WO2023021698A1

WO2023021698A1 - クーラント処理装置

Info

Publication number: WO2023021698A1
Application number: PCT/JP2021/030631
Authority: WO
Inventors: 元気船越
Original assignee: Dmg森精機株式会社
Priority date: 2021-08-20
Filing date: 2021-08-20
Publication date: 2023-02-23
Also published as: EP4389346A1; CN118139720A; JPWO2023021698A1

Abstract

クーラント処理装置（１０）は、クーラントが流通する第１流路（５１）と、第１流路（５１）の経路上に設けられる第１フィルタ（４１）と、第１流路（５１）から分岐し、第１流路（５１）からのクーラントが流通する第２流路（５２）と、ワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第１クーラント吐出部（４６）と、第２流路（５２）の経路上に設けられ、第１クーラント吐出部（４６）に向けてクーラントを送り出す第１ポンプ（６１）と、第１流路（５１）から分岐し、第１流路（５１）からのクーラントが流通する第３流路（５３）と、第３流路（５３）からのクーラントが供給され、クーラントを吐出する第２クーラント吐出部（４７）と、第２クーラント吐出部（４７）から吐出されるクーラントによって洗浄される第２フィルタ（４２）とを備える。

Description

クーラント処理装置

　この発明は、クーラント処理装置に関する。

　たとえば、特開２００１－１０５２７７号公報（特許文献１）には、使用済みのダーティクーラントを溜めるダーティタンクと、ダーティタンク内のダーティクーラントをクリーンタンクに向けて圧送するための第１ポンプと、ダーティタンクからクリーンタンクに向けたクーラントの流路上に設けられるフィルタと、クリーンタンク内の再生クーラントをマシンの側に向けて圧送するための第２ポンプとを備えるクーラント供給装置が知られている。

特開２００１－１０５２７７号公報

　上述の特許文献１に開示されるように、フィルタによる濾過によって清浄にされたクーラントを、マシン側（工作機械本体の加工エリア）に向けて供給するクーラント処理装置が知られている。このようなクーラント処理装置において、清浄にされたクーラントがマシン側に供給されると同時に、フィルタの洗浄に利用される場合を想定すると、マシン側でクーラントの適正な吐出圧力が得られない可能性がある。

　そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、クーラントの吐出圧力を適切に制御することが可能なクーラント処理装置を提供することである。

　この発明に従ったクーラント処理装置は、クーラントが流通する第１流路と、第１流路の経路上に設けられる第１フィルタと、第１流路から分岐し、第１流路からのクーラントが流通する第２流路と、ワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第１クーラント吐出部と、第２流路の経路上に設けられ、第１クーラント吐出部に向けてクーラントを送り出す第１ポンプと、第１流路から分岐し、第１流路からのクーラントが流通する第３流路と、第３流路からのクーラントが供給され、クーラントを吐出する第２クーラント吐出部と、第２クーラント吐出部から吐出されるクーラントによって洗浄される第２フィルタとを備える。

　このように構成されたクーラント処理装置によれば、第１フィルタを通過し、第１流路を流通するクーラントが、第２流路を通じて第１クーラント吐出部に供給されることによって、第１クーラント吐出部からワークの加工点に向けて清浄なクーラントが吐出され、第１フィルタを通過し、第１流路を流通するクーラントが、第３流路を通じて第２クーラント吐出部に供給されることによって、第２クーラント吐出部から第２フィルタに向けて清浄なクーラントが吐出される。このような構成において、第２流路の経路上に設けられた第１ポンプを稼働させることによって、第１流路を流通するクーラントを第２流路を通じて第１クーラント吐出部に向けて優先的に供給することができる。これにより、第１クーラント吐出部からワークに加工点に向けて吐出されるクーラントの圧力を適切に制御することができる。

　また好ましくは、クーラント処理装置は、クーラントを貯留する第１タンクと、第１タンクに収容され、工作機械本体から排出された切屑およびクーラントを受けるチップコンベアとをさらに備える。第２フィルタは、チップコンベアに内蔵され、チップコンベアから第１タンクに向かうクーラント流れの経路上に設けられる。

　このように構成されたクーラント処理装置によれば、第２クーラント吐出部から、チップコンベアに内蔵された第２フィルタに向けて、清浄なクーラントを吐出することができる。

　また好ましくは、クーラント処理装置は、第３流路から分岐し、第３流路からのクーラントを第１タンクに導く第４流路と、第４流路の経路上に設けられ、第４流路におけるクーラント流れの抵抗をなす流量調整部とをさらに備える。

