工作機械
【課題】長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避する。
【解決手段】マシニングセンタ１は、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ５６と、被加工物を加工する工具を備えた主軸９を回転駆動する主軸モータ７４と、電源スイッチ５６をＯＦＦしている期間又は主軸モータ７４が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ５５と、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する数値制御装置５０と、数値制御装置５０が規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知するディスプレイ８２と、を有し、数値制御装置５０は、規定期間を超えていると判定した場合に主軸モータ７４の駆動を制限する。
【解決手段】マシニングセンタ１は、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ５６と、被加工物を加工する工具を備えた主軸９を回転駆動する主軸モータ７４と、電源スイッチ５６をＯＦＦしている期間又は主軸モータ７４が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ５５と、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する数値制御装置５０と、数値制御装置５０が規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知するディスプレイ８２と、を有し、数値制御装置５０は、規定期間を超えていると判定した場合に主軸モータ７４の駆動を制限する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転する主軸に被加工物を加工するための工具を装着した工作機械、特に長期間の使用を行わなかった場合の再駆動時における処理を行う工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速回転する主軸に被加工物を加工するための工具を装着した工作機械にあっては、工作機械の稼働情報と時刻情報とを合わせて１つのログデータとし、１日分のログデータを記憶して主軸の稼働状況を管理する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２８９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、高速回転型の工作機械を長期間休止した後に運転する場合、主軸の慣らし運転が必要になることがある。この慣らし運転を行わず機械を稼動させた場合、主軸の焼き付き等の故障の要因となり、装置寿命を損なってしまうという問題があった。
【０００５】
しかしながら、上述した工作機械にあっては、主軸の稼働状況（稼働率）は累積的に管理しているものの、休止期間と慣らし運転等との関係については何ら言及されていないのが実情である。
【０００６】
そこで、本発明は、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１発明の工作機械は、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ部と、被加工物を加工する工具を備えた主軸を回転駆動する駆動モータ部と、前記電源スイッチ部をＯＦＦしている期間又は前記駆動モータ部が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ部と、前記放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する判定部と、前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知する報知部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明の工作機械は、報知部を有する。報知部は、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定部で判定し、その判定結果が規定期間を超えている場合にその旨をユーザに報知する。
【０００９】
これにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因が存在していることをユーザ側で認識し、慣らし運転等を行うことで破損要因を回避することができる。
【００１０】
第２発明の工作機械は、上記第１発明において、前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合に前記駆動モータ部の駆動を制限する駆動制限部と、を有することを特徴する。
【００１１】
本願第２の発明では、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因を装置本体側で回避することができる。
【００１２】
本願第３の発明は、上記第２発明において、前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数で慣らし運転を開始することを特徴とする。
【００１３】
本願第３の発明では、慣らし運転を行うことにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を回避して装置寿命の犠牲を最小限に留めることができる。
【００１４】
本願第４の発明は、上記第２又は上記第３発明において、前記報知部は、前記駆動制限部による慣らし運転中に慣らし運転終了までに必要な時間を報知することを特徴とする。
【００１５】
本願第４の発明では、慣らし運転を行っている際に、その残り時間を報知することにより、作業準備等を事前に行うなど、ユーザの作業効率の向上を保持することができる
【００１６】
本願第５の発明は、上記第３又は上記第４発明において、前記駆動制限部は、慣らし運転が終了した際には前記カウンタ部のカウント値をリセットすることを特徴とする。
【００１７】
本願第５の発明では、電源スイッチを再度ＯＮした際に慣らし運転を要求する報知が行われることを防止することができる
【００１８】
本願第６の発明は、上記第２発明において、前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とすることを特徴とする。
【００１９】
本願第６の発明では、慣らし運転を行うことなく、主軸の焼き付を極力抑制して急ぎの作業等を行うことができ、作業効率の犠牲を最小限に留めることができる。
【００２０】
本願第７の発明は、上記第６発明において、前記主軸を軸線方向に沿って送り出す送り機構部と、前記判定部が規定期間を超えていると判定した場合に前記送り機構部の送り速度を制限する送り速度制限部と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本願第７の発明では、駆動モータ部の回転数を抑えた駆動時に送り量を制限することで主軸への負担をさらに軽減することができる。
【００２２】
本願第８の発明は、上記第７発明において、前記判定部が規定期間を超えていると判定した後に前記駆動モータを駆動させた時間を積算する積算部と、を有し、前記報知部は、前記積算部で積算された積算時間を報知することを特徴とする。
【００２３】
本願第８の発明では、慣らし運転を行なわないで駆動モータ部を回転数制限又は制限無く強制的に回転させている際に、その時間を報知することにより、装置本体への負荷がどのくらいかかっているかをユーザに認識させることができる。
【００２４】
本願第９の発明は、上記第８発明において、前記主軸を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の前記積算部による積算時間が所定時間を超えた場合に前記主軸の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止するリミッタ部と、を有することを特徴とする。
【００２５】
