JP2015085404A - Solution injection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械加工時の加工部位へのクーラントの噴射、金型への離型剤の塗布、洗浄剤による洗浄等に用いることができるクーラント、離型剤、洗浄剤等の液剤を噴射するための液剤噴射装置に関するものである。 The present invention injects coolant such as coolant, mold release agent, cleaning agent, etc. that can be used for spraying coolant onto a processing site during machining, applying a release agent to a mold, and cleaning with a cleaning agent. The liquid agent injection device for
例えば、工作機械を用いて切削加工、研削加工等の機械加工を行う場合、潤滑、冷却、切屑除去、溶着防止等のため、加工部位にクーラント(切削油剤、研削油剤等)を供給しながら加工が行なわれる。このような機械加工においては、加工の安定性、加工精度を確保する観点から、加工部位に適切にクーラントを供給することが望まれている。そこで、NC工作機械、マシニングセンタ等の自動工作機械において、加工の進行に応じてクーラントの噴射角度を自動的に調整することにより、加工部位に適切にクーラントを噴射するようにしたクーラント噴射装置が種々提案されている。この種のクーラント噴射装置では、クーラントを噴射するノズルをモータによって駆動し、工具の交換、機械加工の進行等に応じてノズルの位置、角度を調整することにより、加工部位に正確にクーラントを噴射するようにしている。 For example, when performing machine processing such as cutting and grinding using a machine tool, processing is performed while supplying coolant (cutting fluid, grinding fluid, etc.) to the processing site for lubrication, cooling, chip removal, prevention of welding, etc. Is done. In such machining, it is desired to appropriately supply coolant to the machining site from the viewpoint of ensuring machining stability and machining accuracy. Therefore, in various automatic machine tools such as NC machine tools and machining centers, there are various types of coolant injection devices that automatically adjust the coolant injection angle in accordance with the progress of processing so as to appropriately inject coolant into the processing site. Proposed. In this type of coolant injection device, the nozzle for injecting coolant is driven by a motor, and the position and angle of the nozzle are adjusted according to tool change, machining progress, etc., so that coolant is accurately injected to the processing site. Like to do.
クーラント噴射装置は、機械加工によって生じるクーラントの飛沫、切屑の飛散に曝されるため、ノズルを駆動するサーボモータ、減速ギヤ機構等に対して充分な防滴性及び防塵性が要求され、また、マシニングセンタ、NC工作機械等の自動工作機械の限られたスペースに設置する必要があるため、小型化が望まれている。このような要求に応じるものとして、例えば特許文献1には、クーラントの流路を形成する中空シャフトをモータの出力軸に連結して回転駆動し、この中空シャフトにクーラント噴射ノズルを一体化することにより、防滴性、防塵性を高めると共に小型化を可能にしたクーラント噴射装置が開示されている。 Since the coolant injection device is exposed to the splash of coolant and chips generated by machining, sufficient drip-proof and dust-proof properties are required for the servo motor and the reduction gear mechanism that drive the nozzle. Since it is necessary to install in a limited space of an automatic machine tool such as a machining center or an NC machine tool, downsizing is desired. In order to meet such a demand, for example, Patent Document 1 discloses that a hollow shaft forming a coolant flow path is connected to an output shaft of a motor and rotationally driven, and a coolant injection nozzle is integrated with the hollow shaft. Thus, a coolant injection device that improves drip-proof and dust-proof properties and enables downsizing is disclosed.
