(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを備え、
前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差と、前記フィルタの目詰まりを判別するための第１の基準値との比較によって、前記フィルタに目詰まりが生じる時期を予測するように構成されていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項２】
工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを備え、
前記状態判定部は、新たなクーラントの使用直後に、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との差を基に設定される基準液位差を第２の基準値として記憶するとともに、前記フィルタが交換又は清掃されたとき、その直後に前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を算出し、算出した液位差が前記第２の基準値を超えたとき、クーラントが劣化していると判定するように構成されていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項３】
工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを備え、
前記状態判定部は、新品のクーラントを使用直後に、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との差を基に設定される基準液位差を第２の基準値として記憶するとともに、前記フィルタが交換又は清掃される都度、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を算出し、算出した液位差と前記第２の基準値との比較によって、クーラントが劣化する時期を予測するように構成されていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項４】
工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを備え、
前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差が前記フィルタの欠損を判別するための第３の基準値を下回ったとき、前記フィルタに欠損が生じていると判定するように構成されていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項５】
工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを備え、
前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差と、前記フィルタの欠損を判別するための第３の基準値との比較によって、前記フィルタに欠損が生じる時期を予測するように構成されていることを特徴とするクーラント供給装置。
【請求項６】
前記状態判定部によって判定された判定結果を表示する表示装置を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至５記載のいずれかのクーラント供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械に付設され、当該工作機械にクーラントを供給するクーラント供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的なクーラント供給装置は、相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、クリーン槽に配設された供給ポンプと、一端が供給ポンプに接続され、他端が工作機械に接続されて、供給ポンプから吐出されたクーラントを工作機械に供給する供給管とを基本的な構成として備え、クリーン槽に貯留されたクーラントが、供給ポンプにより、供給管を介して工作機械に供給され、供給されたクーラントが、ダーティ槽に還流されるように構成される（特許文献１及び２参照）。
【０００３】
そして、特許文献１に開示されるクーラント供給装置では、ダーティ槽を二分割するとともに、各ダーティ槽にフロートスイッチを設け、まず、工作機械からのクーラントを、一方のダーティ槽に還流させ、当該一方のダーティ槽側のフィルタが目詰まりを起こして、その液位が上限に至ると、これをフロートスイッチにより検出してダーティ槽をスライドさせ、工作機械からのクーラントを他方のダーティ槽に還流させるというように、フィルタの目詰まりが生じたときに、工作機械からクーラントを還流させるダーティ槽を交番的に切り換えるように構成されている。
【０００４】
一方、特許文献２に開示されるクーラント供給装置は、クリーン槽を二分割して、その境界部にバックアップフィルタを設け、更に、ダーティ槽に接続する側のクリーン槽（第１クリーン槽）に液面位センサを設けるとともに、前記バックアップフィルタを洗浄する噴出ノズルを設けた構成を備えており、前記バックアップフィルタが目詰まりを起こして第１クリーン槽の液位が上昇し、前記液面位センサによって、第１クリーン槽の液位が上限に達したことが検出されると、前記噴出ノズルからクーラントを吐出して、前記バックアップフィルタを洗浄するように構成されている。また、この特許文献２のクーラント供給装置では、バックアップフィルタが短時間で目詰まりを起こした場合には、報知手段によって報知されるように構成されている。