本願第９の発明では、慣らし運転を行うことなく主軸を駆動させた際に、再度の駆動制限を行うリミッタを設けたことにより、主軸の焼き付が発生してしまうことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の工作機械は、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の正面図である。
【図２】工作機械の機械本体の斜視図である。
【図３】工作機械の制御系を示すブロック図である。
【図４】制御に関わる各種フラグの説明図である。
【図５】数値制御装置のメインルーチンのフローである。
【図６】数値制御装置の手動運転モードルーチンのフローである。
【図７】数値制御装置による割り込みルーチン機能の処理類チンのフローである。
【図８】数値制御装置の起動処理ルーチンのフローである。
【図９】数値制御装置の慣らし運転処理ルーチンのフローである。
【図１０】慣らし運転中のディスプレイの表示例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１、図２に示すように、本実施形態の工作機械である、マシニングセンタ１は、図示外のワークと工具とが相対移動することで、ワークに所望の切削加工（例えば、「フライス削り」、「穴開け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。マシニングセンタ１は、鋳鉄製の基台であるベース２と、ベース２の上部に設けた機械本体３（装置本体）と、ベース２の上部に固定したスプラッシュカバー４とを構成の主体とする。機械本体３は、ワークの切削加工を行う。ベース２は、Ｙ軸方向（機械本体３の奥行き方向）に長い略直方体状の鋳造品である。ベース２の下部の四隅は、高さ調節可能な脚部２ａを夫々有する。
【００３０】
次に、スプラッシュカバー４について説明する。図１に示すように、スプラッシュカバー４は、機械本体３とベース２の上部を覆う略直方体状の箱状のものである。スプラッシュカバー４はベース２の上部に固定している。このスプラッシュカバー４の内側に、機械本体３の加工領域を設けている。スプラッシュカバー４の前面に開口部（図示略）を設けている。
【００３１】
この開口部を開閉する１対のスライド式の開閉扉５，６を設けている。この開閉扉５，６の略中央に、矩形状のガラス窓部５ａ，６ａを夫々設けている。開閉扉５の右端部に把手部５ｂを設け、開閉扉６の左端部に把手部６ｂを設けている。作業者が、これら把手部５ｂ，６ｂを互いに離れる方向に開くことにより開口部を開き、ベース２の上部のテーブル１０に対してワークの着脱を行うことができる。
【００３２】
正面開口部の右側に操作パネル８０を設けている。この操作パネル８０は、マシニングセンタ１を操作する正面視長方形状のものである。この操作パネル８０は、テンキー、各種操作キーを備えたキーボード８１とディスプレイ８２（報知部）を有する。ディスプレイ８２は、設定画面又は実行動作を表示するためのものであり、キーボード８１の上部に設けている。
【００３３】
次に、機械本体３について説明する。図２に示すように、機械本体３はベース２の上側にあり、機械本体３が加工プログラムに基づいてワークの切削加工を行う。機械本体３は、コラム１６と、主軸ヘッド７と、主軸９と、自動工具交換装置（ＡＴＣ）２０と、テーブル１０とを構成の主体とする。直方体状のコラム１６は、ベース２の後部にあるコラム座部１７の上面に固定しており、且つ鉛直上方に延びている。主軸ヘッド７は、その内部に主軸９を回転可能に支持している。
【００３４】
自動工具交換装置２０は、主軸ヘッド７の右側に設けている。自動工具交換装置２０は、主軸９の先端に取り付けた工具ホルダを他の工具ホルダに交換する。工具ホルダは、図示しない各種加工用の工具を装着している。テーブル１０は、ベース２の上部に設けている。テーブル１０は、ワークを着脱可能に固定する。コラム１６の背面側には、箱状の制御ボックス１９を設けている。制御ボックス１９は、その内側にマシニングセンタ１の動作を制御する数値制御装置５０（図３参照）を有する。
【００３５】
次に、テーブル１０の移動機構について説明する。図２に示すように、サーボモータからなるＸ軸モータ７１（図３参照）はテーブル１０をＸ軸方向（図１の紙面左右方向）へ移動させる。サーボモータからなるＹ軸モータ７２（図３参照）はテーブル１０をＹ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）に移動させる。
【００３６】
このＸＹ移動機構について説明する。１対のＹ軸送りガイドは、ベース２の上側においてベース２の長手方向（前後方向）に沿って延びている。この１対のＹ軸送りガイド上に直方体状の支持台１２を移動可能に支持している。テーブル１０の下側において、支持台１２の上にはＸ軸方向に延びる１対のＸ軸送りガイド（図示略）を設けている。この１対のＸ軸送りガイドにテーブル１０を移動可能に支持している。
【００３７】
このようなＸＹ移動機構によって、Ｘ軸モータ７１がボールねじ機構を介してテーブル１０をＸ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸モータ７２が支持台１２とテーブル１０をボールねじ機構を介してＹ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に移動させる。
【００３８】
図２に示すように、テレスコピック式に収縮するテレスコピックカバー１３，１４が、テーブル１０の左右両側でＸ軸送りガイドレールを覆っている。テレスコピックカバー１５とＹ軸後カバーとが、支持台１２の前後で夫々Ｙ軸送りガイドレールを覆っている。テレスコピックカバー１３，１４，１５とＹ軸後カバーとは、テーブル１０がＸ軸方向とＹ軸方向の何れの方向に移動した場合でも、Ｘ軸送りガイドレールとＹ軸送りガイドレールを常に覆っている。それ故、テレスコピックカバー１３，１４，１５とＹ軸後カバーは、加工領域から飛散する切粉及びクーラント液等が各ガイドレール上に落下するのを防止する。
【００３９】
次に、主軸ヘッド７の昇降機構について説明する。図２に示すように、コラム１６の前面側で上下方向に延びるガイドレール（図示略）が、リニアガイドを介して主軸ヘッド７を昇降自在に案内している。コラム１６の前面側に上下方向に延びるようにＺ軸ねじシャフト（図示略）を配置している。主軸ヘッド７は、前記Ｚ軸ねじシャフトと係合するナットと接続している。Ｚ軸モータ７３（図３参照）がＺ軸ねじシャフトを正逆方向に回転駆動することで、主軸ヘッド７は上下方向に昇降駆動する（＝送り機構部）。Ｚ軸制御部６３ａは、数値制御装置５０のＣＰＵ５１からの制御信号に基づいてＺ軸モータ７３を駆動する。Ｚ軸モータ７３が駆動することで、主軸ヘッド７は昇降駆動する。
【００４０】
図２に示すように、自動工具交換装置２０は、工具マガジン２１と、工具交換アーム２２とを有する。工具マガジン２１は、工具を支持する工具ホルダを複数格納する。工具交換アーム２２は、主軸９に取り付けた工具ホルダと他の工具ホルダとを把持し、且つ搬送して交換する。
【００４１】
次に、マシニングセンタ１の制御系の電気的構成について説明する。図３に示すように、数値制御装置５０は、マイクロコンピュータを含んで構成してあり、入出力インタフェース５４と、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、カウンタ５５（カウンタ部）と、電源スイッチ５６（電源スイッチ部）と、軸制御部６１ａ〜６４ａ，７５ａと、サーボアンプ６１〜６４と、微分器７１ｂ〜７４ｂなどを有する。軸制御部６１ａ〜６４ａは、夫々サーボアンプ６１〜６４に接続している。サーボアンプ６１〜６４は、夫々Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３、主軸モータ７４に接続している。軸制御部７５ａはマガジンモータ７５に接続している。
【００４２】
Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２は、夫々、テーブル１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるものである。Ｚ軸モータ７３は、主軸ヘッド７をＺ軸方向に昇降駆動させるものである。マガジンモータ７５は工具マガジン２１を回転移動させる為のものである。主軸モータ７４は、主軸９を回転させる為のものである。以下、Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３、及び主軸モータ７４を総称して、モータ７１〜７４という。モータ７１〜７４は、夫々エンコーダ７１ａ〜７４ａを有する。
【００４３】
軸制御部６１ａ〜６４ａは、ＣＰＵ５１からの移動指令量を受けて、電流指令量（モータトルク指令値）をサーボアンプ６１〜６４に出力する。サーボアンプ６１〜６４は、この指令を受けてモータ７１〜７４に駆動電流を出力する。軸制御部６１ａ〜６４ａは、エンコーダ７１ａ〜７４ａから位置フィードバック信号を受けて、位置のフィードバック制御を行う。微分器７１ｂ〜７４ｂは、エンコーダ７１ａ〜７４ａから入力した位置フィードバック信号を微分して速度フィードバック信号に変換し、軸制御部６１ａ〜６４ａに速度フィードバック信号を出力する。
【００４４】
軸制御部６１ａ〜６４ａは、微分器７１ｂ〜７４ｂから速度フィードバック信号を受けて、速度フィードバックの制御を行う。電流検出器６１ｂ〜６４ｂが、サーボアンプ６１〜６４からモータ７１〜７４に出力した駆動電流を検出する。電流検出器６１ｂ〜６４ｂで検出した駆動電流を、軸制御部６１ａ〜６４ａにフィードバックする。軸制御部６１ａ〜６４ａはフィードバックされた駆動電流に基づいて電流（トルク）制御を行う。軸制御部７５ａは、ＣＰＵ５１からの移動指令量を受けて、マガジンモータ７５を駆動する。
【００４５】
ＣＰＵ５１は、数値制御装置５０で制御するメインコントローラである。これにより、数値制御装置５０は、本実施形態に関わる機能として、必要に応じて、以下に示す判定部・駆動制限部・条件変更部・送り速度制限部・積算部・リミッタ、としての各機能をそれぞれ備え、対応する制御を実行する（詳細は後述する）。
【００４６】
（１）主軸モータ７４の最高回転数よりも低い慣らし回転数で回転する慣らし運転を行う。
（２）規定期間を超えていると判定した場合にカウンタ５５のカウントした放置期間が長いほど駆動制限による慣らし運転時間又は慣らし回転数の少なくとも一方の制限を主軸モータ７４の駆動負荷が緩やかになる方向に変更する。
（３）慣らし運転が終了した際にはカウンタ５５のカウント値をリセットする。主軸モータ７４の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とする。
（４）規定期間を超えていると判定した場合に主軸９を軸線方向に沿って送り出すＺ軸モータ７３の送り速度を制限する。
（５）規定期間を超えていると判定した後に主軸モータ７４を駆動させた時間を積算する。
（６）主軸９を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の積算時間が所定時間を超えた場合に主軸９の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止する。
【００４７】
ＲＯＭ５２は、マシニングセンタ１の加工プログラムを機能させるメインの制御プログラムの他、本実施形態に関わる制御プログラム等を記憶している。ＲＡＭ５３は、ワークの加工プログラムや、図４に示す本実施形態の制御に関わる各種フラグ、その他管理テーブル等を記憶している。入出力インタフェース５４は、キーボード８１とディスプレイ８２に接続している。
【００４８】
次に、本実施形態の要部である、マシニングセンタ１に備えられた数値制御装置５０が実行する慣らし運転等の各制御について、図５乃至図９のフローに基づいて説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。
【００４９】
図５は本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０のメインルーチンのフローである。尚、ここでは電源スイッチ５６がＯＮされたか否かをトリガーとするが、電源スイッチ５６が常時ＯＮであった場合などを考慮して、主軸モータ７４の駆動スイッチ（主軸回転スイッチ）がＯＮされた場合をトリガーとすることも可能である。
【００５０】
数値制御装置５０は、電源スイッチ５６がＯＮされると、既に作業者が長期間の不使用或いはメンテナンスとして慣らし運転を行う設定（例えば、手動運転スイッチＯＮ）を行っていることを考慮して慣らし運転要求フラグを読み出し（Ｓ１）、慣らし運転要求フラグがＯＮであるかＯＦＦであるかを確認する（Ｓ２）。
【００５１】
ここで、数値制御装置５０は、慣らし運転フラグがＯＮの場合には後述するステップのＳ８へと移行し、ＯＦＦの場合にはカウンタ５５（ＣＰＵ５１の内部クロックでも良い）から現在日時を読み出すと共に（Ｓ３）、ＲＡＭ５３に記憶された前回電源スイッチ５６がＯＦＦされた際の日時を読み出し（Ｓ４）、これら新旧の日時から電源スイッチ５６がＯＦＦされていた期間を計算する（Ｓ５）。
【００５２】
さらに、数値制御装置５０は、その電源ＯＦＦ期間が予め規定した規定期間（例えば、１ヶ月）を超えているか否かを判定し（Ｓ６）、規定期間を超えていない場合には慣らし運転は必要ないとしてこのルーチンを終了する。また、規定期間を超えている場合には、慣らし運転を行う必要があると判定して、手動運転スイッチＯＦＦ等のマニュアルスイッチによる慣らし運転不要指示に関係なく慣らし運転要求フラグをＯＮし（Ｓ７）、ＲＡＭ５３に記憶された慣らし運転時間をクリアしたうえで（Ｓ８）、ディスプレイ８２に慣らし運転が必要である旨のメッセージ等でユーザに報知を行い（Ｓ９）、このルーチンを終了する。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の手動運転モードルーチンのフローである。このフローはキーボード８１に設けた手動運転モード用スイッチが操作された場合及び手動運転に関するキーが操作された場合に起動する。尚、手動運転に関するキーは、手動運転モードの場合のみ操作可能となっている。また、慣らし運転モードキーは、手動運転モードの場合のみ有効である。
【００５４】
数値制御装置５０は、図５で示したメインルーチンでの慣らし運転の必要性から、慣らし運転モードキーが操作（ＯＮ）されたか否かを監視し（Ｓ１１）、慣らし運転モードキーが操作された場合、慣らし運転モードフラグの状態を監視する（Ｓ１２）。慣らし運転モードフラグがＯＮの場合、数値制御装置５０は慣らし運転モードフラグをＯＦＦにし（Ｓ１３）、このルーチンを終了する。この場合、慣らし運転をキャンセルしたことになる。また、Ｓ１２において、慣らし運転モードフラグがＯＦＦの場合、数値制御装置５０は慣らし運転モードフラグをＯＮにし（Ｓ１４）、このルーチンを終了する。慣らし運転を実行する前に、他のキー操作を可能にする為に、ここでは一度処理を終了している。一方、Ｓ１１において、数値制御装置５０は、慣らし運転モードキーが操作されていない場合、主軸回転スイッチがＯＮされたか否かを監視し（Ｓ１５）、主軸回転スイッチがＯＮされなかった場合（ＯＦＦ）、このルーチンを終了する。
【００５５】
数値制御装置５０は、主軸回転スイッチがＯＮされると慣らし運転モードフラグを監視する（Ｓ１６）。
【００５６】
慣らし運転モードフラグがＯＮの場合、数値制御装置５０は、慣らし運転中フラグをＯＮし（Ｓ１７）、カウンタ５５の慣らし運転時間の残り時間をセットしてカウントダウンを開始すると共に（Ｓ１８）、慣らし運転処理ルーチンを実行する（Ｓ１９）。尚、このカウントダウンの詳細を含め、慣らし運転処理ルーチンの詳細は後述する。
【００５７】
次に、数値制御装置５０は、慣らし運転処理ルーチンの終了により慣らし運転要求フラグをＯＦＦし（Ｓ２０）、慣らし運転中フラグもＯＦＦして（Ｓ２１）、このルーチンを終了する。
【００５８】
Ｓ１５において、主軸回転スイッチ、慣らし運転モードキー以外のモードキーが操作された場合、数値制御装置５０は、該操作されたモードキーの処理を実行するためにこのルーチンを終了して各モードのルーチンへと移行する。
【００５９】
図７は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０による割り込みルーチン機能の処理類チンのフローである。
