(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械に棒材（２）を送入する装置であって：
−  前記工作機械のスピンドルに隣接する位置に配置するために適した第１の端部（４）を備え；
−  第１の支持領域（Ｒ１）内に棒材（２）を支持するための固定ガイドおよび支持手段（６）を備え、前記固定ガイドおよび支持手段（６）は前記第１の端部（４）の反対側の第２の端部（５）から前記第１の端部（４）と第２の端部（５）の間に挟まれた中間区域（ゾーン）（Ｉ）まで縦軸（Ｌ）に沿って延在し、
−  前記第１の端部（４）と前記中間区域（ゾーン）（Ｉ）の間に延在するとともに前記縦軸（Ｌ）と平行な回転軸（Ｘ）周りで回転可能なドラム要素（８）を備え、
−  前記ドラム要素（８）上に設けられるとともに、前記第１の支持領域（Ｒ１）に隣接していて前記中間区域（ゾーン）（Ｉ）と前記第１の端部（４）の間に延在する第２の支持領域（Ｒ２）内で前記縦軸（Ｌ）と平行に棒材（２）を支承するために適したものである可動支持手段（９）を備え、
−  前記可動支持手段（９）は圧縮された解放構成体（Ｃ）と伸長された嵌合構成体（Ｅ）の間で前記ドラム要素（８）に沿って前記回転軸（Ｘ）と平行に摺動的に駆動可能であり、ここで前記解放構成体（Ｃ）内において前記可動支持手段（９）が前記第１の端部（４）の近傍に集約されて棒材（２）が前記固定ガイドおよび支持手段（６）上に配置されることを可能にし、また前記嵌合構成体（Ｅ）内では前記可動支持手段（９）が前記第１の端部（４）と前記中間区域（ゾーン）（Ｉ）の間で支持および案内される前記棒材（２）と嵌合するよう配分され、
その際前記第１の端部（４）は距離（Ｄ）によって前記第２の端部（５）から離間し、前記固定ガイドおよび支持手段（６）が前記距離（Ｄ）より短い第１の長さ（Ｌ１）にわたって延在し、また前記ドラム要素（８）が前記可動支持手段（９）と共に前記距離（Ｄ）より短い第２の長さ（Ｌ２）にわたって延在する装置。
【請求項２】
第１の端部（４）から第２の端部（５）へ延在する支持フレーム（３）をさらに備え、ドラム要素（８）の一端部（１０）が中間区域（Ｉ）内で支持フレーム（３）に固定されたブシュ支承部（１１）によって回転可能に支承される請求項１記載の装置。
【請求項３】
第２の長さ（Ｌ２）は距離（Ｄ）の半分未満の数値を有する請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
可動支持手段は１つあるいは複数の支持およびガイドキャリッジ要素（９）を備え、この支持およびガイドキャリッジ要素は牽引手段（１６）によって圧縮された解放構成体（Ｃ）から伸長された嵌合構成体（Ｅ）へまたはその逆方向に移動するよう駆動可能である請求項１ないし３のいずれかに記載の装置。
【請求項５】
各キャリッジ要素（９）は単一部品から形成するかあるいは複数の部品を相互結合して単一部材を形成したものである円筒部材（１２）を含んでなり、その内部に横断壁部（１３）が設けられ、その上に棒材（２）が貫通するために適したガイドおよび支持開孔（１４）が形成される請求項４記載の装置。
【請求項６】
可動支持手段（９）がドラム要素（８）上に周回状すなわち回転軸（Ｘ）周りに配分された数群の支持およびガイドキャリッジ要素（９）からなり、各群が前記ドラム要素（８）上で縦方向に従って相互整列する位置に配置された３個の支持およびガイドキャリッジ要素（９）をそれぞれ含む請求項４または５記載の装置。
【請求項７】
ドラム要素（８）を指標化された方式で回転させるための回転駆動手段をさらに備え、それによってある時点において１つの群の支持およびガイドキャリッジ要素（９）を固定ガイドおよび支持要素（６）に対して整列する位置に順次配置する請求項６記載の装置。
【請求項８】
