(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】2024-07-17
(45)【発行日】2024-07-25
(54)【発明の名称】工作機械およびペースト状潤滑剤の塗布方法
(51)【国際特許分類】
B23Q 11/10 20060101AFI20240718BHJP
B25J 13/00 20060101ALI20240718BHJP
【ＦＩ】
B23Q11/10 A
B25J13/00 Z
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2021039669
(22)【出願日】2021-03-11
(65)【公開番号】P2022139338
(43)【公開日】2022-09-26
【審査請求日】2023-09-29
(73)【特許権者】
【識別番号】000149066
【氏名又は名称】オークマ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001210
【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 知英
(72)【発明者】
【氏名】一木 洋介
【審査官】中川 康文
(56)【参考文献】
【文献】実開昭４９－１１８４８７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】中国特許出願公開第１１０１４２６４３（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０２５４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２００８０２７６７０（ＤＥ，Ａ１）
【文献】特開２００９－１４８７７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２２－５２９５５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－０１５０５１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】欧州特許出願公開第０３８０４９００（ＥＰ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｑ １１／００－１３／００
Ｂ２５Ｊ １／００－２１／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
加工室内に配置され、工具が取り付けられる工具取付部を１以上有する工具保持装置と、内部にペースト状潤滑剤が充填されるとともに一部が開口された保管容器と、
前記加工室内に配置され、前記保管容器を、その位置および姿勢を変更可能に保持するロボットと、
１以上の前記工具取付部の一つに取り付けられた塗布具である被保持部材が前記開口を通じて前記保管容器内に進入して前記ペースト状潤滑剤と接触するように、前記ロボットおよび前記工具保持装置の少なくとも一方を駆動して、前記保管容器の前記被保持部材に対する相対的な位置および姿勢を変更するコントローラと、
を備え、
前記コントローラは、前記塗布具を前記保管容器内に進入させた後、前記ペースト状潤滑剤が付着した前記塗布具がワークの加工対象箇所に接触するように、前記工具保持装置を駆動する、
ることを特徴とする工作機械。
【請求項2】
請求項１に記載の工作機械であって、前記コントローラは、前記被保持部材が、同じ前記保管容器内の同じ箇所に２回以上進入しないように、前記被保持部材の進入箇所を、進入のたびに変更する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項3】
請求項１または２に記載の工作機械であって、前記ロボットは、関節を介して連結された２以上のリンクを有し、全体として３自由度以上の自由度を有する多関節ロボットである、ことを特徴とする工作機械。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の工作機械であって、前記ロボットは、前記ペースト状潤滑剤の塗布を行っていない期間中に、工具交換、ワーク交換、加工状態のセンシングの少なくとも一つを実行する、ことを特徴とする工作機械。
【請求項5】
請求項１から４のいずれか１項に記載の工作機械であって、前記工具保持装置は、刃物台または主軸頭であり、
前記塗布具は、ブラシ、ローラ、刷毛、ヘラ、スポンジ、の少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項6】
