JP2010105052A - Composite machining device equipped with working fluid reproduction feeding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、１台の加工機械でウォータジェット加工とワイヤカット放電加工が実施できる複合加工装置において、加工に使用した加工液を回収して浄化し加工液を再生して加工部位に供給する加工液再生供給装置を備えた複合加工装置に関する。 The present invention is a combined machining apparatus capable of performing water jet machining and wire-cut electric discharge machining with a single processing machine, and recovers and purifies the machining fluid used for machining, regenerates the machining fluid, and supplies it to the machining site The present invention relates to a combined processing apparatus provided with a liquid regeneration supply device.
ガーネットやサンドのような研磨材粒または砥粒を切断補助材（以下、切断砥粒という）として混入させた高圧切断水をカッティングノズルから噴射させて被加工物を切断加工するアブレイシブウォータジェット加工とワイヤ電極と同軸に水系放電加工液（以下、加工水という）を加工液噴流ノズルから供給しながら加工間隙に間欠的に放電を発生させて被加工物を切断加工するワイヤカット放電加工とを１台の加工機械で行なって被加工物を高速かつ高精度に所望の形状に切断加工することができる複合加工装置（以下、単に複合加工装置という）が実用化されている。 Abrasive water jet that cuts the workpiece by injecting high-pressure cutting water mixed with abrasive grains such as garnet and sand or abrasive grains as cutting aids (hereinafter referred to as cutting abrasive grains) from a cutting nozzle. Wire-cut electric discharge machining that cuts the workpiece by intermittently generating electric discharge in the machining gap while supplying water-based electric discharge machining liquid (hereinafter referred to as machining water) from the machining liquid jet nozzle coaxially with the machining and wire electrode Has been put into practical use, which is capable of cutting a workpiece into a desired shape at a high speed and with high accuracy by carrying out the above with a single processing machine.
ウォータジェット加工では、水道水からフィルタを通して不純物が除去された原水を切断水として使用することができる。加工に使用された後の不要な汚水は、加工槽（キャッチタンク）に貯留される。加工槽の貯留水は、高圧切断水の衝撃を吸収する緩衝水として利用され加工の障害にならないので、加工槽内に放置しておくことができる。汚水は、有害物質を含まないため、簡単な濾過によって加工屑と切断砥粒を除去して下水に排水することができる。 In water jet processing, raw water from which impurities have been removed from tap water through a filter can be used as cutting water. Unnecessary sewage after being used for processing is stored in a processing tank (catch tank). The stored water in the processing tank is used as buffer water that absorbs the impact of the high-pressure cutting water and does not hinder processing, so it can be left in the processing tank. Since sewage does not contain harmful substances, it is possible to remove the processing waste and cutting abrasive grains by simple filtration and drain it into sewage.
そのため、ウォータジェット加工装置は、水道水を供給してウォータジェット加工を行ないながら、被加工物を緩衝水から露出させておく水位を超過した緩衝水をオーバフローさせて加工槽外に排水するように構成されている。したがって、ウォータジェット加工では、汚水を回収して浄化し加工に再利用する加工水の循環システムが不要であり、ウォータジェット加工装置は、加工槽の排水を貯留する汚水槽を具備していない。 For this reason, the water jet processing apparatus is configured to supply water tap water and perform water jet processing, and to overflow the buffered water exceeding the water level that exposes the workpiece from the buffered water and drain it outside the processing tank. It is configured. Therefore, the water jet processing does not require a processing water circulation system that collects sewage, purifies it, and reuses it for processing, and the water jet processing device does not include a sewage tank that stores waste water from the processing tank.
ただし、高価な切断砥粒を再利用することが考えられており、遠心分離機を使用して加工に使用された汚水から切断砥粒を遠心分離し、一次排水を再利用のために回収し二次排水を側溝に廃棄するとともに取り除いた切断砥粒を篩い機にかけて分別して、再利用可能な切断砥粒を回収するようにしたウォータジェット加工装置が知られている（特許文献１参照）。 However, it is considered to reuse expensive cutting abrasive grains, and the cutting abrasive grains are centrifuged from the sewage used for processing using a centrifuge, and the primary waste water is recovered for reuse. A water jet machining apparatus is known in which secondary drainage is discarded in a side groove and the cut abrasive grains removed are separated by a sieving machine to recover reusable cutting abrasive grains (see Patent Document 1).
ワイヤカット放電加工では、加工水は、放電加工の加工媒体として使用されるので、加工に寄与する火花放電を誘発する高い絶縁度が要求される。また、加工液噴流ノズルから加工間隙に供給される加工水は、加工間隙から金属加工屑を排除して浄化する洗浄水として使用されるので、不純物を含まない適度な清浄度を有している必要がある。また、加工水は、放電電流と放電加工による熱で温度が上昇するワイヤ電極と加工部位を冷却する冷却水として使用されるので、予め所定温度に冷却されている必要がある。 In wire-cut electric discharge machining, machining water is used as a machining medium for electric discharge machining, and thus a high degree of insulation is required to induce spark discharge that contributes to machining. Further, the processing water supplied from the processing liquid jet nozzle to the processing gap is used as cleaning water for removing metal processing waste from the processing gap and purifying it, so that it has an appropriate cleanness without impurities. There is a need. Further, since the machining water is used as cooling water for cooling the wire electrode and the machining site where the temperature rises due to the electric current and heat generated by the electric discharge machining, it is necessary to be cooled to a predetermined temperature in advance.
そのため、放電加工に適する清浄度と比抵抗値を有し所定の温度に冷却された加工水を加工前に準備しておく必要がある。したがって、加工間隙に供給できる加工水を生成するまでに相当の工程と時間を必要とする。また、被加工物を浸漬して加工する場合は、被加工物を取り出すために加工後に加工槽内の加工水を加工槽から排出しなければならないので、少なくとも加工槽の容量と同じ量の排水を回収することが要求される。 Therefore, it is necessary to prepare the machining water having a cleanliness and specific resistance suitable for electric discharge machining and cooled to a predetermined temperature before machining. Therefore, considerable steps and time are required until the processing water that can be supplied to the processing gap is generated. Also, when processing a workpiece by immersing it, the processing water in the processing tank must be drained from the processing tank after processing in order to take out the workpiece. Is required to be recovered.
このようなことから、ワイヤカット放電加工では、汚水を回収して浄化し加工に再利用する加工水の循環システムが必要である。そこで、一般的なワイヤカット放電加工装置は、放電加工に適する加工水を貯留する清水槽を有する供給装置と加工槽の排水を貯留する汚水槽を有する回収装置とを備えた加工液再生供給装置が設けられている（特許文献２参照）。 For this reason, wire-cut electrical discharge machining requires a processing water circulation system that collects, purifies, and reuses wastewater for processing. Therefore, a general wire-cut electric discharge machining apparatus includes a supply device having a fresh water tank for storing machining water suitable for electric discharge machining, and a recovery device for supplying a machining liquid having a recovery device having a sewage tank for storing wastewater from the machining tank. Is provided (see Patent Document 2).
加工液再生供給装置は、汚水を浄化して加工水を再生するために、汚水槽に回収される汚水から金属加工屑を除去するペーパフィルタまたは珪藻土フィルタと、フィルタで金属加工屑が除去された清水にイオン交換によって所要の比抵抗値を付与して純水を生成するイオン交換樹脂がイオン交換樹脂塔に装填されたイオン交換器（純水器）と、水を設定温度に冷却する冷却装置を備えている。 In order to purify the sewage and regenerate the processed water, the processing fluid regeneration supply device removes the metal processing debris from the paper filter or diatomaceous earth filter that removes the metal processing debris from the sewage collected in the sewage tank, An ion exchanger (pure water device) in which ion exchange resin that gives pure water to give pure water the required specific resistance value by ion exchange and loaded in an ion exchange resin tower, and a cooling device that cools water to a set temperature It has.
複合加工装置の場合は、ワイヤカット放電加工を行なうためにワイヤカット放電加工装置と同じように加工水を再生して供給する加工液再生供給装置が必要である。複合加工装置の場合は、ワイヤカット放電加工装置と異なり、ウォータジェット加工で使用された汚水に切断補助材として硬度が高く鋭利な切断砥粒が含まれている。 In the case of a combined machining apparatus, a machining fluid regeneration supply apparatus that regenerates and supplies machining water in the same manner as the wire cut electrical discharge machining apparatus is necessary to perform wire cut electrical discharge machining. In the case of the combined machining apparatus, unlike the wire cut electric discharge machining apparatus, the sewage used in the water jet machining contains high-hardness and sharp cutting abrasive grains as a cutting aid.
被加工物を加工水に浸漬させて放電加工を行なう場合、加工槽の貯留水に切断砥粒が含まれていると、切断砥粒が良好な放電加工の障害になることがある。また、切断砥粒がワイヤ電極の走行不良の原因となり、ワイヤガイドやプーリのような部材を損傷させるおそれがある。そこで、複合加工装置では、ウォータジェット加工後に加工槽に貯留される汚水を全て汚水槽に排水し加工槽を洗浄してからワイヤカット放電加工を行なうようにされる。 When electric discharge machining is performed by immersing the workpiece in machining water, if the abrasive grains are contained in the water stored in the machining tank, the cutting abrasive grains may be an obstacle to good electric discharge machining. Further, the cutting abrasive grains may cause the wire electrode to run poorly, and may damage members such as a wire guide and a pulley. Therefore, in the combined machining apparatus, all of the sewage stored in the machining tank after the water jet machining is drained into the sewage tank and the machining tank is washed, and then the wire cut electric discharge machining is performed.
加工水の循環システムは、加工に使用された汚水を回収して浄化し加工水として再利用するので、基本的に加工液再生供給装置が収容する全水量が可能な限り一定であることが要求される。したがって、複合加工装置の加工液再生供給装置は、ウォータジェット加工のときでも水道水を使用せずに、加工槽から排出される加工に使用された汚水から加工水を再生して供給する構成である（特許文献３参照）。 The processing water circulation system collects and purifies the sewage used for processing and reuses it as processing water. Therefore, it is basically required that the total amount of water contained in the processing fluid regeneration supply device be as constant as possible. Is done. Therefore, the processing fluid regeneration supply device of the combined processing device is configured to regenerate and supply the processing water from the sewage used for processing discharged from the processing tank without using tap water even during water jet processing. Yes (see Patent Document 3).
加工液噴流ノズルはガイドアッセンブリに設けられるので、加工液噴流ノズルから加工間隙に供給される加工水に硬度が高い切断砥粒が含まれていると、加工液噴流ノズル、ワイヤガイド、配管のような部材を損耗させる。また、長時間連続的に加工している間に切断砥粒がワイヤガイドの中に入り込んでワイヤ電極に不慮の断線が多発し、あるいはワイヤ電極がワイヤガイドを通過できずに自動結線に失敗しやすくなる。また、ウォータジェット加工の高圧ポンプに供給される加工水に切断砥粒が含まれていると、高圧ポンプや配管のような機器部材に重大な損傷を与えるおそれがあり、危険である。 Since the machining fluid jet nozzle is provided in the guide assembly, if the machining water supplied from the machining fluid jet nozzle to the machining gap contains cutting abrasive grains with high hardness, the machining fluid jet nozzle, wire guide, piping, etc. Wear out other members. In addition, the cutting abrasive grains get into the wire guide during continuous processing for a long time and the wire electrode is frequently disconnected unexpectedly, or the wire electrode cannot pass through the wire guide and automatic connection fails. It becomes easy. Moreover, if cutting abrasive grains are contained in the processing water supplied to the high-pressure pump for water jet processing, there is a risk of serious damage to equipment members such as the high-pressure pump and piping.
金属加工屑は、サイズが比較的大きいのでフィルタに捕捉されやすいが、切断砥粒は、粒径が比較的小さいのでフィルタに捕捉されにくい。そのため、汚水をフィルタに通過させるだけでは、汚水から切断砥粒を十分に除去しきれない。粒径が小さい微細な切断砥粒を捕捉できるように濾過精度の高いフィルタに汚水を通過させると、フィルタが目詰まりするので適当ではない。 Since metal processing scraps are relatively large in size, they are easy to be captured by the filter. However, since the cutting abrasive grains are relatively small in size, they are not easily captured by the filter. Therefore, the cutting abrasive grains cannot be sufficiently removed from the sewage by simply passing the sewage through the filter. If sewage is passed through a filter with high filtration accuracy so that fine cutting abrasive grains having a small particle size can be captured, the filter is clogged, which is not appropriate.
