JP2013180364A - 切粉検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排出経路の全体における切粉の堆積を検出することができる切粉検出装置を提供すること。
【解決手段】比較照合装置６０と、排出された混合物から切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くとともに、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の塊であり一定の重量となるブリケットを形成する圧縮機４０と、を備える。比較照合装置６０は、所定の期間で圧縮機４０に排出された混合物に含まれる切粉２１０で形成されたブリケットの個数を示すブリケット個数情報を取得するとともに、同じ期間で加工された加工済品３００の個数を示す加工済品情報を取得する。そして、比較照合装置６０は、ブリケット個数情報と加工済品情報とを照合し、ブリケット個数情報と加工済品情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉２１０が堆積していると判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、削り加工を行う加工装置における切粉の詰まりを検出する切粉検出装置に関するものである。

従来、特許文献１に開示されているように、刃具（切削工具）における切粉の付着を検知する検知装置があった。

この検知装置は、刃具を含む撮像空間を、その刃具の使用前と使用後に各々所定の撮像位置にて撮像手段により撮像し、使用前の画像データと使用後の画像データとに基づいて切粉の付着を検知するものである。

特開平８−１９７３８３号公報

ところで、刃具でワークを削り加工する場合、ワークの加工部位に潤滑冷却用の流体（以下、クーラントとも称する）を供給しながら加工を行うことがある。このような場合、加工によって発生した切粉とワークに供給したクーラント（すなわち使用済みクーラント）とを加工室から排出する必要がある。例えば、切粉と使用済みクーラントは、加工室から排出配管やコンベアなどを介して回収部に排出される。

しかしながら、切粉は、刃具、加工室内の隙間、排出配管の屈曲部など加工室内から回収部に至るまで（例えば回収部に取り付けられたホッパーまで）の排出経路内に堆積する可能性がある。この切粉の堆積は、加工室扉の動作不良や破損、さらには加工室や排出配管から使用済みクーラントが溢れたりするなど様々な問題の原因となる。つまり、切粉の堆積量が所定量に達すると、このような問題が起こり得る。このような問題が生じないようにするためには、切粉の堆積量が所定量に達する前に、排出経路内に堆積している切粉を除去する必要がある。

そこで、特許文献１に開示されているように撮像手段を用いて、排出経路内における切粉の堆積を検出することが考えられる。しかしながら、撮像手段を用いる場合、例えば加工室内における刃具などによって死角になっている領域など、撮像できない領域に堆積した切粉は検出することができないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、排出経路の全体における切粉の堆積を検出することができる切粉検出装置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に記載の切粉検出装置は、
加工室内でワークの加工部位に潤滑冷却用の流体を供給しつつ、刃具で加工部位を削り加工し、削り加工時に加工室内で発生した切粉と使用済流体とを含む混合物を回収部に排出する加工装置において、加工室内から回収部に至るまでの排出経路内における切粉の堆積を検出する切粉検出装置であって、
回収部に排出された混合物から、切粉に付着した使用済流体を取り除く脱水部と、
所定の期間中に回収部に排出された混合物から、使用済流体が取り除かれた切粉の重量に関連する第一重量情報を取得する第一取得部と、
前記期間中に発生する切粉における、重量の予測値に関連する予測値情報を取得する第二取得部と、
第一重量情報と予測値情報とを照合し、第一重量情報と予測値情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉が堆積していると判定する判定部と、を備えることを特徴とする。

通常、加工装置において複数のワークに対して削り加工を行う場合、各ワークから発生する切粉の量（言い換えると、発生する切粉の重量）は一定（同じ）である。また、加工装置においてワークに対して削り加工を行う場合、排出経路内に切粉が堆積してない状況では、この削り加工で発生した切粉と同量の切粉を含んだ混合物が回収部に排出されることになる。つまり、排出経路内に切粉が堆積してない状況では、所定の期間中に回収部に排出された切粉の重量と、同じ期間中にワークから発生した切粉の重量とは、所定の対応関係（例えば、一致など）を満たすものである。また、上述のような不具合が直ちに生じない程度の切粉が排出経路内に堆積している状況では、所定の期間中に回収部に排出された切粉の重量と、同じ期間中にワークから発生した切粉の重量とは、所定の対応関係（例えば、差異が所定値以内など）を満たすものである。

しかしながら、回収部に排出された切粉には、使用済流体が付着している。そこで、本願発明は、所定の期間中に回収部に排出された混合物から使用済流体を取り除く。この使用済流体が取り除かれた切粉の重量は、所定の期間中に回収部に排出された切粉の重量に相当する。よって、第一重量情報は、所定の期間中に回収部に排出された切粉の重量に関連する。なお、予測値情報は、同じ期間中にワークから発生した切粉の重量に関連する。

