JP2023070455A - 切粉回収方法、及び切粉回収ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】既設のクーラント処理装置に手を加えることなくクーラントに混入した切粉の分離能力を向上させる技術を提供する。【解決手段】切粉回収方法は、工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入する。吸入されたダーティ液からダーティ液に混入された金属切粉の一部を、フィルタを用いて分離する。フィルタがダーティ液から分離した金属切粉を回収物排出口から排出すると共に、工作機械で再利用できるようダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、フィルタにより金属切粉の一部が除去されたダーティ液である処理済ダーティ液を供給する。【選択図】図6
Description
新規性喪失の例外適用申請有り
本開示は、切粉を回収する技術に関する。
特許文献1には、ドリル等の工具に用いる刃を研磨する工作機械において、研磨対象を冷却するとともに、研磨時に生じる切粉を洗い流すクーラントを、フィルタによってろ過して再利用するクーラント処理装置が記載されている。
クーラント処理装置は、大型で高価であり、しかも故障等が少ない信頼性の高い装置である。このため、より分離能力の高い装置への置き換えは、費用対効果を考慮すると困難である場合が多いという問題があった。
また、研磨対象が超硬合金であった場合、研磨時に生じる切粉は、粒が非常に細かく、フィルタによって濾過することは非常に困難である。従って、この場合、切粉を含むクーラントに珪藻土粉等を混ぜることで、珪藻土粉等に切粉を吸着させて濾過することが行われている。従って、フィルタによって回収されるスラッジは、切粉と珪藻土粉等とが混合されたものとなり、産業廃棄物として処理せざるを得ず、処理コストが発生するという問題もあった。
本開示の1つの局面は、既設のクーラント処理装置に手を加えることなくクーラントに混入した切粉の分離能力を向上させる技術を提供する。
本開示の一態様は、切粉回収方法であって、工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入する。吸入されたダーティ液からダーティ液に混入された金属切粉の一部を、フィルタを用いて分離する。フィルタがダーティ液から分離した金属切粉を回収物排出口から排出すると共に、工作機械で再利用できるようダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、フィルタにより金属切粉の一部が除去されたダーティ液である処理済ダーティ液を供給する。
つまり、既設のクーラント処理装置によって処理される前のダーティ液から、既設のクーラント処理装置とは別途用意されるフィルタによって、回収が比較的容易な金属切粉(例えば、粒の大き目の金属切粉)を粗取りする。換言すれば、分離能力の高い既設のクーラント処理装置でなくても分離可能な金属切粉については、別途用意されるフィルタに処理させる。
このような方法によれば、既設のクーラント処理装置に手を加えることなく、ダーティ液から金属切粉を分離する能力を向上させることができる。また、既設のクーラント処理装置による金属切粉を含んだスラッジの回収量が削減されるため、既設のクーラント処理装置において金属切粉の分離に使用する設備の洗浄や交換、更にはスラッジの廃棄に要する手間と費用を削減できる。
本開示の一態様では、金属切粉は、超硬合金の切粉であってもよい。
本開示の一態様では、フィルタは、希土類磁石を用いて磁力により金属切粉を吸着するマグネット式のセパレータであってもよい。
本開示の一態様では、フィルタは、希土類磁石を用いて磁力により金属切粉を吸着するマグネット式のセパレータであってもよい。
マグネット式のセパレータを用いた場合、金属切粉を珪藻土粉等に吸着させる必要がなく、不純物が混在しない金属切粉を回収できるため、回収された金属切粉を容易に再利用できる。
本開示の一態様では、クーラント処理装置に設けられたダーティ液を貯留するタンクからダーティ液を吸入し、処理済ダーティ液を、タンクに排出してもよい。
