特許 7587050 工作機械、制御方法、および制御プログラム

(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】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】工作機械、制御方法、および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 3/155 20060101AFI20241112BHJP

   B23Q 3/157 20060101ALI20241112BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

B23Q3/155 F

B23Q3/155 E

B23Q3/157 B

B23Q17/00 D

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023547956

(86)(22)【出願日】2021-09-14

(86)【国際出願番号】 JP2021033695

(87)【国際公開番号】W WO2023042249

(87)【国際公開日】2023-03-23

【審査請求日】2024-02-22

【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】100185719

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 悠樹

(72)【発明者】

【氏名】加藤 靖隆

【審査官】中川 康文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０８４７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１０００３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０１２５４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６１－１７８１５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６７７５７０４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開平０６－０４３９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０３６０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１３－００６８７３７（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１３３７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｑ ３／１５５－３／１５７

Ｂ２３Ｑ １７／００－２３／００

Ｇ０５Ｂ １９／１８－１９／４１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械であって、
複数の工具を保持することが可能なマガジンと、
前記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体と、
前記工作機械を制御するための制御部と、
表示部と、
前記マガジンを駆動するための駆動部とを備え、
前記制御部は、
前記複数の工具に関する工具情報を取得する処理を実行し、前記工具情報は、前記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定しており、前記状態は、異常状態と正常状態とを含み、前記異常状態は、工具が損傷していることを示す損傷状態と、工具の寿命が尽きていることを示す寿命切れ状態と、工具の寿命が尽きておらず、かつ、工具の残寿命が所定閾値よりも少ないことを示す寿命警告状態と、を含み、
前記制御部は、さらに、
前記工具情報に基づいて、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記異常状態の工具を回収候補として決定する処理と、
前記回収候補の工具に関する予め定められた処理とを実行し、
前記予め定められた処理は、
複数の前記回収候補の工具に関する工具情報を前記表示部に一覧表示する処理と、
前記表示部に表示されている複数の前記回収候補の工具に関する選択を受け付ける処理と、
選択された前記回収候補の工具を予め定められた位置に移動するように前記駆動部を制御する処理と含む工作機械。

【請求項2】

前記一覧表示は、複数の前記回収候補の工具に関して回収の優先度の高い工具から順番に並べて表示するように構成されている請求項１記載の工作機械。

【請求項3】

前記一覧表示は、さらに複数の前記回収候補の工具に関する工具情報と、前記マガジンに収納されている工具の工具情報とを比較可能に構成されている請求項２記載の工作機械。

【請求項4】

前記決定する処理は、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記損傷状態の工具を、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記寿命切れ状態の工具よりも、優先的に前記回収候補として決定する、請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項5】

前記決定する処理では、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記寿命切れ状態の工具が、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記寿命警告状態の工具よりも、優先的に前記回収候補として決定される、請求項４に記載の工作機械。

【請求項6】

前記決定する処理では、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記異常状態の工具が、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在する前記異常状態の工具よりも、優先的に前記回収候補として決定される、請求項１～３のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項7】

工作機械の制御方法であって、
前記工作機械は、
複数の工具を保持することが可能なマガジンと、
前記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体と、
表示部と、
前記マガジンを駆動するための駆動部とを備え、
前記制御方法は、
前記複数の工具に関する工具情報を取得するステップを備え、前記工具情報は、前記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定しており、前記状態は、異常状態と正常状態とを含み、前記異常状態は、工具が損傷していることを示す損傷状態と、工具の寿命が尽きていることを示す寿命切れ状態と、工具の寿命が尽きておらず、かつ、工具の残寿命が所定閾値よりも少ないことを示す寿命警告状態と、を含み、
前記制御方法は、さらに、
前記工具情報に基づいて、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記異常状態の工具を回収候補として決定するステップと、
前記回収候補の工具に関する予め定められた処理を実行するステップと備え、
前記予め定められた処理は、
複数の前記回収候補の工具に関する工具情報を前記表示部に一覧表示する処理と、
前記表示部に表示されている複数の前記回収候補の工具に関する選択を受け付ける処理と、
選択された前記回収候補の工具を予め定められた位置に移動するように前記駆動部を制御する処理と含む、制御方法。

【請求項8】

工作機械の制御プログラムであって、
前記工作機械は、
複数の工具を保持することが可能なマガジンと、
前記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体と、
表示部と、
前記マガジンを駆動するための駆動部とを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記複数の工具に関する工具情報を取得するステップを実行させ、前記工具情報は、前記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定しており、前記状態は、異常状態と正常状態とを含み、前記異常状態は、工具が損傷していることを示す損傷状態と、工具の寿命が尽きていることを示す寿命切れ状態と、工具の寿命が尽きておらず、かつ、工具の残寿命が所定閾値よりも少ないことを示す寿命警告状態と、を含み、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、さらに、
前記工具情報に基づいて、前記正常状態である同種の工具が前記マガジン内に存在しない前記異常状態の工具を回収候補として決定するステップと、
前記回収候補の工具に関する予め定められた処理を実行させるステップとを含み、
前記予め定められた処理は、
複数の前記回収候補の工具に関する工具情報を前記表示部に一覧表示する処理と、
前記表示部に表示されている複数の前記回収候補の工具に関する選択を受け付ける処理と、
選択された前記回収候補の工具を予め定められた位置に移動するように前記駆動部を制御する処理と含む、制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工作機械、工作機械の制御方法、および工作機械の制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

特開２００４－１３０４５１号公報（特許文献１）は、工具の交換時期を表示する機能を備えた工具交換時期表示装置を開示している。当該工具交換時期表示装置は、工具交換の作業負荷に応じて、工具の交換時期を決定する。これにより、当該工具交換時期表示装置は、「複数の設備が存在するラインで、交換対象の刃具数が多い場合でも、計画的かつ効率的に刃具の交換を行い、刃具未交換による設備停止を防ぐ」。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００４－１３０４５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

異常状態の工具が工作機械内にあったとしても、当該工具と同種の正常状態の工具が存在すれば、工作機械は、当該正常な工具を加工に代用することができる。一方で、代用可能な工具が工作機械内に存在しなければ、当該工作機械は、ワークの加工を進めることができない。この場合、工作機械は、新たな工具が装着されるまでワークの加工を停止しなければならない。

