JP2007260825A - 数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】クーラント液で洗浄できない工具に交換する際には、工具洗浄しないことを確実に設定できる数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法を提供する。
【解決手段】加工プログラムが１ブロック毎に読み込まれる（Ｓ１３）。そして、読み込まれたブロックの制御コマンドが工具交換コマンドの場合（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＹＥＳ）、主軸を上昇させる（Ｓ１６）。次いで、工具交換する工具はプローブか否かが判断される（Ｓ１９）。ここで、プローブである場合は（Ｓ１９：ＹＥＳ）、工具洗浄しないで工具交換が行われる（Ｓ２３）。つまり、ポンプを運転させないので、主軸の洗浄ノズルからプローブに向かってクーラント液が噴射されない。これによりプローブに交換する際は工具洗浄しないことを確実に設定できる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法に関し、詳細には、工作機械の主軸に取り付けられる工具を交換する際に、工具の洗浄を行う数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法に関する。

従来より、工具によるワーク（被加工物）の切削箇所にクーラント液を噴射して、加工精度や工具寿命を向上できる工作機械が知られている。さらに、切削箇所の周囲をクーラント液（切削液）のカーテンにより被い、切粉の飛散を防止するものも知られている。しかしながら、こうした従来のものでは、クーラント液のカーテンにより切粉の飛散を防止できるものの、クーラント液が飛散して至るところに付着してしまう。また、このクーラント液には切粉が含まれている場合が多く、その飛散したクーラント液に切粉が付着する場合もある。このような切粉が工具を支持する工具ホルダのシャンク部分等に付着すると、工具交換装置による工具交換がなされる際に、主軸における工具ホルダのシャンク部分が挿入されるホルダ取付穴の内壁（シャンク部の外面が密接する内面）が損傷したり、主軸に対する工具の位置がズレて加工精度の低下を招く恐れがあった。

そこで、工具交換の際に、主軸の下端部近傍に設けられた洗浄ノズルからクーラント液を工具ホルダのシャンク部分に直接噴射して洗浄できる工作機械用洗浄装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような洗浄装置を備えた工作機械では、例えば、工具交換する際に、工具交換アームが旋回している間に洗浄装置がオンされる仕組みになっている。これにより、洗浄ノズルから工具ホルダのシャンク部分にクーラント液が噴射され、シャンク部分が自動的に洗浄され、切粉を洗い落とすことができる。
特開２０００−５２１８５号公報

ところで、主軸には、切削用の工具の他に、ワークの加工精度を計測する計測器であるプローブに交換する場合がある。この場合でも、工具交換アームが旋回すると、洗浄装置による工具洗浄はオンされてしまう。これにより、プローブにクーラント液がかかってしまうので、プローブ信号の誤検出を発生する恐れがあった。この問題を回避するための対応策として、例えば、工作機械の動作を制御する数値制御装置により実行される加工プログラム上で、工具交換や、工具洗浄等の補助動作を指令するＭコード（制御コマンドの一種）を指定し、プローブに工具交換する際には洗浄装置をオフさせる等の方法が考えられる。

しかしながら、この方法では、加工プログラム上にＭコードをわざわざ指定しなければならないので面倒であるという問題点があった。さらに、加工プログラムを変更する上で、例えば、プローブに交換する際に工具洗浄をオフしなければならないところ、人為的ミスで他の切削用の工具に交換する際に工具洗浄をオフするように間違えて加工プログラムを変更してしまうことがある。この場合、プローブにクーラント液がかかってしまったり、シャンク部分に切粉が付着した工具ホルダが洗浄されない状態で主軸に取り付けられてしまう恐れもあった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、クーラント液で洗浄できない工具に交換する際には、工具洗浄しないことを確実に設定できる数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の数値制御装置は、制御コマンドで構成された加工プログラムに基づいて、工作機械の主軸の移動を制御してワーク加工を行う数値制御装置であって、前記主軸の工具交換を行う工具交換装置と、当該工具交換装置による工具交換の際に、前記主軸に取り付けられる前記工具を切削液で洗浄する工具洗浄手段と、切削液で洗浄できない洗浄不可工具を記憶する記憶手段と、前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かを判断する工具交換コマンド判断手段と、当該工具交換コマンド判断手段が、前記制御コマンドは前記工具交換コマンドであると判断した場合に、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であるか否かを判断する工具判断手段と、当該工具判断手段の判断結果に基づいて、前記工具洗浄手段の動作を制御する工具洗浄制御手段とを備え、当該工具洗浄制御手段は、前記工具判断手段が前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であると判断した場合は、前記工具洗浄手段を動作させないことを特徴とする。

また、請求項２に係る発明の数値制御装置は、請求項１に記載の発明の構成に加え、前記洗浄不可工具を入力する入力手段と、当該入力手段によって入力された前記洗浄不可工具を前記記憶手段に記憶させる洗浄不可工具設定手段とを備えている。

また、請求項３に係る発明の数値制御装置は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加え、前記洗浄不可工具は、前記ワークの切削加工の精度を計測するためのプローブであることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明の数値制御装置による工具洗浄方法は、主軸の工具交換を行う工具交換装置と、当該工具交換装置による工具交換の際に、前記工具を切削液で洗浄する工具洗浄手段と、切削液で洗浄できない洗浄不可工具を記憶する記憶手段とを備え、制御コマンドで構成された加工プログラムに基づいて、ワークの切削加工を行う数値制御装置の工具洗浄方法であって、前記制御コマンドを読み込むコマンド読込工程と、当該コマンド読込工程で読み込まれた前記制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かを判断する工具コマンド判断工程と、当該工具コマンド判断工程で、前記制御コマンドが前記工具交換コマンドであると判断された場合に、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であるか否かを判断する工具判断工程と、当該工具判断工程で判断された結果に基づいて、前記工具洗浄手段を動作させる工具洗浄工程とを備え、当該工具洗浄工程では、前記工具判断工程にて、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であると判断された場合は、前記工具洗浄手段を動作させないことを特徴とする。

また、請求項５に係る発明の数値制御装置による工具洗浄方法は、請求項４に記載の発明の構成に加え、前記洗浄不可工具を入力する入力手段を備え、当該入力手段によって入力された前記洗浄不可工具を前記記憶手段に記憶させる洗浄不可工具設定工程を備えている。

請求項１に係る発明の数値制御装置では、コマンド読込手段が加工プログラムの制御コマンドを読み込み、その制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かを工具交換コマンド判断手段によって判断される。次いで、工具コマンド判断手段が、制御コマンドは工具交換コマンドであると判断した場合、主軸に取り付けられる工具が記憶手段に記憶された洗浄不可工具であるか否かを工具判断手段によって判断される。そして、工具判断手段が、主軸に取り付けられる工具は洗浄不可工具であると判断した場合、工具洗浄制御手段によって、工具洗浄手段の動作が停止される。これにより、洗浄不可工具に工具交換される場合は工具洗浄手段の動作が停止されるので、洗浄不可工具に切削液がかかるのを確実に防止できる。さらに、加工プログラム上で制御コマンドを変更する必要がないので、洗浄不可工具に工具交換する際は工具洗浄手段の動作を停止させることを確実に設定することができる。

