JP2020196064A - Coolant supply device and machine tool system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クーラント供給装置および工作機械システムに関する。 The present invention relates to a coolant supply device and a machine tool system.
工作機械において、工具によってワークが加工される加工領域に向けて高圧のクーラントを供給するクーラント供給装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。 In machine tools, there is known a coolant supply device that supplies high-pressure coolant to a machining area where a workpiece is machined by a tool (see, for example, Patent Document 1).
一般的に、前記クーラント供給装置において、クーラントタンク内のクーラントの液面レベルを検出する液面検出手段を設置し、液面検出手段の情報に基づいてクーラントタンク内へのクーラントの供給及び供給の停止を制御し、クーラントタンク内のクーラントの量を維持することが考えられる。 Generally, in the coolant supply device, a liquid level detecting means for detecting the liquid level of the coolant in the coolant tank is installed, and the coolant is supplied and supplied into the coolant tank based on the information of the liquid level detecting means. It is conceivable to control the outage and maintain the amount of coolant in the coolant tank.
しかしながら、クーラントタンクにクーラントの供給を行うポンプ等の供給手段の作動及び作動停止が頻繁に行われることによって、供給手段に対して悪影響を与える場合があるという欠点が考えられる。 However, it is considered that the frequent operation and stop of the supply means such as the pump that supplies the coolant to the coolant tank may adversely affect the supply means.
本発明は、クーラントタンクにクーラントを供給する供給手段の作動及び作動停止を必要以上に頻繁に行うことなくクーラントタンク内のクーラントの量を維持することができるクーラント供給装置及び該クーラント供給装置を含めた工作機械システムを提供することを目的とする。 The present invention includes a coolant supply device capable of maintaining the amount of coolant in the coolant tank without operating and stopping the operation of the supply means for supplying the coolant to the coolant tank more frequently than necessary, and the coolant supply device. The purpose is to provide a machine tool system.
本発明に係るクーラント供給装置は、クーラントが貯留されるクーラントタンクと、クーラントタンク内のクーラントを工作機械側に圧送するポンプと、クーラントタンク内のクーラントの液面レベルを検出する液面検出手段と、クーラントタンクに対してクーラントの供給を行う供給手段と、戻りレベルを越えるクーラントタンク内のクーラントを排出する排出手段とを備え、ポンプによる工作機械に対するクーラントの送出に伴い、クーラントタンクに対する供給手段によるクーラントの供給および排出手段によるクーラントの排出を行うクーラント供給装置において、供給手段が、液面検出手段によるクーラントの液面の検出から所定の継続時間に亘ってクーラントの供給を継続し、排出手段が、供給手段の供給によってクーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量を単位時間当たりに排出する。 The coolant supply device according to the present invention includes a coolant tank in which coolant is stored, a pump that pumps the coolant in the coolant tank to the machine tool side, and a liquid level detecting means for detecting the liquid level of the coolant in the coolant tank. , A supply means for supplying coolant to the coolant tank and a discharge means for discharging the coolant in the coolant tank exceeding the return level are provided, and when the coolant is delivered to the machine tool by the pump, the supply means to the coolant tank is used. In the coolant supply device that supplies and discharges the coolant by the discharge means, the supply means continues to supply the coolant for a predetermined duration from the detection of the liquid level of the coolant by the liquid level detection means, and the discharge means , The amount of coolant per unit time, which increases in the coolant tank due to the supply of the supply means, is discharged per unit time.
さらに、本発明に係るクーラント供給装置では、供給手段は、クーラントタンクに貯留されたクーラントの液面レベルが、戻りレベルより低い制御レベルまで低下したことを液面検出手段が検出してから所定の待機時間が経過した後に、クーラントの供給を開始することが好ましい。 Further, in the coolant supply device according to the present invention, the supply means is determined after the liquid level detecting means detects that the liquid level of the coolant stored in the coolant tank has dropped to a control level lower than the return level. It is preferable to start supplying the coolant after the waiting time has elapsed.
さらに、本発明に係るクーラント供給装置では、供給手段は、クーラントタンクに貯留されたクーラントの液面レベルが制御レベルまで上昇したことを液面検出手段が検出してから所定の継続時間が経過した後に、クーラントの供給を停止することが好ましい。 Further, in the coolant supply device according to the present invention, the supply means has elapsed a predetermined duration after the liquid level detecting means detects that the liquid level of the coolant stored in the coolant tank has risen to the control level. It is preferable to stop the supply of coolant later.
