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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】P2024092198
(43)【公開日】2024-07-08
(54)【発明の名称】工作機械、洗浄システム、及び制御方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 3/155 20060101AFI20240701BHJP
B23B 31/00 20060101ALI20240701BHJP
B23Q 17/00 20060101ALI20240701BHJP
B23Q 11/00 20060101ALI20240701BHJP
G05B 19/18 20060101ALI20240701BHJP
【ＦＩ】
B23Q3/155 F
B23B31/00 D
B23Q17/00 B
B23Q11/00 N
B23B31/00 B
G05B19/18 X
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022207962
(22)【出願日】2022-12-26
(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】寺田 弦
(72)【発明者】
【氏名】小島 輝久
【テーマコード（参考）】
3C002
3C011
3C029
3C032
3C269
【Ｆターム（参考）】
3C002HH09
3C011BB13
3C029EE05
3C032FF04
3C032FF07
3C269AB01
3C269BB12
3C269CC02
3C269EF15
3C269MN29
3C269PP02
(57)【要約】
【課題】主軸と工具との間に異物が付着したまま工具が装着された場合にも自動で復旧を行う工作機械、洗浄システム、及び制御方法を提供する。
【解決手段】工作機械のＣＰＵは、工具交換において、装着動作を実行する。ＣＰＵは、装着動作において、Ｚ軸モータの外乱力を取得する。ＣＰＵは、外乱力に基づき特定角度を決定する。ＣＰＵは、特定角度に基づき異物付着状態であるか否かを判定する。ＣＰＵは、異物付着状態であると判定した場合、脱離動作を実行する（Ｓ５４）。ＣＰＵは、対象物（工具、主軸）を洗浄機構により洗浄する（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）。ＣＰＵは、洗浄機構による洗浄動作を行った後、再度、装着動作を実行する。
【選択図】図１６
【解決手段】工作機械のＣＰＵは、工具交換において、装着動作を実行する。ＣＰＵは、装着動作において、Ｚ軸モータの外乱力を取得する。ＣＰＵは、外乱力に基づき特定角度を決定する。ＣＰＵは、特定角度に基づき異物付着状態であるか否かを判定する。ＣＰＵは、異物付着状態であると判定した場合、脱離動作を実行する（Ｓ５４）。ＣＰＵは、対象物（工具、主軸）を洗浄機構により洗浄する（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）。ＣＰＵは、洗浄機構による洗浄動作を行った後、再度、装着動作を実行する。
【選択図】図１６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
工具を装着する主軸と、
前記主軸に装着される前記工具を交換する工具交換装置と、
前記工具交換装置を駆動するモータと、
前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、
前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、
前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、
前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行すること
を特徴とする工作機械。
前記主軸に装着される前記工具を交換する工具交換装置と、
前記工具交換装置を駆動するモータと、
前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、
前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、
前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、
前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行すること
を特徴とする工作機械。
【請求項2】
前記制御部は、前記洗浄処理において、前記洗浄部によって前記工具における前記主軸と面当たりする工具当接面を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項3】
前記工具当接面は、前記主軸の軸方向に延びる筒穴の内側面と面当たりする第一当接面を含むことを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項4】
前記工具当接面は、前記主軸の底面と面当たりする第二当接面を含むことを特徴とする請求項２又は３に記載の工作機械。
【請求項5】
前記制御部は、前記洗浄処理において、前記洗浄部によって前記主軸における前記工具と面当たりする主軸当接面を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項6】
前記主軸当接面は、前記主軸の軸方向に延びる筒穴の内側面を含むことを特徴とする請求項５に記載の工作機械。
【請求項7】
前記主軸当接面は、前記主軸の底面を含むことを特徴とする請求項５又は６に記載の工作機械。
【請求項8】
前記制御部は、前記洗浄処理による洗浄が完了した後、前記判定処理により前記異物付着状態でないと判定されるまで、前記脱離処理、前記洗浄処理、及び前記装着処理を繰り返し実行すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項9】
前記制御部は、
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された回数を計数する計数処理と、
前記計数処理により計数された前記回数が閾値以上である場合に、報知を行う報知処理と、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の工作機械。
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された回数を計数する計数処理と、
前記計数処理により計数された前記回数が閾値以上である場合に、報知を行う報知処理と、
を実行することを特徴とする請求項８に記載の工作機械。
【請求項10】
前記制御部は、前記洗浄処理において、前記工具及び前記主軸のうち一方を洗浄した後、前記判定処理において前記異物付着状態であると判定された場合には、次の前記洗浄処理においては、前記工具及び前記主軸のうち他方を洗浄すること
を特徴とする請求項８に記載の工作機械。
を特徴とする請求項８に記載の工作機械。
【請求項11】
前記制御部は、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記洗浄処理における前記対象物を洗浄する時間を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項12】
前記洗浄部は、洗浄体を用いて前記対象物を洗浄するものであって、
前記制御部は、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記洗浄処理における前記洗浄体の量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記制御部は、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記洗浄処理における前記洗浄体の量を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項13】
前記洗浄部は、クーラント又はエアを用いて前記対象物を洗浄することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項14】
当該工作機械は、前記工具交換装置による前記工具の交換動作を実行する場合に、前記洗浄部によって前記工具及び前記主軸のうち一方を洗浄するものであって、
前記制御部は、前記洗浄処理において、前記工具及び前記主軸のうち他方を洗浄すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記制御部は、前記洗浄処理において、前記工具及び前記主軸のうち他方を洗浄すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項15】
前記工具交換装置による前記工具の交換動作を実行する場合に、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する第一モードと、
前記判定処理において前記異物付着状態であると判定された場合に、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する前記洗浄処理を実行する第二モードと、
を設定可能なことを
特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記判定処理において前記異物付着状態であると判定された場合に、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する前記洗浄処理を実行する第二モードと、
を設定可能なことを
特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項16】
前記制御部は、
前記取得処理において、前記トルクと前記モータの回転角度とを時系列で取得し、
前記取得処理により取得された前記トルクと前記回転角度との時系列データについての特徴量に基づいて、前記回転角度から特定角度を決定する決定処理と、
を更に実行し、
前記判定処理は、前記決定処理により決定された前記特定角度に基づき、前記異物付着状態であるかを判定すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
前記取得処理において、前記トルクと前記モータの回転角度とを時系列で取得し、
前記取得処理により取得された前記トルクと前記回転角度との時系列データについての特徴量に基づいて、前記回転角度から特定角度を決定する決定処理と、
を更に実行し、
前記判定処理は、前記決定処理により決定された前記特定角度に基づき、前記異物付着状態であるかを判定すること
を特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項17】
工具を装着する主軸と、前記主軸に装着される前記工具を交換する工具交換装置と、前記工具交換装置を駆動するモータと、を備える工作機械と、
前記工作機械の前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄装置と、
を有する洗浄システムであって、
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、
前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、
前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄装置によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、
前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行すること
を特徴とする洗浄システム。
前記工作機械の前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄装置と、
を有する洗浄システムであって、
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、
前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、
前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、
前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄装置によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、
前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行すること
を特徴とする洗浄システム。
【請求項18】
工具を装着する主軸と、前記主軸が装着する前記工具を交換可能な工具交換装置と、前記工具交換装置を駆動するモータと、前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄部とを制御する制御方法において、
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着工程と、
前記装着工程における前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離工程と、
前記脱離工程により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄工程と、を含み、
前記洗浄工程による洗浄が完了した後、再度、前記装着工程を実行すること
を特徴とする制御方法。
前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着工程と、
前記装着工程における前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得工程と、
前記取得工程において取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離工程と、
前記脱離工程により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄工程と、を含み、
前記洗浄工程による洗浄が完了した後、再度、前記装着工程を実行すること
を特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、工作機械、洗浄システム、及び制御方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、工作機械の主軸に対して工具を装着したか否かを判定する数値制御装置が開示されている。工作機械は、主軸、主軸ヘッド、及びＺ軸モータを備える。主軸は主軸ヘッドに回転可能に設けられる。Ｚ軸モータの駆動により主軸ヘッドが昇降する。主軸に対して工具の装着が行われる際、Ｚ軸モータの駆動により主軸ヘッドが下降する。このとき、数値制御装置はＺ軸モータに加わるトルクを微分する。数値制御装置は、トルクの微分値と主軸ヘッドの位置とに基づき、主軸ヘッドの位置に応じて変動する微分値のピーク位置を決定する。数値制御装置は、決定したピーク位置を統計処理して統計値を算出し、算出された統計値に基づき、主軸に対する工具の装着状態を判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－５６６７３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
