JP7324500B2 - Coolant supply device - Google Patents
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Description
本発明は、クーラント供給装置に関し、更に詳しくは、1以上の加工機にクーラントを供給するクーラント供給装置に関する。 The present invention relates to a coolant supply system, and more particularly to a coolant supply system for supplying coolant to one or more machine tools.
従来、旋盤やフライス盤などの加工機に対してクーラントを自動的に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)。このようなクーラント供給装置においては、各加工機からの要求信号に基づいてクーラントが供給される。具体的に、加工機毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク内の液面高さを検出するフロートセンサと、クーラントタンクに対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁と、を備え、フロートセンサの検出信号に応じて電磁弁を駆動してクーラントが供給される。
Conventionally, there has been known a coolant supply device that automatically supplies coolant to processing machines such as lathes and milling machines (see
しかし、上記従来のクーラント供給装置では、単純に、フロートセンサの検出信号に応じて電磁弁を駆動してクーラントが供給されため、加工機毎のクーラントの消費状況を把握できない。そのため、クーラントの消費状況からクーラント原液手配の適切なタイミングを知ることが困難となる。 However, in the above-described conventional coolant supply device, the coolant is supplied simply by driving the solenoid valve according to the detection signal of the float sensor, so the coolant consumption status of each processing machine cannot be grasped. Therefore, it is difficult to know the appropriate timing for preparing the undiluted coolant based on the consumption of coolant.
また、クーラント供給装置の本体と各加工機とは、距離で数十メートル離れたものがあり、その間のフロートセンサの検出信号や電磁弁の駆動信号の通信のために電気配線していた。しかし、各加工機のフロートセンサの検出信号や電磁弁の駆動信号の通信のために、クーラント供給装置と複数の離れた加工機の間を配線することで、クーラント供給装置側の配線が多くなり小型化しにくい構造にあるため、配線の本数は必要最小に限定されていた。また、比較的長い電気配線を使用した場合、誘導L成分や浮遊C成分が多くなり、電流変化時に発生する誘導電圧や、電圧変化時の浮遊C成分への突入電流やその他ノイズ混入から、素子破壊や誤動作の心配があった。さらに、設備敷設時の電気配線や、レイアウト変更の再配線敷設が面倒となり、クーラントの供給時間及び供給頻度を入手する配線の追加は困難であった。 In addition, the main body of the coolant supply device and each processing machine are separated by several tens of meters, and electric wiring is used for communication of the detection signal of the float sensor and the drive signal of the solenoid valve between them. However, wiring between the coolant supply device and multiple distant processing machines in order to communicate the float sensor detection signal and solenoid valve drive signal of each processing machine increases the amount of wiring on the coolant supply device side. The number of wires was limited to the necessary minimum because the structure was difficult to miniaturize. In addition, when a relatively long electrical wiring is used, the induced L component and floating C component increase, and the induced voltage generated when the current changes, the inrush current to the floating C component when the voltage changes, and other noises mix in. There was concern about destruction or malfunction. In addition, it is troublesome to install electrical wiring when laying the equipment and rewiring when changing the layout, and it is difficult to add wiring for obtaining the coolant supply time and supply frequency.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、加工機毎のクーラントの消費状況を把握することができるクーラント供給装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的に加えて、各加工機への電気配線を省略又は減少できるとともに、加工機毎のクーラントの供給以外の情報も容易に入手が可能となるクーラント供給装置を提供することを他の目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a coolant supply device capable of grasping the consumption status of coolant for each processing machine.
In addition to the above objects, the present invention is to provide a coolant supply device that can omit or reduce electrical wiring to each processing machine and that can easily obtain information other than coolant supply for each processing machine. for other purposes.
本発明は、以下のとおりである。
1.1以上の加工機にクーラントを供給するクーラント供給装置であって、
前記加工機毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク内の液面高さを検出する液面センサと、
前記クーラントタンクに対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁と、
前記加工機毎に対応して設けられ、前記液面センサにより前記クーラントタンク内の液量を検出すると共に前記電磁弁を駆動する子機と、
各前記子機との間で通信可能であり、各前記子機から液量情報を受信し、前記電磁弁の開閉を指示する開閉制御信号を生成して各前記子機に送信する親機と、
を備え、
前記親機は、前記加工機毎に前記液量の時間的変化並びにクーラントの供給開始及び停止時刻を監視し、所定の液量レベルに対する過不足の継続時間に基づいて前記開閉制御信号を生成することを特徴とするクーラント供給装置。
2.前記子機は、前記親機から前記電磁弁を開とする前記開閉制御信号を受け、且つ前記液量が所定レベル未満である間、前記電磁弁を開に駆動する上記1.記載のクーラント供給装置。
3.前記親機は、前記液量が所定レベル未満である時間が所定以上継続し、その後前記液量が所定レベル以上となってから再び所定レベル未満となったときに、前記電磁弁を開とするように前記開閉制御信号を生成する上記1.又は2.に記載のクーラント供給装置。
4.前記子機は、クーラントの温度を計測する温度センサを備え、計測された温度情報を前記親機に送信し、
前記親機は、前記液量が所定レベル未満となってから所定レベルとなるまでの回復時間(T1)、及び前記液量が所定レベル未満となってから次に所定レベル未満となるまでの変動周期(T2)を計測し、前記変動周期(T2)に対する前記回復時間(T1)の比(K=T1/T2)が前記温度に応じて所定範囲となるように前記開閉制御信号を生成する上記1.乃至3.のいずれかに記載のクーラント供給装置。
5.前記親機は、所定周期で各前記子機と送受信を行い、前記加工機毎に、前記液量が前記所定レベルを横切ったこと並びに前記電磁弁を開及び閉としたことを生起時刻と共に記憶装置に格納する上記1.乃至4.のいずれかに記載のクーラント供給装置。
6.前記親機及び前記子機のうちの少なくも一方は、クーラントの供給開始時又は供給中において他方との間で通信異常を検出したときは、前記電磁弁を閉とするように制御する上記5.記載のクーラント供給装置。
7.前記親機は、クーラントの供給時間に基づいてクーラントの供給量を算出し、前記供給量が所定値以上となったときは外部への通報を行う上記5.又は6.に記載のクーラント供給装置。
8.前記子機は、前記加工機で加工品が加工される毎に加工完了を検出する加工完了センサを備え、検出された加工完了信号を前記親機に送信し、
前記親機は、前記加工完了信号の受信に基づいて前記加工品の加工数を記憶装置に格納する上記1.乃至7.のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。
9.前記子機は、前記加工機の稼働状態に応じた表示内容を表示する表示器と、前記表示器の表示内容を変更するための操作スイッチと、を備え、前記操作スイッチを操作する毎に操作信号を前記親機に送信し、
前記親機は、前記操作信号の受信に基づいて、前記加工機の稼働状態を記憶装置に格納するとともに、前記表示器の表示内容の変更を指示する表示変更信号を前記子機に送信する上記8.に記載のクーラント供給装置。
10.前記親機と各前記子機とは、無線により通信を行う上記1.乃至9.のいずれかに記載のクーラント供給装置。
The present invention is as follows.
