WO2023100340A1 - 工作液供給システム - Google Patents

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WO2023100340A1
WO2023100340A1 PCT/JP2021/044414 JP2021044414W WO2023100340A1 WO 2023100340 A1 WO2023100340 A1 WO 2023100340A1 JP 2021044414 W JP2021044414 W JP 2021044414W WO 2023100340 A1 WO2023100340 A1 WO 2023100340A1
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WO
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working fluid
coolant
flow rate
control valves
discharge port
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Application number
PCT/JP2021/044414
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English (en)
French (fr)
Inventor
繁幸 井納
大輔 水谷
太志 松田
Original Assignee
株式会社Fuji
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Publication date
Application filed by 株式会社Fuji filed Critical 株式会社Fuji
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present disclosure relates to a working fluid supply system for supplying working fluid in a machine tool.
  • the working fluid supply system of Patent Document 1 below includes a cyclone filter, and the working fluid stored in a tank is filtered by the cyclone filter and then discharged from a plurality of discharge ports.
  • the working fluid described above may be discharged between the cutting tool and the workpiece and used as a lubricating fluid, or may be discharged onto the workpiece after machining and used as a cleaning fluid. Therefore, the discharge amount of the working fluid discharged from each of the plurality of discharge ports varies depending on each discharge port and the purpose of use. On the other hand, there is a risk that a desired amount of the working fluid will not be discharged from the discharge port, for example, if the pipe for conveying the working fluid is clogged or if the valve is closed due to a user's operation error. As a result, there are problems such as a decrease in machining accuracy and an increase in workpiece temperature.
  • the present disclosure has been made in view of the above problems, and aims to provide a working fluid supply system capable of monitoring the discharge amount of the working fluid discharged from the discharge port.
  • the present disclosure provides a working fluid supply system for supplying working fluid in a machine tool, comprising a working fluid supply unit for supplying the working fluid, and a plurality of discharge ports for discharging the working fluid. and an open state provided corresponding to each of the plurality of ejection ports, in which the working fluid is ejected from each of the plurality of ejection ports, and stopping the ejection of the working fluid from each of the plurality of ejection ports.
  • a flow sensor for outputting a detection value corresponding to an amount, a plurality of the control valves are controlled to switch between the open state and the stop state, and the working fluid amount based on the detection value input from the flow sensor is a plurality of and a control unit for determining whether or not the flow rate corresponds to the open state and the stopped state of the control valve.
  • the amount of working fluid detected by the flow rate sensor changes depending on whether the plurality of control valves are open or stopped. It is determined whether or not the flow rate is in accordance with That is, it is possible to judge whether or not the flow rate which should flow when the control valve is controlled to discharge from a desired discharge port matches the detected working fluid amount. As a result, it is possible to monitor the amount of working fluid discharged from the discharge port, and to detect problems such as clogging of pipes.
  • FIG. 2 is a block diagram of the machine tool of this embodiment
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a coolant supply system provided in a machine tool
  • the perspective view which shows the attachment state of a flow sensor and a control valve.
  • the block diagram of the coolant supply system of example of another.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a machine tool 10 of this embodiment.
  • FIG. 2 shows a coolant supply system 12 provided in the machine tool 10.
  • the machine tool 10 includes a control device 11, a processing device 13, a work holding device 15, a work conveying device 17, a chip conveyor 18, an entrance device 19, an exit device 21, a table device 23, an operation It has a panel 25, a coolant pump 27, a control valve 29, a flow rate sensor 31, and the like.
  • the control device 11 is, for example, a processing device that includes a CPU 33, a memory 35, etc., and performs numerical control and sequence control to comprehensively control the operation of the machine tool 10.
  • the memory 35 includes, for example, RAM, ROM, flash memory, and the like.
  • the memory 35 stores various control programs and setting data.
  • the control program here is, for example, a program (such as an NC program) that controls the processing device 13, the work transfer device 17, the control valve 29, etc., which will be described later.
  • the setting data is, for example, a threshold value TH for determining the coolant amount (an example of the working fluid amount of the present disclosure) based on the detection value of the flow rate sensor 31 .
  • the control device 11 controls the operation of each device of the machine tool 10 by referring to the setting data in the memory 35 while executing the control program stored in the memory 35 with the CPU 33 .
  • the processing device 13 is, for example, a lathe-type processing device, and includes a turret to which tools (cutters, rotary tools, etc.) can be attached. Further, the work holding device 15 has, for example, an abutment on which a work is placed and a plurality of claws for chucking the work placed on the abutment, and rotates around the main shaft while chucking the work. The processing device 13 processes the work held by the work holding device 15 .
  • the processing device 13 is not limited to a lathe-type processing device.
  • the processing device 13 may be a milling machine type processing device that rotates tools such as drills and end mills, or a machining center type processing device equipped with an ATC (automatic tool change function).
  • the workpiece holding device 15 may be a chuck device that fixes the position of the workpiece with respect to the rotary tool of the processing device 13 .
  • the processing device 13 provided in the machine tool 10 is not limited to one, and may be two or more. Accordingly, machine tool 10 may include one or more machining spaces.
  • a discharge port 45, which will be described later, may be provided for each of a plurality of processing devices 13 or processing spaces.
  • the processing device 13 may be configured to have both functions of a lathe and a machining center.
  • the work transfer device 17 is, for example, a gantry type work transfer device, and includes a head for chucking a work, an X-axis slide mechanism for moving the head in the X-axis direction, a Z-axis slide mechanism for moving the head in the Z-axis direction, and the like. I have.
  • the work conveying device 17 transfers the work to and from the work holding device 15 .
  • the chip conveyor 18 is a device that discharges processing waste such as chips to the outside of the machine.
  • a coolant tank 41 shown in FIG. 2, which will be described later, stores machining scraps cleaned by a coolant 51. As shown in FIG.
  • the chip conveyor 18 has a belt conveyor or the like, and separates the coolant 51 stored in the coolant tank 41 and the machining scraps from the machining scraps and discharges them to the outside of the machine.
  • the device for separating the coolant 51 and the machining waste is not limited to the chip conveyor 18, and may be, for example, a cyclone filter or a filter.
  • the machine tool 10 may be configured to include a plurality of devices such as a chip conveyor 18 and a cyclone filter for separating processing waste.
  • the entrance device 19 is, for example, a device that receives a work from a machine tool in a previous process and transfers it to the work transfer device 17.
  • the work conveying device 17 transfers the work received from the entrance device 19 to the work holding device 15 .
  • the exit device 21 is a device that transfers a workpiece to and from a machine tool in a post-process.
  • the work conveying device 17 receives the work that has been processed by the processing device 13 from the work holding device 15 and delivers it to the exit device 21 .
  • the pedestal device 23 is a device provided with a pedestal or the like on which the work processed by the processing device 13 is placed in order to check the processing state of the work.
  • the control device 11 places a work that has been machined by the processing device 13 on the table of the table device 23 by the work conveying device 17 when instructed by the user or every predetermined number of times of machining.
  • the machine tool 10 may include a reversing device that reverses the work received from the work conveying device 17 and transfers the work to a subsequent machine tool as a device that transfers the work to and from another machine tool.
  • the machine tool 10 does not have to include the pedestal device 23, and may include a work ejection chute for ejecting defectively machined workpieces.
  • the operation panel 25 is a user interface including, for example, a touch panel and operation switches.
  • the operation panel 25 displays information related to the machine tool 10 under the control of the control device 11 . Further, the operation panel 25 receives an operation input from the user and outputs a signal corresponding to the received operation input to the control device 11 .
  • the coolant supply system 12 is a system that lubricates, cleans, and cools workpieces and tools, or cleans the chucks of the workpiece conveying device 17 and workpiece holding device 15, the inlet device 19, the outlet device 21, and the table device 23.
  • the coolant supply system 12 includes a control device 11, a coolant pump 27, a plurality of control valves 29, a flow rate sensor 31, a pipe 36, a coolant tank 41, a terminal 43, a plurality of discharge ports 45, It has an outlet 47 , a valve 49 and a plurality of valves 53 .
  • a coolant 51 used in the machine tool 10 is stored in the coolant tank 41 .
  • the coolant 51 is discharged from a plurality of discharge ports 45 and used for lubrication, cleaning, cooling, and the like.
  • the coolant 51 is an example of the working fluid of the present disclosure.
  • the working fluid of the present disclosure is not limited to a liquid having a cooling function, such as coolant, but may be a liquid primarily intended for lubrication, such as cutting oil, or a cleaning liquid specialized for cleaning.
  • the working fluid may be a fluid having multiple functions of cooling, cleaning, and lubrication.
