CN110216803B - 恒温水提供装置 - Google Patents

Abstract

提供恒温水提供装置，减少冷却构件的数量而使装置小型化。该恒温水提供装置(8)具有：调温单元(2)，其使冷却水循环而对加工装置(1)的主轴单元(61)进行调温；以及加工水调温单元(4)，调温单元(2)包含：泵(21)，其将冷却水输送至主轴单元(61)；冷却水冷却单元(22)；第1配管(23)，其将泵(21)与冷却单元(22)连接起来；第2配管(24)，其将冷却单元(22)与主轴单元(61)连接起来；以及第3配管(25)，其将主轴单元(61)与泵(21)连接起来。加工水调温单元(4)包含：加工水配管(41)，其一端与水源连接，并且从另一端侧向加工工具(60)提供加工水；以及加工水配管(41)上的热交换单元(42)。

Description

恒温水提供装置

技术领域

本发明涉及恒温水提供装置，将从水提供源送出的水调节成恒温而提供至加工装置。

背景技术

对晶片进行切削的切削装置一边使主轴高速旋转并向安装于主轴前端的高速旋转的切削刀具提供切削水，一边利用该切削刀具对保持工作台所保持的晶片进行切削。

在切削装置中，为了使作为转位进给方向的Y轴方向和作为切入进给方向的Z轴方向不会因装置的热应变等而发生变化，从而能够实施高精度的切削加工，需要将切削装置的温度维持为恒定。因此，使冷却水在冷却水回路中循环而去除使主轴旋转驱动的电动机所产生的热。因此，在切削装置中需要恒温水提供装置，该恒温水提供装置具有冷却水回路和切削水回路，将冷却水和切削水维持为所设定的温度，其中，在该冷却水回路中流动着用于对电动机进行除热的冷却水，在该切削水回路中流动着用于对切削屑进行清洗、去除和对加工点进行冷却的切削水(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2007-127343号公报

冷却水回路具有：第1冷却构件，其对在围绕电动机的冷却套管中流动并且因电动机的热而使水温升高的冷却水进行冷却；第1容器，其对冷却水进行储存；以及第1加热构件(加热器)，其在装置停止而使冷却水的温度过低的情况下用于使冷却水成为期望的温度。

在切削水回路中，将从工厂设备等提供的水储存于第2容器，利用泵将第2容器的水输送至切削装置，在从泵输送的切削水到达切削装置之前的这段期间，利用第2冷却构件进行冷却或利用第2加热构件进行加热而调整成期望的水温。

这样，冷却水回路和切削水回路分别具有不同的冷却构件和不同的加热构件，因此存在恒温水提供装置大型化的问题。

发明内容

由此，本发明的目的在于提供恒温水提供装置，减少冷却构件和加热构件的数量而使装置结构小型化。

根据本发明，提供恒温水提供装置，其对加工装置提供恒温水，该加工装置具有：主轴单元，其具有使安装有加工工具的主轴高速旋转的电动机；以及保持工作台，其对被加工物进行保持，其中，该恒温水提供装置具有：单元调温构件，其使冷却水循环而对该主轴单元进行调温；以及加工水调温构件，其对提供给该加工工具的加工水进行调温，该单元调温构件包含：泵，其将该冷却水输送至该主轴单元；冷却构件，其对该冷却水进行冷却；第1配管，其将该泵与该冷却构件连接起来；第2配管，其将该冷却构件与该主轴单元的冷却水流入口连接起来；以及第3配管，其将该主轴单元的冷却水流出口与该泵连接起来，该加工水调温构件包含：加工水配管，其一端与水源连接，并且从另一端侧的开口向该加工工具提供该加工水；热交换构件，其配设于该加工水配管；第4配管，其将该热交换构件与该第2配管连接起来；以及第5配管，其将该热交换构件与该第3配管连接起来，使在该热交换构件中使用后的该冷却水返回至该第3配管，通过被该冷却构件冷却后的该冷却水对该加工水进行冷却。

优选所述单元调温构件还包含：旁通配管，其将所述第2配管与所述第3配管连接起来；调整阀，其配设于连接部与所述冷却水流入口之间的该第2配管或该第3配管，将在所述主轴单元内流动的该冷却水的流量调整为期望的流量，其中，该连接部将该旁通配管与该第2配管连接起来；以及第1水温计，其配设于该第2配管的该连接部与该冷却水流入口之间或该第3配管，对该冷却水的温度进行测量，所述加工水调温构件还包含：第2水温计，其在所述热交换构件与所述加工水配管的开口之间对在该加工水配管中流动的该加工水的水温进行测量；以及调整构件，其使流过该旁通配管的该冷却水的流量和流过所述第4配管的该冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过该第4配管的该冷却水的流量可变，从而将该加工水的温度调整为期望的温度。

优选所述调整构件包含：第1阀，其配设于所述第4配管；第2阀，其配设于所述旁通配管；以及阀控制部，其对将该第1阀打开时的该第2阀和将该第2阀打开时的该第1阀进行控制，以使得流过该第4配管和该旁通配管的所述冷却水的合计流量保持恒定，所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

