WO2021153729A1 - 工作機械、データ収集システム及び工作機械の機械本体 - Google Patents

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WO2021153729A1
WO2021153729A1 PCT/JP2021/003226 JP2021003226W WO2021153729A1 WO 2021153729 A1 WO2021153729 A1 WO 2021153729A1 JP 2021003226 W JP2021003226 W JP 2021003226W WO 2021153729 A1 WO2021153729 A1 WO 2021153729A1
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WO
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battery
tool
cutting tool
cutting
terminal
Prior art date
Application number
PCT/JP2021/003226
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
重孝 橋本
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B27/00Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/12Special arrangements on tool holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B29/00Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/24Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool

Definitions

  • the present invention relates to a machine tool that uses a cutting tool, a data collection system that includes the machine tool, and a machine body of the machine tool.
  • the cutting tool of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-20359 has a sensor unit that acquires physical information of a cutting blade and a communication unit that transmits physical information acquired from the sensor unit by wireless communication.
  • the communication unit includes a battery.
  • the machine tool includes a tool holder, a first cutting tool, and a battery.
  • the tool holder has a plurality of mounting portions including a first mounting portion and a second mounting portion, each of which can mount a cutting tool.
  • the first cutting tool is attached to the first mounting portion.
  • the battery is attached to the second mounting portion.
  • the data collection system includes the above-mentioned machine tool and a storage unit.
  • the machine tool has a sensor.
  • the storage unit stores information based on a signal output from the sensor.
  • the machine body of the machine tool includes a tool holder, a first terminal, a second terminal, and a first wiring.
  • the tool holder has a plurality of mounting portions including a first mounting portion and a second mounting portion, each of which can mount a cutting tool.
  • the first terminal is located at the first mounting portion.
  • the second terminal is located at the second mounting portion.
  • the first wiring connects the first terminal and the second terminal and allows the flow of electricity from the second terminal to the first terminal.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. It is sectional drawing of the battery included in the machine tool of FIG.
  • FIG. 6A is an example of a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 1, and FIG. 6B is another example of a cross-sectional view. It is a perspective view which shows the main part of the machine tool which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 10 (a) and 10 (b) are schematic cross-sectional views showing an example of a tool attachment / detachment mechanism and other examples. 11 (a) and 11 (b) are schematic cross-sectional views showing an example of a tool block attachment / detachment mechanism and other examples. It is a perspective view which shows the main part of the machine tool which concerns on 3rd Embodiment. It is a block diagram which shows the structure of the signal processing system of the machine tool of FIG.
  • cutting tool 3 a plurality of cutting tools
  • cutting tool 3A a plurality of cutting tools
  • cutting tool 3B a plurality of cutting tools
  • FIG. 1 is a perspective view showing a main part of the machine tool 1 according to the embodiment.
  • FIG. 1 is provided with a Cartesian coordinate system including the A1 axis, the A2 axis, and the A3 axis for convenience. It is assumed that this coordinate system is substantially an absolute coordinate system, and that the relative relationship between this coordinate system and the vertical direction and the horizontal direction is arbitrary.
  • the machine tool 1 is configured as, for example, a turning center (a type of lathe).
  • the machine tool 1 cuts the work material 101 by bringing a turning tool (tool or the like) as the cutting tool 3 into contact with the work material 101 that rotates about an axis parallel to the A1 axis, for example.
  • a turning tool tool or the like
  • Examples of such a cutting tool 3 include an outer diameter machining tool, an inner diameter machining tool, a grooving tool, and a parting tool.
  • the machine tool 1 can cut the work material 101 by rotating the rolling tool (drill, end mill, etc.) as the cutting tool 3 while the rotation of the work material is stopped. good.
  • the machine tool 1 has the above-mentioned cutting tool 3, a machine body 5 to which the cutting tool 3 is attached and detached, and a battery 7 to be attached to and detached from the machine body 5.
  • the cutting tool 3 may be configured to consume electric power, unlike a general cutting tool.
  • the battery 7 contributes to supplying electric power to the cutting tool 3, for example.
  • the machine body 5 may include, for example, a configuration in which the battery 7 and the cutting tool 3 are electrically connected in addition to the general configuration.
  • the machine body 5 may have, for example, a general configuration as described above.
  • the general configuration referred to here refers to, for example, a basic configuration for cutting a work material 101 with a cutting tool 3 (including a general cutting tool that does not consume electric power), and refers to a battery 7 and a cutting tool 3. Does not include the configuration related to the electrical connection to the machine body 5 of the above.
  • the basic configuration may be similar to, for example, various known configurations. An example is shown below.
  • the machine body 5 has a spindle 9 for holding the work material 101 and a turret 11 (an example of a tool holder) for holding the cutting tool 3.
  • the spindle 9 holds the work material 101 coaxially in a direction parallel to the A1 axis, and rotates around a central axis parallel to the A1 axis, for example.
  • the machine tool 1 may have one spindle 9 or may have two or more spindles 9. Further, the spindle 9 may be movable in parallel.
  • the turret 11 is roughly a disk-shaped member, and can hold a plurality of cutting tools 3 along the outer periphery thereof.
  • FIG. 1 illustrates only two cutting tools 3 (3A and 3B).
  • the turret 11 can be translated in the A1-A3 plane, for example. Due to the translation of the turret 11, the cutting tool 3 at a predetermined position of the turret 11 (cutting tool 3A on the ⁇ A3 side in the illustrated example) comes into contact with the work material 101, and the work material 101 is cut.
  • the turret 11 may be translated in the A2 direction as well.
  • the turret 11 can rotate around the rotation axis R1 which is eccentric from the rotation axis of the spindle 9, for example.
  • the cutting tool 3 (in other words, the cutting tool 3 located on the ⁇ A side) used for cutting the work material 101 is replaced.
  • the type and / or orientation of the cutting tool 3 used for cutting can be changed in a short time, and various machining can be efficiently performed.
  • the number of cutting tools 3 that the turret 11 can hold at the same time is arbitrary. In the illustrated example, the turret 11 can hold twelve cutting tools 3 at the same time.
  • the turret 11 may be able to directly hold the cutting tool 3 (example of FIG. 1), or may indirectly hold the cutting tool 3 via a tool block (described later) or the like attached to the turret 11. It may be present or both may be possible. In the present disclosure, the description regarding attachment / detachment of the cutting tool 3 to / from the turret 11 may be appropriately used for attachment / detachment of the tool block or the like to / from the turret 11.
  • the position where the turret 11 holds the cutting tool 3 may be the front surface of the turret 11 (the surface orthogonal to the rotation axis R1, the surface on the + A1 side) (example of FIG. 1), or the turret 11 as will be described later. It may be an outer peripheral surface (a surface around the rotation axis R1), or both may be possible. The combination of direct and indirect holding and holding on the front surface and holding on the outer peripheral surface is also optional.
  • a mode in which the cutting tool 3 is directly attached to and detached from the front surface of the turret 11 is mainly taken as an example.
  • Each turret 11 has a plurality of mounting portions 12 to which the cutting tool 3 is attached / detached.
  • the plurality of mounting portions 12 are arranged along the outer circumference of the turret 11.
  • the pitch is, for example, constant.
  • the plurality of mounting portions 12 may have the same configuration as each other (in the illustrated example), or at least one mounting portion 12 may have a configuration different from that of the other mounting portions 12.
  • the structure of the mounting portion 12 may be an appropriate structure including a known structure. In the illustrated example, the mounting portion 12 is configured to include the recess 13.
  • the recess 13 is located, for example, in front of the turret 11.
  • the recess 13 in the illustrated example is configured to accommodate the shank of the cutting tool 3 and to project the blade side portion of the cutting tool 3 to the outer periphery of the turret 11.
  • the recess 13 is formed in a groove shape extending in the radial direction of the turret 11 on the front surface of the turret 11.
  • the groove reaches the outer peripheral surface of the turret 11.
  • the shape and dimensions of the groove may be appropriately set, and in the illustrated example, the groove has a rectangular parallelepiped shape extending with a width wider than the width of the shank of the cutting tool 3.
  • rectangular parallelepiped or rectangular parallelepiped includes not only a strict rectangular parallelepiped but also a shape in which the corners of the rectangular parallelepiped are chamfered and a shape in which relatively small irregularities are formed on the rectangular parallelepiped. It's okay. The same applies to terms indicating other shapes such as rectangles and polygons.
  • the cutting tool 3 may be fixed to the recess 13 by an appropriate method.
  • the auxiliary member 15 is housed in the recess 13 together with the cutting tool 3.
  • the auxiliary member 15 is pushed into the recess 13 by screwing a screw (not shown) into the turret 11, and pushes the cutting tool 3 against the inner surface of the recess 13.
  • the auxiliary member 15 may have a wedge shape.
  • the cutting tool 3 may be fixed to the recess 13 by screwing a screw (not shown) inserted through the cutting tool 3 into the turret 11.
  • the machine tool 1 may be capable of cutting not only with a turning tool but also with a turning tool.
  • the turret 11 may have a drive source (motor, etc.) for rotating the cutting tool 3 configured by the rolling tool, or transmit the rotation of the turret 11 from the outside to the cutting tool 3. It may have a mechanism.
  • the cutting tool 3 including the cutting tool 3 that consumes electric power, is held by the turret 11 as described above.
  • the battery 7 is also held in the turret 11.
  • At least one cutting tool 3 and the battery 7 are connected by wiring 17 (17A and 17B). As a result, for example, electric power can be supplied from the battery 7 to the cutting tool 3.
  • the battery 7 may be attached to and detached from the turret 11 in the same manner as the cutting tool 3, for example. Specifically, in the illustrated example, at least a part of the battery 7 is housed in the recess 13 and pressed against the inner surface of the recess 13 by the auxiliary member 15. However, unlike the illustrated example, the attachment / detachment mechanism of the battery 7 may be different from the attachment / detachment mechanism of the cutting tool 3.
  • the configuration for holding the cutting tool 3 and the configuration for holding the battery 7 may be the same or similar. Therefore, for example, the turret 11 can mount the cutting tool 3 in all the recesses 13. Then, in the at least one recess 13, the battery 7 may be mounted instead of the cutting tool 3.
  • the number of batteries 7 that can be mounted (or can be mounted) on the turret 11 at the same time may be appropriately set.
  • the number of batteries 7 mounted on the turret 11 at the same time may be only one (in the illustrated example), or may be two or more.
  • the ratio of the number of batteries 7 simultaneously mounted on the turret 11 to the number on which the turret 11 can simultaneously mount the cutting tool 3 (the number of recesses 13) may be less than 50% or 50%. It may be more than 50%.
  • the number of batteries 7 mounted at the same time may be smaller, equal to, or larger than the number of cutting tools 3 mounted at the same time.
  • the ratio of the number of the cutting tool 3 and the battery 7 connected (or connectable to) to each other is arbitrary.
  • the number of cutting tools 3 connected to one battery 7 may be only one, may be plural, and may be one of a plurality of cutting tools 3 mounted on the turret 11. It may be a part or the whole.
  • the number of batteries 7 connected to one cutting tool 3 may be only one, may be plural, and may be a plurality of batteries 7. It may be a part of or all of.
  • the outer shape and size of the battery 7 are arbitrary.
  • the battery 7 may have a size that fits in the recess 13 as a whole (in the illustrated example), a portion that protrudes from the recess 13 to the front side (+ A1 side) of the turret 11, and / or a portion that protrudes from the recess 13 to the turret 11. It may have a portion protruding to the outer peripheral side of the.
  • the shape of the portion of the battery 7 housed in the recess 13 may be similar to or similar to the shape of the shank of the cutting tool 3 (illustrated example), and is completely different from the shape of the shank. You may.
  • a rod-shaped and rectangular parallelepiped shape can be mentioned as a similar shape.
  • a rod shape having a cross section in which the short side of the rectangle is arcuate can be mentioned.
  • a shape in which the shank of the cutting tool 3 and the auxiliary member 15 are added together can be mentioned.
  • the rod shape is, for example, a shape in which the length in one of the three orthogonal directions is relatively longer than the length in the other two directions. At this time, for example, the length in one direction may be twice or more, three times or more, or five times or more the length in the other two directions. The same shall apply hereinafter in the case of rod shape.
  • the wiring 17 is arranged inside the turret 11 as shown by the dotted line. Then, as will be described later, when the cutting tool 3 is attached to the turret 11, the terminal of the cutting tool 3 is connected to the terminal of the turret 11. The terminal of the turret 11 is connected to one end of the wiring 17. Similarly, when the battery 7 is mounted on the turret 11, the terminals of the battery 7 are connected to the terminals of the turret 11. The terminal of the turret 11 is connected to the other end of the wiring 17. With such a configuration, the battery 7 and the cutting tool 3 are electrically connected.
  • the wiring 17 may be arranged outside the turret 11. In this case, for example, apart from attaching / detaching the cutting tool 3 to the turret 11, a terminal provided at one end of the wiring 17 may be connected to the terminal of the cutting tool 3. And / or, apart from attaching / detaching the battery 7 to the turret 11, the terminal provided at the other end of the wiring 17 may be connected to the terminal of the cutting tool 3.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system of the data collection system 91 including the machine tool 1.
  • this figure is a conceptual diagram for facilitating the understanding of power and signal flow, and does not necessarily match the actual hardware configuration.
  • the white arrows indicate the power paths and the black arrows indicate the signal paths.
  • the data collection system 91 has an information processing device 81 that communicates with the machine tool 1 in addition to the machine tool 1.
  • the machine tool 1 has a turret 11, a cutting tool 3 mounted on the turret 11, and a battery 7.
  • the cutting tool 3 may include an element that consumes electric power.
  • a sensor 19 for detecting a physical quantity related to the cutting tool 3 is taken as an example.
  • an element that consumes electric power other than the sensor 19 for example, although not shown in particular, an electric motor in a milling tool can be mentioned.
  • the sensor 19 may have a communication unit that directly communicates with the information processing device 81 (without using the battery 7) as an element that consumes electric power.
  • the battery 7 includes, for example, a battery body 21 that directly contributes to electricity storage, a remaining amount detecting unit 23 that detects the remaining amount of electric energy (sometimes referred to as electric energy) in the battery body 21, and information processing. It has a communication unit 25 that communicates with the device 81.
  • the battery 7 is shared by the plurality of cutting tools 3, and the battery body 21 supplies electric power to the plurality of cutting tools 3. Further, the communication unit 25 is also shared by the plurality of cutting tools 3 (sensors 19). However, only one of the battery body 21 and the communication unit 25 may be allowed for the plurality of cutting tools 3.
  • the turret 11 has the wiring 17 as described above.
  • the wiring 17 contributes to power supply from the battery body 21 to the sensor 19, for example. That is, the wiring 17 allows the flow of electricity from the battery body 21 to the sensor 19. Further, the turret 11 may have a wiring for transmitting a detection signal including information on the physical quantity detected by the sensor 19 to the communication unit 25 of the battery 7.
  • the wiring for transmitting the detection signal may be the same as the wiring for supplying power to the sensor 19. Further, even when the wiring for power supply and the wiring for the detection signal are separate, the combination of both may be conceptualized as the wiring 17.
  • the term wiring 17 may refer to wiring for power supply, wiring for detection signals, or a combination of both wirings.
  • an appropriate electronic component may be interposed between the cutting tool 3 and the battery 7. In this case, the wiring 17 may be conceptualized including the electronic component, or may be conceptualized excluding the electronic component. In the description of the present embodiment, an embodiment in which such an electronic component is not provided will be taken as an example.
  • the information processing device 81 includes, for example, a communication unit 83 that communicates with the communication unit 25 of the battery 7, an information processing unit 85 that executes processing based on the information received from the battery 7 by the communication unit 83, and at least one of the above information. It has a storage unit 87 that stores the unit. The information stored in the storage unit 87 is, for example, information on the physical quantity detected by the sensor 19.
  • FIG. 3 is an external perspective view of the cutting tool 3.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
  • these figures are provided with a Cartesian coordinate system consisting of the B1 axis, the B2 axis, and the B3 axis, which are fixed to the cutting tool 3. Further, these figures also show the orientation of the Cartesian coordinate system A1-A2-A3 when it is assumed that the illustrated cutting tool 3 is the cutting tool 3A used for cutting in FIG.
  • the cutting tool 3 has, for example, a substantially rod-shaped shape, and thus has a first end 3a and a second end 3b.
  • the cutting tool 3 has a cutting edge 29a on the side of the first end 3a (for example, the side of the first end 3a with respect to the center of the length).
  • a part of the cutting tool 3 on the side of the second end 3b with respect to the cutting edge 29a is held by the turret 11, and the cutting tool 29 is brought into contact with the rotating work material 101. As a result, the work material 101 is turned.
  • the cutting tool 3 is configured as, for example, a throw-away tool having a replaceable cutting edge.
  • the cutting tool 3 has a substantially rod-shaped holder 27 attached / detached to / from the turret 11 and an insert 29 attached / detached to the tip end side of the holder 27.
  • the insert 29 has the above-mentioned cutting edge 29a.
  • the holder 27 has, for example, a holding body 31 that holds the insert 29.
  • the holding body 31 contributes to the attachment / detachment of the insert 29 to / from the holder 27 and the attachment / detachment of the holder 27 to the turret 11.
  • the holder 27 has various elements that contribute to making the cutting tool 3 multifunctional.
  • the holder 27 includes the sensor 19 (FIG. 4) described above, a terminal 33 for electrically connecting the cutting tool 3 to the turret 11, and an internal wiring 35 for electrically connecting the sensor 19 and the terminal 33. (Fig. 4).