  • the working fluid may be a liquid obtained by mixing gas (such as micro-nanovalves) with the liquid described above.
  • the coolant tank 41 stores, for example, the coolant 51 that has been discharged from the discharge port 45 into the machining space and that has been cleaned of machining waste adhering to the workpiece.
  • the chip conveyor 18 (see FIG. 1) separates the machining scraps contained in the coolant 51 in the coolant tank 41 from the coolant 51 and discharges them to the outside of the machine.
  • the coolant pump 27 supplies the coolant 51 stored in the coolant tank 41 toward the pipe 36 .
  • the coolant pump 27 is, for example, a so-called layered pump, and operates to supply the coolant 51 toward the pipe 36 at a predetermined (constant) flow rate when activated.
  • the coolant supply system 12 may include a cyclone filter or a filter upstream or downstream of the coolant pump 27 .
  • the pipe 36 connects each device using the coolant 51, and has a main pipe 37, a branch pipe 38, a discharge pipe 39, and the like.
  • the main pipe 37 connects the coolant pump 27 and the terminal 43 and conveys the coolant 51 supplied from the coolant pump 27 to the terminal 43 .
  • the main pipe 37 is a shared pipe that supplies the coolant 51 to the plurality of control valves 29 and the discharge ports 45 .
  • FIG. 3 shows how the control valve 29, the flow rate sensor 31, and the terminal 43 are attached to the machine tool 10.
  • the flow rate sensor 31 is connected between the coolant pump 27 and the terminal 43 in the main pipe 37 , and detects the amount of coolant 51 flowing from the coolant pump 27 to the main pipe 37 .
  • the detected value is output to the control device 11 .
  • the flow rate sensor 31 is connected, for example, in the middle of a vertically extending main pipe 37 (see FIG. 3).
  • the control device 11 can detect the amount of coolant based on the detected value input from the flow sensor 31 .
  • the communication method for notifying the detection value from the flow rate sensor 31 to the control device 11 is not particularly limited, but for example, communication using a communication interface such as IO-Link standardized by IEC 61131-9 can be adopted.
  • the valve 49 is connected in the middle of the discharge pipe 39 branched from the main pipe 37 .
  • the discharge port 47 is provided at the tip of the discharge pipe 39 and is provided downstream of the valve 49 .
  • the valve 49 is, for example, a manual valve, and can change the flow rate of the coolant 51 flowing from the main pipe 37 to the discharge port 47 via the discharge pipe 39 by turning the handle (changing the degree of opening).
  • the discharge port 47 discharges the coolant 51 flowing from the discharge pipe 39 to the coolant tank 41 .
  • the discharge port 47 is provided below the machining space, discharges the coolant 51 toward machining scraps that have fallen in the machining space, and flushes the machining scraps toward the coolant tank 41 .
  • the operator closes the valve 49 only when performing maintenance, and keeps the valve 49 open during machining operations.
  • part of the coolant 51 that has flowed from the coolant pump 27 to the main pipe 37 is discharged from the discharge port 47 through the discharge pipe 39 during a machining operation or the like, and is returned to the coolant tank 41 while washing away machining waste. come.
  • part of the coolant 51 supplied from the coolant pump 27 is always discharged from the discharge port 47 . Therefore, even if all the control valves 29 connected to the discharge port 45 (to be described later) are closed, the coolant 51 can be discharged from the discharge port 47. Therefore, the load of the coolant pump 27 is not excessively increased, and continuous operation can be performed. to operate the coolant pump 27. As a result, it is not necessary to stop the coolant pump 27 when the discharge of the coolant 51 from the discharge port 45 is stopped.
  • the terminal 43 is, for example, a distributor having a rectangular prism shape made of metal. It has pipes that connect to each other.
  • the terminal 43 is connected to the main pipe 37 above the mounting position of the flow rate sensor 31, and is mounted with its longitudinal direction oriented in the left-right direction.
  • Connection ports for connecting each of the plurality of control valves 29 are formed on the lower surface of the terminal 43 and are formed at predetermined intervals in the left-right direction, to which connection pipes 46 are connected respectively.
  • the plurality of control valves 29 are arranged below the terminal 43 and connected to each of the plurality of connection pipes 46 .
  • the terminal 43 supplies coolant 51 supplied from the main pipe 37 to each of the plurality of control valves 29 .
  • the terminal 43 supplies coolant 51 supplied from the main pipe 37 to each of the plurality of control valves 29 .
  • the terminal 43 supplies coolant 51 supplied from the main pipe 37 to each of the plurality of control valves 29 .
  • only three sets of combinations of the control valve 29, the branch pipe 38, and the discharge port 45 are provided.
  • One discharge port 45 is connected to one control valve 29 via one branch pipe 38 .
  • the coolant 51 discharged from each of the three discharge ports 45 is, for example, collected in the coolant tank 41 together with the machining waste (see the dashed-dotted line square and solid line arrows in FIG. 2).
  • Each of the three control valves 29 is connected to the control device 11 and switches the flow rate of the coolant 51 supplied to the branch pipe 38 based on the control of the control device 11 .
  • the control valve 29 switches between an open state and a stopped state under the control of the control device 11 .
  • the open state is a state in which the coolant 51 is discharged from the discharge port 45 through the branch pipe 38 .
  • the stop state is a state in which discharge of the coolant 51 from the discharge port 45 is stopped.
  • the control valve 29 is not limited to the configuration in which it switches between the two states of the open state and the stopped state. ) configuration is also acceptable. That is, the control valve 29 may change the discharge amount of the coolant 51 .
  • the control method of the control valve 29 is not particularly limited.
  • the control valve 29 may be an electrically switching control valve such as a coil or an electromagnetic motor, an air control valve using air, or a hydraulic control valve using oil.
  • the coolant supply system 12 has three valves 53 .
  • Each of the three branch pipes 38 is connected to a connecting pipe 46 (terminal 43) via a valve 53 and a control valve 29.
  • FIG. The valve 53 is connected downstream of the control valve 29, for example.
  • Each of the three sets of connection pipe 46 , control valve 29 , and valve 53 is arranged vertically below terminal 43 .
  • the valve 53 is, for example, a manual valve.
  • control valve 29A when the three sets of control valve 29, valve 53, branch pipe 38, and discharge port 45 are to be distinguished and described, the control valve 29A, the valve 53A, the branch pipe 38A, the discharge port 45A, etc. will be denoted by letters. Additional description will be given. Also, when the three control valves 29 and the like are collectively referred to, the control valves 29 and the like are described without adding letters.
  • the three discharge ports 45 can be set at each location of the machine tool 10.
  • the location where the discharge port 45 is installed that is, the location within the machine tool 10 where the coolant 51 cleans the workpiece or the like is not particularly limited.
  • the discharge port 45A is a nozzle that discharges the coolant 51 toward the cutting edge of the tool from the outside of the work chucked by the work holding device 15 during the processing operation of the processing device 13 for lubrication and cooling.
  • the discharge port 45B is, for example, a nozzle that discharges the coolant 51 from inside the main shaft such as the contact of the work holding device 15 to lubricate and cool the inside of the work during boring or the like.
  • the discharge port 45C is, for example, a nozzle that discharges the coolant 51 toward the work holding device 15 after removing the work for cleaning.
  • the installation location of the discharge port 45 and the usage of the coolant 51 are not limited to those described above.
  • the machine tool 10 may clean the workpiece before it is loaded, processed, processed, and unloaded.
  • the discharge port 45 may be provided at a position through which the work received from the entrance device 19 to the work transfer device 17 passes, and used for cleaning the work chucked by the work transfer device 17 .
  • the discharge port 45 may be provided at a position through which the work received from the work holding device 15 to the work conveying device 17 passes, and used for cleaning the work of the work conveying device 17 .
  • the discharge port 45 may be used for cleaning the tailstock that pushes the workpiece toward the workpiece holding device 15, cleaning the tools that are put in and taken out by the automatic tool changer, and the like.
  • the machine tool 10 uses the coolant supply system 12 described above to discharge the coolant 51 from any one of the three discharge ports 45 according to any process or timing of machining.
  • the coolant supply system 12 described above to discharge the coolant 51 from any one of the three discharge ports 45 according to any process or timing of machining.
  • branch pipes 38A, 38B, and 38C have longer inner diameters (thick pipes) in this order.
  • the diameters of the ejection ports 45A, 45B, and 45C become longer (wider) in this order.
