(57)【要約】【課題】  両端加工が必要な製品加工を容易且つ自動で行うことができる棒材供給機及び棒材加工システムを提供する。【解決手段】  本発明は、加工すべき棒材(B)を送り矢(8)によって棒材加工機(N)まで給送軸線(1A)に沿って給送する棒材供給機及びそれを含む棒材加工システムに関する。本発明による棒材供給機(1)は、棒材(B)を棒材加工機(N)に案内するためのガイドレール(4)と、棒材(B)を、ガイドレールに沿って押しながら棒材加工機(N)に向かって給送する送り矢(8)と、送り矢(8)を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動装置(10)を有する。送り矢(8)は、棒材(B)の後端に当接する当接面を有する。送り矢駆動装置(10)を制御するコントローラ(18)が設けられ、上記当接面が棒材加工機(N)の製品加工位置(NS)から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき、送り矢(8)を停止させる。【選択図】      図１
2005059153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで給送軸線に沿って給送する棒材供給機であって、
給送軸線に沿って延びる、棒材を棒材加工機に案内するためのガイドレールと、
棒材の後端に当接する当接面を有し、前記当接面に当接した棒材を前記ガイドレールに沿って押しながら棒材加工機に向かって棒材を給送する送り矢と、
前記送り矢を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動手段と、
棒材を棒材加工機によって加工するために、前記当接面が棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき前記送り矢を停止させるように、前記送り矢駆動手段を制御するコントローラと、
を有することを特徴とする棒材供給機。
【請求項２】
前記送り矢は、前記当接面の前方に延び、棒材の後端部を把持する把持位置と棒材の後端部を解放する解放位置との間で移動可能な少なくとも２つのフィンガー部材と、前記少なくとも２つのフィンガー部材を把持位置と解放位置との間で移動させるフィンガー駆動手段と、を有し、
前記コントローラは、前記送り矢を前記所定距離の位置まで前進させる間、前記フィンガー部材を解放位置に維持し、また、前記送り矢を後退させて棒材を持ち帰る間、前記フィンガー部材を把持位置に維持するように制御可能である、請求項１に記載の棒材供給機。
【請求項３】
前記少なくとも２つのフィンガー部材のそれぞれは、長手方向の中間に位置する枢軸を中心として枢動可能に設けられ、
前記フィンガー駆動手段は、前記送り矢の本体内を給送軸線と平行に前後移動可能に設けられたフィンガー駆動シャフトと、前記少なくとも２つのフィンガー部材の先端部が互いに遠ざけられ、基端部が互いに近づけられた解放位置に、前記フィンガー部材を付勢するフィンガー付勢手段と、を有し、
前記コントローラは、前記フィンガー駆動シャフトを前進又は後退させるように制御可能であり、前記フィンガー駆動シャフトが前進するとき、その前端部が、前記フィンガー付勢手段による付勢力に抗して前記少なくとも２つのフィンガー部材の基端部の間に進入してそれを押し広げて、前記少なくもと２つのフィンガー部材が解放位置から把持位置に枢動され、また、前記フィンガー駆動シャフトが後退するとき、前記少なくとも２つのフィンガー部材の基端部が前記フィンガー付勢手段によって再び枢動されて互いに近づき、把持位置から解放位置に移動する、請求項２に記載の棒材供給機。
【請求項４】
前記フィンガー部材と前記当接面とによって囲まれた空間は、棒材後端部を受入れる受入れ領域を構成し、
前記送り矢は、更に、前記受入れ領域に受入れられた棒材を押出すためのプッシュロッドを有し、前記プッシュロッドは、前記受入れ領域の中に突出する突出位置と前記受入れ領域から引込む引込み位置との間を移動可能に設けられている、請求項３に記載の棒材供給機。
【請求項５】
前記送り矢は、更に、前記プッシュロッドを引込み位置に付勢するロッド付勢手段を有し、
前記プッシュロッドは、引込み位置にあるとき第１位置に、また、突出位置にあるとき第２位置に位置し、且つ、前記プッシュロッドと連動する作動部を有し、
更に、棒材供給機本体に固定された、作動部を作動させる係合部を有し、
加工が終了した棒材を持ち帰って排除する前記送り矢の後退位置近傍において、前記係合部が前記プッシュロッドの作動部と係合し、前記送り矢の後退動作によって前記作動部を前記ロッド付勢手段の付勢力に抗して第１位置から第２位置に移動させる、請求項４に記載の棒材供給機。
【請求項６】
前記送り矢は、前記棒材受入れ領域を取り囲み、且つ、前記当接面から前記フィンガー部材の前端を超えて更に前方に延びる、棒材の後端を前記当接面に案内するための前記円筒部を有する、請求項２乃至５のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項７】
加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで給送軸線に沿って給送する棒材供給機と、棒材を加工する棒材加工機とを有する棒材加工システムであって、
前記棒材供給機は、給送軸線に沿って延びる、棒材を棒材加工機に案内するためのガイドレールと、棒材の後端に当接する当接面を有し、前記当接面に当接した棒材を前記ガイドレールに沿って押しながら棒材加工機に向かって棒材を給送する送り矢と、前記送り矢を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動手段とを有し、
前記棒材加工機は、棒材を棒材加工機によって加工するために、前記当接面が棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき前記送り矢を停止させるように、前記送り矢駆動手段を制御するコントローラを有する、