也可以是，所述调整构件包含安全阀来代替所述第2阀，如果所述旁通配管内的压力为规定的压力以上，则该安全阀打开，所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

根据本发明的恒温水提供装置，能够通过被冷却构件冷却后的冷却水经由热交换构件对加工水进行冷却，因此与以往那样的在加工水调温构件中也具有对加工水进行冷却的冷却构件的恒温水提供装置相比，能够使装置结构小型化。

从工厂设备向加工水调温构件提供的加工水的温度有时已经为提供至加工工具与被加工物的接触部位时的设定温度以下，冷却水可以不进行经由热交换构件对加工水的冷却。在该情况下，无需使冷却水在第4配管中流通，能够通过调整构件使流过旁通配管的冷却水的流量和流过第4配管的冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过第4配管的冷却水的流量可变(即，使冷却水在旁通配管中流动而不使冷却水在第4配管中流动或减少在第4配管中流动的冷却水的流量)，从而将加工水的温度调整为期望的温度。

调整构件具有：第1阀，其配设于第4配管；第2阀，其配设于旁通配管；以及阀控制部，其对将第1阀打开时的第2阀和将第2阀打开时的第1阀进行控制，以使得流过第4配管和旁通配管的冷却水的合计流量保持恒定，由此，例如在冷却水可以不进行经由热交换构件对加工水的冷却的情况下，能够使流过第4配管的冷却水的流量可变而将加工水的温度调整为期望的温度。

调整构件具有安全阀来代替所述第2阀，如果旁通配管内的压力为规定的压力以上，则该安全阀打开，例如在冷却水可以不进行经由热交换构件对加工水的冷却的情况下，能够使流过第4配管的冷却水的流量可变而将加工水的温度调整为期望的温度。

附图说明

图1是示出加工装置和本发明的恒温水提供装置的一例的示意图。

图2是示出水源的加工水的温度为26℃的情况下的热交换构件的状态的示意图。

图3是示出水源的加工水的温度为18℃的情况下的热交换构件的状态的示意图。

图4是示出加工装置和本发明的恒温水提供装置的另一例的示意图。

图5是示出加工装置和调整构件具有安全阀来代替第2阀的恒温水提供装置的又一例的示意图。

标号说明

1：加工装置；12：加工室；6：加工构件；60：加工工具；61：主轴单元；611：主轴；612：电动机；613：冷却套管；613a：冷却水流入口；613b：冷却水流出口；62：一对加工水喷嘴；620：喷射口；30：保持工作台；30a：保持面；34：旋转构件；8：恒温水提供装置；2：单元调温构件；20：第1容器；21：第1泵；22：冷却构件；23：第1配管；24：第2配管；24a：第1加热器；25：第3配管；271a、271b：第1水温计；28：调整阀；4：加工水调温构件；40：水源；41：加工水配管；42：热交换构件；420：导热管；423：致动器；43：第2加热器；44：第2水温计；45：第4配管；46：第5配管；479a：第1通信路径；89：控制构件；478：加工水温度控制部；479a：第1通信路径；892：第2通信路径；8A：恒温水提供装置；4A：加工水调温构件；2A：单元调温构件；29：旁通配管；47：调整构件；471：第1阀；472：第2阀；479：阀控制部；479a：第1通信路径；476：安全阀；48：第2容器；49：第2泵。

具体实施方式

将本发明的恒温水提供装置8作为所需部件的加工装置1在本实施方式中是利用加工构件6的加工工具(切削刀具)60对保持工作台30所吸引保持的被加工物W实施切削加工的切削装置，但不限于该例，只要是使用从恒温水提供装置8提供的冷却水和加工水的结构即可，例如也可以是在主轴的前端部分借助安装座等而固定有磨削磨轮的磨削装置等。

加工构件6例如至少具有：主轴单元61，其具有旋转驱动的主轴611；加工工具60，其安装于主轴611的前端，对被加工物W进行切削；以及一对加工水喷嘴62，它们对加工工具60与被加工物W的接触部位(加工点)喷射加工水。并且，加工构件6能够在Y轴方向上进行转位进给，并且能够在Z轴方向上进行切入进给。

如图1所示，主轴单元61具有沿Y轴方向水平延伸的主轴壳体610，在主轴壳体610中收纳有具有Y轴方向的轴心的主轴611并且该主轴611能够旋转。主轴611的前端部从主轴壳体610向-Y方向侧突出，能够对加工工具60进行固定。

例如在主轴壳体610内的主轴611的后端侧连结有使主轴611旋转驱动的电动机612。电动机612例如具有安装于主轴611的转子和配设于转子的外周侧的定子线圈，通过对定子线圈施加电压而使转子旋转，从而使安装有转子的主轴611旋转。并且，在电动机612的定子线圈的外周侧例如按照围绕电动机612整体的方式安装有冷却套管613。在冷却套管613中，从冷却水流入口613a流入的冷却水一边通过形成于冷却套管613的内部的流路一边对电动机612进行冷却，然后从冷却水流出口613b流出。另外，电动机612和冷却套管613的结构并不限于本实施方式。

