(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、
前記棒材が載置される材料棚と、
前記材料棚から取り出された前記棒材を前記給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、
前記ガイドレールを上下方向に移動させる移動機構と、を有し、
前記棒材載置面は、前記ガイドレールから遠い載置面上流側から前記ガイドレールに近い載置面下流側に向けて下方に傾斜しており、
更に、前記載置面下流側において前記棒材載置面から上方に突出し前記棒材が前記棒材載置面から落下するのを防止するストッパ部材と、前記材料棚の前記載置面下流側縁部において下方から上方に移動して前記ストッパ部材に隣接する最も載置面下流側の棒材を一本だけ押し上げる押上部材と、前記棒材載置面と前記ストッパ部材の高さとの間に位置して前記棒材載置面から前記棒材を一本だけ押し上げる押上位置と前記棒材載置面以下の高さに退避する退避位置の間で、前記押上部材を上下往復運動させる押上部材往復動手段と、前記押上部材が前記退避位置にあるとき最も載置面下流側の棒材だけが前記押上部材上に位置する棒材取出位置、前記押上部材が前記押上位置にあるとき最も載置面下流側の棒材が前記ガイドレールの載置位置上方に位置する棒材案内位置、および前記ガイドレールが前記ストッパ部材よりも上方で給送軸線上の送出位置にあるとき次に供給すべき前記棒材に近づいて迎え受ける迎受位置の間で、前記ストッパ部材を前記材料棚載置面に沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段とを有する、
ことを特徴とする棒材供給機。
【請求項２】
前記ガイドレールに対して上方または下方に平行に配置され、かつ前記棒材を前記給送軸線に沿って前記棒材加工機に給送する送り矢と、
前記ガイドレールおよび前記送り矢の移動距離を調整する上下距離調整手段とを更に備え、
前記移動機構は、前記ガイドレールおよび前記送り矢を、これらが交互に給送軸線上に位置するように、上下方向に一体的に移動させるように構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の棒材供給機。
【請求項３】
前記送り矢は、前記棒材加工機から遠い側の端部において片持ち支持されており、更に、前記棒材加工機近傍に設けられ、前記送り矢の中心軸線を前記給送軸線と同軸上に支持する送り矢支持手段を有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の棒材供給機。
【請求項４】
前記押上部材の棒材押上面は、前記ガイドレールの近傍まで下方に傾斜しており、前記押上部材往復動手段は、前記移動機構であり、前記押上部材は前記ガイドレールの上下運動と同期して上下往復運動する、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項５】
更に、前記ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、前記棒材取出位置、前記棒材案内位置、および前記迎受位置を決定し、前記ストッパ部材が前記棒材取出位置、前記棒材案内位置、および前記迎受位置との間で往復運動するように、前記ストッパ部材往復動手段の運動を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項６】
棒材を加工する棒材加工機と、給送軸線に沿って棒材を前記棒材加工機に給送する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の棒材供給機とを備える棒材加工システムであって、
前記棒材加工機は、前記ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、前記棒材取出位置、前記棒材案内位置、および前記迎受位置を決定し、前記コントローラは、前記ストッパ部材が前記棒材取出位置、前記棒材案内位置、および前記迎受位置との間で往復運動するように、前記ストッパ部材往復動手段の運動を制御する、
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、棒材加工機に自動的に棒材を供給するための棒材供給機および棒材供給機を備えた棒材加工システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の棒材加工機に棒材を供給する棒材供給機は、棒材が載置された材料棚から棒材を一本ずつ取り出し、送り矢によって棒材を給送軸線上で棒材加工機に給送する。棒材供給機は、棒材加工機に近い棒材供給の下流側に配置された前方ガイドレールと、棒材加工機から遠い棒材供給の上流側に配置された後方ガイドレールとを備え、後方ガイドレールには、棒材を一次送りする一次送り用ガイドレールと、一次送りされた棒材を送り矢によって棒材加工機に二次送りする二次送り用ガイドレールとが横方向に平行して設けられている。一次送り用ガイドレールおよび二次送り用ガイドレールは、横方向に移動が可能となっており、棒材の一次送りを行うときには一次送り用ガイドレールの軸線を前方ガイドレールの軸線と一致させ、二次送りを行うときには二次送り用ガイドレールの軸線を前方ガイドレールの軸線と一致させる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２４６５０３号公報  図１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
棒材供給機で供給される棒材は棒材加工機の主軸内に挿入されるため、ガイドレールに沿って案内される棒材の中心軸線は給送軸線と同軸上である必要がある。従って、加工する棒材の径寸法が変わる場合には、棒材供給機の設定も変更する必要がある。つまり、棒材の径が変更になると、棒材が前方ガイドレールおよび後方ガイドレールに供給されたときの棒材の中心軸線の高さ位置が棒材加工機の給送軸線とずれるため、これらが同軸上になるように高さ寸法を変更する必要がある。この作業は各ガイドレールに対して個々に行わなければならないため、棒材供給機の寸法設定変更作業が煩雑となり、また次の棒材加工作業開始までに時間を要し、生産効率に影響する。
【０００５】
また、棒材が載置される材料棚としては、例えばガイドレールに向かって斜め下方に傾斜している構造のものがある。このような構造の材料棚では、ガイドレールに最も近い棒材がガイドレールに供給された後、次の棒材は、傾斜面を転がってガイドレールへの供給位置に配置される。この際、次の棒材は材料棚の端部に位置するストッパにぶつかって停止する。特に、棒材の寸法が大きい場合には、棒材がストッパに対してぶつかる際の衝撃が騒音の発生原因となる。
【０００６】
本発明の第一の目的は、容易かつ短時間で寸法変更作業を行える棒材供給機および棒材加工システムを提供することにある。
また、本発明の第二の目的は、棒材への衝撃を緩和し、棒材供給機の騒音を抑制することができる棒材供給機およ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】
本発明の上記第一の目的は、給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、棒材が載置される材料棚と、材料棚から取り出された棒材を給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、ガイドレールに対して上方または下方に平行に配置され、かつ棒材を給送軸線に沿って棒材加工機に給送する送り矢と、ガイドレールおよび送り矢を、これらが交互に給送軸線上に位置するように、上下方向に一体的に移動させる移動機構と、ガイドレールおよび送り矢の移動距離を調整する上下距離調整手段とを備える、ことを特徴とする棒材供給機によって達成することができる。
【０００８】
