(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒材を把持するグリッパーの支軸が、フィードロッドの先端部に、それらの双方に対して回動可能な回転スリーブを介して接続され、回転スリーブとグリッパーの支軸及びフィードロッドの先端部との間にそれぞれベアリングが介装されていることを特徴とする棒材供給機の棒材送り込み装置。
【請求項２】
上記回転スリーブが相互に回動可能に連結された複数個の回転スリーブの組み合わせよりなることを特徴とする請求項１記載の棒材供給機の棒材送り込み装置。
【請求項３】
上記回転スリーブの外周にスペーサーが取り付けられたことを特徴とする請求項１又は２記載の棒材供給機の棒材送り込み装置。
【請求項４】
上記回転スリーブが工作機械の主軸の長さと略等しい長さに形成されたことを特徴とする請求項１記載の棒材供給機の棒材送り込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤等の工作機械の筒状の主軸に棒材を供給するための棒材供給機における棒材送り込み装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
棒材供給機は細長い棒材を旋盤等の工作機械に連続的に送り込むようにしたもので、水平方向に往復運動可能なフィードロッドの先端にグリッパーを設け、該グリッパーで棒材の後端を把持するようになっている。
【０００３】
図１２に示されるように、該グリッパー１はフィードロッド２に回動可能に連結されている。すなわち、フィードロッド２の先端部が固定スリーブ３の後端部に螺合し、グリッパー１は支軸４を介し該固定スリーブ３の前端部に連結されている。支軸４は固定スリーブ３に対し回動可能であり、固定スリーブ３の内周面には筒状のベアリング保持体５が螺合し、該ベアリング保持体５の内周面と支軸４との間にニードルベアリング６が介装され、ベアリング保持体５の前後の端面と支軸４の前後の鍔部との間にスラストベアリング７，８が介装されている。これにより、グリッパー１はフィードロッド２に対し同軸上で回転自在となっている。
【０００４】
一方、工作機械は筒状の主軸９（図４参照）を有し、棒材供給機のフィードロッド２により送られてくる棒材Ａを該主軸９内に導いて主軸９と共に回転するチャック１０で棒材Ａを把持するようになっている。該主軸９は棒材Ａを回転させつつバイト等の刃物で切削し、その際フィードロッド２は棒材Ａが振れ回りしないようにその先端のグリッパー１で棒材Ａを保持し、グリッパー１は棒材Ａの後端を保持しつつ棒材Ａと共にフィードロッド２の先端で高速回転することとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、棒材Ａの切削中、工作機械の主軸９の内面にフィードロッド先端の固定スリーブ３やベアリング保持体５等が接触した場合、フィードロッド２に回転力が加わって振動が発生し、これが棒材Ａ等に伝わって加工精度を低下させる原因となる。逆に固定スリーブ３等が主軸９に接触しないようフィードロッド２等を細くするとフィードロッド２等の主軸９内での振れ回り空間が大きくなり、フィードロッド２等が振れ回りし易くなり振動発生の原因となる。
【０００６】
本発明はそのような問題を解決することができる棒材供給機の棒材送り込み装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、棒材Ａを把持するグリッパー１５の支軸１８が、フィードロッド１３の先端部に、それらの双方に対して回動可能な回転スリーブ１６を介して接続され、回転スリーブ１６とグリッパー１５の支軸１８及びフィードロッド１３の先端部との間にそれぞれベアリング２９，３０が介装されている棒材供給機の棒材送り込み装置の構成を採用し、請求項２の発明は、上記回転スリーブが相互に回動可能に連結された複数個の回転スリーブ１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの組み合わせよりなる請求項１記載の棒材供給機の棒材送り込み装置の構成を採用し、請求項３の発明は、上記回転スリーブ１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの外周にスペーサー３８が取り付けられた請求項１又は２記載の棒材供給機の棒材送り込み装置の構成を採用し、請求項４の発明は、上記回転スリーブ１６が工作機械の主軸９の長さと略等しい長さに形成された請求項１記載の棒材供給機の棒材送り込み装置の構成を採用している。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
実施の形態１
