JP5333938B2 - 産業機器、および工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、産業機器、および工作機械に関する。特に、手動パルス発生器を備えた産業機器、および工作機械に関する。

従来、手動パルス発生器を備えた工作機械が知られている。このような工作機械においては、手動パルス発生器は、移動体等の制御対象物の位置制御に用いられる。

たとえば、特許文献１には、位置制御に用いられる手動パルス発生器を備えた工作機械が開示されている。当該手動パルス発生器における操作部は、Ｘ軸，Ｙ軸及びＺ軸の内、どの送り方向に主軸機構（工具）及びワーク装着機構（ワーク）を相対移動させるのかを選択するための送り軸切換スイッチと、１パルス当たりの移動量を切り換えるための倍率切換スイッチと、本体の正面に垂直な軸中心に回転自在に設けられ、当該軸中心に回転することにより回転量に応じたパルス信号を生成する回転ハンドルとからなる。

また、手動パルス発生器を用いて主軸の位置を制御する工作機械も存在する。当該工作機械では、ユーザが手動パルス発生器の回転ハンドルを回すことにより発生するパルス信号の数に応じた位置まで、主軸の回転軸を中心に主軸を回転させる。

また、従来、回転速度選択スイッチと正転ボタンと逆転ボタンとを操作盤に備えた工作機械も知られている。このような工作機械では、当該回転速度選択スイッチと正転ボタンと逆転ボタンとにより、ユーザは、位置制御機能がついていない主軸を、回転速度制御として回転させることができる。より具体的には、ユーザが、選択スイッチで速度を決定後、正転ボタンまたは逆転ボタンを押すと、主軸は回転を始める。ユーザが正転ボタンまたは逆転ボタンを押している間は、主軸は上記決定した速度にてボタンに応じた方向に回転を続ける。ユーザが正転ボタンまたは逆転ボタンから手を放すと、主軸は回転を停止する。

特開２００７−１６０４４９号公報

しかしながら、回転速度選択スイッチと正転ボタンと逆転ボタンとを備える従来の工作機械では、ユーザが主軸等の回転体の速度および方向を変更したい場合、ユーザは、先ず、正転ボタンまたは逆転ボタンから一旦手を離す必要がある。次に、ユーザは、回転速度選択スイッチで回転速度を選択する必要がある。さらに、ユーザは、再度正転ボタンまたは逆転ボタンを押さなければならない。このように、位置制御機能がついていない回転体を回転させる場合には、ユーザは手間を要する。

また、手動パルス発生器を用いて主軸の位置を制御する工作機械では、回転体の移動速度（回転速度）は、手動パルス発生器では設定できない。

本願発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、手動パルス発生器を用いて回転体の回転方向および回転速度を容易に設定、動作可能な産業機器、および工作機械を提供することにある。

本発明のある局面に従うと、産業機器は、第１の軸に沿って移動する移動体の位置制御と、第２の軸を中心に回転する回転体の回転速度制御とを行なう。産業機器は、手動パルス発生器と、第１の軸および第２の軸を含む複数の軸の中から一つの軸を手動にて選択するための選択スイッチと、制御装置とを備える。手動パルス発生器は、手動にて回転する回転ハンドルと、該回転ハンドルの回転に基づいたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を制御装置に送信する第１の信号発生部とを含む。選択スイッチは、該選択された軸に対応する信号を発生し、当該発生した信号を制御装置に送信する第２の信号発生部を含む。制御装置は、パルス信号に基づき、回転ハンドルの回転量、回転速度、および回転方向を判断する第１の判断部と、第２の信号発生部が発生した信号に基づき、選択スイッチによる軸の選択によって位置制御および回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する第２の判断部とを含む。制御装置は、位置制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドルの回転量と回転方向とに基づき、移動体の移動量と移動方向とを制御し、回転速度制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドルの回転速度と回転方向とに基づき、回転体の回転速度と回転方向とを制御する。

好ましくは、制御装置は、回転ハンドルの回転速度に基づき回転体の回転速度を段階的に制御し、回転ハンドルの回転速度が速いほど回転体の回転速度を速くする。

本発明の他の局面に従うと、工作機械は、第１の軸に沿って移動する移動体と、第２の軸を中心に回転する回転体とを備え、該移動体の位置制御と該回転体の回転速度制御とを行なう。工作機械は、手動パルス発生器と、第１の軸および第２の軸を含む複数の軸の中から一つの軸を手動にて選択するための選択スイッチと、制御装置とを、さらに備える。手動パルス発生器は、手動にて回転する回転ハンドルと、該回転ハンドルの回転に基づいたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を制御装置に送信する第１の信号発生部とを含む。選択スイッチは、該選択された軸に対応する信号を発生し、当該発生した信号を制御装置に送信する第２の信号発生部を含む。制御装置は、パルス信号に基づき、回転ハンドルの回転量、回転速度、および回転方向を判断する第１の判断部と、第２の信号発生部が発生した信号に基づき、選択スイッチによる軸の選択によって位置制御および回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する第２の判断部とを含む。制御装置は、位置制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドルの回転量と回転方向とに基づき、移動体の移動量と移動方向とを制御し、回転速度制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドルの回転速度と回転方向とに基づき、回転体の回転速度と回転方向とを制御する。

