机床的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种喷射清洗液的机床。机床包括：主轴头，该主轴头能在加工区域和工具更换区域之间进行移动，且对能安装工具的主轴进行支撑；工具更换装置，该工具更换装置在工具更换区域对安装于主轴的工具进行更换；容器，该容器贮存有冷却液；主轴头清洗喷嘴，该主轴头清洗喷嘴能对主轴头喷射冷却液；以及工具清洗喷嘴，该工具清洗喷嘴能对工具喷射冷却液。由于机床在更换工具时将清洗液从主轴头清洗喷嘴喷射到主轴头，因此能将附着于主轴头的切削粉末等清洗净。
【专利说明】机床
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种喷射清洗液的机床。
【背景技术】
[0002]机床包括进行工具的自动更换的自动工具更换装置(以下称为ATC)。ATC如下所述对工具进行更换。主轴头上升到规定位置(Z轴原点)。ATC的把持臂对使用结束的工具进行把持。当主轴头进一步上升时，把持臂将使用结束的工具从主轴上拔下。ATC使对接下来使用的工具进行把持的把持臂移动到规定位置(更换位置)。随后，主轴头下降，把持臂将接下来使用的工具嵌插到主轴上。
[0003]工具包括工具主体、安装工具主体的工具保持件。把持臂在更换工具时对工具保持件进行把持，将其安装于主轴头或从主轴头拆下。切削粉末等在切削加工过程中有时会附着于工具保持件的主轴安装面。若ATC在该状态下进行工具更换，则会产生工具相对于主轴的位置偏移。因此，切削加工精度会降低。在日本专利特许公开2011年148039号公报所记载的机床中，为了防止切削粉末等的附着，通过喷射冷却液来清洗工具保持件的主轴安装面。
[0004]切削粉末等在切削加工过程中有时会附着于主轴头。若ATC在该状态下进行工具更换，则附着于主轴头的切削粉末等可能会在主轴头上升时进入ATC内部。在ATC内部积存的切削粉末等是导致ATC动作故障(例如旋转不良等)的原因。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能对附着于主轴头的切削粉末等进行清洗的机床。
[0006]技术方案I的机床包括:主轴,该主轴能供工具装拆；主轴头,该主轴头能在加工区域和工具更换区域之间进行移动，且支撑上述主轴，其中，上述加工区域设于机床原点位置的一侧，且在该加工区域中对被加工物进行切削加工，上述工具更换区域设于上述机床原点位置的另一侧，且在该工具更换区域中进行上述工具的更换；工具更换装置，该工具更换装置在上述工具更换区域内对安装于上述主轴的上述工具进行更换；容器，该容器贮存有清洗液；第一喷嘴，该第一喷嘴能对上述主轴头喷射上述清洗液；以及第一液体供给部，该第一液体供给部将上述清洗液从上述容器供给到上述第一喷嘴，并从上述第一喷嘴喷射出上述清洗液。机床能利用从第一喷嘴喷射出的清洗液将例如切削加工被加工物时附着于主轴头的切削粉末等清洗净。
[0007]技术方案2的机床还包括:第二喷嘴，该第二喷嘴能对上述工具喷射上述清洗液；以及第二液体供给部，该第二液体供给部将上述清洗液从上述容器供给到上述第二喷嘴，并从上述第二喷嘴喷射出上述清洗液。机床能利用从第二喷嘴喷射出的清洗液将例如切削加工被加工物时附着于工具的切削粉末等清洗净。由于第一喷嘴和第二喷嘴共用容器的清洗液，因此，机床也可不包括多个容器。
[0008]技术方案3的机床的上述第一液体供给部在第一期间将上述清洗液供给到上述第一喷嘴，上述第二液体供给部在与第一期间不同的第二期间将上述清洗液供给到上述第二喷嘴。机床能在不同期间从第一喷嘴和第二喷嘴喷射出清洗液，因此，能抑制容器的清洗液不足。
[0009]技术方案4的机床还包括:立柱，该立柱将上述主轴头支撑成能移动；支撑部,该支撑部将上述工具更换装置支撑于上述立柱；以及液体流路部，该液体流路部从上述容器延伸到上述第一喷嘴和上述第二喷嘴，且是上述清洗液的流路，上述液体流路部包含:共用流路，该共用流路从上述容器延伸到上述支撑部；第一分支流路，该第一分支流路从上述共用流路分支，将上述清洗液引导至上述第一喷嘴；以及第二分支流路，该第二分支流路从上述共用流路分支，将上述清洗液引导至上述第二喷嘴，上述机床还包括流路切换部，该流路切换部将从上述共用流路供给上述清洗液的流路在上述第一分支流路和上述第二分支流路之间进行切换。由于机床能将在共用流路中流动的清洗液的供给对象在第一分支流路和第二分支流路之间进行切换，因此，能有效地利用容器的清洗液。
