JP6306617B2 - 切粉排出装置を備えた工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、清掃機構を備えた切粉排出装置に関する。

チップコンベアなどの切粉排出装置においては、図１８に示すように、一般的に誘導電動機と、電磁開閉器または電磁接触器が駆動源として用いられる。誘導電動機を用いる場合、駆動電流値が限界電流値になったら、誘導電動機への給電状態を変更（反転動作含む）し、誘導電動機を停止する。また、誘導電動機の表面温度が限界温度になったら、誘導電動機への給電状態を変更（反転動作含む）し、誘導電動機を停止する。
なお、特許文献１に開示される先行事例では、電磁開閉器または電磁接触器の代わりにインバータを用いたものが出願されている。

特許第５４９１７２８号公報

特許文献１などに開示される従来技術では、切粉排出装置１の駆動制御に誘導電動機を用いているが、誘導電動機では位置制御を行うことができないため、切粉排出装置１の動作を他の機器の動作と同期させる事はできないという課題があった。また、従来技術の切粉排出装置１には清掃装置が含まれておらず、切粉排出装置１自身の清掃ができないという課題があった。

そこで本発明の目的は、切粉排出装置の動作と同期して切粉排出装置自身を清掃する清掃機構を有する切粉排出装置を備えた工作機械を提供することである。

本願の請求項１に係る発明は、工作機械で発生する動力源が同期電動機である切粉を機外に排出する切粉排出装置を備えた工作機械において、前記切粉排出装置の一部又は全体を清掃する為の清掃機構と、前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する制御部と、前記切粉排出装置の駆動部における切粉残留状況を監視する切粉残留状況監視部とを備え、前記制御部は、前記監視結果を元に前記切粉排出装置の清掃の実施を判断し、当該判断結果に応じて前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する、ことを特徴とする切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項２に係る発明は、前記切粉残留状況監視部が撮像装置である、ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項３に係る発明は、前記切粉残留状況監視部は、撮像装置と、反射物および屈折物の少なくともいずれか一方とから構成され、前記撮像装置が、前記反射物および前記屈折物の少なくともいずれか一方を介して切粉排出装置への切粉残留状況を監視する、ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項４に係る発明は、前記切粉残留状況監視部に、前記同期電動機から取得する負荷情報を用いる、ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項５に係る発明は、前記制御部は、前記切粉残留状況監視部からの情報に基づいて前記切粉排出装置において切粉が残留している箇所を特定し、前記切粉排出装置および前記清掃機構を制御して特定された切粉残留箇所の清掃を実施する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項６に係る発明は、前記制御部は、前記清掃機構による清掃後、前記切粉残留状況監視部により清掃の結果を確認し、確認した清掃の結果を元に、再清掃又は人手による清掃が必要な旨の通知のいずれか一方を実施する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項７に係る発明は、前記制御部は、再清掃を実施する際、前回の清掃方法と異なる方法で清掃を実施する、ことを特徴とする請求項６記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項８に係る発明は、前記制御部は、前記切粉残留状況の確認又はその確認結果にしたがって実施した清掃内容の内、少なくともいずれか一方の記録を履歴情報として記憶する、ことを特徴とする請求項６または７に記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項９に係る発明は、前記清掃機構を自動搬送装置により移動可能とする、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項１０に係る発明は、前記撮像装置を自動搬送装置により移動可能とする、ことを特徴とする請求項２記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項１１に係る発明は、前記撮像装置、前記反射物および屈折物の少なくともいずれか１つを自動搬送装置により移動可能とする、ことを特徴とする請求項３記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本願の請求項１２に係る発明は、前記自動搬送装置がロボットである、ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。
本願の請求項１３に係る発明は、工作機械で発生する切粉を機外に排出する切粉排出装置を備えた工作機械において、前記切粉排出装置の一部又は全体を清掃する為の清掃機構と、前記清掃機構を移動可能にする自動搬送装置と、前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する制御部と、を設けたことを特徴とする切粉排出装置を備えた工作機械である。
本願の請求項１４に係る発明は、前記切粉排出装置の動力源が同期電動機である、ことを特徴とする請求項１３記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。
本願の請求項１５に係る発明は、前記自動搬送装置がロボットである、ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。
本願の請求項１６に係る発明は、前記制御部は、前記工作機械の外部に設置された制御装置である、ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械である。