【0005】

したがって、代用可能な工具の有無に応じて回収対象の工具の優先度をより適切に決定することが望まれている。なお、特許文献１は、当該技術を開示するものではない。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一例では、工作機械は、複数の工具を保持することが可能なマガジンと、上記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体と、上記工作機械を制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記複数の工具に関する工具情報を取得する処理を実行する。上記工具情報は、上記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定している。上記状態は、異常状態と正常状態とを含む。上記制御部は、さらに、上記工具情報に基づいて、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記異常状態の工具を回収候補として決定する処理と、上記回収候補の工具に関する予め定められた処理とを実行する。

【0007】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記マガジンを駆動するための駆動部を備える。上記予め定められた処理は、上記回収候補の工具を予め定められた位置に移動するように上記駆動部を制御する処理を含む。

【0008】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、表示部を備える。上記予め定められた処理は、上記回収候補の工具に関する情報を上記表示部に表示する処理を含む。

【0009】

本開示の一例では、上記異常状態は、工具が損傷していることを示す損傷状態と、工具の寿命が尽きていることを示す寿命切れ状態とを含む。上記決定する処理は、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記損傷状態の工具を、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記寿命切れ状態の工具よりも、優先的に上記回収候補として決定する。

【0010】

本開示の一例では、上記異常状態は、さらに、工具の寿命が尽きておらず、かつ、工具の残寿命が所定閾値よりも少ないことを示す寿命警告状態を含む。上記決定する処理では、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記寿命切れ状態の工具が、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記寿命警告状態の工具よりも、優先的に上記回収候補として決定される。

【0011】

本開示の一例では、上記決定する処理では、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記異常状態の工具が、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在する上記異常状態の工具よりも、優先的に上記回収候補として決定される。

【0012】

本開示の他の例では、工作機械の制御方法が提供される。上記工作機械は、複数の工具を保持することが可能なマガジンと、上記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体とを備える。上記制御方法は、上記複数の工具に関する工具情報を取得するステップを備える。上記工具情報は、上記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定している。上記状態は、異常状態と正常状態とを含む。上記制御方法は、さらに、上記工具情報に基づいて、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記異常状態の工具を回収候補として決定するステップと、上記回収候補の工具に関する予め定められた処理を実行するステップと備える。

【0013】

本開示の他の例では、工作機械の制御プログラムが提供される。上記工作機械は、複数の工具を保持することが可能なマガジンと、上記複数の工具の内の少なくとも１つの工具を用いてワークを加工するための加工機本体とを備える。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記複数の工具に関する工具情報を取得するステップを実行させる。上記工具情報は、上記複数の工具の各々について工具の種別と工具の状態とを規定している。上記状態は、異常状態と正常状態とを含む。上記制御プログラムは、上記工作機械に、さらに、上記工具情報に基づいて、上記正常状態である同種の工具が上記マガジン内に存在しない上記異常状態の工具を回収候補として決定するステップと、上記回収候補の工具に関する予め定められた処理とを実行させる。

【0014】

本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】工作機械の外観を示す図である。

【図2】工作機械の駆動機構の一例を示す図である。

【図3】マガジンに保持されている工具の中から回収候補を決定する処理を概略的に示す図である。

【図4】工作機械の機能構成の一例を示す図である。

【図5】工具情報のデータ構造の一例を示す図である。

【図6】回収ルールの一例を示す図である。

【図7】操作盤の操作画面を示す図である。

【図8】変形例に従う操作画面を示す図である。

【図9】ＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図10】ＣＮＣ（Computer Numerical Control）ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図11】操作盤のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図12】工作機械の制御部が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。

【0017】

＜Ａ．工作機械１００＞
まず、図１を参照して、実施の形態に従う工作機械１００について説明する。図１は、工作機械１００の外観を示す図である。

【0018】

本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。工作機械１００は、横形のマシニングセンタであってもよいし、立形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。

【0019】

工作機械１００は、工具収納部４０Ａと、加工機本体４０Ｂとを有する。工具収納部４０Ａおよび加工機本体４０Ｂは、カバーによって区画化されている。

【0020】

工具収納部４０Ａには、マガジン１５０と、ＡＴＣ（Automatic Tool Changer）１６０とが設けられている。加工機本体４０Ｂには、主軸１７０が設けられている。

【0021】

加工機本体４０Ｂは、マガジン１５０に保持されている複数の工具の内の少なくとも１つを用いてワークを加工する。より具体的には、工作機械１００は、マガジン１５０を駆動し、加工工程に応じた一の工具（以下、「次使用工具」ともいう。）を第１の工具交換位置に移動する。また、工作機械１００は、主軸１７０を駆動し、主軸１７０に装着されている工具（以下、「使用済工具」ともいう。）を第２の工具交換位置に移動する。その後、ＡＴＣ１６０は、第１の工具交換位置で待機している次使用工具と、第２の工具交換位置で待機している使用済工具とを交換する。工具の交換は、加工機本体４０Ｂと工具収納部４０Ａとの間の仕切に設けられているドアＤを介して行なわれる。ドアＤは、スライド式のドアであり、モータなどの駆動源により開閉される。その後、主軸１７０は、装着された次使用工具を用いてワークを加工する。

【0022】

また、工作機械１００には、操作盤４００が設けられている。操作盤４００は、加工に関する各種情報を表示するためのディスプレイ４０５と、工作機械１００に対する各種操作を受け付ける操作キー４０６とを含む。

【0023】

＜Ｂ．工作機械１００の駆動機構＞
次に、図２を参照して、工作機械１００の各種構成について説明する。図２は、工作機械１００の駆動機構の一例を示す図である。

【0024】

図２に示されるように、工作機械１００は、制御部５０と、駆動部１１０，１２０，１３０と、マガジン１５０と、ＡＴＣ１６０と、主軸１７０とを含む。

【0025】

説明の便宜のために、以下では、重力方向を「Ｘ軸方向」とも称する。Ｘ軸に直交する水平面上の一方向を「Ｙ軸方向」とも称する。Ｘ軸方向およびＹ軸方向の両方に直交する方向を「Ｚ軸方向」と称する。

