KR20100108289A

KR20100108289A - 공구 세정 장치

Info

Publication number: KR20100108289A
Application number: KR1020100027352A
Authority: KR
Inventors: 유우 구리바야시; 히로유끼 다나까
Original assignee: 브라더 고오교오 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2010-10-06
Also published as: KR101161947B1; TW201034764A; JP2011025398A; CN101844315B; CN101844315A; JP5482359B2; TWI418417B

Abstract

본 발명의 공구 세정 장치는 세정액 통로의 도중에 저류부를 구비한다. 저류부는 세정액 통로 내를 흐르는 세정액을 저류한다. 공구 및 공구 홀더의 세정 시에 세정액 노즐은 저류부 내의 저류된 세정액을 분출한다. 세정액 노즐은 많은 세정액을 적은 저항 하에서 분출한다. 공구 및 공구 홀더는 세정액 노즐이 분출하는 세정액으로 확실하게 세정할 수 있다. 공구 세정 장치는 공구 및 공구 홀더의 설치 불량을 유효하게 방지한다.

Description

공구 세정 장치{TOOL CLEANING EQUIPMENT}

본 발명은 공작 기계의 주축에 설치하는 공구 및 공구 홀더를 세정하는 공구 세정 장치에 관한 것이다. 공구 세정 장치는 공구 및 공구 홀더 표면의 부착물(절삭칩 등)을 씻어낸다.

공작 기계는 프라이즈 가공, 드릴링 가공, 탭핑 가공 등의 다종류의 가공을, 공구를 자동 교환함으로써 실행한다. 공작 기계는 공구 수납부와 공구 교환 장치를 구비하고 있다. 공구 수납부는 복수 종류의 공구를 공구 홀더에 보유 지지한 상태로 수납하고 있다. 공구 수납부는 필요한 공구를 교환 위치로 송출한다. 공구 교환 장치는 교환 위치에서 공구를 수취한다. 공구 교환 장치는 수취한 공구를 반송하여 공작 기계의 주축에 설치한다. 동시에 공구 교환 장치는 사용을 종료한 공구를 주축으로부터 제거한다. 공구 교환 장치는 제거한 공구를 교환 위치로 반송하여 공구 수납부로 복귀시킨다.

공구 홀더는 주축 장착부와 공구 보유 지지부를 구비하고 있다. 주축 장착부는 대략 원추 형상을 갖고 있다. 공구 보유 지지부는 드릴, 탭 등의 공구를 보유 지지한다. 주축은 공구 설치 구멍을 구비하고 있다. 공구 설치 구멍은 주축 장착부에 대응하는 원추형의 구멍이다. 주축은 공구 설치 구멍의 안측에 드로우 바(Draw-bar)를 구비하고 있다.

공구 교환 장치는 공구 홀더의 주축 장착부를 공구 설치 구멍에 끼워 넣는다. 드로우 바는 주축 장착부의 단부를 파지하여 끌어 올려, 주축에 공구 홀더를 고정한다. 주축 장착부의 외주면은 공구 설치 구멍에 밀착함으로써 주축과 공구를 동심 상에 위치 결정한다.

주축은 가공실의 내부에 위치하고 있다. 가공실의 내부에는 가공에 의해 발생한 절삭칩이 존재한다. 절삭칩은 주축에 설치하기 전의 공구 홀더에 부착된다. 일부의 절삭칩은 주축 장착부의 외주면과 공구 설치 구멍 사이로 들어가는 경우가 있다.

공구는 주축 장착부에 부착된 절삭칩의 영향으로 주축에 대해 정확하게 위치 결정할 수 없다. 그로 인해, 공구는 편심된 상태로 회전하여, 가공 정밀도가 저하된다고 하는 문제가 있다. 부착된 절삭칩량이 많은 경우, 공구는 주축에 설치할 수 없다. 작업자는 가공을 정지하고, 공구 홀더 및 주축에 부착된 절삭칩을 제거할 필요가 있다.

일본 공개 특허 공보, 2002년 273640호에 기재된 공작 기계는 공구 세정 장치를 구비한다. 공구 세정 장치는 주축에 설치하기 전의 공구를 세정한다. 공구 세정 장치는 주축의 선단부에 세정액을 분출하는 세정액 노즐을 구비하고 있다. 세정액 노즐은 세정액 공급원과 공기원(Compressor)에 접속되어 있다.

세정액은 가공 중에 공구와 가공물을 냉각하는 냉각액(Coolant)을 겸용하고 있다. 세정액 공급원은 세정액(냉각액)을 수납하는 탱크와, 세정액(냉각액)을 송출하는 펌프를 구비한다. 펌프는 탱크 내의 세정액을 세정액 노즐의 분출구까지 보낸다. 펌프는 냉각액의 공급을 주목적으로 하고 있다. 펌프의 토출압은 0.03㎫ 정도이다. 펌프의 토출압은 세정액 노즐로부터 냉각액을 분출하는 압력으로서는 충분하지 않다.

공기원은 세정액의 분출을 보조하는 공기를 세정액 노즐에 공급한다. 세정액은 상기 공기의 작용으로 세정액 노즐로부터 고속도로 분출한다. 세정액은 공구 및 공구 홀더에 부딪쳐, 상기 공구 및 공구 홀더에 부착된 절삭칩을 씻어낸다.

종래의 공구 세정 장치에 있어서, 세정액 노즐은 세정액 및 공기의 혼합물을 분출한다. 상기 세정액 및 공기의 혼합물은 세정액 노즐로부터 강하게 분출되지만, 세정액은 공기에 의해 분산되는 경우가 있다. 그로 인해, 종래의 공구 세정 장치는 절삭칩을 양호하게 제거하기 위해 긴 세정 시간을 필요로 한다. 종래의 공구 세정 장치를 구비하는 공작 기계는 공구 세정을 포함하는 공구 교환의 소요 시간이 길어, 가공 시간이 길어진다고 하는 문제가 있다.

종래의 공구 세정 장치에 있어서, 세정액 공급부(탱크 및 펌프)는 세정액 노즐로부터 먼 위치에 배치되어 있다. 세정액은 긴 세정액 통로를 거쳐서 세정액 노즐에 도달한다. 세정액 노즐이 분출하는 액량은 통로 저항, 펌프의 맥동 등의 영향으로 변동되어 불안정해진다. 종래의 공구 세정 장치는 원하는 세정 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다.

본 발명의 목적은 많은 세정액을 안정적으로 분출할 수 있어, 단시간에 공구를 양호하게 세정할 수 있는 공구 세정 장치를 제공하는 것이다.

청구항 1의 공구 세정 장치는, 세정액을 저류하는 탱크와, 세정액을 분출 가능한 세정액 노즐과, 상기 세정액 노즐과 상기 탱크를 접속하고 있고, 상기 탱크 내의 세정액을 상기 세정액 노즐에 공급하는 세정액 통로를 구비하고, 공작 기계의 주축에 장착하기 전의 공구를, 상기 세정액 통로를 거쳐서 상기 세정액 노즐로부터 분출하는 세정액으로 세정하는 공구 세정 장치에 있어서, 상기 세정액 통로 상에 상기 세정액 통로 내를 흐르는 상기 세정액을 일단 저류하는 저류부를 구비하고 있다.

세정액 노즐은 저류부 내에 저류한 세정액을 분출한다. 저류부는 세정액 노즐의 근처에 위치한다. 저류부 내의 세정액은 짧은 통로를 거쳐서 세정액 노즐에 도달한다. 세정액 노즐은 통로 저항, 펌프의 맥동 등의 영향을 받지 않고 세정액을 안정적으로 분출한다.

청구항 2의 공구 세정 장치는, 상기 저류부와 상기 세정액 노즐 사이의 상기 세정액 통로 상에 상기 세정액 통로를 개폐하는 액 공급 밸브를 구비하고 있다.

세정액 노즐은 액 공급 밸브를 열림으로 함으로써 세정액을 분출한다. 저류부는 액 공급 밸브를 닫힘으로 하고 있는 동안에 세정액을 저류한다. 공구 세정 장치는 액 공급 밸브를 개폐하는 것만으로 세정 동작을 실시할 수 있다.

청구항 3의 공구 세정 장치는, 상기 저류부에 접속한 가압 통로 및 감압 통로와, 상기 가압 통로를 개폐하는 가압 밸브와, 상기 감압 통로를 개폐하는 감압 밸브를 구비하고 있다.

가압 통로는 가압 밸브를 열림으로 함으로써 저류부 내를 가압한다. 저류부 내의 세정액은 가압 상태에서 세정액 노즐로부터 분출한다. 세정액은 강하게 분출되어, 공구 및 공구 홀더를 확실하게 세정한다. 감압 통로는 감압 밸브를 열림으로 함으로써 저류부 내를 감압한다. 저류부는 세정액을 저항 없이 저류할 수 있다.

청구항 4의 공구 세정 장치는, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 개폐 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 닫힘으로 하여 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급하는 세정 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 열림으로 하여 상기 저류부에 세정액을 저류하는 저류 동작과, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 하여 대기하는 대기 동작을 실행한다.

제어 장치는 세정 시에, 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 감압 밸브를 닫힘으로 한다. 저류부 내의 세정액은 가압 상태에서 세정액 노즐로부터 강하게 분출된다. 제어 장치는 세정 종료 후에, 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 감압 밸브를 열림으로 한다. 저류부는 세정액을 저항 없이 저류한다. 제어 장치는 저류 완료 후에, 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 한다. 저류부는 세정액을 저류한 상태를 유지한다. 세정액 노즐은 다음의 분출까지 대기한다. 제어 장치는 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브의 개폐를 제어함으로써, 세정액의 분출 및 저류를 실행할 수 있다.

청구항 5의 공구 세정 장치는, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 개폐 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 닫힘으로 하여 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급하는 세정 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 열림으로 하여 상기 저류부에 세정액을 저류하는 저류 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 가압 밸브를 열림으로 하여 대기하는 대기 동작을 실행한다.

제어 장치는 세정 시에, 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 감압 밸브를 닫힘으로 한다. 저류부 내의 세정액은 가압 상태에서 세정액 노즐로부터 강하게 분출된다. 제어 장치는 세정 종료 후에, 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 감압 밸브를 열림으로 한다. 저류부는 세정액을 저항 없이 저류한다. 제어 장치는 저류 완료 후에, 액 공급 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 가압 밸브를 열림으로 하여 대기한다. 저류부는 저류한 세정액을 가압한 상태로 대기한다. 세정액 노즐은 다음의 분출 시에 가압 상태에 있는 세정액을 분출한다. 세정액은 분출 개시 직후로부터 강하게 분출되어, 공구 및 공구 홀더를 확실하게 세정한다.

