(57)【要約】【課題】切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現する。【解決手段】切削工具は、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部とを備える切削工具であって、前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。【選択図】図５
2022001404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切刃を有する切削インサートと、
前記切削インサートを保持するホルダと、
前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部とを備える切削工具であって、
前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する、切削工具。
【請求項２】
前記切削工具は、さらに、
前記ホルダに設けられた制御部を備え、
前記制御部は、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である、請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記切削工具は、さらに、
前記ホルダに設けられた制御部を備え、
前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である、請求項１に記載の切削工具。
【請求項４】
前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である、請求項２に記載の切削工具。
【請求項５】
前記無線通信部は、前記非報告状態において、前記切削工具の外部からの指示を受信可能な状態へ周期的に遷移し、
前記制御部は、前記無線通信部が前記指示を受信すると、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える、請求項３または請求項４に記載の切削工具。
【請求項６】
前記切削工具は、さらに、
前記ホルダに設けられた起動センサを備え、
前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える、請求項３または請求項４に記載の切削工具。
【請求項７】
前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が前記第１の条件を満たすと、前記起動センサを停止させ、
前記制御部は、前記無線通信部が前記測定情報を無線送信した後に、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項６に記載の切削工具。
【請求項８】
前記制御部は、前記無線通信部が前記指示を受信すると、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項７に記載の切削工具。
【請求項９】
前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が第２の条件を満たすと、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項６に記載の切削工具。
【請求項１０】
切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、
管理装置とを備え、
前記切削工具は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信する、工具システム。
【請求項１１】
前記管理装置は、前記測定情報の送信を開始すべき旨を示す送信開始指示を前記切削工具へ送信し、
前記切削工具は、前記送信開始指示を受信すると、前記測定情報の無線送信を開始する、請求項１０に記載の工具システム。
【請求項１２】
前記切削工具は、さらに、
前記ホルダに設けられた起動センサと、
前記ホルダに設けられた制御部とを含み、
前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、前記無線通信部を、前記測定情報を前記管理装置へ無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能であり、
前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える、請求項１０または請求項１１に記載の工具システム。
【請求項１３】
前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記起動センサを停止させ、
前記制御部は、前記無線通信部が前記測定情報を前記管理装置へ送信した後に、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項１２に記載の工具システム。
【請求項１４】
前記制御部は、前記無線通信部が前記管理装置からの指示を受信すると、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項１３に記載の工具システム。
【請求項１５】
前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が第２の条件を満たすと、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える、請求項１２に記載の工具システム。
【請求項１６】
切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、管理装置とを備える工具システムにおける通信方法であって、
前記管理装置および前記切削工具が、通信接続を確立するステップと、
前記切削工具が、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信するステップとを含む、通信方法。
【請求項１７】
切刃を有する切削インサートと、
前記切削インサートを保持するホルダと、
前記ホルダに設けられた、電池、測定センサ、起動センサ、メモリおよび無線通信部とを備える旋削用工具であって、
前記電池は、前記測定センサ、前記起動センサ、前記メモリおよび前記無線通信部に電力を供給し、
前記測定センサは、加速度センサおよび歪みセンサの少なくともいずれか１つを含み、
前記起動センサは、近接センサ、距離センサ、超音波センサ、光電センサ、レーザセンサ、温度センサおよび照度センサのうちの少なくともいずれか１つを含み、
前記無線通信部は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する、旋削用工具。
【請求項１８】
前記旋削用工具は、さらに、
前記ホルダに設けられた制御部を備え、
前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能であり、
前記制御部は、前記起動センサの測定結果が前記メモリに保存された所定条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える、請求項１７に記載の旋削用工具。
【請求項１９】
切削工具に用いられる切削工具用ホルダであって、
切削インサートを保持する保持部と、
電池、測定センサおよび無線通信部とを備え、
前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する、切削工具用ホルダ。
【請求項２０】
前記切削工具用ホルダは、さらに、
制御部を備え、
前記制御部は、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である、請求項１９に記載の切削工具用ホルダ。
【請求項２１】
前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である、請求項２０に記載の切削工具用ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、切削工具、切削工具用ホルダ、工具システム、通信方法および旋削用工具に関する。
この出願は、２０１９年８月９日に出願された日本出願特願２０１９−１４７３９５号を基礎とする優先権を主張し、その開示のすべてをここに取り込む。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１４−４６４０７号公報）には、以下のような切削工具が開示されている。すなわち、切削工具は、逃げ面とすくい面とを繋ぐ領域で刃先処理が施されてなる刃先処理部と、前記刃先処理部と前記逃げ面との境界に形成される切刃稜線とを具える切削工具であって、前記切削工具を前記すくい面側から平面視した際、前記刃先処理部とすくい面との境界と前記切刃稜線とを結んだ最短距離を前記刃先処理部の幅とするとき、前記刃先処理部において、前記刃先処理部とすくい面との境界から前記刃先処理部の幅の９０％までの領域に、切削に関与する前記切刃稜線に沿った溝を具える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４６４０７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示の切削工具は、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部とを備える切削工具であって、前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０００５】
本開示の工具システムは、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、管理装置とを備え、前記切削工具は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信する。
【０００６】
本開示の通信方法は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、管理装置とを備える工具システムにおける通信方法であって、前記管理装置および前記切削工具が、通信接続を確立するステップと、前記切削工具が、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信するステップとを含む。
【０００７】
本開示の旋削用工具は、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記ホルダに設けられた、電池、測定センサ、起動センサ、メモリおよび無線通信部とを備える旋削用工具であって、前記電池は、前記測定センサ、前記起動センサ、前記メモリおよび前記無線通信部に電力を供給し、前記測定センサは、加速度センサまたは歪みセンサを含み、前記起動センサは、近接センサ、距離センサ、超音波センサ、光電センサ、レーザセンサ、温度センサおよび照度センサのうちの少なくとも１つであり、前記無線通信部は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０００８】
本開示の切削工具用ホルダは、切削インサートを保持する保持部と、電池、測定センサおよび無線通信部とを備え、前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０００９】
本開示の一態様は、切削工具の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。また、本開示の一態様は、旋削用工具の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。また、本開示の一態様は、工具システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。また、本開示の一態様は、通信方法における処理のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現され得る。また、本開示の一態様は、切削工具用ホルダの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の実施の形態に係る工具システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、本開示の実施の形態に係る切削工具が送信するセンサパケットの一例を示す図である。