加工室内に配置された工具保持装置が有する１以上の工具取付部のうちの一つに、塗布具である被保持部材を取り付け、前記加工室内に配置されたロボットに、内部にペースト状潤滑剤が充填されるとともに一部が開口された保管容器を取り付け、
前記ロボットおよび前記工具保持装置の少なくとも一方を駆動して、前記保管容器の前記被保持部材に対する相対的な位置および姿勢を変更することで、前記被保持部材を、前記開口を通じて前記保管容器内に進入させて、前記被保持部材に前記ペースト状潤滑剤を接触させ、
前記塗布具を前記保管容器内に進入させた後、前記ペースト状潤滑剤が付着した前記塗布具がワークの加工対象箇所に接触するように、前記工具保持装置を駆動させる、
ことを特徴とするペースト状潤滑剤の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書は、工具保持装置を備えた工作機械、および、工具またはワークにペースト状潤滑剤を塗布する塗布方法を開示する。
【背景技術】
【0002】
従来から、工作機械によるワークの加工を自動化し、夜間等、人員を確保することが難しい場面では、無人で加工を継続できるようにすることが提案されている。ここで、ワークを加工する際には、加工摩擦の低減を目的として、加工箇所に潤滑剤を供給する必要がある。ワークの加工を自動化した場合、当然ながら、この潤滑剤の供給も自動化する必要がある。特許文献１には、液状の潤滑剤を自動供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－３４２３２号公報
【文献】実開平５－２４２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
こうした潤滑剤として、水溶性切削液を使用することが考えられる。しかし、高精度なタップ加工を行う場合や、加工負荷の高い大径のタップ加工を行う場合、水溶性切削液では、十分な潤滑性が得られず、加工精度が低下する。
【0005】
そこで、水溶性切削液に替えて、油性切削液を用いることも考えられる。しかし、油性切削液は、引火性液体であるため、油性切削液を用いる場合は、人による監視が必要である。そのため、油性切削液を用いた場合、無人でのワークの加工ができず、加工効率を十分に向上できない。
【0006】
そこで、一部では、液状の潤滑剤ではなく、ペースト状潤滑剤を用いることが提案されている。ペースト状潤滑剤は、潤滑剤として高い性能を有するため、高精度なタップ加工や、加工負荷の高い大径のタップ加工も可能となる。また、ペースト状潤滑剤は、非引火性物質のため、人による監視が不要である。
【0007】
特許文献２には、こうしたペースト状潤滑剤を自動で工具に塗布する技術が提案されている。具体的には、特許文献２には、直進移動可能な給油ノズルと、給油ノズルの根本側からペースト状潤滑剤を供給する供給機構と、を備え、給油ノズルの先端開口内に工具を差し込んだ状態で、給油ノズルの根本側からペースト状潤滑剤を供給することで、工具にペースト状潤滑剤を供給する装置が開示されている。かかる技術によれば、無人で工具にペースト状潤滑剤を供給できる。結果として、加工の自動化が可能となり、加工効率をより向上できる。
【0008】
しかし、特許文献２の技術の場合、ペースト状潤滑剤の供給のために、大型で高価な供給機構を設ける必要があった。この供給機構は、ペースト状潤滑剤の供給以外に利用することができないため、工作機械として他の作業を行う場合には、改めて別の機構を設置する必要がある。結果として、特許文献２の技術では、工作機械全体のコストアップや大型化を招いていた。
【0009】
そこで、本明細書では、大型化を抑制しつつ、加工効率をより向上できる工作機械、および、ペースト状潤滑剤の塗布方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本明細書で開示する工作機械は、加工室内に配置され、工具が取り付けられる工具取付部を１以上有する工具保持装置と、内部にペースト状潤滑剤が充填されるとともに一部が開口された保管容器と、前記加工室内に配置され、前記保管容器を、その位置および姿勢を変更可能に保持するロボットと、１以上の前記工具取付部の一つに取り付けられた前記工具または塗布具である被保持部材が前記開口を通じて前記保管容器内に進入して前記ペースト状潤滑剤と接触するように、前記ロボットおよび前記工具保持装置の少なくとも一方を駆動して、前記保管容器の前記被保持部材に対する相対的な位置および姿勢を変更するコントローラと、を備えることを特徴とする。
【0011】
この場合、前記被保持部材は、前記工具であり、前記コントローラは、前記工具を前記保管容器内に進入させた後、前記ペースト状潤滑剤が付着した前記工具でワークを加工するように、前記工具保持装置を駆動してもよい。
【0012】
