JP7068036B2 - Gas-liquid separation mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、加工装置に接続される気液分離機構に関する。 The present invention relates to a gas-liquid separation mechanism connected to a processing apparatus.
切削装置、研削装置等の各種加工装置では、加工時に、被加工物の冷却等のために、加工水が用いられる。そして、その加工水が、加工により生じた屑とともに飛散し、被加工物に付着すると、デバイスの品質を低下させるため、屑を含んだ加工水を外部に排出する必要がある。そこで、屑を含んだ加工水を強制的に排気する機構が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In various processing devices such as cutting devices and grinding devices, processing water is used for cooling the workpiece during processing. Then, when the processing water scatters together with the debris generated by the processing and adheres to the workpiece, the quality of the device is deteriorated, so that it is necessary to discharge the processing water containing the debris to the outside. Therefore, a mechanism for forcibly exhausting the processing water containing waste has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、特許文献1に記載された機構のように、加工装置から排出されるミストを含んだ加工排液の気体と液体とを同時に吸引しようとすると、吸引状態が安定せず、充分に吸引ができなくなってしまうという問題もある。そこで、配管途中にタンクを設け、加工排液の気体と液体とを分離して排出する装置も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
Further, as in the mechanism described in
しかし、配管の途中にタンクを設けると、その分スペースが取られ、設備が大型化してしまうという問題がある。 However, if a tank is provided in the middle of the piping, space is taken up by that amount, and there is a problem that the equipment becomes large.
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、設備設置面積を抑えるとともに安定した吸引によって気体と液体とを分離して排出可能にすることを目的とする。 The present invention has been considered to have such a problem, and an object of the present invention is to reduce the installation area of equipment and to separate gas and liquid from each other by stable suction so that they can be discharged.
本発明は、加工装置に接続される気液分離機構であって、吸引源と、該吸引源によって吸引された気体と液体とを含む加工排液を排出する排出路の終端に立設され、下端から加工排液が流入するとともに上端が閉塞され、外周に複数の穴が形成された内筒と、内筒を収容するとともに該穴から流出した液体と気体とを受ける筐体と、を備え、該筐体の鉛直方向上部には気体排出口が形成されるとともに下部に液体排出口が形成され、該内筒の上端が天井板によって閉塞され、該天井板は、該内筒より大径に形成され該内筒よりも外周側に突出するつば部を備え、上昇する該加工廃液を構成する水が該つば部に当たって下降する。 The present invention is a gas-liquid separation mechanism connected to a processing apparatus, which is installed at the end of a suction source and a discharge path for discharging a processed waste liquid containing a gas and a liquid sucked by the suction source. It is provided with an inner cylinder in which a processing drainage flows in from the lower end and the upper end is closed to form a plurality of holes on the outer periphery, and a housing for accommodating the inner cylinder and receiving the liquid and gas flowing out from the holes. A gas discharge port is formed in the upper part of the housing in the vertical direction and a liquid discharge port is formed in the lower part, the upper end of the inner cylinder is closed by a ceiling plate, and the ceiling plate has a larger diameter than the inner cylinder. It is provided with a brim portion that is formed on the inner cylinder and projects to the outer peripheral side of the inner cylinder, and the rising water constituting the processing waste liquid hits the brim portion and descends .
本発明の気液分離機構は、排出路の終端に配置された内筒と筐体とを備え、内筒に流入した気体と液体とを含む排液は、内筒の外周に形成された複数の穴を通じて筐体中にあふれ出る。そして、この時に気体と液体との分離がなされ、筐体の気体排出口と液体排出口とからそれぞれ排出される。したがって、タンクを配置する必要がないので、設備設置面積を抑えるとともに安定した吸引が可能となる。 The gas-liquid separation mechanism of the present invention includes an inner cylinder and a housing arranged at the end of the discharge passage, and a plurality of drainage liquids including gas and liquid flowing into the inner cylinder are formed on the outer periphery of the inner cylinder. It overflows into the housing through the hole. Then, at this time, the gas and the liquid are separated, and the gas and the liquid are discharged from the gas discharge port and the liquid discharge port of the housing, respectively. Therefore, since it is not necessary to arrange a tank, the equipment installation area can be suppressed and stable suction can be performed.
