(57)【要約】【課題】工作機械の加工動作の適宜のタイミングでクーラント濾過装置の濾過フィルタを自動的に洗浄させることができるようにする。【解決手段】ＣＰＵは、加工プログラムの内容を１ブロックずつ解釈し、工作機械１を構成する主軸、ＸＹＺ軸やクーラント濾過装置５などの制御指令を生成して加工動作を実行する（Ｓ１）。続いて、逆洗処理の実行を指定するコードの有無を判定する（Ｓ２）。そして、逆洗処理の実行を指定するコード「Ｍ４０６」がある場合（ＹＥＳ）は、逆洗処理のサブルーチンに移行して逆洗処理を実行し（Ｓ３）、コード「Ｍ４０６」がない場合（ＮＯ）は、プログラムの終了を指定するコードであるか否かを判定する（Ｓ４）。【選択図】　図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削などの加工を行う工作機械の動作を制御する制御手段を有する工作機械の制御装置において、
前記工作機械は、当該工作機械から排出される使用済みクーラントを回収し、濾過フィルタにて濾過した後、前記工作機械に戻すクーラント還流手段及び前記濾過フィルタを洗浄するフィルタ洗浄手段を有するクーラント濾過装置を備え、
前記制御手段は、前記工作機械の動作の所定のタイミングで前記フィルタ洗浄手段に前記濾過フィルタの洗浄動作を実行させることを特徴とする工作機械の制御装置。
【請求項２】
制御手段は、加工に用いられる工具種類、加工を行う座標、工具の加工速度等の加工に関する情報が記録された加工プログラムに基づいて工作機械の動作を制御するように構成されていると共に、前記加工プログラムが終了する毎にフィルタ洗浄手段に濾過フィルタの洗浄動作を実行させることを特徴とする請求項１記載の工作機械の制御装置。
【請求項３】
制御手段は、加工に用いられる工具種類、加工を行う座標、加工速度等の加工に関する情報が記録された加工プログラムに基づいて工作機械の動作を制御するように構成され、
前記加工プログラムには、前記制御手段がクーラント濾過装置のフィルタ洗浄手段に濾過フィルタの洗浄動作を実行させるための記録が含まれていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加工プログラムで指定された加工条件などに基づいて工作機械の動作指令を生成し、前記工作機械を構成する各部の動作を制御する工作機械の制御装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
工作機械には、当該工作機械から排出される使用済みクーラントを回収し濾過フィルタにて切り屑などを除去した後、前記工作機械に戻すクーラント濾過装置を備えたものがある。
【０００３】
前記濾過フィルタが目詰まりすると、工作機械から回収したクーラントを工作機械に戻すためのポンプ装置に負荷が掛かり過ぎるため、前記濾過フィルタを適宜、洗浄したり交換したりする必要がある。このため、クーラント濾過装置には、濾過フィルタを洗浄するための洗浄機構が設けられている。
【０００４】
従来、工作機械の制御装置は、ＮＣプログラムと称される加工プログラムに記録された工具種類、加工を行う座標、加工速度等の加工に関する情報に基づいて工作機械を構成する各部の動作を制御する。これに対して、洗浄機構による濾過フィルタの洗浄作業は、例えば、工作機械による加工動作が終了したとき、或いは、濾過フィルタが目詰まりした旨の報知がなされたときに作業者が操作盤を操作して外部から指令を与えることに基づいて行われていた。
【０００５】
従って、上記従来構成の場合は作業者が工作機械の近傍に待機している必要がある。また、工作機械による加工動作の途中で濾過フィルタの目詰まり検知がなされた場合は、濾過フィルタの洗浄作業を行った後、加工サイクルを一からやり直さなければならない。つまり、濾過フィルタの目詰まり検知がなされるまでに工作機械により行われた加工動作が無駄になるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、工作機械の加工動作の適宜のタイミングでクーラント濾過装置の濾過フィルタを自動的に洗浄させることができる工作機械の制御装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１の工作機械の制御装置は、工作機械から排出される使用済みクーラントを回収し、濾過フィルタにて濾過した後、前記工作機械に戻すクーラント還流手段及び前記濾過フィルタを洗浄するフィルタ洗浄手段を有するクーラント濾過装置を備える工作機械の動作を制御する制御手段を、前記工作機械の動作の所定のタイミングで前記フィルタ洗浄手段に前記濾過フィルタの洗浄動作を実行させるように構成したところに特徴を有する。