【0026】

本明細書でいう「制御部５０」とは、工作機械１００を制御する装置を意味する。制御部５０の装置構成は、任意である。制御部５０は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。図２の例では、制御部５０は、ＣＰＵユニット２００と、ＣＮＣユニット３００とで構成されている。

【0027】

ＣＰＵユニット２００およびＣＮＣユニット３００は、たとえば、バスＢを介して互いに通信を行なう。ＣＰＵユニット２００は、たとえば、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。

【0028】

ＣＰＵユニット２００は、予め設計されているＰＬＣプログラムに従って、駆動部１１０を制御する。当該ＰＬＣプログラムは、たとえば、ラダープログラムで記述されている。

【0029】

駆動部１１０は、マガジン１５０を回転駆動するための駆動機構である。駆動部１１０の装置構成は、任意である。駆動部１１０は、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図２の例では、駆動部１１０は、モータドライバ１１１Ｍと、モータ１１２Ｍとで構成されている。

【0030】

モータドライバ１１１Ｍは、ＣＰＵユニット２００からの制御指令に従って、マガジン１５０を駆動する。マガジン１５０には、モータ１１２Ｍが設けられている。モータ１１２Ｍは、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。

【0031】

より具体的な処理として、モータドライバ１１１Ｍは、目標回転速度の入力をＣＰＵユニット２００から受け、モータ１１２Ｍを制御する。モータ１１２Ｍは、モータドライバ１１１Ｍからの出力電流に従ってマガジン１５０を回転駆動し、マガジン１５０内の指定された次使用工具Ｔ１を指定された位置に駆動する。

【0032】

また、ＣＰＵユニット２００は、予め設計されているＰＬＣプログラムに従って、駆動部１２０を制御する。駆動部１２０は、ＡＴＣ１６０を駆動するための駆動機構である。駆動部１２０の装置構成は、任意である。駆動部１２０は、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図２の例では、駆動部１２０は、ＡＴＣドライバ１２１Ａと、モータ１２２Ａ，１２２Ｂとで構成されている。

【0033】

ＡＴＣドライバ１２１Ａは、たとえば、２軸一体型のドライバであり、ＡＴＣ１６０に接続されるモータ１２２Ａ，１２２Ｂの駆動を制御する。ＡＴＣ１６０は、中心軸１６５と、アーム１６６とを含む。アーム１６６は、たとえば、同時に２つの工具を保持できるダブルアームである。すなわち、アーム１６６は、中心軸１６５の軸方向に直交する一方向（たとえば、Ｘ軸方向）に中心軸１６５から延出している工具把持部１６６Ａと、当該一方向の反対方向に中心軸１６５から延出している工具把持部１６６Ｂとを有する。

【0034】

モータ１２２Ａ，１２２Ｂの各々は、サーボモータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。ＡＴＣドライバ１２１Ａは、たとえば、モータ１２２Ａの目標回転速度の入力と、モータ１２２Ｂの目標回転速度の入力とのそれぞれをＣＰＵユニット２００から受け、モータ１２２Ａ，１２２Ｂのそれぞれを制御する。モータ１２２Ａは、ＡＴＣドライバ１２１Ａからの出力電流に従ってＡＴＣ１６０のアーム１６６を送り駆動し、中心軸１６５の軸方向の任意の位置にアーム１６６を駆動する。モータ１２２Ｂは、ＡＴＣドライバ１２１Ａからの出力電流に従ってＡＴＣ１６０のアーム１６６を回転駆動し、中心軸１６５を回転中心として任意の回転角度にアーム１６６を駆動する。

【0035】

一例として、ＡＴＣ１６０は、工具の交換命令を受けたことに基づいて、マガジン１５０から次使用工具Ｔ１を取得する。その後、ＡＴＣ１６０は、使用済工具Ｔ２を主軸１７０から抜き取るとともに、次使用工具Ｔ１を主軸１７０に装着する。その後、ＡＴＣ１６０は、主軸１７０から抜き取った使用済工具Ｔ２をマガジン１５０に収納する。

【0036】

ＣＮＣユニット３００は、ＣＰＵユニット２００からの加工開始指令を受けたことに基づいて、予め設計されている加工プログラムの実行を開始する。当該加工プログラムは、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムで記述されている。ＣＮＣユニット３００は、当該加工プログラムに従って、駆動部１３０を駆動する。

【0037】

駆動部１３０は、主軸１７０を移動するための駆動機構である。駆動部１３０の装置構成は、任意である。駆動部１３０は、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図２の例では、駆動部１３０は、モータドライバ１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｘ，１３１Ｙ，１３１Ｚと、モータ１３２Ｂ，１３２Ｃ，１３２Ｘ，１３２Ｙ，１３２Ｚとで構成されている。

【0038】

モータドライバ１３１Ｂは、ＣＮＣユニット３００から目標回転速度の入力を逐次的に受け、モータ１３２Ｂを制御する。モータ１３２Ｂは、Ｙ軸方向を中心として主軸１７０を回転駆動する。モータ１３２Ｂは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。

【0039】

モータ１３２Ｂがサーボモータである場合、モータドライバ１３１Ｂは、モータ１３２Ｂの回転角度を検知するためのエンコーダ（図示しない）のフィードバック信号からモータ１３２Ｂの実回転速度を算出する。そして、モータドライバ１３１Ｂは、算出した実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合にはモータ１３２Ｂの回転速度を上げ、算出した実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合にはモータ１３２Ｂの回転速度を下げる。このように、モータドライバ１３１Ｂは、モータ１３２Ｂの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながらモータ１３２Ｂの回転速度を目標回転速度に近付ける。

【0040】

モータドライバ１３１Ｃは、ＣＮＣユニット３００から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１３２Ｃを制御する。モータ１３２Ｃは、主軸１７０の軸方向を回転中心として主軸１７０を回転駆動する。モータ１３２Ｃは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。モータドライバ１３１Ｃによるモータ１３２Ｃの制御方法は、モータドライバ１３１Ｂと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0041】

モータドライバ１３１Ｘは、ＣＮＣユニット３００から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１３２Ｘを制御する。モータ１３２Ｘは、主軸１７０を送り駆動し、Ｘ軸方向の任意の位置に主軸１７０を移動する。モータ１３２Ｘは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。モータドライバ１３１Ｘによるモータ１３２Ｘの制御方法は、モータドライバ１３１Ｂと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0042】

