(57)【要約】【課題】  水溶性切削油剤と水とを混合した切削液の自動調製や、その混合比の変更調整を可能にした切削液供給装置を提供する。各種の切削液を１台で供給可能にする。【解決手段】  第１ポンプ６１を作動させて水溶性切削油剤の原液タンク２ａから原液を導出させ、入水路６４からの水と混合部で混合させてクーラントタンク２ｂに貯留する。流量センサ６５で入水流量を検出し、設定混合比に基づいて第１ポンプ６１の作動制御をすることにより、設定混合比に自動調製する。第２ポンプ７１を作動させて二重管構造のメイン供給路５の第１通路に対し第１接続部５３からクーラントを供給する一方、切換制御弁９５を開けてエア源９１からの圧力エアを第２通路に供給する。第２通路には、第３ポンプ８１の作動によりオイルタンク３からオイルが供給されるようにする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水溶性切削油剤原液と水とが所定の混合比で混合されてなる希釈液を、希釈液タンクからノズル体に対し切削液として供給するように構成された切削液供給装置であって、
水溶性切削液の原液を貯留する原液タンクと、その原液に水が混合されて所定の混合比に調製された希釈液を貯留する希釈液タンクと、ポンプが介装されこのポンプの作動により上記原液タンクから希釈液タンクに対し上記原液を導出する導出路と、この導出路に対し圧力水を合流させて上記原液に水を混合させる入水路と、この入水路からの入水流量を検出する入水流量センサと、この入水流量センサからの検出値に基づいて上記原液と水との混合比が設定混合比になるように上記ポンプを作動制御する制御手段と、を備えている
ことを特徴とする切削液供給装置。
【請求項２】
水溶性切削油剤原液と水とが所定の混合比で混合されてなる希釈液を、希釈液タンクからノズル体に対し切削液として供給するように構成された切削液供給装置であって、
水溶性切削液の原液を貯留する原液タンクと、その原液に水が混合されて所定の混合比に調製された希釈液を貯留する希釈液タンクと、ポンプが介装されこのポンプの作動により上記原液タンクから希釈液タンクに対し上記原液を導出する導出路と、この導出路に対し圧力水を合流させて上記原液に水を混合させる入水路と、この入水路からの入水流量を検出して表示部に表示する入水流量計と、上記ポンプの作動制御量として設定混合比になるように入力設定された設定値を受け付けて記憶設定する設定部と、この設定部により記憶設定された作動制御量に基づいて上記ポンプを作動制御して希釈液の調製を行う制御手段と、を備えている
ことを特徴とする切削液供給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の切削液供給装置であって、
上記ノズル体の内部通路に対し、上記希釈液を供給する第１通路と、エア源からの圧力エアを供給する第２通路とが互いに独立して延ばされて接続されている、切削液供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の切削液供給装置であって、
不水溶性切削油剤を貯留する不水溶性切削油剤タンクと、この不水溶性切削油剤タンクから導出した不水溶性切削油剤を供給する第３通路とをさらに備え、この第３通路は上記内部通路まで延ばされて接続されている、切削液供給装置。
【請求項５】
請求項４に記載の切削液供給装置であって、
上記第３通路は上記第２通路と兼用されている、切削液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械において切削加工・研削加工・旋盤加工等の加工を行うための切削工具の刃先（被削材に対する加工点）に対し潤滑及び冷却、又は、潤滑等のために切削液等を供給する切削液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の金属切削加工の加工点に対し、不水溶性切削油剤であるオイルそのもの、オイルミストエア、あるいは、水溶性切削油剤を水で所定の混合比に希釈したクーラントを供給して吹き付けることが行われている。オイルそのものの場合やクーラントの場合には貯留タンクからオイル又はクーラントをポンプ等により上記の加工点近傍まで搬送し外部ノズル又は吐出孔から吹き出させるようになっており、又、オイルミストエアの場合にはオイルとエアとをミスト状態に混合してオイルミストエアを形成し、これを上記の外部ノズル又は吐出孔から加工点に対し吹き付けるようになっている。これらはオイルそのものを供給する装置、オイルミストエアを生成して供給する装置、あるいは、クーラントを供給する装置として、それぞれ特有の必要性能を実現させるように個別・独立に構成された専用の装置が提供されている。
【０００３】
オイルミストエアを供給するものとして例えば特許文献１に開示されたものが知られ、クーラントを供給するものとして例えば特許文献２に開示されたものが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１２６９７４号公報