  • the shape of the holding body 31 is, for example, a rod shape extending from the first end 3a toward the second end 3b.
  • the shape of the cross section (cross section orthogonal to the length direction) of the holding body 31 may be an appropriate shape.
  • the shape of the cross section of the holding body 31 is rectangular.
  • the holding body 31 has a substantially quadrangular prism shape.
  • the aspect ratio of the rectangle may be set as appropriate.
  • the shape of the cross section of the holding body 31 may be another shape such as a shape including a curved line on the outer edge. Further, the holding body 31 may have a bent portion on the tip end side.
  • the size of the holder 31 is not particularly limited. An example is given below.
  • the length from the first end 3a to the second end 3b may be 50 mm or more and 200 mm or less.
  • the length of the holding body 31 in the direction intersecting the longitudinal direction (B2 direction or B3 direction) may be 5 mm or more and 30 mm or less, respectively.
  • the shape for holding various members such as the insert 29, the sensor 19, the internal wiring 35, and the terminal 33 may be an appropriate shape. Examples of these shapes will be given later in the description of various members.
  • the insert 29 is also called a throw-away tip.
  • the insert 29, in part or in whole, constitutes a blade portion that directly contributes to cutting.
  • the insert 29 has the above-mentioned cutting edge 29a, and a rake surface 29b and a flank surface 29c that intersect each other with the cutting edge 29a as a ridgeline.
  • the cutting edge 29a directly contributes to cutting the work material 101.
  • the rake face 29b is also a portion that can directly contribute to cutting, and also has a region through which chips flow.
  • the flank 29c contributes to avoiding unnecessary contact between the insert 29 and the work material 101.
  • the shape of the insert 29 may be various depending on the type of processing and the like.
  • the shape of the insert 29 is a square plate shape.
  • various shapes such as a triangular plate shape and a hexagonal plate shape can be mentioned as the shape of the insert 29.
  • the size of the insert 29 is not particularly limited. As an example of the dimensions, for example, the length of one side of the rake face 29b may be 3 mm or more and 20 mm or less. Further, for example, the height of the insert 29 indicated in the direction orthogonal to the rake face 29b may be 5 mm or more and 20 mm or less.
  • the material of the insert 29 is also not particularly limited. For example, examples of the material of the insert 29 include cemented carbide and cermet.
  • the retainer 31 has a recess 31r that accommodates at least a portion of the insert 29. Such a recess 31r is generally called a pocket.
  • the holder 27 has a clamp 37 that sandwiches the insert 29 with the holding body 31 (inner surface of the recess 31r), and a screw 39 that is inserted into the clamp 37 and screwed into the holding body 31. ing. When the screw 39 is screwed into the holding body 31, the insert 29 is tightened to the holding body 31 and the clamp 37 and fixed to the holding body 31. Examples of the configuration other than the illustrated example include a configuration in which a screw inserted through the insert 29 is screwed into the holding body 31.
  • the sensor 19 is, for example, a component capable of measuring the state of the cutting tool 3 (any part thereof) at the time of cutting.
  • Examples of the state of the cutting tool 3 include physical quantities such as temperature, acceleration, vibration, strain, internal stress, and wear.
  • Measuring the state of the cutting tool 3 means measuring information on at least one of the physical quantities represented by the above in the cutting tool 3. Further, the object of measurement is not limited to the information in the static state, but may be the information in the dynamic state, that is, the change in the state.
  • the information to be measured is the temperature. Further, it is assumed that the temperature of the cutting tool 3 before cutting is 20 ° and the temperature of the cutting tool 3 rises to 80 ° during cutting. At this time, 20 °, which is the temperature of the cutting tool 3 before cutting, is information on the temperature in a static state. Further, the temperature rise of the cutting tool 3 from 20 ° to 80 ° is information in a dynamic state regarding the temperature. Either one of these pieces of information may be measured, or both may be measured.
  • the holder 27 when the holder 27 has a thermocouple as the sensor 19, it is possible to measure the temperature of the holder 31. Even when the holder 27 has a piezoelectric sensor using a piezo element, it is possible to measure acceleration, vibration, strain, internal stress, and the like. Further, the holder 27 may have a wiring circuit that functions as a sensor 19. Specifically, when the wiring circuit is worn along with the wear of the holding body 31 and the resistance value of this circuit changes, the worn state of the holding body 31 may be measured by the change of the resistance value.
  • the state of the cutting tool 3 that can be measured by the sensor 19 is not limited to the above physical property values. Further, the sensor 19 is not limited to the above specific example, and other elements not particularly described that can measure the physical property values exemplified above may be used. Examples include cameras and microphones. Further, as can be understood from the above description, the shape of the sensor 19 is arbitrary. In the figure, the sensor 19 is shown in a thin rectangular parallelepiped shape, but the shape is not limited to such a shape.
  • the sensor 19 may be only a part of a transducer that converts a physical quantity into an electric signal (it may be a sensor in a narrow sense), or may include an amplifier or the like in addition to the transducer. Further, the sensor 19 may include, for example, a microcomputer capable of performing edge processing on the measured physical quantity.
  • the position of the sensor 19 on the cutting tool 3 may be appropriately set according to the purpose of detecting the physical quantity and the like.
  • the sensor 19 may be located on the first end 3a side, the second end 3b side, or the center of the cutting tool 3 in the length direction. It may be biased toward the first end 3a side or the second end 3b side while overlapping, or may be located in the center without being biased as such. Further, for example, the sensor 19 may be separated from the center line (not shown) or overlapped with the center line in the cross section of the cutting tool 3 (not shown). In the illustrated example, the sensor 19 is located closer to the second end 3b than the cutting edge 29a. Further, in the illustrated example, the sensor 19 is separated from the center line (not shown) of the holding body 31.
  • the sensor 19 is fixed to the holding body 31, for example. Unlike the illustrated example, the sensor 19 may be fixed to the insert 29. However, also in this case, the sensor 19 may be regarded as being (indirectly) fixed to the holding body 31.
  • the method of fixing the sensor 19 to the holding body 31 may be appropriate depending on the type of the sensor 19 and the like.
  • the fixation may be made with an adhesive, with an adhesive tape, by directly joining the sensor 19 to the retainer 31, or with a screw. It may be done by a claw (engagement), or by being pressed by another member (for example, a lid that closes a recess in which the sensor 19 is housed).
  • the holding body 31 has a recess 31a for accommodating the sensor 19. Then, the sensor 19 is fixed to the holding body 31 by filling the recess 31a with the sealing material 41 (for example, resin).
  • the recess 31a may be opened on any of a plurality of side surfaces of the holding body 31, or may be opened on an end surface (a surface facing the ⁇ B1 side) unlike the illustrated example. ..
  • the size and shape of the recess 31a are also arbitrary.
  • the terminal 33 is held by the holding body 31 and is exposed to the outside of the cutting tool 3. Then, when the cutting tool 3 is attached to the turret 11, the terminal 33 comes into contact with the terminal 43 (FIG. 4) provided on the turret 11 and is electrically connected. As a result, for example, the cutting tool 3 and the battery 7 are electrically connected.
  • the position, shape, size, connection mode, etc. of the terminal 33 (and terminal 43) of the cutting tool 3 may be appropriate.
  • the terminal 33 may be exposed on either the side surface or the end surface of the cutting tool 3 (holding body 31). Further, the terminal 33 may be located on the first end 3a side, may be located on the second end 3b side, or overlaps the center with respect to the center in the length direction of the cutting tool 3. It may be located as such. Further, the position of the terminal 33 with respect to the cutting tool 3 may be appropriately adjusted in the longitudinal direction of the cutting tool 3 or the like.
  • the positional relationship between the terminal 33 and other elements of the cutting tool 3 is also arbitrary. In the illustrated example, the terminal 33 is located closer to the second end 3b than the sensor 19. More specifically, the terminal 33 is located at the second end 3b.
  • the terminal 33 and the terminal 43 may have a configuration including a contact that is generally regarded as a rigid body, a configuration including a spring contact, and directions of proximity and separation of the terminal 33 and the terminal 43. It may be configured to include contacts that are in contact with each other, or may be configured to include contacts that slide with each other due to the proximity and separation of the terminals 33 and 43. Further, the terminal 33 and the terminal 43 may have a mechanism for suppressing separation from each other by having a housing that fits with each other, or the holding body 31 is fixed to the turret 11. The separation from each other may be suppressed only by.
  • the terminal 33 has a pin-shaped contact (reference numeral omitted), and the terminal 43 has a tubular contact into which the pin-shaped contact is inserted. Further, although the terminal 33 is not particularly designated, it has a recess for accommodating the above-mentioned pin-shaped contact, and the terminal 43 is fitted in the recess.
  • the configuration of the internal wiring 35 may be appropriate, including, for example, a known configuration.
  • the internal wiring 35 may have a conductor covered with an insulating film. More specifically, the internal wiring 35 may be one in which one linear conductor (electric wire in a narrow sense) is coated with an insulating film (insulated electric wire), or one or a plurality of insulated electric wires. It may be covered with an insulating outer skin (sheath) (sometimes called a cable), it may be a coaxial cable, or it may be an FFC (Flexible Flat) composed of FPCs (Flexible printed circuits). Cable) may be used.
  • the number, length and position of the internal wiring 35 are arbitrary. In the illustrated example, the internal wiring 35 formed by combining three wirings into one extends inside the holding body 31 in the length direction of the holding body 31.
  • FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the battery 7.
  • FIG. 5 is a diagram showing a cross section of the battery 7.
  • these figures are provided with a Cartesian coordinate system including the B1 axis, the B2 axis, and the B3 axis, which are fixed to the battery 7 as in the cutting tool 3.
  • these figures also show the orientation of the Cartesian coordinate system A1-A2-A3 when it is assumed that the battery 7 is located most on the + A3 side as shown in FIG.
  • FIG. 5 is parallel to the radial direction of the turret 11 and orthogonal to the front surface (the surface facing the + A1 side) of the turret 11, as in the cross-sectional view of FIG. The cross section is shown.
  • the outer shape of the battery 7 may be at least partially accommodated in the recess 13.
  • the outer shape of the battery 7 an embodiment having substantially the same shape and size as the cutting tool 3, or an embodiment having substantially the same shape and size as the portion of the cutting tool 3 housed in the recess 13 is exemplified. is doing. That is, the outer shape of the battery 7 is a rod shape extending from the first end 7a to the second end 7b, and is also a rectangular parallelepiped shape.
  • the battery 7 includes, for example, the battery body 21 described above, a circuit unit 45 connected to the battery body 21, a terminal 47 connected to the circuit unit 45, and a housing 49 holding these. is doing.
  • the circuit unit 45 constitutes, for example, the remaining amount detection unit 23 and the communication unit 25 described above.
  • the outer shape of the housing 49 roughly constitutes the outer shape of the battery 7, and the description of the outer shape of the battery 7 so far may be applied to the description of the outer shape of the housing 49.
  • the housing 49 has an internal space (reference numeral omitted) for accommodating the battery body 21 and the like. The shape and size of the internal space may be appropriately set.
  • the material of the housing 49 is also arbitrary.
  • the material of the housing 49 may be a conductive material (for example, metal) or an insulating material (for example, resin).
  • the method of fixing the battery body 21, the circuit unit 45, and the terminal 47 to the housing 49 may also be appropriate.
  • the fixation may be made with an adhesive, with adhesive tape, by directly joining the members to the housing 49, with screws, or with screws. It may be made by a claw (engagement) or by being pressed by another member.
  • the housing 49 has a box body 49a for accommodating the battery body 21 (and the circuit unit 45) and a lid body 49b for closing the recess of the box body 49a.
  • the lid body 49b may contribute to fixing the battery body 21 to the housing 49 by being fixed to the box body 49a while pressing the battery body 21.
  • the lid body 49b and the battery body 21 may be detachable from the box body 49a (the battery body 21 may be replaceable from another viewpoint), or may not be detachable. ..
  • the box body 49a may be filled with a sealing material (for example, resin) and the battery body 21 may be fixed to the box body 49a without providing the lid body 49b.
  • the battery body 21 is composed of, for example, a secondary battery (battery in a narrow sense) that can be repeatedly used by charging.
  • the battery body 21 may be a disposable primary battery.
  • the battery body 21 has, for example, an electrode, an electrolyte, a separator, and a container that airtightly houses them.
  • the container may be a part of the housing 49. That is, in the description of the present embodiment, the battery main body 21 and the housing 49 are described as separate ones, but the battery 7 may have a configuration in which the battery main body 21 and the housing 49 cannot be distinguished from each other. Specific structures, materials, and the like of various components of the battery body 21 may be appropriate.
  • the battery body 21 may be composed of a known structure and material of a lithium ion battery.
  • the shape and size of the battery body 21, the amount of electric power that can be stored, and the like may be appropriately set.
  • the battery body 21 has a rod shape with the length direction of the battery 7 as the length direction.
  • the shape of the cross section thereof is, for example, a shape similar to the outer shape of the housing 49 (cutting tool 3 from another viewpoint), and is rectangular in the illustrated example.
  • the volume of the battery body 21 (or the volume of the container described above) may be relatively large with respect to the volume of the outer shape of the battery 7, for example, the former is 40% or more, 50% or more, or 60% of the latter. It may occupy the above.
  • the amount of power that can be stored in the battery body 21 is less than one hour in terms of the time that the elements (here, the sensor 19, the remaining amount detection unit 23, and the communication unit 25) to which power is supplied from the battery body 21 can be driven. It may be 1 hour or more, 1 day or more, or 1 week or more.
  • the circuit unit 45 is configured by mounting electronic components such as an IC (Integrated Circuit) and an antenna on a circuit board, for example.
  • IC Integrated Circuit
  • the circuit unit 45 is configured by mounting electronic components such as an IC (Integrated Circuit) and an antenna on a circuit board, for example.
  • a mode in which a plurality of functional units such as the remaining amount detection unit 23 and the communication unit 25 are configured by one circuit unit 45 is illustrated, but a plurality of circuit units 45 may be provided. ..
  • the position, shape, size, etc. of the circuit unit 45 may be appropriately set.
  • the circuit unit 45 has a substantially plate shape, and is arranged on the second end 7b side (from another viewpoint, the terminal 47 side) with respect to the battery body 21 in a direction orthogonal to the length direction of the battery 7. Has been done.
  • the circuit unit 45 may overlap the battery body 21 in the B2 direction or the B3 direction, for example.
  • the circuit unit 45 is interposed between the battery body 21 and the terminal 47.
  • the circuit unit 45 includes a power supply circuit (driver from another viewpoint) that converts the voltage of the battery body 21 into AC power or DC power (an electric signal from another viewpoint) of an appropriate voltage and outputs the voltage to the terminal 47. May be good.
  • the battery body 21 and the terminal 47 may be directly connected.
  • connection between the circuit unit 45 and the battery body 21 may be realized by abutting the terminals of the battery body 21 with the terminals provided on the circuit unit 45 (illustration example), or wiring for connecting the two may be provided. It may be realized.
  • connection between the circuit unit 45 and the terminal 47 may be realized by contacting the contact point of the terminal 47 with the terminal provided in the circuit unit 45, or by providing a wiring for connecting the two. It may be (illustrated example).
  • the remaining amount detection unit 23 (FIG. 2) is composed of, for example, an IC (not shown) included in the circuit unit 45.
  • Various methods, including known methods, may be used for the remaining amount detecting unit 23 to detect the remaining amount of electric energy of the battery body 21.
  • the detection method may be to measure the terminal voltage of the battery main body 21, measure the current flowing into the battery main body 21 and the current flowing out from the battery main body 21, and the remaining amount by integrating the measured values. May be used to estimate.
  • the communication unit 25 (FIG. 2) communicates with the information processing device 81 as described above.
  • This communication may be wireless communication or wired communication. Examples of wireless communication include those using radio waves and those using infrared rays. Further, the communication may only be able to transmit to the information processing device 81, may only be able to receive from the information processing device 81, and may be transmitted / received to / from the information processing device 81. It may be something that can be done. In addition, the information transmitted and / or received by communication may be appropriate.
  • the information transmitted from the communication unit 25 to the information processing device 81 is, for example, information on the physical quantity detected by the sensor 19 and / or information on the remaining amount of electric energy detected by the remaining amount detecting unit 23.
  • the communication unit 25 is composed of, for example, an IC and an antenna (both not shown) included in the circuit unit 45.
  • the communication unit 25 modulates and raises the frequency (high frequency signal having a carrier frequency) with respect to, for example, an electric signal including information to be transmitted (an electric signal from the sensor 19 and / or the remaining amount detection unit 23 from another viewpoint). After that, the high frequency signal is converted into radio waves by the antenna and transmitted.
  • the range in which the wireless signal transmitted by the communication unit 25 reaches may be narrow or wide.
  • the above range may be a range that can cover the periphery of one machine tool, a range that can cover one factory (building), or one in which a plurality of factories are built. It may be a range that can cover the site, a range that can cover an area such as a municipality, or a range that is wider than that.
  • the communication between the sensor 19 and the communication unit 25 may be wired communication or wireless communication. Further, the wired communication may be one that transmits an electric signal or may be one that transmits an optical signal. In the description of the present embodiment, an embodiment in which an electric signal including information on the physical quantity detected by the sensor 19 is transmitted to the communication unit 25 by the wiring 17 is taken as an example. Further, communication between the remaining amount detection unit 23 and the communication unit 25 is performed, for example, via a circuit board (not shown) included in the circuit unit 45.