[0010]技术方案5的机床还包括:立柱，该立柱将上述主轴头支撑成能移动；支撑部,该支撑部将上述工具更换装置支撑于上述立柱；以及液体流路部，该液体流路部从上述容器延伸到上述第一喷嘴和上述第二喷嘴，且是上述清洗液的流路，上述液体流路部包含:共用流路，该共用流路从上述容器延伸到上述支撑部；第一分支流路，该第一分支流路从上述共用流路分支，将上述清洗液引导至上述第一喷嘴；以及第二分支流路，该第二分支流路从上述共用流路分支，将上述清洗液引导至上述第二喷嘴，上述机床还包括:第一切换阀，该第一切换阀设于上述第一分支流路上，能在将上述第一分支流路堵塞的堵塞状态与将上述第一分支流路打开的打开状态之间进行切换；以及第二切换阀，该第二切换阀设于上述第二分支流路上，能在将上述第二分支流路堵塞的堵塞状态与将上述第二分支流路打开的打开状态之间进行切换，上述第一液体供给部在上述第一期间使上述第一切换阀处于上述打开状态，且在上述第二期间使上述第一切换阀处于上述堵塞状态，上述第二液体供给部在上述第一期间使上述第二切换阀处于上述堵塞状态，且在上述第二期间使上述第二切换阀处于上述打开状态。机床能通过采用使第一切换阀和第二切换阀开闭这样简单的结构，在合适的期间从第一喷嘴和第二喷嘴喷射出清洗液，其中，上述第一切换阀和第二切换阀分别设于从共用流路分支的第一分支流路和第二分支流路。
[0011]技术方案6的机床还包括:回归原点部，该回归原点部使上述主轴头从上述加工区域移动到上述机床原点位置；第一移动部，该第一移动部使通过上述回归原点部移动到上述机床原点位置的上述主轴头移动到上述工具更换区域内的特定位置；以及第二移动部，该第二移动部使通过上述第一移动部移动到上述特定位置的上述主轴头移动到上述机床原点位置，上述工具更换装置随着上述第一移动部使上述主轴头进行的移动而将安装于上述主轴的上述工具拔下，且随着上述第二移动部使上述主轴头进行的移动而将下一工具安装于上述主轴，上述第一液体供给部将上述回归原点部使上述主轴头移动的期间作为上述第一期间，将上述清洗液供给到上述第一喷嘴，上述第二液体供给部将上述第二移动部使上述主轴头移动的期间作为上述第二期间，将上述清洗液供给到上述第二喷嘴。
[0012]在主轴头从加工区域移动到机床原点位置的期间，从第一喷嘴喷射出的清洗液对主轴头进行清洗。因此，在附着于主轴头的切削粉末等进入工具更换装置的内部之前，机床能将切削粉末等从主轴头除去。在主轴头从特定位置移动到机床原点位置的期间，从第二喷嘴喷射出的清洗液对工具进行清洗。因此，在附着于工具的切削粉末等进入主轴内部之前，机床能将切削粉末等从工具除去。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1、图2是机床I的立体图。
[0014]图3是机床I上部的右视图。
[0015]图4是主轴头7的局部剖切右视图。
[0016]图5是主轴头7和把持臂73的局部剖切右视图。
[0017]图6是主轴头7和工具库21的右视图。
[0018]图7是喷嘴形成构件150的仰视图。
[0019]图8是图7的B —B线向视剖视图。
[0020]图9是清洗机构40的回路图。
[0021 ] 图10是数控装置30的框图。
[0022]图11是机床I的主处理的流程图。
[0023]图12是工具清洗喷嘴120、主轴头清洗喷嘴130、140的时序图。
【具体实施方式】
[0024]以下，参照附图对本发明一实施方式的机床I进行说明。图1中箭头表示的上下、左右、前后分别表示机床I的上下、前后、左右。
[0025]下面对机床I的结构进行说明。如图1?图4所示，机床I包括铸铁制的基座2、配置于基座2上侧的机床主体3、配置于机床主体3上部的ATC20、将机床主体3和ATC20的周围围起的保护罩(未图示)等。机床主体3对被加工物进行切削。ATC20对安装于主轴9的工具4进行更换。保护罩在其前表面包括操作面板(未图示)。操作面板包括输入部24和显示器25 (参照图10)。操作者确认显示器25的显示信息，使用输入部24将加工程序、工具的种类、工具信息、各种参数等输入到数控装置30 (参照图10)。加工程序是用多个模块定义被加工物的加工内容的程序，其存储于RAM33。该模块由预先设定的指令(例如，G代码、M代码)构成。
[0026]下面对机床主体3的结构进行说明。机床主体3包括立柱5、主轴头7、主轴9、工作台10、清洗机构40、支撑部78等。棱柱状的立柱5从基座2后部上侧朝上方延伸，且将主轴头7支撑成能沿着立柱5的前表面升降。支撑部78是从立柱5上部朝前方延伸的板状构件，且将ATC20支撑于立柱5。主轴头7在Z轴马达53 (参照图10)的驱动下沿Z轴方向(机床主体3的上下方向)移动。主轴9设于主轴头7的下部。主轴9能装拆工具4，且能在主轴马达54(参照图10)的驱动下进行旋转。