また、本発明に係る工作機械システムは、工具によってワークを加工する工作機械と、ワークが加工される加工領域にクーラントを供給するクーラント供給装置と、を有し、クーラント供給装置は、クーラントが貯留されるクーラントタンクと、クーラントタンク内のクーラントを加工領域に圧送するポンプと、クーラントタンク内のクーラントの液面レベルを検出する液面検出手段と、クーラントタンクに対してクーラントの供給を行う供給手段と、戻りレベルを越えるクーラントタンク内のクーラントを排出する排出手段とを備え、ポンプによる加工領域に対するクーラントの送出に伴い、クーラントタンクに対する供給手段によるクーラントの供給および排出手段によるクーラントの排出を行うクーラント供給装置において、供給手段が、液面検出手段によるクーラントの液面の検出から所定の継続時間に亘ってクーラントの供給を継続し、排出手段が、供給手段の供給によってクーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量を単位時間当たりに排出する。 Further, the machine tool system according to the present invention includes a machine machine that processes a workpiece with a tool and a coolant supply device that supplies coolant to a machining area where the workpiece is machined, and the coolant supply device stores coolant. The coolant tank to be used, the pump that pumps the coolant in the coolant tank to the processing area, the liquid level detection means that detects the liquid level of the coolant in the coolant tank, and the supply means that supplies the coolant to the coolant tank. And a discharge means for discharging the coolant in the coolant tank exceeding the return level, and the coolant is supplied to the coolant tank by the supply means and discharged by the discharge means as the coolant is sent to the processing area by the pump. In the supply device, the supply means continues to supply the coolant for a predetermined duration from the detection of the liquid level of the coolant by the liquid level detection means, and the discharge means increases in the coolant tank by the supply of the supply means. Discharge the amount of coolant per hour.
本発明に係るクーラント供給装置では、クーラントタンクの液面レベルが制御レベルまで上昇してから所定の継続時間に亘ってクーラントを供給することによって、供給手段の作動及び作動停止を必要以上に頻繁に行うことなくクーラントタンク内のクーラントの量を維持することができる。また、本発明に係るクーラント供給装置では、排出手段は、供給手段の供給によってクーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量を単位時間当たりに排出するので、クーラントタンク内の液面レベルが必要以上に上昇することが防止され、クーラントタンクからのクーラントのオーバーフローが抑制され、特に排出手段によって排出されるクーラントを供給手段によって供給されるクーラントの補給側に還流させることによって、この補給側のクーラント量不足を回避することが可能となる。供給手段によって供給されるクーラントの補給側を、本発明に係る工作機械システムの工作機械に配設されるクーラントタンクとすることができる。 In the coolant supply device according to the present invention, the coolant is supplied for a predetermined duration after the liquid level of the coolant tank rises to the control level, so that the supply means is activated and stopped more frequently than necessary. The amount of coolant in the coolant tank can be maintained without doing so. Further, in the coolant supply device according to the present invention, the discharge means discharges the amount of coolant per unit time, which increases in the coolant tank due to the supply of the supply means, so that the liquid level in the coolant tank is raised. It is prevented from rising more than necessary, the overflow of coolant from the coolant tank is suppressed, and in particular, the coolant discharged by the discharge means is returned to the supply side of the coolant supplied by the supply means, so that the coolant on the supply side It is possible to avoid a shortage of coolant. The supply side of the coolant supplied by the supply means can be a coolant tank arranged in the machine tool of the machine tool system according to the present invention.