従って、第一重量情報と予測値情報とを照合し、第一重量情報と予測値情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉が堆積していると判定することができる。このようにすることによって、排出経路の全体における切粉の堆積を検出することができる。つまり、撮像手段では撮像できない領域に切粉が堆積していた場合であっても、切粉の堆積を検出することができる。

また、請求項２に示すように、第二取得部は、予測値情報として、前記期間中に加工された、加工済品の個数を示す加工済品情報を取得するようにしてもよい。

上述のように各ワークから発生する切粉の重量は一定である。よって、所定の期間中に加工された加工済品の個数と、同じ期間中に発生する切粉の重量とは比例関係にある。従って、予測値情報として加工済品情報を採用することができる。また、加工済品情報は、期間中に加工された加工済品の個数を示すものであるため、期間中に実際に発生した切粉の重量に近い予測値情報とすることができる。

また、請求項３に示すように、第二取得部は、前記期間中に加工された、加工済品の個数を示す加工済品情報と、一つのワークの削り加工によって発生する切粉の重量を示す第二重量情報とを得るものであり、加工済品情報と第二重量情報とを乗算することで予測値情報を取得するようにしてもよい。

このように、加工済品情報に第二重量情報を乗算して予測値情報とすることで、期間中に実際に発生した切粉の重量により一層近い予測値情報とすることができる。

また、請求項４に示すように、脱水部で使用済流体が取り除かれた切粉の塊であり、一定の重量となるブリケットを形成するブリケット形成部を備え、
第一取得部は、第一重量情報として、前記期間中に回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって、形成されたブリケットの個数を示すブリケット個数情報を取得するようにしてもよい。つまり、一つのブリケットは、期間中に回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって形成されさている。

このように、一つのブリケットは、一定の重量である。よって、所定の期間中に回収部に排出された混合物に含まれる切粉を用いて形成されたブリケットの個数と、同じ期間中に回収部に回収され、使用済流体が取り除かれた切粉の重量とは比例関係にある。従って、第一重量情報としてブリケット個数情報を採用することができる。

また、請求項５に示すように、脱水部で使用済流体が取り除かれた切粉の塊であり、一定の重量となるブリケットを形成するブリケット形成部を備え、
第一取得部は、予め計測された一つのブリケットの重量を示すブリケット重量情報と、前記期間に前記回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって、形成されたブリケットの個数を示すブリケット個数情報とを得るものであり、ブリケット個数情報とブリケット重量情報とを乗算することで第一重量情報を取得するようにしてもよい。つまり、一つのブリケットは、期間中に回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって形成されさている。

このように、ブリケット個数情報にブリケット重量情報を乗算して第一重量情報とすることで、期間中に回収部に回収され、使用済流体が取り除かれた切粉の重量により一層近い第一重量情報とすることができる。

また、請求項６に示すように、前記期間中に回収部に排出された混合物から、使用済流体が取り除かれた切粉の重量を計測する計測部を備え、第一取得部は、計測部から第一重量情報を取得するようにしてもよい。つまり、第一取得部は、実際に計測された使用済流体が取り除かれた切粉の重量を第一重量情報として取得するようにしてもよい。

このようにすることによって、ブリケットを形成したり、ブリケット重量情報やブリケット個数情報を得たり必要がない。

また、脱水部としては、請求項７に示すように、回収部に排出された混合物を圧縮することで、切粉に付着した使用済流体を取り除くようにしてもよい。また、このように混合物を圧縮して、切粉に付着した使用済流体を取り除くことで、上述のブリケットを作成することもできる。よって、脱水部とブリケット形成部を共通化することができる。

実施形態における加工装置の概略構成を示す平面図である。 実施形態における加工装置の概略構成を示す側面図である。 実施形態におけるワークと、切粉、使用済クーラント、加工済品の重量の関係を示すイメージ図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。本願発明の切粉検出装置は、加工装置１００における切粉２１０の排出経路内における切粉２１０の堆積を検出するものである。

まず、図１，２に基づいて、加工装置１００の一例に関して説明する。加工装置１００は、加工室１１内でワーク２００の加工部位に潤滑冷却用の流体（以下、クーラントとも称する）２２０を供給しつつ、刃具１２で加工部位を削り加工し、削り加工時に加工室１１内で発生した切粉２１０（削り屑）と使用済クーラント２２０とを含む混合物を圧縮機４０（回収部）に排出するものである。なお、削り加工とは、ワーク２００を削る加工であり、例えば、切削加工、研磨加工などである。

より詳細には、加工装置１００は、量産加工を行う加工装置である。言い換えると、加工装置１００は、ワーク２００に削り加工を行い、量産品である加工済品３００とするものである。

