JP2019141958A

JP2019141958A - クーラント補給システム

Info

Publication number: JP2019141958A
Application number: JP2018028603A
Authority: JP
Inventors: 洋司小林; Yoji Kobayashi
Original assignee: KOBAYASHI METALS; KOBAYASHI SANGYO KK
Current assignee: KOBAYASHI METALS; KOBAYASHI SANGYO KK
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-08-29

Abstract

【課題】所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができるようにする。【解決手段】供給用のクーラントを収容するサーバータンク１１と複数の工作機械の各マシニングタンク１４とを主補給路１６及び枝管１７で接続し、マシニングタンク１４に対してサーバータンク１１からクーラントを供給する。サーバータンク１１には、クーラントの原液となる水溶性の切削液を供給する原液タンク１２と、水供給原１３とを接続すると共に、クーラントの液量を計測する液量計２１と、切削液の濃度を検知する濃度計２４とを配置する。サーバータンク１１内の液量と切削液の濃度との検知結果に基づき、水と切削液の供給と停止を制御することによって、所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンク１４に安定して補給する。【選択図】図１

Description

本発明は、クーラント補給システムに関するものである。

供給用のクーラントを収容するサーバータンクから、工場内などに設置された複数の工作機械の各マシニングタンクにクーラントが供給されるように構成されたクーラント補給システムとしては、特許文献１や２に示すものが知られている。ところがこれらの文献にあっては、クーラント中の切削液の濃度を自動的に適正に維持した状態でサーバータンク内に収納しておく手段が示されていない。例えば特許文献1では、可変流量弁の弁体を装置本体外から回動操作すると、弁体の回転角度に比例して供給流路の弁体より下流側と弁体の連通溝とが連通する部分における連通溝の断面積が連続的に変化するので弁体を所要角度だけ回動させることにより、切削液用原液の供給量を精度よく制御することができ、水と前記原液との混合比を所要値（０〜30％範囲）にすることができるとしているものであって、人が予め切削液用原液の供給量を調整する可変流量弁を操作して、水との配合比率を決定した上で、水と切削液用原液との混合比率に従ってサーバータンクに調教されるだけであり、サーバータンク内のクーラントの実際の濃度を確認して、調整する手段は示されていない。

特公平７−１１５２７６号公報実開平３−４７７４３号公報

本発明は、所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができるようにしたクーラント補給システムを提供することを課題とする。

本発明は、供給用のクーラントを収容するサーバータンクに接続された主補給路と、前記主補給路から分岐した複数の補給用の枝管を備え、前記枝管は複数の工作機械の各マシニングタンクに接続され、クーラントの液量が減少した前記マシニングタンクに対して前記サーバータンクからクーラントが供給されるように構成されたクーラント補給システムにおいて、次の手段を備えてものを提供する。
本発明のクーラント補給システムにおいては、前記クーラントの原液となる水溶性の切削液を収容する原液タンクと、水供給原とを備え、前記サーバータンクには、同タンク内のクーラントの液量を計測する液量計と、同タンク内のクーラントにおける前記切削液の濃度を検知する濃度計とを備える。そして、前記サーバータンク内の液量が所定の下限値まで低下したことが前記液量計によって検知された時に、前記水供給源から水を前記サーバータンク内に供給し、所定の下限値まで前記サーバータンク内のクーラント中の切削液の濃度が所定の下限値まで低下したことが前記濃度計によって検知された時に、前記原液タンクから切削液を供給タンク内に供給する。また、前記サーバータンク内の液量が所定の上限値まで増加したことが前記液量計によって検知された時に、前記水供給源からの水の供給を停止し、サーバータンク内のクーラント中の切削液の濃度が所定の上限値まで上昇したことが前記濃度計によって検知された時に、全体原液タンクからの切削液の供給を停止する。これにより、前記供給タンク内のクーラント中の切削液の濃度を所定範囲内の値に常に維持し、自動的に濃度制御されたクーラントを複数の前記マシニングタンクに補給することができる液量のクーラントを前記サーバータンク内に常に収容することによって、所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができるように構成されたことを特徴とする。

