JP5792648B2 - 工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械に関する。

例えば、ＮＣ（Numerical Control）旋盤等の工作機械を用いて、加工対象となる素材（ワーク）に対し所定の加工を施すことにより、精密部品等が製造されている。主軸や刃物台といったワークを加工するための加工部は、外装により形成される加工室に収納されている。一般的に、外装には、加工室の一部を開閉可能な可動式保護ガード（扉）が設けられる。このガードが開いている間は、作業者の安全を確保する目的で、主軸、サーボ送り軸、油圧機器、空圧機器、といった駆動装置のインターロック機能により、回転や移動といった加工部の動作が強制的に禁止又は制限される。

一方、上記ガードを開けた状態でワークを含む加工部を観察したい等の作業者（ユーザ）の要望も存在する（例えば、特許文献１参照。）。そこで、作業者が危険を感じた瞬間に駆動装置を停止させるためのイネーブルスイッチ（デッドマンスイッチとも呼ばれる。）をインターロック機能に組み合わせることも行われている。このスイッチには、機械本体から独立しケーブルで機械本体と繋がったハンドグリップ式のモーメンタリスイッチや、機械の操作盤（操作受付部）に設けられるモーメンタリ動作型の押しボタンスイッチ等がある。

特開２０１０−０５２０５６号公報

イネーブルスイッチを別途設けると、コストが掛かる。また、イネーブルスイッチを加工室手前の外装に設けると、外装のスペースをとられ、作業の邪魔になり易い。操作盤にイネーブルスイッチを設ける場合、加工室からイネーブルスイッチが離れることになるため、その分、加工部を見ながらの作業がし難くなる。

本発明は、作業性を向上させることが可能な工作機械を提供する目的を有している。

本発明の工作機械は、ワークを加工するための加工部を収容する外装と、
前記加工部を照らすための照明装置と、
インターロック条件成立時に前記加工部の動作を制限又は禁止するインターロック手段と、
前記照明装置に設けられたモーメンタリスイッチと、
該モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除可能な解除手段とを備え、
該解除手段は、前記照明装置が点灯している場合、且つ、前記モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に、前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除する態様を有する。

作業者が加工部の動作の制限又は禁止（以下、「制限等」とも記載。）を解除するのは、加工室内においてワーク加工状態を観察したり、工具交換等の段取り作業を行ったりする等の場合である。この加工部を照らすための照明装置にモーメンタリスイッチが設けられているので、作業者は加工室から離れたモーメンタリスイッチを操作しなくても動作制限等の少なくとも一部を解除することができる。また、動作制限等を解除するためのモーメンタリスイッチを加工室手前の外装に設ける必要も無く、モーメンタリスイッチが作業の邪魔とならない。
また、加工室内の加工部においてワーク加工状態を観察したり、工具交換等の段取り作業を行ったりする等の場合、加工部を照らすと照らさない場合と比べて加工部が見易くなり、作業性が向上する。このため、照明装置が点灯している場合に限定して動作制限等を解除することには利点がある。従って、本態様は、加工部の動作の制限又は禁止を解除する好適な工作機械を提供することができる。

ここで、上記照明装置は、可動式であれば加工部の所望の箇所を照らすことができるので、小型かつ低消費電力の照明装置を用いることができるためより好適であるものの、固定式でもよい。
上記インターロック条件は、扉が開いた場合に成立することが好ましいものの、所定の動作モードが選択された場合等に成立してもよいし、これらの場合の組合せ、例えば、扉が開いた場合又は所定の動作モードが選択された場合に成立してもよい。扉が開いた場合には、扉が開いている（閉まっていない）場合、扉が開いてから閉じた後にインターロック機能を解除する操作がされていない場合、等が含まれる。
上記インターロック手段には、上記加工部の動作を全て禁止又は制限する手段、上記加工部の動作の一部を禁止又は制限して残りを許可する手段、のいずれも含まれる。
上記解除手段には、インターロック手段による制限等の全てを解除する手段、インターロック手段による制限等の一部を解除して残りを解除しない手段、のいずれも含まれる。

上記解除手段は、外装の開閉可能な扉が開いた場合と所定の動作モードが選択された場合の少なくとも一方の場合、且つ、前記照明装置が点灯している場合で、更に、前記モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に、前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除してもよい。外装の開閉可能な扉が開いた場合と所定の動作モードが選択された場合の少なくとも一方の場合、モーメンタリスイッチの操作に応じて動作制限等の解除を許可する方がユーザの要望に添う。従って、本態様は、加工部の動作の制限又は禁止を解除する好適な工作機械を提供することができる。

上記モーメンタリスイッチは、前記加工部の起動を指示するための起動ボタンから片手では操作することができないとされる所定の距離以上離れて前記照明装置に設けられてもよい。これにより、モーメンタリスイッチを操作している手で起動ボタンを操作することはできず、不用意に加工部が起動しないうえ、モーメンタリスイッチと起動ボタンを片手で操作しながら残りの手を加工室に入れることを防ぐことができる。従って、本態様は、より高い安全性を確保することができる。

上記モーメンタリスイッチは、前記照明装置をオンオフするスイッチと前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除するスイッチとを共用したスイッチでもよい。本態様は、インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除するモーメンタリスイッチを別途設ける必要が無くなる。