【００６０】
数値制御装置５０は、割り込み処理要求があると、慣らし運転中であるか否か（Ｓ３１）及び通常動作であるＮＣのメモリ運転中であるか否か（Ｓ３２）、を監視し、慣らし運転中でもメモリ運転中でもない場合、ルーチンを終了する。
【００６１】
また、数値制御装置５０は、慣らし運転中である場合には、この慣らし運転を優先させるために慣らし運転が終了するまでの残り時間をディスプレイ８２に表示し（Ｓ３３）、このルーチンを終了する。メモリ運転中である場合、数値制御装置５０は慣らし運転要求フラグを監視する（Ｓ３４）。
【００６２】
数値制御装置５０は、慣らし運転要求フラグがＯＦＦであればこのルーチンを終了し、慣らし運転要求フラグがＯＮの場合には慣らし運転を行わないまま加工を行っている状態であるため、慣らし運転要求中運転時間をカウンタ５５にカウントアップさせ、その積算時間をディスプレイ８２に表示してユーザに報知する（Ｓ３５）。
【００６３】
数値制御装置５０は、この積算時間が所定時間に達した場合、主軸９の焼き付きが発生し易くなっているとして、主軸モータ４７（駆動モータ部）の駆動を停止したり、最大回転数を落とすなどの処理を行うことができる。
【００６４】
図８は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の起動処理ルーチンのフローである。この起動処理は、自動運転時に起動し、ユーザがプログラム番号と共に指令を書き込んだ加工プログラムに基づいて動作する。この自動運転モードにして、プログラム番号を入力した後、起動キーを押すと、このルーチンを処理する。
【００６５】
数値制御装置５０は、加工プログラムの１ブロック解釈を行い（Ｓ４１）、解釈したブロックが主軸指令であるか否かを判定する（Ｓ４２）。主軸指令であった場合、慣らし運転要求フラグがＯＮになっている状況であるか否かを判定し（Ｓ４３）、主軸９の回転数が上限値以上に設定されているか否かを判定する（Ｓ４４）。
【００６６】
数値制御装置５０は、これら各ルーチンがＮｏの場合、主軸回転数フラグをＯＦＦとし（Ｓ４５）、Ｙｅｓの場合、主軸回転数フラグをＯＮとして（Ｓ４６）、主軸回転数の上限値を予め規定された回転数へと設定変更を行う（Ｓ４７）。ここでの設定変更は、慣らし運転が必要となっているにも拘らず、強制的に主軸９を回転させるものであるから、慣らし運転の必要としていない条件での主軸９の上限回転数に対して設定変更する上限回転数は主軸９の焼き付を防止するとの観点から、少ない回転数に設定変更される。
【００６７】
この後、数値制御装置５０は、主軸９の送り軸方向に沿う切削送り指令（Ｚ軸モータ７３の駆動量）の有無を判定し（Ｓ４８）、切削送り指令が無い場合には後述するステップのＳ５２へと移行し、切削送り指令が有る場合には、主軸回転数フラグがＯＮであるか否かが判定される（Ｓ４９）。
【００６８】
数値制御装置５０は、ステップＳ４９で切削送り指令があるとの判定から、主軸９の最高回転数の上限値の場合（Ｓ４７）と同様に、主軸９への負担を軽くすると共に、上限変更した回転数に応じた送り速度となるようにＺ軸モータ７３の回転速度を緩やかな方向に変更するように再計算を行い（Ｓ５０）、その設定変更した送り速度で切削加工を実行する（Ｓ５１）。
【００６９】
そして、数値制御装置５０は、ＲＡＭ５３に記憶された加工プログラムに全ブロックに対する加工を行ったか（プログラムエンド）否かが判定され（Ｓ５２）、全ブロック終了の場合にはこのルーチンを終了し、全ブロックの加工が終了していない場合には、次の加工プログラムのブロック処理を行うためにステップＳ４１にループし、加工プログラムの次ブロックの解釈を開始する。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の慣らし運転処理ルーチンのフロー、図１０は慣らし運転中のディスプレイ８２の表示例の説明図である
【００７１】
数値制御装置５０は、主軸９の回転数を１０００回転（秒）に設定すると共にカウンタ５５のカウント値を『０』に設定し（Ｓ６１）、主軸９を回転させる（Ｓ６２）。
【００７２】
数値制御装置５０は、主軸９を上記条件で１５秒間回転させ（Ｓ６３）、一旦主軸９を停止させ（Ｓ６４）、４５秒後に（Ｓ６５）カウンタ５５のカウント値を『１』カウントアップし（Ｓ６６）、そのカウント値が『５』になるまで（Ｓ６７）このＳ６１〜Ｓ６７のルーチンを繰り返す。
【００７３】
数値制御装置５０は、Ｓ６１〜Ｓ６７のルーチンを５回繰り返したら、主軸９をさらに３００秒間回転させ（Ｓ６８，Ｓ６９）、主軸９の現在回転数がパラメータ設定された最高回転数に達したか否かを判定する（Ｓ７０）。
【００７４】
数値制御装置５０は、慣らし運転時での主軸９の回転数が最高回転数に達していない場合には、カウンタ５５を再度『０』にリセットする（Ｓ７１）と共に、主軸９の回転数を１０００回転追加し（Ｓ７２）、以降、主軸９の回転数が最高回転数に達するまでＳ６２〜Ｓ７１を繰り返し、最高回転数に達したらばこの慣らし運転ルーチンを終了する。
【００７５】
以上説明したように、上記実施形態によれば、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ５６と、被加工物を加工する工具を備えた主軸９を回転駆動する主軸モータ（駆動モータ部）７４と、電源スイッチ５６をＯＦＦしている期間又は主軸モータ７４が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ５５と、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する数値制御装置（判定部）５０と、数値制御装置５０が規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知するディスプレイ（報知部）８２と、を有し、数値制御装置５０は、規定期間を超えていると判定した場合に主軸モータ７４の駆動を制限することにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ マシニングセンタ（工作機械）
３ 機械本体
９ 主軸
７４ 主軸モータ（駆動モータ部）
５０ 数値制御装置（駆動制限部・条件変更部・送り速度制限部・積算部・リミッタ）
５３ ＲＡＭ
５５ カウンタ
５６ 電源スイッチ
８２ ディスプレイ（報知部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速回転する主軸に被加工物を加工するための工具を装着した工作機械、特に長期間の使用を行わなかった場合の再駆動時における処理を行う工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速回転する主軸に被加工物を加工するための工具を装着した工作機械にあっては、工作機械の稼働情報と時刻情報とを合わせて１つのログデータとし、１日分のログデータを記憶して主軸の稼働状況を管理する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３２８９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、高速回転型の工作機械を長期間休止した後に運転する場合、主軸の慣らし運転が必要になることがある。この慣らし運転を行わず機械を稼動させた場合、主軸の焼き付き等の故障の要因となり、装置寿命を損なってしまうという問題があった。
【０００５】
しかしながら、上述した工作機械にあっては、主軸の稼働状況（稼働率）は累積的に管理しているものの、休止期間と慣らし運転等との関係については何ら言及されていないのが実情である。
【０００６】