モータドライバ１３１Ｙは、ＣＮＣユニット３００から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１３２Ｙを制御する。モータ１３２Ｙは、主軸１７０を送り駆動し、Ｙ軸方向の任意の位置に主軸１７０を移動する。モータ１３２Ｙは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。モータドライバ１３１Ｙによるモータ１３２Ｙの制御方法は、モータドライバ１３１Ｂと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0043】

モータドライバ１３１Ｚは、ＣＮＣユニット３００から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１３２Ｚを制御する。モータ１３２Ｚは、主軸１７０を送り駆動し、Ｚ軸方向の任意の位置に主軸１７０を移動する。モータ１３２Ｚは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。モータドライバ１３１Ｚによるモータ１３２Ｚの制御方法は、モータドライバ１３１Ｂと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0044】

＜Ｃ．概要＞
図３を参照して、工具の回収処理の概略について説明する。図３は、上述のマガジン１５０に保持されている工具の中から回収候補を決定する処理を概略的に示す図である。

【0045】

マガジン１５０は、ワークの加工に用いられる種々の工具を保持している。マガジン１５０は、正常状態の工具だけでなく、異常状態の工具を保持している可能性がある。

【0046】

「異常状態の工具」とは、ワークの加工に用いることが推奨されない状態の工具を意味する。一例として、異常状態の工具は、損傷が生じている工具と、摩耗などにより寿命が尽きた工具と、残寿命が所定時間以下の工具とを含む。工具の損傷の種類としては、たとえば、過大な力がかかったことによる工具の変形、工具の刃欠け、および工具の折損などが挙げられる。

【0047】

これに対して、「正常状態の工具」とは、ワークの加工に用いることが可能な状態の工具を意味する。典型的には、「正常状態の工具」とは、異常状態の工具以外の工具である。

【0048】

なお、摩耗などにより寿命が尽きた工具と、残寿命が所定時間以下の工具とは、使用が推奨されないだけで、加工に用いること自体は可能である。そのため、摩耗などにより寿命が尽きた工具と、残寿命が所定時間以下の工具とは、「異常状態の工具」ではなく、「正常状態の工具」とみなされてもよい。

【0049】

マガジン１５０には、工具を保持するための複数のポットが設けられている。マガジン１５０に設けられているポットの数は、任意である。図３の例では、３つのポットＰ１～Ｐ３が示されている。

【0050】

ポットＰ１は、工具種別「Ａ」の工具Ｔ１を保持している。工具Ｔ１は、ワークの加工に用いることが推奨されない異常状態であるとする。

【0051】

ポットＰ２は、工具種別「Ａ」の工具Ｔ２を保持している。すなわち、工具Ｔ２は、工具Ｔ１と同種である。工具Ｔ２は、ワークの加工に用いることが可能な正常状態である。

【0052】

ポットＰ３は、工具種別「Ｂ」の工具Ｔ３を保持している。工具Ｔ３は、ワークの加工に用いることが推奨されない異常状態であるとする。また、工具種別「Ｂ」である正常状態の工具は、マガジン１５０内に存在しないものとする。

【0053】

加工プログラムにおいて工具Ｔ３が呼び出された場合には、代用可能な他の工具が存在しないため、作業者は、新たに工具種別「Ｂ」の工具をマガジン１５０に装着する必要がある。この場合、新たな工具の装着が完了するまで、工作機械１００は、ワークの加工を進めることができない。

【0054】

一方で、加工プログラムにおいて異常状態の工具Ｔ１が呼び出された場合には、異常状態の工具Ｔ１と同種である正常状態の工具Ｔ２が存在するので、工作機械１００は、工具Ｔ１の代わりに工具Ｔ２を用いてワークの加工を進めることができる。

【0055】

このように、代用可能な工具が存在しない工具Ｔ３の交換の優先度は、代用可能な工具が存在する工具Ｔ１の交換の優先度よりも高い。そこで、工作機械１００は、代用可能な工具の有無に応じて回収対象の工具の優先度を決定する。

【0056】

より具体的には、まず、工作機械１００の制御部５０は、マガジン１５０に保持されている各工具に関する工具情報を取得する。当該工具情報は、マガジン１５０に保持されている各工具の種別と、当該各工具の状態とを少なくとも規定している。当該状態は、たとえば、上述の正常状態と上述の異常状態とを含む。次に、制御部５０は、当該取得した工具情報に基づいて、正常状態である同種の工具がマガジン１５０内に存在しない異常状態の工具を回収候補として決定する。これにより、制御部５０は、代用可能な工具が存在する工具Ｔ１よりも代用可能な工具が存在しない工具Ｔ３を優先して回収候補とする。その後、制御部５０は、回収候補の工具Ｔ３に関する予め定められた処理を実行する。当該処理の詳細については後述する。

【0057】

以上の処理により、工作機械１００は、代用可能な工具の有無に応じて回収対象の工具の優先度をより適切に決定することができる。これにより、工作機械１００は、ワークの加工が停止することを回避できる。あるいは、たとえワークの加工が停止してしまった場合であっても、工作機械１００は、ワークの加工をより早く再開することができる。

【0058】

＜Ｄ．工作機械１００の機能構成＞
次に、図４～図７を参照して、工作機械１００の機能構成について説明する。図４は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。

【0059】

図４に示されるように、工作機械１００の制御部５０は、機能構成として、監視部５２と、決定部５４と、実行部５６とを含む。以下では、これらの構成について順に説明する。

【0060】

なお、各機能構成の配置は、任意である。図４に示される機能構成の一部または全部は、上述のＣＰＵユニット２００（図２参照）に実装されてもよいし、上述のＣＮＣユニット３００（図２参照）に実装されてもよいし、上述の操作盤４００（図１参照）に実装されてもよい。一例として、監視部５２は、ＣＮＣ３００に実装される。決定部５４および実行部５６の各々は、たとえば、ＣＰＵユニット２００または操作盤４００に実装される。他の例として、図４に示される機能構成の一部は、サーバーなどの外部装置に実装されてもよい。