【０００８】
上記構成によれば、作業者が工作機械の側について濾過フィルタの洗浄動作を実行させるための指示を入力しなくても、洗浄手段は自動的に洗浄動作を実行する。
【０００９】
この場合、前記制御手段を、加工に用いられる工具種類、加工を行う座標、工具の加工速度等の加工に関する情報が記録された加工プログラムに基づいて工作機械の動作を制御するように構成すると共に、前記加工プログラムが終了する毎にフィルタ洗浄手段に濾過フィルタの洗浄動作を実行させるように構成すると良い（請求項２の発明）。
【００１０】
上記構成によれば、加工プログラムの記述を変更することなく濾過フィルタの洗浄動作を自動的に実行させることができる。
【００１１】
また、前記制御手段を、加工に用いられる工具種類、加工を行う座標、加工速度等の加工に関する情報が記録された加工プログラムに基づいて工作機械の動作を制御するように構成すると共に、前記加工プログラムに、前記制御手段がクーラント濾過装置のフィルタ洗浄手段に濾過フィルタの洗浄動作を実行させるための記録を含めることも良い構成である（請求項３の発明）。
【００１２】
上記構成によれば、加工プログラムに基づき実行される加工の途中の任意のタイミングで洗浄動作を実行させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。本実施例に係る工作機械は、制御装置を一体的に備えるものである。即ち、図１において、工作機械１は、図示しないワーク（被工作物）を載置するためのＸＹテーブル２、主軸（図示せず）を回転駆動する主軸モータ３、前記主軸に装着される工具４を保持する工具マガジン（図示せず）等を備えている。工作機械１は、当該工作機械１から排出される使用済みクーラントを回収し、前記クーラントに含まれる切り屑等を除去した後、前記工作機械１に戻すクーラント濾過装置５を備えている。
【００１４】
前記クーラント濾過装置５から工作機械１に供給されたクーラントは、主軸の内部を貫通する穴を経由して、主軸に装着された工具４の先端から吐出されるようになっている。
【００１５】
前記クーラント濾過装置５は、工作機械１から排出される使用済みクーラントを回収槽（図示せず）を介して回収し貯溜するクーラントタンク６、クーラントタンク６内のクーラントを吸い上げる中圧ポンプ７（吐出圧１．５〜７．０ＭＰａ）、前記中圧ポンプ７の吐出口７ａに接続された第１の還流パイプ８、前記第１の還流パイプ８にフィルタ装置９を介して接続された第２の還流パイプ１０を備えている。
【００１６】
中圧ポンプ７の吸込口７ｂに接続されたパイプ１１は、前記クーラントタンク６の内部まで延びている。前記パイプ１１の下端部には円筒状のサクションフィルタ１２が接続されている。
【００１７】
前記フィルタ装置９は、液入口１３ａ、液出口１３ｂ、液排出口１３ｃを備えたハウジング１３と、前記ハウジング１３内に収容された中空円筒状の濾過フィルタ１４とから構成されている。濾過フィルタ１４の外周面とハウジング１３との間には空間が形成されており、液入口１３ａ及び液排出口１３ｃは前記空間に連通し、液出口１３ｂは前記濾過フィルタ１４の内部に連通している。
【００１８】
第１及び第２の還流パイプ８及び１０は、それぞれハウジング１３の液入口１３ａ及び液出口１３ｂに接続されている。第１及び第２の還流パイプ８及び１０には両者の圧力に基づいて濾過フィルタ１４の目詰まりを検出するための差圧スイッチ１５が接続されている。また、第２の還流パイプ１０の端部は、モータ３の上部において回転継手１６を介して主軸の貫通穴に接続されている。第２の還流パイプ１０のうち前記回転継手１６の手前部にはバルブＡが取付けられ、前記フィルタ装置９の近傍にはバルブＢを介してエア源１７が接続されている。
【００１９】