そこで、本発明は、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１発明の工作機械は、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ部と、被加工物を加工する工具を備えた主軸を回転駆動する駆動モータ部と、前記電源スイッチ部をＯＦＦしている期間又は前記駆動モータ部が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ部と、前記放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する判定部と、前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知する報知部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本願第１発明の工作機械は、報知部を有する。報知部は、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定部で判定し、その判定結果が規定期間を超えている場合にその旨をユーザに報知する。
【０００９】
これにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因が存在していることをユーザ側で認識し、慣らし運転等を行うことで破損要因を回避することができる。
【００１０】
第２発明の工作機械は、上記第１発明において、前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合に前記駆動モータ部の駆動を制限する駆動制限部と、を有することを特徴する。
【００１１】
本願第２の発明では、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因を装置本体側で回避することができる。
【００１２】
本願第３の発明は、上記第２発明において、前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数で慣らし運転を開始することを特徴とする。
【００１３】
本願第３の発明では、慣らし運転を行うことにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を回避して装置寿命の犠牲を最小限に留めることができる。
【００１４】
本願第４の発明は、上記第２又は上記第３発明において、前記報知部は、前記駆動制限部による慣らし運転中に慣らし運転終了までに必要な時間を報知することを特徴とする。
【００１５】
本願第４の発明では、慣らし運転を行っている際に、その残り時間を報知することにより、作業準備等を事前に行うなど、ユーザの作業効率の向上を保持することができる
【００１６】
本願第５の発明は、上記第３又は上記第４発明において、前記駆動制限部は、慣らし運転が終了した際には前記カウンタ部のカウント値をリセットすることを特徴とする。
【００１７】
本願第５の発明では、電源スイッチを再度ＯＮした際に慣らし運転を要求する報知が行われることを防止することができる
【００１８】
本願第６の発明は、上記第２発明において、前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とすることを特徴とする。
【００１９】
本願第６の発明では、慣らし運転を行うことなく、主軸の焼き付を極力抑制して急ぎの作業等を行うことができ、作業効率の犠牲を最小限に留めることができる。
【００２０】
本願第７の発明は、上記第６発明において、前記主軸を軸線方向に沿って送り出す送り機構部と、前記判定部が規定期間を超えていると判定した場合に前記送り機構部の送り速度を制限する送り速度制限部と、を有することを特徴とする。
【００２１】
本願第７の発明では、駆動モータ部の回転数を抑えた駆動時に送り量を制限することで主軸への負担をさらに軽減することができる。
【００２２】
本願第８の発明は、上記第７発明において、前記判定部が規定期間を超えていると判定した後に前記駆動モータを駆動させた時間を積算する積算部と、を有し、前記報知部は、前記積算部で積算された積算時間を報知することを特徴とする。
【００２３】
本願第８の発明では、慣らし運転を行なわないで駆動モータ部を回転数制限又は制限無く強制的に回転させている際に、その時間を報知することにより、装置本体への負荷がどのくらいかかっているかをユーザに認識させることができる。
【００２４】
本願第９の発明は、上記第８発明において、前記主軸を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の前記積算部による積算時間が所定時間を超えた場合に前記主軸の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止するリミッタ部と、を有することを特徴とする。
【００２５】
本願第９の発明では、慣らし運転を行うことなく主軸を駆動させた際に、再度の駆動制限を行うリミッタを設けたことにより、主軸の焼き付が発生してしまうことを抑制することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の工作機械は、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る工作機械の正面図である。
【図２】工作機械の機械本体の斜視図である。
【図３】工作機械の制御系を示すブロック図である。
【図４】制御に関わる各種フラグの説明図である。
【図５】数値制御装置のメインルーチンのフローである。
【図６】数値制御装置の手動運転モードルーチンのフローである。
【図７】数値制御装置による割り込みルーチン機能の処理類チンのフローである。
【図８】数値制御装置の起動処理ルーチンのフローである。
【図９】数値制御装置の慣らし運転処理ルーチンのフローである。
【図１０】慣らし運転中のディスプレイの表示例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１、図２に示すように、本実施形態の工作機械である、マシニングセンタ１は、図示外のワークと工具とが相対移動することで、ワークに所望の切削加工（例えば、「フライス削り」、「穴開け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。マシニングセンタ１は、鋳鉄製の基台であるベース２と、ベース２の上部に設けた機械本体３（装置本体）と、ベース２の上部に固定したスプラッシュカバー４とを構成の主体とする。機械本体３は、ワークの切削加工を行う。ベース２は、Ｙ軸方向（機械本体３の奥行き方向）に長い略直方体状の鋳造品である。ベース２の下部の四隅は、高さ調節可能な脚部２ａを夫々有する。
【００３０】
次に、スプラッシュカバー４について説明する。図１に示すように、スプラッシュカバー４は、機械本体３とベース２の上部を覆う略直方体状の箱状のものである。スプラッシュカバー４はベース２の上部に固定している。このスプラッシュカバー４の内側に、機械本体３の加工領域を設けている。スプラッシュカバー４の前面に開口部（図示略）を設けている。
【００３１】
この開口部を開閉する１対のスライド式の開閉扉５，６を設けている。この開閉扉５，６の略中央に、矩形状のガラス窓部５ａ，６ａを夫々設けている。開閉扉５の右端部に把手部５ｂを設け、開閉扉６の左端部に把手部６ｂを設けている。作業者が、これら把手部５ｂ，６ｂを互いに離れる方向に開くことにより開口部を開き、ベース２の上部のテーブル１０に対してワークの着脱を行うことができる。
【００３２】
正面開口部の右側に操作パネル８０を設けている。この操作パネル８０は、マシニングセンタ１を操作する正面視長方形状のものである。この操作パネル８０は、テンキー、各種操作キーを備えたキーボード８１とディスプレイ８２（報知部）を有する。ディスプレイ８２は、設定画面又は実行動作を表示するためのものであり、キーボード８１の上部に設けている。
【００３３】
次に、機械本体３について説明する。図２に示すように、機械本体３はベース２の上側にあり、機械本体３が加工プログラムに基づいてワークの切削加工を行う。機械本体３は、コラム１６と、主軸ヘッド７と、主軸９と、自動工具交換装置（ＡＴＣ）２０と、テーブル１０とを構成の主体とする。直方体状のコラム１６は、ベース２の後部にあるコラム座部１７の上面に固定しており、且つ鉛直上方に延びている。主軸ヘッド７は、その内部に主軸９を回転可能に支持している。
【００３４】
