(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸台と、この主軸台に回転自在に支持され、軸線に沿って貫通孔が形成された主軸と、前記貫通孔を挿通して前記主軸から突出する棒材を加工する工具が装着された刃物台と、前記主軸台又は前記刃物台の移動を制御する制御装置とを有する数値制御旋盤に設けられ、棒材支持部に載置された前記棒材を前記主軸に向けて所定長さずつ送り出すフィーダと、前記棒材支持部に支持された前記棒材を前記軸線上で横振れしないように把持する振れ止めチャックとを備え、前記フィーダで送り出した棒材の先端を、所定位置に位置決めした当接部材に当接させて位置決めするようにした棒材供給装置の制御方法において、
前記振れ止めチャックの位置データと、前記棒材の長さ寸法データと、前記棒材を加工して得られる製品の軸線方向の長さ寸法データと、前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データとを前記数値制御旋盤の前記制御装置に予め設定し、
前記数値制御旋盤の前記制御装置が、
(i)  棒材供給装置の棒材収容部から棒材を取り出し、フィーダによって前記棒材を予め設定した位置まで前進させる指令の出力、
(ii)  前記棒材の先端を主軸のチャックで把持させて、前記刃物台の工具によって前記棒材の先端をショートカットする指令の出力、
(iii)  棒材の加工を行うべく、加工の開始を準備する指令の出力、
(iv)  加工プログラムに従って棒材を加工する指令の出力、
(v)  棒材の交換が必要か否かを判断し、必要と判断したときに残材を廃棄する指令の出力又は棒材の交換が不要と判断したときに上記(iii)，(iv)及び(v)を繰り返す指令の出力
を順次行い、さらに、
(vi)  前記制御装置に設けられた演算部が、前記当接部材の位置データ、前記棒材の長さ寸法データ、前記製品の長さ寸法データ及び前記切断加工幅の寸法データとから、前記フィーダの位置を随時割り出し、割り出された前記フィーダの位置と予め設定された製品の軸線方向の長さ寸法データ及び前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データに基づいて、前記棒材支持部への前記棒材の供給、前記振れ止めチャックの開閉及び前記棒材の送りを制御する指令を出力すること、
を特徴とする数値制御旋盤における棒材供給装置の制御方法。
【請求項２】
前記制御装置に前記製品の加工個数を予め入力し、この加工個数に基づいて、前記棒材の必要本数、前記棒材の予定残長さを求めることを特徴とする請求項１に記載の数値制御旋盤における棒材供給装置の制御方法。
【請求項３】
前記加工個数に基づいて得られた前記棒材の予定残長さから、前記棒材を使い切るまで加工するか否かを判断することを特徴とする請求項２に記載の数値制御旋盤における棒材供給装置の制御方法。
【請求項４】
前記棒材を収納する棒材収納部に、長さの異なる複数の棒材を収納し、前記制御装置に、前記棒材収納部に収納されている前記棒材の長さ寸法データを予め入力し、前記製品の長さ寸法データ及び前記製品の加工個数に基づいて、前記棒材の予定残長さが最も小さくなるように前記棒材収納部から前記棒材を供給することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の数値制御旋盤における棒材供給装置の制御方法。
【請求項５】
前記切断加工幅の寸法データが、突切バイトの刃幅に基づくものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の数値制御旋盤における棒材供給装置の制御方法。
【請求項６】
主軸台と、この主軸台に回転自在に支持され、軸線に沿って貫通孔が形成された主軸と、工具が装着された刃物台と、前記主軸台又は前記刃物台の移動を制御する制御装置とを有する数値制御旋盤において、
前記数値制御旋盤とは別個に設けられ、前記棒材を横振れしないように把持する振れ止めチャックを予め設定された位置に有するとともに、前記棒材を前記主軸に向けて所定長さずつ送り出すフィーダを有する棒材供給装置から前記主軸の貫通孔を通して供給された棒材の先端を、所定位置に位置決めした当接部材に当接させて位置決めした後に前記刃物台の工具で加工し、
前記数値制御旋盤の前記制御装置が、
(i)  棒材供給装置の棒材収容部から棒材を取り出し、フィーダによって前記棒材を予め設定した位置まで前進させる指令の出力、
(ii)  前記棒材の先端を主軸のチャックで把持させて、前記刃物台の工具によって前記棒材の先端をショートカットする指令の出力、
(iii)  棒材の加工を行うべく、加工の開始を準備する指令の出力、
(iv)  加工プログラムに従って棒材を加工する指令の出力、
(v)  棒材の交換が必要か否かを判断し、必要と判断したときに残材を廃棄する指令の出力又は棒材の交換が不要と判断したときに上記(iii)，(iv)及び(v)を繰り返す指令の出力
を順次行い、さらに、
(vi)  前記当接部材の位置データ、前記棒材の長さ寸法データ、前記製品の長さ寸法データ及び前記切断加工幅の寸法データとから、前記フィーダの位置を随時割り出し、割り出された前記フィーダの位置と予め設定された製品の軸線方向の長さ寸法データ及び前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データに基づいて、前記棒材支持部への前記棒材の供給、前記振れ止めチャックの開閉及び前記棒材の送りを制御する指令を出力すること、
