特許 7481471 寿命予測装置および工作機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-30

(45)【発行日】2024-05-10

(54)【発明の名称】寿命予測装置および工作機械

(51)【国際特許分類】

   B23H 7/36 20060101AFI20240501BHJP

   B23H 7/02 20060101ALI20240501BHJP

   B23Q 17/00 20060101ALI20240501BHJP

   B23Q 11/10 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

B23H7/36 Z

B23H7/02 A

B23H7/02 R

B23Q17/00 A

B23Q11/10 E

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022552008

(86)(22)【出願日】2021-09-22

(86)【国際出願番号】 JP2021034671

(87)【国際公開番号】W WO2022065326

(87)【国際公開日】2022-03-31

【審査請求日】2023-04-05

(31)【優先権主張番号】P 2020162035

(32)【優先日】2020-09-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390008235

【氏名又は名称】ファナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077665

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 剛宏

(74)【代理人】

【識別番号】100191134

【弁理士】

【氏名又は名称】千馬 隆之

(74)【代理人】

【識別番号】100136548

【弁理士】

【氏名又は名称】仲宗根 康晴

(74)【代理人】

【識別番号】100136641

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 志郎

(74)【代理人】

【識別番号】100180448

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 亨祐

(72)【発明者】

【氏名】大久保 晃佑

(72)【発明者】

【氏名】山岡 正英

(72)【発明者】

【氏名】山口 巡

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２６６９３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００２－２８３１４６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｈ ７／０２、 ７／３６

Ｂ２３Ｑ １１／１０、１７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

工作機械で用いられる液体を濾過するフィルタの寿命を予測する寿命予測装置であって、
圧力センサから出力される信号に基づいて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力値を時系列で取得する圧力取得部と、
前記工作機械の稼働状態を示す情報に基づいて、予め定められた規定加工の加工時間を取得する時間取得部と、
時系列で取得された前記圧力値に基づいて、前記加工時間における圧力変化量を算出する算出部と、
前記規定加工が終了した時点における前記圧力値と、前記加工時間と、前記圧力変化量とを用いて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力の上限値に達するまでの寿命期間を予測する予測部と、
を備え、
前記予測部は、前記上限値から、前記規定加工が終了した時点における前記圧力値を減算し、減算結果に対して前記加工時間を乗算した値を前記圧力変化量で除算することで前記寿命期間を予測する、寿命予測装置。

【請求項2】

請求項１に記載の寿命予測装置であって、
前記予測部は、前記規定加工が繰り返されるたびに、前記寿命期間を予測する、寿命予測装置。

【請求項3】

工作機械で用いられる液体を濾過するフィルタの寿命を予測する寿命予測装置であって、
圧力センサから出力される信号に基づいて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力値を時系列で取得する圧力取得部と、
前記工作機械の稼働状態を示す情報に基づいて、予め定められた規定加工の加工時間を取得する時間取得部と、
時系列で取得された前記圧力値に基づいて、前記加工時間における圧力変化量を算出する算出部と、
前記規定加工が終了した時点における前記圧力値と、前記加工時間と、前記圧力変化量とを用いて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力の上限値に達するまでの寿命期間を予測する予測部と、
を備え、
前記予測部は、前記規定加工が繰り返されるたびに、前記寿命期間を予測し、
前記予測部は、前回の前記圧力変化量に対する今回の前記圧力変化量の差が規定値以上であった場合には、前記寿命期間を予測し直し、前記差が前記規定値未満であった場合には、前回予測した前記寿命期間を今回予測した前記寿命期間とする、寿命予測装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の寿命予測装置であって、
予測された前記寿命期間が規定期間未満であった場合に警告する警告部を備える、寿命予測装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の寿命予測装置であって、
前記規定加工は、１つの加工対象物の加工を開始してから終了するまでを単位とする１つの加工サイクルの加工である、寿命予測装置。