この加工装置１００（各マシニングセンタ１０）は、材料、大きさ、形状が同一である複数のワーク２００の夫々に対して、同じ削り加工を施すことで、材料、大きさ、形状が同一である複数の加工済品３００にするものである。つまり、加工室１１に供給される全てのワーク２００は、互いに材料、大きさ、形状が同一である。そして、加工室１１から排出される全ての加工済品３００は、互いに材料、大きさ、形状が同一である。よって、ワーク２００に対して削り加工を施した際に、各ワーク２００から発生する切粉２１０の量は一定（同じ）である。当然ながら、ワーク２００に対して削り加工を施した際に、各ワーク２００から発生する切粉２１０の重量も一定（同じ）である。

また、加工装置１００は、加工室１１へワーク２００が供給され、加工室１１内でのワーク２００の削り加工を行い、削り加工が完了した加工済品３００を加工室１１から排出するという一連の作業を一定の時間的間隔で繰り返し行うものである。加工室１１へワーク２００が供給される時間的間隔は常に一定である。同様に、加工室１１内でのワーク２００の削り加工を行う時間的間隔は常に一定である。また、加工済品３００が加工室１１から排出される時間的間隔は常に一定である。言い換えると、加工装置１００が定常状態で加工を行う場合、加工室１１内に入ってくるワーク２００の個数と、加工室１１から出てくる加工済品３００の個数は同じである。従って、排出経路内に切粉２１０が堆積しない場合、一定の間隔で同量（同じ重量）の切粉２１０が圧縮機４０に排出される。

この加工装置１００は、主に、七台のマシニングセンタ１０、クーラント供給部、排出部、圧縮機４０などを備えて構成されている。

マシニングセンタ１０の夫々は、主に、ワーク２００を加工するための加工室１１、ワーク２００に削り加工を施す刃具１２、削り加工を制御する制御盤１３などを備えて構成されている。なお、制御盤１３は、演算部、記憶部、通信部などを備えており、例えば加工済品３００の個数情報（予測値情報、加工済品情報）を出力する。

クーラント供給部は、各マシニングセンタ１０にクーラントを供給するものである。このクーラント供給部は、主に、クーラントタンク５１、供給用ポンプ５２、供給用配管５３などを備えて構成されている。クーラントタンク５１には、クーラントが貯留されている。供給用配管５３は、供給用ポンプ５２から各マシニングセンタ１０に配管されている。そして、供給用ポンプ５２は、供給用配管５３を介してクーラントタンク５１内のクーラントを各マシニングセンタ１０に供給する。

排出部は、使用済クーラント２２０と削り加工によってワーク２００から発生した切粉２１０とを含む混合物を排出するものである。この排出部は、主に、第一配管２１、搬送用ポンプ２２、第二配管２３、チップコンベア３０などを備えて構成されている。第一配管２１は、加工室１１から搬送用ポンプ２２に配管されている。また、第二配管２３は、搬送用ポンプ２２からチップコンベア３０に配管されている。そして、搬送用ポンプ２２は、加工室１１から第一配管２１を介して流れてきた混合物を、第二配管２３を介してチップコンベア３０に排出する。

また、チップコンベア３０は、主に、へら３２が設けられたベルト（無端ベルト）３１とフィルタ３４などが容器３５内に設けられている。ベルト３１は、例えばモータなどによって回転するものである。そして、ベルト３１が回転することで、へら３２が容器３５における内面の一部（図２における底面と斜面）に接触しながら移動する。詳細には、へら３２は、容器３５の底面から斜面側に移動する。従って、容器３５内に流れてきた混合物に含まれる切粉２１０は、へら３２によって、容器３５の開口部３３まで掻き上げられる（引き上げられる）。つまり、チップコンベア３０は、容器３５の底面に沈殿した切粉２１０をへら３２で掻き上げる。そして、開口部３３まで掻き上げられた切粉２１０は、圧縮機４０内に落下する。

このように、チップコンベア３０で掻き上げられた切粉２１０は、圧縮機４０内に排出される。ただし、へら３２で掻き上げられた切粉２１０には、使用済クーラント２２０が付着しているものである。よって、圧縮機４０内には、切粉２１０と切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０（つまり混合物）が排出される。しかしながら、圧縮機４０内においては、混合物における使用済クーラント２２０の割合は少ない。つまり、チップコンベア３０内や第二配管２３内などと比べると、圧縮機４０内では、混合物における使用済クーラント２２０の割合は少ない。

なお、チップコンベア３０は、フィルタ３４を介してクーラントタンク５１と連通している。よって、容器３５内の混合物に含まれる使用済クーラント２２０は、フィルタ３４を介してクーラントタンク５１に戻される。しかしながら、本願発明は、このフィルタ３４、使用済クーラント２２０をクーラントタンク５１に戻す構成を備えていない加工装置であっても適用することができる。