[0027]工作台10设于基座2的上侧。X轴马达51 (参照图10)、Y轴马达52 (参照图10)、导向机构(未图示)使工作台10在X轴方向(机床主体3的左右方向)、Y轴方向(机床主体3的前后方向)上移动。控制箱6配置于立柱5的背面侧，对数控装置30 (参照图10)进行收纳。清洗机构40利用冷却液对附着在工具4、主轴头7上的切削粉末等进行清洗。
[0028]下面对工作台10的移动机构进行说明。工作台10在其下部设有长方体状的支撑台12。支撑台12在其上表面设有沿X轴方向延伸的一对X轴送料导向件(未图示)。一对X轴送料导向件将工作台10支撑成能移动。
[0029]基座2在其上部设有沿Y轴方向延伸的一对Y轴送料导向件(未图示)。一对Y轴送料导向件沿着基座2的前后方向延伸。一对Y轴送料导向件将支撑台12支撑成能移动。基座2在其上部设有Y轴马达52 (参照图10)。Y轴马达52驱动工作台10沿着Y轴送料导向件在Y轴方向上移动。支撑台12在其上部设有X轴马达51 (参照图10)。X轴马达51驱动工作台10沿着X轴送料导向件在X轴方向上移动。X轴马达51、Y轴马达52是伺服马达。
[0030]支撑台12在工作台10的左右两侧设有保护罩13、14。支撑台12在工作台10的前侧设有保护罩15。支撑台12在工作台10的后侧设有Y轴后保护罩(未图示)。保护罩13?15能分别在工作台10的移动方向上伸缩。保护罩13?15、Y轴后保护罩始终覆盖X轴送料导向件、Y轴送料导向件。因此，机床I能防止从后述的加工区域飞散出的切削粉末、冷却液的飞沫等落到各轴送料导向件上。
[0031]下面对主轴头7的升降机构进行说明。立柱5将主轴头7支撑成能通过导轨(未图示)和直线导向件进行自由升降。导轨在立柱5的前侧(图4的左侧)沿上下方向固定。主轴马达54固定于主轴头7的上部。
[0032]上侧轴承部27和下侧轴承部28将沿上下方向延伸的螺杆轴26支撑成能在立柱5的前表面旋转。螺杆轴26与固定于主轴头7背面的螺母29螺合。Z轴马达53(参照图
10、在图3中未图示)固定于上侧轴承部27的上部。螺杆轴26的上端部经由轴接头(未图示)而与Z轴马达53的驱动轴(未图示)连接。螺杆轴26在Z轴马达53的驱动下朝正反两方向旋转。当螺杆轴26朝正反方向旋转时，螺母29进行升降。因此，主轴头7在Z轴方向(图4的箭头A方向)上升降。
[0033]主轴9与主轴头7 —起相对于固定在工作台10上的被加工物升降，且进行旋转。因此，安装于主轴9的工具4进行切削加工。如图5所示，主轴头7在加工区域进行加工动作，且在工具更换区域(以下称为ATC区域)进行工具4的更换动作。加工区域是较Z轴的机床原点即Z轴原点更靠下方的区域。ATC区域是较Z轴原点更靠上方的区域。机床原点是X轴、Y轴的机床坐标为O、且Z轴的机床坐标为能加工的上限位置的位置。
[0034]下面对工具4的结构进行说明。如图4、图5所示,工具4具有工具主体16、安装工具主体16的工具保持件17。工具保持件17具有柄部17a和拉拽螺柱部17b。柄部17a具有与主轴9下端部的锥孔18相对应的锥面。侧面观察时，拉拽螺柱部17b从柄部17a的上端呈T字型朝上方突出。
[0035]下面对主轴头7的内部结构进行说明。如图4、图5所示，主轴9以能旋转的方式支撑在主轴头7的前方下部内侧。主轴9在上下方向上具有转轴。主轴9经由轴接头23而与主轴马达54的驱动轴(未图示)连接。主轴9随着主轴马达54的旋转驱动而旋转。主轴9在其头端部(下端部)具有用于安装柄部17a的锥孔18。主轴9在其内部具有保持件夹持构件19和牵引杆81。当柄部17a与锥孔18嵌合时，保持件夹持构件19对拉拽螺柱部17b进行夹持。当牵引杆81将保持件夹持构件19朝下方按压时，保持件夹持构件19解除对拉拽螺柱部17b的夹持。
[0036]主轴头7在其后方上部内侧，经由支撑轴61将曲柄杆60支撑成能自由摆动。曲柄杆60侧视呈倒L字型，包括在垂直方向上延伸的垂直杆60b、从垂直杆60b的下端部朝前方大致水平地延伸的水平杆60a。销65朝与牵引杆81正交的方向突出。水平杆60a的头端部(前端部)能与销65卡合。板凸轮体66固定于垂直杆60b的背面上部。凸轮从动件67固定于上侧轴承部27。板凸轮体66能与凸轮从动件67接触分离。拉伸螺旋弹簧68弹性地设于垂直杆60b与主轴头7之间。拉伸螺旋弹簧68始终将曲柄杆60朝从右方观察时的顺时针方向施力。因此，除了进行工具更换动作时以外，水平杆60a与销65脱离。