を特徴とする数値制御旋盤。
【請求項７】
前記切断加工幅の寸法データが、突切バイトの刃幅に基づくものであることを特徴とする請求項６に記載の数値制御旋盤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数値制御旋盤に設けられ、主軸の貫通孔を通して長尺の棒材を所定長さづつ送りながら、連続的に製品の加工を行うための棒材供給装置の制御方法及び数値制御旋盤に関する。
【背景技術】
【０００２】
数値制御旋盤（以下，ＮＣ旋盤と記載する）の主軸の軸線上に形成された貫通孔を通して、長尺の棒材を供給する棒材供給装置が知られている。この棒材供給装置は、前記主軸又は主軸前方に設けられたガイドブッシュから所定長さ前記棒材の先端を突出させ、刃物台に装着した工具で前記棒材の先端を加工した後、突切バイトで製品を前記棒材の先端から切り離し、前記棒材を所定長さ送って同様の加工を前記棒材の先端に施すという工程を繰り返すことで、一つの棒材から複数個の製品を連続的に加工することができるようにしたものである。
【０００３】
このような棒材供給装置を備えたＮＣ旋盤の従来例の構成を第９図に示す。
図示するように、ＮＣ旋盤１１０は、Ｚ軸と同方向に進退移動自在な主軸台１１３と、この主軸台１１３に回転自在に支持され、主軸軸線Ｃに沿って棒材Ｗが挿通する貫通孔１１２ａが形成された主軸１１２と、この主軸１１２の先端に設けられた棒材Ｗを把持するチャック１１７と、主軸台１１３の前方（第９図の左方）に設けられ、棒材Ｗの先端を回転自在に支持するガイドブッシュ１１６と、複数の工具Ｔが装着された刃物台１１４とを有する。
【０００４】
刃物台１１４に装着される工具Ｔには、ガイドブッシュ１１６から突出させた棒材Ｗの先端を加工するバイト等のほか、棒材Ｗの先端に成形された製品を切り離すための突切バイト及び次に説明する棒材供給装置１２０から送り出された棒材Ｗの先端を当接させて、主軸軸線Ｃ上における棒材Ｗの位置決めを行う位置決め工具が含まれる。
ＮＣ旋盤１１０のＮＣ装置１１５は、加工プログラムにしたがって主軸台１１３及び刃物台１１４の移動を制御する。
【０００５】
ＮＣ旋盤１１０に棒材Ｗを供給する棒材供給装置１２０は、このＮＣ旋盤１１０の後方（第９図の右方）に設置される。棒材供給装置１２０には、複数本の棒材Ｗを収納している図示しない棒材収納部と、この棒材収納部から供給された棒材Ｗを主軸軸線Ｃ上で載置する複数の棒材支持部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃと、この棒材支持部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃの各々に設けられ、棒材Ｗの先端を加工する際に長尺の棒材Ｗが撓まないように、棒材Ｗを途中部位で把持する振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃを有している。なお、同様の振れ止めチャック１２９ｄが、ＮＣ旋盤１１０の主軸１１２の後端側にも設けられている。
棒材供給装置１２０の後方側には、棒材支持部１２８ａ，１２８ｂ，１２８ｃに載置された棒材Ｗを主軸１１２に向けて送り出すためのフィーダ１２３が設けられている。このフィーダ１２３の先端には、棒材Ｗの後端を把持し、棒材Ｗとともに回転するフィンガーチャック１２３ａが設けられている。
【０００６】
フィーダ１２３は、モータ１２１ａと、このモータ１２１ａの駆動によって回転するプーリ１２１ｂと、このプーリ１２１ｂに巻き掛けられたベルト１２１ｃとからなる駆動部１２１によって、主軸軸線Ｃ方向に進退移動される。前記した棒材収納部からの棒材Ｗの供給、振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの開閉及びモータ１２１ａの駆動は、棒材供給装置１２０に設けられた制御部１２５によって制御される。
【０００７】
上記構成の棒材供給装置１２０では、棒材Ｗを主軸１１２に送り出す際及び棒材Ｗの加工中に、フィーダ１２３と振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄとが干渉しないようにする必要がある。そのため、自動加工を開始する前に、オペレータがフィーダ１２３を主軸軸線Ｃ方向に手動で送って、振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの手前の位置(1)〜(4)（第９図参照）にフィーダ１２３の先端を位置させ、このときのフィーダ１２３の位置を制御部１２５に記憶させるとともに、フィーダ１２３が位置(1)〜(4)にきたら、各位置(1)〜(4)に対応する振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄが開くように設定していた。
【０００８】
