JPH10118884A

JPH10118884A - 機械加工における切削液噴霧システム

Info

Publication number: JPH10118884A
Application number: JP29797496A
Authority: JP
Inventors: Koji Yamanashi; 光司山梨; Akihiro Terada; 彰弘寺田; Mitsuhiro Yasumura; 充弘安村
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 1998-05-12
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JP3720494B2

Abstract

(57)【要約】【課題】工作機械のワークおよびテーブル等から確実
に切粉を除去して工作機械の長時間無人運転を可能にす
ること。【解決手段】ロボット１０の先端に取り付けたノズル
１２の姿勢および位置を制御することによりノズル１２
の先端から噴出する液体の到達位置や吹き付け角度を調
整して切削液の供給および切粉の除去作業を行う。液体
の到達位置および吹き付け角度を自由に制御することが
できるので、単一のノズル１２からの液体の噴流でワー
ク２２や取り付け治具およびテーブル２の隅々まで洗浄
することができ、大掛かりな周辺設備を必要としない。
ロボット１０の動作プログラムを加工プログラム毎に制
御装置に記憶させておくことで切削液の供給とワーク２
２およびその周辺の洗浄作業を完全に自動化することが
でき、工作機械の長時間無人運転が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械による機
械加工分野に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械またはマシニングセンタに切削
液を供給するための装置として、主軸頭の近傍にスネー
クパイプ付きのノズルを配備してノズルの位置や角度を
様々に調整し、切削加工部に切削液を供給するものが周
知である。

【０００３】この種の切削液供給装置は専ら工具やワー
クの冷却および切削抵抗の軽減や工具の目詰りの防止を
主目的とするものであって、切粉の除去を目的としたも
のではなく、切粉を除去できる範囲は工具およびワーク
における切削加工部の周辺に限定されている。つまり、
ワークの全体部分やワークを載置するテーブルの上また
はワーク取り付け用治具の周辺に関しては切粉の除去機
能に関しては全く保証されていない。

【０００４】マシニングセンタを利用した加工では、ワ
ークをテーブルに固定したまま主軸頭の工具を交換した
りテーブルを転回させたりして穴アケ，中グリ，フライ
ス削リ等の複数種の加工を連続的に行うため、異種の専
用工作機械を並列してワークを載置換えしながら行う従
来式の加工の場合とは相違し、ワークの段取り、つま
り、テーブルや取り付け用治具に対するワークの脱着作
業や再位置決め作業を必要とせず、ワークとテーブルま
たは取り付け用治具との間に異物が侵入することがない
ので、テーブルの上や取り付け用治具の周辺に切粉が散
乱していたとしても、基本的には短時間の運転では加工
精度等に悪影響が及ぶことはない。しかし、長時間の無
人運転を行って複数のワークを順次加工するような場合
では、異種の専用工作機械を並列して用いる場合と同
様、やはりワークの段取りの変更（ワークの積み替え
等）が必要であり、テーブルの上や取り付け用治具の周
辺に切粉が残っていると、ワークの取り付けや再位置決
め作業に支障が生じるとともに、大量の切削熱を帯びた
切粉の堆積によるワーク等の熱膨張による、加工誤差等
の問題が発生するといった問題がある。

【０００５】従来、このような切粉の除去作業は、加工
が一段落した段階で作業者がハケで掃くか、または、ブ
ロワー等で吹き飛ばす等の方法で行っており、このよう
な人手の介入が長時間の無人運転の妨げとなっていた。

【０００６】また、マシニングセンタや工作機械にブロ
ワーやシャワー装置をリジッドに取り付けて切粉の除去
作業を行う装置も一部では実施されているが、いずれの
ものも、切粉を完全に除去するためには、強力な風量や
風圧および液量や液圧を必要とし、周辺の装備が大規模
となる欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、切粉
の残留の問題を解消し、安価な装備で工作機械やマシニ
ングセンタの長時間無人運転を実施することのできる切
削液噴霧システムを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、切粉の除去ま
たは切削の補助に用いる液体を噴出するためのノズルを
ロボットの先端に取り付け、ノズルの姿勢および位置を
制御して液体の到達位置および該到達位置における吹き
付け角度を調整して切粉の除去作業を行うことにより前
記目的を達成した。液体の到達位置および吹き付け角度
を自由に制御することができるので、単一のノズルから
の液体の噴流でワークや取り付け治具およびテーブルの
隅々まで洗浄することができ、しかも、大掛かりな装備
を必要としない。