【0061】

（Ｄ１．監視部５２）
まず、図５を参照して、図４に示される監視部５２の機能について説明する。

【0062】

監視部５２は、工作機械１００内に収納されている各工具の状態を監視する。各工具の状態は、たとえば、図５に示される工具情報２２４において管理する。図５は、工具情報２２４のデータ構造の一例を示す図である。

【0063】

工具情報２２４は、マガジン１５０内のポット番号ごとに、工具の識別情報と、当該工具の種別と、当該工具の状態と、当該工具の残寿命とを対応付けている。

【0064】

工具情報２２４に規定されているポット番号は、マガジン１５０内の収納場所を一意に特定するための情報である。典型的には、工具情報２２４に規定されているポット番号は、ポットごとに予め割り振られている。

【0065】

工具情報２２４に規定されている工具の識別情報は、工具を一意に特定するための情報である。当該識別情報は、たとえば、ユーザによる設定作業によって予め割り振られている。当該識別情報は、ＩＤなどの工具番号で示されてもよいし、工具名で示されてもよい。

【0066】

工具情報２２４に規定されている工具種別は、工具の種類を一意に特定するための情報である。当該工具種別は、たとえば、ユーザによる設定作業によって予め割り振られている。当該工具種別は、ＩＤなどの種別番号で示されてもよいし、種別名で示されてもよい。

【0067】

監視部５２は、作業者によるマガジン１５０への工具の脱着作業を監視し、工具情報２２４を逐次的に更新する。より具体的には、作業者は、装着対象の工具をマガジン１５０に装着する。当該工具を装着する位置の付近には、バーコードまたはＱＲコード（登録商標）の読み取り装置（図示しない）が設けられており、当該読み取り装置は、工具に付されているバーコードまたはＱＲコードを読み取る。これにより、装着対象の工具の識別情報や工具の種別が読み取られる。監視部５２は、読み取られた工具情報と、読み取られた工具種別とを、工具の装着場所のポット番号に対応付けた上で、工具情報２２４に書き込む。

【0068】

工具情報２２４に規定されている工具の状態は、たとえば、上述の正常状態と、上述の異常状態とを含む。異常状態は、たとえば、工具が損傷していることを示す「損傷状態」と、工具の寿命が尽きていることを示す「寿命切れ状態」と、工具の寿命が尽きておらず、かつ工具の残寿命が所定閾値よりも少ないことを示す「寿命警告状態」とを含む。

【0069】

工具が「損傷状態」であるか否かは、たとえば、工作機械１００内に設けられている損傷センサによって検出される。一例として、当該損傷センサは、工作機械１００内の主軸１７０に設けられている圧力センサを含む。当該圧力センサは、ワークの加工中に主軸１７０にかかる力を検出する。監視部５２は、当該圧力センサの出力値を監視し、当該出力値が所定値を超えたことに基づいて、工具に過大な力がかかったと判断する。監視部５２は、工具に過大な力がかかったと判断した場合、工具が曲がってしまった可能性があると判断し、当該工具の状態を「損傷状態」に変更する。

【0070】

他の例として、上記損傷センサは、工具外形の測定センサを含む。当該測定センサは、たとえば、距離センサ、タッチセンサ、または、工具の外形を検出することが可能なその他のセンサである。一例として、距離センサを用いて工具の損傷を検出する例について説明する。工作機械１００は、主軸１７０に装着されている工具を距離センサの前で回転させることで、当該距離センサから工具の外形を表わす時系列データを取得する。監視部５２は、当該時系列データと予め定められた正常値との差分を算出し、当該差分結果の絶対値が所定値を超えている場合に、工具が刃欠けしていると判断する。監視部５２は、工具が刃欠けしていると判断した場合、当該工具の状態を「損傷状態」に変更する。

【0071】

他の例として、上記損傷センサは、工作機械１００内の工具を撮影するためのカメラを含む。監視部５２は、当該カメラから得られた画像に対して所定の画像処理を実行することで、工具が損傷しているか否かを判断する。監視部５２は、工具が損傷していると判断した場合、当該工具の状態を「損傷状態」に変更する。

【0072】

一例として、損傷している工具が画像に写っているか否かは、学習済みモデルを用いて認識される。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、工具が写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、正常な工具が写っているか否かを示すラベル（あるいは、損傷の種別を示すラベル）が関連付けられている。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。

【0073】

学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の機械学習アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該機械学習アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、全層畳み込みニューラルネットワーク（ＦＣＮ）、サポートベクターマシンなどが採用される。

【0074】

監視部５２は、カメラから得られた入力画像上において矩形領域をずらしながら、当該矩形領域内の部分画像を学習済モデルに順次入力する。その結果、当該学習済モデルは、入力された部分画像に損傷している工具が写っている確率を出力する。監視部５２は、当該確率が所定値を超えた部分画像に損傷している工具が写っていると判断し、当該工具の状態を「損傷状態」に変更する。

【0075】

「寿命切れ状態」と、「寿命警告状態」とは、たとえば、工作機械１００の加工プログラム３２２に基づいて判断される。より具体的な処理として、監視部５２は、加工プログラム３２２を監視し、各工具が加工に使用されているか否かを判断する。監視部５２は、使用中の工具については、工具情報２２４に示される残寿命をカウントダウンする。工具の新品時における残寿命は、工具ごとに予め決められている。

【0076】

ここでいう「残寿命」とは、工具の寿命が尽きるまでの使用可能量を意味する。「量」との用語は、時間、距離、および回数を含む概念である。すなわち、「工具の残りの使用可能量」は、工具寿命が尽きるまでの工具の残りの使用可能時間と、工具寿命が尽きるまでの工具の残りの移動可能距離と、工具寿命が尽きるまでの工具の残りの使用可能回数とを含む概念である。

【0077】

工具の残寿命の監視方法の一例について説明する。工作機械１００の加工プログラム３２２は、Ｇコードで規定されており、主軸１７０に装着する工具を指定するための工具交換命令や、主軸１７０や工具を回転駆動／送り駆動するための駆動命令などを含む。監視部５２は、加工プログラム３２２に規定されている工具交換命令に基づいて、ワークの加工に用いられる工具の種別を特定しておく。次に、監視部５２は、加工プログラム３２２に規定されている駆動命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを開始する。続いて、監視部５２は、加工プログラム３２２に規定されている停止命令または最終行の命令が実行されたことに基づいて、当該工具の残寿命のカウントダウンを停止する。これにより、監視部５２は、工具情報２２４において各工具の残寿命を監視する。

