JP7414493B2

JP7414493B2 - 工作機械

Info

Publication number: JP7414493B2
Application number: JP2019218586A
Authority: JP
Inventors: 学五十部
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2024-01-16
Anticipated expiration: 2039-12-03
Also published as: JP2021088018A

Description

本開示は、工作機械に関するものである。

工作機械本体に着脱可能に設置されるクーラントタンクを備え、工作機械本体において使用されたクーラントをクーラントタンク内に回収し、ポンプによって循環して再利用する工作機械が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

実開昭６４－４５４７号公報

着脱式のクーラントタンクの場合には、クーラントタンクの装着が不完全であると、クーラントタンク内のクーラント液面あるいはクーラントタンクを被覆するフィルタ等におけるクーラントの跳ね返りにより、微量の液漏れが発生する可能性がある。
多量の液漏れは加工開始直後に容易に判明するが、微量の液漏れは見逃され、例えば、長時間にわたる連続運転後に液漏れが拡大してから判明することがある。したがって、微量の液漏れも防止することが望まれている。

本開示の一態様は、底面から下方に延びる脚部によって床面に設置されるとともに、使用したクーラントを流動させるスロープと、該スロープの下方において上下方向に延びて前記底面に接続する外表面とを備える工作機械本体と、上方に開口した箱状に構成され、前記スロープの下方において前記開口の上縁を前記外表面に隣接させて前記工作機械本体に着脱可能に装着され、前記スロープを流動してきた前記クーラントを回収するクーラントタンクと、前記工作機械本体における前記上縁が隣接する前記外表面と該外表面からその下方に配置される前記脚部までの前記底面とのいずれかに配置され、前記スロープの下方に前記クーラントタンクが装着された状態において前記外表面または前記底面を流れる前記クーラントを検出するクーラントセンサと、該クーラントセンサにより前記クーラントが検出されたことを報知する報知部とを備える工作機械である。

本開示の一実施形態に係る工作機械を示す全体構成図である。図１の工作機械のクーラントタンクを工作機械本体に接続する状態を説明する図である。図１の工作機械のクーラントタンクと工作機械本体との接続途中の状態を示す拡大縦断面図である。図３の状態からクーラントタンクを上昇させた適正な接続状態を示す拡大縦断面図である。図１の工作機械のクーラントタンクの工作機械本体への接続不良の一例を示す拡大縦断面図である。

本開示の一実施形態に係る工作機械１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る工作機械１は、図１に示されるように、工作機械本体２と、制御部３と、クーラントタンク４と、クーラントセンサ５とを備えている。

工作機械本体２は、床面Ｆに設置される筐体６と、筐体６の内部に配置され、ワークを加工する際に、工具およびワークに対してクーラントＬを吐出するノズル７と、筐体６内を流れ落ちたクーラントＬを筐体６外部に流出させるスロープ８とを備えている。筐体６は、例えば、高さ調整可能な４箇所の脚部９によって、床面Ｆに設置される。

スロープ８の下方に配置される筐体６の下面には、図３に示されるように、筐体６の幅方向に延びる１以上の溝１０が備えられている。この溝１０の内の１つは、図４に示されるように、後述するクーラントタンク４の一端の上縁を挿入させることにより、クーラントタンク４と筐体６との間の隙間を上下方向に蛇行させたラビリンス構造を構成し、クーラントＬが上縁を超えて外部に漏れだすことを抑制することができる。

スロープ８は、筐体６の下部に、一方向に傾斜して筐体６の外部まで延びている。スロープ８は、ノズル７から吐出され、工具およびワークを冷却および洗浄したクーラントＬを傾斜に沿って流動させることにより、筐体６の外部に導いている。スロープ８の下端は、床面Ｆに対して間隔をあけた位置に配置されている。

クーラントタンク４は、上方に開口した箱状に構成され、底面４ａに、複数のキャスタ１１と、高さ調整可能な複数の脚部１２とを備えている。図３に示されるように、キャスタ１１によって床面Ｆを移動させるときのクーラントタンク４の一端（一側面）の高さ寸法は、スロープ８の下端と床面Ｆとの間の間隔よりも小さく設定されている。クーラントタンク４の他の３つの側面には、一側面よりも高い飛散防止壁４ｂが設けられている。

