特許 6827579 工作機械、工作機械の制御方法、および、工作機械の制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6827579

(24)【登録日】2021年1月21日

(45)【発行日】2021年2月10日

(54)【発明の名称】工作機械、工作機械の制御方法、および、工作機械の制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20210128BHJP

   B23Q 17/24 20060101ALI20210128BHJP

   B23Q 17/22 20060101ALI20210128BHJP

   B23Q 17/20 20060101ALI20210128BHJP

【ＦＩ】

   B23Q11/00 N

   B23Q17/24 Z

   B23Q17/22 D

   B23Q17/20 A

   B23Q17/20 Z

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2020-52493(P2020-52493)

(22)【出願日】2020年3月24日

【審査請求日】2020年11月10日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000146847

【氏名又は名称】ＤＭＧ森精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中島 純彦

(72)【発明者】

【氏名】伊賀 研次郎

(72)【発明者】

【氏名】島ノ江 洋司

【審査官】 岡本 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−５２１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−１０８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２３３０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ２３Ｑ １７／２０

Ｂ２３Ｑ １７／２２

Ｂ２３Ｑ １７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工することが可能な工作機械であって、
前記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する第１吐出部と、
前記工作機械内にある、前記クーラントを吐出すべきでない部位と、
前記第１吐出部と前記部位との少なくとも一方を移動することで、前記第１吐出部と前記部位との間の相対位置を変えるための第１駆動部と、
前記工作機械を制御するための制御部とを備え、
前記制御部は、
前記第１吐出部と前記部位との内の前記第１駆動部による移動対象について、前記工作機械内における位置を認識する処理と、
前記認識する処理で認識された前記位置に基づいて、前記部位にクーラントが吐出されないように、前記第１吐出部によるクーラントの吐出を制御する処理とを実行する、工作機械。

【請求項2】

前記工作機械は、さらに、前記第１吐出部によるクーラントの吐出口を駆動するための第２駆動部を備え、
前記移動対象は、前記部位であり、
前記制御する処理では、前記部位の位置にクーラントが吐出されないように、前記第２駆動部による前記吐出口の駆動が制御される、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記工作機械は、さらに、前記ワークの切り屑を除去ためのクーラントを吐出する第２吐出部を備え、
前記制御する処理は、前記部位にクーラントが吐出されないように、前記第１吐出部によるクーラントの吐出と、前記第２吐出部によるクーラントの吐出とを制御する処理を含む、請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記工作機械は、さらに、前記部位を撮影するためのカメラを備え、
前記工作機械内における前記部位の位置は、前記カメラから得られた画像に基づいて認識される、請求項２または３に記載の工作機械。

【請求項5】

前記工作機械内における前記部位の位置は、前記第２駆動部による前記部位の駆動プログラムを解析することによって認識される、請求項２〜４のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項6】

前記制御部は、さらに、前記ワークの切り屑の位置を認識する処理を実行し、
前記制御する処理は、前記第１吐出部と前記切り屑との間に前記部位が位置している場合に、前記第１吐出部と前記切り屑との間に前記部位が位置しないように前記第１駆動部に前記相対位置を移動させ、当該移動後に前記第１吐出部によるクーラントの吐出を開始する処理を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項7】

前記部位は、前記ワークの加工用の工具のサイズを計測するためのセンサと、前記ワークに関する物理量を計測するためのセンサと、前記工作機械内に設けられているカメラと、前記工作機械に設けられている主軸の表面と、ドライ加工によって加工されるワークとの少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項8】

ワークを加工することが可能な工作機械の制御方法であって、
前記工作機械は、
前記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する吐出部と、
前記工作機械内にある、前記クーラントを吐出すべきでない部位と、
前記吐出部と前記部位との少なくとも一方を移動することで、前記吐出部と前記部位との間の相対位置を変えるための駆動部とを備え、
前記制御方法は、
前記吐出部と前記部位との内の前記駆動部による移動対象について、前記工作機械内における位置を認識するステップと、
前記認識するステップで認識された前記位置に基づいて、前記部位にクーラントが吐出されないように、前記吐出部によるクーラントの吐出を制御するステップとを備える、制御方法。

【請求項9】

ワークを加工することが可能な工作機械の制御プログラムであって、
前記工作機械は、
前記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する吐出部と、
前記工作機械内にある、前記クーラントを吐出すべきでない部位と、
前記吐出部と前記部位との少なくとも一方を移動することで、前記吐出部と前記部位との間の相対位置を変えるための駆動部とを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記吐出部と前記部位との内の前記駆動部による移動対象について、前記工作機械内における位置を認識するステップと、
前記認識するステップで認識された前記位置に基づいて、前記部位にクーラントが吐出されないように、前記吐出部によるクーラントの吐出を制御するステップとを実行させる、制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、工作機械におけるクーラントの吐出を制御するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ワークの加工によって生じた切り屑をクーラントで除去するための技術に関し、特開２０１７−９４４２０号公報（特許文献１）は、「加工で発生する切粉がカバー内部で付着、堆積する場所を検知して、効率よく切粉を排出する」ための工作機械を開示している。

【0003】

他の例として、特開２０００−５２１８５号公報（特許文献２）は、「工具交換に影響を及ぼす切粉等を洗浄することができる」工作機械用洗浄装置を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７−９４４２０号公報

【特許文献2】特開２０００−５２１８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

工作機械内には、クーラントの付着により故障する可能性がある部位（以下、「吐出禁止部位」ともいう。）がある。このような吐出禁止部位にクーラントが付着することを避けることが望ましい。