図1に示すように、本発明に係るクーラント供給装置1は、工作機械3に連係して装着され、クーラント供給装置1と工作機械3とによって、本発明に係る工作機械システム100が構成されている。
As shown in FIG. 1, the coolant supply device 1 according to the present invention is mounted in conjunction with the
工作機械3は、ワーク101を保持する主軸、工具102を搭載する刃物台、クーラントが貯留される第2クーラントタンク30、第2クーラントタンク30内のクーラントを圧送する第2ポンプ31、数値制御装置(Numerical Control、以下NC装置)2等を備えている。
The
本実施形態において、NC装置2は、クーラント供給装置1及び工作機械3を含む工作機械システム100の全体の動作を制御する制御装置をなし、CPU等の演算装置、SRAM、DRAM等の記憶装置、並びにクーラント供給装置1および工作機械3の構成素子のそれぞれと通信可能なインタフェース回路等により構成される。
In the present embodiment, the
クーラント供給装置1は、クーラントが貯留される第1クーラントタンク10と、第1クーラントタンク10内のクーラントを工作機械側に圧送する第1ポンプ11と、第1クーラントタンク10内のクーラントの液面レベルを検出する液面検出手段12と、第1クーラントタンク10に対してクーラントの供給を行うポンプからなる供給手段13と、予め設定されている所定の液面レベルである戻りレベルを越えるクーラントタンク内のクーラントを排出する排出手段14とを備える。
The coolant supply device 1 includes a
第1ポンプ11および供給手段13は、NC装置2によって制御され、供給手段13によって供給管17を介して第1クーラントタンク10にクーラントが供給され、第1ポンプ11によって第1クーラントタンク10内のクーラントが接続管15を介して供給部16から高圧で吐出される。
The
第1ポンプ11と供給手段13とは、第1ポンプ11による第1クーラントタンク10からのクーラントの吐出と、供給手段13による第1クーラントタンク10へのクーラントの供給が同時に行われると、第1クーラントタンク10内のクーラントが単位時間当たり所定の量増加するように予め設定されている。
The
排出手段14はドレーン管となる戻り管36を有し、戻り管36にクーラントを流入させるように第1クーラントタンク10に形成されるクーラントの流入口は、第1クーラントタンク10に貯留されたクーラントが戻りレベルRを超えたときに、第1クーラントタンク10内のクーラントが戻り管36に流入するように配置されている。
The discharge means 14 has a
戻り管36は、第1ポンプ11によるクーラントの吐出と供給手段13によるクーラントの供給が同時に行われることによってクーラントタンク10内で増加する単位時間当たりのクーラントの量と同一の量のクーラントを前記単位時間当たりに排出するように形成されている。
The
液面検出手段12は、高レベルセンサ121、低レベルセンサ122および制御レベルセンサ123を有し、第1クーラントタンク10に貯留されるクーラントの液面レベルを検出する。高レベルセンサ121、低レベルセンサ122および制御レベルセンサ123のそれぞれは、液面の高さを検出することができる一般的な液面センサとすることができ、例えばフロート式レベルセンサである。
The liquid level detecting means 12 has a
高レベルセンサ121は、クーラントがクーラントタンクからオーバーフローして溢れるような液面レベルが異常上昇したことを検出する。低レベルセンサ122は、第1ポンプ11がクーラントの吸引ができないような液面レベルが異常低下したことを検出する。制御レベルセンサ123は、液面レベルが予め定められる制御レベルCに達している状態で上昇信号を出力する。
The
制御レベルCは、高レベルセンサ121及び低レベルセンサ122によって検出される液面レベルの間であって、戻りレベルより低い位置に設定されている。制御レベルセンサ123からの上昇信号は、液面レベルが制御レベルCより低下すると出力が停止する。高レベルセンサ121及び低レベルセンサ122の検出信号や、上昇信号はNC装置2に伝送される。
The control level C is set at a position lower than the return level between the liquid level detected by the
工作機械3は、NC装置2によって、主軸および刃物台の動作が制御され、工具102によるワーク101の加工処理を実行する。工具102によるワーク101の加工処理に際して、工具102によってワーク101が加工される加工領域103にクーラントが供給される。加工領域103に供給されたクーラントは、切削屑と共に落下して第2クーラントタンク30に回収される。
In the
加工領域103へのクーラントの供給は、NC装置2による制御によって、第2クーラントタンク30内のクーラントを、第2ポンプ31によって接続管32を介して供給部33から供給する他、クーラント供給装置1によって、第1クーラントタンク10内のクーラントを、第1ポンプ11により接続管15を介して供給部16から供給することもできる。第1ポンプ11によるクーラント装置1からのクーラントの供給圧を、第2ポンプ31によるクーラントの供給圧より高圧にすることによって、加工領域103に供給するクーラントの供給圧を切り替えることもできる。
As for the supply of the coolant to the
加工領域103へのクーラントの供給をクーラント装置1によって行う場合、図2に示されるフローチャート及び図3〜8を参照すると、NC装置2は、クーラント装置1によるクーラントの供給、例えば高圧のクーラントの供給開始指示を取得したと判定する(S101−YES)と、高レベル警報信号および低レベル警報信号等に基づいて、第1クーラントタンク10の液面レベルを検出し、異常の場合(S102−YES)、警報信号を出力し(S103)、処理を終了する。
When the coolant is supplied to the
NC装置2は、液面レベルが正常と判定する(S102−NO)と、第1ポンプ11を起動(S104)し、図3に示されるように、供給部16を介して加工領域103へのクーラントの供給を開始する。第1ポンプ11が動作して加工領域103にクーラントが供給されることで、第1クーラントタンク10のクーラントの量は減少し、液面レベルは徐々に低下する。
When the
次いで、NC装置2は、上昇信号に基づき、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで低下したか否かを判定する(S105)。
Next, the
NC装置2は、図4に示すように、液面レベルが制御レベルCより低下し、制御レベルセンサ123からの上昇信号に基づき、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCに低下したと判定する(S105−YES)と、予め定められる所定の待機時間の計時を開始する(S106)。待機時間は、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで低下してから、供給手段13によるクーラントの供給の開始まで待機する時間であり、例えば30秒である。
