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(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】P2024123565
(43)【公開日】2024-09-12
(54)【発明の名称】工作機械システム
(51)【国際特許分類】
B23Q 17/09 20060101AFI20240905BHJP
B23Q 11/10 20060101ALI20240905BHJP
B23Q 11/00 20060101ALI20240905BHJP
【ＦＩ】
B23Q17/09 G
B23Q11/10 E
B23Q11/00 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023031092
(22)【出願日】2023-03-01
【新規性喪失の例外の表示】新規性喪失の例外適用申請有り
(71)【出願人】
【識別番号】000223285
【氏名又は名称】ユアサ商事株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094536
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 隆二
(74)【代理人】
【識別番号】100129805
【弁理士】
【氏名又は名称】上野 晋
(74)【代理人】
【識別番号】100189315
【弁理士】
【氏名又は名称】杉原 誉胤
(72)【発明者】
【氏名】金山 久樹
【テーマコード（参考）】
3C011
3C029
【Ｆターム（参考）】
3C011BB31
3C011EE09
3C029DD16
(57)【要約】
【課題】作業者に大きな作業負担をかけることなく、工作機械の工具の寿命を最適化できる工作機械システムを提供する。
【解決手段】工作機械２０及び情報処理装置１０を備えた工作機械システムであって、工作機械２０は、ワークＷに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサ３０が設置され、ＡＥセンサ３０は、ワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知可能に可聴範囲が設定され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知し、情報処理装置１０に高周波信号を送信し、情報処理装置１０は、ユーザから工具３の交換時期を判定するための閾値を受け付ける閾値設定部１４と、ＡＥセンサ３０から高周波信号を受信する高周波信号取得部１３と、受信した高周波信号と、受け付けた閾値とを比較して工具の交換時期を判定する工具判定部１５とを有している。
【選択図】図１
【解決手段】工作機械２０及び情報処理装置１０を備えた工作機械システムであって、工作機械２０は、ワークＷに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサ３０が設置され、ＡＥセンサ３０は、ワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知可能に可聴範囲が設定され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知し、情報処理装置１０に高周波信号を送信し、情報処理装置１０は、ユーザから工具３の交換時期を判定するための閾値を受け付ける閾値設定部１４と、ＡＥセンサ３０から高周波信号を受信する高周波信号取得部１３と、受信した高周波信号と、受け付けた閾値とを比較して工具の交換時期を判定する工具判定部１５とを有している。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワークを加工する工具を備えた工作機械と、該工作機械との間で各種情報を授受する情報処理装置とを備えた工作機械システムであって、
前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、
前記ＡＥセンサは、該ワークの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該ワークから発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、
前記情報処理装置は、
ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、
前記ＡＥセンサから該高周波信号を受信する高周波信号取得部と、
前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする工作機械システム。
前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、
前記ＡＥセンサは、該ワークの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該ワークから発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、
前記情報処理装置は、
ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、
前記ＡＥセンサから該高周波信号を受信する高周波信号取得部と、
前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする工作機械システム。
【請求項2】
前記情報処理装置は、
各種情報を表示するための表示部を有し、
前記閾値設定部は、前記表示部に前記高周波信号取得部が受信した高周波信号を表示して、ユーザに前記閾値の入力を受け付けるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械システム。
各種情報を表示するための表示部を有し、
前記閾値設定部は、前記表示部に前記高周波信号取得部が受信した高周波信号を表示して、ユーザに前記閾値の入力を受け付けるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械システム。
【請求項3】
前記工作機械には、該工作機械で使用された使用済みクーラント液を濾過するとともに、該工作機械にろ過された清澄なクーラント液を供給するためのろ過システムが接続されており、
前記ろ過システムは、
前記工作機械から使用済みのクーラント液を受け入れて該使用済みクーラント液を濾過するろ過装置と、
超微細マイクロファインバブルを発生させ、該ろ過装置がろ過した清澄なクーラント液に前記超微細マイクロファインバブルを注入するマイクロファインバブル発生装置とを有し、
前記ろ過装置は、前記工作機械に、前記超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液を供給するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械システム。
前記ろ過システムは、
前記工作機械から使用済みのクーラント液を受け入れて該使用済みクーラント液を濾過するろ過装置と、
超微細マイクロファインバブルを発生させ、該ろ過装置がろ過した清澄なクーラント液に前記超微細マイクロファインバブルを注入するマイクロファインバブル発生装置とを有し、
