JP2022112839A - 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 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
次に、図2および図3を参照して、工作機械100の内部構成について説明する。図2は、工作機械100内の様子を表わす図である。図3は、図2とは異なる方向から工作機械100内の様子を表わす図である。
次に、図4を参照して、工作機械100における各種の駆動機構について説明する。図4は、工作機械100における駆動機構の構成例を示す図である。
次に、図5および図6を参照して、工作機械100に備えられるチップコンベア150について説明する。図5は、チップコンベア150の外観を示す図である。図6は、チップコンベア150の断面を示す図である。
次に、図7を参照して、クーラントを循環機構について説明する。図7は、クーラントの循環機構の一例を示す図である。
引き続き図7を参照して、フィルタ46の目詰まりの検知方法の概要について説明する。
次に、図8を参照して、工作機械100の機能構成について説明する。図8は、工作機械100の機能構成の一例を示す図である。
まず、上述の図7を参照して、図8に示される第1取得部51の機能について説明する。
一例として、指標値D(t)は、吐出用ポンプ109への出力を含む。より具体的には、吐出用ポンプ109は、モータ(図示しない)を有する。吐出部125からのクーラントの吐出量は、当該モータに出力される交流電流の周波数(以下、「駆動周波数」ともいう。)に基づいて調整される。典型的には、当該駆動周波数が高いほどクーラントの吐出量が多くなり、当該駆動周波数の周波数が低いほど、クーラントの吐出量が少なくなる。このようにクーラントの吐出量は、吐出用ポンプ109に出力する駆動周波数に相関する。そのため、吐出用ポンプ109の駆動周波数は、指標値D(t)になり得る。
他の例として、指標値D(t)は、フィルタ46よりも上流側に設けられる液面センサ(図示しない)の出力値を含む。当該液面センサは、たとえば、チップコンベア150のカバー体21の内部に設けられ、カバー体21に溜まっているクーラントの液面までの高さを検知する。当該高さは、カバー体21の底面からクーラントの液面までの距離で表わされてもよいし、クーラントの液面から液面センサまでの距離で表わされてもよい。当該液面の高さは、吐出部125からのクーラントの吐出量に相関する。より具体的には、クーラントの吐出量が多いほど当該液面が高くなり、クーラントの吐出量が少ないほど当該液面が低くなる。そのため、カバー体21におけるクーラントの液面までの高さは、指標値D(t)になり得る。
他の例として、指標値D(t)は、工作機械100内に備えられる流量計(図示しない)の出力値を含む。当該流量計は、フィルタ46の通過前におけるクーラントの流量を検知する。当該流量計は、たとえば、フィルタ46よりも上流側にある流路上に設けられる。すなわち、吐出部125から吐出されたクーラントは、当該流路を通過後、フィルタ46を通過する。そのため、クーラントの吐出量が多いほど流量計の出力値が大きいなり、クーラントの吐出量が少ないほど流量計の出力値が小さくなる。このように、流量計の出力値は、クーラントの吐出量と相関するため、指標値D(t)になり得る。
他の例として、指標値D(t)は、工作機械100の加工モードを示す値を含む。吐出用ポンプ109のモータに出力される交流電流の周波数は、工作機械100における加工モードに応じて変えられる。より具体的には、出力周波数は、加工モードごとに予め決められており、工作機械100は、加工プログラムに従って加工モードを変える。このように、工作機械100の加工モードは、クーラントの吐出量と相関するため、指標値D(t)になり得る。
他の例として、指標値D(t)は、工作機械100内に備えられるミストセンサ(図示しない)の出力値を含む。当該ミストセンサは、たとえば、工作機械100内の加工エリアAR内に設けられ、空気中のミスト量を検知する。当該ミストセンサは、たとえば、光センサである。吐出部125からのクーラントの吐出量が多くなると、加工エリアAR内のミスト量が増加する。そのため、クーラントの吐出量が多いほどミストセンサの出力値が大きいなり、クーラントの吐出量が少ないほどミストセンサの出力値が小さくなる。このように、ミストセンサの出力値は、クーラントの吐出量と相関するため、指標値D(t)になり得る。
他の例として、指標値D(t)は、工作機械100内に備えられるカメラから得られた画像に基づいて推定されてもよい。当該カメラは、工作機械100内の加工エリアARを撮影するように設けられる。吐出部125から吐出されたクーラントが多くなると、カメラから得られた画像に写るエッジ部分が増加する。すなわち、当該画像に占めるエッジの量は、クーラントの吐出量と相関する。第1取得部51は、当該画像に占めるエッジの量を指標値D(t)として取得する。
次に、上述の図7を参照して、図8に示される第2取得部52の機能について説明する。
一例として、指標値R(t)は、回収用タンク11に設けられている液面センサ151の出力値を含む。液面センサ151は、回収用タンク11の内部に設けられ、回収用タンク11に溜まっているクーラントの液面までの高さを検知する。当該高さは、回収用タンク11の底面からクーラントの液面までの距離で表わされてもよいし、クーラントの液面から液面センサ151までの距離で表わされてもよい。当該液面の高さは、フィルタ46の通過後におけるクーラントの量に相関する。より具体的には、フィルタ46の通過量が多いほど当該液面が高くなり、フィルタ46の通過量が少ないほど当該液面が低くなる。このように、フィルタ46の通過量は、液面センサ151の出力値に相関するため、指標値R(t)になり得る。