この発明によれば、移動機構によってガイドレールおよび送り矢を上下方向に一体的に移動させることにより、ガイドレールおよび送り矢が交互に給送軸線上に位置する。棒材の寸法を変更すると、ガイドレール内に受け入れられた棒材の中心軸線の高さが変わるが、本発明によれば送り矢とガイドレールとが一体的に移動可能なので、上下距離調整手段による一回の調整作業で移動機構の上下方向の移動距離が変更され、棒材の中心軸線を給送軸線に一致させることが可能となる。したがって、棒材の寸法を変更する際には、上下距離調整手段によって移動機構の移動距離だけを調整すればよいから、棒材供給機の寸法変更作業が容易となり、かつ短時間で行えるようになる。
【０００９】
本発明の実施の形態においては、送り矢は、棒材加工機から遠い側の端部において片持ち支持されており、更に、棒材加工機近傍に設けられ、送り矢の中心軸線を給送軸線と同軸上に支持する送り矢支持手段を有する、ことが好ましい。
この実施の形態によれば、送り矢の一端が支持され、他端が送り矢支持手段で支持されているので、送り矢は送り矢支持手段に支持されながら、給送軸線に沿って移動する。送り矢が棒材加工機から遠い側の端部において片持ち支持されているので、従来ガイドレール上に送り矢を配置した構造に較べて、送り矢の支持構造が簡略化する。これにより、棒材供給機の部品点数が減少し、製造コストが低減する。
【００１０】
また、上記第二の目的は、本発明の別の実施の形態において、材料棚の棒材を載置する棒材載置面は、ガイドレールから遠い載置面上流側からガイドレールに近い載置面下流側に向けて下方に傾斜しており、更に、載置面下流側において棒材載置面から上方に突出し棒材が棒材載置面から落下するのを防止するストッパ部材と、材料棚の載置面下流側縁部において下方から上方に移動してストッパ部材に隣接する最も載置面下流側の棒材を一本だけ押し上げる押上部材と、棒材載置面からストッパ部材の高さまで棒材を押し上げる第一の押上位置と棒材載置面以下の高さに退避する退避位置との間で押上部材を上下往復運動させる押上部材往復動手段と、押上部材が退避位置にあるとき最も載置面下流側の棒材だけが押上部材上に位置する棒材取出位置と押上部材が第一の押上位置にあるとき次に供給すべき棒材に近づいて迎え受ける迎受位置との間で、ストッパ部材を材料棚載置面に沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段とを有する、ことによって達成することができる。
【００１１】
この実施の形態によれば、押上部材が第一の押上位置と退避位置との間で上下往復運動することにより、材料棚の棒材載置面から棒材を一本だけ取りだしてガイドレールに補給する。また、ストッパ部材は、棒材取出位置と迎受位置との間で往復運動する。したがって、押上部材が第一の押上位置にあるときには、ストッパ部材が棒材取出位置にあり、この状態で押上部材を押し上げると棒材が一本取り出される。棒材が取り出された後の棒材載置面上の棒材は、傾斜面に沿って載置面下流側に移動しようとするが、ストッパ部材がストッパ部材往復動手段によって迎受位置に移動することにより、次の棒材に近づいて迎え受ける。
【００１２】
ストッパ部材が棒材取出位置と迎受位置との間で往復動可能に設けられているので、押上部材が棒材載置面から棒材を取り出す際に次の棒材がストッパ部材によって迎え受けられる。したがって、次の棒材が材料棚の棒材載置面を転がりストッパにぶつかって衝撃を受けるのが防止される。これにより、棒材への衝撃が緩和され、棒材の衝撃による棒材供給機の振動、および棒材の衝撃による騒音が抑制される。
【００１３】
更に、本発明の別の実施の形態においては、押上部材の棒材押上面は、ガイドレールの近傍まで下方に傾斜しており、押上部材往復動手段は、移動機構であり、押上部材はガイドレールの上下運動と同期して上下往復運動する、ことが好ましい。
この実施の形態によれば、棒材押上面が、ガイドレールの近傍まで下方に傾斜し、押上部材がガイドレールの上下運動と同期して上下往復運動するので、棒材をガイドレールに受け入れる際にガイドレールが押上部材の近傍に位置する。したがって、棒材をガイドレールに受け入れる際の衝撃が小さくなる。これにより棒材供給機の振動、騒音が抑制される。
また、押上部材往復動手段が移動機構であって、押上部材がガイドレールの上下運動と同期して上下往復運動するので、ガイドレールが上方に移動するときに押上部材によって棒材が一本取り出される。移動機構が押上部材往復動手段を兼ねているので、押上部材を往復動させるための機構を別途も受ける必要が無く、ガイドレールへの棒材補給の構造が簡略化される。
【００１４】
更に、本発明の更に別の実施の形態においては、ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置と、迎受位置とを決定し、ストッパ部材が、棒材取出位置と迎受位置との間で往復動するようにストッパ部材往復動手段の運動を制御する、ことが好ましい。
この実施の形態によれば、棒材供給機がコントローラを有するので、コントローラに入力された棒材の径寸法に応じて棒材取出位置および迎受位置の設定が自動的に行われる。したがって、棒材の径寸法を変更する場合には、コントローラに加工する棒材の径寸法を入力すればよいから、寸法変更作業が簡単となり、かつ短時間で行えるようになる。
【００１５】
また、本発明の上記第二の目的は、棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、棒材が載置される材料棚を有し、材料棚の棒材を載置する棒材載置面は、材料棚から取り出された棒材を棒材加工機側に案内するためのガイドレールから遠い載置面上流側からガイドレールに近い載置面下流側に向けて下方に傾斜しており、更に、載置面下流側において棒材載置面から上方に突出し棒材が棒材載置面から落下するのを防止するストッパ部材と、材料棚の載置面下流側縁部において下方から上方に移動してストッパ部材に隣接する最も載置面下流側の棒材を一本だけ押し上げる押上部材と、棒材載置面からストッパ部材の高さまで棒材を押し上げる第一の押上位置と棒材載置面以下の高さに退避する退避位置との間で押上部材を上下往復運動させる押上部材往復動手段と、押上部材が退避位置にあるとき最も載置面下流側の棒材だけが押上部材上に位置する棒材取出位置と押上部材が第一の押上位置にあるとき次に供給すべき棒材に近づいて迎え受ける迎受位置との間で、ストッパ部材を材料棚載置面に沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段とを有する、ことを特徴とする棒材供給機によって達成することができる。
【００１６】
この発明によれば、押上部材が第一の押上位置と退避位置との間で上下往復運動することにより、材料棚の棒材載置面から棒材を一本だけ取りだしてガイドレールに補給する。また、ストッパ部材は、棒材取出位置と迎受位置との間で往復運動する。したがって、押上部材が第一の押上位置にあるときには、ストッパ部材が棒材取出位置にあり、この状態で押上部材を押し上げると棒材が一本取り出される。棒材が取り出された後の棒材載置面上の棒材は、傾斜面に沿って載置面下流側に移動しようとするが、ストッパ部材がストッパ部材往復動手段によって迎受位置に移動することにより、次の棒材に近づいて迎え受ける。
【００１７】
ストッパ部材が棒材取出位置と迎受位置との間で往復動可能に設けられているので、押上部材が棒材載置面から棒材を取り出す際に次の棒材がストッパ部材によって迎え受けられる。したがって、次の棒材が材料棚の棒材載置面を転がりストッパにぶつかって衝撃を受けるのが防止される。これにより、棒材への衝撃を緩和され、棒材の衝撃による棒材供給機の振動、および棒材の衝撃による騒音が抑制される。
【００１８】
また、この発明の実施の形態においては、更に、前記ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置と、迎受位置とを決定し、ストッパ部材が、棒材取出位置と迎受位置との間で往復動するようにストッパ部材往復動手段の運動を制御する、ことが好ましい。
この実施の形態によれば、棒材供給機がコントローラを有するので、コントローラに入力された棒材の径寸法に応じて棒材取出位置および迎受位置の設定が自動的に行われる。したがって、棒材の径寸法を変更する場合には、コントローラに加工する棒材の径寸法を入力すればよいから、寸法変更作業が簡単となり、かつ短時間で行えるようになる。