[0037]当更换工具时，在工具保持件17的柄部17a安装于主轴9的锥孔18内的状态下，主轴头7上升。板凸轮体66随着主轴头7的上升，一边与凸轮从动件67接触，一边移动。从右侧面观察时，曲柄杆60以支撑轴61为中心逆时针旋转。水平杆60a与销65卡合，将销65朝下方按压。牵引杆81朝下方对保持件夹持构件19施力。因此，保持件夹持构件19能解除对拉拽螺柱部17b的夹持。主轴头7能通过上述动作进行工具4相对于主轴9的装拆。
[0038]下面对ATC20的结构进行说明。如图4所示，ATC20包括工具库21。工具库21包括带凸缘圆筒状的库主体71、多个把持臂73。库主体71包括圆筒状的轴衬部74、凸缘部72。凸缘部72以凸缘状设于轴衬部74的外周面前端侧。多个把持臂73沿着凸缘部72背面的外周设置成能摆动。固定于支撑部78的库支撑台87将支撑轴75支撑成能旋转。支撑轴75朝向机床I的前侧朝斜下方延伸。支撑轴75内嵌于轴衬部74。库主体71朝向机床I的前方、且朝向圆形的凸缘部72的正面配置。库主体71能与支撑轴75—起旋转。圆板77以支撑轴75为中心，外嵌到轴衬部74的后端部，且固定于轴衬部74。辊子形状的凸轮从动件(未图示)在圆板77的背面侧(与主轴头7相对的面)与多个把持臂73的配置位置相对应地设置。
[0039]壳体82固定于库支撑台87的上部。库马达55固定于壳体82的上部。库马达55是库主体71旋转用的马达。库马达55的转轴在壳体82的内侧与旋转机构的一部分连接。旋转机构包含多个齿轮(未图示)和凸轮(未图示)。圆板77的多个凸轮从动件与形成于凸轮的凸轮槽(未图示)依次嵌合。圆板77通过进行间歇旋转，能将多个把持臂73中的一个把持臂定位在库主体71的最下方。该最下方是更换位置。
[0040]把持臂73在其头端侧具有把持部73a (参照图5)。把持部73a能对工具保持件17进行把持。多个把持臂73中，仅有定位于库主体71最下方的一个把持臂使用凸轮机构(未图示)随着主轴头7的升降动作而进行摆动。位于最下方的把持臂73的把持部73a在靠近主轴9的靠近位置与远离主轴9的退避位置之间进行移动。
[0041]下面对清洗机构40的结构进行说明。如图3、图5、图6所示，清洗机构40包括容器50、液体流路部100、工具清洗喷嘴120、主轴头清洗喷嘴130、140。容器50配置于立柱5的上方，对冷却液进行储存。液体流路部100是从容器50延伸至各喷嘴(工具清洗喷嘴120、主轴头清洗喷嘴130、140)的冷却液的流路。
[0042]液体流路部100具有共用流路101、第一分支部102、第一切换阀103、第二分支部104、主轴头清洗供给路105、106、第二分支流路107、第二切换阀108、工具清洗供给路109等。共用流路101是从容器50延伸至支撑部78的冷却液的流路。共用流路101在流动于其内部的冷却液的移动方向(以下称为液体移动方向)的下游侧与第一分支部102连接。第一分支部102将冷却液的流路分支成第一分支流路110和第二分支流路107这两个流路。[0043]第一分支流路110在液体移动方向的下游侧与第一切换阀103连接。第一切换阀103在液体移动方向的下游侧与第二分支部104连接。第二分支部104将冷却液的流路分支成主轴头清洗供给路105、106这两个供给路。第一切换阀103能切换到闭阀位置和开阀位置。闭阀位置是第一切换阀103将连接第一分支流路110和第二分支部104的流路关闭的位置。开阀位置是第一切换阀103将该流路打开的位置。主轴头清洗供给路105将冷却液供给到主轴头清洗喷嘴130。主轴头清洗供给路106将冷却液供给到主轴头清洗喷嘴140。
[0044]第二分支流路107在液体移动方向的下游侧与第二切换阀108连接。第二切换阀108在液体移动方向的下游侧与工具清洗供给路109连接。工具清洗供给路109将冷却液供给到工具清洗喷嘴120。第二切换阀108能切换到闭阀位置和开阀位置。闭阀位置是第二切换阀108将连接第二分支流路107和工具清洗供给路109的流路关闭的位置。开阀位置是第二切换阀108将该流路打开的位置。未图示的施力构件(弹簧构件)将第一切换阀103、第二切换阀108朝闭阀位置切换。后述的加压气体将第一切换阀103、第二切换阀108朝开阀位置切换。
[0045]如图5所示，环状的主轴盖22被多个螺钉固定于主轴头7的下端。环状通路26形成于主轴盖22的下端部。环状的喷嘴形成构件88固定于主轴盖22的下端侧。喷嘴形成构件88的下端面位于与主轴9的端面9a大致相同的高度。环状通路26与连接到主轴盖22的工具清洗供给路109连通。
