JP7179285B2 - Tooling fluid supply system - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の部品製造工場等内に設置される工作機械へ工作液を供給する工作液供給システムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a working fluid supply system for supplying working fluid to a machine tool installed in an automobile parts manufacturing factory or the like.
一般に、自動車の部品製造工場等には、例えば、切削盤、研削盤やマシニングセンタなどの工作機械が多数設置され、当該工作機械には、切削油及び研削油等の工作液が使用される。この工作液は、工作機械を循環しており、工作機械から戻ってきた汚濁した工作液(懸濁液)をろ過装置によりろ過して、再び、工作機械にて使用される。当該ろ過装置として、例えば、サイクロンろ過器(特許文献1参照)が採用される。当該サイクロンろ過器は、圧送ポンプにより圧送される懸濁液を、例えば、円柱状中空部及び逆円錐状中空部を備える密閉容器内で旋回させて遠心力を利用して固液分離するものである。なお、圧送ポンプにより、サイクロンろ過装置内に圧送される懸濁液の流量は、遠心分離作用に最適な適正流量に設定されるようになっている。要するに、サイクロンろ過装置は、適正流量より少ない流量が圧送されると、内部を旋回する流速が遅くなり、ろ過精度が悪化するようになる。 2. Description of the Related Art In general, an automobile parts manufacturing factory or the like is equipped with a large number of machine tools such as cutting machines, grinders, and machining centers, and these machine tools use working fluids such as cutting oil and grinding oil. This working fluid circulates in the machine tool, and the dirty working fluid (suspension) returned from the machine tool is filtered by a filtering device and reused in the machine tool. For example, a cyclone filter (see Patent Document 1) is adopted as the filtering device. The cyclone filter uses a centrifugal force to separate solid-liquid by rotating a suspension pumped by a pumping pump in a sealed container having a cylindrical hollow portion and an inverted conical hollow portion, for example. be. In addition, the flow rate of the suspension pressure-fed into the cyclone filtration device by the force-feeding pump is set to an optimum flow rate for centrifugal separation. In short, when a flow rate smaller than the appropriate flow rate is pumped to the cyclone filtration device, the velocity of the flow that circulates inside becomes slow, and the filtration accuracy deteriorates.
上述したサイクロンろ過器を使用した、従来の工作液供給システム30は、図2に示すように、工作機械16から戻ってくる、汚濁した工作液を貯溜する第1タンクT1と、当該第1タンクT1から汚濁した工作液を圧送する第1圧送ポンプ31と、当該第1圧送ポンプ31により汚濁した工作液が圧送され、その遠心分離作用により固液分離するサイクロンろ過器3と、当該サイクロンろ過器3から流出するクリーンな工作液を貯溜する第2タンクT2と、当該第2タンクT2からクリーンな工作液を、工作機械16に圧送する第2圧送ポンプ32と、を備えている。なお、工作機械16には、その必要な箇所に工作液の吐出口15、15が複数備えられている。
As shown in FIG. 2, the conventional working
そして、従来の工作液供給システム30では、第1タンクT1に工作機械16から戻ってくる汚濁した工作液が貯溜される。この汚濁した工作液は第1圧送ポンプ31によりサイクロンろ過器3に適正流量にて圧送される。当該サイクロンろ過器3からのクリーンな工作液は第2タンクT2に貯溜される。第2タンクT2内のクリーンな工作液は、第2圧送ポンプ32により、各バルブ17、17を介して工作機械16の各吐出口15、15から吐出される。なお、上述したように、サイクロンろ過器3は、固液分離すべく最適な流量が適正流量(適正圧力)として設定されており、その適正流量が第1圧送ポンプ31により圧送されている。これにより、サイクロンろ過器3において、そのろ過精度が高く維持されている。
In the conventional working