【図３】図３は、本開示の実施の形態に係る切削工具の構成の他の例を示す断面図である。
【図４】図４は、本開示の実施の形態に係る管理装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、本開示の実施の形態に係るセンサモジュールの構成を示す図である。
【図６】図６は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける管理装置が送信するアドバタイズパケットのフォーマットの一例を示す図である。
【図７】図７は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。
【図８】図８は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の他の例を定めたフローチャートである。
【図９】図９は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の他の例を定めたフローチャートである。
【図１０】図１０は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける通信処理のシーケンスの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける通信処理のシーケンスの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
従来、工具寿命に優れる切削工具が開発されている。
【００１２】
［本開示が解決しようとする課題］
切削工具の寿命を予測することにより、切削インサート等の工具を適切なタイミングで交換することができる。このような予測に関する優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
【００１３】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することが可能な切削工具、切削工具用ホルダ、工具システム、通信方法および旋削用工具を提供することである。
【００１４】
［本開示の効果］
本開示によれば、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００１５】
［本開示の実施形態の説明］
最初に、本開示の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１６】
（１）本開示の実施の形態に係る切削工具は、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部とを備える切削工具であって、前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【００１７】
このように、ホルダに設けられた測定センサの測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、切削工具と管理装置等の外部装置とを有線接続したり、切削工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。したがって、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００１８】
（２）好ましくは、前記切削工具は、さらに、前記ホルダに設けられた制御部を備え、前記制御部は、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。
【００１９】
たとえば、加工時の切削工具の状態を精度良くモニタリングし、センサの測定結果をリアルタイムで解析したり、解析結果に基づいて加工機を制御したりするために、センサによる測定および測定結果の伝送を高頻度で行う必要がある。その一方で、加工機において複数種類の加工を長時間に亘って連続的に行う場合、加工の途中で加工機を停止して切削工具の電池交換または充電を行うことは困難であるところ、このように、無線通信部の報告状態と非報告状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
【００２０】
（３）より好ましくは、前記切削工具は、さらに、前記ホルダに設けられた制御部を備え、前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【００２１】
このように、測定センサの測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサによる電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【００２２】
（４）より好ましくは、前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【００２３】
このように、測定センサの測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサによる電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【００２４】
（５）より好ましくは、前記無線通信部は、前記非報告状態において、前記切削工具の外部からの指示を受信可能な状態へ周期的に遷移し、前記制御部は、前記無線通信部が前記指示を受信すると、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える。
【００２５】
このような構成により、たとえば管理装置等の外部装置からの指示をトリガとして、無線通信部を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを非測定状態から測定状態へ切り替えることができる。また、無線通信部は、非報告状態において、当該指示を受信可能な状態へ周期的に遷移する構成により、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに関する当該指示を外部から受信するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【００２６】
（６）より好ましくは、前記切削工具は、さらに、前記ホルダに設けられた起動センサを備え、前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える。
【００２７】
このような構成により、起動センサの測定結果をトリガとして無線通信部および測定センサの状態を切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、切削工具の外部からの受信が不要となる。また、起動センサとして、たとえば測定センサよりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサを間欠駆動したりすることにより、無線通信部および測定センサの状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【００２８】
（７）より好ましくは、前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が前記第１の条件を満たすと、前記起動センサを停止させ、前記制御部は、前記無線通信部が前記測定情報を無線送信した後に、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００２９】
このような構成により、起動センサの消費電力を低減しつつ、無線通信部を非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを非測定状態へ切り替えることができる。
【００３０】
（８）より好ましくは、前記制御部は、前記無線通信部が前記指示を受信すると、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００３１】
このような構成により、たとえば管理装置等の外部装置からの指示をトリガとして、無線通信部を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを測定状態から非測定状態へ切り替えることができる。
【００３２】
（９）より好ましくは、前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が第２の条件を満たすと、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００３３】
このような構成により、起動センサの測定結果をトリガとして、無線通信部を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを測定状態から非測定状態へ切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、切削工具の外部からの受信が不要となる。
【００３４】
（１０）本開示の実施の形態に係る工具システムは、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、管理装置とを備え、前記切削工具は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信する。
【００３５】
このように、切削工具が、ホルダに設けられた測定センサの測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を、管理装置へ無線送信する構成により、切削工具と管理装置とを有線接続したり、切削工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を管理装置へ伝送することができる。したがって、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００３６】
（１１）好ましくは、前記管理装置は、前記測定情報の送信を開始すべき旨を示す送信開始指示を前記切削工具へ送信し、前記切削工具は、前記送信開始指示を受信すると、前記測定情報の無線送信を開始する。
【００３７】
このような構成により、切削工具は、管理装置から受信する送信開始指示をトリガとして測定情報の無線送信を開始することができるため、切削工具において、送信開始指示を開始するトリガを自ら検知するための構成が不要となる。
【００３８】
（１２）好ましくは、前記切削工具は、さらに、前記ホルダに設けられた起動センサと、前記ホルダに設けられた制御部とを含み、前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、前記無線通信部を、前記測定情報を前記管理装置へ無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能であり、前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える。
【００３９】
このように、無線通信部の報告状態と非報告状態とを切り替え可能であり、かつ測定センサの測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。また、起動センサの測定結果をトリガとして無線通信部および測定センサの状態を切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、切削工具の外部からの受信が不要となる。さらに、起動センサとして、たとえば測定センサよりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサを間欠駆動したりすることにより、無線通信部および測定センサの状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【００４０】