圧縮機４０は、チップコンベア３０から混合物が排出されるものである（回収部）。この圧縮機４０に関しては、周知技術であるため詳細な説明は省略する。圧縮機４０は、例えば、混合物を収納可能な容器、容器内の混合物を圧縮可能な圧縮機構などを備えて構成されている。そして、圧縮機４０は、混合物を圧縮することで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く（脱水部）とともに、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の塊であり一定の重量となるブリケット２１１を形成する（ブリケット形成部）。つまり、圧縮部４０は、複数のブリケット２１１を形成するものであり、各ブリケット２１１の重量は予め決められた同一の重量である。

このように、圧縮機４０は、本願発明の特許請求の範囲における回収部、脱水部、ブリケット形成部に相当するものである。なお、圧縮機４０における混合物の入口（容器の入口）には、ホッパーが設けられていてもよい。

また、この圧縮機４０には、制御盤４１が設けられている。この制御盤４１は、演算部、記憶部、通信部などを備えており、例えばブリケット２１１の個数情報（第一重量情報、ブリケット個数情報）を出力する。

なお、圧縮機４０によって圧縮、脱水されたブリケット２１１であっても、使用済クーラント２２０が付着している可能性はある。しかしながら、ブリケット２１１に付着している使用済クーラント２２０の重量は、切粉２１０の重量と比較して無視できるほど小さいものである。

また、この加工装置１００には、比較照合装置６０が取り付けられている。この比較照合装置６０は、演算部、記憶部、通信部などを備えており、制御盤１３及び制御盤４１と通信可能なものである。

なお、本実施形態の加工装置１００における切粉２１０（混合物）は、図２の二点鎖線で示すように、加工室１１、第一配管２１、搬送用ポンプ２２、第二配管２３、チップコンベア３０を通って圧縮機４０に排出される。より詳細には、切粉は、加工室１１から搬送用ポンプ２２まで、使用済クーラント２２０で流されて搬送される。また、搬送用ポンプ２２内の切粉は、搬送用ポンプ２２によって使用済クーラント２２０とともに吐き出されてチップコンベア３０まで搬送される。そして、チップコンベア３０内の切粉は、へら３２で掻き上げられて圧縮部４０まで搬送される。よって、本実施形態においては、加工室１１内から圧縮機４０に至るまでが、特許請求の範囲における排出経路（切粉の排出経路）に相当するものである。

このような排出経路を有する加工装置１００における切粉２１０は、加工室１１内の隙間、第一配管２１や第二配管２３の屈曲部、第一配管２１の傾斜が小さい部分（地面に対して平行な部分）、搬送用ポンプ２２の吸い込み口、チップコンベア３０の掻き上げる部位（底面と斜面の境目）などに堆積しやすい。また、圧縮機４０における混合物の入口（容器の入口）にホッパーが設けられている場合は、このホッパー上にも堆積しやすい。

切粉２１０が排出経路に堆積すると、様々な問題が生じる可能性がる。例えば、加工室１１扉の動作不良および破損、加工室１１や第一配管２１からのクーラントオーバーフロー、チップコンベア３０の動作不良及び破損、堆積した後の突然の落下によるチップコンベア３０および圧縮機４０の処理能力オーバーなどの問題である。

なお、排出経路における切粉２１０の堆積は、従来技術ではないが、排出経路内の所定の位置に光電式センサ、金属検知近接センサ、超音波センサなどを設け、切粉２１０の通過を確認することで検出することが考えられる。しかしながら、これらのセンサのいずれを用いた場合であっても、設置した地点の上流側は検知できるが下流側は検知できない。また、使用済クーラント２２０に対する耐性（すなわち耐水性）が必要となり高価、且つ長時間の使用が基体できない。

更には、切粉２１０の流れ量を定量的に把握できないため、信頼性に欠ける。システムが大規模になると、センサを設置する地点が多大となり高価になる。設置したセンサそのものが切り粉つまりの起点となる可能性がある。センサは、切粉２１０と擦れあうことで、検出部に傷がつき検出精度が低下する可能性がある。

また、光電式センサの場合、不透明なクーラントを用いると検出精度が低下する。金属検知近接センサの場合、検出可能範囲が狭いため、切粉２１０を流す第一配管２１や第二配管２３などが広くなると検出精度が低下する。また、超音波センサの場合、クーラント流れが一定でないと、検出精度が低下する。

そこで、本実施形態における切粉検出装置は、このような加工装置１００の排出経路における切粉２１０の堆積を検出するものである。この切粉検出装置は、上述の圧縮機４０と比較照合装置６０とを備える。