また、請求項２に係る発明の数値制御装置では、請求項１に記載の発明の効果に加え、入力手段によって洗浄不可工具が入力されると、洗浄不可工具設定手段によって、その入力された洗浄不可工具を記憶手段に記憶させることができるので、複数の洗浄不可工具を自由に設定することができる。

また、請求項３に係る発明の数値制御装置では、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、洗浄不可工具であるプローブが主軸に工具交換される際は、工具洗浄手段の動作が停止されるので、プローブに切削液がかかるのを防止できる。これにより、プローブに切削液がかかることによる信号の誤検出等が発生するのを防止できる。

また、請求項４に係る発明の数値制御装置による工具洗浄方法では、コマンド読込工程にて、制御コマンドが読み込まれ、工具コマンド判断工程にて、読み込まれた制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かが判断される。次いで、その工具コマンド判断工程で、制御コマンドが工具交換コマンドであると判断された場合は、工具判断工程にて、主軸に取り付けられる工具は洗浄不可工具であるか否かが判断される。さらに、工具洗浄工程では、工具判断工程で判断された結果に基づいて、工具洗浄手段の動作が制御される。そして、その工具判断工程で、主軸に取り付けられる工具は洗浄不可工具であると判断された場合は、工具洗浄手段の動作が停止される。これにより、洗浄不可工具に工具交換される場合は工具洗浄手段の動作が停止されるので、洗浄不可工具に切削液がかかるのを確実に防止できる。さらに、加工プログラム上で制御コマンドを変更する必要がないので、洗浄不可工具に工具交換する際は工具洗浄手段の動作を停止させることを確実に設定することができる。

また、請求項５に係る発明の数値制御装置による工具洗浄方法では、請求項４に記載の発明の効果に加え、工具入力工程にて、洗浄不可工具が入力されると、洗浄不可工具設定工程にて、その入力された洗浄不可工具が記憶手段に記憶されるので、複数の洗浄不可工具を自由に設定することができる。

以下、本発明の一実施形態である数値制御装置５０について図面を参照して説明する。図１は、マシニングセンタ１の正面図であり、図２は、機械本体３の斜視図であり、図３は、主軸ヘッド７周囲の正面図であり、図４は、工具交換アーム２２周囲を下側から見た図であり、図５は、数値制御装置５０の電気的構成を示すブロック図であり、図６は、ＲＯＭ５２の記憶エリアを示す概念図であり、図７は、ＲＡＭ５３の記憶エリアを示す概念図であり、図８は、工具情報テーブル１００の概念図であり、図９は、プローブ９０の斜視図であり、図１０は、ＣＲＴ８２に表示された加工プログラムを示した図であり、図１１は、ＣＰＵ５１による制御動作を示すフローチャートである。

なお、本実施形態である数値制御装置５０は、工作機械であるマシニングセンタ１（図１参照）に設けられるものであって、ＲＡＭ５３に記憶された加工プログラムを実行することによって、マシニングセンタ１によるワークの加工動作を制御するものである。

はじめに、マシニングセンタ１の概略構成について説明する。図１に示すマシニングセンタ１は、図示外のワークと工具とを相対移動させることによって、ワークに所望の機械加工（例えば、「中ぐり」、「フライス削り」、「穴空け」、「切削」等）を施すことができる工作機械である。このマシニングセンタ１は、基台となる鉄製のベース２と、該ベース２の上部に設けられ、ワークの切削加工を行う機械本体３と、前記ベース２の上部に固定され、機械本体３及びベース２の上部を覆う箱状のスプラッシュカバー４とを主体に構成されている。

まず、ベース２について説明する。図１，図２に示すように、ベース２はＹ軸方向に長い略直方体状に形成され、鋳型内に鋳鉄等の金属材料を流し込むことによって成型されている。さらにその芯部は、軽量化、高強度化及び低コスト化のため、所謂肉抜き成形（リブによる骨組構造）されている。そして、ベース２の下部の四隅には高さ調節が可能な脚部２ａが各々設けられ、これら４本の脚部２ａが工場等の床面に設置されることにより、マシニングセンタ１が所定場所に設置される。

次に、スプラッシュカバー４について説明する。図１に示すように、スプラッシュカバー４は略直方体状のボックス型に形成され、その内側には機械本体３（図２参照）の加工領域が設けられている。そして、スプラッシュカバー４の前面には開口部（図示外）が設けられ、該開口部には一対のスライド式の開閉扉５，６が設けられている。この開閉扉５，６の略中央には、矩形状のガラス窓部５ａ，６ａが各々設けられ、開閉扉５の右端部には取っ手部５ｂが設けられ、開閉扉６の左端部には取っ手部６ｂが設けられている。よって、これら取っ手部５ｂ，６ｂを互いに離れる方向に開くことにより開口部が開口され、オペレータ（作業者）はベース２の上部に固定されたテーブル１０（図２参照）に対してワークの着脱を行うことができる。

また、正面開口部の右側には、マシニングセンタ１を操作する正面視長方形状の操作パネル８０が設けられている。この操作パネル８０には、テンキー、各種操作キーを備えたキーボード８１が設けられ、その上部には設定画面又は実行動作を表示するためのＣＲＴ（ディスプレイ）８２が設けられている。よって、オペレータは、この操作パネル８０のＣＲＴ８２を確認しながらキーボード８１を操作することによって、ワーク加工を実行するための加工プログラムや、使用される工具２６の種類、工具情報、各種パラメータ等を各々設定することができる。なお、操作パネル８０が「入力手段」に相当する。

次に、機械本体３について説明する。図２に示すように、機械本体３は、ベース２の上部後方に配置されたコラム座部２３の上面に固定され、垂直上方に延設された直方体状のコラム１６と、該コラム１６の前面に沿って昇降可能に設けられた主軸ヘッド７と、該主軸ヘッド７の下部から鉛直下方に延設された主軸９と、主軸ヘッド７の右側に設けられ、主軸９の先端に工具２６の工具ホルダ６０（図３参照）を取り付けて交換する工具交換装置（ＡＴＣ）２０と、ベース２の上部に設けられ、ワークを着脱可能に固定するテーブル１０とを主体に構成されている。そして、コラム１６の背面側には、箱状の制御ボックス１９が設けられ、該制御ボックス１９の内側には、マシニングセンタ１の動作を制御する数値制御装置５０が設けられている。なお、数値制御装置５０の電気的構成については後述する。

次に、テーブル１０の移動機構について説明する。図２に示すように、テーブル１０は、サーボモータからなるＸ軸モータ７１（図５参照）及びＹ軸モータ７２（図５参照）により、Ｘ軸方向（機械本体３の左右方向）及びＹ軸方向（機械本体３の奥行き方向）に移動制御される。この移動機構は以下の構成からなる。まず、テーブル１０の下側には直方体状の支持台１２が設けられている。さらに、その支持台１２の上面にはＸ軸方向に沿って延設された一対のＸ軸送りガイド（図示外）が設けられ、該一対のＸ軸送りガイド上にテーブル１０が移動可能に支持されている。そして、支持台１２は、ベース２の上部に設けられ、該ベース２の長手方向に沿って延設された一対のＹ軸送りガイド上に移動可能に支持されている。このような機構によって、テーブル１０は、ベース２上に設けられたＸ軸モータ７１が駆動すると、Ｘ軸送りガイドに沿ってＸ軸方向に移動し、同じくベース２上に設けられたＹ軸モータ７２が駆動すると、Ｙ軸送りガイドに沿ってＹ軸方向に移動できる。