また、棒材Ｗのショートカット（供給された棒材の加工を開始するに当たり、加工精度の低い棒材の先端部分を切り落とすことをいう）のタイミング及び棒材Ｗの交換のタイミングについても、自動加工を開始する前に、フィーダ１２３を手動で送って、フィーダ１２３の先端を当該タイミング位置に位置させ、このときのフィーダ１２３の位置を制御部１２５のメモリ等に記憶させるようにしている。
【０００９】
上記した各設定の手順を示したのが第１０図のフローチャートである。
自動加工を開始する前の設定の段階では、設定開始（ステップＳ１００）と同時にＮＣ装置１１５に加工プログラムを読み込み（ステップＳ１０１）、製品の加工個数及び棒材の長さを入力する（ステップＳ１０２，Ｓ１０３）。また、棒材供給装置１２０の制御部１２５に棒材Ｗの長さや径に応じた送りトルクを入力する（ステップＳ１０４）。
【００１０】
次いで、振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄを開放するタイミングを制御部１２５に入力する（ステップＳ１０５）。前記したように、このタイミングの入力は、位置(1)〜(4)にフィーダ１２３を手動で送り、このときのフィーダ１２３の座標位置等を入力することによって行われる。なお、位置(1)〜(4)は、加工中における主軸台１１３の最大ストロークを考慮して決定されなければならない。
【００１１】
同様に、棒材Ｗの交換のタイミング及びショートカットのタイミングにおけるフィーダ１２３の位置を制御部１２５に入力する（ステップＳ１０６）。
次いで、図示しない棒材収納部に収納されている棒材Ｗの長さが均一か不均一かを入力する（ステップＳ１０７）。以上の入力が終了すれば、データ設定を行い、各入力値をＮＣ装置１１５又は制御部１２５のメモリに記憶させ（ステップＳ１０８）、自動加工を開始する（ステップＳ１０９）。
【００１２】
しかしながら、上記した従来の棒材供給装置１２０においては、オペレータが手動で各位置(1)〜(4)にフィーダ１２３を送って位置させ、各位置(1)〜(4)におけるフィーダ１２３の座標位置等を制御部１２５に入力する必要があるため、作業が面倒なうえ、棒材Ｗを最初に設定してから自動加工を開始するまで、長時間を要するという問題がある。また、振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄとフィーダ１２３との干渉を防止するために設定される位置(1)〜(4)は、棒材Ｗを加工する際の主軸台１１３の最大ストロークを考慮して決定されなければならないが、前記ストロークは、オペレータが製品の長さ寸法や加工プログラムから判断しなければならず、不適切な判断によって、加工中又は棒材Ｗを送り出す際に、フィーダ１２３が振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄに衝突する等不測の事態が生じるおそれがあった。
【００１３】
本発明は、上記の問題点にかんがみてなされたもので、振れ止めチャックの開放のタイミング、ショートカットのタイミング及び棒材交換のタイミングを、最小の入力作業で自動的に設定することができ、入力及び設定時間の短縮、オペレータの作業負担の軽減及び加工時間の短縮を図ることのできる棒材供給装置の制御方法 及び数値制御旋盤を提供しようとするものである。
【発明の開示】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明は、主軸台と、この主軸台に回転自在に支持され、軸線に沿って貫通孔が形成された主軸と、前記貫通孔を挿通して前記主軸から突出する棒材を加工する工具が装着された刃物台と、前記主軸台又は前記刃物台の移動を制御する制御装置とを有する数値制御旋盤に設けられ、棒材支持部に載置された前記棒材を前記主軸に向けて所定長さずつ送り出すフィーダと、前記棒材支持部に支持された前記棒材を前記軸線上で横振れしないように把持する振れ止めチャックとを備え、前記フィーダで送り出した棒材の先端を、所定位置に位置決めした当接部材に当接させて位置決めするようにした棒材供給装置の制御方法 において、前記振れ止めチャックの位置データと、前記棒材の長さ寸法データと、前記棒材を加工して得られる製品の軸線方向の長さ寸法データと、前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データとを前記数値制御旋盤の前記制御装置に予め設定し、前記数値制御旋盤の前記制御装置が、
(i)  棒材供給装置の棒材収容部から棒材を取り出し、フィーダによって前記棒材を予め設定した位置まで前進させる指令の出力、
(ii)  前記棒材の先端を主軸のチャックで把持させて、前記刃物台の工具によって前記棒材の先端をショートカットする指令の出力、
(iii)  棒材の加工を行うべく、加工の開始を準備する指令の出力、
(iv)  加工プログラムに従って棒材を加工する指令の出力、
(v)  棒材の交換が必要か否かを判断し、必要と判断したときに残材を廃棄する指令の出力又は棒材の交換が不要と判断したときに上記(iii)，(iv)及び(v)を繰り返す指令の出力
を順次行い、さらに、
(vi)  前記制御装置に設けられた演算部が、前記当接部材の位置データ、前記棒材の長さ寸法データ、前記製品の長さ寸法データ及び前記切断加工幅の寸法データとから、前記フィーダの位置を随時割り出し、割り出された前記フィーダの位置と予め設定された製品の軸線方向の長さ寸法データ及び前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データに基づいて、前記棒材支持部への前記棒材の供給、前記振れ止めチャックの開閉及び前記棒材の送りを制御する指令を出力する方法である。