前記ろ過装置は、前記工作機械に、前記超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液を供給するようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械システム。
【請求項4】
ワークを加工する工具を備えた工作機械と、該工作機械との間で各種情報を授受する情報処理装置とを備えた工作機械システムであって、
前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、
前記ＡＥセンサは、該工具の材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該工具から発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、
前記情報処理装置は、
ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、
前記ＡＥセンサから前記高周波信号を受信する高周波信号取得部と、
前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする工作機械システム。
前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、
前記ＡＥセンサは、該工具の材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該工具から発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、
前記情報処理装置は、
ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、
前記ＡＥセンサから前記高周波信号を受信する高周波信号取得部と、
前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする工作機械システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工作機械システムに関し、例えば、工作機械の工具寿命を最適化ができるとともに、工作機械の加工条件を最適化する工作機械システムに関する。
【背景技術】
【0002】
工場等の生産現場で用いられる工作機械は、一般的に「加工回数、加工時間（使用許容実働時間）等の交換条件」に応じて工具（刃物）を交換することが行われている。
【0003】
また、工作機械の工具交換時期を判断する技術として、例えば、特許文献１には、工作機械用工具交換時期検出方法（以下、「工具交換時期検出方法」という）が開示されている。
上記の工具交換時期検出方法は、工具を交換した際に、第１の仕上げ加工を実行し、表面粗さ測定器を使用して、第１の仕上げ加工品の表面粗さを測定し、その測定結果を記憶しておく。
また、上記の工具交換時期検出方法では、予め定められた期間、工具を使用した後、第１の仕上げ加工と同一の第２の仕上げ加工を実行し、表面粗さ測定器を使用して、第２の仕上げ加工品の表面粗さを測定し、第２の仕上げ加工品の表面粗さを、先に記憶されている第１の仕上げ加工品の表面粗さと比較し、現在の表面粗さと工具交換当初の表面粗さとの差分を算出する。
そして、上記の算出された差分が、予め定められた値より小さいときは、第２の仕上げ加工工程と表面粗さ測定器を使用して第２の仕上げ加工品の表面粗さを測定する工程と、第２の仕上げ加工品の表面粗さをさきに記憶されている第１の仕上げ加工品の表面粗さと比較する工程とを繰り返し実行し、現在の表面粗さと工具交換当初の表面粗さとの差が予め定められた値より大きくなったとき、工具交換時期が到来したと判定するようにしている。
上記の工具交換時期検出方法は、工具を交換した際に、第１の仕上げ加工を実行し、表面粗さ測定器を使用して、第１の仕上げ加工品の表面粗さを測定し、その測定結果を記憶しておく。
また、上記の工具交換時期検出方法では、予め定められた期間、工具を使用した後、第１の仕上げ加工と同一の第２の仕上げ加工を実行し、表面粗さ測定器を使用して、第２の仕上げ加工品の表面粗さを測定し、第２の仕上げ加工品の表面粗さを、先に記憶されている第１の仕上げ加工品の表面粗さと比較し、現在の表面粗さと工具交換当初の表面粗さとの差分を算出する。
そして、上記の算出された差分が、予め定められた値より小さいときは、第２の仕上げ加工工程と表面粗さ測定器を使用して第２の仕上げ加工品の表面粗さを測定する工程と、第２の仕上げ加工品の表面粗さをさきに記憶されている第１の仕上げ加工品の表面粗さと比較する工程とを繰り返し実行し、現在の表面粗さと工具交換当初の表面粗さとの差が予め定められた値より大きくなったとき、工具交換時期が到来したと判定するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平９－１９８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、工作機械に用いられる工具（刃物）は、品質にばらつきがある。
そのため、予め定めた「加工回数、加工時間（使用許容実働時間）等の交換条件」に応じて工具（刃物）を交換する方法では、品質が良い工具については、まだ、使える工具を早いタイミングで交換してしまうことになり、工具を無駄遣いするという課題が生じる。
一方、上記の交換条件に応じて工具（刃物）を交換する方法では、品質が悪い工具については、工具（刃物）の品質が劣化しているにもかかわらず、交換がされずにワークの加工に用いられることになり、この場合には、不良品を発生させてしまう虞があるという課題が生じる。
すなわち、予め定めた「加工回数、加工時間（使用許容実働時間）等の交換条件」に応じて工具（刃物）を交換する方法では工作機械の工具の寿命を最適化することができない。
そのため、予め定めた「加工回数、加工時間（使用許容実働時間）等の交換条件」に応じて工具（刃物）を交換する方法では、品質が良い工具については、まだ、使える工具を早いタイミングで交換してしまうことになり、工具を無駄遣いするという課題が生じる。
一方、上記の交換条件に応じて工具（刃物）を交換する方法では、品質が悪い工具については、工具（刃物）の品質が劣化しているにもかかわらず、交換がされずにワークの加工に用いられることになり、この場合には、不良品を発生させてしまう虞があるという課題が生じる。
すなわち、予め定めた「加工回数、加工時間（使用許容実働時間）等の交換条件」に応じて工具（刃物）を交換する方法では工作機械の工具の寿命を最適化することができない。
【0006】
また、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法は、仕上げ加工を実行した際に、作業者が、何度か（最低でも２回）、表面粗さ測定器を使用して仕上げ加工品の表面粗さを測定するとともに、２つの測定値の差分を算出して工具交換時期を判定しており、作業者の作業負担が大きいという課題を有している。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業者に大きな作業負担をかけることなく、工作機械の工具の寿命を最適化することができる工作機械システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するためになされた本発明の第１態様は、ワークを加工する工具を備えた工作機械と、該工作機械との間で各種情報を授受する情報処理装置とを備えた工作機械システムであって、前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、前記ＡＥセンサは、該ワークの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該ワークから発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、前記情報処理装置は、ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、前記ＡＥセンサから該高周波信号を受信する高周波信号取得部と、前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする。
