特開 2022-188392 工作機械、制御方法、および制御プログラム

(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】P2022188392

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】工作機械、制御方法、および制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20221214BHJP

   B23Q 11/08 20060101ALI20221214BHJP

   G05B 19/18 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

B23Q11/00 Z

B23Q11/08 Z

G05B19/18 T

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096389

(22)【出願日】2021-06-09

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2021-11-24

(71)【出願人】

【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】100185719

【弁理士】

【氏名又は名称】北原 悠樹

(74)【代理人】

【識別番号】100170748

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 悟

(74)【代理人】

【識別番号】100150072

【弁理士】

【氏名又は名称】藤原 賢司

(72)【発明者】

【氏名】山本 幸佑

(72)【発明者】

【氏名】小菅 正裕

【テーマコード（参考）】

3C011

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C011AA00

3C011DD01

3C269AB01

3C269AB31

3C269BB01

3C269CC02

3C269EF19

3C269EF25

3C269EF39

3C269GG01

3C269GG04

3C269MN08

3C269MN27

3C269QB17

(57)【要約】

【課題】工作機械外への微小物質の漏れを防ぎつつミストコレクタの消費電力量を削減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、開口を有する。加工エリアを区画形成するためのカバー体と、開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、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、ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するための推定部と、終了タイミングを含む所定時間内において、ミストコレクタによる物質の収集処理を開始するためのミストコレクタ制御部とを備える。
【選択図】図６

【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、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するための推定部と、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始するためのミストコレクタ制御部とを備える、工作機械。

【請求項2】

前記情報は、前記ワークの加工プログラムと、前記ワークの加工スケジュールとの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記加工プログラムは、ワークの加工の終了を示す予め定められた命令コードを含み、
前記推定部は、前記加工プログラムから前記予め定められた命令コードを読み出すことで前記終了タイミングを推定する、請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記加工スケジュールには、前記ワークの加工の終了予定時刻が規定されており、
前記推定部は、前記加工スケジュールから前記終了予定時刻を読み出すことで前記終了タイミングを推定する、請求項２または３に記載の工作機械。

【請求項5】

前記工作機械は、さらに、前記ドアの開閉操作を受け付けることが可能な操作部を備え、
前記ミストコレクタ制御部は、前記所定時間内において前記操作部が前記ドアの開操作を受け付けたことに基づいて、前記収集処理を開始する、請求項１～４のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項6】

前記工作機械は、さらに、
前記扉を駆動するための駆動機構と、
前記収集処理が開始させてから所定時間が経過したことに基づいて、前記ドアの開駆動を開始するためのドア制御部とを備える、請求項５に記載の工作機械。

【請求項7】

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、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記制御方法は、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始するステップとを備える、制御方法。

【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プログラムであって、
前記工作機械は、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６８３６６８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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収集する。ミストコレクタによる微小物質の収集頻度が少ないと、当該微小物質は、工作機械外に漏れてしまうことがある。工作機械外への微小物質の漏れを防ぐためには、ミストコレクタは、ワークの加工中に常に駆動されておくことが好ましい。

【0006】

一方で、ミストコレクタがワークの加工中に常に駆動されると、ミストコレクタの消費電力量が多くなってしまう。そのため、工作機械外への微小物質の漏れを防ぎつつミストコレクタの消費電力量を削減するための技術が望まれている。なお、特許文献１に開示される工作機械は、当該技術に関しては何ら開示していない。

【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、開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、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、上記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するための推定部と、上記終了タイミングを含む所定時間内において、上記ミストコレクタによる上記物質の収集処理を開始するためのミストコレクタ制御部とを備える。

【0008】

本開示の一例では、上記情報は、上記ワークの加工プログラムと、上記ワークの加工スケジュールとの少なくとも一方を含む。

【0009】

本開示の一例では、上記加工プログラムは、ワークの加工の終了を示す予め定められた命令コードを含む。上記推定部は、上記加工プログラムから上記予め定められた命令コードを読み出すことで上記終了タイミングを推定する。

【0010】

本開示の一例では、上記加工スケジュールには、上記ワークの加工の終了予定時刻が規定されている。上記推定部は、上記加工スケジュールから上記終了予定時刻を読み出すことで上記終了タイミングを推定する。

