特開 2024-145971 数値制御装置、工作機械、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(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】P2024145971

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】数値制御装置、工作機械、制御方法、プログラム、及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   G05B 19/18 20060101AFI20241004BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

G05B19/18 S

B23Q11/00 N

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023058609

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104178

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 尚

(72)【発明者】

【氏名】奥村 亮太

(72)【発明者】

【氏名】高橋 佳也

【テーマコード（参考）】

3C011

3C269

【Ｆターム（参考）】

3C011BB01

3C269AB03

3C269AB05

3C269BB17

3C269CC02

3C269MN27

(57)【要約】

【課題】切削液の噴出機構を適切なタイミングで駆動できる数値制御装置、工作機械、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供する。
【解決手段】ＣＰＵは、加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動によりカバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を制御する。ＣＰＵは、加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻Ｔｓｐに到達したか否かを判断する（Ｓ１３、Ｓ２１）。ＣＰＵは、特定時刻Ｔｓｐに到達したと判断した時（Ｓ１３：ＹＥＳ、Ｓ２１：ＹＥＳ）、特定時刻Ｔｓｐから加工プログラムの終了時までの第一所定時間ポンプを駆動する（Ｓ２９）。
【選択図】図１２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置において、
前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断部と、
前記第一判断部が前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動部と
を備えたことを特徴とする数値制御装置。

【請求項2】

前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを間欠駆動する第二ポンプ駆動部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。

【請求項3】

前記第二ポンプ駆動部は、前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行し、
前記第一所定時間は、前記第一時間よりも短い
ことを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。

【請求項4】

前記第二ポンプ駆動部は、前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行し、
前記第一所定時間は、前記第一時間よりも長い
ことを特徴とする請求項２に記載の数値制御装置。

【請求項5】

前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行する第二ポンプ駆動部と、
前記加工プログラムの終了前の最後の前記ポンプの駆動停止から前記特定時刻までの第二所定時間が所定の基準時間よりも短いか否か判断する第二判断部と、
前記第二判断部により前記第二所定時間が前記基準時間よりも短いと判断した場合、最後の前記第一時間の前記ポンプの駆動開始時刻から前記加工プログラムの終了時までの時間を前記第一所定時間に設定する設定部と
を備え、
前記第一ポンプ駆動部は、前記設定部が設定した前記第一所定時間前記ポンプを駆動する
ことを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。

【請求項6】

前記加工プログラムに基づいて前記カバー内に配置した前記ワークを加工することで生じた前記切粉を、前記ポンプの駆動により前記カバー内に前記切削液を噴出することで洗い流す前記噴出機構と、
請求項１～５の何れかに記載の前記数値制御装置と
を備えたことを特徴とする工作機械。

【請求項7】

加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置の制御方法において、
前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、
前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップと
を備えたことを特徴とする制御方法。

【請求項8】

加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータに、
前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、
前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。

【請求項9】

加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータに、
前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、
前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップと
を実行させるプログラム
を記憶することを特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、数値制御装置、工作機械、制御方法、プログラム、及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載の制御装置は、ＮＣプログラムの実行中、ＮＣプログラムを構成する複数のブロック中に、主軸、クーラント等の動作部が待機状態となるブロックが存在するか否かを判別する。制御装置は、待機状態となるブロックが存在する場合、当該ブロックの実行時に当該動作部に対応した動力源、例えば主軸モータ、クーラントポンプに供給される電力を遮断できるか否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－０６７３４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記制御装置は、待機状態となる場合にのみ電力が遮断されるので、クーラント供給部によるクーラントの供給が過剰となる場合があり、クーラント供給部による消費電力を適切に抑制できない可能性があった。

【0005】

本発明の目的は、切削液の噴出機構を適切なタイミングで駆動できる数値制御装置、工作機械、制御方法、プログラム、及び記憶媒体を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１の数値制御装置は、加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置において、前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断部と、前記第一判断部が前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動部とを備えたことを特徴とする。

【0007】

上記数値制御装置は、第一所定時間のポンプの駆動で、加工プログラムの終了時までに確実に切粉を洗い流すことができる。故に、数値制御装置は、切削液の噴出機構を適切なタイミングで駆動できる。

【0008】

請求項２の数値制御装置は、前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを間欠駆動する第二ポンプ駆動部を備えてもよい。故に、数値制御装置は、常時ポンプを駆動した場合に比べて、消費電力を低減できる。

【0009】

請求項３の数値制御装置では、前記第二ポンプ駆動部は、前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行し、前記第一所定時間は、前記第一時間よりも短くてもよい。加工プログラムによっては、加工後半は切粉が微量しか発生しない場合がある。該時、第一所定時間が第一時間より短くても十分に切粉を流すことができるので、消費電力を低減できる。

