JP5846607B2 - 電源管理装置およびこの電源管理装置を備えた工作機械 - Google Patents

電源管理装置およびこの電源管理装置を備えた工作機械 Download PDF

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Description

本発明は、電源管理装置およびこの電源管理装置を備えた工作機械に関する。
従来の工作機械としては、材料の加工に使用される複数の電動部と、各電動部の動作を制御する制御装置と、各電動部に対して電源を入り切りする電源接断部とを備える工作機械（多系統工作機械）が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１の工作機械は、制御装置が複数の制御系統を有している。各制御系統には各電動部が接続している。制御装置は、所定のプログラムに基づき、各制御系統が各電動部を制御している。各電動部は、制御装置の制御に基づいて作動することで、予め定められた所定動作を実行している。電源接断手段は、所定の電動部への電源の供給を接断している。
特許第３４３５２２９号公報
しかしながら、特許文献１の工作機械では、電動部への電源の供給の遮断が、異常有無判断部が異常ありと判断した電動部（主軸や刃物台）に対して行われるだけである。
そのため、加工作業中に加工を行っていない電動部への電源の供給を遮断する場合にはオペレータの設定が必要である。
したがって、特許文献１の工作機械では、各電動部への電源の供給を必要に応じて接断しながら加工を行うことは容易ではなかった。そのため、無駄なエネルギーを消費していた。そこで、電動部への電源の供給を効率よく接断することが可能な電源管理装置が要求されている。
本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、電動部への電源の供給を効率よく接断することができる電源管理装置およびこの電源管理装置を備えた工作機械を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の電源管理装置は、工作機械に把持された材料を加工する際に作動する前記工作機械の複数の電動部に対して電源の供給を接断する電源接断部を備えた電源管理装置であって、
前記材料の加工中に各電動部の作動状況を比較して作動する必要がない電動部を検出する比較手段を備え、前記電源接断部を、前記比較手段からの情報に基づき、前記工作機械の加工中は前記作動する必要がない電動部への電源の供給を遮断するように構成したことを特徴としている。
また、本発明の電源管理装置は、電源接断部を、材料の加工の準備中または中断中は、各電動部への電源の供給を遮断し、加工開始または加工再開の際に各電動部への電源の供給を再開するように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、電源接断部を、作動中の電動部の作動終了時に、電源の供給が遮断されていた電動部に電源の供給を再開するように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、各電動部が待合わせをはさんで作動する場合には、比較手段を、各電動部の待合わせ間の作動状況を比較して作動する必要がない電動部を検出するように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、比較手段を、待合わせ間の各電動部の作動時間を比較したときに、待合わせ間の作動時間が最大となる電動部以外の電動部を作動する必要がない電動部と判断するように構成し、電源接断部を、作動する必要がない電動部に対して、待合わせ間での作動完了後に電源の供給を遮断するように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、比較手段を、待合わせ間の各電動部の作動時間を比較したときに、待合わせ間の作動時間がない電動部を作動する必要がない電動部と判断するように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、各電動部を制御するプログラムが、各電動部を待合わせる複数の待合わせ指令を有する場合には、比較手段を、複数の待合わせ指令を検出して待合わせ指令間の各電動部の作動時間を検出又は算出し、この作動時間を待合わせ間の各電動部の作動時間とするように構成することが好ましい。
