ホーム > 特許ランキング > ＤＭＧ森精機株式会社
(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】P2022049959
(43)【公開日】2022-03-30
(54)【発明の名称】工作機械
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/00 20060101AFI20220323BHJP
【ＦＩ】
B23Q11/00 Z
B23Q11/00 M
B23Q11/00 P
【審査請求】有
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020156276
(22)【出願日】2020-09-17
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2021-11-02
(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】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】伊賀 研次郎
【テーマコード（参考）】
3C011
【Ｆターム（参考）】
3C011AA00
3C011BB04
3C011BB07
3C011BB12
3C011BB13
3C011BB14
3C011BB15
(57)【要約】
【課題】加工エリア内で生じたミストを効率的に回収することが可能な工作機械、を提供する。
【解決手段】工作機械は、加工エリア２００を区画形成するカバー体２１と、加工エリア２００内に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能な刃物台１２と、空気を送出するノズル５６を含み、加工エリア２００内にミストを含む気流を発生させる気流発生部５１と、ノズル５６を動作させ、気流発生部５１により発生した気流が刃物台１２に向かうように、ノズル５６からの空気の送出方向を変化させる駆動部６１とを備える。
【選択図】図３
【解決手段】工作機械は、加工エリア２００を区画形成するカバー体２１と、加工エリア２００内に設けられ、Ｚ軸方向に移動可能な刃物台１２と、空気を送出するノズル５６を含み、加工エリア２００内にミストを含む気流を発生させる気流発生部５１と、ノズル５６を動作させ、気流発生部５１により発生した気流が刃物台１２に向かうように、ノズル５６からの空気の送出方向を変化させる駆動部６１とを備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工エリアを区画形成するカバー体と、
前記加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、前記第１軸と直交する第２軸と、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、
空気を送出する送出部を含み、前記加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、
前記送出部を動作させ、前記気流発生部により発生した気流が前記移動体に向かうように、前記送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える、工作機械。
前記加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、前記第１軸と直交する第２軸と、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、
空気を送出する送出部を含み、前記加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、
前記送出部を動作させ、前記気流発生部により発生した気流が前記移動体に向かうように、前記送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える、工作機械。
【請求項2】
前記気流発生部は、前記加工エリア内の空気を吸引し、空気中のミストを捕集するミストコレクタをさらに含み、
前記送出部は、前記ミストコレクタから排出される空気を前記加工エリア内に送出する、請求項１に記載の工作機械。
前記送出部は、前記ミストコレクタから排出される空気を前記加工エリア内に送出する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
前記気流発生部は、送風装置をさらに含み、
前記送出部は、前記加工エリア内において前記送風装置から供給される空気を送出する、請求項１に記載の工作機械。
前記送出部は、前記加工エリア内において前記送風装置から供給される空気を送出する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項4】
前記駆動部は、前記送出部を回動させることにより、前記送出部からの空気の送出方向を変化させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項5】
前記駆動部は、前記送出部を前記移動体の移動方向に移動させることによって、前記送出部からの空気の送出位置を変化させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項6】
前記カバー体は、天井部を含み、
前記送出部は、前記天井部に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
前記送出部は、前記天井部に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項7】
前記移動体は、前記送出部および前記移動体の間の距離が変化するように移動し、
前記気流発生部は、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が減少する場合に、前記加工エリア内に気流を発生させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の工作機械。
前記気流発生部は、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が減少する場合に、前記加工エリア内に気流を発生させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項8】
前記移動体は、平面状の表面を含み、
