特許 6181687 加工により発生した切粉を除去可能な加工機システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6181687

(24)【登録日】2017年7月28日

(45)【発行日】2017年8月16日

(54)【発明の名称】加工により発生した切粉を除去可能な加工機システム

(51)【国際特許分類】

   B25J 13/08 20060101AFI20170807BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20170807BHJP

【ＦＩ】

   B25J13/08 A

   B23Q11/00 N

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-51311(P2015-51311)

(22)【出願日】2015年3月13日

(65)【公開番号】特開2016-168661(P2016-168661A)

(43)【公開日】2016年9月23日

【審査請求日】2016年5月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100112357

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 繁樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130133

【弁理士】

【氏名又は名称】曽根 太樹

(74)【代理人】

【識別番号】100159684

【弁理士】

【氏名又は名称】田原 正宏

(72)【発明者】

【氏名】白幡 透

【審査官】 木原 裕二

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１５０５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１３４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１６５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２９７２９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４６６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０５４８３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１７４３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２４４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１０８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０５９４９４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０９４０３２７８（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開平０７−２５６５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９７８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２０５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２０５８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｊ １／００ − ２１／０２

Ｂ２３Ｑ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワーク（Ｗ）を固定する加工テーブル（９）を備えた前記ワーク（Ｗ）を加工する加工機（１）と、
前記加工テーブル（９）上に堆積する切粉を回収するための切粉回収ハンド（３）を備えたロボット（４）と、
前記切粉回収ハンド（３）の移動および動作を制御する制御部（２、５）と、を備え、
前記制御部（２、５）は、前記ワーク（Ｗ）の加工により前記加工テーブル（９）上に堆積する前記切粉の堆積量および堆積領域を取得し、該取得された堆積量に応じて前記切粉の回収が必要であるか否かを判定し、前記切粉の回収が必要である場合には、前記加工の完了後に、前記取得された堆積領域に対して前記ロボット（４）を動作させて前記切粉を前記切粉回収ハンド（３）により回収するようにした、加工機システム。

【請求項2】

前記制御部（２、５）は、前記ワーク（Ｗ）の加工に使用する加工プログラム内の情報に基づき、前記加工テーブル（９）上に堆積する前記切粉の堆積量および堆積領域を取得するようにした、請求項１に記載の加工機システム。

【請求項3】

視覚センサ（１５）をさらに備え、
前記制御部（２、５）は、前記視覚センサ（１５）を用いることにより、前記加工テーブル（９）上に堆積する前記切粉の堆積量および堆積領域を取得し、前記切粉の回収が必要である場合には、前記加工の完了後に前記ロボット（４）を動作させて、前記取得された堆積領域に在る前記切粉を前記切粉回収ハンド（３）により回収するようにした、請求項１に記載の加工機システム。

【請求項4】

前記制御部（２、５）は、前記取得された堆積領域に在る前記切粉を前記切粉回収ハンド（３）により回収した後、前記視覚センサ（１５）を用いることにより、前記加工テーブル（９）上に堆積する前記切粉の堆積量および堆積領域を取得し、該取得された堆積量に応じて前記切粉の回収が必要であるか否かを判定し、前記切粉の回収が必要である場合には、再度、前記取得された堆積領域に在る前記切粉を前記切粉回収ハンド（３）により回収するようにした、請求項３に記載の加工機システム。

【請求項5】

前記視覚センサ（１５）は前記ロボット（４）に取付けられており、さらに前記ロボットは前記加工機（１）の筐体（１０）の外部に配置されており、
前記制御部（２、５）は、前記加工テーブル（９）上に堆積する前記切粉の堆積量および堆積領域を取得するために、前記加工の完了後に前記ロボット（４）を動作させて前記視覚センサ（１５）を前記筐体（１０）の外部から内部に侵入させるようにした、請求項３または４に記載の加工機システム。

【請求項6】

前記加工テーブル（９）上に取付けられた、前記ワーク（Ｗ）を固定する固定治具（１３）と、
前記ロボット（４）の先端部に移動可能に設けられた清掃ブラシ（１６）と、をさらに備え、
前記制御部（２、５）は、前記切粉を前記切粉回収ハンド（３）により回収した後、前記ロボット（４）によって前記ワークを前記固定治具から取外し、それから前記清掃ブラシ（１６）により前記固定治具（１３）を清掃するようにした、請求項１から５のいずれか一項に記載の加工機システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、加工により発生した切粉を除去可能な加工機システムに関し、特に、加工機内に堆積した切粉を除去するためのロボットを備えた加工機システムに関する。

【背景技術】

【0002】

旋盤やマシニングセンタなどの加工機によってワークを加工する場合、加工に伴って切粉が発生するため、切粉を加工機の外へ排出する必要がある。ワークや固定治具に切粉が堆積すると、加工精度の低下や加工ツールの破損などといった問題を引起すからである。特にドライ加工またはセミドライ加工を行う場合では、クーラントを用いて切粉を機外へ搬出することができないため、加工機内に大量の切粉が溜まりやすい。

【0003】

このような問題を発生させないためには、作業者が定期的に加工機を停止し、加工機内の切粉を除去するといった対処が必要である。しかし、この対処は生産効率の低下につながり、また生産無人化の妨げにもなる。

【0004】

また、クーラントを用いるウエット加工においては、切粉が発生する切粉発生箇所にクーラントを掛流し、切粉を機外へ搬出するという作業とともに、クーラントと切粉とを例えばチップコンベアにより分離する作業が必要となる。さらに、加工時に切粉が広範囲に飛散するため、大量のクーラントを切粉発生箇所に隈無く掛ける必要もある。しかし、クーラントの量が不足する場合や、クーラントを掛ける場所が適切でない場合には、ワークを固定する固定治具およびこれ以外の場所に切粉が堆積してしまうことがある。したがって、ウエット加工を行う場合もまた、作業者が加工機内の切粉を定期的に除去するという作業が必要となる。

【0005】

そこで、人手を使わずに、加工機内の切粉を定期的に除去することが可能な加工機が望まれている。また、加工機内の切粉を除去するための対策を施した加工機が特許文献１〜３などによって提案されている。

【0006】

特許文献１は、機械加工部より排出される切屑を圧縮して塊状とする切屑プレス装置を備え、切粉を塊として排出するようにしたドライ加工機を開示している。
特許文献２は、切粉を回収しやすい機構およびカバーが設置されたＮＣ旋盤を開示している。
また、特許文献３は、ドライ加工時に清掃ロボットを加工機内に配置し、加工中に清掃ロボットに取付けられた吸引ノズルより切粉を吸引する切粉清掃装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５−２３１００８号公報

【特許文献2】特開２０１０−１０５０６５号公報

【特許文献3】特開２００１−３２２０４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、特許文献１に開示されるドライ加工機では、加工機に特殊な切粉プレス装置を追加することが必要となる。また、特定の範囲以外に飛散した切粉については、切屑プレス装置を用いて圧縮することができない。このため、そのような切粉を除去するには、作業者が加工機を停止させ、切粉を機外に搬出する必要がある。つまり、特許文献１に開示される加工機では、生産効率の向上や、生産無人化を図ることは困難である。

