JP2011083874A - 工作機械の工具洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄液の供給安定性と応答性を備えた高圧力の洗浄液を噴射可能な工具洗浄装置を提供する。
【解決手段】工具交換終了時に第１切替バルブ３５によってクーラントホース２８を閉じると同時に、第２切替バルブ３８によって排気通路３７を開けて貯留タンク５０の圧力を脱圧する。このとき、加圧エアによってクーラント液は排気通路３７を介して排液溜め５３側に流出する。排液溜め５３に流入した加圧エアとクーラント液は、迷路状の通路を通って出口５８から貯留槽１１に流出する。排液溜め５３は、排気通路３７の容量よりも大きく且つ入口５７よりも幅広な部分を有するので、加圧エアは、排液溜め５３内で減圧される。それ故、工具洗浄装置６７は、クーラントタンク１０に流出したクーラント液によってクーラントタンク１０から洗浄液が溢れるのを防止できる。
【選択図】図７

Description

本発明は、主軸に装着する工具表面に付着した切粉等を洗浄する工作機械の工具洗浄装置に関するものである。

従来より、工作機械は、工具による被切削物の切削個所にクーラント液を噴射して加工精度や工具寿命の向上するようにしている。最近のマシニングセンタなどの工作機械においては工具交換装置を有し、切削工具と工具ホルダとからなる工具の自動交換を行う。

工具交換時に、工具ホルダの主軸装着面に切粉が付着した状態で工具を主軸に装着した場合、主軸に対する工具の位置ずれが発生し、切削加工精度は低下する。前述した問題点を解決するために、従来の工作機械は、工具ホルダの主軸装着面を洗浄液となるクーラント液やエアブローによって洗浄している。

特許文献１は、主軸の先端にクーラント液を噴射可能な洗浄ノズルを設け、この洗浄ノズルとエア源となるエアコンプレッサとを接続し、工具ホルダの主軸装着面に対してクーラント液をエアアシストしながら噴射する技術を提案している。特許文献１では、エアを混合したクーラント液は、工具ホルダの主軸装着面に付着する切粉等を洗浄する。

特開２００２−２７３６４０号公報

被切削物の切削個所に噴射するクーラント液は、所定噴射圧、例えば、０．０３ＭＰａ程度のポンプがクーラントタンクから噴射ノズル開口まで送る構成となっている。工作機械は、工具ホルダの主軸装着面に付着する切粉等の洗浄においても、前記ポンプから噴射するクーラント液を洗浄液に兼用することが一般的である。それ故、工作機械は、切削個所に送るクーラント液を分岐させて洗浄ノズルに送る構成としている。

切削個所に噴射するクーラント液は、切削個所の潤滑や冷却を主な機能とし、ポンプはクーラント液を搬送する程度の噴射圧に設定している。工具洗浄では、洗浄液は工具ホルダの主軸装着面に付着する切粉等を噴射圧力により除去する機能を必要とするため、前記のようなポンプ噴射圧では充分な洗浄効果を得ることができない。

特許文献１では、クーラント液と加圧エアとの混合体を工具に噴射するため、工具に噴射される時間当たりのクーラント液量が減少する。切粉等の除去では、クーラント液等の液体で洗い流すことが最も効果的であり、エアは洗浄液に比べて除去効率で劣る。しかも、クーラント液と加圧エアとの混合体とされるため、噴射されるクーラント液にはエア源の供給圧力、所謂出力が充分に付加されない。つまり、洗浄効果を高めた噴射圧のクーラント液を得るには、高出力のエア源が必要となる。

また、工具洗浄では、工具交換における短時間の間に所定噴射圧のクーラント液を途切れることなく且つ安定して噴射する必要がある。クーラントタンクから洗浄ノズルまでクーラント液を搬送する場合、通路が長いことから通路抵抗が大きく、更に、流路途中のフィルタの目詰まりやポンプ駆動の脈動等応答性を阻害する要因が存在する。