ところで、従来の工作液供給システム30における第1及び第2圧送ポンプ31、32には、電動ポンプが採用されており、従来の工作液供給システム30では、圧送ポンプ31、32が少なくとも2台備えられている。そのために、第1及び第2圧送ポンプ31、32による消費電力が大きく、その結果、CO2の排出量も多くなり、好ましくない。また、この従来の工作液供給システム30では、タンクT1、T2が少なくとも2つまたはそれ以上備えられている。そのために、製造工場内におけるタンクT1、T2の専有スペースが大きくなり、製造工場内のスペースを有効に活用することが困難になっている。しかも、製造工場内には、この工作液供給システム30が、工作機械16の数量に対応して多数備えられており、上述した消費電力及び専有スペースの問題を見過ごすことはできない。さらには、第1及び第2圧送ポンプ31、32(電動ポンプ)は、空冷式であって、作動中、高温の空気を外部に排出している。そして、これら第1及び第2圧送ポンプ31、32からの放熱による、製造工場内の高温化も懸念される。
By the way, electric pumps are adopted as the first and second pressure-
上述したように、従来の工作液供給システムでは、消費電力及び専有スペースの問題があり、対策する必要がある。 As described above, the conventional working fluid supply system has the problems of power consumption and occupied space, which need to be addressed.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑制すると共に専有スペースを縮小できる工作液供給システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a working fluid supply system capable of suppressing power consumption and reducing the occupied space.
上記課題を解決するための手段として、請求項1の工作液供給システムに係る発明は、圧送ポンプによりタンク内から汚濁した工作液が圧送され、その遠心分離作用により固液分離させるサイクロンろ過器と、該サイクロンろ過器に圧送される汚濁した工作液の流量、または前記サイクロンろ過器から流出するクリーンな工作液の流量のいずれか一方を検出する流量計と、前記サイクロンろ過器からのクリーンな工作液を工作機械に供給する供給配管と、該供給配管から分岐して設けられ、前記タンク内に連通する分岐配管と、該分岐配管に設けられ、当該分岐配管を流動するクリーンな工作液の流量を制御する制御バルブと、前記流量計による検出結果に基づいて、前記制御バルブの開度を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記流量計による検出結果が所定流量に満たない場合に前記制御バルブを開いて、前記流量計による検出結果が前記所定流量に到達するように前記制御バルブの開度を制御することを特徴とするものである。 As a means for solving the above problems, the invention according to claim 1 of the working fluid supply system includes a cyclone filter that pumps dirty working fluid from a tank by a pumping pump and separates solid and liquid by centrifugal action. , a flow meter for detecting either the flow rate of the dirty working fluid pumped to the cyclone filter or the flow rate of the clean working fluid flowing out of the cyclone filter; and the clean working fluid from the cyclone filter. A supply pipe that supplies the liquid to the machine tool, a branch pipe branched from the supply pipe and communicating with the tank, and a flow rate of the clean working fluid that is provided in the branch pipe and flows through the branch pipe. and a control device for controlling the opening degree of the control valve based on the detection result of the flow meter , wherein the control device detects that the detection result of the flow meter is less than a predetermined flow rate. The control valve is opened when the flow rate is low, and the degree of opening of the control valve is controlled so that the detection result of the flow meter reaches the predetermined flow rate .