ことを特徴とする棒材加工システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材供給機に関し、更に詳細には、加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで供給する棒材供給機、及び、棒材供給機と棒材加工機とを組合せた棒材加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで供給する棒材供給機が知られている。棒材は、１本の棒材から複数の製品を加工する場合が多く、１つの製品の加工が終了するたびに、加工が終了した製品部分を所定長さＬに突っ切って、製品を形成する。このような従来の加工においては、棒材の先端から所定距離Ｌの個所を突っ切ることになるので、棒材加工機側に、棒材の前端が当接するストッパが設けられており、棒材の前端をストッパに押し当てて棒材の位置決めを行い、棒材を正確な長さＬに突っ切る。
【０００３】
尚、従来の送り矢は一般的に、先端部に棒材の後端部を嵌合させて把持するフィンガーチャックを有する。棒材を載置した材料棚からガイドレール内に投入された新たな棒材の前端はストッパで移動が規制された状態で、棒材の後方から送り矢を移動させ、棒材の後端部を送り矢のフィンガーチャックの中に押し嵌める。棒材の後端部は、フィンガーチャックの中に、棒材給送中に外れない程度に挿入されていればよく、送り矢を棒材に対して押す力によって、受け入れられる部分の長さは任意の長さとなる。
【０００４】
本発明は後に説明するように、棒材の位置決めに関するものであるが、上記の従来の加工の場合のように、棒材加工機側で棒材の位置決めを行う場合とは全く異なり、棒材供給機側で棒材の位置決めを行うので、直接関連する先行技術文献はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
部品の中には、例えば、両端を軸受で支持する部品のように、棒材の両端部を加工して形成するものがある。このような部品を加工する場合は、最終部品長さＬよりも、削り代分だけ若干長く切断した棒材を用いる。この長さは必ずＬより長いが、削り代はまちまちであり、全体長さは色々な長さのものが混在している。まず、棒材の一方の端部を加工し、次に、棒材を逆向きにして未加工の他端を加工することになる。この際、棒材の他端部を棒材加工機に向けて給送し、他端を棒材加工機側のストッパに押し当てて棒材の位置決めを行って加工すると、既に加工済みの後端までの長さ（最終製品長さ）は、Ｌよりも長いままとなる。また、色々な長さの棒材が混在しているから、最終製品の長さも異なる長さのものが混在する。
【０００６】
従って、本発明の目的は、特に、両端加工が必要な製品加工を容易且つ自動で行うことができる棒材供給機及び棒材加工システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明においては、上記目的を達成するため、棒材の位置決めを棒材供給機側で行うようにした。
すなわち、上記目的を達成するために、本発明による棒材供給機は、加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで給送軸線に沿って給送する棒材供給機であって、給送軸線に沿って延びる、棒材を棒材加工機に案内するためのガイドレールと、棒材の後端に当接する当接面を有し、当接面に当接した棒材をガイドレールに沿って押しながら棒材加工機に向かって棒材を給送する送り矢と、送り矢を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動手段と、棒材を棒材加工機によって加工するために、当接面が棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき送り矢を停止させるように、送り矢駆動手段を制御するコントローラと、を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された棒材供給機においては、送り矢によって棒材を押すことによって、棒材の後端が当接面に当接し、当接面が棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき、コントローラによって送り矢駆動手段が制御されて、送り矢を停止させる。この時、棒材の後端も製品加工位置から所定距離の位置にあることになり、棒材の後端を棒材加工機の製品加工位置に対して位置決めすることが可能である。この「当接面から棒材加工機の製品加工位置までの距離」は、今回の加工において加工すべき棒材の長さと等しい。例えば、両端部を加工して形成する部品である場合において、棒材の後端が既に加工済みであり、今回の加工で前端を加工する場合、所定の距離は、製品の仕上げ長さ寸法と等しい。このように、本発明においては、棒材の位置決めを棒材加工機側で行うことを可能としたので、特に、両端を加工して形成する部品において有用である。
【０００９】
尚、本発明にかかる棒材供給機は、上記のように、一方の端部の加工が終了した棒材の他端部の加工を行う場合に限らず、棒材の後端が未加工である場合においても有用である。すなわち、上記製品の初めに加工する側の端部の加工を行う場合においても有用であり、この場合、上記所定の距離を、例えば、製品の全長仕上げ寸法に削り代を加えた距離とし、引き続き、他端部を加工する際に、この削り代を切削するようにしてもよい。製品が長尺であっても短尺であっても、同様の工程で加工することが可能である。
【００１０】
本発明の実施形態にかかる棒材供給機においては、好ましくは、送り矢は、当接面の前方に延び、棒材の後端部を把持する把持位置と棒材の後端部を解放する解放位置との間で移動可能な少なくとも２つのフィンガー部材と、少なくとも２つのフィンガー部材を把持位置と解放位置との間で移動させるフィンガー駆動手段と、を有し、コントローラは、送り矢を所定距離の位置まで前進させる間、フィンガー部材を解放位置に維持し、また、送り矢を後退させて棒材を持ち帰る間、フィンガー部材を把持位置に維持するように制御可能である。