なお、上述した手段に対応した工程を備える方法の発明、上述した手段に対応した機能をコンピュータに実現させるプログラムの発明、等の発明も、上述した作用及び効果を奏する。

本発明によれば、作業性を向上させることが可能な工作機械を提供することができる。

ＮＣ旋盤（工作機械）１の外観を例示する正面図である。 照明装置１５０の外観を例示する正面図である。 （ａ）〜（ｃ）はＮＣ旋盤１の電気回路の要部を例示する回路図である。 ＮＣ旋盤１の外観を例示する側面図である。 ＮＣ旋盤１内の電気的な接続関係を例示するブロック図である。 ＮＣ旋盤１内の主な構成を例示する図である。 ＮＣ装置１０が行う処理を例示するフローチャートである。 ＮＣ旋盤１の要部を例示する平面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下に説明する実施形態は、本発明を例示するものに過ぎない。

（１）工作機械の構成：
図１〜８は、本発明に係る工作機械をＮＣ（Numerical Control）旋盤１に適用した例を示している。図１では、所定位置にＮＣ装置１０が設けられたＮＣ旋盤１の外観の一例を正面から簡易的に示している。ＮＣ装置１０は、操作受付部２０や表示部３０を備えるコンピュータであり、加工部１２２の動作を数値制御する際の制御主体となる。ＮＣ装置１０は、インターロック条件成立時に加工部１２２の動作を制限又は禁止するインターロック手段Ｕ１を備える。また、ＮＣ装置１０は、モーメンタリスイッチ（イネーブルスイッチＳＷ１，ＳＷ２）のモーメンタリ動作時にインターロック手段Ｕ１による制限又は禁止の少なくとも一部を解除可能な解除手段Ｕ２を備える。

ＮＣ旋盤１は、外装１１０に略全体が覆われている。外装１１０の内部には、加工室１２０が形成されている。外装１１０は、加工室１２０の上側を開閉可能な可動式保護ガード（扉）１３０を有している。図１に示すガード１３０は、加工室１２０を閉鎖した状態（閉状態）であり、ＮＣ旋盤１の一部を上から覆う箱状の蓋体とされている。ガード１３０には、把手１３０ａが形成されている。
なお、ガードに覗き窓を取り付けると、この覗き窓を通して目視確認しながら作業を行うことができる。

加工室１２０内には、ワークＷ１を加工するための加工部１２２が収容されている。この加工部１２２を照らすため、照明装置１５０がＮＣ旋盤１に設けられている。

図２は、照明装置１５０の外観の一例を示す正面図である。この照明装置１５０は、固定部１５１、アーム部１５２、ヘッド部１５３、ランプ（光源）１５４、を備えたアーム式とされている。照明装置をアーム式にしてフレキシブルに照射位置を調整できるようにするのは、設置の都合もあるが、部分的に加工領域の視認性を高めるためである。また、照明装置１５０には、イネーブルスイッチ（モーメンタリスイッチ）ＳＷ１が設けられている。モーメンタリスイッチは、作業者が力を加えている間だけモーメンタリポジションとなり、作業者が手を離した瞬間に元のポジションに復帰するスイッチである。イネーブルスイッチは、インターロック機能を解除したときに作業者が駆動装置を緊急停止させるイネーブル機能を実現させる。

なお、イネーブルスイッチには、機械本体とケーブルで繋がったハンドグリップ式スイッチや、操作受付部に設けられる押しボタンスイッチ等もある。しかし、これらのモーメンタリスイッチは、コストが掛かるうえ、加工室手前の外装のスペースをとられ、作業の邪魔になり易い。これらの不都合を解消するため、イネーブルスイッチＳＷ１は照明装置１５０に設けられている。

固定部１５１は、略鉛直に向いた回転軸ＡＸ１を中心としてアーム部１５２をスイベル（略水平に回動）させる回動機構１５１ａを有し、ＮＣ旋盤１に取り付けられている。図１では、ＮＣ装置１０の上面に固定部１５１が固定されていることが示されている。アーム部１５２は、長尺なアーム１５２ａ，１５２ｂ及び関節部１５２ｃ，１５２ｄ，１５２ｅを備えている。第一のアーム１５２ａの一端は、第一の関節部１５２ｃを介して固定部１５１に取り付けられている。第一の関節部１５２ｃは、回動機構１５１ａで定まる水平角の方向にアーム１５２ａをチルト（傾動）させる。このアーム１５２ａの他端は、第二の関節部１５２ｄを介して第二のアーム１５２ｂの一端が取り付けられている。第二の関節部１５２ｄは、回動機構１５１ａで定まる水平角の方向にアーム１５２ｂをチルトさせる。このアーム１５２ｂの他端は、第三の関節部１５２ｅを介してヘッド部１５３が取り付けられている。第三の関節部１５２ｅは、回動機構１５１ａで定まる水平角の方向にヘッド部１５３をチルトさせる。ヘッド部１５３は、軸部材１５３ａを中心として回動可能とされている。従って、ヘッド部１５３を手で持ってランプ１５４の照射方向を三次元に変更可能である。