【０００９】ノズルの姿勢および位置に加え、噴出する
液体の圧力を制御することで、より自由度の高い洗浄作
業を行うことができる。

【００１０】また、ワーク台等との干渉を避けてロボッ
トを工作機械の上方部に配備することにより、液体の落
下距離が伸び、重力加速度を利用してより強力な洗浄作
業が可能となる。また、液体の落下所要時間が増大する
ため、同じ噴出圧力でより広い範囲（水平方向）に対し
て洗浄作業を行うことが可能となる。

【００１１】しかも、ロボットの動作プログラムを加工
プログラム毎に制御装置に記憶させておき、加工プログ
ラムに応じて動作プログラムを選択してノズルの姿勢お
よび位置と噴出する液体の圧力およびＯＮ／ＯＦＦを制
御することができるので、ワークの形状や取り付け位置
等に応じた最適の洗浄作業が可能となる。

【００１２】ロボットの動作プログラムを記憶する制御
装置としては、ロボット制御装置または工作機械の制御
装置を利用することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は本発明を適用した切削液噴霧
システムを装備した一実施形態のマシニングセンタ１の
概略を示す正面図である。

【００１４】マシニングセンタ１の構造自体は従来のも
のと同様であり、テーブル２はライン構成の必要を満た
したり自動搬送装置等への接近性を保つために標準座標
系のＸ軸方向（図１を正置して左右方向）にのみ移動
し、旋回主軸頭３を備えたコラム４がＹ軸方向（図１の
前後方向）に移動し、また、旋回主軸頭３自体はコラム
４に沿ってＺ軸方向（図１を正置して上下方向）に移動
できるようになっている。なお、旋回主軸頭３に代えて
インデックステーブルを付加して４面の加工を行う場合
がある。シールド５は、テーブル２の送り軸の構成部に
切粉や水分等が侵入するのを防止するためのもので、テ
レスコピック・カバーもしくはベローズ状のカバー等で
構成されている。

【００１５】また、マシニングセンタ１を支えるベース
６の外周部には、切粉の除去または切削の補助に用いる
液体の跳ね返りや切粉の飛び跳ねを防ぐためのハウジン
グ７が四面を囲むようにして立設されており、そのう
ち、少なくとも正面パネル８の部分は、加工状況の確認
等のため透明または半透明のパネルによって構成され、
更に、ベース６の上面外周部には、切粉の除去または切
削の補助に用いられた液体を回収するための回収樋９が
設けられている。

【００１６】ロボット１０はテーブル２等との干渉を避
けてマシニングセンタ１の上方部に位置するようにハウ
ジング７の天板１１に懸吊して固設されている。ロボッ
ト１０自体は、θ軸周りの旋回軸、Ｗ軸およびＵ軸周り
の揺動軸と、手首先端の旋回軸および揺動軸α，β，γ
を備えた６軸型のロボットであり、その先端部に、切粉
の除去または切削の補助に用いる液体を噴出または噴霧
するためのノズル１２が取り付けられていている。

【００１７】無論、ロボットの軸構成は、液体の噴出，
噴霧の形態に応じて、直交型など他の構成でもよく、そ
の軸数も３〜５軸で足りる場合もある。

【００１８】天板１１におけるロボット１０の懸吊位置
は、ロボット１０が回転主軸頭３やコラム４またはテー
ブル２に干渉しない限り格別の制限はないが、図１に二
点鎖線で示すように、ロボット１０の各軸の揺動および
旋回限度内で、ノズル１２からの噴流によってベース６
上の全ての位置を洗浄できるような位置とすることが望
ましい。

【００１９】ノズル１２への液体の供給はマシニングセ
ンタ１の近傍に配備した貯溜槽１５からポンプ１３およ
びフレキシブル管１４を介して行われ、ポンプ１３のモ
ータのＯＮ／ＯＦＦおよび回転速度の制御は、ロボット
１０の各軸のモータと同様、ロボット制御装置（図示せ
ず）によって行われる。また、ベース６の回収樋９から
は、使用済みの液体が不純物除去フィルタおよび管路１
６を介して貯溜槽１５に返還されるようになっている。

