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技術 工作機械

出願人 ファナック株式会社
発明者 浅野佳太
出願日 2019年3月18日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-049817
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-151778
状態 未査定
技術分野 非容積形ポンプの構造 工作機械の補助装置 工作機械の検出装置
主要キーワード 特定位 円弧板状 クーラントポンプ 側閾値 洗浄用ノズル クーラントタンク 微小間隔 負荷検出
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月24日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (8)

課題

ポンプを停止させた状態において行われるクーラントタンク清掃中等に、クーラント内に舞い上がった切粉が吸い込み口内に侵入し易い状況となることを未然に防止すること。

解決手段

クーラントXを貯留するクーラントタンク4内に配置され、クーラントXを吸い込んでワークWに供給するポンプ4を備え、ポンプ4が、クーラントXの吸い込み口45を有するケーシング41と、ケーシング41内に軸線回りに回転可能に支持されたプロペラと、プロペラを軸線回りに回転駆動するサーボモータ44と、サーボモータ44によって軸線回りに回転駆動され、所定の回転角度位置において吸い込み口45を閉塞可能な蓋体とを備える工作機械1である。

概要

背景

クーラント貯留するクーラントタンクと、クーラントタンク内に貯留されているクーラントを吸い上げてワークに供給するポンプとを備える工作機械が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

概要

ポンプを停止させた状態において行われるクーラントタンクの清掃中等に、クーラント内に舞い上がった切粉が吸い込み口内に侵入し易い状況となることを未然に防止すること。クーラントXを貯留するクーラントタンク4内に配置され、クーラントXを吸い込んでワークWに供給するポンプ4を備え、ポンプ4が、クーラントXの吸い込み口45を有するケーシング41と、ケーシング41内に軸線回りに回転可能に支持されたプロペラと、プロペラを軸線回りに回転駆動するサーボモータ44と、サーボモータ44によって軸線回りに回転駆動され、所定の回転角度位置において吸い込み口45を閉塞可能な蓋体とを備える工作機械1である。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

クーラント貯留するクーラントタンク内に配置され、前記クーラントを吸い込んでワークに供給するポンプを備え、該ポンプが、前記クーラントの吸い込み口を有するケーシングと、該ケーシング内に軸線回りに回転可能に支持されたプロペラと、該プロペラを前記軸線回りに回転駆動するサーボモータと、該サーボモータによって前記軸線回りに回転駆動され、所定の回転角度位置において前記吸い込み口を閉塞可能な蓋体とを備える工作機械

請求項2

前記蓋体が、前記軸線に沿う方向に移動可能に支持され、前記蓋体と前記プロペラとが、前記軸線回りの相対回転係止されている請求項1に記載の工作機械。

請求項3

前記プロペラが、回転による推進力によって前記軸線に沿う方向に移動可能に支持され、前記蓋体が前記プロペラに固定されている請求項2に記載の工作機械。

請求項4

前記サーボモータの駆動電流監視する負荷検出部と、該負荷検出部により検出された前記駆動電流が所定の閾値を超えた場合にその旨を報知する報知部とを備える請求項1から請求項3のいずれかに記載の工作機械。

請求項5

前記ポンプにより吸い込んだ前記クーラントを前記クーラントタンク内に吐出する洗浄用ノズルを備え、該洗浄用ノズルが、前記クーラントの吐出圧に応じて吐出方向を変化させる請求項1から請求項4のいずれかに記載の工作機械。

技術分野

0001

本開示は、工作機械に関するものである。

背景技術

0002

クーラント貯留するクーラントタンクと、クーラントタンク内に貯留されているクーラントを吸い上げてワークに供給するポンプとを備える工作機械が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

先行技術

0003

特開平11−333723号公報

発明が解決しようとする課題

0004

ポンプの吸い込み口には切粉などの異物のポンプ内への侵入を阻止するフィルタが配置されるが、フィルタは目詰まりするため、吸い込み口への切粉の侵入を極力低減することが望ましい。特に、ポンプを停止させた状態において行われるクーラントタンクの清掃中等に、クーラント内に舞い上がった切粉が吸い込み口内に侵入し易い状況となることを未然に防止することが望ましい。

