JP2021003751A - 工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 加工室内の切りくずを効率的に除去できる工作機械を提供する。【解決手段】 ワークを加工する工作機械本体部と、工作機械本体部がワークを加工する加工室内に堆積した１以上の切りくずの粗輪郭形状及びその位置を定める切りくず画定部２００と、流体を放出する流体放出部１０と、粗輪郭形状及び位置に基づいて、流体放出部１０により流体を放出する条件を定める放出条件設定部４００と、を備える工作機械を提供する。【選択図】 図３

Description

本開示は、切削加工により生じる切りくずを除去する機能を有する工作機械に関する。

工作機械では、切削加工で生じた切りくずが加工室内に堆積するため、作業員が定期的に除去する必要がある。これに対処するため、切削液を切りくずに当てて除去する工作機械が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の工作機械では、 吐出手段から切削液が加工テーブルに向けて吐出されるようになっており、これにより、切削液を加工テーブル上の切りくずに当てて除去することができる。

特開２００６−３３４６８２号

しかしながら、特許文献１に記載の工作機械では、切削液を吐出する方向が一定なので、切削液を吐出するノズル及び切りくずの相対的位置や角度によっては、切りくずの除去が困難な場合もある。

本開示は、加工室内の切りくずを効率的に除去できる工作機械を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示の１つの実施態様に係る工作機械では、
ワークを加工する工作機械本体部と、
前記工作機械本体部が前記ワークを加工する加工室内に堆積した１以上の切りくずの粗輪郭形状及びその位置を定める切りくず画定部と、
流体を放出する流体放出部と、
前記粗輪郭形状及び前記位置に基づいて、前記流体放出部により流体を放出する条件を定める放出条件設定部と、を備えている。

上記の実施態様によれば、加工室内の切りくずを効率的に除去できる工作機械を提供することができる。

本開示の第１の実施形態に係る工作機械を模式的に示す斜視図である。 本開示の第２の実施形態に係る工作機械を模式的に示す斜視図である。 切りくずを除去するための制御部の一例を示すブロック図である。 検出部が検出した切りくずの形状の１つの例を示す図である。 図４Ａに示す形状に基づいて生成した粗輪郭形状の例を示す図である。 検出部が検出した切りくずの形状のその他の例を示す図である。 図５Ａに示す形状に基づいて生成した粗輪郭形状の例を示す図である。 流体放出部及び粗輪郭形状の相対位置、及び流体放出部から放出される切削液の角度の一例を模式的に示す図である。 粗輪郭形状（切りくず）の長軸方向及び切削液の放出方向がなす角度を模式的に示す図である。 粗輪郭形状（切りくず）に対して、切りくず回収部とは反対側から切削液を放出するところを模式的に示す図である。 切削液が、加工テーブルに当たって跳ね返った後、ワークの影になった粗輪郭形状（切りくず）に当たるところを模式的に示す図である。 切削液の進行方向から見た粗輪郭形状（切りくず）の投影面を模式的に示す図である。 第１の実施形態に係る工作機械の変形例であって、自動回転可能なテーブルを有する工作機械を模式的に示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら、本開示を実施するための実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本開示の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本開示を以下のものに限定しない。
各図面中、同一の機能を有する部材には、同一符号を付している場合がある。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示す場合があるが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせは可能である。後述の実施形態では前述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については、実施形態ごとには逐次言及しないものとする。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張して示している場合もある。
なお、図面には、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を示している。また、図１、図２及び図１１に示す斜視図では、説明のため、中央から上側の領域を下側から見上げた状態で示し、中央から下側の領域を上から見降ろした状態で示してある。

