JP7471851B2

JP7471851B2 - Machine tool, control method, and program

Info

Publication number: JP7471851B2
Application number: JP2020026654A
Authority: JP
Inventors: 正弥佐藤; 卓藤生
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2024-04-22
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: JP2021130163A

Description

本発明は、工具を用いて加工対象物の工作を行う工作機械、制御方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a machine tool that uses a tool to machine an object to be machined, a control method, and a program.

工作機械において、工作機械の内部に工具マガジンを備えて、工具交換動作を行うものが知られている。 It is known that machine tools have a tool magazine inside them to perform tool changing operations.

工具マガジン、または、工具上に切粉が堆積する場合があるため、例えば、送風機構をヘッド内に配設して大型化を抑制する技術が知られている（特許文献１参照）。 Because chips may accumulate in the tool magazine or on the tools, a technique is known for preventing the machine from becoming too large, for example by providing an air blowing mechanism inside the head (see Patent Document 1).

特開２０１８－３０２０２号公報JP 2018-30202 A

また、特許文献１のように、送風機構をヘッド内に配設する以外にも、外部のエアーコンプレッサを利用することも行われているが、送風装置の配置にかかわらず、加工対象の材料の種類によって、切粉が堆積し易い場合がある。 In addition to disposing the blower mechanism inside the head as in Patent Document 1, an external air compressor is also used. However, regardless of the placement of the blower device, chips may easily accumulate depending on the type of material being machined.

本発明は、簡易な方法で、工具に堆積した切粉の量を低減し易い技術を提供する。 The present invention provides a technology that makes it easy to reduce the amount of chips that accumulate on a tool in a simple manner.

上記課題を解決するために、本発明の工作機械は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械であって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わない通常モードと、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を強制的に行う強制掃除モードと、を有し、前記強制掃除モードが選択されている場合には、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を実行することを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の工作機械は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械であって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わず、前記工作機械は、加工情報を読み込んで前記加工対象に対して加工を行う工作機械であり、前記加工対象物の材料情報を予め記憶する記憶手段と、前記加工情報に含まれる材料情報を読取る読取手段と、前記記憶手段に記憶された材料情報と、前記読取手段によって読取られた材料情報と、を比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果に応じて前記工具に対して前記掃除動作を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the machine tool of the present invention is a machine tool that performs processing on a workpiece using a clamped tool, and after processing the workpiece with the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool, and has a normal mode in which the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material, and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, and a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the workpiece, and when the forced cleaning mode is selected, the cleaning operation is performed regardless of the material of the workpiece .
In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the machine tool of the present invention is a machine tool that performs processing on a workpiece using a clamped tool, and after processing the workpiece with the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool, and the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material, and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, the machine tool is a machine tool that reads processing information and performs processing on the workpiece, and is characterized in that it has a memory means for pre-storing the material information of the workpiece, a reading means for reading the material information included in the processing information, a comparison means for comparing the material information stored in the memory means with the material information read by the reading means, and performs the cleaning operation on the tool depending on the comparison result of the comparison means.

また、上記課題を解決するために、本発明の加工システムの制御方法は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械を含む加工システムの制御方法であって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わない通常モードと、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を強制的に行う強制掃除モードと、を有し、前記強制掃除モードが選択されている場合には、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を実行することを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の加工システムの制御方法は、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械を含む加工システムの制御方法であって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わず、前記工作機械は、加工情報を読み込んで前記加工対象に対して加工を行う工作機械であり、前記加工対象物の材料情報を予め記憶する記憶工程と、前記加工情報に含まれる材料情報を読取る読取工程と、前記記憶工程で記憶された材料情報と、前記読取工程で読取られた材料情報と、を比較する比較工程と、前記比較工程における比較結果に応じて前記工具に対して前記掃除動作を行うことを特徴とする。 In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the control method for a machining system of the present invention is a control method for a machining system including a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool, and after the workpiece has been machined with the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool, and has a normal mode in which the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, and a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the workpiece, and when the forced cleaning mode is selected, the cleaning operation is performed regardless of the material of the workpiece .
In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the control method for a machining system of the present invention is a control method for a machining system including a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool, and after the workpiece has been machined with the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool, the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material, and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, the machine tool is a machine tool that reads machining information and performs machining on the workpiece, and is characterized in that it includes a storage process for pre-storing the material information of the workpiece, a reading process for reading the material information included in the machining information, a comparison process for comparing the material information stored in the storage process with the material information read in the reading process, and the cleaning operation is performed on the tool depending on the comparison result in the comparison process.

また、上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械をコンピュータとし機能させるプログラムであって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わない通常モードと、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を強制的に行う強制掃除モードと、を有し、前記強制掃除モードが選択されている場合には、前記加工対象物の材料に関わらず前記掃除動作を実行することを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明のプログラムは、加工対象物に対して、クランプされた工具を用いて加工を行う工作機械をコンピュータとし機能させるプログラムであって、前記工具により前記加工対象物に加工を行った後に、前記工作機械からアンクランプ状態の前記工具に対して掃除動作を実行可能であり、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料の場合に前記掃除動作を行い、前記加工対象物の材料情報が樹脂材料以外の場合に前記掃除動作を行わず、前記工作機械は、加工情報を読み込んで前記加工対象に対して加工を行う工作機械であり、前記加工対象物の材料情報を予め記憶する記憶工程と、前記加工情報に含まれる材料情報を読取る読取工程と、前記記憶工程で記憶された材料情報と、前記読取工程で読取られた材料情報と、を比較する比較工程と、前記比較工程における比較結果に応じて前記工具に対して前記掃除動作を行うことを特徴とする。 In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the program of the present invention is a program that causes a machine tool that uses a clamped tool to function as a computer and that, after the workpiece has been machined with the tool, can perform a cleaning operation on the tool in an unclamped state from the machine tool, and has a normal mode in which the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, and a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the workpiece, and when the forced cleaning mode is selected, the cleaning operation is performed regardless of the material of the workpiece .
In addition, in order to solve the above-mentioned problems, the program of the present invention is a program that causes a machine tool that performs processing on a workpiece using a clamped tool to function as a computer, and after the workpiece has been processed with the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool, and the cleaning operation is performed when material information of the workpiece is a resin material, and the cleaning operation is not performed when material information of the workpiece is other than a resin material, the machine tool is a machine tool that reads processing information and performs processing on the workpiece, and is characterized in that it has a storage process for pre-storing the material information of the workpiece, a reading process for reading the material information included in the processing information, a comparison process for comparing the material information stored in the storage process with the material information read in the reading process, and the cleaning operation is performed on the tool depending on the comparison result in the comparison process.

本発明によれば、簡易な方法で、工具に堆積した切粉の量を低減し易い工作機械を提供することできる。 The present invention provides a machine tool that can easily reduce the amount of chips that accumulate on the tool using a simple method.