濾過精度の異なる複数のフィルタを設置して段階的に不純物を除去していくことが考えられる。しかしながら、ポンプの送水能力から加圧水が通過できるフィルタの数に限界があり、切断砥粒が十分に除去できる数のフィルタを連設することは困難である。また、ポンプとフィルタとでなる濾過回路を複数設置した場合は、浮遊している切断砥粒が濾過水に再度混入するために濾過効率が著しく低く、実用的ではない。 It is conceivable to install a plurality of filters having different filtration accuracy to remove impurities step by step. However, there is a limit to the number of filters through which pressurized water can pass due to the pumping capacity of the pump, and it is difficult to connect a number of filters that can sufficiently remove the cutting abrasive grains. In addition, when a plurality of filtration circuits composed of a pump and a filter are installed, the floating cutting abrasive is mixed again in the filtered water, so that the filtration efficiency is extremely low, which is not practical.
そこで、複合加工装置では、一般的に複数の貯水槽を有する汚水槽を設けて、各貯水槽で段階的に金属加工屑と切断砥粒を含む不純物を沈殿濾過させて上澄水を送水させながら濾過精度の異なる複数のフィルタに順次通過させて加工に適する清水を生成する方式が採用されている。 Therefore, in the combined processing apparatus, generally a sewage tank having a plurality of water storage tanks is provided, and impurities including metal processing scraps and cutting abrasive grains are precipitated and filtered step by step in each water tank while feeding the supernatant water. A method of generating fresh water suitable for processing by sequentially passing through a plurality of filters having different filtration accuracy is employed.
しかしながら、金属加工屑は、比重が大きく比較的早く沈殿するが、切断砥粒は、比重が小さくなかなか沈殿しない。したがって、切断砥粒が加工と機器部材に障害を与えない程度に十分除去されている清浄度の高い加工水を再生するためには、汚水槽だけで沈殿濾過に必要十分な容量を有する多数の貯水槽が要求される。また、上澄水だけが加工水として再供給することができるので、大量の余剰水が各貯水槽に残されたままになる。したがって、加工槽を満水にする量の加工水を再生するためには、単純に見積もって汚水槽だけで加工槽の容量の３倍程度の容量が最低限必要である。 However, metal working waste has a large specific gravity and precipitates relatively quickly, but the cutting abrasive has a small specific gravity and does not settle easily. Therefore, in order to regenerate processed water with a high degree of cleanness in which cutting abrasive grains are sufficiently removed so as not to hinder processing and equipment members, a large number of capacities necessary for precipitation filtration can be obtained only in a sewage tank. A water tank is required. Moreover, since only the supernatant water can be re-supplied as processed water, a large amount of surplus water remains in each reservoir. Therefore, in order to regenerate the amount of processing water that fills the processing tank, it is necessary to simply estimate the capacity of the processing tank to be about three times the capacity of the processing tank.
このようなことから、加工液再生供給装置は相当大きい設置面積が必要であり、複合加工装置が大型化する。また、比重の小さい切断砥粒を十分に沈殿させて浄化し加工水を再生するまでには相当長い濾過時間を要する。加工槽から全ての汚水が排水されるときは、大量の汚水を濾過する必要があるので、次の加工を行なうまでに長時間待機する必要があり、結果的に加工準備時間が長くなって作業効率が低い。 For this reason, the machining liquid regeneration and supply apparatus requires a considerably large installation area, and the combined machining apparatus is increased in size. In addition, it takes a considerably long filtration time until the cutting abrasive grains having a small specific gravity are sufficiently precipitated and purified to regenerate the processed water. When all the sewage is drained from the processing tank, it is necessary to filter a large amount of sewage, so it is necessary to wait for a long time before the next processing, resulting in a longer processing preparation time. Low efficiency.
特に、循環する水が各貯水槽間を流動する間に一度沈殿した切断砥粒を浮遊させて濾過処理済の水に再度混入するため濾過効率が低く、加工水として十分な清浄度を有する清水を得ることができない可能性がある。 In particular, fresh water with low filtration efficiency and sufficient cleanliness as processed water because suspended abrasive grains once settled while circulating water flows between the water storage tanks and is mixed again with filtered water You may not be able to get
本発明は、上記課題に鑑みて、加工に使用された水から金属加工屑と切断砥粒とを含む不純物をより効率よく確実に除去することができる加工液再生供給装置を備えた複合加工装置を提供することを目的とする。本発明の加工液再生供給装置を備えた複合加工装置で得られる有利な点は、実施の形態の説明とともに具体的に説明される。 In view of the above problems, the present invention is a combined machining apparatus provided with a machining liquid regeneration and supply device capable of more efficiently and surely removing impurities including metal machining scraps and cutting abrasive grains from water used for machining. The purpose is to provide. Advantages obtained by the combined machining apparatus provided with the machining fluid regeneration supply apparatus of the present invention will be specifically described together with the description of the embodiment.
本発明のウォータジェット加工とワイヤカット放電加工が行なえる複合加工装置は、上記目的を達成するために、加工槽（１０）から排出される一次排水から不純物を遠心分離する第１の遠心分離機（４１）と、不純物を集積する濾過槽（６０）と、濾過槽（６０）を収容し濾過槽（６０）で濾過された濾過排水を貯留する回収槽（２０）と、濾過排水から不純物を遠心分離して不純物を含む二次排水を濾過槽（６０）に排出する第２の遠心分離機（４２）と、第１の遠心分離機（４１）および第２の遠心分離機（４２）で不純物が遠心分離された浄水を貯留する汚水槽（３０）と、フィルタ（７）によって浄水から不純物が除去された清水または清水であって所要の比抵抗値を有する純水を貯留する清水槽（４０）と、を有する加工液再生供給装置（２）を具備させる。 In order to achieve the above object, a combined machining apparatus capable of performing water jet machining and wire cut electrical discharge machining according to the present invention is a first centrifuge that centrifuges impurities from primary waste water discharged from a processing tank (10). (41), a filtration tank (60) for accumulating impurities, a recovery tank (20) for storing the filtration tank (60) and storing filtered wastewater filtered by the filtration tank (60), and impurities from the filtered wastewater. A second centrifuge (42) that centrifuges and discharges secondary wastewater containing impurities to the filtration tank (60), and the first centrifuge (41) and the second centrifuge (42). A sewage tank (30) for storing purified water from which impurities have been separated, and a clean water tank for storing pure water having the required specific resistance value, which is fresh water or fresh water from which impurities have been removed from the purified water by the filter (7) ( 40) Is provided with a feeding device (2).
本発明の複合加工装置は、好ましくは、加工液再生供給装置（２）が濾過排水の水面が予め設定された水位以上であるときに濾過排水を汲み上げて第２の遠心分離機（４２）に送水するポンプ（Ｐ２）を含んでなる。 Preferably, the combined processing apparatus of the present invention pumps the filtered waste water into the second centrifuge (42) when the processing liquid regeneration supply device (2) has a water level of the filtered waste water equal to or higher than a preset water level. It comprises a pump (P2) that feeds water.
本発明の複合加工装置は、より好ましくは、加工液再生供給装置（２）が濾過排水の水面が予め設定された第１の水位以上であるときにポンプ（Ｐ２）を駆動し濾過排水を汲み上げて第２の遠心分離機（４２）に送水するとともに濾過排水の水面が第１の水面よりも下位の第２の水位以下であるときにポンプ（Ｐ２）を停止し濾過排水を第２の遠心分離機（４２）に送水しないようにする。 More preferably, in the combined processing apparatus of the present invention, when the processing liquid regeneration supply device (2) has a water level of the filtered waste water that is equal to or higher than a preset first water level, the pump (P2) is driven to pump up the filtered waste water. And the pump (P2) is stopped when the water level of the filtered waste water is lower than the second water level lower than the first water surface, and the filtered waste water is sent to the second centrifugal separator (42). Do not send water to the separator (42).
本発明の複合加工装置は、加工液再生供給装置（２）の汚水槽（３０）がメッシュフィルタ（３２）を備える浄水を貯留する第１槽（３０Ａ）と浄水からメッシュフィルタ（３２）によって不純物が除去された準清水または準清水であって所要の比抵抗値を有する準純水を貯留する第２槽（３０Ｂ）とで構成するようにできる。 In the combined processing apparatus of the present invention, the sewage tank (30) of the machining liquid regeneration and supply apparatus (2) has a first tank (30A) for storing purified water having a mesh filter (32), and impurities from the purified water by the mesh filter (32). The semi-pure water from which water is removed or the semi-pure water and the second tank (30B) that stores the quasi-pure water having a required specific resistance value.
本発明の複合加工装置は、好ましくは、加工液再生供給装置（２）がセラミックフィルタ（８）によって清水から超微細粒子が除去された超清水を貯留する超清水槽（５０）を含んでなる。 The composite processing apparatus of the present invention preferably includes an ultra-fresh water tank (50) in which the processing liquid regeneration supply device (2) stores ultra-clean water from which ultra-fine particles have been removed from the fresh water by the ceramic filter (8). .
遠心分離機は、単位時間当たりの被処理水の量に対して短時間でより多くの不純物を被処理水から分離除去でき、しかも比重の大きい金属加工屑と同時に比重の小さい切断砥粒を除去できる。第１の遠心分離機と第２の遠心分離機から濾過槽に排出される単位時間当たりの二次排水の量は、加工槽から排出される単位時間当たりの一次排水の量に比べて相当少量であり、濾過槽から流下して回収槽に回収される濾過排水の量が一次排水の量に比べて僅かである。そのため、回収槽の容量は、加工槽の容量に対して大幅に小さい。 The centrifuge can remove and remove more impurities from the water to be treated in a short time with respect to the amount of water to be treated per unit time. it can. The amount of secondary wastewater per unit time discharged from the first centrifuge and the second centrifuge to the filtration tank is considerably smaller than the amount of primary wastewater per unit time discharged from the processing tank. The amount of filtered waste water that flows down from the filtration tank and is collected in the collection tank is small compared to the amount of primary waste water. Therefore, the capacity of the collection tank is significantly smaller than the capacity of the processing tank.
濾過槽は、回収槽に収容されるので貯水槽の設置面積に影響しない。濾過槽は遠心分離機の二次排水に含まれる不純物のみを集積して収集し、遠心分離機で不純物が除去された浄水は汚水槽に送水されるので、浄水に切断砥粒が再度混入するおそれが小さい。また、第２の遠心分離機が回収槽に回収される濾過排水から残留切断砥粒を遠心分離するので、回収槽に再生されずに残される余剰水の量を可能な限り少なくすることができる。 Since the filtration tank is accommodated in the collection tank, it does not affect the installation area of the water storage tank. The filtration tank collects and collects only the impurities contained in the secondary drainage of the centrifuge, and the purified water from which impurities have been removed by the centrifuge is sent to the sewage tank, so the cutting abrasive grains are mixed again into the purified water. The fear is small. In addition, since the second centrifuge centrifuges the remaining cutting abrasive grains from the filtered waste water collected in the recovery tank, the amount of excess water that remains without being regenerated in the recovery tank can be reduced as much as possible. .
したがって、第１の遠心分離機と第２の遠心分離機と濾過槽を含む回収槽の構成は、一次排水に微細な切断砥粒を大量に含む場合でも、主に沈殿濾過とフィルタによって加工水を再生する方式に比べてより効率がよく確実に不純物を除去でき、加工槽から排出される汚水である一次排水の水量に比して濾過時間が短く待機時間が短縮される。その結果、次の加工を行なうまでの加工準備時間が短縮され、作業効率が向上する効果を奏する。 Therefore, the configuration of the recovery tank including the first centrifuge, the second centrifuge, and the filtration tank is mainly processed by precipitation filtration and filter even when the primary drainage contains a large amount of fine cutting abrasive grains. Impurities can be removed more efficiently and reliably than in the method of regenerating water, and the filtration time is shorter and the waiting time is shorter than the amount of primary waste water that is sewage discharged from the processing tank. As a result, the processing preparation time until the next processing is shortened, and the working efficiency is improved.
