JP2009241186A - 工作機械 - Google Patents
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Abstract
【課題】工作機械において、生産効率を低下させることなく、工具ホルダ洗浄用の冷却液を濾過するフィルターの目詰まりを確実に検知できること。
【解決手段】工具交換指令が入力されたとき工具交換が開始され、経過時間Δtが24時間以上である場合(S7;Yes)、タイマーをスタートさせた後(S8)、ポンプを駆動させてクーラント液を洗浄ノズルから工具ホルダのシャンク部とプルスタッド部に噴射させて、工具ホルダのシャンク部とプルスタッド部が洗浄され、これと並行的に差圧センサによる差圧検出が実行され(S9)、2秒以上経過した場合に(S10;Yes)、ポンプを停止させて工具ホルダの洗浄と、差圧センサによる差圧検出が完了した後、工具装着処理が実行される(S13)。
【選択図】図7
【解決手段】工具交換指令が入力されたとき工具交換が開始され、経過時間Δtが24時間以上である場合(S7;Yes)、タイマーをスタートさせた後(S8)、ポンプを駆動させてクーラント液を洗浄ノズルから工具ホルダのシャンク部とプルスタッド部に噴射させて、工具ホルダのシャンク部とプルスタッド部が洗浄され、これと並行的に差圧センサによる差圧検出が実行され(S9)、2秒以上経過した場合に(S10;Yes)、ポンプを停止させて工具ホルダの洗浄と、差圧センサによる差圧検出が完了した後、工具装着処理が実行される(S13)。
【選択図】図7
Description
本発明は、工作機械において、特に工具ホルダ洗浄用の冷却液を濾過するフィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を検出する差圧検出手段を設けて、前回の差圧検出から所定時間が経過した際の工具交換機構の動作を遅延させるものに関する。
一般に、工作機械においては、切削加工の際に生じた切粉が工具や工具ホルダに付着するため、工具交換を行う際に工具ホルダの上部(シャンク部及びプルスタッド部)に付着した切粉を除去する必要がある。切削加工時に工具交換指令が入力されると、工具交換機構により工具交換が開始され、冷却液供給手段から供給される冷却液を工具ホルダ洗浄手段から噴射して、工具ホルダのシャンク部とプルスタッド部に付着した切粉を除去した後、工具装着処理が実行される。
通常、工具ホルダ洗浄用の冷却液は、工具ホルダ洗浄手段から噴射された後、回収されて循環供給されるため、工具ホルダ洗浄手段の上流側にフィルターを設けて冷却液中に含まれる切粉を分離除去した後、工具ホルダ洗浄手段に清浄な冷却液を供給している。
特許文献1には、主軸ヘッドの下端にリング状の洗浄ノズル(冷却液噴射手段)を取付けた工作機械用洗浄装置が開示され、この洗浄装置には、洗浄ノズルの上流側にクーラント液(冷却液)に混入している切粉を除去するフィルターが設けられ、洗浄ノズルから清浄なクーラント液が噴射されるようになっている。
特許文献1の洗浄装置では、工具ホルダの洗浄を行っていくうちに除去された切粉がフィルターに付着するため、フィルターが次第に目詰まりしフィルター内の通路抵抗が増すため、冷却液が噴射されにくくなる。この状態で洗浄動作を継続すると、主軸のテーパ穴と工具ホルダのシャンク部との間に切粉の噛み込みが発生し、ワークの加工に悪影響を及ぼすため、早期にフィルターの目詰まりを検知しフィルターを交換する必要がある。
この場合、フィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を検出する差圧検出手段を設けて、差圧検出手段により検出された差圧に基づいてフィルターの目詰まりを検知することが考えられる。
この場合、フィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を検出する差圧検出手段を設けて、差圧検出手段により検出された差圧に基づいてフィルターの目詰まりを検知することが考えられる。
特許文献2には、ワークの切削箇所に供給されるクーラント液を濾過する濾過フィルターの上流側と下流側に接続された第1,第2の還流パイプに、両者の圧力に基づいて濾過フィルターの目詰まりを検知する差圧スイッチ(差圧検出手段)を設けた工作機械が開示されている。
特開2000−52185号公報
特開2004−74380号公報
特許文献1の洗浄装置に特許文献2の差圧検出手段を適用した場合、工具交換指令が入力されてから工具交換機構による工具交換を完了するまでの時間に、工具ホルダ洗浄手段による工具ホルダの洗浄と並行的に差圧検出手段に差圧検出を実行させることが必要である。
通常、工具交換機構による工具交換は、工具交換指令が入力されてから数100msecで完了するため、工具交換指令が入力されてから工具交換を完了するまでの短時間の間に差圧検出手段に差圧検出を実行させるのは困難である。そのため、工具交換指令が入力されてから工具交換を完了するまでの時間を延長した場合、差圧検出手段に差圧検出を実行させることができるが、工具交換に要する時間が増加するため、工具交換を実行する毎に差圧検出を実行させたのでは、生産効率が低下するという問題が生じる。
本発明の目的は、工作機械において、生産効率を低下させることなく、工具ホルダ洗浄用の冷却液を濾過するフィルターの目詰まりを確実に検知することができることである。
