(57)【要約】  システムにより、工作機械の動作を管理する。システムは、シャンク（１６）を有する工具本体（１５）を含む切削工具（１０）と、工具本体（１５）のシャンク（１６）内にしっかりと実装され、読み書き可能な集積回路チップ（２０）と、集積回路チップ（２０）と通信するための読み書き装置（７００）と、を含む。集積回路チップ（２０）は、ＲＦＩＤチップ（２０）である。
2011518045.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）シャンク（１６）を有する工具本体（１５）と、
ｂ）前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内にしっかりと実装され、読み書き可能な、集積回路チップ（２０）と、
を含む、被加工物を機械加工するための切削工具（１０）であって、
前記集積回路チップ（２０）は、ＲＦＩＤチップ（２０）である、
切削工具（１０）。
【請求項２】
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、前記チップ（２０）が前記シャンク（１６）の外部に少なくとも部分的に露出するように、前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内に実装されている、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記集積回路チップ（２０）は、非導電性および耐熱性ポリマー樹脂またはエポキシ樹脂によって前記シャンク（１６）内に固定される、請求項１に記載の切削工具。
【請求項４】
前記集積回路チップ（２０）は、前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータによって符号化され、
前記オペレーショナルデータは、最適な機械加工のための切削速度および送りデータ、切削工具サイズ、切削工具重量、切削工具等級、前記切削工具の工学図面またはスケッチ、前記切削工具の再研磨用のデータ、前記切削工具の材料組成、材料安全データシート（ＭＳＤＳ）、工具追跡データ、追跡性データ、工具識別番号、工具の最大寿命データ、最適な工具用途／使用状態データ、工具特有の注記、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の切削工具。
【請求項５】
前記集積回路チップ（２０）は、前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータによって書き込まれることが可能であり、
以前の使用状態に関するデータは、切削工具の動作時間、切削工具の残存寿命情報、切削工具の摩耗および故障情報、切削工具を用いる機械加工作業の特徴、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の切削工具。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤチップは、カプセル（５００）に埋め込まれており、遠隔的に読み書き可能である、請求項１に記載の切削工具。
【請求項７】
前記工具本体（１１５、５２０）の前記シャンク（１１６、５２１）は、前記シャンク（１１６、５２１）の端部（１１７、５２２）から前記切削工具（１１０、５１５）の軸に沿って延在する、軸方向に延在する穴（１３０、５１０）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（２２０）は、前記軸方向に延在する穴（１３０、５１０）にしっかりと実装される、請求項６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記工具本体（１１５）の前記シャンク（１１６）は、前記軸方向に延在する穴（１３０）から前記シャンク（１１６）の側面（１１８）まで外方に延在する、複数の放射状に延在するスロット（１２５）をさらに含む、請求項７に記載の切削工具。
【請求項９】
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、少なくとも１つの電気的コンタクト部（２１）を含むアンテナのないＲＦＩＤチップ（２０）であり、前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（２１）を介して読み書き可能である、請求項１に記載の切削工具。
【請求項１０】
前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）は、その端部（１７）を横切って延在する横溝（２５）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、前記横溝（２５）内にしっかりと実装され、前記チップ（２０）の一部分が前記シャンク（１６）の前記端部（１７）と同一平面になるように配置されている、請求項９に記載の切削工具。
【請求項１１】
前記工具本体（２１５、３０５）の前記シャンク（２１６、３１０）は、その端部（２４０、３１２）から前記シャンク（２１６、３１０）の側面（２１７、３１１）内に延在する、長手方向に延在する溝（２２５、３３５）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（２２０、３３０）は、前記長手方向に延在する溝（２２５、３３５）内にしっかりと実装されて、前記チップ（２２０、３３０）の一部分が、前記シャンク（２１６、３１０）の前記側面（２１７、３１１）と同一平面になるように配置されている、請求項９に記載の切削工具。
【請求項１２】
前記工具本体（６１５）の前記シャンク（６１６）は、その側面（６１８）に形成された平坦な凹部（６１７）と、前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）内に形成されたキャビティ（６１９）とを含み、
前記ＲＦＩＤチップ（６２０）は、前記チップ（６２０）の一部分が前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）と同一平面になるように配置されるように、前記キャビティ（６１９）内にしっかりと実装され、
前記チップの前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）は、前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）から離れるように前記チップ（６２０）から半径方向に延出している、請求項９に記載の切削工具。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）は、前記ＲＦＩＤチップ（６２０）に並んで配置された２つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）を含む、請求項１２に記載の切削工具。
【請求項１４】
ａ）シャンク（１６）を有する工具本体（１５）を含む切削工具（１０）と、
ｂ）前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内にしっかりと実装され、読み書き可能な、集積回路チップ（２０）と、
ｃ）前記集積回路チップ（２０）と通信するための読み書き装置（７００）と、
を含む、工作機械の動作の管理システムであって、
前記集積回路チップ（２０）は、ＲＦＩＤチップ（２０）である、
システム。
【請求項１５】