本開示の一態様は、切粉回収ユニットであって、クーラント吸入口と、ポンプと、フィルタと、回収物排出口と、クーラント排出口と、を備える。クーラント吸入口は、工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入するために設けられる。ポンプは、クーラント吸入口を介してダーティ液を吸入するように構成される。フィルタは、ポンプによって吸入されたダーティ液から金属切粉の一部を分離するように構成される。回収物排出口は、フィルタがダーティ液から分離した金属切粉を排出するために設けられる。クーラント排出口は、工作機械で再利用できるようダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、フィルタにより金属切粉の一部が除去されたダーティ液を排出するために設けられる。
本開示の一態様は、切粉回収ユニットであって、クーラント吸入口と、ポンプと、フィルタと、回収物排出口と、クーラント排出口と、を備える。クーラント吸入口は、工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入するために設けられる。ポンプは、クーラント吸入口を介してダーティ液を吸入するように構成される。フィルタは、ポンプによって吸入されたダーティ液から金属切粉の一部を分離するように構成される。回収物排出口は、フィルタがダーティ液から分離した金属切粉を排出するために設けられる。クーラント排出口は、工作機械で再利用できるようダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、フィルタにより金属切粉の一部が除去されたダーティ液を排出するために設けられる。
このような構成を有する切粉回収ユニットは、工作機械と、工作機械からクーラントをリサイクルするクーラント処理装置とを備える既設の設備に、その既設の設備を改造することなく取り付けることができる。そして、切粉回収ユニットを作動させることで、上述の切粉回収方法を実施した場合と同様の効果を得ることができる。
本開示の一態様では、ポンプへの給電経路に設けられるブレーカ及びポンプへの給電を停止する停止ボタンのうち、少なくとも一方を備えてもよい。
このような構成によれば、切粉回収ユニットの設置時に、別途、安全性を確保するための電気工事を行う必要がなく設置作業を簡略化できる。
このような構成によれば、切粉回収ユニットの設置時に、別途、安全性を確保するための電気工事を行う必要がなく設置作業を簡略化できる。
本開示の一態様では、フィルタによる金属切粉の分離能力が、クーラント処理装置に要求される金属切粉の分離能力より低く設定されてもよい。
このような構成によれば、クーラント処理装置で用いられるフィルタよりサイズの小さいフィルタを用いることができるため、切粉回収ユニットを小型に構成できる。
このような構成によれば、クーラント処理装置で用いられるフィルタよりサイズの小さいフィルタを用いることができるため、切粉回収ユニットを小型に構成できる。
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
[1.構成]
切粉回収ユニット1は、工作機械とクーラント処理装置とを備える既設設備に、後付けして使用される。
[1.構成]
切粉回収ユニット1は、工作機械とクーラント処理装置とを備える既設設備に、後付けして使用される。
工作機械は、例えば、ドリル等の工具の刃に用いる超硬合金材料を研磨する機械である。工作機械は、研磨によって生じる金属切粉を、研磨の対象となる材料の冷却に用いるクーラントによって洗い流しながら作業を行う。以下では、金属切粉が混入したクーラントを、ダーティ液という。なお、超硬合金は、例えば、炭化タングステンと結合剤であるコバルトとを混合して焼結したものである。
クーラント処理装置は、工作機械から排出されるダーティ液をタンクに貯留し、貯留されたダーティ液から、フィルタ(以下、既設設備フィルタ)を用いて金属切粉を分離し、既設設備フィルタによって金属切粉が除去されたクーラント(以下、クリーン液)を、工作機械に供給する。これにより、クーラントは繰り返し使用される。既設設備フィルタには、工作機械での再利用が可能なクーラントが生成される程度に、金属切粉の分離能力が高い大型で高価なフィルタが用いられる。