また、本発明の電源管理装置は、電源接断部を、各電動部の待合わせ時に、電源の供給が遮断されていた電動部に電源の供給を再開するように構成することが好ましい。
また、本発明の工作機械は、材料を加工する際に作動する複数の電動部と、この複数の電動部への電源の供給を接断する電源管理装置とを有する工作機械であって、前記電源管理装置に本発明の電源管理装置を用いたことを特徴としている。
本発明では、工作機械の加工中は各電動部の作動状況を比較して作動する必要がない電動部への電源の供給を遮断するようにした。したがって、本発明は、電動部の供給の遮断にオペレータの設定を必要としないので、電動部への電源の供給を効率よく接断することができる。また、本発明は、電動部への電源の供給を効率よく接断することが可能になることから、無駄なエネルギーの消費を抑えることができる。
また、本発明では、加工準備中は各電動部への電源の供給を遮断し、加工開始の際に各電動部への電源の供給を再開することにより、加工準備中と加工開始の際にオペレータの設定を不要にすることができる。さらに本発明では、加工中断中は各電動部への電源の供給を遮断し、加工再開の際に各電動部への電源の供給を再開することにより、加工中断中と加工再開の際にオペレータの設定を不要にすることができる。よって、本発明は、電動部への電源の供給をさらに効率よく接断でき、その結果、無駄なエネルギーの消費をさらに抑えることができる。
また、本発明では、作動中の電動部の作動終了時に、電源の供給が遮断されていた電動部に電源の供給を再開することにより、電源の供給の再開にオペレータの設定を不要にすることができる。よって、本発明は、電動部への電源の供給をさらに効率よく接断でき、その結果、無駄なエネルギーの消費をさらに抑えることができる。
なお、本発明では、各電動部が待合わせをはさんで作動する場合には、待合わせ時に、電源の供給が遮断されていた電動部への電源の供給を再開することにより、待合わせ後の加工作業の実行が妨げられることがなく、加工作業を円滑に行うことができる。
また、本発明では、各電動部の待合わせ間の作動状況を比較するのに際して待合わせ間の各電動部の作動時間を比較することで作動状況を容易に把握することが可能になるので、電源供給の遮断を容易に行うことができる。
また、本発明では、待合わせ間の作動時間を比較する際に、各電動部を制御するプログラムに記述されている待合わせ指令を使用することにより、各電動部の作動時間を容易に把握して比較することが可能になるので、電源供給の遮断をさらに容易に行うことができる。
本発明の一実施の形態の工作機械である自動旋盤の概略斜視図である。 同実施の形態の自動旋盤において材料を加工する際の加工制御プログラムの一部を示す図である。 同実施の形態の自動旋盤の電動部と制御装置との関係を示す図である。
図１は、本発明の一実施の形態の工作機械である自動旋盤１の概略斜視図である。この自動旋盤１は、主軸や刃物台が設けられるベッド２を備えている。このベッド２上には、第１主軸３と第２主軸４とが互いに対向するように設けられている。第１主軸３の対向位置には、第１刃物台６及び第２刃物台７が設けられている。第２主軸４の対向位置には、第３刃物台８が設けられている。
第１主軸３は回転駆動方向及び軸線方向（Ｚ１軸方向）に移動自在に支持されている。第１刃物台６は、Ｚ１軸方向に対してベッド２の上面に平行な水平方向に直交するＸ１軸方向と、Ｚ１軸方向に対してベッド２の上面に垂直な垂直方向に直交するＹ１軸方向に移動自在に取り付けられている。なお、Ｘ１軸方向及びＹ１軸方向は互いに直交する。第２刃物台７は、Ｘ１軸方向と同一方向のＸ２軸方向、Ｙ１軸方向と同一方向のＹ２軸方向、Ｚ１軸方向と同一方向のＺ２軸方向に移動自在に取り付けられている。
第２主軸４は、回転駆動方向及び軸線方向（Ｚ３軸方向）と、Ｚ３軸方向に対して前記水平方向に直交するＸ３軸方向とに移動自在に支持されている。Ｚ３軸方向はＺ１軸方向及びＺ２軸方向と同一方向である。Ｘ３軸方向はＸ１軸方向及びＸ２軸方向と同一方向である。
第１主軸３側には、第１主軸３をＺ１軸方向に移動するためのＺ１軸用モータ９（図３参照）が設けられている。第１刃物台６側には、第１刃物台６をＸ１軸方向に移動するためのＸ１軸用モータ１１が設けられている。さらに第１刃物台６側には、第１刃物台６をＹ１軸方向に移動するためのＹ１軸用モータ１２が設けられている。