1. A coolant supply device for supplying coolant to one or more processing machines,
a liquid level sensor that detects a liquid level in a coolant tank that stores coolant to be supplied to each processing machine;
a solenoid valve for supplying and stopping coolant to the coolant tank;
a sub-machine provided corresponding to each of the processing machines, for detecting the amount of liquid in the coolant tank by the liquid level sensor and for driving the solenoid valve;
a parent device capable of communicating with each of the child devices, receiving liquid volume information from each of the child devices, generating an opening/closing control signal for instructing opening and closing of the electromagnetic valve, and transmitting the signal to each of the child devices; ,
with
The parent machine monitors the time change of the liquid amount and the start and stop times of coolant supply for each of the processing machines, and generates the open/close control signal based on the duration of excess or deficiency with respect to a predetermined liquid amount level. A coolant supply device characterized by:
2. 1. The child device receives the open/close control signal for opening the solenoid valve from the parent device, and drives the solenoid valve to open while the liquid amount is less than a predetermined level. A coolant supply device as described.
3. The parent machine opens the solenoid valve when the liquid amount continues for a predetermined time or more and then becomes less than the predetermined level after reaching the predetermined level or more. to generate the opening/closing control signal as described above in 1. or 2. The coolant supply device according to .
4. The child device includes a temperature sensor that measures the temperature of the coolant, and transmits the measured temperature information to the parent device,
The parent machine has a recovery time (T1) from when the liquid amount becomes less than a predetermined level until it reaches a predetermined level, and a fluctuation from when the liquid amount becomes less than a predetermined level to when it becomes less than a predetermined level again. The cycle (T2) is measured, and the opening/closing control signal is generated so that the ratio (K=T1/T2) of the recovery time (T1) to the fluctuation cycle (T2) is within a predetermined range according to the temperature. 1. to 3. The coolant supply device according to any one of 1.
5. The parent machine performs transmission and reception with each of the child machines at a predetermined cycle, and memorizes, for each of the processing machines, that the liquid amount has crossed the predetermined level and that the electromagnetic valve has been opened and closed together with the time of occurrence. The above 1. to be stored in the device. to 4. The coolant supply device according to any one of 1.
6. When at least one of the parent device and the child device detects a communication abnormality with the other at the start of supply of coolant or during the supply of coolant, the solenoid valve is controlled to close. . A coolant supply device as described.
7. The parent machine calculates the supply amount of coolant based on the supply time of the coolant, and notifies the outside when the supply amount exceeds a predetermined value. or 6. The coolant supply device according to .
8. The child device includes a processing completion sensor that detects processing completion each time a processed product is processed by the processing machine, and transmits a detected processing completion signal to the master device,
1. above, wherein the master unit stores the number of processed products in a storage device based on the reception of the processing completion signal. to 7. The coolant supply device according to any one of
9. The child machine includes a display for displaying display contents corresponding to the operating state of the processing machine, and an operation switch for changing the display contents of the display. sending a signal to the parent machine;
The parent machine stores the operating state of the processing machine in a storage device based on the reception of the operation signal, and transmits a display change signal instructing change of the display content of the display device to the child machine. 8. The coolant supply device according to .
10. According to the above 1., the parent device and each of the child devices communicate wirelessly. to 9. The coolant supply device according to any one of 1.