この方法によれば、棒材支持部には、ＮＣ旋盤の制御装置の指令により、棒材収納部から棒材が供給される。棒材支持部に載置された棒材は、自動加工中及び主軸に送り出される際に、撓まないように振れ止めチャックによって把持される。前記制御装置は、前記当接部材の位置データ、前記棒材の長さ寸法データ、前記製品の長さ寸法データ及び前記切断加工幅の寸法データとから、前記フィーダの位置を随時割り出し、フィーダと干渉するおそれのある振れ止めチャックを開放させる。
本発明では、サーボモータ等を用いずに、棒材の位置決め時及び加工中におけるフィーダの位置を求めることができる。すなわち、棒材の先端を予め位置決めした当接部材に当接させることで、前記当接部材の位置と前記棒材の長さとから、フィーダの先端の位置を求めることができる。また、棒材の初期長さから、製品の長さと切断加工幅（突切バイトの刃幅）の寸法を差し引くことで、加工後の棒材の長さを求めることができ、前記当接部材の位置と加工後の前記棒材の長さとから、製品を加工することによるフィーダの移動量を求めることができる。
【００１５】
また、製品の長さ寸法データ及び切断加工幅の寸法データから、一つの製品を加工することで前記棒材をどれだけ消費するのかを容易に判断することができる。前記した切断加工幅の寸法データは、例えば、突切バイトの刃幅から求めることができる。したがって、元の棒材の長さから消費された棒材の長さを差し引くことで加工後の棒材の長さ寸法データを得ることができる。
なお、製品の長さ寸法データや切断加工幅の寸法データは、オペレータが手入力によって設定するようにしてもよいが、製品を加工するための加工プログラムの中から抽出するようにすることもできる。
【００１８】
さらに、前記制御装置に前記製品の加工個数を予め入力し、この加工個数に基づいて、前記棒材の必要本数、前記棒材の予定残長さを求めるようにしてもよい。この場合、前記加工個数に基づいて得られた前記棒材の予定残長さから、前記加工個数に基づいて得られた前記棒材の予定残長さから、前記棒材を使い切るまで加工するか否かを判断するようにしてもよい。
また、前記棒材を収納する棒材収納部に、長さの異なる複数の棒材を収納し、前記制御装置に、前記棒材収納部に収納されている前記棒材の長さ寸法データを予め入力し、前記製品の長さ寸法データ及び前記製品の加工個数に基づいて、前記棒材の予定残長さが最も小さくなるように前記棒材収納部から前記棒材を供給するようにしてもよい。
この方法によれば、棒材を有効に使用することができ、加工コストを低減することができる。
【００１９】
本発明の目的は、上記制御方法にしたがった制御を行う制御装置を備えた数値制御旋盤によっても達成される。すなわち、主軸台と、この主軸台に回転自在に支持され、軸線に沿って貫通孔が形成された主軸と、工具が装着された刃物台と、前記主軸台又は前記刃物台の移動を制御する制御装置とを有する数値制御旋盤において、
前記数値制御旋盤とは別個に設けられ、前記棒材を横振れしないように把持する振れ止めチャックを予め設定された位置に有するとともに、前記棒材を前記主軸に向けて所定長さずつ送り出すフィーダを有する棒材供給装置から前記主軸の貫通孔を通して供給された棒材の先端を、所定位置に位置決めした当接部材に当接させて位置決めした後に前記刃物台の工具で加工し、
前記数値制御旋盤の前記制御装置が、
(i)  棒材供給装置の棒材収容部から棒材を取り出し、フィーダによって前記棒材を予め設定した位置まで前進させる指令の出力、
(ii)  前記棒材の先端を主軸のチャックで把持させて、前記刃物台の工具によって前記棒材の先端をショートカットする指令の出力、
(iii)  棒材の加工を行うべく、加工の開始を準備する指令の出力、
(iv)  加工プログラムに従って棒材を加工する指令の出力、
(v)  棒材の交換が必要か否かを判断し、必要と判断したときに残材を廃棄する指令の出力又は棒材の交換が不要と判断したときに上記(iii)，(iv)及び(v)を繰り返す指令の出力
を順次行い、さらに、
(vi)  前記当接部材の位置データ、前記棒材の長さ寸法データ、前記製品の長さ寸法データ及び前記切断加工幅の寸法データとから、前記フィーダの位置を随時割り出し、割り出された前記フィーダの位置と予め設定された製品の軸線方向の長さ寸法データ及び前記製品を前記棒材から切り離すための切断加工幅の寸法データに基づいて、前記棒材支持部への前記棒材の供給、前記振れ止めチャックの開閉及び前記棒材の送りを制御する指令を出力する構成としてある。
以上、本発明によれば、製品の加工個数を入力するだけで、棒材の交換のタイミング、ショートカットのタイミング、棒材の送り出し量及び振れ止めチャックの開閉のタイミングを自動制御することが可能になる。
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第１の実施形態］