切粉回収ユニット1は、図1に示すように、ポンプ部2と、フィルタ部3、操作部4と、基部5とを備える。
基部5は、例えば、金属フレームを、直方体状に組み立てることで構成される。ここで、図1に矢印で示すように、基部5が有する6面のそれぞれが、上下前後左右方向のいずれかと直交するように方向を定義する。そして、フィルタ部3は、基部5の上面に固定され、ポンプ部2は、基部5の左面に固定され、操作部4は、基部5の右面に固定される。
基部5は、例えば、金属フレームを、直方体状に組み立てることで構成される。ここで、図1に矢印で示すように、基部5が有する6面のそれぞれが、上下前後左右方向のいずれかと直交するように方向を定義する。そして、フィルタ部3は、基部5の上面に固定され、ポンプ部2は、基部5の左面に固定され、操作部4は、基部5の右面に固定される。
[1-1.ポンプ部]
ポンプ部2は、ポンプ本体21と、クーラント吸入口22と、クーラント供給口23とを備える。ポンプ本体21には、ポンプ機構211とポンプ機構211を作動させるポンプ駆動モータ212が内蔵される。ポンプ機構211は、ポンプ駆動モータ212の後方に配置される。
ポンプ部2は、ポンプ本体21と、クーラント吸入口22と、クーラント供給口23とを備える。ポンプ本体21には、ポンプ機構211とポンプ機構211を作動させるポンプ駆動モータ212が内蔵される。ポンプ機構211は、ポンプ駆動モータ212の後方に配置される。
クーラント吸入口22は、ポンプ機構211の後面に設けられ、給水ホース102(図6参照)を取り付け可能な構造を有する。
クーラント供給口23は、ポンプ機構211の左面に設けられ、中継ホース104を取り付け可能な構造を有する。
クーラント供給口23は、ポンプ機構211の左面に設けられ、中継ホース104を取り付け可能な構造を有する。
ポンプ部2は、ポンプ駆動モータ212の駆動力によって、ポンプ機構211が作動すると、クーラント吸入口22からダーティ液を吸い込み、吸い込んだダーティ液をクーラント供給口23から排出する。
[1-2.フィルタ部]
フィルタ部3は、図1及び図2に示すように、フィルタ本体31と、クーラント受入口32と、クーラント排出口33と、回収物排出部34とを備える。回収物排出部34が回収物排出口に相当する。
フィルタ部3は、図1及び図2に示すように、フィルタ本体31と、クーラント受入口32と、クーラント排出口33と、回収物排出部34とを備える。回収物排出部34が回収物排出口に相当する。
クーラント受入口32は、フィルタ本体31の後面上部に設けられ、ホースを取り付け可能な構造を有する。クーラント受入口32は、中継ホース104を介して、ポンプ部2のクーラント供給口23に接続される。
クーラント排出口33は、フィルタ本体31の左右両側面における前側下部にそれぞれ設けられる。クーラント排出口33は、排水ホース103(図6参照)を取り付け可能な構造を有する。二つのクーラント排出口33は、両方を同時に用いてもよいし、いずれか一方を用いてもよい。いずれか一方を用いる場合、使用しない方のクーラント排出口33は、キャップ35で塞がれる。
クーラント受入口32から流入するクーラント(すなわち、ダーティ液)は、フィルタ本体31の筐体内に一時的に滞留して、クーラント排出口33から排出される。クーラント排出口33あら排出されるクーラントが処理済ダーティ液に相当する。
フィルタ本体31は、吸着ローラ311と、セパレータ駆動モータ312と、圧搾ローラ313とを備える。
吸着ローラ311は、表面が磁性を帯びたマグネット式のローラである。吸着ローラ311は、残留磁束密度及び保持力が大きく、極めて強力な磁力が得られる希土類磁石を用いて構成される。吸着ローラ311は、回転軸が左右方向に沿うようにフィルタ本体31の筐体内部の前側に設けられる。フィルタ本体31の筐体の前側上面には、開口部31aが設けられる。吸着ローラ311の下部は、クーラント受入口32から流入してフィルタ本体31の筐体内に一時的に滞留するクーラントと接し、吸着ローラ311の上部は、開口部31aから外部に露出する。ダーティ液が吸着ローラ311と接触することで、吸着ローラ311の表面には、ダーティ液に混入した金属切粉が吸着する。