【０００５】
このように、特許文献１及び２に開示されるクーラント供給装置では、そのメンテナンスとして、フィルタの目詰まりを検出し、当該フィルタ目詰まり時の措置を行うことができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実開平４−５３４５号公報
【特許文献２】特開２００３−２６６２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記従来のクーラント供給装置では、上流側の槽（特許文献１のダーティ槽、及び特許文献２の第１クリーン槽）の液位をフロートスイッチにより検出して、フィルタの目詰まりの有無を判断するようにしているので、当該フィルタの目詰まりを正確には検出することができないという問題があった。
【０００８】
即ち、槽内に貯留されるクーラント量は、その投入時に指定量を投入したとしても、投入後の使用状態に応じて、例えば、切粉等と共に系外に排出される等して、徐々に変動するものであり、槽内のクーラント量と、フィルタの目詰まり状態とは、必ずしも直接的に関係していないのである。例えば、槽内のクーラント量が少ないときに、フィルタの目詰まり状態によって上昇する上流側の槽内のクーラント液位は、槽内のクーラント量が多いときに、フィルタの同じ目詰まり状態によって上昇する同クーラント液位よりも低く、このように、上流側の槽内のクーラント液位だけでは、フィルタの目詰まり状態を正確には判断できないのである。
【０００９】
また、クーラント供給装置におけるメンテナンス項目としては、上述したフィルタの目詰まりの他に、フィルタの欠損の有無、ダーティ槽及びクリーン槽の各液位が適切かどうか、或いはクーラントの劣化状態に関する項目があり、このような項目について適切な管理がなされないと、工作機械に十分な量のクーラントが供給されない、或いはダーティ槽及びクリーン槽からクーラントが溢れる、或いは汚れたクーラントが工作機械に供給されるといった問題を生じる。
【００１０】
ところが、上述した従来のクーラント供給装置では、フィルタの目詰まり以外のメンテナンス項目については、これを自動的に管理することができず、このため、オペレータが日常的な作業の際に、目視等によって行う他はなく、十分な管理がなされていなかった。
【００１１】
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、フィルタの目詰まりや、これ以外のメンテナンス項目について、自動的に、しかも正確に管理することが可能なクーラント供給装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための本発明は、工作機械に付設されるクーラント供給装置であって、
相互に連通した状態で配設され、それぞれクーラントが貯留されるダーティ槽及びクリーン槽と、
前記ダーティ槽とクリーン槽との連通部に配設されたフィルタと、
前記クリーン槽に配設された供給ポンプと、
一端が前記供給ポンプに接続され、他端が前記工作機械に接続されて、前記供給ポンプから吐出されたクーラントを前記工作機械に供給する供給管とを備え、
前記クリーン槽に貯留されたクーラントが、前記供給ポンプにより、前記供給管を介して前記工作機械に供給され、供給されたクーラントが、前記ダーティ槽に還流されるように構成されたクーラント供給装置において、
前記ダーティ槽に配設され、該ダーティ槽の液位を計測する第１液位計と、
前記クリーン槽に配設され、該クリーン槽の液位を計測する第２液位計と、
前記供給ポンプによって前記工作機械にクーラントを供給している状態で、前記第１液位計及び第２液位計によってそれぞれ計測される前記ダーティ槽の液位と前記クリーン槽の液位との液位差を基に、該クーラント供給装置の状態を判定する状態判定部とを設けたクーラント供給装置に係る。
【００１３】
上記構成を備えた本発明のクーラント供給装置によれば、ダーティ槽の液位が第１液位計によって計測され、クリーン槽の液位が第２液位計によって計測される。そして、クーラント供給装置の各部に異常が無い適正な状態において、前記供給ポンプが停止している場合には、ダーティ槽の液位とクリーン槽の液位は、同じ液位となる。この後、供給ポンプを稼働して、クリーン槽のクーラントを、供給管を介して工作機械に供給し、供給したクーラントをダーティ槽に還流させ、このダーティ槽のクーラントを、フィルタを通してクリーン槽に移行させるように循環させると、クリーン槽の液位は低下し、ダーティ槽の液位は上昇して、両者間に液位差を生じる。
【００１４】
クーラント供給装置が適正な状態にある場合には、前記液位差は、クーラントの工作機械内での滞留分と、フィルタの抵抗による、ダーティ槽からクリーン槽への移行遅れ分とによって生じ、この液位差は、ダーティ槽及びクリーン槽に貯留されるクーラントの量に関わらず略一定となる。したがって、ダーティ槽とクリーン槽との液位差が、定常の液位差に許容範囲を考慮した範囲から逸脱する場合には、クーラント供給装置に、何らかの異常が生じているものと判断することができる。斯くして、本発明に係るクーラント供給装置では、前記状態判定部によって、前記液位差を基に、当該クーラント供給装置の状態を判定する。尚、このようにダーティ槽とクリーン槽との液位差を基に、クーラント供給装置の異常の有無を判断することで、これを正確に判断することができる。
