特許 7037603 工作機械用装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-08

(45)【発行日】2022-03-16

(54)【発明の名称】工作機械用装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 17/00 20060101AFI20220309BHJP

   B23B 27/00 20060101ALI20220309BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20220309BHJP

   B23Q 17/09 20060101ALI20220309BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20220309BHJP

   H02J 50/30 20160101ALI20220309BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20220309BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220309BHJP

   H02J 50/05 20160101ALI20220309BHJP

   B23Q 3/155 20060101ALI20220309BHJP

【ＦＩ】

B23Q17/00 A

B23B27/00 D

B23Q17/24 Z

B23Q17/09 A

H02J50/10

H02J50/30

H02J50/20

H02J7/00 301D

H02J50/05

B23Q3/155 F

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020124720

(22)【出願日】2020-07-21

(65)【公開番号】P2022021237

(43)【公開日】2022-02-02

【審査請求日】2021-01-18

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100134430

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 卓士

(72)【発明者】

【氏名】山本 一之

【審査官】中里 翔平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７３２２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５０９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０５４３９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００３３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０３２８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２９７９０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ １７／００ －１７／２４

Ｂ２３Ｂ ２７／００

Ｂ２３Ｂ ２９／１２

Ｂ２３Ｑ ３／１５５－３／１５７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械制御装置によって制御される工作機械の取付部に自動交換装置によって着脱可能な工作機械用装置であって、
データを生成するデータ生成部と、
前記データ生成部で生成されたデータを情報処理装置に送信する第１通信部と、
前記第１通信部を起動し制御する第１制御部と、
前記情報処理装置との間で常時通信可能な第２通信部と、
前記第２通信部に対して電力を供給するバッテリと、
前記第２通信部が前記情報処理装置から起動指令を受け取った場合に、前記第１制御部に対して前記バッテリから電力を供給し、前記第１制御部を起動する第２制御部と、
外部から供給された電力を受電し、前記第２制御部に対して伝達する受電部と、
前記工作機械制御装置から、前記情報処理装置に対して起動指令が出力され、前記工作機械に対して前記自動交換装置を用いた前記工作機械用装置の取り付け指令が出力された場合、
前記第２通信部は、前記情報処理装置を介して前記起動指令を受け取ると、前記自動交換装置によって前記取付部に前記工作機械用装置が取り付けられるまでに、前記第１制御部を起動して、前記第１通信部と前記情報処理装置との間の通信を確立させる工作機械用装置。

【請求項2】

前記取付部は、前記工作機械の主軸であり、
前記バッテリは、前記第２通信部に対して、常時、電力を供給し、
前記第１通信部は、前記情報処理装置に対して、大容量リアルタイム通信を行い、
前記第２通信部は、前記情報処理装置との間で、省電力低速通信を行う、請求項１に記載の工作機械用装置。

【請求項3】

前記第１通信部は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＬＴＥ（登録商標）、Flash-OFDM（登録商標）、第４世代移動通信システム（4G）、第5世代移動通信システム（5G）およびiBurst（登録商標）の少なくともいずれか１つの通信規格を利用して通信を行い、
前記第２通信部は、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(登録商標)、UWB、Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network）（登録商標）、ANT（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Sub-GHz、Z-wave（登録商標）、Wireless HART（登録商標）、およびEnOcean（登録商標）の少なくともいずれか１つの通信規格を利用して通信を行う、請求項１または２に記載の工作機械用装置。

【請求項4】

前記受電部は、前記取付部に前記工作機械用装置が取り付けられた状態で、前記取付部に設けられた送電部から電力供給を受け、
前記受電部は、前記送電部から無接点で電力供給を受け、
前記受電部は、前記送電部から、電磁誘導方式、磁界共振方式、環状ソレノイド方式、エバネッセント波方式、レーザ方式、電解結合方式、およびマイクロ波方式の少なくともいずれか１つの方式により無接点電力供給を受ける、請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械用装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械用装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記技術分野において、特許文献１には、本体部１２とコレットチャック１８とによって構成され、本体部１２の先端は、内蔵する非接触式センサが出射したレーザ光ＬをワークＷに照射するための発光窓１４と、ワークＷの表面で反射したレーザ光（反射光）Ｒを受光するための受光窓１６と、を有し、本体部１２の後端には、マシニングセンタの工具マガジンに収容されている各工具が備えるコレットチャックと同じ形状を有するコレットチャック１８が取り付けられているセンサヘッド１０が開示されている。このセンサヘッド１０は、二次電池１０６と無線ＬＡＮユニット１０２とを備え、ワークＷとの距離に関する測定情報を含んだ測定データを無線通信によって送信する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開2018-087749号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上記文献に記載の技術では、スリープ状態からの復帰のトリガーを「振動」としているため、機構が複雑になり、誤動作による復帰も発生しやすい。これにより、二次電池１０６の残量が少なくなり、スリープ状態から復帰できなくなる場合が生じる恐れがあった。一方、二次電池１０６を大型化すると、センサヘッド自体も大型化してしまう。

