(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に一又は二以上の区室が形成されたカバーに覆われた工作機械の温度調節装置であって、
前記カバーの外周面に熱交換器が取り付けられるとともに、前記区室内に室温センサーが設けられ、
前記室温センサーが検出する室内温度を目標温度に近づけるように熱交換器の温度調節を行う温度調節部が設けられ、
前記工作機械の下部の温度を基準温度Ｔ１として測定する基準温度センサーが設けられていて、
前記温度調節部が、前記区室内の目標温度Ｔ０と前記室内温度Ｔ２とに差温が生じている間及び前記差温がなくなってからカウントされるタイマ設定時間内は１とされ、それ以外の場合は０とされる能力アップ係数Ｋを定め、
前記熱交換器の設定温度Ｔ３を、Ｔ３＝Ｔ０−Ｋ×（Ｔ２−Ｔ１）として前記熱交換器の温度調節を行うことで、前記カバーを介して前記区室内の温度調節が行われることを特徴とする工作機械の温度調節装置。
【請求項２】
前記区室内に室内空気を対流させるファンが設けられたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の温度調節装置。
【請求項３】
一の前記区室に対して複数の前記熱交換器が取り付けられるとともに、これら複数の前記熱交換器の各々に対応する同数の前記室温センサーが設けられ、
前記温度調節部は、同一の前記区室内の前記室温センサーが検出する室内温度の差に基づいて、前記区室の室内温度が均一となるように前記熱交換器の温度調節を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械の温度調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の温度変化を抑制して加工精度を向上させる工作機械の温度調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の工作機械においては、設置された環境温度の変化によって工作機械自身に熱変形が生じることがあり、これによりワークの加工精度に悪影響を与えてしまうという問題がある。これに対処すべく、工作機械全体をカバーで取り囲み、このカバー内の温度調節を行うことによって工作機械の温度変化を抑制する発明が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の加工機械設備は、ワークストッカーと加工機全体とがカバーで覆われて外部空気と隔離されており、ヒーターと冷凍機とを備えた温度調節機が外部の空気を加熱又は冷却し、その空気をカバー内に循環させることで、カバー内の温度を所望の温度に維持する構成とされている。また、特許文献２に記載の温度制御装置においては、加工機全体をカバーで覆い、加工エリアとこの加工エリア以外の後部エリアに区別して、外部の空気を空調機で温度調節して送風エアーとして順次各エリアに供給する構成とされている。
【特許文献１】特開２００２−２００５３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２９１０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような特許文献１及び２に記載の従来技術においては、カバーの外部の空気を温度調節して内部に送り込む構成とされているため、温度調節を良好に行うためには温度調節機及び空調機に高い加熱・冷却効果が求められる。しかしながら、外部の空気の温度と室内空気の目標温度との差が大きい際には温度調整幅が大きくなるため、外部の空気に対して温度調節機及び空調機の加熱・冷却能力を超えた温度調節が要求されることもあり、このような場合には、所望の温度に調節することができないままカバーの内部に空気を送風することになり、カバー内部の温度を目標温度に到達させることができないという問題があった。従って、工作機械の設置環境の温度調節を効果的に行うことができず、ワークの加工精度に悪影響を及ぼしてしまうことがあった。
【０００５】
この発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、カバーに覆われた工作機械の温度調節をより効果的に行うことができる工作機械の温度調節装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するため、この発明は以下の手段を提案している。