装着状態として、例えば主軸と工具との間に切粉等の異物が付着したまま、主軸に対して工具が装着された異物付着状態がある。上記数値制御装置では、装着状態が異物付着状態であると判定した場合、装着状態が異物付着状態であることが報知される。この場合、作業者は工作機械の動作を停止して、異物の除去等の復旧を手動で行う必要がある。
【0005】
本発明の目的は、主軸と工具との間に異物が付着したまま工具が装着された場合にも自動で復旧を行う工作機械、洗浄システム、及び制御方法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の工作機械は、工具を装着する主軸と、前記主軸に装着される前記工具を交換する工具交換装置と、前記工具交換装置を駆動するモータと、前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行することを特徴とする。
【0007】
工作機械は、異物付着状態と判定された場合、主軸から工具を脱離し、対象物を洗浄した後、主軸に工具を装着する。このように、工作機械は、異物付着状態で主軸に対して工具が装着された場合にも自動で復旧を行うことができる。
【0008】
請求項２の工作機械において、前記制御部は、前記洗浄処理において、前記洗浄部によって前記工具における前記主軸と面当たりする工具当接面を洗浄してもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、工具当接面に付着した異物を除去できる。
【0009】
請求項３の工作機械において、前記工具当接面は、前記主軸の軸方向に延びる筒穴の内側面と面当たりする第一当接面を含んでもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、第一当接面に付着した異物を除去できる。
【0010】
請求項４の工作機械において、前記工具当接面は、前記主軸の底面と面当たりする第二当接面を含んでもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、第二当接面に付着した異物を除去できる。
【0011】
請求項５の工作機械において、前記制御部は、前記洗浄処理において、前記洗浄部によって前記主軸における前記工具と面当たりする主軸当接面を洗浄してもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、主軸当接面に付着した異物を除去できる。
【0012】
請求項６の工作機械において、前記主軸当接面は、前記主軸の軸方向に延びる筒穴の内側面を含んでもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、筒穴の内側面に付着した異物を除去できる。
【0013】
請求項７の工作機械において、前記主軸当接面は、前記主軸の底面を含んでもよい。工作機械は、異物付着状態と判定した場合、主軸の底面に付着した異物を除去できる。
【0014】
請求項８の工作機械において、前記制御部は、前記洗浄処理による洗浄が完了した後、前記判定処理により前記異物付着状態でないと判定されるまで、前記脱離処理、前記洗浄処理、及び前記装着処理を繰り返し実行してもよい。工作機械は、対象物を洗浄した後、再度装着状態が異物付着状態と判定された場合、主軸から工具を脱離し、対象物を洗浄する。工作機械は、対象物から十分に異物を除去した状態で、主軸に工具を装着できる。
【0015】
請求項９の工作機械において、前記制御部は、前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された回数を計数する計数処理と、前記計数処理により計数された前記回数が閾値以上である場合に、報知を行う報知処理とを実行してもよい。工作機械は、繰り返し洗浄しても対象物に異物が付着している場合、エラー報知を行う。これにより、作業者は、洗浄部による洗浄で対象物から異物が除去できないことを把握できる。
【0016】
請求項１０の工作機械において、前記制御部は、前記洗浄処理において、前記工具及び前記主軸のうち一方を洗浄した後、前記判定処理において前記異物付着状態であると判定された場合には、次の前記洗浄処理においては、前記工具及び前記主軸のうち他方を洗浄してもよい。これにより、工作機械は、洗浄部により工具及び主軸の両方を洗浄する場合と比較して、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0017】
請求項１１の工作機械において、前記制御部は、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記洗浄処理における前記対象物を洗浄する時間を決定してもよい。これにより、工作機械は、適切な時間で対象物から異物を除去できる。
【0018】
請求項１２の工作機械において、前記洗浄部は、洗浄体を用いて前記対象物を洗浄するものであって、前記制御部は、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記洗浄処理における前記洗浄体の量を決定してもよい。これにより、工作機械は、適切な量の洗浄体で対象物から異物を除去できる。
【0019】
請求項１３の工作機械において、前記洗浄部は、クーラント又はエアを用いて前記対象物を洗浄してもよい。これにより、工作機械は、簡単な構成で対象物を洗浄できる。
【0020】
請求項１４の工作機械において、当該工作機械は、前記工具交換装置による前記工具の交換動作を実行する場合に、前記洗浄部によって前記工具及び前記主軸のうち一方を洗浄するものであって、前記制御部は、前記洗浄処理において、前記工具及び前記主軸のうち他方を洗浄してもよい。工具が交換動作において洗浄された後、工作機械が異物付着状態と判定した場合、異物が主軸に付着している可能性が高い。工作機械は、工具の交換動作において工具及び主軸のうち一方を洗浄し、その後、異物付着状態と判定した場合に他方を洗浄するので、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0021】
請求項１５の工作機械は、前記工具交換装置による前記工具の交換動作を実行する場合に、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する第一モードと、前記判定処理において前記異物付着状態であると判定された場合に、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する前記洗浄処理を実行する第二モードと、を設定可能であってもよい。これにより、工作機械は、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0022】
請求項１６の工作機械において、前記制御部は、前記取得処理において、前記トルクと前記モータの回転角度とを時系列で取得し、前記取得処理により取得された前記トルクと前記回転角度との時系列データについての特徴量に基づいて、前記回転角度から特定角度を決定する決定処理と、を更に実行し、前記判定処理は、前記決定処理により決定された前記特定角度に基づき、前記異物付着状態であるかを判定してもよい。工作機械は、主軸に対する工具の装着状態を精度よく判定できる。
【0023】
請求項１７の洗浄システムは、工具を装着する主軸と、前記主軸に装着される前記工具を交換する工具交換装置と、前記工具交換装置を駆動するモータと、を備える工作機械と、前記工作機械の前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄装置と、を有する洗浄システムであって、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着処理と、前記装着処理による前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得処理と、前記取得処理により取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定処理と、前記判定処理により前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離処理と、前記脱離処理により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄装置によって前記対象物を洗浄する洗浄処理と、を実行し、前記洗浄処理による洗浄が完了した後、再度、前記装着処理を実行することを特徴とする。
【0024】
請求項１８の制御方法は、工具を装着する主軸と、前記主軸が装着する前記工具を交換可能な工具交換装置と、前記工具交換装置を駆動するモータと、前記工具又は前記主軸の少なくとも一方である対象物を洗浄する洗浄部とを制御する制御方法において、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記主軸に対する前記工具の装着動作を実行する装着工程と、前記装着工程における前記装着動作において、前記モータのトルクを取得する取得工程と、前記取得工程において取得された前記トルクに基づき、前記主軸と前記工具との間に異物が付着したまま前記主軸に対して前記工具が装着された異物付着状態であるか否かを判定する判定工程と、前記判定工程において前記異物付着状態であると判定された場合、前記モータの回転により前記工具交換装置を駆動し、前記工具の脱離動作を実行する脱離工程と、前記脱離工程により前記主軸から前記工具が脱離した状態で、前記洗浄部によって前記対象物を洗浄する洗浄工程と、を含み、前記洗浄工程による洗浄が完了した後、再度、前記装着工程を実行することを特徴とする。
【0025】
請求項１７の洗浄システム及び請求項１８の制御方法は、請求項１の工作機械と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】工作機械１の斜視図である。
【図2】主軸ヘッド７の周囲の右側面図である。
【図3】主軸ヘッド７の周囲の縦断面図である。
【図4】主軸９の縦断面図である。
【図5】工具３の正面図である。
【図6】対象物を洗浄する場合における主軸ヘッド７の周囲の拡大図である。
【図7】対象物を洗浄する場合における主軸ヘッド７の周囲の右側面図である。
【図8】洗浄機構１００を示す回路図である。
【図9】工作機械１及び制御装置３０の電気的構成を示すブロック図である。
【図10】Ｚ軸モータ５１の回転角度θに応じて変動するＺ軸モータ５１に加わる外乱力Ｆ及び微分値ｆを示すグラフである。
【図11】洗浄内容テーブル３９の概念図である。
【図12】洗浄機構１００の各バルブの状態を示す表である。
【図13】モード設定処理のフローチャートである。
【図14】工具交換処理のフローチャートである。
【図16】対象物洗浄処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0027】
本発明の一実施形態を、図面を参照し説明する。以下説明は、図中に矢印で示す左右、前後、上下を使用する。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。右方向、前方向、上方向は夫々、正方向であり、左方向、後方向、下方向は夫々、負方向である。図１に示す工作機械１は、工具３により被削材（図示略）に切削加工を施す機械である。本実施形態に記載する「ＡＴＣ」とは「Automatic Tool Changer」の略称である。また、本実施形態に記載する「ＮＣ」とは「Numerical Control」の略称である。
【0028】
＜工作機械１の構造＞
図１、図２に示すように、工作機械１は、ベース２、コラム５、制御箱６、テーブル装置１０、主軸ヘッド７、主軸９、工具交換装置２０、及び洗浄機構１００を有する。ベース２は、略直方体状の金属製土台である。コラム５は、ベース２の上面の後部に固定される。コラム５は上下方向に延びる立柱である。制御箱６は、コラム５の背面に固定される。制御箱６は、制御装置３０を収納する。コラム５の上部には、支持板７８ａ、７８ｂが設けられる。支持板７８ａは、コラム５の上部の右前端から前方に延びる板状である。支持板７８ｂは、コラム５の上部の左前端から前方に延びる板状である。支持板７８ａ、７８ｂは、後述する工具交換装置２０、洗浄機構１００を支持する。
図１、図２に示すように、工作機械１は、ベース２、コラム５、制御箱６、テーブル装置１０、主軸ヘッド７、主軸９、工具交換装置２０、及び洗浄機構１００を有する。ベース２は、略直方体状の金属製土台である。コラム５は、ベース２の上面の後部に固定される。コラム５は上下方向に延びる立柱である。制御箱６は、コラム５の背面に固定される。制御箱６は、制御装置３０を収納する。コラム５の上部には、支持板７８ａ、７８ｂが設けられる。支持板７８ａは、コラム５の上部の右前端から前方に延びる板状である。支持板７８ｂは、コラム５の上部の左前端から前方に延びる板状である。支持板７８ａ、７８ｂは、後述する工具交換装置２０、洗浄機構１００を支持する。
【0029】
テーブル装置１０は、Ｙ軸移動機構（図示略）、Ｙ軸テーブル１２、テーブル１３、Ｘ軸移動機構（図示略）を有する。Ｙ軸移動機構は、ベース２の上面、且つコラム５の前方に設けられ、Ｙ軸モータ５４（図９参照）を有する。Ｙ軸移動機構は、Ｙ軸モータ５４の駆動に応じて、Ｙ軸テーブル１２をＹ軸方向に移動する。Ｘ軸移動機構は、Ｙ軸テーブル１２の上部に設けられ、Ｘ軸モータ５３（図９参照）を有する。Ｘ軸移動機構は、Ｘ軸モータ５３の駆動に応じてテーブル１３をＸ軸方向に移動する。故にテーブル１３は、Ｘ軸移動機構とＹ軸移動機構により、ベース２の上方をＸ軸方向とＹ軸方向に移動可能である。
【0030】
＜Ｚ軸移動機構８の構造＞
図３に示すように、コラム５の前部には、Ｚ軸移動機構８が設けられる。Ｚ軸移動機構８は、ボールねじ４１、軸受部４２、４３、カムフォロア４９、Ｚ軸モータ５１（図９参照）を有する。ボールねじ４１は、コラム５の前部に設けられ、Ｚ軸方向に延びる。軸受部４２、４３は、ボールねじ４１に挿通され、ボールねじ４１を回転可能に支持する。軸受部４２は、軸受部４３の上方に設けられる。カムフォロア４９は、軸受部４２の前端に設けられる。カムフォロア４９は、後述する主軸ヘッド７の板カム４７のカム面を摺動する。
図３に示すように、コラム５の前部には、Ｚ軸移動機構８が設けられる。Ｚ軸移動機構８は、ボールねじ４１、軸受部４２、４３、カムフォロア４９、Ｚ軸モータ５１（図９参照）を有する。ボールねじ４１は、コラム５の前部に設けられ、Ｚ軸方向に延びる。軸受部４２、４３は、ボールねじ４１に挿通され、ボールねじ４１を回転可能に支持する。軸受部４２は、軸受部４３の上方に設けられる。カムフォロア４９は、軸受部４２の前端に設けられる。カムフォロア４９は、後述する主軸ヘッド７の板カム４７のカム面を摺動する。
【0031】
Ｚ軸モータ５１は、軸受部４２の上方に固定される。ボールねじ４１は、カップリング（図示略）を介して、Ｚ軸モータ５１の出力軸に連結される。ボールねじ４１は、Ｚ軸モータ５１の駆動により、上下方向に延びる軸周りに正逆回転される。ボールねじ４１には、軸受部４２、４３の間でナット４４が螺合される。ナット４４は、主軸ヘッド７の後端部に固定される。Ｚ軸モータ５１が正方向に回転すると、ボールねじ４１が回転し、ナット４４と主軸ヘッド７とが一体となって上昇する。Ｚ軸モータ５１が逆方向に回転すると、ボールねじ４１が逆回転し、ナット４４と主軸ヘッド７とが一体となって下降する。
