JP7179941B1 - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な操作により、加工エリア内の視認性を高めることが可能な工作機械、を提供する。【解決手段】工作機械は、加工エリア内で動作可能な動作体と、加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、工作機械の動作を命令するために操作される操作装置５１と、工作機械を制御するための制御装置７１とを備える。制御装置７１は、ワークの加工プログラム７４が実行される間に、操作装置５１の操作を通じて加工プログラム７４の進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置５１の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するようにクーラント吐出装置を制御する。【選択図】図６

Description

この発明は、工作機械に関する。

たとえば、特開２００８－１８４７２号公報（特許文献１）には、ワークを切削加工する主軸スピンドルと、主軸スピンドルの一端に装着され、主軸スピンドルの回転に伴ってワークに向かう気流を発生させ、ワークに付着した切削液を除去するためのプロペラファンとを備える工作機械が開示されている。

また、特開２００７－９０４８４号公報（特許文献２）には、複数の加工機と、加工機で機械加工されたワークを洗浄する洗浄機と、洗浄水を収容する洗浄水タンクと、洗浄機による洗浄に先立って、ワークに洗浄水タンク内の洗浄水を供給しながら循環させてワークを洗浄する粗洗浄機と、洗浄水タンク内の洗浄水を複数のクーラントタンクに選択的に補給する補給手段とを備える機械加工システムが開示されている。

また、特開２０１５－８５４０３号公報（特許文献３）には、クーラント通路を有するノズルと、ノズルを回転させるモータと、クーラント供給バルブを介してクーラント通路に接続されるクーラント供給源と、エア供給バルブを介してクーラント通路に接続されるエア供給源とを備えるクーラント噴射装置が開示されている。

特開２００８－１８４７２号公報 特開２００７－９０４８４号公報 特開２０１５－８５４０３号公報

上述の特許文献に開示されるように、加工エリアにおいてクーラントを吐出しながらワークを加工する工作機械が知られている。このような工作機械においては、連続加工の前に行なわれるワークの試し加工などの場面で、刃物台、工具主軸、テーブルまたはワーク主軸といった動作体の動作を一時停止させつつ、加工エリア内において、ワークの加工面、または、ワークと、工具刃先との位置関係などを確認することがある。

しかしながら、クーラントを吐出させたままであると、加工エリア内においてワークまたは工具の視認性が低下するため、円滑に確認作業を行なうことができない。また、作業者が、クーラントの吐出を停止させるためのボタン操作等を行なう方法も想定されるが、この場合、作業者に煩雑な操作を強いることになる。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、簡易な操作により、加工エリア内の視認性を高めることが可能な工作機械を提供することである。

この発明の１つの局面に従った工作機械は、加工エリア内で動作可能な動作体と、加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、工作機械の動作を命令するために操作される操作装置と、工作機械を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、操作装置の操作を通じて加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するようにクーラント吐出装置を制御する。操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含む。制御装置は、第１操作部が、第１操作部を規定時間を越えて操作し続ける方法で操作された場合、第１操作部が、第１操作部を操作することにより動作体の動作が一時停止したあと、第１操作部を再び操作する方法で操作された場合、または、制御装置が、第１操作部が操作されることにより動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した否かを判断し、規定時間が経過したと判断した場合に、クーラント制御トリガを認識する。
この発明の別の局面に従った工作機械は、加工エリア内で動作可能な動作体と、加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、工作機械の動作を命令するために操作される操作装置と、工作機械を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、操作装置の操作を通じて加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するようにクーラント吐出装置を制御する。

このように構成された工作機械によれば、動作体の動作を停止させつつ、加工エリア内を確認する場合に、加工エリア内におけるクーラントの吐出を停止させることができる。このとき、クーラントの吐出を停止させる契機となるクーラント制御トリガは、加工プログラムの進行を一時停止させるための操作装置の操作に伴うため、クーラントの吐出を停止させるための操作を簡易にできる。したがって、簡易な操作により、加工エリア内の視認性を高めることができる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含む。制御装置は、第１操作部が予め定められた第１操作方法で操作された場合に、クーラント制御トリガを認識する。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を停止させるための操作が、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部で行なわれるため、クーラントの吐出を停止させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、第１操作方法は、第１操作部を規定時間を越えて操作し続ける方法、または、第１操作部を操作することにより動作体の動作が一時停止したあと、第１操作部を再び操作する方法である。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を停止させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部と、動作体の動作の変速を命令するために操作される第２操作部とを含む。制御装置は、第１操作部または第２操作部が操作されることにより動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した場合に、クーラント制御トリガを認識する。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を停止させるための操作を不要にすることができる。

また好ましくは、工作機械は、加工エリア内でワークまたは工具に向けてエアを吐出可能なエア吐出装置をさらに備える。制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、操作装置の操作を通じて加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置の操作に伴うエア制御トリガを認識した場合に、エアの吐出を開始するようにエア吐出装置を制御する。

このように構成された工作機械によれば、動作体の動作を停止させつつ、加工エリア内を確認する場合に、ワークまたは工具に向けてエアを吐出することによって、加工エリア内におけるワークまたは工具の視認性を高めることができる。このとき、エアの吐出を開始させる契機となるエア制御トリガは、加工プログラムの進行を一時停止させるための操作装置の操作に伴うため、エアの吐出を開始させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含む。制御装置は、第１操作部が予め定められた第２操作方法で操作された場合に、エア制御トリガを認識する。