第２刃物台７側には、第２刃物台７をＸ２軸方向に移動するためのＸ２軸用モータ１３（図３参照）が設けられている。さらに第２刃物台７側には、第２刃物台７をＹ２軸方向に移動するためのＹ２軸用モータ１４と、第２刃物台７をＺ２軸方向に移動するためのＺ２軸用モータ１６とが設けられている。
第２主軸４側には、第２主軸４をＸ３軸方向に移動するためのＸ３軸用モータ１７が設けられている。さらに第２主軸４側には、第２主軸４をＺ３軸方向に移動するためのＺ３軸用モータ１８が設けられている。
各モータ９、１１〜１４、１６〜１８は、ベッド２側に装着された電装ボックス１９内に設けられたモータ駆動部９ａ、１１ａ〜１４ａ、１６ａ〜１８ａ（図３参照）によってそれぞれ駆動される。各モータ９、１１〜１４、１６〜１８及び各モータ駆動部９ａ、１１ａ〜１４ａ、１６ａ〜１８ａは、電源の供給状態で作動可能な電動部を構成している。
また、自動旋盤１は、両主軸３、４の回転や移動及び各刃物台６〜８の移動等を制御する制御装置２１を備えている。
この制御装置２１はコンピュータ数値制御装置（ＣＮＣ）である。この制御装置２１は、図３に示されるように、加工制御プログラム２６と、制御部２７とを備えている。加工制御プログラム２６には、各モータ９、１１〜１４、１６〜１８により作動する主軸３、４や刃物台６〜８の動作の制御内容が記述されている。制御部２７は、この加工制御プログラム２６に基づいて、各モータ駆動部９ａ、１１ａ〜１４ａ、１６ａ〜１８ａを介して各モータ９、１１〜１４、１６〜１８を駆動し、主軸３、４や刃物台６〜８の動作を制御する。なお、図３では、モータ及びモータ駆動部は一部のみ示し、他は省略してある。
制御部２７は、３つの制御系統（第１制御系統＄１、第２制御系統＄２、第３制御系統＄３）を備えている。この３つの制御系統に対して加工制御プログラム２６は、図２に示されるような第１制御系統＄１用の制御プログラム２２と、第２制御系統＄２用の制御プログラム２３と、第３制御系統＄３用の制御プログラム２４とを備えている。
制御装置２１は、各制御プログラム２２〜２４に基づき、各制御系統＄１、＄２、＄３毎に、両主軸３，４の回転及び移動や刃物台６，７の移動等を制御する。以下に具体的に説明する。
各制御系統＄１、＄２、＄３には、各々制御の対象となる軸が所属する。例えば、第１制御系統＄１に前記Ｘ１軸、前記Ｙ１軸、前記Ｚ１軸が所属する。この場合に第１制御系統＄１は、Ｘ１軸、Ｙ１軸、Ｚ１軸の各々に対応するモータ駆動部９ａ、１１ａ、１２ａを介して、Ｚ１軸用モータ９、Ｘ１軸用モータ１１、Ｙ１軸用モータ１２を制御する。第１制御系統＄１用の制御プログラム２２には、第１制御系統＄１に所属するＸ１軸，Ｙ１軸，Ｚ１軸の制御内容が記述されている。
したがって、第１制御系統＄１は、第１制御系統＄１用の制御プログラム２２に基づき、各モータ駆動部９ａ、１１ａ、１２ａの駆動を制御することにより、Ｚ１軸用モータ９、Ｘ１軸用モータ１１、Ｙ１軸用モータ１２の駆動を制御して、第１主軸３のＺ１軸方向の移動、第１刃物台６のＸ１軸方向及びＹ１軸方向の移動を制御する。
第２制御系統＄２には、前記Ｘ２軸，前記Ｙ２軸，前記Ｚ２軸が所属する。この場合に第２制御系統＄２は、Ｘ２軸，Ｙ２軸，Ｚ２軸の各々に対応するモータ駆動部１３ａ、１４ａ、１６ａを介して、Ｘ２軸用モータ１３、Ｙ２軸用モータ１４、Ｚ２軸用モータ１６を制御する。第２制御系統＄２用の制御プログラム２３には、第２制御系統＄２に所属するＸ２軸、Ｙ２軸、Ｚ２軸の制御内容が記述されている。
したがって、第２制御系統＄２は、第２制御系統＄２用の制御プログラム２３に基づき、各モータ駆動部１３ａ、１４ａ、１６ａの駆動を制御することにより、Ｘ２軸用モータ１３、Ｙ２軸用モータ１４、Ｚ２軸用モータ１６の駆動を制御して、第２刃物台７のＸ２軸方向、Ｙ２軸方向、Ｚ２軸方向の移動を制御する。
第３制御系統＄３には、前記Ｘ３軸、前記Ｚ３軸が所属する。この場合に第３制御系統＄３は、Ｘ３軸、Ｚ３軸に各々対応するモータ駆動部１７ａ、１８ａを介してＸ３軸用モータ１７、Ｚ３軸用モータ１８を制御する。第３制御系統＄３用の制御プログラム２４には、第３制御系統に所属するＸ３軸、Ｚ３軸の制御内容が記述されている。
したがって、第３制御系統＄３は、第３制御系統＄３用の制御プログラム２４に基づき、各モータ駆動部１７ａ、１８ａの駆動を制御することによりＸ３軸用モータ１７、Ｚ３軸用モータ１８の駆動を制御して、第２主軸４のＸ３軸方向およびＺ３軸方向の移動を制御する。