前記駆動部は、気流の方向が前記表面と直交するように、前記送出部を動作させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
前記駆動部は、気流の方向が前記表面と直交するように、前記送出部を動作させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項9】
前記移動体は、刃物台、工具主軸、ワーク主軸、テーブル、パレット、イケール、ワーク振れ止め装置、または、心押し台である、請求項１から８のいずれか１項に記載の工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、工作機械に関する。
【背景技術】
【0002】
たとえば、国際公開第２０１７／０３８０７１号（特許文献１）には、加工室と、ミストコレクタとを備える工作機械が開示されている。ミストコレクタでオイルミストが除去された清浄空気を加工室内に供給し、その清浄空気を治具またはテーブルに吹き付けることによって、治具またはテーブルに付着した切屑を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１７／０３８０７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述の特許文献１に開示されるように、ミストコレクタにより、加工エリア内で生じたミストを回収することが行なわれている。工作機械においてクーラントを用いてワークの加工を行なうと、加工熱により温められたクーラントがミスト状（霧状）になる。このようなミストが工作機械の機外に排出されると、工場内を汚損する原因となるため、加工エリア内で生じたミストを効率的に回収することが求められる。
【0005】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、加工エリア内で生じたミストを効率的に回収することが可能な工作機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明に従った工作機械は、加工エリアを区画形成するカバー体と、加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、第１軸と直交する第２軸と、第１軸および第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、空気を送出する送出部を含み、加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、送出部を動作させ、気流発生部により発生した気流が移動体に向かうように、送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える。
【0007】
このように構成された工作機械によれば、駆動部によって、送出部を動作させ、気流発生部により発生した気流が移動体に向かうように、送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させることによって、ミストを含む気流を移動体に衝突させることができる。これにより、ミストの液化が促進されるため、加工エリア内で生じたミストを効率的に回収することができる。
【0008】
また好ましくは、気流発生部は、加工エリア内の空気を吸引し、空気中のミストを捕集するミストコレクタをさらに含む。送出部は、ミストコレクタから排出される空気を加工エリア内に送出する。
【0009】
このように構成された工作機械によれば、ミストコレクタからの清浄空気を送出部を通じて加工エリア内に戻すことによって、加工エリア内にミストを含む気流を発生させることができる。
【0010】
また好ましくは、気流発生部は、送風装置をさらに含む。送出部は、加工エリア内において送風装置から供給される空気を送出する。
【0011】
このように構成された工作機械によれば、送風装置からの空気を送出部を通じて加工エリア内で送出することによって、加工エリア内にミストを含む気流を発生させることができる。
【0012】
また好ましくは、駆動部は、送出部を回動させることにより、送出部からの空気の送出方向を変化させる。
【0013】
このように構成された工作機械によれば、駆動部を簡易に構成しつつ、送出部からの空気の送出方向を変化させることができる。
【0014】
また好ましくは、駆動部は、送出部を移動体の移動方向に移動させることによって、送出部からの空気の送出位置を変化させる。
【0015】
このように構成された工作機械によれば、送出部および移動体の位置関係を一体に保つことが可能となるため、より安定的にミストを含む気流を移動体に衝突させることができる。
【0016】
また好ましくは、カバー体は、天井部を含む。送出部は、天井部に設けられる。
このように構成された工作機械によれば、ミストは、加工エリア内において高く舞うため、送出部を天井部に設けることによって、より効率的にミストを含む気流を移動体に衝突させることができる。
このように構成された工作機械によれば、ミストは、加工エリア内において高く舞うため、送出部を天井部に設けることによって、より効率的にミストを含む気流を移動体に衝突させることができる。
【0017】
また好ましくは、移動体は、送出部および移動体の間の距離が変化するように移動する。気流発生部は、移動体の移動に伴って送出部および移動体の間の距離が減少する場合に、加工エリア内に気流を発生させる。
【0018】
このように構成された工作機械によれば、気流と移動体との衝突速度が増大するタイミングで、加工エリア内にミストを含む気流を発生させることができる。これにより、ミストの液化をさらに促進させることができる。
【0019】
また好ましくは、移動体は、平面状の表面を含む。駆動部は、気流の方向がその表面と直交するように、送出部を動作させる。
【0020】
このように構成された工作機械によれば、ミストを含む気流を移動体の表面に真正面から衝突させることができる。これにより、ミストの液化をさらに促進させることができる。
【0021】
また好ましくは、移動体は、刃物台、工具主軸、ワーク主軸、テーブル、パレット、イケール、ワーク振れ止め装置、または、心押し台である。
【0022】
このように構成された工作機械によれば、ミストを含む気流を、加工エリア内に備わったこれら各種の移動体に衝突させることによって、ミストの液化を促進させることができる。
【発明の効果】
【0023】
以上に説明したように、この発明に従えば、加工エリア内で生じたミストを効率的に回収することが可能な工作機械を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】この発明の実施の形態１における工作機械を示す斜視図である。