【0010】

請求項４の数値制御装置では、前記第二ポンプ駆動部は、前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行し、前記第一所定時間は、前記第一時間よりも長くてもよい。数値制御装置は、加工プログラムの終了前に、繰り返し行われる第一時間のポンプの駆動よりも長い第一所定時間ポンプを駆動する。故に、数値制御装置は、加工プログラムの終了時までに、より確実に切粉を洗い流すことができる。

【0011】

請求項５の数値制御装置は、前記加工プログラムの実行中に前記ポンプを第一時間駆動し、前記ポンプの前記第一時間の駆動後に前記ポンプを第二時間停止することを繰り返し実行する第二ポンプ駆動部と、前記加工プログラムの終了前の最後の前記ポンプの駆動停止から前記特定時刻までの第二所定時間が所定の基準時間よりも短いか否か判断する第二判断部と、前記第二判断部により前記第二所定時間が前記基準時間よりも短いと判断した場合、最後の前記第一時間の前記ポンプの駆動開始時刻から前記加工プログラムの終了時までの時間を前記第一所定時間に設定する設定部とを備え、前記第一ポンプ駆動部は、前記設定部が設定した前記第一所定時間前記ポンプを駆動してもよい。数値制御装置は、第一所定時間を再設定することで、ポンプが短時間で停止と駆動を繰り返すことを防止できる。故に、数値制御装置は、低消費電力化を実現できる。

【0012】

請求項６の工作機械は、前記加工プログラムに基づいて前記カバー内に配置した前記ワークを加工することで生じた前記切粉を、前記ポンプの駆動により前記カバー内に前記切削液を噴出することで洗い流す前記噴出機構と、請求項１～５の何れかに記載の前記数値制御装置とを備えたことを特徴とする。

【0013】

上記工作機械は、請求項１～５の何れかの数値制御装置と同様の効果を得る。

【0014】

請求項７の制御方法は、加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置の制御方法において、前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップとを備えたことを特徴とする。

【0015】

上記制御方法は、請求項１の数値制御装置と同様の効果を得る。

【0016】

請求項８のプログラムは、加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータに、前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップとを実行させることを特徴とする。

【0017】

上記プログラムは、請求項１の数値制御装置と同様の効果を得る。

【0018】

請求項９の記憶媒体は、加工プログラムに基づいてカバー内に配置したワークを加工することで生じた切粉を、ポンプの駆動により前記カバー内に切削液を噴出することで洗い流す噴出機構を備えた工作機械を制御する数値制御装置のコンピュータに、前記加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、前記加工プログラムが終了する時刻から第一所定時間前の特定時刻に到達したか否かを判断する第一判断ステップと、前記第一判断ステップが前記特定時刻に到達したと判断した時、前記特定時刻から前記加工プログラムの終了時までの前記第一所定時間前記ポンプを駆動する第一ポンプ駆動ステップとを実行させるプログラムを記憶することを特徴とする。

【0019】

上記記憶媒体は、請求項１の数値制御装置と同様の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】工作機械１の後方から見た斜視図。

【図2】工作機械１の正面図。

【図3】工作機械１の平面図。

【図4】図３に示すＩ－Ｉ線矢視方向断面図。

【図5】主軸７に装着する工具ＴがワークＷを加工する状態を示す図。

【図6】数値制御装置３０と工作機械１の電気的構成を示すブロック図。

【図7】フラグ設定の為のパラメータを示す図表。

【図8】ポンプ駆動のフラグを示す図。

【図9】フラグ設定の為のパラメータを示す図表。

【図10】ポンプ駆動のフラグを示す図。

【図11】運転パターンＡ、Ｂとポンプ２２の駆動状態との関係を示す図。

【図12】メイン処理のフローチャート。

【図13】変形例のポンプ駆動のフラグを示す図

【発明を実施するための形態】

【0021】

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。以下説明は、図２の紙面手前方向、紙面奥行き方向、左方、右方、上方、下方を、夫々工作機械１の前方、後方、左方、右方、上方、下方とする。工作機械１の左右方向、前後方向、上下方向は、夫々、工作機械１のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向である。

【0022】

図１～図４を参照し、工作機械１の構造の概略を説明する。工作機械１は、基台２、機械本体３、カバー４、テーブル８（図３参照）、工具交換装置１３（図４参照）、制御箱１５等を備える。基台２は略直方体状の鉄製土台である。機械本体３は基台２上部に設け、テーブル８上面に保持したワークＷ（図５参照）を切削加工する。切削加工の種類は、例えばドリル、タップ、フライス加工等である。カバー４は基台２上部に設け、機械本体３周囲と基台２上部を覆う略直方体の箱状である。カバー４は切粉と切削液の飛沫等が外部に飛散するのを防止する。図４に示す如く、テーブル８は基台２上部中央に設け、Ｘ軸モータ５３（図６参照）、Ｙ軸モータ５４（図６参照）、Ｘ軸ガイド機構及びＹ軸ガイド機構（図示略）等により、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。各ガイド機構はリニアガイド、ボール螺子、ナット（図示略）等を備える。テーブル８は上面にワークＷ（図５参照）を治具等で固定可能である。