これにより、クーラントタンク４は、図２に矢印Ａで示されるように、キャスタ１１によって床面Ｆを移動させられて、図３に示されるように、一端をスロープ８の下方の隙間に挿入させられる。この状態で、クーラントタンク４はスロープ８の下端全体を下側から覆う位置に配置されるので、図４に示されるように、脚部１２を調整してキャスタ１１を床面Ｆから浮かせる位置まで上昇させられることにより、その位置に設置される。これにより、上昇した一端の上縁４ｃが、筐体６の下面の溝１０内に挿入される。

クーラントタンク４には、制御部３およびノズル７に接続され、制御部３によって駆動されることにより、クーラントタンク４に貯留されたクーラントＬをノズル７から吐出させるポンプ１３が備えられている。
また、クーラントタンク４には、工作機械本体２に装着された状態で、スロープ８の下端全体を覆う位置に配置されるフィルタ１４が備えられている。フィルタ１４は例えば、メッシュであり、スロープ８を流動してきたクーラントＬに含まれている切り屑等の塵埃を捕捉して除去することができる。

また、クーラントタンク４には、クーラントタンク４内に貯留されるクーラントＬの液位を検出する液位センサ１５が備えられている。液位センサ１５は、フィルタ１４よりも下方の液位を検出可能に配置され、クーラントＬの液位がフィルタ１４に到達する前に、これを検出することができる。

クーラントセンサ５は、接触する液体を検出する液体センサである。クーラントセンサ５は、クーラントタンク４の一端の上縁４ｃが配置される筐体６の下面の溝１０と、この溝１０に最も近接するいずれかの脚部９との間であって、クーラントタンク４の外側に位置する筐体６の表面に配置されている。

クーラントセンサ５を配置する表面は、例えば、図３において溝１０に隣接して鉛直に延びる壁面６ｂまたは筐体６の底面６ａである。特に、図３に示されるように、溝１０と脚部９とを結ぶ経路上にあって、脚部９に隣接する筐体６の底面６ａに配置されていることが好ましい。

制御部３は、工作機械本体２を制御するとともに、モニタ（報知部）１６を備えている。制御部３には、ポンプ１３、クーラントセンサ５および液位センサ１５が接続され、クーラントセンサ５によりクーラントＬが検出されたときにはその旨をモニタ１６に表示する。
また、制御部３は、クーラントセンサ５によりクーラントＬが検出されかつ液位センサ１５により閾値以下のクーラントＬの液位が検出されているときには、クーラントタンク４の接続不良の可能性がある旨をモニタ１６に表示する。

また、制御部３は、クーラントセンサ５によりクーラントＬが検出されかつ液位センサ１５により閾値より大きなクーラントＬの液位が検出されているときには、クーラントタンク４内のクーラントＬの量が多すぎる旨をモニタ１６に表示する。液位の閾値は、フィルタ１４よりも下方の位置に設定されている。

このように構成された本実施形態に係る工作機械１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る工作機械１によりワークの加工を行うには、クーラントタンク４をキャスタ１１によって床面Ｆに沿って移動させ、クーラントタンク４の一端を工作機械本体２のスロープ８の下端と床面Ｆとの間に挿入する。この状態で、脚部１２を調整してクーラントタンク４を上昇させ、キャスタ１１を浮かせるとともに、クーラントタンク４の一端の上縁４ｃを工作機械本体２の筐体６の溝１０内に挿入する。

次に、クーラントタンク４に設けられたポンプ１３を制御部３およびノズル７に接続し、液位センサ１５を制御部３に接続する。そして、所定量のクーラントＬをクーラントタンク４内に貯留し、制御部３の作動によりポンプ１３を駆動する。これにより、ノズル７からクーラントＬを吐出させることができる。

ノズル７から吐出され、ワークを冷却および洗浄した後のクーラントＬは、筐体６内を流れ落ちて、スロープ８により受け止められ、スロープ８の傾斜によって筐体６外部に放出される。スロープ８を流動してきたクーラントＬはフィルタ１４を通過させられることにより塵埃を除去された状態で、クーラントタンク４内に戻される。

ここで、クーラントタンク４の工作機械本体２への接続が不良である場合について説明する。上述したように、クーラントタンク４は工作機械１の外部からスロープ８の下方に挿入されて、脚部１２の調整により上昇させられることにより、一端の上縁４ｃが溝１０内に挿入された適正な接続状態となる。しかしながら、スロープ８の下方への挿入量が十分ではない場合、一端の上縁４ｃが溝１０内に挿入されていない場合、あるいは、クーラントＬの量が多すぎる場合等には、クーラントタンク４内において飛散したミスト状のクーラントＬが、クーラントタンク４の上縁４ｃと筐体６との隙間からクーラントタンク４外に放出されることがある。

