恒温水提供系统 |
|||||||
| 申请号 | CN201710362046.1 | 申请日 | 2017-05-22 | 公开(公告)号 | CN107443167A | 公开(公告)日 | 2017-12-08 |
| 申请人 | 株式会社迪思科; | 发明人 | 松本正臣; 齐藤优; | ||||
| 摘要 | 提供恒温 水 提供系统，抑制因外部原因导致的水温 波动 而将希望 温度 的水提供给加工装置。恒温水提供系统利用恒温水提供装置(3)将来自水提供源(2)的水调整为恒温而提供给加工装置(4)，恒温水提供装置中设置有：水温调整单元(16、26)，其将加工水和 冷却水 调整为规定的温度；和水温控制部(46、49)，其重新设定水温调整单元的规定的温度，加工装置中设置有：水温检测单元(41、42)，其检测加工水和冷却水的水温；和水温管理部(45、48)，其计算水温检测单元所检测的水温与预先设定的希望温度之间的温度差。温度差从加工装置的水温管理部反馈给恒温水提供装置的 调温 控制部，被调温控制部进行再设定以使水温调整单元的规定的温度在加工装置中成为希望温度。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种恒温水提供系统，其特征在于， |
||||||
| 说明书全文 | 恒温水提供系统技术领域背景技术[0002] 通常在磨削装置或切削装置等加工装置中，加工水或主轴的冷却水等水温被管理为恒定温度。通过提供恒定温度的加工水和冷却水，防止因机械部件的热膨胀和热收缩而导致的加工精度的恶化或如主轴的卡住等那样因部件彼此的接触而使装置自身损伤。以往，公知利用恒温水提供装置将提供给加工装置的水保持为恒定温度的恒温水提供系统(例如，参照专利文献1)。关于恒温水提供系统，在从贮存容器到加工装置的流路的中途设置温度调整器并将通过温度调整器而被调整为恒定温度的水提供给加工装置。 [0003] 专利文献1：日本特开2007-127343号公报 [0004] 但是，在恒温水提供系统中，并不仅限于恒温水提供装置和加工装置设置在同一楼层上。因此，当恒温水提供装置和加工装置的设置场所分开时，在从恒温水提供装置朝向加工装置的期间，受到使用环境等外部原因的影响，温度会在配管内发生变化。因此，虽然对加工装置提供已利用恒温水提供装置调整为希望温度的加工水或冷却水，在提供给加工装置时，水温也会变化数度以上，存在无法按照希望温度来进行来自喷射喷嘴的喷射及加工装置的冷却的问题。 发明内容[0005] 本发明是鉴于该点而完成的，其目的在于提供恒温水提供系统，能够抑制因外部原因导致的水温的波动而将希望温度的水提供给加工装置。 [0006] 根据本发明，提供恒温水提供系统，其特征在于，该恒温水提供系统具有：恒温水提供装置，其将从水提供源提供的水调整为规定的温度而进行提供；加工装置，其使用从该恒温水提供装置提供的水；以及控制单元，其对该恒温水提供装置进行控制以使在该加工装置内使用的水成为希望温度；该恒温水提供装置包含：贮存容器，其对从水提供源提供的在该加工装置内使用的水进行贮存；送出泵，其配设在从该贮存容器到该加工装置的流路上，向该加工装置送出水；以及水温调整单元，其配设在该流路上的比该送出泵靠下游的位置，将水温调整为规定的温度T，该加工装置具有水温检测单元，该水温检测单元对提供到该加工装置内的水的水温进行检测，该控制单元包含：水温管理部，其接收该加工装置内的该水温检测单元所检测的水温T0并计算该水温T0与预先存储的希望温度T1之间的差Δ＝T1－T0；以及调温控制部，其接收该水温管理部所计算的该差Δ信息，使该恒温水提供装置的该水温调整单元的该规定的温度T与该差Δ相加而重新进行设定，该恒温水提供系统将水以该希望温度提供到该加工装置内。 [0007] 根据该结构，将在加工装置中检测出的水温与希望温度之间的温度差反馈给恒温水提供装置，在恒温水提供装置中再设定为反映了温度差的规定的温度。