手動パルス発生器を用いて回転体の回転方向および回転速度を容易に設定可能となる。

工作機械の斜視図である。 本体装置を示す斜視図である。 操作盤と操作器とを示した図である。 操作器を示した図である。 手動パルス発生器の斜視図である。 手動パルス発生器が発生する信号を示した図である。 工作機械のハードウェア構成を示した図である。 数値制御装置の機能ブロック図である。 回転ハンドルの回転方向と、テーブルの回転方向との対応付けを示した図である。 回転ハンドルの回転速度Ｖｈと、テーブルの回転速度Ｖｔとの関係を示したグラフである。 工作機械における処理の流れを示したフローチャートである。 図１１におけるステップＳ１８の処理の詳細を示したフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る、産業機器の一種である工作機械について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜工作機械の概要＞
図１は、本実施の形態に係る工作機械の斜視図である。図１を、参照して、工作機械１は、スプラッシュガード１０と、操作盤２０と、操作器４０と、本体装置３０（図２参照）とを備える。

スプラッシュガード１０は、開閉式のドア１１を備える。ドア１１は、取っ手１２と、窓１３とを備える。スプラッシュガード１０は、本体装置３０の周囲に設けられている。スプラッシュガード１０は、本体装置３０におけるワークの加工処理等に伴う、ユーザの保護、切り屑とクーラントとの飛散防止および回収などの機能を有する。ユーザは、取っ手１２を持って、ドア１１をスライドさせることができる。また、ユーザは、窓１３から本体装置３０によるワークの加工を視認することができる。

操作盤２０は、ユーザからの各種の操作を受け付ける。操作盤２０は、ユーザによる操作に応じて、本体装置３０の動作を制御する。操作盤２０の詳細については後述する。

操作器４０は、操作盤２０にケーブルにて接続された可搬式の携帯機器である。操作器４０は、ユーザからの各種の操作を受け付ける。操作器４０は、操作盤２０と同様、ユーザによる操作に応じて、本体装置３０の動作を制御する。操作器４０の詳細については、後述する。

（本体装置３０）
図２は、本体装置３０を示す斜視図である。図２を参照して、本体装置３０は、固定工具を用いた旋削機能と、回転工具を用いたミーリング機能とを有する。つまり、本体装置３０は、ミーリング機能を備えた旋盤である。より詳しくは、本体装置３０は、垂直軸を中心とするテーブルの回転運動と、固定工具であるバイトの送り運動とによって、テーブルに保持された加工物（ワーク）を切削する立旋盤である。

本体装置３０の全体構造について説明する。本体装置３０は、主要な構成として、ベッド３１と、コラム３２と、クロスレール３３と、サドル３４と、ラム３５と、テーブル３６と、工具マガジン３７と、自動工具交換装置３８とを有する。

ベッド３１は、コラム３２やテーブル３６などを支持するためのベース部材である。ベッド３１は、工場などの据付け面に設置される。ベッド３１には、コラム３２が取り付けられている。コラム３２は、ベッド３１の上面から立ち上がるようにベッド３１に立設されている。コラム３２には、クロスレール３３が取り付けられている。クロスレール３３は、コラム３２に対して、矢印３０２に示す軸方向（ＺＢ軸方向）にスライド移動可能に設けられている。

クロスレール３３には、サドル３４が取り付けられている。サドル３４は、クロスレール３３に対して、矢印３０１に示す軸方向（Ｘ軸方向）にスライド移動可能に設けられている。サドル３４には、ラム３５が取り付けられている。ラム３５は、サドル３４に対して、矢印３０３に示す軸方向（Ｚ軸方向）にスライド移動可能に設けられている。ラム３５は、主軸（図示せず）を搭載する。

コラム３２、クロスレール３３、サドル３４およびラム３５には、各部品のスライド移動を可能とするための送り機構や案内機構、サーボモータなどが適宜、設けられている。

クロスレール３３の移動軸であるＺＢ軸と、ラム３５の移動軸であるＺ軸とは、互いに平行であり、ＺＢ軸およびＺ軸とは鉛直方向に沿って延びる。サドル３４の移動軸であるＸ軸は、ＺＢ軸およびＺ軸に直交し、平行方向に沿って延びる。すなわち、本体装置３０においては、クロスレール３３、サドル３４、およびラム３５の各部位のスライド移動が組み合わさることにより、工具ホルダ３１１，３１２に取り付けられた工具によるワークの加工位置がＸ−Ｚ平面において自在に移動する。

なお、本体装置３０は、上記形態に限定されることなく、さらにＸ軸およびＺ軸に直交するＹ軸方向（矢印３０４の方向）にスライド移動可能な構造体を有して構成されてもよい。つまり、図示していないが、Ｙ軸方向に主軸が移動する構造を持つ本体装置がある。この場合、工具ホルダに取り付けられた工具によるワークの加工位置は３次元的に移動する。また、ラム３５はサドル３４に取り付けられているため、サドル３４がＸ軸方向および／またはＹ軸方向に移動すれば、ラム３５も同じ方向に同じ距離だけ移動する。