吸着ローラ311は、表面が磁性を帯びたマグネット式のローラである。吸着ローラ311は、残留磁束密度及び保持力が大きく、極めて強力な磁力が得られる希土類磁石を用いて構成される。吸着ローラ311は、回転軸が左右方向に沿うようにフィルタ本体31の筐体内部の前側に設けられる。フィルタ本体31の筐体の前側上面には、開口部31aが設けられる。吸着ローラ311の下部は、クーラント受入口32から流入してフィルタ本体31の筐体内に一時的に滞留するクーラントと接し、吸着ローラ311の上部は、開口部31aから外部に露出する。ダーティ液が吸着ローラ311と接触することで、吸着ローラ311の表面には、ダーティ液に混入した金属切粉が吸着する。
フィルタ本体31は、吸着ローラ311の下面側に対向する筐体内面に、吸着ローラ311の表面との間に一定幅Wの流量を形成する凹面構造部31bを備える。なお、吸着ローラ311と金属切粉との間に生じる磁力は、両者間の距離の3乗に比例して小さくなる。また、金属切粉の帯電量は金属切粉のサイズが大きいほど大きくなり、延いては吸着ローラ311との間に生じる磁力が大きくなる。従って、吸着ローラ311と凹面構造部31bとの間の流路の幅Wと、吸着ローラ311が帯びる磁性とを適宜設計することによって、吸着ローラ311による金属切粉の分離能力が決まる。ここでは、処理後のクーラント液をそのまま工作機械にて再利用できる程度の分離能力は必要とせず、例えば、比較的粒の大きい金属切粉を分離回収できるように設計される。
セパレータ駆動モータ312は、フィルタ本体31の左面であって吸着ローラ311の回転軸付近に設けられ、吸着ローラ311を回転駆動する。
圧搾ローラ313は、付勢された状態で吸着ローラ311の表面に接触し、吸着ローラ311の表面に付着した金属切粉を圧搾することで、金属切粉に付着したクーラントを除去する。
圧搾ローラ313は、付勢された状態で吸着ローラ311の表面に接触し、吸着ローラ311の表面に付着した金属切粉を圧搾することで、金属切粉に付着したクーラントを除去する。
回収物排出部34は、スクレーパ341と、排出板342とを備える。
スクレーパ341は、開口部31aにて露出する吸着ローラ311の表面と近接する位置に配置される。スクレーパ341は、吸着ローラ311の表面に吸着し、圧搾ローラ313にて圧搾された後の金属切粉を、吸着ローラ311からこそぎ落とす部材である。
スクレーパ341は、開口部31aにて露出する吸着ローラ311の表面と近接する位置に配置される。スクレーパ341は、吸着ローラ311の表面に吸着し、圧搾ローラ313にて圧搾された後の金属切粉を、吸着ローラ311からこそぎ落とす部材である。
排出板342は、両脇にガイド板を有する断面コの字状の板状部材である。排出板342は、フィルタ本体31の前面に、スクレーパ341の位置から前方斜め下方向に傾斜する傾斜面を形成するように、フィルタ本体31の全面に設けられる。排出板342は、スクレーパ341によって吸着ローラ311の表面からこそぎ落された金属切粉を、スクレーパ341の前側斜め下方に配置される回収容器200(図6参照)に導く。
[1-3.操作部]
操作部4は、箱状の筐体を有し、筐体の表面に操作パネル41を備えると共に、筐体の内部に、ポンプ駆動モータ212及びセパレータ駆動モータ312を駆動する駆動回路6を構成する回路部品を収納する。
操作部4は、箱状の筐体を有し、筐体の表面に操作パネル41を備えると共に、筐体の内部に、ポンプ駆動モータ212及びセパレータ駆動モータ312を駆動する駆動回路6を構成する回路部品を収納する。
操作パネル41は、図3及び図5に示すように、セパレータ運転ボタン42と、セパレータ停止ボタン43と、ポンプ運転ボタン44と、ポンプ停止ボタン45と、を備える。セパレータ運転ボタン42は、フィルタ部3を作動させる時に押下され、押下されている間、第1運転接点421を閉にする。セパレータ停止ボタン43は、フィルタ部3の作動を停止させる時に押下され、押下されている間、第1停止接点431を開にする。ポンプ運転ボタン44は、ポンプ部2を作動させる時に押下され、押下されている間、第2運転接点441を閉にする。ポンプ停止ボタン45は、ポンプ部2の作動を停止させる時に押下され、押下されている間、第2停止接点451を開にする。つまり、第1運転接点421及び第2運転接点441は、いわゆるa接点であり、第1停止接点431及び第2停止接点451は、いわゆるb接点である。