【００１９】
更に、本発明の上記第一の目的は、棒材を加工する棒材加工機と、給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する前述の棒材供給機とを備える棒材加工システムであって、棒材加工機は、ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置と、迎受位置とを決定し、ストッパ部材が棒材取出位置と迎受位置との間で往復動するように、ストッパ部材往復動手段の運動を制御する、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。
この発明によれば、棒材加工システムが前述の棒材供給機を備えているので、前述の棒材供給機による効果と同様の効果が得られ、棒材供給機の振動および騒音が抑制され、また、棒材供給機の寸法変更作業が簡単となる。
【００２０】
また、本発明の実施の形態においては、材料棚の棒材を載置する棒材載置面は、ガイドレールから遠い載置面上流側からガイドレールに近い載置面下流側に向けて下方に傾斜しており、更に、載置面下流側において棒材載置面から上方に突出し棒材が棒材載置面から落下するのを防止するストッパ部材と、材料棚の載置面下流側縁部において下方から上方に移動してストッパ部材に隣接する最も載置面下流側の棒材を一本だけ押し上げる押上部材と、前記棒材載置面と前記ストッパ部材の高さとの間に位置して棒材載置面から棒材を一本だけ押し上げる第二の押上位置と棒材載置面以下の高さに退避する退避位置との間で、押上部材を上下往復運動させる押上部材往復動手段と、押上部材が退避位置にあるとき最も載置面下流側の棒材だけが押上部材上に位置する棒材取出位置、押上部材が第二の押上位置にあるとき最も載置面下流側の棒材がガイドレールの載置位置上方に位置する棒材案内位置、および押上部材が第二の押上位置にあるとき次に供給すべき棒材に近づいて迎え受ける迎受位置の間で、ストッパ部材を材料棚載置面に沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段とを有する、ことが好ましい。
【００２１】
この実施の形態によれば、押上部材が第二の押上位置と退避位置との間で上下往復運動することにより、材料棚の棒材載置面から棒材を一本だけ取りだす。また、ストッパ部材は、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置の間で往復運動する。したがって、押上部材が第二の押上位置にあって、且つストッパ部材が棒材取出位置にあるときは、材料棚から棒材が一本押し上げられて取り出される。押上部材が第二の押上位置にあって、且つストッパ部材が棒材案内位置にあるときは、取り出された棒材が、ガイドレールの載置位置上方に案内される。ここで、棒材が取り出された後の棒材載置面上の棒材は、載置面の傾斜面に沿って載置面下流側に移動しようとするが、ストッパ部材がストッパ部材往復動手段によって迎受位置に移動することにより、次の棒材に近づいて迎え受ける。
【００２２】
ストッパ部材が棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置との間で往復運動可能に設けられ、押上部材が第二の押上位置と退避位置との間で往復運動可能に設けられているので、押上部材を第二の押上位置に押し上げて、ストッパ部材を棒材案内位置に移動させることによって、棒材をガイドレールの載置位置上方に案内することができる。したがって、棒材が例えばガイドレール内へ転がるのが防止される。また、棒材を押上部材が棒材載置面から棒材を取り出す際に次の棒材がストッパ部材によって迎え受けられる。したがって、次の棒材が材料棚の棒材載置面を転がりストッパにぶつかって衝撃を受けるのが防止される。これらにより、棒材への衝撃が緩和され、棒材の衝撃による棒材供給機の振動、および棒材の衝撃による騒音が抑制される。
【００２３】
本発明の他の実施の形態においては、更に、ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置を決定し、ストッパ部材が、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置の間で往復運動するようにストッパ部材往復動手段の運動を制御する、ことが好ましい。
【００２４】
この実施の形態によれば、棒材供給機がコントローラを有するので、コントローラに入力された棒材の径寸法に応じて棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置の設定が自動的に行われる。したがって、棒材の径寸法を変更する場合には、コントローラに加工する棒材の径寸法を入力すればよいから、寸法変更作業が簡単となり、かつ短時間で行えるようになる。
【００２５】
更に、本発明の上記第二の目的は、棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、棒材が載置される材料棚を有し、材料棚の棒材を載置する棒材載置面は、材料棚から取り出された棒材を棒材加工機側に案内するためのガイドレールから遠い載置面上流側からガイドレールに近い載置面下流側に向けて下方に傾斜しており、更に、載置面下流側において棒材載置面から上方に突出し棒材が棒材載置面から落下するのを防止するストッパ部材と、材料棚の載置面下流側縁部において下方から上方に移動してストッパ部材に隣接する最も載置面下流側の棒材を一本だけ押し上げる押上部材と、棒材載置面とストッパ部材の高さとの間に位置して棒材載置面から棒材を一本だけ押し上げる第二の押上位置と棒材載置面以下の高さに退避する退避位置との間で、押上部材を上下往復運動させる押上部材往復動手段と、押上部材が退避位置にあるとき最も載置面下流側の棒材だけが押上部材上に位置する棒材取出位置、押上部材が第二の押上位置にあるとき最も載置面下流側の棒材がガイドレールの載置位置上方に位置する棒材案内位置、および押上部材が第二の押上位置にあるとき次に供給すべき棒材に近づいて迎え受ける迎受位置の間で、ストッパ部材を材料棚載置面に沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段とを有する、ことを特徴とする棒材供給機によっても達成することができる。
【００２６】
この発明によれば、押上部材が第二の押上位置と退避位置との間で上下往復運動することにより、材料棚の棒材載置面から棒材を一本だけ取りだす。また、ストッパ部材は、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置の間で往復運動する。したがって、押上部材が第二の押上位置にあって、且つストッパ部材が棒材取出位置にあるときは、材料棚から棒材が一本押し上げられて取り出される。押上部材が第二の押上位置にあって、且つストッパ部材が棒材案内位置にあるときは、取り出された棒材が、ガイドレールの載置位置上方に案内される。ここで、棒材が取り出された後の棒材載置面上の棒材は、載置面の傾斜面に沿って載置面下流側に移動しようとするが、ストッパ部材がストッパ部材往復動手段によって迎受位置に移動することにより、次の棒材に近づいて迎え受ける。
【００２７】
ストッパ部材が棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置との間で往復運動可能に設けられ、押上部材が第二の押上位置と退避位置との間で往復運動可能に設けられているので、ストッパ部材を棒材案内位置に移動させることによって、棒材をガイドレールの載置位置上方に案内することができる。したがって、棒材が例えばガイドレール内へ転がるのが防止される。また、棒材を押上部材が棒材載置面から棒材を取り出す際に次の棒材がストッパ部材によって迎え受けられる。したがって、次の棒材が材料棚の棒材載置面を転がりストッパにぶつかって衝撃を受けるのが防止される。これらにより、棒材への衝撃が緩和され、棒材の衝撃による棒材供給機の振動、および棒材の衝撃による騒音が抑制される。