本発明の目的は、洗浄液の供給安定性と応答性とを備えた高圧力の洗浄液を噴射可能な工具洗浄装置を提供することである。

請求項１の工作機械の工具洗浄装置は、主軸に装着する工具を洗浄する洗浄液を貯留するタンクと、該タンクに貯留した洗浄液を前記工具に噴射可能なノズル手段と、前記洗浄液を前記タンクから前記ノズル手段に供給可能な洗浄液供給手段と、前記洗浄液供給手段と前記ノズル手段とに接続し、前記洗浄液を前記洗浄液供給手段から前記ノズル手段に導く洗浄液通路とを有する工作機械の工具洗浄装置において、前記洗浄液通路と接続し、前記洗浄液供給手段から供給された洗浄液を貯留し且つ貯留した洗浄液を前記ノズル手段に供給可能な洗浄液貯留容器と、前記洗浄液貯留容器に貯留された洗浄液を加圧する加圧手段と、前記洗浄液貯留容器と前記タンクとを接続し、前記洗浄液貯留容器に洗浄液を供給する際、前記加圧手段によって加圧された前記洗浄液貯留容器内の加圧エアを前記タンクに排気する為の排気通路と、前記排気通路と接続し、該排気通路内の前記加圧エアを取込む入口と、該入口から取込んだ前記加圧エアを外部へ排気する出口とを有する排液溜めとを備え、前記排液溜めは、前記排気通路の容量よりも大きく且つ前記入口よりも幅広な部分を有することを特徴としている。

この工作機械の工具洗浄装置では、洗浄液供給手段から供給された洗浄液を貯留すると共に貯留した洗浄液をノズル手段に供給可能な洗浄液貯留容器を有するため、洗浄液をノズル手段に送る洗浄液通路を短くすることができ、通路抵抗を低減できる。しかも、予め工具洗浄で必要とされる洗浄液を貯留することができ、洗浄途中での洗浄液の途切れを防止することが可能となる。更に、加圧手段によって加圧された洗浄液をノズル手段に供給するため、容量の大きなポンプを必要とすることなく、洗浄力を高めることができる。

洗浄液貯留容器に洗浄液を供給する際、洗浄液貯留容器内の加圧エアを排気通路を介してタンクに排気して洗浄液貯留容器の圧力を脱圧する。このとき、加圧エアによって、洗浄液貯留容器内の洗浄液や排気通路に溜まった洗浄液が排気通路を介してタンク側に流出する。排液溜めは、排気通路の容量よりも大きく且つ入口よりも幅広な部分を有するので、加圧エアは、排液溜め内で減圧される。

請求項２の工作機械の工具洗浄装置は、請求項１の発明において、前記排液溜めは、その内部に複数段の邪魔板を有することを特徴としている。

請求項３の工作機械の工具洗浄装置は、請求項２の発明において、前記排液溜めを前記タンクの上端部に設け、前記排液溜めの前記出口を前記タンクの中央側に位置するように構成したことを特徴としている。

請求項４の工作機械の工具洗浄装置は、請求項３の発明において、前記排液溜めの前記出口を前記排液溜めの前記入口よりも広く構成したことを特徴としている。

請求項５の工作機械の工具洗浄装置は、請求項１又は２の発明において、前記排液溜めを前記排気通路の途中部に配設し、該排液溜めの上端部に排気口を有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、ポンプの容量を変更することなく、洗浄液の供給安定性と応答性とを備えた高圧力の洗浄液を噴射可能な洗浄装置を得ることができる。洗浄液貯留容器によって通路抵抗を低減できるため、洗浄液の供給安定性と応答性とを確保できる。しかも、加圧手段によって、洗浄液貯留容器内の洗浄液を加圧するため、工具洗浄時、加圧された洗浄液を工具に噴射することができる。それ故、ポンプの容量を高めることなく洗浄力を高めることができる。

また、排液溜めは、排気通路の容量よりも大きく且つ入口よりも幅広な部分を有するので、洗浄液貯留容器に洗浄液を供給する際、洗浄液貯留容器内の加圧エアをタンクに排気した場合に排気した加圧エアを排液溜め内で減圧させることができる。排液溜め内で減圧することで、排気通路からタンクに流出する洗浄液は、流動速度が減速する。それ故、工具洗浄装置は、洗浄液貯留容器や排気通路からタンクに流出した洗浄液によってタンクから洗浄液が溢れるのを防止できる。

請求項２の発明によれば、排液溜めは、その内部に複数段の邪魔板を有するので、複数段の邪魔板により洗浄液の流動速度を十分に低下させた状態で、排液溜めの出口から洗浄液をタンクに流出させることができる。

請求項３の発明によれば、排液溜めをタンクの上端部に設け、排液溜めの出口をタンクの中央側に位置するように構成したので、排液溜めを通過した洗浄液はタンクの中央側に流出する。それ故、該洗浄液は、タンクの端から溢れることがない。

請求項４の発明によれば、排液溜めの出口を排液溜めの入口よりも広く構成したので、排液溜めの出口から流出するクーラント液の流動速度は一層低下する。

請求項５の発明によれば、排液溜めを排気通路の途中部に配設し、該排液溜めの上端部に排気口を有するので、排液溜めに流入した洗浄液は、排液溜めの出口から排気通路に排出し、且つ排液溜めに流入した加圧エアの大部分は、排気口から外部に排出する。それ故、排液溜め内の洗浄液の圧力は低下するので、洗浄液の流動速度が低下する。洗浄液の流動速度が低下するので、タンクに流出した洗浄液によってタンクから洗浄液が溢れるのを防止できる。