操作部4の筐体内には、図4に示すように、駆動回路6を構成する回路部品として、ノーヒューズブレーカ7と、2つの電磁接触器8A,8Bと、2つのサーマルリレー9A,9Bとが収納される。なお、電磁接触器8A,8B及びサーマルリレー9A,9Bの代わりに、両者を一体化させた二つの電磁開閉器を用いてもよい。
ノーヒューズブレーカ7は、過電流を検出すると回路を遮断する機能を有する。
第1電磁接触器8Aは、第1コイル81Aに電流が流れると、第1主接点82A及び第1補助接点83Aが閉じるように構成される。同様に、第2電磁接触器8Bは、第2コイル81Bに電流が流れると、第2主接点82B及び第2補助接点83Bが閉じるように構成される。
第1電磁接触器8Aは、第1コイル81Aに電流が流れると、第1主接点82A及び第1補助接点83Aが閉じるように構成される。同様に、第2電磁接触器8Bは、第2コイル81Bに電流が流れると、第2主接点82B及び第2補助接点83Bが閉じるように構成される。
第1サーマルリレー9Aは、第1ヒートエレメント91Aにて過熱が検出されると、第1ヒート接点92Aが閉じるように構成される。同様に、第2サーマルリレー9Bは、第2ヒートエレメント91Bにて過熱が検出されると、第2ヒート接点92Bが閉じるように構成される。
駆動回路6には、図5に示すように、200Vの三相交流が電源として供給される。
駆動回路6は、セパレータ主回路61と、ポンプ主回路62と、セパレータ操作回路63と、ポンプ操作回路64とを備える。セパレータ主回路61、ポンプ主回路62、セパレータ操作回路63、及びポンプ操作回路64は、いずれも、ノーヒューズブレーカ7を介して電源供給を受ける。
駆動回路6は、セパレータ主回路61と、ポンプ主回路62と、セパレータ操作回路63と、ポンプ操作回路64とを備える。セパレータ主回路61、ポンプ主回路62、セパレータ操作回路63、及びポンプ操作回路64は、いずれも、ノーヒューズブレーカ7を介して電源供給を受ける。
セパレータ主回路61は、ノーヒューズブレーカ7からセパレータ駆動モータ312に到る給電経路に設けられる。セパレータ主回路61は、直列接続された第1主接点82Aと、第1ヒートエレメント91Aとを備える。
ポンプ主回路62は、ノーヒューズブレーカ7からポンプ駆動モータ212に至る給電経路に設けられる。ポンプ主回路62は、直列接続された第2主接点82Bと、第2ヒートエレメント91Bとを備える。
但し、第1主接点82A及び第2主接点82Bは、モータのU,V,W相の三相すべてに設けられ、第1ヒートエレメント91A及び第2ヒートエレメント91Bは、二相(例えば、U,W相)に設けられる。
セパレータ操作回路63及びポンプ操作回路64は、いずれも三相の給電線の二相(例えば、U,W相)間に接続される。
セパレータ操作回路63は、第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81A、及び第1補助接点83A、及び第1コイル81Aを備える。第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81Aは、直列接続される。第1補助接点83Aは、第1運転接点421と並列接続される。
セパレータ操作回路63は、第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81A、及び第1補助接点83A、及び第1コイル81Aを備える。第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81Aは、直列接続される。第1補助接点83Aは、第1運転接点421と並列接続される。
つまり、セパレータ操作回路63は、初期状態では、第1運転接点421及び第1補助接点83Aが開、第1停止接点431及び第1ヒート接点92Aが閉となり、第1コイル81Aは非導通状態となる。その結果、第1主接点82A及び第1補助接点83Aは開となり、セパレータ駆動モータ312は非作動状態に保持される。