【特許文献２】特開平１１−３２０２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、金属切削等の金属を削る加工においては、潤滑性も必要ではあるがそれよりも冷却性が強く要求される粗加工や、加工時の面粗さ向上のために潤滑性が主として要求されて逆に過冷却発生を防止する必要もある仕上げ加工というように、潤滑性を十分に確保する必要がある一方、冷却性は却って抑える必要があるという加工特性から、潤滑性よりも冷却性を十分に確保する必要があるという加工特性まで、加工種別により要求される特性が大きく異なる事情がある。これに対し、冷却性を発揮させるために水で希釈したクーラントを供給する装置を工作機械に付設しておいた場合、その工作機械が上記の粗加工を行うものであればその加工特性上の要求に適うものとなるが、仕上げ加工を行うものであればその加工特性を満足させる上で不適合なものになってしまう。
【０００６】
これに対し、クーラントを構成する水溶性切削油剤と水との混合比を加工種別に応じて変更調整することも考えられる。しかしながら、従来、使用するクーラントは、外部において、水溶性切削油剤と水とをそれぞれ所定量ずつ計量し、互いに混合することにより予め調製し、この調製したものをクーラントの貯留タンクに投入して使用されているため、使用の都度の調製になる上に、混合比がその使用の都度変更されることになると、調製を行う専用のオペレータが必要になる上に、そのオペレータの手間が増えて負担が過大になるおそれがある。さらに、上記の加工特性としては、例えば上記の粗加工と仕上げ加工との中間的なもので、潤滑性も冷却性も同程度に要求されるという中粗加工におけるそれもある。このような加工種別毎に混合比を変更するとなると、上記のオペレータの手間や負担はますます増大傾向となってしまうことになる。
【０００７】
あるいは、加工種別の変更等に応じて、例えばクーラント供給装置からオイルミスト供給装置にというように供給装置自体を交換することも考えられる。しかしながら、工作機械からクーラント供給装置を取り外し、代わりにオイルミスト供給装置を接続するとなると、その変換作業の度に手間や時間を必要となる上に、保管場所等の関係で工作機械の設置環境が煩雑なものになったり、スペースの効率的使用が制限されたりすることになってしまう。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水溶性切削油剤と水とを混合した切削液の自動調製が可能で、しかも、その混合比を自動的に変更調整可能にした切削液供給装置を提供することにある。加えて、各種加工特性に応じて種々の切削液を１台の切削液供給装置により供給可能にすることも併せて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、第１の発明では、水溶性切削油剤原液と水とが所定の混合比で混合されてなる希釈液を、希釈液タンクからノズル体に対し切削液として供給するように構成された切削液供給装置を対象にして、次の特定事項を備えるようにした。すなわち、水溶性切削液の原液を貯留する原液タンクと、その原液に水が混合されて所定の混合比に調製された希釈液を貯留する希釈液タンクと、ポンプが介装されこのポンプの作動により上記原液タンクから希釈液タンクに対し上記原液を導出する導出路と、この導出路に対し圧力水を合流させて上記原液に水を混合させる入水路と、この入水路からの入水流量を検出する入水流量センサと、この入水流量センサからの検出値に基づいて上記原液と水との混合比が設定混合比になるように上記ポンプを作動制御する制御手段とを備えることとした（請求項１）
この発明の場合、制御手段によって、入水流量センサからの検出値に応じてポンプの作動制御が行われるため、ポンプにより導出路に導出される水溶性切削油剤の原液と、入水路からの水とが設定混合比になるように混合される。これにより、オペレータが必要分毎に計量・混合等して調製するという従来行ってきた別途作業を省力化して希釈液の自動調製が可能になる上に、確実に所定の設定混合比により混合された希釈液を継続して得ることが可能になる。又、設定混合比として異なる混合比に変更されると、この変更された混合比に基づき上記制御手段による自動調製のための制御が実行されて、変更後の設定混合比の希釈液を容易にしかも自動調製することが可能となる。これにより、加工種別に応じて混合比を変更した希釈液を供給することが容易かつ確実に行い得ることとなる。
【００１０】
又、第２の発明では、水溶性切削油剤原液と水とが所定の混合比で混合されてなる希釈液を、希釈液タンクからノズル体に対し切削液として供給するように構成された切削液供給装置を対象にして、次の特定事項を備えるようにした。すなわち、水溶性切削液の原液を貯留する原液タンクと、その原液に水が混合されて所定の混合比に調製された希釈液を貯留する希釈液タンクと、ポンプが介装されこのポンプの作動により上記原液タンクから希釈液タンクに対し上記原液を導出する導出路と、この導出路に対し圧力水を合流させて上記原液に水を混合させる入水路と、この入水路からの入水流量を検出して表示部に表示する入水流量計と、上記ポンプの作動制御量として設定混合比になるように入力設定された設定値を受け付けて記憶設定する設定部と、この設定部により記憶設定された作動制御量に基づいて上記ポンプを作動制御して希釈液の調製を行う制御手段とを備えることとした（請求項２）。
