JP5397270B2 - 移設検出システム - Google Patents

Description

本発明は、移設検出システムに関する。

従来、機器の移設を監視する技術として機器の電源オフの期間に装置に加わる振動を検出し記憶することにより、電源再投入後に振動履歴が存在するか否か判断し、振動履歴が存在する場合には装置の起動を禁止する移設検出装置が知られている。例えば、数値制御装置の傾斜検出手段と、傾斜検出手段が予め設定された基準値以上の傾斜を検出した時に数値制御装置が移設されたと判断する移設判断手段と、移設されたと判断した時に数値制御装置の使用を禁止する使用禁止手段とを備える移設検出機能を有する数値制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１３４５６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の移設検出機能を有する数値制御装置では、レイアウト変更のために数値制御装置を移動する際、移設を検出してしまう。それ故、容易にレイアウト変更をすることができないという問題点があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、一定範囲内での機械の移動を許容しつつも機械の移設を検出できる移設検出システムを提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る移設検出システムは、機械の移設を検出する移設検出手段と、該移設検出手段によって前記機械の移設を検出した場合に、前記機械の稼働を禁止する第一稼動禁止手段とを備えた移設検出システムにおいて、前記移設検出手段を収納する機枠を前記機械と隔離して設け、前記機械は、個別の識別情報を記憶する機械記憶手段を備え、前記移設検出手段は、前記識別情報を記憶する識別情報記憶手段を備え、前記移設検出手段と前記機械とを通信する通信手段によって前記機械との通信に要する応答時間を検出する応答時間検出手段と、前記応答時間検出手段によって検出された前記応答時間が所定時間を超えているか否かを判断する応答時間判断手段と、前記応答時間判断手段によって前記応答時間が前記所定時間を超えていると判断された場合に、前記機械の稼動を禁止する第二稼動禁止手段と、前記通信手段を介して前記機械記憶手段に記憶した識別情報と、前記識別情報記憶手段に記憶した前記識別情報とが一致しているか否かを判断する識別情報一致判断手段と、前記識別情報一致判断手段によって前記識別情報が互いに一致していると判断された場合にのみ、前記機械に対して稼動を許可する稼動許可手段とを備えたことを特徴とする。

第１態様では、移設検出手段を収納する機枠を機械と隔離して設けている。移動検出手段は通信手段を介して機械と通信する。応答時間検出手段は、通信手段によって機械との通信に要する応答時間を検出する。応答時間判断手段は、応答時間検出手段によって検出された応答時間が所定時間を超えているか否かを判断する。第二稼動禁止手段は、応答時間判断手段によって応答時間が所定時間を超えていると判断された場合に、機械の稼動を禁止する。移設検出手段との距離が一定範囲内であれば、応答時間が所定時間以下となるので、その場合は機械を稼動できる。従って、一定範囲内で機械を移動できるので、フロア内における機械のレイアウト変更が可能となる。
また、識別情報一致判断手段は、通信手段を介して、機械記憶手段に記憶した識別情報と、識別情報記憶手段に記憶した識別情報とが一致しているか否かを判断する。稼動許可手段は、識別情報が互いに一致していると判断された場合にのみ、機械に対して稼動を許可する。識別情報が互いに一致しない機械は、移設検出手段に対して不正に通信する機械の可能性があるので、そのような機械の稼動を禁止できる。

また、第１態様では、前記移設検出手段は、複数の前記機械と接続可能な入出力部を備え、前記応答時間検出手段は、前記入出力部に接続された複数の前記機械に対して各々前記応答時間を検出し、前記第二稼動禁止手段は、前記応答時間判断手段によって前記所定時間を超えた前記応答時間を要した機械のみ稼動を禁止してもよい。移設検出手段は、入出力部によって複数の機械と接続できる。１つの移設検出手段で、複数の機械の移設をそれぞれ検出できる。入出力部に接続した機械でも、識別情報が一致し、かつ応答時間が所定時間内でなければ稼動できない。それ故、複数の機械を入出力部に接続した状態でも、応答時間が所定時間を超える距離で移設した機械の稼動を禁止できる。

また、第１態様では、前記第一稼動禁止手段は、前記移設検出手段によって前記機枠の移設を検出した場合、前記入出力部に接続された前記複数の機械の全ての稼動を禁止してもよい。機枠を移設したことは、移設検出手段を不正に移設したことになる。それ故、入出力部に接続した全ての機械の稼動を禁止することで、機械の不正使用を確実に防止できる。

また、第１態様では、前記移設検出手段は、交流電源から直流電源へ変換する変換機を備え、前記変換機は、前記機械の電源とは独立した交流電源を直流電源に変換して前記移設検出手段を駆動するようにしてもよい。独立した交流電源を直流電源に変換して利用できるので、移設検出手段を機械と離間して設けることができる。

また、第１態様では、前記移設検出手段は、該移設検出手段の電源バックアップをする補助電池と、前記変換機の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が前記異常を検出した場合、前記変換機によって変換した直流電源から前記補助電池の電源を前記移設検出手段に供給するように切替える切替え手段とを備えてもよい。異常検出手段が異常を検出した場合、切替え手段は、変換機によって変換した直流電源から補助電池の電源を移設検出手段に供給するように切替える。それ故、移設検出手段は、交流電源を利用できない事態が発生した場合でも、補助電池の電源を利用できる。

また、第１態様では、前記移設検出手段は、前記変換機の異常を検出する異常検出手段と、前記異常検出手段が前記異常を検出した場合、前記機械の電源を前記移設検出手段に供給する電源供給手段と、前記電源供給手段によって前記機械の電源を前記移設検出手段に供給した場合、前記機械に異常を報知する異常報知手段とを備えてもよい。電源供給手段は、異常検出手段が異常を検出した場合に、機械の電源を移設検出手段に供給する。それ故、移設検出手段は、変換機の異常があっても機械の電源を利用できる。変換機に異常があった場合に、異常報知手段が機械に異常を報知するので、作業者は、機械側で変換機の異常があったことを認識できる。