【請求項6】

請求項１～４のいずれか１項に記載の寿命予測装置であって、
前記規定加工は、１つの加工対象物に対して繰り返し実行される同一形状の加工である、寿命予測装置。

【請求項7】

請求項１～４のいずれか１項に記載の寿命予測装置であって、
前記規定加工は、荒加工または仕上げ加工である、寿命予測装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の寿命予測装置と、前記液体を用いて加工対象物を加工する加工機本体と、前記フィルタを有する液体処理装置と、を備える工作機械。

【請求項9】

請求項８に記載の工作機械であって、
前記加工機本体は、加工槽に貯められた加工液中で電極と前記加工対象物との極間に電圧を印加して放電加工するものであり、
前記フィルタは、前記放電加工により前記加工槽に貯められた前記加工液中に存在するスラッジを除去するものである、工作機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、寿命予測装置および工作機械に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械として、例えば、加工槽に貯められた加工液中で電極と加工対象物との極間に電圧を印加して放電加工する放電加工機がある。放電加工機では、放電加工により生じたスラッジが加工液中に生じる。このため、フィルタを用いて加工液中のスラッジを除去する処理が実行される。

【0003】

フィルタにスラッジが蓄積すると、フィルタの濾過能力が低下する、あるいは、フィルタに加わる加工液圧が上昇してフィルタが破損する等といった事態が生じ得る。このため、このような事態が生じる前に、フィルタを交換する必要がある。

【0004】

特開２０１６－７４０５７号公報では、フィルタが寿命に達するまでの日時を演算するワイヤ放電加工機が開示されている。この演算には、加工条件、加工材質、加工板厚、ワイヤ線径、ワイヤ材質および加工液質の各パラメータに対応したフィルタの水圧変動量が用いられている。さらに、この演算には、センサで検出される現在の水圧と、水圧の上限値とが用いられている。

【発明の概要】

【0005】

ところで、上記の加工条件等のパラメータは、加工対象物を加工するときの形状、寸法等に応じた値に設定される。このため、特開２０１６－７４０５７号公報では、加工対象物を加工するときの形状、寸法等が変わるたびに、上記の加工条件等のパラメータを設定し直す必要がある。この場合には、煩雑になる傾向がある。一方、加工対象物を加工するときの形状、寸法等に応じた値にパラメータを設定しなかった場合には、真値に対する予測誤差が大きくなる傾向がある。

【0006】

そこで、本発明は、真値に対する予測誤差を抑制しつつも、簡易にフィルタの寿命を予測し得る寿命予測装置および工作機械を提供することを目的とする。

【0007】

本発明の態様は、工作機械で用いられる液体を濾過するフィルタの寿命を予測する寿命予測装置であって、
圧力センサから出力される信号に基づいて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力値を時系列で取得する圧力取得部と、
前記工作機械の稼働状態を示す情報に基づいて、予め定められた規定加工の加工時間を取得する時間取得部と、
時系列で取得された前記圧力値に基づいて、前記加工時間における圧力変化量を算出する算出部と、
前記規定加工が終了した時点における前記圧力値と、前記加工時間と、前記圧力変化量とを用いて、前記フィルタに加わる前記液体の圧力の上限値に達するまでの寿命期間を予測する予測部と、
を備える。

【0008】

本発明の他の態様は、工作機械であって、上記の寿命予測装置と、前記液体を用いて加工対象物を加工する加工機本体と、前記フィルタを有する液体処理装置と、を備える。

【0009】

本発明の態様によれば、実際に工作機械が稼働しているときの稼働時間と、フィルタに加わる液体の圧力とを反映したフィルタの寿命を予測することができる。このため、加工条件等のパラメータの設定の有無にかかわらず、また工作機械の機種にかかわらず、予測したフィルタの寿命を真値に近づけることができる。この結果、真値に対する予測誤差を抑制しつつも、簡易にフィルタの寿命を予測することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施形態の工作機械の概略構成図である。