【0032】
＜主軸ヘッド７の内部構造＞
図２、図３に示すように、主軸ヘッド７は、コラム５の前部に設けられる。主軸ヘッド７は、箱形状である。主軸ヘッド７は、Ｚ軸モータ５１の駆動により昇降する際、左右方向において、支持板７８ａと支持板７８ｂとの間を通過する。主軸ヘッド７は、主軸モータ５２、クランクレバー４５、支軸４６、コイルバネ４８を有する。主軸モータ５２は、主軸ヘッド７の上面の前部に固定される。主軸モータ５２には、連通穴５６（図８参照）が形成される。連通穴５６は、主軸モータ５２を上下方向に開口する。
図２、図３に示すように、主軸ヘッド７は、コラム５の前部に設けられる。主軸ヘッド７は、箱形状である。主軸ヘッド７は、Ｚ軸モータ５１の駆動により昇降する際、左右方向において、支持板７８ａと支持板７８ｂとの間を通過する。主軸ヘッド７は、主軸モータ５２、クランクレバー４５、支軸４６、コイルバネ４８を有する。主軸モータ５２は、主軸ヘッド７の上面の前部に固定される。主軸モータ５２には、連通穴５６（図８参照）が形成される。連通穴５６は、主軸モータ５２を上下方向に開口する。
【0033】
支軸４６は、主軸ヘッド７の後部の内側に固定される。支軸４６は、左右方向に延びる棒状である。クランクレバー４５は、主軸ヘッド７の上部に設けられる。クランクレバー４５は、レバー４５ａ、４５ｂを有する。レバー４５ａは、略前後方向に延びる。レバー４５ｂは、レバー４５ａの後端部から略上方に延びる。レバー４５ａとレバー４５ｂとの接続部分には、左右方向に延びる支軸４６が挿通される。クランクレバー４５は、支軸４６を中心に揺動可能である。レバー４５ｂの後端には、板カム４７が設けられる。板カム４７の背面には、カム面が形成される。板カム４７のカム面は、カムフォロア４９と接離可能である。コイルバネ４８は、主軸ヘッド７の後部の内側に設けられる。コイルバネ４８は、前後方向に延びる。コイルバネ４８の一端は主軸ヘッド７の背面に固定される。コイルバネ４８の後端は、板カム４７の下方で、クランクレバー４５の後端部に固定される。コイルバネ４８は、クランクレバー４５を右側面視で時計回りに常時付勢する。
【0034】
＜主軸９の内部構造＞
図３、図４に示すように、主軸９は、主軸ヘッド７の前下部の内側に設けられ、上下方向に延びる円筒状である。主軸９は、主軸ヘッド７に回転可能に支持される。主軸９は、主軸モータ５２の出力軸に連結する。主軸９は、主軸モータ５２の駆動により、上下方向に延びる軸周りに正逆回転される。
図３、図４に示すように、主軸９は、主軸ヘッド７の前下部の内側に設けられ、上下方向に延びる円筒状である。主軸９は、主軸ヘッド７に回転可能に支持される。主軸９は、主軸モータ５２の出力軸に連結する。主軸９は、主軸モータ５２の駆動により、上下方向に延びる軸周りに正逆回転される。
【0035】
主軸９は、軸穴９１、装着穴９２、空間９３、摺動穴９４、クランプ軸８１、ばね８２を有する。軸穴９１は、主軸９の上端部から下部に亘り形成され、主軸９の中心を通る。軸穴９１は、主軸モータ５２の連通穴５６と連結する。
【0036】
装着穴９２は、主軸９の下側の底面（以下、下面９６という。）を開口する。装着穴９２は、主軸９の中心を通る。装着穴９２の内側面９２ａには、後述する工具３が装着される。空間９３は、装着穴９２の上部に形成される。空間９３は、装着穴９２と連結する。摺動穴９４は、上下方向において軸穴９１と空間９３との間に形成される。摺動穴９４は、軸穴９１と空間９３とに連結する。即ち、装着穴９２は、空間９３、摺動穴９４、軸穴９１を介して連通穴５６（図８参照）と連通する。
【0037】
クランプ軸８１は、軸穴９１の内側、且つ軸穴９１に対して上下方向に移動可能に設けられる。クランプ軸８１は、支持部８３、軸部８４、把持部８５を有する。支持部８３は、クランプ軸８１の上端に設けられ、柱状である。支持部８３は、ピン９５を支持する。ピン９５は、クランプ軸８１に突出して設けられる。ピン９５は、主軸９を前後方向に貫通する貫通穴（図示略）を介して、主軸９の外側に突出する。ピン９５は、レバー４５ａの下方に位置する。クランクレバー４５が揺動すると、レバー４５ａの前端部は、ピン９５に対して接離する。
【0038】
軸部８４は、支持部８３から下方に延びる柱状である。把持部８５は、軸部８４の下端に設けられ、複数の鋼球（図示略）を有する。ばね８２は、軸穴９１の内側に挿通して設けられる。ばね８２の上端は、支持部８３と係合する。ばね８２は、クランプ軸８１を上方に常時付勢する。
【0039】
＜工具３の構造＞
図５に矢印で示す左右、前後、上下を使用して工具３の構造を説明する。工具３はホルダ１４及び刃具４を有する。ホルダ１４は、フランジ１５、シャンク１６、プルスタッド１７を有する。
図５に矢印で示す左右、前後、上下を使用して工具３の構造を説明する。工具３はホルダ１４及び刃具４を有する。ホルダ１４は、フランジ１５、シャンク１６、プルスタッド１７を有する。
【0040】
フランジ１５は、上下方向に軸を有する円柱状である。フランジ１５の下端部は、刃具４を保持する。フランジ１５は、後述するグリップアーム２３に着脱可能に把持される。シャンク１６は、フランジ１５の上側の底面から上方に延びる。シャンク１６は、上方に向けて縮径する円錐状である。平面視で、シャンク１６の下端部の径は、フランジ１５における上側の底面の径よりも小さい。以下、フランジ１５における上側の底面のうち、シャンク１６が接続されていない面を、上面１５ａという。上面１５ａは、主軸９の下面９６に対応する。
【0041】
シャンク１６は、装着穴９２の内側面９２ａに対応するテーパ面１６ａを有する。プルスタッド１７は、シャンク１６の上端から上方に突出する。プルスタッド１７は、側面視でＴ字型に形成される。プルスタッド１７は、主軸９の把持部８５の複数の鋼球により把持される。このとき、下面９６と上面１５ａとが面当たりし、内側面９２ａと上面１５ａとが面当たりする。プルスタッド１７が把持部８５により把持され、下面９６と上面１５ａとが面当たりし、内側面９２ａと上面１５ａとが面当たりすることを、主軸９に対して工具３が装着されるという（図４参照）。故に、主軸９は、内側面９２ａと下面９６とで工具３の位置を規制する二面拘束型の構成となっている。
【0042】
＜工具交換装置２０の構造＞
図１～図３に示すように、工具交換装置２０は、支持板７８ａ、７８ｂの前端に設けられる。工具交換装置２０は、前後方向において、主軸ヘッド７の前方に位置する。工具交換装置２０は、タレット式である。
図１～図３に示すように、工具交換装置２０は、支持板７８ａ、７８ｂの前端に設けられる。工具交換装置２０は、前後方向において、主軸ヘッド７の前方に位置する。工具交換装置２０は、タレット式である。
【0043】
工具交換装置２０は、工具マガジン２１、マガジンモータ５５を有する。工具マガジン２１は、マガジン本体２２、支軸２５、複数のグリップアーム２３を有する。マガジン本体２２は、略円盤状である。支軸２５は、前下方に延びる棒状である。支軸２５は、軸周りに回転可能に設けられ、マガジン本体２２を支持する。夫々のグリップアーム２３は、マガジン本体２２の外周に所定間隔毎に設けられる。夫々のグリップアーム２３は、マガジン本体２２の前後方向に揺動可能に設けられる。グリップアーム２３の先端部は、工具３のフランジ１５を着脱可能に把持する。マガジンモータ５５の出力軸は、支軸２５と連結する。工具マガジン２１は、マガジンモータ５５の駆動により、支軸２５の軸周りに正逆回転される。
【0044】
＜工具３の着脱、交換動作＞
図３、図４に示すように、主軸９に対して工具３を装着した状態で、制御装置３０の制御指令に基づき、Ｚ軸モータ５１が正方向に回転する。ボールねじ４１が軸周りに回転し、主軸ヘッド７及び主軸９はテーブル１３の加工原点から上昇する。加工原点は、機械原点であり、被削材を加工可能な最上端位置である。
図３、図４に示すように、主軸９に対して工具３を装着した状態で、制御装置３０の制御指令に基づき、Ｚ軸モータ５１が正方向に回転する。ボールねじ４１が軸周りに回転し、主軸ヘッド７及び主軸９はテーブル１３の加工原点から上昇する。加工原点は、機械原点であり、被削材を加工可能な最上端位置である。
【0045】
主軸ヘッド７及び主軸９が上昇すると、カムフォロア４９はクランクレバー４５の板カム４７に接触し、板カム４７のカム面を摺動する。クランクレバー４５は、コイルバネ４８の弾性力に抗して、右側面視で支軸４６を中心に反時計回りに回転する。レバー４５ａの前端部は、ピン９５に上方から係合し、クランプ軸８１を下方に押圧する。クランプ軸８１は、ばね８２の弾性力に抗して把持部８５を下方に付勢する。把持部８５はプルスタッド１７の把持を解除する。
【0046】
主軸９はＡＴＣ原点まで更に上昇する。ＡＴＣ原点は、主軸９の位置であり、加工原点よりも上方にある。主軸９がＡＴＣ原点に位置する場合、工具マガジン２１は回転可能である。
【0047】
主軸９が上昇すると、下面９６と工具３の上面１５ａとが離隔する。内側面９２ａと工具３のテーパ面１６ａとが離隔する。工具３は主軸９から脱離する。主軸９から脱離した工具３を、第一工具と称す。工具交換装置２０における複数のグリップアーム２３のうち、工具交換位置にある一のグリップアーム２３（以下、第一グリップアームと称す。）は、主軸９から脱離した第一工具のフランジ１５を把持する。工具交換位置は、工具マガジン２１の最下方位置であり、且つ主軸９に近接して対向する位置である。尚、図３では、工具交換位置にあるグリップアーム２３が把持する工具３の図示を省略する。
【0048】
主軸ヘッド７がＡＴＣ原点に到達すると、工具交換装置２０は、制御装置３０の制御指令に基づき、マガジンモータ５５の駆動により工具マガジン２１を回転させる。工具交換装置２０は、制御指令が指定する刃具４を保持する工具３（以下、第二工具と称す。）を工具交換位置に割り出す。このとき、工具マガジン２１は、第一工具が工具交換位置にある状態から、第二工具が工具交換位置にある状態まで回転する。工具マガジン２１は第一工具を第一グリップアームにより把持し、且つ第二工具を他のグリップアーム２３（以下、第二グリップアームと称す。）に把持した状態で回転する。工具交換位置に割り出された第二工具はＡＴＣ原点に移動した主軸ヘッド７の下方に位置する。
【0049】
次いで、制御装置３０の制御指令に基づき、Ｚ軸モータ５１が逆方向に回転する。ボールねじ４１が軸周りに逆回転し、主軸９はＡＴＣ原点から下降する。第二工具のシャンク１６が装着穴９２に進入し、プルスタッド１７が空間９３に進入する。
【0050】
装着穴９２にシャンク１６が進入した状態で、主軸９及び主軸ヘッド７は更に下降する。カムフォロア４９は、板カム４７のカム面を摺動した後、板カム４７から離れる。クランクレバー４５は、コイルバネ４８の弾性力により、支軸４６を中心に右側面視で時計回りに回転する。レバー４５ａの前部端は、ピン９５から上方に離れ、クランプ軸８１の下方への押圧を解除する。クランプ軸８１は、把持部８５の下方への付勢を解除する。
【0051】
把持部８５は、空間９３から摺動穴９４に移動する。把持部８５は、第二工具のプルスタッド１７を複数の鋼球により把持して、引っ張り上げる。第二グリップアームは、第二工具のフランジ１５の把持を解除する。下面９６と工具３の上面１５ａとが面当たりする。内側面９２ａと工具３のテーパ面１６ａとが面当たりする。主軸９は、第二工具の装着を完了する。主軸９に対して工具３が装着されるときのクランプ軸８１、クランクレバー４５の動作を、装着動作と称す。主軸９から工具３が脱離されるときのクランプ軸８１、クランクレバー４５の動作を、脱離動作と称す。
【0052】
＜洗浄機構１００＞
図１、２、６～８に示すように、洗浄機構１００は、コラム５、支持板７８ａ、７８ｂ、主軸ヘッド７に設けられる。洗浄機構１００は、工具３、主軸９（以下、対象物という。）に付着した異物を洗浄液により洗浄する。本実施形態において、洗浄液はクーラント液である。洗浄機構１００は、第一洗浄機構１１０、第二洗浄機構１２０、第三洗浄機構１３０を有する。
図１、２、６～８に示すように、洗浄機構１００は、コラム５、支持板７８ａ、７８ｂ、主軸ヘッド７に設けられる。洗浄機構１００は、工具３、主軸９（以下、対象物という。）に付着した異物を洗浄液により洗浄する。本実施形態において、洗浄液はクーラント液である。洗浄機構１００は、第一洗浄機構１１０、第二洗浄機構１２０、第三洗浄機構１３０を有する。
【0053】
第一洗浄機構１１０は、エア供給源１５０、流路１５１、１５２、１５３、１５４、電磁バルブ１７１、バルブ１１１、ポンプ１９１、タンク１８１を有する。
【0054】
エア供給源１５０は、エアを供給可能である。エア供給源１５０は、例えばコンプレッサである。流路１５１は、エア供給源１５０と電磁バルブ１７１とを連結する。電磁バルブ１７１は、流路１５２の一端に設けられる。電磁バルブ１７１は、励磁状態となると流路１５２を開放し、非励磁状態となると、流路１５２を閉鎖する。
【0055】
流路１５２の他端には、バルブ１１１が設けられる。バルブ１１１は、流路１５３の一端に設けられる。バルブ１１１は、流路１５３を開放可能な機械式のバルブである。電磁バルブ１７１が励磁状態であり、流路１５２にエア供給源１５０からエアが供給された場合、バルブ１１１は流路１５３を開放する。電磁バルブ１７１が非励磁状態であり、流路１５２にエア供給源１５０からエアが供給されない場合、バルブ１１１は流路１５３を閉鎖する。
【0056】
流路１５３の他端は、連通穴５６の上端に連結する。流路１５４の一端はバルブ１１１と連結する。流路１５４の他端は、ポンプ１９１と連結する。ポンプ１９１は、タンク１８１に収納される。タンク１８１は、コラム５の上方に設けられ、洗浄液を貯留する。バルブ１１１が流路１５３を開放した場合、ポンプ１９１は、タンク１８１に貯留された洗浄液を連通穴５６に供給する。
【0057】
【0058】
第二洗浄機構１２０は、エア供給源１６０、流路２１２、２２２、１０５、１０６、１０１、電磁バルブ１７２、バルブ１０３、分岐路１０２、１０４、ノズル１３１、１３２、ポンプ１９１、タンク１８１を有する。
【0059】
エア供給源１６０は、エアを供給可能である。エア供給源１６０は、例えばコンプレッサである。流路２１２は、エア供給源１６０と電磁バルブ１７２とを連結する。電磁バルブ１７２は、流路２２２の一端に設けられる。電磁バルブ１７２は、励磁状態となると流路２２２を開放し、非励磁状態となると、流路２２２を閉鎖する。
【0060】
流路２２２の他端には、バルブ１０３が設けられる。バルブ１０３は、分岐路１０４と連結する。バルブ１０３は、分岐路１０４を開放可能な機械式のバルブである。電磁バルブ１７２が励磁状態であり、流路２２２にエア供給源１６０からエアが供給された場合、バルブ１０３は分岐路１０４を開放する。電磁バルブ１７２が非励磁状態であり、流路２２２にエア供給源１６０からエアが供給されない場合、バルブ１０３は分岐路１０４を閉鎖する。
【0061】
分岐路１０４で分岐される一方は、流路１０５の一端と連結する。流路１０５の他端は、ノズル１３１（図２参照）と連結する。ノズル１３１は、支持板７８ａに設けられ、工具交換位置に向けて斜め下方に開口するノズル穴（非図示）が形成される。分岐路１０４で分岐される他方は、流路１０６の一端と連結する。流路１０６の他端は、ノズル１３２（図１参照）と連結する。ノズル１３２は、支持板７８ｂに設けられ、工具交換位置に向けて斜め下方に開口するノズル穴（非図示）が形成される。
