JP7007513B1 - Machine tools, control methods, and control programs - Google Patents
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Abstract
【課題】ミストコレクタによる微小物質の吸引効率の低下を抑制しつつミストコレクタ内のフィルタの目詰まりを防止するための技術を提供する。【解決手段】工作機械は、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、吐出部が加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備える。ミストコレクタは、物質を気中から除去するためのフィルタを含む。工作機械は、さらに、フィルタに流体を吐出することによりフィルタを洗浄するための洗浄部と、工作機械の動作状態を示す情報に基づいて、工作機械がワークを加工していないことを認識するための認識部とを備える。洗浄部は、工作機械がワークを加工していない場合に、フィルタを洗浄する。【選択図】図６PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for preventing clogging of a filter in a mist collector while suppressing a decrease in suction efficiency of a minute substance by a mist collector. SOLUTION: A machine tool has a cover body for forming a section of a machining area, a discharge section for discharging coolant to the machining area, and an air generated by the discharge section discharging coolant to the machining area. Equipped with a mist collector for collecting substances. The mist collector includes a filter for removing substances from the air. The machine tool also recognizes that the machine tool is not machining the workpiece based on the cleaning unit for cleaning the filter by discharging fluid to the filter and the information indicating the operating state of the machine tool. It is equipped with a recognition unit. The cleaning unit cleans the filter when the machine tool is not processing the work. [Selection diagram] FIG. 6
Description
本開示は、工作機械に備えられるミストコレクタを制御するための技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for controlling a mist collector provided in a machine tool.
工作機械が工具でワークを加工する際には、熱が発生する。この発熱を抑えるために、工作機械は、クーラントをワークに吐出する。このとき、クーラントが気化し、工作機械内においてミストが発生する。 When a machine tool processes a workpiece with a tool, heat is generated. In order to suppress this heat generation, the machine tool discharges the coolant to the work. At this time, the coolant vaporizes and mist is generated in the machine tool.
発生したミストは、ミストコレクタによって収集される。これに関し、特許第６８３６６８３号公報（特許文献１）は、ミストコレクタを備えた工作機械を開示している。当該ミストコレクタは、工作機械内で発生したミストを捕集するためのフィルタを有する。 The generated mist is collected by the mist collector. In this regard, Japanese Patent No. 6836683 (Patent Document 1) discloses a machine tool provided with a mist collector. The mist collector has a filter for collecting mist generated in the machine tool.
ミストコレクタは、工作機械内で発生したミストだけでなく、気中を浮遊するワークの切り屑など様々な微小物質を捕集する。ミストコレクタが気中の微小物質の捕集を続けていると、ミストコレクタ内のフィルタに目詰まりが発生する。この目詰まりを防止するために、フィルタの洗浄機構を有する工作機械が存在する。特許文献１に開示される工作機械は、このような洗浄機構を有するものではない。 The mist collector collects not only the mist generated in the machine tool but also various minute substances such as chips of the work floating in the air. If the mist collector continues to collect minute substances in the air, the filter inside the mist collector will become clogged. In order to prevent this clogging, there is a machine tool having a filter cleaning mechanism. The machine tool disclosed in Patent Document 1 does not have such a cleaning mechanism.
ワークの加工中には、多量の微小物質が気中に発生する。したがって、ワークの加工中にフィルタの洗浄が行われると、ミストコレクタによる微小物質の吸引効率が低下してしまう。そのため、ミストコレクタによる微小物質の吸引効率の低下を抑制しつつミストコレクタ内のフィルタの目詰まりを防止するための技術が望まれている。 During the processing of the work, a large amount of minute substances are generated in the air. Therefore, if the filter is washed during machining of the work, the efficiency of suction of minute substances by the mist collector is lowered. Therefore, there is a demand for a technique for preventing clogging of the filter in the mist collector while suppressing a decrease in the suction efficiency of minute substances by the mist collector.
本開示の一例では、ワークを加工することが可能な工作機械は、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、上記吐出部が上記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備える。上記ミストコレクタは、上記物質を気中から除去するためのフィルタを含む。上記工作機械は、さらに、上記フィルタに流体を吐出することにより上記フィルタを洗浄するための洗浄部と、上記工作機械の動作状態を示す情報に基づいて、上記工作機械が上記ワークを加工していないことを認識するための認識部とを備える。上記洗浄部は、上記工作機械が上記ワークを加工していない場合に、上記フィルタを洗浄する。 In one example of the present disclosure, a machine tool capable of machining a work includes a cover body for forming a section in a machining area, a discharge section for discharging coolant into the machining area, and the discharge section for machining. It is equipped with a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging coolant to the area. The mist collector includes a filter for removing the substance from the air. In the machine tool, the machine tool further processes the work based on a cleaning unit for cleaning the filter by discharging fluid to the filter and information indicating an operating state of the machine tool. It is provided with a recognition unit for recognizing that there is no such thing. The cleaning unit cleans the filter when the machine tool does not process the work.
本開示の一例では、上記洗浄部は、上記工作機械が上記ワークを加工している場合には上記フィルタを洗浄しない。 In one example of the present disclosure, the cleaning unit does not clean the filter when the machine tool is processing the work.
本開示の一例では、上記カバー体には、開口が設けられている。上記工作機械は、上記開口を覆うように上記カバー体に設けられているドアと、上記ドアの開閉状態を検知するための開閉センサとを含む。上記情報は、上記開閉状態を含む。上記認識部は、上記開閉状態が上記ドアの開状態を示す場合に、上記工作機械が上記ワークを加工していないと認識する。 In one example of the present disclosure, the cover body is provided with an opening. The machine tool includes a door provided on the cover body so as to cover the opening, and an open / close sensor for detecting an open / closed state of the door. The above information includes the above open / closed state. The recognition unit recognizes that the machine tool has not processed the work when the open / closed state indicates the open state of the door.
本開示の一例では、上記工作機械は、工具を装着することが可能な主軸と、上記主軸の軸方向を回転中心として当該主軸を回転するための回転駆動部と、上記主軸を移動するための位置駆動部と、加工プログラムに従って、上記回転駆動部および上記位置駆動部を制御するための制御部とを備える。上記情報は、上記加工プログラムを含む。上記加工プログラムは、設定可能な範囲内の最大速度で上記主軸を移動させるための移動指令を有する。上記認識部は、上記移動指令が実行されている間、上記工作機械が上記ワークを加工していないと認識する。 In one example of the present disclosure, the machine tool has a spindle on which a tool can be mounted, a rotation drive unit for rotating the spindle about the axis direction of the spindle as a rotation center, and a spindle for moving the spindle. It includes a position drive unit and a control unit for controlling the rotation drive unit and the position drive unit according to a machining program. The above information includes the above machining program. The machining program has a movement command for moving the spindle at a maximum speed within a settable range. The recognition unit recognizes that the machine tool is not processing the work while the movement command is being executed.
本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、工具を装着することが可能な主軸と、複数の工具を保持するためのマガジンと、上記複数の工具から選択された一の工具を上記主軸に装着するための工具交換装置とを備える。上記情報は、上記工具交換装置の動作状態を含む。上記認識部は、上記動作状態が上記工具交換装置の動作中を示す場合、上記工作機械が上記ワークを加工していないと認識する。 In one example of the present disclosure, the machine tool further uses a spindle on which a tool can be mounted, a magazine for holding a plurality of tools, and one tool selected from the plurality of tools as the spindle. It is equipped with a tool changer for mounting. The above information includes the operating state of the tool changer. When the operating state indicates that the tool changing device is in operation, the recognition unit recognizes that the machine tool is not processing the work.
本開示の一例では、上記洗浄部は、上記フィルタを通過する気流の方向において上記フィルタよりも下流側に配置されている。 In one example of the present disclosure, the cleaning unit is arranged downstream of the filter in the direction of the airflow passing through the filter.