請求項1の工作機械は、主軸に取付けられた工具を保持した工具ホルダと工具収納部に収納された工具を保持した工具ホルダとを交換する工具交換機構と、該工具交換機構によって前記主軸から取外された工具ホルダ又は主軸に取付けられる工具ホルダに向けて冷却液を噴射する冷却液噴射手段と、該冷却液噴射手段にフィルターを介して冷却液を供給する冷却液供給手段とを備えた工作機械において、前記冷却液供給手段に設けられ、前記フィルターの上流側と下流側の前記冷却液の差圧を検出する差圧検出手段と、前記差圧検出手段により前記差圧を検出した日時を記憶する時間記憶手段と、前記工具交換機構による工具の交換指令が出された際、前記時間記憶手段に記憶された日時に基づいて所定時間経過したか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、前記工具交換機構による動作を遅延させる制御手段とを備えたことを特徴としている。
この工作機械では、フィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を検出する差圧検出手段が冷却液供給手段に設けられ、差圧検出手段により差圧を検出した日時が記憶時間記憶手段に記憶される。工具交換機構による工具の交換指令が出された際、判断手段によって、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、制御手段が工具交換機構による動作を遅延させる。これにより、工具交換を実行する毎に差圧検出が実行されないため、工具交換機構による動作を遅延させた場合にも、工具交換に要する時間がほとんど増加することなく生産効率が低下しない。
請求項2の工作機械は、請求項1の発明において、前記所定時間は、前記差圧検出手段によって前記差圧を検出するのに必要な時間であることを特徴としている。
請求項3の工作機械は、請求項1又は2の発明において、前記制御手段は、前記工具交換機構の動作を一時停止することを特徴としている。
請求項1の発明によれば、フィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を検出する差圧検出手段を冷却液供給手段に設け、差圧検出手段により差圧を検出した日時を記憶する時間記憶手段と、工具交換機構による工具の交換指令が出された際、時間記憶手段に記憶された日時に基づいて所定時間経過したか否かを判断する判断手段と、判断手段によって、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、工具交換機構による動作を遅延させる制御手段とを備えたので、フィルターの上流側と下流側の冷却液の差圧を正確に検出することができる。これにより、検出された差圧に基づいて、フィルターの目詰まりを確実に検知することができる。しかも、冷却液噴射手段による工具ホルダの洗浄時間を差圧検出に必要な長さに延長した場合にも、工具交換に要する時間がほとんど増加することがないので生産効率がほとんど低下しない。
請求項2の発明によれば、所定時間は、差圧検出手段によって差圧を検出するのに必要な時間であるので、正確に差圧を検出することができ、検出された差圧に基づいてフィルターの目詰まりを確実に検知することができる。
請求項3の発明によれば、制御手段は、工具交換機構の動作を一時停止するので、工具交換機構の動作が一時停止している間に、差圧検出手段により正確に差圧を検出することができる。
以下、本発明を実施する為の最良の形態について説明する。
以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
最初に、マシニングセンタ1の構成について説明する。
図1に示すように、マシニングセンタ1は、ワークと工具とをXYZ直交座標系における各軸方向へ独立に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、鋳鉄製の基台であるベース2と、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、ベース2の上部に固定され、機械本体3とベース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。
最初に、マシニングセンタ1の構成について説明する。
図1に示すように、マシニングセンタ1は、ワークと工具とをXYZ直交座標系における各軸方向へ独立に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、鋳鉄製の基台であるベース2と、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、ベース2の上部に固定され、機械本体3とベース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。
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の鋳造品である。ベース2の下部の四隅には高さ調節が可能な脚部2aが夫々設けられ、これらの脚部2aを工場等の床面に設置することでマシニングセンタ1が設置されている。
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。スプラッシュカバー4の前面には開口部が設けられ、この開口部には1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には、矩形状のガラス窓部5a,6aが夫々設けられ、開閉扉5,6には取っ手部5b,6bが設けられ、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、オペレータはベース2の上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。
