(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】P2024126190
(43)【公開日】2024-09-20
(54)【発明の名称】切削加工機
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/00 20060101AFI20240912BHJP
B23Q 11/08 20060101ALI20240912BHJP
B23Q 3/155 20060101ALI20240912BHJP
【FI】
B23Q11/00 K
B23Q11/00 M
B23Q11/08 Z
B23Q3/155 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023034417
(22)【出願日】2023-03-07
(71)【出願人】
【識別番号】317009525
【氏名又は名称】DGSHAPE株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100121500
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 高志
(74)【代理人】
【識別番号】100121186
【弁理士】
【氏名又は名称】山根 広昭
(74)【代理人】
【識別番号】100189887
【弁理士】
【氏名又は名称】古市 昭博
(74)【代理人】
【識別番号】100218084
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 俊光
(72)【発明者】
【氏名】百々 晋平
(72)【発明者】
【氏名】櫻井 貴之
【テーマコード(参考)】
3C002
3C011
【Fターム(参考)】
3C002AA05
3C002BB07
3C002DD14
3C002EE01
3C002GG03
3C002HH09
3C002KK01
3C011BB02
3C011BB11
3C011BB15
3C011BB18
3C011DD01
3C011DD04
(57)【要約】
【課題】把持部によって把持されたダミーピンに付着した切削粉を取り除き易い。
【解決手段】切削加工機10は、被切削物1が切削される切削室120と、被切削物1を切削する切削ツール6と、被切削物1を切削しないダミーピン7とのうちの何れか1つを選択的に把持し、切削室120に配置された把持部53と、把持部53を軸線周りに回転させるスピンドルユニット52と、切削室120に配置され、把持部53に把持されたダミーピン7と接触可能な接触体200と、把持部53と接触体200との相対的な位置関係を変更する変更機構と、制御装置100とを備える。制御装置100は、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、把持部53と共にダミーピン7をスピンドルユニット52によって回転させてダミーピンクリーニングを実行するダミーピンクリーニング部106を備える。
【選択図】
図14
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被切削物が切削される切削室が形成された筐体と、
前記被切削物を切削する切削ツールと、前記被切削物を切削しないダミーピンとのうちの何れか1つを選択的に把持し、前記切削室に配置された把持部と、
前記把持部を軸線周りに回転させるスピンドルユニットと、
前記切削室に配置され、前記把持部に把持された前記ダミーピンと接触可能な接触体と、
前記把持部と前記接触体との相対的な位置関係を変更する変更機構と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記把持部に把持された前記ダミーピンを前記接触体に接触させた状態で、前記把持部と共に前記ダミーピンを前記スピンドルユニットによって回転させてダミーピンクリーニングを実行するダミーピンクリーニング部を備えた、切削加工機。
【請求項2】
前記切削室に配置され、前記被切削物を保持するワークホルダを備え、
前記接触体は、前記ワークホルダに設けられている、請求項1に記載された切削加工機。
【請求項3】
前記ワークホルダは、
前記被切削物を挟む一対の挟持アームと、
前記一対の挟持アームを連結する連結部と、
を有し、
前記接触体は、前記連結部に設けられている、請求項2に記載された切削加工機。
【請求項4】
前記ワークホルダは、
非切削時の前記ワークホルダの姿勢において上側に位置する表面と、
非切削時の前記ワークホルダの姿勢において下側に位置し、前記表面とは反対の裏面と、
を有し、
前記接触体は、前記裏面に設けられている、請求項2に記載された切削加工機。
【請求項5】
前記接触体は、多孔質材料によって形成されている、請求項1に記載された切削加工機。
【請求項6】
前記接触体は、スポンジである、請求項1に記載された切削加工機。
【請求項7】
前記接触体は、交換可能に構成されている、請求項1に記載された切削加工機。
【請求項8】
前記ダミーピンは、
前記把持部に把持される棒状部と、
前記棒状部の下端に接続され、前記棒状部の横断面積よりも大きい平らなダミー接触面を有するダミー接触部と、
を備えた、請求項1から7までの何れか1つに記載された切削加工機。
【請求項9】
前記ダミーピンクリーニング部は、前記ダミーピンの前記ダミー接触面を前記接触体に接触させる、請求項8に記載された切削加工機。
【請求項10】
前記接触体は、平らな接触面を有し、
前記ダミーピンクリーニング部は、前記ダミーピンの前記ダミー接触面を、前記接触体の前記接触面と平行に接触させる、請求項8に記載された切削加工機。
【請求項11】
前記ダミーピンクリーニング部は、
前記把持部を回転させない状態で、前記把持部に把持された前記ダミーピンを前記接触体に接触させる接触制御部と、
前記接触制御部による制御の後、前記把持部に把持された前記ダミーピンを前記接触体に接触させた状態で、前記スピンドルユニットによって前記把持部と共に前記ダミーピンを回転させる回転制御部と、
前記回転制御部による制御の後、前記把持部の回転を停止し、前記把持部に把持された前記ダミーピンを前記接触体から離間させる離間制御部と、
を有する、請求項1に記載された切削加工機。
【請求項12】
前記切削室に配置され、前記被切削物を保持するワークホルダと、
前記ワークホルダに保持された前記被切削物にエアを噴射するエアブロー装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記被切削物に対する切削終了後、前記把持部に前記ダミーピンを把持させた状態で、前記ワークホルダに保持された前記被切削物に向かって、前記エアブロー装置からエアを噴射させてワーククリーニングを実行するワーククリーニング部を備え、
前記ダミーピンクリーニング部は、前記ワーククリーニング部による前記ワーククリーニングの後、前記ダミーピンクリーニングを実行する、請求項1に記載された切削加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、切削加工機に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば特許文献1には、クランプされた切削ツールを用いて加工対象物を加工する工作機械が開示されている。この工作機械は、切削ツールをアンクランプ状態にすることが可能であり、当該アンクランプ状態のときに切削ツールが収納される工具マガジンを備えている。
【0003】
また特許文献1に開示された工作機械は、加工対象物の材料情報に応じて、アンクランプ状態の切削ツールに対して清掃動作を行うように構成されている。例えば工作機械は、工具マガジンに収納された切削ツールに対して、加工対象物の材料情報に応じて清掃動作を行う。このことによって、アンクランプ状態の切削ツールに付着した切削粉を取り除くことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、工作機械において、加工対象物を加工する以外のときに、いわゆるダミーピンをクランプすることがあり得る。ダミーピンをクランプするときの用途は様々であるが、例えば加工対象物に付着した切削粉を取り除く掃除動作の際に、ダミーピンをクランプさせることがあり得る。このように、ダミーピンをクランプさせている状態において、仮にダミーピンに切削粉が付着していると、工具マガジンの工具ホルダにダミーピンを収納したり、工具ホルダからダミーピンを取り外したりする際に、切削粉が引っ掛かることでダミーピンを収納したり取り外したりし難いことがあった。また、切削粉が付着したダミーピンをセンサに接触させるときに、切削粉がセンサに触れることで誤検出することがあった。そのため、ダミーピンに付着した切削粉は、できるだけ取り除かれていることが好ましい。
【0006】
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、把持部によって把持されたダミーピンに付着した切削粉を取り除き易い切削加工機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
ここに開示する切削加工機は、筐体と、把持部と、スピンドルユニットと、接触体と、変更機構と、制御装置とを備えている。前記筐体には、被切削物が切削される切削室が形成されている。前記把持部は、前記被切削物を切削する切削ツールと、前記被切削物を切削しないダミーピンとのうちの何れか1つを選択的に把持し、前記切削室に配置されている。前記スピンドルユニットは、前記把持部を軸線周りに回転させる。前記接触体は、前記切削室に配置され、前記把持部に把持された前記ダミーピンと接触可能なものである。前記変更機構は、前記把持部と前記接触体との相対的な位置関係を変更する。前記制御装置は、前記把持部に把持された前記ダミーピンを前記接触体に接触させた状態で、前記把持部と共に前記ダミーピンを前記スピンドルユニットによって回転させてダミーピンクリーニングを実行するダミーピンクリーニング部を備えた。
【0008】
上記切削加工機によれば、制御装置のダミーピンクリーニング部によって、把持部に把持されたダミーピンを接触体に接触させた状態で、スピンドルユニットによって回転させる。よって、ダミーピンに付着した切削粉を取り除き易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】一実施形態に係る切削加工機の斜視図である。
【
図6】アダプタを交換中の切削加工機を示す縦断面図である。
【
図7】切削装置室および駆動装置室の斜視図である。
【
図10】切削ツール交換時の切削装置の先端部付近の側面図である。
【
図13】ホーム姿勢からA軸周りに180度回転させたワークホルダを示す斜視図である。
【
図14】ダミーピンクリーニング時の切削装置の先端部付近の側面図であり、ダミーピンが接触体に接触している状態を示す図である。
【
図15】ダミーピンクリーニングが実行される手順を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る切削加工機について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。
【0011】
図1は、一実施形態に係る切削加工機10の斜視図である。以下の説明では、切削加工機10を正面から見たときに、切削加工機10から遠ざかる方を前方、切削加工機10に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、切削加工機10を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号F、Rr、L、R、U、Dは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。