【0006】

上記特許文献１，２に開示される技術は、吐出禁止部位にクーラントが付着することを防止するものではない。したがって、クーラントが吐出禁止部位に付着することを防止するための技術が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、上記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する第１吐出部と、上記工作機械内にある、上記クーラントを吐出すべきでない部位と、上記第１吐出部と上記部位との少なくとも一方を移動することで、上記第１吐出部と上記部位との間の相対位置を変えるための第１駆動部と、上記工作機械を制御するための制御部とを備える。上記制御部は、上記第１吐出部と上記部位との内の上記第１駆動部による移動対象について、上記工作機械内における位置を認識する処理と、上記認識する処理で認識された上記位置に基づいて、上記部位にクーラントが吐出されないように、上記第１吐出部によるクーラントの吐出を制御する処理とを実行する。

【0008】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記第１吐出部によるクーラントの吐出口を駆動するための第２駆動部を備える。上記移動対象は、上記部位である。上記制御する処理では、上記部位の位置にクーラントが吐出されないように、上記第２駆動部による上記吐出口の駆動が制御される。

【0009】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記ワークの切り屑を除去ためのクーラントを吐出する第２吐出部を備える。上記制御する処理は、上記部位にクーラントが吐出されないように、上記第１吐出部によるクーラントの吐出と、上記第２吐出部によるクーラントの吐出とを制御する処理を含む。

【0010】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記部位を撮影するためのカメラを備える。上記工作機械内における上記部位の位置は、上記カメラから得られた画像に基づいて認識される。

【0011】

本開示の一例では、上記工作機械内における上記部位の位置は、上記第２駆動部による上記部位の駆動プログラムを解析することによって認識される。

【0012】

本開示の一例では、上記制御部は、さらに、上記ワークの切り屑の位置を認識する処理を実行する。上記制御する処理は、上記第１吐出部と上記切り屑との間に上記部位が位置している場合に、上記第１吐出部と上記切り屑との間に上記部位が位置しないように上記第１駆動部に上記相対位置を移動させ、当該移動後に上記第１吐出部によるクーラントの吐出を開始する処理を含む。

【0013】

本開示の一例では、上記部位は、上記ワークの加工用の工具のサイズを計測するためのセンサと、上記ワークに関する物理量を計測するためのセンサと、上記工作機械内に設けられているカメラと、上記工作機械に設けられている主軸の表面と、ドライ加工によって加工されるワークとの少なくとも１つを含む。

【0014】

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の制御方法が提供される。上記工作機械は、上記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する吐出部と、上記工作機械内にある、上記クーラントを吐出すべきでない部位と、上記吐出部と上記部位との少なくとも一方を移動することで、上記吐出部と上記部位との間の相対位置を変えるための駆動部とを備える。上記制御方法は、上記吐出部と上記部位との内の上記駆動部による移動対象について、上記工作機械内における位置を認識するステップと、上記認識するステップで認識された上記位置に基づいて、上記部位にクーラントが吐出されないように、上記吐出部によるクーラントの吐出を制御するステップとを備える。

【0015】

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の制御プログラムが提供される。上記工作機械は、上記ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する吐出部と、上記工作機械内にある、上記クーラントを吐出すべきでない部位と、上記吐出部と上記部位との少なくとも一方を移動することで、上記吐出部と上記部位との間の相対位置を変えるための駆動部とを備える。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記吐出部と上記部位との内の上記駆動部による移動対象について、上記工作機械内における位置を認識するステップと、上記認識するステップで認識された上記位置に基づいて、上記部位にクーラントが吐出されないように、上記吐出部によるクーラントの吐出を制御するステップとを実行させる。

【0016】

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。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】工作機械の外観を示す図である。

【図2】工作機械内の様子を表わす図である。

【図3】図２とは異なる方向から工作機械内の様子を表わす図である。

【図4】工作機械における駆動機構の構成例を示す図である。

【図5】工作機械の機能構成の一例を示す図である。

【図6】カメラから得られた画像を示す図である。

【図7】図６に示される画像から認識された切り屑の領域を示す図である。

【図8】吐出機構による洗浄経路を示す図である。

【図9】吐出機構と、吐出禁止部位と、ワークの切り屑との位置関係を説明するための図である。

【図10】吐出機構と、吐出禁止部位と、ワークの切り屑との位置関係を説明するための図である。

【図11】制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

【図12】クーラント制御の一例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】

【0018】

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。

【0019】

＜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。

【0020】

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。

【0021】

図１に示されるように、工作機械１００は、カバー１３０と、操作盤１４０とを含む。
カバー１３０は、スプラッシュガードとも呼ばれ、工作機械１００の外観をなすとともに、ワークＷの加工エリアＡＲ（図２参照）を区画形成している。

【0022】

操作盤１４０は、汎用のコンピュータであり、加工に関する各種情報を表示するためのディスプレイ１４２を有する。ディスプレイ１４２は、たとえば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、またはその他の表示機器である。また、ディスプレイ１４２は、タッチパネルで構成されており、工作機械１００に対する各種操作をタッチ操作で受け付ける。

【0023】

＜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。

【0024】

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、カメラ１２０Ａ，１２０Ｂと、クーラントの吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂ（第１、第２吐出部）と、切り屑の回収機構１２７と、主軸頭１３１と、工具１３４と、テーブル１３６とを含む。主軸頭１３１は、主軸１３２と、ハウジング１３３とを含む。

