JP2009136973A - 工作機械のクーラントタンク - Google Patents

Abstract

【課題】より小さなスペースに工作機械を設置することを可能とする、工作機械のクーラントタンクを提供する。
【解決手段】加工工具Ｔを用いてワークＷを加工する工作機械１において、発生した切屑をクーラント液とともに回収する、工作機械のクーラントタンク６０であって、樋状の形状を有し、回収したクーラント液を排出する排出口６０Ｈに向けて傾斜θが設けられたシュート部６５と、前記シュート部６５の排出口６０Ｈに接続され、回収したクーラント液から切屑を分離する切屑分離手段と、切屑が分離されたクーラント液を吸い出すポンプ６３と、が設けられたクリーンタンク部６４と、を備え、前記シュート部６５と前記クリーンタンク部６４とが分割可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、加工工具を用いてワークを加工する工作機械において、発生した切屑をクーラント液とともに回収する、工作機械のクーラントタンクに関する。

例えば、特許文献１に記載された従来技術では、図３に示すクーラントタンク１６０を備えた工作機械１００の例が記載されている。そして、この図３の工作機械１００、及びクーラントタンク１６０の概略形状の斜視図を図４（カバー３０は図示省略）に示す。なお、すべての図面においてＹ軸は鉛直上向き方向を示しており、Ｚ軸は水平方向、且つ加工工具ＴがワークＷに切り込む方向を示しており、Ｘ軸はＺ軸に直交する水平方向を示している。
図３及び図４の例に示す従来の工作機械１００は、加工工具Ｔ及び工具ホルダＴａが主軸２２に取り付けられている。主軸２２は、主軸回転駆動モータ２３により、Ｚ軸方向に平行な主軸回転軸回りに回転する。また、ワークＷはベッド１０上に固定されたワークテーブル２４に固定されている。
主軸回転駆動モータ２３はＺ軸スライドテーブル１６に載置されており、Ｚ軸駆動モータ２１によって、コラム１２内でＺ軸方向に往復移動が可能である。
主軸回転駆動モータ２３とＺ軸スライドテーブル１６とＺ軸駆動モータ２１は一体となって、コラム１２に設けられたＹ軸駆動モータ２０によって、Ｙ軸案内レール１３に沿ってＹ軸方向に往復移動が可能である。
また、コラム１２は、Ｘ軸駆動モータ１９によって、基台であるベッド１０に対してＸ軸案内レール１１に沿ってＸ軸方向に往復移動が可能である。

なお、主軸回転駆動モータ２３、Ｚ軸駆動モータ２１、Ｙ軸駆動モータ２０、Ｘ軸駆動モータ１９は、制御装置（図示省略）からの制御信号に基づいて制御される。
また、コラム１２の上方に設けられた工具マガジン５０には、種々の工具ホルダＴａに取り付けられた種々の加工工具Ｔが収容されている。工作機械１００は、制御装置（図示省略）からの制御信号に基づいて、主軸２２を工具マガジン５０に隣接する工具交換位置に位置決めし、工具マガジン５０内のマガジンを回転させて所望する工具ホルダＴａを備えた加工工具Ｔを割り出して自動的に交換することができる。

そして工作機械１００は、少なくともワークＷの加工個所にノズル等（図示省略）からクーラント液を噴出しながら加工し、加工で発生した切屑をクーラント液とともに流し出し、切屑を含んだクーラント液をクーラント回収孔１０Ａから回収する。クーラント回収孔１０Ａの周囲には傾斜面１０Ｂが設けられており、流れ落ちたクーラント液がクーラント回収孔１０Ａに集まるように構成されている。また工作機械１００は、噴出したクーラント液が周囲に飛散することを防止するためのカバー３０で囲まれている。
また図４に示すように、従来のクーラントタンク１６０は、ベッド１０に挿入される収容部１６５と、排出タンク部１６４とが一体的に形成されている。
収容部１６５には、切屑を含んだクーラント液が流れ込む回収孔１６０Ｋが設けられており、クーラント液に含まれた切屑を切屑排出口６６まで搬送するコンベア１６１の一部が収容されている。また、排出タンク部１６４には、切屑を切屑排出口６６まで搬送するコンベア１６１の残りの部分と、コンベア１６１を駆動するコンベア駆動モータ６２と、クーラント液から分離した切屑を排出する切屑排出口６６と、切屑を分離したクーラント液を吸い出すポンプ６３等が設けられている。
特開平８−１９７３６１号公報