【図2】図２は、液体処理装置および加工槽を含む工作機械の一部の構成を示す図である。

【図3】図３は、制御装置を示すブロック図である。

【図4】図４は、寿命期間の予測を説明するためのグラフである。

【図5】図５は、変形例１の制御装置を示すブロック図である。

【図6】図６は、加工対象物の加工の様子を示す概念図である。

【図7】図７は、変形例２の寿命期間の予測を説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図１は、工作機械１０の概略構成図である。工作機械１０は、加工液中で、ワイヤ電極１２と図示しない加工対象物（被加工物）との間に発生する放電によって加工対象物を放電加工するワイヤ放電加工機である。ワイヤ電極１２の材質は、例えば、タングステン系、銅合金系、黄銅系等の金属材料である。一方、加工対象物の材質は、例えば、鉄系材料または超硬材料等の金属材料である。

【0012】

工作機械１０は、加工機本体１４、および、液体処理装置１６を主に備える。加工機本体１４は、供給系統２０ａと、回収系統２０ｂとを備える。供給系統２０ａは、加工対象物に向けてワイヤ電極１２を供給する。回収系統２０ｂは、加工対象物からワイヤ電極１２を回収する。

【0013】

供給系統２０ａは、ワイヤボビン２２と、トルクモータ２４と、ブレーキシュー２６と、ブレーキモータ２８と、張力検出部３０と、上ワイヤガイド３２とを備える。ワイヤボビン２２にはワイヤ電極１２が巻かれる。トルクモータ２４は、ワイヤボビン２２にトルクを付与する。ブレーキシュー２６は、ワイヤ電極１２に摩擦による制動力を付与する。ブレーキモータ２８は、ブレーキシュー２６にブレーキトルクを付与する。張力検出部３０は、ワイヤ電極１２の張力の大きさを検出する。上ワイヤガイド３２は、ワイヤ電極１２をガイドする。

【0014】

回収系統２０ｂは、下ワイヤガイド３４と、ピンチローラ３６およびフィードローラ３８と、ワイヤ回収箱４０とを備える。下ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２をガイドする。ピンチローラ３６およびフィードローラ３８は、ワイヤ電極１２を挟持する。ワイヤ回収箱４０は、ピンチローラ３６およびフィードローラ３８により搬送されたワイヤ電極１２を回収する。

【0015】

加工機本体１４は、放電加工の際に使用される脱イオン水の加工液を貯留可能な加工槽４２を備える。加工槽４２内には、上ワイヤガイド３２および下ワイヤガイド３４が配置される。加工槽４２は、ベース部４４上に載置される。加工対象物は、上ワイヤガイド３２と下ワイヤガイド３４との間に設けられる。上ワイヤガイド３２は、ワイヤ電極１２を支持するダイスガイド３２ａを有する。下ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２を支持するダイスガイド３４ａを有する。また、下ワイヤガイド３４は、ワイヤ電極１２の向きを変えながらピンチローラ３６およびフィードローラ３８にワイヤ電極１２を案内するガイドローラ３４ｂを備える。

【0016】

加工対象物は、ベース部４４に設けられた図示しないテーブルによって支持される。テーブルは、加工槽４２内に配置されている。加工機本体１４は、テーブルの位置と、ダイスガイド３２ａ、３４ａにより支持されたワイヤ電極１２の位置とを相対的に移動させながら、加工槽４２に貯められた加工液中でワイヤ電極１２と加工対象物との間に放電を発生させる。

【0017】

液体処理装置１６は、加工槽４２に発生したスラッジ（加工屑）を加工液から除去し、スラッジを除去した加工液を加工槽４２に戻す。制御装置１８は、加工機本体１４および液体処理装置１６を制御する。

【0018】

図２は、液体処理装置１６および加工槽４２を含む工作機械１０の一部の構成を示す図である。液体処理装置１６は、汚水槽５０、フィルタ５２、および、清水槽５４を少なくとも備える。汚水槽５０は、加工槽４２から排出管５６を通って排出された加工液を一時的に貯留する。排出管５６は、加工槽４２から汚水槽５０へ加工液を流す配管である。この排出管５６にはバルブＶ１が設けられる。バルブＶ１は、図示しないアクチュエータによって開閉する。