【0011】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記ドアの開閉操作を受け付けることが可能な操作部を備える。上記ミストコレクタ制御部は、上記所定時間内において上記操作部が上記ドアの開操作を受け付けたことに基づいて、上記収集処理を開始する。

【0012】

本開示の一例では、上記工作機械は、さらに、上記扉を駆動するための駆動機構と、上記収集処理が開始させてから所定時間が経過したことに基づいて、上記ドアの開駆動を開始するためのドア制御部とを備える。

【0013】

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、開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、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。上記制御方法は、上記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、上記終了タイミングを含む所定時間内において、上記ミストコレクタによる上記物質の収集処理を開始するステップとを備える。

【0014】

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、開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、上記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、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。上記制御プログラムは、上記工作機械に、上記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、上記終了タイミングを含む所定時間内において、上記ミストコレクタによる上記物質の収集処理を開始するステップとを実行させる。

【0015】

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】

【0016】

【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】図１に示されるミストコレクタの断面図を示す図である。

【図6】ミストコレクタの実行状態の変化の一例をグラフで示す図である。

【図7】工作機械の機能構成の一例を示す図である。

【図8】一例としての加工プログラムを示す図である。

【図9】ＣＰＵ（Central Processing Unit）ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図10】ＣＮＣ（Computer Numerical Control）ユニットのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図11】工作機械の制御部が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。

【図12】変形例１に従う工作機械の機能構成の一例を示す図である。

【図13】一例としての加工スケジュールを示す図である。

【図14】変形例１に従う工作機械の制御部が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。

【図15】変形例２に従う工作機械の機能構成の一例を示す図である。

【図16】変形例２に従う工作機械内の様子を上から表わした図である。

【図17】変形例２に従う工作機械を正面から表わした図である。

【図18】変形例２に従う工作機械の制御部が実行する処理の一部を表わすフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

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。

【0018】

＜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。

【0019】

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。

【0020】

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とを含む。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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【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、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。

【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】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

＜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。

【0033】

図４に示されるように、工作機械１００は、制御部５０と、ポンプ１０９と、モータドライバ１１１Ａ，１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚ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とを含む。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

一例として、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。

【0037】

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１０９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。

【0038】

他の例として、ＣＰＵユニット２０は、ＰＬＣプログラムに従って、モータドライバ１１１Ａを制御する。モータドライバ１１１Ａは、モータ１１２Ａの目標回転速度の入力をＣＰＵユニット２０から受け、モータ１１２Ａを制御する。これにより、回収機構１５０の駆動のオン／オフ、および回収機構１５０による切り屑の搬送速度などが制御される。なお、モータ１１２Ａ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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

＜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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

洗浄機構９０は、軸ＡＸの軸方向において、回転フィルタ５６とファン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。

【0055】

洗浄機構９０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。洗浄機構９０に供給されたクーラントは、洗浄機構９０の吐出口を通じて、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。

【0056】

なお、洗浄機構９０から回転フィルタ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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

＜Ｅ．微小物質の収集処理の実行タイミング＞
次に、図６を参照して、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理を実行するタイミングについて説明する。図６は、ミストコレクタ４０の実行状態の変化の一例をグラフで示す図である。

【0060】

図６に示されるグラフの横軸は、時間を示す。図６に示されるグラフの縦軸は、ミストコレクタ４０の実行状態を示す。図６の例では、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理が実行されている状態が「ＯＮ」として示されており、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理が実行されていない状態が「ＯＦＦ」として示されている。

【0061】

作業者は、ワークの加工が完了した後において工作機械１００のドアＤＲを開き、工作機械１００から加工済みのワークを取り出す。このとき、微小物質が工作機械１００内に残っていると、微小物質は、工作機械１００の外に漏れてしまう。そこで、工作機械１００は、ワークの加工終了タイミングを基準としてミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングを決定する。

【0062】

ワークの加工が完了してからドアＤＲが開かれるまでにはある程度時間がある。そのため、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングがワークの加工終了タイミングを基準として決定されることで、工作機械１００は、機内の微小物質が外に漏れることを防ぐことができる。

【0063】

また、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングがワークの加工終了タイミングを基準として決定されることで、ミストコレクタ４０による微小物質の実行頻度を減らすことができる。結果として、ミストコレクタ４０の消費電力量が削減される。