各支持およびガイドキャリッジ要素（９）群は第１の端部（４）に近い前方キャリッジ要素（９ａ）と第１の端部（４）からより遠い後方キャリッジ要素（９ｂ）と前記前方キャリッジ要素（９ａ）と後方キャリッジ要素（９ｂ）の間に挟まれた中間キャリッジ要素（９ｃ）を含む請求項６または７記載の装置。
【請求項９】
後方キャリッジ要素（９ｂ）と前方キャリッジ要素（９ａ）と中間キャリッジ要素（９ｃ）を結合しまた相互の接近を可能にするための接続手段（１７）を設け、牽引手段（１６）によって生成された前記後方キャリッジ要素（９ｂ）の動作に前記中間キャリッジ要素（９ｃ）の動作が追従し続いて前記前方キャリッジ要素（９ａ）の動作が追従するような方式で前記接続手段（１７）が構成される請求項８記載の装置。
【請求項１０】
接続手段（１７）は中間キャリッジ要素（９ｃ）に固定されかつ後方キャリッジ要素（９ｂ）に対して摺動可能に連結された第１の棒要素（１７ａ）と前方キャリッジ要素（９ａ）に固定されかつ中間キャリッジ要素（９ｃ）に対して摺動可能に連結された第２の棒要素（１７ｂ）を含み、牽引手段は各支持およびガイドキャリッジ要素（９）群に対して対応する後方キャリッジ要素（９ｂ）と協働しドラム要素（８）上で縦方向に固定された対応する溝付きガイド（１８）に沿って摺動可能なスライド要素（１６）を備える請求項９記載の装置。
【請求項１１】
固定ガイドおよび支持手段が棒材（２）を縦方向に受容するよう構成された“Ｖ”字形ガイド要素（６）を備え、前記“Ｖ”字形ガイド要素（６）に沿って第２の端部（５）から中間区域（Ｉ）に向かって移動可能な推動手段（１９）をさらに設けて前記“Ｖ”字形ガイド要素（６）上に整列した対応する支持およびガイドキャリッジ要素（９）群を通じて棒材（２）を前記第２の端部（５）に向かって推動する請求項１ないし１０のいずれかに記載の装置。
【請求項１２】
第１の支持領域（Ｒ１）上に配置されるとともに棒材（２）のための傾斜した載置面（３１）を備えてなる棒材（２）用の貯蔵室（３０）をさらに設け、一時点において１本の棒材を前記貯蔵室（３０）から把持してその棒材（２）を固定ガイドおよび支持手段（６）に移送するための把持および移送手段（３２，３３，３４）を具備する請求項１ないし１１のいずれかに記載の装置。
【請求項１３】
対応する一群のキャリッジ要素（９）を整列する位置内かつ圧縮された解放構成体（Ｃ）内に配置するように構成された制御および同期ユニット（４０）をさらに備え、棒材（２）が固定ガイドおよび支持手段（６）に装填されることを可能にし、続いて前記キャリッジ要素（９）群を伸張された嵌合構成（Ｅ）内に配置するとともに推動手段（９）による該当する前記棒材（２）の推進を開始することを可能にする請求項１ないし１２のいずれかに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、工作機械、特に自動旋盤に棒材を送入するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤のスピンドルに自動的に棒材を送入する装置が知られている。その装置は、前記スピンドルの第１の回転軸に平行な縦軸に沿って適宜な長さで延在する。装置の一端から他端まで延在して棒材のために開口可能である複数のガイド部材を支承する延長ドラムが設けられる。言い換えると、前記ドラムは装置の全長にわたって延在し、前記縦軸に平行な第２の回転軸に沿って回転するように構成される。前記開口可能なガイド部材はドラムに沿って両側縦方向かつその周囲上に配置される。開口可能な各ガイド部材は固定部位を有していてすなわちドラム上で固定的な位置に取り付けられ、またドラムの縦軸に対して横方向に可動である部位を有する。前記可動な部位は適宜な機械構造によって可動とされていて、最初前記固定部位から遠ざかりその後固定部に向かって移動し、それにより切削加工の間に誘導すべき棒材を挿入可能にする。さらに、前記延長ドラムの後端部上に可動式に軸上支承された複数の棒材押圧部材が設けられ、各棒材押圧部材は縦方向に整列した前記開口可能なガイド部材群のそれぞれに沿って該当する棒材を旋盤の方向に押圧するように配置される。
