特開 2022-149460 ワーク加工装置及びワーク加工システム並びにワーク加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022149460

(43)【公開日】2022-10-07

(54)【発明の名称】ワーク加工装置及びワーク加工システム並びにワーク加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20220929BHJP

   B23Q 7/00 20060101ALI20220929BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 M

B23Q7/00 D

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021051632

(22)【出願日】2021-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000154901

【氏名又は名称】株式会社北川鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】100187838

【弁理士】

【氏名又は名称】黒住 智彦

(74)【代理人】

【識別番号】100220892

【弁理士】

【氏名又は名称】舘 佳耶

(74)【代理人】

【識別番号】100205589

【弁理士】

【氏名又は名称】日野 和将

(74)【代理人】

【識別番号】100194478

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 文彦

(72)【発明者】

【氏名】三島 淳司

(72)【発明者】

【氏名】高橋 茂

【テーマコード（参考）】

3C011

3C033

【Ｆターム（参考）】

3C011BB03

3C033HH05

3C033HH22

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ティーチング等を要することなく、ワークの切粉を効率よく回収することができるワーク加工装置を提供する。
【解決手段】ワーク加工装置１０を、ワークＷを加工するワーク加工部１１と、ワーク加工部１１をワーク加工用の経路データに従って三次元的に移動させるワーク加工用移動手段１２と、ワークＷの加工により発生する切粉を吸引により回収する切粉吸引部１３と、切粉吸引部１３を切粉吸引用の経路データに従って三次元的に移動させる切粉吸引用移動手段１４とを備えたものとし、切粉吸引用の経路データとして、ワーク加工用の経路データを所定の距離だけオフセットしたものを用い、ワークＷの加工時に切粉吸引部１３がワーク加工部１１に追従しながら切粉を吸引するようにした。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを加工するワーク加工部と、
ワーク加工部をワーク加工用の経路データに従って三次元的に移動させるワーク加工用移動手段と、
ワークの加工により発生する切粉を吸引する切粉吸引部と、
切粉吸引部を切粉吸引用の経路データに従って三次元的に移動させる切粉吸引用移動手段と
を備え、
切粉吸引用の経路データとして、ワーク加工用の経路データを所定の距離だけオフセットしたものが用いられ、
ワークの加工時に切粉吸引部がワーク加工部に追従しながら切粉を吸引するようにした
ことを特徴とするワーク加工装置。

【請求項2】

切粉吸引用移動手段が、多関節ロボット又はガントリーローダーとされた
請求項１記載のワーク加工装置。

【請求項3】

切粉吸引用移動手段が、それに取り付けられた切粉吸引部を、ワークを把持可能なワーク把持部に切り替え可能なものとされ、
切粉吸引部から切り替えたワーク把持部にワークを把持させて切粉吸引用移動手段を動作させることにより、ワークの向きを変える、又は、ワークの搬入若しくは搬出をすることができるようにした
請求項１又は２記載のワーク加工装置。

【請求項4】

請求項１～３いずれか記載のワーク加工装置と、
ワーク加工装置が利用するワーク加工用の経路データと切粉吸引用の経路データとを、ワークの三次元形状データに基づいて生成するＣＡＭ装置と
を備えたワーク加工システム。

【請求項5】

請求項１～３いずれか記載のワーク加工装置を用いてワークを加工するワークの加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワークに切削等の加工を施すワーク加工装置と、これを用いたワーク加工システムとワーク加工方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

マシニングセンタ等のワーク加工装置では、ワークを加工する際に、ワークの切粉が生ずる。この切粉がワークやその周辺に堆積すると、ワークの加工精度が低下するだけでなく、ワーク加工装置の故障を招くおそれがある。加えて、木製のワークは、クーラントを用いない環境で加工（ドライ加工）されるため、その加工時に切粉が舞いやすく、周辺環境の悪化を招くおそれもある。このような実状に鑑みて、これまでには、ワークの切粉を回収するための機構をワーク加工装置に組み込むことが行われている。

