WO2023218592A1 - 制御装置、工作機械および制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a control device, a machine tool, and a control method.
- the mist collector collects mist generated within the processing area of the machine tool (see also Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-76006).
- the mist collector prevents mist from leaking outside the processing area by collecting the mist within the processing area.
- Mist is particulate coolant that floats in the air.
- the mist collector vibrates when it is operated. Depending on the type of machining performed by the machine tool, the vibration of the mist collector can have a significant negative impact on the machining accuracy of the machine tool.
- the present invention aims to solve the above-mentioned problems.
- a first aspect of the present invention includes a table that supports a workpiece to be processed into a tool in a processing area, a main shaft on which the tool is mounted, rotates, and moves relative to the table;
- a control device for a machine tool comprising a mist collector that collects mist, the processing load applied to the tool by processing the workpiece, the relative movement speed of the spindle with respect to the table, and the rotation of the spindle.
- an acquisition unit that acquires at least one piece of information regarding the speed
- an activation determination unit that determines whether to activate the mist collector based on the at least one piece of information acquired by the acquisition unit; and an activation determination unit that determines whether or not to activate the mist collector.
- the control device includes a collector control section that automatically controls the mist collector based on the determination made by the determination section.
- a second aspect of the present invention is a machine tool having the control device according to the first aspect.
- a third aspect of the present invention includes a table that supports a workpiece to be processed into a tool in a processing area, a main shaft on which the tool is mounted, rotates, and moves relative to the table;
- a method for controlling a machine tool comprising a mist collector that collects mist, the processing load being applied to the tool by machining the workpiece, the relative movement speed of the spindle with respect to the table, and the rotation of the spindle.
- the control method includes a determination step, and a collector control step in which the computer controls the mist collector based on the determination made in the activation determination step.
- the mist collector is automatically controlled according to the content of processing, vibrations of the mist collector are prevented from having a large adverse effect on processing accuracy.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a machine tool according to an embodiment.
- FIG. 2 is a block diagram of the control device.
- FIG. 3 is a flowchart illustrating the control method according to the embodiment.
- FIG. 4 is a schematic diagram of a machine tool according to Modification 1.
- FIG. 5 is a block diagram of a control device according to a second modification.
- FIG. 6 is a block diagram of a control device according to modification 3.
- FIG. 1 is a schematic diagram of a machine tool 10 according to an embodiment.
- the X direction and Y direction shown in FIG. 1 are directions parallel to the horizontal plane.
- the X direction and the Y direction are orthogonal to each other.
- the Z direction shown in FIG. 1 is a direction parallel to the direction of gravity. Therefore, the Z direction is orthogonal to the X direction and the Y direction.
- the Z direction shown in FIG. 1 indicates a direction opposite to the direction of gravity.
- the machine tool 10 includes a processing machine 12 and a control device 14.
- the processing machine 12 is a machine that processes a workpiece using a tool 16.
- the processing machine 12 includes a spindle 18, a spindle head 20, a column 22, a pedestal 24, a table 26, a table drive section 28, a cover 30, a coolant supply device 32, and a mist collector 34.
- a tool holder 36 is attached to the main shaft 18 (see FIG. 1).
- the tool holder 36 can be attached to and detached from the main shaft 18.
- Tool holder 36 holds tool 16.
- the tool 16 is, for example, a hail bit, a drill, an end mill, a milling cutter, or the like.
- the processing machine 12 further includes a tool magazine 38.
- the tool magazine 38 removably holds a plurality of tools 16.
- One tool 16 among the plurality of tools 16 held in the tool magazine 38 is replaceably attached to the tool holder 36.
- the spindle head 20 supports the spindle 18.
- the spindle head 20 also includes a spindle motor 21 that rotates the spindle 18 .
- the main shaft motor 21 is, for example, a spindle motor.
- the main shaft motor 21 includes a shaft (not shown). The tool 16 mounted on the spindle 18 via the tool holder 36 rotates in accordance with the rotation of the shaft of the spindle motor 21.
- the main shaft motor 21 includes a torque sensor 23 and an encoder 25.
- the torque sensor 23 outputs a detection signal according to the output torque of the main shaft motor 21.
- Encoder 25 is a rotary encoder.
- the encoder 25 outputs a detection signal according to the rotational position of the shaft of the main shaft motor 21.
- the detection signal of the torque sensor 23 and the detection signal of the encoder 25 are input to the control device 14 . Note that a more detailed explanation of the control device 14 will be given later.
- the column 22 supports the spindle head 20. Further, the column 22 includes a motor that moves the spindle head 20 in the Z direction. Column 22 is supported by pedestal 24.
- the pedestal 24 is installed on the installation surface.
- the installation surface is, for example, a factory floor.
- the installation surface may be a support surface of a stand provided on the floor.
- the installation surface extends parallel to the horizontal plane, for example.
- the pedestal 24 may include a plurality of legs 24a. Each leg 24a is, for example, a caster, a jack, or the like.
- the table drive unit 28 is supported by the pedestal 24.
- the table drive section 28 includes a first slide section 42, a saddle 44, a second slide section 46, and a plurality of feed shaft motors 47 (47X, 47Y).
- the plurality of feed shaft motors 47 include a Y-axis motor 47Y and an X-axis motor 47X.
- the first slide part 42 is provided on the pedestal 24.
- the first slide portion 42 includes, for example, a guide rail extending in the Y direction.
- the first slide portion 42 supports a saddle 44 .
- the saddle 44 moves in the Y direction in response to being driven by the Y-axis motor 47Y.
- the Y-axis motor 47Y is controlled by the control device 14.
- the saddle 44 moves while being guided by the first slide part 42.
- the Y-axis motor 47Y is, for example, a servo motor.
- the Y-axis motor 47Y includes a shaft 49Y and an encoder 29 (29Y).
- the shaft 49Y rotates according to the drive current supplied to the Y-axis motor 47Y.
- Encoder 29Y is a rotary encoder.
- the encoder 29Y outputs a detection signal according to the rotational position of the shaft 49Y.
- the detection signal of the encoder 29Y is input to the control device 14.
- the second slide part 46 is provided on the saddle 44.
- the second slide portion 46 includes, for example, a guide rail extending in the X direction.
- the table 26 supports a workpiece (not shown) below the main shaft 18.
- the table 26 is supported by the second slide section 46.
- the table 26 moves in the X direction in response to the drive of the X-axis motor 47X.
- the X-axis motor 47X is controlled by the control device 14.
- the table 26 moves while being guided by the second slide section 46.
- the X-axis motor 47X is, for example, a servo motor.
- the X-axis motor 47X includes a shaft 49X and an encoder 29 (29X).
- the shaft 49X rotates according to the drive current supplied to the X-axis motor 47X.
- Encoder 29X is a rotary encoder.
- Encoder 29X outputs a detection signal according to the rotational position of shaft 49X. The detection signal of encoder 29X is input to control device 14.
- the cover 30 covers the spindle 18, the spindle head 20, the column 22, the pedestal 24, the table 26, and the table drive section 28. Thereby, the cover 30 forms a processing area 48. The workpiece is processed within the processing area 48 .
- the cover 30 further includes a door (not shown) and a window (not shown).
- the operator can carry in workpieces into the processing area 48 through the open door. Further, the operator can easily check the condition inside the processing area 48 through the window.
- the coolant supply device 32 is a device that supplies coolant to the processing area 48.
- the coolant supply device 32 includes a coolant tank 50, a nozzle 52, a supply pipe 54, and a pump 56.
- the coolant tank 50 stores coolant.
- a coolant tank 50 is provided outside the processing area 48.
- the nozzle 52 is a discharge part that discharges coolant. Nozzle 52 is arranged within processing area 48 . Note that the coolant supply device 32 may include a plurality of nozzles 52.
- the supply pipe 54 is a pipe that connects the coolant tank 50 and the nozzle 52.
- the coolant supply device 32 may include a plurality of supply pipes 54.
- the number of supply pipes 54 is determined depending on the number of nozzles 52, for example.
- the supply pipe 54 passes through the cover 30 and connects the coolant tank 50 and the nozzle 52.
- the pump 56 is connected to the supply pipe 54.
- the pump 56 pumps up the coolant in the coolant tank 50 and sends it to the nozzle 52. As a result, coolant is discharged from the nozzle 52 into the processing area 48 . Note that the pump 56 is controlled by the control device 14.
- the coolant discharged into the machining area 48 cools the tool 16 and the workpiece.
- coolant mist is generated.
- the mist may leak out of the processing area 48 through the small gaps created in the processing machine 12.
- the mist collector 34 is a device that collects mist within the processing area 48.
- a mist collector 34 is provided outside the processing area 48. Further, the mist collector 34 is connected to the cover 30 via a duct 58. The mist collector 34 collects mist by sucking air within the processing area 48. This prevents mist from leaking out of the processing area 48.
- mist collector 34 may collect not only mist but also dust by suctioning the air within the processing area 48. This also prevents dust from leaking out of the processing area 48.
- the mist collector 34 may be connected to the coolant tank 50. Thereby, the mist collected by the mist collector 34 can be returned to the coolant tank 50 as coolant.
- mist collector 34 and the coolant tank 50 When connecting the mist collector 34 and the coolant tank 50, it is preferable that the mist collector 34 and the coolant tank 50 are connected via a filter (not shown).