また、沈殿濾過とフィルタによって加工水を再生する方式に比べて貯水槽の数を大幅に少なくすることができ、一次排水の量に対して汚水槽の設置面積を小さくすることができる。加えて、回収槽と汚水槽の容量が加工槽の容量に対して相当少なくてよく、回収槽と汚水槽の設置面積が小さい。そして、加工水の循環システムの全水量に対する余剰水の量が僅かであり、加工液再生供給装置の貯水槽の全容量を可能な限り少なくできるので、加工液再生供給装置の設置面積を小さくすることができる。その結果、複合加工装置が小型化して作業性を向上させる効果を奏する。 In addition, the number of water storage tanks can be significantly reduced as compared with a method in which processed water is regenerated by precipitation filtration and a filter, and the installation area of the sewage tank can be reduced with respect to the amount of primary drainage. In addition, the capacity of the recovery tank and the sewage tank may be considerably smaller than the capacity of the processing tank, and the installation area of the recovery tank and the sewage tank is small. And since the amount of surplus water with respect to the total amount of water in the processing water circulation system is small and the total capacity of the storage tank of the processing fluid regeneration supply device can be reduced as much as possible, the installation area of the processing fluid regeneration supply device is reduced. be able to. As a result, the composite processing apparatus is reduced in size and has an effect of improving workability.
回収槽に貯留される濾過排水の水面が所定水位以上であるときに濾過排水を遠心分離機に送水する場合、回収槽に残留する濾過排水を適時遠心分離して再濾過するので、回収槽に再生されずに残される余剰水の量を一層少なくすることができる。そのため、加工槽の容量に対する回収槽の容量が少なく、加工液再生供給装置の設置面積を小さくすることができる。その結果、待機時間を短縮して作業効率が向上するとともに、複合加工装置を小型化して作業性を向上させる。 When the filtered waste water is sent to the centrifuge when the water level of the filtered waste water stored in the recovery tank is higher than the specified water level, the filtered waste water remaining in the recovery tank is centrifuged again and re-filtered in a timely manner. The amount of excess water left without being regenerated can be further reduced. Therefore, the capacity of the recovery tank relative to the capacity of the processing tank is small, and the installation area of the processing liquid regeneration supply device can be reduced. As a result, the standby time is shortened to improve the work efficiency, and the composite processing apparatus is miniaturized to improve workability.
回収槽に貯留される濾過排水の水面が所定水位以下であるときに濾過排水を遠心分離機に送水しないようにする場合、残留不純物、特に微細な残留切断砥粒濃度が高い濾過排水を濾過しないので、浄水に切断砥粒が再度混入する可能性を一層低くでき、濾過精度を向上させることができる。 When the filtered wastewater stored in the recovery tank is below the specified water level, the filtered wastewater is not filtered when it is not sent to the centrifuge. Therefore, the possibility that cutting abrasive grains are mixed again into the purified water can be further reduced, and the filtration accuracy can be improved.
加工液再生供給装置の汚水槽がメッシュフィルタを備える第１槽とメッシュフィルタを通過した準清水または準純水を貯留する第２槽でなる場合は、準清水から清水を生成する時間だけ濾過時間が短く待機時間を短縮できる。また、被加工物を浸漬するための加工水および加工槽を洗浄するための洗浄水、または高圧切断水の衝撃を吸収させるための緩衝水は、濾過精度の高いペーパフィルタで濾過した清水と同じ程度までの清浄度が要求されないので、清浄度の高い清水または清浄度と絶縁度が高い純水を無駄に生成することがない。その結果、加工準備時間を短縮して作業効率が向上する効果を奏する。 When the sewage tank of the processing liquid regeneration supply device is composed of a first tank provided with a mesh filter and a second tank that stores quasi-fresh water or quasi-pure water that has passed through the mesh filter, the filtration time is the time required to generate fresh water from the quasi-clean water. Can shorten the waiting time. In addition, the processing water for immersing the workpiece and the cleaning water for cleaning the processing tank or the buffer water for absorbing the impact of the high-pressure cutting water are the same as the fresh water filtered with a paper filter with high filtration accuracy. Since cleanliness to the extent is not required, clean water with high cleanliness or pure water with high cleanliness and insulation is not wasted. As a result, there is an effect that the working preparation time is shortened and the working efficiency is improved.
セラミックフィルタによって清水槽内の清水から超微細粒子が除去された超清水を貯留する超清水槽を備えている場合は、マイクロメートルオーダ以下の切断砥粒の超微細粒子が１％未満含まれる超清水をウォータジェット加工の高圧ポンプに供給するから、高圧ポンプまたは配管のような機器部材に重大な損傷を与えるおそれがなく、安全であり、メインテナンスコストを低減する効果を奏する。 In the case of having an ultra-clear water tank for storing ultra-clean water from which ultra-fine particles have been removed from the fresh water in the fresh water tank by a ceramic filter, ultra-fine particles containing less than 1% of ultra fine particles of cutting abrasive grains of micrometer order or less are included. Since fresh water is supplied to a high-pressure pump for water jet machining, there is no risk of serious damage to equipment members such as a high-pressure pump or piping, and it is safe and has the effect of reducing maintenance costs.
図１は、本発明の第１の実施の形態の複合加工装置における加工槽と加工液再生供給装置の具体的な構成を示す模式図である。複合加工装置は、加工機械本機１と加工液再生供給装置２とを含んでなる。本機１の相対移動装置と本機１に付属する数値制御装置は、図示省略される。また、本発明に直接関係しない複合加工装置に設けられる付属装置は、図示および詳細な説明が省略される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific configuration of a processing tank and a processing liquid regeneration supply device in the combined processing apparatus according to the first embodiment of the present invention. The composite processing apparatus includes a processing machine
ウォータジェット加工のためのカッティングノズル１１は、図示しない第１の加工ヘッドに取り付けられている。第１の加工ヘッドは、加工槽１０を跨いで本機１の前後方向である水平１軸方向（Ｙ軸方向）に往復移動可能に設置される図示しないビームに設けられる。第１の加工ヘッドは、リニアモータによってビーム上をＹ軸方向に直交する本機１の左右方向である水平１軸方向（Ｘ軸方向）に往復移動する。
A cutting
第１の加工ヘッドは、スライダを備えており、スライダの移動によってカッティングノズル１１を鉛直１軸方向（Ｚ軸方向）に往復移動させる。また、Ａ軸回転装置とＢ軸回転装置を備えており、回転装置の移動によってカッティングノズル１１をＸ軸廻りとＹ軸廻りに回転させてＺ軸方向に対して傾斜させることができる。
The first machining head includes a slider, and reciprocates the cutting
ワイヤカット放電加工における工具であるワイヤ電極を支持案内する上側ワイヤガイドを含む上側ガイドアッセンブリ１２Ａは、図示しない第２の加工ヘッドに上アーム１３Ａを介して取り付けられる。上側ガイドアッセンブリ１２Ａは、ワイヤ電極に同軸にワイヤ電極を囲繞するように加工液噴流を下向きに供給する上側加工液噴流ノズル１４Ａを有する。
An
第２の加工ヘッドは、上記ビームに設けられる。第２の加工ヘッドは、第１の加工ヘッドに並設され、第１の加工ヘッドと干渉しない範囲でリニアモータによってビーム上をＸ軸方向に往復移動する。また、第２の加工ヘッドは、図示しないスライダを備えており、スライダの移動によって上側ガイドアッセンブリ１２ＡをＺ軸方向に往復移動させる。
The second machining head is provided on the beam. The second machining head is provided side by side with the first machining head, and reciprocates on the beam in the X-axis direction by a linear motor within a range that does not interfere with the first machining head. The second machining head includes a slider (not shown), and reciprocates the
第２の加工ヘッドは、クロステーブルで構成されるテーパ装置を備えており、テーパ装置によって上側ガイドアッセンブリ１２ＡをＸ軸方向に平行な水平１軸方向（Ｕ軸方向）とＹ軸方向に平行な水平１軸方向（Ｖ軸方向）に移動させて、上側ワイヤガイドと下側ワイヤガイドとの間に張架されるワイヤ電極を傾斜させることができる。
The second machining head includes a taper device configured by a cross table, and the taper device causes the
ワイヤ電極を支持案内する下側ワイヤガイドを含む下側ガイドアッセンブリ１２Ｂは、下アーム１３Ｂの先端に取り付けられる。下アーム１３Ｂは、リニアモータによってＸ軸方向とＹ軸方向に往復移動できる。下側ガイドアッセンブリ１２Ｂは、ワイヤ電極に同軸にワイヤ電極を囲繞するように加工液噴流を上向きに供給する下側加工液噴流ノズル１４Ｂを有する。
A
本機１は、加工槽１０を備える。加工液再生供給装置２は、回収槽２０と、汚水槽３０と、清水槽４０と、超清水槽５０とを、各１槽ずつ備える。また、濾過槽６０が回収槽２０に収容されるように設けられている。加工液再生供給装置２は、少なくとも満水の加工槽１０から排出される汚水と加工槽１０を満水にする再生された加工水とを同時に収容できる容量を有する。
The
ワイヤカット放電加工では、被加工物の錆の発生を防止するとともに良好な放電加工を行なうために、しばしば被加工物を加工水に浸漬して加工を行なう。ウォータジェット加工では、高圧切断水が基台構造物を損傷するおそれがある。そこで、加工水に被加工物を浸漬でき、かつ緩衝水によって高圧切断水の衝撃力を基台構造物が損傷しない程度に弱めることができるように、十分に深い加工槽１０が設けられる。深い加工槽１０が作業を困難にする高さ位置に配置されないように、加工槽１０の下側部位をベッド３の空間に形成するようにされている。
In wire-cut electric discharge machining, in order to prevent the occurrence of rust on the workpiece and perform good electric discharge machining, the workpiece is often immersed in machining water for machining. In water jet processing, high-pressure cutting water may damage the base structure. Therefore, a sufficiently
