WO2024105774A1 - 工作機械 - Google Patents

工作機械 Download PDF

Info

Publication number
WO2024105774A1
WO2024105774A1 PCT/JP2022/042384 JP2022042384W WO2024105774A1 WO 2024105774 A1 WO2024105774 A1 WO 2024105774A1 JP 2022042384 W JP2022042384 W JP 2022042384W WO 2024105774 A1 WO2024105774 A1 WO 2024105774A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inverter
fluid
pressure
frequency
machine tool
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/042384
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晶 藤原
裕也 大塚
雅人 寺田
裕也 木野
Original Assignee
株式会社Fuji
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 株式会社Fuji filed Critical 株式会社Fuji
Priority to PCT/JP2022/042384 priority Critical patent/WO2024105774A1/ja
Publication of WO2024105774A1 publication Critical patent/WO2024105774A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06—Work-clamping means

Definitions

  • This disclosure relates to the control of a pump equipped in a machine tool.
  • Patent Document 1 describes a machine tool that is equipped with a hydraulic cylinder that drives a clamping device that clamps a workpiece, and a hydraulic pump unit that operates the hydraulic cylinder.
  • the machine tool in Patent Document 1 is equipped with an inverter motor as a drive source that drives the hydraulic pump unit.
  • JP 2000-167736 A (paragraphs 0069 and 0070)
  • the machine tool of Patent Document 1 mentioned above positions the workpiece at a predetermined position using the moving device, then increases the frequency of the pulse signal input to the inverter motor and clamps the workpiece using the clamping member of the clamping device.
  • the discharge amount of hydraulic oil from the hydraulic pump unit reaches the rotation speed that drives the clamping member after a predetermined time lag.
  • control is performed to switch the solenoid valve connected to the hydraulic cylinder that drives the clamping member.
  • This disclosure has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a machine tool that can reduce the delay time when switching the drive of a fluid pressure cylinder.
  • this specification discloses a machine tool including an electric motor, a pump that supplies fluid based on the drive of the electric motor, a fluid pressure cylinder that is driven by the fluid supplied from the pump, a changeover valve that is connected between the pump and the fluid pressure cylinder and changes the flow direction of the fluid supplied from the pump to the fluid pressure cylinder, an inverter that supplies AC power to the electric motor, and a control device that controls the inverter to change the frequency of the AC power and change the rotation speed of the electric motor, in which the inverter lowers the frequency of the AC power based on a predetermined condition to lower the rotation speed of the electric motor, and the control device notifies the inverter of an instruction to increase the frequency of the AC power before switching the changeover valve in accordance with the operating state of the machine tool to switch the flow direction of the fluid after the frequency of the AC power is lowered by the inverter, thereby increasing the rotation speed of the electric motor to a predetermined rotation speed.
  • an instruction to increase the frequency of AC power is sent to the inverter.
  • This makes it possible to increase the rotation speed of the electric motor to a predetermined rotation speed before the changeover valve is switched, i.e., before the fluid pressure cylinder is driven. As a result, the delay time in switching the drive of the fluid pressure cylinder can be reduced.
  • FIG. 2 is a block diagram of a machine tool according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a hydraulic circuit that drives the chuck mechanism. 4 is a time chart showing a work process, an operation of a chuck mechanism, a state of a changeover valve, a frequency of a three-phase AC output from an inverter to an electric motor, and a rotation speed of the electric motor.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a machine tool 10 of this embodiment.
  • the machine tool 10 includes a control device 11, a processing device 12, a loader 13, an operation panel 15, a power supply device 16, a supply device 17, and the like.
  • the processing device 12 is a device that performs processing on a workpiece (not shown).
  • the machine tool 10 is, for example, a turret-type lathe with a front spindle.
  • the direction in which the machine tool 10 is viewed from the front is used as a reference, and the machine width direction of the machine tool 10 is referred to as the left-right direction
  • the direction parallel to the installation surface of the machine tool 10 and perpendicular to the left-right direction is referred to as the front-rear direction
  • the direction perpendicular to the left-right direction and the front-rear direction is referred to as the up-down direction.
  • the control device 11 is a processing device equipped with a CPU 11A and mainly composed of a computer, which executes numerical control and sequence control to comprehensively control the operation of the machine tool 10.
  • the control device 11 is connected to each device of the machine tool 10 (such as the spindle motor 21A, turret motor 22A, loader 13, and operation panel 15 described later) via a drive circuit 20, and is capable of controlling the operation of each device.
  • the control device 11 also includes a storage device 11B.
  • the storage device 11B includes, for example, a RAM, a ROM, a flash memory, and a hard disk.
  • the configuration of the storage device 11B is not limited to the above configuration, and other storage devices such as SSDs may be used instead of the hard disk.
  • the storage device 11B may also be an external storage medium such as a USB-connected hard disk or a DVD.
  • control data D1 are stored in the storage device 11B.
  • the control data D1 includes, for example, a program for controlling the operation of the spindle device 21 and the turret device 22 described later, the type of workpiece to be produced, the type of cutting tool used for the work, and the position of the cutting tool relative to the workpiece during the work.
  • the program referred to here is, for example, a sequence control program (ladder circuit) using a PC (programmable controller) or an NC program.
  • the control data D1 also includes a program for controlling the chuck mechanisms 13B, 21B and the lock mechanism 22B described later.
  • the control device 11 executes the program of the control data D1 with the CPU 11A and controls the operation of each device of the machine tool 10.
  • control device 11 executes the program of the control data D1 to control each device may be described simply by the device name.
  • the control device 11 controls the spindle motor 21A means “the control device 11 executes the program of the control data D1 with the CPU 11A and controls the spindle motor 21A based on the program.”
  • the processing device 12 includes a spindle device 21, a turret device 22, an X-axis slide device 24, and a Z-axis slide device 25.
  • the spindle device 21 includes a spindle motor 21A and a chuck mechanism 21B.
  • the spindle motor 21A is, for example, a servo motor.
  • the spindle device 21 includes an encoder (not shown) that outputs encoder information such as the rotational position of the spindle motor 21A.
  • the control device 11 executes feedback control to control the rotational speed, rotational direction, acceleration, etc. of the spindle motor 21A via the drive circuit 20 based on the encoder information (rotational position information, etc.) of the encoder.
  • the control device 11 also executes feedback control for the other motors (the turret motor 22A, the X-axis motor 24A, and the Z-axis motor 25A) in the same manner. For this reason, in the following description of the other motors, the description of the same contents will be omitted as appropriate.
  • the type of each motor is not limited to a servo motor, and may be another type of motor such as a stepping motor.
  • the chuck mechanism 21B includes, for example, a plurality of chuck jaws 31 (see FIG. 2) that can be attached to the front side of the spindle motor 21A, a hydraulic cylinder 32 (see FIG. 2) that drives the plurality of chuck jaws 31, and holds the workpiece with the plurality of chuck jaws 31.
  • the chuck mechanism 21B is not limited to a configuration in which the workpiece is gripped with the chuck jaws 31, and may be structured to grip the workpiece using other gripping members such as a collet chuck.
  • the control device 11 controls the hydraulic cylinder 32 of the chuck mechanism 21B to grip and release the grip of the workpiece. Details of the control of the chuck mechanism 21B will be described later. With the workpiece gripped by the chuck mechanism 21B, the control device 11 rotates the spindle motor 21A to rotate the workpiece around the spindle that is parallel to the front-rear direction.
  • the turret device 22 includes a turret motor 22A and a locking mechanism 22B.
  • the turret device 22 includes a tool rest (not shown) on which multiple cutting tools can be attached, and rotates the tool rest based on the rotation of the turret motor 22A.
  • the cutting tools are, for example, a cutting tool with a tip at the cutting edge, an end mill, a drill, or other rotating tools.
  • the control device 11 controls the turret motor 22A via the drive circuit 20 to rotate the tool rest based on encoder information (such as rotational position information) from an encoder (not shown) of the turret device 22.
  • the control device 11 indexes a desired cutting tool from among the multiple cutting tools attached to the tool rest to an index position for machining the workpiece.
  • the turret device 22 performs machining on the workpiece held by the chuck mechanism 21B of the spindle device 21 using the cutting tool indexed to the index position.
  • the locking mechanism 22B is a device that fixes or releases the rotation position of the tool post. Like the chuck mechanism 21B, the locking mechanism 22B has a hydraulic cylinder as a drive source, and the control device 11 controls the fixing or release of the rotation position. When the control device 11 completes the indexing of the cutting tool, it drives the hydraulic cylinder of the locking mechanism 22B to fix the rotation position of the tool post and performs machining using the cutting tool. This suppresses misalignment of the cutting tool due to the load during machining, and improves machining accuracy. When machining is completed and the tool post is to be rotated for replacing the cutting tool, the control device 11 controls the locking mechanism 22B to release the fixation.
  • the X-axis slide device 24 is, for example, a device that moves the turret device 22 in a direction parallel to the left-right direction.
  • the Z-axis slide device 25 is, for example, a device that moves the turret device 22 in a direction parallel to the front-rear direction.
  • the Z-axis slide device 25 has a Z-axis motor 25A as a drive source, and moves the Z-axis slide along a Z-axis guide rail (not shown).
  • the X-axis slide device 24 is mounted on this Z-axis slide.
  • the Z-axis slide device 25 transmits the rotation output of the Z-axis motor 25A to the Z-axis slide via a transmission mechanism (e.g., a ball screw mechanism, etc.), and moves the Z-axis slide in the Z-axis direction parallel to the front-rear direction.
  • the control device 11 controls the Z-axis motor 25A via the drive circuit 20 to move the X-axis slide device 24 (Z-axis slide) to any position in the Z-axis direction.
  • the X-axis slide device 24 also includes an X-axis motor 24A as a drive source, and, for example, an X-axis guide rail (not shown) provided on the Z-axis slide.
  • This X-axis guide rail is arranged in the X-axis direction parallel to the left-right direction, and holds the turret device 22 so that it can slide in the X-axis direction.
  • the X-axis slide device 24 drives the X-axis motor 24A under the control of the control device 11 to move the turret device 22 in the X-axis direction. Therefore, the control device 11 can move the turret device 22 (cutting tool) to any position in the front-rear and left-right directions by controlling the X-axis slide device 24 and the Z-axis slide device 25.
  • the loader 13 is, for example, a gantry-type workpiece transport device, and is provided on the top of the machine tool 10.
  • the loader 13 is equipped with a slide device 13A that moves the head that grips the workpiece in the left-right, up-down, and front-back directions.
  • the loader 13 is also equipped with a chuck mechanism 13B that grips the workpiece, similar to the chuck mechanism 21B of the spindle device 21.
  • the control device 11 controls the slide device 13A to change the position of the head, and controls the chuck mechanism 13B to grip or release the grip of the workpiece. In this way, the loader 13 transports and hands over the workpiece.
  • the operation panel 15 is a user interface and includes a touch panel 15A and operation switches 15B.
  • the operation panel 15 accepts operation input from the user via the touch panel 15A and operation switches 15B, and outputs a signal corresponding to the accepted operation input to the control device 11.
  • the operation panel 15 also changes the display content of the touch panel 15A, etc., based on the control of the control device 11.
  • the configuration of the operation panel 15 described above is one example.
  • the operation panel 15 may be configured to include, for example, a liquid crystal panel and operation switches, and an item displayed on the liquid crystal panel may be selected using the operation switches. In other words, the operation panel 15 does not need to include the touch panel 15A. Furthermore, the machine tool 10 does not need to include the operation panel 15.