自動工具交換装置２０は、主軸ヘッド７の右側に設けている。自動工具交換装置２０は、主軸９の先端に取り付けた工具ホルダを他の工具ホルダに交換する。工具ホルダは、図示しない各種加工用の工具を装着している。テーブル１０は、ベース２の上部に設けている。テーブル１０は、ワークを着脱可能に固定する。コラム１６の背面側には、箱状の制御ボックス１９を設けている。制御ボックス１９は、その内側にマシニングセンタ１の動作を制御する数値制御装置５０（図３参照）を有する。
【００３５】
次に、テーブル１０の移動機構について説明する。図２に示すように、サーボモータからなるＸ軸モータ７１（図３参照）はテーブル１０をＸ軸方向（図１の紙面左右方向）へ移動させる。サーボモータからなるＹ軸モータ７２（図３参照）はテーブル１０をＹ軸方向（Ｘ軸方向と直交する方向）に移動させる。
【００３６】
このＸＹ移動機構について説明する。１対のＹ軸送りガイドは、ベース２の上側においてベース２の長手方向（前後方向）に沿って延びている。この１対のＹ軸送りガイド上に直方体状の支持台１２を移動可能に支持している。テーブル１０の下側において、支持台１２の上にはＸ軸方向に延びる１対のＸ軸送りガイド（図示略）を設けている。この１対のＸ軸送りガイドにテーブル１０を移動可能に支持している。
【００３７】
このようなＸＹ移動機構によって、Ｘ軸モータ７１がボールねじ機構を介してテーブル１０をＸ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸モータ７２が支持台１２とテーブル１０をボールねじ機構を介してＹ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に移動させる。
【００３８】
図２に示すように、テレスコピック式に収縮するテレスコピックカバー１３，１４が、テーブル１０の左右両側でＸ軸送りガイドレールを覆っている。テレスコピックカバー１５とＹ軸後カバーとが、支持台１２の前後で夫々Ｙ軸送りガイドレールを覆っている。テレスコピックカバー１３，１４，１５とＹ軸後カバーとは、テーブル１０がＸ軸方向とＹ軸方向の何れの方向に移動した場合でも、Ｘ軸送りガイドレールとＹ軸送りガイドレールを常に覆っている。それ故、テレスコピックカバー１３，１４，１５とＹ軸後カバーは、加工領域から飛散する切粉及びクーラント液等が各ガイドレール上に落下するのを防止する。
【００３９】
次に、主軸ヘッド７の昇降機構について説明する。図２に示すように、コラム１６の前面側で上下方向に延びるガイドレール（図示略）が、リニアガイドを介して主軸ヘッド７を昇降自在に案内している。コラム１６の前面側に上下方向に延びるようにＺ軸ねじシャフト（図示略）を配置している。主軸ヘッド７は、前記Ｚ軸ねじシャフトと係合するナットと接続している。Ｚ軸モータ７３（図３参照）がＺ軸ねじシャフトを正逆方向に回転駆動することで、主軸ヘッド７は上下方向に昇降駆動する（＝送り機構部）。Ｚ軸制御部６３ａは、数値制御装置５０のＣＰＵ５１からの制御信号に基づいてＺ軸モータ７３を駆動する。Ｚ軸モータ７３が駆動することで、主軸ヘッド７は昇降駆動する。
【００４０】
図２に示すように、自動工具交換装置２０は、工具マガジン２１と、工具交換アーム２２とを有する。工具マガジン２１は、工具を支持する工具ホルダを複数格納する。工具交換アーム２２は、主軸９に取り付けた工具ホルダと他の工具ホルダとを把持し、且つ搬送して交換する。
【００４１】
次に、マシニングセンタ１の制御系の電気的構成について説明する。図３に示すように、数値制御装置５０は、マイクロコンピュータを含んで構成してあり、入出力インタフェース５４と、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３と、カウンタ５５（カウンタ部）と、電源スイッチ５６（電源スイッチ部）と、軸制御部６１ａ〜６４ａ，７５ａと、サーボアンプ６１〜６４と、微分器７１ｂ〜７４ｂなどを有する。軸制御部６１ａ〜６４ａは、夫々サーボアンプ６１〜６４に接続している。サーボアンプ６１〜６４は、夫々Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３、主軸モータ７４に接続している。軸制御部７５ａはマガジンモータ７５に接続している。
【００４２】
Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２は、夫々、テーブル１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動させるものである。Ｚ軸モータ７３は、主軸ヘッド７をＺ軸方向に昇降駆動させるものである。マガジンモータ７５は工具マガジン２１を回転移動させる為のものである。主軸モータ７４は、主軸９を回転させる為のものである。以下、Ｘ軸モータ７１、Ｙ軸モータ７２、Ｚ軸モータ７３、及び主軸モータ７４を総称して、モータ７１〜７４という。モータ７１〜７４は、夫々エンコーダ７１ａ〜７４ａを有する。
【００４３】
軸制御部６１ａ〜６４ａは、ＣＰＵ５１からの移動指令量を受けて、電流指令量（モータトルク指令値）をサーボアンプ６１〜６４に出力する。サーボアンプ６１〜６４は、この指令を受けてモータ７１〜７４に駆動電流を出力する。軸制御部６１ａ〜６４ａは、エンコーダ７１ａ〜７４ａから位置フィードバック信号を受けて、位置のフィードバック制御を行う。微分器７１ｂ〜７４ｂは、エンコーダ７１ａ〜７４ａから入力した位置フィードバック信号を微分して速度フィードバック信号に変換し、軸制御部６１ａ〜６４ａに速度フィードバック信号を出力する。
【００４４】
軸制御部６１ａ〜６４ａは、微分器７１ｂ〜７４ｂから速度フィードバック信号を受けて、速度フィードバックの制御を行う。電流検出器６１ｂ〜６４ｂが、サーボアンプ６１〜６４からモータ７１〜７４に出力した駆動電流を検出する。電流検出器６１ｂ〜６４ｂで検出した駆動電流を、軸制御部６１ａ〜６４ａにフィードバックする。軸制御部６１ａ〜６４ａはフィードバックされた駆動電流に基づいて電流（トルク）制御を行う。軸制御部７５ａは、ＣＰＵ５１からの移動指令量を受けて、マガジンモータ７５を駆動する。
【００４５】
ＣＰＵ５１は、数値制御装置５０で制御するメインコントローラである。これにより、数値制御装置５０は、本実施形態に関わる機能として、必要に応じて、以下に示す判定部・駆動制限部・条件変更部・送り速度制限部・積算部・リミッタ、としての各機能をそれぞれ備え、対応する制御を実行する（詳細は後述する）。
【００４６】
（１）主軸モータ７４の最高回転数よりも低い慣らし回転数で回転する慣らし運転を行う。
（２）規定期間を超えていると判定した場合にカウンタ５５のカウントした放置期間が長いほど駆動制限による慣らし運転時間又は慣らし回転数の少なくとも一方の制限を主軸モータ７４の駆動負荷が緩やかになる方向に変更する。
（３）慣らし運転が終了した際にはカウンタ５５のカウント値をリセットする。主軸モータ７４の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とする。
（４）規定期間を超えていると判定した場合に主軸９を軸線方向に沿って送り出すＺ軸モータ７３の送り速度を制限する。
（５）規定期間を超えていると判定した後に主軸モータ７４を駆動させた時間を積算する。
（６）主軸９を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の積算時間が所定時間を超えた場合に主軸９の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止する。
【００４７】
ＲＯＭ５２は、マシニングセンタ１の加工プログラムを機能させるメインの制御プログラムの他、本実施形態に関わる制御プログラム等を記憶している。ＲＡＭ５３は、ワークの加工プログラムや、図４に示す本実施形態の制御に関わる各種フラグ、その他管理テーブル等を記憶している。入出力インタフェース５４は、キーボード８１とディスプレイ８２に接続している。
【００４８】
次に、本実施形態の要部である、マシニングセンタ１に備えられた数値制御装置５０が実行する慣らし運転等の各制御について、図５乃至図９のフローに基づいて説明する。尚、図中Ｓｉ（ｉ＝１，２・・・）は各ステップを示す。
【００４９】