ヘッド部１５３は、ランプ１５４を収容する空間ＳＰ１を有するハウジングである。図２に示すヘッド部１５３は、外形略円柱状に形成され、一端（正面とする。）がランプ１５４の照射面とされている。図２に示すランプ１５４は、複数の砲弾型白色ＬＥＤ（発光ダイオード）とされている。むろん、ランプ１５４は、単数でもよいし、表面実装型ＬＥＤなど砲弾型以外の形状でもよいし、白色以外の色でもよいし、白熱電球、蛍光灯、等でもよい。

図２に示すイネーブルスイッチＳＷ１は、ヘッド部１５３の背面に取り付けられ、傾動操作するためのつまみＳＷ１ａが設けられている。このイネーブルスイッチＳＷ１は、ランプ１５４をオンオフするためのランプオンオフスイッチとは別のスイッチでもよいし、ランプオンオフスイッチと共用したスイッチでもよい。イネーブルスイッチＳＷ１は、照明装置１５０にあればよく、ヘッド部１５３の側面や正面に取り付けられてもよいし、アーム１５２ａ，１５２ｂなどアーム部１５２に取り付けられてもよいし、固定部１５１に取り付けられてもよい。

図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、電源端子１５０ａは照明装置１５０外においてＮＣ旋盤１の電源１４０のプラス側に接続され、電源端子１５０ｂは該電源１４０のマイナス側に接続される。

図３（ａ）は、照明装置１５０（例えばヘッド部１５３）にランプスイッチ１５５とイネーブルスイッチＳＷ１とを別々に組み付けた例を示す電気回路図である。ランプスイッチ１５５は、オルタネイト動作型の１極２ポジションのスイッチである。ｏｎポジションの入力端子は、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。ｏｆｆポジションの入力端子は、オープンとされている。ランプスイッチ１５５の出力端子１５５ｃは、ランプ１５４のアノード側に接続されている。ランプ１５４のカソード側は、電源端子１５０ｂ、すなわち、電源１４０のマイナス側に接続されている。従って、ランプスイッチ１５５をｏｎポジションにするとランプ１５４が点灯し、ランプスイッチ１５５をｏｆｆポジションにするとランプ１５４が消灯する。

イネーブルスイッチＳＷ１は、モーメンタリ動作型の１極２ポジションのスイッチであり、つまみＳＷ１ａの傾動操作によりｏｎポジションからｏｆｆポジションへモーメンタリ動作する。ｏｎポジションの入力端子は、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。ｏｆｆポジションの入力端子は、オープンとされている。イネーブルスイッチＳＷ１の出力端子からのＮＣ（ＰＬＣ）入力信号は、ＮＣ装置１０に入力される。従って、イネーブルスイッチＳＷ１をｏｎポジションにするとランプ１５４の状態に関係無くハイレベル（通電状態）の信号がＮＣ装置１０に伝えられ、イネーブルスイッチＳＷ１がｏｆｆポジションに自動復帰するとオープン状態の信号がＮＣ装置１０に伝えられる。

図３（ｂ）は、照明装置１５０（例えばヘッド部１５３）にイネーブルスイッチＳＷ１を組み付け、照明装置１５０外にリレー１５６を設けた例を示す電気回路図である。リレー１５６は、例えば、操作受付部２０に設けられる照明オンオフボタンＢ５の押し操作に応じてオンオフし、オン指令時に接点が閉じ、オフ指令時に接点がひらく。リレー１５６の入力側は、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。リレー１５６の出力端子１５６ｃは、ランプ１５４のアノード側に接続されている。従って、リレー１５６がｏｎポジションになるとランプ１５４が点灯し、リレー１５６がｏｆｆポジションになるとランプ１５４が消灯する。一方、図３（ｂ）に示すイネーブルスイッチＳＷ１は、図３（ａ）に示したイネーブルスイッチＳＷ１と同じである。

図３（ｃ）は、照明装置１５０（例えばヘッド部１５３）に２極３ポジションのイネーブルスイッチＳＷ２を設けた例を示す電気回路図である。イネーブルスイッチＳＷ２は、つまみの傾動操作によりＰ３ポジションからＰ２ポジションへモーメンタリ動作し、Ｐ１ポジションとＰ２ポジションとの切り替え時はオルタネイト動作する。第１極のＰ１ポジションの入力端子は、オープンとされている。第１極のＰ２，Ｐ３ポジションは、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。第１極の出力端子は、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。

第２極のＰ１，Ｐ２ポジションの入力端子は、オープンとされている。第２極のＰ３ポジションの入力端子は、電源端子１５０ａ、すなわち、電源１４０のプラス側に対して電気的に接続されている。
従って、イネーブルスイッチＳＷ２がＰ１ポジションであるとき、ランプ１５４は消灯状態であり、ＮＣ装置１０にオープン状態の信号が伝えられる。イネーブルスイッチＳＷ２をＰ２ポジションにすると、ランプ１５４は点灯するが、ＮＣ装置１０に伝えられる信号はオープン状態のままである。イネーブルスイッチＳＷ２をＰ３ポジションにすると、ランプ１５４は点灯したままであり、ＮＣ装置１０に伝えられる信号はハイレベル（通電状態）となる。むろん、イネーブルスイッチＳＷ２がＰ２ポジションに自動復帰すると、ランプ１５４は点灯したままであり、ＮＣ装置１０に伝えられる信号はオープン状態となる。