即ち、本発明に係る工作機械の温度調節装置は、内部に一又は二以上の区室が形成されたカバーに覆われた工作機械の温度調節装置であって、前記カバーの外周面に熱交換器が取り付けられるとともに、前記区室内に室温センサーが設けられ、前記室温センサーが検出する室内温度を目標温度に近づけるように熱交換器の温度調節を行う温度調節部が設けられ、前記工作機械の下部の温度を基準温度Ｔ１として測定する基準温度センサーが設けられていて、前記温度調節部が、前記区室内の目標温度Ｔ０と前記室内温度Ｔ２とに差温が生じている間及び前記差温がなくなってからカウントされるタイマ設定時間内は１とされ、それ以外の場合は０とされる能力アップ係数Ｋを定め、熱交換器の設定温度Ｔ３を、Ｔ３＝Ｔ０−Ｋ×（Ｔ２−Ｔ１）として熱交換器の温度調節を行うことで、前記カバーを介して前記区室内の温度調節が行われることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴の工作機械の温度調節装置によれば、室内温度センサーの検出する室内温度に基づいて温度調節部が熱交換器を加熱又は冷却する温度調節を行い、これによってカバーが加熱又は冷却され、該カバーの内側面全体からの熱伝達によって区室内の空気の温度調節が行われる。従って、内部の空気の温度より目標温度との温度差の大きい外部から空気の送風を行わずとも内部の空気全体が直接的に加熱、冷却されることで温度調節が施されるため、温度調整幅を小さくすることができる。
しかも、熱伝達率は流体とそれに接する物体との温度差に比例するため、室内空気の目標温度と、熱交換器によって加熱、冷却されるカバーの温度とが近づくほど室内空気を加熱、冷却する能力が低下する。よって、上記に示すような所定の間は、熱交換器の設定温度Ｔ３を目標温度Ｔ０よりも、区室内を冷却する場合にあっては低い温度に、区室内を加熱する場合にあっては高い温度に設定することができる。従って、差温がある場合には、加熱冷却効果を向上させてより円滑に目標温度に近づけることができる。また、差温がなくなった場合であっても機械温度が目標温度に到達するのが遅れるため、タイマ設定時間経過時までは加熱冷却効果を向上させることによって、機械温度を定常状態に早く導くことが可能となる。
【０００８】
また、本発明に係る工作機械の温度調節装置は、前記区室内に室内空気を対流させるファンが設けられたことを特徴としている。熱交換器によるカバーを介しての温度調節が行われた空気を対流させることで、区室内の空気とカバー間の熱伝達率を高め、より効果的に温度調節を行うとともに室内温度を均一にすることが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る工作機械の温度調節装置は、一の前記区室に対して複数の前記熱交換器が取り付けられるとともに、これら複数の前記熱交換器の各々に対応する同数の前記室温センサーが設けられ、前記温度調節部が、同一の前記区室内の前記室温センサーが検出する室内温度の差に基づいて、前記区室の室内温度が均一となるように前記熱交換器の温度調節を行うことを特徴としている。
【００１０】
区室内に温度勾配がある場合に、複数の室温センサーの検出する室内温度の差温に応じて、温度調節部がこの差温がなくなるようにそれぞれの熱交換器の温度調節を個別的に行うことによって、区室内の温度を均一に調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の工作機械の温度調節装置によれば、カバーの外周面に取り付けられた熱交換器の温度調節を行うことによってカバーを加熱又は冷却し、カバーの内側面全体によって区室内の空気の温度調節を行うことにより、温度調節幅を小さくすることができるため、より効果的に工作機械の設置環境の温度調節を行うことが可能となる。
