本發(fā)明涉及具有機(jī)內(nèi)清洗用的可動(dòng)噴嘴的機(jī)床。

背景技術(shù)：

在機(jī)床上設(shè)有罩，以便在加工時(shí)產(chǎn)生的切屑、加工所使用的切削液不會(huì)向機(jī)床的周圍飛散。通過設(shè)置罩，能夠防止切屑、切削液向機(jī)床的周圍飛散，但有時(shí)隨著加工的繼續(xù)而在該罩的內(nèi)表面附著并堆積切屑。

作為防止這樣的罩內(nèi)的切屑的堆積的技術(shù)，例如在日本實(shí)開平05-067446號(hào)公報(bào)中公開如下技術(shù)：在加工循環(huán)中前后移動(dòng)的床鞍設(shè)置刮具，在油盤設(shè)置切屑沖洗液供給管，并在該切屑沖洗液供給管設(shè)置噴嘴，由此在床鞍的前進(jìn)后退中刮具收集切屑，并利用從噴嘴排出來的液體來沖掉切屑。并且，在日本實(shí)開平05-029655號(hào)公報(bào)中公開如下技術(shù)：在床鞍固定具有排出沖洗液的噴嘴孔的管件，在該床鞍的移動(dòng)中管件移動(dòng)而大范圍地沖洗切屑。

然而，上述的現(xiàn)有技術(shù)中，均是將堆積于罩內(nèi)部的切屑沖洗的技術(shù)，但由于噴嘴的朝向是恒定，所以切屑沖洗液的流動(dòng)是固定的，液體的流動(dòng)容易產(chǎn)生沉淀物，從而容易產(chǎn)生切屑堆積的部分。并且，無法根據(jù)加工狀況而自由地變更噴嘴的朝向。

另外，在日本實(shí)開平03-026451號(hào)公報(bào)中公開如下技術(shù)：在配置于機(jī)床主體的加工域頂棚側(cè)的噴淋裝置組裝旋轉(zhuǎn)控制裝置，利用該旋轉(zhuǎn)控制裝置，在工件加工時(shí)如按照每個(gè)工件預(yù)先編程出的指令那樣自動(dòng)地調(diào)整安裝于噴淋裝置的噴淋噴嘴的方向。并且，在日本特開平10-180585號(hào)公報(bào)中公開如下技術(shù)：將具有一邊進(jìn)行2自由度的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)一邊噴出加壓流體的噴嘴的切屑除去單元安裝于防濺罩的內(nèi)部，在加工中朝向工件或者工作臺(tái)的上表面噴出加壓流體來使切屑向切屑回收槽落下，

然而，上述的現(xiàn)有技術(shù)中，均是向加工中的工件或者工作臺(tái)噴出液體、使附著、堆積于工件、工作臺(tái)上表面的切屑向罩下部落下的技術(shù)，無法對(duì)附著、堆積于罩的內(nèi)表面的切屑進(jìn)行沖洗。在上述的日本實(shí)開平03-026451號(hào)公報(bào)所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，由于按照每個(gè)安裝有噴嘴的管件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所以即使存在多個(gè)噴嘴，它們也進(jìn)行相同的動(dòng)作，無法向個(gè)別的朝向進(jìn)行控制，且僅能夠進(jìn)行預(yù)先編程出的動(dòng)作，從而無法根據(jù)狀況來使噴嘴的朝向變更。

上述的任一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)均無法對(duì)來自噴嘴的液體的排出進(jìn)行個(gè)別控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)庸ぶ挟a(chǎn)生的切屑在罩內(nèi)部附著、堆積的場(chǎng)所進(jìn)行檢測(cè)、而高效地排出切屑的機(jī)床。

