(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋盤チャックに把持されるブッシュと、該ブッシュに取り付けられ、該ブッシュの中心線上に指向性を有する光を射出する発光部とを備えることを特徴とする棒材供給器用芯出し治具。
【請求項２】
上記発光部は、レーザビームを射出することを特徴とする請求項１記載の棒材供給器用芯出し治具。
【請求項３】
上記ブッシュは、上記ブッシュの中心線と同一の中心線を有する複数の径の円筒部を備えることを特徴とする請求項１または２記載の棒材供給器用芯出し治具。
【請求項４】
上記ブッシュには上記ブッシュの中心線上に光通過孔が形成され、上記発光部は、上記ブッシュの中心線と上記発光体の光軸を合わせる調整手段を介して上記ブッシュに取り付けられることを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載の棒材供給器用芯出し治具。
【請求項５】
旋盤の主軸の中心線と、加工すべき棒材を該棒材の軸方向に押し、前記旋盤の主軸に供給するバーフィーダの中心線とを合わせる棒材供給器の芯出し方法であって、
前記主軸を回転させながら前記主軸の中心線から前記バーフィーダ上の旋盤側の端面にレーザビームを照射し、前記バーフィーダを棒材の軸方向に移動させ、前記バーフィーダ上の一定位置に前記レーザビームが照射されるように前記棒材供給機の位置を調整することを特徴とする棒材供給器の芯出し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋盤の主軸の中心線と、旋盤の主軸に棒材を供給する棒材供給器のバーフィーダの中心線との芯出しに用いられる棒材供給器用芯出し治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
加工すべき棒材を、自動旋盤の主軸に所定の加工量ずつ順次供給する棒材供給器が知られている。この棒材供給器１は、図６に示すように、棒状のバーフィーダ２を有し、このバーフィーダ２が棒材３を軸方向に押し、前方に位置する自動旋盤４の主軸５に棒材３を供給する。バーフィーダ２の先端には、バーフィーダ２の中心線回りを回転可能なクランプ部６が取付けられる。このクランプ部６で棒材３をつかむ。また、バーフィーダ２は、バーフィーダ２の外径に合わせた内径を有するガイドパイプ（図示せず）によって軸方向に案内される。一方、自動旋盤４の主軸５は、その先端にチャック部７を有し、棒材供給器１から送られた棒材３をチャックする。チャックされた棒材３は、回転しながら主軸台８ごと送られ、チャック部７の手前側に位置するバイト（図示せず）によって切削加工される。切削加工の際、棒材３は、その前端がチャック部７に、後端がクランプ部６につかまれた状態で回転される。
【０００３】
ここで、バーフィーダ２の中心線と主軸５の中心線とが正確に合わないと、切削加工時、主軸５の回転中に棒材３が振動し、騒音が発生する。この棒材３の振動は、加工精度に悪影響を及ぼす。このため、バーフィーダ２の中心線と主軸５の中心線を合わせる芯出しが行われる。
【０００４】
従来、棒材供給器１の芯出し方法として、図７に示したような主軸５内にバーフィーダ２を入れる芯出し方法がある。この芯出し方法は、バーフィーダ２を前進させ、主軸５の後端内に入れる。そして、主軸５とバーフィーダ２との間で上下、左右に生じるａ，ｂ，ｃ及びｄの隙間を測定する。次に、バーフィーダ２をさらに前進させ、主軸５の先端にて再度隙間を測定する。主軸５の先端と後端いずれでも測定した隙間が全て等しくなるように棒材供給器１の位置を調整する。このようにして、バーフィーダ２の中心線と主軸５の中心線を合わせて棒材供給器１の芯出しをする。
【０００５】
また、他の芯出し方法として、糸張りの芯出し方法がある。この芯出し方法は、図８に示すように、バーフィーダ２の先端にバーフィーダ用センタリングブッシュ９を固定し、バーフィーダ２の中心線から釣糸１０を伸ばす。一方、主軸５のチャック部７に、主軸５の中心線を出す主軸用センタリングブッシュ１１を把持させる。そして、釣糸１０を主軸用センタリングブッシュ１１内を通過させ、釣糸１０の先端に弛み防止のオモリ１２をぶら下げる。主軸５後端には、釣糸１０の位置を測定するマグネットポイント１３を取り付ける。バーフィーダ２を軸方向に移動させ、主軸５の後端に設けたマグネットポイント１３で主軸５の中心に釣糸１０があるよう確認しながら棒材供給器１の上下左右の位置を調整する。この糸張りの芯出し方法では、バーフィーダ２の中心線と主軸５の中心線とを釣糸１０で結んでいるため、基準線が確認し易く、高精度の芯出しが可能になる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のバーフィーダ２を主軸５内に入れる芯出し方法では、隙間の測定が作業者の感覚に頼ることが多く、再現性がない。このため、高精度に芯出しすることができなかった。また、自動旋盤４がカバーで覆われている場合、主軸５とバーフィーダ２との間の隙間を測定できない場合もあった。
