(57)【要約】  多数の位置の間で移動するように、且つ、ワークピースに機械作業を行うように配置された機械ヘッドと、前記機械作業中に発生した切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を清掃するための流体を分配するための洗浄ノズルと、作業中、前記ワークピースおよび前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように配置された保護カバーと、を含む工作機械。洗浄ノズルは、機械ヘッドに取付けられ、且つ、流体を、機械ヘッドの多数の異なる位置から前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように配置されている。【選択図】図１
2009519837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の位置の間で移動するように、且つ、ワークピース（１０３）に機械作業を行うように構成された機械ヘッド（１０１）と、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズル（２２０）と、
作業中、前記ワークピースおよび前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバー（１０５、１０６）と、を含む工作機械において、
洗浄ノズルが機械ヘッドに取付けられ、且つ、流体を機械ヘッドの多数の異なる位置から前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように構成される、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
機械ヘッドが移動し、且つ、流体が洗浄ノズルによって分配される洗浄モードで作動されるようになっている、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
工作機械は、機械ヘッドを移動させ、同時に流体を洗浄ノズルを通して分配するように作動可能である、請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
機械ヘッドは、工具（１１１）と、工具を少なくとも部分的に囲む保護部材（１１３）と、を含み、保護部材は、前記工具に近接した内面と、前記工具の遠位にある外面と、を有し、洗浄ノズルが、前記保護部材の前記外面に取付けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項５】
工作機械は、ワークピースを切断平面に沿って切断するための工作機械である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６】
洗浄ノズルは、流体を複数の方向に差し向けるための回転可能なノズル（２３１）を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記機械作業中、流体を前記ワークピース、および／またはワークピースに作用する工具に向って差し向けるための冷却ノズル（２２８）を更に含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項８】
流体を供給するための流体源（１１５）と、流体を前記流体源から前記洗浄ノズルおよび前記冷却ノズルに供給するための、それぞれの供給導管（１１４、２２３、２４２）と、流体を冷却ノズルあるいは洗浄ノズルのいずれかに選択的に差し向けるための少なくとも１つのバルブ（２３０）と、を含む、請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
機械ヘッドに取付けられた洗浄ユニット（１１６）を含み、洗浄ユニットは、洗浄ノズルおよびバルブを含む、請求項８に記載の工作機械。
【請求項１０】
包囲体の外側の表面が機械作業中に生じた切屑によって汚染されるのを防止するための包囲体（１１７）を含み、包囲体は、前記保護カバーによって少なくとも部分的に構成され、バルブが前記包囲体の外側に配置される、請求項８に記載の工作機械。
【請求項１１】
機械作業中、ワークピースを支持するためのワークピース支持部を更に含み、ワークピース支持部は、機械ヘッドに対して移動可能に取付けられ、工作機械は、機械ヘッドおよびワークピース支持部が移動し、且つ、流体が洗浄ノズルによって分配される洗浄モードで作動可能である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１２】
工作機械を洗浄するための方法であって、
工作機械は、
機械加工されるべきワークピースに対して移動するように、且つ、前記ワークピースに機械作業を行うように構成された機械ヘッドと、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズルと、