また、前記被保持部材は、前記塗布具であり、前記コントローラは、前記塗布具を前記保管容器内に進入させた後、前記ペースト状潤滑剤が付着した前記塗布具がワークの加工対象箇所に接触するように、前記工具保持装置を駆動してもよい。
【0013】
また、前記コントローラは、前記被保持部材が、同じ前記保管容器内の同じ箇所に２回以上進入しないように、前記被保持部材の進入箇所を、進入のたびに変更してもよい。
【0014】
また、前記ロボットは、関節を介して連結された２以上のリンクを有し、全体として３自由度以上の自由度を有する多関節ロボットであってもよい。
【0015】
また、前記ロボットは、前記ペースト状潤滑剤の塗布を行っていない期間中に、工具交換、ワーク交換、加工状態のセンシングの少なくとも一つを実行してもよい。
【0016】
また、前記工具保持装置は、刃物台または主軸頭であり、前記塗布具は、ブラシ、ローラ、刷毛、ヘラ、スポンジ、の少なくとも一つを含んでもよい。
【0017】
また、本明細書で開示するペースト状潤滑剤の塗布方法は、加工室内に配置された工具保持装置が有する１以上の工具取付部のうちの一つに、工具または塗布具である被保持部材を取り付け、前記加工室内に配置されたロボットに、内部にペースト状潤滑剤が充填されるとともに一部が開口された保管容器を取り付け、前記ロボットおよび前記工具保持装置の少なくとも一方を駆動して、前記保管容器の前記被保持部材に対する相対的な位置および姿勢を変更することで、前記被保持部材を、前記開口を通じて前記保管容器内に進入させて、前記被保持部材に前記ペースト状潤滑剤を接触させる、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本明細書で開示する技術によれば、工具または塗布具にペースト状潤滑剤を自動で付着させることができる。その結果、人がいない環境下でも、ペースト状潤滑剤を用いた加工を実行できる。結果として、無人環境下での自動加工が可能であるため、加工効率をより向上できる。また、ロボットは、ペースト状潤滑剤の塗布以外にも利用できるため、工作機械に、多数の機構を設ける必要がなく、工作機械の大型化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】工作機械の概略的な正面図である。
【図2】ペースト状潤滑剤を、工具に塗布する様子を示すイメージ図である。
【図3】ペースト状潤滑剤を、工具に塗布する他の様子を示すイメージ図である。
【図4】保管容器の斜視図である。
【図5】ブラシにペースト状潤滑剤を塗布する様子を示すイメージ図である。
【図6】ブラシを用いて、ワークの加工対象箇所にペースト状潤滑剤を塗布する様子を示すイメージ図である。
【図7】ローラを用いて、ワークの加工対象箇所にペースト状潤滑剤を塗布する様子を示すイメージ図である。
【図8】ヘラを用いて、ワークの加工対象箇所にペースト状潤滑剤を塗布する様子を示すイメージ図である。
【図9】他の工作機械の概略的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、工作機械１０の構成について図面を参照して説明する。図１は、工作機械１０の概略的な正面図である。以下の説明では、ワーク５６の回転軸と平行な方向をＺ軸、刃物台２０のＺ軸と直交する移動方向と平行な方向をＸ軸と呼ぶ。本例において、Ｘ軸は、工作機械１０の正面から見て、後方に進むにつれ上方に進む後上がり方向の軸である。
【0021】
この工作機械１０は、自転するワーク５６に刃物台２０で保持した工具５０を当てることで、素材を加工する旋盤である。より具体的には、この工作機械１０は、ＮＣ制御されるとともに、複数の工具５０を保持するタレット２２を備えたターニングセンタである。
【0022】
工作機械１０の加工室１２の周囲は、カバー１４で覆われている。カバー１４にはドア（図示せず）が設けられており、オペレータは、必要に応じて、ドアを開閉し、加工室１２内にアクセスする。
【0023】
工作機械１０は、ワーク５６の一端を自転可能に保持する主軸台１６と、工具５０を保持する刃物台２０と、を備えている。主軸台１６は、ワーク５６を回転させる主軸を有した台である。この主軸台１６には、ワーク５６を着脱自在に保持するチャック１８やコレットが設けられており、保持するワーク５６を適宜、交換できる。チャック１８は、ワーク５６とともに、水平方向（Ｚ軸方向）に延びる回転軸を中心として自転する。
【0024】
刃物台２０は、工具５０を保持する工具保持装置である。この刃物台２０は、Ｚ軸、すなわち、ワーク５６の回転軸と平行な方向に移動可能となっている。また、刃物台２０の載置面は、Ｘ軸と平行な方向に傾斜しており、刃物台２０は、この載置面に沿って移動することで、Ｘ軸方向にも移動できる。換言すれば、刃物台２０は、ワーク５６の軸方向および径方向の双方向に進退できる。