圧縮機４０は、自身の内部に排出された混合物から、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く（脱水部）。つまり、圧縮機４０は、自身の内部に排出された混合物を圧縮することで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く。さらに、圧縮機４０は、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の塊であり、一定の重量となるブリケットを形成する（ブリケット形成部）。このように、本実施形態においては、圧縮機４０が切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く機能と、一定の重量となるブリケットを形成する機能とを備えている。また、圧縮機４０は、回収部とみなすこともできる。

ここで、ワーク２００、加工済品３００、切粉２１０などの重量の関係に関して説明する。図３に示すように、重量Ａのワーク２００に対して削り加工を施すことによって、重量Ｃの加工済品３００を形成した際に、重量Ｂ１の切粉２１０と重量Ｄの使用済クーラント２２０を含む混合物が排出された場合を一例として説明する。圧縮機４０にて混合物から使用済クーラント２２０を取り除いて、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０からブリケット２１１を作った場合、ブリケット２１１の重量Ｂ２は、切粉２１０の重量Ｂ１と略同じである（Ｂ２≒Ｂ１）。よって、ワーク２００の重量Ａ＝ブリケット２１１の重量Ｂ２＋加工済品３００の重量Ｃとなる。

比較照合装置６０は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された混合物から、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量に関連する第一重量情報を取得する（第一取得部）。つまり、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０のみの重量に関連する第一重量情報を取得する。なお、本実施形態においては、比較照合装置６０は、所定の期間で形成されたブリケットの個数を示すブリケット個数情報を第一重量情報として取得する。このとき、圧縮機４０に設けられた制御盤４１は、ブリケット個数情報を比較照合装置６０に対して出力する。

また、比較照合装置６０は、所定の期間中に発生する切粉２１０の重量の予測値に関連する予測値情報を取得する（第二取得部）。なお、本実施形態においては、比較照合装置６０は、所定の期間で加工された加工済品３００の個数を示す加工済品情報を予測値情報として取得する。

なお、第一重量情報に関する所定の期間と、予測値情報に関連する所定の期間とは、同じ期間である。つまり、第一重量情報（ブリケット個数情報）は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０のみの重量に関連する情報である。一方、予測値情報（加工済品情報）は、同じ期間中にワーク２００から発生する切粉２１０の重量の予測値に関連する情報である。この所定の期間は、例えば所定個数のワーク２００を削り加工した期間などを採用することができる。

そして、比較照合装置６０は、ブリケット個数情報と加工済品情報とを照合し、ブリケット個数情報と加工済品情報が所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉２１０が堆積していると判定する（判定部）。言い換えると、比較照合装置６０は、ある単位時間当たりの、ブリケット２１１の重量増分と加工済品３００の個数とを照合して、それらが所定の対応関係を満たすか否かで、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定する。

また、比較照合装置６０は、切粉２１０が堆積していると判定した場合、ユーザ（作業者）に対して警報をだすようにしてもよい（警報手段）。つまり、比較照合装置６０は、排出経路内に切粉２１０が堆積していることを示す警報をだすようにしてもよい。

通常、加工装置１００において複数のワーク２００に対して削り加工を行う場合、各ワーク２００から発生する切粉の量（言い換えると、発生する切粉の重量）は一定（同じ）である。また、加工装置１００においてワーク２００に対して削り加工を行う場合、排出経路内に切粉が堆積してない状況では、この削り加工で発生した切粉と同量の切粉を含んだ混合物が圧縮機４０に排出されることになる。つまり、排出経路内に切粉２１０が堆積してない状況では、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０の重量と、同じ期間中にワーク２００から発生した切粉２１０の重量とは、所定の対応関係（例えば、一致）を満たすものである。また、上述のような不具合が直ちに生じない程度の切粉２１０が排出経路内に堆積している状況では、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０の重量と、同じ期間中にワーク２００から発生した切粉２１０の重量とは、所定の対応関係（例えば、差異が所定値以内）を満たすものである。

しかしながら、圧縮機４０に排出された切粉２１０には、使用済クーラント２２０が付着している。そこで、本願発明は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された混合物から、使用済クーラント２２０を取り除く。この使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０の重量に相当する。よって、第一重量情報は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０の重量に相当する。また、一つのブリケット２１１は、一定の重量である。よって、所定の期間中に形成されたブリケット２１１の個数と、期間中に圧縮機４０に回収され、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量とは、比例関係にある。従って、第一重量情報としてブリケット個数情報を採用することができる。

