恒溫水提供裝置的制作方法

本發明涉及恒溫水提供裝置，將來自水提供源的水調整為恒溫而提供給加工裝置。

背景技術：

通常在磨削裝置或切削裝置等加工裝置中，將加工水、主軸的冷卻水等的水溫管理為恒定溫度。通過恒定溫度的加工水、冷卻水的提供來防止因機械部件的熱膨脹和熱收縮而導致的加工精度的惡化及像主軸的咬住等那樣因部件彼此的接觸而使裝置自身損傷。以往，公知將提供給加工裝置的水保持為恒定溫度的恒溫水提供裝置(例如，參照專利文獻1)。在從貯存容器到加工裝置的流路的中途設置有溫度調整器，將通過溫度調整器調整為恒定溫度的水提供給加工裝置。

專利文獻1：日本特開2007-127343號公報

但是，由于主軸等驅動部的冷卻水不需要進行像提供給工件等的加工水那樣的純度和溫度調整，所以有時使冷卻水在加工裝置與恒溫水提供裝置之間循環使用。在該情況下，當不更換加工水而長時間持續使用冷卻水時，雜質被濃縮而作為污染物堆積在配管等中，由于該污染物與冷卻水一起被提供給驅動部，所以存在造成驅動部的破損的擔心。并且，在進行驅動部的冷卻水的更換時，由于需要使加工裝置的工作停止，所以存在產生停機時間的問題。

技術實現要素：

本發明是鑒于該點而完成的，其目的在于提供一種恒溫水提供裝置，既能夠防止驅動部的破損，又能夠大幅減少冷卻水的更換作業和停機時間。

本發明的恒溫水提供裝置將來自水提供源的水調整為恒溫而提供給加工裝置，其特征在于，該恒溫水提供裝置具有：第1貯存容器，其對從水提供源提供的用于加工的水進行貯存；第1送出泵，其將水從該第1貯存容器向加工裝置送出；水溫調整單元，其配設在從該第1貯存容器到該加工裝置的第1流路上的比該第1送出泵靠下游的位置，將水的溫度調整為規定的溫度；第2貯存容器，其對該加工裝置的驅動部冷卻用的水進行貯存；第2送出泵，其將水從該第2貯存容器向該加工裝置送出；循環流路，其使進行了該加工裝置內的驅動部冷卻之后的水向該第2貯存容器返回而進行循環；恒溫水提供流路，其在該第1流路上的該水溫調整單元的下游從該第1流路分支而與第2貯存容器連通地形成，對該第2貯存容器提供被調整為該規定的溫度的水；第1電磁閥，其配設在從該第1流路向該恒溫水提供流路的分支部位；排水流路，其在從該第2貯存容器到該加工裝置的第2流路上的比該第2送出泵靠下游的位置從該第2流路分支而形成，用于將該第2貯存容器的水向外部排出；第2電磁閥，其配設在從該第2流路向該排水流路的分支部位；以及控制單元，其至少對該第1電磁閥和該第2電磁閥的開閉進行控制，該控制單元具有：時機管理部，其對從該第2貯存容器進行排水的時機進行管理；以及電磁閥控制部，其對該第1電磁閥和該第2電磁閥的開閉進行控制，在規定的時機將該第2電磁閥打開而將該第2貯存容器內的水按照規定的量排出，并且將該第1電磁閥打開而將該第1流路內的該水按照規定的量提供至該第2貯存容器，由此，使進行循環的驅動部冷卻用的水內所侵入的雜質濃度不會上升。

根據該結構，第1貯存容器內的加工用的水在第1流路的中途被水溫調整單元調整為規定的溫度，并通過恒溫水提供流路向第2貯存容器提供溫度調整后的加工用的水的一部分。另一方面，通過第2流路向加工裝置的驅動部提供第2貯存容器內的驅動部冷卻用的水，并通過循環流路返回到第2貯存容器并且將驅動部冷卻用的水的一部分通過排水流路排出。即，由于在第2貯存容器內的驅動部冷卻用的水被排出的同時，從第1貯存容器向第2貯存容器提供加工用的水，所以自動更換第2貯存容器內的水。一邊對水進行更換一邊使驅動部冷卻用的水在第2貯存容器與加工裝置的驅動部之間循環，所以雜質濃度不會上升，驅動部不會因堆積了雜質的污染物的提供而破損。并且，由于在使裝置持續工作的狀態下自動更換第2貯存容器內的水，所以不需要驅動部冷卻用的水的更換作業，并且能夠大幅減少停機時間。進而，由于向第2貯存容器提供與排水量大致等量的溫度調整后的加工用的水，所以驅動部冷卻用的水的溫度變化較少，能夠防止因溫度變化而導致的機械故障。并且，由于能夠通過單一的水溫調整單元對兩系統的水進行調整，所以能夠減少部件個數而減少成本。