請求項1の発明では、流量計による検出結果に基づいて、制御装置では、流量計による検出結果が所定流量に満たない場合に制御バルブを開いてその開度を制御することで、流量計による検出結果が前記所定流量に到達するようにするので、サイクロンろ過器に対して適正流量を圧送することができ、そのサイクロンろ過器によるろ過精度を高く維持することができる。そして、ろ過精度が高く維持されたサイクロンろ過器からのクリーンな工作液を、直接工作機械の各吐出口から吐出させることができるので、従来必要としていた、第2圧送ポンプ及び第2タンクを必要としない。その結果、圧送ポンプ(電動ポンプ)及びタンクの数量を最小限にすることができるので、消費電力を抑制できると共にタンクによる専有スペースを縮小することができる。しかも、圧送ポンプ(電動ポンプ)の数量を最小限にできるので、製造工場内の高温化の抑制にも貢献することができる。
In the invention of claim 1, based on the detection result by the flow meter, the control device opens the control valve and controls the opening when the detection result by the flow meter is less than the predetermined flow rate. Since the detection result reaches the predetermined flow rate, an appropriate flow rate can be pressure-fed to the cyclone filter, and the filtration accuracy of the cyclone filter can be maintained at a high level. In addition, the clean working fluid from the cyclone filter, which maintains high filtration accuracy, can be discharged directly from each discharge port of the machine tool. and not. As a result, the number of pumping pumps (electric pumps) and tanks can be minimized, so that power consumption can be suppressed and the space occupied by the tanks can be reduced. Moreover, since the number of pressure feed pumps (electric pumps) can be minimized, it is possible to contribute to the suppression of high temperatures in the manufacturing factory.
本発明に係る工作液供給システムによれば、圧送ポンプ(電動ポンプ)及びタンクの数量を最小限にすることができるので、消費電力を抑制できると共にタンクによる専有スペースを縮小することができ、さらには、製造工場内の高温化の抑制にも繋がる。 According to the working fluid supply system according to the present invention, the number of pressure pumps (electric pumps) and tanks can be minimized, so power consumption can be suppressed and the space occupied by the tanks can be reduced. This also leads to the suppression of high temperatures in the manufacturing plant.
以下、本発明を実施するための形態を図1に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る工作液供給システム1は、図1に示すように、汚濁した工作液が貯溜されるタンクTと、該タンクT内の汚濁した工作液を圧送する圧送ポンプ2と、該圧送ポンプ2によりタンクT内の汚濁した工作液が圧送され、その遠心分離作用により固液分離させるサイクロンろ過器3と、該サイクロンろ過器3に圧送される汚濁した工作液の流量を検出する流量計4と、サイクロンろ過器3からのクリーンな工作液を工作機械16の各吐出口15、15に供給する第2供給配管6と、該第2供給配管6から分岐して設けられ、タンクT内に連通する分岐配管7と、該分岐配管7に設けられ、該分岐配管7を流動するクリーンな工作液の流量を制御する制御バルブ8と、流量計4による検出結果に基づいて、制御バルブ8の開度を制御する制御装置9と、を備えている。
なお、工作機械16の各吐出口15、15からの、工作液の最大吐出流量はQMAX1、QMAX2、QMAX3、QMAX4であり、工作機械16の使用状況により、各吐出口15、15からの吐出流量を各バルブ17、17により変化させることができる。
A mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to FIG.
A working fluid supply system 1 according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. The dirty working fluid in the tank T is pressure-fed by the pressure-