  • the pressure loss generated in the branch pipe 38 and the discharge port 45 with respect to the coolant 51 supplied from the coolant pump 27 is the branch pipe 38A (discharge port 45A), the branch pipe 38B (discharge port 45B), and the branch pipe 38C. (Ejection port 45C).
  • the coolant pump 27 when the coolant pump 27 is activated, it operates to supply the coolant 51 at a preset predetermined (constant) flow rate. Therefore, the amount of coolant flowing from the coolant pump 27 to the pipe 36 fluctuates according to the pressure loss in the flow path (the branch pipe 38 and the discharge port 45) through which the coolant 51 flows. As a result, the discharge amount of the coolant 51 discharged from the discharge ports 45 increases in the order of the discharge ports 45A, 45B, and 45C.
  • the discharge amount of the coolant 51 discharged from the discharge port 45A is 10 L/ min.
  • the discharge amounts when the discharge ports 45B and 45C are opened are 20 L/min and 30 L/min, respectively.
  • the control device 11 uses the threshold TH (see FIG. 1) according to which of the three control valves 29 is open, and determines the amount of coolant detected by the flow sensor 31 with the selected threshold TH.
  • a plurality of threshold values ( An example of the flow rate threshold value of the present disclosure) is set. Specifically, for example, when 10 L/min of coolant 51 is discharged from the discharge port 45A when the pipe 36 is not clogged, the flow rate sensor 31 detects a coolant amount of 9 L/min or more. In this case, a value of 9 L/min can be set as the threshold value TH used when only the control valve 29A is opened (discharged from the discharge port 45A). Similarly, for example, 19 L/min and 29 L/min can be set as the threshold value TH when each of the control valves 29B and 29C is opened.
  • the control device 11 uses a threshold value TH corresponding to the control valve 29 that has been opened, that is, according to the discharge and discharge stop of the discharge port 45. It can be determined whether the coolant amount (discharge amount) is an appropriate value. For example, the control device 11 switches from a state in which only the control valve 29B is opened to a state in which only the control valve 29A is opened in a predetermined machining process of the machine tool 10 . At this time, the control device 11 determines the amount of coolant detected by the flow sensor 31 using a threshold value (for example, 9 L/min) corresponding to the open state of the control valve 29A.
  • a threshold value for example, 9 L/min
  • the control device 11 starts the machining operation of the predetermined machining process. Accordingly, it is possible to start the machining operation after confirming that an appropriate amount of coolant 51 is being discharged from the discharge port 45 .
  • the control device 11 when the coolant amount based on the detection value of the flow rate sensor 31 is less than 9 L/min, the control device 11 notifies an abnormality without starting the machining operation of the predetermined machining process. That is, when the control device 11 determines that the amount of coolant detected by the flow rate sensor 31 does not correspond to the open state and the stopped state of the control valve 29, the control device 11 notifies an abnormality.
  • the control device 11 notifies the abnormality by, for example, displaying on the touch panel of the operation panel 25 that the discharge amount of the coolant 51 is abnormal, or by turning on a warning light. Accordingly, when an abnormality is detected in the flow rate of the coolant 51, it is possible to prompt the user to inspect the branch pipe 38 or the like.
  • the control device 11 notifies information regarding the control valve 29A that was in the open state when the abnormality was detected. For example, when an abnormality is detected when the coolant 51 discharged from the discharge port 45A is to be used for lubricating the cutting edge of the tool in a predetermined machining process, the control device 11 outputs "NO: The cutting edge of the machining space of XXX There is an abnormality in the passage of the coolant used for lubrication.” is displayed on the operation panel 25. In addition, the control device 11 displays on the operation panel 25 information (valve number, etc.) that enables identification of the control valve 29A, the valve 53A, the branch pipe 38A, and the discharge port 45A.
  • the information of the flow path through which the coolant 51 was supposed to flow when the abnormality was detected but the coolant 51 at the desired flow rate may not have flowed is reported.
  • the operator can easily recognize not only the occurrence of an abnormality, but also the flow path in which an abnormality is highly likely to occur.
  • the operator can quickly check the proper location, such as whether the valve 53A has been closed by mistake or whether foreign matter is attached to the discharge port 45A. That is, it is possible to take prompt and appropriate measures.
  • the control of a combination of opening only one of the plurality of control valves 29 has been described. can be determined and controlled in the same way by setting a threshold value TH according to the combination.
  • a threshold value TH a first flow rate corresponding to the amount of coolant flowing through the main pipe 37 when the first combination of control valves (for example, the control valves 29A and 29B) among the plurality of control valves 29 is opened.
  • a threshold a second flow rate threshold value corresponding to the amount of coolant flowing through the main pipe 37 when a second combination of control valves (for example, the control valves 29B and 29C) different from the first combination is opened.
  • the first flow rate threshold of the first combination is 9 L/min, which is the threshold when only the control valve 29A is opened, and 19 L/min, which is the threshold when only the control valve 29B is opened. /min added to 28 L/min can be used.
  • the control device 11 can determine whether the amount of coolant in the main pipe 37 is appropriate by using a flow rate threshold value (the first flow rate threshold value or the second flow rate threshold value) according to the combination of the plurality of control valves 29 that are in the open state.
  • the control device 11 can control the threshold value TH (the first flow rate) according to the opened control valve 29
  • the amount of coolant detected by the flow rate sensor 31 can be appropriately determined using the threshold value or the second flow rate threshold value.
  • control device 11 may determine the threshold value TH at the timing of switching the control valve 29 in the open state for a plurality of control valves 29 in the same manner as in the case of opening one control valve 29 . More specifically, the control device 11 shifts the first combination of control valves 29A and 29B from the open state to the open state of the second combination of control valves 29B and 29C during machining. , the coolant amount is determined using the second flow rate threshold. As a result, it is possible to start the machining operation or the like after confirming that an appropriate amount of coolant 51 is being discharged from the two discharge ports 45B and 45C.
  • control device 11 may perform the determination based on the threshold value TH at a timing other than the timing of controlling the control valve 29 (switching the open state). For example, the control device 11 may periodically determine the amount of coolant using the threshold value TH during the machining operation using one ejection port 45A. That is, the amount of coolant may be determined periodically during one machining step.
  • the diameter of the discharge port 45 and the inner diameter of the branch pipe 38 are different for each control valve 29, but the configuration is not limited to this.
  • the working fluid supply system of the present disclosure may have a configuration in which, for example, at least one of the diameter of the discharge ports 45, the number of the discharge ports 45, and the inner diameter of the branch pipes 38 connected to the discharge ports 45 is different.
  • FIG. 4 shows the configuration of another coolant supply system 12A.
  • a plurality of branch pipes 38 and discharge ports 45 may be connected downstream of one control valve 29 . In this case, the pressure loss downstream from the control valve 29 varies depending on the inner diameter and number of the branch pipe 38 and the discharge port 45 .
  • the threshold value TH for example, a threshold value corresponding to the pressure loss of the branch pipe 38 and the discharge port 45 connected to each of the three control valves 29A, 29B, and 29C may be set.
  • a threshold value corresponding to the pressure loss of the branch pipe 38 and the discharge port 45 connected to each of the three control valves 29A, 29B, and 29C may be set.
  • a plurality of sets of the branch pipe 38A having the same inner diameter and the discharge port 45A having the same diameter may be connected to one control valve 29A.
  • the branch pipe 38B having different inner diameters and the discharge port 45B having different diameters may be connected to one control valve 29B.
  • one branch pipe 38C may be provided with a plurality of outlets 45C. Therefore, the working fluid supply system of the present disclosure determines whether or not the amount of coolant is appropriate by setting the threshold TH according to the total pressure loss of the branch pipe 38 and the discharge port 45 connected to the control valve 29. can do.
  • the plurality of outlets 45 of the coolant supply system 12, 12A of the present disclosure includes, for example, the outlet 45A (an example of the first outlet of the present disclosure) and the outlet 45B (which is different from the outlet 45A). an example of the second ejection port of the present disclosure).
  • the pipe 36 has a main pipe 37 connected to the coolant pump 27 and branch pipes 38A and 38B branching from the main pipe 37 to the discharge ports 45A and 45B, respectively.
  • the discharge port 45A differs from the discharge port 45B in at least one of the diameter of the discharge port 45A, the number of the discharge ports 45A, and the inner diameter of the branch pipe 38A connected to the discharge port 45A.
  • the pressure loss varies depending on the discharge port 45 used. Therefore, it is important to check whether an appropriate amount of coolant 51 is being discharged each time the discharge port 45 to be used is switched. Therefore, the determination process based on the coolant amount of the flow sensor 31 connected to the main pipe 37 of the present disclosure is extremely effective for the coolant supply systems 12 and 12A having different diameters of the discharge ports 45 and the like.