また、第１態様では、前記移設検出手段は、前記補助電池の電源供給の有無を検出する補助電池供給検出手段を更に備え、前記補助電池供給検出手段が電源供給の無いことを検出した場合、前記機械の稼動を禁止する第三稼動禁止手段を備えてもよい。補助電池の電源供給がない場合、移設検出手段によって前記機枠の移設を検出できなくなる。このような場合に機械の稼動を禁止できるので、機械の不正使用を確実に防止できる。

移設検出システム１００の構成を示す概念図である。 数値制御装置１Ａと、移設検出装置２０との電気的構成を示すブロック図である。 移設検出装置２０における電源の切り替えの仕組みを示す図である。 フラッシュメモリ２４の各種記憶エリアを示す概念図である。 固有ＩＤ記憶エリア２４１の記憶内容を示す概念図である。 通信距離測定回路１１の構成を示すブロック図である。 固有ＩＤ登録依頼処理のフローチャートである。 固有ＩＤ登録処理のフローチャートである。 移設検出処理のフローチャートである。 起動判定処理のフローチャートである。 固有ＩＤ送信処理のフローチャートである。 電源切替処理のフローチャートである。 バッテリ切れ検出処理のフローチャートである。 伝播時間の測定方法を示したタイミングチャートである。 移設検出装置２２０における電源の切り替えの仕組みを示す図である。

以下、本発明の一実施形態である移設検出システム１００について、図面を参照して説明する。

はじめに、移設検出システム１００の構成について、図１を参照して説明する。移設検出システム１００は、３つの数値制御装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、１つの移設検出装置２０とを備えている。移設検出装置２０は、振動を検知して移設検出装置２０の移設を検出する移設検出器２５（図２参照）を備えている。数値制御装置１Ａ〜１Ｃは、各々工作機械（図示省略）に備え付けられており、ＮＣプログラムを実行することで、前記工作機械（図１では省略）の動作を制御する。数値制御装置１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、配線１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを介して、移設検出装置２０に接続している。それ故、移設検出装置２０は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃと通信可能である。移設検出装置２０を収納する機枠２０１は、工場のフロア面に立設する柱９１に固定している。

数値制御装置１Ａ〜１Ｃは、配線１１Ａ〜１１Ｃの届く範囲内であれば正常に稼動するので、同フロア内を移動できる。それ故、作業者は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの同フロア内における配置変更が可能である。

次に、数値制御装置１Ａの電気的構成について、図２を参照して説明する。数値制御装置１Ｂ，１Ｃの電気的構成は、数値制御装置１Ａと同じであるので説明を省略する。数値制御装置１Ａは、ＣＰＵ５、ＲＯＭ６、ＲＡＭ７、フラッシュメモリ８、入出力インタフェイス９、ＡＣ／ＤＣ変換機１０、通信距離測定回路１１、インタフェイスモジュール１２（以下、Ｉ／Ｆモジュール１２と呼ぶ。）等を備えている。

ＲＯＭ６は、メインプログラムに加え、後述する固有ＩＤ登録依頼プログラム、起動判定プログラム等を記憶する。固有ＩＤ登録依頼プログラム、起動判定プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体としてのフラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＨＤＤ等に記憶させてもよい。フラッシュメモリ８は、数値制御装置１Ａの固有の識別情報である固有ＩＤと、移設検出装置２０と数値制御装置１Ａとの間の通信距離の基準である基準通信距離とを少なくとも記憶する。後述するが、基準通信距離は、移設検出システム１００の設置時にＣＰＵ５によって算出される。

入出力インタフェイス９は、工作機械１５の駆動部（図示省略）および操作盤（図示省略）に接続している。ＡＣ／ＤＣ変換機１０は、外部の交流電源１６に接続し、交流電源１６が供給する交流を直流に変換する。ＡＣ／ＤＣ変換機１０は、交流電源１６の他に、移設検出装置２０の移設検出インタフェイス３３（以下、移設検出Ｉ／Ｆ３３と呼ぶ。）にも接続している。通信距離測定回路１１は、数値制御装置１Ａと移設検出装置２０との間の通信距離を測定する。Ｉ／Ｆモジュール１２は、移設検出装置２０の移設検出Ｉ／Ｆ３３に接続している。

次に、移設検出装置２０の電気的構成について、図２を参照して説明する。移設検出装置２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、フラッシュメモリ２４、移設検出器２５、異常電圧検出回路２６、スイッチ駆動回路２７、補助電池であるバッテリ２８、信号返信回路２９、ＡＣ／ＤＣ変換機３２、移設検出Ｉ／Ｆ３３等を少なくとも備えている。ＲＯＭ２２は、後述する固有ＩＤ登録プログラム、移設検出プログラム、固有ＩＤ送信プログラム、電源切替プログラム、バッテリ切れ検出プログラム等を少なくとも記憶する。固有ＩＤ登録プログラム、移設検出プログラム、固有ＩＤ送信プログラム、電源切替プログラム、バッテリ切れ検出プログラムは、コンピュータで読み取り可能な記憶媒体としてのフラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、ＨＤＤ等に記憶させてもよい。ＣＰＵ２１は、電源投入後、固有ＩＤ登録プログラム、移設検出プログラム、固有ＩＤ送信プログラム、電源切替プログラムを並列処理する。