- the filtration device removes impurities from the coolant sent from the mist collector 34 to the coolant tank 50.
- clean coolant By connecting the mist collector 34 and the coolant tank 50 via a filtration device, clean coolant can be returned from the mist collector 34 to the coolant tank 50.
- Impurities in the coolant are, for example, chips collected together with the mist.
- FIG. 2 is a block diagram of the control device 14.
- the control device 14 is a computer that controls the processing machine 12.
- the control device 14 is, for example, a numerical control device.
- the control device 14 includes a display section 60, an operation section 62, a storage section 64, a calculation section 66, and a backup power supply section 68.
- the display unit 60 is a display device including a display screen 60d.
- the display unit 60 is, for example, a liquid crystal display device or an OEL (Organic Electro-Luminescence) display device.
- the operation unit 62 is an input device that accepts instructions from an operator to the control device 14.
- the operation unit 62 includes, for example, an operation panel 62a, a touch panel 62b, and the like.
- the touch panel 62b is provided on the display screen 60d.
- the operation unit 62 (operation panel 62a) may include a keyboard, a mouse, and the like.
- the storage unit 64 may include a volatile memory (not shown) and a nonvolatile memory (not shown). Examples of volatile memory include RAM (Random Access Memory). Examples of the nonvolatile memory include ROM (Read Only Memory), flash memory, and the like. Data, etc. may be stored in volatile memory, for example. Programs, data tables, maps, etc. may be stored in non-volatile memory, for example. At least a portion of the storage unit 64 may be included in a processor, an integrated circuit, or the like as described above.
- the storage unit 64 stores a control program 70, a machining program 72, and a plurality of threshold values TH (TH1, TH2, TH3).
- the control program 70 is a program for causing the control device 14 to execute the control method according to the present embodiment. A more detailed explanation of the control method will be given later.
- the machining program 72 is a program that includes control instructions for the machining machine 12.
- the machining program 72 includes, for example, a plurality of control instructions for controlling the plurality of motors (21, 47) described above. Further, the machining program 72 includes, for example, a plurality of control instructions for controlling the coolant supply device 32.
- the machining program 72 is created or edited in advance by an operator.
- the plurality of threshold values TH include a threshold value TH1 for the processing load LO, a threshold value TH2 for the relative movement speed VR, and a threshold value TH3 for the rotational speed VS of the main shaft 18.
- the machining load LO is the load applied to the tool 16 for machining the workpiece.
- the relative movement speed VR is the relative movement speed of the main shaft 18 with respect to the table 26.
- the relative movement speed VR includes a relative movement speed VRX and a relative movement speed VRY.
- the relative movement speed VRX is the relative movement speed of the main shaft 18 in the X direction with respect to the table 26.
- the relative movement speed VRY is the relative movement speed of the main shaft 18 with respect to the table 26 in the Y direction.
- the threshold value TH1 is, for example, the maximum allowable value of the processing load LO in a predetermined processing.
- the predetermined machining is a machining in which the vibration of the mist collector 34 greatly affects the machining accuracy.
- the predetermined processing is, for example, finishing processing, precision processing, etc.
- the threshold value TH2 is, for example, the maximum allowable value of the relative movement speed VR in a predetermined process.
- the storage unit 64 may store a threshold value TH2 for the relative movement speed VRX and a threshold value TH2 for the relative movement speed VRY. In that case, the threshold value TH2 for the relative movement speed VRX and the threshold value TH2 for the relative movement speed VRY may be equal or different.
- the threshold value TH3 is, for example, the maximum permissible value of the rotational speed VS of the main spindle 18 in a predetermined process.
- the specific value of each threshold value TH (TH1 to TH3) is determined based on experiments. Further, the specific value of each threshold value TH (TH1 to TH3) may be provided to the operator by the manufacturer of the machine tool 10.
- the calculation unit 66 may be configured by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). That is, the calculation unit 66 may be configured by a processing circuit.
- a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit). That is, the calculation unit 66 may be configured by a processing circuit.
- the calculation unit 66 includes an acquisition unit 73 , a processing control unit 74 , an activation determination unit 75 , and a collector control unit 76 .
- the acquisition unit 73, the processing control unit 74, the activation determination unit 75, and the collector control unit 76 are realized by the calculation unit 66 executing the control program 70.
- the acquisition unit 73, processing control unit 74, activation determination unit 75, and collector control unit 76 are integrated circuits such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit) and FPGA (Field-Programmable Gate Array). It may be realized by Further, at least a portion of the acquisition section 73, the processing control section 74, the activation determination section 75, and the collector control section 76 may be configured by an electronic circuit including a discrete device.
- the acquisition unit 73 acquires at least one information among the machining load LO, relative movement speed VR, and rotation speed VS.
- the acquisition unit 73 may acquire both the relative movement speed VRX and the relative movement speed VRY, or may acquire only one of them.
- the acquisition unit 73 may acquire the one with the larger absolute value.
- the machining load LO is calculated based on the torque of the main shaft motor 21.
- the torque of the main shaft motor 21 is calculated based on the detection signal output from the torque sensor 23. Therefore, the acquisition unit 73 can acquire information on the machining load LO based on the detection signal output from the torque sensor 23.
- the relative movement speed VRX is calculated based on the rotation speed of the shaft 49X.
- the rotational speed of the shaft 49X is calculated based on the detection signal output from the encoder 29X. Therefore, the acquisition unit 73 can acquire information on the relative movement speed VRX based on the detection signal output from the encoder 29X.
- the relative movement speed VRY is calculated based on the rotation speed of the shaft 49Y.
- the rotational speed of the shaft 49Y is calculated based on the detection signal output from the encoder 29Y. Therefore, the acquisition unit 73 can acquire information on the relative movement speed VRY based on the detection signal that the encoder 29Y outputs to the control device 14.
- the rotational speed VS is calculated based on the rotational speed of the shaft of the main shaft motor 21.
- the rotational speed of the shaft of the main shaft motor 21 is calculated based on the detection signal output from the encoder 25. Therefore, the acquisition unit 73 can acquire information on the rotational speed VS based on the detection signal output from the encoder 25.
- the processing control unit 74 processes the workpiece by controlling the processing machine 12 based on the processing program 72.
- the machining control unit 74 controls the main shaft motor 21, the plurality of feed shaft motors 47, etc. based on the machining program 72.
- the mist collector 34 is controlled by the collector control section 76.
- the activation determination unit 75 determines whether a predetermined activation condition is satisfied based on the information (processing load LO, relative movement speed VR, rotation speed VS) acquired by the acquisition unit 73.
- the predetermined activation condition is satisfied when at least one of the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotational speed VS acquired by the acquisition unit 73 is equal to or greater than the threshold value TH.
- the activation determination unit 75 determines whether at least one of (1) to (3) described below is satisfied in order to determine whether a predetermined activation condition is satisfied. (1) Whether or not the machining load LO is equal to or greater than the threshold value TH1. (2) Whether or not the relative movement speed VR is equal to or greater than the threshold value TH2. (3) Whether or not the rotational speed VS is equal to or greater than the threshold value TH3.
- the activation determination unit 75 determines that the predetermined activation condition is satisfied. If it cannot be determined that the predetermined activation condition is satisfied, the activation determination unit 75 determines that the predetermined activation condition is not satisfied.
- the activation determination unit 75 determines to activate the mist collector 34. If the predetermined activation condition is not satisfied, the activation determination unit 75 determines that the mist collector 34 is not activated.
- the collector control unit 76 controls the mist collector 34 based on the determination made by the activation determination unit 75.
- the collector control unit 76 automatically activates the mist collector 34 and causes the mist collector 34 to collect the mist in the processing area 48.
- the collector control unit 76 does not automatically activate the mist collector 34. If the activation determining unit 75 determines that the mist collector 34 should not be activated, and the mist collector 34 is in operation, the collector control unit 76 stops the operation of the mist collector 34.
- the mist collector 34 is automatically activated when a predetermined activation condition is satisfied. As a result, mist, dust, etc. in the processing area 48 are collected by the mist collector 34.
- the mist collector 34 vibrates when activated. Vibration of the mist collector 34 may cause the workpiece to vibrate. However, if the predetermined starting conditions are met, there is a high possibility that the machining is being performed in which the vibration of the mist collector 34 does not significantly affect the machining accuracy. Therefore, if the predetermined starting conditions are met, the vibration of the mist collector 34 is unlikely to have an adverse effect on the machining accuracy.
- Processing in which the vibration of the mist collector 34 does not significantly affect the processing accuracy is, for example, processing in which vibrations stronger than those generated by the mist collector 34 are generated from parts of the processing machine 12 other than the mist collector 34.
- the processing includes, for example, rough processing. Note that rough machining tends to involve a larger amount of cutting than finishing machining. Therefore, during rough machining, there is a tendency for a large amount of mist, dust, etc. to be generated within the machining area 48. That is, when there is a lot of mist, dust, etc. generated in the processing area 48, the control device 14 can automatically start the mist collector 34.
- the mist collector 34 does not operate if the predetermined activation condition is not satisfied. This prevents the mist collector 34 from vibrating the workpiece when the predetermined activation condition is not met. Therefore, the possibility that machining accuracy will be greatly deteriorated is reduced.
