JP6295880B2 - 工作機械、制御装置及び加工中断方法 - Google Patents

Description

本発明は、加工プログラムに応じてワークを加工する工作機械及び制御装置、並びに、工作機械による加工を中断する加工中断方法に関する。

工作機械は、加工プログラムに含まれる加工指令を逐次的に読み出し、加工指令に応じた制御処理を逐次的に行うことによって、ワークに対する加工を行う（例えば特許文献１）。工作機械の動作には、少なくはない電力の消費を伴う。一方で、電力会社による電力の供給には、使用料金が高い時間帯と、使用料金が低い時間帯とが存在する。工作機械の稼働コストを低減するため、電力の使用料金が低い時間帯に工作機械を動作させることが望まれる。このため従来は、工作機械を使用する作業者が電力の使用料金が低い時間帯内に加工が終了するワークの個数を予測し、特定の時刻前に加工が終了するように作業者が加工プログラム又は加工のパラメータ等を変更していた。

特開２００７−２２６６４８号公報

加工プログラム又は加工のパラメータ等を作業者が変更する従来の方法では、ワーク１個当たりの加工時間を作業者が正確に把握しておく必要があるという問題があった。また加工を終了すべき特定の時刻まである程度の時間が残されていても、ワーク１個当たりの加工時間が長い場合にはこの加工を行うことができず、加工の機会を損失するという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、定められた時点（時刻）までの間に、ワークに対する加工を効率よく行うことが期待できる工作機械、制御装置及び加工中断方法を提供することにある。

本発明に係る工作機械は、複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械において、加工の中断時点に係る設定を記憶する中断設定記憶部と、前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得する加工指令取得部と、該加工指令取得部が取得した加工指令の処理に要する時間を算出する処理時間算出部と、該処理時間算出部が算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定する終了時点判定部と、前記終了時点が前記中断時点を超えると前記終了時点判定部が判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断する中断部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る工作機械は、前記中断部が、工作機械の電力供給を停止するようにしてあることを特徴とする。

また、本発明に係る工作機械は、前記中断部が処理を中断した個所を記憶する中断箇所記憶部と、工作機械の始動時に、前記中断箇所記憶部に中断箇所が記憶されている場合に、該中断箇所から前記処理部の処理を再開させる再開部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る工作機械は、工作機械の始動時点に係る設定を記憶する始動設定記憶部と、該始動設定記憶部に記憶された始動時点に至った場合に工作機械を始動させる始動部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る制御装置は、複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械の制御装置において、加工の中断時点に係る設定を記憶する中断設定記憶部と、前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得する加工指令取得部と、該加工指令取得部が取得した加工指令の処理に要する時間を算出する処理時間算出部と、該処理時間算出部が算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定する終了時点判定部と、前記終了時点が前記中断時点を超えると前記終了時点判定部が判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断する中断部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る加工中断方法は、複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械の処理を中断する加工中断方法において、加工の中断時点に係る設定を記憶しておき、前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得し、取得した加工指令の処理に要する時間を算出し、算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定し、前記終了時点が前記中断時点を超えると判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断することを特徴とする。

本発明において工作機械は、処理部が処理すべき未処理の加工指令を加工プログラムから取得し、この加工指令の処理に要する時間を算出する。例えば主軸の移動指令の場合、工作機械は主軸の移動距離及び移動速度に基づいて処理時間を算出することができる。例えば主軸の回転指令の場合、工作機械は回転数及び時定数等に基づいて処理時間を算出することができる。また例えば加工指令のパラメータとして処理時間が指定されている場合、工作機械はこの加工指令の処理時間は指定された時間とすることができる。
工作機械を利用する作業者は、電力の使用料金などに基づいて、加工の処理を中断すべき時点（時刻）に係る設定を工作機械に対して行っておく。工作機械は、現時点の時刻と、設定された中断時刻と、加工指令の処理に要する時間とに基づいて、この加工指令による処理を行った場合に処理の終了時刻が中断時刻を超えるか否かを判定する。終了時刻が中断時刻を超える場合、工作機械は、この加工指令に係る処理を行わず、加工処理を中断する。
これにより工作機械は、加工プログラムの加工指令毎に、設定された中断時刻までに加工処理を行うことができるか否かを判断してワークの加工を中断することができる。例えばワーク単位で中断時刻までに加工処理を行うことができるか否かを判断する構成と比較して、本工作機械は中断時刻までの時間をより有効に活用してワークの加工を行うことができる。

