(57)【要約】【課題】ポンプの動力の無駄を低減して効率的にクーラント液を噴射できる洗浄装置を提供する。【解決手段】主軸および工具の軸芯を通してワークに高圧クーラントを供給する軸芯クーラント装置を備えた主軸装置２に設けられる洗浄装置１において、クーラント液を洗浄対象物（ツールホルダ６）に噴射させる噴射手段１０と、軸芯クーラント装置の軸芯クーラント流路５内に設けられた切替手段２０と、軸芯クーラント流路５から分岐して噴射手段１０と切替手段２０とを繋ぐ連通流路３０とを備え、切替手段２０は、ワークの非加工時に軸芯クーラント流路５から噴射手段１０に高圧クーラントを供給するように作動し、噴射手段１０は、洗浄対象物に向けて高圧クーラントを噴射させることを特徴とする。【選択図】図１
2014104574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸および工具の軸芯を通してワークに高圧クーラントを供給する軸芯クーラント装置を備えた主軸装置に設けられる洗浄装置において、
クーラント液を洗浄対象物に噴射させる噴射手段と、前記軸芯クーラント装置の軸芯クーラント流路内に設けられた切替手段と、前記軸芯クーラント流路から分岐して前記噴射手段と前記切替手段とを繋ぐ連通流路とを備え、
前記切替手段は、ワークの非加工時に前記軸芯クーラント流路から前記噴射手段に前記高圧クーラントを供給するように作動し、
前記噴射手段は、前記洗浄対象物に向けて前記高圧クーラントを噴射させる
ことを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記噴射手段は、前記主軸装置の前端部に設けられており、工具交換時にツールホルダに向けて前記高圧クーラントを噴射させる
ことを特徴とする請求項１に記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記噴射手段は、前記主軸の軸芯方向を法線とする平面に対して前方に傾斜して前記高圧クーラントを噴射する噴射ノズルを備えている
ことを特徴とする請求項２に記載の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主軸装置に設けられた洗浄装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
洗浄装置は、工作機械においてワークの非加工時にツールホルダやカバーを洗浄するものであって、主軸装置に設けられている。洗浄装置は、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１の洗浄装置は、クーラント液を噴射させる噴射ノズルが、主軸の先端部に設けられており、クーラント液をツールホルダに噴き付けることで、ツールホルダに付着した切粉などを除去するものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７５７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
主軸装置は、ワーク加工時にワークや工具に高圧クーラントを噴き付けるための軸芯クーラント装置を備えている。軸芯クーラント装置には、高圧クーラントを供給する軸芯クーラント回路が設けられている。工具交換時には、高圧クーラントは利用されないが、軸芯クーラント装置のポンプを停止してしまうと、回路内の圧力が低下して再起動に時間がかかるために、軸芯クーラント装置のポンプは作動させたまま高圧クーラントを循環させていた。そのため、工具交換時にポンプの動力が無駄になっていた。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決するために、ポンプの動力の無駄を低減して効率的にクーラント液を噴射できる洗浄装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、本発明は、主軸および工具の軸芯を通してワークに高圧クーラントを供給する軸芯クーラント装置を備えた主軸装置に設けられる洗浄装置において、クーラント液を洗浄対象物に噴射させる噴射手段と、前記軸芯クーラント装置の軸芯クーラント流路内に設けられた切替手段と、前記軸芯クーラント流路から分岐して前記噴射手段と前記切替手段とを繋ぐ連通流路とを備え、前記切替手段は、ワークの非加工時に前記軸芯クーラント流路から前記噴射手段に前記高圧クーラントを供給するように作動し、前記噴射手段は、前記洗浄対象物に向けて前記高圧クーラントを噴射させることを特徴とする洗浄装置である。
【０００７】
本発明における洗浄対象物は、ツールホルダや加工室を覆うカバーなどである。このような構成によれば、軸芯クーラント装置からの高圧クーラントを利用することで、従来はワークの非加工時に利用されていなかった軸芯クーラント装置の圧力を、有効に利用することができる。したがって、加工のオンオフに関わらず作動しているポンプの動力の無駄を低減でき、効率的にクーラント液を噴射できる。さらに、高圧クーラントを利用して洗浄対象物を洗浄するので、低圧クーラントよりも洗浄効果が高くなる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、前記噴射手段は、前記主軸装置の前端部に設けられており、工具交換時にツールホルダに向けて前記高圧クーラントを噴射させることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、簡単な構成で、工具交換時にツールホルダを洗浄できる。