- the machining operations in which the vibration of the mist collector 34 greatly affects the machining accuracy include, for example, finishing machining and precision machining. Finish machining, precision machining, etc. tend to generate less mist, dust, etc. within the machining area 48. That is, when there is little mist, dust, etc. generated within the processing area 48, the control device 14 can automatically stop the mist collector 34. This suppresses the mist collector 34 from consuming power.
- the acquisition unit 73 sequentially acquires at least one information among the machining load LO, relative movement speed VR, and rotation speed VS.
- the processing control unit 74 is performing processing, it is preferable that the activation determination unit 75 sequentially determines whether or not to activate the mist collector 34 using the latest information acquired by the acquisition unit 73. .
- the collector control unit 76 can appropriately turn on and off the mist collector 34 in response to changes in at least one of the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotational speed VS during machining.
- the acquisition section 73 obtains all information on the processing load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS.
- the activation determination unit 75 can accurately determine whether the predetermined activation condition is satisfied.
- the backup power supply section 68 is a power source different from the main power source of the control device 14.
- the backup power supply section 68 includes, for example, a battery.
- the backup power supply section 68 is built into the control device 14 .
- the backup power supply unit 68 may be provided in the machine tool 10 as an external power supply for the control device 14. Note that illustration of the main power source of the control device 14 is omitted.
- the backup power supply section 68 supplies power to each section of the control device 14. Thereby, the collector control unit 76 can continue controlling the mist collector 34 even after the main power is turned off.
- the main power of the control device 14 may be turned off before the collector control unit 76 stops the mist collector 34.
- the collector control section 76 can automatically stop the mist collector 34 even after the main power supply of the control device 14 is turned off. This prevents the mist collector 34 from consuming power unnecessarily.
- FIG. 3 is a flowchart illustrating the control method according to the embodiment.
- the control device 14 can execute the control method illustrated in FIG. 3, for example.
- the control device 14 executes the control method shown in FIG. 3 while the machining control unit 74 is machining based on the machining program 72. Note that at the start of the control method, the mist collector 34 is stopped.
- the control method in FIG. 3 includes an acquisition step S1, a start determination step S2, a collector control step S3, and an end determination step S4.
- the collector control step S3 includes a collector starting step S31 and a collector stopping step S32.
- the acquisition unit 73 acquires at least one information among the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS. It is preferable that the acquisition unit 73 acquires all information on the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS.
- the activation determination unit 75 determines whether or not to activate the mist collector 34. In order to determine whether to start the mist collector 34, the activation determination unit 75 determines whether a predetermined activation condition is satisfied based on the information (LO, VR, VS) acquired by the acquisition unit 73 in acquisition step S1. Determine whether or not.
- the activation determination unit 75 determines to activate the mist collector 34. If the predetermined activation condition is not satisfied (S2: NO), the activation determination unit 75 determines not to activate the mist collector 34. Depending on the determination made in the activation determination step S2, a collector activation step S31 or a collector stop step S32 is started.
- a collector activation step S31 is started.
- the collector control unit 76 controls the mist collector 34 to automatically activate the mist collector 34. If the mist collector 34 is already in operation, the collector control unit 76 maintains the operating state of the mist collector 34 .
- a collector stopping step S32 is started.
- the collector control unit 76 controls the mist collector 34 to automatically stop the mist collector 34. If the mist collector 34 has already stopped, the collector control section 76 maintains the stopped state of the mist collector 34.
- the machining control unit 74 determines whether machining based on the machining program 72 has been completed. If the processing is not completed (S4: NO), the flow from acquisition step S1 to completion determination step S4 is repeated. If the machining is completed (S4: YES), the control method of FIG. 3 ends. Note that if the mist collector 34 is operating when the machining is completed, the collector control unit 76 automatically stops the mist collector 34.
- FIG. 4 is a schematic diagram of a machine tool 101 (10) according to modification example 1.
- the machine tool 101 further includes a sub-control device 78. Note that in the machine tool 101, the backup power supply unit 68 of the control device 14 may be omitted.
- the sub-control device 78 is a computer separate from the control device 14.
- the sub-control device 78 includes, for example, a processor and a memory.
- Sub-controller 78 may include integrated circuits, discrete devices, and the like.
- the sub-control device 78 controls the mist collector 34 instead of the collector control section 76. Therefore, even if the control device 14 stops, the mist collector 34 is controlled by the sub-control device 78 in the same manner as in the embodiment.
- the sub-control device 78 can stop the mist collector 34 instead of the control device 14.
- the sub-control device 78 and the control device 14 communicate as appropriate and share data necessary for controlling the mist collector 34.
- the sub-control device 78 and the control device 14 share the information acquired by the acquisition unit 73, the content determined by the activation determination unit 75, or the progress of processing. Thereby, the sub-control device 78 can smoothly take over the control that was being performed by the collector control section 76. According to this modification, even after the control device 14 is stopped, the control of the mist collector 34 can be continued by the sub-control device 78.
- FIG. 5 is a block diagram of a control device 142 (14) according to the second modification.
- the control device 142 further includes an alarm output section 80.
- the alarm output unit 80 outputs an alarm when an abnormality occurs in the machine tool 10.
- the machine tool 10 is appropriately equipped with sensors (not shown) for detecting failures in various parts such as the spindle 18, the spindle head 20, and the table drive unit 28.
- the alarm output unit 80 determines whether a failure has occurred in the machine tool 10 based on the signal output by the sensor. When a failure in each part of the machine tool 10 is detected, the alarm output unit 80 notifies the operator of the occurrence of the failure, for example, via the display unit 60.
- the machining control unit 74 does not start machining until the cause of the alarm is resolved. Furthermore, if the alarm output unit 80 outputs an alarm after the start of machining, the machining control unit 74 suspends the machining based on the machining program 72 until the cause of the alarm is resolved.
- the collector control unit 76 prohibits the operation of the mist collector 34 until the cause of the alarm is resolved, regardless of the content determined by the activation determination unit 75. If the mist collector 34 is in operation at the time the alarm is output, the collector control unit 76 stops the mist collector 34 regardless of the determination made by the activation determination unit 75.
- the mist collector 34 is prevented from operating when an abnormality occurs in the machine tool 10.
- FIG. 6 is a block diagram of a control device 143 (14) according to modification 3.
- the control device 143 further includes an estimation unit 82.
- the estimation unit 82 estimates (calculates) an estimated value of at least one of the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS.
- the machining program 72 includes a control command for driving the spindle motor 21 with a predetermined torque.
- the estimation unit 82 estimates the machining load LO based on the control command.
- the machining program 72 includes a control command for rotating the shaft 49X at a predetermined speed.
- the estimation unit 82 estimates the relative movement speed VRX based on the control command.
- the machining program 72 includes a control command for rotating the shaft of the spindle motor 21 at a predetermined speed.
- the estimation unit 82 estimates the rotational speed VS based on the control command.
- the estimation unit 82 uses a mathematical formula to estimate an estimated value of at least one of the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS.
- the formula is determined in advance based on experiments.
- the estimation unit 82 may use different formulas when estimating the processing load LO, when estimating the relative movement speed VR, and when estimating the rotation speed VS.
- the estimation unit 82 may appropriately refer to information other than the machining program 72 in order to estimate an estimated value of at least one of the machining load LO, the relative movement speed VR, and the rotation speed VS.
- the machining load LO changes depending on the material of the workpiece or the tool 16. Therefore, the estimation unit 82 may refer to the material of the workpiece or the tool 16 in order to calculate the estimated value of the machining load LO.
- the storage unit 64 may store the material of the workpiece or the tool 16.
- the acquisition unit 73 may acquire the estimated value estimated by the estimation unit 82 as information.
- the activation determination unit 75 can determine whether or not to activate the mist collector 34 before processing is started. That is, before machining is started, the estimation unit 82 estimates (calculates) an estimated value of at least one of the machining load LO, relative movement speed VR, and rotation speed VS based on the machining program 72. be able to. Further, the acquisition unit 73 can acquire the estimated value before processing is started. Thereby, the activation determination unit 75 can determine whether or not to activate the mist collector 34 based on the comparison between the estimated value and the threshold value TH before machining is started.
- the mist collector 34 stops when the processing control unit 74 finishes processing.
- the collector control unit 76 may control the mist collector 34 to cause the mist collector 34 to collect the mist in the processing area 48 until a predetermined time period elapses after the end of processing.
- the predetermined time is, for example, instructed in advance to the collector control unit 76 via the operation unit 62 by the operator. However, the predetermined time may be specified by the manufacturer of the machine tool 10.
- the acquisition unit 73 acquires the machining load LO based on the torque of the spindle motor 21.
- the machining load LO may be calculated based on the drive current of the spindle motor 21. Therefore, the machine tool 10 may further include, for example, a current sensor for detecting the drive current of the spindle motor 21. Thereby, the acquisition unit 73 can acquire information on the machining load LO based on the detection signal output from the current sensor.
- the relative movement speed VR is the relative movement speed VRX in the X direction or the relative movement speed VRY in the Y direction.
- the relative movement speed VR may be a composite speed of the relative movement speed VRX and the relative movement speed VRY.