【図6】この発明の実施の形態２における工作機械を模式的に示す図である。
【図7】この発明の実施の形態２における工作機械を模式的に示す別の図である。
【図8】この発明の実施の形態２における工作機械を模式的に示すさらに別の図である。
【図10】この発明の実施の形態３における工作機械を模式的に示す図である。
【図11】この発明の実施の形態３における工作機械を模式的に示す別の図である。
【図12】この発明の実施の形態３における工作機械を模式的に示すさらに別の図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【0026】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における工作機械を示す斜視図である。図１を参照して、工作機械１００は、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤である。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。
図１は、この発明の実施の形態１における工作機械を示す斜視図である。図１を参照して、工作機械１００は、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤である。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerically Control）工作機械である。
【0027】
工作機械１００は、カバー体２１を有する。カバー体２１は、加工エリア２００を区画形成するとともに、工作機械１００の外観をなしている。加工エリア２００は、ワークの加工が行なわれる空間であり、ワーク加工に伴う切屑または切削油等の異物が加工エリア２００の外側に漏出しないように密閉されている。
【0028】
工作機械１００は、ワーク主軸１１と、刃物台１２とを有する。ワーク主軸１１および刃物台１２は、加工エリア２００内に配置されている。
【0029】
ワーク主軸１１は、ベッドに取り付けられている。ワーク主軸１１は、水平方向に延びるＺ軸に平行な回転中心軸２１０を中心に回転駆動する。ワーク主軸１１の先端には、ワークを着脱可能に把持するチャックが設けられている。チャックに把持されたワークは、ワーク主軸１１の回転駆動に伴って、回転中心軸２１０を中心に回転する。
【0030】
刃物台１２は、複数の工具を保持可能なように構成されている。刃物台１２は、Ｚ軸に平行な旋回中心軸２２０を中心に旋回可能なタレット型刃物台である。刃物台１２は、タレット１３と、刃物台ベース１４とを有する。
【0031】
タレット１３は、刃物台ベース１４から、Ｚ軸方向においてワーク主軸１１に近接する方向（－Ｚ軸方向）に突出するように設けられている。タレット１３は、旋回中心軸２２０の軸方向が厚み方向となる円盤形状を有する。タレット１３は、旋回中心軸２２０を中心に旋回可能である。タレット１３には、旋回中心軸２２０の周方向に互いに間隔を設けて、工具を保持するための工具ホルダが装着されている。タレット１３が旋回中心軸２２０を中心に旋回することによって、工具ホルダに保持された工具が旋回中心軸２２０の周方向に移動する。
【0032】
刃物台ベース１４は、タレット１３を支持するベース部材である。刃物台ベース１４には、タレット１３を旋回中心軸２２０を中心に旋回させるためのモータ等が収容されている。刃物台ベース１４は、横送り台およびサドルを介して、ベッドに取り付けられている。
【0033】
サドルは、各種の送り機構や案内機構、サーボモータなどによって、Ｚ軸方向に移動可能である。横送り台は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｚ軸に直交し、鉛直方向に対して傾斜するＸ軸方向に移動可能である。このような構成により、刃物台１２は、水平方向に平行なＺ軸方向（第１軸方向）と、Ｚ軸と直交するＸ軸方向（第２軸方向）とに移動可能である。
【0034】
なお、加工エリア２００には、Ｚ軸方向においてワーク主軸１１と対向して配置され、Ｚ軸方向に移動可能な対向ワーク主軸または心押し台がさらに設けられてもよい。加工エリア２００には、Ｚ軸方向に移動可能であり、ワーク主軸１１から＋Ｚ軸方向に離れた位置でワーク主軸１１により保持されたワークを支持するためのワーク振れ止め装置が設けられてもよい。
【0035】
カバー体２１には、開口部２６が設けられている。開口部２６は、加工エリア２００を外部空間に開放している。
【0036】
カバー体２１は、第１サイドカバー２２および第２サイドカバー２３と、天井カバー２４（天井部）とを有する。
【0037】
第１サイドカバー２２および第２サイドカバー２３は、Ｚ軸方向おいて、開口部２６の両側にそれぞれ設けられている。第１サイドカバー２２には、操作パネル２８が設けられている。操作パネル２８は、作業者が工作機械１００を操作する際に用いる各種のボタンおよびスイッチ、ならびに、工作機械１００におけるワークの加工状態等を示す表示部などを含む。第２サイドカバー２３の内側には、ワーク主軸１１等が配置されている。
【0038】
天井カバー２４は、工作機械１００の天井に配置されている。第１サイドカバー２２、第２サイドカバー２３および天井カバー２４により、開口部２６が画定されている。
【0039】
工作機械１００は、扉部２５をさらに有する。扉部２５は、開口部２６に設けられている。扉部２５は、開口部２６を開状態とする開位置（図１中に示される扉部２５の位置）と、開口部２６を閉状態とする閉位置との間において、Ｚ軸方向にスライド動作可能である。扉部２５は、開位置に位置決めされた場合に、第２サイドカバー２３と重なって配置される。扉部２５は、閉位置に位置決めされた場合に、加工エリア２００を区画形成している。
【0040】
図２から図４は、図１中の工作機械を模式的に示す図である。図１から図４を参照して、工作機械１００は、気流発生部５１をさらに有する。気流発生部５１は、加工エリア２００内にミストを含む気流を発生させる。加工エリア２００内において、クーラントを用いてワークの加工を行なうと、加工熱により温められたクーラントがミスト状（霧状）となったオイルミストが発生する。気流発生部５１は、加工エリア２００内にオイルミストを含む気流を発生させる。
【0041】
気流発生部５１は、ノズル５６（送出部）を有する。ノズル５６は、空気を噴き出し可能な噴出口が設けられた筒体から構成されている。ノズル５６は、加工エリア２００内に設けられている。ノズル５６は、刃物台１２よりも上方に設けられている。ノズル５６は、天井カバー２４に設けられている。
