(57)【要約】【課題】スラッジによる機構部等の磨耗や破損を防止するとともに、浮遊するスラッジも容易に掻き出すことが可能なクーラントタンクのスラッジ除去装置を提供する。【解決手段】クーラントタンク４内のスラッジを掻き出すためのスラッジ掻き出し板１０と、その上端部分に設けられ回動可能に支持された回動軸１１と、クーラント液の液面よりも上方に配設され、回動軸１１を回転させることによりスラッジ掻き出し板１０の傾きを調整する回動用サーボモータ１４と、スラッジ掻き出し板１０及び回動用サーボモータ１４をスラッジの掻き出し方向に対して進退させる送り機構１７と、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御して、スラッジをクーラントタンク４の外部に掻き出させる掻き出し制御手段とを具備する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クーラントタンク内のスラッジを掻き出すためのスラッジ掻き出し板と、
前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に配設され、前記スラッジ掻き出し板をスラッジの掻き出し方向に対して進退させる送り機構と
を具備することを特徴とするクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項２】
前記スラッジ掻き出し板の上端部分に設けられ回動可能に支持された回動軸と、
前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に配設され、前記回動軸を回転させることにより前記スラッジ掻き出し板の傾きを調整する傾斜調整用駆動手段と、
前記傾斜調整用駆動手段及び前記送り機構を制御して、スラッジを前記クーラントタンクの外部に掻き出させる掻き出し制御手段と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項３】
前記掻き出し制御手段は、前記スラッジ掻き出し板の下端を前記クーラントタンクの底面に接触させることなくスラッジを掻き出させることを特徴とする請求項２に記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項４】
前記掻き出し制御手段は、前記クーラントタンクの内部を複数の領域に分け、該クーラントタンク内に堆積したスラッジを前記スラッジ掻き出し板によって前記領域毎に掻き出させる分割手段を有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項５】
前記スラッジ掻き出し板は、
その上端が前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に位置し、
前記クーラントタンクの底面付近から前記クーラント液の液面までの間に堆積及び浮遊するスラッジを同時に掻き出すものであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項６】
前記スラッジ掻き出し板の、少なくとも前記液面付近に位置する部位に、網部を備える通液口が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項７】
前記クーラントタンクにおける掻き出し排出側に設けられ、掻き出されたスラッジからクーラント液を自然除去させる液切部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項８】
前記液切部上のスラッジをスラッジ回収箱へ搬送させる搬送手段と、
工作機械本体の作動中、前記搬送手段を所定の時間毎に制御し、前記液切部上に任意の時間放置されたスラッジを前記スラッジ回収箱に搬送する作動時回収運転と、前記工作機械本体の運転停止時、前記搬送手段を制御し、前記液切部上のスラッジを全て前記スラッジ回収箱に搬送する停止時回収運転とを行わせるスラッジ回収制御手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項９】
前記傾斜調整用駆動手段及び前記送り機構を制御し、前記液切部に掻き出されたスラッジを前記スラッジ掻き出し板によって上方から押圧することにより、掻き出されたスラッジからクーラント液を強制的に除去する強制除去制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のクーラントタンクのスラッジ除去装置。
【請求項１０】
クーラントタンク内に堆積したスラッジをスラッジ掻き出し板によって複数の回数に分割して掻き出させることを特徴とするクーラントタンクのスラッジ除去方法。
【請求項１１】
スラッジの掻き出し時における負荷の大きさを検出し、該負荷の大きさが基準値を超えた場合、前記スラッジ掻き出し板によって、複数の回数に分割して掻き出させることを特徴とする請求項１０に記載のクーラントタンクのスラッジ除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラントタンクのスラッジ除去装置及びスラッジ除去方法に関し、特に、切削あるいは研削を行う工作機械本体から流出しクーラントタンク内に堆積した、切り屑や砥粒等のスラッジを、クーラントタンクから取り除くスラッジ除去装置及びスラッジ除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