【0025】

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。

【0026】

また、以下では、カメラ１２０Ａ，１２０Ｂを特に区別しない場合には、カメラ１２０Ａ，１２０Ｂのいずれか１つをカメラ１２０ともいう。また、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂを特に区別しない場合には、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂのいずれか１つを吐出機構１２５ともいう。

【0027】

カメラ１２０は、その視野に、ワークの加工エリアＡＲを含むように配置される。カメラ１２０は、たとえば、カバー１３０の一側面や天井面などに設けられる。カメラ１２０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであってもよいし、赤外線カメラ（サーモグラフィ）であってもよいし、その他の種類のカメラであってもよい。

【0028】

吐出機構１２５は、工作機械１００内に設けられている。吐出機構１２５は、たとえば、カバー１３０の一側面や天井面などに設けられる。吐出機構１２５は、クーラントの貯蔵タンク、配管、クーラントのポンプ、および、クーラントノズル（吐出口）などで構成される。配管の一端はポンプに繋がれ、配管の他端はクーラントノズルに繋がれる。ポンプは、クーラントを貯蔵タンクから吸い上げ、当該クーラントをクーラントノズルに送る。これにより、クーラントが加工エリアＡＲに吐出される。クーラントの吐出により、ワークＷの加工により生じた切り屑が回収機構１２７に回収される。回収機構１２７は、コンベアや回収部などで構成され、ワークＷの切り屑をコンベアによって回収部に搬出する。

【0029】

主軸１３２は、ハウジング１３３の内部に設けられる。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。

【0030】

なお、上述では、２つのカメラ１２０Ａ，１２０Ｂが工作機械１００内に設けられている例について説明を行ったが、カメラの数は、必ずしも２つである必要はなく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

【0031】

また、上述では、２つの吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂが工作機械１００内に設けられている例について説明を行ったが、吐出機構の数は、必ずしも２つである必要はなく、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

【0032】

＜Ｃ．吐出禁止部位＞
次に、本明細書で用いる用語「吐出禁止部位」の定義について説明する。本明細書では、クーラントの付着により故障する可能性がある部位を「吐出禁止部位」と称する。吐出禁止部位は、工作機械１００内の一部品であってもよいし、当該一部品の一部分であってもよい。

【0033】

一例として、吐出禁止部位は、ワークＷの加工で用いられる工具のサイズを計測するためのセンサ（以下、「工具用センサ」ともいう。）である。当該サイズは、工具の径、工具の長さ、および、工具の摩耗量などを含む概念である。工具用センサは、たとえば、工作機械１００内に設けられ、ワークの加工前や加工後において工具のサイズを計測する。工具用センサは、たとえば、光学式の距離センサ、超音波式の距離センサ、工具のサイズを計る接触式の測定装置などである。

【0034】

他の例として、吐出禁止部位は、ワークに関する物理量を計測するためのセンサ（以下、「ワーク用センサ」ともいう。）である。当該物理量は、ワークの高さ、ワークの横幅、ワークの縦幅、ワーク面の荒さ、ワークの温度などを含む概念である。ワーク用センサは、たとえば、工作機械１００内に設けられ、加工前のワーク、加工中のワーク、加工後のワークの物理量を計測する。ワーク用センサは、たとえば、光学式の距離センサ、超音波式の距離センサ、ワークのサイズを計る接触式の測定装置、サーモグラフィなどの温度センサである。

【0035】

他の例として、吐出禁止部位は、工作機械１００内に設けられているカメラである。工作機械１００内には、上述のカメラ１２０Ａ，１２０Ｂだけでなく、種々のカメラが設けられる。一例として、当該カメラは、ワークＷの加工を監視するためのカメラや、工具の状態を監視するためのカメラや、ワークＷの切り屑を検知するためのカメラやなどを含む。

【0036】

他の例として、吐出禁止部位は、上述の主軸１３２の軸方向（すなわち、Ｚ軸方向）に延びる主軸１３２の表面を含む。主軸１３２とハウジング１３３との間にクーラントが入り込むと、主軸頭１３１が故障する可能性がある。このことを防ぐために、主軸１３２およびハウジング１３３の接続部分にはラビリンス構造が採用される。主軸１３２とハウジング１３３との間にクーラントが侵入することをより確実に防ぐためには、当該ラビリンス構造に当たる主軸１３２の表面部分にクーラントを付着させないことが好ましい。そのため、当該ラビリンス構造に当たる主軸１３２の表面部分は、吐出禁止部位の一例となる。

【0037】

他の例として、吐出禁止部位は、ドライ加工によって加工されるワークを含む。ドライ加工とは、クーラントをワークに付着させずに行う加工方法の一種である。このようなドライ加工で用いられるワークは、クーラントを付着させないことが好ましい。そのため、ドライ加工で用いられるワークは、吐出禁止部位の一例となる。加工方法がドライ加工であるか否かは、たとえば、加工プログラムに規定される命令コードなどに基づいて判断される。

【0038】

以下の説明では、吐出禁止部位として、主軸１３２の表面を例に挙げて説明を行うが、吐出禁止部位は、主軸１３２の表面に限定されず、上述の他の例であってもよい。

【0039】

＜Ｄ．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。

【0040】

図４に示されるように、工作機械１００は、制御装置５０と、モータドライバ１１１Ａ，１１１Ｂと、サーボドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ〜１１１Ｚと、ステッピングモータ１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ｂ１，１１２Ｂ２と、サーボモータ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とを含む。