他の例として、指標値R(t)は、回収用ポンプ152への出力を含む。上述のように、工作機械100の制御部50は、液面センサ151による出力値が一定になるように回収用ポンプ152を制御する。その結果、制御部50は、フィルタ46の通過後におけるクーラントの量が多いほど回収用ポンプ152によるクーラントの汲み上げ量を多くする。この場合、フィルタ46の通過後におけるクーラントの量は、回収用ポンプ152への出力値に相関する。
他の例として、指標値R(t)は、工作機械100内に備えられる流量計(図示しない)の出力値を含む。当該流量計は、フィルタ46の通過後におけるクーラントの流量を検知する。当該流量計は、たとえば、フィルタ46よりも下流側にある流路上に設けられる。すなわち、吐出部125から吐出されたクーラントは、フィルタ46を通過後、当該流路を通過する。その結果、フィルタ46の通過量が多いほど流量計の出力値が大きいなり、フィルタ46の通過量が少ないほど流量計の出力値が小さくなる。このように、流量計の出力値は、フィルタ46の通過量と相関するため、指標値R(t)になり得る。
次に、図9を参照して、図8に示される判断部54の機能について説明する。図9は、第1取得部51によって取得された指標値D(t)の推移と、第2取得部52によって取得された指標値R(t)の推移とを示す図である。
次に、図10を参照して、図8に示される報知部56の機能について説明する。図10は、報知部56による報知態様の一例を示す図である。
次に、図11を参照して、図4に示される制御部50のハードウェア構成について説明する。図11は、制御部50のハードウェア構成の一例を示す図である。
CPUユニット20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204,205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。
引き続き図11を参照して、CNCユニット30のハードウェア構成について説明する。
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が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
Claims (8)
- ワークを加工することが可能な工作機械であって、
クーラントを貯蔵するための貯蔵用タンクと、
前記貯蔵用タンクに貯蔵されているクーラントを、前記ワークの加工によって発生した切り屑に向けて吐出するための吐出部と、
前記切り屑に向けて吐出されたクーラントから切り屑を除去するためのフィルタと、
前記フィルタを通過したクーラントを前記貯蔵用タンクに戻すための回収用ポンプと、
所定時間当たりに前記吐出部から吐出されたクーラントの量を表わす第1指標値を取得するための第1取得部と、
前記所定時間当たりに前記フィルタを通過して前記貯蔵用タンクに戻されるクーラントの量を表わす第2指標値を取得する第2取得部と、
前記第1指標値と前記第2指標値との比較結果が予め定められた異常条件を満たす場合に、前記フィルタの異常を報知するための報知部とを備える、工作機械。 - 前記工作機械は、表示部をさらに備え、
前記報知部は、前記切り屑による前記フィルタの目詰まりが発生していることを示す警告を前記表示部に表示する、請求項1に記載の工作機械。 - 前記予め定められた異常条件は、前記第2指標値から前記第1指標値の差分値が所定値を超えている場合に満たされる、請求項1または2に記載の工作機械。
- 前記工作機械は、さらに、前記フィルタを通過したクーラントを受けるための回収用タンクを備える、請求項1~3のいずれか1項に記載の工作機械。
- 前記吐出部は、
クーラントノズルと、
前記貯蔵用タンクから前記クーラントノズルにクーラントを送るための吐出用ポンプとを含み、
前記回収用ポンプは、前記回収用タンクから前記貯蔵用タンクにクーラントを送る、請求項4に記載の工作機械。 - 前記第1指標値は、前記吐出用ポンプを駆動するためのモータの駆動周波数を含み、
前記第2指標値は、前記回収用ポンプを駆動するためのモータの駆動周波数を含む、請求項5に記載の工作機械。 - ワークを加工することが可能な工作機械の制御方法であって、
前記工作機械は、
クーラントを貯蔵するための貯蔵用タンクと、
前記貯蔵用タンクに貯蔵されているクーラントを、前記ワークの加工によって発生した切り屑に向けて吐出するための吐出部と、
前記切り屑に向けて吐出されたクーラントから切り屑を除去するためのフィルタと、
前記フィルタを通過したクーラントを前記貯蔵用タンクに戻すための回収用ポンプとを備え、
前記制御方法は、
所定時間当たりに前記吐出部から吐出されたクーラントの量を表わす第1指標値を取得するステップと、
前記所定時間当たりに前記フィルタを通過して前記貯蔵用タンクに戻されるクーラントの量を表わす第2指標値を取得するステップと、
前記第1指標値と前記第2指標値との比較結果が予め定められた異常条件を満たす場合に、前記フィルタの異常を報知するステップとを備える、制御方法。 - ワークを加工することが可能な工作機械の制御プログラムであって、
前記工作機械は、
クーラントを貯蔵するための貯蔵用タンクと、
前記貯蔵用タンクに貯蔵されているクーラントを、前記ワークの加工によって発生した切り屑に向けて吐出するための吐出部と、
前記切り屑に向けて吐出されたクーラントから切り屑を除去するためのフィルタと、
前記フィルタを通過したクーラントを前記貯蔵用タンクに戻すための回収用ポンプとを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
所定時間当たりに前記吐出部から吐出されたクーラントの量を表わす第1指標値を取得するステップと、
前記所定時間当たりに前記フィルタを通過して前記貯蔵用タンクに戻されるクーラントの量を表わす第2指標値を取得するステップと、
前記第1指標値と前記第2指標値との比較結果が予め定められた異常条件を満たす場合に、前記フィルタの異常を報知するステップとを実行させる、制御プログラム。
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