なお、モーメンタリスイッチの極数は、３極以上でもよい。操作受付部に設けられる照明オンオフボタンの押し操作に応じて照明装置をオンオフさせる場合、１極について、全ての入力端子を電源に接続し出力端子をランプに接続してもよい。この場合、ＮＣ装置からオン指令のときにランプは常時点灯する。この態様は、別途端子台を設けたくないとき等に効果がある。
また、モーメンタリスイッチのポジション数は、４以上でもよい。

本態様は、照明装置１５０が点灯している場合、且つ、イネーブルスイッチＳＷ２のモーメンタリ動作時に、インターロック手段Ｕ１による制限等の少なくとも一部が解除される。ワークＷ１を含む加工部１２２においてワーク加工状態を観察したり、工具交換等の段取り作業を行ったりする等の場合、加工部１２２を照らすと照らさない場合と比べて加工部１２２が見易くなり、作業性が向上する。このため、照明装置１５０が点灯している場合に限定してイネーブル機能を有効にすることには利点がある。従って、本態様は、加工部１２２の動作の制限等を解除するのに好適である。また、照明装置をオンオフするスイッチとインターロック機能を解除するスイッチとを共用しているので、インターロック機能を解除するモーメンタリスイッチを別途設ける必要が無い。

図４は、ＮＣ旋盤１の側面を例示し、ガード１３０を開けた状態の一例を二点鎖線で示している。図４に示す連結部材１３０ｂは、ガード１３０と外装１１０とを連結している。連結部材１３０ｂは、伸縮可能とされ、両端がガード１３０の側面と外装１１０の側面とに対して回転可能に軸支されている。作業者は、閉状態のガード１３０の把手１３０ａを手前側から上方奥側へ引き上げることにより、ガード１３０を二点鎖線で示される開状態にすることができる。むろん、ガード１３０の近傍のＮＣ旋盤１に開閉用スイッチを設け、この開閉用スイッチが操作されたときにＮＣ旋盤１がガード１３０を自動的に開閉してもよい。ガード１３０を開けることにより、作業者は、加工室１２０内の加工部１２２を直接視認することができ、各種調整のために加工部１２２に直に触れることもできる。なお、ガード１３０の形状や開閉の仕方は限定されない。例えば、ガード１３０は、左右にスライドして外装１１０の一部を開閉する引き戸でもよい。

図１に示す操作受付部２０は、起動ボタンＢ１やモード選択ボタンＢ２といった各種ボタン、キー、等を備える。操作受付部２０は、表示部３０上のタッチパネルを含むものであってもよい。起動ボタンＢ１は、加工部１２２への起動指示を受け付ける（起動指示を行う）ための操作部である。起動ボタンＢ１が押し操作される（オンにされる）と、数値制御に基づく加工部１２２の動作が開始され、ワークＷ１に対する加工が行われる。起動ボタンＢ１がオンにされた動作状態を「全自動モード」とする。

モード選択ボタンＢ２は、ＮＣ旋盤１の動作状態を「非全自動モード」にするための操作部である。「非全自動モード」は、「全自動モード」ではないが限定的に動作可能な状態とし、手動モードや半自動モードを含む概念とする。モード選択ボタンＢ２には、ジョグボタンＢ３とハンドル送りボタンＢ４の少なくとも一方が設けられてもよい。ジョグボタンＢ３は、手動モードの一種であるジョグモードにするためのボタンであり、押し操作される（オンにされる）と、送りボタンＢ６の操作入力が受け付けられ、送りボタンＢ６が押されている間、選択された加工部１２２が選択された方向へ移動する。送りボタンＢ６には、正面主軸台４５をＺ軸の＋方向へ移動させる＋Ｚボタン、正面主軸台４５をＺ軸の−方向へ移動させる−Ｚボタン、刃物台４４をＸ軸の＋方向へ移動させる＋Ｘボタン、等が含まれる。ハンドル送りボタンＢ４は、手動モードの一種であるハンドル送りモードにするためのボタンであり、押し操作される（オンにされる）と、軸選択ボタンＢ７の操作入力が受け付けられ、いずれかの軸選択ボタンＢ７が押し操作されたとき、選択された加工部１２２がハンドルＨ１の回転操作に応じて移動する。軸選択ボタンＢ７には、正面主軸台４５をＺ軸方向へ移動させるＺ軸ボタン、刃物台４４をＸ軸方向へ移動させるＸ軸ボタン、等が含まれる。選択された加工部１２２は、ハンドルＨ１が一方の回転方向（例えば右回り）へ回転操作されると＋方向へ移動し、ハンドルＨ１が他方の回転方向（例えば左回り）へ回転操作されると−方向へ移動する。ジョグボタンＢ３やハンドル送りボタンＢ４は、ＮＣ旋盤１の動作状態を手動モードにするための操作部である。

表示部３０は、作業者が操作受付部２０で操作入力した各種数値や設定の内容、ＮＣ旋盤１に関する各種情報、等を表示するディスプレイを備える。表示部３０の表示内容は、ＮＣ装置１０によって制御される。