本発明の一実施形態に係る工作機械の外観斜視図。1 is an external perspective view of a machine tool according to an embodiment of the present invention; 実施形態に係る工作機械における内部構成の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of an internal configuration of a machine tool according to an embodiment. 実施形態に係る電装ユニットの概略断面図。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an electrical unit according to the embodiment. 実施形態に係る主軸のエアーブロー部を示す図（図４（ａ）は斜視図であり、図４（ｂ）は断面図である）。4A and 4B are views showing an air blow portion of a spindle according to an embodiment (FIG. 4A is a perspective view, and FIG. 4B is a cross-sectional view). 実施形態に係る工作機械における制御ブロック図。FIG. 2 is a control block diagram of a machine tool according to an embodiment. 実施形態に係る工具マガジン７０の上面図。FIG. 4 is a top view of the tool magazine 70 according to the embodiment. 掃除動作（掃除モード）の制御フローチャート。4 is a control flowchart of a cleaning operation (cleaning mode). 材料自動判定制御の制御フローチャート。4 is a control flowchart of automatic material determination control. 加工中の掃除動作の実行判断の制御フローチャート。11 is a control flowchart for determining whether or not to perform a cleaning operation during processing. 切粉挟み込み検知の制御フローチャート。4 is a control flowchart for detecting trapped chips.

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。 The present invention will be described in detail below based on the embodiments.

＜実施形態＞
本発明の実施形態に係る工作機械ついて、図１～図５を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る工作機械の外観斜視図であり、エアーを発生させるエアーコンプレッサ２００に、増圧弁９０が取り付けられて、増圧弁９０によって、圧力が上昇したエアーによって、チャックをアンクランプ状態にする。増圧弁９０の後段にエア圧検知センサ９１が設けられている。工具のチャックにどの程度の圧力がかかっているか測定するために、エア圧検知センサ９１は、工作機械の内部に設けられてもよい。加工機１００は、図１に示すように、外装カバー１０１内に加工機本体を収容している。外装カバー１０１は、開閉ドア１０２を有しており、開閉ドア１０２を開けることで、ワークの交換が可能となっている。 <Embodiment>
A machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 5. Fig. 1 is an external perspective view of a machine tool according to an embodiment of the present invention. A booster valve 90 is attached to an air compressor 200 that generates air, and the chuck is unclamped by the air whose pressure has been increased by the booster valve 90. An air pressure detection sensor 91 is provided downstream of the booster valve 90. The air pressure detection sensor 91 may be provided inside the machine tool in order to measure the degree of pressure applied to the chuck of the tool. As shown in Fig. 1, the processing machine 100 accommodates the processing machine body in an exterior cover 101. The exterior cover 101 has an opening/closing door 102, and the workpiece can be replaced by opening the opening/closing door 102.

図２に示すように、開閉ドア１０２には、透光性の窓１０３が設けられている。開閉ドア１０２は、窓１０３が設けられていない部分に、開閉ロッド１０４が接続され、開閉ロッド１０４に設けられた不図示のショックアブソーバー機構により、開き動作が、ゆっくりになるように構成されている。開閉ドア１０２が開閉を行い易くなるとともに、窓１０３に大きな衝撃が伝わりにくくし、窓１０３に設けられた透光性の部材が壊れにくくなっている。 As shown in FIG. 2, the opening/closing door 102 is provided with a light-transmitting window 103. The opening/closing door 102 is configured such that an opening/closing rod 104 is connected to the portion where the window 103 is not provided, and a shock absorber mechanism (not shown) provided on the opening/closing rod 104 allows the door to open slowly. This makes it easier for the opening/closing door 102 to be opened and closed, and also makes it difficult for large impacts to be transmitted to the window 103, making it difficult for the light-transmitting member provided on the window 103 to break.

加工装置１００は、移動機構支持部材としてのフレーム１と、それぞれフレーム１に支持された第１移動機構１０、第２移動機構２０及び第３移動機構３０と、加工対象物としてのワークＷを支持する支持機構４０と、支持機構４０を回転可能な第１回転機構（回転機構）５０及び第２回転機構（別の回転機構）６０と、工具マガジン７０と、電装ユニット８０とを備える。 The processing device 100 includes a frame 1 as a moving mechanism support member, a first moving mechanism 10, a second moving mechanism 20, and a third moving mechanism 30 each supported by the frame 1, a support mechanism 40 supporting a workpiece W as an object to be processed, a first rotation mechanism (rotation mechanism) 50 and a second rotation mechanism (another rotation mechanism) 60 capable of rotating the support mechanism 40, a tool magazine 70, and an electrical unit 80.

フレーム１は、内部に空洞を有する架台２上に載置されており、図２に示すように、第１フレーム部３と、第１フレーム部３の端部から直角に折り曲げられた第２フレーム部４とから構成される。本実施形態では、第１フレーム部３は、鉛直方向に沿って配置されており、第２フレーム部４は、水平方向に沿って配置されている。第２フレーム４は、Ｙ軸方向に沿った部分とＺ軸方向に沿った部分を別体として、ネジ等により接続し、梁を設けて構成してもよい。 The frame 1 is placed on a stand 2 having an internal cavity, and as shown in FIG. 2, is composed of a first frame portion 3 and a second frame portion 4 bent at a right angle from an end of the first frame portion 3. In this embodiment, the first frame portion 3 is arranged along the vertical direction, and the second frame portion 4 is arranged along the horizontal direction. The second frame 4 may be configured with a portion along the Y-axis direction and a portion along the Z-axis direction as separate entities, connected by screws or the like, and with a beam provided.

第１移動機構１０は、第２移動機構２０を介してフレーム１の第１フレーム部３の第１の面３ａに支持されており、Ｚ軸方向（鉛直方向、第１方向）に主軸１１を移動可能である。主軸１１には、加工具１２が工具ホルダ（クランプ）を介して着脱自在に取り付けられている。主軸１１は、モータ１３により回転駆動される。第１移動機構１０は、図２に示すように、モータ１４と、Ｚ軸方向に配置された不図示の案内軸とを有し、モータ１４の駆動により主軸１１を案内軸に沿ってＺ軸方向に往復移動（昇降）させる。主軸１１は、Ｚ軸支持部材１６を介して案内軸に沿って移動可能に支持されている。例えば、案内軸はボールねじであり、Ｚ軸支持部材１６はモータ１４の駆動により回転する案内軸（ボールねじ）に沿って移動する部材である。案内軸やＺ軸支持部材１６は、カバー１７により覆われている。 The first moving mechanism 10 is supported on the first surface 3a of the first frame portion 3 of the frame 1 via the second moving mechanism 20, and can move the spindle 11 in the Z-axis direction (vertical direction, first direction). A processing tool 12 is detachably attached to the spindle 11 via a tool holder (clamp). The spindle 11 is driven to rotate by a motor 13. As shown in FIG. 2, the first moving mechanism 10 has a motor 14 and a guide shaft (not shown) arranged in the Z-axis direction, and the spindle 11 is reciprocated (raised and lowered) in the Z-axis direction along the guide shaft by the drive of the motor 14. The spindle 11 is supported movably along the guide shaft via a Z-axis support member 16. For example, the guide shaft is a ball screw, and the Z-axis support member 16 is a member that moves along the guide shaft (ball screw) that rotates by the drive of the motor 14. The guide shaft and the Z-axis support member 16 are covered by a cover 17.

第２移動機構２０は、フレーム１の第１フレーム部３の第１の面３ａに支持されており、Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向（水平方向、第２方向）に第１移動機構１０と共に主軸１１を移動可能である。第２移動機構２０は、モータ２１と、Ｘ軸方向に配置された案内軸（不図示）とを有し、モータ２１の駆動により第１移動機構１０を案内軸に沿ってＸ軸方向に往復移動させる。第２移動機構２０についても、第１移動機構１０と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。 The second moving mechanism 20 is supported on the first surface 3a of the first frame portion 3 of the frame 1, and is capable of moving the main shaft 11 together with the first moving mechanism 10 in the X-axis direction (horizontal direction, second direction) perpendicular to the Z-axis direction. The second moving mechanism 20 has a motor 21 and a guide shaft (not shown) arranged in the X-axis direction, and is driven by the motor 21 to move the first moving mechanism 10 back and forth in the X-axis direction along the guide shaft. As with the first moving mechanism 10, the second moving mechanism 20 may also use, for example, a ball screw as the guide shaft.