【００２８】
本発明の実施の形態においては、更に、ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置を決定し、ストッパ部材が棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置との間で往復運動するように、ストッパ部材往復動手段の運動を制御する、ことが好ましい。
【００２９】
この実施の形態によれば、棒材供給機がコントローラを有するので、コントローラに入力された棒材の径寸法に応じて棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置の設定が自動的に行われる。したがって、棒材の径寸法を変更する場合には、コントローラに加工する棒材の径寸法を入力すればよいから、寸法変更作業が簡単となり、かつ短時間で行えるようになる。
【００３０】
更に、本発明の第一の目的は、棒材を加工する棒材加工機と、給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機とを備える棒材加工システムであって、棒材加工機は、ストッパ部材往復動手段の運動を制御するコントローラを有し、該コントローラは、加工すべき棒材の径寸法の入力に応じて、棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置を決定し、コントローラは、ストッパ部材が棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置との間で移動するように、ストッパ部材往復動手段の運動を制御する、ことによっても達成することができる。
【００３１】
この発明によれば、棒材加工システムが前述の棒材供給機を備えているので、前述の棒材供給機による効果と同様の効果が得られ、棒材供給機の振動および騒音が抑制され、また、棒材供給機の寸法変更作業が簡単となる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の棒材供給機および棒材加工システムによれば、ガイドレールと送り矢とが上下方向に配置され、移動機構により上下方向に移動可能に設けられている場合では、加工される棒材の寸法を変更するためには、上下距離調整手段によって移動機構の上下方向の移動距離を調整すればよいから、寸法設定を簡単且つ短時間で行える。また、コントローラが設けられている場合では、棒材取出位置および迎受位置が自動的に設定されるので、寸法設定を簡単且つ短時間で行える。
さらに、本発明の棒材供給機および棒材加工システムによれば、ストッパ部材が設けられている場合では、ストッパ部材が棒材取出位置と迎受位置との間で往復動可能であるから、次の棒材がストッパ部材によって迎え受けられ、棒材が材料棚に衝突することがない。したがって、棒材への衝撃を緩和でき、棒材供給機の振動、騒音を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係る棒材供給機１の正面図を示し、図２は棒材供給機１の平面図を示し、図３は、棒材供給機１の側面図を示す。
まず、図１に示されるように、棒材供給機１は、棒材加工機１００に隣接して配置され、棒材供給機１および棒材加工機１００を備えて本発明の棒材加工システム２００が構成されている。棒材加工機１００は、例えば主軸固定型のＮＣ旋盤であり、主軸Ａを有する主軸台１０１と、主軸台１０１に支持された棒材を加工する加工部（図示せず）とを備える。棒材供給機１は、この棒材加工機１００に、主軸Ａと一致する給送軸線Ｂに沿って棒材Ｗを一本ずつ供給する。
なお、棒材Ｗは棒材供給機１内で棒材加工機１００に向かって供給されるから、本実施形態では、説明の簡略化のため、棒材供給機１において棒材加工機１００から遠い側を上流側、棒材加工機１００に近い側を下流側と称することとする。
【００３４】
図１、図２、および図３に示されるように、棒材供給機１は、給送軸線Ｂに平行に延びる支持フレーム２と、支持フレーム２に支持され棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って案内するガイドレール１０と、棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って棒材加工機１００に給送する送り矢４０と、ガイドレール１０および送り矢４０を支持する移動フレーム５０と、移動フレーム５０を上下方向に移動させることでガイドレール１０および送り矢４０を一体的に上下方向に移動させる移動機構６０と、ガイドレール１０に供給される棒材Ｗを載置する材料棚７０（図２、図３）と、棒材供給機１の動作を制御するコントローラ８０とを備える。
【００３５】
図４は、図３の一部拡大図を示す。
図４並びに前述の図１、図２、および図３に示すように、ガイドレール１０は、移動フレーム５０上に、棒材供給機１の長手方向にわたって給送軸線Ｂに平行に延びている。このガイドレール１０は、断面Ｖ字形に形成され、内面に棒材Ｗを保持可能となっている。ガイドレール１０のＶ字形の形状により、棒材Ｗがガイドレール１０に供給されると、棒材Ｗの径寸法にかかわらず、棒材Ｗの中心が常に幅方向に関して同じ位置に位置決めされる。また、ガイドレール１０において、材料棚７０が設けられた側とは反対側には、材料棚７０から棒材Ｗが供給される際の衝撃を緩和するために、緩衝パッド１０Ａが設けられている。
【００３６】
ガイドレール１０には、ガイドレール１０内に供給された棒材Ｗを棒材加工機１００側に案内（一次送り）するための一次送り部材１１が設けられている。
一次送り部材１１は、ブロック状に形成されており、ガイドレール１０の断面Ｖ字形の内側に配置されている。一次送り部材１１には、一次送り部材１１をガイドレール１０の長手方向に沿って移動させる一次送り部材駆動装置１２が連結されている。一次送り部材駆動装置１２は、サーボモータ１３（図１）と、ガイドレール１０の下方の移動フレーム５０上に給送軸線Ｂに沿って配置された無端チェーン１４とを有している。一次送り部材１１は、ガイドレール１０の底部である断面Ｖ字形の先端部を貫通して、ガイドレール１０の下方の移動フレーム５０上で無端チェーン１４に連結されている。このような一次送り部材１１は、サーボモータ１３の作動によって、ガイドレール１０の長手方向に沿ってガイドレール１０内を移動可能となっている。
【００３７】
送り矢４０は、移動フレーム５０上に設けられ、ガイドレール１０の鉛直方向上方に、棒材供給機１の長手方向にわたって給送軸線Ｂに平行に延びている。したがって、送り矢４０の長手方向軸線と、ガイドレール１０の長手方向軸線とは、鉛直面内で平行に配置されることとなる。
送り矢４０は、上流側の端部が羽根部材４１に固定されることで片持ち支持されている。送り矢４０の下流側の端部は、上下の送り矢支持手段としてのローラ４２によって、送り矢４０の中心軸線が給送軸線Ｂと同軸上になるように支持されている。羽根部材４１は、送り矢４０を長手方向に沿って移動させる送り矢駆動装置４３に連結している。送り矢駆動装置４３は、サーボモータ４４と、給送軸線Ｂに沿って配置された無端チェーン４５とを有し、無端チェーン４５に羽根部材４１が連結している。このような送り矢４０は、サーボモータ４４の作動によって、羽根部材４１が移動することにより、給送軸線Ｂに沿って移動する。送り矢４０の下流側の端部は、上下のローラ４２に支持されながら棒材加工機１００側に突出するように移動する。
【００３８】
移動フレーム５０は、断面略Ｃ字形に形成され、底面５０Ａが移動機構６０に支持されている。底面５０Ａから垂直に立設される側面５０Ｂは、材料棚７０が設けられる側とは反対側に配置されている。側面５０Ｂは、送り矢４０の無端チェーン４５を支持している。側面５０Ｂの上端には、底面５０Ａよりも幅寸法が短い上面５０Ｃが形成されている。上面５０Ｃの下面には、羽根部材４１がスライド可能に支持されている。また、ローラ４２は、底面５０Ａに立設されたブラケット５０Ｄと側面５０Ｂとの間に支持されている。