移設検出器２５は、本体２０１の振動を検出して移設検出装置２０の移設を検出する。移設を検出する方法は、振動の他に、例えば、加速度、傾斜等を検出してもよい。異常電圧検出回路２６は、ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力の異常を検出する。スイッチ駆動回路２７は、異常電圧検出回路２６の検出結果に応じて、後述するスイッチ４１〜４３（図３参照）を開閉する。信号返信回路２９は、例えば、数値制御装置１Ａが出力する距離測定信号を受信した場合に、距離測定信号を数値制御装置１Ａに返信する。ＡＣ／ＤＣ変換機３２は、外部の交流電源３５に接続し、交流電源３５が供給する交流を直流に変換する。移設検出Ｉ／Ｆ３３は、数値制御装置１ＡのＩ／Ｆモジュール１２と、数値制御装置１ＡのＡＣ／ＤＣ変換機１０とに接続している。それ故、移設検出装置２０は、数値制御装置１Ａと通信が可能である。数値制御装置１Ｂ，１Ｃについても同じである。

次に、移設検出装置２０の電源供給経路について、図３を参照して説明する。ＣＰＵ２１とＡＣ／ＤＣ変換機３２とを接続する電源供給ラインの途中には、スイッチ４１を設けている。ＣＰＵ２１と移設検出Ｉ／Ｆ３３とを接続する電源供給ラインの途中には、スイッチ４２を設けている。ＣＰＵ２１とバッテリ２８とを接続する電源供給ラインの途中にはスイッチ４３を設けている。スイッチ駆動回路２７は、ＣＰＵ２１の指令に基づき、スイッチ４１，４２，４３を開閉する。スイッチ４１が閉じると、移設検出装置２０は、ＡＣ／ＤＣ変換機３２が出力する直流を利用できる。スイッチ４２が閉じると、移設検出装置２０は、移設検出Ｉ／Ｆ３３を介して、数値制御装置１ＡのＡＣ／ＤＣ変換機１０が出力する直流を利用できる。スイッチ４３が閉じると、移設検出装置２０は、バッテリ２８が出力する直流を利用できる。ＣＰＵ２１は、異常電圧検出回路２６の検出結果に基づき、スイッチ４１〜４３の切り替えを制御する。

次に、フラッシュメモリ２４の各種記憶エリアについて、図４を参照して説明する。フラッシュメモリ２４は、固有ＩＤ記憶エリア２４１と、移設履歴記憶エリア２４２と、移設未検出フラグ記憶エリア２４３とを少なくとも備えている。固有ＩＤ記憶エリア２４１は、移設検出Ｉ／Ｆ３３に接続する数値制御装置１Ａ〜１Ｃの固有ＩＤを記憶する。移設履歴記憶エリア２４２は、移設検出器２５の移設を検出した日時等の移設検出情報を記憶する。作業者は操作盤を操作することで、工作機械１５の操作盤に設けた画面に移設検出情報を表示できる。移設未検出フラグ記憶エリア２４３は、移設検出器２５の移設検出の有無を示す移設未検出フラグを記憶する。移設検出器２５が移設を検出していない場合、ＣＰＵ２１は、移設未検出フラグ記憶エリア２４３（図４参照）に移設未検出フラグ＝「１」を記憶する。移設を検出した場合、ＣＰＵ２１は、移設未検出フラグ記憶エリア２４３に移設未検出フラグ＝「０」を記憶する。

次に、固有ＩＤ記憶エリア２４１が記憶する固有ＩＤについて、図５を参照して説明する。工作機械製造者は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃを工場に設置する際に、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの操作盤から、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの固有ＩＤを移設検出装置２０に登録する。登録された固有ＩＤは、移設検出装置２０のフラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１に記憶される。

移設検出Ｉ／Ｆ３３は、数値制御装置を接続するための複数の接続端子（図示省略）を有する。接続端子にはアドレスが割り当てられている。図１に示す例では、移設検出装置２０の移設検出Ｉ／Ｆ３３に、３つの数値制御装置１Ａ〜１Ｃの各Ｉ／Ｆモジュール１２が接続している。図４に示すように、固有ＩＤ記憶エリア２４１は、移設検出Ｉ／Ｆ３３における４つの接続端子の「Ａ」で始まるＡアドレスに対して、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの固有ＩＤを記憶する。ＣＰＵ２１は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃがどの接続端子に接続しているかを認識できる。数値制御装置が接続していない４つ目のアドレスは、固有ＩＤが記憶されておらず、空き状態となっている。

次に、数値制御装置１Ａの通信距離測定回路１１について、図６を参照して説明する。通信距離測定回路１１は、コンパレータ４５と、集積回路であるＦＰＧＡ５６とを備えている。ＦＰＧＡ５６は、時間測定回路５７と、通信距離算出回路５８とを備えている。コンパレータ４５の入力端子１（図６では「入力１」）と、入力端子２（図６では「入力２」）とは、Ｉ／Ｆモジュール１２に接続している。入力端子１には、時間測定回路５７が出力する距離測定信号が入力される。入力端子２には、移設検出装置２０の信号返信回路２９が返信した距離測定信号が入力される。

コンパレータ４５の出力端子は、ＦＰＧＡ５６の時間測定回路５７に接続している。出力端子は、入力端子１に入力した電圧と、入力端子２に入力した電圧との差を出力する。時間測定回路５７は、コンパレータ４５の入力端子１とＩ／Ｆモジュール１２とをつなぐ経路の途中と、通信距離算出回路５８とに接続している。コンパレータ４５の入力端子１とＩ／Ｆモジュール１２とをつなぐ経路には、抵抗４６を設けている。コンパレータ４５の入力端子２とＩ／Ｆモジュール１２とをつなぐ経路には、抵抗４７を設けている。

