JP2013013968A

JP2013013968A - Coolant supply device for machine tool and coolant supply method

Info

Publication number: JP2013013968A
Application number: JP2011148448A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Ishii; 一成石井; 知博 ▲高▼部; Tomohiro Takabe; Miki Omachi; 未来大間知
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-24
Anticipated expiration: 2031-07-04
Also published as: JP5269955B2

Abstract

【課題】クーラント吐出用のポンプを駆動するモータの消費電力を最適に低減する。
【解決手段】工作機械のクーラント供給装置は、クーラントを吐出する、吐出能力を変更可能なポンプ１０と、ポンプ１０から吐出されたクーラントを工作機械における加工領域に導くクーラント供給路Ｌ１と、ポンプ１０からのクーラントの過剰な吐出を抑えるようなポンプ１０の最適吐出能力（モータ１１の設定周波数ｆα）を予め記憶する記憶手段２０と、ポンプ１０の吐出能力を記憶手段２０に記憶された最適吐出能力に制御する制御手段２０とを備える。
【選択図】図１The power consumption of a motor for driving a coolant discharge pump is optimally reduced.
A coolant supply device for a machine tool discharges a coolant and can change a discharge capacity. A coolant supply path L1 guides the coolant discharged from the pump 10 to a machining area in the machine tool. Storage means 20 for preliminarily storing the optimal discharge capacity of pump 10 (setting frequency fα of motor 11) that suppresses excessive discharge of coolant from the engine, and optimal discharge capacity stored in storage means 20 for the discharge capacity of pump 10 And control means 20 for controlling.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、加工領域にクーラントを供給する工作機械のクーラント供給装置およびクーラント供給方法に関する。 The present invention relates to a coolant supply device and a coolant supply method for a machine tool that supplies coolant to a machining area.

この種のクーラント供給装置として、クーラント吐出用のポンプを駆動するためのモータの消費電力を低減するようにした装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１記載の装置では、クーラントの吐出圧力を圧力センサにより検出するとともに、検出圧力と設定圧力との偏差を演算し、この偏差に基づいて検出圧力が設定圧力となるようにモータの回転数を制御（フィードバック制御）する。 As this type of coolant supply device, a device that reduces the power consumption of a motor for driving a coolant discharge pump is known (see, for example, Patent Document 1). In the apparatus described in Patent Document 1, the coolant discharge pressure is detected by a pressure sensor, the deviation between the detected pressure and the set pressure is calculated, and the motor rotation is performed so that the detected pressure becomes the set pressure based on this deviation. Control the number (feedback control).

特開２００４−１４４０２０号公報JP 2004-144020 A

しかしながら、上記特許文献１記載の装置では、クーラントの検出圧力に基づいてモータの回転数をフィードバック制御するため、検出圧力を変動させるような外的要因が発生した場合（例えば工具を交換した場合等）に制御動作に遅れが生じ、モータの消費電力を最適に低減することが難しい。 However, in the apparatus described in Patent Document 1, since the rotational speed of the motor is feedback controlled based on the detected pressure of the coolant, an external factor that fluctuates the detected pressure occurs (for example, when a tool is replaced, etc.) ) Causes a delay in the control operation, and it is difficult to optimally reduce the power consumption of the motor.

本発明による工作機械のクーラント供給装置は、クーラントの吐出能力を変更可能なポンプと、ポンプから吐出されたクーラントを工作機械の加工領域に導くクーラント供給路と、ポンプからのクーラントの過剰な吐出を抑えるようなポンプの最適吐出能力を予め記憶する記憶手段と、ポンプの吐出能力を記憶手段に記憶された最適吐出能力に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 A coolant supply device for a machine tool according to the present invention includes a pump capable of changing a coolant discharge capacity, a coolant supply path for guiding the coolant discharged from the pump to a machining area of the machine tool, and an excessive discharge of coolant from the pump. It is characterized by comprising storage means for preliminarily storing the optimum discharge capacity of the pump to be suppressed, and control means for controlling the discharge capacity of the pump to the optimum discharge capacity stored in the storage means.

本発明によれば、ポンプからのクーラントの過剰な吐出を抑えるようなポンプの最適吐出能力を予め記憶し、ポンプの吐出能力をこの最適吐出能力に制御するようにしたので、クーラントの圧力等が変動した場合であっても、制御動作に遅れが生じることなく、モータの消費電力を最適に低減することができる。 According to the present invention, the optimum discharge capacity of the pump that suppresses excessive coolant discharge from the pump is stored in advance, and the discharge capacity of the pump is controlled to this optimum discharge capacity. Even if it fluctuates, the power consumption of the motor can be optimally reduced without causing a delay in the control operation.

本発明の実施の形態に係る工作機械のクーラント供給装置の概略構成を示す回路図。The circuit diagram which shows schematic structure of the coolant supply apparatus of the machine tool which concerns on embodiment of this invention. 図１のコントローラで実行されるモータ周波数設定処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the motor frequency setting process performed with the controller of FIG. 操作パネルの周波数調整画面の一例を示す図。The figure which shows an example of the frequency adjustment screen of an operation panel. 図２の自動周波数取得処理を説明する図。The figure explaining the automatic frequency acquisition process of FIG. 図２の自動周波数取得処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the automatic frequency acquisition process of FIG. 図４の変形例を示す図。The figure which shows the modification of FIG. 図４の他の変形例を示す図。The figure which shows the other modification of FIG.

以下、図１〜図７を参照して、本発明による工作機械のクーラント供給装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る工作機械のクーラント供給装置の概略構成を示す回路図である。工作機械は、例えば工具自動交換装置を有するマシニングセンタである。マシニングセンタは、工具１が取り付けられた主軸２を、ワークが固定された不図示のテーブルに対し、例えば直交３軸方向に相対移動させてワークを加工するものである。このようなマシニングセンタによってワークを加工する場合、工具１の焼き付き防止や切削屑の除去等の目的で、加工領域にクーラントを供給する必要がある。本実施の形態では、主軸２および工具１を貫通したクーラント供給路Ｌ１を形成し、クーラント供給路Ｌ１を介して加工領域にクーラントを供給する、いわゆるスルースピンドルクーラントの場合について説明する。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1-7, embodiment of the coolant supply apparatus of the machine tool by this invention is described.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a schematic configuration of a coolant supply device for a machine tool according to an embodiment of the present invention. The machine tool is, for example, a machining center having an automatic tool changer. The machining center processes the workpiece by moving the spindle 2 to which the tool 1 is attached relative to a table (not shown) to which the workpiece is fixed, for example, in the directions of three orthogonal axes. When machining a workpiece with such a machining center, it is necessary to supply coolant to the machining area for the purpose of preventing seizure of the tool 1 and removing cutting waste. In the present embodiment, a case of a so-called through spindle coolant in which a coolant supply path L1 penetrating the main shaft 2 and the tool 1 is formed and coolant is supplied to the processing region via the coolant supply path L1 will be described.

図１のクーラント供給装置は、吐出管路Ｌａにクーラントを吐出するポンプ１０と、ポンプ１０を駆動する電動モータ１１と、ポンプ１０の最大吐出圧を制限するリリーフ弁１２と、リリーフ弁１２から排出されたクーラントの流れ（ドレン流量）を検出する流量センサ１３と、吐出管路Ｌａをクーラント供給路側の供給管路Ｌｂまたはタンク側の戻り管路Ｌｃに接続する電磁切換弁１４と、戻り管路Ｌｃの途中に設けられたエゼクタ１５と、供給管路Ｌｂから分岐してエゼクタ１５に至る分岐管路Ｌｄに設けられた電磁弁１６と、コントローラ２０とを有する。 The coolant supply device in FIG. 1 is a pump 10 that discharges coolant to a discharge pipe La, an electric motor 11 that drives the pump 10, a relief valve 12 that restricts the maximum discharge pressure of the pump 10, and a discharge from the relief valve 12. A flow rate sensor 13 for detecting the flow of the coolant (drain flow rate), an electromagnetic switching valve 14 for connecting the discharge line La to a supply line Lb on the coolant supply path side or a return line Lc on the tank side, and a return line The ejector 15 provided in the middle of Lc, the electromagnetic valve 16 provided in the branch pipe Ld branched from the supply pipe Lb to the ejector 15, and the controller 20 are included.