　このように構成されたクーラント処理装置によれば、流量調整部により第４流路においてクーラントを流れ難くすることによって、第２クーラント吐出部から第２フィルタに向けて吐出されるクーラントの圧力を適切に制御することができる。

　また好ましくは、クーラント処理装置は、クーラントを貯留し、第１流路が接続される第２タンクと、第１流路の経路上に設けられ、第２タンクに貯留されたクーラントを第１フィルタに向けて送り出す第２ポンプと、第１タンクおよび第２タンクの間で延びる第５流路と、第５流路の経路上に設けられ、第１タンクから第２タンクに向けてクーラントを送り出す第３ポンプとをさらに備える。

　このように構成されたクーラント処理装置によれば、第３ポンプおよび第２ポンプを稼働させることによって、クーラントが、第１タンク、第５流路、第２タンク、第１流路、第３流路および第４流路が挙げた順に環状に連なった流路を循環する。この間、クーラントが第１フィルタを通過することによって、第１タンクおよび第２タンクに貯留されるクーラントを清浄にすることができる。

　また好ましくは、クーラント処理装置は、第３流路の経路上に設けられ、第２クーラント吐出部に向けて供給されるクーラントの圧力を検出する圧力検出部と、圧力検出部により検出されたクーラントの圧力に基づいて、第２ポンプの出力を制御する制御部とをさらに備える。

　このように構成されたクーラント処理装置によれば、第２ポンプの出力を制御することによって、第１クーラント吐出部に対するクーラントの供給量に拘わらず、第２クーラント吐出部から第２フィルタに向けて吐出されるクーラントの圧力を適切に制御することができる。

　以上に説明したように、この発明に従えば、クーラントの吐出圧力を適切に制御することが可能なクーラント処理装置を提供することができる。

この発明の実施の形態におけるクーラント処理装置を示すシステム図である。図１中のクーラント処理装置を用いた工作機械を示す背面図である。図１中の第２タンクを示す側面図である。図１中の第２タンクを示す斜視図である。図１中のクーラント処理装置を含む工作機械の制御系を示すブロック図である。

　この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

　図１は、この発明の実施の形態におけるクーラント処理装置を示すシステム図である。図２は、図１中のクーラント処理装置を用いた工作機械を示す背面図である。

　図１および図２を参照して、本実施の形態におけるクーラント処理装置１０は、工作機械１００に用いられている。工作機械１００は、ワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうマシニングセンタである。工作機械１００は、コンピュータによる数値制御によって、ワーク加工のための各種動作が自動化されたＮＣ（Numerical　Control）工作機械である。

　なお、本発明におけるクーラント処理装置が用いられる工作機械は、マシニングセンタに限られず、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤であってもよいし、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工（ＡＭ（Additive　manufacturing）加工）と、ワークの除去加工（ＳＭ（Subtractive　manufacturing）加工）とが可能なＡＭ／ＳＭハイブリッド加工機であってもよい。

　工作機械１００は、工作機械本体１１０と、クーラント処理装置１０とを有する。工作機械本体１１０は、ワークの加工を行なう。

　工作機械本体１１０は、ワークの加工エリア１２０を区画形成するとともに、工作機械１００の外観をなす本体カバーと、加工エリア１２０において工具を保持するための工具保持部（図５中の工具主軸８８）と、加工エリア１２０においてワークを保持するためのワーク保持部（図５中のテーブル８９）とを有する。

　クーラント処理装置１０は、工作機械本体１１０に併設されている。クーラント処理装置１０は、工作機械本体１１０におけるワーク加工に用いられるクーラントを処理するための装置である。クーラント処理装置１０には、ワーク加工に伴って工作機械本体１１０から排出されたクーラントが導かれ、そのクーラントを貯留する。クーラント処理装置１０は、工作機械本体１１０からのクーラントを清浄にして、清浄なクーラントを再び工作機械本体１１０に供給する。

　クーラント処理装置１０は、チップコンベア１１を有する。チップコンベア１１は、加工エリア１２０においてワーク加工に伴って生じた切屑およびクーラントを工作機械１００の機外に排出する。

　チップコンベア１１は、カバー体１９と、搬送装置（不図示）とを有する。カバー体１９は、チップコンベア１１の外観をなす。カバー体１９は、搬送装置が配置される内部空間を形成している。

　カバー体１９は、水平部１２と、立ち上がり部１４とを有する。水平部１２は、水平方向に延びている。立ち上がり部１４は、水平方向に延びる水平部１２の一方端から立ち上がり、斜め上方向に延びている。カバー体１９は、全体として、水平部１２および立ち上がり部１４の間で屈曲した形状を有する。