并且，在本發明的恒溫水提供裝置中，還具有冷卻單元，該冷卻單元配設在從該第2貯存容器到該加工裝置的第2流路上的比該第2送出泵靠下游的位置，并將水冷卻至規定的溫度。

根據本發明，由于在將第2貯存容器內的驅動部冷卻用的水排出的同時，從第1貯存容器向第2貯存容器提供加工用的恒溫水，所以自動更換第2貯存容器內的水。因此，既能夠防止驅動部的破損，又能夠大幅減少冷卻水的更換作業和停機時間。

附圖說明

圖1是本實施方式的恒溫水提供裝置的示意圖。

圖2的(a)和(b)是本實施方式的恒溫水提供裝置所進行的水的提供動作的說明圖。

標號說明

1：恒溫水提供裝置；2：水提供源；3：加工裝置；4：驅動部；11：第1貯存容器；12：第1流路；14：第1送出泵；16：水溫調整單元；21：第2貯存容器；22：第2流路；23：循環流路；24：第2送出泵；26：第2冷卻單元(冷卻單元)；31：恒溫水提供流路；32：排水流路；33：第1電磁閥；34：第2電磁閥；41：控制單元；42：時機管理部；43：電磁閥控制部。

具體實施方式

以下，參照附圖對本實施方式的恒溫水提供裝置進行說明。圖1是本實施方式的恒溫水提供裝置的示意圖。另外，在以下的說明中，例示了在切削裝置或磨削裝置等加工裝置上設置有恒溫水提供裝置的結構，但該結構并沒有限定。在其他的具有主軸等驅動部的加工裝置中也可以具有恒溫水提供裝置。

如圖1所示，恒溫水提供裝置1將來自水提供源2的水調整為恒溫而提供給加工裝置3，具有提供加工用的水的第1系統10和提供驅動部冷卻用的水的第2系統20。在第1系統10中，向加工裝置3的噴嘴(未圖示)等提供加工用的水而對加工部位進行冷卻和清洗。提供后的加工用的水經由加工裝置3的水箱(未圖示)等而排出到外部。由于加工用的水也會被吹送到加工對象的工件等，所以為了不對加工精度產生影響而調整為恒定溫度。

在第2系統20中，向主軸、卡盤工作臺或旋轉工作臺的軸電動機等驅動部4內提供驅動部冷卻用的水，對在這些驅動部4內產生的熱量進行冷卻。由于驅動部冷卻用的水對驅動部4進行冷卻即可，所以不需要進行像加工用的水那樣的純度和溫度調整，能夠在恒溫水提供裝置1與加工裝置3之間進行循環。這樣，在加工裝置3的工作時，來自水提供源2的水通過第1系統10而持續提供給加工裝置3，并且利用第2系統20使水循環而對在驅動部4中產生的熱量進行持續冷卻。

但是，通常當長時間持續地循環使用驅動部冷卻用的水時，會擔心雜質濃縮而作為污染物堆積在流路等中。因此，在本實施方式的恒溫水提供裝置1中，將在第2系統20內循環的驅動部冷卻用的水的一部分排出并且向第2系統20提供第1系統10的加工用的水的一部分，從而自動更換第2系統20內的水。由此，能夠抑制雜質的濃縮，進而在使加工裝置3工作的狀態下對第2系統20內的水進行更換，因此能夠大幅減少停機時間。

并且，當在加工裝置3的初期工作時驅動部冷卻用的水過冷時，存在因各驅動部4的軸承等收縮而使旋轉軸咬住的可能性。通常，在加工前利用驅動部4的怠速時的發熱而使驅動部冷卻用的水上升至恒定溫度從而抑制加工中的咬住，但初期工作時的啟動較慢。因此，在本實施方式中，向第2系統20提供由第1系統10進行了溫度調整而達到規定的溫度的加工用的水。由此，第2系統20內的驅動部冷卻用的水不會變得過冷，加快了初期工作時的啟動。