第３移動機構３０は、フレーム１の第２フレーム部４の第２の面４ａに支持されており、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向（水平方向、第３方向）に支持機構４０を移動可能である。第３移動機構３０は、モータ（不図示）と、Ｙ軸方向に配置された案内軸（不図示）とを有し、モータの駆動により支持機構４０を案内軸に沿ってＹ軸方向に往復移動させる。第３移動機構３０についても、第１移動機構１０と同様に、例えば、案内軸としてボールねじを用いても良い。 The third movement mechanism 30 is supported on the second surface 4a of the second frame portion 4 of the frame 1, and is capable of moving the support mechanism 40 in the Y-axis direction (horizontal direction, third direction) perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction. The third movement mechanism 30 has a motor (not shown) and a guide shaft (not shown) arranged in the Y-axis direction, and is driven by the motor to reciprocate the support mechanism 40 in the Y-axis direction along the guide shaft. As with the first movement mechanism 10, the third movement mechanism 30 may also use, for example, a ball screw as the guide shaft.

また、第３移動機構３０は、第２回転機構６０を支持する支持板部３１を備えており、支持板部３１が案内軸に沿ってＹ軸方向に往復移動する。図２に示すように、架台２のＹ軸方向の支持機構４０側は開口しており、支持板部３１及び支持板部３１に支持された第２回転機構がＹ軸方向に移動しても架台２と干渉することを防いでいる。そして、第３移動機構３０は、詳しくは後述するように、第２回転機構６０及び第１回転機構５０と共に支持機構４０をＹ軸方向に移動可能である。 The third movement mechanism 30 also includes a support plate portion 31 that supports the second rotation mechanism 60, and the support plate portion 31 moves back and forth in the Y-axis direction along the guide shaft. As shown in FIG. 2, the support mechanism 40 side of the pedestal 2 in the Y-axis direction is open, preventing interference with the pedestal 2 even if the support plate portion 31 and the second rotation mechanism supported by the support plate portion 31 move in the Y-axis direction. The third movement mechanism 30 can move the support mechanism 40 in the Y-axis direction together with the second rotation mechanism 60 and the first rotation mechanism 50, as will be described in detail later.

支持機構４０は、例えば、歯科用補綴物など加工具１２により切削加工される加工対象物としてのワークＷを支持する。このような支持機構４０は、ワークＷを保持する保持部４１と、両端部が第１回転機構５０の回転部５１にそれぞれ連結され、保持部４１を介してワークＷを支持する支持部４２とを有する。保持部４１と支持部４２は別体であり、詳しくは後述するが、保持部４１が支持部４２に対して固定されている。但し、保持部４１と支持部４２とを一体としても良い。 The support mechanism 40 supports a workpiece W, such as a dental prosthesis, as an object to be machined by the machining tool 12. Such a support mechanism 40 has a holding part 41 that holds the workpiece W, and a support part 42 whose both ends are connected to a rotating part 51 of the first rotating mechanism 50 and that supports the workpiece W via the holding part 41. The holding part 41 and the support part 42 are separate bodies, and the holding part 41 is fixed to the support part 42, as will be described in detail later. However, the holding part 41 and the support part 42 may be integrated.

第１回転機構５０は、支持機構４０をＺ軸方向に直交する回転軸としてのａ軸を中心として回転可能である。本実施形態では、ａ軸は、Ｘ軸方向と平行としている。このような第１回転機構５０は、回転部５１を回転自在に支持する支持フレーム５３と、回転部５１を回転駆動するモータとを有する。支持フレーム５３は、支持機構４０の周囲を囲むように略コの字型に形成され、モータ及び回転部５１を支持する第１支持部５３ａと、回転部５１に対向して設けれる不図示の回転部を支持する第２支持部５３ｂと、第１支持部５３ａと第２支持部５３ｂとを連結する連結部５３ｃとから構成される。 The first rotation mechanism 50 can rotate the support mechanism 40 around the a-axis, which is a rotation axis perpendicular to the Z-axis direction. In this embodiment, the a-axis is parallel to the X-axis direction. Such a first rotation mechanism 50 has a support frame 53 that rotatably supports the rotating part 51, and a motor that rotates the rotating part 51. The support frame 53 is formed in a roughly U-shape so as to surround the periphery of the support mechanism 40, and is composed of a first support part 53a that supports the motor and the rotating part 51, a second support part 53b that supports a rotating part (not shown) that is provided opposite the rotating part 51, and a connecting part 53c that connects the first support part 53a and the second support part 53b.

第１支持部５３ａに支持された回転部５１と、第２支持部５３ｂに支持された回転部は、ａ軸方向に互いに対向するように、且つ、ａ軸を回転軸として回転可能に配置されている。そして、支持機構４０のａ軸方向両端部が、それぞれ回転部に支持されている。これにより、第１回転機構５０は、支持機構４０を、ａ軸を中心として回転可能に支持する。 The rotating part 51 supported by the first support part 53a and the rotating part supported by the second support part 53b are arranged to face each other in the a-axis direction and to be rotatable around the a-axis as the rotation axis. Both ends of the support mechanism 40 in the a-axis direction are supported by the rotating parts. As a result, the first rotation mechanism 50 supports the support mechanism 40 so that it can rotate around the a-axis.

第１回転機構５０は、少なくとも１８０°回転可能であり、支持機構４０に支持されたワークＷの表裏を反転可能である。本実施形態では、第１回転機構５０は、支持機構４０をａ軸を中心として３６０°回転させることができる。 The first rotation mechanism 50 can rotate at least 180° and can invert the workpiece W supported by the support mechanism 40. In this embodiment, the first rotation mechanism 50 can rotate the support mechanism 40 360° around the a-axis.

第２回転機構６０は、支持機構４０をＺ軸方向及びａ軸に直交する別の回転軸としてのｂ軸を中心として回転可能である。本実施形態では、ｂ軸は、Ｙ軸方向と平行としている。このような第２回転機構６０は、第１回転機構５０の支持フレーム５３が取り付けられる回転部と、回転部６１を回転駆動するモータとを有する。回転部６１は、支持フレーム５３の連結部５３ｃが取り付けられ、モータ６２に回転駆動されることにより支持フレーム５３を、ｂ軸を中心として回転可能である。したがって、第２回転機構６０は、第１回転機構５０と共に支持機構４０を、ｂ軸を中心として回転可能に支持する。 The second rotation mechanism 60 can rotate the support mechanism 40 around the b-axis, which is another rotation axis perpendicular to the Z-axis and a-axis. In this embodiment, the b-axis is parallel to the Y-axis. Such a second rotation mechanism 60 has a rotating unit to which the support frame 53 of the first rotation mechanism 50 is attached, and a motor that rotates and drives the rotating unit 61. The rotating unit 61 is attached to the connecting portion 53c of the support frame 53, and is rotated and driven by the motor 62 to rotate the support frame 53 around the b-axis. Therefore, the second rotation mechanism 60 supports the support mechanism 40 together with the first rotation mechanism 50 so that it can rotate around the b-axis.