【００１１】
本実施形態においては、棒材を前進させるときにはフィンガー部材が解放位置に維持されているので、送り矢によって棒材を押すと、フィンガー部材が障害となることなく、確実に棒材の後端が当接面に当接する。従って、当接面を棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に停止させるとき、棒材の後端もこの位置に確実に位置するから、棒材を正確に位置決めすることができる。また、フィンガー部材を把持位置にさせることによって、棒材の前端部を加工した後、棒材の後端部をフィンガー部材で把持して送り矢を後退させ、棒材を棒材供給機に持ち帰ることができる。
【００１２】
また、本発明の別の実施形態において、好ましくは、少なくとも２つのフィンガー部材のそれぞれは、長手方向の中間に位置する枢軸を中心として枢動可能に設けられ、フィンガー駆動手段は、送り矢の本体内を給送軸線と平行に前後移動可能に設けられたフィンガー駆動シャフトと、少なくとも２つのフィンガー部材の先端部が互いに遠ざけられ、基端部が互いに近づけられた解放位置に、フィンガー部材を付勢するフィンガー付勢手段と、を有し、コントローラは、フィンガー駆動シャフトを前進又は後退させるように制御可能であり、フィンガー駆動シャフトが前進するとき、その前端部が、フィンガー付勢手段による付勢力に抗して少なくとも２つのフィンガー部材の基端部の間に進入してそれを押し広げて、少なくもと２つのフィンガー部材が解放位置から把持位置に枢動され、また、フィンガー駆動シャフトが後退するとき、少なくとも２つのフィンガー部材の基端部がフィンガー付勢手段によって再び枢動されて互いに近づき、把持位置から解放位置に移動する。
【００１３】
送り矢は狭いガイドレール内に収容可能、且つ、ガイドレール内で円滑に移動しなければならいことから構造上の制約がある。本実施形態においては、フィンガー駆動シャフトとフィンガー付勢手段との組合わせを利用することにより、フィンガー部材の解放位置と把持位置との間の移動をコンパクトに構成することができる。
【００１４】
更に、本発明の別の実施形態においては、好ましくは、フィンガー部材と当接面とによって囲まれた空間は、棒材後端部を受入れる棒材受入れ領域を構成し、送り矢は、更に、棒材受入れ領域に受入れられた棒材を押出すためのプッシュロッドを有し、プッシュロッドは、棒材受入れ領域の中に突出する突出位置と棒材受入れ領域から引込む引込み位置との間を移動可能に設けられている。
この棒材供給機では、加工済みの棒材を棒材供給機に持ち帰った後、プッシュロッドを引込み位置から突出位置に移動させることにより、棒材受入れ領域内にある棒材後端部をそこからから押出して、棒材を確実に排除することができる。
【００１５】
更に、本発明の別の実施形態においては、好ましくは、送り矢は、更に、プッシュロッドを引込み位置に付勢するロッド付勢手段を有し、プッシュロッドは、引込み位置にあるとき第１位置に、また、突出位置にあるとき第２位置に位置し、且つ、プッシュロッドと連動する作動部を有し、更に、棒材供給機本体に固定された、作動部を作動させる係合部を有し、加工が終了した棒材を持ち帰って排除する送り矢の後退位置近傍において、係合部がプッシュロッドの作動部と係合し、送り矢の後退動作によって作動部をロッド付勢手段の付勢力に抗して、第１位置から第２位置に移動させる。尚、係合部は、支持フレームやガイドレール等、固定できる部分であれば、棒材供給機本体のいずれの部分に取付けられていてもよい。
【００１６】
この棒材供給機では、送り矢が前進するとき、プッシュロッドは引込み位置に付勢されており、このとき作動部は第１位置にある。送り矢が後退位置近傍に到達すると、係合部がプッシュロッドの作動部と係合し、送り矢の後退動作によって、作動部をロッド付勢手段の付勢力に抗して、第１位置から第２位置に移動させる。これに連動して、プッシュロッドが突出位置に移動し、棒材後端部を棒材受入れ領域の外に押出す。従って、送り矢の前後移動を利用することによって、棒材の押出しを可能にする。
【００１７】
更に、本発明の別の実施形態においては、送り矢は、棒材受入れ領域を取り囲み、且つ、当接面からフィンガー部材の前端を超えて更に前方に延びる、棒材の後端を当接面に案内するための円筒部を有する。円筒部によって棒材の後端部が当接面に向かって案内され、確実に棒材の後端が当接面に当接される。
【００１８】
更に、本発明の上記目的は、加工すべき棒材を送り矢によって棒材加工機の加工部まで給送軸線に沿って給送する棒材供給機と、棒材を加工する棒材加工機とを有する棒材加工システムであって、棒材供給機は、給送軸線に沿って延びる、棒材を棒材加工機に案内するためのガイドレールと、棒材の後端に当接する当接面を有し、当接面に当接した棒材をガイドレールに沿って押しながら棒材加工機に向かって棒材を給送する送り矢と、送り矢を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動手段とを有し、棒材加工機は、棒材を棒材加工機によって加工するために、当接面が棒材加工機の製品加工位置から給送方向上流側の所定距離の位置に到達したとき送り矢を停止させるように、送り矢駆動手段を制御するコントローラを有する、ことを特徴とする棒材加工システムによっても達成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、両端加工が必要な製品加工を容易且つ自動で行うことができる棒材供給機及び棒材加工システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明による棒材加工システム及び棒材供給機の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態である棒材加工システムの正面図である。