WO2023171563A1 - クーラント供給装置 - Google Patents

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WO2023171563A1
WO2023171563A1 PCT/JP2023/008028 JP2023008028W WO2023171563A1 WO 2023171563 A1 WO2023171563 A1 WO 2023171563A1 JP 2023008028 W JP2023008028 W JP 2023008028W WO 2023171563 A1 WO2023171563 A1 WO 2023171563A1
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WO
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coolant
pump
foreign matter
flow path
tank
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Application number
PCT/JP2023/008028
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English (en)
French (fr)
Inventor
元気 船越
Original Assignee
Dmg森精機株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
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    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • This invention relates to a coolant supply device.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2020-69540 (Patent Document 1) describes a primary tank that stores coolant, a secondary tank to which coolant pumped from the primary tank is transferred, and A coolant supply comprising a first filter and a second filter that separate chips from the coolant that is sent toward the secondary tank, and a filter that removes relatively large chips from the coolant that is collected from the machine tool into the primary tank.
  • An apparatus is disclosed.
  • a device for supplying coolant to a processing area of a workpiece which includes a foreign matter capturing section for capturing foreign matter such as chips or sludge on the flow path of the coolant.
  • a coolant supply device is known.
  • Such foreign matter trapping units include a filter type that traps foreign matter using a mesh-like filtration filter, and a filterless type that traps foreign matter using centrifugal force or magnetic force without using a filtration filter.
  • an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a coolant supply device that can reduce the burden of maintenance on the foreign matter trapping section.
  • a coolant supply device includes a first coolant tank that stores coolant and a first pumping mechanism that can pump the coolant, and the first pumping mechanism allows the coolant to be pumped from the first coolant tank. It has a first pump that pumps out coolant, a second pumping mechanism that can pump coolant, and a screw that is immersed in the coolant stored in the first coolant tank, and the second pumping mechanism and the screw pump the coolant into the first coolant tank. It has a second pump that sends coolant from the first pump, a first flow path through which the coolant from the first pump flows, a second flow path through which the coolant from the second pump flows, and a filtration filter.
  • first foreign matter trapping section that traps foreign matter contained therein and is provided on a path of the first flow path of the first flow path and the second flow path.
  • the coolant that has passed through the first foreign matter trapping section is directly distributed to the first coolant tank or a separate coolant tank without going through the processing area of the machine tool.
  • a coolant supply device includes a first coolant tank that stores coolant and a first pumping mechanism that can pump the coolant, and the first pumping mechanism allows the coolant to be pumped from the first coolant tank. It has a first pump that pumps out coolant, a second pumping mechanism that can pump coolant, and a screw that is immersed in the coolant stored in the first coolant tank, and the second pumping mechanism and the screw pump the coolant into the first coolant tank. It has a second pump that sends coolant from the first pump, a first flow path through which the coolant from the first pump flows, a second flow path through which the coolant from the second pump flows, and a filtration filter. and a first foreign matter trapping section that traps foreign matter contained therein and is provided on a path of the first flow path of the first flow path and the second flow path.
  • the second pump has the screw in addition to the second pumping mechanism section.
  • the second pump when the second pump is driven, foreign matter contained in the coolant stored in the first coolant tank is agitated to a greater extent.
  • the amount of foreign matter collected from the first coolant tank to the second pump is greater than the amount of foreign matter collected from the first coolant tank to the first pump.
  • the first foreign matter trapping section having the filtration filter is connected to one of the first flow path through which the coolant from the first pump flows and the second flow path through which the coolant from the second pump flows.
  • the coolant supply device is of a filterless type and further includes a second foreign matter trapping section that traps foreign matter contained in the coolant and is provided on the path of the second flow path.
  • the coolant supply device configured in this way, even if the coolant sent out by the second pump and flowing through the second flow path contains a large amount of foreign matter, the coolant is not placed on the path of the second flow path. Since the second foreign matter trapping section is of a filterless type, it is possible to avoid an excessive burden on maintenance of the second foreign matter trapping section.
  • the second foreign matter capturing section is a magnetic separator that captures foreign matter using magnetic force, or a cyclone separator or centrifugal separator that captures foreign matter using centrifugal force.
  • the coolant supply device configured in this way, even if the coolant flowing through the second flow path contains a large amount of foreign matter, an excessive burden will be placed on the maintenance of the magnetic separator, cyclone separator, or centrifugal separator. You can avoid that.
  • the second flow path forms a coolant circulation path starting from the first coolant tank.
  • the coolant supply device configured in this way, the foreign matter is collected from the first coolant tank to the second pump, the foreign matter is captured by the second foreign matter trapping part, and the coolant from which the foreign matter has been removed is transferred to the first coolant. Return to tank and repeat the cycle. Thereby, the coolant stored in the first coolant tank can be cleaned.
  • the coolant supply device further includes a first coolant discharge section to which coolant is supplied via the second flow path and discharges the coolant within the machining area so as to avoid the machining point of the workpiece.
  • the coolant supply device configured in this way, even if the coolant flowing through the second flow path contains a large amount of foreign matter, the first coolant discharge section to which the coolant is supplied via the second flow path Since the coolant is discharged within the machining area so as to avoid the machining point of the workpiece, the performance required for coolant discharge by the first coolant discharge portion can be sufficiently exhibited.
  • the coolant supply device includes a second coolant tank that stores coolant discharged from the processing area, a third pump that sends out the coolant from the second coolant tank, and a coolant from the third pump that flows through the coolant supply device.
  • the coolant further includes a third flow path that returns the coolant to the first coolant tank, and a third foreign matter trap that traps foreign objects contained in the coolant and is provided on the path of the third flow path.
  • the coolant supply device configured in this way, the foreign matter is captured by the third foreign matter capturing section, and the coolant from which the foreign matter has been removed is returned to the first coolant tank. Thereby, clean coolant can be stored in the first coolant tank.
  • the coolant supply device further includes a second coolant discharge section to which coolant is supplied through the first flow path and discharges the coolant toward a processing point of the workpiece within the processing area.
  • the coolant supply device configured in this way, the foreign matter is captured by the first foreign matter capturing section, and the coolant from which the foreign matter has been removed is supplied to the second coolant discharge section. As a result, clean coolant is discharged toward the machining point of the workpiece in the machining area, so it is possible to prevent a decrease in the machining accuracy of the workpiece due to the presence of foreign matter at the machining point of the workpiece.
  • the first pump has a first suction section that is immersed in coolant stored in the first coolant tank and that sucks the coolant.
  • the second pump has a second suction section that is immersed in the coolant stored in the first coolant tank and that sucks the coolant.
  • the distance from the bottom of the first coolant tank to the first suction part is greater than the distance from the bottom of the first coolant tank to the second suction part.
  • the coolant supply device configured in this way, since the distance between the bottom of the first coolant tank where foreign matter settles and the first suction part is relatively large, the distance between the first coolant tank and the first pump is relatively large. This can prevent foreign matter from being collected. Thereby, the timing at which the filter becomes clogged can be further delayed.
  • FIG. 1 is a system diagram showing a coolant supply device in Embodiment 1 of the present invention.
  • 2 is a sectional view showing the second pump in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 3 is a perspective view showing the second pump in a range surrounded by a chain double-dashed line III in FIG. 2;
  • FIG. 2 is a sectional view showing the first pump in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a system diagram showing a coolant treatment device in Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a system diagram showing a coolant supply device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a coolant supply device 100 in this embodiment is applied to a machine tool 10.
  • the machine tool 10 is a machining center that processes a workpiece by bringing a rotating tool into contact with the workpiece.
  • a Y-axis is shown.
  • the machine tool to which the coolant treatment device of the present invention is applied is not limited to a machining center, but may also be a lathe that processes a workpiece by bringing a tool into contact with a rotating workpiece, or has a turning function and a milling function. It may also be an AM/SM hybrid processing machine that is capable of additive processing of the workpiece (AM (Additive manufacturing) processing) and removal processing of the workpiece (SM (Subtractive manufacturing) processing). .
  • AM additive manufacturing
  • SM Subtractive manufacturing
  • the machine tool 10 includes a bed 66, a tool spindle 67, a table 68, and a cover body 61.
  • the bed 66 is a base member for supporting a tool spindle 67, a table 68, etc., and is installed on the floor of a factory or the like.
  • the bed 66 is made of cast metal.
  • the tool main shaft 67 rotates a tool such as a drill, reamer, or milling cutter around a rotation center shaft 210 extending in the Z-axis direction.
  • the tool spindle 67 has a built-in clamp mechanism for detachably holding the tool.
  • the tool spindle 67 is supported on the bed 66 by a column or the like (not shown).
  • the tool main shaft 67 is provided so as to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction by various feed mechanisms, guide mechanisms, or servo motors provided on the column or the like.
  • the table 68 is a device for fixing the workpiece.
  • a pallet P is removably provided on the table 68.
  • Workpieces are attached to the pallet P via jigs such as tombstones.
  • the table 68 is provided so as to be movable in the Z-axis direction by various feeding mechanisms, guide mechanisms, servo motors, or the like provided on the bed 66 or the like.
  • a ceramic workpiece is attached to the pallet P.
  • a work made of iron or a work made of glass may be attached to the pallet P.
  • the workpiece may be a magnetic material or a non-magnetic material.
  • the cover body 61 defines the machining area 260 and forms the external appearance of the machine tool 10.
  • the machining area 260 is a space in which workpieces are machined, and is sealed so that chips, coolant, etc. associated with workpiece machining do not leak outside of the machining area 260.
  • a tool spindle 67, a table 68, etc. are arranged in the processing area 260.
  • the coolant supply device 100 is a device for supplying coolant used for workpiece processing toward the processing area 260. Coolant discharged from the machining area 260 during workpiece machining is guided to the coolant supply device 100, and the coolant is stored. The coolant supply device 100 cleans the coolant from the processing area 260 and supplies the clean coolant to the processing area 260 again.
  • the coolant supply device 100 has a main unit side coolant tank 21 and a separate coolant tank 26.
  • the machine-side coolant tank 21 and the separate coolant tank 26 are separate tanks.
  • the machine-side coolant tank 21 and the separate coolant tank 26 are attached to the bed 66.
  • the machine-side coolant tank 21 is configured to be able to store coolant.
  • the machine-side coolant tank 21 has a bottom portion 22 , side portions 23 , and a top portion 24 .
  • the bottom portion 22 is arranged at the bottom of the coolant tank 21 on the machine side.
  • the side portions 23 rise from the periphery of the bottom portion 22.
  • a space in which coolant can be stored is formed above the bottom portion 22 and surrounded by the side portions 23 .
  • the top portion 24 is arranged to face the bottom portion 22 in the vertical direction.