（第１の実施形態に係る工作機械）
はじめに、図１を参照しながら、本開示の第１の実施形態に係る工作機械の説明を行う。図１は、本開示の第１の実施形態に係る工作機械を模式的に示す斜視図である。本実施形態に係る工作機械２は、工作機械本体部４と、工作機械本体部４によりワークの加工が行われる加工室Ｍを覆うカバー３０とを備える。カバー３０は、側方を覆う複数の側面部材３０Ａと、上方を覆う上面部材３０Ｂとから構成されている、工作機械本体部４は、ワークの加工を行う装置を意味し、転削加工や旋削加工を行う任意の加工装置、マシニングセンタ、ターニングセンタ、研削機械等を用いることができる。本実施形態に係る工作機械本体部４は、一例として、横型の転削加工装置の場合を示し、図面には、加工テーブル４Ａ及び主軸４Ｂが示されている。加工テーブル４Ａの側方には切りくずＣを搬出する切りくず回収部（コンベア）４０が配置されている。

更に、工作機械２は、流体を放出する流体放出部１０を備える。以下の説明では、流体放出部１０から放出されて切りくずＣを移動させる流体として、切削液を用いる場合を示す。ただし、これに限られるものではなく、切りくずＣを移動させる流体として、例えば、空気、窒素ガス、アルゴンガスといった気体を用いる場合もあり得る。
更に、ここでは、流体放出部１０が２つの放出口１０Ａ及び１０Ｂを有する場合を示す。放出口１０Ａ及び１０Ｂは、切削液を放出する首振り可能なノズル１０Ａ１、１０Ｂ１、ノズル１０Ａ１，１０Ｂ１が取り付けられた本体１０Ａ２、１０Ｂ２、及びノズル１０Ａ１、１０Ｂ１を動かすアクチュエータを備える。放出口１０Ａ及び１０Ｂの設置位置は固定されているが、放出ノズル１０Ａ１、１０Ｂ１が首振り可能になっており、切削液の放出角度を変更できるようになっている。放出口１Ａ、１０Ｂは、カバー３０に取り付けることもできるし、カバー３０とは個別の構造部材に取り付けることもできる。

流体放出部１０には、放出口１０Ａ、１０Ｂに加えて、切削液を一時的に蓄えるタンク、切削液を吐出するポンプ、並びにタンク、ポンプ及び放出口１０Ａ、１０Ｂを繋ぐ配管、バルブ等を備える。更に、流体放出部１０は、後述する制御部から受信した信号に基づいて、アクチュエータ、ポンプ駆動部等を動かすための駆動回路を備える。

工作機械２は、加工テーブル４Ａ上をはじめとする加工室Ｍ内に存在する切りくずＣを検出する検出部２０を備える。検出部２０としては、撮影部やレーザセンサを例示できる。撮影部としては、ＣＣＤやＣＭＯＳをはじめとする既知の任意の画像素子を有する画像取得装置を用いることができる。レーザセンサについても、レーザ光源及び受光部を備えた既知の任意のタイプのレーザセンサを用いることができる。

後述するように、検出部２０からの検出データに基づいて、制御部が流体放出部１０により切削液を放出する条件を定め、その条件に基づいて、流体放出部１０が切削液を放出する。図１に示す例では、流体放出部１０から放出された切削液を、加工テーブル４Ａ上に存在する切りくずＣに当てて、切りくずＣを加工テーブル４Ａから切りくず回収部４０へ落として除去することができる。図面では１つの検出部２０が示されているが、流体放出部１０及び切りくずＣの相対位置を定めるには、２以上の検出部を備えるのが好ましい。

図１に示す例では、流体放出部１０の２つの放出口１０Ａ及び１０Ｂのうち、検出部２０からの検出データに基づいて、制御部により少なくとも１つの放出口１０Ａ（１０Ｂ）が選択され、選択されたた放出口１０Ａ（１０Ｂ）が切削液を放出して、切りくずＣを除去することができる。図１に示す例では、実線の矢印で示すような、放出口１０Ａから切削液を放出する方が、破線の矢印で示すような、放出口１０Ｂから切削液を放出するよりも、切りくずＣを切りくず回収部４０側へ移動させ易いと考えられる。
なお、本実施形態では、流体放出部１０が２つの放出口１０Ａ及び１０Ｂを有する場合を示したが、これに限られるものではなく、３つ以上の任意の数の放出口を有することもできる。