【００１５】
尚、前記状態判定部の参考的な態様としては、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差が第１の基準値を超えたとき、前記フィルタに目詰まりが生じていると判定するように構成された態様を挙げることができる。
【００１６】
前記フィルタに目詰まりを生じると、当該フィルタの抵抗が増大して、ダーティ槽からクリーン槽への移行が更に遅れ、ダーティ槽の液位が上昇する一方、クリーン槽の液位が低下して、前記液位差が、クーラント供給装置が適正な状態にある場合よりも増大することになる。したがって、液位差が第１の基準値を超えたとき、フィルタに目詰まりが生じていると判定することができる。この第１の基準値は、フィルタの清掃又は交換が必要と認められる程度に当該フィルタが目詰まりしたと認められるときの液位差であり、例えば、フィルタの清掃又は交換が必要と認められる程度に目詰まりした状態と前記液位差との関係を経験的に把握し、この目詰まり状態のときの液位差を前記第１の基準値とする。
【００１７】
そして、本発明では、前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差と前記第１の基準値との比較によって、前記フィルタに目詰まりが生じる時期を予測するように構成された態様を採ることができる。
【００１８】
フィルタの目詰まりは経時的に進行するため、ダーティ槽とクリーン槽との液位差は徐々に増大する。したがって、前記液位差を監視するとともに、液位差と前記第１の基準値との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から前記液位差が第１の基準値を超える時期、即ち、フィルタに目詰まりが生じる時期を予測することができる。そして、このようにして、フィルタに目詰まりが生じる時期を予測することで、フィルタの清掃や交換といったメンテナンスを計画的に行うことができる。
【００１９】
また、本発明において、前記状態判定部は、新たなクーラントの使用直後に、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との差を基に設定される基準液位差を第２の基準値として記憶するとともに、前記フィルタが交換又は清掃されたとき、その直後に前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を算出し、算出した液位差が前記第２の基準値を超えたとき、クーラントが劣化していると判定するように構成された態様を採ることができる。
【００２０】
通常、工作機械の摺動面には潤滑油が供給されている。したがって、工作機械内に供給されたクーラントは、潤滑油が混入されることによって、その粘度が増大する。また、クーラントは、加工によって生じる粉状物であって、フィルタでは除去できない微細な粉状物が混入することによってその粘度が増大し、更には、経時的に水分が蒸発することによっても、その粘度が増大する。そして、クーラントは、一定以上粘度が増大して加工に悪影響を与える状態になると、劣化したと判断される。斯くして、クーラントの粘度が増大すると、フィルタを通過する際の抵抗が増大して、ダーティ槽とクリーン槽との液位差が増大することになる。
【００２１】
そこで、前記状態判定部は、新たなクーラントの使用直後、即ち、初期時のダーティ槽とクリーン槽との液位差を基に設定される基準値であって、クーラントが劣化したと見做せる液位差に対応した第２の基準値を記憶する一方、フィルタの交換又は清掃直後、即ち、フィルタに目詰まりが生じていない状態における、ダーティ槽とクリーン槽との液位差と、前記第２の基準値とを比較し、当該液位差が前記第２の基準値を超えたとき、クーラントが劣化していると判定する。斯くして、このように構成された状態判定部によれば、クーラントの劣化の有無を判別することができる。
【００２２】
また、前記状態判定部は、新品のクーラントを使用直後に、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との差を基に設定される基準液位差を第２の基準値として記憶するとともに、前記フィルタが交換又は清掃される都度、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を算出し、算出した液位差と前記第２の基準値との比較によって、クーラントが劣化する時期を予測するように構成された態様を採ることができる。
【００２３】
クーラントの劣化は経時的に進行するため、フィルタの交換又は清掃直後のダーティ槽とクリーン槽との液位差は徐々に増大する。したがって、この液位差と前記第２の基準値との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から前記液位差が第２の基準値を超える時期、即ち、クーラントが劣化する時期を予測することができる。そして、このようにして、クーラントが劣化する時期を予測することで、その交換を計画的に行うことができる。