以下，對本實施方式的恒溫水提供裝置1的第1系統10和第2系統20的詳細結構進行說明。在第1系統10中設置有從第1貯存容器11到加工裝置3的第1流路12。在第1流路12上，從上游朝向下游依次設置有第1貯存容器11、第1送出泵14、第1壓力檢測單元15、水溫調整單元16以及第1過濾器17。在第1貯存容器11中貯存有從水提供源2提供的加工用的水，通過第1送出泵14將第1貯存容器11內的水從第1貯存容器11送出至加工裝置3。

通過第1壓力檢測單元15來檢測第1送出泵14的送出壓，并根據第1壓力檢測單元15的檢測結果對第1送出泵14的送出壓進行調整。在第1流路12上的第1送出泵14的下游，通過水溫調整單元16將水的溫度調整為規定的溫度。水溫調整單元16由冷卻器等第1冷卻單元18和加熱器等加熱單元19構成，對第1冷卻單元18的冷卻和加熱單元19的加熱進行組合而將水調整為規定的溫度。變成規定的溫度的水(恒溫水)通過第1過濾器17而作為加工用的水提供給加工裝置3內的噴嘴。

在第2系統20中設置有從第2貯存容器21到加工裝置3的驅動部4的第2流路22和從加工裝置3的驅動部4到第2貯存容器21的循環流路23。在第2流路22上，從上游朝向下游設置有第2貯存容器21、第2送出泵24、第2壓力檢測單元25、第2冷卻單元(冷卻單元)26以及第2過濾器27。在第2貯存容器21中貯存有加工裝置3的驅動部冷卻用的水，通過第2送出泵24將第2貯存容器21內的水從第2貯存容器21送出至加工裝置3的驅動部4。

通過第2壓力檢測單元25來檢測第2送出泵24的送出壓，并根據第2壓力檢測單元25的檢測結果對第2送出泵24的送出壓進行調整。在第2流路22上的第2送出泵24的下游，通過冷卻器等第2冷卻單元26將水的溫度冷卻至規定的溫度。冷卻至規定的溫度的水通過第2過濾器27而作為驅動部冷卻用的水提供給加工裝置3內的驅動部4。并且，進行了驅動部冷卻之后的水通過循環流路23而返回到第2貯存容器21內，在第2貯存容器21與驅動部4之間進行循環。

并且，在第1系統10中設置有恒溫水提供流路31，該恒溫水提供流路31在水溫調整單元16的下游從第1流路12分支而與第2貯存容器21連通，通過恒溫水提供流路31從第1流路12向第2貯存容器21提供調整至規定的溫度的水。在第2系統20中設置有排水流路32，該排水流路32在第2送出泵24的下游從第2流路22分支而將第2貯存容器21的水排出到外部。在從第1流路12向恒溫水提供流路31的分支部位配設有針對第2貯存容器21的供水用的第1電磁閥33，在從第2流路22向排水流路32的分支部位配設有第2貯存容器21的排水用的第2電磁閥34。

在恒溫水提供裝置1上至少設置有對第1電磁閥33和第2電磁閥34的開閉進行控制的控制單元41。在控制單元41中設置有對第2貯存容器21的排水時機進行管理的時機管理部42以及對第1電磁閥33和第2電磁閥34的開閉進行控制的電磁閥控制部43。另外，控制單元41由執行各種處理的處理器或存儲器等構成。存儲器根據用途由rom(readonlymemory：只讀存儲器)、ram(randomaccessmemory：隨機存取存儲器)等一個或多個存儲介質構成。在存儲器中存儲有用于執行時機管理和開閉控制的程序等。

在這樣構成的恒溫水提供裝置1中，在規定的時機打開第2電磁閥34而將第2貯存容器21內的水按照規定的量排出，并且打開第1電磁閥33而將第1流路12內的水按照規定的量向第2貯存容器21提供。一邊按照規定的量對第2貯存容器21內的水進行更換，一邊使水在第2貯存容器21與加工裝置3的驅動部4之間循環。因此，抑制了在第2貯存容器21和驅動部4中循環的水中的雜質濃度的上升，并且自動地實施第2貯存容器21內的驅動部冷卻用的水的更換作業。

參照圖2對由恒溫水提供裝置進行的水的提供動作進行說明。圖2是由本實施方式的恒溫水提供裝置進行的水的提供動作的說明圖。其中，圖2的(a)示出了使從第1流路向第2貯存容器21的供水停止的供水停止狀態，圖2的(b)示出了從第1流路向第2貯存容器21供水的供水狀態。