セパレータ運転ボタン42が押下されると、第1運転接点421が閉となることで、第1コイル81Aが通電状態となる。その結果、第1主接点82A及び第1補助接点83Aが閉となり、セパレータ駆動モータ312が作動状態となる。その後、セパレータ運転ボタン42の押下が解除され第1運転接点421が開となっても、第1補助接点83Aは閉のまま保持されるため、第1コイル81Aへの通電状態は維持され、セパレータ駆動モータ312の作動状態が継続される。つまり、第1補助接点83Aは、第1運転接点421の自己保持回路を構成する。
セパレータ駆動モータ312の作動中に、セパレータ停止ボタン43が押下されると、第1停止接点431が開となることで、第1コイル81Aは非通電状態となる。その結果、第1主接点82A及び第1補助接点83Aが開となることで、セパレータ駆動モータ312への給電が停止され、セパレータ駆動モータ312は非作動状態となる。その後、セパレータ停止ボタン43の押下が解除され、第1停止接点431が閉になっても、第1補助接点83Aが開となっているため、第1コイル81Aの非通電状態は維持される。
セパレータ駆動モータ312の作動中に、第1ヒートエレメント91Aにて過熱が検出されると、第1ヒート接点92Aが開となることで、第1コイル81Aは非通電状態となる。以下の動作は、セパレータ停止ボタン43が押下された場合と同様である。
ポンプ操作回路64は、第2運転接点441、第2停止接点451、第2ヒート接点92B、第2コイル81B、及び第2補助接点83Bを備える。
なお、ポンプ操作回路64における第2運転接点441、第2停止接点451、第2ヒート接点92B、第2コイル81B、及び第2補助接点83Bは、それぞれ、セパレータ操作回路63における第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81A、及び第1補助接点83Aと同様の機能を有し、同様に接続される。
なお、ポンプ操作回路64における第2運転接点441、第2停止接点451、第2ヒート接点92B、第2コイル81B、及び第2補助接点83Bは、それぞれ、セパレータ操作回路63における第1運転接点421、第1停止接点431、第1ヒート接点92A、第1コイル81A、及び第1補助接点83Aと同様の機能を有し、同様に接続される。
従って、ポンプ運転ボタン44の押下時の動作は、セパレータ運転ボタン42の押下時の動作と同様である。ポンプ停止ボタン45の押下時の動作は、セパレータ停止ボタン43の押下時の動作と同様である。第2ヒートエレメント91Bによる過熱検出時における動作は、第1ヒートエレメント91Aによる過熱検出時における動作と同様である。
[2.使用方法]
切粉回収ユニット1は、工作機械とクーラント処理装置とを備える既設の設備100に後付けされる。具体的には、図6に示すように、工作機械から排出されクーラント処理装置による処理の対象となるダーティ液が貯蔵されるタンク101に、クーラント吸入口22に接続された給水ホース102の先端が、ダーティ液に浸るように設置する。また、クーラント排出口33に接続された排水ホース103を、排水ホース103の先端から排出される処理済みのダーティ液がタンク101に戻されるように設置する。
切粉回収ユニット1は、工作機械とクーラント処理装置とを備える既設の設備100に後付けされる。具体的には、図6に示すように、工作機械から排出されクーラント処理装置による処理の対象となるダーティ液が貯蔵されるタンク101に、クーラント吸入口22に接続された給水ホース102の先端が、ダーティ液に浸るように設置する。また、クーラント排出口33に接続された排水ホース103を、排水ホース103の先端から排出される処理済みのダーティ液がタンク101に戻されるように設置する。
この状態で、ポンプ部2及びフィルタ部3を作動させる。すると、タンク101から吸入されたダーティ液が、フィルタ部3に供給される。フィルタ部3では、ダーティ液に混入した金属切粉が吸着ローラ311の表面に吸着される。吸着ローラ311の表面に吸着した金属切粉は、吸着ローラ311の回転によってスクレーパ341まで運ばれ、スクレーパ341によって吸着ローラ311からそぎ落とされる。そぎ落とされた金属切粉は、排出板342によって、排出口の下部に設けられた回収物容器200に導かれ回収される。
金属切粉の一部が分離除去された処理済みのダーティ液は、クーラント排出口33から排出され、排水ホース103によりタンク101に戻される。