図５は、ＮＣ旋盤１を構成する各部の電気的な接続関係をブロック図により簡易的に示している。ＮＣ装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０ｂ、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０ｃ、機械機構部用のインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１０ｄ、操作受付部２０、表示部３０、等が互いに接続されたコンピュータとされている。ＲＡＭ１０ｂには、加工プログラムＰや各種データＤが記憶される。ＲＯＭ１０ｃには、アプリケーションプログラムＡＰＬが書き込まれている。ＣＰＵ１０ａは、これらのプログラムＰ，ＡＰＬに従って機械機構部を数値制御する。

Ｉ／Ｆ１０ｄには、サーボアンプ４０、正面主軸用アンプ６０、背面主軸用アンプ７０、ガードスイッチ（ドアスイッチ）８０、各種アクチュエータ９０、上記ランプ１５４、上記イネーブルスイッチＳＷ１、等が接続されている。

サーボアンプ４０は、接続されているＸ軸サーボモータ４１、Ｙ軸サーボモータ４２、及び、Ｚ軸サーボモータ４３に対して電力を供給する。Ｘ軸サーボモータ４１及びＹ軸サーボモータ４２は、供給される電力を動力に変換し、接続されている刃物台４４をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させる。Ｚ軸サーボモータ４３は、供給される電力を動力に変換し、接続されている正面主軸台４５をＺ軸方向へ移動させる。

正面主軸用アンプ６０は、接続されている正面主軸モータ６１に電力を供給する。正面主軸モータ６１は、供給された電力を回転動力に変換し、接続されている正面主軸６２を回転させる。正面主軸６２は、正面主軸台４５に搭載されている。
背面主軸用アンプ７０は、接続されている背面主軸モータ７１に電力を供給する。背面主軸モータ７１は、供給された電力を回転動力に変換し、接続されている背面主軸７２を回転させる。背面主軸７２は、背面主軸台５３に搭載されている。

ガードスイッチ８０は、ガード１３０が閉状態であるか開状態であるかの開閉状況を検知し、検知した開閉状況に応じた検知信号をＮＣ装置１０へ伝える。図１に示すガードスイッチ８０は、外装１１０の内側面に取り付けられている。ガードスイッチ８０は、例えば、ガード１３０が図１に示す全閉状態であるときに接触状態を表す閉状態信号を生成し、ガード１３０が少しでも開くと非接触状態を表す開状態信号を生成する。むろん、ガード１３０の開閉状況の検知は、非接触センサによってもよいし、ガード１３０の位置情報に基づいてもよい。
ＮＣ装置１０に接続される各種アクチュエータ９０には、例えば、正面主軸６２や背面主軸７２に設けられたコレット（把持手段）を開閉動作させる動力機構等がある。

ＮＣ装置１０は、起動ボタンＢ１の押下げを検知すると、加工プログラムＰに従って加工部１２２を駆動し、ワークＷ１を加工する。数値制御は、例えばＲＡＭ１０ｂに記憶された各種数値データＤを参照して行われる。

図６は、ＮＣ旋盤１内部の概略構成であって、主に加工室１２０に配置された加工部１２２を示している。加工部１２２は、正面主軸６２を設けた正面主軸台４５、背面主軸７２を設けた背面主軸台５３、ガイドブッシュ（ＧＢ）１００、工具４４ａを装着した刃物台４４、等が設けられている。なお、主軸（６２，７２）の軸方向であるＺ軸方向は図６の左右方向であり、Ｚ軸方向と垂直なＸ軸方向は図６の上下方向であり、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と垂直なＹ軸方向は図６の紙面に対して垂直な方向である。

正面主軸台４５は、所定の高さ位置に搭載した正面主軸６２の軸方向（Ｚ軸方向）へ正面主軸６２とともに移動可能である。正面主軸６２は、例えば、正面主軸６２の背後（図６では左側）から供給される長尺な円柱状の素材（ワークＷ１）を解放可能に把持するコレット６２ａを先端部に備える。ここで、Ｚ軸のプラス方向（図６では右方向）を前進方向と呼ぶことにする。
ＧＢ１００は、コレット６２ａに把持されて正面主軸６２から前進方向へ突出したワークＷ１が中央の貫通孔に挿入され、Ｚ軸方向へ摺動可能な状態でワークＷ１を保持する。ＧＢ１００は、ワークＷ１を貫通させた状態で、正面主軸６２と同じ回転軸を中心として回転可能である。

ＧＢ１００の上側に配置された刃物台４４には、ＧＢ１００から突出したワークＷ１の加工に用いられる工具４４ａが装着される。刃物台４４には、正面加工用のバイト、突っ切り加工用のバイトといった複数種類の工具が同時に取り付けられてもよいし、これらの工具が交換可能に取り付けられてもよい。刃物台４４は、工具４４ａとともにＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。

ＧＢ１００を挟んで正面主軸台４５に対向した背面主軸台５３は、所定の高さ位置に搭載した背面主軸７２の軸方向（Ｚ軸方向）へ背面主軸７２とともに移動可能とされてもよい。背面主軸７２は、ＧＢ１００から突出したワークＷ１を解放可能に把持するためのコレット７２ａを先端部に備える。なお、背面主軸７２で把持されたワークＷ１を背面加工するための工具を装着した刃物台を上記刃物台４４とは別に背面主軸台５３近傍に配置してもよい。
また、加工部１２２の構成や移動方向は、上述した内容に限られない。