本開示の他の例では、ワークを加工することが可能な工作機械の制御方法が提供される。上記工作機械は、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、上記吐出部が上記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備える。上記ミストコレクタは、上記物質を気中から除去するためのフィルタを含む。上記工作機械は、さらに、上記フィルタに流体を吐出することにより上記フィルタを洗浄するための洗浄部を備える。上記制御方法は、上記工作機械の動作状態を示す情報に基づいて、上記工作機械が上記ワークを加工していないことを認識するステップと、上記工作機械が上記ワークを加工していない場合に、上記洗浄部に上記フィルタを洗浄させるステップとを備える。 Another example of the present disclosure provides a method of controlling a machine tool capable of machining a workpiece. The machine tool has a cover body for forming a section of a machining area, a discharge section for discharging coolant to the machining area, and an air generated by the discharge section discharging coolant to the machining area. Equipped with a mist collector for collecting substances. The mist collector includes a filter for removing the substance from the air. The machine tool further includes a cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter. The control method includes a step of recognizing that the machine tool has not machined the work based on information indicating an operating state of the machine tool, and a step of recognizing that the machine tool has not machined the work. The cleaning unit is provided with a step of cleaning the filter.
本開示の他の例では、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が提供される。上記工作機械は、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、上記吐出部が上記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備える。上記ミストコレクタは、上記物質を気中から除去するためのフィルタを含む。上記工作機械は、さらに、上記フィルタに流体を吐出することにより上記フィルタを洗浄するための洗浄部を備える。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記工作機械の動作状態を示す情報に基づいて、上記工作機械が上記ワークを加工していないことを認識するステップと、上記工作機械が上記ワークを加工していない場合に、上記洗浄部に上記フィルタを洗浄させるステップとを実行させる。 Another example of the present disclosure provides a control program for a machine tool capable of machining a workpiece. The machine tool has a cover body for forming a section of a machining area, a discharge section for discharging coolant to the machining area, and an air generated by the discharge section discharging coolant to the machining area. Equipped with a mist collector for collecting substances. The mist collector includes a filter for removing the substance from the air. The machine tool further includes a cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter. The control program has a step of recognizing to the machine tool that the machine tool has not machined the work based on information indicating an operating state of the machine tool, and the machine tool has machined the work. If not, the cleaning unit is made to perform the step of cleaning the filter.
本発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解される本発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。 The above and other objects, features, aspects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention as understood in connection with the accompanying drawings.
以下、図面を参照しつつ、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。なお、以下で説明される各実施の形態および各変形例は、適宜選択的に組み合わされてもよい。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts and components are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of these will not be repeated. In addition, each embodiment and each modification described below may be selectively combined as appropriate.
＜Ａ．工作機械１００の外観＞
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。
<A. Appearance of
A
本明細書でいう「工作機械」とは、ワークを加工する機能を備えた種々の装置を包含する概念である。本明細書では、工作機械１００の一例として、横形のマシニングセンタを例に挙げて説明を行うが、工作機械１００は、これに限定されない。たとえば、工作機械１００は、縦形のマシニングセンタであってもよい。あるいは、工作機械１００は、旋盤であってもよいし、付加加工機であってもよいし、その他の切削機械や研削機械であってもよい。さらに、工作機械１００は、これらを複合した複合機であってもよい。
The term "machine tool" as used herein is a concept that includes various devices having a function of processing a work. In the present specification, as an example of the
図１に示されるように、工作機械１００は、ミストコレクタ４０と、カバー体１３０を含む。カバー体１３０は、スプラッシュガードとも呼ばれ、工作機械１００の外観を成すとともに、ワークＷの加工エリアＡＲ（図２参照）を区画形成している。
As shown in FIG. 1, the
また、カバー体１３０には、ドアＤＲが設けられている。作業者は、ドアＤＲを開いた状態で加工対象のワークをカバー体１３０内に設置する。作業者は、ワークの設置が完了するとドアＤＲを閉じる。
Further, the
ミストコレクタ４０は、たとえば、鉛直方向においてカバー体１３０よりも高い位置に設けられている。図１の例では、ミストコレクタ４０は、カバー体１３０の天井部分に連結されている。ミストコレクタ４０は、カバー体１３０内の気中の物質（以下、「微小物質」ともいう。）を収集し、カバー体１３０内の微小物質が工作機械１００外に漏れることを防ぐ。ミストコレクタ４０によって収集される微小物質は、たとえば、クーラントの排出により発生したミストと、ワークの加工により発生した微小な切り屑と、気中を浮遊するその他の異物などを含む。
The
＜Ｂ．工作機械１００の内部構成＞
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。
<B. Internal configuration of
Next, the internal configuration of the
図２および図３に示されるように、工作機械１００は、その内部に、クーラントの吐出部１２５と、主軸頭１３１と、工具１３４と、テーブル１３６と、回収機構１５０とを含む。主軸頭１３１は、主軸１３２と、ハウジング１３３とを含む。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
説明の便宜のために、以下では、主軸１３２の軸方向を「Ｚ軸方向」とも称する。重力方向を「Ｙ軸方向」とも称する。Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方に直交する方向を「Ｘ軸方向」と称する。
For convenience of explanation, the axial direction of the
カバー体１３０の天井には開口１３５が形成されている。上述のミストコレクタ４０は、開口１３５を覆うように設けられる。これにより、ミストコレクタ４０は、加工エリアＡＲから開口１３５を介して気中の微小物質を収集する。
An
吐出部１２５は、工作機械１００内に設けられ、ワークＷの加工により生じた切り屑を回収機構１５０に排出するためにクーラントを吐出する。吐出部１２５は、１つ以上の吐出機構で構成されている。図２および図３には、吐出部１２５の一例として、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂが示されている。
The