しかも、熱交換器の設定温度Ｔ３を目標温度Ｔ０よりも、区室内を冷却する場合にあっては低い温度に、区室内を加熱する場合にあっては高い温度に設定することができる。従って、差温がある場合には、加熱冷却効果を向上させてより円滑に目標温度に近づけることができる。また、差温がなくなった場合であっても機械温度が目標温度に到達するのが遅れるため、タイマ設定時間経過時までは加熱冷却効果を向上させることによって、機械温度を定常状態に早く導くことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る工作機械の温度調節装置の第一の実施形態について、図１から図３を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図、図２は本発明の第一の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の正面図、図３は温度調節装置の作動を説明するフローチャートである。
【００１５】
温度調節装置１は、例えば、横型のマシニングセンタ（工作機械）２に付設されている。工作機械２は、ベース３と、該ベース３上の前部に設けられて、Ｚ軸方向ｚに移動するテーブル４と、ベース３上の後部に設けられてＸ軸方向ｘに移動するコラム５と、該コラム５に支持されてＹ軸方向ｙに移動する主軸ヘッド６とを備えている。
【００１６】
テーブル４の上面の中央には、ワークＷをイケールまたは治具（以下、「イケール等」という）７を介して取り付けたパレットＰが、自動パレット交換装置（ＡＰＣ）８によって自動交換されて載置されるようになっており、ワークＷが主軸ヘッド６に設けられた主軸Ｓに装着された工具で加工されるようになっている。
【００１７】
また、自動パレット交換装置８は、ベース３の前端側に設置された架台９と、この架台９のベース３側に、鉛直の中心軸Ｏ周りに回転自在に支持され該中心軸Ｏに直交する方向に伸びる一対の旋回支持アーム１０と、架台９の中央付近に鉛直軸周りに旋回可能な段取りテーブル１１と、旋回支持アーム１０の旋回、該旋回支持アーム１０によるパレットＰのクランプ、アンクランプ、段取りテーブル１１の旋回、上下動等を行わせるＡＰＣ作動装置（図示省略）とを備えている。この自動パレット交換装置８は、テーブル４がパレット交換位置に移動したときに、旋回支持アーム１０が該テーブル４上のパレットＰと段取りテーブル１１上のパレットＰとを受け取って旋回することにより、テーブル４上の加工済みワークＷと段取りテーブル１１上の新しいワーク（待機ワーク）Ｗとを互いに入れ替える（テーブル４に対してワークＷを受け渡しする）ようにした、従来周知の２面式自動パレット交換装置である。
【００１８】
また、本実施形態においては、工作機械２は、概略矩形箱状をなすとともに熱伝導率が高い材質で形成されたカバー１２によって全体が囲まれている。このカバー１２の内部は複数の区室に区分けされおり、図１に示す、テーブル４上のワークＷを加工する加工区室Ａと、自動パレット交換装置８の段取り部側、即ち待機ワークＷやイケール等７が位置するパレット交換区室Ｂと、コラム５が位置するコラム区室Ｃと、図２に示す、工具区室Ｄと、ＮＣ装置強電盤等が配置された強電盤区室Ｅとが区画形成されている。
【００１９】
このカバー１２は、図１及び図２に示すように、加工区室Ａ、パレット交換区室Ｂ、工具区室Ｄ及び強電盤区室Ｅとの上部を覆う第一天井板１６ａと、該第一天井板１６ａよりも一段高く形成されてコラム区室Ｃの上部を覆う第二天井板１６ｂと、図１において紙面の手前側と向かい側にＺ軸方向ｚに沿って配置された、即ち図２の左右両側に配置された直立平板状の両側板１６ｃ、１６ｄと、パレット交換区室Ｂ側に配置され、図２に示すようにワーク搬入扉１７が形成された前部板１６ｅと、コラム区室Ｃ側に配置された直立平板状の後部板１６ｆとから構成されている。
【００２０】
このカバー１２において加工区室Ａとパレット交換区室Ｂとは、図１に示すように、旋回支持アーム１０の中心軸Ｏを通りＸ軸方向ｘに沿って配置された直立平板状の第一仕切部材１３ａによって区切られている。この第一仕切部材１３ａには、旋回支持アーム１０の位置からカバー１２における第一天井板１６ａ近くまで矩形状の開口部１４ａが設けられており、該開口部１４ａの位置に、旋回支持アーム１０の長手方向（図１における左右方向）における中央（中心軸Ｏの位置）に直立して固定された平板状の可動仕切部材１４ｂを備えている。該可動仕切部材１４ｂは加工区室ＡにおいてワークＷの加工を行っている際には開口部１４ａを気密液密に閉鎖して加工区室Ａとパレット交換区室Ｂとを区切り、ワークＷ交換時には旋回支持アーム１０とともに旋回して加工区室Ａとパレット交換室Ｂとを連通させてワークＷを通過させるようになっている。