As shown in FIG. 4, the
次いで、NC装置2は、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで低下してから所定の待機時間が経過したか否かを判定する(S107)。図5に示すように、待機時間が経過するまでの間に、第1クーラントタンク10の液面レベルは、制御レベルCから更に低下する。
Next, the
NC装置2は、液面レベルが制御レベルCまで低下してから所定の待機時間が経過したと判定する(S107−YES)と、供給手段13による第2クーラントタンク30から第1クーラントタンク10へのクーラントの供給を開始する(S110)。供給手段13によるクーラントの供給が開始されると、第1クーラントタンク10の液面レベルは徐々に上昇する。一方、第2クーラントタンク30の液面レベルは、第1クーラントタンク10に排出されるクーラントの量と、加工領域103から回収されるクーラントの量の差分徐々に低下する。
When the
次いで、NC装置2は、上昇信号に基づき、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで上昇したか否かを判定する(S109)。
Next, the
NC装置2は、図6に示すように、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで上昇したと判定する(S109−YES)と、予め定められる所定の継続時間の計時を開始する(S110)。継続時間は、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで上昇してから、供給手段13によるクーラントの供給を継続する時間であり、例えば30秒である。
As shown in FIG. 6, the
図7に示すように、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで上昇した後に、供給手段13によるクーラントの供給を継続することで、第1クーラントタンク10の液面レベルは、戻りレベルRまで上昇する。第1クーラントタンク10の液面レベルが戻りレベルRまで上昇すると、第2クーラントタンク30から供給されたクーラントは、排出手段14を介して第2クーラントタンク30に戻り始める。
As shown in FIG. 7, after the liquid level of the
第2クーラントタンク30から供給されたクーラントが、排出手段14を介して第2クーラントタンク30に戻るので、第1クーラントタンク10の液面レベルは、戻りレベルRで概ね維持される。一方、第2クーラントタンク30の液面レベルは、戻り管36を介して戻るクーラント、および加工領域103から回収されるクーラントの量によって概ね一定のレベルに維持される。
Since the coolant supplied from the
次いで、NC装置2は、第1クーラントタンク10の液面レベルが制御レベルCまで上昇してから所定の継続時間が経過したか否かを判定する(S111)。
Next, the
NC装置2は、液面レベルが制御レベルCまで上昇してから所定の継続時間が経過したと判定する(S111−YES)と、供給手段13によるクーラントの供給を停止する(S112)。供給手段13によるクーラントの供給が停止すると、第1ポンプ11が動作することで、第1クーラントタンク10の液面レベルは徐々に低下するため、次いで、NC装置2は、高レベル警報信号および低レベル警報信号等に基づいて、第1クーラントタンク10の液面レベルを検出する(S113)。NC装置2は、異常の場合(S113−YES)、警報信号を出力し(S103)、処理を終了する。
When the
NC装置2は、液面レベルが正常と判定する(S113−NO)と、ワーク101の加工処理の終了を判定する(S114−YES)まで、S105〜S114の処理を繰り返す。クーラント装置1によるクーラントの供給(高圧のクーラントの供給)終了を判定する(S114−YES)と、NC装置2は処理を終了する。
The
クーラント供給装置1は、第1クーラントタンク10に貯留されたクーラントの液面レベルが制御レベルCまで上昇してから所定の継続時間に亘ってクーラントが供給されるので、クーラントを供給する供給手段13の作動及び作動停止を必要以上に頻繁に行うことなくクーラントタンク内のクーラントの量を維持することができる。さらに液面レベルが制御レベルCまで低下してから所定の待機時間が経過するまで供給手段13の作動開始を待機するため、供給手段13の作動及び作動停止の頻度をより抑制することができる。
In the coolant supply device 1, the coolant is supplied for a predetermined duration after the liquid level of the coolant stored in the
また、クーラント供給装置1では、排出手段14は、供給手段13によるクーラントの供給によってクーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量と同一量のクーラントを単位時間当たりに第2クーラントタンク30に戻すので、供給手段13によるクーラントの供給中は、第1クーラントタンク内の液面レベルが戻りレベルRで概ね維持され、必要以上に上昇することが防止され、第1クーラントタンクからのクーラントのオーバーフローが抑制される。第2クーラントタンク30は、第1クーラントタンク10から排出手段14を介して還流されるクーラントによって液面レベルは、略一定に維持される。クーラント供給装置1では、工作機械3に配設される第2クーラントタンク30の液面レベルは、略一定に維持されるので、第2クーラントタンク30の液面レベルが異常上昇および異常低下するおそれは低く、第2クーラントタンク30側のクーラントのオーバーフローやクーラント量不足が回避される。
Further, in the coolant supply device 1, the discharge means 14 transfers the same amount of coolant to the
クーラント供給装置1では、単一の供給管17を介して第1クーラントタンク10と第2クーラントタンク30とが接続されるが、実施形態に係るクーラント供給装置では、複数の供給管を介して第1クーラントタンクと第2クーラントタンクとが接続されてもよい。また、クーラント供給装置1では、単一の排出手段14および戻り管36が第1クーラントタンク10に配置されるが、実施形態に係るクーラント供給装置では、複数の排出手段および戻り管が配置されてもよい。
In the coolant supply device 1, the
1 クーラント供給装置
2 NC装置
3 工作機械
10 第1クーラントタンク(クーラントタンク)
11 第1ポンプ(ポンプ)
12 液面検出手段
13 供給手段
100 工作機械システム
1
11 1st pump (pump)
12 Liquid level detection means 13 Supply means 100 Machine tool system
Claims (4)