【0009】
上記の構成を採用したのは以下の理由による。
本願発明者が工作機械の工具寿命の最適化、及び工作機械の加工条件の最適化の研究を進めるなかで、加工対象となるワークの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲を設定できるＡＥセンサを用いれば、工作機械がワークを加工している際にワークから発生される高周波信号だけを検知することができ、その検知される高周波信号が工具の経年劣化の程度によって変化することを見出した。
また、本願発明者は、工作機械で工具によりワークを加工する度に、工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号をＡＥセンサでモニタリングをしているなかで、工具が所定品質でワークを加工できない状態になると、工具が所定品質でワークを加工できている状態と比べて、ワークから発生される高周波信号の値が大きい値になることが判った。
本願発明者が工作機械の工具寿命の最適化、及び工作機械の加工条件の最適化の研究を進めるなかで、加工対象となるワークの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲を設定できるＡＥセンサを用いれば、工作機械がワークを加工している際にワークから発生される高周波信号だけを検知することができ、その検知される高周波信号が工具の経年劣化の程度によって変化することを見出した。
また、本願発明者は、工作機械で工具によりワークを加工する度に、工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号をＡＥセンサでモニタリングをしているなかで、工具が所定品質でワークを加工できない状態になると、工具が所定品質でワークを加工できている状態と比べて、ワークから発生される高周波信号の値が大きい値になることが判った。
【0010】
そこで、本発明では、工作機械のワークテーブルの上に載置されたワークの近傍の位置に、可聴範囲を設定可能なＡＥセンサを設置し、このＡＥセンサに、工作機械が工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号を検知させ、情報処理装置に検知した高周波信号を送信させるようにしている。また、本発明では、情報処理装置が、ＡＥセンサから受信した高周波信号と、ユーザから設定された閾値とを比較し、受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定するようにしている。
この構成によれば、工具の品質のばらつきに関係なく、工具が劣化してきた際に検知された「工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号」から工具の交換時期を判定することができる。その結果、本発明によれば、工作機械の工具の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を防止することができる。
また、本発明の上記構成によれば、上述した特許文献１に記載の工具交換時期検出方法のように、作業者が表面粗さ測定器を使用して仕上げ加工品の表面粗さを測定したり、異なるタイミングで測定した「表面粗さの測定値」を比較したりする必要がなく、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
この構成によれば、工具の品質のばらつきに関係なく、工具が劣化してきた際に検知された「工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号」から工具の交換時期を判定することができる。その結果、本発明によれば、工作機械の工具の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を防止することができる。
また、本発明の上記構成によれば、上述した特許文献１に記載の工具交換時期検出方法のように、作業者が表面粗さ測定器を使用して仕上げ加工品の表面粗さを測定したり、異なるタイミングで測定した「表面粗さの測定値」を比較したりする必要がなく、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
【0011】
また、前記情報処理装置は、各種情報を表示するための表示部を有し、前記閾値設定部は、前記表示部に前記高周波信号取得部が受信した高周波信号を表示して、ユーザに前記閾値の入力を受け付けるようになっていることが望ましい。
この構成によれば、ユーザ（作業者）は、工作機械がワークに加工を続けるなかで、加工する度に検知される「ワークから発生される高周波信号」の値の変化の推移を確認することができ、望ましい工具の交換時期となる高周波信号の値を判断することができるようになる。
この構成によれば、ユーザ（作業者）は、工作機械がワークに加工を続けるなかで、加工する度に検知される「ワークから発生される高周波信号」の値の変化の推移を確認することができ、望ましい工具の交換時期となる高周波信号の値を判断することができるようになる。
【0012】
また、前記工作機械には、該工作機械で使用された使用済みクーラント液を濾過するとともに、該工作機械にろ過された清澄なクーラント液を供給するためのろ過システムが接続されており、前記ろ過システムは、前記工作機械から使用済みのクーラント液を受け入れて該使用済みクーラント液を濾過するろ過装置と、超微細マイクロファインバブルを発生させ、該ろ過装置がろ過した清澄なクーラント液に前記超微細マイクロファインバブルを注入するマイクロファインバブル発生装置とを有し、前記ろ過装置は、前記工作機械に、前記超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液を供給するようになっていることが望ましい。
【0013】
このように、本発明において、クーラント液を濾過するとともに、そのろ過したクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入して工作機械に供給するろ過システムを設けたのは、ＡＥセンサが高精度で安定して高周波信号を検知できるようにするためである。
具体的には、本発明の構成によれば、工作機械に対して、超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液が供給されるため、ワークの加工中に発生する加工屑が速やかに除去される。
そのため、本発明によれば、工具やワークに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサが、高精度に高周波信号（工作機械が工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号）を検知することができる。すなわち、本発明によれば、ＡＥセンサが工具やワークに切り屑が付着した状態で「高周波信号」を検知してしまうことが防止されるため、工具の正確な状態が反映された高周波信号により、工具の交換時期を判定することができる。
