WO2022097208A1 - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】主軸装置と送り装置と加工補助装置とを搭載した工作機械本体と、付設装置と、主操作盤と、付設装置を手動により作動させるための副操作盤と、制御装置とを備えた工作機械において、オペレータが付設装置にて作業を行っている最中に工作機械本体にて所定異常が発生した場合に、ワークを工具との干渉により破損させることなく所定異常を迅速に回避する。 【解決手段】副操作盤４０は異常回避操作部４３を有しており、制御装置１００は、ＮＣプログラムに基づく自動運転中に、副操作盤４０より異常回避操作部４３の操作信号を受信した場合には、工作機械１の電源を遮断することなく、該操作信号に応じて、主軸装置１７、送り装置１６、及び加工補助装置１８の少なくとも一つの作動状態を変更することで工作機械本体１の異常回避用動作を実現可能に構成されている。

Description

工作機械

　本発明は、工作機械本体と、工作機械本体に付設された付設装置と、工作機械本体及び付設装置の作動を制御する制御装置と、主操作盤と、付設装置を手動操作するための副操作盤とを備えた工作機械に関する。

　従来、上述した工作機械の一例として、特開２０１６－４３４６２号公報（下記特許文献１）に開示された工作機械が知られている。

　この工作機械は、工作機械本体に付設される付設装置の一例として工具交換装置を有している。工作機械本体は、主軸装置及び送り装置を含む加工機構部と、補助装置としてのクーラント装置とを有している。主操作盤は、ＮＣプログラムに基づく自動運転により又は手動操作により工作機械を作動させるための操作部を有していて、その操作信号を制御装置に入力する。副操作盤は、工具交換装置を手動操作により作動させるための操作部を有していて、その操作信号を制御装置に入力する。

　工具交換装置は、工具が保持される複数の工具保持部を有する工具マガジンと、この工具マガジンを駆動して、各工具保持部を工具交換位置に移動させるマガジン駆動機構部と、工作機械本体の主軸に装着された工具と工具交換位置に位置決めされた前記工具とを交換する工具交換機構部とを有している。

　このような工具交換装置では、オペレータが、工具保持部への工具の装着、及び当該工具保持部からの工具の取出し等の段取り作業を手作業で行うことができる。具体的には、オペレータが、副操作盤によって、作業対象の工具保持部を指定することで、指定された工具保持部を前記工具着脱位置に移動させるための操作信号が、副操作盤から制御装置に入力され、この制御装置による制御の下で、前記マガジン駆動機構部が駆動されて、指定された工具保持部が工具着脱位置に移動する。こうして、オペレータは意図する任意の工具保持部を工具着脱位置に呼び出すことができ、当該工具保持部への工具の装着や、当該工具保持部からの工具の取り出しを行うことができる。

特開２０１６－４３４６２号公報

　しかしながら、特許文献１の工作機械では、オペレータが工具交換装置（付設装置）における工具の段取り作業を行っている最中に、工作機械本体にて異常音や異常振動等（所定異常）が発生した場合に、オペレータが迅速に対処することができないという問題がある。

　すなわち、所定異常が発生した際に、オペレータが主操作盤の近くにいれば、当該オペレータが主操作盤を操作して工作機械本体に所定異常を回避するための動作（異常回避用動作）を実行させることができる。しかし、所定異常が発生した際に、オペレータが工作機械に付設された工具交換装置（付設装置）にて段取り作業を行っていた場合、オペレータは、作業を中断して工作機械本体の主操作盤の前に移動した後に、該主操作盤を操作して工作機械に異常回避用動作を行わせる必要がある。このため、所定異常が発生してからオペレータにより主操作盤が操作されるまでの時間が長くなり、その間に異常が拡大するという問題がある。

　この問題を回避するべく、付設装置を手動操作するための副操作盤に非常停止ボタンを設けて、非常停止ボタンが操作された場合には、工作機械の電源を遮断することで主軸装置や送り装置を含む工作機械全体の動作を停止することが考えられる。

　しかし、非常停止ボタンの操作により工作機械の電源が遮断されると、例えば立型マシニングセンタ等では、ワーク又は工具を保持して重力軸方向に駆動可能な移動台が重力により僅かに落下する。この結果、ワークが工具と干渉して破損する虞がある。この問題を回避するべく、非常停止時に工作機械の送り装置により移動台を重力軸方向に僅かに引き上げる動作を実行する場合がある。しかし、この移動台の引き上げ動作は、非常停止ボタンが押されることにより突発的に行われるため、非常停止ボタンが押されるタイミングによってはワークが工具と干渉して破損する虞がある。

　本発明は、以上の実情に鑑みてなされたものであって、オペレータが付設装置にて作業を行っている最中に工作機械本体にて所定異常が発生した場合に、ワークを工具との干渉により破損させることなく所定異常を迅速に回避することができる工作機械を提供することを、その目的とする。

　前記課題を解決するための本発明の一局面では、
　ワーク又は工具を保持して回転駆動される主軸を含む主軸装置と、ワーク及び工具の互いの位置関係を変更する送り装置と、前記工具によるワークの加工を補助する加工補助装置とを搭載した工作機械本体と、
　前記工作機械本体に付設され、前記ワークの加工に付随する所定の工程動作を実行する付設装置と、
　前記工作機械本体に設けられた前記主軸装置、前記送り装置、及び前記加工補助装置、並びに、前記付設装置の作動を制御する制御装置と、
　前記工作機械本体及び前記付設装置をＮＣプログラムに基づく自動運転より又は手動操作により作動させるための機械運転操作部を有し、該機械運転操作部の操作信号を前記制御装置に入力する主操作盤と、
　前記付設装置を手動操作により作動させるための装置操作部を有し、該装置操作部の操作信号を前記制御装置に入力する副操作盤とを備えた工作機械であって、
　前記副操作盤は、前記工作機械本体にて発生した所定異常を回避するための異常回避用動作を、前記工作機械本体に実行させるための異常回避操作部をさらに有していて、該異常回避操作部の操作信号を前記制御装置に入力するよう構成されており、
　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記異常回避操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく、該操作信号に応じて、前記主軸装置、前記送り装置、及び前記加工補助装置の少なくとも一つの作動状態を変更することで前記異常回避用動作を実現可能に構成されている。

　この工作機械によれば、オペレータが主操作盤の機械運転操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に入力され、該制御装置によって、工作機械本体及び付設装置がＮＣプログラムに基づく自動運転により又は手動操作により作動される。また、オペレータが副操作盤の装置操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に入力され、該制御装置によって付設装置が手動操作により作動される。　

　前記副操作盤には、付設装置を手動操作するための装置操作部に加えて異常回避操作部が設けられている。この異常回避操作部は、工作機械本体にて所定異常（例えば異常音や異常振動）が発生した場合に、副操作盤を介して工作機械本体に異常回避用動作を実行させるための操作部である。具体的には、オペレータがこの異常回避操作部を操作すると、その操作信号が副操作盤から制御装置に入力される。制御装置は、該操作信号を受信すると、前記工作機械の電源を遮断することなく、該受信した操作信号に応じて、主軸装置、送り装置及び加工補助装置の少なくとも一つの作動状態を変更する。したがって、オペレータが付設装置にて作業を行っている最中に、工作機械本体にて所定異常が発生したとしても、オペレータは主操作盤まで移動せずに、付設装置の手動操作用に設けられた副操作盤を介して、工作機械本体に設けられた主軸装置、送り装置及び加工補助装置の少なくとも一つの作動状態の変更を試みることで、工作機械本体に異常回避用動作を迅速に実行させることができる。

また、この工作機械では、電源を遮断することなく工作機械に異常回避用動作を実行させるようにしているので、例えば非常停止ボタンを押して工作機械の電源を遮断した場合のように、ワーク（又は工具）が重力軸方向に意図せず移動して破損するのを防止することができる。

　前記工作機械において、異常回避用動作は、主軸装置による主軸の回転を停止せずに行われることが好ましい。これにより、ワークに工具が食い込んだまま工具の回転が停止するのを防止することができる。よって、ワークに工具が食い込むことによるワークの破損を防止し、延いては、所定異常が発生した際のワークの再利用率を高めて材料コストを低減することができる。

　前記工作機械において、前記異常回避操作部は、前記工作機械本体の前記主軸の回転数を変更するための第１操作部を含んでおり、前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第１操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記主軸装置に前記主軸の回転数の変更動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、ＮＣプログラムに基づく工作機械の自動運転中に、オペレータが副操作盤の異常回避操作部である第１操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に送信される。制御装置では、副操作盤から受信した操作信号に応じて、主軸装置に主軸の回転数の変更動作を実行させる。この変更動作は、主軸の回転数の増加側と減少側とのいずれの側であってもよい。

