JP5482359B2 - 工具洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、主軸に装着する工具表面に付着した切粉等を洗浄する工作機械の工具洗浄装置に関するものである。

従来、工作機械は、フライス加工、穴あけ加工、ねじ立て加工等の多種類の加工を、工具を自動交換することで実行する。工作機械は、工具マガジンと工具交換装置とを備えている。工具マガジンは、複数種類の工具を工具ホルダに保持した状態で収納している。工具マガジンは、必要な工具を交換位置に送り出す。工具交換装置は、交換位置で工具を受け取る。工具交換装置は、受け取った工具を搬送して工作機械の主軸に取付ける。同時に工具交換装置は、使用を終えた工具を主軸から取外す。工具交換装置は、取外した工具を交換位置に搬送して工具マガジンに戻す。

工具ホルダは、主軸装着部と工具保持部とを備えている。主軸装着部は、略円錐形状を有している。工具保持部は、ドリル、タップ等の工具を保持する。主軸は、工具取付穴を備えている。工具取付穴は、主軸装着部に対応する円錐形の穴である。主軸は、工具取付穴の奥にドローバーを備えている。

工具交換装置は、工具ホルダの主軸装着部を工具取付穴に嵌め込む。ドローバーは、主軸装着部の端部を掴んで引き上げ、主軸に工具ホルダを固定する。主軸装着部の外周面は、工具取付穴に密着することで主軸と工具とを同心上に位置決めする。

主軸は、加工室の内部に位置している。加工室の内部には、加工によって発生した切粉が存在する。切粉は、主軸に取付ける前の工具ホルダに付着することがある。一部の切粉は、主軸装着部の外周面と工具取付穴との間に入り込む。

工具は、主軸装着部に付着した切粉の影響で主軸に対して正しく位置決めできない。それ故、工具は、偏心した状態で回転し、加工精度が低下するという問題がある。付着した切粉量が多い場合、工具は、主軸に取付けできない。作業者は、加工を停止して、工具ホルダ及び主軸に付着した切粉を取除く必要がある。

特許文献１に記載の工作機械は、工具洗浄装置を備える。工具洗浄装置は、主軸に取付ける前の工具を洗浄する。工具洗浄装置は、主軸の先端部に洗浄液を噴出する噴射ノズルを備えている。噴射ノズルは、洗浄液供給源と空気供給源とに接続してある。洗浄液は、加工中に工具と加工物とを冷却する冷却液を兼用している。洗浄液供給源は、洗浄液（冷却液）を収納するタンクと、洗浄液（冷却液）を送り出すポンプとを備える。ポンプは、タンク内の洗浄液を噴射ノズルの噴出口まで送る。ポンプは、冷却液の供給を主目的としている。ポンプの吐出圧は、０．０３ＭＰａ程度である。ポンプの吐出圧は、噴射ノズルから冷却液を噴出する圧力としては十分ではない。

空気供給源は、洗浄液の噴出を補助する空気を噴射ノズルに供給する。洗浄液は、該空気の作用で噴射ノズルから高速度で噴出する。洗浄液は、工具及び工具ホルダに当り、該工具及び工具ホルダに付着した切粉を洗い流す。

特開２００２−２７３６４０号公報

しかしながら、特許文献１の工具洗浄装置において、噴射ノズルは、洗浄液及び空気の混合物を噴出する。該洗浄液及び空気の混合物は、噴射ノズルから勢いよく噴出するが、洗浄液は、空気により分散することがある。それ故、従来の工具洗浄装置は、切粉を良好に除去するために長い洗浄時間を必要とする。従来の工具洗浄装置を備える工作機械は、工具洗浄を含む工具交換の所要時間が長く、加工時間が長くなるという問題がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、多くの洗浄液を安定して噴出することができ、短時間で工具を良好に洗浄することができる工具洗浄装置を提供することである。

この目的を達成するために、請求項１記載の工具洗浄装置は、洗浄液を貯留するタンクと、洗浄液を噴出可能なノズル手段と、該ノズル手段と前記タンクとを接続してあり、前記タンク内の洗浄液を前記ノズル手段に供給する洗浄液通路とを備え、工作機械の主軸に装着する前の工具を、前記洗浄液通路を経て前記ノズル手段から噴出する洗浄液で洗浄する工具洗浄装置において、前記洗浄液通路上に、該洗浄液通路内を流れる前記洗浄液を一旦貯留する貯留部と、前記貯留部と前記ノズル手段との間の前記洗浄液通路に設け、空気圧の作用により該洗浄液通路を開閉する給液弁と、前記給液弁と空圧源を接続する第一空気路と、前記第一空気路を開閉する第一電磁弁と、前記空圧源と前記貯留部を接続する第二空気路と、空気圧の作用により前記第二空気路を開閉する加圧弁と、前記第一電磁弁より下流側の前記第一空気路と前記加圧弁を接続する第三空気路と、前記貯留部と接続し該貯留部内の空気圧を外部に排出する排圧通路と、空気圧の作用により前記排圧通路を開閉する排圧弁と、前記排圧弁と前記空圧源を接続する第四空気路と、前記第四空気路を開閉する第二電磁弁と、前記第一電磁弁と前記第二電磁弁を開閉制御する制御装置を備え、該制御装置は、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を開とすることで前記給液弁を開とし、第三空気路を経由した空気圧が前記加圧弁を開とし、且つ前記第二電磁弁によって前記第四空気路を開とすることで前記排圧弁を閉として前記ノズル手段に洗浄液を供給すると共に前記第二空気路を経由した空気圧を前記貯留部内に導く洗浄動作と、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を閉とすることで前記給液弁及び前記加圧弁を閉とし、且つ前記第二電磁弁によって前記第四空気路を閉とすることで前記排圧弁を開として前記貯留部に洗浄液を貯留する貯留動作と、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を閉とし、前記第二電磁弁によって前記第四空気路を開とすることで前記給液弁、前記加圧弁及び排圧弁を閉として待機する待機動作とを実行する。

ノズル手段は、貯留部内に貯留した洗浄液を噴出する。貯留部は、ノズル手段の近くに位置する。貯留部内の洗浄液は、短い通路を経てノズル手段に達する。ノズル手段は、通路抵抗、ポンプの脈動等の影響を受けずに洗浄液を安定して噴出する。

制御装置は、洗浄の際に、第一電磁弁によって第一空気路を開として給液弁を開とし、第三空気路を経由した空気圧が加圧弁を開とする。第二電磁弁によって第四空気路を閉とすることで排圧弁を閉とする。排圧弁が閉となっているので空圧源の空気圧は第二経路を経由して貯留部内に流れ貯留部内の洗浄液は加圧状態となる。加圧状態となった洗浄液はノズル手段から勢いよく噴出する。制御装置は、洗浄終了後に、第一電磁弁によって第一空気路を閉とすることで給液弁及び加圧弁を閉とし、且つ第二電磁弁によって第四空気路を開とすることで排圧弁を開とする。貯留部は、洗浄液を抵抗なく貯留する。制御装置は、貯留完了後に、第一電磁弁によって第一空気路を閉とし、第二電磁弁によって第四空気路を開とすることで給液弁、加圧弁及び排圧弁を閉とする。貯留部は、洗浄液を貯留した状態を維持する。ノズル手段は、次の噴出まで待機する。制御装置は、給液弁、加圧弁及び排圧弁の開閉を制御することで、洗浄液の噴出及び貯留を実行することができる。

請求項２の工具洗浄装置は、前記貯留部内の液量を検出する液量検出器を更に備えており、前記制御装置は、前記液量検出器の検出液量が所定量に達するまで前記貯留動作を実行する。

貯留部は、所定量の洗浄液を貯留することができる。ノズル手段は、貯留部の貯留液を噴出する。ノズル手段は、所定量の洗浄液を不足なく噴出し、工具及び工具ホルダを確実に洗浄することができる。

請求項３の工具洗浄装置は、前記タンクと前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置してあり、前記貯留部から前記タンクに向かう洗浄液の流れを止める逆止弁を更に備えている。

逆止弁は、貯留部内に貯留した洗浄液が逆流することを防止する。ノズル手段は、貯留部内の洗浄液の全量を噴出することができる。

請求項４の工具洗浄装置は、前記タンクと前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置してあり、該洗浄液通路を開閉する開閉弁を更に備えている。

開閉弁は、洗浄中に閉とすることで、貯留部内に貯留した洗浄液が逆流することを防止する。ノズル手段は、貯留部内の洗浄液の全量を噴出することができる。

請求項５の工具洗浄装置は、前記開閉弁は、洗浄液を排出する切換え位置を有し、該開閉弁と前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置したフィルタを備え、前記待機動作中に前記制御装置は、前記開閉弁を前記切換え位置として、前記貯留部内の洗浄液を前記フィルタに逆向きに流し、該フィルタを洗浄するフィルタ洗浄動作を実行する。