  • the terminal 47 of the battery 7 may be the same as the terminal 33 of the cutting tool 3, for example. Therefore, the description of the terminal 33 may be incorporated into the terminal 47.
  • the terminals 47 and 33 may have the same configuration or different configurations from each other. From another point of view, the terminals 47 and 33 may be selectively connectable to the same terminal 43 of the turret 11, or the terminal 43 which can be connected to only one of the terminals 47 and 33 and the other.
  • a terminal 43 that can be connected only to the terminal 43 may be provided. In the latter case, the terminal 43 connected to the terminal 47 and the terminal 43 connected to the terminal 33 may be provided in different recesses 13, or may be provided in the same recess 13 at different positions. It may have been.
  • the wiring 17 connecting the battery 7 and the cutting tool 3 may be arranged at an appropriate position in the turret 11.
  • the turret 11 has a flow path through which a cutting fluid (sometimes referred to as a cutting agent, a grinding fluid, a coolant, or a cutting oil) flows.
  • the cutting fluid is, for example, oil, and contributes to lubrication, cooling, and / or chip removal at positions where the cutting tool 3 and the work material 101 come into contact with each other.
  • At least a part of the wiring 17 may be located along at least a part of the flow path through which the cutting fluid flows (may extend along the flow path). Two specific examples of such an embodiment are shown below.
  • FIG. 6A is an example of a schematic cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG.
  • the cutting fluid is supplied to the turret 11 from the shaft member 51 that rotatably supports the central portion of the turret 11. Specifically, the cutting fluid flows in order through the flow path 51a provided in the shaft member 51, the flow path 11a provided in the turret 11, and the flow path 3d provided in the cutting tool 3, and the cutting tool 3 Is discharged toward the position where the work material 101 is in contact with the work material 101 and / or the periphery thereof.
  • the ⁇ A1 side of the flow path 51a of the shaft member 51 is connected to a cutting fluid supply source (not shown).
  • the flow path 51a extends from the ⁇ A1 side to the + A1 side, then extends in the radial direction of the shaft member 51, and opens on the outer peripheral surface of the shaft member 51.
  • the flow path 11a of the turret 11 is provided for each recess 13 for accommodating the cutting tool 3, for example.
  • the plurality of flow paths 11a extend substantially radially from the inner surface of the hole (reference numeral omitted) into which the shaft member 51 is inserted to the inner surface of the recess 13.
  • the flow path 51a is the cutting tool 3 at the position to be used for cutting (the position on the most ⁇ A3 side in the illustrated example) among the plurality of flow paths 11a. Is selectively connected to the flow path 11a corresponding to. As a result, the cutting fluid is discharged only from the cutting tool 3 provided for cutting among the plurality of cutting tools 3. More specific routes of the flow paths 51a, 11a and 3d may be appropriately set.
  • the flow path 11a and the flow path 3d may be connected on the side surface of the cutting tool 3 (illustrated example), or may be connected on the end surface of the cutting tool 3 (the surface on the ⁇ B1 side in FIG. 3). You may.
  • FIG. 6 (b) is a cross-sectional view similar to FIG. 6 (a) showing an example different from that of FIG. 6 (a).
  • the cutting fluid is supplied to the turret 11 from the rear surface (-A1 side surface) side of the turret 11. Specifically, the cutting fluid flows in order through the relay portion 53 provided on the rear surface of the turret 11, the flow path 11a provided in the turret 11, and the flow path 3d provided in the cutting tool 3, and the cutting tool. It is discharged toward the position where 3 and the work material 101 are in contact with each other and / or the periphery thereof.
  • the flow path 11a of the relay portion 53 and the turret 11 is provided for each recess 13.
  • the relay unit 53 is interposed between the supply source of the cutting fluid (not shown) and the end of the flow path 11a on the ⁇ A1 side, for example, and allows and prohibits the flow from the supply source to the flow path 11a. ..
  • the flow path 11a generally penetrates the turret 11 from the ⁇ A1 side to the + A1 side, and the end portion on the + A1 side is opened on the inner surface of the recess 13. More specific paths of the flow paths 11a and 3d may be appropriately set as in FIG. 6A.
  • the flow paths 11a and the flow path 3d are connected on the side surface of the cutting tool 3. It may be connected at the end face of the cutting tool 3 (in the illustrated example).
  • the turret 11 is provided with a wiring hole 55 that accommodates at least a part of the wiring 17. At least a part of the wiring hole 55 is located along the flow path 11a.
  • the wiring hole 55 has a portion extending in parallel (for example, parallel) with a part of the flow path 11a.
  • the distance between the portions extending in parallel with each other may be, for example, 1/2 or less or 1/3 or less of the thickness of the turret 11 (for example, the maximum length in the A1 direction), and / or a wiring hole. It may be 10 times or less, 5 times or less, or 3 times or less the diameter of 55 (for example, the maximum diameter when the cross section is not circular).
  • the extending direction is the radial direction of the turret 11. It may be in the axial direction of the turret 11.
  • the information processing device 81 may be arranged relatively close to the machine tool 1 or may be arranged relatively far from the machine tool 1. Further, the information processing device 81 may be configured by a plurality of hardware distributed and arranged in a plurality of places. For example, a part or all of the information processing device 81 may be arranged adjacent to the machine tool 1, or may be arranged away from the machine tool 1 in the factory (building) where the machine tool 1 is arranged. It may be located in another building on the same site as the site where the above factory is built, or it may be located in another area within the same area as the area where the above site is located. It may be located in a region or country different from the above region.
  • the information processing device 81 may communicate with the battery 7 by directly receiving a wireless signal from the machine tool 1 (the communication unit 25 thereof), or may receive the wireless signal from the battery 7. Communication with the battery 7 may be performed via the device and / or the communication network of the above. Examples of the communication network include the Internet. As described above, when a plurality of distributed hardware is regarded as the information processing device 81, the other devices and / or the communication network described above are regarded as a part of the information processing device 81. You may.
  • the information processing device 81 includes, for example, a computer.
  • the computer includes a CPU, RAM, ROM and an external storage device. Then, by executing the program recorded in the ROM and / or the external storage device by the CPU, various functional units for executing various processes are constructed.
  • the communication unit 83 and the information processing unit 85 described above are shown as the functional units.
  • the RAM and / or the external storage device functions as the storage unit 87 described above.
  • the communication unit 83 may directly receive the radio signal from the communication unit 25 of the battery 7, or may be via another device and / or a communication network. It may receive a signal from the communication unit 25.
  • the configuration of the communication unit 83 may be appropriate depending on the above-mentioned reception mode.
  • the communication unit 83 may have an antenna for receiving a radio wave as a radio signal, or may have a demodulation device for demodulating an input high frequency signal.
  • the process executed by the information processing unit 85 based on the information from the machine tool 1 may be appropriate.
  • the information processing unit 85 may perform a process of accumulating the physical quantity information detected by the sensor 19 in the storage unit 87. More specifically, for example, information on physical quantities sequentially transmitted from the machine tool 1 may be sequentially stored in the storage unit 87 to generate time-series data.
  • the information processing unit 85 may perform a process of evaluating the state of the cutting tool 3 based on the physical quantity information acquired from the sensor 19 in real time and / or the information accumulated in the storage unit 87. Further, for example, the information processing unit 85 outputs a signal instructing the machine tool 1 to change the machining conditions based on the above evaluation result, or is not shown in the machine tool 1 or the information processing device 81. An image based on the evaluation result may be displayed on the display.
  • the information processing unit 85 may display a predetermined image on a display (not shown) of the machine tool 1 or the information processing device 81 based on the remaining amount of electric energy detected by the remaining amount detecting unit 23. good.
  • the information processing device 81 is described as a device that is hardware-separate from the control device that the machine tool 1 has. However, at least a part of the information processing device 81 may be included in the control device included in the machine tool 1. Further, even if at least a part of the information processing device 81 is provided separately from the control device of the machine tool 1 in terms of hardware, it may be provided adjacent to the machine body 5 including the turret 11 or the like. May be regarded as a part of the machine tool 1.
  • the communication unit 25 of the battery 7 is shared by a plurality of cutting tools 3 (sensors 19), and the information processing device 81 is used from one battery 7 to a plurality of (for example, all). )
  • the information of the physical quantity detected by the sensor 19 is acquired.
  • a plurality of batteries 7 may be provided, or a cutting tool 3 having the communication unit 25 may be provided. That is, the information processing device 81 may communicate with a plurality of communication units 25 included in the battery 7 and / or the cutting tool 3. Further, the information processing device 81 may communicate with a plurality of machine tools 1.
  • the machine tool 1 has a tool holder (turret 11), a first cutting tool (for example, a cutting tool 3A), and a battery 7.
  • Each of the turrets 11 has a plurality of attachment portions 12 to which the cutting tool 3 can be attached.
  • the cutting tool 3A is attached to the first attachment portion (for example, the attachment portion 12 on the ⁇ A3 side in FIG. 1) of the plurality of attachment portions 12.
  • the battery 7 is attached to a second attachment portion (for example, the attachment portion 12 on the + A3 side in FIG. 1) of the plurality of attachment portions 12.
  • the attachment and detachment of the battery 7 can be performed in the same manner as the attachment and detachment of the cutting tool 3, and the work efficiency is improved. Further, for example, the design change of the turret 11 related to the attachment / detachment of the battery 7 can be reduced. Further, for example, when the machine tool 1 does not require the electric power of the battery 7, it is possible to perform an operation in which the cutting tool 3 is attached to all the attachment portions 12.
  • the mounting portion 12 to which the cutting tool 3A is mounted has a first recess (for example, the recess 13 on the ⁇ A3 side in FIG. 1) that accommodates at least a part of the cutting tool 3A.
  • the mounting portion 12 to which the battery 7 is mounted has a second recess (for example, a recess 13 on the + A3 side in FIG. 1) that houses at least a part of the battery 7.
  • the battery 7 is reduced in volume protruding from the turret 11 of the battery 7. It is easy to secure the total volume. As a result, for example, it becomes easy to increase the amount of electricity stored in the battery 7 while reducing the possibility that the battery 7 spatially interferes with processing.
  • a mode in which the recess 13 is provided as the mounting portion 12 is common, and the above-mentioned action can be obtained in various machine tools.
  • the machine tool 1 further has a first wiring (for example, wiring 17A) for electrically connecting the battery 7 and the cutting tool 3A.
  • a first wiring for example, wiring 17A
  • the plurality of mounting portions 12 further include a third mounting portion (for example, the mounting portion 12 on the + A2 side in FIG. 1).
  • the machine tool 1 has a second cutting tool (for example, a cutting tool 3B) attached to the third mounting portion and a second wiring (for example, wiring 17B) for electrically connecting the battery 7 and the second cutting tool.
  • a second cutting tool for example, a cutting tool 3B
  • a second wiring for example, wiring 17B
  • the battery 7 is shared by a plurality of cutting tools 3.
  • the number of batteries 7 and the number of cutting tools 3 consuming electric power are the same (the embodiment is also included in the technique according to the present disclosure), and the cutting tools mounted on the turret 11 at the same time.
  • the decrease in the number of 3 can be reduced.
  • a mode in which a cutting tool 3 to which power is supplied from the battery 7 and a cutting tool 3 having a battery are mixed and mounted on the turret 11 (this mode is also included in the technique according to the present disclosure). )
  • the number of cutting tools 3 having a battery can be reduced or eliminated.
  • the cutting tool 3 having a battery is considered to have a higher cost than the cutting tool 3 having no battery. Therefore, the cost can be reduced by reducing the cutting tool 3 having a battery. ..
  • the cutting tool 3 has a rod shape extending from the first end 3a to the second end 3b. Further, the cutting tool 3 is closer to the cutting edge 29a located on the side of the first end 3a, the sensor 19 located closer to the second end 3b than the cutting edge 29a, and the second end 3b closer to the sensor 19. It has a terminal 33 located and an internal wiring 35 that electrically connects the sensor 19 and the terminal 33. The wiring 17 for connecting the battery 7 and the cutting tool 3 is connected to the terminal 33.
  • the sensor 19 closer to the cutting edge 29a than the wiring 17 can accurately detect the physical quantity in the vicinity of the cutting edge 29a.
  • the probability that the terminal 33 may have poor contact due to vibration caused by cutting can be reduced, or chips or chips or It is possible to reduce the probability that the cutting fluid will adhere to the terminal 33.
  • the terminal 33 is located at the second end 3b of the cutting tool 3.
  • the terminal 33 can be separated from the cutting edge 29a as much as possible to improve the above effect. Further, in the force received by the cutting tool 3 from the work material 101, a component (so-called back component force) in the direction intersecting the rake face 29b (B3 direction) is usually large. When the terminal 33 is exposed from the end surface (-B1 side surface) of the second end 3b of the cutting tool 3, the probability that the volume or area receiving this back component force is reduced by the arrangement of the terminal 33 is reduced. can.
  • the battery 7 has a first communication unit (communication unit 25) that transmits a wireless signal including information detected by the sensor 19.
  • the need to provide the communication unit 25 in the cutting tool 3 can be reduced.
  • the number of cutting tools 3 having the communication unit 25 is reduced or eliminated to reduce the cost. be able to.
  • the cutting tool 3 is provided with the communication unit 25, the distance between the communication unit 25 of the cutting tool 3 used for cutting and the work material 101 is short, and the work material 101 affects wireless communication. May affect.
  • the communication unit 25 is provided in the battery 7, the probability that the battery 7 will be located near the work material 101 is low, so that the probability that the above-mentioned influence will occur is reduced.
  • the battery 7 has a second communication unit (communication unit 25) for transmitting a radio signal including information on the remaining amount of electric energy.
  • the communication unit 25 transmits the information detected by the sensor 19 as described above, the communication unit 25 is also used for transmitting the remaining amount of information, and the configuration is simple.
  • the machine tool 1 further has a flow path 11a through which the cutting fluid flows. At least a part of the wiring 17 for connecting the battery 7 and the cutting tool 3 is located along the flow path 11a.
  • the flow path 11a and the wiring 17 are combined at least in a part, so that the configuration of the turret 11 is simplified. Further, for example, since the wiring hole 55 can be formed in the same manner as the flow path 11a, the method for manufacturing the turret 11 is also simplified.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a main part of the machine tool 201 according to the second embodiment.
  • the difference from the first embodiment in this embodiment is that the cutting tool 3 (3A and 3C) and the battery 207 are attached to and detached from the outer peripheral surface of the turret 211 instead of the front surface. Another point is that the cutting tool 3 is not directly held by the turret 211 but is indirectly held via the tool blocks 57 (57A and 57C).
  • the battery may also be indirectly held by the turret 211 via the tool block 57 (see FIG. 12 described later).
  • Tools and / or batteries, cutting tools and / or batteries indirectly attached to the turret may be appropriately combined and placed in the turret.
  • the tool block 57 can be attached to and detached from the outer peripheral surface thereof, but also the tool block 57 may be attached to and detached from the front surface of the turret 211.
  • the basic configuration for cutting the work material 101 with the cutting tool 3 (including a general cutting tool that does not consume power) in the machine body 205 of the machine tool 201 is known. It may be similar to the various configurations of. Therefore, the configuration for holding the cutting tool 3 on the outer peripheral surface of the turret 211 and / or the configuration for indirectly holding the cutting tool 3 also includes a portion related to the electrical connection of the battery 207 and the cutting tool 3. Except for the various known configurations, it may be the same. FIG. 7 shows an example thereof.
  • the turret 211 has a plurality of mounting portions 212 on its outer peripheral surface.
  • the plurality of mounting portions 212 are arranged around the axis of the turret 211.
  • Each mounting portion 212 can selectively attach / detach the cutting tool 3 or the tool block 57.
  • each mounting portion 212 may be detachable with only the cutting tool 3 or only the tool block 57. In the following description, for convenience, only the mode in which the tool block 57 is attached to the attachment portion 212 will be described.
  • Each mounting portion 212 has, for example, a recess 213 and a plurality of female threads 214.
  • the tool block 57 is mounted on the mounting portion 212 by accommodating at least a portion in the recess 213 and / or by screwing the male screw 59 inserted through the tool block 57 into the female screw 214.
  • the configuration of the mounting portion 212 shown in FIG. 7 can also be applied to a mounting portion (not shown here) provided on the front surface of the turret 211.
  • the battery 207 is mounted on the turret 211 instead of the tool block 57 on any of the plurality of mounting portions 212.
  • the method of fixing the battery 207 to the mounting portion 212 may be the same as the method of fixing the tool block 57 to the turret 211. That is, in the present embodiment, the battery 207 is accommodated at least in part in the recess 213 (illustrated example), and / or the male screw 59 inserted through the battery 207 is screwed into the female screw 214. , May be mounted on the mounting portion 212. As described in the first embodiment, the battery 207 may be entirely contained in the recess 213 or only a part thereof may be accommodated in the recess 213, and FIG. 7 shows an example of the latter. In addition, unlike the illustrated example, when the battery 207 is mounted on the mounting portion 212 by the male screw 59 and the female screw 214, the battery 207 may include a portion accommodated in the recess 213. , May not be included.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the signal processing system of the machine tool 201.
  • a tool holder capable of holding a plurality of cutting tools 3 by a combination of the turret 211 and at least one (two in the illustrated example) tool blocks 57. Is configured.
  • the number of tool blocks 57 simultaneously mounted (or mountable) on the turret 211 may be appropriately set.
  • the number of tool blocks 57 may be one or may be plural.
  • the ratio of the number of tool blocks 57 to the number of mounting portions 212 of the turret 211 may be less than 50%, 50% or more, or all.
