JP6506199B2

JP6506199B2 - 工作機械

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Publication number: JP6506199B2
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Description

本発明は、工具を用いて加工対象物を加工する工作機械に関する。

下記特許文献１には、工作機械の再起動方法が開示されている。簡単に説明すると、この工作機械の再起動方法は、加工の進捗状況を加工プログラムに付加した簡単なコマンドによって管理する。そして、加工途中で機械が停電した後の再起動時に、管理情報に基づいて再起動時にジャンプすべき加工プログラムの位置に自動的に制御をジャンプさせる。

下記特許文献２には、自動加工設備の停電時制御装置が開示されている。簡単に説明すると、自動加工設備の停電時制御装置は、停電を検出するとバックアップ電源に切り換えるとともに、工作機械および搬送装置の運転を、自動運転への準備状態で停止させ、停電が解消した場合は加工を再開する。

特開２００７−１８５７４８号公報特開平４−２３７３０１号公報

しかしながら、上記特許文献１では、停電が発生する度に、オペレータが工作機械を再起動させなければならず、工数がかかるとともに、工作機械の復旧に時間がかかってしまう。特に、停電が瞬停の場合は尚更面倒である。また、上記特許文献２では、停電復旧後の再スタートを容易にするために、工作機械および搬送装置の運転を自動運転の準備状態で停止させ、停電解消後に再開するものであるが、停電発生によって生じる不具合を考慮していない。例えば、停電発生によって、工具が故障していたり、また、加工の再スタートによって工具が故障する虞がある場合は、加工を再開しても適切な加工を行うことができない。

そこで、本発明は、停電が発生した後、復旧した場合に、再起動を行うことなく適切な加工を再開することができる工作機械を提供することを目的とする。

本発明は、加工対象物を加工するための工具を駆動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備える工作機械であって、入力電源を用いて前記制御部に電力を供給する通常電源部と、停電時に補助電源を用いて前記制御部に電力を供給するための非常用電源部と、前記入力電源を監視して停電を検出する停電検出部と、前記駆動部の動作情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された前記動作情報に基づいて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断する異常判断部と、を備え、前記停電検出部は、停電を検出した場合は、前記制御部の電源を前記通常電源部から前記非常用電源部に切り換えるとともに、停電後に前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、前記制御部の電源を前記非常用電源部から前記通常電源部に切り換え、前記制御部は、前記停電検出部によって停電が検出されると前記駆動部を停止させ、その後、前記停電検出部によって前記入力電源による電力供給の復旧が検出され、且つ、前記異常判断部により、前記工作機械による加工が継続可能であると判断された場合は、前記駆動部を駆動させて加工を自動的に再開させることを特徴とする。

この構成により、停電が発生した後、入力電源による電力供給が復旧した場合であって、駆動部の動作を示す動作情報に基づいて工作機械の加工の継続が可能であると判断した場合は、工作機械をリセットして再起動することなく、加工を再開することができる。また、工作機械を再起動しなくて済むので、工数が減るとともに、電力供給が復旧した後の工作機械の復旧を迅速にすることができる。また、工作機械の加工の継続が不可能な場合は、加工を再開しないので、無駄に加工対象物を加工することがない。

本発明は、加工対象物を加工するための工具を駆動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備える工作機械であって、入力電源を用いて前記制御部に電力を供給するとともに、停電時には補助電源を用いて前記制御部に電力を供給するバックアップ機能付き電源部と、前記入力電源を監視して停電を検出する停電検出部と、前記駆動部の動作情報を記録する記録部と、前記記録部に記録された前記動作情報に基づいて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断する異常判断部と、を備え、前記停電検出部は、停電を検出した場合は、前記制御部の電源を前記入力電源から前記補助電源に切り換えるとともに、停電後に前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、前記制御部の電源を前記補助電源から前記入力電源に切り換え、前記制御部は、前記停電検出部によって停電が検出されると前記駆動部を停止させ、その後、前記停電検出部によって前記入力電源による電力供給の復旧が検出され、且つ、前記異常判断部により、前記工作機械による加工が継続可能であると判断された場合は、前記駆動部を駆動させて加工を自動的に再開させることを特徴とする。

本発明は、前記工作機械であって、前記制御部は、前記停電検出部によって停電が検出されてから一定時間経過する前に前記入力電源による電力供給の復旧が検出されない場合は、加工の自動再開を禁止してもよい。これにより、停電が瞬停の場合にのみ加工を自動的に再開することができるので、瞬停が発生する度に工作機械を再起動しなくて済み、工数が減るとともに、工作機械の復旧を迅速にすることができる。