【0012】
本実施形態に係る切削加工機10は、アダプタに保持されたディスク状の被切削物を切削加工する切削加工機である。
図2は、被切削物1およびアダプタ5の平面図である。本実施形態に係る切削加工機10は、被切削物1を切削して、歯科用成形品、例えば、クラウン、ブリッジ、コーピング、インレー、アンレー、ベニア、カスタムアバットメント等の歯冠補綴物や、人工歯、義歯床等の対象物を作製する装置である。切削加工機10は、いわゆるデンタル分野において使用されるデンタル加工機である。ただし、切削加工機10によって作製される対象物、および、切削加工機10が使用される分野は特に限定されない。本実施形態に係る切削加工機10は、クーラントを使用しないドライ式の切削加工機である。
【0013】
被切削物1は、例えば、PMMA、PEEK、ガラス繊維強化樹脂、ハイブリッドレジン等のレジンや、ガラスセラミックス、ジルコニア等のセラミックス材料、コバルトクロムシンターメタル等の金属材料、ワックス、石膏等で構成されている。被切削物1の材料としてジルコニアを用いるときには、例えば、半焼結したジルコニアが用いられる。被切削物1は、対向する2面を有する平板状の被切削物である。ここでは、被切削物1の形状は、ディスク状(円板状)である。ただし、被切削物1は、他の形状、例えばブロック状(例えば立方体状や直方体状)等であってもよい。以下では、被切削物1の対向する2面をそれぞれ、第1面1Aおよび第2面1Bとも呼ぶ。第2面1Bは、第1面1Aの裏面である。第1面1Aと第2面1Bとの区別は便宜上のものであり、本実施形態では、加工前の被切削物1の第1面1Aと第2面1Bとは同じである。ただし、加工前の被切削物1の第1面1Aと第2面1Bとは区別可能に構成されていてもよい。
【0014】
アダプタ5は、ディスク状の被切削物1を保持する。アダプタ5は、ここでは、被切削物1に対応する略円形の挿入孔5aが中央部分に形成された平板状のアダプタである。被切削物1は、挿入孔5aに挿入されることにより、アダプタ5に保持される。被切削物1は、アダプタ5に保持された状態で切削加工機10に収容され、切削加工される。
【0015】
図1に示すように、切削加工機10は、箱状に構成された筐体11を有している。
図3は、左方から見た切削加工機10の縦断面図である。
図4は、右方から見た切削加工機10の縦断面図である。
図1に示すように、筐体11の内部は、アダプタ5を保持するワークホルダ20が収容された切削室120(
図3も参照)と、ワークホルダ20を移動させるホルダ移動装置30(
図4参照)が収容された駆動装置室130と、ワークチェンジャ70が収容されたチェンジャ室170と、切削ツール6(
図7参照)をツールストッカ80(同じく
図7参照)に収納するためのツール交換室180と、を含む複数の空間に区画されている。
【0016】
図1に示すように、切削室120は、筐体11の左下部分に配置されている。
図3に示すように、切削室120は、筐体11の後端部まで延びている。チェンジャ室170は、切削室120の前方側部分の上方に配置されている。チェンジャ室170は、筐体11の前後方向の中央部まで延びている。
図1に示すように、駆動装置室130は、切削室120の右方に配置されている。
図4に示すように、駆動装置室130は、筐体11の後端部まで延びている。ツール交換室180は、駆動装置室130の前方側部分の上方に配置されている。ツール交換室180は、筐体11の前後方向の中央部まで延びている。なお、駆動装置室130は切削室120の左方に配置されていてもよい。その場合、ツール交換室180は、チェンジャ室170の左方に配置されていてもよい。
【0017】
切削室120の前面開口部121(
図3参照)には、切削室扉122が開閉自在に設けられている。駆動装置室130の前面開口部には、駆動装置室カバー131(
図1参照)が設けられている。チェンジャ室170の前面開口部には、チェンジャ室扉171(
図1参照)が開閉自在に設けられている。ツール交換室180の前面開口部には、ツール交換室扉181(
図1参照)が開閉自在に設けられている。
図1に示すように、切削室扉122、チェンジャ室扉171、およびツール交換室扉181には、それぞれ、内部を視認可能なように透明な窓部122a、171a、および181aが設けられている。駆動装置室カバー131の前面には、操作パネル110が設けられている。
図3および
図4に示すように、筐体11の前面(ここでは、切削室120、駆動装置室130、チェンジャ室170、およびツール交換室180の前面開口部)は、底面に対して斜めに形成されている。筐体11の前面は、後方に傾くように形成されている。
【0018】
図3および
図4に示すように、切削室120および駆動装置室130の上方であってチェンジャ室170、およびツール交換室180の後方には、切削装置50と、切削装置50を移動させる主軸移動装置60(後述するが、切削装置50は、回転するスピンドルユニット52を備えた主軸51を有する)と、が収容された切削装置室150が配置されている。切削装置室150は、ここでは、筐体11の左右方向の幅のほぼ全てを占めている。
【0019】
ワークホルダ20は、ここでは、アダプタ5を介して被切削物1を保持する。ただし、ワークホルダ20は、他の部材を介さず、直接に被切削物1を保持してもよい。
図5は、ワークホルダ20の平面図である。
図5に示すように、ワークホルダ20は、一対の挟持アーム21と、連結部22と、を備えている。一対の挟持アームは、左右一対である。アダプタ5は、一対の挟持アーム21の間に挿入されることによってワークホルダ20に保持される。一対の挟持アーム21は、被切削物1を挟むものである。
【0020】
連結部22は、一対の挟持アーム21を連結するものである。ここでは、連結部22は、一対の挟持アーム21の後方に配置されており、一対の挟持アーム21の後端部を連結するように構成されている。連結部22は左右方向に延びている。
【0021】
ホルダ移動装置30は、ワークホルダ20を支持して移動させるものである。本実施形態では、ホルダ移動装置30は、ワークホルダ20を前後方向に移動させる。より詳しくは、
図4に示すように、ホルダ移動装置30は、ワークホルダ20を後方に向かって下降するように斜め前後方向に移動させる。ワークホルダ20は、ホルダ移動装置30により前方に移動されると上方にも移動する。ワークホルダ20は、ホルダ移動装置30により後方に移動されると下方にも移動する。
図4に示すように、以下では、ホルダ移動装置30によってワークホルダ20が移動される方向をX軸方向とも呼ぶ。また、以下では、特に断る必要がない場合には、X軸方向の前方を単に前方と、X軸方向の後方を単に後方とも言う。
【0022】
図5に示すように、ホルダ移動装置30は、左右方向に延びるとともにワークホルダ20を支持する支持アーム31を備えている。
図4に示すように、ホルダ移動装置30は、支持アーム31に接続されたX軸方向移動体32と、一対のX軸ガイドレール33と、X軸方向駆動モータ34と、ボールねじ35と、を備えている。ホルダ移動装置30は、支持アーム31をX軸方向に移動させることにより、ワークホルダ20をX軸方向に移動させる。ホルダ移動装置30は、その少なくとも一部が駆動装置室130に収容されている。ここでは、ホルダ移動装置30のX軸方向移動体32、一対のX軸ガイドレール33、X軸方向駆動モータ34、ボールねじ35、および支持アーム31の一部が駆動装置室130に収容されている。
【0023】
図4に示すように、一対のX軸ガイドレール33は、X軸方向に延びている。X軸方向移動体32は、一対のX軸ガイドレール33に摺動可能に係合している。X軸方向移動体32は、X軸ガイドレール33に沿ってX軸方向に移動することが可能である。ボールねじ35は、X軸方向に延びている。ボールねじ35は、X軸方向移動体32に設けられたナットに噛み合わされている。X軸方向駆動モータ34は、ボールねじ35を軸線周りに回転させる。X軸方向駆動モータ34を駆動してボールねじ35を回転させると、X軸方向移動体32は、X軸ガイドレール33に沿ってX軸方向に移動する。なお、ホルダ移動装置30は、ボールねじ機構を有するものには限定されず、例えば、タイミングベルトやワイヤを有していてもよい。
【0024】
ホルダ移動装置30は、ワークホルダ20に保持された被切削物1が切削装置50によって切削される際、ワークホルダ20をX軸方向の所定の範囲内で移動させるように構成されている。以下、このX軸方向の所定の範囲を「切削加工時の移動範囲」とも呼ぶ。
図3は、ワークホルダ20が切削加工時の移動範囲内に位置した状態を図示している。
【0025】
図5に示すように、支持アーム31は、左右方向に延びる軸線Axb周りに回転する回転シャフト31aと、軸線Axbと直交するように回転シャフト31aに接続され、回転シャフト31aとともに前後方向に回転する第1アーム31bと、軸線Axbに平行に(第1アーム31bと直交するように)第1アーム31bに接続された第2アーム31cと、を備えている。
図4に示すように、X軸方向移動体32には、回転シャフト31aを軸線Axb周りに回転させるB軸回転モータ41Bが設けられている。支持アーム31とB軸回転モータ41Bとは、ワークホルダ20を回転させることによりワークホルダ20の姿勢を変更する回転装置40の一部を構成している。B軸回転モータ41Bが駆動して回転シャフト31aが回転すると、ワークホルダ20は前後方向に回転する。以下、軸線Axbの伸長方向をB軸方向とも呼び、軸線Axb周りに回転することをB軸周りに回転するとも言う。また、回転装置40のうち、ワークホルダ20をB軸周りに回転させる装置をB軸回転装置40Bとも呼ぶ。
【0026】
図5に示すように、回転装置40は、ワークホルダ20を左右方向に回転させるA軸回転装置40Aも備えている。A軸回転装置40Aは、A軸回転モータ41Aと、回転軸42Aと、を備えている。A軸回転モータ41Aは、第2アーム31cに固定されている。回転軸42Aは、A軸回転モータ41Aに接続され、軸線Axaに沿って前後方向に延びている。A軸回転モータ41Aが駆動すると、回転軸42Aは、軸線Axa周りに回転する。以下では、軸線Axaの伸長方向をA軸方向とも呼び、軸線Axa周りに回転することをA軸周りに回転するとも言う。本実施形態では、回転軸42Aは、ワークホルダ20に接続されており、詳しくは連結部22の中央部分に接続されている。
【0027】
切削室120は、複数の壁部によって区画され、ワークホルダ20を収容している。
図3に示すように、複数の壁部は、底壁120D、左側壁120L(
