JP2010214491A - クーラント供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図ることができるクーラント供給装置を提供する。
【解決手段】加工機２に対してクーラントを供給するクーラント供給装置１であって、原料計量タンク５と、希釈機８と、中間調整タンク１０と、ポンプ１２とは、原液タンク４の下方に配置されると共に、原液供給管６と原液計量タンクとの接合部は、原料計量タンクに形成され原液供給管が挿入される管差入孔１４と、原液供給管の管差入孔に挿入される部位に形成された可撓性を有する可撓挿入部１５と、から成り、原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１は、それぞれタンクの側部に設けられ、上記希釈機にかかるクーラント原液及び水の圧力を上記原液計量タンク及びレギュレータ１８により一定圧にして希釈率を安定化させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋盤やフライス盤などの加工機に対してクーラントを自動的に供給するためのクーラント供給装置に関し、さらに詳しくは、小型化を図ることができるクーラント供給装置に関する。

従来より、加工機では、長時間の稼動によりクーラントが減少するため、各加工機のクーラントタンクにクーラントを補給する必要が生ずる。この場合、加工機にクーラントを作業員が手作業で供給することが行われていたが、これでは加工機の長時間の無人運転ができず、また多数の加工機を同時運転する際には作業者の負担が大きくなっていた。これを解決するために、クーラントが所定量より減少した加工機に対してクーラントを自動的に供給可能なクーラント供給装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、このようなクーラント供給装置では、原液タンクから直接希釈装置に供給し、またこの希釈装置から直接加工機に希釈クーラントを供給しているので、クーラント原液の貯留量の変化や混合時の温度変化によって希釈クーラントの濃度が変化する等の理由で安定した濃度の希釈クーラントを供給できない恐れがある。このため、原液タンクと希釈装置との間に原液計量タンクを設け、また希釈装置と加工機との間に中間調整タンクを設けたクーラント供給装置が開発されている（例えば、特許文献２及び３参照）。

しかし、上述したクーラント供給装置では、原液タンクの他に原液計量タンク及び中間調整タンクの少なくとも３個のタンクが必要になると共に希釈装置や各配管を設置しなければならないので、小型化が非常に困難であった。また、小型化を図るために、例えば、これら原液タンクと原液計量タンクと中間調整タンクを重ねるように配置すると、配管は固定されるために各タンクの取り外しやメンテナンスが非常に困難になってしまう。更に、各タンクには鉛直方向に長いレベルセンサが使用されているため（例えば、特許文献１参照）、各タンクを重ねるにしても制約が大きかった。

特開平４−１３５１３８号公報 特開平６−４７６４９号公報 特開平１０−２９１３２号公報

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、小型化を図ることができるクーラント供給装置を提供することを目的とする。

本発明は、以下の通りである。
１．加工機に対してクーラントを供給するために、クーラント原液を貯留する原液タンクと、上記原液タンクのクーラント原液を他に供給するための原液供給管と、上記原液供給管に連結されると共に上記原液タンクから供給されるクーラント原液を一旦貯留する原液計量タンクと、上記原液計量タンクでのクーラント原液の貯留量を計測する原液計量センサと、上記原液計量タンクに貯留されたクーラント原液に水を混合して希釈し且つ水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有する希釈機と、上記希釈機で希釈された希釈クーラントを貯留する中間調整タンクと、上記中間調整タンクでの希釈クーラントの貯留量を計測する希釈液計量センサと、上記中間調整タンクに貯留された希釈クーラントを上記加工機に供給するポンプと、を備えたクーラント供給装置であって、
上記原液計量タンクと、上記希釈機と、上記中間調整タンクと、上記ポンプとは、上記原液タンクの下方に配置されると共に、
上記原液供給管と上記原液計量タンクとの接合部は、上記原液計量タンクに形成され上記原液供給管が挿入される管差入孔と、上記原液供給管の上記管差入孔に挿入される部位に形成された可撓性を有する可撓挿入部と、から成り、
上記原液計量センサ及び上記希釈液計量センサは、それぞれタンクの側部に設けられ、 上記希釈機にかかるクーラント原液及び水の圧力を上記原液計量タンク及び上記レギュレータにより一定圧にして希釈率を安定化させるようにしたことを特徴とするクーラント供給装置。
２．上記希釈機と上記中間調整タンクとの間には、上記希釈機により混合された希釈クーラントを排出するチェック用バルブが設けられる上記１．記載のクーラント供給装置。
３．上記中間調整タンクの上面には上記チェック用バルブからの希釈クーラントを滴下させる受け口が形成され、該受け口にはメッシュの深皿から成る受け皿が設けられる上記２．記載のクーラント供給装置。
４．上記原液計量センサ及び上記希釈液計量センサは、最大貯留量を検出する上限検出部と、最小貯留量を検出する下限検出部と、を備える上記１．乃至３．のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。
５．上記原液タンクの下面と上記原液計量タンク及び上記中間調整タンクの上面との間隔は、２００〜３００ｍｍである上記１．乃至４．のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。