本発明の実施例１に係る工具洗浄装置の斜視図である。 クーラントタンクを接続した状態の工具洗浄装置の側面図である。 主軸と主軸ヘッドの正面図である。 図３の側面図である。 図３の底面図である。 主軸と主軸ヘッドの要部断面図である。 工具洗浄装置の回路図である。 クーラントタンクと第１，第２ポンプと排液溜めの平面図である。 図８のIX-IX線断面図である。 排液溜めの縦断面図である。 工具洗浄装置の制御系のブロック図である。 工具洗浄制御を示すフローチャートである。 実施例２に係る排液溜めの縦断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。

以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、この工作機械としてのマシニングセンタ１は、設置面である床面に固定したベース部２と、ＸＹ軸駆動機構（図示省略）によってＸ軸、Ｙ軸方向へ移動駆動可能なテーブル（図示省略）と、テーブル等の各機構を数値制御する制御部５１を収納した制御箱３と、ベース部２の後部の上面に立設し且つ上方へ延びるコラム４とを有している。

更に、このマシニングセンタ１は、コラム４に昇降可能に装備された主軸ヘッド５と、この主軸ヘッド５に設けた主軸６と、主軸ヘッド５をＺ軸方向へ移動駆動可能なＺ軸駆動機構７と、コラム４に装備したＡＴＣ８（自動工具交換装置）と、貯留タンク５０（洗浄液貯留容器）を有している。貯留タンク５０は、コラム４の上方に配置している。

クーラントタンク１０は、マシニングセンタ１の後方に設けたクーラント排出部９の下方にその前方端面が対向するよう配置している。尚、図１は、クーラントタンク１０をクーラント排出部９に装着する前段階を示している。クーラントタンク１０は、上面の一部を開口した略箱状の貯留槽１１と、該貯留槽１１に着脱可能な回収槽１２とを備えている。回収槽１２は、クーラント排出部９から流出する使用済クーラント液に混ざった切粉を取り除く。貯留槽１１は、回収槽１２で切粉が取り除かれたクーラント液を貯留する。

一対の第１ポンプ１３、第２ポンプ１４は、切粉等を取り除いたクーラント液を貯留槽１１から吸い上げて、マシニングセンタ１に循環供給するよう構成している。
第１ポンプ１３（洗浄液供給手段）は、工具２０と被切削物とが当接する切削個所に向かって噴射するクーラント液を供給するよう構成している。第１ポンプ１３の吐出圧力は、０．０３０〜０．０４５ＭＰａの範囲としている。第２ポンプ１４は、切削箇所から切粉等を排出するクーラント液を供給するよう構成しており、吐出圧力は第１ポンプ１３よりも大きく設定している。

貯留槽１１の上端部において第１ポンプ１３と第２ポンプ１４の間に、下方を開口した略箱状の排液溜め５３を固定している。工具交換終了時に貯留タンク５０内の圧力を抜く為の排気通路３７は、ソケット５２を介して排液溜め５３の上端部に設けた入口５７（図９参照）に接続している。

図３〜図５に示すように、主軸ヘッド５にはＡＴＣ８を装備してあり、ＡＴＣ８は複数のポッド１５がチェーン状部材１６に連結されたマガジン１７を有する。各ポッド１５には種々の切削工具２０ａ付き工具ホルダ２１（図６参照）を選択的に着脱可能に挿入してある。マガジン１７は指令信号に応じてそれらのポッド１５を移動させて、指令されたポッド１５を所定の交換位置に搬送する。

ＡＴＣ８は、主軸６と平行な軸の回りに旋回する旋回アーム１８を備え、旋回アーム１８は主軸６に取り付けた工具２０と、交換位置に搬送した工具２０とを把持した後、旋回アーム１８を下降させて、主軸６とポッド１５とから工具２０を取り外した後１８０度旋回させる。次に旋回アーム１８を上昇させて主軸６に別の工具２０を取り付けると共に交換位置のポッド１５に主軸６から取り外した工具２０を戻す。

図６に示すように、工具２０は、ドリル等の切削工具２０ａと、この切削工具２０ａを保持する工具ホルダ２１とからなり、工具ホルダ２１は、シャンク部２１ａとフランジ部２１ｂとＶ溝部２１ｃとを有する。主軸６に工具２０を取り付けた状態において、工具ホルダ２１のシャンク部２１ａはテーパ係合穴１９にテーパ係合する。フランジ部２１ｂの軸心方向位置規制面２１ｄは、主軸６の先端の端面２４に面当りする。それ故、主軸６は、テーパ係合穴１９と、端面２４とで工具ホルダ２１の位置を規制する二面拘束型の構成となっている。主軸６は、工具ホルダ２１のクランプ用係合部（図示省略）に係合して上方へ引きつける保持機構を有している。