（１３）より好ましくは、前記制御部は、前記起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、前記起動センサを停止させ、前記制御部は、前記無線通信部が前記測定情報を前記管理装置へ送信した後に、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００４１】
このような構成により、起動センサの消費電力を低減しつつ、無線通信部を非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを非測定状態へ切り替えることができる。
【００４２】
（１４）より好ましくは、前記制御部は、前記無線通信部が前記管理装置からの指示を受信すると、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００４３】
このような構成により、管理装置からの指示をトリガとして、無線通信部を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを測定状態から非測定状態へ切り替えることができる。
【００４４】
（１５）より好ましくは、前記制御部は、前記起動センサの前記測定結果が第２の条件を満たすと、前記無線通信部を前記報告状態から前記非報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記測定状態から前記非測定状態へ切り替える。
【００４５】
このような構成により、起動センサの測定結果をトリガとして、無線通信部を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサを測定状態から非測定状態へ切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、切削工具の外部からの受信が不要となる。
【００４６】
（１６）本開示の実施の形態に係る通信方法は、切刃を有する切削インサート、前記切削インサートを保持するホルダ、ならびに前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部を含む切削工具と、管理装置とを備える工具システムにおける通信方法であって、前記管理装置および前記切削工具が、通信接続を確立するステップと、前記切削工具が、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信するステップとを含む。
【００４７】
このように、切削工具が、ホルダに設けられた測定センサの測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を、管理装置へ無線送信する方法により、切削工具と管理装置とを有線接続したり、切削工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を管理装置へ伝送することができる。したがって、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００４８】
（１７）本開示の実施の形態に係る旋削用工具は、切刃を有する切削インサートと、前記切削インサートを保持するホルダと、前記ホルダに設けられた、電池、測定センサ、起動センサ、メモリおよび無線通信部とを備える旋削用工具であって、前記電池は、前記測定センサ、前記起動センサ、前記メモリおよび前記無線通信部に電力を供給し、前記測定センサは、加速度センサおよび歪みセンサの少なくともいずれか１つを含み、前記起動センサは、近接センサ、距離センサ、超音波センサ、光電センサ、レーザセンサ、温度センサおよび照度センサのうちの少なくともいずれか１つを含み、前記無線通信部は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【００４９】
このように、ホルダに設けられた測定センサの測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、旋削用工具と管理装置等の外部装置とを有線接続したり、旋削用工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。したがって、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００５０】
（１８）好ましくは、前記旋削用工具は、さらに、前記ホルダに設けられた制御部を備え、前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能であり、前記制御部は、前記起動センサの測定結果が前記メモリに保存された所定条件を満たすと、前記無線通信部を前記非報告状態から前記報告状態へ切り替えるとともに、前記測定センサを前記非測定状態から前記測定状態へ切り替える。
【００５１】
このように、無線通信部の報告状態と非報告状態とを切り替え可能であり、かつ測定センサの測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。また、起動センサの測定結果をトリガとして無線通信部および測定センサの状態を切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、旋削用工具の外部からの受信が不要となる。さらに、起動センサとして、たとえば測定センサよりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサを間欠駆動したりすることにより、無線通信部および測定センサの状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【００５２】
（１９）本開示の実施の形態に係る切削工具用ホルダは、切削インサートを保持する保持部と、電池、測定センサおよび無線通信部とを備え、前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【００５３】
このように、切削工具用ホルダに設けられた測定センサの測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、切削工具と管理装置等の外部装置とを有線接続したり、切削工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。したがって、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【００５４】
（２０）好ましくは、前記切削工具用ホルダは、さらに、制御部を備え、前記制御部は、前記無線通信部を、前記測定情報を無線送信する報告状態と、前記測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。
【００５５】
たとえば、加工時の切削工具の状態を精度良くモニタリングし、センサの測定結果をリアルタイムで解析したり、解析結果に基づいて加工機を制御したりするために、センサによる測定および測定結果の伝送を高頻度で行う必要がある。その一方で、加工機において複数種類の加工を長時間に亘って連続的に行う場合、加工の途中で加工機を停止して切削工具の電池交換または充電を行うことは困難であるところ、このように、無線通信部の報告状態と非報告状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
【００５６】
（２１）より好ましくは、前記制御部は、前記測定センサを測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【００５７】
このように、測定センサの測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサによる電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【００５８】
以下、本開示の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００５９】
［工具システム］
図１は、本開示の実施の形態に係る工具システムの構成を示す図である。
【００６０】
図１を参照して、工具システム３００は、切削工具１００と、管理装置２００と、無線親機２０１とを備える。切削工具１００は、切削工具用ホルダ２と、センサモジュール１１０とを備える。センサモジュール１１０は、測定センサを含む。以下、切削工具用ホルダ２を、単にホルダ２とも称する。
【００６１】
無線親機２０１は、管理装置２００にたとえば有線で接続されている。無線親機２０１は、たとえばアクセスポイントである。
【００６２】
切削工具１００は、たとえば、旋削加工用の工具であり、旋削加工機に取り付けられる。ホルダ２は、切刃を有する切削インサート１を保持する。センサモジュール１１０は、ホルダ２に設けられている。
【００６３】
ホルダ２は、固定用部材３Ａ，３Ｂを備える。固定用部材３Ａ，３Ｂは、切削インサート１を保持する。固定用部材３Ａ，３Ｂは、保持部の一例である。
【００６４】
切削インサート１は、たとえば、上面視で三角形、正方形、ひし形、および五角形等の多角形状である。切削インサート１は、たとえば、上面の中央において貫通孔が形成され、固定用部材３Ａ，３Ｂによりホルダ２に固定されている。
【００６５】
なお、工具システム３００は、１つの切削工具１００を備える構成に限らず、複数の切削工具１００を備える構成であってもよい。また、工具システム３００は、１つの管理装置２００を備える構成に限らず、複数の管理装置２００を備える構成であってもよい。
【００６６】
切削工具１００は、センサモジュール１１０における測定センサの測定結果を含む測定情報を無線親機２０１へ無線送信する。あるいは、切削工具１００は、センサモジュール１１０における測定センサの測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線親機２０１へ無線送信する。
【００６７】
たとえば、切削工具１００は、測定情報を含むセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する。
【００６８】
切削工具１００および無線親機２０１は、たとえば、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．４に準拠したＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＩＥＥＥ  ８０２．１５．１に準拠したＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）およびＩＥＥＥ８０２．１５．３ａに準拠したＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）等の通信プロトコルを用いた無線による通信を行う。なお、切削工具１００および無線親機２０１間において、上記以外の通信プロトコルが用いられてもよい。
【００６９】
無線親機２０１は、切削工具１００から受信したセンサパケットを管理装置２００へ中継する。
【００７０】
図２は、本開示の実施の形態に係る切削工具が送信するセンサパケットの一例を示す図である。
【００７１】
図２を参照して、切削工具１００におけるセンサモジュール１１０は、測定情報および測定センサのＩＤであるセンサＩＤを「センサデータ」のフィールドに格納したセンサパケット４０１を作成する。
【００７２】
ここで、センサパケット４０１における「同期ヘッダ」のフィールドには、たとえば所定のプリアンブルが格納される。「ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）ヘッダ」のフィールドには、たとえば、センサモジュール１１０のＭＡＣアドレス等が格納される。また、「センサデータ」のフィールドのデータ長は、図２では２０オクテットであるが、測定情報に含まれる物理量の種別、および当該物理量の個数等に応じて変更可能である。
【００７３】
無線親機２０１は、切削工具１００から受信した無線信号に含まれるセンサパケットを取得して管理装置２００へ送信する。