  • the coolant supply system 12 has an outlet 47 connected to the main pipe 37 .
  • the coolant pump 27 supplies the coolant 51 at a preset flow rate even when the coolant 51 is discharged from any of the three discharge ports 45 . It fluctuates according to the pressure loss in the path (branch pipe 38 and discharge port 45).
  • the discharge port 47 discharges the coolant 51 to the coolant tank 41 regardless of which control valve 29 is open. That is, in the coolant supply system 12 of this embodiment, once the coolant pump 27 is started, part of the coolant 51 supplied from the coolant pump 27 is discharged from the discharge port 47 to the coolant tank 41 .
  • control device 11 is an example of the control unit of the present disclosure.
  • the memory 35 is an example of a storage unit.
  • the coolant pump 27 is an example of a working fluid supply.
  • the coolant tank 41 is an example of a working fluid tank.
  • the ejection port 45 is an example of a first ejection port and a second ejection port.
  • the coolant 51 is an example of working fluid.
  • the threshold TH is an example of a flow rate threshold, a first flow rate threshold, and a second flow rate threshold.
  • the control valve 29 of the coolant supply system 12 is provided corresponding to each of the plurality of discharge ports 45A, 45B, 45C, and the coolant 51 is supplied from the discharge port 45 based on the control of the control device 11. is switched between an open state in which the liquid is ejected and a stop state in which the ejection is stopped.
  • the flow sensor 31 outputs to the control device 11 a detection value corresponding to the amount of coolant 51 flowing from the coolant pump 27 to the pipe 36 . Then, the control device 11 determines whether or not the amount of coolant detected by the flow rate sensor 31 is an appropriate flow rate based on the threshold value TH.
  • the discharge amount of the coolant 51 discharged from the discharge port 45 is a flow rate corresponding to the open state and the stop state of the plurality of control valves 29, that is, whether it is a desired flow rate.
  • an appropriate amount of coolant 51 can be discharged, so the occurrence of chipping of the tool edge can be suppressed. Clogging of the pipe 36 is difficult to understand just by looking at the appearance of the device. In addition, it may be difficult for the operator to visually determine whether or not the appropriate amount of coolant 51 is being discharged. For this reason, it is extremely effective to monitor the discharge amount on the device side and notify the operator of the discharge amount, as in the control device 11 of the present embodiment, in order to prevent failure of the device. Further, as a method of monitoring the discharge amount of the coolant 51, for example, when a flow sensor 31 is attached to each of a plurality of branch pipes 38, the more the number of branch pipes 38 increases, the more the number of required flow sensors 31 increases. do.
  • one flow sensor 31 can detect and monitor the amount of coolant for a plurality of branch pipes 38 and discharge ports 45 . It is possible to simplify the device configuration, such as by reducing wiring of the signal line connecting the flow rate sensor 31 and the control device 11, and in turn, it is possible to reduce the manufacturing cost of the machine tool 10. FIG. Further, by changing the threshold value TH set on the control device 11 side, the detection conditions for the plurality of ejection ports 45 can be changed. Therefore, the conditions for monitoring the amount of coolant and reporting an error can be changed relatively easily.
  • the configuration of the machine tool 10 of the above embodiment is an example.
  • the machine tool 10 may be configured without at least one of the work conveying device 17, the chip conveyor 18, the entrance device 19, the exit device 21, the pedestal device 23, and the like.
  • the number of each member such as the control valve 29, the branch pipe 38, and the discharge port 45 is not particularly limited.
  • coolant supply system 12 may include two or more control valves 29 .
  • the structure for making the discharge amounts of the discharge ports 45A to 45C different from each other is not limited to the structure of changing the number of the discharge ports 45, the diameter of the discharge ports 45, and the inner diameter of the branch pipe 38 described above.