【００２１】
また、カバー１２内において、加工区室Ａとコラム区室Ｃとは、図１に示すように、直立平板状の第二仕切部材１３ｂによって区切られている。この第二仕切部材１３ｂには、ベース３から上部に向かってカバー１２の第一天井板１６ａ近くまで矩形状の開口部１５ａが形成されており、該開口部１５ａの位置に、Ｘ軸方向ｘに沿ってスライド可能なスライド板１５ｂが設けられている。このスライド板１５ｂは、開口部１５ａを気密液密に閉鎖して加工区室Ａとコラム室Ｃとを区切り、場合に応じてＸ軸方向ｘにスライドして、加工区室Ａとコラム室Ｃとを連通させるように構成されている。
【００２２】
また、図２に示すように、カバー１２内において、工具区室Ｄと強電盤区室Ｅは、それぞれパレット交換区室Ｂと直立平板状の第三仕切り部材１３ｃ及び第四仕切り部材１３ｄによって気密液密に仕切られている。
【００２３】
そして、このようなカバー１２の外周面に、熱交換器２０が取り付けられている。本実施形態において熱交換器２０は、一定の厚みを有する概略平板状をなしてカバー１２の外周面に接触面積を大きくして接触するように取り付けられるとともに、内部に形成された細長い通路に温度調節されたオイルが流れ込む構成とされている。従って、熱交換器２０の温度はオイル温度に依存しており、設定温度に温度調節されたオイルが熱交換器２０に供給されてカバー１２との間で熱交換が行われる。これによりカバー１２が局所的に加熱又は冷却されて、カバー１２自身の熱伝導によってカバー１２全体が設定温度となるように温度調節される。
【００２４】
このような熱交換器２０は本実施形態においては、図１及び図２に示すように、第一天井板１６ａの加工区室Ａ及びパレット交換区室Ｂに対応する箇所にそれぞれの区室に対して２つの熱交換器２０が設けられている。また、コラム区室Ｃに対応するように第二天井板１６ｂに２つ、後部板１６ｆに１つの熱交換器２０が設けられ、さらに、第一天井板１６ａの工具区室Ｄに対応する箇所に１つの熱交換器２０が設けられている。
【００２５】
また、上記のように熱交換器２０が設けられた各区室、即ち、加工区室Ａ、パレット交換区室Ｂ、コラム区室Ｃ及び工具区室Ｄの内部には、ファン２２が設けられており、これにより各区室内の空気が対流するように構成されている。
【００２６】
また、カバー１２の外周面に取り付けられた複数の熱交換器２０のそれぞれに対応するようにして、区室内の温度を検出する室温センサー２１が、加工区室Ａ、パレット交換区室Ｂ、コラム区室Ｃ及び工具区室Ｄ内の上部に、熱交換器２０と同数設置されている。即ち、それぞれの室温センサー２１が、対応する熱交換器２０による区室内の温度変化を検出することができるようになっている。さらに、工作機械２のベース３には、該ベース３の温度を周囲環境の基準温度として検出する基準温度センサー２３が、後述する温度調節部２５と同数設けられている。
【００２７】
そして、カバー１２の外部には、熱交換器２０の温度調節を行う温度調節部２５が、熱交換器２０が設けられた各区室に対応するように各区室と同数設置されている。この温度調節部２５は内部に図示しない冷凍機、ヒーター及びオイルタンクを備えている。まずオイルタンクに貯留されたオイルを熱交換器２０の設定温度と等しい温度となるようにヒーター又は冷凍機で加熱、冷却して温度調節を行ない、これをオイル供給路２６ａを介して熱交換器２０に供給する。そして、熱交換器２０においてカバー１２との間で熱交換をし終えたオイルは、オイル排出路２６ｂを介してオイルタンクに回収される。なお、熱交換器２０の設定温度は、詳しくは後述するように、室温センサー２１及び基準温度センサー２３の検出値に基づいて決定される。
【００２８】
また、この温度調節部２５は、各区室に２つが設けられた熱交換器２０に対しては、それぞれの熱交換器２０に対応する室温センサー２１の検出値の差に応じて区室内の温度が均一となるように個別的に各熱交換器２０に供給するオイルの温度調節を行っている。
【００２９】
次に、本実施形態の工作機械２によるワークＷへの加工及び交換作業について説明する。工作機械２が作動されると、加工区室Ａでは、テーブル４上のパレットＰに固定されたイケール等７に取り付けられているワークＷが、主軸ヘッド６の主軸Ｓに装着された工具で加工が行われる。一方、加工区室Ａ側で加工が施されている間に、パレット交換区室Ｂにおいては、パレットＰに取り付けたイケール等７に次に加工すべき新しいワーク（待機ワーク）Ｗを加工済みのワークＷと交換して位置決め固定する等のワークの段取り作業が作業者によって行われる。