本発明のクーラント供給装置によると、加工機毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク内の液面高さを検出する液面センサと、クーラントタンクに対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁と、加工機毎に対応して設けられ、液面センサによりクーラントタンク内の液量を検出すると共に電磁弁を駆動する子機と、各子機との間で通信可能であり、各子機から液量情報を受信し、電磁弁の開閉を指示する開閉制御信号を生成して各子機に送信する親機と、を備える。そして、親機は、加工機毎に液量の時間的変化並びにクーラントの供給開始及び停止時刻を監視し、所定の液量レベルに対する過不足の継続時間に基づいて開閉制御信号を生成する。これにより、加工機毎のクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、クーラントの消費状況を正確に把握できる。その結果、クーラントの消費状況からクーラント原液手配の適切なタイミングを知ることができる。
また、前記子機が、前記親機から前記電磁弁を開とする前記開閉制御信号を受け、且つ前記液量が所定レベル未満である間、前記電磁弁を開に駆動する場合は、通信障害やプログラム暴走等の異常が発生した際に、電磁弁の誤動作によるクーラントタンクのオバーフローを防止できる。
また、前記親機が、前記液量が所定レベル未満である時間が所定以上継続し、その後前記液量が所定レベル以上となってから再び所定レベル未満となったときに、前記電磁弁を開とするように前記開閉制御信号を生成する場合は、クーラントの液面の変動周期に対して1周期遅れてクーラントの供給が開始される。これにより、一度のクーラント供給量を比較的多くでき、クーラントを効率良く供給できる。
また、前記子機が、クーラントの温度を計測する温度センサを備え、計測された温度情報を前記親機に送信し、前記親機が、前記液量が所定レベル未満となってから所定レベルとなるまでの回復時間(T1)、及び前記液量が所定レベル未満となってから次に所定レベル未満となるまでの変動周期(T2)を計測し、前記変動周期(T2)に対する前記回復時間(T1)の比(K=T1/T2)が前記温度に応じて所定範囲となるように前記開閉制御信号を生成する場合は、クーラントの温度が比較的低いときにクーラントの供給量を減らし、逆にクーラントの温度が比較的高いときにクーラントの供給量を増やすよう制御することで、クーラント中に含まれる泡の発生を抑制できる。
また、前記親機が、所定周期で各前記子機と送受信を行い、前記加工機毎に、前記液量が前記所定レベルを横切ったこと並びに前記電磁弁を開及び閉としたことを生起時刻と共に記憶装置に格納する場合は、クーラントの消費状況を簡易に把握できる。
また、前記親機及び前記子機のうちの少なくも一方が、クーラントの供給開始時又は供給中において他方との間で通信異常を検出したときは、前記電磁弁を閉とするように制御する場合は、通信障害等の異常が発生した際に、電磁弁の誤動作によるクーラントタンクのオバーフローを防止できる。
また、前記親機が、クーラントの供給時間に基づいてクーラントの供給量を算出し、前記供給量が所定値以上となったときは外部への通報を行う場合は、クーラント原液手配の適切なタイミングを外部に報知できる。
また、前記子機が、前記加工機で加工品が加工される毎に加工完了を検出する加工完了センサを備え、検出された加工完了信号を前記親機に送信し、前記親機が、前記加工完了信号の受信に基づいて加工品の加工数を記憶装置に格納する場合は、加工機毎の加工品の加工数に応じたクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、更に詳細なクーラントの消費状況を把握できる。
また、前記子機が、前記加工機の稼働状態に応じた表示内容を表示する表示器と、前記表示器の表示内容を変更するための操作スイッチと、を備え、前記操作スイッチを操作する毎に操作信号を前記親機に送信し、前記親機が、前記操作信号の受信に基づいて、前記加工機の稼働状態を記憶装置に格納するとともに、前記表示器の表示内容の変更を指示する表示変更信号を前記子機に送信する場合は、加工機毎の加工品の加工数及び加工機の稼働状態に応じたクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、更に詳細なクーラントの消費状況を把握できる。
さらに、前記親機と各前記子機とが、無線により通信を行う場合は、各加工機への電気配線を省略又は減少できるので、設備敷設が簡単になり、レイアウト変更にも柔軟に対応できる。さらに、加工機毎のクーラントの供給以外の情報も容易に入手が可能となるため、異常の早期発見や正確な生産数確保等の管理で効果がある。
According to the coolant supply device of the present invention, a liquid level sensor that detects the height of the liquid level in the coolant tank that stores the coolant to be supplied to each processing machine, and an electromagnetic valve that supplies and stops the coolant to the coolant tank. , is provided corresponding to each processing machine, detects the amount of liquid in the coolant tank with a liquid level sensor, and drives a solenoid valve. a parent device that receives liquid volume information, generates an opening/closing control signal for instructing opening/closing of the solenoid valve, and transmits the signal to each child device. Then, the parent machine monitors changes in the amount of liquid over time and the start and stop times of coolant supply for each processing machine, and generates an open/close control signal based on the duration of excess or deficiency with respect to a predetermined liquid amount level. As a result, the coolant consumption can be accurately grasped based on the coolant supply time, supply duration, and supply frequency for each processing machine. As a result, it is possible to know the appropriate timing for preparing the undiluted coolant based on the consumption of coolant.
Further, when the child device receives the opening/closing control signal for opening the solenoid valve from the parent device and drives the solenoid valve to open while the liquid amount is less than a predetermined level, a communication failure occurs. It is possible to prevent the coolant tank from overflowing due to malfunction of the solenoid valve when an abnormality such as program runaway occurs.
In addition, when the amount of liquid remains below a predetermined level for a predetermined period of time or more, and when the amount of liquid rises to a predetermined level or more and then falls below a predetermined level again, the solenoid valve is opened. When the opening/closing control signal is generated as described above, the supply of coolant is started with a delay of one cycle from the fluctuation cycle of the coolant level. As a result, a relatively large amount of coolant can be supplied at one time, and the coolant can be efficiently supplied.
Further, the child device includes a temperature sensor for measuring the temperature of the coolant, and transmits the measured temperature information to the parent device, and the parent device detects that the liquid amount reaches the predetermined level after the liquid amount becomes less than the predetermined level. The recovery time (T1) until the liquid amount becomes less than a predetermined level and the fluctuation period (T2) from when the liquid amount becomes less than the predetermined level to the next time when the liquid amount becomes less than the predetermined level are measured, and the recovery time (T2) for the fluctuation period (T2) is calculated. When the opening/closing control signal is generated so that the ratio (K=T1/T2) of T1) falls within a predetermined range according to the temperature, the amount of coolant supplied is reduced when the coolant temperature is relatively low, and the reverse is performed. When the temperature of the coolant is relatively high, control is performed to increase the amount of coolant supplied, thereby suppressing the generation of bubbles contained in the coolant.