制御装置は、洗浄動作後の開閉弁を排出可能な切換え位置に切り換える。貯留部内の洗浄液は、フィルタ内を逆向きに流れ、該フィルタが取除いた異物を洗い流す。洗浄後のフィルタは、清浄な状態に保つことができる。

請求項６の工具洗浄装置において、前記ノズル手段は、前記主軸を支持する主軸ヘッドの先端部に配置してある。

ノズル手段は、主軸ヘッドの先端部で洗浄液を噴出する。洗浄液は、主軸に取付ける前の工具及び工具ホルダに当る。工具及び工具ホルダは、確実に洗浄する。工具及び工具ホルダの取付け不良は、良好に防止できる。

以上説明したことから明らかなように、請求項１記載の工具洗浄装置によれば、ポンプの容量を変更することなく、洗浄液の供給安定性と応答性とを備えた高圧力の洗浄液を噴射可能な工具洗浄装置を得ることができる。

また、給液弁を開閉することで貯留部に洗浄液を貯留したり、工具を洗浄したりすることができる。

また、洗浄液は、空圧源により勢いよく噴出し、工具及び工具ホルダを確実に洗浄する。排圧通路は、排圧弁を開とすることで貯留部内を排圧する。貯留部は、洗浄液を抵抗なく貯留することができる。

また、待機状態時に空圧源の空気の消費を抑えることができる。

また、請求項２記載の工具洗浄装置によれば、液量検出器が検出するまで貯留部に洗浄液を貯留するため、洗浄液の不足が発生することがない。

また、請求項３記載の工具洗浄装置によれば、逆止弁が洗浄液の逆流を防ぐため、貯留部内の洗浄液をノズルから効率よく噴出することができる。

また、請求項４記載の工具洗浄装置によれば、開閉弁が洗浄液の逆流を防ぐため、貯留部内の洗浄液をノズルから効率よく噴出することができる。

また、請求項５記載の工具洗浄装置によれば、貯留部内の洗浄液は、該フィルタが取除いた異物を洗い流すため、フィルタの詰まりを防止し、長期に亘って良好な洗浄動作を実行することができる。

また、請求項６記載の工具洗浄装置によれば、ノズル手段が前記主軸を支持する主軸ヘッドの先端部に配置されるため、工具が主軸に装着される直前で工具洗浄が可能であり、工具装着時の切粉等の噛み込みを確実に防止できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

（実施形態１）
図１〜図３に示すように、工作機械１は、鋳鉄製の基台２で床面上に支持してある。工作機械１は、制御箱３及びコラム４を備えている。コラム４は、基台２中央部に垂直に立ち上がる支柱である。工作機械１は、コラム４の前側（図１、２の左側）に設けた加工室の内部で加工を実施する。制御箱３は、コラム４の後側（図１、２の右側）に取付けてある。制御箱３は、その内部に制御部９（図８参照）を収容している。コラム４は、その前部に主軸ヘッド５（図３参照）を支持している。主軸ヘッド５は、コラム４に沿って加工室の内部で上昇及び下降することができる。

図３に示すように、主軸ヘッド５は、その下部に主軸６を備えている。主軸ヘッド５は、その上部に駆動機構７を備えている。主軸ヘッド５は、駆動機構７の駆動で上昇及び下降する。主軸６は、上下方向の軸を中心として回転する。

工作機械１は、更に、ＡＴＣ（自動工具交換装置）８と、工具洗浄装置とを備えている。図３、４に示すように、ＡＴＣ８は、工具マガジン１７と工具交換機構１８とを備えている。工具マガジン１７は、主軸ヘッド５の右側に配置してある。工具交換機構１８は、主軸ヘッド５と工具マガジン１７との間に配置してある。

図４に示すように、工具マガジン１７は、チェーン１６に取付けた複数の工具ポッド１５を備える。工具ポッド１５は、工具２０を取付けた工具ホルダ２１（図６参照）を保持する。工具ポッド１５は、チェーン１６が循環することで移動し、工具２０及び工具ホルダ２１を交換位置（図４の下位置）に搬送する。交換位置で工具ポッド１５は、傾倒機構（図示省略）により傾倒される。

図５に示すように、工具交換機構１８は、交換アーム １８ａを備えている。交換アーム１８ａは、主軸６と平行な軸を中心として旋回し、且つ上昇及び下降する。交換アーム１８ａは、その両端部に掴み部１８ｂを有する。掴み部１８ｂは、交換アーム１８ａが旋回することで、工具収納部１７の交換位置と主軸６の下位置とに移動する。一方の掴み部１８ｂは、交換位置で工具ホルダ２１を掴む。他方の掴み部１８ｂは、主軸６の下位置で工具ホルダ２１を掴む。

交換アーム１８ａは、工具ホルダ２１を掴んだ状態で下降する。工具２０及び工具ホルダ２１は、工具ポッド１５及び主軸６から外れる。交換アーム１８ａは、下降後に１８０°旋回する。工具２０及び工具ホルダ２１は、交換位置から主軸６の下位置に、又は主軸６の下位置から交換位置に移動する。交換アーム １８ａは、旋回後に上昇し、工具２０及び工具ホルダ２１を主軸６又は工具ポッド１５に嵌め込む。

図６に示すように、工具ホルダ２１は、主軸装着部２１ａ及び工具保持部２１ｂを備える。工具保持部２１ｂは、直径の異なる２つの円柱部で構成している。下方の円柱部は、工具２０を把持する。上方の円柱部の直径は、下方の円柱部の直径よりも大きい。主軸装
着部２１ａは、円柱部の上面に連続する略円錐状部分である。

主軸６は、その下面に開口する工具取付穴１９を備えている。工具取付穴１９は、主軸装着部２１ａと対応する円錐形状を有する。工具ホルダ２１は、工具取付穴１９に主軸装着部２１ａを嵌め込むことで主軸６に取付ける。工具ホルダ２１及び工具２０は、主軸装着部２１ａを工具取付穴１９に密着し、且つ工具保持部２１ｂ上方の円柱部上端面２１ｃを主軸６下面に密着することで位置決めする。

主軸ヘッド５は、主軸６を回転自在に支持する。主軸ヘッド５は、その下端に環状の主軸キャップ２２を備えている。主軸キャップ２２は、主軸ヘッド５下面に複数のボルト２３で固定してある。主軸６下面は、主軸キャップ２２の中心穴から露出する。主軸６下面と主軸キャップ２２との間は、環状の端面カバー２４で塞いである。端面カバー２４は、主軸６下面に固定し、主軸キャップ２２の下面に当接してある。主軸６に取付けた工具２０は、該主軸６と共に回転する。工具２０は、主軸ヘッド５が上昇及び下降することで上下方向に移動する。工具２０は、加工室内で加工物を加工する。加工物は、加工室内の加工テーブルと共に水平方向に移動する。

工作機械１は、工具洗浄装置を備えている。工具洗浄装置は、工具２０及び工具ホルダ２１を主軸６に取付ける前に洗浄する。主軸キャップ２２は、その下面に液溝２５を有している。液溝２５は、主軸キャップ２２下面に設けた環状溝である。液溝２５は、端面カバー２４の外周よりも外側に形成してある。液溝２５は、主軸キャップ２３下面に取付けた環状の噴射ノズル形成部材２６で塞いである。噴射ノズル形成部材２６は、その下面に開口する環状の噴射ノズル穴２９を有している。噴射ノズル形成部材２６は、主軸６下端面と略同じ高さの下面を有する。噴射ノズル穴２９は、主軸ヘッド５及び主軸６の中心に向けて斜めに形成してある。液溝２５は、主軸キャップ２２に設けた液供給穴２７に連なる。液供給穴２７は、主軸キャップ２２外周に開口している。液供給穴２７は、洗浄液ホース２８に接続してある。洗浄液ホース２８は、洗浄液を供給する。洗浄液は、液供給穴２７を経て液溝２５内に入り、噴射ノズル穴２９から噴出する。図６に示すように、洗浄液Ａは、噴射ノズル穴２９の方向に噴出し、主軸６の下に位置する工具ホルダ２１及び工具２０を洗浄する。噴射ノズル形成部材２６及び噴射ノズル穴２９は、噴射ノズル３０（ノズル手段）を構成する。液溝２５、液供給穴２７及び洗浄液ホース２８は、洗浄液通路の一部を構成する。

図１に示すように、工作機械１は、クーラントタンク１０を備えている。クーラントタンク１０は、貯留槽１１、回収槽１２、第１ポンプ１３及び第２ポンプ１４を備えている。貯留槽１１は、加工室内に供給する冷却液（洗浄液）を貯留している。図１に示すように、貯留槽１１は、箱形の容器である。回収槽１２、第１ポンプ１３及び第２ポンプ１４は、貯留槽１１上面に設置してある。