本發(fā)明的機(jī)床構(gòu)成為，具備對(duì)固定加工工件的工作臺(tái)和加工區(qū)域進(jìn)行覆蓋防止在加工中產(chǎn)生的切屑和切削液向周圍飛散的罩，并具有多個(gè)可動(dòng)噴嘴，該多個(gè)可動(dòng)噴嘴的對(duì)附著或者堆積于該罩的內(nèi)表面的切屑進(jìn)行沖洗的液體的排出方向是可動(dòng)的，各個(gè)可動(dòng)噴嘴能夠分別獨(dú)立地變更排出方向，上述機(jī)床具有：檢測(cè)裝置，其對(duì)上述罩內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)；加工前存儲(chǔ)部，其對(duì)使用上述檢測(cè)裝置檢測(cè)到的開始上述加工前的上述罩內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)；加工后存儲(chǔ)部，其對(duì)在上述加工中產(chǎn)生了切屑后的上述罩內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行存儲(chǔ)；切屑狀態(tài)判定部，其通過對(duì)存儲(chǔ)于上述加工前存儲(chǔ)部的開始上述加工前的上述罩內(nèi)部的狀態(tài)、與存儲(chǔ)于上述加工后存儲(chǔ)部的在上述加工中產(chǎn)生了切屑后的上述罩內(nèi)部的狀態(tài)進(jìn)行比較，來對(duì)切屑的附著、堆積狀態(tài)進(jìn)行判定；以及排出方向計(jì)算部，其基于上述切屑狀態(tài)判定部的判定的結(jié)果，對(duì)來自上述可動(dòng)噴嘴的、沖洗切屑的上述液體的排出的方向進(jìn)行計(jì)算。

也可以使上述檢測(cè)裝置為拍攝裝置，或者為熱檢測(cè)器。

上述機(jī)床還具備用于設(shè)置上述檢測(cè)裝置的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成為，在由上述檢測(cè)裝置進(jìn)行檢測(cè)時(shí)使上述檢測(cè)裝置從上述罩的外部向上述罩的內(nèi)部移動(dòng)。

也可以使上述移動(dòng)機(jī)構(gòu)為機(jī)器人。

上述可動(dòng)噴嘴也可以具備開閉閥。

也可以由馬達(dá)進(jìn)行上述可動(dòng)噴嘴的驅(qū)動(dòng)，或者由機(jī)器人進(jìn)行上述可動(dòng)噴嘴的驅(qū)動(dòng)。

根據(jù)本發(fā)明，通過對(duì)切屑的附著、堆積的位置進(jìn)行檢測(cè)，能夠高效地進(jìn)行切屑的沖洗。并且，通過對(duì)沒有切屑的附著、堆積的情況進(jìn)行檢測(cè)，能夠停止液體的排出，從而能夠減少耗電量。

通過以下的參照附圖對(duì)實(shí)施例的說明，本發(fā)明的上述的以及其它的目的和特征會(huì)變得清楚。這些附圖如下。

附圖說明

圖1A以及圖1B是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖，圖1A是機(jī)床的立體圖，圖1B是該機(jī)床的俯視圖(其中，取下了背面罩)。

圖2是說明代替將檢測(cè)圖1A、圖1B的機(jī)床的罩的內(nèi)部的各位置的狀態(tài)的檢測(cè)裝置設(shè)置于該機(jī)床的罩而將其安裝于機(jī)器人的手部的例子的圖。

圖3是圖1A、圖1B的機(jī)床中使用的可動(dòng)噴嘴的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。

圖4是說明使用機(jī)器人能夠變更圖1A、圖1B的機(jī)床中使用的可動(dòng)噴嘴的排出方向的例子的圖。

圖5是表示利用從可動(dòng)噴嘴排出來的液體對(duì)在圖1A、圖1B的機(jī)床內(nèi)堆積的切屑進(jìn)行沖洗的第一例的圖。

圖6是表示利用從可動(dòng)噴嘴排出來的液體對(duì)在圖1A、圖1B的機(jī)床內(nèi)堆積的切屑進(jìn)行沖洗的第二例的圖。

具體實(shí)施方式

使用圖1A以及圖1B對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的機(jī)床的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