作業中、前記ワークピース支持部および前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバーと、を含み、
洗浄ノズルは、機械ヘッドに取付けられ、
機械ヘッドを、ワークピース支持部に対して移動するように制御するステップと、
前記機械ヘッドの移動中、流体を、前記洗浄ノズルから前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
工作機械のための洗浄システムであって、
工作機械は、
多数の位置の間で移動するように、且つ、ワークピースに機械作業を行うように構成された機械ヘッドと、
作業中、前記ワークピースおよび前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバーと、を含み、
洗浄システムは、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズルを含み、
洗浄ノズルは機械ヘッドに取付けられ、且つ、流体を機械ヘッドの多数の異なる位置から、前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように構成される、
ことを特徴とする洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械、工作機械を洗浄するためのシステム、およびそのような工作機械を洗浄するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークピースを切断するための切断デバイスのような多くの工作機械では、機械の作動中、かなりの量の切断材料、いわゆるくずあるいは切屑が生じる。工作機械がどのような材料に作業を行うかに依存して、切屑は様々な異なる材料、例えば、金属、プラスチック、鉱物など、あるいは前記の組み合わせを含む。
【０００３】
ワークピースの作業中、切断工具、例えば、切断ディスクは、高速で回転しながら、ワークピースに対して典型的に移動される。従来されていたのと同じように、ワークピースは、機械テーブルあるいは他のワークピース支持部に固定される。
【０００４】
相対的な移動は、例えば、ワークピースを所定の切断平面に沿って切り込む／切り離すように、切断工具が取付けられた機械ヘッド／切断ヘッドの、ワークピースに向う、およびワークピースから離れる移動を含む。変形例では、相対的な移動は、例えば、材料をステージのワークピースから取り除くように、ワークピースを横切る機械ヘッドの横移動、あるいは所定の機械パスに沿ったいかなる他の並進移動を含む。
【０００５】
ワークピース支持部は、移動のために、それ自体が機械ベッドより上に、例えば、切断工具の移動方向を横切る平面内に取付けられるのがよい。
【０００６】
高品質な切断作用を確保するために、切断流体が従来通りに切断工具、ワークピース、および／または切断工具とワークピースとの間の界面に差し向けられ、それによって切断作用および／または界面のすぐ近くから切断材料を洗浄するための潤滑、および／または切断工具の温度を好ましい低温に維持することを提供する。従って、切屑は、一般的に、潤滑剤／冷却剤および切断材料の混合物を含む。
【０００７】
更に、作業中、切断／除去された材料は、典型的に、ワークピースから、機械ベッドあるいは床のような機械、あるいは機械の内部機械類を保護するためのカバーを含む保護カバーの表面に落ちる。切屑の発生は多量であり、例えば切断工具の高速回転のために、切屑によって、切断工具を囲む表面の大部分の汚染を引き起こす。堆積した切屑は、もし取り除かれなければ、工作機械の可動部分、例えば、可動機械ヘッド、可動機械テーブル、および／または、その他に影響を及ぼし、かくして、その後の切断作業の精度を減じ、工作機械の寿命を減じ、あるいは機械の機能不全さえ引き起こすことがある。
【０００８】
典型的には、工作機械は、機械ヘッドおよびワークピース支持部を囲む包囲体を含み、その包囲体の内側の表面への切屑による汚染を制限する。典型的には、包囲体は、機械ベッドあるいは床と保護カバーによって構成される。保護カバーは、１つ以上の部分、例えば、固定後壁および、工作機械へのアクセスを提供するために開き／取り外せる可動前カバーおよび／または頂部カバーから更に成るのがよい。しばしば、保護カバーの少なくとも一部分は、作業中、機械処理を視覚的に検査できるように、透明材料、例えば、プラスチックで作られる。従って、保護カバーの内面の汚染は、カバーを通しての視界を著しく損なう。
【０００９】
切屑による汚染の結果として、工作機械は、時々の、あるいは頻繁な洗浄を必要とする。
【００１０】