【００１１】
この発明の場合、上記入水路の上流端に対し例えば水道管から給水されるように接続して切削液供給装置を設置した後であってその常用運転を開始する前の初期設定操作として、実際に入水路から導出路に入水させ、その時に上記表示部に表示された検出入水流値に基づき、所望の設定混合比が実現されるようにポンプの作動制御量を上記設定部に対し入力設定操作を予め行っておく。そして、その後の常用運転では、上記入水路に入水される入水流量は上記初期設定時と同じ一定値を維持するため、上記設定部により入力設定された作動制御量に基づいてポンプが制御手段により作動制御されると、その作動制御量に対応する供給流量の水溶性切削油剤原液が導出路に導出される一方、入水路から入水した水と混合され、これにより、所定の設定混合比で混合希釈された希釈液が調製されて希釈液タンクに貯留されることになる。この第２の発明の場合には、第１の発明により得られる省力化という上記の作用効果を、第１の発明の場合よりも極めて簡易な制御により得られる上に、設定混合比の希釈液の自動調製をも確実に実現させ得ることになる。
【００１２】
又、以上の第１又は第２の発明におけるノズル体の内部通路に対し、上記希釈液を供給する第１通路と、エア源からの圧力エアを供給する第２通路とを互いに独立して延ばして接続させることもできる（請求項３）。このようにすることにより、希釈液と共に圧力エアをもノズル体に対し供給させることが可能になる一方、希釈液の供給を停止して圧力エアのみを供給してエアブローをすることも容易に切換可能となる。
【００１３】
さらに、不水溶性切削油剤を貯留する不水溶性切削油剤タンクと、この不水溶性切削油剤タンクから導出した不水溶性切削油剤を供給する第３通路とを備え、この第３通路を上記内部通路まで延ばして接続させることもできる（請求項４）。このようにすることにより、冷却性を重視して水溶性切削油剤の希釈液を供給したり、あるいは潤滑性を重視して不水溶性切削油剤を供給したりすることが容易に選択可能・切換可能となり、加工の種別に応じて最適な切削液の供給を行うことができるようになる。この場合、上記第３通路を上記第２通路と兼用させることもできる（請求項５）。この場合には、エアを供給する通路に不水溶性切削油剤を流して、エアの流れによってノズル体まで搬送させることが可能になる上に、通路を１つ省略することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、請求項１，請求項３〜請求項５のいずれかの切削液供給装置によれば、制御手段によって、入水流量センサからの検出値に応じてポンプの作動制御が行われるため、ポンプにより導出路に導出される水溶性切削油剤の原液と、入水路からの水とを設定混合比になるように混合して希釈液を自動調製することができるようになる。これにより、オペレータが必要分毎に計量・混合等して調製するという従来行ってきた別途作業を省力化することができる上に、確実に所定の設定混合比により混合された希釈液を継続して得ることができるようになる。又、設定混合比を変更するだけで、変更後の設定混合比に基づく希釈液の自動調製を容易かつ確実に行うことができ、加工種別に応じて混合比を変更した希釈液を供給することが容易かつ確実に行うことができるようになる。
【００１５】
請求項２，請求項３〜請求項５のいずれかの切削液供給装置によれば、上記のオペレータが従来行ってきた別途作業の省力化という上記効果を、極めて簡易な制御により得ることができる上に、任意に設定した設定混合比に基づく希釈液の自動調製を確実に行うことができるようになる。
【００１６】
特に、請求項３によれば、希釈液と共に圧力エアをもノズル体に対し供給させることができる一方、希釈液の供給を停止して圧力エアのみを供給してエアブローをすることも容易に切換えることができるようになる。
【００１７】
又、請求項４によれば、冷却性を重視して水溶性切削油剤の希釈液を供給したり、あるいは潤滑性を重視して不水溶性切削油剤を供給したりすることが容易に選択したり切換えたりできるようになり、加工の種別に応じて最適な切削液の供給を行うことができるようになる。この場合、請求項５によれば、エアを供給する通路に不水溶性切削油剤を流して、エアの流れによってノズル体まで搬送させることができる上に、通路を１つ省略することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る切削液供給装置の一例を示すブロック構成図である。この切削液供給装置は、水溶性切削油剤及び水を互いに混合することにより調製した水溶性切削油剤の希釈液（以下、「クーラント」という）と、潤滑用の不水溶性切削油剤（以下、単に「オイル」という）と、キャリアエアとの内から選択された一又は組み合わせの切削液等を、加工点近傍位置に設置されたノズル体４の先端吐出口まで供給するようになっている。又、これらの供給制御や、クーラントの自動調製制御及び混合比の変更制御が制御手段としての制御装置１により行われるようになっている。上記のノズル体４は切削加工等を行う工作機械に取り付けられるものであり、本実施形態の切削液供給装置もその工作機械に対し付設されるようになっている。