図1に示す切削装置1は、保持手段2に保持された被加工物に対して切削手段3によって切削加工を施す加工装置である。
The
保持手段2は、多孔質部材からなる保持部材21を備え、保持部材21は、図示しない吸引源に連通している。保持部材21の表面は、被加工物が保持される保持面211となっている。保持手段2は、X軸方向に移動可能であり、その移動経路の前方(-Y方向側)には、被加工物を収容するカセット22が載置されている。一方、保持手段2の移動経路の後方(+Y方向側)には、切削後の被加工物を洗浄する洗浄手段8が配設されている。洗浄手段8は、被加工物を保持して回転するスピンナーテーブル81と、回転する被加工物に対して洗浄水を噴出する図示しないノズルとを備えている。
The holding means 2 includes a
切削手段3は、Y軸方向の軸心を有するスピンドルの先端に切削ブレード31が装着され、その切削ブレード31がブレードカバー32によって覆われて構成されている。ブレードカバー32には、切削水流入口33、34及び切削水を吐出するノズル35が形成されている。
The
切削手段3は、切り込み送り手段4によって駆動されてZ軸方向に移動可能であるとともに、割り出し送り手段5によって駆動されてY軸方向に移動可能である。切り込み送り手段4は、Z軸方向に延在するボールネジ41と、ボールネジ41と平行に配設された一対のガイドレール42と、ボールネジ41の一端に連結されボールネジ41を正逆両方向に回転させるモータ43と、ボールネジ41に螺合するナットを内部に備え側部がガイドレール42に摺接する昇降板44とから構成されている。モータ43がボールネジ41を回転させると、昇降板44がガイドレール42にガイドされてZ軸方向に昇降し、これに伴い昇降板44に固定された切削手段3がZ軸方向に昇降する。
The
割り出し送り手段5は、Y軸方向に延在するボールネジ51と、ボールネジ51と平行に配設された一対のガイドレール52と、ボールネジ51の一端に連結されボールネジ51を正逆両方向に回転させるモータ53と、ボールネジ51に螺合するナットを内部に備え側部がガイドレール52に摺接する移動板54とから構成されている。モータ53がボールネジ51を回転させると、移動板54がガイドレール52にガイドされてY軸方向に昇降し、これに伴い切り込み送り手段4及び切削手段3がZ軸方向に昇降する。
The index feeding means 5 includes a
切削手段3を構成するブレードカバー32には、排出路61が連結されている。排出路61は、例えば図2に示す気液分離機構7に連結されている。
A
図2に示す気液分離機構7は、排出路61の終端に位置している。気液分離機構7は、排出路61の途中に配設されブレードカバー32内の排液を吸引する吸引源62と、排出路61の終端において立設された内筒71と、内筒71を収容する筐体72とを備えている。
The gas-
内筒71は、内部が空洞となっており、その内径は、例えば38mmであり、鉛直方向の長さは、例えば110mmである。
The
内筒71の上端は、天井板711によって閉塞されている。天井板711は、内筒71よりも大径に形成されており、内筒71よりも外周側に突出した部分につば部711aが形成されている。天井板711の直径は、例えば70mmである。
The upper end of the
内筒71の下端には、吸引源62によって吸引され排出路61を流れる排液を流入させる排液流入口712が形成されている。排液流入口712の内径は、内筒71の内径と同等である。
At the lower end of the
内筒71の外周面には、複数の穴713が形成されている。穴713の直径は、例えば5~10mmである。穴713は、例えば100個程度形成されている。図示の例における穴713は、鉛直方向に等間隔に配置されており、また、周方向に隣り合う穴は上下にずれた状態で形成されている。なお、穴713は、すべてが同径に形成されていなくてもよい。また、穴713の形状も円形には限られない。
A plurality of
筐体72は、例えば円筒状に形成され、内径が天井板711よりも大径に形成されている。すなわち、天井板711の外周面と筐体72の内側面との間には空間が存在している。筐体72の内径は、例えば104mmである。
The
筐体72の鉛直方向上部には、排液に含まれる気体を排出する気体排出口73が形成されている。気体排出口73には、例えばエアダクトが連結され、気体を吸引できるようにしている。気体排出口73は、筐体72の天板の中心に形成されることが好ましい。また、気体排出口73は、天井板711よりも小径に形成されていることが好ましい。
A
筐体72の下部には、排液を構成する液体を排出する液体排出口74が形成されている。図示の例の液体排出口74は、筐体72の側面の下部に形成されているが、筐体72の下部であれば、他の位置に形成されていてもよい。例えば、筐体72の底面であって、内筒71の外周側に液体排出口74を形成してもよい。また、液体排出口74は、複数形成されていてもよい。
A
液体排出口74には、例えばドレーンが連結される。ドレーンに排出される排液は、廃棄されてもよいし、フィルタ等を介して切削水として再利用する構成としてもよい。
For example, a drain is connected to the
図1に示した切削装置1において被加工物を切削する場合は、被加工物が保持手段2において保持される。そして、切削ブレード31のY軸方向の位置が被加工物の切削すべき位置に位置合わせされた後、切削ブレード31が回転しながら切削手段3が下降して所定の高さ位置に位置付けされ、保持手段2が-X方向に移動することにより、所望の位置が切削される。
When the work piece is cut by the
切削中は、切削水流入口33,34より切削水が供給され、その切削水がノズル35から吐出される。その切削水は、切削ブレード31の回転によって、切削屑とともに飛散する。飛散した切削水及び切削屑は、排液として図2に示した吸引源62によって吸引されて排出路61から排出される。排液が吸引される際には、ブレードカバー32内の気体も吸引されるため、排液には気体と液体とが含まれている。
During cutting, cutting water is supplied from the cutting
図3に示すように、吸引源62によって吸引された排液611は、排液流入口712から内筒71に流入する。そして、排液を構成する液体は、内筒71内においてある程度貯留された後、穴713から内筒71の外側に排出される。そして、その排出された液体741は、筐体72において受け止められた後、筐体72に形成された液体排出口74から筐体72の外部に排出される。
As shown in FIG. 3, the