工具保持部としての工具マガジン７０は、複数の加工具を保持可能であり、第１回転機構５０に隣接して配置され、第２回転機構６０とともに回転しないように支持されている。また、工具マガジン７０は、第３移動機構３０により支持機構４０などと共にＹ軸方向に移動可能である。 The tool magazine 70, which serves as a tool holding section, can hold multiple processing tools, is disposed adjacent to the first rotation mechanism 50, and is supported so as not to rotate together with the second rotation mechanism 60. The tool magazine 70 can also be moved in the Y-axis direction together with the support mechanism 40 and the like by the third movement mechanism 30.

工具マガジン７０には、それぞれ工具ホルダ１２ａと一体に形成された複数種類の加工具が保持された状態でＹ軸方向に沿って複数列並べて配置されている。そして、主軸１１に取り付ける加工具を交換可能としている。なお、工具ホルダ１２ａは、主軸１１に保持される部分であり、加工具と一体に形成されていても良いし、別体に形成されていても良い。なお、本実施形態では、加工具１２をチャック付の工具ホルダ１２ａに取り付けた上で、主軸１１の工具保持用のチャック部が工具ホルダ１２ａを介して保持する２重チャックの構成となっている。但し、主軸１１に直接、加工具を取り付けても良い。加工具の交換は、作業者が行っても良いし、加工装置１００により自動で行っても良い。 In the tool magazine 70, a number of types of processing tools, each formed integrally with a tool holder 12a, are held and arranged in a number of rows along the Y-axis direction. The processing tools attached to the spindle 11 can be replaced. The tool holder 12a is a part held by the spindle 11, and may be formed integrally with the processing tool or may be formed separately. In this embodiment, the processing tool 12 is attached to the tool holder 12a with a chuck, and the chuck part of the spindle 11 for holding the tool holds it via the tool holder 12a, forming a double chuck configuration. However, the processing tool may be attached directly to the spindle 11. The processing tool may be replaced by an operator or automatically by the processing device 100.

加工具の交換を自動で行う場合には、第２移動機構２０及び第３移動機構３０により工具マガジン７０の加工具が入っていない空きスペースを主軸１１の下方に移動させる。そして、第１移動機構１０により主軸１１を下降させ、主軸１１に設けられたチャックなどの着脱装置を動作させることで、主軸１１に取り付けられている加工具１２を外して工具マガジン７０の空きスペースに配置する。次いで、第１移動機構１０により主軸１１を上昇させると共に、第２移動機構２０及び第３移動機構３０により工具マガジン７０の交換したい加工具１２が配置されている位置を主軸１１の下方に移動させる。そして、再度、第１移動機構１０により主軸１１を下降させ、着脱装置を動作させることで、主軸１１に交換したい加工具１２を装着する。なお、加工具１２は、例えば、ドリルやエンドミルである。 When the processing tool is replaced automatically, the second moving mechanism 20 and the third moving mechanism 30 move the empty space of the tool magazine 70 where no processing tool is inserted to below the spindle 11. Then, the first moving mechanism 10 lowers the spindle 11, and the processing tool 12 attached to the spindle 11 is removed and placed in the empty space of the tool magazine 70 by operating an attachment/detachment device such as a chuck provided on the spindle 11. Next, the first moving mechanism 10 raises the spindle 11, and the second moving mechanism 20 and the third moving mechanism 30 move the position of the tool magazine 70 where the processing tool 12 to be replaced is located to below the spindle 11. Then, the first moving mechanism 10 lowers the spindle 11 again, and the attachment/detachment device is operated to attach the processing tool 12 to be replaced to the spindle 11. The processing tool 12 is, for example, a drill or an end mill.

電装ユニット８０は、フレーム１のＸＹＺ方向の最大辺を含んだ直方体で囲んだ空間の内側に取り付けられている。即ち、電装ユニット８０は、第１フレーム部３の第１の面３ａの反対側で、第２フレーム部４の第２の面４ａの反対側に配置されている。このようにＬ字型に形成されたフレーム１の、各移動機構や回転機構が配置されていない内側に電装ユニット８０を配置することで、スペースを有効に利用でき、装置の小型化を図れる。 The electrical component unit 80 is attached inside the space surrounded by a rectangular parallelepiped that includes the longest side of the frame 1 in the XYZ directions. That is, the electrical component unit 80 is disposed on the opposite side of the first surface 3a of the first frame portion 3 and the opposite side of the second surface 4a of the second frame portion 4. By disposing the electrical component unit 80 on the inside of the frame 1 formed in an L-shape in this way, where the movement mechanisms and rotation mechanisms are not disposed, it is possible to effectively utilize space and to miniaturize the device.

このような電装ユニット８０は、加工装置１００を制御するもので、図３に示すように、枠体８１に制御基板８３、各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚが支持されている。制御基板８３は、主軸や各軸のモータの駆動を制御する。各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚは、例えば、それぞれ対応するモータのロータリーエンコーダの信号からモータに出力するパルスを演算し、それぞれ対応するモータの回転を適切に制御するものである。制御基板８３の回路において実行されたＮＣコードに対して、サーボアンプである各制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｃ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚが指示された位置や回転数となるように対応するモータを回転させる。 Such an electrical unit 80 controls the processing device 100, and as shown in FIG. 3, a control board 83 and each control unit 84a, 84b, 84c, 84x, 84y, 84z are supported on a frame 81. The control board 83 controls the driving of the motors of the main shaft and each axis. Each control unit 84a, 84b, 84c, 84x, 84y, 84z calculates the pulses to be output to the motor from the signal of the rotary encoder of the corresponding motor, for example, and appropriately controls the rotation of the corresponding motor. In response to the NC code executed in the circuit of the control board 83, each control unit 84a, 84b, 84c, 84x, 84y, 84z, which is a servo amplifier, rotates the corresponding motor to the specified position and rotation speed.

即ち、制御部８４ａは、第１回転機構５０のモータ５４を制御して、支持機構４０をａ軸を中心に回転させる。制御部８４ｂは、第２回転機構６０のモータを制御して、支持機構４０をｂ軸を中心に傾斜させ、支持機構４０の姿勢を決定する。また、制御部８４ｘは、第２移動機構２０のモータ２１を制御して主軸１１をＸ軸方向に移動させ、主軸１１のＸ軸方向の位置を決定する。制御部８４ｙは、第３移動機構３０のモータを制御して支持機構４０をＹ軸方向に移動させ、支持機構４０のＹ軸方向の位置を決定する。制御部８４ｚは、第１移動機構１０のモータ１３を制御して主軸１１をＺ軸方向に移動させ、主軸１１のＺ軸方向の位置を決定する。これにより、主軸１１と支持機構４０のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の相対位置が決定される。 That is, the control unit 84a controls the motor 54 of the first rotation mechanism 50 to rotate the support mechanism 40 around the a-axis. The control unit 84b controls the motor of the second rotation mechanism 60 to tilt the support mechanism 40 around the b-axis and determine the attitude of the support mechanism 40. The control unit 84x also controls the motor 21 of the second movement mechanism 20 to move the spindle 11 in the X-axis direction and determine the position of the spindle 11 in the X-axis direction. The control unit 84y controls the motor of the third movement mechanism 30 to move the support mechanism 40 in the Y-axis direction and determine the position of the support mechanism 40 in the Y-axis direction. The control unit 84z controls the motor 13 of the first movement mechanism 10 to move the spindle 11 in the Z-axis direction and determine the position of the spindle 11 in the Z-axis direction. This determines the relative positions of the spindle 11 and the support mechanism 40 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis.