【0003】

例えば、特許文献１には、工作機械に組み込み可能な切粉清掃装置（同文献の請求項２）であって、切粉を吸引するためのノズルを先端に有する清掃ロボット（同文献の請求項１）を備えたものが開示されている。特許文献１の切粉清掃装置において、清掃ロボットは、清掃動作情報記憶部に記憶された清掃動作情報に基づいて制御される。特許文献１には、上記の清掃動作情報として、ティーチング手段を使用して求めたティーチングデータや、画像処理によって得られた画像処理データを用いること（同文献の段落００３３）が記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、ワークを固定する加工テーブル上に堆積した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、加工テーブル上に堆積する切粉の堆積量及び堆積領域を取得するための視覚センサとを備えた加工機システム（同文献の請求項１及び請求項３）が開示されている。特許文献２の加工機システムでは、取得された切粉の堆積量から、切粉の回収が必要であると判定された場合に、切粉回収ハンドを動作させるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００１－３２２０４９号公報

【特許文献2】特開２０１６－１６８６６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところが、特許文献１の切粉清掃装置では、清掃ロボットを制御する清掃動作情報を生成するために、ティーチングや画像処理を行う必要がある。このため、その清掃動作情報の生成に時間を要し、生産性を高めにくいという欠点がある。

【0007】

また、特許文献２のワーク加工機システムでは、切粉の回収効率を高めようとすると、精度の高い視覚センサを用いる必要や、複数台の視覚センサを用いる必要がある。このため、コストが高くなるという欠点がある。加えて、特許文献２のワーク加工機システムにおいて、切粉は、切粉回収ハンドに把持動作や掬い上げ動作をさせることによって回収（同文献の段落００２９）される。このため、細かい切粉の回収をしにくいという欠点もある。

【0008】

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、ティーチング等を要することなく、ワークの切粉を効率よく回収することができるワーク加工装置を提供するものである。また、高価な視覚センサを用いなくても切粉を回収することができるワーク加工装置を提供することも本発明の目的である。さらに、細かい切粉を効率的に回収することができるワーク加工装置を提供することも本発明の目的である。加えて、このワーク加工装置を用いたワーク加工システムやワーク加工方法を提供することも本発明の目的である。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題は、
ワークを加工するワーク加工部と、
ワーク加工部をワーク加工用の経路データに従って三次元的に移動させるワーク加工用移動手段と、
ワークの加工により発生する切粉を吸引する切粉吸引部と、
切粉吸引部を切粉吸引用の経路データに従って三次元的に移動させる切粉吸引用移動手段と
を備え、
切粉吸引用の経路データとして、ワーク加工用の経路データを所定の距離だけオフセットしたものが用いられ、
ワークの加工時に切粉吸引部がワーク加工部に追従しながら切粉を吸引するようにした
ことを特徴とするワーク加工装置
を提供することによって解決される。

【0010】

本発明のワーク加工装置では、ワーク加工用の経路データをオフセットすることで切粉吸引用の経路データを得るようにしている。このオフセット処理は、ティーチング等の操作を要さず、コンピュータで自動的に行うことができる。また、切粉吸引部がワーク加工部に追従しながら切粉を吸引するため、高価な視覚センサ等を用いなくても、切粉を効率よく回収することができる。さらに、吸引により切粉を回収するため、細かな切粉でも効率的に回収することができる。

【0011】

本発明のワーク加工装置において、切粉吸引用移動手段は、切粉吸引部を三次元的に移動できるものであれば、その種類を特に限定されない。このような切粉吸引用移動手段としては、多関節ロボットやガントリーローダーが例示される。

【0012】

本発明のワーク加工装置においては、切粉吸引用移動手段が、それに取り付けられた切粉吸引部を、ワークを把持可能なワーク把持部に切り替え可能なものとされ、切粉吸引部から切り替えたワーク把持部にワークを把持させて切粉吸引用移動手段を動作させることにより、ワークの向きを変える、又は、ワークの搬入若しくは搬出をできるようにすることも好ましい。これにより、切粉吸引用移動手段を、ワークの向きを変える手段（ワーク変向用移動手段）としても利用することができる。

【0013】

また、上記課題は、上記のワーク加工装置と、このワーク加工装置が利用するワーク加工用の経路データと切粉吸引用の経路データとを、ワークの三次元形状データに基づいて生成するＣＡＭ装置とを備えたワーク加工システムを提供することによっても解決される。さらに、上記課題は、上記のワーク加工装置を用いてワークを加工するワークの加工方法を提供することによっても解決される。