청구항 6의 공구 세정 장치는, 상기 저류부 내의 액량을 검출하는 액량 검출기를 더 구비하고 있고, 상기 제어 장치는 상기 액량 검출기의 검출액량이 소정량에 도달할 때까지 상기 저류 동작을 실행한다.

저류부는 소정량의 세정액을 저류할 수 있다. 세정액 노즐은 저류부의 저류액을 분출한다. 세정액 노즐은 소정량의 세정액을 부족함 없이 분출하여, 공구 및 공구 홀더를 확실하게 세정할 수 있다.

청구항 7의 공구 세정 장치는, 상기 탱크와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치되어 있고, 상기 저류부로부터 상기 탱크를 향하는 세정액의 흐름을 멈추게 하는 역지 밸브를 더 구비하고 있다.

역지 밸브는 저류부 내에 저류한 세정액이 역류하는 것을 방지한다. 세정액 노즐은 저류부 내의 세정액의 전량을 분출할 수 있다.

청구항 8의 공구 세정 장치는, 상기 탱크와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치되어 있고, 상기 세정액 통로를 개폐하는 개폐 밸브를 더 구비하고 있다.

개폐 밸브는 세정 중에 닫힘으로 함으로써, 저류부 내에 저류한 세정액이 역류하는 것을 방지한다. 세정액 노즐은 저류부 내의 세정액의 전량을 분출할 수 있다.

청구항 9의 공구 세정 장치는, 상기 개폐 밸브는 세정액을 배출하는 절환 위치를 갖고, 상기 개폐 밸브와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치한 필터를 구비하고, 상기 대기 동작 중에 상기 제어 장치는 상기 개폐 밸브를 상기 절환 위치로 하고, 상기 저류부 내의 세정액을 상기 필터에 역방향으로 흘려, 상기 필터를 세정하는 필터 세정 동작을 실행한다.

제어 장치는 세정 동작 후의 개폐 밸브를 배출 가능한 절환 위치로 절환한다. 저류부 내의 세정액은 필터 내를 역방향으로 흘러, 상기 필터가 제거한 이물질을 씻어낸다. 세정 후의 필터는 청정한 상태로 유지할 수 있다. 청구항 9의 공구 세정 장치는 필터의 막힘을 방지하여, 장기간에 걸쳐서 양호한 세정 동작을 실행할 수 있다.

청구항 10의 공구 세정 장치에 있어서, 상기 저류부는 병렬로 배치한 제1 저류부 및 제2 저류부를 구비하고 있고, 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급 중인 상기 제1 저류부 또는 제2 저류부 내의 세정액량이 소정량 이하일 때, 상기 세정액 노즐로의 유로를 세정액 공급 대기 중인 상기 제2 저류부 또는 제1 저류부로 절환 가능하게 되어 있다.

세정액 노즐은 제1 저류부 및 제2 저류부 중 어느 하나가 저류하는 세정액을 분출한다. 제1 저류부는 통상 시에 사용한다. 제2 저류부는 제1 저류부 내의 세정액량이 부족한 경우에 절환하여 사용한다. 세정액 노즐은 제2 저류부의 저류액을 분출한다. 제1 저류부는 제2 저류부의 사용 중에 세정액을 저류한다. 제2 저류부는 제1 저류부의 사용 중에 세정액을 저류한다. 제1 저류부 및 제2 저류부는, 어느 한쪽의 저류부는 저류 상태에 있으므로 세정액 노즐은 항상 충분한 양의 세정액을 분출할 수 있다. 청구항 10의 공구 세정 장치는 단시간에 세정을 반복하는 용도로 대응할 수 있다.

청구항 11의 공구 세정 장치에 있어서, 상기 세정액 노즐은 상기 주축을 지지하는 주축 헤드의 선단부에 배치되어 있다.

세정액 노즐은 주축 헤드의 선단부에서 세정액을 분출한다. 세정액은 주축에 설치하기 전의 공구 및 공구 홀더에 부딪친다. 공구 및 공구 홀더는 확실하게 세정된다. 공구 및 공구 홀더의 설치 불량은 양호하게 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 많은 세정액을 안정적으로 분출할 수 있어, 단시간에 공구를 양호하게 세정할 수 있는 공구 세정 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시 형태의 공구 세정 장치를 구비하는 공작 기계의 사시도.
도 2는 도 1의 공작 기계의 측면도.
도 3은 주축 및 주축 헤드 부분의 정면도.
도 4는 주축 및 주축 헤드 부분의 측면도.
도 5는 주축 및 주축 헤드 부분의 하방으로부터 본 평면도.
도 6은 주축 및 주축 헤드의 주요부 단면도.
도 7은 제1 실시 형태의 공구 세정 장치의 액압 회로도.
도 8은 제1 실시 형태의 공구 세정 장치의 제어계의 블록도.
도 9는 제1 실시 형태의 세정 제어를 도시하는 흐름도.
도 10은 제2 실시 형태의 공구 세정 장치의 액압 회로도.
도 11은 제2 실시 형태의 세정 제어를 도시하는 흐름도.
도 12는 제3 실시 형태의 공구 세정 장치의 액압 회로도.
도 13은 제3 실시 형태의 기동 시 제어를 도시하는 흐름도.
도 14는 제3 실시 형태의 세정 제어를 도시하는 흐름도.
도 15는 제4 실시 형태의 공구 세정 장치의 액압 회로도.
도 16은 제4 실시 형태의 역세정 제어를 도시하는 흐름도.
도 17은 제5 실시 형태의 세정 장치의 액압 회로도.
도 18은 제1 변경 형태의 가압 장치를 도시하는 도면.
도 19는 제2 변경 형태의 가압 장치를 도시하는 도면.
도 20은 제3 변경 형태의 가압 장치를 도시하는 도면.

이하 본 발명을, 바람직한 실시 형태를 도시하는 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 공작 기계(1)는 주철제의 베이스(2)에 의해 바닥면 상에 지지되어 있다. 공작 기계(1)는 제어 상자(3) 및 컬럼(4)을 구비하고 있다. 컬럼(4)은 베이스(2) 중앙부에 수직으로 솟아오른 지주이다. 공작 기계(1)는 컬럼(4)의 전방측(도 1, 도 2의 좌측)에 설치한 가공실의 내부에서 가공을 실시한다.

제어 상자(3)는 컬럼(4)의 후방측(도 1, 도 2의 우측)에 설치되어 있다. 제어 상자(3)는 그 내부에 제어부(9)(도 8 참조)를 수용하고 있다. 컬럼(4)은 그 전방부에 주축 헤드(5)(도 3 참조)를 지지하고 있다. 주축 헤드(5)는 컬럼(4)을 따라서 가공실의 내부에서 상승 및 하강할 수 있다.

도 3에 도시한 바와 같이, 주축 헤드(5)는 그 하부에 주축(6)을 구비하고 있다. 주축 헤드(5)는 그 상부에 구동 기구(7)를 구비하고 있다. 주축 헤드(5)는 구동 기구(7)의 구동으로 상승 및 하강한다. 주축(6)은 상하 방향의 축을 중심으로 하여 회전한다.

공작 기계(1)는 ATC(자동 공구 교환 장치)(8)와, 공구 세정 장치를 더 구비하고 있다. 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이, ATC(8)는 공구 수납부(17)와 공구 교환 기구(18)를 구비하고 있다. 공구 수납부(17)는 주축 헤드(5)의 우측에 배치되어 있다. 공구 교환 기구(18)는 주축 헤드(5)와 공구 수납부(17) 사이에 배치되어 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 공구 수납부(17)는 체인(16)에 설치한 복수의 공구 포드(15)를 구비한다. 공구 포드(15)는 공구(20)를 설치한 공구 홀더(21)(도 6 참조)를 보유 지지한다. 공구 포드(15)는 체인(16)이 순환함으로써 이동하여, 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 교환 위치(도 4의 하부 위치)로 반송한다. 교환 위치에서 공구 포드(15)는 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 공구 수납부(17) 밖으로 송출한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 공구 교환 기구(18)는 교환 아암(18a)을 구비하고 있다. 교환 아암(18a)은 주축(6)과 평행한 축을 중심으로 하여 선회하고, 또한 상승 및 하강한다. 교환 아암(18a)은 그 양단부에 파지부(18b)를 갖는다. 파지부(18b)는 교환 아암(18a)이 선회함으로써, 공구 수납부(17)의 교환 위치와 주축(6)의 하부 위치로 이동한다. 한쪽의 파지부(18b)는 교환 위치에서 공구 홀더(21)를 파지한다. 다른 쪽의 파지부(18b)는 주축(6)의 하부 위치에서 공구 홀더(21)를 파지한다.

교환 아암(18a)은 공구 홀더(21)를 파지한 상태로 하강한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)는 공구 포드(15) 및 주축(6)으로부터 벗어난다. 교환 아암(18a)은 하강 후에 180° 선회한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)는 교환 위치로부터 주축(6)의 하부 위치로, 또는 주축(6)의 하부 위치로부터 교환 위치로 이동한다. 교환 아암(18a)은 선회 후에 상승하여, 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 주축(6) 또는 공구 포드(15)에 끼워 넣는다.

도 6에 도시한 바와 같이, 공구 홀더(21)는 주축 장착부(21a) 및 공구 보유 지지부(21b)를 구비한다. 공구 보유 지지부(21b)는 직경이 다른 2개의 원기둥부로 구성하고 있다. 하방의 원기둥부는 공구(20)를 파지한다. 상방의 원기둥부의 직경은 하방의 원기둥부의 직경보다도 크다. 주축 장착부(21a)는 원기둥부의 상면에 연속되는 대략 원추 형상 부분이다.

주축(6)은 그 하면에 개구하는 공구 설치 구멍(19)을 구비하고 있다. 공구 설치 구멍(19)은 주축 장착부(21a)와 대응하는 원추 형상을 갖는다. 공구 홀더(21)는 공구 설치 구멍(19)에 주축 장착부(21a)를 끼워 넣음으로써 주축(6)에 설치한다. 공구 홀더(21) 및 공구(20)는 주축 장착부(21a)를 공구 설치 구멍(19)에 밀착하고, 또한 공구 보유 지지부(21b) 상방의 원기둥부 상단면(21c)을 주축(6) 하면에 밀착함으로써 위치 결정한다.