　したがって、例えば、前記所定異常として工作機械本体の異常振動が発生した場合には、オペレータが副操作盤の第１操作部を操作して、主軸の回転数を共振点からずらすことで所定異常（異常振動）を回避することができる。この場合、主軸の回転数を共振点からずらす動作が前記異常回避用動作に相当する。

　前記工作機械において、前記異常回避操作部は、前記送り装置の送り速度を変更するための第２操作部を含んでおり、前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第２操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記送り装置に送り速度の変更動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、ＮＣプログラムに基づく工作機械の自動運転中に、オペレータが副操作盤の異常回避操作部である第２操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に送信される。制御装置では、副操作盤から受信した操作信号に応じて、前記送り装置に対して送り速度の変更動作を実行させる。この変更動作は、送り速度の増加側と減少側とのいずれの側であってもよい。

　したがって、例えば、前記所定異常として工具及びワーク間のびびり振動が発生した場合に、オペレータは副操作盤の第２操作部を操作して、送り装置の送り速度を、びびり振動が生じないような速度に調整することで所定異常を回避することができる。この場合、送り装置の送り速度を、びびり振動が生じない速度に変更する動作が異常回避用動作に相当する。

　前記工作機械において、前記異常回避操作部は、前記送り装置の送り駆動を停止するための第３操作部を含んでおり、前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第３操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、前記送り装置に送り駆動の停止動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、ＮＣプログラムに基づく工作機械の自動運転中に、オペレータが副操作盤の異常回避操作部である第３操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に送信される。制御装置では、第３操作部の操作信号を受信すると、送り装置に送り駆動の停止動作を実行させる。

　これによれば、工作機械本体にて所定異常が発生した場合に、オペレータが前記副操作盤の第３操作部を操作して送り装置の送り駆動を停止することで、工具がワークに接触するのを未然に防止したり、工具とワークとが接触した状態でワークの加工がそれ以上進行しないようにすることができる。送り駆動を停止した後は、例えば故障が生じている可能性がある機器を停止する等して異常を回避すればよい。この場合において、送り駆動を停止する動作は、異常を回避するための異常回避用動作に相当する。

　前記工作機械において、前記異常回避操作部は、前記送り装置に前記ワーク及び前記工具の互いの位置関係を変更する動作を実行させるための第４操作部を含んでおり、前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第４操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記送り装置を作動させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、ＮＣプログラムに基づく工作機械の自動運転中に、オペレータが副操作盤の異常回避操作部である第４操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に送信される。制御装置では、第４操作部の操作信号を受信すると、その操作信号に応じて、送り装置を作動させる。したがって、オペレータは、工作機械本体にて所定異常が発生した場合に、前記副操作盤の第４操作部を操作することで、主軸の回転を停止することなく、送り装置を作動させて工具とワークとを離間させることができる。これにより、工具とワークとの接触が解除されるので、例えばワーク及び工具間で発生するびびり振動等の所定異常を迅速に回避することができる。この場合、送り装置によって工具とワークとを離間させる動作が異常回避用動作に相当する。

　前記加工補助装置は、前記工具又はワークに向けてクーラントを吐出するクーラント装置であり、前記異常回避操作部は、前記クーラント装置の作動状態を変更するための第５操作部を含んでおり、前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第５操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記加工補助装置である前記クーラント装置の作動状態を変更することで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、ＮＣプログラムに基づく工作機械の自動運転中に、オペレータが副操作盤の異常回避操作部である第５操作部を操作すると、その操作信号が制御装置に送信される。制御装置では、第５操作部の操作信号を受信すると、該操作信号に応じて、加工補助装置であるクーラント装置の作動状態を変更する。クーラント装置の作動状態の変更とは、例えば、クーラント装置のオン／オフ状態の切替えや、クーラントの吐出圧の変更等を含む。クーラントの作動状態を変更することで、工具の発熱や切屑の排出性の悪化に伴い発生する所定異常（切削不良による異常振動や異常音等）を回避することができる。この場合、クーラントの作動状態の変更動作が異常回避用動作に相当する。

　前記工作機械において、前記副操作盤は、優先操作モードを設定可能な設定操作部を有しており、前記制御装置は、前記副操作盤の設定操作部を介して前記優先操作モードが設定されているか否かを判定して、該優先操作モードが設定されていると判定した場合において、前記副操作盤からの前記異常回避操作部の操作信号と、当該操作信号とは相容れない前記主操作盤からの操作信号とを同時に受信したときには、該主操作盤からの操作信号を無視するように構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、副操作盤にて優先操作モードが設定されている場合に、制御装置において、副操作盤からの異常回避操作部の操作信号と、当該操作信号とは相容れない主操作盤からの操作信号とを同時に受信したときには、主操作盤からの操作信号が無視される。この結果、制御装置は、副操作盤からの異常回避操作部の操作信号に基づいて工作機械に異常回避用動作を実行させる。よって、オペレータは付設装置にて作業を行っている間は、前記副操作盤の設定操作部を介して優先操作モードを設定しておくことで、工作機械本体にて所定異常が発生した際に、主操作盤からの操作に邪魔されることなく、副操作盤の異常回避操作部を介して前記工作機械本体に異常回避用動作を迅速に実行させることができる。

　前記工作機械において、前記主操作盤は、情報を表示する表示部を有しており、前記制御装置は、前記副操作盤にて前記優先操作モードが設定されていると判定した場合には、その旨を前記表示部に表示させるように構成されていることが好ましい。

　この構成によれば、副操作盤にて優先操作モードが設定されている場合には、制御装置による制御の下、主操作盤の表示部にその旨（副操作盤の優先操作モードが設定されている旨）が表示される。したがって、オペレータは、主操作盤の操作が無視された場合であっても、主操作盤の表示部に、副操作盤の優先操作モードが設定されている旨が表示されていれば、この表示を見て副操作盤の操作が優先された可能性を容易に推測することができる。　

　以上のように、本発明に係る工作機械によれば、付設装置を操作するための副操作盤に異常回避操作部を設けて、該異常回避操作部が操作されると、制御装置によって、工作機械の電源を遮断することなく、副操作盤からの操作信号に応じて、主軸装置、送り装置及び加工補助装置の少なくとも一つの作動状態を変更して、工作機械本体に異常回避用動作を実行させることができるようにしたことで、オペレータが付設装置にて作業を行っている最中に工作機械本体にて所定異常が発生した場合に、ワークを工具との干渉により破損させることなく該所定異常を迅速に回避することができる。

図１は、実施形態に係る工作機械を示す正面図である。 図２は、実施形態に係る工作機械を示す図１の左側から見た側面図である。 図３は、実施形態に係る工作機械の制御ブロック図である。 図４は、ＮＣ操作盤の構成を示すブロック図である。 図５は、マガジン操作盤の構成を示すブロック図である。 図６は、実施形態の変形例を示す図５相当図である。

　《実施形態》
　以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１及び図２に示すように、本例の工作機械１は、立形のマシニングセンタであり、工作機械本体１０、工具交換装置２０、ＮＣ操作盤３０、マガジン操作盤４０及び制御装置１００（図３参照）を備えている。

　工作機械１は、ワークの加工エリアを区画するとともにその外観形状を形成するスプラッシュガードＧをさらに有している。スプラッシュガードＧにおける機械正面側（図１の紙面垂直方向の手前側）には、加工エリアにアクセスするための開閉扉（図示省略）がＸ軸方向にスライド可能に取付けられている。ＮＣ操作盤３０は、工作機械１の正面の右側寄りに配置されていて工作機械本体１０に支持アーム１９を介して支持されている。オペレータは、ＮＣ操作盤３０を介して工作機械１を自動運転により又は手動操作により作動させることができる。また、工作機械１の左側（正面側から見て左側）にはマガジン操作盤４０が配置されている。オペレータはマガジン操作盤４０を介して工具交換装置２０を手動操作により作動させることができる。ＮＣ操作盤３０及びマガジン操作盤４０の詳細は後述する。

　工作機械本体１０は、ベッド１１と、このベッド１１上に立設されたコラム１２と、このコラム１２に支持され、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能となった主軸頭１３と、この主軸頭１３によってその軸中心に回転在に支持された主軸１４を含む主軸装置１７（図１及び図３参照）と、この主軸１４の下方のベッド１１上に配設されたテーブル１５と、主軸頭１３及びテーブル１５を駆動する送り装置１６と、クーラント装置１８とを有している。