【発明の効果】

【0014】

以上のように、本発明によって、ティーチング等を要することなく、ワークの切粉を効率よく回収することができるワーク加工装置を提供することが可能になる。また、高価な視覚センサを用いなくても切粉を回収することができるワーク加工装置を提供することも可能になる。さらに、細かい切粉を効率的に回収することができるワーク加工装置を提供することも可能になる。加えて、このワーク加工装置を用いたワーク加工システムやワーク加工方法を提供することも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明のワーク加工装置の正面図である。

【図2】本発明のワーク加工装置の側面図である。

【図3】ワーク加工時のワーク加工部と切粉吸引部とを、（ａ）上側から見た状態と、（ｂ）側方から見た状態とをそれぞれ示した図である。

【図4】本発明のワーク加工装置を用いたワーク加工システムを示したブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明のワーク加工装置について、図面を用いてより具体的に説明する。以下で述べる構成は、飽くまで好適な実施形態に過ぎず、本発明のワーク加工装置の技術的範囲は、以下で述べる構成に限定されない。本発明のワーク加工装置には、発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。

【0017】

図１は、本発明のワーク加工装置１０の正面図であり、図２は、本発明のワーク加工装置１０の側面図である。図１及び図２には、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸からなる直交座標を表わしている。これらの直交座標の向きは、図１と図２、及び、後掲する図３で共通している。以下においては、説明の便宜上、ｘ軸方向正側を「右」側と呼び、ｘ軸方向負側を「左」側と呼び、ｙ軸方向正側を「後」側と呼び、ｙ軸方向負側を「前」側と呼び、ｚ軸方向正側を「上」側と呼び、ｚ軸方向負側を「下」側と呼ぶことがある。

【0018】

本発明のワーク加工装置１０は、図１及び図２に示すように、ワークＷを加工するためのワーク加工部１１と、ワーク加工部１１を三次元的（ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向）に移動させるワーク加工用移動手段１２と、ワークＷの加工により発生する切粉を吸引により回収する切粉吸引部１３と、切粉吸引部１３を三次元的（ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向）に移動させる切粉吸引用移動手段１４とを備えている。

【0019】

ワーク加工装置１０は、床面に設置されるベース１５を有しており、このベース１５には、ワークＷを保持するためのワーク保持手段１６が設けられている。ワーク保持手段１６は、ワークＷの加工時にワークＷを安定して保持できるものであれば、その構造を特に限定されない。本実施形態においては、図２に示すように、ワーク保持手段１６として、下爪１６ａと上爪１６ｂとでワークＷを挟持するクランプ装置を採用している。このクランプ装置（ワーク保持手段１６）は、図１に示すように、左右方向（ｘ軸方向）に所定間隔を隔てた複数個所（同図の例では３箇所）に設けられている。

【0020】

ワークＷの種類は、加工対象の製品の種類等に応じて適宜決定される。ワークＷとしては、木材や、金属材や、樹脂材等が例示される。後述するように、本発明のワーク加工装置１０は、ワークＷを加工した際の切粉の回収方法に特徴を有するものであるところ、木材を加工（切削等）する際には、細かくて軽い切粉が大量に発生するため、切粉が飛散しやすい。このため、本発明のワーク加工装置１０は、木材を加工するものとして好適である。本実施形態において、ワークＷは、板状の木材（木板）となっており、ワーク加工装置１０は、この板の縁部を所定の曲線状に加工するものとなっている。

【0021】

ワーク加工部１１は、ワークＷに所定の加工を行うことができるものであればよい。ワーク加工部１１としては、エンドミルやドリルや回転鋸刃等の切削工具が例示される。本実施形態においては、ワーク加工部１１として、エンドミルを用いている。ワーク加工部１１は、ワーク加工用移動手段１２の作動端に対して着脱可能な状態で装着される。このため、ワークＷの種類や加工態様等に応じて、ワーク加工部１１の種類を切り替えることが可能である。

【0022】

ワーク加工用移動手段１２は、ワーク加工部１１を、ワークＷに対して相対的にｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向に移動できるものであればよい。本実施形態においては、ワーク加工用移動手段１２を門型マシニングセンタとしている。