そして、Ｘ軸モータ７１には、該Ｘ軸モータ７１を駆動させるＸ軸駆動回路６１（図５参照）が接続され、該Ｘ軸駆動回路６１は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５（図５参照）に接続されている。一方、Ｙ軸モータ７２には、該Ｙ軸モータ７２を駆動させるＹ軸駆動回路６２が接続され、該Ｙ軸駆動回路６２は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５に接続されている。よって、後述する数値制御装置５０のＣＰＵ５１（図５参照）の制御信号にしたがって、Ｘ軸駆動回路６１及びＹ軸駆動回路６２がＸ軸モータ７１及びＹ軸モータ７２を各々駆動させることによって、テーブル１０を所望の場所に移動させることができる。

ところで、Ｘ軸送りガイドには、テレスコピック式に収縮するテレスコピックカバー１３，１４がテーブル１０を中央に挟んで左右両側に各々設けられている。一方、Ｙ軸送りガイドには、テレスコピックカバー１５とＹ軸後ろカバー（図示外）とが、支持台１２を中央に挟んで前後に各々設けられている。Ｙ軸後ろカバーは一枚の板金からなる断面山型に形成され、コラム１６の下側に設けられたカバー収納穴（図示外）に収容される。これら複数のカバーによって、テーブル１０がＸ軸方向及びＹ軸方向の何れの方向に移動した場合でも、Ｘ軸送りガイド及びＹ軸送りガイドは、常にテレスコピックカバー１３，１４，１５及びＹ軸後ろカバー（図示外）によって覆われている。つまり、加工領域から飛散する切粉や、クーラント液の飛沫等が各レール上に落下するのを防止できる。

次に、主軸ヘッド７の昇降機構について説明する。図２，図３に示すように、主軸ヘッド７は、コラム１６の前面側の上下方向に延設されたガイドレール（図示外）に対してリニアガイド（図示外）を介して昇降自在に支持されている。さらに、昇降自在に支持された主軸ヘッド７は、コラム１６の前面側の上下方向に延設された送りネジ（図示外）に対してナット（図示外）で連結されている。そして、その送りネジがＺ軸モータ７３（図５参照）の駆動によって正逆方向に回転することで、主軸ヘッド７が上下方向に昇降移動することができる。また、Ｚ軸モータ７３には、該Ｚ軸モータ７３を駆動させるＺ軸駆動回路６３が接続され、該Ｚ軸駆動回路６３は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５に接続されている。よって、後述する数値制御装置５０のＣＰＵ５１の制御信号に基づいて、Ｚ軸駆動回路６３がＺ軸モータ７３を駆動させることによって、主軸ヘッド７が昇降移動するようになっている。

なお、主軸ヘッド７下部のコラム１６側の部分には、コラム１６の前面側に設けられた主軸ヘッド７の昇降機構を覆い隠すための正面視縦長長方形状のＺ軸カバー１８が連結されている。これにより、Ｚ軸カバー１８は、コラム１６の前面を覆い隠しながら主軸ヘッド７と一体的に昇降することができる。

次に、主軸９について説明する。図３に示す主軸９は、上下方向に長い円筒状に形成され、その内側にはスピンドル（図示外）が回転自在に設けられている。このスピンドルは、主軸ヘッド７の上部に設けられた主軸モータ８の駆動によって回転駆動される。さらに、その主軸９の軸線方向先端側（下端側）の内周面には、スピンドルを回転自在に支持するベアリング軸受けが設けられている。また、スピンドルには、該スピンドルの軸線に沿って形成され、先端に向かって拡径するホルダ取付穴２９が設けられている。このホルダ取付穴２９は、後述する工具ホルダ６０のシャンク部６０ａのテーパ状の外周面を密着させて嵌めるためにテーパ状の内周面を備えている。そして、そのホルダ取付穴２９の縮径する上部には、ホルダ取付穴２９の内周面に連続するとともに、径がやや広くなった広径部が設けられ、該広径部の上部には、複数の鋼球を介して後述する工具ホルダ６０の首部６０ｂを把持するチャック機構部が設けられている。

さらに、図４に示すように、主軸９の先端には、工具ホルダ６０の上部に向かってクーラント液を噴射し、該上部に付着する切粉を洗い流すためのリング状の洗浄ノズル３２が設けられている。この洗浄ノズル３２は、ポンプ７８（図５参照）にホースを介して接続され、該ポンプ７８は、ベース２の後端部に設けられたクーラント液供給口１７（図２参照）にホースを介して接続されている。これにより、ポンプ７８が運転すると、クーラント液供給口１７から供給されるクーラント液がホースを介すことによって洗浄ノズル３２から工具ホルダ６０の上部に向かって噴射されるようになっている。

また、ポンプ７８には、該ポンプ７８を運転させるポンプ制御回路６８（図５参照）が接続され、該ポンプ制御回路６８は、後述する数値制御装置５０の出力インタフェイス５５に接続されている。よって、後述する数値制御装置５０のＣＰＵ５１の制御信号にしたがって、ポンプ制御回路６８がポンプ７８を運転させることによって、所望のタイミングで工具ホルダ６０の上部にクーラント液を噴射することができる。また、この様な工具洗浄動作は、工具交換装置２０による工具交換の際に実行される。そして、本実施形態では、精密機器であるプローブ９０を主軸９に取り付ける場合だけは、クーラント液による工具洗浄を行わずに工具交換が行われるように、ポンプ７８の運転を数値制御装置５０によって制御している。なお、この数値制御装置５０による工具洗浄方法については後述する。また、洗浄ノズル３２、ポンプ７８、ポンプ制御回路６８が「工具洗浄手段」に相当する。

一方、主軸９の近傍には、テーブル１０上のワークの切削箇所に向かってクーラント液を噴射する一対の噴射ノズル１１（図２参照）が設けられている。この噴射ノズル１１は、主軸ヘッド７近傍に設けられたポンプ７６（図５参照）にホースを介して接続され、該ポンプ７６も、ベース２の後端部に設けられたクーラント液供給口１７にホースを介して接続されている。これにより、ポンプ７６が運転すると、クーラント液供給口１７から供給されるクーラント液がホースを介すことによって一対の噴射ノズル１１からテーブル１０上のワークの切削箇所に向かって噴射され、該切削箇所に堆積する切粉を洗い流すことができる。

次に、工具ホルダ６０について説明する。図３に示すように、工具ホルダ６０は、工具交換装置２０により搬送され、主軸９のスピンドルに形成されたホルダ取付穴２９（図４参照）に挿脱されるものである。この工具ホルダ６０は、ホルダ取付穴２９のテーパ状の内周面に密接して嵌まるためのテーパ状（円錐台形状）のシャンク部６０ａと、シャンク部６０ａの底面にフランジ状に形成された略円柱状のフランジ部（図示外）と、該フランジ部の下面の中心部から下方に突出され、その先端部に工具２６を支持する工具支持部（図示外）とを備える。また、シャンク部６０ａの縮径する上部に設けられた首部６０ｂと、該首部６０ｂの先端に設けられた球形状の頭部６０ｃとを主体に構成されている。そして、この工具ホルダ６０の首部６０ｂ及び頭部６０ｃが、主軸９のホルダ取付穴２９に設けられたチャック機構によってチャッキング（把持）されるようになっている。