研削盤やその他の工作機械本体に対してクーラント液を循環させるために、クーラントタンク及びポンプを備えた装置が知られている。ところで、工作機械本体から流出するクーラント液には、切り屑や砥粒等のスラッジが含まれていることから、クーラントタンク（以下、単に「タンク」と称す）では、クーラント液とともにスラッジが流込み、スラッジが徐々に堆積された状態となる。そこで、タンクからスラッジを除去するため、例えば図８に示すスラッジ除去装置５０が提案されている。この装置５０は、モータ等の駆動手段（図示しない）と、その駆動手段に連結され回転力が付与されるスプロケット５１と、回転可能に支持された支持軸部５２と、スプロケット５１及び各支持軸部５２を連結し動力を伝達するチェーン５３等から構成されたコンベア５４、及びコンベア５４の外周面に所定の間隔で配設された複数のスラッジ掻き板５５を備えるものであり、これによれば、コンベア５４の稼動によって複数のスラッジ掻き板５５をタンク５６の底面５９に沿って移動させることにより、タンク５６内に堆積したスラッジ５７を掻き出すことが可能になる。なお、タンク５６における排出側の側面５８は傾斜しており、底面５９及び側面５８に沿って上記のコンベア５５が配設されている。また、タンク５６の排出側には、各スラッジ掻き板５５によって掻き出されたスラッジ５７を回収箱６０等へ落下させるためのスラッジ落とし機構６１が設けられている。
【０００３】
以上の従来技術は、当業者において当然として行われているものであり、出願人は、この従来技術が記載された文献を知見していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のスラッジ除去装置５０では、コンベア５４の支持軸部５２がクーラント液６２の中に浸かっているため、支持軸部５２に備えられたベアリング等にスラッジ５７が浸入し、円滑に回転させることが困難となる恐れがあった。また、コンベア５４のチェーン５３及びスプロケット５１がスラッジ５７の中で動き、しかもスラッジ５７の中で互いに噛合するため、これらの機構部が摩擦によって損傷する可能性が高くなっていた。
【０００５】
また、コンベア５４の外周面に配設されたスラッジ掻き板５５がコンベア５４の下側に位置すると、スラッジ掻き板５５の自重によってその位置が下がるため、スラッジ掻き板５５の先端（下端）がタンク５６の底面５９に当接し、タンク５６の底面５９を磨耗させていた。
【０００６】
また、上記のスラッジ除去装置５０では、コンベア５４及びスラッジ掻き板５５がクーラント液６２の中に浸かっていることから、クーラント液６２の液面付近を浮遊するスラッジ５７を掻き出すことはできなかった。なお、スラッジ掻き板５５がコンベア５４の上側に位置する場合にその先端（上端）を液面から突出させるよう、スラッジ掻き板５５の幅を広くすれば、このスラッジ掻き板５５によって、浮遊するスラッジ５７を搬送することが可能になるが、これによれば、タンク５６の排出側とは逆の方向（紙面右方向）に搬送されるため、タンク５６の端部（排出側とは反対側の端部）において多くのスラッジ５７が蓄積され、スラッジ５７の掻き出しが困難となることが懸念される。なお、図中、Ａの部分では、クーラント液６２の液面に対してコンベア５４が交差することから、側面５８側に位置するスラッジ掻き板５５によって、浮遊するスラッジを掻き出すことが可能となるが、スラッジ掻き板５５の幅が比較的狭いため、スラッジ５７がクーラント液６２と一緒に流れ落ちてしまい、効率よく掻き出すことは困難であった。
【０００７】
さらに、上記のスラッジ除去装置５０では、タンク５６に堆積された全てのスラッジ５７を複数のスラッジ掻き板５５によって同時に掻き出すことから、タンク５６内にスラッジ５７が厚く堆積した状態でコンベア５４を始動させると、コンベア５４に過大な負荷がかかり、チェーン切れやモータの過負荷等によりコンベア５４が停止してしまう恐れがあった。このため、コンベア５４を頻繁に稼動させることが必要となり、スラッジ５７の沈殿効果を十分に発揮させることができなかった。
【０００８】
また、上記のスラッジ除去装置５０では、スラッジ掻き板５５によって、スラッジ５７と一緒にクーラント液６２も掻き出され、それが回収箱６０に落下されることから、回収したスラッジ５７の容量及び重量が増加し、廃棄物として処理する際の負担が大きくなっていた。また、クーラント液６２を含むため、スラッジ５７を落下させる際に飛散し易くなっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の実状に鑑み、スラッジによる機構部等の磨耗や破損を防止するとともに、浮遊するスラッジも容易に掻き出すことが可能なスラッジ除去装置、掻き出されたスラッジからクーラント液を除去することが可能なスラッジ除去装置、及びスラッジを比較的厚く堆積させても、クーラントタンクの外部へ確実に掻き出すことが可能なスラッジ除去方法の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかるクーラントタンクのスラッジ除去装置は、「クーラントタンク内のスラッジを掻き出すためのスラッジ掻き出し板と、前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に配設され、前記スラッジ掻き出し板をスラッジの掻き出し方向に対して進退させる送り機構とを具備する」ものである。
【００１１】
ここで、「送り機構」は、例えば掻き出し方向に摺動可能に支持された摺動部材と、サーボモータと、このモータの回転を摺動部材に伝達し摺動部材を直線運動させる伝動機構とから構成することができる。なお、「送り機構」における動作方向は一軸に限るものではなく、二軸（Ｙ軸，Ｚ軸）であっても三軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）であってもよい。