【００２４】
また、本発明において、前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差が第３の基準値を下回ったとき、前記フィルタに欠損が生じていると判定するように構成された態様を採ることができる。
【００２５】
フィルタに欠損を生じると、クーラントがフィルタを通過する際の抵抗が低下して、ダーティ槽とクリーン槽との液位差が減少する。したがって、交換が必要であると認められる程度にフィルタが欠損した状態のときの、ダーティ槽とクリーン槽との液位差を第３の基準値に設定し、クーラント供給装置が運転状態にあるときの、ダーティ槽とクリーン槽との液位差と、前記第３の基準値とを比較し、当該液位差が第３の基準値を下回ったとき、フィルタに交換が必要な程度の欠損が生じていると判定することができる。
【００２６】
また、本発明において、前記状態判定部は、前記第１液位計によって計測される前記ダーティ槽の液位と、前記第２液位計によって計測される前記クリーン槽の液位との液位差を監視し、該液位差と前記第３の基準値との比較によって、前記フィルタに欠損が生じる時期を予測するように構成された態様を採ることができる。
【００２７】
フィルタの欠損は経時的に進行することが多く、フィルタの欠損に伴ってダーティ槽とクリーン槽との液位差は徐々に減少する。したがって、この液位差と前記第３の基準値との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から前記液位差が第３の基準値を下回る時期、即ち、交換が必要な程度にフィルタが欠損する時期を予測することができる。そして、このようにして、フィルタが欠損する時期を予測することで、その交換を計画的に行うことができる。
【００２８】
本発明に係るクーラント供給装置は、前記状態判定部によって判定された判定結果を表示する表示装置を更に備えていても良い。このようにすれば、オペレータがクーラント供給装置の状態を正確に把握することができ、適宜適切な措置を講じることができる。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明に係るクーラント供給装置によれば、フィルタの目詰まりの有無、フィルタの欠損の有無、及びクーラントの劣化の有無について、正確に、しかも自動的に判別することができる。
【００３０】
また、フィルタに目詰まりを生じる時期、フィルタに欠損が生じる時期、及びクーラントが劣化する時期を予測するようにしているので、フィルタの清掃や交換、或いはクーラントの交換といったメンテナンスを計画的に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態に係るクーラント供給装置の概略構成を模式的に示した説明図である。
【図２】本実施形態に係るクーラント供給装置の作用を説明するための説明図である。
【図３】本実施形態の状態判定部における処理手順を示したフローチャートである。
【図４】本実施形態の状態判定部における処理手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明のクーラント供給装置をチップコンベアに組み合わせて具現化した態様を示す斜視図である。
【図６】図５に示した態様のチップコンベアを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の具体的な実施の形態に係るクーラント供給装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３３】
（第１の実施形態）
まず、本発明の基本的な構成に係る第１の実施形態について、図１〜図４に基づき説明する。
【００３４】
図１に示すように、本例のクーラント供給装置１０は、相互に連通するダーティ槽１２及びクリーン槽１３に二分割され、クーラントＣが貯留されるクーラントタンク１１と、ダーティ槽１２とクリーン槽１３との連通部（境界部）に配設されたフィルタ１４と、クリーン槽１３に配設された供給ポンプ１７と、一端が供給ポンプ１７に接続され、他端が工作機械１に接続された供給管１５と、工作機械１に供給されたクーラントＣを前記ダーティ槽１２に還流させるための還流部１６と、ダーティ槽１２内に配設され、当該ダーティ槽１２内のクーラントＣの液位を計測する第１液位計１９と、クリーン槽１３内に配設され、当該クリーン槽１３内のクーラントＣの液位を計測する第２液位計２０と、第１液位計１９及び第２液位計２０によってそれぞれ計測されるダーティ槽１２の液位とクリーン槽１３の液位との液位差を基に、当該クーラント供給装置１の状態を判定する状態判定部２５と、状態判定部２５に接続される表示装置２６及び入力装置２７を備える。
【００３５】
尚、前記還流部１６は必須の構成ではなく、工作機械１のクーラント排出部に、前記ダーティ槽１９を接続するといった構成により、工作機械１に供給されたクーラントを、適宜ダーティ槽１２に回収できれば、特に、前記還流部１６を設ける必要はない。
【００３６】
また、前記第１液位計１９及び第２液位計２０は、液位を計測することができるものであればどのようなものでも良く、例えば、フロート式、電極式、超音波式や静電容量式などの各種のものを用いることができる。