このように本実施の形態の自動旋盤１では、制御装置２１により両主軸３，４や刃物台６，７を制御する。これにより両主軸３，４は、材料を把持する。さらに、この自動旋盤１は、両主軸３，４に把持された材料を、各刃物台６，７，８に装着された加工工具により所定の形状に加工する。
また、制御装置２１は、制御部２７に接続した電源接断部２８と、電源接断部２８に接続した加工状態比較手段３１と、加工状態比較手段３１に接続した待合わせ指令検出手段２９とを備えている。なお、本実施の形態では、電源管理装置１０１は、電源接断部２８と、加工状態比較手段３１と、待合わせ指令検出手段２９とを備えている。加工状態比較手段３１と待合わせ指令検出手段２９は、本発明の比較手段を構成している。
電源管理装置１０１の内容を説明する前に、「待合わせ指令」について説明する。各制御系統＄１〜＄３用の制御プログラム２２〜２４は、「待合わせ指令」を有している。この「待合わせ指令」は、作業開始時、作業途中の所定時間、作業終了時において各制御系統＄１〜＄３の各種の制御を待合わせる（各種の制御動作の開始および終了を揃える）ものである。この「待合わせ指令」により、各制御系統＄１〜＄３は、各種の制御（各種の加工作業）を互いに関連付けて行うことが可能になっている。
待合わせ指令は、例えば図２の加工制御プログラム２６に示されるように、Ｌに続けて待合わせ指令の識別子を数字で示し、「！」に続けて待合わせ対象となる制御系統を系統の番号（数字）で示すように構成されている。
例えば、第１制御系統＄１の制御プログラム２２に記述される待合わせ指令「！２！３Ｌ１」は、第１制御系統＄１に対して、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３が待合わせの対象となる。
このため、第２制御系統＄２の制御プログラム２３は、第１制御系統＄１及び第３制御系統＄３との待合わせを行う「！１！３Ｌ１」という待合わせ指令が記述されている。また、第３制御系統＄３の制御プログラム２４は、第１制御系統＄１及び第２制御系統＄２との待合わせを行う「！１！２Ｌ１」という待合わせ指令が記述されている。
上記の待合わせ指令検出手段２９は、各制御系統＄１〜＄３の制御プログラム２２〜２４中の「！」を検索して検出する。
また、加工状態比較手段３１は、待合わせ指令検出手段２９によって検出された待合わせ指令に基づき、待合わせの対象となる各制御系統＄１〜＄３の作動状況を比較する。
また、加工状態比較手段３１は、加工制御プログラム２６を事前に解析し、同じ識別子の待合わせ指令を全ての制御系統＄１〜＄３に亘って検出する。そして、各制御系統＄１、＄２、＄３毎に、検出された待合わせ指令と、この待合わせ指令の１つ前の待合わせ指令との間で実行される加工作業の実行時間（電動部の作動時間）を検出又は算出し、検出又は算出された前記実行時間を比較し、実行時間が最大となる制御系統以外の制御系統の電源の供給を遮断するように電源接断部２８に指示する。
電源接断部２８は、加工状態比較手段３１によって指示された制御系統に属するモータ及びこのモータに対応するモータ駆動部の電源の供給を接断する。これを具体的に説明すると、モータ及びモータ駆動部を、待合わせ指令検出手段２９によって検出された待合わせ指令と、その１つ前の待合わせ指令との間で実行される制御の終了後に遮断する。そして各制御系統での待合わせの終了に際して、電源の供給が遮断されたモータ及びモータ駆動部に電源の供給を再開する。
なお、加工状態比較手段３１及び電源接断部２８は、各制御系統＄１〜＄３において最初に検出される待合わせ指令に対しては、各制御プログラム２２〜２４の開始を１つ前の待合わせ指令とみなしている。
図２に示される加工制御プログラム２６の場合、識別子Ｌ１の待合わせ指令と識別子Ｌ２の待合わせ指令と識別子Ｌ３の待合わせ指令は、各制御系統＄１〜＄３の制御プログラム２２〜２４に検出される。識別子Ｌ４の待合わせ指令は、第２制御系統＄２の制御プログラム２３及び第３制御系統＄３の制御プログラム２４に検出される。
第１制御系統＄１では、制御プログラム２２の開始から識別子Ｌ１の待合わせ指令（！２！３Ｌ１）までは、制御（加工作業）として（Ｇ５０ Ｚ０）が実行される。第２制御系統＄２及び第３制御系統＄３では、それぞれ、制御プログラム２３、２４の開始から識別子Ｌ１の待合わせ指令（！１！３Ｌ１）（！１！２Ｌ１）までは制御が行われない。