【００２０】なお、生産ラインや自動搬送装置等への接
続のためにハウジング７のパネル構成要素の一部に開口
部や自動開閉扉等を設け、テーブル２と生産ラインまた
は自動搬送装置等との間でハンドリングロボット等によ
るワークの受け渡しを行う場合もある。

【００２１】図１ではクランプ１８，１９，２０，２１
によりワーク２２を一体的に固定したワークパレット１
７をテーブル２上に載置して回転主軸頭３の工具で加工
を行う場合について例示している。なお、この場合のワ
ーク２２は産業用ロボットのウエスト部の構成部材であ
る。

【００２２】既に従来の技術の項でも述べた通り、マシ
ニングセンタ１を利用した加工では、ワーク２２を載せ
たワークパレット１７をテーブル２に固定したまま回転
主軸頭３の工具を交換して穴アケ，中グリ，フライス削
リ等の複数種の加工を連続的に行うことができるので、
異種の専用工作機械を並列して行う加工の場合のように
ワーク２２の段取りの変更やワークパレット１７の積み
替えを頻繁に行う必要はないが、いずれにしても、最終
的には、マシニングセンタ１における加工が終わった段
階でパレット１７を運び出して、次のパレット１７（未
加工のワーク２２を載せたもの）をテーブル２に積み替
える必要がある。

【００２３】この時、パレット１７の上に積もっていた
切粉２３がテーブル２上に落下すると、次のパレット１
７を載置する時の取り付け精度が確保されなくなるとい
った問題がある。また、パレット１７上の切粉２３が落
下しないとしても、切粉２３を載せたパレット１７をそ
のまま次の加工工程または組み立て工程に移送すると前
記と同種の問題が発生するので、少なくとも、パレット
１７をハウジング７から運び出すまでの間にパレット１
７やワーク２２に積もった切粉２３を処分しておく必要
がある。

【００２４】そこで、本実施形態においては、ロボット
１０およびポンプ１３を駆動制御するロボット制御装置
に、ワーク２２や工具の冷却および切削抵抗の軽減や工
具の目詰り防止を目的とする液体散布に用いるためのロ
ボット１０およびポンプ１３の動作プログラム（以下、
切削液供給プログラムという）と、ワーク２２およびワ
ークパレット１７等から切粉を洗い流すことを目的とす
る液体散布に用いるためのロボット１０およびポンプ１
３の動作プログラム（以下、洗浄液供給プログラムとい
う）とを記憶させ、ワーク２２の加工中に切削液供給プ
ログラムを、また、加工終了後に洗浄液供給プログラム
を実行させるようにする。

【００２５】切削液供給プログラムは使用する工具の種
別や工具の移動経路によって異なり、また、洗浄液供給
プログラムもワーク２２の全体的な形状や大きさ等によ
って異なるので、いずれのプログラムも、ワーク２２を
加工する加工プログラム毎に別途編集して加工プログラ
ム毎に対応させて記憶させておく必要がある。なお、こ
こでいう切削液と洗浄液とは同じものであり、例えば、
エマルジョンタイプの潤滑兼冷却液や鉱物油等である。

【００２６】切削液供給プログラムは、回転主軸頭３の
工具移動経路にノズル１２から噴出する切削液の到達位
置を追従させることにより切削加工部に切削液を供給し
て切削抵抗を軽減させ、同時に、工具および切削加工部
の冷却や切削加工部からの切粉の排出を促すためのもの
であり、基本的に、切削液の到達位置の移動軌跡は工具
の加工経路と同一であってよい。

【００２７】ポンプ１３のモータを定速で駆動する場合
はノズル１２から噴出する切削液の初速が一義的に決ま
るので、理論的には、ロボット１０の先端位置を適当な
位置に決めることにより、加工経路上の各位置における
工具とロボット１０先端位置との相対的な位置関係、要
するに、加工プログラム上の各時点における工具位置と
その時点で定義されているロボット１０の先端位置との
相対的な位置関係から、工作機械の制御装置やロボット
制御装置またはその他のコンピュータによりノズル１２
に必要とされる姿勢を工具位置毎に割り出してロボット
１０の姿勢制御プログラム（時系列上不連続的に割出し
た姿勢間の補間的な姿勢変化プログラムを含む）を自動
的に生成させることが可能である。