本発明は、前記工作機械であって、前記停電検出部は、停電を検出してから前記一定時間経過後に、前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、前記補助電源から前記入力電源への切り換えを行わなくてもよい。これにより、瞬停以外の停電時において、自動的に制御部の電源が切り換わることを防止することができる。

本発明は、前記工作機械であって、前記停電検出部は、停電を検出した場合は、停電検出信号を前記制御部に出力し、前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、復旧検出信号を前記制御部に出力してもよい。これにより、制御部は、入力電源の停電および復旧を認識することができる。

本発明は、前記工作機械であって、前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に基づいて、停電による前記駆動部の停止によって前記駆動部に所定値以上の負荷または予測しない負荷がかかっていると判断した場合は、前記工作機械による加工の継続が不可能であると判断してもよい。これにより、精度良く工作機械による加工の継続が可能であるか否かを判断することができ、駆動部または工具が破損することを防止することができ、無駄に加工対象物を加工することがない。

本発明は、前記工作機械であって、前記工具の状態を認識し、認識した前記工具の状態を前記異常判断部に送信する工具認識部を備え、前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に加え、前記工具認識部が認識した前記工具の状態も用いて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断してもよい。これにより、工具認識部が認識した実際の工具の状態も考慮するので、工作機械による加工が継続可能であるかの判断を精度よく正確に行うことができる。

本発明は、前記工作機械であって、前記工具認識部は、前記工具の状態として、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりのうち、少なくとも１つを認識してもよい。これにより、工具が破損することを防止することができ、無駄に加工対象物を加工することがない。

本発明は、前記工作機械であって、前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に加え、前記制御部が前記駆動部を停止したときの前記工具による加工内容も用いて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断してもよい。これにより、無駄に加工対象物を加工することがない。

本発明は、前記工作機械であって、前記制御部は、加工プログラムにしたがって前記駆動部を制御することで、前記加工対象物を加工し、前記異常判断部は、前記加工プログラムから、前記制御部が前記駆動部を停止したときの前記工具による加工内容を取得してもよい。これにより、異常判断部は、正確に駆動部を停止したときの加工内容を取得することができる。

本発明によれば、停電が発生した後、入力電源による電力供給が復旧した場合であって、駆動部の動作を示す動作情報に基づいて工作機械の加工の継続が可能であると判断した場合は、工作機械をリセットして再起動することなく、加工を再開することができる。また、工作機械を再起動しなくて済むので、工数が減るとともに、電力供給が復旧した後の工作機械の復旧を迅速にすることができる。また、工作機械の加工の継続が不可能な場合は、加工を再開しないので、無駄に加工対象物を加工することがない。

第１の実施の形態の工作機械の電気的な構成を示す構成図である。第１の実施の形態の工作機械の動作を示すフローチャートである。第２の実施の形態の工作機械の電気的な構成を示す構成図である。第１および第２の実施の形態の変形例２の工作機械の要部構成図である。

本発明に係る工作機械について、好適な実施の形態を掲げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態の工作機械１０の電気的な構成を示す構成図（ブロック図）である。工作機械１０は、駆動部１２、制御部１４、加工プログラム１６、記録部１８、通常電源部２０、非常用電源部２２、スイッチ回路ＳＷ、停電検出部２４、および、異常判断部２６を備える。

駆動部１２は、図示しない加工対象物を加工するための工具を駆動させるものであり、サーボモータまたはリニアモータなどによって構成される。制御部１４は、加工プログラム１６にしたがって駆動部１２を制御して、前記加工対象物を加工する。制御部１４は、ＣＰＵなどのコンピュータによって構成され、加工プログラム１６は、図示しない記録媒体に記録されている。制御部１４は、通常電源部２０または非常用電源部２２から供給された電力を駆動部１２に供給して駆動部１２を制御する。制御部１４は、駆動部１２に供給する電力量も制御する。なお、駆動部１２は、駆動部１２の動作を示す動作情報を記録部１８に記録する。例えば、駆動部１２は、前記工具の移動量、位置、速度などを検出するための検出センサを有し、該検出センサが検出した情報を動作情報として記録部１８に記録してもよい。また、制御部１４は、駆動部１２に設けられた前記検出センサを用いて駆動部１２を制御するので、制御部１４が、駆動部１２の動作情報（前記工具の移動量、位置、速度などを示す情報）を記録部１８に記録してもよい。