【0062】
流路１０１の一端は、ポンプ１９２と連結する。ポンプ１９２は、タンク１８２に収納される。タンク１８２は、コラム５の上方に設けられ、洗浄液を貯留する。流路１０１の他端は、分岐路１０２と連結する。分岐路１０２で分岐される一方は、バルブ１０３と連結する。分岐路１０２で分岐される他方は、後述する流路１０７と連結する。バルブ１０３が分岐路１０４を開放した場合、ポンプ１９２は、タンク１８１に貯留された洗浄液をノズル１３１、１３２に供給する。
【0063】
洗浄液が供給されたノズル１３１、１３２は、ノズル穴から斜め下方に噴射流ｂ（図７、図８参照）を噴射する。噴射流ｂは、工具交換位置に位置する工具３の上面１５ａ、テーパ面１６ａを洗浄する。尚、図７では、ノズル１３２から噴射される噴射流ｂの図示を省略する。
【0064】
第三洗浄機構１３０は、エア供給源１６０、流路２１３、２２３、１０９、１０７、１０１、電磁バルブ１７３、バルブ１０８、ノズル１４０、分岐路１０２、ポンプ１９１、タンク１８１を有する。エア供給源１６０、流路１０１、分岐路１０２、ポンプ１９１、タンク１８１は、第二洗浄機構１２０と共通する構成であり、説明を省略する。
【0065】
流路２１３は、エア供給源１６０と電磁バルブ１７３とを連結する。電磁バルブ１７３は、流路２２３の一端に設けられる。電磁バルブ１７３は、励磁状態となると流路２２３を開放し、非励磁状態となると、流路２２３を閉鎖する。
【0066】
流路２２３の他端には、バルブ１０８が設けられる。バルブ１０８は、流路１０９の一端と連結する。バルブ１０８は、流路１０９を開放可能な機械式のバルブである。電磁バルブ１７３が励磁状態であり、流路２２３にエア供給源１６０からエアが供給された場合、バルブ１０８は流路１０９を開放する。電磁バルブ１７３が非励磁状態であり、流路２２３にエア供給源１６０からエアが供給されない場合、バルブ１０３は流路１０９を閉鎖する。
【0067】
流路１０９の他端は、ノズル１４０に連結する。ノズル１４０は、主軸ヘッド７の下端部に設けられ、上下方向に開口する円筒状である。ノズル１４０の内側面は、主軸９の下端部を覆う（図６参照）。ノズル１４０の下端部には、内側に向けて略水平方向に開口するノズル穴（非図示）が環状に形成される。
【0068】
流路１０７の一端は、バルブ１０８と連結する。流路１０７の他端は、分岐路１０２と連結する。ポンプ１９２は、タンク１８１に貯留された洗浄液をノズル１４０に供給する。洗浄液が供給されたノズル１４０は、ノズル穴から略水平方向に噴射流ｃ（図６、図８参照）を噴射する。噴射流ｃは、主軸９の下面９６を洗浄する。
【0069】
＜制御装置３０と工作機械１の電気的構成＞
図９に示すように、制御装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、記憶装置３４、入出力インタフェイス３５、駆動回路６１～７０を有する。ＣＰＵ３１は、制御装置３０を統括制御する。ＲＯＭ３２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ３３は、処理実行中の各種データを記憶する。
図９に示すように、制御装置３０は、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、記憶装置３４、入出力インタフェイス３５、駆動回路６１～７０を有する。ＣＰＵ３１は、制御装置３０を統括制御する。ＲＯＭ３２は、各種プログラムを記憶する。ＲＡＭ３３は、処理実行中の各種データを記憶する。
【0070】
記憶装置３４は、不揮発性メモリであり、ＮＣプログラム、後述する洗浄内容テーブル３９、後述する洗浄時間テーブル（非図示）等を記憶する。ＮＣプログラムは、複数のブロックで構成される。各ブロックは、工具交換指令等の少なくとも一つの指令を含む。また、記憶装置３４は、主軸９に工具３を装着した装着回数（使用回数に相当）を、工具３ごとに記憶する。ＣＰＵ３１は、主軸９に対する工具３の装着動作を実行した場合、装着動作で装着される工具３（第二工具）に対応する装着回数に１加算する。ＣＰＵ３１は、主軸９に装着した工具３を脱離して別の工具３に付け替えた場合、脱離した工具３に対応する装着回数を０とする。
【0071】
入出力インタフェイス３５は、駆動回路６１～７０、エンコーダ５１ａ～５５ａ、入力部３７、表示部３８と電気的に接続し、各種信号の入出力を行う。入力部３７及び表示部３８は、工作機械１の操作盤３６に設けられる。操作盤３６は、工作機械１を覆うカバー（図示略）の外壁に設けられる。入力部３７は、各種情報、操作指示等の入力を受け付け、入出力インタフェイス３５を介して、ＣＰＵ３１に入力する。表示部３８は、入出力インタフェイス３５を介してＣＰＵ３１から入力される指令に基づき、各種画面、異常情報等を表示する。
【0072】
駆動回路６１は、Ｚ軸モータ５１に電気的に接続する。駆動回路６２は、主軸モータ５２に電気的に接続する。駆動回路６３は、Ｘ軸モータ５３に電気的に接続する。駆動回路６４は、Ｙ軸モータ５４に電気的に接続する。駆動回路６５は、マガジンモータ５５に電気的に接続する。駆動回路６１、６２、６３、６４、６５は、入出力インタフェイス３５を介してＣＰＵ３１から入力される指令に基づき、Ｚ軸モータ５１、主軸モータ５２、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、マガジンモータ５５に駆動電流を出力する。Ｚ軸モータ５１、主軸モータ５２、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、マガジンモータ５５は、入力された駆動電流に応じて回転するサーボモータである。駆動回路６１、６２、６３、６４、６５は、戻り値として駆動電流を入出力インタフェイス３５に出力する。
【0073】
Ｚ軸モータ５１はエンコーダ５１ａを有する。主軸モータ５２はエンコーダ５２ａを有する。Ｘ軸モータ５３はエンコーダ５３ａを有する。Ｙ軸モータ５４はエンコーダ５４ａを有する。マガジンモータ５５はエンコーダ５５ａを有する。エンコーダ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａは、絶対値エンコーダであり、Ｚ軸モータ５１、主軸モータ５２、Ｘ軸モータ５３、Ｙ軸モータ５４、マガジンモータ５５の回転角度を夫々検出する。エンコーダ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａは、検出した回転角度を入出力インタフェイス３５に入力する。ＣＰＵ３１は、エンコーダ５１ａが検出したＺ軸モータ５１の回転角度を取得することで、Ｚ軸モータ５１と連結するボールねじ４１の回転角度を推定し、ボールねじ４１の回転により移動する主軸９のＺ軸方向の位置を推定する。
【0074】
駆動回路６６は、ポンプ１９１に電気的に接続する。駆動回路６７は、ポンプ１９２に電気的に接続する。駆動回路６６、６７は、入出力インタフェイス３５を介してＣＰＵ３１から入力される指令に基づき、ポンプ１９１、１９２を制御する。
【0075】
駆動回路６８は、電磁バルブ１７１に電気的に接続する。駆動回路６９は、電磁バルブ１７２に電気的に接続する。駆動回路７０は、電磁バルブ１７３に電気的に接続する。駆動回路６８、６９、７０は、入出力インタフェイス３５を介してＣＰＵ３１から入力される指令に基づき、電磁バルブ１７１、１７２、１７３を励磁状態又は非励磁状態にする。
【0076】
＜装着動作における外乱力及び外乱力の微分値の変動＞
図１０（Ａ）は、装着動作におけるＺ軸モータ５１の回転角度（横軸）とＺ軸モータ５１に加わる外乱力（縦軸）との関係を示すグラフである。図１０（Ａ）には、工作機械１の振動等による影響を除くため、工作機械１の固有振動を除去するローパスフィルタによる処理を施してある。装着動作において、Ｚ軸モータ５１の回転角度は負方向に変化する。
図１０（Ａ）は、装着動作におけるＺ軸モータ５１の回転角度（横軸）とＺ軸モータ５１に加わる外乱力（縦軸）との関係を示すグラフである。図１０（Ａ）には、工作機械１の振動等による影響を除くため、工作機械１の固有振動を除去するローパスフィルタによる処理を施してある。装着動作において、Ｚ軸モータ５１の回転角度は負方向に変化する。
【0077】
Ｚ軸モータ５１に加わる外乱力は、Ｚ軸モータ５１の駆動による反力としてＺ軸モータ５１に作用する力である。外乱力は、Ｚ軸モータ５１のトルクに含まれ、以下の数１の関係を満たす。
数１において、ＴｍはＺ軸モータ５１のトルク（Ｎｍ）を示す。ＦはＺ軸モータ５１に加わる外乱力（Ｎｍ）を示す。θはＺ軸モータ５１の回転角度（ｒａｄ）を示す。「θ（上付き一つドット）」は、回転角度θの一階時間微分（角速度（ｒａｄ／ｓ））を示す。「θ（上付き二つドット）」は、回転角度θの二階時間微分（角加速度（ｒａｄ／ｓ２））を示す。Ｊ（ｋｇ・ｍ２）はＺ軸モータ５１に関する慣性モーメントを示す。右辺第二項は慣性力を示す。ＤはＺ軸モータ５１に関する粘性係数（Ｎｍ／（ｒａｄ／ｓ））を示す。右辺第三項は粘性力を示す。ｋはＺ軸モータ５１に関するクーロン摩擦に関する係数（Ｎｍ）を示す。右辺第四項はクーロン摩擦力を示す。
【数1】
【0078】
ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の駆動電流を駆動回路６１から取得し、Ｚ軸モータ５１の回転角度θをエンコーダ５１ａから取得することで、Ｚ軸モータ５１のトルクＴｍを取得する。そして、ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１のトルクＴｍ、回転角度θに基づき、外乱力Ｆを取得する。
【0079】
図１０（Ｂ）は、装着動作におけるＺ軸モータ５１の回転角度θ（横軸）と外乱力Ｆの時間微分値（以下、微分値ｆと称す。）（縦軸）との関係を示すグラフである。図１０（Ｂ）において、装着動作における微分値ｆが最小となる場合のＺ軸モータ５１の回転角度θを、特定角度φと称す。装着動作において微分値ｆが最小となる（即ち、θ＝φとなる）タイミングは、板カム４７がカムフォロア４９から離隔するタイミングである。
【0080】
＜主軸９に対する工具３の装着状態＞
工具３により被削材を加工でき、且つ切削精度に影響が出ない態様で主軸９に対して工具３が装着された状態を、完全装着状態と称す。これに対し、主軸９に対して工具３が不完全に装着された状態として、異物付着状態となる場合がある。異物付着状態は、主軸９の内側面９２ａと工具３のテーパ面１６ａとの間、又は主軸９の下面９６と工具３の上面１５ａとの間の少なくとも一方に異物が付着したまま、主軸９に対して工具３が装着された状態である。異物は、例えば切削加工において被削材から生じる切粉である。
工具３により被削材を加工でき、且つ切削精度に影響が出ない態様で主軸９に対して工具３が装着された状態を、完全装着状態と称す。これに対し、主軸９に対して工具３が不完全に装着された状態として、異物付着状態となる場合がある。異物付着状態は、主軸９の内側面９２ａと工具３のテーパ面１６ａとの間、又は主軸９の下面９６と工具３の上面１５ａとの間の少なくとも一方に異物が付着したまま、主軸９に対して工具３が装着された状態である。異物は、例えば切削加工において被削材から生じる切粉である。
【0081】
異物付着状態において、把持部８５がプルスタッド１７を把持する位置は、付着した異物により、完全装着状態における位置より下方になる。よって、異物付着状態のまま被削材の加工が行われた場合、工具３の先端の位置が完全装着状態とは異なるので、被削材の加工精度が低下する虞がある。以下、完全装着状態及び異物付着状態を、装着状態と総称する。
【0082】
把持部８５がプルスタッド１７を把持する位置は、主軸９に対する工具３の装着状態により変化する。よって、装着動作において板カム４７がカムフォロア４９に接触するタイミング、又は脱離動作において板カム４７がカムフォロア４９から脱離するタイミングは、主軸９に対する工具３の装着状態に応じて変化する。故に特定角度φは、装着状態に応じて変化する。制御装置３０は、装着動作毎での特定角度φの変化に基づき、装着状態を判定する。
【0083】
＜装着状態の判定＞
制御装置３０のＣＰＵ３１は、装着状態を判定するために、装着動作におけるＺ軸モータ５１の回転角度θ、及びＺ軸モータ５１に加わる外乱力Ｆを所定の周期（例えば、０．５ｍｓ）で取得する。
制御装置３０のＣＰＵ３１は、装着状態を判定するために、装着動作におけるＺ軸モータ５１の回転角度θ、及びＺ軸モータ５１に加わる外乱力Ｆを所定の周期（例えば、０．５ｍｓ）で取得する。
【0084】
ＣＰＵ３１は、取得した外乱力Ｆに対してローパスフィルタをかけた後時間微分して微分値ｆを算出する。ＣＰＵ３１は、算出した微分値ｆと、回転角度θとを対応付けてＲＡＭ３３に記憶する。ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶された微分値ｆの変動（図１０（Ｂ）参照）から特定角度φを決定する。ＣＰＵ３１は、装着動作を実行する度に、決定した特定角度φと工具３の装着回数とを対応付けて、記憶装置３４に順次記憶する。
【0085】
ＣＰＵ３１は、特定角度φを記憶装置３４に記憶する度に、記憶した特定角度に対して統計処理を行い、統計値を算出する。より具体的に、ＣＰＵ３１は、記憶装置３４に記憶した特定角度φから対象特定角度を決定する。対象特定角度は、最新の特定角度φ（以下、第一特定角度φ１と称す。）と異物付着状態となった場合の特定角度φを除いた特定角度φである。ＣＰＵ３１は、対象特定角度のうち、最新の対象特定角度（以下、第二特定角度と称す。）から数えて所定数の特定角度φを抽出する。ＣＰＵ３１は、抽出した所定数の特定角度φの平均値μと標準偏差σを統計値として算出する。ＣＰＵ３１は、第一特定角度φ１が、平均値μと標準偏差σの６倍との和μ＋６σ（以下、判定閾値φｍａｘと称す。）より大きい場合、装着動作後の装着状態が異物付着状態であると判定する。
【0086】
＜洗浄機構１００による洗浄＞
ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定した場合、脱離動作を実行して主軸９から工具３を脱離する。ＣＰＵ３１は、工具３、主軸９に付着した異物を除去するために、洗浄機構１００による洗浄を行う。以下、洗浄を行う洗浄機構１００の動作を洗浄動作という。ＣＰＵ３１は、洗浄動作の実行後、再度装着動作を実行して主軸９に工具３を装着する。ＣＰＵ３１は、再度の装着動作において異物付着状態と判定した場合、脱離動作、洗浄動作、及び装着動作を異物付着状態と判定されなくなるまで繰り返し行う。ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定した判定回数Ｎ（Ｎは自然数）を計数し、ＲＡＭ３３に記憶する。
ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定した場合、脱離動作を実行して主軸９から工具３を脱離する。ＣＰＵ３１は、工具３、主軸９に付着した異物を除去するために、洗浄機構１００による洗浄を行う。以下、洗浄を行う洗浄機構１００の動作を洗浄動作という。ＣＰＵ３１は、洗浄動作の実行後、再度装着動作を実行して主軸９に工具３を装着する。ＣＰＵ３１は、再度の装着動作において異物付着状態と判定した場合、脱離動作、洗浄動作、及び装着動作を異物付着状態と判定されなくなるまで繰り返し行う。ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定した判定回数Ｎ（Ｎは自然数）を計数し、ＲＡＭ３３に記憶する。