【0064】

より具体的な例として、タイミング「Ｔ０」において、工作機械１００によるワークの加工が開始されたとする。このことに基づいて、工作機械１００は、ワークの加工に係る情報（以下、「加工情報」ともいう。）を取得する。加工情報とは、ワークの加工順序を少なくとも規定している情報を意味する。一例として、当該加工情報は、ワークの加工プログラムと、ワークの加工スケジュールとの少なくとも一方を含む。

【0065】

工作機械１００は、取得した加工情報に基づいて、ワークの加工が終了するタイミング「Ｔ１」を推定する。なお、当該終了タイミングの推定処理は、タイミング「Ｔ０」の前に予め実行されていてもよいし、タイミング「Ｔ０」と同タイミングにおいて実行されていてもよいし、タイミング「Ｔ０」の後からワークの加工が終了するまでの間に実行されていてもよい。

【0066】

その後、工作機械１００は、ワークの加工が終了するタイミング「Ｔ１」を含む所定時間「ΔＴ」内において、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理を開始する。より具体的には、まず、工作機械１００は、ワークの加工が終了するタイミング「Ｔ１」に基づいて、ミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定する。このとき、工作機械１００は、加工終了タイミング「Ｔ１」の一定時間前をミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定してもよいし、加工終了タイミング「Ｔ１」と同タイミングをミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定してもよいし、加工終了タイミング「Ｔ１」の一定時間後をミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定してもよい。その後、工作機械１００は、ミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」が到来したことに基づいて、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理を開始する。

【0067】

次に、工作機械１００は、タイミング「Ｔ１’」から一定時間が経過したタイミング「Ｔ２」において、ミストコレクタ４０をＯＦＦにする。タイミング「Ｔ１’」からタイミング「Ｔ２」までの時間の長さは、予め設定されていてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。

【0068】

＜Ｆ．工作機械１００の機能構成＞
次に、図７および図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７は、工作機械１００の機能構成の一例を示す図である。

【0069】

工作機械１００の制御部５０は、機能構成として、加工制御部１５２と、推定部１５４と、ミストコレクタ制御部１５６とを含む。以下では、加工制御部１５２、推定部１５４、およびミストコレクタ制御部１５６の機能について順に説明する。

【0070】

なお、各機能構成の配置は、任意である。図７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。

【0071】

（Ｆ１．加工制御部１５２）
まず、図８を参照して、加工制御部１５２の機能について説明する。図８は、一例としての加工プログラム３２２を示す図である。

【0072】

加工制御部１５２は、たとえば、上述のＣＮＣユニット３０に実装される。加工制御部１５２は、加工プログラム３２２に従って上述のモータドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚを制御し、ワークを加工する。

【0073】

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を含む。「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８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（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が規定されている。

【0074】

他の例として、加工プログラム３２２は、切削送り加工を実行するための命令コードを含む。「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８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。

【0075】

他の例として、加工プログラム３２２は、加工の終了を示す命令コードを含む。加工の終了を示す命令コードとは、たとえば、主軸１３２の回転の停止処理などを実行するためのコードである。加工の終了を示す命令コードは、たとえば、「Ｍ０２」、「Ｍ３０」などのＭコード、または予め決められたその他の命令コードを含む。一例として、図８の破線Ｄ３には、「Ｍ３０」の命令コードが示されている。加工制御部１５２は、加工の終了を示す命令コードを実行した場合に、主軸１３２の回転やクーラントの吐出などの加工に係る各種処理の実行を停止する。

【0076】

（Ｆ２．推定部１５４）
引き続き図８を参照して、図７に示される推定部１５４の機能について説明する。推定部１５４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。

【0077】

推定部１５４は、ワークの加工プログラム３２２に基づいて、当該ワークの加工終了タイミングを推定する。上述のように、加工プログラム３２２は、ワークの加工終了を示す命令コード（以下、「終了コード」ともいう。）を含む。推定部１５４は、加工プログラム３２２から終了コードを読み出すことでワークの加工終了タイミングを推定する。加工プログラム３２２から読み出される終了コードの種類は、予め設定されてもよいし、ユーザによって任意に設定されてもよい。