コントローラ２０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成され、流量センサ１３と入力装置２１からの信号に応じて、電磁切換弁１４と電磁弁１６の切換を制御する。さらにコントローラ２０はインバータ回路を内蔵し、インバータ回路によりモータ１１に出力される周波数（モータ周波数）を制御し、モータ１１の回転数（モータ速度）を制御する。なお、入力装置２１は、モータ周波数を自動調整する自動調整指令、モータ周波数を手動調整する手動調整指令、ワークの加工開始指令、クーラント供給路Ｌ１に残ったクーラントを吸引するドローバック指令等を出力することができる。 The controller 20 includes an arithmetic processing unit having a CPU, a ROM, a RAM, and other peripheral circuits. The controller 20 switches between the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16 in accordance with signals from the flow sensor 13 and the input device 21. To control. Further, the controller 20 includes an inverter circuit, controls the frequency (motor frequency) output to the motor 11 by the inverter circuit, and controls the rotation speed (motor speed) of the motor 11. The input device 21 outputs an automatic adjustment command for automatically adjusting the motor frequency, a manual adjustment command for manually adjusting the motor frequency, a workpiece machining start command, a drawback command for sucking the coolant remaining in the coolant supply path L1, and the like. can do.

エゼクタ１５は、ノズル部とディフューザ部とを内部に有する周知のものであり、電磁切換弁１４からタンクへのクーラントの流れによって負圧を発生させ、分岐回路Ｌｄからクーラントを吸い込み、タンクに回収する。流量センサ１３は、リリーフ弁１２の下流のドレン管路Ｌｅに接続され、ドレン流量が所定流量以上であるか否かを検出する。所定流量は、流量センサ１３が検知可能な最小流量に相当する。流量センサ１３は、ドレン流量が検出されるとオン信号を出力し、非検出のときはオフ信号を出力する。 The ejector 15 is a well-known one having a nozzle portion and a diffuser portion therein, generates a negative pressure by the flow of the coolant from the electromagnetic switching valve 14 to the tank, sucks the coolant from the branch circuit Ld, and collects it in the tank. . The flow rate sensor 13 is connected to the drain line Le downstream of the relief valve 12 and detects whether or not the drain flow rate is equal to or higher than a predetermined flow rate. The predetermined flow rate corresponds to the minimum flow rate that can be detected by the flow sensor 13. The flow sensor 13 outputs an on signal when the drain flow rate is detected, and outputs an off signal when the drain flow rate is not detected.

図１において、例えば入力装置２１によりワークの加工開始指令が出力されると、コントローラ２０から電磁切換弁１４のソレノイド１４ａにオン信号が出力され、ソレノイド１４ａが励磁して電磁切換弁１４は位置イに切り換えられる。これにより吐出管路Ｌａと供給管路Ｌｂとが連通し、ポンプ１０から吐出されたクーラントは、供給管路Ｌｂおよびクーラント供給路Ｌ１を介して加工領域に供給される。一方、コントローラ２０から電磁切換弁１４のソレノイド１４ａにオフ信号が出力されると、ソレノイド１４ａが非励磁となり、電磁切換弁１４は位置ロに切り換えられる。これにより吐出管路Ｌａと戻り管路Ｌｃとが連通し、ポンプ１０から吐出されたクーラントは、エゼクタ１５を介してタンクに戻る。 In FIG. 1, for example, when a workpiece machining start command is output from the input device 21, an ON signal is output from the controller 20 to the solenoid 14 a of the electromagnetic switching valve 14, and the solenoid 14 a is excited and the electromagnetic switching valve 14 is moved to the position I. Can be switched to. As a result, the discharge pipe La and the supply pipe Lb communicate with each other, and the coolant discharged from the pump 10 is supplied to the machining region via the supply pipe Lb and the coolant supply path L1. On the other hand, when an off signal is output from the controller 20 to the solenoid 14a of the electromagnetic switching valve 14, the solenoid 14a is de-energized and the electromagnetic switching valve 14 is switched to the position b. As a result, the discharge pipe La and the return pipe Lc communicate with each other, and the coolant discharged from the pump 10 returns to the tank via the ejector 15.

また、コントローラ２０から電磁弁１６のソレノイド１６ａにオン信号が出力されると、ソレノイド１６ａが励磁して電磁弁１６は位置イに切り換えられる。これにより供給管路Ｌｂがエゼクタ１５から遮断され、エゼクタ１５を介したクーラントの吸い込みが阻止される。一方、コントローラ２０から電磁弁１６のソレノイド１６ａにオフ信号が出力されると、ソレノイド１６ａが非励磁となり、電磁弁１６は位置ロに切り換えられる。これにより供給管路Ｌｂがエゼクタ１５と連通し、クーラント供給路Ｌ１内の残留クーラントの吸い込みが可能となる。 When an ON signal is output from the controller 20 to the solenoid 16a of the electromagnetic valve 16, the solenoid 16a is excited and the electromagnetic valve 16 is switched to the position A. As a result, the supply line Lb is cut off from the ejector 15, and the suction of coolant through the ejector 15 is prevented. On the other hand, when an off signal is output from the controller 20 to the solenoid 16a of the solenoid valve 16, the solenoid 16a is de-energized, and the solenoid valve 16 is switched to position b. As a result, the supply pipe Lb communicates with the ejector 15 and the residual coolant in the coolant supply path L1 can be sucked.

ところで、マシニングセンタの主軸２には、形状の異なる種々の工具１が取り付けられるが、工具内部のクーラント供給路Ｌ１の仕様（吐出穴の径、クーラント供給路の長さ等）、および工具先端部のワークとの接触状態や、工具先端部に作用する加工負荷等は工具毎に異なる。このため、クーラント供給路Ｌ１に供給されることが必要なクーラント量は、工具毎に異なる。この場合、モータ１１を最大回転数で駆動すれば、ポンプ吐出圧が最大となり、工具１の種類に拘わらず、クーラント供給路Ｌ１には必要量のクーラントを供給することが可能となる。しかし、モータ回転数が最大になると、リリーフ弁１２から排出されるドレン流量が多くなり、モータ１１の消費電力の無駄が大きい。 By the way, various tools 1 having different shapes are attached to the spindle 2 of the machining center. The specifications of the coolant supply path L1 inside the tool (the diameter of the discharge hole, the length of the coolant supply path, etc.) The contact state with the workpiece, the machining load acting on the tool tip, and the like differ for each tool. For this reason, the amount of coolant that needs to be supplied to the coolant supply path L1 differs for each tool. In this case, if the motor 11 is driven at the maximum number of revolutions, the pump discharge pressure becomes maximum, and it becomes possible to supply a necessary amount of coolant to the coolant supply path L1 regardless of the type of the tool 1. However, when the motor rotation speed becomes maximum, the drain flow rate discharged from the relief valve 12 increases, and the power consumption of the motor 11 is wasted.

そこで、本実施の形態では、ドレン流量を最小とするようなモータ回転数（適正モータ回転数Ｎａと呼ぶ）に対応したモータ周波数を、ワーク加工前に予め工具毎に求めておき、ワーク加工時にはモータ回転数をこの適正モータ回転数Ｎａに制御する。モータ回転数が適正モータ回転数Ｎａに制御されると、ポンプ１０からのクーラントの過剰な吐出が抑えられ、ポンプ吐出能力が最適吐出能力となる。適正モータ回転数Ｎａに対応したモータ周波数は、以下のモータ周波数設定処理によって自動的に設定することができる。なお、モータ周波数設定処理では、モータ周波数をユーザが手動で任意の値に設定することも可能である。 Therefore, in the present embodiment, a motor frequency corresponding to a motor rotation speed (referred to as an appropriate motor rotation speed Na) that minimizes the drain flow rate is obtained for each tool in advance before workpiece machining. The motor speed is controlled to this appropriate motor speed Na. When the motor rotation speed is controlled to the appropriate motor rotation speed Na, excessive discharge of the coolant from the pump 10 is suppressed, and the pump discharge capacity becomes the optimal discharge capacity. The motor frequency corresponding to the appropriate motor speed Na can be automatically set by the following motor frequency setting process. In the motor frequency setting process, the user can manually set the motor frequency to an arbitrary value.

以下では、自動的に設定されるモータ周波数を自動周波数ｆ１、ユーザが手動で設定するモータ周波数を手動周波数ｆ２と呼ぶ。本実施の形態では、自動周波数ｆ１と手動周波数ｆ２のいずれかを設定周波数ｆαとして設定し、この設定周波数ｆαを各工具の工具データの一部としてメモリに記憶する。そして、ワーク加工時には、コントローラ２０からの指令によってモータ周波数を使用する工具に対応した設定周波数ｆαに制御する。 Hereinafter, the automatically set motor frequency is referred to as an automatic frequency f1, and the motor frequency manually set by the user is referred to as a manual frequency f2. In the present embodiment, either the automatic frequency f1 or the manual frequency f2 is set as the set frequency fα, and this set frequency fα is stored in the memory as part of the tool data of each tool. And at the time of workpiece | work processing, it controls to the setting frequency f (alpha) corresponding to the tool which uses a motor frequency by the command from the controller 20. FIG.