【0019】

加工槽４２の加工液には、放電加工によって発生したスラッジが混ざっている。このため、加工槽４２から汚水槽５０に排出される加工液はスラッジを含む。つまり、汚水槽５０は、スラッジによって汚染された加工液を一時的に貯留する。

【0020】

汚水槽５０に貯留された加工液は、ポンプＰ１によって汲み上げられる。ポンプＰ１によって汲み上げられた加工液は、移送管５８を通って、フィルタ５２に供給される。移送管５８は汚水槽５０からフィルタ５２へ加工液を流す配管である。この移送管５８にはポンプＰ１が設けられる。

【0021】

フィルタ５２に供給された加工液は、フィルタ５２によって濾過される。フィルタ５２を通過した加工液は、移送管６０を通って清水槽５４に送られる。フィルタ５２は加工液からスラッジを除去するフィルタである。移送管６０はフィルタ５２を通過した加工液を清水槽５４に流す配管である。汚水槽５０の加工液がフィルタ５２を通過することで、スラッジが除去された加工液を清水槽５４に送ることができる。フィルタ５２の上流に位置する移送管５８には、圧力センサ６２が設けられる。圧力センサ６２は、フィルタ５２に加わる加工液の圧力を検出する。なお、圧力センサ６２は、フィルタ５２の上流に位置する移送管５８に代えて、フィルタ５２の下流に位置する移送管６０に設けられていてもよい。

【0022】

清水槽５４は、スラッジが除去された加工液を一時的に貯留する。清水槽５４に貯留された加工液は、ポンプＰ２によって汲み上げられる。ポンプＰ２によって汲み上げられた加工液は、第１の給水管６４を通って、ワイヤガイド６６に送られる。第１の給水管６４は清水槽５４に貯留されている加工液をワイヤガイド６６に流す配管である。この第１の給水管６４にはポンプＰ２が設けられる。

【0023】

ワイヤガイド６６は、上ワイヤガイド３２と下ワイヤガイド３４との少なくとも一方を意味する。ワイヤガイド６６は、スラッジが除去された加工液を噴出する噴出部を有する。ワイヤガイド６６から加工液を噴出しながら放電加工が施されることで、ワイヤ電極１２と加工対象物との間を、放電加工に適した清浄な加工液で満たすことができる。その結果、スラッジによって放電加工の精度が低下することを防止することができる。

【0024】

清水槽５４に貯留された加工液は、ポンプＰ３によって汲み上げられる。ポンプＰ３によって汲み上げられた加工液は、第２の給水管６８を通って加工槽４２に供給される。第２の給水管６８は清水槽５４に貯留されている加工液を加工槽４２に流す配管である。この第２の給水管６８にはポンプＰ３が設けられる。

【0025】

第２の給水管６８は、第１の分岐管７０と、第２の分岐管７２とに分岐する。第１の分岐管７０は、加工液を清水槽５４に戻す。第１の分岐管７０には、熱交換器７４が設けられる。熱交換器７４は、加工液の温度を調整する。これにより、加工槽４２に供給される加工液の温度を適切に管理することができる。第２の分岐管７２には、イオン交換器７６が設けられる。イオン交換器７６は、加工液の電気抵抗率等を調整する。これにより、加工槽４２に供給される加工液の液質を適切に管理することができる。

【0026】

図３は、制御装置１８を示すブロック図である。制御装置１８は、情報を記憶する記憶部７８と、情報を表示する表示部８０と、情報を入力する入力部８２と、情報を処理するプロセッサ８４とを備える。

【0027】

記憶部７８には、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとが備えられ得る。揮発性メモリとしては、例えばＲＡＭ等が挙げられる。不揮発性メモリとしては、例えばＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。記憶部７８の少なくとも一部が、プロセッサ８４等に備えられていてもよい。また、記憶部７８には、ハードディスク等が更に備えられ得る。表示部８０の具体例として、液晶ディスプレイが挙げられる。入力部８２の具体例として、マウス、キーボード等が挙げられる。表示部８０の表示画面上に配置されるタッチパネル等によって、入力部８２が構成されてもよい。プロセッサ８４の具体例として、ＣＰＵ、ＧＰＵ等が挙げられる。プロセッサ８４は、加工機本体１４を制御する本体制御部８６と、液体処理装置１６を制御する液体処理制御部８７とを有する。