第１図は、本発明の第１の実施形態にかかり、棒材供給装置を備えた数値制御旋盤のブロック図、第２図及び第３図は棒材供給装置の制御手順を説明するフローチャートで、第２図は自動加工開始前の各設定値の入力及び設定の手順を、第３図は自動加工開始後における棒材供給装置の制御手順を説明するものである。また、第４図は、ＮＣ装置に各種設定値を設定する際にディスプレイに表示される設定画面を示す図で、第５図は、ショートカットを行う際の主軸とフィーダの作用を示す図である。
【００２１】
まず、第１図にしたがってＮＣ旋盤及び棒材供給装置の構成を説明する。
なお、第１図のＮＣ旋盤及び棒材供給装置は、第９図に示したＮＣ旋盤及び棒材供給装置と基本的な構成は同じであるので、同一部位及び同一部材には同一の符号を付して、当該部位，部材の詳しい説明は省略する。本発明においては、ＮＣ旋盤１１０のＮＣ装置１１５が、棒材供給装置１２０における棒材Ｗの供給、フィーダ１２３を移動させるためのモータの駆動，振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄの開閉を制御する。また、この実施形態では、フィーダ１２３を移動させるためのモータは、サーボモータ１２１ａ′である。さらに、主軸台１１３はＺ軸方向に移動自在で、ＮＣ装置１１５の指令にしたがって進退移動するものとして説明する。
【００２２】
［各種設定値の設定の手順］
次に、第１図、第２図及び第４図を参照しながら、各種設定値の設定の手順を説明する。
ＮＣ装置１１５には、加工開始時における主軸台１１３の初期位置Ｏ１、棒材供給装置１２０におけるフィーダ１２３の原点位置Ｏ２及び振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄの各々の位置が予め設定されている。設定を開始する（ステップＳ１０）と同時に、ＮＣ装置１１５には加工プログラムが読み込まれる（ステップＳ１１）。オペレータは、製品の加工個数と、製品の加工に使用する棒材Ｗの長さをＮＣ装置１１５に入力する（ステップＳ１２，Ｓ１３）。また、棒材Ｗの径等に応じて送りトルクを入力し（ステップＳ１４）、図示しない棒材収納部に収納されている棒材Ｗの長さが均一か不均一かを入力する（ステップＳ１５）。
【００２３】
なお、製品の長さと切断加工幅の寸法データとなる突切バイトの刃幅は、ステップＳ１３でオペレータが手入力するようにしてもよいが、加工プログラムの中から自動的に読み取るようにすることも可能である。
以上の入力が完了すると、データ設定を行い、入力値をＮＣ装置１１５のメモリに記憶させる（ステップＳ１６）。ＮＣ装置１１５は、設定された各データに基づいて、一製品を加工することによって消費される棒材Ｗの長さ（製品長と突切バイトの刃幅の和に等しい）、振れ止めチャック１２９ａから２９ｄの開放のタイミング、棒材の必要本数、必要個数の製品を加工したときの棒材Ｗの残長さ、棒材を使い切るまでの加工可能個数、棒材Ｗの交換のタイミング等が演算される（ステップＳ１７）。この演算結果は、第４図に示すように、ＮＣ装置１１５のディスプレイの設定画面１３０に表示される（ステップＳ１８）。オペレータは、この設定画面１３０によって、設定内容に誤りがないかどうかを確認することができる。
【００２４】
また、オペレータは、ＮＣ装置１１５によって算出された前記加工可能個数に基づいて、棒材Ｗを使い切るまで製品を加工するのかどうかを判断し（ステップＳ１９）、棒材Ｗを使い切るまで加工を行う場合は、製品の最終的な加工個数を設定画面１３０から確認する（ステップＳ２０）。以上が終了すれば、自動加工を開始する（ステップＳ２１）。
【００２５】
［自動加工の手順］
次に、自動加工の手順を、第１図、第３図及び第５図を参照しながら説明する。
自動加工が開始されると、ＮＣ装置１１５は、図示しない棒材収納部から棒材Ｗを取り出して、棒材支持部１２８ａ〜１２８ｃに供給するように指令を出力する（ステップＳ３１）。棒材Ｗが棒材支持部１２８ａ〜１２８ｃに供給されると、振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄが閉じて棒材Ｗを把持する（ステップＳ３２）。
【００２６】
次いで、ＮＣ装置１１５がサーボモータ１２１ａ′を駆動させてフィーダ１２３の前進を開始させる。このフィーダ１２３の前進によって、棒材Ｗの端部が、フィーダ１２３のフィンガーチャック１２３ａに把持される。以後、棒材Ｗは、フィーダ１２３とともに移動する（ステップＳ３３，第５図（ａ）参照）。
フィーダ１２３の先端の位置は、サーボモータ１２１ａ′の回転軸の回転角度からＮＣ装置１１５が判断する。ＮＣ装置１１５は、フィーダ１２３が予め設定された振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄのいずれかを開放させる位置まできたかどうかを判断し（ステップＳ３４）、前記開放位置まできたと判断したときは、当該開放位置に対応する振れ止めチャックを開放するように指令を出力する（ステップＳ３５）。
【００２７】
前記棒材収容部から供給された棒材Ｗは、その先端部分の寸法精度及び加工精度が低い場合が多い。そのため、製品の加工を開始する前に、加工精度の低い棒材Ｗの前記先端部分を突切バイトで予め切り落とす必要がある。この作業を行うために、ＮＣ装置１１５は、フィーダ１２３を前進させて、棒材Ｗの先端が、ガイドブッシュ１１６の内部の予め設定された位置にくるようにする（ステップＳ３６，第５図（ｂ）参照）。
【００２８】