  • the plurality of tool blocks 57 mounted on the turret 211 at the same time may have the same configuration or different configurations from each other.
  • the tool block 57 may be capable of holding only one cutting tool 3 at the same time (example of FIG. 7), or may be capable of holding two or more cutting tools 3 at the same time (described later). See FIG. 12). Two or more cutting tools 3 held simultaneously in one tool block 57 may be arranged in the axial direction of the turret 211 (see R1 axis) (see FIG. 12) or around the axis of the turret 211 (not). Illustrated). When the battery is held in the tool block 57 which can hold two or more cutting tools 3 at the same time, only one battery may be held or two or more batteries may be held.
  • the tool block 57 may hold the cutting tool 3 so that the axial direction (length direction) of the cutting tool 3 is along the axial direction (see R1 axis) of the turret 211 (cutting tool of FIG. 7). 3C), the cutting tool 3 may be held so that the axial direction of the cutting tool 3 is along the radial direction of the turret 11 (see the cutting tool 3A and FIG. 12 in FIG. 7).
  • the shape and size of the tool block 57 are arbitrary.
  • the basic configuration related to cutting of the machine body 205 (for example, the configuration excluding the portion related to the electrical connection of the battery 207 and the cutting tool 3) is the same as, for example, various known configurations. You can. This also applies to the tool block 57 included in the machine body 205. Therefore, the structure for attaching / detaching the cutting tool 3 to / from the tool block 57 and the structure for attaching / detaching the tool block 57 to / from the turret 211 may be, for example, the same as the known configuration. Then, as appropriate, a configuration for electrically connecting the cutting tool 3 and the tool block 57 and a configuration for electrically connecting the tool block 57 and the turret 211 may be provided. Some examples are shown below.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. That is, it is a cross-sectional view of the cutting tool 3A and the tool block 57A located on the ⁇ A3 side in FIG.
  • the cutting tool 3A has a rod-shaped and rectangular parallelepiped-shaped holder 27 (holding body 31) like the cutting tool 3A described in the first embodiment.
  • the tool block 57 has a base 63 and a screw 67.
  • the holder 27 of the cutting tool 3A is housed in the recess 65 (mounting portion 64) of the base 63.
  • the screw 67 is screwed into the female screw (reference numeral omitted) of the base 63 to press the holder 27 against the inner surface of the recess 65. As a result, the cutting tool 3A is held by the tool block 57.
  • the tool block 57 has a terminal 69 connected to the wiring 61 described with reference to FIG.
  • the terminal 33 and the terminal 69 of the cutting tool 3A come into contact with each other.
  • the terminal 33 and the terminal 69 may be provided at an appropriate position with an appropriate configuration, and the description of the terminal 33 of the cutting tool 3 and the terminal 43 of the turret 11 described in the first embodiment is appropriately described as the terminal of the present embodiment. It may be used for 33 and terminal 69.
  • the terminal 33 is exposed on the side surface of the holding body 31, unlike the configuration shown in FIG. Further, in the example of FIG. 9, the contacts (reference numerals omitted) of the terminals 33 and 69 are schematically shown in such a manner that they abut in the opposite directions of the terminals 33 and 69.
  • the tool block 57 may have a flow path 63a through which the cutting fluid flows.
  • the flow path 63a may be connected to, for example, the flow path 3d (FIGS. 6A and 6B) of the cutting tool 3A and contribute to supplying the cutting fluid to the flow path 3d. Further, the flow path 63a may directly discharge the cutting fluid to the machining position and / or its surroundings without using the cutting tool 3A.
  • the flow path 63a may be connected to, for example, the flow path 11a (FIGS. 6A and 6B) of the turret 211, and the cutting fluid may be supplied from the flow path 11a. Further, the cutting fluid may be supplied to the flow path 63a without passing through the turret 211.
  • the wiring hole 63b in which the wiring 61 is housed is at least one of the flow paths 63a. It may be located along the section.
  • the wiring 61 (wiring hole 63b) has a portion extending along a portion of the flow path 63a along the B1 direction.
  • the tool block 57 to which the battery 7 of the first embodiment is attached / detached is realized by the same or similar configuration as the configuration of the tool block 57 shown in FIG. It is possible.
  • the cutting tool 3C is attached to the tool block 57C by inserting the attached portion 79 into the recess 65 (attachment portion 64) of the tool block 57C.
  • the opening direction of the recess 65 may be the axial direction of the turret 211 (illustrated example) or the radial direction of the turret 211 (FIG. 12 described later). reference).
  • 10 (a) and 10 (b) are schematic cross-sectional views showing an example of an attachment / detachment mechanism of the cutting tool 3C to the tool block 57C, respectively.
  • the left-right direction of the paper surface is the opening direction of the recess 65 (the axial direction of the turret 211 in the example of FIG. 7).
  • FIG. 10A illustrates a configuration using screws 93.
  • the screw 93 is screwed into a through-hole-shaped female screw portion (reference numeral omitted) formed in the tool block 57C.
  • a hole (reference numeral omitted) into which the tip of the screw 93 is inserted is formed on the side surface of the attached portion 79 of the cutting tool 3C.
  • the hole and the tip of the screw 93 have a tapered surface whose diameter becomes smaller toward the inside of the attached portion 79.
  • the contact pressure between both tapered surfaces increases.
  • the attached portion 79 is positioned in the opening direction of the recess 65.
  • the attached portion 79 is pressed against the region on the inner surface of the recess 65 opposite to the screw 93, and is positioned in the radial direction of the recess 65.
  • FIG. 10B illustrates a configuration using a chuck.
  • the chuck is a type of collet chuck and has a collet 94 and a nut 95.
  • the collet 94 is located on the outer periphery of the mounted portion 79 of the cutting tool 3C, and is divided so as to be contractable in the radial direction.
  • the nut 95 is screwed into a male screw portion (reference numeral omitted) formed in the tool block 57C, and the collet 94 is radially inside through the tapered surface of the outer surface of the collet 94 due to the axial movement accompanying the screwing. Press on. As a result, the contact pressure between the collet 94 and the outer peripheral surface of the attached portion 79 increases, and the attached portion 79 is held.
  • the terminal of the cutting tool 3C is fixed.
  • the 33 and the terminal 69 of the tool block 57C may be in contact with each other and connected to each other.
  • the terminal 33 and the terminal 69 may be provided at an appropriate position with an appropriate configuration.
  • the terminal 33 is exposed on the end surface of the attached portion 79, but the terminal 33 may be exposed on the side surface of the attached portion 79.
  • FIGS. 10 (a) and 10 (b) may be used for attaching / detaching the battery. That is, the attached portion 79 may be provided on the battery, and the battery may be attached to and detached from the tool block 57C. In this case, at least a part of the battery (battery body) may be housed in the recess 65 of the tool block 57C.
  • the mechanism for attaching / detaching the cutting tool 3C illustrated in (b) to / from the recess 65 of the tool block 57C can be used for the mechanism for attaching / detaching the tool block 57 to / from the recess 213.
  • the mechanism for attaching / detaching the tool block 57 to / from the recess 213 described below can be used for the mechanism for attaching / detaching the cutting tool 3C to the recess 65 of the tool block 57C.
  • 11 (a) and 11 (b) are cross-sectional views showing an example of a configuration for attaching and detaching the tool block 57 to the recess 213 of the turret 211, respectively.
  • the left-right direction of the paper surface is the opening direction of the recess 213 (in the example of FIG. 7, the radial direction of the turret 211).
  • FIG. 11A illustrates the configuration of the so-called VDI method.
  • the tool block 57 has a mounted portion 71 that generally fits into the recess 213 of the turret 211. Then, the attached portion 71 is pressed against the inner surface of the recess 213 by the pin 73 inserted into the base 211a of the turret 211 and fixed.
  • the pin 73 is, for example, a member extending in a direction inclined in a direction orthogonal to the paper surface of FIG. 11A, and is attached by screwing a screw 74 inserted in the longitudinal direction of the pin 73 to the substrate 211a. It is pressed against the portion 71.
  • a plurality of teeth that mesh with each other may be formed on the surfaces of the pin 73 and the attached portion 71 that come into contact with each other.
  • FIG. 11B illustrates a configuration using a so-called taper shank.
  • the recess 213 of the turret 211 has a tapered shape whose diameter decreases toward the back side.
  • the tool block 57 has a mounted portion 71 that is substantially fitted in the recess 213.
  • the attached portion 71 has a tapered shape in which the diameter becomes smaller toward the tip side (the back side of the recess 213). Then, the attached portion 71 is pulled into the recess 213 by the clamp mechanism 77 provided in the turret 211.
  • the configuration of the clamp mechanism 77 may be appropriate.
  • the clamp mechanism 77 is engaged with the inside of the attached portion 71, but may be engaged with the outside (pull stud or the like) of the attached portion 71.
  • the attached portion 71 is a short shank having a relatively short length in the axial direction of the tapered surface (for example, 1.5 times or less the maximum diameter of the tapered surface).
  • the terminal 75 of the tool block 57 and the terminal 43 of the turret 211 are formed. May be connected to each other in contact with each other.
  • the terminal 75 is a terminal connected to the terminal 69 of the tool block 57 via the wiring 61 of the tool block 57.
  • the terminal 69 is a terminal connected to the terminal 33 of the cutting tool 3 (or the terminal 47 of the battery 7 of the first embodiment). In this way, the cutting tool 3 (or battery 7) is electrically connected to the turret 211 via the tool block 57.
  • the terminal 75 of the tool block 57 and the terminal 43 of the turret 211 may be provided at appropriate positions with an appropriate configuration, and the description of the terminal 33 of the cutting tool 3 and the terminal 43 of the turret 11 described in the first embodiment is described. It may be appropriately used for the terminals 75 and 43 of the present embodiment. As shown in FIGS. 11A and 11B, the terminal 75 may be exposed on the side surface of the attached portion 79 or may be exposed on the end surface of the attached portion 79.
  • the description of the attachment / detachment of the tool block 57 to the turret 211 will be described in the battery 207 turret as shown in parentheses in FIGS. 11 (a) and 11 (b). It may be used for attachment / detachment to / from 211. As will be understood from the above description, the battery 207 may be partially or wholly located at the attached portion 71.
  • the tool holders (turret 211 and tool block 57) of the machine tool 201 each have a plurality of attachment portions 212 and / or 64 to which the cutting tool 3 can be attached.
  • the machine tool 201 includes a first cutting tool (for example, cutting tool 3A or 3C) attached to either attachment portion 212 or 64 (attachment portion 64 in the illustrated example), and any attachment portion 212 and /.
  • a first cutting tool for example, cutting tool 3A or 3C
  • attachment portion 64 attachment portion 64 in the illustrated example
  • it has a battery 207 mounted on 64 (mounting portion 212 in the illustrated example). Therefore, for example, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
  • the battery 207 can be attached / detached in the same manner as the cutting tool 3 or the tool block 57, and the work efficiency is improved.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a main part of the machine tool 301 according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a signal processing system of the machine tool 301.
  • the tool block 57 may hold a plurality of cutting tools 3 (or batteries).
  • FIG. 12 shows a tool block 357 capable of holding such a plurality of (two in the illustrated example) cutting tools 3.
  • the tool block 357 holds, for example, at least one cutting tool 3 and at least one battery 307 at the same time.
  • the cutting tool 3 and the battery 307 simultaneously held in the same tool block 357 are interposed via the turret 311 of the machine body 305 as a difference from the second embodiment. Instead, it is electrically connected only through the tool block 357.
  • the wiring 61 included in the tool block 357 has one end connected to a terminal 69 (see FIGS. 10A, 10B, etc.) located at one mounting portion 64, and the other end thereof. It is connected to the terminal 69 located at the mounting portion 64 of the above.
  • the turret 311 does not have a wiring 17 that electrically connects different mounting portions 212 to each other.
  • the turret 311 may have a wiring 17 that electrically connects different mounting portions 212 to each other, similarly to the turret 211 of the second embodiment.
  • the battery 307 may be electrically connected to another cutting tool 3 in addition to the cutting tool 3 held in the tool block 357 together with the battery 307.
  • the tool holder (tool block 357) of the machine tool 301 has a plurality of attachment portions 64 to which the cutting tool 3 can be attached. Further, the machine tool 301 has a first cutting tool (cutting tool 3) attached to any of the attachment portions 64, and a battery 307 attached to any of the attachment portions 64. Therefore, for example, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
  • the battery 307 can be attached and detached in the same manner as the cutting tool 3 can be attached and detached, and the work efficiency is improved.
  • the turret 11 in the first embodiment, the combination of the turret 211 and the tool block 57 in the second embodiment, and the tool block 357 in the third embodiment are examples of tool holders, respectively.
  • the mounting portion 12 (recessed portion 13) is an example of the first, second or third mounting portion (first, second or third recessed portion).
  • the mounting portion 64 (recessed portion 65) is an example of the first or third mounting portion (first or third recessed portion), and the mounting portion 212 (recessed portion 213) is the second mounting portion (second mounting portion). This is an example of a recess).
  • the mounting portion 64 (recessed portion 65) is an example of the first mounting portion and the second mounting portion (first recessed portion or second recessed portion).
  • the wiring 17 in the first embodiment, the combination of the wiring 17 and the wiring 61 in the second embodiment, and the wiring 61 in the third embodiment are examples of the first or second wiring, respectively.
  • the wiring 17 in the first embodiment and the combination of the wiring 17 and the wiring 61 in the second embodiment are also examples of the third wiring.
  • the communication unit 25 is an example of the first communication unit and the second communication unit.
  • the cutting tool may be configured to include a tool body and an arbor or a chuck.
  • the arbor or chuck may then be held in the turret or tool block.
  • the tool block may have an element that consumes power (for example, a sensor and / or a communication unit).
  • power may be supplied to the tool block from the battery attached to the second attachment portion of the tool holder.
  • the electric power of the battery attached to the second attachment portion can be used for various purposes.
  • the cutting tool attached to the first attachment portion may be one that does not consume power.
  • the battery may simply supply power without having a remaining amount detection unit and a communication unit.
  • the battery may consist only of the battery body.