【0025】
刃物台２０の端面には、複数の工具５０を保持可能なタレット２２が設けられている。タレット２２は、Ｚ軸方向視で多角形をしており、Ｚ軸に平行な軸を中心として回転可能となっている。このタレット２２の周面には、工具５０が取り付けられる工具取付部２４が複数設けられている。この工具取付部２４の形態は、特に限定されないが、例えば、工具取付部２４は、工具５０または工具ホルダの一部が挿し込まれる穴でもよい。そして、このタレット２２を回転させることで、加工に使用する工具５０を変更できる。タレット２２で保持される工具５０は、旋削に使用される旋削用工具（「バイト」とも呼ばれる）でもよいし、転削に使用される転削工具（「エンドミル」とも呼ばれる）でもよい。また、工具５０は、ネジ切り加工に用いられる工具（「タップ」とも呼ばれる）や、穴開け加工に用いられるドリル等でもよい。こうした工具５０は、直接、または、工具ホルダを介して、タレット２２に装着される。なお、旋削工具やタップ、ドリルのように、加工時に、自転する必要がある工具５０は、原則として、特定の工具取付部２４にのみ装着可能となっている。この特定の工具取付部２４に装着された工具には、刃物台２０に内蔵されたモータの回転力が伝達されるようになっている。
【0026】
タレット２２に保持された工具５０は、刃物台２０を、Ｚ軸と平行な方向に移動することで、Ｚ軸と平行な方向に移動する。また、刃物台２０をＸ軸と平行な方向に移動させることで、タレット２２に保持された工具５０は、Ｘ軸に平行な方向に移動する。そして、刃物台２０をＸ軸に平行な方向に移動させることで、工具５０による素材の切り込み量等が変更できる。
【0027】
加工室１２内には、さらに、機内ロボット３０およびオートエンドエフェクタチェンジャ３８が設けられている。機内ロボット３０は、加工室１２の内部に設けられたロボットである。ここで、「ロボット」とは、二つ以上の軸についてプログラムによって動作し、ある程度の自律性をもち、所定の作業を実行する運動機構のことである。
【0028】
機内ロボット３０は、後述する保管容器４０を保持できるのであれば、その形態は、特に限定されない。したがって、機内ロボット３０は、三つの直進関節を有するガントリロボットや、二つの回転関節と一つの直進関節とを有し、それらの軸が極座標系を構成する極座標ロボットや、閉ループ構造を構成するリンクを有するパラレルリンクロボットでもよい。本例では、機内ロボット３０として、関節３４を介して接続された複数のリンク３２を有する多関節ロボットを採用している。この機内ロボット３０は、少なくとも、３自由度以上の自由度を有しており、その先端の位置および姿勢を自由に変更できる。なお、図１では、機内ロボット３０を加工室１２の側面に設置しているが、機内ロボット３０は、刃物台２０で保持された工具５０にアクセスできるのであれば、その設置場所や構成は適宜、変更されてもよい。例えば、機内ロボット３０は、加工室１２の天面や刃物台２０に設置されてもよい。
【0029】
機内ロボット３０には、エンドエフェクタ３６が取り付けられている。エンドエフェクタ３６は、機内ロボット３０が所定の作業を行うために、当該機内ロボット３０に装着される機構である。エンドエフェクタ３６は、機内ロボット３０の先端に、着脱可能に装着されている。例えば、機内ロボット３０には、エンドエフェクタ３６の装着状態を維持するラッチ（図示せず）が設けられており、このラッチを解除することで、エンドエフェクタ３６を機内ロボット３０から取り外すことができる。また、エンドエフェクタ３６は、予め、複数種類が用意されており、機内ロボット３０が行う作業種類に応じて、当該機内ロボット３０に装着するエンドエフェクタ３６を交換できる。
【0030】
加工室１２には、機内ロボット３０に装着するエンドエフェクタ３６を自動的に交換するオートエンドエフェクタチェンジャ３８が設けられている。オートエンドエフェクタチェンジャ３８は、機内ロボット３０が所定の解除動作をすれば、当該機内ロボット３０に装着されていたエンドエフェクタ３６を受け取り、機内ロボット３０が所定の装着動作をすれば、収容中のエンドエフェクタ３６を機内ロボット３０に装着する。かかるオートエンドエフェクタチェンジャ３８の構成は、特に限定されない。したがって、オートエンドエフェクタチェンジャ３８は、オートツールチェンジャと同様の構成でもよい。
【0031】