図２は、コントローラ２０のＣＰＵで実行されるモータ周波数設定処理の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１では、入力装置２１の操作によりモータ周波数の自動調整指令が入力されたか否かを判定する。入力装置２１は例えばタッチパネル式の操作パネルを含む。 FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of a motor frequency setting process executed by the CPU of the controller 20. In step S <b> 1, it is determined whether or not an automatic motor frequency adjustment command is input by operating the input device 21. The input device 21 includes a touch panel type operation panel, for example.

図３は、操作パネルの周波数調整画面２２の一例を示す図である。周波数調整画面２２には、モータ周波数の自動調整指令を入力する自動調整釦２２ａと、手動調整指令時におおけるモータ周波数の指令値を増加するアップ釦２２ｂと、モータ周波数の指令値を減少するダウン釦２２ｃと、調整中の周波数を表示する表示部２２ｄと、調整中の周波数を設定周波数ｆαとして設定する設定釦２２ｅと、周波数の調整動作をキャンセルするキャンセル釦２２ｆと、流量センサ１３からオン信号が出力されると点灯し、オフ信号が出力されると消灯するドレン流量検知ランプ２２ｇと、クーラントを手動で供給および停止させるクーラント釦２２ｈとを有する。自動調整釦２２ａおよびクーラント釦２２ｈは、点消灯可能なランプ式釦として構成されている。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the frequency adjustment screen 22 on the operation panel. The frequency adjustment screen 22 includes an automatic adjustment button 22a for inputting a motor frequency automatic adjustment command, an up button 22b for increasing a motor frequency command value at the time of a manual adjustment command, and a down button for decreasing the motor frequency command value. An on signal from the flow sensor 13; a button 22c; a display unit 22d for displaying the frequency being adjusted; a setting button 22e for setting the frequency being adjusted as the set frequency fα; a cancel button 22f for canceling the frequency adjustment operation; Is provided, and a drain flow rate detection lamp 22g that is turned off when an off signal is output, and a coolant button 22h that manually supplies and stops coolant. The automatic adjustment button 22a and the coolant button 22h are configured as lamp-type buttons that can be turned on and off.

図２のステップＳ１では、自動調整釦２２ａが操作されたか否かにより、自動調整指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ１が肯定されるとステップＳ５に進み、後述の自動周波数ｆ１の取得処理が開始される。ステップＳ１が否定されるとステップＳ２に進み、入力装置２１の操作によりモータ周波数の手動調整指令が入力されたか否かを判定する。例えば図３のアップ釦２２ｂまたはダウン釦２２ｃが操作されると、手動調整指令が入力されたと判定する。図示は省略するが、入力装置２１には最高周波数ｆｍａｘ（例えば６０Ｈｚ）を指令する最高周波数指令部が設けられており、この最高周波数指令部により最高周波数ｆｍａｘが指令されたときも、手動調整指令が入力されたと判定する。ステップＳ２が肯定されるとステップＳ１１に進み、否定されるとステップＳ３に進む。 In step S1 of FIG. 2, it is determined whether or not an automatic adjustment command is input based on whether or not the automatic adjustment button 22a is operated. If step S1 is affirmed, the process proceeds to step S5, and an automatic frequency f1 acquisition process described later is started. When step S1 is denied, it progresses to step S2, and it is determined whether the manual adjustment command of the motor frequency was input by operation of the input device 21. FIG. For example, when the up button 22b or the down button 22c in FIG. 3 is operated, it is determined that a manual adjustment command is input. Although not shown, the input device 21 is provided with a maximum frequency command unit that commands a maximum frequency fmax (for example, 60 Hz). Even when the maximum frequency fmax is commanded by the maximum frequency command unit, a manual adjustment command is provided. Is determined to be input. If step S2 is affirmed, the process proceeds to step S11, and if not, the process proceeds to step S3.

ステップＳ１１では、手動周波数ｆ２の取得処理が実行される。この場合、アップ釦２２ｂが操作されると、表示部２２ｄに表示される周波数が現在表示中の周波数から所定周波数（例えば１Ｈｚ）ずつ増大し、ダウン釦２２ｃが操作されると所定周波数（例えば１Ｈｚ）ずつ減少して、手動周波数ｆ２がその表示値に変更される。最高周波数指令部により最高周波数ｆｍａｘが指令されたときは、手動周波数ｆ２が最高周波数ｆｍａｘに変更される。このようにして調整された手動周波数ｆ２は、その後、設定釦２２ｅが操作されることにより（ステップＳ９）、設定周波数ｆαとして設定される。以上の手動周波数取得処理は、キャンセル釦２２ｆあるいは自動調整釦２２ａが操作されると、中止される。 In step S11, a manual frequency f2 acquisition process is executed. In this case, when the up button 22b is operated, the frequency displayed on the display unit 22d increases from the currently displayed frequency by a predetermined frequency (for example, 1 Hz), and when the down button 22c is operated, the predetermined frequency (for example, 1 Hz) is increased. ) And the manual frequency f2 is changed to the displayed value. When the maximum frequency fmax is commanded by the maximum frequency command unit, the manual frequency f2 is changed to the maximum frequency fmax. The manual frequency f2 thus adjusted is then set as the set frequency fα by operating the setting button 22e (step S9). The above manual frequency acquisition process is canceled when the cancel button 22f or the automatic adjustment button 22a is operated.

一方、ステップＳ３では、入力装置２１の操作によりクーラントの供給指令が入力されたか否かを判定する。ステップＳ３が肯定されるとステップＳ４に進み、否定されるとステップＳ９に進む。ステップＳ４では、自動または手動で設定周波数ｆαが既に設定済みであるか否かが判定される。ステップＳ４が肯定されるとステップＳ９に進み、否定されるとステップＳ５に進む。ステップＳ５では、自動周波数ｆ１の取得処理が実行される。この自動周波数取得処理は、周波数を自動的に変更させることによりドレン流量が最小となる自動周波数ｆ１を検索する処理であり、詳細は後述する。 On the other hand, in step S <b> 3, it is determined whether or not a coolant supply command has been input by operating the input device 21. If step S3 is affirmed, the process proceeds to step S4. If negative, the process proceeds to step S9. In step S4, it is determined whether or not the set frequency fα has already been set automatically or manually. If step S4 is affirmed, the process proceeds to step S9, and if not, the process proceeds to step S5. In step S5, an automatic frequency f1 acquisition process is executed. This automatic frequency acquisition process is a process of searching for an automatic frequency f1 that minimizes the drain flow rate by automatically changing the frequency, and details will be described later.

ステップＳ５で、自動周波数取得処理が開始されるとステップＳ６に進み、自動調整釦２２ａのランプを点灯する。次いで、ステップＳ７で、周波数の調整が完了したか否か、すなわち自動周波数ｆ１の検索が完了したか否かを判定する。ステップＳ７が肯定されるとステップＳ８に進み、否定されるとステップＳ５に戻る。ステップＳ８では、自動調整釦２２ａのランプを消灯する。なお、自動周波数取得処理の最中にキャンセル釦２２ｆが操作されると、自動周波数取得処理が中止され、この場合にもランプが消灯する。 When the automatic frequency acquisition process is started in step S5, the process proceeds to step S6, and the lamp of the automatic adjustment button 22a is turned on. Next, in step S7, it is determined whether or not the frequency adjustment is completed, that is, whether or not the search for the automatic frequency f1 is completed. If step S7 is affirmed, the process proceeds to step S8. If negative, the process returns to step S5. In step S8, the lamp of the automatic adjustment button 22a is turned off. If the cancel button 22f is operated during the automatic frequency acquisition process, the automatic frequency acquisition process is stopped, and the lamp is turned off also in this case.

ステップＳ９では、設定釦２２ｅ（図３）の操作により周波数設定指令が入力されか否かを判定する。ステップＳ９が肯定されるとステップＳ１０に進み、手動周波数取得処理（ステップＳ１１）で取得した手動周波数ｆ２あるいは自動周波数取得処理（ステップＳ５）で取得した自動周波数ｆ１を設定周波数ｆαとして設定する。以上の処理は、主軸２に装着される工具毎に行われ、設定周波数ｆαは工具データの一部としてメモリに記憶される。 In step S9, it is determined whether or not a frequency setting command is input by operating the setting button 22e (FIG. 3). If step S9 is affirmed, the process proceeds to step S10, and the manual frequency f2 acquired in the manual frequency acquisition process (step S11) or the automatic frequency f1 acquired in the automatic frequency acquisition process (step S5) is set as the set frequency fα. The above processing is performed for each tool mounted on the spindle 2, and the set frequency fα is stored in the memory as part of the tool data.