【0009】

また、特許文献２に開示されるＮＣ旋盤では、作業者が切粉を回収しやすいようにカバーが設置されているが、切粉を機外へ搬出する装置は設置されていない。そのようなＮＣ旋盤では、生産効率の向上や、生産無人化を図ることはできない。

【0010】

また、特許文献３に開示される切粉清掃装置では、加工ツールの近傍に吸引ノズルを配置し、加工と同時に切粉の吸引を実施している。しかし、吸引ノズルは一方向に吸引力を発生するため、加工ツールの先端から広範囲へ飛散する切粉をすべて吸込むことは難しい。したがって、切粉の吸引を加工と同時に実施する場合には、ワークを固定する固定治具およびこの周辺に切粉が残留してしまう可能性がある。この場合、加工機を停止させ、作業者が切粉を除去するといった作業が必要となる。
さらに、特許文献３に開示される切粉清掃装置では、加工と同時に切粉の吸引を実施しているため、加工中に吸引ノズルが加工ツールと干渉しないように清掃ロボットを複雑に制御する必要もある。さらに、加工と同時には清掃を行えない場所が発生することもある。つまり、加工と同時に切粉の吸引を実施すると、未清掃の場所が発生してしまい、清掃に必要な時間が増加して生産効率が低下する虞がある。

【0011】

そこで本発明は、上述したような先行技術の問題点に鑑み、長時間の無人化と生産効率の向上とを図ることができる加工機システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の第一の態様によれば、ワークを固定する加工テーブルを備えた該ワークを加工する加工機と、加工テーブル上に堆積する切粉を回収するための切粉回収ハンドを備えたロボットと、切粉回収ハンドの移動および動作を制御する制御部と、を備えた加工機システムが提供される。
さらに、第一の態様の加工機システムにおいて、制御部は、ワークの加工により加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量を取得し、該取得された堆積量に応じて切粉の回収が必要であるか否かを判定し、切粉の回収が必要である場合には、加工の完了後にロボットを動作させて、切粉を切粉回収ハンドにより回収することを特徴とする。この第一の態様により上述の課題が解決される。しかし、本発明は、第一の態様に限られず、以下の第二ないし第六の態様のいずれかの加工機システムを提供することもできる。

【0013】

本発明の第二の態様によれば、第一の態様の加工機システムであって、制御部は、ワークの加工に使用する加工プログラム内の情報に基づき、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量を取得するようにした、加工機システムが提供される。

【0014】

本発明の第三の態様によれば、第一の態様の加工機システムであって、視覚センサをさらに備え、制御部は、視覚センサを用いることにより、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量および堆積領域を取得し、切粉の回収が必要である場合には、加工の完了後にロボットを動作させて、取得された堆積領域に在る切粉を切粉回収ハンドにより回収するようにした、加工機システムが提供される。

【0015】

本発明の第四の態様によれば、第三の態様の加工機システムであって、制御部は、取得された堆積領域に在る切粉を切粉回収ハンドにより回収した後、視覚センサを用いることにより、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量および堆積領域を取得し、該取得された堆積量に応じて切粉の回収が必要であるか否かを判定し、切粉の回収が必要である場合には、再度、取得された堆積領域に在る切粉を切粉回収ハンドにより回収するようにした、加工機システムが提供される。

【0016】

本発明の第五の態様によれば、第三または第四の態様の加工機システムであって、視覚センサはロボットに取付けられており、さらにロボットは加工機の筐体の外部に配置されている。さらに、第五の態様の加工機システムにおいて、制御部は、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量および堆積領域を取得するために、加工完了後にロボットを動作させて視覚センサを筐体の外部から内部に侵入させることを特徴とする。

【0017】

本発明の第六の態様によれば、第一ないし第五の態様のいずれかの加工機システムであって、加工テーブル上に取付けられた、ワークを固定する固定治具と、ロボットの先端部に移動可能に設けられた清掃ブラシと、をさらに備えた、加工機システムが提供される。さらに、第六の態様の加工機システムにおいて、制御部は、切粉を切粉回収ハンドにより回収した後、ロボットによってワークを固定治具から取外し、それから清掃ブラシにより固定治具を清掃することを特徴とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明の第一の態様によれば、加工テーブルにおける切粉の堆積量を検出し、その検出された堆積量に応じて、切粉の回収の要否を判定することができる。さらに、切粉の回収が必要である場合、加工完了の後にロボットを動作させて切粉を切粉回収ハンドにより回収することができる。したがって、加工完了の後に切粉の回収が必要になったときだけ、切粉の回収を実施ので、加工していない時間が減少し、生産効率が向上する。また、加工機を停止させて作業者が切粉を除去するといった作業を削減することができる。つまり、長時間の無人運転が可能となるため、生産コストの削減も可能となる。

【0019】

本発明の第二の態様によれば、加工プログラム内の情報を用いることにより、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量を取得することができる。このため、切粉の堆積量を検出するための構造物をロボットに取付ける必要がない。それにより、加工機システムを安価に製造することができる。

【0020】

本発明の第三の態様によれば、視覚センサを用いることにより、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量および堆積領域を取得することができる。特に、視覚センサにより、加工テーブル上に堆積する切粉の状態を撮像することにより、加工テーブル上の切粉の堆積量および堆積領域を正確に取得することができる。さらに、切粉の回収が必要な場所だけを清掃するので、無駄な清掃時間が発生せず、生産効率が向上する。

【0021】

本発明の第四の態様によれば、切粉を回収した後、再び視覚センサを使用して切粉の堆積量および堆積領域を検出し、切粉の回収が必要である場合には、再度、検出された堆積領域に在る切粉を回収している。そのため、加工テーブル上に堆積した切粉を確実に除去することができる。第四の態様は、切粉の堆積量が多く、一回のロボット動作では切粉を十分に回収できない場合に特に有利である。

【0022】

本発明の第五の態様によれば、ロボットを加工機の筐体の外部に配置し、視覚センサをロボットに取付けておく。そして、切粉の堆積量および堆積領域を取得する場合、加工の完了後にロボットを動作させて視覚センサを筐体の外部から内部に侵入させている。加工中に視覚センサを加工機の筐体内に配置すると、切粉が視覚センサに付着して視覚センサの撮像精度を低下させてしまう可能性がある。したがって、第五の態様によれば、視覚センサの撮像精度を良好に保つことができ、結果、切粉の堆積量および堆積領域を精度よく検出することができる。

【0023】

本発明の第六の態様によれば、切粉を切粉回収ハンドにより回収した後、ロボットによってワークを固定治具から取外し、それから清掃ブラシにより固定治具を清掃している。それにより、固定治具に切粉が存在しなくなるため、固定治具に対して未加工のワークを正しい姿勢で固定することができる。したがって、加工品の形状不良が減り、生産効率も向上する。