通常電源部２０は、入力電源（例えば、商用電源などの工作機械１０の電力源となる外部電源）２８を用いて制御部１４に電力を供給する。通常電源部２０は、例えば、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータまたは／およびＤＣ／ＤＣコンバータを含み、入力電源２８の電圧を制御部１４に適した電圧に変換する。非常用電源部２２は、入力電源２８からの電力が工作機械１０に供給されない停電時に、制御部１４に電力を供給するためのものである。この非常用電源部２２は、補助電源２２ａと、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータまたは／およびＤＣ／ＤＣコンバータなどを含む。この補助電源２２ａは、二次電池などの蓄電池または／および発電機などによって構成される。非常用電源部２２のＡＣ／ＤＣコンバータまたは／およびＤＣ／ＤＣコンバータは、補助電源２２ａの電圧を制御部１４に適した電圧に変換する。なお、補助電源２２ａを二次電池で構成する場合は、非常用電源部２２は、入力電源２８を用いて二次電池である補助電源２２ａを充電してもよい。

スイッチ回路ＳＷは、通常電源部２０および非常用電源部２２のどちらか一方を択一的に制御部１４に接続するためのものである。これにより、通常電源部２０からの電力および非常用電源部２２からの電力のうち一方の電力のみが制御部１４に供給される。停電時以外の通常時は、制御部１４と通常電源部２０とがスイッチ回路ＳＷによって接続されている。

停電検出部２４は、入力電源２８から供給される電力を監視して、停電を検出する。この停電検出部２４は、図示しない電流センサまたは／および電圧センサと、コンピュータとを有し、電流センサまたは／および電圧センサが検出した電流値または／および電圧値に基づいて、停電を検出する。停電検出部２４は、停電を検出した場合は、スイッチ回路ＳＷを制御して、制御部１４の電源を、通常電源部２０から非常用電源部２２に切り換える。つまり、停電時には、制御部１４の電源は、入力電源２８から補助電源２２ａに切り換わる。これにより、非常用電源部２２と制御部１４とがスイッチ回路ＳＷによって接続され、非常用電源部２２からの電力が制御部１４に供給される。停電検出部２４は、停電を検出すると停電検出信号ＬＳを制御部１４に出力する。制御部１４は、停電検出信号ＬＳが停電検出部２４から送られてくると、駆動部１２を停止させる。これにより加工が停止する。

停電検出部２４は、停電を検出した後も入力電源２８から供給される電力を監視し続ける。そして、停電を検出してから一定時間Ｔ経過する前に、入力電源２８からの電力供給が再開した（つまり、入力電源２８による電力供給が復旧した）ことを検出した場合は、スイッチ回路ＳＷを制御して、制御部１４の電源を、非常用電源部２２から通常電源部２０に戻す（切り換える）。つまり、停電時から一定時間（所定時間）Ｔ経過する前に入力電源２８による電力供給が復旧した場合は、制御部１４の電源を入力電源２８に戻す。したがって、通常電源部２０と制御部１４とがスイッチ回路ＳＷによって接続され、通常電源部２０からの電力が制御部１４に供給される。停電検出部２４は、停電の検出時から一定時間Ｔ経過する前に入力電源２８による電力供給の復旧を検出すると復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力する。この一定時間Ｔは、停電が瞬停（瞬間停電）であるかを判断するための時間である。したがって、停電から一定時間Ｔ経過する前に入力電源２８による電力供給が復旧した場合は、停電検出部２４は、この停電は瞬停であると判断する。

なお、停電検出部２４は、停電を検出してから一定時間Ｔ経過した後に、入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合は、制御部１４の電源を通常電源部２０に戻さなくてもよい。つまり、スイッチ回路ＳＷを制御しない。この場合は、停電検出部２４は、復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力しなくてもよい。

異常判断部２６は、記録部１８に記録された駆動部１２の動作情報に基づいて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する。異常判断部２６は、記録部１８に記録された駆動部１２の動作情報に基づいて、例えば、停電による駆動部１２の停止によって、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないかを判断する。そして、異常判断部２６は、異常な負荷がかかっていると判断した場合は、工作機械１０による加工の継続が不可能であると判断する。異常は負荷としては、例えば、駆動部１２（または前記工具）に所定値以上の負荷または予測しない負荷などが挙げられる。

異常判断部２６は、停電検出信号ＬＳまたは復旧検出信号ＲＳが送られてきたタイミング（停電または復旧が検出されたタイミング）で、記録部１８に記録された動作情報に基づいて工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する。そのため、制御部１４または停電検出部２４は、停電検出信号ＬＳまたは復旧検出信号ＲＳを異常判断部２６に送信する。

制御部１４は、停電検出部２４から停電検出信号ＬＳが送られてきてから一定時間Ｔ経過する前に、復旧検出信号ＲＳが送られ、且つ、異常判断部２６により工作機械１０の加工が継続可能であると判断されると、駆動部１２を駆動させて加工を自動的に再開させる。つまり、制御部１４は、停電になってから一定時間Ｔ経過する前に入力電源２８からの電力供給が復旧し、且つ、異常判断部２６により工作機械１０の加工が継続可能であると判断されると、駆動部１２を再び駆動させて加工を自動的に再開させる。