また、本発明において工作機械は、ワークの加工を中断した後、電力供給を停止する。これにより工作機械による電力消費量を低減することができる。

また、本発明において工作機械は、加工処理を中断した個所、即ち加工プログラムのいずれの加工指令にて処理を中断したかを記憶しておく。工作機械は、始動時に中断箇所が記憶されているか否かを判定する。中断箇所が記憶されている場合、工作機械は、中断箇所から加工処理を再開させる。これにより、例えば作業者が処理再開のための特別な操作を行うことなく工作機械により加工処理を再開させることができる。工作機械による中断した加工処理の再開を容易化することができる。

また、本発明において工作機械は、始動時刻に係る設定を記憶しておく。設定された始動時刻に至った場合に、工作機械は始動し、中断箇所から加工処理を再開する。例えば電力の使用料金が低くなる時刻を始動時刻として設定しておくことができる。工作機械の始動を作業者が行う必要がある構成では、作業者が工作機械を始動した時点で既に電力の使用料金が低くなる時刻を超過している可能性があり、ワークの加工機会を失う虞がある。これに対して本工作機械は、ワークの加工機会を失うことなく、効率的に加工処理を行うことができる。

本発明は、工作機械が加工プログラムの加工指令単位で加工処理を中断する構成である。これにより工作機械は、例えば電力の使用料金などに基づいて設定された中断時刻までの間に、ワークに対する加工を効率よく行うことが可能となる。

工作機械を略示する斜視図である。 制御装置付近の構成を略示するブロック図である。 加工プログラムの一例を示す概念図である。 処理時間の算出方法の一例を説明するための模式図である。 工作機械による加工処理の手順を示すフローチャートである。 工作機械の電力供給部が電力供給中に行う処理の手順を示すフローチャートである。 工作機械の電力供給部による始動処理の手順を示すフローチャートである。 工作機械によるワーク加工の再開処理の手順を示すフローチャートである。

以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図１は工作機械を略示する斜視図である。なお、図１においては、交換用の工具を収容する工具マガジンの図示を省略してある。

本実施の形態に係る工作機械は、加工対象であるワーク（図示略）と工具とを相対移動させて、ワークに所望の機械加工（例えば、スライス削り、穴あけ又は切削等）を施す。工作機械は金属製の基台１を備え、基台１の下部の四隅には脚部１ａがそれぞれ設けられる。

基台１上には、柱状のコラム２が立設されており、コラム２の前面に沿って上下に移動可能に主軸ヘッド４が設けられている。主軸ヘッド４には、加工用の工具が装着される後述の主軸５と、主軸５に装着された工具を他の工具に交換するための工具交換機構７とが設けられている。また図１において図示は省略するが、コラム２の上部にはＺ軸送りモータ８１（図２参照）が設けてあり、Ｚ軸送りモータ８１の回転によって主軸ヘッド４を上下に移動させることができる。

主軸ヘッド４は、主軸５を回転可能に支持し、主軸５を回転駆動するための主軸モータ６を上部に備えている。主軸５の下端には工具が着脱可能に装着され、主軸５が主軸モータ６により回転駆動されることによって工具が回転し、回転テーブル８に固定したワークの加工が行われる。主軸５は、主軸ヘッド４の上下移動によって上方の交換位置と下方の加工位置との間を移動する。

基台１上且つ主軸ヘッド４の下方に、ワークを着脱可能に固定することができる回転テーブル８が配置してある。回転テーブル８は、サーボモータであるテーブルモータ８４（図２参照）により、鉛直軸（上下軸）回りに回転する。回転テーブル８には、ワークを保持する第１ワーク保持装置１１及び第２ワーク保持装置１２（保持装置）が前後に並設してある。図１において、第１ワーク保持装置１１は回転テーブル８の後部（接近位置）に位置し、第２ワーク保持装置１２は回転テーブル８の前部（離隔位置）に位置する。