テーブル３６は、鉛直方向に延びる中心軸３６１を中心に、モータ駆動により回転可能に設けられている。テーブル３６上には、チャックや各種の治具を用いて、ワークが保持される。固定工具を用いた旋削加工時、テーブル３６の回転とともにワークが中心軸３６１を中心にして時計方向（矢印３０５の方向）および半時計方向（矢印３０６の方向）に回転する。この回転するワークに固定工具を接近させることによって、旋削加工を行なう。一方、回転工具を用いたミーリング加工時には、基本的にテーブル３６を静止した状態にする。テーブル３６上に固定されたワークに回転工具を接近させることによって、ミーリング加工を行なう。

工具マガジン３７は、旋削加工もしくはミーリング加工に使用される複数の工具ホルダ３１１，３１２を収納する機能を有する。複数の工具ホルダ３１１，３１２は、無端環状のチェーンに等間隔に設けられた複数の工具ポット３７１に保持された状態で、工具マガジン３７に収納されている。無端環状のチェーンをモータ駆動により周回させることによって、所定の工具ポット３７１をシフタ３７２の位置に移動させる。

自動工具交換装置３８は、主軸に装着された工具ホルダ３１１，３１２を、工具マガジン３７に準備された別の工具ホルダ３１１，３１２に自動的に交換する機能を有する。自動工具交換装置３８は、ダブルアーム３８１および駆動装置３８２を有する。

以下では、本体装置３０が、Ｘ軸およびＺ軸に直交するＹ軸方向にスライド移動可能な構造体を有して構成されているものとして説明する。

（操作盤２０・操作器４０）
図３は、操作盤２０と操作器４０とを示した図である。図３を参照して、操作盤２０は、モニタ２１と、操作部２２と、インターフェイス２３とを備える。

操作部２２は、少なくとも、キーボード２２１と、手動パルス発生器２２２と、軸選択スイッチ２２３と、倍率スイッチ２２４，２２５，２２６とを有する。手動パルス発生器２２２は、手動で回転する回転ハンドル２２２１を有する。

キーボード２２１は、ユーザが制御装置８００（図７参照）に各種データを入力するための入力デバイスである。手動パルス発生器２２２、軸選択スイッチ２２３、および倍率スイッチ２２４，２２５，２２６については、後述する。

操作器４０は、ケーブル４１を備える。操作器４０は、ケーブル４１により操作盤２０と通信可能に接続されている。

図４は、操作器４０を示した図である。図４を参照して、操作器４０は、ケーブル４１と、手動パルス発生器４２と、軸選択スイッチ４３と、倍率選択スイッチ４４とを備えている。

図５は、手動パルス発生器４２の斜視図である。図５を参照して、手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１と、電気回路を内蔵した筐体４２３とを備える。回転ハンドル４２１は、手動にて回転する。回転ハンドル４２１には、前面に突部４２１０を有している。突部４２１０は、ユーザが回転ハンドル４２１を回転させ易くする目的で設けられている。筐体４２３には、電源供給を受け付けるための端子（図示せず）、および操作器４０に後述する信号を送信するための端子（図示せず）が設けられている。

図６は、手動パルス発生器４２が発生する信号を示した図である。図６を参照して、手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１の回転に基づいた２層のパルス信号を発生する。より詳しくは、手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１が「＋」の方向（図４参照）に回転した場合には、Ａ層のパルス信号（Ａ信号）を発生した後、当該パルス信号がオフとなる前にＢ層のパルス信号（Ｂ信号）を発生する。手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１が「−」の方向（図４参照）に回転した場合には、Ｂ層のパルス信号を発生した後、当該パルス信号がオフとなる前にＡ層のパルス信号を発生する。

また、手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１を１目盛り動かすと、Ａ層およびＢ層では、それぞれ１パルスが発生する。

再び図４を参照して、軸選択スイッチ４３は、制御する軸をユーザが選択するためのスイッチである。ユーザが「Ｘ」を選択すると、本体装置３０は、制御対象をサドル３４に設定するともに、制御方向をＸ軸方向（図２の矢印３０１の方向）に設定する。また、ユーザが「Ｚ」を選択すると、本体装置３０は、制御対象をラム３５に設定する。この場合、制御方向は、Ｚ軸方向となる。また、ユーザが「Ｙ」を選択すると、本体装置３０は、制御対象をサドル３４に設定するともに、制御方向をＹ軸方向（図２の矢印３０４の方向）に設定する。

たとえば、「Ｘ」が選択された場合、本体装置３０は、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、サドル３４をＸ軸方向に移動する。より詳しくは、「Ｘ」が選択された場合、本体装置３０は、回転ハンドル４２１の回転量に基づいた距離だけ、回転ハンドル４２１の回転方向に基づいた向き（Ｘ軸方向における正の向きまたは負の向き）に、サドル３４を移動する。

また、「Ｙ」が選択された場合、本体装置３０は、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、サドル３４をＹ軸方向に移動する。より詳しくは、「Ｙ」が選択された場合、本体装置３０は、回転ハンドル４２１の回転量に基づいた距離だけ、回転ハンドル４２１の回転方向に基づいた向き（Ｙ軸方向における正の向きまたは負の向き）に、サドル３４を移動する。

