともに、蓄積したエネルギーを用いて、センサモジュール１１０における無線通信部３０等の各回路に電力を供給する。
加速度センサ５０は、たとえば、重力加速度を定期的または不定期に計測し、計測結果を示すアナログ信号を制御部４０へ出力する。加速度センサ５０は、たとえば、工具システム３００の稼働中において、電池６０から供給される電力により常時駆動する。
測定用センサ１０は、たとえば、歪みセンサ、圧力センサ、音センサおよび温度センサのうちの少なくともいずれか１つを含む。測定用センサ１０は、たとえば、ホルダ２における切削インサート１の近傍に設けられる。
測定用センサ１０は、たとえば、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する。測定用センサ１０は、たとえば、電池６０から供給される電力により駆動される。
測定用センサ１０は、起動している状態である測定状態と、起動していない状態である非測定状態とが切り替わる。測定用センサ１０は、測定状態において測定を行い、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する一方で、非測定状態において停止する。
データ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む計測情報を作成する。より詳細には、データ生成部２０は、測定用センサ１０からアナログ信号を受けて、受けたアナログ信号をＡＤ（Ａｎａｌｏｇ Ｄｉｇｉｔａｌ）変換した測定結果を含む計測情報、または当該測定結果に対して平均化等の演算を行った値を含む計測情報を作成する。
データ生成部２０は、生成した計測情報および測定用センサ１０のセンサＩＤ等が格納されたセンサパケットを生成し、生成したセンサパケットを無線通信部３０へ出力する。
無線通信部３０は、切削工具１００に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を、切削工具１００の外部における無線親機２０１へ送信する。より詳細には、無線通信部３０は、データ生成部２０から受けた、計測情報および測定用センサ１０のセンサＩＤ等が格納されたセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する。無線通信部３０は、電池から供給される電力により駆動される。
無線通信部３０は、起動している状態である報告状態と、起動していない状態である非報告状態とが切り替わる。無線通信部３０は、報告状態においてセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する一方で、非報告状態においてセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信しない。
制御部４０は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサにより実現される。制御部４０は、加速度センサ５０の計測結果に基づいて、無線通信部３０の起動を制御する第１の起動制御、および測定用センサ１０の起動を制御する第２の起動制御を行う。
すなわち、制御部４０は、第１の起動制御として、無線通信部３０の報告状態および非報告状態を切り替える切替処理を行う。また、制御部４０は、第２の起動制御として、測定用センサ１０の測定状態および非測定状態を切り替える切替処理を行う。
より詳細には、記憶部７０には、たとえば、加速度センサ５０の計測結果と、被加工物Ｐに対する切削工具１００の姿勢と、無線通信部３０の状態と、測定用センサ１０の状態との対応関係を示す対応テーブルＴが保存されている。
被加工物Ｐに対する切削工具１００の姿勢は、被加工物Ｐに対する、切削工具１００のすくい面の角度、すなわち削り屑を送り出す面の角度、および切削工具１００の位置により定まる。以下、被加工物Ｐに対する切削工具１００の姿勢を、単に「切削工具１００の姿勢」とも称する。
制御部４０は、記憶部７０に保存されている対応テーブルＴを参照し、加速度センサ５０の計測結果に基づいて、各切削工具１００の姿勢を判定する。すなわち、制御部４０は、当該制御部４０を含むセンサモジュール１１０を備える切削工具１００の姿勢を判定する。そして、制御部４０は、対応テーブルＴを参照し、判定した切削工具１００の姿勢に基づいて、無線通信部３０の報告状態および非報告状態、ならびに測定用センサ１０の測定状態および非測定状態の切替処理を行う。
（切替処理の具体例１）
図４は、本開示の実施の形態に係る工具システムが１つの切削工具を備える場合における、当該切削工具の姿勢の変化を示す図である。図５は、本開示の実施の形態に係る切削工具における記憶部に保存されている対応テーブルの一例を示す図である。
図３～図５を参照して、切削工具１００による加工が行われない状態における当該切削工具１００の姿勢を「姿勢１」とし、当該切削工具１００による加工が行われる状態における当該切削工具１００の姿勢を「姿勢２」とする。
ここでは、切削工具１００における加速度センサ５０は、タレット５２の径方向（以下、「Ｙ方向」とも称する。）における切削工具１００の重力加速度を測定する。タレット５２が回転することによる切削工具１００の姿勢の変化に応じて、切削工具１００が受けるＹ方向の重力加速度は変化する。
記憶部７０には、対応テーブルＴである対応テーブルＴ１が保存されている。対応テーブルＴ１は、加速度センサ５０の計測結果が１Ｇ以外である場合、切削工具１００の姿勢が「姿勢１」であることを示している。また、対応テーブルＴ１は、加速度センサ５０の計測結果が１Ｇである場合、切削工具１００の姿勢が「姿勢２」であることを示している。
また、対応テーブルＴ１は、切削工具１００の姿勢が「姿勢１」である場合、無線通信部３０を非報告状態とし、かつ測定用センサ１０を非測定状態とすることを示している。また、対応テーブルＴ１は、切削工具１００の姿勢が「姿勢２」である場合、無線通信部３０を報告状態とし、かつ測定用センサ１０を測定状態とすることを示している。
また、対応テーブルＴ１は、加速度センサ５０は常時駆動していることを示している。
制御部４０は、加速度センサ５０から受けたアナログ信号の示す計測結果、および対応テーブルＴ１に基づいて、切削工具１００の姿勢を判定する。そして、制御部４０は、判定した姿勢に応じた内容の第１の起動制御および第２の起動制御を行う。
具体的には、制御部４０は、無線通信部３０が非報告状態であり、測定用センサ１０が非測定状態である場合において、切削工具１００の姿勢を「姿勢２」と判定したとする。この場合、制御部４０は、第１の起動制御として、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替える。また、制御部４０は、第２の起動制御として、測定用センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
また、制御部４０は、無線通信部３０が報告状態であり、測定用センサ１０が測定状態である場合において、切削工具１００の姿勢を「姿勢２」と判定したとする。この場合、制御部４０は、第１の起動制御および第２の起動制御として、無線通信部３０の報告状態および測定用センサ１０の測定状態を継続する。