一方、予測値情報は、同じ期間中にワーク２００から発生した切粉２１０の重量に相当する。上述のように各ワーク２００から発生する切粉の重量は一定である。よって、所定の期間中に加工された加工済品３００の個数と、同じ期間中に発生した切粉２１０の重量とは、比例関係にある。従って、予測値情報として加工済品情報を採用することができる。

上述のように、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０の重量と、同じ期間中にワーク２００から発生した切粉２１０の重量とは、所定の対応関係（例えば、一致、差異が所定値以内など）を満たすものである。従って、所定の期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０で形成されたブリケット２１１の個数と、同じ期間中に加工が完了した加工済品３００とに関しても、所定の対応関係を満たすものである。

所定の対応関係とは、たとえば、所定の期間中に加工が完了した加工済品３００の個数が１０個の場合、同じ期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０で形成されたブリケット２１１の個数は５個などである。この場合、ブリケット２１１の個数が４個以下だと、所定の対向関係を満たしておらず、切粉２１０が排出経路に堆積しているとみなすことができる。また、ブリケット２１１の個数が減るにつれて、排出経路に堆積している切粉２１０の量が多いとみなすことができる。

よって、ブリケット個数情報（第一重量情報）と加工済品情報（予測値情報）とを照合し、ブリケット個数情報と加工済品情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉が堆積していると判定することができる。このようにすることによって、排出経路の全体における切粉２１０の堆積を検出することができる。つまり、撮像手段では撮像できない領域に切粉が堆積していた場合であっても、切粉の堆積を検出することができる。

なお、加工済品３００の個数とブリケット２１１の個数とが一致しなかった場合（上述の例の場合、加工済品３００の個数が１０個で、ブリケット２１１の個数が５個でなかった場合）、排出経路内に切粉２１０が堆積していると判定してもよい。つまり、上述の例の場合、加工済品３００の個数が１０個、ブリケット２１１の個数が５個で一致しているとみなす。

又は、加工済品３００の個数とブリケット２１１の個数の差異が所定値を超えた場合（上述の例の場合、加工済品３００の個数が１０個で、ブリケット２１１の個数が２個以下などの場合）、排出経路内に切粉２１０が堆積していると判定してもよい。つまり、上述の例の場合、加工済品３００の個数が１０個、ブリケット２１１の個数が３個又は４個であると差異が所定値以内とみなす。排出経路内に切粉２１０が堆積しているが、直ちに上述のクーラントオーバーフローなどの不具合が生じる可能性が低いこともある。よって、このように、差異が所定値を超えてない場合は、排出経路内に切粉２１０が堆積していないと判定し、差異が所定値を超えた場合、排出経路内に切粉２１０が堆積していると判定してもよい。

このように、本実施形態においては、ブリケット個数情報と加工済品情報（加工済品３００の個数情報）とを照合し、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定している。しかしながら、ブリケット個数情報は、所定の期間中に圧縮機４０に排出された混合物から、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量に比例するものである。また、加工済品情報は、期間中に発生した切粉２１０の重量に比例関係にある。よって、所定の期間中に圧縮機４０に排出された混合物から、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量に関連する第一重量情報と、同じ期間中に発生する切粉２１０の重量の予測値に関連する予測値情報とを照合し、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定するのと同等である。

また、本実施形態においては、予測値情報として加工済品情報を採用している。この加工済品情報は、期間中に加工された加工済品の個数を示すものであるため、期間中に実際に発生した切粉の重量に近い予測値情報とすることができる。

また、本実施形態においては、圧縮機４０にて、混合物を圧縮することで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くことで、ブリケット２１１を形成している。よって、混合物の脱水と、ブリケット２１１の形成とを同時に行うことができる。言い換えると、脱水部とブリケット形成部を共通化することができる。

なお、本実施形態においては、七台のマシニングセンタ１０を有する加工装置１００を採用している。しかしながら、本願発明は、これに限定されるものではない。加工装置１００としては、加工室１１内でワーク２００の加工部位にクーラントを供給しつつ、刃具１２で加工部位を削り加工し、削り加工時に加工室１１内で発生した切粉２１０と使用済クーラント２２０とを含む混合物を回収部に排出するものであれば採用することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。

（変形例１）
上述の実施形態においては、第一重量情報としてブリケット個数情報、予測値情報として加工済品情報（加工済品３００の個数情報）を採用して説明した。また、このブリケット個数情報と加工済品情報とを照合し、ブリケット個数情報と加工済品情報とが所定の対応関係を満しているか否かによって、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定する例を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。

予測値情報としては、加工済品情報と、一つのワーク２００の削り加工によって発生する切粉２１０の重量を示す第二重量情報とを乗算した値を採用することもできる。この場合、比較照合装置６０は、所定の期間に加工された、加工済品３００の個数を示す加工済品情報と、一つのワーク２００の削り加工によって発生する切粉２１０の重量を示す第二重量情報とを得る。そして、比較照合装置６０は、加工済品情報と第二重量情報とを乗算することで予測値情報を取得する（第二取得部）。なお、比較照合装置６０は、作業者による入力操作によって第二重量情報を得ることができる。