【００３７】
このクーラント供給装置１では、その各部に異常が無い適正な状態において、供給ポンプ１７が停止している場合には、ダーティ槽１２の液位とクリーン槽１３の液位は、図１に示すように、同じ液位となる。一方、供給ポンプ１７を稼働して、クリーン槽１３のクーラントＣを、供給管１５を介して工作機械１に供給し、供給したクーラントＣをダーティ槽１２に還流させ、このダーティ槽１２のクーラントＣを、フィルタ１４を通してクリーン槽１３に移行させるように循環させると、図２に示すように、クリーン槽１３の液位は低下し、ダーティ槽１２の液位は上昇して、両者間に液位差Ｌｄを生じる。
【００３８】
クーラント供給装置１が適正な状態にある場合には、この液位差Ｌｄは、クーラントＣの工作機械１内での滞留分と、フィルタ１４の抵抗による、ダーティ槽１２からクリーン槽１３への移行遅れ分とによって生じ、この液位差Ｌｄは、ダーティ槽１２及びクリーン槽１３に貯留されるクーラントＣの量に関わらず略一定となる。
【００３９】
本例の状態判定部２５は、前記第１液位計１９によって計測されるダーティ槽１２の液位を当該第１液位計１９から受信するとともに、前記第２液位計２０によって計測されるクリーン槽１３の液位を当該第２液位計２０から受信し、図３及び図４に示す処理を実行して、クーラント供給装置１０の状態を判定する。
【００４０】
具体的には、状態判定部２５は、処理を開始後、上述したように、第１液位計１９からダーティ槽１２の液位に係るデータを受信するとともに、第２液位計２０からクリーン槽１３の液位に係るデータを受信して、まず、その液位差Ｌｄを算出する（ステップＳ１）。そして、供給ポンプ１７が稼働状態にあるときには、所定の液位差Ｌｄを生じているので、算出した液位差Ｌｄを基に、供給ポンプ１７が稼働状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２）。尚、状態判定部２５は、供給ポンプ１７の作動を制御する制御装置（図示せず）から、供給ポンプ１７の制御信号を受信して、その稼働状態を判別することもできる。
【００４１】
そして、供給ポンプ１７が稼働状態にない、即ち、停止中である場合には、クリーン槽（Ｃ槽）１３の液位が、停止状態において予め設定された下限値Ｒａ以下となっているかどうかを確認し（ステップＳ２２）、下限値Ｒａ以下となっている場合には、前記表示装置２６に、クリーン槽１３の液位の確認と、クーラントＣを追加することを促す表示を行った後（ステップＳ２３）、ステップＳ２４に進む。この表示により、オペレータは、クーラントＣの量が不足になっていることを認識することができ、クーラントを追加する措置を適切に行うことができる。なお、供給ポンプ１７が停止中である場合には、クリーン槽１３の液位とダーティ槽（Ｄ槽）１２の液位は略同じ液位となるため、ダーティ槽１２内の液位を確認するようにしても良いが、供給ポンプ１７は、クリーン槽１３内のクーラントＣを工作機械１に供給するのであるから、クリーン槽１３内のクーラントＣの量が適量貯留されているかどうかを確認する方が、理に適っている。
【００４２】
一方、クリーン槽１３の液位が、下限値Ｒａを超えている場合には、次に、クリーン槽１３又はダーティ槽１２の液位が、停止状態において予め設定された上限値Ｒｂ以上となっているかどうかを確認し（ステップＳ２４）、上限値Ｒｂ以上となっている場合には、その液位を確認して、クーラントＣを抜き取ることを促す表示を行った後（ステップＳ２５）、後述するステップＳ２６に進み、上限値Ｒｂを超えていない場合も同様にステップＳ２６に進む。クリーン槽１３又はダーティ槽１２の液位が上限値Ｒｂ以上となっている場合には、供給ポンプ１７を稼働させた際に、ダーティ槽１２の液位上昇が許容範囲を超えて、クーラントＣがオーバフローするため、この表示を行うことによって、クーラントＣが適量を超えていることをオペレータに認識させることができ、クーラントＣを抜き取るなどの措置を促すことができる。
【００４３】
上記ステップＳ２において、供給ポンプ１７が稼働中であると判断された場合、状態判定部２５は、前記入力装置２７からクーラントＣの交換を行った旨の入力があったかどうか、即ち、クーラントＣが新規であるか否かを確認し（ステップＳ３）、クーラントＣが新規でない場合には、ステップＳ５に進み、クーラントＣが新規である場合には、クーラントＣの劣化の判断基準となる基準値Ｒ２を、現在の液位差Ｌｄを基に設定して記憶した後（ステップＳ４）、ステップＳ５に進む。
【００４４】
通常、工作機械１の摺動面には潤滑油が供給されており、工作機械１内に供給されたクーラントＣは、この潤滑油が混入されることによって、その粘度が増大し、また、クーラントＣは、加工によって生じる、フィルタ１４では除去できない微細な粉状物が混入することにより、更には、経時的に水分が蒸発することによって、その粘度が増大する。そして、クーラントＣは、その粘度が一定以上増大すると、加工に悪影響を与える状態、即ち、劣化した状態と判断される。このように、クーラントＣの粘度が増大し、当該クーラントＣが劣化した状態になると、フィルタ１４を通過する際の抵抗が増大して、ダーティ槽１２とクリーン槽１３との液位差Ｌｄが増大することになる。状態判定部２５は、クーラントＣが新規である場合の液位差Ｌｄをまず算出し、これに、クーラントＣが劣化状態となったと見做されるときの液位差Ｌｄの増大分を加算することにより、前記基準値Ｒ２を設定して、記憶する。尚、クーラントＣが劣化状態となったと見做されるときの液位差Ｌｄの増大分は、経験的に設定され、前記入力装置２７を通して、予め、状態判定部２５に格納されている。
