(57)【要約】【課題】霧状冷却液の吐出状態をリアルタイムに監視及び制御することができると共に、吐出された霧状冷却液の拡散を抑制することができ、且つ霧状冷却液が工具のスルークーラント穴壁面へ付着するのを抑制することが可能な霧状冷却液吐出装置を得る。【解決手段】霧状冷却液の流路の途中に光学センサを有する検知装置６を備え、霧状冷却液の量及び粒径を検出し、その検出結果に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御するようにしたので、加工を行いながらリアルタイムに霧状冷却液の吐出状態を監視及び制御することができ、適切な吐出状態を常に維持することが可能である。また、圧縮空気供給部７を備えることにより、工具１２０のスルークーラント穴１２１壁面への霧状冷却液の付着や、吐出された霧状冷却液の拡散が抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機に装着された工具または前記工具による被加工部に対して霧状冷却液を吐出する霧状冷却液吐出装置であって、
霧状冷却液を生成し送出する霧状冷却液供給手段、
前記霧状冷却液供給手段から送出された霧状冷却液を吐出口まで通流させる流路、
前記流路の途中に配設された光学センサを有し、前記流路を通流する霧状冷却液の量及び粒径を検出する検出手段、
前記検出手段による検出結果に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御する冷却液制御手段、
前記流路の前記光学センサより上流側から前記吐出口の方向に、前記流路の内壁に沿って圧縮空気を送出する圧縮空気供給手段を備えたことを特徴とする霧状冷却液吐出装置。
【請求項２】
前記圧縮空気供給手段から送出される圧縮空気の流速は、前記霧状冷却液供給手段から送出される霧状冷却液の流速よりも大きく設定され、霧状冷却液は圧縮空気に囲まれた状態で前記吐出口から吐出されることを特徴とする請求項１記載の霧状冷却液吐出装置。
【請求項３】
前記冷却液制御手段は、前記加工機の制御手段と連動しており、前記加工機の前記制御手段が検出する加工負荷に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の霧状冷却液吐出装置。
【請求項４】
前記冷却液制御手段は、前記加工機の制御手段を兼ねており、前記検出手段の検出結果に基づいて前記加工機の加工条件を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の霧状冷却液吐出装置。
【請求項５】
前記光学センサは、前記流路の一部を構成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の霧状冷却液吐出装置。
【請求項６】
前記光学センサは、前記流路の一部を構成する透光性部材を介して前記流路の途中に配設されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の霧状冷却液吐出装置。
【請求項７】
前記検出手段は、前記流路の通流方向に複数組の前記光学センサを有し、前記複数組の光学センサにより検出される信号パターンに基づいて霧状冷却液の流速を測定することを特徴する請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の霧状冷却液吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工機に装着された工具または被加工部に対して霧状冷却液を吐出する霧状冷却液吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機械を用いてワークを切削する際、回転する工具の先端、主軸の周辺、または被加工部の周囲に設けられた冷却液吐出部から大量の冷却液を吐出することにより、工具及び被加工部を冷却していた。一方、切削の加工能率を向上させる手段として、霧状冷却液を被加工部に噴霧するセミドライ加工が知られている。セミドライ加工は、霧状冷却液が気化しやすいことを利用した冷却方法であり、冷却液内の対流を利用した冷却方法と比べて短時間で広範囲を冷却することができる。
【０００３】
セミドライ加工に用いられる霧状冷却液吐出装置において、冷却液の気化現象を得るためには、切削負荷、冷却液の量、及び霧状となった冷却液の粒径のバランスが重要である。また、近年、加工機は自動運転による無人化が進んでいるため、霧状冷却液の吐出状態を適切に管理し、良好な吐出状態を常時維持することが求められている。