주축 헤드(5)는 주축(6)을 회전 가능하게 지지한다. 주축 헤드(5)는 그 하단부에 환형상의 주축 캡(22)을 구비하고 있다. 주축 캡(22)은 주축 헤드(5) 하면에 복수의 볼트(23)로 고정되어 있다. 주축(6) 하면은 주축 캡(22)의 중심 구멍으로부터 노출된다. 주축(6) 하면과 주축 캡(22) 사이는 환형상의 단면(端面) 커버(24)로 막혀 있다. 단면 커버(24)는 주축(6) 하면에 고정하여, 주축 캡(22)의 하면에 접촉되어 있다.

주축(6)에 설치한 공구(20)는 상기 주축(6)과 함께 회전한다. 공구(20)는 주축 헤드(5)가 상승 및 하강함으로써 상하 방향으로 이동한다. 공구(20)는 가공실 내에서 가공물을 가공한다. 가공물은 가공실 내의 가공 테이블과 함께 수평 방향으로 이동한다.

공작 기계(1)는 공구 세정 장치를 구비하고 있다. 공구 세정 장치는 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 주축(6)에 설치하기 전에 세정한다. 주축 캡(22)은 그 하면에 액 홈(25)을 갖고 있다. 액 홈(25)은 주축 캡(22) 하면에 형성한 환형상 홈이다. 액 홈(25)은 단면 커버(24)의 외주보다도 외측에 형성되어 있다. 액 홈(25)은 주축 캡(23) 하면에 설치한 환형상의 세정액 노즐 형성 부재(26)로 막혀 있다. 세정액 노즐 형성 부재(26)는 그 하면에 개구하는 환형상의 세정액 노즐 구멍(29)을 갖고 있다. 세정액 노즐 형성 부재(26)는 주축(6) 하단면과 대략 동일한 높이의 하면을 갖는다. 세정액 노즐 구멍(29)은 주축 헤드(5) 및 주축(6)의 중심을 향해 비스듬히 형성되어 있다.

액 홈(25)은 주축 캡(22)에 형성한 액 공급 구멍(27)으로 연결된다. 액 공급 구멍(27)은 주축 캡(22) 외주에 개구하고 있다. 액 공급 구멍(27)은 세정액 호스(28)에 접속되어 있다. 세정액 호스(28)는 세정액을 공급한다. 세정액은 액 공급 구멍(27)을 거쳐서 액 홈(25) 내로 들어가고, 세정액 노즐 구멍(29)로부터 분출된다. 도 6에 도시한 바와 같이, 세정액(A)은 세정액 노즐 구멍(29)의 방향으로 분출되어, 주축(6)의 아래에 위치하는 공구 홀더(21) 및 공구(20)를 세정한다. 세정액 노즐 형성 부재(26) 및 세정액 노즐 구멍(29)은 세정액 노즐(30)을 구성한다. 액 홈(25), 액 공급 구멍(27) 및 세정액 호스(28)는 세정액 공급로의 일부를 구성한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 공작 기계(1)는 냉각액 유닛(10)을 구비하고 있다. 냉각액 유닛(10)은 저류조(11), 회수조(12), 제1 펌프(13) 및 제2 펌프(14)를 구비하고 있다. 저류조(11)는 가공실 내에 공급하는 냉각액(세정액)을 저류하고 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 저류조(11)는 상자형의 용기이다. 회수조(12), 제1 펌프(13) 및 제2 펌프(14)는 저류조(11) 상면에 설치되어 있다.

도 1, 도 2에 도시한 바와 같이, 냉각액 유닛(10)은 베이스(2)의 후방측에 착탈 가능하다. 회수조(12)는 베이스(2)의 배출부(2a)에 접속 가능하다. 회수조(12)는 가공실 내에서 배출부(2a)에 모이는 사용이 끝난 냉각액(세정액)을 회수한다. 회수조(12)는 저류조(11)에 연속되어 있다. 회수조(12) 내의 냉각액(세정액)은 여과 장치(도시를 생략함)를 통해 저류조(11) 내로 복귀된다.

제1 펌프(13) 및 제2 펌프(14)는 저류조(11) 내의 냉각액(세정액)을 빨아 올려 가공실 내로 송출한다. 제1 펌프(13)는 냉각액 및 세정액 겸용의 펌프이다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 펌프(13)의 토출측은 제1 냉각액관(31)에 접속되어 있다. 제1 냉각액관(31)은 가공실 내부로 연장되어 있다. 냉각액은 제1 냉각액관(31)의 선단에 설치한 냉각액 세정액 노즐(도시를 생략함)로부터 가공실 내로 분출된다. 냉각액은 가공 중인 공구 및 가공물을 냉각한다.

제2 펌프(14)는 냉각액 전용의 펌프이다. 제2 펌프(14)의 토출측은 제2 냉각액관(도시를 생략함)에 접속되어 있다. 제2 냉각액관은 가공실 내부로 연장되어 있다. 냉각액은 제2 냉각액관 선단에 설치한 냉각액 세정액 노즐(도시를 생략함)로부터 가공실 내로 분출된다. 제1 펌프(13)의 토출 압력은 0.030 내지 0.045㎫이다. 제2 펌프(14)의 토출 압력은 제1 펌프(13)의 토출 압력보다도 크다. 제2 펌프(14)가 송출하는 냉각액은 가공 중인 공구 및 가공물을 냉각하고, 또한 가공부에서 발생하는 절삭칩을 씻어낸다.

제1 냉각액관(31)은 그 도중에서 세정액관(32)으로 분기한다. 세정액관(32)은 세정액 호스(28)를 통해 세정액 노즐(30)에 접속되어 있다. 세정액은 제1 펌프(13)가 송출하는 냉각액의 일부이다. 세정액은 세정액관(32) 및 세정액 호스(28) 내를 흐른다. 전술한 바와 같이, 세정액 호스(28)를 흐르는 세정액은 액공급 구멍(27) 및 액 홈(25)을 거쳐서 세정액 노즐 구멍(29)로부터 분출된다. 세정액 노즐(30)로부터 분출되는 세정액은 공구 홀더(21) 및 공구(20)를 세정한다. 세정을 종료한 세정액은, 전술한 바와 같이 베이스(2) 상의 배출부(2a)에 낙하하여, 회수조(12)를 거쳐서 저류조(11) 내로 복귀된다.

공구 세정 장치의 세정액 공급로는 제1 냉각액관(31)의 일부, 세정액관(32) 및 세정액 호스(28)와, 액 공급 구멍(27) 및 액 홈(25)으로 구성되어 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 세정액관(32)은 그 도중에 필터(33), 역지 밸브(34) 및 액 공급 밸브(35)를 구비하고 있다. 필터(33)는 세정액 중의 이물질을 제거한다. 역지 밸브(34)는 필터(33)의 하류측에 배치되어 있다. 역지 밸브(34)는 세정액관(32) 내를, 세정액 노즐(30)을 향하는 흐름을 통과시키고, 또한 제1 냉각액관(31)을 향하는 역류를 멈추게 한다.

액 공급 밸브(35)는 역지 밸브(34)의 하류측에 배치되어 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 액 공급 밸브(35)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 액 공급 밸브(35)는 공기 유로(40)를 통해 공기압원(39)에 접속되어 있다. 액 공급 밸브(35)는 공기 유로(40)가 공급하는 공기압의 작용으로 개방 위치로 절환된다. 세정액 노즐(30)은 액 공급 밸브(35)가 열림으로 되어 있는 동안에 세정액을 분출한다.

공기 유로(40)는 그 도중에 제1 전자 밸브(43)를 구비하고 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 전자 밸브(43)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 공기 유로(40) 내에 남은 공기는 소음부(43a)에서 음을 제거하여 방출한다. 제1 전자 밸브(43)는 제어부(9)(제어 장치에 상당함)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다. 공기압원(39)은 제1 전자 밸브(43)가 열림으로 됨으로써, 공기 유로(40)를 거쳐서 액 공급 밸브(35)로 공기압을 공급한다. 세정액 노즐(30)은 제1 전자 밸브(43)를 열림으로 함으로써 세정액을 분출한다. 공기압원(39)은 공작 기계(1)를 설치하는 공장 내의 장비품을 이용할 수 있다. 공기압원(39)을 확보할 수 없는 경우, 액 공급 밸브(35)는 제어부(9)의 동작 지령으로 개폐하는 전자 밸브로 하면 된다.

세정액관(32)은 그 도중에 저류부(50)를 더 구비하고 있다. 저류부(50)는 그 내부에 소정량의 세정액의 저류가 가능한 용기이다. 저류부(50)는 역지 밸브(34)와 액 공급 밸브(35) 사이에 배치되어 있다. 세정액관(32) 내의 세정액은 액 공급 밸브(35)가 닫힘으로 되어 있는 동안에 저류부(50)로 유입된다. 저류부(50)는 세정액관(32)으로부터 유입되는 세정액을 일단 저류한다. 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 저류부(50)는 컬럼(4)의 후방면에, 제어 상자(3)와 나란히 설치되어 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 저류부(50)의 상부는 공기 유로(42)를 통해 공기압원(39)에 접속되어 있다. 공기 유로(42)는 그 도중에, 스로틀 밸브(48), 가압 밸브(45) 및 역지 밸브(49)를 구비하고 있다. 가압 밸브(45)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 가압 밸브(45)는 공기 유로(46)가 공급하는 공기압의 작용으로 개방 위치로 절환된다. 공기 유로(42) 내의 공기는 가압 밸브(45)가 열림으로 되어 있는 동안에 저류부(50) 내로 유입된다. 저류부(50) 내의 압력은 공기 유로(42)를 거쳐서 유입되는 공기압의 작용으로 상승한다. 공기 유로(46)는 공기 유로(40)의 도중에 분기한다. 가압 밸브(45)는 액 공급 밸브(35)와 동시에 개방 위치로 절환된다. 저류부(50) 내의 공기압은 상기 저류부(50) 내에 저류한 세정액을 세정액관(32) 내로 밀어낸다. 세정액은 액 공급 밸브(35)를 거쳐서 세정액 노즐(30)로부터 강하게 분출된다.

스로틀 밸브(48)는 가변 스로틀 밸브이다. 스로틀 밸브(48)는 공기압원(39)으로부터의 급기의 허가 또는 급기의 금지를 선택한다. 스로틀 밸브(48)는, 통상, 급기의 허가를 선택한다. 역지 밸브(49)는 저류부(50)로부터 공기의 역류를 멈추게 한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 저류부(50)는 그 상부에 접속한 감압 통로(37)를 구비하고 있다. 감압 통로(37)는 그 도중에 감압 밸브(38)를 구비하고 있다. 감압 밸브(38)는, 통상 시에는 개방 위치에 있다. 감압 밸브(38)가 개방 위치에 있는 경우, 감압 통로(37)는 저류부(50) 내의 공기압을 감압 밸브(38)를 거쳐서 가공실로 배출한다.