【００２０】
同図において、符号２ａは水溶性切削油剤の原液を貯留する原液タンク、２ｂはその原液に対し水を混合して自動調製した後のクーラント（希釈液）を貯留するクーラントタンク（希釈液タンク）、３は不水溶性切削油剤であるオイルを貯留するオイルタンク（不水溶性切削油剤タンク）、４は先端吐出口を備えたノズル体、５はこのノズル体４に切削液等を供給するメイン供給路である。そして、本実施形態の切削液供給装置は、原液タンク２ａ内の水溶性切削油剤原液に水を混合して所定混合比のクーラントを調製してクーラントタンク２ｂ内に貯留するクーラント調製手段６と、クーラントタンク２ｂ内のクーラントを上記メイン供給路５に供給するクーラント供給路７と、上記オイルタンク３内のオイルを上記メイン供給路５に供給するオイル供給路８と、エア源９１からの圧力エアを上記メイン供給路５にキャリアエアとして供給するエア供給路９とを備えて構成されている。
【００２１】
上記ノズル体４は、外部供給管の先端にノズル部が付けられて切削工具に向けて配設されたものや、切削工具（例えば切削用バイト）を支持するバイトホルダー等であって内部通路と切削工具に向けて開口する吐出口を備えた工具ホルダー等により構成されたものである。そして、供給されてきた切削液等を切削工具の刃先と被削材との接点である切削加工点に対し、上記ノズル部の開口又は吐出口により構成される先端吐出口から吹き付ける等して塗布するものである。図例のノズル体４としては、先端に切削用バイト４１を取り付けた工具ホルダーを例示しており、内部通路４２に供給された切削液等を吐出口４３（図４参照）から上記切削用バイト４１に向けて吹き出させるようになっている。
【００２２】
上記メイン供給路５は、例えば図２（ａ）に示すように第１通路５１と第２通路５２との少なくとも２つの独立した通路を備えたものである。同図（ａ）には内管５１０と外管５２０とを二重管構造となるように配置した場合を図示し、内管５１０の内部空間により第１通路５１が構成され、外管５２０と内管５１０との間の環状空間により第２通路５２が構成されている。第１通路５１にはクーラント供給路７からのクーラントが通され、第２通路５２にはエア供給路９からのエア又はこれに加えてオイル供給路８からのオイルが通されるようになっている。これら第１通路５１及び第２通路５２は、それらの下流端が共に上記ノズル体４の内部通路４２に連通するようにノズル体４に接続され、上流端側位置に第１接続部５３が設けられることになる。又、第１接続部５３よりも下流側位置であってノズル体４側の位置のメイン供給路５には第２接続部５４が介装されている。上記第１接続部５３には、図３（ａ）に示すようにクーラント供給路７の下流端７０と、エア供給路９の下流端９０とが個別に接続されるようになっており、同図（ｂ）に示すようにクーラント供給路７の下流端７０が内管５１０に連通接続され、エア供給路９の下流端９０が外管５２０内に連通接続されている。これにより、内管５１０内の第１通路５１にクーラントが供給され、外管５０内の第２通路５２にエアが供給されるようになっている。又、第２接続部５４には、図３（ａ）に示すようにオイル供給路８の下流端８０が途中で合流するように接続されており、同図（ｃ）に示すようにオイル供給路８の下流端８０が第２通路５２に連通接続されて第２通路５２にオイルが供給可能にされている。なお、図3中のＡ，Ｂ，Ｃをそれぞれ丸で囲んだ記号は図4に示したものと対応している。
【００２３】
上記クーラント調製手段６は、第１ポンプ６１と、上流端が原液タンク２ａの底部に接続され下流端がクーラントタンク２ｂの頂部に接続された導出路６２と、この導出路６２の途中の混合部６３内に合流するように接続された入水路６４とを備えている。そして、第１ポンプ６１の作動により水溶性切削油剤原液が原液タンク２ａから導出されて混合部６３に供給される一方、切換制御弁６５の開切換作動により入水路６４を通して水が上記混合部６３に入水され、この混合部６３において水溶性切削油剤原液と水とが混合されることにより調製されたクーラントがクーラントタンク２ｂに投入されて貯留されるようになっている。上記入水路６４は、上流端が例えば水道管に接続されて所定の給水圧で水道水が給水されるようになっており、上記切換制御弁６５を開切換作動させれば上記給水圧により水が混合部６３内を通過する水溶性切削油剤原液に対し強制的に流入し両者が混合されるようになっている。
【００２４】
上記入水路６４には流量センサ６６が介装されており、この流量センサ６６は入水路６４から入水されて水溶性切削油剤に混合される入水流量を検出して制御装置１に出力されるようになっている。又、上記の第１ポンプ６１や後述の第２ポンプ７１及び第３ポンプ８１は、共にエア駆動式のポンプにより構成されており、駆動用エアがエア源９１からのエアを第１〜第３切換制御弁９２〜９３の切換制御により供給されて駆動されるようになっている。そして、上記制御装置１による後述の自動調製制御により、水溶性切削油剤原液と水とが所定の混合比で混合されてクーラントの自動調製及び貯留が行われるようになっている。