【０００４】
霧状冷却液の吐出状態の管理という課題に対し、特許文献１では、加工機内に冷却液の吐出状態を検出する検出装置を設け、加工開始時もしくは加工終了時に工具先端を前記検出装置に差し込むことにより吐出状態を確認し、異常があれば加工を停止する構成としている。また、特許文献２では、加工機内に冷却液の吐出状態を検出するミスト測定装置を設け、このミスト測定装置の光センサの光を可視光にして加工機外からも検出装置の内部を視認できる構成としている。
【０００５】
また、特許文献３では、混合する圧縮空気の配管に流量計を設け、冷却液を供給せず圧縮空気のみを供給した場合の流量を基準値とし、その基準値に対する圧縮空気の減少量から、霧化した切削液の吐出の有無とその吐出量とをリアルタイムに検出する方法が提示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−０５３６４４号公報
【特許文献２】特開２００８−２３２７２３号公報
【特許文献３】特開２０１１−１０４７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に提示された検出装置では、加工中は霧状冷却液の吐出状態を確認することができない。このため、吐出状態が変動することを考慮して加工負荷を低めに設定する必要があり、加工能率が低くなるという問題があった。また、工具毎に確認作業を行う必要があり加工時間が長くなるという問題があった。さらに、工具先端から吐出された霧状冷却液は拡散してしまうため、実際に冷却に必要な量よりも多くの冷却液を供給する必要があるという問題があった。
【０００８】
また、工具交換後、霧状冷却液を吐出しようとすると、霧状となった冷却液の多くは主軸回転によって生じた遠心力により工具のスルークーラント穴壁面に付着する。付着した冷却液は、図５（ａ）に示すように環状の液膜（図中ＯＣで示す）を形成し、この液膜が飽和すると工具先端より十分な量の霧状冷却液が吐出される。このため、液膜が飽和するまで時間がかかり、加工時間が長くなるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３に提示された方法では、霧状冷却液の供給量と圧縮空気の供給量はわかるが、その混合状態、つまり霧状冷却液の粒径はわからないという問題があった。また、特許文献１及び特許文献２と同様に、工具先端から吐出された霧状冷却液が拡散してしまうという問題や、霧状冷却液が遠心力により工具のスルークーラント穴の壁面に付着し加工開始まで時間がかかるという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、霧状冷却液の吐出状態をリアルタイムに監視及び制御することができると共に、吐出された霧状冷却液の拡散を抑制することができ、且つ霧状冷却液が工具のスルークーラント穴壁面へ付着するのを抑制することが可能な霧状冷却液吐出装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る霧状冷却液吐出装置は、加工機に装着された工具または工具による被加工部に対して霧状冷却液を吐出する霧状冷却液吐出装置であって、霧状冷却液を生成し送出する霧状冷却液供給手段と、霧状冷却液供給手段から送出された霧状冷却液を吐出口まで通流させる流路と、流路の途中に配設された光学センサを有し、流路を通流する霧状冷却液の量及び粒径を検出する検出手段と、検出手段による検出結果に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御する冷却液制御手段と、流路の光学センサより上流側から吐出口の方向に、流路の内壁に沿って圧縮空気を送出する圧縮空気供給手段を備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る霧状冷却液吐出装置によれば、霧状冷却液の流路の途中に光学センサを有する検出手段を配設し、霧状冷却液の量及び粒径を検出し、その検出結果に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御するようにしたので、加工を行いながらリアルタイムに液状冷却液の吐出状態を監視及び制御することができる。また、流路の光学センサより上流側から吐出口の方向に、流路の内壁に沿って圧縮空気を送出する圧縮空気供給手段を備えているので、流路壁面への霧状冷却液の付着を抑制することができ、さらに、圧縮空気に囲まれた状態で霧状冷却液が吐出されるため、霧状冷却液の拡散が抑制される効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置を示す全体構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置の検出原理を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の流路における霧状冷却液と圧縮空気の流れを説明する図である。