【００２８】これは、例えば、工具位置がａであるとき
に最適なノズル１２の姿勢がｂ、また、工具位置がａ′
であるときに最適なノズル１２の姿勢がｂ′であるとし
たとき、工具がａからａ′まで連続的に移動する間にノ
ズル１２の姿勢がｂからｂ′まで連続的に変化するよう
な補間プログラムを生成するという意味合いである。

【００２９】無論、ロボット１０の先端位置を適当な位
置に決めるとはいっても、その位置が必ずしも固定であ
る必要はない。ロボット１０の先端位置が既知でありさ
えすれば、工具とロボット１０先端位置との相対的な位
置関係が求まるので、切削加工部を切削液の到達位置
（ターゲット）とするためのロボット１０の姿勢を切削
液の初速に基いて求めることができるという意味であ
る。図１の例ではコラム４がＸ軸方向に移動せず、しか
も、コラム４とロボット１０との間に十分なクリアラン
スがあるので、コラム４とロボット１０とが干渉するこ
とはないが、もし、他の構成を利用した結果コラム４の
移動によってコラム４とロボット１０とが一時的に干渉
するような事態が発生するとしても、その場合は、干渉
が発生すると予想される期間だけ、最初に決めた位置か
らロボット１０の先端を退避させ、この退避位置と工具
との相対位置関係および液体の初速に基いてロボット１
０の姿勢を求めることができ、ロボット１０を取り付け
られるスペースが狭い場合でも、ロボット１０を退避移
動させながら切削加工部に切削液を供給することが可能
になる。

【００３０】ポンプ１３のモータの回転速度（ノズル１
２から噴出する切削液の初速）に関してもこれと同じで
ある。つまり、ポンプ１３のモータを定速で駆動すると
はいっても、その回転速度が終始同一である必要はな
い。初速とロボット１０の先端位置が既知で、しかも、
ポンプ１３のモータの回転速度（ノズル１２から噴出す
る切削液の初速）さえ定義されていれば、工具とロボッ
ト１０先端位置との相対的な位置関係が求まり、切削加
工部を切削液の到達位置とするためのロボット１０の姿
勢を、切削液の初速に基いて求めることができるという
意味である。

【００３１】つまり、ロボット１０の先端位置とポンプ
１３のモータの回転速度（ノズル１２から噴出する切削
液の初速）は共に任意の値でよく、これらの値を予め決
めておくか、または、必要に応じて適当なタイミング
（機会という意味であって時系列的という意味ではな
い）でそれらの値を設定もしくは設定変更することによ
り、工具とロボット１０先端位置との相対的な位置関係
やポンプ１３のモータの回転速度に応じて、切削加工部
を切削液の到達位置とするためのロボット１０の姿勢を
求めることができるということである。

【００３２】しかし、実際には、このようにしてロボッ
ト１０の先端位置とポンプ１３のモータの回転速度とを
決め、切削加工部を切削液の到達位置とするためのロボ
ット１０の姿勢を求めて、切削液の到達位置の移動軌跡
が工具の加工経路と同一となるような切削液供給プログ
ラムを生成したとしても、各時点における切削加工部に
必ずしも切削液が適切に供給されるとは限らない。ワー
ク２２の突出部が切削液の噴出経路を遮って、切削加工
部へ切削液が到達するのを阻止する場合があるからであ
る。このような場合は、切削液の到達位置をワーク２２
上の他部またはクランプ１８，１９，２０，２１上の他
部にずらせ、該切削液の到達位置からワーク２２やクラ
ンプ１８，１９，２０，２１等に切削液を伝わせて所望
する切削加工部へ切削液を供給する必要が生じる。

【００３３】また、前述のようにして切削液の到達位置
の移動軌跡が工具の加工経路と同一となるような切削液
供給プログラムが生成され、しかも、切削加工部に必ず
切削液が供給されるとしても、それが冷却や潤滑および
切粉の排出に最も適した切削液の供給態様であるとは限
らない。ワーク２２の形状や工具の移動方向等により、
冷却や潤滑および切粉の排出に適した切削液の流れ方向
に差が生じるからである。本実施形態の場合、ノズル１
２の位置やノズル１２から噴出する切削液の初速を所定
範囲内で任意に設定することができるので、ノズル１２
の位置や切削液の初速を変え、これに応じてノズル１２
の姿勢を調整することで、理想的な供給状態に近い切削
液の供給態勢を達成することが可能である。