次に、自動周波数取得処理（ステップＳ５）についてより詳しく説明する。図４は、自動周波数取得処理で実行される周波数の変更手順を説明する図である。ここでは、インバータ回路を介してモータ１１に出力される周波数をｆａ，ｆｂ，ｆｃ，・・・の順序で変更し、そのときの流量センサ１３の出力を検出することで、最小ドレン流量が流れる周波数（自動周波数ｆ１）、つまり流量センサ１３の出力がオフからオンになる周波数を検索する。図４には、各周波数ｆａ，ｆｂ，ｆｃ，・・・の大きさと、流量センサ１３のオンオフ信号の出力状態とをそれぞれ示している。なお、周波数ｆｂ，ｆｃ，・・・は計算によって求めるが、計算値が小数となった場合には小数点以下を切り捨てる。 Next, the automatic frequency acquisition process (step S5) will be described in more detail. FIG. 4 is a diagram illustrating a frequency changing procedure executed in the automatic frequency acquisition process. Here, the frequency output to the motor 11 via the inverter circuit is changed in the order of fa, fb, fc,..., And the output of the flow sensor 13 at that time is detected, whereby the minimum drain flow rate flows. The frequency (automatic frequency f1), that is, the frequency at which the output of the flow sensor 13 is turned on is searched. FIG. 4 shows the magnitudes of the frequencies fa, fb, fc,... And the output state of the on / off signal of the flow rate sensor 13. Note that the frequencies fb, fc,... Are obtained by calculation, but when the calculated value becomes a decimal, the decimal part is rounded down.

自動周波数取得処理を行うにあたっては、予め、主軸２に工具１を装着するとともに、周波数の調整範囲を定めておく。図の例では、最小周波数ｆｍｉｎ例えば３０Ｈｚに、最高周波数ｆｍａｘを例えば６０Ｈｚに定めており、最小周波数ｆｍｉｎと最高周波数ｆｍａｘの範囲で自動周波数ｆａが検索される。 In performing the automatic frequency acquisition process, the tool 1 is mounted on the spindle 2 and the frequency adjustment range is determined in advance. In the example of the figure, the minimum frequency fmin is set to 30 Hz, for example, and the maximum frequency fmax is set to 60 Hz, for example, and the automatic frequency fa is searched in the range of the minimum frequency fmin and the maximum frequency fmax.

自動周波数取得処理の開始時には、電磁切換弁１４と電磁弁１６は、コントローラ２０からの信号によってそれぞれ位置イに切り換えられ、ポンプ１０から吐出されたクーラントが工具先端部から吐出可能な状態とされる。 At the start of the automatic frequency acquisition process, the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16 are respectively switched to the position A by a signal from the controller 20 so that the coolant discharged from the pump 10 can be discharged from the tool tip. .

この状態で、まず、第１段階として、モータ周波数ｆａを最小周波数ｆｍｉｎに設定し、周波数ｆａでモータ１０を駆動する。このとき、流量センサ１３がオン信号を出力してドレン流量が検出されると、現在の周波数ｆａを自動周波数ｆ１として処理を終了する。この例では、流量センサ１３がオフ信号を出力しているため処理を続行する。 In this state, first, as a first stage, the motor frequency fa is set to the minimum frequency fmin, and the motor 10 is driven at the frequency fa. At this time, when the flow rate sensor 13 outputs an ON signal and the drain flow rate is detected, the current frequency fa is set as the automatic frequency f1 and the process is terminated. In this example, since the flow sensor 13 outputs an off signal, the processing is continued.

次に、第２段階として、モータ周波数ｆｂをモータ周波数ｆａと最高周波数ｆｍａｘの中間の値（（ｆａ＋ｆｍａｘ）／２）に設定する。このとき、（ｆａ＋ｆｍａｘ）／２が小数となった場合には、小数点以下を切り捨てる。すなわち、モータ周波数ｆｂを整数として、モータ周波数ｆｂでモータ１０を駆動する。この点は、モータ周波数ｆｃ，ｆｄ，・・・の設定においても同様である。 Next, as a second stage, the motor frequency fb is set to an intermediate value ((fa + fmax) / 2) between the motor frequency fa and the maximum frequency fmax. At this time, when (fa + fmax) / 2 becomes a decimal, the decimal part is rounded down. That is, the motor 10 is driven at the motor frequency fb, where the motor frequency fb is an integer. This also applies to the setting of motor frequencies fc, fd,.

第２段階で、図示のように流量センサ１３がオン信号を出力すると、第３段階として、モータ周波数ｆｃをｆａとｆｂの中間の値（（ｆａ＋ｆｂ）／２）に設定し、モータ周波数ｆｃでモータ１０を駆動する。一方、第２段階で流量センサ１３がオフ信号を出力すれば、第３段階では、周波数ｆｃをｆｂとｆｍａｘの中間の値に設定する。すなわち、流量センサ１３がオン信号を出力すると、次の段階では周波数を減少させ、流量センサ１３がオフ信号を出力すると、次の段階では周波数を増加させる。 In the second stage, when the flow sensor 13 outputs an ON signal as shown in the figure, as the third stage, the motor frequency fc is set to an intermediate value between fa and fb ((fa + fb) / 2), and the motor frequency fc The motor 10 is driven. On the other hand, if the flow sensor 13 outputs an off signal in the second stage, the frequency fc is set to an intermediate value between fb and fmax in the third stage. That is, when the flow sensor 13 outputs an ON signal, the frequency is decreased in the next stage, and when the flow sensor 13 outputs an OFF signal, the frequency is increased in the next stage.

第３段階で流量センサ１３がオフ信号を出力すると、次の第４段階では、モータ周波数ｆｄをｆｃとｆｂの中間の値に設定し、モータ周波数ｆｄでモータ１０を駆動する。このとき、図示のように流量センサ１３がオフ信号を出力すると、第５段階として、モータ周波数ｆｅをｆｄとｆｂの中間の値に設定し、モータ周波数ｆｅでモータ１０を駆動する。このようにして流量センサ１３がオフからオンするモータ周波数の範囲を徐々に狭めていく。以上の処理は、モータ周波数の範囲が１Ｈｚ単位になるまで繰り返され、第６段階で最終的に求められたモータ周波数が自動周波数ｆ１となる。 When the flow sensor 13 outputs an OFF signal in the third stage, in the next fourth stage, the motor frequency fd is set to an intermediate value between fc and fb, and the motor 10 is driven at the motor frequency fd. At this time, when the flow sensor 13 outputs an OFF signal as shown in the figure, the motor frequency fe is set to an intermediate value between fd and fb and the motor 10 is driven at the motor frequency fe as a fifth stage. In this way, the range of the motor frequency at which the flow sensor 13 is turned on is gradually narrowed. The above processing is repeated until the motor frequency range becomes 1 Hz, and the motor frequency finally obtained in the sixth stage becomes the automatic frequency f1.

上述の例でいうと、最低周波数ｆｍｉｎを３０Ｈｚ、最高周波数ｆｍａｘを６０Ｈｚとした場合、ｆａは３０Ｈｚ、ｆｂは４５Ｈｚ、ｆｃは３７Ｈｚ、ｆｄは４１Ｈｚ、ｆｅは４３Ｈｚとなり、ｆｅとｆｂの間の周波数４４Ｈｚが、流量センサ１３がオフからオンする自動周波数ｆ１となる。 In the above example, when the minimum frequency fmin is 30 Hz and the maximum frequency fmax is 60 Hz, fa is 30 Hz, fb is 45 Hz, fc is 37 Hz, fd is 41 Hz, and fe is 43 Hz, and the frequency between fe and fb. 44 Hz is the automatic frequency f1 at which the flow sensor 13 is turned on.

以上の動作は、自動周波数取得処理（ステップＳ５）によって自動的に行われる。図５は、自動周波数取得処理を示すフローチャートである。なお、自動周波数取得処理の開始時には、コントローラ２０からの信号によって電磁切換弁１４と電磁弁１６がそれぞれ位置イに切り換えられている。 The above operation is automatically performed by the automatic frequency acquisition process (step S5). FIG. 5 is a flowchart showing the automatic frequency acquisition process. At the start of the automatic frequency acquisition process, the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16 are each switched to the position A by a signal from the controller 20.

ステップＳ５１では、下限周波数を最低周波数ｆｍｉｎに設定する。ステップＳ５２では、上限周波数を最高周波数ｆｍａｘに設定する。ステップＳ５３では、インバータ回路に制御信号を出力し、モータ周波数ｆａを最低周波数ｆｍｉｎに設定して周波数ｆａでモータ１１を駆動し、ポンプ１０を起動する。ステップＳ５４では、流量センサ１３がオンか否かを判定する。ステップＳ５４が肯定されるとステップＳ５５に進み、ｆｍｉｎを自動周波数ｆ１に設定し、自動周波数ｆ１の検索を完了する。 In step S51, the lower limit frequency is set to the lowest frequency fmin. In step S52, the upper limit frequency is set to the maximum frequency fmax. In step S53, a control signal is output to the inverter circuit, the motor frequency fa is set to the minimum frequency fmin, the motor 11 is driven at the frequency fa, and the pump 10 is started. In step S54, it is determined whether or not the flow sensor 13 is on. If step S54 is affirmed, the process proceeds to step S55, where fmin is set to the automatic frequency f1, and the search for the automatic frequency f1 is completed.