  • the discharge amount may be changed by changing the angle at which the branch pipe 38 is bent or the number of times it is bent.
  • the coolant supply system 12 may also include multiple flow sensors 31 .
  • the machine tool 10 may receive the setting/change of the threshold value TH according to the operation input to the operation panel 25 . Further, when the detected amount of coolant is less than the threshold value TH, the control device 11 does not have to report the abnormal location (eg, report information about the control valve 29 that may be abnormal). For example, the control device 11 may stop the machining operation and only turn on the error lamp.
  • the abnormal location eg, report information about the control valve 29 that may be abnormal.

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Abstract

吐出口から吐出する工作液の吐出量を監視できる工作液供給システムを提供すること。　工作液供給システムは、工作液を供給する工作液供給部と、工作液を吐出する複数の吐出口と、複数の吐出口の各々に対応して設けられ、複数の吐出口の各々から工作液を吐出させる開放状態と、複数の吐出口の各々からの工作液の吐出を停止する停止状態を切り替える複数の制御弁と、工作液供給部と、複数の制御弁の各々を接続する配管と、工作液供給部から配管に流れる工作液の流量である工作液量に応じた検出値を出力する流量センサと、複数の制御弁を制御して開放状態と停止状態を切り替え、流量センサから入力した検出値に基づく工作液量が、複数の制御弁の開放状態及び停止状態に応じた流量であるか否かを判断する制御部と、を備える。

Description

工作液供給システム
　本開示は、工作機械において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。
　従来、工作機械において潤滑・冷却・洗浄などを目的として各種の工作液が用いられる。例えば、下記特許文献１の工作液供給システムは、サイクロンろ過器を備え、タンクに貯留した工作液をサイクロンろ過器でろ過した上で複数の吐出口から吐出している。
特開２０２０－７５３１７号公報
　上記した工作液は、例えば、刃具とワークの間に吐出され潤滑液として用いられる、あるいは加工後のワークに吐出され洗浄液として用いられる場合がある。このため、複数の吐出口の各々から吐出する工作液の吐出量は、吐出口ごとや使用目的などに応じて異なってくる。一方で、工作液を搬送する配管が詰まってしまった場合やユーザの操作ミスで弁が閉じられた場合など、吐出口から所望の吐出量の工作液が吐出されない虞がある。その結果、加工精度の低下やワークの温度上昇などが発生する問題があった。
　本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、吐出口から吐出する工作液の吐出量を監視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。
　上記課題を解決するために、本開示は、工作機械において工作液を供給する工作液供給システムであって、前記工作液を供給する工作液供給部と、前記工作液を吐出する複数の吐出口と、複数の前記吐出口の各々に対応して設けられ、複数の前記吐出口の各々から前記工作液を吐出させる開放状態と、複数の前記吐出口の各々からの前記工作液の吐出を停止する停止状態を切り替える複数の制御弁と、前記工作液供給部と、複数の前記制御弁の各々を接続する配管と、前記工作液供給部から前記配管に流れる前記工作液の流量である工作液量に応じた検出値を出力する流量センサと、複数の前記制御弁を制御して前記開放状態と前記停止状態を切り替え、前記流量センサから入力した前記検出値に基づく前記工作液量が、複数の前記制御弁の前記開放状態及び前記停止状態に応じた流量であるか否かを判断する制御部と、を備える工作液供給システムを開示する。
　本開示の工作液供給システムによれば、工作液供給部から供給した工作液を各吐出口から吐出する際に、流量センサで検出した工作液量が、複数の制御弁の開放状態及び停止状態に応じた流量であるか否かを判断する。即ち、制御弁を制御して所望の吐出口から吐出した際に流れるはずの流量と、検出した工作液量が一致等しているか判断できる。これにより、吐出口から吐出する工作液量を監視し、配管の詰まりなどの不具合を検出できる。
本実施例の工作機械のブロック図。 工作機械が備えるクーラント供給システムの構成図。 流量センサや制御弁の取り付け状態を示す斜視図。 別例のクーラント供給システムの構成図。
　以下、本開示の工作液供給システムを具体化した一実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施例の工作機械１０のブロック図を示している。図２は、工作機械１０が備えるクーラント供給システム１２を示している。図１及び図２に示すように、工作機械１０は、制御装置１１、加工装置１３、ワーク保持装置１５、ワーク搬送装置１７、チップコンベア１８、入口装置１９、出口装置２１、置台装置２３、操作盤２５、クーラントポンプ２７、制御弁２９、流量センサ３１等を備えている。
　制御装置１１は、例えば、ＣＰＵ３３、メモリ３５等を備える処理装置であり、数値制御やシーケンス制御を実行し工作機械１０の動作を統括的に制御する。メモリ３５は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を備えている。メモリ３５には、各種の制御プログラムや設定データが記憶されている。ここでいう制御プログラムとは、例えば、後述する加工装置１３、ワーク搬送装置１７、制御弁２９等を制御するプログラム（ＮＣプログラムなど）である。また、設定データとは、例えば、流量センサ３１の検出値に基づくクーラント量（本開示の工作液量の一例）を判断するための閾値ＴＨである。制御装置１１は、メモリ３５に記憶された制御プログラムをＣＰＵ３３で実行しつつ、メモリ３５の設定データを参照して工作機械１０の各装置の動作を制御する。
　加工装置１３は、例えば、旋盤型の加工装置であり、工具（刃物や回転工具など）を取り付け可能なタレットを備えている。また、ワーク保持装置１５は、例えば、ワークを配置する当金、当金に配置されたワークをチャックする複数の爪を備え、ワークをチャックした状態で主軸を中心に回転する。加工装置１３は、ワーク保持装置１５に保持されたワークに対する加工を実行する。尚、加工装置１３は、旋盤型の加工装置に限らない。例えば、加工装置１３は、ドリルやエンドミルなどの工具を回転させるフライス盤型の加工装置、あるいは、ＡＴＣ（自動工具交換機能）を備えたマシニングセンタ型の加工装置でも良い。この場合、ワーク保持装置１５は、加工装置１３の回転工具に対してワークの位置を固定するチャック装置でも良い。また、工作機械１０が備える加工装置１３は、１台に限らず、２以上の複数台でも良い。従って、工作機械１０は、１又は複数の加工スペースを備えても良い。そして、後述する吐出口４５を複数の加工装置１３や加工スペースごとに備えても良い。また、加工装置１３は、旋盤とマシニングセンタの両方の機能を備える構成でも良い。
　ワーク搬送装置１７は、例えば、ガントリ式のワーク搬送装置であり、ワークをチャックするヘッド、ヘッドをＸ軸方向に移動させるＸ軸スライド機構、ヘッドをＺ軸方向に移動させるＺ軸スライド機構等を備えている。ワーク搬送装置１７は、ワーク保持装置１５との間でワークの受け渡しを実行する。チップコンベア１８は、切粉などの加工屑を機外に排出する装置である。後述する図２に示すクーラントタンク４１には、クーラント５１によって洗浄された加工屑が貯留される。チップコンベア１８は、ベルトコンベア等を有し、クーラントタンク４１に貯留したクーラント５１及び加工屑から加工屑を分けて機外へ排出する。尚、クーラント５１と加工屑を分ける装置は、チップコンベア１８に限らず、例えば、サイクロンろ過器やフィルタ等でも良い。また、工作機械１０は、チップコンベア１８とサイクロンろ過器等の加工屑を分離する装置を複数備える構成でも良い。
　入口装置１９は、例えば、前工程の工作機械からワークを受けとってワーク搬送装置１７に受け渡す装置である。ワーク搬送装置１７は、入口装置１９から受け取ったワークをワーク保持装置１５に渡す。また、出口装置２１は、後工程の工作機械との間でワークの受け渡しを実行する装置である。ワーク搬送装置１７は、加工装置１３による加工が終了したワークをワーク保持装置１５から受け取り、出口装置２１に渡す。置台装置２３は、ワークの加工状態等を確認するために、加工装置１３によって加工されたワークを載置する置台等を備える装置である。制御装置１１は、例えば、ユーザから指示があった場合や、所定の加工回数ごとに、加工装置１３で加工が完了したワークをワーク搬送装置１７によって置台装置２３の置台に載置する。