  • the separate coolant tank 26 is configured to be able to store coolant.
  • Separate coolant tank 26 has a bottom portion 27, side portions 28, and a top portion 29.
  • the bottom portion 27, the side portions 28, and the top portion 29 correspond to the bottom portion 22, the side portions 23, and the top portion 24 of the main coolant tank 21, respectively.
  • the machine side coolant tank 21 stores the coolant discharged from the processing area 260.
  • the separate coolant tank 26 stores the coolant transferred from the machine-side coolant tank 21.
  • the coolant stored in the machine-side coolant tank 21 and the separate coolant tank 26 is supplied toward the processing area 260.
  • the coolant supply device 100 includes a first pump 31, a first channel 41, a second pump 32, a second channel 42, a first foreign matter trap 51, a second foreign matter trap 56, and a fourth It further includes a foreign matter trapping section 57.
  • the first pump 31 is provided in the coolant tank 21 on the machine side.
  • the first pump 31 is attached to the top 24.
  • the first pump 31 is an immersion pump in which at least a portion of a pump section 81 (described later) is immersed in coolant stored in the main coolant tank 21.
  • the first pump 31 pumps out coolant from the coolant tank 21 on the machine side.
  • the first flow path 41 is a path through which the coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the first pump 31 flows through the first flow path 41 .
  • the first flow path 41 extends between the first pump 31 and the separate coolant tank 26. As the first pump 31 is driven, a coolant flow is formed from the machine-side coolant tank 21 toward the separate coolant tank 26 through the first flow path 41.
  • the second pump 32 is provided in the coolant tank 21 on the main machine side.
  • the second pump 32 is attached to the top 24.
  • the second pump 32 is an immersion pump in which at least a portion of a pump section 81 (described later) is immersed in coolant stored in the main coolant tank 21.
  • the second pump 32 pumps out coolant from the coolant tank 21 on the machine side.
  • the second flow path 42 is a path through which the coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the second pump 32 flows through the second flow path 42 .
  • the second flow path 42 forms a coolant circulation path based on the main coolant tank 21 . As the second pump 32 is driven, a coolant flow is formed from the machine-side coolant tank 21 through the second flow path 42 and back to the machine-side coolant tank 21.
  • the first foreign matter trap 51 is provided on the path of the first flow path 41 of the first flow path 41 and the second flow path 42 .
  • the first foreign matter trap 51 is provided not on the path of the second flow path 42 but on the path of the first flow path 41 .
  • the first foreign matter trap 51 is not provided on the path of the second flow path 42 .
  • the first foreign matter capturing section 51 is provided on the downstream side of the coolant flow formed in the first flow path 41 rather than the first pump 31 .
  • the first foreign matter trapping section 51 has a filtration filter 52.
  • the filter 52 is made of a mesh body lined with fine holes.
  • the filtration filter 52 is provided in a detachable manner from the main body of the first foreign matter trapping section 51 .
  • the first foreign matter capturing section 51 captures foreign matter such as chips or sludge contained in the coolant flowing through the first channel 41 using the filtration filter 52 . More specifically, the coolant flowing through the first flow path 41 passes through the filtration filter 52. At this time, foreign matter smaller than the mesh of the filter 52 cannot pass through the filter 52 and is therefore separated from the coolant.
  • the second foreign matter trap 56 is provided on the path of the second flow path 42.
  • the second foreign matter trap 56 is provided downstream of the second pump 32 in the coolant flow formed in the second channel 42 .
  • the second foreign matter capturing section 56 captures foreign matter such as chips or sludge contained in the coolant flowing through the second flow path 42.
  • the second foreign matter trap 56 is a filterless type that does not include a filtration filter.
  • the second foreign matter trap 56 is a cyclone separator that captures foreign matter using centrifugal force. More specifically, the coolant introduced into the second foreign matter trap 56 flows along the circumferential direction of the conical space, which tapers downward. During this time, foreign matter contained in the coolant gathers on the peripheral wall of the conical space due to centrifugal force, and is separated from the coolant by settling downward while moving in the circumferential direction.
  • the type of the second foreign matter trap 56 is not particularly limited as long as it is a filterless type.
  • the second foreign matter capturing section 56 may be a centrifugal separator that captures foreign matter using centrifugal force similarly to the cyclone separator and is larger than the cyclone separator.
  • the second foreign material trapping section 56 may be a magnetic separator that captures foreign materials using magnetic force.
  • the particle diameter that can be captured by the first foreign matter trapping section 51 is smaller than the particle diameter that can be captured by the second foreign matter capturing section 56.
  • the particle diameter that can be captured by the first foreign material trapping section 51 is 1 ⁇ m
  • the particle diameter that can be captured by the second foreign material capturing portion 56 is 10 ⁇ m.
  • the fourth foreign matter trap 57 is provided on the path of the first flow path 41.
  • the fourth foreign matter trap 57 is provided downstream of the first pump 31 in the coolant flow formed in the first channel 41 .
  • the fourth foreign matter trapping section 57 is provided on the upstream side of the coolant flow formed in the first flow path 41 rather than the first foreign matter trapping section 51 .
  • the fourth foreign matter capturing section 57 captures foreign matter such as chips or sludge contained in the coolant flowing through the first flow path 41.
  • the fourth foreign matter trap 57 is a filterless type that does not include a filtration filter.
  • the fourth foreign matter trap 57 is a cyclone separator that captures foreign matter using centrifugal force.
  • the particle diameter that can be captured by the first foreign matter capturing section 51 is smaller than the particle diameter that can be captured by the fourth foreign matter capturing section 57.
  • the particle diameter that can be captured by the first foreign material trapping section 51 is 1 ⁇ m
  • the particle diameter that can be captured by the fourth foreign material capturing component 57 is 10 ⁇ m.
  • the coolant supply device 100 further includes a first coolant discharge section 71 and a second coolant discharge section 72.
  • the first coolant discharge section 71 discharges coolant within the machining area 260 so as to avoid the machining point of the workpiece.
  • the machining point of the workpiece is the point of contact between the workpiece and the tool.
  • the coolant supply device 100 includes a base coolant discharge section 71B and a shower coolant discharge section 71C as the first coolant discharge section 71.
  • the base coolant discharge part 71B is attached to the bed 66.
  • the main purpose of supplying coolant from the base coolant discharge portion 71B is to discharge chips generated during workpiece machining from within the machining area 260 by supplying coolant to the wall surface of the bed 66.
  • the shower coolant discharge part 71C is attached to the ceiling part 62 of the cover body 61.
  • the coolant supply from the shower coolant discharge part 71C is mainly aimed at discharging chips generated during workpiece machining from within the machining area 260 by supplying coolant from the ceiling part 62 to the entire machining area 260. It is said that
  • the second coolant discharge section 72 discharges coolant toward the machining point of the workpiece within the machining area 260.
  • the coolant supply device 100 includes a spindle through coolant discharge section 72S and a spindle coolant discharge section 72T as the second coolant discharge section 72.
  • the spindle through coolant discharge section 72S and the spindle coolant discharge section 72T are provided on the tool spindle 67.
  • the spindle-through coolant discharge section 72S discharges coolant from the cutting edge of the tool held by the tool spindle 67 through the main shaft of the tool spindle 67.
  • the spindle coolant discharge portion 72T discharges coolant from the spindle end face through the housing of the tool spindle 67.
  • the coolant supply from the spindle through coolant discharge part 72S and the spindle coolant discharge part 72T mainly supplies coolant to the machining point of the workpiece to suppress heat generation at the machining point of the workpiece and to lubricate between the workpiece and the tool. It is intended to do something.
  • the coolant supply device 100 includes a spindle through pump 36, a main shaft pump 37, a shower/base pump 38, a spindle through channel 43, a main shaft channel 44, and a shower/base channel 45. It further has.
  • the spindle through pump 36 is provided in the separate coolant tank 26.
  • the spindle through pump 36 is attached to the top 29.
  • the spindle through pump 36 is an immersion pump.
  • the spindle through pump 36 pumps out coolant from the separate coolant tank 26.
  • the spindle through passage 43 is a passage through which coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the spindle through pump 36 flows through the spindle through flow path 43 .
  • the spindle through flow path 43 extends between the spindle through pump 36 and the tool main shaft 67. As the spindle through pump 36 is driven, a coolant flow is formed from the separate coolant tank 26 through the spindle through flow path 43 and the tool spindle 67 toward the spindle through coolant discharge portion 72S.
  • An in-line pump 58 is further provided on the path of the spindle-through flow path 43 to send out coolant toward the spindle-through coolant discharge section 72S.
  • the main shaft pump 37 is provided in the separate coolant tank 26.
  • the main shaft pump 37 is attached to the top 29.
  • the main shaft pump 37 is a submerged pump.
  • the main shaft pump 37 pumps out coolant from the separate coolant tank 26.
  • the main shaft flow path 44 is a passage through which coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the main shaft pump 37 flows through the main shaft flow path 44 .
  • the spindle flow path 44 extends between the spindle pump 37 and the tool spindle 67. As the spindle pump 37 is driven, a coolant flow is formed from the separate coolant tank 26 through the spindle flow path 44 and the tool spindle 67 toward the spindle coolant discharge portion 72T.
  • the shower/base pump 38 is provided in the coolant tank 21 on the machine side.
  • a shower/base pump 38 is attached to the top 24.
  • Shower/base pump 38 is a submersible pump. The shower/base pump 38 pumps out coolant from the coolant tank 21 on the machine side.
  • the shower/base flow path 45 is a path through which coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the shower/base pump 38 flows through the shower/base flow path 45 .
  • the shower/base flow path 45 extends between the shower/base pump 38 and the base coolant discharge section 71B and the shower coolant discharge section 71C. As the shower/base pump 38 is driven, a coolant flow is formed from the machine-side coolant tank 21 through the shower/base channel 45 toward the base coolant discharge section 71B and the shower coolant discharge section 71C.
  • a pump for supplying coolant to the base coolant discharge section 71B and a pump for supplying coolant to the shower coolant discharge section 71C may be provided separately.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the second pump in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the second pump in the area surrounded by the two-dot chain line III in FIG.
  • the second pump 32 includes a motor section 80 and a pump section 81.
  • the motor section 80 and the pump section 81 are arranged side by side on a central axis 220 that extends in the vertical direction.
  • the motor section 80 is arranged above the top section 24 of the coolant tank 21 on the main machine side.
  • the upper part of the pump part 81 is arranged above the top part 24 of the machine-side coolant tank 21, and the lower part of the pump part 81 is arranged below the top part 24 of the machine-side coolant tank 21.
  • the motor section 80 is provided as a power source for the second pump 32.