なお、棒材Ｗの先端位置は、フィーダ１２３の位置に、棒材Ｗの初期長さＬ０を加算することで求めることができる。
棒材Ｗの先端が前記予め設定された位置までくると、ＮＣ装置１１５はサーボモータ１２１ａ′の駆動を停止させてフィーダ１２３の移動を停止させるとともに、主軸１１２のチャック１１７を駆動して棒材Ｗを把持させる（ステップＳ３７）。
【００２９】
次いで、主軸台１１３とフィーダ１２３とを同期移動させて（ステップＳ３８）、棒材Ｗの先端をガイドブッシュ１１６から予め設定された長さ分だけ突出させる（第５図（ｃ）参照）。そして、刃物台１１４に装着された突切バイト（第５図において符号Ｔ１で示す）が、ワークＷの先端を予め設定された長さだけ突っ切る（ステップＳ３９，第５図（ｄ）参照）。先端が突っ切られたときの棒材Ｗの長さをＬ１とする。なお、このステップでは、突っ切り加工に限らず、端面加工用の工具によって、ワークＷの先端を予め設定された長さだけ端面加工するようにしてもよい。
【００３０】
以上の手順が終了した後、ＮＣ装置１１５がチャック１１７を開放して、チャック１１７による棒材Ｗの把持を解除し（ステップＳ４０）、主軸台１１３を加工開始時の初期位置Ｏ１まで移動させる（ステップＳ４１，第５図（ｅ）参照）。このとき、フィーダ１２３は移動しないから、棒材Ｗの位置は、棒材Ｗの先端が突っ切られたときの位置に維持されている。ＮＣ装置１１５は、主軸台１１３が初期位置Ｏ１まで移動した後に、チャック１１７を駆動して棒材Ｗを把持させる（ステップＳ４２）。
【００３１】
以後、一つの製品を加工するための加工プログラムがスタートし（ステップＳ４３）、主軸台１１３とフィーダ１２３とをＺ軸方向に同期移動させながら、工具による棒材Ｗの加工が開始される（ステップＳ４４，第５図（ｆ）参照。第５図においてこの工具を符号Ｔ２で示す）。主軸台１１３とフィーダ１２３がＺ軸方向に移動する過程において、フィーダ１２３の先端が予め設定された振れ止めチャック１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄのいずれかの開放位置まできたかどうかが常に監視され（ステップＳ４５）、前記開放位置までくると、ＮＣ装置１１５は当該開放位置に対応する振れ止めチャックを開放するように指令を出力する（ステップＳ４６）。
【００３２】
主軸台１１３とフィーダ１２３が同期移動しながら予め設定された位置までくると（ステップＳ４７）、一つの製品の成形が終了したかどうかが判断され（ステップＳ４８）、終了していなければ、ステップ４４に戻って加工が継続される。一つの製品の成形が終了していれば、突切バイトで製品を棒材Ｗから切り離す（ステップＳ４９）。以上で、一つの製品を加工するための加工プログラムが終了する（ステップＳ５０）。
【００３３】
なお、このときの棒材Ｗの長さは、加工開始時の長さＬ１から製品の長さｌと突切バイトの刃幅ｓを差し引いた長さである（この長さをＬ２とする。すなわち、Ｌ２＝Ｌ１−（ｌ＋ｓ）の式で表される。以後、製品をｋ個加工した後の棒材Ｗの残長さをＬｋ＋１で表すが、同様に、Ｌｋ＋１＝Ｌｋ−（ｌ＋ｓ）である）。
ＮＣ装置１１５は、製品の加工個数をカウントし、その個数が予め設定された個数に達したかどうかを判断する（ステップＳ５１）。予め設定された個数に達したときは、加工を終了する（ステップＳ５２）。
【００３４】
予め設定された個数に達していないときは、棒材Ｗの残長さＬｋ＋１から、棒材Ｗを交換するかどうかを判断する（ステップＳ５３）。棒材Ｗを交換するかどうかは、予め設定された値と残長さＬｋ＋１とを比較し、残長さＬｋ＋１が前記予め設定された値より小さいかどうかから判断してもよいし、残長さＬｋ＋１の棒材Ｗから次の製品を加工した場合に、主軸１１２やフィーダ１２３が、ガイドブッシュ１１６やチャック１１７に干渉するかどうかから判断するようにしてもよい。
棒材Ｗを交換する必要がないと判断したときは、ステップＳ４０に戻って次の製品の加工を開始する。
【００３５】
棒材Ｗを交換する必要があると判断した場合は、主軸台１１３とフィーダ１２３とを後退させ（ステップＳ５４）、チャック１１７による棒材Ｗの把持を解除させ（ステップＳ５５）、フィーダ１２３をさらに後退させて残材を廃棄する（ステップＳ５６）。そして、ステップＳ３１に戻って以後のステップを繰り返す。
【００３６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態を、第６図及び第７図を参照しながら説明する。
本発明の発明思想によれば、フィーダ１２３を移動させるためのモータは、サーボ機構やエンコーダを有するものでなくても、適用が可能である。この第２の実施形態では、フィーダ１２３を移動させるためのモータ１２１ａはサーボ機構等を有しない通常のモータである。また、刃物台１１４には、供給された棒材Ｗの先端を当接させて位置決めをするための当接部材である位置決め用の工具Ｔが装着されている。この位置決め用の工具Ｔは、棒材Ｗの先端を当接させることで棒材Ｗの位置決めを行うことができればよく、専用の位置決め工具に限らず、突切バイトや切削バイト等、他の用途に用いられる工具であってもよい。
【００３７】
上記構成の数値制御旋盤における自動加工の手順を第７図のフローチャートを参照しながら説明する。