【０００３】
この種の装置の問題点は構造的に比較的複雑であり、従って比較的高い製造コストを要することである。ドラムによって提供される典型的な構成は長さにおいて極めて延伸されたものとなり、その上に多くの部材が装着されることから、動的応力ならびに低減された動作速度を有することを強いる作業の間の振動に関連する問題が生じる。
【０００４】
構造的な複雑性のため信頼性の問題も発生し、それによって高コストな保守作業が必要となる。開口可能なガイド部材あるいはその他の要素等の部品交換に比較的複雑な作業とそれに応じて相当長い休止時間を要し、その結果使用者に経済的な損失が発生する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、工作機械に棒材を送入する既知の装置を改良することである。
【０００６】
別の目的は、既知の装置に比べてより単純な構造を有していて極めて低コストに製造および保守し得るとともに考えられる機械部品の交換による休止時間を短縮する、工作機械に棒材を送入する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題は、請求項１に記載の工作機械に棒材を送入する装置によって解決される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって前述した休止の問題が解決される。
【０００９】
特に、本発明に係る装置は従来の装置に比べて極めて単純化された構造を有することが好適であり、それによって作業の間の運動質量の顕著な削減が達成され、結果として不要な振動の著しい削減が達成される。本発明によって高い信頼性を有する機械が提供され、従って保守作業が大幅に削減されるとともに装置の構成部品を取り外して再装着あるいは交換する必要がある場合でも極めて短い休止時間しか生じない。
【００１０】
その他の特徴および利点は、添付の特許請求の範囲ならびに発明の詳細な説明によって明らかにされる。
【００１１】
本発明は、本発明の実施例を非限定的に示したものである添付図面によってより良好に理解されるとともに実施可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る装置を示した立体図であり、明瞭化のためにハウジングおよび保護ケース等いくつかの部品が省略されている。
【図２】保護ケース内に装着された図１の装置を示した立体図である。
【図３】図１の装置の前面を示した平面図である。
【図４】図１の装置の後面を示した平面図である。
【図５】第１の動作状態にある図１の装置を示した拡大詳細図である。
【図６】第２の動作状態にある図１の装置を示した拡大詳細図である。
【図７】第３の動作状態にある図１の装置を示した拡大詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
添付図面を参照すると、工作機械に棒材２を自動的に送入する装置１が示されており、それは特に単一スピンドルあるいは複数スピンドル型にすることができる旋盤とされる。
【００１４】
特に、装置１は旋盤のスピンドルに近接する位置に配置するために適していてまた作業中に送入されるスピンドルの回転軸と平行に配置される縦軸Ｌに平行して延在する第１の端部４を備える。
【００１５】
装置１は、装置１の前記第１の端部４とその第１の端部４と反対側の第２の端部５の間で前記縦軸Ｌに沿って延在する支持フレーム３に取り付けられる。支持フレーム３上には装置１の被覆および保護ケース７が装着される。第１の端部４と第２の端部５は距離Ｄを介して離間している。
【００１６】
装置１は、第１の端部４から離間して第１の支持領域Ｒ１内に棒材２を支持するように構成された固定ガイドおよび支持手段６を備える。前記固定ガイドおよび支持手段６は、第２の端部５から前記第１の端部４と第２の端部５の間に挟まれた中間ゾーンＩまで縦軸Ｌに平行して延在する。特に、前記中間区域Ｉは被覆および保護ケース７内の略中央あるいは中心領域内に配置される。