一方、液体741が穴713から筐体72側に排出されることにより、排液を構成する気体は内筒71内を上昇し、上部の穴713、すなわち穴713のうち液体の排出の用に供されない穴から筐体72側に排出される。そして、その気体731は、筐体72内を上昇し、つば部711aの外周側から回り込むようにして上昇し、気体排出口73から筐体72の外部に排出される。ここで、内筒71の上部を閉塞する天井板711は、内筒71よりも外周側に突出するつば部711aを備えているため、気体排出口73の吸引力によって水が上昇したとしても、その水は、つば部711aに当たって下降する。したがって、水が気体排出口73からエアダクトに流入するのを防ぐことができる。気体排出口73に作用する吸引力によって切削屑が上昇した場合も、天井板711のつば部711aに切削屑が当たって降下するため、気体排出口73において切削屑を吸引してしまうのを防止し、エアダクトに詰まりが生じるのを防ぐことができる。
On the other hand, when the liquid 741 is discharged from the
吸引源62は、例えば図4に示す水封式バキュームポンプにより構成される。水封式バキュームポンプからなる吸引源62は、ケーシング621と、ケーシング621内を回転可能な羽根車622と、ケーシング621に形成され排液を吸引する吸引口623と、水をケーシング621内に供給するための水供給口624と、吸引した排液を排出する排出口625とを備えている。吸引口623は、逆止弁63を介して切削手段3のブレードカバー32の内部と連通している。
The
切削水流入口33、34に切削水が供給され、ノズル35から吐出されると、切削ブレード31の回転によってブレードカバー32内において切削水が飛散する。その飛散した切削水は、吸引源62によって吸引される。具体的には、水供給口624からケーシング621内に適当量封水を入れて羽根車622を回転させると、その封水は、遠心力によってケーシング621の内壁に沿ってリング状に流れ、羽根車622が回転することにより、ケーシング621の内壁と羽根車622とによって囲まれた空間の容積が変化することを利用して、吸引口623による排液の吸引及び排出口625からの排液の排出を連続的に行う。図4に示した排出口625に内筒71の排液流入口712が直結しているため、排出機構をコンパクトに構成することができる。
When the cutting water is supplied to the cutting
以上のように、気液分離機構7は、排出路61の終端に配置された内筒71とその周囲の筐体72とを備え、内筒71に流入した気体と液体とを含む排液は、内筒71の外周部に形成された複数の穴713を介して筐体72中にあふれ出る。そして、この時に気体と液体との分離がなされ、筐体72の気体排出口73と液体排出口74とからそれぞれ排出される。したがって、気液分離のためのタンクを配置する必要がないので、設備設置面積を抑えるとともに安定した吸引が可能となる。
As described above, the gas-
1:切削装置
2:保持手段 21:保持部材 211:保持面
3:切削手段 31:切削ブレード 32:ブレードカバー 33、34:切削水流入口
35:ノズル
4:切り込み送り手段 41:ボールネジ 42:ガイドレール 43:モータ
44:昇降板
5:割り出し送り手段 51:ボールネジ 52:ガイドレール 53:モータ
54:移動板
61:排出路
62:吸引源
621:ケーシング 622:羽根車 623:吸引口 624:水供給口
625:排出口
7:気液分離機構
71:内筒 711:天井板 711a:つば部 712:排液流入口 713:穴
72:筐体
73:気体排出口 731:気体 74:液体排出口 741:液体
8:洗浄手段 81:スピンナーテーブル
1: Cutting device 2: Holding means 21: Holding member 211: Holding surface 3: Cutting means 31: Cutting blade 32:
Claims (1)
吸引源と、
該吸引源によって吸引された気体と液体とを含む加工排液を排出する排出路の終端に立設され、下端から加工排液が流入するとともに上端が閉塞され、外周に複数の穴が形成された内筒と、
該内筒を収容するとともに該穴から流出した液体と気体とを受ける筐体と、を備え、
該筐体の鉛直方向上部には気体排出口が形成されるとともに下部に液体排出口が形成され、
該内筒の上端が天井板によって閉塞され、
該天井板は、該内筒より大径に形成され該内筒よりも外周側に突出するつば部を備え、
上昇する該加工廃液を構成する水が該つば部に当たって下降する
気液分離機構。 A gas-liquid separation mechanism connected to the processing equipment,
With a suction source,
It is erected at the end of the discharge path for discharging the processed drainage containing the gas and liquid sucked by the suction source, and the processed drainage flows in from the lower end and the upper end is closed, and a plurality of holes are formed on the outer periphery. With the inner cylinder
A housing for accommodating the inner cylinder and receiving the liquid and gas flowing out of the hole is provided.
A gas discharge port is formed in the upper part in the vertical direction of the housing, and a liquid discharge port is formed in the lower part.
The upper end of the inner cylinder is blocked by the ceiling plate,
The ceiling plate has a brim portion that is formed to have a diameter larger than that of the inner cylinder and projects to the outer peripheral side of the inner cylinder.
The rising water constituting the processing waste liquid hits the brim and descends.
Gas-liquid separation mechanism.
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