  • the power supply unit 16 is connected to a commercial power source and functions as a power supply that supplies power to each device of the machine tool 10.
  • the power supply unit 16 starts up, for example, when the power switch of the machine tool 10 is turned on, and starts supplying power to each device.
  • the supply unit 17 is a device that supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinders (such as hydraulic cylinder 32) of the chuck mechanisms 13B, 21B and the lock mechanism 22B.
  • the hydraulic cylinders (such as hydraulic cylinder 32) are an example of a fluid pressure cylinder of the present disclosure. Note that the fluid pressure cylinders that drive the chuck mechanisms 13B, 21B and the lock mechanism 22B are not limited to hydraulic cylinders, and may be cylinders driven by other fluids such as air.
  • the supply device 17 includes an electric motor 17A, a pump 17B (see FIG. 2), and an inverter 17C.
  • the pump 17B is driven by rotating the electric motor 17A to supply hydraulic oil.
  • the inverter 17C supplies AC power to the electric motor 17A.
  • the electric motor 17A is a three-phase motor
  • the inverter 17C generates a three-phase AC of a predetermined voltage based on the power supplied from the power supply device 16, and supplies the generated three-phase AC power to the electric motor 17A.
  • the inverter 17C changes the frequency of the three-phase AC supplied to the electric motor 17A.
  • the electric motor 17A changes its rotation speed according to the frequency of the three-phase AC supplied.
  • the pump 17B changes, for example, the amount of hydraulic oil supplied per unit time according to the rotation speed of the electric motor 17A. For example, when the frequency of the three-phase AC is raised (increased) by the inverter 17C, the rotation speed of the electric motor 17A increases, and the amount of supply increases. Furthermore, when the frequency of the three-phase AC is lowered (reduced) by the inverter 17C, the rotation speed of the motor 17A decreases, and the supply amount decreases.
  • the inverter 17C may not be provided in the supply device 17, but may be provided in another device such as the power supply device 16. Furthermore, the inverter 17C may control the frequency of the AC current as the AC power disclosed herein, without controlling the frequency of the AC voltage.
  • the control device 11 can change the frequency of the three-phase AC output from the inverter 17C to the electric motor 17A by outputting a control signal SI1 to the inverter 17C. That is, the control device 11 can change the rotation speed of the electric motor 17A by controlling the inverter 17C with the control signal SI1.
  • the machine tool 10 also includes various devices such as a changeover valve 49 and a pressure sensor 57, which will be described later, and are connected via a drive circuit 20. Note that the various devices are shown in a simplified form in FIG. 1.
  • the machine tool 10 controls the changeover valve 49 via the drive circuit 20 to change the direction of the hydraulic oil flow.
  • the machine tool 10 also inputs a detection signal SI2 indicating the pressure of the hydraulic oil from the pressure sensor 57.
  • the control device 11 controls each device with the above-mentioned configuration to perform processing on the workpiece. For example, the control device 11 transfers the workpiece received by the loader 13 from the device in the previous process to the spindle device 21 of the processing device 12. The processing device 12 also rotates the spindle motor 21A based on the control of the control device 11 to rotate the gripped workpiece. The control device 11 also controls the turret motor 22A to rotate the tool rest and appropriately index the desired cutting tool to the index position. The control device 11 also controls the X-axis motor 24A to appropriately change the position of the tool rest in the left-right direction. The control device 11 also controls the Z-axis motor 25A to appropriately change the position of the tool rest in the front-back direction. As a result, the control device 11 can change the left-right and front-back positions of the cutting tool indexed to the index position, and the cutting tool can be used to process the workpiece into the desired shape.
  • Fig. 2 shows a hydraulic circuit that drives the chuck mechanism 21B.
  • a supply flow path 41 that delivers hydraulic oil is connected to the pump 17B of the supply device 17.
  • the machine tool 10 also includes a tank 43 that recovers the hydraulic oil.
  • a discharge flow path 45 that discharges the hydraulic oil is connected to the tank 43.
  • the pump 17B delivers the hydraulic oil stored in the tank 43 to the supply flow path 41.
  • the supply flow path 41 and the discharge flow path 45 are connected to the switching valve 49 via a relief valve 47.
  • the relief valve 47 is provided on the primary side (pump 17B side) of the switching valve 49, and returns the hydraulic oil from the supply flow path 41 to the discharge flow path 45 when the pressure of the hydraulic oil exceeds a certain pressure due to, for example, clogging with foreign matter.
  • the switching valve 49 is, for example, an electromagnetic valve, and is connected to the discharge flow path 45, the clamp flow path 51, and the unclamped flow path 52 in addition to the supply flow path 41 described above.
  • the switching valve 49 switches between a clamped state and an unclamped state based on the control of the control device 11.
  • the clamped state is a state in which the supply flow path 41 and the clamped flow path 51 are connected, and the discharge flow path 45 and the unclamped flow path 52 are connected.
  • the unclamped state is a state in which the supply flow path 41 and the unclamped flow path 52 are connected, and the discharge flow path 45 and the clamped flow path 51 are connected.
  • a pilot check valve 53 is connected to the clamp flow path 51 and the unclamping flow path 52.
  • the pilot check valve 53 is configured to allow hydraulic oil to flow in the reverse direction under certain conditions (such as an increase in pressure).
  • a hydraulic speed controller 55 is also connected to each of the clamp flow path 51 and the unclamping flow path 52. The hydraulic speed controller 55 adjusts the amount of hydraulic oil flowing through each of the clamp flow path 51 and the unclamping flow path 52.
  • the clamping flow passage 51 is connected to the rod 32B side of the hydraulic cylinder 32 rather than the piston 32A.
  • the hydraulic cylinder 32 contracts to retract the rod 32B (piston 32A), moving the chuck jaws 31 in the clamping direction.
  • the unclamping flow passage 52 is connected to the head side of the hydraulic cylinder 32 rather than the piston 32A.
  • the switching valve 49 discharges the hydraulic oil discharged from the head side of the hydraulic cylinder 32 via the unclamping flow passage 52 to the tank 43 via the discharge flow passage 45. This allows the workpiece seated on the spindle device 21 to be clamped by the chuck jaws 31.
  • the hydraulic cylinder 32 When hydraulic oil is supplied to the head side through the unclamping flow passage 52, the hydraulic cylinder 32 performs a push-out operation to push out the rod 32B, moving the chuck jaws 31 in the unclamping direction.
  • the switching valve 49 discharges the hydraulic oil discharged from the rod 32B side of the hydraulic cylinder 32 through the clamping flow passage 51 to the tank 43 through the discharge flow passage 45. This allows the clamping of the workpiece by the chuck jaws 31 to be released. Therefore, during unclamping, the hydraulic oil supplied from the pump 17B by switching the switching valve 49 flows through the clamping flow passage 51 and the unclamping flow passage 52 in the opposite direction to when clamping. Note that the above operations are just an example, and the contraction operation and the clamping, and the push-out operation and the unclamping may have the opposite relationship.
  • the switching valve 49 is switched between a clamped state and an unclamped state based on the control of the control device 11, and switches the flow direction (destination) of the hydraulic oil supplied from the pump 17B to the clamp flow path 51 or the unclamped flow path 52. This allows the hydraulic cylinder 32 to be switched between a contracting operation (clamping operation) and an extruding operation (unclamping operation).
  • a pressure sensor 57 is connected upstream of the relief valve 47 (on the supply flow path 41 side).
  • the pressure sensor 57 outputs a detection signal SI2 indicating the pressure of the hydraulic oil flowing through the flow path to the control device 11 (see FIG. 1) and the inverter 17C.
  • the control device 11 can confirm and monitor the pressure of the hydraulic oil by inputting the detection signal SI2.
  • the inverter 17C can change the frequency of the three-phase AC supplied to the electric motor 17A based on the pressure value indicated by the detection signal SI2. For example, after the switching valve 49 is switched to the clamped state, the inverter 17C executes control to lower the frequency of the three-phase AC in response to the pressure of the hydraulic oil detected by the detection signal SI2 of the pressure sensor 57 rising to an upper limit.
  • the inverter 17C executes control to increase the frequency of the three-phase AC.
  • the hydraulic circuit configuration shown in FIG. 2 is an example.
  • the machine tool 10 may not include the relief valve 47, the pilot check valve 53, the hydraulic speed controller 55, etc.
  • a plurality of hydraulic cylinders 32 may be connected to one set of clamping flow passages 51 and unclamping flow passages 52.
  • the hydraulic cylinders of other drive parts that operate in conjunction with the chuck jaws 31 may be connected in parallel to the hydraulic cylinder 32.
  • the hydraulic cylinders of the chuck mechanism 13B and the locking mechanism 22B other than the chuck mechanism 21B can be controlled by the hydraulic circuit shown in FIG. 2.
  • the circuit configuration downstream from the pressure sensor 57 in FIG. 2 may be connected to the supply flow passage 41 and the discharge flow passage 45. That is, the circuits that drive each hydraulic cylinder may be connected in parallel to the supply flow passage 41 and the discharge flow passage 45.
  • the state in which the rotation speed of the electric motor 17A is reduced to reduce power consumption is referred to as a low-speed state
  • the state in which the speed of the electric motor 17A is increased to move the piston 32A of the hydraulic cylinder 32 is referred to as a high-speed state.
  • FIG. 3 will be used to explain the operation of driving the chuck jaws 31 of the chuck mechanism 21B with the hydraulic cylinder 32 to clamp or unclamp the workpiece.
  • the hydraulic cylinders driving the other chuck mechanisms 13B and locking mechanisms 22B can be controlled in the same manner as the hydraulic cylinder 32 of the chuck mechanism 21B described below.
  • FIG. 3 is a time chart showing the work process, the operation of the chuck mechanism 21B, the state of the changeover valve 49, the frequency of the three-phase AC output from the inverter 17C to the electric motor 17A, and the rotation speed of the electric motor 17A from clamping the workpiece to machining the workpiece to releasing the clamping of the workpiece.
  • the timing shown in FIG. 3 is an example.
  • the control device 11 causes the loader 13 to load the workpiece into the machining chamber of the machine tool 10.
  • the chuck mechanism 21B is in an unclamped state.
  • the control device 11 also maintains the switching valve 49 in an unclamped state.
  • the inverter 17C is in a state in which the frequency of the three-phase AC supplied to the electric motor 17A is lowered (hereinafter referred to as a low-frequency state). Therefore, the electric motor 17A is in a low-speed state, and power consumption is reduced.
  • the control device 11 executes a process of transferring the workpiece carried in by the loader 13 to the spindle device 21.
  • the control device 11 increases the rotation speed of the electric motor 17A before starting the transfer of the workpiece.
  • the control device 11 issues a command to the inverter 17C to increase the frequency using a control signal SI1. This causes the inverter 17C to enter a state in which the frequency of the three-phase AC supplied to the electric motor 17A has been increased (hereinafter referred to as a high-frequency state).
  • the electric motor 17A gradually increases its rotation speed, and at time T2, it reaches a high-speed state suitable for driving the piston 32A.
  • the control device 11 notifies the inverter 17C of an instruction to increase the frequency, and increases the rotation speed of the electric motor 17A to a high-speed state.
  • the rotation speed of the high-speed state is an example of a predetermined rotation speed of the present disclosure.
  • the rotation speed of the high-speed state is, for example, a rotation speed at which the pressure of the hydraulic oil supplied from the pump 17B becomes the pressure required to move the piston 32A, and if this rotation speed is maintained, it is a rotation speed at which the piston 32A can be moved to the clamp position.
  • the rotation speed of the high-speed state is not limited to the rotation speed at which the piston 32A can be moved to the clamp position described above.
  • the rotation speed of the high-speed state may be a rotation speed slightly faster than the rotation speed at which the piston 32A can be moved to the clamp position. It is possible that a greater hydraulic pressure is required to start moving the stopped piston 32A than when the piston 32A is moving. For this reason, the speed may be increased slightly to match the pressure required at the start of the movement.