【0078】

監視部５２は、工具の残寿命が所定閾値を下回った場合に、工具情報２２４において工具の状態を「正常状態」から「寿命警告状態」に変更する。また、監視部５２は、工具の残寿命がゼロになったことに基づいて、工具情報２２４において工具の状態を「寿命警告状態」から「寿命切状態」に変更する。

【0079】

（Ｄ２．決定部５４）
次に、図６を参照して、図４に示される決定部５４の機能について説明する。

【0080】

決定部５４は、マガジン１５０に保持されている工具の中から、代用可能な工具の有無に応じて、回収候補の工具を決定する。

【0081】

以下では、説明の便宜のために、正常状態である同種の他の工具がマガジン１５０内に存在する異常状態の工具を「代替可能な異常状態の工具」とも称し、正常状態である同種の工具がマガジン１５０内に存在しない工具を「代替不可能な異常状態の工具」とも称する。当該異常状態は、上述の「損傷状態」と、上述の「寿命切れ状態」と、上述の「寿命警告状態」とを含む。

【0082】

一例として、決定部５４は、図６に示される回収ルール２２６に従って、回収候補の工具の優先度を決定する。図６は、一例としての回収ルール２２６を示す図である。

【0083】

より具体的には、決定部５４は、代替不可能な異常状態の工具を代替可能な異常状態の工具よりも優先的に回収候補として決定する。これにより、代替不可能な異常状態の工具がより優先的に回収候補として決定される。

【0084】

代替不可能な異常状態の工具が複数ある場合には、決定部５４は、工具状態に応じて回収候補の優先度を決定する。

【0085】

より具体的には、損傷状態の工具は、ワークの加工に用いることができない。一方で、寿命切れ状態の工具は、使用が推奨されないだけで、加工に用いること自体は可能である。そのため、損傷状態の工具は、寿命切れ状態の工具よりも優先的に交換されることが好ましい。この点に鑑みて、決定部５４は、代替不可能な損傷状態の工具を、代替不可能な寿命切れ状態の工具よりも、優先的に回収候補として決定する。

【0086】

また、寿命切れ状態の工具は、寿命警告状態の工具よりも早急に交換される必要がある。そこで、決定部５４は、代替不可能な寿命切れ状態の工具を、代替不可能な寿命警告状態の工具よりも、優先的に回収候補として決定する。

【0087】

好ましくは、決定部５４は、代替可能な異常状態の工具についても回収候補の優先度を決定する。一例として、決定部５４は、代替可能な損傷状態の工具を、代替可能な寿命切れ状態の工具よりも、優先的に回収候補として決定する。また、決定部５４は、代替可能な寿命切れ状態の工具を、代替可能な寿命警告状態の工具よりも、優先的に回収候補として決定される。

【0088】

（Ｄ３．実行部５６）
次に、図７を参照して、図４に示される実行部５６の機能について説明する。実行部５６は、決定部５４によって決定された回収候補の工具に関して予め定められた処理を実行する。

【0089】

一例として、実行部５６は、回収候補の工具を予め定められた位置に移動するように上述の駆動部１１０（図２参照）を制御する。当該制御処理は、たとえば、ユーザによる回収操作を受け付けたことに基づいて実行される。当該回収操作は、たとえば、上述の操作盤４００（図１参照）において受け付けられる。

【0090】

図７は、操作盤４００の操作画面４１０を示す図である。操作画面４１０は、たとえば、操作盤４００のディスプレイ４０５に表示される。

【0091】

図７に示されるように、操作画面４１０は、表示欄４３０と、自動呼出ボタン４４０と、選択呼出ボタン４４１とを含む。表示欄４３０には、上述の工具情報２２４（図５参照）の一部または全部が表示される。

【0092】

自動呼出ボタン４４０は、上述の決定部５４によって決定された回収候補の工具を呼び出すためのボタンである。より具体的には、実行部５６は、操作画面４１０の自動呼出ボタン４４０が押下されたことに基づいて、決定部５４によって決定された回収候補の工具の中で回収の優先度が最も高い工具を特定する。次に、実行部５６は、上述の駆動部１１０（図２参照）を制御し、当該特定された工具を予め定められた位置に駆動する。その後、作業者は、当該予め定められた位置に移動された工具を正常状態の工具と交換することができる。

【0093】

続いて、実行部５６は、上述の駆動部１１０（図２参照）を制御し、回収候補の工具の中で回収の優先度が２番目に高い工具を予め定められた位置に移動させる。その後、作業者は、当該予め定められた位置に移動された工具を正常状態の工具と交換する。

【0094】

このように、実行部５６は、決定部５４によって決定された回収候補の工具を優先度の順に予め定められた位置に移動させる。これにより、作業者は、代用可能な工具が存在しない異常状態の工具を優先的に交換することができる。

【0095】

選択呼出ボタン４４１は、特定の工具を呼び出すためのボタンである。ユーザは、表示欄４３０に表示されている工具情報を選択した上で選択呼出ボタン４４１を押下することで、当該選択した工具をマガジン１５０から呼び出すことができる。

【0096】

なお、上述では、決定部５４によって決定された回収候補の工具が優先度の順に予め定められた位置に駆動される例について説明を行なったが、予め定められた位置に駆動される工具は、回収の優先度が最も高い工具だけでもよいし、回収の優先度がより高い所定数の工具だけでもよい。

【0097】

＜Ｅ．変形例＞
次に、図８を参照して、上述の操作画面４１０の変形例について説明する。図８は、変形例に従う操作画面４１０Ａを示す図である。

【0098】

図８に示される操作画面４１０Ａは、表示欄４３１と、抽出ボタン４４２とをさらに含む点で、上述の図７に示される操作画面４１０と異なる。その他の点については、図７に示される操作画面４１０と同じであるので、以下では、それらの点については説明を繰り返さない。

【0099】

本例では、ユーザが抽出ボタン４４２を押下したことに基づいて、実行部５６は、決定部５４によって決定された回収候補の工具に関する情報をディスプレイ４０５（表示部）に表示する。当該情報は、たとえば、操作画面４１０Ａの表示欄４３１に表示される。表示欄４３１に表示される情報は、たとえば、マガジン１５０内のポット番号と、工具識別情報と、工具種別と、工具の状態と、工具の残寿命との少なくとも１つを含む。