【図５】工具のスルークーラント穴壁面への霧状冷却液の付着を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置の変形例を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の変形例を示す全体構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置を示す断面図である
【図９】本発明の実施の形態２に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置の変形例を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置の変形例を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る霧状冷却液吐出装置の検知装置を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係る霧状冷却液吐出装置を示す全体構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係る霧状冷却液吐出装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
以下に、本発明の実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の全体構成を示している。霧状冷却液吐出装置１は、切削加工等を行う加工機に装着された工具または工具による被加工部に対して霧状冷却液（例えばオイルミスト、図中ＯＭで示す）を吐出する装置であり、図１に示すように、霧状冷却液供給手段である霧状冷却液供給装置２、圧縮空気供給部３、７、調節弁４、８、送配管５、検出手段である検知装置６、及び冷却液制御手段である冷却液制御装置９を備えている。
【００１５】
工具１２０は、工具ホルダ１１０を介して主軸スピンドル１００に取り付けられている。本実施の形態１では、工具１２０の先端から霧状冷却液が吐出されるため、工具１２０先端が霧状冷却液の吐出口である。
【００１６】
霧状冷却液を生成し送出する霧状冷却液供給装置２は、冷却液槽２１、ポンプ２２、調節弁２３、及び混合部２４を備えている。冷却液槽２１に貯蔵された液状冷却液（例えば液状オイル、図中ＯＬで示す）は、ポンプ２２と調節弁２３によってその量と圧力を調整され、混合部２４に供給される。圧縮空気供給部３から供給された圧縮空気は、調節弁４によってその量と圧力を調整され、霧状冷却液供給装置２の混合部２４に供給される。この混合部２４において液状冷却液と圧縮空気が混合され、霧状となり、送配管５へ送出される。
【００１７】
霧状冷却液供給装置２から送出された霧状冷却液を吐出口まで通流させる流路は、送配管５と、主軸スピンドル１００及び工具ホルダ１１０内部に形成された冷却液供給路１０１と、工具１２０のスルークーラント穴１２１（図５参照）により構成される。検知装置６は、送配管５の途中に配設された光学センサを有し、送配管５を通流する霧状冷却液の量及び粒径を検出する。検知装置６については、後に詳細に説明する。
【００１８】
圧縮空気供給手段である圧縮空気供給部７及び調節弁８は、送配管５の検知装置６（光学センサ）より上流側から吐出口の方向に、流路の内壁に沿って圧縮空気を送出する。圧縮空気供給部７から供給された圧縮空気は、調節弁８によりその量と圧力を調整される。
【００１９】
冷却液制御装置９は、検知装置６の検出結果、すなわち霧状冷却液の量及び粒径に基づいて、霧状冷却液の吐出状態を制御する。具体的には、霧状冷却液供給装置２の調節弁２３、及び圧縮空気供給部３の調節弁４を制御し、混合部２４に供給する液状冷却液の量や圧縮空気の圧力または流量を操作する。また、圧縮空気供給部７の調節弁８を制御し、流路に供給する圧縮空気の圧力または流量を操作する。
【００２０】