このようにして放出されたクーラントＬは、図５に矢印Ｂで示されるように、筐体６の表面に付着して、筐体６の底面６ａに沿って広がり、筐体６の底面６ａから下方に延びている脚部９を伝って床面Ｆに流下する。このようにして、床面Ｆに流下するクーラントＬの量は極微量である。

この場合において、本実施形態に係る工作機械１によれば、筐体６の溝１０と脚部９とを結ぶ経路上にクーラントセンサ５が配置されているので、筐体６の床面Ｆから脚部９を経由して流下するクーラントＬが存在すれば、これを迅速に検出することができる。そして、クーラントセンサ５によりクーラントＬが検出されたときにはその旨がモニタ１６に表示されるので、クーラントＬの漏れを迅速にオペレータに報知することができる。

したがって、クーラントＬの漏れが発生した場合には、それが極微量であったとしても、長時間にわたって見逃されることを防止することができ、連続運転後に液漏れが拡大する不都合の発生を防止することができるという利点がある。
さらに、本実施形態によれば、クーラントＬの漏れが発生している場合に、液位センサ１５により検出される液位が閾値以下であるときには、クーラントタンク４の接続不良の可能性があることがモニタ１６に表示される。

また、クーラントＬの漏れが発生している場合に、液位センサ１５により検出される液位が閾値よりも大きいときには、クーラントタンク４内のクーラントＬの量が多すぎることがモニタ１６に表示される。
したがって、オペレータはクーラントＬの漏れの原因を迅速に特定することができ、早期にクーラントＬの漏れをなくすための措置を施すことができる。

なお、本実施形態においては、制御部３が、クーラントＬの漏れの発生をモニタ１６に表示することとしたが、他の報知方法、例えば、音声、ライト、振動等によって報知してもよい。また、モニタ１６に表示することに代えて、あるいはこれに加えて、クーラントＬの漏れが発生したときには、制御部３が工作機械本体２およびポンプ１３を停止させることにしてもよい。

また、本実施形態においては、クーラントセンサ５として、接触する液体を検出可能な液体センサを例示したが、これに代えて、溝１０から脚部９までの経路上におけるクーラントＬの有無を検出することができれば、他の任意のセンサを用いてもよい。クーラントセンサ５としては、例えば、クーラントＬの漏れる経路を撮影するカメラを採用してもよい。あるいは、クーラントＬの漏れる経路の温度分布を測定する温度センサを採用してもよい。

１工作機械
２工作機械本体
３制御部
４クーラントタンク
５クーラントセンサ
６ａ底面
８スロープ
９脚部
１４フィルタ
１５液位センサ
１６モニタ（報知部）
Ｆ床面
Ｌクーラント

Claims

底面から下方に延びる脚部によって床面に設置されるとともに、使用したクーラントを流動させるスロープと、該スロープの下方において上下方向に延びて前記底面に接続する外表面とを備える工作機械本体と、
上方に開口した箱状に構成され、前記スロープの下方において前記開口の上縁を前記外表面に隣接させて前記工作機械本体に着脱可能に装着され、前記スロープを流動してきた前記クーラントを回収するクーラントタンクと、
前記工作機械本体における前記上縁が隣接する前記外表面と該外表面からその下方に配置される前記脚部までの前記底面とのいずれかに配置され、前記スロープの下方に前記クーラントタンクが装着された状態において前記外表面または前記底面を流れる前記クーラントを検出するクーラントセンサと、
該クーラントセンサにより前記クーラントが検出されたことを報知する報知部とを備える工作機械。
前記クーラントタンク内に、前記クーラントの液位を検出する液位センサを備え、
前記クーラントセンサにより前記クーラントが検出され、かつ、前記液位センサにより検出された前記液位が所定の閾値以下である場合に、前記報知部が前記クーラントタンクの装着不良の可能性があることを報知する請求項１に記載の工作機械。
前記クーラントタンク内に、前記スロープを流動してきた前記クーラントを通過させて、該クーラント内に混入している塵埃を除去するフィルタを備え、
前記液位の前記閾値が、前記フィルタの下方に設定されている請求項２に記載の工作機械。
前記工作機械本体を制御する制御部を備え、
該制御部が、前記クーラントセンサにより前記クーラントが検出された場合に、前記工作機械本体を停止する請求項１から請求項３のいずれかに記載の工作機械。