なお、制御部１４は、停電検出部２４から停電検出信号ＬＳが送られてきてから一定時間Ｔ経過しても復旧検出信号ＲＳが送られてこない場合は、加工の自動再開を禁止してもよい。

次に、本第１の実施の形態の工作機械１０の動作を図２のフローチャートにしたがって説明する。図２のステップＳ３で加工が停止されるまでは、制御部１４は、加工プログラム１６にしたがって駆動部１２を制御することで加工対象物に対して加工処理を施しており、駆動部１２の動作の情報を示す動作情報が記録部１８に記録され続けているものとする。

まず、ステップＳ１で、停電検出部２４は、停電を検出したか否かを判断する。ステップＳ１で、停電を検出していないと判断すると、ステップＳ１に戻り、停電を検出したと判断すると、ステップＳ２に進む。ステップＳ２で、停電検出部２４は、スイッチ回路ＳＷを制御して、制御部１４の電源を非常用電源部２２に切り換える。このとき、停電検出部２４は、停電検出信号ＬＳを制御部１４に出力する。

次いで、ステップＳ３で、制御部１４は、停電検出部２４から停電検出信号ＬＳが送られてくると、加工対象物の加工を停止させる。これにより、記録部１８への動作情報の記録も停止する。次いで、ステップＳ４で、停電検出部２４（または制御部１４）は、タイマーをリセットした後スタートさせる。そして、ステップＳ５で、停電検出部２４（または制御部１４）は、タイマーが計時した時間が一定時間Ｔを経過したか否かを判断する。つまり、停電を検出してから一定時間Ｔが経過したか否か判断する。ステップＳ５で、一定時間Ｔが経過していないと判断すると、ステップＳ６に進み、停電検出部２４（または制御部１４）は、入力電源２８による電力供給の復旧を検出したか否かを判断する。なお、制御部１４の場合は、復旧検出信号ＲＳが送られてきたか否かにより復旧したか否かを検出する。

ステップＳ６で、入力電源２８による電力供給の復旧を検出していないと判断すると、ステップＳ５に戻る。一方で、ステップＳ６で、入力電源２８による電力供給を復旧したと判断すると（つまり、停電が瞬停だと判断すると）、ステップＳ７で、停電検出部２４は、スイッチ回路ＳＷを制御して制御部１４の電源を通常電源部２０に戻す。このとき、停電検出部２４は、復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力する。次いで、ステップＳ８で、異常判断部２６は、記録部１８に記録された駆動部１２の動作情報に基づいて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する。例えば、異常判断部２６は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないか否かを判断する。

そして、ステップＳ９で、制御部１４は、停電検出信号ＬＳが送られてから一定時間Ｔ経過する前に復旧検出信号ＲＳが送られ、且つ、異常判断部２６により工作機械１０による加工が継続可能であると判断されると、駆動部１２の駆動を再開し、加工を自動的に再開させる。

一方、ステップＳ５で、停電検出部２４が停電を検出してから、入力電源２８による電力供給の復旧が検出されずに一定時間Ｔが経過したと判断した場合、または、ステップＳ８で、工作機械１０による加工の継続が不可能と判断した場合は、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、オペレータが工作機械１０を確認して問題を解決した後、工作機械１０をリセットして再起動させる（ステップＳ１０）。このとき、ステップＳ５で、停電が検出されてから、入力電源２８による電力供給の復旧が検出されずに一定時間Ｔが経過したと判断した場合、または、ステップＳ８で、工作機械１０による加工の継続が不可能と判断した場合は、停電検出部２４または制御部１４は、その旨をオペレータに報知してもよい。これにより、オペレータは、ステップＳ１０の動作を迅速に行うことができる。このオペレータに対する報知としては、例えば、図示しない表示装置にその旨を表示することでオペレータに知らせることができる。また、図示しないスピーカなどの音出力装置から警告音（音声も含む）を出力させてもよい。

そして、ステップＳ１１に進み、制御部１４は、駆動部１２の駆動を再開して、加工を再開させる。

ここで、ステップＳ８でＮＯに分岐してステップＳ１０に進んだ場合は、既に制御部１４の電源は通常電源部２０に戻されているため、ステップＳ１０の動作を経た後は、ステップＳ１１で、そのまま加工を再開させても問題は生じない。しかしながら、ステップＳ５でＹに分岐して、ステップＳ１０に進んだ場合は、まだ、制御部１４の電源は非常用電源部２２となっている。その状態のままステップＳ１０の動作を経て、ステップＳ１１で加工を再開させた後に、入力電源２８からの電力供給が復旧してしまう。そのため、ステップＳ１１で加工を再開させた後に、停電検出部２４が復旧を検出して制御部１４の電源を通常電源部２０に戻してしまうと、不具合が発生する可能性がある。したがって、この場合には、停電検出部２４は、停電を検出してから一定時間Ｔ経過した後に、入力電源２８による電力供給の復旧を検出しても、制御部１４の電源を通常電源部２０に戻さないようにする。つまり、スイッチ回路ＳＷを制御しない。この場合は、オペレータによる操作によって適切なタイミングでスイッチ回路ＳＷを切り換えればよい。また、停電検出部２４は、復旧を検出しても、復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力しなくてもよい。