【００３０】
ワークＷの加工が完了すると、テーブル４がワーク交換位置に移動され、テーブル４上のパレットＰとパレット交換区室Ｂの段取りテーブル１１上のパレットＰとが旋回支持アーム１０上に同時に載置、クランプされ、その後、旋回支持アーム１０が中心軸Ｏの周りに１８０°旋回して、新しいワークＷを有するパレットＰがテーブル４上に、即ち加工位置に移動されて、加工済みのワークＷを有するパレットＰが段取りテーブル１１上に移載され、これにより自動パレット交換装置８によるワーク交換動作が終了する。そして、加工位置へ移動されたテーブル４上の新しいワークＷが加工されている間に、パレット交換区室Ｂでは加工済みのワークＷをパレットＰから取り外して新しいワークＷを取り付ける等の段取り作業を行う。
【００３１】
このようにワークＷへの加工及び交換作業が行われる工作機械２においては、設置環境の温度変化によって工作機械２自身に熱変形が生ずることがあり、これによりワークＷの加工精度に悪影響を及ぼす。以下、このような温度変化を抑制し、工作機械２の設置環境を加工に適した温度に維持する温度調節装置１の作用について説明する。
【００３２】
本実施形態の温度調節装置１では、温度調節部２５が熱交換器２０に対して該熱交換器２０の設定温度に温度調節したオイルを供給することにより各区室の室内温度の調節が行われる。即ち、温度調節部２５が冷凍機及びヒーターによってオイルの加熱又は冷却を行い、これを熱交換器２０に供給することによって、熱交換器２０とカバー１２との間で熱交換が行われて、該カバー１２の内側面全体によって区室内の空気の温度調節が行われる。これにより。外部から空気の送風を行わずとも、内部の空気全体が直接的に加熱、冷却されることで温度調節が施されるため、温度調整幅を小さくすることができる。さらに、各区室内の空気をファン２２によって対流させることで、区室内の空気とカバー１２間の熱伝達率を高めるとともに室内温度を均一にすることができる。
【００３３】
また、本実施形態においては、ＮＣ装置強電盤等が設置されている強電盤区室Ｅが高温になり易く、従って、該強電盤区室Ｅに隣接する加工区室Ａ、パレット交換区室Ｂ及びコラム区室Ｃにおいては、強電盤区室Ｅ側の室内温度が高くなり易い。本実施形態においては、上述のように各区室内の室内温度が均一となるように個別的に各熱交換器２０に供給するオイルの温度調節を行っているため、同一の区室内の室内温度を一定に保つことが可能となる。
【００３４】
次に、温度調節部２５によるオイルの温度調節について説明する。このオイルの温度は熱交換器２０の設定温度Ｔ３と等しい温度となるように温度調節されている。この設定温度Ｔ３の算出方法としては、図３のフローチャートに示すように、まず温度調節部２５において室内の目標温度Ｔ０と、タイマ設定時間Ｍ（分）の設定値を読み込む（ステップＳ１）。次にこの温度調節部２５が、基準温度センサー２３が検出する基準温度Ｔ１及び室温センサー２１が検出する室内温度Ｔ２を読み込み（ステップＳ２）、目標温度Ｔ０と室内温度Ｔ２の差温△Ｔ＝Ｔ０−Ｔ２を算出する（ステップＳ３）。
【００３５】
そして、この差温△Ｔがあるか否かを判断し（ステップＳ４）、差温がある場合には、Ｋ＝１とする能力アップ係数Ｋを設定する（ステップＳ５）。一方、差温がない場合、即ち△Ｔ＝０の場合には、それが△Ｔ＝０となった直後か否か、即ち加熱又は冷却により差温△Ｔが初めて０となった瞬間であるか否かを判断し（ステップＳ６）、直後であると判断した場合には、△Ｔ＝０となった瞬間からカウントされるタイマ設定時間Ｍが経過したか否かを判断する（ステップＳ７）。そして、このタイマ設定時間Ｍが経過していない場合には、Ｋ＝１とする能力アップ係数Ｋを設定する（ステップＳ５）。一方、タイマ設定時間Ｍが経過している場合及びステップＳ６において△Ｔ＝０となった直後ではないと判断した場合には、Ｋ＝０とする能力アップ係数Ｋを設定する（ステップＳ８）。なお、タイマ設定時間Ｍは例えば通常１０〜３０分程度に設定され、工作機械２が大型になるほど長く設定される。
【００３６】