【0087】
また、ＣＰＵ３１は、工具交換における装着動作において、異物付着状態となることを防止するために洗浄動作を実行する。ＣＰＵ３１は、洗浄モードに基づき洗浄動作を制御する。洗浄モードは、図１１に示す洗浄内容テーブル３９によって定められた洗浄機構１００の制御内容である。洗浄モードは、第一モード、第二モード、第三モード、第四モードに区分される。
【0088】
洗浄内容テーブル３９は、洗浄機構１００の制御内容として、洗浄動作を実行するタイミング、及び洗浄動作により洗浄する対象物を定める。本実施形態における対象物は、主軸９又は工具３の何れか一方である。対象物が主軸９を含む場合、洗浄機構１００は、第一洗浄機構１１０による主軸９の内側面９２ａの洗浄、及び第三洗浄機構１３０による主軸９の下面９６の洗浄を行う。対象物が工具３を含む場合、洗浄機構１００は、第二洗浄機構１２０による工具３のテーパ面１６ａ及び上面１５ａの洗浄を行う。以下、洗浄機構１００が主軸９の内側面９２ａ及び下面９６の洗浄を行うことを、主軸９に対して洗浄動作を実行するという。以下、洗浄機構１００が工具３のテーパ面１６ａ及び上面１５ａの洗浄を行うことを、工具３に対して洗浄動作を実行するという。
【0089】
洗浄内容テーブル３９は、洗浄動作を実行するタイミングとして、工具交換のタイミング、異物付着状態と１回目（Ｎ＝１）に判定されたタイミング、及び異物付着状態と２回目以降（Ｎ≧２）に判定されたタイミングでの洗浄機構１００の制御内容を定める。
【0090】
第一モードでは、ＣＰＵ３１は、工具交換のタイミングで工具３に対して洗浄動作を行い、１回目の異物付着状態と判定されたタイミング、及び２回目以降に異物付着状態と判定されたタイミングでの洗浄動作を行わない。
【0091】
第二モードでは、ＣＰＵ３１は、工具交換のタイミングでの洗浄動作を行わず、１回目の異物付着状態と判定されたタイミングで工具３に対して洗浄動作を行い、２回目以降に異物付着状態と判定されたタイミングで主軸９に対して洗浄動作を実行する。
【0092】
第三モードでは、ＣＰＵ３１は、工具交換のタイミングで工具３に対して洗浄動作を行い、１回目の異物付着状態と判定されたタイミングで主軸９に対して洗浄動作を実行する。ＣＰＵ３１は、２回目以降に異物付着状態と判定されたタイミングで判定回数Ｎが奇数である場合、主軸９に対して洗浄動作を行い、判定回数Ｎが偶数である場合、工具３に対して洗浄動作を実行する。即ち、ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎが奇数である場合、主軸９に対して洗浄動作を行い、判定回数Ｎが偶数である場合、工具３に対して洗浄動作を実行する。
【0093】
第四モードでは、ＣＰＵ３１は、工具交換のタイミングで工具３に対して洗浄動作を行い、１回目の異物付着状態と判定されたタイミング、及び２回目以降に異物付着状態と判定されたタイミングで主軸９に対して洗浄動作を実行する。即ち、ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定された場合、工具交換のタイミングで洗浄されなかった主軸９に対して洗浄動作を実行する。
【0094】
図８、図１２を参照し、洗浄動作が実行されない場合（非洗浄）、工具３に対する洗浄動作が実行される場合、及び主軸９に対する洗浄動作が実行される場合の夫々の場合における各バルブの状態を説明する。洗浄動作が実行されない場合、ＣＰＵ３１は、電磁バルブ１７１、１７２、１７３を何れも非励磁状態にする。電磁バルブ１７１が非励磁状態であるので流路１５２が閉鎖され、バルブ１１１は流路１５３を閉鎖する。洗浄液がポンプ１９１から連通穴５６に供給されず、噴射流ａは装着穴９２に噴射されない。電磁バルブ１７２が非励磁状態であるので流路２２２が閉鎖され、バルブ１０３は分岐路１０４を閉鎖する。洗浄液がポンプ１９２からノズル１３１、１３２に供給されず、噴射流ｂはノズル１３１、１３２から噴射されない。電磁バルブ１７３が非励磁状態であるので流路２２３が閉鎖され、バルブ１０８は流路１０９を閉鎖する。洗浄液がポンプ１９２からノズル１４０に供給されず、噴射流ｃはノズル１４０から噴射されない。
【0095】
工具３に対する洗浄動作が実行される場合、ＣＰＵ３１は、電磁バルブ１７２を励磁状態にし、電磁バルブ１７１、１７３を非励磁状態にする。電磁バルブ１７２が励磁状態であるので流路２２２が開放され、バルブ１０３は分岐路１０４を開放する。洗浄液がポンプ１９２からノズル１３１、１３２に供給され、噴射流ｂはノズル１３１、１３２から噴射される。一方、電磁バルブ１７１が非励磁状態であるので、噴射流ａは装着穴９２に噴射されない。電磁バルブ１７３が非励磁状態であるので、噴射流ｃはノズル１４０から噴射されない。洗浄機構１００は、噴射流ｂにより、工具３に対して洗浄動作を実行する。
【0096】
主軸９に対する洗浄動作が実行される場合、ＣＰＵ３１は、電磁バルブ１７１、１７３を励磁状態にし、電磁バルブ１７２を非励磁状態にする。電磁バルブ１７１が励磁状態であるので流路１５２が開放され、バルブ１１１は流路１５３を開放する。洗浄液がポンプ１９１から連通穴５６に供給され、噴射流ａは装着穴９２に噴射される。電磁バルブ１７３が励磁状態であるので流路２２３が開放され、バルブ１０８は流路１０９を開放する。洗浄液がポンプ１９２からノズル１４０に供給され、噴射流ｃはノズル１４０から噴射される。一方、電磁バルブ１７２が非励磁状態であるので、噴射流ｂはノズル１３１、１３２から噴射されない。洗浄機構１００は、噴射流ａ、ｃにより、主軸９に対して洗浄動作を実行する。
【0097】
＜モード設定処理＞
図１３を参照し、制御装置３０のＣＰＵ３１が実行するモード設定処理を説明する。モード設定処理において、ＣＰＵ３１は、洗浄モードを第一モード、第二モード、第三モード、第四モードから設定する。ＣＰＵ３１は、工作機械１の電源投入後、ＲＯＭ３２に記憶された制御プログラムを読み出し、実行することによりモード設定処理を開始する。
図１３を参照し、制御装置３０のＣＰＵ３１が実行するモード設定処理を説明する。モード設定処理において、ＣＰＵ３１は、洗浄モードを第一モード、第二モード、第三モード、第四モードから設定する。ＣＰＵ３１は、工作機械１の電源投入後、ＲＯＭ３２に記憶された制御プログラムを読み出し、実行することによりモード設定処理を開始する。
【0098】
ＣＰＵ３１は、設定変更指令を受け付けたか否かを判定する（Ｓ１）。作業者は、洗浄モードを設定する場合、入力部３７に設定変更指令を入力する。入力部３７は、入力された設定変更指令を受け付け、ＣＰＵ３１に入力する。ＣＰＵ３１は、設定変更指令を受け付けていないと判定した場合（Ｓ１：ＮＯ）、処理をＳ１に戻す。
【0099】
ＣＰＵ３１は、設定変更指令を受け付けたと判定した場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、モード指定指令を受け付けたか否かを判定する（Ｓ２）。作業者は、第一モード、第二モード、第三モード、及び第四モードの何れかを指定するモード指定指令を入力部３７に入力する。入力部３７は、入力されたモード指定指令を受け付け、ＣＰＵ３１に入力する。ＣＰＵ３１は、モード指定指令を受け付けていないと判定した場合（Ｓ２：ＮＯ）、処理をＳ２に戻す。
【0100】
ＣＰＵ３１は、モード指定指令を受け付けたと判定した場合（Ｓ２：ＹＥＳ）、受け付けたモード指定指令が第一モードを指定するものか否かを判定する（Ｓ３）。ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第一モードを指定すると判定した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、洗浄モードを第一モードに設定し（Ｓ４）、処理をＳ１に戻す。
【0101】
ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第一モードを指定するものでないと判定した場合（Ｓ３：ＮＯ）、受け付けたモード指定指令が第二モードを指定するものか否かを判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第二モードを指定すると判定した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、洗浄モードを第二モードに設定し（Ｓ６）、処理をＳ１に戻す。
【0102】
ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第二モードを指定するものでないと判定した場合（Ｓ５：ＮＯ）、受け付けたモード指定指令が第三モードを指定するものか否かを判定する（Ｓ７）。ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第三モードを指定すると判定した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、洗浄モードを第三モードに設定し（Ｓ８）、処理をＳ１に戻す。ＣＰＵ３１は、モード指定指令が第三モードを指定するものでないと判定した場合（Ｓ７：ＮＯ）、洗浄モードを第四モードに設定し（Ｓ９）、処理をＳ１に戻す。
【0103】
＜工具交換処理＞
図１４、図１５を参照し、制御装置３０のＣＰＵ３１が実行する工具交換処理を説明する。工具交換処理において、ＣＰＵ３１は、工具交換装置２０による工具３の交換、及び装着動作時における装着状態の判定を行う。作業者は、入力部３７に工具交換指令を入力する。入力部３７は、入力された工具交換指令を受け付け、ＣＰＵ３１に入力する。ＣＰＵ３１は、工具交換指令が入力された場合、ＲＯＭ３２に記憶された制御プログラムを読み出し、実行することにより工具交換処理を開始する。工具交換処理における、主軸９は加工原点に位置する。電磁バルブ１７１、１７２、１７３は何れも非励磁状態である。洗浄モードは、モード設定処理（図１３参照）で設定された第一モード、第二モード、第三モード、及び第四モードの何れかである。
図１４、図１５を参照し、制御装置３０のＣＰＵ３１が実行する工具交換処理を説明する。工具交換処理において、ＣＰＵ３１は、工具交換装置２０による工具３の交換、及び装着動作時における装着状態の判定を行う。作業者は、入力部３７に工具交換指令を入力する。入力部３７は、入力された工具交換指令を受け付け、ＣＰＵ３１に入力する。ＣＰＵ３１は、工具交換指令が入力された場合、ＲＯＭ３２に記憶された制御プログラムを読み出し、実行することにより工具交換処理を開始する。工具交換処理における、主軸９は加工原点に位置する。電磁バルブ１７１、１７２、１７３は何れも非励磁状態である。洗浄モードは、モード設定処理（図１３参照）で設定された第一モード、第二モード、第三モード、及び第四モードの何れかである。
【0104】
図１４に示すように、ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１を正方向に回転し、主軸９の上昇を開始する（Ｓ１１）。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達したか否かを判定する（Ｓ１２）。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達していないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、処理をＳ１２に戻す。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達したと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、Ｚ軸モータ５１の回転を停止して、主軸９の上昇を停止する（Ｓ１３）。
【0105】
ＣＰＵ３１は、モード設定処理において設定された洗浄モードが第二モードであるか否かを判定する（Ｓ１４）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードである場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、処理をＳ１６に移行する。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードでない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、電磁バルブ１７２を励磁状態にして噴射流ｂを噴射し、工具３に対して洗浄動作を開始する（Ｓ１５）。ＣＰＵ３１は、処理をＳ１６に移行する。
【0106】
ＣＰＵ３１は、マガジンモータ５５を駆動して工具マガジン２１を回転し、第二工具を把持するグリップアーム２３を工具交換位置に割り出す（Ｓ１６）。工具交換位置に位置する第二工具は、Ｓ１５の処理で開始された工具３に対する洗浄動作により、其のテーパ面１６ａ及び上面１５ａが洗浄される。
【0107】
ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１を逆方向に回転し、主軸９の下降を開始する（Ｓ２１）。ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆの取得を開始する（Ｓ２２）。ＣＰＵ３１は、Ｓ２２の処理において、駆動回路６１から取得する駆動電流と、エンコーダ５１ａから取得する回転角度θからトルクＴｍを所定の周期で取得する。ＣＰＵ３１は、トルクＴｍに含まれる外乱力Ｆを数１に基づき取得する。
【0108】
ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得したか否かを判定する（Ｓ２３）。ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得していないと判定した場合（Ｓ２３：ＮＯ）、処理をＳ２３に戻す。ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得したと判定した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、取得した回転角度θに基づき、主軸９が加工原点に到達したか否かを判定する（Ｓ２４）。
【0109】
ＣＰＵ３１は、主軸９が加工原点に到達していないと判定した場合（Ｓ２４：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、取得した回転角度θ及び外乱力Ｆにローパスフィルタによる処理を施す（Ｓ２５）。
【0110】
ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆを時間微分して微分値ｆを算出する（Ｓ２６）。ＣＰＵ３１は、回転角度θと微分値ｆとを対応付けてＲＡＭ３３に記憶する（Ｓ２７）。ＲＡＭ３３には、回転角度θ及び微分値ｆが時系列で記憶される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ２３に戻す。
【0111】