Further, the parent machine performs transmission and reception with each of the child machines at a predetermined cycle, and the occurrence time when the liquid amount crosses the predetermined level and the opening and closing of the solenoid valve is performed for each of the processing machines. In the case of storing in the storage device together with the coolant, the consumption status of the coolant can be easily grasped.
Further, when at least one of the parent device and the child device detects an abnormality in communication with the other at the start of coolant supply or during coolant supply, the solenoid valve is controlled to close. In this case, when an abnormality such as a communication failure occurs, it is possible to prevent the coolant tank from overflowing due to malfunction of the solenoid valve.
In addition, when the parent machine calculates the supply amount of coolant based on the supply time of the coolant and notifies the outside when the supply amount exceeds a predetermined value, appropriate timing for arranging the coolant undiluted solution can be notified to the outside.
Further, the slave machine includes a processing completion sensor that detects processing completion each time the processing machine processes a processed product, and transmits a detected processing completion signal to the master machine. When storing the number of processed products in the storage device based on the reception of the processing completion signal, further details are provided based on the coolant supply time, supply time and supply frequency according to the number of processed products for each processing machine It is possible to grasp the consumption status of various coolants.
Further, the child machine includes a display for displaying display content corresponding to the operating state of the processing machine, and an operation switch for changing the display content of the display, and each time the operation switch is operated an operation signal is transmitted to the parent device, and the parent device stores the operating state of the processing machine in a storage device based on the reception of the operation signal, and instructs to change the display content of the display device. When transmitting the display change signal to the child machine, more detailed coolant information is provided based on the number of processed products processed by each processing machine and the coolant supply time, supply time, and supply frequency according to the operating state of the processing machine. You can grasp the consumption situation.
Furthermore, when the parent machine and each child machine communicate wirelessly, the electrical wiring to each processing machine can be omitted or reduced, which simplifies the installation of equipment and flexibly responds to layout changes. . Furthermore, since information other than the supply of coolant for each processing machine can be easily obtained, it is effective in early detection of abnormalities and management such as ensuring accurate production numbers.
ここで示される事項は例示的なもの及び本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。 The material presented herein is intended to be exemplary and illustrative of the embodiments of the invention and is believed to be the most effective and readily comprehensible description of the principles and conceptual features of the invention. It is stated for the purpose of providing what it seems. In this regard, no attempt is made to show structural details of the invention beyond those necessary for a fundamental understanding of the invention, and the description in conjunction with the drawings will illustrate some aspects of the invention. It will be clear to those skilled in the art how it is actually implemented.
(1)クーラント供給装置の構成