【００１２】
本発明のクーラントタンクのスラッジ除去装置によれば、送り機構が動作すると、スラッジ掻き出し板が移動し、スラッジ掻き出し板によって掻かれたスラッジをクーラントタンクの外へ排出すること、すなわち掻き出すことが可能になる。ところで、本発明のスラッジ除去装置では、クーラント液に浸かるのはスラッジ掻き出し板のみであり、スラッジ掻き出し板を移動させる送り機構等の機構部はクーラント液の液面よりも上方に配置されている。このため、スラッジによる機構部の磨耗や破損を防止することが可能になる。
【００１３】
一方、本発明のクーラントタンクのスラッジ除去装置において、「前記スラッジ掻き出し板の上端部分に設けられ回動可能に支持された回動軸と、前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に配設され、前記回動軸を回転させることにより前記スラッジ掻き出し板の傾きを調整する傾斜調整用駆動手段と、前記傾斜調整用駆動手段及び前記送り機構を制御して、スラッジを前記クーラントタンクの外部に掻き出させる掻き出し制御手段とをさらに具備する」構成とすることができる。
【００１４】
ここで、「傾斜調整用駆動手段」は、例えば、サーボモータとこのモータの回転を回動軸に伝達する伝動機構とから構成することができる。また、「掻き出し制御手段」は、例えばコンピュータやシーケンス制御器から構成することができる。なお、制御方法はＮＣ（数値制御）であってもリレー制御であっても構わない。
【００１５】
これによれば、クーラントタンク内のスラッジを掻き出す際、掻き出し制御手段によって傾斜調整用駆動手段も制御されることから、回動軸を介してスラッジ掻き出し板の傾きを変化させることが可能になる。つまり、クーラントタンク内に堆積したスラッジに対してスラッジ掻き出し板の向きを変化させることが可能になるため、例えば、スラッジの中に挿入させる際の角度、スラッジを掻く際の角度、及びスラッジを掻き上げる際の角度等、一連の掻き出し動作におけるスラッジ掻き出し板の傾斜を夫々適切な角度に調整することにより、効率のよい掻き出しが可能になる。換言すれば、一回の掻き出し動作によって掻き出されるスラッジの排出量を増やすことが可能になる。
【００１６】
なお、この構成を備えるスラッジ除去装置においては、「前記掻き出し制御手段は、前記スラッジ掻き出し板の下端を前記クーラントタンクの底面に接触させることなくスラッジを掻き出させる」構成とすることが好ましい。
【００１７】
これによれば、堆積しているスラッジを掻き出す際、スラッジ掻き出し板の下端がクーラントタンクの底面に接触しないように掻き出される。また、スラッジ掻き出し板の回動軸は軸支されているため、スラッジ掻き出し板の自重によって下がることはない。したがって、スラッジ掻き出し板によってクーラントタンクの底面を引っ掻くことが防止され、クーラントタンクの底面及びスラッジ掻き出し板の磨耗を防止することが可能になる。
【００１８】
また、上記のスラッジ除去装置においては、「前記掻き出し制御手段は、前記クーラントタンクの内部を複数の領域に分け、該クーラントタンク内に堆積したスラッジを前記スラッジ掻き出し板によって前記領域毎に掻き出させる分割手段を有する」構成とすることが好ましい。
【００１９】
これによれば、クーラントタンク内に堆積したスラッジが、領域毎に掻き出される。このため、スラッジ掻き出し板やその機構部に加わる負荷を低減することが可能になる。換言すれば、分割して掻き出すことから、クーラントタンク内にスラッジが厚く堆積しても掻き出すことが可能になる。
【００２０】
ところで、本発明のクーラントタンクのスラッジ除去装置において、「前記スラッジ掻き出し板は、その上端が前記クーラントタンク内におけるクーラント液の液面よりも上方に位置し、前記クーラントタンクの底面付近から前記クーラント液の液面までの間に堆積及び浮遊するスラッジを同時に掻くものである」とすることができる。
【００２１】
これによれば、スラッジ掻き出し板の上端が、クーラント液の液面よりも上方に位置しているため、クーラントタンクの底面に堆積しているスラッジを掻く際、クーラント液の液面付近を浮遊するスラッジもスラッジ掻き出し板によって捕捉することが可能になる。すなわち、堆積しているスラッジ及び浮遊するスラッジを、一回の掻き出し動作によって同時に掻き出すことが可能になる。
【００２２】
なお、この構成を備えるスラッジ除去装置においては、「前記スラッジ掻き出し板の、少なくとも前記液面付近に位置する部位に、網部を備える通液口が設けられている」構成とすることが好ましい。
【００２３】
これによれば、スラッジ掻き出し板の、液面付近に位置する部位には、通液口が形成されているため、クーラント液に対する抵抗が小さくなり、スラッジ掻き出し板にかかる負荷が小さくなるとともに、クーラント液の攪拌ひいては沈殿しているスラッジの分散を抑制することができる。しかも、通液口には網部が設けられているため、クーラント液の液面付近を浮遊するスラッジを掻き出し方向に搬送することが可能になる。
【００２４】
また、本発明のクーラントタンクのスラッジ除去装置において、「前記クーラントタンクにおける掻き出し排出側に設けられ、掻き出されたスラッジからクーラント液を自然除去させる液切部をさらに備える」構成とすることができる。
【００２５】