このように構成された工作機械によれば、エアの吐出を開始させるための操作が、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部で行なわれるため、エアの吐出を開始させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、第２操作方法は、第１操作部を規定時間を越えて操作し続ける方法、または、第１操作部を操作することにより動作体の動作が一時停止したあと、第１操作部を再び操作する方法である。

このように構成された工作機械によれば、エアの吐出を開始させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部と、動作体の動作の変速を命令するために操作される第２操作部とを含む。制御装置は、第１操作部または第２操作部が操作されることにより動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した場合に、エア制御トリガを認識する。

このように構成された工作機械によれば、エアの吐出を開始させるための操作を不要にすることができる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含む。制御装置は、第１操作部が予め定められた操作方法で操作された場合に、クーラント制御トリガおよびエア制御トリガを同時に認識する。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を停止させ、エアの吐出を開始させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含む。制御装置は、第１操作部が予め定められた第１操作方法で操作された場合に、クーラント制御トリガを認識し、第１操作部が予め定められた第２操作方法で操作された場合に、エア制御トリガを認識する。第１操作方法および第２操作方法は、互いに同一の方法である。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を停止させ、エアの吐出を開始させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、制御装置は、操作装置の操作を通じて動作体の動作の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開するように、クーラント吐出装置を制御する。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を再開させるための操作を不要にすることができる。

また好ましくは、操作装置は、動作体の動作の一時停止の解除を命令するために操作される第３操作部を含む。制御装置は、操作装置の操作を通じて、動作体の動作の一時停止が命令され、クーラントの吐出を停止したあと、操作装置の操作を通じて、動作体の動作の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開し、そのクーラントの吐出の再開のあと、第３操作部が操作された場合に、動作体の動作の一時停止を解除する。

このように構成された工作機械によれば、クーラントの吐出を再開させるための操作を簡易にできる。

また好ましくは、動作体は、刃物台、工具主軸、テーブルまたはワーク主軸である。

このように構成された工作機械によれば、刃物台、工具主軸、テーブルまたはワーク主軸の動作を停止させつつ、加工エリア内を確認する場合に、簡易な操作により、加工エリア内の視認性を高めることができる。

以上に説明したように、この発明に従えば、簡易な操作により、加工エリア内の視認性を高めることが可能な工作機械を提供することができる。

この発明の実施の形態における工作機械を示す斜視図である。 図１中の工作機械を模式的に示す断面図である。 図１中の操作装置（下パネル）を示す図である。 ワークの試し加工の場面の一例を示す図である。 ワークの試し加工の場面の一例を示す別の図である。 図１中の工作機械における制御系を示すブロック図である。 図１中の工作機械におけるワークの試し加工の流れを示すフローチャートである。 図７中のワークの試し加工の流れの第１変形例を示すフローチャートである。 図７中のワークの試し加工の流れの第２変形例を示すフローチャートである。 図７中のワークの試し加工の流れの第３変形例を示すフローチャートである。 図７中のワークの試し加工の流れの第４変形例を示すフローチャートである。 図７中のワークの試し加工の流れの第５変形例を示すフローチャートである。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、この発明の実施の形態における工作機械を示す斜視図である。図２は、図１中の工作機械を模式的に示す断面図である。

図１および図２を参照して、工作機械１００は、ワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうマシニングセンタであり、より特定的には、工具の回転中心軸が水平方向に延びる横形マシニングセンタである。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerical Control）工作機械である。

図中には、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に平行なＺ軸と、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に直交するＸ軸と、鉛直方向に平行なＹ軸とが示されている。

まず、工作機械１００の全体構造について説明する。工作機械１００は、カバー体２１を有する。カバー体２１は、加工エリア１２０を区画形成するとともに、工作機械１００の外観をなしている。

加工エリア１２０は、ワークの加工が行なわれる空間であり、ワーク加工に伴う切屑またはクーラント等の異物が加工エリア１２０の外部に漏出しないように密閉されている。

カバー体２１は、第１カバー２３と、第２カバー２４と、天井カバー２２と、正面扉２５とを有する。

第１カバー２３および第２カバー２４は、Ｘ軸方向において、互いに対向して配置されている。第２カバー２４を挟んで加工エリア１２０の反対側には、工具を格納するための工具マガジン（不図示）が設けられている。天井カバー２２は、工作機械１００の天井に配置されている。天井カバー２２は、加工エリア１２０の上方に配置されている。

第１カバー２３には、開口部２６が設けられている。開口部２６は、加工エリア１２０を外部空間に開放している。正面扉２５は、開口部２６に設けられている。正面扉２５は、開口部２６を開口させる開位置と、開口部２６を閉塞する閉位置（図１中に示される正面扉２５の位置）との間で動作可能である。

工作機械１００は、操作装置５１をさらに有する。操作装置５１は、工作機械１００の動作を命令するために操作される。操作装置５１は、加工エリア１２０の外部に設けられている。操作装置５１は、第１カバー２３に取り付けられている。操作装置５１は、開口部２６に隣接して設けられている。