図1参照)、右側壁120R、後壁120Rr、前壁120F、および天壁120Uを含んでいる。複数の壁部120D、120L、120R、120Rr、120F、および120Uは、ここでは金属板によって形成されている。底壁120Dは、ワークホルダ20よりも下方に配置され、切削室120の底面を形成している。底壁120Dは、切削加工機10を水平面に設置したとき略水平になるように構成されている。天壁120Uは、ワークホルダ20よりも上方に配置され、切削室120の天面を形成している。左側壁120L、右側壁120R、後壁120Rr、および前壁120Fは、それぞれ、天壁120Uと底壁120Dとを接続するように立設されている。左側壁120Lは、底壁120Dの左端部に接続され、上方に向かって延びている。左側壁120Lは、ワークホルダ20よりも左方に立設されている。右側壁120Rは、底壁120Dの右端部に接続され、上方に向かって延びている。右側壁120Rは、ワークホルダ20よりも右方に立設されている。後壁120Rrは、底壁120Dの後端部に接続され、上方に向かって延びている。後壁120Rrの左端部および右端部は、それぞれ左側壁120Lの後端部および右側壁120Rの後端部に接続されている。後壁120Rrは、ワークホルダ20よりも後方に立設されている。前壁120Fは、底壁120Dの前端部に接続され、斜め上方に向かって延びている。前壁120Fは、ワークホルダ20よりも前方に立設されている。前壁120Fは、後方に傾くように延びている。前壁120Fの伸長方向は、X軸方向に直交する方向である。前壁120Fの左端部および右端部は、それぞれ左側壁120Lの前端部および右側壁120Rの前端部に接続されている。天壁120Uは、前壁120Fに直交する方向、すなわちX軸方向に平行に延びている。天壁120Uは、後方に向かって下降傾斜している。天壁120Uは、底壁120Dに対して非平行に設けられている。天壁120Uの前端部、左端部、右端部および後端部は、それぞれ前壁120Fの上端部、左側壁120Lの上端部、右側壁120Rの上端部、および後壁120Rrの上端部に接続されている。
【0028】
切削室120の前壁120Fには、前面開口部121が形成されている。前述したように、前面開口部121には、切削室扉122が開閉可能に設けられている。前面開口部121は、前壁120Fの下端よりも上方の位置から上方に向かって延びている。前壁120Fの下端部付近は、外部に向かって開放されていない隅部となっている。
【0029】
右側壁120Rは、切削室120と駆動装置室130との間を区画している。切削室120の右側壁120Rは、駆動装置室130の左側壁でもある。
図3に示すように、右側壁120Rには、X軸方向に延びるとともにホルダ移動装置30の支持アーム31が通るスリット123が形成されている。スリット123は、支持アーム31が挿通される開口部である。支持アーム31には、切削室120内で発生した切削粉が駆動装置室130に侵入することを防止する防塵板36が固定されている。防塵板36は、スリット123の少なくとも一部を覆うように設けられ、支持アーム31とともにX軸方向に移動する。防塵板36は、支持アーム31のうち切削室120内に位置した部分に固定され、切削室120内に設けられている。防塵板36は、ここでは、支持アーム31のX軸方向の位置に応じて、スリット123の異なる部分を覆うように構成されている。
【0030】
図3に示すように、防塵板36は、ワークホルダ20が切削加工時の移動範囲内に位置しているとき、スリット123の後方側の端部を覆うように構成されている。このとき、スリット123の前方側の端部は、防塵板36に覆われず、開放されている。防塵板36は、ワークホルダ20が切削加工時の移動範囲内に位置しているとき、スリット123の前方側の端部よりも後方に位置するように構成されている。防塵板36は、支持アーム31が後方側に移動するのに従って、スリット123の前方側のより多くの部分を開放する。これは、切削室120内の風の流れによりワークホルダ20よりも後方に切削粉が集まる傾向があり、ワークホルダ20よりも前方には切削粉が少ないことによる。これにより、防塵板36の長さが短縮され、切削室120が前方に向かって長くなることが抑制されている。なお、スリット123の前方側の一部は、ワークホルダ20の位置にかかわらず開放されている。スリット123の前方側の一部が開放されていることにより、駆動装置室130から切削室120に向かう風の流れが発生する。これにより、切削室120内の切削粉等が駆動装置室130に侵入することが抑制されている。
【0031】
図3に示すように、天壁120Uは、切削室120とチェンジャ室170との間を区画するとともに、切削室120と切削装置室150との間を区画している。天壁120Uには、切削室120とチェンジャ室170とを連通させる前方側開口部124と、切削室120と切削装置室150とを連通させる後方側開口部125と、が開口している。切削室120の天壁120Uの前方側部分は、チェンジャ室170の底壁でもある。前方側開口部124は、チェンジャ室170の下方に形成されている。前方側開口部124は、ワークチェンジャ70の搬送装置72によって搬送される被切削物1が通過可能な開口部である。後述するが、ここでは、搬送装置72は、アダプタ5を収納したアダプタ収納部71を前方側開口部124から切削室120に搬送する。
【0032】
切削室120の天壁120Uの後方側部分は、切削装置室150の底壁の左側部分でもある。後方側開口部125は、切削装置室150の下方に形成されている。後方側開口部125は、切削装置50の少なくとも一部、ここでは、主軸51の下方部分が通過可能な開口部である。後方側開口部125は、後述するZ軸方向移動装置60Zによって主軸51がZ軸方向(
図3参照)に移動される際に、切削ツール6および主軸51が通過する開口部である。詳しくは後述するが、後方側開口部125は、駆動装置室130と切削装置室150とを連通させるように、駆動装置室130の上方まで延びている(
図7参照)。
【0033】
図3に示すように、切削室120の底壁120Dは、略水平に構成された底部126と、底部126の後端部に接続され、そこから後方に向かって延びるスロープ127と、を備えている。スロープ127には、後方に向かう上り勾配がつけられている。スロープ127と底部126とは、屈折するように接続されている。スロープ127は、後壁120Rrに接続されている。スロープ127の下方には、空間が形成されている。
【0034】
底壁120Dには、排気口128が開口している。排気口128には、後述する排気ダクト92等を介して集塵機111(
図11参照)が接続される。排気口128からは、切削室120内の空気や粉塵が排出される。排気口128は、スロープ127に設けられている。さらに詳しくは、排気口128は、スロープ127のうち後壁120Rrとの接続部に沿って開口している。排気口128の後縁は、後壁120Rrにより構成されている。排気口128は、スロープ127の最も後部に設けられている。スロープ127には、排気口128に向かう上り勾配がつけられている。
【0035】
図5に示すように、排気口128は、ワークホルダ20よりも後方に開口している。これにより、ワークホルダ20を挟んで前方から後方に向かう風の流れが発生する。また、
図5に示すように、平面視において、スロープ127の少なくとも一部は、ワークホルダ20の少なくとも一部と重なっている(
図3も参照)。これにより、切削加工により脱落した被切削物1の破片がスロープ127上に落下する。スロープ127上に落下した被切削物1の破片のうち大きいものは、排気口128からの吸引によっても排気口128に吸い込まれず、スロープ127を滑り落ちる。これにより、被切削物1の破片のうち大きいものが選別される。また、例えば切削加工の負荷により被切削物1がアダプタ5から落下した場合も、落下した被切削物1は、排気口128からの吸引によっても排気口128に吸い込まれず、スロープ127を滑り落ちる。
【0036】
図5に示すように、排気口128は、切削室120の左右方向の中心線CL(A軸とは、一致していなくてもよく、一致していてもよい)よりも右方に偏寄して設けられている。言い換えると、排気口128は、切削室120の左右方向の中心線CLよりも駆動装置室130の側に偏寄して設けられている。これにより、駆動装置室130の近くの粉塵等が重点的に排出されている。排気口128は、上方を向くように開口した1つのスリットである。排気口128は、左右方向の長さが前後方向の長さよりも長い略長方形に形成されている。
【0037】
図3に示すように、本実施形態では、排気口128の下方に集塵チャンバ90が設けられている。集塵チャンバ90は、スロープ127の下面に固定されている。集塵チャンバ90は、上方が開放された箱状の部材であり、上方を向くように開口した上方開口部90Uが排気口128に接続されている。
図3および
図5に示すように、集塵チャンバ90は、上方開口部90Uと、底壁90Dと、前壁90Fと、左側壁90Lと、を備えている。集塵チャンバ90の後壁および右側壁は、それぞれ、切削室120の後壁120Rrおよび右側壁120Rによって形成されている。ただし、集塵チャンバ90は、切削室120と共用しない後壁および右側壁を備えていてもよい。底壁90D、前壁90F、左側壁90L、切削室120の後壁120Rr、および切削室120の右側壁120Rにより、集塵チャンバ90には、内部空間が形成されている。
図5に示すように、集塵チャンバ90の内部空間は、平面視において排気口128よりも大きい。
【0038】
集塵チャンバ90には、上方開口部90Uとダクト接続孔91とが形成されている。ダクト接続孔91は、排気ダクト92が接続される開口部である。
図3に示すように、切削加工機10は、ダクト接続孔91に接続される排気ダクト92を備えている。ダクト接続孔91は、ここでは、集塵チャンバ90の後壁(切削室120の後壁120Rr)に開口している。上方開口部90U(排気口128)の開口方向とダクト接続孔91の開口方向とは交差している。ただし、ダクト接続孔91は、集塵チャンバ90の他の側壁(例えば、右側壁120R)に開口していてもよい。排気ダクト92の前端部は、ダクト接続孔91に接続されている。排気ダクト92は、集塵チャンバ90を介して排気口128および切削室120に連通している。排気ダクト92の後端部は、切削加工機10の外部まで延びている。排気ダクト92の後端部には、集塵機111(
図11参照)が接続される。
図5に示すように、集塵チャンバ90および排気ダクト92も、切削室120の左右方向の中心線CLよりも右方に、言い換えると、切削室120の左右方向の中心線CLよりも駆動装置室130の側に偏寄して設けられている。
【0039】
図3に示すように、切削室120の天壁120Uには、天面エアブロー装置93の天面ノズル93Nが設けられている。天面エアブロー装置93は、切削室120の天壁120Uに沿ってエアを噴射し、噴射したエアを後壁120Rrを経由して排気口128に送り込むことにより、切削室120の天壁120Uと後壁120Rrとをクリーニングする。天面エアブロー装置93は、外部のエアコンプレッサ等に接続された図示しない配管と、エアの流れを制御する図示しないバルブと、切削室120の天壁120Uに沿ってエアを噴射する天面ノズル93Nと、を備えている。天面ノズル93Nは、
図3の矢印F1に示すように、切削室120の天壁120Uおよび後壁120Rrに沿って排気口128に到達するようにエアを噴射する。本実施形態では、排気口128は、底壁120D(より詳しくは、スロープ127)のうち後壁120Rrとの接続部に沿って開口している。そのため、天面ノズル93Nから噴射されたエアは、スムーズに排気口128に送り込まれる。
【0040】
平面図は省略するが、天面ノズル93Nは、左右方向に関して排気ダクト92と揃った位置に設けられている。よって、天面ノズル93Nも、切削室120の左右方向の中心線CLよりも右方に偏寄して設けられている。言い換えると、天面ノズル93Nも、切削室120の左右方向の中心線CLよりも駆動装置室130の側に偏寄して設けられている。また、天面ノズル93Nは、切削室120内に突き出したときの切削装置50に向かってエアを噴射することができる。ここでは、天面ノズル93Nは、天壁120Uの後方側開口部125の下方を通過するようにエアを噴射する。これにより、後方側開口部125を通って切削室120内に移動したときの切削装置50の主軸51の下部および切削ツール6がクリーニングされる。
【0041】