Landscapes

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Abstract

工作機械は、工具保持具と、第1切削工具と、バッテリとを有している。工具保持具は、それぞれ切削工具を取り付け可能な複数の取付部を有している。第1切削工具は、複数の取付部のうちの第1取付部に取り付けられている。バッテリは、複数の取付部のうちの第2取付部に取り付けられている。

Description

工作機械、データ収集システム及び工作機械の機械本体
 本発明は、切削工具を用いる工作機械、当該工作機械を含むデータ収集システム、及び前記工作機械の機械本体に関する。
 電力を消費する切削工具が知られている。例えば、特開2012-20359号公報の切削工具は、切削刃の物理情報を取得するセンサ部と、センサ部より取得された物理情報を無線通信により送信する通信部とを有している。通信部は、電池を含んでいる。
 本開示の一態様に係る工作機械は、工具保持具と、第1切削工具と、バッテリと、を有する。前記工具保持具は、それぞれ切削工具を取り付け可能な、第1取付部及び第2取付部を含む複数の取付部を有する。前記第1切削工具は、前記第1取付部に取り付けられている。前記バッテリは、前記第2取付部に取り付けられている。
 本開示の一態様に係るデータ収集システムは、上記工作機械と、記憶部と、を有する。前記工作機械は、センサを有している。前記記憶部は、前記センサから出力される信号に基づく情報を蓄積する。
 本開示の一態様に係る工作機械の機械本体は、工具保持具と、第1端子と、第2端子と、第1配線と、を有する。前記工具保持具は、それぞれ切削工具を取り付け可能な、第1取付部及び第2取付部を含む複数の取付部を有する。前記第1端子は、第1取付部に位置する。前記第2端子は、第2取付部に位置する。前記第1配線は、前記第1端子と前記第2端子とを接続して前記第2端子から前記第1端子への電気の流れを許容している。
第1実施形態に係る工作機械の要部を示す斜視図である。 図1の工作機械を含むデータ収集システムの信号処理系の構成を示すブロック図である。 図1の工作機械が含む切削工具の外観斜視図である。 図3のIV-IV線における断面図である。 図1の工作機械が含むバッテリの断面図である。 図6(a)は図1のVI-VI線における断面図の例であり、図6(b)は断面図の他の例である。 第2実施形態に係る工作機械の要部を示す斜視図である。 図7の工作機械の信号処理系の構成を示すブロック図である。 図7のIX-IX線における断面図である。 図10(a)及び図10(b)は工具の着脱機構の例及び他の例を示す模式的な断面図である。 図11(a)及び図11(b)はツールブロックの着脱機構の例及び他の例を示す模式的な断面図である。 第3実施形態に係る工作機械の要部を示す斜視図である。 図12の工作機械の信号処理系の構成を示すブロック図である。
 以下、実施形態に係る工作機械、データ収集システム及び工作機械の機械本体について図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、工作機械、データ収集システム及び工作機械の機械本体は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率を忠実に表してはいない。
 実施形態の説明では、複数の切削工具を例示する。複数の切削工具は、便宜上、互いに区別されずに「切削工具3」と呼称される場合と、互いに区別されて「切削工具3A」及び「切削工具3B」のように大文字のアルファベットを付して呼称される場合とがある。他の部材についても同様である。
 第2実施形態以降の説明においては、基本的に先に説明された実施形態との相違部分についてのみ述べる。特に言及しない事項については、先に説明された実施形態と同様とされたり、類推されたりしてよい。複数の実施形態において互いに対応する構成については、具体的な構成が異なる場合においても、便宜上、同じ符号を付すことがある。
<第1実施形態>
(工作機械の全体構成)
 図1は、実施形態に係る工作機械1の要部を示す斜視図である。図1には、便宜上、A1軸、A2軸及びA3軸からなる直交座標系を付している。この座標系は、実質的に絶対座標系であるものとし、また、この座標系と、鉛直方向及び水平方向との相対関係は任意であるものとする。
 工作機械1は、例えば、ターニングセンタ(旋盤の一種)として構成されている。工作機械1は、例えば、A1軸に平行な軸回りに回転する被削材101に対して、切削工具3としての旋削工具(バイト等)を当接させることによって被削材101を切削する。このような切削工具3としては、例えば、外径加工用工具、内径加工用工具、溝入れ工具及び突っ切り工具などが挙げられる。特に図示しないが、工作機械1は、被削材の回転を停止した状態で、切削工具3としての転削工具(ドリル又はエンドミル等)を回転させて被削材101を切削可能であってもよい。
 工作機械1は、上記の切削工具3と、切削工具3が着脱される機械本体5と、機械本体5に着脱されるバッテリ7とを有している。切削工具3は、一般的な切削工具とは異なり、電力を消費する構成とされてよい。バッテリ7は、例えば、切削工具3に電力を供給することに寄与する。機械本体5は、例えば、一般的な構成に加え、バッテリ7と切削工具3とを電気的に接続する構成を備えてよい。
(機械本体の基本構成)
 機械本体5は、例えば、上記のように、一般的な構成を備えていてよい。ここでいう一般的な構成は、例えば、切削工具3(電力を消費しない一般的な切削工具を含む)によって被削材101を切削するための基本的な構成を指し、バッテリ7及び切削工具3の機械本体5に対する電気的接続に係る構成を含まない。当該基本的な構成は、例えば、公知の種々の構成と同様とされて構わない。以下では、その一例を示す。
 機械本体5は、被削材101を保持するスピンドル9と、切削工具3を保持するタレット11(工具保持具の一例)と、を有している。
 スピンドル9は、例えば、A1軸に平行な方向において同軸状に被削材101を保持し、A1軸に平行な中心軸回りに回転する。工作機械1は、1つのスピンドル9を有するものであってもよいし、2以上のスピンドル9を有するものであってもよい。また、スピンドル9は、平行移動可能であってもよい。
 タレット11は、概略、円盤状の部材であり、その外周に沿って複数の切削工具3を保持可能である。図1では、2つの切削工具3(3A及び3B)のみを例示している。また、タレット11は、例えば、A1-A3平面内で平行移動可能である。タレット11の平行移動によって、タレット11の所定位置にある切削工具3(図示の例では-A3側の切削工具3A)が被削材101に当接し、被削材101の切削が行われる。なお、タレット11は、A2方向においても平行移動可能とされてよい。
 タレット11は、例えば、スピンドル9の回転軸から偏心している回転軸R1回りに回転可能である。これにより、例えば、被削材101の切削に供される切削工具3(換言すれば-A側に位置する切削工具3)が交換される。その結果、例えば、切削に供される切削工具3の種類及び/又は向きを短時間で変更することができ、多様な加工を効率的に行うことができる。タレット11が同時に保持可能な切削工具3の数は任意である。図示の例では、タレット11は、12個の切削工具3を同時に保持可能である。
 タレット11は、直接的に切削工具3を保持可能であってもよいし(図1の例)、タレット11に取り付けられるツールブロック(後述)等を介して間接的に切削工具3を保持可能であってもよいし、双方が可能であってもよい。なお、本開示において、切削工具3のタレット11に対する着脱に関する説明は、適宜にツールブロック等のタレット11に対する着脱に援用されてよい。
 タレット11が切削工具3を保持する位置は、タレット11の前面(回転軸R1に直交する面、+A1側の面)であってもよいし(図1の例)、後述するようにタレット11の外周面(回転軸R1周りの面)であってもよいし、双方が可能であってもよい。直接的な保持及び間接的な保持と、前面における保持及び外周面における保持との組み合わせも任意である。
 本実施形態の説明では、主として、タレット11の前面に対して直接的に切削工具3が着脱される態様を例に取る。
 タレット11は、それぞれ切削工具3が着脱される複数の取付部12を有している。複数の取付部12は、タレット11の外周に沿って配列されている。そのピッチは、例えば、一定である。複数の取付部12は、互いに同一の構成であってもよいし(図示の例)、少なくとも1つの取付部12が他の取付部12とは異なる構成であってもよい。取付部12の構成は、公知の構造も含め、適宜な構造とされてよい。図示の例では、取付部12は、凹部13を含んで構成されている。
 凹部13は、例えば、タレット11の前面に位置している。図示の例の凹部13は、切削工具3のシャンクを収容しつつ切削工具3の刃部側部分をタレット11の外周へ突出させるように構成されている。具体的には、凹部13は、タレット11の前面においてタレット11の径方向に延びる溝状に形成されている。溝は、タレット11の外周面に到達している。溝の形状及び寸法は適宜に設定されてよく、図示の例では、切削工具3のシャンクの幅よりも広い幅で延びる直方体状とされている。
 なお、本開示において直方体又は直方体状というとき、特に断りが無い限り、厳密な直方体だけでなく、直方体の角部が面取りされた形状及び直方体に比較的小さな凹凸が形成された形状等も含まれてよい。矩形又は多角形等の他の形状を示す用語についても同様である。
 切削工具3の凹部13に対する固定は、適宜な方法によってなされてよい。図示の例では、切削工具3とともに補助部材15が凹部13に収容されている。補助部材15は、例えば、不図示のねじがタレット11に対してねじ込まれることによって凹部13に押し込まれ、切削工具3を凹部13の内面に押し付ける。補助部材15は、楔形状を有していてもよい。また、図示の例とは異なり、切削工具3に挿通された不図示のねじがタレット11に螺合されることによって切削工具3が凹部13に固定されてもよい。
 既述のように、工作機械1は、旋削工具だけでなく、転削工具による切削が可能であってもよい。この場合、タレット11は、転削工具によって構成された切削工具3を回転させる駆動源(電動機等)を有していてもよいし、タレット11の外部からの回転を切削工具3に伝達する伝達機構を有していてもよい。
(バッテリと切削工具との接続の概要)
 切削工具3は、電力を消費する切削工具3も含め、上記のようにタレット11に保持される。また、バッテリ7もタレット11に保持される。少なくとも1つの切削工具3とバッテリ7とは配線17(17A及び17B)によって接続されている。これにより、例えば、バッテリ7から切削工具3へ電力を供給可能となっている。
 バッテリ7のタレット11に対する着脱は、例えば、切削工具3と同様になされてよい。具体的には、図示の例では、バッテリ7は、その少なくとも一部が凹部13に収容されて補助部材15によって凹部13の内面に押し付けられる。ただし、図示の例とは異なり、バッテリ7の着脱機構は、切削工具3の着脱機構と異なっていてもよい。
 換言すれば、タレット11において、切削工具3を保持するための構成と、バッテリ7を保持するための構成とは、同様又は類似のものとされてよい。従って、例えば、タレット11は、全ての凹部13に切削工具3を装着可能である。そして、その少なくとも1つの凹部13において、切削工具3に代えて、バッテリ7が装着されてよい。
 タレット11に同時に装着される(又は装着可能な)バッテリ7の数は適宜に設定されてよい。例えば、タレット11に同時に装着されるバッテリ7の数は、1つのみであってもよいし(図示の例)、2以上であってもよい。また、タレット11に同時に装着されるバッテリ7の数の、タレット11が切削工具3を同時に装着可能な数(凹部13の数)に対する割合は、5割未満であってもよいし、5割でもよいし、5割超であってもよい。換言すれば、同時に装着されるバッテリ7の数は、同時に装着される切削工具3の数に対して、少なくてもよいし、同等でもよいし、多くてもよい。
 タレット11に同時に装着されている切削工具3及びバッテリ7において、互いに接続される(又は接続可能な)切削工具3及びバッテリ7の数の比は任意である。例えば、1つのバッテリ7に接続される切削工具3の数は、1つのみであってもよいし、複数であってもよく、また、タレット11に装着されている複数の切削工具3の一部であってもよいし、全部であってもよい。また、複数のバッテリ7が装着されている場合において、1つの切削工具3に接続されるバッテリ7は、1つのみであってもよいし、複数であってもよく、また、複数のバッテリ7の一部であってもよいし、全部であってもよい。
 実施形態の説明では、便宜上、主として、1つのバッテリ7のみがタレット11に装着され、1つのバッテリ7と複数の切削工具3とが接続されている態様を例に取る。当該態様において複数の切削工具3の数は任意であるが、便宜上、2つのみについて図示及び説明を行う。
 バッテリ7の外形及び大きさは任意である。例えば、バッテリ7は、その全体が凹部13に収まる大きさであってもよいし(図示の例)、凹部13からタレット11の前側(+A1側)にはみ出す部分、及び/又は凹部13からタレット11の外周側へはみ出す部分を有していてもよい。
 また、例えば、バッテリ7のうち凹部13に収容される部分の形状は、切削工具3のシャンクの形状と同様又は類似していてもよいし(図示の例)、シャンクの形状とは全く異なっていてもよい。例えば、図示の例の切削工具3との対比においては、同様の形状としては、棒状かつ直方体状の形状を挙げることができる。類似する形状としては、長方形の短辺を弧状にした横断面を有する棒状を挙げることができる。全く異なる形状としては、切削工具3のシャンクと補助部材15とを足し合わせたような形状を挙げることができる。
 なお、棒状は、例えば、直交する3方向のうち1方向の長さが他の2方向の長さに対して比較的長い形状である。このとき、例えば、1方向の長さは、他の2方向の長さの2倍以上、3倍以上又は5倍以上とされてよい。以下において棒状という場合も同様とする。
 配線17は、図示の例では、点線で示されているように、タレット11の内部に配置されている。そして、後述するように、切削工具3がタレット11に装着されると、切削工具3の端子がタレット11の端子に接続される。このタレット11の端子は、配線17の一端に接続されている。同様に、バッテリ7がタレット11に装着されると、バッテリ7の端子がタレット11の端子に接続される。このタレット11の端子は、配線17の他端に接続されている。このような構成により、バッテリ7と切削工具3とが電気的に接続される。
 ただし、図示の例とは異なり、配線17は、タレット11の外部に配置されていても構わない。この場合、例えば、切削工具3のタレット11に対する着脱とは別に、配線17の一端に設けられた端子が切削工具3の端子に接続されてよい。及び/又は、バッテリ7のタレット11に対する着脱とは別に、配線17の他端に設けられた端子が切削工具3の端子に接続されてよい。
(データ収集システムの全体構成)
 図2は、工作機械1を含むデータ収集システム91の信号処理系の構成を示すブロック図である。ただし、この図は、電力及び信号の流れの理解を容易にするための概念図であり、実際のハードウェア構成とは必ずしも一致していない。この図において、白抜きの矢印は電力の経路を示し、黒線の矢印は信号の経路を示している。
 データ収集システム91は、工作機械1に加えて、工作機械1との間で通信を行う情報処理装置81を有している。工作機械1は、既述のように、タレット11と、当該タレット11に装着されている切削工具3及びバッテリ7と、を有している。
 切削工具3は、電力を消費する要素を含んでよい。実施形態の説明では、そのような要素として、切削工具3に係る物理量を検出するセンサ19を例に取る。センサ19以外の電力を消費する要素としては、例えば、特に図示しないが、転削工具における電動機を挙げることができる。また、図示の例とは異なり、センサ19は、電力を消費する要素として、情報処理装置81と直接に(バッテリ7を介さずに)通信を行う通信部を有していてもよい。
 バッテリ7は、例えば、蓄電に直接的に寄与しているバッテリ本体21と、バッテリ本体21における電気エネルギー(電力量ということもある。)の残量を検知する残量検知部23と、情報処理装置81と通信を行う通信部25とを有している。本実施形態では、既述のように、バッテリ7は、複数の切削工具3に共用されており、バッテリ本体21は、複数の切削工具3に電力を供給している。また、通信部25も複数の切削工具3(センサ19)に共用されている。ただし、バッテリ本体21及び通信部25の一方のみが複数の切削工具3に許容されてもよい。
 タレット11は、既述のように配線17を有している。配線17は、例えば、バッテリ本体21からセンサ19への電力供給に寄与する。すなわち、配線17は、バッテリ本体21からセンサ19への電気の流れを許容している。また、タレット11は、センサ19が検出した物理量の情報を含む検出信号をバッテリ7の通信部25に伝達する配線を有していてよい。
 なお、センサ19の構成等によっては、検出信号を伝達するための配線は、センサ19への電力供給のための配線と同一のものであることがある。また、電力供給のための配線と、検出信号のための配線とが別個である場合においても、両者の組み合わせが配線17として概念されて構わない。本実施形態の説明では、配線17の語は、電力供給のための配線を指す場合と、検出信号のための配線を指す場合と、両配線の組み合わせを指す場合とがある。また、切削工具3とバッテリ7との間には、適宜な電子部品が介在していてもよい。この場合において、配線17は、上記電子部品を含んで概念されてもよいし、上記電子部品を除いて概念されてもよい。本実施形態の説明では、そのような電子部品が設けられていない態様を例に取る。
 情報処理装置81は、例えば、バッテリ7の通信部25と通信を行う通信部83と、通信部83がバッテリ7から受信した情報に基づく処理を実行する情報処理部85と、上記情報の少なくとも一部を記憶する記憶部87とを有している。記憶部87に記憶される情報は、例えば、センサ19によって検出された物理量の情報である。
(切削工具)
 図3は、切削工具3の外観斜視図である。図4は、図3のIV-IV線における断面図である。これらの図には、便宜上、切削工具3に対して固定的なB1軸、B2軸及びB3軸からなる直交座標系を付している。また、これらの図には、図示の切削工具3が図1において切削に供されている切削工具3Aであると仮定した場合における直交座標系A1-A2-A3の向きも示されている。
 切削工具3は、例えば、概略棒状の形状を有しており、ひいては、第1端3a及び第2端3bを有している。切削工具3は、第1端3aの側(例えば長さの中央よりも第1端3aの側)に切刃29aを有している。切削工具3は、切刃29aよりも第2端3bの側の一部がタレット11に保持され、切刃29aが回転している被削材101に当接される。これにより、被削材101が旋削される。
 切削工具3は、例えば、刃先を交換可能なスローアウェイバイトとして構成されている。具体的には、例えば、切削工具3は、タレット11に着脱される概略棒状のホルダ27と、ホルダ27の先端側に着脱されるインサート29とを有している。インサート29は、上述の切刃29aを有している。
 ホルダ27は、例えば、インサート29を保持する保持体31を有している。保持体31は、インサート29のホルダ27に対する着脱、及びホルダ27のタレット11に対する着脱に寄与する。また、ホルダ27は、切削工具3の多機能化に寄与する種々の要素を有している。例えば、ホルダ27は、既述のセンサ19(図4)と、切削工具3をタレット11に電気的に接続するための端子33と、センサ19と端子33とを電気的に接続する内部配線35(図4)とを有している。