【0078】

より具体的な処理として、推定部１５４は、加工プログラム３２２を参照して、現在実行中の命令コードと、加工プログラム３２２に規定される終了コードとを読み出す。次に、推定部１５４は、実行中の命令コードと終了コードとの間に規定される各命令コードを加工プログラム３２２から抽出する。その後、推定部１５４は、当該抽出した各命令コードを実行するのに要する時間（以下、「実行時間」ともいう。）を積算し、現在時刻に当該積算した時間を加算することで加工の終了タイミングを推定する。各命令コードの実行時間は、たとえば、過去の加工の際に履歴として記録されていてもよいし、加工プログラム３２２の設計者などによって予め設定されていてもよい。

【0079】

なお、上述では、推定部１５４が加工プログラム３２２に規定される終了コードから加工の終了タイミングを推定する例について説明を行ったが、加工終了タイミングの推定方法は、これに限定されない。

【0080】

ある局面では、工作機械１００は、同じ種類のワークを繰り返し加工する。この場合、工作機械１００は、１つの加工プログラムを繰り返し実行する。たとえば、図８に示される加工プログラム３２２が繰り返し実行される場合、工作機械１００は、加工プログラム３２２を１回目に実行した時に、加工プログラム３２２の実行時間を履歴として記憶しておく。その後、加工プログラム３２２が再び実行された場合には、推定部１５４は、履歴情報を参照して加工プログラム３２２の実行時間を取得する。次に、推定部１５４は、加工プログラム３２２の実行開始タイミングに当該取得した実行時間を加算する。そして、推定部１５４は、当該加算結果が示すタイミングを加工の終了タイミングとして推定する。

【0081】

（Ｆ３．ミストコレクタ制御部１５６）
次に、上述の図６を参照して、図７に示されるミストコレクタ制御部１５６の機能について説明する。ミストコレクタ制御部１５６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。

【0082】

ミストコレクタ制御部１５６は、推定部１５４によって推定された加工終了タイミングに基づいて、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングを決定する。

【0083】

より具体的には、ミストコレクタ制御部１５６は、ワークの加工が終了するタイミング「Ｔ１」を基準とした所定時間「ΔＴ」の範囲内でミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」を決定する。

【0084】

ある局面において、ミストコレクタ制御部１５６は、加工終了タイミング「Ｔ１」の一定時間前をミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定する。他の局面において、ミストコレクタ制御部１５６は、加工終了タイミング「Ｔ１」をミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定する。他の局面において、ミストコレクタ制御部１５６は、加工終了タイミング「Ｔ１」の一定時間後をミストコレクタ４０のＯＮタイミング「Ｔ１’」として決定する。

【0085】

その後、ミストコレクタ制御部１５６は、決定したタイミング「Ｔ１’」が到来したことに基づいて、上述のモータドライバ１１１Ｍに駆動開始指令を出力する。モータドライバ１１１は、当該駆動開始指令を受けたことに基づいて、ミストコレクタ４０のモータ１１２Ｍの回転を開始する。これにより、工作機械１００内に浮遊する微小物質がミストコレクタ４０によって収集される。

【0086】

好ましくは、ミストコレクタ制御部１５６は、気中の微小物質の量に応じてモータ１１２Ｍの回転速度を制御する。より具体的には、気中の微小物質の量が多いほど、ミストコレクタ制御部１５６は、モータ１１２Ｍの回転速度を速くする。異なる言い方をすれば、ミストコレクタ制御部１５６は、気中の微小物質の量が少ないほどモータ１１２Ｍの回転速度を遅くする。気中の微小物質の量は、たとえば、ワークの加工に要した時間から推定されてもよいし、カメラなどを用いて推定されてもよい。

【0087】

＜Ｇ．ＣＰＵユニット２０のハードウェア構成＞
次に、図９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９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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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１０９、上述のモータドライバ１１１Ａ，１１１Ｍなどの外部機器との通信を実現する。

【0092】

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。

【0093】

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ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦを指定するための命令コードを含む。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

＜Ｈ．ＣＮＣユニット３０のハードウェア構成＞
次に、図１０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１０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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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など）との通信を実現する。

【0101】

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。

【0102】

＜Ｉ．制御フロー＞
次に、図１１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１１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。