　カバー体１９には、切屑受け入れ口１３と、切屑排出口１６とが設けられている。切屑受け入れ口１３は、水平部１２に設けられている。切屑受け入れ口１３は、上方を向いて開口する開口部からなる。切屑排出口１６は、立ち上がり部１４に設けられている。切屑排出口１６は、水平部１２から斜め上方向に延びる先の立ち上がり部１４の端部に設けられている。切屑排出口１６は、下方を向いて開口する開口部からなる。

　チップコンベア１１は、第２フィルタ４２をさらに有する。第２フィルタ４２は、チップコンベア１１に内蔵されている。第２フィルタ４２は、カバー体１９に収容されている。第２フィルタ４２は、水平部１２および立ち上がり部１４の間の屈曲部に設けられている。第２フィルタ４２は、チップコンベア１１から後出の第１タンク２１に向かうクーラント流れの経路上に設けられている。

　第２フィルタ４２は、中心軸１０１を中心とする円筒形状を有する。中心軸１０１は、水平方向に延びている。第２フィルタ４２は、カバー体１９の内部で、中心軸１０１を中心に回転可能なように支持されている。第２フィルタ４２は、搬送装置（不図示）からの動力が伝達されることによって、中心軸１０１を中心に回転駆動する。

　チップコンベア１１は、工作機械本体１１０に対して、切屑受け入れ口１３が加工エリア１２０の直下で開口するように位置決めされている。切屑排出口１６の下方には、切屑を回収するためのチップバケットが配置される。

　加工エリア１２０から排出された切屑およびクーラントは、切屑受け入れ口１３を通じてカバー体１９内に受け入れられる。切屑は、搬送装置（不図示）により水平部１２から立ち上がり部１４に向けて搬送され、切屑排出口１６を通じてチップバケットに回収される。クーラントは、第２フィルタ４２の外部からその内部に進入することにより濾過される。第２フィルタ４２により清浄とされたクーラントは、第２フィルタ４２の内部から後出の第１タンク２１に排出される。

　クーラント処理装置１０は、第１タンク２１と、第２タンク３１とをさらに有する。第１タンク２１および第２タンク３１は、クーラントを貯留可能な箱体からなる。

　チップコンベア１１は、第１タンク２１に収容されている。チップコンベア１１は、上面視において、第１タンク２１と重なり合う位置に設けられている。第２タンク３１は、チップコンベア１１とは別置きの形態で設けられている。第２タンク３１は、上面視において、チップコンベア１１と重なり合わない位置に設けられている。

　第１タンク２１は、底部２２と、側部２３とを有する。底部２２は、第１タンク２１の底に配置されている。底部２２は、たとえば、上面視において矩形形状を有する。側部２３は、底部２２の周縁から立ち上がっている。側部２３の下端部は、底部２２に接続されている。底部２２の上方であって、側部２３に囲まれた位置には、クーラントを貯留可能な貯留空間２０が形成されている。

　第１タンク２１は、タンク高さＨａを有する。タンク高さＨａは、上下方向における側部２３の最大長さに対応している。

　図３は、図１中の第２タンクを示す側面図である。図４は、図１中の第２タンクを示す斜視図である。

　図３および図４を参照して、第２タンク３１は、底部３２と、側部３３とを有する。底部３２は、第２タンク３１の底に配置されている。代表的な例として、底部３２は、上面視において矩形形状を有する。底部３２は、水平面に対して平行に配置されている。側部３３は、底部３２の周縁から立ち上がっている。側部３３の下端部は、底部３２に接続されている。底部３２の上方であって、側部３３に囲まれた位置には、クーラントを貯留可能な貯留空間３０が形成されている。

　第２タンク３１は、頂部３４をさらに有する。頂部３４は、第２タンク３１の天井に配置されている。頂部３４は、上下方向において、底部３２と対向している。頂部３４は、側部３３の上端部に対して着脱可能に取り付けられている。頂部３４は、側部３３の上端開口部を塞ぐ蓋体を構成している。

　第２タンク３１は、タンク高さＨｂを有する。タンク高さＨｂは、上下方向における側部３３の最大長さに対応している。第２タンク３１は、第１タンク２１よりも高背である。タンク高さＨｂは、タンク高さＨａよりも大きい（Ｈｂ＞Ｈａ）。

　図４に示されるように、上下方向における側部３３の最大長さＨｂは、上面視した場合の底部３２の周縁上の最も離れた２点を結ぶ直線の長さＢｍａｘよりも大きい（Ｈｂ＞Ｂｍａｘ）。Ｂｍａｘは、矩形形状を有する底部３２において、対角に配置される２つの角部の間の長さに対応している。