第１ワーク保持装置１１は、Ａ軸モータ１１ａと、支持部１１ｂと、回転支持台１１ｃと、クランプ部１１ｄとを備える。Ａ軸モータ１１ａ及び支持部１１ｂは左右に離隔配置されている。回転支持台１１ｃは左右に長い板状をなす。回転支持台１１ｃの左右端部はＡ軸モータ１１ａ及び支持部１１ｂによってＡ軸（左右方向を軸方向とした軸）回りに回転可能に支持されている。クランプ部１１ｄは、圧縮機（図示略）から送出される圧縮空気によってワークを固定する。クランプ部１１ｄは回転支持台１１ｃの上面に設けてある。なおクランプ部１１ｄは、手動又は自動でワークを固定し、またワークの固定を解除する。

第２ワーク保持装置１２は、Ａ軸モータ１２ａと、支持部１２ｂと、回転支持台１２ｃと、クランプ部１２ｄとを備える。Ａ軸モータ１２ａ及び支持部１２ｂは左右に離隔配置されている。回転支持台１２ｃは左右に長い板状をなす。回転支持台１２ｃの左右端部はＡ軸モータ１２ａ及び支持部１２ｂによってＡ軸（左右方向を軸方向とした軸）回りに回転可能に支持されている。クランプ部１２ｄは、圧縮機（図示略）から送出される圧縮空気によってワークを固定する。クランプ部１２ｄは回転支持台１２ｃの上面に設けてある。なおクランプ部１２ｄは、手動又は自動でワークを固定したり、該固定を解除する。

コラム２は、サーボモータであるＸモータ８２及びＹモータ８３（図２参照）により、Ｘ軸方向（左右方向）及びＹ軸方向（前後方向）へ移動制御される。コラム２の背面側に制御装置６０が設けてある。

図２は制御装置６０付近の構成を略示するブロック図である。制御装置６０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、不揮発性メモリ６４、入力インタフェース６５、出力インタフェース６６及び電力供給制御部６７等を備える。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶された制御プログラムをＲＡＭ６３に読み出して実行することにより、工作機械に係る種々の演算処理及び制御処理等を行う。本実施の形態においてＣＰＵ６１は、タイマなどを内蔵しており、現在時刻の計時を行うことができる。ＲＯＭ６２は、マスクＲＯＭ又はＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性のメモリ素子であり、ＣＰＵ６１にて実行される制御プログラム及び処理に必要な各種のデータ等が予め記憶されている。ＲＡＭ６３は、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭ等のメモリ素子であり、ＲＯＭ６２から読み出した制御プログラム及び処理過程で発生した種々のデータ等を一時的に記憶する。不揮発性メモリ６４は、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ等のデータ書き換えが可能な不揮発性のメモリ素子であり、処理に必要な各種のデータが記憶される。本実施の形態において不揮発性メモリ６４は、ワークを加工する指令が記載された加工プログラムと、中断時刻設定及び始動時刻設定等の各種の設定情報と、中断した処理を再開させるための再開用情報とを記憶している。

入力装置７１（入力部）が入力インタフェース６５に接続されている。入力装置７１は、キーボード又はタッチパネル等を用いたものであり、作業者の操作を受け付ける。入力装置７１から入力インタフェース６５に信号が入力される。

複数の電磁弁９０、Ｚ軸送りモータ８１、主軸モータ６、Ｘモータ８２、Ｙモータ８３、Ａ軸モータ１１ａ、１２ａ、テーブルモータ８４が出力インタフェース６６に接続されている。

複数の電磁弁９０は、圧縮機に接続された通気路（図示略）に設けてある。圧縮空気は通気路を通って、工作機械の必要箇所に供給される。供給された空気は必要に応じて排出される。複数の電磁弁９０が開閉することによって、圧縮空気の供給又は排出が行われる。クランプ部１１ｄ、１２ｄは、電磁弁９０の開閉によってワークを固定するか又はワークの固定を解除する。

Ｚ軸送りモータ８１は、コラム２に対して主軸ヘッド４を鉛直方向へ上下移動させるためのモータである。主軸モータ６は、主軸５を回転させるためのものであり、これにより主軸５に装着した工具（図示略）でワークの加工を行うことができる。Ｘモータ８２及びＹモータ８３は、コラム２をＸ方向及びＹ方向へ移動させるためのモータである。

Ａ軸モータ１１ａは回転支持台１１ｃをＡ軸回りに回転させるためのモータである。Ａ軸モータ１２ａは回転支持台１２ｃをＡ軸回りに回転させるためのモータである。テーブルモータ８４は回転テーブル８を鉛直軸回りに回転させるためのモータである。