特許文献１に記載された従来のクーラントタンク１６０を据付ける場合は、クーラントタンク１６０を除いた工作機械１００を据付けた後、ベッド１０の背面ＢＭの側から、ベッド１０の裏側に形成されたタンク溝１０Ｋに収容部１６５を挿入し、その際、ベッド１０に設けられたクーラント回収孔１０Ａの位置に、クーラントタンク１６０に設けられた回収孔１６０Ｋが達するまで挿入する（図３参照）。この場合、図３に示す出し入れスペースＳＰが必要である。また、クーラントタンク１６０のメンテナンス作業を行う場合、やはり図３に示す出し入れスペースＳＰが必要となり、この出し入れスペースＳＰが充分に取れない場所には当該工作機械１００を設置できないことになる。また、大きなクーラントタンク１６０をタンク溝１０Ｋに挿入しなければならず、据付作業が大がかりとなり、据付時間が非常にかかるという問題もある。
なお、工作機械１００の稼動時では、収容部１６５はクーラント液が充填された状態となり、重量が数１００Ｋｇにも及ぶため、ベッド１０に懸架することは困難であり、ベッド１０を設置する床上に配置している。また、メンテナンスを必要とするコンベア１６１とコンベア駆動モータ６２とを工作機械１００に対して着脱可能に構成するためには、コンベア１６１が収容部１６５と排出タンク部１６４との双方に跨っているため、図４に示すように、収容部１６５と排出タンク部１６４とが一体的に形成されたクーラントタンク１６０の形態となる。このため、出し入れスペースＳＰを必要とする。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より小さなスペースに工作機械を設置することを可能とする、工作機械のクーラントタンクを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための手段として、本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの工作機械のクーラントタンクである。
請求項１に記載の工作機械のクーラントタンクは、加工工具を用いてワークを加工する工作機械において、発生した切屑をクーラント液とともに回収する、工作機械のクーラントタンクであって、樋状の形状を有し、回収したクーラント液を排出する排出口に向けて傾斜が設けられたシュート部と、前記シュート部の排出口に接続され、回収したクーラント液から切屑を分離する切屑分離手段と、切屑が分離されたクーラント液を吸い出すポンプと、が設けられたクリーンタンク部と、を備え、前記シュート部と前記クリーンタンク部とが分割可能に構成されている。

また、本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの工作機械のクーラントタンクである。
請求項２に記載の工作機械のクーラントタンクは、請求項１に記載の工作機械のクーラントタンクであって、前記シュート部には、前記排出口の方向に向けてクーラント液を噴出するノズルが設けられている。

また、本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの工作機械のクーラントタンクである。
請求項３に記載の工作機械のクーラントタンクは、請求項１または２に記載の工作機械のクーラントタンクであって、前記シュート部は、工作機械の基台であるベッドと一体となるように当該ベッドに固定されている。

また、本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの工作機械のクーラントタンクである。
請求項４に記載の工作機械のクーラントタンクは、請求項１〜３のいずれかに記載の工作機械のクーラントタンクであって、前記クリーンタンク部は、前記シュート部の排出口に着脱可能に構成されている。

請求項１に記載の工作機械のクーラントタンクを用いれば、分割可能に構成したシュート部６５とクリーンタンク部６４により（図２参照）、出し入れスペースＳＰが不要となり、クリーンタンク部６４のみを取り外してメンテナンス作業等を行うことができる。また、シュート部６５はコンベアやモータを有さない樋状であるため、特にメンテナンスを必要としない。

また、請求項２に記載の工作機械のクーラントタンクによれば、コンベアやモータを有さない樋状のシュート部材において、回収したクーラント液及び切屑を、より適切に排出口へ押し流すことができる。

