JP2009146376A - 移設検出機能を備えた数値制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械が移設されたことを簡単な構成で確実に判断できるようにする。
【解決手段】数値制御装置１０に角速度検出手段１１を固定しておく。角速度検出手段１１で検出される角速度と基準値２２を比較器２１で比較する。数値制御装置が移設のために搬送されると検出角速度が基準値以上となるから、比較器から検出角速度が基準値以上になったことを示す信号が出力されるので、この信号をラッチ回路２３でラッチし、ラッチ回路２３の出力を「０」から「１」に切り換える。数値制御装置１０に電源投入時にラッチ回路２３の出力が「１」であれば、移設があったとして、使用禁止手段１３によって、数値制御装置の使用を禁止する。数値制御装置の移設が簡単に、かつ確実に判断でき、移設後の数値制御装置の使用をできないようにすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、数値制御装置や数値制御装置で制御される機械が設置位置から移設されたことを検出する移設検出機能付き数値制御装置、又は数値制御装置付き機械に関する。

数値制御装置で制御される工作機械は独立に制御可能な加工軸数や機能などに応じて輸出先が規制されている。また、工作機械メーカは自己の技術が競合企業に流出するのを防止する取り組みを行っている。

一方、工作機械の顧客（エンドユーザ）は、失念などの理由で工作機械メーカへの連絡をしないまま以下のような工作機械の移設を行うことがある。このため、工作機械メーカは、機械の保守作業などに支障が起きる場合がある。
１） 顧客の海外工場に移設される場合
２） 国内の顧客から海外の顧客に転売される場合
３） 顧客の国内工場間で移設される場合
４） 国内で転売される場合
機器の移設監視を行う技術として特許文献１や特許文献２には、ＧＰＳからの信号を利用して移設された地域が使用対象域外か内かの判断を行う技術が開示されている。また、特許文献３には、装置の電源オフの期間に装置に加わる振動を検知し記憶することにより、電源再投入後に振動履歴が存在するか否かを判断し、振動履歴が存在する場合には装置の起動を禁止する技術が開示されている。

特開２００６−２１５９５１号公報 特開２００５−４４１６２号公報 特開２００３−３５５９５号公報

上述した特許文献１、２に記載された発明では、高価なＧＰＳ（Global Positioning System）受信装置等を数値制御装置や工作機械に配置しておかねばならない。
一方、特許文献３に記載された振動を検出して機械の移設を検知する方法では、機械に振動を与えずに移設を行ったとき、その移設を検出できないことになる。又、地震発生時や一般使用時に機械に加えられた振動を検知して、移設が行われたと誤った判断をする場合が生じる。

輸出先等が規制されている数値制御装置や数値制御装置付き工作機械において、移設が検出されたとき、特許文献３に記載されている発明のように、通常、その数値制御装置又は数値制御装置で制御される工作機械を使用不能にするようにしている。そのため、地震や一般使用時に機械に加えられた振動で、移設と判別して機械の使用ができなくなるようでは、作業効率が低下し好ましくない。

そこで本発明は、数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械が移設されたことを簡単な構成で確実に判断できるようにした数値制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、数値制御装置または数値制御装置が制御する機械の移設を検知して数値制御装置の使用禁止等ができるようにしたものであり、請求項１に係る発明は、数値制御装置または数値制御装置装置が制御する機械に固定され、前記数値制御装置または前記機械の角速度を検出する角速度検出手段と、前記角速度検出手段が予め設定された角速度以上の角速度を検出したときに前記数値制御装置または前記機械が移設されたことを判断し、移設検知信号を出力する移設判断手段とを設けて、移設検知信号を出力することによって、その数値制御装置を使用禁止にしたり、移設のあったことを通信等で管理者等に知らせるなどの管理を可能にした。

また、請求項２に係る発明は、前記移設判断手段を、前記角速度検出手段で検出された角速度が設定基準値以上のとき出力信号を出力する比較器と、該比較器の出力信号を記憶し移設があったとして該記憶信号を出力する記憶手段とで構成する態様とし、請求項３に係る発明は、前記角速度検出手段で検出された角速度が設定基準値以上のとき出力信号を出力する第１の比較器と、該第１の比較器の出力信号を計数する計数手段と、該計数手段の計数値と予め設定された設定値とを比較し、計数値が設定値以上のときは、移設があったとする信号を出力する第２の比較器とで構成される態様とした。
さらに、請求項４に係る発明は、前記角速度検出手段が検出する角速度の履歴を記憶する角速度履歴記憶手段と、前記角速度履歴記憶手段が記憶しているデータに基づいて前記数値制御装置または前記機械が移設されたと判断し、移設されたと判断されたときに移設検知信号を出力する移設判断手段とを備える数値制御装置とした。そして、請求項５に係る発明は、前記移設検知信号により前記数値制御装置の使用を禁止する使用禁止手段を備えるものとした。
請求項６に係る発明は、パスワードの入力又は数値制御装置の所定の操作により前記使用禁止手段による数値制御装置の使用禁止状態を解除する使用禁止解除手段を備えるものとした。又、請求項７に係る発明は、さらに、精度をよくするために、および、振動による誤動作を防止するために、前記角速度検出手段にローパスフィルタを備え、検出した角速度を該ローパスフィルタに通して出力するようにした。