本発明により、切粉排出装置の駆動源／駆動部の動作と清掃機構の動作とを連携させることができるため、効果的な切粉排出装置の自動清掃が可能となり、設備の稼働率の向上が期待できる。

本発明の一実施形態による切粉排出装置を備えた工作機械の要部構成図である。 切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示す図である。 切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示す図である。 切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示す図である。 切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示す図である。 切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示す図である。 切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示す図である。 図２で示した実施例に対して、更に撮像装置を利用した切粉残留状況監視機構を追加した実施例を示す図である。 図２で示した実施例に対して、更に撮像装置と反射物を利用した切粉残留状況監視機構を追加した実施例を示す図である。 同期電動機に掛かる負荷状況を元に切粉残留箇所を特定する実施例を示す図である。 １台の制御装置で複数の切粉排出装置１の清掃機構７を制御する場合の実施例を示す図である。 本発明の一実施形態による切粉排出装置を備えた工作機械の基本的な制御のフローチャートである。 本発明の一実施形態による清掃の要／不要判断を追加した切粉排出装置を備えた工作機械の制御のフローチャートである。 本発明の一実施形態による負荷情報から切粉残留箇所を特定する処理を追加した切粉排出装置を備えた工作機械の制御のフローチャートである。 清掃の効果を確認するための処理のフローチャートである。 履歴記録処理のフローチャートである。 再清掃処理のフローチャートである。 従来技術による誘導電動機を用いた切粉排出装置の要部構成図である。

以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。なお、従来技術の説明と同一または類似の構成については同一の符号を用いる。
図１は、本発明の一実施形態による切粉排出装置を備えた工作機械の要部構成図を示している。本実施形態による工作機械１００は、切粉排出装置１を備え、該切粉排出装置１の駆動部は、同期電動機２により駆動される。同期電動機用制御機器（サーボアンプ）４は、制御装置５からの指令信号を元に、交流電源６から得た動力電源で同期電動機２を制御すると共に、同期電動機２に搭載された回転検出器（パルスコーダ）３からの信号を受け取り、制御装置５へとフィードバックする。清掃機構７は、交流電源６から得た動力電源を受け、制御装置５からの指令信号を元に切粉排出装置１に堆積または付着した切粉を清掃する機構である。
同期電動機２は、切粉排出装置１本体に搭載しなくてもよく、切粉排出装置１と分離可能にしておいて、必要な時のみ図示しない自動搬送装置により移動および連結させて駆動させるようにしてもよい。ただし、装置構成の利便性を考えると、切粉排出装置１本体に含まれるもしくは近接している事が望ましい。一方で、その他の要素は、必ずしも切粉排出装置１そのものに含まれなくてもよいものとする。

図２は、切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示している。図２に示す例では、図示しない駆動部により駆動するボールねじ７ｂと支持棒７ｃとにより支持される拭取部７ａにより清掃機構７が構成されている。拭取部７ａは、ボールねじ７ｂの駆動により図中矢印方向に移動してチップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する。制御装置５は、拭取部７ａによる清掃が開始される前にチップコンベア１ａ上の切粉が堆積している箇所が拭取部７ａが往復する位置へと来るように同期電動機２を制御してチップコンベア１ａを移動させた上でボールねじ７ｂの駆動部を制御して拭取部７ａによる切粉の清掃を行う。

図３は、切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示している。図３に示す例では、図示しない駆動部により駆動するボールねじ７ｂにより支持される抜取部７ｄにより清掃機構７が構成されている。抜取部７ｄは、ボールねじ７ｂの駆動により図中矢印方向に移動してチップスクリュー１ｂの隙間に付着した切粉を清掃する。制御装置５は、チップスクリュー１ｂの回転速度と、ボールねじ７ｂの回転速度とを同期させることにより、抜取部７ｄがチップスクリュー１ｂの隙間を移動するように制御して切粉の清掃を行う。

図４は、切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示している。図４に示す例では、流体の吐出／吸入に使用するポンプ７ｅと図示しない駆動部により駆動する流体の吐出口／吸入口７ｆにより清掃機構７が構成されている。吐出口／吸入口７ｆは図示しない駆動部により図中矢印方向に移動してチップコンベア１ａ上に堆積した切粉を流体で洗い流す、または流体と共に吸引することで清掃を行う。制御装置５は、清掃機構７が清掃を始める前にチップコンベア１ａ上の切粉が堆積している箇所が吐出口／吸入口７ｆの移動可能な位置へと来るように同期電動機２を制御してチップコンベア１ａを移動させた上で清掃機構７の駆動部を制御して切粉の清掃を行う。更に、切粉の堆積状況に応じて、吐出／吸引する方向、吐出量又は吸入量を変化させてもよい。

