JP5441552B2 - クーラント供給装置 - Google Patents
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Description
複数の工作機械にクーラントをそれぞれ供給するには、濾過されていないクーラントが貯留される一次クーラントタンク710から、濾過装置722を経て濾過されたクーラントが二次クーラントタンク730に貯留される。そして、二次クーラントタンク730から一本のメイン供給管741が複数の工作機械760に分岐されて延びている。このメイン供給管741の途中には、二次クーラントタンク730から複数の工作機械760にクーラントを供給する一台のポンプ742が設けられている。工作機械760で使用された加工滓を含むクーラントは、クーラント回収トラフ746を介して一次クーラントタンク710に環流され、また、一次クーラントタンク710では沈殿作用により加工滓がある程度除去される。ここで、クーラント回収トラフ746は、例えば断面がU字形の溝が用いられている。
濾過装置722は、工作機械760で必要とされる最大量のクーラントを一台で常時濾過するため、クーラントの使用量が減少した場合には濾過するクーラント量をこれに合わせて減らすことができない。このため、濾過済みのクーラントが二次クーラントタンク730から溢れてしまい、無駄が生じる。さらには、無駄となった分のクーラントを濾過するためのエネルギーも無駄となってしまう。
そこで、省エネルギー化を実現するため、クーラントを循環させて工作機械760に供給するクーラント供給装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、フィルタの効率が考慮されていないため、フィルタの濾過効率が低い場合には、クリーンタンク内のクーラントが汚染されるなどして、クリーンタンク内を頻繁にメンテナンスする必要が生じる。
さらには工作機械ごとに二次クーラントタンクからクーラントを供給したり、停止したりすることができるので、例えば、工作機械で自動工具交換装置が作動中であってもその間クーラントを棄てる必要がない。
このように、クーラントに無駄が発生せず、また、工作機械の稼働台数が少ない場合は、二次クーラントタンク内のクーラントの消費量も少ないので、サイクロン式濾過装置の稼働台数も少なくすることができ、全体として省エネルギー化に寄与することができる。
図1及び図2を参照してクーラント供給装置について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るクーラント供給装置の構成を示す図であり、図2は、クーラント供給装置の機能構成図である。
一次フィルタ12は、クーラント回収トラフ61から流入するクーラントに含まれるスラッジや工作機械60から出る加工滓を除去するものであり、除去したスラッジや加工滓はベルトコンベア等(図示せず)により一次クーラントタンク11の外に運搬される。
この排出流路221の途中には、ドレインバルブ222が設けられており、排出流路221に流れるクーラントの流量を調節する。
例えば、二次クーラント制御部50が複数のフィルタ22のうち、所定のフィルタ22を始動させる場合には、まず、当該フィルタ22の上流側に配置された上流側開閉バルブ23をオンにして開けた状態とする。そして、一次ポンプ13とフィルタ22を始動させる。このとき、下流側開閉バルブ24はオフとして閉じた状態のままである。そして、フィルタ22が始動してから所定時間経過後、下流側開閉バルブ24をオンにして開けた状態にして、二次クーラントタンク30への供給を開始する。
また、フィルタ22の廃液は排出流路221に導出されるが、廃液に含まれる固形粒子等の不純物が堆積する場合がある。この場合には、一次ポンプ13を稼働させたまま下流側開閉バルブ24を閉じた状態にして一次供給管21内を高圧にし、排出流路221のドレインバルブ222を開閉して高圧のクーラントをフラッシングし、堆積した固形粒子等を除去することができる。このとき、堆積する不純物を除去するため、ドレインバルブ222を高圧として必要量のみ間欠的に吐出するようにすることが好ましい。
二次ポンプ42は、本実施形態においては、インバータ44を有しており、二次クーラント制御部50はこのインバータ44に指令信号を送信することで二次ポンプ42を制御する。
また、二次ライン40では、インバータ44を介して二次ポンプ42の始動や停止、回転数等を制御する。圧力センサ43は測定した圧力値を二次ポンプ42のインバータ44に送信し、二次ポンプ42のインバータ44を通じて二次クーラント制御部50が間接的に制御する。
また、二次クーラント制御部50は、一次クーラント供給部10の一次クーラント制御部14、及び複数の工作機械部6とそれぞれ通信を行い、工作機械60の稼働数に合わせて二次ポンプ42、フィルタ22、上流側開閉バルブ23、下流側開閉バルブ24等の動作を制御する。詳細は後述する。
工作機械制御部601は、工作機械60の動作及び開閉バルブ602の動作を制御する。