以上のように、ガイドレール１０、一次送り部材１１、一次送り部材駆動装置１２、送り矢４０、および送り矢駆動装置４３は、移動フレーム５０に連結されている。したがって、移動フレーム５０が、移動機構６０によって移動すると、ガイドレール１０および送り矢４０が一体的に移動する。
【００３９】
移動機構６０は、移動フレーム５０を上下方向に移動させるエアシリンダ６１と、移動フレーム５０の移動をガイドするガイド機構６２と、エアシリンダ６１の上下方向の移動距離を規制する規制手段６３とを有する。
エアシリンダ６１は、支持フレーム２に固定されて複数箇所（本実施形態では二カ所、図２参照）設けられており、ピストン６１Ａが移動フレーム５０の底面５０Ａに固定されている。
ガイド機構６２は、支持フレーム２から立設された複数（本実施形態では二つ、図１参照）のスライドガイド６４と、スライドガイド６４に対応して設けられたスライダ６５とを有する。二つのスライドガイド６４は、エアシリンダ６１近傍に、互いに所定距離を有して配置され、これにより移動フレーム５０を安定して上下方向に移動させる。スライダ６５は、移動フレーム５０の側面５０Ｂに固定され、スライドガイド６４に沿って上下方向にスライド可能に設けられている。
これにより、エアシリンダ６１が作動すると、移動フレーム５０は、スライダ６５がスライドガイド６４にガイドされながら上下方向に移動する。したがって、移動フレーム５０に連結されたガイドレール１０、送り矢４０、および押上部材５１も、移動フレーム５０とともに上下方向に一体的に移動することとなる。
【００４０】
規制手段６３は、スライダ６５より上方に位置し、二つのスライドガイド６４に支持されこれらの間に掛け渡される棒状部材である。規制手段６３の下面はスライダ６５の上面と当接可能になっており、スライダ６５が規制手段６３に当接されることにより、移動フレーム５０、すなわち、ガイドレール１０および送り矢４０の上下方向の移動距離が規制される。
規制手段６３の長手方向略中央には、規制手段６３の高さ位置を変更可能な上下距離調整手段６６が設けられている。上下距離調整手段６６は、ストッパ６３と螺合するねじで構成され、上下距離調整手段６６のねじ込み量により、ストッパ６３の高さ位置が変更可能になっている。これにより、移動フレーム５０の上下方向の移動距離、すなわち、ガイドレール１０と送り矢との上下方向の移動距離が調整される。
【００４１】
ここで、ピストン６１Ａがエアシリンダ６１内に収納されてエアシリンダ６１が作動しない状態では、移動フレーム５０は初期位置である下方位置に配置され、この下方位置においては、送り矢４０の中心軸線が給送軸線Ｂと一致する。また、スライダ６５の上面が規制手段６３の下面に当接された状態では、移動フレーム５０は上方位置に配置される。規制手段６３の高さは、この上方位置において、ガイドレール１０に供給された棒材Ｗの中心軸線が給送軸線Ｂと一致するように設定される。
【００４２】
材料棚７０は、図２および図４に示されるように、給送軸線Ｂに直交する方向に配置された複数（本実施形態では五本）の材料棚フレーム７１と、材料棚７０から棒材Ｗを一本取り出してガイドレール１０に補給するための棒材補給機構３００とを有する。
各材料棚フレーム７１は、ガイドレール１０側の端部が支持フレーム２に固定されている。各材料棚フレーム７１の反対側の端部は、給送軸線Ｂに平行して延びる支持部材７４に連結され、この支持部材７４が二つの支持棒７５で支持されることによって、材料棚フレーム７１全体が支持されている。材料棚フレーム７１は、ガイドレール１０から遠い載置面上流側からガイドレール１０に近い載置面下流側に向けて斜め下方に傾斜しており、これにより上面に、傾斜した棒材載置面７１Ａが形成される。
【００４３】
棒材補給機構３００は、材料棚７０の載置面下流側において棒材載置面７１Ａから棒材Ｗが落下するのを防止するストッパ部材７２と、ストッパ部材７２を材料棚７０の棒材載置面７１Ａに沿って往復運動させるストッパ部材往復動手段７３と、移動フレーム５０に固定され、下方から上方に移動してストッパ部材７２に隣接する最も載置面下流側の棒材Ｗを一本だけ押し上げる押上部材５１とを備える。
【００４４】
ストッパ部材７２は、各材料棚フレーム７１の側面に設けられ、材料棚フレーム７１の棒材載置面７１Ａに沿って配置されるスライド部７２Ａとスライド部７２Ａの長手方向略中央から下方に突出する突出部７２Ｂとを有し全体として略Ｔ字形に形成される。スライド部７２Ａには、長手方向に沿って二カ所の長孔７２Ｃが形成されており、材料棚フレーム７１から突出する突起７１Ｂが長孔７２Ｃ内に配置されることにより、ストッパ部材７２は、長孔７２Ｃに沿って、つまり材料棚フレーム７１の棒材載置面７１Ａに沿って、スライド可能に設けられる。
【００４５】
スライド部７２Ａにおいてガイドレール１０に近い載置面下流側には、棒材載置面７１Ａから上方に突出する鉤状の保持部７２Ｄが形成されている。保持部７２Ｄは、棒材載置面７１Ａに対してほぼ垂直に突出しており、この保持部７２Ｄによって材料棚７１に載置された棒材Ｗが棒材載置面７１Ａ上を転がるのが防止される。
各材料棚フレーム７１に設けられたストッパ部材７２の各突出部７２Ｂは、材料棚フレーム７１の下方において、連結棒７６で連結されている。これにより、連結棒７６が移動すると、複数のストッパ部材７２が、同期して一体的に移動する。
【００４６】
ストッパ部材往復動手段７３は、モータ７７と、モータ７７の出力軸７７Ａに固定されるアーム７８とを備える。モータ７７は、材料棚７０の上流側に配置され、出力軸７７Ａが給送軸線Ｂに平行に、上流側から三本目の材料棚フレーム７１の下側まで延びており、端部が四本目の材料棚フレーム７１に回転可能に支持されている。
アーム７８は、出力軸７７Ａに複数個（本実施形態では二個）設けられ、これらのアーム７８の一端が、出力軸７７Ａに固定されている。アーム７８の他端には長孔７８Ａが形成されており、この長孔７８Ａには、連結棒７６が貫通する。
【００４７】
このようなストッパ部材往復動手段７３によれば、モータ７７が所定角度回転すると、出力軸７７Ａが回動し、アーム７８が回動する。アーム７８の回動により、連結棒７６が載置面下流側に移動する。連結棒７６の移動により、全てのストッパ部材７２が長孔７２Ｃに沿ってガイドレール１０に近接離間する方向（載置面下流側）に移動する。
なお、ストッパ部材７２の往復動距離は、モータ７７の回動角度によって決定される。このため、モータ７７には、回動角度を検出するためにエンコーダ７７Ｂが設けられている。
【００４８】
押上部材５１は、底面５０Ａの材料棚７０に面する側から材料棚７０に向かって、ガイドレール１０の長手方向に直交する方向に突出して設けられている。押上部材５１は、ガイドレール１０の長手方向に沿って複数箇所（本実施形態では六カ所、図２参照）設けられている。ここで、各押上部材５１間の距離は、下流側にいくにしたがって小さくなっており、これにより長さ寸法の小さい棒材Ｗでも扱うことができるようになっている。
【００４９】
押上部材５１は、平面が鉛直方向に配置された台形の板状部材で、上端面がガイドレール１０の載置面上流側から載置面下流側に向かって斜め下方に傾斜する、棒材Ｗを押し上げるための棒材押上面５１Ａとなっている。棒材押上面５１Ａは、ガイドレール１０の端縁に連続しており、したがってガイドレール１０および押上部材５１を側方から見たとき、棒材押上面５１Ａとガイドレール１０の内面とは連続している。ここで、棒材押上面５１Ａの傾斜角度は、ガイドレール１０の内面の傾斜角度より小さく設定されており、棒材押上面５１Ａの傾斜角度により、棒材Ｗがガイドレール１０に過大な衝撃を与えないように、棒材Ｗが棒材押上面５１Ａを転がるときの速度が調整されている。
【００５０】
押上部材５１において、底面５０Ａに固定される側とは反対側の側端面は、鉛直方向に沿って形成されており、これにより、この側端面は、押上部材５１が移動フレーム５０とともに上方に移動したときに材料棚７０に載置された棒材Ｗがガイドレール１０側に転がって移動するのを防止する制止部５１Ｂとなっている。