図１、図２に示すように、クーラントタンク１０は、基台２の後側に着脱可能である。回収槽１２は、基台２の排出部２ａに接続可能である。回収槽１２は、加工室内で排出部２ａに集まる使用済の冷却液（洗浄液）を回収する。回収槽１２は、貯留槽１１に連続している。回収槽１２内の冷却液（洗浄液）は、濾過装置（図示を省略する）を通って貯留槽１１内に戻る。

第１ポンプ１３及び第２ポンプ１４は、貯留槽１１内の冷却液（洗浄液）を吸い上げて加工室内に送り出す。第１ポンプ１３は、冷却液及び洗浄液兼用のポンプである。図７に示すように、第１ポンプ１３の吐出側は、第１冷却液管３１に接続してある。第１冷却液管３１は、加工室内部に延びている。冷却液は、第１冷却液管３１の先端に設けた冷却液噴射ノズル（図示を省略する）から加工室内に噴出する。冷却液は、加工中の工具及び加
工物を冷却する。

第２ポンプ１４は、冷却液専用のポンプである。第２ポンプ１４の吐出側は、第２冷却液管（図示を省略する）に接続してある。第２冷却液管は、加工室内部に延びている。冷却液は、第２冷却液管先端に設けた冷却液噴射ノズル（図示を省略する）から加工室内に噴出する。第１ポンプ１３の吐出圧力は、０．０３０〜０．０４５ＭＰａである。第２ポンプ１４の吐出圧力は、第１ポンプ１３の吐出圧力よりも大きい。第２ポンプ１４が送り出す冷却液は、加工中の工具及び加工物を冷却し、且つ加工部で発生する切粉を洗い流す。

第１冷却液管３１は、その途中で洗浄液管３２に分岐する。洗浄液管３２は、洗浄液ホース２８を介して噴射ノズル３０に接続してある。洗浄液は、第１ポンプ１３が送り出す冷却液の一部である。洗浄液は、洗浄液管３２及び洗浄液ホース２８内を流れる。前述したように、洗浄液ホース２８を流れる洗浄液は、液供給穴２７及び液溝２５を経て噴射ノズル穴２９から噴出する。噴射ノズル３０から噴出する洗浄液は、工具ホルダ２１及び工具２０を洗浄する。洗浄を終えた洗浄液は、前述したように、基台２上の排出部２ａに落下し、回収槽１２を経て貯留槽１１内に戻る。

工具洗浄装置の洗浄液通路は、第１冷却液管３１の一部、洗浄液管３２及び洗浄液ホース２８と、液供給穴２７及び液溝２５とで構成してある。図７に示すように、洗浄液管３２は、その途中に、フィルタ３３、逆止弁３４及び給液弁３５を備えている。フィルタ３３は、洗浄液中の異物を取除く。逆止弁３４は、フィルタ３３の下流側に配置してある。逆止弁３４は、洗浄液管３２内を噴射ノズル３０に向かう流れを通し、且つ第１冷却液管３１に向かう逆流を止める。

給液弁３５は、逆止弁３４の下流側に配置してある。図７に示すように、給液弁３５は、通常時には閉位置にある。給液弁３５は、空気路４０（第一空気路）を介して空圧源３９に接続してある。給液弁３５は、空気路４０が供給する空気圧の作用で開位置に切り換わる。噴射ノズル３０は、給液弁３５が開となっている間に洗浄液を噴出する。

空気路４０は、その途中に第１電磁弁４３を備えている。図７に示すように、第１電磁弁４３は、通常時には閉位置にある。空気路４０内に残る空気は、消音部４３ａで消音して放出する。第１電磁弁４３は、制御部９（制御装置に相当する）が与える開指令に従って開位置に切り換わる。空圧源３９は、第１電磁弁４３が開となることで、空気路４０を経て給液弁３５に空気圧を供給する。噴射ノズル３０は、第１電磁弁４３を開とすることで洗浄液を噴出する。空圧源３９は、工作機械１を設置する工場内の装備品を利用することができる。空圧源３９が確保できない場合、給液弁３５は、制御部９の動作指令で開閉する電磁弁とすればよい。

洗浄液管３２は、その途中に、貯留部５０を更に備えている。貯留部５０は、その内部に所定量の洗浄液の貯留が可能な容器である。貯留部５０は、逆止弁３４と給液弁３５との間に配置してある。洗浄液管３２内の洗浄液は、給液弁３５が閉となっている間に貯留部５０に流れ込む。貯留部５０は、洗浄液管３２から流れ込む洗浄液を一旦貯留する。図１、２に示すように貯留部５０は、コラム４の後面に、制御箱３と並べて取付けてある。

図７に示すように、貯留部５０の上部は、空気路４２（第二空気路）を介して空圧源３９に接続してある。空気路４２は、その途中に、絞り弁４８、加圧弁４５及び逆止弁４９を備えている。加圧弁４５は、通常時には閉位置にある。加圧弁４５は、空気路４６が供給する空気圧の作用で開位置に切り換わる。空気路４２内の空気は、加圧弁４５が開となっている間に貯留部５０内に流れ込む。貯留部５０内の圧力は、空気路４２を経て流れ込む空気圧の作用で上昇する。空気路４６（第三空気路）は、空気路４０の途中で分岐する。加圧弁４５は、給液弁３５と同時に開位置に切り換わる。貯留部５０内の空気圧は、該貯留部５０内に貯留した洗浄液を洗浄液管３２内に押し出す。洗浄液は、給液弁３５を経て噴射ノズル３０から勢いよく噴出する。

絞り弁４８は、可変絞り弁である。絞り弁４８は、空圧源３９から給気の許可又は給気の禁止を選択する。絞り弁４８は、通常、給気の許可を選択する。逆止弁４９は、貯留部５０から空気の逆流を止める。

図７に示すように、貯留部５０は、その上部に接続した排圧通路３７を備えている。排圧通路３７は、その途中に排圧弁３８を備えている。排圧弁３８は、通常時には開位置にある。排圧弁３８が開位置にある場合、排圧通路３７は、貯留部５０内の空気圧を排圧弁３８を経てクーラントタンク１０に排出する。

排圧弁３８は、空気路４１（第四空気路）が供給する空気圧の作用で閉位置に切り換わる。空気路４１は、その途中に第２電磁弁４４を備えている。第２電磁弁４４は、通常時には閉位置にある。第２電磁弁４４は、空気路４１内に残る空気を消音部４４ａで消音して放出する。第２電磁弁４４は、制御部９が与える開指令に従って開位置に切り換わる。空圧源３９は、第２電磁弁４４が開となることで、空気路４１を経て排圧弁３８に空気圧を供給する。排圧弁３８は、排圧通路３７を閉じて貯留部５０を密閉する。貯留部５０内の空気圧は、第１，第２電磁弁４３，４４が開となる（オンする）ことで上昇する。貯留部５０内の空気圧は、第１，第２電磁弁４３，４４が閉となる（オフする）ことで低下する。

貯留部５０は、液面センサ３６を備えている。液面センサ３６は、貯留部５０の底から所定の高さ位置に取付けてある。液面センサ３６は、貯留部５０内の洗浄液の液面が液面センサ３６の取付け高さに達したときにオンとなる。液面センサ３６の取付け位置は、貯留部５０内の貯留液量が、１回の洗浄で噴射ノズル３０の噴出する洗浄液の量となるように定めてある。噴射ノズル３０は、１回の洗浄で、例えば、５秒間洗浄液を噴出する。

図８に示すように、制御部９は、ＣＰＵ９ａ、ＲＯＭ９ｂ、ＲＡＭ９ｃ、入力インターフェイス９ｄ及び出力インターフェイス９ｅを、バス９ｆで接続してあるコンピュータである。制御部９は、ＲＯＭ９ｂに格納した制御プログラムに従ってＣＰＵ９ａが動作することで、工作機械１の加工動作全般を制御する。制御部９の制御範囲は、工具２０の回転、上昇及び下降制御、加工テーブルの移動制御、ＡＴＣ８の動作制御、工具洗浄装置の制御を含んでいる。図８は、工具洗浄装置の制御に関連する部分だけを示している。

入力インターフェイス９ｄは、操作部９０、液面センサ３６、及び圧力センサ９１に接続してある。操作部９０は、加工に必要な情報を作業者が入力するために用いる。前述したように、液面センサ３６は、貯留部５０内の貯留液量を検出する。圧力センサ９１は、空気路４０，４１，４２内の圧力を検出する。入力インターフェイス９ｄは、操作部９０の入力情報と、液面センサ３６及び圧力センサ９１の検出結果とをＣＰＵ９ａに与える。