一方、ステップＳ５４が否定されるとステップＳ５６に進み、最高周波数ｆｍａｘから最低周波数ｆｍｉｎを減算したものを２で除算し、周波数増分Δｆを算出する。次いで、ステップＳ５７で、現在の周波数ｆｍｉｎにΔｆを加算したものをモータ周波数ｆｂとして、周波数ｆｂでモータ１１を駆動する。ステップＳ５８では、安定時間が経過したか否かを判定する。これは、モータの周波数を変更した後、クーラントの流れ状態が安定するまでに時間がかかる点を考慮したものであり、安定時間が経過するまで待機する。なお、ステップＳ５８以降の処理は、モータ周波数ｆｃ，ｆｄ，・・・を順次求めて、そのモータ周波数における流量センサ１３のオンオフを判定する処理であり、自動周波数ｆ１が求められるまで繰り返される。 On the other hand, if step S54 is negative, the process proceeds to step S56, and the frequency obtained by subtracting the minimum frequency fmin from the maximum frequency fmax is divided by 2 to calculate the frequency increment Δf. Next, in step S57, the motor 11 is driven at the frequency fb by setting the current frequency fmin to Δf as the motor frequency fb. In step S58, it is determined whether the stable time has elapsed. This is in consideration of the point that it takes time until the coolant flow state is stabilized after changing the frequency of the motor, and waits until the stabilization time elapses. The process after step S58 is a process for sequentially determining the motor frequencies fc, fd,... And determining whether the flow rate sensor 13 is on or off at that motor frequency, and is repeated until the automatic frequency f1 is determined.

ステップＳ５８が肯定されるとステップＳ５９に進み、流量センサ１３がオンか否かを判定する。ステップＳ５９が否定されるとステップＳ６０に進み、下限周波数を現在の周波数とする。ステップＳ６１では、上限周波数から下限周波数（現在の周波数）を減算したものを２で除算し、周波数増分Δｆを算出する。次いで、ステップＳ６２で周波数増分Δｆが０か否かを判定し、否定されるとステップＳ６４で現在の周波数にΔｆを加算して、ステップＳ５８に戻る。ステップＳ６２が肯定されるとステップＳ６３で周波数増分Δｆを１に設定した後、ステップＳ６４で現在の周波数にΔｆを加算して、ステップＳ５８に戻る。 If step S58 is positive, the process proceeds to step S59, and it is determined whether or not the flow sensor 13 is on. If step S59 is negative, the process proceeds to step S60, and the lower limit frequency is set as the current frequency. In step S61, the value obtained by subtracting the lower limit frequency (current frequency) from the upper limit frequency is divided by 2 to calculate the frequency increment Δf. Next, in step S62, it is determined whether or not the frequency increment Δf is 0. If not, Δf is added to the current frequency in step S64, and the process returns to step S58. If step S62 is affirmed, the frequency increment Δf is set to 1 in step S63, then Δf is added to the current frequency in step S64, and the process returns to step S58.

一方、ステップＳ５９が肯定されるとステップＳ６５に進み、上限周波数を現在の周波数とする。ステップＳ６６では、上限周波数（現在の周波数）から下限周波数を減算したものを２で除算し、周波数増分Δｆを算出する。次いで、ステップＳ６７で周波数増分Δｆが０か否かを判定し、否定されるとステップＳ６８で現在の周波数からΔｆを減算して、ステップＳ５８に戻る。ステップＳ６７が肯定されると、ステップＳ６９で現在の周波数を自動周波数ｆ１に設定し、自動周波数ｆ１の検索を完了する。 On the other hand, if step S59 is positive, the process proceeds to step S65, and the upper limit frequency is set as the current frequency. In step S66, the value obtained by subtracting the lower limit frequency from the upper limit frequency (current frequency) is divided by 2 to calculate the frequency increment Δf. Next, in step S67, it is determined whether or not the frequency increment Δf is 0. If negative, Δf is subtracted from the current frequency in step S68, and the process returns to step S58. If step S67 is positive, the current frequency is set to the automatic frequency f1 in step S69, and the search for the automatic frequency f1 is completed.

本実施の形態の動作をまとめると次のようになる。
自動周波数ｆ１を工具データの設定周波数ｆαとして設定する場合には、ワーク加工前に主軸２に工具１を取り付けた状態で、モータ周波数の自動調整が行われる。自動調整処理は、ユーザが操作パネルの自動調整釦２２ａを操作することにより、あるいはユーザが手動調整を選択しないで、かつ、未だ設定周波数ｆαが設定されていない状態で、単にクーラントの供給を指令することにより開始される（ステップＳ１〜ステップＳ５）。 The operation of the present embodiment is summarized as follows.
When the automatic frequency f1 is set as the setting frequency fα of the tool data, the motor frequency is automatically adjusted with the tool 1 attached to the spindle 2 before workpiece machining. In the automatic adjustment process, the coolant is simply instructed by the user operating the automatic adjustment button 22a on the operation panel or when the user does not select manual adjustment and the set frequency fα is not yet set. Is started (step S1 to step S5).

自動調整処理においては、モータ１１の駆動によりポンプ１０からクーラントを吐出させ、リリーフ弁１２から排出したドレン流量の有無を流量センサ１３により検出する。モータ周波数は、最低周波数ｆｍｉｎから開始し、流量センサ１３がオフした場合には増加させ、流量センサ１３がオンした場合には減少させる。この場合、周波数の増減量Δｆは、それまでに変更した周波数のうち、流量センサ１３がオンした最小の周波数（上限周波数）とオフした最大の周波数（下限周波数）の中間値と、現在の周波数との差に定められる。これにより周波数の範囲を徐々に狭めていき、流量センサ１３がオフからオンする自動周波数ｆ１を検索する。 In the automatic adjustment processing, coolant is discharged from the pump 10 by driving the motor 11, and the presence or absence of the drain flow rate discharged from the relief valve 12 is detected by the flow rate sensor 13. The motor frequency starts from the lowest frequency fmin and is increased when the flow sensor 13 is turned off and decreased when the flow sensor 13 is turned on. In this case, the frequency increase / decrease amount Δf is an intermediate value between the minimum frequency (upper limit frequency) at which the flow sensor 13 is turned on and the maximum frequency (lower limit frequency) at which the flow rate sensor 13 is turned off, and the current frequency. And the difference. As a result, the frequency range is gradually narrowed, and the automatic frequency f1 at which the flow sensor 13 is turned on is searched.

自動調整処理の最中は自動調整釦２２ａのランプが点灯し、自動周波数ｆ１の検索が完了するとランプが消灯する。また、自動調整処理中の周波数は表示部２２ｄに表示され、ランプ消灯時点では、検索された自動周波数ｆ１が表示部２２ｄに表示される。ユーザは、ランプの消灯により自動調整処理の完了を認識すると、設定釦２２ｅを操作する。これにより、自動周波数ｆ１が、その工具に対応した設定周波数ｆαとしてメモリに記憶される（ステップＳ１０）。 During the automatic adjustment process, the lamp of the automatic adjustment button 22a is turned on, and the lamp is turned off when the search for the automatic frequency f1 is completed. The frequency during the automatic adjustment process is displayed on the display unit 22d, and the searched automatic frequency f1 is displayed on the display unit 22d when the lamp is extinguished. When the user recognizes the completion of the automatic adjustment process by turning off the lamp, the user operates the setting button 22e. As a result, the automatic frequency f1 is stored in the memory as the set frequency fα corresponding to the tool (step S10).

工具によっては切削屑除去のために高圧でクーラントを吐出したい場合がある。この場合、自動周波数ｆ１ではクーラント吐出圧が不足するため、設定周波数ｆａが手動で設定される。すなわち、ユーザは、操作パネルのアップ釦２２ｂまたはダウン釦２２ｃを操作して手動周波数ｆ２を変更する、あるいは、入力装置２１の最高周波数指令部の操作により手動周波数ｆ２として最高周波数ｆｍａｘを選択する（ステップＳ１１）。設定された手動周波数ｆ２は表示部２２ｄに表示され、設定釦２２ｅを操作すると、そのときの手動周波数ｆ２が、その工具に対応した設定周波数ｆαとしてメモリに記憶される（ステップＳ１０）。 Depending on the tool, there is a case where it is desired to discharge the coolant at a high pressure to remove cutting waste. In this case, since the coolant discharge pressure is insufficient at the automatic frequency f1, the set frequency fa is manually set. That is, the user operates the up button 22b or the down button 22c on the operation panel to change the manual frequency f2, or selects the maximum frequency fmax as the manual frequency f2 by operating the maximum frequency command unit of the input device 21 ( Step S11). The set manual frequency f2 is displayed on the display unit 22d. When the setting button 22e is operated, the manual frequency f2 at that time is stored in the memory as the set frequency fα corresponding to the tool (step S10).