押上部材５１は、移動フレーム５０に固定されているので、移動フレーム５０が移動機構６０によって移動すると、移動フレーム５０と一体的に移動する。したがって、本実施形態では、移動機構６０が、押上部材５１を上下往復運動させる本発明の押上部材往復動手段を兼ねている。
【００５１】
ここで、移動フレーム５０の下方位置においては、押上部材５１の棒材押上面５１Ａは、棒材載置面７１Ａ以下の高さで、棒材押上面５１Ａが棒材載置面７１Ａから突出しない、退避位置に配置される。また、移動フレーム５０の上方位置においては、押上部材５１の棒材押上面５１Ａは、ストッパ部材７２の保持部７２Ｄの上端部より高く、棒材押上面５１Ａが棒材載置面７１Ａから突出する第一の押上位置に配置される。
また、ストッパ部材７２は、ストッパ部材７２が載置面下流側に移動したときには、保持部７２Ｄの位置が、押上部材５１の端部である制止部５１Ｂから棒材Ｗの半径以上の距離を有する位置となるように設定されている。つまり、保持部７２Ｄの位置は、押上部材５１が上方に移動して第一の押上位置に配置されたときに、保持部７２Ｄに隣接する最も載置面下流側の棒材Ｗが安定して押上部材５１上に乗る位置に棒材Ｗを配置するように配置される。これにより、保持部７２Ｄの位置は、制止部５１Ｂの位置を基準位置として所定距離ガイドレール側に配置される。この位置が、押上部材５１が棒材Ｗを一本だけ取り出す際のストッパ部材７２の棒材取出位置とされている。そして、ストッパ部材７２が載置面上流側に移動して次に供給すべき棒材Ｗに近づいて棒材Ｗを迎え受ける迎受位置は、保持部７２Ｄの位置が制止部５１Ｂと一致するように設定されている。
【００５２】
コントローラ８０は、棒材供給機１の動作を制御する。具体的には、コントローラ８０は、一次送り部材駆動装置１２、送り矢駆動装置４３、移動機構６０、およびストッパ部材往復動手段７３に接続され、これらの動作を制御する。
コントローラ８０には、棒材の種類（径寸法）に対応したストッパ部材７２の棒材取出位置および迎受位置が、表や演算式などの形式で記憶されている。実際には、棒材取出位置および迎受位置は、モータ７７を回動することによって調整されるので、これらの棒材取出位置および迎受位置は、モータ７７の回動位置（回動角度）として記憶される。
また、コントローラ８０は、棒材加工機１００にも接続され、棒材加工機１００から棒材Ｗの供給を要求する棒材供給信号を入力する。
【００５３】
次に棒材加工システム２００の動作について説明する。
まず、前述の図４における初期状態では、エアシリンダ６１は作動しておらず、移動フレーム５０は、下方位置に配置される。この状態では、送り矢４０の長手方向軸線が給送軸線Ｂと一致している。また、押上部材５１は、材料棚フレーム７１の棒材載置面７１Ａからは突出しない退避位置に配置される。そして、ストッパ部材７２は、押上部材５１の制止部５１Ｂから棒材Ｗの半径以上ガイドレール１０側の、棒材取出位置に配置されている。
【００５４】
このような初期状態で、コントローラ８０が棒材加工機１００から棒材供給信号を入力すると、コントローラ８０は、エアシリンダ６１に上方移動信号を出力する。エアシリンダ６１はこの上方移動信号により作動し、図５に示すように、ピストン６１Ａを上方に移動させる。
ピストン６１Ａの移動によって、移動フレーム５０が上方に移動すると、ガイドレール１０および送り矢４０が一体的に上方に移動する。このとき、移動フレーム５０に固定された押上部材５１も上方の第一の押上位置に移動する。押上部材５１が上方に移動するにつれて、棒材押上面５１Ａが材料棚フレーム７１の棒材載置面７１Ａから突出し、棒材押上面５１Ａ上に載置された棒材Ｗを一本だけ上方に押し上げる。棒材Ｗが保持部７２Ｄの上端よりも上方に押し上げられると、棒材Ｗは、棒材押上面５１Ａに沿ってガイドレール１０に向かって転がり、ガイドレール１０内に補給される。
【００５５】
保持部７２Ｄに隣接する最も載置面下流側の棒材Ｗがガイドレール１０に補給された後、材料棚７０に載置された、次に供給されるべき棒材Ｗは、棒材載置面７１Ａに沿ってガイドレール１０側に移動するが、押上部材５１の制止部５１Ｂによってそれ以上の移動が制止される。
移動フレーム５０の上方の移動は、規制手段６３によって規制される。つまり、移動フレーム５０が移動するとスライダ６５の上面が規制手段６３の下面に当接し、移動フレーム５０が停止し、移動フレーム５０が上方位置に位置決めされる。
移動フレーム５０が上方位置で停止した状態では、ガイドレール１０内に供給された棒材Ｗの中心軸線が給送軸線Ｂと一致する。
【００５６】
次に、図６に示されるように、ガイドレール１０内の棒材Ｗを棒材加工機１００側に一次送りする。
移動フレーム５０が上方位置に配置されると、コントローラ８０は、一次送り部材駆動装置１２に一次送り信号を出力する。一次送り部材駆動装置１２は、この信号を入力し、サーボモータ１３を作動する。サーボモータ１３の回転により無端チェーン１４が移動すると、一次送り部材１１がガイドレール１０に沿って上流側から下流側に移動する。一次送り部材１１の端部がガイドレール１０内の棒材Ｗの端部に当接され、棒材Ｗを下流側に押し出すことにより、一次送りが行われる。
【００５７】
また、コントローラ８０は、一次送り信号の出力と同時または一次送りを行っている間に、ストッパ部材往復動手段７３にストッパ部材迎受信号を出力する。ストッパ部材往復動手段７３は、この信号を入力して、モータ７７を所定角度回動させる。モータ７７の回動により、アーム７８が回動し、ストッパ部材７２が載置面上流側に所定距離退避し、迎受位置に移動する。ストッパ部材７２が迎受位置に配置された状態では、保持部７２Ｄが制止部５１Ｂの位置に一致する。これにより、材料棚７０に載置された、次に供給される棒材Ｗが制止部５１Ｂによって制止されるとともに、保持部７２Ｄによって迎え受けられる。なお、モータ７７の所定回動角度は、棒材Ｗの径寸法に応じて決定される棒材取出位置および迎受位置によって予め設定される。
【００５８】
次に、図７に示されるように、移動フレーム５０を下方に移動させ、送り矢４０を給送軸線Ｂに一致させる。
一次送りが終了し、ストッパ部材７２が迎受位置に移動すると、コントローラ８０は、移動機構６０に下方移動信号を出力する。エアシリンダ６１は、この信号を入力して、ピストン６１Ａを下方に移動させ、移動フレーム５０を下方に移動させる。これにより、移動フレーム５０は、下方位置に戻る。つまり、この状態では、送り矢４０の中心軸線は、給送軸線Ｂと一致する。
このとき、移動フレーム５０の移動に伴って押上部材５１も退避位置まで移動するが、ストッパ部材７２の保持部７２Ｄが迎受位置にあるので、載置面下流側の、次に供給されるべき棒材Ｗが保持部７２Ｄに保持される。したがって、棒材Ｗが材料棚７０の棒材載置面７１Ａに沿って転がるのが防止される。
【００５９】
次に、図８に示されるように、棒材加工機１００に棒材Ｗを給送する。
コントローラ８０は、送り矢駆動装置４３に給送信号を出力する。サーボモータ４４はこの信号を入力し、所定速度で回転する。サーボモータ４４の回転にしたがって無端チェーン４５が移動し、無端チェーン４５に固定された羽根部材１２とともに送り矢４０が下流側に移動する。送り矢４０の下流側の端部は、ローラ４２に支持されながら、給送軸線Ｂ上に棒材加工機１００側に突出し、棒材Ｗの端部を押すことにより、棒材Ｗを棒材加工機１００に給送する。
【００６０】
また、コントローラ８０は、送り矢４０による棒材Ｗの給送中に、一次送り部材駆動装置１２に一次送り部材１１の原点復帰信号を出力する。一次送り部材駆動装置１２は、サーボモータ１３を回転させて一次送り部材１１を上流側に戻す。
さらに、コントローラ８０は、ストッパ部材往復動手段７３に、ストッパ部材初期位置信号を出力する。ストッパ部材往復動手段７３は、モータ７７を所定角度回動させ、ストッパ部材７２を載置面下流側に棒材取出位置まで移動させる。このとき、材料棚７０は傾斜する棒材載置面７１Ａを有しているので、ストッパ部材７２の移動に伴って棒材Ｗが棒材取出位置まで移動する。
以上の動作により、棒材供給機１は図４の初期状態に戻る。以上の動作を繰り返すことにより、棒材Ｗを一本ずつ棒材加工機１００に供給する。
【００６１】
次に、加工する棒材の寸法を変更する場合の、棒材供給機１の寸法設定手順について説明する。