【0028】

本体制御部８６は、記憶部７８に記憶された加工プログラムを読み出し、読み出した加工プログラムにしたがって、送り制御、電圧制御および移動制御を実行する。

【0029】

本体制御部８６は、送り制御を実行する場合、ワイヤ電極１２（図１）が延びる走行方向に沿って所定の速度でワイヤ電極１２が走行するように、加工機本体１４（図１）の送り用モータを制御する。本体制御部８６は、電圧制御を実行する場合、ワイヤ電極１２と、テーブルに設置される加工対象物との極間にパルス電圧が供給されるように、加工機本体１４の電源部を制御する。本体制御部８６は、移動制御を実行する場合、テーブルに設置される加工対象物に対して、ワイヤ電極１２の走行方向に対して直交する方向にワイヤ電極１２が相対移動するように、モータを制御する。このモータは、上ワイヤガイド３２（図１）を駆動するモータ、下ワイヤガイド３４（図１）を駆動するモータおよびテーブルを駆動するモータの少なくとも１つを含む。

【0030】

液体処理制御部８７は、加工槽４２と液体処理装置１６とを加工液が循環するように、バルブＶ１（図２）に接続されるアクチュエータおよびポンプＰ１～Ｐ３（図２）を制御する。

【0031】

本実施形態のプロセッサ８４には、フィルタ５２の寿命を予測する寿命予測装置８８が組み込まれる。なお、寿命予測装置８８は、プロセッサ８４に組み込まれていなくてもよい。寿命予測装置８８がプロセッサ８４に組み込まれない場合、制御装置１８の外部に配置される汎用のパーソナルコンピュータ等のプロセッサに組み込まれる。この場合、汎用のパーソナルコンピュータ等のプロセッサと、制御装置１８のプロセッサ８４とは通信路を介して情報を授受し得る。寿命予測装置８８は、圧力取得部９０、時間取得部９２、算出部９４および予測部９６を有する。

【0032】

圧力取得部９０は、圧力センサ６２から出力される信号に基づいて、圧力値を時系列で取得する。圧力取得部９０が取得する圧力値は、フィルタ５２に加わる加工液の圧力（フィルタ圧）を示す値である。この圧力値は、フィルタ５２におけるスラッジの蓄積量等に応じて変化し得る。圧力取得部９０は、圧力値を取得すると、取得した圧力値を記憶部７８に記憶させる。

【0033】

時間取得部９２は、工作機械１０の稼働状態を示す情報に基づいて、予め定められた規定加工の加工時間を取得する。規定加工は、本実施形態では、１つの加工対象物の加工を開始してから終了するまでを単位とする１つの加工サイクルの加工とする。時間取得部９２は、本体制御部８６が実行する加工プログラムを解析することで、加工プログラムに基づいて加工機本体１４で繰り返される加工サイクルの少なくとも１つのサイクル時間（開始時点および終了時点）を取得し得る。

【0034】

算出部９４は、圧力取得部９０により時系列で取得された圧力値に基づいて、時間取得部９２により取得された加工時間における圧力変化量を算出する。算出部９４は、記憶部７８に記憶される時系列の圧力値のなかから、時間取得部９２により取得された少なくとも１つのサイクル時間の開始時点の圧力値と、そのサイクル時間の終了時点の圧力値とを検出する。算出部９４は、検出した終了時点の圧力値から開始時点の圧力値を減算することで、時間取得部９２により取得された少なくとも１つのサイクル時間における圧力変化量を算出し得る。