操作装置５１は、上パネル５２と、下パネル５３と、ヒンジ部５４とを有する。ヒンジ部５４は、回動中心軸１３０の軸上で延びている。上パネル５２および下パネル５３は、ヒンジ部５４を介して、互いに接続されている。上パネル５２は、下パネル５３に対して、回動中心軸１３０を中心に回動可能である。

上パネル５２は、マニュアルまたは各種のアプリケーション画面などを表示したり、アプリケーションを用いる場合に操作されたりするタッチスクリーンを含む。下パネル５３は、工作機械１００の動作状態またはワークの加工状況を表示したり、工作機械１００を動作させる場合に操作されるタッチスクリーンと、工作機械１００を動作させる場合に操作されるボタンまたはスイッチなどの操作部とを含む。

工作機械１００は、ベッド１４をさらに有する。ベッド１４は、後出の工具主軸１２およびテーブル１６等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド１４は、鋳物などの金属からなる。

工作機械１００は、動作体１１をさらに有する。動作体１１は、加工エリア１２０内に設けられている。動作体１１は、加工エリア１２０内で動作可能である。動作体１１は、工具主軸１２と、テーブル１６とを含む。

工具主軸１２は、モータ駆動により、Ｚ軸に平行な回転中心軸１１０を中心に回転可能である。工具主軸１２には、工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構が内蔵されている。工具主軸１２は、ドリル、リーマーまたはフライス等の工具を、回転中心軸１１０を中心に回転させる。工具主軸１２は、図示しないコラム等によりベッド１４上に支持されている。工具主軸１２は、コラム等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能である。

テーブル１６は、ワークを保持するための装置である。テーブル１６には、パレットＰが着脱可能に装着されている。パレットＰには、たとえば、ワークが取り付けられるイケール等の治具が搭載される。テーブル１６は、ベッド１４等に設けられた各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどにより、Ｚ軸方向に移動可能である。テーブル１６は、モータ駆動により、Ｙ軸に平行な旋回中心軸１６０を中心に旋回可能である。

工作機械１００は、クーラント吐出装置３１をさらに有する。クーラント吐出装置３１は、加工エリア１２０内でクーラントを吐出可能である。

クーラント吐出装置３１は、クーラントタンク３２と、第１クーラントポンプ３３と、第２クーラントポンプ３４と、主軸クーラント吐出部３６と、天井クーラント吐出部３７とを有する。

クーラントタンク３２は、クーラントを貯留可能な箱体からなる。クーラントタンク３２は、工作機械１００が設置される工場などの床面に載置されている。クーラントタンク３２には、クーラントが貯留されている。クーラントタンク３２は、加工エリア１２０内からクーラントを回収可能なように構成されている。

第１クーラントポンプ３３および第２クーラントポンプ３４は、クーラントタンク３２に設けられている。第１クーラントポンプ３３および第２クーラントポンプ３４は、その駆動に伴って、クーラントタンク３２に貯留されたクーラントを加工エリア１２０に向けて送出する。

主軸クーラント吐出部３６には、第１クーラントポンプ３３からのクーラントが供給される。主軸クーラント吐出部３６は、工具主軸１２に設けられている。主軸クーラント吐出部３６は、たとえば、工具主軸１２のハウジングに取り付けられたノズルからクーラントを吐出する。主軸クーラント吐出部３６は、主に、ワークの加工点にクーラントを供給することにより、ワークの加工点の発熱を抑えたり、ワークおよび工具の間を潤滑したりすることを目的としている。

天井クーラント吐出部３７には、第２クーラントポンプ３４からのクーラントが供給される。天井クーラント吐出部３７は、天井カバー２２に取り付けられたノズルからクーラントを吐出する。天井クーラント吐出部３７は、主に、天井カバー２２から加工エリア１２０の全体にクーラントを供給することにより、ワーク加工に伴って生じた切屑を加工エリア１２０内から排出することを目的としている。

工作機械１００は、エア吐出装置４１とをさらに有する。エア吐出装置４１は、加工エリア１２０内でワークまたは工具に向けてエアを吐出可能である。

エア吐出装置４１は、コンプレッサ４２と、エアバルブ４３と、エア吐出部４４とを有する。コンプレッサ４２は、その駆動に伴って、圧縮空気を送出する。

エア吐出部４４には、コンプレッサ４２からのエアが供給される。エア吐出部４４は、たとえば、工具主軸１２のハウジングに取り付けられたノズルからエアを吐出する。エアバルブ４３は、コンプレッサ４２およびエア吐出部４４の間で延びるエア流路上に設けられている。エアバルブ４３は、コンプレッサ４２からエア吐出部４４に向けて供給されるエア流れを制御する。

続いて、操作装置５１について詳細に説明する。図３は、図１中の操作装置（下パネル）を示す図である。図３を参照して、操作装置５１（下パネル５３）は、第１操作部６１と、第２操作部６２と、第３操作部６３とを有する。

第１操作部６１は、動作体１１の動作の一時停止を命令するために操作される。第１操作部６１は、押下可能なボタンからなる。第１操作部６１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における工具主軸１２の移動の一時停止、ならびに、Ｚ軸方向におけるテーブル１６の移動の一時停止を命令するために、操作（押下）される。