クーラント処理装置は、タンク101に貯留されたダーティ液、すなわち、切粉回収ユニット1によって金属切粉の一部(例えば、粒の大きい金属切粉)が除去されたダーティ液から、工作機械での再利用が可能なクリーン液を生成する。
クーラント処理装置は、タンク101に貯留されたダーティ液、すなわち、切粉回収ユニット1によって金属切粉の一部(例えば、粒の大きい金属切粉)が除去されたダーティ液から、工作機械での再利用が可能なクリーン液を生成する。
[3.効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(3a)切粉回収ユニット1は、工作機械及びクーラント処理装置を備えた既設設備を改造することなく設置することができ、既存設備の機能をそのまま利用することができる。 そして、切粉回収ユニット1は、既設のクーラント処理装置によって処理される前のダーティ液から、分離能力の高い既設のクーラント処理装置ほどの分離能力がなくても回収可能な金属切粉(例えば、粒の大き目の金属切粉)を粗取りする。従って、切粉回収ユニット1が設置された既設設備では、切粉回収ユニット1が設置される前と比較して、金属切粉の分離能力を向上させることができる。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(3a)切粉回収ユニット1は、工作機械及びクーラント処理装置を備えた既設設備を改造することなく設置することができ、既存設備の機能をそのまま利用することができる。 そして、切粉回収ユニット1は、既設のクーラント処理装置によって処理される前のダーティ液から、分離能力の高い既設のクーラント処理装置ほどの分離能力がなくても回収可能な金属切粉(例えば、粒の大き目の金属切粉)を粗取りする。従って、切粉回収ユニット1が設置された既設設備では、切粉回収ユニット1が設置される前と比較して、金属切粉の分離能力を向上させることができる。
(3b)切粉回収ユニット1を設置することにより、既設のクーラント処理装置が処理するダーティ液への金属切粉の混入量が減少し、既設のクーラント処理装置によって回収されるスラッジも減少する。従って、既設のクーラント処理装置において金属切粉を分離するために用いられる設備のメンテナンス(すなわち、クリーニングや消耗品の交換)や、産業廃棄物となるスラッジの廃棄に要する手間と費用、すなわち設備のランニングコストを削減できる。
(3c)切粉回収ユニット1では、フィルタ部3としてマグネット式のセパレータが用いられているため、リサイクルが容易な状態で金属切粉を回収できる。従って、回収された金属切粉を、リサイクル業者に売却することで、設備のランニングコストを更に軽減できる。
(3d)切粉回収ユニット1では、ダーティ液から金属切粉を分離する際に、クーラント処理装置に要求されるほどの能力を必要とせず、よりグレードの低いフィルタを用いることができるため、装置を小型かつ安価に構成できる。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(4a)上記実施形態では、フィルタ部3として、マグネット式のセパレータが用いられているが、これに限定されるものではない。例えば、マグネット式のセパレータに代えて、キャンドルフィルタ(登録商標)や遠心分離機などを用いてもよい。フィルタ部3として、キャンドルフィルタを用いた場合、油性クーラントに限るが、濾過精度をより向上させることができる。また、フィルタ部3として、遠心分離機を用いた場合、工作機械で使用される砥石に含まれる砥粒や結合剤も回収することができる。
(4b)上記実施形態では、セパレータ主回路61、ポンプ主回路62、セパレータ操作回路63、及びポンプ操作回路64は、いずれも、ノーヒューズブレーカ7を介して電源供給を受けるように構成されている。このノーヒューズブレーカ7と直列に、緊急停止用の緊急停止ボタンが操作されることによって接点が開放されるスイッチを、更に備えてもよい。
(4c)既設設備が複数存在する場合、既設設備毎に切粉回収ユニット1を1台ずつ取り付けて稼働させてもよいし、1台の切粉回収ユニット1を、複数の既設設備のいずれかに順番に取り付けて稼働させてもよい。