機(jī)床1具備通過床鞍6設(shè)置為能夠移動(dòng)的工作臺(tái)5、和在支撐于支柱2的主軸頭3上安裝的主軸4，工作臺(tái)5和主軸4設(shè)置在床身7上。該工作臺(tái)5通過床鞍6設(shè)置為能夠移動(dòng)，并在該工作臺(tái)5固定作為加工對(duì)象的工件。用于對(duì)該工件進(jìn)行加工的工具能夠安裝于主軸4。

機(jī)床1的進(jìn)行工件的加工的加工區(qū)域整體由防止在加工中產(chǎn)生的切屑和切削液向周圍飛散的罩8(側(cè)面罩8a、底面罩8b、背面罩8c)覆蓋。并且，在機(jī)床1，從罩8的外側(cè)直至罩8的內(nèi)側(cè)配置有管件11，另外在罩8的內(nèi)側(cè)的管件11安裝有排出方向能夠變更的多個(gè)噴嘴(以下，將這樣的噴嘴稱作可動(dòng)噴嘴)12。而且，從設(shè)于機(jī)床1的背面的罐體13經(jīng)由管件11而供給的液體從各個(gè)可動(dòng)噴嘴12向該被調(diào)整后的排出方向排出。從可動(dòng)噴嘴12排出來的液體對(duì)在處于該可動(dòng)噴嘴12的排出方向的罩8的內(nèi)表面附著的切屑50、堆積的切屑51進(jìn)行沖洗。由從可動(dòng)噴嘴12排出來的液體沖掉了的切屑50、51與液體一起在機(jī)床1的底面、形成于底面罩8b的切屑回收槽10內(nèi)流動(dòng)，而經(jīng)由設(shè)于背面罩8c的切屑排出口9向罩8的外側(cè)排出，并向設(shè)于機(jī)床1的背面的罐體13回收。在罐體13的內(nèi)部，對(duì)于混有切屑的液體，使用過濾器等來分離出切屑從而再利用。

除上述的結(jié)構(gòu)之外，在機(jī)床1設(shè)置有對(duì)罩8的內(nèi)部的各位置的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的照相機(jī)等檢測(cè)裝置14。

在機(jī)床1中，由控制裝置20來控制可動(dòng)噴嘴12的排出方向的調(diào)整(變更)、來自罐體13的液體的供給、檢測(cè)裝置14的檢測(cè)動(dòng)作等。除一般的加工的控制所使用的功能機(jī)構(gòu)之外，該控制裝置20還具備檢測(cè)控制部21、加工前存儲(chǔ)部22、加工后存儲(chǔ)部23、切屑狀態(tài)判定部24、排出方向計(jì)算部25、可動(dòng)噴嘴控制部26、以及罐體控制部27。

在圖1A所示的控制裝置20中，檢測(cè)控制部21在開始機(jī)床1對(duì)工件的加工前控制檢測(cè)裝置14來檢測(cè)罩8內(nèi)部的各位置的狀態(tài)，由此獲取表示加工開始前的罩8內(nèi)部的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并將該獲取到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于加工前存儲(chǔ)部22。另一方面，在由機(jī)床1進(jìn)行加工的期間，或者在加工結(jié)束后，檢測(cè)控制部21控制檢測(cè)裝置14來檢測(cè)罩8內(nèi)部的各位置的狀態(tài)，由此獲取表示加工后的罩8內(nèi)部的狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并將該獲取到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于加工后存儲(chǔ)部23。此外，切屑不僅因重力而向罩8的底部(底面罩8b的內(nèi)表面)落下，還因切削液的附著而附著于罩8的內(nèi)側(cè)壁部(側(cè)面罩8a、背面罩8c的內(nèi)表面)，從而檢測(cè)裝置14不僅將罩8的底部還將罩8的內(nèi)側(cè)壁部包括在檢測(cè)對(duì)象內(nèi)。

罩8內(nèi)部的狀態(tài)的檢測(cè)也可以在進(jìn)行加工而產(chǎn)生了切屑的期間總是實(shí)施，也可以斷續(xù)地檢測(cè)。表示罩8內(nèi)部的狀態(tài)的數(shù)據(jù)例如包括在檢測(cè)裝置是照相機(jī)等視覺傳感器的情況下由該視覺傳感器獲取到的圖像數(shù)據(jù)，能夠以這樣的圖像數(shù)據(jù)的形式預(yù)先對(duì)加工開始前的罩8內(nèi)部的形狀進(jìn)行存儲(chǔ)。