第２操作部６２は、動作体１１の動作の変速を命令するために操作される。第２操作部６２は、回転可能なダイヤルスイッチからなる。第２操作部６２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における工具主軸１２の早送り速度、ならびに、Ｚ軸方向におけるテーブル１６の早送り速度を調整するために、操作（回転）される。

第３操作部６３は、動作体１１の動作の一時停止の解除を命令するために操作される。第３操作部６３は、押下可能なボタンからなる。第３操作部６３は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向における工具主軸１２の移動の一時停止の解除、ならびに、Ｚ軸方向におけるテーブル１６の移動の一時停止の解除を命令するために、操作（押下）される。

第１操作部６１は、加工プログラムの実行中に動作体１１の軸移動を一時停止させるための操作部であり、フィードホールドボタンとも呼ばれる。第２操作部６２は、動作体１１の早送り速度を変速（増速、減速および停止）するための操作部であり、早送りオーバーライドスイッチとも呼ばれる。第３操作部６３は、加工プログラムを開始したり、第１操作部６１の操作による動作体１１の一時停止を解除するための操作部であり、スタートボタンとも呼ばれる。

操作装置５１（下パネル５３）には、タッチスクリーン５６、動作体１１の切削送り速度を調整するために操作される送りオーバライドスイッチ６４、非常停止ボタン６５、および、電源ボタン６７などがさらに設けられている。

なお、本発明における操作装置は、上記の操作装置５１のような工作機械に取り付けられた操作盤タイプに限られず、工作機械から離れた位置で操作可能なペンダントタイプであってもよい。

続いて、ワークの試し加工における工作機械１００の制御方法について説明する。図４および図５は、ワークの試し加工の場面の一例を示す図である。図４および図５を参照して、エアカット等によりプログラムチェックを行なった後、ワークＷの連続加工に移る前に、ワークＷの試し加工を行なう。ワークＷの試し加工では、適当なタイミングで動作体１１の移動を一時停止することによって、ワークＷの加工面２１０の状態を確認したり、ワークＷと、工具Ｔの刃先との位置関係を確認したりする。

図５中では、工具Ｔの切削送りの区間が、２点鎖線により示され、工具Ｔの早送りの区間が実線により示されている。たとえば、工具Ｔの早送り中、工具Ｔ’に示される位置で第１操作部６１（フィードホールドボタン）を押下することによって、工具Ｔの早送りを一時停止させる。作業者は、加工エリア１２０内において、ワークＷと、工具Ｔの刃先との位置関係を見ることによって、次加工における工具Ｔの切り込み量が適正であるか否かを確認する。

図６は、図１中の工作機械における制御系を示すブロック図である。図６を参照して、工作機械１００は、制御装置７１をさらに有する。制御装置７１は、工作機械１００を制御する。制御装置７１は、工作機械１００に備え付けられ、工作機械１００における各種動作を制御するための制御盤に内装されている。

制御装置７１は、記憶部７２と、制御部７３とを有する。記憶部７２は、たとえば、ハードディスクまたはフラッシュメモリなどの記憶媒体である。

記憶部７２は、加工プログラム７４と、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）プログラム７５とを格納する。加工プログラム７４は、ワークの加工を実現するための各種の命令を規定しており、工作機械１００の作業者により作成され、記憶部７２に入力される。加工プログラム７４は、たとえば、ＮＣ（Numerical Control）プログラムで記述されている。ＰＬＣプログラム７５は、工作機械１００に備わる各種装置を制御するための命令を規定しており、予め設計されている。ＰＬＣプログラム７５は、たとえば、ラダープログラムで記述されている。

制御部７３は、工作機械１００に備わる各種装置（工具主軸回転モータ８５，工具主軸送りモータ８６，テーブル送りモータ８７，第１クーラントポンプ３３，第２クーラントポンプ３４，エアバルブ４３）を制御する。

制御部７３は、加工プログラム実行部７６と、動作指令部７７と、工具主軸制御部８１と、テーブル制御部８２と、クーラント吐出装置制御部８３と、エア吐出装置制御部８４とを有する。

加工プログラム実行部７６は、加工プログラム７４の命令を読み取って、工具主軸制御部８１、テーブル制御部８２、クーラント吐出装置制御部８３およびエア吐出装置制御部の各々に制御信号を出力する。

工具主軸制御部８１は、加工プログラム実行部７６からの制御信号を受けて、工具主軸１２を回転させるための工具主軸回転モータ８５、および、工具主軸１２をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるための工具主軸送りモータ８６を制御する。テーブル制御部８２は、加工プログラム実行部７６からの制御信号を受けて、テーブル１６をＺ軸方向に移動させるためのテーブル送りモータ８７を制御する。

クーラント吐出装置制御部８３は、加工プログラム実行部７６からの制御信号を受けて、主軸クーラント吐出部３６に向けてクーラントを供給するための第１クーラントポンプ３３、および、天井クーラント吐出部３７に向けてクーラントを供給するための第２クーラントポンプ３４を制御する。エア吐出装置制御部８４は、加工プログラム実行部７６からの制御信号を受けて、エア吐出部４４に向かうエア流れを許容したり、遮断したりするためのエアバルブ４３を制御する。