  • the control device 11 issues an instruction to the inverter 17C, for example, at time T1, which is a predetermined time T11 before time T2 when the switching valve 49 is switched to switch the flow direction of the hydraulic oil.
  • This predetermined time T11 is an example of the predetermined time of the present disclosure, and is the time required to increase the rotation speed of the electric motor 17A to the rotation speed of the high-speed state described above before the switching of the switching valve 49.
  • the control program of the PC in the control data D1 may be set so that an instruction is issued from the PC to the inverter 17C at a time the predetermined time T11 before. In this way, a command is issued in advance according to the preset predetermined time T11, and the high-speed state can be achieved before the switching of the switching valve 49.
  • the control device 11 may determine each process to be executed by the machine tool 10 and execute a command.
  • the control device 11 may notify the inverter 17C of an instruction in time with the start of a process for transferring a workpiece between the loader 13 and the spindle device 21.
  • data that associates identification information of each process with information indicating whether switching of the switching valve 49 will occur is set in the memory device 11B.
  • the control device 11 may then determine whether the next process to be executed is a process for switching the switching valve 49, and if so, may notify the inverter 17C of an instruction to increase the rotation speed before starting that process (such as before a predetermined time T11). This eliminates the need to set the predetermined time T11 in advance in the control program of the PC, and the control device 11 can appropriately determine the next process and notify the command in advance.
  • the command can be notified in advance for the chuck mechanism 13B and the lock mechanism 22B other than the chuck mechanism 21B, similar to the above control.
  • the timing of notifying the command can be changed depending on the size of the hydraulic cylinder of each mechanism. That is, the specified time T11 can be optimized depending on the hydraulic cylinder. For example, for a hydraulic cylinder with a large inner diameter and a large hydraulic pressure required to move the piston 32A, the timing of notifying the command can be advanced (the specified time T11 can be lengthened) to ensure sufficient time to increase the rotation speed to a high speed state.
  • the timing of notifying the command can be delayed (the specified time T11 can be shortened) to extend the period of the low speed state and further save power.
  • the hydraulic cylinder 32 is used as the drive source for the chuck mechanism 21B.
  • the chuck mechanism 21B switches between a clamping state (an example of the gripping state of the present disclosure) and an unclamping state (an example of the gripping release state of the present disclosure) by changing the movement direction of the piston 32A using the switching valve 49.
  • a clamping state an example of the gripping state of the present disclosure
  • an unclamping state an example of the gripping release state of the present disclosure
  • the control device 11 may determine whether the pressure of the hydraulic oil detected by the detection signal SI2 of the pressure sensor 57 has risen to a predetermined threshold pressure.
  • the predetermined threshold pressure here is a hydraulic pressure value suitable for moving the piston 32A described above (a hydraulic pressure value suitable for the rotation speed in the high-speed state).
  • the control device 11 may not switch the switching valve 49 until the pressure rises to the threshold pressure, and may switch the switching valve 49 after determining that the pressure has risen to the threshold pressure. This allows the switching of the switching valve 49 to be performed after reliably switching to a high-speed state in which the rotation speed and pressure have risen.
  • the control device 11 may not execute the process of determining the pressure value of the pressure sensor 57 after notifying the above-mentioned instruction.
  • the control device 11 for example, after notifying the inverter 17C of an instruction at time T1, switches the switching valve 49 to the clamping state at time T2 when a predetermined time T11 has elapsed, and starts the transfer of the workpiece.
  • the switching valve 49 By switching the switching valve 49 to the clamping state, the piston 32A moves toward the rod 32B, and the chuck jaws 31 move toward the clamping side.
  • the movement of the piston 32A stops.
  • the pressure on the head side of the piston 32A of the hydraulic cylinder 32 increases.
  • the control device 11 releases the chuck by the chuck mechanism 13B of the loader 13, and moves the loader 13 away from the spindle device 21.
  • the control device 11 may execute an instruction to increase the frequency of the three-phase AC supplied from the inverter 17C from a low frequency state to a high frequency state before switching the switching valve (not shown) to start unclamping, similar to the clamping control of the chuck mechanism 21B described above. Note that if the pump 17B and inverter 17C that supply hydraulic oil to the two chuck mechanisms 13B and 21B are separate devices (two sets of pumps 17B and inverters 17C), independent control can be implemented for each.
  • an instruction to switch to a high-speed state can be issued to the inverter 17C corresponding to the chuck mechanism 21B at time T1
  • an instruction to switch to a high-speed state can be issued to the inverter 17C corresponding to the chuck mechanism 13B at time T2.
  • a separate instruction to increase the frequency thereafter is not required.
  • the electric motor 17A since the electric motor 17A is already in a high-speed state at time T2, when the pump 17B supplies hydraulic oil to both the chuck mechanisms 13B and 21B, no instruction to the inverter 17C is required.
  • the hydraulic cylinder of the chuck mechanism 13B may be controlled in the same manner as the above-mentioned control of the chuck mechanism 21B.
  • the control device 11 may execute control to further increase the frequency of the inverter 17C at time T2 to further increase the rotation speed of the electric motor 17A. Therefore, the control device 11 may execute control of the inverter 17C and the electric motor 17A in three or more stages (such as a low-speed state, a high-speed state, and an ultra-high-speed state) instead of two stages of high-speed and low-speed state.
  • the inverter 17C lowers the frequency and transitions to a low frequency state in response to the pressure of the hydraulic oil indicated by the detection signal SI2 rising to a predetermined upper limit value (time T3).
  • time T3 a predetermined upper limit value
  • this upper limit value is a value for determining the completion of clamping of the workpiece and the stop of the movement of the piston 32A, and can be set appropriately depending on the structure of the hydraulic cylinder 32, etc.
  • the condition in which the pressure of the hydraulic oil detected by the detection signal SI2 becomes the upper limit value is an example of the predetermined condition of the present disclosure.
  • the predetermined condition of the present disclosure is not limited to the condition in which the pressure of the hydraulic oil becomes the upper limit value described above.
  • the control device 11 may notify the inverter 17C that the switching valve 49 has been switched to the clamping state at time T2. The inverter 17C may then lower the frequency on the condition that a predetermined time has elapsed since receiving the notification.
  • the motor 17A gradually reduces its rotational speed by lowering the frequency of the three-phase AC supplied from the inverter 17C, and reaches a low-speed state at time T4.
  • the control device 11 retracts the loader 13 at time T3, it causes the spindle device 21 to rotate the workpiece and the turret device 22 to perform machining on the workpiece. This makes it possible to reduce the power consumption of the motor 17A during machining.
  • the control device 11 issues an instruction to increase the frequency to the inverter 17C at time T5, a predetermined time T11 before time T6, before unclamping at time T6 and transferring the workpiece to the loader 13, just as it did before clamping at times T1 and T2.
  • This switches the switching valve 49 to the unclamped state, and makes it possible to bring the electric motor 17A to a high-speed state by time T6, when transfer of the workpiece begins. This makes it possible to reduce the delay in the movement of the piston 32A that accompanies switching of the switching valve 49.
  • the control device 11 stops the rotation of the spindle device 21 by time T6, places the loader 13 in front of the spindle device 21, and clamps the workpiece on the spindle device 21 with the chuck mechanism 13B of the loader 13.
  • the control device 11 switches the switching valve 49 to the unclamped state.
  • the control device 11 may also determine whether the pressure of the hydraulic oil detected by the pressure sensor 57 has risen to a predetermined threshold pressure, as described above.
  • the hydraulic cylinder 32 moves the piston 32A toward the head side and moves the chuck jaws 31 toward the unclamped state.
  • the inverter 17C lowers the frequency in response to the pressure of the hydraulic oil indicated by the detection signal SI2 rising to a predetermined upper limit (time T7).
  • the control device 11 places the spindle device 21 in a standby state, for example, until the loader 13 next loads a workpiece. This allows the rotation speed of the motor 17A to be reduced while the spindle device 21 is in a standby state, thereby saving power.
  • the control device 11 executes the same control for the new workpiece from time T1 described above. In this way, the control device 11 can achieve both power saving by reducing the rotation speed and reducing delays by accelerating the timing of issuing commands.
  • the inverter 17C may execute control to increase the frequency if the switching valve 49 is switched without the instruction from the control device 11 to the inverter 17C to increase the frequency after the frequency is lowered, and the pressure of the hydraulic oil indicated by the detection signal SI2 of the pressure sensor 57 drops to a predetermined lower limit value. For example, there is a risk that the command is not notified at times T1 and T5 due to some communication error or processing error. In such a case, when the pressure value of the hydraulic oil drops to the lower limit value, the inverter 17C may execute control to increase the frequency without waiting for a command from the control device 11. This makes it possible to suppress the occurrence of malfunction of the hydraulic cylinder 32 due to communication errors, etc.
  • the predetermined lower limit value is a value at which the pressure of the hydraulic oil that drops when the switching valve 49 is switched while the electric motor 17A is in a low speed state can be detected. It should be noted that the inverter 17C does not need to execute control based on the above-mentioned lower limit value. For example, the inverter 17C may notify the control device 11 of an error if the hydraulic oil pressure detected by the detection signal SI2 of the pressure sensor 57 drops to a predetermined lower limit.
  • the loader 13 is an example of a workpiece transport device of the present disclosure.
  • the chuck mechanisms 13B and 21B are an example of a gripping device.
  • the hydraulic cylinder 32 is an example of a fluid pressure cylinder. Hydraulic oil is an example of a fluid.
  • the control device 11 of the machine tool 10 which is one aspect of this embodiment, issues an instruction to increase the frequency to the inverter after the frequency has been lowered by the inverter 17C and before switching the changeover valve 49 in accordance with the operating state of the machine tool 10, such as the transfer of a workpiece.
  • This makes it possible to increase the rotation speed of the electric motor 17A to a predetermined rotation speed required to move the piston 32A before switching the changeover valve 49. It is possible to reduce the delay in the operation of the hydraulic cylinder 32 that accompanies the switching of the changeover valve 49.
  • the pressure of the hydraulic oil is monitored using the pressure sensor 57, but the control may be performed using another sensor, for example, a flow rate sensor.
  • a flow rate sensor may be connected upstream of the relief valve 47 instead of or in addition to the pressure sensor 57.
  • the inverter 17C may perform control to lower the frequency when the amount of change in the flow rate of the hydraulic oil detected by the flow rate sensor becomes equal to or less than a predetermined threshold value at time T3, that is, when the piston 32A stops and the amount of change decreases.
  • the above-described configuration of the machine tool 10 is merely an example.
  • the machine tool 10 may be configured without the loader 13 or the lock mechanism 22B.
  • the configuration of the machining device 12 in the above embodiment is one example.
  • the machine tool 10 may be equipped with a plurality of machining devices 12.
  • the machining device 12 is not limited to a lathe with a front spindle, but may be a horizontal lathe or a vertical lathe.
  • the machining device 12 is not limited to a lathe, but may be another type of machining device, such as a machining center, a milling machine, or a drill press.
  • the machine tool 10 may be a composite machining device equipped with a plurality of types of machining devices 12, such as a lathe and a machining machine.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