したがって、加工状態比較手段３１は、制御プログラム２２〜２４の開始から識別子Ｌ１の待合わせ指令までの間は、第１制御系統＄１が、実行時間が最大となる制御系統と判断する。これにより、加工状態比較手段３１は、電源接断部２８に対して第２制御系統＄２と第３制御系統＄３が電源遮断系統であると指示する。電源接断部２８は、この指示を受けて、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３とにそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を、制御プログラム２３、２４の開始から識別子Ｌ１の待合わせ指令まで遮断する。
次に、電源接断部２８は、第１制御系統＄１の制御（Ｇ５０ Ｚ０）の終了後、待合わせ指令（！２！３Ｌ１）が実行される際、又は制御（Ｇ５０ Ｚ０）の終了より所定時間前に第２制御系統＄２と第３制御系統＄３にそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を再開する。なお、加工制御プログラム２６に記述された各制御内容は公知なので詳細な説明は割愛する。
次に、第１制御系統＄１において識別子Ｌ１の待合わせ指令（！２！３Ｌ１）から識別子Ｌ２の待合わせ指令（！２！３Ｌ２）までは、制御として（Ｇ９９ Ｍ０６〜Ｇ００ Ｘ１３．０ Ｚ−０．５ Ｔ０１）が実行される。第２制御系統＄２及び第３制御系統＄３において識別子Ｌ１の待合わせ指令（！１！３Ｌ１）（！１！２Ｌ１）から識別子Ｌ２の待合わせ指令（！１！３Ｌ２）（！１！２Ｌ２）までは制御が行われない。
したがって、加工状態比較手段３１は、電源接断部２８に対して第２制御系統＄２と第３制御系統＄３は電源遮断系統として指示する。電源接断部２８は、この指示を受けて、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３にそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を、識別子Ｌ１の待合わせ指令から識別子Ｌ２の待合わせ指令まで遮断する。
次に、電源接断部２８は、第１制御系統＄１の制御（Ｇ９９ Ｍ０６〜Ｇ００ Ｘ１３．０ Ｚ−０．５ Ｔ０１）の終了後、待合わせ指令（！２！３Ｌ２）が実行される際、又は第１制御系統＄１の制御終了より所定時間前に、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３にそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を再開する。
次に、第１制御系統＄１において、識別子Ｌ２の待合わせ指令（！２！３Ｌ２）から識別子Ｌ３の待合わせ指令（！２！３Ｌ３）までは、制御として（Ｇ０１ Ｘ６．０ Ｆ０．２〜Ｘ８．０ Ｚ０．５ Ｆ○○）が実行される。
第２制御系統＄２において、識別子Ｌ２の待合わせ指令（！１！３Ｌ２）から識別子Ｌ３の待合わせ指令（！１！３Ｌ３）までは、制御として（Ｇ００ Ｚ−１．０〜Ｘ−５０．０）が実行される。
第３制御系統＄３において、識別子Ｌ２の待合わせ指令（！１！２Ｌ２）から識別子Ｌ３の待合わせ指令（！１！２Ｌ３）までは、制御として（Ｇ００ Ｚ−１．０）が実行される。
この場合、加工状態比較手段３１は、各制御系統＄１〜＄３の実行時間を検出又は算出して第１制御系統＄１の実行時間が最大であると判断する。これにより加工状態比較手段３１は、電源接断部２８に対して第２制御系統＄２と第３制御系統＄３には制御終了後に電源の供給を行う必要がないと指示する。
電源接断部２８は、この指示を受けて、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３にそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を、制御終了後、識別子Ｌ３の待合わせ指令まで遮断する。
次に、電源接断部２８は、第１制御系統＄１の制御終了後、待合わせ指令（！２！３Ｌ２）が実行される際、又は第１制御系統＄１の制御終了より所定時間前に、第２制御系統＄２と第３制御系統＄３にそれぞれ属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を再開する。