【００４５】
また、状態判定部２５には、フィルタ１４の目詰まりを判定するための基準値Ｒ１、及びフィルタ１４の欠損等を判定するための基準値Ｒ３が、予め前記入力装置２７から入力され、記憶されている。
【００４６】
前記フィルタ１４に目詰まりを生じると、当該フィルタ１４の抵抗が増大して、ダーティ１２槽からクリーン槽１３への移行が更に遅れ、ダーティ槽１２の液位が上昇する一方、クリーン槽１３の液位が低下して、前記液位差Ｌｄが、クーラント供給装置１が適正な状態にある場合よりも増大することになる。前記基準値Ｒ１は、フィルタ１４の清掃又は交換が必要と認められる程度に当該フィルタ１４が目詰まりしたと認められるときの液位差Ｌｄであり、経験的に設定される。
【００４７】
また、フィルタ１４に欠損を生じると、クーラントＣがフィルタ１４を通過する際の抵抗が低下して、ダーティ槽１２とクリーン槽１３との液位差Ｌｄが、クーラント供給装置１が適正な状態にある場合よりも減少する。前記基準値Ｒ３は、交換が必要であると認められる程度にフィルタ１４が欠損した状態のときの、ダーティ槽１２とクリーン槽１３との液位差Ｌｄであり、これも経験的に設定される。
【００４８】
上記ステップＳ５では、前記状態判定部２５は、クリーン槽１３の液位が、稼働状態において予め設定された下限値Ｒｃ以下となっているかどうかを確認し（ステップＳ５）、下限値Ｒｃ以下となっている場合には、前記ステップＳ２３と同様に、前記表示装置２６に、クリーン槽１３の液位の確認と、クーラントＣを追加することを促す表示を行った後（ステップＳ６）、ステップＳ７に進む。この表示により、オペレータは、クーラントＣの量が不足になっていることを認識することができ、クーラントを追加する措置を適切に実行することができる。
【００４９】
一方、クリーン槽１３の液位が、下限値Ｒｃを超えている場合には、クリーン槽１３又はダーティ槽１２の液位が、稼働状態において予め設定された上限値Ｒｄ以上となっているかどうかを確認し（ステップＳ７）、上限値Ｒｄ以上となっている場合には、上記ステップＳ２５と同様に、その液位を確認して、クーラントＣを抜き取ることを促す表示を行った後（ステップＳ８）、次ステップＳ９に進む。上限値Ｒｄを超えていない場合にも、同様に次ステップＳ９に進む。この表示により、クーラントＣが適量を超えていることをオペレータに認識させることができ、クーラントＣを抜き取るなどの措置を促すことができる。
【００５０】
次に、状態判定部２５は、ステップＳ９において、前記液位差Ｌｄが、フィルタ１４の目詰まりの判断基準である基準値Ｒ１を超えているかどうかを判定し、液位差Ｌｄが基準値Ｒ１を超えている場合には、表示装置２６に、フィルタ１４の状態を確認して、その清掃又は交換を促す表示を行った後（ステップＳ１０）、次ステップＳ１１に進み、液位差Ｌｄが基準値Ｒ１を超えていない場合も同様に、次ステップＳ１１に進む。
【００５１】
ステップＳ１１では、状態判定部２５は、フィルタ１４の清掃又は交換がなされたことが、前記入力装置２７から入力されているかどうかを確認し（ステップＳ１１）、フィルタが清掃又は交換されている場合には、ついで、前記液位差Ｌｄが、クーラントＣの劣化を判断するための基準値Ｒ２を超えているかどうかを判定し、液位差Ｌｄが基準値Ｒ２を超えている場合には、前記表示装置２６に、クーラントＣが劣化していること、及びクーラントＣの交換を促す表示を行った後（ステップＳ１３）、次ステップＳ１１に進む。一方、ステップＳ１１において、フィルタ１４の清掃又は交換がなされていないことが確認された場合、ステップＳ１２において、液位差Ｌｄが基準値Ｒ２を超えていないと判定された場合にも、ステップＳ１１に進む。
【００５２】
次に、状態判定部２５は、ステップＳ１４において、前記液位差Ｌｄが、フィルタ１４の欠損の判断基準となる基準値Ｒ３を下回っているかどうかを判定し、液位差Ｌｄが基準値Ｒ３を下回っている場合には、前記表示装置２６に、フィルタ１４の状態を確認して、その交換を促す表示を行った後（ステップＳ１５）、次ステップＳ１６に進み、液位差Ｌｄが基準値Ｒ３を下回っていない場合も同様に、次ステップＳ１６に進む。尚、液位差Ｌｄが基準値Ｒ３を下回る状態は、フィルタ１４の欠損の他に、供給ポンプ１７の故障、供給管１５の詰まり等が原因となっていることがある。このため、上記表示装置２６には、フィルタ１４の状態の確認と、その交換を促す表示に加えて、供給ポンプ１７の確認及び供給管１５の確認を促す表示を行うのが好ましい。
【００５３】
ついで、状態判定部２５は、ステップＳ１６において、クーラントＣの劣化時期を予測した後、予測した劣化時期を前記表示装置２６に表示し（ステップＳ１７）、次に、フィルタ１４の目詰まり時期を予測して（ステップＳ１８）、予測した目詰まり時期を前記表示装置２６に表示した後（ステップＳ１９）、フィルタ１４の欠損時期を予測して（ステップＳ２０）、予測した欠損時期を前記表示装置２６に表示し、この後、処理終了の命令を受信するまで、所定の時間間隔で、上記ステップＳ１〜Ｓ２６の処理を繰り返して実行する（ステップＳ２６）。