また、本発明の構成によれば、ワークの加工中に発生する加工屑が速やかに除去されるため、工具やワークに切り屑が付着した状態で加工が行われることが防止され、不良品が発生する可能性が軽減されるとともに、工具の寿命を延ばすことができる。
具体的には、本発明の構成によれば、工作機械に対して、超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液が供給されるため、ワークの加工中に発生する加工屑が速やかに除去される。
そのため、本発明によれば、工具やワークに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサが、高精度に高周波信号（工作機械が工具でワークを加工している際にワークから発生される高周波信号）を検知することができる。すなわち、本発明によれば、ＡＥセンサが工具やワークに切り屑が付着した状態で「高周波信号」を検知してしまうことが防止されるため、工具の正確な状態が反映された高周波信号により、工具の交換時期を判定することができる。
また、本発明の構成によれば、ワークの加工中に発生する加工屑が速やかに除去されるため、工具やワークに切り屑が付着した状態で加工が行われることが防止され、不良品が発生する可能性が軽減されるとともに、工具の寿命を延ばすことができる。
【0014】
また、上記のように工作機械に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、超微細マイクロファインバブルが消滅する際に発生する活性酸素の消毒機能により、クーラント液の劣化が防止される。その結果、クーラント液の廃液量を減少させることができる。
また、工作機械に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、加工精度や洗浄性が高まり、ワークと工具との隙間に泡が入りこんで接触面の抵抗を減らすことが可能になり、その結果、工具の長寿命化、切削速度の向上化の効果が得られる。
このように、本発明の構成によれば、最適な状態で工具を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械の加工条件を最適化することができる。
また、工作機械に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、加工精度や洗浄性が高まり、ワークと工具との隙間に泡が入りこんで接触面の抵抗を減らすことが可能になり、その結果、工具の長寿命化、切削速度の向上化の効果が得られる。
このように、本発明の構成によれば、最適な状態で工具を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械の加工条件を最適化することができる。
【0015】
また、本発明の第２態様は、ワークを加工する工具を備えた工作機械と、該工作機械との間で各種情報を授受する情報処理装置とを備えた工作機械システムであって、前記工作機械は、前記ワークが載置されるワークテーブルを有し、該ワークに近傍する位置に可聴範囲を設定可能なＡＥセンサが設置されており、前記ＡＥセンサは、該工具の材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、前記工作機械が前記工具でワークを加工している際に該工具から発生される高周波信号を検知するとともに、前記情報処理装置に該検知した該高周波信号を送信するようになっており、前記情報処理装置は、ユーザから前記工具の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付ける閾値設定部と、前記ＡＥセンサから前記高周波信号を受信する高周波信号取得部と、前記受信した前記高周波信号と、前記受け付けた閾値とを比較し、該受信した前記高周波信号が前記閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、前記工作機械に工具交換を促す信号を送信する工具判定部とを有していることを特徴とする。
【0016】
本発明の第２態様では、ＡＥセンサが「工作機械が工具でワークを加工している際に工具から発生される高周波信号」を検知するようになっており、情報処理装置がＡＥセンサが検知した高周波信号と、ユーザから受け付けた閾値の周波数の値とを比較して、工具の交換時期を判定している。
この第２態様の構成においても、第1態様と同様、工具の品質のばらつきに関係なく、工具が劣化してきた際に検知された「工具でワークを加工している際に工具から発生される高周波信号」から工具の交換時期を判定することができる。その結果、本発明によれば、工作機械の工具の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を止することができる。
また、本発明の上記構成によれば、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
この第２態様の構成においても、第1態様と同様、工具の品質のばらつきに関係なく、工具が劣化してきた際に検知された「工具でワークを加工している際に工具から発生される高周波信号」から工具の交換時期を判定することができる。その結果、本発明によれば、工作機械の工具の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を止することができる。
また、本発明の上記構成によれば、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
【0017】
本発明によれば、作業者に大きな作業負担をかけることなく、工作機械の工具の寿命を最適化することができる工作機械システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の実施形態の工作機械システムの構成を示した模式図である。
【図2】本発明の実施形態の工作機械システムを構成する工作機械の工具、ワーク、ＡＥセンサ、及び情報処理装置の関係を説明するための模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の実施形態の工作機械システムについて図面を用いて説明する。
ここで、図１は、本実施形態の工作機械システムの構成を示した模式図である。図２は、本実施形態の工作機械システムを構成する工作機械の工具、ワーク、ＡＥセンサ、及び情報処理装置の関係を説明するための模式図である。
ここで、図１は、本実施形態の工作機械システムの構成を示した模式図である。図２は、本実施形態の工作機械システムを構成する工作機械の工具、ワーク、ＡＥセンサ、及び情報処理装置の関係を説明するための模式図である。
【0020】
《概略構成》
図１に示すように、本実施形態の工作機械システムは、ワークＷを加工する工具３（図２参照）を備えた工作機械２０と、工作機械２０との間で各種情報を授受する情報処理装置１０とを備えている。
また、工作機械２０には、工作機械２０で使用された使用済みクーラント液をろするとともに、工作機械２０にろ過された清澄なクーラント液を供給するためのろ過システム５０が接続されている。
図１に示すように、本実施形態の工作機械システムは、ワークＷを加工する工具３（図２参照）を備えた工作機械２０と、工作機械２０との間で各種情報を授受する情報処理装置１０とを備えている。