また、「Ｚ」が選択された場合、本体装置３０は、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、ラム３５をＺ軸方向に移動する。より詳しくは、「Ｚ」が選択された場合、本体装置３０は、回転ハンドル４２１の回転量に基づいた距離だけ、回転ハンドル４２１の回転方向に基づいた向き（Ｚ軸方向における正の向きまたは負の向き）に、ラム３５を移動する。

倍率選択スイッチ４４は、回転ハンドル４２１をたとえば１目盛りだけ回転させた場合におけるサドル３４およびラム３５等の移動量を、変更するためのスイッチである。すなわち、倍率選択スイッチ４４は、１パルス当たりの移動量を切り換えるためのスイッチである。「×１０」が選択された場合、本体装置３０は、サドル３４およびラム３５を、それぞれ「×１」が選択された場合の移動量（以下、「基準移動量」）の１０倍だけ移動させる。また、「×１００」が選択された場合、本体装置３０は、サドル３４およびラム３５を、それぞれ基準移動量の１００倍だけ移動させる。なお、サドル３４のＸ軸方向の基準移動量およびＹ軸方向の基準移動量と、ラム３５のＺ軸方向の基準移動量とは、予め定められている。

以上のように、ユーザは、「Ｘ」、「Ｙ」、および「Ｚ」のうちから１つを選択し、かつ手動パルス発生器４２の回転ハンドル４４１を回転させることにより、当該回転に応じた移動量および移動方向にサドル３４やラム３５を移動させることができる。すなわち、「Ｘ」、「Ｙ」、および「Ｚ」のうちから１つが選択された場合、本体装置３０は、回転ハンドル４４１の回転に応じた位置制御を行なう。

ユーザが「Ｃ」を選択すると、本体装置３０は、制御対象をテーブル３６に設定する。本体装置３０は、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、テーブル３６を回転させる。なお、テーブル３６の回転方向および回転速度については、後述する。

以上のように、軸選択スイッチ４３による軸の選択によって「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」のうちのいずれかが選択されると、工作機械１は、主軸の位置制御を行なう。一方、軸選択スイッチ４３による軸の選択によって「Ｃ」が選択されると、工作機械１は、テーブル３６の回転速度制御を行なう。

＜ハードウェア構成＞
図７は、工作機械１のハードウェア構成を示した図である。図７を参照して、工作機械１は、操作盤２０と、操作器４０と、制御対象群５００と、制御対象群５５０と、サーボモータ群６００と、スピンドルモータ群６５０と、サーボアンプ７００と、スピンドルアンプ７５０と、制御装置８００とを備える。

操作器４０は、操作盤２０より電源の供給を受ける。操作器４０は、上述したとおり、手動パルス発生器４２と、軸選択スイッチ４３と、倍率選択スイッチ４４とを備える。手動パルス発生器４２は、回転ハンドル４２１と、パルス信号発生部４２４とを有する。

軸選択スイッチ４３は、選択された軸に対応する信号を発生する軸選択信号発生部４３１を有する。軸選択信号発生部４３１は、選択された軸に対応する回路を構成することにより、選択された軸に対応する信号を発生する。つまり、軸選択信号発生部４３１は、選択された軸に対応した電気回路の接点を構成することより、選択された軸に対応する信号を発生する。なお、操作器４０は、操作盤２０を介して、当該発生した軸選択信号を制御装置８００に送る。

倍率選択スイッチ４４は、倍率選択信号発生部４４１を有する。倍率選択信号発生部４４１は、選択された倍率に対応する信号を発生する。なお、操作器４００は、操作盤２０を介して、当該発生した倍率選択信号を制御装置８００に送る。

制御対象群５００は、サドル３４およびラム３５といった直線移動を行なう制御対象物を含む。制御対象群５５０は、テーブル３６などの回転駆動を行なう制御対象物を含む。

サーボモータ群６００は、複数のサーボモータ６００−１〜６００−ｎで構成される。各サーボモータは、それぞれ対応した制御対象物を駆動する。たとえば、サーボモータ６００−１は、サドル３４を駆動する。より詳しくは、サドル３４は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向へ移動可能なため、実際には、複数のサーボモータがサドル３４を駆動する。

スピンドルモータ群６５０は、複数のスピンドルモータ６５０−１〜６５０−ｍで構成される。各スピンドルモータは、それぞれ対応した制御対象物を駆動する。たとえば、スピンドルモータ６５０−１は、テーブル３６を回転駆動する。

サーボアンプ７００は、制御装置８００から送られてくる指令に基づいて、サーボモータ群６００に含まれる各サーボモータを制御する。スピンドルアンプ７５０は、制御装置８００から送られてくる指令に基づいて、スピンドルモータ群６５０に含まれる各スピンドルモータを駆動する。

制御装置８００は、プロセッサ（図示せず）と、プログラムや処理データなどを記憶可能なメモリ（図示せず）とを含んで構成される。制御装置８００は、数値制御（ＮＣ）を行なう。

＜機能ブロック＞
図８は、制御装置８００の機能ブロック図である。図８を参照して、制御装置８００は、第１判断部８５０と、第２判断部８６０と、移動軸制御部８７０と、テーブル制御部８８０とを備える。第１判断部８５０は、回転量判断部８５１と、回転速度判断部８５２と、回転方向判断部８５３とを有する。