  • the motor unit 80 outputs rotational motion about the central axis 220 when supplied with electric power.
  • the pump section 81 is driven by rotational motion from the motor section 80 and pumps out coolant.
  • the pump section 81 has a housing 82, a shaft 85, an impeller 86, and a screw 87.
  • the housing 82 has the appearance of the pump section 81.
  • the housing 82 as a whole has a cylindrical shape extending along the axial direction of the central axis 220.
  • the housing 82 has a suction part 83 and a discharge part 84.
  • the suction part 83 is provided at the lower end of the housing 82.
  • the suction portion 83 is open and faces downward on the central axis 220 .
  • the suction portion 83 is open and faces the bottom portion 22 of the machine-side coolant tank 21 in the vertical direction.
  • the suction part 83 is immersed in coolant stored in the machine-side coolant tank 21.
  • the discharge portion 84 opens at a position away from the central axis 220 in the radial direction.
  • the discharge portion 84 opens at a position above the top portion 24 of the coolant tank 21 on the main machine side.
  • a pipe that constitutes the second flow path 42 and extends toward the second foreign matter capturing section 56 is connected to the discharge section 84 .
  • the shaft 85 is housed in the housing 82. Shaft 85 extends on the axis of central axis 220 . The shaft 85 is supported by a bearing 88 so as to be rotatable about the central axis 220. The upper end of the shaft 85 is connected to the output shaft of the motor section 80.
  • the impeller 86 and the screw 87 are housed in the housing 82. Impeller 86 and screw 87 are connected to the lower end of shaft 85. Shaft 85 transmits the rotational motion output from motor section 80 to impeller 86 and screw 87. The impeller 86 and the screw 87 rotate together with the shaft 85 about the central axis 220.
  • the impeller 86 is arranged between the motor section 80 and the screw 87 in the axial direction of the central shaft 220.
  • the screw 87 is arranged between the impeller 86 and the suction section 83 in the axial direction of the central shaft 220.
  • the length between the screw 87 and the suction section 83 in the axial direction of the central shaft 220 is smaller than the length between the impeller 86 and the suction section 83 in the axial direction of the central shaft 220.
  • the screw 87 faces the bottom portion 22 of the machine-side coolant tank 21 through the opening of the suction portion 83 .
  • the impeller 86 and the screw 87 are composed of impellers arranged around the central axis 220.
  • the diameter of impeller 86 is larger than the diameter of screw 87.
  • the length of the impeller 86 in the axial direction of the central shaft 220 is smaller than the length of the screw 87 in the axial direction of the central shaft 220.
  • the impeller 86 is provided as a pumping mechanism for pumping the coolant.
  • the impeller 86 includes a disk portion 91 and a plurality of first blade portions 92 .
  • the disk portion 91 has a disk shape in which the axial direction of the central axis 220 is the thickness direction.
  • the disk portion 91 has a disk surface 91a.
  • the disk surface 91a faces downward.
  • the disk surface 91a faces the bottom 22 of the machine-side coolant tank 21 in the axial direction of the central axis 220.
  • the first blade portion 92 has a rib shape protruding from the disk surface 91a.
  • the first blade portion 92 extends from the inside in the radial direction to the outside in the radial direction of the central shaft 220 while being shifted in the circumferential direction of the central shaft 220.
  • the plurality of first blade portions 92 are provided at intervals from each other in the circumferential direction of the central axis 220.
  • the screw 87 has a shaft portion 96 and a plurality of second blade portions 97.
  • the shaft portion 96 extends on the central axis 220 .
  • the shaft portion 96 protrudes from the disk surface 91a.
  • the diameter of the shaft portion 96 is smaller than the diameter of the disk portion 91.
  • the second blade portion 97 has a rib shape that protrudes from the outer circumferential surface of the shaft portion 96 .
  • the second blade portion 97 extends in the axial direction of the central shaft 220 while being shifted in the circumferential direction of the central shaft 220.
  • the housing 82 further includes an enlarged diameter portion 82p and a reduced diameter portion 82q.
  • the enlarged diameter portion 82p has a cylindrical shape centered on the central axis 220.
  • the space inside the enlarged diameter portion 82p communicates with the discharge portion 84.
  • the impeller 86 is arranged in a space inside the enlarged diameter portion 82p.
  • the reduced diameter portion 82q has a cylindrical shape centered on the central axis 220.
  • the reduced diameter portion 82q has a smaller diameter (inner diameter) than the enlarged diameter portion 82p.
  • the reduced diameter portion 82q is connected to the lower end of the enlarged diameter portion 82p.
  • a lower end portion of the reduced diameter portion 82q constitutes a suction portion 83.
  • the screw 87 is arranged in a space inside the reduced diameter portion 82q. The lower end of the screw 87 is aligned with the opening surface of the suction section 83 in the axial direction of the central shaft 2
  • FIG. 4 is a sectional view showing the first pump in FIG. 1.
  • the first pump 31 basically has the same structure as the second pump 32, but does not have the screw 87. Only an impeller 86 is connected to the lower end of the shaft 85.
  • the shaft 85 transmits the rotational motion output from the motor section 80 to the impeller 86.
  • the impeller 86 rotates around the central axis 220 together with the shaft 85.
  • the housing 82 has a shape in which the reduced diameter portion 82q is shortened by the length in the axial direction of the central axis 220 of the space in which the screw 87 is disposed in the second pump 32 in FIGS. 2 and 3.
  • the impeller 86 faces the bottom portion 22 of the machine-side coolant tank 21 through the opening of the suction portion 83 .
  • the impeller 86 rotates about the central shaft 220, so that coolant is sucked into the housing 82 through the suction portion 83.
  • the coolant sucked into the housing 82 is sent out toward the outside in the radial direction of the central shaft 220 by the plurality of first blades 92 in the space inside the enlarged diameter portion 82p.
  • the coolant sent out by the plurality of first blade sections 92 is discharged into the first flow path 41 through the discharge section 84 .
  • the impeller 86 and the screw 87 rotate about the central shaft 220, thereby sucking the coolant into the housing 82 through the suction part 83.
  • the coolant sucked into the housing 82 is sent out in the axial direction of the central shaft 220 by the plurality of second vanes 97 in the space inside the reduced diameter part 82q, and further in the space inside the enlarged diameter part 82p. , are sent out radially outward of the central shaft 220 by the plurality of first blade portions 92 .
  • the coolant sent out by the plurality of first blade sections 92 is discharged into the second flow path 42 through the discharge section 84 .
  • the second pump 32 has a screw 87 in addition to the impeller 86. Therefore, the coolant suction force by the second pump 32 is different from the coolant suction force by the first pump 31. becomes larger than In this case, when the second pump 32 is driven compared to when the first pump 31 is driven, the coolant stored in the machine-side coolant tank 21 is stirred to a greater extent, and a large amount of foreign matter is thrown up from the bottom 22. As a result, the amount of foreign matter collected from the machine-side coolant tank 21 to the second pump 32 becomes larger than the amount of foreign matter collected from the machine-side coolant tank 21 to the first pump 31.
  • the first foreign matter trapping section 51 having the filtration filter 52 is provided on the path of the first flow path 41 through which the coolant from the first pump 31 flows, and the second foreign matter trapping section of the filterless type is provided. 56 is provided on the path of the second flow path 42 through which the coolant from the second pump 32 flows.
  • the second flow path 42 through which the coolant from the second pump 32 flows forms a coolant circulation path with the machine-side coolant tank 21 as its base point.
  • the foreign matter is collected from the coolant tank 21 on the machine side to the first pump 31, and the foreign matter is captured by the fourth foreign matter trap 57 and the first foreign matter trap 51 provided on the path of the first flow path 41.
  • the coolant from which foreign matter has been removed is supplied to a separate coolant tank 26.
  • the coolant stored in the separate coolant tank 26 is supplied to the second coolant discharge section 72 (spindle through coolant discharge section 72S, spindle coolant discharge section 72T) through the spindle through flow path 43 and the spindle through flow path 44. .
  • the coolant stored in the machine side coolant tank 21 is supplied to the second coolant discharge part 72 via the first flow path 41.
  • clean coolant is supplied to the machining point of the workpiece, so that it is possible to prevent a decrease in the machining accuracy of the workpiece due to the presence of foreign matter at the machining point of the workpiece.
  • the first pump 31 has a first suction section 83K as the suction section 83.
  • the second pump 32 has a second suction section 83J as the suction section 83.
  • the distance L1 from the bottom 22 of the machine-side coolant tank 21 to the first suction part 83K is larger than the distance L2 from the bottom 22 of the machine-side coolant tank 21 to the second suction part 83J (L1>L2).
  • the coolant supply device 100 has a main unit side coolant tank 21 as a first coolant tank that stores coolant.
  • the first pump 31 has an impeller 86 as a first pumping mechanism section capable of pumping coolant, and a first pump 31 that pumps out coolant from the coolant tank 21 on the machine side by the impeller 86, and a second pumping mechanism section capable of pumping coolant.
  • the second pump 32 has an impeller 86 and a screw 87 that is immersed in the coolant stored in the coolant tank 21 on the machine side, and sends out the coolant from the coolant tank 21 on the machine side by the impeller 86 and the screw 87.
  • a first foreign matter trap 51 is provided on the path of the first flow path 41 of the first flow path 41 and the second flow path 42 .
  • the first foreign matter trap 51 is connected to the first flow path 41 through which the coolant containing a relatively small amount of foreign matter flows;
  • the timing at which the filter 52 becomes clogged can be delayed. Thereby, the burden of maintenance on the first foreign object trapping section 51 can be kept small.
  • first pump and the second pump of the present invention are provided with an impeller as a pumping mechanism section for pumping coolant, but the present invention is not limited to this.
  • the first pump and the second pump may be of a type that pumps coolant using a rotating gear, or may be of a type that pumps coolant using a reciprocating piston, for example.
  • FIG. 5 is a system diagram showing a coolant treatment device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • Coolant supply device 110 in this embodiment basically has the same structure as coolant supply device 100 in Embodiment 1.
  • descriptions of overlapping structures will not be repeated.
  • coolant supply device 110 in this embodiment includes a main unit side coolant tank 121 and a separate coolant tank 126.
  • the machine-side coolant tank 121 and the separate coolant tank 126 correspond to the machine-side coolant tank 21 and the separate coolant tank 26 in the first embodiment, respectively.
  • the separate coolant tank 126 has a partition wall 111.
  • the partition wall portion 111 rises upward from the bottom portion 27 of the separate coolant tank 126.
  • the partition wall portion 111 divides the inside of the separate coolant tank 126 into a first storage space 126A and a second storage space 126B.