【0024】

添付図面に示される本発明の典型的な実施形態の詳細な説明から、本発明のこれらの目的、特徴および利点ならびに他の目的、特徴および利点がさらに明確になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態の加工機システムを示す正面図である。

【図2A】第１実施形態の加工機システムの動作フローの一部を示すフローチャートである。

【図2B】第１実施形態の加工機システムの動作フローの残りの部分を示すフローチャートである。

【図3】第２実施形態の加工機システムを示す正面図である。

【図4A】第２実施形態の加工機システムの動作フローの一部を示すフローチャートである。

【図4B】第２実施形態の加工機システムの動作フローの残りの部分を示すフローチャートである。

【図5】第３実施形態の加工機システムが備えるロボットの動作フローの特徴部を示すフローチャートである。

【図6】第４実施形態の加工機システムを示す正面図である。

【図7】第４実施形態の加工機システムが備えるロボットの動作フローの特徴部を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下の図面において、同一の構成要素には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これらの図面は縮尺を適宜変更している。また、図面に示される加工機システムの構成は一例であり、本発明は図示した構成に限定されない。

【0027】

（第１実施形態）
図１は第１実施形態の加工機システムの正面図を示している。
図１を参照すると、第１実施形態の加工機システムは、ドライ加工またはセミドライ加工を行う加工機１と、加工機１を制御する加工機制御部２と、ロボット先端部に切粉回収ハンド３が取付けられたロボット４と、ロボット４を制御するロボット制御部５と、を備えている。第１実施形態の加工機システムはさらに、加工機制御部２とロボット制御部５との間の通信を行うための加工機通信部６およびロボット通信部７を備えている。

【0028】

加工機１は、穴あけ、切削などの加工を行う加工ツール８と、加工されるべきワークＷを移動させる加工テーブル９とを筐体１０内に備える。筐体１０の一側部にはドア１１が設置されている。ワークＷは金属材料または樹脂材料からなる被加工物である。加工テーブル９上には、ワークＷを載置する台座１２と、台座１２上に載置されたワークＷを位置決めおよび固定する固定治具１３とが設置されている。固定治具１３はクランプ機構を備える。固定治具１３は加工テーブル９上に着脱可能に固定されている。なお、筐体１０内の構成を分かり易くするため、図１では筐体１０の壁が透明な壁であるものとして、加工ツール８、ワークＷ、加工テーブル９、台座１２、固定治具１３などを実線により描いている。

【0029】

加工機１の外にはロボット４が設置されている。ロボット４は、例えば垂直多関節ロボットである。ロボット４の先端部には切粉回収ハンド３が取付けられている。筐体１０の一側部のドア１１を開放したとき、ロボット４を動作させて切粉回収ハンド３を筐体１０の外部から内部へ、さらに筐体１０の内部から外部へ移動させる。切粉回収ハンド３は、筐体１０内に在る切粉Ｘを、把持動作または、掬い上げ動作により回収する。ロボット４のベース部付近には、切粉回収ハンド３により回収された切粉を収容する屑箱１４が設置されている。なお、本実施形態ではロボット４を筐体１０の外に設置しているが、加工機１の筐体４内にロボット４を設置していてもよい。

【0030】

加工機制御部２は、ワークＷの加工に用いる情報、例えば加工経路、加工品種、加工ツールなどが記述された複数の加工プログラムと、加工プログラム毎に用意され、切粉回収ハンド３により切粉を回収すべき領域が記述された複数の切粉回収プログラムＰ１と、を記憶している。
さらに、加工機制御部２は、加工プログラムに従ってワークＷを加工した後に切粉の回収が必要であるか否かを判定する。そして加工機制御部２は、切粉の回収が必要であると判定した場合、その加工プログラムに対応する切粉回収プログラムＰ１に従って切粉回収ハンド３を動作させることにより、切粉を回収する。

【0031】

また、加工機制御部２は、切粉の回収が必要であると判定した場合、ワークＷの加工が完了した後に、筐体１０の一側部のドア１１を開放する。さらに加工機制御部２は、加工機通信部６およびロボット通信部７によって、ドア１１が開放されたことをロボット制御部５に通信する。

【0032】

ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ１に従い、切粉回収ハンド３を筐体１０の一側部から筐体１０内に侵入させる。さらに、ロボット制御部５は、ロボット４の切粉回収ハンド３を動作させ、筐体１０内の固定治具１３およびその周辺の切粉を回収する。このとき、切粉回収ハンド３は、把持動作または掬い上げ動作により切粉を回収する。その後、ロボット制御部５は、切粉回収ハンド３を筐体１０の外の屑箱１４に移動させた後、切粉回収ハンド３を動作させて切粉回収ハンド３上の切粉を屑箱１４内に投下する。また、ロボット制御部５は、ロボット４を用いることにより、筐体１０内の加工済のワークＷを未加工のワークＷに交換する。

【0033】

さらに、ロボット制御部５は、ロボット通信部７および加工機通信部６により、筐体１０内の切粉の除去が完了したことを加工機制御部２に通信する。これにより、加工機制御部２は、筐体１０の一側部のドア１１を閉鎖する。そして、加工機制御部２は、加工プログラムに従って加工ツール８および加工テーブル９を動作させることにより、未加工のワークＷを加工する。

【0034】

次に、第１実施形態の加工機システムの動作について、より詳しく説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、第１実施形態の加工機システムの動作フローを示すフローチャートである。但し、第１実施形態の加工機システムの動作フローを図２Ａおよび図２Ｂに分割して示している。そして、両図間で同じ番号が付された結合子は、図２Ａおよび図２Ｂに示した動作フローが結合する箇所を意味している。なお、以下に説明する動作フローの初期状態では切粉は加工機１内に存在しておらず、未加工のワークＷが固定治具１３により固定されているものとする。

【0035】

作業者が加工機システムのスタートボタン（不図示）を押す、または、スタート指令が外部から加工機システムに伝達される。すると、加工機制御部２は加工機１のスタート処理を行い、加工ツール８が作動してワークＷの加工が開始される（図２ＡのステップＳ１）。さらに、ロボット制御部５はロボット４のスタート処理を行う（図２ＢのステップＳ２１）。

【0036】

さらに、加工機制御部２は、切粉の堆積量を評価するスコアＳＫを初期化する（図２ＡのステップＳ２）。つまり、スコアＳＫをゼロにする。なお、スコアＳＫとは、切粉の堆積量をその程度に応じて評価したものを意味する。スコアＳＫが大きいほど切粉の堆積量が多い。