棒材加工機１００で加工する棒材を変更して棒材Ｗの径寸法が変更となると、棒材供給機１の寸法設定を変更する必要がある。例えば、棒材Ｗの径寸法が小さくなった場合には、ガイドレール１０に棒材Ｗが供給されたとき、ガイドレール１０内の棒材Ｗの中心軸線が以前よりも低くなる。そこで、上下方向調整手段６６を操作して、ガイドレール１０が上方位置にあるときに、棒材Ｗの中心軸線が給送軸線Ｂと一致するように、規制手段６３の高さ位置を調整する。
【００６２】
また、棒材Ｗの径寸法が変わるため、ストッパ部材７２の棒材取出位置および迎受位置を設定する必要がある。本実施形態では、コントローラ８０に、棒材Ｗの径寸法に対応したストッパ部材７２の棒材取出位置および迎受位置が予め記憶されている。よって、コントローラ８０に棒材Ｗの径寸法（または加工する棒材の種類）を入力すると、コントローラ８０は、棒材Ｗの径寸法に対応する棒材取出位置および迎受位置を決定し、モータ７７を駆動してストッパ部材７２を所定の棒材取出位置に移動させ、棒材取出位置および迎受位置の設定を自動的に変更する。このとき、棒材取出位置は、制止部５１Ｂの位置を基準位置として所定距離ガイドレール側に移動した位置として規定される。
【００６３】
以上のような棒材加工システム２００によれば、次のような効果が得られる。
ガイドレール１０と送り矢４０とが鉛直方向に平行に配置され、移動機構６０によって一体的に上下に移動するので、棒材Ｗの径寸法を変更する場合には、上下距離調整手段６６を操作して規制手段６３の高さ位置を調整するだけで、ガイドレール１０および送り矢４０の寸法設定が終了するので、寸法変更作業を容易に行え、寸法変更時間を短縮できる。
また、送り矢４０をガイドレール１０の鉛直方向上側に配置し、移動フレーム５０の下方位置において送り矢４０の中心軸線が給送軸線Ｂと一致するので、棒材Ｗの径寸法が変更となっても、下方位置を変更する必要がない。したがって、上方位置の設定を規制手段６３によって変更するだけでよいので、簡単な構造で寸法変更作業を容易に行える。
【００６４】
移動機構６０が、エアシリンダ６１と、スライダ６５と、規制手段６３とを含んで構成されているので、エアシリンダ６１をON/OFFさせるだけで移動フレーム５０の下方位置および上方位置が規定されるから、移動機構の構造および制御を簡単にできる。また、エアシリンダ６１および規制手段６３を含んだ移動機構６０によって、ガイドレール１０および送り矢４０をより正確に位置決めできる。
【００６５】
棒材補給機構３００が、押上部材５１、ストッパ部材７２、およびストッパ部材往復動手段７３を備えて構成され、ストッパ部材７２を棒材取出位置および迎受位置の間で往復動させるので、棒材載置面７１Ａ上の棒材Ｗをストッパ部材７２によって迎え受けることができる。したがって、棒材Ｗが棒材載置面７１Ａ上で転がって材料棚７０に当たって衝撃を受けるのを防止できる。これにより、棒材Ｗの損傷を防ぐことができるとともに、衝撃による棒材供給機１の振動を防止することができるから、棒材供給機１の騒音を最小限に抑制できる。また、棒材供給機１の騒音が抑制されるから、棒材供給機１の高速化を促進できる。さらに、棒材供給機１の騒音が抑制されることにより、大きな棒材を低騒音で取り扱うことができるから、棒材供給機１によって取り扱い可能な棒材の寸法範囲をより広範囲にすることができる。
【００６６】
押上部材５１が、移動フレーム５０に固定され、移動機構６０によってガイドレール１０と一体的に移動するので、ガイドレール１０が上方に移動すると同時に、押上部材５１が棒材Ｗをガイドレール１０に供給する。よって、ガイドレール１０の移動と棒材Ｗの供給が同時に行われるから、棒材供給時間を短縮できる。
さらに、押上部材５１の上下の駆動機構を移動機構６０が兼ねているので、押上部材５１用の駆動機構を省略することができるから、棒材補給機構３００の構成を簡素化でき、部品点数を減少でき、製造コストを低減できる。
【００６７】
送り矢４０が、羽根部材４１によって片持ち支持されており、下流側の端部はローラ４２によって支持されているので、従来送り矢４０をガイドレール内に配置して支持していた構造に較べて、送り矢４０の支持機構を簡単にできる。これにより、送り矢４０の支持機構の部品点数を減少でき、製造コストを低減できる。
【００６８】
コントローラ８０が、棒材Ｗの径寸法に応じて、ストッパ部材７２の棒材取出位置および迎受位置を決定するので、加工する棒材Ｗを変更する際には、棒材Ｗの径寸法をコントローラ８０に入力することで、ストッパ部材７２の寸法設定を自動的に調整できる。したがって、寸法変更作業を簡略化できる。
【００６９】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について説明する。第二実施形態に係る棒材供給機９０は、第一実施形態の棒材供給機１と、ストップ部材、押上部材、およびガイドレールの動作が異なる。
図９は、本発明の第二実施形態に係る棒材供給機９０の初期状態を示す概略図である。この図９に示すように、棒材供給機９０の押上部材９２は、第一実施形態と同様に、ガイドレール９４と一体的に移動するように構成されている。押上部材９２およびガイドレール９４は、移動機構によって上下往復動を行う。したがって、本実施形態においても、移動機構は、本発明の押上部材往復動手段を兼ねている。
移動機構は、サーボモータを備えて構成され、押上部材９２およびガイドレール９４を任意の位置で停止させることができる。サーボモータの動作は、コントローラ８０によって制御される。本実施形態では、押上部材９２およびガイドレール９４は、押上部材９２の棒材押上面９２Ａが棒材載置面７１Ａから突出しない退避位置と、棒材押上面９２Ａが棒材載置面７１Ａから所定寸法だけ突出して棒材Ｗを一本だけ押し上げ、且つ棒材Ｗがストッパ部材９６の保持部９６Ａの上端を乗り越えない位置である第二の押上位置と、ガイドレール９４に載置された棒材Ｗの中心軸線が給送軸線と一致する位置である送出位置との間で往復運動する。したがって、第二の押上位置は、棒材載置面７１Ａとストッパ部材９６の保持部９６Ａの高さとの間の位置に配置される。これら退避位置、第二の押上位置、および送出位置は、棒材Ｗの径寸法の入力に応じて、コントローラ８０によって決定される。
【００７０】
ストッパ部材９６のストッパ部材往復動手段は、第一実施形態と同様に、モータを備え、モータの回転角度に応じて、ストッパ部材９６がガイドレール９４に近接離間するように構成されている。ここで、ストッパ部材９６は、棒材載置面７１Ａ上の最も下流側の棒材Ｗが押上部材９２上に位置するような棒材取出位置と、押上部材９２によって押し上げられた棒材Ｗをガイドレール９４の載置位置の上方に位置させる棒材案内位置と、次に供給すべき棒材Ｗを迎え受ける迎受位置との間で往復運動する。本実施形態では、棒材取出位置および迎受位置は、第一実施形態と同様に設定される。また、棒材案内位置は、ストッパ部材９６の保持部９６Ａに保持された棒材Ｗの中心軸線が、ガイドレール９４内に載置される棒材Ｗの中心軸線の鉛直方向上側となる位置に設定されている。これら棒材取出位置、棒材案内位置、および迎受位置は、棒材Ｗの径寸法の入力に応じて、コントローラ８０によって決定される。
【００７１】
次に、第二実施形態の棒材供給機９０の動作について説明する。
まず、図９に示すように、棒材供給機９０の初期位置では、ガイドレール９４および押上部材９２は、押上部材９２が退避位置となるように下方に位置している。一方、ストッパ部材９６は、迎受位置にあり、保持部９６Ａで棒材Ｗを保持している。
【００７２】
図１０乃至図１４は、本発明の第二実施形態に係る棒材供給機９０の動作を示す概略図である。
図１０に示すように、ストッパ部材移動手段によって、ストッパ部材９６を迎受位置から棒材取出位置に移動させると、棒材載置面７１Ａ上の棒材Ｗが、保持部９６Ａの移動に伴って、ガイドレール９４に近接する方向に移動する。ストッパ部材９６が棒材取出位置にある状態では、棒材Ｗは、棒材載置面７１Ａの最も下流側の一本のみが、押上部材９２の棒材押上面９２Ａ上に位置する。
【００７３】