課題を解決するための手段

0005

本開示の一態様は、クーラントを貯留するクーラントタンク内に配置され、前記クーラントを吸い込んでワークに供給するポンプを備え、該ポンプが、前記クーラントの吸い込み口を有するケーシングと、該ケーシング内に軸線回りに回転可能に支持されたプロペラと、該プロペラを前記軸線回りに回転駆動するサーボモータと、該サーボモータによって前記軸線回りに回転駆動され、所定の回転角度位置において前記吸い込み口を閉塞可能な蓋体とを備える工作機械である。

図面の簡単な説明

0006

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の工作機械に用いられるクーラントポンプを示す斜視図である。
図2のクーラントポンプの停止時の吸い込み口と蓋体との位置関係を示す横断面図である。
図3のクーラントポンプのプロペラが回転して吸い込み口が開放された状態を示す横断面図である。
図2のクーラントポンプの変形例を示す、停止状態の縦断面図である。
図5のクーラントポンプのプロペラが回転して吸い込み口が開放された状態を示す縦断面図である。
図1の工作機械に備えられる洗浄用ノズルの一例を示す平面図である。

実施例

0007

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、開閉可能な筐体2の底部に、クーラントXを貯留可能なクーラントタンク3と、クーラントタンク3内のクーラントXを吸い上げるクーラントポンプ(ポンプ)4と、吸い上げられたクーラントXを吐出するノズル5と、クーラントポンプ4を制御する制御部6とを備えている。

0008

クーラントタンク3は、クーラントポンプ4によって吸い上げられ、ノズル5から吐出されることにより加工中のワークWを冷却したクーラントXを回収可能な位置に配置されている。
クーラントポンプ4は、上下方向に延びる円筒状のケーシング41と、ケーシング41内において鉛直軸線(軸線)A回りに回転可能に支持されたプロペラ42と、プロペラ42に固定された蓋体43と、プロペラ42を回転駆動するサーボモータ44とを備えている。サーボモータ44には図示しないエンコーダが備えられている。

0009

ケーシング41は、クーラントタンク3の底面に配置され、その下部に、クーラントタンク3に貯留されているクーラントXを吸引する複数の吸い込み口45が開口している。
プロペラ42は、サーボモータ44に接続されるシャフト46に周方向に間隔をあけて固定された6枚の羽根を有している。プロペラ42のシャフト46は、鉛直軸線Aに沿って配置されている。

0010

クーラントポンプ4を駆動すると、プロペラ42が鉛直軸線A回りに回転させられることにより、クーラントXが吸い込み口45からケーシング41内部に吸引され、ケーシング41内を上方に流動しケーシング41の上部に接続された配管50を経由して、配管50の先端に配置されたノズル5から吐出される。

0011

本実施形態においては、ケーシング41の吸い込み口45は、周方向に等間隔をあけて6か所に設けられている。また、蓋体43は、プロペラ42の羽根の外周縁に隣接する羽根を連結する位置に固定され、ケーシング41内面に対して径方向微小間隔をあけて配置される円弧板状の部材である。蓋体43も、周方向に等間隔をあけて6か所に設けられ、図2に示されるように、吸い込み口45に一致する回転角度位置に配置されたときに吸い込み口45を閉塞可能な形状を有している。

0012

制御部6は、エンコーダにより検出されたサーボモータ44の回転角度に基づいてサーボモータ44の回転数および回転角度位置を制御する。
特に、制御部6は、サーボモータ44の回転数を制御して、ノズル5からのクーラントXの必要な吐出圧を達成するためのプロペラ42の回転速度を実現する。また、制御部6は、クーラントポンプ4を停止する際には、サーボモータ44の回転角度を制御して、6つの蓋体43が6つの吸い込み口45に一致する回転角度にプロペラ42を静止させる。

0013

このように構成された本実施形態に係る工作機械1によれば、サーボモータ44を所望の回転数に制御することにより、クーラントポンプ4によるクーラントXの必要な吐出圧を達成し、ワークWの冷却、潤滑およびクーラントタンク3の洗浄を効率的に行うことができる。この場合において、サーボモータ44が駆動されると、サーボモータ44によってプロペラ42および蓋体43が回転駆動され、蓋体43による吸い込み口45の開閉が高速に行われる。これにより、図4に示されるように、吸い込み口45が開かれたときにクーラントXがケーシング41内に吸い込まれてノズル5から吐出される。