本発明のクーラント供給装置によると、原液計量タンクと、希釈機と、中間調整タンクと、ポンプとが原液タンクの下方に配置されているので、全体として小型化を図ることができるようになる。ここで、原液供給管と原液計量タンクとの接合部は、原液計量タンクに形成された管差入孔と、原液供給管の管差入孔に挿入される部位に形成された可撓挿入部と、から成るようにしているので、原液計量タンクのメンテナンスのため取り外す際に、原液計量タンクを側方に引き出すことで原液供給管の可撓挿入部が撓むので容易に引き出すことができる。このため、従来の固定された配管を使用する場合に比べて取り外す手間が不要に成るので、メンテナンスの煩雑さを生ずることなくタンクを重ねて配置して小型化を図ることができるようになる。更に、原液計量センサ及び希釈液計量センサは、それぞれタンクの側部に設けられているので、従来のように鉛直方向に長いレベルセンサを使用する場合に比べてタンクの鉛直方向への制約を大幅に減らすことができる。このため、各タンクを上下に配置する際の制約を減らして、クーラント供給装置の小型化を促進することができる。更に、希釈機が水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有しているので、希釈機にかかるクーラント原液及び水の圧力を原液計量タンク及びレギュレータにより一定圧にして希釈率を安定化させることができる。
また、希釈機と中間調整タンクとの間に希釈機により混合された希釈クーラントを排出するチェック用バルブが設けられる場合は、中間調整タンクに供給される前の希釈機で混合された直後の希釈クーラントの希釈濃度を測定することができるようになる。このため、中間調整タンクに残った希釈クーラントの希釈濃度の影響を受けることなく、現在混合されている希釈クーラントの希釈濃度を測定することができるようになる。
更に、中間調整タンクの上面にチェック用バルブからの希釈クーラントを滴下させる受け口が形成されている場合は、チェック用バルブから測定用に滴下された希釈クーラントを無駄にすることなく中間調整タンクに供給することができる。また、受け口にはメッシュの深皿から成る受け皿が設けられる場合は、中間調整タンクでの希釈クーラントの貯留量が上限に近い際に液面が受け皿の中に見えるようになる。このため、チェック用バルブから後どの程度の量を滴下できるか目測で判断できるようになるので、中間調整タンクのオーバーフローを防止することができるようになる。
また、原液計量センサ及び希釈液計量センサが、最大貯留量を検出する上限検出部と、最小貯留量を検出する下限検出部と、を備える場合は、貯留量が最大値より多くなった時には該タンクへの供給を停止し、最小値より少なくなった時には該タンクからの供給を停止するように制御できるようになる。
また、原液タンクの下面と原液計量タンク及び中間調整タンクの上面との間隔が２００〜３００ｍｍである場合は、クーラント供給装置の全体の高さを１５００〜１７００ｍｍ程度にできるので、小型化を図ることができる。

本実施例に係るクーラント供給装置の主要部を示す斜視図である。 クーラント供給装置と加工機の接続を示す概略図である。 チェック用バルブと受け皿を示す縦断面側面図である。