【００２５】
又、上記原液タンク２ａには低水位側フロースイッチ２１が配設され、上記クーラントタンク２ｂには低水位側フロースイッチ２２及び高水位側フロースイッチ２３がそれぞれ配設されている。これらのフロースイッチ２１〜２３からの検出信号が上記制御装置１に出力されるようになっており、かかる検出信号の出力を受けて制御装置は後述の如き種々の案内報知や確認を行うようになっている。
【００２６】
上記クーラント供給路７は、上流端がクーラントタンク２ｂの底部に連通し下流端７０が上記メイン供給路５の第１接続部５３において第１通路５１内と連通するように接続されており、第２ポンプ７１の作動によりクーラントタンク２ｂ内のクーラントを、逆止弁７２を介してメイン供給路５の第１通路５１に供給するようになっている。
【００２７】
又、上記オイル供給路８は、上流端がオイルタンク３の底部に連通し下流端がメイン供給路５の第２接続部５４において第２通路５２内と連通するように接続されており、第３ポンプ８１の作動によりオイルタンク３内のオイルを、逆止弁８２を介してメイン供給路５の第２通路５２に供給するようになっている。
【００２８】
さらに、エア供給路９は上流端がエア源９１に接続され、下流端が上記のメイン供給路５の第１接続部５３において第２通路５２内と連通するように接続されており、第４切換制御弁９５の開切換作動により圧力エアを、逆止弁９６及び流量調整弁９７を介して上記第２通路５２に供給するようになっている。又、上記エア供給路９にはエア流量センサ９８が介装され、エア流量を検出して上記制御装置１に出力するようになっている。
【００２９】
次に、制御装置１による制御内容について説明すると、この制御装置１は図示省略の操作盤からの各種の操作指令を受けて、クーラントの自動調製制御や、クーラントの供給制御、オイルの供給制御又はエアの供給制御を実行するようになっている。
【００３０】
クーラントの自動調製制御は次のようにして行われる。すなわち、上記操作盤から設定混合比についての設定信号やクーラントの自動調製についての実行指令の出力を受けて、第１ポンプ６１を作動させることにより原液タンク２ａから水溶性切削油剤原液を導出路６２に導出して混合部６３に供給する一方、切換制御弁６５を開にして水道管からの給水を混合部６３に入水させる。その際に、入水流量センサ６６により検出された入水流量検出値に基づいて上記設定混合比になるように第１ポンプ６１の作動量を調整制御して水溶性切削油剤原液の吐出供給量を調整する。ここで、第１ポンプ６１の作動量（吐出量）の調整制御は、第１ポンプ６１がエア駆動式に構成されて１shot当たりの吐出量が定められているため、単位時間当たりのshot数を必要吐出量に相当する分になるように第１切換制御弁９２の切換制御を実行する。他のポンプ７１，８１の作動量（吐出量）の調整制御も同様である。なお、上記の１shot当たりの吐出量は各ポンプ６１，７１，８１のストローク調整によって変更させることができる。以上により、設定混合比で混合・希釈されたクーラントが自動調製され、混合調製後のクーラントがクーラントタンク２ｂ内に貯留されることになる。
【００３１】
なお、この実施形態における自動調製制御では、入水流量検出値に基づいて自動調製制御期間を通して第１ポンプ６１の作動量について作動制御を継続させるようにしているが、上記の入水路６４からの給水圧に基づく入水流量に関しては、接続条件や設置条件等が同じであれば、さほど大きな流量変動はないと考えられるため、自動調製制御の制御開始初期において上記入水流量検出値又は上記作動量についての作動制御量が所定範囲内のほぼ一定で安定すれば、それ以後はそれまでの作動制御量を固定値とし入水流量検出を省略するようにしてもよい。
【００３２】
又、クーラントタンク２ｂ内において低水位側フロースイッチ２２から高水位側フロースイッチ２３までの貯留量が貯留される時間経過における、第１ポンプ６１からの積算吐出量と、流量センサ６６による入水流量検出値の積算値とを演算することにより、所定の混合比のクーラントが調製されているか否かのチェックが行われる。又、原液タンク２ａ内の低水位側フロースイッチ２１からの下限水位の検出信号を受けると、水溶性切削油剤原液の補充を促す案内報知を警告灯の点灯・点滅又は音声案内等を実行する図示省略の案内手段によりユーザに対し行うようになっている。ユーザはこの案内報知を受けて、キャップ２４を外して原液タンク２ａに対し水溶性切削油剤原液を補充することになる。
【００３３】
さらに、切削工具４１による今回の切削加工が終了して、次段階の切削加工に加工種別を変更するにあたり、クーラントの混合比を変更したい場合には、上記の操作盤に変更された設定混合比を入力設定すればよい。この場合には、上記の自動調製制御により、上記の第１ポンプ６１の作動量（原液の吐出量）についての制御量が、上記の変更された設定混合比に基づき変更され、これにより、クーラントタンク２ａには変更後の設定混合比に基づく新たなクーラントの貯留が新たに行われることになる。
【００３４】