また、制御部４０は、無線通信部３０が報告状態であり、測定用センサ１０が測定状態である場合において、切削工具１００の姿勢を「姿勢１」と判定したとする。この場合、制御部４０は、第１の起動制御として、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替える。また、制御部４０は、第２の起動制御として、測定用センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
また、制御部４０は、無線通信部３０が非報告状態であり、測定用センサ１０が非測定状態である場合において、切削工具１００の姿勢を「姿勢１」と判定したとする。この場合、制御部４０は、第１の起動制御および第２の起動制御として、無線通信部３０の非報告状態および測定用センサ１０の非測定状態を継続する。
以下、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替える処理、および無線通信部３０の報告状態を継続する処理を、いずれも「無線通信部３０の報告状態への切替処理」とも称する。また、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替える処理、および無線通信部３０の非報告状態を継続する処理を、いずれも「無線通信部３０の非報告状態への切替処理」とも称する。
また、測定用センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える処理、および測定用センサ１０の測定状態を継続する処理を、いずれも「測定用センサ１０の測定状態への切替処理」とも称する。また、測定用センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える処理、および測定用センサ１０の非測定状態を継続する処理を、いずれも「測定用センサ１０の非測定状態への切替処理」とも称する。
（切替処理の具体例２）
図６は、本開示の実施の形態に係る工具システムが３つの切削工具を備える場合における、各切削工具の姿勢の変化を示す図である。
図６を参照して、ここでは、切削工具１００である３つの切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが、４５°の間隔でタレット５２に取り付けられているとする。また、切削工具１００Ａによる加工が行われる工程を「工程１」とし、切削工具１００Ｂによる加工が行われる工程を「工程２」とし、切削工具１００Ｃによる加工が行われる工程を「工程３」とする。
また、ここでは、各切削工具１００における加速度センサ５０は、２方向の加速度を計測する。より詳細には、加速度センサ５０は、タレット５２の接線方向であり、かつ矢印Ｒに示すタレット５２の回転方向に沿う方向（以下、「Ｘ方向」と称する。）における対応の切削工具１００の重力加速度、およびタレット５２の径方向すなわち「Ｙ方向」における対応の切削工具１００の重力加速度を計測する。
以下、Ｘ方向における重力加速度を「Ｘ値」とも称し、Ｙ方向における重力加速度を「Ｙ値」とも称する。タレット５２が回転することによる切削工具１００の姿勢の変化に応じてＸ値およびＹ値は変化する。
また、各切削工具１００における制御部４０は、各切削工具１００の３つの姿勢を判定し、判定した姿勢に応じた内容の第１の起動制御および第２の起動制御を行う。３つの姿勢には、切削工具１００による加工が行われる姿勢である「加工姿勢」、切削工具１００が被加工物Ｐに接していない状態での姿勢である「停止姿勢」、および切削工具１００による加工が行われる直前の姿勢である「準備姿勢」がある。
すなわち、「停止姿勢」は、切削工具１００による加工が行われない状態での姿勢であり、たとえば、加工姿勢となる前の停止位置における切削工具１００の姿勢である。なお、タレット５２の反回転方向において重力方向からの角度が９０度以上離れた位置における切削工具１００の姿勢を「停止姿勢」としてもよい。
また、「準備姿勢」は、切削工具１００の姿勢が停止姿勢から加工姿勢へ変化する間の姿勢であり、たとえば、停止姿勢と加工姿勢との間の停止位置における切削工具１００の姿勢である。なお、タレット５２の反回転方向において重力方向からの角度が０度より大きく、かつ９０度未満の位置における切削工具１００の姿勢を「準備姿勢」としてもよい。また、加工姿勢である停止位置Ｐｓ１と、タレット５２の回転方向における停止位置Ｐｓ１の１つ前の停止位置Ｐｓ２との間の位置における切削工具１００の姿勢を「準備姿勢」としてもよい。
図７は、本開示の実施の形態に係る切削工具における記憶部に保存されている対応テーブルの一例を示す図である。
図７を参照して、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々の記憶部７０には、対応テーブルＴである対応テーブルＴ２が保存されている。対応テーブルＴ２は、Ｘ値およびＹ値が（０Ｇ，１Ｇ）である場合、切削工具１００の姿勢が「加工姿勢」であることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、Ｘ値およびＹ値が（０.５Ｇ，０．５Ｇ）または（－１Ｇ，０Ｇ）である場合、切削工具１００の姿勢が「準備姿勢」であることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、Ｘ値およびＹ値が（１Ｇ，０Ｇ）または（－０．５Ｇ，０．５Ｇ）である場合、切削工具１００の姿勢が「停止姿勢」であることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、切削工具１００の姿勢が「加工姿勢」である場合、無線通信部３０を報告状態とし、かつ測定用センサ１０を測定状態とすることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、切削工具１００の姿勢が「準備姿勢」である場合、無線通信部３０を報告状態とし、かつ測定用センサ１０を非測定状態とすることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、切削工具１００の姿勢が「停止姿勢」である場合、無線通信部３０を非報告状態とし、かつ測定用センサ１０を非測定状態とすることを示している。
また、対応テーブルＴ２は、加速度センサ５０は常時駆動していることを示している。
（ａ）工程１
図８は、図６に示す工程１における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。
図３、および図６～図８を参照して、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における制御部４０は、加速度センサ５０から受けたアナログ信号の示すＸ値およびＹ値、ならびに対応テーブルＴ２に基づいて、第１の起動制御および第２の起動制御を行う。
より詳細には、制御部４０は、たとえば、加速度センサ５０からアナログ信号を受けるたびに当該アナログ信号の示すＸ値およびＹ値の組合せを確認する。そして、制御部４０は、新たに得られたＸ値およびＹ値の組合せが、対応テーブルＴ２に示されているＸ値およびＹ値の複数の組合せのうちのいずれか１つと一致した場合、対応する切削工具１００の姿勢を判定する。
