JP2006346823A

JP2006346823A - クーラント補充装置

Info

Publication number: JP2006346823A
Application number: JP2005177608A
Authority: JP
Inventors: Isamu Matsudaira; 勇松平
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2005-06-17
Filing date: 2005-06-17
Publication date: 2006-12-28

Abstract

【課題】タンク内のクーラントの温度変化を抑えつつ自動的にクーラントを補充することができ、しかも設置が簡単なクーラント補充装置を提供する。
【解決手段】クーラント７を溜めるサブタンク２と、そのサブタンク２を加工設備のメインタンク１に連通させる供給路３と、その供給路３に直列に配置してメインタンク１側からサブタンク２側への逆流を防止する２つの逆止弁４、５と、扉１６と扉枠１５の相対移動によりエアの吸入と吐出を行なうエアシリンダ６とを有し、そのエアシリンダ６を供給路３の逆止弁４、５の間に形成される液溜め室９に連通させ、エアシリンダ６のエアの吸入によりサブタンク２から液溜め室９にクーラントを吸入し、エアシリンダ６のエアの吐出により液溜め室９内のクーラントをメインタンク１に吐出するようにしたクーラント補充装置。
【選択図】図１

Description

この発明は、加工精度を低下させずに加工設備のクーラントを補充するクーラント補充装置に関する。

マシニングセンタなどの加工設備においては、刃具または砥石がワークと接触する加工点の冷却や潤滑等のためにクーラントが用いられる。タンク内のクーラントは、吸い上げて加工点に噴射した後に再びタンク内に戻して用いられるが、ワークへの付着や蒸発により減少するので、定期的に補充する必要がある。この補充は、減少した分のクーラントを一度にタンクに供給して行なうことが多い。

しかし、タンクに供給するクーラントの量が多いと、供給するクーラントとタンク内のクーラントの温度差によってタンク内のクーラントの温度が変化し、その温度変化により加工点に噴射するクーラントの温度も変化して、ワークの加工精度に影響する。また、クーラントの補充を手作業で行なうのは面倒である。

そこで、クーラントの補充を自動で行なう装置として、クーラントの下限量を検知する液面センサが作動すると、上限量を検知する液面センサが作動するまでクーラント供給用の電磁バルブを開放する装置が提案されている（特許文献１）。

しかし、この装置は、液面センサによる液面検知に基づいて電磁バルブが開閉するので、一度に供給するクーラントの量を少なくするのが難しい。そのため、クーラントの補充前後でタンク内のクーラントの温度、濃度等の変化が大きい。また、液面センサおよび電磁バルブの電源確保および電気制御が面倒である。

特開平８−１７４４２０号公報

この発明が解決しようとする課題は、タンク内のクーラントの温度変化を抑えつつ自動的にクーラントを補充することができ、しかも設置が簡単なクーラント補充装置を提供することである。

上記の課題を解決するために、クーラントを溜めるサブタンクと、そのサブタンクを加工設備のメインタンクに連通させる供給路と、その供給路に直列に配置してメインタンク側からサブタンク側への逆流を防止する２つの逆止弁と、前記加工設備の繰り返し運動する部分の相対移動によりエアの吸入と吐出を行なう空圧装置とを有し、その空圧装置を前記供給路の前記２つの逆止弁の間に形成される液溜め室に連通させ、前記エアの吸入により前記サブタンクから前記液溜め室にクーラントを吸入し、前記エアの吐出により前記液溜め室内のクーラントを前記メインタンクに吐出するようにしたクーラント補充装置を提供する。

この装置は、以下の構成を加えるとより好ましいものとなる。
１）外気を導入するとともに導入する外気の量を調整可能な調整弁を、前記空圧装置に連通する位置に設ける。
２）前記加工設備の繰り返し運動する部分が、マシニングセンタの扉と扉枠、またはツールチェンジャもしくはワーク搬送機の移動部と固定部からなり、前記マシニングセンタの扉と扉枠の相対移動、または前記ツールチェンジャもしくは前記ワーク搬送機の移動部と固定部の相対移動により前記空圧装置のエアの吸入と吐出を行なうようにする。
３）上記２）の空圧装置を、前記液溜め室に連通したエア室を有するエアシリンダ、弾性容器または蛇腹容器で構成し、前記マシニングセンタの扉と扉枠の相対移動、または前記ツールチェンジャもしくは前記ワーク搬送機の移動部と固定部の相対移動により前記エア室の容積を増減させ、その容積の増減によりエアの吸入と吐出を行なうようにする。