加工槽１０は、ベッド３に形成される下側部位と、ベッド３に立設される加工槽壁１５に囲まれた空間に形成される上側部位とに区分される。したがって、被加工物を取り付けて固定するワークスタンド１６は、支柱をベッド３に取付固定して加工槽１０の内部に設けられる。また、加工槽１０の底面中央の最深部位に排水口を有し貯留水を全て排出するためのドレイン１７がベッド３を貫通して設けられる。
The
サイクロン装置４の第１の遠心分離機４１は、加工槽１０から排出される汚水である一次排水を導入して一次排水から加工で発生した金属加工屑と加工に供された切断砥粒を含む不純物を遠心分離する。第１の遠心分離機４１は、一次排水から不純物が遠心分離された分離水である浄水を汚水槽３０に送水する。
The first
第１の遠心分離機４１は、単位時間当たりの被処理水の水量に対して短時間でより多くの不純物を被処理水から分離除去できる。また、第１の遠心分離機４１は、被処理水から沈殿しにくい比重が小さい粒子または濾過精度の低いフィルタに捕捉されにくいサイズが小さい粒子も比較的大径で比重が大きい不純物と同時に効果的に分離除去できる。
The
第１の遠心分離機４１は、回収槽２０の直上に設置される。第１の遠心分離機４１は、一次排水から分離除去された不純物を高濃度で含む二次排水を直下に配置された回収槽２０に流下するように排出する。第１の遠心分離機４１から排出される単位時間当たりの二次排水の水量は、第１の遠心分離機４１に導入される単位時間当たりの一次排水の水量に比べて著しく少ない。実施の形態の第１の遠心分離機４１は、例えば、導入する一次排水の水量が毎分１２５リットルのときに浄水の量が毎分１００リットルで二次排水の水量が毎分３リットルである。
The
第１の遠心分離機４１は、加工槽１０から排出される単位時間当たりの一次排水の水量と遠心分離機の単位時間当たりの濾過能力に対応して複数並設することができる。実施の形態の加工液再生供給装置２には、同一仕様の遠心分離機が２台設けられている。したがって、導入できる単位時間当たりの一次排水の水量を概ね２倍にすることができ、排水速度を速くして濾過再生による待機時間を短縮することができるので、加工槽１０の汚水を全て排出するときに有益である。
A plurality of the
サイクロン装置４の第２の遠心分離機４２は、回収槽２０に回収される二次排水を導入して二次排水から不純物を遠心分離して除去する。実施の形態の加工液再生供給装置２では、二次排水を濾過槽６０で濾過して回収槽２０に貯留する。以下、濾過槽６０で濾過される二次排水を特に濾過排水という。第２の遠心分離機４２は、濾過排水から濾過槽６０で濾過しきれない微細な切断砥粒を多く含む残留不純物を遠心分離して残留不純物を含む二次排水を濾過槽６０に排出する。第２の遠心分離機４２は、濾過排水から残留不純物が遠心分離され除かれた分離水である浄水を汚水槽３０に送水する。
The
第２の遠心分離機４２は、単位時間当たりの被処理水の水量に対して短時間でより多くの不純物を被処理水から分離除去できる。また、第１の遠心分離機４２は、第１の遠心分離機４１と同じように、被処理水から沈殿しにくい比重が小さい粒子またはフィルタに捕捉されにくいサイズが小さい粒子も効果的に分離除去できる。第２の遠心分離機４２は、回収槽２０に貯留される少量の濾過排水を濾過できるようにするために、大量の一次排水を濾過する第１の遠心分離機４１に比べて単位時間当たりの濾過能力が小さくてよい。
The
実施の形態の第２の遠心分離機４２は、濾過槽６０の直上に設置される。第２の遠心分離機４２は、第１の遠心分離機４１から排出され濾過槽６０で不純物がある程度除去されて回収槽２０に回収される残留不純物を含む濾過排水を再度遠心分離する。第２の遠心分離機４２は、遠心分離された不純物を含む二次排水を濾過槽６０に流下するように排出して回収槽２０に戻されて、不純物が除かれた分離水である浄水を汚水槽３０に送水する。第２の遠心分離機４２から排出される単位時間当たりの二次排水の水量は、第２の遠心分離機４２に導入される単位時間当たりの濾過排水の水量に比べて著しく少ない。実施の形態の第２の遠心分離機４２は、例えば、導入する濾過排水の水量が毎分８０リットルのときに浄水の水量が毎分５０リットルで二次排水の水量が毎分２リットルである。
The
第２の遠心分離機４２は、第１の遠心分離機４１から排出される二次排水から濾過槽６０で不純物が除去された濾過排水に含まれる濾過しきれない微細な残留不純物を遠心分離して再度除去して浄水を汚水槽３０に送水するので、一次排水から除去された不純物のうち濾過槽６０に集積される不純物を浄水に再度混入させることがなく、分離した不純物を浄水に再度混入させにくくしている。第２の遠心分離機４２は、回収槽２０の中で増水する濾過排水を適時導入して濾過排水から残留不純物を遠心分離する。
The
加工液再生供給装置２は、補助槽として濾過槽６０を備える。濾過槽６０は、回収槽２０の上側位置または内側位置に取外し可能に収容される。また、濾過槽６０は、サイクロン装置４の直下に配置される。したがって、濾過槽６０は、加工液再生供給装置２の設置面積に影響しない。
The machining fluid
濾過槽６０は、サイクロン装置４の第１の遠心分離機４１または第２の遠心分離機４２で一次排水から分離された金属加工屑と加工に供された切断砥粒を含む不純物を高濃度で含む二次排水を通過させて、不純物のみを槽内に堆積させて集積する。したがって、実施の形態の複合加工装置は、濾過槽６０によって第１の遠心分離機４１と第２の遠心分離機４２の二次排水に高濃度で含まれる不純物を可能な限り取り除き、第２の遠心分離機４２で二次排水を遠心分離するときに不純物が再度混入する確率を極めて低くして、濾過精度を低下させずに二次排水を廃棄しないで再生することをより容易にし、回収槽２０に残される余剰水を少なくする点で有利である。
The
濾過槽６０は、具体的に、側面に複数の微細な透孔を有する長方体形の水槽である。微細な透孔の大きさは、加工に供された切断砥粒の平均的な粒径に比べて十分に小さい。濾過槽６０は、例えば、ステンレスのような耐錆性を有する金属製で、全ての側面の下位面ないしは全面に微細な透孔を形成するメッシュが形成されている。
Specifically, the
濾過槽６０が回収槽２０に収容されているので、一次排水が濾過槽６０を通過して不純物が除去された濾過排水は、濾過槽６０の微細な透孔から流下して排出され、回収槽２０に貯留される。濾過槽６０に集積される不純物は、濾過槽６０を取り外して適時廃棄される。濾過槽６０に回収される不純物は、篩い機にかけて不要な金属加工屑と消耗が著しい小径の切断砥粒を排除して再使用可能な最小の粒径を有する切断砥粒と同等以上の切断砥粒を選別することによって、切断砥粒を再使用するようにすることができる。
Since the
回収槽２０は、濾過槽６０を収容する。回収槽２０は、キャスタを有し床面に押引移動可能に設置される。回収槽２０は、第１の遠心分離機４１から排出される不純物を高濃度で含む二次排水が濾過槽６０を通過して濾過された濾過排水を貯留する。濾過排水は、第２の遠心分離機４２で再度遠心分離され、第２の遠心分離機４２で排出される不純物を含む二次排水が濾過槽６０を通して回収槽２０に戻される。
The
以上のように、サイクロン装置４が排出する単位時間当たりの二次排水の水量が導入する一次排水の水量に比べて著しく少ない。そのため、濾過効率が高く、回収槽２０に要求される容量が少ないので、回収槽２０の設置面積を小さくできる。実施の形態の加工液再生供給装置２の回収槽２０の容量は、加工槽１０の容量に対して５分の１程度である。また、再生されずに回収槽２０に残される余剰水の水量が少ないので、要求される加工液再生供給装置が収容する全水量を少なくでき、加工液再生供給装置の設置面積を小さくすることができる。
As described above, the amount of secondary wastewater per unit time discharged by the
実施の形態の複合加工装置では、サイクロン装置４と濾過槽６０を含む回収槽２０の構成は、一次排水の水量が多くても短時間に比重が小さい切断砥粒を含めた不純物を除去でき、除去された切断砥粒が浄水に再度混入する割合が低く、再生されずに残される余剰水の水量がより少なく、残留切断砥粒が十分に少ない浄水を生成することができる。以下、実施の形態の加工液再生供給装置２では、サイクロン装置４と濾過槽６０を含む回収槽２０の構成を一次濾過システム１００とする。
In the combined processing apparatus of the embodiment, the configuration of the
汚水槽３０は、第１の遠心分離機４１と第２の遠心分離機４２で加工で発生した金属加工屑と加工に供された切断砥粒を含む不純物が遠心分離された分離水である浄水を貯留する。ここで、浄水は、一次濾過システム１００で一次濾過された一次濾過水であり、ペーパフィルタによる二次濾過のみによって加工液噴流ノズルから直接加工間隙に供給できる放電加工に適する清浄度を有する加工水（以下、噴流用加工水という）が生成できる程度の清浄度を有する水を示す。
The
汚水槽３０は、回収槽２０に隣接して据置される。ただし、回収槽２０は、汚水槽３０と完全に独立して設置され、汚水槽３０は、回収槽２０の高さ以下の槽壁を有して回収槽２０と隔てられる。したがって、回収槽２０と汚水槽３０との間で水が流通しない。そのため、一次排水から分離除去された不純物を高濃度に含む二次排水が汚水槽３０に流入することがなく、分離除去された不純物が浄水に再度混入することがない。
The
本発明の加工液再生供給装置における汚水槽は、基本的に１槽の貯水槽を有する１槽構造である。第１の実施の形態の加工液再生供給装置２は、加工槽１０から汚水である一次排水を直接汚水槽３０に排出せずに、一旦一次濾過システム１００で高効率に汚水を一次濾過して浄水を生成して汚水槽３０に浄水を貯留する構成であるから、沈殿濾過のための多数の貯水槽が不要である。
The sewage tank in the processing liquid regeneration and supply apparatus of the present invention basically has a single tank structure having one tank. The processing liquid
汚水槽３０に貯留される一次濾過水である浄水は、残留不純物、特に比較的小径で比重が小さい切断砥粒が加工水として使用することが適当ではない割合で含まれており、少なくとも加工槽１０の内側に設けられるワークスタンド１６に取り付けられた被加工物を浸漬するための加工水（以下、浸漬用加工水という）として使用できる清浄度を有していない。また、浄水は、イオン交換回路に循環させる水としては、清浄度が十分ではない。
The purified water that is the primary filtered water stored in the
しかしながら、汚水槽３０に貯留される浄水は、ペーパフィルタによる二次濾過のみによって噴流用加工水が生成できる程度の清浄度は有しているので、浄水を汚水槽３０からペーパフィルタ７を通して二次濾過するだけで噴流用加工水を得ることができる。したがって、汚水槽３０を１槽にでき、汚水槽３０の容量を小さくできる。また、二次濾過だけで清水が生成できるので、濾過時間が短縮される。
However, since the purified water stored in the
被加工物を加工水に浸漬して加工間隙に加工液噴流を供給しながら加工している間に汚水を浄化して次の浸漬用加工水を準備しておくことができるようにしておくことを考慮しても、汚水槽３０に要求される容量は、単純計算で多く見積もっても加工槽１０の容量の２倍以下で十分である。また、回収槽２０が小さく余剰水も少ないので、回収槽２０と汚水槽３０の合計の設置面積は、複数の貯水槽を必要とする従来の汚水槽の設置面積に比べて相当縮小される。
During the processing while immersing the workpiece in the processing water and supplying the processing liquid jet to the processing gap, it is possible to purify the sewage and prepare the processing water for the next immersion. In consideration of the above, the capacity required for the
清水槽４０は、フィルタ７による二次濾過によって浄水から小径の残留切断砥粒を含む残留不純物が除去された二次濾過水である清水または清水の中で放電加工に必要な所要の比抵抗値を有する純水を貯留する。ここで、清水は、噴流用加工水として使用できる清浄度を有する水を示す。特に、純水は、噴流用加工水として使用できる清浄度と放電加工に要求される所要の比抵抗値（絶縁度）を有する水を示す。
The
実施の形態の加工液再生供給装置２における清水槽４０は、汚水槽３０に隣接して据置される。清水槽４０は、清水槽４０の汚水槽３０に接する槽壁が汚水槽３０の槽壁と同じ高さであるように設置される。したがって、清水槽４０に貯留される清水または純水が清水槽４０の容量を超過したときは、超過した清水または純水は、槽壁を越えて汚水槽３０にオーバフローして戻される。
The
フィルタ７は、微細な残留切断砥粒を除去できる濾過精度が高い内圧式ペーパフィルタである。清水を生成するフィルタは、原水から微細な残留砥粒を原水に再度混入させることなく確実に濾過する能力が要求されるので、ペーパフィルタが最適である。ただし、ペーパフィルタの濾過精度が高いため、原水がサイズの大きい不純物を多く含むと、目詰まりが生じて加工水の循環システムを停止させるので、導入される原水が浄水以上の清浄度を有している必要がある。
The
実施の形態の加工液再生供給装置２は、一次濾過システム１００で一次濾過された浄水をペーパフィルタ７に導入するので、比較的サイズが大きい不純物が含まれていないから、１槽式の汚水槽３０と清水槽４０との間に濾過精度が高い内圧式のペーパフィルタ７を設置することができる。また、浄水を汚水槽３０から清水槽４０に送水する間にペーパフィルタ７によって二次濾過を行なうので、二次濾過水である清水に切断砥粒が再度混入するおそれがない。
The processing liquid regeneration and
例えば、市販のアブレイシブウォータジェット加工に適する切断砥粒として、原鉱を微粒サイズに破砕して粒度＃８０，＃１００，＃１２０，＃１５０，＃２００に整粒したガーネットがある。切断水として加工に供された切断砥粒は、丸みを帯びて粒径が小さくなるので、濾過精度が低いフィルタでは捕捉されずに被処理水中で沈殿せずに浮遊し、濾過後の処理水に切断砥粒が再度混入する。 For example, as a cutting abrasive grain suitable for commercially available abrasive water jet machining, there is garnet obtained by crushing ore into a fine grain size and adjusting the grain size to # 80, # 100, # 120, # 150, and # 200. The cutting abrasive used for cutting water is rounded and has a small particle size. Therefore, it is not captured by a filter with low filtration accuracy, floats without being precipitated in the water to be treated, and is treated after filtration. The cutting abrasive is mixed again.