前記ポンプによる工作機械に対するクーラントの送出に伴い、前記クーラントタンクに対する前記供給手段によるクーラントの供給および前記排出手段によるクーラントの排出を行うクーラント供給装置において、
前記供給手段が、前記液面検出手段によるクーラントの液面の検出から所定の継続時間に亘ってクーラントの供給を継続し、
前記排出手段が、前記供給手段の供給によって前記クーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量を前記単位時間当たりに排出する、
ことを特徴とするクーラント供給装置。 For the coolant tank in which the coolant is stored, the pump for pumping the coolant in the coolant tank to the machine tool side, the liquid level detecting means for detecting the liquid level of the coolant in the coolant tank, and the coolant tank. It is equipped with a supply means for supplying coolant and a discharge means for discharging the coolant in the coolant tank that exceeds the return level.
In a coolant supply device that supplies coolant to the coolant tank by the supply means and discharges the coolant by the discharge means as the coolant is delivered to the machine tool by the pump.
The supply means continues to supply the coolant for a predetermined duration from the detection of the liquid level of the coolant by the liquid level detection means.
The discharge means discharges the amount of coolant per unit time, which is increased in the coolant tank by the supply of the supply means.
A coolant supply device characterized by that.
前記クーラント供給装置は、
クーラントが貯留されるクーラントタンクと、前記クーラントタンク内のクーラントを前記加工領域に圧送するポンプと、前記クーラントタンク内のクーラントの液面レベルを検出する液面検出手段と、前記クーラントタンクに対してクーラントの供給を行う供給手段と、戻りレベルを越えるクーラントタンク内のクーラントを排出する排出手段とを備え、
前記ポンプによる前記加工領域に対するクーラントの送出に伴い、クーラントタンクに対する前記供給手段によるクーラントの供給および前記排出手段によるクーラントの排出を行うクーラント供給装置において、
前記供給手段が、前記液面検出手段によるクーラントの液面の検出から所定の継続時間に亘ってクーラントの供給を継続し、
前記排出手段が、前記供給手段の供給によってクーラントタンク内で増加する単位時間当たりのクーラントの量を前記単位時間当たりに排出する、
ことを特徴とする工作機械システム。 It has a machine tool that processes a work with a tool and a coolant supply device that supplies coolant to the processing area where the work is processed.
The coolant supply device is
For the coolant tank in which the coolant is stored, the pump for pumping the coolant in the coolant tank to the processing region, the liquid level detecting means for detecting the liquid level of the coolant in the coolant tank, and the coolant tank. It is equipped with a supply means for supplying coolant and a discharge means for discharging the coolant in the coolant tank that exceeds the return level.
In the coolant supply device that supplies the coolant to the coolant tank by the supply means and discharges the coolant by the discharge means as the coolant is delivered to the processing area by the pump.
The supply means continues to supply the coolant for a predetermined duration from the detection of the liquid level of the coolant by the liquid level detection means.
The discharge means discharges the amount of coolant per unit time, which is increased in the coolant tank by the supply of the supply means.
A machine tool system characterized by that.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102361266B1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-02-09 | 김형수 | Auto oil suppling device for machine tool |
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- 2019-05-31 JP JP2019102397A patent/JP2020196064A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102361266B1 (en) * | 2021-05-17 | 2022-02-09 | 김형수 | Auto oil suppling device for machine tool |
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