図3に示すように、切削加工機10は、底面ノズル94Nを備えた底面エアブロー装置94をさらに備えている。底面ノズル94Nは、切削室120の底壁120Dに沿って排気口128に到達するようにエアを噴射する。底面エアブロー装置94は、噴射したエアを切削室120の底壁120Dに沿って排気口128に送り込むことにより、切削室120の底壁120Dをクリーニングする。底面エアブロー装置94は、外部のエアコンプレッサ等に接続された図示しない配管と、エアの流れを制御する図示しないバルブと、切削室120の底壁120Dに沿ってエアを噴射する底面ノズル94Nと、を備えている。
【0042】
底面ノズル94Nは、底壁120Dよりも上方に設けられている。詳しくは、
図3に示すように、底面ノズル94Nは、切削室120の底壁120Dと前壁120Fとの間に斜めに架け渡された取付板95に固定されている。
図3の矢印F2に示すように、底面ノズル94Nは、底壁120Dに向かって斜め下方に、かつ、排気口128の側に向かうようにエアを噴射する。ここでは、底面ノズル94Nは、底壁120Dに向かって、後ろ斜め下方にエアを噴射する。これにより、底壁120Dに衝突したエアが左右方向に広がる。その結果、底面ノズル94Nの左右方向の幅を広くしなくても、底壁120Dの左右方向の広い範囲をクリーニングすることができる。本実施形態では、底面ノズル94Nは、切削室120の左右方向の中央部に設けられている。ただし、底面ノズル94Nは、切削室120の左右方向の中心線CLよりも左右いずれかに偏寄して設けられていてもよい。
【0043】
ワークチェンジャ70は、複数の被切削物1を収納可能に構成されており、加工する被切削物1を交換するために使用される。
図3に示すように、ワークチェンジャ70は、複数の被切削物1(ここでは、被切削物1が装着されたアダプタ5、
図2参照)を収納可能なアダプタ収納部71と、アダプタ収納部71を切削室120に搬送する搬送装置72と、を備えている。例えば被切削物1の交換時のような場合を除き、アダプタ収納部71は、チェンジャ室170に収容されている。
図1に示すように、アダプタ収納部71には、それぞれ1つのアダプタ5を収納する棚状の収納スペース71aが複数設けられている。複数の収納スペース71aは、上下方向に並んでいる。より詳しくは、複数の収納スペース71aは、X軸方向に直交する斜め上下方向(以下、L軸方向とも呼ぶ、
図3参照)に並んで配置されている。
【0044】
図3に示すように、搬送装置72は、L軸方向に延びるスライドアーム72Aと、L軸方向駆動モータ72Bと、ボールねじ72Cと、を備えている。スライドアーム72Aは、アダプタ収納部71に固定され、L軸方向に伸長および短縮可能である。アダプタ収納部71には、ボールねじ72Cが噛み合っている。L軸方向駆動モータ72Bは、ボールねじ72Cに接続され、ボールねじ72Cを回転させる。L軸方向駆動モータ72Bが駆動することによりボールねじ72Cが回転すると、スライドアーム72Aが伸縮するとともに、アダプタ収納部71がL軸方向に移動する。
【0045】
図6は、アダプタ5(
図2参照)を交換中の切削加工機10を示す縦断面図である。
図6に示すように、アダプタ5の交換時、アダプタ収納部71は、切削室120内に下降する。アダプタ収納部71は、切削室120の前方側開口部124を通って切削室120内に移動する。ホルダ移動装置30は、アダプタ5の交換時には、ワークホルダ20を切削加工時の移動範囲よりもX軸方向の前方に移動させる。
図6に示すように、このとき、スリット123の後方側の端部は、防塵板36に覆われず、開放されている。防塵板36は、ワークチェンジャ70との間で被切削物1を受け渡す受け渡し位置にワークホルダ20が位置しているとき、スリット123の後方側の端部よりも前方に位置するように構成されている。これにより、防塵板36の長さが短縮され、切削室120が後方に向かって長くなることが抑制されている。
図6に示すように、アダプタ5は、ワークホルダ20がX軸方向の前方側に前進し、アダプタ5の収納スペース71a(
図1参照)に突入することにより、ワークホルダ20に保持される。なお、本実施形態では、搬送装置72は、アダプタ収納部71を切削室120に搬送することにより複数の被切削物1を切削室120に搬送するが、搬送装置72の構成は、これに限定されない。搬送装置72は、アダプタ収納部71に収納された複数の被切削物1のうちの少なくとも1つの被切削物1を切削室120に搬送するように構成されていればよい。例えば、搬送装置72は、固定されたアダプタ収納部71の収納スペース71a内の被切削物1を把持して取り出し、ワークホルダ20に受け渡すように構成されていてもよい。
【0046】
切削装置50および切削装置50の移動装置(ここでは主軸移動装置60)は、切削装置室150に収容されている。切削装置50は、ワークホルダ20に保持された被切削物1を切削する。
図3に示すように、切削装置50および主軸移動装置60は、ワークホルダ20よりも上方に設けられている。切削装置50は、切削ツール6を把持して回転させる主軸51を備えている。主軸51は、スピンドルユニット52と、スピンドルユニット52の下端部に設けられた把持部53と、を備えている。スピンドルユニット52は、X軸方向と直交する(ここでは、L軸方向と平行な)方向に延びている。以下、この方向をZ軸方向とも呼ぶ。スピンドルユニット52は、把持部53をZ軸方向に平行な軸線周りに回転させる。把持部53は、Z軸方向の下方に突き出すように切削ツール6、または、後述のダミーピン7(
図12参照)のうちの何れか1つを選択的に把持する。スピンドルユニット52は、ここでは、モータ内蔵のユニットである。ただし、スピンドルユニット52は、例えば、外部のモータとベルト等により接続されていてもよい。把持部53は、例えば、エア駆動式のコレットチャックである。ただし、把持部53の方式は特に限定されない。
【0047】
主軸移動装置60は、切削装置50をZ軸方向および左右方向に移動させる。左右方向は、X軸方向およびZ軸方向に直交する方向である。以下では、左右方向のことをY軸方向とも呼ぶ。主軸移動装置60が切削装置50をY軸方向およびZ軸方向に移動させ、ホルダ移動装置30がワークホルダ20をX軸方向に移動させることにより、切削ツール6またはダミーピン7と、被切削物1との位置関係が三次元的に変化する。Z軸方向は、切削室120の天壁120Uに交差する(ここでは直交する)方向であり、切削装置50は、Z軸方向の移動により、切削室120内に出現し、または、切削装置室150内に退避する。主軸移動装置60は、その少なくとも一部がワークホルダ20よりも上方かつ天壁120Uよりも下方に配置されるような位置に切削装置50を移動させることが可能である。
【0048】
図3に示すように、主軸移動装置60は、Y軸方向移動装置60Yと、Z軸方向移動装置60Zと、を備えている。Y軸方向移動装置60Yは、切削装置50をY軸方向に移動させる装置である。Z軸方向移動装置60Zは、切削装置50をZ軸方向に移動させる装置である。
図7は、切削装置室150および駆動装置室130の斜視図である。
図7では、切削装置室150および駆動装置室130の内部が見えるように、一部の部材の図示を省略している。
図7に示すように、Y軸方向移動装置60Yは、Y軸方向に延びる一対のY軸ガイドレール61Yと、Y軸ガイドレール61Yに摺動可能に係合したY軸方向移動体62Yと、Y軸方向駆動モータ63Yと、ボールねじ64Yと、を備えている。一対のY軸ガイドレール61Yは、切削装置室150の底壁に設けられている。Y軸ガイドレール61Yは、駆動装置室130の上方まで延びている。Y軸方向移動体62Yは、Y軸ガイドレール61Yに沿ってY軸方向に移動可能である。Y軸方向移動体62Yは、Y軸ガイドレール61Yに沿って駆動装置室130の上方まで移動することができる。Y軸方向移動体62Yは、Z軸方向移動装置60Zを支持している。Z軸方向移動装置60Zは、Z軸方向に移動可能に切削装置50を支持している。
【0049】
図7に示すように、ボールねじ64Yは、Y軸方向に延びている。ボールねじ64Yは、Y軸方向移動体62Yに噛み合わされている。Y軸方向駆動モータ63Yは、ボールねじ64Yを回転させる。Y軸方向駆動モータ63Yが駆動し、ボールねじ64Yが回転すると、Y軸方向移動体62Yは、Y軸ガイドレール61Yに沿ってY軸方向に移動する。これにより、Z軸方向移動装置60Zおよび切削装置50がY軸方向に移動する。
【0050】
図3に示すように、Z軸方向移動装置60Zは、Z軸方向に延びる一対のZ軸ガイドシャフト61Zと、Z軸ガイドシャフト61Zに摺動可能に係合し、切削装置50を支持するZ軸方向移動体62Zと、Z軸方向駆動モータ63Zと、図示しないボールねじと、を備えている。Z軸方向移動装置60Zも、Y軸方向移動装置60YがZ軸方向移動装置60Zを移動させるのと同様の仕組みで、切削装置50をZ軸方向に移動させる。
【0051】
なお、図示は省略するが、Y軸方向移動体62Yの左右には、それぞれ蛇腹が設けられていてもよい。右側の蛇腹の両端は、それぞれ、Y軸方向移動体62Yの右端および後方側開口部125の右端に連結されている。左側の蛇腹の両端は、それぞれ、Y軸方向移動体62Yの左端および後方側開口部125の左端に連結されている。蛇腹により、後方側開口部125から切削装置室150に粉塵等が侵入することが抑制されている。
【0052】
図3に示すように、切削装置室150の天壁150Uには、吸気口152が開口している。吸気口152は、ここでは、左右方向に並んだ複数のスリットから構成されている。ただし、吸気口152の形状は特に限定されない。吸気口152は、排気口128から空気が排出されるのに応じて、切削加工機10内に外部の空気を取り込むための開口部である。吸気口152は、切削装置室150に連通している。さらに吸気口152は、切削装置室150を介して駆動装置室130およびチェンジャ室170にも連通している。切削装置室150と駆動装置室130とは、切削装置室150の底壁(駆動装置室130の天壁)に開口した後方側開口部125によって連通されている。切削装置室150とチェンジャ室170とは、特に仕切なく連通している。切削室120は、切削装置室150および駆動装置室130を介して吸気口152と連通している。駆動装置室130と切削室120とは、切削室120の右側壁120R(駆動装置室130の左側壁)に開口したスリット123によって連通されている。切削室120は、切削装置室150およびチェンジャ室170を介しても吸気口152と連通している。チェンジャ室170と切削室120とは、切削室120の天壁120U(チェンジャ室170の底壁)に開口した前方側開口部124によって連通されている。
【0053】
吸気口152が切削装置室150に連通し、切削装置室150と切削室120とが後方側開口部125によって連通し、さらに、切削室120に排気ダクト92が連通していることにより、集塵機111(
図11参照)を駆動させると、
図3に示すように、吸気口152から切削装置室150を経由して切削室120に向かう風の流れF3が発生する。切削装置室150の内圧は、切削室120の内圧よりも高くなる。よって、切削室120で発生した切削粉等が切削装置室150に侵入しにくくなる。同様に、吸気口152がチェンジャ室170に連通し、チェンジャ室170と切削室120とが前方側開口部124によって連通していることにより、集塵機111を駆動させると、
図3に示すように、吸気口152からチェンジャ室170を経由して切削室120に向かう風の流れF4が発生する。チェンジャ室170の内圧は、切削室120の内圧よりも高くなる。これにより、切削室120で発生した切削粉等がチェンジャ室170に侵入しにくくなる。さらに、吸気口152が駆動装置室130に連通し、駆動装置室130と切削室120とがスリット123によって連通していることにより、集塵機111を駆動させると、