　上下方向における側部３３の最大長さＨｂは、上面視した場合の底部３２の周縁上の最も離れた２点を結ぶ直線の長さＢｍａｘの１．２倍よりもさらに大きくてもよい（Ｈｂ＞１．２×Ｂｍａｘ）。上下方向における側部３３の最大長さＨｂは、上面視した場合の底部３２の周縁上の最も離れた２点を結ぶ直線の長さＢｍａｘの２倍以下であってもよいし（Ｈｂ≦２×Ｂｍａｘ）、１．５倍以下であってもよい（Ｈｂ≦１．５×Ｂｍａｘ）。

　底部３２は、水平面に対して斜めに配置されてもよい。このような構成において、側部３３の上端部の高さが揃っている場合、上下方向における側部３３の最大長さＨｂは、底部３２の最も低い位置を基準にして、その位置の底部３２の周縁から立ち上がる側部３３の上下方向の長さとなる。

　上面視における底部３２の形状は、矩形形状に限られず、たとえば、矩形以外の多角形形状であってもよいし、円形であってもよいし、Ｌ字形状であってもよい。長さＢｍａｘを決定するための底部３２の周縁上の最も離れた２点を結ぶ直線は、底部３２の周縁上の最も離れた２点の間において、上下方向において底部３２に投影されない位置を通ってもよい。

　第２タンク３１の底部３２の面積は、第１タンク２１の底部２２の面積よりも小さい。第２タンク３１におけるクーラントの容量は、第１タンク２１におけるクーラントの容量よりも大きい。第２タンク３１におけるクーラントの容量は、第１タンク２１におけるクーラントの容量以下であってもよい。

　クーラント処理装置１０は、第１流路５１と、第２ポンプ６２と、第１フィルタ４１とをさらに有する。

　第１流路５１は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第１流路５１は、第２タンク３１に接続されている。第１流路５１は、第２タンク３１と、後出の分岐部５６との間で延びている。第２ポンプ６２および第１フィルタ４１は、第１流路５１の経路上に設けられている。第２ポンプ６２は、第１フィルタ４１よりも、第１流路５１におけるクーラント流れの上流側に設けられている。

　第１流路５１は、第１配管７１を含む。第１配管７１は、第２タンク３１に接続されている。第１配管７１は、底部３２に接続されている。底部３２に対する第１配管７１の接続部７１ｐは、底部３２において貯留空間３０に開口している。第１配管７１は、第２タンク３１および第２ポンプ６２の間を繋いでいる。

　第２タンク３１は、底部３２の下方に空間３７を形成するように構成されている。より具体的には、第２タンク３１は、敷板３６と、複数の柱部３５とをさらに有する。敷板３６は、クーラント処理装置１０が設置される工場等の床面に置かれている。柱部３５は、上下方向に延びている。柱部３５の上端部は、底部３２に接続され、柱部３５の下端部は、敷板３６に接続されている。複数の柱部３５は、互いに間隔を開けて配置されている。空間３７は、底部３２および敷板３６の間に形成されている。

　第２ポンプ６２は、空間３７に配置されている。第２ポンプ６２は、モータ７２と、シャフト７６と、インペラ７３と、クーラント流入部７４と、クーラント流出部７５とを有する。

　モータ７２は、第２ポンプ６２の動力源として設けられている。モータ７２は、電力が供給されることによって、仮想上の中心軸１０２を中心とする回転運動を出力する。インペラ７３は、モータ７２から中心軸１０２の軸方向に離れて設けられている。シャフト７６は、中心軸１０２の軸上で延び、その両端でモータ７２およびインペラ７３に接続されている。シャフト７６は、モータ７２から出力される回転運動をインペラ７３に伝達する。インペラ７３は、シャフト７６からの回転運動の伝達を受けて、中心軸１０２を中心に回転する。

　クーラント流入部７４は、中心軸１０２の軸方向における第２ポンプ６２の端部で開口している。クーラント流入部７４には、第１配管７１が接続されている。クーラント流出部７５は、中心軸１０２からその半径方向外側に離れた位置で開口している。クーラント流出部７５には、第１流路５１を構成し、第１フィルタ４１に向けて延びる配管が接続されている。

　第２ポンプ６２は、シャフト７６（中心軸１０２）が水平方向に延びる姿勢により空間３７に配置されている。

　第１フィルタ４１は、第１流路５１を流れるクーラントに含まれるスラッジまたは切屑等の異物を除去可能である。一例として、第１フィルタ４１は、遠心力により、クーラントと、クーラントに含まれるスラッジまたは切屑等の異物とを分離するサイクロン式ろ過装置からなる。第１フィルタ４１は、第２タンク３１により支持される形態で設けられてもよい。