更に、請求項８から請求項１２に係る発明は、バックアップ電源の消費電流を低減し長寿命化を図るために、バックアップ電源からの電力供給時間を短くしたものであり、請求項８に係る発明は、数値制御装置の電源がオフの間は、前記角速度検出手段および移設判断手段にバックアップ電源より電力を供給し、かつ、角速度検出手段および移設判断手段の少なくとも一方は、間欠的に電力をバックアップ電源より供給するようにした。そして、請求項９に係る発明は、角速度検出手段および移設判断手段にバックアップ電源により間欠的に電力を供給する電力供給タイミングを同じタイミングとし、請求項１０に係る発明は、角速度検出手段および移設判断手段の動作速度に応じて、異なるタイミングにした。

又、請求項１１に係る発明は、移設判断手段を複数の回路ブロックで構成し、前記角速度検出手段および前記移設判断手段にバックアップ電源により間欠的に電力を供給する電力供給タイミングは、角速度検出手段および前記移設判断手段の各回路ブロックの動作速度に応じて決めたタイミングとした。
請求項１２に係る発明は、前記数値制御装置の電源がオフされた後、所定時間経過後に前記角速度検出手段および前記移設判断手段へバックアップ電源より電力が供給するようにした。

又、請求項１３に係る発明は、数値制御装置に電力が供給されているときにも、角速度検出手段および移設判断手段に、数値制御装置に電力を供給する電源から電力を供給するようにし、数値制御装置等の搬送中に該数値制御装置に電池等の携帯用電源を接続し数値制御装置に電力を供給している場合にも対応できるようにした。請求項１４は、この請求項１３に係る発明において、数値制御装置がプログラム運転され、移設判断手段より移設検知信号が出力されたときは移設を記憶し、前記プログラム運転を継続するものとした。

簡単な構成で安価で、かつ確実に、数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械の移設を検出して、その数値制御装置を使用不可とすることができる。

本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の概要図である。数値制御装置１０内には光ファイバージャイロ、水晶発振子ジャイロ、圧電ジャイロ等の角速度検出センサ等で構成される角速度検出手段１１が固定されている。さらに数値制御装置１０内には、角速度検出手段１１で検出される角速度に基づいて該数値制御装置１０が移設されたか否かを判断し、移設されたと判断されたとき移設検知信号を出力する移設判断手段１２を備える。この移設判断手段１２から出力される移設検知信号を、通信手段を介して管理者等に送り、移設があったことを知らせる等の利用を図るものであるが、本実施形態では、移設判断手段１２から移設検知信号が出力されると、数値制御装置の使用を禁止する使用禁止手段１３を設けている。
角速度検出手段１１および移設判断手段１２は、数値制御装置の電源がオフされたときもこれらの手段の動作を可能にするためのバッテリ等のバックアップ電源Ｅが接続されている。

図２は、移設判断手段１２の具体的な構成の第１の態様を示すブロック図である。この図２に示す移設判断手段１２の例は、設定されている基準値２２と角速度検出手段１１から出力される検出角速度とを比較し、検出角速度が基準値以上となると移設検知信号として出力信号（例えばハイレベルの信号）を出力する比較器２１と、該比較器の出力をラッチするラッチ回路２３で構成されている。基準値２２としては、数値制御装置１０又は数値制御装置１０で制御される機械の通常の運転において角速度検出手段１１から出力される角速度の最大の値よりも少し大きい値が設定されている。そのため、数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械を通常に使用している状態では、比較器２１からは出力信号は出されない。

一方、数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械をその設置場所から取り外し、他の場所に移動させて移設するような場合、この角速度検出手段１１を備える数値制御装置１０又は数値制御装置１０で制御される機械が搬送され移動される。この移動中に角速度検出手段１１は、設定基準値以上の角速度を検出することになり、比較器２１からは、出力信号が出され、ラッチ回路２３はこの出力信号をラッチし反転する。例えば、ラッチ回路２３は比較器２１から検出角速度が基準値以上になったことを示す出力信号が出されたときに、その記憶状態を「０（＝ローレベル）」から「１（＝ハイレベル）」に反転する。よって、このラッチ回路２３の出力が「１」となり、移設があったことを示す移設検知信号を出力することとなる。なお、このラッチ回路２３は、数値制御装置１０が運転され、運転停止指令が入力されたとき、リセット（０（＝ローレベル））されるように構成されている。

使用禁止手段１３は、このラッチ回路２３から「１」の移設検知信号が出力され移設があったことを示しているときは、数値制御装置の使用を禁止する。この使用禁止手段１３の構成については後述する。

図３は、移設判断手段１２の具体的な構成の他の例を示すブロック図である。
この例では、移設判断手段１２は、検出角速度と基準値２２を比較する第１の比較器２１、該第１の比較器２１の出力を計数する計数手段２４、計数手段２４の計数値と設定値２６とを比較する第２の比較器２５で構成されている。又、計数手段２４は、数値制御装置１０が運転され、運転停止指令が入力されたとき、リセットされるように構成されている。又、この計数手段２４は、計数値が所定値まで達すると、入力信号をロックし、それ以上の計数は行わないものに構成されている。

移設のために数値制御装置１０又は数値制御装置１０で制御される機械が搬送され移動すると、角速度検出手段１１は、その移動によって設定基準値以上の角速度を検出することになり、第１の比較器２１から出力信号が出力され、計数手段２４は、この出力信号を計数することになる。計数手段２４の計数値が設定値２６以上となると第２の比較器２５から移設検知信号を使用禁止手段１３に出力する。

この移設判断手段１２の第２の態様は、検出角速度と基準値との比較、計数手段２４の計数値と設定値との比較によって、移設があったか否かを判断するものとなるので、検出角速度と基準値の比較のみで移設があったか否かを判断する第１の態様よりもより正確に、移設を検出することができる。