감압 밸브(38)는 공기 유로(41)가 공급하는 공기압의 작용으로 폐쇄 위치로 절환된다. 공기 유로(41)는 그 도중에 제2 전자 밸브(44)를 구비하고 있다. 제2 전자 밸브(44)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 제2 전자 밸브(44)는 공기 유로(41) 내에 남은 공기를 소음부(44a)에서 음을 제거하여 방출한다. 제2 전자 밸브(44)는 제어부(9)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다. 공기압원(39)은 제2 전자 밸브(44)가 열림으로 됨으로써, 공기 유로(41)를 거쳐서 감압 밸브(38)에 공기압을 공급한다. 감압 밸브(38)는 감압 통로(37)를 폐쇄하여 저류부(50)를 밀폐한다. 저류부(50) 내의 공기압은 제1, 제2 전자 밸브(43, 44)가 열림으로 됨(온으로 함)으로써 상승한다. 저류부(50) 내의 공기압은 제1, 제2 전자 밸브(43, 44)가 닫힘으로 됨(오프로 함)으로써 저하된다.

저류부(50)는 액면 센서(36)를 구비하고 있다. 액면 센서(36)는 저류부(50)의 바닥으로부터 소정의 높이 위치에 설치되어 있다. 액면 센서(36)는 저류부(50) 내의 세정액의 액면이 액면 센서(36)의 설치 높이에 도달했을 때에 온으로 된다. 액면 센서(36)의 설치 위치는 저류부(50) 내의 저류액량이, 1회의 세정에서 세정액 노즐(30)이 분출하는 세정액의 양으로 되도록 정해져 있다. 세정액 노즐(30)은 1회의 세정에서, 예를 들어 5초간 세정액을 분출한다.

도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(9)는 CPU(9a), ROM(9b), RAM(9c), 입력 인터페이스(9d) 및 출력 인터페이스(9e)를, 버스(9f)로 접속하고 있는 컴퓨터이다. 제어부(9)는 ROM(9b)에 저장한 제어 프로그램에 따라서 CPU(9a)가 동작함으로써, 공작 기계(1)의 가공 동작 전반을 제어한다. 제어부(9)의 제어 범위는 공구(20)의 회전, 상승 및 하강 제어, 가공 테이블의 이동 제어, ATC(8)의 동작 제어, 공구 세정 장치의 제어를 포함하고 있다. 도 8은 공구 세정 장치의 제어에 관련되는 부분만을 도시하고 있다.

입력 인터페이스(9d)는 조작부(90), 액면 센서(36) 및 압력 센서(91)에 접속되어 있다. 조작부(90)는 가공에 필요한 정보를 작업자가 입력하기 위해 사용한다. 전술한 바와 같이, 액면 센서(36)는 저류부(50) 내의 저류액량을 검출한다. 압력 센서(91)는 공기 유로(40, 41, 42) 내의 압력을 검출한다. 입력 인터페이스(9d)는 조작부(90)의 입력 정보와, 액면 센서(36) 및 압력 센서(91)의 검출 결과를 CPU(9a)에 부여한다.

출력 인터페이스(9e)는 제1 펌프(13)의 구동 회로(82), 제1 전자 밸브(43)의 구동 회로(83) 및 제2 전자 밸브(44)의 구동 회로(84)에 접속되어 있다. CPU(9a)는 출력 인터페이스(9e)를 통해 구동 회로(82)에 동작 지령을 부여하여, 제1 펌프(13)를 구동한다. CPU(9a)는 출력 인터페이스(9e)를 통해 구동 회로(83)에 개방 지령을 부여하여, 제1 전자 밸브(43)를 열림(온)으로 한다. CPU(9a)는 출력 인터페이스(9e)를 통해 구동 회로(84)에 개방 지령을 부여하여, 제2 전자 밸브(44)를 열림(온)으로 한다.

제1 전자 밸브(43)가 온으로 된 경우, 액 공급 밸브(35)는 공기압원(39)으로부터의 급기에 의해 열림으로 된다. 전술한 바와 같이, 세정액 노즐(30)은 액 공급 밸브(35)가 열림으로 됨으로써 세정액을 분출한다.

제1 전자 밸브(43)가 온으로 된 경우, 가압 밸브(45)는 공기압원(39)으로부터의 급기에 의해 열림으로 된다. 제2 전자 밸브(44)가 온으로 된 경우, 감압 밸브(38)는 공기압원(39)으로부터의 급기에 의해 닫힘으로 된다. 저류부(50) 내의 압력은 공기 유로(42)를 거쳐서 유입되는 공기압의 작용으로 상승하여, 저류부(50) 내의 저류액을 세정액관(32) 내로 밀어낸다. 세정액은 세정액 노즐(30)로부터 고속도로 분출하여, 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 세정한다.

액 공급 밸브(35) 및 가압 밸브(45)는 제1 전자 밸브(43)가 오프됨으로써 닫힘으로 된다. 감압 밸브(38)는 제2 전자 밸브(44)가 오프됨으로써 열림으로 된다. 액 공급 밸브(35)는 세정액 노즐(30)로의 세정액의 송급을 차단한다. 저류부(50) 내의 압력은 가압 해제와 감압으로 저하된다. 세정액관(32) 내의 세정액은 저류부(50)로 유입되어, 상기 저류부(50) 내에 저류된다.

제어 장치(9)의 CPU(9a)는 이하의 수순(도 9 참조)으로 세정 동작을 실행한다. CPU(9a)는 소정의 주기로 상기 수순을 실행한다. CPU(9a)는 각종 신호를 읽어들인다(S1). 각종 신호는 액면 센서(36)의 검출 신호, 압력 센서(91)의 검출 신호 등이다. CPU(9a)는 공기 유로(40, 41, 42) 내의 공기압이 정상인지 판정한다(S2). S2의 판정은 압력 센서(91)의 검출 신호에 기초하여 실시한다. 공기압이 정상이 아닌 경우(S2 : 아니오), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 오프로 하여(S15), 세정 동작을 실행하지 않는다.

공기압이 정상인 경우(S2 : 예), CPU(9a)는 제1 펌프(13)의 구동 상태를 판정한다(S3). 제1 펌프(13)가 비구동 상태인 경우(S3 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다.

제1 펌프(13)가 구동 상태인 경우(S3 : 예), CPU(9a)는 액면 센서(36)의 검출 신호를 조사한다(S4). 액면 센서(36)가 오프인 경우(S4 : 아니오), CPU(9a)는 저류부(50) 내의 세정액량이 부족하다고 판정하여(S14), 제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 오프로 한다(S9). 액면 센서(36)가 온인 경우(S4 : 예), CPU(9a)는 공구 교환 지령의 유무를 판정한다(S5). 공구 교환 지령이 없는 경우(S5 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다. CPU(9a)는 후술하는 가공 프로그램 처리 제어에 있어서, 가공 프로그램에 따라서 각 기구를 제어할 때, 공구 교환 지령을 실행하기 전에 RAM(9c)에 공구 교환 지령이 있었던 것을 기억한다. CPU(9a)는 공구 교환 지령이 있는지 여부에 대해 RAM(9c)을 참조하여 판정한다. CPU(9a)는 가공 프로그램 처리 제어를 소정의 주기로 실행한다. CPU(9a)는 가공 프로그램의 동작 블록을 1블록마다 해석하여 실행한다.

CPU(9a)는 공기 유로(40, 41, 42) 내의 공기압이 정상(S2 : 예)이고, 제1 펌프(31)가 구동 상태(S3 : 예)에 있고, 또한 저류부(50) 내의 저류액량이 충분한 경우에, 공구 교환 지령이 있는(S5 : 예) 것을 조건으로 하여 세정 동작을 실행한다.

CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 온으로 한다(S6). 액 공급 밸브(35)는 열림으로 된다. 저류부(50)는 공기압의 작용으로 저류액을 밀어낸다. 세정액 노즐(30)은 세정액을 강하게 분출한다.

CPU(9a)는 ATC(8)의 동작을 허가한다(S7). ATC(8)는 CPU(9a)가 동작을 허가함으로써, 도시하지 않은 공구 교환 처리에 있어서 공구 교환을 개시한다. 또한, 공구 교환 처리는 ROM(9b)에 저장한 프로그램이다. 공구 교환의 개시를 허가하면 CPU(9a)는 전술한 인터럽트 처리와는 별도의 인터럽트 처리로 공구 교환 처리를 실행한다.

CPU(9a)는 액면 센서(36)의 검출 신호를 조사한다(S8). 액면 센서(36)가 오프인 경우(S8 : 예), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 오프로 한다(S9). 세정액 노즐(30)은 세정액의 분출을 종료한다.

액면 센서(36)가 오프가 아닌 경우(S8 : 아니오), CPU(9a)는 공구 교환이 완료되었는지 여부를 판정한다(S13). 공구 교환 중인 경우(S13 : 아니오), CPU(9a)는 S8 및 S13의 판정을 반복한다. 공구 교환이 완료된 경우(S13 : 예), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 오프로 한다(S9).

공구 교환이 완료되었는지 여부는 주축 헤드(5)의 Z축 방향의 위치가 공구 교환 완료 위치에 도달하였는지 여부로 판정한다. 주축 헤드(5)의 Z축 방향의 위치는 인코더(도시를 생략함)로 검출한다.

세정액 노즐(30)은 액 공급 밸브(35)가 닫힘으로 됨으로써 세정액의 분출을 종료한다. 저류부(50)의 내압은 가압 밸브(45)가 닫힘으로 되고, 또한 감압 밸브(38)가 열림으로 됨으로써 저하된다. 세정액관(32) 내를 흐르는 세정액은 저류부(50)로 유입되어, 상기 저류부(50) 내에 저류된다.

세정액 노즐(30)은 저류부(50) 내의 저류액이 적어질 때까지, 또는 공구 교환이 종료될 때까지 세정액을 분출한다. 저류부(50)는 그 내부에 저류된 세정액을 밀어낸다. 그로 인해, 세정액 노즐(30)은 강하게 세정액을 분출하여, 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 양호하게 세정할 수 있다.