図２は、図１に示す線２−２に沿った横断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態における棒材加工システムＳは、加工すべき棒材Ｂをその長手方向軸線に沿って給送するために、棒材Ｂが給送される給送軸線１Ａに沿って上流側即ち後側から下流側即ち前側に長手方向に延びている棒材供給機１と、棒材供給機の下流側に、棒材供給機に対して所定距離に位置決めされて配置された棒材加工機Ｎとを有する。棒材供給機と棒材加工機とは相対位置関係が変化しないようにされている必要があり、例えば、棒材供給機と棒材加工機とは互いに固定されていてもよく、また、それぞれが床に固定されていてもよい。棒材加工機Ｎは、例えば、主軸固定型のＮＣ旋盤である。以下、棒材加工機が主軸固定型のＮＣ旋盤であるものとして説明する。このＮＣ旋盤Ｎは、主軸台Ｎ１と、主軸台Ｎ１の上方に配置された、給送軸線１Ａに沿って延びる主軸Ｎ２と、主軸Ｎ２の下流側に配置された加工部Ｎ３とを有している。主軸Ｎ２は、給送軸線１Ａと同軸上に延びる、棒材供給機１から給送されてきた棒材Ｂを受け入れるための主軸貫通孔Ｎ４を有する。主軸貫通孔Ｎ４の下流端部には、棒材Ｂを把持するためのコレットチャックＮ５が設けられている。加工部Ｎ３において、棒材を突っ切るための突っ切りバイトＮ６の位置を、本明細書において、棒材Ｂを加工する際の基準位置になる製品加工位置ＮＳと称する。突っ切りバイトＮ６は、給送軸線１Ａに平行に移動可能に設けられている。突っ切りバイトＮ６の位置は、加工すべき棒材の端部を突っ切るべき位置に予め位置決めされる。すなわち、上記製品加工位置ＮＳは、棒材加工機Ｎに給送された棒材Ｂの加工終了後の端面の位置と一致する。
【００２２】
図１及び図２に示すように、棒材供給機１は、支持フレーム２と、給送軸線１Ａに沿って延び、支持フレーム２によって支持された、棒材ＢをＮＣ旋盤Ｎに案内するためのガイドレール４と、棒材Ｂの後端に当接する当接面６を有し（図３参照）、当接面６に当接した棒材Ｂを押しながらガイドレール４に沿ってＮＣ旋盤Ｎに向かって給送するための送り矢８と、送り矢８を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動装置１０と、ガイドレール４の側方に設けられた、棒材（新材）Ｂをガイドレール４に投入する棒材投入装置１２(図２参照)と、加工が済んでＮＣ旋盤Ｎから持ち帰ってきた棒材Ｂをガイドレール４から排除する棒材排除装置１４(図２参照)と、棒材ＢをＮＣ旋盤Ｎで加工している間、棒材Ｂを把持して振れを防止するための振れ止め装置１６と、送り矢駆動装置１０、棒材投入装置１２、棒材排除装置１４等の棒材供給機１に含まれる様々な装置の制御を行うコントローラ１８とを有している。
【００２３】
まず、ガイドレール４について説明すると、ガイドレール４は、図１に示すように、長手方向に配置された複数のガイドレール部分を有し、具体的には、フレーム２の下流側に固定された固定ガイドレール部分４Ａと、フレームの上流側に配置され、枢軸２４周りに枢動可能な(図２参照)枢動ガイドレール部分４Ｂとを有している。枢動ガイドレール部分４Ｂは、更に、複数の部分（本実施形態においては３つ）に分割されており、互いに隣接する枢動ガイドレール部分４Ｂの間に、振れ止め装置１６が設けられている。図２に示すように、ガイドレール４は、横断面がＵ字形であり、上部に、棒材投入装置１２によって材料棚４０から取り出された棒材を受け入れる開口２０をもち、その内部に、棒材Ｂ及び送り矢８が移動する内部空間２２が形成されている。枢動ガイドレール部分４Ｂは、開口２０が上向きの棒材給送位置２６と、開口２０が斜め下方に向けられた棒材排除位置２８との間を枢軸２４を中心として回動可能に設けられている。枢動ガイドレール部分４Ｂは、駆動装置（図示せず）によって回転され、その運動はコントローラ１８によって制御される。
【００２４】
次に、送り矢駆動装置１０について説明する。送り矢駆動装置１０は、送り矢８を給送軸線１Ａに沿って前後移動させるためのものであり、コントローラ１８によってＯＮ/ＯＦＦされることによって送り矢８が前後移動されたり、所定位置で停止されたりする。送り矢駆動装置１０は、基本的に、サーボモーター３０と、サーボモーター３０の出力軸に作動上連結されたボールねじ３２と、ボールねじ３２に螺合するボールねじナット３４とを有する。図示の実施形態では、送り矢駆動装置１０は、更に、ボールねじ３２の両側に配置されたリニアガイド装置３６と、ボールねじナット３４及びリニアガイド装置３６と送り矢８とを連結する連結部材３８と有しており、送り矢８を真っ直ぐに移動させることができる構造となっている。ボールねじナット３４及びリニアガイド装置３６は、給送軸線１Ａと平行に延びている。連結部材３８は、ボールねじナット３４及びリニアガイド装置３６連結されて水平方向に延びる水平連結部材３８ａと、水平連結部材３８ａから垂下する垂直連結部材３８ｂとを有している。垂直連結部材３８ｂは、内部空間２２内に収容されている送り矢８の後端部に連結されている。
【００２５】
更に、棒材投入装置１２について説明する。棒材投入装置１２は、ガイドレール４に沿って、その側方に配置された、複数の棒材（新材）Ｂを載置するための材料棚４０と、材料棚４０に載置された棒材Ｂを１本ずつ材料棚４０から取り出すための棒材取り出し装置４２を有している。材料棚４０は、棒材Ｂがガイドレール４に向かって転がるように下方に傾斜する棒材載置面４４と、棒材載置面４４の終端から立ち上がったストッパ面４６と、ストッパ面４６の終端からガイドレール４に向かって下方に傾斜する案内面４８とを有する。案内面４８は、棒材Ｂをガイドレール４まで案内するため、ガイドレール４の開口２０まで延びている。棒材取り出し装置４２は、ストッパ面４６を乗り越えるように棒材Ｂを持ち上げるように上方移動可能な持上げ部材４２ａを有する。棒材取り出し装置４２は、材料棚４０に載置された棒材のうち最もガイドレール４に近い棒材から、１つずつ取り出してガイドレール４に投入するように、コントローラ１８によって制御される。