或る既知の工作機械は、工具の自動交換を可能にする工具変更機構を含む。この点について、切断材料が工具変更機構と干渉するのを回避するように、そのような変更機構の近くに、洗浄流体を分配するための清掃ノズルを設けることが知られている。しかしながら、そのような洗浄ノズルは、ダライ粉の付着が工具の変更に影響を及ぼす、工作機械のかなり小さな部分を洗浄するように設計される。工具変更機構のためのそのような洗浄システムの例は、米国特許第６，４０９，６４１号および欧州特許第１４９５８３５号に開示されている。
【００１１】
それにもかかわらず、一般的な工作機械の洗浄の目的のために、汚染された表面の全て、特に工作機械の保護カバーの内面を効率的に洗浄する洗浄システムを提供するのが望ましい。
【００１２】
日本特許出願公開第２００３／１４５３８９号の要約は、ミストカバーの内側頂部に取付けられた洗浄ノズルを含む切断デバイスを開示する。ワークピースを切断した後、供給チューブから供給された水がノズルに送出され、そして、ミストカバーの内側に堆積したミストおよび汚染材料を洗い落とすように、ノズルに設けられた複数の穴から吹き出される。
【００１３】
欧州特許出願第１１２９７９３号は、機械ヘッドを包囲する包囲体の天井に取付けられた洗浄ノズルを含む工作機械を開示する。ノズルは、下方の円錐状ジェットの洗浄流体をワークピースに向って差し向ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述の先行技術文書は、工作機械の異なる部分のための異なる洗浄システムを開示するが、工作機械の汚染された表面の大部分の効率的な一般的な洗浄を提供する、効率的な洗浄システムを提供することは問題のままである。更に、工作機械の様々な表面および部品のしばしば多量の汚染のため、強く且つ保守が容易で、かくして、工作機械の包囲体内側の苛酷な環境に適した洗浄システムを提供するのが一般的に望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の、および他の問題は、以下の工作機械によって解決される。
多数の位置の間で移動するように、且つ、ワークピースに機械作業を行うように構成された機械ヘッドと、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズルと、
作業中、前記ワークピース支持部および前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバーと、を含み、
洗浄ノズルが機械ヘッドに取付けられ、且つ、流体を機械ヘッドの多数の異なる位置から、前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように構成される、工作機械。
【００１６】
特に、洗浄ノズルが流体を多数の異なる位置から保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように洗浄ノズルを機械ヘッドに取付けることによって、工作機械の包囲体の広い部分の効率的な洗浄がもたらされる。特に、機械ヘッドは移動することができるので、少数のノズルあるいは単一のノズルによってでさえも、広い表面を洗浄することができ、それによって、保守し且つ汚染のないように保つ必要のある洗浄ノズルおよび供給導管の数を減少させるので、洗浄システムの複雑さが減じられる。更に、洗浄ノズルは機械ヘッドに取付けられるので、洗浄ノズルを包囲体の内側の四方に移動させるための付加的な可動部品を必要とせず、それによって洗浄システムの複雑さを更に減じる。
【００１７】
ある実施形態では、工作機械は、機械ヘッドが所定のパスに沿って移動し、流体が洗浄ノズルによって分配される、特別な洗浄モードで作動されるようになっている。工作機械が、機械ヘッドを移動させ且つ同時に流体を洗浄ノズルを通して分配するように作動可能なとき、特に速く且つ効率的な洗浄工程が提供される。
【００１８】
ある実施形態では、機械ヘッドは、工具と、工具を少なくとも部分的に囲む保護部材／ハウジングと、を含み、保護部材は、前記工具に近接した内面と、前記工具の遠位にある外面と、を有し、洗浄ノズルは、前記保護部材の前記外面に取付けられる。従って、洗浄ノズルは、ワークピースの作業中、工具と干渉しない。更に、工具あるいは保護部材による、射出された洗浄流体のジェットのいかなる妨害をも最小にするので、洗浄作業中、分配された洗浄流体は、効率的に分配される。
【００１９】
洗浄ノズルが、流体を複数の方向に差し向けるための、回転可能な／スピニングスプレーヘッド／ノズルヘッドを含むとき、四方八方に洗浄流体の効率的な分配が提供される。
【００２０】
ある実施形態では、工作機械は、前記機械作業中、流体を前記ワークピース、および／または前記ワークピースに作用する工具に向って差し向けるための冷却ノズルを更に含み、それによって、作業中、冷却および／または潤滑流体をワークピースおよび／または工具に提供する。ある実施形態では、冷却ノズルは、工具を少なくとも部分的に囲む保護部の内面に配置される。
【００２１】