【００７４】
図３は、本開示の実施の形態に係る切削工具の構成の他の例を示す断面図である。
【００７５】
図３を参照して、切削工具１００は、転削加工機に取り付けられる転削加工用の工具であってもよい。より詳細には、転削加工用の切削工具１００は、切刃を有する複数の切削インサート１Ａを保持するホルダ２Ａと、ホルダ２Ａに設けられた、測定センサを含むセンサモジュール１１０とを備える。ホルダ２Ａは、固定用部材３Ｃを備える。固定用部材３Ｃは、切削インサート１Ａを保持する。切削インサート１Ａは、たとえば、固定用部材３Ｃによりホルダ２Ａに固定されている。固定用部材３Ｃは、保持部の一例である。
【００７６】
［管理装置］
図４は、本開示の実施の形態に係る管理装置の構成を示す図である。
【００７７】
図４を参照して、管理装置２００は、通信部２１０と、処理部２２０と、記憶部２３０とを備える。記憶部２３０は、たとえばフラッシュメモリである。
【００７８】
通信部２１０は、無線親機２０１経由で切削工具１００からセンサパケットを受信すると、受信したセンサパケットから測定情報およびセンサＩＤを取得し、取得した測定情報およびセンサＩＤを処理部２２０へ出力する。
【００７９】
処理部２２０は、通信部２１０から測定情報およびセンサＩＤを受けると、当該測定情報を当該センサＩＤに対応付けて記憶部２３０に保存する。
【００８０】
処理部２２０は、記憶部２３０における測定情報に基づいて、対応のセンサＩＤに対応する切削工具１００における切削インサート１の寿命を予測する。そして、処理部２２０は、予測結果に基づいて、切削インサート１の交換をユーザに促すための通知を行う。
【００８１】
［センサモジュール］
図５は、本開示の実施の形態に係るセンサモジュールの構成を示す図である。
【００８２】
図５を参照して、センサモジュール１１０は、測定センサ１０と、データ生成部２０と、無線通信部３０と、制御部４０と、起動センサ５０と、電池６０と、記憶部７０とを含む。記憶部７０は、たとえばフラッシュメモリである。無線通信部３０は、たとえば無線通信チップにより実現される。
【００８３】
電池６０は、たとえば１次電池、２次電池、太陽電池、またはキャパシタ等を含む蓄電装置である。電池６０は、エネルギーを蓄積するとともに、蓄積したエネルギーを用いて、センサモジュール１１０における無線通信部３０等の各回路に電力を供給する。
【００８４】
起動センサ５０は、たとえば、近接センサ、距離センサ、超音波センサ、光電センサ、レーザセンサ、温度センサおよび照度センサのうちの少なくともいずれか１つを含む。
【００８５】
起動センサ５０は、対象物たとえば加工物との間の距離、温度および照度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号を制御部４０へ出力する。起動センサ５０は、たとえば、電池６０から供給される電力により駆動される。制御部４０は、たとえばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等のプロセッサである。
【００８６】
起動センサ５０は、たとえば、制御部４０により起動され、起動状態において測定を行い、測定した物理量を示すアナログ信号を制御部４０へ出力する。
【００８７】
測定センサ１０は、たとえば、加速度センサ、歪みセンサ、圧力センサ、音センサおよび温度センサのうちの少なくともいずれか１つを含む。測定センサ１０は、たとえば、ホルダ２，２Ａにおける切削インサート１の近傍に設けられる。
【００８８】
測定センサ１０は、加速度、ひずみ、圧力、音および温度等の物理量のうちの少なくともいずれか１つを測定し、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する。測定センサ１０は、たとえば、電池６０から供給される電力により駆動される。
【００８９】
測定センサ１０は、たとえば、測定状態と非測定状態とが切り替わる。測定センサ１０は、測定状態において測定を行い、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する一方、非測定状態において停止する。
【００９０】
データ生成部２０は、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を作成する。より詳細には、データ生成部２０は、測定センサ１０からアナログ信号を受けて、受けたアナログ信号をＡＤ（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換したセンサ測定値を含む測定情報、または当該センサ測定値に対して平均化等の演算を行った値を含む測定情報を作成する。
【００９１】
データ生成部２０は、生成した測定情報および測定センサ１０のセンサＩＤが格納されたセンサパケットを生成し、生成したセンサパケットを無線通信部３０へ出力する。
【００９２】
無線通信部３０は、切削工具１００の外部における無線親機２０１へ測定情報を無線送信する。より詳細には、無線通信部３０は、データ生成部２２から受けた、測定情報およびセンサＩＤが格納されたセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する。無線通信部３０は、電池から供給される電力により駆動される。
【００９３】
たとえば、無線通信部３０は、報告状態と非報告状態とが切り替わる。無線通信部３０は、報告状態においてセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信する一方、非報告状態においてセンサパケットを無線親機２０１へ無線送信しない。
【００９４】
制御部４０は、無線通信部３０、測定センサ１０および起動センサ５０の動作を制御する。
【００９５】
より詳細には、制御部４０は、無線通信部３０の報告状態および非報告状態、ならびに測定センサ１０の測定状態および非測定状態を切り替える切替処理を行う。また、たとえば、制御部４０は、起動センサ５０の起動および停止を制御する。
【００９６】
［通信接続］
切削工具１００のセンサモジュール１１０における制御部４０は、管理装置２００との通信接続を確立する接続処理を行う。
【００９７】
たとえば、工具システム３００において、管理装置２００は、アドバタイズパケットを切削工具１００へ送信する。
【００９８】
図６は、本発明の実施の形態に係る工具システムにおける管理装置が送信するアドバタイズパケットのフォーマットの一例を示す図である。
【００９９】
図６を参照して、アドバタイズパケットは、先頭から、ＰＨＹヘッダ、ＭＡＣヘッダおよびメッセージタイプに対応するフィールドの順に構成されている。
【０１００】
管理装置２００は、ＭＡＣヘッダにおける宛先にブロードキャストアドレスを設定し、ＭＡＣヘッダにおける送信元に自己のＩＤたとえばＭＡＣアドレスを設定し、メッセージタイプに対応するフィールドにアドバタイズパケットであることを示す識別子を設定したアドバタイズパケットを生成し、生成したアドバタイズパケットを無線親機２０１へ送信する。
【０１０１】
無線親機２０１は、管理装置２００から受信したアドバタイズパケットを含む無線信号を切削工具１００へ送信する。
【０１０２】
センサモジュール１１０における無線通信部３０は、起動状態において、無線親機２０１から無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれるアドバタイズパケットを取得する。無線通信部３０は、取得したアドバタイズパケットを制御部４０へ出力する。
【０１０３】
センサモジュール１１０における制御部４０は、無線通信部３０からアドバタイズパケットを受けると、接続処理として、受けたアドバタイズパケットに含まれる送信元のＭＡＣアドレスを有する管理装置２００を通信対象として設定する。具体的には、制御部４０は、当該ＭＡＣアドレスを、通信対象の管理装置２００のＭＡＣアドレスとして記憶部７０に登録する。
【０１０４】
また、制御部４０は、接続処理として、受けたアドバタイズパケットに対する応答である応答パケットを生成し、生成した応答パケットを無線通信部３０へ出力する。制御部４０が生成する応答パケットのフォーマットは、たとえば図６に示すアドバタイズパケットのフォーマットと同じである。
【０１０５】
たとえば、制御部４０は、ＭＡＣヘッダにおける宛先に管理装置２００のＭＡＣアドレスを設定し、ＭＡＣヘッダにおける送信元にたとえば自己のセンサモジュール１１０のＭＡＣアドレスを設定し、メッセージタイプに対応するフィールドに応答パケットであることを示す識別子を設定した応答パケットを生成し、生成した応答パケットを無線通信部３０へ出力する。
【０１０６】
無線通信部３０は、起動状態において、制御部４０から受けた応答パケットを含む無線信号を送信する。
【０１０７】
管理装置２００は、無線親機２０１経由で切削工具１００のセンサモジュール１１０からの応答パケットを受信すると、受信した応答パケットに含まれる送信元のＭＡＣアドレスを有するセンサモジュール１１０を通信対象として設定する。具体的には、管理装置２００における処理部２２０は、無線親機２０１および通信部２１０経由でセンサモジュール１１０から応答パケットを受信すると、受信した応答パケットに含まれる送信元のＭＡＣアドレスを、通信対象のセンサモジュール１１０のＭＡＣアドレスとして記憶部７０に登録する。
【０１０８】
［切替処理の具体例１］
たとえば、センサモジュール１１０における無線通信部３０は、非報告状態において、管理装置２００からの指示を受信可能な状態へ周期的に遷移する。具体的には、センサモジュール１１０における制御部４０は、無線通信部３０の非報告状態において、無線通信部３０を間欠駆動する。より詳細には、制御部４０は、無線通信部３０の停止状態および起動状態を所定の切替周期で切り替えることにより、無線通信部３０を間欠的に起動状態とする。以下、停止状態とは、一部の機能が停止した状態すなわちスリープ状態を含む。
【０１０９】
管理装置２００は、上記切替周期よりも短い周期で、アドバタイズパケットを切削工具１００へ送信する。
【０１１０】
センサモジュール１１０における無線通信部３０は、間欠駆動における起動状態において、管理装置２００からのアドバタイズパケットを受信すると、受信したアドバタイズパケットを制御部４０へ出力する。
【０１１１】
センサモジュール１１０における制御部４０は、無線通信部３０からアドバタイズパケットを受けると、管理装置２００との通信接続を確立する接続処理を行うとともに、無線通信部３０の連続駆動を開始し、無線通信部３０の起動状態を維持する。
【０１１２】
たとえば、管理装置２００は、測定情報の送信を開始すべき旨を示す送信開始指示を通信対象の切削工具１００へ送信する。より詳細には、管理装置２００は、送信開始指示を無線親機２０１へ送信する。
【０１１３】
無線親機２０１は、管理装置２００から受信した送信開始指示を含む無線信号を切削工具１００へ送信する。
【０１１４】
切削工具１００は、管理装置２００から送信開始指示を受信すると、測定情報の無線送信を開始する。
【０１１５】
より詳細には、切削工具１００のセンサモジュール１１０における無線通信部３０は、無線親機２０１経由で管理装置２００からの送信開始指示を受信すると、受信した送信開始指示を制御部４０へ出力する。
【０１１６】
制御部４０は、無線通信部３０から送信開始指示を受けると、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０１１７】
具体的には、制御部４０は、センサパケットの無線送信を開始すべき旨を示す報告開始指示を無線通信部３０へ出力するとともに、測定センサ１０を停止状態から起動状態へ切り替える。
【０１１８】
測定センサ１０は、測定状態すなわち起動状態へ切り替わると、測定を開始するとともに、測定した物理量を示すアナログ信号のデータ生成部２０への出力を開始する。
【０１１９】
無線通信部３０は、制御部４０から報告開始指示を受けると、定期的または不定期に、データ生成部２０により生成される、測定情報を含むセンサパケットの管理装置２００への無線送信を開始する。
【０１２０】