棒材Ｗが図示しない棒材収納部から棒材支持部１２８ａ〜１２８ｃに供給されると（ステップＳ６１）、振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄが閉じて棒材Ｗを把持する（ステップＳ６２）。
【００３８】
刃物台１１４は、位置決め用の工具Ｔを所定位置に割り出して、ガイドブッシュ１１５の前方の予め設定された位置に、工具Ｔを位置させている（ステップＳ６３、第６図参照）。次いで、ＮＣ装置１１５が、供給された棒材Ｗの長さ（予め設定されている）と、棒材Ｗの先端が工具Ｔに当接する当接点Ｏ４（第６図参照）の位置とから、フィーダ１２３の移動目標位置Ｏ３を求める（ステップ６４）。この移動目標位置Ｏ３は、第６図に示すように、当接点Ｏ４の位置から棒材Ｗの長さＬを差し引くことで求めることができる。
【００３９】
ＮＣ装置１１５は、移動目標位置Ｏ３に達するまでのフィーダ１２３の移動経路上に、振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄのいずれかが存在するかどうかを判断し（ステップＳ６５）、移動の過程でフィーダ１２３と干渉が生じるおそれのある振れ止めチャックが存在する場合には、当該振れ止めチャックを開放させる（ステップＳ６６）。そして、モータ１２１ａを駆動して、フィーダ１２３を前進させる。なお、このとき、棒材Ｗの後端がフィーダ１２３のフィンガーチャック１２３ａに把持される（ステップＳ６７）。
【００４０】
棒材Ｗの先端が主軸１１２及びガイドブッシュ１１６を通過して位置決め用の工具Ｔに当接すると（ステップＳ６８）、棒材Ｗ及びフィーダ１２３の前進が規制されてモータ１２１ａに過負荷が作用する。この過負荷によって、ＮＣ装置１１５がモータ１２１ａを停止させるとともに、チャック１１７を駆動して棒材Ｗを把持させる（ステップＳ６９）。この後、刃物台１１４は、突切バイトを所定位置に割り出す。
【００４１】
なお、位置決め用の工具Ｔに棒材Ｗの先端を当接させたときに、位置決め用の工具Ｔから棒材Ｗに作用する反発力によって棒材Ｗが押し戻され、棒材Ｗの精密な位置決めが困難になるような場合には、モータ１２１ａが停止した後、チャック１１７が棒材Ｗを把持する前に、位置決め用の工具Ｔを棒材Ｗ側に移動させ、棒材Ｗを若干後方に押し戻す程度に当接させるとよい。
【００４２】
次いで、位置決め用の工具Ｔを当接点Ｏ４から退避させ、主軸台１１３を所定量前方に移動させて（ステップＳ７１）、ガイドブッシュ１１６から突出する棒材Ｗの長さが予め設定された値になるようにする。そして、刃物台１１４に装着された突切バイトが、ワークＷの先端を予め設定された長さだけ突っ切る（ステップＳ７２）。
【００４３】
以上の手順が終了した後、ＮＣ装置１１５がチャック１１７による棒材Ｗの把持を解除し（ステップＳ７３）、主軸台１１３を加工開始時の初期位置Ｏ１まで移動させる（ステップＳ７４）。この後、ＮＣ装置１１５は、チャック１１７を駆動して棒材Ｗを把持させる（ステップＳ７５）。以後、一製品を加工するための加工プログラムがスタートする（ステップＳ７６）。フィーダ１２３の先端位置は、棒材Ｗの先端が位置決め用の工具Ｔに当接したときのフィーダ１２３の先端位置（移動目標位置Ｏ３に相当する）に、主軸台１１３の移動距離を加算していくことで、求めることができる（ステップＳ７７）。そして、主軸台１１３をＺ軸方向に移動させながら棒材Ｗの加工が開始される（ステップＳ７８）。棒材Ｗの加工中、フィーダ１２３は、主軸台１１３の移動にともなう棒材Ｗの移動に追随してＺ軸方向に移動する。
【００４４】
棒材Ｗとともにフィーダ１２３がＺ軸方向に移動する過程において、フィーダ１２３の先端が予め設定された振れ止めチャック１２９ａ〜１２９ｄのいずれかの開放位置まできたかどうかが判断され（ステップＳ７９）、いずれかの振れ止めチャックが前記開放位置までくると、ＮＣ装置１１５は当該開放位置に対応する振れ止めチャックを開放するように指令を出力する（ステップＳ８０）。
【００４５】
主軸台１１３及びフィーダ１２３が移動しながら予め設定された位置までくると（ステップＳ８１）、一つの製品の成形が終了したかどうかが判断され（ステップＳ８２）、終了していなければ、ステップＳ７７に戻って加工が継続される。一つの製品の成形の終了していれば、突切バイトで製品を棒材Ｗから切り離す（ステップＳ８３）。以上で、一つの製品を加工するための加工プログラムが終了する（ステップＳ８４）。
【００４６】
ＮＣ装置１１５は、製品の加工個数をカウントし、その個数が予め設定された個数に達したかどうかを判断する（ステップＳ８５）。予め設定された個数に達したときは、加工を終了する（ステップＳ８６）。予め設定された個数に達していないときは、棒材Ｗの残長さＬｋ＋１から、棒材Ｗを交換するかどうかを判断する（ステップＳ８７）。棒材Ｗを交換する必要がないと判断したときは、ステップＳ７３に戻って次の製品の加工を開始する。棒材Ｗを交換する必要があると判断した場合は、主軸台１１３とともにフィーダ１２３とを後退させ（ステップＳ８８）、チャック１１７による棒材Ｗの把持を解除させ（ステップＳ８９）、フィーダ１２３をさらに後退させて残材を廃棄する（ステップＳ９０）。
【００４７】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態を、第８図を参照しながら説明する。