正面開口部の右側には、マシニングセンタ1を操作する操作パネル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為のディスプレイ82が設けられている。オペレータは、この操作パネル80のディスプレイ82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為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。
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の後部上のコラム座部23の上面に固定され且つ鉛直上方に延びるコラム16と、このコラム16の前面に沿って昇降可能な主軸ヘッド7と、この主軸ヘッド7の下部から下方に延びる主軸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機構としての工具交換装置(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。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、この制御ボックス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(図5参照)が設けられている。
図2に示すように、機械本体3は、ベース2の後部上のコラム座部23の上面に固定され且つ鉛直上方に延びるコラム16と、このコラム16の前面に沿って昇降可能な主軸ヘッド7と、この主軸ヘッド7の下部から下方に延びる主軸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機構としての工具交換装置(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。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、この制御ボックス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(図5参照)が設けられている。
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。先ず、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。その支持台12の上面にはX軸方向に沿って延びる1対のX軸送りガイドが設けられ、1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。
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。先ず、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。その支持台12の上面にはX軸方向に沿って延びる1対のX軸送りガイドが設けられ、1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。
支持台12は、ベース2の上部に設けられ、そのベース2の長手方向に沿って延びる1対のY軸送りガイド上に移動可能に支持されている。こうして、テーブル10は、ベース2上に設けられたX軸モータ71によりX軸送りガイドに沿ってX軸方向に移動駆動され、ベース2上に設けられたY軸モータ72によりY軸送りガイドに沿ってY軸方向に移動駆動される。
図5に示すように、X軸モータ71はX軸駆動回路61に接続され、このX軸駆動回路61は、数値制御装置50の出力インターフェース55に接続されている。Y軸モータ72はY軸駆動回路62に接続され、このY軸駆動回路62は、数値制御装置50の出力インターフェース55に接続されている。こうして、数値制御装置50のCPU51からの制御信号に基づいて、X軸駆動回路61とY軸駆動回路62がX軸モータ71とY軸モータ72を夫々駆動することによって、テーブル10を所望の場所に移動させることができる。
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の左右両側に設けられている。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(図示省略)とが、支持台12の前後に夫々設けられている。Y軸後ろカバーは1枚の板金からなる断面山型に形成され、コラム16の下側のカバー収納穴に収容される。これら複数のカバーによって、テーブル10がX軸方向とY軸方向の何れの方向に移動した場合でも、X軸送りガイドとY軸送りガイドは、常にテレスコピックカバー13,14,15とY軸後ろカバー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(冷却液)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の前面側で上下方向に延びるガイドレール(図示省略)に対してリニアガイド(図示省略)を介して昇降自在に支持されている。主軸ヘッド7は、コラム16の前面側の上下方向に延びる送りネジ(図示省略)に対してナット(図示省略)で連結されている。その送りネジをZ軸モータ73(図5参照)によって正逆方向に回転駆動することで、主軸ヘッド7が上下方向に昇降駆動される。Z軸モータ73はZ軸駆動回路63に接続され、このZ軸駆動回路63は、数値制御装置50の出力インターフェース55に接続されている。よって、数値制御装置50のCPU51からの制御信号に基づいて、Z軸駆動回路63によりZ軸モータ73を駆動することにより、主軸ヘッド7を昇降駆動するようになっている。