吐出機構１２５Ａは、主軸頭１３１に設けられている。吐出機構１２５Ａは、主軸頭１３１のハウジング１３３を通じて主軸１３２の端面からクーラントを吐出するサイドスルー仕様であってもよいし、主軸頭１３１の主軸中心を通じて主軸頭１３１に保持された工具の刃先からクーラントを吐出するセンタースルー仕様であってもよい。吐出機構１２５Ａは、主に、ワークの加工点にクーラントを吐出することにより、主軸１３２および工具１３４に付着した切り屑を除去したり、ワークの加工点の発熱を抑えたりする。吐出機構１２５Ａは、Ｘ軸方向を回転軸とした回転方向（すなわち、Ａ軸方向）に駆動可能に構成されるとともに、Ｚ軸方向を回転軸とした回転方向（すなわち、Ｃ軸方向）に駆動可能に構成される。これにより、吐出機構１２５Ａは、Ａ軸方向およびＣ軸方向におけるクーラントの吐出方向を変える。
The
吐出機構１２５Ｂは、吐出機構１２５Ａよりも上方に設けられている。吐出機構１２５Ｂは、たとえば、カバー体１３０の天井部分に取り付けられる。吐出機構１２５Ｂは、主に、カバー体１３０から加工エリアＡＲの全体にクーラントを吐出する。
The
主軸１３２は、ハウジング１３３の内部に設けられている。主軸１３２には、被加工物であるワークＷを加工するための工具が装着される。図２および図３の例では、ワークＷのミーリング加工に用いられる工具１３４が主軸１３２に装着されている。
The
回収機構１５０は、ワークＷの加工によって生じた切り屑を加工エリアＡＲの外へ排出する。また、回収機構１５０は、吐出部１２５から加工エリアＡＲに吐出されたクーラントを回収する。
The
＜Ｃ．工作機械１００の駆動機構＞
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。
<C. Drive mechanism of
Next, various drive mechanisms in the
図４に示されるように、工作機械１００は、制御部５０と、ポンプ１０９Ｃ，１０９Ｍと、ＡＴＣ（Automatic Train Control）ドライバ１１１Ｎと、回転駆動部１１０Ａと、位置駆動部１１０Ｂと、モータ１１２Ａ，１１２Ｒ，１１２Ｘ～１１２Ｚと、移動体１１３と、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂと、主軸頭１３１と、工具１３４と、テーブル１３６と、ＡＴＣ１６０（工具自動交換装置）とを含む。
As shown in FIG. 4, the
本明細書でいう「制御部５０」とは、工作機械１００を制御する装置を意味する。制御部５０の装置構成は、任意である。制御部５０は、単体の制御ユニットで構成されてもよいし、複数の制御ユニットで構成されてもよい。図４の例では、制御部５０は、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）としてのＣＰＵユニット２０と、ＣＮＣユニット３０とで構成されている。ＣＰＵユニット２０およびＣＮＣユニット３０は、通信経路Ｂ（たとえば、フィールドバスまたはＬＡＮケーブルなど）を介して互いに通信を行う。
The “
ＣＰＵユニット２０は、予め設計されているＰＬＣプログラムに従って、工作機械１００内の各種ユニットを制御する。当該ＰＬＣプログラムは、たとえば、ラダープログラムで記述されている。
The
一例として、ＣＰＵユニット２０は、ＰＬＣプログラムに従ってポンプ１０９Ｍを制御する。これにより、ＣＰＵユニット２０は、洗浄機構９０による流体の吐出量のオン／オフ、および洗浄機構９０による流体の吐出量などを制御する。当該流体は、たとえば、クーラントまたはエアーである。洗浄機構９０は、回転フィルタ５６に流体を吐出することにより回転フィルタ５６を洗浄する。
As an example, the
他の例として、ＣＰＵユニット２０は、ＰＬＣプログラムに従って、ミストコレクタ４０内のモータドライバ１１１Ｍを制御する。モータドライバ１１１Ｍは、モータ１１２Ｍの目標回転速度の入力をＣＰＵユニット２０から受け、モータ１１２Ｍを制御する。これにより、ミストコレクタ４０の駆動のオン／オフ、およびミストコレクタ４０によるミストの吸引量などが制御される。なお、モータ１１２Ｍは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。
As another example, the
他の例として、ＣＰＵユニット２０は、ＰＬＣプログラムに従って、ポンプ１０９Ｃを制御し、吐出部１２５によるクーラントの吐出を制御する。これにより、クーラントの吐出のオン／オフ、およびクーラントの吐出量などが制御される。
As another example, the
ＣＮＣユニット３０は、ＣＰＵユニット２０からの加工開始指令を受けたことに基づいて、予め設計されている加工プログラムの実行を開始する。ＣＮＣユニット３０は、回転駆動部１１０Ａおよび位置駆動部１１０Ｂを制御することで主軸頭１３１を駆動し、ワークを加工する。
The
本明細書でいう「回転駆動部１１０Ａ」とは、主軸１３２の軸方向を回転中心として主軸１３２を回転するための駆動機構のことを言う。回転駆動部１１０Ａの装置構成は、任意である。回転駆動部１１０Ａは、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図４の例では、回転駆動部１１０Ａは、モータドライバ１１１Ｒで構成されている。
The "
本明細書でいう「位置駆動部１１０Ｂ」とは、主軸１３２の位置を変えるための駆動機構のことを言う。位置駆動部１１０Ｂは、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の少なくとも１つの位置を調整するように構成されればよい。位置駆動部１１０Ｂの装置構成は、任意である。位置駆動部１１０Ｂは、単体の駆動ユニットで構成されてもよいし、複数の駆動ユニットで構成されてもよい。図４の例では、位置駆動部１１０Ｂは、モータドライバ１１１Ｘ～１１１Ｚで構成されている。
The "
加工プログラムは、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムで記述されている。ＣＮＣユニット３０は、当該加工プログラムに従ってモータドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚを制御し、テーブル１３６に固定されているワークＷを加工する。
The machining program is described by, for example, an NC (Numerical Control) program. The
モータドライバ１１１Ｒは、ＣＮＣユニット３０から目標回転速度の入力を逐次的に受け、モータ１１２Ｒを制御する。モータ１１２Ｒは、Ｚ軸方向を中心として主軸１３２を回転駆動する。モータ１１２Ｒは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。
The
モータ１１２Ｒがサーボモータである場合、モータドライバ１１１Ｒは、モータ１１２Ｒの回転角度を検知するためのエンコーダ（図示しない）のフィードバック信号からモータ１１２Ｒの実回転速度を算出する。そして、モータドライバ１１１Ｒは、算出した実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合にはモータ１１２Ｒの回転速度を上げ、算出した実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合にはモータ１１２Ｒの回転速度を下げる。このように、モータドライバ１１１Ｒは、モータ１１２Ｒの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながらモータ１１２Ｒの回転速度を目標回転速度に近付ける。
When the
モータドライバ１１１Ｘは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１１２Ｘを制御する。モータ１１２Ｘは、主軸頭１３１が取り付けられている移動体１１３をボールネジ（図示しない）を介して送り駆動し、Ｘ方向の任意の位置に主軸１３２を移動する。モータドライバ１１１Ｘによるモータ１１２Ｘの制御方法は、モータドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。なお、モータ１１２Ｘは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。
The
モータドライバ１１１Ｙは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１１２Ｙを制御する。モータ１１２Ｙは、主軸頭１３１が取り付けられている移動体１１３をボールネジ（図示しない）を介して送り駆動し、Ｙ方向の任意の位置に主軸１３２を移動する。モータドライバ１１１Ｙによるモータ１１２Ｙの制御方法は、モータドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。なお、モータ１１２Ｙは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。
The
モータドライバ１１１Ｚは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、モータ１１２Ｚを制御する。モータ１１２Ｚは、主軸頭１３１が取り付けられている移動体１１３をボールネジ（図示しない）を介して送り駆動し、Ｚ方向の任意の位置に主軸１３２を移動する。モータドライバ１１１Ｚによるモータ１１２Ｚの制御方法は、モータドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。なお、モータ１１２Ｚは、交流モータであってもよいし、ステッピングモータであってもよいし、サーボモータであってもよいし、その他の種類のモータであってもよい。
The
他の例として、ＣＮＣユニット３０は、加工プログラムに従って、ＡＴＣドライバ１１１Ｎを制御し、ＡＴＣ１６０の送り駆動および回転駆動を制御する。ＡＴＣ１６０は、中心軸１６５と、アーム１６６とを含む。図４の例では、中心軸１６５は、Ｚ軸に平行に設けられている。アーム１６６は、中心軸１６５の軸方向に直交する一方向に中心軸１６５から延出している工具把持部１６６Ａと、当該一方向の反対方向に中心軸１６５から延出している工具把持部１６６Ｂとを含む。
As another example, the
ＡＴＣドライバ１１１Ｎは、たとえば、２軸一体型のドライバであり、ＡＴＣ１６０に接続される第１，第２モータ（図示しない）の駆動を制御する。より具体的には、ＡＴＣドライバ１１１Ｎは、第１モータの目標回転速度の入力と、第２モータの目標回転速度の入力とのそれぞれをＣＮＣユニット３０から受け、第１，第２モータのそれぞれを制御する。当該第１モータは、ＡＴＣドライバ１１１Ｎからの出力電流に従ってＡＴＣ１６０のアーム１６６を送り駆動し、Ｚ軸方向の任意の位置にアーム１６６を駆動する。上記第２モータは、ＡＴＣドライバ１１１Ｎからの出力電流に従ってＡＴＣ１６０のアーム１６６を回転駆動し、Ｚ軸を中心とした回転方向の任意の回転角度にアーム１６６を駆動する。
The
ＡＴＣ１６０は、工具の交換命令を受けたことに基づいて、マガジン（図示しない）から次使用工具を取得する。その後、ＡＴＣ１６０は、使用済工具を主軸１３２から抜き取るとともに、次使用工具を主軸１３２に装着する。その後、ＡＴＣ１６０は、主軸１３２から抜き取った使用済工具をマガジンに収納する。
The
＜Ｄ．ミストコレクタ４０の内部構造＞
次に、図５を参照して、ミストコレクタ４０内の内部構造について説明する。図５は、図１に示されるミストコレクタ４０の断面図を示す図である。
<D. Internal structure of
Next, the internal structure inside the
ミストコレクタ４０は、ハウジング５２を含む。ハウジング５２は、吸気口として機能する開口１３５を有する。ミストコレクタ４０は、加工エリアＡＲ内の気中の微小物質を、開口１３５を介してハウジング５２内に導く。