本発明に係るクーラント供給装置は、加工機に対してクーラントを供給するために、クーラント原液を貯留する原液タンクと、原液タンクのクーラント原液を他に供給するための原液供給管と、原液供給管に連結されると共に原液タンクから供給されるクーラント原液を一旦貯留する原液計量タンクと、原液計量タンクでのクーラント原液の貯留量を計測する原液計量センサと、原液計量タンクに貯留されたクーラント原液に水を混合して希釈し且つ水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有する希釈機と、希釈機で希釈された希釈クーラントを貯留する中間調整タンクと、中間調整タンクでの希釈クーラントの貯留量を計測する希釈液計量センサと、中間調整タンクに貯留された希釈クーラントを加工機に供給するポンプと、を備えたものである。そして、原液計量タンクと、希釈機と、中間調整タンクと、ポンプと、は、原液タンクの下方に配置される。原液タンクの下面と原液計量タンク及び中間調整タンクの上面との間隔は、例えば、２００〜３００ｍｍとすることができ、好ましくは２５０ｍｍ程度である。

上記「加工機」は、旋盤やフライス盤などの工作機械である限り、その種類や数量等は特に問わない。

上記「クーラント」は加工機で使用される切削液であり、水溶性のクーラント原液に水を混合して希釈して希釈クーラントとして使用するものである限り、その成分等は特に問わない。

上記「原液タンク」はクーラント原液を貯留するものである限り、その形状、大きさ、容量、材質、構造、数量等は特に問わない。原液タンクの容量としては、例えば、２８０Ｌとすることができる。

上記「原液計量タンク」は原液タンクから供給されるクーラント原液を一旦貯留するものであると共に、原液供給管が挿入される管差入孔を有する限り、その形状、大きさ、容量、材質、構造、数量等は特に問わない。原液計量タンクの容量としては、例えば、２４Ｌとすることができる。

上記「原液供給管」は原液タンクのクーラント原液を原液計量タンクに供給するものであると共に、原液供給管の管差入孔に挿入される部位に形成された可撓性を有する可撓挿入部を備える限り、その形状、太さ、材質、構造、数量等は特に問わない。可撓挿入部としては、例えば、ビニル製のホースとすることができる。

上記「原液計量センサ」は原液計量タンクでのクーラント原液の貯留量を計測すると共に、原液計量タンクの側部に設けられるものである限り、その形状、大きさ、構造、数量等は特に問わない。原液計量センサは、最大貯留量を検出する上限検出部と、最小貯留量を検出する下限検出部と、を備えるようにできる。

上記「希釈機」は原液計量タンクに貯留されたクーラント原液に水を混合して希釈し且つ水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有するものである限り、その形状、大きさ、材質、構造、数量等は特に問わない。このレギュレータは、水道管から供給される水の圧力を一定化させるものである限り、その形状、大きさ、材質、数量等は特に問わない。圧力調整範囲としては、例えば、０．０５〜０．７ＭＰａの間で調整可能なものとできる。

上記希釈機の構造としては、原液計量タンクからクーラント原液を吸い出す原液管と、水を供給する水道管と、上記レギュレータと、水の供給をオンオフする電磁弁と、クーラント原液及び水を混合するミキシングユニットと、を備えたものとできる。希釈濃度としては、例えば、０〜２５％の間で調整可能なものとできる。

上記「中間調整タンク」は、希釈機で希釈された希釈クーラントを貯留するものである限り、その形状、大きさ、容量、材質、構造、数量等は特に問わない。中間調整タンクの容量としては、例えば、４８Ｌとすることができる。

上記「希釈液計量センサ」は中間調整タンクでの希釈クーラントの貯留量を計測すると共に、中間調整タンクの側部に設けられるものである限り、その形状、大きさ、構造、数量等は特に問わない。希釈液計量センサは、最大貯留量を検出する上限検出部と、最小貯留量を検出する下限検出部と、を備えるようにできる。