なお、第８図において第１の実施形態の第１図と同一部位，同一部材には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
この実施形態では、棒材供給装置１２０の振れ止めチャック１２９ｃの前方に、棒材Ｗの先端を検出するための光電センサ１１９を位置決めして設けている。
また、この実施形態では、フィーダ１２３を移動させるためのモータは、第１の実施形態と同様のサーボモータ１２１ａ′である。
【００４８】
光電センサ１１９の前を棒材Ｗの先端が横切ると、検知信号が光電センサ１１９からＮＣ装置１１５に送信される。ＮＣ装置１１５は、前記検知信号が入力された時点におけるフィーダ１２３の位置を、サーボモータ１２１ａ′の回転軸の回転角から判断し、このフィーダ１２３の位置と、予め設定されている光電センサ１１９の位置とから、棒材支持部１２８ａ〜１２８ｃに供給された棒材Ｗの当初の長さＬ０を求める。
【００４９】
このように、本実施形態によれば、棒材Ｗの正確な長さをオペレータが入力する必要がなくなるので、オペレータが棒材Ｗの長さを正確に把握している必要がなく、オペレータの負担をさらに軽減することができ、加工時間をさらに短縮することが可能になる。また、棒材Ｗの長さ寸法の入力ミスによるトラブルの発生を未然に防止することができるという利点がある。さらに、棒材Ｗの長さを正確に判断することができるので、不均一な長さの棒材Ｗをランダムに供給することが可能になる。
【００５０】
また、残材となった棒材Ｗを廃棄する際に、光電センサ１１９が棒材Ｗの先端を検知するまでフィーダ１２３を後退させることで、棒材Ｗの残長さを知ることができる。このようにすることで、棒材収納部に、棒材Ｗを残長さごとに分類して収納することが可能になる。
【００５１】
本発明の好適な実施形態を説明してきたが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の第３の実施形態では、棒材の先端を検出するセンサを光電センサとして説明したが、あるポイントを棒材の先端が通過したことを検出することができるのであれば、上記したような光電センサに限らず、近接スイッチなど他のセンサ又はスイッチであってもよい。
【００５２】
また、本発明では、棒材収納部に、長さの異なる複数の棒材Ｗを分類して準備しておき、前記棒材収納部に収納されている棒材Ｗの長さ、製品の加工個数、製品の長さ寸法データ及び切断加工幅の寸法データとから、ＮＣ装置１１５が最終棒材Ｗの残長さが最も小さくなるような異なる長さの棒材Ｗの組み合わせを求めることが可能である。
【００５３】
そして、得られた前記組み合わせにしたがって棒材Ｗを供給することで、廃棄される残材が少ない、効率のよい加工を行うことができるようになる。
本発明によれば、振れ止めチャックの開放のタイミング、ショートカットのタイミング及び棒材交換のタイミングを、最小の入力作業で自動的に設定することができる。したがって、入力及び設定時間を短縮するとともに、オペレータの作業負担を軽減し、加工時間の短縮を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、移動形の主軸台を有する数値制御旋盤に限らず、固定形の主軸台を有する数値制御旋盤にも適用が可能である。また、本発明は、突切バイトで棒材を切断する数値制御旋盤のほか、レーザービームやウォタージェット、ワイヤカット放電加工等で棒材を切断する数値制御旋盤にも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
第１図は、本発明の第１の実施形態にかかり、棒材供給装置を備えた数値制御旋盤の主要部の概略構成図である。
第２図は、棒材供給装置の制御方法 を説明するフローチャートで、自動加工を開始する前の各設定値の設定の手順を示すものである。
第３図は、棒材供給装置の制御方法 を説明するフローチャートで、自動加工を開始した後における棒材供給装置の制御手順を説明するものである。
第４図は、ＮＣ装置のディスプレイに表示される棒材供給装置の設定画面の一例を示す図である。
第５図は、ショートカットを行う際の主軸及びフィーダの関係を示す図である。
第６図は、本発明の第２の実施形態にかかり、棒材供給装置を備えた数値制御旋盤の主要部の概略構成図である。
第７図は、棒材供給装置の制御方法 を説明するフローチャートで、自動加工を開始した後における棒材供給装置の制御手順を説明するものである。
第８図は、本発明の第３の実施形態にかかり、棒材供給装置を備えた数値制御旋盤の主要部の概略構成図である。
第９図は、本発明の従来例にかかり、棒材供給装置を備えた数値制御旋盤の主要部の概略構成図である。
第１０図は、従来の棒材供給装置の制御方法 を説明するフローチャートで、自動加工を開始する前の各設定値の設定の手順を示すものである。
【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】
0003954965.tif 000008
【図８】
0003954965.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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