ここで、「液切部」としては、例えば、クーラント液のみを流下させる傾斜プレート、またはスラッジが通過不能な網部材から構成することができる。ただし、後者の場合、クーラント液の除去に伴いスラッジが固形化すると、網目が詰まり閉塞された状態となる可能性があるため、前者の構成すなわち傾斜プレートによってクーラント液を除去する構成の方が好ましい。
【００２６】
これによれば、スラッジが液切部に掻き出されると、スラッジとともに掻き出されたクーラント液、またはスラッジに含まれるクーラント液が、スラッジから自然に除去される。このため、回収後のスラッジの容積及び重量を低減することが可能になり、スラッジの廃棄処理等における負担が軽減される。
【００２７】
なお、上記の構成を備えるスラッジ除去装置においては、「前記液切部上のスラッジをスラッジ回収箱へ搬送させる搬送手段と、工作機械本体の作動中、前記搬送手段を所定の時間毎に制御し、前記液切部上に任意の時間放置されたスラッジを前記スラッジ回収箱に搬送する作動時回収運転と、前記工作機械本体の運転停止時、前記搬送手段を制御し、前記液切部上のスラッジを全て前記スラッジ回収箱に搬送する停止時回収運転とを行わせるスラッジ回収制御手段とをさらに備える」ことが好ましい。
【００２８】
ここで、「搬送手段」としては、スラッジを掻き出すための掻き出し機構、すなわち上記のスラッジ掻き出し板、傾斜調整用駆動手段及び送り機構を利用してもよく、掻き出し機構とは別の機構によって構成してもよい。なお、別の機構としては、液切部を倒し（または傾斜させ）液切部上のスラッジを滑落させる機構、または液切部上のスラッジを側方から押圧することにより払い出す機構等を例示することができる。
【００２９】
これによれば、工作機械本体の作動中、すなわち、工作機械の稼動中は、搬送手段が所定の時間毎に作動し、液切部上に任意の時間放置されたスラッジをスラッジ回収箱に搬送する。これにより、クーラント液が十分に除去されたスラッジのみを回収することが可能になる。一方、工作機械本体の運転停止時は、液切部上のスラッジを全てスラッジ回収箱に搬送する。このため、液切部上での長時間の放置によってスラッジが固形化してしまうことを防止することができる。
【００３０】
また、上記の構成を備えるスラッジ除去装置においては、「前記傾斜調整用駆動手段及び前記送り機構を制御し、前記液切部に掻き出されたスラッジを前記スラッジ掻き出し板によって上方から押圧することにより、掻き出されたスラッジからクーラント液を強制的に除去する強制除去制御手段をさらに備える」ことが好ましい。
【００３１】
これによれば、スラッジを押圧することにより、スラッジに含まれるクーラント液が絞り出され、比較的速やかにクーラント液が除去される。このため、液切部上でのスラッジの放置時間を短くすることが可能になる。特に、スラッジを分割して徐々に掻き出す場合には、液切能力の向上により液切部の必要面積が少なくなる。また、スラッジを押圧する手段として、スラッジ掻き出し板を用いるため、専用の機構を別途設けることなく実現でき、製造コストの低減及び装置の更なる小型化を図ることができる。
【００３２】
一方、本発明にかかるクーラントタンクのスラッジ除去方法は、「クーラントタンク内に堆積したスラッジをスラッジ掻き出し板によって複数の回数に分割して掻き出させることを特徴とする」ものである。
【００３３】
これによれば、複数の回数に分割して掻き出すことから、クーラントタンク内にスラッジが厚く堆積しても掻き出すことが可能になる。
【００３４】
ところで、本発明のクーラントタンクのスラッジ除去方法において、「スラッジの掻き出し時における負荷の大きさを検出し、該負荷の大きさが基準値を超えた場合、前記スラッジ掻き出し板によって、複数の回数に分割して掻き出させる」ことができる。
【００３５】
これによれば、一連の掻き出し動作において、大きな負荷が検出された場合、すなわち、検出された負荷の大きさが基準値を超えた場合、スラッジを複数の回数に分割し、少しずつ掻き出させるように制御する。したがって、スラッジ掻き出し板及びその機構部に過大な負荷がかかることを防ぎ、装置の損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００３６】
このように、本発明のクーラントタンクのスラッジ除去装置によれば、送り機構等の機構部はクーラント液の液面よりも上方に配置されているため、スラッジを含むクーラント液が機構部に浸入することを防止し、機構部の磨耗や破損を防ぐことができる。
【００３７】
本発明のクーラントタンクのスラッジ除去方法によれば、スラッジ掻き出し板やその機構部に加わる負荷を低減するとともに、スラッジの沈殿効果を利用した効率のよい掻き出し動作が可能になり、ひいては、装置の耐久性を伸ばすとともに、エネルギーの消費を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明の一実施形態であるクーラントタンクのスラッジ除去装置について、図１乃至図６に基づき説明する。図１はスラッジ除去装置が用いられる工作機械の全体構成を示す説明図であり、図２及び図３はスラッジ除去装置の構成を示す正面図及び斜視図であり、図４はスラッジ除去装置における制御装置の構成を示すブロック図であり、図５はスラッジ除去装置における処理の流れを示すフローチャートであり、図６は掻き出し動作の方法を示す説明図である。本実施形態のスラッジ除去装置は、図１に示すように、研削等を行う工作機械本体２からクーラント液３とともに流出しクーラントタンク４内に堆積した、切り屑や砥粒等のスラッジを、クーラントタンク４から取り除くものである。なお、この工作機械本体２には、工作物５を研削する砥石等の加工刃具６が備えられており、クーラントタンク４に貯えられたクーラント液３が、ポンプ７によって加工刃具６に圧送されるようになっている。また、図中、８はスラッジ回収箱であり、クーラントタンク４から掻き出されたスラッジを回収するために設けられている。