1…切粉回収ユニット、2…ポンプ部、3…フィルタ部、4…操作部、5…基部、6…駆動回路、7…ノーヒューズブレーカ、8A,8B…電磁接触器、9A,9B…サーマルリレー、21…ポンプ本体、22…クーラント吸入口、23…クーラント供給口、31…フィルタ本体、31a…開口部、32…クーラント受入口、33…クーラント排出口、34…回収物排出部、35…キャップ、41…操作パネル、42…セパレータ運転ボタン、43…セパレータ停止ボタン、44…ポンプ運転ボタン、45…ポンプ停止ボタン、61…セパレータ主回路、62…ポンプ主回路、63…セパレータ操作回路、64…ポンプ操作回路、81A,81B…コイル、82A,82B…主接点、83A,83B…補助接点、91A.91B…ヒートエレメント、92A,92B…ヒート接点、100…既設設備、101…タンク、102…給水ホース、103…排水ホース、104…中継ホース、200…回収物容器、211…ポンプ機構、212…ポンプ駆動モータ、311…吸着ローラ、312…セパレータ駆動モータ、313…圧搾ローラ、341…スクレーパ、342…排出板、421…第1運転接点、431…第1停止接点、441…第2運転接点、451…第2停止接点。
Claims (7)
- 工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入し、
吸入された前記ダーティ液から該ダーティ液に混入された前記金属切粉の一部を、フィルタを用いて分離し、
前記フィルタが前記ダーティ液から分離した前記金属切粉を回収物排出口から排出すると共に、前記工作機械で再利用できるよう前記ダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、前記フィルタにより前記金属切粉の一部が除去された前記ダーティ液である処理済ダーティ液を供給する
切粉回収方法。 - 請求項1に記載の切粉回収方法であって、
前記金属切粉は、超硬合金の切粉である
切粉回収方法。 - 請求項2に記載の切粉回収方法であって、
前記フィルタは、希土類磁石を用いて磁力により前記金属切粉を吸着するマグネット式のセパレータである
切粉回収方法。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の切粉回収方法であって、
前記クーラント処理装置に設けられた前記ダーティ液を貯留するタンクから前記ダーティ液を吸入し、前記処理済ダーティ液を、前記タンクに排出する
切粉回収方法。 - 工作機械から排出される金属切粉が混入したクーラントであるダーティ液を吸入するために設けられたクーラント吸入口と、
前記クーラント吸入口を介して前記ダーティ液を吸入するように構成されたポンプと、
前記ポンプによって吸入された前記ダーティ液から前記金属切粉の一部を分離するように構成されたフィルタと、
前記フィルタが前記ダーティ液から分離した前記金属切粉を排出するために設けられた回収物排出口と、
前記工作機械で再利用できるよう前記ダーティ液を処理するように構成されたクーラント処理装置へ、前記フィルタにより前記金属切粉の一部が除去された前記ダーティ液である処理済ダーティ液を供給するために設けられたクーラント排出口と
を備える
切粉回収ユニット。 - 請求項5に記載の切粉回収ユニットであって、
前記ポンプへの給電経路に設けられるブレーカ及び前記ポンプへの給電を緊急停止する緊急停止ボタンのうち、少なくとも一方を備える
切粉回収ユニット。 - 請求項5または請求項6に記載の切粉回収ユニットであって、
前記フィルタによる前記金属切粉の分離能力が、前記クーラント処理装置に要求される前記金属切粉の分離能力より低く設定された
切粉回収ユニット。
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JP2021182652A JP2023070455A (ja) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 切粉回収方法、及び切粉回収ユニット |
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- 2021-11-09 JP JP2021182652A patent/JP2023070455A/ja active Pending
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