図2,図3に示すように、主軸ヘッド7は、コラム16の前面側で上下方向に延びるガイドレール(図示省略)に対してリニアガイド(図示省略)を介して昇降自在に支持されている。主軸ヘッド7は、コラム16の前面側の上下方向に延びる送りネジ(図示省略)に対してナット(図示省略)で連結されている。その送りネジをZ軸モータ73(図5参照)によって正逆方向に回転駆動することで、主軸ヘッド7が上下方向に昇降駆動される。Z軸モータ73はZ軸駆動回路63に接続され、このZ軸駆動回路63は、数値制御装置50の出力インターフェース55に接続されている。よって、数値制御装置50のCPU51からの制御信号に基づいて、Z軸駆動回路63によりZ軸モータ73を駆動することにより、主軸ヘッド7を昇降駆動するようになっている。
次に、主軸9について説明する。
図3に示すように、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(図2参照)により回転駆動される。スピンドルの先端側部分には、先端に向かって拡径するホルダ取付穴29(図4参照)が設けられている。
図3に示すように、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(図2参照)により回転駆動される。スピンドルの先端側部分には、先端に向かって拡径するホルダ取付穴29(図4参照)が設けられている。
このホルダ取付穴29は、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為にテーパ状の内周面を備えている。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、広径部の上部には、複数の鋼球を介して工具ホルダ60のプルスタッド部60bを把持するチャック機構部が設けられている。
図4に示すように、主軸9の先端には、工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bに向かってクーラント液を噴射し、そこに付着している切粉を洗い流す為のリング状の洗浄ノズル(冷却液噴射手段)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84又は配管(図6参照)を介して接続されている。
ポンプ78は、ポンプ制御回路68(図5参照)に接続され、このポンプ制御回路68は、数値制御装置50の出力インターフェース55に接続されている。よって、数値制御装置50のCPU51からの制御信号に基づいて、ポンプ制御回路68がポンプ78を駆動し、工具交換の際などの所望のタイミングで工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bにクーラント液を噴射することができる。
図6に示すように、主軸9の上側には、クーラント液を濾過する濾過フィルター85が設けられている。クーラント液が貯蔵されたタンク(図示省略)からポンプ78によって供給されたクーラント液は、濾過フィルター85によってクーラント液中に含まれる切粉が分離除去された後、洗浄ノズル32に供給される。濾過フィルター85の上流側と下流側には、濾過フィルター85の上流側と下流側のクーラント液の差圧を検出する差圧センサ(差圧検出手段)86が設けられ、この差圧センサ86は、数値制御装置50の入力インターフェース54に接続されている。洗浄ノズル32によって工具ホルダ60の上部を洗浄する際に差圧検出が実行され、この差圧データは数値制御装置50に出力され、数値制御装置50のCPU51により差圧データに基づいて濾過フィルター85の目詰まり状態が検知される。尚、ポンプ78、ホース84及び濾過フィルター85が冷却液供給手段に相当する。
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を複数格納する工具マガジン21(工具収納部に相当)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為の工具交換アーム22等で構成されている。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と、それら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。
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とROM52とRAM53とからなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース54と、出力インターフェース55を基本に構成されている。入力インターフェース54には、操作パネル80のキーボード81と、差圧センサ86とが電気的に夫々接続されている。
図5に示すように、数値制御装置50は、CPU51とROM52とRAM53とからなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース54と、出力インターフェース55を基本に構成されている。入力インターフェース54には、操作パネル80のキーボード81と、差圧センサ86とが電気的に夫々接続されている。
一方、出力インターフェース55には、X軸モータ71を駆動するX軸駆動回路61と、Y軸モータ72を駆動するY軸駆動回路62と、Z軸モータ73を駆動するZ軸駆動回路63と、主軸モータ8を駆動する主軸駆動回路64と、操作パネル80のディスプレイ82を駆動する為のCRT駆動回路65と、洗浄ノズル32にクーラント液を供給するポンプ78を駆動するポンプ制御回路68とが夫々電気的に接続されている。