次に、主軸６のテーパ係合穴１９に装着される工具２０を洗浄する洗浄機構について説明する。図６に示すように、環状主軸キャップ２２は、複数のボルト２３で主軸６を回転自在に支持する主軸ヘッド５の下端に固定している。

主軸キャップ２２の先端部分に形成された環状通路２５を塞ぐ環状のノズル形成部材２６の先端面は、主軸６の端面２４とほぼ同高さ位置に設定している。この環状通路２５はクーラント供給ポート２７に接続し、クーラント供給ポート２７はクーラントホース２８（洗浄液通路）を介して貯留タンク５０に接続している。

ノズル形成部材２６に、主軸６の軸心の方へ向けてクーラント液の噴射流を傾斜状に噴射する環状の噴射ノズル２９（ノズル手段）を形成している。この噴射ノズル２９は複数の通路穴３０によって環状通路２５に接続している。環状通路２５と複数の通路穴３０はクーラント液を噴射ノズル２９に供給する。噴射ノズル２９からクーラント液のテーパ筒状噴射流Ａを噴射し、主軸６のテーパ係合穴１９に向けて上方移動する工具ホルダ２１のシャンク部２１ａの表面を洗浄する。

次に、図７に基づき、工具洗浄装置６７の洗浄液回路について説明する。
工具洗浄装置６７は、前述したクーラントタンク１０と、噴射ノズル２９と、第１ポンプ１３と、クーラントホース２８と、貯留タンク５０と、排気通路３７と、排液溜め５３とを備えている。更に、工具洗浄装置６７は、後述するエア源３９と、第３エア通路４２と、分岐通路３２とを備えている。第１ポンプ１３は、貯留槽１１から吸引したクーラント液をクーラント供給通路３１に吐出し切削個所に送る。クーラント供給通路３１から分岐した分岐通路３２は、貯留タンク５０の下端部に接続している。

分岐通路３２は、クーラント液に混入した異物を除去するためのフィルタ部３３と、フィルタ部３３と貯留タンク５０との間に設け、且つ貯留タンク５０方向への流れのみを許容する逆止弁３４とを配置している。

貯留タンク５０の下端部と噴射ノズル２９とを接続するクーラントホース２８又は配管は、第１切替バルブ３５を有している。第１切替バルブ３５は、クーラントホース２８の通路を閉鎖する閉弁位置と噴射ノズル２９方向への流通を可能とする開弁位置とに切替え可能としている。第１切替バルブ３５は、付勢手段（バネ部材）により閉弁位置へ切替わり、後述する加圧エアにより開弁位置へ切替わる。

貯留タンク５０は、下端部から所定高さの位置に液面センサ３６を備えている。この液面センサ３６の取付け高さは、クーラント液の残量が前記高さ以上のとき、標準的な洗浄工程を１回、例えば、５秒間の噴射を行ってもクーラント液の噴射途切れが発生しない位置に設置してある。５秒間の噴射を行ってもクーラント液の噴射途切れが発生しない液量が所定量に該当する。前記所定量は、１回の工具交換指令に基づいて工具交換が開始してから終了するまでに噴射ノズル２９から噴射する量である。

貯留タンク５０の上下方向中間領域には、クーラントタンク１０に固定した排液溜め５３と接続して貯留タンク５０内の圧力を抜く、所謂脱圧用の排気通路３７を設けている。排気通路３７には、通路を遮断する閉弁位置と排液溜め５３方向への流通を可能とする開弁位置とに切替え可能な第２切替バルブ３８が設置してある。第２切替バルブ３８は、付勢手段（バネ部材）により開弁位置へ切替わり、後述する加圧エアにより閉弁位置へ切替わる。

本実施例では、クーラント液の加圧に工場のエア源３９を用いている。工場のエア源３９は、約０．５ＭＰａの吐出圧（加圧エア）を得ることができるため、別途クーラント液を加圧するエアコンプレッサ等を必要としない。エア源３９には、第１〜第３エア通路４０，４１，４２の一端が夫々接続している。

第１エア通路４０の他端は、第１電磁弁４３に接続している。第１電磁弁４３は、第１電磁弁４３の下流方向のエア供給を禁止すると共に第１電磁弁４３下流の圧力をサイレンサ４３ａを介して大気解放する第１位置と、第１電磁弁４３下流方向のエア供給が可能な第２位置とが電気的に切替え可能となっている。

第１電磁弁４３は、付勢手段（バネ部材）によりオフ状態で第１位置へ切替わり、制御部５１によるオン操作により第２位置へ切替わる。第１電磁弁４３下流には、第１切替バルブ３５と後述する第３切替バルブ４５とにエア源３９からの加圧エアを供給可能な第４エア通路４６を接続している。