　尚、上記したワーク搬送装置１７、入口装置１９、出口装置２１、置台装置２３の構成は、一例である。例えば、工作機械１０は、他の工作機械との間でワークを受け渡す装置として、ワーク搬送装置１７から受け取ったワークを反転させて後工程の工作機械に渡す反転装置を備えても良い。また、工作機械１０は、置台装置２３を備えなくとも良く、加工不良のワークを排出するワーク排出シュートを備えても良い。
　操作盤２５は、例えば、タッチパネルや操作スイッチ等を備えるユーザインタフェースである。操作盤２５は、制御装置１１の制御に基づいて工作機械１０に係わる情報の表示を実行する。また、操作盤２５は、ユーザからの操作入力を受け付け、受け付けた操作入力に応じた信号を制御装置１１に出力する。
（クーラント供給システム１２）
　クーラント供給システム１２は、ワークや工具の潤滑・洗浄・冷却、あるいは、ワーク搬送装置１７やワーク保持装置１５のチャック、入口装置１９、出口装置２１、置台装置２３の清掃などを行うシステムである。図２に示すように、クーラント供給システム１２は、制御装置１１、クーラントポンプ２７、複数の制御弁２９、流量センサ３１の他に、配管３６、クーラントタンク４１、ターミナル４３、複数の吐出口４５、排出口４７、バルブ４９、複数のバルブ５３を備えている。クーラントタンク４１には、工作機械１０で使用されるクーラント５１が貯留されている。クーラント５１は、複数の吐出口４５から吐出され、潤滑・洗浄・冷却などに用いられる。
　クーラント５１は、本開示の工作液の一例である。尚、本開示の工作液は、クーラントのような冷却機能を備えた液体に限らず、切削油のように主として潤滑を目的とした液体でも良く、洗浄に特化した洗浄液でも良い。また、工作液は、冷却、洗浄、潤滑の各機能を複数備えた液体でも良い。また、工作液は、上記した液体に気体（マイクロナノバルブなど）を混ぜた液体でも良い。
　クーラントタンク４１には、例えば、吐出口４５から加工スペースに吐出され、ワークに付着した加工屑を洗浄した後のクーラント５１が貯留される。チップコンベア１８（図１参照）は、クーラントタンク４１内のクーラント５１に含まれる加工屑をクーラント５１から分けて機外に排出する。クーラントポンプ２７は、クーラントタンク４１に貯留されたクーラント５１を配管３６に向けて供給する。クーラントポンプ２７は、例えば、所謂、積層ポンプであり、起動すると予め設定された所定（一定）の流量でクーラント５１を配管３６に向けて供給するように動作する。尚、クーラント供給システム１２は、クーラントポンプ２７の上流や下流にサイクロンろ過器やフィルタを備えても良い。
　配管３６は、クーラント５１を用いる各装置を接続し、主配管３７、分岐配管３８、排出管３９等を有している。主配管３７は、クーラントポンプ２７とターミナル４３を接続し、クーラントポンプ２７から供給されたクーラント５１をターミナル４３へ搬送する。主配管３７は、複数の制御弁２９及び吐出口４５にクーラント５１を供給する共有の配管である。
　図３は、工作機械１０における制御弁２９、流量センサ３１、ターミナル４３の取り付け状態を示している。図２及び図３に示すように、流量センサ３１は、主配管３７におけるクーラントポンプ２７とターミナル４３の間に接続され、クーラントポンプ２７から主配管３７に流れるクーラント５１の流量であるクーラント量に応じた検出値を制御装置１１に出力する。流量センサ３１は、例えば、上下方向に延びる主配管３７の途中に接続されている（図３参照）。制御装置１１は、流量センサ３１から入力した検出値に基づいてクーラント量を検出できる。流量センサ３１から制御装置１１へ検出値を通知する通信方法は、特に限定されないが、例えば、ＩＥＣ　６１１３１―９で標準化されたＩＯ－Ｌｉｎｋなどの通信インタフェースを用いた通信を採用することができる。
　また、図２に示すように、バルブ４９は、主配管３７から分岐した排出管３９の途中に接続されている。排出口４７は、排出管３９の先端に設けられ、バルブ４９よりも下流側に設けられている。バルブ４９は、例えば、手動式のバルブであり、ハンドルを回される（開度を変更される）ことで主配管３７から排出管３９を介して排出口４７に流れるクーラント５１の流量を変更できる。排出口４７は、排出管３９から流れてきたクーラント５１をクーラントタンク４１に排出する。例えば、排出口４７は、加工スペースの下方に設けられ、加工スペースで落下した加工屑に向けてクーラント５１を排出し、加工屑をクーラントタンク４１に向けて洗い流す。作業者は、例えば、メンテナンスを実施する場合のみバルブ４９を閉じ、加工動作時等はバルブ４９を開けた状態とする。これにより、加工動作時等において、クーラントポンプ２７から主配管３７へ流れたクーラント５１の一部は、排出管３９を介して排出口４７から排出され、加工屑を洗い流しながらクーラントタンク４１へ戻ってくる。換言すれば、クーラントポンプ２７を一度起動すると、クーラントポンプ２７から供給したクーラント５１の一部が排出口４７から常に排出される。このため、仮に、後述する吐出口４５に接続された全ての制御弁２９を閉じたとしても、排出口４７からクーラント５１を排出できるため、クーラントポンプ２７の負荷を過剰に上昇させることなく、継続してクーラントポンプ２７を動作させることができる。その結果、吐出口４５からのクーラント５１の吐出を停止するのに合わせてクーラントポンプ２７を停止する必要がないため、クーラントポンプ２７の停止・起動回数を減らし、故障の発生を低減できる。
　図３に示すように、ターミナル４３は、例えば、金属製の四角柱形状をなす分配器であり、主配管３７を接続する接続口、複数の制御弁２９を接続する接続口、各接続口を互いに接続する配管を有している。ターミナル４３は、例えば、流量センサ３１の取り付け位置よりも上方において主配管３７と接続されており、長手方向が左右方向となる状態で取り付けられている。複数の制御弁２９の各々を接続する接続口は、ターミナル４３の下面に形成され、左右方向に所定の間隔ごとに形成されて、接続管４６がそれぞれ接続されている。複数の制御弁２９は、ターミナル４３の下方に配置され、複数の接続管４６の各々に接続されている。
　ターミナル４３は、主配管３７から供給されたクーラント５１を、複数の制御弁２９の各々に供給する。本実施例では、一例として、制御弁２９、分岐配管３８、吐出口４５の組み合わせを３組だけ有している。また、１つの制御弁２９には、１つの分岐配管３８を介して１つの吐出口４５が接続されている。３つの吐出口４５の各々から吐出されたクーラント５１は、例えば、加工屑とともにクーラントタンク４１に回収される（図２の一点鎖線の四角及び実線の矢印参照）。
　３つの制御弁２９の各々は、制御装置１１と接続されており、制御装置１１の制御に基づいて分岐配管３８に供給するクーラント５１の流量を切り替える。例えば、制御弁２９は、制御装置１１の制御に基づいて開放状態と停止状態とに切り替わる。開放状態は、分岐配管３８を介して吐出口４５からクーラント５１を吐出させる状態である。停止状態は、吐出口４５からのクーラント５１の吐出を停止する状態である。尚、制御弁２９は、開放状態と停止状態の２つの状態で切り替わる構成に限らず、制御装置１１の制御に基づいて吐出口４５から吐出するクーラント５１の吐出量を増減させる（開度を変更する）構成でも良い。即ち、制御弁２９はクーラント５１の吐出量を変更しても良い。また、制御弁２９の制御方式は、特に限定されない。例えば、制御弁２９は、コイルや電磁モータ等の電気的に切り替える方式の制御弁でも良く、エアーを用いたエアー方式の制御弁、油を用いた油圧方式の制御弁でも良い。
　また、図２及び図３に示すように、クーラント供給システム１２は、３つのバルブ５３を有している。３つの分岐配管３８の各々は、バルブ５３及び制御弁２９を介して接続管４６（ターミナル４３）に接続されている。バルブ５３は、例えば、制御弁２９の下流側に接続されている。３組みの接続管４６、制御弁２９、バルブ５３の各々は、ターミナル４３の下方において各組みが上下方向に並んで配置されている。バルブ５３は、例えば、手動式のバルブであり、ハンドルを回されることで、制御弁２９から分岐配管３８に流れるクーラント５１の流量、即ち、吐出口４５から吐出するクーラント５１の吐出量を変更する。以下の説明では、３組みの制御弁２９、バルブ５３、分岐配管３８、吐出口４５を区別して説明する場合は、制御弁２９Ａ、バルブ５３Ａ、分岐配管３８Ａ、吐出口４５Ａ等と符号にアルファベットを付加して説明する。また、３つの制御弁２９等を総称する場合、制御弁２９等とアルファベットを付加せずに記載する。
　３つの吐出口４５は、工作機械１０の各箇所に設定することができる。吐出口４５の設置箇所、即ち、クーラント５１によりワークの清掃等を実行する工作機械１０内の場所は、特に限定されない。例えば、吐出口４５Ａは、加工装置１３の加工動作時において、ワーク保持装置１５にチャックされたワークの外側から工具の刃先に向かってクーラント５１を吐出し潤滑・冷却を行なうノズルである。吐出口４５Ｂは、例えば、ワーク保持装置１５の当金等の主軸内からクーラント５１を吐出し、中ぐり加工時などにワーク内で潤滑・冷却を行なうノズルである。吐出口４５Ｃは、例えば、ワークを取り除いた後のワーク保持装置１５に向かってクーラント５１を吐出し洗浄を行なうノズルである。尚、吐出口４５の設置箇所やクーラント５１の使用用途は上記した内容に限らない。例えば、工作機械１０は、ワークの搬入、加工前、加工後、搬出前にワークの清掃等を実行しても良い。具体的には、例えば、吐出口４５を、入口装置１９からワーク搬送装置１７に受け取ったワークが通過する位置に設けてワーク搬送装置１７にチャックされたワークの清掃に用いても良い。あるいは、吐出口４５を、ワーク保持装置１５からワーク搬送装置１７に受け取ったワークが通過する位置に設け、ワーク搬送装置１７のワークの清掃に用いても良い。あるいは、吐出口４５を、ワークをワーク保持装置１５に向かって押す芯押し台の洗浄、自動工具交換装置が出し入れする工具の洗浄等に用いても良い。
（クーラント量の判断処理）