制御部８４ｃは、主軸１１を回転駆動するモータ１３を制御する。制御部８４ｃは、主軸１１に取り付けられた加工具１２を高速で回転させるため、他の制御部８４ａ、８４ｂ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚよりも大型、高重量になり易い。そこで、本実施形態では、電装ユニット８０の枠体８１は、制御部の設置スペースを上下に仕切る仕切り部８２を有し、仕切り部８２の下方に大型で高重量の制御部８４ｃを設け、仕切り部８２の上方に小型で軽量の８４ａ、８４ｂ、８４ｘ、８４ｙ、８４ｚを設けるようにしている。このように重量物を下方に配置することで装置の安定性を図れると共に、小型の制御部を仕切り部８２の上方にまとめて配置することでスペースを有効活用して装置の小型化を図れる。 The control unit 84c controls the motor 13 that rotates the spindle 11. The control unit 84c rotates the processing tool 12 attached to the spindle 11 at high speed, so it is likely to be larger and heavier than the other control units 84a, 84b, 84x, 84y, and 84z. Therefore, in this embodiment, the frame 81 of the electrical unit 80 has a partition 82 that divides the installation space of the control unit into upper and lower parts, and the large and heavy control unit 84c is provided below the partition 82, and the small and lightweight control units 84a, 84b, 84x, 84y, and 84z are provided above the partition 82. By arranging the heavy objects below in this way, the stability of the device can be improved, and by arranging the small control units together above the partition 82, the space can be effectively utilized to reduce the size of the device.

また、制御基板８３は、配線等を行い易くするため枠体８１の側面に設けるようにしている。但し、これら電装ユニット８０の各部の配置は、どのような順番に入れ変えても良い。 The control board 83 is provided on the side of the frame 81 to facilitate wiring and other operations. However, the arrangement of the various parts of the electrical unit 80 may be changed in any order.

また、本実施形態の加工装置１００は、コンピュータ制御により自動加工を行うＮＣ加工装置である。具体的には、パーソナルコンピュータなどの外部端末を用いてＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより加工データを作成し、このデータに基づいて数値制御によりワークＷの加工を行う。このために、加工装置１００の制御基板８３には、加工装置１００に指令を行うパーソナルコンピュータなどの外部端末が通信可能に接続される。外部端末がＮＣコードを条件に従って作成し、制御基板８３に送信されるようにしてもよい。なお、加工装置１００自体に、数値制御が可能なＣＰＵやメモリを搭載したコンピュータが設けられていても良い。 The machining device 100 of this embodiment is an NC machining device that performs automatic machining by computer control. Specifically, machining data is created by a CAD/CAM system using an external terminal such as a personal computer, and the workpiece W is machined by numerical control based on this data. For this purpose, an external terminal such as a personal computer that issues commands to the machining device 100 is communicably connected to the control board 83 of the machining device 100. The external terminal may create NC code according to conditions and transmit it to the control board 83. The machining device 100 itself may be provided with a computer equipped with a CPU and memory capable of numerical control.

例えば、加工装置１００により歯科用補綴物の作成を行う場合、３次元計測器で計測した歯科用補綴物のデータをＣＡＤ／ＣＡＭシステムに転送し、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムにより加工データを作成する。そして、この加工データに基づいて、加工装置１００を制御してワークＷを加工具１２により切削加工することで、歯科用補綴物を作成する。 For example, when creating a dental prosthesis using the processing device 100, data on the dental prosthesis measured by a three-dimensional measuring device is transferred to a CAD/CAM system, and processing data is created by the CAD/CAM system. Then, based on this processing data, the processing device 100 is controlled to cut the workpiece W with the processing tool 12, thereby creating the dental prosthesis.

図４について説明する。図４（ａ）のエアーブロー部８７は主軸１１の構成の一部である。エア入口１２２から圧縮空気を送りこむと、４箇所の送風口１２１から主軸１１の先端に設けられた工具に向かってエアーを吹き付けて、工具を冷却すると共に工具に付着した切粉を除去する。送風口１２１が４箇所あることで、工具全体へエアーを当てることができる。勿論、送風口１２１は４箇所以上あっても構わない。 Now let us consider Figure 4. The air blow unit 87 in Figure 4(a) is part of the configuration of the spindle 11. When compressed air is sent in from the air inlet 122, air is blown from the four air outlets 121 towards the tool attached to the tip of the spindle 11, cooling the tool and removing chips adhering to the tool. The four air outlets 121 allow air to be directed at the entire tool. Of course, there may be more than four air outlets 121.

図４（ｂ）はエアーブロー部８７の送風口１２１の断面図である。送風口１２１はエア入口側の穴１２３に対して主軸１１側に向かって傾斜するように設けられた送風側の穴１２４が細く、設けられているため、吹き付けるエアーの流速を上げることができる。送風側の穴１２４は細くなった部分から先端が口広になっている。これにより、送風口１２１の製作加工が安易になる。 Figure 4 (b) is a cross-sectional view of the air outlet 121 of the air blow unit 87. The air outlet 121 has narrower air outlet side holes 124 that are inclined toward the main shaft 11 side relative to the air inlet side holes 123, which allows the flow rate of the blown air to be increased. The air outlet side holes 124 have a wide mouth from the narrowed part to the tip. This makes it easier to manufacture and process the air outlet 121.

図５に示すように、電装ユニット８０は、演算手段であるＣＰＵ８５、入出力ポート（Ｉ／Ｏ）８６ｉ、各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚ、主軸の制御部８４ｃ、ａ軸の制御部８４ａ、ｂ軸の制御部８４ｂなどを備える。制御基板８３に設けられたＣＰＵ８５は、入力されたデータや信号に基づいてメモリ８６ｍを用いて各種の演算を行い、接続されたサーボアンプとしての制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚ、８４ａ、８４ｂ、８４ｃに回転数や位置の指示を送信する。 As shown in Figure 5, the electrical unit 80 includes a CPU 85 as a calculation means, an input/output port (I/O) 86i, motor control units 84x, 84y, and 84z, a spindle control unit 84c, an a-axis control unit 84a, and a b-axis control unit 84b. The CPU 85 provided on the control board 83 performs various calculations using memory 86m based on input data and signals, and transmits instructions on rotation speed and position to the control units 84x, 84y, 84z, 84a, 84b, and 84c as connected servo amplifiers.

Ｉ／Ｏ８６ｉは、加工機本体のエアーブロー部８７、集塵装置８８、工具長センサ９６に接続される。エアーブロー部８７は上述のように工具へエアーを吹き付け、除去した切粉を集塵装置８８で集める。工具長センサ９６は、工具の長さを検知してＣＰＵ８５に信号を送る。 The I/O 86i is connected to the air blow unit 87, dust collector 88, and tool length sensor 96 of the processing machine body. The air blow unit 87 blows air onto the tool as described above, and the removed chips are collected by the dust collector 88. The tool length sensor 96 detects the length of the tool and sends a signal to the CPU 85.