　第２ポンプ６２の駆動に伴って、第１流路５１にクーラントの流れが形成される。第１流路５１を流れるクーラントが第１フィルタ４１を通過することによって、クーラントに含まれるスラッジまたは切屑等の異物が除去される。これにより、清浄とされたクーラントが、第１流路５１を通じて供給される。

　クーラント処理装置１０は、第２流路５２と、第１クーラント吐出部４６と、第１ポンプ６１とをさらに有する。

　第２流路５２は、第１流路５１から分岐している。第２流路５２には、第１流路５１からのクーラントが流通する。第１クーラント吐出部４６は、ワークの加工点に向けてクーラントを吐出する。第１ポンプ６１は、第２流路５２の経路上に設けられている。第１ポンプ６１は、第１クーラント吐出部４６に向けてクーラントを送り出す。

　第２流路５２は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第２流路５２は、分岐部５６において、各種の配管継手を介して、第１流路５１と、後述する第３流路５３とに接続されている。分岐部５６は、第１フィルタ４１よりも、第１流路５１におけるクーラント流れの下流側に配置されている。第２流路５２は、分岐部５６と、第１クーラント吐出部４６との間で延びている。

　第１クーラント吐出部４６は、工作機械本体１１０に設けられている。第１クーラント吐出部４６は、加工エリア１２０内でクーラントを吐出する。第１クーラント吐出部４６は、工具主軸８８に設けられている。第１クーラント吐出部４６は、工具主軸８８に保持された工具Ｔの刃先からクーラントを吐出するスピンドルスルー仕様のクーラント吐出装置である。第１クーラント吐出部４６は、主に、ワークの加工点にクーラントを供給することにより、ワークの加工点の発熱を抑えたり、ワークおよび工具Ｔの間を潤滑したりする。

　第１ポンプ６１は、第２流路５２の経路上において、クーラントを直線的に送り出すインラインポンプである。

　このような構成により、第１フィルタ４１により清浄とされ、第１流路５１を流通するクーラントが、第２流路５２を通じて第１クーラント吐出部４６に供給される。特に本実施の形態では、第１クーラント吐出部４６が、スピンドルスルー仕様のクーラント吐出装置であるため、クーラントの流路が狭い。このため、清浄なクーラントが供給されることによって、第１クーラント吐出部４６におけるクーラント流路の詰まりを防ぐことができる。

　クーラント処理装置１０は、第３流路５３と、第２クーラント吐出部４７とをさらに有する。

　第３流路５３は、第１流路５１から分岐している。第３流路５３には、第１流路５１からのクーラントが流通する。第２クーラント吐出部４７は、第３流路５３からのクーラントが供給される。第２クーラント吐出部４７は、第３流路５３から供給されたクーラントを吐出する。チップコンベア１１に内蔵された前述の第２フィルタ４２は、第２クーラント吐出部４７から吐出されるクーラントによって洗浄される。

　第３流路５３は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第３流路５３は、分岐部５６と、第２クーラント吐出部４７との間で延びている。

　第２クーラント吐出部４７は、ノズル体からなる。第２クーラント吐出部４７は、円筒形状を有する第２フィルタ４２の内部に配置されている。第２クーラント吐出部４７は、第２フィルタ４２と対向して開口している。第２クーラント吐出部４７は、中心軸１０１を中心に回転する第２フィルタ４２に向けてクーラントを吐出し、第２フィルタ４２からスラッジまたは切屑等の異物を除去する。

　本実施の形態では、第１フィルタ４１により清浄とされ、第１流路５１を流通するクーラントが、第３流路５３を通じて第２クーラント吐出部４７に供給される。第２クーラント吐出部４７から第２フィルタ４２に向けて清浄なクーラントが吐出されることによって、第２フィルタ４２から効率的に異物を除去し、第２フィルタ４２の目詰まりをより確実に防ぐことができる。

　クーラント処理装置１０は、第４流路５４と、流量調整部６６とをさらに有する。第４流路５４は、第３流路５３から分岐している。第４流路５４は、第３流路５３からのクーラントを第１タンク２１に導く。流量調整部６６は、第４流路５４の経路上に設けられている。流量調整部６６は、第４流路５４におけるクーラント流れの抵抗をなしている。

　第４流路５４は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第４流路５４は、分岐部５７において、各種の配管継手を介して第３流路５３に接続されている。分岐部５７は、分岐部５６よりも、第３流路５３におけるクーラント流れの下流側で、かつ、第２クーラント吐出部４７よりも、第３流路５３におけるクーラント流れの上流側に配置されている。第４流路５４は、分岐部５７と、第１タンク２１との間で延びている。