【0041】

本明細書でいう「制御装置５０」とは、工作機械１００を制御する装置を意味する。制御装置５０の装置構成は、任意である。制御装置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、制御装置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、フィールドバスやＬＡＮケーブルなど）を介して互いに通信を行う。

【0042】

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、制御装置５０を構成する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。ＣＰＵユニット２０は、当該ＰＬＣプログラムに従ってモータドライバ１１１Ａを制御し、吐出機構１２５Ａによるクーラントの吐出や吐出機構１２５Ａの回転駆動を制御する。また、ＣＰＵユニット２０は、当該ＰＬＣプログラムに従ってモータドライバ１１１Ｂを制御し、吐出機構１２５Ｂによるクーラントの吐出や吐出機構１２５Ｂの回転駆動を制御する。

【0043】

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。当該加工プログラムは、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サーボドライバ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。

【0044】

図４の例では、モータドライバ１１１Ａは、２軸一体型のドライバとして示されている。モータドライバ１１１Ａは、ステッピングモータ１１２Ａ１の目標回転速度の入力と、ステッピングモータ１１２Ａ２の目標回転速度の入力とのそれぞれをＣＰＵユニット２０から受け、ステッピングモータ１１２Ａ１，１１２Ａ２のそれぞれを制御する。

【0045】

ステッピングモータ１１２Ａ１は、モータドライバ１１１Ａからの出力電流に従って吐出機構１２５Ａによるクーラントの吐出口を回転駆動し、Ｘ軸方向を回転軸とした回転方向（すなわち、Ａ軸方向）にクーラントの吐出方向を変える。

【0046】

ステッピングモータ１１２Ａ２は、モータドライバ１１１Ａからの出力電流に従って吐出機構１２５Ａによるクーラントの吐出口を回転駆動し、Ｚ軸方向を回転軸とした回転方向（すなわち、Ｃ軸方向）にクーラントの吐出方向を変える。

【0047】

このように、モータドライバ１１１Ａは、ステッピングモータ１１２Ａ１によるＡ軸方向の回転駆動と、ステッピングモータ１１２Ａ２によるＣ軸方向の回転駆動とを個別に制御することで、加工エリアＡＲに向けて任意の方向にクーラントを吐出する。

【0048】

モータドライバ１１１Ｂは、２軸一体型のドライバである。モータドライバ１１１Ｂは、ステッピングモータ１１２Ｂ１の目標回転速度の入力と、ステッピングモータ１１２Ｂ２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、ステッピングモータ１１２Ｂ１，１１２Ｂ２のそれぞれを制御する。モータドライバ１１１Ｂによるステッピングモータ１１２Ｂ１，１１２Ｂ２の制御方法は、モータドライバ１１１Ａと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0049】

サーボドライバ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、サーボモータ１１２Ｒを制御する。サーボモータ１１２Ｒは、Ｚ軸方向を中心として主軸１３２を回転駆動する。

【0050】

より具体的には、サーボドライバ１１１Ｒは、サーボモータ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サーボモータ１１２Ｒの実回転速度を算出し、当該実回転速度が目標回転速度よりも小さい場合にはサーボモータ１１２Ｒの回転速度を上げ、当該実回転速度が目標回転速度よりも大きい場合にはサーボモータ１１２Ｒの回転速度を下げる。このように、サーボドライバ１１１Ｒは、サーボモータ１１２Ｒの回転速度のフィードバックを逐次的に受けながらサーボモータ１１２Ｒの回転速度を目標回転速度に近付ける。

【0051】

サーボドライバ１１１Ｘは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ１１２Ｘを制御する。サーボモータ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。サーボドライバ１１１Ｘによるサーボモータ１１２Ｘの制御方法は、サーボドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0052】

サーボドライバ１１１Ｙは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ１１２Ｙを制御する。サーボモータ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。サーボドライバ１１１Ｙによるサーボモータ１１２Ｙの制御方法は、サーボドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0053】

サーボドライバ１１１Ｚは、ＣＮＣユニット３０から目標位置の入力を逐次的に受け、サーボモータ１１２Ｚを制御する。サーボモータ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。サーボドライバ１１１Ｚによるサーボモータ１１２Ｚの制御方法は、サーボドライバ１１１Ｒと同様であるので、その説明については繰り返さない。

【0054】

なお、上述では、吐出禁止部位（上述の例では、主軸１３２）と吐出機構１２５との間の相対位置を変える駆動機構（以下、「第１駆動部」ともいう。）として、吐出禁止部位を駆動するサーボモータ１１２Ｘ〜１１２Ｚを例に挙げたが、第１駆動部による駆動対象は、吐出禁止部位に限定されない。一例として、当該第１駆動部は、吐出禁止部位ではなく吐出機構１２５を送り駆動ことで上記相対位置を変えてもよいし、吐出禁止部位と吐出機構１２５との両方を送り駆動することで上記相対位置を変えてもよい。吐出機構１２５が送り駆動される場合には、吐出機構１２５を回転駆動するためのステッピングモータ１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ｂ１，１１２Ｂ２（以下、「第２駆動部」ともいう。）に加えて、または、当該第２駆動部の代わりに、吐出機構１２５を送り駆動するためのサーボモータ（図示しない）が上記第１駆動部として工作機械１００に設けられる。この場合、吐出機構１２５は、たとえば、工作機械１００の天井に設けられるレール（図示しない）に沿って駆動される。