　前記テーブル１５は水平な直交２軸方向であるＸ軸－Ｙ軸方向に移動可能に構成され、また、前記主軸頭１３はＸ軸及びＹ軸と直交する鉛直方向であるＺ軸方向に移動可能になっている。

　送り装置１６は、前記テーブル１５をＸ軸及びＹ軸方向に駆動し、また前記主軸頭１３をＺ軸方向に駆動する。そうして、送り装置１６は、テーブルにセットされたワークと、該主軸頭１３に支持された主軸１４に取付けられた工具Ｔとの互いの位置関係（相対的な位置関係）を三次元空間内で変更可能になっている。送り装置１６は、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸回りに出力軸を回転させる三つのサーボモータ、及び、各サーボモータの回転運動をそれぞれの軸方向の直線運動に変換するボールネジ機構等により構成される。

　主軸装置１７は、主軸１４と、該主軸１４をその軸線回り（Ｚ軸回り）に回転駆動する主軸モータ（図示省略）とを有しており、主軸モータは例えばサーボモータにより構成される。

　クーラント装置１８は、ワークの加工中に工具Ｔの先端付近にクーラントを吹付けることで工具Ｔの発熱を抑制するとともに切屑の排出を促す。クーラント装置１８は、例えば、主軸頭１３にマニホールドを介して固定されたフレキシブルノズルや、クーラントタンク内のクーラントを汲み上げてマニホールドに供給するクーラントポンプ等を有している。

　工具交換装置２０は、主軸頭１３の側方に配設された工具マガジン２１と、この工具マガジン２１の下端部に設けられ、主軸１４に取り付けられた工具Ｔと工具マガジン２１の工具ポット２２に格納された工具Ｔとを交換する工具交換機構部２３とを有している。工具交換装置２０が、工作機械本体１０に付設されて所定の工程動作（本例では工具交換動作）を実行する付設装置に相当する。

　前記工具マガジン２１は、工具Ｔが保持される複数の工具ポット（工具保持部）２２と、この複数の工具ポット２２を、外周部に一定間隔で保持した円板状の保持プレート２４と、工具ポット２２と保持プレート２４とを取り囲むように配設されるとともに、下部に開口部２５ａが形成されたカバー体２５とから構成される。前記保持プレート２４は、マガジン駆動機構部２６によって中心軸周りに回転駆動されるようになっており、このマガジン駆動機構部２６により保持プレート２４を回転させることによって、保持プレート２４に保持された工具ポット２２の中から所望の工具ポット２２を、前記カバー体２５の開口部２５ａに移送することができるようになっている。以下では、この開口部２５ａが形成された位置を「着脱位置」という。工具ポット２２の配置形状は、本例では図１及び図２のように円形状とされている。尚、後述する図３では、図示の便宜上、工具ポット２２の配置形状を円形では無く楕円形としている。

　前記着脱位置に割り出された工具ポット２２は、旋回機構（図示せず）によって適宜、垂直面内で旋回され、主軸１４に対して平行な姿勢となる待機位置に移動するようになっており、この待機位置に移動した工具ポット２２は、前記旋回機構により、再度、垂直面内で旋回されることによって、前記着脱位置（図１の二点鎖線参照）に復帰するようになっている。

　前記工具交換機構部２３は、図１に示すように、前記主軸１４と前記待機位置に移送された工具ポット２２との中間位置に、その軸線が主軸１４の軸線と平行となるように配設され回転軸２７と、カム機構２８を介して回転軸２７を軸中心に回転させる駆動モータＭと、工具Ｔを把持する把持部が両端に形成され、前記回転軸２７の下端部に固設された交換アーム２９などから構成される。

　そして、前記回転軸２７は、駆動モータＭからカム機構２８に回転動力が伝達されることにより、その軸中心に回転するとともに、その軸方向に昇降するようになっており、交換アーム２９は回転軸２７とともに動作して、回転動作と昇降動作とを実行することにより、主軸１４に装着された工具Ｔと、待機位置の工具ポット２２に保持された工具Ｔとを交換する。

　［制御装置の構成］
　図３に示すように、前記制御装置１００は、主制御部１０１、ＮＣプログラム記憶部１０２、ＮＣプログラム実行部１０３、送り制御部１０４、主軸制御部１０５、クーラント制御部１０６、工具交換制御部１０７、工具情報記憶部１０８及び表示制御部１０９を有している。

　これらのうち、前記ＮＣプログラム記憶部１０２、ＮＣプログラム実行部１０３、送り制御部１０４及び主軸制御部１０５は、例えばＣＮＣユニット(computerized numerical control unit)によって実現され、主制御部１０１は、例えばＰＬＣユニット(Programmable Logic Controller unit)によって実現される。

　また、制御装置１００には、ＮＣ操作盤３０（主操作盤の一例）及びマガジン操作盤４０（副操作盤の一例）がそれぞれ接続されている。尚、これら制御装置１００、ＮＣ操作盤３０及びマガジン操作盤４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含むコンピュータから構成されている。以下では、先ずＮＣ操作盤３０の操作に関連する制御系の機能説明を行い、その後、マガジン操作盤４０の操作に関連する制御系の機能説明を行う。

　［ＮＣ操作盤の操作に関連する制御系の機能説明］
　図３及び図４に示すように、ＮＣ操作盤３０は、表示部３１、ＮＣ入力操作部３２、及び機械運転操作部３３を備えている。

　表示部３１は、例えばタッチパネル３１ａにより構成されていて、ＮＣプログラム記憶部１０２に格納されたＮＣプログラムや、ＮＣプログラム実行部１０３における実行状況、送り装置１６及び主軸装置１７の動作状況などを表示可能になっている。

　ＮＣ入力操作部３２はキーボード３２ａを有している。オペレータは、このキーボード３２ａを指で操作することで、ＮＣプログラム記憶部１０２にＮＣプログラムを格納する処理や、主制御部１０１を介して工具情報記憶部１０８に工具情報等を格納する処理を行えるようになっている。この工具情報には、工具マガジン２１を構成する各工具ポット２２の番号と、各工具ポット２２に装着された工具Ｔの工具番号との対応情報等が含まれている。

　機械運転操作部３３は、工作機械１を自動運転により又は手動操作により作動させるための操作部である。具体的には、機械運転操作部３３は、図４に示すように、運転モード切替スイッチ３３ａ、サイクル起動ボタン３３ｂ、フィードホールドボタン３３ｃ、切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄ、回転数オーバーライドスイッチ３３ｅ、ジョグ送り操作部３３ｆ、クーラントオン／オフボタン３３ｇ、クーラント圧設定スイッチ３３ｈ、及び工具交換操作部３３ｉを有している。機械運転操作部３３には、この他にも周知の手動パルスハンドル（手動パルス発生器）や、工作機械１の電源を遮断するための非常停止ボタン等が設けられている。

　運転モード切替スイッチ３３ａは、工作機械１の運転モードを自動運転モードと手動運転モードとに切替えるためのスイッチである。自動運転モードは、ＮＣプログラム記憶部１０２に記憶されたＮＣプログラムにしたがって工作機械１を自動運転させるためのモードである。手動運転モードは、オペレータの手動操作によって工作機械１の各機器を動作させるためのモードである。

　サイクル起動ボタン３３ｂは、自動運転モードにおいて、工作機械１にＮＣプログラムに基づく自動運転を開始させるためのボタンである。

　フィードホールドボタン３３ｃは、ＮＣプログラムに基づく自動運転中の工作機械１をフィードホールド状態に切替えるためのボタンである。フィードホールド状態では、送り装置１６の送り動作は停止される一方、主軸装置１７による主軸１４の回転、及びクーラント装置１８の作動は継続される。尚、フィードホールド状態においてサイクル起動ボタン３３ｂが再度押されると、中断していた前記工作機械１の自動運転が再開される。

　切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄは、工作機械１の自動運転時における送り装置１６の送り速度を調整するためのスイッチである。切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄは、例えば回転式の調整ダイヤルにより構成され、ＮＣプログラムにて指定された送り速度に対する速度倍率として例えば０～２００％の倍率を指定可能になっている。尚、切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄを０％に設定することで、フィードホールドボタン３３ｃを押したのと同等の機械動作を実現することができる。