저류부(50)는 세정액 노즐(30)의 근처에 위치한다. 세정액은 짧은 거리를 흘러 세정액 노즐(30)로부터 분출된다. 저류부(50)와 세정액 노즐(30) 사이의 통로 저항은 작다. 세정액은 높은 응답성으로 안정적으로 분출할 수 있다.

액 공급 밸브(35), 감압 밸브(38) 및 가압 밸브(45)는 공기압의 작용으로 열림으로 된다. 그로 인해, 감압 밸브(38) 및 가압 밸브(45)는 전기로 작용하는 전자 밸브와 비교하여 안전하다. 액 공급 밸브(35) 및 가압 밸브(45)는 제1 전자 밸브(43)를 온으로 함으로써 동시에 열림으로 된다. 그로 인해, 저류부(50) 내의 가압과 세정액 노즐(30)의 분출이 동기하여, 세정액 노즐(30)은 세정액을 확실하게 분출할 수 있다.

제1 전자 밸브(43) 및 제2 전자 밸브(44)를 오프로 한 후, CPU(9a)는 내장 타이머(T2)의 시간 측정을 개시한다(S10). CPU(9a)는 내장 타이머(T2)의 시간 측정이 소정 시간(예를 들어, 5초)에 도달하였는지 여부를 판정한다(S11). 내장 타이머(T2)의 시간 측정이 소정 시간에 도달한 경우(S11 : 예), CPU(9a)는 제2 전자 밸브(44)를 온으로 하여 세정 동작을 종료한다. 감압 밸브(38)는 닫힘으로 되어 저류부(50)를 밀폐한다. 세정액은 저류부(50)로 유입되지 않는다. 저류부(50)는 다음의 세정 동작까지 세정액의 저류 상태를 유지한다. CPU(9a)는 액면 센서(36)의 검출 결과에 기초하여 제2 전자 밸브(44)를 온으로 해도 좋다. 저류부(50)는 소정량의 세정액을 확실하게 저류할 수 있다.

(제2 실시 형태)

도 10, 도 11을 참조하여 제2 실시 형태의 공구 세정 장치에 대해 설명한다. 제2 실시 형태의 공구 세정 장치에 있어서, 저류부(50)는 세정액관(32) 도중에 개재 장착되어 있다. 세정액관(32)은 필터(33)와 저류부(50) 사이에 배치한 개폐 밸브(52)를 구비하고 있다. 개폐 밸브(52)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 폐쇄 위치에 있는 개폐 밸브(52)는, 세정액관(32) 내를 제1 냉각액관(31)을 향하는 세정액의 역류를 멈추게 한다.

개폐 밸브(52)는 공기 유로(41)가 공급하는 공기압의 작용으로 개방 위치로 절환된다. 개방 위치로 된 개폐 밸브(52)는 저류부(50)를 향하는 세정액의 흐름을 허용한다. 공기 유로(41)는 그 도중에 제4 전자 밸브(57)를 구비하고 있다. 제4 전자 밸브(57)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 제4 전자 밸브(57)는 공기 유로(41) 내에 남은 공기를 소음부(57a)에서 음을 제거하여 방출한다. 제4 전자 밸브(57)는 제어부(9)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다.

저류부(50)는 상부에 접속한 감압 통로(37)를 구비하고 있다. 감압 통로(37)는 가압 통로를 겸하고 있다. 감압 통로(37)는 그 도중의 제3 전자 밸브(55)를 갖고 있다. 제3 전자 밸브(55)는, 통상 시에는 감압 위치에 있다. 감압 통로(37)는 저류부(50) 내부의 압력을 가공실에 배출한다. 제3 전자 밸브(55)는 제어부(9)가 부여하는 동작 지령으로 가압 위치로 절환된다. 감압 통로(37)는 공기 유로(42)를 통해 공기압원(39)에 연결되는 가압 통로로 된다. 공기압원(39)으로부터 공급하는 공기는 저류부(50) 내를 가압한다.

저류부(50)는 플로트식 액면 센서(53)와 압력 스위치(54)를 구비하고 있다. 플로트식 액면 센서(53)는 센서 본체(53a)와 2개의 근접 스위치[제1 근접 스위치(53b) 및 제2 근접 스위치(53c)]를 갖고 있다. 센서 본체(53a)는 저류부(50) 내의 액면의 상승 및 하강에 따라서 상하 방향으로 이동한다. 근접 스위치(53b, 53c)는 센서 본체(53a)가 근접했을 때에 온으로 된다. 근접 스위치(53b, 53c)는 상하 방향으로 이격되어 배치되어 있다. 제어부(9)는 근접 스위치(53b)가 온으로 됨으로써 저류부(50) 내의 액면이 고위치에 있는 것을 인식한다. 제어부(9)는 근접 스위치(53c)가 온으로 됨으로써 저류부(50) 내의 액면이 저위치에 있는 것을 인식한다.

압력 스위치(54)는 저류부(50) 내의 압력이 소정압 이상일 때에 온 신호를 제어부(9)에 출력한다. 제어부(9)는 압력 스위치(54)가 온으로 됨으로써 저류부(50) 내가 가압 상태에 있는 것을 인식한다.

제2 실시 형태의 공구 세정 장치는 이하의 수순(도 11 참조)으로 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정을 실행한다. 도 11의 S21 내지 S23은 제1 실시 형태의 S1 내지 S3과 동일하다. 공기압이 정상이 아닌 경우(S22 : 아니오), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43), 제3 전자 밸브(55) 및 제4 전자 밸브(57)를 오프로 하여(S37), 세정 동작을 실행하지 않는다.

공기압이 정상인 경우(S22 : 예), CPU(9a)는 제1 펌프(13)의 구동 상태를 판정한다(S23). 제1 펌프(13)가 비구동 상태인 경우(S23 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다.

제1 펌프(13)가 구동 상태인 경우(S23 : 예), CPU(9a)는 공구 교환 지령의 유무를 판정한다(S24). 공구 교환 지령이 없는 경우(S24 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다. 공구 교환 지령이 있는 경우(S24 : 예), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제3 전자 밸브(55)를 온으로 하여 공구 교환 동작을 허가한다(S25). 제3 전자 밸브(55)는 가압 위치로 되어, 저류부(50) 내를 가압한다. 액 공급 밸브(35)는 동시에 열림으로 된다. 저류부(50) 내의 저류액은 액 공급 밸브(35)를 거쳐서 세정액 노즐(30)로부터 분출된다.

저류부(50) 내의 가압은 상기 저류부(50) 내의 저류액을 밀어낸다. 세정액은 세정액 노즐(30)로부터 강하게 분출된다. 세정액 노즐(30)은 저류부(50) 내의 저류액이 적어질 때까지, 또는 공구 교환이 완료될 때까지 세정액을 분출한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)는 세정액 노즐(30)로부터 강하게 분출되는 충분한 양의 세정액으로 양호하게 세정할 수 있다.

CPU(9a)는 압력 스위치(54)의 온, 오프를 판정한다(S26). 압력 스위치(54)가 온인 경우(S26 : 예), CPU(9a)는 제2 근접 스위치(53c)의 온, 오프를 판정한다(S27). 제2 근접 스위치(53c)가 오프인 경우(S27 : 아니오), CPU(9a)는 공구 교환이 완료되었는지 여부를 판정한다(S31). 공구 교환 중인 경우(S31 : 아니오), CPU(9a)는 처리를 S26으로 이행한다.

제2 근접 스위치(53c)가 온으로 된 경우(S27 : 예), 또는 공구 교환이 완료된 경우(S31 : 예), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제3 전자 밸브(55)를 오프로 하고, 또한 제4 전자 밸브(57)를 온으로 한다(S28). 액 공급 밸브(35)는 닫힘으로 된다. 세정액 노즐(30)은 세정액의 분출을 정지한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정은 저류부(50) 내의 저류액량이 부족했거나, 또는 공구 교환이 완료된 것을 조건으로 하여 종료한다. 제3 전자 밸브(55)는 감압 위치로 되고, 또한 개폐 밸브(52)는 열림으로 된다. 저류부(50)는 세정액관(32) 내의 세정액을 저류한다. 저류부(50) 내의 저류액의 액면은 상승한다.

CPU(9a)는 제1 근접 스위치(53b)의 온, 오프를 판정한다(S29). CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제3 전자 밸브(55)의 오프 및 제4 전자 밸브(57)의 온을, 제1 근접 스위치가 온으로 될(S29 : 예) 때까지 계속한다. 저류부(50)는 상기 저류부(50) 내의 액면이 고위치로 될 때까지 세정액을 저류한다. 저류부(50) 내의 액면이 고위치로 된 경우, CPU(9a)는 제3 전자 밸브(55)를 온으로 하고, 또한 제4 전자 밸브(57)를 오프로 한다(S30). 제3 전자 밸브(55)는 가압 위치로 된다. 액 공급 밸브(35) 및 개폐 밸브(52)는 닫힘으로 된다. 공기 유로(42) 내의 공기는 제3 전자 밸브(55)를 거쳐서 저류부(50) 내로 들어가, 상기 저류부(50) 내의 저류액을 가압한다.

CPU(9a)는 다음의 세정 동작 시까지 저류부(50) 내의 저류액을 가압한 상태로 대기한다. S25에서는, 저류부(50) 내는 가압 상태에 있다. 세정액 노즐(30)은 개시 직후로부터 강하게 세정액을 분출한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)는 높은 응답성으로 확실하게 세정할 수 있다.

압력 스위치(54)가 오프인 경우(S26 : 아니오), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43) 및 제4 전자 밸브(57)를 오프로 하여(S32), 세정 동작을 실행하지 않는다. CPU(9a)는 처리를 S26으로 이행한다. 제3 전자 밸브(55)는 가압 위치를 계속하여 저류부(50) 내를 가압한다. 저류부(50)의 내압이 소정압에 도달한 경우, CPU(9a)는 S27로 처리를 이행한다.

(제3 실시 형태)

도 12 내지 도 14를 참조하여 제3 실시 형태의 공구 세정 장치에 대해 설명한다. 도 12에 도시한 바와 같이, 제3 실시 형태의 공구 세정 장치는 2개의 저류부[제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)]를 구비하고 있다. 세정액관(32)은 2개의 분기관[제1 분기관(32a) 및 제2 분기관(32b)]으로 분기되어 있다. 제1 저류부(50a)는 제1 분기관(32a)에 접속되어 있다. 제2 저류부(50b)는 제2 분기관(32b)에 접속되어 있다.