ある実施形態では、工作機械は、流体を供給するための流体源／リザーバと、流体を前記流体源から前記洗浄ノズルおよび冷却ノズルに供給するための、それぞれの供給導管と、流体を冷却ノズルあるいは洗浄ノズルのいずれかに選択的に差し向ける分流バルブあるいは方向制御バルブと、を含む。従って、ここに記載したような洗浄システムを含むための既存の工作機械の変更は、少数の付加的な部品の追加を伴うに過ぎない。例えば、洗浄システムがそれ自身のポンプを備えてもよいが、洗浄システムおよび冷却システムは、共通のポンプを都合よく利用してもよい。
【００２２】
特に、バルブおよび洗浄ノズルは、機械ヘッドに取付けられ、あるいは一体化される、冷却流体のための既存の供給導管に連結することができる、一体化洗浄ユニットに結合されるのがよい。
【００２３】
上述したように、工作機械は、包囲体の外側の表面が機械作業中に生じた切屑によって汚染されることを防ぐための包囲体を含むのがよく、包囲体は、前記保護カバーによって少なくとも部分的に構成される。バルブが、前記包囲体の外側に配置されるとき、バルブは、切屑の汚染に曝されず、それによって、より強くない部品、例えば、工作機械を制御するための制御ユニットから洗浄システムを制御することができる、電気的に、空気圧で、および／または油圧で、制御可能な／作動されるバルブを使用することができる。
【００２４】
ある実施形態では、工作機械は、ワークピースを支持するためのワークピース支持部、例えば、支持テーブルを更に含み、ワークピース支持部は、機械ヘッドに対して移動可能に取付けられ、工作機械は、機械ヘッドおよびワークピース支持部が移動し、且つ、流体が洗浄ノズルによって分配される洗浄モードで作動可能である。従って、ワークピース支持部およびワークピース支持部のいくつかの位置でワークピース支持部によって遮られたいかなる表面の改善された洗浄が達成される。
【００２５】
本発明は、上述したおよび以下に記載する工作機械、工作機械のための洗浄システム、および工作機械を洗浄するための方法を含む異なる方法で実施することができ、各々は、第１の言及した工作機械と関連して記載した１つ以上の利益および利点をもたらし、各々は、第１の言及した工作機械と関連して記載した、および／または従属請求項に開示した好ましい実施形態に相当する１つ以上の好ましい実施形態を有する。
【００２６】
特に、１つの側面によれば、本発明は、工作機械を洗浄するための方法に関し、
工作機械は、機械加工されるべきワークピースに対して移動するように、且つ、前記ワークピースに機械作業を行うように構成された機械ヘッドと、前記機械作業中、生じた切屑によって汚染された、少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズルと、作業中、前記ワークピース支持部および前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバーと、を含み、洗浄ノズルは、機械ヘッドに取付けられ、
機械ヘッドを、ワークピース支持部に対して移動させるように制御するステップと、
前記機械ヘッドの移動中、流体を、前記洗浄ノズルから前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるステップと、を含む方法である。
【００２７】
上記の、および他の側面は、図面を参照して以下に記載する実施形態から明らかに、且つ、はっきりとするであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図面では、同じ参照番号は、同じあるいは対応する部品、特徴、構成要素などを示す。
【００２９】
図１は、ワークピースを切断するための工作機械の例を概略的に示す。工作機械は、全体的に１００で示され、切断ヘッド１０１およびワークピース１０３を支持するための支持テーブル１０２を含む。
【００３０】
工作機械は、機械ベッド１１８が取付けられた床板１０４を含む。ワークピース支持テーブル１０２は、機械ベッドを横切って移動可能に取付けられ、該ワークピース支持テーブル１０２に、ワークピース１０３が在来の方法で、例えば、クランプ機構などによって固定される。ある実施形態では、ワークピース支持テーブル１０２は、切断ツールの切断平面を横切る平面内で２つの直交する軸線に沿って移動することができるｘ−ｙテーブルとして設けられる。ある実施形態では、ワークピース支持テーブルは、更に高さを調整することができる。他の実施形態では、テーブルは、一方向のみに移動することができ、あるいは、静止テーブルとして設けられてもよい。ワークピース支持テーブル１０２の移動は、ワークピース支持テーブルの位置の手作業による調整によって行うことができ、あるいは、適当な駆動手段、例えば、１つ以上のリニアモータのようなモータによって、駆動することがきる。
【００３１】