【0035】

予測部９６は、フィルタ５２に加わる加工液の圧力（フィルタ圧）が上限に達するまでの寿命期間を予測する。図４に示すように、予測部９６は、加工サイクルが終了した時点における圧力値Ｐｎと、加工サイクルの加工時間Δｔと、加工時間Δｔにおける圧力変化量ΔＰとを用いて、寿命期間Ｔｒを予測する。圧力値Ｐｎは、圧力取得部９０により取得される。加工時間Δｔは、時間取得部９２により取得される。圧力変化量ΔＰは、算出部９４により算出される。なお、図４には、１回目の加工サイクルが終了した時点で寿命期間Ｔｒを予測する場合の例が示されている。また、図４中の黒丸は、１回目の加工サイクル中に圧力取得部９０により取得された圧力値を示している。

【0036】

フィルタ圧の単位時間あたりの変化量が一定であると仮定した場合、紙面の左上から右下に向かう斜線が付された領域ＡＲ１と、紙面の右上から左下に向かう斜線が付された領域ＡＲ２とは相似である。相似では、対応する辺の長さの比が同じになるため、下記の（１）式の関係が成立する。
Δｔ：Ｔｒ＝ΔＰ：（Ｐｄ－Ｐｎ）・・・・・（１）

【0037】

上記の（１）式から、寿命期間Ｔｒは、下記の（２）式で表される。

【0038】

【数1】

【0039】

このように予測部９６は、フィルタ圧の上限値Ｐｄから規定加工（加工サイクル）が終了した時点の圧力値Ｐｎを減算する。さらに、予測部９６は、減算結果に加工時間Δｔを乗算し、乗算結果として得られた値を圧力変化量ΔＰで除算する。これにより予測部９６は、寿命期間Ｔｒを予測し得る。

【0040】

予測部９６は、規定加工（加工サイクル）が繰り返されるたびに寿命期間Ｔｒを予測してもよい。この場合、予測部９６は、前回の圧力変化量ΔＰと今回の圧力変化量ΔＰとの差を求める。ここで、前回の圧力変化量ΔＰと今回の圧力変化量ΔＰとの差が規定値以上であった場合、予測部９６は、上記の（２）式を用いて寿命期間Ｔｒを予測し直す。一方、前回の圧力変化量ΔＰと今回の圧力変化量ΔＰとの差が規定値未満であった場合、予測部９６は、前回予測した寿命期間Ｔｒを、今回予測すべき寿命期間Ｔｒとする。

【0041】

このように寿命予測装置８８は、規定加工（加工サイクル）が終了した時点の圧力値Ｐｎと、規定加工（加工サイクル）の加工時間Δｔと、加工時間Δｔにおける圧力変化量ΔＰとを用いて、寿命期間Ｔｒを予測する。これにより、工作機械１０が実際に稼働している稼働時間と、当該稼働時間におけるフィルタ圧とを反映したフィルタ５２の寿命を予測することができる。このため、加工条件等のパラメータの設定の有無にかかわらず、また工作機械１０の機種にかかわらず、予測したフィルタ５２の寿命を真値に近づけることができる。この結果、真値に対する予測誤差を抑制しつつも、簡易にフィルタ５２の寿命を予測することができる。

【0042】

また、寿命予測装置８８は、次のように演算して寿命期間Ｔｒを予測する。すなわち、寿命予測装置８８は、フィルタ圧の上限値Ｐｄから規定加工（加工サイクル）が終了した時点の圧力値Ｐｎを減算し、その減算結果に加工時間Δｔを乗算し、乗算して得られた値を圧力変化量ΔＰで除算する。これにより、寿命期間Ｔｒを予測するための四則演算の回数を３回とすることができ、四則演算の回数が３回よりも大きい場合に比べて処理負荷を低減することができる。

【0043】

なお、寿命予測装置８８は、規定加工（加工サイクル）が繰り返されるたびに寿命期間Ｔｒを予測した場合、寿命期間Ｔｒの変化を細かく捉えることができる。

【0044】

本実施形態は、以下のように変形することができる。

【0045】

［変形例１］
図５は、変形例１の制御装置１８を示すブロック図である。図５では、実施形態において説明した構成と同等の構成には同一の符号が付されている。なお、変形例１では、実施形態と重複する説明は省略する。変形例１の制御装置１８の場合、寿命予測装置８８に警告部９８が新たに備えられる。