すなわち、第１の比較器２１での検出角速度に対する基準値は、数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械の通常の使用で発生する角速度の最大値よりも僅かに大きな値とし、通常の運転時において、例外的に検出角速度が基準値以上となり、計数手段２４で計数されたとしても、その計数値が第２の比較器２５で比較する設定値２６以上とならなければ、該第２の比較器２５からは移設があったことを示す移設検知信号は出力されることがない。よって、検出角速度と比較する基準値２２と計数値と比較する設定値２６を調整し、数値制御装置や数値制御装置で制御される機械に応じて最適な組み合わせを求めて設定すればよいものである。

なお、移設判断手段１２の第２の態様では、バックアップ電源Ｅによって、移設判断手段１２の第１の比較器２１、計数手段２４、第２の比較器２５に数値制御装置の電源がオフになった後も電力を供給して、動作させる例を示したが、第１の比較器２１、計数手段２４にバックアップ電源Ｅより電力を供給し、第２の比較器２５には、数値制御装置１０の電源がオンになったとき電力を供給して、計数手段２４に記憶する計数値と設定値２６を比較するようにしてもよいものである。この場合、この第２の比較器２５の動作をソフトウェアで構成してもよい。

使用禁止手段１３は、ハードウエアで構成し、数値制御装置を使用不能状態にするようにしてもよいが、この実施形態ではソフトウェアで構成され、数値制御装置１０に電源投入時、移設判断手段１２より移設検知信号を出力されていなければ数値制御装置１０を制御するソフトウェアを起動可能にする。一方、移設検知信号が出力されていれば（ラッチ回路２３又は比較器２５の出力が移設検知を示す「１」であれば）、数値制御装置１０を制御するソフトウェアの起動を不能にする。

図４は、使用禁止手段１３として、数値制御装置１０のプロセッサが実行する使用禁止処理のソフトウェアのアルゴリズムを示すフローチャートである。
数値制御装置１０に電源が投入されると、まず、不揮発性メモリ部に設けた使用不可フラグＦが「１」にセットされているか判断する（ステップＳ１）。数値制御装置１０が最初に設置されたままの状態では、この使用不可フラグＦは「０」にセットされている。該使用不可フラグＦが「０」であると移設判断手段１２から移設検知信号が出力されているか（ラッチ回路２３又は第２の比較器２５の出力が移設検知を示す「１」か）判断し（ステップＳ２）、移設検知信号が出力されていなければ、数値制御装置の制御ソフトウェアを起動し数値制御装置を使用可能にする（ステップＳ３）。

一方、数値制御装置１０が移設され、移設検知信号が出力されていると、ステップＳ２からステップＳ４に移行して使用不可フラグＦを「１」にセットする。そして、表示装置の表示画面に数値制御装置の移設により使用不能とされている旨のメッセージを表示し（ステップＳ５）、数値制御装置の起動を行うことなく終了する。なお、ステップＳ５に示す表示処理は必ずしも設ける必要はない。

こうして、使用不可フラグＦが「１」にセットされた後は、次の電源投入時ではステップＳ１からステップＳ５に移行し、数値制御装置の制御ソフトウェアが起動することはないから、数値制御装置の使用はできなくなる。
なお、使用不可フラグＦを設けずに（ステップＳ１、Ｓ４がない）、移設判断手段１２から移設検知信号が出力されているか（ラッチ回路２３又は第２の比較器２５の出力が移設検知を示す「１」か）を監視し、移設判断手段１２から移設検知信号が出力されているか否かによって、数値制御装置を使用可能、又は不可とするようにしてもよい。本実施形態では、移設判断手段１２のラッチ回路２３や計数手段２４を手動で操作されることによって、移設検知信号がない状態に勝手に変更されることを想定し、このような場合でも、数値制御装置の制御ソフトウェアが起動しないように、より安全を取るために使用不可フラグＦを設けて移設後の数値制御装置又は数値制御装置で制御される機械を使用できないようにしている。

又、移設判断手段１２を図３に示すような第２の態様で構成し、角速度と基準値を比較する第１の比較器２１と計数手段２４に対してはバックアップ電源Ｅより電力を供給し、計数値と設定値を比較する第２の比較器２５には電力を供給せず、数値制御装置１０に電源が投入されたときこの第２の比較器２５の動作をソフトウェアで行うものとしたときには、図４のステップＳ２の処理を、計数手段２４に記憶する計数値を読み出し、該読み出した計数値が設定値以上か判断し、設定値以上ならば移設あり（移設信号あり）としてステップＳ４に移行し、設定値に達していなければ、ステップＳ３に移行して数値制御装置の制御ソフトウェアを起動させるようにしてもよいものである。

図５は、本発明の第２の実施形態の概要図である。この第２の実施形態は、図１に示す第１の実施形態に使用禁止解除手段１４を付加したものである。この使用禁止解除手段１４もソフトウェア等で構成され、特定の者（この数値制御装置付き機械の製造メーカ等）のみが知っているパスワード（暗号コード）を数値制御装置１０に入力したとき該数値制御装置を使用可能にするものである。この使用禁止解除手段１４も、ソフトウェアで構成されており、図６はこの使用禁止解除手段１４としてのソフトウェアを含む、数値制御装置使用禁止、解除処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。

この数値制御装置使用禁止、解除処理は図４に示した使用禁止処理にステップＳ６〜ステップＳ１０の処理が使用禁止解除手段１４としての処理として付加されているものである。ステップＳ１〜ステップＳ５の処理は図４と同じである。