（第２の実施形態に係る工作機械）
次に、図２を参照しながら、本開示の第２の実施形態に係る工作機械の説明を行う。図２は、本開示の第２の実施形態に係る工作機械を模式的に示す斜視図である。第２の実施形態に係る工作機械２では、流体放出部１０が、複数の放出口ではなく、回転、移動自在な１つの放出口１０Ｃを備えている点で上記の第１の実施形態と異なる。

ここで、放出口１０Ｃは、切削液を放出する首振り可能なノズル１０Ｃ１、ノズル１０Ｃ１が取り付けられた本体１０Ｃ２、ノズル１０Ｃ１を動かすアクチュエータ、及び本体１０Ｃ２を移動させる駆動モータを備える。この構成により、放出口１０Ｃはレール１０Ｄ上を移動可能であり、放出ノズル１０Ｃ１が首振り可能になっている。これにより、所望の位置から所望の角度で切削液を放出できるようになっている。放出口１０Ｃ及びレール１０Ｄは、加工室Ｍの上部に取り付けられている。放出口１０Ｃ及びレール１０Ｄをカバー３０の上面部材３０Ｂに取り付けることもできるし、カバー３０とは個別の構造部材に取り付けることもできる。
流体放出部１０には、放出口１０Ｃ及びレール１０Ｄに加えて、切削液を一時的に蓄えるタンク、切削液を吐出するポンプ、並びにタンク、ポンプ及び放出口１０Ｃを繋ぐ配管、バルブ、ホース等を備える。更に、流体放出部１０は、後述する制御部から受信した信号に基づいて、アクチュエータ、駆動モータ、ポンプ駆動部等を動かすための駆動回路を備える。

図２に示す例では、検出部２０からの検出データに基づいて、制御部により、放出口１０Ｃの最適な位置及びノズルの放出角度が定められて、放出口１０Ｃが切削液を放出して、切りくずＣを除去する場合を示す。図２に示す例では、実線で示す位置で放出口１０Ｃから切削液を放出した方が、破線の位置で切削液を放出するよりも、切りくずＣを切りくず回収部４０側へ移動させ易いと考えられる。

第１の実施形態及び第２の実施形態の何れの場合においても、流体放出部１０の放出口１０Ａ、１０Ｂまたは１０Ｃが、加工室Ｍの上部に取り付けられているので、切りくずをより効果的に移動させて除去することができる。

(制御部）
次に、図３を参照しながら、切りくずを除去するための制御部の説明を行う。図３は、切りくずを除去するための制御部の一例を示すブロック図である。図３に示す矢印は、信号の進む方向を示す。
切りくずを除去するための制御部１００は、工作機械の制御装置の一部として存在する場合も、工作機械の制御装置とは個別の制御装置として存在する場合もあり得る。何れの場合にも、主軸、テーブル等の動き、ワークの状態、加工の状態を含む工作機械の制御の情報を受信可能に構成されている。

制御部１００は、検出部２０からの信号する検出信号に基づいて、加工室Ｍ内に堆積した１以上の切りくずＣの粗輪郭形状Ｒ及びその位置を定める切りくず画定部２００を備える。また、制御部１００は、切りくず画定部２００から受信する粗輪郭形状Ｒに基づいて、粗輪郭形状Ｒの長軸方向を定める長軸方向画定部３００を備える。更に、切りくず画定部２００から受信する粗輪郭形状Ｒの形状及び位置、並びに軸方向画定部３００から受信する粗輪郭形状Ｒの長軸方向に基づいて、流体放出部１０により切削液を放出する条件を定める放出条件設定部４００を備える。
また、制御部１００は、放出条件設定部４００から受信する切削液を放出する条件に基づいて、流体放出部１０に信号を送って、切削液の放出のための制御を行う流体放出制御部５００を備える。更に、後述するような学習部６００を備える場合もあり得る。

切削液の放出のための条件には、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置、流体放出部１０から放出される切削液の角度θ、及び切削液の放出流量又は放出圧力のうちの少なくとも１つが含まれる。