たとえば、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃが被加工物Ｐに対して姿勢を変えたタイミングにおいて、各制御部４０による姿勢の判定結果は互いに異なる。このため、各制御部４０は、判定結果に基づいて、互いに異なる内容の第１の起動制御および第２の起動制御を行う。
具体的には、工程１において、切削工具１００Ａにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（０Ｇ，１Ｇ）となる。切削工具１００Ａにおける制御部４０は、対応テーブルＴ２を参照して、切削工具１００Ａの姿勢を「加工姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う。
また、工程１において、切削工具１００Ｂにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（０.５Ｇ，０．５Ｇ）となる。切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、対応テーブルＴ２を参照して、切削工具１００Ｂの姿勢を「準備姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
また、工程１において、切削工具１００Ｃにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（１Ｇ，０Ｇ）となる。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、対応テーブルＴ２を参照して、切削工具１００Ｃの姿勢を「停止姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
（ｂ）工程２
図９は、図６に示す工程２における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。
図３、図６、図７および図９を参照して、工程２において、切削工具１００Ａにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（－０．５Ｇ，０．５Ｇ）となる。切削工具１００Ａにおける制御部４０は、切削工具１００Ａの姿勢を「停止姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
また、工程２において、切削工具１００Ｂにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（０Ｇ，１Ｇ）となる。切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、切削工具１００Ｂの姿勢を「加工姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う。
また、工程２において、切削工具１００Ｃにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（０．５Ｇ，０．５Ｇ）となる。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、切削工具１００Ｃの姿勢を「準備姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
（ｃ）工程３
図１０は、図６に示す工程３における、各切削工具における制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の内容を説明するための図である。
図３、図６、図７および図１０を参照して、工程３において、切削工具１００Ａにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（－１Ｇ，０Ｇ）となる。切削工具１００Ａにおける制御部４０は、切削工具１００Ａの姿勢を「準備姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
また、工程３において、切削工具１００Ｂにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（－０．５Ｇ，０．５Ｇ）となる。切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、切削工具１００Ｂの姿勢を「停止姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。
また、工程３において、切削工具１００Ｃにおける加速度センサ５０によるＸ値およびＹ値は、（０Ｇ，１Ｇ）となる。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、切削工具１００Ｃの姿勢を「加工姿勢」と判定し、判定結果に基づいて、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う。
なお、切削工具１００は、２方向の重力加速度を計測する加速度センサ５０を備える構成に限定されない。たとえば、切削工具１００は、３方向以上の重力加速度を計測する加速度センサ５０を備えてもよいし、１方向の重力加速度を計測する複数の加速度センサ５０を備えてもよい。また、切削工具１００は、１方向の重力加速度を計測する１つの加速度センサ５０を備えてもよい。
また、切削工具１００は、測定用センサ１０による測定結果に基づく情報に加えて、さらに、加速度センサ５０による計測結果に基づく情報を管理装置２００へ送信してもよい。
この場合、加速度センサ５０は、計測結果を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する。データ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果に基づく情報、および加速度センサ５０の計測結果に基づく情報を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を無線通信部３０へ出力する。無線通信部３０は、データ生成部２０から受けた計測情報を無線親機２０１へ送信する。
また、切削工具１００は、測定用センサ１０を備えない構成でもよい。この場合、無線通信部３０は、たとえば、加速度センサ５０による計測結果に基づく情報を含む計測情報を無線親機２０１へ送信する。この場合、制御部４０は、第２の起動制御を行わない。
また、工具システム３００が２つの切削工具１００を備える場合においても、上述した工具システム３００が３つの切削工具１００を備える場合と同様の構成および動作となる。
また、制御部４０は、切削工具１００の姿勢を判定する構成に限定されず、切削工具１００の何らかの状態を判定し、判定結果を用いて第１の起動制御を行う構成であればよい。
［動作］
次に、本開示の実施の形態に係る工具システム３００における切削工具１００が第１の起動制御および第２の起動制御を行う際の動作手順について図面を用いて説明する。
本開示の実施の形態に係る工具システムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