The
ハウジング５２の内部は、第１フィルタリングエリア５２Ａと、第２フィルタリングエリア５２Ｂとに分けられている。加工エリアＡＲから収集された微小物質は、第１フィルタリングエリア５２Ａおよび第２フィルタリングエリア５２Ｂを順に通過する。
The inside of the
第１フィルタリングエリア５２Ａは、筒状部分５５Ａと、筒状部分５５Ｂとで構成されている。筒状部分５５Ａは、筒状部分５５Ｂと連結している。筒状部分５５Ａおよび筒状部分５５Ｂは、軸ＡＸを中心軸として同軸上に配置されている。
The
以下では、軸ＡＸの直交方向を「径方向」とも称する。典型的には、径方向における筒状部分５５Ａの内径は、径方向における筒状部分５５Ｂの内径よりも長い。
Hereinafter, the orthogonal direction of the axis AX is also referred to as a “diameter direction”. Typically, the inner diameter of the
第１フィルタリングエリア５２Ａには、シャフト５４が収容されている。シャフト５４には、回転フィルタ５６およびファン５７が固定されている。シャフト５４は、上述のモータ１１２Ｍに接続されており、軸ＡＸを中心として回転可能に構成されている。これにより、シャフト５４は、回転軸として機能し、回転フィルタ５６およびファン５７を連動して回転する。
The
回転フィルタ５６は、ハウジング５２の筒状部分５５Ａに収容されている。回転フィルタ５６の径方向は、筒状部分５５Ａの内面と直交している。ここでいう「直交」とは、９０度だけでなく、略９０度も含み得る概念である。すなわち、回転フィルタ５６の径方向と、筒状部分５５Ａの内面とが成す角度は、９０度であってもよいし、略９０度（たとえば、８５度以上９５度以下）であってもよい。
The
ファン５７は、ハウジング５２の筒状部分５５Ｂに収容されている。ファン５７は、回転フィルタ５６を通過する気流を発生させるための動翼として機能する。すなわち、ファン５７が回転することで、加工エリアＡＲ内の微小物質は、回転フィルタ５６に導かれる。回転フィルタ５６は、遠心力を利用して衝突した微小物質を径方向に飛ばす。これにより、当該微小物質は、回転フィルタ５６に捕集される。回転フィルタ５６によって捕集された微小物質は、たとえば、工作機械１００内に戻される。
The
また、ハウジング５２の筒状部分５５Ｂには、洗浄機構９０が収容されている。洗浄機構９０は、回転フィルタ５６に流体を吐出することにより回転フィルタ５６を洗浄するための機構である。洗浄機構９０の詳細については後述する。
Further, the
第２フィルタリングエリア５２Ｂには、多層フィルタ７０が収容されている。多層フィルタ７０は、回転フィルタ５６とは異なり不動である。多層フィルタ７０は、回転フィルタ５６を通過した微小物質を捕集する。
The
以上のように、加工エリアＡＲからミストコレクタ４０に吸引された微小物質は、回転フィルタ５６、ファン５７、多層フィルタ７０の順に通過する。これにより、微小物質が除去された空気が排気口７２から排気される。
As described above, the minute substance sucked from the processing area AR to the
＜Ｅ．回転フィルタ５６および洗浄機構９０＞
次に、図６を参照して、回転フィルタ５６および洗浄機構９０の位置関係について説明する。図６は、工作機械１００がワークを加工しているときにおける洗浄機構９０によるクーラントの吐出態様を示す図である。
<
Next, the positional relationship between the
回転フィルタ５６は、フィルタ部５８と、縁部５９で構成されている。フィルタ部５８は、縁部５９によって保持されている。
The
洗浄機構９０は、軸ＡＸの軸方向において、回転フィルタ５６と上述のファン５７との間に配置されている。異なる言い方をすれば、洗浄機構９０は、回転フィルタ５６を通過する気流の方向において回転フィルタ５６よりも下流側で、かつ、ファン５７を通過する気流の方向においてファン５７よりも上流側に配置されている。
The
洗浄機構９０は、ノズル９１を有する。ノズル９１は、ミストコレクタ４０のハウジング５２に固定されている。また、ノズル９１は、軸ＡＸの直交方向（すなわち、径方向）に延びている。ノズル９１は、ノズル９１と回転フィルタ５６との間における径方向の距離が一定となるように設けられている。
The
ノズル９１は、複数の吐出口９３を有する。複数の吐出口９３は、径方向に沿って並んでいる。吐出口９３は、流体を吐出可能な開口をなしている。吐出口９３は、たとえば、円形の開口形状を有する。
The
ノズル９１には、工作機械１００に併設されたクーラントタンク（図示しない）からクーラントが供給される。ノズル９１に供給されたクーラントは、吐出口９３を通じて、回転フィルタ５６に吐出される。これにより、洗浄機構９０は、回転フィルタ５６の下流側に付着している微小物質を回転フィルタ５６の上流側から除去する。除去された微小物質は、上述の開口１３５を通じて工作機械１００の加工エリアＡＲに戻される。
Coolant is supplied to the
なお、吐出口９３を通じて回転フィルタ５６に吐出される流体は、クーラントに限られず、たとえば、エアーであってもよい。
The fluid discharged to the
＜Ｆ．洗浄処理の概要＞
引き続き図６を参照しつつ、図７を参照して、洗浄機構９０による洗浄処理の概要について説明する。図７は、工作機械１００がワークを加工していないときにおける洗浄機構９０によるクーラントの吐出態様を示す図である。
<F. Overview of cleaning process>
The outline of the cleaning process by the
ミストコレクタ４０は、回転フィルタ５６の洗浄処理を定期的に実行する。ワークの加工中には、多量の微小物質が気中に発生する。そのため、ワークの加工中に回転フィルタ５６の洗浄が行われると、ミストコレクタ４０による微小物質の吸引効率が低下してしまう。そこで、洗浄機構９０は、ワークの非加工中において、回転フィルタ５６を洗浄する。
The
より具体的には、制御部５０は、工作機械１００の動作状態を示す情報（以下、「動作情報」ともいう。）に基づいて、工作機械１００がワークを加工していないことを認識する。当該動作情報とは、ワークの加工中とワークの非加工中との間で値が変化する種々の情報を包含する概念である。動作情報の具体例については後述する。
More specifically, the
図６に示されるように、洗浄機構９０は、工作機械１００がワークを加工していない場合、回転フィルタ５６を洗浄する。これにより、工作機械１００は、ミストコレクタ４０による微小物質の吸引力がワークの加工中に低下することを防止することができる。
As shown in FIG. 6, the
一方で、洗浄機構９０は、工作機械１００がワークを加工している場合には、回転フィルタ５６を洗浄しない。これにより、工作機械１００は、回転フィルタ５６の洗浄頻度を抑制することができる。結果として、工作機械１００は、ミストコレクタ４０に係る消費電力を削減することができる。
On the other hand, the
＜Ｇ．工作機械１００の機能構成＞
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。
<G. Functional configuration of
Next, the functional configuration of the
上述の制御部５０は、機能構成として、認識部１５２と、洗浄制御部１７０とを含む。以下では、認識部１５２および洗浄制御部１７０の機能について順に説明する。
The
なお、各機能構成の配置は、任意である。図８に示される機能構成の一部または全部は、上述のＣＰＵユニット２０に実装されてもよいし、上述のＣＮＣユニット３０に実装されてもよい。
The arrangement of each functional configuration is arbitrary. A part or all of the functional configuration shown in FIG. 8 may be mounted on the
また、以下では、工作機械１００がワークを加工していないときを「非加工中」ともいい、工作機械１００がワークを加工しているときを「非加工中」ともいう。すなわち、「非加工中」とは、「加工中」以外のときである。
Further, in the following, the time when the
（Ｇ１．認識部１５２）
認識部１５２は、工作機械１００の動作情報に基づいて、ワークの非加工中を認識する。当該認識機能を実現するための機能構成として、認識部１５２は、開閉状態取得部１５４と、判断部１５６と、駆動指令監視部１５８と、判断部１６０と、ＡＴＣ指令監視部１６２と、判断部１６４とを含む。これらの機能構成は、工作機械１００を構成するいずれの装置に実装されてもよい。
(G1. Recognition unit 152)
The
以下では、認識部１５２によるワークの非加工中を認識する方法の具体例１～４について説明する。
Hereinafter, specific examples 1 to 4 of a method of recognizing the unprocessed work by the
（ａ）非加工中の認識方法の具体例１
まず、図９および図１０を参照して、ワークの非加工中を認識する方法の具体例１について説明する。図９は、工作機械１００内の様子を上から表わした図である。図１０は、工作機械１００を正面から表わした図である。
(A) Specific example of recognition method during non-processing 1
First, a specific example 1 of a method of recognizing that a work is being unprocessed will be described with reference to FIGS. 9 and 10. FIG. 9 is a view showing the inside of the
図９および図１０に示されるように、工作機械１００のカバー体１３０には、ドアＤＲが設けられている。ドアＤＲは、ワークの加工エリアＡＲと作業者Ｕの作業エリアとの間を区切る。作業者Ｕは、作業エリアにおいてワークの段取り作業を行う。段取り作業とは、加工対象のワークＷをパレットＰＴに取り付ける作業や、加工済みのワークＷをパレットＰＴから取り外す作業などを意味する。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
より具体的には、作業者Ｕは、開閉ボタンＢＴを押下することでドアＤＲを開く。ドアＤＲは、たとえば、サーボモータなどの駆動源によって駆動される。ドアＤＲが開いたことに基づいて、作業者Ｕは、加工対象のワークＷをパレットＰＴに取り付ける。 More specifically, the worker U opens the door DR by pressing the open / close button BT. The door DR is driven by a drive source such as a servomotor. Based on the opening of the door DR, the worker U attaches the work W to be machined to the pallet PT.