まず、使用禁止状態となっている数値制御装置１０に対して電源を投入すると、使用不可フラグＦが「１」にセットされているので、ステップＳ６に移行しタイマをスタートさせ、該タイマがタイムアップしたか（ステップＳ７）、パスワードが入力されたか（ステップＳ８）を判断し、タイマがタイムアップされるまでパスワードが入力されなければ、ステップＳ５に移行する。又、タイマがタイムアップする前にパスワードが入力されると、ステップＳ９に移行して、該入力されたパスワードと予め登録され記憶されている正しいパスワードが一致するか判断し、一致しない場合はステップＳ５に移行し、数値制御装置の使用不能を表示し、数値制御装置を起動させない。又、入力されたパスワードと予め登録されているパスワードとが一致した場合は、使用不可フラグＦを「０」にセットし（ステップＳ１０）、ステップＳ３に移行して数値制御装置の制御ソフトウェアを起動させる。なお、使用禁止を解除するためにこの第２の実施形態はパスワードを用いたが、パスワード以外に特殊なボタン操作を行ったときに、数値制御装置の使用禁止を解除するようにしてもよい。この場合、ステップＳ８の処理が特殊ボタンの操作があったかどうかの判断となる。なお、図６に示す処理においても、使用不可フラグＦを設けずに、図６においてステップＳ１、Ｓ４を削除し、ステップＳ１の代わりにステップＳ２の処理とし、移設判断手段１２から移設検知信号が出力されているか（ラッチ回路２３又は第２の比較器２５の出力が移設検知を示す「１」か）を監視し、移設判断手段１２から移設検知信号が出力されているとステップＳ６に移行し、移設検知信号が出力されていなければステップＳ３に移行するようにしてもよいものである。

図７は、本発明の第３の実施形態の概要図である。この第３の実施形態は、角速度検出手段１１の出力をローパスフィルタ１５に通して、移設判断手段１２に入力するようにした点で上述した第１の実施形態と相違するだけである。すなわち、角速度検出手段１１に実質的にローパスフィルタ１５を備えるものとし、該ローパスフィルタ１５を通して角速度検出信号を出力するようにする。

角速度検出手段１１の出力をローパスフィルタ１５に通すことによって、角速度検出手段１１の出力に混ざっている振動成分やノイズを除去して、移設判断手段１２の比較器２１に入力することによって、より正確に数値制御装置１０又は数値制御装置１０で制御される機械の移設を判断できるようにしたものである。
さらに、角速度検出手段とローパスフィルタの間に増幅器を設けて信号を増幅し、さらに正確に移設を判断する設計とすることも適宜可能である。

図８は、本発明の第４の実施形態の概要図である。この第４の実施形態では、角速度検出手段１１で検出される角速度の履歴を、角速度履歴記憶手段１６に記憶するようにしている。数値制御装置１０の電源がオフになると、バックアップ電源Ｅでバックアップされたプロセッサとメモリ等で構成された角速度履歴記憶手段１６の駆動が開始され、所定周期毎に角速度検出手段１１から出力される角速度をサンプリングし、メモリに記憶するようにする。そして、数値制御装置１０に電源が投入されたとき移設判断手段１２’によって、移設があったか否かを、この角速度履歴記憶手段１６に記憶されたサンプリングデータに基づいて判断する。この第４の実施形態における移設判断手段１２’は、上述した第１、第２、第３の実施形態での移設判断手段１２とは異なり、角速度のサンプリングデータによって判断するもので、例えば、所定値を超える角速度のサンプリングデータの数やサンプリングデータの平均値を求めるなどの統計処理を行って、数値制御装置や数値制御装置で制御される機械の移設があったか否かを判断するようにする。なお、この第４の実施形態においても、図７に示した第３の実施形態と同様に、角速度検出手段１１の出力をローパスフィルタ１５に通し、該ローパスフィルタ１５の出力を所定周期毎にサンプリングして角速度履歴記憶手段１６に記憶するようにしてもよいものである。

図９は、本発明の第５の実施形態の概要図である。この第５の実施形態は角速度検出手段１１が数値制御装置１０で制御される工作機械等の機械１７に取り付け固定されている点で上述した各実施形態と相違するのみである。角速度検出手段１１の配置位置が相違するのみであるから、この第５の実施形態の動作は、他の実施形態と同じであるので説明は省略する。

図１０は、本発明の第６の実施形態の概要図である。この第６の実施形態は、バックアップ電源Ｅの消費電力を低減させるために、移設を間欠的に検知するようにしたものである。数値制御装置１０で制御される機械が据え付けられたままの状態で、機械の電源が切られたとき、バックアップ電源Ｅを用いて移設検出動作を実施させることは、バックアップ電源Ｅを無駄に消費することになる。一方、数値制御装置１０で制御される機械が移設のために搬送されるような場合、その搬送に比較的時間を要する。そのため、移設検知動作を実施するには、所定間隔時間をおいて所定時間だけ移設検知動作（角速度検知動作）を実施させるだけでも十分に移設を検知、判定することができる。

この図１０に示す第６の実施形態は、バックアップ電源Ｅの消費電流を低減させることを目的として、角速度検出手段１１、移設判断手段１２にバックアップ電源Ｅから間欠的に電力を供給するようにしたもので、図１に示した第１の実施形態に電圧検出手段３０、発振回路３１、スイッチ制御回路３２、および該スイッチ制御回路３２で制御されるスイッチＳＷ１〜ＳＷ３を追加しているものである。
電圧検出手段３０は、数値制御装置に電源が投入されている間はハイレベルの「ＣＮＣ ＯＮ」信号をスイッチ制御回路３２に出力している。又、発振回路３１は、スイッチ制御回路３２によるスイッチング時間を計時するためのクロック信号を出力する。スイッチ制御回路３２は、電圧検出手段３０からの「ＣＮＣ ＯＮ」信号に基づいて、発振回路３１からのクロック信号によって、スイッチＳＷ３をＯＮする時間、ＯＦＦする時間を計時し、スイッチＳＷ３をＯＮ／ＯＦＦ制御する。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３としてリレースイッチを用いても、トランジスタやＦＥＴなどの半導体を用いてもよい。