次に、工具交換装置２０について説明する。図３，図４に示すように、工具交換装置２０は、工具２６を支持する工具ホルダ６０を複数格納する側面視小判型の工具マガジン２１と、主軸９に取り付けられた工具ホルダ６０と他の工具ホルダ６０とを把持して搬送するための工具交換アーム２２とを備えている。工具交換アーム２２は、主軸９の軸線方向に対して平行に延設された円筒状のアーム旋回軸２２ｃと、該アーム旋回軸２２ｃの先端部（下端部）に連結されるとともに、水平方向に延設されたアーム部２２ｂと、該アーム部２２ｂの長手方向両端部に各々設けられ、工具ホルダ６０を把持する把持部２２ａ，２２ａとを主体に構成されている。そして、アーム旋回軸２２ｃは、工具交換装置２０の装置本体に回転可能、かつ昇降可能に支持されている。これにより、工具交換アーム２２はＺ軸方向に昇降されて、アーム旋回軸２２ｃを中心に回転することができる。

ここで、工具マガジン２１について説明する。図２，図３に示す工具マガジン２１の内側には、工具ホルダ６０を支持する複数の工具ポット（図示外）と、該工具ポットを工具マガジン２１内で搬送する搬送機構とが設けられている。この搬送機構は、図示しないが、工具マガジン２１の内側に回転可能に配設された一対のスプロケットと、該スプロケットの間に掛け渡された無端状のチェーンと、該チェーンの外周側に固着されたブラケット等を備えている。そして、複数の工具ポットはそれぞれブラケットに取り付けられ、一方のスプロケットが回転駆動された際に、チェーンとともに循環する経路を搬送されるようになっている。そして、この工具マガジン２１内において、工具ホルダ６０に取り付けられた工具２６は、工具ポットに支持された状態では横方向（水平方向）に向けられた状態（以下、格納状態という）で保持されている。

また、工具マガジン２１の下端側には、工具交換位置となる割出口が形成されている。この割出口には、格納状態である工具ポットを水平から下方に向かって９０°まで回動させて工具交換可能状態にするポット上昇機構が設けられている。したがって、工具マガジン２１に格納された工具２６は、現在の格納位置から工具交換位置の割出口まで搬送され、水平に保持された格納状態から回動されて工具交換可能状態に移行される。さらに、工具マガジン２１には、これら工具ポットを個々に識別する識別センサ（図示外）が設けられている。この識別センサは、工具マガジン２１の割出口に何れの工具ポットが搬送されたかを検出するものである。そして、その識別センサによって搬送されたことが検出されると、搬送機構によって搬送されている所定の工具２６が割出口に位置決めされるようになっている。

次に、工具交換装置２０による工具交換動作について説明する。図３，図４に示すように、工具交換アーム２２が上昇して原点に位置している状態において、まず、工具交換アーム２２が旋回する。次いで、工具マガジン２１側の工具ホルダ６０と、主軸９に取り付けられている工具ホルダ６０とが把持部２２ａ，２２ａにそれぞれ把持される。さらに、工具交換アーム２２が下降することによって、工具抜脱動作が行われる。そして、工具交換アーム２２が再度旋回することによって、主軸９側の工具ホルダ６０と、工具マガジン２１側の工具ホルダ６０とが入れ替わる。なお、このとき工具交換アーム２２は１８０度回転することになる。その後、工具交換アーム２２が上昇し、工具交換アーム２２に把持された一対の工具ホルダ６０の一方は、工具マガジン２１側の工具ポット（図示外）に装着され、他方は主軸９に取り付けられる。さらに、把持部２２ａ，２２ａから工具ホルダ６０がそれぞれ開放された後、工具交換アーム２２が所定角度旋回し、工具交換アーム２２のアーム旋回動作の１サイクルが終了する。こうして、工具交換装置２０による工具交換動作が終了する。

なお、後述するが、工具交換装置２０による工具交換が行われる際は、主軸９の洗浄ノズル３２からクーラント液が工具ホルダ６０の上部（シャンク部６０ａ、首部６０ｂ，頭部６０ｃ）に噴射されて工具洗浄が行われる。これは、主軸９に取り付けられる工具ホルダ６０のシャンク部６０ａ、首部６０ｂ、頭部６０ｃに切粉が付着した状態で工具交換されるのを防止するためである。そして、数値制御装置５０では、工具交換装置２０による工具交換が行われる際に、クーラント液で洗浄できる通常の切削用の工具２６に交換する際には、工具洗浄をしながら工具交換を行い、クーラント液で洗浄できないプローブ９０に交換する際には、工具洗浄を行わないで工具交換を行うようにマシニングセンタ１の制御を行う。

次に、数値制御装置５０の電気的構成について説明する。図５に示すように、数値制御装置５０は、ＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２及びＲＡＭ５３からなるマイクロコンピュータと、入力インタフェイス５４，出力インタフェイス５５を基本に構成されている。そして、入力インタフェイス５４には、操作パネル８０のキーボード８１と、主軸９に設けられ、主軸９のＺ軸における原点（以下、Ｚ軸原点という。）を検知するＺ軸原点センサ７７とが電気的に各々接続されている。一方、出力インタフェイス５５には、Ｘ軸モータ７１を駆動させるＸ軸駆動回路６１と、Ｙ軸モータ７２を駆動させるＹ軸駆動回路６２と、Ｚ軸モータ７３を駆動させるＺ軸駆動回路６３と、主軸モータ８を駆動させる主軸駆動回路６４と、操作パネル８０のＣＲＴ８２を駆動させるためのＣＲＴ駆動回路６５と、噴射ノズル１１にクーラント液を供給するポンプ７６を運転させるためのポンプ制御回路６６と、洗浄ノズル３２にクーラント液を供給するポンプ７８を運転させるためのポンプ制御回路６８とが各々電気的に接続されている。

次に、ＲＯＭ５２の記憶エリアについて説明する。図６に示すように、ＲＯＭ５２には、マシニングセンタ１のメインの制御プログラムを記憶する制御プログラム記憶エリア５２１と、工具交換装置２０による工具交換動作の工具交換プログラムを記憶する工具交換プログラム記憶エリア５２２と等が設けられている。

次に、ＲＡＭ５３の記憶エリアについて説明する。図７に示すように、ＲＡＭ５３には、加工プログラムを記憶する加工プログラム記憶エリア５３１と、工具マガジン２１内の各工具ポットのポット番号、及び各工具ポットに配置されている工具２６及びプローブ９０の工具番号とを対応させた工具番号・ポット番号テーブルを記憶する工具番号・ポット番号テーブル記憶エリア５３２と、工具マガジン２１に収納された工具２６及びプローブ９０の各工具番号と、当該工具２６及びプローブ９０に関する情報（工具の種類、工具長、工具径、工具寿命）とを対応させた工具情報テーブル１００を記憶する工具情報テーブル記憶エリア５３３と等が設けられている。