流体圧シリンダの駆動の切り替えにおける遅延時間を短縮できる工作機械を提供すること。　工作機械は、電動機と、電動機の駆動に基づいて流体を供給するポンプと、ポンプから供給される流体により駆動する流体圧シリンダと、ポンプと流体圧シリンダとの間に接続され、ポンプから流体圧シリンダに供給する流体の流れる方向を切り替える切替弁と、電動機に交流電力を供給するインバータと、インバータを制御して交流電力の周波数を変更し、電動機の回転速度を変更する制御装置と、を備える。インバータは、所定条件に基づいて交流電力の周波数を下げ電動機の回転速度を下げる。制御装置は、インバータにより交流電力の周波数が下げられた後、工作機械の動作状態に応じて切替弁を切り替え流体の流れる方向を切り替える前に、交流電力の周波数を上げる指示をインバータに通知し、電動機の回転速度を所定の回転速度まで上昇させる。

Description

工作機械
　本開示は、工作機械が備えるポンプの制御に関するものである。
　下記特許文献１には、ワークをクランプするクランプ装置を駆動する油圧シリンダと、その油圧シリンダを作動させる油圧ポンプユニットを備える工作機械について記載されている。特許文献１の工作機械は、油圧ポンプユニットを駆動する駆動源としてインバータモータを備えている。
特開２０００－１６７７３６号公報（段落００６９、００７０）
　上記した特許文献１の工作機械は、移動装置によってワークを所定の位置に位置決めすると、インバータモータに入力するパルス信号の周波数を上げ、クランプ装置のクランプ部材によってワークをクランプする。周波数が高くなりインバータモータの回転速度が徐々に増加すると、油圧ポンプユニットの作動油の吐出量は、所定期間のタイムラグの後にクランプ部材を駆動する回転速度となる。また、このタイムラグの間に、即ち、回転速度の上昇中に、クランプ部材を駆動する油圧シリンダに接続された電磁弁を切り替える制御を行っている。しかしながら、このような構成では、電磁弁を切り替え、油圧シリンダを駆動する作動油の流れる方向を変更した時点では、インバータモータの回転数がクランプ部材を駆動するのに適した回転速度まで十分に上昇しない虞があった。
　本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、流体圧シリンダの駆動の切り替えにおける遅延時間を短縮できる工作機械を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本明細書は、電動機と、前記電動機の駆動に基づいて流体を供給するポンプと、前記ポンプから供給される前記流体により駆動する流体圧シリンダと、前記ポンプと前記流体圧シリンダとの間に接続され、前記ポンプから前記流体圧シリンダに供給する前記流体の流れる方向を切り替える切替弁と、前記電動機に交流電力を供給するインバータと、前記インバータを制御して前記交流電力の周波数を変更し、前記電動機の回転速度を変更する制御装置と、を備える工作機械であって、前記インバータは、所定条件に基づいて前記交流電力の周波数を下げ前記電動機の前記回転速度を下げ、前記制御装置は、前記インバータにより前記交流電力の周波数が下げられた後、前記工作機械の動作状態に応じて前記切替弁を切り替え前記流体の流れる方向を切り替える前に、前記交流電力の周波数を上げる指示を前記インバータに通知し、前記電動機の前記回転速度を所定の回転速度まで上昇させる、工作機械を開示する。
　本開示の工作機械によれば、工作機械の動作状態に応じて切替弁を切り替え流体の流れる方向を切り替える前に、交流電力の周波数を上げる指示をインバータに通知する。これにより、電動機の回転速度を、切替弁が切り替えられる前に、即ち、流体圧シリンダを駆動する前に、所定の回転速度まで上昇させることができる。その結果、流体圧シリンダの駆動の切り替えにおける遅延時間を短縮できる。
本実例に係わる工作機械のブロック図。 チャック機構を駆動する油圧回路を示す図。 作業工程、チャック機構の動作、切替弁の状態、インバータから電動機に出力する三相交流の周波数、及び電動機の回転速度を示すタイムチャートである。
（工作機械１０について）
　以下、本開示の工作機械を具体化した一実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の工作機械１０のブロック図を示している。図１に示すように、工作機械１０は、制御装置１１、加工装置１２、ローダ１３、操作盤１５、電源装置１６、供給装置１７等を備えている。加工装置１２は、ワーク（図示略）に対する加工を実行する装置である。工作機械１０は、例えば、正面主軸のタレット式の旋盤である。以下の説明では、工作機械１０を正面から見た方向を基準とし、工作機械１０の機械幅方向を左右方向、工作機械１０の設置面に平行で左右方向に垂直な方向を前後方向、左右方向及び前後方向に垂直な方向を上下方向と称して説明する。
　制御装置１１は、ＣＰＵ１１Ａを備えコンピュータを主体とする処理装置であり、数値制御やシーケンス制御を実行し工作機械１０の動作を統括的に制御する。制御装置１１は、工作機械１０の各装置（後述する主軸用モータ２１Ａ、タレット用モータ２２Ａ、ローダ１３、操作盤１５等）と駆動回路２０を介して接続され、各装置の動作を制御可能となっている。また、制御装置１１は、記憶装置１１Ｂを備えている。記憶装置１１Ｂは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等を備えている。尚、記憶装置１１Ｂの構成は、上記した構成に限らず、ハードディスクに替えてＳＳＤなどの他の記憶装置を採用しても良い。また、記憶装置１１Ｂは、ＵＳＢ接続のハードディスク、ＤＶＤなどの外部記憶媒体でも良い。
　記憶装置１１Ｂには、各種の制御データＤ１が記憶されている。制御データＤ１は、例えば、後述する主軸装置２１やタレット装置２２の動作を制御するプログラム、生産するワークの種類、作業に使用する切削工具の種類、作業時におけるワークに対する切削工具の位置等のデータが設定されている。ここで言うプログラムとは、例えば、ＰＣ（プログラマブルコントローラ）を用いたシーケンス制御のプログラム（ラダー回路）やＮＣプログラムなどである。そして、制御データＤ１には、後述するチャック機構１３Ｂ，２１Ｂ、ロック機構２２Ｂを制御するプログラムが記憶されている。制御装置１１は、制御データＤ１のプログラムをＣＰＵ１１Ａで実行し、工作機械１０の各装置の動作を制御する。尚、以下の説明では、制御装置１１が制御データＤ１のプログラムを実行して各装置を制御することを、単に装置名で記載する場合がある。例えば、「制御装置１１が主軸用モータ２１Ａを制御する」とは、「制御装置１１が制御データＤ１のプログラムをＣＰＵ１１Ａで実行し、プログラムに基づいて主軸用モータ２１Ａを制御する」ことを意味している。
　加工装置１２は、主軸装置２１と、タレット装置２２、Ｘ軸スライド装置２４、及びＺ軸スライド装置２５を備えている。主軸装置２１は、主軸用モータ２１Ａと、チャック機構２１Ｂを備えている。主軸用モータ２１Ａは、例えば、サーボモータである。主軸装置２１は、主軸用モータ２１Ａの回転位置等のエンコーダ情報を出力するエンコーダ（図示略）を備えている。制御装置１１は、エンコーダのエンコーダ情報（回転位置情報など）に基づいて、駆動回路２０を介して主軸用モータ２１Ａの回転速度、回転方向、加速度等を制御するフィードバック制御を実行する。尚、制御装置１１は、他のモータ（タレット用モータ２２Ａ、Ｘ軸用モータ２４Ａ、Ｚ軸用モータ２５Ａ）についても、同様にフィードバック制御を実行する。このため、以下の他のモータの説明において、同様の内容については、その説明を適宜省略する。また、各モータの種類は、サーボモータに限らず、ステッピングモータ等の他の種類のモータでも良い。
　チャック機構２１Ｂは、例えば、主軸用モータ２１Ａの正面側に取り付け可能な複数のチャック爪３１（図２参照）、複数のチャック爪３１を駆動する油圧シリンダ３２（図２参照）などを備え、複数のチャック爪３１によりワークを保持する。尚、チャック機構２１Ｂは、チャック爪３１によってワークを把持する構成に限らず、コレットチャックなどの他の把持部材を用いてワークを把持する構造でも良い。制御装置１１は、チャック機構２１Ｂの油圧シリンダ３２を制御して、ワークの把持、把持の解除を実行する。チャック機構２１Ｂの制御の詳細については後述する。制御装置１１は、チャック機構２１Ｂによりワークを把持した状態で主軸用モータ２１Ａを回転させ、前後方向と平行な主軸を中心にワークを回転させる。
　タレット装置２２は、タレット用モータ２２Ａと、ロック機構２２Ｂを備えている。タレット装置２２は、複数の切削工具を取り付け可能な刃物台（図示略）を備え、タレット用モータ２２Ａの回転に基づいて刃物台を回転させる。切削工具は、例えば、チップを刃先に備えるバイト、エンドミルやドリルなどの回転工具である。制御装置１１は、タレット装置２２のエンコーダ（図示略）のエンコーダ情報（回転位置情報など）に基づいて、駆動回路２０を介してタレット用モータ２２Ａを制御し刃物台を回転させる。制御装置１１は、刃物台を回転させることで、刃物台に取り付けられた複数の切削工具の中から所望の切削工具を、ワークを加工する割出位置に割り出す。タレット装置２２は、割出位置に割り出した切削工具により主軸装置２１のチャック機構２１Ｂに保持されたワークに対する加工を実行する。
　ロック機構２２Ｂは、刃物台の旋回位置の固定、又は固定の解除を実行する装置である。ロック機構２２Ｂは、チャック機構２１Ｂと同様に、駆動源として油圧シリンダを備え、制御装置１１により旋回位置の固定又は固定の解除を制御される。制御装置１１は、切削工具の割り出しを完了させると、ロック機構２２Ｂの油圧シリンダを駆動して、刃物台の旋回位置を固定し、切削工具による加工を実行する。これにより、加工時の負荷による切削工具の位置ずれを抑制し、加工精度を向上できる。制御装置１１は、加工が完了し切削工具の入れ替えなどで刃物台を回転させる場合、ロック機構２２Ｂを制御して、固定の解除を実行する。