【0037】

そして、加工機制御部２は、ワークＷの加工に対応する加工プログラムを起動する（図２ＡのステップＳ３）。加工プログラムには、加工状態、加工経路、加工速度、および、その他の情報が含まれている。加工機制御部２は、加工プログラムに応じて、切粉の排出量を評価するスコアＳを算出して取得する（図２ＡのステップＳ４）。なお、スコアＳとは、切粉の排出量をその程度に応じて評価したものを意味しており、スコアＳが大きいほど、その加工プログラム実行によりワークから排出される切粉の排出量が多い。
なお、加工プログラムからスコアＳを算出する方法については、後で例示する。

【0038】

次に、加工機制御部２は、算出されたスコアＳをスコアＳＫに加算し、その結果を算出する（図２ＡのステップＳ５）。それから加工機制御部２は、算出されたスコアＳＫを設定値Ｎ１と比較する（図２ＡのステップＳ６）。その結果、算出されたスコアＳＫが設定値Ｎ１よりも大きい場合には、加工機制御部２はロボット制御部５へ切粉回収起動信号を出力する（図２ＡのステップＳ７）。なお、設定値Ｎ１は、加工テーブル９上に堆積した切粉を回収すべきか否かを判定するための閾値であり、以下では堆積限界値と呼ぶこととする。

【0039】

上述したステップＳ６において、スコアＳＫが堆積限界値Ｎ１と同じか、または堆積限界値Ｎ１よりも小さい場合には、切粉の回収は必要ないと判断される。したがって、ステップＳ６の後の動作がステップＳ１２になる。

【0040】

さらに、ステップＳ７の後、加工機制御部２は、加工プログラムとスコアＳＫとによって、切粉回収プログラムＰ１を決定する（図２ＡのステップＳ８）。
具体的には、複数の加工プログラムに対応する複数の切粉回収プログラムＰ１が予め作成されてロボット制御部５に記憶されている。加工プログラムおよび切粉回収プログラムＰ１にはそれぞれ番号が付されている。一方、加工機制御部２には、番号が付された複数の加工プログラムと、各々の加工プログラムに対応する切粉回収プログラムＰ１の番号とが記憶されている。さらに、加工機制御部２は、前述したステップＳ５にて算出されたスコアＳＫと、スコアＳＫの算出に使用された加工プログラムの番号とを対応付けて記憶している。
そのため、加工機制御部２は、スコアＳＫの入力により、スコアＳＫの算出に使用された加工プログラムに対応する切粉回収プログラムＰ１の番号を決定することができる。つまり、ロボット制御部５における複数の切粉回収プログラムＰ１のうちの一つが選択される。

【0041】

なお、切粉回収プログラムＰ１内には、加工テーブル９に対して切粉回収ハンド３を移動させるべき範囲と、切粉回収ハンド３の動作とが記述されている。切粉回収プログラムＰ１の作成方法については、後で説明することとする。

【0042】

さらに、加工機制御部２は切粉回収プログラムＰ１の番号をロボット制御部５へ出力する（図２ＡのステップＳ９）。それから、加工機制御部２は、ロボット制御部５からの、切粉の回収完了を示す切粉回収完了信号を待機する（図２ＡのステップＳ１０）。切粉回収完了信号が入力されているならば、加工機制御部２はスコアＳＫを初期化する（図２ＡのステップＳ１１）。その後、起動させた加工プログラムの終了に伴い、ワークＷの加工が完了する（図２ＡのステップＳ１２）。

【0043】

ステップＳ１２の後、加工済のワークＷを未加工のワークＷと交換する。そのため、加工機制御部２は加工テーブル９を駆動して、加工済のワークＷを加工機１内のワーク交換位置（不図示）に配置させる（図２ＡのステップＳ１３）。本実施形態では、加工済のワークＷをワーク交換位置に移動させている間は、加工済のワークＷを固定治具１３のクランプ機構により固定している。そして、ワーク交換位置に加工済のワークＷが移動した後、加工機制御部２は加工済のワークＷを固定治具１３のクランプ機構から解放する。さらに加工機制御部２は、加工機１の筐体１０のドア１１を開放する。

【0044】

さらに、加工機制御部２はワークＷの交換を許可するための交換許可信号をロボット制御部５に出力する（図２ＡのステップＳ１４）。それから、加工機制御部２は、ロボット制御部５からの、ワークＷの交換完了を示す交換完了信号を待機する（図２ＡのステップＳ１５）。

【0045】

一方、ロボット４は動作をスタートさせられる状態にある（図２ＢのステップＳ２１）。図２Ｂに示すように、ロボット制御部５は、ステップＳ２１の後に交換許可信号が入力されているか否かを確認している（図２ＢのステップＳ２２）。そして、ロボット制御部５は、交換許可信号の入力が有ると判断すると、切粉回収起動信号が入力されているか否かを確認する（図２ＢのステップＳ２３）。切粉回収起動信号が入力されているならば、ロボット制御部５は、図２ＡのステップＳ９から出力されている切粉回収プログラムＰ１を実行する（図２ＢのステップＳ２４）。ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ１に従って切粉回収ハンド３を移動および動作させて、筐体１０内のワークＷ上および固定治具１３周辺の切粉を除去する。

【0046】

ステップＳ２４の後、ロボット制御部５は、切粉の回収完了を示す切粉回収完了信号を出力する（図２ＢのステップＳ２５）。その後、ロボット制御部５は、ワーク交換プログラムを実行する（図２ＢのステップＳ２６）。また、ワーク交換プログラムは、前述のステップＳ２３において切粉回収起動信号の入力が無い場合には直ちに実行される。
本実施形態の切粉回収ハンド３は、ワーク交換を実施できる把持機能を備えている。このため、ロボット制御部５は切粉回収ハンド３の把持機構により、ワーク交換位置に在る加工済のワークＷを未加工のワークＷと交換する。

【0047】

そのような把持機能が切粉回収ハンド３に備えられていない場合には、ロボット制御部５は、ハンドチェンジャ（不図示）によって、ロボット４の先端部の切粉回収ハンド３をワーク交換用ハンドに交換する。そして、ワーク交換用ハンドにより、ワーク交換位置に在る加工済のワークＷが未加工のワークＷと交換される。ワーク交換後、ワーク交換用ハンドは切粉回収ハンド３に交換される。

【0048】

ワークＷの交換が完了した後、ロボット制御部５は、交換完了信号を加工機制御部２に出力する（図２ＢのステップＳ２７）。一方、加工機制御部２は、交換完了信号が入力されているか否かを確認する（図２ＡのステップＳ１５）。交換完了信号が入力されているならば、加工機制御部２は、加工機１の筐体１０のドア１１を閉鎖し、固定治具１３のクランプ機構によってワークＷを固定する。さらに加工機制御部２は、加工テーブル９を駆動して、ワークＷをワーク交換位置から加工位置に配置させる（図２ＡのステップＳ１６）。その後、加工機制御部２はステップＳ３に戻り、交換された未加工のワークＷに対応する加工プログラムを起動する。