次に、工具情報テーブル１００について説明する。図８に示すように、工具情報テーブル１００には、工具２６の工具番号に対して、工具種類１０２と、工具長１０３と、工具径１０４と、工具寿命１０５とがそれぞれ記憶されている。そして、この工具情報テーブル１００の情報内容は、操作パネル８０のキーボード８１を操作することによって、オペレータが任意に設定・追加・編集・削除することができる。例えば、工具番号１の工具種類１０２に「ドリル」を設定した場合、工具長１０３に「１５０ｍｍ」、工具径１０４に「５ｍｍ」、工具寿命１０５に「１００分」が設定される。また、工具番号３の工具種類１０２に「プローブ」を設定した場合、工具長１０３に「２００ｍｍ」、工具径１０４に「１０ｍｍ」、工具寿命１０５に「−」が設定される。

次に、加工プログラムについて説明する。図１０に示すように、数値制御装置５０は、操作パネル８０のＣＲＴ８２に表示された加工プログラムに基づいて、機械本体３の動作を制御することによって、ワークを所望の形状に加工することができる。この加工プログラムはＮＣ言語によってプログラミングされたＮＣプログラムである。このＮＣプログラムは複数のブロックの配列から構成されている。さらに各ブロックには、ある特定の１つの動作（移動、停止、主軸回転等）が実行されるのに必要な情報が含まれ、ブロック単位で完全な制御コマンドを構成している。よって、それらブロックの制御コマンドに基づいて、機械本体３にある特定の動作を行わせことができる。そして、マシニングセンタ１のＮＣプログラムを、機械の動作モード（各種位置決定、移動等）を決定するＧコードと、動作以外の補助的な機能を指令するＭコードとを主体に構成している。

次に、主要なＧコード及びＭコードについて説明する。「Ｇ００」は位置決めを指示する指令コード、「Ｇ４３」は工具長補正を指示するコード、「Ｇ８１」はドリルサイクルを指示する指令コード、「Ｇ７７」はタップサイクルを指示する指令コード、「Ｇ３１」はスキップ移動を指示する指令コードである。一方、「Ｍ６」は工具交換を指示する指令コード、「Ｍ８」は噴射ノズル１１からのクーラント液の噴射を指示する指令コード、「Ｍ９」は噴射ノズル１１からのクーラント液の噴射を停止させる指令コード、「Ｍ３０」は加工プログラムの終了を指示する指令コードである。なお、工具長補正とは、プログラムした時に想定した工具２６の長さと、実際に加工を行う時に使用する工具２６の長さとのズレを補正する機能のことをいう。

次に、プローブ９０について説明する。図９に示すプローブ９０は、無線信号伝達式のタッチ式プローブである。このプローブ９０は、略円柱状のプローブ本体９１と、該プローブ本体９１の軸線方向先端側（図９の下端側）の端面の中心から軸線に沿って延設され、先端部が揺動可能に支持された線状のスタイラス９５と、該スタイラス９５の先端部に設けられ、ワークの外面形状に沿って接触させるための球形状の接触部９６と、プローブ本体９１の軸線方向の後端側の端面から軸線方向後方側に向かって縮径され、主軸９のホルダ取付穴２９に挿入されて嵌るための円錐状のシャンク部９２と、該シャンク部９２の後端部から軸線に沿って延設された棒状の首部９３と、該首部９３の後端部に設けられた球形状の頭部９４とから構成されている。そして、プローブ本体９１には電池が内蔵されている。

上記構成からなるプローブ９０は以下のようにして使用される。まず、プローブ９０のシャンク部９２を主軸９のホルダ取付穴２９（図４参照）に挿入する。さらに、そのホルダ取付穴２９の内側に設けられたチャック機構に首部９３を差し込んで頭部９４をチャッキングさせることによって、プローブ９０が主軸９のホルダ取付穴２９に取り付けられる。よって、図３に示す工具ホルダ６０と同様の方式で取り付けることができる。そして、数値制御装置５０による制御によって、プローブ９０の接触部９６を、テーブル１０上に固定された加工済みのワーク（図示外）の外面形状に沿わせて接触させるように主軸９をスキップ移動させる。すると、接触部９６はワークの外面に接触することによって、スタイラス９５が進行方向とは反対側に付勢されて傾く。そして、このスタイラス９５の変位量がプローブ本体９１内の検出部に読み取られ、その信号が無線伝達によって数値制御装置５０に送信される。こうして、数値制御装置５０では、主軸９の移動を制御することによって、加工済みのワーク表面のデータを取得することができる。そして、オペレータはその表面データを評価することによって、マシニングセンタ１による加工精度を評価することができる。

次に、ＣＰＵ５１によるマシニングセンタ１の制御動作及び工具洗浄方法について、図１１のフローチャートと、図１０に示す加工プログラムを参照して説明する。まず、工具種類が設定される（Ｓ１１）。ここでは、オペレータが操作パネル８０のキーボード８１を用いて、工具マガジン２１に格納する工具の種類を入力する。なお、工具の種類は様々であるが、例えば、ドリル、タップ、エンドミル等が挙げられる。さらに、各工具の工具長、工具径、工具寿命等の工具情報を併せて入力する。すると、キーボード８１で入力された工具種類等は工具情報として、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル記憶エリア５３３の工具情報テーブル１００に記憶される。ここで、プローブ９０を工具マガジン２１に格納する場合も同様に、キーボード８１を用いてプローブ９０の工具情報を入力する。よって、プローブ９０の工具長、工具径が工具情報テーブル１００に記憶される。つまり、工具マガジン２１では、プローブ９０は他の工具２６と同様に工具として扱われる。こうして、工具情報が設定される。なお、本実施形態では、図８に示すように、工具情報テーブル１００の工具番号１に「ドリル」、工具番号２に「タップ」、工具番号３に「プローブ」、工具番号５に「エンドミル」がそれぞれ設定されたものとする。

次に、加工プログラムが起動される（Ｓ１２）。ここでは、ＲＡＭ５３の加工プログラム記憶エリア５３１から加工プログラムが読み込まれる。この加工プログラムは、オペレータが操作パネル８０のキーボード８１を用いて作成したものであり、加工すべきワークの形状によってそれぞれ作成されるものである。本実施形態では、図１０に示す加工プログラムが実行される。

まず、加工プログラムの１行目が読み込まれる（Ｓ１３）。次いで、その１行目の制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ１４）。ここで、１行目は「Ｍ６Ｔ１」であって終了コマンドではないので（Ｓ１４：ＮＯ）、続いて、そのコマンドが工具交換コマンドであるか否かが判断される（Ｓ１５）。ここで、「Ｍ６Ｔ１」は工具番号１に工具交換せよとの制御コマンドであるので（Ｓ１５：ＹＥＳ）、工具交換するために主軸ヘッド７を上昇させて主軸９の位置を上昇させる（Ｓ１６）。具体的には、Ｚ軸駆動回路６３がＺ軸モータ７３を駆動させることによって、主軸ヘッド７が上昇する。