（２）インターロック解除処理の説明：
インターロック機能を常時有効化していると、作業者の利便性を損なうことがある。本ＮＣ装置１０は、ガード１３０が開状態である等の所定のインターロック条件成立時でも、所定の解除条件成立時には例外的にインターロック機能を解除し、加工部１２２を動作させることを可能としている。

図７は、ＮＣ装置１０（ＣＰＵ１０ａ）がアプリケーションプログラムＡＰＬに従って行うインターロック解除処理をフローチャートにより示している。この処理は、ＮＣ旋盤１の電源がオンであるとき、マルチタスクにより他の処理（加工プログラムＰに従った加工処理等）と並列して行われる。むろん、インターロック解除処理は、一部又は全部が加工プログラムＰにより実現されてもよい。ここで、ステップＳ１０，Ｓ１６の処理を行うＮＣ装置１０は、インターロック手段Ｕ１を構成する。また、ステップＳ１４，Ｓ１８の処理を行うＮＣ装置１０は、解除手段Ｕ２を構成する。

処理が開始すると、ＮＣ装置１０は、所定のインターロック条件が成立しているか否かを判断する（ステップＳ１０。以下、「ステップ」の記載を省略。）。インターロック条件は、（Ａ）ガード（扉）１３０が開いた場合に成立することが好ましいものの、（Ｂ）「非全自動モード」（所定の動作モード）が選択されたときに成立してもよいし、（Ｃ）これらの場合の組合せ、例えば、ガード１３０が開いた場合又は「非全自動モード」が選択された場合に成立してもよい。ガードが開いた場合とは、ガードが開いている（閉まっていない）場合であってもよいし、ガードが開いてから閉じた後に操作受付部２０でインターロック機能を解除する操作がされていない場合等であってもよい。場合によっては、ランプ１５４（照明装置１５０）が点灯している場合にインターロック条件が成立するようにしてもよい。

（Ａ）ガード開がインターロックの成立条件である場合、例えば、ＮＣ装置１０は、ガードスイッチ８０の検知信号の状態を読み取り、この状態に応じて処理を分岐すればよい。前記検知信号が非接触状態（開状態）であるときに条件成立と判断してＳ１４へ処理を進め、前記検知信号が接触状態（閉状態）であるときに条件不成立と判断してＳ１２へ処理を進めることができる。
また、ガード１３０が開いてから閉じた後に起動ボタンＢ１が押されていない場合にインターロック条件が成立する場合、例えば、ＮＣ装置１０は、ガードスイッチ８０の検知信号の状態と起動ボタンＢ１の押し操作状態との組合せにより処理を分岐すればよい。前記検知信号が非接触状態であるか、非接触状態から接触状態に切り替わったものの起動ボタンＢ１が押し操作されていないかの場合にはＳ１４へ処理を進め、前記検知信号が非接触状態から接触状態に切り替わったうえで起動ボタンＢ１が押し操作された場合にはＳ１２へ処理を進めることができる。

（Ｂ）手動モード（非全自動モード）選択がインターロックの成立条件である場合、例えば、ＮＣ装置１０は、モード選択ボタンＢ２が押し操作されたか否かにより処理を分岐すればよい。前記モード選択ボタンＢ２が押し操作されたときにはＳ１４に処理を進め、前記モード選択ボタンＢ２が押し操作されていないときにはＳ１２に処理を進めることができる。
（Ｃ）上記組合せがインターロックの成立条件である場合、例えば、ＮＣ装置１０は、ガードスイッチ８０の検知信号の状態とモード選択ボタンＢ２の押し操作状態との組合せにより処理を分岐すればよい。前記検知信号が非接触状態であるかモード選択ボタンＢ２が押し操作されたかしたときにはＳ１４に処理を進め、前記検知信号が接触状態且つモード選択ボタンＢ２が押し操作されていないときにはＳ１２に処理を進めることができる。

条件不成立時、ＮＣ装置１０は、加工室１２０内の全ての加工部１２２の運転を許可し（Ｓ１２）、Ｓ１０に処理を戻す。例えば、ＮＣ装置１０は、全加工部１２２の運転が可能であることを示す所定の通常運転フラグをオンに設定する。ＮＣ装置１０は、起動ボタンＢ１が押されたことを検知した際、通常運転フラグがオンに設定されていると加工プログラムＰに従って加工部１２２を駆動させる。また、加工処理の開始後にインターロック機能により加工処理の一部又は全部が停止した場合、通常運転フラグがオンに設定されていることを確認すると加工処理を再開する。その結果、ワークＷ１に対する加工が行われる。

一方、Ｓ１４では、イネーブルスイッチがオン状態（モーメンタリ動作状態）であるか否かを判断する。図３（ａ）〜（ｃ）の例では、ＮＣ装置１０は、イネーブルスイッチＳＷ１，ＳＷ２からのＮＣ（ＰＬＣ）入力信号の状態を読み取り、この状態に応じて処理を分岐すればよい。前記ＮＣ（ＰＬＣ）入力信号がＨレベル（通電状態）であるときに条件成立と判断してＳ１８へ処理を進め、前記ＮＣ（ＰＬＣ）入力信号がオープン状態であるときに条件不成立と判断してＳ１６へ処理を進めることができる。