また、オートエンドエフェクタチェンジャ３８は、エンドエフェクタ３６を係合保持する係合部を複数有してもよい。この場合、機内ロボット３０から装着中のエンドエフェクタ３６を取り外す場合、機内ロボット３０は、その姿勢を変更して、装着中のエンドエフェクタ３６を係合部に係合させる。その後、機内ロボット３０は、ラッチを解除して機内ロボット３０とエンドエフェクタ３６との連結を解除する。そして、最後に、機内ロボット３０が移動すれば、エンドエフェクタ３６は、係合部に係合された状態のままオートエンドエフェクタチェンジャ３８に残存し、両者が分離する。一方、機内ロボット３０に新たなエンドエフェクタ３６を装着する場合、機内ロボット３０は、移動して、オートエンドエフェクタチェンジャ３８に係合しているエンドエフェクタ３６の一つと連結できる位置まで移動し、ラッチを掛ける。その後、機内ロボット３０が、エンドエフェクタ３６と係合部との係合を解除できる方向に移動すればよい。
【0032】
いずれにしても、本例の機内ロボット３０は、装着するエンドエフェクタ３６の種類を自動的に交換できるようになっている。工作機械１０は、エンドエフェクタ３６として、少なくとも、保管容器４０が固着されたエンドエフェクタ３６、または、保管容器４０を保持可能なエンドエフェクタ３６を有している。保管容器４０を保持可能なエンドエフェクタ３６としては、例えば、対象物を保持する保持機構が該当する。この場合、エンドエフェクタ３６は、一対の部材で対象物を把持するハンド装置でもよいし、対象物を吸引保持する吸引チャックでもよいし、磁力等を利用して対象物を保持する磁気チャックでもよい。
【0033】
また、工作機械１０は、さらに、別の種類のエンドエフェクタ３６を有してもよい。例えば、工作機械１０は、エンドエフェクタ３６の一つとして、対象物に関する情報をセンシングするセンサを有してもよい。この場合、エンドエフェクタ３６は、例えば、対象物への接触の有無を検知する接触センサや、対象物までの距離を検知する距離センサ、対象物の振動を検知する振動センサ、対象物から付加される圧力を検知する圧力センサ、対象物の温度を検知するセンサ等でもよい。
【0034】
また、別の形態として、工作機械１０は、エンドエフェクタ３６として、ワーク５６の加工を補助するための流体を出力する装置を有してもよい。この場合、エンドエフェクタ３６は、切粉を吹き飛ばすためのエアや、工具５０またはワーク５６に、液状潤滑剤（例えば水性切削液や油性切削液等）を放出する装置でもよい。また、工作機械１０は、エンドエフェクタ３６として、ワーク造形のためエネルギまたは材料を放出する装置を有してもよい。この場合、エンドエフェクタ３６は、例えば、レーザやアークを放出する装置でもよいし、積層造形のために材料を放出する装置でもよい。さらに別の形態として、工作機械１０は、エンドエフェクタ３６として、対象物を撮影するカメラを有してもよい。
【0035】
機内ロボット３０に装着するエンドエフェクタ３６を交換可能とすることで、機内ロボット３０は、様々な作業を実施できる。すなわち、本例によれば、一つの機内ロボット３０で、ワーク５６や工具５０を保持して搬送したり、対象物の状態をセンシングしたり、加工を保持したり、できる。その結果、工作機械１０の大型化を避けつつ、オペレータが行う作業量を低減でき、加工の自動化をより促進できる。
【0036】
加工の自動化をより促進するために、本例の機内ロボット３０は、保管容器４０を保持できる。すなわち、機内ロボット３０は、保管容器４０が固着されたエンドエフェクタ３６、または、保管容器４０を保持可能な保持装置であるエンドエフェクタ３６が装着できる。機内ロボット３０に、保持装置が装着されている場合、さらに、加工室１２に、保管容器４０の載置台を設けてもよい。この場合、機内ロボット３０は、必要に応じて、載置台に載置された保管容器を、保持装置（すなわちエンドエフェクタ３６）で保持する。
【0037】
図４は、保管容器４０の斜視図である。保管容器４０は、ペースト状潤滑剤４２が充填されるとともに、その一部（図４の例では、保管容器４０の上面）が開口された箱状容器である。ペースト状潤滑剤４２は、常温でペースト状であり、加工熱で液状に変化する潤滑剤である。このペースト状潤滑剤４２は、優れた潤滑性能を有しており、工具５０またはワーク５６に塗布されることで、工具５０とワーク５６との間の摩擦を低減し、工具５０を保護する。かかるペースト状潤滑剤４２は、一般的な旋削加工でも有用であるが、摩擦抵抗が大きくなりやすい加工、例えば、タッピング加工やドリル加工において、特に有用である。ここで、油性切削液も、ペースト状潤滑剤４２と同様に、優れた潤滑性能を有する。ただし、油性切削液は、引火性液体であるため、使用時には、人の監視が必要である。一方、ペースト状潤滑剤４２は、非引火性であるため、人が監視していない環境下でも使用できる。
【0038】