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、前記チップ（２０）が前記シャンク（１６）の外部に少なくとも部分的に露出されるように、前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内に実装される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記集積回路チップ（２０）は、非導電性かつ耐熱性のポリマー樹脂またはエポキシ樹脂によって前記シャンク（１６）内に固定されている、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記集積回路チップ（２０）は、前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータによって符号化され、前記オペレーショナルデータを前記読み書き装置（７００）に伝送可能であり、
前記オペレーショナルデータは、最適な機械加工のための切削速度および送りデータ、切削工具サイズ、切削工具重量、切削工具等級、前記切削工具の工学図面またはスケッチ、前記切削工具の再研磨用のデータ、前記切削工具の材料組成、材料安全データシート（ＭＳＤＳ）、工具追跡データ、追跡性データ、工具識別番号、工具の最大寿命データ、最適な工具用途／使用状態データ、工具特有の注記、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記集積回路チップ（２０）は、前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータを用いて前記読み書き装置（７００）によって読み書き可能であり、
前記以前の使用状態に関するデータは、切削工具の動作時間、切削工具の残存寿命情報、切削工具の摩耗および故障情報、切削工具を用いる機械加工作業の特徴、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ＲＦＩＤチップは、カプセル（５００）に埋め込まれており、前記読み書き装置（７００）によって遠隔的に読み書き可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２０】
前記工具本体（１１５、５２０）の前記シャンク（１１６、５２１）は、前記シャンク（１１６、５２１）の端部（１１７、５２２）から前記切削工具（１１０、５１５）の軸に沿って延在する、軸方向に延在する穴（１３０、５１０）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（１２０）は、前記軸方向に延在する穴（１３０、５１０）内にしっかりと実装される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記工具本体（１１５）の前記シャンク（１１６）は、前記軸方向に延在する穴（１３０）から前記シャンク（１１６）の側面（１１８）まで外方に延在する、複数の放射状に延在するスロット（１２５）をさらに含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、少なくとも１つの電気的コンタクト部（２１）を含むアンテナのないＲＦＩＤチップ（２０）であり、前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（２１）を介して前記読み書き装置（７００）によって読み書き可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２３】
前記読み書き装置（７００）は、前記ＲＦＩＤチップ（６２０）上の前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）と係合し、前記ＲＦＩＤチップ（６２０）と前記読み書き装置（７００）との間に直接リンクを確立するように適合された少なくとも１つのプローブ（６６０、６６５）を有する、タッチセンサ（６５０）を含む、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記工具本体の前記シャンク（１６）は、その端部（１７）を横切って延在する横溝（２５）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、前記横溝（２５）内にしっかりと実装され、前記チップ（２０）の一部分が前記シャンク（１６）の前記端部（１７）と同一平面になるように配置されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記工具本体（２１５、３０５）の前記シャンク（２１６、３１０）は、その端部（２４０、３１２）から前記シャンク（２１６、３１０）の側面（２１７、３１１）内に延在する、長手方向に延在する溝（２２５、３３５）を含み、
前記ＲＦＩＤチップ（２２０、３３０）は、前記長手方向に延在する溝（２２５、３３５）内にしっかりと実装され、前記チップ（２２０、３３０）の一部分が前記シャンク（２１６、３１０）の前記側面（２１７、３１１）と同一平面になるように配置されている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記工具本体（６１５）の前記シャンク（６１６）は、その側面（６１８）に形成された平坦な凹部（６１７）と、前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）内に形成されたキャビティ（６１９）とを含み、
前記ＲＦＩＤチップ（６２０）は、前記チップ（６２０）の一部分が前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）と同一平面になるように配置されるように、前記キャビティ（６１９）内にしっかりと実装され、
前記チップの前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）は、前記シャンク（６１６）の前記平坦な凹部（６１７）から離れるように前記チップ（６２０）から半径方向に延在している、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
前記少なくとも１つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）は、前記ＲＦＩＤチップ（６２０）に並んで配置された２つの電気的コンタクト部（６２５、６３０）を含む、請求項２６に記載のシステム。
【請求項２８】
前記切削工具（１０）によって機械加工作業を実施するための工作機械（７１０）と、
前記工作機械（７１０）の動作を制御するための制御装置（７２０）と、
をさらに含み、
前記制御装置（７２０）は、前記読み書き装置（７００）から前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを受信する、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項２９】
前記読み書き装置（７００）は、
前記ＲＦＩＤチップ（２０）から前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを受信するために、前記ＲＦＩＤチップ（２０）、および前記制御装置（７２０）と通信リンクを確立し、
前記制御装置（７２０）をプログラミングするために、前記切削工具（１０）用の前記オペレーショナルデータを前記制御装置（７２０）に伝送する、