開閉バルブ602は、二次クーラント供給部2と工作機械60との間に配置され、二次クーラント供給部2から連通する二次供給管41を遮断又は開放するバルブである。
ここで、フィルタ22は、液面高さが「上限」レベル又は「クリーン供給1」レベルにあるときを中心として稼働するため、頻繁に稼働するフィルタ22と稼働しないフィルタ22との間に稼働時間の差が出る場合がある。そこで、一次クーラント制御部14はタイマ(図示せず)を備え、稼働するフィルタ22の台数をレベルに合わせて一定に保持しながら、実際に稼働するフィルタ22をタイマ設定により一定時間毎に順番に稼働させることが好ましい。これにより、フィルタ22の劣化等の偏りを抑制して、フィルタ22の性能の確保と長寿命化を図ることができる。
また、「クリーン供給1」レベル及び「クリーン供給2」レベル時のフィルタ22の稼働台数を二次クーラント制御部50により設定可能とすることが好ましい。工作機械60及び二次ポンプ42の稼働台数やクーラントの使用流量によって、二次クーラントタンク30内の液面変動が異なるためである。「クリーン供給1」レベル及び「クリーン供給2」レベル時の設定台数を決定できることにより、必要なときだけフィルタ22を稼働させることができる。
次に、二次クーラント制御部50は、稼働させるフィルタ22に始動信号を送信してフィルタ22を始動させて濾過を開始させる。本実施形態では、サイクロン式のフィルタを使用するので、分離精度が所定のレベルに上がるまで所定時間を要する。したがって、この状態では下流側開閉バルブ24を閉じた状態とし、分離精度の低い状態で濾過されたクーラントを二次クーラントタンク30に供給しない。このとき、フィルタ22を通過したクーラントはフィルタ22の排出流路221を通ってクーラント回収トラフ61に導出される。
また、フィルタ22を停止させるには、二次クーラント制御部50は、停止させるフィルタ22に停止信号を送信してフィルタ22の稼働を停止させると共に、当該フィルタ22が停止することを意味する信号を一次クーラント供給部10の一次クーラント制御部14に送信する。
なお、二次クーラント制御部50からクーラントの供給を開始可能である旨の信号を受信した工作機械部6の工作機械制御部601は、信号を受信した工作機械60の工作機械制御部601は、開閉バルブ602を開けた状態とし、当該工作機械60にクーラントの供給を開始する。
さらには、排出流路221は、クーラント回収トラフ61の上流側にクーラントを導出されるように形成される。これにより、排出流路221に堆積したクーラントをクーラント回収トラフ61に押し流すと共に、クーラント回収トラフ61に堆積した工作機械60の加工滓もまた、一次クーラントタンク11側に押し流すことができる。
また、この場合、ドレインバルブ222よりクーラントの流量を調節することが可能であるので、排出流路221及びクーラント回収トラフ61に堆積した不純物や加工滓を押し流す分だけのクーラントを、排出流路221やクーラント回収トラフ61に流すよう調節することができるので、クーラント供給装置1においてメンテナンスに使用されるクーラントも節約することが可能である。
2 二次クーラント供給部
6 工作機械部
10 一次クーラント供給部
11 一次クーラントタンク
12 一次フィルタ
13 一次ポンプ
20 一次側ライン
21 一次供給管
22 フィルタ
23 上流側開閉バルブ
24 下流側開閉バルブ
30 二次クーラントタンク
31 フロートスイッチ
40 二次ライン
41 二次供給管
42 二次ポンプ
43 圧力センサ
44 インバータ
60 工作機械
61 クーラント回収トラフ
221 排出流路
222 ドレインバルブ
602 開閉バルブ
Claims (1)
- 複数の工作機械にクーラントを供給するクーラント供給装置であって、
使用済みの前記クーラントが貯留される一次クーラントタンクと、
前記一次クーラントタンクに貯留された前記クーラントの不純物を分離する複数のサイクロン式濾過装置と、
前記複数のサイクロン式濾過装置を通過した前記クーラントが貯留される二次クーラントタンクと、
前記一次クーラントタンク及び前記二次クーラントタンクを連通し、前記複数の濾過装置ごとにそれぞれ設けられる複数の一次クーラント供給管と、
前記二次クーラントタンクから前記複数の工作機械ごとにそれぞれ設けられる複数の二次クーラント供給管と、
前記複数の二次クーラント供給管それぞれに設けられ、前記二次クーラントタンクから前記クーラントを供給する供給圧力を制御する複数の供給ポンプと、
前記二次クーラントタンクにおける前記クーラントの液面を検知する検知装置と、
前記複数の供給ポンプ及び前記複数のサイクロン式濾過装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記検知装置が検知した前記液面に応じて前記複数のサイクロン式濾過装置を一定の稼働台数に保持しながらタイマ設定により一定時間ごとに順番に稼働させることを特徴とするクーラント供給装置。
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