　流量調整部６６は、第４流路５４におけるクーラント流れの抵抗をなしながら、分岐部５７から第１タンク２１に向かうクーラント流れを許容し、また、第１タンク２１から分岐部５７に向かうクーラント流れを規制するチェックバルブから構成されている。流量調整部６６は、上記チェックバルブに限定されず、たとえば、分岐部５７の側で相対的に大きい流路面積を有し、第１タンク２１の側で相対的に小さい流路面積を有するように管路が絞られたオリフィスから構成されてもよい。

　ノズル体からなる第２クーラント吐出部４７は、絞られた吐出口を有するため、第３流路５３を流通するクーラントの大部分が、分岐部５７から第４流路５４に向けて流入し、第２クーラント吐出部４７において十分なクーラントの吐出圧力が得られないという現象が生じ得る。これに対して、第４流路５４に設けられた流量調整部６６が、第４流路５４におけるクーラント流れの抵抗をなすことによって、第３流路５３を流通するクーラントを、分岐部５７から第２クーラント吐出部４７および第１タンク２１の双方に向けて流すことができる。これにより、第２クーラント吐出部４７から第２フィルタ４２に向けて吐出されるクーラントの圧力を適切に制御することができる。

　クーラント処理装置１０は、第５流路５５と、第３ポンプ６３とをさらに有する。第５流路５５は、第１タンク２１と、第２タンク３１との間で延びている。第３ポンプ６３は、第５流路５５の経路上に設けられている。第３ポンプ６３は、第５流路５５を通じて、第１タンク２１から第２タンク３１に向けてクーラントを送り出す。

　第５流路５５は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第３ポンプ６３は、第１タンク２１に設置されている。第３ポンプ６３は、第１タンク２１に貯留されたクーラントを汲み上げ、第２タンク３１に向けて送り出す汲み上げポンプである。第３ポンプ６３は、第１タンク２１の側における第５流路５５の端部に設けられている。

　このような構成において、第１タンク２１、第５流路５５、第２タンク３１、第１流路５１、第３流路５３および第４流路５４が挙げた順に環状に連なったクーラントの循環路が構成されている。第３ポンプ６３および第２ポンプ６２を稼働させることによって、クーラントがこの循環路を循環する。この間、クーラントが第１フィルタ４１を通過することによって、第１タンク２１および第２タンク３１に貯留されるクーラントを清浄にすることができる。

　図５は、図１中のクーラント処理装置を含む工作機械の制御系を示すブロック図である。図１および図５を参照して、クーラント処理装置１０は、第１圧力検出部９７と、第２圧力検出部９８と、制御装置９１とをさらに有する。

　第１圧力検出部９７は、第２流路５２の経路上に設けられている。第１圧力検出部９７は、第２流路５２の経路上において、第１ポンプ６１と、第１クーラント吐出部４６との間に設けられている。第１圧力検出部９７は、クーラントの圧力を検出可能な圧力センサからなる。第１圧力検出部９７は、第１クーラント吐出部４６に向けて供給されるクーラントの圧力を検出する。

　第２圧力検出部９８は、第３流路５３の経路上に設けられている。第２圧力検出部９８は、第３流路５３の経路上において、分岐部５７と、第２クーラント吐出部４７との間に設けられている。第２圧力検出部９８は、クーラントの圧力を検出可能な圧力センサからなる。第２圧力検出部９８は、第２クーラント吐出部４７に向けて供給されるクーラントの圧力を検出する。

　制御装置９１は、工作機械１００を制御する。制御装置９１は、工作機械１００に備え付けられ、工作機械１００における各種動作を制御するための制御盤に内装されている。

　制御装置９１は、プログラム記憶部９２と、プログラム実行部９３と、工具主軸制御部９４と、テーブル制御部９５と、ポンプ制御部９６とを有する。

　プログラム記憶部９２には、工作機械１００の作業者によって作成されたワーク加工のための実行プログラム（数値制御プログラム）が記憶されている。プログラム記憶部９２は、一例として、フラッシュメモリである。

　プログラム実行部９３は、プログラム記憶部９２に記憶された実行プログラムを実行する。プログラム実行部９３は、実行プログラムの命令を読み取って、工具主軸制御部９４、テーブル制御部９５およびポンプ制御部９６の各々に制御信号を出力する。