- the coolant discharge method is not limited to the embodiment.
- the coolant may be discharged using a center-through method, for example.
- the coolant supply device 32 supplies coolant to the main shaft 18 .
- the coolant may be flowed along the inner wall of the cover 30 (processing area 48).
- the processing machine 12 may further include a recovery member (not shown) for recovering coolant that falls below the table 26.
- the collection member is, for example, an oil pan provided on the pedestal 24. Some of the coolant supplied to the processing area 48 does not become mist and falls below the table 26. According to this modification, coolant that has fallen below the table 26 can be recovered.
- the collected coolant may be returned to the coolant tank 50. Thereby, the coolant supply device 32 can reuse the collected coolant.
- a filtration device filter
- clean coolant can be returned to the coolant tank 50.
- At least one of the X-axis motor 47X and the Y-axis motor 47Y may be a linear motor.
- the encoder 29X is a linear encoder.
- the encoder 29Y is a linear encoder.
- a first invention includes a table (26) that supports a workpiece to be processed into a tool (16) in a processing area (48), and a main shaft (26) on which the tool is attached, which rotates and moves relative to the table.
- the control device (14) for a machine tool (10) comprises: an acquisition unit (73) that acquires at least one information among a load (LO), a relative movement speed (VR) of the spindle with respect to the table, and a rotation speed (VS) of the spindle; an activation determination unit (75) that determines whether or not to activate the mist collector based on the acquired at least one piece of information; and a collector that automatically controls the mist collector based on the determination made by the activation determination unit.
- the control device includes a control section (76).
- the mist collector is automatically controlled according to the contents of the machining process, so vibrations of the mist collector are prevented from having a large adverse effect on the machining accuracy.
- the acquisition unit may acquire the information on the machining load based on a drive current or torque of a spindle motor (21) of the spindle. Thereby, the mist collector can be automatically turned on and off according to the processing load acquired during processing.
- the acquisition unit may acquire the information on the rotational speed based on a detection signal of an encoder (25) provided in a spindle motor (21) of the spindle.
- the mist collector can be automatically turned on and off according to the rotational speed obtained during processing.
- the acquisition unit acquires the information on the relative movement speed based on a detection signal of an encoder (29) provided in a feed shaft motor (47) that relatively moves the main shaft and the table. You may. Thereby, the mist collector can be automatically turned on and off according to the relative movement speed acquired during processing.
- the control device includes an estimator (82) that estimates at least one estimated value among the machining load, the relative movement speed, and the rotational speed based on the machining program (72) for performing the machining. ), and the acquisition unit may acquire the estimated value as the information. Thereby, it is possible to determine whether or not to automatically start the mist collector before processing starts.
- the activation determination unit determines whether or not a predetermined activation condition is satisfied, and determines not to activate the mist collector when the predetermined activation condition is not satisfied;
- the activation condition may be satisfied when at least one of the processing load, the relative movement speed, and the rotation speed acquired by the acquisition unit is equal to or higher than a threshold (TH). This prevents the machining accuracy from deteriorating due to vibration of the mist collector.
- the activation determination unit may use different threshold values depending on the machining load, the relative movement speed, and the rotation speed. This prevents the machining accuracy from deteriorating due to vibration of the mist collector.
- the activation determination unit may determine to activate the mist collector. As a result, the mist collector is automatically activated, thereby preventing mist from leaking outside the processing area. This allows the mist collector to collect the mist when there is little risk that machining accuracy will deteriorate due to vibration of the mist collector.
- the above control device further includes an alarm output unit (80) that outputs an alarm when an abnormality occurs in the machine tool, and when the alarm output unit outputs the alarm, the collector control unit
- the operation of the mist collector may be prohibited regardless of the determination made by the determination unit. This prevents the mist collector from operating if an abnormality occurs in the machine tool.
- a second invention is a machine tool having the control device according to the first invention.
- the mist collector is automatically controlled according to the contents of the machining process, so vibrations of the mist collector are prevented from having a large adverse effect on the machining accuracy.
- the above machine tool may further include a sub-control device (78) that controls the mist collector in place of the collector control section when the control device stops. Thereby, even if the control device is stopped, automatic control of the mist collector is performed.