加工工具60例如是将金刚石磨粒等用树脂或陶瓷等适当的粘结剂固定并成型为环状的垫圈型切削刀具，通过未图示的安装座凸缘等固定于主轴611的前端部分。另外，加工工具60也可以是具有形成为圆盘状的金属制的基台和固定于基台的外周部的切削刃的轮毂刀具。

一对加工水喷嘴62在加工工具60的下部隔着加工工具60在X轴方向上相互平行地延伸。在一对加工水喷嘴62的与加工工具60的侧面下部对置的位置沿X轴方向排列设置有多个喷射加工水的喷射口620，通过多个喷射口620将加工水从Y轴方向两侧朝向加工工具60与被加工物W的接触部位喷射而进行该接触部位的冷却和清洗。

对加工工具60提供加工水的喷嘴不限于上述一对加工水喷嘴62，还可以配设从加工工具60的刀具外周方向朝向加工工具60提供加工水的加工水喷嘴。

例如外形为圆形的保持工作台30具有保持面30a，该保持面30a由多孔部件等构成，对被加工物W进行吸引保持。保持面30a与真空发生装置等未图示的吸引源连通，通过将吸引源进行动作而产生的吸引力传递至载置被加工物W的保持面30a，保持工作台30能够在保持面30a上对被加工物W进行吸引保持。并且，保持工作台30能够通过配设于其下方的旋转构件34绕Z轴方向的轴心旋转，并且能够在X轴方向上进行切削进给。

加工装置1具有加工室12，该加工室12用于防止在切削加工时提供至加工工具60的加工水以及所产生的切削屑向装置外部飞散，保持工作台30的整体以及加工构件6的一部分处于收纳在该加工室12内的状态。恒温水提供装置8位于加工室12的外部。另外，加工构件6也可以将其整体收纳于加工室12内。

本发明的恒温水提供装置8具有：单元调温构件2，其使冷却水循环而对主轴单元61进行调温；以及加工水调温构件4，其对提供至加工工具60的加工水进行调温。

单元调温构件2例如具有：第1容器20，其对冷却水进行储存；第1泵21，其将冷却水输送至主轴单元61；制冷单元等冷却构件22，其对冷却水进行冷却；第1配管23，其将第1泵21与冷却构件22连接起来；第2配管24，其将冷却构件22与主轴单元61的冷却套管613的冷却水流入口613a连接起来；以及第3配管25，其将主轴单元61的冷却套管613的冷却水流出口613b与第1泵21连接起来。

在图1所示的工厂设备的水源40连接有由金属配管或具有挠性的管等构成的加工水配管41的一端41a。加工水配管41的另一端41b侧的开口与一对加工水喷嘴62连通。例如在加工水配管41上从水源40朝向作为下游侧的一对加工水喷嘴62依次配设有热交换构件42、第2加热器43以及第2水温计44。

从水源40提供至加工水配管41的加工水在进行了温度调整之后，从一对加工水喷嘴62开始喷射，在进行了加工工具60与被加工物W的接触部位的冷却和清洗之后，例如从保持工作台30上流下而经由未图示的水箱和排水管等排出至加工室12的外部。

第2水温计44在热交换构件42与加工水配管41的另一端41b侧的开口之间测量流过加工水配管41的加工水(即，即将对加工工具60与被加工物W的接触部位进行冷却/清洗之前的加工水)的水温是否为期望的设定温度(例如22℃)。在通过热交换构件42的加工水的温度小于设定温度的情况下，第2加热器43对加工水进行加热而使加工水的温度上升至设定温度。

例如热交换构件42使局部形成为螺旋状的加工水配管41和螺旋状的导热管420以互相沿着彼此的方式配设，具有使导热管420接近或远离加工水配管41的致动器423。导热管420与后述的第4配管45和第5配管46连接。

例如，在本实施方式的单元调温构件2中，在第2配管24上配设有调整阀(可变节流阀)28，将在主轴单元61内流动的冷却水的流量调整为期望的流量(例如3L/分钟)。另外，调整阀28可以配设于第3配管25上。

在本实施方式的单元调温构件2中，在第2配管24与冷却套管613的冷却水流入口613a之间配设有第1加热器24a和第1水温计271a，该第1水温计271a测量即将对主轴单元61进行冷却之前的冷却水的温度。另外，例如在第3配管25上配设有对冷却水的温度进行测量的第1水温计271b。第1水温计271b例如对即将返回至第1容器20之前的冷却水的温度进行测量。另外，在本实施方式中，在第2配管24与冷却水流入口613a之间以及第3配管25这两处配设有对冷却水的温度进行测量的第1水温计271a、271b，但也可以仅在任意一处配设第1水温计。

加工水调温构件4具有：第4配管45，其将热交换构件42与第2配管24连接起来；以及第5配管46，其将热交换构件42与第3配管25连接起来，使在热交换构件42中使用并对加工水进行了冷却后的冷却水返回至第3配管25。