[0046]喷嘴形成构件88具有环状的工具清洗喷嘴120。工具清洗喷嘴120与环状通路26连通。环状通路26将冷却液供给到工具清洗喷嘴120。工具清洗喷嘴120朝向主轴9的轴线将冷却液朝斜下方喷射(图5的虚线箭头)。当工具保持件17朝向主轴9的锥孔18而朝上方相对移动时，工具清洗喷嘴120利用冷却液的喷射流对柄部17a的表面进行清洗。
[0047]如图1?图3、图6所示，支撑部78包含一对支撑板78a、78b。一对支撑板78a、78b分别与主轴头7的左右相对，且在工作台10的上方朝前方延伸。块状的喷嘴形成构件150被多个螺钉固定于支撑板78a的下端。如图7、图8所示，喷嘴形成构件150具有盲孔151、导入孔152、螺钉用孔153等。
[0048]盲孔151在喷嘴形成构件150的侧面(图6中为正面)开口。主轴头清洗供给路105与该开口连接。导入孔152的一端与盲孔151连通。导入孔152的另一端与主轴头清洗喷嘴130连通。主轴头清洗喷嘴130是设于喷嘴形成构件150的下表面的喷孔。主轴头清洗喷嘴130的直径比导入孔152大，且朝前方倾斜。主轴头清洗喷嘴130朝向工具库21的正下方将冷却液朝斜下方喷射(图6的虚线箭头)。
[0049]喷嘴形成构件150与支撑板78a同样,也固定于支撑板78b的下端。设于支撑板78b的喷嘴形成构件150上的喷孔是主轴头清洗喷嘴140。主轴头清洗喷嘴140朝向工具库21的正下方将冷却液朝斜下方喷射。
[0050]正面观察左右对称配置的一对主轴头清洗喷嘴130、140从左右两侧朝主轴头7喷射冷却液。当主轴头7从工具库21的下方上升时，主轴头清洗喷嘴130、140能利用冷却液的喷射流对主轴头7的表面进行清洗。
[0051]下面对清洗机构40的清洗液回路进行说明。如图9所示，清洗机构40除了上述结构以外，还具有泵58、气体源80、第一电磁阀91、第二电磁阀92、第一气体通路211、第二气体通路212、第一气体供给路221、第二气体供给路222。泵58设于容器50。泵58从容器50吸引冷却液，并将其供给到共用流路101。气体源80供给对第一电磁阀91、第二电磁阀92进行控制的加压气体。
[0052]气体源80经由第一气体通路211与第一电磁阀91、第二电磁阀92连接。第一电磁阀91在气体的移动方向(以下称为气体移动方向)的下游侧，经由第一气体供给路221与第一切换阀103连接。第一电磁阀91能在第一位置与第二位置之间进行电切换。第一位置是第一电磁阀91禁止朝第一气体供给路221供给气体的位置。第二位置是第一电磁阀91允许朝第一气体供给路221供给气体的位置。当第一电磁阀91位于第一位置时，消音器91a将在比第一电磁阀91还靠气体移动方向下游侧的位置处产生的压力释放到大气中。
[0053]第二电磁阀92在气体移动方向下游侧经由第二气体供给路222与第二切换阀108连接。第二电磁阀92能在第一位置与第二位置之间进行电切换。第一位置是第二电磁阀92禁止朝第二气体供给路222供给气体的位置。第二位置是第二电磁阀92允许朝第二气体供给路222供给气体的位置。当第二电磁阀92位于第一位置时，消音器92a将在比第二电磁阀92还靠气体移动方向下游侧的位置处产生的压力释放到大气中。
[0054]数控装置30进行控制，分别将第一电磁阀91、第二电磁阀92切换到第一位置、第二位置中的任一个位置。当数控装置30使第一电磁阀91接通时，第一电磁阀91被切换到第二位置。气体源80的加压气体通过第一电磁阀91而流入第一气体供给路221。在第一气体供给路221中流动的加压气体使第一切换阀103的施力构件压缩，从而将第一切换阀103切换到开阀位置。由于冷却液能从容器50流到主轴头清洗喷嘴130、140，因此，主轴头清洗喷嘴130、140能喷射出冷却液。
[0055]当数控装置30使第二电磁阀92接通时，第二电磁阀92被切换到第二位置。气体源80的加压气体通过第二电磁阀92而流入第二气体供给路222。在第二气体供给路222中流动的加压气体使第二切换阀108的施力构件压缩，从而将第二切换阀108切换到开阀位置。由于冷却液能从容器50流至工具清洗喷嘴120，因此，工具清洗喷嘴120能喷射出冷却液。
[0056]下面对机床I的电气结构进行说明。如图10所示，机床I包括数控装置30。数控装置30包括CPU31、R0M32、RAM33、输入接口 34、输出接口 35、驱动电路201?209等。R0M32中存储有解析并执行加工程序的控制程序等。RAM33中临时存储有在执行控制程序的过程中计算出的值等。