次に工具交換するのはプローブ９０か否かが判断される（Ｓ１９）。ここで、１行目の制御コマンド「Ｍ６Ｔ１」では、工具番号１に工具交換せよとの指示であり、工具番号１はドリル（図８参照）である。したがって、次に工具交換するのはプローブ９０ではないので（Ｓ１９：ＮＯ）、ポンプ７８を運転させて（Ｓ２０）工具洗浄しながら工具交換が行われる（Ｓ２１）。

ここでは、ＲＯＭ５２の工具交換プログラム記憶エリア５２２から工具交換プログラムが読み込まれて実行される。そして、工具２６（ドリル）が指定されると、工具マガジン２１内では、ドリルの工具番号１に対応するポット番号の工具ポットが検索され、その検索された工具ポットが割出口まで搬送される。さらに、ここでは工具洗浄しながら工具交換を行うので、ポンプ制御回路６８によってポンプ７８が運転され、主軸９の洗浄ノズル３２からクーラント液が噴射される。これにより、工具ホルダ６０の上部に付着する切粉等が洗い流されるので、主軸９のホルダ取付穴２９のテーパ面にシャンク部６０ａの外面を密着させることができる。よって、ホルダ取付穴２９に工具ホルダ６０を確実に取り付けることができるので、主軸９に対する工具２６の位置がズレない。さらに、ホルダ取付穴２９のテーパ内面を損傷することもないので、主軸９にドリルを確実に取り付けることができる。

なお、工具ポットの工具２６（ここではドリル）が交換されたときには、その工具２６の工具番号について、ＲＡＭ５３の工具番号・ポット番号データテーブルが書き替えられる（更新記憶される）ようになっている。これにより工具２６の所在を判別することができる。さらに、工具番号・ポット番号データテーブルには、主軸９に装着されている工具２６の工具番号も記憶され、工具交換ごとにその工具番号が更新記憶されるようになっている。

次に、工具交換が終了すると、ポンプ７８が停止される（Ｓ２２）。そして、次のブロックに移行（Ｓ２４）し、続いて２行目が読み込まれて処理が繰り返される（Ｓ１３）。なお、２行目から６行目までの制御コマンドは、工具交換コマンドではないので（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＮＯ）、その指令ブロックに指示された内容にしたがって実行される（Ｓ１８）。なお、２行目の「Ｇ００ Ｘ０Ｙ０Ｚ５０」では、主軸９を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を（０，０，５０）の座標値に位置決め移動せよとの指令、３行目の「Ｍ３ Ｓ５０００」では、主軸９の回転速度を５０００ｒｐｍ／ｍｉｎにせよとの指令、４行目の「Ｇ４３ Ｈ１ Ｚ３ Ｍ８」では、噴射ノズル１１からクーラント液を噴射させ、工具番号１（ドリル）の工具長補正を行い、Ｚ３に位置決め移動せよとの指令、５行目の「Ｇ８１ Ｚ−１１ Ｒ３ Ｆ１０００」では、主軸９の送り速度を１０００ｍｍ／ｍｉｎでドリルサイクルを実行せよとの指令、６行目の「Ｇ００ Ｚ５０」では、主軸９をＺ５０に位置決め移動せよとの指令である。こうして、加工プログラムの２行目から６行目までが順次読み込まれ、実行されることによって、ワークに所望の穴を形成することができる。

次に、Ｓ１３に戻って、加工プログラムの７行目が読み込まれる。そして、７行目の「Ｍ６Ｔ２」は、工具番号２に工具交換せよとの制御コマンドであるので（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＹＥＳ）、主軸９を上昇させてＺ軸を工具交換位置に移動させる（Ｓ１６）。次に工具交換するのはプローブ９０か否かが判断される（Ｓ１９）。ここで、７行目の制御コマンド「Ｍ６Ｔ２」では、工具番号２に工具交換せよとの指示であり、工具番号２はタップである（図８参照）。したがって、次に工具交換するのはプローブ９０ではないので（Ｓ１９：ＮＯ）、ポンプ７８を運転させて（Ｓ２０）工具洗浄しながら工具交換が行われる（Ｓ２１）。なお、工具交換及び工具洗浄の動作は上記説明した通りである。

こうして、工具交換が終了し、ポンプ７８が停止されると（Ｓ２２）、次のブロックに移行（Ｓ２４）し、続いて８行目が読み込まれて処理が繰り返される（Ｓ１３）。なお、８行目から１１行目までの制御コマンドは、工具交換コマンドではないので（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＮＯ）、その指令ブロックに指示された内容にしたがって順次実行される（Ｓ１８）。なお、８行目の「Ｇ００ Ｘ０Ｙ０Ｚ５０」では、主軸９を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を（０，０，５０）の座標値に位置決め移動せよとの指令、９行目の「Ｇ４３ Ｈ２ Ｚ５」では、工具番号２（タップ）の工具長補正を行い、Ｚ５に位置決め移動せよとの指令、１０行目の「Ｇ７７ Ｚ−１０ Ｒ５ Ｉ１ Ｓ６０００」では、主軸回転６０００ｒｐｍで、ピッチ１ｍｍでタップサイクルを実行せよとの指令、１０行目の「Ｇ００ Ｚ５０ Ｍ９」では、主軸９をＺ５０に位置決めして、噴射ノズル１１からのクーラント液の噴射を停止せよとの指令である。こうして、加工プログラムの８行目から１１行目までが順次読み込まれ、実行されることによって、ワークに形成された穴にタップ加工がなされる。

次に、Ｓ１３に戻って、加工プログラムの１２行目が読み込まれる。そして、１２行目の「Ｍ６Ｔ３」は、工具番号３に工具交換せよとの制御コマンドであるので（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＹＥＳ）、主軸９を上昇させてＺ軸を工具交換位置に移動させる（Ｓ１６）。次に工具交換するのはプローブ９０か否かが判断される（Ｓ１９）。ここで、１２行目の制御コマンド「Ｍ６Ｔ３」では、工具番号３に工具交換せよとの指示であり、工具番号３はプローブ９０（図８参照）である。よって、次に工具交換するのはプローブ９０であるので（Ｓ１９：ＹＥＳ）、ポンプ７８を運転させないで、工具交換が行われる（Ｓ２３）。つまり、工具洗浄を行わないで、工具交換が行われる。具体的には、ポンプ制御回路６８によってポンプ７８が運転されないので、主軸９の洗浄ノズル３２からクーラント液は噴射されない。よって、プローブ９０にクーラント液が吹き付けられないので、誤信号が出力されるのを防止することができる。

こうして、プローブ９０の工具交換が終了すると、次のブロックに移行（Ｓ２４）し、続いて１３行目が読み込まれて処理が繰り返される（Ｓ１３）。なお、１３行目から１６行目までの制御コマンドは、工具交換コマンドではないので（Ｓ１４：ＮＯ、Ｓ１５：ＮＯ）、その指令ブロックに指示された内容にしたがって実行される（Ｓ１８）。なお、１３行目の「Ｇ００ Ｘ１０Ｙ１０Ｚ５０」では、主軸９を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を（１０，１０，５０）の座標値に位置決め移動せよとの指令、１４行目の「Ｇ４３ Ｈ３ Ｚ１０」では、プローブ９０の工具長補正を行い、Ｚ１０に位置決め移動せよとの指令、１５行目の「Ｇ３１ Ｚ−１０ Ｆ３００」では、主軸９の送り速度を３００ｍｍ／ｍｉｎでスキップ移動せよとの指令、１６行目の「Ｇ００ Ｚ５０」では、主軸９をＺ５０に位置決め移動せよとの指令である。こうして、加工プログラムの１３行目から１６行目までが順次読み込まれ、実行されることによって、プローブ９０から無線信号が数値制御装置５０に出力され、ワークに形成された穴形状を評価することができる。