周波数の手動調整時に、設定周波数ｆαで所望量のクーラントが吐出されているか否かを確認する場合、ユーザはクーラント釦２２ｈを操作する。これによりポンプ１０が起動し、工具先端部からクーラントが吐出される。ユーザは、このときのドレン流量の有無を、ドレン流量検知ランプ２２ｇの点消灯により認識することができ、例えばドレン流量検知ランプ２２ｇの点消灯を確認しながらアップ釦２２ｇまたはダウン釦２２ｃを操作する。 When checking whether or not a desired amount of coolant is discharged at the set frequency fα during manual adjustment of the frequency, the user operates the coolant button 22h. As a result, the pump 10 is activated and coolant is discharged from the tip of the tool. The user can recognize the presence / absence of the drain flow rate at this time by turning on / off the drain flow rate detection lamp 22g. For example, the user operates the up button 22g or the down button 22c while confirming whether the drain flow rate detection lamp 22g is turned on / off. .

以上によって設定周波数ｆαが設定された後にワークの加工が行われる。入力装置２１の操作によりワークの加工指令が入力されると、コントローラ２０は電磁切換弁１４および電磁弁１６に制御信号を出力し、電磁切換弁１４および電磁弁１６をそれぞれ位置イに切り換える。さらに、インバータ回路を介してモータ１１に制御信号を出力し、設定周波数ｆαでモータ１１を駆動する。この場合、コントローラ１１は、予め記憶された工具データを読み込み、主軸２に取り付けられた工具１に対応した設定周波数ｆαにモータ周波数を制御する。これにより、ポンプ１０から吐出されたクーラントが供給管路Ｌｂおよびクーラント供給路Ｌ１を介して加工領域に供給される。 After the set frequency fα is set as described above, the workpiece is processed. When a workpiece machining command is input by operating the input device 21, the controller 20 outputs a control signal to the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16, and switches the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16 to the position A, respectively. Further, a control signal is output to the motor 11 via the inverter circuit, and the motor 11 is driven at the set frequency fα. In this case, the controller 11 reads the tool data stored in advance and controls the motor frequency to the set frequency fα corresponding to the tool 1 attached to the spindle 2. As a result, the coolant discharged from the pump 10 is supplied to the processing region via the supply pipe Lb and the coolant supply path L1.

このとき工具データに自動周波数ｆ１が設定周波数ｆαとして設定されていれば、モータ回転数は適正モータ回転数Ｎａとなり、工具１の種類に拘わらずドレン流量が最小となって、モータ１１の消費電力を最小限に抑えることができる。一方、自動周波数ｆ１よりも大きな手動周波数ｆ２が設定周波数ｆαとして設定されていれば、モータ回転数が適正モータ回転数Ｎａよりも増大し、加工領域に必要量のクーラントを供給することができる。 At this time, if the automatic frequency f1 is set as the set frequency fα in the tool data, the motor rotational speed becomes the appropriate motor rotational speed Na, the drain flow rate becomes minimum regardless of the type of the tool 1, and the power consumption of the motor 11 Can be minimized. On the other hand, if the manual frequency f2 larger than the automatic frequency f1 is set as the set frequency fα, the motor rotation speed increases more than the appropriate motor rotation speed Na, and a necessary amount of coolant can be supplied to the machining area.

ワーク加工終了後に、入力装置２１の操作によりドローバック指令が入力されると、コントローラ２０は電磁切換弁１４および電磁弁１６に制御信号を出力し、電磁切換弁１４を位置ロに切り換えるとともに、電磁弁１６を位置ロに切り換える。さらに、予めドローバック周波数（本実施の形態では最高周波数ｆｍａｘ）をメモリに記憶しておき、ドローバック指令が入力されるとモータ周波数をドローバック周波数に切り換え、インバータ回路を介してモータ１１に制御信号を出力し、モータ周波数を最高周波数ｆｍａｘに制御する。これによりクーラント供給路Ｌ１内の残留クーラントがエゼクタ１５を介してタンクに吸い込まれ、工具先端部からの液垂れを防ぐことができる。 When a drawback command is input by operating the input device 21 after the work has been finished, the controller 20 outputs a control signal to the electromagnetic switching valve 14 and the electromagnetic valve 16 to switch the electromagnetic switching valve 14 to the position B and Switch valve 16 to position b. Further, the drawback frequency (the maximum frequency fmax in the present embodiment) is stored in the memory in advance, and when the drawback command is input, the motor frequency is switched to the drawback frequency and controlled by the motor 11 via the inverter circuit. A signal is output and the motor frequency is controlled to the maximum frequency fmax. As a result, the residual coolant in the coolant supply path L1 is sucked into the tank via the ejector 15, and liquid dripping from the tool tip can be prevented.

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
（１）ワーク加工前に自動周波数取得処理を行うことにより、モータ１１に出力される周波数を変更しながら流量センサ１３がオフからオンする自動周波数ｆ１を求め、この自動周波数ｆ１を設定周波数ｆαとしてメモリに記憶して、ワーク加工時にモータ周波数を設定周波数ｆαに制御するようにした。したがって、クーラントの圧力等を検出してモータ１１を制御する必要がないため、モータ１１の制御動作に遅れが生じることなく、モータ１１の消費電力を最適に低減することができる。 According to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) By performing automatic frequency acquisition processing before workpiece processing, an automatic frequency f1 at which the flow sensor 13 is turned on is obtained while changing the frequency output to the motor 11, and this automatic frequency f1 is set as the set frequency fα. The motor frequency is stored in the memory, and the motor frequency is controlled to the set frequency fα during workpiece machining. Therefore, it is not necessary to control the motor 11 by detecting the coolant pressure or the like, so that the power consumption of the motor 11 can be optimally reduced without causing a delay in the control operation of the motor 11.

（２）自動周波数取得処理を各工具毎に行って設定周波数ｆαを各工具データの一部としてメモリに記憶し、ワーク加工時のモータ周波数を各工具に対応した設定周波数ｆαに制御するようにしたので、工具１の種類に拘わらず、モータ消費電力を最適に抑えることができる。
（３）操作パネルのアップ釦２２ｂおよびダウン釦２２ｃの操作により、設定周波数ｆαを手動でも設定可能としたので、クーラント供給量を増加させるような加工に対しても容易に対応できる。
（４）入力装置２１の操作によりドローバック指令が入力されると、モータ周波数をドローバック周波数（最高周波数ｆｍａｘ）に制御するようにしたので、管路内に残ったクーラントを容易にタンクに回収することができる。 (2) The automatic frequency acquisition process is performed for each tool, the set frequency fα is stored in the memory as a part of each tool data, and the motor frequency during workpiece machining is controlled to the set frequency fα corresponding to each tool. Therefore, the motor power consumption can be optimally suppressed regardless of the type of the tool 1.
(3) Since the set frequency fα can be set manually by operating the up button 22b and the down button 22c on the operation panel, it is possible to easily cope with processing that increases the coolant supply amount.
(4) When a drawback command is input by operating the input device 21, the motor frequency is controlled to the drawback frequency (maximum frequency fmax), so that the coolant remaining in the pipeline can be easily collected in the tank. can do.

なお、上記実施の形態では、流量センサ１３がオンした最小の周波数（上限周波数）とオフした最大の周波数（下限周波数）の中間値のドレン流量の有無を判定して、自動周波数ｆ１を求めるようにしたが、自動周波数取得処理はこれに限らない。図６は、自動周波数取得処理の他の例を説明する図である。この例は、最低周波数ｆｍｉｎからモータ１１の駆動を開始し、モータ周波数の増分Δｆを徐々に小さくするものである。この際、モータ周波数を増加させるたびに流量センサ１３のオンオフを判定し、流量センサ１３がオンしたら周波数増分Δｆを小さくして、再度、モータ周波数を増加させる。この処理を繰り返すことで、自動周波数ｆ１を決定する。 In the above embodiment, the automatic frequency f1 is obtained by determining the presence or absence of a drain flow rate that is an intermediate value between the minimum frequency (upper limit frequency) when the flow rate sensor 13 is turned on and the maximum frequency (lower limit frequency) when the flow rate sensor 13 is turned off. However, the automatic frequency acquisition process is not limited to this. FIG. 6 is a diagram for explaining another example of the automatic frequency acquisition process. In this example, driving of the motor 11 is started from the lowest frequency fmin, and the increment Δf of the motor frequency is gradually reduced. At this time, each time the motor frequency is increased, the on / off state of the flow sensor 13 is determined. When the flow sensor 13 is turned on, the frequency increment Δf is decreased and the motor frequency is increased again. By repeating this process, the automatic frequency f1 is determined.