【0049】

以上に説明した第１実施形態では、切粉の回収が必要であるか否かの判定（ステップＳ４〜ステップＳ６）と、切粉回収ハンド３を移動および動作させるための切粉回収プログラムＰ１の選択（ステップＳ７〜ステップＳ１１）とを、加工機制御部２にて実施している。しかし、これらの処理をロボット制御部５にて実施しても構わない。

【0050】

さらに、第１実施形態によれば、加工プログラムの内容から切粉の堆積量を取得し、その取得された堆積量に応じて、切粉の回収の要否を判定している。そして、切粉の回収が必要と判定された場合、加工完了の後にロボットを動作させて切粉を切粉回収ハンドにより回収している。そのため、加工の完了後に切粉の回収が必要となったときだけ、切粉の回収を実施するので、加工していない時間が減少し、生産効率が向上する。また、加工機を停止させて作業者が切粉を除去するといった作業を削減することができる。つまり、長時間の無人運転が可能となるため、生産コストの削減も可能となる。また、第１実施形態では、切粉の堆積量検出するための装置をロボット４の先端付近に取付ける必要がないので、加工機システムを安価に製造できる。

【0051】

次に、スコアＳの算出方法について述べる。
上述した第１実施形態では、図２ＡのステップＳ４に示されるように、加工プログラムを参照して、切粉の排出量を評価するスコアＳを算出している。また、加工を繰返す場合には、図２ＡのステップＳ５に示されるように、スコアＳを加工プログラムの起動の度に累積させてスコアＳＫを算出している。

【0052】

加工プログラムには、加工状態、加工経路、加工品種、加工時間、加工速度、および加工ツールなどの情報が記述されている。このため、加工プログラムによりスコアＳを算出する場合、加工状態、加工経路、加工品種、加工時間、加工速度、および加工ツールなどの要素のうちの少なくとも１つを参照して、スコアＳを算出する。

【0053】

例えば、加工状態に関しては、加工機の主軸の回転数、刃の切込み量、および加工テーブルの移動量が加工プログラム内に記述されている。そのような主軸の回転数、刃の切込み量などが大きいほど切粉量が多くなると仮定して、起動された加工プログラムに対してスコアＳを算出する。例えば、刃の切込み量が１ｍｍ〜５ｍｍの範囲である場合の評価を最小スコア「１」とする。そして、加工プログラムに記述されている刃の切込み量に応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0054】

また、加工経路に関しては、加工ツールが加工する加工経路が長いほど切粉量が多くなると仮定して、起動された加工プログラムに対してスコアＳを算出する。例えば、ある長さの加工経路に対する評価を最小スコア「１」とする。そして、加工プログラムから分かる加工経路の長さに応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0055】

また、加工品種に関しては、ワークＷの形状および、ワークＷの材質、例えばアルミニウム、鋳鉄、亜鉛合金などに応じて、切粉の堆積場所、切粉の形状、および切粉の排出量が変わる。具体的には、形状もしくは材質が異なる２つのワークＷを用意し、両ワークＷに関する加工状態、加工経路、および加工ツールを同じにして、それぞれのワークＷを加工する。そのような加工後、２つのワークＷの間では切粉の堆積場所、切粉の形状、および切粉の排出量が異なることがある。そこで、複数の加工品種について、加工品種と切粉の排出量との相関関係を予め調べておく。ある加工品種に対する評価を最小スコア「１」とし、加工プログラムから分かる加工品種に応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0056】

また、加工時間に関しては、加工時間に比例して切粉が生成されると仮定して、起動された加工プログラムに対してスコアＳを算出する。例えば、ある加工時間に対する評価を最小スコア「１」とする。そして、加工プログラムから分かる加工時間に応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0057】

加工速度に関しては、主軸の回転数と刃の送り量との積から切粉の排出量を評価することができる。そのため、主軸の回転数と刃の送り量との積が所定の値である場合の評価を最小スコア「１」とする。そして、加工プログラムから、主軸の回転数と刃の送り量とを読取り、その主軸の回転数と刃の送り量との積に応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0058】

加工ツールに関しては、加工ツールの種類により切粉の排出量は異なる。例えば、フライス加工とタップ加工とを比較すると、フライス加工では大量の切粉が発生するが、タップ加工では切粉の発生量は比較的少ない。さらに、切粉が飛散する範囲については、フライス加工では切粉が広く飛散するが、タップ加工では切粉の飛散する範囲が狭い。このため、タップ加工に用いられる加工ツールを最小スコア「１」とする。また、複数の加工ツールについて、加工ツールと切粉の排出量との相関関係を予め調べておく。そして、加工プログラムから加工ツールの種類を読取り、その加工ツールに応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳを算出する。

【0059】

次に、切粉回収プログラムＰ１の作成方法について説明する。
切粉回収プログラムＰ１は各々の加工プログラムに対応するように予め作成されて、加工機制御部２またはロボット制御部５に記憶されている。第１実施形態では切粉回収プログラムＰ１の内容をロボット制御部５に記憶しているが、切粉回収プログラムＰ１の記憶場所は限定されない。したがって、切粉を回収させる指令の主体は加工機制御部２とロボット制御部５のどちらでもよい。

【0060】

切粉回収プログラムＰ１には、切粉が堆積する加工テーブル９に対して切粉回収ハンド３を移動させるべき範囲と、切粉回収ハンド３の動作とが記述されている必要がある。切粉を回収するときの切粉回収ハンド３の移動範囲は、起動させた加工プログラムに応じて規定されている。

【0061】

前述したとおり、加工プログラムには、加工状態、加工経路、加工品種、加工時間、加工速度、および加工ツールなどの情報が記述されている。また、ワークＷの加工中に発生する切粉は、ワークＷが加工される加工経路から飛散して、加工テーブル９上のワークＷおよび固定治具１３周辺に堆積する。そのため、加工プログラム毎に加工経路からの切粉の飛散範囲が変わると考えて、加工プログラム毎に、加工プログラム内の情報に基づいて切粉の飛散範囲を規定する。例えば、加工経路を中心とする所定の幅の領域を切粉の飛散範囲とする。
そして、加工プログラム毎に切粉回収プログラムＰ１を用意し、各々の切粉回収プログラムＰ１内に、加工経路に対する切粉の飛散範囲を切粉回収ハンド３の移動範囲として記述する。以上のような切粉回収プログラムＰ１は、ティーチングまたはオフラインプログラミングにより作成される。

【0062】

また、切粉回収プログラムＰ１には切粉回収ハンド３の動き方も、切粉回収ハンド３として選択される装置の構造および機構に応じて記述されている。第１実施形態では、切粉回収ハンド３が切粉を把持する動作または掬い上げる動作を行うものとしたが、本発明はこれらの動作に限定されるものではない。磁性金属製のワークを加工する場合には、切粉回収ハンド３は電磁石を利用して切粉を吸着する動作を行うものであってもよい。また、切粉を吸引する吸引ノズルを切粉回収ハンド３に取付けてもよい。