図5に示すように、吸気口152(
図3参照)から駆動装置室130を経由して切削室120に向かう風の流れF5が発生する。駆動装置室130の内圧は、切削室120の内圧よりも高くなる。これにより、切削室120で発生した切削粉等が駆動装置室130に侵入しにくくなる。
【0054】
図7に示すように、本実施形態では、ツールストッカ80は、駆動装置室130に収容されている。ツールストッカ80は、複数の切削ツール6、および、ダミーピン7(
図12参照)を収納可能に構成されている。複数の切削ツール6は、例えば、被切削物1の材料や切削の種類に応じて使い分けられる。
図7に示すように、ツールストッカ80は、X軸方向移動体32に支持されている。詳しくは、ツールストッカ80は、X軸方向移動体32の上面に固定されている。従来、ツールストッカは、ホルダ移動装置の支持アームに支持されていた。そのため、従来の切削装置では、支持アームが撓みやすく、被切削物1の切削において被切削物1にあまり負荷を掛けることができなかった。具体的には、切削による負荷を考慮して、時間当たりの切削量を制限するなどしていた。本実施形態では、ツールストッカ80がX軸方向移動体32に支持されることにより、支持アーム31の負荷が低減されている。
【0055】
図8は、ツールストッカ80の平面図である。
図8に示すように、ツールストッカ80は、それぞれ切削ツール6を収納可能な複数の収納孔81を備えている。複数の収納孔81は、ツールストッカ80の上面80Uに形成され、Z軸方向の下方に向かって凹んでいる。
図8に示すように、複数の収納孔81は、千鳥状に配置されている。詳しくは、ツールストッカ80には、複数の収納孔81のうちの一部の複数の収納孔81が所定の並び方向(ここでは、Y軸方向)に並んだ列81A~81Eが形成されており、複数の列81A~81Eのうちの隣り合った2つの列(例えば、列81Aと列81B)は、並び方向の位置がずれている。上記隣り合った2つの列の間の並び方向の位置のずれ量は、各列81A~81Eにおける収納孔81のピッチの半分以下である。かかる千鳥配置により、複数の収納孔81の配置が密となっている。その結果、スペースに対する切削ツール6の収納効率が向上している。なお、複数の列81A~81Eは、1つおきに並び方向の位置が揃っている。また、本実施形態では、ツールストッカ80は、ダミーピン7(
図12参照)が収納されるダミー収納孔88を備えている。ダミー収納孔88は、ツールストッカ80の上面80Uに形成され、Z軸方向の下方に向かって凹んでいる。
【0056】
また、ツールストッカ80は、ツール長センサ89を備えている。ツール長センサ89は、切削ツール6またはダミーピン7が接触したことを検知する。ツール長センサ89は、ツールストッカ80の上面80Uに露出するように設けられている。ここでは、ツール長センサ89は、ツールストッカ80の上面80Uよりも上方に突出するように設けられている。ツール長センサ89は、ここでは、Z軸方向の上方から切削ツール6またはダミーピン7が接触したことを検知する。ツール長センサ89は、例えば、切削ツール6またはダミーピン7に押されることによりON/OFF状態が切り替わるスイッチを備え、スイッチのON/OFF状態が切り替わったときの座標を測定するように構成されている。ただし、ツール長センサ89の検知方式は上記に限定されない。ツール長センサ89は、例えば、切削ツール6またはダミーピン7の押圧力を検知する圧力センサを備えていてもよい。ツール長センサ89は、これにより、切削ツール6またはダミーピン7が間違っているか、または折れており、長さが登録された長さと異なることを検知できる。
【0057】
切削装置50は、ツールストッカ80に収納された各切削ツール6を把持可能に構成され、把持した切削ツール6によってワークホルダ20に保持された被切削物1を切削する。これを可能とするように、主軸移動装置60は、切削装置50を駆動装置室130と切削室120との間で移動させる。また、ホルダ移動装置30は、ツールストッカ80を切削装置室150の下方に移動させる。
【0058】
図3および
図7に示すように、本実施形態では、切削装置50は、ワークホルダ20およびツールストッカ80よりも上方に設けられている。主軸移動装置60のY軸方向移動装置60Yは、切削装置50が駆動装置室130の上方と切削室120の上方との間を移動するように、切削装置50をY軸方向に移動させる。主軸移動装置60のZ軸方向移動装置60Zは、切削装置50を上下方向(ここでは、鉛直方向に対して傾斜したZ軸方向)に移動させる。ホルダ移動装置30は、Y軸方向移動装置60Yによる切削装置50の移動経路の下方に設定されたツール把持位置P1(
図7参照)にツールストッカ80を移動させることが可能に構成されている。ツール把持位置P1は、後方側開口部125の下方の位置である。ツール把持位置P1にツールストッカ80を移動させ、かつ、切削装置50をツール把持位置P1の上方の位置に移動させた状態でZ軸方向移動装置60Zを駆動して切削装置50を下降させることにより、切削装置50にツールストッカ80の切削ツール6を把持させることができる。
【0059】
ホルダ移動装置30は、ツール把持位置P1よりも前方に設定されたツール交換位置P2(
図7参照)にツールストッカ80を移動させることが可能に構成されている。
図7に示すように、ツール交換位置P2は、ツール交換室180の底壁182の下方に設定されている。ツール交換室180の底壁182は、ツール交換室180と駆動装置室130とを区画している。
図7に示すように、ツール交換室180の底壁182には、ツール交換位置P2の上方に開口した開口部183が形成されている。開口部183は、ユーザがツールストッカ80に切削ツール6を抜き差しするための開口部である。開口部183は、底壁182をZ軸方向に貫通している。ホルダ移動装置30を駆動してツールストッカ80をツール交換位置P2に移動させると、ユーザは、開口部183を通してツールストッカ80にアクセスすることができる。開口部183が形成されたツール交換室180を設けることにより、切削ツール6の交換時などにユーザがホルダ移動装置30に触れてしまうことが防止されている。また、かかる構成により、切削ツール6の交換時などに駆動装置室130に外部の異物が侵入することが抑制されている。
【0060】
図3に示すように、本実施形態に係る切削加工機10は、主軸51に設けられ、エアを噴射する主軸エアブロー装置55をさらに備えている。主軸エアブロー装置55は、主軸51の把持部53の側方に設けられた主軸ノズル56を備えている。
図9は、主軸51の下端部付近の一部破断側面図である。
図9に示すように、主軸エアブロー装置55は、エアが噴射される主軸ノズル56と、主軸ノズル56を支持するノズル支持部材57と、を備えている。ノズル支持部材57は、把持部53よりもZ軸方向の上方に設けられている。ノズル支持部材57は、ここでは、スピンドルユニット52を覆うカバーに固定されている。ノズル支持部材57は、Z軸方向に移動可能なように主軸ノズル56を支持している。詳しくは、ノズル支持部材57は、Z軸方向下方側のエンド位置Pd(
図9に示した位置、下方側エンド位置Pdとも呼ぶ)と下方側エンド位置PdよりもZ軸方向の上方側にある他の位置との間を移動可能なように主軸ノズル56を支持している。主軸ノズル56の下方側エンド位置Pdは、把持部53の側方に設定されている。下方側エンド位置Pdでは、把持部53と主軸ノズル56とは、X軸方向に並んでいる。
【0061】
図9に示すように、ノズル支持部材57は、主軸ノズル56が挿通されたガイド孔57aと、主軸ノズル56が下方側エンド位置Pdよりも下方に移動することを規制するストッパ57bと、を備えている。また、主軸エアブロー装置55は、ノズル支持部材57に支持された主軸ノズル56を付勢して、主軸ノズル56を下方側エンド位置Pdに保持する付勢部材58を備えている。付勢部材58は、ここでは、コイルスプリングである。ただし、付勢部材58は、コイルスプリングには限定されず、例えば、エアシリンダ等であってもよい。主軸ノズル56は、下方側エンド位置Pdでストッパ57bに当接する当接部56aを備えている。ストッパ57bと付勢部材58とにより、主軸ノズル56は、下方側エンド位置Pdに保持される。また、主軸ノズル56は、Z軸の上方に向かって押されると、付勢部材58の付勢力に抗して、ガイド孔57aに沿ってZ軸の上方に移動する。
【0062】
主軸ノズル56は、ワークホルダ20よりも上方に設けられており、下方(ここでは、鉛直方向下方)に向かってエアを噴射するように構成されている。主軸エアブロー装置55によるエアの噴射方向は、鉛直方向下方である。これにより、把持部53に把持された切削ツール6に対して斜めにエアが吹きつけられる。ただし、主軸ノズル56は、その他の方向にエアを噴射してもよい。主軸ノズル56は、側壁に形成されZ軸方向に斜交するように延びるカット面56bを備えている。カット面56bは、Z軸方向の下方に向かうにつれて把持部53に近づくような傾斜を有している。ここでは、カット面56bは、主軸ノズル56の下端から斜め上方に向かって延びている。
【0063】
主軸51に装着した切削ツール6をツールストッカ80に戻すときや、ツールストッカ80の切削ツール6を主軸51に装着する際には、Z軸方向移動装置60Zは、ツールストッカ80に収納された切削ツール6を把持または解放するように設定されたZ軸方向の所定位置(以下、作業位置Po(
図10参照)とも呼ぶ)に把持部53を移動させる。
図10は、切削ツール6の交換時の切削装置50の先端部付近の側面図である。
図10は、把持部53が作業位置Poに位置した状態を図示している。
図10に示すように、主軸ノズル56は、把持部53がZ軸方向の作業位置Poに位置した状態ではツールストッカ80に当接する。このとき、主軸ノズル56は、ツールストッカ80に押され、付勢部材58(
図9参照)の付勢力に抗して下方側エンド位置PdよりもZ軸方向の上方に位置する。
【0064】
主軸ノズル56は、ツールストッカ80に当接していないときには、ツールストッカ80に当接しているときよりもZ軸方向の下方の下方側エンド位置Pdに位置する。これにより、被切削物1の加工時、クリーニング時、または切削室120のクリーニング時(後述するが、主軸エアブロー装置55は、切削室120内やワークホルダ20にエアを噴射するように構成されており、切削室120のクリーニングにも使用される)、切削ツール6の先端の刃部、被切削物1、または切削室120の底壁120Dに主軸ノズル56を近づけることができる。一方で、主軸ノズル56が下方側エンド位置Pdにあると、主軸51に装着した切削ツール6をツールストッカ80に戻すときや、ツールストッカ80の切削ツール6を主軸51に装着する際には、長い主軸ノズル56がツールストッカ80や切削ツール6と干渉する。そこで、本実施形態では、主軸エアブロー装置55は、主軸ノズル56がZ軸方向の上方に押されると上方に移動する(縮む)ように構成されている。
【0065】
主軸ノズル56のカット面56bは、物体が側方から主軸ノズル56を押したときに主軸ノズル56が上方に移動するために設けられたものである。物体が側方からカット面56bを押すと、その押圧力の一部はカット面56bによってZ軸方向の上方向きの力に変換され、主軸ノズル56が上方に移動する。
【0066】
なお、主軸ノズル56がZ軸の上下方向に移動する構成は、ツールストッカ80以外の物体が主軸ノズル56に衝突する可能性に対しても効果を奏する。かかる構成によれば、何らかの物体が主軸ノズル56に衝突すると主軸ノズル56がZ軸の上方に移動する。そのため、主軸ノズル56または衝突した物体が破損するおそれを低減することができる。
【0067】