  • the coolant supply device 110 further includes a first pump 131 , a first flow path 141 , a second pump 132 , a second flow path 142 , a first foreign object trap 151 , and a fourth foreign object trap 157 .
  • the first pump 131 has the same structure as the first pump 31 shown in FIGS. 2 and 3.
  • the first pump 131 is provided in the first storage space 126A of the separate coolant tank 126.
  • the first pump 131 pumps out coolant from the separate coolant tank 126 (first storage space 126A).
  • Coolant from the first pump 131 flows through the first flow path 141 .
  • the first flow path 141 extends between the first storage space 126A and the second storage space 126B of the separate coolant tank 126. As the first pump 31 is driven, a coolant flow is formed from the first storage space 126A through the first flow path 141 toward the second storage space 126B.
  • the second pump 132 has the same structure as the second pump 32 shown in FIG. 4.
  • the second pump 132 is provided in the first storage space 126A of the separate coolant tank 126.
  • the second pump 132 pumps out coolant from the separate coolant tank 126 (first storage space 126A).
  • Coolant from the second pump 132 flows through the second flow path 142 .
  • the second flow path 142 extends between the first storage space 126A of the separate coolant tank 126 and the first coolant discharge section 71 (base coolant discharge section 71B, shower coolant discharge section 71C).
  • the first foreign object trap 151 has the same structure as the first foreign object trap 51 in the first embodiment.
  • the first foreign matter trap 151 has a filter 152 .
  • the fourth foreign object trap 157 has the same structure as the fourth foreign object trap 57 in the first embodiment.
  • the first foreign material trap 151 and the fourth foreign material trap 157 are provided on the path of the first flow path 141 .
  • the fourth foreign matter trapping section 157 is provided on the upstream side of the coolant flow formed in the first flow path 141 rather than the first foreign matter trapping section 151 .
  • the coolant supply device 110 further includes a spindle through pump 136, a main shaft pump 137, a spindle through channel 143, and a main shaft channel 144.
  • the spindle through pump 136 and the main shaft pump 137 correspond to the spindle through pump 36 and the main shaft pump 37 in the first embodiment, respectively.
  • the spindle through pump 136 and the main shaft pump 137 are provided in the second storage space 126B of the separate coolant tank 126.
  • the spindle through pump 136 and the main shaft pump 137 send out coolant from the second storage space 126B of the separate coolant tank 126.
  • the spindle-through channel 143 and the main spindle channel 144 correspond to the spindle-through channel 43 and the main spindle channel 44 in the first embodiment, respectively.
  • a coolant flow is formed from the second storage space 126B of the separate coolant tank 126 through the spindle-through channel 143 and the tool spindle 67 toward the spindle-through coolant discharge section 72S.
  • a coolant flow is formed from the second storage space 126B of the separate coolant tank 126 through the spindle flow path 144 and the tool spindle 67 toward the spindle coolant discharge portion 72T.
  • An in-line pump 158 is further provided on the path of the spindle through flow path 143 to send out coolant toward the spindle through coolant discharge section 72S.
  • the coolant supply device 110 further includes a third pump 133, a third flow path 146, and a third foreign matter trap 156.
  • the third pump 133 is provided in the coolant tank 121 on the main machine side.
  • the third pump 133 is attached to the top 24 of the coolant tank 121 on the main machine side.
  • the third pump 133 is an immersion pump.
  • the third pump 133 pumps out coolant from the coolant tank 121 on the machine side.
  • the main machine side coolant tank 121 corresponds to the second coolant tank in the present invention.
  • the third flow path 146 is a path through which the coolant flows, and is composed of a piping member such as a steel pipe or a hose. Coolant from the third pump 133 flows through the third flow path 146 .
  • the third flow path 146 extends between the third pump 133 and the first storage space 126A of the separate coolant tank 126. As the third pump 133 is driven, a coolant flow is formed from the main coolant tank 121 toward the first storage space 126A of the separate coolant tank 126 through the third flow path 146.
  • the third foreign matter trap 156 is provided on the path of the third flow path 146.
  • the third foreign matter trap 156 is provided downstream of the third pump 133 in the coolant flow formed in the third channel 146 .
  • the third foreign matter capturing section 156 captures foreign matter such as chips or sludge contained in the coolant flowing through the third flow path 146.
  • the third foreign matter trap 156 is a filterless type that does not include a filtration filter.
  • the third foreign matter capturing section 156 is a centrifugal separator that captures foreign matter using centrifugal force.
  • the coolant stored in the second storage space 126B is supplied to the second coolant discharge part 72 (spindle through coolant discharge part 72S, main shaft coolant discharge part 72T) through the spindle through flow path 143 and the main shaft flow path 144. .
  • clean coolant is supplied to the machining point of the workpiece, so that it is possible to prevent a decrease in the machining accuracy of the workpiece due to the presence of foreign matter at the machining point of the workpiece.
  • the coolant stored in the first storage space 126A of the separate coolant tank 126 passes through the second flow path 142 and passes through the first coolant discharge section 71 (base coolant discharge section). 71B and shower coolant discharge section 71C).
  • first coolant discharge section 71 base coolant discharge section
  • 71B and shower coolant discharge section 71C shower coolant discharge section