また、ステップＳ５でＹＥＳに分岐して、ステップＳ１０に進んだ場合は、まだ、制御部１４の電源は非常用電源部２２に切り換わっているので、オペレータは、工作機械１０を確認して問題を解決した後、入力電源２８からの電力供給が復旧してから工作機械１０を再起動させて、加工を再開させてもよい。この場合は、復旧の検出時点で制御部１４の電源を通常電源部２０に戻しても不具合が生じる可能性が低い。したがって、この場合には、停電検出部２４は、停電を検出してから一定時間Ｔ経過した後に、入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合であっても、スイッチ回路ＳＷを制御して、制御部１４の電源を非常用電源部２２から通常電源部２０に戻してもよい。このときは、停電検出部２４は、復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力してもよいし、出力しなくてもよい。

［第２の実施の形態］
次に、第２の実施の形態について説明する。図３は、第２の実施の形態の工作機械１０の電気的な構成を示す構成図（ブロック図）である。なお、第１の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付し、異なる部分だけを説明する。

第２の実施の形態の工作機械１０は、駆動部１２、制御部１４、加工プログラム１６、記録部１８、通常電源部２０、非常用電源部２２、停電検出部２４、および、異常判断部２６に加え、さらに、工具認識部３０を備える。

工具認識部３０は、前記工具の状態を認識するものである。工具認識部３０は、前記工具の状態として、例えば、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりなどのうち、少なくとも１つを認識する。この工具認識部３０は、例えば、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの撮像素子および画像認識部を備え、撮像素子が撮像した画像データに基づいて、前記工具の状態を認識する。この撮像した被写体を認識する技術は周知技術なので説明を割愛する。

異常判断部２６は、さらに、工具認識部３０が認識した前記工具の状態も考慮して、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する。異常判断部２６は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないと判断した場合であっても、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりのうち、少なくとも１つが発生していると判断した場合は、工作機械１０による加工の継続が不可能であると判断する。つまり、異常判断部２６は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないと判断し、且つ、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりが発生していないと判断した場合のみ、工作機械１０による加工が継続可能であると判断する。一般的には、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっている場合は、前記工具の折れ、または、前記工具の曲がりが発生する。しかしながら、記録部１８に記録された動作情報に基づいて駆動部１２（またか前記工具）に異常な負荷がかかっていないと判断された場合であっても、工具認識部３０が実際の前記工具の状態を認識するので、異常判断部２６は、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを精度よく正確に判断することができる。

なお、異常判断部２６は、工具認識部３０が認識した前記工具の状態のみに基づいて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断してもよい。この場合は、異常判断部２６は、記録部１８に記録された動作情報に基づいて駆動部１２（またか前記工具）に異常な負荷がかかっているか否かを判断する必要がないので、記録部１８は不要となる。

このように、本第２の実施の形態は、異常判断部２６による加工が継続可能であるか否かの判断が（図２のステップＳ８に相当）、上記第１の実施の形態と若干異なるのみであり、それ以外の動作は図２に示したものと同様である。したがって、本第２の実施の形態では、フローチャートを用いた工作機械１０の動作説明を割愛する。

［第１および第２の実施の形態の変形例］
上記各実施の形態は、以下のように変形してもよい。

（変形例１）変形例１では、異常判断部２６は、さらに、停電が検出されたことに伴い制御部１４が駆動部１２を停止させたときに、前記工具による加工内容に基づいて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する。この場合は、異常判断部２６は、加工プログラム１６から、制御部１４が駆動部１２を停止したときの前記工具による加工内容を取得する。例えば、制御部１４が、加工プログラム１６のうち、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムのアドレス情報を異常判断部２６に出力し、異常判断部２６はアドレス情報に基づいて加工プログラムからそのプログラムを取得してもよい。また、制御部１４が、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムを異常判断部２６に出力してもよい。