　工作機械１０は、上記したクーラント供給システム１２を用いて、加工の任意の工程やタイミングに応じて３つの吐出口４５の何れかからクーラント５１を吐出する。以下の説明では、説明を分かり易くするため、一例として、３つの制御弁２９のうち１つだけを開放状態としクーラント５１を吐出する場合について説明する。図２に示すように、例えば、分岐配管３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、この順番に配管の内径が長く（配管が太く）なっている。また、吐出口４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃは、この順番に口径が長く（口が広く）なっている。このため、クーラントポンプ２７から供給されるクーラント５１に対して分岐配管３８や吐出口４５で発生する圧力損失は、分岐配管３８Ａ（吐出口４５Ａ）、分岐配管３８Ｂ（吐出口４５Ｂ）、分岐配管３８Ｃ（吐出口４５Ｃ）の順に低下する。一方、上記したように、クーラントポンプ２７は、起動されると、予め設定された所定（一定）の流量でクーラント５１を供給するように動作する。このため、クーラントポンプ２７から配管３６に流れるクーラント量は、クーラント５１を流す流路（分岐配管３８や吐出口４５）の圧力損失に応じて変動する。結果として、吐出口４５から吐出されるクーラント５１の吐出量は、吐出口４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃの順番に増大する。
　例えば、図２に示すように、配管３６の詰まりなどの不具合が発生していない正常状態において制御弁２９Ａのみを開放状態とした場合、吐出口４５Ａから吐出されるクーラント５１の吐出量は１０Ｌ／ｍｉｎとなる。同様に、吐出口４５Ｂ，４５Ｃのそれぞれを開放状態とした場合の吐出量は、２０Ｌ／ｍｉｎ、３０Ｌ／ｍｉｎとなる。制御装置１１は、３つの制御弁２９の何れを開放状態としたかに応じて閾値ＴＨ（図１参照）を使い分け、流量センサ３１で検出されたクーラント量を選択した閾値ＴＨで判断する。
　メモリ３５の閾値ＴＨには、例えば、吐出口４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃの各々で上記した吐出量のクーラント５１を吐出した場合に、流量センサ３１で検出されるクーラント量を判断可能な複数の閾値（本開示の流量閾値の一例）が設定されている。具体的には、例えば、配管３６の詰まりなどがない場合に吐出口４５Ａから１０Ｌ／ｍｉｎのクーラント５１を吐出すると、流量センサ３１で９Ｌ／ｍｉｎ以上のクーラント量が検出される。この場合、制御弁２９Ａのみを開放状態とした（吐出口４５Ａから吐出する）場合に用いる閾値ＴＨとしては、９Ｌ／ｍｉｎの値を設定できる。同様に、制御弁２９Ｂ，２９Ｃの各々を開放状態とした場合の閾値ＴＨとして、例えば、１９Ｌ／ｍｉｎ、２９Ｌ／ｍｉｎの値を設定できる。
　制御装置１１は、任意の制御弁２９を開放状態とした際に、開放状態とした制御弁２９に応じた、即ち、吐出口４５の吐出及び吐出の停止に応じた閾値ＴＨを用いることで、クーラント量（吐出量）が適切な値であるか判断できる。例えば、制御装置１１は、工作機械１０の所定の加工工程において、制御弁２９Ｂのみを開放状態とする状態から制御弁２９Ａのみを開放状態とする状態に切り替える。この際に、制御装置１１は、上記した制御弁２９Ａの開放状態に応じた閾値（例えば、９Ｌ／ｍｉｎ）を用いて流量センサ３１で検出したクーラント量を判断する。制御装置１１は、流量センサ３１の検出値に基づくクーラント量が９Ｌ／ｍｉｎ以上であった場合、所定の加工工程の加工動作を開始する。これにより、吐出口４５から適切な吐出量のクーラント５１が吐出されていることを確認した上で加工動作を開始できる。
　一方、制御装置１１は、流量センサ３１の検出値に基づくクーラント量が９Ｌ／ｍｉｎ未満であった場合、所定の加工工程の加工動作を開始せずに異常を報知する。即ち、制御装置１１は、流量センサ３１のクーラント量が制御弁２９の開放状態及び停止状態に応じた流量でないと判断した場合、異常を報知する。制御装置１１は、例えば、クーラント５１の吐出量が異常である旨を操作盤２５のタッチパネルに表示する、あるいは警告灯を点灯させるなどにより異常を報知する。これにより、クーラント５１の流量に異常を検出した場合、ユーザに分岐配管３８の点検などを促すことができる。
　さらに、制御装置１１は、検出したクーラント量が９Ｌ／ｍｉｎ未満であった場合、異常を検出した際に開放状態であった制御弁２９Ａに係わる情報を報知する。例えば、所定の加工工程で吐出口４５Ａから吐出するクーラント５１を工具の刃先の潤滑に用いる予定であった際に異常を検出した場合、制御装置１１は、「ＮＯ：ＸＸＸの加工スペースの刃先の潤滑に用いるクーラントの流路に異常があります」というメッセージを操作盤２５に表示する。また、制御装置１１は、制御弁２９Ａ、バルブ５３Ａ、分岐配管３８Ａ、吐出口４５Ａを識別可能な情報（バルブ番号など）を操作盤２５に表示する。即ち、異常を検出した際にクーラント５１を流す予定であったが所望の流量のクーラント５１が流れなかった可能性がある流路の情報を報知する。これにより、作業者は、異常の発生だけでなく、異常が発生している可能性が高い流路を容易に認識することができる。作業者は、誤ってバルブ５３Ａを閉じてしまっていないか、吐出口４５Ａに異物が付着していないかなど、適切な場所を迅速に確認できる。即ち、迅速且つ適切な対応を実施できる。
　また、上記した例では、複数の制御弁２９（吐出口４５）のうち、１つだけを開放状態とする組み合わせの制御について説明したが、２つ以上の制御弁２９を同時に開放状態とする組み合わせの制御にも、その組み合わせに応じた閾値ＴＨを設定しておくことで同様に判断・制御できる。例えば、閾値ＴＨとして、複数の制御弁２９のうち、第１の組み合わせの制御弁（例えば、制御弁２９Ａ，２９Ｂ）を開放状態とした場合に主配管３７を流れるクーラント量に応じた第１流量閾値を設定する。また、閾値ＴＨとして、第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせの制御弁（例えば、制御弁２９Ｂ，２９Ｃ）を開放状態とした場合に主配管３７を流れるクーラント量に応じた第２流量閾値を設定する。例えば、第１の組み合わせの第１流量閾値としては、上記した制御弁２９Ａのみを開放状態とした時の閾値である９Ｌ／ｍｉｎと、制御弁２９Ｂのみを開放状態とした時の閾値である１９Ｌ／ｍｉｎを加算した２８Ｌ／ｍｉｎを用いることができる。制御装置１１は、複数の制御弁２９のうち開放状態とした組み合わせに応じた流量閾値（上記第１流量閾値又は第２流量閾値）を用いることで主配管３７のクーラント量が適切か判断できる。これにより、各工程やタイミングで開放状態とする制御弁２９の組み合わせに応じた閾値ＴＨを設定しておくことで、制御装置１１が、開放した制御弁２９に応じた閾値ＴＨ（上記第１流量閾値や第２流量閾値）を用いて流量センサ３１で検出したクーラント量を適切に判断できる。
　また、制御装置１１は、１つの制御弁２９を開放状態とする場合と同様に、複数の制御弁２９について開放状態の制御弁２９を切り替えるタイミングで閾値ＴＨを判断しても良い。より具体的には、制御装置１１は、加工中において上記した第１の組み合わせの制御弁２９Ａ，２９Ｂを開放状態とする状態から、第２の組み合わせの制御弁２９Ｂ，２９Ｃを開放状態とする状態へ移行した際に、第２流量閾値を用いてクーラント量を判断する。これにより、２つの吐出口４５Ｂ，４５Ｃから適切な吐出量のクーラント５１が吐出されていることを確認した上で加工動作等を開始できる。尚、制御装置１１は、制御弁２９を制御する（開放状態を切り替える）タイミング以外で、閾値ＴＨによる判断を実行しても良い。例えば、制御装置１１は、１つの吐出口４５Ａを使用した加工動作の途中で閾値ＴＨを用いたクーラント量の判断を定期的に実行しても良い。即ち、１つの加工工程中にクーラント量を定期的に判断しても良い。
　また、図２に示すクーラント供給システム１２では、吐出口４５の口径や分岐配管３８の内径が制御弁２９ごとに異なる構成であったが、これに限らない。本開示の工作液供給システムは、例えば、吐出口４５の口径、吐出口４５の数、吐出口４５に接続される分岐配管３８の内径のうち、少なくとも１つが互いに異なる構成でも良い。図４は、別例のクーラント供給システム１２Ａの構成を示している。例えば、図４に示すように、１つの制御弁２９の下流に、複数の分岐配管３８及び吐出口４５を接続しても良い。この場合、分岐配管３８や吐出口４５の内径や数に応じて制御弁２９より下流の圧力損失が異なってくる。即ち、開放状態とする制御弁２９に応じてクーラント量が異なってくる。このため、閾値ＴＨとして、例えば、３つの制御弁２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃの各々に接続された分岐配管３８及び吐出口４５の圧力損失に応じた閾値を設定しても良い。また、図４の分岐配管３８Ａに示すように、同一の内径の分岐配管３８Ａと、同一の口径の吐出口４５Ａの複数の組みを１つの制御弁２９Ａに接続しても良い。あるいは、分岐配管３８Ｂ及び吐出口４５Ｂのように、内径の異なる分岐配管３８Ｂや口径の異なる吐出口４５Ｂを、１つの制御弁２９Ｂに接続しても良い。あるいは、吐出口４５Ｃに示すように、１つの分岐配管３８Ｃに複数の吐出口４５Ｃを設けても良い。従って、本開示の工作液供給システムは、制御弁２９に接続される分岐配管３８や吐出口４５の合計の圧力損失に応じた閾値ＴＨを設定することで、クーラント量が適切か否かを判断することができる。
　上記したように、本開示のクーラント供給システム１２，１２Ａの複数の吐出口４５は、例えば、吐出口４５Ａ（本開示の第１吐出口の一例）と、吐出口４５Ａとは異なる吐出口４５Ｂ（本開示の第２吐出口の一例）を含んでいる。配管３６は、クーラントポンプ２７に接続される主配管３７と、主配管３７から吐出口４５Ａ，４５Ｂの各々に分岐する分岐配管３８Ａ，３８Ｂを有する。そして、吐出口４５Ａは、吐出口４５Ａの口径、吐出口４５Ａの数、吐出口４５Ａに接続される分岐配管３８Ａの内径のうち、少なくとも１つが吐出口４５Ｂと異なる。このように用途に応じて吐出口４５の口径等が異なるクーラント供給システム１２，１２Ａでは、使用する吐出口４５に応じて圧力損失が異なってくる。このため、使用する吐出口４５を切り替える毎に、適切なクーラント量のクーラント５１が吐出されているか確認することが重要となってくる。従って、本開示の主配管３７に接続した流量センサ３１のクーラント量に基づく判断処理は、このような吐出口４５の口径等が異なるクーラント供給システム１２，１２Ａに対して極めて有効である。