次に、Ｓ１３に戻って、加工プログラムの１７行目が読み込まれる。そして、その１７行目の制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ１４）。そして、１７行目は「Ｍ３０」の終了コマンドあるので（Ｓ１４：ＹＥＳ）、処理が終了する。

なお、図１１に示すＳ１３の処理を実行するＣＰＵ５１が「コマンド読込手段」に相当し、Ｓ１５の判断処理を実行するＣＰＵ５１が「工具交換コマンド判断手段」に相当し、Ｓ１９の判断処理を実行するＣＰＵ５１が「工具判断手段」に相当し、Ｓ２０，Ｓ２２の処理を実行するＣＰＵ５１が「工具洗浄制御手段」に相当する。また、Ｓ１３の処理が「コマンド読込工程」に相当し、Ｓ１４の処理が「工具コマンド判断工程」に相当し、Ｓ１９の処理が「工具判断工程」に相当し、Ｓ２０，Ｓ２２の処理が「工具洗浄工程」に相当する。

以上説明したように、本実施形態である数値制御装置５０は、工作機械であるマシニングセンタ１（図１参照）に設けられるものであって、ＲＡＭ５３に記憶された加工プログラムを実行することによって、マシニングセンタ１によるワーク加工動作を制御するものである。そして、工具交換装置２０による工具交換の際に、主軸９の先端に設けられた洗浄ノズル３２から工具ホルダ６０の上部に向かってクーラント液を噴射することによって工具洗浄を行う。さらに、クーラント液で洗浄できない精密機器であるプローブ９０を主軸９に取り付ける場合には、洗浄ノズル３２からクーラント液を噴射させないようにポンプ７８の運転の制御をおこなう。これにより、プローブ９０に交換する際は工具洗浄しないことを確実に設定することができる。また、従来のように、加工プログラム上で設定する場合は、Ｍコードをその都度設定して変更しなければならないため、人為的ミスを誘発する恐れがあったが、本実施形態のように、数値制御装置５０の制御プログラム上で設定することによって、前記のような人為的ミスを効果的に防止することができる。

次に、数値制御装置５０による工具洗浄動作の変形例について説明する。図１２は、工具情報テーブル２００の概念図であり、図１３は、ＣＰＵ５１による制御動作の変形例を示すフローチャートである。上記実施形態の数値制御装置５０では、プローブ９０に工具交換する時だけは、工具洗浄を行わないように制御しているが、例えば、プローブ９０のみならず、クーラント液で洗浄できない工具を「洗浄不可工具」として設定させてもよい。以下、この変形例について説明する。

まず、工具情報テーブル２００について説明する。図１２に示す工具情報テーブル２００は、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル記憶エリア５３３（図７参照）に記憶されている。この工具情報テーブル２００は、上記実施形態の工具情報テーブル１００と同様に、工具２６の工具番号に対して、工具種類２０２と、工具長２０３と、工具径２０４と、工具寿命２０５とがそれぞれ記憶されている。さらに、この工具情報テーブル２００には、工具２６の工具番号に対して、工具交換時の工具洗浄を設定する工具洗浄フラグを記憶する工具洗浄２０６が設けられている。具体的には、工具洗浄を実行する（オンする）場合は、工具洗浄２０６に工具洗浄フラグ「１」が記憶され、工具洗浄を実行しない（オフする）場合は工具洗浄フラグ「０」が記憶される。

そして、この工具情報テーブル２００の情報内容は、操作パネル８０のキーボード８１を操作することによって、オペレータが任意に設定・追加・編集・削除することができる。例えば、工具番号１の工具種類２０２に「ドリル」を設定した場合、工具長２０３に「１５０ｍｍ」、工具径２０４に「５ｍｍ」、工具寿命２０５に「１００分」、工具洗浄「１」が設定される。また、工具番号３の工具種類２０２に「プローブ」を設定した場合、工具長２０３に「２００ｍｍ」、工具径２０４に「１０ｍｍ」、工具寿命２０５に「−」、工具洗浄２０６に「０」が設定される。さらに、工具番号４の工具種類２０２にクーラント液で洗浄できない「工具Ｘ」を設定した場合、工具長２０３に「１５０ｍｍ」、工具径２０４に「７ｍｍ」、工具寿命２０５に「２００分」、工具洗浄２０６に「０」が設定される。

次に、ＣＰＵ５１による制御動作及び工具洗浄動作の変形例について、図１３のフローチャートを参照して説明する。まず、工具種類が設定される（Ｓ３０）。ここでは、オペレータが操作パネル８０のキーボード８１を用いて、工具マガジン２１に格納する工具の種類を設定する。すると、キーボード８１で入力された工具種類等は工具情報として、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル記憶エリア５３３の工具情報テーブル２００に記憶される。なお、本実施形態では、図１２に示すように、工具情報テーブル２００の工具番号１に「ドリル」、工具番号２に「タップ」、工具番号３に「プローブ」、工具番号４に洗浄不可工具である「工具Ｘ」、工具番号５に「エンドミル」がそれぞれ設定されたものとする。

次に、工具洗浄フラグが設定される（Ｓ３１）。ここでは、オペレータが操作パネル８０のキーボード８１を用いて、工具情報テーブル２００に設定された各工具に対して、工具洗浄させながら工具交換を行うか、工具洗浄しないで工具交換を行うかをそれぞれ入力する。そして、キーボード８１でなされた入力操作は、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル記憶エリア５３３の工具情報テーブル２００に記憶される。なお、本実施形態では、図１２に示すように、工具情報テーブル２００の工具番号１の「ドリル」の工具洗浄２０６には「１」が設定され、工具番号２の「タップ」の工具洗浄２０６には「１」が設定され、工具番号３の「プローブ」の工具洗浄２０６には「０」が設定され、工具番号４の「工具Ｘ」の工具洗浄２０６には「０」が設定され、工具番号５の「エンドミル」の工具洗浄２０６には「１」がそれぞれ設定されたものとする。

次に、加工プログラムが起動される（Ｓ３２）。ここでは、ＲＡＭ５３の加工プログラム記憶エリア５３１から加工プログラムが読み込まれる。この加工プログラムは、オペレータが操作パネル８０のキーボード８１を用いて設定したものであり、加工すべきワークの形状によってそれぞれ作成される。そして、加工プログラムの１行目が読み込まれる（Ｓ３３）。次いで、その１行目の制御コマンドが「Ｍ３０」の終了コマンドであるか否かが判断される（Ｓ３４）。ここで、制御コマンドが「Ｍ３０」である場合は（Ｓ３４：ＹＥＳ）、加工プログラムを終了する。また、制御コマンドが「Ｍ３０」でない場合は（Ｓ３４：ＮＯ）、そのコマンドが工具交換コマンドであるか否かが判断される（Ｓ３５）。そして、制御コマンドが工具交換コマンドでない場合は（Ｓ３５：ＮＯ）、その指令ブロックに指示された内容にしたがって順次実行される（Ｓ３６）。さらに、その指令ブロックが実行された場合は、次のブロックに移行（Ｓ４４）して、引き続き制御コマンドが読み込まれる（Ｓ３３）。