次に、移設検出システム１００における数値制御装置１Ａ〜１Ｃの起動制限について、図７〜図１３のフローチャートを参照して説明する。本システムでは、移設検出器２５が移設を検出した場合に加え、移設検出装置２０に数値制御装置の固有ＩＤが登録されていない場合に、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの起動を禁止する。以下の説明では、数値制御装置１ＡのＣＰＵ５が実行する処理と、移設検出装置２０のＣＰＵ２１が実行する処理とに分け、本システムの動作の流れに沿って説明する。

＜数値制御装置の設置時＞
工作機械製造者は、数値制御装置１Ａを搭載した工作機械を工場に設置する際に、数値制御装置１Ａの固有ＩＤを移設検出装置２０に登録する作業を、工作機械１５の操作盤で行う。工作機械製造者は、書き込み指令（パスワード）を入力して固有ＩＤの登録を行う。書き込み指令は、工作機械製造者のみが知るものである。操作盤の入力操作は、数値制御装置２０に入力される。本処理は、数値制御装置１Ａの固有ＩＤを送信する際に、ＲＯＭ６に記憶した固有ＩＤ登録依頼プログラムが呼び出されて実行する。

数値制御装置１ＡのＣＰＵ５が実行する固有ＩＤ登録依頼処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。工作機械製造者が操作盤で固有ＩＤの登録操作を行うと、固有ＩＤの書き込み指令と、フラッシュメモリ８（図２参照）に記憶した固有ＩＤとが、移設検出装置２０に送信される（Ｓ１）。書き込み指令と固有ＩＤを受信した移設検出装置２０は、その書き込み指令が正しければ、受信した固有ＩＤを記憶し、ＯＫ信号を数値制御装置１Ａに返信する。書き込み指令が正しくなければＮＧ信号を返信する。

次いで、移設検出装置２０からＯＫ信号を受信したか否かが判断される（Ｓ２）。ＯＫ信号を受信しない場合は（Ｓ２：ＮＯ）、ＮＧ信号を受信したか否かが判断される（Ｓ６）。ＮＧ信号を受信した場合は（Ｓ６：ＹＥＳ）、そのまま処理を終了する。ＯＫ信号又はＮＧ信号を受信するまでは（Ｓ２：ＮＯ、Ｓ６：ＮＯ）、待機状態となる。

ＯＫ信号を受信した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、固有ＩＤが移設検出装置２０に正常に登録されている。次に、数値制御装置１Ａと移設検出装置２０との間の通信距離を測定するために、図６に示す通信距離測定回路１１において、時間測定回路５７から距離測定信号が移設検出装置２０に向けて送信される（Ｓ３）。距離測定信号の送信と同時に、時間測定が開始される。

図６に示すように、時間測定回路５７から距離測定信号が送信されると、それと同時にコンパレータ４５の入力端子１に所定の電圧信号が入力される。距離測定信号は、Ｉ／Ｆモジュール１２、移設検出装置２０の移設検出Ｉ／Ｆ３３を介して信号返信回路２９に到達する。信号返信回路２９は距離測定信号を数値制御装置１Ａに返信する。

ＣＰＵ５は、距離測定信号を受信したか否かを判断する（Ｓ４）。図１４に示すように、距離測定信号が送信されて返信されるまでのコンパレータ４５の出力は、入力端子１で入力された電圧となる。距離測定信号を受信するまでは（Ｓ４：ＮＯ）、Ｓ４に戻って待機状態となる。距離測定信号は、数値制御装置２０のＩ／Ｆモジュール１２を介してコンパレータ４５の入力端子２に入力される。入力端子２に距離測定信号が入力されると、コンパレータ４５は、入力端子１に入力した電圧から入力端子２に入力した電圧を差し引く。コンパレータ４５の出力はゼロとなる。コンパレータ４５の出力が所定値であった時間を、時間測定用クロックでカウントする。それ故、ＣＰＵ２１は、距離測定信号の伝播時間を算出できる。

次いで、図７のフローに戻り、距離測定信号を受信したので（Ｓ４：ＹＥＳ）、算出された伝播時間に基づき、数値制御装置１Ａと移設検出装置２０との通信距離が算出される。この算出された通信距離が基準通信距離としてフラッシュメモリ８（図２参照）に記憶される（Ｓ５）。例えば、配線１１Ａ〜１１Ｃを同軸ケーブルとし、伝播速度が１８０（ｍｍ／ｎｓ）であった場合、通信距離は以下の式で算出される。
・通信距離Ｌ＝１８０（ｍｍ）×〔伝播時間（ｎｓ）／２〕
伝播時間が１０００ｎｓであった場合、同軸ケーブルの長さは、Ｌ＝１８０×（１０００／２）＝９０（ｍ）となる。この値が基準通信距離となる。移設検出システム１００は、数値制御装置１Ａの設置時の配線の長さを基準とすることで、配線の長さが変わった場合に異常であると判断できる。

次に、移設検出装置２０のＣＰＵ２１が実行する固有ＩＤ登録処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。本処理は、移設検出装置２０を設置して電源を入れたときに、ＲＯＭ２２に記憶した固有ＩＤ登録プログラムが呼び出されて実行する。まず、数値制御装置１Ａから書き込み指令と固有ＩＤとを受信したか否かが判断される（Ｓ１１）。書き込み指令と固有ＩＤとを受信するまでは（Ｓ１１：ＮＯ）、待機状態となる。書き込み指令と固有ＩＤとを受信した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、受信した書き込み指令が正しいか否かが判断される（Ｓ１２）。書き込み指令が間違っている場合（Ｓ１２：ＮＯ）、受信した固有ＩＤを記憶せず、数値制御装置１ＡにＮＧ信号が送信され（Ｓ１７）、処理を終了する。それ故、書き込み指令を知らない他の人物は、固有ＩＤの登録を行うことができない。