  • the coolant supply device 110 includes a separate coolant tank 126 as a first coolant tank that stores coolant. , has an impeller 86 as a first pumping mechanism section capable of pumping coolant, a first pump 131 that pumps out coolant from a separate coolant tank 126 by the impeller 86, and an impeller serving as a second pumping mechanism section capable of pumping coolant.
  • the filtration filter 152 captures foreign substances contained in the coolant, and
  • the first foreign matter trap 151 is provided on the path of the first flow path 141 of the first flow path 141 and the second flow path 142.
  • coolant supply device 110 in the second embodiment of the present invention configured in this way, the same effects as the coolant supply device 100 in the first embodiment can be achieved.
  • the present invention is utilized, for example, in a coolant supply device applied to a machine tool such as a machining center.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

クーラント供給装置は、第1クーラントタンク(21)と、第1圧送機構部(86)を有し、第1圧送機構部(86)により第1クーラントタンク(21)からクーラントを送り出す第1ポンプ(31)と、第2圧送機構部(86)と、第1クーラントタンク(21)に貯留されたクーラントに浸漬されるスクリュー(87)とを有し、第2圧送機構部(86)およびスクリュー(87)により第1クーラントタンク(21)からクーラントを送り出す第2ポンプ(32)と、第1ポンプ(31)からのクーラントが流通する第1流路(41)と、第2ポンプ(32)からのクーラントが流通する第2流路(42)と、濾過フィルター(52)を有し、第1流路(41)の経路上に設けられる第1異物捕捉部(51)とを備える。第1異物捕捉部(51)を通ったクーラントは工作機械の加工エリア(260)を介さずに別置きクーラントタンク(26)に直接流通される。

Description

クーラント供給装置
 この発明は、クーラント供給装置に関する。
 たとえば、特開2020-69540号公報(特許文献1)には、クーラントを貯留する第1次槽と、第1次槽から汲み上げられたクーラントが移送される第2次槽と、第1槽から第2次槽に向けて送られるクーラントから切屑を分離する第1フィルターおよび第2フィルターと、工作機械から第1次槽に回収されるクーラントから比較的大きい切屑を除去するフィルターとを備えるクーラント供給装置が開示されている。
特開2020-69540号公報
 上述の特許文献1に開示されるように、ワークの加工エリアにクーラントを供給するための装置であって、そのクーラントの流路上に切屑またはスラッジ等の異物を捕捉するための異物捕捉部を備えたクーラント供給装置が知られている。このような異物捕捉部としては、網目状の濾過フィルターにより異物を捕捉するフィルタータイプと、濾過フィルターを用いることなく、遠心力または磁力などを利用して異物を捕捉するフィルターレスタイプとがある。
 このうちのフィルタータイプでは、濾過フィルターが目詰まりすると、異物の捕捉効率が低下する。このため、作業者は、時期を見計らって濾過フィルターを交換したり、清掃したりする必要がある。しかしながら、クーラント供給装置における異物捕捉部の配置によっては、短期間で濾過フィルターが目詰まりする可能性があり、この場合、異物捕捉部のメンテナンスに過度な負担が生じてしまう。
 そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、異物捕捉部のメンテナンスの負担を小さく抑えることが可能なクーラント供給装置を提供することである。
 この発明の1つの局面に従ったクーラント供給装置は、クーラントを貯留する第1クーラントタンクと、クーラントを圧送可能な第1圧送機構部を有し、第1圧送機構部により第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第1ポンプと、クーラントを圧送可能な第2圧送機構部と、第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬されるスクリューとを有し、第2圧送機構部およびスクリューにより第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第2ポンプと、第1ポンプからのクーラントが流通する第1流路と、第2ポンプからのクーラントが流通する第2流路と、濾過フィルターを有し、濾過フィルターによりクーラントに含まれる異物を捕捉し、第1流路および第2流路のうちの第1流路の経路上に設けられる第1異物捕捉部とを備える。第1異物捕捉部を通ったクーラントが工作機械の加工エリアを介さずに第1クーラントタンクまたは別置きクーラントタンクに直接流通される。
 この発明の別の局面に従ったクーラント供給装置は、クーラントを貯留する第1クーラントタンクと、クーラントを圧送可能な第1圧送機構部を有し、第1圧送機構部により第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第1ポンプと、クーラントを圧送可能な第2圧送機構部と、第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬されるスクリューとを有し、第2圧送機構部およびスクリューにより第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第2ポンプと、第1ポンプからのクーラントが流通する第1流路と、第2ポンプからのクーラントが流通する第2流路と、濾過フィルターを有し、濾過フィルターによりクーラントに含まれる異物を捕捉し、第1流路および第2流路のうちの第1流路の経路上に設けられる第1異物捕捉部とを備える。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第1ポンプが第1圧送機構部を有する一方で、第2ポンプが第2圧送機構部に加えてスクリューを有するため、第1ポンプの駆動時と比較した場合に、第2ポンプの駆動時に、第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに含まれる異物がより大きく攪拌される。この場合、第1クーラントタンクから第2ポンプへの異物の回収量が、第1クーラントタンクから第1ポンプへの異物の回収量よりも多くなる。このような構成において、濾過フィルターを有する第1異物捕捉部を、第1ポンプからのクーラントが流通する第1流路と、第2ポンプからのクーラントが流通する第2流路とのうちの、第1流路の経路上に設けることによって、濾過フィルターが目詰まりするタイミングを遅らせることができる。これにより、第1異物捕捉部のメンテナンスの負担を小さく抑えることができる。
 また好ましくは、クーラント供給装置は、フィルターレスタイプであり、クーラントに含まれる異物を捕捉し、第2流路の経路上に設けられる第2異物捕捉部をさらに備える。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第2ポンプにより送り出され、第2流路を流通するクーラントが多量の異物を含む場合であっても、第2流路の経路上に配置される第2異物捕捉部がフィルターレスタイプであるため、第2異物捕捉部のメンテナンスに過度な負担が生じることを回避できる。
 また好ましくは、第2異物捕捉部は、磁力を利用して異物を捕捉するマグネットセパレータ、または、遠心力を利用して異物を捕捉するサイクロンセパレータもしくは遠心分離器である。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第2流路を流通するクーラントが多量の異物を含む場合であっても、マグネットセパレータ、サイクロンセパレータまたは遠心分離器のメンテナンスに過度な負担が生じることを回避できる。
 また好ましくは、第2流路は、第1クーラントタンクを基点にクーラントの循環路を形成する。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第1クーラントタンクから第2ポンプに異物を回収するとともに、その異物を第2異物捕捉部により捕捉し、異物が除去されたクーラントを第1クーラントタンクに戻すサイクルを繰り返す。これにより、第1クーラントタンクに貯留されるクーラントを清浄にすることができる。
 また好ましくは、クーラント供給装置は、第2流路を介してクーラントが供給され、加工エリア内においてワークの加工点を避けるようにクーラントを吐出する第1クーラント吐出部をさらに備える。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第2流路を流通するクーラントが多量の異物を含む場合であっても、第2流路を介してクーラントが供給される第1クーラント吐出部は、加工エリア内においてワークの加工点を避けるようにクーラントを吐出するため、第1クーラント吐出部によるクーラント吐出に求められる性能を十分に発揮することができる。
 また好ましくは、クーラント供給装置は、加工エリア内から排出されたクーラントを貯留する第2クーラントタンクと、第2クーラントタンクからクーラントを送り出す第3ポンプと、第3ポンプからのクーラントが流通し、クーラントを第1クーラントタンクに戻す第3流路と、クーラントに含まれる異物を捕捉し、第3流路の経路上に設けられる第3異物捕捉部とをさらに備える。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第3異物捕捉部により異物が捕捉され、異物が除去されたクーラントを第1クーラントタンクに戻す。これにより、第1クーラントタンクに清浄なクーラントを貯留することができる。
 また好ましくは、クーラント供給装置は、第1流路を介してクーラントが供給され、加工エリア内におけるワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第2クーラント吐出部をさらに備える。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、第1異物捕捉部により異物が捕捉され、異物が除去されたクーラントを第2クーラント吐出部に供給する。これにより、加工エリア内におけるワークの加工点に向けて清浄なクーラントが吐出されるため、ワークの加工点に異物が介在することに起因するワークの加工精度の低下を防ぐことができる。
 また好ましくは、第1ポンプは、第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬され、クーラントを吸引する第1吸引部を有する。第2ポンプは、第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬され、クーラントを吸引する第2吸引部を有する。第1クーラントタンクの底部から第1吸引部までの距離は、第1クーラントタンクの底部から第2吸引部までの距離よりも大きい。
 このように構成されたクーラント供給装置によれば、異物が沈殿する第1クーラントタンクの底部と、第1吸引部との間の距離が、相対的に大きいため、第1クーラントタンクから第1ポンプに異物が回収されることを抑制できる。これにより、濾過フィルターが目詰まりするタイミングをさらに遅らせることができる。
 以上に説明したように、この発明に従えば、異物捕捉部のメンテナンスの負担を小さく抑えることが可能なクーラント供給装置を提供することができる。
この発明の実施の形態1におけるクーラント供給装置を示すシステム図である。 図1中の第2ポンプを示す断面図である。 図2中の2点鎖線IIIで囲まれた範囲の第2ポンプを示す斜視図である。 図1中の第1ポンプを示す断面図である。 この発明の実施の形態2におけるクーラント処理装置を示すシステム図である。
 この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
 (実施の形態1)
 図1は、この発明の実施の形態1におけるクーラント供給装置を示すシステム図である。
 図1を参照して、本実施の形態におけるクーラント供給装置100は、工作機械10に適用されている。工作機械10は、ワークに回転する工具を接触させることによって、ワーク加工を行なうマシニングセンタである。図1中には、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に平行なZ軸と、水平方向に平行で、かつ、工具の回転中心軸に直交するX軸と、鉛直方向に平行なY軸とが示されている。