【0103】

図１１に示される処理は、工作機械１００の制御部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。

【0104】

ステップＳ１１０において、制御部５０は、上述の加工制御部１５２として機能し、ワークの加工が開始されたか否かを判断する。一例として、制御部５０は、加工プログラム３２２の実行が開始されたことに基づいて、ワークの加工が開始されたと判断する。制御部５０は、ワークの加工が開始されたと判断した場合（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１０の処理を再び実行する。

【0105】

ステップＳ１１２において、制御部５０は、上述の推定部１５４として機能し、ワークの加工に係る情報（すなわち、加工情報）を取得する。制御部５０は、当該取得した加工情報に基づいて、ワークの加工終了タイミングを推定する。

【0106】

ステップＳ１１４において、制御部５０は、上述のミストコレクタ制御部１５６として機能し、ステップＳ１１２で決定されたワークの加工終了タイミングに基づいて、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングを決定する。このとき、制御部５０は、当該加工終了タイミングを含む所定時間内の一タイミングを、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングとして決定する。

【0107】

ある局面において、制御部５０は、加工終了タイミングの一定時間前をミストコレクタ４０のＯＮタイミングとして決定する。他の局面において、制御部５０は、加工終了タイミングをミストコレクタ４０のＯＮタイミングとして決定する。この場合、加工終了タイミングがミストコレクタ４０のＯＮタイミングと同じとなるので、ステップＳ１１４の処理は省略されてもよい。他の局面において、制御部５０は、加工終了タイミングの一定時間後をミストコレクタ４０のＯＮタイミングとして決定する。

【0108】

ステップＳ１２０において、制御部５０は、ステップＳ１１４で決定されたミストコレクタ４０のＯＮタイミングが到来したか否かを判断する。制御部５０は、ミストコレクタ４０のＯＮタイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１２０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Ｓ１２０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１２０の処理を再び実行する。

【0109】

ステップＳ１２２において、制御部５０は、上述のミストコレクタ制御部１５６として機能し、ミストコレクタ４０をＯＮにする。これにより、ミストコレクタ４０は、微小物質の収集処理を開始する。

【0110】

ステップＳ１３０において、制御部５０は、上述のミストコレクタ制御部１５６として機能し、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理が開始されてから一定時間が経過したか否かを判断する。制御部５０は、当該収集処理が開始されてから一定時間が経過したと判断した場合（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１３２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１３０の処理を再び実行する。

【0111】

ステップＳ１３２において、制御部５０は、上述のミストコレクタ制御部１５６として機能し、ミストコレクタ４０をＯＦＦにする。これにより、ミストコレクタ４０は、微小物質の収集処理を停止する。

【0112】

＜Ｊ．変形例１＞
次に、図１２～図１４を参照して、工作機械１００の変形例１について説明する。

【0113】

工作機械の種類によっては、ワークの自動搬送装置を備える工作機械がある。当該自動搬送装置は、予め設定された加工スケジュールに従って、工作機械１００に加工対象のワークを順次搬送する。ワークは、たとえば、自走式のロボットなどによって搬送される。

【0114】

上述の工作機械１００は、ワークの加工プログラム３２２に基づいて、加工の終了タイミングを推定していた。これに対して、本変形例に従う工作機械１００Ａは、ワークの加工スケジュールに基づいて、加工の終了タイミングを推定する。

【0115】

工作機械１００Ａのハードウェア構成などは上述の工作機械１００と同じであるので、以下では、それらの説明については繰り返さない。

【0116】

（Ｊ１．機能構成）
まず、図１２を参照して、工作機械１００Ａの機能構成について説明する。図１２は、工作機械１００Ａの機能構成の一例を示す図である。

【0117】

工作機械１００Ａの制御部５０は、機能構成として、加工制御部１５２Ａと、推定部１５４Ａと、ミストコレクタ制御部１５６とを含む。ミストコレクタ制御部１５６の機能については上述の図７で説明した通りであるので、その説明については繰り返さない。

【0118】

加工制御部１５２Ａは、たとえば、上述のＣＮＣユニット３０に実装される。加工制御部１５２Ａは、加工スケジュール３２４に従って上述のモータドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚを制御し、ワークを加工する。

【0119】

図１３は、一例としての加工スケジュール３２４を示す図である。加工制御部１５２Ａは、たとえば、加工スケジュール３２４を外部装置から受信する。加工スケジュール３２４は、工作機械１００Ａの記憶装置１２０に格納される。