図１１は、このスイッチ制御回路３２の一例の詳細ブロック図である。この例では、Ｄ型フリップフロップ３２ａ、カウンタ３２ｂ、アンド回路３２ｃ、オア回路３２ｄでスイッチ制御回路３２が構成されている。
Ｄ型フリップフロップ３２ａのデータ入力端子Ｄには、電圧検出手段３０からの「ＣＮＣ ＯＮ」信号が入力されており、クロック端子には発振回路３１からのクロック信号ＣＬＫが入力されている。又、フリップフロップ３２ａのセット出力Ｑによって、スイッチＳＷ１が制御され、リセット出力によってスイッチＳＷ２が制御される。又、発振回路３１からのクロック信号ＣＬＫはカウンタ３２ｂのクロック端子に入力され、フリップフロップ３２ａのリセット出力がカウンタ３２ｂのＣＬＲ端子に入力されており、カウンタ３２ｂは、このＣＬＲ端子に０（ローレベル信号）が入力されている間はリセット状態におかれ、ＣＬＲ端子に１（ハイレベル信号）が入力されている間はクロック端子ＣＫに入力されるクロック信号ＣＬＫを計数する。説明を簡単にするために、この例ではカウンタ３２ｂを４ビットで構成したものを示している。

そして、該カウンタ３２ｂの２ビット目の出力Ｃ２、３ビット目の出力Ｃ３、および４ビット目の出力Ｃ４の信号のアンドをとるアンド回路３２ｃが設けられ、該アンド回路３２ｃの出力とフリップフロップ３２ａのセット出力Ｑをオアをとるオア回路３２ｄが設けられ、該オア回路３２ｄの出力でスイッチＳＷ３が制御されるようになっている。

次に、このスイッチＳＷ１〜ＳＷ３のスイッチング制御を図１２に示すスイッチの動作タイミングの説明図とともに説明する。
数値制御装置の電源が投入されると、電圧検出手段３０からハイレベルの信号（１）の「ＣＮＣ ＯＮ」信号が出力され、スイッチ制御回路３２のフリップフロップ３２ａのセット出力Ｑはハイレベル信号（１）を出力し、スイッチＳＷ１をオンとする。又、該セット出力Ｑはオア回路３２ｄを介してスイッチＳＷ３をオンとする。その結果、数値制御装置の電源が投入されている間は、フリップフロップ３２ａはセット状態に保持され、スイッチＳＷ１、ＳＷ３を図１２に示すようにＯＮとしている。一方、フリップフロップ３２ａのリセット出力はローレベルの信号（０）であるから、スイッチＳＷ２はＯＦＦの状態にされ、また、カウンタ３２ｂのＣＬＲ端子にはフリップフロップ３２ａはローレベル（０）のリセット出力が入力されていることから、該カウンタ３２ｂは計数を行わずリセット状態に保持されている。

スイッチＳＷ１、ＳＷ３がＯＮでスイッチＳＷ２がＯＦＦであることから、数値制御装置の電源から、発振回路３１、スイッチ制御回路３２、角速度検出手段１１、移設判断手段１２に電力が供給され、角速度検出手段１１で角速度が検出され、該検出された角速度に基づいて移設判断手段１２が移設を判断する動作を行っている。

一方、数値制御装置の電源が切られると、電圧検出手段３０から出力される「ＣＮＣ ＯＮ」信号はローレベル（０）となり、スイッチ制御回路３２のフリップフロップ３２ａはリセット状態にされ、セット出力Ｑはローレベル（０）となりリセット出力がハイレベル（１）の信号となる。そのため、スイッチＳＷ１はＯＦＦとなり、スイッチＳＷ２がＯＮとなり、バックアップ電源Ｅより電力が供給されるようになる。そして、フリップフロップ３２ａはリセット出力信号がハイレベル（１）となることから、カウンタ３２ｂは、クロック端子ＣＫに入力されるクロック信号ＣＬＫを計数する。

図１３は、このカウンタ３２ｂの計数状態を説明する説明図である。この実施形態のカウンタ３２ｂの例は４ビットで構成されたカウンタとしていることから、クロック信号ＣＬＫを１６個計数する毎に「０」になり再びクロック信号ＣＬＫを１６個計数する動作を繰り返し実行する。そして、アンド回路３２ｃでカウンタ３２ｂの２ビット目、３ビット目、および４ビット目の出力Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の信号のアンドがとられることから、図１３に示すように、クロック信号ＣＬＫを１６個計数する内、クロック信号ＣＬＫを２個計数する時間間隔だけハイレベル（１）の信号がアンド回路３２ｃから出力されオア回路３２ｄを介してスイッチＳＷ３出力される。即ち、クロック信号ＣＬＫを１４個計数するまでは、アンド回路の出力はローレベル（０）であるが、クロック信号ＣＬＫを１４個目を計数し１６個目を計数するまでのクロック信号を２個計数する間だけハイレベル（１）とする（図１３でハッチングを入れている区間）。その結果、このハイレベル（１）の信号がアンド回路３２ｃから出力されオア回路を介してスイッチＳＷ３をＯＮさせることになる。結局、スイッチＳＷ３は、クロック信号の数で表すと１４個のクロック信号区間でＯＦＦ、２個のクロック信号区間でＯＮのデューティ比でＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返し実行することになる。