以上のように、本実施の形態の自動旋盤１（電源管理装置１０１）は、加工制御プログラム２６の待合わせ指令が検出されると、待合わせの対象となる各制御系統のうち、検出された待合わせ指令と、その１つ前の待合わせ指令との間の実行時間が最大である制御系統以外の制御系統に属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を、検出された待合わせ指令と、その１つ前の待合わせ指令との間の作動終了後に遮断する。さらに、電源管理装置１０１は、各制御系統での待合わせの終了に際して電源の供給を再開する。
したがって、本実施の形態の自動旋盤１は、電動部の供給の遮断や再開にオペレータの設定を必要としないので、電動部への電源の供給を効率よく接断することができる。また、本実施の形態の自動旋盤１は、電動部への電源の供給を効率よく接断することが可能になることから、無駄なエネルギーの消費を抑えることができる。
なお、本実施の形態の自動旋盤１では、各モータおよび各モータ駆動部が待合わせをはさんで作動する場合には、待合わせ時に、電源の供給が遮断されていた電動部への電源の供給を再開するようにした。したがって、待合わせ後の加工作業の実行が妨げられることがなく、加工作業を円滑に行うことができる。
また、本実施の形態の自動旋盤１では、各モータおよび各モータ駆動部の待合わせ間の作動状況を比較するのに際して待合わせ間の作動時間を比較するようにした。したがって、待合わせ間の作動状況を容易に把握することが可能になるので、電源供給の遮断を容易に行うことができる。
また、本実施の形態の自動旋盤１では、待合わせ間の作動時間を比較する際に、各電動部を制御する加工制御プログラム２６に記述されている待合わせ指令を使用した。したがって、待合わせ間の作動時間を容易に把握して比較することが可能になるので、電源供給の遮断をさらに容易に行うことができる。
なおモータ及びモータ駆動部への電源供給の遮断に際し、モータ及びモータ駆動部の故障等と区別するため、正常遮断フラグを設け、この正常遮断フラグによって、制御装置２１によるモータ等の制御を正常に継続させるようにしても良い。
電源接断部２８は、各制御系統＄１〜＄３に属するモータ及びモータ駆動部のうち、電源供給の遮断を規制するモータ及びモータ駆動部を、加工制御プログラム２６に設定するようにしても良い。この場合、加工等に際して電源供給の遮断が問題となるモータ及びモータ駆動部への電源の供給を継続させることができる。例えば、主軸３、４やドリルやタップ等の回転工具を回転させるモータの回転等を必要に応じて継続させることができる。また、自動旋盤１に、電源供給の遮断を規制するモータ及びモータ駆動部を設定するための操作手段（設定画面等）を設けてもよい。
なお、図２の加工制御プログラム２６において、第２制御系統＄２では、識別子Ｌ３の待合わせ指令（！１！３Ｌ３）から識別子Ｌ４の待合わせ指令（！３Ｌ４）までは、制御として（Ｇ０１ Ｚ４．０ Ｆ○○ Ｔ２７〜Ｇ００ Ｚ−１．０ Ｔ００）が実行される。
第３制御系統＄３では、識別子Ｌ３の待合わせ指令（！１！２Ｌ３）から識別子Ｌ４の待合わせ指令（！２Ｌ４）までは、制御として（Ｇ０１ Ｚ４．０ Ｆ○○ Ｔ２７〜Ｇ００ Ｚ−１．０ Ｔ００）が実行される。
この場合、両制御系統＄２、＄３において制御が同時に終了する。このように各制御系統において制御が同時に終了する場合は、電源接断部２８にいずれの制御系統も電源の供給の遮断を指示せずにモータ及びモータ駆動部の電源の接断を行わないようにしても良い。
また、待合わせ指令を検出した場合に加工状態比較手段３１を次のように構成しても良い。加工状態比較手段３１は、待合わせの対象となる制御系統の制御プログラムの実行中のブロック（プログラム行）をチェックする。その結果、検出された待合わせ指令に対応する待合わせ指令が未だ実行されていない制御系統が存在する場合は、待合わせ指令が検出された制御系統を電源接断部２８に電源遮断系統として指示する。また、検出された待合わせ指令に対応する待合わせ指令が各制御系統で既に実行されている場合には、待合わせの対象となる制御系統を電源接断部２８に電源供給再開系統として指示する。
電源接断部２８は、電源遮断系統の指示を受けると、電源遮断系統に属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を遮断する。また、電源接断部２８は、電源供給再開系統の指示を受けると、電源供給再開系統に属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給を再開する。