次に、図１１に示すように、移動機構によって、ガイドレール９４および押上部材９２を上方に移動させる。この移動により、押上部材９２は第二の押上位置に配置される。このとき、押上部材９２の上に配置された一本の棒材Ｗは、押上部材９２によって押し上げられるが、第二の押上位置においては、棒材Ｗが保持部９６Ａを乗り越えずに、保持部９６Ａに保持される。
【００７４】
図１２に示すように、ストッパ部材往復動手段によって、ストッパ部材９６を棒材案内位置まで移動させる。この移動により、棒材Ｗは、保持部９６Ａに保持されながら、ガイドレール９４の上方に案内される。このとき、押上部材９２は第二の押上位置にあるため、制止部９２Ｂが、次に供給されるべき棒材Ｗの移動を防止する。
そして、図１３に示すように、移動機構によって、ガイドレール９４および押上部材９２を送出位置まで上方に移動させる。この移動により、ガイドレール９４が下方からストッパ部材９６上の棒材Ｗを受け入れ、この棒材Ｗを上方へ移動させる。送出位置では、棒材Ｗの中心軸線は、棒材加工機の給送軸線に一致する。この状態で、一次送り部材（図示せず）で、棒材Ｗを棒材加工機側に一次送りする。
【００７５】
一次送りを行っている間に、図１４に示すように、ストッパ部材往復動手段によって、ストッパ部材９６を棒材案内位置から迎受位置まで移動させる。この移動により、保持部９６Ａが制止部９２Ｂに一致し、次に供給されるべき棒材Ｗが保持部９６Ａに保持される。
棒材Ｗの一次送りが終了すると、移動機構は、ガイドレール９４および押上部材９２を退避位置まで下方に移動させる。この移動により、図９に示すように、ガイドレール９４、押上部材９２、およびストッパ部材９６が、それぞれ初期位置に戻る。
以上の動作を繰り返すことにより、棒材Ｗを一本ずつ棒材加工機に供給する。
【００７６】
以上のような第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果が得られる他、次のような効果が得られる。
押上部材９２の第二の押上位置が、棒材押上面９２Ａ上の棒材Ｗがストッパ部材９６の保持部９６Ａを乗り越えない高さに設定されているので、棒材Ｗを一本だけ取り出しながら、保持部９６Ａで棒材Ｗを保持することができる。したがって、棒材Ｗが棒材押上面９２Ａ上を転がるのを防止することができ、棒材Ｗへの衝撃を緩和でき、棒材供給機９０の振動、騒音を抑制することができる。
【００７７】
ストッパ部材９６が、棒材取出位置から棒材案内位置に移動可能に構成されているので、押上部材９２によって押し上げられた棒材Ｗを、ガイドレール９４内に案内することができる。したがって、棒材Ｗが棒材押上面９２Ａ上を転がって、ガイドレール９４に衝突するのを防止することができ、棒材Ｗへの衝撃を緩和でき、棒材供給機９０の振動、騒音を防止することができる。
【００７８】
本発明は、以上の実施の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。
例えば、送り矢は、ガイドレールの鉛直方向上方に配置されているものに限らず、例えば送り矢がガイドレールの鉛直方向下方に配置されていてもよい。この場合でも、ガイドレールおよび送り矢を一体的に上下方向に移動させることにより、これらを交互に給送軸線に一致させることができる。
また、送り矢とガイドレールとの配置関係は、鉛直方向に平行に配置されるものに限らず、いずれか一方が他方の上方または下方に平行に配置されていればよい。
【００７９】
送り矢支持手段は、上下に配置されたローラに限らず、送り矢を棒材加工機側に移動可能に支持するものであれば、任意の構造のものを採用できる。
送り矢は、棒材加工機から遠い側の端部において片持ち支持されていたが、これに限らず、従来のようにガイドレール内に支持される構造のものであっても、本発明の目的を達成できる。
【００８０】
ストッパ部材の棒材取出位置は、前述の実施形態では、保持部７２Ｄが、制止部５１Ｂから棒材Ｗの半径以上ガイドレール１０側の位置に設定されていたが、これに限らず、棒材Ｗが押上部材の上に配置され、押上部材が上方に移動したときに、棒材Ｗを一本だけ確実に押し上げることができる位置であればよい。したがって、ストッパ部材の棒材取出位置は、棒材押上面の傾斜角度や、棒材Ｗの径寸法などを勘案して適宜設定してよい。
また、ストッパ部材の迎受位置は、前述の実施形態では保持部７２Ｄが制止部５１Ｂと一致する位置に設定されていたが、これに限らず、棒材Ｗが受ける衝撃を十分に抑え棒材供給機１の振動を十分に抑えられればよい。したがって、ストッパ部材の迎受位置は、棒材Ｗおよび棒材供給機１に与える衝撃を最小限にするため、前述の実施形態の制止部５１Ｂの位置近傍に設定されることが望ましいが、棒材載置面の傾斜角度や、棒材Ｗの径寸法、重量などを勘案して、適宜設定してよく、この場合でも本発明の目的を達成できる。
【００８１】
押上部材往復動手段は、前述の実施形態では、移動機構６０が兼ねていたが、これに限らず、押上部材を上下往復運動させるための押上部材往復動手段を別途設けてもよい。押上部材往復動手段を別途設けた場合には、第二実施形態の棒材供給機では、押上部材が第二の押上位置まで上方に移動したあと、送出位置まで移動する必要はない。
移動機構は、エアシリンダによるものに限らず、例えばサーボモータ等、任意の駆動機構を採用できる。また、例えば移動機構としてサーボモータを採用した場合には、上下距離調整手段はサーボモータの回動角度によって調整してもよい。
上下距離調整手段は、手動で上下距離を調整するものに限らず、コントローラに径寸法を入力すると自動的に調整される構成のものであってもよい。上下距離調整手段およびストッパ部材往復動手段の構成は、エアシリンダを用いたものやサーボモータを用いたもの等、任意の駆動機構を採用できる。
【００８２】
コントローラは、棒材供給機側に設けられているものに限らず、棒材加工機側に設けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の棒材供給機および棒材加工システムは、騒音を抑制する必要がある環境で使用される場合にも良好に対応できる。また、寸法設定を簡単に行えるので、多種類の棒材を扱う必要がある棒材加工機に棒材を供給するのに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る棒材加工システムの正面図。
【図２】本発明の第一実施形態に係る棒材供給機の平面図。
【図３】本発明の第一実施形態に係る棒材供給機の側面図。
【図４】棒材供給機の拡大側面図。
【図５】棒材供給機の動作を示す図。
【図６】棒材供給機の動作を示す図。
【図７】棒材供給機の動作を示す図。
【図８】棒材供給機の動作を示す図。
【図９】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【図１０】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【図１１】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【図１２】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【図１３】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【図１４】本発明の第二実施形態に係る棒材供給機の動作を示す概略図。
【符号の説明】
【００８５】
１，９０…棒材供給機
１０，９４…ガイドレール
１１…一次送り部材
４０…送り矢
４１…羽根部材
４２…ローラ
５１，９２…押上部材
５１Ａ，９２Ａ…棒材押上面
５１Ｂ，９２Ｂ…制止部
６０…移動機構
６６…上下距離調整手段
７０…材料棚
７１Ａ…棒材載置面
７２，９６…ストッパ部材
７３…ストッパ部材往復動手段
８０…コントローラ
１００…棒材加工機
２００…棒材加工システム
３００…棒材補給機構
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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