即，利用在设置有加工装置的使用环境中检测出的水温与希望温度之间的温度差，对设置有恒温水提供装置的使用环境中的规定的温度的设定误差进行校正。利用恒温水提供装置将水温调整为该再设定后的规定的温度，由此，在从恒温水提供装置向加工装置提供水的期间，水温从规定的温度变化到加工装置的希望温度。由此，虽然在从恒温水提供装置向加工装置提供水的期间水温因外部原因等而发生变化，也能够将希望温度的水提供给加工装置。 [0008] 优选在本发明的恒温水提供系统中，该控制单元的该水温管理部配设在该加工装置内，该水温管理部通过无线或有线的通信单元将该差Δ信息从该水温管理部发送给该恒温水提供装置的该调温控制部。 [0009] 优选在本发明的恒温水提供系统中，该控制单元的该水温管理部配设在该恒温水提供装置内，该水温管理部通过无线或有线的通信单元将水温T0的信息从该加工装置内的该水温检测单元发送给该恒温水提供装置内的该水温管理部。 [0010] 根据本发明，将在加工装置中检测出的水温与希望温度之间的温度差反馈给恒温水提供装置而进行温度调整，由此，能够抑制因外部原因导致的水温的波动而将希望温度的水从恒温水提供装置提供给加工装置。附图说明 [0011] 图1是本实施方式的恒温水提供系统的示意图。 [0012] 图2是本实施方式的恒温水提供系统所进行的温度调整动作的说明图。 [0013] 图3是变形例的恒温水提供系统所进行的温度调整动作的说明图。 [0014] 标号说明 [0015] 1：恒温水提供系统；2：水提供源；3：恒温水提供装置；4：加工装置；11：第1贮存容器；14：第1送出泵；16：第1水温调整单元；21：第2贮存容器；24：第2送出泵；26：第2水温调整单元；41：第1水温检测单元；42：第2水温检测单元；44：第1控制单元；45：第1水温管理部；46：第1调温控制部；47：第2控制单元；48：第2水温管理部；49：第2调温控制部；Ta、Tb：规定的温度；T1a、T2a：希望温度。 具体实施方式[0016] 以下，参照附图对本实施方式的恒温水提供系统进行说明。图1是本实施方式的恒温水提供系统的示意图。另外，在以下的说明中，例示了具有切削装置作为加工装置的恒温水提供系统，但并不仅限于该结构。加工装置只要是使用从恒温水提供装置提供的水的结构即可，例如，也可以是磨削等其他的加工装置。 [0017] 如图1所示，恒温水提供系统1利用恒温水提供装置3将来自水提供源2的水调整至恒温而提供给加工装置4，该恒温水提供系统1具有提供加工水(加工用的水)的第1系统10和提供冷却水(冷却用的水)的第2系统20。在第1系统10中，从加工装置4的喷射喷嘴5喷射加工水而对加工部位进行冷却和清洗。提供后的加工水借助加工装置4的水箱(未图示)等排出到外部。由于加工水也会被喷到加工对象的工件等上，所以将加工水调整至希望温度以便不对加工精度产生影响。 [0018] 在第2系统20中，向主轴6内的水套(未图示)等提供冷却水而对主轴轴体进行冷却。由于冷却水对主轴轴体进行冷却即可，不需要像加工水那样的纯度和温度调整，所以冷却水可以在恒温水提供装置3与加工装置4之间循环。这样，在加工装置4的运转时，通过第1系统10向加工装置4持续提供来自水提供源2的水，并且在第2系统20中，水进行循环而对主轴6的摩擦热持续进行冷却。另外，在第2系统20中，除了主轴6之外，也可以对卡盘工作台(未图示)进行冷却。 [0019] 在第1系统10中设置有从第1贮存容器(贮存容器)11到加工装置4的第1流路12。在第1流路12上，从上游朝向下游依次设置有恒温水提供装置3的第1贮存容器11、第1送出泵(送出泵)14、第1压力检测单元15、第1水温调整单元16和第1过滤器17。在第1贮存容器11中贮存有从水提供源2提供的加工水，第1贮存容器11内的水通过第1送出泵14而从第1贮存容器11朝向加工装置4的喷射喷嘴5送出。 [0020] 通过第1压力检测单元15对第1送出泵14的送出压进行检测，并根据第1压力检测单元15的检测结果对第1送出泵14的送出压进行调整。在第1流路12上的第1送出泵14的下游，通过第1水温调整单元16将水温调整至规定的温度。第1水温调整单元16由冷却器组(chiller unit)等第1冷却单元18和加热器等加热单元19构成，对第1冷却单元18的冷却和加热单元19的加热进行组合而将水调整至规定的温度。成为了规定的温度的水通过第1过滤器17而作为加工水朝向加工装置4提供。 [0021] 在第2系统20中设置有从第2贮存容器(贮存容器)21到加工装置4的主轴6的第2流路22和从加工装置4的主轴6到第2贮存容器21的循环流路23。在第2流路22上，从上游朝向下游依次设置有恒温水提供装置3的第2贮存容器21、第2送出泵(送出泵)24、第2压力检测单元25、第2水温调整单元26和第2过滤器27。在第2贮存容器21中贮存有加工装置4的冷却水，第2贮存容器21内的水通过第2送出泵24而从第2贮存容器21朝向加工装置4的主轴6送出。 [0022] 通过第2压力检测单元25对第2送出泵24的送出压进行检测，并根据第2压力检测单元25的检测结果对第2送出泵24的送出压进行调整。在第2流路22上的第2送出泵24的下游，通过第2水温调整单元26中的冷却器组等第2冷却单元28将水温冷却至规定的温度。被冷却至规定的温度以下的水通过第2过滤器27而作为冷却水提供给加工装置4内的主轴6。并且，对主轴进行了冷却之后的水通过循环流路23而返回到第2贮存容器21内，在第2贮存容器21与主轴6之间循环。 [0023] 并且，在第1系统10中设置有在第1水温调整单元16的下游从第1流路12分支而与第2贮存容器21连通的恒温水提供流路31，通过恒温水提供流路31从第1流路12向第2贮存容器21提供已被调整至规定的温度的水。在从第1流路12向恒温水提供流路31的分支部位配设有对向第2贮存容器21的供水进行切换的电磁阀32。另外，也可以对第2流路22连接排水路而将在第2系统20内进行循环的冷却水的一部分排出，并且将第1系统10的加工水的一部分提供给第2系统20，而对第2系统20内的水进行定期地更换。 [0024] 在这样构成的恒温水提供系统1中，向加工装置4提供借助恒温水提供装置3进行了温度调整的加工水而从刀具罩的喷射喷嘴5朝向加工部位喷射。并且，关于借助恒温水提供装置3进行了温度调整的冷却水，冷却水在加工装置4的主轴6与恒温水提供装置3之间循环。并且，在恒温水提供系统1中，由于分为加工水用的第1系统10和冷却水用的第2系统20，所以能够利用第1系统10和第2系统20对加工水的温度和冷却水的温度个别地进行调整。 [0025] 不过，在恒温水提供系统1中，并不仅限于恒温水提供装置3和加工装置4较近地设置，很多情况下设置在清洁度不同的分开的场所中。由于恒温水提供装置3和加工装置4分开，所以将恒温水提供装置3和加工装置4相连的配管形成得较长。因此，在从恒温水提供装置3朝向加工装置4的配管内容易受到使用环境等各种外部原因的影响，有时在提供给加工装置时水温会变化数度以上。虽然也考虑过在恒温水提供装置3中对配管内的温度变化进行预测而进行温度调整，但很难对考虑了外部原因的温度变化进行合适地预测。 [0026] 因此，在本实施方式中，利用第1水温检测单元41对即将提供给加工装置4的喷射喷嘴5之前的加工水的水温进行检测，并利用第2水温检测单元42对即将提供给加工装置4的主轴6之前的冷却水的水温进行检测。并且，将检测温度相对于加工装置4中的希望温度的温度差反馈给恒温水提供装置3，在恒温水提供装置3中利用第1、第2水温调整单元16、26对温度差加以考虑而再次进行温度调整。由此，能够抑制因外部原因导致的水温的波动而将希望温度的加工水和冷却水从恒温水提供装置3提供给加工装置4。 [0027] 在该情况下，在恒温水提供系统1中作为第1控制单元44设置有第1水温管理部(水温管理部)45和第1调温控制部(调温控制部)46，作为第2控制单元47设置有第2水温管理部(水温管理部)48和第2调温控制部(调温控制部)49。第1、第2水温管理部45、48分别配设在加工装置4内，第1、第2调温控制部46、49分别配设在恒温水提供装置3内。加工装置4的第1、第2水温管理部45、48和恒温水提供装置3的第1、第2调温控制部46、49通过无线或有线的通信单元以能够通信的方式连接。 [0028] 并且，在第1水温管理部45中预先存储有加工水的希望温度T1a。第1水温管理部45接收由配设在加工装置4内的第1水温检测单元41检测到的水温T0a，计算水温T0a与预先存储的希望温度T1a之间的差Δa(Δa＝T1a－T0a)。通过通信单元从第1水温管理部45向第1调温控制部46发送差Δa信息。第1调温控制部46从第1水温管理部45接收差Δa信息，使第1水温调整单元16的目前的规定的温度Ta与差Δa相加而重新设定为新的规定的温度Ta。 [0029] 同样，在第2水温管理部48中预先存储有冷却水的希望温度T1b。第2水温管理部48接收由配设在加工装置4内的第2水温检测单元42检测到的水温T0b，计算水温T0b与预先存储的希望温度T1b之间的差Δb(Δb＝T1b－T0b)。通过通信单元从第2水温管理部48向第2调温控制部49发送差Δb信息。第2调温控制部49从第2水温管理部48接收差Δb信息，使第2水温调整单元26的目前的规定的温度Tb与差Δb相加而重新设定为新的规定的温度Tb。 [0030] 这样，将水温T0a、T0b相对于加工装置4内的希望温度T1a、T1b的温度差Δa、Δb反馈给恒温水提供装置3，在恒温水提供装置3中再设定为反映了温度差Δa、Δb的新的规定的温度Ta、Tb。由此，在恒温水提供装置3中加工水被调整为新的规定的温度Ta，冷却水被调整为新的规定的温度Tb以下。因此，在从恒温水提供装置3朝向加工装置4的配管内，加工水发生温度变化而成为希望温度T1a，冷却水发生温度变化而成为希望温度T1b，能够利用加工装置4进行合适的温度管理。 [0031] 另外，第1控制单元44的第1水温管理部45和第1调温控制部46以及第2控制单元47的第2水温管理部48和第2调温控制部49分别由执行各种处理的处理器、存储器、发送接收电路等构成。存储器按照用途由ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等一个或多个存储介质构成。在存储器中除了希望温度T1a、T1b等参数之外，还存储有各种控制程序。 [0032] 以下，参照图2对恒温水提供系统所进行的温度调整动作进行具体地说明。图2是本实施方式的恒温水提供系统所进行的温度调整动作的说明图。另外，在图2中，示出了使从第1流路向第2贮存容器的供水停止的状态，但也可以从第1流路向第2贮存容器进行供水。 [0033] 如图2所示，在恒温水提供系统1中，恒温水提供装置3和加工装置4设置于不同的楼层等，水容易在连接装置之间的配管内发生温度变化。当在这样的恒温水提供系统1中使加工装置4运转时，通过第1送出泵14从第1贮存容器11送出加工水。在第1水温调整单元16中设定有规定的温度Ta(例如，为21℃)，通过第1水温调整单元16将加工水调整为规定的温度Ta。温度调整后的加工水从加工装置4的喷射喷嘴5朝向加工点喷射，并借助加工装置4的水箱等排出到外部。 [0034] 此时，在加工装置4的喷射喷嘴5的前方的配管内配设有第1水温检测单元41，通过第1水温检测单元41对即将从喷射喷嘴5喷射之前的加工水的水温T0a(例如，为22℃)进行检测。加工水的水温T0a因外部原因等在配管内从规定的温度Ta发生了变化。并且，从第1水温检测单元41向第1水温管理部45输出水温T0a而通过第1水温管理部45计算希望温度T1a(例如，21℃)与水温T0a(22℃)之间的差Δa(－1℃)。