このように、加工済品情報に第二重量情報を乗算して予測値情報とすることで、期間中に実際に発生した切粉の重量により一層近い予測値情報とすることができる。

また、第一重量情報としては、ブリケット個数情報と、予め計測された一つのブリケット２１１の重量を示すブリケット重量情報とを乗算した値を採用することもできる。この場合、比較照合装置６０は、予め計測された一つのブリケット２１１の重量を示すブリケット重量情報と、所定の期間中に圧縮機４０に排出された混合物に含まれる切粉２１０によって、形成されたブリケット２１１の個数を示すブリケット個数情報とを得る。そして、比較照合装置６０は、ブリケット個数情報とブリケット重量情報とを乗算することで第一重量情報を取得する（第一取得部）。なお、比較照合装置６０は、作業者による入力操作によってブリケット重量情報を得ることができる。

このように、ブリケット個数情報にブリケット重量情報を乗算して第一重量情報とすることで、期間中に圧縮機４０に排出され、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量により一層近い第一重量情報とすることができる。

よって、変形例１における比較照合装置６０は、このようにして取得した予測値情報と第一重量情報とを照合し、第一重量情報と予測値情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉が堆積していると判定する（判定部）。

また、第一重量情報としては、所定の期間において圧縮機４０に排出された混合物から使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の実際の重量（実測値）を採用することもできる。この場合、所定の期間において圧縮機４０に排出された混合物から使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量を計測する計測部（図示省略）を備える。そして、比較照合装置６０は、この計測部から第一重量情報を取得する（第一取得部）。

このようにすることによって、ブリケット２１１を形成したり、ブリケット重量情報やブリケット個数情報を得たりする必要がない。

（変形例２）
また、排出経路に切粉２１０が堆積しなかった場合、所定の期間における加工済品３００の個数と、同じ期間中に圧縮機４０に排出された混合物から、使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量（脱水後の切粉２１０の重量）とは、所定の対応関係を満たすものである。なお、脱水後の切粉２１０の重量は、変形例１で説明したように、ブリケット個数情報とブリケット重量情報とを乗算して得られたものであってもよいし、実際に計測して得られたものであってもよい。

ここでの所定の対応関係とは、例えば、所定の期間中に加工が完了した加工済品３００の個数が１０個の場合、同じ期間中に圧縮機４０に排出された混合物から使用済クーラント２２０が取り除かれた切粉２１０の重量は１０［ｇ］などである。

よって、比較照合装置６０は、加工済品情報と、脱水後の切粉２１０の重量とを照合し、加工済品情報と脱水後の切粉２１０の重量とが所定の対応関係を満しているか否かによって、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定する（判定部）ようにしてもよい。

（変形例３）
また、排出経路に切粉２１０が堆積しなかった場合、所定の期間中にワーク２００から発生する切粉２１０の重量の予測値と、同じ期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０によって、形成されたブリケット２１１の個数（ブリケット個数情報）とは、所定の対応関係を満たすものである。なお、切粉２１０の重量の予測値は、変形例１で説明したようにすることで得られる。

ここでの所定の対応関係とは、例えば、所定の期間中にワーク２００から発生する切粉２１０の重量の予測値が１０［ｇ］の場合、同じ期間中に圧縮機４０に排出された切粉２１０によって、形成されたブリケット２１１の個数が５個などである。

よって、比較照合装置６０は、この切粉２１０の重量の予測値とブリケット個数情報とを照合し、切粉２１０の重量の予測値とブリケット個数情報とが所定の対応関係を満しているか否かによって、排出経路内に切粉２１０が堆積しているか否かを判定する（判定部）ようにしてもよい。

なお、予測値情報と第一重量情報とは、これまでに説明したものであれば適宜組み合わせて実施することができる。

（変形例４）
上述の実施形態においては、排出された混合物を圧縮することで脱水していた。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。

排出された混合物を遠心脱水する（脱水部）ものであってもよい。例えば、切粉２１０よりも十分小さい穴が形成された脱水カゴ（回収部とみなすこともできる）を有し、混合物が入れられた脱水カゴを回転させることで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く（脱水部）。つまり、脱水部は、圧縮機４０のかわりに、脱水カゴと、この脱水カゴを回転させる駆動部（モータなど）とを備えるものであってもよい。

また、この変形例４の場合、遠心脱水によって切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くため、ブリケットを形成するにはブリケットを形成するための装置が必要になる。