具体的には、最低周波数ｆｍｉｎ（例えば３０Ｈｚ）から開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ１（例えば１０Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆａ→ｆｂ→ｆｃ）。モータ周波数ｆｃで流量センサ１３がオンすると、その直前のモータ周波数ｆｂから開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ２（例えば５Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆｂ→ｆｄ）。モータ周波数ｆｄで流量センサ１３がオンすると、その直前のモータ周波数ｆｂから開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ３（例えば２Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆｂ→ｆｅ→ｆｇ）。 Specifically, the motor frequency is increased by a predetermined frequency increment Δf1 (for example, 10 Hz) (fa → fb → fc), starting from the lowest frequency fmin (for example, 30 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on. When the flow rate sensor 13 is turned on at the motor frequency fc, the motor frequency fb starts from the immediately preceding motor frequency fb and is increased by a predetermined frequency increment Δf2 (for example, 5 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on (fb → fd). When the flow rate sensor 13 is turned on at the motor frequency fd, the motor frequency fb starts from the immediately preceding motor frequency fb and increases by a predetermined frequency increment Δf3 (for example, 2 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on (fb → fe → fg). ).

さらに、モータ周波数ｆｇで流量センサ１３がオンすると、その直前のモータ周波数ｆｅから開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ４（例えば１Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆｅ→ｆｈ→ｆｉ）。周波数増分が１Ｈｚとなった状態で、流量センサ１３がオンすると（ｆｉ）、モータ周波数ｆｉを自動周波数ｆ１とする。 Further, when the flow rate sensor 13 is turned on at the motor frequency fg, the motor frequency is started from the immediately preceding motor frequency fe and is increased by a predetermined frequency increment Δf4 (for example, 1 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on (fe → fh). → fi). When the flow rate sensor 13 is turned on in the state where the frequency increment is 1 Hz (fi), the motor frequency fi is set to the automatic frequency f1.

図７は、自動周波数取得処理のさらに別の例を説明する図である。この例は、最低周波数ｆｍｉｎからモータ１１の駆動を開始し、モータ周波数を所定の周波数増分Δｆで増加させ、流量センサ１３がオンしたら、周波数増分Δｆを小さくして、今度はモータ周波数を所定の増分で減少させるものである。すなわち、流量センサ１３がオンオフする度に周波数増分Δｆを小さくしてモータ周波数を増加または減少させ、周波数増分Δｆが１Ｈｚとなった状態で自動周波数ｆ１を決定する。 FIG. 7 is a diagram for explaining still another example of the automatic frequency acquisition process. In this example, the driving of the motor 11 is started from the lowest frequency fmin, the motor frequency is increased by a predetermined frequency increment Δf, and when the flow sensor 13 is turned on, the frequency increment Δf is decreased, and this time the motor frequency is set to a predetermined frequency increment. Decrease in increments. That is, every time the flow sensor 13 is turned on / off, the frequency increment Δf is decreased to increase or decrease the motor frequency, and the automatic frequency f1 is determined in a state where the frequency increment Δf is 1 Hz.

具体的には、最低周波数ｆｍｉｎ（例えば３０Ｈｚ）から開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ１（例えば１０Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆａ→ｆｂ→ｆｃ）。モータ周波数ｆｃで流量センサ１３がオンすると、そのモータ周波数ｆｃから開始し、流量センサ１３がオフするまで、所定の周波数増分Δｆ２（例えば５Ｈｚ）ずつモータ周波数を減少させる（ｆｃ→ｆｄ→ｆｂ）。モータ周波数ｆｂで流量センサ１３がオフすると、今度はそのモータ周波数ｆｂから開始し、流量センサ１３がオンするまで、所定の周波数増分Δｆ３（例えば２Ｈｚ）ずつモータ周波数を増加する（ｆｂ→ｆｅ→ｆｇ）。 Specifically, the motor frequency is increased by a predetermined frequency increment Δf1 (for example, 10 Hz) (fa → fb → fc), starting from the lowest frequency fmin (for example, 30 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on. When the flow rate sensor 13 is turned on at the motor frequency fc, the motor frequency is started by the motor frequency fc and decreased by a predetermined frequency increment Δf2 (for example, 5 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned off (fc → fd → fb). When the flow rate sensor 13 is turned off at the motor frequency fb, this time, starting from the motor frequency fb, the motor frequency is increased by a predetermined frequency increment Δf3 (for example, 2 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned on (fb → fe → fg). ).

モータ周波数ｆｇで流量センサ１３がオンすると、そのモータ周波数ｆｇから開始し、流量センサ１３がオフするまで、所定の周波数増分Δｆ４（例えば１Ｈｚ）ずつモータ周波数を減少する（ｆｇ→ｆｈ）。モータ周波数ｆｈで流量センサ１３がオフすると、その直前のモータ周波数ｆｇを自動周波数ｆ１とする。 When the flow rate sensor 13 is turned on at the motor frequency fg, the motor frequency starts from the motor frequency fg and decreases by a predetermined frequency increment Δf4 (for example, 1 Hz) until the flow rate sensor 13 is turned off (fg → fh). When the flow sensor 13 is turned off at the motor frequency fh, the immediately preceding motor frequency fg is set to the automatic frequency f1.

上記実施の形態では、インバータ回路を介してモータ周波数を制御することでポンプ１０の吐出能力を変更するようにしたが、吐出能力を変更可能なポンプ１０の形態はこれに限らない。例えばリリーフ弁１２を、リリーフ圧を変更可能な可変リリーフ弁として構成し、リリーフ弁１２のリリーフ圧を制御することでポンプ吐出能力（ポンプ吐出圧）を変更するようにしてもよい。吐出能力の異なる複数のポンプ１０を管路Ｌａに対して並列に接続し、そのいずれか１つあるいは複数を選択することで管路Ｌ１内に吐出されるクーラントの吐出能力（ポンプ全体の吐出能力）を変更するようにしてもよい。ここで、ポンプ吐出能力とは、管路Ｌ１内にどの程度のクーラントを吐出できるかの能力をいい、ポンプ吐出能力が高いほど、管路Ｌ１内の圧力が高く、あるいはクーラント量が多くなる。このようにモータ周波数以外を制御した場合でも、ポンプ吐出能力が低減されれば、ポンプ１０の仕事量が減少するため、モータ１１の消費電力を抑えることができる。 In the said embodiment, although the discharge capability of the pump 10 was changed by controlling a motor frequency via an inverter circuit, the form of the pump 10 which can change discharge capability is not restricted to this. For example, the relief valve 12 may be configured as a variable relief valve capable of changing the relief pressure, and the pump discharge capacity (pump discharge pressure) may be changed by controlling the relief pressure of the relief valve 12. A plurality of pumps 10 having different discharge capacities are connected in parallel to the pipe line La, and one or more of them are selected to discharge the coolant discharged into the pipe line L1 (the discharge capacity of the entire pump). ) May be changed. Here, the pump discharge capacity refers to the capacity of how much coolant can be discharged into the pipe L1, and the higher the pump discharge capacity, the higher the pressure in the pipe L1 or the amount of coolant. Thus, even when other than the motor frequency is controlled, if the pump discharge capacity is reduced, the work amount of the pump 10 is reduced, so that the power consumption of the motor 11 can be suppressed.

本実施の形態では、工具交換装置を用いて主軸２に取り付けられた工具１を第１の工具から第２の工具に交換する場合、主軸２にドリル等、所定の工具１（第１の工具）が取り付けられた第１の状態におけるクーラント供給路Ｌ１（第１のクーラント供給路）と、エンドミル等、他の工具１（第２の工具）が取り付けられた第２の状態におけるクーラント供給路Ｌ１（第２のクーラント供給路）とが互いに異なる点を考慮し、第１のクーラント供給路Ｌ１に対応した第１の設定周波数ｆα（第１の最適吐出能力）と第２のクーラント供給路Ｌ１に対応した第２の設定周波数ｆα（第２の最適吐出能力）をそれぞれメモリに記憶し、第１の状態でモータ周波数を第１の設定周波数ｆαに、第２の状態でモータ周波数を第２の設定周波数ｆαにそれぞれ制御する。 In the present embodiment, when the tool 1 attached to the spindle 2 is exchanged from the first tool to the second tool using the tool changer, a predetermined tool 1 (first tool) such as a drill is used for the spindle 2. The coolant supply path L1 (first coolant supply path) in the first state to which the second tool is attached and the coolant supply path L1 in the second state to which another tool 1 (second tool) such as an end mill is attached. Considering the difference between the second coolant supply path and the second coolant supply path L1, the first set frequency fα (first optimum discharge capacity) corresponding to the first coolant supply path L1 and the second coolant supply path L1 The corresponding second set frequency fα (second optimum discharge capacity) is stored in the memory, the motor frequency is set to the first set frequency fα in the first state, and the motor frequency is set to the second state in the second state. To set frequency fα It is to control.