棒材供給機は、図３に示されるように、水平な溝レール１１と、該溝レール１１に沿って配置された駆動チェーン１２とを有しており、溝レール１１内にフィードロッド１３が摺動自在に挿入され、該フィードロッド１３の後端に固定された連結部材１４を介して該フィードロッド１３が駆動チェーン１２に連結されている。フィードロッド１３の先端には棒材Ａの後端を把持するグリッパー１５が回動自在に連結されている。
【０００９】
この棒材供給機の溝レール１１の延長上には旋盤等の工作機械の筒状の主軸９が位置しており、該主軸９内に棒材Ａを把持したグリッパー１５がフィードロッド１３と共に入り込むようになっている。
【００１０】
しかして、棒材供給機の駆動チェーン１２の駆動によりフィードロッド１３が溝レール１１上を工作機械の方へと移動すると、棒材Ａが主軸９内に入り該主軸９の端に設けられたチャック１０により把持されて主軸９の回転と共に回転しバイト等の刃物で切削される。棒材Ａはその先端部から逐次後方へと加工され、棒材Ａが短くなってくると図４に示されるようにグリッパー１５及びフィードロッド１３も主軸９内に入り込むようになる。
【００１１】
このグリッパー１５及びフィードロッド１３が主軸９内に入ることによって生ずる不都合はすでに述べた通りであるが、この不都合を解消するためこの棒材供給機の棒材送り込み装置は、図１及び図２に示されるように、棒材Ａを把持するグリッパー１５の支軸が、フィードロッド１３の先端部に、それらの双方に対して回動可能な回転スリーブ１６を介して接続された構成となっている。
【００１２】
上記グリッパー１５は棒材Ａの後端を保持するための穴１７を前部に有したフィンガーチャックであり、その後部には第１の支軸１８が連結され固定ネジ１９で固定されている。該支軸１８はグリッパー１５に接する中間部と回転スリーブ１６内に入り込む後端に夫々鍔２０とナット２１を有している。
【００１３】
上記フィードロッド１３は上記溝レール１１の溝に沿って移動し上記主軸９内に入り込む長寸のスライダーであり、その前端には上記第１の支軸１８と同様な構成の第２の支軸２２が設けられている。この第２の支軸２２は、フィードロッド１３よりも小径であってフィードロッド１３との境界には段部２３が形成され、前端にはナット２４が螺合している。
【００１４】
上記回転スリーブ１６は略円筒形であり、その外周面は平滑面であり、その内周面には雌ネジ２５，２６が前後二か所に設けられている。この回転スリーブ１６には、その前後から上記第１と第２の支軸１８，２２及び筒状のベアリング保持体２７，２８が挿入され、上記前後の雌ネジ２５，２６に対してベアリング保持体２７，２８が螺着されている。そして、第１と第２の支軸１８，２２の外周面とベアリング保持体２７，２８の内周面との間にラジアルベアリング２９，３０であるニードルベアリングが介装され、第１と第２の支軸１８，２２のナット２１，２４と各ベアリング保持体２７，２８の一方の端面との間にスラストベアリング３１，３２であるボールベアリングが介装され、第１と第２の支軸１８，２２の鍔２０及び段部２３と各ベアリング保持体２７，２８の他方の端面との間にスラストベアリング３３，３４であるボールベアリングが介装されている。これにより、回転スリーブ１６はグリッパー１５及びフィードロッド１３の双方に対して回動自在となる。また、グリッパー１５はフィードロッド１３に対してその軸方向及び半径方向のいずれの方向にもずれることなく回動自在となる。
【００１５】
しかして、図４に示されるように、棒材Ａの加工の進行と共にグリッパー１５及びフィードロッド１３が主軸９の空洞内に侵入した場合、棒材Ａが主軸９のチャック１０に把持され主軸９と共に回転すると、棒材供給機側のグリッパー１５は回転スリーブ１６を介しフィードロッド１３に対して回転する。その際回転スリーブ１６が主軸９の内周面に接触する場合があるが、回転スリーブ１６は主軸９の内周面に接触して回転するので、それだけフィードロッド１３に加わる回転力が和らげられ、振動も低減し、加工精度も向上することとなる。
【００１６】
なお、この実施の形態ではフィードロッド１３は駆動チェーン１２に対して単一の連結部材１４を介して連結されているが、図５に示されるように、複数個の連結部材１４ａ，１４ｂを介して駆動チェーン１２に連結してもよい。この場合、前後双方の連結部材１４ｂ，１４ａは棒材供給機のフレームに固定された水平なガイドレール３５にローラ３６を介して跨架され、後側の連結部材１４ａがフィードロッド１３の後端に固定され前側の連結部材１４ｂがフィードロッド１３の前端に摺動自在に連結され、さらに後側の連結部材１４ａが駆動チェーン１２に固定され前側の連結部材１４ｂが駆動チェーン１２に着脱可能に連結されている。これにより、フィードロッド１３は両端支持状態でより安定的にガイドレール３５に沿って移動することができ、棒材が短くなって前側の連結部材１４ｂが前進しきると該連結部材１４ｂから駆動チェーン１２が離れフィードロッド１３が前側の連結部材１４ｂ内を摺動し主軸９内にグリッパー１５と共に入り込むこととなる。