異常判断部２６は、取得したプログラムの加工内容が、継続して加工したら不良品となる可能性が高いものである場合は、加工の継続が不可能であると判断する。逆に、異常判断部２６は、取得したプログラムの加工内容が、継続して加工しても不良品となる可能性が低いものである場合は、加工が継続可能であると判断する。例えば、異常判断部２６は、駆動部１２の停止直前に実施した加工のプログラムがタッピングするものである場合は、継続して加工しても不良品となるかの可能性が高いので、加工の継続が不可能と判断する。また、異常判断部２６は、駆動部１２の停止直前に実施した加工のプログラムが単なる穴開けのものである場合は、継続して加工しても不良品となる可能性が低いので、加工が継続可能と判断する。

本変形例１と上記した第１の実施の形態を組み合わせる場合は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないと判断し、且つ、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムの加工内容が、継続して加工しても不良品となる可能性が低いものである場合は、工作機械１０による加工が継続可能と判断してもよい。また、単に、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムの加工内容が、継続して加工しても不良品となる可能性が低いものである場合のみ、工作機械１０による加工が継続可能と判断してもよい。この場合は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっているか否かを判断する必要はない。

本変形例１と上記した第２の実施の形態を組み合わせる場合は、異常判断部２６は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっていないと判断し、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりが発生していないと判断し、且つ、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムの加工内容が、継続して加工しても不良品となる可能性が低いものである場合に、初めて、工作機械１０による加工が継続可能と判断してもよい。また、異常判断部２６は、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がり発生していないと判断し、且つ、駆動部１２の停止直前に実施したプログラムの加工内容が、継続して加工しても不良品となる可能性が低いものである場合に、工作機械１０による加工が継続可能と判断してもよい。この場合は、駆動部１２（または前記工具）に異常な負荷がかかっているか否かを判断する必要はない。

このように、本変形例１は、異常判断部２６による加工が継続可能であるか否かを判断が（図２のステップＳ８に相当）、上記第１の実施の形態と若干異なるのみであり、それ以外は、図２に示したものと同様である。したがって、本変形例１では、フローチャートを用いた工作機械１０の動作説明を割愛する。

（変形例２）上記第１および第２の実施の形態（変形例１も含む）では、通常電源部２０と非常用電源部２２とを備えるようにしたが、変形例２では、図４に示すように、通常電源部２０、非常用電源部２２、および、スイッチ回路ＳＷに代えて、１つのバックアップ機能付き電源部３２を設けるようにしてもよい。なお、図４においては、図１または図３に示した工作機械１０の中で、説明する必要のある箇所のみを抜き出して図示しており、図４に図示されていない構成については、図１または図３に示した構成を採用すればよい。

バックアップ機能付き電源部３２は、入力電源２８を用いて制御部１４に電力を供給するとともに、停電時には補助電源３２ａを用いて制御部１４に電力を供給する。バックアップ機能付き電源部３２は、例えば、図示しないＡＣ／ＤＣコンバータまたは／およびＤＣ／ＤＣコンバータと、補助電源３２ａとを含む。バックアップ機能付き電源部３２は、通常時（停電時以外）には、入力電源２８の電圧を制御部１４に適した電圧に変換して制御部１４に出力する。バックアップ機能付き電源部３２は、停電時には補助電源３２ａの電圧を制御部１４に適した電圧に変換して制御部１４に出力する。この補助電源３２ａは、二次電池などの蓄電池または発電機などによって構成される。また、バックアップ機能付き電源部３２は、入力電源２８からの電力を制御部１４に出力するか、補助電源３２ａからの電力を制御部１４に出力するかを切り換えるスイッチ回路（図示略）を有する。なお、補助電源３２ａを二次電池で構成する場合は、バックアップ機能付き電源部３２は、入力電源２８を用いて二次電池である補助電源３２ａを充電してもよい。

停電検出部２４は、停電を検出すると、バックパップ機能付き電源部３２（具体的には、バックパップ機能付き電源部３２の前記したスイッチ回路）を制御することで、補助電源３２ａからの電力を制御部１４に出力する。また、入力電源２８による電力供給が復旧したことを検出すると、バックパップ機能付き電源部３２（具体的には、バックパップ機能付き電源部３２の前記したスイッチ回路）を制御することで、入力電源２８からの電力を制御部１４に出力する。上記各実施の形態（変形例１も含む）の通常電源部２０、非常用電源部２２、および、スイッチ回路ＳＷをバックアップ機能付き電源部３２に置き換えたこと以外は、上記各実施の形態（変形例１も含む）と同様なので、それ以外の構成、機能、および、動作などについては説明を省略する。つまり、上記各実施の形態（変形例１も含む）の通常電源部２０、非常用電源部２２、および、スイッチ回路ＳＷを組み合わせたものが、本変形例２のバックパップ機能付き電源部３２となる。