ように適合されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記読み書き装置（７００）は、さらに、
前記制御装置（７２０）から前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータを受信し、
前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを前記ＲＦＩＤチップ（２０）に書き込む、
ように適合されている、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記読み書き装置（７００）は、
前記ＲＦＩＤチップ（２０）から一意的な工具の識別を受信するために、前記ＲＦＩＤチップ（２０）、前記制御装置（７２０）、およびリモートデータベース（７４０）との通信リンクを確立し、
前記一意的な工具の識別を前記リモートデータベース（７４０）に伝送し、前記リモートデータベースから前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを受信し、
前記制御装置（７２０）をプログラミングするために、前記切削工具（１０）用の前記オペレーショナルデータを前記制御装置（７２０）に伝送する、
ように適合されている、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３２】
前記読み書き装置（７００）は、さらに、
前記制御装置（７２０）から前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータを受信し、
前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを前記リモートデータベース（７４０）に伝送し、
前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを前記ＲＦＩＤチップ（２０）に書き込む、
ように適合されている、請求項３１に記載のシステム。
【請求項３３】
前記読み書き装置（７００）は、機械加工作業中リアルタイムの工具のフィードバックを前記制御装置（７２０）に提供するために、継続的に前記ＲＦＩＤチップ（２０）および前記制御装置（７２０）と通信する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記読み書き装置（７００）は、前記工具本体用のホルダ（２５０）の一部を形成するブロック（２６２）に配置された、読取ヘッド（２６０）内に配置される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項３５】
複数の切削工具（１０）を保管しかつ取り出すための自動工具管理システム（７３０）と、をさらに含み、
前記読み書き装置（７００）は、複数の切削工具（１０）を分類し、切削工具の位置を追跡するために、前記工具管理システム（７３０）と通信する、
請求項１４に記載のシステム。
【請求項３６】
ａ）シャンク（１６）を有する工具本体（１５）を含む切削工具（１０）を提供し、
ｂ）前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内にしっかりと実装され、読み書き可能な集積回路チップ（２０）を提供することであって、前記集積回路チップ（２０）は、ＲＦＩＤチップ（２０）であり、
ｃ）前記集積回路チップ（２０）と通信するための読み書き装置（７００）を提供し、
ｄ）前記チップ（２０）と前記読み書き装置（７００）との間に通信リンクを確立し、
ｅ）前記集積回路チップ（２０）から前記読み書き装置（７００）へ、前記切削工具（１０）に関するデータをアップロードする、
ステップを含む、工作機械の動作の管理方法。
【請求項３７】
前記ＲＦＩＤチップ（２０）は、前記チップ（２０）が前記シャンク（１６）の外部に少なくとも部分的に露出されるように、前記工具本体（１５）の前記シャンク（１６）内に実装される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記集積回路チップ（２０）と前記読み書き装置（７００）との間の前記通信リンクは、遠隔無線リンクである、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記チップ（２０）と前記読み書き装置（７００）との間の前記通信リンクは、前記集積回路チップ（２０）に配置された少なくとも１つの電気的コンタクト部（２１）と、前記読み書き装置（７００）に動作可能に関連したプローブとの間を係合することによって形成された直接リンクである、請求項３６に記載の方法。
【請求項４０】
ｆ）前記切削工具（１０）によって機械加工作業を実施する工作機械（７１０）を提供し、
ｇ）前記工作機械（７１０）の動作を制御する制御装置（７２０）を提供し、
ｈ）前記読み書き装置（７００）と前記制御装置（７２０）との間に通信リンクを確立し、
ｉ）前記読み書き装置（７００）から前記制御装置（７２０）に前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを伝送し、
ｊ）前記切削工具（１０）用の前記オペレーショナルデータに基づいて前記工作機械（７１０）の動作を制御するために前記制御装置（７２０）をプログラミングする、
ステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記切削工具（１０）用の前記オペレーショナルデータは、最適な機械加工のための切削速度および送りデータ、切削工具サイズ、切削工具重量、切削工具等級、前記切削工具の工学図面またはスケッチ、前記切削工具の再研磨用のデータ、前記切削工具の材料組成、材料安全データシート（ＭＳＤＳ）、工具追跡データ、追跡性データ、工具識別番号、工具の最大寿命データ、最適な工具用途／使用状態データ、工具特有の注記、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記切削工具（１０）に関する前記データは、前記集積回路チップ（２０）で符号化された、前記切削工具（１０）用の前記オペレーショナルデータを含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記切削工具（１０）に関する前記データは、一意的な工具の識別を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４４】
前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを前記制御装置（７２０）に伝送する前記ステップの前に、前記方法は、
前記読み書き装置（７００）とリモートデータベース（７４０）との間に通信リンクを確立し、
前記一意的な工具の識別を前記読み書き装置（７００）から前記リモートデータベース（７４０）に伝送し、
前記リモートデータベース（７４０）から前記読み書き装置（７００）へ前記オペレーショナルデータをアップロードする、
ステップをさらに含む、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
ｋ）前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータを前記制御装置（７２０）から前記読み書き装置（７００）へ伝送し、
ｌ）前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを、前記読み書き装置（７００）によって前記集積回路チップ（２０）に書き込む、
ステップをさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４６】
ｍ）前記読み書き装置（７００）によって、前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを、リモートデータベース（７４０）に伝送する、
ステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記切削工具（１０）用のオペレーショナルデータを前記制御装置（７２０）に伝送するステップ、前記切削工具（１０）の使用状態に関するデータを前記制御装置（７２０）から前記読み書き装置（７００）へ伝送するステップ、および、前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データを、前記読み書き装置（７００）によって前記集積回路チップ（２０）に書き込むステップは、機械加工作業中に連続的に実施される、請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
前記切削工具（１０）の使用状態に関する前記データは、切削工具の動作時間、切削工具の残存寿命情報、切削工具の摩耗および故障情報、切削工具を用いる機械加工作業の特徴、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項４５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００７年１２月１１日出願の米国仮特許出願第６１／０１２，８１８号からの優先権を主張するものであり、これを本願明細書に援用する。
【０００２】
本発明は、集積回路チップが内部にしっかりと実装された切削工具に関する。より具体的には、本発明は、ＲＦＩＤチップが内部に実装された切削工具に関し、そのＲＦＩＤチップは、切削工具に関するデータが符号化されており、かつ、機械加工動作を制御し、工具の使用状態を追跡し、および特定の切削工具の以前の使用に関するデータを記憶するために、ＲＦＩＤチップに符号化されたデータを用いるシステムと通信する。
【背景技術】
【０００３】
機械加工に使用される、特に金属切削作業に使用される切削工具は、数多くある。多くの場合、いくつかの工具の外観は非常に似ているが、著しく異なる用途に対しては効果的ではないことがある。例として、ドリルの先端の特徴は、著しく異ならないものの、著しく異なる材料を機械加工するためのものであるかもしれない。さらに、別の例では、同一の幾何学的形状を有するものの、異なる硬化コーティングを備えるドリルは、ある材料の機械加工には好適であり、別の材料の機械加工には不適切であるかもしれない。それゆえ、適切な工具を視覚的に識別することは、困難である場合がある。そのうえ、典型的な工具庫には、数百もの異なる切削工具があることがあるので、特定の作業に最適な工具を識別することは、困難である。その結果、工具容器にバーコードを付け、かつこれらの容器のバーコードを、切削工具の詳細および切削工具が好適となる最適な条件を識別するデータセットと関連づけている。しかしながら、工具のパッケージの外部、または、さらに言えば工具自体にバーコードを用いる場合には、切削工具の特徴を抽出するために、リモートデータベースにアクセスする必要がある。製造業者が、工具の一定の寿命を越えてデータベースの維持を行わないこともあり、その結果、古い工具に関連したバーコードがあるにも関わらず、その工具に関する情報がないこともある。さらに、非常に多数の異なる工具用の中央データベースの維持を行うことが必要である。
【０００４】
加えて、工具に関する既存の情報を抽出するだけでなく、さらに、工具の使用歴も維持して、いつ工具を交換するべきか、いつ工具を研ぐべきか、または工具が、ある作業にはもはや好適ではないが、あまり負担の多くない別の作業に好適になるのはいつか、をより良好に予測したいという要求がある。現在使用されているバーコードシステムでは、この情報を効率的に記憶し、かつ処理することができない。
【０００５】
従って、当該技術分野では、容易に検索可能にするために、切削工具が１つ以上の切削作業に使用されるときの切削工具のオペレーショナルデータ、および継続的な履歴を記憶するシステムが一般的に必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、切削工具のためのオペレーショナルデータおよび特定の工具の使用に関するデータが、切削工具内に実装され、またはリモートデータベースに含まれた集積回路チップ内で符号化され、かつチップで符号化された一意的な工具の識別によって容易にアクセス可能であり、そのため、カタログ、ハンドブック、ウェブサイト、およびアーカイブされたファイルを調べる必要なくデータを瞬時にかつ正確に検索でき、かつデータは、切削工具の全有用寿命にわたって正確なままとなるシステムを提供することにある。
【０００７】
オペレーショナルデータおよび特定の工具の使用に関するデータを、工作機械のための制御装置に直接プログラムして機械加工作業を制御し、それゆえ製造プロセスを単純にし、機械加工作業中の人との対話作業およびエラーを最小限にし、機械加工作業を始める前のセットアップ時間を削減し、工具の故障および工具の故障に起因した材料浪費を回避し、かつ財政的により好都合な製造プロセスを達成するシステムを提供することが、必要とされている。
【０００８】
機械加工作業に関するリアルタイムフィードバックが切削工具の集積回路チップと制御装置との間で通信されて機械加工作業のパラメータを自動的に調整し得るシステムを提供することが、必要とされている。
【０００９】
集積回路チップによってさらに、切削工具の工具管理の単純化および位置追跡、ならびにロット番号および構成などのデータによって、工具室内に収納された複数の工具を容易に保管することができるシステムを提供することが、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態によれば、被加工物を機械加工するための切削工具が提供される。切削工具は、シャンクを有する工具本体と、工具本体のシャンク内にしっかりと実装され、読み書き可能な集積回路チップと、を含む。集積回路チップは、ＲＦＩＤチップである。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、工作機械の動作を管理するシステムが提供される。システムは、シャンクを有する工具本体を含む切削工具と、工具本体のシャンク内にしっかりと実装され、読み書き可能な集積回路チップと、集積回路チップと通信するための読み書き装置と、を含む。集積回路チップはＲＦＩＤチップである。
【００１２】
本発明の別の実施形態によれば、工作機械の動作の管理方法が提供される。本方法は：シャンクを有する工具本体を含む切削工具を提供し、工具本体のシャンク内にしっかりと実装され、読み書き可能な集積回路チップを提供することであって、集積回路チップはＲＦＩＤチップであり、集積回路チップと通信するための読み書き装置を提供し、チップと読み書き装置との間に通信リンクを確立し、集積回路チップから読み書き装置へ切削工具に関するデータをアップロードする、ステップを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態による、集積回路チップが内部に実装された中実の丸型切削工具の斜視図を示す。
【図２】集積回路チップが内部に実装された中実の丸型切削工具の別の実施形態の斜視図を示す。
【図３】集積回路チップが内部に実装された中実の丸型切削工具の別の実施形態の斜視図を示す。