なお、制御装置８００に含まれる各部８５０，８６０，８７０，８８０は、機能ブロックである。各機能ブロックは、具体的には、プロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することにより実現される。なお、各機能ブロックは、ハードウェアによっても実現可能である。

第１判断部８５０は、手動パルス発生器４２が発生したパルス信号に基づき、回転ハンドル４２１の回転量、回転速度、および回転方向を判断する。具体的には、回転ハンドル４２１の回転量、回転速度、および回転方向は、それぞれ、回転量判断部８５１、回転速度判断部８５２、回転方向判断部８５３が判断する。

回転量判断部８５１は、手動パルス発生器４２で発生したパルスに基づき、回転ハンドル４２１が何目盛り回転したかを判断する。回転量判断部８５１は、判断結果（回転量）を、移動軸制御部８７０に送る。

回転速度判断部８５２は、単位時間当たりに発生したパルス信号のパルス数に基づき、回転速度を判断する。すなわち、回転速度判断部８５２は、単位時間当たりのカウント値（図６参照）に基づき、回転速度を判断する。なお、回転速度の判断は、回転ハンドル４２１が回転している限り、連続して行われる。回転速度判断部８５２は、判断結果（回転速度）を、連続してテーブル制御部８８０に送る。

回転方向判断部８５３は、手動パルス発生器４２で発生したパルスに基づき、回転ハンドル４２１が「＋」方向に回転したか、あるいは「−」方向に回転したかを判断する。回転方向判断部８５３は、判断結果（回転方向）を、移動軸制御部８７０とテーブル制御部８８０に送る。

第２判断部８６０は、軸選択信号発生部４３１が発生した信号に基づき、軸選択スイッチ４３による軸の選択によって位置制御および回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する。より詳しくは、第２判断部８６０は、軸選択信号発生部４３１が発生した信号に基づき、操作器４０において「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｚ」、および「Ｃ」のいずれが選択されたかを判断する。第２判断部８６０は、判断結果を、移動軸制御部８７０とテーブル制御部８８０とに送る。

制御装置８００は、位置制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドル４２１の回転量と回転方向とに基づき、主軸の移動量と移動方向とを制御する。また、制御装置８００は、回転速度制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドル４２１の回転速度と回転方向とに基づき、テーブル３６の回転速度と回転方向とを制御する。より具体的に説明すれば、以下のとおりである。

移動軸制御部８７０は、第２判断部８６０が「Ｘ」、「Ｙ」、および「Ｚ」のいずれかが選択されたと判断した場合、以下の処理を行なう。すなわち、移動軸制御部８７０は、選択された軸を示す情報（たとえば、「Ｘ」）と、回転量判断部８５１からの回転量の情報と、回転方向判断部８５３からの回転方向の情報と、倍率選択信号発生部４４１からの信号とに基づき、主軸の移動方向と移動量とを算出する。移動軸制御部８７０は、サーボアンプ７００に対して、算出した結果に基づいた指令を送る。これにより、主軸は、回転ハンドル４２１の回転量に基づいた距離、かつ回転ハンドル４２１の回転方向に基づいた方向に移動する。

テーブル制御部８８０は、第２判断部８６０が「Ｃ」が選択されたと判断した場合、以下の処理を行なう。すなわち、テーブル制御部８８０は、テーブル制御部８８０は、回転速度判断部８５２からの回転速度の情報と、回転方向判断部８５３からの回転方向の情報とに基づき、テーブル３６の回転方向と回転速度とを算出する。テーブル制御部８８０は、スピンドルアンプ７５０に対して、算出した結果に基づいた指令を送る。これにより、テーブル３６は、回転ハンドル４２１の回転速度に基づいた速度で、回転ハンドル４２１の回転方向に基づいた方向に移動する。

より詳しくは、テーブル制御部８８０は、回転ハンドル４２１の回転速度に基づきテーブル３６の回転速度を段階的に制御する。さらに、テーブル制御部８８０は、回転ハンドル４２１の回転速度が速いほどテーブル３６の回転速度を速くする制御を行なう。

＜テーブル３６の動作概要＞
図９は、回転ハンドル４２１の回転方向と、テーブル３６の回転方向との対応付けを示した図である。図９を参照して、回転ハンドル４２１の回転方向が「＋」方向（図４参照）の場合、工作機械１は、テーブル３６を時計回り（図２の矢印３０５の方向）へ回転させる。一方、回転ハンドル４２１の回転方向が「−」方向の場合、工作機械１は、テーブルを反時計回り（図２の矢印３０６の方向）へ回転させる。

なお、回転ハンドル４２１の回転方向とテーブルの回転方向との対応関係は、上記のような対応関係に限定されるものではない。たとえば、回転ハンドル４２１の回転方向が「＋」方向の場合、テーブル３６を反時計回りへ回転させ、回転ハンドル４２１の回転方向が「−」方向の場合、テーブルを時計回りへ回転させように工作機械１を構成してもよい。