差Δa被发送给第1调温控制部46，在第1调温控制部46中根据差Δa来生成规定的温度Ta的变更指令。 [0035] 在第1调温控制部46中生成使目前的规定的温度Ta(21℃)与差Δa(－1℃)相加的变更指令，在第1水温调整单元16中根据来自第1调温控制部46的变更指令来设定新的规定的温度Ta(20℃)。虽然温度调整后的加工水在朝向加工装置4为止的配管内因外部原因等而发生温度变化，但通过配管内的温度变化而调整为希望温度T1a(21℃)。这样，在恒温水提供装置3中考虑了因外部原因导致的温度变化而对加工水进行温度调整，在加工装置4中从喷射喷嘴5喷射出成为了希望温度的加工水。 [0036] 并且，在恒温水提供系统1中，定期地从第1流路12借助恒温水提供流路31向第2贮存容器21提供加工水，并作为冷却水贮存在第2贮存容器21中。在加工装置4的运转时，通过第2送出泵24从第2贮存容器21送出冷却水。在第2水温调整单元26中设定有规定的温度Tb(例如，为22℃)，通过第2水温调整单元26将加工水调整至规定的温度Tb以下。温度调整后的加工水被提供给加工装置4的主轴6，进而通过循环流路23而返回到第2贮存容器21中。 [0037] 此时，在加工装置4的主轴6的前方的配管内配设有第2水温检测单元42，通过第2水温检测单元42对即将提供给主轴6之前的冷却水的水温T0b(例如为24℃)进行检测。冷却水的水温T0b因外部原因等在配管内从规定的温度Tb发生了变化。并且，从第2水温检测单元42向第2水温管理部48输出水温T0b而通过第1水温管理部45计算希望温度T1b(例如，为22℃)与水温T0b(24℃)之间的差Δb(－2℃)。差Δb被发送给第2调温控制部49，在第2调温控制部49中根据差Δb来生成规定的温度Tb的变更指令。 [0038] 在第2调温控制部49中生成使目前的规定的温度Tb(22℃)与差Δb(－2℃)相加的变更指令，在第2水温调整单元26中根据来自第2调温控制部49的变更指令来设定新的规定的温度Tb(20℃)。虽然温度调整后的冷却水在朝向加工装置4为止的配管内因外部原因等而发生温度变化，但通过配管内的温度变化而调整为希望温度T1b(22℃)以下。这样，在恒温水提供装置3中考虑了因外部原因导致的温度变化而对冷却水进行温度调整，在加工装置4中利用希望温度以下的水来冷却主轴。 [0039] 另外，冷却水能够对主轴轴体进行冷却即可，不需要对其进行像加工水那样的高度的温度调整，至少调整至希望温度T1b以下即可。因此，仅在加工装置4内的冷却水的水温T0b比希望温度T1b高的情况下，才需要在恒温水提供装置3中进行对规定的温度Tb的再设定。在加工装置4内的冷却水的水温T0b为希望温度T1b以下的情况下，不需要在恒温水提供装置3中对规定的温度Tb进行再设定。因此，省略了第2水温管理部48和第2调温控制部49中的各种计算处理和控制处理。 [0040] 如上述那样，在本实施方式的恒温水提供系统1中，在加工装置4中检测出的水温与希望温度之间的温度差被反馈给恒温水提供装置3，在恒温水提供装置3中对反映了温度差的规定的温度进行再设定。即，利用在设置有加工装置4的使用环境中检测出的水温与希望温度之间的温度差，对设置有恒温水提供装置3的使用环境中的规定的温度的设定误差进行校正。利用恒温水提供装置将水温调整为该再设定后的规定的温度，由此，在从恒温水提供装置3向加工装置4提供水的期间，水温从规定的温度变化到加工装置4的希望温度。因此，虽然在从恒温水提供装置3向加工装置4提供水的期间水温因外部原因等而发生变化，也能够将希望温度的水提供给加工装置4。 [0041] 另外，本发明并不仅限于上述实施方式，能够实施各种变更。在上述实施方式中，关于在附图中图示的大小或形状等，并不仅限于此，能够在发挥本发明的效果的范围内进行适当变更。另外，只要在不脱离本发明的目的的范围内便能够实施适当变更。 [0042] 例如，在上述的实施方式中，构成为第1、第2水温管理部45、48配设在加工装置4内，第1、第2调温控制部46、49配设在恒温水提供装置3内，但并不仅限于该结构。例如，如图3所示，第1、第2水温管理部45、48也可以配设在恒温水提供装置3内。以下，参照图3对变形例的恒温水管理系统进行简单地说明。另外，在变形例中尽量省略与本实施方式同样的结构而进行说明，对与本实施方式相同的名称赋予相同的标号而进行说明。 [0043] 如图3所示，在变形例的恒温水提供系统1中，当利用加工装置4内的第1水温检测单元41对水温T0a进行检测时，通过无线或有线的通信单元从第1水温检测单元41向恒温水提供装置3内的第1水温管理部45发送水温T0a。在第1水温管理部45中，计算加工装置4内的水温T0a与希望温度T1a之间的差Δa，通过第1调温控制部46根据差Δa对第1水温调整单元16的规定的温度Ta进行再设定。由此，利用恒温水提供装置3对加工水进行温度调整而在加工装置4中从喷射喷嘴5喷射出已成为希望温度的加工水。 [0044] 当利用加工装置4内的第2水温检测单元42对水温T0b进行检测时，通过无线或有线的通信单元从第2水温检测单元42向恒温水提供装置3内的第2水温管理部48发送水温T0b。在第2水温管理部48中，计算加工装置4内的水温T0b与希望温度T1b之间的差Δb，通过第2调温控制部49根据差Δb对第2水温调整单元26的规定的温度Tb进行再设定。由此，利用恒温水提供装置3对冷却水进行温度调整而在加工装置4中向主轴6提供已成为希望温度的冷却水。因此，即使在变形例的恒温水提供系统1中，也能够得到与本实施方式同样的效果。 [0045] 并且，也可以采用第1、第2调温控制部46、49配设在加工装置4中的结构。在该情况下，通过加工装置4内的第1、第2调温控制部46、49并借助无线或有线的通信单元对恒温水提供装置3的第1、第2水温调整单元16、26的加工水和冷却水的温度调整进行控制。即，从加工装置4向恒温水提供装置3发送变更指令，根据变更指令对恒温水提供装置3的第1、第2水温调整单元16、26的规定的温度Ta、Tb进行再设定。即使是这样的结构，也能够得到与本实施方式同样的效果。 [0046] 进而，第1、第2水温管理部45、48和第1、第2调温控制部46、49并不仅限于配设在恒温水提供装置3或加工装置4中的结构，也可以配设在通过无线或有线的通信单元而与恒温水提供装置3或加工装置4连接的外部装置中。 [0047] 并且，在上述的实施方式中，构成为从第1系统10的第1流路12向第2系统20的第2贮存容器21提供加工水，但并不仅限于该结构。可以使第1系统10与第2系统20完全地分离，也可以使加工水与冷却水的提供源不同。例如，也可以在第1系统10中使用来自水提供源2的纯水等作为加工水，在第2系统20中使用来自自来水管的自来水等作为冷却水。 [0048] 并且，在上述的实施方式中，构成为通过第1水温检测单元41对即将从喷射喷嘴5喷射之前的加工水的水温进行检测，但并不仅限于该结构。第1水温检测单元41在加工装置4的配管内对加工水的水温进行检测即可。并且，构成为通过第2水温检测单元42对即将提供给主轴6之前的冷却水的水温进行检测，但并不仅限于该结构。第2水温检测单元42在加工装置4的配管内对冷却水的水温进行检测即可。 [0049] 并且，在上述的实施方式中，构成为向主轴6提供冷却水，但并不仅限于该结构。只要将冷却水提供给加工装置4中需要冷却的部位即可，例如也可以提供给卡盘工作台内的冷却流路。 [0050] 如以上说明的那样，本发明具有能够抑制因外部原因导致的水温的波动而将希望温度的水提供给加工装置的效果，特别对向切削装置或磨削装置等加工装置提供加工水和冷却水的恒温水提供系统有用。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