【0023】

図４に示す如く、工具交換装置１３は工具マガジン１４を備える。円盤状の工具マガジン１４は外周に複数のグリップアーム１４Ａを備える。グリップアーム１４Ａは先端部に工具Ｔ（図５参照）を把持し、機械本体３の後述する主軸７（図５参照）との間を揺動可能である。工具交換装置１３は工具交換位置にあるグリップアーム１４Ａを揺動させ、主軸７に装着する工具Ｔの着脱を行う。工具交換位置は工具マガジン１４の最下部の位置で且つ主軸７に最も近接する位置である。図１に示す如く、制御箱１５はカバー４背面側に設け、数値制御装置３０（図６参照）を内側に格納する。数値制御装置３０は工作機械１の動作を制御する。

【0024】

図１～図４を参照し、機械本体３の構成を説明する。機械本体３は、コラム５、主軸ヘッド６、主軸７（図５参照）等を備える。コラム５は基台２上部後方に立設する。主軸ヘッド６はＺ軸移動機構（図示略）でコラム５前面に沿ってＺ軸方向に昇降可能である。Ｚ軸移動機構は、リニアガイド、ボール螺子、ナット（図示略）等を備える。図５に示す如く、主軸ヘッド６は内部に主軸７を回転可能に支持する。主軸７は下端部に工具Ｔを装着し、主軸モータ５２（図３，図６参照）の駆動により回転する。工作機械１はテーブル８上面に保持したワークＷ（図５参照）と主軸７に装着した工具Ｔとの相対移動によって、ワークＷに切削加工を施すことができる。

【0025】

図１～図４を参照し、カバー４の構造を説明する。カバー４は前壁４１、左壁４２、右壁４３、左背壁４４（図３，図４参照）、右背壁４５（図３，図４参照）を備え、略直方体の箱状に形成する。各壁４１～４５の下端部は基台２上部に固定する。図３，図４に示す如く、左背壁４４と右背壁４５はカバー４の背壁を構成する。左背壁４４はコラム５左側面前端部に固定し左側方に延出する。右背壁４５はコラム５右側面前端部に固定し右側方に延出する。カバー４は工作機械１の加工領域を覆う。加工領域とは、工作機械１がワーク加工の為に必要とする領域であり、少なくとも主軸ヘッド６及び主軸７のＺ軸方向における可動範囲、及びテーブル８のＸＹ方向における可動範囲を包含する領域である。カバー４は切削液噴出機構（以下、「噴出機構」という。）を備える。噴出機構はカバー４内にて切削液を噴出する。故に工作機械１はワーク加工で発生しカバー４内に付着して堆積する切粉を洗い流すことができる。尚、噴出機構の構造は後述する。

【0026】

図２に示す如く、前壁４１は、開口部４６、開閉扉４７、操作盤１０を備える。開口部４６は前壁４１略中央に設け正面視矩形状である。開閉扉４７は開口部４６において左右方向に移動可能に設ける。作業者は開閉扉４７を開き、テーブル８上面においてワークＷの着脱が可能である。操作盤１０は開口部４６の右側に設ける。操作盤１０はハーネス（図示略）で数値制御装置３０（図６参照）に接続する。操作盤１０は入力部１１と表示部１２を備える。入力部１１は、工作機械１の各種動作指示、加工プログラム、工具種類、工具径、各種パラメータ等を入力可能とする機器である。加工プログラムは各種制御指令を含む複数のブロックで構成し、数値制御装置３０は加工プログラムに基づいて工作機械１の軸移動、工具交換等を含む各種動作をブロック単位で制御する。表示部１２は数値制御装置３０の指示を受け、各種入力画面又は操作画面等を表示可能である。

【0027】

図１，図３，図４を参照し、噴出機構の構造を説明する。噴出機構は噴出部と供給部で構成する。噴出部はカバー４内側に設け、カバー４内にて切削液を噴出する。供給部はカバー４外側に設け、噴出部に対して切削液を供給する。

【0028】

図４を参照し、噴出部の構成を説明する。噴出部は、一対のフレキシブルパイプ７１，７２、一対の切削液ノズル７４，７５、一対の切削液配管８１，８２、複数のチップシャワー８３，８４等で構成する。フレキシブルパイプ７１は左背壁４４に設けた貫通穴９４からテーブル８上面に向けて延出する。貫通穴９４は左背壁４４の右端側の上下方向略中段位置に設ける。切削液ノズル７４はフレキシブルパイプ７１先端に設ける。フレキシブルパイプ７２は右背壁４５に設けた貫通穴９２からテーブル８上面に向けて延出する。貫通穴９２は右背壁４５の左端側の上下方向略中段位置に設ける。切削液ノズル７５はフレキシブルパイプ７２先端に設ける。切削液ノズル７４，７５はフレキシブルパイプ７１，７２を屈曲させてテーブル８上面に向ける。