（具体例１の場合における第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順）
図１１は、図４に示す具体例１の場合における、制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順を定めたフローチャートである。
図４、図５および図１１を参照して、まず、加速度センサ５０は、切削工具１００の重力加速度を計測し、計測結果を示すアナログ信号を制御部４０へ出力する（ステップＳ１０１）。
次に、制御部４０は、加速度センサ５０から出力されたアナログ信号を受けて、当該アナログ信号の示す計測結果、および記憶部７０に保存されている対応テーブルＴ１に基づいて、切削工具１００の姿勢を判定する（ステップＳ１０２）。
次に、制御部４０は、切削工具１００の姿勢を「姿勢２」と判定した場合（ステップＳ１０３において「ＹＥＳ」）、第１の起動制御として、無線通信部３０の報告状態への切替処理を行う。すなわち、制御部４０は、無線通信部３０を起動する。また、制御部４０は、第２の起動制御として、測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う。すなわち、制御部４０は、測定用センサ１０を起動する（ステップＳ１０４）。
次に、無線通信部３０は、切削工具１００と管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ１０５）。なお、無線通信部３０は、切削工具１００と管理装置２００との通信接続が確立されている状態である場合、接続状態を維持する。
次に、測定用センサ１０は、たとえば、加速度、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する（ステップＳ１０６）。
次に、データ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を無線通信部３０へ出力する。そして、無線通信部３０は、データ生成部２０から受けた計測情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する（ステップＳ１０７）。
次に、加速度センサ５０は、切削工具１００の重力加速度を再び測定し、測定結果を示すアナログ信号を制御部４０へ出力する（ステップＳ１０１）。
次に、制御部４０は、加速度センサ５０から出力されたアナログ信号を受けて、当該アナログ信号の示す測定結果、および記憶部７０に保存されている対応テーブルＴ１に基づいて、切削工具１００の姿勢を再び判定する（ステップＳ１０２）。
次に、制御部４０は、切削工具１００の姿勢を「姿勢１」と判定した場合（ステップＳ１０３において「ＮＯ」）、第１の起動制御として、無線通信部３０の非報告状態への切替処理を行う。すなわち、制御部４０は、無線通信部３０を停止する。また、制御部４０は、第２の起動制御として、測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う。すなわち、制御部４０は、測定用センサ１０を停止する（ステップＳ１０８）。
上述した、測定用センサ１０による測定（ステップＳ１０６）および無線通信部３０による計測情報の送信（ステップＳ１０７）は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理（ステップＳ１０８）が行われるまで定期的または不定期に繰り返される。
（具体例２の場合における第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順）
図１２および図１３は、図６に示す具体例２の場合における、各制御部による第１の起動制御および第２の起動制御の動作手順を定めたシーケンス図である。
図６～図９、図１２および図１３を参照して、まず、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における加速度センサ５０は、対応する切削工具１００の重力加速度であるＸ値およびＹ値を計測し、計測結果を示すアナログ信号を対応する制御部４０へ出力する（ステップＳ２０１）。
次に、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における制御部４０は、対応する加速度センサ５０から出力されたアナログ信号を受けて、当該アナログ信号の示す計測結果、および対応する記憶部７０に保存されている対応テーブルＴ２に基づいて、対応する切削工具１００の姿勢を判定する。
ここでは、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、切削工具１００Ａの姿勢を「加工姿勢」と判定したとする。切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、切削工具１００Ｂの姿勢を「準備姿勢」と判定したとする。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、切削工具１００Ｃの姿勢を「停止姿勢」と判定したとする（ステップＳ２０２）。
次に、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２０３）。
次に、切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２０４）。
次に、切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２０５）。
次に、切削工具１００Ａにおける無線通信部３０は、切削工具１００Ａと管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ２０６）。なお、当該無線通信部３０は、切削工具１００Ａと管理装置２００との通信接続が確立されている状態である場合、接続状態を維持する。
次に、切削工具１００Ｂにおける無線通信部３０は、切削工具１００Ｂと管理装置２００との通信接続を確立させる（ステップＳ２０７）。なお、当該無線通信部３０は、切削工具１００Ｂと管理装置２００との通信接続が確立されている状態である場合、接続状態を維持する。
次に、切削工具１００Ａにおける測定用センサ１０は、たとえば、加速度、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号を対応するデータ生成部２０へ出力する（ステップＳ２０８）。
次に、切削工具１００Ａにおけるデータ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を対応する無線通信部３０へ出力する。そして、当該無線通信部３０は、当該データ生成部２０から受けた計測情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する（ステップＳ２０９）。
次に、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における加速度センサ５０は、対応する切削工具１００の重力加速度であるＸ値およびＹ値を再び測定し、測定結果を示すアナログ信号を対応する制御部４０へ出力する（ステップＳ２１１）。