【0046】

警告部９８は、予測部９６により予測された寿命期間Ｔｒが規定期間未満であった場合に警告する。これにより、オペレータに対してフィルタ５２の交換を促すことができる。

【0047】

なお、表示部、スピーカおよび発光部の少なくとも１つが寿命予測装置８８に備えられている場合、警告部９８は、表示部、スピーカおよび発光部の少なくとも１つを用いて警告してもよい。また、表示部、スピーカおよび発光部の少なくとも１つを備えた外部装置が寿命予測装置８８に接続される場合、警告部９８は、その外部装置に作動信号を送信することで警告してもよい。

【0048】

［変形例２］
図６は、加工対象物の加工の様子を示す概念図である。工作機械１０（加工機本体１４）では、１つの加工サイクルにおいて、１つの加工対象物の互いに異なる位置に、同一の形状を順次加工する工程が含まれる場合がある。なお、図６では、１つの加工対象物の９つの位置に、同一形状を順次加工する場合が例示されている。

【0049】

この場合、時間取得部９２は、加工サイクルを規定加工とする実施形態に代えて、形状加工を規定加工としてもよい。時間取得部９２は、本体制御部８６が実行する加工プログラムを解析することで、９つの同一形状の少なくとも１つの加工時間（開始時点および終了時点）を取得し得る。

【0050】

形状加工が規定加工とされても、図７に示すように、予測部９６は、上記の（２）式を用いて、寿命期間Ｔｒ´を予測し得る。すなわち、予測部９６は、フィルタ圧の上限値Ｐｄから規定加工（形状加工）が終了した時点の圧力値Ｐｎ´を減算し、その減算結果に加工時間Δｔ´を乗算し、乗算して得られた値を圧力変化量ΔＰ´で除算する。

【0051】

［変形例３］
仕上げ加工時に加工する部分（取り代）を残して不要な部分を取り除く荒加工の工程と、取り代を取り除く仕上げ加工の工程とが１つの加工サイクルに含まれる場合がある。この場合、時間取得部９２は、加工サイクルを規定加工とする実施形態に代えて、荒加工または仕上げ加工を規定加工としてもよい。このようにしても、実施形態と同様に、予測部９６は、上記の（２）式を用いて、寿命期間を予測し得る。

【0052】

［変形例４］
工作機械１０は、型彫り用の電極と加工対象物との間に発生する放電によって加工対象物に対して放電加工を施す型彫放電加工機であってもよい。型彫放電加工機は、加工槽４２内に配置されるテーブルの位置と、型彫り用の電極の位置とを相対的に移動させながら、加工対象物に対して加工を行う。なお、工作機械１０が型彫放電加工機である場合、供給系統２０ａおよび回収系統２０ｂがなくなり、型彫り用の電極の位置を移動させるためのアクチュエータが設けられる。

【0053】

［変形例５］
寿命予測装置８８は、放電加工機以外の工作機械１０に設けられるフィルタの寿命を予測してもよい。例えば、寿命予測装置８８は、工具と加工対象物との接触部分に噴霧されるクーラントを濾過するフィルタの寿命を予測してもよい。このようなフィルタを備える工作機械１０として、工具を用いて加工対象物を加工する旋盤機等が挙げられる。

【0054】

［変形例６］
寿命予測装置８８は、上記の（２）式以外の関係式を用いて寿命期間Ｔｒを予測してもよい。例えば、寿命予測装置８８は、下記の（３）式を用いて、寿命期間Ｔｒを予測し得る。下記の（３）式の「Ｎ」は、予測時点から、フィルタ圧が上限（上限値Ｐｄ）に達するまでの間に繰り返し実行される規定加工の回数（自然数）である。