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記噴射手段が、前記主軸の軸芯方向を法線とする平面に対して前方に傾斜して前記高圧クーラントを噴射する噴射ノズルを備えていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成によれば、主軸装置の前端面と、ツールホルダのテーパ部を洗浄漏れなく洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポンプの動力の無駄を低減して効率的にクーラント液を噴射できるとともに、洗浄効果が高くなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る洗浄装置であって工具交換時の状態を示した概略構成図である。
【図２】主軸装置の前端面を示した正面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る洗浄装置であってワーク加工時の状態を示した概略構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る洗浄装置であってワーク非加工かつ工具非交換時の状態を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施形態に係る洗浄装置を、添付した図面を参照しながら説明する。図１に示すように、洗浄装置１は、軸芯クーラント装置７が接続された主軸装置２に設けられる装置である。本実施形態では、洗浄装置１の洗浄対象物がツールホルダ６および主軸装置２の前端部である場合を例に挙げて説明する。
【００１５】
軸芯クーラント装置７は、ワーク加工時に主軸および工具の軸芯を通してワークに高圧クーラントを供給する。軸芯クーラント装置７は、クーラントタンク３と、高圧ポンプ４と、高圧クーラントを主軸に供給する軸芯クーラント流路５とを備えている。
【００１６】
洗浄装置１は、噴射手段１０と、切替手段２０と、連通流路３０とを備えている。
【００１７】
図１および図２に示すように、噴射手段１０は、主軸装置２の前端部に設けられており、工具交換時にクーラント液を洗浄対象物であるツールホルダ６や主軸装置２の前端部に向けて噴射させる。なお、噴射手段１０は、ワーク加工時においても、ツールホルダ６や主軸装置２の前端部に向けてクーラントを噴射させる（図３参照）。噴射手段１０は、主軸装置２の前端部のベアリングキャップ２ａに設けられた第一蓋部材１１と、第二蓋部材１２とを備えている。第一蓋部材１１は、第二蓋部材１２の前端を覆うように取り付けられている。第一蓋部材１１および第二蓋部材１２には、クーラント液流路１３ａと、クーラント液噴出口１３ｂが形成されている。クーラント液流路１３ａは、主軸用開口の周縁部に沿って延在しており、クーラント液を主軸用開口の周縁部に供給する。クーラント液噴出口１３ｂは、クーラント液流路１３ａから前端側に向かって延在しており、周方向に所定間隔をあけて複数形成されている。噴射手段１０は、第一噴射ノズル１４と第二噴射ノズル１５とを備えている。
【００１８】
第一噴射ノズル１４は、主軸装置２の前端部を洗浄するためのものであって、主軸の軸芯方向を法線とする平面に沿ってクーラント液を噴射する（図１中、１４Ａ部分参照）。第一噴射ノズル１４は、第一蓋部材１１の前端面にノズル部材１６を設けて構成されている。ノズル部材１６は、クーラント液噴出口１３ｂを覆うように、第一蓋部材１１の前端面に取り付けられている。第一蓋部材１１とノズル部材１６との間には、主軸の軸芯方向に直交して延在する隙間１７が形成されている。隙間１７は、図２に示すように、クーラント液噴出口１３ｂの周囲から離れるにしたがって拡がるように形成されている。クーラント液は、クーラント液噴出口１３ｂから供給され、隙間１７に沿って流れた後、放射状に先端が広がって（図２中、１４Ａ部分参照）噴射される。
【００１９】
図１に示すように、第二噴射ノズル１５は、ツールホルダ６の端部の傾斜面を洗浄するためのものであって、主軸の軸芯方向を法線とする平面に対して前方に傾斜してクーラント液を噴射する（図１中、１５Ａ部分参照）。第二噴射ノズル１５は、第一蓋部材１１と第二蓋部材１２との間に前方に傾斜して形成された隙間１８を備えて構成されている。図２に示すように、隙間１８は、周方向に見て第一噴射ノズル１４の隣り合う隙間１７，１７の間に形成されている。隙間１８は、所定の径方向長さを有して複数形成されており、ツールホルダ６の外周部の全周に亘ってクーラント液を噴きつけることができる（図２中、１５Ａ部分参照）ように構成されている。クーラント液は、クーラント液噴出口１３ｂから供給され、隙間１８に沿って流れた後、所定幅で（図２中、１５Ａ部分参照）噴射される。
【００２０】
図１に示すように、切替手段２０は、電磁弁にて構成されている。切替手段２０は、主軸の外部であって、軸芯クーラント装置の軸芯クーラント流路５内に設けられている。切替手段２０は、ワーク加工時に主軸に高圧クーラントを供給する状態と、工具交換時に噴射手段１０に高圧クーラントを供給する状態とを切り替える。
【００２１】
連通流路３０は、噴射手段１０と切替手段２０とを繋ぐ流路であって、クーラント液流路１３ａに連通している。工具交換時に噴射手段１０に高圧クーラントを供給するときは、軸芯クーラント流路５と連通流路３０とが連通されるように、切替手段２０を作動させる。ワーク加工時に主軸に高圧クーラントを供給するときは、図３に示すように、軸芯クーラント流路５を主軸に繋がる状態となるように、切替手段２０を作動させる。