(保持体)
 保持体31の形状は、例えば、第1端3aから第2端3bに向かって延びている棒状である。保持体31の横断面(長さ方向に直交する断面)の形状は適宜な形状とされてよい。図示の例では、保持体31の横断面の形状は矩形状である。換言すれば、保持体31は、概略、四角柱形状である。矩形の縦横比は適宜に設定されてよい。なお、図示とは異なり、保持体31の横断面の形状は、外縁に曲線を含む形状等の他の形状であってもよい。また、保持体31は、先端側に屈曲部分を有していてもよい。
 保持体31の大きさは特に限定されない。一例を以下に挙げる。第1端3aから第2端3bまでの長さは、50mm以上200mm以下とされてよい。保持体31の、その長手方向に交差する方向(B2方向又はB3方向)の長さは、それぞれ5mm以上30mm以下とされてよい。
 保持体31において、インサート29、センサ19、内部配線35及び端子33等の各種の部材を保持するための形状は適宜な形状とされてよい。これらの形状については、後の各種の部材の説明において一例を挙げる。
(インサート)
 インサート29は、スローアウェイチップとも呼ばれる。インサート29は、その一部又は全部によって、切削に直接に寄与する刃部を構成する。インサート29は、上述の切刃29aと、切刃29aを稜線として互いに交差するすくい面29b及び逃げ面29cとを有している。切刃29aは、被削材101の切削に直接に寄与する。すくい面29bも切削に直接寄与し得る部分であり、また、切屑が流れる領域を有している。逃げ面29cは、インサート29と被削材101との不必要な接触をさけることに寄与する。
 インサート29の形状は、加工の種類等に応じて種々のものとされてよい。図示の例では、インサート29の形状は、四角板形状とされている。この他にも、インサート29の形状としては、三角板形状及び六角板形状等の種々のものを挙げることができる。
 インサート29の大きさは特に限定されない。寸法の一例を挙げると、例えば、すくい面29bの一辺の長さは、3mm以上20mm以下とされてよい。また、例えば、すくい面29bに直交する方向で示されるインサート29の高さは、5mm以上20mm以下とされてよい。インサート29の材料も特に限定されない。例えば、インサート29の材料としては、超硬合金及びサーメットなどが挙げられる。
 インサート29をホルダ27に機械的に着脱するための構成も種々のものとされてよい。図示の例では、保持体31は、インサート29の少なくとも一部が収容される凹部31rを有している。このような凹部31rは、一般的には、ポケットと呼ばれる。また、図示の例では、ホルダ27は、保持体31(凹部31rの内面)とでインサート29を挟み込むクランプ37と、クランプ37に挿通され、保持体31に螺合されるねじ39とを有している。ねじ39が保持体31にねじ込まれることにより、インサート29は保持体31とクランプ37とに締め付けられて、保持体31に固定される。図示の例以外の構成としては、例えば、インサート29に挿通されたねじを保持体31に螺合する構成が挙げられる。
(センサ)
 センサ19は、例えば、切削加工時における切削工具3(その任意の部位)の状態を測定することが可能な部品である。切削工具3の状態としては、例えば、温度、加速度、振動、ひずみ、内部応力及び損耗などの物理量が挙げられる。切削工具3の状態を測定するとは、切削工具3における上記に代表される物理量の少なくともいずれか1つの情報を測定することを意味する。また、測定の対象は、静的な状態での情報に限定されず、動的な状態での情報、すなわち、状態の変化であってもよい。
 例えば、測定対象の情報を温度とする。また、切削加工前の切削工具3の温度が20°であって、切削加工時に切削工具3の温度が80°に上昇したとする。このとき、切削加工前の切削工具3の温度である20°が、温度に関する静的な状態での情報である。また、20°から80°への切削工具3の温度の上昇が、温度に関する動的な状態での情報である。これらの情報のいずれか一方が測定されてもよく、また、両方が測定されてもよい。
 例えば、ホルダ27がセンサ19として熱電対を有している場合には、保持体31の温度を測定することが可能である。ホルダ27がピエゾ素子を用いた圧電センサを有している場合にも、加速度、振動、ひずみ及び内部応力などを測定することが可能である。また、ホルダ27がセンサ19として機能する配線回路を有していてもよい。具体的には、保持体31の損耗に伴って配線回路が損耗し、この回路の抵抗値が変化した場合に、この抵抗値の変化によって保持体31の損耗状態を測定してもよい。
 なお、センサ19で測定され得る切削工具3の状態は上記の物性値に限定されない。また、センサ19は上記の具体例に限定されるものではなく、上に例示した物性値を測定できる特に記載していない他の素子を用いてもよい。例えば、カメラ及びマイクが挙げられる。また、上記の説明から理解されるように、センサ19の形状は任意である。図では、センサ19を薄型の直方体状に示しているが、そのような形状に限定されない。
 センサ19は、物理量を電気信号に変換するトランスデューサーの部分だけであってもよいし(狭義のセンサであってもよいし)、トランスデューサーに加えて増幅器等を含んでいてもよい。また、センサ19は、例えば、測定された物理量に対してエッジ処理を行うことが可能なマイクロコンピューターを含んでもよい。
 センサ19の切削工具3における位置は、物理量の検出の目的等に応じて適宜に設定されてよい。例えば、センサ19は、切削工具3の長さ方向の中央に対して、第1端3a側に位置していてもよいし、第2端3b側に位置していてもよいし、前記中央に重なりつつ第1端3a側又は第2端3b側に偏っていてもよいし、そのように偏らずに前記中央に位置していてもよい。また、例えば、センサ19は、切削工具3の横断面において、中心線(不図示)から離れていてもよいし(図示の例)、中心線と重なっていてもよい。図示の例では、センサ19は、切刃29aよりも第2端3bの近くに位置している。また、図示の例では、センサ19は、保持体31の中心線(不図示)から離れている。
 センサ19は、例えば、保持体31に固定されている。図示の例とは異なり、センサ19は、インサート29に固定されていてもよい。ただし、この場合も、センサ19は、保持体31に(間接的に)固定されていると捉えられてよい。
 センサ19の保持体31に対する固定方法は、センサ19の種類等に応じて適宜なものとされてよい。例えば、当該固定は、接着剤によってなされてもよいし、粘着テープによってなされてもよいし、センサ19を保持体31に直接的に接合することによってなされてもよいし、ねじによってなされてもよいし、爪(係合)によってなされてもよいし、他の部材(例えばセンサ19が収容されている凹部を塞ぐ蓋体)によって押さえ付けられることによってなされてもよい。
 図示の例では、保持体31は、センサ19を収容するための凹部31aを有している。そして、凹部31aに封止材41(例えば樹脂)が充填されることによって、センサ19は保持体31に固定されている。凹部31aは、保持体31の複数の側面のいずれに開口するものであってもよく、また、図示の例とは異なり端面(-B1側に面する面)に開口するものであってもよい。凹部31aの大きさ及び形状も任意である。
(切削工具の端子)
 端子33は、保持体31に保持されており、切削工具3の外部に露出している。そして、切削工具3がタレット11に装着されると、端子33は、タレット11に設けられている端子43(図4)に当接して電気的に接続される。その結果、例えば、切削工具3とバッテリ7とが電気的に接続される。
 切削工具3の端子33(及び端子43)の位置、形状、大きさ及び接続態様等は適宜なものとされてよい。
 例えば、端子33は、切削工具3(保持体31)の側面及び端面のいずれにおいて露出していてもよい。また、端子33は、切削工具3の長さ方向の中央に対して、第1端3a側に位置していてもよいし、第2端3b側に位置していてもよいし、中央に重なるように位置していてもよい。また、端子33は、切削工具3の長手方向等において、切削工具3に対する位置を適宜に調整可能であってもよい。端子33と、切削工具3の他の要素(例えばセンサ19)との位置関係も任意である。図示の例では、端子33は、センサ19よりも第2端3bの側に位置している。より詳細には、端子33は、第2端3bに位置している。
 また、例えば、端子33及び端子43は、概ね剛体と捉えられる接点を含む構成であってもよいし、ばね接点を含む構成であってもよいし、端子33及び端子43の近接及び離反の方向に互いに当接する接点を含む構成であってもよいし、端子33及び端子43の近接及び離反によって互いに摺動する接点を含む構成であってもよい。また、端子33及び端子43は、互いに嵌合するハウジングを有していることなどによって、互いの離反を抑制する機構を有していてもよいし、保持体31がタレット11に固定されることによってのみ互いの離反が抑制されてもよい。図示の例では、端子33は、ピン状の接点(符号省略)を有しており、端子43は、前記ピン状の接点が挿入される筒状の接点を有している。また、端子33は、特に符号を付さないが、上記のピン状の接点を収容している凹部を有しており、当該凹部に端子43が嵌合する。
(内部配線)
 内部配線35の構成は、例えば、公知の構成も含め、適宜なものとされてよい。例えば、内部配線35は、導電体を絶縁膜で覆ったものとされてよい。より詳細には、内部配線35は、1本の線状の導電体(狭義の電線)を絶縁膜で被覆したもの(絶縁電線)であってもよいし、1本又は複数本の絶縁電線を絶縁性の外皮(シース)によって覆ったもの(ケーブルと呼ばれることもある。)であってもよいし、同軸ケーブルであってもよいし、FPC(Flexible printed circuits)によって構成されたFFC(Flexible Flat Cable)であってもよい。内部配線35の本数、長さ及び位置は任意である。図示の例では、3本の配線が1本に纏められて構成された内部配線35が保持体31の内部を保持体31の長さ方向に延びている。
(バッテリ)
 図5は、バッテリ7の断面を示す図である。これらの図には、便宜上、切削工具3と同様に、バッテリ7に対して固定的なB1軸、B2軸及びB3軸からなる直交座標系を付している。また、これらの図には、バッテリ7が図1に示すように最も+A3側に位置していると仮定した場合における直交座標系A1-A2-A3の向きも示されている。これらの直交座標系から理解されるように、図5は、図4の断面図と同様に、タレット11の径方向に平行で、かつタレット11の前面(+A1側に面する面)に直交する断面を示している。
 バッテリ7の外形は、既述のように、少なくとも一部が凹部13に収容される形状とされてよい。ここでは、バッテリ7の外形として、切削工具3と概略同等の形状及び大きさを有する態様、又は切削工具3のうち凹部13に収容される部分と概略同等の形状及び大きさを有する態様を例示している。すなわち、バッテリ7の外形は、第1端7aから第2端7bに延びる棒状とされており、また、直方体状とされている。
 バッテリ7は、例えば、既述のバッテリ本体21と、バッテリ本体21に接続されている回路部45と、回路部45と接続されている端子47と、これらを保持しているハウジング49とを有している。回路部45は、例えば、既述の残量検知部23及び通信部25を構成している。
(ハウジング)
 ハウジング49の外形は、概略、バッテリ7の外形を構成しており、これまでのバッテリ7の外形の説明は、ハウジング49の外形の説明に適用されてよい。ハウジング49は、バッテリ本体21等を収容する内部空間(符号省略)を有している。当該内部空間の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。ハウジング49の材料も任意である。例えば、ハウジング49の材料は、導電材料(例えば金属)であってもよいし、絶縁材料(例えば樹脂)であってもよい。
 バッテリ本体21、回路部45及び端子47をハウジング49に対して固定する方法も適宜なものとされてよい。例えば、固定は、接着剤によってなされてもよいし、粘着テープによってなされてもよいし、各部材をハウジング49に直接的に接合することによってなされてもよいし、ねじによってなされてもよいし、爪(係合)によってなされてもよいし、他の部材によって押さえ付けられることによってなされてもよい。
 図示の例では、ハウジング49は、バッテリ本体21(及び回路部45)を収容する箱体49aと、箱体49aの凹部を塞ぐ蓋体49bを有している。蓋体49bは、バッテリ本体21を押さえ付けつつ箱体49aに固定されることによって、バッテリ本体21のハウジング49に対する固定に寄与してよい。このような構造において、蓋体49b及びバッテリ本体21は、箱体49aに対して着脱可能(別の観点ではバッテリ本体21を交換可能)であってもよいし、着脱不可能であってもよい。図示の例とは異なり、蓋体49bを設けず、箱体49aに封止材(例えば樹脂)が充填され、バッテリ本体21が箱体49aに固定されてもよい。
(バッテリ本体)
 バッテリ本体21は、例えば、充電を行うことによって繰り返し使用可能な二次電池(狭義のバッテリ)によって構成されている。ただし、バッテリ本体21は使い捨て用の一次電池であっても構わない。
 バッテリ本体21は、特に図示しないが、例えば、電極と、電解質と、セパレータと、これらを気密に収容している容器とを有している。なお、上記容器は、ハウジング49の一部であっても構わない。すなわち、本実施形態の説明では、バッテリ本体21とハウジング49とを別個のものとして説明するが、バッテリ7は、バッテリ本体21とハウジング49とを区別不可能な構成であってもよい。バッテリ本体21の各種の構成要素の具体的な構造及び材料等は適宜なものとされてよい。例えば、バッテリ本体21は、公知のリチウムイオン電池の構造及び材料によって構成されてよい。
 バッテリ本体21の形状、大きさ及び蓄電可能な電力量等は適宜に設定されてよい。図示の例では、バッテリ本体21は、バッテリ7の長さ方向を長さ方向とする棒状とされている。その横断面の形状は、例えば、ハウジング49(別の観点では切削工具3)の外形と類似した形状であり、図示の例では矩形状である。また、バッテリ本体21の体積(又は上記の容器の容積)は、バッテリ7の外形の体積に対して比較的大きくされてよく、例えば、前者は後者の40%以上、50%以上、又は60%以上を占めてよい。バッテリ本体21が蓄電可能な電力量は、バッテリ本体21から電力が供給される要素(ここではセンサ19、残量検知部23及び通信部25)を駆動可能な時間に換算して、1時間未満であってもよいし、1時間以上であってもよいし、1日以上であってもよいし、1週間以上であってもよい。
(回路部)
 回路部45は、特に図示しないが、例えば、回路基板にIC(Integrated Circuit)及びアンテナ等の電子部品が実装されて構成されている。ここでは、一つの回路部45によって残量検知部23及び通信部25等の複数の機能部が構成されている態様を例示しているが、複数の回路部45が設けられていても構わない。
 回路部45の位置、形状及び大きさ等は適宜に設定されてよい。図示の例では、回路部45は、概略板状であり、バッテリ本体21に対して第2端7b側(別の観点では端子47側)において、バッテリ7の長さ方向に直交する向きで配置されている。図示の例とは異なり、回路部45は、例えば、バッテリ本体21に対してB2方向又はB3方向において重なっていてもよい。
 回路部45は、バッテリ本体21と端子47との間に介在している。回路部45は、バッテリ本体21の電圧を適宜な電圧の交流電力又は直流電力(別の観点では電気信号)に変換して端子47に出力する電源回路(別の観点ではドライバ)を含んでいてもよい。ただし、図示の例とは異なり、バッテリ本体21と端子47とが直接に接続されていても構わない。
 回路部45とバッテリ本体21との接続は、バッテリ本体21の端子が回路部45に設けられた端子に当接することによって実現されてもよいし(図示の例)、両者を接続する配線が設けられて実現されてもよい。同様に、回路部45と端子47との接続は、端子47の接点が回路部45に設けられた端子に当接することによって実現されてもよいし、両者を接続する配線が設けられて実現されてもよい(図示の例)。
(残量検知部)
 残量検知部23(図2)は、例えば、回路部45に含まれるIC(不図示)によって構成されている。残量検知部23がバッテリ本体21の電気エネルギーの残量を検出する方法は、公知の方法も含め、種々のものとされてよい。例えば、検出方法は、バッテリ本体21の端子電圧を測定するものであってもよいし、バッテリ本体21に流入した電流及びバッテリ本体21から流出した電流を測定し、その測定値の積算によって残量を推定するものであってもよい。
(通信部)
 通信部25(図2)は、既述のように情報処理装置81と通信を行う。この通信は、無線通信であってもよいし、有線通信であってもよい。無線通信としては、例えば、電波を用いるもの、及び赤外線を用いるものを挙げることができる。また、通信は、情報処理装置81へ送信を行うことができるだけであってもよいし、情報処理装置81から受信を行うことができるだけであってもよいし、情報処理装置81と送受信を行うことができるものであってもよい。また、通信によって送信及び/又は受信される情報も適宜なものとされてよい。
 本実施形態では、電波を用いた無線通信によって通信部25から情報処理装置81へ情報を送信する態様を例に取って説明する。通信部25から情報処理装置81へ送信される情報は、例えば、センサ19によって検出された物理量の情報、及び/又は残量検知部23によって検出された電気エネルギーの残量の情報である。
 通信部25は、例えば、回路部45に含まれるIC及びアンテナ(いずれも不図示)によって構成されている。通信部25は、例えば、送信すべき情報を含む電気信号(別の観点ではセンサ19及び/又は残量検知部23からの電気信号)に対して変調及び周波数の引き上げ(搬送波周波数を有する高周波信号への変換)を行い、その後、アンテナによって高周波信号を電波に変換して送信する。
 通信部25が送信する無線信号が届く範囲(通信部25が直接に無線通信を行う範囲)は、狭くてもよいし、広くてもよい。例えば、上記範囲は、1つの工作機械の周囲をカバーできる範囲であってもよいし、1つの工場(建屋)をカバーできる範囲であってもよいし、複数の工場が建てられている1つの敷地をカバーできる範囲であってもよいし、市町村等の地域をカバーできる範囲であってもよいし、それよりも広い範囲であってもよい。
 センサ19と通信部25との通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよい。また、有線通信は、電気信号を伝達させるものであってもよいし、光信号を伝達させるものであってもよい。本実施形態の説明では、センサ19が検出した物理量の情報を含む電気信号が配線17によって通信部25へ伝達される態様を例に取る。また、残量検知部23と通信部25との通信は、例えば、回路部45が含む不図示の回路基板を介してなされる。
(バッテリの端子)
 バッテリ7の端子47は、例えば、切削工具3の端子33と同様のものとされてよい。従って、端子33についての説明は、端子47に援用されてよい。同一のタレット11に着脱されるバッテリ7及び切削工具3において、端子47及び33は、互いに同一の構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。別の観点では、タレット11の同一の端子43に対して、端子47及び33を選択的に接続可能であってもよいし、端子47及び33のうち一方のみに接続可能な端子43と、他方にのみ接続可能な端子43とが設けられていてもよい。後者の場合において、端子47に接続される端子43と、端子33に接続される端子43とは、互いに異なる凹部13に設けられていてもよいし、互いに同一の凹部13の互いに異なる位置に設けられていてもよい。