- a sub-control device (78) that controls the mist collector in place of the collector control section when the control device stops.
- a third invention includes a table (26) that supports a workpiece to be processed into a tool (16) in a processing area (48), and a main shaft (26) on which the tool is attached, which rotates and moves relative to the table. 18) and a mist collector (34) for collecting mist in the machining area, the method comprises controlling a machining load (LO) applied to the tool by machining the workpiece.
- LO machining load
- a relative movement speed (VR) of the spindle with respect to the table, and a rotation speed (VS) of the spindle an acquisition step (S1) in which the computer (14) acquires at least one information; an activation determination step (S2) in which the computer determines whether or not to activate the mist collector based on the at least one piece of information acquired in the step;
- the mist collector is automatically controlled according to the contents of the machining process, so vibrations of the mist collector are prevented from having a large adverse effect on the machining accuracy.
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Abstract
加工対象物を支持するテーブル(26)と、工具が装着される主軸(18)と、ミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御装置(14)は、加工負荷(LO)と、主軸のテーブル(26)に対する相対移動速度(VR)と、主軸の回転速度(VS)とのうち少なくとも1つの情報を取得する取得部(73)と、取得した少なくとも1つの情報に基づいてミストコレクタを起動するか否かを決定する起動判定部(75)と、決定内容に基づいてミストコレクタを自動で制御するコレクタ制御部(76)と、を備える。
Description
本発明は、制御装置、工作機械および制御方法に関する。
ミストコレクタは、工作機械の加工エリア内に発生するミストを回収する(特開2012-76006号公報も参照)。ミストコレクタは、加工エリア内のミストを回収することで、加工エリア外にミストが漏出することを防止する。ミストは、気中に浮遊する微粒子状のクーラントである。
ミストコレクタは、運転することで振動する。工作機械が行う加工の内容によっては、ミストコレクタの振動が工作機械の加工精度に大きな悪影響を与える。
本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
本発明の第1の態様は、加工エリアにおいて工具に加工される加工対象物を支持するテーブルと、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタとを備える工作機械の制御装置であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度と、前記主軸の回転速度とのうち、少なくとも1つの情報を取得する取得部と、前記取得部が取得した少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを決定する起動判定部と、前記起動判定部の決定内容に基づいて前記ミストコレクタを自動で制御するコレクタ制御部と、を備える、制御装置である。
本発明の第2の態様は、上記第1の態様に係る制御装置を有する、工作機械である。
本発明の第3の態様は、加工エリアにおいて工具に加工される加工対象物を支持するテーブルと、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタとを備える工作機械の制御方法であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度と、前記主軸の回転速度とのうち、少なくとも1つの情報をコンピュータが取得する取得ステップと、前記取得ステップにおいて取得された少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを前記コンピュータが決定する起動判定ステップと、前記起動判定ステップにおける決定内容に基づいて、前記コンピュータが前記ミストコレクタを制御するコレクタ制御ステップと、を含む、制御方法である。
本発明によれば、加工の内容に応じてミストコレクタが自動で制御されるので、ミストコレクタの振動が加工精度に大きな悪影響を与えることが防止される。
[実施形態]
図1は、実施形態に係る工作機械10の模式図である。
図1は、実施形態に係る工作機械10の模式図である。
なお、図1に示されるX方向とY方向とは、水平面に平行な方向である。X方向とY方向とは、互いに直交する。図1に示されるZ方向は、重力方向に平行な方向である。したがって、Z方向は、X方向とY方向とに直交する。ただし、図1に示されるZ方向は、重力方向の反対方向を示す。
工作機械10は、加工機12と、制御装置14とを備える。
加工機12は、工具16を用いて加工対象物を加工する機械である。加工機12は、主軸18と、主軸頭20と、コラム22と、台座24と、テーブル26と、テーブル駆動部28と、カバー30と、クーラント供給器32と、ミストコレクタ34とを備える。
主軸18には、工具ホルダ36が取り付けられる(図1参照)。工具ホルダ36は主軸18に着脱可能である。工具ホルダ36は、工具16を保持する。工具16は、例えば、ヘールバイト、ドリル、エンドミル、フライス等である。
加工機12は、ツールマガジン38をさらに備える。ツールマガジン38は、複数の工具16を着脱可能に保持する。ツールマガジン38に保持された複数の工具16のうち1つの工具16が、工具ホルダ36に交換可能に装着される。
主軸頭20は、主軸18を支持する。また、主軸頭20は、主軸18を回転させる主軸モータ21を備える。主軸モータ21は、例えばスピンドルモータである。主軸モータ21は、不図示のシャフトを備える。工具ホルダ36を介して主軸18に装着された工具16は、主軸モータ21のシャフトの回転に応じて、回転する。
また、主軸モータ21は、トルクセンサ23と、エンコーダ25とを備える。トルクセンサ23は、主軸モータ21の出力トルクに応じた検出信号を出力する。エンコーダ25は、ロータリエンコーダである。エンコーダ25は、主軸モータ21のシャフトの回転位置に応じた検出信号を出力する。トルクセンサ23の検出信号と、エンコーダ25の検出信号とは、制御装置14に入力される。なお、制御装置14のより詳しい説明は後述する。
コラム22は、主軸頭20を支持する。また、コラム22は、主軸頭20をZ方向に移動させるモータを含む。コラム22は、台座24に支持される。
台座24は、設置面上に設置される。設置面は、例えば工場の床である。設置面は、床上に備えられた台の支持面でもよい。設置面は、例えば、水平面に平行に延在する。台座24は、複数の脚部24aを備えてもよい。各脚部24aは、例えば、キャスタ、ジャッキ等である。
テーブル駆動部28は、台座24に支持される。テーブル駆動部28は、第1スライド部42と、サドル44と、第2スライド部46と、複数の送り軸モータ47(47X、47Y)とを備える。複数の送り軸モータ47は、Y軸モータ47Yと、X軸モータ47Xとでなる。
第1スライド部42は、台座24上に備えられる。第1スライド部42は、例えば、Y方向に延在するガイドレールを含む。第1スライド部42は、サドル44を支持する。
サドル44は、Y軸モータ47Yが駆動することに応じて、Y方向に移動する。Y軸モータ47Yは、制御装置14に制御される。サドル44は、第1スライド部42に案内されつつ移動する。
Y軸モータ47Yは、例えば、サーボモータである。Y軸モータ47Yは、シャフト49Yと、エンコーダ29(29Y)とを備える。シャフト49Yは、Y軸モータ47Yに供給される駆動電流に応じて回転する。エンコーダ29Yは、ロータリエンコーダである。エンコーダ29Yは、シャフト49Yの回転位置に応じた検出信号を出力する。エンコーダ29Yの検出信号は、制御装置14に入力される。
第2スライド部46は、サドル44上に備えられる。第2スライド部46は、例えば、X方向に延在するガイドレールを含む。
テーブル26は、主軸18の下方において、不図示の加工対象物を支持する。テーブル26は、第2スライド部46に支持される。テーブル26は、X軸モータ47Xが駆動することに応じて、X方向に移動する。X軸モータ47Xは、制御装置14に制御される。テーブル26は、第2スライド部46に案内されつつ移動する。
X軸モータ47Xは、例えばサーボモータである。X軸モータ47Xは、シャフト49Xと、エンコーダ29(29X)とを備える。シャフト49Xは、X軸モータ47Xに供給される駆動電流に応じて回転する。エンコーダ29Xは、ロータリエンコーダである。エンコーダ29Xは、シャフト49Xの回転位置に応じた検出信号を出力する。エンコーダ29Xの検出信号は、制御装置14に入力される。
カバー30は、主軸18と、主軸頭20と、コラム22と、台座24と、テーブル26と、テーブル駆動部28とを覆う。これにより、カバー30は、加工エリア48を形成する。加工対象物は、加工エリア48内において加工される。
カバー30は、不図示の扉と、不図示の窓とをさらに備える。オペレータは、開状態の扉を介して、加工エリア48内への加工対象物の搬入作業等を行うことができる。また、オペレータは、窓を介して、加工エリア48内の状態を容易に確認することができる。
クーラント供給器32は、加工エリア48にクーラントを供給する装置である。クーラント供給器32は、クーラントタンク50と、ノズル52と、供給管54と、ポンプ56とを備える。
クーラントタンク50は、クーラントを貯留する。クーラントタンク50は、加工エリア48の外に備えられる。
ノズル52は、クーラントを吐出する吐出部である。ノズル52は、加工エリア48内に配される。なお、クーラント供給器32は、複数のノズル52を備えてもよい。
供給管54は、クーラントタンク50とノズル52とを接続する管である。クーラント供給器32は、複数の供給管54を備えてもよい。供給管54の数は、例えばノズル52の数に応じて決められる。供給管54は、カバー30を貫通して、クーラントタンク50とノズル52とを接続する。
ポンプ56は、供給管54に接続される。ポンプ56は、クーラントタンク50内のクーラントを汲み上げて、ノズル52に送る。これにより、ノズル52から加工エリア48内にクーラントが吐出される。なお、ポンプ56は制御装置14によって制御される。
加工エリア48に吐出されるクーラントは、工具16と加工対象物とを冷却する。加工エリア48において加工が行われる際に、クーラントのミストが発生する。ミストは、加工機12に生じる小さな隙間を介して、加工エリア48外に漏出するおそれがある。
ミストコレクタ34は、加工エリア48内のミストを回収する装置である。ミストコレクタ34は、加工エリア48の外に備えられる。また、ミストコレクタ34は、ダクト58を介して、カバー30に接続されている。ミストコレクタ34は、加工エリア48内の空気を吸引することで、ミストを回収する。これにより、ミストが加工エリア48外に漏出することが防止される。
工具16が加工対象物を切削することで、加工エリア48内に微細な切屑が粉じんとして発生する。この粉じんは、ミストと同様に、加工機12に生じる小さな隙間を介して、加工エリア48外に漏出するおそれがある。ミストコレクタ34は、加工エリア48内の空気を吸引することで、ミストのみならず粉じんを回収してもよい。これにより、粉じんが加工エリア48外に漏出することも、防止される。