【0120】

加工スケジュール３２４には、工作機械４００におけるワークの加工タスクが規定される。図１３の例では、加工スケジュール３２４は、加工予定の各ワークの識別情報と、当該ワークの加工を開始する予定時刻と、当該ワークの加工を終了する予定時刻と、当該ワークの加工プログラムとを互いに関連付けている。加工スケジュール３２４は、たとえば、作業者によって予め登録される。

【0121】

加工制御部１５２Ａは、上述の加工スケジュール３２４に規定されるワークの加工予定開始時刻が到来したことに基づいて、当該加工予定開始時刻に対応付けられている加工プログラムを取得する。その後、加工制御部１５２Ａは、当該取得した加工プログラムに従って、上述のモータドライバ１１１Ｒ，１１１Ｘ～１１１Ｚを制御し、ワークを加工する。

【0122】

推定部１５４Ａは、加工スケジュール３２４からワークの終了予定時刻を読み出ことでワーク加工の終了タイミングを推定する。当該読み出された終了予定時刻は、ミストコレクタ制御部１５６に出力される。

【0123】

（Ｊ２．制御フロー）
次に、図１４を参照して、工作機械１００Ａによるミストコレクタ４０の制御フローについて説明する。図１４は、工作機械１００Ａ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。

【0124】

図１４に示される処理は、工作機械１００Ａの制御部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。

【0125】

なお、図１４に示されるステップＳ１１４，Ｓ１２０，Ｓ１２２，Ｓ１３０，１３２の処理については上述の図１１で説明した通りである。したがって、以下では、これらの処理の説明については繰り返さない。

【0126】

ステップＳ１１０Ａにおいて、制御部５０は、上述の加工制御部１５２Ａとして機能し、上述の加工スケジュール３２４を参照して、ワークの加工予定開始時刻が到来したか否かを判断する。制御部５０は、ワークの加工予定開始時刻が到来したと判断した場合（ステップＳ１１０ＡにおいてＹＥＳ）、制御をステップＳ１１２Ａに切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１１０ＡにおいてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１０Ａの処理を再び実行する。

【0127】

ステップＳ１１２Ａにおいて、制御部５０は、上述の推定部１５４Ａとして機能し、加工スケジュール３２４を参照して、加工対象のワークについて加工の終了予定時刻を読み出す。当該読み出された終了予定時刻は、ワーク加工の終了タイミングとして推定される。

【0128】

＜Ｋ．変形例２＞
次に、図１５～図１８を参照して、工作機械１００の変形例２について説明する。

【0129】

上述の工作機械１００は、ワーク加工の終了タイミングを推定し、当該終了タイミングに基づいて、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングを決定していた。これに対して、本変形例に従う工作機械１００Ｂは、ワーク加工の終了タイミングだけでなく、上述のドアＤＲに対する開閉操作に依存して、ミストコレクタ４０をＯＮにする。

【0130】

工作機械１００Ｂのハードウェア構成などは上述の工作機械１００と同じであるので、以下では、それらの説明については繰り返さない。

【0131】

（Ｋ１．機能構成）
まず、図１５～図１７を参照して、工作機械１００Ｂの機能構成について説明する。図１５は、工作機械１００Ｂの機能構成の一例を示す図である。

【0132】

工作機械１００Ｂの制御部５０は、機能構成として、加工制御部１５２と、推定部１５４と、ドア制御部１５５と、ミストコレクタ制御部１５６Ｂとを含む。加工制御部１５２および推定部１５４の機能については上述の図７で説明した通りであるので、それらの説明については繰り返さない。

【0133】

ドア制御部１５５は、工作機械１００ＢのドアＤＲの開閉を制御する。図１６は、工作機械１００Ｂ内の様子を上から表わした図である。図１７は、工作機械１００Ｂを正面から表わした図である。

【0134】

図１６および図１７に示されるように、工作機械１００Ｂ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。

【0135】

工作機械１００Ｂは、ドアＤＲの開閉操作を受け付けることが可能な開閉ボタンＢＴ（操作部）を備える。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。ドア制御部１５５は、開閉ボタンＢＴに対するドアＤＲの開操作を受けたことに基づいて、工作機械１００ＢのドアＤＲを開く。工作機械１００Ｂのドア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。