制御装置100は、ホルダ移動装置30、主軸移動装置60、切削装置50などに接続され、それらの動作を制御している。
図11は、切削加工機10のブロック図である。
図11に示すように、制御装置100は、ホルダ移動装置30のX軸方向駆動モータ34と、回転装置40のA軸回転モータ41AおよびB軸回転モータ41Bと、切削装置50のスピンドルユニット52および把持部53と、主軸移動装置60のY軸方向駆動モータ63YおよびZ軸方向駆動モータ63Zと、ワークチェンジャ70のL軸方向駆動モータ72Bと、天面エアブロー装置93と、底面エアブロー装置94と、主軸エアブロー装置55と、集塵機111と、操作パネル110と、に接続され、それらの動作を制御している。なお、集塵機111の制御は、制御装置100ではなく、集塵機111に内蔵された制御装置または外部の装置によって行われてもよい。
【0068】
制御装置100の構成は特に限定されない。制御装置100は、例えばマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータのハードウェア構成は特に限定されないが、例えば、ホストコンピュータ等の外部機器から切削データ等を受信するインターフェイス(I/F)と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置(CPU:central processing unit)と、CPUが実行するプログラムを格納したROM(read only memory)と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAM(random access memory)と、上記プログラムや各種データを格納するメモリ等の記憶装置と、を備えている。
【0069】
図11に示すように、制御装置100は、切削制御部101と、ワーク交換部102と、ツール交換部103と、ワーククリーニング部104と、切削室クリーニング部105と、ダミーピンクリーニング部106と、を備えている。制御装置100は、他の処理部を備えていてもよいが、ここでは図示および説明を省略する。
【0070】
切削制御部101は、ホルダ移動装置30のX軸方向駆動モータ34と、回転装置40のA軸回転モータ41AおよびB軸回転モータ41Bと、切削装置50のスピンドルユニット52と、主軸移動装置60のY軸方向駆動モータ63YおよびZ軸方向駆動モータ63Zとを制御して、被切削物1を指定された形状に切削する。被切削物1の切削加工中には、適宜に主軸エアブロー装置55が駆動され、被切削物1、アダプタ5、およびワークホルダ20に付着した切削粉が除去される。被切削物1の切削加工中には、集塵機111が駆動される。
【0071】
ワーク交換部102は、ワークチェンジャ70のL軸方向駆動モータ72Bと、ホルダ移動装置30のX軸方向駆動モータ34とを制御して、被切削物1(被切削物1が保持されたアダプタ5)を交換する。これにより、複数の被切削物1が順次加工される。ツール交換部103は、ホルダ移動装置30のX軸方向駆動モータ34と、主軸移動装置60のY軸方向駆動モータ63YおよびZ軸方向駆動モータ63Zと、切削装置50の把持部53と、を制御して、把持部53に把持される切削ツール6を交換する。
【0072】
ワーククリーニング部104は、被切削物1に対する切削終了後にワーククリーニングを実行する。ここでワーククリーニングとは、ワークホルダ20に保持された被切削物1に向かって、主軸エアブロー装置55からエアを噴射して被切削物1に付着した切削粉を取り除くためのクリーニングであり、被切削物1に対するクリーニングである。ワーククリーニング部104は、ワーククリーニングとして、切削加工終了後に、被切削物1、アダプタ5、およびワークホルダ20をクリーニングする。本実施形態では、ワーククリーニング部104によるワーククリーニングが実行されるとき、把持部53には、ダミーピン7(
図12参照)が把持されている。すなわちダミーピン7が把持部53に把持された状態で、ワーククリーニングが行われる。
図11に示すように、ワーククリーニング部104は、第1ブロー制御部104Aと、第1姿勢制御部104Bと、第1移動制御部104Cと、反転制御部104Dと、を備えている。
【0073】
第1ブロー制御部104Aは、被切削物1の切削が終了した後に、主軸エアブロー装置55を制御してワークホルダ20に向かってエアを噴射する。第1姿勢制御部104Bは、被切削物1の切削が終了した後であって第1ブロー制御部104Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射する前に回転装置40を制御し、被切削物1の対向する2面(第1面1Aおよび第2面1B)が主軸エアブロー装置55によるエアの噴射方向と所定の角度で交差するようにワークホルダ20の姿勢を制御する。本実施形態では、上記所定の角度は90度である。ただし、主軸エアブロー装置55によるエアの噴射方向と被切削物1の対向する2面1A、1Bとのなす角度は、90度に限定されるわけではない。第1姿勢制御部104Bは、また、被切削物1の切削が終了した後であって第1ブロー制御部104Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射する前に、回転装置40を制御して、被切削物1の第1面1Aが主軸ノズル56の方を向くようにワークホルダ20の姿勢を制御する。これにより、被切削物1の第1面1Aがクリーニングされる。
【0074】
第1移動制御部104Cは、第1ブロー制御部104Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射しているときに、ホルダ移動装置30およびY軸方向移動装置60Yを制御して、ワークホルダ20に対する主軸ノズル56の位置を移動させる。これにより、エアが噴射されるワークホルダ20の場所が移動する。ホルダ移動装置30およびY軸方向移動装置60Yは、ワークホルダ20に対する主軸ノズル56の位置を移動させる移動装置として機能する。本実施形態では、第1移動制御部104Cは、ワークホルダ20に対する主軸ノズル56の移動経路が走査線を描くように、ワークホルダ20に対する主軸ノズル56の位置を移動させる。
【0075】
反転制御部104Dは、第1ブロー制御部104Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射している途中で、回転装置40を制御して、被切削物1の第2面1Bが主軸ノズル56の方を向くようにワークホルダ20の姿勢を変更する。これにより、被切削物1の第1面1Aのクリーニングの後に、第2面1Bがクリーニングされる。ワーククリーニングの間、集塵機111は駆動されている。
【0076】
切削室クリーニング部105は、切削加工およびワーククリーニングの終了後に、切削室120をクリーニングする。ただし、切削室クリーニング部105は、切削加工の終了後であれば、ワーククリーニングの前に切削室120をクリーニングしてはいけないわけではない。
図11に示すように、切削室クリーニング部105は、第2ブロー制御部105Aと、第2姿勢制御部105Bと、第2移動制御部105Cと、を備えている。
【0077】
第2ブロー制御部105Aは、被切削物1の切削が終了した後に、主軸エアブロー装置55を制御して、切削室120内にエアを噴射する。第2姿勢制御部105Bは、被切削物1の切削が終了した後(ここではさらに、ワーククリーニング部104の制御によるワーククリーニングの後)であって第2ブロー制御部105Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射する前に回転装置40を制御し、ワークホルダ20の姿勢を予め定められた姿勢とする。なお、第1ブロー制御部104Aによる主軸エアブロー装置55の制御と第2ブロー制御部105Aの制御による主軸エアブロー装置55の制御とは連続的に行われてもよい。すなわち、ワーククリーニングおよび切削室クリーニングの間、エアの噴射は継続されていてもよい。
【0078】
本実施形態では、ワークホルダ20の予め定められた姿勢は、ワークホルダ20に保持された被切削物1の対向する2面1A、1Bが切削室120の底壁120Dに対して傾斜するような姿勢である。さらに詳しくは、ワークホルダ20の予め定められた姿勢は、ワークホルダ20に保持された被切削物1の対向する2面1A、1Bが前方に向かって下降傾斜するような姿勢である。これにより、主軸エアブロー装置55から噴射されたエアは、ワークホルダ20に保持された被切削物1およびアダプタ5に沿って流れ、主として前斜め下方に向かう。本実施形態に係る切削室120のクリーニングでは、ワークホルダ20の姿勢を制御することにより、切削室120内を流れるエアの方向を制御している。
【0079】
第2移動制御部105Cは、第2ブロー制御部105Aの制御によって主軸エアブロー装置55がエアを噴射しているときにY軸方向移動装置60Yを制御して、主軸ノズル56を左方または右方に移動させる。これにより、ワークホルダ20の姿勢を制御することによって発生させた前斜め下方向きの風の流れが、左方または右方に移動する。これにより、切削室120のクリーニングが左方または右方に向かって進行する。
【0080】
切削室クリーニングでは、第2ブロー制御部105Aは、天面エアブロー装置93および底面エアブロー装置94も制御して、それらにエアを噴射させる。詳しくは、第2ブロー制御部105Aは、天面エアブロー装置93および底面エアブロー装置94を制御してそれぞれ天面ノズル93Nおよび底面ノズル94Nからエアを噴射させ、その後に主軸エアブロー装置55を制御して切削室120内にエアを噴射する。さらに、第2ブロー制御部105Aは、主軸エアブロー装置55を制御して切削室120内にエアを噴射した後に、天面エアブロー装置93および底面エアブロー装置94を制御してエアを噴射させる。第2姿勢制御部105Bは、切削室クリーニングの途中で、1回または複数回ワークホルダ20の姿勢を変えることにより、1回または複数回、風の向きを変えてもよい。切削室クリーニングの間も、集塵機111は駆動されている。
【0081】
ところで、上記のワーククリーニング部104によるワーククリーニングが実行されるとき、主軸エアブロー装置55からのエアが被切削物1に噴射されることによって、被切削物1に付着した切削粉が取り除かれる。ワーククリーニングにおいて、切削粉が切削室120内を舞うことがあり得る。このとき、切削粉が把持部53内に入り込むことを抑制するために、上述のように、ワーククリーニングが実行されているとき、把持部53にはダミーピン7が把持されている。このように、ワーククリーニングのときに把持部53がダミーピン7を把持されているため、ダミーピン7には切削粉が付着することがあり得る。
【0082】
そのため、本実施形態では、ダミーピン7に対するクリーニングであるダミーピンクリーニングが実行される。ダミーピンクリーニングは、把持部53に把持されたダミーピン7に付着した切削粉を取り除くためのクリーニングである。
【0083】
図12は、ダミーピン7を示す斜視図である。
図12に示すダミーピン7は、切削ツール6とは異なり、被切削物1を切削する際には使用されないものであり、被切削物1を切削しないピンである。ダミーピン7は、切削ツール6を把持しているとき以外は基本的に把持部53(
図9参照)に把持されるピンである。ダミーピン7は、待機時や、ワーククリーニングや切削室クリーニングなどのクリーニング時などの非切削時に、把持部53によって把持されるものである。ダミーピン7は、非切削時に切削粉が把持部53の内部に侵入しないように、把持部53に把持されるものである。例えばダミーピン7の長さは、切削ツール6よりも短い。