【００３９】
図２及び図３に示すように、スラッジ除去装置１は、クーラントタンク４を覆うように設けられた架台９と、架台９に対して吊り下げられた状態で支持されているスラッジ掻き出し板１０とを備えている。詳しくは、スラッジ掻き出し板１０の上端には、回動軸１１が設けられており、この回動軸１１がベアリング１２を介して門形の支持部１３に回動可能に支持されている。回動軸１１の一端側には回動用サーボモータ１４が連結されており、回動用サーボモータ１４の回転を制御することにより、スラッジ掻き出し板１０の傾きを調整することが可能となっている。つまり、回動用サーボモータ１４が本発明の傾斜調整用駆動手段に相当するものである。
【００４０】
スラッジ掻き出し板１０は、クーラントタンク４内のスラッジ１８を掻き出すための幅広の本体部１０ａと、この本体部１０ａ及び回動軸１１を繋ぐアーム１０ｂとから構成されており全体的に平板状に形成されている。本体部１０ａにおける縦辺の長さは、クーラントタンク４に貯留されるクーラント液３の液面の高さよりも長くなっており、スラッジ１８を掻き出す際にスラッジ掻き出し板１０を傾けた場合にも、本体部１０ａの上端がクーラント液３の液面よりも上方に位置するように設定されている。また、本体部１０ａの中央部及び上部（すなわちクーラント液３の液面に位置する部位）には、網部１６が張られた窓状の通液口１５が設けられている。
【００４１】
一方、スラッジ掻き出し板１０を支持する支持部１３の上方には、クーラントタンク４に対してスラッジ掻き出し板１０及び回動用サーボモータ１４を、任意の方向に移動（少なくともスラッジ１８の掻き出し方向に対して進退）させるための送り機構１７が配設されている。なお、本例の送り機構１７は、架台９に支持されており、スラッジ掻き出し板１０等を左右方向（Ｘ軸とする）、前後方向（Ｙ軸とする）、及び上下方向（Ｚ軸とする）に移動させるための直線スライド機構を備えている。具体的に、Ｘ軸に関しては、架台９前側の横設部材９ａに取付けられたＸ軸用ラック１９、このＸ軸用ラック１９と噛合するピニオン２０を回転軸に外嵌したＸ軸用サーボモータ２１、及びＸ軸用サーボモータ２１を支持するとともにＹ軸部材２２に連結されている支持部材４３等を備えている。つまり、Ｘ軸用サーボモータ２１の回転を制御することにより、支持部材４３を介してＹ軸部材２２がＸ軸用サーボモータ２１とともにＸ軸方向に摺動するように構成されている。
【００４２】
また、Ｙ軸に関しては、前後方向に延出されたＹ軸部材２２、その上面に取付けられたＹ軸用ラック２３、このＹ軸用ラック２３と噛合するピニオン２４を回転軸に外嵌したＹ軸用サーボモータ２５、及びＹ軸用サーボモータ２５を支持するとともにＺ軸部材２６に連結されている摺動部材３０等を備えている。つまり、Ｙ軸用サーボモータ２５の回転を制御することにより、摺動部材３０を介してＺ軸部材２６がＹ軸用サーボモータ２５とともにＹ軸方向に摺動するように構成されている。
【００４３】
また、Ｚ軸に関しては、支持部１３の上面に立設され摺動部材３０を貫通したＺ軸部材２６、その側面に取付けられたＺ軸用ラック２７、及びこのＺ軸用ラック２７と噛合するピニオン２８を回転軸に外嵌したＺ軸用サーボモータ２９等を備えている。なお、Ｚ軸用サーボモータ２９は摺動部材３０に取付けられている。この構成により、Ｚ軸用サーボモータ２９の回転を制御すると、摺動部材３０を基準としてＺ軸部材２６及びＺ軸用ラック２７が上下方向に移動し、これらの下端に連結された支持部１３、ひいては支持部１３に支持されたスラッジ掻き出し板１０及び回動用サーボモータ１４を昇降させる。
【００４４】
ところで、クーラントタンク４における排出側の上面端部には、その端部から外方向の斜め上方に延出された液切プレート３１が設けられている。この液切プレート３１は、掻き出されたスラッジ１８からクーラント液３を自然除去させるものであり、液切プレート３１における傾斜面は、クーラント液３のみが流れ落ちるように、比較的緩やかな傾斜に設定されている。ここで、液切プレート３１が本発明の液切部に相当する。
【００４５】
続いて、図４を基に、スラッジ除去装置１における制御装置３２について説明する。スラッジ除去装置１には、スラッジ掻き出し板１０によるスラッジ１８の掻き出しの際、回動用サーボモータ１４にかかる負荷、すなわち掻き出しによる負荷を検出する負荷検出手段３３と、工作機械本体２の運転状態を認識する運転認識手段３４とが設けられており、制御装置３２は、これらの手段３３，３４等の出力を基に、前述した夫々のサーボモータ１４，２１，２５，２９を制御するように構成されている。なお、負荷検出手段３３による負荷の検出方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、回動用サーボモータ１４の消費電流、回動用サーボモータ１４の温度、所定角度回転させるのに要する時間、または一定時間あたりの回転量等を検出することにより負荷を認識することができる。なお、回動用サーボモータ１４の状態を直接検出する代わりに、スラッジ掻き出し板１０の状態やその動作等を監視するように構成すれば、回動用サーボモータ１４にかかる負荷を間接的に検出することが可能になる。
【００４６】