【0100】

好ましくは、実行部５６は、決定部５４によって決定された回収候補の工具に関する情報を回収の優先度の順に表示欄４３１に表示する。表示欄４３１に表示される工具情報は、選択可能に構成される。ユーザは、表示欄４３１に表示されている工具情報を選択した上で選択呼出ボタン４４１を押下することで、当該選択した工具をマガジン１５０から呼び出すことができる。これにより、ユーザは、回収の優先度がより高い工具情報を確認した上で工具の交換作業を行なうことができる。

【0101】

なお、実行部５６は、回収の優先度が最も高い１つの工具情報のみを表示欄４３１に表示してもよい。あるいは、実行部５６は、回収の優先度がより高い所定数の工具情報を表示欄４３１に表示してもよい。

【0102】

＜Ｆ．ＣＰＵユニット２００のハードウェア構成＞
図９を参照して、上述の図２に示されるＣＰＵユニット２００のハードウェア構成について説明する。図９は、ＣＰＵユニット２００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0103】

ＣＰＵユニット２００は、制御回路２０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２０３と、通信インターフェイス２０４と、補助記憶装置２２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス２０９に接続される。

【0104】

制御回路２０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

【0105】

制御回路２０１は、制御プログラム２２２などの各種プログラムを実行することでＣＰＵユニット２００の動作を制御する。制御プログラム２２２は、上述の図４に示される各機能構成に係る機能を実現するためのプログラムである。制御回路２０１は、制御プログラム２２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、補助記憶装置２２０またはＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３に制御プログラム２２２を読み出す。ＲＡＭ２０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム２２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0106】

通信インターフェイス２０４は、フィールドネットワークを用いて外部機器と定周期通信を行なうためのインターフェイスである。当該外部機器は、たとえば、上述のモータドライバ１１１Ｍ（図２参照）や上述のＡＴＣドライバ１２１Ａ（図２参照）などを含む。フィールドネットワークとしては、たとえば、ＥｔｈｅｒＣＡＴ（登録商標）、ＥｔｈｅｒＮｅｔ／ＩＰ（登録商標）、ＣＣ－Ｌｉｎｋ（登録商標）、またはＣｏｍｐｏＮｅｔ（登録商標）などが採用される。

【0107】

補助記憶装置２２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置２２０は、制御プログラム２２２、上述の工具情報２２４、および上述の回収ルール２２６などを格納する。

【0108】

なお、制御プログラム２２２、工具情報２２４、および回収ルール２２６の格納場所は、補助記憶装置２２０に限定されず、制御回路２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリ）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

【0109】

また、制御プログラム２２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う各種の処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム２２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム２２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム２２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態でＣＰＵユニット２００が構成されてもよい。

【0110】

＜Ｇ．ＣＮＣユニット３００のハードウェア構成＞
次に、図１０を参照して、上述の図２に示されるＣＮＣユニット３００のハードウェア構成について説明する。図１０は、ＣＮＣユニット３００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0111】

ＣＮＣユニット３００は、制御回路３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、通信インターフェイス３０４と、通信インターフェイス３０５と、フィールドバスコントローラ３０６と、補助記憶装置３２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス３０９に接続される。

【0112】

制御回路３０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

【0113】

制御回路３０１は、加工プログラム３２２などの各種プログラムを実行することでＣＮＣユニット３００の動作を制御する。加工プログラム３２２は、ワーク加工を実現するためのプログラムである。制御回路３０１は、加工プログラム３２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、ＲＯＭ３０２からＲＡＭ３０３に加工プログラム３２２を読み出す。ＲＡＭ３０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム３２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0114】

通信インターフェイス３０４には、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが接続される。ＣＮＣユニット３００は、通信インターフェイス３０４を介して外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、たとえば、操作盤４００やサーバー（図示しない）などを含む。

【0115】

通信インターフェイス３０５は、外部機器との通信を実現するためのインターフェイスである。一例として、ＣＮＣユニット３００は、通信インターフェイス３０５を介して外部機器とデータをやり取りする。当該外部機器は、ワーク加工のための各種駆動ユニット（たとえば、上述のモータドライバ１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｘ～１３１Ｚなど）などを含む。

【0116】

フィールドバスコントローラ３０６は、フィールドバスに接続される各種ユニットとの通信を実現するための通信ユニットである。当該フィールドバスに接続されるユニットの一例として、ＣＰＵユニット２００などが挙げられる。

【0117】

補助記憶装置３２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置３２０は、加工プログラム３２２などを格納する。なお、加工プログラム３２２の格納場所は、補助記憶装置３２０に限定されず、制御回路３０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリ）、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

【0118】

＜Ｈ．操作盤４００のハードウェア構成＞
次に、図１１を参照して、上述の図２に示される操作盤４００のハードウェア構成について説明する。図１１は、操作盤４００のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0119】

操作盤４００は、制御回路４０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）４０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）４０３と、通信インターフェイス４０４と、ディスプレイ４０５と、操作キー４０６と、補助記憶装置４２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス４０９に接続される。

【0120】

制御回路４０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。

【0121】

制御回路４０１は、制御プログラム４２２などの各種プログラムを実行することで操作盤４００の動作を制御する。制御プログラム４２２は、操作盤４００を制御するための命令を規定している。制御回路４０１は、制御プログラム４２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、補助記憶装置４２０またはＲＯＭ４０２からＲＡＭ４０３に制御プログラム４２２を読み出す。ＲＡＭ４０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム４２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。

【0122】

通信インターフェイス４０４は、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル、ＷＬＡＮ、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いた通信を実現するための通信ユニットである。一例として、操作盤４００は、通信インターフェイス４０４を介して、上述のＣＮＣユニット３００などの外部機器との通信を実現する。

【0123】

ディスプレイ４０５は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、またはその他の表示機器である。ディスプレイ４０５は、制御回路４０１などからの指令に従って、ディスプレイ４０５に対して、画像を表示するための画像信号を送出する。ディスプレイ４０５は、たとえば、タッチパネルで構成されており、工作機械１００に対する各種操作をタッチ操作で受け付ける。