（変形例３）上記各実施の形態（変形例１、２も含む）においては、停電したから一定時間Ｔ経過する前に入力電源２８による電力供給が復旧した場合に、つまり、瞬停の場合に、加工の継続が可能か否かを判断し（図２のステップＳ８）、加工の継続が可能な場合に加工を自動的に再開した（ステップＳ９）。しかしながら、瞬停の場合以外であっても、つまり、停電してから一定時間Ｔが経過した後に、入力電源２８による電力供給が復旧した場合であって、加工の継続が可能な場合は（ステップＳ８でＹＥＳ）、加工を自動的に再開してもよい（ステップＳ９）。この場合は、ステップＳ４およびステップＳ５の動作は不要となる。したがって、ステップＳ３で加工を停止すると、そのままステップＳ６に進んでもよい。そして、ステップＳ６で、復旧していないと判断すると、復旧したと判断するまでステップＳ６に留まる。

このように、上記した第１および第２の実施の形態並びに変形例１〜３の少なくとも１つの形態で説明した工作機械１０は、加工対象物を加工するための前記工具を駆動させる駆動部１２と、駆動部１２を制御する制御部１４とを備えるものである。この工作機械１０は、さらに、入力電源２８を用いて制御部１４に電力を供給する通常電源部２０と、停電時に補助電源２２ａを用いて制御部１４に電力を供給するための非常用電源部２２と、入力電源２８を監視して停電を検出する停電検出部２４と、駆動部１２の動作情報を記録する記録部１８と、動作情報に基づいて工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断する異常判断部２６とを備える。停電検出部２４は、停電を検出した場合は、制御部１４の電源を、通常電源部２０から非常用電源部２２に切り換える。そして、停電検出部２４は、停電後に入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合は、制御部１４の電源を、非常用電源部２２から通常電源部２０に切り換える。制御部１４は、停電検出部２４によって停電が検出されると駆動部１２を停止させ、その後、停電検出部２４によって入力電源２８による電力供給の復旧が検出され、且つ、異常判断部２６により、工作機械１０による加工が継続可能であると判断された場合は、駆動部１２を駆動させて加工を自動的に再開させる。

したがって、停電が発生した後、復旧した場合であって、駆動部１２の動作を示す動作情報に基づいて工作機械１０の加工の継続が可能であると判断した場合は、工作機械１０をリセットして再起動することなく、加工を再開することができる。また、工作機械１０を再起動しなくて済むので、工数が減るとともに、電力供給が復旧した後の工作機械１０の復旧を迅速にすることができる。また、工作機械の加工の継続が不可能な場合は、加工を再開しないので、無駄に加工対象物を加工することがない。

なお、工作機械１０は、通常電源部２０および非常用電源部２２に代えて、バックアップ機能付き電源部３２を備えてもよい。このバックアップ機能付き電源部３２は、入力電源２８を用いて制御部１４に電力を供給するとともに、停電時には補助電源３２ａを用いて制御部１４に電力を供給するものである。この場合は、停電検出部２４は、停電を検出した場合は、制御部１４の電源を、入力電源２８から補助電源３２ａに切り換える。そして、停電検出部２４は、停電後に入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合は、制御部１４の電源を、補助電源３２ａから入力電源２８に切り換える。

制御部１４は、停電検出部２４によって停電が検出されてから一定時間Ｔ経過する前に入力電源２８による電力供給の復旧が検出されない場合は、加工の自動再開を禁止してもよい。これにより、停電が瞬停の場合にのみ加工を自動的に再開することができるので、瞬停が発生する度に工作機械１０を再起動しなくて済み、工数が減るとともに、工作機械１０の復旧を迅速にすることができる。なお、停電が瞬停でない場合は、オペレータによる確認、点検の後、工作機械１０が再起動されて加工が再開される。

停電検出部２４は、停電を検出してから前記一定時間Ｔ経過後に、入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合は、補助電源２２ａ（または３２ａ）から入力電源２８への切り換えを行わなくてもよい。これにより、瞬停以外の停電時において、自動的に制御部１４の電源が切り換わることを防止することができる。

停電検出部２４は、停電を検出した場合は、停電検出信号ＬＳを制御部１４に出力し、入力電源２８による電力供給の復旧を検出した場合は、復旧検出信号ＲＳを制御部１４に出力してもよい。これにより、制御部１４は、入力電源２８の停電および復旧を認識することができる。

異常判断部２６は、記録部１８に記録された動作情報に基づいて、停電による駆動部１２の停止によって駆動部１２に所定値以上の負荷または予測しない負荷がかかっていると判断した場合は、工作機械１０による加工の継続が不可能であると判断してもよい。これにより、精度良く工作機械１０による加工の継続が可能であるか否かを判断することができる。つまり、駆動部１２に異常な負荷（所定値以上の負荷または予測しない負荷）がかかっている場合は、工具が破損する可能性が高く、適切な加工を行うことができないからである。