作業者Ｕは、ワークＷの取り付け作業が完了すると、開閉ボタンＢＴを押下する。このことに基づいて、ドアＤＲが閉まる。次に、工作機械１００は、ワークＷの加工を開始する。
When the installation work of the work W is completed, the worker U presses the open / close button BT. Based on this, the door DR closes. Next, the
その後、作業者Ｕは、ワークＷの加工が完了すると開閉ボタンＢＴを押下し、ドアＤＲを開く。ドアＤＲが開いたことに基づいて、作業者Ｕは、加工済みのワークＷをパレットＰＴから取り外す。 After that, when the processing of the work W is completed, the worker U presses the open / close button BT and opens the door DR. Based on the opening of the door DR, the worker U removes the processed work W from the pallet PT.
このように、ワークＷの加工は、ドアＤＲが閉じている最中に行われ、ドアＤＲが開いている最中には行われない。そのため、ドアＤＲの開閉状態は、ワークＷの非加工中を認識するための指標になり得る。 As described above, the processing of the work W is performed while the door DR is closed, and is not performed while the door DR is open. Therefore, the open / closed state of the door DR can be an index for recognizing that the work W is not being machined.
そこで、本具体例では、認識部１５２は、上述のドアＤＲの開閉状態を工作機械１００の動作情報として取得する。そして、認識部１５２は、当該開閉状態がドアＤＲの開状態を示す場合に、工作機械１００がワークを非加工中であると認識する。このようなワークの非加工中の認識方法は、たとえば、開閉状態取得部１５４および判断部１５６によって実現される。
Therefore, in this specific example, the
開閉状態取得部１５４は、開閉センサＣ１からドアＤＲの開閉状態を取得する。開閉センサＣ１は、たとえば、工作機械１００のカバー体１３０に設けられており、ドアＤＲの開閉状態を検知する。開閉センサＣ１は、磁気センサであってもよいし、光学センサであっってもよいし、超音波センサであってもよい。
The open / closed
開閉センサＣ１は、たとえば、無線通信機能を有する。ドアＤＲが開いている場合には、開閉センサＣ１は、開状態を示す信号を開閉状態取得部１５４に出力する。一方で、ドアＤＲが閉じている場合には、開閉センサＣ１は、閉状態を示す信号を開閉状態取得部１５４に出力する。開閉状態取得部１５４は、ドアＤＲの開閉状態を開閉センサＣ１から取得したことに基づいて、当該開閉状態を判断部１５６に出力する。
The open / close sensor C1 has, for example, a wireless communication function. When the door DR is open, the open / close sensor C1 outputs a signal indicating the open state to the open / close
判断部１５６は、開閉状態取得部１５４から取得したドアＤＲの開閉状態が「開状態」を示す場合、ワークＷの非加工中であると判断する。一方で、判断部１５６は、開閉状態取得部１５４から取得したドアＤＲの開閉状態が「閉状態」を示す場合、ワークＷの加工中であると判断する。判断部１５６による判断結果は、洗浄制御部１７０に出力される。
When the open / closed state of the door DR acquired from the open / closed
なお、上述では、ドアＤＲの開閉状態が開閉センサＣ１によって検知される例について説明を行ったが、ドアＤＲの開閉状態は、種々の方法で検知され得る。ある局面において、ドアＤＲの開閉は、ＣＰＵユニット２０に格納されているＰＬＣプログラムに従って制御される。この場合、開閉状態取得部１５４は、当該ＰＬＣプログラムを読み込み、ドアＤＲの開閉状態を示す変数を当該ＰＬＣプログラムから取得する。判断部１５６は、当該変数の値に基づいて、ワークＷが非加工中であるか否かを判断する。
In the above description, an example in which the open / closed state of the door DR is detected by the open / close sensor C1 has been described, but the open / closed state of the door DR can be detected by various methods. In one aspect, the opening and closing of the door DR is controlled according to the PLC program stored in the
また、上述では、ドアＤＲがモータなどの駆動源によって駆動される例について説明を行ったが、ドアＤＲは、手動で開閉可能なように構成されてもよい。 Further, in the above description, an example in which the door DR is driven by a drive source such as a motor has been described, but the door DR may be configured to be manually opened and closed.
（ｂ）非加工中の認識方法の具体例２
次に、図１１を参照して、ワークの非加工中を認識する方法の具体例２について説明する。図１１は、一例としての加工プログラム３２２を示す図である。
(B) Specific example 2 of the recognition method during non-processing
Next, a specific example 2 of a method of recognizing that the work is not being machined will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a diagram showing a
本具体例では、認識部１５２は、工作機械１００の加工プログラム３２２を工作機械１００の動作情報として取得する。加工プログラム３２２には、工作機械１００の加工に係る様々な命令が規定されている。一例として、加工プログラム３２２は、早送り加工を実行するための命令コードと、切削送り加工を実行するための命令コードとを含む。
In this specific example, the
「早送り」とは、工作機械１００で設定可能な範囲内の最大速度で主軸１３２を駆動する制御を意味する。当該最大速度は、工作機械１００の機種などに依存し、工作機械１００ごとに予め設定されている。典型的には、加工プログラム３２２において「Ｇ００」のＧコードが実行された場合に、主軸１３２は、早送りで駆動される。一例として、図１１の破線Ｄ１には、「Ｇ００」の命令コードが示されている。早送り指令である「Ｇ００」には、移動先の座標値が規定されている。
The “fast forward” means a control for driving the
「切削送り」とは、指定された送り速度で主軸１３２を駆動する制御を意味する。典型的には、切削送り時における主軸１３２の送り速度は、早送り時における主軸１３２の送り速度よりも遅い。切削送りの速度は、加工プログラム３２２上で指定される。一例として、加工プログラム３２２において「Ｇ０１」～「Ｇ０３」のＧコードが実行された場合に、主軸１３２は、切削送りで駆動される。一例として、図１１の破線Ｄ２には、「Ｇ０１」の命令コードが示されている。切削送り指令である「Ｇ０１」～「Ｇ０３」には、移動先の座標値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が規定されている。
“Cutting feed” means control that drives the
典型的には、ワークの加工は、早送り時には行われず、切削送り時に行われる。そこで、認識部１５２は、加工プログラム３２２に規定される早送り指令が実行されている間、工作機械１００がワークを加工していないと認識する。このようなワークの非加工中の認識方法は、たとえば、駆動指令監視部１５８および判断部１６０によって実現される。
Typically, the machining of the work is not performed at the time of fast feed, but at the time of cutting feed. Therefore, the
より具体的には、駆動指令監視部１５８は、加工プログラム３２２の実行中において加工プログラム３２２を監視する。そして、駆動指令監視部１５８は、加工プログラム３２２において現在実行されている命令コードが早送り指令であるか否かを判断する。駆動指令監視部１５８は、現在実行されている命令コードが早送り指令である場合、早送り指令が現在実行されていることを判断部１６０に出力する。
More specifically, the drive
判断部１６０は、現在実行されている命令コードが早送り指令である場合、ワークの非加工中であると判断する。一方で、判断部１５６は、現在実行されている命令コードが早送り指令でない場合、ワークの加工中であると判断する。判断部１６０による判断結果は、洗浄制御部１７０に出力される。
If the instruction code currently being executed is a fast-forward command, the
（ｃ）非加工中の認識方法の具体例３
次に、ワークの非加工中を認識する方法の具体例３について説明する。
(C) Specific example 3 of the recognition method during non-processing
Next, a specific example 3 of the method of recognizing the non-machining of the work will be described.