【０００７】
また、糸張りの芯出し方法にあっては、高精度に芯出しすることはできるが、芯出し作業に時間がかかり、センタリングブッシュ、釣糸等複数の器具が必要になる。
【０００８】
そこで、本発明は、バーフィーダと主軸との芯出しを、容易に、しかも高精度にできる棒材供給機用芯出し治具を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。
【００１０】
請求項１の発明は、旋盤チャック（２３）に把持されるブッシュ（２１）と、該ブッシュ（２１）に取り付けられ、該ブッシュ（２１）の中心線上に指向性を有する光を射出する発光部（２２）とを備えることを特徴とする棒材供給器用芯出し治具（以下芯出し治具という）（２０）により、上述した課題を解決する。
【００１１】
この発明によれば、旋盤チャック（２３）で芯出し治具（２０）を把持すると、主軸（２４）の中心線上に指向性を有する光が射出される。この光は、空中にたわみのない真直ぐな主軸（２４）の中心線の基準線をつくる。この基準線とバーフィーダ（２５）の中心線とが一致するように棒材供給機（３１）を位置合わせすることで、主軸（２４）の中心線とバーフィーダ（２５）の中心線との芯出しができる。このように、旋盤チャック（２３）に芯出し治具（２０）を把持させるだけで、空中に主軸（２４）の中心線の基準線が表れるため、簡単に、しかも高精度に主軸（２４）の中心線とバーフィーダ（２５）の中心線との芯出しをすることが可能になる。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、上記発光部（２２）は、レーザビームを射出することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、略平行光線であるレーザビームを射出することによってビーム径の広がりを防止し、細いビーム径のまま一直線に進む基準線が得られる。また、単色であるため、昼間の作業でも基準線の確認がし易くなる。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、上記ブッシュ（２１）は、上記ブッシュ（２１）の中心線と同一の中心線を有する複数の径の円筒部（２６）を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、ブッシュ（２１）が複数の径の円筒部（２６）を備えるため、旋盤チャック（２３）で加工すべき棒材の径に応じた円筒部（２６）を把持させることができる。したがって、加工すべき棒材の径に応じて、主軸（２４）の中心線とバーフィーダ（２５）の中心線の芯出しをすることが可能になる。
【００１６】
請求項４の発明は、請求項１ないし３いずれかに記載の発明において、上記ブッシュ（２１）には、上記ブッシュ（２１）の中心線上に光通過孔（２７）が形成され、上記発光部（２２）は、上記ブッシュ（２１）の中心線と上記発光部（２２）の光軸を合わせる調整手段（２８，２９，３０）を介して上記ブッシュ（２１）に取り付けられることを特徴とする。ここで、調整手段（２８，２９，３０）は、光通過孔（２７）の中心線の方向と発光部（２２）の光軸の方向を位置決めする方向位置決め、及び光通過孔（２７）の中心と発光部（２２）の光軸の中心とを位置決めする中心位置決めの機能を有する。
【００１７】
この発明によれば、発光部（２２）は、調整手段（２８，２９，３０）を介して上記ブッシュ（２１）に取り付けられるため、旋盤チャック（２３）で把持される前に、ブッシュ（２１）の中心線上に形成された光通過孔（２７）に光軸を確実に合わせることができ、ブッシュ（２１）の中心線からブレなく光を射出させることができる。このため、旋盤チャック（２３）でブッシュ（２１）を把持した場合、主軸（２４）の中心線上に基準線となる光を容易に射出することができる。
【００１８】