条件不成立時、ＮＣ装置１０は、加工部１２２の動作を制限又は禁止し（Ｓ１６）、Ｓ１０に処理を戻す。すなわち、ガード開や手動モード（非全自動モード）といったインターロック条件が成立し、且つ、イネーブルスイッチが押されていない場合、作業者の安全を確保するため、加工部１２２の動作を制限等する。

例えば、ＮＣ装置１０は、加工部１２２の全ての運転を禁止することを示す所定の運転禁止フラグをオンに設定する。ＮＣ装置１０は、起動ボタンＢ１が押されたことを検知しても、運転禁止フラグがオンに設定されている場合は加工プログラムＰに従った加工処理を開始しない。また、加工処理の開始後に運転禁止フラグがオンに設定されていることを確認した場合には、当該加工処理を停止する。また、直前に加工処理が停止していた場合には加工処理の停止を継続する。ガード１３０が開いている場合にインターロック条件が成立する場合、ガード１３０が開状態であり、且つ、イネーブルスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）が操作されていない場合に、加工部１２２の全てに対してインターロック機能が働く。

なお、Ｓ１６では、加工部１２２の運転を完全には禁止せずに所定の制限の下で許容してもよい。ここで言う制限とは、例えば、作業者の安全性を確保するために予め設定された各加工部の速度に対する制限である。この速度制限には、正面主軸台４５や背面主軸台５３や刃物台４４の移動速度に対する制限等がある。例えば、ＮＣ装置１０は、ガード１３０が開状態であり、且つ、イネーブルスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）が操作されていない場合に、当該制限以下の速度で各加工部を移動させる制御を行うことができる。また、加工部１２２の動作を制限することには、加工部１２２の全ての運転を禁止せずに一部の運転を許容することも含まれる。

一方、イネーブルスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）のモーメンタリ動作時、ＮＣ装置１０は、インターロック手段Ｕ１による制限又は禁止の少なくとも一部を解除し（Ｓ１８）、Ｓ１０に処理を戻す。すなわち、ガード開や手動モード（非全自動モード）といったインターロック条件が成立し、且つ、イネーブルスイッチが押されている場合、インターロック手段Ｕ１による制限等の少なくとも一部を解除する。

例えば、ＮＣ装置１０は、ガード１３０が開状態であって且つ全加工部の運転が可能であることを示す所定の開状態運転フラグをオンに設定する。ＮＣ装置１０は、起動ボタンＢ１が押されたことを検知した際、開状態運転フラグがオンに設定されている場合は通常運転フラグがオンに設定されている場合と同様に加工プログラムＰに従って各加工部を駆動させる。また、加工処理の開始後に開状態運転フラグがオンに設定されていることを確認した場合には、当該加工処理を継続する。

なお、Ｓ１８では、インターロック機能を完全には解除せずに所定の制限の下で解除してもよい。例えば、ＮＣ装置１０は、開状態運転フラグがオンに設定されている状況で各加工部を駆動させる場合は、通常運転フラグがオンに設定されている状況で各加工部を駆動させるときの各加工部の運転速度よりも遅い速度で各加工部を駆動させてもよい。また、インターロック機能を制限して解除することには、加工部１２２の全ての運転を許容せずに一部の運転を禁止することも含まれる。

（３）工作機械の作用、及び、効果：
作業者が加工部１２２の動作の制限等を解除するのは、ワークＷ１を含む加工部１２２においてワーク加工状態を観察したり、工具交換等の段取り作業を行ったりする等の場合である。インターロック機能を解除するためのイネーブルスイッチに機械本体から独立しケーブルで機械本体と繋がったハンドグリップ式のモーメンタリスイッチを使用すると、コストが掛かるうえ、加工室手前等にイネーブルスイッチを保持するスペースが必要であり、作業の邪魔になり易い。また、モーメンタリ動作型の押しボタンスイッチ等を操作受付部に設けると、加工室からイネーブルスイッチが離れることになるため、その分、加工部を見ながらの作業がし難くなる。

本実施形態の工作機械は、加工部１２２を照らすための照明装置１５０にモーメンタリスイッチ（ＳＷ１，ＳＷ２）が設けられているので、独立したイネーブルスイッチを別途用意しなくてもインターロック機能を解除して作業を行うことが可能である。また、作業者は加工室から離れたイネーブルスイッチを操作しなくても近くのイネーブルスイッチのつまみ（ＳＷ１ａ）を操作することにより動作制限等の少なくとも一部を解除することができる。さらに、動作制限等を解除するためのイネーブルスイッチを加工室手前の外装１１０に設ける必要も無く、イネーブルスイッチが作業の邪魔とならない。従って、作業性が向上する。
また、照明装置をオンオフするスイッチとインターロック機能を解除するスイッチとを共用すると、インターロック機能を解除するモーメンタリスイッチを別途設ける必要が無くなり、工作機械のコストが削減される。

（４）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、本発明を適用可能な工作機械は、旋盤以外にも、研削盤、歯切り盤、等でもよい。
加工部を照らすための照明装置は、加工室天井等に組み込まれて固定されてもよい。固定式の照明装置にモーメンタリスイッチを設ける場合でも、作業者は加工室から離れたモーメンタリスイッチを操作しなくても動作制限等を解除することができる。