図５は、切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示している。図５に示す例では、流体の吐出／吸入に使用するポンプ７ｅと図示しない駆動部により駆動する流体の吐出口／吸入口７ｆにより清掃機構７が構成されている。吐出口／吸入口７ｆは図示しない駆動部により図中矢印方向に移動してチップスクリュー１ｂに付着した切粉を流体で洗い流す、または流体と共に吸引することで清掃を行う。制御装置５は、チップスクリュー１ｂの回転速度と、吐出口／吸入口７ｆの移動速度とを同期させることにより、吐出口／吸入口７ｆがチップスクリュー１ｂの隙間を全て清掃できるように制御する。更に、切粉の付着状況に応じて、吐出／吸引する方向、吐出量又は吸入量を変化させてもよい。

図６は、切粉排出装置１としてのチップコンベア１ａを用い、該チップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する清掃機構７を組み込んだ実装例を示している。図６に示す例では、自動搬送装置などのロボット８と、該ロボット８のアームの先に取り付けられたハンドにより支持される拭取部７ａにより清掃機構７が構成されている。拭取部７ａは、ロボット８の駆動により図中矢印方向に移動してチップコンベア１ａ上に堆積した切粉を清掃する。制御装置５は、ロボット８が拭取部７ａによる清掃を開始する前にチップコンベア１ａ上の切粉が堆積している箇所が拭取部７ａが往復する位置へと来るように同期電動機２を制御してチップコンベア１ａを移動させた上でロボット８を制御して切粉の清掃を行う。

図７は、切粉排出装置１としてのチップスクリュー１ｂを用い、該チップスクリュー１ｂに付着した切粉を清掃する機構としての清掃機構７を示している。図７に示す例では、自動搬送装置などのロボット８と、該ロボット８のアームの先に取り付けられたハンドにより支持される抜取部７ｄにより清掃機構７が構成されている。抜取部７ｄは、ロボット８の駆動により図中矢印方向に移動してチップスクリュー１ｂの隙間に付着した切粉を清掃する。制御装置５は、チップスクリュー１ｂの回転速度と、ロボット８の駆動とを同期させることにより、抜取部７ｄがチップスクリュー１ｂの隙間を移動するように制御して切粉の清掃を行う。

図８は、図２で示した実施例に対して、更に撮像装置を利用した切粉残留状況監視機構を追加した実施例を示している。図８に示す例では、アームの先端に撮像装置９を取り付けた自動搬送装置などのロボット８により切粉残留状況監視機構が構成されている。制御装置５は、撮像装置９により撮像されたチップコンベア１ａの画像からチップコンベア上の切粉の堆積している箇所を特定し、該特定したチップコンベア１ａ上の切粉が堆積している箇所が拭取部７ａが往復する位置へと来るように同期電動機２を制御してチップコンベア１ａを移動させた上で清掃機構７の駆動部を制御して切粉の清掃を行う。
図９は、図２で示した実施例に対して、更に撮像装置と反射物を利用した切粉残留状況監視機構を追加した実施例を示している。図９に示す例では、固定された撮像装置と、アームの先端に鏡などの反射物１０を取り付けた自動搬送装置などのロボット８により切粉残留状況監視機構が構成されている。図９に示す切粉残留状況監視機構では、図８で示したものと比較すると、小型の反射物１０を用いることで撮像装置９が直接視認できない（入れない）箇所の切粉の堆積状況を視認することが可能となるほか、撮像装置９の移動距離を削減して切粉の確認に係る時間を短縮することができる。
なお、図８、図９の例ではロボット８を使用しているが、ロボット８の代わりにオートローダーや加工物の取り出し装置などを使用しても良い。