上記の第１の実施形態に係る流体放出部１０の場合には、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置は、２つの放出口１０Ａ及び１０Ｂから少なくとも１つの放出口を選択することによって決定される。つまり、第１の実施形態では、放出条件設定部４００が、複数の放出口の中から最適な放出口を選択して、切削液の放出のため最適な条件を定める。第１の実施形態では複数の放出口が固定して設置されているので、比較的シンプルな構造で、切削液を放出して効果的に切りくずＣを除去することができる。

上記の第２の実施形態に係る流体放出部１０の場合には、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置は、移動自在な放出口１０Ｃの位置を定めることによって決定される。つまり、第２の実施形態では、放出条件設定部４００が、切りくずＣの除去に最適な切削液の放出位置、を定め、切削液の放出のため最適な条件を定める。第２の実施形態では、放出口１０Ｃの最適な放出位置を定められるので、切削液を放出してより効果的に切りくずＣを除去することができる。

（粗輪郭形状の画定）
次に、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら、切りくず画定部２００により、切りくずＣの粗輪郭形状を定める方法について説明する。図４Ａは、検出部が検出した切りくずの形状の１つの例を示す図である。図４Ｂは、図４Ａに示す形状に基づいて生成した粗輪郭形状の例を示す図である。図５Ａは、検出部が検出した切りくずの形状のその他の例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａに示す形状に基づいて生成した粗輪郭形状の例を示す図である。

切りくず画定部２００では、例えば、検出部２０が検出した切りくずＣの外形形状から抽出された点を滑らかな曲線で繋いで、粗輪郭形状を定めることができる。また、外形形状から抽出された点の位置が急激に変化する部分については、周囲の外形に合わせた位置を調整する制御を行うことができる。
このような制御により、図４Ａに示す検出部２０が検出した切りくずＣの形状では、細い鉄片部分ｐ１、ｐ２、ｐ３が外側に延びた複雑な形状を有しているが、図４Ｂに示す粗輪郭形状Ｒでは、それらが修正された連続的な塊の形状になっている。

図５Ａに示す検出部２０が検出した切りくずＣの形状では、３つの切りくずＣ１、Ｃ２、Ｃ３が互いに絡み合った状態になっている。切りくず画定部２００は、図５Ｂに示すように、１つの切りくずとして扱えるように、連続的な塊の粗輪郭形状Ｒを定めている。
このような粗輪郭形状Ｒの定め方により、放出条件設定部４００が、切りくずＣの除去に最適な切削液の放出のための条件を定めることができる。

図３のブロック図では、検出部２０が切りくず画定部２００とは個別に記載されているが、検出部２０が切りくず画定部２００に含まれているとみなすこともできる。
検出部２０が撮影部の場合、切りくず画定部２００は、撮影部によって取得される画像に基づいて、既知の様々な画像処理手段を用いて粗輪郭形状Ｒを定めることができる。検出部２０がレーザセンサの場合であっても、同様に切りくずＣの形状を得ることが可能であり、この形状に基づいて、切りくず画定部２００は輪郭形状Ｒを定めることができる。

（切削液の放出のための条件）
次に、図６を参照しながら、切削液の放出のための条件を更に詳しく説明する。図６は、 流体放出部及び粗輪郭形状の相対位置、及び流体放出部から放出される切削液の角度の一例を模式的に示す図である。以下では、制御処理に関する説明なので、切りくず画定部２００により定められた粗輪郭形状Ｒを用いた説明を行うが、実際に切りくずＣを除去する物理的な説明も含まれるため、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）という記載を用いる場合がある。
上記のように、切削液の放出のための条件には、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置、流体放出部１０から放出される切削液の角度θ、及び切削液の放出流量又は放出圧力のうちの少なくとも１つが含まれる。