本発明のクーラント補給システムにあっては、前記供給タンク内のクーラント中の切削液の濃度を所定範囲内の値に常に維持し、自動的に濃度制御されたクーラントを複数の前記マシニングタンクに補給することができる液量のクーラントを前記サーバータンク内に常に収容することができるものであり、これによって、本発明は所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができるようになったクーラント補給システムを提供することができたものである。

本発明の実施の形態に係るクーラント補給システムの説明図。本発明の実施の形態に係るクーラント補給システムの説明図。

以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
（全体構造）
この実施の形態に係るクーラント補給機構は、工場内などに複数設置された切削加工や研削加工などの主に機械加工を行う工作機械（図示せず）にて使用されるクーラントを一つのサーバータンク１１から、所定範囲内に保たれた適正濃度で安定して自動的に補給するものである。

それぞれの工作機械にはマシニングタンク１４が併設されており、各マシニングタンク１４に対しては、サーバータンク１１に接続された主補給路１６から分岐した枝管１７がそれぞれ接続され、サーバータンク１１に保有されている適正濃度のクーラントが、マシニングタンク１４のクーラントの減少することに伴い、随時補給される。

サーバータンク１１には、給水パイプ２０を介して接続された水供給原１３から、希釈用の水が必要に応じて供給されると共に、給液パイプ３１を介して接続された原液タンク１２から、原液としての水溶性の切削液が必要に応じて供給される。水と切削液はサーバータンク１１内で混合され、送出パイプ２５から主補給路１６、枝管１７を経てマシニングタンク１４へ供給される。
なお以下の説明では、工作機械で使用され得る濃度に設定された切削液をクーラントと呼び、希釈される原液を切削液と呼ぶ。

（マシニングタンク１４とクーラントの供給について）
それぞれのマシニングタンク１４には液量計１８が配置されており、液量計１８の検知結果に基づき枝管１７の流路を開閉する開閉弁１９が枝管１７に設けられている。具体的には、マシニングタンク１４のクーラントが消費されて、その液面が所定の下限値Ｌまでに低下したことを液量計１８が検知すると、その検知結果に基づき開閉弁１９が開弁状態となり、主補給路１６からクーラントが補給される。この補給によってその液面が所定の上限値Ｈまでに上昇したことを液量計１８が検知すると、その検知結果に基づき開閉弁１９が閉弁状態となり、主補給路１６からクーラントの補給が停止される。これによって、マシニングタンク１４内のクーラントの量は所定範囲内の適正量に保たれる。なお、上記の下限値を大きく下回り危険な液量にまでクーラントの液面が低下した場合に備えて、危険値ＬＬの検知をも可能としておき、工作機械を停止させてアラームを発するなどの緊急措置を取ることができるようにして実施することも好ましい。
主補給路１６は、サーバータンク１１内に配置された送出パイプ２５に接続されている。送出パイプ２５には、サーバータンク１１内のクーラントを主補給路１６へ送り出す送液ポンプ３８と、送液ポンプ３８の作動制御を行う圧力スイッチ３７と、主補給路１６の圧力を検知する圧力計３６とを備える。主補給路１６からマシニングタンク１４へクーラントが供給され、主補給路１６内の圧力が低下したことを圧力計３６が検知すると、圧力スイッチ３７によって送液ポンプ３８が作動する。これによって、サーバータンク１１内のクーラントが送出パイプ２５から主補給路１６へ送られる。

（原液タンク１２について）
原液タンク１２には、原液の切削液が導入される投入口３０が設けられていると共に液量計３５が配置されている。切削液の投入は手動で行えば足り、液量計３５はその検知結果を知らせて、切削液の投入を促す。なお必要に応じて、原液の切削液の導入を自動化することも可能である。図示は省略するが、原液導入用の流路に、これを開閉する開閉弁を設け、原液タンク１２の切削液が消費されて、その液面が所定の下限値Ｌまでに低下したことを液量計３５が検知すると、その検知結果に基づき切削液の導入がなされ、供給に伴い、その液面が所定の上限値Ｈまでに上昇したことを液量計３５が検知すると、その検知結果に基づき切削液の導入が停止されるように構成することができる。なお、上記の下限値Ｌを大きく下回り危険な液量にまで切削液の液面が低下した場合に備えて、危険値ＬＬの検知をも可能としておくことも好ましい。