 なお、本発明におけるクーラント処理装置が適用される工作機械は、マシニングセンタに限られず、回転するワークに工具を接触させることによって、ワーク加工を行なう旋盤であってもよいし、旋削機能と、ミーリング機能とを有する複合加工機、または、ワークの付加加工(AM(Additive manufacturing)加工)と、ワークの除去加工(SM(Subtractive manufacturing)加工)とが可能なAM/SMハイブリッド加工機であってもよい。
 工作機械10は、ベッド66と、工具主軸67と、テーブル68と、カバー体61とを有する。
 ベッド66は、工具主軸67およびテーブル68等を支持するためのベース部材であり、工場などの床面に設置されている。ベッド66は、鋳物から構成されている。
 工具主軸67は、ドリル、リーマーまたはフライス等の工具を、Z軸方向に延びる回転中心軸210を中心に回転させる。工具主軸67には、工具を着脱可能に保持するためのクランプ機構が内蔵されている。工具主軸67は、図示しないコラム等によりベッド66上に支持されている。工具主軸67は、コラム等に設けられた各種の送り機構、案内機構またはサーボモータなどにより、X軸方向およびY軸方向に移動可能に設けられている。
 テーブル68は、ワークを固定するための装置である。テーブル68には、パレットPが着脱可能に設けられている。パレットPには、イケール等の治具を介してワークが取り付けられる。テーブル68は、ベッド66等に設けられた各種の送り機構、案内機構またはサーボモータなどにより、Z軸方向に移動可能に設けられている。
 なお、パレットPには、セラミック製のワークが取り付けられる。パレットPには、鉄製のワークが取り付けられてもよいし、ガラス製のワークが取り付けられてもよい。ワークは、磁性体であってもよいし、非磁性体であってもよい。
 カバー体61は、加工エリア260を区画形成するとともに、工作機械10の外観をなしている。加工エリア260は、ワークの加工が行なわれる空間であり、ワーク加工に伴う切屑またはクーラント等が加工エリア260の外部に漏出しないように密閉されている。加工エリア260には、工具主軸67およびテーブル68等が配置されている。
 クーラント供給装置100は、ワーク加工に用いられるクーラントを加工エリア260に向けて供給するための装置である。クーラント供給装置100には、ワーク加工に伴って加工エリア260から排出されたクーラントが導かれ、そのクーラントを貯留する。クーラント供給装置100は、加工エリア260からのクーラントを清浄にして、清浄なクーラントを再び加工エリア260に供給する。
 クーラント供給装置100は、本機側クーラントタンク21と、別置きクーラントタンク26とを有する。本機側クーラントタンク21および別置きクーラントタンク26は、別々のタンクである。本機側クーラントタンク21および別置きクーラントタンク26は、ベッド66に併設されている。
 本機側クーラントタンク21は、クーラントを貯留可能なように構成されている。本機側クーラントタンク21は、底部22と、側部23と、天部24とを有する。底部22は、本機側クーラントタンク21の底に配置されている。側部23は、底部22の周縁から立ち上がっている。底部22の上方であって、側部23に囲まれた位置には、クーラントを貯留可能な空間が形成されている。天部24は、上下方向において、底部22と対向して配置されている。
 別置きクーラントタンク26は、クーラントを貯留可能なように構成されている。別置きクーラントタンク26は、底部27と、側部28と、天部29とを有する。底部27、側部28および天部29は、本機側クーラントタンク21における底部22、側部23および天部24にそれぞれ対応している。
 本機側クーラントタンク21は、加工エリア260から排出されたクーラントを貯留する。別置きクーラントタンク26は、本機側クーラントタンク21から移送されたクーラントを貯留する。本機側クーラントタンク21および別置きクーラントタンク26に貯留されたクーラントは、加工エリア260に向けて供給される。
 クーラント供給装置100は、第1ポンプ31と、第1流路41と、第2ポンプ32と、第2流路42と、第1異物捕捉部51と、第2異物捕捉部56と、第4異物捕捉部57とをさらに有する。
 第1ポンプ31は、本機側クーラントタンク21に設けられている。第1ポンプ31は、天部24に取り付けられている。第1ポンプ31は、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントに後述するポンプ部81の少なくも一部が浸漬される浸漬型ポンプである。第1ポンプ31は、本機側クーラントタンク21からクーラントを送り出す。
 第1流路41は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第1流路41には、第1ポンプ31からのクーラントが流通する。第1流路41は、第1ポンプ31および別置きクーラントタンク26の間で延びている。第1ポンプ31の駆動に伴って、本機側クーラントタンク21から第1流路41を通って別置きクーラントタンク26に向かうクーラント流れが形成される。
 第2ポンプ32は、本機側クーラントタンク21に設けられている。第2ポンプ32は、天部24に取り付けられている。第2ポンプ32は、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントに後述するポンプ部81の少なくとも一部が浸漬される浸漬型ポンプである。第2ポンプ32は、本機側クーラントタンク21からクーラントを送り出す。
 第2流路42は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第2流路42には、第2ポンプ32からのクーラントが流通する。第2流路42は、本機側クーラントタンク21を基点にクーラントの循環路を形成している。第2ポンプ32の駆動に伴って、本機側クーラントタンク21から第2流路42を通って再び本機側クーラントタンク21に戻るクーラント流れが形成される。
 第1異物捕捉部51は、第1流路41および第2流路42のうちの第1流路41の経路上に設けられている。第1異物捕捉部51は、第2流路42の経路上ではなく、第1流路41の経路上に設けられている。第1異物捕捉部51は、第2流路42の経路上には設けられていない。第1異物捕捉部51は、第1ポンプ31よりも、第1流路41に形成されるクーラント流れの下流側に設けられている。
 第1異物捕捉部51は、濾過フィルター52を有する。濾過フィルター52は、微細な孔が並ぶ網目状のメッシュ体からなる。濾過フィルター52は、第1異物捕捉部51の本体に対して着脱可能に設けられている。第1異物捕捉部51は、濾過フィルター52により、第1流路41を流れるクーラントに含まれる切屑またはスラッジ等の異物を捕捉する。より具体的には、第1流路41を流れるクーラントが、濾過フィルター52を通過する。このとき、濾過フィルター52の網目よりも小さい異物は、濾過フィルター52を通過することができないため、クーラントから分離される。
 第2異物捕捉部56は、第2流路42の経路上に設けられている。第2異物捕捉部56は、第2ポンプ32よりも、第2流路42に形成されるクーラント流れの下流側に設けられている。
 第2異物捕捉部56は、第2流路42を流れるクーラントに含まれる切屑またはスラッジ等の異物を捕捉する。第2異物捕捉部56は、濾過フィルターを備えないフィルターレスタイプである。第2異物捕捉部56は、遠心力を利用して異物を捕捉するサイクロンセパレータである。より具体的には、第2異物捕捉部56に導入されたクーラントは、下方に向かうほど先細りとなる円錐状空間をその周方向に沿って流れる。この間、クーラントに含まれる異物は、遠心力によって円錐状空間の周壁部に集まり、周方向に移動しながら下方に沈降することで、クーラントから分離される。
 なお、第2異物捕捉部56の種類は、フィルターレスタイプであれば、特に限定されない。第2異物捕捉部56は、サイクロンセパレータと同様に遠心力を利用して異物を捕捉し、サイクロンセパレータよりも大型の遠心分離器であってもよい。加工エリア260における加工対象が鉄製のワークである場合、第2異物捕捉部56は、磁力を利用して異物を捕捉するマグネットセパレータであってもよい。
 第1異物捕捉部51により捕捉可能な微粒子径は、第2異物捕捉部56により捕捉可能な微粒子径よりも小さい。一例として、第1異物捕捉部51により捕捉可能な微粒子径は、1μmであり、第2異物捕捉部56により捕捉可能な微粒子径は、10μmである。
 第4異物捕捉部57は、第1流路41の経路上に設けられている。第4異物捕捉部57は、第1ポンプ31よりも、第1流路41に形成されるクーラント流れの下流側に設けられている。第4異物捕捉部57は、第1異物捕捉部51よりも、第1流路41に形成されるクーラント流れの上流側に設けられている。
 第4異物捕捉部57は、第1流路41を流れるクーラントに含まれる切屑またはスラッジ等の異物を捕捉する。第4異物捕捉部57は、濾過フィルターを備えないフィルターレスタイプである。第4異物捕捉部57は、遠心力を利用して異物を捕捉するサイクロンセパレータである。
 第1異物捕捉部51により捕捉可能な微粒子径は、第4異物捕捉部57により捕捉可能な微粒子径よりも小さい。一例として、第1異物捕捉部51により捕捉可能な微粒子径は、1μmであり、第4異物捕捉部57により捕捉可能な微粒子径は、10μmである。
 クーラント供給装置100は、第1クーラント吐出部71と、第2クーラント吐出部72とをさらに有する。
 第1クーラント吐出部71は、加工エリア260内においてワークの加工点を避けるようにクーラントを吐出する。ワークの加工点とは、ワークと、工具との接点である。
 より具体的には、クーラント供給装置100は、第1クーラント吐出部71として、ベースクーラント吐出部71Bと、シャワークーラント吐出部71Cとを有する。
 ベースクーラント吐出部71Bは、ベッド66に取り付けられている。ベースクーラント吐出部71Bからのクーラント供給は、主に、ベッド66の壁面にクーラントを供給することにより、ワーク加工に伴って生じた切屑を加工エリア260内から排出することを目的としている。シャワークーラント吐出部71Cは、カバー体61の天井部62に取り付けられている。シャワークーラント吐出部71Cからのクーラント供給は、主に、天井部62から加工エリア260の全体にクーラントを供給することにより、ワーク加工に伴って生じた切屑を加工エリア260内から排出することを目的としている。
 第2クーラント吐出部72は、加工エリア260内におけるワークの加工点に向けてクーラントを吐出する。
 より具体的には、クーラント供給装置100は、第2クーラント吐出部72として、スピンドルスルークーラント吐出部72Sと、主軸クーラント吐出部72Tとを有する。
 スピンドルスルークーラント吐出部72Sおよび主軸クーラント吐出部72Tは、工具主軸67に設けられている。スピンドルスルークーラント吐出部72Sは、工具主軸67の主軸を通じて工具主軸67に保持された工具の刃先からクーラントを吐出する。主軸クーラント吐出部72Tは、工具主軸67のハウジングを通じて主軸端面からクーラントを吐出する。スピンドルスルークーラント吐出部72Sおよび主軸クーラント吐出部72Tからのクーラント供給は、主に、ワークの加工点にクーラントを供給することにより、ワークの加工点の発熱を抑えたり、ワークおよび工具の間を潤滑したりすることを目的としている。
 クーラント供給装置100は、スピンドルスルー用ポンプ36と、主軸用ポンプ37と、シャワー/ベース用ポンプ38と、スピンドルスルー用流路43と、主軸用流路44と、シャワー/ベース用流路45とをさらに有する。
 スピンドルスルー用ポンプ36は、別置きクーラントタンク26に設けられている。スピンドルスルー用ポンプ36は、天部29に取り付けられている。スピンドルスルー用ポンプ36は、浸漬型ポンプである。スピンドルスルー用ポンプ36は、別置きクーラントタンク26からクーラントを送り出す。
 スピンドルスルー用流路43は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。スピンドルスルー用流路43には、スピンドルスルー用ポンプ36からのクーラントが流通する。スピンドルスルー用流路43は、スピンドルスルー用ポンプ36および工具主軸67の間で延びている。スピンドルスルー用ポンプ36の駆動に伴って、別置きクーラントタンク26からスピンドルスルー用流路43および工具主軸67を通ってスピンドルスルークーラント吐出部72Sに向かうクーラント流れが形成される。
 スピンドルスルー用流路43の経路上には、スピンドルスルークーラント吐出部72Sに向けてクーラントを送り出すインラインタイプのポンプ58がさらに設けられている。
 主軸用ポンプ37は、別置きクーラントタンク26に設けられている。主軸用ポンプ37は、天部29に取り付けられている。主軸用ポンプ37は、浸漬型ポンプである。主軸用ポンプ37は、別置きクーラントタンク26からクーラントを送り出す。
 主軸用流路44は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。主軸用流路44には、主軸用ポンプ37からのクーラントが流通する。主軸用流路44は、主軸用ポンプ37および工具主軸67の間で延びている。主軸用ポンプ37の駆動に伴って、別置きクーラントタンク26から主軸用流路44および工具主軸67を通って主軸クーラント吐出部72Tに向かうクーラント流れが形成される。
 シャワー/ベース用ポンプ38は、本機側クーラントタンク21に設けられている。シャワー/ベース用ポンプ38は、天部24に取り付けられている。シャワー/ベース用ポンプ38は、浸漬型ポンプである。シャワー/ベース用ポンプ38は、本機側クーラントタンク21からクーラントを送り出す。
 シャワー/ベース用流路45は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。シャワー/ベース用流路45には、シャワー/ベース用ポンプ38からのクーラントが流通する。シャワー/ベース用流路45は、シャワー/ベース用ポンプ38と、ベースクーラント吐出部71Bおよびシャワークーラント吐出部71Cとの間で延びている。シャワー/ベース用ポンプ38の駆動に伴って、本機側クーラントタンク21からシャワー/ベース用流路45を通ってベースクーラント吐出部71Bおよびシャワークーラント吐出部71Cに向かうクーラント流れが形成される。