本具体例では、認識部１５２は、上述のＡＴＣ１６０の動作状態を工作機械１００の動作情報として取得する。そして、認識部１５２は、当該取得した動作状態に基づいて、工作機械１００がワークを非加工中であるか否かを判断する。
In this specific example, the
より具体的には、工作機械１００は、上述の加工エリアＡＲの他に、工具エリア（図示しない）を有する。加工エリアＡＲおよび工具エリアは、カバー体１３０の内部において仕切りによって区分けされている。加工エリアＡＲには、主軸頭１３１が設けられている。工具エリアは、上述のＡＴＣ１６０と、マガジン（図示しない）とが設けられている。マガジンは、ワークの加工に用いられる複数の工具を保持する。
More specifically, the
マガジンに保持されている工具は、加工エリアＡＲと工具エリアとの間の仕切に設けられているドアを介して主軸１３２に取り付けられる。より具体的には、ＡＴＣ１６０は、工具の交換指示を受け付けたことに基づいて、加工プログラム３２２で指定された工具をマガジンから取得し、当該工具を主軸１３２に装着する。工具が主軸１３２に装着されたことに基づいて、工作機械１００は、加工プログラム３２２に従って加工エリアＡＲ内でワークの加工を開始する。ワークの加工が完了すると、ＡＴＣ１６０は、工具エリアにおいて使用済みの工具を取り外すとともに、次の工具を主軸１３２に取り付ける。
The tool held in the magazine is attached to the
典型的には、ワークの加工は、ＡＴＣ１６０による工具の交換時には行われない。そこで、認識部１５２は、ＡＴＣ１６０の動作状態を工作機械１００の動作情報として取得する。そして、認識部１５２は、当該動作状態がＡＴＣ１６０の動作中を示す場合、工作機械１００がワークを非加工中であると認識する。このようなワークの非加工中の認識方法は、たとえば、ＡＴＣ指令監視部１６２および判断部１６４によって実現される。
Typically, the machining of the workpiece is not performed when the tool is replaced by the
より具体的には、ＡＴＣ指令監視部１６２は、加工プログラム３２２の実行中において加工プログラム３２２を監視する。そして、ＡＴＣ指令監視部１６２は、加工プログラム３２２において現在実行されている命令コードが工具交換指令であるか否かを判断する。当該工具交換指令は、たとえば、「Ｍ０６」で指定される命令コードを含む。ＡＴＣ指令監視部１６２は、現在実行されている命令コードが工具交換指令である場合、命令コードが現在実行されていることを判断部１６４に出力する。
More specifically, the ATC
判断部１６４は、現在実行されている命令コードが工具交換指令である場合、ワークＷの非加工中であると判断する。一方で、判断部１５６は、現在実行されている命令コードが工具交換指令でない場合、ワークＷの加工中であると判断する。判断部１６４による判断結果は、洗浄制御部１７０に出力される。
If the command code currently being executed is a tool change command, the
なお、工具交換指令は、加工プログラム３２２ではなく、ＰＬＣプログラムに規定されている場合もある。この場合、ＡＴＣ指令監視部１６２は、上述のＣＰＵユニット２０のＰＬＣプログラムを監視してもよい。
The tool change command may be specified in the PLC program instead of the
（ｄ）非加工中の認識方法の具体例４
上述では、認識部１５２が加工プログラム３２２に規定される早送り指令または工具交換指令に基づいて、ワークの非加工中を認識する例について説明を行ったが、認識部１５２は、その他の指標に基づいて、ワークの非加工中を認識してもよい。一例として、認識部１５２は、加工プログラム３２２の実行の終了を示す命令コードが実行されたことに基づいて、工作機械１００がワークを加工していない非加工中と認識する。当該命令コードは、たとえば、「Ｍ３０」の命令コードを含む。
(D) Specific example of recognition method during non-processing 4
In the above description, an example in which the
（Ｇ２．洗浄制御部１７０）
次に、図８に示される洗浄制御部１７０の機能について説明する。
(G2. Cleaning control unit 170)
Next, the function of the
洗浄制御部１７０は、認識部１５２がワークの非加工中と認識している間の少なくとも一タイミングにおいて、洗浄開始指令を洗浄機構９０に出力する。一方で、洗浄制御部１７０は、認識部１５２がワークの加工中と認識している間には洗浄機構９０による洗浄処理を実行しない。
The
ある局面において、洗浄制御部１７０は、上述の判断部１５６，１６０，１６４の一部がワークの非加工中であると判断した場合に、洗浄開始指令を洗浄機構９０に出力する。洗浄機構９０は、当該洗浄開始指令を受けたことに基づいてクーラントの吐出を開始し、ミストコレクタ４０の回転フィルタ５６を洗浄する。その後、洗浄制御部１７０は、上述の判断部１５６，１６０，１６４の全部がワークの加工中であると判断した場合に、洗浄停止指令を洗浄機構９０に出力する。
In a certain aspect, the
他の局面において、洗浄制御部１７０は、上述の判断部１５６，１６０，１６４の全部がワークの非加工中であると判断した場合に、洗浄開始指令を洗浄機構９０に出力する。洗浄機構９０は、当該洗浄開始指令を受けたことに基づいてクーラントの吐出を開始し、ミストコレクタ４０の回転フィルタ５６を洗浄する。その後、洗浄制御部１７０は、上述の判断部１５６，１６０，１６４の一部がワークの加工中であると判断した場合に、洗浄停止指令を洗浄機構９０に出力する。洗浄機構９０は、当該洗浄停止指令を受けたことに基づいてクーラントの吐出を停止する。
In another aspect, the
＜Ｈ．ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成＞
次に、図１２を参照して、図４に示されるＣＰＵユニット２０のハードウェア構成について説明する。図１２は、ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成の一例を示す図である。
<H. Hardware configuration of
Next, with reference to FIG. 12, the hardware configuration of the
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。
The
制御回路２０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、少なくとも１つのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、少なくとも１つのＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。
The
制御回路２０１は、制御プログラム２２２などの各種プログラムを実行することでＣＰＵユニット２０の動作を制御する。制御プログラム２２２は、工作機械１００内の各種装置を制御するための命令を規定している。制御回路２０１は、制御プログラム２２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、補助記憶装置２２０またはＲＯＭ２０２からＲＡＭ２０３に制御プログラム２２２を読み出す。ＲＡＭ２０３は、ワーキングメモリとして機能し、制御プログラム２２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
The
通信インターフェイス２０４は、ＬＡＮ（Local Area Network）ケーブル、ＷＬＡＮ（Wireless LAN）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いた通信を実現するためのインターフェイスである。一例として、ＣＰＵユニット２０は、通信インターフェイス３０５を介して、上述のポンプ１０９Ｃ，１０９Ｍ、モータドライバ１１１Ｍなどの外部機器との通信を実現する。
The
通信インターフェイス２０５は、フィールドバスに接続される各種ユニットとの通信を実現するためのインターフェイスである。当該フィールドバスに接続されるユニットの一例として、ＣＮＣユニット３０やＩ／Ｏユニット（図示しない）などが挙げられる。
The
補助記憶装置２２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置２２０は、制御プログラム２２２などの各種情報を格納する。一例として、制御プログラム２２２は、たとえば、上述の洗浄機構９０によるクーラントの吐出量／吐出圧を指定するための命令コード、上述の洗浄機構９０によるクーラントの吐出のオン／オフを指定するための命令コードを含む。他の例として、制御プログラム２２２は、ミストコレクタ４０内の回転フィルタ５６の回転のオン／オフを指定するための命令コード、ミストコレクタ４０内の回転フィルタ５６の回転速度を指定するための命令コードを含む。他の例として、制御プログラム２２２は、上述の吐出部１２５によるクーラントの吐出量／吐出圧を指定するための命令コード、上述の吐出部１２５によるクーラントの吐出のオン／オフを指定するための命令コードを含む。
The
制御プログラム２２２の格納場所は、補助記憶装置２２０に限定されず、制御回路２０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリ）、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
The storage location of the
なお、制御プログラム２２２は、単体のプログラムとしてではなく、任意のプログラムの一部に組み込まれて提供されてもよい。この場合、本実施の形態に従う各種の処理は、任意のプログラムと協働して実現される。このような一部のモジュールを含まないプログラムであっても、本実施の形態に従う制御プログラム２２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、制御プログラム２２２によって提供される機能の一部または全部は、専用のハードウェアによって実現されてもよい。さらに、少なくとも１つのサーバーが制御プログラム２２２の処理の一部を実行する所謂クラウドサービスのような形態でＣＰＵユニット２０が構成されてもよい。
The
＜Ｉ．ＣＮＣユニット３０のハードウェア構成＞
次に、図１３を参照して、図４に示されるＣＮＣユニット３０のハードウェア構成について説明する。図１３は、ＣＮＣユニット３０のハードウェア構成の一例を示す図である。
<I. Hardware configuration of
Next, with reference to FIG. 13, the hardware configuration of the