また、工作機械２０には、工作機械２０で使用された使用済みクーラント液をろするとともに、工作機械２０にろ過された清澄なクーラント液を供給するためのろ過システム５０が接続されている。
【0021】
また、図２に示すように、工作機械２０は、ワークＷが載置されるワークテーブルＴＢを有し、ワークテーブルＴＢの上に載置されたワークＷの近傍の位置に、可聴範囲を設定可能なＡＥ（Acoustic Emission）センサ３０が設置されている。なお、図示する例では、ＡＥセンサ３０は、ワークテーブルＴＢの上面に載置されている。
ＡＥセンサ３０は、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、情報処理装置１０に検知した高周波信号を送信するようになっている。
ＡＥセンサ３０は、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されており、情報処理装置１０に検知した高周波信号を送信するようになっている。
【0022】
また、情報処理装置１０は、ユーザから工具３の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付け、ＡＥセンサ３０から送信された高周波信号を受信し、その受信した高周波信号と、受け付けた閾値の高周波数の値とを比較し、受信した高周波信号が閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、工作機械２０に工具交換を促す信号を送信するようになっている。
【0023】
また、ろ過システム５０は、工作機械から使用済みのクーラント液を受け入れて、使用済みクーラント液を濾過するろ過装置５１と、超微細マイクロファインバブルを発生させ、ろ過装置５１がろ過した清澄なクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入するマイクロファインバブル発生装置５３とを有している。また、ろ過装置１０は、工作機械２０に、超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液を供給するようになっている。
【0024】
上記の構成によれば、工具３の品質のばらつきに関係なく、工具３が劣化してきた際に検知された「工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号」から工具３の交換時期を判定することができる。その結果、本実施形態によれば、工作機械２０の工具３の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を止することができる。
【0025】
また、本実施形態によれば、工作機械２０に対して、超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液が供給されるため、ワークＷの加工中に発生する加工屑が速やかに除去される。
そのため、本実施形態によれば、工具３やワークWに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサ３０は、高精度に高周波信号（工作機械３０が工具３でワークＷを加工している際にワークから発生される高周波信号）を検知することができる。
そのため、本実施形態によれば、工具３やワークWに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサ３０は、高精度に高周波信号（工作機械３０が工具３でワークＷを加工している際にワークから発生される高周波信号）を検知することができる。
【0026】
また、本実施形態によれば、ワークＷの加工中に発生する加工屑が速やかに除去されるため、工具３やワークＷに切り屑が付着した状態で加工が行われることが防止され、不良品が発生する可能性が軽減されるとともに、工具の寿命を延ばすことができる。
このように、本実施形態の構成によれば、最適な状態の工具３を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械２０の加工条件を最適化することができる。
以下、本実施形態の工作機械システムの各構成部について、順番に説明する。
このように、本実施形態の構成によれば、最適な状態の工具３を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械２０の加工条件を最適化することができる。
以下、本実施形態の工作機械システムの各構成部について、順番に説明する。
【0027】
《工作機械２０》
先ず、工作機械２０の構成について説明する。
工作機械２０は、自動工具交換機能を有し、自動的に工具３を交換し、フライス削りや中ぐり、穴あけ、ねじ立てなどの様々な加工を連続して行うようになっている。
先ず、工作機械２０の構成について説明する。
工作機械２０は、自動工具交換機能を有し、自動的に工具３を交換し、フライス削りや中ぐり、穴あけ、ねじ立てなどの様々な加工を連続して行うようになっている。
【0028】
図１に示すように、工作機械２０は、工作機械２０の全体の動作を制御する制御部２１と、液晶ディスプレイ等により構成される表示部２２と、操作ボタン等で構成される操作部２３と、情報処理装置１０と各種情報の授受を行う通信処理部２４と、自動工具交換機能を備えた工作機械部２５とを有している。
【0029】
工作機械部２５は、図２に示すように、工具３が装着される主軸１と、ワークＷが載置されるワークテーブルＴＢと、加工しているワークＷにクーラント液を噴射するためのノズル５と、使用済みのクーラントを貯留するベッド（図示せず）とを備えている。
また、工作機械部２５には、図示しないが、工具３の貫通穴を通して工具３の刃先にセンタースルークーラントを供給するためのノズル（センタスルー用ノズル）と、使用済みのクーラントを貯留するベッドを洗浄するためのクーラント（ベッド用ノズル）を噴射するためのノズル等も設けられている。
また、工作機械部２５には、図示しないが、工具３の貫通穴を通して工具３の刃先にセンタースルークーラントを供給するためのノズル（センタスルー用ノズル）と、使用済みのクーラントを貯留するベッドを洗浄するためのクーラント（ベッド用ノズル）を噴射するためのノズル等も設けられている。
【0030】
また、工作機械部２５には、ろ過システム５０から清澄なクーラント液が供給される配管６１が接続されていると共に、ろ過システム５０に対して、工作機械部２５に貯留されている使用済みのクーラント液を排出するための配管６２が接続されており、工作機械部２５と、ろ過システム５０の間でクーラント液が循環している。
また、工作機械部２５は、自動工具交換機能により、設定されている加工プログラムに応じて、主軸１に装着する工具３を自動交換できるようになっている。
また、工作機械部２５は、自動工具交換機能により、設定されている加工プログラムに応じて、主軸１に装着する工具３を自動交換できるようになっている。
【0031】
そして、制御部２１が工作機械部２５の動作を制御して、加工プログラムで定められてる工具３でワークＷに加工を行う。また、制御部２１は、工作機械部２５にワークＷを加工させる際に、ろ過システム５０にクーラント・制御信号を送信し、ろ過システム５０の動作を制御して、その加工の際に必要なクーラント液の供給を受けるようになっている。