【0023】

具体的には、図２に示すように、ワーク加工用移動手段１２を、ワークＷの走行台１２ａと、門型構造材の梁部分に設けられたスライダー１２ｂと、スライダー１２ｂに取り付けられた上下動機構１２ｃと、上下動機構１２ｃに取り付けられた回動機構１２ｄとで構成している。走行台１２ａは、ワークＷを左右方向（ｘ軸方向）に移動させるものとなっており、スライダー１２ｂは、走行台１２ａの梁部分に対して前後方向（ｙ軸方向）に移動可能となっており、上下動機構１２ｃは、上下方向（ｚ軸方向）に伸縮可能となっている。回動機構１２ｄは、図１に示す鉛直軸Ｌ_１及び水平軸Ｌ_２を中心として回動可能となっている。このため、ワーク加工部１１をワークＷに対して相対的にｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向に移動できだけでなく、ワーク加工部１１の向きを制御することも可能となっている。

【0024】

切粉吸引部１３は、通常、ノズルとされる。このノズル（切粉吸引部１３）は、可撓管（コルゲートチューブ等）からなるダクト（図示省略）を介して吸引ポンプ（図示省略）と回収タンク（図示省略）に接続される。ノズル（切粉吸引部１３）に吸引された切粉は、ダクト内を通って回収タンクに移送される。本実施形態において、切粉吸引部１３は、切粉吸引用移動手段１４の作動端に対して着脱可能な状態で装着されている。このため、ワークＷの加工態様等に応じて、切粉吸引部１３の種類を切り替えることができる。

【0025】

切粉吸引用移動手段１４は、切粉吸引部１３を、ｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向に移動できるものであればよい。切粉吸引用移動手段１４としては、ガントリーローダーを用いることもできる。しかし、切粉吸引用移動手段１４をガントリーローダーとすると、ワーク加工用移動手段１２と切粉吸引用移動手段１４の干渉を避けにくくなる。このため、本実施形態においては、切粉吸引用移動手段１４を多関節ロボットとしている。多関節ロボットは、ガントリーローダーよりも小回りが利きやすいため、ワーク加工用移動手段１２との干渉を避けながら、切粉吸引部１３を適切な場所に移動させることができる。

【0026】

多関節ロボットとしては、主に、４～７軸のものが知られているが、切粉吸引用移動手段１４としては、６軸以上のものが好適である。６軸の多関節ロボットとしては、それを人間の身体に例えた場合に、腰の回転動作に相当する「Ｓ軸」回りの回転と、上体を前後に動かす動作に相当する「Ｌ軸」回りの回転と、腕を上下に動かす動作に相当する「Ｕ軸」回りの回転と、腕の回転動作に相当する「Ｒ軸」回りの回転と、腕の先を上下に動かす動作に相当する「Ｂ軸」回りの回転と、腕先の回転動作に相当する「Ｔ軸」回りの回転とを行うものが例示される。また、７軸の多関節ロボットとしては、上記の６軸（Ｓ軸、Ｌ軸、Ｕ軸、Ｒ軸、Ｂ軸及びＴ軸）に加えて、腕を捩じる動作に相当する「Ｅ軸」回りの回転を追加したものが例示される。多関節ロボットの軸数を増やすことによって、多関節ロボットがより高い自由度で動作できるようになる。

【0027】

この切粉吸引用移動手段１４を制御することによって、図３に示すように、ワークＷの加工時において、切粉吸引部１３がワーク加工部１１に追従しながら切粉Ｃを吸引する。図３は、ワーク加工時におけるワーク加工部１１と切粉吸引部１３とを示した図であって、図３（ａ）は、ワーク加工部１１及び切粉吸引部１３を上側（ｚ軸方向正側）から見た状態を、図３（ｂ）は、ワーク加工部１１及び切粉吸引部１３を側方（ｙ軸方向正側）から見た状態を、それぞれ示している。