上記実施の形態では、主軸２と工具１の内部を貫通してクーラント供給路Ｌ１を形成したが、工具１の内部を通過せずにクーラント供給路Ｌ１を形成してもよい。すなわち、ポンプ１０から吐出されたクーラントを工作機械における加工領域に導くのであれば、クーラント供給路Ｌ１の構成は上述したものに限らない。上記実施の形態では、最小ドレン流量が流れるモータ周波数をメモリに記憶して、ポンプ１０からのクーラントの過剰な吐出を抑えるようにしたが、ポンプ１０からのクーラントの過剰な吐出を抑えるポンプ１０の最適吐出能力として、モータ周波数以外を記憶手段としてのメモリに記憶してもよい。この場合、ポンプ吐出能力をメモリに記憶された最適吐出能力に制御するのであれば、制御手段としてのコントローラ２０の構成はいかなるものでもよい。記憶手段としてのメモリはコントローラ内部のメモリでもよく、外部記憶媒体を用いてもよい。 In the above embodiment, the coolant supply path L1 is formed through the main shaft 2 and the inside of the tool 1, but the coolant supply path L1 may be formed without passing through the inside of the tool 1. That is, as long as the coolant discharged from the pump 10 is guided to the machining area of the machine tool, the configuration of the coolant supply path L1 is not limited to that described above. In the above embodiment, the motor frequency at which the minimum drain flow rate is stored is stored in the memory to suppress excessive coolant discharge from the pump 10. However, the pump 10 is configured to suppress excessive coolant discharge from the pump 10. As the optimum discharge capacity, other than the motor frequency may be stored in a memory as storage means. In this case, as long as the pump discharge capacity is controlled to the optimum discharge capacity stored in the memory, any configuration of the controller 20 as the control means may be used. The memory as the storage means may be a memory inside the controller or an external storage medium.

上記実施の形態では、流量センサ１３のオンオフによりドレン流量の有無、すなわちリリーフ弁１２からのクーラントの排出の有無を判定するようにしたが、センサはこれに限らない。コントローラ１０の自動周波数取得処理で、流量センサ１３のオンオフに応じてリリーフ弁１２から排出が開始されるモータ周波数を求めるようにしたが、最適吐出能力取得手段はこれに限らない。クーラントの戻り管路Ｌｃの途中に吸い込み手段としてのエゼクタ１５を設け、クーラントのドローバック指令時に、モータ周波数を最高周波数ｆｍａｘに設定して、クーラント供給路Ｌ１内のクーラントをタンクに回収するようにしたが、ドローバック時のモータ周波数を最高周波数ｆｍａｘ以外に設定してもよい。例えば自動周波数ｆ１の所定倍（１倍より大きな値であり、例えば１．２倍等）に設定してもよい。 In the above embodiment, whether or not there is a drain flow rate, that is, whether or not coolant is discharged from the relief valve 12 is determined by turning on and off the flow rate sensor 13, but the sensor is not limited to this. In the automatic frequency acquisition process of the controller 10, the motor frequency at which discharge is started from the relief valve 12 is obtained according to the on / off of the flow sensor 13, but the optimum discharge capacity acquisition means is not limited to this. An ejector 15 serving as a suction means is provided in the middle of the coolant return pipe Lc, and the motor frequency is set to the maximum frequency fmax when the coolant is drawn back, so that the coolant in the coolant supply path L1 is collected in the tank. However, the motor frequency at the time of draw back may be set to other than the maximum frequency fmax. For example, it may be set to a predetermined multiple of the automatic frequency f1 (a value larger than one, for example, 1.2 times).

本実施の形態で述べたクーラント供給方法は、ワークの加工前に、工作機械の主軸２に工具１を取り付けた状態で、ポンプ１０から吐出されたクーラントを、クーラント供給路Ｌ１を介して加工領域に吐出する手順と、ポンプ１０の吐出能力を変更しながら、クーラントの吐出が過剰になった時点のポンプ吐出能力（自動周波数ｆ１）を求める手順（自動周波数取得処理）と、求められたポンプ吐出能力を最適吐出能力（設定周波数ｆα）として記憶する手順と、ワークの加工時に、ポンプ１０の吐出能力を、記憶された最適吐出能力に制御する手順とを含むことを特徴とするのであり、この特徴を実現できる限り、種々の変更が可能である。 In the coolant supply method described in the present embodiment, the coolant discharged from the pump 10 in a state where the tool 1 is attached to the spindle 2 of the machine tool before the workpiece is processed is processed through the coolant supply path L1. , A procedure (automatic frequency acquisition process) for determining the pump discharge capacity (automatic frequency f1) when the coolant discharge becomes excessive while changing the discharge capacity of the pump 10, and the pump discharge determined And a procedure for storing the capacity as the optimum discharge capacity (set frequency fα) and a procedure for controlling the discharge capacity of the pump 10 to the stored optimum discharge capacity at the time of machining the workpiece. Various modifications are possible as long as the feature can be realized.

以上では、工作機械として工具自動交換装置を有するマシニングセンタを例に説明したが、本発明のクーラント供給装置は、加工領域にクーラントを供給することが必要な他の工作機械にも同様に適用可能である。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態のクーラント供給装置に限定されない。 In the above, a machining center having an automatic tool changer as a machine tool has been described as an example. However, the coolant supply apparatus of the present invention can be similarly applied to other machine tools that need to supply coolant to a machining area. is there. That is, the present invention is not limited to the coolant supply device of the embodiment as long as the features and functions of the present invention can be realized.

１工具
１０ポンプ
１１モータ
１２リリーフ弁
１３流量センサ
１５エゼクタ
２０コントローラ
２１入力装置
Ｌ１クーラント供給路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool 10 Pump 11 Motor 12 Relief valve 13 Flow sensor 15 Ejector 20 Controller 21 Input device L1 Coolant supply path

Claims

In machine tool coolant supply equipment that supplies coolant to the machining area when machining a workpiece with a tool,
A pump capable of changing the coolant discharge capacity,
A coolant supply path for guiding the coolant discharged from the pump to a machining area of the machine tool;
Storage means for storing in advance the optimum discharge capacity of the pump so as to suppress excessive discharge of coolant from the pump;
And a control means for controlling the discharge capacity of the pump to the optimum discharge capacity stored in the storage means.

The coolant supply device for a machine tool according to claim 1,
The storage means stores the optimum discharge capacity of the pump for each tool,
The said control means is a coolant supply apparatus of the machine tool which reads the optimal discharge capacity according to the tool used from the said memory | storage means, and controls the discharge capacity of the said pump to the read optimal discharge capacity.

The coolant supply device for a machine tool according to claim 1 or 2,
A relief valve for limiting the maximum discharge pressure of the pump;
A sensor for determining the presence or absence of coolant discharged from the relief valve;
A coolant supply device for a machine tool, further comprising optimum discharge capacity acquisition means for obtaining, as the optimum discharge capacity, a discharge capacity of the pump at which coolant discharge is started from the relief valve according to a determination result of the sensor.

In the coolant supply apparatus of the machine tool of any one of Claims 1-3,
When the supply of coolant to the processing area is stopped, the coolant flow branches back from the coolant supply path and returns to the tank, and sucks the residual coolant in the coolant supply path and collects it in the tank;
The said control means is the coolant supply apparatus of a machine tool which controls the discharge capability of the said pump to the discharge capability previously determined for the said suction means at the time of the action | operation of the said suction means.

In the coolant supply apparatus of the machine tool of any one of Claims 1-4,
A motor for driving the pump;
The said control means is a coolant supply apparatus of a machine tool which controls the discharge capability of the said pump by controlling rotation of the said motor.

Before the workpiece is processed, with the tool attached to the spindle of the machine tool, the coolant discharged from the pump is discharged to the processing area via the coolant supply path,
While changing the discharge capacity of the pump, obtaining the pump discharge capacity when the coolant discharge becomes excessive,
Storing the determined pump discharge capacity as an optimal discharge capacity;
And a procedure for controlling the discharge capacity of the pump to the stored optimum discharge capacity when machining a workpiece.