【課題を解決するための手段】

【0005】

そこで、本発明に係る一の装置は、
工作機械制御装置によって制御される工作機械の取付部に自動交換装置によって着脱可能な工作機械用装置であって、
データを生成するデータ生成部と、
前記データ生成部で生成されたデータを情報処理装置に送信する第１通信部と、
前記第１通信部を起動し制御する第１制御部と、
外部から供給された電力を受電し、前記第１制御部に対して伝達する受電部と、
前記情報処理装置との間で常時通信可能な第２通信部と、
前記第２通信部に対して電力を供給するバッテリと、
前記第２通信部が前記情報処理装置から起動指令を受け取った場合に、前記第１制御部に対して前記バッテリから電力を供給し、前記第１制御部を起動する第２制御部と、
前記工作機械制御装置から、前記情報処理装置に対して起動指令が出力され、前記工作機械に対して前記自動交換装置を用いた前記工作機械用装置の取り付け指令が出力された場合、
前記第２通信部は、前記情報処理装置を介して前記起動指令を受け取ると、前記自動交換装置によって前記取付部に前記工作機械用装置が取り付けられるまでに、前記第１制御部を起動して、前記第１通信部と前記情報処理装置との間の通信を確立させる。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、工作機械の取付部に着脱可能かつ、データ送信可能な工作機械用装置においてバッテリの小型化またはバッテリの小容量化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る工作機械用装置の構成を示すブロック図である。

【図2】第２実施形態に係る工作機械システムの構成を示すブロック図である。

【図3】第２実施形態に係る工作機械システムの構成を示す外観図である。

【図4】第２実施形態に係る工作機械システムの処理の流れを示すシーケンス図である。

【図5】第２実施形態に係る工作機械システムの消費電力およびバッテリ残量の変化を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

【0009】

［第１実施形態］
第１実施形態としての工作機械用装置１００について、図１を用いて説明する。工作機械用装置１００は、工作機械１１０の工作機械用装置取付部（以降単に取付部と称す）１１１に着脱可能な装置である。

【0010】

工作機械用装置１００としては、例えば、カメラ、測定装置、レーザスキャナ、振動や温度などをセンシングするセンサを備えたインテリジェント工具、レーザなどの光源などが挙げられる。

【0011】

工作機械用装置取付部１１１としては、例えば、工具取付部としての工作機械の主軸、マガジンのポット、刃物台、工作機械のカバーの固定部、工作機械の側壁の固定部などが挙げられる。

【0012】

図１に示すように、工作機械用装置１００は、データ生成部１０１と、通信部１０２，１０３と、制御部１０４，１０５と、受電部１０６と、バッテリ１０７とを備える。

【0013】

データ生成部１０１は、データを生成するユニットである。通信部１０２は、データ生成部１０１で生成されたデータを情報処理装置１２０に送信する。

【0014】

制御部１０４は、通信部１０２を起動し制御する。受電部１０６は、外部から供給された電力を制御部１０４に対して伝達する。通信部１０３は、情報処理装置１２０との間で常時通信を行う。バッテリ１０７は、通信部１０３に対して蓄積した電力を供給する。

【0015】

制御部１０５は、通信部１０３が情報処理装置１２０から起動指令を受け取った場合に、制御部１０４に対して電力を供給し、制御部１０４を起動する。
制御部１０４に供給される電力は、バッテリ１０７から供給されてもいいし、別体の他のバッテリから供給されてもよい。さらに、外部からのワイヤレス電力伝送で供給される電力でもよい。