次に、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における制御部４０は、対応する加速度センサ５０から出力されたアナログ信号を受けて、当該アナログ信号の示す測定結果、および対応する記憶部７０に保存されている対応テーブルＴ２に基づいて、対応する切削工具１００の姿勢を判定する。
ここでは、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、切削工具１００Ａの姿勢を「停止姿勢」と判定したとする。また、切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、切削工具１００Ｂの姿勢を「加工姿勢」と判定したとする。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、切削工具１００Ｃの姿勢を「準備姿勢」と判定したとする（ステップＳ２１２）。
次に、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２１３）。
上述した、切削工具１００Ａにおける、測定用センサ１０による測定（ステップＳ２０８）および無線通信部３０による計測情報の送信（ステップＳ２０９）は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理（ステップＳ２１３）が行われるまで定期的または不定期に繰り返される。
次に、切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２１４）。
次に、切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０への非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２１５）。
次に、切削工具１００Ｃにおける無線通信部３０は、切削工具１００Ｃと管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ２１６）。なお、ここでは、切削工具１００Ａと管理装置２００との通信接続は切断されており、切削工具１００Ｂと管理装置２００との通信接続は維持されている。
次に、切削工具１００Ｂにおける測定用センサ１０は、たとえば、加速度、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号を対応するデータ生成部２０へ出力する（ステップＳ２１７）。
次に、切削工具１００Ｂにおけるデータ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を対応する無線通信部３０へ出力する。そして、当該無線通信部３０は、当該データ生成部２０から受けた計測情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する（ステップＳ２１８）。
次に、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における加速度センサ５０は、対応する切削工具１００の重力加速度であるＸ値およびＹ値を再び測定し、測定結果を示すアナログ信号を対応する制御部４０へ出力する（ステップＳ２２１）。
次に、切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃの各々における制御部４０は、対応する加速度センサ５０から出力されたアナログ信号を受けて、当該アナログ信号の示す測定結果、および対応する記憶部７０に保存されている対応テーブルＴ２に基づいて、対応する切削工具１００の姿勢を判定する。
ここでは、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、切削工具１００Ａの姿勢を「準備姿勢」と判定したとする。また、切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、切削工具１００Ｂの姿勢を「停止姿勢」と判定したとする。切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、切削工具１００Ｃの姿勢を「加工姿勢」と判定したとする（ステップＳ２２２）。
次に、切削工具１００Ａにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２２３）。
次に、切削工具１００Ｂにおける制御部４０は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２２４）。
上述した、切削工具１００Ｂにおける、測定用センサ１０による測定（ステップＳ２１７）および無線通信部３０による計測情報の送信（ステップＳ２１８）は、無線通信部３０の非報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の非測定状態への切替処理（ステップＳ２２４）が行われるまで定期的または不定期に繰り返される。
次に、切削工具１００Ｃにおける制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切替処理、および測定用センサ１０の測定状態への切替処理を行う（ステップＳ２２５）。
次に、切削工具１００Ａにおける無線通信部３０は、切削工具１００Ａと管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ２２６）。なお、ここでは、切削工具１００Ｂと管理装置２００との通信接続は切断されており、切削工具１００Ｃと管理装置２００との通信接続は維持されている。
次に、切削工具１００Ｃにおける測定用センサ１０は、たとえば、加速度、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号を対応するデータ生成部２０へ出力する（ステップＳ２２７）。
次に、切削工具１００Ｃにおけるデータ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を対応する無線通信部３０へ出力する。そして、当該無線通信部３０は、当該データ生成部２０から受けた計測情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する（ステップＳ２２８）。
［変形例］
切削工具１００における無線通信部３０は、制御部４０による切削工具１００の姿勢の判定結果を示す情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信してもよい。
より詳細には、制御部４０は、切削工具１００の姿勢を判定し、判定結果を示す姿勢情報を作成する。そして、制御部４０は、作成した姿勢情報をデータ生成部２０へ出力する。
データ生成部２０は、測定用センサ１０の測定結果に基づく情報、および制御部４０から受けた姿勢情報を含む計測情報を作成し、作成した計測情報を無線通信部３０へ出力する。
無線通信部３０は、データ生成部２０から受けた計測情報を、無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する。