制御装置３２には、処理用のプログラムが記憶されたコントローラ３５が設けられており、夫々のサーボモータ１４，２１，２５，２９を数値制御（ＮＣ）することを可能にしている。コントローラ３５には、プログラムの実行によって実現可能な機能的構成として、掻き出し制御手段３６、強制除去制御手段３７、及び回収制御手段３８が備えられている。掻き出し制御手段３６は、モータ駆動回路４２を介して、回動用サーボモータ１４、及び送り機構１７（Ｘ軸用サーボモータ２１，Ｙ軸用サーボモータ２５，Ｚ軸用サーボモータ２９を含む）を数値制御し、クーラントタンク４内のスラッジ１８をスラッジ掻き出し板１０によって掻き出すものである。特に、本例の掻き出し制御手段３６は、分割手段３９を有しており、クーラントタンク４内を掻き出し対象領域として複数の領域に分けておき、領域毎に掻き出させるようにしている。つまり、掻き出し制御手段３６は、図６に示すように、クーラントタンク４内に堆積されたスラッジ１８を、任意の量ずつ複数の回数に分割して掻き出させるように制御している。なお、領域の分け方は特に限定されるものではないが、例えば、クーラントタンク４内に、クーラント液３の流れを蛇行させるための仕切板を備えている装置においては、その仕切板の配置に従って領域を設定すればよい。また、掻き出し制御手段３６は、スラッジ１８の掻き出し中に、負荷検出手段３３によって検出された負荷が基準値よりも大きくなった場合、すなわち過負荷の場合に、所定の領域に対して掻き出し中のスラッジ１８を複数の回数に分割して、少しずつ掻き出させるように制御している。しかも、複数の回数に分割して掻い出すようにしても、依然として過負荷が検出された場合には、さらに細かく分割して掻い出すように制御している。なお、スラッジ掻き出し板１０によってスラッジ１８を掻き出す際、スラッジ掻き出し板１０の下端がクーラントタンク４の底面に接触しないように制御される。
【００４７】
強制除去制御手段３７は、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御し、液切プレート３１に掻き出されたスラッジ１８を、スラッジ掻き出し板１０の表面によって押圧することにより、スラッジ１８に含まれるクーラント液３またはスラッジ１８とともに掻き出されたクーラント液３を強制的に除去するものである。なお、本例では、スラッジ１８を掻き出した直後に強制除去制御手段３７を作動させるようにしている。これによれば、クーラント液３の除去を効果的に行うとともに、送り機構１７によるスラッジ掻き出し板１０の移動量が短くなり、エネルギーの省力化を図ることができる。
【００４８】
回収制御手段３８は、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御し、液切プレート３１上で所定時間放置されたスラッジ１８、すなわちクーラント液３が除去されたスラッジ１８をスラッジ回収箱８に搬送するものである。なお、スラッジ回収箱８は、液切プレート３１の先端部の下方に配置されているため、液切プレート３１の先端からスラッジ１８を押出すことにより、自然落下したスラッジ１８をスラッジ回収箱８内に収容させることができる。なお、回収制御手段３８は、運転認識手段３４の出力に応じて運転状態を切り替えるようにしている。詳しくは、工作機械本体２の作動中は、作動時回収運転４０が行われ、所定の時間毎に回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御し、任意の時間放置されたスラッジ１８をスラッジ回収箱８に搬送する。すなわち、分割して掻きだされたスラッジ１８を任意の時間放置するとともに、掻き出された順番に従って回収する。一方、工作機械本体２の運転停止時は、停止時回収運転４１が行われ、速やかに、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御し、液切プレート３１上のスラッジ１８を全てスラッジ回収箱８に搬送する。すなわち、工作機械本体２の運転停止中、液切プレート３１上にスラッジ１８が放置され続けることがないように全て回収する。ここで、回収制御手段３８が本発明のスラッジ回収制御手段に相当する。また、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７が本発明の搬送手段として機能している。
【００４９】
次に、コントローラ３５における処理の流れを、図５に示すフローチャートを基に説明する。まず、スラッジ除去装置１の運転が開始されると、クーラントタンク４に関して予め分割設定された複数の領域の番号（すなわち、夫々の領域を識別するための番号）を示す変数ｎに初期値として「１」を代入し（ステップＳ１）、領域ｎ（ここでは「１」を代入したことから１番目の領域）に対して掻き出し動作を開始する（ステップＳ２）。すなわち、回動用サーボモータ１４及び送り機構１７を制御して１番目の領域に堆積または浮遊するスラッジ１８を一連の動作によって掻き出させる。この際、負荷検出手段３３によって検出された負荷の大きさが基準値以下か否（以上）かを判断し、基準値よりも小さい場合、すなわち正常の場合には（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４に移行して、領域ｎにおける掻きだし動作が完了したか否かを判断する。つまり、領域ｎにおける掻き出し動作が完了するまで（ステップＳ４においてＮＯ）、ステップＳ３の判断を継続して行う。
【００５０】