【0042】
なお、ノズル５６が設けられる加工エリア２００内の位置は、特に限定されない。ノズル５６は、たとえば、開口部２６から見て加工エリア２００の奥側に配置されるカバー体（スプラッシュガード）に設けられてもよい。
【0043】
気流発生部５１は、ミストコレクタ３１をさらに有する。ミストコレクタ３１には、加工エリア２００からオイルミストが導かれる。ミストコレクタ３１は、空気中に含まれるオイルミストを回収し、清浄な空気を排出するための装置である。
【0044】
ミストコレクタ３１は、ケース体３６を有する。ケース体３６は、ミストコレクタ３１の外観をなす筐体からなる。ケース体３６は、全体として、仮想上の中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。
【0045】
ケース体３６には、吸気口３４と、排気口３７とが設けられている。吸気口３４および排気口３７は、中心軸１０１の軸方向において互いに離れて設けられている。吸気口３４は、中心軸１０１の軸方向におけるケース体３６の一方端において、中心軸１０１の軸方向を向いて開口している。ケース体３６は、吸気口３４が開口する位置で縮径する先細り形状を有する。排気口３７は、中心軸１０１の軸方向におけるケース体３６の他方端において、中心軸１０１の半径方向外側を向いて開口している。
【0046】
ミストコレクタ３１は、フィルタ４４をさらに有する。フィルタ４４は、ケース体３６に収容されている。フィルタ４４は、オイルミストを捕集可能なように構成されている。フィルタ４４は、微細な孔が並ぶ網目状のメッシュ体からなる。
【0047】
ミストコレクタ３１は、送風装置４１をさらに有する。送風装置４１は、ケース体３６に収容されている。送風装置４１は、ケース体３６内に吸気口３４から排気口３７に向けた空気流れを形成する。送風装置４１は、ファン４３と、モータ４２とを有する。モータ４２の出力軸は、ファン４３およびフィルタ４４に接続されている。
【0048】
ミストコレクタ３１は、吸気ダクト３２および排気ダクト３８を介して、カバー体２１に接続されている。吸気ダクト３２の一方端は、吸気口３４に接続され、吸気ダクト３２の他方端は、第１サイドカバー２２に接続されている。排気ダクト３８の一方端は、排気口３７に接続され、排気ダクト３８の他方端は、天井カバー２４に接続されている。
【0049】
排気ダクト３８は、ノズル５６と連通している。ノズル５６は、ミストコレクタ３１から排出される清浄空気を加工エリア２００内に送出する。
【0050】
ミストコレクタ３１は、天井カバー２４上に設置されている。ミストコレクタ３１は、支持脚３３によって、天井カバー２４上に支持されている。ミストコレクタ３１は、中心軸１０１が上下方向に延びる姿勢に支持されている。ミストコレクタ３１は、吸気口３４が下方を向いて開口し、排気口３７が吸気口３４よりも上方に配置される姿勢に支持されている。
【0051】
モータ４２の駆動時、モータ４２の出力軸から出力された回転が、ファン４３およびフィルタ４４に伝達される。ファン４３が回転することにより、ケース体３６内には、吸気口３４から排気口３７に向かう空気流れが形成される。
【0052】
加工エリア２００内で発生したオイルミストを含む空気は、ファン４３の回転に伴って、吸気ダクト３２を通ってミストコレクタ３１に導かれる。空気は、吸気口３４を通じてケース体３６内に吸引される。空気は、ケース体３６内において、回転するフィルタ４４を通過する。このとき、空気がフィルタ４４の網目を通過する一方で、空気中に含まれるオイルミストは、高速回転するフィルタ４４と衝突して、フィルタ４４の網目を通過することができない。これにより、空気と、オイルミストとが分離される。
【0053】
分離されたオイルミストは、図示しないドレンを通り、工作機械１００の加工エリア２００内またはクーラントタンクに回収される。オイルミストが分離された清浄な空気は、排気ダクト３８を通り、ノズル５６から加工エリア２００内に戻される。このとき、ノズル５６からオイルミストを含む雰囲気下の加工エリア２００内に空気が送出されることによって、加工エリア２００内にオイルミストを含む気流が発生する。
【0054】
なお、ミストコレクタ３１の設置場所は、工作機械１００が設置される工場等の床面上であってもよい。また、本実施の形態では、ミストコレクタ３１が、ケース体３６の軸方向が上下方向となる縦置きタイプであるが、ケース体３６の軸方向が水平方向となる横置きタイプであってもよい。
【0055】
また、本発明におけるミストコレクタにおいてオイルミストを回収する方式は、特に限定されない。ミストコレクタで用いられるフィルタは、定期的に交換されるフィルタであってもよいし、オイルミストの回収方式が、遠心分離方式であってもよい。
【0056】
工作機械１００は、駆動部６１をさらに有する。駆動部６１は、ノズル５６を動作させ、気流発生部５１により発生した気流が刃物台１２に向かうように、ノズル５６からの空気の送出方向を変化させる。駆動部６１は、ノズル５６を回動させることにより、ノズル５６からの空気の送出方向を変化させる。
【0057】
駆動部６１は、回動部６２と、シリンダ６３とを有する。回動部６２は、球体からなり、ベース台６４により回動可能に支持されている。ノズル５６は、回動部６２に接続されている。シリンダ６３のロッドは、リンク機構等の運動変換機構を介して回動部６２に接続されている。シリンダ６３から出力された直線運動が、リンク機構等の運動変換機構を介して回動部６２に伝達されることによって、ノズル５６が回動部６２とともに回動する。
【0058】
ノズル５６は、Ｚ軸方向において、＋Ｚ軸方向における刃物台１２のストローク端と、－Ｚ軸方向における刃物台１２のストローク端との間に設けられている。Ｚ軸方向におけるノズル５６の位置は、＋Ｚ軸方向における刃物台１２のストローク端と、－Ｚ軸方向における刃物台１２のストローク端との中間位置であってもよい。
【0059】
ノズル５６は、Ｘ軸方向において、＋Ｘ軸方向における刃物台１２のストローク端と、－Ｘ軸方向における刃物台１２のストローク端との間に設けられている。Ｘ軸方向におけるノズル５６の位置は、＋Ｘ軸方向における刃物台１２のストローク端と、－Ｘ軸方向における刃物台１２のストローク端との中間位置であってもよい。
【0060】
【0061】
制御装置７１は、工作機械１００を制御する。制御装置７１は、工作機械１００に備え付けられ、工作機械１００における各種動作を制御するための制御盤である。
【0062】