クーラント噴射装置においては、クーラントによる潤滑、冷却、切屑除去、溶着防止等の更なる高効率化のために、クーラントの噴射態様の改善が望まれている。 In the coolant injection device, it is desired to improve the coolant injection mode in order to further increase the efficiency such as lubrication with coolant, cooling, chip removal, and prevention of welding.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ノズルの回転角度を調整可能とすると共に、クーラント等の液剤とエアとを混合して噴射可能な液剤噴射装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a liquid agent injection device capable of adjusting the rotation angle of a nozzle and injecting a mixture of a liquid agent such as a coolant and air. And
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明の液剤噴射装置は、液剤を噴射するためのノズルと、該ノズルの回転角度を調整するモータと、前記ノズルに液剤供給源を接続するための液剤接続手段と、前記ノズルにエア供給源を接続するためのエア接続手段と、前記液剤接続手段に供給された液剤と前記エア接続手段に供給されたエアとを混合して前記ノズルに供給する混合手段とを備えていることを特徴とする。
請求項2に係る発明の液剤噴射装置は、上記請求項1の構成において、前記混合手段に供給する液剤及びエアの少なくとも一方の流量を調整する調整手段を備えていることを特徴とする。
請求項3に係る発明の液剤噴射装置は、上記請求項1又は2の構成において、前記液剤供給源側から前記混合手段側への液剤の流れのみを許容する液剤逆止弁、及び、前記エア供給源側から前記混合手段側へのエアの流れのみを許容するエア逆止弁を備えていることを特徴とする。
請求項4に係る発明の液剤噴射装置は、上記請求項1乃至3のいずれかの構成において、液剤は、クーラントであることを特徴とする。
請求項5に係る発明の液剤噴射装置は、上記請求項1乃至4のいずれかの構成において、前記ノズルに接続されて内部に液剤通路が形成された中空シャフトと、前記中空シャフトが回転可能かつ液密的に挿入されるハウジングと、前記中空シャフトの側壁に設けられて前記ハウジング内に開口する貫通穴と、前記ハウジングに設けられて前記貫通穴を介して前記液剤通路に連通し前記混合手段に接続される入口通路とを備え、
前記中空シャフトの一端部と前記モータの出力軸とは、同軸上に配置されて連結されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a liquid agent injection device according to a first aspect of the present invention includes a nozzle for injecting a liquid agent, a motor for adjusting a rotation angle of the nozzle, and a liquid agent supply source connected to the nozzle. A liquid agent connecting means for connecting an air supply source to the nozzle, a liquid agent supplied to the liquid agent connecting means, and an air supplied to the air connecting means, And a mixing means for supplying.
According to a second aspect of the present invention, there is provided the liquid agent ejecting apparatus according to the first aspect, further comprising an adjusting unit that adjusts a flow rate of at least one of the liquid agent and the air supplied to the mixing unit.
According to a third aspect of the present invention, there is provided the liquid agent injection device according to the first or second aspect, wherein the liquid agent check valve permits only the flow of the liquid agent from the liquid agent supply source side to the mixing means side, and the air An air check valve that allows only an air flow from the supply source side to the mixing means side is provided.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the liquid agent injection device according to any one of the first to third aspects, wherein the liquid agent is a coolant.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the liquid agent injection device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the hollow shaft is connected to the nozzle and has a liquid agent passage formed therein, and the hollow shaft is rotatable. A liquid-tightly inserted housing; a through hole provided in a side wall of the hollow shaft and opening into the housing; and the mixing means provided in the housing and communicating with the liquid agent passage through the through hole And an entrance passage connected to
One end of the hollow shaft and the output shaft of the motor are coaxially arranged and connected.
請求項1に係る発明の液剤噴射装置によれば、モータの回転によりノズルの方向を調整することができ、また、液剤をエアと混合してミスト状にして噴射することができる。
請求項2に係る発明の液剤噴射装置によれば、調整手段により液剤とエアとの混合比率を調整することができる。
請求項3に係る発明の液剤噴射装置によれば、液剤及びエアの逆流を防止することができる。
請求項4に係る発明の液剤噴射装置によれば、クーラントをエアと混合してミスト状にして噴射することができる。
請求項5に係る発明の液剤噴射装置によれば、ノズルの回転角度を調整可能にしつつ、モータをクーラントから隔離することができる。
According to the liquid agent injection apparatus of the first aspect of the invention, the direction of the nozzle can be adjusted by the rotation of the motor, and the liquid agent can be mixed with air and injected in the form of a mist.