流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置については、予め記憶された流体放出部１０の３次元座標［Ｘ０、Ｙ０、Ｚ０］と、検出部２０の検出データから算出された粗輪郭形状Ｒの３次元座標［Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１］とに基づいて、切りくず画定部２００により求めることができる。切りくず画定部２００は、流体放出部１０の位置をはじめとして、工作機械２の各構成部材の３次元座標を把握している。

検出部２０として１つの撮像部を備えている場合、検出部２０と粗輪郭形状Ｒとの位置によっては、粗輪郭形状Ｒの３次元座標［Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１］を定めにくい場合がある。特に、２次元の画像では表せない奥行き方向の距離を定めるのが困難な場合がある。このとき、粗輪郭形状Ｒの近傍にある既知の部材の３次元座標を用いたり、粗輪郭形状Ｒ及び既知の部材の大きさの違いによる奥行き方向の距離計算により、粗輪郭形状Ｒの３次元座標［Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１］を定めることができる。

なお、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの間の距離としては、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの切削液が当たる外表面の間の距離Ｌを用いることができるし、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの重心位置の間の距離Ｌ’を用いることもできる。

上記のように、粗輪郭形状Ｒ及び位置が定まると、放出条件設定部４００は、粗輪郭形状Ｒ及び位置に基づいて、流体放出部１０により切削液を放出する条件を定めることができる。これにより、加工室Ｍ内の切りくずＣを効率的に除去できる工作機械２を実現できる。
なお、切削液の代わりに、気体を用いて切りくずＣを移動させる場合でも、気体の特性に応じた適切な放出する条件を定めることにより、同様に加工室Ｍ内の切りくずＣを効率的に除去することができる。

流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置、並びに粗輪郭形状Ｒの形状が定まれば、第１の実施形態ではあれば、流体放出部１０の２つの放出口１０Ａ及び１０Ｂのうち、より適切な放出口を選択することができる。粗輪郭形状Ｒの大きさや位置によっては、放出口１０Ａ及び１０Ｂの両方を選択することもあり得る。放出口が選択されると。流体放出部１０から放出される切削液の角度θ、切削液の放出流量又は放出圧力を定めることができる。
第２の実施形態ではあれば、流体放出部１０の放出口１０Ｃの最適な相対位置を定め、流体放出部１０から放出される切削液の角度θ、切削液の放出流量又は放出圧力を定めることができる。

放出圧力によってノズル１０Ａ１、１０Ｂ１、１０Ｃ１から放出される切削液の流量は定まるので、切削液の放出流量又は放出圧力を定めることにより、切削液の到達距離、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当たったときに与える力の大きさ等が定まる。流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの間の距離、及び粗輪郭形状Ｒの大きさ（重さ）に応じて、粗輪郭形状Ｒを移動するために有効な切削液の放出流量又は放出圧力を定めることができる。
粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動し易くするために、パルス状に切削液を放出することも考えられる。また、粗輪郭形状Ｒを移動させたい方向とは異なる他の方向の方が動かし易い場合には、まず他の方向に切削液を放出して粗輪郭形状Ｒを移動させて、摩擦の状態を静摩擦から値の小さい動摩擦に変え、その後、移動させたい方向に切削液を当てて、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を所望の方向に移動させることも考えられる。

以上のように、本実施形態では、切削液の放出のための条件に、流体放出部１０及び粗輪郭形状Ｒの相対位置、流体放出部１０から放出される切削液の角度θ、及び切削液の放出流量又は放出圧力のうちの少なくとも１つが含まれるので、効率よく、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させて、除去することができる。

（切りくずを効率的に除去するための制御処理）
以下、切りくずを効率的に除去するための制御処理について説明する
＜長軸方向に対する角度＞
はじめに、図７を参照しながら、流体放出部１０が粗輪郭形状Ｒの長軸方向ＬＡに対して角度θを有する方向へ切削液を放出する場合について説明する、図７は、粗輪郭形状（切りくず）の長軸方向及び切削液の放出方向がなす角度を模式的に示す図である。