　工具主軸制御部９４は、プログラム実行部９３からの制御信号を受けて、工具主軸８８を回転させるための工具主軸モータ８１、および、工具主軸８８を移動させるための工具主軸送りモータ８２を制御する。テーブル制御部９５は、プログラム実行部９３からの制御信号を受けて、テーブル８９を移動させるためのテーブル送りモータ８３を制御する。ポンプ制御部９６は、プログラム実行部９３からの制御信号を受けて、第１ポンプ６１を稼働させるためのモータ８５と、第２ポンプ６２を稼働させるためのモータ７２と、第３ポンプ６３を稼働させるためのモータ８７とを制御する。

　プログラム実行部９３からポンプ制御部９６に入力される制御信号は、第１クーラント吐出部４６からのクーラントの吐出圧力を指定する信号を含む。ポンプ制御部９６には、第１圧力検出部９７により検出されたクーラントの圧力の信号が入力される。ポンプ制御部９６は、第１圧力検出部９７により検出されたクーラントの圧力に基づいて、第１ポンプ６１の出力を制御する。

　より具体的には、ポンプ制御部９６は、モータ８５に電力供給するためのインバータの周波数制御を行なう。ポンプ制御部９６は、第１圧力検出部９７により検出されたクーラントの圧力が、プログラム実行部９３からの制御信号で指定されるクーラントの吐出圧力よりも小さい場合には、インバータの周波数制御を通じて、モータ８５の出力を増大させ、第１圧力検出部９７により検出されたクーラントの圧力が、プログラム実行部９３からの制御信号で指定されるクーラントの吐出圧力よりも大きい場合には、インバータの周波数制御を通じて、モータ８５の出力を減少させる。

　一例として、第１クーラント吐出部４６から吐出されるクーラント流量は、０Ｌ以上２２Ｌ以下の範囲である。

　本実施の形態では、第２流路５２の経路上に設けられた第１ポンプ６１を稼働させることによって、第１流路５１を流通するクーラントを第２流路５２を通じて第１クーラント吐出部４６に向けて優先的に供給することができる。これにより、第１クーラント吐出部４６からのクーラントの吐出圧力を、プログラム実行部９３からの制御信号で指定された値に適正に制御することができる。

　ポンプ制御部９６には、第２圧力検出部９８により検出されたクーラントの圧力の信号がさらに入力される。第２クーラント吐出部４７からのクーラント吐出圧力は、予め定められている（たとえば、４０ｋＰａ）。ポンプ制御部９６は、第２圧力検出部９８により検出されたクーラントの圧力に基づいて、第２ポンプ６２の出力を制御する。

　より具体的には、ポンプ制御部９６は、モータ７２に電力供給するためのインバータの周波数制御を行なう。ポンプ制御部９６は、第２圧力検出部９８により検出されたクーラントの圧力が、予め定められた第２クーラント吐出部４７からのクーラントの吐出圧力よりも小さい場合には、インバータの周波数制御を通じて、モータ７２の出力を増大させ、第２圧力検出部９８により検出されたクーラントの圧力が、予め定められた第２クーラント吐出部４７からのクーラントの吐出圧力よりも大きい場合には、インバータの周波数制御を通じて、モータ７２の出力を減少させる。

　このような構成により、第２クーラント吐出部４７から第２フィルタ４２に向けて、常に適正な範囲の圧力でクーラントを吐出することが可能となる。これにより、クーラントの吐出圧力が小さすぎて第２フィルタ４２の洗浄不足が生じたり、クーラントの吐出圧力が大きすぎて第２フィルタ４２が破損したりすることを回避できる。

　特に本実施の形態では、第１クーラント吐出部４６からのクーラントの吐出圧力が最大値に近い値に設定されるタイミングで、第１流路５１から第３流路５３に流入するクーラントの割合が少なくなり、第２クーラント吐出部４７からのクーラントの吐出圧力が低下する現象が起こり得る。この場合に、第２タンク３１から第１流路５１に向けてクーラントを送り出す第２ポンプ６２の出力を増大させることによって、第２クーラント吐出部４７からのクーラントの吐出圧力を適正に保つことができる。

　以上に説明した、この発明の実施の形態におけるクーラント処理装置１０の構造についてまとめると、本実施の形態におけるクーラント処理装置１０は、クーラントが流通する第１流路５１と、第１流路５１の経路上に設けられる第１フィルタ４１と、第１流路５１から分岐し、第１流路５１からのクーラントが流通する第２流路５２と、ワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第１クーラント吐出部４６と、第２流路５２の経路上に設けられ、第１クーラント吐出部４６に向けてクーラントを送り出す第１ポンプ６１と、第１流路５１から分岐し、第１流路５１からのクーラントが流通する第３流路５３と、第３流路５３からのクーラントが供給され、クーラントを吐出する第２クーラント吐出部４７と、第２クーラント吐出部４７から吐出されるクーラントによって洗浄される第２フィルタ４２とを備える。