　回転数オーバーライドスイッチ３３ｅは、工作機械１の自動運転時における主軸１４の回転数を調整するためのスイッチである。回転数オーバーライドスイッチ３３ｅは、例えば回転式の調整ダイヤルにより構成され、ＮＣプログラムにて指定された主軸１４の回転数に対する速度倍率として例えば０～２００％の倍率を指定可能になっている。

　ジョグ送り操作部３３ｆは、主軸頭１３及びテーブル１５をジョグ送りによって移動させるための操作部であって、例えば、Ｘ軸＋、Ｘ軸－、Ｙ軸＋、Ｙ軸－、Ｚ軸＋、Ｚ軸－のジョグ送り方向を入力する六個のキーを有する。

　クーラントオン／オフボタン３３ｇは、クーラント装置１８のオン／オフを手動で切替えるためのボタンである。本例では、クーラントオン／オフボタン３３ｇを一回押す度にクーラント装置１８をオン状態とオフ状態とに交互に切替え可能になっている。

　クーラント圧設定スイッチ３３ｈは、クーラント装置１８によるクーラントの吐出圧を設定するためのスイッチである。クーラント圧設定スイッチ３３ｈは、例えば回転式のダイヤルによって構成され、クーラント装置１８の最大吐出圧に対する倍率を０～１００％の範囲で指定可能になっている。　

　工具交換操作部３３ｉは、工具マガジン２１を回転させることにより作業対象の工具ポット２２を前記工具着脱位置に呼出す動作、及び、該工具ポット２２に装着された工具Ｔと主軸１４に装着された工具Ｔとを工具交換機構部２３によって交換する動作を実行するための操作部である。工具交換操作部３３ｉは、着脱位置に呼び出すべき工具ポット２２の番号を入力するための工具呼出しキーや、工具交換機構部２３を作動させる作動ボタン（いずれも図示省略）を有している。

　前記主制御部１０１は、ＮＣ操作盤３０及び後述するマガジン操作盤４０から入力された操作信号を基に、又は後述するＮＣプログラム実行部１０３からの指令を基に、予めＲＯＭ内に記憶されたシーケンスプログラムにしたがって所定の処理を実行する。

　例えば、工作機械１が自動運転モードにあるときに、ＮＣ操作盤３０にてサイクル起動ボタン３３ｂが操作されると、主制御部１０１は、ＮＣ操作盤３０より入力された操作信号に応じて、ＮＣプログラム実行部１０３に対してＮＣプログラムを実行させるための実行指令を行う。ＮＣプログラム実行部１０３は、主制御部１０１よりＮＣプログラムの実行指令を受信した場合には、ＮＣプログラム記憶部１０２に記憶されたＮＣプログラムを一ブロック（行）ずつ読込んでその指令（ＮＣコード）を解釈し、送り装置１６及び主軸装置１７の動作に関する指令については送り制御部１０４及び主軸制御部１０５にそれぞれ送信し、該送り制御部１０４及び主軸制御部１０５によって送り装置１６及び主軸装置１７を作動させる一方、その他の機器に関する指令（クーラント吐出指令や工具交換指令）については主制御部１０１に送信する。

　そして、主制御部１０１は、ＮＣプログラム実行部１０３がＮＣプログラムを実行する中で、該ＮＣプログラムに規定されたクーラントの動作に係る指令を受信した場合には、クーラント制御部１０６に対してその指令（オン／オフ指令等）を行う。また、主制御部１０１は、ＮＣプログラム実行部１０３がＮＣプログラムを実行する中で、該ＮＣプログラムに規定された工具交換に係る指令を受信した場合には、工具交換制御部１０７に対して該工具交換指令を行う。そうして、主制御部１０１は、ＮＣプログラム実行部１０３と協働して工作機械１の自動運転動作を実現する。

　主制御部１０１は、工作機械１の自動運転中に、ＮＣ操作盤３０よりフィードホールドボタン３３ｃの操作信号を受信した場合には、ＮＣプログラム実行部１０３に対して工作機械１をフィードホールド状態に切替えるためのフィードホールド指令を行う。ＮＣプログラム実行部１０３は、ＮＣプログラムの実行中に、主制御部１０１よりフィードホールド指令を受信した場合には、ＮＣプログラムの実行を中断して、送り制御部１０４に対して送り動作を停止する停止指令を行う一方、主軸制御部１０５に対して主軸１４の回転を維持する動作指令を行うとともに、クーラント制御部１０６に対してクーラントの吐出を継続する指令を行う。これにより、工作機械１は、主軸１４を回転させつつ送り動作を停止するフィードホールド状態となる。

　一方、主制御部１０１は、工作機械１が手動運転モードにあるときに、ＮＣ操作盤３０よりジョグ送り操作部３３ｆの操作信号を受信した場合には、送り制御部１０４に対して、送り装置１６のジョグ送り動作を実行させるジョグ送り指令を送信する。

　主制御部１０１は、工作機械１が手動運転モードにあるときに、ＮＣ操作盤３０よりクーラントオン／オフボタン３３ｇの操作信号を受信した場合には、クーラント制御部１０６に対して、クーラント装置１８のオン／オフ状態を切替える指令を行う。

　主制御部１０１は、工作機械１が手動運転モードにあるときに、ＮＣ操作盤３０よりクーラント圧設定スイッチ３３ｈの操作信号を受信した場合には、クーラント制御部１０６に対して、該受信した操作信号に応じたクーラント吐出圧でクーラント装置１８を作動させる指令を行う。

　また、主制御部１０１は、工作機械１が手動運転モードにあるときに、工具交換操作部３３ｉの操作信号を受信した場合には、工具交換制御部１０７に対して、該操作信号に応じた工具呼出し動作及び工具交換動作を実行させる指令を行う。

　さらに、主制御部１０１は、受信した操作信号又はＮＣプログラム実行部１０３からの指令に応じて適宜、表示制御部１０９に対して、ＮＣ操作盤３０の表示部３１及びマガジン操作盤４０の表示部４１の表示内容を変更する指令を行う。

　また、主制御部１０１は、ＮＣ操作盤３０における切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄ及び回転数オーバーライドスイッチ３３ｅの指定値（操作信号）、並びに、後述するマガジン操作盤４０における切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ及び回転数オーバーライドスイッチ４３ｃの指定値（操作信号）を基に、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転時における切削送りオーバーライド値及び主軸１４の回転数オーバーライド値を決定して送り制御部１０４及び主軸制御部１０５にそれぞれ送信する。各オーバーライド値の決定処理の詳細は後述する。

　前記送り制御部１０４は、送り装置１６の作動を制御する機能部である。送り制御部１０４は、工作機械１が自動運転モードにあるときに、ＮＣプログラム実行部１０３より動作指令を受信した場合には、ＮＣプログラムに規定された送り装置１６の送り速度（各軸方向の送り速度）と、主制御部１０１より受信した前記切削送りオーバーライド値とを掛合わせて各軸方向の目標送り速度を算出し、送り装置１６を該算出した目標送り速度で作動させる。

　また、送り制御部１０４は、工作機械１が手動運転モードにあるときに、主制御部１０１よりジョグ送り動作指令を受信した場合には、送り装置１６を予め定めた各軸方向の目標ジョグ送り速度で作動させる。

　主軸制御部１０５は、主軸装置１７の作動を制御する機能部である。主軸制御部１０５は、工作機械１が自動運転モードにあるときに、ＮＣプログラム実行部１０３より動作指令を受信した場合には、ＮＣプログラムに規定された主軸１４の回転数と、主制御部１０１より受信した回転数オーバーライド値とを掛合わせて主軸１４の目標回転数を算出して、主軸１４が該算出した目標回転数で回転するように主軸装置１７（詳しくは主軸装置１７の主軸モータ）を作動させる。

　クーラント制御部１０６は、クーラント装置１８の作動を制御する機能部である。クーラント制御部１０６は、主制御部１０１より受信したクーラント装置１８の作動指令、停止指令又は吐出圧変更指令に応じた駆動信号をクーラント装置１８（詳しくはクーラント装置１８のポンプ駆動モータ）に出力する。

　工具交換制御部１０７は、工具交換装置２０の作動を制御する機能部である。工具交換制御部１０７は、主制御部１０１より受信した工具交換指令に応じて、マガジン駆動機構部２６を駆動，制御して、当該工具交換指令に係る工具Ｔを保持した工具ポット２２を待機位置に移動させるとともに、工具交換機構部２３を駆動，制御して、当該工具交換機構部２３に工具交換動作を実行させる。