図５は本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０のメインルーチンのフローである。尚、ここでは電源スイッチ５６がＯＮされたか否かをトリガーとするが、電源スイッチ５６が常時ＯＮであった場合などを考慮して、主軸モータ７４の駆動スイッチ（主軸回転スイッチ）がＯＮされた場合をトリガーとすることも可能である。
【００５０】
数値制御装置５０は、電源スイッチ５６がＯＮされると、既に作業者が長期間の不使用或いはメンテナンスとして慣らし運転を行う設定（例えば、手動運転スイッチＯＮ）を行っていることを考慮して慣らし運転要求フラグを読み出し（Ｓ１）、慣らし運転要求フラグがＯＮであるかＯＦＦであるかを確認する（Ｓ２）。
【００５１】
ここで、数値制御装置５０は、慣らし運転フラグがＯＮの場合には後述するステップのＳ８へと移行し、ＯＦＦの場合にはカウンタ５５（ＣＰＵ５１の内部クロックでも良い）から現在日時を読み出すと共に（Ｓ３）、ＲＡＭ５３に記憶された前回電源スイッチ５６がＯＦＦされた際の日時を読み出し（Ｓ４）、これら新旧の日時から電源スイッチ５６がＯＦＦされていた期間を計算する（Ｓ５）。
【００５２】
さらに、数値制御装置５０は、その電源ＯＦＦ期間が予め規定した規定期間（例えば、１ヶ月）を超えているか否かを判定し（Ｓ６）、規定期間を超えていない場合には慣らし運転は必要ないとしてこのルーチンを終了する。また、規定期間を超えている場合には、慣らし運転を行う必要があると判定して、手動運転スイッチＯＦＦ等のマニュアルスイッチによる慣らし運転不要指示に関係なく慣らし運転要求フラグをＯＮし（Ｓ７）、ＲＡＭ５３に記憶された慣らし運転時間をクリアしたうえで（Ｓ８）、ディスプレイ８２に慣らし運転が必要である旨のメッセージ等でユーザに報知を行い（Ｓ９）、このルーチンを終了する。
【００５３】
図６は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の手動運転モードルーチンのフローである。このフローはキーボード８１に設けた手動運転モード用スイッチが操作された場合及び手動運転に関するキーが操作された場合に起動する。尚、手動運転に関するキーは、手動運転モードの場合のみ操作可能となっている。また、慣らし運転モードキーは、手動運転モードの場合のみ有効である。
【００５４】
数値制御装置５０は、図５で示したメインルーチンでの慣らし運転の必要性から、慣らし運転モードキーが操作（ＯＮ）されたか否かを監視し（Ｓ１１）、慣らし運転モードキーが操作された場合、慣らし運転モードフラグの状態を監視する（Ｓ１２）。慣らし運転モードフラグがＯＮの場合、数値制御装置５０は慣らし運転モードフラグをＯＦＦにし（Ｓ１３）、このルーチンを終了する。この場合、慣らし運転をキャンセルしたことになる。また、Ｓ１２において、慣らし運転モードフラグがＯＦＦの場合、数値制御装置５０は慣らし運転モードフラグをＯＮにし（Ｓ１４）、このルーチンを終了する。慣らし運転を実行する前に、他のキー操作を可能にする為に、ここでは一度処理を終了している。一方、Ｓ１１において、数値制御装置５０は、慣らし運転モードキーが操作されていない場合、主軸回転スイッチがＯＮされたか否かを監視し（Ｓ１５）、主軸回転スイッチがＯＮされなかった場合（ＯＦＦ）、このルーチンを終了する。
【００５５】
数値制御装置５０は、主軸回転スイッチがＯＮされると慣らし運転モードフラグを監視する（Ｓ１６）。
【００５６】
慣らし運転モードフラグがＯＮの場合、数値制御装置５０は、慣らし運転中フラグをＯＮし（Ｓ１７）、カウンタ５５の慣らし運転時間の残り時間をセットしてカウントダウンを開始すると共に（Ｓ１８）、慣らし運転処理ルーチンを実行する（Ｓ１９）。尚、このカウントダウンの詳細を含め、慣らし運転処理ルーチンの詳細は後述する。
【００５７】
次に、数値制御装置５０は、慣らし運転処理ルーチンの終了により慣らし運転要求フラグをＯＦＦし（Ｓ２０）、慣らし運転中フラグもＯＦＦして（Ｓ２１）、このルーチンを終了する。
【００５８】
Ｓ１５において、主軸回転スイッチ、慣らし運転モードキー以外のモードキーが操作された場合、数値制御装置５０は、該操作されたモードキーの処理を実行するためにこのルーチンを終了して各モードのルーチンへと移行する。
【００５９】
図７は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０による割り込みルーチン機能の処理類チンのフローである。
【００６０】
数値制御装置５０は、割り込み処理要求があると、慣らし運転中であるか否か（Ｓ３１）及び通常動作であるＮＣのメモリ運転中であるか否か（Ｓ３２）、を監視し、慣らし運転中でもメモリ運転中でもない場合、ルーチンを終了する。
【００６１】
また、数値制御装置５０は、慣らし運転中である場合には、この慣らし運転を優先させるために慣らし運転が終了するまでの残り時間をディスプレイ８２に表示し（Ｓ３３）、このルーチンを終了する。メモリ運転中である場合、数値制御装置５０は慣らし運転要求フラグを監視する（Ｓ３４）。
【００６２】
数値制御装置５０は、慣らし運転要求フラグがＯＦＦであればこのルーチンを終了し、慣らし運転要求フラグがＯＮの場合には慣らし運転を行わないまま加工を行っている状態であるため、慣らし運転要求中運転時間をカウンタ５５にカウントアップさせ、その積算時間をディスプレイ８２に表示してユーザに報知する（Ｓ３５）。
【００６３】
数値制御装置５０は、この積算時間が所定時間に達した場合、主軸９の焼き付きが発生し易くなっているとして、主軸モータ４７（駆動モータ部）の駆動を停止したり、最大回転数を落とすなどの処理を行うことができる。
【００６４】
図８は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の起動処理ルーチンのフローである。この起動処理は、自動運転時に起動し、ユーザがプログラム番号と共に指令を書き込んだ加工プログラムに基づいて動作する。この自動運転モードにして、プログラム番号を入力した後、起動キーを押すと、このルーチンを処理する。
【００６５】
数値制御装置５０は、加工プログラムの１ブロック解釈を行い（Ｓ４１）、解釈したブロックが主軸指令であるか否かを判定する（Ｓ４２）。主軸指令であった場合、慣らし運転要求フラグがＯＮになっている状況であるか否かを判定し（Ｓ４３）、主軸９の回転数が上限値以上に設定されているか否かを判定する（Ｓ４４）。
【００６６】
数値制御装置５０は、これら各ルーチンがＮｏの場合、主軸回転数フラグをＯＦＦとし（Ｓ４５）、Ｙｅｓの場合、主軸回転数フラグをＯＮとして（Ｓ４６）、主軸回転数の上限値を予め規定された回転数へと設定変更を行う（Ｓ４７）。ここでの設定変更は、慣らし運転が必要となっているにも拘らず、強制的に主軸９を回転させるものであるから、慣らし運転の必要としていない条件での主軸９の上限回転数に対して設定変更する上限回転数は主軸９の焼き付を防止するとの観点から、少ない回転数に設定変更される。
【００６７】
この後、数値制御装置５０は、主軸９の送り軸方向に沿う切削送り指令（Ｚ軸モータ７３の駆動量）の有無を判定し（Ｓ４８）、切削送り指令が無い場合には後述するステップのＳ５２へと移行し、切削送り指令が有る場合には、主軸回転数フラグがＯＮであるか否かが判定される（Ｓ４９）。
【００６８】
数値制御装置５０は、ステップＳ４９で切削送り指令があるとの判定から、主軸９の最高回転数の上限値の場合（Ｓ４７）と同様に、主軸９への負担を軽くすると共に、上限変更した回転数に応じた送り速度となるようにＺ軸モータ７３の回転速度を緩やかな方向に変更するように再計算を行い（Ｓ５０）、その設定変更した送り速度で切削加工を実行する（Ｓ５１）。
【００６９】
そして、数値制御装置５０は、ＲＡＭ５３に記憶された加工プログラムに全ブロックに対する加工を行ったか（プログラムエンド）否かが判定され（Ｓ５２）、全ブロック終了の場合にはこのルーチンを終了し、全ブロックの加工が終了していない場合には、次の加工プログラムのブロック処理を行うためにステップＳ４１にループし、加工プログラムの次ブロックの解釈を開始する。
【００７０】
図９は、本実施形態に係る工作機械における数値制御装置５０の慣らし運転処理ルーチンのフロー、図１０は慣らし運転中のディスプレイ８２の表示例の説明図である
【００７１】