そして、このように算出された能力アップ係数Ｋにも続いて、熱交換器２０の設定温度Ｔ３を、Ｔ３＝Ｔ０−Ｋ×（Ｔ２−Ｔ１）として設定し（ステップＳ９）、このオイル設定温度Ｔ３を出力し（ステップＳ１０）、オイル温度の調節を行う。
【００３７】
従って、能力アップ係数Ｋ＝１の場合には、熱交換器２０の設定温度Ｔ３、即ちオイルの設定温度Ｔ３は目標温度Ｔ０と同じ温度とならず、区室内を冷却する場合にあってはより低い温度が、区室内を加熱する場合にあっては高い温度が熱交換器の設定温度Ｔ３とされる。よって、差温△Ｔがある場合には、加熱冷却効果を向上させより円滑に目標温度に近づけることができる。また、差温△Ｔがなくなった場合であっても工作機械１の機械温度が目標温度Ｔ０に到達するのは遅れるため、タイマ設定時間Ｍ経過時までは加熱冷却効果を向上させることによって機械温度を定常状態に早く導くことが可能となる。
【００３８】
このように設定温度Ｔ３に温度調節されたオイルが熱交換器２０に供給され、カバー１２との間で熱交換が行われる。これによりカバー１２が局所的に加熱又は冷却されて、カバー１２自身の熱伝導によってカバー１２全体が設定温度に温度調節され、該カバー１２の内側面全体によって区室内の空気の温度調節が行われる。従って、外部から空気の送風を行わずとも内部の空気全体が直接的に加熱、冷却されることで温度調節が施されるため、温度調整幅を小さくすることができ、効果的に工作機械２の温度調節を行うことが可能となる。
【００３９】
次に本発明の第二の実施形態について図４を用いて説明する。図４は本発明の第二の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図である。図４においては、図１と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。第一の実施形態の熱交換器２０が概略平板状をなし内部にオイルが通過する細長い通路が形成されて構成されたものであるのに対し、本第二の実施形態においては、熱交換器３０として電子冷却装置が配置されている。
【００４０】
熱交換器３０としての電子冷却装置は、直流電流の向きによって発熱又は冷却を切り換えることができる熱電冷却素子がユニット化されてペルチェモジュールとして構成されたものである。この熱交換器３０には、外部ファン３１が取り付けられており、これによって熱交換器３０の廃熱が促進される。また、熱交換器３０を調節する温度調節部３２は、該熱交換器３０に電気配線３３を介して電気的な信号を送ることにより直流電流の大きさ及び向きを切り換えて温度調節を行う構成とされている。
【００４１】
これによっても、第一の実施形態と同様に、熱交換器３０とカバー１２との間で熱交換が行われ、カバー１２全体への熱伝導を介して、カバー１２内の各区室の空気の温度調節が行われる。従って、外部から空気の送風を行わずとも、内部の空気全体が直接的に加熱、冷却されることで温度調節が施されるため、温度調整幅を小さくすることができ、効果的に温度調節を行うことが可能となる。また、第一の実施形態のようにオイルの加熱及び冷却を介してではなく、直接的に電気信号を送ることによって熱交換器３０の加熱及び冷却が可能であるため、より柔軟に温度変化に対応することが可能となる。
【００４２】
次に本発明の第三の実施形態について図５を用いて説明する。図５は本発明の第三の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図である。図５においては、図４と同じ構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。本第三の実施形態は、第二の実施形態に加えて、加工区室ＡにクーラントＬを供給するワーク冷却装置４０が付加されている。
【００４３】
ベース３の後端側（コラム５側）の床面上には、クーラントＬを貯留したクーラントタンク４１が設置されており、クーラントＬを第１のクーラントポンプ４２によって吸引してクーラント配管４３を通して主軸ヘッド６内のクーラント通路に流して、主軸ヘッド６の前面（加工領域内）に設けたクーラントノズル６ａから加工区室Ａ内のテーブル４上のワークＷに吹き付けるようになっている。
【００４４】
また、加工区室Ａにおけるカバー１２の天井板１６ａには、複数個のクーラント供給ノズル４４ａを有するクーラントパイプ４が取り付けられており、クーラントタンク４１内のクーラントＬを第２のクーラントポンプ４５によって吸引してクーラント配管４６を通してクーラントパイプ４４に送ってクーラントノズル４４ａからテーブル４上のワークＷに吹き付けるようになっている。