ペースト状潤滑剤４２は、常温では、重力で流動しない程度の粘土を有している。そのため、ペースト状潤滑剤４２を充填した保管容器４０の姿勢を変更し、保管容器４０の開口を横や下に向けたとしても、ペースト状潤滑剤４２が、開口から垂れ落ちることはない。一方で、ペースト状潤滑剤４２は、あくまでペースト状であるため、工具５０や後述するブラシ５２が保管容器４０内に進入した際、工具５０等の形状に応じて流動変形し、工具５０等の進入を許容する。機内ロボット３０が、こうしたペースト状潤滑剤４２を保持する理由については、後述する。
【0039】
コントローラ２６は、オペレータからの指示に応じて、工作機械１０の各部の駆動を制御する。このコントローラ２６は、物理的には、プロセッサ２６ａとメモリ２６ｂとを有したコンピュータである。この「コンピュータ」には、コンピュータシステムを一つの集積回路に組み込んだマイクロコントローラも含まれる。また、コントローラ２６は、例えば、工具５０やワーク５６の位置を随時演算する数値制御装置を含んでもよい。ここで、プロセッサ２６ａとは、広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、等）や、専用のプロセッサ（例えばＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。また、プロセッサ２６ａは、単一である必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサ２６ａを有してもよい。メモリ２６ｂも、物理的に一つの要素である必要はなく、物理的に離れた位置に存在する複数のメモリで構成されてもよい。また、メモリ２６ｂは、半導体メモリ（例えばＲＡＭ、ＲＯＭ、ソリッドステートドライブ等）および磁気ディスク（例えば、ハードディスクドライブ等）の少なくとも一つを含んでもよい。
【0040】
コントローラ２６は、例えば、ワーク５６を工具５０で加工する際に、主軸台１６や刃物台２０の動きを制御する。また、本例のコントローラ２６は、さらに、必要に応じて、機内ロボット３０および刃物台２０を駆動して、刃物台２０で保持されている工具５０に、ペースト状潤滑剤４２を塗布させる。以下、このペースト状潤滑剤４２の塗布処理について詳説する。
【0041】
上述した通り、ペースト状潤滑剤４２は、優れた潤滑性能を有しているため、摩擦の低減が強く求められる加工、例えば、高精度なタップ加工や、大径のタップ加工の際に、多用される。従来、こうしたペースト状潤滑剤４２は、オペレータが、手作業で、工具５０やワーク５６に塗布していた。しかし、加工効率の更なる向上のためには、人が少ない時間帯（例えば夜間等）には、工作機械１０が、予め登録されたプログラムに従い、無人で加工を継続する無人加工の実現が求められる。こうした無人加工の実現のため、ペースト状潤滑剤４２の塗布も、人に頼ることなく、自動で行うことが求められている。
【0042】
そこで、本例では、このペースト状潤滑剤４２の塗布処理を自動化している。図２は、ペースト状潤滑剤４２を、工具５０に塗布する様子を示すイメージ図である。図２の例では、タレット２２の工具取付部２４の一つには、工具５０としてタップが、その軸方向が水平となる姿勢で取り付けられている。かかる工具５０にペースト状潤滑剤４２を塗布する場合、コントローラ２６は、機内ロボット３０の姿勢を変更させて、保管容器４０の開口を、工具５０に向ける。図２の例では、保管容器４０の上面に開口が設けられているため、この上面が、工具５０の軸に対して略直交するように、機内ロボット３０が、姿勢変更する。ペースト状潤滑剤４２は、重力で流動しない程度の粘度を有しているため、かかる姿勢を取ったとしても、ペースト状潤滑剤４２は、垂れ落ちない。
【0043】
そして、その状態で、工具５０が、開口を通じて保管容器４０の内部に進入するように、機内ロボット３０および刃物台２０の少なくとも一方を駆動する。コントローラ２６は、工具５０の塗布対象部分が、全て、ペースト状潤滑剤４２に埋もれるまで、機内ロボット３０および刃物台２０を相対移動させる。
【0044】
塗布対象部分が全てペースト状潤滑剤４２に埋もれれば、コントローラ２６は、再び、機内ロボット３０および刃物台２０の一方を駆動し、工具５０を、保管容器４０の外側に移動させる。このとき、ペースト状潤滑剤４２の一部は、工具５０に付着した状態のまま工具５０とともに移動する。その結果、保管容器４０から離脱した工具５０は、ペースト状潤滑剤４２が塗布された状態となる。この状態になれば、機内ロボット３０は、加工の邪魔にならない位置に退避する。そして、コントローラ２６は、主軸台１６および刃物台２０を駆動して、工具５０によるワーク５６の加工を開始する。
【0045】
以上の説明から明らかなとおり、本例によれば、ペースト状潤滑剤４２を自動的に工具５０に塗布できる。その結果、ペースト状潤滑剤４２を使用する加工を無人環境下で行うことができ、加工効率をより向上できる。