【0016】

本実施形態の構成によれば、常時通信可能な通信部１０３を介して起動指令を受け取ったことをトリガーにして、制御部１０４を起動し、通信部１０２をも起動できるため、工作機械用装置１００に設けられた取付部１０８を、工作機械１１０の取付部１１１に取り付けた直後から工作機械用装置１００を使用してデータを情報処理装置１２０に送信できる。

【0017】

［第２実施形態］
次に第２実施形態に係る工作機械システム２００について、図２以降を用いて説明する。図２は、工作機械システム２００の機能構成を示すブロック図である。

【0018】

図２に示すように、工作機械システム２００は、工作機械２０１と、工作機械用装置としての一例であるＡＴＣ(Auto Tool Changer)カメラ２０２と、外部制御装置２０３とＮＣ（Numerical Control）装置２０４と、を備えている。

【0019】

工作機械２０１は、アクチュエータ（軸駆動アクチュエータ、スピンドル駆動アクチュエータ、ツール交換アクチュエータ、ワーク／パレット交換アクチュエータ、冷却機構アクチュエータ、チップ搬送アクチュエータ等）と、センサ（温度センサ、振動センサ、衝突センサ、光センサ、タッチセンサ等）を含み、プログラム制御されている。

【0020】

ＮＣ装置２０４は、内部に数値コントローラ（ＮＣ）とプログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）とを有する。ＰＬＣは、ＰＬＣレジスタ等に格納されている内部ＰＬＣ制御ロジックとセンサやＮＣから受信したデータまたは信号とに基づいて工作機械２０１の複数のアクチュエータを制御する。ＮＣは、ユーザ入力と手動または自動で生成されたＮＣプログラム（加工プログラム）とセンサから受信したデータまたは信号とに基づいて、複数のアクチュエータおよびＰＬＣを制御する。

【0021】

工作機械２０１は、工具取付部の一例としての主軸２１１と、主軸２１１から工作機械用装置の一例としてのＡＴＣカメラ２０２に大容量外部電源の電力を供給する主軸送電部２１２と、工具マガジン２１３とを備える。ここでは一例として工具マガジン２１３を示しているが、工具タレットでもよい。

【0022】

工作機械用装置の一例としてのＡＴＣカメラ２０２は、取付部２２９を介して工作機械２０１の主軸２１１および工具マガジン２１３に着脱可能である。ＡＴＣカメラ２０２は、データ生成部としての撮像部２２１と、通信部２２２と、制御部としての高性能ＣＰＵ（Central Control Unit）２２４とをメインユニットとして備えている。

【0023】

また、ＡＴＣカメラ２０２は、通信部２２３と、電力制御部２２５と、バッテリ２２７と、省電力ＣＰＵ２２８とを、サブユニットとして備えている。

【0024】

さらにＡＴＣカメラ２０２は、主軸送電部２１２から非接触で電力供給（ワイヤレス電力伝送）を受ける主軸受電部２２６を備えている。

【0025】

ここでは、工作機械用装置としてＡＴＣカメラを例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。例えば、測定装置、レーザスキャナまたはインテリジェント工具を工作機械用装置として装着してもよい。例えばＡＴＣカメラの場合、データ生成部としての撮像部２２１は、画像データまたは映像データを生成する。これが測定装置の場合には、測定データとして、温度データや振動データや歪データなどを、レーザスキャナの場合には、スキャニングデータを生成する。インテリジェント工具とは、ワークの加工中に工具の加工抵抗や振動や工具温度などをセンシングするセンサを備えたセンサ内蔵工具であり、その場合、センサで検知したデータを生成する。

【0026】

撮像部２２１は、工作機械２０１の内部を撮像する。撮像された画像は、例えば切屑の位置や量を検知するために用いられる。

【0027】

通信部２２２は、撮像部２２１で生成された画像データを情報処理装置としての外部制御装置２０３に送信する。外部制御装置２０３は例えば工作機械２０１に付随して設けられたコンピュータである。外部制御装置２０３は、通信部２３２，２３３と、制御部２３４とを含む。通信部２２３と通信部２３３との間は、省電力低速通信方式で常時接続されている。つまり、通信部２２３は、外部制御装置２０３との間で常時通信を行う。省電力低速通信方式としては、例えば、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth Low Energy(登録商標)、UWB、Wi-SUN（Wireless Smart Utility Network）（登録商標）、ANT（登録商標）、ZigBee（登録商標）、Sub-GHz、Z-wave（登録商標）、Wireless HART（登録商標）、およびEnOcean（登録商標）の少なくともいずれか１つの通信規格を採用すればよい。９２０ＭＨｚ帯の省電力無線を利用してもよい。消費電力が0.01W以上0.60W以下であるか、または、ピーク消費電流が20mA以下である通信方法が好ましい。このような通信方法として、例えば、消費電力が0.01W以上0.50 W以下であり、ピーク消費電流が15mA以下であるBluetooth Low Energy（登録商標）の通信規格がある。