一方、ハウジング１３の液排出口１３ｃには排液用パイプ１８（排出路に相当）が接続されている。排液用パイプ１８の途中部にはバルブＣが取り付けられている。また、排液用パイプ１８の下端部は、クーラントタンク６の内部に配置されている。
【００２０】
前記バルブＡ〜Ｃはいずれもノーマルクローズタイプのもので、オフ状態で閉鎖され、オン状態で開放されるようになっている。本実施例では、クーラントタンク６、中圧ポンプ７、第１及び第２の還流パイプ８，１０、フィルタ装置９等からクーラント還流手段が構成される。また、中圧ポンプ７、エア源１７、バルブＡ〜Ｃ等からフィルタ洗浄手段が構成される。
【００２１】
図２は、工作機械１の電気的構成を概略的に示す図である。この図２において、制御手段を構成するＣＰＵ２０に接続された入出力バス２１には、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、操作パネル２４、ディスプレイ２５、ブザー２６が接続されている。
【００２２】
前記操作パネル３０は、工作機械１に指令を与えたり、各種の設定を行ったりするための種々のキーを備えている。前記ディスプレイ３１は、工作機械１の運転状況等を表示する。前記ＲＯＭ２２には、ＣＰＵ２０が解読、実行する基本的なプログラムが予め格納されている。また、前記ＲＡＭ２３には、加工プログラム、逆洗条件テーブル（いずれも詳しくは後述する）等が記憶保持されている。
【００２３】
また、前記入出力バス２１には、Ｉ／Ｏインターフェース２７を介して中圧ポンプ７、差圧スイッチ１５、バルブＡ，Ｂ，Ｃが接続されている。さらに、入出力バス２１には、主軸モータアンプ２８、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸モータアンプ２９がそれぞれ接続されている。前記モータアンプ２８，２９には、それぞれ主軸モータ３及びＸ，Ｙ，Ｚ軸モータ３０が接続されている。尚、図示しないが、前記入出力バス２１には、各軸モータアンプ２８，２９の他、工具マガジンの回転用のモータアンプ等も接続されている。
【００２４】
ＣＰＵ２０は、操作パネル２４や差圧スイッチ１５からの入力信号、ＲＯＭ２２やＲＡＭ２３に記憶されたプログラムや種々のデータに基づいてディスプレイ２５、ブザー２６、中圧ポンプ７、バルブＡ，Ｂ，Ｃや各軸モータ３，３０等、工作機械１全体の制御を行う。
【００２５】
次に加工プログラムについて図３ないし図５を参照しながら説明する。図４の（ａ）は、図３に示すようなワーク（被工作物）３１に対して３個の穴Ｈ１〜Ｈ３をあける穴あけ加工を行う場合の加工プログラムであり、図４の（ｂ）にその具体的な実行内容をブロック毎に記載している。
【００２６】
加工プログラムには、加工に必要な情報、例えば加工内容を示すコード、使用する工具種類や主軸の回転数、Ｚ軸の送り速度（工具の移動速度）、加工を行う座標等が加工順に記載されている。そして、加工プログラムの最後にはプログラムの終了を示すコード「Ｍ３０」が記載されている。ＣＰＵ２０は、加工プログラムの内容を１ブロックずつ解釈することにより、工作機械１の各部を駆動し、ワークを加工する。
【００２７】
これに対して、図５は、図４の（ａ）と同様に、図３に示すワーク３１に対して３個の穴をあける穴あけ加工を行う場合の加工プログラムであるが、穴あけ加工の途中でクーラント濾過装置５の濾過フィルタ１４の逆洗を行うことが指定されている（コード「Ｍ４０６」）。
【００２８】
本実施例に係る工作機械１では、ＣＰＵ２０は、濾過フィルタ１４の逆洗処理を行うことを指定するコード「Ｍ４０６」或いはプログラムの終了を指定するコード「Ｍ３０」に基づきフィルタ洗浄手段に濾過フィルタ１２の逆洗処理を実行させる。このとき、ＣＰＵ２０は、ＲＡＭ２３に保持された逆洗条件テーブルを参照し、逆洗処理におけるエア流入時間及びフィルタ内洗浄時間の設定値を取得する。逆洗条件テーブルは、工具種類毎に逆洗処理におけるエア流入時間及びフィルタ内洗浄時間等のパラメータが格納されたデータベースである。これらエア流入時間及びフィルタ内洗浄時間は、操作パネル２４からのキー操作により作業者が任意に設定できるようになっている。
【００２９】