図１０は、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈと、テーブル３６の回転速度Ｖｔとの関係を示したグラフである。図１０を参照して、工作機械１は、操作器４０の回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ３以上の場合、テーブルの回転速度Ｖｔを速度Ｖ３とする。また、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ２以上閾値Ｔｈ３未満の場合、工作機械１は、テーブル３６の回転速度Ｖｔを速度Ｖ２とする。また、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ１以上閾値Ｔｈ２未満の場合、工作機械１は、テーブル３６の回転速度Ｖｔを速度Ｖ１とする。なお、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ１未満の場合、工作機械１は、テーブル３６を回転させない。また、工作機械１は、回転速度判断部８５２が回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈを判断する度に、テーブル３６の回転速度Ｖｔを当該回転速度Ｖｈに応じた速度に調整する。

なお、図１０に示した、回転ハンドル４２１の回転速度（Ｖｈ）とテーブル３６の回転速度（Ｖｔ）との関係を示すデータは、メモリに予め格納されている。また、図１０に示すデータは、ユーザによる入力操作に基づき変更が可能である。たとえば、速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の値を変更可能に工作機械１を構成してもよい。また、閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２，Ｔｈ３の値を変更可能に工作機械１を構成してもよい。また、速度の段階数を３段階（Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３）に限定されず、４段階以上であってもよいし、３段階未満であってもよい。速度の段階数を変更できるように工作機械１を構成してもよい。また、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが「０」から少しでも変化すると、テーブル３６の回転速度Ｖｔが直ぐに速度Ｖ１となるように工作機械１を構成してもよい。

＜制御構造＞
図１１は、工作機械１における処理の流れを示したフローチャートである。図１１を参照して、ステップＳ２において、工作機械１は、操作器４０の回転ハンドル４２１が回転したか否かを判断する。工作機械１は、回転ハンドル４２１が回転したと判断した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ４において、軸選択スイッチ４３によって「Ｘ」が選択されたか否かを判断する。工作機械１は、回転ハンドル４２１が回転していないと判断した場合、処理をステップＳ２に戻す。

工作機械１は、「Ｘ」が選択されたと判断した場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、ステップＳ６において、回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、サドル３４をＸ軸方向（図２の矢印３０１の方向）に移動する。工作機械１は、「Ｘ」が選択されていないと判断した場合（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ８において、軸選択スイッチ４３によって「Ｚ」が選択されたか否かを判断する。

工作機械１は、「Ｚ」が選択されたと判断した場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、ステップＳ１０において、回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、ラム３５をＺ軸方向（図２の矢印３０３の方向）に移動する。工作機械１は、「Ｚ」が選択されていないと判断した場合（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ１２において、軸選択スイッチ４３によって「Ｙ」が選択されたか否かを判断する。

工作機械１は、「Ｙ」が選択されたと判断した場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、ステップＳ１４において、回転ハンドル４２１の回転量および回転方向に基づいて、サドル３４をＹ軸方向（図２の矢印３０４の方向）に移動する。工作機械１は、「Ｙ」が選択されていないと判断した場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、ステップＳ１６において、軸選択スイッチ４３によって「Ｃ」が選択されたか否かを判断する。

工作機械１は、「Ｃ」が選択されたと判断した場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、ステップＳ１８において、回転ハンドル４２１の回転速度および回転方向に基づいて、テーブル３６を回転する。工作機械１は、「Ｃ」が選択されていないと判断した場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、処理を終了する。

図１２は、図１１におけるステップＳ１８の処理の詳細を示したフローチャートである。図１２を参照して、ステップＳ１０２において、工作機械１は、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ３以上であるか否かを判断する。工作機械１は、閾値Ｔｈ３以上であると判断した場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ステップＳ１０４において、回転ハンドル４２１の回転方向は「＋」方向であるか否かを判断する。

工作機械１は、回転方向が「＋」であると判断した場合（ステップＳ１０４においてＹＥＳ）、ステップＳ１０６において、テーブル３６を時計回りに速度Ｖ３で回転する。工作機械１は、回転方向が「＋」でないと判断した場合（ステップＳ１０４においてＮＯ）、ステップＳ１０８において、テーブル３６を反時計回りに速度Ｖ３で回転する。

工作機械１は、閾値Ｔｈ３以上でないと判断した場合（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ステップＳ１１０において、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ２以上であるか否かを判断する。工作機械１は、閾値Ｔｈ２以上であると判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ステップＳ１１２において、回転ハンドル４２１の回転方向は「＋」方向であるか否かを判断する。

工作機械１は、回転方向が「＋」であると判断した場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、ステップＳ１１４において、テーブル３６を時計回りに速度Ｖ２で回転する。工作機械１は、回転方向が「＋」でないと判断した場合（ステップＳ１１２においてＮＯ）、ステップＳ１１６において、テーブル３６を反時計回りに速度Ｖ２で回転する。

工作機械１は、閾値Ｔｈ２以上でないと判断した場合（ステップＳ１１０においてＮＯ）、ステップＳ１１８において、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈが閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判断する。工作機械１は、閾値Ｔｈ１以上であると判断した場合（ステップＳ１１８においてＹＥＳ）、ステップＳ１２０において、回転ハンドル４２１の回転方向は「＋」方向であるか否かを判断する。