(配線の位置の例)
 バッテリ7と切削工具3とを接続している配線17は、タレット11内の適宜な位置に配置されてよい。例えば、タレット11は、切削液(切削剤、研削液、クーラント又は切削油と呼ばれることもある。)が流れる流路を有している。切削液は、例えば、油であり、切削工具3及び被削材101が互いに接触する位置等における潤滑、冷却及び/又は切屑除去に寄与する。配線17の少なくとも一部は、この切削液が流れる流路の少なくとも一部に沿って位置していてよい(流路に沿って延びていてよい。)。以下に、そのような態様の具体例を2つ示す。
 図6(a)は、図1のVI-VI線における模式的な断面図の例である。
 この例では、切削液は、タレット11の中心側部分を回転可能に支持する軸部材51からタレット11へ供給される。具体的には、切削液は、軸部材51に設けられた流路51aと、タレット11に設けられた流路11aと、切削工具3に設けられた流路3dとを順に流れ、切削工具3と被削材101とが当接している位置及び/又はその周囲に向けて吐出される。
 軸部材51の流路51aは、-A1側が切削液の供給源(不図示)に接続されている。流路51aは、-A1側から+A1側へ延びた後、軸部材51の径方向に延びて軸部材51の外周面において開口している。タレット11の流路11aは、例えば、切削工具3を収容する凹部13毎に設けられている。複数の流路11aは、軸部材51が挿入される孔(符号省略)の内面から凹部13の内面へ、概略放射状に延びている。タレット11が軸部材51に対して回転されると、流路51aは、複数の流路11aのうち、切削に供される位置(図示の例では最も-A3側の位置)にある切削工具3に対応する流路11aに選択的に接続される。ひいては、切削液が複数の切削工具3のうち切削に供される切削工具3からのみ吐出される。流路51a、11a及び3dのより具体的な経路は適宜に設定されてよい。例えば、流路11aと流路3dとは、切削工具3の側面において接続されていてもよいし(図示の例)、切削工具3の端面(図3の-B1側の面)において接続されていてもよい。
 図6(b)は、図6(a)とは異なる例を示す、図6(a)と同様の断面図である。
 この例では、切削液は、タレット11の後面(-A1側の面)側からタレット11へ供給される。具体的には、切削液は、タレット11の後面に設けられた中継部53と、タレット11に設けられた流路11aと、切削工具3に設けられた流路3dとを順に流れ、切削工具3と被削材101とが当接している位置及び/又はその周囲に向けて吐出される。
 中継部53及びタレット11の流路11aは、凹部13毎に設けられている。中継部53は、例えば、切削液の供給源(不図示)と流路11aの-A1側の端部との間に介在しており、供給源から流路11aへの流れを許容及び禁止する。流路11aは、例えば、概略、-A1側から+A1側へタレット11を貫通しており、+A1側の端部は凹部13の内面にて開口している。流路11a及び3dのより具体的な経路は、図6(a)と同様に、適宜に設定されてよく、例えば、流路11aと流路3dとは、切削工具3の側面において接続されていてもよいし(図示の例)、切削工具3の端面において接続されていてもよい。
 図6(a)及び図6(b)のいずれにおいても、タレット11には、配線17の少なくとも一部を収容している配線用孔55が設けられている。この配線用孔55の少なくとも一部は、流路11aに沿って位置している。例えば、配線用孔55は、流路11aの一部と互いに並列(例えば平行)に延びている部分を有している。この互いに並列に延びている部分同士の距離は、例えば、タレット11の厚さ(例えばA1方向の最大長さ)の1/2以下又は1/3以下とされてよく、及び/又は配線用孔55の径(横断面が円形でない場合は例えば最大径)の10倍以下、5倍以下又は3倍以下とされてよい。図6(a)及び図6(b)から理解されるように、配線17の一部が流路11aの一部に沿って位置している場合において、その延びる向きは、タレット11の径方向であってもよいし、タレット11の軸方向であってもよい。
(情報処理装置)
 図2に戻る。情報処理装置81は、工作機械1に対して比較的近くに配置されてもよいし、比較的遠くに配置されてもよい。また、情報処理装置81は、複数の場所に分散して配置された複数のハードウェアによって構成されていてもよい。例えば、情報処理装置81の一部又は全部は、工作機械1に隣接して配置されていてもよいし、工作機械1が配置されている工場(建屋)内で工作機械1から離れて配置されていてもよいし、上記の工場が建てられている敷地と同一の敷地内の別の建物に配置されていてもよいし、上記の敷地がある地域と同一の地域内の別の地域に配置されていてもよいし、上記の地域とは異なる地域又は国に配置されていてもよい。
 また、情報処理装置81は、工作機械1(その通信部25)からの無線信号を直接に受信することなどによりバッテリ7と通信を行ってもよいし、バッテリ7からの無線信号を受信した他の機器及び/又は通信網を介してバッテリ7と通信を行ってもよい。通信網としては、例えば、インターネットを挙げることができる。なお、上記のように、分散して配置された複数のハードウェアを情報処理装置81と捉える場合においては、上記の他の機器及び/又は通信網は、情報処理装置81の一部として捉えられてもよい。
 情報処理装置81は、例えば、コンピュータを含んで構成されている。特に図示しないが、コンピュータは、CPU、RAM、ROM及び外部記憶装置を含む。そして、CPUがROM及び/又は外部記憶装置に記録されているプログラムを実行することによって、種々の処理を実行する種々の機能部が構築される。図示の例では、機能部として、既述の通信部83及び情報処理部85が示されている。また、RAM及び/又は外部記憶装置は、既述の記憶部87として機能する。
 既述の説明から理解されるように、通信部83は、バッテリ7の通信部25からの無線信号を直接に受信するものであってもよいし、他の機器及び/又は通信網を介して通信部25からの信号を受信するものであってもよい。通信部83の構成は、上記の受信態様に応じて適宜なものとされてよい。例えば、通信部83は、無線信号としての電波を受信するアンテナを有していてもよいし、入力された高周波信号を復調する復調装置を有していてもよい。
 工作機械1からの情報に基づいて情報処理部85が実行する処理は、適宜なものとされてよい。例えば、情報処理部85は、センサ19が検出した物理量の情報を記憶部87に蓄積する処理を行ってよい。より詳細には、例えば、工作機械1から順次送信される物理量の情報が順次記憶部87に記憶されて、時系列データが生成されてよい。
 また、例えば、情報処理部85は、センサ19からリアルタイムで取得した物理量の情報及び/又は記憶部87に蓄積した情報に基づいて、切削工具3の状態を評価する処理を行ってもよい。また、例えば、情報処理部85は、上記の評価結果に基づいて、工作機械1に対して加工条件の変更を指示する信号を出力したり、工作機械1又は情報処理装置81が有する不図示のディスプレイに評価結果に基づく画像を表示させたりしてもよい。
 また、例えば、情報処理部85は、残量検知部23が検出した電気エネルギーの残量に基づいて、工作機械1又は情報処理装置81が有する不図示のディスプレイに所定の画像を表示させてもよい。
 なお、上記の説明では、情報処理装置81は、工作機械1が有している制御装置とはハードウェア的に別個の装置として説明された。ただし、情報処理装置81の少なくとも一部は、工作機械1が有している制御装置に含まれていてもよい。また、情報処理装置81の少なくとも一部は、ハードウェア的に工作機械1の制御装置とは別個に設けられていても、タレット11等を含む機械本体5に隣接して設けられている場合等において、工作機械1の一部とみなされても構わない。
 既述のように、本実施形態では、バッテリ7の通信部25は、複数の切削工具3(センサ19)に共用されており、情報処理装置81は、1つのバッテリ7から複数の(例えば全ての)センサ19が検出した物理量の情報を取得する。ただし、図示の例とは異なり、複数のバッテリ7(通信部25)が設けられてもよいし、通信部25を有する切削工具3が設けられてもよい。すなわち、情報処理装置81は、バッテリ7及び/又は切削工具3が有する複数の通信部25と通信を行ってもよい。さらに、情報処理装置81は、複数の工作機械1と通信を行ってもよい。
 以上のとおり、本実施形態では、工作機械1は、工具保持具(タレット11)と、第1切削工具(例えば切削工具3A)と、バッテリ7とを有している。タレット11は、それぞれ切削工具3を取り付け可能な複数の取付部12を有している。切削工具3Aは、複数の取付部12のうちの第1取付部(例えば図1の-A3側の取付部12)に取り付けられている。バッテリ7は、複数の取付部12のうちの第2取付部(例えば図1の+A3側の取付部12)に取り付けられている。
 従って、例えば、切削工具3を着脱可能な取付部12にバッテリ7を取り付けることから、バッテリ7の着脱を切削工具3の着脱と同様に行うことができ、作業効率が向上する。また、例えば、バッテリ7の着脱に係るタレット11の設計変更も低減することができる。また、例えば、工作機械1がバッテリ7の電力を必要としない場合においては、全ての取付部12に切削工具3が取り付けられる運用を行うことが可能である。
 また、本実施形態では、切削工具3Aが取り付けられた取付部12は、切削工具3Aの少なくとも一部を収容している第1凹部(例えば図1の-A3側の凹部13)を有する。バッテリ7が取り付けられた取付部12は、バッテリ7の少なくとも一部を収容している第2凹部(例えば図1の+A3側の凹部13)を有する。
 この場合、例えば、切削工具3の一部を収容可能な凹部13にバッテリ7の少なくとも一部が収容されることになるから、バッテリ7のタレット11から食み出す体積を低減しつつ、バッテリ7全体の体積を確保することが容易化される。その結果、例えば、バッテリ7が空間的に加工に干渉する蓋然性を低減しつつ、バッテリ7の蓄電量を大きくすることが容易化される。取付部12として、凹部13を有する態様は一般的であり、種々の工作機械において上記作用を得ることができる。
 また、本実施形態では、工作機械1は、バッテリ7及び切削工具3Aを電気的に接続する第1配線(例えば配線17A)をさらに有する。
 この場合、複数の取付部12のうちいずれかに対して切削工具3に代えて装着されたバッテリ7から、他の取付部12に装着された切削工具3Aに電力が供給される。従って、電力を要する切削工具3A内にバッテリを設ける場合に比較して、バッテリ7(バッテリ本体21)を大きくすることが容易である。その結果、例えば、蓄電量を大きくし、バッテリの交換又は充電の頻度を低くし、作業効率を向上させることができる。また、例えば、切削工具3A内にバッテリを設ける場合とは異なり、切削工具3Aの寿命と、バッテリ7の寿命との独立性が向上する。換言すれば、切削工具3A及びバッテリ7の一方の寿命に応じて双方を交換する必要はない。その結果、コストを削減することができる。また、例えば、切削工具3Aにバッテリを設ける場合に比較して、切削工具3Aの保持体31の体積を確保して保持体31の強度を向上させることが容易である。
 また、本実施形態では、複数の取付部12は、第3取付部(例えば図1の+A2側の取付部12)をさらに含む。工作機械1は、上記第3取付部に取り付けられた第2切削工具(例えば切削工具3B)と、バッテリ7及び第2切削工具を電気的に接続する第2配線(例えば配線17B)と、をさらに有する。
 すなわち、バッテリ7は、複数の切削工具3に共用される。その結果、例えば、バッテリ7の数と電力を消費する切削工具3の数とが同数(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)に比較して、タレット11に同時に装着される切削工具3の数の減少を低減することができる。ひいては、加工の多様性が低下する蓋然性を低減できる。また、例えば、バッテリ7から電力が供給される切削工具3と、バッテリを有している切削工具3とが混在してタレット11に装着される態様(当該態様も本開示に係る技術に含まれる。)において、バッテリを有している切削工具3の数を減らしたり、無くしたりすることができる。通常、バッテリを有している切削工具3は、バッテリを有さない切削工具3よりもコストが高くなると考えられるから、バッテリを有している切削工具3の低減によってコスト削減を図ることができる。
 また、本実施形態では、切削工具3は、第1端3aから第2端3bにかけて延びた棒形状である。また、切削工具3は、第1端3aの側に位置する切刃29aと、切刃29aよりも第2端3bの近くに位置するセンサ19と、センサ19よりも第2端3bの近くに位置する端子33と、センサ19及び端子33を電気的に接続する内部配線35と、を有する。バッテリ7と切削工具3とを接続するための配線17は、端子33に接続されている。
 従って、例えば、配線17よりも切刃29aに近いセンサ19によって、切刃29a付近の物理量を精度よく検出することができる。その一方で、センサ19よりも切刃29aから離れている端子33に配線17が接続されていることによって、例えば、切削に伴う振動によって端子33の接触不良が生じる蓋然性を低減したり、切屑又は切削液が端子33に付着する蓋然性を低減したりすることができる。
 また、本実施形態では、端子33は、切削工具3の第2端3bに位置する。
 この場合、例えば、端子33を切刃29aから極力離して、上記の効果を向上させることができる。また、切削工具3が被削材101から受ける力においては、通常、すくい面29bに交差する方向(B3方向)における成分(いわゆる背分力)が大きい。端子33が切削工具3の第2端3bの端面(-B1側の面)から露出している場合においては、この背分力を受ける体積又は面積が端子33の配置によって減少される蓋然性を低減できる。
 また、本実施形態では、バッテリ7は、センサ19が検出した情報を含む無線信号を送信する第1通信部(通信部25)を有する。
 この場合、例えば、切削工具3に通信部25を設ける必要性を低減できる。その結果、例えば、切削工具3の保持体31の体積を確保して切削工具3の強度を向上させることが容易である。また、例えば、バッテリ7の通信部25が複数の切削工具3に共用されている場合においては、通信部25を有する切削工具3の数を低減したり、又は無くしたりして、コストを削減することができる。また、切削工具3に通信部25が設けられている場合、切削に供されている切削工具3の通信部25と被削材101との距離が短く、被削材101が無線通信に影響を及ぼす可能性がある。しかし、バッテリ7に通信部25が設けられている場合、バッテリ7が被削材101の近くに位置する蓋然性は低いから、上記のような影響が生じる蓋然性が低減される。
 また、本実施形態では、バッテリ7は、電気エネルギーの残存量の情報を含む無線信号を送信する第2通信部(通信部25)を有する。
 この場合、例えば、バッテリ7の交換又は充電の要否の把握を容易化することができる。上記のように通信部25がセンサ19の検出した情報を送信する場合においては、この通信部25が残存量の情報の送信に兼用されることになり、構成が簡素である。
 また、本実施形態では、工作機械1は、切削液が流れる流路11aをさらに有する。バッテリ7と切削工具3とを接続するための配線17の少なくとも一部が、流路11aに沿って位置する。
 この場合、例えば、流路11aと、配線17(別の観点では配線用孔55)とが少なくとも一部において纏められるから、タレット11の構成が簡素化される。また、例えば、流路11aと同様に配線用孔55を形成できるから、タレット11の製造方法も簡素化される。
<第2実施形態>
(工作機械の全体構成)
 図7は、第2実施形態に係る工作機械201の要部を示す斜視図である。
 本実施形態における第1実施形態との相違点としては、切削工具3(3A及び3C)及びバッテリ207が、タレット211の前面ではなく、外周面に着脱される点が挙げられる。また、切削工具3が、タレット211に直接的に保持されずに、ツールブロック57(57A及び57C)を介して間接的に保持される点が挙げられる。
 なお、切削工具3と同様に、バッテリもツールブロック57を介して間接的にタレット211に保持されてよい(後述する図12参照)。また、第1実施形態でも言及したように、タレットの前面に装着された切削工具及び/又はバッテリ、タレットの外周面に装着された切削工具及び/又はバッテリ、タレットに直接的に装着された切削工具及び/又はバッテリ、タレットに間接的に装着された切削工具及び/又はバッテリが適宜に組み合わされてタレットに配置されてよい。例えば、タレット211は、その外周面にツールブロック57を着脱可能なだけでなく、タレット211の前面にもツールブロック57を着脱可能であってもよい。
 第1実施形態と同様に、工作機械201の機械本体205において、切削工具3(電力を消費しない一般的な切削工具を含む)によって被削材101を切削するための基本的な構成は、公知の種々の構成と同様とされてよい。従って、切削工具3をタレット211の外周面に保持するための構成、及び/又は切削工具3を間接的に保持するための構成も、バッテリ207及び切削工具3の電気的接続等に係る部分を除いては、公知の種々の構成と同様とされてよい。図7は、その一例を示している。
 図7の例では、タレット211は、その外周面に複数の取付部212を有している。複数の取付部212は、タレット211の軸回りに配列されている。各取付部212は、切削工具3又はツールブロック57を選択的に着脱可能である。ただし、各取付部212は、切削工具3のみ又はツールブロック57のみを着脱可能であってもよい。以下の説明では、便宜上、ツールブロック57を取付部212に取り付けた態様についてのみ説明する。各取付部212は、例えば、凹部213と、複数の雌ねじ214とを有している。ツールブロック57は、凹部213に少なくとも一部が収容されることによって、及び/又はツールブロック57に挿通された雄ねじ59が雌ねじ214に螺合されることによって、取付部212に装着される。なお、図7に示す取付部212の構成は、タレット211の前面に設けられる取付部(ここでは不図示)にも適用可能である。
 バッテリ207は、複数の取付部212のうちいずれかに対して、ツールブロック57に代えて、タレット211に装着される。バッテリ207の取付部212に対する固定方法は、ツールブロック57のタレット211に対する固定方法と同様とされてよい。すなわち、本実施形態では、バッテリ207は、凹部213に少なくとも一部が収容されることによって(図示の例)、及び/又はバッテリ207に挿通された雄ねじ59が雌ねじ214に螺合されることによって、取付部212に装着されてよい。第1実施形態で述べたように、バッテリ207は、その全部が凹部213に収まってもよいし、一部のみが凹部213に収まってもよく、図7は、後者の例となっている。なお、図示の例とは異なり、バッテリ207が雄ねじ59及び雌ねじ214によって取付部212に装着されるものである場合においては、バッテリ207は、凹部213に収容される部分を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。
 図8は、工作機械201の信号処理系の構成を示すブロック図である。
 この図に示すように、バッテリ207からセンサ19への電力供給は、タレット211の配線17(17A及び17C)だけでなく、ツールブロック57の配線61(61A及び61C)を介してなされる。センサ19から通信部25への信号の伝達についても同様である。なお、この図にも示すように、本実施形態においては、タレット211及び少なくとも1つ(図示の例では2つ)のツールブロック57の組み合わせによって、複数の切削工具3を保持可能な工具保持具が構成されている。