図１０は、同期電動機に掛かる負荷状況を元に切粉残留箇所を特定する実施例を示している。図１０（ａ）に示すように、チップコンベア１ａは切粉排出装置１の筐体１１に収められており、図１０（ａ）左側の部分においてチップコンベア１ａと筐体１１との距離が最も狭くなっている。図中Ａ〜Ｆは、チップコンベア１ａの掃引機構部を示している。図１０（ａ）において、掃引機構部Ｅに切粉１２が残留した場合に、そのままチップコンベア１ａを動かし続けると、図１０（ｂ）に示すように、チップコンベア１ａと筐体１１との間の距離が狭くなっている部分に切粉１２がはさまれる。この時、チップコンベア１ａに対する切粉１２からの反力により同期電動機２と負荷（電流、出力トルクなどで検出可能）が増加する。制御装置５は、図１０（ｃ）に示すように、同期電動機２を制御して掃引機構部Ｅが清掃機構７により清掃可能な位置へ来るように移動させ、その後清掃機構７を制御して掃引機構部Ｅ付近の切粉１２の清掃を行う。なお、同期電動機２に発生する負荷の許容範囲を予め設定しておき、現在同期電動機２が設定した負荷の許容範囲内であれば、清掃を実施しないようにしても良い。

図１１（ａ）は、１台の工作機械１００の制御装置５が複数の切粉排出装置１の清掃機構７を制御する場合の実施例を示している。このように構成することで、切粉排出装置を清掃する時には、清掃機構７を制御する制御装置５を備えた工作機械１００以外の工作機械１００については電源を遮断しても全ての切粉排出装置１の清掃が可能となるため、無駄な電力消費を省くことができる。
図１１（ｂ）は、工作機械１００の外部に設置される生産ラインの集中監視用などの制御装置１３により切粉排出装置１の清掃機構７を制御する場合の実施例を示している。このように構成することで、切粉排出装置を清掃する時には、工作機械１００の電源を遮断しても制御装置１３の制御の下で切粉排出装置１の清掃が可能となるため、無駄な電力消費を省くことができる。
なお、上記した図１１（ａ），図１１（ｂ）の実施例においては、必須ではないが切粉排出装置１の制御と清掃機構７の制御とを同じ制御装置で実施することが望ましい。図２〜図１０でも説明したように、切粉排出装置１と清掃機構７の構造によっては、切粉排出装置１の動作と清掃機構７の動作を同期させる必要がある為である。ただし、複数の制御装置間で通信手段を設け、切粉排出装置１の動作と清掃機構７の動作を同期させても良いものとする。

図１２は、本発明の一実施形態による切粉排出装置を備えた工作機械の基本的な制御のフローチャートである。
●［ステップＳＡ０１］制御装置５は、切粉残留確認処理を実施するか否かを判定する。切粉残留確認処理の実行は、例えば、パラメータ設定などで切り替え可能とし、パラメータの設定状況により切粉残留確認処理を実行するか否かを判断するようにしても良い。切粉残留確認処理を実行する場合にはステップＳＡ０２へと処理を移行し、切粉残留確認を実施しない場合にはステップＳＡ０３へ処理を移行する。

●［ステップＳＡ０２］制御装置５は、上記した切粉残留状況監視機構や同期電動機２の負荷状況などを確認して切粉の残留状況を確認する。切粉が残留している場合にはステップＳＡ０３へ処理を移行し、切粉が残留していない場合にはステップＳＡ０５へ処理を移行する。
●［ステップＳＡ０３］制御装置５は、切粉排出装置１の駆動部の動作と清掃機構７の動作とを連携して制御し、残留切粉の除去（清掃）を実行する。
●［ステップＳＡ０４］制御装置５は、後述する処理１（清掃の効果を確認するための処理）を実行する。
●［ステップＳＡ０５］制御装置５は、後述する処理２（履歴記録処理）を実行する。

図１３は、本発明の一実施形態による清掃の要／不要判断を追加した切粉排出装置を備えた工作機械の制御のフローチャートである。
●［ステップＳＢ０１］制御装置５は、切粉残留確認処理を実施するか否かを判定する。切粉残留確認処理の実行は、例えば、パラメータ設定などで切り替え可能とし、パラメータの設定状況により切粉残留確認処理を実行するか否かを判断するようにしても良い。切粉残留確認処理を実行する場合にはステップＳＢ０２へと処理を移行し、切粉残留確認を実施しない場合にはステップＳＢ０５へ処理を移行する。