제1 분기관(32a)은 제1 저류부(50a)의 상류측에 제1 개폐 밸브(52)를 구비하고 있다. 제2 분기관(32b)은 제2 저류부(50b)의 상류측에 제2 개폐 밸브(62)를 구비하고 있다. 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 폐쇄 위치에 있는 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)는 제1 냉각액관(31)을 향하는 세정액의 역류를 멈추게 한다.

제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)는 제어부(9)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다. 개방 위치로 된 제1 개폐 밸브(52)는 제1 저류부(50a)를 향하는 세정액의 흐름을 허용한다. 개방 위치로 된 제2 개폐 밸브(62)는 제2 저류부(50b)를 향하는 세정액의 흐름을 허용한다.

제1 저류부(50a)는 상부에 접속한 제1 감압 통로(37a)를 구비한다. 제2 저류부(50b)는 상부에 접속한 제2 감압 통로(37b)를 구비한다. 제1 감압 통로(37a) 및 제2 감압 통로(37b)는 가압 통로를 겸하고 있다.

제1 감압 통로(37a)는 그 도중에 제3 전자 밸브(55)를 갖고 있다. 제2 감압 통로(37b)는 그 도중에 제5 전자 밸브(66)를 갖고 있다. 제3 전자 밸브(55) 및 제5 전자 밸브(66)는, 통상 시에는 감압 위치에 있다. 제3 전자 밸브(55)가 감압 위치일 때, 제1 감압 통로(37a)는 제1 저류부(50a) 내부의 압력을 가공실에 배출한다. 제5 전자 밸브(66)가 감압 위치일 때, 제2 감압 통로(37b)는 제2 저류부(50b) 내부의 압력을 가공실에 배출한다.

제3 전자 밸브(55) 및 제5 전자 밸브(66)는 제어부(9)가 부여하는 절환 지령에 따라서 가압 위치로 절환된다. 이때, 제1 감압 통로(37a) 및 제2 감압 통로(37b)는 공기 유로(60)를 통해 공기압원(39)에 연결되는 가압 통로로 된다. 공기압원(39)의 공기압은 저류부(50) 내를 가압한다.

제1 저류부(50a)는 제1 액면 센서(59)와 제1 압력 스위치(54a)를 구비하고 있다. 제2 저류부(50b)는 제2 액면 센서(65)와 제2 압력 스위치(54b)를 구비하고 있다. 제1 액면 센서(59) 및 제2 액면 센서(65)는 제2 실시 형태의 플로트식 액면 센서(53)와 동일하다. 제1 액면 센서(59)는 제1 저류부(50a) 내의 액면이 고위치 또는 저위치에 있는 것을 검출한다. 제2 액면 센서(65)는 제2 저류부(50b) 내의 액면이 고위치 또는 저위치에 있는 것을 검출한다. 제1 압력 스위치(54a)는 제1 저류부(50a)가 가압 상태에 있는 것을 검출한다. 제2 압력 스위치(54b)는 제2 저류부(50b)가 가압 상태에 있는 것을 검출한다.

제1 저류부(50a)와 액 공급 밸브(35) 사이에는 제1 절환 밸브(58)가 배치되어 있다. 제2 저류부(50b)와 액 공급 밸브(35) 사이에는 제2 절환 밸브(64)가 배치되어 있다. 제1 절환 밸브(58) 및 제2 절환 밸브(64)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 폐쇄 위치에 있는 제1 절환 밸브(58)는 제1 저류부(50a)로부터의 세정액의 유출을 멈추게 한다. 폐쇄 위치에 있는 제2 절환 밸브(58)는 제2 저류부(50b)로부터의 세정액의 유출을 멈추게 한다.

제1 절환 밸브(58) 및 제2 절환 밸브(64)는 제어부(9)의 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다. 개방 위치로 된 제1 절환 밸브(58)는 제1 저류부(50a) 내의 세정액을 액 공급 밸브(35)로 송출한다. 개방 위치로 된 제2 절환 밸브(64)는 제2 저류부(50b) 내의 세정액을 액 공급 밸브(35)로 송출한다. 세정액은 액 공급 밸브(35)가 열림으로 됨으로써 세정액 노즐(30)로부터 분출된다. 액 공급 밸브(35)는 제어부(9)의 개방 지령에 따라서 열림으로 된다.

제3 실시 형태의 공구 세정 장치는 이하의 수순(도 13, 도 14에 도시함)으로 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정을 실행한다. 도 13은 공작 기계(1)에 전원을 투입했을 때의 처리이다. 제어 장치(9)의 CPU(9a)는 각종 신호를 읽어들인다(S41). CPU(9a)는 공작 기계(1)가 기동할 때까지 대기한다(S42). 공작 기계(1)가 기동한 경우(S42 : 예), CPU(9a)는 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)를 온으로 한다(S43). 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)는 개방 위치로 된다.

CPU(9a)는 제1 펌프(13)를 구동한다(S44). 세정액은 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)로 유입된다. CPU(9a)는 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b) 내의 액면이 고위치에 있는지를 판정한다(S45). CPU(9a)는 액면이 고위치로 될(S45 : 예) 때까지, 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)를 열림으로 한다. 세정액은 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)를 거쳐서 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)로 유입된다. 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)는 세정액을 저류한다.

제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b) 내의 액면이 고위치로 된 경우(S45 : 예), CPU(9a)는 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)를 오프로 하고, 또한 제3 전자 밸브(55) 및 제5 전자 밸브(66)를 온으로 한다(S46). 제1 개폐 밸브(52) 및 제2 개폐 밸브(62)는 폐쇄 위치로 된다. 제3 전자 밸브(55) 및 제5 전자 밸브(66)는 가압 위치로 된다. 공기압원(39)의 공기압은 저류부(50) 내의 저류액을 가압한다. CPU(9a)는 제1 압력 스위치(54a) 및 제2 압력 스위치(54b)의 온, 오프를 판정한다(S47). CPU(9a)는 제1 압력 스위치(54a) 및 제2 압력 스위치(54b)가 온으로 됨으로써 세정 준비를 완료한다. 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)는 세정액을 고위치로 될 때까지 저류한다. 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)는 저류액을 소정압으로 가압한다. 공작 기계(1)는 전원 투입 후, 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b) 내의 세정액이 고위치이고, 또한 소정압으로 가압한 상태(초기 상태)로 된다.

다음에, 도 14를 참조하여, 초기 상태 후의 수순에 대해 설명한다. CPU(9a)는 각종 신호를 읽어들인다(S51). CPU(9a)는 공기 유로(60) 내의 공기압이 정상인지 판정한다(S52). CPU(9a)는 제1 펌프(13)의 구동 상태를 판정한다(S53). 공기압이 정상이 아닌 경우(S52 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다. 제1 펌프(13)가 비구동 상태인 경우(S53 : 아니오), CPU(9a)는 세정 동작을 실행하지 않는다.

공기압이 정상이고(S52 : 예), 또한 제1 펌프(13)가 구동 상태인 경우(S53 : 예), CPU(9a)는 공구 교환 지령의 유무를 판정한다(S54). 공구 교환 지령이 있던 경우(S54 : 예), CPU(9a)는 세정 동작을 개시한다.

CPU(9a)는 제1 액면 센서(59)가 저위치를 검출하고 있는지 여부를 판정한다(S55). 제1 액면 센서(59)가 저위치를 검출하고 있지 않은 경우(S55: 아니오), CPU(9a)는 제1 저류부(50a) 내의 세정액을 사용하여 세정을 실행한다.

CPU(9a)는 제1 절환 밸브(58)를 온으로 하고, 또한 제2 절환 밸브(64)를 오프로 하여 공구 교환 동작을 허가한다(S56). 제1 절환 밸브(58)는 개방 위치로 된다. 제2 절환 밸브(64)는 폐쇄 위치로 된다. CPU(9a)는 최초의 분출인지 여부를 판정한다(S57). 최초의 분출인 경우(S57 : 예), CPU(9a)는 분출 플래그를 온으로 한다(S66). CPU(9a)는 S60으로 처리를 이행하여, 액 공급 밸브(35)를 온으로 한다. 액 공급 밸브(35)는 개방 위치로 된다. 세정액 노즐(30)은 제1 저류부(50a) 내의 세정액을 분출한다. 제1 저류부(50a)는 가압 상태에 있다. 세정액 노즐(30)은 강하게 세정액을 분출한다.

CPU(9a)는 분출 플래그의 온, 오프 상태에 기초하여 S57의 판정을 행한다. 최초의 분출이 아닌 경우(S57 : 아니오), CPU(9a)는 제3 전자 밸브(55)를 온으로 하고, 또한 제5 전자 밸브(66)를 오프로 한다(S58). 제3 전자 밸브(55)는 가압 위치로 된다. 제1 저류부(50a)는 그 내부를 소정압으로 가압한다. 제5 전자 밸브(66)는 감압 위치로 된다. 제2 저류부(50b)는 그 내부를 감압한다.

CPU(9a)는 제1 개폐 밸브(52)를 오프로 하고, 또한 제2 개폐 밸브(62)를 온으로 한다(S59). 제1 개폐 밸브(52)는 폐쇄 위치로 된다. 제2 개폐 밸브(62)는 개방 위치로 된다. CPU(9a)는 액 공급 밸브(35)를 온으로 한다(S60). 액 공급 밸브(35)는 개방 위치로 된다. 세정액 노즐(30)은 제1 저류부(50a) 내의 세정액을 분출한다. 제1 저류부(50a)는 가압 상태에 있다. 세정액 노즐(30)은 강하게 세정액을 분출한다. 세정액은 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 세정한다. 세정액관(32) 내의 세정액은 제2 분기관(32b)을 거쳐서 제2 저류부(50b)로 유입된다. 제2 저류부(50b)는 감압 상태에 있다. 제2 저류부(50b)는 유입되는 세정액을 저류한다.

CPU(9a)는 공구 교환 완료를 판정한다(S61). 공구 교환 중인 경우(S61 : 아니오), CPU(9a)는 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정을 계속한다. 공구 교환 완료인 경우(S61 : 예), CPU(9a)는 액 공급 밸브(35)를 오프로 한다. 액 공급 밸브(35)는 폐쇄 위치로 된다. 세정액 노즐(30)은 세정액의 분출을 정지한다.