ＣＰＵ３１は、主軸９が加工原点に到達したと判定した場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、洗浄モードが第二モードであるか否かを判定する（Ｓ３１）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードである場合（Ｓ３１：ＹＥＳ）、処理をＳ３３に移行する。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードでない場合（Ｓ３１：ＮＯ）、電磁バルブ１７２を非励磁状態にして、工具３に対する洗浄動作を停止する（Ｓ３２）。ＣＰＵ３１は、処理をＳ３３に移行する。
【0112】
ＣＰＵ３１は、Ｓ２２の処理で開始したＺ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆの取得を停止する（Ｓ３３）。ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の回転を停止し、主軸９の下降を停止する（Ｓ３４）。ＣＰＵ３１は、処理をＳ３５（図１５参照）に移行する。
【0113】
図１５に示すように、ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶された微分値ｆのうち、最小を示す微分値ｆに対応する回転角度θを特定角度φとして決定する（Ｓ３５）。ＣＰＵ３１は、Ｓ３５の処理で決定した特定角度φと、工具３の装着回数とを対応付けて、記憶装置３４に記憶する（Ｓ３６）。
【0114】
ＣＰＵ３１は、Ｓ３６の処理で記憶装置３４に記憶した特定角度φのうち、対象特定角度（記憶された特定角度φのうち、第一特定角度φ１と異物付着状態となった場合の特定角度φを除いた特定角度φ）の数が所定数以上であるか否かを判定する（Ｓ３７）。ＣＰＵ３１は、対象特定角度の数が所定数未満であると判定した場合（Ｓ３７：ＮＯ）、工具交換処理を終了する。
【0115】
ＣＰＵ３１は、対象特定角度の数が所定数以上であると判定した場合（Ｓ３７：ＹＥＳ）、統計処理を実行する（Ｓ３８）。ＣＰＵ３１は、Ｓ３８の処理において、記憶装置３４に記憶した対象特定角度のうち第二特定角度から新しい順に数えて所定数分の対象特定角度を、装着回数に基づいて取得する。ＣＰＵ３１は、取得した対象特定角度の平均値μと標準偏差σを算出する。ＣＰＵ３１は、Ｓ３８の処理で算出した平均値μ及び標準偏差σに基づき、μ＋６σを判定閾値φｍａｘとして決定する（Ｓ３９）。
【0116】
ＣＰＵ３１は、第一特定角度φ１が、Ｓ３９の処理で決定した判定閾値φｍａｘ以下であるか否かを判定する（Ｓ４１）。ＣＰＵ３１は、第一特定角度φ１が判定閾値φｍａｘ以下であると判定した場合（Ｓ４１：ＹＥＳ）、完全装着状態であると判定する。この場合、ＣＰＵ３１は、工具交換処理を終了する。
【0117】
ＣＰＵ３１は、第一特定角度φ１が判定閾値φｍａｘよりも大きいと判定した場合（Ｓ４１：ＮＯ）、異物付着状態であると判定する。この場合、ＣＰＵ３１は、記憶装置３４に記憶した第一特定角度φ１を削除する（Ｓ４２）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第一モードであるか否かを判定する（Ｓ４３）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第一モードであると判定した場合（Ｓ４３：ＹＥＳ）、報知処理を実行する（Ｓ４４）。ＣＰＵ３１は、Ｓ４４の処理において、表示部３８により、異物付着状態である旨の報知を行う。ＣＰＵ３１は、工具交換処理を終了する。
【0118】
【0119】
＜対象物洗浄処理＞
図１６、図１７を参照し、ＣＰＵ３１が工具交換処理のＳ４５（図１５参照）で実行する対象物洗浄処理を説明する。対象物洗浄処理において、ＣＰＵ３１は、洗浄機構１００を制御して、異物付着状態と判定された対象物（工具３、主軸９）に対する洗浄動作を実行する。対象物洗浄処理において、洗浄モードは第二モード、第三モード、及び第四モードの何れかである。主軸９は異物付着状態で工具３（第二工具）を装着している。即ち、工具３のテーパ面１６ａ、上面１５ａ、主軸９の内側面９２ａ、下面９６の少なくとも一つに異物が付着している状態である。電磁バルブ１７１、１７２、１７３は何れも非励磁状態である。異物付着状態と判定された判定回数Ｎの値は０である。
図１６、図１７を参照し、ＣＰＵ３１が工具交換処理のＳ４５（図１５参照）で実行する対象物洗浄処理を説明する。対象物洗浄処理において、ＣＰＵ３１は、洗浄機構１００を制御して、異物付着状態と判定された対象物（工具３、主軸９）に対する洗浄動作を実行する。対象物洗浄処理において、洗浄モードは第二モード、第三モード、及び第四モードの何れかである。主軸９は異物付着状態で工具３（第二工具）を装着している。即ち、工具３のテーパ面１６ａ、上面１５ａ、主軸９の内側面９２ａ、下面９６の少なくとも一つに異物が付着している状態である。電磁バルブ１７１、１７２、１７３は何れも非励磁状態である。異物付着状態と判定された判定回数Ｎの値は０である。
【0120】
図１６に示すように、ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの値に１加算する（Ｓ５１）。ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎが閾値Ｎｍａｘに到達したか否かを判定する（Ｓ５２）。閾値Ｎｍａｘは、所定の２以上の自然数であり、ＲＯＭ３２に記憶されている。ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎが閾値Ｎｍａｘに到達していないと判定した場合（Ｓ５２：ＮＯ）、対象物に対して洗浄動作を実行する洗浄時間を決定する（Ｓ５３）。ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理において、Ｓ２２の処理で取得した外乱力Ｆ、及び記憶装置３４に記憶される洗浄時間テーブルに基づき、洗浄時間を決定する。本実施形態において、洗浄時間テーブルには、装着動作におおける外乱力Ｆの最大値と、洗浄時間との関係を定める。洗浄時間テーブルでは、例えば外乱力Ｆの最大値が大きくなるほど、洗浄時間が長くなるように定められている。ＣＰＵ３１は、Ｓ２２の処理で取得した外乱力Ｆから其の最大値を決定し、決定した外乱力Ｆの最大値及び洗浄時間テーブルに基づき、洗浄時間を決定する。
【0121】
ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１を正方向に回転し、主軸９の上昇を開始する（Ｓ５４）。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達したか否かを判定する（Ｓ５５）。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達していないと判定した場合（Ｓ５５：ＮＯ）、処理をＳ５５に戻す。ＣＰＵ３１は、主軸９がＡＴＣ原点に到達したと判定した場合（Ｓ５５：ＹＥＳ）、Ｚ軸モータ５１の回転を停止して、主軸９の上昇を停止する（Ｓ５６）。工具３（第二工具）は、主軸９から脱離され、工具交換位置に位置する。
【0122】
ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードであるか否かを判定する（Ｓ６１）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードであると判定した場合（Ｓ６１：ＹＥＳ）、判定回数Ｎの値が１であるか否かを判定する（Ｓ６２）。ＣＰＵ３１は、１回目の異物付着状態であり、判定回数Ｎの値が１である場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、電磁バルブ１７２を励磁状態にして、工具３に対して洗浄動作を開始する（Ｓ６３）。工具交換位置に位置する第二工具のテーパ面１６ａ及び上面１５ａは、噴射流ｂにより洗浄される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ６８に移行する。
【0123】
ＣＰＵ３１は、２回目以降の異物付着状態であり、判定回数Ｎの値が２である場合（Ｓ６２：ＮＯ）、電磁バルブ１７１、１７３を励磁状態にして噴射流ａ、ｃを噴射し、主軸９に対して洗浄動作を開始する（Ｓ６６）。主軸９の内側面９２ａは噴射流ａにより洗浄され、下面９６は噴射流ｃにより洗浄される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ６８に移行する。
【0124】
ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードでないと判定した場合（Ｓ６１：ＮＯ）、洗浄モードが第四モードであるか否かを判定する（Ｓ６４）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第四モードであると判定した場合（Ｓ６４：ＹＥＳ）、処理をＳ６６に移行する。主軸９の内側面９２ａ及び下面９６は、洗浄機構１００の駆動により洗浄される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ６８に移行する。
【0125】
ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第四モードでないと判定した場合（Ｓ６４：ＮＯ）、洗浄モードが第三モードであるとして、判定回数Ｎの値が奇数であるか否かを判定する（Ｓ６５）。ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの値が奇数である場合（Ｓ６５：ＹＥＳ）、処理をＳ６６に移行する。主軸９の内側面９２ａ及び下面９６は、洗浄機構１００の駆動により洗浄される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ６８に移行する。
【0126】
ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの偶数である場合（Ｓ６５：ＮＯ）、電磁バルブ１７２を励磁状態にして、工具３に対して洗浄動作を開始する（Ｓ６７）。Ｓ６７は、Ｓ６３と同様の処理である。工具交換位置に位置する第二工具のテーパ面１６ａ及び上面１５ａは、洗浄機構１００の駆動により洗浄される。ＣＰＵ３１は、処理をＳ６８に移行する。
【0127】
ＣＰＵ３１は、Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７で洗浄機構１００による洗浄を開始してから洗浄時間が経過したか否かを判定する（Ｓ６８）。ＣＰＵ３１は、洗浄時間が経過していないと判定した場合（Ｓ６８：ＮＯ）、処理をＳ６８に戻す。ＣＰＵ３１は、洗浄時間が経過したと判定した場合（Ｓ６８：ＹＥＳ）、励磁状態の電磁バルブ１７１、１７２、１７３を非励磁状態にして、洗浄機構１００による洗浄を停止する（Ｓ６９）。ＣＰＵ３１は、処理をＳ７１（図１７参照）に移行する。
【0128】
図１７に示すように、ＣＰＵ３１は、主軸９の下降を開始し（Ｓ７１）、再度の装着動作を実行する。ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆの取得を開始する（Ｓ７２）。ＣＰＵ３１は、Ｚ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得したか否かを判定する（Ｓ７３）。Ｓ７１～Ｓ７３は、Ｓ２１～Ｓ２３と同様の処理である。
【0129】
ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得していないと判定した場合（Ｓ７３：ＮＯ）、処理をＳ７３に戻す。ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆを新たに取得したと判定した場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、主軸９が加工原点に到達したか否かを判定する（Ｓ７４）。Ｓ７４は、Ｓ２４と同様の処理である。
【0130】
ＣＰＵ３１は、主軸９が加工原点に到達していないと判定した場合（Ｓ７４：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、取得した回転角度θ及び外乱力Ｆにローパスフィルタによる処理を施す（Ｓ７５）。ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆを時間微分して微分値ｆを算出する（Ｓ７６）。ＣＰＵ３１は、回転角度θと微分値ｆとを対応付けてＲＡＭ３３に記憶する（Ｓ７７）。ＣＰＵ３１は、処理をＳ７３に戻す。Ｓ７５～Ｓ７７は、Ｓ２５～Ｓ２７と同様の処理である。
【0131】
ＣＰＵ３１は、主軸９が加工原点に到達したと判定した場合（Ｓ７４：ＹＥＳ）、Ｓ７２の処理で開始したＺ軸モータ５１の回転角度θ及び外乱力Ｆの取得を停止する（Ｓ８３）。ＣＰＵ３１は、主軸９の下降を停止する（Ｓ８４）。ＣＰＵ３１は、ＲＡＭ３３に記憶された微分値ｆに基づき、特定角度φを決定する（Ｓ８５）。ＣＰＵ３１は、Ｓ８５の処理で決定した特定角度φと、工具３の装着回数とを対応付けて、記憶装置３４に記憶する（Ｓ８６）。Ｓ８３～Ｓ８６は、Ｓ３３～Ｓ３６と同様の処理である。
【0132】
ＣＰＵ３１は、統計処理を実行する（Ｓ８８）。Ｓ８８は、Ｓ３８と同様の処理である。ＣＰＵ３１は、判定閾値φｍａｘを決定する（Ｓ８９）。Ｓ８９は、Ｓ３９と同様の処理である。
【0133】
ＣＰＵ３１は、Ｓ８６で記憶した特定角度φのうち第一特定角度φ１がＳ８９の処理で決定した判定閾値φｍａｘ以下であるか否かを判定する（Ｓ９１）。ＣＰＵ３１は、第一特定角度φ１が判定閾値φｍａｘよりも大きいと判定した場合（Ｓ９１：ＮＯ）、洗浄機構１００による洗浄動作を行った後も異物付着状態であると判定する。この場合、ＣＰＵ３１は、記憶装置３４に記憶した第一特定角度φ１を削除し（Ｓ９２）、処理をＳ５１（図１６参照）に戻す。
【0134】
図１６に示すように、ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの値に１加算し（Ｓ５１）、判定回数Ｎの値が閾値Ｎｍａｘに到達していない場合（Ｓ５２：ＮＯ）、再度、脱離動作、洗浄動作、及び装着動作を繰り返し行う。
【0135】
ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの値が閾値Ｎｍａｘに到達した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、報知処理を実行する（Ｓ９５）。ＣＰＵ３１は、Ｓ９５の処理において、表示部３８により、洗浄機構１００による洗浄を行った後も対象物に異物が付着している旨の報知を行う。ＣＰＵ３１は、処理を工具交換処理（図１５参照）に戻す。
【0136】
図１７に示すように、ＣＰＵ３１は、洗浄機構１００による洗浄を行った後、第一特定角度φ１が判定閾値φｍａｘ以下であると判定した場合（Ｓ９１：ＹＥＳ）、完全装着状態であると判定する。この場合、ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎの値を０にして（Ｓ９３）、処理を工具交換処理に戻す。
【0137】
＜本実施形態の作用、効果＞