たとえば、管理装置２００は、測定情報の送信を停止すべき旨を示す送信停止指示を切削工具１００へ送信する。より詳細には、管理装置２００は、送信停止指示を無線親機２０１へ送信する。
【０１２１】
無線親機２０１は、管理装置２００から受信した送信停止指示を含む無線信号を切削工具１００へ送信する。
【０１２２】
切削工具１００は、管理装置２００から送信停止指示を受信すると、センサパケットの無線送信を停止する。
【０１２３】
より詳細には、切削工具１００のセンサモジュール１１０における無線通信部３０は、無線親機２０１経由で管理装置２００からの送信停止指示を受信すると、受信した送信停止指示を制御部４０へ出力する。
【０１２４】
制御部４０は、無線通信部３０から送信停止指示を受けると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０１２５】
具体的には、制御部４０は、センサパケットの無線送信を停止すべき旨を示す報告停止指示を無線通信部３０へ出力するとともに、測定センサ１０を起動状態から停止状態へ切り替える。
【０１２６】
無線通信部３０は、制御部４０から報告停止指示を受けると、センサパケットの管理装置２００への無線送信を停止する。
【０１２７】
制御部４０は、無線通信部３０を非報告状態へ切り替えると、無線通信部３０の間欠駆動を再開し、管理装置２００からのアドバタイズパケットを待ち受ける。
【０１２８】
［切替処理の具体例２］
たとえば、センサモジュール１１０における制御部４０は、起動センサ５０を間欠駆動する。より詳細には、制御部４０は、起動センサ５０の停止状態および起動状態を所定の切替周期で切り替えることにより、起動センサ５０を間欠的に起動状態とする。
【０１２９】
たとえば、無線通信部３０は、非報告状態において起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすと、報告状態へ切り替わる。
【０１３０】
たとえば、制御部４０は、起動センサの測定結果が第１の条件を満たすと、切替処理を行う。制御部４０は、起動センサ５０から受けるアナログ信号をモニタし、当該アナログ信号のレベルが、記憶部７０に保存されている所定のしきい値ＴｈＡを超えると、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０１３１】
具体的には、制御部４０は、起動センサ５０の一例としての照度センサ、光電センサまたはレーザセンサの測定結果である、切削工具１００を照らす光の明るさが所定のしきい値ＴｈＡ１を超えると、無線通信部３０を報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を停止状態から起動状態へ切り替える。
【０１３２】
あるいは、たとえば、制御部４０は、起動センサ５０の一例としての距離センサ、近接センサまたは超音波センサの測定結果である、切削工具１００および加工物間の距離が所定のしきい値ＴｈＡ２たとえば１０ｍｍ以下となると、無線通信部３０を報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を停止状態から起動状態へ切り替える。
【０１３３】
あるいは、制御部４０は、起動センサ５０の一例である光電センサおよびレーザセンサにより、切削工具１００が所定の位置に到達したことを検知すると、無線通信部３０を報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を停止状態から起動状態へ切り替える。
【０１３４】
あるいは、制御部４０は、起動センサ５０の一例である超音波センサおよび温度センサにより、たとえばクーラント液により切削工具１００の温度が所定値以下となったことを検知すると、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。
【０１３５】
たとえば、起動センサ５０は、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすと、停止する。
【０１３６】
より詳細には、制御部４０は、起動センサ５０から受けるアナログ信号のレベルが上述したしきい値ＴｈＡを超えると、起動センサ５０の間欠駆動を停止し、起動センサ５０の停止状態を維持する。
【０１３７】
制御部４０は、無線通信部３０の報告状態において、無線通信部３０経由で管理装置２００からのアドバタイズパケットを受信し、当該管理装置２００との通信接続を確立する接続処理を行う。
【０１３８】
制御部４０は、管理装置２００との通信接続を確立すると、センサパケットの無線送信を開始すべき旨を示す報告開始指示を無線通信部３０へ出力する。
【０１３９】
測定センサ１０は、測定状態すなわち起動状態へ切り替わると、測定を開始するとともに、測定した物理量を示すアナログ信号のデータ生成部２０への出力を開始する。
【０１４０】
無線通信部３０は、制御部４０から報告開始指示を受けると、定期的または不定期に、データ生成部２０により生成される、測定情報を含むセンサパケットの管理装置２００への無線送信を開始する。
【０１４１】
たとえば、無線通信部３０は、センサパケットの管理装置２００への送信後に非報告状態へ切り替わる。
【０１４２】
具体的には、たとえば、管理装置２００は、送信停止指示を無線親機２０１経由で切削工具１００へ送信する。
【０１４３】
切削工具１００は、管理装置２００から送信停止指示を受信すると、センサパケットの無線送信を停止する。
【０１４４】
切削工具１００のセンサモジュール１１０における制御部４０は、無線通信部３０が管理装置２００から指示を受けると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。より詳細には、制御部４０は、無線通信部３０経由で管理装置２００から送信停止指示を受信すると、無線通信部３０を非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態へ切り替える。
【０１４５】
すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を起動状態から停止状態へ切り替える。
【０１４６】
制御部４０は、無線通信部３０を非報告状態へ切り替え、測定センサ１０を非測定状態へ切り替えると、起動センサ５０の間欠駆動を再開し、起動センサ５０から受けるアナログ信号をモニタする。
【０１４７】
［切替処理の具体例３］
たとえば、センサモジュール１１０における制御部４０は、起動センサ５０を間欠駆動する。
【０１４８】
たとえば、無線通信部３０は、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすと、起動状態に切り替わる。
【０１４９】
より詳細には、制御部４０は、起動センサ５０から受けるアナログ信号をモニタし、当該アナログ信号のレベルが所定のしきい値ＴｈＡを超えると、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０１５０】
すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を停止状態から起動状態へ切り替える。
【０１５１】
制御部４０は、無線通信部３０の報告状態において、無線通信部３０経由で管理装置２００からのアドバタイズパケットを受信し、当該管理装置２００との通信接続を確立する接続処理を行う。
【０１５２】
制御部４０は、管理装置２００との通信接続を確立すると、センサパケットの無線送信を開始すべき旨を示す報告開始指示を無線通信部３０へ出力する。
【０１５３】
測定センサ１０は、測定状態すなわち起動状態へ切り替わると、測定を開始するとともに、測定した物理量を示すアナログ信号のデータ生成部２０への出力を開始する。
【０１５４】
無線通信部３０は、制御部４０から報告開始指示を受けると、定期的または不定期に、データ生成部２０により生成される、測定情報を含むセンサパケットの管理装置２００への無線送信を開始する。
【０１５５】
たとえば、無線通信部３０は、報告状態において起動センサ５０の測定結果が、たとえば所定条件である第２の条件を満たすと、非報告状態へ切り替わる。
【０１５６】
より詳細には、制御部４０は、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えた後において、起動センサ５０から受けるアナログ信号をモニタし、当該アナログ信号のレベルが再びしきい値ＴｈＡを超えると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０１５７】
すなわち、制御部４０は、無線通信部３０および測定センサ１０を起動状態から停止状態へ切り替える。
【０１５８】
たとえば、ユーザは、照明器具等を用いて切削工具１００を照らすことにより、無線通信部３０の報告状態と非報告状態との切り替え、および測定センサ１０の測定状態と非測定状態との切り替えを行うことができる。
【０１５９】
具体的には、上述のように、制御部４０は、起動センサ５０の一例としての照度センサの測定結果である、切削工具１００を照らす光の明るさがしきい値ＴｈＡ１を超えると、無線通信部３０を報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。
【０１６０】
また、制御部４０は、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えた後において、照度センサの測定結果をモニタし、切削工具１００を照らす光の明るさが再びしきい値ＴｈＡ１を超えると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０１６１】
なお、上記の説明では、制御部４０は、同じしきい値ＴｈＡを用いて、無線通信部３０の非報告状態から報告状態への切り替え、および報告状態から非報告状態への切り替えを行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０１６２】
また、上記の説明では、制御部４０は、同じしきい値ＴｈＡを用いて、測定センサ１０の非測定状態から測定状態への切り替え、および測定状態から非測定状態への切り替えを行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。
【０１６３】
たとえば、制御部４０は、無線通信部３０の非報告状態から報告状態への切り替え、および測定センサ１０の非測定状態から測定状態への切り替えを行った後において、起動センサ５０から受けるアナログ信号のレベルがしきい値ＴｈＡとは異なるしきい値ＴｈＢを超えると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０１６４】
具体的には、上述のように、制御部４０は、起動センサ５０の一例としての距離センサの測定結果である、切削工具１００および加工物間の距離が所定のしきい値ＴｈＡ２たとえば１０ｍｍ以下となると、無線通信部３０を報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態へ切り替える。
【０１６５】
また、制御部４０は、無線通信部３０の報告状態への切り替え、および測定センサ１０の測定状態への切り替えを行った後において、距離センサの測定結果をモニタし、切削工具１００および加工物間の距離が所定のしきい値ＴｈＢ２たとえば２０ｍｍ以上となると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０１６６】
［動作の流れ］
本開示の実施の形態に係る工具システムにおける各装置は、メモリを含むコンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートおよびシーケンスの各ステップの一部または全部を含むプログラムを当該メモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。
【０１６７】
図７は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の一例を定めたフローチャートである。図７は、上述した切り替え処理の具体例１における切削工具１００の動作手順を示す。