【0028】

図３に示すように、切粉吸引部１３は、ワーク加工部１２の進行方向後側に所定の間隔を隔てた箇所に位置される。換言すると、ワーク加工部１２が位置する点Ｐ_Ａ（その座標を（ｘ，ｙ，ｚ）とする。）から、所定の距離（ｘ軸方向に距離δｘ、ｙ軸方向に距離δｙ、ｚ軸方向に距離δｚ）だけオフセットした点Ｐ_Ｂ（ｘ－δｘ，ｙ－δｙ，ｚ－δｚ）に、切粉吸引部１３が位置するように制御を行っている。切粉吸引部１３の吸引口は、常にワーク加工部１２に向けられている。これにより、ワーク加工部１２による加工で生じたワークＷの切粉Ｃを切粉吸引部１３でそのまま吸引し、切粉ＣがワークＷの周辺に堆積しないようにすることができる。

【0029】

このように、本発明のワーク加工装置１０では、切粉吸引部１３をワーク加工部１１に追従させながら切粉Ｃを吸引するところ、以下のような制御を行うことで、その追従動作を実現している。すなわち、本発明のワーク加工装置１０では、図４に示すように、ワーク加工用移動手段１２を、ワーク加工用の経路データＤ_１に基づいて制御し、切粉吸引用移動手段１４を、切粉吸引用の経路データＤ_２に基づいて制御するとともに、切粉吸引用の経路データＤ_２として、ワーク加工用の経路データＤ_１を所定の距離だけオフセットしたものを用いている。図４は、本発明のワーク加工装置１０を用いたワーク加工システムを示したブロック図である。

【0030】

ワーク加工用の経路データＤ_１や、切粉吸引用の経路データＤ_２の生成方法は、特に限定されない。本実施形態においては、図４に示すように、ワーク加工装置１０の前段にＣＡＭ装置２０を設けており、このＣＡＭ措置２０によって、ワーク加工用の経路データＤ_１及び切粉吸引用の経路データＤ_２をコンピュータ上で自動的に生成するようにしている。これにより、ワーク加工用の経路データＤ_１や切粉吸引用の経路データＤ_２を生成する手間を軽減することができる。ＣＡＭ装置２０は、ワーク加工用経路データ生成手段２１と、ワーク加工用プログラム生成手段２２と、切粉吸引用経路データ生成手段２３と、切粉吸引用プログラム生成手段２４とを備えている。これらの生成手段２１，２２，２３，２４は、通常、ＣＡＭ装置２０（コンピュータ）にプログラムとして実装される。

【0031】

ワーク加工用経路データ生成手段２１は、ワークＷの三次元形状データＤ_０を受け取り、三次元形状データＤ_０で定義されるワークＷの形状と、ワーク加工部１１の形状とを照らし合わせるとともに、その三次元形状データＤ_０で定義される形状のようにワークＷを加工するためには、ワークＷに対してワーク加工部１１をどのように移動させればよいのか（ワーク加工部１１の経路）について自動的に演算する。このため、ワーク加工用経路データ生成手段２１には、ワーク加工部１１の形状等に関するデータも予め記憶されている。

【0032】

上記の演算結果は、ワーク加工用の経路データＤ_１として、ワーク加工用経路データ生成手段２１から出力される。ワーク加工部１１のとり得る経路として複数パターンが存在する場合には、そのうち最も効率的にワークＷを加工することができる経路（例えば、ワーク加工部１１の移動距離が最短となる経路）が、ワーク加工用経路データ生成手段２１によって自動的に選択される。

【0033】

ワーク加工用経路データ生成手段２１が生成するワーク加工用の経路データＤ_１は、ワーク加工部１１の位置（図３における点Ｐ_Ａの三次元座標）の時系列パラメータのほか、ワーク加工部１１の回転速度や向き等のパラメータも含んでいる。このワーク加工用の経路データＤ_１は、コンピュータが扱えるデジタルデータとして表現されている。ワーク加工用の経路データＤ_１は、例えば、「ＪＩＳ ６３１５－２」で規格化されているＧコードやＭコード等の形で表現される。

【0034】

また、ワーク加工用経路データ生成手段２１に入力されるワークＷの三次元形状データＤ_０も、ＣＡＭ装置２０等のコンピュータが扱えるように、デジタルデータとして表現されたものが用いられる。本実施形態においては、三次元形状データＤ_０として、三次元ＣＡＤから出力されたＰａｒａｓоｌｉｄデータを、三次元形状データＤ_０として用いている。