制御装置７１は、プログラム記憶部７３と、プログラム実行部７２と、ワーク主軸制御部７４と、刃物台送り制御部７５とを有する。
【0063】
プログラム記憶部７３には、工作機械１００の作業者によって作成されたワーク加工のための実行プログラム（数値制御プログラム）が記憶されている。プログラム記憶部７３は、一例として、フラッシュメモリである。
【0064】
プログラム実行部７２は、プログラム記憶部７３に記憶された実行プログラムを実行する。より具体的には、プログラム実行部７２は、実行プログラムの命令を読み取って、ワーク主軸制御部７４および刃物台送り制御部７５の各々に制御信号を出力する。ワーク主軸制御部７４は、プログラム実行部７２からの制御信号に従って、ワーク主軸１１を回転させるためのワーク主軸モータ７６を制御する。刃物台送り制御部７５は、プログラム実行部７２からの制御信号に従って、刃物台１２をＺ軸方向およびＸ軸方向に移動させるための刃物台送りモータ７７を制御する。
【0065】
制御装置７１は、アクチュエータ制御部７９をさらに有する。アクチュエータ制御部７９は、シリンダ６３を制御する。
【0066】
アクチュエータ制御部７９は、プログラム実行部７２において実行される実行プログラムを参照することによって、刃物台１２の位置を経時的に特定する。アクチュエータ制御部７９は、気流発生部５１により発生した気流が特定された各位置における刃物台１２に向かうように、シリンダ６３を制御する。
【0067】
より具体的には、アクチュエータ制御部７９は、ノズル５６の噴出口の延長線上に刃物台１２が配置される場合のノズル５６の角度を算出する。アクチュエータ制御部７９は、ノズル５６が算出された角度だけ傾くように、シリンダ６３を制御する。これにより、ノズル５６から送出された空気が刃物台１２に向かうように、ノズル５６の傾きを刃物台１２の移動とともに変化させる。
【0068】
刃物台ベース１４は、頂面１４ａを有してもよい。この場合に、頂面１４ａは、上下方向において、天井カバー２４と対向している。特に本実施の形態では、ノズル５６から送出された空気が刃物台ベース１４に向かうように、ノズル５６の傾きを刃物台１２の移動とともに変化させる。ノズル５６から送出された空気が刃物台ベース１４の頂面１４ａに向かうように、ノズル５６の傾きを刃物台１２の移動とともに変化させる。
【0069】
このような構成により、ミストコレクタ３１からの空気を加工エリア２００内に戻すことによって、加工エリア２００内にオイルミストを含む気流を発生させ、その気流を加工エリア２００内で移動する刃物台１２に衝突させることができる。これにより、気流に含まれるオイルミストの液化が促進されるため、オイルミストを効率的に回収することができる。また、加工エリア２００内で発生させた気流を刃物台ベース１４の頂面１４ａに衝突させることによって、頂面１４ａに堆積した切屑をより積極的に排除するという効果も奏される。
【0070】
なお、ノズル５６から送出された空気がタレット１３に向かうように、ノズル５６の傾きを刃物台１２の移動とともに変化させてもよい。
【0071】
また、Ｚ軸方向に移動可能な対向ワーク主軸または心押し台を備える旋盤において、ノズルから送出された空気が対向ワーク主軸または心押し台に向かうように、ノズルの傾きを対向ワーク主軸または心押し台の移動とともに変化させてもよい。また、Ｚ軸方向に移動可能な振れ止め装置を備える旋盤において、ノズルから送出された空気が振れ止め装置に向かうように、ノズルの傾きを振れ止め装置の移動とともに変化させてもよい。
【0072】
（実施の形態２）
図６から図８は、この発明の実施の形態２における工作機械を模式的に示す図である。本実施の形態における工作機械と、実施の形態１における工作機械１００とを比較した場合に重複する構造については、その説明を繰り返さない。
図６から図８は、この発明の実施の形態２における工作機械を模式的に示す図である。本実施の形態における工作機械と、実施の形態１における工作機械１００とを比較した場合に重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【0073】
図６から図８を参照して、本実施の形態における工作機械３００は、ワークに回転する工具を接触させることによってワーク加工を行ない、工具の回転軸方向が水平方向に平行なＺ軸方向となる横形マシニングセンタである。
【0074】
図中には、Ｚ軸に加えて、水平方向に平行で、かつ、Ｚ軸に直交するＸ軸と、鉛直方向に平行なＹ軸とが示されている。
【0075】
工作機械３００は、実施の形態１におけるカバー体２１に替わって、カバー体２２１を有する。カバー体２２１は、加工エリア２００を区画形成するとともに、工作機械３００の外観をなしている。カバー体２２１は、天井カバー２２４（天井部）を有する。天井カバー２２４は、工作機械３００の天井に配置されている。
【0076】
工作機械３００は、テーブル２３５と、パレット２３０と、イケール２４０とをさらに有する。テーブル２３５、パレット２３０およびイケール２４０は、加工エリア２００内に配置されている。
【0077】
テーブル２３５は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｚ軸方向（第１軸方向）に移動可能である。テーブル２３５には、パレット２３０が着脱可能に設けられている。
【0078】
パレット２３０上には、ワークを固定するためのイケール２４０が取り付けられている。イケール２４０は、パレット２３０上に立設されている。イケール２４０は、上下方向（Ｙ軸方向）に長い直方体形状を有する。イケール２４０は、頂面２４０ａを有する。頂面２４０ａは、上下方向（Ｙ軸方向）において、天井カバー２２４と対向している。頂面２４０ａは、上下方向（Ｙ軸方向）に直交する平面からなる。パレット２３０およびイケール２４０は、テーブル２３５とともに、Ｚ軸方向に移動可能である。
【0079】
なお、テーブル２３５、パレット２３０およびイケール２４０の移動方向は、Ｘ軸方向であってもよい。
【0080】
加工エリア２００内には、Ｚ軸方向に平行な回転軸を中心に工具を回転させるための工具主軸（不図示）がさらに設けられている。工具主軸は、各種の送り機構、案内機構およびサーボモータなどによって、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動可能である。
【0081】
工作機械３００は、実施の形態１における気流発生部５１に替わって、気流発生部２５１をさらに有する。気流発生部２５１は、加工エリア２００内にミストを含む気流を発生させる。
【0082】