恒温水提供装置8例如具有控制构件89，该控制构件89由CPU或存储器等存储元件等构成，对恒温水提供装置8的各部分进行集成控制。在控制构件89中组入有加工水温度控制部478(致动器控制部478)。加工水温度控制部478能够经由无线或有线的第1通信路径479a而将控制信号发送至致动器423。

以下，对一边使用本发明的恒温水提供装置8一边使用图1所示的加工装置1对被加工物W进行切削的情况进行说明。保持工作台30所保持的被加工物W例如是外形为圆形板状的半导体晶片，被加工物W的朝向上侧的正面Wa在由分割预定线划分的格子状的区域形成有多个器件。被加工物W的背面Wb粘贴有未图示的划片带而进行保护。另外，被加工物W并不限于本实施方式所示的例子。

将保持工作台30所保持的被加工物W向-X方向(纸面里侧)进给，并且对使加工工具60切入的分割预定线的位置进行检测。然后，加工构件6在Y轴方向上移动，进行分割预定线与加工工具60在Y轴方向上的对位。

加工构件6例如下降至对被加工物W进行全切割的规定的高度位置。另外，电动机612使主轴611高速旋转，固定于主轴611的加工工具60随着主轴611的旋转而高速旋转。并且，将保持工作台30按照规定的切削进给速度进一步向-X方向送出，从而使加工工具60切入至被加工物W，沿着分割预定线对被加工物W进行切削。

为了将因电动机612使主轴611旋转驱动而产生的热从主轴单元61去除，使冷却水在单元调温构件2中循环。即，通过第1泵21从第1容器20按照规定的流量输送冷却水。冷却水利用冷却构件22冷却至略低于冷却水的设定温度20℃(在冷却套管613中通水时的温度)的规定的温度(例如19℃)。利用冷却构件22冷却至19℃并流入到第2配管24的冷却水的一部分有时根据水源40中的加工水的温度而对加工水进行冷却。另外，冷却水中的未对加工水进行冷却而向主轴单元61提供的冷却水在被提供至主轴单元61之前，对流量进行调节并利用第1加热器24a加热至设定温度20℃。

另外，使利用冷却构件22冷却的冷却水的温度为低于冷却水的设定温度(20℃)的温度(19℃)是为了使热交换构件42高效地冷却按照高于加工水的设定温度(22℃)的温度(例如26℃)从水源40提供的加工水，在无需利用冷却水对加工水进行冷却的情况下等(例如水源40的加工水为18℃的情况)，可以利用冷却构件22将冷却水冷却至设定温度(20℃)。

在切削加工中，为了从喷射口620向加工工具60与被加工物W的接触部位即加工点喷射加工水而进行冷却、清洗，从水源40将加工水(例如存在温度为26℃的情况或温度为18℃的情况)按照规定的流量送出至加工水配管41。

流入到第4配管45内的温度为19℃的冷却水通过热交换构件42的导热管420而流入到第5配管46。例如在本实施方式中，通过加工水温度控制部478对致动器423进行控制，以使得在通过热交换构件42之后第2水温计44所测量出的加工水的水温为设定温度(例如22℃)，通过使导热管420与加工水配管41的接触面积可变而控制热交换率。即，例如当如图2所示从水源40提供的加工水的温度为高于设定温度22℃的26℃时，通过加工水温度控制部478来操作致动器423，以使导热管420与加工水配管41的接触面积增大而充分地进行热交换。另外，如果如图3所示从水源40提供的加工水的温度为低于设定温度22℃的18℃，则通过加工水温度控制部478来操作致动器423，使导热管420与加工水配管41远离而不进行热交换。

另外，如果通过了热交换构件42的加工水过冷而成为设定温度以下，则利用图1所示的第2加热器43将加工水加热至上述设定温度。例如，第2水温计44通过无线或有线的第2通信路径892而与控制构件89电连接，通过了热交换构件42的加工水利用第2水温计44对其温度进行测量，在与设定温度22℃存在偏差的情况下，从第2水温计44将测量温度信息反馈至控制构件89。并且，也可以将通过加工水温度控制部478对该温度的偏差进行校正的调整反映到致动器操作中。

一边通过图1所示的第2水温计44对冷却后的即将提供至一对加工水喷嘴62之前的加工水的温度进行测量，一边将加工水从一对加工水喷嘴62的喷射口620喷射至加工工具60与被加工物W的加工点(接触部位)，从而进行加工点的冷却/清洗。

通过了导热管420的冷却水通过第5配管46和第3配管25而与后述的对主轴单元61进行冷却后的冷却水一起返回至第1容器20。

另一方面，朝向主轴单元61流过第2配管24的温度为19℃的冷却水到达调整阀28。调整阀28作为确定在主轴单元61内流动的冷却水的流量的瓶颈来发挥作用，将在主轴单元61内流动的冷却水的流量调整为期望的流量(例如流量3L/分钟)。然后，在经过第1加热器24a的加热后通过第1水温计271a来最后测量冷却主轴单元61前的温度，并且使设定温度为20℃的冷却水按照3L/分钟的流量通过冷却套管613，从而使主轴单元61被冷却套管613冷却。通过了冷却套管613之后的冷却水吸收电动机612的热而升温，并通过第3配管25返回至第1容器20。