書き込み指令が正しい場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ８の固有ＩＤ記憶エリア２４１（図４，図５参照）に固有ＩＤが記憶される（Ｓ１３）。このとき、フラッシュメモリ２４の移設未検出フラグ記憶エリア２４３に「１」が記憶される。書き込み指令と固有ＩＤは、移設検出Ｉ／Ｆ３３の接続端子を経由して受信される。数値制御装置１Ａの接続する端子に割り当てられたアドレスに対して、受信した固有ＩＤが記憶される。

次いで、数値制御装置１Ａから距離測定信号を受信したか否かが判断される（Ｓ１５）。距離測定信号を受信するまでは（Ｓ１５：ＮＯ）、Ｓ１５に戻って待機状態となる。距離測定信号を受信した場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）、上記したように、信号返信回路２９から距離測定信号が数値制御装置１Ａに向けて返信される（Ｓ１６）。こうして、移設検出装置２０の固有ＩＤ登録処理を終了する。

＜移設検出器２５による移設検出＞
数値制御装置１Ａ〜１Ｃを不正に移設しようとする場合、数値制御装置１Ａ〜１Ｃは配線１１Ａ〜１１Ｃでつながれているので、移設検出装置２０を移設することが想定される。そのような移設を防止するため、移設検出器２５による移設検出が実行される。

移設検出装置２０のＣＰＵ２１による移設検出処理について、図９のフローチャートを参照して説明する。本処理は、電源がオンされＲＯＭ２２に記憶した移設検出プログラムが呼び出されると実行する。まず、フラッシュメモリ２４の移設未検出フラグ記憶エリア２４３（図４参照）に移設未検出フラグ＝「１」が記憶される（Ｓ１８）。次いで、移設検出器２５によって移設が検出されたか否かが判断される（Ｓ１９）。移設が検出されるまでは（Ｓ１９：ＮＯ）、Ｓ１９に戻って待機状態となる。移設が検出された場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、移設未検出フラグ記憶エリア２４３（図４参照）に移設未検出フラグ＝「０」が記憶される（Ｓ２０）。次いで、フラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１に記憶されていた固有ＩＤが全て消去され（Ｓ２１）、処理を終了する。

後述するが、数値制御装置１Ａ〜１Ｃは、自身が直結する移設検出装置２０に自身の固有ＩＤが記憶されていない場合は起動できない。よって、移設検出装置２０が移設された場合は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの起動を禁止できる。また、移設検出装置２０が移設されたことは、フラッシュメモリ２４の移設履歴記憶エリア２４２（図４参照）に記憶される。

＜数値制御装置の電源オン時：数値制御装置を起動させる場合＞
工場の作業者は、数値制御装置を起動させるために、電源をオンする。数値制御装置の電源は、工作機械の操作盤で行う。数値制御装置では、電源がオンされたことに伴い起動するか否かの判定を行う。

数値制御装置１ＡのＣＰＵ５が実行する起動判定処理について、図１０のフローチャートを参照して説明する。本処理は、電源がオンすると、ＲＯＭ６に記憶した起動判定プログラムが呼び出されて実行する。まず、固有ＩＤの送付依頼信号が、移設検出装置２０に送信される（Ｓ２４）。自身の固有ＩＤが移設検出装置２０に記憶されているかを確認するためである。送付依頼信号は、移設検出装置２０に登録されている全ての固有ＩＤについて送信を依頼する指令である。移設検出装置２０では、送付依頼信号を受信すると、フラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１（図５参照）に記憶された固有ＩＤを全て数値制御装置１Ａに送信する。固有ＩＤが記憶されていない場合はエラー信号を送信する。

送付依頼信号を送信してからの経過時間がタイムアウトか否かが判断される（Ｓ２５）。タイムアウトの場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、移設検出装置２０、若しくは配線に何らかの異常があるので起動禁止とされ（Ｓ３８）、処理を終了する。

一方、まだタイムアウトでない場合（Ｓ２５：ＮＯ）、エラー信号を受信したか、又は固有ＩＤを受信したかが判断される（Ｓ２６、Ｓ２７）。エラー信号、又は固有ＩＤを受信するまでは（Ｓ２６：ＮＯ、Ｓ２７：ＮＯ）、Ｓ２５に戻って、処理が繰り返される。エラー信号を受信した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、移設検出装置２０には固有ＩＤが記憶されていない。この場合、移設検出装置２０に対して数値制御装置１Ａが不正に接続されている可能性があるので、起動禁止とされ（Ｓ３８）、処理を終了する。

タイムアウトになる前に、固有ＩＤを受信した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、受信した固有ＩＤの中に、自身の固有ＩＤがあるか否かが判断される（Ｓ２８）。自身の固有ＩＤがない場合（Ｓ２８：ＮＯ）、その数値制御装置１Ａは、移設検出装置２０に対して不正に接続されている可能性がある。よって、起動禁止とされ（Ｓ３８）、処理を終了する。

一方、受信した固有ＩＤの中に自身の固有ＩＤがあった場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、通信距離を測定するために、距離測定信号が移設検出装置２０に向けて送信される（Ｓ２９）。距離測定信号の送信と同時に、時間測定が開始される（Ｓ３０）。上記したように、移設検出装置２０では、受信した距離測定信号を数値制御装置１Ａに返信する。これに対して、移設検出装置２０から距離測定信号を受信したか否かが判断される（Ｓ３１）。距離測定信号を受信するまでは（Ｓ３１：ＮＯ）、タイムアウトか否かが判断される（Ｓ３７）。タイムアウトでない場合は（Ｓ３７：ＮＯ）、Ｓ３１に戻って、距離測定信号が受信されるまで処理が待機状態となる。タイムアウトの場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、移設検出装置２０から距離測定信号が返信されないので、配線１１Ａが不正に延長されているか、外されているか、移設検出装置２０に何らかの異常がある等の理由が考えられる。この場合、数値制御装置１Ａは起動禁止とされ（Ｓ３８）、処理を終了する。