なお、上述の実施形態と変形例４とを組み合わせて実施することも可能である。つまり、圧縮と遠心脱水の両方で切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くようにしてもよい。このようにすることによって、脱水部とブリケット形成部とを共通化することができる。

（変形例５）
上述の実施形態においては、排出された混合物を圧縮することで脱水していた。しかしながら、本発明は、これに限定されるものではない。

排出された混合物を過熱することで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く（脱水部）ものであってもよい。つまり、脱水部は、圧縮機４０のかわりに、混合物を加熱することで、切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除く加熱脱水機を備えるものであってもよい。なお、このときの回収部としては、チップコンベア３０から排出された混合物を収容可能で、加熱可能な容器などを採用することができる。

また、この変形例５の場合、加熱によって切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くため、ブリケットを形成するにはブリケットを形成するための装置が必要になる。

なお、上述の実施形態と変形例５とを組み合わせて実施することも可能である。つまり、圧縮と加熱の両方で切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くようにしてもよい。このようにすることによって、脱水部とブリケット形成部とを共通化することができる。

また、上述の変形例４と変形例５とを組み合わせて実施することも可能である。つまり、遠心脱水と加熱の両方で切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くようにしてもよい。

さらには、上述の実施形態と変形例４と変形例５とを組み合わせて実施することも可能である。つまり、圧縮と遠心脱水と加熱で切粉２１０に付着した使用済クーラント２２０を取り除くようにしてもよい。

１０ マシニングセンタ、１１ 加工室、１２ 刃具、１３ 制御盤、２１ 第一配管、２２ 搬送用ポンプ、２３ 第二配管、３０ チップコンベア、３１ ベルト、３２ へら、３３ 開口部、３４ フィルタ、４０ 圧縮機、４１ 制御盤、５１ クーラントタンク、５２ 供給用ポンプ、５３ 供給用配管、１００ 加工装置、２００ ワーク、２１０ 切粉、２１１ ブリケット、２２０ 使用済クーラント、３００ 加工済品

Claims (7)

1. 加工室内でワークの加工部位に潤滑冷却用の流体を供給しつつ、刃具で加工部位を削り加工し、削り加工時に前記加工室内で発生した切粉と使用済流体とを含む混合物を回収部に排出する加工装置において、加工室内から回収部に至るまでの排出経路内における切粉の堆積を検出する切粉検出装置であって、
   前記回収部に排出された混合物から、切粉に付着した使用済流体を取り除く脱水部と、
   所定の期間中に前記回収部に排出された混合物から、使用済流体が取り除かれた切粉の重量に関連する第一重量情報を取得する第一取得部と、
   前記期間中に発生する切粉における、重量の予測値に関連する予測値情報を取得する第二取得部と、
   前記第一重量情報と前記予測値情報とを照合し、該第一重量情報と該予測値情報とが所定の対応関係を満たさなかった場合、排出経路内に切粉が堆積していると判定する判定部と、を備えることを特徴とする切粉検出装置。
2. 前記第二取得部は、前記予測値情報として、前記期間中に加工された、加工済品の個数を示す加工済品情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の切粉検出装置。
3. 前記第二取得部は、前記期間中に加工された、加工済品の個数を示す加工済品情報と、一つの前記ワークの削り加工によって発生する切粉の重量を示す第二重量情報とを得るものであり、前記加工済品情報と前記第二重量情報とを乗算することで前記予測値情報を取得することを特徴とすることを特徴とする請求項１に記載の切粉検出装置。
4. 前記脱水部で使用済流体が取り除かれた切粉の塊であり、一定の重量となるブリケットを形成するブリケット形成部を備え、
   前記第一取得部は、前記第一重量情報として、前記期間中に前記回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって、形成された前記ブリケットの個数を示すブリケット個数情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の切粉検出装置。
5. 前記脱水部で使用済流体が取り除かれた切粉の塊であり、一定の重量となるブリケットを形成するブリケット形成部を備え、
   前記第一取得部は、予め計測された一つの前記ブリケットの重量を示すブリケット重量情報と、前記期間中に前記回収部に排出された混合物に含まれる切粉によって、形成された前記ブリケットの個数を示すブリケット個数情報とを得るものであり、前記ブリケット個数情報と前記ブリケット重量情報とを乗算することで前記第一重量情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の切粉検出装置。
6. 前記期間中に前記回収部に排出された混合物から、使用済流体が取り除かれた切粉の重量を計測する計測部を備え、
   前記第一取得部は、前記計測部から前記第一重量情報を取得することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の切粉検出装置。
7. 前記脱水部は、前記回収部に排出された混合物を圧縮することで、該切粉に付着した使用済流体を取り除くことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の切粉検出装置。

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