【0084】
切削装置50における主軸51の把持部53は、切削ツール6とダミーピン7とのうちの何れか1つを選択的に把持する。被切削物1の切削時には、ダミーピン7は、ツールストッカ80のダミー収納孔88(
図8参照)に挿入されて収納される。
【0085】
なお、ダミーピン7の構成は、特に限定されない。本実施形態では、
図12に示すように、ダミーピン7は、棒状部7aと、ダミー接触部7bとを有している。棒状部7aは、Z軸方向に延びた棒状のものである。棒状部7aは、把持部53によって把持される部分であり、ここでは把持部53に直接把持される。ダミー接触部7bは、棒状部7aの下端(詳しくは、Z軸方向の下端)に接続されている。本実施形態では、ダミー接触部7bの形状は、円盤形状(言い換えると、円柱形状)であるが、特に限定されない。ダミー接触部7bの横断面積は、棒状部7aの横断面積よりも大きい。
【0086】
本実施形態では、ダミー接触部7bは、ダミー接触面7cを有している。ダミー接触面7cは、後述の接触体200(
図13参照)と接触する面である。ここでは、ダミー接触面7cは、ダミー接触部7bの下面を構成している。ダミー接触面7cは、平らな面であり、X軸方向およびY軸方向に広がった平面である。ダミー接触面7cは、棒状部7aの横断面積よりも面積が大きい。
【0087】
図13は、ホーム姿勢からA軸周りに180度回転させたワークホルダ20を示す斜視図である。
図14は、ダミーピンクリーニング時の切削装置50の先端部付近の側面図であり、ダミーピン7が接触体200に接触している状態を示す図である。本実施形態では、
図13に示すように、切削加工機10は、ダミーピンクリーニングにおいて使用される接触体200を備えている。
図14に示すように、接触体200は、把持部53に把持されたダミーピン7と接触可能なものである。
図13に示すように、接触体200は、筐体11(
図1参照)に形成された切削室120に配置されている。ここでは、接触体200は、切削室120内のうち、把持部53に把持されたダミーピン7が接触することができる範囲に配置されている。また、接触体200は、切削時に主軸51(例えばスピンドルユニット52および把持部53など)と干渉しない位置に設けられているとよい。
【0088】
本実施形態では、接触体200は、切削室120に配置されたワークホルダ20に設けられている。ただし、接触体200は、ワークホルダ20に設けられていなくてもよく、切削室120において、把持部53に把持されたダミーピン7が接触することができる範囲に設けられているとよい。ここでは、接触体200は、ワークホルダ20の後部であって、連結部22に設けられている。詳しくは、接触体200は、連結部22の中央部分であって、A軸周りの回転軸42Aよりも前方に設けられている。
【0089】
上述のように、ワークホルダ20は、B軸回転装置40B(
図4参照)によってB軸周りに回転し、A軸回転装置40A(
図5参照)によってA軸周りに回転するように構成されている。本実施形態では、非切削時におけるワークホルダ20の姿勢をホーム姿勢という。ホーム姿勢は、A軸周り、および、B軸周りに回転していないときのワークホルダ20の姿勢のことであり、待機時におけるワークホルダ20の姿勢のことである。
図5は、ホーム姿勢のときのワークホルダ20を示す平面図である。
図5に示すように、ワークホルダ20は、ホーム姿勢において上側に位置する表面20Uと、ホーム姿勢において下側に位置する裏面20Dとを有している。表面20Uは、ホーム姿勢のときのワークホルダ20の上面を構成している。裏面20Dは、ホーム姿勢のときのワークホルダ20の下面を構成している。裏面20Dは、表面20Uと対向しており、表面20Uとは反対の面である。
図13に示すように、ホーム姿勢からA軸周りに180度回転させたワークホルダ20において、表面20Uと裏面20Dの位置は反転し、裏面20Dは、表面20Uの上方に位置する。本実施形態では、接触体200は、ワークホルダ20の裏面20Dに設けられている。詳しくは、接触体200は、ワークホルダ20の連結部22における裏面20Dに設けられている。
【0090】
なお、接触体200は、ダミーピン7と接触しながらダミーピン7が回転したときに、ダミーピン7に付着した切削粉を取り除くことができれば、接触体200を形成する材料は特に限定されない。例えば接触体200は、多孔質材料によって形成されており、ここではスポンジである。例えば接触体200に対してダミーピン7が低回転で接触する場合には、接触体200は、ゴムによって形成されていてもよい。本実施形態では、接触体200は直方体形状である。ただし、接触体200の形状は特に限定されない。
【0091】
本実施形態では、接触体200は、接触面201を有している。
図14に示すように、接触面201は、ダミーピンクリーニングの際に、把持部53に把持されたダミーピン7のダミー接触面7cと接触する面である。接触面201は、ワークホルダ20がホーム姿勢のときにおいて、接触体200の下面を構成している。ホーム姿勢のワークホルダ20が、A軸周りに180度回転、または、B軸周りに180度回転したときにおいて、接触面201は、接触体200の上面となり、把持部53に把持されたダミーピン7のダミー接触面7cと対向する。接触面201は平らな面である。接触面201は、ダミーピン7のダミー接触面7cよりも面積が大きい。接触面201は、ダミー接触面7cの全体を一度に接触させることができる大きさの面積を有している。ダミー接触面7cの形状は、四角形状(ここでは長方形形状)であるが、ダミー接触面7cと同様に円形状であってもよい。ダミー接触面7cの形状は特に限定されない。
【0092】
本実施形態では、接触体200は消耗品である。そのため、接触体200は、交換可能であり、ワークホルダ20に対して着脱可能に取り付けられている。なお、接触体200をワークホルダ20に取り付ける方法は特に限定されない。本実施形態では、接触体200は、両面テープによってワークホルダ20に取り付けられており、ワークホルダ20から取り外すことができる。
【0093】
本実施形態では、
図11に示すように、制御装置100は、ダミーピンクリーニング部106を備えている。ダミーピンクリーニング部106は、上述のダミーピンクリーニングを実行するように構成またはプログラムされている。ダミーピンクリーニング部106は、
図14に示すように、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、把持部53と共にダミーピン7をスピンドルユニット52によって回転(ここではZ軸周りに回転)させてダミーピンクリーニングを実行する。本実施形態では、ダミーピンクリーニングを実行する際、ダミーピン7のダミー接触面7cを接触体200に接触させて、ダミーピン7を回転させる。このことによって、ダミーピン7のうち、ダミー接触面7cに付着した切削粉を接触体200によって削ぎ落すことができて、除去することができる。
【0094】
なお、把持部53に把持されたダミーピン7の側面(例えば棒状部7aの側面や、ダミー接触部7bの側面)には、例えばワーククリーニングが実行された後、切削紛があまり付着されていないという知見を本願発明者は得ている。そのため、ダミーピンクリーニングの際には、ダミーピン7の側面を接触体200に接触させておらず、例えダミーピン7の側面に切削粉が付着している場合であっても、ダミーピン7が回転するときの遠心力によって当該切削粉を落下させることができると考えている。ただし、ダミーピンクリーニングの際、把持部53に把持されたダミーピン7の側面を接触体200に接触させた状態で、把持部53を軸線周りに回転させてもよい。
【0095】
次に、本実施形態に係るダミーピンクリーニングが実行される手順について、
図15のフローチャートに沿って詳しく説明する。本実施形態では、
図11に示すように、ダミーピンクリーニング部106は、接触制御部106Aと、回転制御部106Bと、離間制御部106Cとを備えている。
【0096】
本実施形態では、ワーククリーニング部104によって、ワークホルダ20に保持された被切削物1に対する切削終了後、把持部53にダミーピン7を把持させた状態で、ワークホルダ20に保持された被切削物1に向かって、主軸エアブロー装置55からエアを噴射させてワーククリーニングを実行させた後、
図15のステップS101が実行される。
【0097】
ステップS101では、
図11の接触制御部106Aは、
図14に示すように、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させる。ここでは、接触制御部106Aは、スピンドルユニット52を停止させて、把持部53およびダミーピン7を回転させない状態で、ダミーピン7のダミー接触面7cを接触体200の接触面201に接触させる。具体的には、例えばワークホルダ20の裏面20Dが上を向いておらず、接触体200の接触面201がダミーピン7のダミー接触面7cと面向かいに配置されていないことがあり得る。この場合には、接触制御部106Aは、接触体200の接触面201と、ダミーピン7のダミー接触面7cとが面向かい(例えば対向して、互いが平行)になるように、A軸回転装置40A(
図5参照)またはB軸回転装置40B(
図4参照)を制御して、ワークホルダ20をA軸周り、またはB軸周りに回転させる。
【0098】
その後、接触制御部106Aは、把持部53に把持されたダミーピン7のダミー接触面7cのZ軸方向の直下に接触体200の接触面201が配置されるように制御する。ここでは、接触制御部106Aは、ホルダ移動装置30を制御してワークホルダ20をX軸方向に移動させつつ、主軸移動装置60を制御して主軸51をY軸方向に移動させて、ダミー接触面7cのZ軸方向の直下に接触体200を配置させる。そして、接触制御部106Aは、主軸移動装置60を制御して主軸51をZ軸方向の下方に移動させることで、把持部53と共にダミーピン7をZ軸方向の下方に移動させる。このことによって、ダミーピン7のダミー接触面7cと、接触体200の接触面201とが平行な状態で徐々に接近して、
図14に示すように、ダミー接触面7cと接触体200の接触面201とが平行に接触する。そして、ダミー接触面7cと接触体200の接触面201とが接触したとき、接触制御部106Aは、主軸移動装置60を停止して、主軸51のZ軸方向への移動を停止する。
【0099】
なお、接触制御部106AにおけるA軸回転装置40A、B軸回転装置40B、ホルダ移動装置30、主軸移動装置60の制御の順は特に限定されない。また、接触制御部106AにおけるA軸回転装置40A、B軸回転装置40B、ホルダ移動装置30、主軸移動装置60の制御は、一部または全部が同時に行われてもよい。本実施形態では、A軸回転装置40A、B軸回転装置40B、ホルダ移動装置30および主軸移動装置60によって、把持部53と接触体200との相対的な位置関係が変更される。そのため、A軸回転装置40A、B軸回転装置40B、ホルダ移動装置30および主軸移動装置60は、把持部53と接触体200との相対的な位置関係を変更する変更機構の一例である。
【0100】
このような接触制御部106Aによる制御の後、
図15のステップS103を実行する。ステップS103では、
図11の回転制御部106Bは、把持部53に把持されたダミーピン7を回転させる。ここでは、回転制御部106Bは、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、スピンドルユニット52によって把持部53と共にダミーピン7を回転させる。このとき、ダミーピン7は、ダミー接触面7cに対して直交する軸線周り(ここではZ軸周り)に回転する。
【0101】