これに対し、移設検出装置２０から送信された距離測定信号が受信された場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、時間測定が完了し（Ｓ３２）、距離測定信号の伝播時間が算出される。算出された伝播時間に基づき、通信距離が算出される（Ｓ３３）。算出された通信距離と、フラッシュメモリ８に記憶された基準通信距離とが比較される（Ｓ３４）。前記比較結果で、通信距離が正常であるか否かが判断される（Ｓ３５）。算出された通信距離が、設置時に測定した基準通信距離と同一であれば、配線１１Ａで接続されている。通信距離は正常であるので（Ｓ３５：ＹＥＳ）、数値制御装置１Ａを起動させるために正常起動モードが設定され（Ｓ３６）、処理を終了する。数値制御装置１Ａの起動は、正常起動モードの場合にのみ許可される。

一方、算出された通信距離が基準通信距離と同一でない場合（Ｓ３５：ＮＯ）、長さが異なる別の配線が付け替えられたか、別の通信網で通信している可能性がある。このような場合、数値制御装置１Ａが移設されている可能性があるので、数値制御装置１Ａは起動禁止とされ（Ｓ３８）、処理を終了する。よって、不正に移設された可能性がある数値制御装置の起動を禁止できる。

次に、移設検出装置２０のＣＰＵ２１が実行する固有ＩＤ送信処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。本処理は、移設検出装置２０の電源がオンされたときに、ＲＯＭ２２に記憶した固有ＩＤ送信プログラムが呼び出されて実行する。まず、フラッシュメモリ２４の移設未検出フラグ記憶エリア２４３（図４参照）に「０」が記憶されているか否かが判断される（Ｓ４０）。「０」が記憶されている場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）、続いて、数値制御装置から固有ＩＤの送付依頼信号を受信したか否かが判断される（Ｓ４７）。送付依頼信号を受信しない場合（Ｓ４７：ＮＯ）、待機状態となる。送付依頼信号を受信した場合（Ｓ４７：ＹＥＳ）、移設検出装置２０の振動が検出されているので、移設検出装置２０が不正に移設されている可能性がある。この場合、数値制御装置に向けてエラー信号が送信される（Ｓ４６）。

移設未検出フラグ記憶エリア２４３（図４参照）に「１」が記憶されている場合（Ｓ４０：ＮＯ）、少なくとも移設は検出されていない。よって、数値制御装置から固有ＩＤの送付依頼信号を受信したか否かが判断される（Ｓ４１）。送付依頼信号を受信しない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。

数値制御装置から固有ＩＤの送付依頼信号を受信した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１（図５参照）に固有ＩＤが記憶されているか否かが判断される（Ｓ４２）。固有ＩＤが全く記憶されていない場合（Ｓ４２：ＮＯ）、数値制御装置にエラー信号が送信され（Ｓ４６）、処理を終了する。

固有ＩＤ記憶エリア２４１に固有ＩＤが記憶されている場合（Ｓ４２：ＹＥＳ）、記憶されている全ての固有ＩＤが数値制御装置に向けて送信される（Ｓ４３）。上記したように、数値制御装置１Ａ〜１Ｃでは、受信した固有ＩＤの中に自身の固有ＩＤがあるか否かを確認する。自身の固有ＩＤがあった場合は、通信距離が正常であるかを確認するために、上記したように、距離測定信号を移設検出装置２０に向けて送信する。

次いで、数値制御装置から距離測定用信号を受信したか否かが判断される（Ｓ４４）。距離測定信号を受信しなかった場合は（Ｓ４４：ＮＯ）、待機状態となる。距離測定信号を受信した場合（Ｓ４４：ＹＥＳ）、信号返信回路２９から距離測定信号が数値制御装置に向けて返信され（Ｓ４５）、処理を終了する。

次に、移設検出装置２０のＣＰＵ２１による電源切替処理について、図３と、図１２のフローチャートとを参照して説明する。本処理は、移設検出装置２０の電源をオンすると、ＲＯＭ２２に記憶した電源切替プログラムが呼び出されて実行する。まず、ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧が正常であるか否かが判断される（Ｓ５１）。ＡＣ／ＤＣ変換機３２は、交流電源３５から供給される交流を直流に変化して出力する。ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧は、異常電圧検出回路２６によって検出される。ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧が正常である場合（Ｓ５１：ＹＥＳ）、スイッチ４１がオン、スイッチ４２がオフ、スイッチ４３がオフされる（Ｓ５２）。この場合、交流電源３５から移設検出装置２０に電源が供給される。次いで、Ｓ５１に戻って、ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧が引き続き監視される。

交流電源３５が壊れた場合、ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧が変化する。このような電圧異常があった場合（Ｓ５１：ＮＯ）、続いて、ＡＣ／ＤＣ変換機１０の出力電圧は正常であるか否かが判断される（Ｓ５３）。ＡＣ／ＤＣ変換機１０は、数値制御装置１Ａの交流電源１６から供給される交流を直流に変化して出力する。ＡＣ／ＤＣ変換機１０の出力電圧は、異常電圧検出回路２６によって検出される。ＡＣ／ＤＣ変換機１０の出力電圧が正常である場合（Ｓ５３：ＹＥＳ）、スイッチ４１がオフ、スイッチ４２がオン、スイッチ４３がオフされる（Ｓ５４）。この場合、交流電源１６、ＡＣ／ＤＣ変換機１０、Ｉ／Ｆモジュール１２、移設検出Ｉ／Ｆ３３を介して、移設検出装置２０に電源が供給される。これにより、交流電源３５が利用できない場合でも、数値制御装置の交流電源１６を利用でき、移設検出装置２０を稼動させることができる。そして、数値制御装置１Ａに対して異常信号が送信され（Ｓ５５）、処理を終了する。異常信号を送信された数値制御装置１Ａでは、操作盤の画面に異常があったことが表示される。作業者は移設検出装置２０の交流電源３５の異常を認識できるので、迅速な対応が可能である。