【0055】

また、上述では、上記第１駆動部が３つのサーボモータ１１２Ｘ〜１１２Ｚで構成されている例について説明を行ったが、当該第１駆動部は、吐出禁止部位または吐出機構１２５を送り駆動するための１つ以上の駆動機構（たとえば、サーボモータ）で構成されればよい。

【0056】

また、上述では、上記第２駆動部が２つのステッピングモータ１１２Ａ１，１１２Ａ２（または、１１２Ｂ１，１１２Ｂ２）で構成されている例について説明を行ったが、当該第２駆動部は、１つ以上の駆動機構（たとえば、ステッピングモータまたはサーボモータ）で構成されればよい。

【0057】

＜Ｅ．工作機械１００の機能構成＞
次に、図５〜図１０を参照して、工作機械１００の機能構成について説明する。図５は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。

【0058】

工作機械１００は、主要なハードウェア構成として、制御装置５０と、記憶装置１６０とを含む。制御装置５０は、機能構成として、位置認識部１５２と、切り屑認識部１５４と、クーラント制御部１５６とを含む。これらの機能構成は、上述のＣＰＵユニット２０（図４参照）に実装されてもよいし、上述のＣＮＣユニット３０（図４参照）に実装されてもよい。

【0059】

以下では、位置認識部１５２、切り屑認識部１５４、およびクーラント制御部１５６のの機能構成について順に説明する。

【0060】

（Ｅ１．位置認識部１５２）
まず、図６を参照して、位置認識部１５２の機能について説明する。

【0061】

位置認識部１５２は、吐出機構１２５と、吐出禁止部位との内の移動対象について、工作機械１００内における位置を認識する。以下では、位置認識部１５２が吐出禁止部位の位置を認識する例について説明を行うが、吐出機構１２５が駆動可能に構成される場合には、位置認識部１５２は、吐出機構１２５の位置を認識する。以下で説明する吐出禁止部位の位置の認識方法は、吐出機構１２５の位置の認識にも応用され得る。

【0062】

（ａ）吐出禁止部位の位置の認識方法１
吐出禁止部位の位置は、たとえば、上述のカメラ１２０から得られた画像に基づいて認識される。この場合、カメラ１２０は、その視野に吐出禁止部位を含むように配置される。

【0063】

図６は、カメラ１２０から得られた画像６０を示す図である。位置認識部１５２は、所定の画像処理を実行することで、画像６０から吐出禁止部位の位置を認識する。

【0064】

一例として、吐出禁止部位の位置は、学習済みモデルを用いて認識される。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、吐出禁止部位が写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、吐出禁止部位が写っているか否かを示すラベル（あるいは、吐出禁止部位の種別を示すラベル）が関連付けられる。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。

【0065】

学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の機械学習アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該機械学習アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、全層畳み込みニューラルネットワーク（ＦＣＮ）、サポートベクターマシンなどが採用される。

【0066】

位置認識部１５２は、画像６０を複数の領域に区分し、各区分の部分画像を学習済モデルに入力する。その結果、当該学習済モデルは、入力された部分画像に吐出禁止部位が含まれている確率を出力する。位置認識部１５２は、当該確率が所定値を超えた部分画像の位置を吐出禁止部位の位置Ｐ１として認識する。吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１は、たとえば、吐出禁止部位１７０を表わす領域内の代表点（たとえば、吐出禁止部位１７０の中心点）で規定される。認識された位置Ｐ１は、クーラント制御部１５６に出力される。

【0067】

なお、吐出禁止部位の位置の認識方法は、学習済モデルを用いた上述の方法に限定されず、ルールベースに基づく画像処理が採用されてもよい。一例として、位置認識部１５２は、吐出禁止部位を表わす基準画像を予め保持しておき、当該規準画像を画像６０内で走査することで、画像６０内の各領域について基準画像との類似度を算出する。そして、位置認識部１５２は、当該類似度が所定値を超えた領域を吐出禁止部位の位置Ｐ１として認識する。

【0068】

また、本実施形態において、位置認識部１５２は、単一のアルゴリズムを用いて吐出禁止部位の位置Ｐ１を認識しているが、この構成に限定されるものではなく、複数のアルゴリズムによって吐出禁止部位の位置Ｐ１が認識されてもよい。

【0069】

（ｂ）吐出禁止部位の位置の認識方法２
他の例として、吐出禁止部位の位置は、吐出禁止部位への駆動命令を規定している加工プログラム３２２に基づいて認識される。加工プログラム３２２は、たとえば、上述のサーボドライバ１１１Ｘ〜１１１Ｚ（図４参照）の駆動命令などを規定している。

【0070】

典型的には、加工プログラム３２２は、吐出禁止部位の移動先を指定するための命令コードを含む。位置認識部１５２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を認識し、当該命令コードに含まれている吐出禁止部位の移動先を、吐出禁止部位の位置Ｐ１として認識する。認識された吐出禁止部位の位置Ｐ１は、クーラント制御部１５６に出力される。

【0071】

（Ｅ２．切り屑認識部１５４）
次に、図７を参照して、切り屑認識部１５４の機能について説明する。

【0072】

切り屑認識部１５４は、工作機械１００内にある切り屑の位置を認識する。切り屑の位置は、任意の方法で認識され得る。一例として、切り屑の位置は、上述のカメラ１２０から得られた画像に基づいて認識される。