これによって各制御プログラムを逐次実行する場合に、待合わせ指令が検出されると、待合わせの対象となる各制御系統のうち、検出された待合わせ指令と、その１つ前の待合わせ指令との間の実行時間が最大である制御系統以外の制御系統に属するモータ及びモータ駆動部への電源の供給が、検出された待合わせ指令と、その１つ前の待合わせ指令との間の制御終了後に遮断される。そして、各制御系統での待合わせの終了に際して、電源の供給が遮断されているモータ及びモータ駆動部へ電源の供給が再開する。
このため、加工制御プログラム２６（各制御系統＄１〜＄３毎の制御プログラム２２〜２４）を事前に解析することなく、材料の加工作業中に待機状態となる所定のモータ及びモータ駆動部の電源を自動的に接断しながら、材料の加工を行うことができる。よって、自動旋盤１のエネルギー消費量を減少させることができる。
また、制御装置２１に、加工制御プログラム２６（各制御プログラム）の作成や編集を行うことができるプログラム編集機能を設ける場合には、加工制御プログラム２６を編集しているときに、電源接断部２８が全てのモータとモータ駆動部への電源の供給を遮断するようにしても良い。
また、モータ及びモータ駆動部によって位置決めされる主軸や刃物台は、電源接断部２８によって電源の供給が遮断されると、位置ずれを起こす場合がある。
この場合に対して制御装置２１を次のように構成しても良い。制御装置２１は、電源供給の遮断時の主軸や刃物台の位置を予め記憶する。次に制御装置２１は、電源供給の再開時に、再開時の位置と遮断時の位置との差を算出し、この差に基づいてモータを駆動して、主軸や刃物台を元の位置（電源供給の遮断時の位置）に戻す。これにより、電源供給の遮断に伴って発生する主軸や刃物台の位置ずれを防止することができ、加工精度の低下等を回避することができる。
なお、主軸や刃物台の位置ずれにより、主軸や刃物台が危険エリアに移動することが考えられる場合は、主軸や刃物台の位置（モータ軸の回転位置）を検出するモータ検出器や外部検出器と制御装置２１側との通信は常時継続するようにしても良い。この場合には危険エリアへの移動を検出すると、電源接断部２８はモータ及びモータ駆動部への電源の供給を再開して、危険エリアに移動しないように、又は危険エリアから脱出するように主軸や刃物台等の位置を制御する。
また、制御装置２１は、主軸や刃物台を元の位置（電源供給の遮断時の位置）に戻す場合に、電源の遮断を判断する待合わせ指令の次のブロック（プログラム行）以降の各ブロックの実行時間を算出して、電源の供給が遮断されるモータ及びモータ駆動部の次回電源投入時間を算出しても良い。
この場合には、制御装置２１は、電源の供給が再開されてモータやモータ駆動部が正常に作動するまでの作動復帰時間と、主軸や刃物台を元の位置に戻す時間（復帰位置移動時間）との合計時間を算出する。電源接断部２８は、この合計時間から次回電源投入時間が長い（遅い）場合に、モータ及びモータ駆動部への電源の供給を遮断しても良い。
また、モータ及びモータ駆動部への電源供給の再開後は、作動復帰時間と復帰位置移動時間との合計時間経過後、又はモータ駆動部からの復帰終了信号を受けることによって加工作業の制御を再開（次回指令実行）するようにしても良い。ただし電源供給の再開後、加工作業の制御を再開するまでに時間的なロスが発生する場合がある。そのため、待合わせ指令後の次のブロック（プログラム行）の実行より、作動復帰時間と復帰位置移動時間との合計時間前に電源の供給を再開してもよい。
なお、電源供給の再開は、加工制御プログラム２６に基づいて電源接断部２８によって自動的に実行させる他に次のようなものがある。加工制御プログラム２６内、例えば各制御系統＄１〜＄３毎の制御プログラム２２〜２４に電源供給の指示を記述する。その他には、各制御系統＄１〜＄３毎の制御プログラムとは異なる別のエネルギー管理プログラムを用意し、このエネルギー管理プログラムに基づいてモータ及びモータ駆動部の電源の接断を制御する。
また、電源管理装置１０１が、待合わせ指令に基づくモータ及びモータ駆動部への電源供給の制御に加え、材料交換の指示や、加工作業が完了した製品の回収指示等に基づき、材料交換や製品回収に無関係なモータやモータ駆動部への電源供給の遮断や再開を行うようにしても良い。また、制御装置２１に、モータ及びモータ駆動部への電源供給の制御を行うモード（省エネモード）と行わないモード（標準運転モード）とを設け、モードの切り換えを行うようにしてもよい。