(ツールブロック)
 工作機械201がツールブロック57を有している態様において、タレット211に同時に装着されている(又は装着可能な)ツールブロック57の数は、適宜に設定されてよい。例えば、ツールブロック57の数は、1つであってもよいし、複数であってもよい。また、ツールブロック57の数がタレット211の取付部212の数に占める割合は、50%未満であってもよいし、50%以上であってもよいし、全部であってもよい。タレット211に同時に装着されている複数のツールブロック57は、互いに同一の構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。
 ツールブロック57は、1つの切削工具3のみを同時に保持可能なものであってもよいし(図7の例)、2以上の切削工具3を同時に保持可能なものであってもよい(後述の図12参照)。1つのツールブロック57に同時に保持される2以上の切削工具3は、タレット211の軸方向(R1軸参照)に並んでもよいし(図12参照)、タレット211の軸回りに並んでもよい(不図示)。2以上の切削工具3を同時に保持可能なツールブロック57にバッテリを保持させる場合、1つのバッテリのみが保持されてもよいし、2以上のバッテリが保持されてもよい。
 ツールブロック57は、切削工具3の軸方向(長さ方向)がタレット211の軸方向(R1軸参照)に沿うように切削工具3を保持するものであってもよいし(図7の切削工具3Cを参照)、切削工具3の軸方向がタレット11の径方向に沿うように切削工具3を保持するものであってもよい(図7の切削工具3A及び図12参照)。ツールブロック57の形状及び大きさは任意である。
 既述のように、機械本体205の切削に係る基本的構成(例えばバッテリ207及び切削工具3の電気的接続等に係る部分を除いた構成)は、例えば、公知の種々の構成と同様とされてよい。このことは、機械本体205に含まれるツールブロック57についても同様である。従って、ツールブロック57に切削工具3を着脱するための構造、及びツールブロック57をタレット211に着脱するための構造は、例えば、公知の構成と同様とされてよい。そして、適宜に、切削工具3とツールブロック57とを電気的に接続するための構成、及びツールブロック57とタレット211とを電気的に接続する構成が設けられてよい。以下では、そのいくつかの例を示す。
 図9は、図7のIX-IX線における断面図である。すなわち、図7において-A3側に位置する切削工具3A及びツールブロック57Aの断面図である。
 切削工具3Aは、第1実施形態で説明した切削工具3Aと同様に、棒状かつ直方体状のホルダ27(保持体31)を有する構成である。ツールブロック57は、基体63と、ねじ67とを有している。切削工具3Aのホルダ27は、基体63の凹部65(取付部64)に収容される。ねじ67は、基体63の雌ねじ(符号省略)に螺合されてホルダ27を凹部65の内面に押し付ける。これにより、切削工具3Aは、ツールブロック57に保持される。
 ツールブロック57は、図8を参照して説明した配線61と接続されている端子69を有している。切削工具3Aが凹部65に装着されると、切削工具3Aの端子33と端子69とが当接する。端子33及び端子69は、適宜な構成で適宜な位置に設けられてよく、第1実施形態で述べた切削工具3の端子33及びタレット11の端子43の説明は、適宜に本実施形態の端子33及び端子69に援用されてよい。図9の例では、端子33は、図3に示した構成とは異なり、保持体31の側面において露出している。また、図9の例では、端子33及び端子69の接点(符号省略)は、模式的に、端子33及び端子69の対向方向において当接する態様で示されている。
 ツールブロック57は、切削液が流れる流路63aを有していてよい。流路63aは、例えば、切削工具3Aの流路3d(図6(a)及び図6(b))に接続されて、流路3dに切削液を供給することに寄与してよい。また、流路63aは、切削工具3Aを介さずに直接に加工位置及び/又はその周囲へ切削液を吐出してもよい。流路63aは、例えば、タレット211の流路11a(図6(a)及び図6(b))に接続されて流路11aから切削液が供給されてよい。また、流路63aは、タレット211を介さずに切削液が供給されてもよい。
 上記のようにツールブロック57が流路63aを有している場合において、配線61(別の観点では配線61が収容されている配線用孔63b)の少なくとも一部は、流路63aの少なくとも一部に沿って位置してよい。図示の例では、配線61(配線用孔63b)は、流路63aのB1方向に沿っている部分に沿って延びている部分を有している。
 なお、第1実施形態との比較から理解されるように、図9に示すツールブロック57の構成と同様又は類似の構成によって、第1実施形態のバッテリ7が着脱されるツールブロック57を実現することが可能である。
 次に、図7において+A2側に位置する切削工具3Cをツールブロック57Cに着脱する機構の例を示す。
 切削工具3Cは、その被取付部79がツールブロック57Cの凹部65(取付部64)に挿入されることによってツールブロック57Cに取り付けられる。これまでの説明から理解されるように、凹部65の開口方向は、タレット211の軸方向であってもよいし(図示の例)、タレット211の径方向であってもよい(後述する図12参照)。
 図10(a)及び図10(b)は、それぞれ切削工具3Cのツールブロック57Cに対する着脱機構の例を示す模式的な断面図である。これらの図において、紙面左右方向は、凹部65の開口方向(図7の例ではタレット211の軸方向)である。
 図10(a)では、ねじ93を用いた構成が例示されている。具体的には、例えば、ねじ93は、ツールブロック57Cに形成された貫通孔状の雌ねじ部(符号省略)に螺合されている。一方、切削工具3Cの被取付部79の側面には、ねじ93の先端が差し込まれる穴(符号省略)が形成されている。この穴及びねじ93の先端は、被取付部79の内側ほど径が小さくなるテーパ面を有している。ねじ93がねじ込まれると、両テーパ面の間の接触圧が増大する。これにより、被取付部79が凹部65の開口方向において位置決めされる。また、被取付部79が凹部65の内面のねじ93とは反対側の領域に押し付けられて、凹部65の径方向においても位置決めされる。
 図10(b)では、チャックを用いた構成が例示されている。図示の例では、チャックは、コレットチャックの一種であり、コレット94と、ナット95と、を有している。コレット94は、切削工具3Cの被取付部79の外周に位置しているとともに、径方向において収縮可能に分割されている。ナット95は、ツールブロック57Cに形成された雄ねじ部(符号省略)に螺合されており、螺合に伴う軸方向の移動によって、コレット94の外面のテーパ面を介してコレット94を径方向内側に押圧する。これにより、コレット94と被取付部79の外周面との接触圧が増大し、被取付部79が保持される。
 そして、図10(a)及び図10(b)それぞれにおいて模式的に示すように、切削工具3Cの被取付部79がツールブロック57Cの凹部65に対して固定されたとき、切削工具3Cの端子33とツールブロック57Cの端子69とが互いに当接して接続されてよい。図9の説明でも述べたように、端子33及び端子69は、適宜な構成で適宜な位置に設けられてよい。図示の例では、被取付部79の端面において端子33が露出しているが、被取付部79の側面に端子33が露出していてもよい。
 図10(a)及び図10(b)の説明は、バッテリの着脱に援用されてよい。すなわち、バッテリに被取付部79を設けて、バッテリをツールブロック57Cに着脱してもよい。この場合において、バッテリ(バッテリ本体)は、その少なくとも一部がツールブロック57Cの凹部65に収容されてよい。
 次に、ツールブロック57(57A及び57C)をタレット211の凹部213に着脱する機構の例を示す。
 なお、図1に示した切削工具3Aをタレット11の凹部13に着脱する機構、図9に示した切削工具3Aをツールブロック57Aの凹部65に着脱する機構、及び図10(a)及び図10(b)に例示した切削工具3Cをツールブロック57Cの凹部65に着脱する機構は、ツールブロック57を凹部213に着脱する機構に利用可能である。逆に、以下に説明するツールブロック57を凹部213に着脱する機構は、切削工具3Cをツールブロック57Cの凹部65に着脱する機構に利用可能である。
 図11(a)及び図11(b)は、それぞれ、ツールブロック57をタレット211の凹部213に着脱するための構成の例を示す断面図である。これらの図において、紙面左右方向は、凹部213の開口方向(図7の例ではタレット211の径方向)である。
 図11(a)では、いわゆるVDI方式の構成が例示されている。この例では、ツールブロック57は、タレット211の凹部213に概ね嵌合する被取付部71を有している。そして、被取付部71は、タレット211の基体211aに挿通されたピン73によって凹部213の内面に押し付けられて固定される。ピン73は、例えば、図11(a)の紙面に直交する方向に傾斜する方向に延びている部材であり、ピン73の長手方向に挿通されているねじ74の基体211aに対する螺合によって被取付部71に押し当てられる。ピン73と被取付部71との互いに当接する面には、互いに噛み合う複数の歯が形成されていてよい。
 図11(b)では、いわゆるテーパシャンクを用いた構成が例示されている。この例では、タレット211の凹部213は、奥側ほど径が縮小するテーパ状とされている。また、ツールブロック57は、凹部213に概ね嵌合する被取付部71を有している。被取付部71は、先端側(凹部213の奥側)ほど径が小さくなるテーパ状とされている。そして、被取付部71は、タレット211に設けられたクランプ機構77によって凹部213内に引き込まれる。なお、クランプ機構77の構成は適宜なものとされてよい。図示の例では、クランプ機構77は、被取付部71の内部に対して係合しているが、被取付部71の外部(プルスタッド等)に係合してもよい。図示の例では、被取付部71は、テーパ面の軸方向における長さが比較的短い(例えばテーパ面の最大径の1.5倍以下)のショートシャンクとされている。
 そして、図11(a)及び図11(b)それぞれにおいて模式的に示すように、被取付部71が凹部213に対して固定されたとき、ツールブロック57の端子75と、タレット211の端子43とが互いに当接して接続されてよい。端子75は、ツールブロック57の配線61を介してツールブロック57の端子69と接続されている端子である。端子69は、既述のように、切削工具3の端子33(又は第1実施形態のバッテリ7の端子47)と接続される端子である。このようにして、切削工具3(又はバッテリ7)は、ツールブロック57を介してタレット211に電気的に接続される。
 ツールブロック57の端子75及びタレット211の端子43は、適宜な構成で適宜な位置に設けられてよく、第1実施形態で述べた切削工具3の端子33及びタレット11の端子43の説明は、適宜に本実施形態の端子75及び端子43に援用されてよい。図11(a)及び図11(b)に示すように、端子75は、被取付部79の側面に露出していてもよいし、被取付部79の端面に露出していてもよい。
 以上のツールブロック57のタレット211に対する着脱の説明は、図11(a)及び図11(b)においてバッテリ207の符号及びバッテリ207の端子47の符号を括弧内に示すように、バッテリ207のタレット211に対する着脱に援用されてよい。バッテリ207は、これまでの説明からも理解されるように、その一部又は全部が被取付部71に位置してよい。
 以上のとおり、本実施形態においても、工作機械201の工具保持具(タレット211及びツールブロック57)は、それぞれ切削工具3を取り付け可能な複数の取付部212及び/又は64を有している。また、工作機械201は、いずれかの取付部212又は64(図示の例では取付部64)に取り付けられた第1切削工具(例えば切削工具3A又は3C)と、いずれかの取付部212及び/又は64(図示の例では取付部212)に取り付けられたバッテリ207と、を有する。従って、例えば、第1実施形態と同様の効果が奏される。例えば、バッテリ207の着脱を切削工具3又はツールブロック57の着脱と同様に行うことができ、作業効率が向上する。
<第3実施形態>
 図12は、第3実施形態に係る工作機械301の要部を示す斜視図である。図13は、工作機械301の信号処理系の構成を示すブロック図である。
 第2実施形態の説明において、ツールブロック57は、複数の切削工具3(又はバッテリ)を保持可能でよいことを述べた。図12では、そのような複数(図示の例では2つ)の切削工具3を保持可能なツールブロック357が示されている。そして、ツールブロック357は、例えば、少なくとも1つの切削工具3と、少なくとも1つのバッテリ307とを同時に保持している。
 本実施形態において、第2実施形態との相違点としては、図13に示すように、同一のツールブロック357に同時に保持されている切削工具3とバッテリ307とが機械本体305のタレット311を介さずに、ツールブロック357のみを介して電気的に接続されている点が挙げられる。例えば、ツールブロック357が有している配線61は、その一端が一の取付部64に位置する端子69(図10(a)、図10(b)等参照)に接続され、他端が他の取付部64に位置する端子69に接続されている。
 また、タレット311は、互いに異なる取付部212同士を電気的に接続する配線17を有していない。ただし、タレット311は、第2実施形態のタレット211と同様に、互いに異なる取付部212同士を電気的に接続する配線17を有していてもよい。これにより、例えば、バッテリ307は、バッテリ307と共にツールブロック357に保持されている切削工具3に加えて、他の切削工具3と電気的に接続されてもよい。
 以上のとおり、本実施形態においても、工作機械301の工具保持具(ツールブロック357)は、それぞれ切削工具3を取り付け可能な複数の取付部64を有している。また、工作機械301は、いずれかの取付部64に取り付けられた第1切削工具(切削工具3)と、いずれかの取付部64に取り付けられたバッテリ307と、を有する。従って、例えば、第1実施形態と同様の効果が奏される。例えば、バッテリ307の着脱を切削工具3の着脱と同様に行うことができ、作業効率が向上する。
 なお、第1実施形態におけるタレット11、第2実施形態におけるタレット211とツールブロック57との組み合わせ、及び第3実施形態におけるツールブロック357は、それぞれ工具保持具の一例である。第1実施形態において、取付部12(凹部13)は、第1、第2又は第3取付部(第1、第2又は第3凹部)の一例である。第2実施形態において、取付部64(凹部65)は、第1又は第3取付部(第1又は第3凹部)の一例であり、取付部212(凹部213)は第2取付部(第2凹部)の一例である。第3実施形態において、取付部64(凹部65)は、第1取付部及び第2取付部(第1凹部又は第2凹部)の一例である。第1実施形態における配線17、第2実施形態における配線17と配線61との組み合わせ、及び第3実施形態における配線61は、それぞれ第1又は第2配線の一例である。第1実施形態における配線17、及び第2実施形態における配線17と配線61との組み合わせは第3配線の一例でもある。通信部25は、第1通信部及び第2通信部の一例である。
 本開示に係る技術は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。
 切削工具は、工具本体と、アーバ又はチャックとを含んで構成されていてもよい。そして、アーバ又はチャックがタレット又はツールブロックに保持されてよい。
 ツールブロックは、電力を消費する要素(例えばセンサ及び/又は通信部)を有していてもよい。この場合において、工具保持具の第2取付部に取り付けられたバッテリからツールブロックへ電力が供給されてよい。このように、第2取付部に取り付けられたバッテリの電力は、種々の用途に利用可能である。別の観点では、第1取付部に取り付けられた切削工具は、電力を消費しないものであってもよい。
 バッテリは、残量検知部及び通信部を有さず、単に電力を供給するだけのものであってもよい。例えば、バッテリは、バッテリ本体のみから構成されてもよい。
 1…工作機械、3…切削工具、5…機械本体、7…バッテリ、11…タレット(工具保持具)、12…取付部(第1取付部、第2取付部)、13…凹部。

Claims (13)

  1.  それぞれ切削工具を取り付け可能な、第1取付部及び第2取付部を含む複数の取付部を有する工具保持具と、
     前記第1取付部に取り付けられた第1切削工具と、
     前記第2取付部に取り付けられたバッテリと、を有する工作機械。
  2.  前記第1取付部は、前記第1切削工具の少なくとも一部を収容している第1凹部を有し、
     前記第2取付部は、前記バッテリの少なくとも一部を収容している第2凹部を有する、請求項1に記載の工作機械。
  3.  前記バッテリ及び前記第1切削工具を電気的に接続する第1配線をさらに有する、請求項1又は2に記載の工作機械。
  4.  前記複数の取付部は、第3取付部をさらに含み、
     前記第3取付部に取り付けられた第2切削工具と、
     前記バッテリ及び前記第2切削工具を電気的に接続する第2配線と、をさらに有する、請求項3に記載の工作機械。
  5.  前記第1切削工具は、第1端から第2端にかけて延びた棒形状であって、
      前記第1端の側に位置する切刃と、
      前記切刃よりも前記第2端の近くに位置するセンサと、
      前記センサよりも前記第2端の近くに位置する端子と、
      前記センサ及び前記端子を電気的に接続する内部配線と、を有し、
     前記第1配線は、前記端子に接続された、請求項3又は4に記載の工作機械。
  6.  前記端子は、前記第1切削工具における前記第2端に位置する、請求項5に記載の工作機械。
  7.  前記バッテリは、前記センサが検出した情報を含む無線信号を送信する第1通信部を有する、請求項5又は6に記載の工作機械。
  8.  前記バッテリは、電気エネルギーの残存量の情報を含む無線信号を送信する第2通信部を有する、請求項1~7のいずれか1つに記載の工作機械。
  9.  切削液が流れる流路をさらに有し、
     前記第1配線の少なくとも一部が、前記流路に沿って位置する、請求項3~7のいずれか1つに記載の工作機械。
  10.  前記工具保持具は、前記第1取付部及び前記第2取付部を有するタレットを含んでいる
     請求項1~9のいずれか1項に記載の工作機械。
  11.  前記工具保持具は、前記第1取付部及び前記第2取付部を有するツールブロックを含んでいる
     請求項1~9のいずれか1項に記載の工作機械。
  12.  請求項1~11のいずれか1つに記載の工作機械と、
     記憶部と、
     を有し、
     前記工作機械は、センサを有しており、
     前記記憶部は、前記センサから出力される信号に基づく情報を蓄積する、データ収集システム。
  13.  それぞれ切削工具を取り付け可能な、第1取付部及び第2取付部を含む複数の取付部を有する工具保持具と、
     第1取付部に位置する第1端子と、
     第2取付部に位置する第2端子と、
     前記第1端子と前記第2端子とを接続して前記第2端子から前記第1端子への電気の流れを許容している第1配線と、を有する、工作機械の機械本体。
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