【0124】

操作キー４０６は、複数のハードウェアキーで構成され、操作盤４００に対する各種のユーザ操作を受け付ける。押下されたキーに応じた信号が制御回路４０１に出力される。

【0125】

補助記憶装置４２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置４２０は、制御プログラム４２２などを格納する。制御プログラム４２２の格納場所は、補助記憶装置４２０に限定されず、制御回路４０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリ）、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。

【0126】

＜Ｉ．フローチャート＞
次に、図１２を参照して、工作機械１００の制御構造について説明する。図１２は、工作機械１００の制御部５０が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。

【0127】

図１２に示される処理は、制御部５０が上述の制御プログラム２２２（図９参照）などを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。

【0128】

ステップＳ１１０において、制御部５０は、マガジン１５０に保持されている工具の中から回収候補の工具を抽出する操作を受け付けたか否かを判断する。当該抽出操作は、たとえば、上述の抽出ボタン４４２（図８参照）が押下されたことに基づいて受け付けられる。制御部５０は、回収候補の工具を抽出する操作を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１０の処理を再び実行する。

【0129】

ステップＳ１１２において、制御部５０は、上述の工具情報２２４（図５参照）を取得する。上述のように、工具情報２２４には、マガジン１５０に保持されている各工具の情報が規定されている。

【0130】

ステップＳ１１４において、制御部５０は、上述の決定部５４（図４参照）として機能し、ステップＳ１１２で取得した工具情報２２４に基づいて、マガジン１５０内に保持されている工具の中から回収候補の工具を決定する。回収候補の工具の決定方法については上述の通りであるので、その説明については繰り返さない。

【0131】

ステップＳ１１６において、制御部５０は、上述の実行部５６（図４参照）として機能し、ステップＳ１１４で決定された回収候補の工具に係る工具情報を上述の操作画面４１０Ａの表示欄４３１に表示する。

【0132】

ステップＳ１２０において、制御部５０は、回収候補の工具について呼び出し操作を受け付けたか否かを判断する。一例として、制御部５０は、表示欄４３１に表示されている工具情報が１つ以上選択され、かつ、操作画面４１０Ａの選択呼出ボタン４４１が押下されたことに基づいて、呼び出し操作を受け付けたと判断する。制御部５０は、回収候補の工具について呼び出し操作を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１３０に切り替える。

【0133】

ステップＳ１２２において、制御部５０は、上述の実行部５６（図４参照）として機能し、上述の操作画面４１０Ａの表示欄４３１において選択された回収候補の工具を予め定められた位置に移動させる。その後、制御部５０は、図１２に示される処理を終了する。

【0134】

ステップＳ１３０において、制御部５０は、キャンセル操作を受け付けたか否かを判断する。当該キャンセル操作は、たとえば、上述の操作画面４１０Ａに設けられているキャンセルボタン（図示しない）が押下されたことに基づいて受け付けられる。あるいは、当該キャンセル操作は、上述の操作画面４１０Ａを閉じるボタン（図示しない）が押下されたことに基づいて受け付けられる。制御部５０は、キャンセル操作を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、図１２に示される処理を終了する。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１２０に戻す。

【0135】

＜Ｊ．まとめ＞
以上のようにして、工作機械１００は、マガジン１５０に保持されている各工具に関する工具情報２２４を取得する。工具情報２２４は、マガジン１５０に保持されている各工具の種別と、当該各工具の状態とを少なくとも規定している。当該状態は、たとえば、上述の正常状態と上述の異常状態とを含む。次に、制御部５０は、当該取得した工具情報２２４に基づいて、正常状態である同種の工具がマガジン１５０内に存在しない異常状態の工具を回収候補として決定する。これにより、制御部５０は、代用可能な工具が存在する工具よりも代用可能な工具が存在しない工具を優先して回収候補とする。

【0136】

これにより、工作機械１００は、代用可能な工具の有無に応じて回収対象の工具の優先度をより適切に決定することができる。結果として、工作機械１００は、ワークの加工が停止することを回避できる。あるいは、たとえワークの加工が停止してしまった場合であっても、工作機械１００は、ワークの加工をより早く再開することができる。

【0137】

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0138】

４０Ａ 工具収納部、４０Ｂ 加工機本体、５０ 制御部、５２ 監視部、５４ 決定部、５６ 実行部、１００ 工作機械、１１０ 駆動部、１１１Ｍ モータドライバ、１１２Ｍ モータ、１２０ 駆動部、１２１Ａ ＡＴＣドライバ、１２２Ａ モータ、１２２Ｂ モータ、１３０ 駆動部、１３１Ｂ モータドライバ、１３１Ｃ モータドライバ、１３１Ｘ モータドライバ、１３１Ｙ モータドライバ、１３１Ｚ モータドライバ、１３２Ｂ モータ、１３２Ｃ モータ、１３２Ｘ モータ、１３２Ｙ モータ、１３２Ｚ モータ、１５０ マガジン、１６５ 中心軸、１６６ アーム、１６６Ａ 工具把持部、１６６Ｂ 工具把持部、１７０ 主軸、２００ ＣＰＵユニット、２０１ 制御回路、２０２ ＲＯＭ、２０３ ＲＡＭ、２０４ 通信インターフェイス、２０９ 内部バス、２２０ 補助記憶装置、２２２ 制御プログラム、２２４ 工具情報、２２６ 回収ルール、３００ ＣＮＣユニット、３０１ 制御回路、３０２ ＲＯＭ、３０３ ＲＡＭ、３０４ 通信インターフェイス、３０５ 通信インターフェイス、３０６ フィールドバスコントローラ、３０９ 内部バス、３２０ 補助記憶装置、３２２ 加工プログラム、４００ 操作盤、４０１ 制御回路、４０２ ＲＯＭ、４０３ ＲＡＭ、４０４ 通信インターフェイス、４０５ ディスプレイ、４０６ 操作キー、４０９ 内部バス、４１０ 操作画面、４１０Ａ 操作画面、４２０ 補助記憶装置、４２２ 制御プログラム、４３０ 表示欄、４３１ 表示欄、４４０ 自動呼出ボタン、４４１ 選択呼出ボタン、４４２ 抽出ボタン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】