ミストコレクタ34は、クーラントタンク50に接続されてもよい。これにより、ミストコレクタ34が回収するミストを、クーラントとして、クーラントタンク50に戻すことができる。
ミストコレクタ34とクーラントタンク50とを接続する場合には、ミストコレクタ34と、クーラントタンク50とは、不図示の濾過装置(フィルタ)を介して接続されることが好ましい。当該濾過装置は、ミストコレクタ34からクーラントタンク50に送られるクーラント中の不純物を除去する。濾過装置を介してミストコレクタ34とクーラントタンク50とを接続すれば、ミストコレクタ34からクーラントタンク50に清潔なクーラントを戻すことができる。クーラント中の不純物は、例えば、ミストと一緒に回収された切屑である。
図2は、制御装置14のブロック図である。
制御装置14は、加工機12を制御するコンピュータである。制御装置14は、例えば数値制御装置である。制御装置14は、表示部60と、操作部62と、記憶部64と、演算部66と、予備電源部68とを備える。
表示部60は、表示画面60dを備える表示装置である。表示部60は、例えば、液晶表示装置またはOEL(Organic Electro-Luminescence)表示装置である。
操作部62は、制御装置14に対するオペレータの指示を受け付ける入力装置である。操作部62は、例えば操作盤62a、タッチパネル62b等を含む。タッチパネル62bは、表示画面60dに備えられる。操作部62(操作盤62a)は、キーボード、マウス等を備えてもよい。
記憶部64は、不図示の揮発性メモリと、不図示の不揮発性メモリとによって構成され得る。揮発性メモリとしては、例えばRAM(Random Access Memory)等が挙げられ得る。不揮発性メモリとしては、例えばROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等が挙げられ得る。データ等が、例えば揮発性メモリに記憶され得る。プログラム、データテーブル、マップ等が、例えば不揮発性メモリに記憶され得る。記憶部64の少なくとも一部が、上述したようなプロセッサ、集積回路等に備えられていてもよい。記憶部64は、制御プログラム70と、加工プログラム72と、複数の閾値TH(TH1、TH2、TH3)とを記憶する。
制御プログラム70は、本実施形態に係る制御方法を制御装置14に実行させるためのプログラムである。制御方法のより詳しい説明は後述する。
加工プログラム72は、加工機12に対する制御命令を含むプログラムである。加工プログラム72は、例えば、上述の複数のモータ(21、47)を制御するための複数の制御命令を含む。また、加工プログラム72は、例えば、クーラント供給器32を制御するための複数の制御命令を含む。加工プログラム72は、オペレータによって事前に作成または編集される。
複数の閾値THは、加工負荷LO用の閾値TH1と、相対移動速度VR用の閾値TH2と、主軸18の回転速度VS用の閾値TH3とからなる。加工負荷LOは、加工対象物を加工する工具16にかかる負荷である。相対移動速度VRは、テーブル26に対する主軸18の相対移動速度である。相対移動速度VRには、相対移動速度VRXと、相対移動速度VRYとがある。相対移動速度VRXは、テーブル26に対する主軸18のX方向の相対移動速度である。相対移動速度VRYは、テーブル26に対する主軸18のY方向の相対移動速度である。
閾値TH1は、例えば、所定の加工における加工負荷LOの許容最大値である。所定の加工は、ミストコレクタ34の振動が加工精度に大きく影響する加工である。所定の加工は、例えば仕上げ加工、精密加工等である。閾値TH2は、例えば、所定の加工における相対移動速度VRの許容最大値である。記憶部64は、相対移動速度VRX用の閾値TH2と、相対移動速度VRY用の閾値TH2とを記憶してもよい。その場合、相対移動速度VRX用の閾値TH2と、相対移動速度VRY用の閾値TH2とは、等しくてもよいし、相違してもよい。閾値TH3は、例えば、所定の加工における主軸18の回転速度VSの許容最大値である。各閾値TH(TH1~TH3)の具体値は、実験に基づいて決められる。また、各閾値TH(TH1~TH3)の具体値は、工作機械10のメーカから、オペレータに提供されてもよい。
演算部66は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサ(Processor)によって構成され得る。すなわち、演算部66は、処理回路(Processing Circuitry)によって構成され得る。
演算部66は、取得部73と、加工制御部74と、起動判定部75と、コレクタ制御部76とを備える。取得部73と、加工制御部74と、起動判定部75と、コレクタ制御部76とは、演算部66が制御プログラム70を実行することで、実現される。なお、取得部73と、加工制御部74と、起動判定部75と、コレクタ制御部76との少なくとも一部が、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等の集積回路によって実現されるようにしてもよい。また、取得部73と、加工制御部74と、起動判定部75と、コレクタ制御部76との少なくとも一部が、ディスクリートデバイスを含む電子回路によって構成されるようにしてもよい。
取得部73は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち、少なくとも1つの情報を取得する。相対移動速度VRを取得する場合、取得部73は、相対移動速度VRXと相対移動速度VRYとの両方を取得してもよいし、いずれか一方のみを取得してもよい。相対移動速度VRXと相対移動速度VRYとの一方のみを取得する場合、取得部73は、絶対値が大きい方を取得してもよい。
加工負荷LOは、主軸モータ21のトルクに基づいて算出される。主軸モータ21のトルクは、トルクセンサ23から出力される検出信号に基づいて算出される。したがって、取得部73は、トルクセンサ23から出力される検出信号に基づいて、加工負荷LOの情報を取得することができる。
相対移動速度VRXは、シャフト49Xの回転速度に基づいて算出される。シャフト49Xの回転速度は、エンコーダ29Xから出力される検出信号に基づいて算出される。したがって、取得部73は、エンコーダ29Xから出力される検出信号に基づいて、相対移動速度VRXの情報を取得することができる。
相対移動速度VRYは、シャフト49Yの回転速度に基づいて算出される。シャフト49Yの回転速度は、エンコーダ29Yから出力される検出信号に基づいて算出される。したがって、取得部73は、エンコーダ29Yが制御装置14に出力する検出信号に基づいて、相対移動速度VRYの情報を取得することができる。
回転速度VSは、主軸モータ21のシャフトの回転速度に基づいて算出される。主軸モータ21のシャフトの回転速度は、エンコーダ25から出力される検出信号に基づいて算出される。したがって、取得部73は、エンコーダ25から出力される検出信号に基づいて、回転速度VSの情報を取得することができる。
加工制御部74は、加工プログラム72に基づいて加工機12を制御することで、加工対象物を加工する。例えば、加工制御部74は、加工プログラム72に基づいて、主軸モータ21、複数の送り軸モータ47等を制御する。ただし、加工機12のうち、ミストコレクタ34の制御は、コレクタ制御部76が行う。
起動判定部75は、取得部73が取得した情報(加工負荷LO、相対移動速度VR、回転速度VS)に基づいて、所定の起動条件が成立するか否かを判定する。所定の起動条件は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち、取得部73が取得した少なくとも1つが閾値TH以上である場合に、成立する。
起動判定部75は、所定の起動条件が成立するか否かを判定するために、次に記載される(1)~(3)のうち少なくとも1つが成立するか否かを判定する。(1)加工負荷LOが閾値TH1以上であるか否か。(2)相対移動速度VRが閾値TH2以上であるか否か。(3)回転速度VSが閾値TH3以上であるか否か。
上記(1)~(3)のうち少なくとも1つが成立する場合、起動判定部75は、所定の起動条件は成立していると判定する。所定の起動条件が成立していると判定できない場合、起動判定部75は、所定の起動条件は成立していないと判定する。
所定の起動条件が成立する場合、起動判定部75は、ミストコレクタ34を起動すると決定する。所定の起動条件が成立しない場合、起動判定部75は、ミストコレクタ34を起動しないと判定する。
コレクタ制御部76は、起動判定部75の決定内容に基づいて、ミストコレクタ34を制御する。
例えば、ミストコレクタ34を起動すると起動判定部75が決定した場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34を自動で起動して、加工エリア48内のミストをミストコレクタ34に回収させる。
その一方で、ミストコレクタ34を起動しないと起動判定部75が決定した場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34を自動で起動させない。仮に、ミストコレクタ34を起動しないと起動判定部75が決定した場合であって、ミストコレクタ34が作動中であった場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34の作動を停止させる。
コレクタ制御部76によれば、所定の起動条件が成立する場合に、ミストコレクタ34が自動で起動される。これにより、加工エリア48内のミスト、粉じん等が、ミストコレクタ34に回収される。
ミストコレクタ34は、作動することで振動する。ミストコレクタ34が振動することで、加工対象物が振動する可能性がある。しかしながら、所定の起動条件が成立している場合、ミストコレクタ34の振動が加工精度に大きく影響しない加工が行われている可能性が高い。したがって、所定の起動条件が成立している場合、ミストコレクタ34の振動が加工精度に悪影響を及ぼす可能性は低い。
ミストコレクタ34の振動が加工精度に大きく影響しない加工は、例えば、ミストコレクタ34が生じるよりも強い振動が、加工機12のうちミストコレクタ34以外の部分から生じる加工である。その加工としては、例えば、粗加工が挙げられる。なお、粗加工は、仕上げ加工よりも切削量が多くなる傾向がある。したがって、粗加工は、加工エリア48内に発生するミスト、粉じん等は多い傾向がある。つまり、加工エリア48内に発生するミスト、粉じん等が多い場合において、制御装置14は、ミストコレクタ34を自動で起動することができる。
所定の起動条件が成立していない場合、ミストコレクタ34の振動が、加工精度に大きく影響する加工が行われている可能性が高い。その点、コレクタ制御部76によれば、所定の起動条件が成立しない場合に、ミストコレクタ34は作動しない。これにより、所定の起動条件が成立しない場合において、ミストコレクタ34が加工対象物を振動させることは防止される。したがって、加工精度が大きく悪化するおそれが低減される。なお、ミストコレクタ34の振動が加工精度に大きく影響する加工は、上述の通り、例えば仕上げ加工、精密加工等である。仕上げ加工、精密加工等は、加工エリア48内に発生するミスト、粉じん等が少ない傾向がある。つまり、加工エリア48内に発生するミスト、粉じん等が少ない場合において、制御装置14は、ミストコレクタ34を自動で停止することができる。これにより、ミストコレクタ34が電力を消費することが抑制される。
なお、加工制御部74が加工を行っている間において、取得部73は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち、少なくとも1つの情報を逐次取得することが好ましい。また、加工制御部74が加工を行っている間において、起動判定部75は、取得部73が取得した最新の情報を用いて、ミストコレクタ34を起動するか否かを逐次判定することが好ましい。これにより、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つが加工中に変化することに応じて、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34を適宜オンオフすることができる。
また、加工制御部74が加工を行っている間において、取得部73は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとの全ての情報を取得することが好ましい。加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとの全ての情報を用いることで、起動判定部75は、所定の起動条件が成立しているか否かを正確に判定することができる。