ここで、希釈機と中間調整タンクとの間には、希釈機により混合された希釈クーラントを排出するチェック用バルブを設けるようにできる。更に、中間調整タンクの上面にチェック用バルブからの希釈クーラントを滴下させる受け口を形成し、該受け口にはメッシュの深皿から成る受け皿を設けるようにできる。

上記「ポンプ」は中間調整タンクに貯留された希釈クーラントを加工機に供給するものである限り、その形状、大きさ、構造、数量等は特に問わない。また、ポンプから加工機までの経路は配管によるものであってもよく、あるいは一部を手押し車等により人力で運搬するものであってもよい。

以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。

（１）クーラント供給装置の構成
本実施例に係るクーラント供給装置１は、図２に示すように、複数の加工機２に対してクーラントを供給するためのものである。このクーラント供給装置１は、図１に示すように、クーラント原液３を貯留する原液タンク４と、原液タンク４のクーラント原液３を原液計量タンク５に供給するための原液供給管６と、原液供給管６に連結されると共に原液タンク４から供給されるクーラント原液３を一旦貯留する原液計量タンク５と、原液計量タンク５でのクーラント原液３の貯留量を計測する原液計量センサ７と、原液計量タンク５に貯留されたクーラント原液３に水を混合して希釈し且つ水を一定圧にて供給するためのレギュレータ１８を有する希釈機８と、希釈機８で希釈された希釈クーラント９を貯留する中間調整タンク１０と、中間調整タンク１０での希釈クーラント９の貯留量を計測する希釈液計量センサ１１と、中間調整タンク１０に貯留された希釈クーラント９を加工機２に供給するポンプ１２と、を備えている。本実施例では、原液タンク４の容量は２８０Ｌ、原液計量タンク５の容量は２４Ｌ、中間調整タンク１０の容量は４８Ｌとしている。

そして、原液タンク４は直方体のフレームからなる支持台１３に支持されている。この支持台１３には、原液計量タンク５と、希釈機８と、中間調整タンク１０と、ポンプ１２と、が収容されている。従って、原液計量タンク５と、希釈機８と、中間調整タンク１０と、ポンプ１２と、は、原液タンク４の下方に配置されている。原液タンク４の下面と原液計量タンク５及び中間調整タンク１０の上面との間隔は、２５０ｍｍ程度としている。

また、原液供給管６と原液計量タンク５との接合部は、原液計量タンク５の上面に形成され原液供給管６が挿入される管差入孔１４と、原液供給管６の管差入孔１４に挿入される部位に形成された可撓性を有する可撓挿入部１５と、が形成されている。原液供給管６は金属製であり、可撓挿入部１５はビニル製のホースとしている。

更に、原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１は、それぞれタンク５，１０の側部に設けられている。また、各計量センサ７，１１は、最大貯留量を検出する上限検出部７ａ，１１ａと、最小貯留量を検出する下限検出部７ｂ、１１ｂと、を備えている。

希釈機８は、原液計量タンク５からクーラント原液３を吸い出す原液管１６と、水（水道水）を供給する水道管１７と、上記レギュレータ１８と、水の供給をオンオフする電磁弁１９と、クーラント原液３及び水を混合するミキシングユニット２０と、を備えている。このうちで、ミキシングユニット２０が原液計量タンク５に固定されている。

希釈機８と中間調整タンク１０とは、希釈液供給管２１により連結されている。この希釈液供給管２１の途中には、希釈機８により混合された希釈クーラント９を排出するチェック用バルブ２２が設けられている。また、図３に示すように、中間調整タンク１０の上面には、チェック用バルブ２２からの希釈クーラント９を滴下させる受け口２３が形成されている。更に、受け口２３にはメッシュの深皿から成る受け皿２４が設けられている。希釈液供給管２１の先端は、中間調整タンク１０の上面に形成された透孔２５に挿入されている。

ポンプ１２は加工機２に対して配管２６により連結されている。そして、各加工機２においてクーラントが不足した際にポンプ１２から希釈クーラント９が供給されるようになる。