【００３４】ワーク２２が切削液の噴出経路を遮るため
にワーク２２やクランプ１８，１９，２０，２１等に切
削液を伝わせて所望する切削加工部へ切削液を供給しな
ければならなくなったような場合、また、冷却や潤滑お
よび切粉の排出に一層適した切削液の供給態勢を実現し
ようとする場合は、ワーク２２やクランプ１８，１９，
２０，２１等をテーブル２に実装して実際にテーブル２
等を加工経路に沿って動かしてみて、ロボット制御装置
を介し、手動でノズル１２の位置や切削液の初速（ポン
プ１３のモータの回転速度）およびノズル１２の姿勢を
調整して、加工経路の各位置毎に、ノズル１２の位置，
切削液の初速，ノズル１２の姿勢に関する最適な組み合
わせを実験的に求め、これら３つのデータを各位置に対
応させてロボット制御装置に教示し、ロボット１０の姿
勢制御プログラム（時系列上不連続的に割出した姿勢間
の補間的な姿勢変化プログラムとポンプ１３のモータの
回転速度の制御プログラムとを含む）を生成させる。

【００３５】無論、前述のようにして切削液の到達位置
の移動軌跡が工具の加工経路と同一となるような切削液
供給プログラムを生成させた後、これを使ってテーブル
２やロボット１０およびポンプ１３を駆動してみて、ワ
ーク２２が切削液の噴出経路を遮ったり、切削液の供給
態勢が不適当となったりする加工経路上の位置を検出
し、不適当な部分に関してのみ、前述のような手動操作
によってノズル１２の位置，切削液の初速，ノズル１２
の姿勢に関する適当な組み合わせを実験的に求め、不適
当部分に対してのみ切削液供給プログラムのデバッグ作
業を施すようにしてもよい。

【００３６】実際の加工で加工プログラムに同期させて
切削液供給プログラムを実行させることで、ワーク２２
の切削加工部に常に切削液が供給され、切削加工部にお
ける切削抵抗の軽減および冷却作用や切粉の排出作用が
達成される。但し、これは専ら冷却および切削抵抗の軽
減や工具の目詰りの防止を主目的とするものであって、
切削液が流される部位がワーク２２の加工経路上に限定
されるため、ワーク２２やワークパレット１７の全域か
ら切粉を除去するには不適当である。例えば、図１に示
されるように、ワークパレット１７上に切粉２３が滞積
するといった可能性もある。無論、切削液の到達位置を
適当なタイミングで一時的に加工経路から逸らせて他部
を洗浄するということも可能であるが、一時的にしろ切
削加工部に切削液が供給されなくなるという問題があ
る。

【００３７】そこで、本実施形態においては、前述した
通り、ワーク２２およびワークパレット１７等から切粉
を洗い流すためのロボット１０およびポンプ１３の動作
プログラム、即ち、洗浄液供給プログラムを、加工終了
後に独立して実行させるようにしている。

【００３８】ワーク２２およびワークパレット１７等か
ら切粉を洗い流すためのロボット１０の動作は切削液供
給プログラムのものほど厳密である必要はなく、ノズル
１２の先端から噴出される洗浄液（切削液と同じもの）
によって、ワーク２２およびワークパレット１７等に滞
積している切粉をざっと洗い流せればよい。また、この
実施形態ではマシニングセンタ１の周りがハウジング７
で覆われているので、外部に洗浄液が飛び散るといった
心配もなく、切粉の除去という目的からも、ポンプ１３
のモータの回転速度、要するに、洗浄液の初速は高めに
設定した方がよい。

【００３９】ノズル１２の姿勢を変化させるロボット１
０の姿勢制御プログラムは、ロボット１０の側から見た
ワーク２２およびワークパレット１７の投影面の全域を
洗浄液の到達位置の移動軌跡が通過するように組むこと
が望ましい。例えば、ロボット１０の側から見たワーク
２２およびワークパレット１７の投影面が図１における
Ａ−Ａ′のようなものであれば、この投影面Ａ−Ａ′に
対して図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）等に示すよ
うな洗浄液到達位置の移動軌跡を達成するような姿勢制
御プログラムが適当である。この移動軌跡はフライス削
リ等によるポケット加工等と同様のものであり、軌跡間
のピッチと投影面Ａ−Ａ′の最大輪郭等を指定すること
により通常の制御装置により容易に生成することが可能
である。