長軸方向画定部３００は、粗輪郭形状Ｒに基づいて、その長軸方向ＬＡを定める。長軸方向ＬＡを定める方法としては、粗輪郭形状Ｒ上に直線を引き、その直線及び粗輪郭形状Ｒの外縁が交わる２点間の距離を算出する。全周にわたって２点間の距離を求め、原則として、２点間の距離が最大になる方向を長軸方向ＬＡと定める。粗輪郭形状Ｒは、既に局所的に変動した領域は修正されているので、的確な長軸方向ＬＡと定めることができる。

粗輪郭形状Ｒの長軸方向ＬＡから切削液を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に放出した場合には、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）が移動しにくいのは明らかである。よって、長軸方向ＬＡに平行ではなく、長軸方向ＬＡに対して所定の角度αを有する方向へ切削液を放出することにより、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させ易くなる。粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）が長軸方向ＬＡに延びた細長い形状を有する場合には、長軸方向ＬＡに対して略直交する方向から切削液を放出するのが好ましい。粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）や後述するようなその他の要件を含めて最適な方向を定めるのが好ましい。

以上のように、長軸方向画定部３００が粗輪郭形状Ｒの長軸方向ＬＡを定め、流体放出部１０が長軸方向ＬＡに対して角度αを有する方向へ切削液を放出するように、切削液の放出のための条件を定めることにより、効率的に粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させて、除去することができる。

＜切りくず回収部とは反対側から切削液を放出＞
次に、図８を参照しながら、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に対して、切りくず回収部４０とは反対側から切削液を放出する場合を説明する。図８は、粗輪郭形状（切りくず）に対して、切りくず回収部とは反対側から切削液を放出するところを模式的に示す図である。
切りくずＣを切りくず回収部４０へ移動させて、切りくず回収部４０により切りくずＣを処理するのが最も効率的な切りくずＣの除去方法である。そのためには、流体放出部１０が、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に対して、切りくず回収部４０とは反対側から切削液を放出することが効果的である。

以上のように、工作機械２が、切りくずＣを廃棄するための切りくず回収部４０を備える場合において、流体放出部１０が、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に対して、切りくず回収部４０とは反対側から切削液を放出するように、切削液の放出のための条件を定めることにより、効果的に、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を除去することができる。

＜切削液の当て方＞
次に、図９を参照しながら、切削液を他の部材に当てて、跳ね返った液体を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当てる場合を説明する。図９は、切削液が、加工テーブルに当たって跳ね返った後、ワークの影になった粗輪郭形状（切りくず）に当たるところを模式的に示す図である。
図９では、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）がワークＷの影に隠れて、流体放出部１０から、直接、切削液を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当てられない場合を示す。このような場合でも、切削液を加工テーブル４Ａのような他の部材に当てることにより、跳ね返った液体を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当てることができる。
例えば、切りくず回収部４０とは反対側から、切削液を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当てることが難しい場合に、一度、切削液を加工テーブルやワークＷのような他の物体に当てて、跳ね返った切削液を切りくずに当てることも有効な方法である。これにより、効率的に粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を除去できる。

以上のように、流体放出部１０から放出された切削液が、他の物体に当たって跳ね返った後、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当たるように、切削液を放出する条件を定めることにより、様々な状況においても、確実に切削液を切りくずＣに当て、切りくずＣを移動させて、除去することができる。このように、放出条件設定部４００が、ワークＷの配置を考慮して、切削液の放出のための条件を定めることにより、確実に粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させて、除去することができる。

＜粗輪郭形状の投影面＞
次に、図１０を参照しながら、切削液の進行方向から見た粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）の投影面が略最大になる方向に、流体放出部１０が切削液を放出する場合を説明する。図１０は、切削液の進行方向から見た粗輪郭形状（切りくず）の投影面を模式的に示す図である。
図１０では、切削液の進行方向から見た粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）の投影面が最も大きくなるＡｍａｘと、投影面が最も小さくなるＡｍｉｎが示されている。この場合、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）の投影面が大きくなる方向に切削液を放出して粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に当てた方が、より大きな力を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に加えることができるので、粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させ易くなる。