【０１６８】
図７を参照して、まず、切削工具１００は、無線通信部３０の非報告状態において、無線通信部３０の間欠駆動を開始する（ステップＳ１０２）。
【０１６９】
次に、切削工具１００は、管理装置２００からのアドバタイズパケットを待ち受け（ステップＳ１０４でＮＯ）、管理装置２００からアドバタイズパケットを受信すると（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、無線通信部３０の連続駆動を開始する（ステップＳ１０６）。
【０１７０】
次に、切削工具１００は、管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ１０８）。
【０１７１】
次に、切削工具１００は、管理装置２００からの送信開始指示を待ち受け（ステップＳ１１０でＮＯ）、管理装置２００から送信開始指示を受信すると（ステップＳ１１０でＹＥＳ）、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える（ステップＳ１１２）。
【０１７２】
次に、切削工具１００は、管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を開始する（ステップＳ１１４）。
【０１７３】
次に、切削工具１００は、管理装置２００から送信停止指示を受信するまで管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を継続し（ステップＳ１１６でＮＯ）、管理装置２００から送信停止指示を受信すると（ステップＳ１１６でＹＥＳ）、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える（ステップＳ１１８）。
【０１７４】
次に、切削工具１００は、無線通信部３０の間欠駆動を再開し（ステップＳ１０２）、管理装置２００からのアドバタイズパケットを待ち受ける（ステップＳ１０４）。
【０１７５】
図８は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の他の例を定めたフローチャートである。図８は、上述した切り替え処理の具体例２における切削工具１００の動作手順を示す。
【０１７６】
図８を参照して、まず、切削工具１００は、無線通信部３０の非報告状態において、起動センサ５０の間欠駆動を開始する（ステップＳ２０２）。
【０１７７】
次に、切削工具１００は、起動センサ５０の測定結果をモニタし、当該測定結果が所定条件を満たすと（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える（ステップＳ２０６）。
【０１７８】
次に、切削工具１００は、起動センサ５０を起動状態から停止状態へ切り替え、停止状態を維持する（ステップＳ２０８）。
【０１７９】
次に、切削工具１００は、管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ２１０）。
【０１８０】
次に、切削工具１００は、管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を開始する（ステップＳ２１２）。
【０１８１】
次に、切削工具１００は、管理装置２００から送信停止指示を受信するまで管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を継続し（ステップＳ２１４でＮＯ）、管理装置２００から送信停止指示を受信すると（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える（ステップＳ２１６）。
【０１８２】
次に、切削工具１００は、起動センサ５０の間欠駆動を再開し（ステップＳ２０２）、起動センサ５０の測定結果をモニタする（ステップＳ２０４）。
【０１８３】
図９は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおいて切削工具が管理装置へセンサパケットを送信する際の動作手順の他の例を定めたフローチャートである。図９は、上述した切り替え処理の具体例３における切削工具１００の動作手順を示す。
【０１８４】
図９を参照して、まず、切削工具１００は、ステップＳ３０２からステップＳ３０６の処理として、図８におけるステップＳ２０２からステップＳ２０６と同様の処理を行う。
【０１８５】
次に、切削工具１００は、管理装置２００との通信接続を確立する（ステップＳ３０８）。
【０１８６】
次に、切削工具１００は、管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を開始する（ステップＳ３１０）。
【０１８７】
次に、切削工具１００は、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすまで管理装置２００へのセンサパケットの無線送信を継続し（ステップＳ３１２でＮＯ）、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすと（ステップＳ３１２でＹＥＳ）、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える（ステップＳ３１４）。
【０１８８】
次に、切削工具１００は、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすのを待ち受ける（ステップＳ３０４でＮＯ）。
【０１８９】
図１０は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける通信処理のシーケンスの一例を示す図である。図１０は、上述した切り替え処理の具体例１における通信処理のシーケンスを示す。
【０１９０】
図１０を参照して、まず、管理装置２００および切削工具１００は、通信接続を確立する（ステップＳ４０２）。
【０１９１】
次に、管理装置２００は、送信開始指示を切削工具１００へ送信する（ステップＳ４０４）。
【０１９２】
次に、切削工具１００は、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える（ステップＳ４０６）。
【０１９３】
次に、切削工具１００は、定期的または不定期に、測定情報を含むセンサパケットを管理装置２００へ無線送信する（ステップＳ４０８）。
【０１９４】
次に、管理装置２００は、送信停止指示を切削工具１００へ送信する（ステップＳ４１０）。
【０１９５】
次に、切削工具１００は、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える（ステップＳ４１２）。
【０１９６】
図１１は、本開示の実施の形態に係る工具システムにおける通信処理のシーケンスの一例を示す図である。図１１は、上述した切り替え処理の具体例２における通信処理のシーケンスを示す。
【０１９７】
図１１を参照して、まず、切削工具１００は、起動センサ５０の測定結果が所定条件を満たすと、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える（ステップＳ５０２）。
【０１９８】
次に、管理装置２００および切削工具１００は、通信接続を確立する（ステップＳ５０４）。
【０１９９】
次に、切削工具１００は、定期的または不定期に、測定情報を含むセンサパケットを管理装置２００へ無線送信する（ステップＳ５０６）。
【０２００】
次に、管理装置２００は、送信停止指示を切削工具１００へ送信する（ステップＳ５０８）。
【０２０１】
次に、切削工具１００は、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える（ステップＳ５１０）。
【０２０２】
なお、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、管理装置２００がアドバタイズパケットを無線親機２０１経由で切削工具１００へ送信し、切削工具１００が応答パケットを無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。切削工具１００がアドバタイズパケットを無線親機２０１経由で管理装置２００へ送信し、管理装置２００が応答パケットを無線親機２０１経由で切削工具１００へ送信する構成であってもよい。
【０２０３】
より詳細には、センサモジュール１１０における制御部４０は、ＭＡＣヘッダにおける宛先にブロードキャストアドレスを設定し、ＭＡＣヘッダにおける送信元に自己のセンサモジュール１１０のＭＡＣアドレスを設定し、メッセージタイプに対応するフィールドにアドバタイズパケットであることを示す識別子を設定したアドバタイズパケットを生成し、生成したアドバタイズパケットを無線通信部３０へ出力する。
【０２０４】
センサモジュール１１０における無線通信部３０は、起動状態において、制御部４０から受けたアドバタイズパケットを含む無線信号を送信する。
【０２０５】
管理装置２００は、無線親機２０１経由でセンサモジュール１１０からのアドバタイズパケットを受信すると、受信したアドバタイズパケットに含まれる送信元のＭＡＣアドレスを有するセンサモジュール１１０を通信対象として設定する。
【０２０６】
また、管理装置２００は、受けたアドバタイズパケットに対する応答である応答パケットを生成し、生成した応答パケットを無線親機２０１へ送信する。
【０２０７】
たとえば、管理装置２００は、ＭＡＣヘッダにおける宛先にセンサモジュール１１０のＭＡＣアドレスを設定し、ＭＡＣヘッダにおける送信元に自己のＭＡＣアドレスを設定し、メッセージタイプに対応するフィールドに応答パケットであることを示す識別子を設定した応答パケットを生成し、生成した応答パケットを無線親機２０１へ送信する。
【０２０８】
無線親機２０１は、管理装置２００から受信した応答パケットを含む無線信号を送信する。
【０２０９】
センサモジュール１１０における無線通信部３０は、起動状態において、無線親機２０１経由で管理装置２００からの応答パケットを受信すると、受信した応答パケットを制御部４０へ出力する。
【０２１０】
センサモジュール１１０における制御部４０は、無線通信部３０から応答パケットを受けると、受けたアドバタイズパケットに含まれる送信元のＭＡＣアドレスを有する管理装置２００を通信対象として設定する。
【０２１１】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、無線通信部３０は、報告状態と非報告状態とが切り替わる構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信部３０は、非報告状態へ切り替わることなく、常に報告状態であってもよい。
【０２１２】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、測定センサ１０は、測定状態と非測定状態とが切り替わる構成であるとしたが、これに限定するものではない。測定センサ１０は、非測定状態へ切り替わることなく、常に測定状態であってもよい。
【０２１３】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、切替処理として、無線通信部３０の報告状態および非報告状態、ならびに測定センサ１０の測定状態および非測定状態を切り替える構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部４０は、切替処理として、無線通信部３０の報告状態および非報告状態の切り替え、ならびに測定センサ１０の測定状態および非測定状態の切り替えのいずれか一方を行う構成であってもよい。
【０２１４】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替える切替処理を行う構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部４０は、測定センサ１０の切替処理に代えて、または測定センサ１０の切替処理に加えて、データ生成部２０を、測定情報を生成する生成状態と、測定情報を生成しない非生成状態とに切り替える構成であってもよい。具体的には、たとえば測定センサ１０が熱電対である場合、制御部４０は、測定センサ１０の切替処理に代えて、データ生成部２０を、生成状態と非生成状態とに切り替える。
