JP2004106086A

JP2004106086A - 研削液補給装置

Info

Publication number: JP2004106086A
Application number: JP2002269858A
Authority: JP
Inventors: Masanori Yoshikawa; 吉川　正徳; Akira Sasaki; 佐々木　彰
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2002-09-17
Filing date: 2002-09-17
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】研削機における製品の加工精度を均一にすることができる研削液補給装置を提供すること。
【解決手段】研削液を研削機に補給する研削液補給装置において、所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ライン５１と、前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ライン５２と、水とクーラント原液をインラインで分散混合するスタティックミキサ８と、分散混合されてできた研削液を貯留する研削液貯留タンク５と、研削液貯留タンクからの研削液を研削機に選択的に補給する研削液補給ライン５３と、研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ライン５４と、を備えることを特徴とする。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削機に研削液を補給する研削液補給装置に関し、特に、複数の研削機における製品の加工精度を均一にすることができる研削液補給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の研削液補給装置は、クーラント原液と工業用水を混合し、得られた研削液を研削機等の加工機へ供給するようにしている。図２を参照すると、従来の研削液補給装置において、原液タンク１０２内のクーラント原液は、定量ポンプ１０３により原液タンク１０２から所定流量で汲み上げられ、混合タンク１０５内に供給される。供給される工業用水は、流量調節弁１０４により所定流量に調節され、混合タンク１０５内に供給される。供給されたクーラント原液と工業用水とが混合タンク１０５内で所定濃度に混合されて研削液となり、この研削液はポンプ１０６により研削機へと供給される。ポンプ１０６は、研削機のタンク（図示せず）で研削液が不足すると作動し、研削液が満たされると作動を停止する。混合タンク１０５内には液面高さを感知するレベルスイッチ１０７が設けられており、液面が所定高さより低くなった場合には、レベルスイッチ１０７がそれを感知し、定量ポンプ１０３及び流量調節弁１０４を作動させ、クーラント原液若しくは工業用水を混合タンク１０５へ補給する。
【０００３】
また、図３を参照すると、混合タンク１０５内での研削液の撹拌を十分に行うために、混合タンク１０５からポンプ１０６により研削機へと研削液を送液するライン途中を分岐し過剰の研削液を混合タンク上部へ戻すライン１０８が設けられ、これにより混合タンク１０５内の液撹拌を行なえるように構成されて成る研削液補給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１３３４号公報（第２頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の研削液補給装置では、クーラント原液と工業用水がそれぞれ混合タンク内に供給されてから混合されるので、研削液中のクーラント濃度が不均一になるといった問題があった。すなわち、クーラント原液と工業用水を単に混合タンク内に流入しただけでは混合しにくいため、クーラント原液と工業用水とが混合タンク内に流入すると互いに分離し、クーラント原液がスカム（浮きかす）として浮上してしまう。その結果、研削機に補給される研削液はクーラント濃度が低下し、研削液が腐敗し、研削液の防錆力が低下してしまうといった問題がある。
【０００６】
また、従来の研削液補給装置では、分岐した戻りライン（図３の１０８参照）を設けた場合であっても、混合タンクでの攪拌時間の長短により研削機に補給される研削液中のクーラント濃度にばらつきが生じていた。このため、クーラント濃度にばらつきによって、工作物と研削砥石と間の摩擦係数が変動し、工作物の加工精度が不均一になってしまうといった問題があった。
【０００７】
さらに、従来の研削液補給装置では、混合タンク内の研削液の温度が各研削機のタンク内の研削液の温度よりも低かったため、混合タンク内の研削液を研削機に補給することによって、研削機で工作物を研削する際に供給される研削液の液温が変動していた。このため、熱膨張の変動によって工作物の大きさに影響を与え、混合タンク内の研削液が補給された前と後のそれぞれの工作物の加工精度が不均一になってしまうといった問題があった。
【０００８】
本発明の第１の目的は、均一なクーラント濃度の研削液を補給することができる研削液補給装置を提供することである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、均一な温度の研削液を補給することができる研削液補給装置を提供することである。
【００１０】