工作機械１は、回転方向が「＋」であると判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、ステップＳ１２２において、テーブル３６を時計回りに速度Ｖ１で回転する。工作機械１は、回転方向が「＋」でないと判断した場合（ステップＳ１２０においてＮＯ）、ステップＳ１２４において、テーブル３６を反時計回りに速度Ｖ１で回転する。

＜まとめ＞
（１）以上のように、工作機械１は、第１の軸（Ｘ軸、Ｙ軸、またはＺ軸）に沿って移動する主軸の位置制御と、第２の軸（中心軸３６１）を中心に回転するテーブル３６の回転速度制御とを行なう。工作機械１は、手動パルス発生器４２と、第１の軸および第２の軸を含む複数の軸の中から一つの軸を手動にて選択するための軸選択スイッチ４３と、制御装置８００とを備える。

手動パルス発生器４２は、手動にて回転する回転ハンドル４２１と、該回転ハンドルの回転に基づいたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を制御装置８００に送信するパルス信号発生部４２４とを含む。軸選択スイッチ４３は、該選択された軸に対応する信号を発生し、当該発生した信号を制御装置８００に送信する軸選択信号発生部４３１を含む。

制御装置８００は、パルス信号に基づき、回転ハンドル４２１の回転量、回転速度、および回転方向を判断する第１判断部８５０と、軸選択信号発生部４３１が発生した信号に基づき、軸選択スイッチ４３による軸の選択によって位置制御および回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する第２判断部８６０とを含む。

制御装置８００は、位置制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドル４２１の回転量と回転方向とに基づき、主軸の移動量と移動方向とを制御する。また、制御装置８００は、回転速度制御が選択されたと判断した場合、回転ハンドル４２１の回転速度と回転方向とに基づき、テーブル３６の回転速度と回転方向とを制御する。

したがって、工作機械１は、軸選択スイッチ４３によって回転速度制御が選択された場合、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１の回転方向および回転速度に基づいて、テーブル３６を回転する。

それゆえ、ユーザは、軸選択スイッチ４３によって回転速度制御が選択した後、手動パルス発生器４２の回転ハンドル４２１を回転させることにより、回転ハンドル４２１の回転方向および回転速度に基づいた方向および速度でテーブル３６上のワークを回転させることが可能となる。このため、ユーザは、手動パルス発生器を用いて回転体の回転方向および回転速度を容易に設定可能となる。なお、当該回転により、たとえば、ワークの心出しが容易となる。

また、工作機器１は、テーブル３６の位置制御を行なう機能を備えていなくても、テーブル３６の回転を実現できる。さらに、工作機械１では、回転速度選択スイッチと正転ボタンと逆転ボタンとを備える必要性は特にない。

（２）また、制御装置８００は、回転ハンドル４２１の回転速度に基づきテーブル３６の回転速度を段階的に制御し、回転ハンドル４２１の回転速度が速いほどテーブル３６の回転速度を速くする。

したがって、ユーザは、回転ハンドル４２１の回転速度を上昇させれば、テーブル３６の回転速度も上昇させることができる。また、ユーザは、回転ハンドル４２１が或る範囲の回転速度内（たとえば、閾値Ｔｈ１〜Ｔｈ２）で回転させている限りは、テーブル３６を一定の速度で回転させることができる。

＜補足＞
（１）上記においては、可搬式の携帯機器である操作器４０における、主軸の位置制御とテーブル３６の回転速度制御とを例に挙げて説明した。工作機械１は、このような位置制御と回転速度制御とを、操作盤２０に備えられた、手動パルス発生器２２２、軸選択スイッチ２２３、および倍率スイッチ２２４，２２５，２２６を用いることにより実行できる（図３参照）。

なお、倍率スイッチ２２４，２２５，２２６は、押しボタンとして構成される。また、操作器４０の倍率選択スイッチ４４（図４参照）により行なわれた倍率の選択は、操作盤２０においては倍率スイッチ２２４，２２５，２２６の選択により行われる。

（２）ところで、本実施の形態では、立旋盤である工作機械１における主軸とテーブル３６との制御を例に挙げて説明した。しかしながら、制御対象は、主軸とテーブル３６とに限定されるものではない。制御対象は、或る軸に沿って移動する移動体と、当該軸とは異なる軸を中心に回転する回転体とであればよい。たとえば、当該移動体がサドル３４であり、回転体をテーブル３６１の代わりに主軸とすることもできる。

（３）また、工作機械１は、立旋盤に限定されず、或る軸に沿って移動する移動体と、当該軸とは異なる軸を中心に回転する回転体とを備える旋盤であればよい。さらに、工作機械１は、旋盤に限定されず、或る軸に沿って移動する移動体と、当該軸とは異なる軸を中心に回転する回転体とを備えるマシニングセンタであってもよい。

（４）また、倍率選択スイッチ４３による選択倍率によって、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｈに対するテーブル３６の回転速度Ｖｔを変更するように工作機械１を構成してもよい。すなわち、速度Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の値を、倍率「×１」，「×１０」，「×１００」で変更してもよい。変更の倍率は、１０倍、１００倍に限定されるものではない。