更に、棒材排除装置１４は、ガイドレール４Ｂを棒材給送位置２６（図２に実線で示す）から棒材排除位置２８（図２に点線で示す）に枢動させる枢動装置(図示せず)と、棒材排除位置２８において、ガイドレール４Ｂの開口２０と整列する棒材回収棚５０とを有している。棒材回収棚５０は、ガイドレール４Ｂから遠ざかるにしたがって下方に傾斜している。
【００２６】
次に、送り矢８について詳細に説明する。図３は、送り矢の前端部の長手方向断面図ある。図４は、送り矢の後端部の長手方向断面図である。図５は、送り矢の前端面を示す。
図３及び図４に示すように、送り矢８は、３つの円筒状の部材を有し、具体的には、上流側即ち後端側に配置され且つ連結部材３８に連結された本体部５６と、下流側即ち前端側に配置されたフィンガーチャック部５８と、フィンガーチャック部５８を本体部５６に対して長手方向軸線回りに回転可能に連結するチャックジョイント部６０とを有している。詳細には、フィンガーチャック部５８は、チャックジョイント部６０に固着され、チャックジョイント部６０と本体部５６との間にベアリング７４が設けられている。
【００２７】
フィンガーチャック部５８は、前方に向けられ、棒材Ｂの後端面を押す当接面６を有する。この当接面６は給送軸線に対して横方向に延びている。また、送り矢８のフィンガーチャック部５８は、当接面６の前方に延び、棒材Ｂの後端部を把持する把持位置６２ａと、棒材Ｂの後端部を解放する解放位置６２ｂとの間で移動可能なフィンガー部材６２を有する。フィンガーチャック部５８は、フィンガー部材６２と当接面６とによって囲まれた空間によって構成された棒材受入れ領域６６を有する。更に、フィンガーチャック部５８は、棒材受入れ領域６６を取り囲むようにして当接面６からフィンガー部材６２の前端を超えて更に前方に延びる、棒材Ｂの後端部を当接面６に案内するための円筒部５８ａを有している。円筒部５８ａの内径は、棒材の外径より若干大きくされている。
【００２８】
フィンガー部材６２について詳細に説明すると、フィンガー部材６２は、本実施形態においては、図５に示すように、３つ設けられており、円筒状のフィンガーチャック部５８の周方向に互いに等間隔に配置されている。図３に示すように、フィンガー部材６２のそれぞれは、長手方向の後側に配置された基端部８０と、中間に位置する枢軸８２と、前側に配置された先端部８４とを有し、枢軸８２を中心として枢動可能に設けられている。把持位置６２ａに位置するフィンガー部材６２は、基端部８０が互いに遠ざけられ、先端部８４が互いに近づけられている。また、これと反対に、解放位置６２ｂに位置するフィンガー部材６２は、後に説明するフィンガー駆動装置６４の、フィンガー部材６２を解放位置６２ｂに付勢するフィンガー付勢装置８８によって、基端部８０が互いに近付けられ、先端部８４が互いに遠ざけられている。より詳細には、フィンガー付勢装置８８はＯリングであり、フィンガー部材６２の枢軸８２よりも基端部８０側の外周に配置されており、それによって、フィンガー部材６２は、基端部８０が互いに近付けられ、先端部８４が互いに遠ざけられた解放位置６２ｂに維持される。フィンガー部材６２が解放位置６２ｂにあるとき、Ｏリング８８は収縮状態にあり、また、フィンガー部材６２が把持位置６２ａにあるとき、Ｏリング８８は拡張状態にある。拡張状態から収縮状態になろうとするＯリング８８によって、フィンガー部材６２の基端部８０が近付けられるように付勢されている。
【００２９】
更に、上記円筒部５８ａは、フィンガー部材６２が把持位置６２ａから解放位置６２ｂに移動するとき、フィンガー部材６２の先端部８４を受入れるフィンガー収容領域を有し、本実施形態では、円筒部５８ａの周壁に形成された孔７６で構成されている。フィンガー部材６２の先端部８４は円筒部５８ａに沿って湾曲しており、解放位置６２ｂにおいて、孔７６内のフィンガー収容領域の中に全体が収容される。円筒部５８ａ内の棒材受入れ領域内に突出していないから障害なく、棒材が確実に当接面に６に当接する。また、フィンガー部材６２の解放位置６２ｂにおいて、フィンガー部材６２の先端部８４は、円筒部５８ａの内壁に当接して孔７６の外に突出しないように規制されているから、送り矢８がガイドレール４内で円滑に前後移動することができる。また、同様の理由で、円筒部５８ａは、フィンガーチャック部５８のその他の部分５８ｂと同じ外径を有していることが好ましい。
【００３０】
送り矢８は、更に、フィンガー部材６２を把持位置６２ａと解放位置６２ｂとの間で移動させるフィンガー駆動装置６４を有する。フィンガー駆動装置６４は、フィンガー部材６２を解放位置６２ｂに付勢するフィンガー付勢装置８８と、送り矢８の本体部５６内を給送軸線１Ａと平行に前後移動可能に設けられたフィンガー駆動シャフト９０と、フィンガー駆動シャフト９０に連結され、フィンガー駆動シャフト９０を前後移動させるためのアクチュエータとしてのエアシリンダ８４とを有する。フィンガー駆動シャフト９０は、送り矢８の長手方向軸線と同軸上に延びている。フィンガー駆動シャフト９０は、本体部５６、チャックジョイント部６０及びフィンガーチャック部５８の中に延び、本体部５６に対して前後に摺動自在に設けられている。フィンガーチャック部５８及びチャックジョイント部６０がフィンガー駆動シャフト９０の回りで回転するように、フィンガー駆動シャフト９０とチャックジョイント部６０との間にはベアリング９６が配置されている。
【００３１】
また、フィンガー駆動シャフト９０の先端部９０ａは、前方に向かって先細り形状をなす前面９０ｂを有する。また、３つのフィンガー部材６２の基端部８０の互いに対向する面は、枢軸８２側から基端部８０の先端に向かって、フィンガーチャック部５８の半径方向外方に向けて傾斜した傾斜面６２ｂを有しており、これらの間に、フィンガー駆動シャフト９０の先端部９０ａを受け入れるシャフト受入れ領域６９が形成されている。