出力インターフェイス９ｅは、第１ポンプ１３の駆動回路８２、第１電磁弁４３の駆動回路８３及び第２電磁弁４４の駆動回路８４に接続してある。ＣＰＵ９ａは、出力インターフェイス９ｅを介して駆動回路８２に動作指令を与え、第１ポンプ１３を駆動する。ＣＰＵ９ａは、出力インターフェイス９ｅを介して駆動回路８３に開指令を与え、第１電磁弁４３を開（オン）とする。ＣＰＵ９ａは、出力インターフェイス９ｅを介して駆動回路８４に開指令を与え、第２電磁弁４４を開（オン）とする。

第１電磁弁４３がオンした場合、給液弁３５は、空圧源３９からの給気によって開とな
る。前述したように、噴射ノズル３０は、給液弁３５が開となることで洗浄液を噴出する。

第１電磁弁４３がオンした場合、加圧弁４５は、空圧源３９からの給気によって開となる。第２電磁弁４４がオンした場合、排圧弁３８は、空圧源３９からの給気によって閉となる。貯留部５０内の圧力は、空気路４２を経て流れ込む空気圧の作用で上昇し、貯留部５０内の貯留液を洗浄液管３２内に押し出す。洗浄液は、噴射ノズル３０から高速度で噴出し、工具２０及び工具ホルダ２１を洗浄する。

給液弁３５及び加圧弁４５は、第１電磁弁４３がオフすることで閉となる。排圧弁３８は、第２電磁弁４４がオフすることで開となる。給液弁３５は、噴射ノズル３０への洗浄液の送給を遮断する。貯留部５０内の圧力は、加圧解除と排圧とで低下する。洗浄液管３２内の洗浄液は、貯留部５０に流れ込み、該貯留部５０内に溜まる。

制御部９のＣＰＵ９ａは以下の手順（図９参照）で洗浄動作を実行する。ＣＰＵ９ａは、所定の周期で該手順を実行する。ＣＰＵ９ａは、各種信号を読込む（Ｓ１）。各種信号は、液面センサ３６の検出信号、圧力センサ９１の検出信号等である。ＣＰＵ９ａは、空気路４０，４１，４２内の空気圧が正常であるか判定する（Ｓ２）。Ｓ２の判定は、圧力センサ９１の検出信号に基づいて実施する。空気圧が正常でない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオフとして（Ｓ１５）、洗浄動作を実行しない。

空気圧が正常である場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１ポンプ１３の駆動状態を判定する（Ｓ３）。第１ポンプ１３が非駆動状態である場合（Ｓ３：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。

第１ポンプ１３が駆動状態である場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、液面センサ３６の検出信号を調べる（Ｓ４）。液面センサ３６がオフである場合（Ｓ４：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、貯留部５０内の洗浄液量が不足していると判定し（Ｓ１４）、第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオフとする（Ｓ９）。液面センサ３６がオンである場合（Ｓ４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、工具交換指令の有無を判定する（Ｓ５）。工具交換指令がない場合（Ｓ５：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。ＣＰＵ９ａは、後述する加工プログラム処理制御において、加工プログラムに従って各機構を制御する際、工具交換指令を実行する前にＲＡＭ９ｃに工具交換指令であることを記憶する。ＣＰＵ９ａは、工具交換指令が有るか否かについてＲＡＭ９ｃを参照して判定する。ＣＰＵ９ａは、加工プログラム処理制御を所定の周期で実行する。

ＣＰＵ９ａは、空気路４０，４１，４２内の空気圧が正常（Ｓ２：Ｙｅｓ）であり、第１ポンプ３１が駆動状態（Ｓ３：Ｙｅｓ）にあって、且つ、貯留部５０内の貯留液量が十分である場合に、工具交換指令がある（Ｓ５：Ｙｅｓ）ことを条件として洗浄動作を実行する。

ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオンとする（Ｓ６）。給液弁３５は、開となる。貯留部５０は、空気圧の作用で貯留液を押し出す。噴射ノズル３０は、洗浄液を勢いよく噴出する。

ＣＰＵ９ａは、ＡＴＣ８の動作を許可する（Ｓ７）。ＡＴＣ８は、ＣＰＵ９ａが動作を許可することで、図示しない工具交換処理において工具交換を開始する。尚、工具交換処理は、ＲＯＭ９ｂに格納したプログラムである。工具交換の開始を許可するとＣＰＵ９ａは、前述した割り込み処理とは、別の割り込み処理で工具交換処理を実行する。

ＣＰＵ９ａは、液面センサ３６の検出信号を調べる（Ｓ８）。液面センサ３６がオフである場合（Ｓ８：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオフとする（Ｓ９）。噴射ノズル３０は、洗浄液の噴出を終了する。

液面センサ３６がオフでない場合（Ｓ８：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、工具交換が完了したか否かを判定する（Ｓ１３）。工具交換中である場合（Ｓ１３：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、Ｓ８及びＳ１３の判定を繰り返す。工具交換が完了した場合（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオフとする（Ｓ９）。
工具交換が完了したか否かは、主軸ヘッド５のＺ軸方向の位置が工具交換完了位置に到達したか否かで判定する。主軸ヘッド５のＺ軸方向の位置は、エンコーダ（図示を省略する）で検出する。

噴射ノズル３０は、給液弁３５が閉となることで洗浄液の噴出を終了する。貯留部５０の内圧は、加圧弁４５が閉となり、且つ排圧弁３８が開となることで低下する。洗浄液管３２内を流れる洗浄液は、貯留部５ BR>Oに流れ込み、該貯留部５０内に溜まる。

噴射ノズル３０は、貯留部５０内の貯留液が少なくなるまで、又は工具交換が終了するまで洗浄液を噴出する。貯留部５０は、その内部に貯留した洗浄液を押し出す。それ故、噴射ノズル３０は、勢いよく洗浄液を噴出し、工具２０及び工具ホルダ２１を良好に洗浄することができる。

貯留部５０は、噴射ノズル３０の近くに位置する。洗浄液は、短い距離を流れて噴射ノズル３０から噴出する。貯留部５０と噴射ノズル３０との間の通路抵抗は小さい。洗浄液は、高い応答性で安定して噴出することができる。

給液弁３５、排圧弁３８及び加圧弁４５は、空気圧の作用で開となる。それ故、排圧弁３８及び加圧弁４５は、電気で作用する電磁弁と比較して安全である。給液弁３５及び加圧弁４５は、第１電磁弁４３をオンすることで同時に開となる。それ故、貯留部５０内の加圧と噴射ノズル３０の噴出とが同期し、噴射ノズル３０は、洗浄液を確実に噴出することができる。

第１電磁弁４３及び第２電磁弁４４をオフとした後、ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ２の計時を開始する（Ｓ１０）。ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ２の計時が所定時間（例えば５秒）に達したか否かを判定する（Ｓ１１）。内蔵タイマＴ２の計時が所定時間に達した場合（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第２電磁弁４４をオンして洗浄動作を終了する。排圧弁３８は、閉となり貯留部５０を密閉する。洗浄液は、貯留部５０に流れ込まない。貯留部５０は、次の洗浄動作まで洗浄液の貯留状態を維持する。ＣＰＵ９ａは、液面センサ３６の検出結果に基づいて第２電磁弁４４をオンしてもよい。貯留部５０は、所定量の洗浄液を確実に貯留することができる。

（実施形態２）
図１０、図１１を参照して実施形態２の工具洗浄装置について説明する。実施形態２の工具洗浄装置において、貯留部５０は、洗浄液管３２途中に介装してある。洗浄液管３２は、フィルタ３３と貯留部５０の間に配置した開閉弁５２を備えている。開閉弁５２は、通常時には閉位置にある。閉位置にある開閉弁５２は、洗浄液管３２内を第１冷却液管３１に向かう洗浄液の逆流を止める。

開閉弁５２は、空気路４１が供給する空気圧の作用で開位置に切り換わる。開位置となった開閉弁５２は、貯留部５０に向かう洗浄液の流れを許容する。空気路４１は、その途
中に第４電磁弁５７を備えている。第４電磁弁５７は、通常時には閉位置にある。第４電磁弁５７は、空気路４１内に残る空気を消音部 ５７ａで消音して放出する。第４電磁弁５７は、制御部９が与える開指令に従って開位置に切り換わる。

貯留部５０は、上部に接続した排圧通路３７を備えている。排圧通路３７は、加圧通路を兼ねている。排圧通路３７は、その途中の第３電磁弁５５を有している。第３電磁弁５５は、通常時には排圧位置にある。排圧通路３７は、貯留部５０内部の圧力を加工室に排出する。第３電磁弁５５は、制御部９が与える動作指令で加圧位置に切り換わる。排圧通路３７は、空気路４２を介して空圧源３９に連なる加圧通路となる。空圧源３９から供給する空気は、貯留部５０内を加圧する。