（サーバータンク１１の液量管理について）
それぞれのサーバータンク１１には、液量計２１が配置されており、液量計２１の検知結果に基づき給水パイプ２０の流路を開閉する水開閉弁２２が給水パイプ２０に設けられている。具体的には、サーバータンク１１のクーラントが送出パイプ２５から工作機械のマシニングタンク１４に補給されて、その液面が所定の下限値Ｌまでに低下したことを液量計２１が検知すると、その検知結果に基づき水開閉弁２２が開弁状態となり、水供給原１３から希釈用の水が供給される。この供給によってその液面が所定の上限値Ｈまでに上昇したことを液量計２１が検知すると、その検知結果に基づき水開閉弁２２が閉弁状態となり、水供給原１３から水の供給が停止される。これによって、サーバータンク１１内のクーラントの量は所定範囲内の適正量に保たれ、常に全ての工作機械に対して補給できる程度の十分な量のクーラントがサーバータンク１１内にて保有されることができる。なお、上記の下限値Ｌを大きく下回り危険な液量にまでクーラントの液面が低下した場合に備えて、危険値ＬＬの検知をも可能としておき、マシニングタンク１４への補給を停止させてアラームを発するなどの緊急措置を取ることができるようにして実施することもかまわない。液量計２１としては流量計などの水の供給量と消費量からサーバータンク１１内の液量を求めるようにして実施することできるが、この例では液量計２１としてクーラントの液面高さを検知するフロートスイッチが用いられていることによって、液量計２１内のクーラントの液量を直接測定することによって、比較的簡単な構造で正確な液量管理を行うことができる。

（サーバータンク１１の濃度管理について）
サーバータンク１１には、撹拌機２３が配置されることによって、水と切削液とが均一に混合されるとともに、濃度計２４が配置されており、濃度計２４の検知結果に基づき給液ポンプ３２の作動と停止を制御するように構成されている。具体的には、原液タンク１２からサーバータンク１１に切削液を供給する給液パイプ３１に給液ポンプ３２が配置されており、この給液ポンプ３２を作動させるためのエアをエア供給源３４から供給するエア流路にエアバルブ３３が配置されている。希釈用の水が水供給原１３からサーバータンク１１に補給されて、その切削液の濃度が所定の下限値までに低下したことを濃度計２４が検知すると、その検知結果に基づきエアバルブ３３が開弁状態となり、給液ポンプ３２が作動して原液タンク１２からの切削液が供給される。この供給によってその濃度が所定の上限値でに上昇したことを給液パイプ３１が検知すると、その検知結果に基づきエアバルブ３３が閉弁状態となり、給液ポンプ３２が停止して切削液の供給が停止される。これによって、サーバータンク１１内のクーラント中の切削液の濃度は所定範囲内の適正量に保たれ、常に適正な濃度に維持されたクーラントがサーバータンク１１内にて保有される。

なお、切削液の濃度が所定の上限値を超えた状態が継続する時間をタイマーで計測しておき、その状態が所定時間継続すると、タイマーの検知結果に基づき水開閉弁２２が開弁状態となり、水が水供給原１３から供給されて切削液の濃度が所定の上限値以下に低下したことを濃度計２４が検知した段階で水開閉弁２２が閉弁状態となり、水の供給が停止される機能を付加して実施してもかまわない。

上述の各制御やクーラントの液量及び濃度の上限下限の設定値の変更は、制御部３９の操作によって行うことができる。
以上の実施の形態に係るクーラント補給機構にあっては、クーラントの消費に伴いサーバータンク１１内に水が随時補給されるとともに、水の補給に伴う切削液の濃度の検知結果に基づき直ちに原液の切削液が補給され、サーバータンク１１内には、クーラント中の切削液の濃度が適正範囲内に常に維持されたクーラントが適正量常に収容される。これによって、適正濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができる。