CPU(9a)는 제2 액면 센서(65)가 고위치를 검출하고 있는지 여부를 판정한다(S63). CPU(9a)는 제2 액면 센서(65)가 고위치를 검출할 때까지 대기한다. 제2 액면 센서(65)가 고위치를 검출한 경우(S63 : 예), CPU(9a)는 제5 전자 밸브(66)를 온으로 하고, 또한 제2 개폐 밸브(62)를 오프로 한다(S64). 제5 전자 밸브(66)는 가압 위치로 된다. 제2 개폐 밸브(62)는 폐쇄 위치로 된다.

CPU(9a)는 제2 압력 스위치(54b)의 온, 오프를 판정한다(S65). CPU(9a)는 제2 압력 스위치(54b)가 온으로 됨(S65 : 예)으로써 세정 동작을 종료한다. 제2 저류부(50b)는 고위치로 될 때까지 세정액을 저류하고, 또한 상기 세정액을 소정압까지 가압한 상태로 된다.

제1 액면 센서(59)가 저위치를 검출하고 있는 경우(S55 : 예), CPU(9a)는 제2 저류부(50b) 내의 세정액을 사용하여 세정을 실행한다.

CPU(9a)는 제1 절환 밸브(58)를 오프로 하고, 또한 제2 절환 밸브(64)를 온으로 하여 공구 교환 동작을 허가한다(S67). 제1 절환 밸브(58)는 폐쇄 위치로 된다. CPU(9a)는 제3 전자 밸브(55)를 오프로 하고, 또한 제5 전자 밸브(66)를 온으로 한다(S68). 제3 전자 밸브(55)는 감압 위치로 된다. 제1 저류부(50a)는 그 내부를 감압한다. 제5 전자 밸브(66)는 가압 위치로 된다. 제2 저류부(50b)는 그 내부를 가압한다.

CPU(9a)는 제1 개폐 밸브(52)를 온으로 하고, 또한 제2 개폐 밸브(62)를 오프로 한다(S69). 제1 개폐 밸브(52)는 개방 위치로 된다. 제2 개폐 밸브(62)는 폐쇄 위치로 된다. CPU(9a)는 액 공급 밸브(35)를 온으로 한다(S70). 액 공급 밸브(35)는 개방 위치로 된다. 세정액 노즐(30)은 제2 저류부(50b) 내의 세정액을 분출한다. 제2 저류부(50b)는 가압 상태에 있다. 세정액 노즐(30)은 강하게 세정액을 분출한다. 세정액은 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 세정한다. 세정액관(32) 내의 세정액은 제1 분기관(32a)을 거쳐서 제1 저류부(50a)로 유입된다. 제1 저류부(50a)는 감압 상태에 있다. 제1 저류부(50a)는 유입되는 세정액을 저류한다.

CPU(9a)는 공구 교환 완료를 판정한다(S71). 공구 교환 중인 경우(S71 : 아니오), CPU(9a)는 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정을 계속한다. 공구 교환 완료인 경우(S71 : 예), CPU(9a)는 액 공급 밸브(35)를 오프로 한다. 액 공급 밸브(35)는 폐쇄 위치로 된다. 세정액 노즐(30)은 세정액의 분출을 정지한다.

CPU(9a)는 제1 액면 센서(59)가 고위치를 검출하고 있는지 여부를 판정한다(S73). CPU(9a)는 제1 액면 센서(59)가 고위치를 검출할 때까지 대기한다. 제1 액면 센서(59)가 고위치를 검출한 경우(S73 : 예), CPU(9a)는 제3 전자 밸브(55)를 온으로 하고, 또한 제1 개폐 밸브(52)를 오프로 한다(S74). 제3 전자 밸브(55)는 가압 위치로 된다. 제1 개폐 밸브(52)는 폐쇄 위치로 된다.

CPU(9a)는 제1 압력 스위치(54a)의 온, 오프를 판정한다(S75). CPU(9a)는 제1 압력 스위치(54a)가 온으로 됨(S75 : 예)으로써 세정 동작을 종료한다. 제1 저류부(50a)는 고위치로 될 때까지 세정액을 저류하고, 또한 상기 세정액을 소정압까지 가압한 상태로 된다.

제3 실시 형태의 공구 세정 장치는 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)를 구비하고 있다. 세정액 노즐(30)은, 통상 시에는 제1 저류부(50a) 내의 세정액을 분출한다. 제1 저류부(50a) 내의 세정액이 부족한 경우, 세정액 노즐(30)은 세정액 공급 대기 중인 제2 저류부(50b) 내의 세정액을 분출한다. 제1 저류부(50a) 및 제2 저류부(50b)는 사용 시에 가압 상태에 있다. 세정액 노즐(30)은 세정액을 강하게 분출한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)는 높은 응답성으로 확실하게 세정할 수 있다.

제2 저류부(50b)는 제1 저류부(50a)의 사용 중에 세정액을 저류한다. 제1 저류부(50a)는 제2 저류부(50b)의 사용 중에 세정액을 저류하여 세정액 공급 대기 상태로 된다. 제3 실시 형태의 공구 세정 장치는 공구(20) 및 공구 홀더(21)의 세정을 단시간에 빈번하게 행하는 경우에도 대응할 수 있다.

(제4 실시 형태)

도 15, 도 16을 참조하여 제4 실시 형태의 공구 세정 장치에 대해 설명한다. 제4 실시 형태의 공구 세정 장치는 제1 실시 형태의 공구 세정 장치와 유사하다. 이하의 설명은 제1 실시 형태와 동일한 부분을 생략하고 있다.

도 15에 도시한 바와 같이, 제4 실시 형태의 공구 세정 장치는 제6 전자 밸브(69)를 구비하고 있다. 가압 밸브(45)는 제6 전자 밸브(69)가 공급하는 공기압의 작용으로 가압 위치로 절환된다. 제6 전자 밸브(69)는 공기 유로(42)의 도중에 배치되어 있다. 제6 전자 밸브(69)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 제6 전자 밸브(69)는 제어부(9)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 절환된다. 공기압원(39)은 제6 전자 밸브(69)가 열림으로 됨으로써, 공기 유로(42)를 거쳐서 가압 밸브(45)에 공기압을 공급한다.

폐쇄 위치에 있는 제6 전자 밸브(69)는 상류측[가압 밸브(45)]의 공기 유로(42) 내에 남은 공기를 소음부(69a)에서 음을 제거하여 방출한다. 제1 전자 밸브(43)는 액 공급 밸브(35)만을 개폐한다.

제4 실시 형태의 공구 세정 장치는 세정액관(32)의 도중에 제3 절환 밸브(67)를 구비하고 있다. 역지 밸브(34)는 필터(33)의 상류측에 배치되어 있다. 제3 절환 밸브(67)는 역지 밸브(34)와 필터(33) 사이에 배치되어 있다.

제3 절환 밸브(67)는, 통상 시에는 제1 위치에 있다. 제1 위치에 있는 제3 절환 밸브(67)는 세정액관(32) 내의 유통을 차단하지 않는다. 세정액관(32) 내의 세정액은 제3 절환 밸브(67)를 통해 저류부(50) 내로 유입된다. 제3 절환 밸브(67)는 후술하는 공기 유로(71)와 접속되어 있다. 제3 절환 밸브(67)는 공기 유로(71)가 공급하는 공기압의 작용으로 제2 위치로 절환된다. 제2 위치에 있는 제3 절환 밸브(67)는 세정액관(32) 내의 유통을 차단한다. 세정액관(32)의 상류측[저류부(50)측]은 제3 절환 밸브(67)를 통해 회수조(12)에 연속한다.

공기 유로(71)는 공기 유로(42)의 도중에서 분기되어 있다. 공기 유로(71)는 제7 전자 밸브(72)에 접속되어 있다. 제7 전자 밸브(72)는, 통상 시에는 폐쇄 위치에 있다. 제7 전자 밸브(72)는 공기 유로(71) 내에 남은 공기를 소음부(72a)에서 음을 제거하여 방출한다. 제7 전자 밸브(72)는 제어부(9)가 부여하는 개방 지령에 따라서 개방 위치로 된다. 제7 전자 밸브(72)는 개방 위치로 됨으로써, 공기 유로(71)에 공기를 공급한다. 그로 인해, 제3 절환 밸브(67)는 제2 위치로 절환된다. 제3 절환 밸브(67)가 제2 위치로 절환됨으로써, 저류부(50) 내의 세정액은 세정액관(32) 내를 역류한다. 역류하는 세정액은 필터(33)를 통과하고, 제3 절환 밸브(67)를 거쳐서 회수조(12)로 복귀된다.

제4 실시 형태의 공구 세정 장치에 있어서, 제어 장치(9)의 CPU(9a)는 이하의 수순(도 16 참조)으로 세정 동작을 실행한다. 도 16의 S81 내지 S83은 제1 실시 형태의 S1 내지 S3과 동일하다. 도 16의 S84는 제1 실시 형태의 S5와 동일하다.

CPU(9a)는 공기압이 정상이고(S82 : 예), 제1 펌프(13)가 구동 상태에 있고(S83 : 예), 또한 공구 교환 지령이 있는(S84 : 예) 것을 조건으로 하여 세정 동작을 실행한다.

CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43), 제2 전자 밸브(44) 및 제6 전자 밸브(69)를 온으로 하고, 또한 제7 전자 밸브(72)를 오프로 하여 공구 교환 동작을 허가한다(S85). 액 공급 밸브(35)는 열림으로 된다. 감압 밸브(38)는 닫힘으로 되고, 또한 가압 밸브(45)는 열림으로 된다. 저류부(50) 내는, 공기압의 공급으로 가압 상태로 된다. 저류부(50)는 공기압의 작용으로 저류액을 밀어낸다. 세정액은 액 공급 밸브(35)를 거쳐서 세정액 노즐(30)로부터 세정액을 분출한다. 세정액 노즐(30)은 세정액을 강하게 분출한다. 공구(20) 및 공구 홀더(21)를 양호하게 세정할 수 있다.

CPU(9a)는 공구 교환 완료를 판정한다(S86). CPU(9a)는 공구 교환 중인 동안(S86: 아니오)은 대기한다. 공구 교환 완료인 경우(S86 : 예), CPU(9a)는 제1 전자 밸브(43)를 오프로 하고, 또한 제7 전자 밸브(72)를 온으로 한다(S87). 액 공급 밸브(35)는 닫힘으로 된다. 제3 절환 밸브(67)는 제2 위치로 절환된다. 저류부(50) 내의 세정액은 세정액관(32) 내를 역류하여, 제3 절환 밸브(67)를 거쳐서 회수조(12)로 복귀된다. 역류하는 세정액은 필터(33)를 통과한다. 세정액은 필터(33)가 제거한 이물질을 씻어내어 회수조(12)에 회수한다. 저류부(50) 내는 가압 상태에 있다. 세정액은 필터(33)를 강하게 통과하여 이물질을 확실하게 씻어낸다.