【0063】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を示す。但し、ここでは、第１実施形態と同じ構成要素には同一符号を使用して、第１実施形態とは異なる点を主に説明する。
図３は第２実施形態の加工機システムを示す正面図である。
図３に示すように、第２実施形態の加工機システムは、第１実施形態の加工機システムの構成に対して、視覚センサ１５をさらに備えている。視覚センサ１５はロボット４の先端付近に取付けられている。視覚センサ１５は、加工テーブル９上の、加工されたワークＷおよびその周辺を撮像する。第２実施形態では、視覚センサ１５で撮像された画像データから、加工テーブル９上の切粉の堆積領域および堆積量を取得し、取得された堆積領域および堆積量に応じて切粉の回収を行う。

【0064】

次に、第２実施形態の加工機システムの動作について、詳しく説明するする。
図４Ａおよび図４Ｂは第２実施形態の加工機システムの動作フローを示すフローチャートである。但し、第２実施形態の加工機システムの動作フローを図４Ａおよび図４Ｂに分割して示している。そして、両図間で同じ番号が付された結合子の記号は、図４Ａおよび図４Ｂに示した２つの動作フローが結合する箇所を表している。なお、以下に説明する動作フローは、初期状態では切粉は加工機１内に存在しておらず、未加工のワークＷが固定治具１３により固定されているものとする。

【0065】

作業者が加工機システムのスタートボタン（不図示）を押す、または、スタート指令が外部から加工機システムに伝達される。すると、加工機制御部２は加工機１のスタート処理を行い、加工ツール８が作動してワークＷの加工が開始される（図４ＡのステップＳ３１）。さらに、ロボット制御部５はロボット４のスタート処理を行う（図４ＢのステップＳ３８）。

【0066】

そして、加工機制御部２は、ワークＷの加工に対応する加工プログラムを起動する（図４ＡのステップＳ３２）。その後、起動させた加工プログラムの終了に伴い、ワークＷの加工が完了する（図４ＡのステップＳ３３）。

【0067】

ステップＳ３３の後、加工済のワークＷを未加工のワークＷと交換する。そのため、加工機制御部２は加工テーブル９を駆動して、加工済のワークＷを加工機１内のワーク交換位置（不図示）に配置させる（図４ＡのステップＳ３４）。本実施形態では、加工済のワークＷをワーク交換位置に移動している間、加工済のワークＷを固定治具１３のクランプ機構により固定している。そして、ワーク交換位置に加工済のワークＷが移動した後、加工機制御部２は加工済のワークＷを固定治具１３のクランプ機構から解放する。さらに加工機制御部２は、加工機１の筐体１０のドア１１を開放する。

【0068】

さらに、加工機制御部２はワークＷの交換を許可するための交換許可信号をロボット制御部５に出力する（図４ＡのステップＳ３５）。それから、加工機制御部２は、ロボット制御部５からの、ワークＷの交換完了を示す交換完了信号を待機する（図４ＡのステップＳ３６）。

【0069】

一方、ロボット４は動作をスタートさせられる状態にある（図４ＢのステップＳ３８）。図４Ｂに示すように、ロボット制御部５は、ステップＳ３８の後に交換許可信号が入力されているか否かを確認している（図４ＢのステップＳ３９）。そして、ロボット制御部５は、交換許可信号の入力が有ると判断すると、視覚センサ１５を起動するとともに切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行する（図４ＢのステップＳ４０）。

【0070】

つまり、ステップＳ４０では、加工が完了して加工機１の筐体１０のドア１１が開放されたら（ステップＳ３３〜ステップＳ３５）、視覚センサ１５を加工機１内に侵入させる。そして、視覚センサ１５が取付けられたロボット先端部を固定治具１３の形状に応じた経路に沿って移動し、視覚センサ１５により、ワークＷ上および固定治具１３周辺に堆積されている切粉の状態を撮像する。なお、切粉堆積探査プログラムＰＳ１内には、視覚センサ１５の移動経路として、固定治具１３の形状に応じた経路が記述されている。
なお、加工の完了後に視覚センサ１５を加工機１内に配置しているため、切粉が飛散していないときにワークＷ上および固定治具１３周辺を撮像できる。つまり、切粉が視覚センサ１５の視界を遮って視覚センサ１５の撮像精度が低下することを防止できる。また、加工テーブル９全体を撮像できる位置まで視覚センサ１５を移動させ、その位置で撮像してもよい。

【0071】

さらに、ロボット制御部５は、視覚センサ１５によって撮像された画像データを用いて、スコアＳＫと堆積領域データＳＡとをそれぞれ算出して取得する（図４ＢのステップＳ４１）。それから、ロボット制御部５は算出されたスコアＳＫを堆積限界値Ｎ２と比較する（図４ＢのステップＳ４２）。その結果、算出されたスコアＳＫが堆積限界値Ｎ２よりも大きい場合には、ロボット制御部５は切粉回収動作を行う。
一方、上述したステップＳ４２において、スコアＳＫが堆積限界値Ｎ２と同じか、または堆積限界値Ｎ２よりも小さい場合には、切粉の回収は必要ないと判断される。その場合には、ステップＳ４２の後に直ぐにワーク交換プログラムが実行される（図４ＢのステップＳ４６）。

【0072】

堆積領域データＳＡに関しては、切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行する前に、加工経路に沿った領域を視覚センサ１５により撮像して、当該領域の画像データをロボット制御部５に記憶しておく。そして、切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行する前と後の画像データどうしを比較することにより、切粉が堆積している領域を検知できる。したがって、その検知された領域を堆積領域データＳＡとして生成して取得する。

【0073】

さらに、視覚センサ１５を用いて、加工テーブル９に対して垂直な方向および水平な方向から固定治具１３を撮像することにより、加工テーブル９上に堆積した切粉の領域だけでなく、堆積した切粉の高さも検知できる。したがって、スコアＳＫに関しては、ある切粉の高さに対する評価を最小スコア「１」とし、検知した切粉の高さに応じて、最小スコアに掛ける係数を変えることにより、スコアＳＫを算出して取得する。

【0074】

次に、切粉回収動作を実施するため、ロボット制御部５はスコアＳＫと堆積領域データＳＡとを参照して、切粉回収プログラムＰ２を決定する（図４ＢのステップＳ４３）。具体的には、複数の堆積領域データＳＡにそれぞれ対応する複数の切粉回収プログラムＰ２が予め作成されてロボット制御部５に記憶されている。さらに、ロボット制御部５は、前述したステップＳ４１にて算出されたスコアＳＫと堆積領域データＳＡとを対応付けて記憶している。そのため、ロボット制御部５では、スコアＳＫの入力により、堆積領域データＳＡに対応する切粉回収プログラムＰ２が複数の切粉回収プログラムＰ２内から選択される。
なお、切粉回収プログラムＰ２には、加工テーブル９に対して切粉回収ハンド３を移動させるべき範囲と、切粉回収ハンド３の動作とが記述されている。