ワークピース支持テーブル１０２は、床板１０４と、後壁１０５および保護前カバー１０６を含む保護カバーと、によって構成された機械チャンバ／包囲体１１７に包囲される。後壁および／または床板は、機械チャンバを、制御ユニット１１９、１つ以上のモータ１０７、および、見込まれるギア、駆動装置、レバー、および／またはその他（明示的に図示せず）を含む、機械制御システムから分離する。保護前カバー１０６は、ワークピースにアクセスできるように、カバーの少なくとも一部分が開かれ、あるいは、取り外されるように従来通りに構成される。保護前カバー１０６の少なくとも一部分が、透明材料、例えば、プラスチックから作られるとき、前カバーは、使用者が切断工程を視覚的に検査できるようにする。
【００３２】
切断ヘッド１０１は、ワークピース支持テーブル１０２に対して移動可能に取付けられる。図１の例では、切断ヘッドは、機械ベッドから上方に延びる柱１０９から機械チャンバの中に突出するアーム１１０に取付けて示される。変形例では、機械ヘッド１０１は、適当なすべり溝を含む柱に取付けられてもよいし、あるいは切断ヘッドをワークピース１０３に対して移動させるいかなる適当な方法で取付けられてもよい。
【００３３】
切断ヘッド１０１は、切断ディスクが、例えば、ベルト、あるいはいかなる他の適当な駆動手段によって従来通りに機械制御システムのモータ１０７によって駆動されて、高速で回転できるように、切断ヘッドに回転可能に取付けられた切断ディスク１１１を含む。アーム１１０は、切断ディスクが、ワークピース１０３の切り離しを行うように、ワークピース１０３に近付いたり遠ざかったり移動できるように、移動可能に取付けられる。ある実施形態では、切断ヘッドは、ワークピースを横切る方向、例えば、切断平面に沿った方向に、更に移動できる。変形例では、切断ヘッドは、切断ディスクが弧状に移動できるように、枢動可能に取付けられてもよい。
【００３４】
従って、一般的に、工作機械の構成は、切断ヘッド１０１と、ワークピース支持テーブル１０２に取付けられたワークピース１０３との間で、相対的移動を起こさせるようになっている。典型的には、そのような相対的移動は、少なくとも１つ、２つ、あるいは３つの直交する軸線に沿った移動を含む。相対的移動の少なくとも一部分は、切断ヘッド１０１の移動によって行われる。
【００３５】
切断ヘッド１０１は、切断ディスクを保護し、且つ、切屑および冷却流体を主に下方向に差し向ける、保護部１１３を更に含む。以下により詳細に記載するように、保護部は、流体、特に、切断作業中、切断ディスク１１１およびワークピース１０３を冷却し、および／または潤滑するための、水あるいは他の冷却剤および／または潤滑剤のような液体を分配するための冷却ノズルを含む。そのような液体の例は、油、油／水混合物、合成冷却剤／潤滑剤、水で混合した合成冷却剤／潤滑剤などを含む。流体は、供給導管１１４を経てポンプ１１２によって冷却ノズルを通してポンプ送出される。分配された流体は、床板の開口部１０８を通り、流体タンクあるいはリザーバ１１５の中に収集される。
【００３６】
制御ユニット１１９は、工作機械の作動、特に、モータ１０７、すなわち、切断ディスク、ポンプ１１２などを駆動するモータの作動を制御するように構成された、いかなる適当な制御回路、例えば、適当にプログラムされたマイクロプロセッサを含む。
【００３７】
ワークピースの切断作業中、典型的に知られ且つここで切屑と呼ばれる切断材料が落ちて、床板、ワークピース支持テーブル、機械ベッド、後壁、保護前カバー、および機械チャンバ内の他の表面上に吹き付けられる。この材料の一部は、流体によって流体タンク１１５の中に移動する。
【００３８】
ポンプ１１２は、流体を流体リザーバ１１５から冷却ノズルに向ってポンプ送出する。リザーバ１１５の中に収集された流体は、切屑で汚染されているので、システムは、汚れを流体から取り除くための１つ以上のフィルタを更に含むのがよい。
【００３９】
今、図２を参照してより詳細に記載するように、工作機械は、切断ヘッド１０１の保護部１１３に取付けられた洗浄ユニット１１６を更に含む。
【００４０】
図２は、切断ディスクのための保護部の例を示す。具体的には、図２ａは、保護部１１３の斜視図を示し、図２ｂは、保護部１１３の断面図であり、図２ｃは、保護部１１３に取付けられた洗浄ユニット１１６の断面図である。
【００４１】
保護部１１３は、円周壁２２５と、２つの側壁２２６および２２７と、を含む。円周壁２２５は、中央穴２２４の周りの円弧に沿って、且つ、切断ディスクが保護部の内側に取付けられるとき、切断ディスク（図示せず）の円周に沿って延びる。側壁は、切断ディスクの両側の円周壁から、且つ、切断ディスクの面に沿った方向に延びる。１つの側壁２２７は、保護部１１３をアーム１１０に取付けるための取付け穴２３５と、穴２２４と、を含み、保護部１１３がアーム１１０あるいは他の工具支持部材に取付けられるとき、切断ディスク用のドライブシャフト（図示せず）が、穴２２４を通して延びることができる。