気流発生部２５１は、送風口２６３（送出部）を有する。送風口２６３は、後出のファンケース２６２に設けられ、空気を送出可能な噴き出し口からなる。送風口２６３は、加工エリア２００内に設けられている。送風口２６３は、イケール２４０よりも上方に設けられている。
【0083】
気流発生部２５１は、送風装置２６１を有する。送風装置２６１は、加工エリア２００内に設けられている。送風装置２６１は、ファン２６７と、ファンケース２６２と、モータ２６６とを有する。ファンケース２６２は、ファン２６７を収容する筐体からなる。モータ２６６の出力軸は、ファン２６７に接続されている。
【0084】
モータ２６６の駆動時、モータ２６６の出力軸から出力された回転がファン２６７に伝達されることによって、ファン２６７が回転する。ファンケース２６２には、ファン２６７の回転に伴って空気を送出するための開口部が設けられている。送風口２６３は、ファンケース２６２に設けられた開口部により構成されている。
【0085】
送風口２６３は、加工エリア２００内において送風装置２６１から供給される空気を送出する。送風口２６３から空気が送出されることによって、加工エリア２００内にオイルミストを含む気流が発生する。
【0086】
送風口２６３は、下方（－Ｙ軸方向）を向いて開口している。送風口２６３から加工エリア２００内への空気の送出方向は、－Ｙ軸方向であり、加工エリア２００内には、－Ｙ軸方向に流れる気流が発生する。加工エリア２００内に発生する気流の方向は、イケール２４０の頂面２４０ａと直交する。送風口２６３は、Ｘ軸方向において、イケール２４０（テーブル２３５）と同一座標上に設けられている。
【0087】
工作機械３００は、実施の形態１における駆動部６１に替わって、駆動部２７１を有する。駆動部２７１は、送風口２６３を動作させ、気流発生部２５１により発生した気流がイケール２４０に向かうように、送風口２６３からの空気の送出位置を変化させる。駆動部２７１は、送風口２６３をイケール２４０の移動方向であるＺ軸方向に移動させることにより、送風口２６３からの空気の送出位置を変化させる。特に本実施の形態では、駆動部２７１が、気流発生部２５１により発生した気流がイケール２４０の頂面２４０ａに向かうように、送風口２６３からの空気の送出位置を変化させる。
【0088】
駆動部２７１は、ラック２７３と、スライダー２７４と、モータ２７２とを有する。ラック２７３は、天井カバー２２４に取り付けられている。ラック２７３は、Ｚ軸方向に延びている。スライダー２７４は、送風装置２６１（ファンケース２６２）に接続されている。スライダー２７４には、モータ２７２の出力軸に接続され、ラック２７３と係合するピニオン（不図示）が設けられている。モータ２７２からの回転を受けたピニオンが正方向または逆方向に回転することによって、送風装置２６１が、スライダー２７４とともに、＋Ｚ軸方向または－Ｚ軸方向に移動する。
【0089】
図９は、図６から図８中の送風装置を移動させるための制御系を示すブロック図である。図６から図９を参照して、本実施の形態では、プログラム実行部７２が、プログラム記憶部７３に記憶された実行プログラムの命令を読み取って、工具主軸制御部８１およびテーブル送り制御部８２の各々に制御信号を出力する。工具主軸制御部８１は、プログラム実行部７２からの制御信号に従って、工具主軸を回転させるための工具主軸モータ８３と、工具主軸をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させるための工具主軸送りモータ８４とを制御する。テーブル送り制御部８２は、プログラム実行部７２からの制御信号に従って、テーブル２３５をＺ軸方向に移動させるためのテーブル送りモータ８５を制御する。
【0090】
アクチュエータ制御部７９は、モータ２７２を制御する。アクチュエータ制御部７９は、プログラム実行部７２において実行される実行プログラムを参照することによって、イケール２４０の位置（テーブル２３５のＺ軸座標）を経時的に特定する。アクチュエータ制御部７９は、気流発生部２５１により発生した気流が特定された各位置におけるイケール２４０に向かうように、モータ２７２を制御する。
【0091】
より具体的には、アクチュエータ制御部７９は、送風口２６３が、イケール２４０（テーブル２３５）が位置するＺ軸座標に配置されるように、モータ２７２を制御する。これにより、送風口２６３から送出された空気がイケール２４０の頂面２４０ａに向かうように、送風装置２６１の位置をイケール２４０の移動とともに変化させる。
【0092】
このような構成によれば、送風装置２６１の送風口２６３からの送風によって、加工エリア２００内にオイルミストを含む気流を発生させ、その気流を加工エリア２００内で移動するイケール２４０の頂面２４０ａに衝突させることができる。これにより、気流に含まれるオイルミストの液化が促進されるため、オイルミストを効率的に回収することができる。
【0093】
また、本実施の形態では、送風口２６３およびイケール２４０の頂面２４０ａの位置関係が一定であるため、安定的にオイルミストを液化させることができる。また、加工エリア２００内に発生する気流の方向がイケール２４０の頂面２４０ａと直交するため、オイルミストを含む気流をイケール２４０の頂面２４０ａに真正面から衝突させることができる。これにより、オイルミストの液化をさらに促進させることができる。
【0094】
このように構成された、この発明の実施の形態２における工作機械３００によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【0095】
なお、送風口２６３から送出された空気がイケール２４０の側面に向かうように、送風装置２６１の位置をイケール２４０の移動とともに変化させてもよい。また、送風口から送出された空気が、パレット、テーブルまたは工具主軸に向かうように、送風装置の位置を、パレット、テーブルまたは工具主軸の移動とともに変化させてもよい。
【0096】
（実施の形態３）
図１０から図１２は、この発明の実施の形態３における工作機械を模式的に示す図である。本実施の形態における工作機械は、実施の形態２における工作機械３００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
図１０から図１２は、この発明の実施の形態３における工作機械を模式的に示す図である。本実施の形態における工作機械は、実施の形態２における工作機械３００と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【0097】
【0098】