管理装置２００は、無線通信部３０から受信した計測情報に含まれる姿勢情報に基づく内容を表示する。たとえば、管理装置２００は、無線通信部３０に対応する切削工具１００のＩＤ、姿勢情報の示す切削工具１００の姿勢、および当該計測情報に含まれる測定用センサ１０の測定結果を、管理装置２００が備えるモニタまたは表示装置に表示する。
具体的には、工具システム３００が３つの切削工具１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃを備えているとする。
上述のとおり、切削工具１００Ａの姿勢が加工姿勢である場合、切削工具１００Ａの無線通信部３０は報告状態であり、かつ切削工具１００Ａの測定用センサ１０は測定状態である。このため、管理装置２００により表示される画面Ｇでは、たとえば、切削工具１００ＡのＩＤ、切削工具１００Ａの姿勢が「加工姿勢」であること、および切削工具１００Ａの測定用センサ１０の測定結果が表示される。
また、切削工具１００Ｂの姿勢が準備姿勢である場合、切削工具１００Ｂの無線通信部３０は報告状態であり、かつ切削工具１００Ｂの測定用センサ１０は非測定状態である。このため、画面Ｇでは、たとえば、切削工具１００ＢのＩＤ、および切削工具１００Ｂの姿勢が「準備姿勢」であることが表示され、切削工具１００Ｂの測定用センサ１０の測定結果は表示されない。
また、切削工具１００Ｃの姿勢が停止姿勢である場合、切削工具１００Ｃの無線通信部３０は非報告状態であり、かつ切削工具１００Ｃの測定用センサ１０は非測定状態である。このため、切削工具１００Ｃからの計測情報は送信されず、画面Ｇでは、たとえば、切削工具１００ＣのＩＤが表示され、切削工具１００Ｃの姿勢、および切削工具１００Ｃの測定用センサ１０の測定結果は表示されない。
ところで、切削工具の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
これに対して、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、切削インサート１は、切刃を有する。ホルダ２は、切削インサート１を保持する。無線通信部３０は、切削工具１００に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する。加速度センサ５０は、ホルダ２に設けられている。制御部４０は、加速度センサ５０の計測結果に基づいて無線通信部３０の起動を制御する第１の起動制御を行う。
たとえば、計測結果に基づく情報である計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような構成により、切削工具１００に搭載した加速度センサ５０を用いて、当該切削工具１００の状態を判定することができる。これにより、切削工具１００における無線通信部３０の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことにより、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
したがって、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、当該切削工具１００の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００は、一方向の加速度を計測する複数の加速度センサ５０、または複数方向の加速度を計測する１つの加速度センサ５０を備える。
たとえば、切削工具１００が加工機１２０のタレット５２に取り付けられ、加工工程ごとにタレット５２が回転することにより加工に用いられる切削工具１００が自動的に交換されるシステムにおいては、タレット５２の中心を通り、かつ鉛直方向に延びる直線に対して線対称の位置にある２か所において、切削工具１００が受ける鉛直方向の重力加速度は同じ値となる。
これに対して、上記のような構成により、複数方向の重力加速度を計測することが可能であるため、切削工具１００の姿勢をより正確に判定することができ、無線通信部３０の起動をより適切なタイミングで行うことができる。
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、切削工具１００の姿勢を判定し、判定した姿勢に応じた内容の第１の起動制御を行う。
このような構成により、たとえば、切削工具１００が加工姿勢となるタイミングを把握することができるため、当該切削工具１００における無線通信部３０の起動をより適切なタイミングで行うことができる。
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００において、姿勢には、切削工具１００による加工が行われる姿勢である加工姿勢、切削工具１００による加工が行われない姿勢である停止姿勢、および加工姿勢と停止姿勢との間にある準備姿勢を含む。制御部４０は、切削工具１００の姿勢が準備姿勢である場合、第１の起動制御として、無線通信部３０を起動する。
このような構成により、切削工具１００による加工開始前において、当該切削工具１００と、計測情報の送信先である管理装置２００との通信接続の確立を行うための時間を確保することができる。このため、加工開始のタイミングにおいて、管理装置２００が計測情報をより確実に取得することができる。
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００は、さらに、加速度センサ５０とは別の種類の測定用センサ１０を備える。無線通信部３０は、測定用センサ１０の測定結果に基づく情報を送信する。制御部４０は、加速度センサ５０の計測結果に基づいて測定用センサ１０の起動を制御する第２の起動制御をさらに行う。
このように、第１の起動制御に加えて、さらに、第２の起動制御を行う構成により、電力の消費をより一層抑えることができる。
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、第１の切削工具１００および第２の切削工具１００の各々は、切刃を有する切削インサート１、切削インサート１を保持するホルダ２、各切削工具１００に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を送信する無線通信部３０、ホルダ２に設けられた加速度センサ５０、および加速度センサ５０の計測結果に基づいて無線通信部３０の起動を制御する起動制御を行う制御部４０を含む。また、第１の切削工具１００および第２の切削工具１００が被加工物Ｐに対して姿勢を変えたタイミングにおいて、第１の切削工具１００における制御部４０と、第２の切削工具１００における制御部４０とが、互いに異なる内容の起動制御を行う。
たとえば、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような構成により、切削工具１００に搭載した加速度センサ５０を用いて、当該切削工具１００の状態を判定することができる。これにより、切削工具１００における無線通信部３０の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことにより、複数の切削工具１００を備える工具システム３００において特に効果的に、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