【0035】

ワーク加工用経路データ生成手段２１から出力されたワーク加工用の経路データＤ_１は、ワーク加工用プログラム生成手段２２に入力される。このワーク加工用プログラム生成手段２２によって、ワーク加工用の経路データＤ_１がワーク加工用のプログラムＰ_１に変換される。ワーク加工用プログラム生成手段２２から出力されたワーク加工用のプログラムＰ_１は、ワーク加工装置１０におけるワーク加工用移動手段１２の制御部に入力される。ワーク加工用移動手段１２は、このワーク加工用のプログラムＰ_１に基づいて、ワーク加工部１１を所定の経路に従って移動させる。これにより、ワークＷが目的の三次元形状へと加工される。

【0036】

ワーク加工用経路データ生成手段２１から出力されたワーク加工用の経路データＤ_１は、ワーク加工用プログラム生成手段２２だけでなく、切粉吸引用経路データ生成手段２３にも入力される。切粉吸引用経路データ生成手段２３は、受け取ったワーク加工用の経路データＤ_１を構成する座標パラメータを所定の距離（上記の距離δｘ，δｙ，δｚ）だけオフセットし、これを切粉吸引用の経路データＤ_２として出力する。ワーク加工用の経路データＤ_１を単純にオフセットしただけでは、切粉吸引部１３がワークＷ等に干渉する場合には、それが干渉しないように、オフセットする距離δｘ，δｙ，δｚを自動的に調整する。このため、切粉吸引用経路データ生成手段２３には、切粉吸引部１３の形状やワークＷの形状に関するデータも予め記憶されている。

【0037】

切粉吸引用経路データ生成手段２３が生成する切粉吸引用の経路データＤ_２は、切粉吸引部１３の位置（図３における点Ｐ_Ｂの三次元座標）の時系列パラメータのほか、切粉吸引部１３の向き等のパラメータも含んでいる。この切粉吸引用の経路データＤ_２は、上述したワーク加工用の経路データＤ_１と同様、デジタルデータとして表現され、例えば、「ＪＩＳ ６３１５－２」で規格化されているＧコードやＭコード等の形で表現される。

【0038】

切粉吸引用経路データ生成手段２３から出力された切粉吸引用の経路データＤ_２は、切粉吸引用プログラム生成手段２４に入力される。この切粉吸引用プログラム生成手段２４によって、切粉吸引用の経路データＤ_２が切粉吸引用のプログラムＰ_２に変換される。切粉吸引用プログラム生成手段２４から出力された切粉吸引用のプログラムＰ_２は、ワーク加工装置１０における切粉吸引用移動手段１４の制御部に入力される。切粉吸引用移動手段１４は、この切粉吸引用のプログラムＰ_２に基づいて、切粉吸引部１３を所定の経路に従って移動させる。これにより、切粉吸引部１３をワーク加工部１１に追従させながら、ワークＷの切粉Ｃを吸引することが可能になる。

【0039】

以上のように、本発明のワーク加工装置１０では、ワーク加工用の経路データＤ_１をオフセットした切粉吸引用の経路データＤ_２に基づいて、切粉吸引用移動手段１４を制御する。このため、切粉吸引用移動手段１４を動作させるためにティーチング等を実行する必要がない。また、切粉Ｃを検知するために高価な視覚センサ等を用いる必要もない。加えて、切粉吸引用の経路データＤ_１は、ワークＷの三次元形状データＤ_０をＣＡＭ装置２０に入力すると自動的に生成される。このため、切粉吸引用の経路データＤ_１の生成に特別な手間を要しない。したがって、ワークＷを用いた製品の生産性を高めることもできる。

【0040】

ところで、本実施形態においては、既に述べたように、ワーク加工部１１としてエンドミルを用いたところ、このエンドミルのように、回転しながらワークＷの切削を行うワーク加工部１１を用いる場合には、ワークＷをダウンカットすることが好ましい。すなわち、エンドミル等の回転切削具（ワーク加工部１１）を用いた切削加工には、回転切削具（ワーク加工部１１）の回転方向とワークＷに対する回転切削具（ワーク加工部１１）の進行方向とが同じ向きになる「アップカット」と、逆の向きになる「ダウンカット」とがあるところ、このうち、ダウンカットを採用するとよい。