【００４２】
保護部１１３は、円周壁２２５の外面、すなわち、切断ディスクから向こう側に面する面に位置決めされた洗浄ユニット１１６を更に含む。洗浄ユニットは、ハウジング２３６と、分流バルブ２３０と、洗浄ノズル２２０と、を含む。ハウジング２３６は、既存の保護部に取付けられるようになっている内蔵式ユニットとして構成されてもよいし、あるいは、図２に示すように保護部中に都合よく一体化されてもよい。ハウジング２３６は、分流バルブ２３０を包囲し、それによってその機械的部品を切屑での汚染から保護する。ハウジング２３６は、冷却／洗浄流体を洗浄ユニットに供給する供給導管１１４を受け入れるための入口２２１を含む。入口２２１は、分流バルブ２３０と流通する。分流バルブ２３０、例えば、プラグバルブ、ボールバルブ、あるいはいかなる他の適当な分流バルブは、入口２２１を経て受け入れた流体を、洗浄ノズル２２０あるいは多数の冷却ノズル２２８に選択的に差し向ける。分流バルブは、２つの位置の間で回転することができる回転ノブ２２２によって、手動で始動／操作される。手動で操作されるバルブは、機械チャンバ内で、電気の、あるいは他の複雑且つ敏感な部品の使用を回避する利点を有する。
【００４３】
冷却ノズル２２８は、側壁２２６および２２７の内面に位置決めされ、流体を切断ディスクに向って分配するようになっている。冷却ノズル２２８は、穴２２４の中心軸線に向って放射方向にそれぞれの側壁に沿って延びるそれぞれの導管２２３によって分流バルブ２３０と流通する。
【００４４】
洗浄ノズル２２０は、ハウジング２３６に取付けられ、分流バルブ２３０と流通する。洗浄ノズル２２０は、複数の個々のノズル２３４を含む、回転できるスプレーヘッド２３１を含む。使用中、洗浄ノズル２２０を通してポンプ送出された洗浄液は、特別に位置決めされたノズル２３４、あるいは他の適当な機構、例えば、内部タービンによってスプレーヘッドに向かう。従って、使用中、洗浄／冷却流体のジェットは、ノズル２３４を通してスプレーヘッド２３１から離れて異なる方向に射出され、機械チャンバ内の周囲表面上への洗浄流体の素早い反復衝突を引き起こし、それによって、これらに付着した切屑およびごみを遊離させ、洗い落とす。
【００４５】
再び図１を参照すると、使用中、工作機械１００は、例えば、機械制御システムによって実行される洗浄プログラムにより制御された洗浄モードで作動することができる。便利には、洗浄プログラムは、望ましいとき、例えば、切断作業の完了後にオペレータによって開始することができる。
【００４６】
切断作業中、分流バルブ２３０は、流体が冷却ノズル２２８に差し向けられるように、位置決めされ、それによって切断ディスクおよび切断ディスクとワークピースの界面の所望の温度を維持するように冷却剤を切断ディスク１１１に供給する。工作機械は、冷却剤を直接ワークピース１０３に向って差し向けることができる冷却ノズルを、例えば可撓性ホースの形態で、更に含んでもよいことが理解される。
【００４７】
洗浄工程を開始する前に、分流バルブ２３０が作動されて、洗浄流体を代わりに洗浄ノズル２２０に差し向ける。洗浄工程中、ポンプ１１２は、手動で、あるいは、洗浄プログラムの制御下で作動されて、流体をリザーバ１１５から洗浄ノズル２２０にポンプ送出し、機械制御が作動されて、切断ヘッドを、好ましくは、機械チャンバの内側の様々な表面に対する洗浄ノズルの相対的位置の数を増すように、切断ヘッドの可能な移動の全ての範囲に及ぶ、例えば上下動のような所定の移動サイクルを繰り返すことによって、所定の移動パターンで移動させる。ワークピース支持テーブルがモータ駆動である、ある実施形態では、機械制御システムは、ワークピース制御テーブルを所定の移動パターンで移動するように更に制御して、それによって、異なる表面の、洗浄ノズルに対する異なる相対的位置、および、さもなければワークピース支持テーブルあるいはワークピースによって覆われていた洗浄流体のジェットに対する可能な露出面の範囲を更に増す。同様に、もし工作機械が、更なる可動部材、例えば、付加的な工具、クランプ機構などを含むならば、洗浄工程中、これらも任意に作動されて移動することができる。
【００４８】
変形実施形態では、分流バルブは、流れを洗浄ノズルに制御するように、洗浄ノズルへの供給導管２４２のバルブによって置き換えられてもよい。切断作業中、このバルブは閉じられ、洗浄作業を開始する前に開かれる。従って、そのような実施形態では、洗浄作業中、流体は洗浄ノズルと冷却ノズルの両方から分配される。しかしながら、そのようなシステムでは、洗浄ノズルによって生じる洗浄流体のジェットの十分な圧力を供給するために、流体のより大きい流れが、要求される。更に、冷却ノズルからのどのような付加的な液体のジェットも、洗浄ノズルからの流体のジェットを遮断せず、かくして、洗浄ジェットの効果をできるかぎり減少させないことに注意が払われなければならない。
【００４９】