本実施の形態において制御装置２１の制御部２７，電源接断部２８，待合わせ指令検出手段２９，加工状態比較手段３１等の動作は、制御装置２１に予め記憶されるプログラムや、制御装置２１に予め設けられるハードウェア等によって、ソフトウェア的又はハードウェア的に行われる。
以上、本発明に係る実施の形態を例示したが、この実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
＜関連出願の相互参照＞
本出願は、２０１０年１０月１日に日本国特許庁に出願された特願２０１０−２２３６５８に基づいて優先権を主張し、その全ての開示は完全に本明細書で参照により組み込まれる。
１ 自動旋盤（工作機械）
９、１１〜１４、１６〜１８ モータ（電動部）
９ａ、１１ａ〜１４ａ、１６ａ〜１８ａ モータ駆動部（電動部）
２１ 制御装置
２２ 第１制御系統用の制御プログラム
２３ 第２制御系統用の制御プログラム
２４ 第３制御系統用の制御プログラム
２８ 電源接断部
２６ 加工制御プログラム
２９ 待合わせ指令検出手段（比較手段）
３１ 加工状態比較手段（比較手段）
１０１ 電源管理装置

Claims (9)

  1. 工作機械に把持された材料を加工する際に作動する前記工作機械の複数の電動部に対して電源の供給を接断する電源接断部を備えた電源管理装置であって、
    前記材料の加工中に各電動部の作動状況を比較して作動する必要がない電動部を検出する比較手段を備え、
    前記電源接断部を、前記比較手段からの情報に基づき、前記工作機械の加工中は前記作動する必要がない電動部への電源の供給を遮断するように構成した
    ことを特徴とする電源管理装置。
  2. 前記電源接断部を、前記材料の加工の準備中または中断中は、各電動部への電源の供給を遮断し、加工開始または加工再開の際に当該各電動部への電源の供給を再開するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の電源管理装置。
  3. 前記電源接断部を、作動中の電動部の作動終了時に、電源の供給が遮断されていた電動部に電源の供給を再開するように構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電源管理装置。
  4. 前記各電動部が待合わせをはさんで作動する場合には、前記比較手段を、前記各電動部の待合わせ間の作動状況を比較して前記作動する必要がない電動部を検出するように構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の電源管理装置。
  5. 前記比較手段を、前記待合わせ間の各電動部の作動時間を比較し、当該待合わせ間の作動時間が最大となる電動部以外の電動部を前記作動する必要がない電動部と判断するように構成し、前記電源接断部を、前記作動する必要がない電動部に対して、前記待合わせ間での作動完了後に電源の供給を遮断するように構成したことを特徴とする請求項４に記載の電源管理装置。
  6. 前記比較手段を、前記待合わせ間の各電動部の作動時間を比較し、当該待合わせ間の作動時間がない電動部を前記作動する必要がない電動部と判断するように構成したことを特徴とする請求項５に記載の電源管理装置。
  7. 前記各電動部を制御するプログラムが、前記各電動部を待合わせる複数の待合わせ指令を有する場合には、前記比較手段を、前記複数の待合わせ指令を検出して待合わせ指令間の各電動部の作動時間を検出又は算出し、この作動時間を前記待合わせ間の各電動部の作動時間とするように構成したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の電源管理装置。
  8. 前記電源接断部を、前記各電動部の待合わせ時に、電源の供給が遮断されていた電動部に電源の供給を再開するように構成したことを特徴とする請求項４〜請求項７のいずれか１項に記載の電源管理装置。
  9. 材料を加工する際に作動する複数の電動部と、この複数の電動部への電源の供給を接断する電源管理装置とを有する工作機械であって、
    前記電源管理装置に、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の電源管理装置を用いたことを特徴とする工作機械。
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