また、上記のような構成により、たとえば、第１の切削工具による加工が行われるタイミングにおいて、第１の切削工具における無線通信部を起動し、第２の切削工具における無線通信部を停止することができる。すなわち、各切削工具における制御部が、各切削工具の状態に応じた適切な内容の第１の起動制御を行うことができる。
したがって、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、切削工具１００の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、制御部４０は、被加工物Ｐに対する切削工具１００の姿勢を判定し、判定結果を示す姿勢情報を作成する。無線通信部３０は、制御部４０により作成された姿勢情報を含む計測情報を送信する。管理装置２００は、無線通信部３０から受信した計測情報に含まれる姿勢情報に基づく内容を表示する。
このような構成により、管理装置２００側において、センサの計測結果に加えて、さらに、各切削工具１００の姿勢を把握することができるため、加工中である切削工具１００におけるセンサの計測が適切に行われているか否かを容易に確認することができる。
また、本開示の実施の形態に係る通信制御方法は、旋削用の第１の切削工具１００と、旋削用の第２の切削工具１００とを備える工具システム３００における通信制御方法である。第１の切削工具１００および第２の切削工具１００の各々は、切刃を有する切削インサート１、切削インサート１を保持するホルダ２、各切削工具１００に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部３０、ホルダ２に設けられた加速度センサ５０、および加速度センサ５０の計測結果に基づいて無線通信部３０の起動を制御する起動制御を行う制御部４０を含む。この通信制御方法では、まず、第１の切削工具１００における制御部４０が、対応する加速度センサ５０の計測結果を取得する。次に、第２の切削工具１００における制御部４０が、対応する加速度センサ５０の計測結果を取得する。そして、第１の切削工具１００における制御部４０と、第２の切削工具１００における制御部４０とが、互いに異なる内容の起動制御を行う。
たとえば、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えるために、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０を起動する技術が望まれる。その一方で、加工開始のタイミングにおいて無線通信部３０の起動を制御するために、オペレータによる入力操作、または加工開始のタイミングを検知するための外部装置の設置等が必要となる。
これに対して、上記のような方法により、切削工具１００に搭載した加速度センサ５０を用いて、当該切削工具１００の状態を判定することができる。これにより、切削工具１００における無線通信部３０の起動に適したタイミングを把握することができるため、オペレータによる入力操作または外部装置の設置を必要とすることなく、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことができる。
また、無線通信部３０の起動を適切なタイミングで行うことにより、複数の切削工具１００を備える工具システム３００において特に効果的に、計測情報の無線送信に必要な電力の消費を抑えることができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
また、上記のような方法により、たとえば、第１の切削工具による加工が行われるタイミングにおいて、第１の切削工具における無線通信部を起動し、第２の切削工具における無線通信部を停止することができる。すなわち、各切削工具における制御部が、各切削工具の状態に応じた適切な内容の第１の起動制御を行うことができる。
したがって、本開示の実施の形態に係る通信制御方法では、切削工具１００の状態をモニタリング可能なシステムにおいて、より優れた機能を実現することができる。
上記実施の形態は、すべ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。本発明の範囲は、上記説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
旋削用の切削工具であって、
切刃を有する切削インサートと、
前記切削インサートを保持するホルダと、
前記切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部と、
前記ホルダに設けられた加速度センサと、
前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する第１の制御を行う制御部とを備え、
前記加速度センサは、前記切削工具が受ける重力加速度を計測し、
前記重力加速度は、前記切削工具の姿勢に応じて変化する、切削工具。
［付記２］
旋削用の第１の切削工具と、
旋削用の第２の切削工具とを備え、
前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、
前記第１の切削工具および前記第２の切削工具が被加工物に対して姿勢を変えたタイミングにおいて、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行い、
前記第１の切削工具および前記第２の切削工具は、加工機のタレットに取り付けられ、
前記タレットは、加工工程ごとに回転し、
前記タレットが回転することにより、前記第１の切削工具の姿勢および前記第２の切削工具の姿勢が変化する、工具システム。
１ 切削インサート
３Ａ，３Ｂ 固定用部材
２ ホルダ
１０ 測定用センサ
２０ データ生成部
３０ 無線通信部
４０ 制御部
５０ 加速度センサ
５１ モータ保持部
５２ タレット
５３ ツール保持部
６０ 電池
７０ 記憶部
１００ 切削工具
１１０ センサモジュール
１２０ 加工機
２００ 管理装置
２０１ 無線親機
３００ 工具システム

Claims (8)

  1. 旋削用の切削工具であって、
    切刃を有する切削インサートと、
    前記切削インサートを保持するホルダと、
    前記切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部と、
    前記ホルダに設けられた加速度センサと、
    前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する第１の制御を行う制御部とを備える、切削工具。
  2. 前記切削工具は、一方向の加速度を計測する複数の前記加速度センサ、または複数方向の加速度を計測する１つの前記加速度センサを備える、請求項１に記載の切削工具。
  3. 前記制御部は、被加工物に対する前記切削工具の姿勢を判定し、判定した姿勢に応じた内容の前記第１の制御を行う、請求項１または請求項２に記載の切削工具。