[0057]CPU31经由输出接口 35而与驱动电路201?209连接。驱动电路201?209与各自的控制对象即X轴马达51、Y轴马达52、Ζ轴马达53、主轴马达54、库马达55、泵58、显示器25、第一电磁阀91、第二电磁阀92连接。X轴马达51、Y轴马达52、Z轴马达53分别包括编码器51a?53a。输入部24、编码器51a?53a经由输入接口 34而与CPU31连接。
[0058]驱动电路201?203从CPU31接收到表示移动指令量的信号，并将驱动电流输出到各马达51?53。编码器51a?53a将位置反馈信号输入到输入接口 34。驱动电路201?203基于位置反馈信号，进行工作台10的X轴位置、Y轴位置和主轴头7的Z轴位置的反馈控制。
[0059]下面对机床I的主处理进行说明。本实施方式中的主处理是指进行公知的工具更换动作和对工具4、主轴头7的清洗动作的处理。CPU31基于存储于R0M32中的控制程序来执行主处理。
[0060]如图11所示，CPU31将存储于RAM33中的加工程序的模块I读入(SI)。CPU31判断模块I是否是程序结束指令(S3)。当模块I并非程序结束指令时(S3:否)，CPU31判断模块I是否是工具更换指令(S5)。
[0061]当模块I是工具更换指令时(S5:是)，CPU31使主轴马达54的驱动停止，从而停止主轴9的旋转(Sll)。CPU31对Z轴马达53进行驱动控制，使主轴头7从加工区域开始上升(Sll)。CPU31使第一电磁阀91接通，从而接通主轴头清洗喷嘴130、140的冷却液喷射(Sll)。主轴头清洗喷嘴130、140开始喷射冷却液。
[0062]CPU31判断主轴头7是否已到达Z轴原点(S13)。当主轴头7尚未到达Z轴原点时(S13:否)，CPU31使处理返回到S13。当主轴头7已到达Z轴原点时(S13:是)，CPU31使第一电磁阀91断开，从而断开主轴头清洗喷嘴130、140的冷却液喷射(S15)。主轴头清洗喷嘴130、140停止喷射冷却液。
[0063]CPU31判断主轴头7是否已到达ATC原点(S17)。ATC原点是工具库21能旋转的位置。当主轴头7尚未到达ATC原点时(S17:否)，CPU31使处理返回到步骤S17。当主轴头7已到达ATC原点时(S17:是)，CPU31对库马达55进行驱动控制，使工具库21旋转，从而将把持下一工具4的把持臂73定位在更换位置上(S19)。
[0064]CPU31判断工具库21的定位是否已结束(S21)。当定位已结束时(S21:是)，CPU31对Z轴马达53进行驱动控制，使主轴头7从ATC原点开始下降(S23)。CPU31使第二电磁阀92接通，从而接通工具清洗喷嘴120的冷却液喷射(S23)。工具清洗喷嘴120开始喷射冷却液。
[0065]CPU31判断主轴头7是否已到达Z轴原点(S25)。当主轴头7尚未到达Z轴原点时(S25:否)，CPU31使处理返回到步骤S25。当主轴头7已到达Z轴原点时(S25:是)，CPU31使第二电磁阀92断开，从而断开工具清洗喷嘴120的冷却液喷射(S27)。工具清洗喷嘴120停止喷射冷却液。
[0066]当读入的模块I并非工具更换指令时(S5:否)，CPU31执行模块I所表示的其它指令(S7)。在执行完步骤S7或步骤S27之后，CPU31转移到加工程序的下一个模块(S9)，读入下一个模块(SI)。当模块I是程序结束指令时(S3:是)，CPU31结束主处理。
[0067]参照图12，对机床I在主处理(图11)中执行的工具更换动作进行具体说明。当读入的模块I是工具更换指令时(S5:是)，主轴头7在主轴9的旋转停止的状态下，开始从加工区域起上升(S11、时刻tl)。主轴头清洗喷嘴130、140从断开切换为接通(S11、时刻tl)。如图6例示的那样，主轴头清洗喷嘴130、140朝主轴头7喷射冷却液，从而将附着于主轴头7表面的切削粉末等清洗净。
[0068]随着主轴头7靠近Z轴原点，处于更换位置的把持臂73从退避位置移动到靠近位置。当主轴头7到达Z轴原点时(S13:是、时刻t2)，把持臂73的把持部73a对安装于主轴9的已使用结束的工具4进行把持。主轴头清洗喷嘴130、140从接通切换为断开(S15、时刻t2)。主轴头清洗喷嘴130、140停止对主轴头7喷射冷却液。随着主轴头7在ATC区域内上升，牵引杆81将保持件夹持构件19朝下方按压。保持件夹持构件19解除对拉拽螺柱部17b的夹持。[0069]当主轴头7到达ATC原点时(S17:是)，CPU31进行工具库21的旋转控制。对使用结束的工具4进行把持的把持臂73朝远离更换位置的方向移动。对下一个工具4进行把持的把持臂73移动到更换位置(S19)。当工具库21的定位结束时(S21:是)，主轴头7开始从ATC原点起下降(S23、时刻t3)。工具清洗喷嘴120从断开切换为接通(S23、时刻t3)。如图5例示的那样，工具清洗喷嘴120朝工具4喷射冷却液，从而将附着于柄部17a表面的切削粉末等清洗净。