此外，檢測(cè)裝置14不需要一直設(shè)置于罩8部，例如也可以如圖2所示地安裝于機(jī)器人等移動(dòng)機(jī)構(gòu)15，平時(shí)在罩8的外部待機(jī)，僅在需要檢測(cè)時(shí)使移動(dòng)機(jī)構(gòu)15從罩8的門部(未圖示)向內(nèi)部移動(dòng)。

切屑狀態(tài)判定部24對(duì)存儲(chǔ)于加工前存儲(chǔ)部22的表示加工開始前的罩8部的形狀的數(shù)據(jù)、與存儲(chǔ)于加工后存儲(chǔ)部23的表示加工后(切屑產(chǎn)生后)的罩8部的形狀的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，將超過預(yù)先設(shè)定的形狀誤差而增加的形狀判定為切屑的附著、堆積。而且，在判定為這樣的切屑的附著、堆積的情況下，切屑狀態(tài)判定部24對(duì)切屑在罩8內(nèi)部的哪個(gè)位置以多大的范圍且以多大的厚度附著、堆積進(jìn)行計(jì)算，并將其計(jì)算結(jié)果記錄于存儲(chǔ)器(未圖示)。

排出方向計(jì)算部25基于由切屑狀態(tài)判定部24判定出的切屑的附著、堆積的位置來選擇多個(gè)可動(dòng)噴嘴12中的至少一個(gè)(與判定出的切屑附著、堆積位置對(duì)應(yīng)的可動(dòng)噴嘴12)，并以使該選擇出的可動(dòng)噴嘴12的其排出方向成為利用從該可動(dòng)噴嘴12排出的液體將上述附著、堆積的切屑沖洗到罩8外部的方向的方式對(duì)其排出方向進(jìn)行計(jì)算。

另一方面，在控制裝置20的存儲(chǔ)器(未圖示)，對(duì)于設(shè)置在罩8內(nèi)的多個(gè)可動(dòng)噴嘴12的各個(gè)預(yù)先存儲(chǔ)有其設(shè)置位置和液體的排出范圍。排出方向計(jì)算部25基于存儲(chǔ)于上述存儲(chǔ)器的可動(dòng)噴嘴12各自的設(shè)置位置和液體的排出范圍、以及切屑狀態(tài)判定部24計(jì)算出的正附著、堆積的切屑的位置，來進(jìn)行可動(dòng)噴嘴12的選擇和該選擇出的可動(dòng)噴嘴12(以及后述的切屑排出路徑的附近的可動(dòng)噴嘴12)的排出方向的計(jì)算。此外，排出方向計(jì)算部25也可以基于正堆積的切屑51的位置，來通過模擬對(duì)該切屑51經(jīng)過切屑回收槽10而向罩8外部排出的路徑進(jìn)行推斷，并將處于該推斷出的切屑排出路徑的附近的多個(gè)可動(dòng)噴嘴12選擇作為液體的排出方向調(diào)整對(duì)象。這樣，能夠高效地向罩8外排出切屑51。

可動(dòng)噴嘴控制部26進(jìn)行排出方向計(jì)算部25選擇出的可動(dòng)噴嘴12的開閉閥的開閉控制，并進(jìn)行將該可動(dòng)噴嘴12的排出方向調(diào)整為排出方向計(jì)算部25計(jì)算出的排出方向的控制。

而且，罐體控制部27對(duì)來自罐體13的液體的供給進(jìn)行控制而開始向管件11的液體的供給，從而從可動(dòng)噴嘴12排出液體。

圖3是圖1A、圖1B的機(jī)床中使用的可動(dòng)噴嘴12的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)圖。