【0073】

一例として、切り屑の位置は、学習済みモデルを用いて認識される。学習済みモデルは、学習用データセットを用いた学習処理により予め生成されている。学習用データセットは、切り屑が写っている複数の学習用画像を含む。各学習用画像には、切り屑が写っているか否かを示すラベル（あるいは、切り屑の種別を示すラベル）が関連付けられる。学習済みモデルの内部パラメータは、このような学習用データセットを用いた学習処理により予め最適化されている。

【0074】

学習済みモデルを生成するための学習手法には、種々の機械学習アルゴリズムが採用され得る。一例として、当該機械学習アルゴリズムとして、ディープラーニング、コンボリューションニューラルネットワーク（ＣＮＮ）、全層畳み込みニューラルネットワーク（ＦＣＮ）、サポートベクターマシンなどが採用される。

【0075】

当該学習済モデルは、カメラ１２０から得られた画像の入力を受けて、画像内に写る切り屑の位置Ｐ２を出力する。図７は、図６に示される画像６０から認識された切り屑の領域を示す図である。

【0076】

より具体的には、切り屑認識部１５４は、画像６０を複数の領域に区分し、各区分の部分画像を学習済モデルに入力する。その結果、当該学習済モデルは、入力された部分画像に切り屑が含まれている確率を出力する。切り屑認識部１５４は、当該確率が所定値を超えた部分画像の位置を切り屑の位置Ｐ２として認識する。認識された位置Ｐ２は、クーラント制御部１５６に出力される。

【0077】

なお、切り屑の位置の認識方法は、学習済モデルを用いた上述の方法に限定されず、ルールベースに基づく画像処理が採用されてもよい。一例として、切り屑が多い部分画像ほど、当該部分画像に含まれる周波数成分が多くなる傾向がある。そこで、切り屑認識部１５４は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transform）などの周波数解析を実行し、各部分画像についてスペクトル画像を取得する。当該スペクトル画像の各画素値は、各周波数の波形との相関値を表わす。切り屑認識部１５４は、所定の高周波数帯域における当該画素値が所定値を超える部分画像の領域を切り屑の位置Ｐ２として認識する。

【0078】

また、本実施形態において、切り屑認識部１５４は、単一のアルゴリズムを用いて切り屑の位置Ｐ２を認識しているが、この構成に限定されるものではなく、複数のアルゴリズムによって切り屑の位置Ｐ２が認識されてもよい。

【0079】

（Ｅ３．クーラント制御部１５６）
次に、クーラント制御部１５６の機能について説明する。

【0080】

クーラント制御部１５６は、位置認識部１５２によって認識された吐出禁止部位の位置Ｐ１（図６参照）に基づいて、吐出禁止部位にクーラントが吐出されないように、吐出機構１２５によるクーラントの吐出を制御する。これにより、クーラントが吐出禁止部位に付着することを防ぐことができる。

【0081】

より具体的な処理として、クーラント制御部１５６は、カメラ１２０を基準とする座標系（以下、「第１座標系」ともいう。）から、上述の加工エリアＡＲ（図２，図３参照）内における座標系（以下、「第２座標系」ともいう。）に変換するための予め定められた座標変換行列に基づいて、第１座標系で示される位置Ｐ１を第２座標系に変換する。次に、クーラント制御部１５６は、予め定められた設置位置情報３２４から吐出機構１２５の位置を取得する。吐出機構１２５の位置は、たとえば、第２座標系で示される。クーラント制御部１５６は、第２座標系で示される吐出禁止部位の位置Ｐ１と、第２座標系で示される吐出機構１２５の位置とに基づいて、吐出機構１２５によるクーラントの吐出除外角度を算出する。その後、クーラント制御部１５６は、当該算出した吐出除外角度を除くように、吐出機構１２５によるクーラントの吐出方向を制御する。クーラントの吐出方向は、上述のステッピングモータ１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ｂ１，１１２Ｂ２を制御することで変えられる。

【0082】

好ましくは、クーラント制御部１５６は、切り屑認識部１５４によって認識された切り屑の位置Ｐ２（図７参照）の各々に基づいて、吐出機構１２５によるクーラントの洗浄経路Ｒを作成する。典型的には、クーラント制御部１５６は、切り屑の位置Ｐ２の各々を通過するように洗浄経路Ｒを作成する。図８は、吐出機構１２５による洗浄経路Ｒを示す図である。

【0083】

その後、クーラント制御部１５６は、作成した洗浄経路Ｒに従って吐出機構１２５によるクーラントの吐出方向を制御する。このとき、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位の位置Ｐ１を避けるように洗浄経路Ｒを作成する。あるいは、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５におけるクーラントの吐出口が吐出禁止部位の位置Ｐ１の方向に向いたときにクーラントの吐出をオフにしてもよい。

【0084】

図９を参照して、クーラント制御部１５６の機能についてさらに説明する。図９は、吐出機構１２５Ａと、吐出禁止部位１７０と、ワークの切り屑Ｇとの位置関係を説明するための図である。

【0085】

図９に示されるように、吐出禁止部位１７０が吐出機構１２５Ａと切り屑Ｇとの間に位置することがある。この場合、吐出機構１２５Ａが切り屑Ｇに向けてクーラントを吐出すると、吐出禁止部位１７０にクーラントが付着してしまう。そのため、工作機械１００の制御装置５０は、吐出機構１２５Ａと切り屑Ｇとの間に吐出禁止部位１７０が位置している場合には、吐出機構１２５Ａと切り屑Ｇとの間に吐出禁止部位１７０が位置しないように吐出禁止部位１７０を移動し、当該移動後に吐出機構１２５Ａによるクーラントの吐出を開始する。図９の例では、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０をＸ方向に移動した後に、クーラントＣを切り屑Ｇに向けて吐出している。