【0029】

切削液配管８１は、左背壁４４の左端側上部に設けた貫通穴９３（図３参照）から前方且つ水平に延出する。切削液配管８２は右背壁４５の右端側上部に設けた貫通穴９１（図３参照）から前方且つ水平に延出する。切削液配管８１は下部において所定間隔毎に複数の穴（図示略）を備える。チップシャワー８３は切削液配管８１下部に設けた複数の穴に夫々取り付ける。切削液配管８２も下部において所定間隔毎に複数の穴（図示略）を備える。チップシャワー８４は切削液配管８２下部に設けた複数の穴に夫々取り付ける。チップシャワー８３，８４は切削液の噴出方向を下方に向ける。

【0030】

図１，図３を参照し、供給部の構成を説明する。図１に示す如く、供給部は、タンク２０、ポンプ２２，２３、主ホース２５，２６、分岐ホース２７，２８、Ｔ字継手６１，６２、継手６３，６４（図３参照）等で構成する。タンク２０は基台２後方に設置し切削液を貯留する。ポンプ２２，２３はタンク２０右側に隣接して設ける。主ホース２５はポンプ２２に接続する。主ホース２６はポンプ２３に接続する。ポンプ２２はタンク２０内の切削液を汲み上げ主ホース２５に供給する。ポンプ２３はタンク２０内の切削液を汲み上げ主ホース２６に供給する。

【0031】

Ｔ字継手６１は、右背壁４５右端側上部に設けた貫通穴９１に対しカバー４外側から接続する。Ｔ字継手６２は、右背壁４５の左端側上下方向中段位置に設けた貫通穴９２に対しカバー４外側から接続する。図３に示す如く、継手６３は、左背壁４４左端側上部に設けた貫通穴９３に対しカバー４外側から接続する。継手６４は、左背壁４４右端側上下方向中段位置に設けた貫通穴９４（図４参照）に対しカバー４外側から接続する。

【0032】

Ｔ字継手６１には主ホース２５と分岐ホース２７が夫々接続する。分岐ホース２７はコラム５の背面側を介してコラム５左側に延出し、左背壁４４に設けた継手６３に接続する（図３参照）。Ｔ字継手６２には主ホース２６と分岐ホース２８が夫々接続する。分岐ホース２８はコラム５に設けた穴５Ｂ（図１参照）を挿通してコラム５左側に延出し、左背壁４４に設けた継手６４に接続する（図３参照）。穴５Ｂはコラム５上下方向中段位置に設け左右方向に貫通する。

【0033】

図１，図３，図４を参照し、噴出機構の動作を説明する。ポンプ２３が駆動すると、切削液は主ホース２６を流れる。切削液はＴ字継手６２で分岐し、一方は貫通穴９２を介してフレキシブルパイプ７２に流れ、他方は分岐ホース２８に流れる。フレキシブルパイプ７２に流れた切削液は切削液ノズル７５から勢いよく噴出する。分岐ホース２８に流れた切削液は、コラム５を挟んで反対側の継手６４から貫通穴９４を介してフレキシブルパイプ７１を流れ、切削液ノズル７４から勢いよく噴出する。切削液ノズル７４，７５は、テーブル８上面に治具等で固定したワークＷの被加工部分（図示略）に対し、切削液を左右両側から直接当てることができる。切削液は被加工部分に付着する切粉を洗い落とすことができる。

【0034】

ポンプ２２が駆動すると、切削液は主ホース２５を流れる。切削液はＴ字継手６１で分岐し、一方は貫通穴９１を介して切削液配管８２を流れ、他方は分岐ホース２７に流れる。切削液配管８２に流れた切削液は複数のチップシャワー８４から下方に勢いよく噴出する。分岐ホース２７に流れた切削液は、コラム５を挟んで反対側の継手６３から貫通穴９３を介して切削液配管８１を流れ、複数のチップシャワー８３から下方に勢いよく噴出する。故に切削液はカバー４の内側に付着して堆積する切粉を洗い落とすことができる。