また、請求項３、請求項４に記載の工作機械のクーラントタンクによれば、シュート部材を工作機械に固定しており、工作機械の据付時、出し入れスペースＳＰが不要となり、クリーンタンク部を固定（接続）することでクーラントタンクの設置を行うことができる。また、クーラントタンクのメンテナンス作業時にはクリーンタンク部のみを取り外せばよいので、出し入れスペースＳＰが不要となる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明のクーラントタンク６０を備えた工作機械１の一実施の形態の側面図を示しており、図２は図１に示す工作機械１の右後方から見た斜視図（カバー３０は図示省略）、且つクーラントタンク６０を抜き出した状態を示している。

●［工作機械１の構成（図１）とクーラントタンク６０の構成（図２）］
工作機械１におけるベッド１０、ワークテーブル２４、ワークＷ、コラム１２、Ｘ軸駆動モータ１９、Ｙ軸駆動モータ２０、Ｚ軸駆動モータ２１、主軸回転駆動モータ２３等は、すでに図３及び図４を用いて説明した従来の工作機械１００と同様であるので説明を省略する。図１と図３、及び図２と図４にて、符号が同じものは、同様のものである。
以下、図３及び図４に示した従来の工作機械１００及び従来のクーラントタンク１６０と、図１及び図２に示す本実施の形態の工作機械１及びクーラントタンク６０と、の相違点を説明する。

図２に示すように、本実施の形態にて説明するクーラントタンク６０は、シュート部６５とクリーンタンク部６４とで構成され、シュート部６５とクリーンタンク部６４は分割可能に構成されている。
シュート部６５は、底面が角度θの傾斜部を有した樋状の形状であり、回収孔６０Ｋから回収した（流入した）クーラント液（切屑も含む）を排出口６０Ｈから排出する。シュート部６５は、図３に示すコンベア１６１を備えることなく、傾斜面でもって切屑を排出口６０Ｈに運ぶ構成を有している。
このように、シュート部６５は、クーラント液が溜まらないので重量が非常に軽くなるとともに、メンテナンスを必要とするコンベアも備えていない。従って、重量も軽く、取り外してメンテナンスする必要もないので、工作機械１のベッド１０と一体となるように固定することが可能である。この場合、シュート部６５は、クーラント回収孔１０Ａに回収孔６０Ｋが達するまで、ベッド１０に設けられたタンク溝１０Ｋに挿入される。そして、排出口６０Ｈを工作機械１の背面ＢＭから露出させた状態で、シュート部６５はベッド１０に懸架された状態でベッド１０に固定される。
なお、回収孔６０Ｋから排出口６０Ｈの方向にクーラント液を噴出するノズル６７を設け、噴出したクーラント液にて、切屑を含んだクーラント液を排出口６０Ｈに押し流すと、より好ましいが、ノズル６７は省略してもよい。

クリーンタンク部６４は、シュート部６５の排出口６０Ｈに接続され、回収したクーラント液に含まれている切屑を切屑排出口６６まで搬送するコンベア６１と、コンベア６１を駆動するコンベア駆動モータ６２と、切屑を分離後のクーラント液を再度ワークＷに噴出するクーラント循環系（図示省略）に送るポンプ６３等を備えている。なお、コンベア６１とコンベア駆動モータ６２とが切屑分離手段に相当する。

そして、クリーンタンク部６４は、コンベア６１やコンベア駆動モータ６２等のメンテナンス作業を容易にするために、排出口６０Ｈに着脱可能となるように構成されており、工作機械１の背面ＢＭの側から排出口６０Ｈに接続される。排出口６０Ｈには、クリーンタンク部６４との接続部に、クーラント液の漏れを防止するシール部材が設けられている（図示省略）。
なお、クリーンタンク部６４を、排出口６０Ｈに接続するだけでなく、排出口６０Ｈとともに工作機械１の背面ＢＭに固定すると、より強固に固定することができる。