そして、次の指令ブロックの制御コマンドが工具交換コマンドであった場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、上記実施形態で説明したように、主軸９を工具交換位置へ上昇させる（Ｓ３７）。次に工具交換するのは洗浄不可工具であるか否かが判断される（Ｓ３９）。ここで、洗浄不可工具であるか否かの判断は、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル２００の工具洗浄２０６に「０」が設定されているか、「１」が設定されているかによって判断される。

ここで、例えば、次に工具交換されるのがタップである場合は、タップは洗浄不可工具ではなく（Ｓ３９：ＮＯ）、工具情報テーブル２００の工具洗浄２０６には「１」が設定されているので、ポンプ７８を運転（Ｓ４０）させて工具洗浄を行いつつ、工具交換が行われる（Ｓ４１）。そして、工具交換が終了したらポンプ７８を停止させ（Ｓ４２）、次のブロックに移行（Ｓ４４）して、引き続き制御コマンドが読み込まれる（Ｓ３３）。

また、次に、工具交換されるのが工具Ｘである場合は、工具Ｘは洗浄不可工具であり（Ｓ３９：ＹＥＳ）、工具情報テーブル２００の工具洗浄２０６には「０」が設定されているので、ポンプ７８を運転させないで工具交換が行われる（Ｓ４３）。この他にも、工具交換されるのがプローブ９０である場合は、プローブ９０は洗浄不可工具であり（Ｓ３９：ＹＥＳ）、工具情報テーブル２００の工具洗浄２０６には「０」が設定されているので、ポンプ７８を運転させないで工具交換が行われる（Ｓ４３）。よって、洗浄不可工具である工具Ｘやプローブ９０にクーラント液が吹き付けられるのを防止できる。また、洗浄不可工具を複数設定できるので、クーラント液で洗浄できない工具を複数使用する場合にも対応することができる。

なお、図１３に示すＳ３１の処理を実行するＣＰＵ５１が「洗浄不可工具設定手段」に相当する。

以上説明したように、本実施形態の変形例では、クーラント液で洗浄できない工具を洗浄不可工具として設定し、ＲＡＭ５３の工具情報テーブル記憶エリア５３３に記憶された工具情報テーブル２００に工具洗浄フラグをそれぞれ設定することができる。これにより、洗浄不可工具を複数設定できるので、クーラント液で洗浄できない工具を複数使用する場合にも対応することができる。

なお、本発明の工作機械は上記実施形態に限らず、各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施形態では、縦型のマシニングセンタ１を一例として説明したが、横型のマシニングセンタにも適用可能である。

また、本発明の工具交換機構は、工具交換アーム２２を用いたものであるが、工具交換アーム２２がない、所謂、タレット式の工具交換機構にも利用できる。

また、工洗浄不可工具は、クーラント液の性状（油性、水性等）によってそれぞれ設定できるようにしてもよい。

本発明の数値制御装置及び数値制御装置による工具洗浄方法は、ワークを加工する工作機械に適用可能である。

マシニングセンタ１の正面図である。 機械本体３の斜視図である。 主軸ヘッド７周囲の正面図である。 工具交換アーム２２周囲を下側から見た図である。 数値制御装置５０の電気的構成を示すブロック図である。 ＲＯＭ５２の記憶エリアを示す概念図である。 ＲＡＭ５３の記憶エリアを示す概念図である。 工具情報テーブル１００の概念図である。 プローブ９０の斜視図である。 ＣＲＴ８２に表示された加工プログラムを示した図である。 ＣＰＵ５１による制御動作を示すフローチャートである。 工具情報テーブル２００の概念図である。 ＣＰＵ５１による制御動作の変形例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ マシニングセンタ
９ 主軸
２０ 工具交換装置
３２ 洗浄ノズル
５０ 数値制御装置
５１ ＣＰＵ
５２ ＲＯＭ
５３ ＲＡＭ
６８ ポンプ制御回路
７８ ポンプ
８０ 操作パネル
９０ プローブ

Claims (5)

1. 制御コマンドで構成された加工プログラムに基づいて、工作機械の主軸の移動を制御してワーク加工を行う数値制御装置であって、
   前記主軸の工具交換を行う工具交換装置と、
   当該工具交換装置による工具交換の際に、前記主軸に取り付けられる前記工具を切削液で洗浄する工具洗浄手段と、
   切削液で洗浄できない洗浄不可工具を記憶する記憶手段と、
   前記制御コマンドを読み込むコマンド読込手段と、
   当該コマンド読込手段によって読み込まれた前記制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かを判断する工具交換コマンド判断手段と、
   当該工具交換コマンド判断手段が、前記制御コマンドは前記工具交換コマンドであると判断した場合に、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であるか否かを判断する工具判断手段と、
   当該工具判断手段の判断結果に基づいて、前記工具洗浄手段の動作を制御する工具洗浄制御手段と
   を備え、
   当該工具洗浄制御手段は、前記工具判断手段が前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であると判断した場合は、前記工具洗浄手段を動作させないことを特徴とする数値制御装置。
2. 前記洗浄不可工具を入力する入力手段と、
   当該入力手段によって入力された前記洗浄不可工具を前記記憶手段に記憶させる洗浄不可工具設定手段と
   を備えていることを特徴とする請求項１に記載の数値制御装置。
3. 前記洗浄不可工具は、前記ワークの切削加工の精度を計測するためのプローブであることを特徴とする請求項１又は２に記載の数値制御装置。
4. 主軸の工具交換を行う工具交換装置と、当該工具交換装置による工具交換の際に、前記工具を切削液で洗浄する工具洗浄手段と、切削液で洗浄できない洗浄不可工具を記憶する記憶手段とを備え、制御コマンドで構成された加工プログラムに基づいて、ワークの切削加工を行う数値制御装置の工具洗浄方法であって、
   前記制御コマンドを読み込むコマンド読込工程と、
   当該コマンド読込工程で読み込まれた前記制御コマンドが工具交換を指示する工具交換コマンドであるか否かを判断する工具コマンド判断工程と、
   当該工具コマンド判断工程で、前記制御コマンドが前記工具交換コマンドであると判断された場合に、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であるか否かを判断する工具判断工程と、
   当該工具判断工程で判断された結果に基づいて、前記工具洗浄手段を動作させる工具洗浄工程と
   を備え、
   当該工具洗浄工程では、前記工具判断工程にて、前記主軸に取り付けられる前記工具は前記洗浄不可工具であると判断された場合は、前記工具洗浄手段を動作させないことを特徴とする数値制御装置による工具洗浄方法。
5. 前記洗浄不可工具を入力する入力手段を備え、
   当該入力手段によって入力された前記洗浄不可工具を前記記憶手段に記憶させる洗浄不可工具設定工程を備えていることを特徴とする請求項４に記載の数値制御装置による工具洗浄方法。

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