　Ｘ軸スライド装置２４は、例えば、タレット装置２２を左右方向と平行な方向へ移動させる装置である。Ｚ軸スライド装置２５は、例えば、タレット装置２２を前後方向と平行な方向へ移動させる装置である。Ｚ軸スライド装置２５は、駆動源として、Ｚ軸用モータ２５Ａを備え、図示しないＺ軸案内レールに沿ってＺ軸スライドを移動させる。このＺ軸スライドには、Ｘ軸スライド装置２４が搭載されている。Ｚ軸スライド装置２５は、Ｚ軸用モータ２５Ａの回転出力を、伝達機構（例えば、ボールネジ機構など）を介してＺ軸スライドに伝達し、前後方向と平行なＺ軸方向にＺ軸スライドを移動させる。制御装置１１は、駆動回路２０を介してＺ軸用モータ２５Ａを制御することで、Ｘ軸スライド装置２４（Ｚ軸スライド）をＺ軸方向における任意の位置へ移動させる。
　また、Ｘ軸スライド装置２４は、駆動源として、Ｘ軸用モータ２４Ａを備え、例えば、Ｚ軸スライドの上に設けられたＸ軸案内レール（図示略）を備えている。このＸ軸案内レールは、左右方向と平行なＸ軸方向に配設され、タレット装置２２をＸ軸方向へスライド移動可能に保持する。Ｘ軸スライド装置２４は、制御装置１１の制御に基づいてＸ軸用モータ２４Ａを駆動しタレット装置２２をＸ軸方向へ移動させる。従って、制御装置１１は、Ｘ軸スライド装置２４及びＺ軸スライド装置２５を制御することで、タレット装置２２（切削工具）を前後方向及び左右方向の任意の位置に移動させることができる。
　ローダ１３は、例えば、ガントリ式のワーク搬送装置であり、工作機械１０の上部に設けられている。ローダ１３は、ワークを把持するヘッドを、左右方向、上下方向、前後方向に移動させるスライド装置１３Ａを備えている。また、ローダ１３には、主軸装置２１のチャック機構２１Ｂと同様に、ワークを把持するチャック機構１３Ｂが設けられている。制御装置１１は、スライド装置１３Ａを制御して、ヘッドの位置を変更するとともに、チャック機構１３Ｂを制御してワークの把持又は把持の解除を実行する。これにより、ローダ１３は、ワークの搬送、及びワークの受け渡しを実行する。
　操作盤１５は、ユーザインタフェースであり、タッチパネル１５Ａや操作スイッチ１５Ｂ等を備えている。操作盤１５は、タッチパネル１５Ａや操作スイッチ１５Ｂを介してユーザから操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に応じた信号を制御装置１１に出力する。また、操作盤１５は、制御装置１１の制御に基づいて、タッチパネル１５Ａの表示内容等を変更する。尚、上記した操作盤１５の構成は、一例である。操作盤１５は、例えば、液晶パネルと操作スイッチを備え、液晶パネルに表示された項目を操作スイッチで選択する構成でも良い。即ち、操作盤１５は、タッチパネル１５Ａを備えなくとも良い。また、工作機械１０は、操作盤１５を備えなくとも良い。
　電源装置１６は、商用電源と接続されており、工作機械１０が備える各装置に電力を供給する電源として機能する。電源装置１６は、例えば、工作機械１０の電源スイッチのオン操作に応じて起動し、各装置へ電力の供給を開始する。供給装置１７は、チャック機構１３Ｂ，２１Ｂやロック機構２２Ｂの油圧シリンダ（油圧シリンダ３２など）に作動油を供給する装置である。油圧シリンダ（油圧シリンダ３２など）は、本開示の流体圧シリンダの一例である。尚、チャック機構１３Ｂ，２１Ｂやロック機構２２Ｂを駆動する流体圧シリンダは、油圧シリンダに限らず、エアなどの他の流体で駆動するシリンダでも良い。
　供給装置１７は、電動機１７Ａと、ポンプ１７Ｂ（図２参照）と、インバータ１７Ｃを備え、電動機１７Ａを回転させることでポンプ１７Ｂを駆動し作動油を供給する。インバータ１７Ｃは、電動機１７Ａに交流電力を供給する。例えば、電動機１７Ａは、三相モータであり、インバータ１７Ｃは、電源装置１６から供給された電力に基づいて所定電圧の三相交流を生成し、生成した三相交流の電力を電動機１７Ａに供給する。インバータ１７Ｃは、電動機１７Ａに供給する三相交流の周波数を変更する。これにより、電動機１７Ａは、供給される三相交流の周波数に応じて回転速度を変更する。ポンプ１７Ｂは、電動機１７Ａの回転速度に応じて、例えば、単位時間当たりの作動油の供給量を変更する。例えば、インバータ１７Ｃによって三相交流の周波数が上げられる（増加させられる）と、電動機１７Ａの回転速度が上昇し、供給量が増加する。また、インバータ１７Ｃによって三相交流の周波数が下げられる（低減される）と、電動機１７Ａの回転速度が低下し、供給量が低下する。尚、インバータ１７Ｃを供給装置１７に設けずに、電源装置１６などの他の装置に設ける構成でも良い。また、インバータ１７Ｃは、本開示の交流電力として、交流電圧の周波数を制御せずに、交流電流の周波数を制御しても良い。
　また、制御装置１１は、インバータ１７Ｃに制御信号ＳＩ１を出力することで、インバータ１７Ｃから電動機１７Ａに出力する三相交流の周波数を変更することができる。即ち、制御装置１１は、制御信号ＳＩ１によりインバータ１７Ｃを制御することで、電動機１７Ａの回転速度を変更できる。また、工作機械１０は、後述する切替弁４９や圧力センサ５７などの各種機器を備えており、駆動回路２０を介して接続されている。尚、図１では、各種機器を簡略化して示している。工作機械１０は、駆動回路２０を介して切替弁４９を制御し、作動油の流れる方向を変更する。また、工作機械１０は、圧力センサ５７から作動油の圧力を示す検出信号ＳＩ２を入力する。
　制御装置１１は、上記した構成により各装置を制御してワークに対する加工を実行する。例えば、制御装置１１は、前工程の装置からローダ１３に受け取ったワークを、加工装置１２の主軸装置２１に受け渡す。また、加工装置１２は、制御装置１１の制御に基づいて主軸用モータ２１Ａを回転させ、把持したワークを回転させる。また、制御装置１１は、タレット用モータ２２Ａを制御して刃物台を回転させ、所望の切削工具を割出位置に適宜割り出す。また、制御装置１１は、Ｘ軸用モータ２４Ａを制御して左右方向における刃物台の位置を適宜変更する。また、制御装置１１は、Ｚ軸用モータ２５Ａを制御して前後方向における刃物台の位置を適宜変更する。これにより、制御装置１１は、割出位置に割り出した切削工具の左右方向や前後方向の位置を変更し、切削工具によりワークを所望の形状に加工できる。
（チャック機構２１Ｂについて）
　次に、チャック機構２１Ｂについて説明する。尚、他のチャック機構１３Ｂ、ロック機構２２Ｂについても、以下に説明するチャック機構２１Ｂと同様に動作を制御することができる。図２は、チャック機構２１Ｂを駆動する油圧回路を示している。図２に示すように、供給装置１７のポンプ１７Ｂには、作動油を送り出す供給流路４１が接続されている。また、工作機械１０は、作動油の回収を行うタンク４３を備えている。タンク４３には、作動油を排出する排出流路４５が接続されている。ポンプ１７Ｂは、タンク４３に貯留された作動油を供給流路４１へ送り出す。
　供給流路４１及び排出流路４５は、リリーフ弁４７を介して切替弁４９に接続されている。リリーフ弁４７は、切替弁４９の一次側（ポンプ１７Ｂ側）に設けられ、例えば、異物の詰まりなどによって作動油の圧力が一定の圧力以上となった場合に、作動油を供給流路４１から排出流路４５へ戻す。
　切替弁４９は、例えば、電磁弁であり、上記した供給流路４１の他に、排出流路４５、クランプ流路５１、アンクランプ流路５２と接続されている。切替弁４９は、制御装置１１の制御に基づいて、クランプ状態と、アンクランプ状態に切り替わる。クランプ状態とは、供給流路４１とクランプ流路５１を接続し、排出流路４５とアンクランプ流路５２を接続する状態である。アンクランプ状態とは、供給流路４１とアンクランプ流路５２を接続し、排出流路４５とクランプ流路５１を接続する状態である。
　クランプ流路５１及びアンクランプ流路５２には、パイロットチェック弁５３が接続されている。パイロットチェック弁５３は、一定条件下（圧力の上昇など）において逆方向に作動油を流すように構成されている。また、クランプ流路５１及びアンクランプ流路５２の各々には、油圧スピードコントローラ５５が接続されている。油圧スピードコントローラ５５は、クランプ流路５１及びアンクランプ流路５２の各流路を流れる作動油の量を調整する。
　クランプ流路５１は、油圧シリンダ３２のピストン３２Ａよりもロッド３２Ｂ側に接続されている。油圧シリンダ３２は、例えば、ロッド３２Ｂ側に作動油が供給されるとロッド３２Ｂ（ピストン３２Ａ）を引き込む収縮動作となり、チャック爪３１をクランプ方向に移動させる。また、アンクランプ流路５２は、油圧シリンダ３２のピストン３２Ａよりもヘッド側に接続されている。切替弁４９は、クランプ状態において、油圧シリンダ３２のヘッド側からアンクランプ流路５２を介して排出された作動油を、排出流路４５を介してタンク４３に排出する。これにより、主軸装置２１に着座したワークをチャック爪３１によりクランプできる。
　また、油圧シリンダ３２は、アンクランプ流路５２を介してヘッド側に作動油が供給されるとロッド３２Ｂを押し出す押出動作となり、チャック爪３１をアンクランプ方向へ移動させる。切替弁４９は、アンクランプ状態において、油圧シリンダ３２のロッド３２Ｂ側からクランプ流路５１を介して排出された作動油を、排出流路４５を介してタンク４３に排出する。これにより、ワークのチャック爪３１によるクランプを解除することができる。従って、アンクランプ時には、切替弁４９の切り換えによってポンプ１７Ｂから供給された作動油が、クランプ時とは逆にクランプ流路５１及びアンクランプ流路５２を流れる。尚、上記した動作は、一例であり、収縮動作とクランプ、押出動作とアンクランプとは逆の関係でも良い。
　そして、切替弁４９は、制御装置１１の制御に基づいてクランプ状態又はアンクランプ状態に切り替えられ、ポンプ１７Ｂから供給された作動油の流れる方向（供給先）を、クランプ流路５１又はアンクランプ流路５２に切り替える。これにより、油圧シリンダ３２の収縮動作（クランプ動作）と、押出動作（アンクランプ動作）とを切り替えることができる。