如圖2的(a)所示，在針對第2貯存容器21的供水停止狀態下，根據來自時機管理部42的指示而通過電磁閥控制部43關閉恒溫水提供流路31的第1電磁閥33和排水流路32的第2電磁閥34。由此，停止從第1流路12向第2貯存容器21的供水，并且停止從第2貯存容器21向外部的排水。在針對該第2貯存容器21的供水停止狀態下，從水提供源2向第1貯存容器11提供加工用的水，并通過第1送出泵14的送出壓將第1貯存容器11內的水送出到第1流路12內。

通過水溫調整單元16將第1流路12內的水調整為規定的溫度。在第1流路12內的水溫為規定的溫度以上的情況下，通過水溫調整單元16的第1冷卻單元18冷卻至規定的溫度。并且，在第1流路12內的水溫比規定的溫度低的情況下，通過水溫調整單元16的加熱單元19加熱至規定的溫度。并且，規定的溫度的水在通過第1過濾器17去除了異物的狀態下從加工裝置3的噴嘴朝向工件的加工點噴射。該加工用的水經由加工裝置3的水箱等而排出到外部。

另一方面，通過第2送出泵24的送出壓將第2貯存容器21內的水送出到第2流路22內。第2流路22內的水通過第2冷卻單元26冷卻至規定的溫度。在第2流路22內的水溫為規定的溫度以上的情況下，通過第2冷卻單元26冷卻至規定的溫度以下。并且，在第2流路22內的水溫比規定的溫度低的情況下，不利用第2冷卻單元26進行冷卻而直接通過。并且，冷卻后的水在通過第2過濾器27去除了異物的狀態下提供給加工裝置3的驅動部4。進行了驅動部冷卻之后的水通過循環流路23而返回到第2貯存容器21。

這樣，由于向加工裝置3提供通過第1流路12而調整為規定的溫度的加工用的水，所以抑制了工件的加工時的加工精度的降低。并且，由于向加工裝置3的驅動部4提供通過第2流路22而冷卻至規定的溫度以下的驅動部冷卻用的水，所以從驅動部4帶走熱量而抑制驅動部4的老化等。并且，雖然進行了驅動部冷卻之后的水因吸收熱量而變暖，但其在返回到第2貯存容器21之后再次在第2流路22內被冷卻至規定的溫度以下，由此，再次作為驅動部冷卻用的水而進行再利用。

如圖2的(b)所示，在針對第2貯存容器21的供水狀態下，根據來自時機管理部42的指示而通過電磁閥控制部43打開恒溫水提供流路31的第1電磁閥33和排水流路32的第2電磁閥34。由此，開始進行從第1流路12向第2貯存容器21的供水，并且開始進行從第2貯存容器21向外部的排水。在針對該第2貯存容器21的供水狀態下，當通過第1送出泵14從第1貯存容器11送出加工用的水時，通過了水溫調整單元16的規定的溫度的水在第1流路12的中途部分被恒溫水提供流路31分流。

在第1流路12內直行的水從加工裝置3的噴嘴朝向加工點噴射，并經由加工裝置3的水箱等而排出到外部。流入恒溫水提供流路31的水被提供給第2貯存容器21，并在第2貯存容器21中作為驅動部冷卻用的水而貯存。此時，由于恒溫水提供流路31內的水被水溫調整單元16調整為規定的溫度，所以貯存在第2貯存容器21中的水的溫度不會大幅變化。另外，即使因打開第1電磁閥33而使水壓降低，由于第1送出泵14的送出壓足夠高，所以也能夠將加工用的水送出至加工裝置3。

另一方面，當通過第2送出泵24將驅動部冷卻用的水從第2貯存容器21送出時，驅動部冷卻用的水在第2流路22的中途部分被排水流路32分流。在第2流路22內直行的水被第2冷卻單元26冷卻至規定的溫度以下而提供給加工裝置3的驅動部4，并進一步通過循環流路23而返回到第2貯存容器21。流入排水流路32的水被排出到外部，在第2貯存容器21與驅動部4之間的循環中在雜質濃縮之前水量減少。這樣，從第2貯存容器21通過排水流路32僅排出從恒溫水提供流路31向第2貯存容器21供水的量。