【００５４】
クーラントＣの劣化は経時的に進行するため、フィルタ１４の交換又は清掃直後のダーティ槽１２とクリーン槽１３との液位差は徐々に増大する。したがって、交換又は清掃直後の液位差Ｌｄと基準値Ｒ２との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から当該液位差Ｌｄが基準値Ｒ２を超える時期、即ち、クーラントＣが劣化する時期を予測することができる。そして、このようにして、クーラントＣが劣化する時期を予測して前記表示装置２６に表示することで、オペレータは、クーラントＣの交換を計画的に行うことが可能となる。
【００５５】
また、フィルタ１４の目詰まりも経時的に進行する。このため、ダーティ１２槽とクリーン槽１３との液位差Ｌｄは徐々に増大する。したがって、この液位差Ｌｄを監視するとともに、液位差Ｌｄと基準値Ｒ１との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から液位差Ｌｄが基準値Ｒ１を超える時期、即ち、フィルタ１４に目詰まりが生じる時期を予測することができる。そして、このようにして、フィルタに目詰まりが生じる時期を予測して、前記表示装置１６に表示することで、オペレータは、フィルタ１４の清掃や交換といったメンテナンスを計画的に行うことが可能となる。
【００５６】
また、フィルタ１４の欠損も経時的に進行することが多く、フィルタ１４の欠損に伴ってダーティ槽１２とクリーン槽１３との液位差Ｌｄは徐々に減少する。したがって、この液位差Ｌｄと基準値Ｒ３との比較、即ち、例えば、その差分の変化を監視することで、その傾向から液位差Ｌｄが基準値Ｒ３を下回る時期、即ち、交換が必要な程度にフィルタ１４が欠損する時期を予測することができる。そして、このようにして、フィルタ１４の欠損時期を予測して、前記表示装置２６に表示することで、オペレータは、フィルタ１４の交換を計画的に行うことが可能となる。
【００５７】
以上詳述したように、本例のクーラント供給装置１０によれば、前記状態判定部２５によって、前記供給ポンプ１７の停止時及び稼働時における、クリーン槽１３（又はダーティ槽１２）内のクーラントＣの液位が適量であるか否かが判定され、適量でない場合には、表示装置２６に、それに応じた表示がなされるので、オペレータは、クーラントＣの量が少ない場合には、これを追加する対応を採ることができ、クーラントＣの量が多いときには、これを抜き取る等の適切な対応を採ることができる。
【００５８】
また、供給ポンプ１７の稼働時には、更に、前記状態判定部２５によって、1)フィルタ１４に目詰まりが生じているかどうか、2)フィルタ１４に目詰まりが生じる予測時期、3)フィルタ１４に欠損が生じているかどうか、4)フィルタ１４に欠損が生じる予測時期、5)クーラントＣが劣化しているかどうか、6)クーラントＣが劣化する時期について判定され、その判定結果が表示装置２６に表示されるので、オペレータは、フィルタ１４の清掃又は交換、クーラントＣの交換といったメンテナンス作業を、適宜適切な時期に行うことができる。
【００５９】
また、本例では、フィルタ１４の目詰まりや欠損状態、及びクーラントＣの劣化状態に関する判定を、第１液位計１９によって計測されるダーティ槽１２の液位と、第２液位計によって計測されるクリーン層１３の液位との液位差Ｌｄを基に行っているので、従来に比べて、正確に行うことができる。
【００６０】
尚、この例において、前記フィルタ１４を清掃する清掃機構を設けても良く、この場合、前記状態判定部２５は、フィルタ１４に目詰まりが生じていると判断される場合に、前記清掃機構にフィルタ１４の清掃を行わせるように構成されていても良い。
【００６１】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るクーラント供給装置を、工作機械に設けられるチップコンベアに組み合わせた第２の実施形態について、図５及び図６に基づき説明する。
【００６２】
図５に示すように、本例のクーラント供給装置１０’は、相互に連通するダーティ槽１２’及びクリーン槽１３’からなる、平面視Ｔ字状をしたクーラントタンク１１’と、クリーン槽１３’に設けられる３つの供給ポンプ１７’と、図６に示したフィルタ１４’と、清掃機構１８’とを備えており、この他に、特に図示はしていないが、第１の実施形態と同様の第１液位計、第２液位計、供給管、状態判定部、表示装置及び入力装置とを備えている。
【００６３】
また、前記チップコンベア３０は、図６に示すように、カバー体３１と、このカバー体３１内に配設される駆動プーリ３４、従動プーリ３６，３８、コンベアベルト３２、ガイド３９，４０，４１，４２などを備えている。
【００６４】
前記駆動プーリ３４は、回転軸３３の両端に設けられ、同様に、従動プーリ３４は回転軸３５の両端に設けられ、従動プーリ３８は回転軸３７の両端に設けられている。そして、駆動プーリ３４及び回転軸３３は、正面視Ｌ字状をしたカバー体３１の上部に配設され、従動プーリ３６及び回転軸３５は、カバー体３１の屈曲部に配設され、従動プーリ３８及び回転軸３７は、従動プーリ３６と対向するように、カバー体３１の水平辺部に配設されている。これら駆動プーリ３４、並びに従動プーリ３６，３８には、コンベアベルト３２の両縁部に設けられたチェーンが掛け回されており、図示しない駆動モータによって駆動プーリ３４が駆動されることで、コンベアベルト３２は、矢示Ａ−Ｂ方向に回動する。尚、矢示Ａ方向が正方向、矢示Ｂ方向が逆方向である。また、ガイド３９，４０，４１，４２は、コンベアベルト３２の走行を案内する。