　また、例えば、リリーフ弁４７の上流側（供給流路４１側）には、圧力センサ５７が接続されている。圧力センサ５７は、流路を流れる作動油の圧力を示す検出信号ＳＩ２を、制御装置１１（図１参照）と、インバータ１７Ｃに出力する。制御装置１１は、検出信号ＳＩ２を入力することで、作動油の圧力を確認・監視することができる。
　また、インバータ１７Ｃは、検出信号ＳＩ２が示す圧力値に基づいて、電動機１７Ａに供給する三相交流の周波数を変更することができる。インバータ１７Ｃは、例えば、切替弁４９がクランプ状態に切り替えられた後、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２により検出した作動油の圧力が上限値まで上昇したことに応じて三相交流の周波数を下げる制御を実行する。また、インバータ１７Ｃは、三相交流の周波数を下げた後に、制御装置１１からインバータ１７Ｃへ周波数を上げる指示が実行されずに切替弁４９がアンクランプ状態に切り替えられ、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２により検出した作動油の圧力が下限値まで低下した場合、三相交流の周波数を上げる制御を実行する。
　尚、図２に示す油圧回路の構成は、一例である。例えば、工作機械１０は、リリーフ弁４７、パイロットチェック弁５３、油圧スピードコントローラ５５等を備えなくとも良い。また、１組のクランプ流路５１及びアンクランプ流路５２に、複数の油圧シリンダ３２を接続しても良い。例えば、チャック爪３１と連動して動作する他の駆動部の油圧シリンダを、油圧シリンダ３２と並列に接続しても良い。また、チャック機構２１Ｂ以外のチャック機構１３Ｂやロック機構２２Ｂの油圧シリンダについても、図２に示す油圧回路で制御できる。例えば、チャック機構１３Ｂやロック機構２２Ｂの油圧回路として、図２の圧力センサ５７から下流側の回路構成を、供給流路４１、排出流路４５に接続しても良い。即ち、各油圧シリンダを駆動する回路を、供給流路４１、排出流路４５に対して並列に接続しても良い。
（油圧シリンダ３２の制御）
　次に、作動油の制御について説明する。ここで、工作機械１０は、例えば、油圧シリンダ３２のピストン３２Ａがワークをクランプするクランプ位置、あるいは、ピストン３２Ａをヘッド側まで引き込んだアンクランプ位置へ移動させた後は、ピストン３２Ａを移動させずに位置を保持する状態となる。保持状態では、ピストン３２Ａを移動させる状態に比べて作動油の圧力（油圧）を小さくできる。このため、工作機械１０は、電動機１７Ａの消費電力を低減するため、保持状態において電動機１７Ａの回転速度を下げる制御を実施し、省電力化を図る。以下の説明では、消費電力を抑えるために電動機１７Ａの回転速度を下げた状態を低速状態と、油圧シリンダ３２のピストン３２Ａを移動させるために電動機１７Ａの速度を上げた状態を高速状態と称して説明する。
　また、以下の説明では、一例として、図３を用いてチャック機構２１Ｂのチャック爪３１を油圧シリンダ３２で駆動し、ワークをクランプ又はアンクランプする動作について説明する。尚、他のチャック機構１３Ｂ、ロック機構２２Ｂを駆動する油圧シリンダについても、以下に説明するチャック機構２１Ｂの油圧シリンダ３２と同様に制御することができる。図３は、チャック機構２１Ｂにワークをクランプさせ、ワークの加工を行なった後、ワークのクランプを解除するまでの、作業工程、チャック機構２１Ｂの動作、切替弁４９の状態、インバータ１７Ｃから電動機１７Ａに出力する三相交流の周波数、及び電動機１７Ａの回転速度を示すタイムチャートである。尚、図３に示すタイミング等は、一例である。
　まず、例えば、図３の時間Ｔ０において、制御装置１１は、ローダ１３によってワークを工作機械１０の加工室内に搬入する。この時点では、チャック機構２１Ｂは、アンクランプの状態となる。また、制御装置１１は、切替弁４９をアンクランプ状態で維持する。インバータ１７Ｃは、電動機１７Ａに供給する三相交流の周波数を下げた状態（以下、低周波数状態という）となっている。従って、電動機１７Ａは低速状態となり、消費電力を抑えられた状態となる。
　次に、制御装置１１は、ローダ１３で搬入したワークを、主軸装置２１に受け渡す工程を実行する。まず、制御装置１１は、ワークの受け渡しを開始する前に、電動機１７Ａの回転速度を上げる。制御装置１１は、時間Ｔ１において、制御信号ＳＩ１によりインバータ１７Ｃに周波数を上げる指令を行なう。これにより、インバータ１７Ｃは、電動機１７Ａに供給する三相交流の周波数を上げた状態（以下、高周波数状態という）となる。電動機１７Ａは、回転速度を徐々に増加させ、時間Ｔ２において、ピストン３２Ａを駆動するのに好適な高速状態となる。
　従って、制御装置１１は、後述するように、インバータ１７Ｃにより周波数が下げられた後（時間Ｔ７）、工作機械１０の動作状態であるワークの受け渡しに応じて切替弁４９をクランプ状態に切り替える前に、周波数を上げる指示をインバータ１７Ｃに通知し、電動機１７Ａの回転速度を高速状態まで上げる。高速状態の回転速度は、本開示の所定の回転速度の一例である。高速状態の回転速度は、例えば、ポンプ１７Ｂから供給する作動油の圧力が、ピストン３２Ａを移動させるのに必要な圧力となる回転速度であり、その回転速度を維持すれば、ピストン３２Ａをクランプ位置まで移動させることができる回転速度である。これにより、切替弁４９を切り替えた直後から遅延なくピストン３２Ａを移動させることができる。クランプ、アンクランプの切り替えにおける時間のロスをなくすことができる。尚、高速状態の回転速度は、上記したピストン３２Ａをクランプ位置まで移動させることができる回転速度に限らない。例えば、高速状態の回転速度は、ピストン３２Ａをクランプ位置まで移動させることができる回転速度よりも若干だけ早い回転速度でも良い。作動油の圧力としては、ピストン３２Ａの移動中に比べて、停止したピストン３２Ａの移動を開始させる時により大きい圧力が必要となる可能性がある。このため、移動の開始時に必要な圧力に合わせて若干だけ速度を高めても良い。
　制御装置１１は、例えば、切替弁４９を切り替えて作動油の流れる方向を切り替える時間Ｔ２から所定時間Ｔ１１だけ前である時間Ｔ１に指示をインバータ１７Ｃに通知する。この所定時間Ｔ１１は、本開示の所定時間の一例であり、切替弁４９を切り替える前までに、電動機１７Ａの回転速度を上記した高速状態の回転速度まで上げるのに必要な時間である。例えば、制御データＤ１のＰＣの制御プログラムにおいて、この所定時間Ｔ１１だけ前の時間にＰＣからインバータ１７Ｃへ指示が通知されるように設定しても良い。これにより、予め設定された所定時間Ｔ１１に応じて、指令が前以て通知され、切替弁４９の切り替え前に高速状態とすることができる。
　あるいは、制御装置１１は、工作機械１０が実行する各工程を判断して指令を実行しても良い。図３に示す例であれば、制御装置１１は、ローダ１３と主軸装置２１との間でワークを受け渡す工程を開始するのに合わせて指示をインバータ１７Ｃに通知しても良い。例えば、記憶装置１１Ｂに、各工程の識別情報と、切替弁４９の切り替えが発生するか否かを示す情報を対応付けたデータを設定する。そして、制御装置１１は、次に実行する工程が切替弁４９を切り替える工程であるか否か判断し、切り替える工程である場合、その工程を開始する前（所定時間Ｔ１１前など）に、インバータ１７Ｃへ回転速度を上昇させる指示を通知しも良い。これにより、予め所定時間Ｔ１１をＰＣの制御プログラム等に設定する必要がなく、制御装置１１が次の工程を適宜判断し、指令を前以て通知できる。
　尚、チャック機構２１Ｂ以外のチャック機構１３Ｂやロック機構２２Ｂについても上記した制御と同様に、指令を事前に通知することができる。この場合、各機構の油圧シリンダの大きさ等に応じて指令を通知するタイミングを変更しても良い。即ち、所定時間Ｔ１１を、油圧シリンダ等に応じて最適化しても良い。例えば、油圧シリンダの内径が大きくピストン３２Ａを移動させるのに必要な油圧が大きい油圧シリンダについては、指令を通知するタイミングを早めて（所定時間Ｔ１１を長くして）回転速度を高速状態まで上げるのに十分な時間を確保しても良い。あるいは、油圧シリンダの内径が小さくピストン３２Ａを移動させるのに必要な油圧が小さい油圧シリンダについては、指令を通知するタイミングを遅くして（所定時間Ｔ１１を短くして）、低速状態の期間を長くしてより省電力化を図っても良い。
　また、本実施例では、油圧シリンダ３２を、チャック機構２１Ｂの駆動源として用いている。チャック機構２１Ｂは、切替弁４９によりピストン３２Ａの移動方向が変更されることで、クランプする状態（本開示の把持状態の一例）と、アンクランプする状態（本開示の把持解除状態の一例）に切り替わる。このような構成では、ピストン３２Ａを移動させない保持状態で省電力化を図りつつ、上記した指令を事前に通知することでクランプとアンクランプの切り替えにおける動作の遅延を小さくできる。
　また、制御装置１１は、時間Ｔ１でインバータ１７Ｃに指示を通知した後、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２により検出した作動油の圧力が所定の閾値圧力まで上昇したか否かを判断しても良い。ここでいう所定の閾値圧力とは、上記したピストン３２Ａを移動させるのに好適な油圧の値（高速状態の回転速度に合った油圧の値）である。そして、制御装置１１は、圧力が閾値圧力まで上昇するまで切替弁４９を切り替えず、圧力が閾値圧力まで上昇したと判断した後に、切替弁４９を切り替えても良い。これにより、回転速度や圧力が上昇した高速状態に確実に切り替えた後、切替弁４９の切り替えを実施できる。また、仮に、ポンプ１７Ｂの故障等で圧力が上昇していない場合には、エラーの通知等の対応を実施できる。尚、制御装置１１は、上記した指令を通知した後の圧力センサ５７の圧力値を判断する処理を実行しなくとも良い。