【図４】本発明の実施形態による、読み書き装置を有する工具ホルダ内に位置決めされた中実の丸型切削工具の斜視図を示す。
【図５】本発明の実施形態による、集積回路チップが内部に実装されたフライス工具の斜視図を示す。
【図６Ａ】本発明の実施形態による、ガラスカプセルに埋め込まれた集積回路チップが実装された切削工具の斜視図および側面図を示す。
【図６Ｂ】本発明の実施形態による、ガラスカプセルに埋め込まれた集積回路チップが実装された切削工具の斜視図および側面図を示す。
【図７Ａ】本発明の実施形態による、タッチチップの形状の集積回路チップが実装された切削工具の斜視図、上面図および側面図を示す。
【図７Ｂ】本発明の実施形態による、タッチチップの形状の集積回路チップが実装された切削工具の斜視図、上面図および側面図を示す。
【図７Ｃ】本発明の実施形態による、タッチチップの形状の集積回路チップが実装された切削工具の斜視図、上面図および側面図を示す。
【図８Ａ】本発明の実施形態による、切削工具に実装されたタッチチップを読み取るために用いられるタッチセンサの斜視図、上面図および側面図を示す。
【図８Ｂ】本発明の実施形態による、切削工具に実装されたタッチチップを読み取るために用いられるタッチセンサの斜視図、上面図および側面図を示す。
【図８Ｃ】本発明の実施形態による、切削工具に実装されたタッチチップを読み取るために用いられるタッチセンサの斜視図、上面図および側面図を示す。
【図９】本発明の実施形態による、切削工具に実装された集積回路チップを用いるシステムアーキテクチャの概略図を示す。
【図１０】本発明の実施形態による、切削工具に実装された集積回路チップを用いる別のシステムアーキテクチャの概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のさらなる詳細および利点は、以下の詳細な説明を添付の図面と併せて読むことから明らかとなる。図面では全体的に、同様の部分には同様の符号を付している。
【００１５】
以下説明するために、使用される場合には、空間的な向きの用語は、添付の図面または以下の詳細な説明において向きが示されているように、参照した実施形態に関するものである。しかしながら、以下説明する実施形態は、多くの代替的な変形形態および実施形態を取り得ることを理解されたい。添付の図面に示し、かつここで説明した特定の装置は、単に例示に過ぎず、限定するものとして考慮されるべきではないことも、理解されたい。
【００１６】
図１を参照すると、本発明の実施形態による、被加工物を機械加工するための、ドリル先端３０を有するドリルビットの形態にある切削工具１０が示されている。切削工具１０は、シャンク１６を有する工具本体１５を含む。工具本体１５のシャンク１６内の横溝２５には、ＲＦＩＤチップ２０の形態の集積回路チップ２０がしっかりと実装されている。その横溝は、シャンク１６の端部１７を横切って延在している。図示のように、ＲＦＩＤチップ２０は、アンテナのないＲＦＩＤチップ２０であり、それは少なくとも１つの電気的コンタクト部２１を含み、かつ読み書き装置によって、少なくとも１つの電気的コンタクト部２１を介して、読み書き可能である。チップ２０の一部分、特に少なくとも１つの電気的コンタクト部２１が、シャンク１６の端部１７と同一平面になるように配置され、それゆえ、シャンク１６の外部に少なくとも部分的に露出されるように、ＲＦＩＤチップ２０を横溝２５内に実装する。ＲＦＩＤチップ２０をドリル１０の先端３０から離れるように位置決めして、機械加工作業中にドリル１０が受けるかもしれない熱および過酷な環境への暴露を最小限にすることに留意されたい。
【００１７】
図２を参照すると、被加工物を機械加工するための、ドリルビットの形態の切削工具１１０の代替的な実施形態が示されている。切削工具１１０は、シャンク１１６を有する工具本体１１５を含む。工具本体１１５のシャンク１１６は、軸方向に延在する穴１３０を含み、その穴は、切削工具１１０の軸に沿ってシャンク１１６の端部１１７からシャンク１１６に延在している。工具本体１１５のシャンク１１６内の軸方向に延在する穴１３０には、ＲＦＩＤチップ１２０の形態の集積回路チップ１２０がしっかりと実装されている。ＲＦＩＤチップ１２０は、アンテナ（図示せず）を含み、ＲＦＩＤチップ１２０と読み書き装置との間の無線伝送を介して、読み書き装置によって、遠隔的に読み書き可能である。その目的のため、シャンク１１６は、複数の放射状に延在するスロット１２５を含み、それらスロットは、軸方向に延在する穴１３０から外方に延在しており、そのため、軸方向に延在する穴１３０を経てシャンク１１６の端部１１７によって、および放射状に延在するスロット１２５を経てシャンク１１６の側面１１８によって、ＲＦＩＤチップ１２０がシャンク１１６の外部に少なくとも部分的に露出されるようになっている。この配置によって、切削工具１１０を形成する金属または炭化物材料によって通常引き起こされる、ＲＦＩＤチップ１２０と読み書き装置との間の無線伝送への干渉が低減される。図１に示す実施形態のように、ＲＦＩＤチップ１２０を、切削工具１１０の先端から離して位置決めして、機械加工作業中に切削工具１１０が受けるかもしれない熱および過酷な環境への暴露を最小限にする。穴１３０およびスロット１２５を、ＲＦＩＤチップ１２０を除いては空であるように図示しているが、穴１３０およびスロット１２５を、ポリマー樹脂またはエポキシ樹脂などの非導電性材料で埋めてもよいことを理解されたい。これにより、チップ１２０が保護されると同時に、チップ１２０からの信号の受信および伝送ができるようになる。
【００１８】
図３を参照すると、被加工物を機械加工するための、ドリル先端２４５を有するドリルビットの形態の切削工具２１０の代替的な実施形態が示されている。切削工具２１０は、シャンク２１６を有する工具本体２１５を含む。工具本体２１５のシャンク２１６内の長手方向に延在する溝２２５には、ＲＦＩＤチップ２２０の形態の集積回路チップ２２０がしっかりと実装されている。その溝は、シャンク２１６の端部２４０からシャンク２１６の側面２１７に延在している。図示のように、ＲＦＩＤチップ２２０は、アンテナのないＲＦＩＤチップ２２０であり、それは少なくとも１つの電気的コンタクト部２２１を含み、かつ読み書き装置によって、少なくとも１つの電気的コンタクト部２２１を介して、読み書き可能である。ＲＦＩＤチップ２２０は、長手方向に延在する溝２２５に実装されて、チップ２２０の一部、特に少なくとも１つの電気的コンタクト部２２１が、シャンク２１６の側面２１７と同一平面になるように配置され、それゆえ、シャンク２１６の外部に少なくとも部分的に露出されるようになっている。図１および図２に示す実施形態のように、ＲＦＩＤチップ２２０を、ドリル２１０の先端２４５から離して位置決めして、機械加工作業中にドリル２１０が受けるかもしれない熱および過酷な環境への暴露を最小限にする。さらに、シャンク２１６の側面２１７にＲＦＩＤチップ２２０を配置することによって、ＲＦＩＤチップ２２０から物理的に干渉されることなく、工具本体２１５を通って延在する冷却流路２３５を介して、冷却剤がシャンク２１６の端部２４０からドリル先端２４５へ流れることができるようになる。
【００１９】