例如，在通过了热交换构件42的冷却水和对主轴单元61进行冷却后的冷却水混合在一起之后，通过第1水温计271b对其温度进行测量。并且，在返回至第1容器20之后，通过第1泵21向冷却构件22侧送出，利用冷却构件22例如冷却至19℃，从而再次作为加工水冷却用和主轴单元61的冷却用的冷却水进行再利用。与通过第1水温计271b测量出的温度相关的信息例如是利用冷却构件22将冷却水开始在单元调温构件2中循环并对加工水进行冷却而升温的冷却水以及对主轴单元61进行冷却而升温的冷却水再次冷却至19℃时冷却构件22进行输出调整等而使用的。

如上所述，本发明的恒温水提供装置8采用了仅单元调温构件2具有冷却构件22的结构。并且，能够通过被该冷却构件22冷却后的冷却水经由热交换构件42对加工水进行冷却，因此与以往那样的在加工水调温构件中也具有对加工水进行冷却的冷却构件的恒温水提供装置相比，能够使装置结构小型化。

图4所示的恒温水提供装置8A对图1所示的恒温水提供装置8的结构的一部分进行了变更。在恒温水提供装置8A中，例如热交换构件42具有外壳(筒)，在该外壳中按照互相沿着彼此的方式放入有加工水配管41和多个或单个导热管420，导热管420与后述的第4配管45和第5配管46连接。

另外，例如在本实施方式的单元调温构件2A中，在第2配管24上配设有T字管等连接部241，通过与该连接部241连接的旁通配管29将第2配管24与第3配管25连接起来。并且，在第2配管24的连接部241与冷却套管613的冷却水流入口613a之间配设有之前说明的调整阀28。另外，调整阀28可以配设于第3配管25上。

本实施方式的加工水调温构件4A具有调整构件47，该调整构件47使流过旁通配管29的冷却水的流量和流过第4配管45的冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过第4配管45的冷却水的流量可变，从而将加工水的温度调整为期望的温度。另外，例如在加工水配管41上的比水源40靠下游侧的位置具有第2容器48和第2泵49。在第2容器48中储存从水源40提供的加工水，第2容器48内的加工水通过第2泵49而从第2容器48朝向一对加工水喷嘴62送出。另外，在确保从水源40提供的加工水的水量始终多于加工装置1所使用的加工水的水量的情况下(即，来自水源40的水压始终施加在加工水配管41侧，如果将阀打开，则即使不通过泵所产生的压力向加工水配管41送出加工水，加工水也会自动地流入到加工水配管41的情况)，也可以不具有第2容器48和第2泵49。

调整构件47具有：第1阀471，其配设于第4配管45；第2阀472，其配设于旁通配管29；以及阀控制部479，其对第1阀471和第2阀472进行控制。第1阀471和第2阀472例如是比例电磁控制阀，但并不限于此。

在控制构件89中组入有上述阀控制部479。阀控制部479能够经由无线或有线的第1通信路径479a而将控制信号发送至第1阀471和第2阀472，对将第1阀471打开时的第2阀472的开闭以及将第2阀472打开时的第1阀471的开闭进行控制，以使得流过第4配管45和旁通配管29的冷却水的合计流量保持恒定。即，阀控制部479通过改变对第1阀471和第2阀472的控制信号，对流过第4配管45的冷却水的流量和流过旁通配管29的冷却水的流量分别在0％～100％的范围内连续地进行控制。另外，阀控制部479对第1阀471和第2阀472的控制也可以是开/关(ON/OFF)控制，使第1阀471和第2阀472全闭而使流体停止，或者全开而使流体流动。

调整构件47也可以具有图5所示的安全阀476来代替在阀控制部479的控制下进行开闭的第2阀472，如果旁通配管29内的压力因流入的冷却水而成为规定的压力以上，则该安全阀476自动地打开。

以下，对加工装置1对被加工物W进行切削时的图4所示的恒温水提供装置8A的动作进行说明。为了将因电动机612使主轴611旋转驱动而产生的热从主轴单元61去除，使冷却水在单元调温构件2A中循环。即，通过第1泵21按照规定的流量VL/分钟从第1容器20输送冷却水。冷却水利用冷却构件22冷却至略低于冷却水的设定温度20℃的规定的温度(例如19℃)。然后，利用冷却构件22冷却至19℃并流入到第2配管24的冷却水的一部分对后述的加工水进行冷却。另外，冷却水中的未对加工水进行冷却而向主轴单元61提供的冷却水在被提供至主轴单元61之前，利用第1加热器24a加热至设定温度20℃。

在切削加工中，为了从喷射口620向加工工具60与被加工物W的接触部位即加工点喷射加工水而进行冷却/清洗，通过第2泵49将例如温度为26℃的加工水按照规定的流量从第2容器48送出至加工水配管41。