各モータの制御部８４ｘ、８４ｙ、８４ｚは、ＣＰＵ８５からの指令に基づいてＸ、Ｙ、Ｚの各モータを駆動する。各モータ８４ｘ、８４ｙ、８４ｚには、それぞれエンコーダを設けている。エンコーダは、例えば、各モータ８４ｘ、８４ｙ、８４ｚの回転軸の回転回数や回転角度、回転方向を検知する。そして、各モータ８４ｘ、８４ｙ、８４ｚの駆動により各ステージｘ、ｙ、ｚが移動した量（位置）を検知する。 The control units 84x, 84y, 84z of each motor drive the X, Y, and Z motors based on commands from the CPU 85. Each motor 84x, 84y, 84z is provided with an encoder. The encoder detects, for example, the number of rotations, rotation angle, and rotation direction of the rotation shaft of each motor 84x, 84y, 84z. It also detects the amount (position) that each stage x, y, z has moved by driving each motor 84x, 84y, 84z.

制御部８４ｃは、主軸１１を回転させる不図示のモータを制御して、主軸（スピンドル）の回転速度を制御する。また、ａ、ｂ軸の制御部８４ａ、８４ｂは、ＣＰＵ８５からの指令に基づいてａ軸、ｂ軸の各モータを駆動する。 The control unit 84c controls a motor (not shown) that rotates the main shaft 11 to control the rotation speed of the main shaft (spindle). The a-axis and b-axis control units 84a and 84b drive the a-axis and b-axis motors based on commands from the CPU 85.

このようにＣＰＵ８５により加工機本体１００の各部を制御することにより、上述のように保持されたワークＷに所定の加工を施す。 In this way, the CPU 85 controls each part of the processing machine body 100 to perform a predetermined processing on the workpiece W held as described above.

本実施形態における加工機の掃除モードについて以下に説明する。 The cleaning mode of the processing machine in this embodiment is described below.

エアーブロー部８７から工具マガジン７０にエアーを吹き付けることで工具マガジン７０に付着した切粉を除去することができる。 By blowing air from the air blow unit 87 onto the tool magazine 70, chips adhering to the tool magazine 70 can be removed.

図７に、本発明の実施形態に係る加工機の同じ工具をとる場合の掃除モード動作の制御フローチャートを示す。後述する各手段や工程は、ＣＰＵ８５がメモリ８６ｍ等の記憶手段にプログラムを展開して実行する。 Figure 7 shows a control flowchart of the cleaning mode operation when the same tool is used in the processing machine according to the embodiment of the present invention. Each of the means and steps described below is executed by the CPU 85 by loading a program into a storage means such as the memory 86m.

加工中に掃除モードを実行した場合、まずステップＳ１０１で現在の座標位置を戻り座標位置としてメモリ８６ｍに記憶する。ステップＳ１０２～Ｓ１０４を実行し、制御部８４ｚは主軸１１を上昇させ、工具を加工対象物から離して主軸１１の回転を停止させ、主軸１１を工具マガジン７０の上部に位置するように移動させる制御を行った後、加工具１２を工具マガジン７０に格納する。 When the cleaning mode is executed during machining, first in step S101, the current coordinate position is stored in memory 86m as the return coordinate position. Steps S102 to S104 are executed, and the control unit 84z raises the spindle 11, moves the tool away from the workpiece to stop the rotation of the spindle 11, controls the spindle 11 to move to the top of the tool magazine 70, and then stores the machining tool 12 in the tool magazine 70.

ステップＳ１０５～Ｓ１０６において制御部８４ｚは主軸１１を加工具１２を格納した高さから上昇させて離し、制御部８４ｘと８４ｙとで主軸１１を図６に示す工具マガジン７０の工具位置Ｔ１へ移動させる。 In steps S105 and S106, the control unit 84z raises the spindle 11 from the height at which the processing tool 12 is stored and removes it, and the control units 84x and 84y move the spindle 11 to the tool position T1 in the tool magazine 70 shown in Figure 6.

ステップＳ１０７では、制御部８４ｚは、主軸１１をエアーを吹き付ける高さまで下降させる。この時、格納した加工具１２に当たらない高さまで主軸１１を下降させる。加工具１２に近いほど掃除の効率が上がる。 In step S107, the control unit 84z lowers the spindle 11 to a height at which air is blown. At this time, the spindle 11 is lowered to a height at which it does not hit the stored processing tool 12. The closer the spindle 11 is to the processing tool 12, the more efficient the cleaning.

ステップＳ１０８でエアブローを開始する。可能な範囲の最大の流量でエアーを吹き付ける。 In step S108, air blowing begins. Air is blown at the maximum possible flow rate.

ステップＳ１０９～Ｓ１１２を実行し、図６の軌跡（矢印）７１のように主軸１１を移動させてすべての工具を掃除する。具体的にはまず制御部８４ｘと８４ｙとで、工具位置Ｔ１からＴ５へ移動させて数秒停止、次にＴ１０へ移動させて数秒停止、そしてＴ６へ移動させて数秒停止し、最後にＴ１へ戻り数秒停止させる。 Steps S109 to S112 are executed, and the spindle 11 is moved as shown by the trajectory (arrow) 71 in Figure 6 to clean all the tools. Specifically, the control units 84x and 84y first move the tool from position T1 to T5 and stop for a few seconds, then move it to T10 and stop for a few seconds, then move it to T6 and stop for a few seconds, and finally return to T1 and stop for a few seconds.

ステップＳ１１３～Ｓ１１４でエアブローを停止させ、制御部８４ｚで主軸１１を上昇させる。 In steps S113 and S114, the air blow is stopped and the control unit 84z raises the spindle 11.

ステップＳ１１５～Ｓ１１７で戻した工具を取り出し、主軸１１を回転させ、上述の戻り座標位置へ移動し、掃除モードを終了する。 The tool that was returned in steps S115 to S117 is removed, the spindle 11 is rotated, and the tool is moved to the return coordinate position described above, and the cleaning mode is ended.

加工後に加工具１２を工具マガジン７０に戻した際に掃除モードを実行した場合は、ステップＳ１０５からＳ１１４までを実行する。 If the cleaning mode is executed when the processing tool 12 is returned to the tool magazine 70 after processing, steps S105 to S114 are executed.

工具マガジン７０または、工具マガジン７０に収納された工具に向けてエアーを吹き付けると、主軸１１と加工具１２との間に切粉が入ることを未然に防ぐことができ、工具クランプを行い易くすることができる。掃除手段として主軸に取り付けられたエアーブロー部８７を用いたが、工具の他の掃除専用のブラシやバーを取付けたり、他の掃除機構を加工装置１００に取り付けてもよい。 By blowing air toward the tool magazine 70 or the tools stored in the tool magazine 70, it is possible to prevent chips from getting between the spindle 11 and the processing tool 12, making it easier to clamp the tools. Although the air blower 87 attached to the spindle is used as the cleaning means, a brush or bar dedicated to cleaning other tools may be attached, or another cleaning mechanism may be attached to the processing device 100.

図８に、本発明の実施形態に係る工作機械の、加工前に材料情報を解析して掃除モードを有効にするかを判断するフローチャートを示す。 Figure 8 shows a flowchart for a machine tool according to an embodiment of the present invention, which analyzes material information before machining and determines whether to enable the cleaning mode.

ＮＣファイルの例を表１に例示する。 An example of an NC file is shown in Table 1.