操作装置５１は、操作装置５１における操作に対応する操作信号を発生し、操作信号を動作指令部７７に出力する。動作指令部７７は、操作装置５１からの操作信号に基づいて、ＰＬＣプログラム７５の命令を加工プログラム実行部７６に出力する。

たとえば、動作指令部７７は、第３操作部６３（スタートボタン）が押下された場合に、加工プログラム７４の開始命令を加工プログラム実行部７６に出力する。加工プログラム実行部７６は、動作指令部７７からの開始命令を受けた場合に、加工プログラム７４の実行を開始する。

動作指令部７７は、加工プログラム７４が実行される間、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が押下された場合に、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動の一時停止命令を工具主軸制御部８１／テーブル制御部８２に出力する。工具主軸制御部８１／テーブル制御部８２は、動作指令部７７からの一時停止命令を受けた場合に、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動が一時停止するように、工具主軸送りモータ８６／テーブル送りモータ８７を制御する。動作指令部７７は、動作体１１が一時停止する間、第３操作部６３（スタートボタン）が押下された場合に、動作体１１の移動の再開命令を工具主軸制御部８１／テーブル制御部８２に出力する。工具主軸制御部８１／テーブル制御部８２は、動作指令部７７からの再開命令を受けた場合に、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動の一時停止が解除されるように、工具主軸送りモータ８６／テーブル送りモータ８７を制御する。

図７は、図１中の工作機械におけるワークの試し加工の流れを示すフローチャートである。図４から図７を参照して、制御装置７１は、ワークの加工プログラム７４が実行される間に、操作装置５１の操作を通じて加工プログラム７４の進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置５１の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するようにクーラント吐出装置３１を制御する。

より具体的には、動作指令部７７は、加工プログラム７４が実行される間に、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が予め定められた第１操作方法で操作された場合に、クーラント停止命令をクーラント吐出装置制御部８３に出力する。第１操作方法は、第１操作部６１を規定時間を越えて操作し続ける（押し続ける）方法である。クーラント吐出装置制御部８３は、動作指令部７７からのクーラント停止命令をクーラント制御トリガとして認識することによって、第１クーラントポンプ３３および第２クーラントポンプ３４が停止するようにクーラント吐出装置３１を制御する。

さらに、制御装置７１は、ワークの加工プログラム７４が実行される間に、操作装置５１の操作を通じて加工プログラム７４の進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置５１の操作に伴うエア制御トリガを認識した場合に、エアの吐出を開始するようにエア吐出装置４１を制御する。

より具体的には、動作指令部７７は、加工プログラム７４が実行される間に、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が予め定められた第２操作方法で操作された場合に、エア吐出の開始命令をエア吐出装置制御部８４に出力する。第２操作方法は、第１操作部６１を規定時間を越えて操作し続ける（押下し続ける）方法である。エア吐出装置制御部８４は、動作指令部７７からのエア吐出の開始命令をエア制御トリガとして認識することによって、エア吐出部４４に向かうエア流れが許容されるようにエアバルブ４３を制御する。

クーラント停止命令を発出するための第１操作方法と、エア吐出の開始命令を発出するための第２操作方法とは、互いに同一方法である。制御装置７１は、第１操作部６１（フィードホールドボタン）がその第１／第２操作方法で操作された場合に、クーラント制御トリガおよびエア制御トリガを同時に認識する。

制御装置７１は、操作装置５１の操作を通じて、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動の一時停止が命令され、クーラントの吐出を停止するとともに、エアの吐出を開始したあと、操作装置５１の操作を通じて、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開するとともに、エアの吐出を停止し、そのあと、第３操作部６３（スタートボタン）が操作された場合に、動作体１１（工具主軸１２／テーブル１６）の移動の一時停止を解除する。

図７に示されるように、制御装置７１は、加工プログラム７４に従って、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からクーラントを吐出しつつ、工具主軸１２および／またはテーブル１６を移動させる（Ｓ１０１）。これにより、ワークＷに加工面２１０を形成するとともに、工具Ｔを次加工の初期位置に向けて移動させる。

次に、作業者により、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が操作される（Ｓ１０２）。制御装置７１は、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を一時停止させる（Ｓ１０３）。

次に、制御装置７１（動作指令部７７）は、第１操作部６１（フィードホールドボタン）の操作時間（押下時間）が規定時間を越えているか否かを判断する（Ｓ１０４）。規定時間は、たとえば、２秒であってもよいし、３秒であってもよい。

次に、制御装置７１は、Ｓ１０４のステップにおいて、第１操作部６１（フィードホールドボタン）の操作時間（押下時間）が規定時間を越えていると判断した場合に、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を停止させ、エア吐出部４４からのエアの吐出を開始させる（Ｓ１０５）。制御装置７１は、Ｓ１０４のステップにて、第１操作部６１（フィードホールドボタン）の操作時間（押下時間）が規定時間を越えていないと判断した場合に、後出のＳ１０８のステップに進む。

作業者は、Ｓ１０５のステップのあとに、ワークＷの加工面２１０の状態を確認したり、ワークＷと、工具Ｔの刃先との位置関係を確認したりする。

次に、作業者により、第３操作部６３（スタートボタン）が操作される（Ｓ１０６）。次に、制御装置７１は、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を再開させるとともに、エア吐出部４４からのエアの吐出を停止させる（Ｓ１０７）。