【0086】

より具体的な処理として、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１を上述の位置認識部１５２から取得する。さらに、クーラント制御部１５６は、切り屑Ｇの位置Ｐ２を切り屑認識部１５４から取得する。さらに、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５Ａの位置（以下、「位置Ｐ３」ともいう。）を示す情報を取得する。

【0087】

その後、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１と、切り屑Ｇの位置Ｐ２と、吐出機構１２５Ａの位置Ｐ３とに基づいて、吐出禁止部位１７０が切り屑Ｇと吐出機構１２５Ａとの間に位置しているか否かを判断する。一例として、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５Ａの位置Ｐ３から吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１に向かう第１方向と、吐出機構１２５Ａの位置Ｐ３から切り屑Ｇの位置Ｐ２に向かう第２方向とを算出する。その後、クーラント制御部１５６は、当該第１方向と当該第２方向との間の角度を算出し、当該算出した角度が所定角度以下（たとえば、１０度以下）である場合に、吐出禁止部位１７０が切り屑Ｇと吐出機構１２５Ａとの間に位置していると判断する。この場合、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０を駆動した後にクーラントＣの吐出を開始する。これにより、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０へのクーラントＣの吐出を防ぎながら切り屑Ｇを除去することができる。

【0088】

図１０を参照して、クーラント制御部１５６の機能についてさらに説明する。図１０は、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂと、吐出禁止部位１７０と、ワークの切り屑Ｇとの位置関係を説明するための図である。

【0089】

図１０に示されるように、複数の吐出機構１２５（たとえば、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂ）が工作機械１００内に設けられている場合、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０にクーラントが吐出されないように、吐出機構１２５Ａ（第１吐出部）によるクーラントの吐出と、吐出機構１２５Ｂ（第２吐出部）によるクーラントの吐出とを選択的に制御する。

【0090】

より具体的には、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５Ａの位置Ｐ３Ａから吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１に向かう方向と、吐出機構１２５Ａの位置Ｐ３Ａから切り屑Ｇの位置Ｐ２に向かう方向との間の角度を算出する。当該角度が所定角度以下（たとえば、１０度以下）である場合に、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５Ａによるクーラントの吐出を禁止する。

【0091】

同様に、クーラント制御部１５６は、吐出機構１２５Ｂの位置Ｐ３Ｂから吐出禁止部位１７０の位置Ｐ１に向かう方向と、吐出機構１２５Ｂの位置Ｐ３Ｂから切り屑Ｇの位置Ｐ２に向かう方向との間の角度を算出する。当該角度が所定角度（たとえば、１０度）よりも大きい場合に、クーラント制御部１５６は、切り屑Ｇの位置Ｐ２に向くように吐出機構１２５Ｂの吐出口の角度を制御し、吐出機構１２５Ｂによるクーラントの吐出を実行する。吐出機構１２５Ｂの吐出口の角度は、上述のステッピングモータ１１２Ｂ１，１１２Ｂ２を駆動制御することにより調整される。

【0092】

以上のように、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０にクーラントが吐出されないように、吐出機構１２５Ａ，１２５Ｂのそれぞれについて、クーラントの吐出のオンオフとクーラントの吐出方向との少なくとも一方を制御する。これにより、クーラント制御部１５６は、吐出禁止部位１７０を駆動せずに切り屑Ｇを除去することができる。

【0093】

＜Ｆ．制御装置５０のハードウェア構成＞
次に、図１１を参照して、図４に示される制御装置５０のハードウェア構成について説明する。図１１は、制御装置５０のハードウェア構成の一例を示す図である。

【0094】

図１１に示されるように、制御装置５０は、ＣＰＵユニット２０と、ＣＮＣユニット３０とを含む。ＣＰＵユニット２０およびＣＮＣユニット３０は、たとえば、通信経路Ｂを介して接続されている。

【0095】

以下では、ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成と、ＣＮＣユニット３０のハードウェア構成とについて順に説明する。

【0096】

（Ｆ１．ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成）
ＣＰＵユニット２０は、プロセッサ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。

【0097】

プロセッサ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。

【0098】

プロセッサ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。プロセッサ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。

【0099】

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を介してモータドライバ１１１Ａ，１１１Ｂなどの外部機器との通信を実現する。

【0100】

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。

【0101】

補助記憶装置２２０は、上述の記憶装置１６０（図５参照）の一例である。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などを格納する。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、プロセッサ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。

【0102】

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。

【0103】

（Ｆ２．ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成）
引き続き図１１を参照して、ＣＮＣユニット３０のハードウェア構成について説明する。

【0104】

ＣＮＣユニット３０は、プロセッサ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。

【0105】

プロセッサ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。

【0106】

プロセッサ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。プロセッサ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。

【0107】

通信インターフェイス３０５は、ＬＡＮ、ＷＬＡＮ、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどを用いた通信を実現する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、サーボドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ〜１１１Ｚなど）との通信を実現する。

【0108】

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や各種の設置位置情報３２４などを格納する。

【0109】

加工プログラム３２２は、たとえば、ＮＣプログラムで記述される。加工プログラム３２２は、たとえば、Ｘ〜Ｚ方向における主軸１３２の移動先を指定するための命令コードや、上述の吐出機構１２５によるクーラントの吐出方向を指定するための命令コードや、上述の吐出機構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などを含む。