【００４０】また、マシニングセンタ１が加工面割出し
用のインデックステーブルを備えている場合は、洗浄液
供給プログラムの実行中にインデックステーブルを駆動
してワーク２２およびワークパレット１７を水平面内で
回転させることにより、一層確実な洗浄効果を得ること
ができる。

【００４１】ワーク２２の形状によっては各部位毎に噴
流を当てる角度を変えた方が効果的な場合もある。ワー
ク２２に対して鉛直上方から噴流を当てたいような部位
に対しては、ノズル１２の姿勢を水平状態に近くするか
実質的に上向きとして洗浄液の初速（ポンプ１３のモー
タの回転速度）を落とし、専ら洗浄液の自由落下を利用
して洗浄液をワーク２２の上方から吹き付け、また、ワ
ーク２２に対して斜め上方から噴流を当てたいような部
位に対しては、洗浄液の初速を上げてノズル１２の先端
で目標とする部位を狙うようにして、専ら直線的な軌道
によって洗浄液をワーク２２の斜め上方から吹き付ける
ようにすることができる。一連の洗浄動作は、切削液供
給プログラムの教示作業の場合と同様、ノズル１２の位
置，切削液の初速，ノズル１２の姿勢に関する最適な組
み合わせを実験的に求め、これら３つのデータを洗浄経
路の各位置毎にロボット制御装置に記憶させ、ロボット
１０の姿勢制御プログラム（時系列上不連続的に割出し
た姿勢間の補間的な姿勢変化プログラムとポンプ１３の
モータの回転速度の制御プログラムとを含む）を生成さ
せることで達成することができる。

【００４２】更に、テーブル２の側を移動，回転させる
ことによってノズル１２とワーク２２との相対位置を大
きく変え、ワーク２２上の各部位に所望する方向から洗
浄液を吹き付けることも可能である。このときのテーブ
ル２とロボット１０との協調動作は、基本的に、加工時
におけるテーブル２の移動と切削液供給プログラムとの
関係と同様である。従って、洗浄のためのテーブル２の
動作プログラムを加工プログラムと同様にして予め作成
しておき、これと同期させて洗浄液供給プログラムを実
行させるようにすればよい。

【００４３】また、一日の作業を終了するような場合を
初め、ノズル１２とワーク２２のみならずハウジング７
内の全域を洗浄したいといった場合もある。このような
場合は、ワーク２２およびワークパレット１７の投影面
Ａ−Ａ′に代え、ベース６を投影面とし、洗浄液の到達
位置の移動軌跡が図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）
等のようになるように洗浄液供給プログラムを生成する
ようにする。

【００４４】本実施形態においては、ロボット１０がマ
シニングセンタ１の上方部に位置するようにハウジング
７の天板１１に懸吊して固設されているため、ノズル１
２とベース６，テーブル２，ワーク２２等との間の鉛直
離間距離を大きく取ることができ、この結果、ポンプ１
３のモータの駆動力が弱く噴出する洗浄液の初速が大き
く取れないような場合であっても、放物線を描いて落下
する洗浄液の到達距離を水平方向に大きく取ることがで
きる。また、洗浄液の落下点での衝撃力も大きくなるの
でベース６，テーブル２，ワーク２２等を強力に洗浄し
て切粉を吹き飛ばすことが可能である。

【００４５】ノズル１２としては洗浄液を水柱状に真っ
直ぐに噴出させるものを専ら利用するが、その他、洗浄
液をシャワー状または霧状に散布するものを利用するこ
とも可能である。ロボット１０におけるα軸やγ軸の回
転動作は洗浄液を水柱状に真っ直ぐに噴出する場合や円
錐状のシャワーまたは霧として散布する場合には無意味
であるが、例えば、シャワーまたは霧状の洗浄液を楕円
状に噴霧するような場合には、ノズル１２を回転させる
ことで洗浄液の散布領域を様々に変化させることができ
て便利である。無論、ノズル１２の中にニードル等を内
装することにより、水柱状の噴流とシャワーまたは霧状
の噴霧状態とを切り替えるようにすることも可能であ
る。