　［マガジン操作盤の操作に関連する制御系の機能説明］
　図３及び図５に示すように、前記マガジン操作盤４０は、表示部４１、マガジン操作部４２、異常回避操作部４３、及び優先モードボタン４４を有している。マガジン操作盤４０は、その操作面がスプラッシュガードＧから外部に露出するように配置されている（図１び図２参照）。マガジン操作盤４０は、図２において、工具マガジン２１を覆うカバー体２５に形成された開口部２５ａの左側に配置されている。図２において開口部２５ａの紙面手前側は、オペレータが工具Ｔの着脱作業を行うための作業位置であり、マガジン操作盤４０はこの作業位置に隣接して配置されている。

　前記表示部４１は、例えばタッチパネル４１ａにより構成されていて、前記工具情報記憶部１０８に格納された前記工具情報などを表示する。

　前記マガジン操作部４２（装置操作部の一例）は、段取りモード設定ボタン４２ａと、工具呼出しキー４２ｂと、マガジン駆動ボタン４２ｃとを有している。段取りモード設定ボタン４２ａは、工具交換装置２０を通常運転モードと段取りモードとに選択的に切替えるためのスイッチである。本例では、段取りモード設定ボタン４２ａを一回押す度に、通常運転モードと段取りモードとを交互に切替え可能になっている。工具呼出しキー４２ｂは、工具交換装置２０が段取りモードにあるときに、呼出し対象の工具Ｔの工具番号を入力するためのキーである。マガジン駆動ボタン４２ｃは、工具呼出しキー４２ｂによる入力を確定させて工具マガジン２１を駆動させるためのボタンである。

　通常運転モードは、ＮＣプログラムに基づいて工具交換装置２０を工作機械本体１０と協働させて自動運転させるモードである。段取りモードは、オペレータが工具交換装置２０を手動で作動させて工具Ｔの段取り作業を行うためのモードである。段取りモードが設定されると、ＮＣ操作盤３０を介した工具情報の編集操作及び工具交換装置２０の駆動操作が無効化される一方、マガジン操作盤４０を介した工具交換装置２０の手動操作が可能になる。

　具体的には、工具交換装置２０が段取りモードにあるときに、マガジン駆動ボタン４２ｃが押されると、主制御部１０１は、工具交換制御部１０７に対して、工具呼出しキー４２ｂにて指定された工具番号に対応する工具ポット２２を工具着脱位置に移動させる指令を行う。工具交換制御部１０７は、この指令を受けてマガジン駆動機構部２６を駆動，制御して、工具マガジン２１に工具呼び出し動作を実行させる。

　前記異常回避操作部４３は、工作機械本体１０において所定異常（異常振動や異常音等）が発生した際に、工作機械１の電源を遮断することなく工作機械本体１０に該所定異常を回避するための異常回避用動作を実行させるための操作部である。

　具体的には、異常回避操作部４３は、フィードホールドボタン４３ａ、切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ、回転数オーバーライドスイッチ４３ｃ、及びジョグ送り操作部４３ｄを有している。

　フィードホールドボタン４３ａは、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転中に、マガジン操作盤４０側から送り装置１６の送り駆動を停止して、工作機械１をフィードホールド状態に切替えるためのボタンである。フィードホールド状態の定義は上述した通りであるため説明を省略する。フィードホールドボタン４３ａは、送り装置１６の送り駆動を停止するための第３操作部として機能する。

　切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂは、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転時における送り装置１６の送り速度をマガジン操作盤４０側から調整するためのスイッチである。切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂは、例えば回転式の調整ダイヤルにより構成され、ＮＣプログラムにて指定された送り速度に対する速度倍率として例えば０～２００％の倍率を指定可能になっている。尚、切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂを０％に切替えることで、上述したフィードホールドボタン３３ｃを押したのと同等の機械動作を実現することができる。そうして、切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂは、前記第３操作部、又は送り装置１６の送り速度を変更するための第２操作部として機能する。

　回転数オーバーライドスイッチ４３ｃは、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転時における主軸１４の回転数をマガジン操作盤４０側から調整するためのスイッチである。回転数オーバーライドスイッチ４３ｃは、例えば回転式の調整ダイヤルにより構成されており、その調整範囲は前記ＮＣ操作盤３０に設けられた回転数オーバーライドスイッチ３３ｅとは異なり、例えば５０％～１００％とされている。本例では、下限値は５０％とされているが、これに限ったものではなく、例えば主軸１４がワークからの切削抵抗により停止しない範囲で５０％を超えてもよいし５０％未満であってもよい。回転数オーバーライドスイッチ４３ｃは、主軸１４の回転数を変更するための第１操作部として機能する。

　ジョグ送り操作部４３ｄは、工作機械本体１０の主軸頭１３及びテーブル１５をマガジン操作盤４０側からジョグ送りにより駆動するための操作部であって、例えば、Ｘ軸＋、Ｘ軸－、Ｙ軸＋、Ｙ軸－、Ｚ軸＋、Ｚ軸－のジョグ送り方向を入力する六個のキーを有する。本例では、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転中に、ジョグ送り操作部４３ｄを押すと、工作機械１の自動運転が中断して、ジョグ送り操作部４３ｄの操作が自動的に有効化されるようになっている。ジョグ送り操作部４３ｄは、送り装置１６にワーク及び工具Ｔの互いの位置関係を変更する動作を実行させるための第４操作部として機能する。

　優先モードボタン４４（設定操作部の一例）は、マガジン操作盤４０を優先操作モードに設定するためのボタンである。本例では、優先モードボタン４４を一回押す毎に優先操作モードの設定及び解除を交互に切替え可能になっている。ここで、優先操作モードとは、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作を有効化するとともに、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作と、該操作とは相容れないＮＣ操作盤３０の操作とが同時に行われた場合にマガジン操作盤４０の操作を優先させるモードである。上述の相容れない操作が生じるケースの一例として、ＮＣ操作盤３０とマガジン操作盤４０とで異なるオーバーライド値が同時に選択操作されるケースや、ＮＣ操作盤３０とマガジン操作盤４０とで異なるジョグ送り方向が同時に選択操作されるケース等が挙げられる。尚、本例では、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されている場合であっても、このような相容れない操作に該当しない限り、ＮＣ操作盤３０からの操作も有効に機能するようになっている。

　主制御部１０１は先ず、マガジン操作盤４０からの優先モードボタン４４の操作信号を基に、現時点でマガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されているか否かを判定する。　

　そして、主制御部１０１は、マガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されていると判定した場合には、ＮＣ操作盤３０の表示部３１に「マガジン操作盤にて優先操作モードが設定されています。相容れない操作についてはマガジン操作盤からの操作が優先されます。」というメッセージを表示する。尚、表示するメッセージはこれに限ったものではなく、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されている旨を報知できる内容であれば如何なるものであってもよい。

　そして、主制御部１０１は、マガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されていると判定した場合において、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作信号を受信したときには、当該操作信号に基づいて工作機械１の運転制御を行う。

　具体的には、主制御部１０１は、優先操作モードが設定されていると判定した場合において、マガジン操作盤４０よりフィードホールドボタン４３ａの操作信号を受信したときには、ＮＣプログラム実行部１０３に対してフィードホールド指令を行うとともに、クーラント制御部１０６に対してクーラント吐出指令を継続する。ＮＣプログラム実行部１０３は、主制御部１０１よりフィードホールド指令を受信した場合には、ＮＣ操作盤３０にてフィードホールドボタン３３ｃが押された場合と同様に、ＮＣプログラムの実行を中断するとともに主軸制御部１０５に対して主軸１４の回転を維持する指令を行う。これにより工作機械１が前記フィードホールド状態になる。

　また、主制御部１０１は、優先操作モードが設定されていると判定した場合において、マガジン操作盤４０よりジョグ送り操作部４３ｄの操作信号を受信した場合には、送り制御部１０４を介して送り装置１６を予め定めた目標ジョグ送り速度で作動させる。尚、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転中に、マガジン操作盤４０よりジョグ送り操作部４３ｄの操作がなされた場合には、主制御部１０１は、ＮＣプログラム実行部１０３に対してフィードホールド指令を行った後に、ジョグ送り操作部４３ｄからの操作信号に応じて送り装置１６にジョグ送り動作を実行させる。

　一方、主制御部１０１は、マガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されていないと判定した場合（優先操作モードが解除されていると判定した場合）において、マガジン操作盤４０から異常回避操作部４３の操作信号を受信したときには、これを無視することで該異常回避操作部４３を無効化する一方、ＮＣ操作盤３０より操作信号を受信したときには、上述の「ＮＣ操作盤の操作に関連する制御系の機能説明」の項で説明した通り、受信した操作信号に応じて所定の処理を実行する。