【０２１５】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、測定センサ１０は、測定した物理量を示すアナログ信号をデータ生成部２０へ出力する構成であるとしたが、これに限定するものではない。測定センサ１０は、上記アナログ信号をＡＤ変換してデジタル信号を生成し、生成したデジタル信号をデータ生成部２０へ出力する構成であってもよい。
【０２１６】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００は、起動センサ５０を備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。切削工具１００は、たとえば上述した切替処理の具体例１において、起動センサ５０を備えない構成であってもよい。
【０２１７】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、起動センサ５０を間欠駆動する構成であるとしたが、これに限定するものではない。制御部４０は、起動センサ５０を連続駆動する構成であってもよい。
【０２１８】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、無線通信部３０は、測定情報を管理装置２００へ無線送信する構成であるとしたが、これに限定するものではない。無線通信部３０は、測定情報を管理装置２００以外の装置へ無線送信する構成であってもよい。
【０２１９】
ところで、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することが可能な技術が望まれる。
【０２２０】
たとえば、切削工具１００にセンサを搭載し、センサによる測定結果に基づいて切削インサート等の工具の寿命を予測することが可能な技術が望まれる。
【０２２１】
上述のような技術において、たとえば転削加工用の切削工具１００にセンサを搭載する場合、転削加工用の切削工具１００は加工中に回転するため、センサの測定結果を切削工具１００から外部装置へ有線で伝送することは困難である。
【０２２２】
また、旋削加工用の切削工具１００にセンサを搭載する場合、たとえば複数の切削工具１００が加工機のタレットに取り付けられ、工程ごとにタレットが回転することにより加工に用いられる切削工具１００が自動的に交換される加工機においては、センサの測定結果を切削工具１００から外部装置へ有線で伝送することは困難である。
【０２２３】
さらに、センサの測定結果を切削工具１００から加工機へ有線で伝送しようとすると、加工機側にセンサの測定結果を受信する構成が必要となるため、従来の加工機を汎用的に用いることが困難となる。
【０２２４】
これに対して、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、切削インサート１は、切刃を有する。ホルダ２は、切削インサート１を保持する。電池６０、測定センサ１０および無線通信部３０は、ホルダ２に設けられている。無線通信部３０は、電池６０から供給される電力により駆動され、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０２２５】
このように、ホルダ２に設けられた測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、切削工具１００と管理装置２００等の外部装置とを有線接続したり、切削工具１００と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。
【０２２６】
したがって、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【０２２７】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、ホルダ２に設けられる。制御部４０は、無線通信部３０を、測定情報を無線送信する報告状態と、測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。
【０２２８】
たとえば、加工時の切削工具１００の状態を精度良くモニタリングし、センサの測定結果をリアルタイムで解析したり、解析結果に基づいて加工機を制御したりするために、センサによる測定および測定結果の伝送を高頻度で行う必要がある。その一方で、加工機において複数種類の加工を長時間に亘って連続的に行う場合、加工の途中で加工機を停止して切削工具１００の電池交換または充電を行うことは困難であるところ、このように、無線通信部３０の報告状態と非報告状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
【０２２９】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、ホルダ２に設けられる。制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【０２３０】
このように、測定センサ１０の測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサ１０による電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【０２３１】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【０２３２】
このように、測定センサ１０の測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサ１０による電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【０２３３】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、無線通信部３０は、非報告状態において、切削工具１００の外部からの指示を受信可能な状態へ周期的に遷移する。制御部４０は、無線通信部３０が当該指示を受信すると、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０２３４】
このような構成により、たとえば管理装置２００等の外部装置からの指示をトリガとして、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替えることができる。また、無線通信部３０は、非報告状態において、当該指示を受信可能な状態へ周期的に遷移する構成により、無線通信部３０および測定センサ１０の状態の切り替えに関する当該指示を外部から受信するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【０２３５】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、起動センサ５０は、ホルダ２に設けられている。制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第１の条件を満たすと、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０２３６】
このような構成により、起動センサ５０の測定結果をトリガとして無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えることができるため、無線通信部３０および測定センサ１０の状態の切り替えに係るトリガの、切削工具１００の外部からの受信が不要となる。また、起動センサ５０として、たとえば測定センサ１０よりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサ５０を間欠駆動したりすることにより、無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【０２３７】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第１の条件を満たすと、起動センサ５０を停止させる。制御部４０は、無線通信部３０が測定情報を無線送信した後に、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２３８】
このような構成により、起動センサ５０の消費電力を低減しつつ、無線通信部３０を非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態へ切り替えることができる。
【０２３９】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、無線通信部３０が上記指示を受信すると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２４０】
このような構成により、たとえば管理装置２００等の外部装置からの指示をトリガとして、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替えることができる。
【０２４１】
また、本開示の実施の形態に係る切削工具１００では、制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第２の条件を満たすと、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２４２】
このような構成により、起動センサ５０の測定結果をトリガとして無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替えることができるため、無線通信部３０および測定センサ１０の状態の切り替えに係るトリガの、切削工具１００の外部からの受信が不要となる。
【０２４３】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、切削工具１００は、切刃を有する切削インサート１、切削インサート１を保持するホルダ２、ならびにホルダ２に設けられた、電池、測定センサ１０および無線通信部を含む。切削工具１００は、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を管理装置２００へ無線送信する。
【０２４４】
このように、切削工具１００が、ホルダ２に設けられた測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を、管理装置２００へ無線送信する構成により、切削工具１００と管理装置２００とを有線接続したり、切削工具１００と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を管理装置２００へ伝送することができる。
【０２４５】
したがって、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【０２４６】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、管理装置２００は、測定情報の送信を開始すべき旨を示す送信開始指示を切削工具１００へ送信する。切削工具１００は、送信開始指示を受信すると、測定情報の無線送信を開始する。
【０２４７】
このような構成により、切削工具１００は、管理装置２００から受信する送信開始指示をトリガとして測定情報の無線送信を開始することができるため、切削工具１００において、送信開始指示を開始するトリガを自ら検知するための構成が不要となる。
【０２４８】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、切削工具１００は、ホルダ２に設けられた起動センサ５０と、ホルダ２に設けられた制御部４０とを含む。制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、無線通信部３０を、測定情報を管理装置２００へ無線送信する報告状態と、測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第１の条件を満たすと、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０２４９】