【００１７】
装置１は、前記固定ガイドおよび支持手段６に沿って該当する棒材２を推進させるために例えば押圧手段１９等からなる推進手段１９をさらに備える。
【００１８】
特に、固定ガイドおよび支持手段は例えば金属製塑形断面あるいは“Ｖ”字型要素等の延伸された形状を有する固定ガイドおよび支持要素６を備え、その上で棒材２が静止およびスピンドルに向かって摺動する。
【００１９】
固定ガイドおよび支持要素６は第２の端部５から中間区域Ｉの近くまで第１の長さＬ１にわたって延在し、この第１の長さＬ１は特に前記距離Ｄより短くなる。
【００２０】
特に、推進手段１９は第２の端部５から中間区域Ｉに向かって移動可能なスライド２０（図１および図３参照）上に取り付けられたプッシャ１９を備える。スライド２０は、固定ガイドおよび支持要素６と平行なリニアガイド２１に摺動可能に結合され、電気モータ２２によって駆動されるチェーンあるいはベルトの機構２１によって移動させられる。
【００２１】
特に、プッシャ１９は“Ｖ”字型プロフィールを有するが、それは固定ガイドおよび支持要素６によって受容しそれと結合するためのものである。
【００２２】
装置１は、縦軸Ｌと平行な回転軸Ｘ周りで回転可能なドラム要素８を備える。ドラム要素８上には、棒材２を縦軸Ｌと平行に支承およびガイドするよう構成された可動支持手段９が取り付けられる。可動支持手段９は、第１の支持領域Ｒ１に近接していて中間区域Ｉと第１の端部４の間に延在する第２の支持領域Ｒ２内に棒材２を支承するよう構成される。
【００２３】
ドラム要素８は幾らか小さな領域を占有し、特にこれは装置１の縦総寸法に比べて短縮された延伸を有する。
【００２４】
特に、ドラム要素８は第１の端部４と中間区域Ｉの間で第２の長さＬ２にわたって延在し、これは前記距離Ｄより小さくなる。特に、前記第２の長さＬ２は実質的に距離Ｄの半分未満となる。
【００２５】
ドラム要素８の一端部１０は、中間区域Ｉ内で支持フレーム３に固定されたブシュ支承部１１によって回転可能に支承される。
【００２６】
前記可動支持手段はキャリッジ要素９を備え、このキャリッジ要素は圧縮された解放構成体Ｃ（図５参照）と伸長された嵌合構成体Ｅ（図７参照）の間でドラム要素８に沿って回転軸Ｘと平行に摺動的に駆動可能であり、ここで前記解放構成体Ｃ内において前記キャリッジ要素９が第１の端部４の近傍に集約、特に相互に“圧接”あるいは積み重なって接触する位置に配置されそれによって棒材２が延伸された固定ガイドおよび支持要素６上に配置されることを可能にし、また前記嵌合構成体Ｅ内では前記キャリッジ要素９が相互に離間し第１の端部４と中間区域Ｉの間に形成された領域内で前記延伸された要素６上に配置された該当する棒材２と嵌合するような方式で配分される。
【００２７】
添付図面に示された非限定的な実施例において、装置はドラム要素８上に周回状、すなわち回転軸Ｘ周りに配分された数群のキャリッジ要素９を含み、また各群が回転軸Ｘと平行に相互整列する位置に配列された３個のキャリッジ要素９をそれぞれ含む。限定するものではないが特に６群のキャリッジ要素９が設けられ、それらがドラム要素８上で均等に配置される。
【００２８】
装置１は、ドラム要素８を指標化された方式で回転させるために例えば制御および同期ユニット４０（図４中に概略的に示される）によって付勢される電気モータ等の回転駆動手段を備え、それによってある時点において１つの群のキャリッジ要素９を固定ガイドおよび支持要素６に対して整列する位置に順次配置する。
【００２９】
特に、各キャリッジ要素群は、第１の端部４に近い前方キャリッジ要素９ａと第１の端部４からより遠くすなわち伸長された嵌合構成体Ｅ内に存在する際に中間区域Ｉにより近い後方キャリッジ要素９ｂと前記前方キャリッジ要素９ａと後方キャリッジ要素９ｂの間に挟まれた中間キャリッジ要素９ｃを含む。圧縮された解放構成体Ｃ内において前方キャリッジ要素９ａは対応する固定ブシュ１５に嵌合し、続いて中間キャリッジ要素９ｃが前方キャリッジ要素９ａ上に接合し、さらに後方キャリッジ要素９ｂが中間キャリッジ要素９ｃ上に接合する。