【００２２】
連通流路３０内には、連通流路３０内に流れた高圧クーラントを、噴射手段１０に供給する状態と、クーラントタンク３に流す状態とを切り替える第二切替手段２１が設けられている。連通流路３０のうち第二切替手段２１の下流側には、逆止弁３２が設けられている。第二切替手段２１の下流側には、連通流路３０から分岐する排出路３１が設けられている。排出路３１は、クーラントタンク３に延在している。第二切替手段２１は、電磁弁にて構成されており、噴射手段１０に高圧クーラントを供給するときは、図１に示すように、連通流路３０が噴射手段１０に連通されるように作動する。ツールホルダ６や主軸装置２の前端部の洗浄を行わないときは、図４に示すように、連通流路３０が排出路３１を介してクーラントタンク３に連通されるように、第二切替手段２１が作動される。
【００２３】
本実施形態では、高圧の軸芯クーラント装置７に加えて低圧クーラント装置８も設けられている。低圧クーラント装置８は、ワーク加工時や工具交換時に常に作動しており、加工室を覆うカバー（図示せず）やベッド（図示せず）などを吹き流している。また、低圧クーラント装置８は、ワーク加工時にツールホルダ６や主軸装置２の前端部に向けてクーラントを噴射させる。低圧クーラント装置８は、ポンプ４１と、低圧クーラントを主軸に供給する低圧クーラント流路４２と、第三切替手段４０とを備えている。
【００２４】
ポンプ４１は、低圧クーラント流路４２内に設けられており、高圧ポンプ４と比較して低圧のものが用いられている。低圧クーラント流路４２は、クーラントタンク３と連通流路３０間に架け渡されている。低圧クーラント流路４２の下流端は、連通流路３０のうち第二切替手段２１の下流側に接続されている。低圧クーラント流路４２のうち第三切替手段４０の下流側には、逆止弁４４が設けられている。第三切替手段４０は、電磁弁にて構成されており、連通流路３０に低圧クーラントを供給する状態と、連通流路３０と低圧クーラント流路４２を遮断する状態とを切り替える。低圧クーラント流路４２のうち第三切替手段４０の上流側には、加工室を覆うカバー（図示せず）やベッド（図示せず）などに繋がる分岐流路４５が形成されており、ポンプ４１の駆動中は常時、カバーやベッドに低圧クーラントが吹き流されている。
【００２５】
低圧クーラント装置８は、工具交換時には、連通流路３０と低圧クーラント流路４２が遮断された状態となっている（図１参照）。低圧クーラント装置８は、ワーク加工時には、連通流路３０と低圧クーラント流路４２とが連通して、ツールホルダ６や主軸装置２の前端部に向けてクーラントを噴射させて、ツールホルダ６や主軸装置２の前端部を洗浄している（図３参照）。低圧クーラント装置８は、作動している間は常に低圧クーラントをカバーやベッドに供給している（図４参照）。
【００２６】
以上のような構成の洗浄装置１によれば、従来は工具交換時に廃棄していた軸芯クーラント装置の圧力を有効に利用することができる。したがって、加工のオンオフに関係なく常時駆動しているポンプ４の動力の無駄を低減でき、効率的な高圧クーラントの供給を達成できる。また、軸芯クーラント装置のポンプ４は常時駆動しており、軸芯クーラント流路５内の液圧を常時高圧に保持できるので、工具交換後のワーク加工開始時に、軸芯クーラント流路５内の液圧を高める時間を省略できる。これによって、工具交換後にワーク加工を直ぐに開始することができる。
【００２７】
また、高圧クーラントを利用してツールホルダ６を洗浄しているので、クーラント液を遠くまで正確に噴射することができるとともに、高圧洗浄を行うことができる。したがって、洗浄効果が高くなる。さらに、噴射手段１０が、主軸の軸芯方向を法線とする平面に沿って高圧クーラントを噴射する第一噴射ノズル１４と、平面に対して前方に傾斜して高圧クーラントを噴射する第二噴射ノズル１５とを備えているので、主軸装置２の前端面と、ツールホルダ６の端面およびテーパ部６ａを同時に洗浄することができる。
【００２８】
さらに、軸芯クーラント装置からの高圧クーラントを利用してツールホルダ６等を洗浄しているので、低圧クーラント装置８のうち、連通流路３０に繋がる部分（分岐流路４５の分岐位置と連通流路３０との間の部分）を省略することが可能である。前記した低圧クーラント装置８の一部を省略すれば、低圧クーラント流路４２の一部、第三切替手段４０や逆支弁４４を削減できるとともに、ポンプ４１を省電力型のものに小型化できる。したがって、工作機械全体の構成を単純化することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、噴射手段１０は、ツールホルダ６および主軸装置２の前端部を洗浄するものであるが、加工室を覆うカバー（図示せず）など、他の洗浄対象物を洗浄するものであってもよい。この場合、噴射装置の形状や設置位置は適宜変更される。また、各噴射ノズルの噴射方向は洗浄対象物の形状に応じて適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００３０】
１      洗浄装置
２      主軸装置
６      ツールホルダ（洗浄対象物）
１０    噴射手段
１４    第一噴射ノズル
１５    第二噴射ノズル
２０    切替手段
３０    連通流路
【図１】
2014104574.tif 000003
【図２】
2014104574.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014104574.tif 000006