次に、ＣＰＵ２０が図４（ａ）或いは図５に示す加工プログラムを解釈して実行する加工処理について図６及び図７を参照しながら説明する。尚、ここでは、加工処理の内容についての詳細な説明は省略する。即ち、本処理が起動されると、まず、ＣＰＵ２０はステップＳ１にて、加工プログラムの内容を１ブロックずつ解釈し、工作機械１を構成する主軸、ＸＹＺ軸やクーラント濾過装置５などの制御指令を生成して加工動作を実行する。
【００３０】
ステップＳ２では、逆洗処理の実行を指定するコードであるか否かを判定する。そして、逆洗処理の実行を指定するコード「Ｍ４０６」である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ３の逆洗処理のサブルーチンに移行し、コード「Ｍ４０６」ではない場合（ＮＯ）はステップＳ４に移行する。
【００３１】
ここで、逆洗処理について図７のフローチャートを参照しながら説明する。逆洗処理ルーチンでは、まずステップＴ１にて、逆洗処理におけるエア流入時間ｔ１及びフィルタ内洗浄時間ｔ２が逆洗条件テーブルから取得される。ここでは、エア流入時間ｔ１として「０．３秒」、フィルタ内洗浄時間ｔ２として「１．７秒」が所得されたものとする。
【００３２】
ステップＴ２では、中圧ポンプ７をオフすると共にバルブＢ及びＣをオンする。すると、バルブＡは閉状態のままバルブＢ及びＣが開状態となる。これにより、エア源１７からの加圧された空気（圧力０．４〜０．６ＭＰａ）が液出口１３ｂを通ってケーシング１３内に流入する。このエア圧により濾過フィルタ１４内のクーラントが濾過フィルタ１４を内側から外側に向かって噴出する。この結果、濾過フィルタ１４に付着していた切り屑等が剥離されて濾過フィルタ１４とハウジング１３との間の空間に落とされる。
【００３３】
そして、ステップＴ１で所得したエア流入時間（０．３秒間）が経過すると、ステップＴ３に移行して、バルブＢをオフした後、中圧ポンプ３をオンする。これにより、バルブＢが閉状態になり、エア源１７からの加圧空気の供給が停止され、クーラントタンク６内のクーラントが再びフィルタ装置９へ供給される。この結果、ハウジング１３内に落とされた切り屑等は、クーラントと共に液排出口１３ｃから排液用パイプ１８を通り、クーラントタンク６へ排出される。
【００３４】
ステップＴ１にて所得したフィルタ内洗浄時間（１．７秒間）が経過すると、ステップＴ４に移行して、バルブＣをオフすると共に中圧ポンプ７をオフする。これにより、バルブＣは閉状態になる。また、クーラントタンク６からフィルタ装置９へのクーラントの供給が停止される。以上により、逆洗処理が終了する。
【００３５】
尚、ＣＰＵ２０は、逆洗処理実行の指令を読み取り次第、ステップＳ１に戻って次の処理を実行する。図５に示す加工プログラムでは、工具交換処理の実行が指定されている（Ｇ１００）。工具交換中はクーラントを使用しないため、逆洗処理と工具交換処理の並列処理となる。このとき、逆洗処理時間よりも工具交換処理時間の方が短い場合は、工具交換後、逆洗処理が終了するまで待機した後、次の処理（図５で示す加工プログラムでは、主軸の回転処理「Ｍ３」）に移行する。
【００３６】
ステップＳ４では、プログラムの終了を指定するコード（Ｍ３０）であるか否かを判定する。そして、プログラムの終了を指定するコードである場合は加工動作を停止し（ステップＳ５）、終了を指定するコードでない場合はステップＳ１に戻って次のブロックに進む。
【００３７】
ステップＳ６では、主軸に装着されている工具種類に対応する逆洗処理に関するパラメータを逆洗条件テーブルから取得し、そのパラメータに基づきプログラム終了時に逆洗処理を実行するか否かを判定する。ここでは、パラメータとしてのエア流入時間ｔ１及びフィルタ内洗浄時間ｔ２が共にゼロの場合は（ステップＳ６にてＮＯ）、逆洗処理を実行することなく加工処理を終了する。
【００３８】
また、エア流入時間設定値及びフィルタ内洗浄時間設定値がゼロではない場合は（ステップＳ６にてＹＥＳ）、逆洗処理を実行すると判定してステップＳ７に移行して逆洗処理を実行した後、加工処理を終了する。ステップＳ７の逆洗処理は、ステップＳ３の逆洗処理と略同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００３９】