これに対し、例えば、夜間などで数値制御装置１Ａの電源がオフされたような場合、交流電源１６から電源を供給できない。この場合、ＡＣ／ＤＣ変換機１０の出力電圧が異常であるとして（Ｓ５３：ＮＯ）、スイッチ４１がオフ、スイッチ４２がオフ、スイッチ４３がオンされる（Ｓ５６）。バッテリ２８は移設検出装置２０に電源を供給する。これにより、交流電源１６，３５が利用できない場合でも、バッテリ２８を利用できるので、移設検出装置２０を稼動させることができる。そして、数値制御装置に対して異常信号が送信され（Ｓ５５）、処理を終了する。

移設検出装置２０では、通常、交流電源３５からの電源を使用するが、交流電源３５が万が一壊れてしまった場合は電源を供給できない。このような場合に、数値制御装置１Ａが使用する交流電源１６に切り替えることができる。これにより、交流電源３５が壊れて使用できない状態でも、上記したように、数値制御装置１Ａ〜１Ｃに対して起動制限をかけるための処理を実行できる。さらに、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの交流電源１６が使用できない状態でも、バッテリ２８から供給される電源を使用できるので、移設検出装置２０による処理を確実に実行できる。

次に、移設検出装置２０のＣＰＵ２１によるバッテリ切れ検出処理について、図１３のフローチャートを参照して説明する。バッテリ切れ検出処理は、図３に示すスイッチ４３がオンされると、ＲＯＭ２２に記憶したバッテリ切れ検出プログラムが呼び出されて実行する。まず、バッテリ２８の電圧が所定値未満であって、バッテリ切れであるか否かが判断される（Ｓ６１）。バッテリ切れでない間は（Ｓ６１：ＮＯ）、Ｓ６１に戻って待機状態となる。バッテリ切れである場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１（図５参照）に記憶されている固有ＩＤが全て削除され（Ｓ６２）、処理を終了する。このように、固有ＩＤが全て削除されてしまうので、バッテリ２８が切れてしまって、移設検出装置２０が動作できない場合は、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの起動を禁止できる。

以上説明したように、本実施形態である移設検出システム１００では、移設された可能性の高い状況の場合に数値制御装置の起動を禁止することで、数値制御装置が不正に移設されて他地域で使用されることを確実に防止できる。本システムでは、１つの移設検出装置２０に対して、複数の数値制御装置１Ａ〜１Ｃを配線１１Ａから１１Ｃで接続する。１つの移設検出装置２０で、複数の数値制御装置１Ａ〜１Ｃを監視できる。数値制御装置１Ａ〜１Ｃは、配線１１Ａ〜１１Ｃが届く範囲内であれば配置変更が可能である。移設検出装置２０には、工場に設置する際に、数値制御装置１Ａ〜１Ｃの固有ＩＤを記憶しておく。数値制御装置１Ａ〜１Ｃの起動時に、自身の固有ＩＤが移設検出装置２０に記憶しているか否かを判断する。自身の固有ＩＤが無ければ、不正に接続した数値制御装置である可能性が高いので、その数値制御装置の起動を禁止する。

移設検出装置２０が不正に移設されるような場合、その振動を検出することで、移設検出装置２０の移設を検出する。移設を検出した場合は、数値制御装置にエラー信号を送信することで、数値制御装置の起動を禁止する。自身の固有ＩＤが移設検出装置２０に記憶されている場合でも、別の配線に付け替えたり、別の通信網を使って通信している可能性がある。そこで、移設検出装置２０と数値制御装置１Ａ〜１Ｃの通信距離を測定し、基準通信距離と比較を行う。基準通信距離と同一でない場合は、異常であるので、数値制御装置の起動を禁止する。このように移設された可能性の高いあらゆる状況を防止できると共に、一定の範囲内であれば数値制御装置の配置変更ができるので、安全性が高い上に使い勝手のよい移設検出システム１００を提供できる。

以上説明において、数値制御装置１Ａ〜１Ｃが本発明の「機械」に相当し、移設検出装置２０が本発明の「移設検出手段」に相当し、配線１１Ａ〜１１Ｃが本発明の「通信手段」に相当する。フラッシュメモリ８が本発明の「機械記憶手段」に相当し、フラッシュメモリ２４の固有ＩＤ記憶エリア２４１が本発明の「識別情報記憶手段」に相当し、移設検出Ｉ／Ｆ３３が本発明の「入出力部」に相当し、ＡＣ／ＤＣ変換機３２が本発明の「変換機」に相当し、バッテリ２８が本発明の「補助電池」に相当し、異常電圧検出回路２６が本発明の「異常検出手段」に相当する。

また、図１０のＳ２８の処理を実行するＣＰＵ５及び図１１のＳ４２の処理を実行するＣＰＵ２１が本発明の「識別情報一致判断手段」に相当する。図１０のＳ２９〜Ｓ３３の処理を実行するＣＰＵ５が本発明の「応答時間検出手段」に相当し、Ｓ３５の処理を実行するＣＰＵ５が本発明の「応答時間判断手段」に相当し、Ｓ３６の処理を実行するＣＰＵ５が本発明の「稼動許可手段」に相当し、Ｓ３８の処理を実行するＣＰＵ５が本発明の「第一、第二、第三稼動禁止手段」に相当する。