そして、スイッチＳＷ３がＯＮになった区間のみ、バックアップ電源ＥよりスイッチＳＷ２を介して電力が角速度検出手段１１、移設判断手段１２に供給され、この区間のみ角速度の検出、および移設判断処理動作がなされることになる。

なお、ＯＮ／ＯＦＦの周期を変えるには、カウンタ３２ｂのビット数を増加すればよい。またＯＮ時間は、該カウンタの各ビットの出力を入力するアンド、オア回路の組み合わせて任意の時間を設定することができる。例えば、図１１に示す４ビットのカウンタ３２ｂで、クロック信号１６個の内３個の間だけＯＮとするには、１ビット目、３ビット目および４ビット目の出力Ｃ１、Ｃ３、Ｃ４のアンドをとるアンド回路の出力と、図１１で示す２ビット目、３ビット目および４ビット目の出力Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のアンドをとるアンド回路の出力のオアをとれば、クロック信号３個の間だけＯＮとすることができる（図１３におけるクロック信号の１３個目から１６個目までの３個のクロック信号区間）。以下、同様に、アンド回路とオア回路の組み合わせで任意の幅のＯＮ時間を設けることができ、任意のデューティ比でＯＮ／ＯＦＦ制御ができる。
なお、上記の例では一つのカウンタの出力状態によりＯＮ時間、ＯＦＦ時間を設定したが、ＯＮ時間を設定するタイマまたはカウンタと、ＯＦＦ時間を設定するタイマまたはカウンタをそれぞれ設け、それらのタイマまたはカウンタを交互に動作させることより、ＯＮ／ＯＦＦ動作を繰り返すような回路構成としてもよい。

上述した第６の実施形態は、数値制御装置の電源がＯＮであるときも角度検出手段１１、移設判定手段１２に該数値制御装置の電源より電力を供給し、動作状態にした。通常、角度検出手段１１が角速度を検出するのは数値制御装置が搬送されているときである。この搬送時には、一般的には数値制御装置の電源は切られているものである。しかし、数値制御装置の搬送を知られたくなく、隠密に搬送するために、電池等の携帯用電源を数値制御装置に接続し、あたかも数値制御装置に通常の電源が接続されているようにして搬送されることが想定される。この場合も数値制御装置の搬送、移設を検出するようにしたものがこの第６の実施形態である。

数値制御装置に携帯用電源を接続し搬送することを考慮することなく、単に数値制御装置の電源が切られ、数値制御装置の搬送、移設があったことを検出する場合には、数値制御装置の電源が切られているとき、初めて角度検出手段１１、移設判定手段１２を動作状態にする例を第７の実施形態として図１４に示す。
この図１４に示す第７の実施形態は図１０に示す第６の実施形態と比べ、スイッチＳＷ１が設けられていないこと、電圧検出手段３０の出力でスイッチＳＷ２が制御される点において相違し、スイッチ制御回路３２がカウンタ３２ｂとアンド回路３２ｃ等で構成され、フリップフロップ３２ａとオア回路３２ｄは設けられていない。

数値制御装置の電源がＯＦＦとなると、これを電圧検出手段３０で検出し、スイッチＳＷ２をＯＮとする。該スイッチＳＷ２がオンとなったことにより、バックアップ電源Ｅより発振回路３１、スイッチ制御回路３２に電力が供給され、動作を開始する。発振回路３１から出力されるクロック信号がスイッチ制御回路３２のカウンタ３２ｂに入力され、計数が開始され、アンド回路３２ｃでのアンド条件が満たされると、該アンド回路３２ｃより出力されてスイッチＳＷ３をＯＮとし、角速度検出手段１１、移設判断手段１２にバックアップ電源Ｅから電力を供給し、角速度の検出、移設判断動作処理が実行される。前述したように、アンド回路３２ｃからは、該アンド回路３２ｃのアンド条件で決まるデューティ比で所定期間だけＯＮし間欠的に角速度検出手段１１、移設判断手段１２に電力を供給し、バックアップ電源Ｅの消費電流を低減し、長寿命化を図ったものである。

図１５は、更にバックアップ電源Ｅの消費電流を低減し長寿命化を図った本発明の第８の実施形態の概要図である。又、図１６は、この第８の実施形態におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３-1、ＳＷ３-2の動作タイミングの説明図である。

この第８の実施形態は、角速度検出手段１１より動作速度の速い移設判断手段１２への電力供給タイミングを変更し、供給時間を短くして、バックアップ電源Ｅの消費電流を低減を図ったものである。そのために、角速度検出手段１１、移設判断手段１２へ電力を供給するスイッチをそれぞれ設けたものである。角速度検出手段１１はスイッチＳＷ３-1を介して、移設判断手段１２はスイッチＳＷ３-2を介して電力が供給されるようになっており、スイッチＳＷ３-1はスイッチＳＷ３-2より早いタイミングでＯＮし、両スイッチは同一タイミングでＯＦＦし、動作速度の速い移設判断手段１２には、角速度検出手段１１の動作が十分に立ち上がった段階で、スイッチＳＷ３-2がＯＮされる。これによって、移設判断手段１２への電力供給時間を更に短くすることによって、消費電流の低減を図っている。

スイッチ制御回路３２については、図１１に示す回路に更にアンド回路とオア回路を付加すればよいものである。例えば、図１１に示したカウンタの２ビット目Ｃ２、３ビット目Ｃ３、４ビット目Ｃ４の出力のアンドをとるアンド回路３２ｃの出力と、フリップフロップ３２ａのセット出力Ｑのオアをとるオア回路３２ｄで、スイッチＳＷ３-1を制御し角速度検出手段１１に電力を供給するようにした場合、カウンタの１ビット目Ｃ１、２ビット目Ｃ２、３ビット目Ｃ３、４ビット目Ｃ４の出力のアンドをとるアンド回路の出力と、フリップフロップ３２ａのセット出力Ｑのオアをとるオア回路を設けて、該オア回路でスイッチＳＷ３-2を制御し１クロック信号間隔だけで移設判断手段１２に電力を供給し、角速度検出手段１１よりも短い期間だけ移設判断手段１２に電力を供給し消費電流の低減を図るようにすればよい。