【００４６】無論、切削液供給プログラムのみで切削液
の供給と共にワーク２２やテーブル２等の洗浄も同時に
行われるような場合、例えば、ワーク２２の大きさが小
さいとかノズル１２からの切削液の流量が大きいといっ
たような場合では、敢えて洗浄液供給プログラムを実施
する必要はなく、切削液供給プログラムのみで十分であ
る。

【００４７】また、マシニングセンタ１の制御装置にロ
ボット１０の駆動制御に十分な数の付加軸制御用のドラ
イバが備えられていれば、敢えてロボット制御装置を用
いるまでもなく、マシニングセンタ１の制御装置によっ
てロボット１０やポンプ１３のモータの駆動制御を行わ
せることができる。

【００４８】

【発明の効果】本発明の切削液噴霧システムは、ロボッ
トの先端に取り付けたノズルの姿勢および位置を制御す
ることによりノズルの先端から噴出する液体の到達位置
や吹き付け角度を調整して切削液の供給作業を行うよう
にしているので、旋回主軸頭やテーブル転回機構等を備
えた複雑な工作機械に装着した場合であっても、ワーク
の切削加工部に対して適確に切削液を供給することがで
きる。

【００４９】また、液体の到達位置および吹き付け角度
を自由に制御することができるので、単一のノズルから
の液体の噴流でワークや取り付け治具およびテーブルの
隅々まで洗浄することができ、強力なブロワーやシャワ
ー装置といった大掛かりな周辺設備を必要とせず、切削
液の供給や洗浄液の散布を安価な装置によって実施する
ことができる。しかも、使用される液体の量が少なくて
済むので、液体の貯溜槽や瀘過設備等も小型化される。

【００５０】また、ワーク台等との干渉を避けてロボッ
トを工作機械の上方部に配備するようにしているので、
ノズルと洗浄対象との垂直離間距離が大きくなり、重力
加速度を利用して強力な洗浄作業を行うことができ、し
かも、液体の落下所要時間が増大するため、液体の噴出
力が弱いような場合でも、より広い範囲の水平面に対し
て洗浄作業を行うことが可能となる。

【００５１】更に、ロボットの動作プログラムを加工プ
ログラム毎に制御装置に記憶させておくことで切削液の
供給とワークおよびその周辺の洗浄作業を完全に自動化
することができ、工作機械の長時間無人運転が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した切削液噴霧システムを装備し
た一実施形態のマシニングセンタの概略を示す正面図で
ある。

【図２】洗浄液移動軌跡の例を示す図である。

【符号の説明】

１マシニングセンタ２テーブル３回転主軸頭４コラム５シールド６ベース７ハウジング８正面パネル９回収樋１０ロボット１１天板１２ノズル１３ポンプ１４フレキシブル管１５貯溜槽１６管路１７ワークパレット１８クランプ１９クランプ２０クランプ２１クランプ２２ワーク２３切粉

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】切粉の除去または切削の補助に用いる液
体を噴出するためのノズルをロボットの先端に取り付
け、ノズルの姿勢および位置を制御して液体の到達位置
および該到達位置における吹き付け角度を調整して切粉
の除去作業を行うようにしたことを特徴とする切削液噴
霧システム。
【請求項２】ノズルの姿勢および位置に加え、噴出す
る液体の圧力を制御するようにした請求項１記載の切削
液噴霧システム。
【請求項３】ワーク台等との干渉を避けてロボットを
工作機械の上方部に配備した請求項１または請求項２記
載の切削液噴霧システム。
【請求項４】ロボットの動作プログラムを加工プログ
ラム毎に制御装置に記憶させておき、加工プログラムに
応じて前記動作プログラムを選択してノズルの姿勢およ
び位置と噴出する液体の圧力およびＯＮ／ＯＦＦを制御
するようにした請求項１，請求項２または請求項３記載
の切削液噴霧システム。
【請求項５】前記制御装置がロボット制御装置である
請求項４記載の切削液噴霧システム。
【請求項６】前記制御装置が工作機械の制御装置であ
る請求項４記載の切削液噴霧システム。