　［主制御部におけるオーバーライド値の決定処理］
　次に、主制御部１０１において優先操作モードの設定及び解除に伴って実行されるオーバーライド値の決定処理を説明する。

　主制御部１０１は、マガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されていない場合には、ＮＣ操作盤３０の切削送りオーバーライドスイッチ３３ｄの指定値を、現時点の切削送りオーバーライド値として決定し、ＮＣ操作盤３０の回転数オーバーライドスイッチ３３ｅの指定値を、現時点の回転数オーバーライド値として決定する。

　主制御部１０１は、マガジン操作盤４０が優先操作モードに切り替わった後であっても、マガジン操作盤４０の切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ又は回転数オーバーライドスイッチ４３ｃが操作されない限り、前記ＮＣ操作盤３０の操作に基づいて決定した各オーバーライド値（切削送りオーバーライド値及び回転数オーバーライド値）を維持する。

　主制御部１０１は、マガジン操作盤４０が優先操作モードに切り替わった後において、マガジン操作盤４０の切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ及び回転数オーバーライドスイッチ４３ｃの一方又は両方が操作された場合には、その操作により変更されたオーバーライドスイッチ４３ｂ，４３ｃの指定値によって、対応するオーバーライド値を変更（更新）する。

　優先操作モードにおいてマガジン操作盤４０の各オーバーライドスイッチ４３ｂ，４３ｃを介してオーバーライド値を変更（更新）した後、該優先操作モードが解除された場合には、主制御部１０１は、新たにＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ，３３ｅが操作されるまでは、現時点のオーバーライド値を維持する。そして、新たにＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ，３３ｅが操作された場合には、該各オーバーライドスイッチ３３ｄ，３３ｅの指定値によって、対応するオーバーライド値を変更（更新）する。尚、ＮＣ操作盤３０を介したオーバーライド値の変更は、前記優先操作モードが設定された状態でも行うことができる。

　実際の操作例について説明すると、ＮＣ操作盤３０の回転数オーバーライドスイッチ３３ｅが１００％の位置にある状態で、前記優先操作モードを設定して、マガジン操作盤４０の回転数オーバーライドスイッチ４３ｃを４０％の位置に変更すると、主制御部１０１により回転数オーバーライド値が４０％と決定される。その後、ＮＣ操作盤３０の回転数オーバーライドスイッチ３３ｅを１００％の位置から９０％の位置に変更すると、主制御部１０１により回転数オーバーライド値が９０％と決定される。ここでは、回転数オーバーライド値の決定手順の一例を説明したが、切削送りオーバーライド値についても同様の手順で決定される。

　そうして、主制御部１０１により決定された切削送りオーバーライド値及び回転数オーバーライド値は、前記送り制御部１０４及び主軸制御部１０５にそれぞれ送信されて、上述したようにＮＣプログラムにて規定された送り速度及び主軸回転数の補正に使用される。

　［作用効果］
　以上のように構成された工作機械１において、オペレータが工具交換装置２０の工具マガジン２１にて段取り作業（工具Ｔの着脱作業）を行う際には、先ず、マガジン操作盤４０の段取りモード設定ボタン４２ａを操作して、工具交換装置２０を段取りモードに設定する。そして、オペレータは、マガジン操作盤４０の工具呼出しキー４２ｂ及びマガジン駆動ボタン４２ｃを操作して、作業対象の工具ポット２２を工具着脱位置に呼び出す。そして、オペレータは、工具ポット２２に取付けられた摩耗した工具Ｔ交換したり、加工ワークの機種変更に備えて工具ポット２２に異なる工具Ｔを装着する等の作業を行う。

　ところで、工具Ｔの段取り作業は、工作機械１の稼働率を高めるために、ＮＣプログラムに基づく工作機械１の自動運転中に行われることが多い。

　しかし、工作機械１の自動運転中に工具交換装置２０にて段取り作業を行う場合、例えば一人のオペレータしかいないと、工作機械本体１０側にて所定異常が発生した際に迅速に対処するこができず異常が拡大する虞がある。

　これに対して、本実施形態では、工具交換装置２０の段取り作業時に手動操作されるマガジン操作盤４０に異常回避操作部４３を設けて、該異常回避操作部４３を介して工作機械本体１０に異常回避用動作を実行させることができるようにした。したがって、工具交換装置２０の段取り作業中に、工作機械本体１０にて所定異常が発生したとしても、オペレータがＮＣ操作盤３０の前まで移動することなく、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３を操作して所定異常を迅速に回避することができる。

　具体的には、オペレータは、工作機械１の自動運転中に工作機械本体１０にて例えば異常振動（所定異常の一例）が発生した場合には、異常回避操作部４３の一例である回転数オーバーライドスイッチ４３ｃを操作して、主軸装置１７による主軸１４の回転数を増加又は減少させることで、主軸１４の回転数を共振点からずらして異常振動を回避することができる。

　しかも、本実施形態では、回転数オーバーライドスイッチ４３ｃにより指定可能なオーバーライド値の下限値は０より大きい値（本例では５０％）であるため、回転数オーバーライドスイッチ４３ｃの操作によって主軸１４の回転が停止することはない。よって、主軸１４の回転が停止して工具Ｔの切削力が失われた状態で工具Ｔとワークとが接触するのを回避することができる。延いては、工具Ｔがワークに食い込んでワークが破損するのを防止し、異常発生時のワークの再利用率を高めて材料コストを低減することができる。

　また、オペレータは、工作機械１の自動運転中に工作機械本体１０にて工具Ｔ及びワーク間のびびり振動（所定異常の一例）が発生した場合には、異常回避操作部４３の一例である切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂを操作して、送り装置１６の送り速度を増加又は減少させて適切な速度に調整することでびびり振動を回避することができる。

　また、オペレータは、工作機械１の自動運転中に工作機械本体１０にて所定異常（異常音、異常振動等）が発生した場合には、異常回避操作部４３の一例であるフィードホールドボタン４３ａを押すことで、送り装置１６による送り動作を停止して、工具Ｔがワークに接触するのを未然に防止したり、工具Ｔとワークとが接触した状態でワークの加工がそれ以上進行しないようにすることができる。これにより、所定異常の回避のための一連の動作（後述するワークと工具Ｔとの離間動作）を円滑に行うことができる。

　ここで、フィードホールドボタン４３ａを押すと送り装置１６の駆動は停止するが、主軸装置１７による主軸１４の回転は停止しないので、送り駆動の停止時にワークが工具Ｔとの干渉により破損するのを防止し、延いては、ワークの再利用率を高めることができる。

　また、オペレータは、工作機械１の自動運転中に工作機械本体１０にて所定異常が発生した場合には、マガジン操作盤４０のジョグ送り操作部４３ｄを操作することで、主軸１４を回転させたまま、送り装置１６にＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の任意の軸に沿って任意の送り量でジョグ送り動作を実行させることができる。これにより、ワーク及び工具Ｔの相対的な位置関係を変更して、ワーク及び工具Ｔを互いに離間させることができる。よって、ワークと工具Ｔとが接触したまま放置されてワークが破損するのを防止することができる。

　また、本実施形態のマガジン操作盤４０は、異常回避操作部４３の他に、優先操作モードを設定するための優先モードボタン４４を有しており、制御装置１００は、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されているか否かを判定して、該優先操作モードが設定されていると判定した場合において、マガジン操作盤４０からの異常回避操作部４３の操作信号と、当該操作信号とは相容れないＮＣ操作盤３０からの操作信号とを同時に受信したときには、該ＮＣ操作盤３０からの操作信号を無視するように構成されている。

　これによれば、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３とＮＣ操作盤３０とで相容れない操作が同時に実行されたとしても、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されていれば、常にマガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作が優先される。したがって、オペレータは、工具交換装置２０にて段取り作業を行う際に、マガジン操作盤４０にて優先操作モードを設定しておくことで、ＮＣ操作盤３０からの操作に邪魔さることなく、マガジン操作盤４０側からの操作によって工作機械本体１０に異常回避用動作を迅速に実行させることができる。

　また、制御装置１００は、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されていると判定した場合には、その旨をＮＣ操作盤３０の表示部３１に表示させるように構成されている。