本発明の第３の目的は、研削機における製品の加工精度を均一にすることができる研削液補給装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の視点においては、研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液をインラインで分散混合するスタティックミキサと、前記スタティックミキサで分散混合されてできた研削液を貯留する研削液貯留タンクと、前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、水及びクーラント原液が研削液貯留タンクに流入する際、水及びクーラント原液がスタティックミキサで分散混合されて研削液とした後で当該研削液が研削液貯留タンクに流入するので、研削液貯留タンク内の研削液は均一なクーラント濃度であり、研削液循環ラインで研削液貯留タンク内の研削液が常時循環されることで研削液のクーラント濃度の均一性が保たれ、補給される研削液のクーラント濃度と研削機におけるタンク内の研削液のクーラント濃度とが同じであるので、研削機における製品の加工精度を向上させることができる。
【００１３】
本発明の第２の視点においては、研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液が混合された研削液を貯留する研削液貯留タンクと、前記研削液貯留タンク内の研削液を加温するヒータと、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度情報を検出する第１の温度センサと、前記研削機におけるタンク内の研削液の温度情報を検出する第２の温度センサと、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサそれぞれからの温度情報に基づいて、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度が前記研削機におけるタンク内の研削液の温度と同じになるように前記ヒータの加温量を制御する前記温度コントローラと、前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、研削液循環ラインで研削液貯留タンク内の研削液が常時循環されることで研削液の温度の均一性が保たれ、補給される研削液の温度と研削機におけるタンク内の研削液の温度とが同じであるので、研削機における製品の加工精度を均一にすることができる。
【００１５】
本発明の第３の視点においては、研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液をインラインで分散混合するスタティックミキサと、前記スタティックミキサで分散混合されてできた研削液を貯留する研削液貯留タンクと、前記研削液貯留タンク内の研削液を加温するヒータと、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度情報を検出する第１の温度センサと、前記研削機におけるタンク内の研削液の温度情報を検出する第２の温度センサと、前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサそれぞれからの温度情報に基づいて、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度が前記研削機におけるタンク内の研削液の温度と同じになるように前記ヒータの加温量を制御する前記温度コントローラと、前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、補給される研削液の温度と研削機におけるタンク内の研削液の温度とが同じであり、かつ、補給される研削液のクーラント濃度と研削機におけるタンク内の研削液のクーラント濃度とが同じであるので、研削機における製品の加工精度を均一にすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る研削液補給装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【００１８】
この研削液補給装置１は、水供給ライン５１、原液供給ライン５２、スタティックミキサ８、研削液貯留タンク５、ヒータ２１、第１の温度センサ２２、第２の温度センサ４１、温度コントローラ２０、研削液補給ライン５３、研削液循環ライン５４を有する。
【００１９】
ここで、研削機４０は、砥石車の回転により、砥粒の鋭い角で工作物を研削加工を施す工作機械である。研削盤ともいう。研削機４０は、研削の際、タンク（図示せず）に貯留された研削液を工作物の研削面に供給し、研削に用いられた研削液を回収して繰り返し再利用する。研削機４０のタンクには、第２の温度センサ４１と、液面スイッチ４２と、を有する。第２の温度センサ４１は、研削機４０のタンク内の研削液の温度情報を検出する。液面スイッチ４２は、液面を検出することによって、研削機４０のタンク内の液量が所定量存在するか否かを判断するスイッチであり、研削液が所定量存在する場合はスイッチがＯＦＦとなり、研削液が所定量存在しない場合はスイッチがＯＮとなる。
【００２０】
研削液は、水とクーラント原液が所定割合で混合され、研削機において用いられる研削油である。
【００２１】
水供給ライン５１は、所定流量に制御された水を選択的に供給するラインであり、ライン上に、流量制御弁４と、流量センサ１１と、を有する。流量制御弁４は、水供給ライン５１に供給された水（工業用水）の流量を制御するバルブである。流量センサ１１は、流量制御弁４で制御された水の流量情報を検出するセンサである。
【００２２】
原液供給ライン５２は、所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給するラインであり、ライン上に、原液タンク２と、定量ポンプ３と、流量センサ１２と、を有する。原液タンク２は、クーラント原液を貯留するタンクであり、タンク内の原液の下限を検出する液面スイッチ１３を有する。液面スイッチ１３は、原液が所定量存在する場合はスイッチがＯＦＦとなり、原液が所定量存在しない場合はスイッチがＯＮとなる。定量ポンプ３は、原液タンク２内の原液を所定量で汲み上げるポンプである。流量センサ１２は、定量ポンプ３で汲み上げられた原液の流量情報を検出するセンサである。