以上のように、バックアップ電源Ｅの消費電力を低減させて該バックアップ電源Ｅの寿命を長くする方法として、回路等の手段の動作速度に合わせ、電力供給開始タイミングを決めて、消費電力の低減化を図る。

図１７は、図２に示した移設判断手段１２の第１の態様に対してバックアップ電源Ｅの消費電力の低減化を図った第９の実施形態の概要図であり、図１８は、この第９の実施形態におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３-1、ＳＷ３-2、ＳＷ３-3の動作タイミングの説明図である。

図１８に示すように、ラッチ回路２３は、電流をほとんど消費しないことと、状態をラッチしておく必要があることから、電力を常時供給するように構成されている。角速度検出手段１１、移設判断手段１２の基準電源回路２２、比較回路２１の内、動作が１番遅い角速度検出手段１１には一番早く電力がスイッチＳＷ３-1を介して供給され、次に、動作速度が遅い比較回路２１には、少し遅れてスイッチＳＷ３-3を介して供給され、動作速度が一番早い基準電源回路２２には、一番遅れてスイッチＳＷ３-2を介して供給されるように構成されている。

スイッチＳＷ３-1、ＳＷ３-2、ＳＷ３-3を制御するスイッチ制御回路３２には、前述したように各スイッチＳＷ３-1、ＳＷ３-2、ＳＷ３-3に対応してアンド回路、オア回路等を設けて、各スイッチがＯＮするタイミング、時間幅を決定すればよい。

この第９の実施形態のように、数値制御装置の電源がＯＦＦになったとき、電力を供給するバックアップ電源Ｅの消費電流を低減し長寿命化を図るためには、バックアップ電源Ｅより電力の供給を受ける各回路の動作速度に応じて、各回路に電流を供給するタイミング、および時間幅を決定するようにすればよい。

図１９は、移設判断手段１２として、角速度検出手段１１の出力をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路３３と、Ａ／Ｄ変換されたデジタルデータを予め設定された基準値（デジタル量）と比較する処理、または比較した結果をカウントする処理などを行い移設を判別し判別結果を記憶するデジタル処理回路３４で構成したもので、このような移設判断手段１２において、バックアップ電源Ｅの消費電力の低減化を図った第１０の実施形態の概要図である。図２０は、この第１０の実施形態におけるスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３-1、ＳＷ３-2の動作タイミングの説明図である。

この第１０の実施形態の動作は、図１５で示した第８の実施形態とほぼ同じであるが、移設判断手段１２にデジタル処理回路３４を用いていることから、該デジタル処理回路３４は、ほとんど電流を消費しないことと、処理結果をラッチしておく必要があることから、電力を常時供給するように構成されている。そして、第８の実施形態と同様に、動作速度が遅い角速度検出手段１１には移設判断手段１２のＡ／Ｄ変換回路３３よりも早いタイミングで電力が供給され、遅れてＡ／Ｄ変換回路３３に電力が供給され、電流供給時間幅が動作速度の早いＡ／Ｄ変換回路３３の方が短く構成され、バックアップ電源Ｅの消費電力の低減化を図っている。

上述した、バックアップ電源Ｅの消費電力の低減化し、長寿命化を図った第６〜第１０の各実施形態では、数値制御装置の電源がＯＦＦになるとスイッチ制御回路３２が動作を開始してバックアップ電源Ｅより、間欠的に角速度検出手段１１、移設判断手段１２に電力を供給したが、数値制御装置や数値制御装置を用いる機械の移設、搬送は、数値制御装置の電源をＯＦＦにした後、直ちに行われるものではなく、梱包作業などの搬送のための準備を行う所定時間が経過した後に搬送等が行われる。このことから、移設を判断するための角速度検出等は、数値制御装置の電源をＯＦＦにした後、直ちに行う必要はないので数値制御装置の電源をＯＦＦ後、所定時間経過後、スイッチ制御回路３２を動作させるようにしてもよい。

この場合、例えば図１０に示す第６の実施形態において、数値制御装置の電源がＯＦＦとなり、電圧検出手段３０からの「ＣＮＣ ＯＮ」信号がローレベル（０）となると、所定時間を計時するタイマをフリップフロップ３２ａのリセット出力の後に設けて、これによって、数値制御装置の電源がＯＦＦとなるとタイマが計時を開始し、該タイマがタイムアップし、その出力信号によりＳＷ２をオンさせればよい。これにより、ＳＷ１もＳＷ２もオフしている時間帯を設けることができ、バックアップ電源Ｅの消費電力を低減させることができる。
このタイマに設定する所定時間は、例えば３時間、というような一定時間を設定してもよく、さらには、使用者に見破られないように、数値制御装置の電源をオンするとき、又はオフするときに異なる時間となるようにランダムに設定するようにしてもよい。

なお、第６の実施形態等で示したように、数値制御装置に電力が供給されているときにも、角度検出手段１１、移設判定手段１２に該数値制御装置に電力を供給する電源より電力を供給するようにした場合には、数値制御装置がプログラム運転等で稼働中においても、移設検出を行う場合において、数値制御装置が稼働中に移設検知信号が出力された場合、数値制御装置の運転が停止されることはないようにされている。これは、使用禁止手段が実行する処理として、図４、図６のフローチャートで示される使用禁止処理において、ステップＳ２で移設検知信号が検出されないときに、初めて数値制御装置の制御ソフトウェアが起動を開始するようにしたことから、すでにこの制御ソフトウェアが起動し数値制御装置が稼動しているときに、移設検知信号が出力されたとしても、数値制御装置のプログラム運転等は実行されることになる。