以下、ノズル体４に供給する切削液の供給制御についてケース分けして説明すると、まずクーラントとエアとを供給する場合（ケース１）には、上記の操作盤等に入力設定されたクーラント及びエアの供給指令と、その供給量指令とに基づき、第２ポンプ７１を作動制御してクーラントタンク２ｂ内から所定の供給流量のクーラントをクーラント供給路７に吐出させ、このクーラントを第１接続部５３から第１通路５１に供給する一方、第４切換制御弁９５を開切換制御してエア源９１から所定の供給流量のエアをエア供給路９に吐出させ、このエアを第１接続部５３から第２通路５２に供給する。この際、流量調整弁９７には流量調整値が予め設定され、この流量調整弁９７を通すことにより所定の供給流量のエアが供給されることになる。そして、上記流量調整値と、エア流量センサ９７から出力されたエア量検出値との対比判定を繰り返す監視処理を実行させることにより、エア流量検出値が上記の事前設定の流量調整値から所定値以上外れることになれば、上記の水溶性切削油剤原液の補充を促す案内報知の場合と同様に、警告灯の点灯・点滅又は音声案内等を実行する案内手段によりユーザに対し警告報知を行うようになっている。以上により、クーラントが第１通路５１内を通して、圧力エアが第２通路５２内を通して、それぞれノズル体４の内部通路４２内に供給され、内部通路４２内に流入したクーラントが圧力エアにより吐出口４３から霧状に吹き出されることになる。かかるケース１の供給制御は、潤滑性と共に冷却性が特に要求される粗加工が切削工具４１により行われる場合に好適に適用される。
【００３５】
次に、上記のケース１のクーラント及びエアに加え、オイルをも供給する場合（ケース２）には、ケース１の供給制御に加え、上記と同様に第３ポンプ８１を作動制御して、オイルタンク３から所定の吐出量のオイルをオイル供給路８に吐出させ、このオイルを第２接続部５４から第２通路５２内に供給する。これにより、第２通路５２には、第１接続部５３から供給されているエアに加え、第２接続部５４からオイルも供給され、エア流に乗ってオイルがノズル体４７の内部通路４２に搬送・供給され、第１通路５１からのクーラントと共にオイルが吐出口４３から吹き出されることになる。かかるケース２の供給制御は、潤滑性及び冷却性が同等程度に要求される中粗加工に対し好適に適用される。
【００３６】
又、オイルとエアとを供給する場合（ケース３）には、第２ポンプ７１の作動を停止させ、第３ポンプ８１の作動制御によるオイルの供給と、第４切換制御弁９５の開切換制御によるエアの供給とを実行する。これにより、メイン供給路５の第１通路５１内はクーラントの供給が停止された状態で、第２通路５２内にエアとオイルとが流れ、ノズル体４の内部通路４２を通して吐出口４３からオイルが吹き出されることになる。かかるケース３の供給制御は、冷却性はさほど要求されないものの潤滑性が特に要求される仕上げ加工に対し好適に適用される。以上の各ケースにおける第２通路５２内の圧力エアは主として搬送・供給・吹き出しのためのキャリアエアとしての役割を果たすものである。
【００３７】
さらに、切削加工点での切り屑の除去のためや、切削加工点の表面を清浄にするためなどにエアブロー用のエアのみを供給する場合（ケース４）には、第２ポンプ７１及び第３ポンプ８１を共に作動停止させ、上記の第４切換制御弁９５の開切換制御によるエアの供給のみを実行する。これにより、第２通路５２及び内部通路４２を通して供給されたエアが吐出口４３から吹き出され、エアブローをすることができるようになる。
【００３８】
ケース分けはしていないが、クーラントのみ、あるいは、オイルのみの供給制御も、もちろん行うことはできる。
【００３９】
以上の切削液供給装置によれば、次のような格別な効果を得ることができる。まず、従来はオペレータが水溶性切削油剤と水とをそれぞれ計量し、計量したものを互いに混合させて、所定混合比のクーラントを別途調製し、この調製したクーラントをクーラント供給装置のタンクに貯留させるという作業を行っていたのに対し、本発明の切削液供給装置によれば、クーラント調製手段６及び制御装置１によって一定の混合比を持続させた状態で設定混合比のクーラントを自動調製することができる上に、その設定混合比の変更設定によりクーラントの混合比を自動処理により変更調整することができるようになる。これにより、上記のオペレータの作業や、オペレータの必要性を省略することができるようになる。
【００４０】
次に、１台の切削液供給装置によって、クーラント、オイル、エアの単独又は組み合わせからなる切削液等を加工種別等に応じて任意に選択して供給することができるようになる。これにより、切削液の種別毎に個別の供給装置は不要となり、１台で各種の加工に適用することができることになる。このため、切削液供給装置が付設される工作機械の設置スペースのコンパクト化や、効率的使用が可能となる。
【００４１】
＜第２実施形態＞