【0028】

インテリジェント工具制御部２３４は、ＮＣ装置２０４から起動指令を受け取ると、通信部２３３および通信部２２３を介して、電力制御部２２５に対して、メインユニットの起動を指示する。

【0029】

電力制御部２２５は、通信部２２３が外部制御装置２０３から起動指令を受け取った場合に、電力制御部２２５に対してバッテリ２２７の電力を供給し、メインユニット（つまり高性能ＣＰＵ２２４）を起動する。高性能ＣＰＵ２２４は、通信部２２２を起動し制御する。

【0030】

バッテリ２２７は通信部２２３に対しては、蓄積した電力を常時供給している。

【0031】

通信部２２２は、ガイズ制御装置に対して、大容量リアルタイム通信を行う。大容量リアルタイム通信としては、第４世代移動通信システム（4G）、第５世代移動通信システム（5G）、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＬＴＥ(Long Term Evolution)（登録商標）、Flash-OFDM（登録商標）、およびiBurst（登録商標）の少なくともいずれか１つの通信規格を利用すればよい。また、大容量リアルタイム通信は、４Ｇや５Ｇ以外の公衆回線通信網を利用した通信でもよい。

【0032】

主軸受電部２２６は、主軸送電部２１２から供給された電力を電力制御部２２５に対して伝達する。

【0033】

主軸受電部２２６は、主軸２１１にＡＴＣカメラ２０２が取り付けられた状態で、主軸２１１に設けられた主軸送電部２１２から電力供給を受ける。主軸受電部２２６は、主軸送電部２１２から無接点で電力供給を受ける。主軸受電部２２６は、主軸送電部２１２から、電磁誘導方式、磁界共振方式、環状ソレノイド方式、エバネッセント波方式、レーザ方式、電解結合方式、およびマイクロ波方式の少なくともいずれか１つの方式により無接点電力供給を受ける。主軸受電部２２６は、主軸送電部２１２から、Ｑｉ（登録商標）規格による電力供給を受けてもよい。

【0034】

通信部２２３は、主軸２１１にＡＴＣカメラ２０２が取り付けられる前に、外部制御装置２０３から起動指令を受け取り、主軸２１１にＡＴＣカメラ２０２が取り付けられるまでに、メインユニットを起動して、通信部２２２と外部制御装置２０３との間の通信を確立させる。

【0035】

ＡＴＣカメラ２０２が工作機械２０１の工具マガジン２１３のツールホルダに装着され、外部からの電力供給を受けない状態で、少なくとも１ヶ月間、望ましくは２ヶ月以上、通信部２２３による連続通信を実現する容量をバッテリ２２７が備えている。

【0036】

外部制御装置２０３は、ここでは、工作機械２０１の外部に設けられた例を示すが、内部に設けられてもよい。外部制御装置２０３は、ＮＣ装置２０４から、起動指令を受け取ると、その起動指令を通信部２２３に送信する。メインユニット、つまり高性能ＣＰＵ２２４は、起動と同時に、通信部２２２を起動して、通信を確立する。

【0037】

ＡＴＣカメラ２０２と外部制御装置２０３とで情報処理システムを構成する。

【0038】

図３は、工作機械システム２００の外観図である。図３では、工作機械２０１が立形のマシニングセンタである場合の例を示しているが、これに限定されない。工作機械２０１としては、数値制御装置で数値制御された工作機械であれば、例えば、フライス機械、旋盤、旋削／フライス機械、フライス／旋削機械、ターニングセンタ、マシニングセンタ、複合加工機でもよい。さらに、工作機械は、金属粉末の付加加工などの付加加工機（Additive Manufacturing Device）でもよい。