　この構成によれば、例えば、マガジン操作盤４０を操作しているオペレータとは別のオペレータが、ＮＣ操作盤３０の機械運転操作部３３を操作しようとした際に、その操作が効かなかったとしても、表示部３１にマガジン操作盤４０の優先操作モードが設定されている旨の表示がされていれば、この表示を目で確認することで、ＮＣ操作盤３０の故障ではなくマガジン操作盤４０の操作が優先された可能性を容易に推測することができる。

　《変形例》
　図６は、前記実施形態の変形例を示す図５相当図である。この変形例では、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の構成が前記実施形態とは異なっている。尚、図６において、図５と同じ構成部分には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

　すなわち、本変形例では、異常回避操作部４３は、フィードホールドボタン４３ａ、切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ、回転数オーバーライドスイッチ４３ｃ、及びジョグ送り操作部４３ｄに加えて、クーラント圧設定スイッチ４３ｅ及びクーラントオン／オフボタン４３ｆを有している。このクーラント圧設定スイッチ４３ｅ及びクーラントオン／オフボタン４３ｆは、クーラント装置１８の作動状態を変更するための第５操作部として機能する。

　クーラント圧設定スイッチ４３ｅの構成及び機能は、ＮＣ操作盤３０に設けられたクーラント圧設定スイッチ３３ｈと同様であるため詳細な説明を省略する。また、クーラントオン／オフボタン４３ｆの構成及び機能は、ＮＣ操作盤３０に設けられたクーラントオン／オフボタン３３ｇと同様であるため説明を省略する。

　主制御部１０１は、クーラント圧設定スイッチ４３ｅ及びクーラントオン／オフボタン４３ｆの操作信号に応じた駆動信号をクーラント制御部１０６に出力し、該クーラント制御部１０６を介してクーラント装置１８のオン／オフ状態及びクーラント吐出圧（クーラント装置１８の作動状態）を変更可能に構成されている。

　したがって、例えば、工作機械１の自動運転中に、工具Ｔ及びワークの発熱異常やクーラントの過剰供給等に起因して工作機械本体１０の異常振動や異常音（所定異常の一例）が発生した場合には、オペレータは、クーラント圧設定スイッチ４３ｅ又はクーラントオン／オフボタン４３ｆを操作してクーラントの供給状態を変更して所定異常を回避することができる。

　《他の実施形態》
　前記実施形態及び変形例では、マガジン操作盤４０にて優先操作モードが設定されている場合に、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３とＮＣ操作盤３０とで相容れない操作が同時に実行されたときには、ＮＣ操作盤３０の操作を無視してマガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作を優先するようにしているが、これに限ったものではない。例えば、優先操作モードを、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作を有効化するためだけのモードと位置づけて、前記相容れない操作がなされた場合にマガジン操作盤４０の異常回避操作部４３とＮＣ操作盤３０とのいずれの操作を優先するかについては、予め定めた優先操作条件に基づいて判断するようにしてもよい。

　この優先操作条件の一例として、より安全側の操作信号を優先するという条件が考えられる。この場合、主制御部１０１において、回転数オーバーライド値を１０％に下げる旨のＮＣ操作盤３０からの操作信号と、回転数オーバーライド値を０％に下げる旨のマガジン操作盤４０からの操作信号とを同時に受信した際には、低い方のオーバーライド値である０％を安全側の操作信号として優先し、他方のオーバーライド値である１０％については無視するようにすればよい。ここで、「安全側」の定義は、例えばＲＯＭ内のシーケンスプログラムに予め記憶しておけばよく、例えばオーバーライド値が高いほど安全側であるという定義を行うことも可能である。尚、マガジン操作盤４０における異常回避操作部４３以外の操作について、ＮＣ操作盤３０との間で相容れない操作が同時にされた場合には、上述のように優先操作条件に依らず、段取りモードが設定されていればマガジン操作盤４０からの操作を優先し、段取りモードが解除されていればＮＣ操作盤３０からの操作を優先する等すればよい。

　また、前記実施形態及び変形例では、優先操作モードにおいてマガジン操作盤４０側からオーバーライド値を変更した後、ＮＣ操作盤３０にて各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅが操作されると、主制御部１０１において、該操作後の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅの指定値を現時点のオーバーライド値として決定するようにしているが、これに限ったものではい。例えば、以下のようにＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅを有効化させるための所定操作を予め決めておいて、該所定操作がされない限り、ＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅの操作がされてもオーバーライド値を変更しないようにしてもよい。この所定操作の一例として、ＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅの指定値を一旦、マガジン操作盤４０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅを介して決定されたオーバーライド値に一致させる操作が挙げられる。これによれば、ＮＣ操作盤３０を操作するオペレータは、ＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ，３３ｅの指定値を、現時点の各オーバーライド値に合わせた後でないと、該各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅを有効化することができない。すなわち、オペレータは、各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅの指示値と現時点の各オーバーライド値とのずれを頭で認識してそのずれを補正する操作を行った後でなければ、ＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅを有効化することができない。よって、ＮＣ操作盤３０の各オーバーライドスイッチ３３ｄ,３３ｅの指示値と実際のオーバーライド値とが一致しない状態が生じた場合でも、オペレータは、この所定操作を行うことで感覚のずれを補正してその後の操作を混乱なく行うことができる。

　尚、実際の操作例について説明しておくと、例えば、ＮＣ操作盤３０の回転数オーバーライドスイッチ３３ｅが元々１００％の位置に設定されている状態で、優先操作モードを設定して、マガジン操作盤４０の回転数オーバーライドスイッチ４３ｃを４０％の位置に変更すると、主制御部１０１において現時点の回転数オーバーライド値が４０％と決定される。その後、ＮＣ操作盤３０側で回転数オーバーライド値を１００％に変更する際には、一旦、ＮＣ操作盤３０の回転数オーバーライドスイッチ４３ｃを４０％の位置まで回し、その後１００％の位置に回すようにすればよい。

　前記実施形態及び変形例では、フィードホールド状態は、主軸１４を回転させつつ送り動作を停止した状態としているが、これに限ったものではなく、主軸１４の回転及び送り動作の双方が停止した状態としてもよい。また、フィードホールド状態において、クーラントの吐出を継続するか否かはいずれでもよい。

　前記実施形態及び変形例では、マガジン操作盤４０の回転数オーバーライドスイッチ４３ｃによるオーバーライド値の設定範囲の下限値が０％よりも大きい値（前記実施形態では５０％）である例を説明したが、これに限ったものではなく下限値が０％であってもよい。

　前記実施形態及び変形例では、マガジン操作盤４０の切削送りオーバーライドスイッチ４３ｂ及び回転数オーバーライドスイッチ４３ｃを回転式の調整ダイヤルで構成した例を説明したが、これに限ったものではなく、例えば、現時点のオーバーライド値に対する増減量を示したボタンであってもよい。このボタンは、例えば「オーバーライド：－１０％」、「オーバーライド：０％」といった表示がされたボタンを採用することができる。

　これらのボタンは、例えばマガジン操作盤４０のタッチパネル４１ａに常に表示するようにしてもよいし、工作機械本体１０に設置した振動センサによって異常振動（例えば振幅が所定以上又は周波数が所定範囲外の振動）が検出された場合にのみタッチパネル４１ａに表示するようにしてもよい。このボタンの表示制御は、例えば主制御部１０１からの指令を受けた表示制御部１０９によって行われる。尚、これらのボタンは、好ましくは、オーバーライド値を安全側に変更するボタンのみで構成されている。安全側に変更するボタンの一例として、オーバーライド値を下げる方向のボタンが挙げられる。マガジン操作盤４０のタッチパネル４１ａにオーバーライド値を下げる方向のボタンのみを表示した場合には、マガジン操作盤４０からオーバーライド値を上げる方向の操作を行うことはできない。オーバーライド値を上げる方向の操作や、サイクルスタート（サイクル起動）させる操作は、ＮＣ操作盤３０からのみ行えるようにすることが好ましい。

　前記実施形態及び変形例では、マガジン操作盤４０にて優先操作モードを設定可能になっているが、これに限ったものではなく、例えば優先モードボタン４４を廃止して、該優先操作モードの機能を段取りモードに含めるようにしてもよい。この場合、段取りモードが設定されることで、工具交換装置２０の手動操作が可能になるとともに、異常回避操作部４３が有効化され、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３とＮＣ操作盤３０とで相容れない操作が同時に操作されたときにはマガジン操作盤４０の操作が優先される。尚、ＮＣ操作盤３０とマガジン操作盤４０とのいずれの操作を優先するかについては、上述のように予め定めた優先操作条件に基づいて決定するようにしてもよい。