まず、ステップＳ２０１でＣＰＵ８５は、ＮＣファイルのコメント行の先頭にＣＥＣＯＭＭＥＮＴと書かれている行を探し、材料の文字列を読取り、記憶手段としてのメモリ８６ｍに記憶されているテーブル内に存在するか比較参照することによって確認する。このとき、メモリ８６ｍのテーブルには、樹脂材料であるＰＭＭＡまたはＰＥＥＫが記憶されている。ステップＳ２０２で材料を指定している情報がＰＭＭＡまたはＰＥＥＫだった場合、比較結果に従ってステップＳ２０３～Ｓ２０４を実行し、掃除モードを有効にして加工を開始する（通常モード）。掃除モードが有効な場合は、同じ加工具１２を取る場合には、ステップＳ１０１～Ｓ１１７のステップを実行し、加工後に加工具１２を工具マガジンに戻した際に掃除モードを実行した場合は、ステップＳ１０５～Ｓ１１４までを実行する。ＣＰＵ８５の一機能としてＮＣコードの読取手段、樹脂情報の比較手段としてメモリ８６ｍに展開されたプログラムを実行する。 First, in step S201, the CPU 85 searches for a line with CECOMMENT written at the beginning of the comment line of the NC file, reads the character string of the material, and checks whether it exists in a table stored in the memory 86m as a storage means by comparing and referring to it. At this time, PMMA or PEEK, which are resin materials, are stored in the table of the memory 86m. If the information specifying the material in step S202 is PMMA or PEEK, steps S203 to S204 are executed according to the comparison result, and the cleaning mode is enabled to start processing (normal mode) . If the cleaning mode is enabled, steps S101 to S117 are executed if the same processing tool 12 is taken, and steps S105 to S114 are executed if the cleaning mode is executed when the processing tool 12 is returned to the tool magazine after processing. As one function of the CPU 85, the program expanded in the memory 86m is executed as a means for reading NC codes and a means for comparing resin information.

ステップＳ２０２でそれら以外の材料だった場合は、ステップＳ２０５で強制掃除モードが選択されているか確認する。選択されていた場合は材料に関わらずステップＳ２０３～Ｓ２０４で掃除モードを有効にして加工を開始する。選択されていなかった場合はステップＳ２０６で掃除モードを無効にして加工を開始する。 If the material selected in step S202 is something other than these, a check is made in step S205 to see if forced cleaning mode has been selected. If it has been selected, cleaning mode is enabled and processing begins in steps S203 to S204 regardless of the material. If it has not been selected, cleaning mode is disabled in step S206 and processing begins.

この制御により、必要な材料でのみ掃除を実施するため、加工の効率が上がる。例えば、セラミックやハイブリットレジン等では、堆積する切粉の粒径が小さいため、掃除を行わなくても加工の精度に影響が少ない場合があるため、掃除も行われない。これの材料を判定し掃除モードをＯＦＦにしても良い。 This control improves the efficiency of processing, as cleaning is performed only for materials that require it. For example, with ceramics, hybrid resins, etc., the particle size of the accumulated chips is small, so cleaning is not performed because not cleaning may have little effect on processing accuracy. The type of material can be identified and the cleaning mode can be turned off.

本実施例では大きな切粉になり易いＰＭＭＡやＰＥＥＫを記憶しているが、その他の材料情報をメモリ８６に記憶しても構わない。また、材料情報は、ＮＣコードから読み取っているが、材料の導電率や抵抗値を測定して得てもよく、加工対象物の表面や切粉を撮像して得てもよい。例えば、下記材料の体積抵抗率（Ω・cm）はＰＥＥＫ10^(17-18)、ＰＭＭＡ 10^14、ジルコニア10^13、コバルト5.6、クロム12.7 である。 In this embodiment, PMMA and PEEK, which tend to produce large chips, are stored, but other material information may be stored in memory 86. Also, although the material information is read from the NC code, it may be obtained by measuring the conductivity or resistance of the material, or by imaging the surface or chips of the workpiece. For example, the volume resistivity (Ω cm) of the following materials is PEEK 10^(17-18), PMMA 10^14, zirconia 10^13, cobalt 5.6, and chromium 12.7.

図９に、本発明の実施形態に係る工作機械の加工中に掃除モードを実行するか否かを設定する制御フローチャートを示す。 Figure 9 shows a control flowchart for setting whether or not to execute the cleaning mode during machining of a machine tool according to an embodiment of the present invention.

ステップＳ３０１でＣＰＵ８５の時間カウンタをリセットする。 In step S301, the time counter of the CPU 85 is reset.

ステップＳ３０２でＮＣファイルから１行読みだした文字列を確認し、空文字列であれば終了する。 In step S302, check the string read from the NC file and end the process if it is an empty string.

ステップＳ３０３～Ｓ３０６を実行し、経過時間のカウントを開始し、経過時間の閾値を越えると、主軸１１が現在保持している工具が最初の工具であるかを確認する。 Steps S303 to S306 are executed, and counting of the elapsed time begins. When the elapsed time exceeds the threshold, it is checked whether the tool currently held by the spindle 11 is the first tool.

そして最初の工具であれば、ステップＳ３０７～Ｓ３０８でバッファしている動作の完了を待ち、ＮＣファイルから読み出した文字列として掃除モード用のＭコードを格納する。Ｓ３０９では、ＮＣ＿ｓｔｒ内のＮＣコードを実行する。Ｓ３０９では、Ｓ３０８でお掃除用ＭコードがＮＣ＿ｓｔｒに格納されていれば、お掃除用Ｍコードに従った掃除動作を行う。 If it is the first tool, steps S307-S308 wait for the completion of the buffered operation, and store the M code for cleaning mode as a character string read from the NC file. In S309, the NC code in NC_str is executed. In S309, if the cleaning M code was stored in NC_str in S308, the cleaning operation according to the cleaning M code is performed.

ステップＳ３１０で工具交換Ｍコードを実行しておらず、且つ、ステップＳ３１１で掃除モードを実行していた場合、Ｓ３１２で経過時間カウンタをリセットして、ステップＳ３０２に戻る。 If the tool change M code was not executed in step S310 and the cleaning mode was executed in step S311, the elapsed time counter is reset in S312 and the process returns to step S302.

ステップＳ３１０で工具交換Ｍコードを実行していた場合、ステップＳ３１５で経過時間カウンタをリセットし、現在保持している工具を確認し、最初の工具と一致しているか判定する。一致していた場合Ｓ３１１へ進み、一致していなかった場合はステップＳ３０２へ進む。 If a tool change M code was executed in step S310, the elapsed time counter is reset in step S315, the currently held tool is checked, and it is determined whether it matches the initial tool. If it matches, proceed to S311, and if it does not match, proceed to step S302.

この制御により加工中に、付着する切粉がなるべく少ないうちに、こまめに掃除を行うことができるので、安定した工具クランプや加工を行うことができる。 This control allows for frequent cleaning during machining while the amount of chips adhering to the tool is still as low as possible, ensuring stable tool clamping and machining.

また、加工中のみではなく、最初に掴んだ工具を荒加工用工具として認識し、荒加工では切粉が大量に出ると考えられるので、工具を戻した際にも掃除モードを実行することで、より安定した動作が得られる。荒加工の方が、切粉が大きくなりやすいため、荒加工のときに樹脂材料に応じて掃除モードを実行し、仕上げ加工のときには、樹脂材料の種類によらず、掃除モードを実行しないようにしてもよい。 In addition, the tool that is first grasped is recognized as a rough cutting tool, not just during machining, and since it is thought that a large amount of cutting chips will be produced during rough machining, the cleaning mode is also executed when the tool is returned, resulting in more stable operation. Since rough machining is more likely to produce larger cutting chips, the cleaning mode can be executed according to the resin material during rough machining, and the cleaning mode can be not executed during finish machining regardless of the type of resin material.