【0136】

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に対して閉操作を行う。このことに基づいて、ドア制御部１５５は、工作機械１００ＢのドアＤＲを閉める。その後、工作機械１００Ｂは、ワークＷの加工を開始する。

【0137】

次に、作業者Ｕは、ワークＷの加工が完了したことに基づいて、開閉ボタンＢＴに対して開操作を行う。このことに基づいて、ドア制御部１５５は、工作機械１００ＢのドアＤＲを開く。

【0138】

このとき、微小物質が工作機械１００Ｂ内に残っていると、当該微小物質は、工作機械１００Ｂの外に漏れてしまう可能性がある。そこで、ミストコレクタ制御部１５６Ｂは、ワーク加工の終了タイミングを含む所定時間内において、開閉ボタンＢＴがドアＤＲの開操作を受け付けたことに基づいて、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理を開始する。これにより、工作機械１００Ｂは、微小物質が工作機械１００Ｂの外に漏れることを防ぐ。

【0139】

好ましくは、ドア制御部１５５は、ワーク加工の終了タイミングを含む所定時間内において、開閉ボタンＢＴがドアＤＲの開操作を受け付けた場合には、直ぐにはドアＤＲを開かない。一例として、ドア制御部１５５は、ミストコレクタ４０による微小物質記収集処理が開始させてから所定時間（たとえば、１分以上５分未満）が経過したことに基づいて、ドアＤＲの開駆動を開始する。これにより、工作機械１００Ｂは、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理が完了する前にドアＤＲが開くことを防止できる。結果として、工作機械１００Ｂは、微小物質が工作機械１００Ｂの外に漏れることを確実に防ぐことができる。

【0140】

なお、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、手動で開閉可能に構成されてもよい。この場合、ミストコレクタ制御部１５６Ｂは、図１６および図１７に示される開閉センサＣ１からドアＤＲの開閉状態を取得する。

【0141】

開閉センサＣ１は、たとえば、工作機械１００Ｂ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。

【0142】

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ミストコレクタ制御部１５６Ｂ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ミストコレクタ制御部１５６Ｂに出力する。

【0143】

（Ｋ２．制御フロー）
次に、図１８を参照して、工作機械１００Ｂによるミストコレクタ４０の制御フローについて説明する。図１８は、工作機械１００Ｂ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。

【0144】

図１８に示される処理は、工作機械１００Ｂの制御部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。

【0145】

なお、図１８に示されるステップＳ１１０，Ｓ１１２，Ｓ１１４，Ｓ１２２，Ｓ１３０，１３２の処理については上述の図１１で説明した通りである。したがって、以下では、これらの処理の説明については繰り返さない。

【0146】

ステップＳ１１６において、制御部５０は、ステップＳ１１４で決定されたミストコレクタ４０のＯＮタイミングが到来する前において、工作機械１００ＢのドアＤＲの開操作を受け付けたか否かを判断する。当該開操作は、たとえば、上述の開閉ボタンＢＴで受け付けられてもよいし、工作機械１００Ｂに対する各種操作を受け付ける操作盤（図示しない）で受け付けられてもよい。制御部５０は、ステップＳ１１４で決定されたミストコレクタ４０のＯＮタイミングが到来する前において、工作機械１００ＢのドアＤＲの開操作を受け付けたと判断した場合（ステップＳ１１６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Ｓ１１６においてＮＯ）、制御部５０は、制御をステップＳ１２０に切り替える。

【0147】

ステップＳ１２０において、制御部５０は、ステップＳ１１４で決定されたミストコレクタ４０のＯＮタイミングが到来したか否かを判断する。制御部５０は、当該ＯＮタイミングが到来したと判断した場合（ステップＳ１２０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Ｓ１２０においてＮＯ）、制御部５０は、ステップＳ１１６に制御を戻す。

【0148】

ステップＳ１４０において、制御部５０は、ステップＳ１１６においてドアＤＲの開操作を受け付けているか否かを判断する。制御部５０は、ステップＳ１１６においてドアＤＲの開操作を受け付けていると判断した場合（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、制御をステップＳ１４２に切り替える。そうでない場合には（ステップＳ１４０においてＮＯ）、図１８に示される処理を終了する。