本発明の第１の実施形態の概要図である。 同第１の実施形態の移設判断手段の具体的な構成の第１の態様を示すブロック図である。 同第１の実施形態の移設判断手段の具体的な構成の他の例を示すブロック図である。 同第１の実施形態の使用禁止手段として数値制御装置のプロセッサが実行する使用禁止処理のソフトウェアのアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の概要図である。 同第２の実施形態において、数値制御装置のプロセッサが実行する数値制御装置使用禁止、解除処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態の概要図である。 本発明の第４の実施形態の概要図である。 本発明の第５の実施形態の概要図である。 本発明の第６の実施形態の概要図である。 同第６の実施形態におけるスイッチ制御回路の一例の詳細ブロック図である。 同第６の実施形態における各スイッチの動作タイミングの説明図である。 同第６の実施形態におけるカウンタの計数状態を説明する説明図出ある。 本発明の第７の実施形態の概要図である。 本発明の第８の実施形態の概要図である。 同第８の実施形態における各スイッチの動作タイミングの説明図である。 本発明の第９の実施形態の概要図である。 同第９の実施形態における各スイッチの動作タイミングの説明図である。 本発明の第１０の実施形態の概要図である。 同第１０の実施形態における各スイッチの動作タイミングの説明図である。

符号の説明

１０ 数値制御装置
１７ 数値制御装置で制御される機械
３２ａ フリップフロップ
３２ｂ カウンタ
３２ｃ アンド回路
３２ｄ オア回路
Ｅ バックアップ電源

Claims (14)

1. 数値制御装置または数値制御装置装置が制御する機械に固定され、前記数値制御装置または前記機械の角速度を検出する角速度検出手段と、
   前記角速度検出手段が予め設定された角速度以上の角速度を検出したときに前記数値制御装置または前記機械が移設されたと判断し、移設検知信号を出力する移設判断手段と、
   を有する移設検出機能を備えた数値制御装置。
2. 前記移設判断手段は、前記角速度検出手段で検出された角速度が設定基準値以上のとき出力信号を出力する比較器と、該比較器の出力信号を移設検知信号として記憶し出力する記憶手段とで構成されている請求項１に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
3. 前記移設判断手段は、前記角速度検出手段で検出された角速度が設定基準値以上のとき出力信号を出力する第１の比較器と、該第１の比較器の出力信号を計数する計数手段と、該計数手段の計数値と予め設定された設定値とを比較し、計数値が設定値以上のときは、移設があったとし移設検知信号を出力する第２の比較器とを有する請求項１に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
4. 数値制御装置または数値制御装置が制御する機械に固定され、前記数値制御装置または前記機械の角速度を検出する角速度検出手段と、
   前記角速度検出手段が検出する角速度の履歴を記憶する角速度履歴記憶手段と、
   前記角速度履歴記憶手段が記憶しているデータに基づいて前記数値制御装置または前記機械が移設されたと判断し、移設されたと判断されたときに移設検知信号を出力する移設判断手段と、
   を有する移設検出機能を備えた数値制御装置。
5. 前記移設検知信号により前記数値制御装置の使用を禁止する使用禁止手段を備える請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
6. パスワードの入力又は数値制御装置の所定の操作により前記使用禁止手段による数値制御装置の使用禁止状態を解除する使用禁止解除手段を備えた請求項５に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
7. 前記角速度検出手段は、ローパスフィルタを備え、検出した角速度を該ローパスフィルタに通して出力するようにした請求項１乃至７の内いずれか１項に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
8. 前記数値制御装置の電源がオフの間は、前記角速度検出手段および移設判断手段にバックアップ電源より電力が供給され、角速度検出手段および移設判断手段の少なくとも一方は、間欠的に電力がバックアップ電源により供給されることを特徴とする請求項１乃至７の内いずれか１項に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
9. 前記角速度検出手段および前記移設判断手段にバックアップ電源により間欠的に電力が供給され、該バックアップ電源からの電力供給タイミングは同じとされている請求項８に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
10. 前記角速度検出手段および前記移設判断手段にバックアップ電源により間欠的に電力が供給され、該バックアップ電源からの電力供給タイミングは、前記角速度検出手段および前記移設判断手段の動作速度に応じて、異なるタイミングにされている請求項８に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
11. 前記移設判断手段は複数の回路ブロックより構成され、前記角速度検出手段および前記移設判断手段にバックアップ電源により間欠的に電力が供給され、前記角速度検出手段および前記移設判断手段の各回路ブロックへのバックアップ電源からの電力供給タイミングは、それぞれの動作速度に応じて決められたタイミングとされている請求項８に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
12. 前記数値制御装置の電源がオフされた後、所定時間経過後に前記角速度検出手段および前記移設判断手段へバックアップ電源より電力が供給されることを特徴とする請求項８乃至１１に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
13. 数値制御装置に電力が供給されているときには、前記角速度検出手段および移設判断手段には該数値制御装置に電力を供給する電源から電力が供給されている請求項１乃至１２に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。
14. 前記数値制御装置のプログラム運転により前記機械が稼働中に、移設判断手段より移設検知信号が出力されたとき、移設を記憶し、前記プログラム運転を継続する請求項１３に記載の移設検出機能を備えた数値制御装置。

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