メインタンクのクーラントは、加工設備の繰り返し運動する部分が相対移動するごとに補充される。そのため、一度に供給するクーラントが少量で済み、メインタンク内のクーラントの温度変化を抑えて加工精度の低下を防止することができる。また、加工設備の繰り返し運動する部分の相対移動を利用しているので、新たな電源を必要とせず、設置が簡単である。

図１に、この発明のクーラント補充装置の実施形態を示す。この補充装置は、マシニングセンタのメインタンク１にクーラントを補充する装置であり、サブタンク２と、サブタンク２からメインタンク１に連通する供給路３と、供給路３に配置した吸入逆止弁４および吐出逆止弁５と、エアシリンダ６とを有する。

メインタンク１には、クーラント７が溜められており、このクーラント７がポンプ（図示せず）で吸い上げられて加工点Ｗに噴射される。噴射されたクーラント７はメインタンク１に戻される。このように、メインタンク１内のクーラント７は循環させて用いられる。

サブタンク２には、メインタンク１に供給するクーラント８が溜められている。サブタンク２とメインタンク１は供給路３で連通しており、この供給路３の中をクーラント８が流れる。供給路３の途中には液溜め室９が形成されており、液溜め室９とサブタンク２の間にはサブタンク２側への逆流を防止する吸入逆止弁４が、液溜め室９とメインタンク１の間にはメインタンク１側からの逆流を防止する吐出逆止弁５が、それぞれ設けられている。

エアシリンダ６は、円筒状のチューブ１０と、チューブ１０内を往復するピストン１１と、ピストン１１と一体に動くロッド１２とからなり、チューブ１０とピストン１１の間にエア室１３を形成している。エア室１３は、エア配管１４を介して液溜め室９に連通している。

このエアシリンダ６は、図２に示すようにマシニングセンタの扉枠１５に取り付けられており、開く扉１６がロッド１２を押し動かしてピストン１１を移動させ、エア室１３の容積を増大させるようになっている。また、エアシリンダ６にはばね１７が組み込まれており、このばね１７が、エア室１３の容積を減少させる方向にピストン１１を付勢している。

次に、このクーラント補充装置の動作を説明する。

マシニングセンタの扉１６が開くと、図１に示すように、ピストン１１が往動してエア室１３の容積が増大する。容積が増大したエア室１３は、液溜め室９からエアを吸入して液溜め室９を負圧にする。負圧になった液溜め室９は、吸入逆止弁４を通じてサブタンク２からクーラント８を吸入する。

つぎに扉１６が閉じると、図３に示すように、ばね１７の力でピストン１１が復動してエア室１３の容積が減少する。容積が減少したエア室１３は、図３に示すように、液溜め室９にエアを吐出して液溜め室９の圧力を高める。圧力の高まった液溜め室９は、吐出逆止弁５を通じて液溜め室９内のクーラントをメインタンク１に吐出する。

このように、扉１６が開くとサブタンク２内のクーラント８が液溜め室９に吸入され、扉１６が閉じると液溜め室９内のクーラントがメインタンク１に吐出される。

このクーラント補充装置を用いれば、メインタンク１のクーラント７は、扉１６が開閉するごとに補充される。そのため、一度に供給するクーラントが少量で済み、メインタンク１内のクーラント７の温度変化を無視できる範囲に抑えて加工精度の低下を防止することができる。クーラントの供給量は、たとえばエア室１３の容積が小さいエアシリンダ６を用いることによって小さくすることができる。

また、このクーラント補充装置は、扉１６と扉枠１５の相対移動を利用してクーラントの供給を行なうので、新たな電源を必要とせず、設置が簡単である。また、ランニングコストが低く、経済的である。

このクーラント補充装置は、図１に示すように、外気を導入するとともに導入する外気の量を調整可能な調整弁１８をエア配管１４に設けると好ましい。このようにすれば、調整弁１８で導入する外気の量を調節することにより、液溜め室９から吸引されるエア量を調節し、扉１６が１回開閉するごとにメインタンク１に供給されるクーラントの量を調整することができる。