【0149】

ステップＳ１４２において、制御部５０は、上述のドア制御部１５５として機能し、工作機械１００ＢのドアＤＲを開く。

【0150】

以上のように、制御部５０は、ドアＤＲの開操作を受け付けた直後にドアＤＲを開くのではなく、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理が終わったことに基づいて、ドアＤＲを開く。気中の微小物質が工作機械１００Ｂの外に漏れることをより確実に防ぐことができる。

【0151】

＜Ｌ．まとめ＞
以上のようにして、工作機械１００は、ワークの加工情報に基づいて、ワークの加工が終了するタイミング「Ｔ１」を推定する。その後、工作機械１００Ｂは、タイミング「Ｔ１」を含む所定時間「ΔＴ」内において、ミストコレクタ４０による微小物質の収集処理を開始する。

【0152】

ワークの加工が完了してから工作機械１００ＢのドアＤＲが開かれるまでにはある程度時間がある。そのため、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングがワークの加工終了タイミングを基準として決定されることで、工作機械１００Ｂは、機内の微小物質が外に漏れることを防ぐことができる。

【0153】

また、ミストコレクタ４０をＯＮにするタイミングがワークの加工終了タイミングを基準として決定されることで、ミストコレクタ４０による微小物質の実行頻度を減らすことができる。結果として、ミストコレクタ４０の消費電力量が削減される。

【0154】

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】

【0155】

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、７０ 多層フィルタ、７２ 排気口、９０ 洗浄機構、１００ 工作機械、１００Ａ 工作機械、１００Ｂ 工作機械、１０９ ポンプ、１１１ モータドライバ、１１１Ａ モータドライバ、１１１Ｍ モータドライバ、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、１２０ 記憶装置、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 加工制御部、１５２Ａ 加工制御部、１５４ 推定部、１５４Ａ 推定部、１５５ ドア制御部、１５６ ミストコレクタ制御部、１５６Ｂ ミストコレクタ制御部、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、３２４ 加工スケジュール、４００ 工作機械。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【手続補正書】

【提出日】2021-10-12

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【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、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するための推定部と、
前記ドアの開閉操作を受け付けることが可能な操作部と、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始するためのミストコレクタ制御部とを備え、前記ミストコレクタ制御部は、前記所定時間内において前記操作部が前記ドアの開操作を受け付けたことに基づいて、前記収集処理を開始する、工作機械。

【請求項2】

前記情報は、前記ワークの加工プログラムと、前記ワークの加工スケジュールとの少なくとも一方を含む、請求項１に記載の工作機械。

【請求項3】

前記加工プログラムは、ワークの加工の終了を示す予め定められた命令コードを含み、
前記推定部は、前記加工プログラムから前記予め定められた命令コードを読み出すことで前記終了タイミングを推定する、請求項２に記載の工作機械。

【請求項4】

前記加工スケジュールには、前記ワークの加工の終了予定時刻が規定されており、
前記推定部は、前記加工スケジュールから前記終了予定時刻を読み出すことで前記終了タイミングを推定する、請求項２または３に記載の工作機械。

【請求項5】

前記工作機械は、さらに、
前記扉を駆動するための駆動機構と、
前記収集処理が開始させてから所定時間が経過したことに基づいて、前記ドアの開駆動を開始するためのドア制御部とを備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の工作機械。

【請求項6】

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、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記ドアの開閉操作を受け付けることが可能な操作部とを備え、
前記制御方法は、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始するステップとを備え、前記開始するステップは、前記所定時間内において前記操作部が前記ドアの開操作を受け付けたことに基づいて、前記収集処理を開始することを含む、制御方法。

【請求項7】

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、
開口を有し、加工エリアを区画形成するためのカバー体と、
前記開口を覆うようにカバー体に設けられているドアと、
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、
前記ドアの開閉操作を受け付けることが可能な操作部とを備え、
前記制御プログラムは、前記工作機械に、
前記ワークの加工に係る情報に基づいて、当該ワークの加工の終了タイミングを推定するステップと、
前記終了タイミングを含む所定時間内において、前記ミストコレクタによる前記物質の収集処理を開始するステップとを実行させ、前記開始するステップは、前記所定時間内において前記操作部が前記ドアの開操作を受け付けたことに基づいて、前記収集処理を開始することを含む、制御プログラム。