　制御装置１１は、例えば、時間Ｔ１でインバータ１７Ｃへ指示を通知した後、所定時間Ｔ１１だけ経過すると、時間Ｔ２において切替弁４９をクランプ状態に切り替えワークの受け渡しを開始する。切替弁４９がクランプ状態に切り替えられることで、ピストン３２Ａは、ロッド３２Ｂ側へ移動し、チャック爪３１は、クランプ側へ移動する。ローダ１３のワークをチャック爪３１によってクランプすると、ピストン３２Ａの移動は停止する。油圧シリンダ３２のピストン３２Ａよりヘッド側の圧力が上昇する。制御装置１１は、例えば、時間Ｔ３において、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２が示す圧力が所定の圧力まで上昇すると、ローダ１３のチャック機構１３Ｂによるチャックを解除し、ローダ１３を主軸装置２１から離れた位置に退避させる。
　制御装置１１は、このローダ１３側のチャック機構１３Ｂによるアンクランプの制御において、上記したチャック機構２１Ｂのクランプの制御と同様に、切替弁（図示略）を切り替えてアンクランプを開始する前に、インバータ１７Ｃから供給する三相交流の周波数を低周波数状態から高周波数状態に上げる指示を実行しても良い。尚、２つのチャック機構１３Ｂ，２１Ｂへ作動油を供給するポンプ１７Ｂやインバータ１７Ｃが別の装置（２組みのポンプ１７Ｂとインバータ１７Ｃ）であれば、それぞれについて独立した制御が実施可能である。即ち、例えば、時間Ｔ１でチャック機構２１Ｂに対応するインバータ１７Ｃへ高速状態に切り替える指示を出し、時間Ｔ２でチャック機構１３Ｂに対応するインバータ１７Ｃへ高速状態に切り替える指示を出すこともできる。しかしながら、２つのチャック機構１３Ｂ，２１Ｂでポンプ１７Ｂやインバータ１７Ｃを共用する場合、チャック機構２１Ｂの制御における時間Ｔ１で高速状態に移行する指示をインバータ１７Ｃに既に出していれば、その後（時間Ｔ２など）に周波数を上げる指示は別途不要となる。即ち、時間Ｔ２の時点で既に電動機１７Ａは高速状態となっているため、ポンプ１７Ｂからチャック機構１３Ｂ，２１Ｂの両方に作動油を供給する場合は、インバータ１７Ｃへの指示が不要となる。一方で、例えば、ローダ１３でワークストッカのワークをクランプする場合などは、主軸装置２１を制御せずに（保持状態としたまま）ローダ１３だけを単独で駆動する可能性がある。このような場合、上記したチャック機構２１Ｂの制御と同様に、チャック機構１３Ｂの油圧シリンダを制御しても良い。あるいは、ワークの受け渡しのようにチャック機構２１Ｂ，１３Ｂの２つの油圧シリンダを同時に駆動する場合、上記したローダ１３とワークストッカのワークの受け渡し時のような１つの油圧シリンダだけを駆動する場合に比べて、作動油の圧力としてより大きい圧力が必要となる可能性がある。この場合、制御装置１１は、インバータ１７Ｃの周波数を時間Ｔ２でさらに上げて、電動機１７Ａの回転速度をさらに上げる制御を実行しても良い。従って、制御装置１１は、インバータ１７Ｃ及び電動機１７Ａに対して、高速状態及び低速状態の２段階の制御ではなく、３段階以上（低速状態、高速状態、超高速状態など）の制御を実行しても良い。
　また、インバータ１７Ｃは、時間Ｔ２で切替弁４９がクランプ状態に切り替えられた後、検出信号ＳＩ２が示す作動油の圧力が所定の上限値まで上昇したことに応じて、周波数を下げ低周波数状態に移行する（時間Ｔ３）。これにより、チャック爪３１によってワークをクランプしている保持状態、即ち、ピストン３２Ａの移動中に比べて作動油の圧力として必要な圧力が小さい状態では、電動機１７Ａの回転速度を下げ、省電力化を図る。この上限値は、上記したようにワークのクランプの完了や、ピストン３２Ａの移動の停止を判断するための値であり、油圧シリンダ３２の構造等に応じて適宜設定できる。また、検出信号ＳＩ２で検出した作動油の圧力が上限値となる条件は、本開示の所定条件の一例である。尚、本開示の所定条件は、上記した作動油の圧力が上限値となる条件に限らない。例えば、制御装置１１は、時間Ｔ２で切替弁４９をクランプ状態に切り替えたことをインバータ１７Ｃに通知しても良い。そして、インバータ１７Ｃは、通知を受けてから所定時間だけ経過したことを条件に周波数を下げても良い。
　電動機１７Ａは、インバータ１７Ｃから供給される三相交流の周波数が下げられることで、回転速度を徐々に下げ、時間Ｔ４において低速状態となる。制御装置１１は、時間Ｔ３でローダ１３を退避させると、主軸装置２１によりワークを回転させ、タレット装置２２によりワークに対する加工を実行する。これにより、加工中における電動機１７Ａの消費電力の低減を図ることができる。
　制御装置１１は、時間Ｔ１，Ｔ２のクランプ前と同様に、時間Ｔ６でアンクランプしてローダ１３にワークを受け渡す前に、時間Ｔ６から所定時間Ｔ１１だけ前の時間Ｔ５において、周波数を上げる指示をインバータ１７Ｃに通知する。これにより、切替弁４９をアンクランプ状態に切り替え、ワークの受け渡しを開始する時間Ｔ６までに電動機１７Ａを高速状態にできる。切替弁４９の切り替えにともなうピストン３２Ａの移動の遅延を小さくできる。
　制御装置１１は、時間Ｔ６までに主軸装置２１の回転を停止させ、ローダ１３を主軸装置２１の前に配置し、ローダ１３のチャック機構１３Ｂにより主軸装置２１のワークをクランプする。制御装置１１は、ローダ１３によるクランプが完了し時間Ｔ６になると、切替弁４９をアンクランプ状態に切り替える。尚、この場合にも、制御装置１１は、上記したように、圧力センサ５７によって検出した作動油の圧力が所定の閾値圧力まで上昇しているか判断しても良い。切替弁４９がアンクランプ状態に切り替わると、油圧シリンダ３２は、ピストン３２Ａをヘッド側へ移動させ、チャック爪３１をアンクランプの方へ移動させる。インバータ１７Ｃは、時間Ｔ３と同様に、切替弁４９が切り替えられた後、検出信号ＳＩ２が示す作動油の圧力が所定の上限値まで上昇したことに応じて、周波数を下げる（時間Ｔ７）。制御装置１１は、例えば、次にローダ１３でワークを搬入するまで、主軸装置２１を待機状態とする。これにより、主軸装置２１の待機状態において電動機１７Ａの回転速度を下げ、省電力化を図ることができる。制御装置１１は、ローダ１３により新たなワークを搬入すると、新たなワークに対し上記した時間Ｔ１からの制御を同様に実行する。このようにして、制御装置１１は、回転速度の抑制による省電力化と、指令を出すタイミングを早めることによる遅延の抑制との両立を図ることができる。
　また、インバータ１７Ｃは、周波数を下げた後に、制御装置１１からインバータ１７Ｃへ周波数を上げる指示が実行されずに切替弁４９が切り替えられ、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２が示す作動油の圧力が所定の下限値まで低下した場合、周波数を上げる制御を実行しても良い。例えば、何らかの通信エラーや処理エラーによって、時間Ｔ１，Ｔ５で指令が通知されない虞がある。このような場合に、インバータ１７Ｃは、作動油の圧力値が下限値まで下がった場合、制御装置１１の指令を待つことなく周波数を上げる制御を実行しても良い。これにより、通信エラー等による油圧シリンダ３２の動作不良の発生を抑制できる。従って、所定の下限値とは、電動機１７Ａを低速状態のまま切替弁４９を切り替えた場合に低下する作動油の圧力を検出できる値である。尚、インバータ１７Ｃは、上記した下限値による制御を実行しなくとも良い。例えば、インバータ１７Ｃは、圧力センサ５７の検出信号ＳＩ２により検出した作動油の圧力が所定の下限値まで低下した場合、エラーを制御装置１１に通知しても良い。
　因みに、ローダ１３は、本開示のワーク搬送装置の一例である。チャック機構１３Ｂ，２１Ｂは、把持装置の一例である。油圧シリンダ３２は、流体圧シリンダの一例である。作動油は、流体の一例である。
　以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
　本実施例の一態様である工作機械１０の制御装置１１は、インバータ１７Ｃによって周波数が下げられた後、ワークの受け渡しなどの工作機械１０の動作状態に応じて切替弁４９を切り替える前に、周波数を上げる指示をインバータに通知する。これにより、電動機１７Ａの回転速度を、ピストン３２Ａを移動させるのに必要な所定の回転速度まで、切替弁４９を切り替える前までに上昇させることができる。切替弁４９の切り替えにともなう油圧シリンダ３２の動作の遅延を小さくできる。
　尚、本開示は上記の実施例に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記実施例では、圧力センサ５７を用いて作動油の圧力を監視したが、他のセンサ、例えば、流量センサを用いて制御を実行しても良い。例えば、圧力センサ５７に替えて、又は加えて流量センサをリリーフ弁４７の上流側に接続しても良い。そして、インバータ１７Ｃは、時間Ｔ３において、流量センサにより検出した作動油の流量の変化量が所定の閾値以下となった場合、即ち、ピストン３２Ａが停止し変化量が低下した場合に、周波数を下げる制御を実行しても良い。
　また、上記した工作機械１０の構成は、一例である。例えば、工作機械１０は、ローダ１３やロック機構２２Ｂを備えない構成でも良い。
　また、上記実施例の加工装置１２の構成は一例である。例えば、工作機械１０は、加工装置１２を複数備えても良い。加工装置１２は、正面主軸の旋盤に限らず、横旋盤や立型旋盤でも良い。また、加工装置１２は、旋盤に限らず、マシニングセンタ、フライス盤、ボール盤など、他の種類の加工装置でも良い。また、工作機械１０は、旋盤とマシニングなど、複数の種類の加工装置１２を備える複合形の加工装置でも良い。
　尚、本開示の範囲は、特許請求の範囲に記載された従属関係に限定されない。例えば、本明細書では、請求項４において「請求項１又は請求項２に記載の工作機械」を「請求項１～３の何れか１項に記載の工作機械」に変更した技術思想も開示されている。請求項６において「請求項１に記載の工作機械」を「請求項１～５の何れか１項に記載の工作機械」に変更した技術思想も開示されている。
　１０　工作機械、１１　制御装置、１３　ローダ（ワーク搬送装置）、１３Ｂ，２１Ｂ　チャック機構（把持装置）、１７Ａ　電動機、１７Ｂ　ポンプ、１７Ｃ　インバータ、３２　油圧シリンダ（流体圧シリンダ）、３２Ａ　ピストン、４９　切替弁、５７　圧力センサ、ＳＩ２　検出信号、Ｔ１１　所定時間。