ROM52には、マシニングセンタ1の加工プログラムを機能させるメインの制御プログラム、図7のフローチャートに示す差圧検出制御の制御プログラム等が記憶されている。RAM53には、各軸モータ8,71〜73を駆動制御する為の位置情報や工具情報を含んだ複数の加工プログラムと、キーボード81を介して入力された差圧検出の実行間隔である設定時間及び差圧検出を実行する場合に設定される工具ホルダ60の洗浄時間と、差圧検出日時t0等が記憶される。但し、このRAM53は常に2次電池等でバックアップされている。尚、RAM53が、時間記憶手段に相当する。
次に、数値制御装置50が実行する制御について、図7のフローチャートに基づいて説明する。尚、図中Si(i=1,2・・・)は各ステップを示す。
加工プログラムを実行させるとこの制御が開始され、先ず、プログラムブロック番号nに1がセットされ(S1)、1番目のプログラムブロックが読込まれてその指令内容が解釈される(S2)。
加工プログラムを実行させるとこの制御が開始され、先ず、プログラムブロック番号nに1がセットされ(S1)、1番目のプログラムブロックが読込まれてその指令内容が解釈される(S2)。
プログラム終了指令でない場合は(S3;No)、工具交換指令か否かが判定され、工具交換指令である場合(S4;Yes)、工具交換が開始される。具体的には、工具交換アーム22により主軸9に取付けられた工具ホルダ60が主軸9から取外されると共に、
工具マガジン21に格納された他の工具ホルダ60が把持され、この状態で工具交換アーム22を回転させて、これから装着される工具ホルダ60を主軸9の下側に位置させる。前回の差圧検出日時t0がRAM53より読出され、経過時間Δtが、現在日時t1−前回の差圧検出日時t0の演算式により演算される(S6)。
工具マガジン21に格納された他の工具ホルダ60が把持され、この状態で工具交換アーム22を回転させて、これから装着される工具ホルダ60を主軸9の下側に位置させる。前回の差圧検出日時t0がRAM53より読出され、経過時間Δtが、現在日時t1−前回の差圧検出日時t0の演算式により演算される(S6)。
次に、経過時間ΔtがRAM53に記憶された設定時間(例えば、24時間)以上であるか否かが判定され、経過時間Δtが24時間以上である場合(S7;Yes)、タイマーをスタートさせる(S8)。ここで、差圧を検出するときの工具ホルダ60の洗浄時間として、RAM53に記憶された洗浄時間が設定され、差圧検出に必要な長さ(例えば、2秒)に延長される。ポンプ78を駆動させてクーラント液を洗浄ノズル32から工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bに噴射させて、工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bが洗浄され、これと並行的に差圧センサ86による差圧検出が実行される(S9)。
次に、タイマーがスタートしてから2秒以上経過したか否かが判定され、2秒以上経過した場合(S10;Yes)、ポンプ78を停止させて工具ホルダ60の洗浄が完了すると共に、差圧センサ86による差圧検出が完了する。検出された差圧データに基づいて濾過フィルター85の目詰まり状態が検知され、濾過フィルター85の目詰まりが検知された場合、ディスプレイ82にその旨が表示される。このときの現在日時が差圧検出日時t0としてRAM53に記憶され(S11)、タイマーを停止させる(S12)。
尚、濾過フィルター85の目詰まりが検知された場合に、ディスプレイ82にその旨が表示されると共に、マシニングセンタ1の作動を停止させてもよい。次に、工具装着処理が実行され(S13)、nが1だけインクリメントされてから(S14)、S2へ移行し、次のプログラムブロックが読込まれてその指令内容が解釈される。
一方、経過時間Δtが24時間未満である場合(S7;No)、工具ホルダ60の洗浄が実行される(S16)。具体的には、差圧検出を実行するときの洗浄時間よりも短い通常の洗浄時間が設定され、ポンプ制御回路68によりポンプ78が駆動されて、クーラント液が洗浄ノズル32から工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bに噴射されて、工具ホルダ60のシャンク部60aとプルスタッド部60bが洗浄された後S13へ移行し、S13以降が前記と同様に実行される。但し、解釈されたプログラムブロックがプログラム終了指令である場合(S3;Yes)、この処理を終了する。
次に、以上説明したマシニングセンタ1の作用、効果について説明する。
このマシニングセンタ1では、切削加工時に工具交換指令が入力されたとき、工具交換が開始され、工具交換アーム22により主軸9に取付けられた工具ホルダ60が主軸9から取外されると共に、工具マガジン21に格納された他の工具ホルダ60が把持され、この状態で工具交換アーム22を回転させて、これから装着される工具ホルダ60を主軸9の下側に位置させる。差圧センサ86による前回の差圧検出日時t0から設定時間が経過している場合、工具交換装置20の動作を停止させる。工具ホルダ60の洗浄時間として、RAM53に記憶された洗浄時間が設定され、洗浄ノズル32から噴射されるクーラント液による工具ホルダ60の洗浄が工具交換装置20の停止した状態で実行される。これらの処理が完了した後、工具交換装置20の動作が継続し、工具装着処理が実行される。