図４は本発明の第２実施形態を示す正面図である。この第２実施形態は、第１実施形態の切削液供給装置をより具体化させた具体構成例を示すものである。又、この第２実施形態の制御装置１ａは、全自動処理に基づくクーラントの自動調製を実行する第１実施形態の制御装置１とは異なり、初期設定処理により設定された設定値を固定値として以後の自動調製を行うように構成されている。この点が第１実施形態と主として異なるのみで、他の点においては第２実施形態は第１実施形態と同様構成である。以下、第１実施形態の構成要素と同様構成のものについては、特に説明を加えない限り、第１実施形態と同じ符号を付すことにより重複した詳細説明を省略することとする。なお、図示の関係上、図４では第１実施形態における逆止弁７２，８２，９６の図示をそれぞれ省略しているが、第２実施形態においても第１実施形態と同様にこれらの逆止弁を備えている。
【００４２】
この第２実施形態の入水路６４においては、第１実施形態の入水流量センサ６６の代わりに、例えば液晶表示等による表示部６６１を備えた入水流量計６６ａを介装させており、この入水流量計６６ａは表示部６６１に対し入水流量計６６ａが検出した検出入水流量値を表示し得るようになっている。このような入水流量計６６ａとして、第１実施形態の入水流量センサ６６に対し、表示機能を併設して構成してもよい。
【００４３】
そして、制御装置１ａは、そのハウジングの前面に操作盤を備えている。この操作盤には、電源スイッチ１０と、自動運転か手動運転かを選択する選択スイッチ１１と、運転のＯＮ／ＯＦＦを切換える運転スイッチ１１と、設定混合比でのクーラントの自動調製を実現させるために第１ポンプ６１の作動制御量を設定する混合比設定部１３、クーラントタンク２ｂからクーラント供給路７に対するクーラント供給量を設定する吐出量設定部１４、エア供給路９を通して供給されるエア流量を監視するためのエア流量監視部１５とを備えたものである。なお、図示を省略しているが、これら以外にもオイルタンク３からオイル供給路８に対するオイル供給量を設定する設定部や、第１実施形態で説明したケース１からケース４までの各ケースの運転指令スイッチ及びクーラント調製に関する作動スイッチ等が備えられている。
【００４４】
以下、これら操作盤での設定操作と共に、制御装置１ａによる制御内容を説明すると、まず、電源スイッチ１０を押して電源を投入すると制御装置１ａのみならず通電が必要な全ての回路に通電可能な状態になり、次に自動運転か手動運転かの選択を選択スイッチ１１により行い、運転スイッチ１２をＯＮにする。
【００４５】
まず、ユーザ操作による初期設定を行う。これは切削液供給装置が工作機械に初めて付設・設置され、かかる設置環境下での以後の常用運転が開始される前に行われるものである。この初期設定は、切削液供給装置の設置環境の地域差・設置条件差等に起因して、入水路６４に接続される水道管等からの給水圧に相違等が生じ、これにより混合部６３に入水される入水流量が相違することになる等を考慮して、行うものである。まず、上記の選択スイッチ１１を「手動運転」に切換えた上で、クーラント調製用の作動スイッチをＯＮ操作する。これにより、第１ポンプ６１が所定の又は任意の吐出量で作動され、併せて切換制御弁６５が開切換制御されて入水路６４から混合部６３に入水される。この際の入水流量検出値が入水流量計６６ａの表示部６６１に表示されるため、この表示部６６１に表示された検出入水流量値に基づいて、今回のクーラントの設定混合比を実現するために必要な第１ポンプ６１の作動制御量を混合比設定部１３に入力設定する。その際、第１ポンプ６１の作動量の変化により入水流量が変化すれば、上記の作動制御量の入力設定値を微調整して設定混合比に合致させるようにすればよい。これにより、入力設定された第１ポンプ６１の作動制御量が所望の設定混合比のクーラントを調製するための制御用の固定値として上記混合比設定部１３により制御装置１ａに記憶される。
【００４６】
要するに、水道管からの給水であれば本来は地域等が異なっても一定である筈であるが、切削液供給装置の設置環境等の相違に基づき入水流量は設置場所毎に相違する可能性があるため、これを初期設定操作により、その設置環境下において実際の入水流量に基づき第１ポンプ６１の作動制御量を入力設定（初期設定）してやれば、以後の常用運転においては初期設定時の入力流量の水が安定的に入水されて変動することはなく、従って、第１ポンプ６１の作動制御量を固定値として自動調製させても設定混合比のクーラントが安定的に調製されることになるのである。
【００４７】
以後の常用運転によるクーラントの自動調製においては、電源スイッチのＯＮ切換の後、上記の選択スイッチ１１で「自動運転」を選択して運転スイッチ１２をＯＮ操作すると、上記の初期設定により記憶された作動制御量に基づいて第１ポンプ６１が作動制御され、原液タンク２ａから水溶性切削油剤原液が上記の作動制御量に相当する供給流量の一定流量で混合部６３に供給されることになる。これにより、常用運転でのクーラントの自動調製を第１実施形態の場合よりも極めて簡易な制御により実現させることができる。
【００４８】
又、上記のエア流量監視部１５にはエア流量表示部が設けられ、このエア流量表示部にエア流量センサ９８から出力された検出エア流量値が表示されるようになっている。そして、この検出エア流量値と、流量調整弁９８に事前設定されたエア流量値との対比判定を継続して実行し、検出エア流量値が流量調整弁９８の事前設定値から所定量以上外れたことを検出すれば、第１実施形態で説明したと同様に警告報知を実行するようになっている。
【００４９】