上記では、手動で作動される分流バルブを有する洗浄システムを記載した。以下では、図３を参照して、電気的に作動されるバルブ、かくして、機械制御システムの制御下で洗浄工程の自動的な作動を可能にするバルブに基づく変形実施形態を記載する。変形例では、バルブは、空気圧、油圧、あるいはいかなる他の適当な方法で作動されることができる。
【００５０】
図３は、洗浄システムを有する工作機械の他の例の概略的なブロック線図を示す。工作機械は、上述したものと同様であり、再び詳細には記載しない。工作機械は、１つ以上の冷却ノズル２２８と、工作機械の可動切断ヘッドに取付けられた洗浄ノズル２２０と、を含む。可動切断ヘッドは、モータ１０７によって駆動される。冷却および洗浄ノズルには、ポンプ１１２によって流体リザーバ１１５から洗浄／冷却流体が供給され、ポンプは、流体を供給導管１１４および分流バルブ２３０を通してリザーバ１１５から冷却ノズル２２８あるいは洗浄ノズル２２０のいずれかにそれぞれの導管２２３および２４２によってポンプ送出する。工作機械は、モータ１０７、ポンプ１１２、および分流バルブ２３０を、それぞれの制御ラインによって制御する制御ユニット１１９を更に含む。
【００５１】
上述した実施形態は、かくして、例えば、単一のボタンを作動することによって、あるいは、単一のコマンドを機械制御システムの適当なユーザーインターフェースによって入力することによって、使用者が洗浄プログラムを開始させることができる。制御プログラムは、かくして、自動的に、分流バルブ２３０を作動し、ポンプ１１２を始動し、切断ヘッドを制御して所定の移動パターンに移動させる。制御プログラムは、オペレータによって停止されるまで続き、および／またはあらかじめ設定された時間続く。
【００５２】
本実施形態は、図１および２と関連して記載した実施形態におけるように実施することができるが、手動バルブ２３０が、電気制御バルブに置き換えられる。それにもかかわらず、変形実施形態では、電気制御バルブは、機械チャンバ１１７の外側に、例えば、モータ制御システムあるいはポンプ１１２と関連して位置決めされ、別々の供給導管２２３および２４２は、バルブから機械チャンバ中に、および冷却ノズルと洗浄ノズルまで、それぞれ延びる。従って、そのような実施形態では、電気制御バルブは、機械チャンバの内側の苛酷な環境に曝されない。
【００５３】
従って、上記では、切屑を側壁、床板、保護前カバー、および材料が蓄積する他の表面から効果的に取り除く、工作機械のための洗浄システムを記載してきた。特に、洗浄システムは、スクレーパーバー、コンベアベルトなどの形態のいかなる付加的な除去手段の必要を回避する。そのような付加的な除去手段は、付加的な保守を必要とし、それらが機械部品の通常の作動動作と干渉しないように構成するのが難しく、それらは、機械の作動動作あるいは切屑あるいは切断材料の多量の汚染によって容易に損傷されることさえある。
【００５４】
上記実施形態では、保護部のみが単一の洗浄ノズルを含むが、工作機械は、付加的な洗浄ノズル、例えば、保護部あるいは切断ヘッド上の他の場所に位置決めされた更なる洗浄ノズルを備えてもよい。それにもかかわらず、可動切断ヘッド上の洗浄ノズルの配置は、機械チャンバの効果的な洗浄を提供することが分かった。これは、少数の洗浄ノズル、あるいは単一の洗浄ノズルでさえも達成される、なぜならば、洗浄作業中、切断ヘッドの移動のため、洗浄流体は、異なる角度から洗浄チャンバの異なる表面に射出されるからである。更に、洗浄ノズルは、洗浄作業中、機械チャンバ内で四方に移動するので、洗浄流体は、比較的より小さい距離からそれぞれの表面に向って射出され、それによって、表面上の洗浄流体の衝突を増し、かくして、洗浄作用を向上させる。
【００５５】
更に、上記実施形態では、流体を共通のリザーバから洗浄あるいは冷却ノズルのいずれかに選択的にポンプ送出する単一のポンプが設けられる。変形実施形態では、冷却および洗浄システムのための別々のポンプをそれぞれ設けることができ、それによって、分流バルブの必要を回避する。別々のポンプは、流体を共通のリザーバからそれぞれのノズルにポンプ送出することができる。変形例では、洗浄ノズルが供給される、新しい洗浄流体のための別々のリザーバが設けられるのがよい。冷却システムは、かくして、上述したようにリザーバの中に収集／再循環される洗浄流体を利用することができる。
【００５６】
本発明を主にワークピースの切断のための切断デバイスに関連して記載したことが留意される。しかしながら、本発明は、この特定の情況に限定されず、例えば、旋盤、フライス盤、ボール盤、リーマ盤、研削盤、切断機、研磨機などに、広く利用することができることが留意される。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】工作機械の例を概略的に示す。
【図２】切断ディスクのための保護部の例を示す。
【図３】工作機械の他の例の概略ブロック線図を示す。