【0035】

図６を参照し、数値制御装置３０と工作機械１の電気的構成を説明する。数値制御装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、不揮発性記憶装置３４、入出力部３５、モータ制御部５１Ａ～５５Ａ、駆動制御部５６Ａ，５７Ａ等を備える。ＣＰＵ３１は数値制御装置３０を統括制御する。ＲＯＭ３２は制御プログラム等を記憶する。制御プログラムは後述するメイン処理（図１２参照）を実行する。ＲＡＭ３３は各種記憶領域を備える。不揮発性記憶装置３４は作業者が操作盤１０の入力部１１で入力した複数の加工プログラム等を記憶する。なお、ＲＯＭ３２に記憶される制御プログラムは、読み取り可能な外付けの記憶媒体（ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ等）に記憶されてもよい。ＣＰＵ３１は、記憶媒体からプログラムを読み出して不揮発性記憶装置３４に記憶し、不揮発性記憶装置３４に記憶した制御プログラムを実行してもよい。又、工作機械１は、他の機器（サーバ等）と通信回線を介して通信可能であってもよい。他の機器の記憶装置に制御プログラムが記憶されてもよい。ＣＰＵ３１は、他の機器と通信を行うことによって取得した制御プログラムを、不揮発性記憶装置３４に記憶してもよい。制御プログラムは本発明のプログラムに相当する。ＵＳＢメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、サーバ、他の機器等が記憶媒体に相当する。

【0036】

モータ制御部５１ＡはＺ軸モータ５１とエンコーダ５１Ｂに接続する。モータ制御部５２Ａは主軸モータ５２とエンコーダ５２Ｂに接続する。モータ制御部５３ＡはＸ軸モータ５３とエンコーダ５３Ｂに接続する。モータ制御部５４ＡはＹ軸モータ５４とエンコーダ５４Ｂに接続する。モータ制御部５５Ａはマガジンモータ５５とエンコーダ５５Ｂに接続する。駆動制御部５６Ａはポンプ２２に接続する。駆動制御部５７Ａはポンプ２３に接続する。モータ制御部５１Ａ～５５ＡはＣＰＵ３１から指令を受け、対応する各モータ５１～５５に駆動電流を夫々出力する。

【0037】

モータ制御部５１Ａ～５５Ａはエンコーダ５１Ｂ～５５Ｂからフィードバック信号を受け、位置と速度のフィードバック制御を行う。入出力部３５は入力部１１と表示部１２に夫々接続する。駆動制御部５６Ａ，５７ＡはＣＰＵ３１から指令を受け、対応するポンプ２２，２３に駆動電流を夫々出力する。ポンプ２２と２３は駆動電流で夫々駆動する。Ｚ軸モータ５１、主軸モータ５２、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、及びマガジンモータ５５は、何れもサーボモータである。尚、以下説明にて、Ｚ軸モータ５１、主軸モータ５２、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、及びマガジンモータ５５を総称する場合は、各モータ５１～５５と呼ぶ。

【0038】

図７、図８を参照して、ポンプ２２のパラメータ設定とフラグ設定の一例を説明する。作業者は、操作盤１０を操作して、ポンプ２２の駆動に関する各パラメータを設定する。加工時間は、説明の便宜上１００秒とする。加工時間は、加工プログラムによるワークＷの加工開始から終了までの時間である。加工時間は、各加工プログラムに関連付けて不揮発性記憶装置３４に記憶する。

【0039】

図７に示す如く、ポンプ２２は、１サイクルＴｃｙｃに一回ずつ駆動と停止を行い、１サイクルＴｃｙｃは５６秒である。ポンプ２２の停止時間（以下、第二時間Ｔｏｆｆという。）は、３９秒であり、ポンプ２２の駆動時間（以下、第一時間Ｔｏｎという。）は、１７秒である。加工終了前のポンプ２２の駆動時間（以下、第一所定時間Ｔｅｎｄという。）は、加工プログラムの１運転辺り１５秒とする。第一所定時間Ｔｅｎｄは、第一時間Ｔｏｎよりも短い。加工開始から８５秒後の時刻は特定時刻Ｔｓｐという。つまり、加工開始後に特定時刻Ｔｓｐに到達時、ポンプ２２は加工プログラムの終了まで駆動する。

【0040】

図８に示す如く、ポンプ２２のフラグは、作業者の設定したパラメータに基づきＣＰＵ３１が設定する。フラグが「０」の場合、ポンプ２２は停止する。フラグが「１」の場合、ポンプ２２は駆動する。数値制御装置３０は時刻０秒でワークＷの加工を開始する。時刻０秒～時刻３９秒までの第二時間Ｔｏｆｆ（３９秒）の間、フラグは「０」となる。時刻３９秒～時刻５６までの第一時間Ｔｏｎ（１７秒）の間、フラグは「１」となる。

【0041】

時刻５６秒に到達時、２回目のサイクルＴｃｙｃは開始する。該時、フラグは「０」となる。時刻５６秒以降、且つ第二時間Ｔｏｆｆの経過まで、フラグは「０」となる。時刻８５秒、即ち特定時刻Ｔｓｐに到達時、フラグは再び「１」となる。特定時刻Ｔｓｐである時刻８５秒～時刻１００秒の加工完了までの第一所定時間Ｔｅｎｄの間、フラグは１となる。