【0055】

【数2】

【0056】

［変形例７］
上記の実施形態および変形例１～６は、矛盾の生じない範囲で任意に組み合わされてもよい。

【0057】

以下は、実施形態および変形例から把握し得る発明として、第１の発明および第２の発明を記載する。

【0058】

（第１の発明）
第１の発明は、工作機械（１０）で用いられる液体を濾過するフィルタ（５２）の寿命を予測する寿命予測装置（８８）であって、圧力センサ（６２）から出力される信号に基づいて、フィルタに加わる液体の圧力値を時系列で取得する圧力取得部（９０）と、工作機械の稼働状態を示す情報に基づいて、予め定められた規定加工の加工時間（Δｔ、Δｔ´）を取得する時間取得部（９２）と、時系列で取得された圧力値に基づいて、加工時間における圧力変化量（ΔＰ、ΔＰ´）を算出する算出部（９４）と、規定加工が終了した時点における圧力値（Ｐｎ、Ｐｎ´）と、加工時間と、圧力変化量とを用いて、フィルタに加わる液体の圧力の上限値（Ｐｄ）に達するまでの寿命期間（Ｔｒ、Ｔｒ´）を予測する予測部（９６）と、を備える。

【0059】

これにより、実際に工作機械が稼働しているときの稼働時間と、当該稼働時間におけるフィルタ圧とを反映したフィルタの寿命を予測することができる。このため、加工条件等のパラメータの設定の有無にかかわらず、また工作機械の機種にかかわらず、予測したフィルタの寿命を真値に近づけることができ、この結果、真値に対する予測誤差を抑制しつつも、簡易にフィルタの寿命を予測することができる。

【0060】

予測部は、上限値から、規定加工が終了した時点における圧力値を減算し、減算結果に対して加工時間を乗算した値を圧力変化量で除算することで寿命期間を予測してもよい。これにより、寿命期間を予測するための四則演算の回数を３回とすることができ、四則演算の回数が３回よりも大きい場合に比べて処理負荷を低減することができる。

【0061】

予測部は、規定加工が繰り返されるたびに、寿命期間を予測してもよい。これにより、寿命期間の変化を細かく捉えることができる。

【0062】

予測部は、前回の圧力変化量に対する今回の圧力変化量の差が規定値以上であった場合には、寿命期間を予測し直し、当該差が規定値未満であった場合には、前回予測した寿命期間を今回予測した寿命期間としてもよい。これにより、前回の圧力変化量に対する今回の圧力変化量の差が規定値未満であっても寿命期間を予測し直す場合に比べて、処理負荷を削減することができる。

【0063】

寿命予測装置は、予測された寿命期間が規定期間未満であった場合に警告する警告部（９８）を備えてもよい。これにより、オペレータに対してフィルタの交換を促すことができる。

【0064】

規定加工は、１つの加工対象物の加工を開始してから終了するまでを単位とする１つの加工サイクルの加工であってもよい。これにより、加工サイクルが実行されたときの寿命期間を捉えることができる。

【0065】

規定加工は、１つの加工対象物に対して繰り返し実行される同一形状の加工であってもよい。これにより、加工対象物に対して形状が加工されたときの寿命期間を捉えることができる。

【0066】

規定加工は、荒加工または仕上げ加工であってもよい。これにより、荒加工または仕上げ加工が実行されたときの寿命期間を捉えることができる。

【0067】

（第２の発明）
第２の発明は、工作機械であって、上記の寿命予測装置と、液体を用いて加工対象物を加工する加工機本体（１４）と、フィルタを有する液体処理装置（１６）と、を備える。

【0068】

上記の寿命予測装置が備えられていることにより、真値に対する予測誤差を抑制しつつも、簡易にフィルタの寿命を予測することができる。

【0069】

加工機本体は、加工槽（４２）に貯められた加工液中で電極と加工対象物との極間に電圧を印加して放電加工するものであり、フィルタは、放電加工により加工槽に貯められた加工液中に存在するスラッジを除去するものであってもよい。これにより、放電加工中にフィルタの交換時期が訪れることを未然に防止することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】