第２エア通路４１の他端は、第２電磁弁４４に接続している。第２電磁弁４４は、第２電磁弁４４下流方向のエア供給を禁止すると共に第２電磁弁４４下流の圧力をサイレンサ４４ａを介して大気解放する第１位置と、第２電磁弁４４下流方向のエア供給が可能な第２位置とが電気的に切替え可能となっている。

第２電磁弁４４は、付勢手段（バネ部材）によりオフ状態で第１位置へ切替わり、制御部５１によるオン操作により第２位置へ切替わる。第２電磁弁４４の下流には、第２切替バルブ３８にエア源３９からの加圧エアを供給可能な第５エア通路４７が接続している。

第３エア通路４２の他端は、貯留タンク５０の上端部分に接続している。第３エア通路４２は、可変絞り弁４８と、第３切替バルブ４５と、貯留タンク５０方向のエア供給のみを許容する逆止弁４９とを備えている。第３切替バルブ４５は、通路を遮断する閉弁位置と逆止弁４９を介して貯留タンク５０方向のエア供給を可能とする開弁位置とに切替え可能となっている。第３切替バルブ４５は、付勢手段（バネ部材）により閉弁位置へ切替わり、加圧エアにより開弁位置へ切替わる。

制御部５１は、前述した第１電磁弁４３，第２電磁弁４４を第１位置と第２位置とに切替制御する。制御部５１は、第１電磁弁４３をオン操作、所謂第２位置に作動した場合、エア源３９の加圧エアは、第１電磁弁４３を通過して第４エア通路４６に流れる。第４エア通路４６の第１切替バルブ３５側に流れた加圧エアは、第１切替バルブ３５の付勢手段を圧縮し、第１切替バルブ３５を開弁位置に切替える。これにより、貯留タンク５０に貯留されるクーラント液は噴射ノズル２９から噴射する。

第４エア通路４６の第３切替バルブ４５側に流れた加圧エアは、第３切替バルブ４５の付勢手段を圧縮し、第３切替バルブ４５を開弁位置に切替える。これにより、エア源３９の加圧エアは、可変絞り弁４８と第３切替バルブ４５と逆止弁４９とを通過して貯留タンク５０に貯留されるクーラント液を加圧する。

制御部５１は、第２電磁弁４４をオン操作（所謂第２位置に作動）した場合、エア源３９の加圧エアは、第２電磁弁４４を通過して第５エア通路４７に流れる。第５エア通路４７に流れた加圧エアは、第２切替バルブ３８の付勢手段を圧縮し、第２切替バルブ３８を閉弁位置に切替えて排気通路３７を閉鎖する。尚、加圧手段は、エア源３９と第３エア通路４２とを含む。

次に、排液溜め５３について説明する。
図８〜図１０に示すように、排液溜め５３は、板金によって矩形の上壁部５３ｂ及び下壁部５３ｃと、上壁部５３ｂ及び下壁部５３ｃの四方を囲む側壁部５３ａ（図１０では、左右の側壁部のみ図示）で形成した箱状である。排液溜め５３の容量は、排気通路３７の容量よりも大きく構成している。排液溜め５３の左右の側壁部５３ａは、その下端側外部にフランジ５９を設けてある。フランジ５９は、４本のボルト５９ａが挿通可能な穴（図示省略）を有している。排液溜め５３は、４本のボルト５９ａで貯留槽１１の上端部に固定している。

排液溜め５３は、上壁部５３ｂの左端側(図１０において)に、穴（入口５７）が開いている。排液溜め５３の下壁部５３ｃは、上壁部５３ｂよりも短い寸法（図１０における左右方向の長さ）となっている。それ故、排液溜め５３は、下壁部５３ｃの右端部(図１０において)と、側壁部５３ａ（図１０において右側）の下端部とで形成した出口５８を有している。

図１０に示すように、排液溜め５３の横（水平）断面積は、側壁部５３ａの範囲において一定であり、且つ入口５７の面積よりも大きい。言い換えると、排液溜５３は、入口５７よりも幅広な部分を有している。これにより、加圧エアは、入口５７の狭い空間から排液溜め５３の広い空間に入るので、広い空間である排液溜め５３内で減圧される。

排液溜め５３は、その内部の上端部寄りに、側壁部５３ａ（図１０において左側）から右方（図１０において）に突出する邪魔板５４を固定している。排液溜め５３は、その内部の中段部に、側壁部５３ａ（図１０において右側）から左方（図１０において）に突出する邪魔板５５を固定している。排液溜め５３は、その内部に２段の邪魔板５４，５５によって迷路状の通路６０を形成している。この通路６０は、貯留タンク５０から排気通路３７を介して排液溜め５３内に流入した加圧エアとクーラント液が流動可能に構成している。排液溜め５３の出口５８は、入口５７よりも広く、且つ貯留槽１１の中央側（図９において右側）に位置している。