　前記実施形態及び変形例では、付設装置の一例として工具交換装置２０を挙げて説明したが、これに限ったものではない。付設装置は、例えばワークが装着されるパレットの交換工程動作を実行するパレットチェンジャー等であってもよい。

　前記実施形態及び変形例では、加工補助装置の一例としてクーラント装置１８を挙げて説明した、これに限ったものではない。加工補助装置は、例えば工具Ｔによるワークの加工中にその加工部位にエアーを供給するエアー供給装置であってもよい。この場合、エアー供給装置は、加工部位に作用するエアーにより切屑を吹き飛ばすことでワークの加工を補助する。また、加工補助装置は、セミドライ加工にて使用されるオイルミスト発生装置であってもよい。この場合、オイルミスト装置は、ワークの加工部位に作用するオイルミストにより工具Ｔの発熱を抑えてワークの加工を補助する。

　前記実施形態及び変形例では、工作機械１は、縦型のマシニングセンタにより構成されているが、これに限ったものではなく、例えば横型のマシニングセンタであってもよい。また、工作機械１は、マシニングセンタに限らず、回転駆動される主軸にワークを保持しながら当該ワークに工具Ｔを作用させて旋盤加工等を行うターニングセンタ等であってもよい。

　前記実施形態及び変形例では、制御装置１００の一例として図３に示すブロック図の構成を示したが、これに限ったものではない。制御装置１００は、マガジン操作盤４０の異常回避操作部４３の操作によって、工作機械1の電源を遮断することなく、送り装置１６、主軸装置１７、及びクーラント装置１８の少なくとも一つを作動させて異常回避用動作を実現できるものであれば如何なる構成であってもよい。

　前記実施形態及び変形例では、ＮＣ操作盤３０が工作機械本体１０の正面側に配置され、マガジン操作盤４０が、工作機械本体１０の正面側から見てその左側に配置されている例を示したが、これに限ったものではない。マガジン操作盤４０は、例えば工作機械本体１０の右側又は正面側に配置されていてもよい。

　前記実施形態及び変形例では、マガジン操作盤４０に設けられる異常回避操作部４３の一例として、図５及び図６に示すブロック図の構成を示したが、これに限ったものではなく、異常回避操作部４３は、送り装置１６、主軸装置１７、及びクーラント装置１８の少なくとも一つの作動状態を変更して異常回避用動作を実現できるものであれば、如何なる構成であってもよい。また、異常回避操作部４３は、ハードキーに限らず、例えばタッチパネルに表示したソフトキーで構成されていてもよい。

　また、前記実施形態及び変形例において、マガジン操作盤４０に異常回避操作部４３とは別に非常停止ボタンをさらに設けるようにしてもよい。主制御部１０１は、非常停止ボタンの操作信号を受信した場合には、工作機械１の電源を遮断して主軸装置１７による主軸１４の回転を含む工作機械１の全ての動作を停止させる。非常停止ボタンは、例えば主軸装置１７の故障等により主軸１４の回転異常が生じた場合に有効である。

　前記実施形態及び変形例において、異常回避操作部４３には送り装置１６を手動操作するためのジョグ送り操作部４３ｄを設けるようにしているが、例えば、手動パルスハンドル（手動パルス発生器）を設けるようにしてもよい。

　また、前記実施形態及び変形例において、異常回避操作部４３の一例であるジョグ送り操作部４３ｄによってワークと工具Ｔとの相対的な位置関係を任意に変更できるようにしているが、これに限ったものではない。例えば、主制御部１０１において、ジョグ送り操作部４３ｄが最初に操作された時の操作信号が、ワークと工具Ｔとが近づく方向（工具Ｔがワークに食い込む方向）の操作信号であった場合には、当該信号を無視するとともに、マガジン操作盤４０の表示部４１にその旨の警告メッセージとして表示するようにしてもよい。これにより、回転する工具Ｔによってワークが意図せず切削されるのを防止し、延いてはワークの再利用率を高めることができる。

Ｔ     工具
１     工作機械
１０   工作機械本体
１４   主軸
１６   送り装置
１７   主軸装置
１８   クーラント装置（加工補助装置）
２０   工具交換装置（付設装置）
３０   ＮＣ操作盤（主操作盤）
３１   表示部（主操作盤の表示部）
３３   機械運転操作部
４０   マガジン操作盤（副操作盤）
４１   表示部（副操作盤の表示部）
４３   異常回避操作部
４３ａ フィードホールドボタン（第３操作部）
４３ｂ 切削送りオーバーライドスイッチ（第２操作部、第３操作部）
４３ｃ 回転数オーバーライドスイッチ（第１操作部）
４３ｄ ジョグ送り操作部（第４操作部）
４３ｆ クーラント圧設定スイッチ（第５操作部）
４３ｇ クーラントオン／オフボタン（第５操作部）
４４   優先モードボタン（設定操作部）
１００ 制御装置

Claims (9)

1. 　ワーク又は工具を保持して回転駆動される主軸を含む主軸装置と、ワーク及び工具の互いの位置関係を変更する送り装置と、前記工具によるワークの加工を補助する加工補助装置とを搭載した工作機械本体と、
   　前記工作機械本体に付設され、前記ワークの加工に付随する所定の工程動作を実行する付設装置と、
   　前記工作機械本体に設けられた前記主軸装置、前記送り装置、及び前記加工補助装置、並びに、前記付設装置の作動を制御する制御装置と、
   　前記工作機械本体及び前記付設装置をＮＣプログラムに基づく自動運転より又は手動操作により作動させるための機械運転操作部を有し、該機械運転操作部の操作信号を前記制御装置に入力する主操作盤と、
   　前記付設装置を手動操作により作動させるための装置操作部を有し、該装置操作部の操作信号を前記制御装置に入力する副操作盤とを備えた工作機械であって、
   　前記副操作盤は、前記工作機械本体にて発生した所定異常を回避するための異常回避用動作を、前記工作機械本体に実行させるための異常回避操作部をさらに有していて、該異常回避操作部の操作信号を前記制御装置に入力するよう構成されており、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記異常回避操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく、該操作信号に応じて、前記主軸装置、前記送り装置、及び前記加工補助装置の少なくとも一つの作動状態を変更することで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする工作機械。
2. 　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記異常回避操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記主軸装置、前記送り装置、及び前記加工補助装置の少なくとも一つの作動状態を変更することで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械。
3. 　前記異常回避操作部は、前記工作機械本体の前記主軸の回転数を変更するための第１操作部を含んでおり、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第１操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記主軸装置に前記主軸の回転数の変更動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械。
4. 　前記異常回避操作部は、前記送り装置の送り速度を変更するための第２操作部を含んでおり、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第２操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記送り装置に送り速度の変更動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の工作機械。
5. 　前記異常回避操作部は、前記送り装置の送り駆動を停止するための第３操作部を含んでおり、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第３操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、前記送り装置に送り駆動の停止動作を実行させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の工作機械。
6. 　前記異常回避操作部は、前記送り装置に前記ワーク及び前記工具の互いの位置関係を変更する動作を実行させるための第４操作部を含んでおり、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第４操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて前記送り装置を作動させることで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の工作機械。
7. 　前記加工補助装置は、前記工具又はワークに向けてクーラントを吐出するクーラント装置であり、
   　前記異常回避操作部は、前記クーラント装置の作動状態を変更するための第５操作部を含んでおり、
   　前記制御装置は、前記ＮＣプログラムに基づく前記自動運転中に、前記副操作盤より前記第５操作部の操作信号を受信した場合には、前記工作機械の電源を遮断することなく且つ前記主軸の回転を停止せずに、該操作信号に応じて、前記加工補助装置である前記クーラント装置の作動状態を変更することで前記異常回避用動作を実現可能に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の工作機械。
8. 　前記副操作盤は、優先操作モードを設定可能な設定操作部を有しており、
   　前記制御装置は、前記副操作盤の設定操作部を介して前記優先操作モードが設定されているか否かを判定して、該優先操作モードが設定されていると判定した場合において、前記副操作盤からの異常回避操作部の操作信号と、当該操作信号とは相容れない前記主操作盤からの操作信号とを同時に受信した場合には、該主操作盤からの操作信号を無視するように構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の工作機械。
9. 　前記主操作盤は、情報を表示する表示部を有しており、
   　前記制御装置は、前記副操作盤にて前記優先操作モードが設定されていると判定した場合には、その旨を前記表示部に表示させるように構成されていることを特徴とする請求項８記載の工作機械。

Images