以上説明したように、制御装置３０のＣＰＵ３１は、工具交換装置２０による工具交換において、装着動作を行い、主軸９に工具３を装着する（Ｓ２１）。ＣＰＵ３１は、装着動作において、Ｚ軸モータ５１の外乱力Ｆを取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ３１は、Ｓ２２の処理において、Ｚ軸モータ５１のトルクＴｍを取得することで、トルクＴｍに含まれる外乱力Ｆを取得する。ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆに基づき特定角度φを決定する。ＣＰＵ３１は、特定角度φに基づき異物付着状態であるか否かを判定する（Ｓ４１）。ＣＰＵ３１は、異物付着状態であると判定した場合、脱離動作を行い、主軸９から工具３を脱離する（Ｓ５４）。ＣＰＵ３１は、対象物（工具３、主軸９）を洗浄機構１００により洗浄する（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）。ＣＰＵ３１は、洗浄機構１００による洗浄動作を行った後、再度、装着動作を実行する（Ｓ７１）。このように、工作機械１は、装着動作において異物付着状態と判定した場合、主軸９から工具３を脱離し、洗浄機構１００により対象物の洗浄を行った後、再度、主軸９に工具３を装着する。工作機械１は、装着動作において異物付着状態である場合にも、自動で対象物から異物を除去して復旧できる。
以上説明したように、制御装置３０のＣＰＵ３１は、工具交換装置２０による工具交換において、装着動作を行い、主軸９に工具３を装着する（Ｓ２１）。ＣＰＵ３１は、装着動作において、Ｚ軸モータ５１の外乱力Ｆを取得する（Ｓ２２）。ＣＰＵ３１は、Ｓ２２の処理において、Ｚ軸モータ５１のトルクＴｍを取得することで、トルクＴｍに含まれる外乱力Ｆを取得する。ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆに基づき特定角度φを決定する。ＣＰＵ３１は、特定角度φに基づき異物付着状態であるか否かを判定する（Ｓ４１）。ＣＰＵ３１は、異物付着状態であると判定した場合、脱離動作を行い、主軸９から工具３を脱離する（Ｓ５４）。ＣＰＵ３１は、対象物（工具３、主軸９）を洗浄機構１００により洗浄する（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）。ＣＰＵ３１は、洗浄機構１００による洗浄動作を行った後、再度、装着動作を実行する（Ｓ７１）。このように、工作機械１は、装着動作において異物付着状態と判定した場合、主軸９から工具３を脱離し、洗浄機構１００により対象物の洗浄を行った後、再度、主軸９に工具３を装着する。工作機械１は、装着動作において異物付着状態である場合にも、自動で対象物から異物を除去して復旧できる。
【0138】
洗浄機構１００は、工具３のテーパ面１６ａ、上面１５ａを第二洗浄機構１２０により洗浄できる。主軸９に対して工具３が装着される場合に、テーパ面１６ａは主軸９の内側面９２ａと面当たりする面であり、上面１５ａは主軸９の下面９６と面当たりする面である。工作機械１は、異物付着状態の原因となるテーパ面１６ａ、上面１５ａに付着した異物を除去できる。
【0139】
洗浄機構１００は、主軸９の内側面９２ａ、下面９６を第一洗浄機構１１０、第三洗浄機構１３０により洗浄できる。工作機械１は、異物付着状態の原因となる内側面９２ａ、下面９６に付着した異物を除去できる。
【0140】
ＣＰＵ３１は、対象物を洗浄機構１００により洗浄した後（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）、再度、異物付着状態でないと判定されるまで（Ｓ９１：ＹＥＳ）、再度、脱離動作（Ｓ５４）、洗浄動作（Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７）、及び装着動作（Ｓ７１）を繰り返し行う。工作機械１は、異物付着状態でないと判定されるまで洗浄機構１００により洗浄動作を繰り返し行うので、対象物から十分に異物を除去した状態で、主軸９に工具３を装着できる。
【0141】
ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定された判定回数Ｎを計数する（Ｓ５１）。ＣＰＵ３１は、判定回数Ｎが閾値Ｎｍａｘに到達した場合（Ｓ５２：ＹＥＳ）、報知処理を実行する（Ｓ９５）。これにより、作業者は、工作機械１が洗浄機構１００により洗浄したにもかかわらず、対象物から異物が除去できないことを把握できる。
【0142】
ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第三モードである場合、判定回数Ｎが奇数であれば主軸９に対して洗浄動作を行い（Ｓ６６）、判定回数Ｎが偶数であれば工具３に対して洗浄動作を実行する（Ｓ６７）。このように、工作機械１は、異物付着状態と判定する度、洗浄動作を実行する対象物を、工具３と主軸９とで交互に入れ替える。工具３及び主軸９のうち一方に対して洗浄動作が実行された後、再度、異物付着状態と判定された場合、工具３及び主軸９のうち他方に異物が付着している可能性が高い。工作機械１は、毎回工具３及び主軸９の両方に対して洗浄動作を実行する場合と比較して、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0143】
ＣＰＵ３１は、対象物に対して洗浄動作を実行する洗浄時間を、装着動作（Ｓ２２）において取得した外乱力Ｆの大きさに基づき決定する（Ｓ５３）。工作機械１は、異物付着状態と判定する際に用いられる外乱力Ｆに基づき、洗浄時間を決定する。これにより、工作機械１は、適切な時間で対象物から異物を除去できる。
【0144】
洗浄機構１００は、クーラント液を用いて対象物を洗浄する。クーラント液は、被削材の加工において、被削材、工具３を冷却するために用いられる。工作機械１は、クーラント液を用いることで、簡単な構成で対象物を洗浄できる。
【0145】
ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第四モードである場合、工具交換装置２０による工具交換において、工具３（第二工具）に対して洗浄動作を実行する（Ｓ１５）。その後、ＣＰＵ３１は、異物付着状態と判定した場合、主軸９に対して洗浄動作を実行する（Ｓ６６）。工具交換において工具３に対して洗浄動作が実行された後、再度、異物付着状態と判定された場合、異物が主軸９に付着している可能性が高い。工作機械１は、交換動作において工具３に対して洗浄動作を行い、その後、異物付着状態と判定した場合に主軸９に対して洗浄動作を実行するので、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0146】
ＣＰＵ３１は、モード設定処理において、第一モード（Ｓ４）、第二モード（Ｓ６）に設定できる。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第一モードである場合、工具交換装置２０による工具交換において、工具３に対して洗浄動作を実行する（Ｓ１５）。ＣＰＵ３１は、洗浄モードが第二モードである場合、異物付着状態と判定した場合において、工具３（Ｓ６３）又は主軸９（Ｓ６６）に対して洗浄動作を実行する。工作機械１は、モード設定処理において洗浄モードを設定することで、対象物から異物を効果的に除去できる。
【0147】
ＣＰＵ３１は、工具３の装着動作において、Ｚ軸モータ５１の外乱力Ｆ及び回転角度θを時系列で取得する（Ｓ２２、Ｓ７２）。ＣＰＵ３１は、微分処理を実行し、外乱力Ｆを時間微分して、微分値ｆを算出する。ＣＰＵ３１は、時系列で変動する微分値ｆ及び回転角度θに基づき、微分値ｆのうち、最小を示す微分値ｆに対応する回転角度θを特定角度φとして決定する（Ｓ３５、Ｓ８５）。ＣＰＵ３１は、決定した特定角度φのうち第一特定角度φ１が判定閾値φｍａｘ以下であるか否かを判定することで、異物付着状態であるか否かを判定する（Ｓ４１）。工作機械１は、工具３の装着状態に関する特徴量である微分値ｆに基づき、特定角度φを決定し、装着状態を判定する。よって、工作機械１は、主軸９に対する工具３の装着状態を精度よく判定できる。
【0148】
＜変形例＞
本発明は上記実施形態から種々変更できる。以下説明する各種変形例は、矛盾が生じない限り夫々組み合わせ可能である。上記実施形態において、工作機械１が洗浄機構１００を有し、制御装置３０が工具交換装置２０、Ｚ軸モータ５１、洗浄機構１００を制御した。これに対し、工具交換装置、Ｚ軸モータを有する工作機械と、該工作機械と別体であり洗浄機構を有する洗浄装置とで構成される洗浄システムにおいて、工作機械と洗浄装置とを統括制御する制御装置が、上記実施形態のように、装着動作において異物付着状態と判定し、異物付着状態と判定した場合には、脱離動作、洗浄動作、及び再度の装着動作を実行するよう、工作機械と洗浄装置とを制御してもよい。
本発明は上記実施形態から種々変更できる。以下説明する各種変形例は、矛盾が生じない限り夫々組み合わせ可能である。上記実施形態において、工作機械１が洗浄機構１００を有し、制御装置３０が工具交換装置２０、Ｚ軸モータ５１、洗浄機構１００を制御した。これに対し、工具交換装置、Ｚ軸モータを有する工作機械と、該工作機械と別体であり洗浄機構を有する洗浄装置とで構成される洗浄システムにおいて、工作機械と洗浄装置とを統括制御する制御装置が、上記実施形態のように、装着動作において異物付着状態と判定し、異物付着状態と判定した場合には、脱離動作、洗浄動作、及び再度の装着動作を実行するよう、工作機械と洗浄装置とを制御してもよい。
【0149】
制御装置３０は工作機械１に設けられる場合に限らず、工作機械１とは別体に設けられてもよい。例えば制御装置３０は、工作機械１に接続した装置（ＰＣ、専用機等）でもよい。ＣＰＵ３１の代わりに、例えばマイクロコンピュータ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuits）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が、プロセッサとして用いられてもよい。モード設定処理、工具交換処理、及び対象物洗浄処理は、夫々、複数のプロセッサによって分散処理されてもよい。例えば、工作機械と、該工作機械と別体の洗浄装置とで構成される洗浄システムにおいて、工作機械と洗浄装置の夫々がプロセッサを有し、工作機械のプロセッサと洗浄装置のプロセッサによって分散処理されてもよい。
【0150】
ＲＯＭ３２、記憶装置３４等の非一時的な記憶媒体は、情報を記憶する期間に関わらず、情報を留めておくことが可能な記憶媒体であればよい。非一時的な記憶媒体は、一時的な記憶媒体（例えば、伝送される信号）を含まなくてもよい。制御プログラムは、例えば、図示外のネットワークに接続されたサーバからダウンロードされて（すなわち、伝送信号として送信され）、ＲＯＭ３２又は記憶装置３４に記憶されてもよい。この場合、制御プログラムは、サーバに備えられたＨＤＤ等の非一時的な記憶媒体に保存されていればよい。
【0151】
工具交換装置２０は、タレット式に限らず、例えばアーム式でもよい。Ｚ軸移動機構８の構成は適宜変更してもよい。Ｚ軸移動機構８は、ボールねじ４１の代わりに、Ｚ軸モータ５１の回転によって主軸９を移動する構成を有してもよい。Ｚ軸移動機構８は、ボールねじ４１に代わり、例えばＺ軸方向に延びるすべりねじ、Ｚ軸方向に歯が形成されたスプライン軸を有してもよい。この場合も、ＣＰＵ３１は、上記実施形態と同様に異物付着状態を判定できる。
【0152】
洗浄機構１００の構成は適宜変更してもよい。洗浄機構１００は、例えばブラシ、スポンジ、ゴム等の固形物を用いて、工具３のテーパ面１６ａ、上面１５ａ、主軸９の内側面９２ａ、下面９６を払拭することで、対象物から異物を除去してもよい。
【0153】
洗浄機構１００は、クーラント液の代わりに切削油、蒸留水等を洗浄液として用いて対象物を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、洗浄液の代わりにエアを用いて対象物を洗浄してもよい。この場合、流路１５２の他端を連通穴５６に連結し、流路２２２を分岐路１０４に連結し、流路２２３をノズル１４０に連結することで、簡単な構成で対象物を洗浄できる。
【0154】
洗浄機構１００は、洗浄液、エア、固形物を組み合わせて対象物を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、例えば洗浄液を用いて工具３を洗浄し、エアを用いて主軸９を洗浄してもよい。
【0155】
洗浄機構１００は、主軸９の下面９６及び内側面９２ａに向けて斜め上方にノズル穴が開口したノズルから洗浄液を噴射することで、下面９６及び内側面９２ａを洗浄してもよい。
【0156】
洗浄機構１００は、工具３及び主軸９を同時に洗浄してもよい。この場合、洗浄機構１００は、ノズル１３１、１３２の位置及び向きを変更することで、第二洗浄機構１２０により工具３及び主軸９を同時に洗浄できる。洗浄機構１００は、工具３に向けて斜め下方に開口するノズル穴をノズル１４０に形成することで、第三洗浄機構１３０により工具３及び主軸９を同時に洗浄できる。
【0157】
洗浄機構１００は、工具３又は主軸９の少なくとも一方を洗浄すればよい。洗浄機構１００は、工具３のみを洗浄してもよいし、主軸９のみを洗浄してもよい。工具３においてテーパ面１６ａと上面１５ａとは異なる主軸９と面当たりする面がある場合、洗浄機構１００は当該面を洗浄してもよい。主軸９において内側面９２ａと下面９６とは異なる工具３と面当たりする面がある場合、洗浄機構１００は当該面を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、工具３のテーパ面１６ａを洗浄しなくてもよい。洗浄機構１００は、工具３の上面１５ａを洗浄しなくてもよい。洗浄機構１００は、主軸９の内側面９２ａを洗浄しなくてもよい。洗浄機構１００は、主軸９の下面９６を洗浄しなくてもよい。
【0158】
洗浄機構１００は、工具３のテーパ面１６ａ、上面１５ａ、主軸９の内側面９２ａ、下面９６以外の構成を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、例えばプルスタッド１７の外表面１７ａ（図５参照）を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、例えば把持部８５を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、グリップアーム２３が把持する第二工具以外の工具３を洗浄してもよい。洗浄機構１００は、グリップアーム２３の先端部を洗浄してもよい。
【0159】
上記実施形態において、ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆを取得し、外乱力Ｆの微分値ｆを特徴量として、特定角度φを決定したが、特定角度φを決定するための特徴量は適宜変更してもよい。ＣＰＵ３１は、例えば、時間により変動するトルクＴｍを特徴量として取得し、トルクＴｍに基づき特定角度φを決定してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、変動するトルクＴｍのうち、最大又は最小の何れか一方を示すトルクＴｍに対応する回転角度θを特定角度φとして決定してもよい。ＣＰＵ３１は、トルクＴｍを時間微分し、トルクＴｍの微分値のうち、最大又は最小を示すトルクＴｍの微分値に対応する回転角度θを特定角度φとして決定してもよい。この場合も、ＣＰＵ３１は、トルクＴｍの変動に基づき、装着状態を判定できる。
【0160】
ＣＰＵ３１は、変動する微分値ｆのうち、最大を示す微分値ｆに対応する回転角度θを特定角度φとして決定してもよい。この場合も、ＣＰＵ３１は、微分値ｆの変動に基づき、装着状態を判定できる。