【００６５】
また、カバー体３１の水平辺部の端部（図６における左端部）の上面には、開口３１ａが形成されており、カバー体３１の縦辺部の上端には、下方に向けた開口３１ｂが形成されている。
【００６６】
また、前記回転軸５は、中空の円筒状をした部材からなり、その内部には、同じく中空の円筒状をした前記フィルタ１４’が挿入されており、これら回転軸５及びフィルタ１４’が一体的に回転する。また、前記回転軸５には、その長手方向に沿った開口が、その周方向に所定ピッチで形成されており、この開口を通して、フィルタ１４’が、カバー体３１の内部空間に露出している。
【００６７】
このチップコンベア３０は、図５に示すように、クーラントタンク１１’に組み付けられており、クーラントタンク１１’は、その内部が、チップコンベア３０が収納されるダーティ槽１２’と、これ以外のクリーン槽１３’に仕切られている。
【００６８】
前記フィルタ１４’の内部には、前記清掃機構１８’が収納されており、当該清掃機構１８’は、適宜非回転の部材１８ｂ’によって支持されている。また、清掃機構１８’は、フィルタ１４’の長手方向に沿って配設された複数のノズル１８ａ’を備えており、このノズル１８ａ’には、供給ポンプ１７’から前記供給管（図示せず）を介して、クリーン槽１３’内のクーラントＣが供給され、このノズル１８ａ’からフィルタ１４’に向けてクーラントＣが吐出される。そして、フィルタ１４’の両端部は、それぞれ前記クリーン槽１３’に連通した状態となっている。また、ダーティ槽１２’の上面には、前記カバー体３１の開口３１ａに対応する部分に、開口１２ａ’が形成され、カバー体３１の内部が、これら開口３１ａ，１２ａ’を介して外部に接続している。
【００６９】
そして、このように構成されたチップコンベア３０及びクーラント供給装置１０’は、例えば、前記開口部１２ａが工作機械の加工領域の下方に位置するように配設される。
【００７０】
斯くして、チップコンベア３０及びクーラント供給装置１０’によれば、供給ポンプ１７’により、供給管（図示せず）を介して適宜工作機械（図示せず）にクーラントＣが供給され、供給されたクーラントＣは、工作機械（図示せず）の加工領域を介して、その下方の開口部１２ａ’，３１ａを通してチップコンベア３０内に加工屑と共に回収される。
【００７１】
チップコンベア３０内に回収された加工屑は、矢示Ａ方向に回動するコンベアベルト３２によって、前記開口部３１ｂ側に搬送され、当該開口部３１ｂから、その下方に配設されるチップバケット（図示せず）等に回収される。一方、クーラントＣは、前記フィルタ１４’を通過して、その両端部からクリーン槽１３’に還流される。また、フィルタ１４’は、前記ノズル１８ａ’から吐出されるクーラントＣによって、逆洗浄される。
【００７２】
尚、このクーラント供給装置１０’においても、第１の実施形態におけると同様に、状態判定部（図示せず）によって、供給ポンプ１７’の停止時及び稼働時における、クリーン槽１３’（又はダーティ槽１２’）内のクーラントＣの液位が適量であるか否かが判定され、適量でない場合には、表示装置２６に、それに応じた表示がなされる。また、供給ポンプ１７の稼働時には、更に、1)フィルタ１４’に目詰まりが生じているかどうか、2)フィルタ１４’に目詰まりが生じる予測時期、3)フィルタ１４’に欠損が生じているかどうか、4)フィルタ１４’に欠損が生じる予測時期、5)クーラントＣが劣化しているかどうか、6)クーラントＣが劣化する時期について判定され、その判定結果が表示装置（図示せず）に表示される。これにより、オペレータは、クーラントＣの量管理や、フィルタ１４’の清掃又は交換、クーラントＣの交換といったメンテナンス作業を、適宜適切な時期に行うことができ、このような管理を、従来に比べて、正確に行うことができる。
【００７３】
尚、この例では、液位差Ｌｄが、フィルタ１４’の目詰まりの判断基準である基準値Ｒ１を超えている場合に、当該フィルタ１４’の目詰まりが、清掃機構１８’の配管の詰まりによって生じている場合もある。そこで、本例のような構成では、液位差Ｌｄが基準値Ｒ１を超えている場合には、状態判定部（図示せず）が、表示装置（図整せず）に、フィルタ１４’及び清掃機構１８’の配管を確認して、その清掃又は交換を促すように表示させるのが好ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１    工作機械
１０  クーラント供給装置
１１  クーラントタンク
１２  ダーティ槽
１３  クリーン槽
１４  フィルタ
１５  供給管
１６  還流部
１７  供給ポンプ
１９  第１液位計
２０  第２液位計
２５  状態判定部
２６  表示装置
２７  入力装置
【図１】
0006328523.tif 000002
【図２】
0006328523.tif 000003
【図３】
0006328523.tif 000004
【図４】
0006328523.tif 000005
【図５】
0006328523.tif 000006
【図６】
0006328523.tif 000007