次に、作業者により、第３操作部６３（スタートボタン）が再び操作される（Ｓ１０８）。次に、制御装置７１は、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を再開させることにより、加工プログラム７４を再び進行させる。

このような構成によれば、Ｓ１０５のステップのあとに、ワークＷの加工面２１０の状態を確認したり、ワークＷと、工具Ｔの刃先との位置関係を確認したりする場合に、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出が停止しており、さらに、エア吐出部４４からワークＷまたは工具Ｔに向けてエアが吐出されているため、ワークＷおよび工具Ｔの刃先をクリアにすることができる。これにより、確認作業を容易に行なうことができる。

また、作業者は、第１操作部６１（フィードホールドボタン）を長押しするだけの操作で、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を停止させるだけでなく、クーラントの吐出を停止させ、エアの吐出を開始させることができる。このため、作業者は、煩雑な作業を強いられることがなく、確認作業に集中することができる。

図８は、図７中のワークの試し加工の流れの第１変形例を示すフローチャートである。図４から図６、および、図８を参照して、本変形例では、クーラント停止命令を発出するための第１操作方法と、エア吐出の開始命令を発出するための第２操作方法とが、第１操作部６１（フィードホールドボタン）を操作することにより動作体１１の動作が一時停止したあと、第１操作部６１（フィードホールドボタン）を再び操作する方法である。

図８に示されるように、Ｓ２０１からＳ２０５のステップが、図７中のＳ１０１からＳ１０５のステップと入れ替えられる。Ｓ２０１、Ｓ２０２およびＳ２０３のステップは、図７中のＳ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３のステップにそれぞれ対応している。

Ｓ２０３のステップに続いて、作業者により、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が再び操作される（Ｓ２０４）。次に、制御装置７１は、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を停止させ、エア吐出部４４からのエアの吐出を開始させる（Ｓ２０５）。このあと、図７中のＳ１０６のステップに続く。

このような構成によれば、第１操作部６１（フィードホールドボタン）を２度押しするだけの操作で、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を停止させるだけでなく、クーラントの吐出を停止させ、エアの吐出を開始させることができる。

図９は、図７中のワークの試し加工の流れの第２変形例を示すフローチャートである。図４から図６、および、図９を参照して、本変形例では、制御装置７１が、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が操作されることにより動作体１１の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した場合に、クーラント制御トリガおよびエア制御トリガを認識する。

図９に示されるように、Ｓ３０１からＳ３０５のステップが、図７中のＳ１０１からＳ１０５のステップと入れ替えられる。Ｓ３０１、Ｓ３０２およびＳ３０３のステップは、図７中のＳ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３のステップにそれぞれ対応している。

Ｓ３０３のステップに続いて、制御装置７１は、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、規定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ３０４）。規定時間は、たとえば、２秒であってもよいし、３秒であってもよい。

次に、制御装置７１は、Ｓ３０４のステップにおいて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、規定時間が経過したと判断した場合に、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を停止させ、エア吐出部４４からのエアの吐出を開始させる（Ｓ３０５）。このあと、図７中のＳ１０６のステップに続く。

制御装置７１は、Ｓ３０４のステップにて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、規定時間が経過していないと判断した場合に、Ｓ３０４のステップを再び実行する。

このような構成によれば、クーラントの吐出を停止させ、エアの吐出を開始させるための操作を不要にすることができる。

なお、Ｓ３０２のステップにおいて、早送り速度の倍率がゼロとなるように第２操作部６２（早送りオーバーライドスイッチ）を操作することによって、Ｓ３０３のステップにおいて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を一時停止させてもよい。この場合、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）の一時停止の解除は、早送り速度の倍率を上げるように第２操作部６２（早送りオーバーライドスイッチ）を操作することによって行なう。また、確認作業を行なおうとするタイミングで、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動が切削送りである場合には、切削送り速度がゼロとなるように送りオーバライドスイッチ６４を操作することによって、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（切削送り）を一時停止させてもよい。

図１０は、図７中のワークの試し加工の流れの第３変形例を示すフローチャートである。図４から図６、および、図１０を参照して、本変形例では、制御装置７１が、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が予め定められた第１操作方法で操作された場合に、クーラント制御トリガを認識し、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が予め定められた第２操作方法で操作された場合に、エア制御トリガを認識する。第１操作方法および第２操作方法は、互いに同一の方法である。

図１０に示されるように、Ｓ４０１からＳ４０７のステップが、図７中のＳ１０１からＳ１０５のステップと入れ替えられる。Ｓ４０１、Ｓ４０２およびＳ４０３のステップは、図７中のＳ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３のステップにそれぞれ対応している。

Ｓ４０３のステップに続いて、作業者により、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が再び操作される（Ｓ４０４）。次に、制御装置７１は、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を停止させる（Ｓ４０５）。

次に、作業者により、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が再び操作される（Ｓ４０６）。次に、制御装置７１は、エア吐出部４４からのエアの吐出を開始させる（Ｓ４０７）。

本変形例に説明するように、クーラントの吐出を停止させるための操作と、エアの吐出を開始させるための操作とを別々に行なってもよい。この場合に、クーラントの吐出を停止させるための操作と、エアの吐出を開始させるための操作とを同一方法（第１操作部６１の押下）にすることによって、操作が煩雑になることを抑制できる。