【0075】

そして、ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ２を実行する（図４ＢのステップＳ４４）。ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ２に従ってロボット４および切粉回収ハンド３を動作させて、筐体１０内の加工テーブル９上の切粉を除去する。具体的には、ロボット４の切粉回収ハンド３が、加工機１の筐体１０内の切粉を把持もしくは掬い上げて、筐体１０の外の屑箱１４へ捨てる。

【0076】

ステップＳ４４の後、ロボット制御部５はスコアＳＫを初期化する（図４ＢのステップＳ４５）。次にロボット制御部５は、ワーク交換プログラムを実行する（図４ＢのステップＳ４６）。本実施形態の切粉回収ハンド３は、ワーク交換を実施できる把持機能を備えている。このため、ロボット制御部５は切粉回収ハンド３の把持機構により、ワーク交換位置に在る加工済のワークＷを未加工のワークＷと交換する。
そのような把持機能が切粉回収ハンド３に備えられていない場合には、ロボット制御部５は、ハンドチェンジャ（不図示）によって、ロボット４の先端部の切粉回収ハンド３をワーク交換用ハンドに交換する。そして、ワーク交換用ハンドによって、ワーク交換位置に在る加工済のワークＷが未加工のワークＷと交換される。ワーク交換後、ワーク交換用ハンドは切粉回収ハンド３に交換される。

【0077】

ワークＷの交換が完了した後、ロボット制御部５は、交換完了信号を加工機制御部２に出力する（図４ＢのステップＳ４７）。一方、加工機制御部２は、交換完了信号が入力されているか否かを確認する（図４ＡのステップＳ３６）。交換完了信号が入力されているならば、加工機制御部２は、加工機１の筐体１０のドア１１を閉鎖し、固定治具１３のクランプ機構によってワークＷを固定する。さらに加工機制御部２は、加工テーブル９を駆動して、ワークＷをワーク交換位置から加工位置に配置させる（図４ＡのステップＳ３７）。その後、加工機制御部２はステップＳ３２に戻り、未加工のワークＷに対応する加工プログラムを起動する。

【0078】

以上に説明した第２実施形態によれば、視覚センサを用いて切粉の堆積量および堆積領域を取得し、その取得された堆積量に応じて、切粉の回収動作の要否を判定している。さらに、切粉の回収動作を実施する場合、加工完了の後に、その取得された堆積領域の切粉をロボットの切粉回収ハンドにより回収している。そのため、加工の完了後に切粉の回収が必要となったときだけ、切粉の回収を実施するので、加工していない時間が減少し、生産効率が向上する。また、加工機を停止させて作業者が切粉を除去するといった作業を削減することができる。つまり、長時間の無人運転が可能となるため、生産コストの削減も可能となる。
特に第２実施形態では、視覚センサにより撮像された画像データから切粉の堆積領域を取得し、その取得された堆積領域の切粉をロボットにより回収している。それにより、切粉の回収が必要な場所だけを清掃するので、無駄な清掃時間が発生せず、生産効率が向上する。

【0079】

（第３実施形態）
次に、第３実施形態を示す。ここでは、第１または第２の実施形態と同じ構成要素には同一符号を使用して、第１または第２の実施形態とは異なる点を主に説明する。
第３実施形態の加工機システムは、図３に示される第２実施形態の加工機システムと同一の構成要素を備えている。
但し、第３実施形態では、ロボット制御部５が切粉回収プログラムＰ２を実行した後、再度、視覚センサ１５を使用しながら切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行して、切粉の堆積量および堆積領域を取得する。その結果、取得された切粉の堆積量が所定の設定値よりも大きい場合は切粉回収プログラムＰ２を再度実行する。また、そのような切粉回収プログラムＰ２の実行を、取得された切粉の堆積量が所定の設定値よりも小さくなるまで繰り返す。

【0080】

さらに、第３実施形態の加工機システムの動作について詳しく説明する。但し、第３実施形態の加工機システムの動作はロボットの動作を除いて第２実施形態の加工機システムの動作と同じであるため、ここでは、第２実施形態とは異なるロボットの動作についてのみ述べる。

【0081】

図５は第３実施形態の加工機システムが備えるロボットの動作フローの特徴部を示すフローチャートである。特に図５は、図４Ｂに示されているステップＳ４０〜ステップ４５の動作フローに替わるものを示している。また、図５中の各ステップの符号に関して、図４Ｂと同一のステップには同一の符号を使用している。

【0082】

図５に示すように、ロボット制御部５は、交換許可信号の入力が有ると判断すると、視覚センサ１５を起動するとともに切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行する（図５のステップＳ４０）。ステップＳ４０では、視覚センサ１５が取付けられたロボット先端部が固定治具１３の形状に応じた経路に沿って移動し、視覚センサ１５により、ワークＷ上および固定治具１３周辺に堆積されている切粉の状態が撮像される。つまり、切粉堆積探査プログラムＰＳ１内には、視覚センサ１５の移動経路として、固定治具１３の形状に応じた経路が記述されている。
なお、加工の完了後に視覚センサ１５を加工機１内に配置しているため、切粉が飛散していないときにワークＷ上および固定治具１３周辺を撮像できる。つまり、切粉が視覚センサ１５の視界を遮って視覚センサ１５の撮像精度が低下することを防止できる。また、加工テーブル９全体を撮像できる位置まで視覚センサ１５を移動させ、その位置で撮像してもよい。

【0083】

さらに、ロボット制御部５は、視覚センサ１５によって撮像された画像データを用いて、スコアＳＫと堆積領域データＳＡとをそれぞれ算出して取得する（図５のステップＳ４１）。スコアＳＫおよび堆積領域データＳＡの算出方法は第２実施形態と同じである。ステップＳ４１の後、ロボット制御部５は算出されたスコアＳＫを堆積限界値Ｎ２と比較する（図５のステップＳ４２）。その結果、算出されたスコアＳＫが堆積限界値Ｎ２よりも大きい場合には、ロボット制御部５は切粉回収動作を行う。

【0084】

次に、切粉回収動作を実施するため、ロボット制御部５はスコアＳＫと堆積領域データＳＡとを参照して、切粉回収プログラムＰ２を決定する（図５のステップＳ４３）。具体的には、複数の堆積領域データＳＡにそれぞれ対応する複数の切粉回収プログラムＰ２が予め作成されてロボット制御部５に記憶されている。さらに、ロボット制御部５は、前述したステップＳ４１にて算出されたスコアＳＫと堆積領域データＳＡとを対応付けて記憶している。そのため、ロボット制御部５では、スコアＳＫの入力により、堆積領域データＳＡに対応する切粉回収プログラムＰ２が複数の切粉回収プログラムＰ１内から選択される。
なお、切粉回収プログラムＰ２には、加工テーブル９に対して切粉回収ハンド３を移動させるべき範囲と、切粉回収ハンド３の動作とが記述されている。