冷却液制御装置９による制御について例を挙げて説明する。検知装置６により検出された霧状冷却液の量が規定値より少ない場合、霧状冷却液供給装置２の調節弁２３を操作し、混合部２４へ供給する液状冷却液の量を増やす。また、検出された霧状冷却液の粒径が規定値より大きい場合、圧縮空気供給部３の調節弁４を操作し、混合部２４へ供給する圧縮空気の圧力または流量を増やす。
【００２１】
また、冷却液制御装置９は、加工機の制御手段である加工機制御装置１３０と連動しており、互いに信号をやり取りして以下のような制御を行う。霧状冷却液の量が規定値より少ない場合、または霧状冷却液の粒径が規定値より大きい場合は、加工機を止める、もしくは送り速度を小さくする等して、加工条件を低負荷に変更する。また、加工機制御装置１３０が検出する加工負荷に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御する。例えば、加工機制御装置１３０が検出した加工負荷の値が規定値より大きい場合、霧状冷却液の供給量を増やす。
【００２２】
このように、冷却液制御装置９と加工機制御装置１３０が連動することにより、冷却液制御装置９による制御が働かない場合、例えば霧状冷却液の量をこれ以上増やせない場合や、霧状冷却液の粒径を小さくできない場合に、加工負荷を低減することにより、工具の破損やワークの変形等を防ぐことができる。また、加工負荷が規定値より大きくなった場合に霧状冷却液の供給量を増やせるため、鋳造品や鍛造品等、ワークの形状が不明瞭な場合であっても、霧状冷却液を適切に吐出することができる。
【００２３】
次に、検知装置６について説明する。図２は、検知装置の光学センサによる検出原理を説明する図であり、（ａ）は霧状冷却液が存在しない場合、（ｂ）は霧状冷却液が存在する場合を示している。図２に示すように、検知装置６は、拡散型光学センサを構成する発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３を備えている。送配管５の途中に配設された発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３は、流路の一部を構成している。
【００２４】
発光部６１は、例えば発光ダイオードやレーザダイオードであり、吸光部６２に向けて光を出射するため集光レンズを備えていることが望ましい。吸光部６２は、発光部６１が照射した光を吸収する部材であり、光の吸収性を良くするため黒色であることが好ましく、また反射防止膜等のコーティングを施していることが好ましい。検出部６３は、例えばフォトダイオードであり、入光の強さに応じた信号を出力する。
【００２５】
図２（ａ）に示すように、霧状冷却液が存在しない場合、発光部６１から出射された光６１Ｌは、殆ど全て吸光部６２に吸収されるため、検出部６３には入射しない。一方、図２（ｂ）に示すように、霧状冷却液が存在する場合、発光部６１から出射された光６１Ｌは、霧状冷却液に当たって散乱するため、検出部６３に光が入射する。検出部６３に入射した光を信号に変換し、その信号数を数えることにより霧状冷却液の総量を検出する。また、粒子径が小さい程、散乱光強度の揺らぎが大きくなることを利用して、霧状冷却液の粒子径を検出する。
【００２６】
図３（ａ）は、検知装置６の光学センサの流路方向に垂直な断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）中、Ａ−Ａで示す部分の断面図である。図３（ａ）に示すように、流路の内壁近傍には圧縮空気流路６４が形成され、その内側が霧状冷却液流路６５となっている。図３（ｂ）に示すように、圧縮空気供給部７は、流路の光学センサより上流側から吐出口の方向に、流路の内壁に沿って圧縮空気（図中ＣＡで示す）を送出している。これにより圧縮空気流路６４が形成される。この圧縮空気流路６４は、冷却液供給路１０１及びスルークーラント穴１２１にも形成される。
【００２７】
図４は、流路における霧状冷却液（ＯＭ）と圧縮空気（ＣＡ）の流れを示している。流路の内壁に沿って圧縮空気供給部７から送出される圧縮空気の流速は、霧状冷却液供給装置２から送出される霧状冷却液の流速よりも大きく設定される。図４において、ＦＤは、低速の霧状冷却液を高速の圧縮空気で囲った時の流れの向きを示している。より高速の流体で周りを囲まれることにより、流れの向きＦＤは高速流体から低速流体へと向かう。このため、霧状冷却液は、圧縮空気に囲まれた状態で吐出口から吐出され、拡散が抑制される。
【００２８】