実施の形態の加工液再生供給装置２では、ペーパフィルタ７で濾過されて清水が生成され清水槽４０に送液するため、ペーパフィルタ７で除去された微細な切断砥粒が清水に再度混入されずに、二次濾過だけで噴流用加工水として必要な清浄度を有する清水まで浄化できる。
In the processing liquid regeneration and
実施の形態の複合加工装置では、清水槽４０に、イオン交換回路と冷却回路が設けられる。ペーパフィルタ７で二次濾過されて清水槽４０に貯留される清水は、イオン交換器５によって予め設定された比抵抗値になるまでイオン交換されて放電加工に適する所要の比抵抗値を有する純水が生成される。また、清水槽４０に貯留される清水または純水は、冷却装置６によって予め設定された所定温度になるまで冷却される。
In the combined processing apparatus of the embodiment, the
実施の形態の加工液再生供給装置２においては、汚水槽３０に貯留される浄水は、浸漬用加工水としても十分な清浄度を有していないので、基本的には、噴流用加工水だけではなく、浸漬用加工水と加工槽を洗浄するための洗浄水（以下、単に洗浄水という）が清水槽４０から供給される。ただし、洗浄水は絶縁性が要求されないので、純水である必要はない。
In the processing liquid regeneration and
噴流用加工水として供給できる清浄度が高い清水は、鋭利な大きい切断砥粒を含まないので部材を損耗させない。そのため、ウォータジェット加工時に高圧ポンプに供給する加工水（以下、高圧ポンプ用加工水という）として使用できる。したがって、高圧ポンプ用加工水もまた、清水槽４０から高圧ポンプに供給される。ただし、ウォータカット加工の高圧切断水は絶縁性が要求されないので、純水である必要はない。
Since clean water with high cleanliness that can be supplied as jet water for processing does not contain sharp, large cutting abrasive grains, it does not wear the member. Therefore, it can be used as processing water supplied to the high-pressure pump during water jet processing (hereinafter referred to as high-pressure pump processing water). Therefore, the processing water for the high pressure pump is also supplied from the
加工中に清水を加工槽１０に供給している間に加工槽１０から排出された汚水が浄化されて清水が再生され続けているので、清水槽４０の容量は、単純計算で加工槽１０の容量の１．５倍程度で十分である。清水槽４０の容量を超過する清水または純水が汚水槽３０にオーバフローして戻されるので、汚水槽３０の容量を清水槽４０の容量よりも多くすることによって加工水の循環システムを停止させずに要求される水量の加工水を加工中に準備することができる。したがって、清水槽４０の設置面積は、従来の清水槽の設置面積と同じであってよい。
Since the sewage discharged from the
超清水槽５０は、粒径（最大直径）がマイクロミリメートルオーダの超微粒子を除去する特殊なフィルタによって清水に含まれる残留切断砥粒の超微細粒子が除去された超清水を貯留する。ここで、超清水は、マイクロミリメートルオーダの超微細粒子が含まれる割合が１％以下の高清浄度の水を示す。
The
実施の形態の加工液再生供給装置２における超清水槽５０は、清水槽４０に隣接して据置される。超清水槽５０は、超清水槽５０の清水槽４０に接する槽壁が清水槽４０の槽壁と同じ高さであるように設置される。したがって、超清水槽５０に貯留される超清水が超清水槽５０の容量を超過したときは、超過した超清水は、槽壁を越えて清水槽４０にオーバフローして戻される。
The super
加工液再生供給装置２は、粒径がマイクロミリメートルオーダの超微細粒子を除去できるフィルタとして、粒径が０．１μｍまでの超微細粒子を除去できるセラミックフィルタ８を備える。セラミックフィルタ８は、素材に設けられた微細な透孔で濾過するため高濾過精度であるので、逆洗チャンバ８１を併設して適時セラミックフィルタ８を逆洗する。セラミックフィルタ８に送水される被処理水が清水であるので、長期間複合加工装置を運転するときでも、セラミックフィルタ８が目詰まりして加工水の循環システムが停止することを回避できる。
The machining fluid
高圧ポンプ９は、超清水槽５０に貯留される超清水の加工水を２００ＭＰａ〜４５０ＭＰａの高圧に加圧してカッティングノズル１１に供給する。実施の形態の高圧ポンプ９は、３８０ＭＰａの切断用加工水をカッティングノズル１１に供給するように設定されている。カッティングノズル１１で新しい切断砥粒が切断用加工水に混入されて高圧切断水が被加工物に向けて噴射される。高圧ポンプ９には、必要に応じて増圧器が増設される。
The high-pressure pump 9 pressurizes the ultra-clean water processed water stored in the
超清水槽５０は、ウォータジェット加工時に高圧ポンプ９に高圧ポンプ用加工水を供給する。超清水は、切断砥粒の超微細粒子をも殆んど含まない高清浄度の水であるため、高圧ポンプの負担が軽減される。また、加工用切断水を供給する供給管、フレキシブルホース、バルブなどの配管部材に加えられる負荷を軽減する。したがって、超清水槽５０を設けることで、安全性を一層向上させる。
The
要求される高圧ポンプ用加工水の水量は、加工中にカッティングノズル１１から噴射される単位時間当たりの高圧切断水の水量に相当するから、加工水の循環システムの全水量に比べて少量である。実施の形態における高圧切断水の水量は、毎分３リットル程度である。また、加工中に超清水が供給されて補充される。したがって、超清水槽５０の容量は、清水槽４０の１０分の１程度で十分である。そのため、超清水槽５０は、加工液再生供給装置の設置面積に与える影響が小さい。
The required amount of processing water for the high-pressure pump corresponds to the amount of high-pressure cutting water per unit time injected from the cutting
加工液再生供給装置２における管路として、主管路と副管路とが設けられる。主管路は、加工水の循環システムの主要循環管路であり、加工槽１０と加工液再生供給装置２の各貯水槽との間で水を循環させる管路である。副管路は、加工水の循環システムの主管路を補助する管路または加工水の循環システムの中で水を循環させる管路である。
A main pipe and a sub-pipe are provided as pipes in the machining fluid
図１に示される第１の実施の形態の加工液再生供給装置２における主管路は、排水管路Ｒ１と、浄水送水管路Ｒ２と、清水送水回路Ｒ３と、噴流供給管路Ｒ４と、加工水供給管路Ｒ５と、超清水送水管路Ｒ６と、切断水供給管路Ｒ７と、でなる。
The main pipeline in the machining liquid regeneration and
排水管路Ｒ１は、加工槽１０のドレイン１７と第１の遠心分離機４１の一次排水を入力する導入口とを接続する管路である。浄水送水管路Ｒ２は、第１の遠心分離機４１または第２の遠心分離機４２の浄水を出力する出水口と汚水槽３０とを接続する管路である。清水供給管路Ｒ３は、ペーパフィルタ７を介して汚水槽３０と清水槽４０とを接続する管路である。排水管路Ｒ１から清水供給管路Ｒ３は、加工水の再生回路である。
The drainage pipe R1 is a pipe that connects the
噴流供給管路Ｒ４は、清水槽４０と加工槽１０の加工液噴流ノズル１４Ａ，１４Ｂとを接続する管路である。加工水供給管路Ｒ５は、噴流供給管路Ｒ４から分岐して清水槽４０と加工槽１０とを接続する管路である。超清水送水管路Ｒ６は、セラミックフィルタ８を介して清水槽４０と超清水槽５０とを接続する管路である。
The jet supply pipe line R4 is a pipe line that connects the
切断水供給回路Ｒ７は、高圧ポンプ９を介して超清水槽５０とカッティングノズル１１とを接続する管路である。加工液再生供給装置２が超清水槽５０を具備しない場合は、切断水供給回路Ｒ７は、噴流供給管路Ｒ４から図１に点線で示されるバイパスで分岐して高圧ポンプ９を介して清水槽４０とカッティングノズル１１とを接続する管路である。
The cutting water supply circuit R <b> 7 is a pipe line that connects the
副管路は、オーバフロー管路Ｒ１１と、水位調整管路Ｒ１２と、イオン交換管路Ｒ１３と、冷却管路Ｒ１４と、清水転送管路Ｒ１５と、逆洗管路Ｒ１６と、戻し管路Ｒ１７とが、設けられている。 The sub-lines are an overflow line R11, a water level adjustment line R12, an ion exchange line R13, a cooling line R14, a fresh water transfer line R15, a backwash line R16, and a return line R17. Is provided.
オーバフロー管路Ｒ１１は、加工槽１０のオーバフロー排出口と汚水槽３０とを接続する管路である。水位調整管路Ｒ１２は、加工槽１０の側部排出口と回収槽２０とを接続する管路である。イオン交換管路Ｒ１３は、イオン交換器５を通して清水が清水槽４０を循環する管路であり、イオン交換回路を形成する。冷却管路Ｒ１４は、冷却装置６を通して清水または純水が清水槽４０を循環する管路であり、冷却回路を形成する。
The overflow line R11 is a line that connects the overflow discharge port of the
清水転送管路Ｒ１５は、清水槽４０と超清水槽５０とを接続して超清水が不要のときに清水槽４０の清水を超清水槽５０に送水する補助管路である。逆洗管路Ｒ１６は、逆洗チャンバ８１をセラミックフィルタ８に接続し逆洗水を貯水槽外に排出するか、または清水槽４０に戻す排水管路である。複数の戻し管路Ｒ１７は、主管路のポンプの出口側に接続され、管路途中に障害があるときにリリーフバルブを開放して加重圧水を貯水槽に逃がすことによって機器部材の損傷を防止するリリーフ回路を形成する。
The fresh water transfer pipe R15 is an auxiliary pipe that connects the
図１に示される実施の形態の加工液再生供給装置２における管路に設けられるポンプは、排水ポンプＰ１と、濾過ポンプＰ２と、浄水送水ポンプＰ３と、噴流ポンプＰ４と、超清水送水ポンプＰ５と、イオン交換ポンプＰ６と、冷却ポンプＰ７である。各ポンプは、制御装置ＣＮＴによって同期または独立して駆動制御される。
The pumps provided in the pipeline in the machining fluid
加工液再生供給装置２における管路に設けられるバルブは、ドレインバルブＶ１と、水位調整バルブＶ２と、噴流切換バルブＶ３と、加工水切換バルブＶ４と、超清水切換バルブＶ５と、清水切換バルブＶ６と、逆洗開放バルブＶ７と、イオン交換回路バルブＶ８と、超清水送水バルブＶ９と、リリーフバルブＶ１０，Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ１３である。また、必要に応じて管路中に図示しない逆止弁と定流量弁が設けられる。手動弁と圧力開放弁（リリーフバルブ）を除いて、基本的に制御装置ＣＮＴによって同期または独立して開閉制御される。
The valves provided in the pipeline in the machining liquid
加工槽１０、回収槽２０、汚水槽３０、清水槽４０、超清水槽５０の各貯水槽に、水面の存在を検出する水位検出器（フロートスイッチ）Ｓ１〜Ｓ５がそれぞれ設けられる。フロートスイッチＳ１のフロート（浮き玉）は、加工槽１０のドレイン１７の出口側に設けられるチャンバ内に収容される。
Water level detectors (float switches) S <b> 1 to S <b> 5 for detecting the presence of the water surface are provided in each of the
制御装置ＣＮＴは、フロートスイッチＳ１がオンのときに排水ポンプＰ１を設定出力で駆動し、オフのときに排水ポンプＰ１を停止する。このとき、排水ポンプＰ１のチャタリングを防止するために、フロートスイッチＳ１がオンしてから予め設定された時間後に排水ポンプＰ１が駆動するように制御される。 The control device CNT drives the drain pump P1 with a set output when the float switch S1 is on, and stops the drain pump P1 when it is off. At this time, in order to prevent chattering of the drain pump P1, the drain pump P1 is controlled to be driven after a preset time from when the float switch S1 is turned on.