【００３０】
伸長された嵌合構成体Ｅ内において前方キャリッジ要素９ａと中間キャリッジ要素９ｃと後方キャリッジ要素９ｂが適宜な方式で相互に離間し、少なくとも部分的に固定ガイドおよび支持要素６上に支承された対応する棒材２と嵌合するように第２の支持領域Ｒ２内に配分される。
【００３１】
各キャリッジ要素９は円筒部材１２を含み、これは単一部品から形成するかあるいは複数の部品を相互結合して単一部材を形成するものである。円筒部材１２の内部に円盤形状の横断壁部１３が設けられ、その上に棒材２が貫通するために適したガイドおよび支持開孔１４が形成される。
【００３２】
異なった直径あるいは形状の棒材に適応するために、１つの群のキャリッジ要素と別のものの間で異なった寸法の開孔１４を設けることも可能である。
【００３３】
円筒部材１２と横断壁部１３は互いに組み合わされて単一部材を構成する。
【００３４】
従ってキャリッジ要素９が中に棒材２が挿入されるガイドおよび支持要素として作用し、モノリシック構造構成を有するとともに相互可動あるいは関節式の部品を除外し、他方で従来の開口式のガイドと共存して装置１に大幅な単純化をもたらし、従って重量および振動を削減して結果として高い信頼性を達成して保守作業を大幅に削減する。
【００３５】
圧縮された解放構成体Ｃから伸長された嵌合構成体Ｅへまたはその逆方向にキャリッジ要素９を移動させるために適宜な牽引あるいは推動手段１６が設けられる。図示された非限定的な実施例において、牽引あるいは推動手段１６は、各キャリッジ要素群についてドラム要素８に対して縦に固定された適宜な溝付きガイド１８に沿って摺動可能なスライド要素１６を含む。
【００３６】
各群のキャリッジ要素９を相互に接続するよう構成された接続手段１７がさらに設けられ、それによって１つのキャリッジ要素の動作の少なくとも一部を他のものに伝導し、それによって３つのキャリッジ要素を相互に接近させ従って圧縮された解放構成体Ｃに到達することを可能にし、また前記３つのキャリッジ要素を相互に離間させて伸長された嵌合構成体Ｅに到達させることを可能にする。
【００３７】
特に、各群について接続手段１７は中間キャリッジ要素９ｃに固定されかつ後方キャリッジ要素９ｂに対して摺動可能に連結された第１の棒要素１７ａと前方キャリッジ要素９ａに固定されかつ中間キャリッジ要素９ｃに対して摺動可能に連結された第２の棒要素１７ｂを含む。
【００３８】
スライド要素１６は駆動される際に対応する後方キャリッジ要素９ｂ上に直接的に作用することによってそれを第１の端部４の方向に推動する。続いて後方キャリッジ要素９ｂが中間キャリッジ要素９ｃに接触し、さらにそれが前方キャリッジ要素９ａと相互作用して図５に示されているように前方キャリッジ要素９ａが対応する固定口部１５上に固定されるよう作用する。他方、スライド要素１６が第２の端部５に向かって移動する際、すなわち第１の端部４から離れるように移動する際は、後方キャリッジ要素９ｂが中間区域Ｉの近くで動作する。この工程の間、第１の棒要素１７ａと第２の棒要素１７ｂによって、後方キャリッジ要素９ｂが中間キャリッジ要素９ｃを牽引し、さらにその中間キャリッジ要素９ｃが前方キャリッジ要素９ａを牽引する。
【００３９】
装置１は貯蔵室３０を備えていてその中に工作機械に供給される複数の棒材２が貯蔵される。前記貯蔵室３０は第１の支持領域Ｒ１の上方に位置するとともに棒材２のための傾斜した載置面３１を含む。装置１には取り出しおよび搬送手段３２がさらに含まれ、それが垂直移動可能な載置板３３と可動式のアーム３４、ならびに説明の明瞭化のため図示および説明は省略されるがさらに別の要素群を有していて、それらは１つの時点において１本の棒材２を貯蔵室３０から取り出してその棒材２を固定ガイドおよび支持手段６に移送するよう構成される。