The maximum discharge flow rate of the working fluid from each of the
タンクT内とサイクロンろ過器3とは第1供給配管5により連通される。第1供給配管5に圧送ポンプ2が配置される。圧送ポンプ2は、タンクT内の汚濁した工作液を、設定された一定の流量Qpompにて、第1供給配管5を介してサイクロンろ過器3に圧送するものである。なお、圧送ポンプ2は、その流量Qpomp(圧力)が、工作機械16の全ての吐出口15、15からの最大吐出流量QMAX(サイクロンろ過器3への適正流量Qcyclone以上)に設定される(途中配管等での圧力損失は無視できる程度である)。
The inside of the tank T and the
第1供給配管5であって、圧送ポンプ2とサイクロンろ過器3との間に流量計4が配置されている。該流量計4は、圧送ポンプ2によりタンクTからサイクロンろ過器3に圧送される汚濁した工作液の流量を検出するものである。流量計4は、制御装置9に電気的に接続されている。本工作液供給システム1の作動中、流量計4による検出結果が、随時制御装置9に伝送される。サイクロンろ過器3は、例えば、円柱状中空部(図示略)及び逆円錐状中空部(図示略)を備え、汚濁した工作液を、円柱状中空部及び逆円錐状中空部内を旋回させて遠心力を利用することで固液分離した後、クリーンな工作液を排出するものである。サイクロンろ過器3は、固液分離すべく最適な流量が適正流量Qcyclone(適正圧力)として設定されている。
A
サイクロンろ過器3と、工作機械16の各吐出口15、15とは第2供給配管6により連通される。なお、第2供給配管6であって、各吐出口15、15の上流側にはバルブ17、17がそれぞれ設けられている。各バルブ17、17の開度を変化させることで、各吐出口15、15から吐出されるクリーンな工作液の流量がそれぞれ設定される。第2供給配管6であって、各バルブ17、17の上流側に分岐配管7が分岐して設けられている。該分岐配管7はタンクT内に連通されている。分岐配管7には、内部をタンクTに向かって流動するクリーンな工作液の流量を制御する制御バルブ8が配置されている。該制御バルブ8は、電動モータ18によりその開度が制御される。制御バルブ8の電動モータ18は、制御装置9に電気的に接続されている。制御バルブ8は、制御装置9からの指令によりその開度が制御される。制御装置9は、流量計4による検出結果に基づいて、電動モータ18にその指令を出力して、制御バルブ8の開度を制御するものである。
The
次に、本発明の実施形態に係る工作液供給システム1の作用を説明する。
圧送ポンプ2は、上述したように、その流量(圧力)Qpompが、工作機械16の全ての吐出口15、15からの最大吐出流量QMAX(サイクロンろ過器3への適正流量Qcyclone以上)に設定される。そして、例えば、バルブ17、17が全開され、工作機械16の各吐出口15、15からの全吐出流量Qが最大吐出流量QMAXに設定された場合には、流量計4による検出結果は、流量Qpomp(=最大吐出流量QMAXで、サイクロンろ過器3への適正流量Qcyclone以上)であり変化することはないので、制御バルブ8は閉状態のままとなる。そして、サイクロンろ過器3からのクリーンな工作液は、第2供給配管6及び各バルブ17、17を経由して、工作機械16の各吐出口15、15からQMAX1、QMAX2、QMAX3、QMAX4にて吐出される。このとき、サイクロンろ過器3には、最大吐出流量QMAX、すなわち適正流量Qcyclone以上の流量が圧送されているので、そのろ過精度を高く維持することができる。
Next, the operation of the working fluid supply system 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
As described above, the
一方、工作機械16の各吐出口15、15からの全吐出流量Qが、各バルブ17、17の操作により、最大吐出流量QMAXよりも低く設定された場合、制御バルブ8が閉状態のままであると、サイクロンろ過器3へ圧送される流量が適正流量Qcycloneよりも低下して、サイクロンろ過器3によるろ過精度が低下する虞がある。これを防ぐために、流量計4による検出結果が、サイクロンろ過器3へ圧送される適正流量Qcycloneに到達するように、制御装置9により電動モータ18を駆動させて制御バルブ8を開いてその開度を制御する。その結果、サイクロンろ過器3からのクリーンな工作液は、第2供給配管6及び各バルブ17、17を経由して、工作機械16の各吐出口15、15からそれぞれ吐出されると共に、第2供給配管6及び分岐配管7を経由して、制御バルブ8の開度に応じた流量でタンクT内に流動する。これにより、サイクロンろ過器3には、適正流量Qcycloneが圧送されて、そのろ過精度を高く維持することができ、ろ過精度が高く維持されたサイクロンろ過器3からクリーンな工作液が、直接工作機械16の各吐出口15、15から、設定された流量相当分それぞれ吐出される。
On the other hand, when the total discharge flow rate Q from each
以上説明したように、本発明の実施形態に係る工作液供給システム1では、圧送ポンプ2によりタンクT内から汚濁した工作液が圧送され、その遠心分離作用により固液分離させるサイクロンろ過器3と、該サイクロンろ過器3に圧送される汚濁した工作液の流量を検出する流量計4と、分岐配管7に設けられ、当該分岐配管7を流動するクリーンな工作液の流量を制御する制御バルブ8と、流量計4による検出結果に基づいて、制御バルブ8の開度を制御する制御装置9と、を備えている。
As described above, in the working fluid supply system 1 according to the embodiment of the present invention, the dirty working fluid is pressure-fed from the tank T by the pressure-feeding