電力供給部９５は、例えば商用交流電源等の電源１００から供給される電力を、制御装置６０を含む工作機械内の各部へ供給する。電力供給部９５は、例えば交流−直流変換、及び、電圧値又は電流値等の調整を行って各部に適した電力を生成して供給することができる。本実施の形態において電力供給部９５は、制御装置６０の電力供給制御部６７から与えられる命令に応じた動作を行う。電力供給制御部６７は、ＣＰＵ６１からの指示に応じて電力供給部９５の動作を制御する。電力供給制御部６７が電力供給停止の命令を出力した場合、電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を停止する。

また本実施の形態において電力供給部９５は、タイマなどを内蔵しており、現在時刻の計時を行うことができる。電力供給制御部６７が始動時刻を指定して始動命令を出力した場合、電力供給部９５は、指定された始動時刻を記憶し、始動時刻に至った場合に工作機械の各部への電力供給を開始する。なお現在時刻の計時を行うタイマは、電力供給部９５とは別に設けてもよく、ＣＰＵ６１と共用してもよい。

作業者は、入力装置７１を操作して加工プログラムを作成することができる。作業者が作成した加工プログラムは、不揮発性メモリ６４に記憶される。ＣＰＵ６１は、加工プログラムに含まれる複数の加工指令から１つを取得し、取得した加工指令に応じた制御信号を出力インタフェース６６から出力する。制御装置６０からの制御信号に応じて主軸モータ６及びＺ軸送りモータ８１等の機器が動作し、これにより工作機械により加工動作が実現される。ＣＰＵ６１は、１つの加工指令に関する処理を終えた後、加工プログラムから次の加工指令を取得して同様に加工処理を行う。ＣＰＵ６１が、加工プログラムから逐次的に加工指令を取得して加工処理を行うことを繰り返すことによって、工作機械はワークに対する所望の加工を実現する。

図３は加工プログラムの一例を示す概念図である。加工プログラムは、ワークに対する加工内容に応じて作業者が予め作成し、不揮発性メモリ６４に予め記憶されるものである。ＣＰＵ６１は、加工プログラムを一行ずつ順に読みこみ、各行に記載された命令（加工指令）を順に処理していく。

図３に示す加工プログラムのＮ１行目に記載されたＧ１００は工具交換命令を示し、Ｔ１は次に主軸５に装着する工具の識別番号が１番であることを示し、Ｚ２００は工具交換後のＺ軸方向の待機位置が２００であることを示している。尚、前記２００は回転テーブル８表面からの距離を示し、単位はｍｍである。Ｎ１行目には工具交換命令に続いて、主軸５の回転命令Ｍ３が記載され、Ｓ１００００は主軸５の回転速度として１００００回転／分を指定している。なお工具交換命令及び主軸の回転命令は、加工プログラムにおいて同一行に記載せず、別の行に記載してもよい。

Ｎａ行目に記載されたＧ０Ａは、第１ワーク保持装置１１又は第２ワーク保持装置１２の位置決め命令を示し、Ａ３０は、回転支持台１１ｃ、１２ｃのＡ軸回りの角度（位置）として３０度を指定している。

Ｎｂ行目に記載されたＧ１は主軸５の切削移動命令であり、Ｚ１９８はＺ軸方向の加工位置が１９８であることを示している。Ｆ１０００は移動速度が１０００ｍｍ／分を示す。この命令によって、Ｎ１行目の命令にてＺ軸方向の位置２００ｍｍで待機していた主軸５がＺ軸方向の位置１９８ｍｍまで移動速度１０００ｍｍ／分で下降し、主軸５に装着された工具６によるワークの加工が行われる。

Ｎｃ行目に記載されたＭ３０はプログラムの終了を示す命令である。
なお加工プログラムは図３に示したプログラムに限定されない。

本実施の形態の工作機械では、ＣＰＵ６１は加工プログラムの各行の加工指令を読み出した後、読み出した命令に関する処理を行う前に、この処理を行うのに必要な時間を算出（推定）する処理を行う。図４は、処理時間の算出方法の一例を説明するための模式図である。例えば加工指令がＧ０（早送り移動）又はＧ１（切削送り移動）等の軸移動に関するものである場合、ＣＰＵ６１は、対象となる軸の（移動距離）÷（移動速度）の除算を行うことにより、処理時間を算出することができる。