 なお、ベースクーラント吐出部71Bに対してクーラントを供給するためのポンプと、シャワークーラント吐出部71Cに対してクーラントを供給するためのポンプとが、別々に設けられてもよい。
 図2は、図1中の第2ポンプを示す断面図である。図3は、図2中の2点鎖線IIIで囲まれた範囲の第2ポンプを示す斜視図である。
 図1から図3を参照して、第2ポンプ32は、モータ部80と、ポンプ部81とを有する。
 モータ部80およびポンプ部81は、鉛直方向に延びる中心軸220の軸上に並んで設けられている。モータ部80は、本機側クーラントタンク21の天部24の上方に配置されている。ポンプ部81の上部は、本機側クーラントタンク21の天部24の上方に配置され、ポンプ部81の下部は、本機側クーラントタンク21の天部24の下方に配置されている。
 モータ部80は、第2ポンプ32の動力源として設けられている。モータ部80は、電力が供給されることによって、中心軸220を中心とする回転運動を出力する。ポンプ部81は、モータ部80からの回転運動を受けて駆動し、クーラントを送り出す。
 ポンプ部81は、ハウジング82と、シャフト85と、インペラ86と、スクリュー87とを有する。
 ハウジング82は、ポンプ部81の外観をなしている。ハウジング82は、全体として、中心軸220の軸方向に沿って延びる筒形状を有する。
 ハウジング82は、吸引部83と、吐出部84とを有する。吸引部83は、ハウジング82の下端部に設けられている。吸引部83は、中心軸220の軸上で下方を向いて開口している。吸引部83は、上下方向において、本機側クーラントタンク21の底部22と対向して開口している。吸引部83は、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントに浸漬されている。吐出部84は、中心軸220からその半径方向外側に離れた位置で開口している。吐出部84は、本機側クーラントタンク21の天部24よりも上方の位置で開口している。吐出部84には、第2流路42を構成し、第2異物捕捉部56に向けて延びる配管が接続されている。
 シャフト85は、ハウジング82に収容されている。シャフト85は、中心軸220の軸上で延びている。シャフト85は、軸受け88によって、中心軸220を中心に回転可能なように支持されている。シャフト85の上端部は、モータ部80の出力軸に接続されている。
 インペラ86およびスクリュー87は、ハウジング82に収容されている。インペラ86およびスクリュー87は、シャフト85の下端部に接続されている。シャフト85は、モータ部80から出力された回転運動をインペラ86およびスクリュー87に伝達する。インペラ86およびスクリュー87は、シャフト85と一体となって、中心軸220を中心に回転する。
 インペラ86は、中心軸220の軸方向において、モータ部80およびスクリュー87の間に配置されている。スクリュー87は、中心軸220の軸方向において、インペラ86および吸引部83の間に配置されている。中心軸220の軸方向におけるスクリュー87および吸引部83の間の長さは、中心軸220の軸方向におけるインペラ86および吸引部83の間の長さよりも小さい。スクリュー87は、吸引部83の開口を通じて、本機側クーラントタンク21の底部22と対向している。
 インペラ86およびスクリュー87は、中心軸220を中心に配置される羽根車からなる。インペラ86の直径は、スクリュー87の直径よりも大きい。中心軸220の軸方向におけるインペラ86の長さは、中心軸220の軸方向におけるスクリュー87の長さよりも小さい。
 図3に示されるように、インペラ86は、クーラントを圧送するための圧送機構部として設けられている。インペラ86は、ディスク部91と、複数枚の第1羽根部92とを有する。
 ディスク部91は、中心軸220の軸方向が厚み方向となる円盤形状を有する。ディスク部91は、ディスク表面91aを有する。ディスク表面91aは、下方を向いている。ディスク表面91aは、中心軸220の軸方向において、本機側クーラントタンク21の底部22と対面としている。第1羽根部92は、ディスク表面91aから突出するリブ形状をなしている。第1羽根部92は、中心軸220の周方向にシフトしながら、中心軸220の半径方向内側から半径方向外側に向けて延びている。複数枚の第1羽根部92は、中心軸220の周方向において互いに間隔を開けて設けられている。
 スクリュー87は、シャフト部96と、複数枚の第2羽根部97とを有する。シャフト部96は、中心軸220の軸上で延びている。シャフト部96は、ディスク表面91aから突出している。シャフト部96の直径は、ディスク部91の直径よりも小さい。第2羽根部97は、シャフト部96の外周面から突出するリブ形状をなしている。第2羽根部97は、中心軸220の周方向にシフトしながら、中心軸220の軸方向に延びている。
 ハウジング82は、拡径部82pと、縮径部82qとをさらに有する。拡径部82pは、中心軸220を中心とする円筒形状を有する。拡径部82pの内側の空間は、吐出部84に連通している。インペラ86は、拡径部82pの内側の空間に配置されている。縮径部82qは、中心軸220を中心とする円筒形状を有する。縮径部82qは、拡径部82pよりも小さい直径(内径)を有する。縮径部82qは、拡径部82pの下端部に接続されている。縮径部82qの下端部は、吸引部83を構成している。スクリュー87は、縮径部82qの内側の空間に配置されている。スクリュー87の下端部は、中心軸220の軸方向において、吸引部83がなす開口面と揃っている。
 図4は、図1中の第1ポンプを示す断面図である。図4を参照して、第1ポンプ31は、基本的に第2ポンプ32と同じ構造を有するが、スクリュー87を有しない。シャフト85の下端部には、インペラ86のみが接続されている。シャフト85は、モータ部80から出力された回転運動をインペラ86に伝達する。インペラ86は、シャフト85と一体となって、中心軸220を中心に回転する。
 ハウジング82は、図2および図3中の第2ポンプ32においてスクリュー87が配置された空間の中心軸220の軸方向の長さだけ、縮径部82qが短縮された形状を有する。インペラ86は、吸引部83の開口を通じて、本機側クーラントタンク21の底部22と対向している。
 図1から図4を参照して、第1ポンプ31の駆動時、インペラ86が中心軸220を中心に回転することにより、クーラントが吸引部83を通じてハウジング82内に吸引される。ハウジング82内に吸引されたクーラントは、拡径部82pの内側の空間で、複数枚の第1羽根部92により中心軸220の半径方向外側に向けて送り出される。複数枚の第1羽根部92により送り出されたクーラントは、吐出部84を通じて第1流路41に吐出される。
 第2ポンプ32の駆動時、インペラ86およびスクリュー87が中心軸220を中心に回転することにより、クーラントが吸引部83を通じてハウジング82内に吸引される。ハウジング82内に吸引されたクーラントは、縮径部82qの内側の空間で、複数枚の第2羽根部97により中心軸220の軸方向に送り出され、さらに、拡径部82pの内側の空間で、複数枚の第1羽根部92により中心軸220の半径方向外側に送り出される。複数枚の第1羽根部92により送り出されたクーラントは、吐出部84を通じて第2流路42に吐出される。
 第1ポンプ31が、インペラ86を有する一方で、第2ポンプ32は、インペラ86に加えてスクリュー87を有するため、第2ポンプ32によるクーラントの吸い込み力が、第1ポンプ31によるクーラントの吸い込み力よりも大きくなる。この場合、第1ポンプ31の駆動時と比較して、第2ポンプ32の駆動時に、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントがより大きく攪拌され、底部22から多量の異物が舞い上がる。これにより、本機側クーラントタンク21から第2ポンプ32への異物の回収量が、本機側クーラントタンク21から第1ポンプ31への異物の回収量よりも多くなる。
 このような構成において、濾過フィルター52を有する第1異物捕捉部51が、第1ポンプ31からのクーラントが流通する第1流路41の経路上に設けられ、フィルターレスタイプの第2異物捕捉部56が、第2ポンプ32からのクーラントが流通する第2流路42の経路上に設けられている。これにより、第1異物捕捉部51においては、本機側クーラントタンク21から第1ポンプ31への異物の回収量が相対的に少ないため、濾過フィルター52が目詰まりするタイミングを遅らせることができる。この結果、第1異物捕捉部51のメンテナンスの負担を小さく抑えることができる。また、本機側クーラントタンク21から第2ポンプ32への異物の回収量が相対的に多いにも拘わらず、第2異物捕捉部56がフィルターレスタイプであるため、第2異物捕捉部56のメンテナンスに過度な負担が生じることを回避できる。
 また、第2ポンプ32からのクーラントが流通する第2流路42は、本機側クーラントタンク21を基点にクーラントの循環路を形成している。このような構成により、本機側クーラントタンク21から第2ポンプ32に異物を回収するとともに、その異物を第2異物捕捉部56により捕捉し、異物が除去されたクーラントを本機側クーラントタンク21に戻すサイクルを繰り返す。これにより、本機側クーラントタンク21に貯留されるクーラントを清浄にすることができる。
 また、本機側クーラントタンク21から第1ポンプ31に異物を回収するとともに、その異物を第1流路41の経路上に設けられた第4異物捕捉部57および第1異物捕捉部51により捕捉し、異物が除去されたクーラントを別置きクーラントタンク26に供給する。別置きクーラントタンク26に貯留されたクーラントは、スピンドルスルー用流路43および主軸用流路44を通じて、第2クーラント吐出部72(スピンドルスルークーラント吐出部72S,主軸クーラント吐出部72T)に供給される。
 このように、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントは、第1流路41を介して第2クーラント吐出部72に供給される。これにより、清浄なクーラントがワークの加工点に供給されるため、ワークの加工点に異物が介在することに起因するワークの加工精度の低下を防ぐことができる。
 図1に示されるように、第1ポンプ31は、吸引部83として、第1吸引部83Kを有する。第2ポンプ32は、吸引部83として、第2吸引部83Jを有する。本機側クーラントタンク21の底部22から第1吸引部83Kまでの距離L1は、本機側クーラントタンク21の底部22から第2吸引部83Jまでの距離L2よりも大きい(L1>L2)。
 本機側クーラントタンク21の底部22には、異物が沈殿している。この場合に、本機側クーラントタンク21の底部22に対する第1吸引部83Kおよび第2吸引部83Jの位置関係が、L1>L2を満たすことによって、本機側クーラントタンク21から第1ポンプ31に異物が回収されることを抑制できる。これにより、濾過フィルター52が目詰まりするタイミングをさらに遅らせることができる。
 以上に説明した、この発明の実施の形態1におけるクーラント供給装置100の構造をまとめると、本実施の形態におけるクーラント供給装置100は、クーラントを貯留する第1クーラントタンクとしての本機側クーラントタンク21と、クーラントを圧送可能な第1圧送機構部としてのインペラ86を有し、インペラ86により本機側クーラントタンク21からクーラントを送り出す第1ポンプ31と、クーラントを圧送可能な第2圧送機構部としてのインペラ86と、本機側クーラントタンク21に貯留されたクーラントに浸漬されるスクリュー87とを有し、インペラ86およびスクリュー87により本機側クーラントタンク21からクーラントを送り出す第2ポンプ32と、第1ポンプ31からのクーラントが流通する第1流路41と、第2ポンプ32からのクーラントが流通する第2流路42と、濾過フィルター52を有し、濾過フィルター52によりクーラントに含まれる異物を捕捉し、第1流路41および第2流路42のうちの第1流路41の経路上に設けられる第1異物捕捉部51とを備える。
 このように構成された、この発明の実施の形態1におけるクーラント供給装置100によれば、第1異物捕捉部51を、相対的に少量の異物を含むクーラントが流通する第1流路41と、相対的に多量の異物を含むクーラントが流通する第2流路42とのうちの、第1流路41の経路上に設けることによって、濾過フィルター52が目詰まりするタイミングを遅らせることができる。これにより、第1異物捕捉部51のメンテナンスの負担を小さく抑えることができる。
 なお、本実施の形態では、本発明における第1ポンプおよび第2ポンプが、クーラントを圧送するための圧送機構部としてインペラを備える場合を説明したが、これに限られない。第1ポンプおよび第2ポンプは、たとえば、回転する歯車によってクーラントを圧送するタイプであってもよいし、往復運動するピストンによってクーラントを圧送するタイプであってもよい。
 (実施の形態2)
 図5は、この発明の実施の形態2におけるクーラント処理装置を示すシステム図である。本実施の形態におけるクーラント供給装置110は、実施の形態1におけるクーラント供給装置100と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
 図5を参照して、本実施の形態におけるクーラント供給装置110は、本機側クーラントタンク121と、別置きクーラントタンク126とを有する。本機側クーラントタンク121および別置きクーラントタンク126は、それぞれ、実施の形態1における本機側クーラントタンク21および別置きクーラントタンク26に対応している。