このマシニングセンタ1では、切削加工時に工具交換指令が入力されたとき、工具交換が開始され、工具交換アーム22により主軸9に取付けられた工具ホルダ60が主軸9から取外されると共に、工具マガジン21に格納された他の工具ホルダ60が把持され、この状態で工具交換アーム22を回転させて、これから装着される工具ホルダ60を主軸9の下側に位置させる。差圧センサ86による前回の差圧検出日時t0から設定時間が経過している場合、工具交換装置20の動作を停止させる。工具ホルダ60の洗浄時間として、RAM53に記憶された洗浄時間が設定され、洗浄ノズル32から噴射されるクーラント液による工具ホルダ60の洗浄が工具交換装置20の停止した状態で実行される。これらの処理が完了した後、工具交換装置20の動作が継続し、工具装着処理が実行される。
一方、差圧センサ86による前回の差圧検出日時t0から設定時間が経過していない場合は、工具ホルダ60の洗浄時間として、差圧検出を実行するときの洗浄時間よりも短い通常の洗浄時間が設定される。このとき、工具交換装置20は、停止することなく工具ホルダ60の洗浄を実行させた後、工具装着処理が実行される。
このように、工具ホルダ洗浄用のクーラント液を濾過する濾過フィルター85の上流側と下流側のクーラント液の差圧を検出する差圧センサ86を備え、工具交換指令時に差圧センサ86による前回の差圧検出日時t0から設定時間が経過した場合、数値制御装置50が、洗浄ノズル32による工具ホルダ60の洗浄と工具交換動作の遅延を実行させるので、正確に差圧を検出することができる。また、工具交換動作を遅延させるのは、前回の差圧検出時から所定時間経過したときのみであるため、洗浄ノズル32による工具ホルダ60の洗浄時間を差圧検出に必要な長さに延長した場合にも、1日当たりの加工による影響はほとんどないので生産効率は低下しない。
数値制御装置50は、工具交換装置20の動作を一時停止すると共に、差圧を検出するときの洗浄ノズル32による工具ホルダ60の洗浄時間を、差圧検出に必要な時間に延長するので、濾過フィルター85の上流側と下流側のクーラント液の差圧を正確に検出することができ、検出された差圧に基づいて濾過フィルター85の目詰まりを確実に検知することができる。さらに、数値制御装置50は、差圧を検出しないときの洗浄ノズル32による洗浄時間を、差圧検出を実行するときの洗浄時間よりも短く設定するので、工具交換に要する時間が不必要に増加するのを抑制することができ、生産効率が低下しない。
尚、S7を実行する数値制御装置50が判断手段に相当する。また、S7〜S12を実行する数値制御装置50が制御手段に相当する。
尚、S7を実行する数値制御装置50が判断手段に相当する。また、S7〜S12を実行する数値制御装置50が制御手段に相当する。
次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
1]差圧センサ86による差圧検出は、工具交換指令が入力されて工具交換を完了するまでの時間に実行させる代わりに、工具ホルダ洗浄指令が入力されたときに実行させてもよい。
2]工具交換装置20による工具の交換速度を通常の速度と、通常の速度よりも遅い速度(低速)とをRAM53に記憶させ、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、低速で工具交換装置20を動作させるようにしてもよい。
1]差圧センサ86による差圧検出は、工具交換指令が入力されて工具交換を完了するまでの時間に実行させる代わりに、工具ホルダ洗浄指令が入力されたときに実行させてもよい。
2]工具交換装置20による工具の交換速度を通常の速度と、通常の速度よりも遅い速度(低速)とをRAM53に記憶させ、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、低速で工具交換装置20を動作させるようにしてもよい。
1 マシニングセンタ
9 主軸
20 工具交換装置
21 工具マガジン
26 工具
32 洗浄ノズル
50 数値制御装置
53 RAM
60 工具ホルダ
78 ポンプ
84 ホース
85 濾過フィルター
86 差圧センサ
9 主軸
20 工具交換装置
21 工具マガジン
26 工具
32 洗浄ノズル
50 数値制御装置
53 RAM
60 工具ホルダ
78 ポンプ
84 ホース
85 濾過フィルター
86 差圧センサ
Claims (3)
- 主軸に取付けられた工具を保持した工具ホルダと工具収納部に収納された工具を保持した工具ホルダとを交換する工具交換機構と、該工具交換機構によって前記主軸から取外された工具ホルダ又は主軸に取付けられる工具ホルダに向けて冷却液を噴射する冷却液噴射手段と、該冷却液噴射手段にフィルターを介して冷却液を供給する冷却液供給手段とを備えた工作機械において、
前記冷却液供給手段に設けられ、前記フィルターの上流側と下流側の前記冷却液の差圧を検出する差圧検出手段と、
前記差圧検出手段により前記差圧を検出した日時を記憶する時間記憶手段と、
前記工具交換機構による工具の交換指令が出された際、前記時間記憶手段に記憶された日時に基づいて所定時間経過したか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって、前回差圧を検出してから所定時間経過したと判断した場合、前記工具交換機構による動作を遅延させる制御手段と
を備えたことを特徴とする工作機械。 - 前記所定時間は、前記差圧検出手段によって前記差圧を検出するのに必要な時間であることを特徴とする請求項1に記載の工作機械。
- 前記制御手段は、前記工具交換機構の動作を一時停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の工作機械。
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