以上のように、切削液の進行方向から見た粗輪郭形状Ｒの投影面が略最大になる方向に、流体放出部１０が切削液を放出することにより、大きな力を粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）に加えて、確実に粗輪郭形状Ｒ（切りくずＣ）を移動させて、除去することができる。

＜回転自在及び／又は移動自在なテーブル＞
次に、図１１を参照しながら、工作機械２が、回転自在及び／又は移動自在なテーブルを有する場合について説明する。図１１は、第１の実施形態に係る工作機械の変形例であって、自動回転可能なテーブルを有する工作機械を模式的に示す斜視図である。
この変形例では、上記の第１の実施形態に比べて、工作機械２が、加工テーブル４Ａの代わりに、回転及び移動自在なテーブル５０を備えている点で異なる。テーブル５０は、レール５２上をＺ軸方向に移動可能な台車部５０Ａと、台車部５０Ａに対して回転可能な状態で取り付けられたテーブル部５０Ｂから構成される。加工のため、テーブル部５０Ｂ上にはワークＷが載置される。図１１では、切削加工により、テーブル部５０Ｂ上にワークＷ及び切りくずＣが存在する場合を示す。

このような場合には、流体放出部１０及びワークＷの相対位置は、テーブル５０の回転の度合い及び／又は移動位置を定めることによって決定されることになる。このとき、テーブル部５０を回転／移動させることにより、ワークＷとの干渉を避けて、流体放出部１０から、直接、切削液を切りくずＣに当てることもできる。また、一度、流体放出部１０から、直接、切削液を切りくずＣに当てて少し移動させた後、テーブル部５０を回転、移動させ、その後、削液放出部１０から切削液を切りくずＣに当てて、切りくずＣを所望の方向へ移動させることも考えられる。
また、一方の放出口１０Ａ（１０Ｂ）から切削液を当てて、切りくずＣを移動させた後、テーブル５０を回転／移動させた後、他方の放出口１０Ｂ（１０Ａ）から切削液を当てて、効率的に切りくずＣを除去することもできる。

以上のように、工作機械２が、ワークＷが配置される回転自在及び／又は移動自在なテーブル５０を含む場合において、流体放出部１０及びワークＷの相対位置が、テーブル５０の回転の度合い及び／又は移動位置を定めることによって決定されるので、様々な状況においても、確実に切削液を切りくずＣに当てて、切りくずＣを移動させて、除去することができる。

（その他の実施形態）
上記の制御部１００において、機械学習を用いて、切りくずＣを除去する制御処理の精度を高めていくこともできる。
つまり、制御部１００が、図３に示すような、学習部６００を備える場合もあり得る。学習部６００は、一定の条件で流体放出部１０により切削液を放出する工程を実施する度に、切削液の放出前における切りくずＣの初期位置と、当該切削液の放出前における当該粗輪郭形状Ｒと、この条件とを含む入力データ、及び当該切削液の放出後における当該切りくずＣの位置を学習データとして機械学習を行い、入力データの適正条件を学習して学習モデルを生成する。この場合には、放出条件設定部４００は、この学習モデルを利用して、新たに入力された切りくずＣの初期位置及び粗輪郭形状Ｒについて、適正条件を満たす条件を定めることができる。

このように、機械学習を用いることにより、切りくずＣを移動させて除去する制御処理の精度を高めることができる。

本開示の実施の形態、実施の態様を説明したが、開示内容は構成の細部において変化してもよく、実施の形態、実施の態様における要素の組合せや順序の変化等は請求された本開示の範囲および思想を逸脱することなく実現し得るものである。