●［ステップＳＢ０２］制御装置５は、上記した切粉残留状況監視機構や同期電動機２の負荷状況などを確認して切粉の残留状況を確認する。切粉が残留している場合にはステップＳＢ０３へ処理を移行し、切粉が残留していない場合にはステップＳＢ０８へ処理を移行する。
●［ステップＳＢ０３］制御装置５は、切粉の残留量を予め記憶した切粉の許容範囲と比較する。
●［ステップＳＢ０４］制御装置５は、切粉の残留量が許容範囲内であるか否かを判定する。切粉の残留量が許容範囲内である場合にはステップＳＢ０８へ処理を移行し、許容範囲外である場合にはステップＳＢ０６へ処理を移行する。

●［ステップＳＢ０５］制御装置５は、切粉排出装置１の駆動時間がパラメータ等に設定された規定値に到達したか否かを判定する。駆動時間が規定値に到達した場合にはステップＳＢ０６へ処理を移行し、到達していない場合にはステップＳＢ０８へと処理を移行する。
●［ステップＳＢ０６］制御装置５は、切粉排出装置１の駆動部の動作と清掃機構７の動作とを連携して制御し、残留切粉の除去（清掃）を実行する。
●［ステップＳＢ０７］制御装置５は、後述する処理１（清掃の効果を確認するための処理）を実行する。
●［ステップＳＢ０８］制御装置５は、後述する処理２（履歴記録処理）を実行し、本処理を終了する。

図１４は、本発明の一実施形態による負荷情報から切粉残留箇所を特定する処理を追加した切粉排出装置を備えた工作機械の制御のフローチャートである。
●［ステップＳＣ０１］制御装置５は、切粉排出装置１の駆動部が特定の位置又は角度に移動した場合、負荷が増加するか否かを判定する。特定の位置又は角度で負荷が増加する場合には負荷が大きくなる箇所に切粉が残留していると判断しステップＳＣ０２へと処理を移行し、そうでない場合にはステップＳＣ０７へと処理を移行する。

●［ステップＳＣ０２］制御装置５は、負荷の大きさなどから推定される切粉の残留量を予め記憶した切粉の許容範囲と比較する。
●［ステップＳＣ０３］制御装置５は、切粉の残留量が許容範囲内であるか否かを判定する。切粉の残留量が許容範囲内である場合にはステップＳＣ０７へ処理を移行し、許容範囲外である場合にはステップＳC０４へ処理を移行する。

●［ステップＳＣ０４］制御装置５は、同期電動機２を制御してステップＳＣ０１で特定した切粉排出装置１の切粉が残留しているとみられる箇所を、清掃機構７が清掃可能な位置まで移動する。
●［ステップＳＣ０５］制御装置５は、清掃機構７を制御して残留切粉の除去（清掃）を実行する。
●［ステップＳＣ０６］制御装置５は、後述する処理１（清掃の効果を確認するための処理）を実行する。
●［ステップＳＣ０７］制御装置５は、後述する処理２（履歴記録処理）を実行し、本処理を終了する。

図１５は、上記した処理１（清掃の効果を確認するための処理）のフローチャートである。
●［ステップＳＤ０１］制御装置５は、清掃が終了した後で清掃状況の確認を実施するか否かを判定する。清掃状況の確認の実施は、例えば、パラメータ設定などで切り替え可能とし、パラメータの設定状況により清掃状況の確認処理を実行するか否かを判断するようにしても良い。また、一定期間毎、清掃をＮ回実施する毎、など、断続的に清掃状況の確認処理を実施できるようにしてもよい。清掃状況の確認処理を実行する場合にはステップＳＤ０２へと処理を移行し、切粉残留確認を実施しない場合には本処理を終了する。
●［ステップＳＤ０２］制御装置５は、上記した切粉残留状況監視機構や同期電動機２の負荷状況などを確認して切粉の残留状況を確認する。
●［ステップＳＤ０３］制御装置５は、後述する処理３（再清掃処理）を実行し、本処理を終了する。

図１６は、上記した処理２（履歴記録処理）のフローチャートである。
●［ステップＳＥ０１］制御装置５は、切粉排出装置１上の切粉の堆積／付着状況の確認結果の履歴情報の記録処理を実施するか否かを判定する。確認結果の履歴情報の記録処理の実施は、例えば、パラメータ設定などで切り替え可能とし、パラメータの設定状況により確認結果の履歴情報の記録処理を実行するか否かを判断するようにしても良い。確認結果の履歴情報の記録処理を実行する場合にはステップＳＥ０２へと処理を移行し、確認結果の履歴情報の記録処理を実施しない場合にはステップＳＥ０３へと処理を移行する。
●［ステップＳＥ０２］制御装置５は、切粉排出装置１上の切粉の堆積／付着状況の確認結果の履歴情報を不揮発性メモリや外部記憶装置などに記録する。