本実施形態に係るクーラント供給装置1は、図1に示すように、クーラント供給管9を介して本体8から複数の加工機2にクーラントを供給するものである。このクーラント供給装置1は、図1及び図2に示すように、加工機2毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク3内の液面高さを検出する液面センサ4と、クーラントタンク3に対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁5と、加工機2毎に対応して設けられ、液面センサ4によりクーラントタンク3内の液量を検出すると共に電磁弁5を駆動する子機6と、各子機6との間で通信可能であり、各子機6から液量情報を受信し、電磁弁5の開閉を指示する開閉制御信号を生成して各子機6に送信する親機7と、を備えている。
(1) Configuration of Coolant Supply Device A
親機7と各子機6とは、それぞれが通信モジュール41、42を備え、無線により通信を行う。親機7と各子機6とは、I/Oポート数の関係から、一時刻に1回線の通信を行い、複数の子機6に優先順位を設けた時分割接続とする。
The
親機7は、加工機2毎に液量の時間的変化並びにクーラントの供給開始及び停止時刻を監視し(図8のステップS7~S14参照)、所定の液量レベルに対する過不足の継続時間に基づいて開閉制御信号を生成する。親機7は、原液クーラントと水を混合して希釈クーラントを生成する後述の本体8に対応して設けられている。また、親機7は、後述する各種の制御処理を実行するための制御部45を備えている。この制御部45は、CPU46、記憶装置47(ROM、RAM等)及び入出力回路(図示省略)等を備えている。
The
なお、制御部45による制御処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれによって実現されてもよく、好適にはCPU、記憶装置(ROM、RAM等)、入出力回路等を備えるマイクロコントローラ(マイクロコンピュータ)を中心に、入出力インターフェース等周辺回路を備えることにより構成することができる。
Note that the control processing by the
液面センサ4は、図2に示すように、クーラントタンク3の液面の下限レベルを検出する。この液面センサ4としては、例えば、フロート式、超音波式、静電容量式、圧力式等を採用できる。また、電磁弁5は、本体8に接続されるクーラント供給管9の各分岐部9aに設けられており、各分岐部9aを開閉する。これら各分岐部9aの一端側は、各加工機2のクーラントタンク3に接続されている。
The
子機6は、親機7から電磁弁5を開とする開閉制御信号を受け、且つ液量が所定レベル未満である間、電磁弁5を開に駆動する。具体的に、子機6は、フォトカプラ10を用いて構成される電磁弁駆動回路11を備えている。この電磁弁駆動回路11は、液面センサ4の検出信号の入力と親機7からの電磁弁5を開とする開閉制御信号の入力(図2中で符号「49」で示す。)とのアンド条件で電磁弁5を開に駆動する。この電磁弁5の駆動とともに、親機7により本体8の油供給用ポンプ33等が駆動されることで、クーラント供給管9を介して本体8からクーラントタンク3にクーラントが供給される。また、電磁弁駆動回路11は、液面センサ4の検出信号の入力によりその信号を親機7に送信する(図2中で符号「48」で示す。)。
なお、電磁弁駆動回路11は、フォトカプラ10以外の電子素子を用いて構成されていてもよい。
The
The electromagnetic
ここで、加工機2のクーラントは、加工のタイミングに、クーラントタンク3内より、刃物加工部分に一部が移動して加工部分の温度を下げ、その後、循環経路を経てクーラントタンク3に戻る。このクーラントタンク3内の液面は、通常、加工機2のタクト周期に関連して変動する(図3参照;説明の為、変動は正弦波形とする。)。そのため、液面センサ4の検出信号は、クーラント液面の高さ(液量)に従って、オン時間が変化する。
Here, the coolant of the
親機7は、図3に示すように、液量が所定レベルL1未満である時間が所定以上継続し、その後液量が所定レベルL1以上となってから再び所定レベルL1未満となったときに、電磁弁5を開とするように開閉制御信号を生成する。この開閉制御信号により電磁弁5が駆動されることで、クーラントの液面の変動周期に対して1周期遅れてクーラントの供給が開始される(図3中に矢印60で示す。)。
As shown in FIG. 3, when the amount of liquid is less than the predetermined level L1 for a predetermined period of time or longer, and after the amount of liquid reaches the predetermined level L1 or more and then becomes less than the predetermined level L1 again, the
なお、液面センサ4のオン判断は、液面変動(回路接点のチャタリングと同じ)を考慮して、所定時間(例えば、2秒等)で継続してオンの場合とする。また、液面センサ4のオフ判断は、所定時間(例えば、10秒等)で継続してオフの場合とする。さらに、加工機2で加工が行われていない場合や、極端にクーラントが少なくなって、液面センサ4の設定水準より下回った場合は、単純に、液面センサ4のオン時間が検出された時点で、液面センサ4のオン時間が設定値より下回るまで、クーラントの供給を行う。
The
他の開閉制御信号の生成形態として、図4に示すように、親機7は、液量が所定レベルL1未満である時間が所定以上継続したときに、電磁弁5を開とするように開閉制御信号を生成する形態を採用してもよい。この形態では、液面センサ4の設定オン時間が経過した際に、クーラントの供給を開始するが、既に液面センサ4がオフしているので比較的短時間でクーラントの供給が停止される(図4中に矢印61で示す。;例えば、10秒後等)。
As another form of generation of the opening/closing control signal, as shown in FIG. 4, the
子機6は、クーラントの温度を計測する温度センサ13(図2参照)を備え、計測された温度情報を親機7に送信する。親機7は、図3に示すように、液量が所定レベルL1未満となってから所定レベルL1となるまでの回復時間T1、及び液量が所定レベルL1未満となってから次に所定レベルL1未満となるまでの変動周期T2を計測し、図5に示すように、変動周期T2に対する回復時間T1の比(K=T1/T2)が温度に応じて所定範囲(例えば、30~80%)となるように開閉制御信号を生成する。具体的に、開閉制御信号は、クーラントの温度が低くなるに連れてクーラント供給量が少なくなるように生成される。これにより、図3中に仮想線矢印62で示すように、クーラント供給量をクーラントタンク3内の温度に応じて可変できる。
The
親機7は、所定周期で各子機6と送受信を行い、加工機6毎に、液量が所定レベルを横切ったこと並びに電磁弁5を開及び閉としたこと(具体的に、原因ID;図7参照)を生起時刻と共に記憶装置47に格納する(図8のステップS7~S14参照)。この生起時刻は、無線通信が行われるタイミングの時刻である。また、生起時刻は、1日の特定時刻から起算した秒数からなる。これは、24時間操業の生産工場では、特定時刻を決めて日々の生産管理を行うためである。また、生起時刻とともに記憶装置47に格納される原因IDは、原因別に関連付けされたID番号である。このID番号は、例えば、液面センサ4の検出信号及び電磁弁5の開閉制御信号の各信号波形の立ち上りと立下がりに割り付けられている。このように検出信号波形動作を個々のID番号に割り付けることで、液面センサ4の検出動作開始時刻、検出動作時間から、液面センサ4の設定レベルの検証や、電磁弁5動作でのクーラント供給頻度、供給量の推定が可能となる。
The
なお、図7中において、原因ID「1」は加工機2の稼働中を示し、原因ID「2」は加工機2のライン停止を示し、原因ID「6」は液面センサ4のオンを示し、原因ID「7」は液面センサ4のオフを示し、原因ID「8」は電磁弁5のオンを示し、原因ID「9」は電磁弁5のオフを示す。
In FIG. 7, cause ID "1" indicates that the
親機7及び子機6のうちの少なくも一方は、クーラントの供給開始時又は供給中において他方との間で通信異常を検出したときは、電磁弁5を閉とするように制御する。具体的に、親機7及び子機6のうちの一方が他方に通信確認信号を発信し、該通信確認信号に応答して他方が一方に通信応答信号を返信するか否かにより通信異常を検出する。この異常通信を検出したときは、親機7の記憶装置47に格納された液面センサ4の情報をリセットする。