【0039】

工作機械２０１は、ベッド３０１と、ベッド３０１上に立設されたコラム３０２と、コラム３０２に支持され、上下方向に移動可能な主軸頭３０３とを備えている。また、工作機械２０１は、主軸頭３０３によって、回転自在に支持された主軸３０４と、主軸３０４の下方のベッド３０１上に配設されたテーブル３０５と、主軸３０４を回転させる主軸回転駆動機構と、主軸頭３０３の側方に配設された工具マガジン２１３とを備える。工作機械２０１は、工具マガジン２１３の下端部に設けられ、主軸３０４に取り付けられた工具３０６と工具マガジン２１３の工具収納部に格納されたＡＴＣカメラ２０２とを交換する工具交換アーム３０７とを含む。

【0040】

送り機構３０８に動作指令を送信して、この送り機構３０８によって主軸頭３０３とともに主軸３０４の移動を開始し、工具交換アーム３０７を正方向に９０°回転させ、工具２０２と工具３０６とを把持した後、工具交換機構３０７を逆方向に１８０°回転させて、ＡＴＣカメラ２０２を主軸３０４に取り付けるとともに、工具３０６を工具収納部に保持させる。

【0041】

以上のように、工作機械２０１によれば、ＮＣ装置２０４の指示に従い、工具交換を自動で行い、主軸３０４にＡＴＣカメラ２０２を取り付けることができる。そしてそれに連動して、外部制御装置２０３がＡＴＣカメラ２０２内部の大容量通信機能を起動させることができる。

【0042】

図４は、工作機械システム２００に含まれる各装置間での信号のやり取りを示すシーケンス図である。

【0043】

まず、主軸に装着されていないスリープ状態のＡＴＣカメラ２０２と外部制御装置２０３との間では、通信部２２３により省電力通信方式での常時接続が行われている（Ｓ４００）。

【0044】

次に、ＮＣ装置２０４から外部制御装置２０３に起動指令が送られ（Ｓ４０１）、その後、ＮＣ装置２０４から工作機械２０１に工具交換指令が送られる（Ｓ４０２）。

【0045】

次に、起動指令を受け取ったことをトリガーにして、外部制御装置２０３がＡＴＣカメラ２０２に対して、メインユニットの起動を指示する（Ｓ４０３）。

【0046】

ＡＴＣカメラ２０２では、外部制御装置２０３からの指示を受けて、メインユニットを起動させる（Ｓ４０４）。ＡＴＣカメラ２０２は、「起動通知」を受け、大容量通信を確立するための最低限の機能を起動する。この段階では、カメラやセンサなど、大容量通信を確立する機能以外は起動しない（内蔵バッテリーで稼働中のため、省電力とするため）。これに連動して、ＡＴＣカメラ２０２では、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）といった、通信部２２２による大容量通信方式の起動が行われる（Ｓ４０５，Ｓ４０６）。

【0047】

工作機械２０１は、ＮＣ装置２０４からの工具交換指令に基づいてＡＴＣカメラ２０２の装着を行う（Ｓ４０７）。ＡＴＣカメラ２０２がＡＴＣエリアからワークエリアに移動中に大容量通信機能の立ち上げが終了している。

【0048】

さらに、工作機械２０１は、ＡＴＣカメラ２０２に対して送電処理を行い（Ｓ４０８）、ＡＴＣカメラ２０２では、受電処理を行う（Ｓ４０９）。ＡＴＣカメラ２０２では、これによってバッテリ２２７の充電処理を開始し（Ｓ４１０）、同時に撮像部２２１など電力を使用する機能を立ち上げて、撮像処理を行う（Ｓ４１１）。撮像処理により生成された画像データは、大容量通信によって、外部制御装置２０３に送られる（Ｓ４１２）。

【0049】

ＮＣ装置２０４からの次の工具交換指令および終了指令があれば（Ｓ４１３、Ｓ４１４）、ＡＴＣカメラ２０２はメインユニットを停止させ（Ｓ４１５）、工作機械２０１は、ＡＴＣカメラを工具マガジンへ装着させる。

【0050】

図５は、時間軸に沿った消費電力とバッテリ残量の変化を示すタイミングチャートである。

【0051】

外部制御装置２０３とＡＴＣカメラ２０２との間では、通信部２２３により省電力通信方式での常時接続が行われているステップ４００の間は、消費電力は少なく、バッテリ残量が大きく減ることはない。