  4. 前記姿勢には、前記切削工具による加工が行われる姿勢である加工姿勢、前記切削工具による加工が行われない姿勢である停止姿勢、および前記加工姿勢と前記停止姿勢との間にある準備姿勢を含み、
    前記制御部は、被加工物に対する前記切削工具の姿勢が前記準備姿勢である場合、前記第１の制御として、前記無線通信部を起動する、請求項３に記載の切削工具。
  5. 前記切削工具は、さらに、
    前記加速度センサとは別の種類の測定用センサを備え、
    前記無線通信部は、前記測定用センサの測定結果に基づく情報を送信し、
    前記制御部は、前記加速度センサの計測結果に基づいて前記測定用センサの起動を制御する第２の制御をさらに行う、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の切削工具。
  6. 旋削用の第１の切削工具と、
    旋削用の第２の切削工具とを備え、
    前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく計測情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、
    前記第１の切削工具および前記第２の切削工具が被加工物に対して姿勢を変えたタイミングにおいて、前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行う、工具システム。
  7. 前記工具システムは、さらに、
    管理装置を備え、
    前記制御部は、被加工物に対する、前記第１の切削工具または前記第２の切削工具の姿勢を判定し、判定結果を示す姿勢情報を作成し、
    前記無線通信部は、前記制御部により作成された前記姿勢情報を含む前記計測情報を送信し、
    前記管理装置は、前記無線通信部から受信した前記計測情報に含まれる前記姿勢情報に基づく内容を表示する、請求項６に記載の工具システム。
  8. 旋削用の第１の切削工具と、旋削用の第２の切削工具とを備える工具システムにおける通信制御方法であって、
    前記第１の切削工具および前記第２の切削工具の各々は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、前記各切削工具に取り付けられたセンサの計測結果に基づく情報を送信する無線通信部、前記ホルダに設けられた加速度センサ、および前記加速度センサの計測結果に基づいて前記無線通信部の起動を制御する起動制御を行う制御部を含み、
    前記第１の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、
    前記第２の切削工具における前記制御部が、対応する前記加速度センサの前記計測結果を取得するステップと、
    前記第１の切削工具における前記制御部と、前記第２の切削工具における前記制御部とが、互いに異なる内容の前記起動制御を行うステップとを含む、通信制御方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022230149A1 (ja) * 2021-04-28 2022-11-03 住友電気工業株式会社 切削工具
JP2023151384A (ja) * 2022-03-31 2023-10-16 三菱マテリアル株式会社 旋削工具ユニット、工作機械
CN116079087B (zh) * 2023-04-12 2023-06-30 哈尔滨商业大学 一种智能制造的数控车床

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6113242Y2 (ja) * 1977-06-14 1986-04-24
JPS5779431A (en) * 1980-11-06 1982-05-18 Richo Denshi Kogyo Kk Detector for quality of cutting tool
AU611138B2 (en) * 1987-04-06 1991-06-06 Regents Of The University Of Minnesota Cutting insert with integral sensor
US5345585A (en) 1991-12-02 1994-09-06 International Business Machines Corporation Method for optimizing processing of join queries by determining optimal processing order and assigning optimal join methods to each of the join operations
DE102007036002A1 (de) * 2007-07-30 2009-02-05 Genesis Adaptive Systeme Deutschland Gmbh In-Prozess-Überwachungsvorrichtung für ein Bearbeitungswerkzeug
JP5779431B2 (ja) 2010-07-16 2015-09-16 リンテック株式会社 光素子固定材用組成物、その使用方法、及び光素子封止体
EP2683707B1 (de) 2011-03-08 2015-05-13 Basf Se Verfahren zur herstellung von alkanolaminen durch homogen-katalysierte alkoholaminierung
DE102015220533A1 (de) * 2015-10-21 2017-04-27 Haimer Gmbh Werkzeughalter mit integrierter Sensorik
JP7233068B2 (ja) 2016-09-09 2023-03-06 株式会社NejiLaw ブレーキパッド
JP6900613B2 (ja) * 2016-09-27 2021-07-07 株式会社山本金属製作所 振動測定装置
JP6869027B2 (ja) * 2016-12-26 2021-05-12 株式会社東京精密 無線通信装置における消費電力の低減方法および無線通信装置
DE102017205072A1 (de) * 2017-03-27 2018-09-27 Robert Bosch Gmbh Sauggerät mit Steckmodul
JP7071619B2 (ja) * 2017-12-26 2022-05-19 スター精密株式会社 工作機械および工作機械の制御方法
JPWO2020070907A1 (ja) * 2018-10-01 2021-02-15 京セラ株式会社 ホルダ、切削工具及び切削加工物の製造方法
US11557990B2 (en) 2018-12-10 2023-01-17 Agave Semiconductor, Llc Position corrected commutation of brushless direct current motors

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