According to the liquid injection device of the invention according to
According to the liquid injection device of the invention according to
According to the liquid injection device of the invention according to
According to the liquid injection device of the invention according to
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の第1実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。本実施形態に係るクーラント噴射装置50の概略構成を表す回路図を図1に示し、具体的な構造を図2乃至図4に示す。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A circuit diagram showing a schematic configuration of the
図1乃至図4に示すように、本実施形態に係るクーラント噴射装置50(液剤噴射装置)は、NCボール盤、NCフライス盤、NC旋盤、マシニングセンタ等の数値制御(NC)工作機械に取付けられて、加工部位に、液剤であるクーラントにエアを混合してミスト状に噴射可能としたものである。クーラント噴射装置50は、クーラントを噴射するノズル31を有する噴射装置本体51と、外部のクーラント供給源CS及びエア供給源AS(図1参照)にそれぞれ接続するためのクーラント入口継手52(液剤接続手段)及びエア入口継手53(エア接続手段)と、クーラント供給源CS及びエア供給源ASから供給されるクーラントとエアとを混合する混合継手54(混合手段)と、エアの流量を調整するエア調整バルブ55と、クーラント及びエアの逆流を防止する逆止弁56、57(液剤逆止弁、エア逆止弁)と、これらの混合継手54、エア調整バルブ55及び逆止弁56、57を収容するバルブケース58とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the coolant injection device 50 (liquid injection device) according to the present embodiment is attached to a numerical control (NC) machine tool such as an NC drilling machine, an NC milling machine, an NC lathe, or a machining center. At the processing site, air is mixed with coolant, which is a liquid agent, and sprayed in a mist form. The
噴射装置本体51について、図4を参照して説明する。
噴射装置本体51は、ケース2内に、可動ノズルユニット3及びモータ4が収容されて一体化されている。ケース2は、略直方体で一側が開口した箱状の本体に、可動ノズルユニット3及びモータ4を収容し、開口部を蓋体によって閉じて内部を密閉可能なものとすることができる。ケース2の内部の端部と可動ノズルユニット3との間には、隙間が設けられてセンサ室5が形成されている。また、ケース2の内面には、リブ2A等の凹凸が設けられて、可動ノズルユニット3及びモータ4との間に放熱用の隙間が形成されている。ケース2は、合成樹脂、アルミニウム合金等の適当な材料で形成することができる。
The injection device
The injection device
可動ノズルユニット3は、ハウジング6を備えている。ハウジング6は、略直方体の外形形状を有し、中央部の小径ボア7A及び両端部の大径ボア7B、7Cからなる段付の開口部が貫通されている。両端の大径ボア7B、7Cには、それぞれ中央の小径ボア7Aよりも小径のガイドボア8A及び9Aを有するガイド部材8、9が液密的に嵌合されている。ガイド部材8、9のガイドボア8A、9Aには、ハウジング6を貫通する中空シャフト11が回転可能かつ液密的に挿入されている。これにより、ハウジング6の小径ボア7Aと中空シャフト11との間にノズル室10が形成されている。ガイド部材8、9のノズル室10側の端部には、ノズル室10に連なるテーパ部8B、9Bが形成されている。ハウジング6は、合成樹脂等の適当な材料で形成し、適宜、肉抜きを施すことができる。
The
中空シャフト11は、ハウジング6の大径ボア7B、7Cのガイド部材8、9の両側に嵌合された軸受12、13によって回転可能に支持されている。中空シャフト11とガイド部材8、9のガイドボア8A、9Aとの間は、Oリング14、15によってシールされている。Oリング14、15は、複数設けられて多段シールとなっている。中空シャフト11は、センサ室5を通り、ケース2の端部に設けられた開口16を貫通してケース2の外部へ延びている。
The
中空シャフト11には、その軸心に沿って延びるクーラント通路17(液剤通路)が形成され、クーラント通路17の一端部は、中空シャフト11のケース2の外部へ延びる先端部で開口し、モータ4側の端部は閉塞されている。また、中空シャフト11の側壁には、クーラント通路17とノズル室10とを連通させる複数の貫通穴18が貫通されている。ハウジング6の側壁には、ノズル室10に連通する入口通路19が設けられ、入口通路19は、ハウジング6から突出し、ケース2の側壁に設けられた開口20を貫通してケース2の外部へ延びている。
The