【0161】
ＣＰＵ３１は、例えば外乱力Ｆを微分せず、時間により変動する外乱力Ｆ（トルクＴｍ）を特徴量として特定角度φを決定してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、変動する外乱力Ｆのうち、最大又は最小の何れか一方を示す外乱力Ｆに対応する回転角度θを特定角度φとして決定してもよい。この場合も、ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆの変動に基づき、装着状態を判定できる。
【0162】
ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆ（トルクＴｍ）を二乗した値、外乱力Ｆ（トルクＴｍ）を二階微分した値、所定時間内の外乱力Ｆ（トルクＴｍ）を平均した値等を特徴量として特定角度φを決定してもよい。
【0163】
ＣＰＵ３１は、装着動作において、最小を示す微分値ｆに対応する回転角度θを特定角度φとしなくてもよい。ＣＰＵ３１は、装着動作において、最大を示す微分値ｆに対応する回転角度θを特定角度φとしてもよい。ＣＰＵ３１は、例えば最小を示す微分値ｆに対応する回転角度θから所定角度θ１だけずれた回転角度（θ―θ１）を特定角度φとして決定してもよい。ＣＰＵ３１は、例えば最小を示す微分値ｆに対応する回転角度θに所定の係数βを乗算した回転角度（βθ）を特定角度φとして決定してもよい。
【0164】
ＣＰＵ３１は、Ｓ４１、Ｓ９１において、完全装着状態、異物付着状態と異なる装着状態であるか否かを判定してもよい。ＣＰＵ３１は、例えば完全装着状態、異物付着状態と異なる装着状態として、工具劣化状態を判定してもよい。工具劣化状態は、例えば工具３が主軸９に繰り返し装着されたことにより、プルスタッド１７の外表面１７ａが内側に凹んだ状態である。工具劣化状態である場合、装着動作において把持部８５がプルスタッド１７を引っ張り上げて把持する位置は、完全装着状態より下方になる。従って、工具劣化状態である場合、外乱力Ｆの時間微分である微分値ｆが最小を特定角度φは、装着状態が完全装着状態である場合と比較して小さくなる。ＣＰＵ３１は、例えば平均値μと標準偏差σの６倍との差μ－６σを判定の閾値として第一特定角度φ１が、当該閾値以上であるか否かを判定することで、工具劣化状態であるかを判定してもよい。
【0165】
ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理において、各洗浄モードにおける洗浄時間を個別に決定してもよい。ＣＰＵ３１は、洗浄時間の決定方法を適宜変更してもよい。例えば、記憶装置３４に記憶される洗浄時間テーブルは、装着動作における外乱力Ｆの微分値ｆの最小値と、洗浄時間との関係を定め、ＣＰＵ３１は、微分値ｆの変動から其の最小値を特定し、特定した微分値ｆと洗浄時間テーブルにより洗浄時間を決定してもよい。例えば、記憶装置３４に記憶される洗浄時間テーブルは、外乱力Ｆに基づき決定される特定角度φの大きさと、洗浄時間との関係を定め、ＣＰＵ３１は、決定した特定角度φと洗浄時間テーブルにより洗浄時間を決定してもよい。ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理において、外乱力Ｆに代わりＺ軸モータ５１のトルクＴｍに基づき洗浄時間を決定してもよい。記憶装置３４は、洗浄時間テーブルに代わり、外乱力Ｆと洗浄時間との関係を示す数式を記憶し、ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆと該数式とに基づき洗浄時間を決定してもよい。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された所定の洗浄時間で洗浄動作を実行してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理を簡略化できる。
【0166】
ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理において、洗浄時間に代わり、Ｚ軸モータ５１の外乱力Ｆ（トルクＴｍ）に基づき、洗浄機構１００による洗浄動作で用いられる洗浄液の量を決定してもよい。この場合、記憶装置３４は、洗浄量テーブルを記憶してもよい。洗浄量テーブルは、例えば外乱力Ｆ（トルクＴｍ）の最大値と、洗浄動作で用いられる洗浄液の量との関係を定める。洗浄量テーブルでは、例えば外乱力Ｆ（トルクＴｍ）の最大値が大きくなるほど、洗浄動作で用いられる洗浄液の量が多くなるように定められている。ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆ（トルクＴｍ）の最大値及び洗浄量テーブルに基づき、洗浄動作で用いられる洗浄液の量を決定する。記憶装置３４は、外乱力Ｆと洗浄体の量との関係を示す数式を記憶し、ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆと該数式とに基づき洗浄体の量を決定してもよい。工作機械１は、異物付着状態と判定する際に用いられる外乱力Ｆ（トルクＴｍ）に基づき、洗浄液の量を決定するので、適切な洗浄液の量で対象物から異物を除去できる。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に記憶された所定量の洗浄液で洗浄動作を実行してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、Ｓ５３の処理を簡略化できる。
【0167】
各洗浄モードは、適宜制御内容を変更してもよい。第一モード、第三モード、第四モードにおいて、工具交換のタイミングで、工具３に代わり主軸９に対して洗浄動作が実行されてもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、Ｓ１５の処理において、電磁バルブ１７１、１７３を励磁状態にして、主軸９に対する洗浄動作を開始する。第一モード、第三モード、第四モードにおいて、工具交換のタイミングで、工具３及び主軸９に対して洗浄動作が実行されてもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、Ｓ１５の処理において、電磁バルブ１７１、１７２、１７３を励磁状態にして、工具３及び主軸９に対する洗浄動作を開始する。
【0168】
洗浄モードが第四モードであり、且つ工具交換のタイミング（Ｓ１５）で主軸９に対して洗浄動作が実行された場合、ＣＰＵ３１は、対象物洗浄処理において工具３に対して洗浄動作を実行してもよい。
【0169】
洗浄モードが第三モードである場合、ＣＰＵ３１は、対象物洗浄処理において、判定回数Ｎが奇数で工具３に対して洗浄動作を行い、判定回数Ｎが偶数で主軸９に対して洗浄動作を実行してもよい。洗浄モードが第三モードである場合、ＣＰＵ３１は、対象物洗浄処理において、例えば判定回数ＮがＮ＝３ｎ－１、３ｎ－２（ｎは自然数）で工具３に対して洗浄動作を行い、判定回数ＮがＮ＝３ｎで主軸９に対して洗浄動作を実行してもよい。ＣＰＵ３１は、判定回数ＮがＮ＝３ｎ－２で工具３に対して洗浄動作を行い、判定回数ＮがＮ＝３ｎ－１で主軸９に対して洗浄動作を行い、判定回数ＮがＮ＝３ｎで工具３及び主軸９に対して洗浄動作を実行してもよい。
【0170】
ＣＰＵ３１は、Ｓ５１、Ｓ５２、Ｓ９５の処理を省略してもよい。ＣＰＵ３１は、この場合、異物付着状態と判定するまで、脱離動作、洗浄動作、装着動作を繰り返し行う。ＣＰＵ３１は、Ｓ４４、Ｓ９５の処理で報知する態様を適宜変更してもよい。ＣＰＵ３１は、Ｓ４４、Ｓ９５の処理において、例えば非図示のスピーカから音声を発することで報知を行ってもよい。
【0171】
洗浄モードは、第一モード、第二モード、第三モード、第四モードとは異なる洗浄機構１００の制御内容の第五モードを含んでもよい。第五モードは、例えば異物付着状態と判定されたタイミングで工具３及び主軸９に対して洗浄動作を実行してもよい。第五モードは、例えば異物付着状態と判定されたタイミングで工具３及び主軸９のうち一方に対して洗浄動作を実行してもよい。
【0172】
ＣＰＵ３１は、工具交換のタイミング、異物付着状態と判定されたタイミング以外のタイミングで洗浄動作を実行してもよい。ＣＰＵ３１は、例えば工具交換処理が終了するタイミングで洗浄動作を実行してもよい。
【0173】
ＣＰＵ３１は、Ｓ６３の処理で工具３に対して行う洗浄動作と、Ｓ６７の処理で工具３に対して行う洗浄動作とを夫々異なる態様で実行してもよい。
【0174】
ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆを補間（オーバーサンプリング）した補間角度及び補間外乱力を生成してもよい。この場合、ＣＰＵ３１は、補間外乱力を時間微分した微分値に基づき特定角度φを決定することで、特定角度φを板カム４７がカムフォロア４９から離隔するタイミングにおける回転角度θとより近似させることができる。
【0175】
ＣＰＵ３１は、Ｓ３６、Ｓ８６の処理において、特定角度φと、工具３の使用時間とを対応付けて記憶装置３４に記憶してもよい。
【0176】
ＣＰＵ３１は、対象特定角度のうち第二特定角度から新しい順に数えて所定数分の対象特定角度を抽出し、抽出した所定数の特定角度φから一意に決定した値を平均値μの代わりに統計値として算出してもよい。ＣＰＵ３１は、例えば抽出した所定数の特定角度φの中央値を統計値として算出してもよい。
【0177】
判定閾値φｍａｘの大きさは、μ＋６σに限定されず、適宜変更してもよい。判定閾値φｍａｘは、所定数の対象特定角度を統計処理して決定された値ではなく、記憶装置３４に記憶された所定値でもよい。
【0178】
ＣＰＵ３１は、外乱力Ｆの取得方法を適宜変形してもよい。ＣＰＵ３１は、例えばトルクＴｍと慣性力（数１の右辺第二項）の差分を外乱力Ｆとして取得してもよい。
【0179】
ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆにローパスフィルタによる処理を施さなくてもよい。この場合、Ｓ２５、Ｓ７５の処理を省略してもよい。ＣＰＵ３１は、回転角度θ及び外乱力Ｆにハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、バンドストップフィルタ等による処理を施してもよい。
【0180】
＜その他＞
Ｚ軸モータ５１は、本発明の「モータ」の一例である。洗浄機構１００は、本発明の「洗浄部」の一例である。ＣＰＵ３１は、本発明の「制御部」の一例である。Ｓ２１、Ｓ７１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「装着処理」の一例である。Ｓ２２、Ｓ７２の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「取得処理」の一例である。Ｓ４１、Ｓ９１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「判定処理」の一例である。Ｓ５４の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「脱離処理」の一例である。Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「洗浄処理」の一例である。装着穴９２は、本発明の「筒穴」の一例である。テーパ面１６ａは、本発明の「工具当接面」「第一当接面」の一例である。上面１５ａは、本発明の「工具当接面」「第二当接面」の一例である。内側面９２ａは、本発明の「主軸当接面」「内側面」の一例である。下面９６は、本発明の「主軸当接面」「底面」の一例である。Ｓ５１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「計数処理」の一例である。閾値Ｎｍａｘは、本発明の「閾値」の一例である。Ｓ９５の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「報知処理」の一例である。洗浄液は、本発明の「洗浄体」の一例である。微分値ｆは、本発明の「特徴量」の一例である。Ｓ３５、Ｓ８５の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「決定処理」の一例である。Ｓ２１、Ｓ７１の処理は、本発明の「装着工程」の一例である。Ｓ２２、Ｓ７２の処理は、本発明の「取得工程」の一例である。Ｓ４１、Ｓ９１の処理は、本発明の「判定工程」の一例である。Ｓ５４の処理は、本発明の「脱離工程」の一例である。Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７の処理は、本発明の「洗浄工程」の一例である。
Ｚ軸モータ５１は、本発明の「モータ」の一例である。洗浄機構１００は、本発明の「洗浄部」の一例である。ＣＰＵ３１は、本発明の「制御部」の一例である。Ｓ２１、Ｓ７１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「装着処理」の一例である。Ｓ２２、Ｓ７２の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「取得処理」の一例である。Ｓ４１、Ｓ９１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「判定処理」の一例である。Ｓ５４の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「脱離処理」の一例である。Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「洗浄処理」の一例である。装着穴９２は、本発明の「筒穴」の一例である。テーパ面１６ａは、本発明の「工具当接面」「第一当接面」の一例である。上面１５ａは、本発明の「工具当接面」「第二当接面」の一例である。内側面９２ａは、本発明の「主軸当接面」「内側面」の一例である。下面９６は、本発明の「主軸当接面」「底面」の一例である。Ｓ５１の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「計数処理」の一例である。閾値Ｎｍａｘは、本発明の「閾値」の一例である。Ｓ９５の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「報知処理」の一例である。洗浄液は、本発明の「洗浄体」の一例である。微分値ｆは、本発明の「特徴量」の一例である。Ｓ３５、Ｓ８５の処理を実行するＣＰＵ３１は、本発明の「決定処理」の一例である。Ｓ２１、Ｓ７１の処理は、本発明の「装着工程」の一例である。Ｓ２２、Ｓ７２の処理は、本発明の「取得工程」の一例である。Ｓ４１、Ｓ９１の処理は、本発明の「判定工程」の一例である。Ｓ５４の処理は、本発明の「脱離工程」の一例である。Ｓ６３、Ｓ６６、Ｓ６７の処理は、本発明の「洗浄工程」の一例である。
【符号の説明】
【0181】
１ 工作機械
３ 工具
９ 主軸
１５ａ 上面
１６ａ テーパ面
２０ 工具交換装置
３０ 制御装置
３１ ＣＰＵ
５１ Ｚ軸モータ
９２ａ 内側面
９６ 下面
１００ 洗浄機構
３ 工具
９ 主軸
１５ａ 上面
１６ａ テーパ面
２０ 工具交換装置
３０ 制御装置
３１ ＣＰＵ
５１ Ｚ軸モータ
９２ａ 内側面
９６ 下面
１００ 洗浄機構
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】