（２）クーラント供給装置１の作用
次に、上記構成のクーラント供給装置１の作用について説明する。
原液タンク４に貯留されたクーラント原液３は、原液供給管６を介して原液計量タンク５に供給される。原液計量タンクでは、原液計量センサ７の上限検出部７ａ及び下限検出部７ｂの作用により液量が常に適量の範囲内にあるように制御される。

ここで、希釈機８の電磁弁１９が開かれると、水道水がレギュレータ１８を通過してミキシングユニット２０に供給される。この時、原液計量タンク５に貯留されたクーラント原液３は、原液管１６を介してミキシングユニット２０に吸い込まれる。これにより、水とクーラント原液３が混合されて希釈クーラント９が生成される。ここでの設定濃度としては２５％以下の任意の値とする。

希釈クーラント９は、希釈液供給管２１を介して中間調整タンク１０に供給される。中間調整タンク１０では、希釈液計量センサ１１の上限検出部１１ａ及び下限検出部１１ｂの作用により液量が常に適量の範囲内にあるように制御される。中間調整タンク１０に貯留された希釈クーラント９は、ポンプ１２により各加工機２に供給される。

ここで、希釈機８で生成された希釈クーラント９の濃度を測定する必要のある時は、チェック用バルブ２２を開いて希釈クーラント９を滴下させて測定する。測定に使用しない希釈クーラント９は受け皿２４に落として中間調整タンク１０に供給する。この時、受け皿２４の内側に液位が見られる場合は、液位が十分に高いことを目視で確認できる。

一方、このクーラント供給装置１のメンテナンス時には、支持台１３に収容されている原液計量タンク５と、希釈機８と、中間調整タンク１０と、ポンプ１２と、を１ユニットとして引き出す。この時、原液計量タンク５を側方に引き出すことで原液供給管６の可撓挿入部１５が撓んで管差入孔１４から容易に外れるので、取り外しを簡便に行うことができる。

（３）実施例の効果
本実施例のクーラント供給装置１によると、原液計量タンク５と、希釈機８と、中間調整タンク１０と、ポンプ１２と、は、原液タンク４の下方に配置されているので、全体としての小型化を図ることができる。このため、例えば、装置全体の奥行きを３５０ｍｍ程度にすることにより、工場内の幅４００ｍｍ程度の柱の横に収めることができるようになる。これにより、工場内のデッドスペースを有効利用することができる。

また、原液供給管６の先端部をビニル製の可撓挿入部１５としているので、原液計量タンク５の側方への引き出しを容易にして小型化を図りながらもメンテナンス性を良好にすることができる。

また、原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１は、それぞれタンク５，１０の側部に設けられているので、従来のように鉛直方向に長いレベルセンサを使用する場合に比べてタンクの鉛直方向への制約を大幅に減らすことができる。このため、各タンク４，５，１０を上下に配置する際の制約を減らして、クーラント供給装置１の小型化を図ることができる。しかも、原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１が、最大貯留量を検出する上限検出部７ａ，１１ａと、最小貯留量を検出する下限検出部７ｂ，１１ｂと、を備えているので、必要最低限の検出部とすることができ部品点数の増加を抑えることができる。

更に、希釈機が水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有しているので、希釈機にかかるクーラント原液及び水の圧力を原液計量タンク及びレギュレータにより一定圧にして希釈率を安定化させることができる。

また、希釈機８と中間調整タンク１０との間にチェック用バルブ２２が設けられているので、中間調整タンク１０に残った希釈クーラント９の希釈濃度の影響を受けることなく、現在混合されている希釈クーラント９の希釈濃度を測定することができるようになる。

また、中間調整タンク１０の上面にチェック用バルブ２２からの希釈クーラント９を滴下させる受け口２３が形成されているので、チェック用バルブ２２から測定用に滴下された希釈クーラント９を無駄にすることなく中間調整タンク１０に供給することができる。

また、受け口２３にはメッシュの深皿から成る受け皿２４が設けられているので、チェック用バルブ２２から後どの程度の量を滴下できるか目測で判断できるようになり、中間調整タンク１０のオーバーフローを防止することができるようになる。

尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。即ち、上記実施例では、ポンプ１２から各加工機２までを配管２６により連結したが、これに限定されず、図２中、想像線で示すように、配管２６の一部が断絶されていて、その間を希釈クーラント９を手押し車等により人力で運搬するものとしてもよい。

また、上記実施例では、原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１として、最大貯留量を検出する上限検出部７ａ，１１ａと、最小貯留量を検出する下限検出部７ｂ，１１ｂと、を備えている形態を例示したが、これに限定されず、例えば、最大貯留量を検出する上限検出部７ａ，１１ａのみを備える原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１としたり、最小貯留量を検出する下限検出部７ｂ，１１ｂのみを備える原液計量センサ７及び希釈液計量センサ１１としたりしてもよい。

さらに、上記実施例において、原液供給管６の途中に電磁弁３０（図１中に仮想線で示す。）を配設し、原液計量センサ７における定量検知がオフした場合に電磁弁３０を開放して原液計量タンク５内の原液を常に一定に保たせるようにしてもよい。

加工機にクーラントを供給するための技術として利用される。特に、装置の小型化を図る技術として好適に利用される。

１；クーラント供給装置、２；加工機、３；クーラント原液、４；原液タンク、５；原液計量タンク、６；原液供給管、７；原液計量センサ、８；希釈機、９；希釈クーラント、１０；中間調整タンク、１１；希釈液計量センサ、１２；ポンプ、１４；管差入孔、１５；可撓挿入部、１６；原液管、１７；水道管、１８；レギュレータ、１９；電磁弁、２０；ミキシングユニット、２１；希釈液供給管、２２；チェック用バルブ、２３；受け口、２４；受け皿、２５；透孔、２６；配管。

Claims (5)

1. 加工機に対してクーラントを供給するために、クーラント原液を貯留する原液タンクと、上記原液タンクのクーラント原液を他に供給するための原液供給管と、上記原液供給管に連結されると共に上記原液タンクから供給されるクーラント原液を一旦貯留する原液計量タンクと、上記原液計量タンクでのクーラント原液の貯留量を計測する原液計量センサと、上記原液計量タンクに貯留されたクーラント原液に水を混合して希釈し且つ該水を一定圧にて供給するためのレギュレータを有する希釈機と、上記希釈機で希釈された希釈クーラントを貯留する中間調整タンクと、上記中間調整タンクでの希釈クーラントの貯留量を計測する希釈液計量センサと、上記中間調整タンクに貯留された希釈クーラントを上記加工機に供給するポンプと、を備えたクーラント供給装置であって、
   上記原液計量タンクと、上記希釈機と、上記中間調整タンクと、上記ポンプとは、上記原液タンクの下方に配置されると共に、
   上記原液供給管と上記原液計量タンクとの接合部は、上記原液計量タンクに形成され上記原液供給管が挿入される管差入孔と、上記原液供給管の上記管差入孔に挿入される部位に形成された可撓性を有する可撓挿入部と、から成り、
   上記原液計量センサ及び上記希釈液計量センサは、それぞれタンクの側部に設けられ、 上記希釈機にかかるクーラント原液及び水の圧力を上記原液計量タンク及び上記レギュレータにより一定圧にして希釈率を安定化させるようにしたことを特徴とするクーラント供給装置。
2. 上記希釈機と上記中間調整タンクとの間には、上記希釈機により混合された希釈クーラントを排出するチェック用バルブが設けられる請求項１記載のクーラント供給装置。
3. 上記中間調整タンクの上面には上記チェック用バルブからの希釈クーラントを滴下させる受け口が形成され、該受け口にはメッシュの深皿から成る受け皿が設けられる請求項２記載のクーラント供給装置。
4. 上記原液計量センサ及び上記希釈液計量センサは、最大貯留量を検出する上限検出部と、最小貯留量を検出する下限検出部と、を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。
5. 上記原液タンクの下面と上記原液計量タンク及び上記中間調整タンクの上面との間隔は、２００〜３００ｍｍである請求項１乃至４のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。

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