また、図５（ａ）は、従来の霧状冷却液吐出装置を採用した工具、図５（ｂ）は本実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置を採用した工具をそれぞれ示している。図５（ａ）に示すように、従来の霧状冷却液吐出装置を採用した工具１２０においては、霧状冷却液を吐出しようとすると、霧状冷却液の多くは主軸回転によって生じた遠心力によりスルークーラント穴１２１の壁面に付着する。付着した冷却液は環状の液膜（図中ＯＣで示す）を形成し、この液膜が飽和するまで加工が行えず加工時間が長くなるという問題があった。
【００２９】
一方、本実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置を採用した工具１２０においては、図５（ｂ）に示すように、スルークーラント穴１２１の壁面は圧縮空気の流路となっているため、霧状冷却液はスルークーラント穴１２１の壁面に滞留することができず、環状の液膜の形成が抑制される。また、検知装置６の光学センサにおいても、圧縮空気流路６４を介して霧状冷却液の量及び粒径を検出することにより、霧状冷却液が光学センサに付着せず、検出精度の低下を抑制することができる。
【００３０】
なお、図２及び図３では、拡散型光学センサを有する検知装置６を示したが、図６に示す透過型光学センサを有する検知装置６ａを用いることもできる。検知装置６ａは、発光部６１と検出部６３が対向して配置され、その他の領域は吸光部６２となっている。ただし、吸光部６２は設けなくても良い。透過型センサは、霧状冷却液が存在しない時に検出部６３に入射する光を基準とする。霧状冷却液が存在する場合、拡散により検出部６３に入射する光が減るため、その差異から霧状冷却液の量を検出する。また、散乱光強度の揺らぎから霧状冷却液の粒子径を検出する。
【００３１】
また、図７は、本実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置の変形例を示している。図７中、図１と同一または相当部分には同一符号を付している。図７に示す霧状冷却液吐出装置１ａの霧状冷却液供給装置２ａは、調節弁２３（図１参照）の代わりに、ポンプ２２を制御するインバータ２５を備えている。インバータ２５を制御することによりポンプ２２を制御し、液状冷却液の吐出圧及び吐出量を制御することができる。なお、調節弁２３とインバータ２５を組み合わせて制御するようにしても良い。
【００３２】
また、圧縮空気供給部３ａは、インバータ３１とポンプ３２を備えている。インバータ３１を制御することによりポンプ３２を制御し、圧縮空気の吐出圧及び吐出量を調整する。なお、調節弁４（図１参照）とインバータ３１を組み合わせて制御するようにしても良い。同様に、圧縮空気供給部７ａは、インバータ７１とポンプ７２を備えている。インバータ７１を制御することによりポンプ７２を制御し、圧縮空気の吐出圧及び吐出量を調整する。なお、調節弁８（図１参照）とインバータ７１を組み合わせて制御するようにしても良い。
【００３３】
また、図７に示す制御部１４０は、図１に示す冷却液制御装置９と加工機制御装置１３０を一体化したものである。すなわち、制御部１４０は、冷却液制御装置９と加工機制御装置１３０を兼ねており、検知装置６の検出結果に基づいて加工機の加工条件を制御したり、加工機の加工負荷に基づいて霧状冷却液の供給量を制御したりするものである。
【００３４】
以上のように、本実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置１（１ａ）によれば、霧状冷却液の流路の途中に光学センサを有する検知装置６（６ａ）を備え、霧状冷却液の量及び粒径を検出し、その検出結果に基づいて霧状冷却液の吐出状態を制御するようにしたので、加工を行いながらリアルタイムに霧状冷却液の吐出状態を監視及び制御することができ、適切な吐出状態を常に維持することが可能である。
【００３５】
また、圧縮空気供給部７（７ａ）を備えることにより、光学センサを霧状冷却液から保護し、光学センサの汚れを防止することができ、高い検出感度の維持とメンテナンスの簡易化が実現する。また、工具１２０のスルークーラント穴１２１壁面への霧状冷却液の付着が抑制されるため、霧状冷却液の供給から加工開始までの時間の短縮が図られる。さらに、圧縮空気に囲まれた状態で霧状冷却液が吐出されるため、霧状冷却液の拡散が抑制され、被加工部を効率的に冷却することができる。
【００３６】
それらの結果、工具寿命の増加による工具費の低減と工具交換に要する時間の短縮、切削抵抗が抑制され、ワークの送り速度の高速化が図られることによる加工時間の短縮、発熱による工具の破損やワークの変形が抑制されることによる高精度な加工の実現、さらには冷却液の使用量の削減によるコスト削減と、人体及び環境への負荷低減等の効果を奏する。