本実施の形態では、送風口２６３にルーバ２６４が設けられている。ルーバ２６４は、互いに間隔を隔てて配置される複数枚の羽根から構成されている。ルーバ２６４は、ファンケース２６２により回動可能に支持されている。
【0099】
送風装置２６１は、カバー体２１に対して固定される固定式である。工作機械４００は、実施の形態２における駆動部２７１に替わって、駆動部２８１を有する。駆動部２８１は、送風口２６３（ルーバ２６４）を動作させ、気流発生部２５１により発生した気流がイケール２４０に向かうように、送風口２６３からの空気の送出方向を変化させる。
【0100】
駆動部２８１は、モータ２８２を有する。モータ２８２の出力軸は、リンク機構等の運動変換機構を介してルーバ２６４に接続されている。モータ２８２の出力軸から出力された回転運動が、リンク機構等の運動変換機構を介してルーバ２６４に伝達されることによって、ルーバ２６４が回動する。
【0101】
図１３は、図１０から図１２中のルーバを回動させるための制御系を示すブロック図である。図１０から図１３を参照して、アクチュエータ制御部７９は、モータ２８２を制御する。アクチュエータ制御部７９は、プログラム実行部７２において実行される実行プログラムを参照することによって、イケール２４０の位置（テーブル２３５のＺ軸座標）を経時的に特定する。アクチュエータ制御部７９は、気流発生部２５１により発生した気流が特定された各位置におけるイケール２４０に向かうように、モータ２８２を制御する。
【0102】
より具体的には、アクチュエータ制御部７９は、ルーバ２６４を構成する複数枚の羽根の延長上にイケール２４０が配置される場合のルーバ２６４の角度を算出する。アクチュエータ制御部７９は、ルーバ２６４が算出された角度だけ傾くように、モータ２８２を制御する。これにより、送風口２６３から送出された空気がイケール２４０に向かうように、ルーバ２６４の傾きをイケール２４０の移動とともに変化させる。
【0103】
このような構成において、気流発生部２５１は、イケール２４０の移動に伴って送風口２６３およびイケール２４０の間の距離が減少する場合に、加工エリア２００内に気流を発生させてもよい。
【0104】
より具体的に説明すると、図１０に示されるように、イケール２４０がＺ軸方向における中間ポジションにあるとき、送風口２６３およびイケール２４０の間の距離がＬａであり、図１１に示されるように、イケール２４０がＺ軸方向における一端ポジションにあるとき、送風口２６３およびイケール２４０の間の距離がＬａよりも大きいＬｂであり、図１２に示されるように、イケール２４０がＺ軸方向における他端ポジションにあるとき、送風口２６３およびイケール２４０の間の距離がＬａよりも大きいＬｃである。アクチュエータ制御部７９は、イケール２４０（テーブル２３５）が、図１１に示される一端ポジションまたは図１２に示される他端ポジションから、図１０に示される中間ポジションに向けて移動する場合に、送風装置２６１におけるモータ２６６が駆動し、イケール２４０（テーブル２３５）が、図１０に示される中間ポジションから、図１１に示される一端ポジションまたは図１２に示される他端ポジションに向けて移動する場合に、送風装置２６１におけるモータ２６６が停止するように、モータ２６６を制御してもよい。
【0105】
このような構成によれば、オイルミストを含む気流とイケール２４０との衝突速度が増大するタイミングで、加工エリア２００内に気流を発生させる。これにより、送風装置２６１で消費されるエネルギーを抑制しつつ、オイルミストを効率的に液化することができる。
【0106】
このように構成された、この発明の実施の形態３における工作機械４００によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【0107】
なお、本発明における工作機械は、上記の旋盤および横形マシニングセンタに限られず、たとえば、立形マシニングセンタ、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機等にも適用可能である。
【0108】
本発明における工作機械が複合加工機に適用される場合に、移動体は、水平方向に平行であり、かつ、ワーク主軸の回転軸に平行であるＺ軸方向（第１軸方向）と、水平方向に平行であり、かつ、Ｚ軸方向に直交するＹ軸方向（第２軸方向）と、鉛直方向に平行であるＸ軸方向（第３軸方向）とに移動可能な工具主軸であってもよい。
【0109】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【0110】
この発明は、主に、クーラントを用いてワーク加工を行なう工作機械に適用される。
【符号の説明】
【0111】
１１ ワーク主軸、１２ 刃物台、１３ タレット、１４ 刃物台ベース、１４ａ，２４０ａ 頂面、２１，２２１ カバー体、２２ 第１サイドカバー、２３ 第２サイドカバー、２４，２２４ 天井カバー、２５ 扉部、２６ 開口部、２８ 操作パネル、３１ ミストコレクタ、３２ 吸気ダクト、３３ 支持脚、３４ 吸気口、３６ ケース体、３７ 排気口、３８ 排気ダクト、４１，２６１ 送風装置、４２，２６６，２７２，２８２ モータ、４３，２６７ ファン、４４ フィルタ、５１，２５１ 気流発生部、５６ ノズル、６１，２７１，２８１ 駆動部、６２ 回動部、６３ シリンダ、６４ ベース台、７１ 制御装置、７２ プログラム実行部、７３ プログラム記憶部、７４ ワーク主軸制御部、７５ 刃物台送り制御部、７６ ワーク主軸モータ、７７ 刃物台送りモータ、７９ アクチュエータ制御部、８１ 工具主軸制御部、８２ テーブル送り制御部、８３ 工具主軸モータ、８４ 工具主軸送りモータ、８５ テーブル送りモータ、１００，３００，４００ 工作機械、１０１ 中心軸、２００ 加工エリア、２１０ 回転中心軸、２２０ 旋回中心軸、２３０ パレット、２３５ テーブル、２４０ イケール、２６２ ファンケース、２６３ 送風口、２６４ ルーバ、２７３ ラック、２７４ スライダー。
【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】
【手続補正書】
【提出日】2021-01-28
【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】
加工エリアを区画形成するカバー体と、
前記加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、前記第１軸と直交する第２軸と、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、