ＣＮＣユニット３０は、制御回路３０１と、ＲＯＭ３０２と、ＲＡＭ３０３と、通信インターフェイス３０５と、通信インターフェイス３０５と、補助記憶装置３２０とを含む。これらのコンポーネントは、内部バス３０９に接続される。
The
制御回路３０１は、たとえば、少なくとも１つの集積回路によって構成される。集積回路は、たとえば、少なくとも１つのＣＰＵ、少なくとも１つのＡＳＩＣ、少なくとも１つのＦＰＧＡ、またはそれらの組み合わせなどによって構成され得る。
The
制御回路３０１は、加工プログラム３２２などの各種プログラムを実行することでＣＮＣユニット３０の動作を制御する。加工プログラム３２２は、ワーク加工を実現するためのプログラムである。制御回路３０１は、加工プログラム３２２の実行命令を受け付けたことに基づいて、ＲＯＭ３０２からＲＡＭ３０３に加工プログラム３２２を読み出す。ＲＡＭ３０３は、ワーキングメモリとして機能し、加工プログラム３２２の実行に必要な各種データを一時的に格納する。
The
通信インターフェイス３０５は、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いた通信を実現するためのインターフェイスである。一例として、ＣＮＣユニット３０は、通信インターフェイス３０５を介してＣＰＵユニット２０との通信を実現する。また、ＣＮＣユニット３０は、通信インターフェイス３０５または他の通信インターフェイスを介して、ワーク加工のための各種駆動ユニット（たとえば、モータドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚ，ＡＴＣドライバ１１１Ｎなど）との通信を実現する。
The
補助記憶装置３２０は、たとえば、ハードディスクやフラッシュメモリなどの記憶媒体である。補助記憶装置３２０は、加工プログラム３２２などを格納する。加工プログラム３２２の格納場所は、補助記憶装置３２０に限定されず、制御回路３０１の記憶領域（たとえば、キャッシュメモリ）、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、外部機器（たとえば、サーバー）などに格納されていてもよい。
The
＜Ｊ．制御フロー＞
次に、図１４を参照して、ミストコレクタ４０の制御フローについて説明する。図１４は、工作機械１００の制御部５０が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。
<J. Control flow>
Next, the control flow of the
図１４に示される処理は、制御部５０が制御プログラムを実行することにより実現される。他の局面において、処理の一部または全部が、回路素子またはその他のハードウェアによって実行されてもよい。
The process shown in FIG. 14 is realized by the
ステップＳ１１０において、制御部５０は、上述の認識部１５２として機能し、工作機械１００の動作情報を取得する。工作機械１００の動作情報については上述の通りであるので、その説明については繰り返さない。
In step S110, the
ステップＳ１１２において、制御部５０は、上述の認識部１５２として機能し、工作機械１００がワークを非加工中であるか否かを判断する。制御部５０は、工作機械１００がワークを非加工中であると判断した場合（ステップＳ１１２においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１２２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１２においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１３２に切り替える。
In step S112, the
ステップＳ１２２において、制御部５０は、モータドライバ１１１Ｍを制御し、予め設定されている第１速度でミストコレクタ４０の回転フィルタ５６を回転する。当該第１速度は、後述のステップＳ１３２に示される第２速度よりも遅い。これにより、制御部５０は、ワークの加工中における回転フィルタ５６の回転速度よりも、ワークの非加工中における回転フィルタ５６の回転速度を下げる。その結果、ミストコレクタ４０内の回転フィルタ５６の洗浄がミストコレクタ４０による気中の微小物質の吸引よりも優先される。
In step S122, the
ステップＳ１２２において、制御部５０は、上述の洗浄制御部１７０として機能し、洗浄機構９０によるクーラントの吐出を開始する。
In step S122, the
ステップＳ１３２において、制御部５０は、モータドライバ１１１Ｍを制御し、予め設定されている第２速度でミストコレクタ４０の回転フィルタ５６を回転する。当該第２速度は、上述のステップＳ１２２に示される第１速度よりも速い。これにより、制御部５０は、ワークの非加工中における回転フィルタ５６の回転速度よりも、ワークの加工中における回転フィルタ５６の回転速度を上げる。その結果、ミストコレクタ４０による気中の微小物質の吸引がミストコレクタ４０内の回転フィルタ５６の洗浄よりも優先される。
In step S132, the
ステップＳ１３４において、制御部５０は、上述の洗浄制御部１７０として機能し、洗浄機構９０によるクーラントの吐出を停止する。
In step S134, the
なお、図１４に示される処理フローでは、洗浄機構９０によるミストコレクタ４０の洗浄処理がワークの非加工中に常に実行されているが、当該洗浄処理は、ワークの非加工中に常に実行される必要はない。一例として、制御部５０は、工作機械１００の動作状態が加工中から非加工中に遷移したことに基づいて洗浄機構９０による洗浄実行時間のカウントを開始する。その後、制御部５０は、当該洗浄実行時間が所定時間を超えたことに基づいて、洗浄機構９０による洗浄処理を停止してもよい。
In the processing flow shown in FIG. 14, the cleaning process of the
＜Ｍ．まとめ＞
以上のようにして、工作機械１００は、その動作状態を示す情報に基づいて、ワークの非加工中を認識する。そして、工作機械１００は、ワークの非加工中において、洗浄機構９０によるミストコレクタ４０の回転フィルタ５６の洗浄を実行する。これにより、工作機械１００は、ワークの加工中にミストコレクタ４０による微小物質の吸引力を低下することを防止することができる。
<M. Summary>
As described above, the
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
２０ ＣＰＵユニット、３０ ＣＮＣユニット、４０ ミストコレクタ、５０ 制御部、５２ ハウジング、５２Ａ 第１フィルタリングエリア、５２Ｂ 第２フィルタリングエリア、５４ シャフト、５５Ａ 筒状部分、５５Ｂ 筒状部分、５６ 回転フィルタ、５７ ファン、５８ フィルタ部、５９ 縁部、７０ 多層フィルタ、７２ 排気口、９０ 洗浄機構、９１ ノズル、９３ 吐出口、１００ 工作機械、１０９Ｃ ポンプ、１０９Ｍ ポンプ、１１０Ａ 回転駆動部、１１０Ｂ 位置駆動部、１１１Ｍ モータドライバ、１１１Ｎ ＡＴＣドライバ、１１１Ｒ モータドライバ、１１１Ｘ モータドライバ、１１１Ｙ モータドライバ、１１１Ｚ モータドライバ、１１２Ａ モータ、１１２Ｍ モータ、１１２Ｒ モータ、１１２Ｘ モータ、１１２Ｙ モータ、１１２Ｚ モータ、１１３ 移動体、１２５ 吐出部、１２５Ａ 吐出機構、１２５Ｂ 吐出機構、１３０ カバー体、１３１ 主軸頭、１３２ 主軸、１３３ ハウジング、１３４ 工具、１３５ 開口、１３６ テーブル、１５０ 回収機構、１５２ 認識部、１５４ 開閉状態取得部、１５６ 判断部、１５８ 駆動指令監視部、１６０ 判断部、１６２ ＡＴＣ指令監視部、１６４ 判断部、１６５ 中心軸、１６６ アーム、１６６Ａ 工具把持部、１６６Ｂ 工具把持部、１７０ 洗浄制御部、２０１ 制御回路、２０２ ＲＯＭ、２０３ ＲＡＭ、２０４ 通信インターフェイス、２０５ 通信インターフェイス、２０９ 内部バス、２２０ 補助記憶装置、２２２ 制御プログラム、３０１ 制御回路、３０２ ＲＯＭ、３０３ ＲＡＭ、３０５ 通信インターフェイス、３０９ 内部バス、３２０ 補助記憶装置、３２２ 加工プログラム。 20 CPU unit, 30 CNC unit, 40 mist collector, 50 control unit, 52 housing, 52A 1st filtering area, 52B 2nd filtering area, 54 shaft, 55A tubular part, 55B tubular part, 56 rotary filter, 57 fan , 58 filter part, 59 edge part, 70 multi-layer filter, 72 exhaust port, 90 cleaning mechanism, 91 nozzle, 93 discharge port, 100 machine tool, 109C pump, 109M pump, 110A rotary drive part, 110B position drive part, 111M motor Driver, 111N ATC driver, 111R motor driver, 111X motor driver, 111Y motor driver, 111Z motor driver, 112A motor, 112M motor, 112R motor, 112X motor, 112Y motor, 112Z motor, 113 moving body, 125 discharge part, 125A discharge Mechanism, 125B discharge mechanism, 130 cover body, 131 spindle head, 132 spindle, 133 housing, 134 tool, 135 opening, 136 table, 150 recovery mechanism, 152 recognition unit, 154 open / closed state acquisition unit, 156 judgment unit, 158 drive command Monitoring unit, 160 judgment unit, 162 ATC command monitoring unit, 164 judgment unit, 165 center axis, 166 arm, 166A tool gripping unit, 166B tool gripping unit, 170 cleaning control unit, 201 control circuit, 202 ROM, 203 RAM, 204 Communication interface, 205 communication interface, 209 internal bus, 220 auxiliary storage device, 222 control program, 301 control circuit, 302 ROM, 303 RAM, 305 communication interface, 309 internal bus, 320 auxiliary storage device, 322 processing program.