調整弁１８は、エア室１３に連通する位置であれば他の位置に設けてもよく、たとえばエア室１３自体や液溜め室９に設けてもよい。

調整弁１８としては、たとえば外気を導入するとともに、導入する外気の流量を調整可能な流量調整弁や、エア室１３の負圧が設定圧力を超えて小さくなったときに外気を導入するとともに、その設定圧力を調整可能な圧力調整弁を用いることができる。

上記実施形態では、エアシリンダ６をマシニングセンタの扉枠１５に取り付けているが、たとえば扉１６に取り付けてロッド１２が扉枠１５に押されるようにしてもよく、扉１６と扉枠１５の相対移動によりエア室１３の容積が増減すればよい。扉１６は、自動扉と手動扉のいずれでもよい。

エアシリンダ６は、ロッド１２を扉１６に連結して、扉１６と一体にピストン１１が移動するようにしてもよい。

またエアシリンダ６は、扉１６が閉じるときにエア室１３の容積が減少するように扉枠１５に取り付けてもよく、扉１６の開閉によりエア室１３の容積が増減すればよい。

上記実施形態では、エアシリンダ６をマシニングセンタの扉枠１５に設けているが、たとえば繰り返し運動する固定部と移動部を有するツールチェンジャやワーク搬送機の固定部にエアシリンダ６を取り付けて、移動部がエアシリンダのロッド１２を押し動かすようにしてもよい。要は繰り返し運動する部分の相対移動によりエアシリンダ６がエアの吸入と吐出とを繰り返せばよい。

このクーラント補充装置は、たとえば研削盤や切削加工機など、クーラントタンクを有する他の加工設備に取り付けてもよい。

上記実施形態では空圧機器としてエアシリンダ６を用いたが、たとえばゴムチューブ等の弾性容器または蛇腹容器を扉枠１５に設け、その弾性容器または蛇腹容器のエア室の容積が扉１６の移動により増減するようにしてもよく、加工設備の繰り返し運動する部分の相対移動によりエアの吸入と吐出を行なうものであれば他の空圧機器を用いてもよい。

供給路３は、メインタンク１側の端が、サブタンク２内のクーラント８の液面よりも高くなるように配置すると好ましい。このように配置すれば、供給路３がサイフォンとなってクーラントを過剰に供給することを防止できる。

この発明のクーラント補充装置の実施形態を示す図上記のクーラント補充装置のエアシリンダの取付け例を示す図上記のクーラント補充装置がクーラントを吐出する状態を示す図

符号の説明

１メインタンク
２サブタンク
３供給路
４吸入逆止弁
５吐出逆止弁
６エアシリンダ
７、８クーラント
９液溜め室
１３エア室
１５扉枠
１６扉
１８調整弁

Claims

クーラントを溜めるサブタンクと、そのサブタンクを加工設備のメインタンクに連通させる供給路と、その供給路に直列に配置してメインタンク側からサブタンク側への逆流を防止する２つの逆止弁と、前記加工設備の繰り返し運動する部分の相対移動によりエアの吸入と吐出を行なう空圧装置とを有し、その空圧装置を前記供給路の前記２つの逆止弁の間に形成される液溜め室に連通させ、前記エアの吸入により前記サブタンクから前記液溜め室にクーラントを吸入し、前記エアの吐出により前記液溜め室内のクーラントを前記メインタンクに吐出するようにしたクーラント補充装置。
外気を導入するとともに導入する外気の量を調整可能な調整弁を、前記空圧装置に連通する位置に設けた請求項１に記載のクーラント補充装置。
前記加工設備の繰り返し運動する部分が、マシニングセンタの扉と扉枠、またはツールチェンジャもしくはワーク搬送機の移動部と固定部からなり、前記マシニングセンタの扉と扉枠の相対移動、または前記ツールチェンジャもしくは前記ワーク搬送機の移動部と固定部の相対移動により前記空圧装置のエアの吸入と吐出を行なうようにした請求項１または２に記載のクーラント補充装置。
前記空圧装置が、前記液溜め室に連通したエア室を有するエアシリンダ、弾性容器または蛇腹容器からなり、前記マシニングセンタの扉と扉枠の相対移動、または前記ツールチェンジャもしくは前記ワーク搬送機の移動部と固定部の相対移動により前記エア室の容積を増減させ、その容積の増減によりエアの吸入と吐出を行なうようにした請求項３に記載のクーラント補充装置。