在加工水配管41上的第2泵49的下游侧，在热交换构件42中利用冷却水进行冷却，以使温度为26℃的加工水成为设定温度(例如22℃)。即，从调整构件47的阀控制部479对第1阀471和第2阀472发送控制信号，调节第1阀471和第2阀472的开度。将第1阀471打开而使流过第4配管45的冷却水的流量为V1L/分钟，流过旁通配管29的冷却水的流量为V2L/分钟(在本实施方式中，第2阀472完全关闭时为0L/分钟)。

流过第4配管45的冷却水的流量V1L/分钟是考虑到下述条件等而确定的：流过热交换构件42的加工水的流量、加工水的温度(在本实施方式中为26℃)、加工水的设定温度(例如22℃)、以及要在主轴单元61内流动的冷却水的流量(第2配管24的比连接部241靠下游侧的流量至少为3L/分钟以上的流量)。例如，在流过热交换构件42的加工水的流量更小并且其温度例如为24℃(即高于设定温度22℃但低于本实施方式的26℃)的情况下，使流过旁通配管29的冷却水的流量V2L/分钟更大，并且相对地减小流过第4配管45的冷却水的流量V1L/分钟。

流过旁通配管29的冷却水的流量V2L/分钟和流过第4配管45的冷却水的流量V1L/分钟的合计流量(从第1泵21的送出流量VL/分钟减去要在主轴单元61内流动的冷却水的流量的剩余的流量)保持恒定。

在第4配管45中按照流量V1L/分钟流动的温度为19℃的冷却水通过热交换构件42的导热管420而流入到第5配管46。同时，通过使温度为26℃的加工水通过热交换构件42而在加工水与冷却水之间进行热交换，将加工水冷却至规定的温度(例如作为设定温度的22℃或作为设定温度以下的21℃)，反之，冷却水升温。

另外，如果通过了热交换构件42的加工水过冷而成为设定温度以下，则利用第2加热器43将加工水加热至上述设定温度。

一边通过第2水温计44对冷却后的即将提供至一对加工水喷嘴62之前的加工水的温度进行测量，一边将加工水从一对加工水喷嘴62的喷射口620喷射至加工工具60与被加工物W的加工点(接触部位)，从而进行加工点的冷却/清洗。

通过了热交换构件42的加工水利用第2水温计44对其温度进行测量，在与设定温度22℃存在偏差的情况下，从第2水温计44将测定温度信息反馈至控制构件89。并且，通过阀控制部479对该温度的偏差进行校正的调整也可以基于第1阀471和第2阀472的开度调整来进行。

对加工水进行冷却后的冷却水通过第5配管46和第3配管25而与后述的对主轴单元61进行冷却后的冷却水一起返回至第1容器20。

另一方面，对朝向主轴单元61流过第2配管24的温度为19℃的冷却水的流量进行调整(例如流量3L/分钟)。并且，在经过第1加热器24a的加热后通过第1水温计271a来最后测量冷却主轴单元61前的温度，并且使设定温度为20℃的冷却水按照3L/分钟的流量通过冷却套管613，从而使主轴单元61被冷却套管613冷却。通过了冷却套管613之后的冷却水吸收电动机612的热而升温，并通过第3配管25返回至第1容器20。

例如，在对加工水进行冷却后的冷却水和对主轴单元61进行冷却后的冷却水混合在一起之后，通过第1水温计271b对其温度进行测量。并且，在返回至第1容器20之后，通过第1泵21向冷却构件22侧送出，利用冷却构件22例如冷却至19℃，从而再次作为加工水冷却用和主轴单元61的冷却用的冷却水进行再利用。

如上所述，本发明的恒温水提供装置8A采用了仅使单元调温构件2A具有冷却构件22的结构。并且，能够通过被该冷却构件22冷却后的冷却水经由热交换构件42对加工水进行冷却，因此与以往那样的在加工水调温构件中也具有对加工水进行冷却的冷却构件的恒温水提供装置相比，能够使装置结构小型化。

例如如图5所示，在从工厂设备的水源40提供的加工水的温度为喷射至加工工具60与被加工物W的加工点时的设定温度(例如22℃)以下的情况下(例如为18℃的情况)，加工水无需利用冷却水进行冷却。该情况下的恒温水提供装置8A的动作如下。

在本实施方式中，例如代替图4所示的调整构件47的第2阀472，而在旁通配管29配设有图5所示的安全阀476。另外，也可以配设第2阀472而不配设安全阀476。

为了将热从主轴单元61去除，通过第1泵21将冷却水按照规定的流量VL/分钟从第1容器20送出。冷却水利用冷却构件22冷却至规定的温度(例如19℃)。为了在切削加工中进行加工点的冷却/清洗，通过第2泵49将温度为18℃的加工水按照规定的流量从第2容器48送出至加工水配管41。