図４を参照すると、本発明の実施形態による、読取ヘッド２６０を有する工具ホルダ２５０が示されている。読み書き装置（図示せず）を、工具ホルダ２５０の上部ブロック２６２に配置されている読取ヘッド２６０内に配置する。工具ホルダ２５０によって読取ヘッド２６０と下部のＶ字形ブロック２６５との間に切削工具２１０を保持して、読取ヘッド２６０を、切削工具２１０内に実装されたＲＦＩＤチップ２２０に隣接させて配置するようにする。そのためには、工具ホルダ２５０の上部ブロック２６２および／または下部のＶ字形ブロック２６５は、バネで留められているかまたは液圧式に荷重がかけられて、様々な直径の切削工具２１０をクランプしてもよい。読み書き装置は、チップ２２０の電気的コンタクト部２２１に係合するための１つ以上のプローブ（図示せず）を含んで、読み書き装置とチップ２２０との間に直接通信リンクを確立してもよいし、またはアンテナを含んで、読み書き装置とチップ２２０との間に遠隔無線通信リンクを確立してもよい。図示のように、工具ホルダ２５０は、チップ２２０を有する切削工具２１０を保持するのに好適であり、そのチップは、図３を参照して上述したように、切削工具２１０の側面２１７内に実装されている。切削工具１０が工具ホルダ２５０に配置されると、読取ヘッド２６０がチップ２０に隣接して配置されるようになるように、工具ホルダ２５０を、図１を参照して上述したような、チップ２０が切削工具１０の端部１７内に実装されている切削工具１０など、様々な構成の切削工具を保持するように変更してもよいことを理解されたい。読み書き装置を代替的な構造に組み込んでもよいことも理解されたい。例えば、読み書き装置を、当業者にはよく知られている携帯型のハンドヘルド読み取り／走査装置とすることができ、あるいは、読み書き装置を、切削工具２１０を工作機械に取り付けるための取付用チャックまたはアダプタシステム内に位置決めすることができる。
【００２０】
図５を参照すると、被加工物を機械加工するための、フライス３００の形態の切削工具３００の代替的な実施形態が示されている。フライス３００は、シャンク３１０、および工具本体３０５の周りに形成された取付用ポケット３２５に取り外し可能に配置された複数の切削インサート３２０を有する工具本体３０５を含む。工具本体３０５のシャンク３１０内の長手方向に延在する溝３３５には、ＲＦＩＤチップ３３０の形態の集積回路チップ３３０がしっかりと実装されている。その溝は、シャンク３１０の端部３１２からシャンク３１０の側面３１１に延在している。図示のように、ＲＦＩＤチップ３３０は、アンテナのないＲＦＩＤチップ３３０であり、それは、少なくとも１つのコンタクト部３３１を含み、かつ読み書き装置によって、少なくとも１つのコンタクト部３３１を介して、読み書き可能である。ＲＦＩＤチップ３３０は、長手方向に延在する溝３３５内に実装されて、チップ３３０の一部分、特に少なくとも１つのコンタクト部３３１を、シャンク３１０の側面３１１と同一平面に配置し、それゆえシャンク３１０の外部に少なくとも部分的に露出されるようにする。あるいは、ＲＦＩＤチップ３３０を、図１を参照して上述したように、シャンク３１０の端部３１２に形成された横溝内に実装してもよいし、またはＲＦＩＤチップ３３０がアンテナを含んで、ＲＦＩＤチップ３３０を、図２を参照して上述したように、シャンク３１０に形成された穴に実装してもよい。
【００２１】
本発明は、図１〜図３に図示したドリルビット１０、１１０、２１０および図５に図示したフライス３００に加えて、機械加工作業に使用される様々な切削工具に好適であることを理解されたい。例えば、本発明のＲＦＩＤチップ３３０および関連のシステムをさらに、ねじタップ、方形シャンク旋盤工具、スローアウェイドリル（ｉｎｄｅｘａｂｌｅ  ｄｒｉｌｌ）および切削インサートに組み込んでもよい。
【００２２】
図６Ａ〜図６Ｂを参照すると、図２に示す実施形態と同様の、被加工物を機械加工するための切削工具５１５の代替的な実施形態が示されている。切削工具５１５は、シャンク５２１を有する工具本体５２０を含む。工具本体５２０のシャンク５２１は、軸方向に延在する穴５１０を含み、その穴は、シャンク５２１の端部５２２から切削工具５１５の軸に沿ってシャンク５２１まで延在する。ＲＦＩＤチップの形態の集積回路チップ（図示せず）がカプセル５００に埋め込まれており、そのカプセルは、工具本体５２０のシャンク５２１内の軸方向に延在する穴５１０にしっかりと実装されている。カプセル５００は、ガラス製でもまたは別の非導電性材料製でもよい。ＲＦＩＤチップは、アンテナ（図示せず）を含み、かつＲＦＩＤチップと読み書き装置との間の無線伝送を介して、読み書き装置によって、遠隔的に読み書き可能である。図２を参照して上述したように、シャンク５２１は、さらに複数の放射状に延在するスロットを含み、それらスロットは、軸方向に延在する穴５１０から半径方向外方に延在し、カプセル５００が少なくとも部分的に、軸方向に延在する穴５１０および放射状に延在するスロットを経て、シャンク５２１の端部５２２によってシャンク５２１の外部に露出されるようにしてもよい。カプセル５００は、ＲＦＩＤチップを遮蔽して、ＲＦＩＤチップが、ＲＦＩＤチップと読み書き装置との間の遠隔無線通信用のアンテナを含む必要があるようにする。ＲＦＩＤチップに配置されたアンテナのサイズが比較的小さく、かつ切削工具５１５の金属または炭化物材料に起因して干渉が発生するため、アンテナは、約３０ｍｍの制限範囲を有することがある。それゆえ、チップとの無線通信リンクを確立するために、読み書き装置をＲＦＩＤチップのごく近いところに配置する必要がある。カプセル５００に埋め込まれたＲＦＩＤチップは、高または低無線周波数での信号の伝送および受信に適合されたアンテナを含んでもよいことを理解されたい。
【００２３】
図７Ａ〜図７Ｃを参照すると、被加工物を機械加工するための切削工具６１０の代替的な実施形態が示されている。切削工具６１０は、シャンク６１６を有する工具本体６１５を含む。工具本体６１５のシャンク６１６は、シャンク６１６の側面６１８に形成された平坦な凹部６１７、具体的にはウェルドン（Ｗｅｌｄｏｎ）フラット６１７を含む。平坦な凹部６１７にはキャビティ６１９が形成されている。工具本体６１５のシャンク６１６内のキャビティ６１９には、ＲＦＩＤチップ６２０の集積回路チップ６２０がしっかりと実装されている。図示のように、ＲＦＩＤチップ６２０は、アンテナのないＲＦＩＤチップ６２０であり、それは、ＲＦＩＤチップ６２０に並んで配置された２つの電気的コンタクト部６２５、６３０を含み、かつ読み書き装置によって、２つの電気的コンタクト部６２５、６３０のうちの少なくとも一方を介して、読み書き可能であり、２つの電気的コンタクト部６２５、６３０のうちの他方は、余分に設けられている。ＲＦＩＤチップ６２０をキャビティ６１９内に実装して、ＲＦＩＤチップ６２０の一部分、特にチップ６２０の上面が、シャンク６１６の平坦な凹部６１７と同一平面になるようにし、それゆえシャンク６１６の外部に少なくとも部分的に露出されるようにする。電気的コンタクト部６２５、６３０は、シャンク６１６の平坦な凹部６１７から離れるように、チップ６２０から半径方向に延出する。図７Ａ〜図７Ｃに示す特有の実施形態によって、ＲＦＩＤチップ６２０が切削工具６１０の構造強度を弱めず、かつ工作機械の取付用チャックまたはアダプタ組立体への切削工具６１０の取り付けに物理的に干渉しないように、ＲＦＩＤチップ６２０を配置することができる。さらに、電気的コンタクト部６２５、６３０が、工具本体６１５のシャンク６１６から離れるように延出するので、ＲＦＩＤチップ６２０と読み書き装置との間の直接係合を、より容易に達成できる。
【００２４】