フロートスイッチＳ２は、回収槽２０の貯留水が上限水位に達したときにオンする。制御装置ＣＮＴは、フロートスイッチＳ２の検出信号に応答して排水ポンプＰ１を停止するとともにドレインバルブＶ１を閉じて加工槽１０の貯留水の排水を中断し、回収槽２０から濾過排水が溢出することを防止する。
The float switch S2 is turned on when the stored water in the
フロートスイッチＳ３〜Ｓ５は、汚水槽３０、清水槽４０、超清水槽５０の各貯水槽において貯留水が最低水位を下回って各貯水槽が実質的に空であると判断されるときにオフする。制御装置ＣＮＴは、各貯留槽の貯留水を汲み上げる各ポンプが駆動しているときは、フロートスイッチＳ３〜Ｓ５の検出信号に応答してそれぞれ対応するポンプを停止させ、ポンプの空運転を防止する。
The float switches S3 to S5 are turned off when it is determined that the stored water is below the minimum water level in each of the
加工槽１０には、加工槽１０に貯留される浸漬用加工水または高圧切断水の衝撃を吸収させる緩衝水（以下、単に緩衝水という）の水面の存在を検出する図示しない複数の水位検出器（フロートスイッチ）と加工水の水位を検出する液面検出器が設けられている。各フロートスイッチは、加工槽１０の上限水位と、安全水位と、緩衝水位とを検出する。安全水位は、機器部材が加工槽１０の貯留水に浸漬されない水位である。緩衝水位は、緩衝水がウォータジェット加工の障害にならないように被加工物が緩衝水から露出する水位であり、ワークスタンド１６の高さ位置より僅かに下位である。
The
液面検出器は、加工槽１０に貯留される加工水の水位を測定する。水位は、ワークスタンド１６に取り付けられる被加工物の板厚に対応して被加工物が浸漬される被加工物の上面より僅かに高い位置に設定される。液面検出器は、光学センサ、マグネットフロート式センサ、または圧力式センサが適用される。液面検出器に代えて被加工物検出器（ワークセンサ）を設けて、被加工物の上面位置を検出して水位を調整するようにすることができる。被加工物検出器は、例えば、透過形多光軸光電センサが適用される。
The liquid level detector measures the water level of the processing water stored in the
噴流供給管路Ｒ４には、ワイヤカット放電加工における加工液噴流の圧力を測定する圧力計Ｇ１，Ｇ２と、流量を測定する流量計Ｌ１，Ｌ２が設けられる。また、切断水供給管路Ｒ７には、ウォータジェット加工における高圧切断水の圧力を測定する圧力計Ｇ３が設けられる。 The jet supply pipe R4 is provided with pressure gauges G1 and G2 for measuring the pressure of the machining fluid jet in wire cut electric discharge machining, and flow meters L1 and L2 for measuring the flow rate. Moreover, the pressure gauge G3 which measures the pressure of the high pressure cutting water in water jet processing is provided in the cutting water supply pipe line R7.
清水槽４０に、水質センサ７０が設けられる。水質センサ７０は、基本的に、比抵抗計または導電度計（電気伝導率測定器）である。必要に応じて水素イオン濃度計（ｐＨセンサ）および濁度計または微粒子計を設けることができる。また、多項目水質計（電気伝導率、濁度、ｐＨ、水温、塩素濃度等）を設置することができる。
A
制御装置ＣＮＴは、フロートスイッチＳ１〜Ｓ５および加工槽１０に設けられる図示しない複数のフロートスイッチの検出信号を入力する。また、制御装置ＣＮＴは、圧力計Ｇ１〜Ｇ３と流量計Ｌ１，Ｌ２、加工槽１０に設けられる液面検出器、および水質センサ７０の測定信号を入力する。制御装置ＣＮＴは、ポンプＰ１〜Ｐ７を駆動制御する制御信号を各ポンプＰ１〜Ｐ７に同期または独立して出力する。また、制御装置ＣＮＴは、バルブＶ１〜Ｖ１３を開閉制御する制御信号を各バルブＶ１〜Ｖ１３に同期または独立して出力する。
The control device CNT inputs detection signals of float switches S1 to S5 and a plurality of float switches (not shown) provided in the
制御装置ＣＮＴは、比抵抗値、水温、および加工液噴流圧力または流量が設定値になるように各ポンプを駆動制御し、または各バルブを開閉制御する。また、制御装置ＣＮＴは、加工槽１０の貯留水の水位または回収槽２０の濾過排水の水位がフロートの設置位置で決定される危険水位に達したときに各ポンプを停止し、または圧力計Ｇ３で検出される超清水槽５０から供給される高圧切断水の圧力が危険圧力に達したときにポンプを停止する。
The control device CNT drives and controls each pump so that the specific resistance value, the water temperature, and the machining fluid jet pressure or flow rate become set values, or controls the opening and closing of each valve. In addition, the control device CNT stops each pump when the water level of the stored water in the
制御装置ＣＮＴは、本機１に併設される数値制御装置（総合制御装置）と相互に検出信号または測定信号と制御信号とを入出力できるように接続される。また、制御装置ＣＮＴは、冷却装置６の制御ユニットと接続して冷却装置６を遠隔操作できる。加工槽の貯留水の水位、比抵抗値、水温、切断水限界圧力、加工液噴流圧力または流量の設定値は、制御装置ＣＮＴまたは数値制御装置で設定される。
The control device CNT is connected to a numerical control device (integrated control device) provided in the
制御装置ＣＮＴは、加工槽に貯留される浸漬用加工水または緩衝水のような貯留水の水位が液面検出器またはフロートスイッチで設定される高さ位置に到達したときは、水位調整バルブＶ２を適度な開度に調整して開放する。一方、制御装置ＣＮＴは、貯留水の水位が設定される高さを下回るときは、水位調整バルブＶ２を適度な開度まで締めるか、完全に閉じる。したがって、カッティングノズル１１から高圧切断水が供給されるとき、または加工液噴流ノズル１４Ａ，１４Ｂから加工液噴流が供給されるときに、加工槽１０の貯留水の水位が設定されている水位に保持される。
When the level of stored water such as immersion processing water or buffered water stored in the processing tank reaches the height position set by the liquid level detector or the float switch, the control device CNT controls the water level adjustment valve V2. Adjust to a proper opening and release. On the other hand, when the water level of the stored water falls below the set height, the control device CNT tightens the water level adjustment valve V2 to an appropriate opening degree or closes it completely. Therefore, when the high-pressure cutting water is supplied from the cutting
水位調整管路Ｒ１２を通って回収槽２０に排出される液面調整排水の水量が比較的少ない。また、液面調整排水は、加工槽１０の中位よりも高位にある側部排出口から排出されるので、加工槽１０の底面中央の最深部位にある排出口からドレイン１７を通って排出される一次排水に比べて切断砥粒の含まれる割合が一次排水に比べて少ない。そのため、液面調整排水は、回収槽２０に排出される。回収槽２０に貯留される二次排水は、第２の遠心分離機４２で不純物が遠心分離によって除去されるので、液面調整排水が廃棄されることはなく、損失がない。
The amount of liquid level adjustment drainage discharged to the
回収槽２０には、水位検出器８０が設けられる。水位検出器８０は、回収槽２０に貯留される濾過排水の水面が予め設定された第１の水位以上にあるときと第１の水位よりも下位の第２の水位以下にあるときを検出する。水位検出器８０は、具体的に、フロートに固定される制御棒が水面の変動で上下するフロートに従動して上下スイッチをオンオフすることによって上位の第１の水位と下位の第２の水位を検出する。
The
水位検出器８０の検出信号は、制御装置ＣＮＴに入力される。制御装置ＣＮＴは、回収槽２０に貯留される濾過排水の水面が予め設定された第１の水位以上であるときに濾過ポンプＰ２を駆動し、濾過排水を汲み上げて第２の遠心分離機４２に送水する。また、制御装置ＣＮＴは、濾過排水の水面が第２の水位以下であるときに濾過ポンプＰ２を停止し、濾過排水を第２の遠心分離機４２に送水しないようにする。回収槽２０が満水で排水ポンプＰ１が停止されたときでも、濾過ポンプＰ２は、濾過排水の水位が第２の水位以下にならない限り駆動されて濾過排水を送水する。
The detection signal of the
したがって、一次濾過システム１００の回収槽２０に設けられる水位検出器８０と濾過ポンプＰ２によって、回収槽２０に貯留される濾過排水を放置しておかずに、濾過排水を可能な限り残留させないようにして余剰水を一層少なくすることができる。また、回収槽２０に残されている濾過排水の水量が少なく残留不純物濃度が過度に高いときには第２の遠心分離機４２に濾過排水を送水しないので、汚水槽３０において第２の遠心分離機４２で分離しきれない濾過排水に含まれる残留切断砥粒が浄水に再度混入する量が僅少にされる。
Therefore, the
回収槽２０の水位によって選択的に第２の遠心分離機４１に濾過排水を送水することによって、濾過精度を低下させずに一次濾過のときに残留する無駄な余剰水を最小にすることができ、加工槽１０から排出される一次排水の水量に対して殆んど損失なく同量の清水を再生することができる。そのため、加工液再生供給装置の全容量を可能な限り小さくして、設置面積を大幅に縮小することができる。
By selectively sending filtered wastewater to the
図２は、本発明の第２の実施の形態の複合加工装置における加工槽と加工液再生供給装置の具体的な構成を示す模式図である。図１に示される複合加工装置と同一の符号が付された構成部材は、第１の実施の形態の複合加工装置と異なる部分に限って説明される。また、図１に示される複合加工装置と同一の符号が付された構成部材で特に説明がない構成部材は、基本的に第１の実施の形態の複合工装置と同一である。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the processing tank and the processing liquid regeneration supply device in the combined processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. The components denoted by the same reference numerals as those of the combined machining apparatus shown in FIG. 1 will be described only in parts different from the combined machining apparatus of the first embodiment. In addition, constituent members having the same reference numerals as those of the composite processing apparatus shown in FIG. 1 and not particularly described are basically the same as the composite processing apparatus of the first embodiment.