ところで、ステップＳ３において、負荷の大きさが基準値よりも大きくなると（すなわち、過負荷が検出されると）、領域ｎに堆積されたスラッジ１８を複数の回数に分割して掻き出すように制御し（ステップＳ５）、その後、再びステップＳ３の処理に戻る。これにより、スラッジ掻き出し板１０及び回動用サーボモータ１４等に過大な負荷がかかることを防ぎ、スラッジ除去装置１の損傷を防止することが可能になる。特に、負荷の大きさが小さくなるまで、ステップＳ５の処理（分割処理）が繰り返されるため、過負荷を確実に防止することができる。
【００５１】
一方、領域ｎにおける一連の掻き出し動作が完了した場合には（ステップＳ４においてＹＥＳ）、液切プレート３１上に掻き出されたスラッジ１８を押圧し、クーラント液３を強制的に除去する（ステップＳ６）。その後、全ての領域の掻き出し動作が完了したか否か、すなわち、クーラントタンク４内に堆積または浮遊するスラッジ１が全て掻き出されたか否かを判断し（ステップＳ７）、完了していない場合には（ＮＯ）、ステップＳ６の処理（押圧処理）から任意の時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ８）。すなわち、順次掻き出されたスラッジ１８の放置時間（液切時間）が任意の時間経過したか否かを判断する。そして、任意の時間が経過している場合には（ＹＥＳ）、任意の時間放置されたスラッジ１８をスラッジ掻き出し板１０によって押出し、スラッジ回収箱８に搬送する（ステップＳ９）。その後、ステップＳ１０の処理に移行する。なお、任意の時間が経過していない場合には（ＮＯ）、ステップＳ９の処理をスキップしてステップＳ１０の処理に移行する。ステップＳ１０では、変数ｎに「１」を加え、ステップＳ２の処理へ移行する。すなわち、次の領域に対して掻き出し処理が行われるように変数ｎの値を更新する。このように処理することにより、全ての領域の掻き出し動作が完了するまで、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理が繰り返され、各領域に対する掻き出し動作が順に行われる。
【００５２】
ところで、全ての領域の掻き出し動作が完了した場合には（ステップＳ７においてＹＥＳ）、その完了時点から一定時間経過したか否かを判断し、一定時間経過した場合には（ステップＳ１１においてＹＥＳ）、ステップＳ１の処理に戻り、ステップＳ１〜ステップＳ１０の処理を繰り返す。ここで、この一定時間は、掻き出し動作の停止時間であり、比較的長い時間（例えば１０分）に設定されている。つまり、スラッジ１８の掻き出しを比較的長い時間停止させることにより、クーラントタンク４の底にスラッジ１８を厚く沈殿させるようにしている。すなわち、沈殿効果を高め、掻き出し効率を高めるようにしている。
【００５３】
なお、一定時間が経過するまでの間も（ステップＳ１１においてＮＯ）、押圧処理から任意の時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ１２）、経過している場合には（ＹＥＳ）、任意の時間放置されたスラッジ１８をスラッジ掻き出し板１０によって押出し、スラッジ回収箱８に搬送する（ステップＳ１３）。また、一定時間が経過するまでの間に、工作機械本体２の運転が停止された場合には（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、液切プレート３１上に放置されている全てのスラッジ１８をスラッジ掻き出し板１０によって押圧し、スラッジ回収箱８に搬送する（ステップＳ１５）。その後、スラッジ除去装置１の運転が停止される。
【００５４】
このように、上記のスラッジ除去装置１によれば、複数の回数に分けて掻き出すため、スラッジ掻き出し板１０や回動用サーボモータ１４に過大な負荷がかかることを防止でき、またスラッジの沈殿効果を利用した効率のよい掻き出し動作が可能になる。したがって、スラッジ除去装置１の耐久性を伸ばすとともに、エネルギーの消費を抑えることができる。また、スラッジ掻き出し板１０の傾きを調整することにより、効率的な掻き出し動作が可能になり、処理能力の高いスラッジ除去装置１を提供することができる。
【００５５】
また、上記のスラッジ除去装置１によれば、スラッジ掻き出し板１０以外の機構部が全てクーラント液３の液面よりも上方に配置されているため、スラッジ１８を含むクーラント液３が機構部に浸入することを防止し、機構部の磨耗や破損を防ぐことができる。
【００５６】
上記のスラッジ除去装置１によれば、スラッジ掻き出し板１０の上端が、クーラント液３の液面よりも上方に位置しているため、クーラントタンク４の底面に堆積しているスラッジ１８及び液面付近を浮遊するスラッジ１８を、一回の掻き出し動作によって同時に掻き出すことが可能になる。特に、スラッジ掻き出し板１０の、液面付近に位置する部位には、網部１６を備える通液口１５が設けられているため、クーラント液の攪拌、及び沈殿しているスラッジ１８の分散を抑制し、堆積されたスラッジ１８を安定した状態で掻き出させることができる。しかも、網部１６によって、クーラント液３の液面付近を浮遊するスラッジ１８を掻き出す方向に集めることができる。
【００５７】
上記のスラッジ除去装置１によれば、クーラントタンク４の排出側に液切プレート３１が配設されているため、スラッジ１８とともに掻き出されたクーラント液を、スラッジ１８から自然に除去することができ、ひいてはスラッジ回収箱８に回収されるスラッジ１８の容積及び重量を低減することが可能になり、スラッジ１８の廃棄処理等における負担を軽減することができる。特に液切プレート３１は、板状の部材を傾斜させてなることから、簡単な構造で安価に製造することができる。しかも目詰まりの恐れがないため、クーラント液３の除去に伴ってスラッジ１８が多少固形化しても、液切プレート３１上から除去することが可能である。さらに、スラッジ１８から除去されたクーラント液３は、クーラントタンク４内に流れ落ちるため、クーラントタンク４内におけるクーラント液３の減少を抑制することができる。