このように本実施例によれば、加工の途中に逆洗処理の実行を指定するコードを含む加工プログラムを設けたため、加工中の適宜のタイミングで濾過フィルタ１４の逆洗処理を自動的に実行させることができる。従って、工作機械１の側に作業者がついて逆洗処理実行の指令を与えなくとも済む。
【００４０】
特に、図５に示す加工プログラムのように、クーラントを使用しない工具交換処理と逆洗処理とを並列処理する構成とすると、加工の途中で濾過フィルタ１４の逆洗処理を行うことによる加工時間の延長を極力抑えることができる。
【００４１】
また、加工の途中で逆洗処理を実行させることができるため、加工の途中で濾過フィルタ１４が目詰まりして加工が強制的に停止されてしまうといった不具合を回避できる。このような構成は、加工サイクルが長い場合に特に有効である。
【００４２】
更に本実施例では、逆洗処理を実行するに当たって、逆洗条件テーブルを参照してエア流入時間及びフィルタ内洗浄時間を取得するように構成した。従って、主軸に装着されている工具種類に適した時間だけ、逆洗処理が自動的に実行される。
【００４３】
更にまた、加工プログラムの終了時には、逆洗条件テーブルを参照してエア流入時間及びフィルタ内洗浄時間を取得し、これらの時間に基づいて逆洗処理を実行するか否かを判定するように構成した。従って、エア流入時間及びフィルタ内洗浄時間を予め所定の値に設定しておくことにより、加工プログラムの終了時にも自動的に洗浄処理を実行させることができる。
【００４４】
尚、本発明は、上記した各実施例にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
逆洗処理の実行を指定する記述は、加工プログラムの中に２回以上含まれていても良い。また、加工の途中に限らず、加工の終了直前、即ち、プログラムの終了を示すコードの前に記述しても良い。このような構成の場合は、加工プログラムの終了時に逆洗処理を実行するか否かの判断を省略できる。
【００４５】
加工プログラムの終了時に逆洗処理を実行するか否かを判定するためのパラメータを単独に設けても良い。また、制御手段は、主軸に装着された工具種類に関係なく加工プログラムの終了毎に必ず逆洗処理を実行させる構成としても良い。
【００４６】
濾過フィルタを洗浄するためのフィルタ洗浄手段としては、上記した加圧エアを用いた逆洗方式に限らず、例えば濾過フィルタを回転させてダストを振るい落とす方式のもの、或いはフィルタの外周部をスクレーパでこすり落とす方式のものでも良い。
工作機械の動作を制御する制御装置を前記工作機械と別体に構成しても良い。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、工作機械の動作を制御する制御手段によって、クーラント濾過装置の濾過フィルタの洗浄動作が適宜のタイミングで自動的に実行されるので、作業者が工作機械の側についていなくても、加工の途中で濾過フィルタが目詰まりして動作が停止してしまうという事態を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る工作機械の全体構成を概略的に示す図
【図２】電気的構成を示す図
【図３】穴あけ加工の一例を示す図
【図４】図３に示す加工内容に対応する加工プログラムの一例を示す図（ａ）及び加工内容の説明図（ｂ）
【図５】逆洗処理工程に対応する記述を含む加工プログラムの一例を示す図
【図６】加工プログラムの処理の内容を示すフローチャート
【図７】逆洗処理のサブルーチンの内容を示すフローチャート
【符号の説明】
図中、１は工作機械、５はクーラント濾過装置、６はクーラントタンク（クーラント還流手段）、７は中圧ポンプ（クーラント還流手段、フィルタ洗浄手段）、８は第１の還流パイプ（クーラント還流手段）、９はフィルタ装置（クーラント還流手段）、１０は第２の還流パイプ（クーラント還流手段）、１４は濾過フィルタ、１７はエア源（フィルタ洗浄手段）、２０はＣＰＵ（制御手段）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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