図１１は、図７中のワークの試し加工の流れの第４変形例を示すフローチャートである。図４から図６、および、図１１を参照して、本変形例では、制御装置７１が、第１操作部６１（フィードホールドボタン）が操作されることにより動作体１１の動作が一時停止したあと、第１規定時間が経過した場合に、クーラント制御トリガを認識し、さらに、クーラントの吐出が停止したあと、第２規定時間が経過した場合に、エア制御トリガを認識する。

図１１に示されるように、Ｓ５０１からＳ５０７のステップが、図７中のＳ１０１からＳ１０５のステップと入れ替えられる。Ｓ５０１、Ｓ５０２およびＳ５０３のステップは、図７中のＳ１０１、Ｓ１０２およびＳ１０３のステップにそれぞれ対応している。

Ｓ５０３のステップに続いて、制御装置７１は、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、第１規定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ５０４）。第１規定時間は、たとえば、２秒であってもよいし、３秒であってもよい。

次に、制御装置７１は、Ｓ５０４のステップにおいて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、第１規定時間が経過したと判断した場合に、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を停止させる（Ｓ５０５）。制御装置７１は、Ｓ５０４のステップにて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動の一時停止後、第１規定時間が経過していないと判断した場合に、Ｓ５０４のステップを再び実行する。

次に、制御装置７１は、クーラントの吐出が停止した後、第２規定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ５０６）。第２規定時間は、たとえば、２秒であってもよいし、３秒であってもよい。第２規定時間は、第１規定時間と同じであってもよいし、第１規定時間よりも短くてもよいし、第１規定時間よりも長くてもよい。

次に、制御装置７１は、Ｓ５０６のステップにおいて、クーラントの吐出が停止した後、第２規定時間が経過したと判断した場合に、エア吐出部４４からのエアの吐出を開始させる（Ｓ５０７）。このあと、図７中のＳ１０６のステップに続く。

制御装置７１は、Ｓ５０６のステップにおいて、クーラントの吐出が停止した後、第２規定時間が経過していないと判断した場合に、Ｓ５０６のステップを再び実行する。

本変形例に説明するように、クーラントの吐出を停止させるタイミングと、エアの吐出を開始させるタイミングとが異なってもよい。

なお、Ｓ５０２のステップにおいて、早送り速度の倍率がゼロとなるように第２操作部６２（早送りオーバーライドスイッチ）を操作することによって、Ｓ５０３のステップにおいて、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を一時停止させてもよい。

図１２は、図７中のワークの試し加工の流れの第５変形例を示すフローチャートである。図４から図６、および、図１２を参照して、本変形例では、制御装置７１が、第３操作部６３（スタートボタン）が操作されることにより動作体１１の動作の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開するとともに、エアの吐出を停止するように、クーラント吐出装置３１およびエア吐出装置４１を制御する。

図１２に示されるように、Ｓ６０１およびＳ６０２のステップが、図７中のＳ１０６からＳ１０９のステップと入れ替えられる。

図７中のＳ１０５のステップに続いて、作業者により、第３操作部６３（スタートボタン）が操作される（Ｓ６０１）。次に、制御装置７１は、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）を再開させることにより、加工プログラム７４を再び進行させる。制御装置７１は、さらに、主軸クーラント吐出部３６および天井クーラント吐出部３７からのクーラントの吐出を再開させるとともに、エア吐出部４４からのエアの吐出を停止させる（Ｓ６０２）。

本変形例に説明するように、第３操作部６３（スタートボタン）の操作によって、工具主軸１２および／またはテーブル１６の移動（早送り）の再開に加えて、クーラントの吐出の再開と、エアの吐出の停止とを実行してもよい。

以上に説明した、この発明の実施の形態における工作機械１００の構成をまとめると、本実施の形態における工作機械１００は、加工エリア１２０内で動作可能な動作体１１と、加工エリア１２０内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置３１と、工作機械１００の動作を命令するために操作される操作装置５１と、工作機械１００を制御するための制御装置７１とを備える。制御装置７１は、ワークの加工プログラム７４が実行される間に、操作装置５１の操作を通じて加工プログラム７４の進行の一時停止が命令され、かつ、操作装置５１の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するようにクーラント吐出装置３１を制御する。

このように構成された、この発明の実施の形態における工作機械１００によれば、簡易な操作により、加工エリア１２０内の視認性が高めることができる。

なお、本発明における工作機械は、横形マシニングセンタに限られず、たとえば、立形マシニングセンタ、旋盤、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機にも適用可能である。

また、本発明における動作体は、工具主軸およびテーブルに限られず、たとえば、ワーク主軸であってもよいし、刃物台であってもよい。本発明における動作体の動作は、移動（軸移動）に限られず、回転動作または旋回動作であってもよい。

また、本発明において、加工プログラムのドウェル指令が実行される間に、第１操作部などの操作装置が操作された場合、ドウェル指令で指定された加工プログラムの一時停止時間の進行が止まるとともに、クーラントの吐出が停止する制御が行なわれる。

今回開示された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すべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、主に、ＮＣ（Numerical Control）工作機械に適用される。