次に、工具洗浄装置６７の電気的構成について説明する。図１１に示すように、前述の制御部５１は、制御回路７１と、各種駆動回路７７〜８５を有している。制御回路７１は、後述するＲＯＭ７３に記憶した制御プログラム（後述の図１２参照）等を実行することで、マシニングセンタ１の加工動作及び工具洗浄装置６７の洗浄制御等を制御するものである。

制御回路７１は、ＣＰＵ７２、ＲＯＭ７３及びＲＡＭ７４からなるマイクロコンピュータと、入力インターフェース７５、及び出力インターフェース７６を基本に構成している。ＲＡＭ７４は、マシニングセンタ１に所望の加工を施させるための加工プログラムを記憶保持している。加工プログラムは、複数の動作ブロックからなり、操作者が後述する操作パネルを介して作成する。

入力インターフェース７５は、マシニングセンタ１の前面に設けた操作パネル（図示省略）のキーボード７０と、前述した液面センサ３６と、圧力センサ６８とが電気的に接続している。キーボード７０は、加工作業に必要な情報を作業者が入力するために用いる。圧力センサ６８は、エア源３９の加圧エアの圧力（エア圧）を検出する。

出力インターフェース７６は、Ｘ軸モータ８６を駆動する駆動回路７７と、Ｙ軸モータ８７を駆動する駆動回路７８と、Ｚ軸モータ８８を駆動する駆動回路７９と、主軸モータ８９を駆動する駆動回路８０と、マガジンモータ９０を駆動する駆動回路８１と、第１ポンプ１３を駆動するための駆動回路８２と、操作パネルのＣＲＴ９１を駆動するための駆動回路８３と、第１電磁弁４３を駆動するための駆動回路８４と、第２電磁弁４４を駆動するための駆動回路８５とが各々電気的に接続している。

Ｘ軸モータ８６は、テーブルのＸ軸方向の位置を検出するエンコーダ８６ａを備えている。エンコーダ８６ａは、入力インターフェース７５に接続している。Ｙ軸モータ８７は、テーブルのＹ軸方向の位置を検出するエンコーダ８７ａを備えている。エンコーダ８７ａは、入力インターフェース７５に接続している。Ｚ軸モータ８８は、主軸ヘッド５のＺ軸方向の位置を検出するエンコーダ８８ａを備えている。エンコーダ８８ａは、入力インターフェース７５に接続している。

次に、図１２のフローチャートに基づき、工具洗浄装置６７の洗浄制御について説明する。尚、Ｓｉ（ｉ＝１，２…）は各ステップを示す。洗浄制御は、所定の周期でＣＰＵ７２が実行する割り込み処理である。まず、ＣＰＵ７２は、マシニングセンタ１の工具交換指令、第１ポンプ１３の作動状態、エア源３９の作動状態、液面センサ３６の検出値等夫々の機構から各種信号を読込み（Ｓ１）、Ｓ２に移行する。

ＣＰＵ７２は、エア源３９のエア圧が正常か否かを圧力センサ６８の検出値と予めＲＯＭ７３に記憶された値とを比較して判断する（Ｓ２）。エア圧が正常な場合（Ｓ２でＹｅｓ）、ＣＰＵ７２は、第１ポンプ１３が駆動しているか否か判定する（Ｓ３）。ＣＰＵ７２は、駆動回路７７を介して第１ポンプ１３を駆動する際、ＲＡＭ７４に第１ポンプ１３が駆動状態であることを記憶する。それ故、ＣＰＵ７２は、第１ポンプ１３が駆動しているか否かについてＲＡＭ７４を参照して判定する。

Ｓ２において、ＣＰＵ７２は、エア源３９のエア圧が正常でないと判定した場合（Ｓ２でＮｏ）、第１電磁弁４３、第２電磁弁４４をオフ操作後（Ｓ１４）、処理を終了する。第１ポンプ１３が駆動している場合（Ｓ３でＹｅｓ）、ＣＰＵ７２は、貯留タンク５０内のクーラント液が所定量以上あるか否かを液面センサ３６により判定する（Ｓ４）。