このように、無線通信部３０の報告状態と非報告状態とを切り替え可能であり、かつ測定センサ１０の測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。また、起動センサ５０の測定結果をトリガとして無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えることができるため、無線通信部３０および測定センサ１０の状態の切り替えに係るトリガの、切削工具１００の外部からの受信が不要となる。さらに、起動センサ５０として、たとえば測定センサ１０よりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサ５０を間欠駆動したりすることにより、無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【０２５０】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第１の条件を満たすと、起動センサ５０を停止させる。制御部４０は、無線通信部３０が測定情報を管理装置２００へ送信した後に、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２５１】
このような構成により、起動センサ５０の消費電力を低減しつつ、無線通信部３０を非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態へ切り替えることができる。
【０２５２】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、制御部４０は、無線通信部３０が管理装置２００からの指示を受信すると、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２５３】
このような構成により、管理装置２００からの指示をトリガとして、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替えることができる。
【０２５４】
また、本開示の実施の形態に係る工具システム３００では、制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が第２の条件を満たすと、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替える。
【０２５５】
このような構成により、起動センサ５０の測定結果をトリガとして、無線通信部３０を報告状態から非報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を測定状態から非測定状態へ切り替えることができるため、無線通信部３０および測定センサ１０の状態の切り替えに係るトリガの、切削工具１００の外部からの受信が不要となる。
【０２５６】
また、本開示の実施の形態に係る通信方法は、切刃を有する切削インサート１、切削インサート１を保持するホルダ２、ならびにホルダ２に設けられた、電池、測定センサ１０および無線通信部を含む切削工具１００と、管理装置２００とを備える工具システム３００における通信方法である。この通信方法では、まず、管理装置２００および切削工具１００が、通信接続を確立する。次に、切削工具１００が、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を管理装置２００へ無線送信する。
【０２５７】
このように、切削工具１００が、ホルダ２に設けられた測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を、管理装置２００へ無線送信する方法により、切削工具１００と管理装置２００とを有線接続したり、切削工具１００と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を管理装置２００へ伝送することができる。
【０２５８】
したがって、本開示の実施の形態に係る通信方法では、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【０２５９】
また、本開示の実施の形態に係る旋削用工具では、切削インサート１は、切刃を有する。ホルダ２は、切削インサート１を保持する。電池６０、測定センサ１０、起動センサ５０、記憶部７０および無線通信部３０は、ホルダ２に設けられている。電池６０は、測定センサ１０、起動センサ５０、記憶部７０および無線通信部３０に電力を供給する。測定センサ１０は、加速度センサおよび歪みセンサの少なくともいずれか１つを含む。起動センサ５０は、近接センサ、距離センサ、超音波センサ、光電センサ、レーザセンサ、温度センサおよび照度センサのうちの少なくともいずれか１つを含む。無線通信部３０は、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０２６０】
このように、ホルダ２に設けられた測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、旋削用工具と管理装置２００等の外部装置とを有線接続したり、旋削用工具と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。
【０２６１】
したがって、本開示の実施の形態に係る旋削用工具では、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【０２６２】
また、本開示の実施の形態に係る旋削用工具では、制御部４０は、ホルダ２に設けられる。制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替え可能であり、無線通信部３０を、測定情報を無線送信する報告状態と、測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。制御部４０は、起動センサ５０の測定結果が記憶部７０に保存された所定条件を満たすと、無線通信部３０を非報告状態から報告状態へ切り替えるとともに、測定センサ１０を非測定状態から測定状態へ切り替える。
【０２６３】
このように、無線通信部３０の報告状態と非報告状態とを切り替え可能であり、かつ測定センサ１０の測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。また、起動センサ５０の測定結果をトリガとして無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えることができるため、無線通信部および測定センサの状態の切り替えに係るトリガの、旋削用工具の外部からの受信が不要となる。さらに、起動センサ５０として、たとえば測定センサ１０よりも消費電流の小さいセンサを用いたり、起動センサ５０を間欠駆動したりすることにより、無線通信部３０および測定センサ１０の状態を切り替えるタイミングを取得するために必要な電力の消費を抑えることができる。
【０２６４】
また、本開示の実施の形態に係るホルダ２では、固定用部材３Ａ，３Ｂ，３Ｃは、切削インサート１を保持する。無線通信部３０は、電池６０から供給される電力により駆動され、測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報、を含む測定情報を無線送信する。
【０２６５】
このように、ホルダ２に設けられた測定センサ１０の測定結果または測定結果に基づく情報を含む測定情報を無線送信する構成により、切削工具１００と管理装置２００等の外部装置とを有線接続したり、切削工具１００と加工機とを有線接続したりすることなく、測定情報を当該外部装置へ伝送することができる。
【０２６６】
したがって、本開示の実施の形態に係るホルダ２では、切削工具の寿命の予測に関する優れた機能を実現することができる。
【０２６７】
また、本開示の実施の形態に係るホルダ２では、制御部４０は、無線通信部３０を、測定情報を無線送信する報告状態と、測定情報を無線送信しない非報告状態とに切り替え可能である。
【０２６８】
たとえば、加工時の切削工具１００の状態を精度良くモニタリングし、センサの測定結果をリアルタイムで解析したり、解析結果に基づいて加工機を制御したりするために、センサによる測定および測定結果の伝送を高頻度で行う必要がある。その一方で、加工機において複数種類の加工を長時間に亘って連続的に行う場合、加工の途中で加工機を停止して切削工具１００の電池交換または充電を行うことは困難であるところ、このように、無線通信部３０の報告状態と非報告状態とを切り替え可能である構成により、測定情報を無線送信するために必要な電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができるとともに、無線トラフィックの増大を抑制することができる。
【０２６９】
また、本開示の実施の形態に係るホルダ２では、制御部４０は、測定センサ１０を測定状態と非測定状態とに切り替え可能である。
【０２７０】
このように、測定センサ１０の測定状態と非測定状態とを切り替え可能である構成により、測定センサ１０による電力の消費を抑え、電池交換または充電を行う頻度を低減することができる。
【０２７１】
上記実施の形態は、すべ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、上記説明ではなく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すべての変更が含まれることが意図される。
【０２７２】
以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。
［付記１］
切削工具であって、
切刃を有するインサートを保持するホルダと、
前記ホルダに設けられた、電池、測定センサおよび無線通信部とを備え、
前記無線通信部は、前記電池から供給される電力により駆動され、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記切削工具の外部における管理装置へ無線送信し、
前記切削工具は、旋削加工用の工具であり、
前記測定センサは、前記ホルダにおける前記インサートの近傍に設けられる、切削工具。
【０２７３】
［付記２］
切刃を有するインサートを保持するホルダ、および前記ホルダに設けられた測定センサを含む切削工具と、
管理装置とを備え、
前記切削工具は、前記測定センサの測定結果または前記測定結果に基づく情報、を含む測定情報を前記管理装置へ無線送信し、
前記切削工具は、旋削加工用の工具であり、
前記測定センサは、前記ホルダにおける前記インサートの近傍に設けられる、工具システム。
【符号の説明】
【０２７４】
１，１Ａ          切削インサート
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ  固定用部材
２，２Ａ          ホルダ
１０              測定センサ
２０              データ生成部
３０              無線通信部
４０              制御部
５０              起動センサ
６０              電池
７０              記憶部
１００            切削工具
１１０            センサモジュール
２００            管理装置
２１０            通信部
２２０            処理部
２３０            記憶部
２０１            無線親機
３００            工具システム
４０１            センサパケット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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