図３（ａ）の回路において、イネーブルスイッチＳＷ１のｏｎポジションの入力端子を電源端子１５０ａには接続せずランプスイッチ１５５の出力端子１５５ｃに接続してもよい。また、図３（ｂ）の回路において、イネーブルスイッチＳＷ１のｏｎポジションの入力端子を電源端子１５０ａには接続せずリレー１５６の出力端子１５６ｃに接続してもよい。いずれの場合も、ランプ１５４が点灯していなければイネーブルスイッチＳＷ１がモーメンタリ動作してもインターロック機能が解除されず、ランプ１５４が点灯しているときにのみイネーブルスイッチＳＷ１がモーメンタリ動作するとインターロック機能が解除される。上述したように、加工部１２２においてワーク加工状態を観察したり、工具交換等の段取り作業を行ったりする等の場合、加工部１２２を照らすと照らさない場合と比べて加工部１２２が見易くなり、作業性が向上する。従って、これらの変形例は、加工部１２２の動作の制限等を解除するのに好適である。

さらに、図８の模式的な平面図に例示するように、加工部１２２の起動を指示するための起動ボタンＢ１から片手では操作することができないとされる所定の距離ｄ１以上離してイネーブルスイッチＳＷ１を前記照明装置１５０に設けてもよい。図８の例では、回動機構１５１ａがガード１３０側の１８０°の範囲でアーム部１５２をスイベル可能とされている。ヘッド部１５３に設けられたイネーブルスイッチＳＷ１と操作受付部２０に設けられた起動ボタンＢ１とが最も近付くのは、アーム部１５２を手前に回動させてイネーブルスイッチＳＷ１を起動ボタンＢ１の方へ向けたときである。この場合でも、片手ではイネーブルスイッチＳＷ１と起動ボタンＢ１とを同時に操作することができない距離ｄ１がある。この距離ｄ１は、例えば、２６０ｍｍ以上とすることができる。

以上より、イネーブルスイッチＳＷ１を操作するのと同時に起動ボタンＢ１を押し操作するためには、両手を使う必要がある。すなわち、イネーブルスイッチＳＷ１を操作している手で起動ボタンＢ１を操作することができないので、不用意に加工部１２２が起動せず、イネーブルスイッチＳＷ１と起動ボタンＢ１を片手で操作しながら残りの手を加工室に入れてしまうことを防ぐことができる。従って、本態様は、より高い安全性を確保することができる。

なお、インターロック機能を解除するためのモーメンタリスイッチと加工部の起動を指示するための起動ボタンとを所定の距離ｄ１以上とするためには、アーム部１５２の旋回範囲（角度）を制限する以外にも、以下の対応が可能である。
・アームの長さを調整すること。
・アーム部に関節がある場合には、複数のアームの長さをそれぞれ調整すること。
・照射部分（ヘッド部）の旋回範囲（角度）を制限すること。

なお、従属請求項に係る構成要件を有しておらず独立請求項に係る構成要件のみからなる工作機械等でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。

以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、作業性を向上させる技術等を提供することができる。
また、上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態及び変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…ＮＣ旋盤（工作機械）、１０…ＮＣ装置、２０…操作受付部、
８０…ガードスイッチ（ドアスイッチ）、
１１０…外装、１２０…加工室、１２２…加工部、
１３０…ガード（扉）、１４０…電源、
１５０…照明装置、１５０ａ，１５０ｂ…電源端子、
１５１…固定部、１５１ａ…回動機構、
１５２…アーム部、１５３…ヘッド部、
１５４…ランプ（光源）、１５５…ランプスイッチ、１５６…リレー、
Ｂ１…起動ボタン、Ｂ２…モード選択ボタン、Ｂ３…ジョグボタン、
Ｂ４…ハンドル送りボタン、Ｂ５…照明オンオフボタン、
Ｂ６…送りボタン、Ｂ７…軸選択ボタン、Ｈ１…ハンドル、
ＳＷ１，ＳＷ２…イネーブルスイッチ（モーメンタリスイッチ）、ＳＷ１ａ…つまみ、
Ｕ１…インターロック手段、Ｕ２…解除手段、
Ｗ１…ワーク。

Claims (4)

1. ワークを加工するための加工部を収容する外装と、
   前記加工部を照らすための照明装置と、
   インターロック条件成立時に前記加工部の動作を制限又は禁止するインターロック手段と、
   前記照明装置に設けられたモーメンタリスイッチと、
   該モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除可能な解除手段とを備え、
   該解除手段は、前記照明装置が点灯している場合、且つ、前記モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に、前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除することを特徴とする工作機械。
2. 前記外装は、開閉可能な扉を有し、
   前記解除手段は、前記扉が開いた場合と所定の動作モードが選択された場合の少なくとも一方の場合、且つ、前記照明装置が点灯している場合で、更に、前記モーメンタリスイッチのモーメンタリ動作時に、前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記モーメンタリスイッチは、前記加工部の起動を指示するための起動ボタンから片手では操作することができないとされる所定の距離以上離れて前記照明装置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
4. 前記モーメンタリスイッチは、前記照明装置をオンオフするスイッチと前記インターロック手段による制限又は禁止の少なくとも一部を解除するスイッチとを共用したスイッチであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の工作機械。

Images