【0042】

図９、図１０を参照して、ポンプ２２のパラメータ設定とフラグ設定の一例を説明する。以下では、加工時間は、図７，図８の場合と同様に１００秒とする。図９、図１０の場合は、図７、図８の場合に比べて、１サイクルＴｃｙｃの時間が長い。図９に示す如く、１サイクルＴｃｙｃは８３秒とする。第二時間Ｔｏｆｆは、１０秒とし、第一時間Ｔｏｎは、７３秒とする。第一所定時間Ｔｅｎｄを加工終了の１５秒前とする。つまり、特定時刻Ｔｓｐは８５秒である。第一所定時間Ｔｅｎｄは、第一時間Ｔｏｎよりも短い。

【0043】

図１０に示す如く、時刻０秒で加工は開始する。時刻０秒～１０秒までの第二時間Ｔоｆｆ（１０秒）の間、フラグは「０」となる。時刻１０秒～８３秒までの第一時間Ｔоｎ（７３秒）の間、フラグは「１」となる。時刻８３秒に到達時、次のサイクルＴｃｙｃの第二時間Ｔоｆｆの開始時刻となるが、その２秒後に特定時刻Ｔｓｐである８５秒に到達する。該時、ポンプ２２の停止と駆動を短時間で実行するので、工作機械１は必要以上に電力消費する。

【0044】

この場合、２回目のサイクルＴｃｙｃの開始時刻である８３秒に到達した場合でも、フラグは「１」に設定する。これにより、ポンプ２２は、短時間での停止と駆動を実行するのを回避する。例えば加工プログラムの終了前の最後のポンプ２２の駆動停止から特定時刻Ｔｓｐまでの時間（以下、第二所定時間Ｔｓｕｂともいう。）が基準時間Ｔｒｅｆより短い場合、フラグは「１」を維持する。基準時間Ｔｒｅｆは、例えば３秒であり、ポンプ２２の仕様に応じて決定すればよい。

【0045】

図１１を参照して、加工プログラムの運転パターンＡ、Ｂについて簡単に説明する。運転パターンＡ、Ｂは、図７～図１０に示す例とは異なり、加工時間が１サイクルＴｃｙｃに対して長い。このため、加工開始の時刻ｔ０から複数のサイクルＴｃｙｃに亘ってポンプ２２の駆動と停止を繰り返す。このサイクルＴｃｙｃの繰り返しにより、噴出機構は、発生する切粉を排出する。運転パターンＡ、Ｂの場合もポンプ２２を間欠駆動するので、数値制御装置３０は消費電力を低減できる。

【0046】

運転パターンＡは、第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆより長い場合である。ポンプ２２は、最後の第二時間Ｔｏｆｆの開始から特定時刻Ｔｓｐまで停止する。特定時刻Ｔｓｐに到達時、ポンプ２２は駆動する。特定時刻Ｔｓｐから加工プログラムの終了する時刻ｔｅまで、ポンプ２２は駆動する。故に、数値制御装置３０は、繰り返し実行する１サイクルＴｃｙｃで長時間の加工で発生する切粉を切削液で排出しつつ、特定時刻Ｔｓｐ～時刻Ｔｅまでに発生した切粉も排出できる。

【0047】

運転パターンＢは、第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆより短い場合である。該時、時刻ｔ１０で、ポンプ２２は、第二時間Ｔｏｆｆ停止しない。数値制御装置３０は、時刻ｔ７を特定時刻Ｔｓｐとし、時刻ｔ７から時刻Ｔｅを第一所定時間Ｔｅｎｄに再設定する。つまり、時刻ｔ７から加工プログラムの終了する時刻ｔｅまで、ポンプ２２は駆動し続ける。故に数値制御装置３０は、工作機械１は、ポンプ２２の駆動と停止を短時間で繰り返すことによる電力消費を抑制できる。

【0048】

図１２を参照し、メイン処理を説明する。以下の説明では、ポンプ２２を駆動する為のパラメータは設定済みであることを前提とする。作業者は入力部１１で一の加工プログラムを選択し開始指示を入力する。ＣＰＵ３１は入力部１１で選択した加工プログラムを不揮発性記憶装置３４から読み出し本処理を実行する。

【0049】

ＣＰＵ３１は、不揮発性記憶装置３４を参照して、作業者が選択した加工プログラムに対応する加工時間を読み込む（Ｓ１）。

【0050】

ＣＰＵ３１は、第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆ以上か否か判断する（Ｓ５）。第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆ以上と判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１で受け付けたパラメータのうち第一所定時間Ｔｅｎｄを維持して、処理をＳ９に進める。故に、図１１の運転パターンＡの実行が可能となる。つまり、特定時刻Ｔｓｐはパラメータ設定時から変更しない。