予備電源部68は、制御装置14の主電源とは別の電源である。予備電源部68は、例えばバッテリを含む。予備電源部68は、制御装置14に内蔵される。ただし、予備電源部68は、制御装置14の外部電源として工作機械10に備えられてもよい。なお、制御装置14の主電源の図示は、省略する。
ミストコレクタ34の作動中に制御装置14の主電源がオフされた場合において、予備電源部68は、制御装置14の各部に電力を供給する。これにより、コレクタ制御部76は、主電源がオフされた後であっても、ミストコレクタ34の制御を続行することができる。
例えば、コレクタ制御部76がミストコレクタ34を停止させる前に、制御装置14の主電源がオフされることが有り得る。そのような場合に予備電源部68から電力供給されることで、コレクタ制御部76は、制御装置14の主電源がオフされた後であってもミストコレクタ34を自動で停止させることができる。これにより、ミストコレクタ34が電力を無駄に消費することが抑制される。
図3は、実施形態に係る制御方法を例示するフローチャートである。
制御装置14は、例えば図3に例示される制御方法を実行することができる。制御装置14は、加工制御部74が加工プログラム72に基づいて加工を行っている間に、図3の制御方法を実行する。なお、制御方法の開始時点において、ミストコレクタ34は停止している。図3の制御方法は、取得ステップS1と、起動判定ステップS2と、コレクタ制御ステップS3と、終了判定ステップS4とを含む。コレクタ制御ステップS3は、コレクタ起動ステップS31と、コレクタ停止ステップS32とを含む。
取得ステップS1では、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つの情報を、取得部73が取得する。取得部73は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとの全ての情報を取得することが好ましい。
起動判定ステップS2では、ミストコレクタ34を起動するか否かを、起動判定部75が決定する。ミストコレクタ34を起動するか否かを決定するために、起動判定部75は、取得ステップS1において取得部73が取得した情報(LO、VR、VS)に基づいて、所定の起動条件が成立するか否かを判定する。
所定の起動条件が成立する場合(S2:YES)、起動判定部75は、ミストコレクタ34を起動すると決定する。所定の起動条件が成立しない場合(S2:NO)、起動判定部75は、ミストコレクタ34を起動しないと決定する。起動判定ステップS2における決定内容に応じて、コレクタ起動ステップS31またはコレクタ停止ステップS32が開始される。
ミストコレクタ34を起動すると起動判定ステップS2において決定された場合、コレクタ起動ステップS31が開始される。コレクタ起動ステップS31では、コレクタ制御部76がミストコレクタ34を制御して、ミストコレクタ34を自動で起動させる。ミストコレクタ34が既に作動している場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34の作動状態を維持する。
ミストコレクタ34を起動しないと起動判定ステップS2において決定された場合、コレクタ停止ステップS32が開始される。コレクタ停止ステップS32では、コレクタ制御部76がミストコレクタ34を制御して、ミストコレクタ34を自動で停止させる。ミストコレクタ34が既に停止している場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34の停止状態を維持する。
終了判定ステップS4では、加工プログラム72に基づく加工が終了したか否かを、加工制御部74が判定する。加工が終了していない場合(S4:NO)、取得ステップS1~終了判定ステップS4の流れが繰り返される。加工が終了した場合(S4:YES)、図3の制御方法は終了する。なお、加工が終了した場合においてミストコレクタ34が作動している場合、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34を自動で停止させる。
[変形例]
以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記実施形態と重複する説明は、以下の説明では適宜省略される。上記実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、上記実施形態と同一の参照符号が付される。
以下には、上記実施形態に係る変形例が記載される。ただし、上記実施形態と重複する説明は、以下の説明では適宜省略される。上記実施形態で説明済みの要素には、特に断らない限り、上記実施形態と同一の参照符号が付される。
(変形例1)
図4は、変形例1に係る工作機械101(10)の模式図である。
図4は、変形例1に係る工作機械101(10)の模式図である。
工作機械101は、サブ制御装置78をさらに備える。なお、工作機械101において、制御装置14の予備電源部68は、省略されてもよい。
サブ制御装置78は、制御装置14とは別のコンピュータである。サブ制御装置78は、例えば、プロセッサとメモリとを備える。サブ制御装置78は、集積回路、ディスクリートデバイス等を備えてもよい。
制御装置14が停止した場合において、サブ制御装置78は、コレクタ制御部76に代わってミストコレクタ34を制御する。したがって、仮に制御装置14が停止した場合であっても、ミストコレクタ34は、サブ制御装置78により、実施形態と同様に制御される。
例えば、コレクタ制御部76がミストコレクタ34を停止させる前に制御装置14の主電源がオフされた場合において、サブ制御装置78は、制御装置14に代わってミストコレクタ34を停止させることができる。
なお、サブ制御装置78と制御装置14とは、適宜通信して、ミストコレクタ34の制御に必要なデータを共有することが好ましい。例えば、サブ制御装置78と制御装置14とは、取得部73が取得した情報、起動判定部75の決定内容、または、加工の進捗を共有する。これにより、サブ制御装置78は、コレクタ制御部76が行っていた制御を円滑に引き継ぐことができる。本変形例によれば、制御装置14が停止した後においても、ミストコレクタ34の制御をサブ制御装置78により続行することができる。
(変形例2)
図5は、変形例2に係る制御装置142(14)のブロック図である。
図5は、変形例2に係る制御装置142(14)のブロック図である。
制御装置142は、アラーム出力部80をさらに備える。
アラーム出力部80は、工作機械10に異常が発生した場合に、アラームを出力する。例えば、工作機械10に、主軸18、主軸頭20、テーブル駆動部28等の各部位の故障を検出するための不図示のセンサが適宜備えられる。アラーム出力部80は、センサが出力する信号に基づいて、工作機械10に故障が生じたか否かを判定する。工作機械10の各部位の故障が検出された場合、アラーム出力部80は、故障が発生した旨を、例えば表示部60を介してオペレータに報知する。
加工の開始前にアラーム出力部80がアラームを出力した場合、加工制御部74は、アラームの原因が解消されるまで、加工を開始しない。また、加工の開始後にアラーム出力部80がアラームを出力した場合、加工制御部74は、アラームの原因が解消されるまで、加工プログラム72に基づく加工を中断する。
アラーム出力部80がアラームを出力した場合、コレクタ制御部76は、起動判定部75の決定内容に拘らず、アラームの原因が解消されるまで、ミストコレクタ34の作動を禁止する。アラームが出力された時点でミストコレクタ34が作動中であった場合、コレクタ制御部76は、起動判定部75の決定内容に拘らず、ミストコレクタ34を停止させる。
本変形例によれば、工作機械10に異常が発生した場合においてミストコレクタ34が作動することが防止される。
(変形例3)
図6は、変形例3に係る制御装置143(14)のブロック図である。
図6は、変形例3に係る制御装置143(14)のブロック図である。
制御装置143は、推定部82をさらに備える。
推定部82は、加工プログラム72に基づいて、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つの推定値を推定(算出)する。
例えば、主軸モータ21を所定のトルクで駆動させる制御命令が、加工プログラム72に含まれる。推定部82は、当該制御命令に基づいて、加工負荷LOを推定する。また、例えば、シャフト49Xを所定の速度で回転させる制御命令が、加工プログラム72に含まれる。推定部82は、当該制御命令に基づいて、相対移動速度VRXを推定する。また、例えば、主軸モータ21のシャフトを所定の速度で回転させる制御命令が、加工プログラム72に含まれる。推定部82は、当該制御命令に基づいて、回転速度VSを推定する。
推定部82は、数式を用いて、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つの推定値を推定する。当該数式は、実験に基づいて予め決められる。推定部82は、加工負荷LOを推定する場合と、相対移動速度VRを推定する場合と、回転速度VSを推定する場合とで、異なる数式を用いてもよい。
推定部82は、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つの推定値を推定するために、加工プログラム72以外の情報を適宜参照してもよい。例えば、加工負荷LOは、加工対象物または工具16の材質に応じて変化する。したがって、推定部82は、加工負荷LOの推定値を算出するために、加工対象物または工具16の材質を参照してもよい。その場合、記憶部64は、加工対象物または工具16の材質を記憶してもよい。
取得部73は、推定部82が推定した推定値を情報として取得してもよい。
本変形例によれば、起動判定部75は、加工が開始される前に、ミストコレクタ34を起動させるか否かを決定することができる。つまり、推定部82は、加工が開始される前において、加工プログラム72に基づいて、加工負荷LOと、相対移動速度VRと、回転速度VSとのうち少なくとも1つの推定値を推定(算出)することができる。また、取得部73は、加工が開始される前に、推定値を取得することができる。これにより、起動判定部75は、加工が開始される前に、推定値と閾値THとの比較に基づいて、ミストコレクタ34を起動するか否かを決定することができる。
(複数の変形例の組み合わせ)
前述された複数の変形例は、矛盾しない範囲内において適宜組み合わされてもよい。
前述された複数の変形例は、矛盾しない範囲内において適宜組み合わされてもよい。
[変形実施形態]
本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。
本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を取り得る。
例えば、上記実施形態によれば、加工制御部74が加工を終了すると共に、ミストコレクタ34は停止する。しかしながら、加工の終了から所定時間が経過するまでの間、コレクタ制御部76は、ミストコレクタ34を制御して、加工エリア48内のミストをミストコレクタ34に回収させてもよい。加工の終了後にミストコレクタ34をあえて作動させることで、ミストの回収漏れを防止することができる。所定時間は、例えば、オペレータによって、操作部62を介して、コレクタ制御部76に予め指示される。ただし、所定時間は、工作機械10のメーカによって指定されてもよい。
また、例えば、上記実施形態によれば、取得部73は、主軸モータ21のトルクに基づいて加工負荷LOを取得する。しかしながら、加工負荷LOは、主軸モータ21の駆動電流に基づいて算出されてもよい。したがって、工作機械10は、例えば、主軸モータ21の駆動電流を検出するための電流センサをさらに備えてもよい。これにより、取得部73は、当該電流センサから出力される検出信号に基づいて、加工負荷LOの情報を取得することができる。
また、例えば、上記実施形態によれば、相対移動速度VRは、X方向の相対移動速度VRXまたはY方向の相対移動速度VRYである。しかしながら、相対移動速度VRは、相対移動速度VRXと相対移動速度VRYとの合成速度でもよい。
また、例えば、クーラントの吐出方式は、実施形態に限定されない。クーラントは、例えば、センタースルー方式を用いて吐出されてもよい。その場合、クーラント供給器32は、主軸18にクーラントを供給する。また、クーラントは、カバー30(加工エリア48)の内壁に沿って流されてもよい。
また、例えば、加工機12は、テーブル26よりも下方に落ちるクーラントを回収するための不図示の回収部材をさらに備えてもよい。当該回収部材は、例えば、台座24に備えられるオイルパンである。加工エリア48に供給されるクーラントのうち一部は、ミストにならず、テーブル26よりも下方に落ちる。本変形例によれば、テーブル26よりも下方に落ちたクーラントを回収することができる。回収されたクーラントは、クーラントタンク50に戻されてもよい。これにより、クーラント供給器32は、回収されたクーラントを再利用することができる。ここで、回収部材とクーラントタンク50との間には、濾過装置(フィルタ)が配されることが好ましい。これにより、クーラントタンク50に清潔なクーラントを戻すことができる。