Claims (7)

  1. 　電動機と、
    　前記電動機の駆動に基づいて流体を供給するポンプと、
    　前記ポンプから供給される前記流体により駆動する流体圧シリンダと、
    　前記ポンプと前記流体圧シリンダとの間に接続され、前記ポンプから前記流体圧シリンダに供給する前記流体の流れる方向を切り替える切替弁と、
    　前記電動機に交流電力を供給するインバータと、
    　前記インバータを制御して前記交流電力の周波数を変更し、前記電動機の回転速度を変更する制御装置と、
    　を備える工作機械であって、
    　前記インバータは、
    　所定条件に基づいて前記交流電力の周波数を下げ前記電動機の前記回転速度を下げ、
    　前記制御装置は、
    　前記インバータにより前記交流電力の周波数が下げられた後、前記工作機械の動作状態に応じて前記切替弁を切り替え前記流体の流れる方向を切り替える前に、前記交流電力の周波数を上げる指示を前記インバータに通知し、前記電動機の前記回転速度を所定の回転速度まで上昇させる、工作機械。
  2. 　前記制御装置は、
    　前記切替弁を切り替えて前記流体の流れる方向を切り替える時点から所定時間だけ前に、前記交流電力の周波数を上げる指示を前記インバータに通知し、
    　前記所定時間は、
    　前記切替弁が切り替わる前までに、前記電動機の前記回転速度が所定の前記回転速度まで上がるのに必要な時間であり、
    　所定の前記回転速度は、
    　前記ポンプから供給する前記流体の圧力が、前記流体圧シリンダのピストンを移動させるのに必要な圧力となる速度である、請求項１に記載の工作機械。
  3. 　前記ポンプから供給する前記流体の圧力に応じた検出信号を前記制御装置に出力する圧力センサをさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記インバータに指示を通知した後、前記圧力センサの前記検出信号により検出した前記流体の圧力が所定の閾値圧力まで上昇したか否かを判断し、前記流体の圧力が前記閾値圧力まで上昇するまで前記切替弁を切り替えず、前記流体の圧力が前記閾値圧力まで上昇したと判断した後、前記切替弁を切り替える、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
  4. 　前記ポンプから供給する前記流体の圧力に応じた検出信号を前記インバータに出力する圧力センサをさらに備え、
    　前記インバータは、
    　前記所定条件として、前記切替弁が切り替えられた後、前記圧力センサの前記検出信号により検出した前記流体の圧力が上限値まで上昇したことに応じて、前記交流電力の周波数を下げる、請求項１又は請求項２に記載の工作機械。
  5. 　前記インバータは、
    　前記交流電力の周波数を下げた後に、前記制御装置から前記インバータへの指示が実行されずに前記切替弁が切り替えられ前記流体の流れる方向が切り替えられ、前記圧力センサの前記検出信号により検出した前記流体の圧力が下限値まで低下した場合、前記交流電力の周波数を上げる、請求項４に記載の工作機械。
  6. 　ワークを把持する把持装置をさらに備え、
    　前記流体圧シリンダは、
    　前記把持装置を駆動し、前記ポンプから供給された前記流体によりピストンを移動させ、前記切替弁により前記ポンプから前記流体圧シリンダに供給する前記流体の流れる方向が切り替えられることに応じて、前記ピストンの移動方向が変更され、
    　前記把持装置は、
    　前記切替弁により前記ピストンの移動方向が変更されることで、前記ワークを把持する把持状態と、前記ワークの把持を解除する把持解除状態とに切り替わる、請求項１に記載の工作機械。
  7. 　前記ワークを搬送するワーク搬送装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、
    　前記ワーク搬送装置と、前記把持装置との間で前記ワークを受け渡す工程を開始するのに合わせて前記切替弁を切り替え前記流体の流れる方向を切り替える前に、前記交流電力の周波数を上げる指示を前記インバータに通知する、請求項６に記載の工作機械。
PCT/JP2022/042384 2022-11-15 2022-11-15 工作機械 WO2024105774A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/042384 WO2024105774A1 (ja) 2022-11-15 2022-11-15 工作機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2022/042384 WO2024105774A1 (ja) 2022-11-15 2022-11-15 工作機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024105774A1 true WO2024105774A1 (ja) 2024-05-23

Family

ID=91084021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/042384 WO2024105774A1 (ja) 2022-11-15 2022-11-15 工作機械

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024105774A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000167735A (ja) * 1998-09-30 2000-06-20 Toyoda Mach Works Ltd クランプ装置
JP2000167736A (ja) * 1998-09-30 2000-06-20 Toyoda Mach Works Ltd 工作機械

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000167735A (ja) * 1998-09-30 2000-06-20 Toyoda Mach Works Ltd クランプ装置
JP2000167736A (ja) * 1998-09-30 2000-06-20 Toyoda Mach Works Ltd 工作機械

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7745756B2 (en) Laser processing machine
JP2011209936A (ja) 停電時制御装置
CN108857582A (zh) 一种车削一体式转盘数控加工中心
JP6291750B2 (ja) 工作機械及び工具交換方法
CN106670809A (zh) 发动机裂解式连杆大小头孔精加工数控机床
CN103111847A (zh) 一种多功能数控机床
US20220097188A1 (en) Machine tool and operation method therefor
WO2024105774A1 (ja) 工作機械
CN107253075A (zh) 一种自动双向定位夹紧装置
EP2561957B1 (en) Pallet changing system and machining center equipping the system
JP7425880B2 (ja) ワーク交換装置及び方法
CN106002314A (zh) 一种在深孔机床上便捷转换钻扩镗铣功能的机构
CN102126133B (zh) 阀体扩孔攻丝方法及设备
KR102571167B1 (ko) 공작기계의 툴 매거진
JP2012198734A (ja) 数値制御装置及びクランプ解除方法
CN205834741U (zh) 一种在深孔机床上便捷转换钻扩镗铣功能的机构
JPH11197982A (ja) 工作機械のカッタ自動交換装置
JP2004216504A (ja) ローダ制御装置
KR100761201B1 (ko) 안전확보를 위한 심압대 퀼 압력확인 장치 및 그 방법
JPH0253542A (ja) 自動工具交換装置の工具交換方法
JP2005161455A (ja) 工作機械のワーク位置決めクランプ制御装置およびその制御方法
CN210938060U (zh) 数控钻孔攻丝组合机床
JP2008302436A (ja) 加工装置並びに加工装置における可動側センタの位置決め方法
KR20010066642A (ko) 근접센서를 이용한 공구 교환시간 단축장치 및 방법
CN212192064U (zh) 一种自动快速装夹法兰钻铣床

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22965750

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1