すなわち、工作機械部２５が、工具３でワークＷを加工している最中に、ノズル５（或いは、センタスルー用ノズルやベッド用ノズル）からクーラント液（ろ過システム５０から供給される清澄なクーラント液）が噴射されるようになっている。また、工作機械部２５で使用済みのクーラント液は、ろ過システム５０に排出されるようになっている。
すなわち、工作機械部２５が、工具３でワークＷを加工している最中に、ノズル５（或いは、センタスルー用ノズルやベッド用ノズル）からクーラント液（ろ過システム５０から供給される清澄なクーラント液）が噴射されるようになっている。また、工作機械部２５で使用済みのクーラント液は、ろ過システム５０に排出されるようになっている。
【0032】
また、制御部２１は、通信処理部２４を介して、情報処理装置１０から送信される「工具交換を促す信号」を受信すると、「工具交換を促す情報」を生成して、表示部２２に生成した「工具交換を促す情報」を表示する。これにより、ユーザ（作業者）に対して、工具の交換時期を認識させることができる。
なお、本実施形態の工作機械２０は、公知技術の構成のものを用いるため、詳細な説明を省略する。
なお、本実施形態の工作機械２０は、公知技術の構成のものを用いるため、詳細な説明を省略する。
【0033】
《ろ過システム》
次に、本実施形態の工作機械システムを構成するろ過システム５０について説明する。
本実施形態のろ過システム５０は、配管６１、６２が接続されたろ過装置５１と、マイクロファインバブル発生器５３とを備えている。
次に、本実施形態の工作機械システムを構成するろ過システム５０について説明する。
本実施形態のろ過システム５０は、配管６１、６２が接続されたろ過装置５１と、マイクロファインバブル発生器５３とを備えている。
【0034】
ろ過装置５１は、ろ過装置５１の動作を制御する制御部と、清澄なクーラント液が貯留されたタンクと、タンクに貯留されている清澄なクーラント液を工作機械２０に供給するためのポンプと、工作機械２０から配管６２を介して送られてくる使用済みのクーラント液をろ過してタンクに流入させるろ過部とを備えている。
ろ過装置５１は、制御部が、工作機械２０から送信されるクーラント・制御信号に応じて、ポンプを駆動させて、配管６１を介して工作機械２０に、タンクに貯留された「ろ過済みの清澄なクーラント液」を供給するようになっている。
さらに、ろ過装置５１の制御部は、ポンプを駆動させる際に、マイクロファインバブル発生器５１に、動作命令を送り、マイクロファインバブル発生器５１を動作させて、超微細マイクロファインバブルを発生させる。
ろ過装置５１は、制御部が、工作機械２０から送信されるクーラント・制御信号に応じて、ポンプを駆動させて、配管６１を介して工作機械２０に、タンクに貯留された「ろ過済みの清澄なクーラント液」を供給するようになっている。
さらに、ろ過装置５１の制御部は、ポンプを駆動させる際に、マイクロファインバブル発生器５１に、動作命令を送り、マイクロファインバブル発生器５１を動作させて、超微細マイクロファインバブルを発生させる。
【0035】
また、マイクロファインバブル発生器５３は、ろ過装置５１から送られてくる動作命令に応じて動作し、平均直径１００ナノメートルの超微細マイクロファインバブルを発生させる。また、マイクロファインバブル発生器５３は、配管６１を介して工作機械２０に供給する「ろ過済みの清澄なクーラント液」に、発生させた超微細マイクロファインバブルを注入する。
これにより、工作機械２０には、超微細マイクロファインバブルを注入された、清澄なクーラント液が供給される。
なお、本実施形態では、例えば、清澄なクーラント液１ｃｃ中に「超微細マイクロファインバブル」が約１億４０００万個含まれるようになる。
これにより、工作機械２０には、超微細マイクロファインバブルを注入された、清澄なクーラント液が供給される。
なお、本実施形態では、例えば、清澄なクーラント液１ｃｃ中に「超微細マイクロファインバブル」が約１億４０００万個含まれるようになる。
【0036】
このように、工作機械２０に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、超微細マイクロファインバブルが消滅する際に発生する活性酸素の消毒機能により、クーラント液の劣化が防止される。
また、工作機械２０に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、加工精度や洗浄性が高まり、ワークＷと工具３との隙間に泡が入ることで接触面の抵抗を減らすことが可能になり、その結果、工具３の長寿命化、切削速度の向上化の効果が得られる。
また、工作機械２０に供給するクーラント液に超微細マイクロファインバブルを注入すると、加工精度や洗浄性が高まり、ワークＷと工具３との隙間に泡が入ることで接触面の抵抗を減らすことが可能になり、その結果、工具３の長寿命化、切削速度の向上化の効果が得られる。
【0037】
なお、本実施形態のろ過システム５０には、例えば、有限会社サンメンテナンス工機が製造販売する「マイクロファインバブル搭載精密ろ過装置」を用いることができる。
【0038】
《ＡＥセンサ》
次に、ＡＥセンサ３０の構成について説明する。
ＡＥセンサ３０は、可聴範囲を設定可なＡＥセンサであり、振動センサでは検知できない高周波信号を検知できるようになっている。本実施形態のＡＥセンサ３０は、６０Ｈｚ～１００００ＫＨｚの領域の信号を検知できるようになっており、その領域のなかで、ユーザが設定した周波数帯域の高周波信号を検知するようになっている。
次に、ＡＥセンサ３０の構成について説明する。
ＡＥセンサ３０は、可聴範囲を設定可なＡＥセンサであり、振動センサでは検知できない高周波信号を検知できるようになっている。本実施形態のＡＥセンサ３０は、６０Ｈｚ～１００００ＫＨｚの領域の信号を検知できるようになっており、その領域のなかで、ユーザが設定した周波数帯域の高周波信号を検知するようになっている。
【0039】
また、図２に示すように、本実施形態のＡＥセンサ３０は、工作機械２０のワークテーブルＴＢの上面等のワークＷに近傍な位置に設置され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知するようになっている。
また、ＡＥセンサ３０は、工作機械２０の外部に設置されたアンプ４０と通信可能に接続されており、アンプ４０を介して、情報処理装置１０に、検知した高周波信号を送信するようになっている。
なお、ＡＥセンサ３０とアンプ４０は、有線で通信可能に接続されていても良いし、無線で通信可能に接続されていても良い。
また、ＡＥセンサ３０は、工作機械２０の外部に設置されたアンプ４０と通信可能に接続されており、アンプ４０を介して、情報処理装置１０に、検知した高周波信号を送信するようになっている。
なお、ＡＥセンサ３０とアンプ４０は、有線で通信可能に接続されていても良いし、無線で通信可能に接続されていても良い。
【0040】
また、アンプ４０は、ＡＥセンサ４０から送られてくる高周波信号を受信し、その受信した高周波信号を増幅する。また、アンプ４０は、情報処理装置１０と通信可能に接続されており、情報処理装置１０に、増幅させた高周波信号を送信する。
なお、アンプ４０と情報処理装置は、有線で通信可能に接続されていても良いし、無線で通信可能に接続されていても良い。
なお、アンプ４０と情報処理装置は、有線で通信可能に接続されていても良いし、無線で通信可能に接続されていても良い。
【0041】
また、ＡＥセンサ３０は、加工対象のワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定されている。