２ 工作機械
４ 工作機械本体部
４Ａ 加工テーブル
４Ｂ 主軸
１０ 流体放出部
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 放出口
１０Ａ１、１０Ｂ１、１０Ｃ１ ノズル
１０Ａ２、１０Ｂ、１０Ｃ２ 本体
１０Ｄ レール
２０ 検出部
３０ カバー
３０Ａ 側面部材
３０Ｂ 上面部材
４０ 切りくず回収部
５０ テーブル
５０Ａ 台車部
５０Ｂ テーブル部
５２ レール
１００ 制御部
２００ 切りくず画定部
３００ 長軸方向画定部
４００ 放出条件設定部
５００ 流体放出制御部
６００ 学習部
Ｍ 加工空間
Ｃ 切りくず
Ｗ ワーク
Ｒ 粗輪郭形状
Ｇ 重心
ＬＡ 長軸

Claims (16)

1. ワークを加工する工作機械本体部と、
   前記工作機械本体部が前記ワークを加工する加工室内に堆積した１以上の切りくずの粗輪郭形状及びその位置を定める切りくず画定部と、
   流体を放出する流体放出部と、
   前記粗輪郭形状及び前記位置に基づいて、前記流体放出部により流体を放出する条件を定める放出条件設定部と、
   を備えることを特徴とする、工作機械。
   
2. 前記流体が切削液であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
   
3. 前記流体が気体であることを特徴とする、請求項１に記載の工作機械。
   
4. 前記条件に、前記流体放出部及び前記粗輪郭形状の相対位置と、前記流体放出部から放出される流体の角度と、流体の放出流量又は放出圧力と、のうちの少なくとも１つが含まれることを特徴とする、請求項１から３の何れか１項に記載の工作機械。
   
5. 前記粗輪郭形状の長軸方向を定める長軸方向画定部を更に備え、
   前記流体放出部が前記長軸方向に対して角度を有する方向へ流体を放出するように、前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の工作機械。
   
6. 前記切りくずを廃棄するための切りくず回収部を備え、
   前記流体放出部が、前記切りくずに対して、前記切りくず回収部とは反対側から流体を放出するように、前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の工作機械。
   
7. 前記流体放出部から放出された流体が、他の物体に当たって跳ね返った後、前記切りくずに当たるように、前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から６の何れか１項に記載の工作機械。
   
8. 流体の進行方向から見た前記粗輪郭形状の投影面が略最大になる方向に、前記流体放出部が流体を放出するように、前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の工作機械。
   
9. 前記放出条件設定部が、前記ワークの配置を考慮して、前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の工作機械。
   
10. 前記流体放出部は、２つ以上の放出口を含み、
    前記流体放出部及び前記粗輪郭形状の相対位置は、前記２つ以上の放出口から少なくとも１つの放出口を選択することによって決定されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の工作機械。
    
11. 前記流体放出部は、移動自在な放出口を含み、
    前記流体放出部及び前記粗輪郭形状の相対位置は、前記移動自在な放出口の位置を定めることによって決定されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の工作機械。
    
12. 前記ワークが配置される回転自在及び／又は移動自在なテーブルを含み、
    前記流体放出部及び前記ワークの前記相対位置は、前記テーブルの回転の度合い及び／又は移動位置を定めることによって決定されることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１項に記載の工作機械。
    
13. 前記切りくず画定部は、撮影部を含み、前記撮影部によって取得される画像に基づいて前記粗輪郭形状を定めることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の工作機械。
    
14. 前記切りくず画定部は、レーザセンサを含み、前記レーザセンサによって取得されるデータに基づいて前記粗輪郭形状を定めることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の工作機械。
    
15. 前記流体放出部の放出口は、前記加工室の上部に取り付けられている、請求項１から１４のいずれか１項に記載の工作機械。
    
16. 一定の前記条件で前記流体放出部により流体を放出する工程を実施する度に、流体の放出前における前記切りくずの初期位置と、当該流体の放出前における当該粗輪郭形状と、前記条件とを含む入力データ、及び当該流体の放出後における当該切りくずの位置を学習データとして機械学習を行い、前記入力データの適正条件を学習して学習モデルを生成する学習部を備え、
    前記放出条件設定部は、前記学習モデルを利用して、新たに入力された切りくずの初期位置及び粗輪郭形状について、前記適正条件を満たす前記条件を定めることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか１項に記載の工作機械。

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