CPU(9a)는 내장 타이머(T3)의 시간 측정을 개시한다(S88). CPU(9a)는 내장 타이머(T3)의 시간 측정이 소정 시간(예를 들어, 1초)에 도달하였는지 여부를 판정한다(S89). 소정 시간에 도달한 경우(S89 : 예), CPU(9a)는 온 상태에 있는 전자 밸브[제6 전자 밸브(69), 제2 전자 밸브(44) 및 제7 전자 밸브(72)]를 오프로 한다(S90). 저류부(50) 내는 감압 상태로 된다. 제3 절환 밸브(67)는 제1 위치로 복귀된다. 세정액은 세정액관(32)을 거쳐서 저류부(50)로 유입된다. 저류부(50)는 세정액을 저류한다.

CPU(9a)는 내장 타이머(T4)의 시간 측정을 개시한다(S91). CPU(9a)는 내장 타이머(T4)의 시간 측정이 소정 시간(예를 들어, 5초)에 도달하였는지 여부를 판정한다(S92). CPU(9a)는 제2 전자 밸브(44)를 온으로 하여 세정 동작을 종료한다(S93). 제2 전자 밸브(44)는 폐쇄 위치로 되어 저류부(50)를 밀폐한다. 저류부(50)는 5초간 유입되는 세정액을 저류한 후, 저류 상태를 유지한다.

(제5 실시 형태)

도 17을 참조하여 제5 실시 형태의 공구 세정 장치에 대해 설명한다. 제5 실시 형태의 공구 세정 장치는 제4 실시 형태의 공구 세정 장치와 유사하다. 이하의 설명은 제4 실시 형태와 동일한 부분을 생략하고 있다.

저류부(50)는 압력 스위치(54)를 구비하고 있다. 압력 스위치(54)는 저류부(50) 내가 소정 압력 이상일 때에 제어부(9)에 온 신호를 출력한다. 제어부(9)는 압력 스위치(54)가 온으로 됨으로써 저류부(50) 내가 가압 상태에 있는 것을 인식한다.

가압 밸브(45)는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 공기 유로(46)가 공급하는 공기압의 작용으로 개방 위치로 절환된다. 공기 유로(42) 내의 공기는 가압 밸브(45)가 열림으로 되어 있는 동안에 저류부(50) 내로 유입된다. 저류부(50) 내의 압력은 공기 유로(42)를 거쳐서 유입되는 공기압의 작용으로 상승한다. 공기 유로(46)는 공기 유로(40)의 도중에서 분기되어 있다. 가압 밸브(45)는 액 공급 밸브(35)와 동시에 개방 위치로 절환된다.

제5 실시 형태의 공구 세정 장치는 저류부(50) 내의 압력을 압력 스위치(54)로 감시한다. 제5 실시 형태의 공구 세정 장치는 세정액의 역류에 의한 필터(33)의 세정을, 저류부(50) 내의 압력에 기초하여 실시한다.

이상에 설명한 실시 형태를 부분적으로 변경한 변경 형태에 대해 설명한다.

(제1 변경 형태)

도 18에 도시한 바와 같이, 저류부(50)는 그 내부에 피스톤(75)을 구비하고 있다. 피스톤(75)은 저류부(50) 내에서 저류액의 액면 상에 뜨고, 상기 액면과 함께 상승한다. 피스톤(75)은 그 외주에 실(seal)부(75a)를 구비하고 있다. 실부(75a)는 피스톤(75)의 상측과 하측을 액밀한 상태로 유지한다.

제3 전자 밸브(55)는 가압 위치로 됨으로써 저류부(50) 내에 공기압을 도입한다. 공기압은 피스톤(75)을 밀어 내려 저류액을 가압한다. 저류부(50) 내의 세정액은 공기와 접촉하지 않는다. 제1 변경 형태의 공구 세정 장치는 세정액에 공기가 혼입되는 것을 방지한다. 피스톤(75)은 기계적인 힘으로 밀어 내려도 좋다.

(제2 변경 형태)

도 19에 도시한 바와 같이, 저류부(50)는 그 내부에 에어백(76)을 구비하고 있다. 에어백(76)은 탄성 변형 가능하다. 에어백(76)은 감압 통로(37)에 접속되어 있다. 감압 통로(37)는 제3 전자 밸브(55)가 가압 위치로 됨으로써 에어백(76) 내에 공기를 공급한다. 상기 에어백(76)은 저류부(50) 내에서 팽창하여, 저류액을 가압한다. 감압 통로(37)는 제3 전자 밸브(55)가 감압 위치로 됨으로써 에어백(76) 내를 감압한다. 상기 에어백(76)은 저류부(50) 내에서 축소한다. 저류부(50)는 세정액을 저류할 수 있다.

공기압은 에어백(76) 내에 공급한다. 저류부(50) 내의 세정액은 공기와 접촉하지 않는다. 제2 변경 형태의 공구 세정 장치는 세정액에 공기가 혼입되는 것을 방지한다. 에어백(76) 내에는 공기 이외의 기체를 공급해도 좋다. 에어 백(76) 내에는 액체를 공급해도 좋다.

(제3 변경 형태)

도 20에 도시한 바와 같이, 저류부(50)는 그 내부에 다이어프램(78)을 구비하고 있다. 다이어프램(78)은 저류부(50)를 상하 방향으로 분할한다. 다이어프램(78)은 탄성 변형 가능하다. 저류부(50)의 상부는 감압 통로(37)에 접속되어 있다. 감압 통로(37)는 제3 전자 밸브(55)가 가압 위치로 됨으로써 저류부(50) 내에 공기압을 도입한다. 공기압은 다이어프램(78) 상에 작용한다. 도 20에 실선으로 나타낸 바와 같이, 다이어프램(78)은 공기압의 작용으로 하향으로 팽창되어, 저류부(50) 내의 저류액을 가압한다. 감압 통로(37)는 제3 전자 밸브(55)가 감압 위치로 됨으로써 저류부(50) 내를 감압한다. 도 20에 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 다이어프램(78)은 저류부(50) 내에서 상향으로 팽창한다. 저류부(50)는 세정액을 저류할 수 있다.

다이어프램(78)은 저류부(50) 내를 상하로 분할한다. 공기압은 다이어프램(78) 상에 작용한다. 저류부(50) 내의 세정액은 공기와 접촉하지 않는다. 제3 변경 형태의 공구 세정 장치는 세정액에 공기가 혼입되는 것을 방지한다. 저류부(50)의 상부에는 공기 이외의 기체를 공급해도 좋다. 저류부(50)의 상부에는 액체를 공급해도 좋다.

이상의 상세한 설명에 명백한 바와 같이 본 발명의 공구 세정 장치는, 세정액 탱크와 세정액 노즐을 연결하는 세정액 통로의 도중에 저류부를 구비한다. 저류부는 세정액 통로 내의 세정액을 일단 저류한다. 세정액 노즐은 저류부의 저류액을 분출한다. 저류부는 세정액 노즐이 분출을 중지하고 있는 동안에 세정액을 저류한다. 세정액 노즐은 저류부 내에 저류한 많은 세정액을 안정적으로 분출한다. 본 발명의 공구 세정 장치는 공구 및 공구 홀더를, 단시간에 확실하게 세정한다. 본 발명의 공구 세정 장치를 구비하는 공작 기계는 공구의 설치 불량이 발생하지 않는다.

Claims

세정액을 저류하는 탱크와, 세정액을 분출 가능한 세정액 노즐과, 상기 세정액 노즐과 상기 탱크를 접속하고 있고, 상기 탱크 내의 세정액을 상기 세정액 노즐에 공급하는 세정액 통로를 구비하고, 공작 기계의 주축에 장착하기 전의 공구를, 상기 세정액 통로를 거쳐서 상기 세정액 노즐로부터 분출되는 세정액으로 세정하는 공구 세정 장치에 있어서,
상기 세정액 통로 상에, 상기 세정액 통로 내를 흐르는 상기 세정액을 일단 저류하는 저류부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제1항에 있어서, 상기 저류부와 상기 세정액 노즐 사이의 상기 세정액 통로 상에 상기 세정액 통로를 개폐하는 액 공급 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제2항에 있어서, 상기 저류부에 접속한 가압 통로 및 감압 통로와, 상기 가압 통로를 개폐하는 가압 밸브와, 상기 감압 통로를 개폐하는 감압 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제3항에 있어서, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 개폐 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 닫힘으로 하여 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급하는 세정 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 열림으로 하여 상기 저류부에 세정액을 저류하는 저류 동작과, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 하여 대기하는 대기 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제3항에 있어서, 상기 액 공급 밸브, 가압 밸브 및 감압 밸브를 개폐 제어하는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 열림으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 닫힘으로 하여 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급하는 세정 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 가압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 감압 밸브를 열림으로 하여 상기 저류부에 세정액을 저류하는 저류 동작과, 상기 액 공급 밸브 및 감압 밸브를 닫힘으로 하고, 또한 상기 가압 밸브를 열림으로 하여 대기하는 대기 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 저류부 내의 액량을 검출하는 액량 검출기를 더 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 액량 검출기의 검출액량이 소정량에 도달할 때까지 상기 저류 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치되어 있고, 상기 저류부로부터 상기 탱크를 향하는 세정액의 흐름을 멈추게 하는 역지 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탱크와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치되어 있고, 상기 세정액 통로를 개폐하는 개폐 밸브를 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제8항에 있어서, 상기 개폐 밸브는 세정액을 배출하는 절환 위치를 갖고, 상기 개폐 밸브와 상기 저류부 사이의 상기 세정액 통로 상에 배치한 필터를 구비하고, 상기 대기 동작 중에 상기 제어 장치는, 상기 개폐 밸브를 상기 절환 위치로 하고, 상기 저류부 내의 세정액을 상기 필터에 역방향으로 흘려, 상기 필터를 세정하는 필터 세정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저류부는 병렬로 배치한 제1 저류부 및 제2 저류부를 구비하고 있고, 상기 세정액 노즐에 세정액을 공급 중인 상기 제1 저류부 또는 제2 저류부 내의 세정액량이 소정량 이하일 때, 상기 세정액 노즐로의 유로를 세정액 공급 대기 중인 상기 제2 저류부 또는 제1 저류부로 절환 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정액 노즐은 상기 주축을 지지하는 주축 헤드의 선단부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 공구 세정 장치.