[0070]当主轴头7下降到Z轴原点时(S25:是、时刻t4)，牵引杆81不再对保持件夹持构件19进行按压。保持件夹持构件19对拉拽螺柱部17b进行夹持。将下一个工具4安装于主轴9(参照图4)。工具清洗喷嘴120从接通切换为断开(S27、时刻t4)。工具清洗喷嘴120停止对工具4喷射冷却液。主轴头7从Z轴原点位置起在加工区域内下降。处于更换位置的把持臂73从靠近位置移动到退避位置。机床I能在加工区域使用下一个工具4，以执行被加工物的切削加工。
[0071]如以上说明所述，CPU31将冷却液从容器50供给到主轴头清洗喷嘴130、140，并从主轴头清洗喷嘴130、140对主轴头7喷射冷却液。因此，机床I能利用从主轴头清洗喷嘴130、140喷射出的冷却液将例如对被加工物进行切削加工时附着于主轴头7的切削粉末等
清洗净。
[0072]CPU31将冷却液从容器50供给到工具清洗喷嘴120，并从工具清洗喷嘴120对工具4喷射冷却液。主轴头清洗喷嘴130、140和工具清洗喷嘴120共用容器50的冷却液。因此，机床I不用设置多个容器。
[0073]CPU31朝主轴头清洗喷嘴130、140供给冷却液的期间与朝工具清洗喷嘴120供给冷却液的期间不同。机床I在不同的期间从主轴头清洗喷嘴130、140和工具清洗喷嘴120喷射出冷却液。因此，机床I能抑制容器50的冷却液不足。
[0074]CPU31在第一分支流路110和第二分支流路107之间切换从共用流路101供给冷却液的流路。机床I通过切换在共用流路101中流动的冷却液的供给对象，能有效地利用容器50的冷却液。
[0075]在主轴头7从加工区域移动到Z轴原点的期间，主轴头清洗喷嘴130、140喷射出的冷却液对主轴头7进行清洗。因此，在附着于主轴头7的切削粉末等进入ATC20内部之前，机床I能将切削粉末等从主轴头7除去。在主轴头7从ATC原点移动到Z轴原点的期间，从工具清洗喷嘴120喷射出的冷却液能对工具4进行清洗。因此，在附着于工具4的切削粉末等进入主轴9内部之前，机床I能将切削粉末等从工具4除去。
[0076]主轴头清洗喷嘴130、140是本发明的第一喷嘴的一例。执行步骤Sll的CPU31是本发明的第一液体供给部的一例。工具清洗喷嘴120是本发明的第二喷嘴的一例。执行步骤S23的CPU31是本发明的第二液体供给部的一例。支撑部78是本发明的支撑部的一例。执行步骤Sll、S15、S23、S27的CPU31是本发明的流路切换部的一例。执行步骤Sll、S13的CPU31是本发明的回归原点部的一例。执行步骤S1US17的CPU31是本发明的第一移动部的一例。执行步骤S23、S25的CPU31是本发明的第二移动部的一例。ATC原点是本发明的特定位置的一例。
[0077]本发明的机床并不局限于上述实施方式，可进行各种变形。能对主轴头7喷射清洗液的喷嘴的位置、数量、尺寸等也可与主轴头清洗喷嘴130、140的位置、数量、尺寸不同。例如，机床也可设置一个能对主轴头7喷射清洗液的喷嘴，也可以设置三个以上。该喷嘴在机床I中也可设于与支撑部78不同的部位。
[0078]能对主轴头7喷射清洗液的喷嘴将清洗液喷射出的期间也可以是主轴头7从加工区域上升到Z轴原点的期间以外的期间。该喷嘴例如也可在主轴头7从Z轴原点下降到加工区域的期间将清洗液喷射出。该喷嘴朝主轴头7喷射清洗液的位置也可以是主轴头7的左右方向以外的位置。该喷嘴例如也可以从主轴头7的前后方向将清洗液喷射出。
[0079]机床也可以不设置能对工具喷射清洗液的喷嘴。能对主轴头7喷射清洗液的喷嘴和能对工具喷射清洗液的喷嘴也可以分别喷射贮存于不同容器的清洗液。机床也可以不是主轴头7升降的立式机床，而是主轴头7前后移动的卧式机床。清洗液也可以是冷却液以外的液体(例如蒸馏水)。
【权利要求】
1.一种机床，其特征在于，包括: 主轴(9)，该主轴(9)能供工具装拆； 主轴头(7)，该主轴头(7)能在加工区域和工具更换区域之间进行移动，且支撑所述主轴，其中，所述加工区域设于机床原点位置的一侧，且在该加工区域中对被加工物进行切削加工，所述工具更换区域设于所述机床原点位置的另一侧，且在该工具更换区域中进行所述工具的更换； 工具更换装置(20)，该工具更换装置(20)在所述工具更换区域内对安装于所述主轴的所述工具进行更换； 容器(50)，该容器(50)贮存有清洗液； 第一喷嘴(130、140)，该第一喷嘴(130、140)能对所述主轴头喷射所述清洗液；以及第一液体供给部(31)，该第一液体供给部(31)将所述清洗液从所述容器供给到所述第一喷嘴，并从所述第一喷嘴喷射出所述清洗液。