【００３２】
アクチュエータ８４は、本実施形態では、コントローラ１８により制御可能なエアシリンダであり、エアシリンダ８４のロッドの出没運動によって、フィンガー駆動シャフト９０が前後移動する。すなわち、エアシリンダ８４は、そのロッドが引込み位置から突出位置に前進するときフィンガー駆動シャフト９０も前進し、それがが突出位置から引込み位置に後退するときフィンガー駆動シャフト９０も後退するように、フィンガー駆動シャフト９０と連動している。フィンガー部材６２が解放位置６２ｂにある非作動位置においては、フィンガー駆動シャフト９０の前端部９０ａは、シャフト受入れ領域６９内の入り口近傍（後方位置）に位置している。フィンガー駆動シャフト９０がエアシリンダ８４のロッドによって前進したとき、フィンガー駆動シャフト９０の前端部９０ａがシャフト受入れ領域６９の中で前方に移動し、Ｏリング８８による付勢力に抗して、前端部９０ａの前面９０ｂがフィンガー部材６２の傾斜面６２ｂに沿って前方に移動して、フィンガー部材６２の基端部８０の間に進入して、フィンガー部材６２の基端部８０を押し広げ、フィンガー部材６２を解放位置６２ｂから把持位置６２ａに枢動させる。
【００３３】
更に、本実施形態における送り矢８は、フィンガー部材６２と当接面６とによって囲まれた空間によって構成された棒材受入れ領域６６に受入れられた棒材Ｂを押出すためのプッシュロッド７０と、プッシュロッド７０を付勢するロッド付勢装置７２とを有している。上記フィンガー駆動シャフト９０は、長手方向に延びる貫通孔９８を有しており、プッシュロッド７０は、貫通孔９８内に長手方向に、送り矢Ｂの長手方向中心軸線上に延びて設けられている。より詳細には、プッシュロッド７０は、先端部７０ｃが、棒材受入れ領域６６の中に突出する突出位置７０ａと棒材受入れ領域６６から引込む引込み位置７０ｂとの間を移動可能に設けられている。プッシュロッド７０は、ロッド付勢部材７２によって、引込み位置７０ｂに付勢されている。詳細には、プッシュロッド７０は、フィンガー駆動シャフト９０の貫通孔９８内に摺動自在に設けられており、その後端部７０ｄは、フィンガー駆動シャフト９０の後方に突出している。ロッド付勢装置７２は、プッシュロッド７０の後端部７０ｄをフィンガー駆動シャフト９０に対して後方に付勢するばねである。プッシュロッド７０は、引込み位置７０ｂにあるとき第１位置１００ａ(図６Ｂ参照)に、また、突出位置７０ａにあるとき第２位置１００ｂ(図６Ａ参照)に位置し、且つ、プッシュロッド７０と連動する作動部１００とを有している。作動部１００は、送り矢８の本体部５６から突出していることが好ましい。本実施形態では、作動部１００は、プッシュロッド７０の後端部７０ａによって構成されている。プッシュロッド７０に連動する作動部１００も、ロッド付勢装置７２によって第２位置１００ｂに付勢されている。
また、フレーム２には、加工が終了した棒材Ｂを持ち帰った送り矢８が後退位置近傍に位置するときに作動部１００に係合し、送り矢８の後退動作によって、作動部１００をロッド付勢装置７２の付勢力に抗して第１位置１００ａから第２位置１００ｂに移動させる係合部１０４が設けられている。
【００３４】
次に、図２及び図６(ａ)〜図６(ｉ)を参照して、本発明による棒材供給機の動作を説明する。以下、棒材Ｂの両端部を加工して部品形成する場合において、棒材Ｂの後端部が既に加工済みであり、今回の加工で前端部を加工する場合を例として説明する。後端部を開口した棒材Ｂは、削り代αの分だけ最終製品長さＬよりも長く、この前端部の加工においては、棒材Ｂを最終製品長さであるＬに端面加工する必要がある。従って、棒材Ｂの後端面を、ＮＣ旋盤Ｎにおける製品加工位置ＮＳから上流側に向かって所定距離Ｌまで移動した位置に位置決めし、その位置で停止させて、ＮＣ旋盤ＮのコレットチャックＮ５によって棒材を把持させて、製品加工位置ＮＳから下流側に突出した削り代α分だけ端面加工を行うことにより、所定長さＬとする必要がある。以下、棒材Ｂを上記位置で位置決め動作及び棒材加工の動作について、具体的に説明する。
棒材Ｂの後端からＮＣ旋盤Ｎ棒材加工機の製品加工位置までの距離は、棒材の後端が加工してある今回の加工において、端面加工により仕上げるべき棒材の長さ、即ち、製品の仕上げ長さ寸法と等しい。今回の加工においては、部品の最終製品長さＬであり、この長さ又は距離Ｌを、まず、予め、コントローラ１８に、記憶させておく。
【００３５】
最初、図６(ａ)に示すように、送り矢８はガイドレール４の後部内の後退位置にあり、プッシュロッド７０の作動部１００は第２位置１００ｂに位置し、プッシュロッド７０の先端部７０ｃは、突出位置７０ａにあり、フィンガー部材６２は、解放位置６２ｂに位置している。棒材Ｂを材料棚４０から１本だけ棒材投入装置１２によってガイドレール４Ｂ内の送り矢８の前方位置に投入する。詳細には、図２に示すように、あらかじめ材料棚４０に載せられた棒材Ｂは、棒材載置面４４上を転がって、ストッパ面４６で止まっている。持上げ部材４２ａによって、ストッパ面４６で止まっている棒材Ｂをストッパ面４６に沿って持上げると、持上げられた棒材Ｂは、案内面４８に沿って転がり、ガイドレール４Ｂの開口２０からその内部空間２２に転がり落ちる。
【００３６】
次いで、図６(ｂ)に示すように、コントローラ１８によって送り矢駆動装置１０を制御して、送り矢８を前進させる。具体的には、サーボモーター３０によってボールねじ３２が回転され、それによって、ボールねじ３２に螺合するボールねじナット３４が前進し、連結部材３８を介して連結された送り矢８が前進される。送り矢８を前進させている間、コントローラ１８は、サーボモータ３０の回転数をエンコーダ（図示せず）によってカウントし、ボールねじ３２の移動距離、すなわち、送り矢８の特に当接面６の前進距離を検知する。送り矢８を前進させると、プッシュロッド７０の後端即ち作動部１００が係合部１０４から解放されて、ロッド付勢装置７２によって後方に付勢され、第２位置１００ｂから第１位置１００ａに移動する。それにより、プッシュロッド７０が突出位置７０ａから引込み位置７０ｂに移動し、先端部７０ｃが棒材受入れ領域６６から引っ込む。この間、フィンガー部材６２は解放位置６２ｂのままに維持されている。