また、図１２のＳ５６の処理を実行するＣＰＵ２１が本発明の「切替え手段」に相当し、Ｓ５４の処理を実行するＣＰＵ２1が本発明の「電源供給手段」に相当し、Ｓ５５の処理を実行するＣＰＵ２1が本発明の「報知手段」に相当する。図１３のＳ６１の処理を実行するＣＰＵ２１が本発明の「補助電池供給検出手段」に相当する。

なお、本発明の移設検出装置、及び当該移設検出装置を備えた工作機械は、上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施形態において、図３に示すように、移設検出装置２０における電源の供給は、３本の電源供給ラインにスイッチ４１〜４３を設け、それらスイッチ４１〜４３の開閉を制御することで、電源の供給源を切り替えている。この他に、例えば、図１５に示すように、スイッチ４１の代わりにダイオード８１を設け、スイッチ４２の代わりにダイオード８２を設け、スイッチ４３の代わりにダイオード８０を設けてもよい。

この場合、交流電源３５の電圧を最も高くして、交流電源１６、バッテリ２８の順に低くする。電圧が最も高い交流電源３５から電流が流れるので、正常時は、交流電源３５から流れる電流を利用できる。そして、交流電源３５から電流が流れなくなった場合、次に電圧の高い交流電源１６から移設検出装置２２０に向けて電流が流れる。さらに、交流電源１６から供給される電流も停止した場合は、バッテリ２８から流れる電流を利用できる。つまり、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、上記実施形態では、異常電圧検出回路２６によって、ＡＣ／ＤＣ変換機３２の出力電圧の異常が検出された場合は、スイッチ４２（図１２：Ｓ５４参照）をオンして数値制御装置１Ａの交流電源１６の電力を利用しているが、スイッチ４３をオン（図１２：Ｓ５６）してバッテリ２８の電力を直接利用するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、数値制御装置と移設検出装置との通信距離を測定し、その通信距離が正常であるか否かで数値制御装置の起動を決定しているが、通信時間が所定時間以上であるか否かで決定してもよい。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 数値制御装置
１１Ａ〜１１Ｃ 配線
５ ＣＰＵ
６ ＲＯＭ
８ フラッシュメモリ
９ 入出力インタフェイス
１０ 変換機
１１ 通信距離測定回路
１５ 工作機械
１６ 交流電源
２０ 移設検出装置
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２４ フラッシュメモリ
２５ 移設検出器
２６ 異常電圧検出回路
２７ スイッチ駆動回路
２８ バッテリ
２９ 信号返信回路
３２ ＡＣ／ＤＣ変換機
３３ 移設検出Ｉ／Ｆ
３５ 交流電源
４１ スイッチ
４２ スイッチ
４３ スイッチ
５８ 通信距離算出回路
４５ コンパレータ
８１ ダイオード
８２ ダイオード
８３ ダイオード
１００ 移設検出システム

Claims (7)

1. 機械の移設を検出する移設検出手段と、該移設検出手段によって前記機械の移設を検出した場合に、前記機械の稼働を禁止する第一稼動禁止手段とを備えた移設検出システムにおいて、
   前記移設検出手段を収納する機枠を前記機械と隔離して設け、
   前記機械は、個別の識別情報を記憶する機械記憶手段を備え、
   前記移設検出手段は、前記識別情報を記憶する識別情報記憶手段を備え、
   前記移設検出手段と前記機械とを通信する通信手段によって前記機械との通信に要する応答時間を検出する応答時間検出手段と、
   前記応答時間検出手段によって検出された前記応答時間が所定時間を超えているか否かを判断する応答時間判断手段と、
   前記応答時間判断手段によって前記応答時間が前記所定時間を超えていると判断された場合に、前記機械の稼動を禁止する第二稼動禁止手段と、
   前記通信手段を介して前記機械記憶手段に記憶した識別情報と、前記識別情報記憶手段に記憶した前記識別情報とが一致しているか否かを判断する識別情報一致判断手段と、
   前記識別情報一致判断手段によって前記識別情報が互いに一致していると判断された場合にのみ、前記機械に対して稼動を許可する稼動許可手段と
   を備えたことを特徴とする移設検出システム。
2. 前記移設検出手段は、複数の前記機械と接続可能な入出力部を備え、
   前記応答時間検出手段は、前記入出力部に接続された複数の前記機械に対して各々前記応答時間を検出し、
   前記第二稼動禁止手段は、前記応答時間判断手段によって前記所定時間を超えた前記応答時間を要した機械のみ稼動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の移設検出システム。
3. 前記第一稼動禁止手段は、前記移設検出手段によって前記機枠の移設を検出した場合、前記入出力部に接続された前記複数の機械の全ての稼動を禁止することを特徴とする請求項２に記載の移設検出システム。
4. 前記移設検出手段は、交流電源から直流電源へ変換する変換機を備え、
   前記変換機は、前記機械の電源とは独立した交流電源を直流電源に変換して前記移設検出手段を駆動することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の移設検出システム。
5. 前記移設検出手段は、
   該移設検出手段の電源バックアップをする補助電池と、
   前記変換機の異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段が前記異常を検出した場合、前記変換機によって変換した直流電源から前記補助電池の電源を前記移設検出手段に供給するように切替える切替え手段と
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の移設検出システム。
6. 前記移設検出手段は、
   前記変換機の異常を検出する異常検出手段と、
   前記異常検出手段が前記異常を検出した場合、前記機械の電源を前記移設検出手段に供給する電源供給手段と、
   前記電源供給手段によって前記機械の電源を前記移設検出手段に供給した場合、前記機械に異常を報知する報知手段と
   を備えたことを特徴とする請求項４に記載の移設検出システム。
7. 前記移設検出手段は、前記補助電池の電源供給の有無を検出する補助電池供給検出手段を更に備え、
   前記補助電池供給検出手段が電源供給の無いことを検出した場合、前記機械の稼動を禁止する第三稼動禁止手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の移設検出システム。

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