如圖3所示，可動(dòng)噴嘴12成為噴嘴前端部分沿圖中箭頭A的方向擺動(dòng)、并且可動(dòng)噴嘴12整體沿圖中箭頭B的方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。在能夠由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)上述可動(dòng)噴嘴12的可動(dòng)部分(擺動(dòng)部分)的情況下，通過利用可動(dòng)噴嘴控制部26對(duì)該馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，能夠使液體的排出方向成為排出方向計(jì)算部25計(jì)算出的排出方向。

并且，即使在可動(dòng)噴嘴12的可動(dòng)部分不設(shè)置馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如如圖4所示，也利用可動(dòng)噴嘴控制部26對(duì)具備末端執(zhí)行器(把持手)的機(jī)器人30進(jìn)行控制，使該末端執(zhí)行器從罩8的門部侵入罩8內(nèi)部，利用機(jī)器人30的末端執(zhí)行器來把持作為可動(dòng)對(duì)象而選擇出的可動(dòng)噴嘴12的前端并使之移動(dòng)，從而能夠使液體的排出方向成為排出方向計(jì)算部25計(jì)算出的排出方向。在采用了后者的結(jié)構(gòu)的情況下，可動(dòng)噴嘴12也能夠成為例如波紋管那樣的更加簡(jiǎn)易的構(gòu)造。

圖5是表示利用從可動(dòng)噴嘴12排出來的液體對(duì)在圖1的機(jī)床內(nèi)堆積的切屑51進(jìn)行沖洗的第一例的圖。此外，該圖5中省略了背面罩8c、檢測(cè)裝置14的圖示。

如圖5所示，若由檢測(cè)裝置14檢測(cè)到在罩8的底部的一處堆積有圖中符號(hào)51所示的切屑，則由排出方向計(jì)算部25選擇處于該切屑51的位置的附近以及處于推斷為排出該切屑51的排出路徑的附近的可動(dòng)噴嘴12(圖5中處于圖中右側(cè)的三個(gè)可動(dòng)噴嘴)，并在可動(dòng)噴嘴控制部26、罐體控制部27的控制下，從各個(gè)可動(dòng)噴嘴12排出液體，而切屑51沿切屑回收槽10向罩8外部排出并向罐體13回收(此外，圖5中符號(hào)51’表示在切屑回收槽10內(nèi)移動(dòng)中的切屑)。

圖6是表示利用從可動(dòng)噴嘴12排出來的液體對(duì)在圖1的機(jī)床內(nèi)堆積的切屑51進(jìn)行沖洗的第二例的圖。此外，該圖6中省略了背面罩8c、檢測(cè)裝置14的圖示。

如圖6所示，若由檢測(cè)裝置14檢測(cè)到切屑51在罩8的底部的、從任一個(gè)可動(dòng)噴嘴12的噴嘴的朝向均偏離的位置堆積，則由排出方向計(jì)算部25選擇處于該切屑51的位置的附近以及處于推斷為排出該切屑51的排出路徑的附近的可動(dòng)噴嘴12(圖6中處于圖中右側(cè)的三個(gè)可動(dòng)噴嘴)，并且對(duì)在上述選擇出的可動(dòng)噴嘴12中離上述堆積的切屑51的最近的可動(dòng)噴嘴12的排出方向進(jìn)行計(jì)算。而且，在可動(dòng)噴嘴控制部26、罐體控制部27的控制下，從各個(gè)可動(dòng)噴嘴12排出液體，而切屑51沿切屑回收槽10向罩8外部排出并向罐體13回收(此外，圖6中符號(hào)51’表示在切屑回收槽10內(nèi)移動(dòng)中的切屑)。

以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不僅限定于上述的實(shí)施方式的例子，通過施加適當(dāng)?shù)淖兏軌蛞愿鞣N方式來實(shí)施。