本実施の形態にて説明した、シュート部６５とクリーンタンク部６４とに分割されたクーラントタンク６０を用いれば、シュート部６５を工作機械１のベッド１０と一体となるように固定することができる。このため、工作機械１の据付時には、工作機械１を据付けた後、クリーンタンク部６４を接続すればよいので、図３に示す出し入れスペースＳＰが不要である。
また、クーラントタンク６０のメンテナンス作業時においては、クリーンタンク部６４を取り外すだけでよく、やはり出し入れスペースＳＰが不要である。
図３及び図４に示す従来のクーラントタンク１６０を用いた場合、排出タンク部１６４を設置するＺ軸方向への約１ｍ程度のスペースに加えて、クーラントタンク１６０を引き出すためのＺ軸方向への約２ｍ程度のスペース（出し入れスペースＳＰに相当）も必要であり、合計３ｍ程度のスペースが、工作機械１００の背面ＢＭの側に必要であった。しかし、本願の工作機械１では、クリーンタンク部６４を設置するためのＺ軸方向への約１ｍ程度のスペースがあればよい。
従って、従来よりも小さな設置スペースにも工作機械１を設置することが可能であるとともに、据付作業もメンテナンス作業も、クリーンタンク部６４のみを着脱すればよいので、据付及び保守が容易となり、作業時間も費用も減少される。
また、工作機械の運搬時も、従来は工作機械１００と大型なクーラントタンク１６０とを別々に運搬していたため、運搬時にも大きなスペースを必要としていた。しかし、本実施の形態にて説明した工作機械では、シュート部６５を固定した工作機械１と小型なクリーンタンク部６４とを運搬すればよいので、運搬時に必要とするスペースを低減することができ、運搬コストを低減できる。また、クリーンタンク部６４を小型化したことによって、工作機械１にクリーンタンク部６４を接続した一体状態で運搬することもでき、この場合には運搬コストや工場据付コストを大幅に下げることができる。

本発明の工作機械のクーラントタンク６０は、本実施の形態で説明した外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、クーラントタンク６０を設ける工作機械１は、本実施の形態で説明した工作機械に限定されず、砥石を用いた円筒研削盤等、切屑等をクーラント液で洗い流してクーラント液を回収する種々の工作機械に適用することが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

本発明のクーラントタンク６０を備えた工作機械１の一実施の形態を説明する側面図である。 本発明のクーラントタンク６０の構成を説明する斜視図である。 従来のクーラントタンク１６０を備えた工作機械１００の例を説明する側面図である。 従来のクーラントタンク１６０の構成を説明する斜視図である。

符号の説明

１ 工作機械
１０ ベッド
１０Ａ クーラント回収孔
１０Ｋ タンク溝
１１ Ｘ軸案内レール
１２ コラム
１３ Ｙ軸案内レール
１６ Ｚ軸スライドテーブル
１９ Ｘ軸駆動モータ
２０ Ｙ軸駆動モータ
２１ Ｚ軸駆動モータ
２３ 主軸回転駆動モータ
２４ ワークテーブル
５０ 工具マガジン
６０ クーラントタンク
６０Ｋ 回収孔
６０Ｈ 排出口
６１ コンベア
６２ コンベア駆動モータ
６３ ポンプ
６４ クリーンタンク部
６５ シュート部
６６ 切屑排出口
６７ ノズル
Ｗ ワーク
Ｔ 加工工具

Claims (4)

1. 加工工具を用いてワークを加工する工作機械において、発生した切屑をクーラント液とともに回収する、工作機械のクーラントタンクであって、
   樋状の形状を有し、回収したクーラント液を排出する排出口に向けて傾斜が設けられたシュート部と、
   前記シュート部の排出口に接続され、回収したクーラント液から切屑を分離する切屑分離手段と、切屑が分離されたクーラント液を吸い出すポンプと、が設けられたクリーンタンク部と、を備え、
   前記シュート部と前記クリーンタンク部とが分割可能に構成されている、
   工作機械のクーラントタンク。
2. 請求項１に記載の工作機械のクーラントタンクであって、
   前記シュート部には、前記排出口の方向に向けてクーラント液を噴出するノズルが設けられている、
   工作機械のクーラントタンク。
3. 請求項１または２に記載の工作機械のクーラントタンクであって、
   前記シュート部は、工作機械の基台であるベッドと一体となるように当該ベッドに固定されている、
   工作機械のクーラントタンク。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の工作機械のクーラントタンクであって、
   前記クリーンタンク部は、前記シュート部の排出口に着脱可能に構成されている、
   工作機械のクーラントタンク。
   

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