図１０に、本発明の実施形態に係る工作機械の、切粉挟み込み検知についての制御フローチャートを示す。 Figure 10 shows a control flowchart for detecting trapped chips in a machine tool according to an embodiment of the present invention.

まず、ステップＳ４０１～Ｓ４０２で工具を取り出し、切粉挟み込み検知が有効であるか確認する。無効だった場合ステップＳ４０７で加工を開始する。 First, in steps S401 and S402, the tool is removed and it is checked whether the chip entrapment detection is enabled. If it is disabled, processing begins in step S407.

有効だった場合Ｓ４０３を実行し、主軸１１に加工具１２を取り付けた状態で、タッチセンサである工具長センサ９６の上に移動させ、下降させて加工具１２が工具長センサ９６に触れたＺ軸方向の座標によって、工具の長さを検知する。加工具１２それぞれについて、Ｚ軸方向どの位置でタッチセンサ９６に触れるか記憶しておけば、どの程度、加工具１２と工具ホルダの間に、切粉が入って前回の計測値から工具が長くなっているか、または、折れてタッチしないか等を判定することができる。主軸１１の工具クランプと加工具１２との間に切粉が入っていた場合、工具長が長くなる為、ステップＳ４０５～Ｓ４０６を実行し、加工具１２を戻してエラーにする制御を行う。 If it is valid, S403 is executed, and with the processing tool 12 attached to the spindle 11, it is moved over the tool length sensor 96, which is a touch sensor, and then lowered to detect the length of the tool based on the coordinate in the Z-axis direction where the processing tool 12 touches the tool length sensor 96. If the position in the Z-axis direction at which each processing tool 12 touches the touch sensor 96 is stored, it is possible to determine how much chips have entered between the processing tool 12 and the tool holder, causing the tool to become longer than the previous measurement, or whether it has broken and is not touching. If chips have entered between the tool clamp on the spindle 11 and the processing tool 12, the tool length will be longer, so steps S405 to S406 are executed, and the processing tool 12 is returned to its original position, causing an error.

この制御により、加工不良を未然に防ぐことができる。 This control makes it possible to prevent machining defects.

また、材料情報に基づいているため、切粉の堆積が問題にならない材料の場合には掃除処理を行わないことで全体の加工時間を速くすることができる。 In addition, because it is based on material information, for materials where chip accumulation is not an issue, cleaning processes can be omitted, thereby speeding up the overall machining time.

上述した実施例では、工作機械１００のＣＰＵ８５、メモリ８６ｍ等を用いて、加工情報であるＮＣコードを用いて掃除動作を実施する例を示したが、工作機械１００に接続される情報処理装置で加工情報に対する処理を行って、工作機械に動作指示をしてもよい。また、情報処理装置と通信可能に接続された工作機械１００を加工システムとして、各処理を接続された各装置で分散して実行してもよい。 In the above embodiment, an example was shown in which the cleaning operation was performed using the CPU 85, memory 86m, etc. of the machine tool 100 and NC code, which is the machining information, but the machining information may be processed in an information processing device connected to the machine tool 100, and operation instructions may be issued to the machine tool. In addition, the machine tool 100 connected to the information processing device so that it can communicate with it may be used as a machining system, with each process being distributed and executed by each connected device.

加工対象物に対して、クランプされた工具１２を用いて加工を行う工作機械１００を含む加工システムや加工装置、制御方法であって、加工対象物の材料情報に応じて、工作機械１００からアンクランプされている工具に対して掃除動作を行えばよい。この構成によってよって、工具についた切粉を飛ばし、工具のクランプを行い易くすればよい。 A machining system, machining device, and control method including a machine tool 100 that uses a clamped tool 12 to machine an object to be machined, in which a cleaning operation is performed on the tool that has been unclamped from the machine tool 100 according to material information on the object to be machined. This configuration allows chips on the tool to be blown away, making it easier to clamp the tool.

１１主軸
１２加工具
７０工具マガジン
８５ＣＰＵ
８６ｍメモリ
８７エアーブロー部
９６工具長センサ
１００加工装置（工作機械）
１２１送風口

11 Spindle 12 Processing tool 70 Tool magazine 85 CPU
86m Memory 87 Air blow unit 96 Tool length sensor 100 Processing device (machine tool)
121 Ventilator

Claims

A machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool,
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
a normal mode in which the cleaning operation is performed when the material information of the object to be processed is a resin material, and the cleaning operation is not performed when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material;
a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the object to be processed,
A machine tool characterized in that , when the forced cleaning mode is selected, the cleaning operation is performed regardless of the material of the workpiece .

A machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool,
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
When the material information of the object to be processed is a resin material, the cleaning operation is performed, and when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material, the cleaning operation is not performed.
The machine tool is a machine tool that reads machining information and performs machining on the workpiece,
A storage means for storing in advance material information of the object to be processed;
A reading means for reading material information included in the processing information;
A comparison means for comparing the material information stored in the storage means with the material information read by the reading means;
The cleaning operation is performed on the tool in accordance with the comparison result of the comparison means.

a tool magazine for holding a plurality of the tools;
3. The machine tool according to claim 1, wherein in the cleaning operation, air is blown onto the plurality of tools held in the tool magazine by moving a spindle that rotates the tools while clamping the tools.

A method for controlling a machining system including a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool, comprising the steps of:
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
a normal mode in which the cleaning operation is performed when the material information of the object to be processed is a resin material, and the cleaning operation is not performed when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material;
a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the object to be processed,
A control method comprising the steps of : when the forced cleaning mode is selected, executing the cleaning operation regardless of the material of the workpiece.

A program for causing a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool to function as a computer,
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
a normal mode in which the cleaning operation is performed when the material information of the object to be processed is a resin material, and the cleaning operation is not performed when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material;
a forced cleaning mode in which the cleaning operation is forcibly performed regardless of the material of the object to be processed,
When the forced cleaning mode is selected, the cleaning operation is executed regardless of the material of the object to be processed .

A method for controlling a machining system including a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool, comprising the steps of:
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
When the material information of the object to be processed is a resin material, the cleaning operation is performed, and when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material, the cleaning operation is not performed.
The machine tool is a machine tool that reads machining information and performs machining on the workpiece,
a storage step of storing material information of the object to be processed in advance;
A reading step of reading material information included in the processing information;
a comparison step of comparing the material information stored in the storage step with the material information read in the reading step;
A control method comprising the steps of: performing the cleaning action on the tool in accordance with a comparison result in the comparison step;

A program for causing a machine tool that performs machining on a workpiece using a clamped tool to function as a computer,
After the workpiece is machined by the tool, a cleaning operation can be performed on the tool in an unclamped state from the machine tool;
When the material information of the object to be processed is a resin material, the cleaning operation is performed, and when the material information of the object to be processed is a material other than a resin material, the cleaning operation is not performed.
The machine tool is a machine tool that reads machining information and performs machining on the workpiece,
a storage step of storing material information of the object in advance;
A reading step of reading material information included in the processing information;
a comparison step of comparing the material information stored in the storage step with the material information read in the reading step;
The program performs the cleaning operation on the tool depending on a comparison result in the comparison step.