【0046】
また、本例では、保管容器４０は、自由度の高い機内ロボット３０で保持している。そのため、刃物台２０で保持される工具５０の姿勢に応じて、保管容器４０の姿勢を自由に変更できる。結果として、様々な姿勢の工具５０に、ペースト状潤滑剤４２を塗布できる。すなわち、コントローラ２６は、塗布対象の工具５０の取り付け姿勢を予め記憶しており、この工具５０の姿勢に応じて、保管容器４０の姿勢、ひいては、機内ロボット３０の姿勢を変更する。例えば、図３に示すように、工具５０が、鉛直方向下向きの姿勢で、工具取付部２４に取り付けられている場合、機内ロボット３０は、そのアームの姿勢を変更して、保管容器４０の開口を鉛直方向上向きにする。そして、その状態で、工具５０を保管容器４０の内部に進入させることで、工具５０にペースト状潤滑剤４２を塗布する。
【0047】
また、コントローラ２６は、工具５０の保管容器４０への進入箇所を、進入のたびに変更している。これについて図４を参照して説明する。繰り返し述べる通り、ペースト状潤滑剤４２は、重力で流動しない程度の粘度を有している。そのため、ペースト状潤滑剤４２のうち、工具５０が差し込まれた箇所には、工具５０の形状に応じた穴（以下「進入穴４４」と呼ぶ）が形成される。常温環境下では、この進入穴４４は、時間が経過しても、崩れることなく、そのまま残存し続ける。すでに形成済みの進入穴４４に、工具５０が進入した場合、工具５０とペースト状潤滑剤４２との接触面積が低下し、工具５０に十分な量のペースト状潤滑剤４２を塗布できない。そこで、コントローラ２６は、工具５０が、進入穴４４に進入しないように、保管容器４０への進入箇所を、進入のたびに変更している。
【0048】
例えば、コントローラ２６は、保管容器４０に充填されたペースト状潤滑剤４２の上面（すなわち開口との対向面）を、複数のエリアに分割して管理してもよい。この場合、一つのエリアは、工具５０一つの直径より十分に大きくしておく。そして、コントローラ２６は、工具５０が進入したエリアを使用済みエリア、工具５０が進入していないエリアを未使用エリアとして記憶しておき、新たな工具５０の進入箇所は、未使用エリアの中から選択していく。そして、すべてのエリアに工具５０が進入し、未使用エリアが無くなれば、コントローラ２６は、機内ロボット３０で保持する保管容器４０を新しいものに交換する。このように、工具５０の保管容器４０への進入箇所を、進入のたびに変更することで、工具５０に、適切な量のペースト状潤滑剤４２を、繰り返し塗布できる。
【0049】
また、コントローラ２６は、工具５０のペースト状潤滑剤４２を塗布しない期間中、機内ロボット３０に他の作業、例えば、工具交換、ワーク交換、加工状態のセンシングの少なくとも一つを実行させてもよい。また、これらの作業を実行するために、機内ロボット３０の際には、必要に応じて、機内ロボット３０に装着するエンドエフェクタ３６を交換してもよい。このように、ペースト状潤滑剤４２の塗布に用いる機内ロボット３０に、他の作業も実施させることで、工作機械１０の大型化を防止しつつ、加工の自動化をより促進できる。
【0050】
また、これまでの説明では、ペースト状潤滑剤４２を、工具５０に直接的に塗布している。しかし、工具５０ではなく、ワーク５６の加工対象箇所にペースト状潤滑剤４２を塗布してもよい。ただし、ワーク５６の加工対象箇所にペースト状潤滑剤４２を、保管容器４０から直接塗布することは難しいため、この場合には、塗布具５１を用いて、塗布すればよい。これについて、図５、図６を参照して説明する。図５、図６は、塗布具５１であるブラシ５２を用いて、ワーク５６の加工対象箇所にペースト状潤滑剤４２を塗布する様子を示すイメージ図である。
【0051】
図５に示すように、この場合、ブラシ５２は、刃物台２０の工具取付部２４に取り付けられている。このブラシ５２は、シャフトの全周囲に毛が植えられたロールブラシである。コントローラ２６は、このブラシ５２が、保管容器４０内に進入するように、機内ロボット３０および刃物台２０の少なくとも一方を駆動する。そして、ブラシ５２がペースト状潤滑剤４２の内部に埋もれれば、当該ブラシ５２を保管容器４０から取り出す。これにより、ブラシ５２には、ペースト状潤滑剤４２が付着した状態となる。この状態になれば、コントローラ２６は、図６に示すように、刃物台２０を駆動して、当該刃物台２０が保持しているブラシ５２を、加工対象箇所に接触させる。これにより、ブラシ５２に付着しているペースト状潤滑剤４２の一部が、加工対象箇所に転写され、加工対象箇所にペースト状潤滑剤４２が塗布される。
【0052】