【００３７】
実施の形態２．
図８は、本発明の実施の形態２に係る霧状冷却液吐出装置における検知装置を示している。また、図９及び図１０は、本実施の形態２における検知装置の変形例を示している。図８〜図１０において、（ａ）は、光学センサの流路方向に垂直な断面図、（ｂ）は、（ａ）中、Ａ−Ａで示す部分の断面図であり、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、本実施の形態２に係る霧状冷却液吐出装置の全体構成は、上記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する（図１及び図７参照）。
【００３８】
図８に示す検知装置６ｂの光学センサは、流路の一部を構成する透光性部材６６を介して流路の途中に配設される。すなわち、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３と霧状冷却液の間に、透光性部材６６が設けられている。それ以外の構成については、上記実施の形態１の検知装置６（図３参照）と同様である。
【００３９】
透光性部材６６は、例えばアクリルやガラス等、光の透光性に優れた材料から構成される。この透光性部材６６により、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３を霧状冷却液から保護することができるため、霧状冷却液だけではなく液状冷却液も吐出することが可能となる。
【００４０】
霧状冷却液は冷却性能が高い反面、切屑を圧縮空気の力のみで除去するため、切屑の排出性が低い。そこで、本実施の形態２では、加工前後に液状冷却液を吐出して切屑を除去することや、切屑を排出しにくい加工部位を加工する際は液状冷却液を吐出することを可能としたものである。
【００４１】
なお、液状冷却液を吐出する際は、圧縮空気流路６４から液状冷却液が漏れないように、図１に示す調節弁８で逆流を防止することが望ましい。また、加工が終了して液状冷却液の供給を止めた時は、圧縮空気供給部７から圧縮空気を供給し、透光性部材６６に付着した液状冷却液を圧縮空気で吹き飛ばすことが好ましい。
【００４２】
また、本実施の形態２では、透光性部材６６が流路の一部を構成しているため、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３を繋ぎ合わせる必要がなく、それらを扇状に形成しなくても良い。例えば図９に示す検知装置６ｃのように、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３が板状であっても良い。さらに、図１０に示す透過型光センサを有する検知装置６ｄにおいて、対向して配置される発光部６１と検出部６３を板状にしても良い。
【００４３】
本実施の形態２によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、光学センサと霧状冷却液の間に透光性部材６６を設けることにより、霧状冷却液と液状冷却液を併用することが可能となるため、切屑の排出性が向上し、より高能率な加工が行える。また、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３の形状の自由度が大きくなり、汎用部品を使用することができ、装置コストの削減が図られる。
【００４４】
実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３に係る霧状冷却液吐出装置における検知装置を示している。図１１において、（ａ）は、光学センサの流路方向に垂直な断面図、（ｂ）は、（ａ）中、Ａ−Ａで示す部分の断面図であり、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。なお、本実施の形態３に係る霧状冷却液吐出装置の全体構成は、上記実施の形態１と同様であるので、説明を省略する（図１及び図７参照）。
【００４５】
図１１（ａ）に示す検知装置６ｅは、上記実施の形態２と同様に、発光部６１、吸光部６２、及び検出部６３と霧状冷却液の間に、透光性部材６６が設けられている。さらに、本実施の形態３では、図１１（ｂ）に示すように、流路の通流方向に、複数組の検知装置６ｅ−１、６ｅ−２を備えている。
【００４６】