0014

一方、クーラントポンプ4を停止する際には、サーボモータ44によってプロペラ42および蓋体43の回転角度が制御され、図2および図3に示されるように、6つの蓋体43が6つの吸い込み口45に一致する回転角度において停止される。これにより、クーラントポンプ4の停止状態においては、全ての吸い込み口45が閉塞される。したがって、クーラントタンク4を洗浄する際に、クーラントタンク4内に貯留されているクーラントX中に切粉が舞い上がっても、切粉が吸い込み口45からケーシング41内に侵入することを確実に防止することができるという利点がある。

0015

なお、本実施形態においては、プロペラ42の回転によってプロペラ42に固定された蓋体43が回転し、クーラントポンプ4の作動時には、プロペラ42とともに回転する蓋体43によって吸い込み口45が高速に開閉される場合を例示したが、これに限定されるものではない。

0016

例えば、図5に示されるように、蓋体43とプロペラ42とを別体とし、6枚の蓋体43を連結する連結部材47を、シャフト46に設けられたスリット48内を鉛直方向に移動可能にシャフト46に取り付けることにしてもよい。これにより、蓋体43とプロペラ42とが鉛直軸線A回りの相対回転係止されかつ回転によって蓋体43がシャフト46の鉛直軸線A方向に沿って移動させられる。

0017

このようにすると、クーラントポンプ4の作動時には、プロペラ42の推進力によって、蓋体43をシャフト46の鉛直軸線A方向に移動させ、吸い込み口45から鉛直軸線A方向にずれた位置に配置することができ、吸い込み口45を開放した状態に維持することができる。

0018

また、本実施形態においては、クーラントポンプ4が、プロペラ42を駆動する駆動源としてサーボモータ44を採用しているので、工作機械1がサーボモータ44の駆動電流監視する負荷検出部(図示略)を備えることによってプロペラ42にかかる負荷を検出することができる。したがって、制御部6が、駆動電流を所定の閾値と比較し、上側閾値よりも大きい場合あるいは下側閾値よりも小さい場合に、過大な負荷がかかっていること、あるいは、過小な負荷がかかっていることを報知する報知部7を備えていてもよい。

0019

報知部7によりクーラントポンプ4に大きな負荷がかかっていることが報知されることによって、ユーザは、クーラントポンプ4、配管50あるいはノズル5における目詰まりの可能性があることを認識することができる。
また、報知部7によりクーラントポンプ4にかかる負荷が過小であることが報知されることによって、ユーザは、プロペラ42の摩耗等により、吐出圧が低下している可能性があることを認識することができる。

0020

報知部7としては、モニタあるいはランプのような表示装置ブザー等の音声による報知装置あるいは振動等の任意の報知装置を採用してもよい。

0021

また、工作機械1は、クーラントポンプ4により吸い込んだクーラントXをクーラントタンク3内に吐出する洗浄用ノズル8を備えていてもよい。
この洗浄用ノズル8は、図7に示されるように、配管10の先端に、例えば、鉛直軸線回りに回転可能に支持されるとともに、図示しないバネによって一方向(矢印Zの方向)に付勢されている。

0022

サーボモータ44の回転数を変更してクーラントXの吐出圧を増大させることにより、バネによる付勢方向とは逆方向に洗浄用ノズル8を鉛直軸線回りに回転させ、クーラントXの吐出方向を変更することができる。例えば、クーラントタンク3内を洗浄する際に、サーボモータ44の回転数を切り替えることにより、洗浄用ノズル8からのクーラントXの吐出圧を変更し、それによって、洗浄用ノズル8の位置を変更して、クーラントタンク3の種々の位置にクーラントWを吐出させてもよい。これにより、クーラントタンク3内の特定位置に残り易い切粉を十分に洗浄して、クーラントタンク3内から除去することができる。

0023

1工作機械
3クーラントタンク
4クーラントポンプ(ポンプ)
7報知部
8洗浄用ノズル
41ケーシング
42プロペラ
43蓋体
44サーボモータ
45 吸い込み口
A鉛直軸線(軸線)
W ワーク
X クーラント

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