JP2007229856A - 主軸装置の防塵機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る防塵機構1では、主軸2の運転を開始する場合、制御装置4が、主軸2へと運転開始指令を出力するとともに、2ポート電磁弁7を開き、所定量の圧縮エアを主軸2内部へと供給する。一方、主軸2の回転を停止する場合、制御装置4は、主軸2へとその旨指令を出力し、2ポート電磁弁7を閉じるとともに、バイパス回路Bの2ポート電磁弁10を開き、さらにタイマ8にて所定時間をセットして、絞り9により流量を減らされた圧縮エアを所定時間にわたって主軸2内部へと供給する。
【選択図】図1
Description
特許文献1に開示されている防塵機構は、主軸のケーシングに比較的大径の空気流通孔を設け、主軸内外において積極的に空気を流通させることで、高速回転時における主軸内部の気圧の上昇を抑え、主軸の回転を停止させた際における空気の流入量を抑えようとするものである。
また、特許文献2に開示されている防塵機構は、主軸内部(たとえば、ラビリンス部)に圧力検出センサを設置し、主軸内部が常に正圧となるよう圧縮エア等の圧縮流体を供給するものである。
また、特許文献2の防塵機構では、主軸内部に圧力検出センサを設置しなければならない上、該圧力検出センサを用いて、絶えず主軸内部の圧力を検出して外部の圧力と比較しなければならないため、コスト高を招くことになる。さらに、主軸の回転の有無、回転速度等といった主軸の状態に拘わることなく圧縮流体を供給するため、必要以上の圧縮流体を供給してしまい、圧縮流体の無駄遣いとなるおそれがある。
また、本発明のうち請求項2に記載の発明は、主軸装置内部へ圧縮流体を供給する供給回路を備え、主軸装置内部へ圧縮流体を供給することによって切削液や切屑等を含んだ外気の主軸装置内部への流入を防止するための主軸装置の防塵機構であって、圧縮流体の供給量を調節可能な調節手段を備えるとともに、主軸装置の回転速度を検出するための回転速度検出手段を備えており、前記調節手段は、前記主軸装置の回転速度に応じて前記圧縮流体の供給量を調節することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2の発明において、圧縮流体の供給量を減少させるための絞りを有する第1供給回路と、前記絞りを有さない第2供給回路とを備えており、前記調節手段が、前記第1供給回路と第2供給回路とを切り換えることを特徴とする。
尚、本発明において、主軸装置の回転動作の停止とは、主軸装置に備えられた主軸の回転が完全に停止していることに加え、主軸装置が運転停止状態となることも含んでおり、主軸装置が運転停止状態であれば、たとえ主軸が惰性で回転していたとしても主軸装置の回転動作の停止に含まれるものとする。
また、請求項2に記載の発明によれば、圧縮流体の供給量を調節可能な調節手段を備えるとともに、主軸装置の回転速度を検出するための回転速度検出手段を備えており、主軸装置の回転速度に応じて圧縮流体の供給量を調節可能としている。したがって、主軸装置の回転動作の停止に際しても主軸装置内部へと圧縮流体を供給してやることにより、請求項1の発明同様、切削液や切屑等を含んだ外気の主軸装置内部への流入を確実に防止でき、ひいては主軸装置の長寿命化等を図ることができる。さらに、主軸装置の回転速度に応じて圧縮流体の供給量を適量に保つことができるため、無駄に圧縮流体を供給することがなく、更なる省エネ化を図ることができるし、主軸装置の回転動作の停止に際して圧縮流体の供給量を減らすことで、騒音を抑えることができる。
加えて、請求項3に記載の発明によれば、圧縮流体の供給量を減少させるための絞りを有する第1供給回路と、絞りを有さない第2供給回路とを備えており、調節手段が、第1供給回路と第2供給回路とを切り換えるような構成としているため、簡易な構成で上記効果を奏し得ることができ、低コスト化を図ることができる。