●［ステップＳＥ０３］制御装置５は、実行した清掃方法の履歴情報の記録処理を実施するか否かを判定する。実行した清掃方法の履歴情報の記録処理の実施は、例えば、パラメータ設定などで切り替え可能とし、パラメータの設定状況により実行した清掃方法の履歴情報の記録処理を実行するか否かを判断するようにしても良い。実行した清掃方法の履歴情報の記録処理を実行する場合にはステップＳＥ０４へと処理を移行し、実行した清掃方法の履歴情報の記録処理を実施しない場合には本処理を終了する。
●［ステップＳＥ０４］制御装置５は、実行した清掃方法の履歴情報を不揮発性メモリや外部記憶装置などに記録し、本処理を終了する。

図１７は、上記した処理３（再清掃処理）のフローチャートである。
●［ステップＳＦ０１］制御装置５は、上記した切粉残留状況監視機構や同期電動機２の負荷状況などを確認して切粉の残留状況を確認し、切粉の残留量が許容範囲内であるか否かを判定する。切粉の残留量が許容範囲内である場合には本処理を終了し、許容範囲外である場合にはステップＳＦ０２へ処理を移行する。
●［ステップＳＦ０２］制御装置５は、残留している切粉が切粉排出装置１で除去可能であるか否かを判定する。除去可能／不可能の判定においては、例えば、清掃を実行した前後で切粉の残留量が変わらなかった場合や、一定回数清掃を繰り返しても切粉が除去できない場合に、除去不可能と判定するようにしても良い。切粉が切粉排出装置１で除去可能であると判定した場合にはステップＳＦ０３へ処理を移行し、除去不可能であると判定した場合にはステップＳＦ０５へと処理を移行する。

●［ステップＳＦ０３］制御装置５は、同期電動機２を制御してステップＳＦ０１で特定した切粉排出装置１の切粉が残留しているとみられる箇所を、清掃機構７が清掃可能な位置まで移動する。
●［ステップＳＦ０４］制御装置５は、清掃機構７を制御して残留切粉の除去（清掃）を実行し、ステップＳＦ０１へと処理を移行する。

●［ステップＳＦ０５］制御装置５は、切粉排出装置１の動作を停止する。
●［ステップＳＦ０６］制御装置５は、表示装置の表示や音、ランプなどで、オペレータに対して人手による清掃が必要である旨を通知し、本処理を終了する。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態の例にのみ限定されるものでなく、適宜の変更を加えることにより様々な態様で実施することができる。
例えば、上記した実施形態では拭取部、抜取部、吐出口／吸入口などの清掃手段を用いた清掃機構７について説明したが、ワイパー、ブラシなどのその他の清掃手段を用いた清掃機構７を構成しても良い。また、複数の清掃手段を組み合わせた清掃機構７を構成するようにしても良い。

また、切粉排出装置１の動力源としては同期電動機２以外にも、回転検出器付の誘導電動機とインバータを用いることも可能である。更に、単なる一定速／一定時間動作する駆動減を用いるようにしても良い。その場合には、清掃機構７の動作とのズレを補正するための機構を設けて、切粉排出装置１と清掃機構７との間にずれが生じた際に補正するようにすればよい。

清掃を実施するかしないかを判断する方法としては、上記した撮像装置により残留切粉の検出する方法や、特定の位置で同期電動機２の負荷が規定値を超えた場合に切粉が残留していると推定する方法以外にも、同期電動機２の負荷が常に規定値を超える場合や、同期電動機２の負荷が予め定めた所定の値以上の割合で変動する場合などに、清掃の実施が必要であると判断するようにしても良い。

上記した実施形態では、反射物を用いた切粉の堆積状況の確認の例を示しているが、反射物としては平面鏡のほか凸面鏡、凹面鏡なども利用できる。また、屈折物を用いることも可能であり、その場合には凸レンズを用いることで撮像装置単体の解像度では確認しづらい箇所の切粉残留状況が確認をして確認精度を向上させたり、凹レンズを用いて撮像装置の移動距離を少ないままで広範囲の確認ができるようにして確認時間の短縮を図ってもよい。また、複数の反射物または屈折物を利用するようにしても良いし、反射物と屈折物を組み合わせて利用しても良い。