図２に示される第２の実施の形態の加工液再生供給装置２は、汚水槽３０が２槽構造である点で図１に示される第１の実施の形態の加工液再生供給装置２と異なる。ただし、実施の形態の２槽式の汚水槽３０は、汚水槽第１槽３０Ａが浄化槽に相当し、汚水槽第２槽３０Ｂが給水槽に相当するので、実施の形態の汚水槽３０は、本来の汚水槽としては実質的に１槽である。
The machining fluid
汚水槽３０は、第１の遠心分離機４１と第２の遠心分離機４２において加工で生じた金属加工屑と加工に供された切断砥粒を含む不純物が遠心分離された分離水である浄水を貯留する。汚水槽３０は、回収槽２０に隣接して据置される。汚水槽３０は、パーティション３１で仕切られる第１槽３０Ａと第２槽３０Ｂでなる。
The
パーティション３１の下側が開口されていて、第１槽３０Ａと第２槽３０Ｂとが連通される。したがって、第１槽３０Ａに貯留される浄水は、第１槽３０Ａに送水されてくる浄水の水量に従がう水位になるように自然に第２槽３０Ｂに流入する。
The lower side of the
第１槽３０Ａは、メッシュフィルタ３２を備え、一次濾過システム１００で一次濾過された浄水をメッシュフィルタ３２で予備濾過しながら貯留する貯水槽である。第２槽３０Ｂは、浄水からメッシュフィルタ３２で予備濾過されて残留不純物が除去された準清水または準清水がイオン交換された準純水を貯留する貯水槽である。ここで、準清水は、洗浄水として使用可能な清浄度を有する水を示す。特に、準純水は、準清水の中で浸漬用加工水として供給できる清浄度と所要の比抵抗値を有する水を示す。
The
第１槽３０Ａに第１槽３０Ａを複数室に区分するようにメッシュフィルタ３２が設けられる。第１槽３０Ａの浄水は、複数室および第２槽３０Ｂの水位が同位になるように連通路を通って第２槽３０Ｂに流入し、第２槽３０Ｂに流入するときにメッシュフィルタ３２で濾過される。複数室の浄水に含まれる残留不純物、特に比重の小さい微細な切断砥粒が浄水中を浮遊するが、メッシュフィルタ３２が障壁になって複数室外に出ない。
A
したがって、第１槽３０Ａは、メッシュフィルタ３２を一次濾過システム１００における一次濾過で取りきれない残留切断砥粒を含む不純物の障壁として浮遊する切断砥粒が再度混入しないようにしながら浄水をメッシュフィルタ３２で濾過するとともに比重の大きい残留不純物を沈殿濾過して第２槽３０Ｂに準清水を供給する。
Accordingly, the
準清水は、浸漬用加工水として使用できる清浄度を有しており、イオン交換回路に循環させることができる。そのため、第２槽３０Ｂに、イオン交換回路と冷却回路が設けられる。第２槽３０Ｂでは、第１槽３０Ａから流入する準清水が適時イオン交換器５に送水されて第２槽３０Ｂに戻される。また、第２槽３０Ｂでは、貯留されている準清水または準純水が冷却装置６に送水されて第２槽３０Ｂに戻される。したがって、第２槽３０Ｂには、冷却装置６によって予め設定された所定温度に冷却された準清水またはイオン交換５によって所要の比抵抗値にされた準純水が貯留される。
The quasi-clean water has a cleanliness level that can be used as processing water for immersion, and can be circulated in the ion exchange circuit. Therefore, an ion exchange circuit and a cooling circuit are provided in the
第２槽３０Ｂに貯留される準清水または準純水は、洗浄水または浸漬用加工水として使用できる清浄度を有するので、ウォータジェット加工時に緩衝水として使用することができる。したがって、第２槽３０Ｂから緩衝水、洗浄水、浸漬用加工水が加工槽１０に供給される。
Since the semi-pure water or semi-pure water stored in the
第２槽３０Ｂは、浸漬用加工水として必要十分な清浄度と所要の比抵抗値を有する加工水を供給するので、ワイヤカット放電加工装置の清水槽に相当する。しかしながら、複合加工装置の場合は、ワイヤカット放電加工に存在しない比重の小さい微細な切断砥粒が存在するので、ワイヤカット放電加工装置の加工水の循環システムで行なわれている一般的な濾過方法では、微細な切断砥粒を除去しきれない。
Since the
したがって、第２の実施の形態の加工液再生供給装置２は、汚水槽３０で浄水を濾過して準清水または準純水を生成し、汚水槽３０から緩衝水または浸漬用加工水のような貯留水を供給することを可能にしているが、メッシュフィルタ３２による予備濾過では、加工槽１０の貯留水よりも高い清浄度が要求される高圧ポンプ用加工水および噴流用加工水としては清浄度が不十分であり、カッティングノズル１１や加工液噴流ノズル１４Ａ，１４Ｂに供給することは好ましくない。
Therefore, the processing liquid
そのため、浸漬用加工水を供給できる汚水槽を備える第２の実施の形態の加工液再生供給装置２であっても清水槽４０が設けられる。そして、第２槽３０Ｂに貯留される準清水または準純水を浮遊する残留不純物が再度混入することがないように微細な切断砥粒を効果的に確実に除去するペーパフィルタ７で濾過して清水槽４０に送水する。清水槽４０は、ペーパフィルタ７で二次濾過された二次濾過水である清水を貯留する。なお、第２の実施の形態の加工液再生供給装置２は、イオン交換回路と冷却回路が汚水槽３０に設けられているので、清水槽４０にイオン交換回路と冷却回路を設ける必要はない。
Therefore, the
浸漬用加工水、洗浄水、または緩衝水は、高圧ポンプ用加工水または噴流用加工水程度に清浄度が要求されず、清水または純水である必要がない。第２の実施の形態の加工液再生供給装置２は、２槽式の汚水槽３０を備えるので、汚水槽３０から浸漬用加工水、洗浄水、緩衝水を加工槽１０に供給することができる。そのため、濾過時間がより短く、十分な量の浸漬用加工水、洗浄水、緩衝水を生成するまでの待機時間が短縮され、一層作業効率を向上させる優れた利点がある。
The immersion processing water, washing water, or buffer water does not require cleanliness as high as high pressure pump processing water or jet processing water, and does not need to be clean water or pure water. Since the processing liquid
汚水槽３０が１槽構造である第１の実施の形態の加工液再生供給装置に対して汚水槽３０が２槽構造である第２の実施の形態の加工液再生供給装置は、浸漬用加工水、冷却水、緩衝水を汚水槽第２槽３０Ｂから供給することができるので、清水槽４０に加工槽１０を満水にする水量の清水を貯留しておく必要がない。したがって、清水槽３０は、高圧ポンプ用加工水または噴流用加工水に必要な量の清水を貯留できる容量を有していればよい。清水槽４０の容量は、例えば、汚水槽４０の１０分の１程度もしくは加工槽１０の５分の１程度で十分である。
The processing liquid regeneration and supply apparatus according to the second embodiment in which the
第２の実施の形態の加工液再生供給装置２における主管路は、清水送水回路Ｒ３が汚水槽３０からメッシュフィルタ３２で予備濾過された準清水または準純水を清水槽４０に送水する点および加工水供給管路Ｒ５が汚水槽第２槽３０Ｂと加工槽１０とを接続する点で第１の実施の形態の加工液再生供給装置と異なる。加工水供給管路Ｒ５には、必要に応じてリリーフ管路が設けられる。また、第２の実施の形態の加工液再生供給装置２における副管路は、イオン交換管路Ｒ１３と冷却管路Ｒ１４が汚水槽第２槽３０Ｂに設けられる点で第１の実施の形態の加工液再生供給装置と異なる。
The main pipeline in the machining liquid regeneration and
噴流供給管路Ｒ４から図２に点線Ｂ１で示されるバイパスで分岐して浸漬用加工水を供給する管路を形成し、清水槽４０から清水を浸漬用加工水として加工槽１０に供給するようにできる。また、噴流供給管路Ｒ４から点線Ｂ２で示されるバイパスで分岐して高圧ポンプ用加工水を供給する管路を形成し、清水槽４０から清水を高圧ポンプ用加工水として高圧ポンプ９に供給するようにできる。
A pipe that branches from the jet supply line R4 by a bypass indicated by a dotted line B1 in FIG. 2 is formed to supply the immersion working water, and the fresh water is supplied from the
第２の実施の形態の加工液再生供給装置２で設けられるポンプのうち、準清水または準純水を加工槽１０に送水する加工水供給ポンプＰ８が噴流ポンプＰ４と別に設けられる点で第１の実施の形態の加工液再生供給装置と異なる。必要に応じて冷却管路Ｒ１４の冷却ポンプＰ７と冷却装置６との間にバルブを設けることができる。
Among the pumps provided in the machining fluid
以下、本発明の複合加工装置の加工水の循環システムにおける加工水の循環状態を図２に示される第２の実施の形態の加工液再生供給装置の動作で説明する。なお、部分的に図１に示される第１の実施の形態の加工液再生供給装置の動作を引用する。 Hereinafter, the circulation state of the machining water in the machining water circulation system of the combined machining apparatus according to the present invention will be described with reference to the operation of the machining fluid regeneration supply apparatus of the second embodiment shown in FIG. In addition, the operation of the machining fluid regeneration supply device of the first embodiment shown in FIG. 1 is partially cited.
初期状態では、清水槽４０と超清水槽５０が満水になり、汚水槽３０が上限水位以下の十分安全な水位になるまで不純物を含まない未使用の市販超純水を加工液再生供給装置２に給水する。濾過済水道水を使用する場合は、汚水槽３０に原水を注入してイオン交換器５と冷却装置６とで所要の比抵抗値と水温にした後に清水槽４０と超清水槽５０に順次送水する。汚水槽３０が上限水位以下の十分安全な水位なるまで原水を注水する。
In the initial state, the
準清水または準純水は、浄水送水ポンプＰ３によって清水供給管路Ｒ３を通して清水槽４０に供給される。１槽式の汚水槽３０の場合は、汚水槽３０に注水される原水は、清水供給管路Ｒ３を通して清水槽４０に供給され、清水槽４０においてイオン交換回路と冷却管路に循環される。清水槽４０の清水は、清水転送管路Ｒ１５を通して満水まで超清水槽５０に送水される。
The quasi-clean water or quasi-pure water is supplied to the
長い加工休止時間の後にすでに加工液再生供給装置２に貯留水が収容されている状態でウォータジェット加工を行なう場合は、特に準備は要求されない。好ましくは、加工前に汚水槽第２槽３０Ｂの準清水または清水槽４０の清水を冷却して所定温度にしておく。また、長い加工休止時間の後にワイヤカット放電加工を行なう場合は、イオン交換ポンプＰ６を駆動して所要の比抵抗値を有する準純水を生成しておく。１槽式の汚水槽３０を有する第１の実施の形態の複合加工装置の場合は、所要の比抵抗値を有する純水を生成しておく。
When water jet machining is performed in a state where the stored water is already stored in the machining fluid
ウォータジェット加工前に、汚水槽第２槽３０Ｂから加工槽１０に設けられるフロートスイッチが緩衝水位でオンするまで、または液面検出器が予め設定された水位を検出するまで準清水を緩衝水として加工槽１０に供給する。汚水槽３０に貯留されている準清水の水量は、供給された準清水の水量だけ減少する。
Before the water jet processing, the semi-clean water is used as buffer water until the float switch provided in the
ウォータジェット加工時は、超清水槽５０から超清水を高圧ポンプ用加工水として高圧ポンプ９に供給し、カッティングノズル１１で切断用加工水に切断砥粒を混入して高圧切断水を噴射させ、ワークスタンド１６に取り付けられた被加工物を高圧切断水で切断加工する。加工に供された切断砥粒を含む高圧切断水は、汚水として緩衝水に吸収される。
At the time of water jet processing, ultra-high fresh water is supplied from the
緩衝水位を超えた緩衝水は、図示しない液面検出器またはフロートスイッチの検出信号に応答して水位調整バルブＶ２が制御装置ＣＮＴによって適度の開度で開放され、水位調整管路Ｒ１２を通って回収槽２０に回収される。水位調整管路Ｒ１２を通って排出される液面調整排水は、加工槽１０の貯留水の比較的上位に位置する上水であるので、比重の大きい不純物は殆んど含まれていない。回収槽２０に貯留される二次排水は、濾過槽６０に集積されない微細な切断砥粒を含むので、水位調整管路１２を通って排出される緩衝水が混入しても一次濾過工程の濾過効率に影響を及ぼさない。
In response to a detection signal from a liquid level detector or float switch (not shown), the buffer level exceeding the buffer level is opened by the control device CNT at an appropriate degree of opening of the water level adjustment valve V2, and passes through the water level adjustment line R12. It is recovered in the
ウォータジェット加工後は、超清水供給ポンプＰ５を停止して高圧ポンプ用加工水の供給を停止するとともに高圧ポンプ９と増圧器を停止して切断用加工水の供給を停止する。そして、ドレインバルブＶ１を全開して排水ポンプＰ１を濾過システム１００が濾過処理できる最大の水量で加工槽１０の貯留水を排出するように駆動して、高圧切断水を吸収して切断砥粒で汚染されている加工槽１０の緩衝水を汚水として吸引して全て排出する。
After the water jet machining, the super fresh water supply pump P5 is stopped to stop the supply of the high pressure pump processing water, and the high pressure pump 9 and the pressure intensifier are stopped to stop the cutting water supply. Then, the drain valve V1 is fully opened, and the drainage pump P1 is driven so as to discharge the stored water in the
第１の遠心分離機４１は、フロートスイッチＳ１がオフになって加工槽１０が空であることを検出するまで一次排水を導入して濾過する。汚水槽３０は、汚水槽３０が上限水位で満水の初期状態から緩衝水を加工槽１０に供給した後であるから、加工槽１０からの一次排水を一次濾過した浄水を全て収容できる。
The
加工槽１０から排出される一次排水は、第１の遠心分離機４１に導入される。第１の遠心分離機４１は、一次排水から切断砥粒を含む不純物を遠心分離して不純物を含む二次排水を濾過槽６０に流下排出する。第１の遠心分離機４１で濾過された浄水は、汚水槽第１槽３０Ａのメッシュフィルタ３２で区分される第１室に送水される。
The primary waste water discharged from the
二次排水は、濾過槽６０で濾過されて金属加工屑と切断砥粒が除去され、金属加工屑と切断砥粒は濾過槽６０に堆積して集積収集される。濾過槽６０で濾過された濾過排水は、濾過槽６０を収容している回収槽２０に流下貯留される。濾過排水の水面が第１の水位に達して水面検出器８０が検出信号を出力すると、制御装置ＣＮＴによって濾過ポンプＰ２が駆動されて濾過排水が第２の遠心分離機４２に送水される。
The secondary waste water is filtered in the
第２の遠心分離機４２は、濾過排水を導入して濾過排水から濾過槽６０を通過した微細な切断砥粒を多く含む不純物を遠心分離して分離不純物を高濃度で含む二次排水を濾過槽６０に流下排出する。第２の遠心分離機４２で濾過された浄水は、汚水槽第１槽３０Ａのメッシュフィルタ３２で区分される第１室に送水される。