【００４０】
取り出しおよび搬送手段３２、ならびに推進手段１９、ドラム要素８および牽引あるいは推動手段１６は、前記制御および同期ユニット４０に対して操作機能的に結合される。
【００４１】
前記制御および同期ユニット４０は、一群のキャリッジ要素９を順々にガイドおよび支持要素６に整列する位置内かつ圧縮された解放構成体Ｃ内に配置するように作用し、それによって取り出しおよび搬送手段３２が棒材２を貯蔵室３０から取り出してその棒材２を要素６に返送することを可能にし、移送の間に棒材２が１つあるいは複数のキャリッジ要素９によって妨害されることを防止する。
【００４２】
一度棒材２が固定ガイドおよび支持要素６上に配置されると、制御および同期ユニット４０が介入し、従って要素６の反対側に位置するキャリッジ要素９が伸張された嵌合構成体Ｅ内に配置されてガイドおよび支持開孔１４を介して棒材に嵌合するようにされ、その方式によってその棒材が適宜に誘導および支持される。
【００４３】
この時点においてプッシャ１９が駆動され第２の支持領域Ｒ２に向かって棒材を推動する。装置１は異なった動作モードで動作することができる。１つの動作モードにおいて、棒材２が例えば旋盤等の工作機械によって自律的な方式で自動的に前進するまでプッシャ１９が棒材２の推動を継続して工作機械に供給する。従って後続の棒材２の新たなサイクルを繰り返すことが可能になる。
【００４４】
別の動作モードにおいては、装置１が全てのキャリッジ要素９群に順々に連続して装填を行うような方式で動作し、従って全てのドラム要素８に複数の棒材２、本実施例においては６本の棒材２を装填する。この方式により、該当するキャリッジ要素９によって支持された各棒材２をスピンドルに供給するためにプッシャ９上に再配置することによってより高速に工作機械への供給を行うことが可能になる。
【００４５】
合間に別の棒材によって貯蔵室３０を再度充填することも可能である。
【００４６】
上述から理解されるように、装置１は各単一の棒材をその全長および第２の端部５から第１の端部４までの供給路の全長にわたって有効に案内および支持することを可能にする。このことは棒材２が極めて小さな断面積を有する、すなわち極めて細くそのためスピンドルによって発生する回転中に歪みの危険がある場合に特に好適である。その問題は、棒材２が完全にスピンドルに誘導されるまでの全送入時間にわたってその棒材に連動して支持するキャリッジ要素９によって防止される。その他に、棒材２の回転に伴う騒音も削減される。
【００４７】
上述から理解されるように、装置１によって前述した目的を達成することが可能になる。特に、ドラム要素８とキャリッジ要素９の構造的な単純性ならびにその寸法および極めて適度に抑制された重量のため装置１が低減された内部質量を有するものとなり、それによって従来の装置によって達成されるものと比べて装置１がより高い速度で動作することが可能になる。単純化された構造構成のため従来の装置に比べて低い製造および保守コストを伴うことに加えて内部ストレスの有効かつ大幅な削減と振動の充分な低減と高い信頼性ならびに限定的かつ迅速な保守作業がもたらされ、その結果装置休止時間の大幅に削減が達成される。ドラム要素８の小型の寸法および限定的な縦延長によって点検作業ならびに例えば内部構成要素の検査および交換のための装置１への接近が極めて容易になる。保守作業および例えばドラム要素８内に配置されたキャリッジ要素９等の構成要素の装着／取り外しが際立ってかつ有効に容易化される。
【００４８】
装置１を使用する用途に応じて適宜に装置１を構成および寸法設定することが可能であり、また上述の説明ならびに添付図面に示された装置に対して種々の設計変更および／または追加を成すことも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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