貯留部５０は、フロート式液面センサ５３と圧力スイッチ５４とを備えている。フロート式液面センサ５３は、センサ本体 ５３ａと２つの近接スイッチ（第１近接スイッチ５３ｂ及び第２近接スイッチ５３ｃ）とを有している。センサ本体 ５３ａは、貯留部５０内の液面の上昇及び下降に従って上下方向に移動する。近接スイッチ５３ｂ，５３ｃは、センサ本体５３ａが近接したときにオンとなる。近接スイッチ５３ｂ，５３ｃは、上下方向に離れて配置してある。制御部９は、近接スイッチ５３ｂがオンすることで貯留部５０内の液面が高位置にあることを認識する。制御部９は、近接スイッチ５３ｃがオンすることで貯留部５０内の液面が低位置にあることを認識する。

圧力スイッチ５４は、貯留部５０内の圧力が所定圧以上のときにオン信号を制御部９に出力する。制御部９は、圧力スイッチ５４がオンすることで貯留部５０内が加圧状態にあることを認識する。

実施形態２の工具洗浄装置は、以下の手順（図１１参照）で工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄を実行する。図１１のＳ２１〜Ｓ２３は、実施形態１のＳ１〜Ｓ３と同じである。空気圧が正常でない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３、第３電磁弁５５及び第４電磁弁５７をオフとして（Ｓ３７）、洗浄動作を実行しない。

空気圧が正常である場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１ポンプ１３の駆動状態を判定する（Ｓ２３）。第１ポンプ１３が非駆動状態である場合（Ｓ２３：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。

第１ポンプ１３が駆動状態である場合（Ｓ２３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、工具交換指令の有無を判定する（Ｓ２４）。工具交換指令がない場合（Ｓ２４：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。工具交換指令がある場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第３電磁弁５５をオンとして、工具交換動作を許可する（Ｓ２５）。第３電磁弁５５は、加圧位置となり、貯留部５０内を加圧する。給液弁３５は、同時に開となる。貯留部５０内の貯留液は、給液弁３５を経て噴射ノズル３０から噴出する。

貯留部５０内の加圧は、該貯留部５０内の貯留液を押し出す。洗浄液は、噴射ノズル３０から勢いよく噴出する。噴射ノズル３０は、貯留部５０内の貯留液が少なくなるまで、又は工具交換が完了するまで洗浄液を噴出する。工具２０及び工具ホルダ２１は、噴射ノズル３０から勢いよく噴出する十分な量の洗浄液で良好に洗浄することができる。

ＣＰＵ９ａは、圧力スイッチ５４のオン、オフを判定する（Ｓ２６）。圧力スイッチ５４がオンである場合（Ｓ２６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第２近接スイッチ ５３ｃのオン、オフを判定する（Ｓ２７）。第２近接スイッチ ５３ｃがオフである場合（Ｓ２７：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、工具交換が完了したか否かを判定する（Ｓ３１）。工具交換中である場合（Ｓ３１：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、処理をＳ２６へ移行する。

第２近接スイッチ５３ｃがオンとなった場合（Ｓ２７：Ｙｅｓ）、又は工具交換が完了した場合（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第３電磁弁５５をオフとし、且つ第４電磁弁５７をオンとする（Ｓ２８）。給液弁３５は、閉となる。噴射ノズル３０は、洗浄液の噴出を停止する。工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄は、貯留部５０内の貯留液量が不足した、又は工具交換が完了したことを条件として終了する。第３電磁弁５５は、排圧位置となり、且つ開閉弁５２は、開となる。貯留部５０は、洗浄液管３２内の洗浄液を貯留する。貯留部５０内の貯留液の液面は上昇する。

ＣＰＵ９ａは、第１近接スイッチ５３ｂのオン、オフを判定する（Ｓ２９）。ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第３電磁弁５５のオフ、及び第４電磁弁５７のオンを、第１近接スイッチがオンとなる（Ｓ２９：Ｙｅｓ）まで継続する。貯留部５０は、該貯留部５０内の液面が高位置となるまで洗浄液を貯留する。貯留部５０内の液面が高位置となった場合、ＣＰＵ９ａは、第３電磁弁５５をオンとし、且つ第４電磁弁５７をオフとする（Ｓ３０）。第３電磁弁５５は、加圧位置となる。給液弁３５及び開閉弁５２は、閉となる。空気路４２内の空気は、第３電磁弁５５を経て貯留部５０内に入り、該貯留部５０内の貯留液を加圧する。

ＣＰＵ９ａは、次の洗浄動作時まで貯留部５０内の貯留液を加圧した状態で待機する。Ｓ２５では、貯留部５０内は加圧状態にある。噴射ノズル３０は、開始直後から勢いよく洗浄液を噴出する。工具２０及び工具ホルダ２１は、高い応答性で確実に洗浄することができる。

圧力スイッチ５４がオフである場合（Ｓ２６：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３及び第４電磁弁５７をオフとして（Ｓ３２）、洗浄動作を実行しない。ＣＰＵ９ａは、処理をＳ２６へ移行する。第３電磁弁５５は、加圧位置を継続し貯留部５０内を加圧する。貯留部５０の内圧が所定圧に達した場合、ＣＰＵ９ａは、Ｓ２７に処理を移行する。

（実施形態３）
図１２〜図１４を参照して実施形態３の工具洗浄装置について説明する。図１２に示すように実施形態３の工具洗浄装置は、２つの貯留部（第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂ）を備えている。洗浄液管３２は、２つの分岐管（第１分岐管３２ａ及び第２分岐管３２ｂ）に分岐してある。第１貯留部５０ａは、第１分岐管３２ａに接続してある。第２貯留部５０ｂは、第２分岐管３２ｂに接続してある。

第１分岐管３２ａは、第１貯留部５０ａの上流側に第１開閉弁５２を備えている。第２分岐管３２ｂは、第２貯留部５０ｂの上流側に第２開閉弁６２を備えている。第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２は、通常時には閉位置にある。閉位置にある第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２は、第１冷却液管３１に向かう洗浄液の逆流を止める。

第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２は、制御部９が与える開指令に従って開位置に切り換わる。開位置となった第１開閉弁５２は、第１貯留部５０ａに向かう洗浄液の流れを許容する。開位置となった第２開閉弁６２は、第２貯留部５０ｂに向かう洗浄液の流れを許容する。

第１貯留部５０ａは、上部に接続した第１排圧通路３７ａを備える。第２貯留部５０ｂは、上部に接続した第２排圧通路３７ｂを備える。第１排圧通路３７ａ及び第２排圧通路３７ｂは、加圧通路を兼ねている。

第１排圧通路３７ａは、その途中に第３電磁弁５５を有している。第２排圧通路３７ｂ
は、その途中に第５電磁弁６６を有している。第３電磁弁５５及び第５電磁弁６６は、通常時には排圧位置にある。第３電磁弁５５が排圧位置のとき、第１排圧通路３７ａは、第１貯留部５０ａ内部の圧力を加工室に排出する。第５電磁弁６６が排圧位置のとき、第２排圧通路３７ｂは、第２貯留部５０ｂ内部の圧力を加工室に排出する。

第３電磁弁５５及び第５電磁弁６６は、制御部９が与える切換え指令に従って加圧位置に切り換わる。このとき、第１排圧通路 ３７ａ及び第２排圧通路３７ｂは、空気路６０を介して空圧源３９に連なる加圧通路となる。空圧源３９の空気圧は、貯留部５０内を加圧する。

第１貯留部５０ａは、第１液面センサ５９と第１圧力スイッチ５４ａとを備えている。第２貯留部５０ｂは、第２液面センサ６５と第２圧力スイッチ ５４ｂとを備えている。第１液面センサ５９及び第２液面センサ６５は、実施形態２のフロート式液面センサ５３と同じである。第１液面センサ５９は、第１貯留部５０ａ内の液面が高位置又は低位置にあることを検出する。第２液面センサ６５は、第２貯留部５０ｂ内の液面が高位置又は低位置にあることを検出する。第１圧力スイッチ５４ａは、第１貯留部５０ａが加圧状態にあることを検出する。第２圧力スイッチ５４ｂは、第２貯留部５０ｂが加圧状態にあることを検出する。

第１貯留部５０ａと給液弁３５との間には、第１切換弁５８が配置してある。第２貯留部５０ｂと給液弁３５との間には、第２切換弁６４が配置してある。第１切換弁５８及び第２切換弁６４は、通常時には閉位置にある。閉位置にある第１切換弁５８は、第１貯留部５０ａからの洗浄液の流出を止める。閉位置にある第２切換弁６４は、第２貯留部５０ｂからの洗浄液の流出を止める。