【0110】

設置位置情報３２４は、工作機械１００内における各種機器の位置情報などを含む。一例として、設置位置情報３２４は、上述の吐出機構１２５の位置情報や、上述のカメラ１２０の位置情報（図示しない）などを含む。

【0111】

加工プログラム３２２や設置位置情報３２４の格納場所は、補助記憶装置３２０に限定されず、プロセッサ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。

【0112】

加工プログラム３２２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加工プログラム３２２の趣旨を逸脱するものではない。さらに、加工プログラム３２２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つのサーバーが加工プログラム３２２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ＣＮＣユニット３０が構成されてもよい。

【0113】

＜Ｇ．制御装置５０の制御構造＞
図１２を参照して、クーラント制御に関するフローチャートについて説明する。図１２は、クーラント制御の一例を示すフローチャートである。図１２に示される処理は、たとえば、工作機械１００の制御装置５０によって実行される。

【0114】

ステップＳ１１０において、制御装置５０は、上述の位置認識部１５２（図５参照）として機能し、工作機械１００内における吐出禁止部位の位置Ｐ１を認識する。なお、位置認識部１５２の機能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。ステップＳ１１０の時点では、認識された吐出禁止部位の位置Ｐ１は、カメラ１２０を基準とする座標系（すなわち、第１座標系）で表わされる。

【0115】

ステップＳ１１２において、制御装置５０は、上述の切り屑認識部１５４（図５参照）として機能し、工作機械１００内におけるワークの切り屑Ｇの位置Ｐ２を認識する。切り屑認識部１５４の機能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。ステップＳ１１２の時点では、認識された切り屑の位置Ｐ２は、カメラ１２０を基準とする座標系（すなわち、第１座標系）で表わされる。

【0116】

ステップＳ１１４において、制御装置５０は、工作機械１００内における吐出機構１２５の位置Ｐ３を取得する。典型的には、吐出機構１２５の位置Ｐ３は、上述の設置位置情報３２４（図１１参照）に規定されている。吐出機構１２５の位置Ｐ３は、たとえば、加工エリアＡＲ（図２，図３参照）内における座標系（すなわち、第２座標系）で示される。

【0117】

ステップＳ１１６において、制御装置５０は、上述のクーラント制御部１５６（図５参照）として機能し、クーラントが吐出禁止部位に付着しないように吐出機構１２５を制御する。より具体的には、制御装置５０は、第１座標系から第２座標系に変換するための予め定められた座標変換行列に基づいて、ステップＳ１１２で認識した吐出禁止部位の位置Ｐ１と、ステップＳ１１４で認識した切り屑の位置Ｐ２とを、第１座標系から第２座標系に変換する。次に、制御装置５０は、クーラント制御部１５６は、第２座標系で示される吐出禁止部位の位置Ｐ１と、第２座標系で示される切り屑の位置Ｐ２と、第２座標系で示される吐出機構１２５の位置Ｐ３とに基づいて、クーラントが吐出禁止部位に付着しないように吐出機構１２５を制御する。

【0118】

＜Ｈ．まとめ＞
以上のようにして、本実施の形態に従う工作機械１００は、吐出禁止部位の位置を認識し、当該吐出禁止部位にクーラントが吐出されないように、吐出機構１２５によるクーラントの吐出を制御する。これにより、工作機械１００は、位置が都度変わるような吐出禁止部位にクーラントが付着することを防ぐことができる。

【0119】

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。

【符号の説明】

【0120】

２０ ＣＰＵユニット、３０ ＣＮＣユニット、５０ 制御装置、６０ 画像、１００ 工作機械、１１１Ａ，１１１Ｂ モータドライバ、１１１Ｒ，１１１Ｘ，１１１Ｙ，１１１Ｚ サーボドライバ、１１２Ａ１，１１２Ａ２，１１２Ｂ１，１１２Ｂ２ ステッピングモータ、１１２Ｒ，１１２Ｘ，１１２Ｙ，１１２Ｚ サーボモータ、１１３ 移動体、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ カメラ、１２５，１２５Ａ，１２５Ｂ 吐出機構、１２７ 回収機構、１３０ カバー、１３１ 主軸頭、１３２ 主軸、１３３ ハウジング、１３４ 工具、１３６ テーブル、１４０ 操作盤、１４２ ディスプレイ、１５２ 位置認識部、１５４ 切り屑認識部、１５６ クーラント制御部、１６０ 記憶装置、１７０ 吐出禁止部位、２０１，３０１ プロセッサ、２０２，３０２ ＲＯＭ、２０３，３０３ ＲＡＭ、２０４，２０５，３０５ 通信インターフェイス、２０９，３０９ 内部バス、２２０，３２０ 補助記憶装置、２２２ 制御プログラム、３２２ 加工プログラム、３２４ 設置位置情報。

【要約】

【課題】クーラントが吐出禁止部位に付着することを防止するための技術を提供する。
【解決手段】ワークを加工することが可能な工作機械は、ワークの切り屑を除去するためのクーラントを吐出する第１吐出部と、工作機械内にある、クーラントを吐出すべきでない部位と、第１吐出部と部位との少なくとも一方を移動することで、第１吐出部と部位との間の相対位置を変えるための第１駆動部と、工作機械を制御するための制御部とを備える。制御部は、第１吐出部と部位との内の第１駆動部による移動対象について、工作機械内における位置を認識する処理と、認識する処理で認識された位置に基づいて、部位にクーラントが吐出されないように、第１吐出部によるクーラントの吐出を制御する処理とを実行する。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】