中空シャフト11のモータ4側の端部には、連結部21が形成されている。モータ4の出力軸23には、連結部21に係合するカプラ24が圧入されている。出力軸23の先端部は、カプラ24を貫通して突出している。中空シャフト11の連結部21は、先端部が二面取りされて凸状に形成され、中心部にカプラ24から突出した出力軸23の先端部を受入れるボア21Aが設けられて二股状になっている。カプラ24は、連結部21の凸状に形成された先端部を受入れる溝部を有する凹形状に形成されている。そして、連結部21とカプラ24との係合により、中空シャフト11とモータ4の出力軸23との間で回転力を伝達する。ハウジング6の端部には、結合部材22を介してモータ4が結合されて、ハウジング6とモータ4とが一体化されている。結合部材22は、中空シャフト11とモータ4の出力軸23とを同軸上に位置決めしている。結合部材22とハウジング6及びモータ4との間は、それぞれOリング22A、22Bによってシールされている。なお、中空シャフト11の連結部21及びモータ4の出力軸23に取付けられたカプラ24の形状は、上述の二面取り形状に限らず、これらの間で回転力を伝達可能なものであれば、他の形状でもよい。
A connecting
モータ4は、出力軸23の回転角を制御可能なものであり、公知のサーボモータあるいはステッピングモータとすることができる。また、ステッピングモータとしては、可変リラクタンス型、永久磁石型、又は、これらを組み合わせたハイブリッド型のいずれを用いてもよいが、本実施形態では、調整可能なステップ角が充分小さいことからハイブリッド型ステッピングモータを採用している。
The
モータ4と一体化されたハウジング6は、ケース2の開口20を貫通して外部に延出した入口通路19の外周のネジ部19Aにシール材25(ゴムワッシャ等)及びワッシャ26を介して管継手27をねじ込むことによってモータ4と共にケース2に固定されている。ケース2の開口16から外部に突出した中空シャフト11と、ケース2の開口16と間の隙間は、中空シャフト11に取付けられたリップシール28によってシールされている。
The
センサ室5内には、中空シャフト11の原点位置を検出する原点位置センサ29が設けられている。原点位置センサ29は、中空シャフト11に固定されたマグネットホルダ29Aと、マグネットホルダ29Aに対向してケース2側に固定された素子29Bとからなり、これらに取付けられた、磁石及びホール素子等による磁界の変化等に基づいて、中空シャフト11の原点位置を検出する。モータ4及び原点位置センサ29は、外部の制御装置(図示せず)に接続される。
An
ケース2には、ケース2内にエアを供給するエア供給口30を取付けることができる。そして、エア供給口30にエアホース(図示せず)を接続して、ケース2にエアを供給してケース2内を常時正圧に維持することにより、クーラントの飛沫、微細な切粉等の異物のケース2内への侵入を防止する。
An
ケース2から外部に突出した中空シャフト11の先端部には、中空シャフト11に対して直角方向に向けられたノズル31が取付けられている。ノズル31は、中空シャフト11に嵌合する略有底円筒状の取付部32と、取付部32から直角方向に延びる先細り形状のノズル部33とが一体に形成されたものである。取付部32内は、中空シャフト11のクーラント通路17と同径の底部側のボア32Aと、中空シャフト11の外径と同径の開口部側のボア32Bとからなる段付形状となっている。そして、開口部側のボア32Bに中空シャフト11が挿入されたとき、ボア32A、32B間の段部に、中空シャフト11の先端部が当接することにより、中空シャフトの挿入位置が規定され、中空シャフト11のクーラント通路17とボア32Aとの接続部の内周面が段差のない面一となる。
A
取付部32のボア32Aの底部34は、略半球状に形成されている。ノズル部33は、一端部が取付部32の略半球状の底部34に開口し、他端部がノズル部33の先端部に開口する小径のノズル通路35が形成されている。底部34を略半球状に形成することにより、クーラント流路に連通する通路である取付部32のボア32Aとノズル部33のノズル通路35とが滑らかに湾曲する流路によって接続されている。なお、取付部32の底部34の形状は、上述の半球状のほか、取付部32のボア32Aとノズル通路35とを滑らかに湾曲した流路によって接続するものであればよい。
The
中空シャフト11の先端外周部には、Oリング36を装着するための環状のシール溝37が形成され、更に、シール溝37から基部よりの部位に環状の固定溝38が形成されている。ノズル31の取付部32の側壁には、固定溝38に対向してネジ穴39が貫通されている。そして、中空シャフト11のシール溝37にOリング36を装着して、中空シャフト11の先端部をノズル31の取付部32のボア32Bに挿入し、ネジ穴39にセットスクリュー40をねじ込んで、その先端部を中空シャフト11の固定溝38に係合、押圧させることにより、ノズル31を中空シャフト11に固定する。
An
ケース2の背部には、略平板状の取付板2Cが一体に形成されている(図2参照)。取付板2Cには、丸穴、長穴等の適当な形状の取付穴2Dが設けられている。
A substantially flat mounting plate 2C is integrally formed on the back of the case 2 (see FIG. 2). The mounting plate 2C is provided with a mounting
以上のように構成した噴射装置本体51は、クーラントを入口通路19に供給し、ノズル室10、貫通穴18及びクーラント通路17、ノズル31のボア32A及びノズル通路35を通して噴射する。モータ4の出力軸23を回転させ、出力軸23に連結された中空シャフト11の回転角を制御することにより、ノズル31の回転角度を調整することができ、クーラントを所望の方向に噴射することができる。なお、ハウジング6内に形成されたノズル室10を省略して、入口通路19から中空シャフト11の貫通穴18に直接クーラントを供給するようにしてもよい。