【００３７】
次いで、図６(ｃ)に示すように、送り矢８を前進させ、棒材Ｂの後端を当接面６に当接させて、送り矢８の当接面６によって棒材Ｂの後端面を押すことによって棒材Ｂを前進させる。フィンガー部材６２が解放位置６２ｂに維持されているので、送り矢８によって棒材Ｂを押すと、円筒部５８ａに案内されて、フィンガー部材６２が障害となることなく、確実に棒材Ｂの後端が当接面６に当接する。
次いで、図６(ｄ)に示すように、送り矢８を更に前進させ、送り矢８の当接面６が、製品加工位置ＮＳから所定距離Ｌの位置に到達したと、コントローラ１８が判断したとき、コントローラ１８は、棒材駆動装置１０を停止させ、送り矢８を停止させる。このとき、棒材Ｂの後端面は当接面６の位置にあるから、棒材Ｂの後端面は、ＮＣ旋盤Ｎの製品加工位置ＮＳから所定距離Ｌの位置にある。
【００３８】
次いで、この位置において、図６(ｅ)に示すように、棒材Ｂの先端部をＮＣ旋盤Ｎのコレットチャック（図示せず）で把持し、棒材Ｂの前端部を加工する。棒材Ｂの先端の端面が加工されて、棒材Ｂの長さがＬとされると共に、棒材Ｂの先端部が所定の形状に加工される。尚、棒材加工中は、フィンガー部材６２は解放位置６２ｂに位置しているので、棒材ｂの後端部は円筒部５８ａの中で回転自在であるが、例えば、棒材の変形や摩擦力等により回転抵抗がある場合には、フィンガーチャック部５８はチャックジョイント部６０によって回転可能に支持されているので、フィンガーチャック部５８と共に回転する。加工終了後、棒材Ｂをコレットチャック(図示せず)から解放する。
【００３９】
次いで、図６(ｆ)に示すように、コントローラ１８によってエアシリンダ８４を制御して、フィンガー駆動シャフト９０を前進させ、その前端部９０ａを、Ｏリング８８による付勢力に抗してフィンガー部材６２の基端部８０の間に進入してそれを押し広げて、フィンガー部材６２を解放位置６２ｂから把持位置６２ａに移動させる。それにより、棒材Ｂの後端部をフィンガー部材６２で把持する。この間、プッシュロッド７０は引込み位置７０ｂに維持されたままである。
次いで、コントローラ１８によって、サーボモータ３０を逆転させ、それによってボールねじ３２が図６（ｂ）に示す場合とは逆の方向に回転され、それによって、ボールねじ３２に螺合するボールねじナット３４が後退し、連結部材３８を介して連結された送り矢８が後退する。これによって、図６(ｇ)に示すように、コントローラ１８によってフィンガー部材６２を把持位置６２ａに維持したまま、送り矢８を後退させて棒材Ｂを棒材供給機１に持ち帰る。
【００４０】
次いで、図６(ｈ)に示すように、コントローラ１８は、送り矢８が、後退位置の近傍又はその手前の所定位置に到達したと判断したとき、送り矢駆動装置１０を停止させ、送り矢８をその位置で停止させる。尚、この所定位置は、コントローラ１８に予め記憶されている。プッシュロッド７０の作動部１００が係合部１０４にまだ押されていない状態で、エアシリンダ８４によりフィンガー駆動シャフト９０を後退させると、その前端部９０ａがフィンガー部材６２の基端部８０間のシャフト受入れ領域６９から引っ込み、Ｏリング８８の付勢力によって、フィンガー部材６２の基端部８０が互いに近づけられ、フィンガー部材６２が把持位置６２ａから解放位置６２ｂに移動する。それにより、棒材Ｂをフィンガー部材６２から解放する。
【００４１】
次いで、図６(ｉ)に示すように、コントローラ１８によってフィンガー部材６２を解放位置６２ｂに維持したまま、送り矢８を更に後退させる。送り矢８の後退動作によって、作動部１００が係合部１０４に係合して、係合部１０４が作動部１００をロッド付勢装置７２の付勢力に抗して第１位置１００ａから第２位置１００ｂに移動させる。これに連動して、プッシュロッド７０の先端部７０ｃが引込み位置７０ｂから突出位置７０ａに移動して、棒材受入れ領域６６に突出し、加工済みの棒材Ｂを棒材受入れ領域６６の外に押出す。
次いで、コントローラ１８によって、ガイドレール４Ｂが棒材給送位置２６から棒材排除位置２８に枢動され、それによって、棒材がガイドレール４Ｂの外に転動し、棒材回収棚５０に沿って転動し、回収される (図２参照)。
【００４２】
以上、棒材Ｂの後端が既に加工済みであり、今回の加工で前端を加工する場合を説明したが、本発明にかかる棒材供給機は、一方の端部の加工が終了した棒材の他端部の加工を行う場合に限らず、棒材の後端が未加工である場合、すなわち、上記製品の初めに加工する側の端部の加工を行う場合においても有用である。この場合、上記所定の距離を、例えば、製品の全長仕上げ寸法Ｌに削り代αを加えた距離（Ｌ＋α）としてもよい。この場合、（Ｌ＋α）の距離を、コントローラ１８に予め記憶させておく。この場合、棒材の一方の端部を、上記の図６（ａ）乃至（i）の工程にしたがって加工し、最後の工程で、棒材回収棚５０に回収されたを、引き続き、材料棚４０に、前後を逆の向きで載置し、すなわち、加工が終了した側の端部を上流側に向けて載置する。棒材Ｂの他端部の加工は、上記の説明の通り、コントローラ１８に最終製品長さであるＬの数値を記憶させ、棒材Ｂの他端部を、図６（ａ）乃至（i）の工程にしたがって加工すればよい。
製品が長尺であっても短尺であっても、同様の工程で加工することが可能である。尚、棒材Ｂの長さが主軸Ｎ２の長さよりも短い場合には、送り矢８の前端部は、主軸貫通孔Ｎ４の中に進入して、棒材Ｂを所定位置まで給送することになる。
【００４３】
以上、本発明の実施形態である棒材供給機を説明したが、本発明は、この実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００４４】