【0051】

第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆよりも短いと判断した場合（Ｓ５：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、最後の第一時間Ｔｏｎのポンプ２２の駆動開始時刻から加工プログラムの終了時までの時間を第一所定時間Ｔｅｎｄに再設定する（Ｓ７）。故に、図１１の運転パターンＢの実行が可能となる。この場合、特定時刻Ｔｓｐは、パラメータ設定時の特定時刻Ｔｓｐよりも前の時刻となる。第一所定時間ＴｅｎｄはＳ１の処理でのパラメータ設定時より長い。

【0052】

ＣＰＵ３１は、加工プログラムを開始する（Ｓ９）。ＣＰＵ３１は、加工プログラム開始からの経過時間の計測を開始する（Ｓ１１）。ＣＰＵ３１は、加工プログラムが終了する時刻ｔｅから第一所定時間Ｔｅｎｄ前の特定時刻Ｔｓｐに到達したか否かを判断する（Ｓ１３）。特定時刻Ｔｓｐに到達していないと判断した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、フラグを０に設定して、ポンプ２２を停止する（Ｓ１５）。ＣＰＵ３１は、ポンプ２２を停止してからの停止時間を計測開始する（Ｓ１７）。

【0053】

ＣＰＵ３１は、ポンプ２２の停止時間が第二時間Ｔｏｆｆを経過したか否か判断する（Ｓ１９）。ポンプ２２の停止時間が第二時間Ｔｏｆｆを経過していないと判断した場合（Ｓ１９：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ１３に戻す。ＣＰＵ３１は、第二時間Ｔｏｆｆが経過するまでポンプ２２を停止する。ここで、ポンプ２２の停止中に特定時刻Ｔｓｐに到達する場合がある。該時、特定時刻Ｔｓｐに到達したと判断して（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ２９に進める。

【0054】

ポンプ２２の停止時間が第二時間Ｔｏｆｆ秒を経過したと判断した場合（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１３の処理と同様に、特定時刻Ｔｓｐに到達したか否か判断する（Ｓ２１）。特定時刻Ｔｓｐに到達していないと判断した場合（Ｓ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、フラグを「１」に設定して、ポンプ２２を駆動する（Ｓ２３）。

【0055】

ＣＰＵ３１は、ポンプ２２の駆動時間の計測を開始する（Ｓ２５）。ＣＰＵ３１は、ポンプ２２の駆動時間が第一時間Ｔｏｎを経過したか否か判断する（Ｓ２７）。ポンプ２２の駆動時間が第一時間Ｔоｎを経過していないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ２１に戻す。つまり、ＣＰＵ３１は、第一時間Ｔｏｎ経過するまでポンプ２２を駆動する。ここで、ポンプ２２の駆動中に特定時刻Ｔｓｐに到達する場合がある。該時、特定時刻Ｔｓｐに到達したと判断して（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ２９に進める。

【0056】

一方、ポンプ２２の駆動時間が第一時間Ｔｏｎを経過した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、処理をＳ１３に戻す。該時、特定時刻Ｔｓｐに到達していなければ（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、ポンプ２２の駆動を停止し、次の１サイクルＴｃｙｃのポンプ２２の制御を行う（Ｓ１３～Ｓ２７）。

【0057】

特定時刻Ｔｓｐに到達しているので、ＣＰＵ３１は、フラグを「１」に設定して、ポンプ２２を駆動する（Ｓ２９）。既にポンプ２２が駆動している場合（Ｓ２７：ＮＯ⇒Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１はフラグ「１」を維持して、ポンプ２２を駆動する。

【0058】

ＣＰＵ３１は、加工プログラムが終了したか否か、即ち第一所定時間Ｔｅｎｄ経過したか否か判断する（Ｓ３１）。加工プログラムが終了していないと判断した場合（Ｓ３１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、処理を戻して待機する。該時、ＣＰＵ３１はポンプ２２を駆動し続ける。加工プログラムが終了したと判断した場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、フラグを「０」に設定して、ポンプ２２を停止する（Ｓ３３）。つまり、ＣＰＵ３１は、特定時刻Ｔｓｐに到達したと判断した時（Ｓ９：ＹＥＳ、Ｓ１７：ＹＥＳ）、特定時刻Ｔｓｐから加工プログラムの終了時までの第一所定時間Ｔｅｎｄポンプ２２を駆動する。ＣＰＵ３１は処理を終了する。

【0059】

以上説明したように、ＣＰＵ３１は、加工プログラムに基づく加工開始から加工終了までの加工時間に基づき、加工プログラムが終了する時刻ｔｅから第一所定時間Ｔｅｎｄ前の特定時刻Ｔｓｐに到達したか否かを判断する。ＣＰＵ３１は、特定時刻Ｔｓｐに到達したと判断した時、特定時刻Ｔｓｐから加工プログラムの終了時までの第一所定時間Ｔｅｎｄポンプ２２を駆動する。