2.如权利要求1所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括: 第二喷嘴(120)，该第二喷嘴(120)能对所述工具喷射所述清洗液；以及第二液体供给部(31)，该第二液体供给部(31)将所述清洗液从所述容器供给到所述第二喷嘴，并从所述第二喷嘴喷射出所述清洗液。
3.如权利要求2所述的机床，其特征在于， 所述第一液体供给部在第一期间将所述清洗液供给到所述第一喷嘴， 所述第二液体供给部在与第一期间不同的第二期间将所述清洗液供给到所述第二喷嘴。
4.如权利要求3所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括: 立柱(5)，该立柱(5)将所述主轴头支撑成能移动； 支撑部(78)，该支撑部(78)将所述工具更换装置支撑于所述立柱；以及液体流路部(100)，该液体流路部(100)从所述容器延伸到所述第一喷嘴和所述第二喷嘴，且是所述清洗液的流路， 所述液体流路部包含: 共用流路(101)，该共用流路(101)从所述容器延伸到所述支撑部； 第一分支流路(110)，该第一分支流路(110)从所述共用流路分支，将所述清洗液引导至所述第一喷嘴；以及 第二分支流路(107)，该第二分支流路(107)从所述共用流路分支，将所述清洗液引导至所述第二喷嘴， 所述机床还包括流路切换部(31)，该流路切换部(31)将从所述共用流路供给所述清洗液的流路在所述第一分支流路和所述第二分支流路之间进行切换。
5.如权利要求3所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括: 立柱(5)，该立柱(5)将所述主轴头支撑成能移动； 支撑部(78)，该支撑部(78)将所述工具更换装置支撑于所述立柱；以及液体流路部(100)，该液体流路部(100)从所述容器延伸到所述第一喷嘴和所述第二喷嘴，且是所述清洗液的流路， 所述液体流路部包含: 共用流路(101)，该共用流路(101)从所述容器延伸到所述支撑部； 第一分支流路(110)，该第一分支流路(110)从所述共用流路分支，将所述清洗液引导至所述第一喷嘴；以及 第二分支流路(107)，该第二分支流路(107)从所述共用流路分支，将所述清洗液引导至所述第二喷嘴， 所述机床还包括:第一切换阀(103)，该第一切换阀(103)设于所述第一分支流路上，能在将所述第一分支流路堵塞的堵塞状态与将所述第一分支流路打开的打开状态之间进行切换；以及 第二切换阀(108)，该第二切换阀(108)设于所述第二分支流路上，能在将所述第二分支流路堵塞的堵塞状态与将所述第二分支流路打开的打开状态之间进行切换， 所述第一液体供给部在所述第一期间使所述第一切换阀处于所述打开状态，且在所述第二期间使所述第一切换阀处于所述堵塞状态， 所述第二液体供给部在所述第一期间使所述第二切换阀处于所述堵塞状态，且在所述第二期间使所述第二切换阀处于所述打开状态。
6.如权利要求3至5中任一项所述的机床，其特征在于， 所述机床还包括: 回归原点部，该回归原点部使所述主轴头从所述加工区域移动到所述机床原点位置；第一移动部，该第一移动部使通过所述回归原点部移动到所述机床原点位置的所述主轴头移动到所述工具更换区域内的特定位置；以及 第二移动部，该第二移动部使通过所述第一移动部移动到所述特定位置的所述主轴头移动到所述机床原点位置， 所述工具更换装置随着所述第一移动部使所述主轴头进行的移动而将安装于所述主轴的所述工具拔下，且随着所述第二移动部使所述主轴头进行的移动而将下一工具安装于所述主轴， 所述第一液体供给部将所述回归原点部使所述主轴头移动的期间作为所述第一期间，将所述清洗液供给到所述第一喷嘴， 所述第二液体供给部将所述第二移动部使所述主轴头移动的期间作为所述第二期间，将所述清洗液供给到所述第二喷嘴。
【文档编号】B23Q11/00GK103567807SQ201310315420
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月24日 优先权日:2012年7月30日
【发明者】蟹江祥司, 加古顺也, 渡边隆行, 林庄三 申请人:兄弟工业株式会社