第１切換弁５８及び第２切換弁６４は、制御部９の開指令に従って開位置に切り換わる。開位置となった第１切換弁５８は、第１貯留部５０ａ内の洗浄液を給液弁３５に送り出す。開位置となった第２切換弁６４は、第２貯留部５０ｂ内の洗浄液を給液弁３５に送り出す。洗浄液は、給液弁３５が開となることで噴射ノズル３０から噴出する。給液弁３５は、制御部９の開指令に従って開となる。

実施形態３の工具洗浄装置は、以下の手順（図１３、図１４に示す）で工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄を実行する。図１３は、工作機械１に電源を投入したときの処理である。制御部９のＣＰＵ９ａは、各種信号を読込む（Ｓ４１）。ＣＰＵ９ａは、工作機械１が起動するまで待機する（Ｓ４２）。工作機械１が起動した場合（Ｓ４２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２をオンとする（Ｓ４３）。第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２は、開位置となる。

ＣＰＵ９ａは、第１ポンプ１３を駆動する（Ｓ４４）。洗浄液は、第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂに流れ込む。ＣＰＵ９ａは、第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂ内の液面が高位置にあるかを判定する（Ｓ４５）。ＣＰＵ９ａは、液面が高位置となる（Ｓ４５：Ｙｅｓ）まで、第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２を開とする。洗浄液は、第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２を経て第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂに流れ込む。第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂは、洗浄液を貯留する。

第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂ内の液面が高位置となった場合（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２をオフとし、且つ第３電磁弁５５及び第５電磁弁６６をオンとする（Ｓ４６）。第１開閉弁５２及び第２開閉弁６２は、閉位置となる。第３電磁弁５５及び第５電磁弁６６は、加圧位置となる。空圧源３９の空気圧は、貯留部５０内の貯留液を加圧する。ＣＰＵ９ａは、第１圧力スイッチ５４ａ及び
第２圧力スイッチ５４ｂのオン、オフを判定する（Ｓ４７）。ＣＰＵ９ａは、第１圧力スイッチ５４ａ及び第２圧力スイッチ５４ｂがオンとなることで洗浄準備を完了する。第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂは、洗浄液を高位置となるまで貯留する。第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂは、貯留液を所定圧で加圧する。工作機械１は、電源投入後、第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂ内の洗浄液が高位置であり、且つ所定圧で加圧した状態（初期状態）となる。

次に、図１４を参照して、初期状態後の手順について説明する。ＣＰＵ９ａは、各種信号を読み込む（Ｓ５１）。ＣＰＵ９ａは、空気路６０内の空気圧が正常であるか判定する（Ｓ５２）。ＣＰＵ９ａは、第１ポンプ１３の駆動状態を判定する（Ｓ５３）。空気圧が正常でない場合（Ｓ５２：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。第１ポンプ１３が非駆動状態である場合（Ｓ５３：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を実行しない。

空気圧が正常であり（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、且つ第１ポンプ１３が駆動状態である場合（Ｓ５３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、工具交換指令の有無を判定する（Ｓ５４）。工具交換指令があった場合（Ｓ５４：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、洗浄動作を開始する。

ＣＰＵ９ａは、第１液面センサ５９が低位置を検出しているか否かを判定する（Ｓ５５）。第１液面センサ５９が低位置を検出していない場合（Ｓ５５：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、第１貯留部５０ａ 内の洗浄液を使用して洗浄を実行する。

ＣＰＵ９ａは、第１切換弁５８をオンとし、且つ第２切換弁６４をオフとして、工具交換動作を許可する（Ｓ５６）。第１切換弁５８は、開位置となる。第２切換弁６４は、閉位置となる。ＣＰＵ９ａは、最初の噴出であるか否かを判定する（Ｓ５７）。最初の噴出である場合（Ｓ５７：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、噴出フラグをオンとする（Ｓ６６）。ＣＰＵ９ａは、Ｓ６０に処理を移行し、給液弁３５をオンとする。給液弁３５は、開位置となる。噴射ノズル３０は、第１貯留部５０ａ内の洗浄液を噴出する。第１貯留部５０ａは、加圧状態にある。噴射ノズル３０は、勢いよく洗浄液を噴出する。

ＣＰＵ９ａは、噴出フラグのオン、オフ状態に基づいてＳ５７の判定を行う。最初の噴出でない場合（Ｓ５７：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、第３電磁弁５５をオンとし、且つ第５電磁弁６６をオフとする（Ｓ５８）。第３電磁弁５５は、加圧位置となる。第１貯留部５０ａは、その内部を所定圧で加圧する。第５電磁弁６６は、排圧位置となる。第２貯留部５０ｂは、その内部を排圧する。

ＣＰＵ９ａは、第１開閉弁５２をオフとし、且つ第２開閉弁６２をオンとする（Ｓ５９）。第１開閉弁５２は、閉位置となる。第２開閉弁６２は、開位置となる。ＣＰＵ９ａは、給液弁３５をオンとする（Ｓ６０）。給液弁３５は、開位置となる。噴射ノズル３０は、第１貯留部５０ａ内の洗浄液を噴出する。第１貯留部５０ａは、加圧状態にある。噴射ノズル３０は、勢いよく洗浄液を噴出する。洗浄液は、工具２０及び工具ホルダ２１を洗浄する。洗浄液管３２内の洗浄液は、第２分岐管３２ｂを経て第２貯留部５０ｂに流れ込む。第２貯留部５０ｂは、排圧状態にある。第２貯留部５０ｂは、流れ込む洗浄液を貯留する。

ＣＰＵ９ａは、工具交換完了を判定する（Ｓ６１）。工具交換中である場合（Ｓ６１：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄を継続する。工具交換完了である場合（Ｓ６１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、給液弁３５をオフとする。給液弁３５は。閉位置となる。噴射ノズル３０は、洗浄液の噴出を停止する。

ＣＰＵ９ａは、第２液面センサ６５が高位置を検出しているか否かを判定する（Ｓ６３
）。ＣＰＵ９ａは、第２液面センサ６５が高位置を検出するまで待機する。第２液面センサ６５が高位置を検出した場合（Ｓ６３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第５電磁弁６６をオンとし、且つ第２開閉弁６２をオフとする（Ｓ６４）。第５電磁弁６６は、加圧位置となる。第２開閉弁６２は、閉位置となる。

ＣＰＵ９ａは、第２圧力スイッチ５４ｂのオン、オフを判定する（Ｓ６５）。ＣＰＵ９ａは、第２圧力スイッチ５４ｂがオンとなる（Ｓ６５：Ｙｅｓ）ことで洗浄動作を終了する。第２貯留部５０ｂは、高位置となるまで洗浄液を貯留し、且つ該洗浄液を所定圧まで加圧した状態となる。

第１液面センサ５９が低位置を検出している場合（Ｓ５５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第２貯留部５０ｂ内の洗浄液を使用して洗浄を実行する。

ＣＰＵ９ａは、第１切換弁５８をオフとし、且つ第２切換弁６４をオンとして、工具交換動作を許可する（Ｓ６７）。第１切換弁５８は、閉位置となる。ＣＰＵ９ａは、第３電磁弁５５をオフとし、且つ第５電磁弁６６をオンとする（Ｓ６８）。第３電磁弁５５は、排圧位置となる。第１貯留部５０ａは、その内部を排圧する。第５電磁弁６６は、加圧位置となる。第２貯留部５０ｂは、その内部を加圧する。

ＣＰＵ９ａは、第１開閉弁５２をオンとし、且つ第２開閉弁６２をオフとする（Ｓ６９）。第１開閉弁５２は、開位置となる。第２開閉弁６２は、閉位置となる。ＣＰＵ９ａは、給液弁３５をオンとする（Ｓ７０）。給液弁３５は、開位置となる。噴射ノズル３０は、第２貯留部５０ｂ内の洗浄液を噴出する。第２貯留部５０ｂは、加圧状態にある。噴射ノズル３０は、勢いよく洗浄液を噴出する。洗浄液は、工具２０及び工具ホルダ２１を洗浄する。洗浄液管３２内の洗浄液は、第１分岐管３２ａを経て第１貯留部５０ａに流れ込む。第１貯留部５０ａは、排圧状態にある。第１貯留部５０ａは、流れ込む洗浄液を貯留する。

ＣＰＵ９ａは、工具交換完了を判定する（Ｓ７１）。工具交換中である場合（Ｓ７１：Ｎｏ）、ＣＰＵ９ａは、工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄を継続する。工具交換完了である場合（Ｓ７１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、給液弁３５をオフとする。給液弁３５は、閉位置となる。噴射ノズル３０は、洗浄液の噴出を停止する。

ＣＰＵ９ａは、第１液面センサ５９が高位置を検出しているか否かを判定する（Ｓ７３）。ＣＰＵ９ａは、第１液面センサ５９が高位置を検出するまで待機する。第１液面センサ５９が高位置を検出した場合（Ｓ７３：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第３電磁弁５５をオンとし、且つ第１開閉弁５２をオフとする（Ｓ７４）。第３電磁弁５５は、加圧位置となる。第１開閉弁５２は、閉位置となる。