また、X軸モータ47XとY軸モータ47Yとのうち少なくとも一方は、リニアモータでもよい。X軸モータ47Xがリニアモータである場合、エンコーダ29Xはリニアエンコーダである。Y軸モータ47Yがリニアモータである場合、エンコーダ29Yはリニアエンコーダである。
[実施形態から把握し得る発明]
上記実施形態および変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。
上記実施形態および変形例から把握し得る発明について、以下に記載する。
<第1の発明>
第1の発明は、加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御装置(14)であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報を取得する取得部(73)と、前記取得部が取得した少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを決定する起動判定部(75)と、前記起動判定部の決定内容に基づいて前記ミストコレクタを自動で制御するコレクタ制御部(76)と、を備える、制御装置である。
第1の発明は、加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御装置(14)であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報を取得する取得部(73)と、前記取得部が取得した少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを決定する起動判定部(75)と、前記起動判定部の決定内容に基づいて前記ミストコレクタを自動で制御するコレクタ制御部(76)と、を備える、制御装置である。
これにより、加工の内容に応じてミストコレクタが自動で制御されるので、ミストコレクタの振動が加工精度に大きな悪影響を与えることが防止される。
上記の制御装置において、前記取得部は、前記主軸の主軸モータ(21)の駆動電流またはトルクに基づいて前記加工負荷の前記情報を取得してもよい。これにより、加工中に取得される加工負荷に応じて、ミストコレクタを自動でオンオフすることができる。
上記の制御装置において、前記取得部は、前記主軸の主軸モータ(21)に備えられたエンコーダ(25)の検出信号に基づいて前記回転速度の前記情報を取得してもよい。これにより、加工中に取得される回転速度に応じて、ミストコレクタを自動でオンオフすることができる。
上記の制御装置において、前記取得部は、前記主軸と前記テーブルとを相対移動させる送り軸モータ(47)に備えられたエンコーダ(29)の検出信号に基づいて前記相対移動速度の前記情報を取得してもよい。これにより、加工中に取得される相対移動速度に応じて、ミストコレクタを自動でオンオフすることができる。
上記の制御装置は、前記加工を行うための加工プログラム(72)に基づいて、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とのうち少なくとも1つの推定値を推定する推定部(82)をさらに備え、前記取得部は、前記推定値を前記情報として取得してもよい。これにより、ミストコレクタを自動で起動するか否かを、加工が開始される前において決定することができる。
上記の制御装置において、前記起動判定部は、所定の起動条件が成立するか否かを判定すると共に、前記所定の起動条件が成立しない場合は前記ミストコレクタを起動しないと決定し、前記所定の起動条件は、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とのうち、前記取得部が取得した少なくとも1つが閾値(TH)以上である場合に成立してもよい。これにより、ミストコレクタが振動することに起因して加工精度が悪化することが防止される。
上記の制御装置において、前記起動判定部は、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とに応じて別々の前記閾値を用いてもよい。これにより、ミストコレクタが振動することに起因して加工精度が悪化することが防止される。
上記の制御装置において、前記所定の起動条件が成立する場合は、前記起動判定部は、前記ミストコレクタを起動すると決定してもよい。これにより、ミストコレクタが自動で起動されるので、加工エリア外にミストが漏出することが防止される。これにより、ミストコレクタが振動することに起因して加工精度が悪化するおそれが小さい場合において、ミストコレクタにミストを回収させることができる。
上記の制御装置は、前記工作機械に異常が発生した場合にアラームを出力するアラーム出力部(80)をさらに備え、前記アラーム出力部が前記アラームを出力した場合、前記コレクタ制御部は、前記起動判定部の決定内容に拘らず、前記ミストコレクタの作動を禁止してもよい。これにより、工作機械に異常が発生した場合においてミストコレクタが作動することが防止される。
<第2の発明>
第2の発明は、上記第1の発明に係る制御装置を有する、工作機械である。
第2の発明は、上記第1の発明に係る制御装置を有する、工作機械である。
これにより、加工の内容に応じてミストコレクタが自動で制御されるので、ミストコレクタの振動が加工精度に大きな悪影響を与えることが防止される。
上記の工作機械は、前記制御装置が停止した場合において前記コレクタ制御部に代わって前記ミストコレクタを制御するサブ制御装置(78)をさらに備えてもよい。これにより、制御装置が停止している場合であっても、ミストコレクタの自動制御が行われる。
<第3の発明>
第3の発明は、加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御方法であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報をコンピュータ(14)が取得する取得ステップ(S1)と、前記取得ステップにおいて取得された少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを前記コンピュータが決定する起動判定ステップ(S2)と、前記起動判定ステップにおける決定内容に基づいて、前記コンピュータが前記ミストコレクタを制御するコレクタ制御ステップ(S3)と、を含む、制御方法である。
第3の発明は、加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御方法であって、前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報をコンピュータ(14)が取得する取得ステップ(S1)と、前記取得ステップにおいて取得された少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを前記コンピュータが決定する起動判定ステップ(S2)と、前記起動判定ステップにおける決定内容に基づいて、前記コンピュータが前記ミストコレクタを制御するコレクタ制御ステップ(S3)と、を含む、制御方法である。
これにより、加工の内容に応じてミストコレクタが自動で制御されるので、ミストコレクタの振動が加工精度に大きな悪影響を与えることが防止される。
10、101…工作機械 12…加工機
14、142、143…制御装置 16…工具
18…主軸 21…主軸モータ
25、29…エンコーダ 26…テーブル
34…ミストコレクタ 47…送り軸モータ
48…加工エリア 72…加工プログラム
73…取得部 75…起動判定部
76…コレクタ制御部 78…サブ制御装置
80…アラーム出力部 82…推定部
LO…加工負荷 TH…閾値
VR…相対移動速度 VS…回転速度
14、142、143…制御装置 16…工具
18…主軸 21…主軸モータ
25、29…エンコーダ 26…テーブル
34…ミストコレクタ 47…送り軸モータ
48…加工エリア 72…加工プログラム
73…取得部 75…起動判定部
76…コレクタ制御部 78…サブ制御装置
80…アラーム出力部 82…推定部
LO…加工負荷 TH…閾値
VR…相対移動速度 VS…回転速度
Claims (12)
- 加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御装置(14)であって、
前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報を取得する取得部(73)と、
前記取得部が取得した少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを決定する起動判定部(75)と、
前記起動判定部の決定内容に基づいて前記ミストコレクタを自動で制御するコレクタ制御部(76)と、
を備える、制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記取得部は、前記主軸の主軸モータ(21)の駆動電流またはトルクに基づいて前記加工負荷の前記情報を取得する、制御装置。 - 請求項1または2に記載の制御装置であって、
前記取得部は、前記主軸の主軸モータ(21)に備えられたエンコーダ(25)の検出信号に基づいて前記回転速度の前記情報を取得する、制御装置。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載の制御装置であって、
前記取得部は、前記主軸と前記テーブルとを相対移動させる送り軸モータ(47)に備えられたエンコーダ(29)の検出信号に基づいて前記相対移動速度の前記情報を取得する、制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記加工を行うための加工プログラム(72)に基づいて、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とのうち少なくとも1つの推定値を推定する推定部(82)をさらに備え、
前記取得部は、前記推定値を前記情報として取得する、制御装置。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載の制御装置であって、
前記起動判定部は、所定の起動条件が成立するか否かを判定すると共に、前記所定の起動条件が成立しない場合は前記ミストコレクタを起動しないと決定し、
前記所定の起動条件は、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とのうち、前記取得部が取得した少なくとも1つが閾値(TH)以上である場合に成立する、制御装置。 - 請求項6に記載の制御装置であって、
前記起動判定部は、前記加工負荷と、前記相対移動速度と、前記回転速度とに応じて別々の前記閾値を用いる、制御装置。 - 請求項6または7に記載の制御装置であって、
前記所定の起動条件が成立する場合は、前記起動判定部は、前記ミストコレクタを起動すると決定する、制御装置。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の制御装置であって、
前記工作機械に異常が発生した場合にアラームを出力するアラーム出力部(80)をさらに備え、
前記アラーム出力部が前記アラームを出力した場合、前記コレクタ制御部は、前記起動判定部の決定内容に拘らず、前記ミストコレクタの作動を禁止する、制御装置。 - 請求項1~9のいずれか1項に記載の制御装置を有する、工作機械。
- 請求項10に記載の工作機械であって、
前記制御装置が停止した場合において前記コレクタ制御部に代わって前記ミストコレクタを制御するサブ制御装置(78)をさらに備える、工作機械。 - 加工エリア(48)において工具(16)に加工される加工対象物を支持するテーブル(26)と、前記工具が装着され、回転すると共に前記テーブルに対し相対移動する主軸(18)と、前記加工エリア内のミストを回収するミストコレクタ(34)とを備える工作機械(10)の制御方法であって、
前記加工対象物を加工することで前記工具にかかる加工負荷(LO)と、前記主軸の前記テーブルに対する相対移動速度(VR)と、前記主軸の回転速度(VS)とのうち、少なくとも1つの情報をコンピュータ(14)が取得する取得ステップ(S1)と、
前記取得ステップにおいて取得された少なくとも1つの前記情報に基づいて、前記ミストコレクタを起動するか否かを前記コンピュータが決定する起動判定ステップ(S2)と、
前記起動判定ステップにおける決定内容に基づいて、前記コンピュータが前記ミストコレクタを制御するコレクタ制御ステップ(S3)と、
を含む、制御方法。
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