図８Ａ〜図８Ｃを参照すると、ＲＦＩＤチップ６２０からデータを読み取りかつそこへデータを書き込むために、読み書き装置と共に使用するのに好適なタッチセンサ６５０が示されている。タッチセンサ６５０は、２つのプローブ６６０、６６５を備える本体６５５を含み、それらプローブは、本体６５５から延出している。プローブ６６０、６６５は、切削工具６１０の工具本体６１５内に配置されたＲＦＩＤチップ６２０の電気的コンタクト部６２５、６３０に係合するように適合されて、ＲＦＩＤチップ６２０から読み書き装置へのデータの伝送およびアップロードを行うため、または読み書き装置からのデータをＲＦＩＤチップ６２０へ書き込むためのＲＦＩＤチップ６２０と読み書き装置との間の直接通信リンクを確立する。図示のように、タッチセンサ６５０は、さらに、２つのプローブ６６０、６６５の反対側の本体６５５から延出する２つのプロング６７０、６７５を含む。プローブ６６０、６６５をプロング６７０、６７５に電気的に接続して、プロング６７０、６７５を読み書き装置に差し込むかまたはそれに接続もしくは取り付けてもよい。あるいは、タッチセンサ６５０およびプローブ６６０、６６５を、読み書き装置に配線接続して、プロング６７０、６７５を不要にしてもよい。
【００２５】
図９を参照すると、本発明の実施形態による、ＲＦＩＤチップ２０が内部に実装された切削工具１０を用いて工作機械の動作を管理するためのシステムの概略図が示されている。図示のように、システムは、上述の実施形態を参照して既に述べたように、ＲＦＩＤチップ２０の形態の集積回路チップ２０が内部に実装された切削工具１０と、ＲＦＩＤチップ２０と通信するための読み書き装置７００とを含む。システムは、さらに、切削工具１０を用いて機械加工作業を実施するために工作機械の動作を制御するための制御装置７２０、例えば典型的なＣＮＣ制御装置７２０を含む。制御装置７２０は、読み書き装置７００から切削工具１０用のオペレーショナルデータを受信する。
【００２６】
図９に示すように、読み書き装置７００をＲＦＩＤチップ２０および制御装置７２０の双方と通信リンクを確立するように適合して、読み書き装置７００が、切削工具１０用のオペレーショナルデータを受信できるようにする。オペレーショナルデータは、ＲＦＩＤチップ２０で符号化されており、かつＲＦＩＤチップ２０から読み書き装置７００へ伝送され、そのデータが制御装置７２０に伝送されて、機械加工作業を制御するために制御装置７２０のプログラミングに使用される。先の実施形態に関して上述したように、ＲＦＩＤチップ２０と読み書き装置７００との間の通信リンクを、ＲＦＩＤチップ２０と読み書き装置７００との間の遠隔無線リンクを介して確立してもよいし、またはＲＦＩＤチップ２０に配置された少なくとも１つの電気的コンタクト部と、読み書き装置７００に動作可能に関連したプローブとの間を係合することによって形成された直接リンクを介して、確立してもよい。読み書き装置７００と制御装置７２０との間の通信リンクを、無線接続を含む当業者に公知の様々な技術によって、または読み書き装置７００から制御装置７２０にまたは工作機械７１０（図１０に示す）に配線をつなぐことによって確立してもよく、ここでは、読み書き装置７００を工作機械７１０の取付用チャックまたはアダプタ組立体内に配置する。
【００２７】
ＲＦＩＤチップ２０は、好ましくはオペレーショナルデータによって符号化され、かつそれを読み書き装置へ伝送することができ、そのオペレーショナルデータは、以下、最適な機械加工のための切削速度および送りデータ、切削工具サイズ、切削工具重量、切削工具等級、切削工具の工学図面またはスケッチ、切削工具の再研磨用のデータ、切削工具の材料組成、材料安全データシート（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｄａｔａ  Ｓｈｅｅｔ）（ＭＳＤＳ）、工具追跡データ、追跡性（ｔｒａｃｅａｂｉｌｉｔｙ）データ、工具識別番号、工具の最大寿命データ、最適な工具用途／使用状態データ、工具特有の注記、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。上述の群は例示であり、挙げられていない別のタイプのオペレーショナルデータが、ＲＦＩＤチップ２０で符号化されてもよいことを理解されたい。
【００２８】
さらに、読み書き装置７００は、また、切削工具１０の使用状態に関するデータを制御装置７２０から受信し、かつそのデータをＲＦＩＤチップ２０に書き込み、後で参照するために切削工具１０の情報が残るように適合されている。読み書き装置７００によってＲＦＩＤチップ２０に書き込まれる、使用状態に関するそのようなデータは、切削工具の動作時間、切削工具の残存寿命情報、切削工具の摩耗および故障情報、切削工具を用いる機械加工作業の特徴、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。上述の群はまた例示であり、挙げられていない切削工具１０の使用状態に関する別のタイプのデータが、読み書き装置７００によってＲＦＩＤチップ２０に書き込まれてもよいことを理解されたい。
【００２９】
あるいは、ＲＦＩＤチップ２０は一意的な工具の識別によってのみ符号化される。そのような実施形態では、読み書き装置を、ＲＦＩＤチップ２０、制御装置７２０およびリモートデータベース７４０との通信リンクを確立するように適合する。読み書き装置７００はＲＦＩＤチップ７２０から一意的な工具の識別を受信し、その一意的な工具の識別をリモートデータベース７４０に伝送し、リモートデータベース７４０から上述の切削工具１０用のオペレーショナルデータを受信し、次いでその切削工具１０用のオペレーショナルデータを制御装置７２０に伝送し、制御装置７２０をプログラミングする。切削工具１０の使用状態に関するデータをＲＦＩＤチップ２０に書き込むことに加えて、読み書き装置７００は、さらに、またはその代わりに、後で参照するために、切削工具の使用状態に関するデータをリモートデータベース７４０に伝送する。
【００３０】
上述のように、読み書き装置７００は、ＲＦＩＤチップ２０および制御装置７２０と継続的に通信して、機械加工作業中リアルタイムで制御装置７２０に工具のフィードバックを提供してもよい。
【００３１】
図１０を参照すると、本発明の実施形態による、ＲＦＩＤチップ２０が内部に実装された切削工具１０を用いる工作機械の動作を管理するための拡張されたシステムの概略図が示されている。拡張されたシステムは、上述したような図９に示すシステム要素および通信リンク、ならびに種々の追加的なシステム要素を含む。具体的には、図１０に示すように、拡張されたシステムは、さらに、切削工具１０によって機械加工作業を実施する工作機械７１０を含む。工作機械７１０によって実施される機械加工作業は、制御装置７２０によって制御され、その制御装置は、上述のように、読み書き装置７００によって制御装置７２０へ伝送されたデータに従ってプログラムされている。
【００３２】
図１０に示すように、拡張されたシステムは、さらに、複数の切削工具を保管しかつ取り出せる自動工具管理システム７３０を含んでもよい。読み書き装置７００は工具管理システム７３０と通信して、工具室内で複数の切削工具を分類し、かつ工具室から取り出された切削工具の位置を追跡する。
【００３３】
また、図１０に示すように、読み書き装置７００は、データ変換ボックス７５０との通信リンクを確立することによって、制御装置７２０、リモートデータベース７４０および自動工具管理システム７３０と通信し、読み書き装置７００によって複数の通信リンクが確立されかつ維持される必要がないようにしてもよい。
【００３４】