貯留タンク５０内のクーラント液が所定量以上ある（Ｓ４でＹｅｓ）場合、ＣＰＵ７２は、工具交換指令が有るか否か判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ７２は、加工プログラム処理制御において、加工プログラムに従って各機構を制御をする際、工具交換指令を実行する前にＲＡＭ７４に工具交換指令であることを記憶する。それ故、ＣＰＵ７２は、工具交換指令が有るか否かについてＲＡＭ７４を参照して判定する。尚、前述した加工プログラム処理制御は、所定の周期で実行されるもので、加工プログラムの複数の動作ブロックを１ブロック毎解釈して、実行するものである。工具交換指令が有る（Ｓ５でＹｅｓ）場合、ＣＰＵ７２は、第１電磁弁４３，第２電磁弁４４をオン操作する（Ｓ６）。

第１電磁弁４３，第２電磁弁４４をオン操作後、ＣＰＵ７２は、工具交換の開始を許可する（Ｓ７）。ＣＰＵ７２が工具交換の開始を許可することで、図示しない工具交換処理において工具交換が開始される。尚、工具交換処理は、ＲＯＭ７３に記憶されたプログラムであり、工具交換の開始を許可されるとＣＰＵ７２は、前述した割り込み処理とは、別の割り込みで実行する。その後、ＣＰＵ７２は、工具交換が完了するまで待つ（Ｓ８）。工具交換が完了したか否かは、主軸ヘッド６のＺ軸方向の位置が工具交換完了位置に到達したか否かで判定する。主軸ヘッド６のＺ軸方向の位置は、エンコーダ６ａで検出する。

工具交換が完了した（Ｓ８でＹｅｓ）場合、ＣＰＵ７２はＳ９に移行し第１電磁弁４３，第２電磁弁４４をオフ操作して処理をＳ１０に移行する。Ｓ１０において、ＣＰＵ７２は、タイマＴ２のカウントを開始し、カウント開始後５秒経過したか否かを判定する（Ｓ１１）。尚、Ｓ９では、クーラント液の噴射を停止すると共に、貯留タンク５０内の圧力を排気通路３７から脱圧している。脱圧することで、クーラントタンク１０内のクーラント液は、第１ポンプ１３によって貯留タンク５０に供給される。前述した５秒は、貯留タンク５０にクーラント液を補充するのに要する時間である。

タイマＴ２カウント開始後、５秒経過した場合(Ｓ１１でＹｅｓ)、ＣＰＵ７２は、Ｓ１２に移行し第２電磁弁４４をオン作動して処理を終了する。Ｓ４において、貯留タンク５０内のクーラント液が液面センサ３６の位置よりも低い位置（Ｓ４でＮｏ）の場合、ＣＰＵ７２は液面エラーと判定し（Ｓ１３）、処理をＳ９に移行する。

以上説明したマシニングセンタ１の工具洗浄装置６７の作用、効果について説明する。貯留タンク５０によって貯留タンク５０から噴射ノズル２９までの通路抵抗を低減できるため、クーラント液の供給安定性と応答性とを確保できる。しかも、貯留タンク５０と第１切替バルブ３５とによって、貯留タンク５０を加圧エアの蓄圧容器に兼用でき、工具洗浄時、加圧エアで付勢されたクーラント液を工具２０に噴射することができる。その結果、工具２０に付着した切粉を確実に除去できる。更に、工場のエア源３９を加圧エア形成に利用することで、別途エアコンプレッサ等を必要としない。工具交換終了時に第１切替バルブ３５によってクーラントホース２８を閉じると同時に、第２切替バルブ３８によって排気通路３７を開けて貯留タンク５０の圧力を脱圧する。

このとき、加圧エアによって、貯留タンク５０内のクーラント液や排気通路３７に溜まったクーラント液は排気通路３７を介して排液溜め５３側に流出する。排液溜め５３に流入した加圧エアとクーラント液は、迷路状の通路６０を通って出口５８から貯留槽１１に流出する。排液溜め５３は、排気通路３７の容量よりも大きく且つ入口５７よりも幅広な部分を有するので、加圧エアは、排液溜め５３内で減圧される。それ故、工具洗浄装置６７は、クーラントタンク１０に流出したクーラント液によってクーラントタンク１０からクーラント液が溢れるのを防止できる。

排液溜め５３は、この排液溜め５３の内部に設けた２段の邪魔板５４，５５と、排液溜め５３の下端部に設けた出口５８とを有するので、２段の邪魔板５４，５５でクーラント液の流動速度を十分に低下させた状態で、出口５８からクーラント液を貯留槽１１に流出させることができる。

排液溜め５３を貯留槽１１の上端部に設け、排液溜め５３の出口５８を貯留槽１１の中央側に位置するように構成したので、排液溜め５３を通過したクーラント液は貯留槽１１の中央側に流出する。それ故、該クーラント液は、貯留槽１１の端から溢れることがない。排液溜め５３の出口５８を排液溜め５３の入口５７よりも広く構成したので、出口５８から流出するクーラント液の流動速度は一層低下する。