工作機械１０は、前記工具の状態を認識し、認識した前記工具の状態を異常判断部２６に送信する工具認識部３０をさらに備える。工具認識部３０は、前記工具の状態として、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりのうち、少なくとも１つを認識する。異常判断部２６は、記録部１８に記録された動作情報に加え、工具認識部３０が認識した前記工具の状態も用いて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断してもよい。これにより、工具認識部３０が認識した実際の前記工具の状態も考慮するので、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを精度よく正確に判断することができ、工具が破損することを防止することができ、無駄に加工対象物を加工することがない。

異常判断部２６は、加工プログラム１６から、制御部１４が駆動部１２を停止したときの前記工具による加工内容を取得し、記録部１８に記録された動作情報に加え、取得した加工内容も用いて、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを判断してもよい。これにより、停電に起因して駆動部１２を停止したときの加工内容も考慮するので、工作機械１０による加工が継続可能であるか否かを精度よく正確に判断することができ、無駄に加工対象物を加工することがない。

１０…工作機械１２…駆動部
１４…制御部１６…加工プログラム
１８…記録部２０…通常電源部
２２…非常用電源部２２ａ、３２ａ…補助電源
２４…停電検出部２６…異常判断部
２８…入力電源３０…工具認識部
３２…バックアップ機能付き電源部

Claims

加工対象物を加工するための工具を駆動させる駆動部と、前記駆動部を制御する制御部とを備える工作機械であって、
前記制御部に電力を供給する入力電源を監視して停電を検出する停電検出部と、
停電時に前記制御部に電力を供給する補助電源と、
前記工具による加工が行われている間、前記駆動部が行った動作を示す動作情報を記録する記録部と、
前記記録部に記録された前記動作情報に基づいて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断する異常判断部と、
を備え、
前記停電検出部は、停電を検出した場合は、前記制御部の電源を前記入力電源から前記補助電源に切り換えるとともに、停電後に前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、前記制御部の電源を前記補助電源から前記入力電源に切り換え、
前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に基づいて、停電による前記駆動部の停止によって前記駆動部に所定値以上の負荷または予測しない負荷がかかっていると判断した場合は、前記工作機械による加工の継続が不可能であると判断し、
前記制御部は、前記停電検出部によって停電が検出されると直ちに前記駆動部を停止させ、その後、前記停電検出部によって前記入力電源による電力供給の復旧が検出され、且つ、前記異常判断部により、前記工作機械による加工が継続可能であると判断された場合は、前記駆動部を駆動させて加工を自動的に再開させる、工作機械。
請求項１に記載の工作機械であって、
前記入力電源を用いて前記制御部に電力を供給する通常電源部と、
停電時に前記補助電源を用いて前記制御部に電力を供給する非常用電源部と、
をさらに備える、工作機械。
請求項１に記載の工作機械であって、
前記入力電源を用いて前記制御部に電力を供給するとともに、停電時には前記補助電源を用いて前記制御部に電力を供給するバックアップ機能付き電源部をさらに備える、工作機械。
請求項１〜３のいずれか１項に記載の工作機械であって、
前記制御部は、前記停電検出部によって停電が検出されてから一定時間経過する前に前記入力電源による電力供給の復旧が検出されない場合は、加工の自動再開を禁止する、工作機械。
請求項４に記載の工作機械であって、
前記停電検出部は、停電を検出してから前記一定時間経過後に、前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、前記補助電源から前記入力電源への切り換えを行わない、工作機械。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械であって、
前記停電検出部は、停電を検出した場合は、停電検出信号を前記制御部に出力し、前記入力電源による電力供給の復旧を検出した場合は、復旧検出信号を前記制御部に出力する、工作機械。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の工作機械であって、
前記工具の状態を認識し、認識した前記工具の状態を前記異常判断部に送信する工具認識部を備え、
前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に加え、前記工具認識部が認識した前記工具の状態も用いて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断する、工作機械。
請求項７に記載の工作機械であって、
前記工具認識部は、前記工具の状態として、前記工具の刃こぼれ、前記工具の折れ、および、前記工具の曲がりのうち、少なくとも１つを認識する、工作機械。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の工作機械であって、
前記異常判断部は、前記記録部に記録された前記動作情報に加え、前記制御部が前記駆動部を停止したときの前記工具による加工内容も用いて、前記工作機械による加工が継続可能であるか否かを判断する、工作機械。
請求項９に記載の工作機械であって、
前記制御部は、加工プログラムにしたがって前記駆動部を制御することで、前記加工対象物を加工し、
前記異常判断部は、前記加工プログラムから、前記制御部が前記駆動部を停止したときの前記工具による加工内容を取得する、工作機械。