請求項５の発明は、旋盤（３２）の主軸（２４）の中心線と、加工すべき棒材を該棒材の軸方向に押し、前記旋盤（３２）の主軸（２４）に供給するバーフィーダ（２５）の中心線とを合わせる棒材供給器（３１）の芯出し方法であって、前記主軸（２４）を回転させながら前記主軸（２４）の中心線から前記バーフィーダ（２５）上の旋盤（３２）側の端面にレーザビームを照射し、前記バーフィーダ（２５）を棒材の軸方向に移動させ、バーフィーダ（２５）上の一定位置に前記レーザビームが照射されるように棒材供給機（３１）の位置を調整することを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、主軸（２４）の中心線からバーフィーダ（２５）上に照射することで、バーフィーダ（２５）上で主軸（２４）の中心線を確認できる。また、バーフィーダ（２５）を棒材の軸方向に移動させ、バーフィーダ（２５）上の一定位置に前記レーザビームが照射されるように棒材供給機（３１）の位置を調整することで、バーフィーダ（２５）が移動してもバーフィーダ（２５）全体でバーフィーダ（２５）の中心線と主軸（２４）の中心線を合わせることが可能になる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明の一実施形態における芯出し治具を示したものである。図１及び図２に示すように、この芯出し治具は、旋盤チャックに把持されるブッシュ２１と、このブッシュ２１に取付けられる発光部２２とを備える。
【００２１】
竹の子状のブッシュ２１は、複数の径の円筒部２６を備える。円筒部２６は、中心線が同一に形成され、また、ブッシュ２１の先端に向かい径が小さくなる。円筒部２６の外径は、加工すべき棒材の直径に合わせて様々に設定される。この円筒部２６が、旋盤チャックに把持される。また、ブッシュ２１の中心線上には、Φ２程度の小径の光通過孔２７が開けられる。小径の孔開け加工のため、加工性を考慮して、ブッシュ２１の先端部分でだけ小径に開けられる。また、ブッシュ２１の基部側には、発光部２２の頭部３３が挿入される発光部挿入穴３４が開けられる。ブッシュは、その基部側外周が円盤状のガイド３５にはめ込まれ、取り付けボルト３６によって、ガイド３５に固定される。
【００２２】
円筒形の発光部２２は、頭部３３に半導体レーザを有する。発光部２２内に設けた電池からの電気ネルギによって、この半導体レーザから赤色可視のレーザビームが出力される。発光部２２の外周には、球面ブッシュ３０が巻装される。なお、この発光部２２は、指向性を有する略平行光を放射できるものであれば、レーザビームに限られないのは勿論のこと、白熱電球とレンズを組み合わせたものでもよい。
【００２３】
発光部２２は、中心合わせ、方向合わせの機能を有する調整手段たる下部フランジ２８，上部フランジ２９，球面ブッシュ３０を介してブッシュ２１に固定される。発光部２２は、下部フランジ２８と上部フランジ２９との間に挟まれる。発光部２２の外周には、球面ブッシュ３０が巻装されているため、発光部２２は、下部フランジ２８及び上部フランジ２９に対して首を振ることができる。下部フランジ２８を、ブッシュ２１が固定されるガイド３５にボルト締めすることで、発光部２２はブッシュ２１に取り付けられる。下部フランジ２８には、ばか孔３７が開けられているため、下部フランジ２８をガイド３５の平面上に若干ずらし、光通過孔２７の中心と発光部２２の中心との中心位置決めをすることができる。一方、光通過孔２７の中心線の方向と、発光部２２の光軸の方向との方向位置決めは、下部フランジ２８と上部フランジ２９の間で、発光部２２の首を振ることで行われる。このように、発光部２２は、方向位置決め、及び中心位置決めの機能を有する調整手段を介して、ブッシュ２１に取り付けられているため、ブッシュ２１の中心線上に確実に光を放射させることができる。
【００２４】
図３は、本発明の一実施形態における棒材供給機の芯出し方法を示したものである。棒材供給機３１は、従来と同様に、自動旋盤３２の主軸２４に棒材を供給するもので、加工すべき棒材を該棒材の軸方向に押し、主軸２４に送るバーフィーダ２５を有する。バーフィーダ２５の後端は、タイミングベルト４０等の駆動装置に連結される。なお、バーフィーダ２５は、図示しないガイドパイプによって軸方向に移動可能に案内されている。自動旋盤３２は従来と同様に、バーフィーダ２５によって送られた棒材をチャック部２３でつかみ、棒材を回転させて主軸台４１ごと送り、棒材を切削加工する。
【００２５】