上記実施形態では、棒材供給機１は、フィンガー部材６２等により構成された棒材Ｂを把持するための装置及びプッシュロッド７０等により構成された棒材を送り矢８から押出すための装置を有しているが、棒材Ｂを製品加工位置ＮＳから所定の距離の位置に位置決めすることだけを行うならば、それらを省略しても良い。また、プッシュロッド７０は、棒材Ｂを棒材受入れ領域から確実に排除する上で備えているのが望ましいが、必ずしも備えている必要はない。
【００４５】
上記実施形態において、３つのフィンガー部材を使用したけれども、加工後の棒材Ｂの後端部を確実に把持することができれば、フィンガー部材の数及び形状等は任意であり、他の数及び形状であっても良い。
また、記実施形態では、送り矢８の本体部５６、フィンガー駆動シャフト９０及びプッシュロッド７０が３重構造になっているが、プッシュロッド７０は、給送軸線１Ａと平行に配置され、棒材Ｂを棒材受入れ領域６６から確実に押出すことができれば、フィンガー駆動シャフト９０の内側に配置されている必要はなく、その外側に配置されていても良い。
また、上記実施形態では、フィンガー駆動シャフト９０及びプッシュロッド７０の作動部１００が送り矢８の本体部５６の後方に突出しているが、前後方向に移動させることができれば、本体部５６の後方に突出している必要はなく、本体部５６の側面から突出していても良い。
【００４６】
更に、上記実施形態では、フィンガーチャック部５８は本体部５６に対して回転自在に設けられているが、棒材の回転が妨げられない構造とされていれば、フィンガーチャック部５８は本体部５６に対して固定された構造とされていてもよい。
更に、上記実施形態においては、棒材供給機１に設けられたコントローラ１８によって、棒材供給機の様々な機構の制御を行っているが、棒材加工機Ｎ側に設けられたコントローラによって棒材供給機の制御を行ってもよい。
【００４７】
尚、上記実施形態では、棒材供給機１側で棒材の位置決めを行うように構成されているが、従来通り、棒材加工機Ｎ側に棒材の先端を押し当てるストッパ及びセンサを設けておき、棒材の両端部のうち、初めに加工する側の端部の加工の際には、従来通り、棒材加工機Ｎ側で位置決めして加工してもよい。上記センサは、棒材の先端面がストッパに当接したことを検知し、この検知信号がコントローラ１８に送られる。コントローラ１８は、この信号を受取ったら、棒材駆動装置１０のサーボモータをＯＦＦとして送り矢８を停止させ、引き続き、棒材加工機ＮのコレットチャックＮ５を閉じ、加工を開始する。他端部の加工の際には、本実施形態の棒材供給機１によって、棒材供給機１側で位置決めすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明による棒材加工システムの概略的な正面図である。
【図２】図１の棒材加工システムの線２−２における部分的な断面図である。
【図３】送り矢の前端部の長手方向断面図である。
【図４】送り矢の後端部の長手方向断面図である。
【図５】送り矢の前端面を示す。
【図６（ａ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である。
【図６（ｂ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である。
【図６（ｃ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である。
【図６（ｄ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【図６（ｅ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【図６（ｆ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【図６（ｇ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【図６（ｈ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【図６（ｉ）】図１の棒材加工システムの動作を示す図である
【符号の説明】
【００４９】
１    棒材供給機
１Ａ  給送軸線
４    ガイドレール
６    当接面
８    送り矢
１０  送り矢駆動装置
１８  コントローラ
５６  送り矢の本体部
５８  フィンガーチャック部
５８ａ  円筒部
６２  フィンガー部材
６２ａ  把持位置
６２ｂ  解放位置
６４  フィンガー駆動装置
６６  棒材受入れ領域
７０  プッシュロッド
７０ａ  突出位置
７０ｂ  引込み位置
７０ｃ  先端部
７２  ロッド付勢装置
８０  基端部
８２  枢軸
８８  フィンガー付勢装置
９０  フィンガー駆動シャフト
１００  作動部
１００ａ  第１位置
１００ｂ  第２位置
１０４  係合部
Ｂ    棒材
Ｎ    棒材加工機
ＮＳ  製品加工位置
Ｓ    棒材加工システム
【図１】
2005059153.tif 000003
【図２】
2005059153.tif 000004
【図３】
2005059153.tif 000005
【図４】
2005059153.tif 000006
【図５】
2005059153.tif 000007
【図６（ａ）】
2005059153.tif 000008
【図６（ｂ）】
2005059153.tif 000009
【図６（ｃ）】
2005059153.tif 000010
【図６（ｄ）】
2005059153.tif 000011
【図６（ｅ）】
2005059153.tif 000012
【図６（ｆ）】
2005059153.tif 000013
【図６（ｇ）】
2005059153.tif 000014
【図６（ｈ）】
2005059153.tif 000015
【図６（ｉ）】
2005059153.tif 000016