Claims (7)
加工エリアを区画形成するためのカバー体を備え、前記カバー体には、開口が設けられており、
前記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、
前記吐出部が前記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備え、前記ミストコレクタは、前記物質を気中から除去するためのフィルタを含み、
前記フィルタに流体を吐出することにより前記フィルタを洗浄するための洗浄部と、
前記開口を覆うように前記カバー体に設けられているドアと、
前記ドアの開閉状態を検知するための開閉センサと、
前記開閉状態が前記ドアの開状態を示す場合に、前記工作機械が前記ワークを加工していないと認識するための認識部とを備え、
前記洗浄部は、前記工作機械が前記ワークを加工していない場合に、前記フィルタを洗浄する、工作機械。 It is a machine tool that can process workpieces.
A cover body for forming a processing area is provided , and the cover body is provided with an opening.
A discharge section for discharging coolant to the processing area,
The discharge unit includes a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging the coolant to the processing area, and the mist collector includes a filter for removing the substances from the air.
A cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter,
A door provided on the cover body so as to cover the opening,
An open / close sensor for detecting the open / closed state of the door,
When the open / closed state indicates the open state of the door, the machine tool is provided with a recognition unit for recognizing that the work is not processed.
The cleaning unit is a machine tool that cleans the filter when the machine tool is not processing the work.
加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、
前記吐出部が前記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備え、前記ミストコレクタは、前記物質を気中から除去するためのフィルタを含み、
前記フィルタに流体を吐出することにより前記フィルタを洗浄するための洗浄部と、
工具を装着することが可能な主軸と、
前記主軸の軸方向を回転中心として当該主軸を回転するための回転駆動部と、
前記主軸を移動するための位置駆動部と、
加工プログラムに従って、前記回転駆動部および前記位置駆動部を制御するための制御部とを備え、前記加工プログラムは、設定可能な範囲内の最大速度で前記主軸を移動させるための移動指令を有し、
前記移動指令が実行されている間、前記工作機械が前記ワークを加工していないと認識するための認識部を備え、
前記洗浄部は、前記工作機械が前記ワークを加工していない場合に、前記フィルタを洗浄する、工作機械。 It is a machine tool that can process workpieces.
A cover body for forming the processing area and
A discharge section for discharging coolant to the processing area,
The discharge unit includes a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging the coolant to the processing area, and the mist collector includes a filter for removing the substances from the air.
A cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter,
A spindle on which tools can be mounted and
A rotation drive unit for rotating the spindle with the axis direction of the spindle as the center of rotation,
The position drive unit for moving the spindle and
The machining program includes a rotation drive unit and a control unit for controlling the position drive unit according to the machining program, and the machining program has a movement command for moving the spindle at a maximum speed within a settable range. ,
A recognition unit for recognizing that the machine tool is not processing the work while the movement command is being executed is provided.
The cleaning unit is a machine tool that cleans the filter when the machine tool is not processing the work.
加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、
前記吐出部が前記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備え、前記ミストコレクタは、前記物質を気中から除去するためのフィルタを含み、
前記フィルタに流体を吐出することにより前記フィルタを洗浄するための洗浄部と、
工具を装着することが可能な主軸と、
複数の工具を保持するためのマガジンと、
前記複数の工具から選択された一の工具を前記主軸に装着するための工具交換装置と、
前記工具交換装置の動作状態が前記工具交換装置の動作中を示す場合、前記工作機械が前記ワークを加工していないと認識するための認識部とを備え、
前記洗浄部は、前記工作機械が前記ワークを加工していない場合に、前記フィルタを洗浄する、工作機械。 It is a machine tool that can process workpieces.
A cover body for forming the processing area and
A discharge section for discharging coolant to the processing area,
The discharge unit includes a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging the coolant to the processing area, and the mist collector includes a filter for removing the substances from the air.
A cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter,
A spindle on which tools can be mounted and
A magazine for holding multiple tools,
A tool changer for mounting one tool selected from the plurality of tools on the spindle, and
When the operating state of the tool changing device indicates that the tool changing device is in operation, the machine tool is provided with a recognition unit for recognizing that the work is not being machined.
The cleaning unit is a machine tool that cleans the filter when the machine tool is not processing the work.
前記工作機械は、
加工エリアを区画形成するためのカバー体を備え、前記カバー体には、開口が設けられており、
前記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、
前記吐出部が前記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備え、前記ミストコレクタは、前記物質を気中から除去するためのフィルタを含み、
前記工作機械は、さらに、前記フィルタに流体を吐出することにより前記フィルタを洗浄するための洗浄部と、
前記開口を覆うように前記カバー体に設けられているドアと、
前記ドアの開閉状態を検知するための開閉センサとを備え、
前記制御方法は、
前記開閉状態が前記ドアの開状態を示す場合に、前記工作機械が前記ワークを加工していないと認識するステップと、
前記工作機械が前記ワークを加工していない場合に、前記洗浄部に前記フィルタを洗浄させるステップとを備える、制御方法。 It is a control method for machine tools that can process workpieces.
The machine tool
A cover body for forming a processing area is provided , and the cover body is provided with an opening.
A discharge section for discharging coolant to the processing area,
The discharge unit includes a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging the coolant to the processing area, and the mist collector includes a filter for removing the substances from the air.
The machine tool further includes a cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter .
A door provided on the cover body so as to cover the opening,
It is equipped with an open / close sensor for detecting the open / closed state of the door .
The control method is
When the open / closed state indicates the open state of the door, the step of recognizing that the machine tool is not processing the work, and
A control method comprising a step of causing the cleaning unit to clean the filter when the machine tool has not processed the work.
前記工作機械は、
加工エリアを区画形成するためのカバー体を備え、前記カバー体には、開口が設けられており、
前記加工エリアにクーラントを吐出するための吐出部と、
前記吐出部が前記加工エリアにクーラントを吐出することにより発生した気中の物質を収集するためのミストコレクタとを備え、前記ミストコレクタは、前記物質を気中から除去するためのフィルタを含み、
前記工作機械は、さらに、前記フィルタに流体を吐出することにより前記フィルタを洗浄するための洗浄部と、
前記開口を覆うように前記カバー体に設けられているドアと、
前記ドアの開閉状態を検知するための開閉センサとを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記開閉状態が前記ドアの開状態を示す場合に、前記工作機械が前記ワークを加工していないと認識するステップと、
前記工作機械が前記ワークを加工していない場合に、前記洗浄部に前記フィルタを洗浄させるステップとを実行させる、制御プログラム。 A machine tool control program that can process workpieces
The machine tool
A cover body for forming a processing area is provided , and the cover body is provided with an opening.
A discharge section for discharging coolant to the processing area,
The discharge unit includes a mist collector for collecting airborne substances generated by discharging the coolant to the processing area, and the mist collector includes a filter for removing the substances from the air.
The machine tool further includes a cleaning unit for cleaning the filter by discharging a fluid to the filter .
A door provided on the cover body so as to cover the opening,
It is equipped with an open / close sensor for detecting the open / closed state of the door .
The control program is applied to the machine tool.
When the open / closed state indicates the open state of the door, the step of recognizing that the machine tool is not processing the work, and
A control program for causing the cleaning unit to perform a step of cleaning the filter when the machine tool has not processed the work.
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