軸移動指令以外の指令に対しては、指令毎に処理時間の算出方法が定められている。例えばＧ４（待機）の指令に対しては、加工プログラム中にＧ４のパラメータとして指定された待機時間を処理時間とする。例えばＭ信号出力の指令に対しては、指令毎に予め定められた固定値を処理時間とする。なお、前記固定値をユーザが設定することが可能な構成としてもよい。また例えば主軸５の回転又は停止の指令に対しては、主軸５の回転数及び予め設定された時定数に基づいて処理時間を算出することができる。前記時定数は、所定の速度又は回転数に到達するまでの時間で表される値である。

本実施の形態に係る工作機械は、ワークに対する加工処理を中断する時刻を、中断時刻設定として受け付けて不揮発性メモリ６４に記憶している。例えば作業者は、工作機械の入力装置７１を利用して中断時刻の設定を入力することができる。工作機械のＣＰＵ６１は、タイマ機能により現在時刻を取得することができる。ＣＰＵ６１は、加工プログラムから取得した加工指令の処理時間、タイマによる現在時刻、及び、設定された中断時刻に基づいて、この加工指令に関する加工処理を行うか否かを判定する。即ちＣＰＵ６１は、現在時刻に対して加工指令の処理時間を加算した時刻が設定された中断時刻を超えるか否かに応じて、加工処理を行うか否かを判定する。

加工処理を行っても中断時刻を超えないと判定した場合、ＣＰＵ６１は、この加工処理を行う。加工処理を行うと中断時刻を超えると判定した場合、ＣＰＵ６１は、この加工処理を行わず、この加工プログラムによるワークの加工を中断する処理を行う。中断処理においてＣＰＵ６１は、中断した加工プログラムを識別し得る情報、及び、この加工プログラムの中断箇所等の情報をまとめた再開用情報を作成し、不揮発性メモリ６４に記憶する。加工プログラムを識別し得る情報は、例えば加工プログラムのプログラム名又はファイル名等であってよく、加工プログラムが記憶場所を示すパス情報又はアドレス情報等であってもよく、これら以外の情報であってもよい。加工プログラムの中断箇所は、例えば加工プログラムにおいて処理を行わなかった指令の行番号（図３においてＮ１，Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ等）とすることができる。また再開用情報には、例えばＣＰＵ６１のレジスタに記憶された値などのように、加工処理を再開するために必要な種々の情報を含み得る。

また中断処理においてＣＰＵ６１は、主軸５の回転を停止して所定の待機位置へ移動させるなどの処理を行う。なおＣＰＵ６１は、これらの中断処理に要する時間も考慮して、設定された中断時刻を超えるか否かの判定を行ってもよい。中断に必要な処理を終えた後、ＣＰＵ６１は、電力供給制御部６７に対して電力供給停止の指示を与える。ＣＰＵ６１からの指示に応じて電力供給制御部６７は、電力供給部９５へ電力供給停止の指示を与える。これにより電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を停止する。ただし電力供給部９５は、工作機械の全てについて電力供給を停止しなくてもよく、工作機械の必要な個所への電力供給を継続して行ってもよい。

図５は、工作機械による加工処理の手順を示すフローチャートである。不揮発性メモリ６４に記憶された加工プログラムを読み出して実行する制御装置６０のＣＰＵ６１は、まず不揮発性メモリ６４に記憶された再開用情報を初期化（削除）する（ステップＳ１）。またＣＰＵ６１は、不揮発性メモリ６４に記憶された中断時刻の設定を取得する（ステップＳ２）。

ＣＰＵ６１は、加工プログラムの先頭から未処理の加工指令を１行分取得する（ステップＳ３）。ＣＰＵ６１は、取得した加工指令が、加工処理を終了する指令（Ｍ３０）であるか否かを判定する（ステップＳ４）。加工終了の指令である場合（Ｓ４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、加工処理を終了する。加工終了の指令ではない場合（Ｓ４：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、取得した加工指令に係る処理に要する処理時間を算出する（ステップＳ５）。またＣＰＵ６１は、タイマ機能などにより、現在時刻を取得する（ステップＳ６）。ＣＰＵ６１は、ステップＳ５にて算出した処理時間と、ステップＳ６にて取得した現在時刻と、ステップＳ２にて取得した中断時刻とに基づいて、加工指令に係る加工処理を行った場合に中断時刻を超えるか否かを判定する（ステップＳ７）。中断時刻を超えない場合（Ｓ７：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、加工指令に係る加工処理を行う（ステップＳ８）。ＣＰＵ６１は、加工処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ９）、処理が終了していない場合には（Ｓ９：ＮＯ）、加工処理を継続して行う。加工処理が終了した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、ステップＳ３へ処理を戻し、次の加工指令に係る処理を行う。