【００２３】
流量コントローラ１０は、（１）流量センサ１１からの流量情報に基づいて、水供給ライン５１から供給される水の流量が所定量となるように、流量制御弁４の開度を制御するとともに、（２）流量センサ１２からの流量情報に基づいて、原液供給ライン５２から供給される原液の流量が所定量（水の流量と対応する量）となるように、定量ポンプ３の回転を制御する。また、流量コントローラ１０は、研削液貯留タンク５に取り付けられた液面スイッチ７により、（３）研削液が所定量存在しスイッチがＯＦＦとなっているときは、流量制御弁４を閉じ、かつ、定量ポンプ３の回転を停止するように制御し、（４）研削液が所定量存在せずスイッチがＯＮとなっているときは、流量制御弁４を開き、かつ、定量ポンプ３が回転するように制御する。さらに、流量コントローラ１０は、原液タンク２に取り付けられた液面スイッチ１３により、（５）原液が所定量存在しスイッチがＯＦＦとなっているときは、流量制御弁４を開き、定量ポンプ３が回転し、ポンプ６が回転するように制御し、（６）研削液が所定量存在せずスイッチがＯＮとなっているときは、流量制御弁４を閉じ、定量ポンプ３の回転を停止し、かつ、ポンプ６の回転を停止するように制御する。
【００２４】
スタティックミキサ８は、水供給ライン５１から供給された水と原液供給ライン５２から供給されたクーラント原液をインラインで分散混合するミキサである。スタティックミキサ８は、水中にクーラント原液をインラインで分散混合させるインライン型のスパイラルエレメント部を有する（例えば、特開２００１−２０５０６２号公報参照）。
【００２５】
研削液貯留タンク５は、スタティックミキサ８で混合されてできた研削液を貯留するタンクであり、液面スイッチ７を有する。液面スイッチ７は、研削液が所定量存在する場合はスイッチがＯＦＦとなり、研削液が所定量存在しない場合はスイッチがＯＮとなる。
【００２６】
ヒータ２１は、研削液貯留タンク５内の研削液を加温する。
【００２７】
第１の温度センサ２２は、研削液貯留タンク５内の研削液の温度情報を検出するセンサである。
【００２８】
第２の温度センサ４１は、研削機４０におけるタンク（図示せず）内の研削液の温度情報を検出するセンサである。第２の温度センサ４１は、研削機４０が複数ある場合、図１のようにすべての研削機４０に取り付けてもよく、いずれか１つの研削機４０だけに取り付けてもよい。
【００２９】
温度コントローラ２０は、第１の温度センサ２２及び第２の温度センサ４１それぞれからの温度情報に基づいて、研削液貯留タンク５内の研削液の温度が研削機４０におけるタンク内の研削液の温度と同じになるように、ヒータ２１の加温量を制御する。第２の温度センサ４１からの温度情報が複数ある場合は、これらの温度情報の平均値と研削液貯留タンク５内の研削液の温度が同じになるようにすればよい。
【００３０】
研削液補給ライン５３は、研削液貯留タンク５からの研削液が流通するとともに、当該研削液を研削機４０に選択的に補給するラインであり、ライン上に、ポンプ６と、開閉バルブ３２と、を有する。研削機４０が複数ある場合、研削液補給ライン５３は、研削機４０の台数分だけ分岐し、枝分かれした枝ラインごとに開閉バルブ３２が取り付けられる。ポンプ６は、研削液貯留タンク５内の研削液を汲み上げるポンプであり、例えば、エアードポンプが挙げられる。開閉バルブ３２は、ポンプ６で汲み上げられた研削液を研削機４０に補給したり補給を停止したりするバルブであり、例えば、電磁弁が挙げられる。
【００３１】
研削液循環ライン５４は、研削液補給ライン５３から分岐するとともに、ポンプ６によって汲み上げられ研削液補給ライン５３から流れてきた研削液を研削液貯留タンク５に選択的に戻すラインであり、ライン上に開閉バルブ３１を有する。開閉バルブ３１は、ポンプ６で汲み上げられ研削液補給ライン５３から流れてきた研削液を研削液貯留タンク５に戻したり停止したりするバルブであり、例えば、電磁弁が挙げられる。
【００３２】
バルブコントローラ３０は、研削機４０に取り付けられた液面スイッチ４２により、（１）研削液が所定量存在しスイッチがＯＦＦとなっているときは、研削液補給ライン５３上の開閉バルブ３２を閉じ、かつ、研削液循環ライン５４上の開閉バルブ３１を開くように制御し、（２）研削液が所定量存在せずスイッチがＯＮとなっているときは、研削液補給ライン５３上の開閉バルブ３２を開き、かつ、研削液循環ライン５４上の開閉バルブ３１を閉じるように制御する。研削機４０が複数ある場合、バルブコントローラ３０は、各研削機４０に取り付けられた液面スイッチ４２により、（３）すべての研削機４０について研削液が所定量存在しスイッチがＯＦＦとなっているときは、研削液補給ライン５３上の開閉バルブ３２を閉じ、かつ、研削液循環ライン５４上の開閉バルブ３１を開くように制御し、（４）１つ以上の研削機４０について研削液が所定量存在せずスイッチがＯＮとなっているときは、研削液補給ライン５３上の対応する開閉バルブ３２を開き、かつ、研削液循環ライン５４上の開閉バルブ３１を閉じるように制御する。
【００３３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下のような効果を奏する。
【００３４】
本発明の第１の効果は、個別タンクへ均一なクーラント濃度の研削液を供給できることである。その結果、クーラント濃度の低下に伴う研削液の腐敗や、研削液の防錆力の低下を防止することができる。
【００３５】