At least one of the
親機7は、クーラントの供給時間に基づいてクーラントの供給量を算出し、供給量が所定値以上となったときは外部への通報を行う。具体的に、親機7は、クーラント供給量が所定値以上となったときはクーラント原液の供給要求を特定アドレスに定型文書でメール発信を行う。
The
子機6は、加工機2で加工品が加工される毎に加工完了を検出する加工完了センサ15(図1参照)を備え、検出された加工完了信号を親機7に送信する。親機7は、加工完了信号の受信に基づいて、その生起時刻とともに、加工品の加工数を示す原因IDを記憶装置47に格納する(図8のステップS5及びS6参照)。
なお、加工完了センサ15としては、例えば、加工品の通過を検出する光センサを採用できる。
The
As the
子機6は、図6に示すように、加工機2の稼働状態に応じた表示内容(すなわち、生産モード)を表示する表示器17と、表示器17の表示内容を変更するための操作スイッチ18と、を備え、操作スイッチ18を操作する毎に操作信号を親機7に送信する。親機7は、操作信号の受信に基づいて、その生起時刻とともに、加工機2の稼働状態を示す原因IDを記憶装置47に格納し、さらに表示器17の表示内容の変更を指示する表示変更信号を子機6に送信する(図8のステップS3及びS4参照)。
なお、表示器17としては、例えば、表示内容を異なる点灯形態で表示するLED表示器を採用できる。また、操作スイッチ18としては、例えば、押圧毎に表示器17の表示内容を変更する操作スイッチを採用できる。
As shown in FIG. 6, the
As the
ここで、加工機2のクーラントは、クーラントタンク3内より、刃物加工部分に移動して、その後、循環経路を介して、クーラントタンク3に戻る。この循環経路には、刃物加工のカス(大小の金属ゴミ等)が多数混在し、クーラントの移動を妨げる。そのため、メッシュ状のフィルターでカスを定期的取り除く必要がある。また、クーラントの循環経路には、金属カスを除く目的で複数仕切り板がある。これらメッシュ状フィルターや仕切り板にたまったカスの量は、生産カウントの累積に比例するため、生産カウント情報は、カス除去の判断に利用可能である。
Here, the coolant of the
親機7は、図9に示すように、無線通信が行われるタイミングの時刻と、原因別に関連付けされたID番号から、原因発生時刻、時間間隔、発生回数の計算結果及び原因から導き出される生産状況をLANの経由等により一覧表示できる。
As shown in FIG. 9, the
クーラント装置1の本体8は、図10に示すように、クーラント原液を貯留するメインタンク21と、メインタンク21から供給されるクーラント原液を貯留する計量タンク22と、水を貯留する水タンク23と、計量タンク22からのクーラント原液と水タンク23からの水とを混合して希釈クーラントを生成する希釈部24と、希釈部24から供給される希釈クーラントを貯留する調整タンク25と、を備えている。
As shown in FIG. 10, the
メインタンク21と計量タンク22とを接続する配管には該配管を開閉する電磁弁27が設けられている。また、希釈部24は、水供給用ポンプ28、レギュレータ29及びミキシング機構31を備えている。この水供給用ポンプ28とミキシング機構31とを接続する配管には該配管を開閉する電磁弁32が設けられている。また、ミキシング機構31は、その水流入口から水が流入されることで、計量タンク22内のクーラント原液を吸い上げて、水とクーラント原液を混合して希釈クーラントを生成する。また、調整タンク25と各加工機2のクーラントタンク3とは、クーラント供給管9で連絡されている。このクーラント供給管9には、調整タンク25内に貯留された希釈クーラントを汲み上げて各加工機2のクーラントタンク3に供給する油供給用ポンプ33が設けられている。これら電磁弁27、32及びポンプ28、33等は、親機7により駆動制御される。
A pipe connecting the
次に、親機7の制御部45による制御処理について図8を用いて説明する。親機7は、初期処理(ステップS1)を行ってから、子機6からの無線入力の有無を判定する(ステップS2)。子機6から無線入力がない場合、その他の制御処理(ステップS15)に進む。
Next, control processing by the
子機6からの無線入力がある場合、その無線入力がLEDカウント入力(すなわち、操作スイッチ18の操作信号の入力)であるかを判定する(ステップS3)。LEDカウント入力である場合、操作スイッチ18の操作回数をカウントアップして記憶装置47に格納し、表示器17の表示内容の変更を指示する表示変更信号を子機6に無線出力する(ステップS4)。この操作スイッチ18の操作回数に対応して加工機2の加工状態(すなわち、生産モード)が割り付けられている。
If there is a wireless input from the
次に、子機6からの無線入力が生産カウント入力(すなわち、加工完了センサ15の加工完了信号の入力)であるかを判定する(ステップS5)。生産カウント入力である場合、その生起時刻とともに、加工品の加工数(すなわち、生産カウント数)を示す原因IDを記憶装置47に格納する(ステップS6)。
Next, it is determined whether or not the wireless input from the
次に、子機6からの無線入力がフロートSW入力(すなわち、液面センサ4の入力)であるかを判定する(ステップS7)。フロートSW入力である場合、フロートSWオン入力(すなわち、液面センサ4のオン検出信号の入力)であるかを判定する(ステップS8)。フロートSWオン入力である場合、その生起時刻とともに、液面センサ4のオンを示す原因IDを記憶装置47に格納する(ステップS9)。一方、フロートSWオン入力でない場合、その生起時刻とともに、液面センサ4のオフを示す原因IDを記憶装置47に格納する(ステップS10)。
Next, it is determined whether the wireless input from the
次に、電磁弁5が駆動中(開)であるかどうかを判定し(ステップS11)、電磁弁5が駆動中の場合、子機6へ電磁弁オン指令(すなわち、電磁弁5を開とする開閉制御信号)を出力するかどうかを判定する(ステップS12)。子機6へ電磁弁オン指令を出力する場合、その生起時刻とともに、電磁弁5のオンを示す原因IDを記憶装置47に格納する(ステップS13)。一方、子機6へ電磁弁オン指令を出力しない場合、その生起時刻とともに、電磁弁5のオフを示す原因IDを記憶装置47に格納する(ステップS14)。その後、その他の制御処理(ステップS15)を行ってから、子機6からの無線入力の有無の判定(ステップS2)に戻る。
Next, it is determined whether or not the
(2)実施形態の効果
本実施形態のクーラント供給装置1によると、加工機2毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク3内の液面高さを検出する液面センサ4と、クーラントタンク3に対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁5と、加工機2毎に対応して設けられ、液面センサ4によりクーラントタンク3内の液量を検出すると共に電磁弁5を駆動する子機6と、各子機6との間で通信可能であり、各子機6から液量情報を受信し、電磁弁5の開閉を指示する開閉制御信号を生成して各子機6に送信する親機7と、を備える。そして、親機7は、加工機2毎に液量の時間的変化並びにクーラントの供給開始及び停止時刻を監視し、所定の液量レベルに対する過不足の継続時間に基づいて開閉制御信号を生成する。これにより、加工機2毎のクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、クーラントの消費状況を正確に把握できる。その結果、クーラントの消費状況からクーラント原液手配の適切なタイミングを知ることができる。
(2) Effect of the Embodiment According to the
また、本実施形態では、子機6は、親機7から電磁弁5を開とする開閉制御信号を受け、且つ液量が所定レベル未満である間、電磁弁5を開に駆動する。これにより、通信障害やプログラム暴走等の異常が発生した際に、電磁弁5の誤動作によるクーラントタンク3のオバーフローを防止できる。