本実施の形態３では、複数組の検知装置６ｅ−１、６ｅ−２により検出される信号パターンに基づいて、霧状冷却液の流速を測定するものである。霧状冷却液の一部が上流側の検知装置６ｅ−１を通過すると、あるパターンの信号が検知装置６ｅ−１の検出部６３により出力される。続いてその霧状冷却液の一部が下流側の検知装置６ｅ−２を通過すると、先ほどのパターンと同じパターンの信号が検知装置６ｅ−２の検出部６３から出力される。このように、複数組の検知装置６ｅ−１、６ｅ−２から出力される信号のパターンとその時間差に注目することにより、霧状冷却液の流速を測定することができる。
【００４７】
なお、図１１（ｂ）では、複数組の検知装置６ｅ−１、６ｅ−２の光学センサの間に隙間を設けているが、この隙間は無くても良い。また、透光性部材６６を備えていなくても良い。透光性部材６６を備えている場合は、光学センサの形状は板状であっても良い。
【００４８】
本実施の形態３によれば、上記実施の形態１及び実施の形態２と同様の効果に加え、複数組の検知装置６ｅ−１、６ｅ−２を備えることにより、それぞれの検知装置６ｅ−１、６ｅ−２により検出される信号パターンに基づいて霧状冷却液の流速を測定することが可能となる。この測定方法によれば、冷却液の供給量と圧縮空気の供給量から流速を求める従来方法よりも正確な流速を求めることができ、より詳細に霧状冷却液の吐出状態を監視及び制御することが可能となる。
【００４９】
実施の形態４．
図１２は、本発明の実施の形態４に係る霧状冷却液吐出装置の全体構成を示している。なお、図中、図１と同一、相当部分については同一符号を付し、説明を省略する。上記実施の形態１に係る霧状冷却液吐出装置１、１ａ（図１、図７参照）は、工具１２０先端を霧状冷却液の吐出口とし、霧状冷却液供給装置２から送出された霧状冷却液は、送配管５と、主軸スピンドル１００及び工具ホルダ１１０内部に形成された冷却液供給路１０１と、工具１２０のスルークーラント穴１２１により構成される流路を通って吐出されていた。
【００５０】
一方、本実施の形態４に係る霧状冷却液吐出装置１ｂは、図１２に示すように、検知装置６から直接、工具１２０先端に向かって霧状冷却液を吐出し、工具１２０先端及び被加工部を冷却するものである。すなわち、霧状冷却液供給装置２から送出された霧状冷却液は、送配管５と検知装置６内部を流路とし、検知装置６の下流側端部を吐出口としている。検知装置６は、加工部の周辺に固定されるか、もしくはロボットに把持させる。
【００５１】
また、図１３に示すように、検知装置６を主軸スピンドル１００内に配置することも可能である。このように、検知装置６の位置は特に限定されるものではなく、工具１２０の先端あるいは被加工部に霧状冷却液を吐出することができる位置であれば良い。なお、本実施の形態４に係る霧状冷却液吐出装置１ｂにおいて、検知装置６に透光性部材６６を備えていても良く、複数組の光学センサを備えていても良い。
【００５２】
本実施の形態４によれば、上記実施の形態１と同様の効果に加え、霧状冷却液を検知装置６から直接、被加工部に吐出することにより、霧状冷却液の吐出に関し工具１２０交換の影響がなく、吐出までの時間が短縮する。なお、本発明に係る霧状冷却液吐出装置は、機械加工のみならず、例えば塗装等の他用途にも使用可能である。本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、加工機に装着された工具または被加工部に対して霧状冷却液を吐出する霧状冷却液吐出装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１、１ａ、１ｂ  霧状冷却液吐出装置、２、２ａ  霧状冷却液供給装置、
３、３ａ、７、７ａ  圧縮空気供給部、４、８  調節弁、５  送配管、
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ  検知装置、９  冷却液制御装置、
２１  冷却液槽、２２  ポンプ、２３  調節弁、２４  混合部、２５  インバータ、
３１、７１  インバータ、３２、７２  ポンプ、
６１  発光部、６２  吸光部、６３  検出部、６４  圧縮空気流路、
６５  霧状冷却液流路、６６  透光性部材、
１００  主軸スピンドル、１０１  冷却液供給路、１１０  工具ホルダ、
１２０  工具、１２１  スルークーラント穴、１３０  加工機制御装置、
１４０  制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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