加工指令に係る処理を行うと中断時刻を超える場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、主軸５の回転を停止して退避位置へ移動するなどの処理を行う（ステップＳ１０）。中断に必要な処理を終えた後、ＣＰＵ６１は、再開用情報を作成して不揮発性メモリ６４に記憶する（ステップＳ１１）。ＣＰＵ６１は、電力供給制御部６７へ電力供給の停止指示を与えて（ステップＳ１２）、処理を終了する。

本実施の形態に係る工作機械は、中断した加工処理を再開させるべく工作機械を始動する時刻を、始動時刻設定として不揮発性メモリ６４に記憶している。例えば作業者は、工作機械の入力装置７１を利用して始動時刻の設定を入力することができる。始動時刻の設定が入力された場合、制御装置６０のＣＰＵ６１は、始動時刻設定を不揮発性メモリ６４に記憶すると共に、電力供給制御部６７へ始動時刻を指定した工作機械の自動的な始動（以下、予約始動という）を行う指示を与える。この指示に応じて電力供給制御部６７は、電力供給部９５へ始動時刻を指定した予約始動指示を与える。

予約始動の指示が与えられた電力供給部９５は、この指示において指定された始動時刻を内部のメモリなどに記憶する。工作機械の各部への電力供給を停止した後、電力供給部９５は、タイマ機能などにより始動時刻に至ったか否かをチェックし、始動時刻に至った場合に工作機械の各部への電力供給を開始する。

図６は、工作機械の電力供給部９５が電力供給中に行う処理の手順を示すフローチャートである。工作機械の各部への電力供給を行っている際に、電力供給部９５は、制御装置６０の電力供給制御部６７から電力供給の停止指示が与えられたか否かを判定する（ステップＳ２１）。電力供給停止指示が与えられていない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、電力供給部９５は、電力供給制御部６７から予約始動の指示が与えられたか否かを更に判定する（ステップＳ２２）。予約始動の指示が与えられていない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、電力供給部９５は、ステップＳ２１へ処理を戻し、電力供給制御部６７から指示が与えられるまで待機する。

電力供給の停止指示が与えられた場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を停止し（ステップＳ２３）、処理を終了する。予約始動の指示が与えられた場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、電力供給部９５は、指示と共に与えられる始動時刻を内部のメモリなどに記憶し（ステップＳ２４）、ステップＳ２１へ処理を戻す。

図７は、工作機械の電力供給部９５による始動処理の手順を示すフローチャートである。工作機械の各部への電力供給を停止している状態において、電力供給部９５は、工作機械の電源投入スイッチなどに対する作業者の始動操作がなされたか否かを判定する（ステップＳ３１）。始動操作がなされた場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を開始し（ステップＳ３５）、処理を終了する。

始動操作がなされていない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、電力供給部９５は、内部のメモリなどに始動時刻が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ３２）。始動時刻が記憶されていない場合（Ｓ３２：ＮＯ）、電力供給部９５は、ステップＳ３１へ処理を戻す。始動時刻が記憶されている場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、電力供給部９５は、タイマ機能などにより現在時刻を取得し（ステップＳ３３）、現在時刻が始動時刻に至ったか否かを判定する（ステップＳ３４）。始動時刻に至っていない場合（Ｓ３４：ＮＯ）、電力供給部９５は、ステップＳ３１へ処理を戻す。始動時刻に至った場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）、電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を開始し（ステップＳ３５）、処理を終了する。

本実施の形態に係る工作機械は、電力供給９５により電力供給が開始された後、中断された加工処理を再開する。なお本実施の形態においては、予約始動により工作機械の始動が行われた場合、及び、作業者により電源投入スイッチなどへの始動操作がなされた場合のいずれであっても、工作機械は中断された加工処理を再開する。ただし工作機械は、予約始動による場合にのみ加工処理を再開する構成であってもよい。工作機械の始動後に制御装置６０のＣＰＵ６１は、不揮発性メモリ６４に再開用情報が記憶されているか否かを判定し、再開用情報が記憶されている場合に加工処理を再開する。