 別置きクーラントタンク126は、隔壁部111を有する。隔壁部111は、別置きクーラントタンク126の底部27から上方に立ち上がっている。隔壁部111は、別置きクーラントタンク126の内側を、第1貯留空間126Aと、第2貯留空間126Bとに区画している。
 クーラント供給装置110は、第1ポンプ131と、第1流路141と、第2ポンプ132と、第2流路142と、第1異物捕捉部151と、第4異物捕捉部157とをさらに有する。
 第1ポンプ131は、図2および図3に示される第1ポンプ31と同一構造を有する。第1ポンプ131は、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aに設けられている。第1ポンプ131は、別置きクーラントタンク126(第1貯留空間126A)からクーラントを送り出す。
 第1流路141には、第1ポンプ131からのクーラントが流通する。第1流路141は、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aおよび第2貯留空間126Bの間で延びている。第1ポンプ31の駆動に伴って、第1貯留空間126Aから第1流路141を通って第2貯留空間126Bに向かうクーラント流れが形成される。
 第2ポンプ132は、図4に示される第2ポンプ32と同一構造を有する。第2ポンプ132は、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aに設けられている。第2ポンプ132は、別置きクーラントタンク126(第1貯留空間126A)からクーラントを送り出す。
 第2流路142には、第2ポンプ132からのクーラントが流通する。第2流路142は、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aと、第1クーラント吐出部71(ベースクーラント吐出部71B,シャワークーラント吐出部71C)との間で延びている。
 第1異物捕捉部151は、実施の形態1における第1異物捕捉部51と同一構造を有する。第1異物捕捉部151は、濾過フィルター152を有する。第4異物捕捉部157は、実施の形態1における第4異物捕捉部57と同一構造を有する。第1異物捕捉部151および第4異物捕捉部157は、第1流路141の経路上に設けられている。第4異物捕捉部157は、第1異物捕捉部151よりも、第1流路141に形成されるクーラント流れの上流側に設けられている。
 クーラント供給装置110は、スピンドルスルー用ポンプ136と、主軸用ポンプ137と、スピンドルスルー用流路143と、主軸用流路144とをさらに有する。
 スピンドルスルー用ポンプ136および主軸用ポンプ137は、それぞれ、実施の形態1におけるスピンドルスルー用ポンプ36および主軸用ポンプ37に対応している。スピンドルスルー用ポンプ136および主軸用ポンプ137は、別置きクーラントタンク126の第2貯留空間126Bに設けられている。スピンドルスルー用ポンプ136および主軸用ポンプ137は、別置きクーラントタンク126の第2貯留空間126Bからクーラントを送り出す。
 スピンドルスルー用流路143および主軸用流路144は、それぞれ、実施の形態1におけるスピンドルスルー用流路43および主軸用流路44に対応している。スピンドルスルー用ポンプ136の駆動に伴って、別置きクーラントタンク126の第2貯留空間126Bからスピンドルスルー用流路143および工具主軸67を通ってスピンドルスルークーラント吐出部72Sに向かうクーラント流れが形成される。主軸用ポンプ137の駆動に伴って、別置きクーラントタンク126の第2貯留空間126Bから主軸用流路144および工具主軸67を通って主軸クーラント吐出部72Tに向かうクーラント流れが形成される。
 スピンドルスルー用流路143の経路上には、スピンドルスルークーラント吐出部72Sに向けてクーラントを送り出すインラインタイプのポンプ158がさらに設けられている。
 クーラント供給装置110は、第3ポンプ133と、第3流路146と、第3異物捕捉部156とをさらに有する。
 第3ポンプ133は、本機側クーラントタンク121に設けられている。第3ポンプ133は、本機側クーラントタンク121の天部24に取り付けられている。第3ポンプ133は、浸漬型ポンプである。第3ポンプ133は、本機側クーラントタンク121からクーラントを送り出す。なお、本実施の形態では、本機側クーラントタンク121が、本発明における第2クーラントタンクに対応している。
 第3流路146は、クーラントが流れる通路であり、鋼管またはホース等の配管部材から構成されている。第3流路146には、第3ポンプ133からのクーラントが流通する。第3流路146は、第3ポンプ133と、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aとの間で延びている。第3ポンプ133の駆動に伴って、本機側クーラントタンク121から第3流路146を通って別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aに向かうクーラント流れが形成される。
 第3異物捕捉部156は、第3流路146の経路上に設けられている。第3異物捕捉部156は、第3ポンプ133よりも、第3流路146に形成されるクーラント流れの下流側に設けられている。
 第3異物捕捉部156は、第3流路146を流れるクーラントに含まれる切屑またはスラッジ等の異物を捕捉する。第3異物捕捉部156は、濾過フィルターを備えないフィルターレスタイプである。第3異物捕捉部156は、遠心力を利用して異物を捕捉する遠心分離器である。
 このような構成により、第3ポンプ133の駆動に伴って、本機側クーラントタンク21から第3ポンプ133に異物を回収するとともに、その異物を第3流路146の経路上に設けられた第3異物捕捉部156により捕捉し、異物が除去されたクーラントを別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aに供給する。また、第1ポンプ131の駆動に伴って、第1貯留空間126Aから第1ポンプ131にさらに微細な異物を回収するとともに、その異物を第1流路141の経路上に設けられた第4異物捕捉部157および第1異物捕捉部151により捕捉し、異物が除去されたクーラントを別置きクーラントタンク126の第2貯留空間126Bに供給する。
 この場合に、第1ポンプ131により送り出され、第1流路141を流通するクーラントは少量の異物しか含まないため、濾過フィルター152が目詰まりするタイミングを遅らせることができる。これにより、第1異物捕捉部151のメンテナンスの負担を小さく抑えることができる。
 第2貯留空間126Bに貯留されたクーラントは、スピンドルスルー用流路143および主軸用流路144を通じて、第2クーラント吐出部72(スピンドルスルークーラント吐出部72S,主軸クーラント吐出部72T)に供給される。これにより、清浄なクーラントがワークの加工点に供給されるため、ワークの加工点に異物が介在することに起因するワークの加工精度の低下を防ぐことができる。
 また、第2ポンプ132の駆動に伴って、別置きクーラントタンク126の第1貯留空間126Aに貯留されたクーラントが、第2流路142を通って、第1クーラント吐出部71(ベースクーラント吐出部71B,シャワークーラント吐出部71C)に供給される。この場合に、第2ポンプ132により送り出され、第2流路142を流通するクーラントが多量の異物を含む場合であっても、第1クーラント吐出部71による切屑流しに支障が生じることがない。
 以上に説明した、この発明の実施の形態2におけるクーラント供給装置110の構造をまとめると、本実施の形態におけるクーラント供給装置110は、クーラントを貯留する第1クーラントタンクとしての別置きクーラントタンク126と、クーラントを圧送可能な第1圧送機構部としてのインペラ86を有し、インペラ86により別置きクーラントタンク126からクーラントを送り出す第1ポンプ131と、クーラントを圧送可能な第2圧送機構部としてのインペラ86と、別置きクーラントタンク126に貯留されたクーラントに浸漬されるスクリュー87とを有し、インペラ86およびスクリュー87により別置きクーラントタンク126からクーラントを送り出す第2ポンプ132と、第1ポンプ131からのクーラントが流通する第1流路141と、第2ポンプ132からのクーラントが流通する第2流路142と、濾過フィルター152を有し、濾過フィルター152によりクーラントに含まれる異物を捕捉し、第1流路141および第2流路142のうちの第1流路141の経路上に設けられる第1異物捕捉部151とを備える。
 このように構成された、この発明の実施の形態2におけるクーラント供給装置110によれば、実施の形態1におけるクーラント供給装置100と同様の効果を奏することができる。
 今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 この発明は、たとえば、マシニングセンタ等の工作機械に適用されるクーラント供給装置に利用される。
 10 工作機械、21,121 本機側クーラントタンク、22,27 底部、23,28 側部、24,29 天部、26,126 別置きクーラントタンク、31,131 第1ポンプ、32,132 第2ポンプ、36,136 スピンドルスルー用ポンプ、37,137 主軸用ポンプ、38,138 シャワー/ベース用ポンプ、41,141 第1流路、42,142 第2流路、43,143 スピンドルスルー用流路、44,144 主軸用流路、45 シャワー/ベース用流路、51,151 第1異物捕捉部、52,152 濾過フィルター、56 第2異物捕捉部、57,157 第4異物捕捉部、58,158 ポンプ、61 カバー体、62 天井部、66 ベッド、67 工具主軸、68 テーブル、71 第1クーラント吐出部、71B ベースクーラント吐出部、71C シャワークーラント吐出部、72 第2クーラント吐出部、72S スピンドルスルークーラント吐出部、72T 主軸クーラント吐出部、80 モータ部、81 ポンプ部、82 ハウジング、82p 拡径部、82q 縮径部、83 吸引部、83J 第2吸引部、83K 第1吸引部、84 吐出部、85 シャフト、86 インペラ、87 スクリュー、88 軸受け、91 ディスク部、91a ディスク表面、92 第1羽根部、96 シャフト部、97 第2羽根部、100,110 クーラント供給装置、111 隔壁部、126A 第1貯留空間、126B 第2貯留空間、133 第3ポンプ、146 第3流路、156 第3異物捕捉部、210 回転中心軸、220 中心軸、260 加工エリア。

Claims (8)

  1.  クーラントを貯留する第1クーラントタンクと、
     クーラントを圧送可能な第1圧送機構部を有し、前記第1圧送機構部により前記第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第1ポンプと、
     クーラントを圧送可能な第2圧送機構部と、前記第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬されるスクリューとを有し、前記第2圧送機構部および前記スクリューにより前記第1クーラントタンクからクーラントを送り出す第2ポンプと、
     前記第1ポンプからのクーラントが流通する第1流路と、
     前記第2ポンプからのクーラントが流通する第2流路と、
     濾過フィルターを有し、前記濾過フィルターによりクーラントに含まれる異物を捕捉し、前記第1流路および前記第2流路のうちの前記第1流路の経路上に設けられる第1異物捕捉部とを備え、
     前記第1異物捕捉部を通ったクーラントが工作機械の加工エリアを介さずに前記第1クーラントタンクまたは別置きクーラントタンクに直接流通される、クーラント供給装置。
  2.  フィルターレスタイプであり、クーラントに含まれる異物を捕捉し、前記第2流路の経路上に設けられる第2異物捕捉部をさらに備える、請求項1に記載のクーラント供給装置。
  3.  前記第2異物捕捉部は、磁力を利用して異物を捕捉するマグネットセパレータ、または、遠心力を利用して異物を捕捉するサイクロンセパレータもしくは遠心分離器である、請求項2に記載のクーラント供給装置。
  4.  前記第2流路は、前記第1クーラントタンクを基点にクーラントの循環路を形成する、請求項2または3に記載のクーラント供給装置。
  5.  前記第2流路を介してクーラントが供給され、加工エリア内においてワークの加工点を避けるようにクーラントを吐出する第1クーラント吐出部をさらに備える、請求項1に記載のクーラント供給装置。
  6.  加工エリア内から排出されたクーラントを貯留する第2クーラントタンクと、
     前記第2クーラントタンクからクーラントを送り出す第3ポンプと、
     前記第3ポンプからのクーラントが流通し、クーラントを前記第1クーラントタンクに戻す第3流路と、
     クーラントに含まれる異物を捕捉し、前記第3流路の経路上に設けられる第3異物捕捉部とをさらに備える、請求項5に記載のクーラント供給装置。
  7.  前記第1流路を介してクーラントが供給され、加工エリア内におけるワークの加工点に向けてクーラントを吐出する第2クーラント吐出部をさらに備える、請求項1から6のいずれか1項に記載のクーラント供給装置。
  8.  前記第1ポンプは、前記第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬され、クーラントを吸引する第1吸引部を有し、
     前記第2ポンプは、前記第1クーラントタンクに貯留されたクーラントに浸漬され、クーラントを吸引する第2吸引部を有し、
     前記第1クーラントタンクの底部から前記第1吸引部までの距離は、前記第1クーラントタンクの底部から前記第2吸引部までの距離よりも大きい、請求項1から7のいずれか1項に記載のクーラント供給装置。
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