特に、親機7と各子機6が無線通信を行う形態では、プログラムで動作する電磁弁駆動回路11の誤動作から電磁弁5の継続オンでのクーラントタンク3のオバーフローを効果的に防止できる。
Further, in the present embodiment, the
In particular, in the form in which the
また、本実施形態では、親機7は、液量が所定レベル未満である時間T1が所定以上継続し、その後液量が所定レベル以上となってから再び所定レベル未満となったときに、電磁弁5を開とするように開閉制御信号を生成する。これにより、クーラントの液面の変動周期に対して1周期遅れてクーラントの供給が開始される。そのため、一度のクーラント供給量を比較的多くでき、クーラントを効率良く供給できる。
Further, in the present embodiment, when the time T1 during which the liquid level is less than the predetermined level continues for a predetermined period or more, and then the liquid level becomes equal to or greater than the predetermined level and then becomes less than the predetermined level again, the
また、本実施形態では、子機6は、クーラントの温度を計測する温度センサ13を備え、計測された温度情報を親機7に送信し、親機7は、液量が所定レベル未満となってから所定レベルとなるまでの回復時間T1、及び液量が所定レベル未満となってから次に所定レベル未満となるまでの変動周期T2を計測し、変動周期T2に対する回復時間T1の比(K=T1/T2)が温度に応じて所定範囲となるように開閉制御信号を生成する。これにより、クーラントの温度が比較的低いときにクーラントの供給量を減らし、逆にクーラントの温度が比較的高いときにクーラントの供給量を増やすよう制御することで、クーラント中に含まれる泡の発生を抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
ここで、水で希釈したクーラントは成分構成上、少なからず、泡の発生が問題となり、クーラントに泡が混入すると、その泡の部分の冷却率が低下し、さらに、クーラントタンク3内での液面センサ4での検出の値に誤差が生じる。泡は温度が低いほど泡の膜粘度が強く膜が破れないため、泡の消滅がしにくいことや、クーラントの移動量が大きいほど泡の発生が多くなる傾向にある。
これに対して、本実施形態では、クーラントの温度を監視して、温度が低い場合は、液面センサ4の検出を浅くしてクーラント供給量を減らし、逆に温度が高い場合は、液面センサ4の検出を深くしてクーラント供給量を増やすよう制御することで、泡の発生を抑制できる。
Here, the coolant diluted with water has a considerable problem of generating bubbles due to its component structure. An error occurs in the value detected by the
On the other hand, in this embodiment, the temperature of the coolant is monitored, and when the temperature is low, the detection of the
また、本実施形態では、親機7は、所定周期で各子機6と送受信を行い、加工機2毎に、液量が所定レベルを横切ったこと並びに電磁弁5を開及び閉としたことを生起時刻と共に記憶装置47に格納する。これにより、クーラントの消費状況を簡易に把握できる。
Further, in this embodiment, the
また、本実施形態では、親機7及び子機6のうちの少なくも一方は、クーラントの供給開始時又は供給中において他方との間で通信異常を検出したときは、電磁弁5を閉とするように制御する。これにより、通信障害等の異常が発生した際に、電磁弁5の誤動作によるクーラントタンク3のオバーフローを防止できる。
特に、親機7と各子機6が無線通信を行う形態では、子機6からの情報発信後に、子機6の電源喪失等の異常が発生すると、情報発信のデータが親機7に継続して存在するため、誤動作の原因となる。これを防ぐために、子機6からの情報発信を行い親機7からの制御を待っているときは、親機7と子機6とで、定期的に無線通信を行い無線通信の経路確認を行うことで誤動作を効果的に防止できる。
Further, in the present embodiment, at least one of the
In particular, in a form in which the
また、本実施形態では、親機7は、クーラントの供給時間に基づいてクーラントの供給量を算出し、供給量が所定値以上となったときは外部への通報を行う。これにより、クーラント原液手配の適切なタイミングを外部に報知できる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、子機6は、加工機2で加工品が加工される毎に加工完了を検出する加工完了センサ15を備え、検出された加工完了信号を親機7に送信し、親機7は、加工完了信号の受信に基づいて加工品の加工数を記憶装置47に格納する。これにより、加工機2毎の加工品の加工数に応じたクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、更に詳細なクーラントの消費状況を把握できる。また、各加工機2の生産数管理が可能となる。さらに、各加工機2の液面センサ4の検知信号、電磁弁5の開閉制御信号、加工数情報を親機7で管理することで、情報をリアルタイムで表示することが可能となり、液面センサ4の動作状況や電磁弁5の動作状況と一日の目標生産数量との比較などの利便性が向上される。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、子機6は、加工機2の稼働状態に応じた表示内容を表示する表示器17と、表示器17の表示内容を変更するための操作スイッチ18と、を備え、操作スイッチ18を操作する毎に操作信号を親機7に送信し、親機7は、操作信号の受信に基づいて、加工機2の稼働状態を記憶装置47に格納するとともに、表示器17の表示内容の変更を指示する表示変更信号を子機6に送信する。これにより、加工機2毎の加工品の加工数及び加工機2の稼働状態に応じたクーラントの供給時刻、供給時間及び供給頻度に基づいて、更に詳細なクーラントの消費状況を把握できる。さらに、子機6に、操作スイッチ18の操作回数を記憶する回路が不要となる。
In addition, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、親機7と各子機6とは、無線により通信を行う。これにより、各加工機2への電気配線を省略又は減少できるので、設備敷設が簡単になり、レイアウト変更にも柔軟に対応できる。さらに、加工機2毎のクーラントの供給以外の情報も容易に入手が可能となるため、異常の早期発見や正確な生産数確保等の管理で効果がある。
Furthermore, in the present embodiment, the
尚、本発明においては、以上に示した実施形態に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した態様とすることができる。すなわち、上記実施形態では、親機7と各子機6とが無線通信を行うようにしたが、これに限定されず、例えば、親機7と各子機6とが有線通信を行うようにしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified within the scope of the present invention according to the purpose and application. That is, in the above embodiment, the
本発明は、旋盤、フライス盤などの1以上の加工機にクーラントを供給する技術として広く利用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely used as a technique for supplying coolant to one or more processing machines such as lathes and milling machines.