数値制御装置５０は、主軸９の回転数を１０００回転（秒）に設定すると共にカウンタ５５のカウント値を『０』に設定し（Ｓ６１）、主軸９を回転させる（Ｓ６２）。
【００７２】
数値制御装置５０は、主軸９を上記条件で１５秒間回転させ（Ｓ６３）、一旦主軸９を停止させ（Ｓ６４）、４５秒後に（Ｓ６５）カウンタ５５のカウント値を『１』カウントアップし（Ｓ６６）、そのカウント値が『５』になるまで（Ｓ６７）このＳ６１〜Ｓ６７のルーチンを繰り返す。
【００７３】
数値制御装置５０は、Ｓ６１〜Ｓ６７のルーチンを５回繰り返したら、主軸９をさらに３００秒間回転させ（Ｓ６８，Ｓ６９）、主軸９の現在回転数がパラメータ設定された最高回転数に達したか否かを判定する（Ｓ７０）。
【００７４】
数値制御装置５０は、慣らし運転時での主軸９の回転数が最高回転数に達していない場合には、カウンタ５５を再度『０』にリセットする（Ｓ７１）と共に、主軸９の回転数を１０００回転追加し（Ｓ７２）、以降、主軸９の回転数が最高回転数に達するまでＳ６２〜Ｓ７１を繰り返し、最高回転数に達したらばこの慣らし運転ルーチンを終了する。
【００７５】
以上説明したように、上記実施形態によれば、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ５６と、被加工物を加工する工具を備えた主軸９を回転駆動する主軸モータ（駆動モータ部）７４と、電源スイッチ５６をＯＦＦしている期間又は主軸モータ７４が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ５５と、放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する数値制御装置（判定部）５０と、数値制御装置５０が規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知するディスプレイ（報知部）８２と、を有し、数値制御装置５０は、規定期間を超えていると判定した場合に主軸モータ７４の駆動を制限することにより、長期間の放置に伴う主軸の焼き付を含めた破損要因をユーザ側で回避することができる。
【符号の説明】
【００７６】
１ マシニングセンタ（工作機械）
３ 機械本体
９ 主軸
７４ 主軸モータ（駆動モータ部）
５０ 数値制御装置（駆動制限部・条件変更部・送り速度制限部・積算部・リミッタ）
５３ ＲＡＭ
５５ カウンタ
５６ 電源スイッチ
８２ ディスプレイ（報知部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ部と、
被加工物を加工する工具を備えた主軸を回転駆動する駆動モータ部と、
前記電源スイッチ部をＯＦＦしている期間又は前記駆動モータ部が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ部と、
前記放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知する報知部と、
を有することを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合に前記駆動モータ部の駆動を制限する駆動制限部と、
を有することを特徴する請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い慣らし回転数で回転する慣らし運転を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記報知部は、前記駆動制限部による慣らし運転中に慣らし運転終了までに必要な時間を報知する
ことを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記駆動制限部は、慣らし運転が終了した際には前記カウンタ部のカウント値をリセットする
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項７】
前記主軸を軸線方向に沿って送り出す送り機構部と、
前記判定部が規定期間を超えていると判定した場合に前記送り機構部の送り速度を制限する送り速度制限部と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の工作機械。
【請求項８】
前記判定部が規定期間を超えていると判定した後に前記駆動モータを駆動させた時間を積算する積算部と、を有し、
前記報知部は、前記積算部で積算された積算時間を報知する
ことを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
前記主軸を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の前記積算部による積算時間が所定時間を超えた場合に前記駆動部の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止するリミッタ部と、
を有することを特徴とする請求項８に記載の工作機械。
【請求項１】
装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦする電源スイッチ部と、
被加工物を加工する工具を備えた主軸を回転駆動する駆動モータ部と、
前記電源スイッチ部をＯＦＦしている期間又は前記駆動モータ部が駆動していない期間の少なくとも何れか一方の期間を放置期間としてカウントするカウンタ部と、
前記放置期間が予め規定した期間を超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合にその旨をユーザに報知する報知部と、
を有することを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記判定部が前記規定期間を超えていると判定した場合に前記駆動モータ部の駆動を制限する駆動制限部と、
を有することを特徴する請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い慣らし回転数で回転する慣らし運転を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
前記報知部は、前記駆動制限部による慣らし運転中に慣らし運転終了までに必要な時間を報知する
ことを特徴とする請求項３に記載の工作機械。
【請求項５】
前記駆動制限部は、慣らし運転が終了した際には前記カウンタ部のカウント値をリセットする
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の工作機械。
【請求項６】
前記駆動制限部は、前記駆動モータ部の最高回転数よりも低い回転数での加工を許容する新たな最大値とする
ことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項７】
前記主軸を軸線方向に沿って送り出す送り機構部と、
前記判定部が規定期間を超えていると判定した場合に前記送り機構部の送り速度を制限する送り速度制限部と、
を有することを特徴とする請求項６に記載の工作機械。
【請求項８】
前記判定部が規定期間を超えていると判定した後に前記駆動モータを駆動させた時間を積算する積算部と、を有し、
前記報知部は、前記積算部で積算された積算時間を報知する
ことを特徴とする請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
前記主軸を慣らし運転を行うことなく回転数の最高回転数を抑制して又は制限無しに駆動させた際の前記積算部による積算時間が所定時間を超えた場合に前記駆動部の最高回転数をさらに制限または駆動を強制的に停止するリミッタ部と、
を有することを特徴とする請求項８に記載の工作機械。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０３７８２（Ｐ２０１２−２０３７８２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９５５９（Ｐ２０１１−６９５５９）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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