【0052】

ＡＴＣカメラ２０２が外部制御装置２０３からの起動指示を受けて、メインユニットを起動させ、通信部２２２による大容量通信方式の起動が行われる（Ｓ４０３～Ｓ４０６）と、消費電力が大きくなり、バッテリの残量が大きく減る。想定できる最大の待機時間（Ｓ４００）をヘて、大容量通信方式の起動後の主軸装填（Ｓ４０７）までに電力残量が確保できるに、バッテリ容量の設定されている。

【0053】

このようにして、バッテリ使用期間の消費電力の低減を図り、バッテリが完全放電してしまう前に、外部制御装置へのアラームも可能となる。さらにＡＴＣカメラを充電のためだけに主軸に取り付けて充電を行うこともできる。

【0054】

バッテリ２２７を搭載したＡＴＣカメラ２０２などのインテリジェントな装置は省電力を要求され、使用されない期間はバッテリ２２７の使用を止める。そうすると、主軸周辺より電力供給を行い動作させることになるが主軸２０１に取り付けてからＡＴＣカメラ２０２に電力が供給されると、無線伝送を使った工具においては、立上り時間が長くかかってしまう。かといって、常時大容量通信を確立していると、待機時間を確保するためにはバッテリ２２７の大型化が不可避になり、ＡＴＣカメラ２０２自体が大型化・複雑化してしまう。

【0055】

そこで本実施形態では、上述のように、完全なケーブルレスを実現した主軸取付装置であって、高機能、高性能でありながら、小型化を実現した装置を実現している。特に、主軸装着し、使用できるまでの時間が短い装置（理想は０秒起動：ワーク近くに移動時には既に使用できる状態）を実現できる。さらに、数週間～数ヶ月の間、ツールホルダ・マガジンに装着したままでバッテリの残量を確保できる。高性能とは、大容量高速な通信（静止画や動画などの画像伝送や低遅延が要求される測定データなど）を伝送できることを意味し、さらに、バッテリ充電にマガジン内充電機構、オフライン充電機構などを使用しないで継続運用が可能な主軸取付装置を実現した。

【0056】

本実施形態では、バッテリ駆動にて常時省電力無線で外部制御装置と繋がり、主軸に装着される直前に省電力無線より指示を受け、メインユニットおよび大容量通信を起動する。これにより、主軸に装填される前にメインシステムが起動している状態となる。

【0057】

これによりバッテリを小型化または小容量化しつつ、通信は「常時」「大容量」を確保できる。工具にバッテリを搭載するが、主に主軸に取り付けた状態で無線伝送を行うメインの伝送路（大容量通信）を持ちながら、もう一方で、省電力で微小な通信のみを行う無線伝送（省電力通信）を使った伝送路を搭載する。バッテリは、主に省電力通信用として使う。主軸に取り付けた状態で無接点給電によりバッテリは充電される。主軸に取り付けられた状態は時間的に短いが、小型のバッテリであるため、短い時間で充電が完了する。

【0058】

さらに省電力通信にて、ＡＴＣカメラなどの工作機械用装置が未使用の状態でも、バッテリ容量や使用履歴（時間）などの情報を、が把握することができる。これにより、外部制御装置２０３の空き時間を利用した充電プロセス(ダミー交換など）を実行できる。このことにより工作機械用装置のバッテリ切れを防止できる。万が一、バッテリが切れた場合でも、主軸に取り付けてから工作機械用装置を使用できるまでの時間が増えるだけで、使用できる（スマートリカバリーが可能）。以後、充電は、使用中に完了するので、起動時間短縮機構が機能するようになる。

【0059】

以上のように、優れた工作機械システムが構築できる。装着後すぐに大容量無線を利用できるため、サイクルタイムを短くできる。

【0060】

［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の技術的範囲で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。また、それぞれの実施形態に含まれる別々の特徴を如何様に組み合わせたシステムまたは装置も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【0061】

また、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用されてもよいし、単体の装置に適用されてもよい。さらに、本発明は、実施形態の機能を実現する情報処理プログラムが、システムあるいは装置に供給され、内蔵されたプロセッサによって実行される場合にも適用可能である。本発明の機能をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラム、あるいはそのプログラムを格納した媒体、そのプログラムをダウンロードさせるサーバも、プログラムを実行するプロセッサも本発明の技術的範囲に含まれる。特に、少なくとも、上述した実施形態に含まれる処理ステップをコンピュータに実行させるプログラムを格納した非一時的コンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）は本発明の技術的範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】