由于一點一點地更換第2貯存容器21的水而抑制了雜質的濃度的上升，所以不會向驅動部4提供堆積了雜質的污染物，防止驅動部4的破損。并且，由于在使加工裝置3工作的狀態下自動更換第2貯存容器21內的水，所以能夠減少第2貯存容器21內的水的更換作業并且削減因裝置停止而導致的停機時間。在該情況下，優選對針對第2貯存容器21的供水時機和從第2貯存容器21進行的排水時機進行控制，以便按照24小時對第2貯存容器21內的水進行更換。

由于如上述那樣從恒溫水提供流路31向第2貯存容器21提供規定的溫度的水，所以第2貯存容器21內的水溫不會變得過低。由于第2流路22內的水溫不會極度降低，所以即使縮短加工裝置3的初期工作前的空轉時間(怠速時間)，也不會產生因軸承的收縮等而導致的驅動部4的旋轉軸的咬住等不良情況。因此，能夠加快加工裝置3的初期工作時的啟動。另外，即使因打開第2電磁閥34而使水壓降低，由于第2送出泵24的送出壓足夠高，所以也能夠將冷卻用的水送出至驅動部4。

如以上那樣，在本實施方式的恒溫水提供裝置1中，由于將第2貯存容器21內的驅動部冷卻用的水排出而從第1貯存容器11向第2貯存容器21提供加工用的水，所以自動更換第2貯存容器21內的水。一邊對水進行更換一邊使驅動部冷卻用的水在第2貯存容器21與加工裝置的驅動部4之間循環，所以雜質濃度不會上升，驅動部4不會因被提供堆積了雜質的污染物而破損。并且，由于在使裝置持續工作的狀態下自動更換第2貯存容器21內的水，所以不需要驅動部冷卻用的水的更換作業，并且能夠大幅減少停機時間。進而，由于向第2貯存容器21提供與排水量大致等量的溫度調整后的加工用的水，所以驅動部冷卻用的水的溫度變化較少，能夠防止因溫度變化而導致的機械故障。

另外，本發明并不僅限于上述實施方式，能夠進行各種變更而實施。在上述實施方式中，在附圖中圖示出的大小或形狀等并不僅限于此，能夠在發揮本發明的效果的范圍內進行適當變更。另外，只要在不脫離本發明的目的的范圍內便能夠進行各種變更而實施。

例如，在上述的實施方式中，構成為通過水溫調整單元16將第1流路12的水調整為規定的溫度，并通過第2冷卻單元26將第2流路22的水調整為規定的溫度以下，但并不僅限于該結構。例如，也可以不在第2流路22上設置第2冷卻單元26以便不在第2流路22內進行水溫調整。雖然第2流路22內的水因從驅動部4帶走熱量而變暖，但由于從第1流路12向第2貯存容器21提供規定的溫度的水，所以第2流路22內的水不會變得過于高溫，能夠對驅動部4進行持續冷卻。這樣，由于能夠利用單一的水溫調整單元16將規定的溫度的水提供至第1流路12和第2流路22這兩個系統，所以能夠減少部件個數而降低成本。

并且，在上述的實施方式中，針對第2貯存容器21的供水時機和從第2貯存容器21進行的排水時機是同時實施的，但并不僅限于該結構。如果在第2貯存容器21中貯存有規定的量以上的水，則也可以使針對第2貯存容器21的供水時機和從第2貯存容器21進行的排水時機錯開。

并且，在上述的實施方式中，構成為在第1過濾器17的下游從第1流路12分支而形成有恒溫水提供流路31，但并不僅限于該結構。恒溫水提供流路31在水溫調整單元16的下游從第1流路12分支而形成即可，例如，恒溫水提供流路31也可以在第1過濾器17的上游從第1流路12分支而形成。

并且，在上述的實施方式中，構成為在第2送出泵24與第2冷卻單元26之間從第2流路22分支而形成有排水流路32，但并不僅限于該結構。排水流路32在第2送出泵24的下游從第2流路22分支而形成即可，例如排水流路32也可以從循環流路23分支而形成。

并且，在上述的實施方式中，作為驅動部4，例示了主軸、卡盤工作臺和旋轉工作臺的軸電動機，但并不僅限于該結構。只要驅動部4是隨著加工裝置3的工作而發熱的驅動部位，則并沒有特別限定。

如以上說明的那樣，本發明具有既能夠防止驅動部的破損又能夠大幅減少冷卻水的更換作業和停機時間的效果，特別對向切削裝置、磨削裝置等加工裝置提供加工水和冷卻水的恒溫水提供裝置有用。