【0041】

というのも、アップカットでは、ワークＷの切粉Ｃが回転切削具（ワーク加工部１１）の進行方向前方に飛散するため、回転切削具（ワーク加工部１１）の進行方向後方を追従する切粉吸引部１３では、その切粉Ｃを吸引しにくいのに対して、ダウンカットでは、図３に示すように、ワークＷの切粉Ｃが回転切削具（ワーク加工部１１）の進行方向後方に飛散するため、回転切削具（ワーク加工部１１）の進行方向後方を追従する切粉吸引部１３で、その切粉Ｃを吸引しやすくなるからである。

【0042】

また、図３（ａ）に示すように、ワークＷの両側の側縁（ｘ軸方向に略平行な方向に沿った一対の側縁）を曲線状に加工する場合等、ワークＷの両側の側縁に加工を施す場合には、一方の側縁に加工を施した後、他方の側縁に加工を施すようになる。この場合には、ワークＷの他方の側縁を保持していたワーク保持手段１６を解除して、ワークＷの向きを反転（ワークＷを図３（ａ）のｘ軸に平行な軸回りに１８０°回転）し、既に加工を終えた方の側縁（前記一方の側縁）をワーク保持手段１６で保持しなおせばよい。これにより、ワーク保持手段１６の位置等を大きく変えることなく、ワークＷの他方の側縁をワーク加工部１１で加工することが可能な状態となる。

【0043】

ただし、ワークＷの向きを反転する操作を人手により行うと、手間であるだけでなく、反転後のワークＷが正確に位置決めされないおそれもある。このため、ワークＷの向きを反転する操作は、ロボット等を用いて機械的に行うことが好ましい。しかし、ワークＷの向きを反転させるためだけに、多関節ロボット等のロボットを別途設けることは、コスト的にも、スペース的にも不利である。このため、本実施形態においては、ワークＷの加工箇所の切り替えに伴うワークＷの向きを反転する操作を、切粉吸引用移動手段１４を利用して行うようにしている。

【0044】

すなわち、本実施形態においては、既に述べたように、切粉吸引用移動手段１４の作動端に対して切粉吸引部１３を着脱可能な状態で装着しているところ、この切粉吸引部１３を取り外して、ワークＷを把持可能なワーク把持部（図示省略）に切り替えることで、そのワーク把持部でワークＷを掴んで反転できるようにしている。このときの切粉吸引用移動手段１４は、ワーク加工用移動手段１２とは独立して制御される（ワーク加工用の経路データＤ_１をオフセットした切粉吸引用の経路データＤ_２に基づいては制御されない。）。ワーク把持部としては、チャック爪を備えたチャック装置（グリッパ等）や、複数の可動指を備えた多指ハンド装置等が例示される。

【0045】

ワークＷの反転を終えると、ワーク保持手段１６によってワークＷの側縁（既に加工を終えた側の側縁（前記一方の側縁））を保持するとともに、切粉吸引用移動手段１４の作動端に装着されているワーク把持部を取り外して切粉吸引部１３に切り替える。これにより、ワークＷの残りの側縁（前記他方の側縁）を加工することが可能な状態となる。切粉吸引部１３からワーク把持部への切り替えや、ワーク把持部から切粉吸引部１３への切り替えは、人手によって行ってもよいが、本実施形態においては、ワーク加工装置１０に併設又は組み込んだロボットハンドチェンジャーを用いて自動的に行われるようにしている。

【0046】

このように、切粉吸引用移動手段１４を、ワークＷの向きを変える手段（ワーク変向用移動手段）として利用することによって、そのための機構をワーク加工装置１０に別途設ける必要がなくなる。このため、ワーク加工装置１０のコストを抑えることが可能になる。また、切粉吸引用移動手段１４を移動させるスペースを十分に確保しやすくなる。加えて、ワーク把持部を装着したときの切粉吸引用移動手段１４は、ワーク加工装置１０にワークＷを搬入又は搬出する際にも利用することができる。

【符号の説明】

【0047】

１０ ワーク加工装置
１１ ワーク加工部
１２ ワーク加工用移動手段
１３ 切粉吸引部
１４ 切粉吸引用移動手段
２０ ＣＡＭ装置
Ｃ 切粉
Ｄ_０ ワークの三次元形状データ
Ｄ_１ ワーク加工用の経路データ
Ｄ_２ 切粉吸引用の経路データ
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】