　また、上記したように、クーラント供給システム１２は、主配管３７に接続された排出口４７を有する。クーラントポンプ２７は、３つの吐出口４５の何れからクーラント５１を吐出する場合にも予め設定された流量でクーラント５１を供給する一方、クーラントポンプ２７から配管３６に流れるクーラント量がクーラント５１を流す流路（分岐配管３８や吐出口４５）の圧力損失に応じて変動する。そして、排出口４７は、何れの制御弁２９が開放状態であってもクーラント５１をクーラントタンク４１に吐出する。即ち、本実施例のクーラント供給システム１２では、クーラントポンプ２７を一度起動すると、クーラントポンプ２７から供給するクーラント５１の一部が排出口４７からクーラントタンク４１へ排出される構成となっている。これにより、仮に、全ての制御弁２９を閉じたとしても、クーラントポンプ２７の負荷が過剰に上昇することを抑制できる。また、クーラントポンプ２７を継続して起動できるため、クーラントポンプ２７の停止・起動回数を減らし、故障の発生を低減できる。
　因みに、制御装置１１は、本開示の制御部の一例である。メモリ３５は、記憶部の一例である。クーラントポンプ２７は、工作液供給部の一例である。クーラントタンク４１は、工作液タンクの一例である。吐出口４５は、第１吐出口、第２吐出口の一例である。クーラント５１は、工作液の一例である。閾値ＴＨは、流量閾値、第１流量閾値、第２流量閾値の一例である。
　以上、上記した本実施例によれば以下の効果を奏する。
　本実施例の一態様では、クーラント供給システム１２の制御弁２９は、複数の吐出口４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃの各々に対応して設けられ、制御装置１１の制御に基づいて吐出口４５からクーラント５１を吐出させる開放状態と、吐出を停止する停止状態に切り替わる。流量センサ３１は、クーラントポンプ２７から配管３６に流れるクーラント５１のクーラント量に応じた検出値を制御装置１１に出力する。そして、制御装置１１は、流量センサ３１で検出したクーラント量を閾値ＴＨに基づいて適切な流量であるか否かを判断する。これによれば、吐出口４５から吐出するクーラント５１の吐出量が、複数の制御弁２９の開放状態及び停止状態に応じた流量であるか、即ち、所望の流量であるか判断できる。吐出口４５の吐出量を監視し、配管３６の詰まりなどの不具合を検出できる。
　その結果、適切な吐出量のクーラント５１を吐出できるため、工具の刃こぼれなどの発生を抑制できる。配管３６の詰まりは、装置の外観を見ただけでは分かりにくい。また、クーラント５１が適切な量だけ吐出されているかは、作業者が目視しても判断し難い場合がある。このため、本実施例の制御装置１１のように、装置側において吐出量を監視し作業者に報知を行なうことは装置の故障を未然に防ぐ上で極めて有効である。また、クーラント５１の吐出量を監視する方法として、例えば、複数の分岐配管３８の各々に流量センサ３１を取り付けた場合、分岐配管３８の数が増加するほど、必要な流量センサ３１の数が増加する。これに対し、本実施例の構成では、複数の分岐配管３８や吐出口４５に対して１つの流量センサ３１でクーラント量を検出・監視できる。流量センサ３１と制御装置１１を接続する信号線の省配線化など装置構成の簡素化を図ることができ、引いては、工作機械１０の製造コストの低減を図ることが可能となる。さらに、制御装置１１側に設定された閾値ＴＨを変更することで複数の吐出口４５に対する検出の条件を変更できる。このため、クーラント量を監視しエラーを報知する条件を比較的容易に変更できる。
　尚、本開示は上記の実施例に限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
　例えば、上記実施例の工作機械１０の構成は一例である。例えば、工作機械１０は、ワーク搬送装置１７、チップコンベア１８、入口装置１９、出口装置２１、置台装置２３等の少なくとも１つを備えない構成でも良い。
　また、制御弁２９、分岐配管３８、吐出口４５などの各部材の数は特に限定されない。例えば、クーラント供給システム１２は、２つ又は４つ以上の制御弁２９を備えても良い。
　また、吐出口４５Ａ～４５Ｃの吐出量を互いに異なるようにする構成は、上記した吐出口４５の数、吐出口４５の口径、分岐配管３８の内径を変更する構成に限らない。例えば、分岐配管３８を曲げる角度や曲げる回数などで、吐出量を変更しても良い。
　また、クーラント供給システム１２は、複数の流量センサ３１を備えても良い。
　また、工作機械１０は、操作盤２５に対する操作入力に応じて閾値ＴＨの設定・変更を受け付けても良い。
　また、制御装置１１は、検出したクーラント量が閾値ＴＨ未満であった場合、異常箇所の報知（異常が発生した可能性がある制御弁２９の情報の報知など）を実行しなくとも良い。例えば、制御装置１１は、加工動作を停止させ、異常ランプの点灯だけを実施しても良い。
　１０　工作機械、１１　制御装置（制御部）、１２，１２Ａ　クーラント供給システム、２７　クーラントポンプ（工作液供給部）、２９，２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ　制御弁、３１　流量センサ、３５　メモリ（記憶部）、３６　配管、３７　主配管、３８、３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ　分岐配管、４１　クーラントタンク（工作液タンク）、４５，４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ　吐出口（第１吐出口、第２吐出口）、４７　排出口、５１　クーラント（工作液）、ＴＨ　閾値（流量閾値、第１流量閾値、第２流量閾値）。

Claims (6)

  1. 　工作機械において工作液を供給する工作液供給システムであって、
    　前記工作液を供給する工作液供給部と、
    　前記工作液を吐出する複数の吐出口と、
    　複数の前記吐出口の各々に対応して設けられ、複数の前記吐出口の各々から前記工作液を吐出させる開放状態と、複数の前記吐出口の各々からの前記工作液の吐出を停止する停止状態を切り替える複数の制御弁と、
    　前記工作液供給部と、複数の前記制御弁の各々を接続する配管と、
    　前記工作液供給部から前記配管に流れる前記工作液の流量である工作液量に応じた検出値を出力する流量センサと、
    　複数の前記制御弁を制御して前記開放状態と前記停止状態を切り替え、前記流量センサから入力した前記検出値に基づく前記工作液量が、複数の前記制御弁の前記開放状態及び前記停止状態に応じた流量であるか否かを判断する制御部と、
    　を備える工作液供給システム。
  2. 　複数の流量閾値が記憶された記憶部を備え、
    　複数の前記流量閾値は、
    　複数の前記制御弁のうち、第１の組み合わせの前記制御弁を前記開放状態とした場合に前記工作液供給部から前記配管に流れる前記工作液量に応じた第１流量閾値と、
    　複数の前記制御弁のうち、前記第１の組み合わせとは異なる第２の組み合わせの前記制御弁を前記開放状態とした場合に前記工作液供給部から前記配管に流れる前記工作液量に応じた第２流量閾値と、
    　を含み、
    　前記制御部は、
    　複数の前記制御弁のうち前記開放状態とした組み合わせに応じた前記流量閾値を用いて前記工作液量を判断する、請求項１に記載の工作液供給システム。
  3. 　前記制御部は、
    　前記工作機械の加工中において、前記第１の組み合わせの前記制御弁を前記開放状態とする状態から、前記第２の組み合わせの前記制御弁を前記開放状態とする状態へ移行した際に、前記第２流量閾値を用いて前記工作液量を判断する、請求項２に記載の工作液供給システム。
  4. 　複数の前記吐出口は、
    　第１吐出口と、前記第１吐出口とは異なる第２吐出口を含み、
    　前記配管は、
    　前記工作液供給部に接続される主配管と、
    　前記主配管から前記第１吐出口及び前記第２吐出口の各々に分岐する分岐配管と、
    　を有し、
    　前記第１吐出口は、
    　前記第１吐出口の口径、前記第１吐出口の数、前記第１吐出口に接続される前記分岐配管の内径のうち、少なくとも１つが前記第２吐出口と異なる、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の工作液供給システム。
  5. 　前記工作液を貯留する工作液タンクと、
    　前記配管に接続され、前記工作液タンクに前記工作液を排出する排出口と、
    　を有し、
    　前記工作液供給部は、
    　前記第１吐出口及び前記第２吐出口の何れから前記工作液を吐出する場合にも予め設定された流量で前記工作液を供給するように動作する一方、前記工作液供給部から前記配管に流れる前記工作液量が前記工作液を流す流路の圧力損失に応じて変動し、前記第１吐出口に接続された前記制御弁及び前記第２吐出口に接続された前記制御弁が前記開放状態及び前記停止状態の何れの状態においても前記排出口から前記工作液を前記工作液タンクに吐出する、請求項４に記載の工作液供給システム。
  6. 　前記制御部は、
    　前記流量センサから入力した前記検出値に基づく前記工作液量が、複数の前記制御弁の前記開放状態及び前記停止状態に応じた流量でないと判断した場合、異常を報知し、且つ前記開放状態の前記制御弁に係わる情報を報知する、請求項１から請求項５の何れか１項に記載の工作液供給システム。
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