【００１７】
実施の形態２
図６に示されるように、この棒材送り込み装置においては、回転スリーブ１６の後端は端板で閉じられ、該端板の中心から第２の支軸２２がフィードロッド１３の方へと伸びている。フィードロッド１３の先端には固定スリーブ３７が螺合し、該固定スリーブ３７内に第２の支軸２２が入り込んでいる。この固定スリーブ３７の外径は回転スリーブ１６の外径よりも小さく、回転スリーブ１６が主軸９の内面に接触しても固定スリーブ３７は接触しないようになっている。
【００１８】
固定スリーブ３７と第２の支軸２２との連結構造は回転スリーブ１６と第１の支軸１８との連結構造と同様である。すなわち、固定スリーブ３７にその前側から上記第２の支軸２２及びベアリング保持体２８が挿入され、固定スリーブ３７の内周の雌ネジに対しベアリング保持体２８が螺着され、第２の支軸２２の外周面とベアリング保持体２８の内周面との間にラジアルベアリング３０が介装され、第２の支軸２２のナット２４とベアリング保持体２８の一方の端面との間にスラストベアリング３４が介装され、第２の支軸２２の段部とベアリング保持体２８の他方の端面との間にスラストベアリング３２が介装されている。
【００１９】
これにより、回転スリーブ１６はグリッパー１５及びフィードロッド１３の双方に対して回動自在となる。また、グリッパー１５はフィードロッド１３に対してその軸方向及び半径方向のいずれの方向にもずれることなく回動自在となる。
【００２０】
実施の形態３
図７に示されるように、この棒材送り込み装置における回転スリーブ１６の外周には、スペーサー３８であるＯリングが嵌め込まれている。これにより、主軸９の穴径に回転スリーブ１６の外径を近付けて主軸９内でのフィードロッド１３の振れ回り空間を小さくし、フィードロッド１３に生じる振動を振幅の小さな実害のないものとすることができる。また、スペーサー３８としてＯリング等の弾性材で出来たものを使用すると、主軸９に接触した際の衝撃を吸収し、振動を一層低減することができる。
【００２１】
なお、スペーサー３８としてはＯリングの他、リング状の各種オイルシール、パッキング、コイルスプリング等を用いることができる。また、その個数も図示の二個に限らず一個又は三個以上であってもよい。
【００２２】
実施の形態４
図８に示されるように、この棒材送り込み装置における回転スリーブ１６の外周には、スペーサー３８としてカラーが被せられている。これにより、実施の形態３におけると同様、主軸９内でのフィードロッド１３の振れ回り空間を小さくし、フィードロッド１３に生じる振動を振幅の小さな実害のないものとすることができる。
【００２３】
なお、カラーに代えてニードルベアリングを用いることもできる。
実施の形態５
図９に示されるように、この棒材送り込み装置においては実施の形態１に比しフィードロッド１３は短く形成され、回転スリーブ１６はフィードロッド１３が短くなった分だけ長く形成され、工作機械の主軸９の長さと略等しい長さに形成されている。
【００２４】
このように回転スリーブ１６が主軸９と同程度の長さに形成されたことにより、フィードロッド１３は主軸９内で全体支持状態の如くと安定的に支持され、フィードロッド１３に加わる振動も低減することになる。
【００２５】
なお、回転スリーブ１６の外周には、上記実施の形態３、４におけると同様に、スペーサー３８としてＯリング、カラー、ニードルベアリング等を取り付けるようにしてもよい。
【００２６】
実施の形態６
図１０に示されるように、この棒材送り込み装置の回転スリーブは、相互に回動可能に連結された複数個の回転スリーブ１６ａ，１６ｂの組み合わせからなっている。このうち一方の回転スリーブ１６ａは実施の形態２における回転スリーブ１６と同様な構成であり、他方の回転スリーブ１６ｂは実施の形態１における回転スリーブ１６と同様な構成となっている。
【００２７】
これにより、フィードロッド１３が主軸９内に入り込んだ場合、二つの回転スリーブ１６ａ，１６ｂが主軸９の内面に接触しつつ回転し、主軸９に対しフィードロッド１３をその二か所において安定的に支持することになる。また、主軸９よりグリッパー１５に加わる回転力が各回転スリーブ１６ａ，１６ｂに分散されるので、フィードロッド１３に加わる回転力がそれだけ緩和されてフィードロッド１３の振動が低減される。さらに、グリッパー１５のフィードロッド１３に対する回転による発熱も二つの回転スリーブ１６ａ，１６ｂに分散されるので、回転スリーブ１６ａ，１６ｂ内の各種ベアリング２９，３０，３１，３２，３３，３４の寿命が長くなる。
【００２８】