この芯出し方法は、最初に、チャック部２３でレーザビームがバーフィーダ２５側に照射されるよう芯出し治具２０を把持する。このとき、チャック部では、加工すべき棒材の径に応じたブッシュ２１の円筒部２６を把持する。この状態で主軸２４を低速回転させる。ブッシュ２１の中心線とレーザビームの光軸は調整されているため、主軸２４の中心線上に指向性を有するレーザビーム４２が射出される。このレーザビーム４２は、空中にたわみのない真直ぐな主軸２４の中心線の基準線をつくる。このレーザビーム４２をバーフィーダ２５の主軸側端面２５ａに照射する。
【００２６】
次に、バーフィーダ２５を軸方向に移動させ、それぞれ移動させた位置で、レーザビーム４２の回転軌跡の中心を確認する。この回転軌跡の中心が一定の位置に表れるように棒材供給機３１を上下方向、水平方向に移動して位置合わせする。バーフィーダ２５を軸方向に移動させても、レーザビームの回転軌跡の中心を一定位置に保てれば、バーフィーダ２５が移動してもバーフィーダ２５の全長に渡り、主軸２４の中心線とバーフィーダ２５の中心線を合わせることが可能になる。
【００２７】
ブッシュ２１のチャック状態によって、ブッシュ２１の中心線と主軸２４の中心線が一致しない場合、すなわち主軸２４の中心線と、レーザビーム４２の光軸とが一致しない場合がある。この場合、バーフィーダ２５の主軸側端面２５ａに表れるレーザビーム４２の回転軌跡が一定の半径を有する円になるが、円の中心を求めることで主軸２４の中心線を知ることが可能になる。なお、レーザビーム４２自体が楕円状に射出される場合であっても、バーフィーダ２５の主軸側端面２５ａに表れる円の中心を求めることで主軸２４の中心線を知ることが可能になる。
【００２８】
図４及び図５は、棒材供給機３１の上下方向、水平方向への位置調整の一例を示したものである。棒材供給機３１には、バーフィーダ２５の長手方向に二つの脚部４３ａ，４３ｂが設けられる。この脚部４３ａ，４３ｂの長さを調整することで棒材供給機３１は、上下方向に移動される。また、棒材供給機３１の水平方向への調整は、脚部４３ａ，４３ｂ全体を移動させることで行われる。図５は、脚部４３ａ，４３ｂの一例を示したものである。脚部４３ａ．４３ｂは、基礎部４５と、基礎部４５に回転可能に支持されたナット４６と、このナット４６に螺合する高さ調整ネジ４７とを備える。ナット締め付けボルト４８を緩め、ナット４６を回転させると、ナット４６に螺合する高さ調整ネジ４７が上下に移動し、脚部４３ａ，４３ｂの長さが調整される。
【００２９】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、棒材供給器用芯出し治具が、旋盤チャックに把持されるブッシュと、該ブッシュに取り付けられ、該ブッシュの中心線上に指向性を有する光を射出する発光部とを備えるため、旋盤チャックで芯出し治具を把持すると、主軸の中心線上に指向性を有する光が射出される。この光は、空中にたわみのない真直ぐな主軸の中心線の基準線をつくる。この基準線とバーフィーダの中心線とが一致するように棒材供給機を位置あわせすることで、主軸の中心線とバーフィーダの中心線との芯出しを、簡単に、しかも高精度に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る棒材供給機用芯出し治具の断面図。
【図２】上記図１の平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の芯出し方法を示す斜視図。
【図４】棒材供給機を示す斜視図。
【図５】脚部を示す側面図。
【図６】棒材供給機及び旋盤を示す斜視図。
【図７】従来の芯出し方法の一例を示すバーフィーダ断面図。
【図８】従来の芯出し方法の一例を示す断面図。
【符号の説明】
２０  棒材供給機用芯出し治具
２１  ブッシュ
２２  発光部
２３  旋盤チャック
２４  主軸
２５  バーフィーダ
２６  円筒部
２７  光通過孔
２８，２９，３０  調整手段
３１  棒材供給機
３２  旋盤
【図１】
0003984702.tif 000002
【図２】
0003984702.tif 000003
【図３】
0003984702.tif 000004
【図４】
0003984702.tif 000005
【図５】
0003984702.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0003984702.tif 000009