从调整构件47的阀控制部479向第1阀471送出控制信号，将第1阀471完全关闭，流过第4配管45的冷却水的流量为0L/分钟。因此，温度为19℃的冷却水的一部分通过第2配管24的调整阀28而朝向主轴单元61流动，与图1所示的情况同样地在对主轴单元61进行了冷却之后，返回至第1容器20而进行再利用。

另外，流过第4配管45的量的冷却水流入到旁通配管29。管内部的压力因在旁通配管29内朝向第1容器20侧流动的该冷却水而成为规定的压力以上，从而使安全阀476的球阀体476b从阀座面476a离开而变成开阀状态，冷却水在旁通配管29内通过。然后，与对主轴单元61进行冷却后的冷却水一起返回至第1容器20，作为主轴单元61的冷却用的冷却水进行再利用。

通过了热交换构件42的水温为18℃的加工水在控制构件89的控制下通过第2加热器43加热至作为加工水的设定温度的22℃。通过第2加热器43后的加工水利用第2水温计44进行温度测量，在与设定温度22℃存在偏差的情况下，从第2水温计44将测量温度信息反馈至控制构件89，通过控制构件89使第2加热器43进行对该温度的偏差进行校正的输出调整。然后，设定温度为22℃的加工水从一对加工水喷嘴62的喷射口620喷射至加工工具60与被加工物W的加工点，从而进行加工点的冷却/清洗。

如上所述，单元调温构件2A包含：旁通配管29，其将第2配管24与第3配管25连接起来；调整阀28，其配设于将旁通配管29与第2配管24连接起来的连接部241与冷却水流入口613a之间的第2配管24，将在主轴单元61内流动的冷却水的流量调整为期望的流量；以及第1水温计271a、271b，它们配设于第2配管24的连接部241与冷却水流入口613a之间以及第3配管25，对冷却水的温度进行测量，加工水调温构件4A具有：第2水温计44，其在热交换构件42与加工水配管41的开口之间对在加工水配管41中流动的加工水的水温进行测量；以及调整构件47，其使流过旁通配管29的冷却水的流量和流过第4配管45的冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过第4配管45的冷却水的流量可变，从而将加工水的温度调整为期望的温度。并且，如使用图4所说明的情况那样，在从工厂设备的水源40提供的加工水超过设定温度而需要冷却水进行经由热交换构件42对加工水的冷却的情况下，能够通过调整构件47使冷却水流过第4配管45而利用通过热交换构件42的冷却水将加工水的温度调整为期望的温度。

另一方面，如图5所示，在从工厂设备的水源40提供的加工水已经为设定温度以下而使冷却水可以不进行经由热交换构件42对加工水的冷却的情况下，通过调整构件47使冷却水不通过第4配管45而使冷却水流向旁通配管29，从而能够将加工水的温度调整为期望的温度。

如图4所示，调整构件47具有：第1阀471，其配设于第4配管45；第2阀472，其配设于旁通配管29；阀控制部479，其对将第1阀471打开时的第2阀472和将第2阀472打开时的第1阀471进行控制，以使得流过第4配管45和旁通配管29的冷却水的合计流量保持恒定，由此，例如在需要冷却水进行经由热交换构件42对加工水的冷却的情况下，能够使冷却水流入到第4配管45而将加工水的温度调整为期望的温度。

如图5所示，调整构件47具有安全阀476来代替图4所示的第2阀472，如果旁通配管29内的压力为规定的压力以上，则该安全阀476打开，从而例如如图5所示的情况那样，例如在冷却水可以不进行经由热交换构件42对加工水的冷却的情况下，不使冷却水流入到第4配管45，能够将加工水的温度调整为期望的温度。

另外，本发明的恒温水提供装置8、8A并不限于上述实施方式，另外，对于附图所图示的恒温水提供装置8、8A以及加工装置1的各结构，也不限于此，可以在能够发挥本发明的效果的范围内适当变更。

Claims (8)

1.一种恒温水提供装置，其对加工装置提供恒温水，该加工装置具有：主轴单元，其具有使安装有加工工具的主轴高速旋转的电动机；以及保持工作台，其对被加工物进行保持，其中，

该恒温水提供装置具有：

单元调温构件，其使冷却水循环而对该主轴单元进行调温；以及

加工水调温构件，其对提供给该加工工具的加工水进行调温，

该单元调温构件包含：

泵，其将该冷却水输送至该主轴单元；

冷却构件，其对该冷却水进行冷却；

第1配管，其将该泵与该冷却构件连接起来；

第2配管，其将该冷却构件与该主轴单元的冷却水流入口连接起来；以及

第3配管，其将该主轴单元的冷却水流出口与该泵连接起来，

该加工水调温构件包含：

加工水配管，其一端与水源连接，并且从另一端侧的开口向该加工工具提供该加工水；

热交换构件，其配设于该加工水配管；

第4配管，其将该热交换构件与该第2配管连接起来；以及

第5配管，其将该热交换构件与该第3配管连接起来，使在该热交换构件中使用后的该冷却水返回至该第3配管，

在从该水源提供的加工水的温度高于冷却水的设定温度时，通过被该冷却构件冷却后的该冷却水经由热交换构件对该加工水进行冷却，在从该水源提供的加工水的温度低于冷却水的设定温度时，不通过被该冷却构件冷却后的该冷却水对该加工水进行冷却。