このように、ブラシ５２等の塗布具５１を介在させることで、ワーク５６にもペースト状潤滑剤４２を塗布できる。なお、これまでの説明では、塗布具５１として、ブラシ５２を例示したが、塗布具５１は、ペースト状潤滑剤４２を塗り広げることができるのであれば、他の形態でもよい。例えば、塗布具５１は、所定のシャフトを中心として自転可能なローラでもよい。この場合、ローラは、塗布対象箇所の形状に合わせて弾性変形できる程度の弾性を有する樹脂ローラまたはゴムローラでもよい。さらに、塗布具５１は、刷毛、ヘラ、スポンジの少なくとも一つを有してもよい。
【0053】
また、これまでの説明では、工具取付部２４に取り付けられた工具５０および塗布具５１（すなわち「被保持部材」）を、保管容器４０に充填されたペースト状潤滑剤４２に埋もれさせているが、例えば、工具５０および塗布具５１の一部を、ペースト状潤滑剤４２の表面に接触させた状態を維持したまま、工具５０または塗布具５１を保管容器４０に対して移動させてもよい。例えば、図３に示すように、工具５０が、その先端に刃５０ａが形成された旋削工具の場合を考える。この場合、コントローラ２６は、刃５０ａをペースト状潤滑剤４２の表面に接触させた状態で、工具５０を当該表面と平行な方向に相対移動させてもよい。かかる動きをすることで、ペースト状潤滑剤４２の表面が工具５０の刃５０ａで削り取られ、この削り取られたペースト状潤滑剤４２が刃５０ａに付着する。また、別の形態として、図７に示すように、塗布具５１としてローラ５３を用いる場合を考える。この場合、コントローラ２６は、当該ローラ５３がペースト状潤滑剤４２の表面で転がるように、ローラ５３を保管容器４０に対して移動させてもよい。かかる動きをすることで、ローラ５３の外周面にペースト状潤滑剤４２が付着する。
【0054】
このように、工具５０および塗布具５１を、ペースト状潤滑剤４２に埋もれさせない構成とすることで、進入穴４４の形成を抑制でき、保管容器４０の交換頻度を少なくできる。また、この場合、工具５０または塗布具５１の、ペースト状潤滑剤４２の表面への接触圧力を調整することで、工具５０または塗布具５１に付着するペースト状潤滑剤４２の量を調整できる。
【0055】
さらに、塗布具５１を用いてワーク５６にペースト状潤滑剤４２を塗布する場合、刃物台２０だけでなく、主軸台１６も駆動してもよい。例えば、図８に示すように、塗布具５１として、ヘラ５４を用いる場合を考える。図８の例では、ワーク５６の一端に形成された穴の内周面が、加工対象部位となる。この場合、ヘラ５４の先端縁を、保管容器４０に挿し込むことで、ヘラ５４の先端縁にペースト状潤滑剤４２を付着させることができる。換言すれば、ヘラ５４は、その一方向端部にしかペースト状潤滑剤４２が付着しない。これは、３６０度の全範囲にペースト状潤滑剤４２が付着するロールブラシと大きく異なる。こうしたヘラ５４の先端縁を、ワーク５６の加工対象部位、すなわち、穴の内周面に接触させる。その状態で、主軸台１６を駆動して、ワーク５６を自転させれば、ペースト状潤滑剤４２を、穴の全内周面に塗り広げることができる。このように、ペースト状潤滑剤４２が付着した塗布具５１を、加工対象部位に接触させた状態で、主軸台１６を駆動してワーク５６を自転させることで、ヘラ５４や刷毛のように、ペースト状潤滑剤４２が一方向端部にしか付着しない塗布具５１を用いて、ワーク５６の様々な面にペースト状潤滑剤４２を塗布できる。
【0056】
また、これまでの説明では、工具５０を保持する工具保持装置として、刃物台２０を例に挙げて説明したが、工具保持装置は、１以上の工具取付部２４を有するのであれば、他の装置でもよい。例えば、図９に示すように、工作機械１０は、工具保持装置として、主軸頭６０を有してもよい。主軸頭６０は、ドリル、フライス、砥石等の工具５０を回転可能に保持する部位である。この主軸頭６０に、工具５０または塗布具５１を取り付け、その状態で、工具５０または塗布具５１の一部がペースト状潤滑剤４２と接触するように、機内ロボット３０および主軸頭６０を相対移動させてもよい。なお、本明細書で記載した「刃物台」、「主軸台」、「主軸頭」の用語の意味は、いずれも、それぞれ、日本工業規格（ＪＩＳ）の規格「ＪＩＳ Ｂ０１０６ 工作機械１０－部品および工作方向－用語」で規定された意味に従う。
【符号の説明】
【0057】
１０ 工作機械、１２ 加工室、１４ カバー、１６ 主軸台、１８ チャック、２０ 刃物台、２２ タレット、２４ 工具取付部、２６ コントローラ、２６ａ プロセッサ、２６ｂ メモリ、３０ 機内ロボット、３２ リンク、３４ 関節、３６ エンドエフェクタ、３８ オートエンドエフェクタチェンジャ、４０ 保管容器、４２ ペースト状潤滑剤、４４ 進入穴、５０ 工具、５０ａ 刃、５１ 塗布具、５２ ブラシ、５３ ローラ、５４ ヘラ、５６ ワーク、６０ 主軸頭。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