The injection device
図2及び図3に示すように、バルブケース58は、直方体の一側の角部が切取られた段付形状(略L字形)であり、噴射装置本体51のケース2と略同じ幅を有し、噴射装置本体51のケース2のモータ4を収容した端部を段部に係合させて、噴射装置本体51のケース2に一体に取付けられている。バルブケース58は、一端が開口する箱状に形成され、開口部を蓋体(図示せず)によって閉じて内部を密閉するようになっている。バルブケース58は、合成樹脂、アルミニウム合金等の適当な材料で形成することができる。なお、図2及び図3は、蓋体が取付けられていない状態を示している。バルブケース58内には、混合継手54、エア調整バルブ55及び逆止弁56、57が収容されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
混合継手54は、2つに分岐した接続口54A、54B及びこれらを集合する接続口54Cを有する分岐継手である。混合継手54の集合された接続口54Cは、管路59によって出口継手60に接続されている。出口継手60は、バルブケース58の噴射装置本体51側の端部に取付けられて、バルブケース58の外部の管路61を介して噴射装置本体51の管継手27に接続されている。混合継手54の2つに分岐した一方の接続口54Aは、管路62によって逆止弁56の出口に接続され、逆止弁56の入口は、管路63によってクーラント入口継手52に接続されている。混合継手54の2つに分岐した他方の接続口54Bは、管路64によって逆止弁57の出口に接続され、逆止弁57の入口は、管路65によってエア調整バルブ55の出口に接続されている。エア調整バルブ55の入口は、管路66によってエア入口継手53に接続されている。クーラント入口継手52及びエア入口継手53は、バルブケース58の噴射装置本体51が取付けられた端部とは反対側の端部に取付けられて、バルブケース58の外部のポンプ等を含むクーラント供給源CS及びエア供給源AS(図1参照)にそれぞれ接続できるようになっている。
The mixed joint 54 is a branch joint having
逆止弁56は、クーラント入口継手52側から混合継手54側へのクーラントの流れのみを許容し、その反対方向の流れを阻止する。また、逆止弁57は、エア調整バルブ55側から混合継手54側へのエアの流れのみを許容し、その反対方向の流れを阻止する。
The
エア調整バルブ55は、エア入口継手53から混合継手54に供給するエアの流量を制御する可変流量制御弁であり、調整用ツマミ(図示せず)がバルブケース58の外部に突出しており、この調整用ツマミを回転させることにより流量を調整することができる。
The
噴射装置本体51のモータ4及び原点位置センサ29の配線は、バルブケース58の外部に延びるリード線67に接続されている。
Wirings of the
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
クーラント噴射装置50は、ノズル31を適当な方向に向けて、NC工作機械、マシニングセンタ等の自動工作機械に取付けられる。そして、クーラント入口継手52に、ポンプ等を含むクーラント供給源CSが接続され、エア入口継手63に、ポンプ等を含むエア供給源ASが接続され、また、モータ4及び原点位置センサ29の配線は、リード線67を介して制御装置(図示せず)に接続される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
The
外部のクーラント供給源CS及びエア供給源ASからクーラント入口継手52及びエア入口継手53にそれぞれクーラント及びエアを供給する。クーラント入口継手52に供給されたクーラントは、管路63、逆止弁56及び管路62を通って混合継手54の一方の接続口54Aへ流れる。一方、エア入口継手53に供給されたエアは、管路66、エア調整バルブ55、管路65、逆止弁57及び管路64を通って混合継手54の他方の接続口54Bへ流れる。そして、これらのクーラント及びエアは、混合継手54で混合され、混合継手54の接続口54Cから管路59、出口継手60、管路61及び管継手27を介して噴射装置本体51の入口通路19に供給される。入口通路19に供給されたクーラント及びエアは、ノズル室10、貫通穴18及びクーラント通路17、ノズル31のボア32A及びノズル通路35を通してミスト状になって噴射される。
Coolant and air are supplied to the coolant inlet joint 52 and the air inlet joint 53 from the external coolant supply source CS and the air supply source AS, respectively. The coolant supplied to the coolant inlet joint 52 flows to the one
このとき、クーラントに混合されるエアの流量をエア調整バルブ55によって調整することにより、クーラントとエアとの混合比率を調整することができる。混合継手54に供給されるクーラントとエアの圧力差が大きい場合でも、逆止弁56、57によりクーラント及びエアの逆流を防止することができる。なお、クーラント供給源CSをエア入口継手53に接続し、エア供給源ASをクーラント入口継手52に接続し、エア調整バルブ55によりクーラントの流量を調整することにより、クーラントとエアとの混合比率を調整するようにしてもよい。
At this time, the mixing ratio of the coolant and the air can be adjusted by adjusting the flow rate of the air mixed with the coolant by the