例如，在上述實(shí)施方式中，通過由檢測(cè)裝置14檢測(cè)并比較加工開始前的罩8內(nèi)部的形狀與加工中或者加工后的罩8內(nèi)部的形狀，來判定切屑的附著、堆積，但也可以利用切屑的附著、堆積位置的圖像的亮度、色域與通常的罩8內(nèi)部的圖像的亮度、色域不同的情況，預(yù)先存儲(chǔ)表示罩8內(nèi)部的亮度、色域的樣板圖像，比較該樣板圖像與表示加工中或者加工后的罩8內(nèi)部的形狀的數(shù)據(jù)，并將亮度差為預(yù)先設(shè)定的閾值以上的部位判定為需要清洗的部位。

并且，也可以預(yù)先在罩8內(nèi)部設(shè)有特定的標(biāo)記、圖案，并將加工后無法識(shí)別出該標(biāo)記、圖案的部位判斷為需要清洗的部位。

作為上述實(shí)施方式中的檢測(cè)裝置14，也可以代替照相機(jī)等視覺傳感器而使用距離傳感器，對(duì)沒有切屑的堆積的狀態(tài)下的罩8內(nèi)部的各部離距離傳感器的距離、與加工后的罩8內(nèi)部的各部離距離傳感器的距離進(jìn)行比較，并將其差(與切屑的附著、堆積厚度對(duì)應(yīng)的值)成為預(yù)先設(shè)定的閾值以上部位判定為存在切屑的堆積而應(yīng)進(jìn)行沖洗的部位。

作為上述實(shí)施方式中的檢測(cè)裝置14，也可以代替照相機(jī)等視覺傳感器而使用紅外線熱像儀等熱檢測(cè)機(jī)構(gòu)，預(yù)先存儲(chǔ)在加工開始前沒有切屑的狀態(tài)下的罩8內(nèi)部的熱分布，在加工中產(chǎn)生切屑后對(duì)罩8內(nèi)部的熱分布進(jìn)行檢測(cè)，比較其差，從而能夠判斷帶有在加工中產(chǎn)生的熱量的切屑的附著、堆積的位置。

并且，在檢測(cè)到切屑大范圍地附著、堆積的情況下，也可以在可動(dòng)噴嘴控制部26的控制下使可動(dòng)噴嘴12擺動(dòng)。在檢測(cè)到切屑附著、堆積于多處位置的情況下，排出方向計(jì)算部25將各個(gè)附著、堆積的切屑的附近的多個(gè)可動(dòng)噴嘴12選擇作為液體的排出對(duì)象，計(jì)算各個(gè)可動(dòng)噴嘴12的排出方向，并在可動(dòng)噴嘴控制部26的控制下使各個(gè)可動(dòng)噴嘴12移動(dòng)至各個(gè)排出方向的朝向。

在判斷為沒有切屑的附著、堆積的情況下，通過由可動(dòng)噴嘴控制部26將可動(dòng)噴嘴12的開閉閥關(guān)閉、或者由罐體控制部27停止來自罐體13的液體的供給，能夠使來自可動(dòng)噴嘴12的液體的排出停止。并且，如上述實(shí)施方式那樣，在開閉閥設(shè)于各可動(dòng)噴嘴12的情況下，通過將除選擇出的可動(dòng)噴嘴12以外的可動(dòng)噴嘴12的開閉閥關(guān)閉，能夠使從選擇出的可動(dòng)噴嘴12排出的液體的流量增加，從而也能夠提高切屑的沖洗效率。此外，開閉閥除按照每個(gè)可動(dòng)噴嘴12設(shè)置以外，也可以設(shè)于管件11。

另外，如圖6所示，在使一個(gè)可動(dòng)噴嘴12朝向堆積的切屑51的方向以規(guī)定的時(shí)間從該可動(dòng)噴嘴12排出液體后，也可以再次由檢測(cè)裝置14進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果，在判定為切屑51殘存于相同的位置的情況下，除最初排出方向朝向切屑51的方向的可動(dòng)噴嘴12之外，排出方向計(jì)算部25還使其它可動(dòng)噴嘴12的排出方向的朝向朝切屑51的方向變更，由此如利用兩個(gè)以上的可動(dòng)噴嘴12來嘗試向罩8外回收切屑51那樣階段性地改變清洗的強(qiáng)度。