（５）また、上記においては、テーブル３６の回転速度Ｖｔが３段階である構成（図１０参照）を例に挙げて説明したが、テーブル３６の回転速度Ｖｔは３段階に限定されるものではない。テーブル３６の回転速度Ｖｔは２段階、４段階以上であってもよい。あるいは、回転ハンドル４２１の回転速度Ｖｔとテーブル３６の回転速度Ｖｔとが線形の関係を有するように工作機器１を構成してもよい。

（６）今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許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。

本発明は、工作機械に限定されず、或る軸に沿って移動する移動体の位置制御と、当該軸とは異なる軸を中心に回転する回転体の回転速度制御とを行なう産業機器一般に利用可能である。

１ 工作機械、１０ スプラッシュガード、２０ 操作盤、２１ モニタ、２２ 操作部、２３ インターフェイス、３０ 本体装置、３１ ベッド、３２ コラム、３３ クロスレール、３４ サドル、３５ ラム、３６ テーブル、３７ 工具マガジン、３８ 自動工具交換装置、４０ 操作器、４２ 手動パルス発生器、４３ 軸選択スイッチ、４４ 倍率選択スイッチ、２２２ 手動パルス発生器、２２３ 軸選択スイッチ、２２４，２２５，２２６ 倍率スイッチ、３１１ 工具ホルダ、３１２ 工具ホルダ、３６１ 中心軸、３６１ テーブル、４００ 操作器、４２１ 回転ハンドル、４２３ 筐体、４２４ パルス信号発生部、４３１ 軸選択信号発生部、４４１ 回転ハンドル、４４１ 倍率選択信号発生部、５００ 制御対象群、５５０ 制御対象群、６００ サーボモータ群、６５０ スピンドルモータ群、７００ サーボアンプ、７５０ スピンドルアンプ、８００ 数値制御装置、８５０ 第１判断部、８５１ 回転量判断部、８５２ 回転速度判断部、８５３ 回転方向判断部、８６０ 第２判断部、８７０ 移動軸制御部、８８０ テーブル制御部、２２２１ 回転ハンドル。

Claims (3)

1. 第１の軸に沿って移動する移動体の位置制御と、第２の軸を中心に回転する回転体の回転速度制御とを行なう産業機器であって、
   手動パルス発生器と、
   前記第１の軸および前記第２の軸を含む複数の軸の中から一つの軸を手動にて選択するための選択スイッチと、
   制御装置とを備え、
   前記手動パルス発生器は、
   手動にて回転する回転ハンドルと、
   該回転ハンドルの回転に基づいたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を前記制御装置に送信する第１の信号発生部とを含み、
   前記選択スイッチは、該選択された軸に対応する信号を発生し、当該発生した信号を前記制御装置に送信する第２の信号発生部を含み、
   前記制御装置は、
   前記パルス信号に基づき、前記回転ハンドルの回転量、回転速度、および回転方向を判断する第１の判断部と、
   前記第２の信号発生部が発生した信号に基づき、前記選択スイッチによる軸の選択によって前記位置制御および前記回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する第２の判断部とを含み、
   前記制御装置は、
   前記位置制御が選択されたと判断した場合、前記回転ハンドルの回転量と回転方向とに基づき、前記移動体の移動量と移動方向とを制御し、
   前記回転速度制御が選択されたと判断した場合、前記回転ハンドルの回転速度と回転方向とに基づき、前記回転体の回転速度と回転方向とを制御する、ことを特徴とする産業機器。
2. 前記制御装置は、前記回転ハンドルの回転速度に基づき前記回転体の回転速度を段階的に制御し、前記回転ハンドルの回転速度が速いほど前記回転体の回転速度を速くする、請求項１に記載の産業機器。
3. 第１の軸に沿って移動する移動体と、第２の軸を中心に回転する回転体とを備え、該移動体の位置制御と該回転体の回転速度制御とを行なう、工作機械であって、
   手動パルス発生器と、
   前記第１の軸および前記第２の軸を含む複数の軸の中から一つの軸を手動にて選択するための選択スイッチと、
   制御装置とを、さらに備え
   前記手動パルス発生器は、
   手動にて回転する回転ハンドルと、
   該回転ハンドルの回転に基づいたパルス信号を発生し、該発生したパルス信号を前記制御装置に送信する第１の信号発生部とを含み、
   前記選択スイッチは、該選択された軸に対応する信号を発生し、当該発生した信号を前記制御装置に送信する第２の信号発生部を含み、
   前記制御装置は、
   前記パルス信号に基づき、前記回転ハンドルの回転量、回転速度、および回転方向を判断する第１の判断部と、
   前記第２の信号発生部が発生した信号に基づき、前記選択スイッチによる軸の選択によって前記位置制御および前記回転速度制御のうちのいずれが選択されたかを判断する第２の判断部とを含み、
   前記制御装置は、
   前記位置制御が選択されたと判断した場合、前記回転ハンドルの回転量と回転方向とに基づき、前記移動体の移動量と移動方向とを制御し、
   前記回転速度制御が選択されたと判断した場合、前記回転ハンドルの回転速度と回転方向とに基づき、前記回転体の回転速度と回転方向とを制御する、ことを特徴とする工作機械。

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