このようにしてクーラントとエアとを混合してミスト状にして噴射することにより、広範囲に均一にクーラントを供給することができる。また、クーラントの被膜を均一に形成することが可能になり、研削加工、仕上加工等に適したクーラントの供給を行うことができる。更に、クーラントの噴射態様の多様化が可能になり、汎用性を高めることができる。なお、エア調整バルブ55によりエアの流量を0に調整することにより、ノズル31からクーラントのみを噴射することができる。また、エア調整バルブ55として、制御信号により流量調整可能なソレノイドバルブを採用し、制御装置からの制御信号により、加工状態等に応じてクーラントとエアの混合比率を調整するようにしてもよい。
Thus, coolant can be uniformly supplied over a wide range by mixing and injecting coolant and air into a mist. In addition, it is possible to form a coolant film uniformly, and it is possible to supply coolant suitable for grinding, finishing, and the like. Furthermore, the coolant injection mode can be diversified, and versatility can be improved. It should be noted that only the coolant can be injected from the
そして、噴射装置本体51のモータ4の出力軸23を回転させ、出力軸23に連結された中空シャフト11の回転角を制御することにより、ノズル31の回転角度を調整することができ、クーラント及びエアを所望の方向に噴射することができる。
The rotation angle of the
これにより、自動工作機械の工具の交換による工具先端位置の変化や、機械加工の進行によるノズルから加工位置までの距離の変化などに応じてノズル31の回転角を調整して、加工部位に正確にクーラント及びエアを噴射することが可能になる。このとき、モータ4として、ステッピングモータを用いているので、オープンループによる制御が可能であり、サーボモータを用いてクローズドループによる制御を行う場合に比して、モータの駆動回路を簡素化することができる。
As a result, the rotation angle of the
ノズル31の回転角を制御する際、切削加工部位に対してクーラント及びエアを的確に当てるためにノズルの噴射角度を調節することに加えて、クーラント及びエアの噴射によって加工部位の切屑を払うようにより広い角度範囲でノズル31を移動させることにより、切屑の除去を促進することができる。また、ノズルの回転は一定速度または速度を変化させながら行うことができる。また、モータ4としてステッピングモータを使用することにより、NC工作機械の補助動作のための制御コード(いわゆるMコード)をモータ4の制御信号として利用してノズル31の回転角を加工部位に追従させる制御が可能となるので、クーラント噴射装置の制御回路を簡素化することができる。
When controlling the rotation angle of the
ノズル31を回転させる中空シャフト11の内部のクーラント通路17にクーラント及びエアを流通させることにより、噴射装置本体51の小型化、特に、軸方向の寸法の短縮が可能になり、また、シールが必要な部位を少なくして、防滴性及び防塵性を高めることができる。また、エア供給口30を設け、ケース2内にエアを供給してケース2内を常時正圧とすることにより、クーラントの飛沫及び微細な切粉等の異物のケース2への侵入を効果的に防止することができる。
By allowing the coolant and air to flow through the
モータ4(ステッピングモータ)の出力軸23の回転角の初期位置の原点調整(0点調整)は、中空シャフト11に取付けた原点位置センサ29の検出位置に基づいて行うことができる。このとき、ノズル31は、セットスクリュー40によって中空シャフト11に固定され、原点位置センサ29が取付けられた中空シャフト11に対して任意の原点位置に固定することができるので、ケース2内の原点位置センサ29の固定位置を変えることなく、ノズル31の原点調整を容易に調整することができる。
The origin adjustment (zero point adjustment) of the initial position of the rotation angle of the
中空シャフト11のクーラント通路17に連通するノズル31のボア32Aと、これに対して直角に配置されたノズル通路35との接続部が滑らかな湾曲形状となっているので、クーラント及びエアが流通する際の抵抗が小さく、また、クーラント及びエアの噴射の開始及び停止時に衝撃が発生しにくいので、騒音の発生を防止すると共に、ノズル31にかかるクーラント及びエアの流体力を軽減して、ノズル31の抜けを防止し、耐久性及び信頼性を向上させることができる。
Since the connection portion between the
次に本発明の第2実施形態について、図5を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記第1実施形態に対して、同様の部分には同じ参照符号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following description, the same reference numerals are given to the same parts with respect to the first embodiment, and only different parts will be described in detail.