なお、上記実施の形態３、４におけると同様に、双方の回転スリーブ１６ａ，１６ｂの外周面に上記スペーサー３８を嵌め込むようにしてもよい。
実施の形態７
図１１に示されるように、この棒材送り込み装置の回転スリーブは、相互に回動可能に連結された複数個の回転スリーブ１６ｃ，１６ｄの組み合わせからなっている。この回転スリーブ１６ｃ，１６ｄの組み合わせは実施の形態２における回転スリーブ１６ａが更にもう一つ追加された構成となっている。これにより、フィードロッド１３が主軸９内に入り込んだ場合、実施の形態６におけると同様二つの回転スリーブ１６ｃ，１６ｄの外周面が主軸９の内面に接触し回転することになる。
【００２９】
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば回転スリーブは二つに限らず、三つ以上設けることもできる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、フィードロッドが主軸内に入り回転スリーブが主軸の内面に接触しても、回転スリーブがフィードロッドに対して回転するので、それだけフィードロッドに加わる回転力が和らげられ、フィードロッドに生ずる振動も低減し、加工精度も向上することとなる。
【００３１】
請求項２の発明によれば、相互に回動可能に連結された複数個の回転スリーブが主軸の内面に接触するので、主軸に対しフィードロッドを複数箇所において安定的に支持し振動を低減することができる。また、主軸よりグリッパーに加わる回転力が各回転スリーブに分散されてフィードロッドに伝わるので、フィードロッドに加わる回転力がそれだけ緩和されフィードロッドの振動が低減される。さらに、グリッパーのフィードロッドに対する回転による発熱も複数の回転スリーブに分散されるので、回転スリーブ内の軸受の寿命が長くなる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、回転スリーブの外周に取り付けられたスペーサーが主軸穴径に回転スリーブの外径を近付けて主軸内でのフィードロッドの振れ回り空間を小さくし、フィードロッドに生じる振動を振幅の小さな実害のないものとすることができる。
【００３３】
請求項４の発明によれば、回転スリーブが工作機械の主軸の長さと略等しい長さに形成されたことから、フィードロッドが主軸内で全体支持状態の如く安定的に支持され、フィードロッドに加わる振動が低減することになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る棒材供給機の棒材送り込み装置の部分切欠図である。
【図２】上記棒材送り込み装置の要部の部分切欠断面図である。
【図３】上記棒材送り込み装置を棒材供給機の一部と共に示す平面図である。
【図４】上記棒材送り込み装置と工作機械の主軸との関係を示す部分切欠図である。
【図５】上記棒材送り込み装置を他の型式の棒材供給機の一部と共に示す平面図である。
【図６】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図７】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図８】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図９】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図１０】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図１１】本発明の棒材送り込み装置の他の形態を示す半断面図である。
【図１２】従来の棒材送り込み装置の部分切欠図である。
【符号の説明】
Ａ…棒材
９…工作機械の主軸
１３…フィードロッド
１５…グリッパー
１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ…回転スリーブ
１８…支軸
３８…スペーサー
【図１】
0003635505.tif 000002
【図２】
0003635505.tif 000003
【図３】
0003635505.tif 000004
【図４】
0003635505.tif 000005
【図５】
0003635505.tif 000006
【図６】
0003635505.tif 000007
【図７】
0003635505.tif 000008
【図８】
0003635505.tif 000009
【図９】
0003635505.tif 000010
【図１０】
0003635505.tif 000011
【図１１】
0003635505.tif 000012
【図１２】
0003635505.tif 000013