【００５８】
上記のスラッジ除去装置１によれば、工作機械本体２の作動中は、液切プレート３１上のスラッジ１８を所定時間毎に回収するため、クーラント液３が十分に除去されたスラッジ１８のみを回収することが可能になる。特に、スラッジ１８を押圧することにより、スラッジ１８に含まれるクーラント液３を絞り出すため、比較的速やかにクーラント液３を除去することができる。このため、液切プレート３１でのスラッジ１８の放置時間を短くすることが可能になり、特に、スラッジ１８を分割して徐々に掻き出すものにおいては、液切能力の向上により液切プレート３１の必要面積が少なくて済む。一方、工作機械本体２の運転停止時は、液切プレート３１上のスラッジ１８を全てスラッジ回収箱８に搬送するため、液切プレート３１上でのスラッジ１８の固形化を防止することができる。
【００５９】
また、上記のスラッジ除去装置１によれば、液切プレート３１上でスラッジ１８を押圧する機構、及び液切プレート３１上のスラッジ１８をスラッジ回収箱８に搬送させる機構として、掻き出すための機構（すなわち、スラッジ掻き出し板１０、回動用サーボモータ１４、及び送り機構１７等）を利用するため、専用の機構を別途設けることなく実現でき、製造コストの低減及び装置の更なる小型化を図ることができる。
【００６０】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００６１】
すなわち、本実施形態のスラッジ除去装置１では、スラッジ掻き出し板１０及び回動用サーボモータ１４を、三軸（Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸）上でスライドさせるものを示したが、スラッジ掻き出し板１０の横幅を、クーラントタンク４内の横幅に一致させるようにすれば、Ｘ軸方向のスライドが不要となる。これによれば、図７（ａ）に示すように、送り機構として、Ｙ軸に対するスライド機構４３と、Ｚ軸に対するスライド機構４４とを備えればよく、制御軸を一軸減らし、全体の構成を簡略化することができる。なお、この構成は、容量の少ない（横幅の狭い）クーラントタンクにおいて特に有効に用いられるが、容量の比較的大きなクーラントタンクであっても、分割される領域の大きさを小さく設定することにより、回動用サーボモータ１４等にかかる負荷を抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態のスラッジ除去装置１では、送り機構１７における各軸の構成として、ピニオンとラックとの組合わせによりサーボモータの回転運動を直線運動に変換するもの、すなわち直線スライド機構を備えるものを示したが、図７（ｂ）に示すように、リンク機構を構成するアーム４５，４６と、アーム４５，４６をサーボモータの回転によって旋回させる旋回機構４７，４８とから構成することもできる。この場合も上記実施形態と同様に、スラッジ掻き出し板１０の傾きを自由に調整しながら、掻き出し動作を行うことができる。
【００６３】
また、本実施形態のスラッジ除去装置１では、掻き出し制御手段３６によってスラッジ掻き出し板１０の傾斜角度を調整可能とするものを示したが、スラッジ掻き板１０を一定の角度に支持させるように構成してもよい。これによれば、全体の構成が簡略化され安価なスラッジ除去装置を提供することが可能になる。
【００６４】
さらに、本実施形態のスラッジ除去装置１では、堆積されたスラッジ１８を掻き出す際、図６に示すように、奥行方向または幅方向に分割し、クーラントタンク４の底面付近からクーラント液３の液面までのスラッジ１８を一塊として掻き出させるように制御するものを示したが、堆積されたスラッジ１８の高さ方向を複数の領域に分割し、上層側から順に掻き出させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のスラッジ除去装置が用いられる工作機械の概略構成を示す説明図である。
【図２】スラッジ除去装置の構成を示す正面図である。
【図３】スラッジ除去装置の構成を示す斜視図である。
【図４】スラッジ除去装置における制御装置の構成を示すブロック図である。
【図５】スラッジ除去装置における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】掻き出し動作の方法を示す説明図である。
【図７】他の実施形態のスラッジ除去装置を示す説明図である。
【図８】従来のスラッジ除去装置の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  スラッジ除去装置
２  工作機械本体
３  クーラント液
４  クーラントタンク
８  スラッジ回収箱
１０  スラッジ掻き出し板
１１  回動軸
１４  回動用サーボモータ（傾斜調整用駆動手段）
１５  通液口
１６  網部
１７  送り機構
１８  スラッジ
３１  液切プレート（液切部）
３６  掻き出し制御手段
３７  強制除去制御手段
３８  回収制御手段（スラッジ回収制御手段）
３９  分割手段
４０  作動時回収運転
４１  停止時回収運転
【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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