【図１】
2009519837.tif 000003
【図２】
2009519837.tif 000004
【図３】
2009519837.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成20年8月26日(2008.8.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の位置の間で移動するように、且つ、ワークピース（１０３）に機械作業を行うように構成された機械ヘッド（１０１）と、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズル（２２０）と、
作業中、前記ワークピースおよび前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバー（１０５、１０６）と、を含む工作機械において、
洗浄ノズルが機械ヘッドに取付けられ、且つ、流体を機械ヘッドの多数の異なる位置から前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるように構成される、
ことを特徴とする工作機械。
【請求項２】
機械ヘッドが移動し、且つ、流体が洗浄ノズルによって分配される洗浄モードで作動されるようになっている、請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
工作機械は、機械ヘッドを移動させ、同時に流体を洗浄ノズルを通して分配するように作動可能である、請求項１または２に記載の工作機械。
【請求項４】
機械ヘッドは、工具（１１１）と、工具を少なくとも部分的に囲む保護部材（１１３）と、を含み、保護部材は、前記工具に近接した内面と、前記工具の遠位にある外面と、を有し、洗浄ノズルが、前記保護部材の前記外面に取付けられる、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項５】
工作機械は、ワークピースを切断平面に沿って切断するための工作機械である、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項６】
洗浄ノズルは、流体を複数の方向に差し向けるための回転可能なノズル（２３１）を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項７】
前記機械作業中、流体を前記ワークピース、および／またはワークピースに作用する工具に向って差し向けるための冷却ノズル（２２８）を更に含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項８】
流体を供給するための流体源（１１５）と、流体を前記流体源から前記洗浄ノズルおよび前記冷却ノズルに供給するための、それぞれの供給導管（１１４、２２３、２４２）と、流体を冷却ノズルあるいは洗浄ノズルのいずれかに選択的に差し向けるための少なくとも１つのバルブ（２３０）と、を含む、請求項７に記載の工作機械。
【請求項９】
機械ヘッドに取付けられた洗浄ユニット（１１６）を含み、洗浄ユニットは、洗浄ノズルおよびバルブを含む、請求項８に記載の工作機械。
【請求項１０】
包囲体の外側の表面が機械作業中に生じた切屑によって汚染されるのを防止するための包囲体（１１７）を含み、包囲体は、前記保護カバーによって少なくとも部分的に構成され、バルブが前記包囲体の外側に配置される、請求項８に記載の工作機械。
【請求項１１】
機械作業中、ワークピースを支持するためのワークピース支持部を更に含み、ワークピース支持部は、機械ヘッドに対して移動可能に取付けられ、工作機械は、機械ヘッドおよびワークピース支持部が移動し、且つ、流体が洗浄ノズルによって分配される洗浄モードで作動可能である、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の工作機械。
【請求項１２】
工作機械を洗浄するための方法であって、
工作機械は、
機械加工されるべきワークピースに対して移動するように、且つ、前記ワークピースに機械作業を行うように構成された機械ヘッドと、
前記機械作業中に生じた切屑によって汚染された少なくとも１つの表面を洗浄するための流体を分配するための洗浄ノズルと、
作業中、前記ワークピース支持部および前記機械ヘッドを少なくとも部分的に囲むように構成された保護カバーと、を含み、
洗浄ノズルは、機械ヘッドに取付けられ、
機械ヘッドを、ワークピース支持部に対して移動するように制御するステップと、
前記機械ヘッドの移動中、流体を、前記洗浄ノズルから前記保護カバーの少なくとも内面に向って差し向けるステップと、を含む、
ことを特徴とする方法。
【国際調査報告】
2009519837.tif 000006
2009519837.tif 000007
2009519837.tif 000008