＜他の実施形態＞
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、第１〜第３ポンプ６１，７１，８１としてエア駆動式のものを用いているが、これに限らず、電動駆動式又は油圧駆動式の種々の駆動形式のものが用いられる。又、水溶性切削油剤に混合させる水として、上記実施形態では水道水を用いて水道の給水圧を利用した例を示したが、これに限らず、例えば貯留タンクから水頭圧に基づき給水される水を利用したり、あるいは、ポンプ圧送により給水される水を利用したりするようにしてもよい。
【００５０】
第１接続部５３とノズル体４との間のメイン供給路５として、上記実施形態では第１通路５１と第２通路５２とを二重管構造にした例を示したが、これに限らず、例えば図２(ｂ)に示すように２本のパイプ又はチューブ５１１，５２１を用いて構成するようにしてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、メイン供給路５として互いに独立した２つの通路（第１通路５１及び第２通路５２）により構成し、オイルを供給する通路（第３通路）を第２通路５２と兼用させた例を示したが、クーラント、オイル及びエアにそれぞれ対応して互いに独立した３つの通路によりメイン供給路を構成するようにしてもよい。この場合、各通路に対応させて単純に３本のパイプ又はチューブを束ねて構成してもよいが、例えば図２(ｃ)に示すように、大径の外管５２２の内部に小径の２本の内管５１２，５５０を配設し、クーラントが流れる第１通路５１を内管５１２の内部空間により、オイルが流れる第３通路５５を内管５５０の内部空間により、エアが流れる第２通路５２を内管５１２，５５０の両外周面と外管５２２の内周面との間の空間により、それぞれ構成するようにしてもよい。
【００５２】
又、オイルを供給する第３通路５５を構成する管５５０又はクーラントを供給する第１通路５１を構成する管５１２を、図２(ｄ)に示すように、例えば外部ノズルにより構成されたノズル体４の内部通路４２ａに対し差し込んで配設するようにしてもよい。この場合には、管５５０又は５１２の先端開口から吐出されるオイル又はクーラントが外周側からの圧力エアによって吐出口４３ａから吹き出されることになる。
【００５３】
さらに、切削液供給装置が付設される工作機械側のコントローラと、上記各実施形態の制御装置１，１ａとを、指令信号等の情報を相互通信可能に接続して、工作機械側のコントローラから切削液供給装置の運転のＯＮ／ＯＦＦ切換や、クーラント，オイル又はエアの供給量の変更設定等に関する指令を制御装置１，１ａに通信出力して、切削液装置の運転制御を行うようにしてもよい。
【００５４】
加えて、上記の各実施形態におけるエアの供給制御においては、エアの供給流量の変更を流量調整弁９７の流量設定を変更することにより可能としているが、これに限らず、そのエア供給流量を任意流量に変更可能に供給制御することもできる。この場合には、例えば制御装置１，１ａからの制御信号を受けて開度変更することによりエア流量が変更される流量調整弁を用いたり、あるいは、上記流量調整弁９７を用いずに、切換制御弁９５の他に種々の流量特性を備えた１又は２以上の流量制御弁を追加して、これら切換制御弁９５や流量制御弁を、変更させる流量値に応じて単独で又は組み合わせて開作動させたりするようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】図２(ａ)は図１のＡ−Ａ線又はＢ−Ｂ線におけるメイン供給路の拡大断面説明図であり、図２(ｂ)は図２(ａ)に対応するメイン供給路の他の形態を示す断面説明図であり、図２(ｃ)はメイン供給路について図２(ｂ)とは異なる他の形態を示す断面説明図であり、図２(ｄ)はノズル体と各通路との関係について他の形態を示す断面説明図である。
【図３】図３（ａ）はメイン供給路と接続部を示す正面図であり、図３（ｂ）は第１接続部の一部切り欠き拡大図であり、図３（ｃ）は第２接続部の一部切り欠き拡大図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示す一部省略正面説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１，１ａ  制御装置（制御手段）
２ａ      原液タンク
２ｂ      クーラントタンク（希釈液タンク）
３        オイルタンク（不水溶性切削油剤タンク）
４        ノズル体
１３      混合比設定部（設定部）
４２      内部通路
５１      第１通路
５２      第２通路
５５      第３通路
６１      第１ポンプ
６２      導出路
６３      混合部
６４      入水路
６６      入水流量センサ
６６ａ    入水流量計
９１      エア源
６６１    入水流量計の表示部
【図１】
2008110412.tif 000003
【図２】
2008110412.tif 000004
【図３】
2008110412.tif 000005
【図４】
2008110412.tif 000006