1;クーラント供給措置、2;加工機、3;クーラントタンク、4;液面センサ、5;電磁弁、6;子機、7;親機、13;温度センサ、15;加工完了センサ、17;表示器、18;操作スイッチ、47;記憶装置、T1;回復時間、T2;変動周期。 1; Coolant supply device, 2; Processing machine, 3; Coolant tank, 4; Liquid level sensor, 5; Solenoid valve, 6; Display, 18; Operation switch, 47; Storage device, T1; Recovery time, T2;
Claims (10)
前記加工機毎に供給するクーラントを貯留するクーラントタンク内の液面高さを検出する液面センサと、
前記クーラントタンクに対してクーラントの供給及び停止を行う電磁弁と、
前記加工機毎に対応して設けられ、前記液面センサにより前記クーラントタンク内の液量を検出すると共に前記電磁弁を駆動する子機と、
各前記子機との間で通信可能であり、各前記子機から液量情報を受信し、前記電磁弁の開閉を指示する開閉制御信号を生成して各前記子機に送信する親機と、
を備え、
前記親機は、前記加工機毎に前記液量の時間的変化並びにクーラントの供給開始及び停止時刻を監視し、前記液量の所定レベルに対する過不足の継続時間に基づいて前記開閉制御信号を生成することを特徴とするクーラント供給装置。 A coolant supply device for supplying coolant to one or more processing machines,
a liquid level sensor that detects a liquid level in a coolant tank that stores coolant to be supplied to each processing machine;
a solenoid valve for supplying and stopping coolant to the coolant tank;
a sub-machine provided corresponding to each of the processing machines, for detecting the amount of liquid in the coolant tank by the liquid level sensor and for driving the solenoid valve;
a parent device capable of communicating with each of the child devices, receiving liquid volume information from each of the child devices, generating an opening/closing control signal for instructing opening and closing of the electromagnetic valve, and transmitting the signal to each of the child devices; ,
with
The parent machine monitors the time change of the liquid amount and the start and stop times of coolant supply for each of the processing machines, and generates the open/close control signal based on the duration of excess or deficiency of the liquid amount with respect to a predetermined level. A coolant supply device characterized by:
前記親機は、前記液量が前記所定レベル未満となってから前記所定レベルとなるまでの回復時間(T1)、及び前記液量が前記所定レベル未満となってから次に前記所定レベル未満となるまでの変動周期(T2)を計測し、前記変動周期(T2)に対する前記回復時間(T1)の比(K=T1/T2)が前記温度に応じて所定範囲となるように前記開閉制御信号を生成する請求項1乃至3のいずれかに記載のクーラント供給装置。 The child device includes a temperature sensor that measures the temperature of the coolant, and transmits the measured temperature information to the parent device,
The parent device has a recovery time (T1) from when the liquid amount becomes less than the predetermined level to when it reaches the predetermined level, and when the liquid amount becomes less than the predetermined level and then less than the predetermined level. The switching control signal is adjusted so that the ratio (K=T1/T2) of the recovery time (T1) to the fluctuation period (T2) is within a predetermined range according to the temperature. 4. The coolant supply device according to any one of claims 1 to 3, which generates
前記親機は、前記加工完了信号の受信に基づいて前記加工品の加工数を記憶装置に格納する請求項1乃至7のいずれか一項に記載のクーラント供給装置。 The child device includes a processing completion sensor that detects processing completion each time a processed product is processed by the processing machine, and transmits a detected processing completion signal to the master device,
8. The coolant supply device according to any one of claims 1 to 7, wherein the parent machine stores the number of machining of the workpiece in a storage device based on reception of the machining completion signal.
前記親機は、前記操作信号の受信に基づいて、前記加工機の稼働状態を記憶装置に格納するとともに、前記表示器の表示内容の変更を指示する表示変更信号を前記子機に送信する請求項8に記載のクーラント供給装置。 The child machine includes a display for displaying display contents corresponding to the operating state of the processing machine, and an operation switch for changing the display contents of the display. sending a signal to the base unit;
Upon receipt of the operation signal, the parent device stores the operating state of the processing machine in a storage device, and transmits a display change signal instructing change of the display content of the display device to the child device. Item 9. The coolant supply device according to Item 8.
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