次に、本発明の実施例２について、図１３に基づいて説明する。但し、前記実施例と同一の構成には同一の符号を付し、異なる構成についてのみ説明する。
この実施例２においては、排液溜めの構成を変更したものである。図１３に示すように、排液溜め６１は、排気通路３７の途中部に配設している。排液溜め６１の容量は、排気通路３７の容量よりも大きい。排液溜め６１は、その上端部に排気口６４と、入口６３とを有する。排液溜め６１は、その下端部に出口６５を有する。

排気通路３７は、上側の排気通路３７Ａと下側の排気通路３７Ｂとで構成している。排気通路３７Ａの一端部を貯留タンク５０に接続し、且つ排気通路３７Ａの他端部を排液溜め６１の入口６３に接続している。排気通路３７Ｂの一端部は、排液溜め６１の出口６５に接続し、且つ排気通路３７Ｂの他端部は貯留槽１１の上端部に設けた排液口（図示省略）に接続している。

排気口６４は、貯留タンク５０から排気通路３７Ａを介して流入した加圧エアを外部に排気する排気管６２を接続している。貯留タンク５０から排気通路３７Ａを介して排液溜め６１に流入したクーラント液は、排液溜め６１の出口６５から排気通路３７Ｂに排出する。貯留タンク５０から排気通路３７Ａを介して排液溜め６１に流入した加圧エアの大部分は、排気口６４を介して排気管６２から外部に排出する。それ故、排液溜め６１内のクーラント液の圧力は低下するので、クーラント液の流動速度が低下する。クーラント液の流動速度が低下するので、クーラントタンク１０に流出したクーラント液によってクーラントタンク１０からクーラント液が溢れるのを防止できる。

次に、前記実施例を部分的に変更した変更例について説明する。
１］前記実施例１において邪魔板を２段に限定する必要はなく、２段以上であればよい。
２］液面センサ３６として、フロート式液面センサや超音波式液面センサ等の種々の液面センサを適用可能である。また、液面センサ３６の代わりに貯留タンク５０の側面に液面ゲージを設け、貯留タンク５０内のクーラント液の量を目視で判断してもよい。さらに、液面ゲージと液面センサ３６とを併用するようにしてもよい。
３］前記実施例２において排液溜め６１の内部に複数段の邪魔板を設けてもよい。

１ マシニングセンタ
６ 主軸
１０ クーラントタンク
１３ 第１ポンプ
２０ 工具
２８ クーラントホース
２９ 噴射ノズル
３７ 排気通路
３９ エア源
４２ 第３エア通路
５０ 貯留タンク
５３，６１ 排液溜め
５４，５５ 邪魔板
５７，６３ 入口
５８，６５ 出口
６４ 排気口
６７ 工具洗浄装置

Claims (5)

1. 主軸に装着する工具を洗浄する洗浄液を貯留するタンクと、該タンクに貯留した洗浄液を前記工具に噴射可能なノズル手段と、前記洗浄液を前記タンクから前記ノズル手段に供給可能な洗浄液供給手段と、前記洗浄液供給手段と前記ノズル手段とに接続し、前記洗浄液を前記洗浄液供給手段から前記ノズル手段に導く洗浄液通路とを有する工作機械の工具洗浄装置において、
   前記洗浄液通路と接続し、前記洗浄液供給手段から供給された洗浄液を貯留し且つ貯留した洗浄液を前記ノズル手段に供給可能な洗浄液貯留容器と、
   前記洗浄液貯留容器に貯留された洗浄液を加圧する加圧手段と、
   前記洗浄液貯留容器と前記タンクとを接続し、前記洗浄液貯留容器に洗浄液を供給する際、前記加圧手段によって加圧された前記洗浄液貯留容器内の加圧エアを前記タンクに排気する為の排気通路と、
   前記排気通路と接続し、該排気通路内の前記加圧エアを取込む入口と、該入口から取込んだ前記加圧エアを外部へ排気する出口とを有する排液溜めとを備え、
   前記排液溜めは、前記排気通路の容量よりも大きく且つ前記入口よりも幅広な部分を有することを特徴とする工作機械の工具洗浄装置。
2. 前記排液溜めは、その内部に複数段の邪魔板を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の工具洗浄装置。
3. 前記排液溜めを前記タンクの上端部に設け、前記排液溜めの前記出口を前記タンクの中央側に位置するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の工作機械の工具洗浄装置。
4. 前記排液溜めの前記出口を前記排液溜めの前記入口よりも広く構成したことを特徴とする請求項３に記載の工作機械の工具洗浄装置。
5. 前記排液溜めを前記排気通路の途中部に配設し、該排液溜めの上端部に排気口を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械の工具洗浄装置。