【0085】

次に、ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ２を実行する（図５のステップＳ４４）。ロボット制御部５は、切粉回収プログラムＰ２に従ってロボット４および切粉回収ハンド３を動作させて、筐体１０内の加工テーブル９上の切粉を除去する。具体的には、ロボット４の切粉回収ハンド３が、加工機１の筐体１０内の切粉を掬い上げ、筐体１０の外の屑箱１４へ捨てる。

【0086】

ステップＳ４４の後、ロボット制御部５は、再び、視覚センサ１５を起動するとともに切粉堆積探査プログラムＰＳ１を実行する（図５のステップＳ５１）。そして、ロボット制御部５は、視覚センサ１５によって撮像された画像データを用いて、スコアＳＫと堆積領域データＳＡとをそれぞれ算出して取得する（図５のステップＳ５２）。スコアＳＫおよび堆積領域データＳＡの算出方法は第２実施形態と同じである。
さらに、ロボット制御部５は算出されたスコアＳＫを堆積限界値Ｎ２と比較する（図５のステップＳ４２）。その結果、算出されたスコアＳＫが堆積限界値Ｎ２よりも大きい場合には、ロボット制御部５は再び、堆積領域データＳＡに対応する切粉回収プログラムＰ２を選択し（図５のステップＳ４３）、当該切粉回収プログラムＰ２を実行する（図５のステップＳ４４）。

【0087】

以上のようなステップＳ４２、ステップＳ４３、ステップＳ４４、ステップＳ５１、およびステップＳ５２は、算出されたスコアＳＫが堆積限界値Ｎ２と同じか、または堆積限界値Ｎ１よりも小さくなるまで繰返される。このため、第３実施形態によれば、第２実施形態と比べて、加工機内に残留する切粉を減少させることができる。また、第３実施形態は、切粉の堆積量が多く、一回の回収動作では切粉を十分に回収できない場合に特に有利である。

【0088】

その後、ロボット制御部５は、ワーク交換プログラムを実行する（図５のステップＳ４６）。なお、上述したステップＳ４２において、スコアＳＫが堆積限界値Ｎ２より小さい場合には、切粉の回収は必要ないと判断される。その場合には、ステップＳ４２の後に直ぐにワーク交換プログラムが実行される。
ワークＷの交換が完了した後、ロボット制御部５は、交換完了信号を加工機制御部２に出力する（図５のステップＳ４７）。

【0089】

（第４実施形態）
次に、第４実施形態を示す。但し、ここでは、第１から第３実施形態と同じ構成要素には同一符号を使用して、第１から第３実施形態とは異なる点を主に説明する。
図６は第４実施形態の加工機システムを示す正面図である。
図６に示すように、第４実施形態の加工機システムは、第３実施形態の加工機システムの構成に対して、清掃ブラシ１６をさらに備えている。清掃ブラシ１６もまた、視覚センサ１５と同様にロボット４の先端付近に取付けられている。ロボット４の先端を移動させることにより、清掃ブラシ１６によって加工テーブル９上の台座１２および固定治具１３を掃くことができる。また、清掃ブラシ１６は、ロボット４の先端部内に収納されていて、清掃時にロボット４の先端部の内部から外部へ駆動されることが好ましい。清掃ブラシ１６の駆動装置にはエアシリンダや電動モータなどを使用できる。

【0090】

次に、第４実施形態の加工機システムの動作について説明する。但し、第４実施形態の加工機システムの動作はロボットの動作を除いて第２および第３の実施形態の加工機システムの動作と同じであるため、ここでは、第２および第３の実施形態とは異なるロボットの動作についてのみ述べる。

【0091】

図７は第４実施形態の加工機システムが備えるロボットの動作フローの特徴部を示すフローチャートである。特に図７は、図４Ｂおよび図５に示されているステップＳ４６に替わるものだけを示している。また、図７中のステップＳ４７は、図４Ｂ中のステップＳ４７と同じである。

【0092】

図４Ｂおよび図５中のステップ４５の代わりに、ロボット制御部５は、図７に示されるステップＳ７１〜ステップＳ７３に従ってロボット４を動作させる。具体的には、ロボット制御部７は、加工済ワーク取出プログラムを実行する（ステップＳ７１）。それにより、ロボット制御部５は、切粉回収ハンド３の把持機構により、ワーク交換位置に在る加工済のワークＷを固定治具１３から取外す。その後、ロボット制御部５は、ロボット４により、加工済のワークＷを筐体１０の外へ搬出する。

【0093】

次に、ロボット制御部５は、固定治具１３の台座１２上に堆積されている切粉を清掃する治具清掃プログラムＰＣ１を実行する（ステップＳ７２）。治具清掃プログラムＰＣ１は、台座１２を含む固定治具１３の形状に応じて清掃ブラシ１６の移動および動作を制御するように、ロボット制御部５に予め記憶されている。本実施形態では、ロボット４はロボット先端部の外に清掃ブラシ１６を配置し、清掃ブラシ１６により台座１２上の切粉を払出して台座１２上から切粉を除去する。

【0094】

切粉が固定治具１３上に残留している状態にて固定治具１３からワークＷが取外されると、台座１２の、ワークＷを載置していた面に切粉が落下する場合がある。この場合、未加工のワークＷを固定治具１３の台座１２上に配置して、未加工のワークＷをクランプ機構により固定すると、台座１２と未加工のワークＷとの間に切粉が挟込まれてしまう。その結果、台座１２に対して未加工のワークＷが密着せず、浮いた位置に固定される。この状態において未加工のワークＷを加工すると、目的の形状とは異なる加工品が生成される。このため、ワークが取外された後の固定治具１３を清掃することが望ましい。本実施形態では、加工済のワークＷが取外された固定治具１３をロボット４により清掃するので、生産効率の向上、および長時間の無人化を図ることができる。

【0095】

固定治具１３の清掃後、ロボット制御部５は、未加工ワーク取付プログラムを実行する（ステップＳ７３）。それにより、ロボット制御部５は切粉回収ハンド３の把持機構により、ワーク交換位置に在る固定治具１３の台座１２に未加工のワークＷを載置する。未加工のワークＷは固定治具１３のクランプ機構により固定される。
ワークＷの交換が完了した後、ロボット制御部５は、交換完了信号を加工機制御部２に出力する（図７のステップＳ４７）。

【0096】

以上では典型的な実施形態を示したが、本発明は上述の各実施形態に限定されず、本発明の思想を逸脱しない範囲で上述の各実施形態を様々な形、構造や材料などに変更可能である。

【符号の説明】

【0097】

１ 加工機
２ 加工機制御部
３ 切粉回収ハンド
４ ロボット
５ ロボット制御部
６ 加工機通信部
７ ロボット通信部
８ 加工ツール
９ 加工テーブル
１０ 筐体
１１ ドア
１２ 台座
１３ 固定治具
１４ 屑箱
１５ 視覚センサ
１６ 清掃ブラシ
Ｗ ワーク
Ｘ 切粉

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】