図８は、工作機械によるワーク加工の再開処理の手順を示すフローチャートである。制御装置６０のＣＰＵ６１は、不揮発性メモリ６４に再開用情報が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ４１）。再開用情報が記憶されていない場合（Ｓ４１：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、再開処理を行うことなく処理を終了する。再開用情報が記憶されている場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、不揮発性メモリ６４から再開用情報を読み出す（ステップＳ４２）。ＣＰＵ６１は、読み出した再開用情報に基づいて、中断した加工プログラムを不揮発性メモリ６４から読み出す（ステップＳ４３）。ＣＰＵ６１は、再開用情報に含まれる中断箇所の情報に基づいて、読み出した加工プログラムから加工処理を再開する位置を検索する（ステップＳ４４）。

ＣＰＵ６１は、読み出した加工プログラム中に再開位置を見いだせたか否かを判定し（ステップＳ４５）、再開位置を見いだせない場合（Ｓ４５：ＮＯ）、再開処理を行わずに処理を終了する。なおこの場合には、加工プログラム又は再開用情報に何らかの不具合が存在する可能性があるため、ＣＰＵ６１は、作業者への警告メッセージの表示などを行ってもよい。加工プログラム中に再開位置を見いだせた場合（Ｓ４５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、例えば再開用情報に含まれるレジスタの値を復帰させる、また例えば主軸５を中断前の位置へ移動させる等のように、中断直前の工作機械の動作状態を復帰させる処理を行う（ステップＳ４６）。その後、ＣＰＵ６１は、加工プログラムの再開位置からワークに対する加工処理を再開し（ステップＳ４７）、処理を終了する。

以上の構成の本実施の形態に係る工作機械は、ＣＰＵ６１が処理すべき未処理の加工指令を加工プログラムから取得し、この加工指令の処理に要する時間を算出する。例えば主軸５の移動指令の場合、ＣＰＵ６１は、主軸５の移動距離及び移動速度に基づいて処理時間を算出することができる。例えば主軸の回転指令の場合、ＣＰＵ６１は、回転数及び時定数等に基づいて処理時間を算出することができる。また例えば待機指令の待機時間のように、加工指令のパラメータとして処理時間が指定されている場合、ＣＰＵ６１は、この加工指令の処理時間を指定された時間とみなすことができる。

工作機械の作業者は、電力の使用料金などに基づいて、加工処理の中断時刻に係る設定を入力装置７１にて入力しておく。工作機械のＣＰＵ６１は、現在時刻と、設定された中断時刻と、加工指令の処理に要する時間とに基づいて、この加工指令による処理を行った場合に、処理の終了時刻が中断時刻を超えるか否かを判定する。処理の終了時刻が中断時刻を超える場合、ＣＰＵ６１は、この加工指令に係る処理を行わず、ワークの加工処理を中断する。

これにより工作機械は、加工プログラムの加工指令毎に、設定された中断時刻までに加工処理を行うことができるか否かを判断してワークの加工処理を中断することができる。例えばワーク単位で中断時刻までに加工処理を行うことができるか否かを判断する構成と比較して、本実施の形態に係る工作機械は、中断時刻までの時間をより有効に活用してワークを加工することができる。

また本実施の形態に係る工作機械は、ワークの加工を中断した後、ＣＰＵ６１が電力供給制御部６７へ電力供給停止指示を与え、電力供給制御部６７が電力供給部９５へ電力供給停止指示を与えることによって、工作機械の各部への電力供給を停止する。これにより工作機械による電力消費量を低減することができる。

また本実施の形態に係る工作機械は、加工プログラムのいずれの箇所で加工処理を中断したかを再開用情報として不揮発性メモリ６４に記憶しておく。ＣＰＵ６１は、工作機械の始動時に、不揮発性メモリ６４に再開用情報が記憶されているか否かを判定する。再開用情報が記憶されている場合、ＣＰＵ６１は、再開用情報に含まれる中断箇所から加工プログラムによる加工処理を再開させる。これにより、例えば作業者が加工処理を再開させるために特別な操作を行う必要がなく、工作機械により自動的に加工処理を再開させることができる。よって、工作機械による中断した加工処理の再開を容易化することができる。