本発明の第２の効果は、必要に応じてクーラント原液の過剰使用を防止することができるので、経済的である。
【００３６】
本発明の第３の効果は、原液の希釈・補給を全自動化でき、省人化できることである。
【００３７】
本発明の第４の効果は、水と原液の混合ではスタティックミキサを利用し、インライン混合しているため、研削液貯留タンク内においてスカムの発生を防止することができることである。
【００３８】
本発明の第５の効果は、各種のクーラントにも対応することができることである。
【００３９】
本発明の第６の効果は、補給する研削液の温度と研削機で使用される研削液の温度と同温度であるため、温度差による加工精度の不安定さが解消できることである。
【００４０】
本発明の第７の効果は、クーラントを供給しないときにおいてもタンク内のクーラントを循環しているので、クーラントの性状を安定させることができることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る研削液補給装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図２】従来の形態１に係る研削液補給装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【図３】従来の形態２に係る研削液補給装置の構成を模式的に示したブロック図である。
【符号の説明】
１、１０１　研削液補給装置
２、１０２　原液タンク
３、１０３　定量ポンプ
４、１０４　流量制御弁
５　研削液貯留タンク
６　ポンプ
７、１３、４２、１０７　液面スイッチ
８　スタティックミキサ
１０　流量コントローラ
１１、１２　流量センサ
２０　温度コントローラ
２１　ヒータ
２２　第１の温度センサ
３０　バルブコントローラ
３１、３２　開閉バルブ
４０　研削機
４１　第２の温度センサ
５１　水供給ライン
５２　原液供給ライン
５３　研削液補給ライン
５４　研削液循環ライン
１０５　混合タンク
１０６　ポンプ
１０８　ライン

Claims

研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、
所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、
前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、
前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液をインラインで分散混合するスタティックミキサと、
前記スタティックミキサで分散混合されてできた研削液を貯留する研削液貯留タンクと、
前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、
前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、
を備えることを特徴とする研削液補給装置。
研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、
所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、
前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、
前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液が混合された研削液を貯留する研削液貯留タンクと、
前記研削液貯留タンク内の研削液を加温するヒータと、
前記研削液貯留タンク内の研削液の温度情報を検出する第１の温度センサと、
前記研削機におけるタンク内の研削液の温度情報を検出する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサそれぞれからの温度情報に基づいて、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度が前記研削機におけるタンク内の研削液の温度と同じになるように前記ヒータの加温量を制御する前記温度コントローラと、
前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、
前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、
を備えることを特徴とする研削液補給装置。
研削液を１又は複数の研削機に補給する研削液補給装置において、
所定流量に制御された水を選択的に供給する水供給ラインと、
前記水の流量に対応する所定流量に制御されたクーラント原液を選択的に供給する原液供給ラインと、
前記水供給ラインから供給された水と前記原液供給ラインから供給されたクーラント原液をインラインで分散混合するスタティックミキサと、
前記スタティックミキサで分散混合されてできた研削液を貯留する研削液貯留タンクと、
前記研削液貯留タンク内の研削液を加温するヒータと、
前記研削液貯留タンク内の研削液の温度情報を検出する第１の温度センサと、
前記研削機におけるタンク内の研削液の温度情報を検出する第２の温度センサと、
前記第１の温度センサ及び前記第２の温度センサそれぞれからの温度情報に基づいて、前記研削液貯留タンク内の研削液の温度が前記研削機におけるタンク内の研削液の温度と同じになるように前記ヒータの加温量を制御する前記温度コントローラと、
前記研削液貯留タンクからの研削液が流通するとともに、当該研削液を前記研削機に選択的に補給する研削液補給ラインと、
前記研削液補給ラインから分岐するとともに、当該研削液補給ラインから流れてきた研削液を前記研削液貯留タンクに選択的に戻す研削液循環ラインと、
を備えることを特徴とする研削液補給装置。