（供給口と濃度計の位置）
サーバータンク１１内の切削液の濃度の均一化を図るために撹拌機２３が設けられているが、これを加えて給液パイプ３１の給液口４３を、水の供水口４２よりも低い位置に設けておく方が濃度の均一化を図るために好ましい。また、給液口４３の高さが異なる給液パイプ３１を複数本設けておいたり、図２に示すような１本の給液パイプ３１に対して高さが異なる位置に給液口４３を複数箇所開口させたりすることも好ましい。その際、それぞれの給液口４３からの吐出量を、下方の給液口４３ほど大きくなるようにして実施することも適当である。

濃度計２４の測定位置４１はサーバータンク１１の有効深さの中ほどに配置しておくことが適当であるが、濃度計２４を複数設けるなどして、高さの異なる濃度計の測定位置４１を複数設けておき、その計測結果に基づき、例えば計測結果の平均値を取るなどして、給液ポンプ３２による供給と停止を制御することも望ましい。

１１サーバータンク
１２原液タンク
１３水供給原
１４マシニングタンク
１６主補給路
１７枝管
１８液量計
１９開閉弁
２０給水パイプ
２１液量計
２２水開閉弁
２３撹拌機
２４濃度計
２５送出パイプ
３０投入口
３１給液パイプ
３２給液ポンプ
３３エアバルブ
３４エア供給源
３５液量計
４１測定位置
４２供水口
４３給液口

Claims

供給用のクーラントを収容するサーバータンクに接続された主補給路と、前記主補給路から分岐した複数の補給用の枝管を備え、
前記枝管は複数の工作機械の各マシニングタンクに接続され、
クーラントの液量が減少した前記マシニングタンクに対して前記サーバータンクからクーラントが供給されるように構成されたクーラント補給システムにおいて、
前記クーラントの原液となる水溶性の切削液を収容する原液タンクと、水供給原とを備え、
前記サーバータンクには、同タンク内のクーラントの液量を計測する液量計と、同タンク内のクーラントにおける前記切削液の濃度を検知する濃度計とを備え、
サーバータンク内の液量が所定の下限値まで低下したことが前記液量計によって検知された時に、前記水供給源から水を前記サーバータンク内に供給し、
所定の下限値まで前記サーバータンク内のクーラント中の切削液の濃度が所定の下限値まで低下したことが前記濃度計によって検知された時に、前記原液タンクから切削液を供給タンク内に供給し、
前記サーバータンク内の液量が所定の上限値まで増加したことが前記液量計によって検知された時に、前記水供給源からの水の供給を停止し、
サーバータンク内のクーラント中の切削液の濃度が所定の上限値まで上昇したことが前記濃度計によって検知された時に、全体原液タンクからの切削液の供給を停止することにより、
前記供給タンク内のクーラント中の切削液の濃度を所定範囲内の値に常に維持し、自動的に濃度制御されたクーラントを複数の前記マシニングタンクに補給することができる液量のクーラントを前記サーバータンク内に常に収容することによって、所定範囲内の切削液濃度に保たれたクーラントを複数の工作機械の各マシニングタンクに安定して補給することができるように構成されたことを特徴とするクーラント補給システム。
前記液量計は前記サーバータンク内のクーラントの液面高さを計測するものであり、その液面高さに応じて前記水供給源からの弁を開閉するように構成されたことを特徴とする請求項１にクーラント補給システム。
前記原液タンクから前記サーバータンクに前記原液を供給するエアポンプを備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のクーラント補給システム。
前記濃度計は前記原液タンクの高さの異なる複数箇所の濃度を計測し、複数箇所の計測結果に基づき前記原液タンクから前記サーバータンクへの前記原液の供給を制御するように構成されたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のクーラント補給システム。
前記原液タンクから前記サーバータンクへの前記原液の供給を、高さの異なる複数箇所の供給口から行うように構成されたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のクーラント補給システム。