2.根据权利要求1所述的恒温水提供装置，其中，

所述单元调温构件还包含：

旁通配管，其将所述第2配管与所述第3配管连接起来；

调整阀，其配设于连接部与所述冷却水流入口之间的该第2配管或该第3配管，将在所述主轴单元内流动的该冷却水的流量调整为期望的流量，其中，该连接部将该旁通配管与该第2配管连接起来；以及

第1水温计，其配设于该第2配管的该连接部与该冷却水流入口之间或该第3配管，对该冷却水的温度进行测量，

所述加工水调温构件还包含：

第2水温计，其在所述热交换构件与所述加工水配管的开口之间对在该加工水配管中流动的该加工水的水温进行测量；以及

调整构件，其使流过该旁通配管的该冷却水的流量和流过所述第4配管的该冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过该第4配管的该冷却水的流量可变，从而将该加工水的温度调整为期望的温度。

3.根据权利要求2所述的恒温水提供装置，其中，

所述调整构件包含：

第1阀，其配设于所述第4配管；

第2阀，其配设于所述旁通配管；以及

阀控制部，其对将该第1阀打开时的该第2阀和将该第2阀打开时的该第1阀进行控制，以使得流过该第4配管和该旁通配管的所述冷却水的合计流量保持恒定，

所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

4.根据权利要求2所述的恒温水提供装置，其中，

所述调整构件包含：

第1阀，其配设于所述第4配管；以及

安全阀，其配设于所述旁通配管，如果该旁通配管内的压力为规定的压力以上，则该安全阀打开，

所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

5.一种恒温水提供装置，其对加工装置提供恒温水，该加工装置具有：主轴单元，其具有使安装有加工工具的主轴高速旋转的电动机；以及保持工作台，其对被加工物进行保持，其中，

该恒温水提供装置具有：

单元调温构件，其使冷却水循环而对该主轴单元进行调温；以及

加工水调温构件，其对提供给该加工工具的加工水进行调温，

该单元调温构件包含：

泵，其将该冷却水输送至该主轴单元；

冷却构件，其对该冷却水进行冷却；

第1配管，其将该泵与该冷却构件连接起来；

第2配管，其将该冷却构件与该主轴单元的冷却水流入口连接起来；以及

第3配管，其将该主轴单元的冷却水流出口与该泵连接起来，

该加工水调温构件包含：

加工水配管，其一端与水源连接，并且从另一端侧的开口向该加工工具提供该加工水；

热交换构件，其配设于该加工水配管；

第4配管，其将该热交换构件与该第2配管连接起来；以及

第5配管，其将该热交换构件与该第3配管连接起来，使在该热交换构件中使用后的该冷却水返回至该第3配管，

在从该水源提供的加工水的温度高于冷却水的设定温度时，利用该冷却构件将冷却水冷却至略低于冷却水的设定温度的规定的温度，通过被该冷却构件冷却后的该冷却水经由热交换构件对该加工水进行冷却，在从该水源提供的加工水的温度低于冷却水的设定温度时，利用该冷却构件将冷却水冷却至冷却水的设定温度，不通过被该冷却构件冷却后的该冷却水对该加工水进行冷却。

6.根据权利要求5所述的恒温水提供装置，其中，

所述单元调温构件还包含：

旁通配管，其将所述第2配管与所述第3配管连接起来；

调整阀，其配设于连接部与所述冷却水流入口之间的该第2配管或该第3配管，将在所述主轴单元内流动的该冷却水的流量调整为期望的流量，其中，该连接部将该旁通配管与该第2配管连接起来；以及

第1水温计，其配设于该第2配管的该连接部与该冷却水流入口之间或该第3配管，对该冷却水的温度进行测量，

所述加工水调温构件还包含：

第2水温计，其在所述热交换构件与所述加工水配管的开口之间对在该加工水配管中流动的该加工水的水温进行测量；以及

调整构件，其使流过该旁通配管的该冷却水的流量和流过所述第4配管的该冷却水的流量的合计流量保持恒定并且使流过该第4配管的该冷却水的流量可变，从而将该加工水的温度调整为期望的温度。

7.根据权利要求6所述的恒温水提供装置，其中，

所述调整构件包含：

第1阀，其配设于所述第4配管；

第2阀，其配设于所述旁通配管；以及

阀控制部，其对将该第1阀打开时的该第2阀和将该第2阀打开时的该第1阀进行控制，以使得流过该第4配管和该旁通配管的所述冷却水的合计流量保持恒定，

所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

8.根据权利要求6所述的恒温水提供装置，其中，

所述调整构件包含：

第1阀，其配设于所述第4配管；以及

安全阀，其配设于所述旁通配管，如果该旁通配管内的压力为规定的压力以上，则该安全阀打开，

所述调整构件使流过该第4配管的该冷却水的流量可变而将所述加工水的温度调整为期望的温度。

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