ＣＰＵ９ａは、第１圧力スイッチ５４ａのオン、オフを判定する（Ｓ７５）。ＣＰＵ９ａは、第１圧力スイッチ５４ａがオンとなる（Ｓ７５：Ｙｅｓ）ことで洗浄動作を終了する。第１貯留部５０ａは、高位置となるまで洗浄液を貯留し、且つ該洗浄液を所定圧まで加圧した状態となる。

実施形態３の工具洗浄装置は、第１貯留部５０ａ及び第２貯留部 ５０ｂを備えている。噴射ノズル３０は、通常時には、第１貯留部５０ａ内の洗浄液を噴出する。第１貯留部５０ａ内の洗浄液が不足している場合、噴射ノズル３０は、洗浄液供給待機中の第２貯留部５０ｂ内の洗浄液を噴出する。第１貯留部５０ａ及び第２貯留部５０ｂは、使用時に加圧状態にある。噴射ノズル３０は、洗浄液を勢いよく噴出する。工具２０及び工具ホルダ２１は、高い応答性で確実に洗浄することができる。

第２貯留部５０ｂは、第１貯留部５０ａの使用中に洗浄液を貯留する。第１貯留部５０ａは、第２貯留部５０ｂの使用中に洗浄液を貯留し洗浄液供給待機状態になる。実施形態３の工具洗浄装置は、工具２０及び工具ホルダ２１の洗浄を短時間で頻繁に行う場合にも対応できる。

（実施形態４）
図１５、図１６を参照して実施形態４の工具洗浄装置について説明する。実施形態４の工具洗浄装置は、実施形態１の工具洗浄装置と類似する。以下の説明は、実施形態１と同じ部分を省略している。

図１５に示すように、実施形態４の工具洗浄装置は、第６電磁弁６９を備えている。加圧弁４５は、第６電磁弁６９が供給する空気圧の作用で加圧位置に切り換わる。第６電磁弁６９は、空気路４２の途中に配置してある。第６電磁弁６９は、通常時には閉位置にある。第６電磁弁６９は、制御部９が与える開指令に従って開位置に切り換わる。空圧源３９は、第６電磁弁６９が開となることで、空気路４２を経て加圧弁４５に空気圧を供給する。

閉位置にある第６電磁弁６９は、上流側（加圧弁４５）の空気路４２内に残る空気を消音部６９ａで消音して放出する。第１電磁弁４３は、給液弁３５だけを開閉する。

実施形態４の工具洗浄装置は、洗浄液管３２の途中に第３切換弁６７を備えている。逆止弁３４は、フィルタ３３の上流側に配置してある。第３切換弁６７は、逆止弁３４とフィルタ３３との間に配置してある。

第３切換弁６７は、通常時には第１位置にある。第１位置にある第３切換弁６７は、洗浄液管３２内の流通を遮断しない。それ故、洗浄液管３２内の洗浄液は、第３切換弁６７を通って貯留部５０内に流れ込む。第３切換弁６７は、後述する空気路７１と接続している。第３切換弁６７は、空気路７１が供給する空気圧の作用で第２位置に切り換わる。第２位置にある第３切換弁６７は、洗浄液管３２内の流通を遮断する。洗浄液管３２の上流側（貯留部５０側）は、第３切換弁６７を介して回収槽１２に連続する。

空気路７１は、空気路４２の途中で分岐してある。空気路７１は、第７電磁弁７２に接続している。第７電磁弁７２は、通常時には閉位置にある。第７電磁弁７２は、空気路７１内に残る空気を消音部７２ａで消音して放出する。第７電磁弁７２は、制御部９が与える開指令に従って開位置となる。第７電磁弁７２は、開位置となることで、空気路７１に空気を供給する。それ故、第３切換弁６７は、第２位置に切り換わる。第３切換弁６７が第２位置に切り換わることで、貯留部５０内の洗浄液は、洗浄液管３２内を逆流する。逆流する洗浄液は、フィルタ３３を通り、第３切換弁６７を経て回収槽１２に戻る。

実施形態４の工具洗浄装置において、制御部９のＣＰＵ９ａは、以下の手順（図１６参照）で洗浄動作を実行する。図１６のＳ８１〜Ｓ８３は、実施形態１のＳ１〜Ｓ３と同じである。図１６のＳ８４は、実施形態１のＳ５と同じである。

ＣＰＵ９ａは、空気圧が正常であり（Ｓ８２：Ｙｅｓ）、第１ポンプ１３が駆動状態にあって（Ｓ８３：Ｙｅｓ）、且つ工具交換指令が有る（Ｓ８４：Ｙｅｓ）ことを条件として洗浄動作を実行する。

ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３、第２電磁弁４４及び第６電磁弁６９をオンとし、且つ第７電磁弁７２をオフとして、工具交換動作を許可する（Ｓ８５）。給液弁３５は、開と
なる。排圧弁３８は、閉となり、且つ加圧弁４５は、開となる。貯留部５０内は、空気圧の供給で加圧状態となる。貯留部５０は、空気圧の作用で貯留液を押し出す。洗浄液は、給液弁３５を経て噴射ノズル３０から洗浄液を噴出する。噴射ノズル３０は、洗浄液を勢いよく噴出する。工具２０及び工具ホルダ２１を良好に洗浄することができる。

ＣＰＵ９ａは、工具交換完了を判定する（Ｓ８６）。ＣＰＵ９ａは、工具交換中である間（Ｓ８６：Ｎｏ）は待機する。工具交換完了である場合（Ｓ８６：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、第１電磁弁４３をオフとし、且つ第７電磁弁７２をオンとする（Ｓ８７）。給液弁３５は、閉となる。第３切換弁６７は、第２位置に切り換わる。貯留部５０内の洗浄液は、洗浄液管３２内を逆流し、第３切換弁６７を経て回収槽１２に戻る。逆流する洗浄液は、フィルタ３３を通る。洗浄液は、フィルタ３３が取除いた異物を洗い流して回収槽１２に回収する。貯留部５０内は、加圧状態にある。洗浄液は、フィルタ３３を勢いよく通過して異物を確実に洗い流す。

ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ３の計時を開始する（Ｓ８８）。ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ３の計時が所定時間（例えば１秒）に達したか否かを判定する（Ｓ８９）。所定時間に達した場合（Ｓ８９：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ９ａは、オン状態にある電磁弁（第６電磁弁６９、第２電磁弁４４及び第７電磁弁７２）をオフとする（Ｓ９０）。貯留部５０内は、排圧状態となる。第３切換弁６７は、第１位置に戻る。洗浄液は、洗浄液管３２を経て貯留部５０に流れ込む。貯留部５０は、洗浄液を貯留する。

ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ４の計時を開始する（Ｓ９１）。ＣＰＵ９ａは、内蔵タイマＴ４の計時が所定時間（例えば５秒）に達したか否かを判定する（Ｓ９２）。ＣＰＵ９ａは、第２電磁弁４４をオンとして洗浄動作を終了する（Ｓ９３）。第２電磁弁４４は、閉位置となって貯留部５０を密閉する。貯留部５０は、５秒間に流れ込む洗浄液を貯留した後、貯留状態を維持する。

（実施形態５）
図１７を参照して実施形態５の工具洗浄装置について説明する。実施形態５の工具洗浄装置は、実施形態４の工具洗浄装置と類似する。以下の説明は、実施形態４と同じ部分を省略している。

貯留部５０は、圧力スイッチ５４を備えている。圧力スイッチ５４は、貯留部５０内が所定圧力以上のときに制御部９にオン信号を出力する。制御部９は、圧力スイッチ５４がオンすることで貯留部５０内が加圧状態にあることを認識する。

加圧弁４５は、実施形態１と同様に、空気路４６が供給する空気圧の作用で開位置に切り換わる。空気路４２内の空気は、加圧弁４５が開となっている間に貯留部５０内に流れ込む。貯留部５０内の圧力は、空気路４２を経て流れ込む空気圧の作用で上昇する。空気路４６は、空気路４０の途中で分岐してある。加圧弁４５は、給液弁３５と同時に開位置に切り換わる。

実施形態５の工具洗浄装置は、貯留部５０内の圧力を圧力スイッチ５４で監視する。実施形態５の工具洗浄装置は、洗浄液の逆流によるフィルタ３３の洗浄を、貯留部５０内の圧力に基づいて実施する。

以上に説明した実施形態を部分的に変更した変更形態について説明する。
変更形態１
図１８に示すように、貯留部５０は、その内部にピストン７５を備えている。ピストン７５は、貯留部５０内で貯留液の液面上に浮かび、該液面と共に上昇する。ピストン７５
は、その外周にシール部 ７５ａを備えている。シール部 ７５ａは、ピストン７５の上側と下側とを液密の状態に保つ。