これにより、サイクロンろ過器3に圧送される適正流量Qcycloneを維持しつつ、サイクロンろ過器3からのクリーンな工作液を、第2供給配管6を経由して、直接工作機械16の各吐出口15、15から吐出させることができる。その結果、サイクロンろ過器3によるろ過精度を高く維持することができ、しかも、従来必要としていた、クリーンな工作液を工作機械16の各吐出口15、15に圧送する第2圧送ポンプ32及び第2タンクT2を必要としない。これにより、本実施形態に係る工作液供給システム1では、圧送ポンプ2(電動ポンプ)及びタンクTの数量を最小限にすることができるので、消費電力を抑制することができると共にタンクTによる専有スペースを縮小することができ、製造工場内のスペースを有効活用することができる。しかも、圧送ポンプ2(電動ポンプ)の数量を最小限にするので、製造工場内の高温化の抑制にも繋がる。
As a result, while maintaining an appropriate flow rate Q cyclone pressure-fed to the
なお、上述した、本実施形態に係る工作液供給システム1では、流量計4をサイクロンろ過器3の上流側に配置したが、流量計4を、第2供給配管6であって、サイクロンろ過器3の下流側に配置して、該流量計4によりサイクロンろ過器3から流出したクリーンな工作液の流量を検出するようにしてもよい。
In addition, in the working fluid supply system 1 according to the present embodiment, the
1 工作液供給システム,2 圧送ポンプ,3 サイクロンろ過器,4 流量計,6 第2供給配管(供給配管),7 分岐配管,8 制御バルブ,9 制御装置,15 吐出口,16 工作機械,T タンク 1 working fluid supply system, 2 pressure pump, 3 cyclone filter, 4 flow meter, 6 second supply pipe (supply pipe), 7 branch pipe, 8 control valve, 9 control device, 15 discharge port, 16 machine tool, T tank
Claims (1)
該サイクロンろ過器に圧送される汚濁した工作液の流量、または前記サイクロンろ過器から流出するクリーンな工作液の流量のいずれか一方を検出する流量計と、
前記サイクロンろ過器からのクリーンな工作液を工作機械に供給する供給配管と、
該供給配管から分岐して設けられ、前記タンク内に連通する分岐配管と、
該分岐配管に設けられ、当該分岐配管を流動するクリーンな工作液の流量を制御する制御バルブと、
前記流量計による検出結果に基づいて、前記制御バルブの開度を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記流量計による検出結果が所定流量に満たない場合に前記制御バルブを開いて、前記流量計による検出結果が前記所定流量に到達するように前記制御バルブの開度を制御する ことを特徴とする工作液供給システム。 A cyclone filter, in which the contaminated working fluid is pumped from the inside of the tank by a pressure-feeding pump, and solid-liquid separation is performed by its centrifugal action;
Flow rate of dirty working fluid pumped to said cyclone filter or flow rate of clean working fluid flowing out of said cyclone filtereither one ofa flow meter for detecting
a supply pipe for supplying clean working fluid from the cyclone filter to a machine tool;
a branch pipe branching from the supply pipe and communicating with the tank;
a control valve provided in the branch pipe for controlling the flow rate of the clean working fluid flowing through the branch pipe;
a control device that controls the opening of the control valve based on the detection result of the flow meter;
equipped with,
The control device opens the control valve when the detection result of the flow meter is less than a predetermined flow rate, and controls the opening degree of the control valve so that the detection result of the flow meter reaches the predetermined flow rate. A working fluid supply system characterized by:
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