　このように構成された、この発明の実施の形態におけるクーラント処理装置１０によれば、第１ポンプ６１を稼働させることによって、第１流路５１を流通するクーラントが第２流路５２を通じて第１クーラント吐出部４６に向けて優先的に供給されるため、第１クーラント吐出部４６におけるクーラントの吐出圧力を適切に制御することができる。

　なお、本実施の形態では、本発明における第１クーラント吐出部が、スピンドルスルー仕様のクーラント吐出装置である場合を説明したが、これに限られず、たとえば、刃物台に保持された工具の刃先からクーラントを吐出するクーラント吐出装置であってもよいし、工具主軸の主軸端面からクーラントを吐出するクーラント吐出装置であってもよい。本発明における第２クーラント吐出部は、ミストコレクタに内蔵されるフィルタに向けてクーラントを吐出するノズル体であってもよい。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　この発明は、たとえば、工作機械に用いられるクーラント処理装置に適用される。

　１０　クーラント処理装置、１１　チップコンベア、１２　水平部、１３　切屑受け入れ口、１４　立ち上がり部、１６　切屑排出口、１９　カバー体、２０，３０　貯留空間、２１　第１タンク、２２，３２　底部、２３，３３　側部、３１　第２タンク、３４　頂部、３５　柱部、３６　敷板、３７　空間、４１　第１フィルタ、４２　第２フィルタ、４６　第１クーラント吐出部、４７　第２クーラント吐出部、５１　第１流路、５２　第２流路、５３　第３流路、５４　第４流路、５５　第５流路、５６，５７　分岐部、６１　第１ポンプ、６２　第２ポンプ、６３　第３ポンプ、６６　流量調整部、７１　第１配管、７２，８５，８７　モータ、７３　インペラ、７４　クーラント流入部、７５　クーラント流出部、７６　シャフト、８１　工具主軸モータ、８２　工具主軸送りモータ、８３　テーブル送りモータ、８８　工具主軸、８９　テーブル、９１　制御装置、９２　プログラム記憶部、９３　プログラム実行部、９４　工具主軸制御部、９５　テーブル制御部、９６　ポンプ制御部、９７　第１圧力検出部、９８　第２圧力検出部、１００　工作機械、１０１，１０２　中心軸、１１０　工作機械本体、１２０　加工エリア。

Claims

　クーラントが流通する第１流路と、
　前記第１流路の経路上に設けられる第１フィルタと、
　前記第１流路から分岐し、前記第１流路からのクーラントが流通する第２流路と、
　ワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第１クーラント吐出部と、
　前記第２流路の経路上に設けられ、前記第１クーラント吐出部に向けてクーラントを送り出す第１ポンプと、
　前記第１流路から分岐し、前記第１流路からのクーラントが流通する第３流路と、
　前記第３流路からのクーラントが供給され、クーラントを吐出する第２クーラント吐出部と、
　前記第２クーラント吐出部から吐出されるクーラントによって洗浄される第２フィルタとを備える、クーラント処理装置。
　クーラントを貯留する第１タンクと、
　前記第１タンクに収容され、工作機械本体から排出された切屑およびクーラントを受けるチップコンベアとをさらに備え、
　前記第２フィルタは、前記チップコンベアに内蔵され、前記チップコンベアから前記第１タンクに向かうクーラント流れの経路上に設けられる、請求項１に記載のクーラント処理装置。
　前記第３流路から分岐し、前記第３流路からのクーラントを前記第１タンクに導く第４流路と、
　前記第４流路の経路上に設けられ、前記第４流路におけるクーラント流れの抵抗をなす流量調整部とをさらに備える、請求項２に記載のクーラント処理装置。
　クーラントを貯留し、前記第１流路が接続される第２タンクと、
　前記第１流路の経路上に設けられ、前記第２タンクに貯留されたクーラントを前記第１フィルタに向けて送り出す第２ポンプと、
　前記第１タンクおよび前記第２タンクの間で延びる第５流路と、
　前記第５流路の経路上に設けられ、前記第１タンクから前記第２タンクに向けてクーラントを送り出す第３ポンプとをさらに備える、請求項３に記載のクーラント処理装置。
　前記第３流路の経路上に設けられ、前記第２クーラント吐出部に向けて供給されるクーラントの圧力を検出する圧力検出部と、
　前記圧力検出部により検出されたクーラントの圧力に基づいて、前記第２ポンプの出力を制御する制御部とをさらに備える、請求項４に記載のクーラント処理装置。