例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「銅」の場合には、６０ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。また、例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「鉄、ステンレス、ＦＰＲ（繊維強化プラスチック）」の場合には１５０ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。また、例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「セラミック」の場合には３００ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。
例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「銅」の場合には、６０ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。また、例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「鉄、ステンレス、ＦＰＲ（繊維強化プラスチック）」の場合には１５０ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。また、例えば、ＡＥセンサ３０は、加工対象となるワークＷが「セラミック」の場合には３００ＫＨｚを中心に前後所定範囲の領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定される。
【0042】
なお、ＡＥセンサ３０は、例えば、株式会社ジェイ・シー・シー製の「アーリーオブザーバー（登録商標）」を用いることができる。
【0043】
《情報処理装置》
次に、情報処理装置１０の構成について説明する。
情報処理装置１０は、液晶ディスプレ等により構成される表示部１１と、工作機械２０との間で各種情報の授受を行う通信処理部１２と、ＡＥセンサ３０から送信される高周波信号を受信する高周波信号取得部１３と、ユーザから工作機械２０の工具交換時期を判定するための閾値（高周波信号の値）を受け付けるための閾値設定部１４と、ＡＥセンサ３０から取得した高周波信号と設定された閾値とを用いて工具判定時期を判定する工具判定部１５とを備えている。
また、情報処理装置１０には、キーボードやマウス等で構成される入力装置１７が接続されている。
次に、情報処理装置１０の構成について説明する。
情報処理装置１０は、液晶ディスプレ等により構成される表示部１１と、工作機械２０との間で各種情報の授受を行う通信処理部１２と、ＡＥセンサ３０から送信される高周波信号を受信する高周波信号取得部１３と、ユーザから工作機械２０の工具交換時期を判定するための閾値（高周波信号の値）を受け付けるための閾値設定部１４と、ＡＥセンサ３０から取得した高周波信号と設定された閾値とを用いて工具判定時期を判定する工具判定部１５とを備えている。
また、情報処理装置１０には、キーボードやマウス等で構成される入力装置１７が接続されている。
【0044】
高周波信号取得部１３は、アンプ４０を介して、工作機械２０のワークＷの近傍に設置されたＡＥセンサ３０が検知して送信した高周波信号（工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号）を受信する。
【0045】
閾値設定部１４は、高周波信号取得部１３が受信した高周波信号を取得し、時系列で高周波信号の推移を提示した高周波信号画像を生成して、表示部１１に生成した高周波信号画像を表示する。
また、閾値設定部１４は、表示部１１に、ユーザから工具３の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付けるための閾値受付画面を表示し、ユーザから閾値の入力を受け付ける。
なお、ユーザは、入力装置１７を操作して、閾値受付画面上で閾値を入力する。
また、閾値設定部１４は、表示部１１に、ユーザから工具３の交換時期を判定するための閾値となる高周波信号の値を受け付けるための閾値受付画面を表示し、ユーザから閾値の入力を受け付ける。
なお、ユーザは、入力装置１７を操作して、閾値受付画面上で閾値を入力する。
【0046】
工具判定部１５は、高周波信号取得部１３が受信した高周波信号と、閾値設定部１４が受け付けた閾値の高周波周波数の値とを比較し、受信した高周波信号が閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、通信処理部１２を介して、工作機械２０に工具交換を促す信号を送信する。
【0047】
また、本実施形態の情報処理装置１０は、例えば、ＣＰＵ、主記憶装置、補助記憶装置、Ｉ／Оインタフェース、通信インタフェース、液晶ディスプレイ、各種操作スイッチ等を備えるコンピュータ（パーソナルコンピュータ）により実現される。この場合、補助記憶装置には、通信処理部１２、高周波信号取得部１３、閾値設定部１４、及び工具判定部１５の機能を実現するためのプログラム（コンピュータプログラム）が記憶されている。
そして、通信処理部１２、高周波信号取得部１３、閾値設定部１４、及び工具判定部１５の機能は、ＣＰＵが主記憶装置に前記プログラムをロードして実行することにより実現される。また、表示部１１の機能は液晶ディスプレイにより実現される。
そして、通信処理部１２、高周波信号取得部１３、閾値設定部１４、及び工具判定部１５の機能は、ＣＰＵが主記憶装置に前記プログラムをロードして実行することにより実現される。また、表示部１１の機能は液晶ディスプレイにより実現される。
【0048】
本実施形態の工作機械システムを上記のような構成を採用したのは以下の理由による。
本願発明者が工作機械２０の工具寿命の最適化、及び工作機械の加工条件の最適化の研究を進めるなかで、加工対象となるワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲を設定できるＡＥセンサ３０を用いれば、工作機械２０がワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号だけを検知することができ、その検知される高周波信号が工具３の経年劣化の程度によって変化することを見出した。
また、本願発明者は、工作機械２０でワークＷを加工する度に、工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号をＡＥセンサ３０でモニタリングをしているなかで、工具３が所定品質でワークＷを加工できない状態になると、工具３が所定品質でワークＷを加工できている状態と比べて、ワークＷから発生される高周波信号の値が大きい値になることが判った。
本願発明者が工作機械２０の工具寿命の最適化、及び工作機械の加工条件の最適化の研究を進めるなかで、加工対象となるワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲を設定できるＡＥセンサ３０を用いれば、工作機械２０がワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号だけを検知することができ、その検知される高周波信号が工具３の経年劣化の程度によって変化することを見出した。