また本実施の形態に係る工作機械は、始動時刻に係る設定を不揮発性メモリ６４に記憶すると共に、この始動時刻が電力供給制御部６７から電力供給部９５へ予約始動の指示と共に伝えられ、電力供給部９５の内部メモリなどに記憶される。設定された始動時刻に至った場合、電力供給部９５は、工作機械の各部への電力供給を開始する。電力が供給された工作機械は、上述のように中断された箇所からワークの加工処理を再開する。始動時刻は、例えば電力の使用料金が低くなる時刻を設定しておくことができる。工作機械の始動を作業者が行う必要がある場合、作業者が工作機械を始動した時点では既に電力の使用料金が低くなる時刻を超過している可能性があり、ワークの加工機会を失う虞がある。これに対して本実施の形態に係る工作機械は、ワークの加工機会を失うことなく、効率的に加工処理を行うことができる。

なお本実施の形態に係る工作機械は、ワークを保持するワーク保持装置を２つ備える構成であるが、これに限るものではなく、ワーク保持装置を１つ又は３つ以上備える構成であってもよい。また工作機械の外観及び構成は図１に示したものに限らず、これ以外の外観及び構成を有する種々の工作機械に本技術を適用することができる。また図３に示した加工プログラムは一例であって、これに限るものではない。また図４に示した指令と、各指令の処理時間の算出方法とは、一例であって、これに限るものではない。

また本実施の形態に係る工作機械は、加工処理を中断して電力供給を停止する構成としたが、これに限るものではない。工作機械は加工処理を中断するが電力供給を停止しない構成であってもよく、この構成であっても、中断により加工処理に必要なモータ等が停止するため、電力消費量を低減することができる。また工作機械は、加工処理を中断するタイミングを時刻として設定する構成としたが、これに限るものではなく、例えば現時点から何時間後の時点のように、現時点からの相対的な時間を設定する構成としてもよい。始動時刻についても同様である。

５ 主軸
６０ 制御装置
６１ ＣＰＵ（加工指令取得部、処理時間算出部、終了時点判定部、中断部、再開部）
６２ ＲＯＭ
６３ ＲＡＭ
６４ 不揮発性メモリ（中断設定記憶部、中断箇所記憶部）
６５ 入力インタフェース
６６ 出力インタフェース
６７ 電力供給制御部
７１ 入力装置
９５ 電力供給部（始動設定記憶部、始動部）

Claims (6)

1. 複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械において、
   加工の中断時点に係る設定を記憶する中断設定記憶部と、
   前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得する加工指令取得部と、
   該加工指令取得部が取得した加工指令の処理に要する時間を算出する処理時間算出部と、
   該処理時間算出部が算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定する終了時点判定部と、
   前記終了時点が前記中断時点を超えると前記終了時点判定部が判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断する中断部と
   を備えることを特徴とする工作機械。
2. 前記中断部は、工作機械の電力供給を停止するようにしてあること
   を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
3. 前記中断部が処理を中断した個所を記憶する中断箇所記憶部と、
   工作機械の始動時に、前記中断箇所記憶部に中断箇所が記憶されている場合に、該中断箇所から前記処理部の処理を再開させる再開部と
   を備え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. 工作機械の始動時点に係る設定を記憶する始動設定記憶部と、
   該始動設定記憶部に記憶された始動時点に至った場合に工作機械を始動させる始動部と
   を備えることを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
5. 複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械の制御装置において、
   加工の中断時点に係る設定を記憶する中断設定記憶部と、
   前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得する加工指令取得部と、
   該加工指令取得部が取得した加工指令の処理に要する時間を算出する処理時間算出部と、
   該処理時間算出部が算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定する終了時点判定部と、
   前記終了時点が前記中断時点を超えると前記終了時点判定部が判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断する中断部と
   を備えることを特徴とする制御装置。
6. 複数の加工指令を含む加工プログラムを記憶するプログラム記憶部と、該プログラム記憶部に記憶された加工プログラムに含まれる複数の加工指令を順次的に処理してワークの加工を行う処理部とを備える工作機械の処理を中断する加工中断方法において、
   加工の中断時点に係る設定を記憶しておき、
   前記処理部が処理すべき加工指令を前記加工プログラムから取得し、
   取得した加工指令の処理に要する時間を算出し、
   算出した時間に基づいて、前記加工指令の処理を行った場合の処理の終了時点が前記中断時点を超えるか否かを判定し、
   前記終了時点が前記中断時点を超えると判定した場合、前記加工指令の前に前記処理部による処理を中断すること
   を特徴とする加工中断方法。
   

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