空気を送出する送出部を含み、前記加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、
前記送出部を動作させ、前記気流発生部により発生した気流が前記移動体に向かうように、前記送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備え、
前記移動体は、前記送出部および前記移動体の間の距離が変化するように移動し、
前記気流発生部は、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が減少する場合に、前記加工エリア内に気流を発生させ、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が増大する場合に、気流の発生を停止させる、工作機械。
前記加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、前記第１軸と直交する第２軸と、前記第１軸および前記第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、
空気を送出する送出部を含み、前記加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、
前記送出部を動作させ、前記気流発生部により発生した気流が前記移動体に向かうように、前記送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備え、
前記移動体は、前記送出部および前記移動体の間の距離が変化するように移動し、
前記気流発生部は、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が減少する場合に、前記加工エリア内に気流を発生させ、前記移動体の移動に伴って前記送出部および前記移動体の間の距離が増大する場合に、気流の発生を停止させる、工作機械。
【請求項2】
前記気流発生部は、前記加工エリア内の空気を吸引し、空気中のミストを捕集するミストコレクタをさらに含み、
前記送出部は、前記ミストコレクタから排出される空気を前記加工エリア内に送出する、請求項１に記載の工作機械。
前記送出部は、前記ミストコレクタから排出される空気を前記加工エリア内に送出する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
前記気流発生部は、送風装置をさらに含み、
前記送出部は、前記加工エリア内において前記送風装置から供給される空気を送出する、請求項１に記載の工作機械。
前記送出部は、前記加工エリア内において前記送風装置から供給される空気を送出する、請求項１に記載の工作機械。
【請求項4】
前記駆動部は、前記送出部を回動させることにより、前記送出部からの空気の送出方向を変化させる、請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項5】
前記駆動部は、前記送出部を前記移動体の移動方向に移動させることによって、前記送出部からの空気の送出位置を変化させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項6】
前記カバー体は、天井部を含み、
前記送出部は、前記天井部に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
前記送出部は、前記天井部に設けられる、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項7】
前記移動体は、平面状の表面を含み、
前記駆動部は、気流の方向が前記表面と直交するように、前記送出部を動作させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の工作機械。
前記駆動部は、気流の方向が前記表面と直交するように、前記送出部を動作させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項8】
前記移動体は、刃物台、工具主軸、ワーク主軸、テーブル、パレット、イケール、ワーク振れ止め装置、または、心押し台である、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0006】
この発明の１つの局面に従った工作機械は、加工エリアを区画形成するカバー体と、加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、第１軸と直交する第２軸と、第１軸および第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、空気を送出する送出部を含み、加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、送出部を動作させ、気流発生部により発生した気流が移動体に向かうように、送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える。移動体は、送出部および移動体の間の距離が変化するように移動する。気流発生部は、移動体の移動に伴って送出部および移動体の間の距離が減少する場合に、加工エリア内に気流を発生させ、移動体の移動に伴って送出部および移動体の間の距離が増大する場合に、気流の発生を停止させる。
この発明の別の局面に従った工作機械は、加工エリアを区画形成するカバー体と、加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、第１軸と直交する第２軸と、第１軸および第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、空気を送出する送出部を含み、加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、送出部を動作させ、気流発生部により発生した気流が移動体に向かうように、送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える。
この発明の別の局面に従った工作機械は、加工エリアを区画形成するカバー体と、加工エリア内に設けられ、水平方向に平行な第１軸と、第１軸と直交する第２軸と、第１軸および第２軸と直交する第３軸とのうちの少なくとも１つの軸の軸方向に移動可能な移動体と、空気を送出する送出部を含み、加工エリア内にミストを含む気流を発生させる気流発生部と、送出部を動作させ、気流発生部により発生した気流が移動体に向かうように、送出部からの空気の送出方向または送出位置を変化させる駆動部とを備える。