【0060】

上記数値制御装置３０は、第一所定時間Ｔｅｎｄのポンプ２２の駆動で、加工プログラムの終了時までに確実に切粉を洗い流すことができる。故に、数値制御装置３０は、切削液の噴出機構を適切なタイミングで駆動できる。

【0061】

ＣＰＵ３１は、加工プログラムの実行中にポンプ２２を間欠駆動する。故に、数値制御装置３０は、常時ポンプ２２を駆動した場合に比べて、消費電力を低減できる。

【0062】

ＣＰＵ３１は、ポンプ２２を第一時間Ｔｏｎ駆動し、ポンプ２２の第一時間Ｔｏｎの駆動後にポンプを第二時間Ｔоｆｆ停止することを繰り返す。第一所定時間Ｔｅｎｄは、第一時間Ｔｏｎよりも短い。加工プログラムによっては、加工後半は切粉が微量しか発生しない場合がある。該時、第一所定時間Ｔｅｎｄが第一時間Ｔｏｎより短くても十分に切粉を流すことができるので、消費電力を低減できる。

【0063】

ＣＰＵ３１は、加工プログラムの実行中にポンプ２２を第一時間Ｔｏｎ駆動し、ポンプ２２の第一時間Ｔｏｎの駆動後にポンプ２２を第二時間Ｔоｆｆ停止することを繰り返し実行する。ＣＰＵ３１は、加工プログラムの終了前の最後のポンプ２２の駆動停止から特定時刻Ｔｓｐまでの第二所定時間Ｔｓｕｂが所定の基準時間Ｔｒｅｆよりも短いか否か判断する。ＣＰＵ３１は、第二所定時間Ｔｓｕｂが基準時間Ｔｒｅｆよりも短いと判断した場合、最後の第一時間Ｔｏｎのポンプ２２の駆動開始時刻から加工プログラムの終了時までの時間を第一所定時間Ｔｅｎｄに設定して、第一所定時間Ｔｅｎｄポンプ２２を駆動する。数値制御装置３０は、第一所定時間Ｔｅｎｄを再設定することで、ポンプ２２が短時間で停止と駆動を行うことを防止できる。故に、数値制御装置３０は、低消費電力化を実現できる。

【0064】

以上説明にて、Ｓ１３、Ｓ２１の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の第一判断部の一例である。Ｓ２９の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の第一ポンプ駆動部の一例である。Ｓ１３～Ｓ２７の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の第二ポンプ駆動部の一例である。Ｓ５の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の第二判断部の一例である。Ｓ７の処理を実行するＣＰＵ３１が本発明の設定部の一例である。

【0065】

本発明は上記実施形態に限らず種々の変更が可能である。上記実施形態では、メイン処理を実行しながらポンプ２２のフラグの設定を行ったがこれに限らない。例えば、パラメータを設定時、先にポンプ２２のフラグも設定してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、設定したフラグに基づきポンプ２２を駆動するだけでよい。

【0066】

上記実施形態では、第一所定時間Ｔｅｎｄは、第一時間Ｔｏｎよりも短かったがこれに限らない。例えば、図１３に示す如く、第一所定時間Ｔｅｎｄは、第一時間Ｔｏｎよりも長くてもよい。数値制御装置３０は、加工プログラムの終了前に、繰り返し行われる第一時間Ｔｏｎのポンプ２２の駆動よりも長い第一所定時間Ｔｅｎｄポンプ２２を駆動する。故に、数値制御装置３０は、加工プログラムの終了時までに、より確実に切粉を洗い流すことができる。つまり、作業者は、省エネ性よりも、切屑の排出性を重視する場合にこのようにパラメータを設定する。

【0067】

上記実施形態では、少なくとも１サイクルＴｃｙｃのポンプ２２の駆動と停止が行われたがこれに限らない。例えば、１サイクルＴｃｙｃが終わる前に、特定時刻Ｔｓｐに到達する場合にも、上記実施形態と同様にポンプ２２の駆動を開始してよい。

【0068】

上記実施形態では、ポンプ２２を第一時間Ｔоｎ駆動し、ポンプ２２を第二時間Ｔоｆｆ停止することで間欠駆動したがこれに限らない。例えば、ＣＰＵ３１は、切削液の流量を検出するセンサで切削液の流量を検出し、検出結果が所定の流量を検出した場合にポンプ２２を停止してもよい。また、タンク２０内部に備えた液面センサが所定位置を検出した場合、即ち所定量の切削液が外部へ流出した場合にポンプ２２を停止してもよい。

【符号の説明】

【0069】

１ 工作機械
４ カバー
２２ ポンプ
３０ 数値制御装置
３１ ＣＰＵ
Ｗ ワーク
Ｔｓｐ 特定時刻
Ｔоｎ 第一時間
Ｔоｆｆ 第二時間
Ｔｅｎｄ 第一所定時間
Ｔｓｕｂ 第二所定時間
Ｔｒｅｆ 基準時間

【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】