また、制御装置５は、清掃の結果を確認した後に再清掃を行うことを決定した場合には、前回行った清掃方法とは異なる清掃方法を実施するようにしても良い。例えば、拭取部を用いた清掃機構を用いても切粉が清掃できなかった場合には、再清掃時には加工液などの流体を吐出する吐出口を用いた清掃機構を用いて清掃するように制御しても良い。

１ 切粉排出装置
１ａ チップコンベア
１ｂ チップスクリュー
２ 同期電動機
３ 回転検出器（パルスコーダ）
４ 同期電動機用制御機器（サーボアンプ）
５ 制御装置
６ 交流電源
７ 清掃機構
７ａ 拭取部
７ｂ ボールねじ
７ｃ 支持棒
７ｄ 抜取部
７ｅ ポンプ
７ｆ 吐出口／吸入口
８ ロボット
９ 撮像装置
１０ 反射物
１１ 筐体
１２ 切粉
１３ 制御装置
１００ 工作機械

Claims (16)

1. 工作機械で発生する切粉を機外に排出する動力源が同期電動機である切粉排出装置を備えた工作機械において、
   前記切粉排出装置の一部又は全体を清掃する為の清掃機構と、
   前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する制御部と、
   前記切粉排出装置の駆動部における切粉残留状況を監視する切粉残留状況監視部とを備え、
   前記制御部は、
   前記監視結果を元に前記切粉排出装置の清掃の実施を判断し、当該判断結果に応じて前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する、
   ことを特徴とする切粉排出装置を備えた工作機械。
2. 前記切粉残留状況監視部が撮像装置である、
   ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
3. 前記切粉残留状況監視部は、撮像装置と、反射物および屈折物の少なくともいずれか一方とから構成され、
   前記撮像装置が、前記反射物および前記屈折物の少なくともいずれか一方を介して切粉排出装置への切粉残留状況を監視する、
   ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
4. 前記切粉残留状況監視部に、前記同期電動機から取得する負荷情報を用いる、
   ことを特徴とする請求項１記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
5. 前記制御部は、前記切粉残留状況監視部からの情報に基づいて前記切粉排出装置において切粉が残留している箇所を特定し、前記切粉排出装置および前記清掃機構を制御して特定された切粉残留箇所の清掃を実施する、
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
6. 前記制御部は、前記清掃機構による清掃後、前記切粉残留状況監視部により清掃の結果を確認し、確認した清掃の結果を元に、再清掃又は人手による清掃が必要な旨の通知のいずれか一方を実施する、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
7. 前記制御部は、再清掃を実施する際、前回の清掃方法と異なる方法で清掃を実施する、
   ことを特徴とする請求項６記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
8. 前記制御部は、前記切粉残留状況の確認又はその確認結果にしたがって実施した清掃内容の内、少なくともいずれか一方の記録を履歴情報として記憶する、
   ことを特徴とする請求項６または７に記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
9. 前記清掃機構を自動搬送装置により移動可能とする、
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
10. 前記撮像装置を自動搬送装置により移動可能とする、
    ことを特徴とする請求項２記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
11. 前記撮像装置、前記反射物および屈折物の少なくともいずれか１つを自動搬送装置により移動可能とする、
    ことを特徴とする請求項３記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
12. 前記自動搬送装置がロボットである、
    ことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
13. 工作機械で発生する切粉を機外に排出する切粉排出装置を備えた工作機械において、
    前記切粉排出装置の一部又は全体を清掃する為の清掃機構と、
    前記清掃機構を移動可能にする自動搬送装置と、
    前記切粉排出装置の動作と前記清掃機構の動作とを連携させて制御する制御部と、
    を設けたことを特徴とする切粉排出装置を備えた工作機械。
14. 前記切粉排出装置の動力源が同期電動機である、
    ことを特徴とする請求項１３記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
15. 前記自動搬送装置がロボットである、
    ことを特徴とする請求項１３または１４に記載の切粉排出装置を備えた工作機械。
16. 前記制御部は、前記工作機械の外部に設置された制御装置である、
    ことを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の切粉排出装置を備えた工作機械。