第３電磁弁５５は、加圧位置となることで貯留部５０内に空気圧を導入する。空気圧は、ピストン７５を押し下げて貯留液を加圧する。貯留部５０内の洗浄液は、空気と接触しない。変更形態１の工具洗浄装置は、洗浄液に空気が混入することを防止する。ピストン７５は、機械的な力で押し下げてもよい。
変更形態２
図１９に示すように、貯留部５０は、その内部にエアバッグ７６を備えている。エアバッグ７６は、弾性変形可能である。エアバッグ７６は、排圧通路３７に接続してある。排圧通路３７は、第３電磁弁５５が加圧位置となることでエアバッグ７６内に空気を供給する。該エアバッグ７６は、貯留部５０内で膨張し、貯留液を加圧する。排圧通路３７は、第３電磁弁５５が排圧位置となることでエアバッグ７６内を排圧する。該エアバッグ７６は、貯留部５０内で縮小する。貯留部５０は、洗浄液を貯留することができる。

空気圧は、エアバッグ７６内に供給する。貯留部５０内の洗浄液は、空気と接触しない。変更形態２の工具洗浄装置は、洗浄液に空気が混入することを防止する。エアバッグ７６内には、空気以外の気体を供給してもよい。エアバッグ７６内には、液体を供給してもよい。
変更形態３
図２０に示すように、貯留部５０は、その内部にダイヤフラム７８を備えている。ダイヤフラム７８は、貯留部５０を上下方向に分割する。ダイヤフラム７８は、弾性変形可能である。貯留部５０の上部は、排圧通路３７に接続してある。排圧通路３７は、第３電磁弁５５が加圧位置となることで貯留部５０内に空気圧を導入する。空気圧は、ダイヤフラム７８の上に作用する。図２０に実線で示すように、ダイヤフラム７８は、空気圧の作用で下向きに膨らみ、貯留部５０内の貯留液を加圧する。排圧通路３７は、第３電磁弁５５が排圧位置となることで貯留部５０内を排圧する。図２０に２点鎖線で示すように、ダイヤフラム７８は、貯留部５０内で上向きに膨らむ。貯留部５０は、洗浄液を貯留することができる。

ダイヤフラム７８は、貯留部５０内を上下に分割する。空気圧は、ダイヤフラム７８上に作用する。貯留部５０内の洗浄液は、空気と接触しない。変更形態３の工具洗浄装置は、洗浄液に空気が混入することを防止する。貯留部５０の上部には、空気以外の気体を供給してもよい。貯留部５０の上部には、液体を供給してもよい。

以上の詳細な説明に明らかなように本発明の工具洗浄装置は、クーラントタンクと噴射ノズルとをつなぐ洗浄液通路の途中に貯留部を備える。貯留部は、洗浄液通路内の洗浄液を一旦貯留する。噴射ノズルは、貯留部の貯留液を噴出する。貯留部は、噴射ノズルが噴出を休止している間に洗浄液を貯留する。噴射ノズルは、貯留部内に貯留した多くの洗浄液を安定して噴出する。本発明の工具洗浄装置は、工具及び工具ホルダを、短時間で確実に洗浄する。本発明の工具洗浄装置を備える工作機械は、工具の取付け不良が生じない。

本発明は、主軸に装着する工具表面に付着した切粉等を洗浄する工作機械の工具洗浄装置全般に利用することができ、特に、高圧力の洗浄液を噴射可能な工具洗浄装置に好適に利用することができる。

本発明の実施例１の工具洗浄装置を備える工作機械の斜視図である。 図１の工作機械の側面図である。 図１の主軸と主軸ヘッドの部分正面図である。 図１の主軸と主軸ヘッドの部分側面図である。工作機械の側面図である。 図１の主軸と主軸ヘッドを下方から見た平面図である。 図１の主軸と主軸ヘッドの部分断面図である。 実施形態１の工具洗浄装置の液圧回路図である。 実施形態１の工具洗浄装置の制御系のブロック図である。 実施形態１の洗浄制御を示すフローチャートである。 実施形態２の工具洗浄装置の液圧回路図である。 実施形態２の洗浄制御を示すフローチャートである。 実施形態３の工具洗浄装置の液圧回路図である。 実施形態３の起動時制御を示すフローチャートである。 実施形態３の洗浄制御を示すフローチャートである。 実施形態４の工具洗浄装置の液圧回路図である。 実施形態４の洗浄制御を示すフローチャートである。 実施形態５の工具洗浄装置の液圧回路図である。 変更形態１の加圧装置を示す図である。 変更形態２の加圧装置を示す図である。 変更形態３の加圧装置を示す図である。

１ 工作機械
５ 主軸ヘッド
６ 主軸
９ 制御部
１０ クーラントタンク
１３ 第１ポンプ
２０ 工具
２８ 洗浄液ホース
２９ 噴射ノズル
３１ 第１冷却管
３２ 洗浄液管
３３ フィルタ
３４ 逆止弁
３５ 給液弁
３７ 排圧通路
３８ 排圧弁
３９ 空圧源
４２ 空気路
４３ 第１電磁弁
４４ 第２電磁弁
４５ 加圧弁
５０ 貯留部
５０ａ 第１貯留部
５０ｂ 第２貯留部
５２ 開閉弁
５５ 第２電磁弁
６２ 第２開閉弁
６６ 第５電磁弁６６
６７ 第３切換弁

Claims (6)

1. 洗浄液を貯留するタンクと、該洗浄液を噴出可能なノズル手段と、該ノズル手段と前記タンクとを接続してあり、前記タンク内の洗浄液を前記ノズル手段に供給する洗浄液通路とを備え、工作機械の主軸に装着する前の工具を、前記洗浄液通路を経て前記ノズル手段から噴出する洗浄液で洗浄する工具洗浄装置において、
   前記タンクと前記ノズル手段との間に配置し、該洗浄液通路内を流れる前記洗浄液を一旦貯留する貯留部と、
   前記貯留部と前記ノズル手段との間の前記洗浄液通路に設け、空気圧の作用により該洗浄液通路を開閉する給液弁と、
   前記給液弁と空圧源を接続する第一空気路と、
   前記第一空気路を開閉する第一電磁弁と、
   前記空圧源と前記貯留部を接続する第二空気路と、
   空気圧の作用により前記第二空気路を開閉する加圧弁と、
   前記第一空気路の前記第一電磁弁より下流側と前記加圧弁とを接続する第三空気路と、
   前記貯留部と接続し該貯留部内の空気圧を外部に排出する排圧通路と、
   空気圧の作用により前記排圧通路を開閉する排圧弁と、
   前記排圧弁と前記空圧源を接続する第四空気路と、
   前記第四空気路を開閉する第二電磁弁と、
   前記第一電磁弁と前記第二電磁弁を開閉制御する制御装置を備え、
   該制御装置は、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を開とすることで前記給液弁を開とし、第三空気路を経由した空気圧が前記加圧弁を開とし、且つ前記第二電磁弁によって前記第四空気路を開とすることで前記排圧弁を閉として前記ノズル手段に洗浄液を供給すると共に前記第二空気路を経由した空気圧を前記貯留部内に導く洗浄動作と、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を閉とすることで前記給液弁及び前記加圧弁を閉とし、且つ前記第二電磁弁によって前記第四空気路を閉とすることで前記排圧弁を開として前記貯留部に洗浄液を貯留する貯留動作と、前記第一電磁弁によって前記第一空気路を閉とし、前記第二電磁弁によって前記第四空気路を開とすることで前記給液弁、前記加圧弁及び排圧弁を閉として待機する待機動作とを実行することを特徴とする工具洗浄装置。
2. 前記貯留部内の液量を検出する液量検出器を更に備え、前記制御装置は、前記液量検出器の検出液量が所定量に達するまで前記貯留動作を実行することを特徴とする請求項１に記載の工具洗浄装置。
3. 前記タンクと前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置してあり、前記貯留部から前記タンクに向かう洗浄液の流れを止める逆止弁を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の工具洗浄装置。
4. 前記タンクと前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置してあり、該洗浄液通路を開閉する開閉弁を更に備えることを特徴とする請求項1〜３のいずれか１つに記載の工具洗浄装置。
5. 前記開閉弁は、洗浄液を排出する切換え位置を有し、該開閉弁と前記貯留部との間の前記洗浄液通路上に配置したフィルタを備え、前記待機動作中に前記制御装置は、前記開閉弁を前記切換え位置として、前記貯留部内の洗浄液を前記フィルタに逆向きに流し、該フィルタを洗浄するフィルタ洗浄動作を実行することを特徴とする請求項４に記載の工具洗浄装置。
6. 前記ノズル手段は、前記主軸を支持する主軸ヘッドの先端部に配置してあることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の工具洗浄装置。