The
汚水槽第１槽３０Ａの第１室に送水される浄水は、汚水槽３０の全体の水位が安定するようにメッシュフィルタ３２を通過して第２槽３０Ｂに流入する。メッシュフィルタ３２を通過できない浄水に含まれる残留不純物は、メッシュフィルタ３２で区分される複数室の中で浮遊し、または沈殿する。汚水槽第１槽３０Ａに送水される浄水は、メッシュフィルタ３２を通過して予備濾過され、汚水槽第２槽３０Ｂに準清水として貯留される。
The purified water sent to the first chamber of the sewage tank
加工槽１０から緩衝水が全て排出された後、汚水槽第２槽３０Ｂには加工槽１０を洗浄する洗浄水として十分な量の準清水が残されているので、待機時間なしに汚水槽第２槽３０Ｂから準清水を洗浄ノズルに供給して加工槽１０を洗浄する作業が行なわれる。
After all of the buffered water has been discharged from the
加工槽１０を洗浄している間は、フロートスイッチＳ１に応答して適時ドレインバルブＶ１を開放して排水ポンプＰ１を駆動し、洗浄した後の切断砥粒を含む汚水である一次排水を第１の遠心分離機４１に吸引排出する。加工槽１０の洗浄作業が終了する時点で汚水槽第２槽３０Ｂは、緩衝水を供給する以前と大体同じ状態に戻されている。
While the
加工槽１０を洗浄している間は、フロートスイッチＳ１に応答して適時ドレインバルブＶ１を開放して排水ポンプＰ１を駆動し、洗浄した後の切断砥粒を含む汚水である一次排水を第１の遠心分離機４１に吸引排出する。加工槽１０の洗浄作業が終了する時点で汚水槽第２槽３０Ｂは、緩衝水を供給する以前と大体同じ状態に戻されている。
While the
加工槽１０の洗浄作業が終了後のワイヤカット放電加工前に汚水槽第２槽３０Ｂの準清水を所要の比抵抗値を有し設定温度にされた準純水にする。ただし、加工槽１０の洗浄作業中もイオン交換と冷却が行なわれており、第１槽３０Ａに送水されてくる洗浄水を一次排水として遠心分離されて濾過された浄水の量が汚水槽３０の全体の貯留水の比抵抗値と水温に大きな影響を与えるほど多くないので、待機時間が大幅に短縮されている。
Before the wire-cut electric discharge machining after the cleaning operation of the
同時に浄水送水ポンプＰ３が駆動され、清水供給管路Ｐ３を通してペーパフィルタ７で濾過された清水が清水槽４０に順次供給されている。また、清水送水ポンプＰ４が駆動され、超清水供給管路Ｒ６を通してセラミックフィルタ８で濾過された超清水がウォータジェット加工時に切断用加工水として供給された水量だけ送水されて補充される。
At the same time, the purified water feed pump P3 is driven, and the fresh water filtered by the
短い待機時間の後に加工水供給ポンプＰ８を駆動させて数値制御装置に設定された被加工物を浸漬する必要十分な水量の準純水を浸漬用加工水として汚水槽第２槽３０Ｂから加工槽１０に供給する。液面検出器が設定された水位を検出したときに加工水供給ポンプＰ８を停止する。汚水槽第２槽３０Ｂは、供給された浸漬用加工水の水量だけ貯留水が減少する。
After a short waiting time, the processing water supply pump P8 is driven to immerse the work water set in the numerical control device with a quasi-pure water having a necessary and sufficient amount of water as the processing water for immersion from the
ワイヤカット放電加工時は、噴流ポンプＰ４を駆動して、清水槽４０から所定温度に冷却され所要の比抵抗値を有する清水を噴流用加工水として加工液噴流ノズル１４Ａ，１４Ｂに供給して直接加工間隙に所定圧力で加工液噴流が噴出される。放電加工で発生した金属加工屑を含む加工液噴流は、汚水として加工槽１０に被加工物を浸漬するように貯留されている浸漬用加工水に吸収される。
At the time of wire cut electric discharge machining, the jet pump P4 is driven, and fresh water cooled to a predetermined temperature from the
被加工物の高さを基準にして設定されている設定水位を超えた加工槽１０に貯留されている加工水は、液面検出器の測定信号に応答して水位調整バルブＶ２が開閉し、水位調整バルブＶ２の開閉で断続的に水位調整管路Ｒ１２を通って回収槽２０に回収される。水位調整管路Ｒ１２を通って排出される液面調整排水は、加工槽１０の貯留水の比較的上位に位置する上水であり、不純物の大半が比重の大きい金属加工屑である。回収槽２０に貯留される二次排水は、濾過槽６０に集積されない微細な切断砥粒を含むので、水位調整管路１２を通って排出される緩衝水が混入しても一次濾過工程の濾過効率に影響を及ぼさない。
In the processing water stored in the
ワイヤカット放電加工中は、一次排水がある限り、一次濾過システム１００における一次濾過と汚水槽第１槽３０Ａにおける予備濾過が行なわれている。また、汚水槽第２槽３０Ｂにおけるイオン交換と冷却が行なわれており、準純水が生成され続けている。そして、浄水送水ポンプＰ３が駆動されて、準純水がペーパフィルタ７を通して清水が生成され、加工に供された噴流用加工水を補う量の清水が清水槽４０に補充され続けている。
During wire cut electric discharge machining, as long as there is primary drainage, primary filtration in the
ワイヤカット放電加工後は、噴流ポンプＰ４を停止して加工液噴流の供給を停止する。そして、ドレインバルブＶ１を全開して排水ポンプＰ１を濾過システム１００が濾過処理できる最大の水量で加工槽１０の貯留水を排出するように駆動して、加工液噴流を吸収して金属加工屑を含む加工槽１０の浸漬用加工水を汚水として吸引して全て排出する。ワイヤカット放電加工後の一次排水は微細な切断砥粒を含まないので、一次濾過システム１００における一次濾過と予備濾過で十分な準清水が生成される。
After the wire cut electric discharge machining, the jet pump P4 is stopped and the supply of the machining liquid jet is stopped. Then, the drain valve V1 is fully opened, and the drainage pump P1 is driven so as to discharge the stored water in the
加工槽１０から浸漬用加工水が全て排出されるとき、汚水槽第２槽３０Ｂには加工槽１０に緩衝水として十分な量の準清水が残されている。次のウォータジェット加工を行なうための被加工物の取外しと取付けのような段取り作業中、一次濾過システム１００から浄水が汚水槽第１槽３０Ａに送水されている。緩衝水は高い清浄度と所要の比抵抗値が要求されないから、待機時間なしで緩衝水を加工槽１０に供給することができる。
When all of the processing water for immersion is discharged from the
以上のようにして、ウォータジェット加工、加工槽の洗浄、ワイヤカット放電加工を繰返し行なうことで、短い待機時間で汚水を浄化して加工水を再生して、加工準備時間が大幅に短縮され、作業効率が向上する。１槽式の汚水槽３０を備える第１の実施の形態の加工液再生供給装置の場合、ワイヤカット放電加工中に汚水槽３０から浄水をペーパフィルタ７で濾過して清水槽４０に清水を供給し清水槽４０でイオン交換と冷却が行なわれ続けているので、ワイヤカット放電加工が終了するまでには、清水槽４０から浸漬用加工水として供給された水量の純水が補充されており、汚水を浄化して加工水を再生するまでの待機時間は、第２の実施の形態の加工液再生供給装置に比べて著しく不利であるわけではない。
As described above, water jet machining, washing of the processing tank, and wire-cut electric discharge machining are performed repeatedly to purify the sewage and regenerate the machining water in a short standby time, and the machining preparation time is greatly reduced. Work efficiency is improved. In the case of the machining liquid regeneration and supply apparatus according to the first embodiment including the single tank
本発明の複合加工装置は、第１の実施の形態の加工液再生供給装置のように汚水槽３０の容量を加工槽１０の容量の２．５倍、清水槽４０の容量を加工槽の容量の１．５倍程度にした場合、例えば、加工槽１０の容量が約５００リットルで従来の複合加工装置の加工液再生供給装置が収容できる全容量が３０００リットルであるときに、加工水の供給能力が同等の加工液再生供給装置が収容できる全容量を２３００リットル程度まで削減することができる。したがって、加工液再生供給装置の設定面積を縮小して複合加工装置を小型化することができる。
The combined processing apparatus according to the present invention has a capacity of the
第２の実施の形態の加工液再生供給装置のように汚水槽３０の容量を加工槽の容量の３倍程度、清水槽４０の容量を加工槽１０の容量の５分の１程度にした場合、例えば、従来の複合加工装置の加工液再生供給装置が収容できる全容量が３０００リットルであるときに、加工水の供給能力が同等の加工液再生供給装置が収容できる全容量を２０００リットル程度まで削減することができる。
When the capacity of the
以上に説明される本発明の実施の形態の加工液供給再生装置は、すでにいくつかの例が具体的に挙げられているように、本発明の作用効果が得られる範囲で変形し、具体的な構成部材を別の構成部材と置換し、あるいは既存の複合加工装置または別の発明の複合加工装置と組み合わせて実施することができる。 The working fluid supply / regeneration device according to the embodiment of the present invention described above is modified within a range in which the operational effects of the present invention can be obtained, as described in some examples. One component can be replaced with another component, or can be implemented in combination with an existing complex machining apparatus or another complex machining apparatus.
本発明は、工作機械、金型製造、部品製造の製造業に適用される。本発明の複合加工装置は、加工液を再生する待機時間が短く加工準備時間を短縮して作業効率を向上させる。また、加工液再生供給装置の設置面積を大幅に縮小し複合加工装置を小型化する。複合加工装置は、ウォータジェット加工装置またはワイヤカット放電加工装置に比べて大型にならざるを得ないので、工場に設置することが困難であることが多い。本発明は、複合加工装置を小型化することで複合加工装置の導入を促進して工作機械、金型製造、部品製造の製造業の発展に寄与する。 The present invention is applied to the manufacturing industry of machine tools, mold manufacturing, and parts manufacturing. The combined machining apparatus of the present invention improves the working efficiency by shortening the waiting time for regenerating the machining liquid and shortening the machining preparation time. In addition, the installation area of the machining fluid regeneration supply device is greatly reduced, and the combined machining device is miniaturized. The complex machining apparatus must be large in comparison with the water jet machining apparatus or the wire cut electric discharge machining apparatus, and is often difficult to install in a factory. The present invention contributes to the development of the manufacturing industry of machine tools, mold manufacturing, and parts manufacturing by promoting the introduction of the combined processing apparatus by downsizing the combined processing apparatus.
１ 加工機械本機
２ 加工液再生供給装置
３ ベッド
４ サイクロン装置
４１ 第１の遠心分離機
４２ 第２の遠心分離機
５ イオン交換器
６ 冷却装置
７ ペーパフィルタ
８ セラミックフィルタ
９ 高圧ポンプ
１０ 加工槽
１１ カッティングノズル
１２Ａ，１２Ｂ ガイドアッセンブリ
１３Ａ，１３Ｂ アーム
１４Ａ，１４Ｂ 加工液噴流ノズル
１５ 加工槽壁
１６ ワークスタンド
１７ ドレイン
２０ 回収槽
３０ 汚水槽
４０ 清水槽
５０ 超清水槽
６０ 濾過槽
７０ 水質センサ
８０ 水位検出器
１００ 一次濾過システム
ＣＮＴ 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008276199A JP2010105052A (en) | 2008-10-28 | 2008-10-28 | Composite machining device equipped with working fluid reproduction feeding device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010105052A true JP2010105052A (en) | 2010-05-13 |
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ID=42295003
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| JP2008276199A Pending JP2010105052A (en) | 2008-10-28 | 2008-10-28 | Composite machining device equipped with working fluid reproduction feeding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010105052A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013108427A1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | 新東工業株式会社 | Shot peening device |
| KR101305936B1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-12 | 한성완 | Eco-friendly water jet processing system |
| CN112296463A (en) * | 2020-10-29 | 2021-02-02 | 株洲联信金属有限公司 | Device special for recovering cooling liquid of wire cutting machine |
-
2008
- 2008-10-28 JP JP2008276199A patent/JP2010105052A/en active Pending
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