図5に示すように、本実施形態に係るクーラント噴射装置70では、上記第1実施形態の噴射装置本体51のケース2とバルブケース58とが一体ケース71として一体化され、一体ケース71内に、噴射装置本体51の可動ノズルユニット3及びモータ4、並びに、混合継手54、エア調整バルブ55及び逆止弁56、57が収容されている。
As shown in FIG. 5, in the
一体ケース71は、可動ノズルユニット3及びモータ4を収容する略直方体の噴射装置本体室72と、噴射装置本体室72の一側部に隣接する略直方体の室73A及び噴射装置本体室72の一端部に隣接する略直方体の室73Bからなる略L字型のバルブ室73とを有している。噴射装置本体室72に収容された可動ノズルユニット3の入口通路19は、噴射装置室72とバルブ室73の室73Aとの間の隔壁74に形成された溝74Aに挿通されて室73A内へ延びている。バルブ室73の室73A内には、混合継手54及びエア側の逆止弁57が収容され、室73B内には、エア調整バルブ55及びクーラント側の逆止弁56が収容されている。クーラント入口継手52及びエア入口継手53は、バルブ室73の室73Bの室73A側とは反対側の端部壁に設けられている。
The
一体ケース71には、噴射装置本体室72の室73Bとは反対側の側部に、噴射装置本体室72及びバルブ室73の一側の側面部と同一平面上に延びる取付部75が形成されている。また、噴射装置本体室72、室73B及び取付部75に隣接する部位に、モータ4及び原点位置センサ29からの配線を(図示せず)をリード線67に接続するための配線基板76が設けられている。
The
このように構成したことにより、本実施形態に係るクーラント噴射装置70は、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
With this configuration, the
なお、上記第1及び第2実施形態において、クーラントとエアの混合比は、エア調整バルブ55によって混合継手54に供給するエアの流量を調整することによって調整しているが、このほか、クーラント調整バルブを設けて混合継手54に供給するクーラントの流量を調整することによって調整することができ、また、エア調整バルブ及びクーラント調整バルブの両方を設けて、クーラント及びエアの両方の流量を調整することにより調整するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the mixing ratio of the coolant and the air is adjusted by adjusting the flow rate of the air supplied to the mixing joint 54 by the
また、上記第1及び第2実施形態は、一例として本発明をクーラント噴射装置に適用したものであるが、本発明は、これに限らず、射出成形、鋳造、鍛造等の金型への離型剤の噴射装置、塗装、表面処理のための塗料、処理剤等の噴射装置、あるいは、洗浄のための洗浄剤等の噴射装置等の液剤噴射装置にも同様に適用することができる。 In the first and second embodiments described above, the present invention is applied to a coolant injection device as an example. However, the present invention is not limited to this, and separation from a mold such as injection molding, casting, forging, or the like. The present invention can also be applied to a liquid agent injection device such as a mold material injection device, a coating material for coating and surface treatment, an injection device such as a treatment agent, or an injection device such as a cleaning agent.
4…モータ、31…ノズル、50…クーラント噴射装置(液剤噴射装置)、52…クーラント接続継手(液剤接続手段)、53…エア接続継手(エア接続手段)、54…混合継手(混合手段)、AS…エア供給源、CS…クーラント供給源(液剤供給源)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記中空シャフトの一端部と前記モータの出力軸とは、同軸上に配置されて連結されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の液剤噴射装置。 A hollow shaft connected to the nozzle and having a liquid agent passage formed therein, a housing in which the hollow shaft is rotatably and liquid-tightly inserted, and provided in a side wall of the hollow shaft and opening into the housing A through hole, and an inlet passage provided in the housing and connected to the mixing means through the through hole and connected to the liquid agent passage,
The liquid agent injection device according to claim 1, wherein one end of the hollow shaft and the output shaft of the motor are coaxially arranged and connected.
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