１１ 動作体、１２ 工具主軸、１４ ベッド、１６ テーブル、２１ カバー体、２２ 天井カバー、２３ 第１カバー、２４ 第２カバー、２５ 正面扉、２６ 開口部、３１ クーラント吐出装置、３２ クーラントタンク、３３ 第１クーラントポンプ、３４ 第２クーラントポンプ、３６ 主軸クーラント吐出部、３７ 天井クーラント吐出部、４１ エア吐出装置、４２ コンプレッサ、４３ エアバルブ、４４ エア吐出部、５１ 操作装置、５２ 上パネル、５３ 下パネル、５４ ヒンジ部、５６ タッチスクリーン、６１ 第１操作部、６２ 第２操作部、６３ 第３操作部、６４ 送りオーバライドスイッチ、６５ 非常停止ボタン、６７ 電源ボタン、７１ 制御装置、７２ 記憶部、７３ 制御部、７４ 加工プログラム、７５ ＰＬＣプログラム、７６ 加工プログラム実行部、７７ 動作指令部、８１ 工具主軸制御部、８２ テーブル制御部、８３ クーラント吐出装置制御部、８４ エア吐出装置制御部、８５ 工具主軸回転モータ、８６ 工具主軸送りモータ、８７ テーブル送りモータ、１００ 工作機械、１１０ 回転中心軸、１２０ 加工エリア、１３０ 回動中心軸、１６０ 旋回中心軸、２１０ 加工面、Ｐ パレット、Ｔ 工具、Ｗ ワーク。

Claims (6)

1. 工作機械であって、
   加工エリア内で動作可能な動作体と、
   前記加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、
   前記工作機械の動作を命令するために操作される操作装置と、
   前記工作機械を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するように前記クーラント吐出装置を制御し、さらに、
   前記加工エリア内でワークまたは工具に向けてエアを吐出可能なエア吐出装置を備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うエア制御トリガを認識した場合に、エアの吐出を開始するように前記エア吐出装置を制御し、
   前記操作装置は、前記動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含み、
   前記制御装置は、前記第１操作部が予め定められた操作方法で操作された場合に、前記クーラント制御トリガおよび前記エア制御トリガを同時に認識する、工作機械。
2. 工作機械であって、
   加工エリア内で動作可能な動作体と、
   前記加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、
   前記工作機械の動作を命令するために操作される操作装置と、
   前記工作機械を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するように前記クーラント吐出装置を制御し、さらに、
   前記加工エリア内でワークまたは工具に向けてエアを吐出可能なエア吐出装置を備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うエア制御トリガを認識した場合に、エアの吐出を開始するように前記エア吐出装置を制御し、
   前記操作装置は、前記動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部と、前記動作体の動作の変速を命令するために操作される第２操作部とを含み、
   前記制御装置は、前記第１操作部または前記第２操作部が操作されることにより前記動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した場合に、前記エア制御トリガを認識する、工作機械。
3. 工作機械であって、
   加工エリア内で動作可能な動作体と、
   前記加工エリア内でクーラントを吐出可能なクーラント吐出装置と、
   前記工作機械の動作を命令するために操作される操作装置と、
   前記工作機械を制御するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うクーラント制御トリガを認識した場合に、クーラントの吐出を停止するように前記クーラント吐出装置を制御し、
   前記操作装置は、前記動作体の動作の一時停止を命令するために操作される第１操作部を含み、
   前記制御装置は、
   前記第１操作部が、前記第１操作部を規定時間を越えて操作し続ける方法で操作された場合、
   前記第１操作部が、前記第１操作部を操作することにより前記動作体の動作が一時停止したあと、前記第１操作部を再び操作する方法で操作された場合、または、
   前記制御装置が、前記第１操作部が操作されることにより前記動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した否かを判断し、前記規定時間が経過したと判断した場合に、
   前記クーラント制御トリガを認識し、さらに、
   前記加工エリア内でワークまたは工具に向けてエアを吐出可能なエア吐出装置を備え、
   前記制御装置は、ワークの加工プログラムが実行される間に、前記操作装置の操作を通じて前記加工プログラムの進行の一時停止が命令され、かつ、前記操作装置の操作に伴うエア制御トリガを認識した場合に、エアの吐出を開始するように前記エア吐出装置を制御し、
   前記操作装置は、前記動作体の動作の変速を命令するために操作される第２操作部をさらに含み、
   前記制御装置は、前記第１操作部または前記第２操作部が操作されることにより前記動作体の動作が一時停止したあと、規定時間が経過した場合に、前記エア制御トリガを認識する、工作機械。
4. 前記制御装置は、前記操作装置の操作を通じて前記動作体の動作の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開するように、前記クーラント吐出装置を制御する、請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。
5. 前記操作装置は、前記動作体の動作の一時停止の解除を命令するために操作される第３操作部を含み、
   前記制御装置は、前記操作装置の操作を通じて、前記動作体の動作の一時停止が命令され、クーラントの吐出を停止したあと、前記操作装置の操作を通じて、前記動作体の動作の一時停止の解除が命令された場合に、クーラントの吐出を再開し、そのクーラントの吐出の再開のあと、前記第３操作部が操作された場合に、前記動作体の動作の一時停止を解除する、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
6. 前記動作体は、刃物台、工具主軸、テーブルまたはワーク主軸である、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。

Images