また、本願発明者は、工作機械２０でワークＷを加工する度に、工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号をＡＥセンサ３０でモニタリングをしているなかで、工具３が所定品質でワークＷを加工できない状態になると、工具３が所定品質でワークＷを加工できている状態と比べて、ワークＷから発生される高周波信号の値が大きい値になることが判った。
【0049】
そこで、本実施形態では、工作機械２０のワークテーブルＴＢの上に載置されたワークＷの近傍の位置に、可聴範囲を設定可能なＡＥセンサ３０を設置し、ＡＥセンサ３０に、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知させ、情報処理装置１０に検知した高周波信号を送信させるようにしている。また、本実施形態では、情報処理装置１０が、ＡＥセンサ３０から受信した高周波信号と、ユーザから設定された閾値とを比較し、受信した高周波信号が閾値以上であれば工具の交換時期であると判定するようにしている。
【0050】
この構成によれば、工具３の品質のばらつきに関係なく、工具３が劣化してきた際に検知された「工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号」から工具３の交換時期を判定することができる。その結果、本実施形態によれば、工作機械２０の工具３の寿命を最適化することができるとともに、不良品の発生を防止することができる。
また、本実施形態によれば、上述した特許文献１に記載の工具交換時期検出方法のように、作業者が表面粗さ測定器を使用して仕上げ加工品の表面粗さを測定したり、異なるタイミングで測定した「表面粗さの測定値」を比較したりする必要がなく、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
また、本実施形態によれば、上述した特許文献１に記載の工具交換時期検出方法のように、作業者が表面粗さ測定器を使用して仕上げ加工品の表面粗さを測定したり、異なるタイミングで測定した「表面粗さの測定値」を比較したりする必要がなく、特許文献１に記載の工具交換時期検出方法と比べて、作業者の労力負担が軽減される。
【0051】
また、本実施形態では、工作機械３に対して、超微細マイクロファインバブルが注入されているろ過済みの清澄なクーラント液が供給されるため、ワークＷの加工中に発生する加工屑が速やかに除去される。
そのため、本実施形態によれば、工具３やワークＷに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサ３０が、高精度に高周波信号（工作機械が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号）を検知することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＡＥセンサ３０が工具３やワークＷに切り屑が付着した状態での「高周波信号」を検知してしまうことが防止されるため、工具３の正確な状態が反映された高周波信号により、工具３の交換時期を判定することができる。
そのため、本実施形態によれば、工具３やワークＷに加工屑が付着したままの状態になることが防止されるため、ＡＥセンサ３０が、高精度に高周波信号（工作機械が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号）を検知することができる。すなわち、本実施形態によれば、ＡＥセンサ３０が工具３やワークＷに切り屑が付着した状態での「高周波信号」を検知してしまうことが防止されるため、工具３の正確な状態が反映された高周波信号により、工具３の交換時期を判定することができる。
【0052】
また、本実施形態の構成によれば、ワークＷの加工中に発生する加工屑が速やかに除去されるため、工具３やワークＷに切り屑が付着した状態で加工が行われることが防止され、不良品が発生する可能性が軽減されるとともに、工具の寿命を延ばすことができる。
このように、本実施形態の構成によれば、最適な状態の工具３を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械２０の加工条件を最適化することができる。
このように、本実施形態の構成によれば、最適な状態の工具３を用いることができるとともに、最適な作業環境が維持され、その結果、工作機械２０の加工条件を最適化することができる。
【0053】
以上、説明したように、本実施形態によれば、ユーザ（作業者）に大きな作業負担をかけることなく、工作機械２０の工具３の寿命を最適化することができる工作機械システムを提供することができる。
【0054】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変更が可能である。
【0055】
上述した実施形態では、ＡＥセンサ３０が、加工対象のワークＷの材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際にワークＷから発生される高周波信号を検知するようになっているが、特にこれに限定されるものではない。
例えば、ＡＥセンサ３０が、加工対象の工具３の材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際に工具３から発生される高周波信号を検知して、情報処理装置１０に送信するようになっていても良い。この場合、情報処理装置１０は、受信した高周波信号（工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際に工具３から発生される高周波信号）と、ユーザから受け付けた閾値とを比較し、受信した高周波信号が閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、工作機械２０に工具交換を促す信号を送信する。この場合も上述した実施形態と同様の作用効果が得られる。
例えば、ＡＥセンサ３０が、加工対象の工具３の材質に応じて定めた領域の高周波信号を検知するように可聴範囲が設定され、工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際に工具３から発生される高周波信号を検知して、情報処理装置１０に送信するようになっていても良い。この場合、情報処理装置１０は、受信した高周波信号（工作機械２０が工具３でワークＷを加工している際に工具３から発生される高周波信号）と、ユーザから受け付けた閾値とを比較し、受信した高周波信号が閾値以上であれば工具の交換時期であると判定し、工作機械２０に工具交換を促す信号を送信する。この場合も上述した実施形態と同様の作用効果が得られる。
【符号の説明】
【0056】
Ｗ…ワーク
ＴＢ…ワークテーブル
１…主軸
３…工具
５…ノズル
１０…情報処理装置
１１…表示部
１２…通信処理部
１３…高周波信号取得部
１４…閾値設定部
１５…工具判定部
１７…入力装置
２０…工作機械
２１…制御部
２２…表示部
２３…操作部
２４…通信処理部
２５…工作機械部
３０…ＡＥセンサ
４０…アンプ
５０…ろ過システム
５１…ろ過装置
５２…マイクロファインバブル発生器
ＴＢ…ワークテーブル
１…主軸
３…工具
５…ノズル
１０…情報処理装置
１１…表示部
１２…通信処理部
１３…高周波信号取得部
１４…閾値設定部
１５…工具判定部
１７…入力装置
２０…工作機械
２１…制御部
２２…表示部
２３…操作部
２４…通信処理部
２５…工作機械部
３０…ＡＥセンサ
４０…アンプ
５０…ろ過システム
５１…ろ過装置
５２…マイクロファインバブル発生器
【図1】
【図2】