ここで、回転制御部106Bは、スピンドルユニット52を所定の時間、所定の回転数で回転させる。この所定の時間、および、所定の回転数は、特に限定されるものではなく、ダミーピン7に付着した切削粉が取り除かれるような値に適宜に設定される。所定の時間は例えば10秒であり、所定の回転数は例えば24,000rpmである。この所定の時間と、所定の回転数は、制御装置100のメモリに予め記憶されている。なお、回転制御部106Bがスピンドルユニット52を回転させる際の所定の回転数は、例えば切削時におけるスピンドルユニット52の回転数と同じであってもよい。また、所定の回転数は、切削時におけるスピンドルユニット52の回転数よりも多くなってもよいし、少なくなってもよい。
【0102】
このように回転制御部106Bによって把持部53を回転させた後、
図15のステップS105を実行する。ステップS105では、
図11の離間制御部106Cは、ダミーピン7を接触体200から離間させる。ここでは、離間制御部106Cは、まず把持部53の回転を停止させるために、スピンドルユニット52の回転を停止させる。その後、離間制御部106Cは、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200から離間させる。ここでは、離間制御部106Cは、主軸移動装置60を制御して、Z軸方向の上方に把持部53を移動させる。このことによって、把持部53に把持されたダミーピン7がZ軸方向の上方に移動し、ダミーピン7のダミー接触面7cが接触体200の接触面201から離間する。以上のようにして、ダミーピンクリーニングが終了する。なお、本実施形態では、ダミーピンクリーニングの終了後、切削室クリーニング部105による切削室クリーニングが実行される。
【0103】
以上、本実施形態では、
図3に示すように、切削加工機10は、筐体11と、把持部53と、スピンドルユニット52と、接触体200(
図13参照)と、変更機構と、制御装置100(
図11参照)とを備えている。筐体11には、被切削物1が切削される切削室120が形成されている。把持部53は、被切削物1を切削する切削ツール6(
図9参照)と、被切削物1を切削しないダミーピン7(
図14参照)とのうちの何れか1つを選択的に把持し、切削室120に配置されている。スピンドルユニット52は、把持部53を軸線周り(ここではZ軸周り)に回転させる。
図14に示すように、接触体200は、切削室120に配置され、把持部53に把持されたダミーピン7と接触可能なものである。上記変更機構は、把持部53と接触体200との相対的な位置関係を変更する機構であり、A軸回転装置40A、B軸回転装置40B、ホルダ移動装置30および主軸移動装置60によって構成されている。制御装置100は、
図14に示すように、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、把持部53と共にダミーピン7をスピンドルユニット52によって回転させてダミーピンクリーニングを実行するダミーピンクリーニング部106(
図11参照)を備えている。
【0104】
このように、制御装置100のダミーピンクリーニング部106によって、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、スピンドルユニット52によって回転させる。よって、ダミーピン7に付着した切削粉を取り除き易くすることができる。
【0105】
例えばダミーピン7に切削粉が付着した状態の場合、ダミーピン7をツールストッカ80のダミー収納孔88(
図8参照)に挿入して収納する際、切削粉がダミー収納孔88に入り込んだり、ダミー収納孔88内に堆積したりすることがあり得る。その結果、切削粉に起因して、ダミー収納孔88にダミーピン7を適切に収納できないことがあり得る。また切削粉が付着した状態のダミーピン7をダミー収納孔88に収納できた場合であっても、ダミー収納孔88からダミーピン7を取り出す際、切削粉がダミー収納孔88の縁に引っ掛かり、ダミーピン7をダミー収納孔88から取り外し難いことがあり得る。更に、例えばツールストッカ80に設けられたツール長センサ89(
図8参照)にダミーピン7のダミー接触面7cを接触させる際、ダミーピン7に切削粉が付着していると、切削粉がツール長センサ89に触れることで、ツール長センサ89が誤検出することがあり得る。
【0106】
しかしながら、本実施形態では、把持部53に把持されたダミーピン7に対してダミーピンクリーニングが実行されるため、切削粉が取り除かれたダミーピン7が、ツールストッカ80のダミー収納孔88に収納されたり、ツール長センサ89に接触したりする。そのため、切削粉に起因して、ダミーピン7がダミー収納孔88に収納し難くなったり、ダミー収納孔88から取り外し難くなったりすることを防ぐことができる。また、切削粉に起因して、ダミーピン7をツール長センサ89に接触する際に生じ得るツール長センサ89の誤検出をし難くすることができる。
【0107】
本実施形態では、
図3に示すように、切削加工機10は、切削室120に配置され、被切削物1を保持するワークホルダ20と、ワークホルダ20に保持された被切削物1にエアを噴射する主軸エアブロー装置55とを備えている。
図11に示すように、制御装置100は、ワーククリーニング部104を備えている。ワーククリーニング部104は、被切削物1に対する切削終了後、把持部53にダミーピン7を把持させた状態で、ワークホルダ20に保持された被切削物1に向かって、主軸エアブロー装置55からエアを噴射させてワーククリーニングを実行する。ダミーピンクリーニング部106は、ワーククリーニング部104によるワーククリーニングの後、ダミーピンクリーニングを実行する。このように、ワーククリーニングの際、把持部53には、ダミーピン7が把持されている。そのため、ワーククリーニングの際に被切削物1などから取り除かれた切削粉が切削室120内で舞うことで、ダミーピン7に付着することがあり得る。このような場合であっても、ワーククリーニングの後にダミーピンクリーニングが実行されるため、ダミーピン7に付着した切削粉を取り除くことができる。
【0108】
本実施形態では、
図13に示すように、接触体200は、ワークホルダ20に設けられている。このように、切削室120に配置されたワークホルダ20に接触体200を設けることで、接触体200を切削室120内に容易に配置することができる。また、切削時において、把持部53はワークホルダ20に接近される。そのため、ワークホルダ20に接触体200を設けることで、把持部53を接触体200に接近させて、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させることができる。
【0109】
本実施形態では、ワークホルダ20は、被切削物1を挟む一対の挟持アーム21と、一対の挟持アーム21を連結する連結部22と、を有している。接触体200は、連結部22に設けられている。切削時において、連結部22は、把持部53と干渉しないものである。そのため、ワークホルダ20の連結部22に接触体200を設けることで、切削時に接触体200が把持部53や、把持部53に把持された切削ツール6に干渉し難くすることができる。
【0110】
本実施形態では、ワークホルダ20は、
図5に示すように、非切削時のワークホルダ20の姿勢(ここではホーム姿勢)において上側に位置する表面20Uと、非切削時のワークホルダ20の姿勢において下側に位置し、表面20Uとは反対の裏面20Dとを有している。
図13に示すように、接触体200は、ワークホルダ20の裏面20Dに設けられている。ここでは、接触体200は、ダミーピンクリーニング以外では使用されないものである。またワークホルダ20がホーム姿勢のとき、裏面20Dは、ユーザから見難い部分である。よって、接触体200をワークホルダ20の裏面20Dに設けることで、ダミーピンクリーニング以外のときには、ユーザから見難い位置に接触体200を配置することができる。
【0111】
本実施形態では、接触体200は、多孔質材料によって形成されている。接触体200は、例えばスポンジである。このことによって、接触体200にダミーピン7を接触した状態でダミーピン7を回転し易くすることができる。よって、接触体200に対してダミーピン7を接触させた状態で回転させることで、ダミーピン7に付着した切削粉を取り除き易くすることができる。
【0112】
本実施形態では、ダミーピン7が接触体200に接触した状態で回転するため、回転時、接触体200が削られることがあり得る。そのため、接触体200は消耗品である。ここでは、接触体200は、交換可能に構成されている。よって、接触体200がダミーピン7で削られた場合であっても、新品に交換することができる。
【0113】
本実施形態では、
図12に示すように、ダミーピン7は、把持部53に把持される棒状部7aと、棒状部7aの下端に接続され、棒状部7aの横断面積よりも大きい平らなダミー接触面7cを有するダミー接触部7bと、を備えている。ダミーピンクリーニング部106は、
図14に示すように、ダミーピン7のダミー接触面7cを接触体200に接触させる。ダミー接触面7cは、ダミーピン7のうちの幅広な平らな面である。そのため、ダミー接触面7cを接触体200に接触させてダミーピン7を回転させることで、ダミー接触面7cに付着した切削粉を積極的に取り除くことができる。
【0114】
本実施形態では、
図13に示すように、接触体200は、平らな接触面201を有している。ダミーピンクリーニング部106は、
図14に示すように、ダミーピン7のダミー接触面7cを、接触体200の接触面201と平行に接触させる。このように、ダミー接触面7cと接触面201とを平行に接触させることで、ダミー接触面7cに対して接触面201から均一に圧力を掛け易い。よって、ダミー接触面7cに付着した切削粉を全体的に取り除き易くすることができる。
【0115】
本実施形態では、
図11に示すように、ダミーピンクリーニング部106は、接触制御部106Aと、回転制御部106Bと、離間制御部106Cとを備えている。接触制御部106Aは、
図15のステップS101において、把持部53を回転させない状態で、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させる。回転制御部106Bは、接触制御部106Aによる制御の後、
図15のステップS103において、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200に接触させた状態で、スピンドルユニット52によって把持部53と共にダミーピン7を回転させる。離間制御部106Cは、回転制御部106Bによる制御の後、
図15のステップS105において、把持部53の回転を停止し、把持部53に把持されたダミーピン7を接触体200から離間させる。このことによって、ダミーピン7を接触体200に接触させた後にダミーピン7を接触体200に対して回転させることができる。よって、ダミーピン7が回転している状態で接触体200に接触させるときに、接触体200が削られることを防ぐことができる。
【符号の説明】
【0116】
1 被切削物
6 切削ツール
7 ダミーピン
7a 棒状部
7b ダミー接触部
7c ダミー接触面
10 切削加工機
11 筐体
20 ワークホルダ
20U 表面
20D 裏面
21 挟持アーム
22 連結部
52 スピンドルユニット
53 把持部
55 主軸エアブロー装置(エアブロ―装置)
100 制御装置
104 ワーククリーニング部
106 ダミーピンクリーニング部
106A 接触制御部
106B 回転制御部
106C 離間制御部
120 切削室
200 接触体
201 接触面