【００４５】
さらに、クーラントタンク４１には、クーラント温度調節部４７が付設されており、基準温度センサー２３と、クーラントタンク４１内のクーラントＬの温度を検出する液温センサー４８との各検出温度の偏差に基づいて、クーラント温度調節部４７がクーラントＬを加熱、冷却して予め定められた設定温度を維持すべく調節するようになっている。なお、このクーラントＬの温度調節は、例えば設定した一定の温度に調節する方法であってもよい。
【００４６】
このような第三の実施形態によれば、第一及び第二実施形態のようにカバー１２を介して区室内の温度調節をすることに加えて、加工区室Ａにおいて加工中のワークＷに温度調節されたクーラントＬを直接的に吹き付けることで、加工区室Ａ内及びワークＷの温度調節をより効果的に行うことが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の工作機械の温度調節装置１の第一、第二及び第三の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、図３のフローチャートに示す温度調節の他、単純に基準温度センサー２３の検出する温度に室温センサー２１が検出する温度を一致させるように熱交換器２０、３０の温度調節をするものや、予め設定した一定の温度となるように温度調節するものであってもよい。また、第一の実施形態においては、オイルの温度を設定温度Ｔ３に一致させるのではなく、基準温度センサー２３の検出する基準温度Ｔ１に一致させて熱交換器２０に供給されるものであってもよい。さらに、図３のフローチャートにおいて、室内の目標温度Ｔ０を基準温度Ｔ１としたものであってもよい。また、加工区室Ａの発熱が大きい場合にあっては、能力アップ係数を１より大きなものに設定してもよい。
【００４８】
また、カバー１２と区室内の空気との熱伝達により温度調整が行われるため、カバー１２の内側に突起等を設けて表面積を増やすことで区室内の空気との節足面積を増やし、より熱伝達を効率よく行うようにしたものであってもよい。また、カバー１２の外周面に取り付けられた熱交換器２０、３０を一回り大きなカバーで囲った二重カバー構造としたものであってもよい。これにより断熱性を高めてより効率良く区室内の空気の温度調節を行うことが可能となる。
【００４９】
また、各実施形態においては、熱交換器２０、３０の温度調節を行う温度調節部２５、３２は各区室に対応するように複数が設けられているが、一の温度調節部２５、３２と全ての熱交換器２０、３０を接続することによって、一の温度調節部２５、３２が集中的に温度調節を行うものであってもよい。
【００５０】
また、室温センサー２１を各区室の下部にも設置して、上部に設けられた室温センサー２１との差温を取ることによって、ファン２２の強弱を制御するものであってもよい。さらに、カバー１２はその内部が気密液密に区切られることで複数に区分けされているが、多少の隙間があってもよく、また区分けされておらず一つの区室のみを有するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の正面図である。
【図３】温度調節の作動を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る工作機械における温度調節装置の概略を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      温度調節装置
２      工作機械
１２    カバー
２０    熱交換器
２１    室温センサー
２２    ファン
２３    基準温度センサー
２５    温度調節部
３０    熱交換器
３２    温度調節部
Ａ      加工区室（区室）
Ｂ      パレット交換区室（区室）
Ｃ      コラム区室（区室）
【図１】
0005201502.tif 000002
【図２】
0005201502.tif 000003
【図３】
0005201502.tif 000004
【図４】
0005201502.tif 000005
【図５】
0005201502.tif 000006