防塵機構1は、主軸2内部への外気の流入を防止するための装置であって、主軸2の回転動作を制御するとともに、主軸2内部へ供給する圧縮エアの供給動作を制御する制御装置(調節手段)4を備えている。主軸2は、図示しない工作機械等に備えられるものであって、供給回路Aを介してエア供給源5と接続されており、その内部へ圧縮エアが供給されるようになっている。また、主軸2には、主軸回転速度を検出するための回転速度検出センサ(回転速度検出手段)3が設けられている。尚、回転速度検出センサ3は制御装置4と接続されており、制御装置4は、該回転速度検出センサ3により検出される回転速度に基づき、後述の如くして圧縮エアを主軸2内部へ供給する。
一方、主軸2の回転速度を停止する場合、制御装置4は、主軸2へとその旨指令を出力するとともに、回転速度検出センサ3により主軸回転速度を確認する。そして、主軸2の回転速度が所定値以下になったと確認すると、制御装置4は、2ポート電磁弁7を閉じる一方、バイパス回路Bの2ポート電磁弁10を開くとともにタイマ8にて所定時間(たとえば、30分)をセットして、絞り9により流量を減らされた圧縮エア(たとえば、45NL/min)を所定時間にわたって主軸2内部へと供給する。尚、所定時間が経過すると、2ポート電磁弁10は閉じられる。
さらに、主軸2の回転を停止する際には、絞り9により主軸2内部への圧縮エアの供給量を減らしている。したがって、無駄に圧縮エアを供給することがなく、省エネ化を図ることができる上、主軸2の回転停止時における圧縮エアの供給に起因した騒音を抑えることができる。尚、本実施形態の態様で圧縮エアの供給量を減らした場合、常に一定量の供給を行うものと比較して、主軸の回転停止時の圧縮エア消費量を1/4に抑えることができる。
防塵機構1aでは、供給回路A’に、2ポート電磁弁7に代えて、制御装置4による制御の下で動作する3ポート電磁弁11が設けられている。また、該3ポート電磁弁11には、絞り9を有する供給回路B’が接続されている。
一方、主軸2の回転速度を停止する場合、制御装置4は、主軸2の回転速度が所定値以下になったと確認すると、タイマ8にて所定時間をセットするとともに、3ポート電磁弁11を供給回路B’側へ切換動作させ、供給回路B’を介して絞り9により流量を減らされた圧縮エア(たとえば、45NL/min)を所定時間にわたって主軸2内部へと供給する。尚、所定時間が経過すると、3ポート電磁弁11は閉じられる。
さらに、防塵機構1aでは、2つの2ポート電磁弁を1つの3ポート電磁弁11に置き換えているため、部品点数の削減、メンテナンス等の各種作業の簡易化、防塵機構1aの設置に係る設計自由度の向上等といった効果を図ることができる。
さらに、上記実施形態や変更例では、回転速度検出センサにより検出される回転速度に応じて、供給回路の切り換えを行っているが、制御装置が、主軸への運転停止指令の出力に応じて圧縮流体の供給回路を切り換えるような構成としてもよい。該構成を採用することにより、部品点数の一層の削減、低コスト化を図ることができる。
尚、タイマの設定時間、圧縮流体の種類やその供給量等は、言うまでもなく適宜変更可能である。
Claims (3)
- 主軸装置内部へ圧縮流体を供給する供給回路を備え、主軸装置内部へ圧縮流体を供給することによって切削液や切屑等を含んだ外気の主軸装置内部への流入を防止するための主軸装置の防塵機構であって、
圧縮流体の供給量を調節可能な調節手段を備えており、
少なくとも主軸装置の回転動作の停止に際して、前記調節手段が、主軸装置の回転動作時よりも圧縮流体の供給量を減少させることを特徴とする主軸装置の防塵機構。 - 主軸装置内部へ圧縮流体を供給する供給回路を備え、主軸装置内部へ圧縮流体を供給することによって切削液や切屑等を含んだ外気の主軸装置内部への流入を防止するための主軸装置の防塵機構であって、
圧縮流体の供給量を調節可能な調節手段を備えるとともに、主軸装置の回転速度を検出するための回転速度検出手段を備えており、
前記調節手段は、前記主軸装置の回転速度に応じて前記圧縮流体の供給量を調節することを特徴とする主軸装置の防塵機構。 - 圧縮流体の供給量を減少させるための絞りを有する第1供給回路と、前記絞りを有さない第2供給回路とを備えており、
前記調節手段が、前記第1供給回路と第2供給回路とを切り換えることを特徴とする請求項1又は2に記載の主軸装置の防塵機構。
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