図９および図１０に示すように、切削工具による読み／書き能力を有する集積回路チップ２０の使用は、金属加工作業全体に関連する非常に広範囲の機会を生み出す。特に、チップ２０からのデータを、読み書き装置７００からまたはそこへ伝送してもよく、その読み書き装置をまたスキャナーとしてもよい。チップ２０を工具１０の静止位置において示してあるが、工具１０を動作させることは全く可能であり、および上述のように、チップ２０は依然として読み書き装置７００に対してデータを伝送しかつ受信してもよい。特に、機械加工作業中、切削工具１０のチップ２０はリアルタイムで、工具１０が経験し得る動作温度、動作速度またはあらゆる不均衡などのデータを通信してもよい。この情報は、読み書き装置７００に戻ってから、切削工具１０の最適な性能のために調整を行い得る制御装置７２０に伝送されてもよい。さらに、読み書き装置７００から抽出された切削工具１０に関する情報を用いて、特定の切削工具１０の工具寿命および／または摩耗を決定してもよく、そのような情報を用いて、自動工具管理システム７３０によって新しい工具１０を取り出す適切な時期を決定してもよい。さらに、読み書き装置７００は、工具の使用状態に関するデータをリモートデータベース７４０に提供してもよい。リモートデータベース７４０は、切削工具のファミリーの全体的性能のデータを提供するだけでなく、それに加えて、その特定の切削工具１０に関する個別の記録も提供する。
【００３５】
図９および図１０を参照して、本発明の実施形態による、上述のシステムを利用する工作機械の動作の管理方法を以下詳細に説明する。シャンクを有する工具本体を含む切削工具１０、工具本体のシャンク内にしっかりと実装された、読み書き可能なＲＦＩＤチップ２０の集積回路チップ２０、および集積回路チップ２０と通信するための読み書き装置７００が提供される。ＲＦＩＤチップ２０は、シャンクの外部に少なくとも部分的に露出されるように工具本体のシャンク内に実装されている。チップ２０と読み書き装置との間には通信リンクが確立されている。工具１０に関するデータが、集積回路チップ２０から読み書き装置７００へアップロードされる。集積回路チップ２０と読み書き装置との間の通信リンクは、遠隔無線リンクであっても、または集積回路チップ２０に配置された少なくとも１つの電気的コンタクト部と、読み書き装置７００に動作可能に関連したプローブとの間を係合することによって形成された、直接リンクであってもよい。
【００３６】
切削工具１０によって機械加工作業を実施する工作機械７１０、および工作機械７１０の動作を制御する制御装置７２０が提供される。読み書き装置７００と制御装置７２０との間には通信リンクが確立されている。切削工具１０用のオペレーショナルデータが読み書き装置７００から制御装置７２０へ伝送される。制御装置７２０をプログラムして、切削工具１０用のオペレーショナルデータに基づいて工作機械７１０の動作を制御するようにする。切削工具１０に関するデータは、チップ２０で符号化される切削工具１０用のオペレーショナルデータ、および／または一意的な工具の識別を含んでもよい。切削工具１０に関するデータが一意的な工具の識別を含む場合、切削工具１０用のオペレーショナルデータを制御装置７２０に伝送する前に、読み書き装置７００とリモートデータベース７４０との間に通信リンクが確立される。一意的な工具の識別は読み書き装置７００からリモートデータベース７４０へ伝送される。次いで、オペレーショナルデータをリモートデータベース７４０から読み書き装置７００へアップロードする。
【００３７】
切削工具１０の使用状態に関するデータを、制御装置７２０から読み書き装置７００へ伝送する。次いで、切削工具１０の使用状態に関するデータを、読み書き装置７００によって集積回路チップ２０に書き込む。切削工具１０の使用状態に関するデータはまた、読み書き装置７００によってリモートデータベース７４０に伝送されてもよい。さらに、切削工具１０用のオペレーショナルデータを制御装置７２０に伝送するステップ、切削工具１０の使用状態に関するデータを制御装置７２０から読み書き装置７００へ伝送するステップ、および切削工具１０の使用状態に関するデータを読み書き装置７００によって集積回路チップ２０に書き込むステップを、機械加工作業中に連続的に実施してもよい。
【００３８】
個々の切削工具１０それぞれに集積回路チップ２０を提供することによって、切削工具１０に関する技術上のデータを検索するだけでなく、その後のどの使用者も、摩耗および工具１０に残されている予期される工具寿命を理解することができるように、工具１０の履歴を追跡することが可能となる。
【００３９】
本発明の別の実施形態によれば、図１〜図３および図５〜図７Ｃを参照して上述したＲＦＩＤチップ２０、１２０、２２０、３３０および６２０、ならびにカプセル５００は、非導電性で耐熱性のポリマー樹脂またはエポキシ樹脂によって様々な切削工具のシャンク内に固定されている。ポリマー樹脂またはエポキシ樹脂は好ましくは、電気的干渉を引き起こすことがないように非導電性である。電気的干渉は、チップ２０、１２０、２２０、３３０および６２０と読み書き装置７００との間の通信リンクを中断することがある。さらに、ポリマー樹脂またはエポキシ樹脂は好ましくは、チップ２０、１２０、２２０、３３０および６２０を機械加工作業中の過酷な環境的条件に対してさらに保護するように、耐熱性である。
【００４０】
典型的なガラスカプセルのＲＦＩＤチップは、テキサス・インスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）から提供されているシリーズ２００低周波数ｍｉｃｒｏ−ＲＦＩＤ評価キット  モデルＲＩ−Ｋ３Ａ−００１Ａが設けられているものである。典型的な接触型集積回路チップは、テキサス・インスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）から提供されているタグ・イット（Ｔａｇ−ｉｔ）（登録商標）ＨＦ−Ｉ  スタンダード・トランスポンダ・インレイ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ  Ｉｎｌａｙｓ）に関連したチップである。接触型集積回路チップをインレイから取り出して、関連のアンテナを用いずに使用する。集積回路チップからのデータのアップロードおよびそこへのデータの書き込みに使用された典型的な読み書き装置は、ＲＦＩＤタグ付けの当業者には公知である。
【００４１】
本発明の特定の実施形態を詳細に説明したが、当業者は、本開示の全体的な教示を考慮すると、これらの詳細に対して様々な修正例および代替例を展開できることを理解するであろう。ここで説明した現在の好ましい実施形態は、例示にすぎず、添付の特許請求の範囲ならびにそれらのいずれかのおよび全ての等価物の全範囲を与えられる本発明の範囲の限定を意図するものではない。
【図１】
2011518045.tif 000003
【図２】
2011518045.tif 000004
【図３】
2011518045.tif 000005
【図４】
2011518045.tif 000006
【図５】
2011518045.tif 000007
【図６Ａ】
2011518045.tif 000008
【図６Ｂ】
2011518045.tif 000009
【図７Ａ】
2011518045.tif 000010
【図７Ｂ】
2011518045.tif 000011
【図７Ｃ】
2011518045.tif 000012
【図８Ａ】
2011518045.tif 000013
【図８Ｂ】
2011518045.tif 000014
【図８Ｃ】
2011518045.tif 000015
【図９】
2011518045.tif 000016
【図１０】
2011518045.tif 000017
【国際調査報告】
2011518045.tif 000018
2011518045.tif 000019