(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工サイクル毎に棒材を後から押して工作機械の主軸内へ供給するフィードパイプを備えた棒材供給機において、今回の加工サイクルの際に、上記主軸のチャックが棒材を把持するとフィードパイプを主軸から離脱させるか又は主軸内で主軸と接触しない位置まで後退させ、主軸の回転停止からチャックが開いて棒材を解放するまでの間に上記工作機械が発生する予備送出信号を受けると上記チャックが開くまでにフィードパイプを棒材の後端まで前進させ、上記チャックが開くと次回の加工サイクルの加工分だけ棒材を送り出すことを特徴とする棒材供給機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒材を加工サイクル毎に所定長さずつ旋盤等の工作機械の方に供給する棒材供給機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
棒材供給機は、加工サイクル毎に棒材をその後から押して旋盤等の工作機械の主軸内へ供給するフィードパイプを有している。フィードパイプは今回の加工サイクルに際し棒材を主軸内に送り込んだ後そのまま主軸内に止まる。一方、主軸はそのチャックで棒材を掴み高速回転する。この主軸の回転に伴い刃物が棒材を切削加工し、加工品を棒材から切り離す。これで一つの製品の製造を終了する。その後、チャックが開くと次回の加工サイクルにおける加工分をフィードパイプが刃物の方へ送り込む。棒材が送り込まれると再びチャックが棒材を把持し、主軸が回転し、主軸と共に回転する棒材を刃物が切削加工する。このような加工サイクルが何度か繰り返され、棒材がその全長にわたり加工される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように主軸の回転中フィードパイプが主軸内に止まり棒材の後端に接していると、フィードパイプが振動し、棒材の加工精度等に悪影響を及ぼす。
【０００４】
そのような問題を解決する手段として、主軸が回転する最中フィードパイプを棒材から引き離したり、フィードパイプを主軸外に離脱させたりすることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、加工サイクルの都度フィードパイプを棒材から比較的遠くへ引き離すようにすると、棒材の送出し時間が長くなり、生産効率が低下するという問題が生じる。
【０００６】
従って、本発明は上記問題点を解消することができる棒材供給機を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、加工サイクル毎に棒材を後から押して工作機械の主軸内へ供給するフィードパイプを備えた棒材供給機において、今回の加工サイクルの際に、上記主軸のチャックが棒材を把持するとフィードパイプを主軸から離脱させるか又は主軸内で主軸と接触しない位置まで後退させ、主軸の回転停止からチャックが開いて棒材を解放するまでの間に上記工作機械が発生する予備送出信号を受けると上記チャックが開くまでにフィードパイプを棒材の後端まで前進させ、上記チャックが開くと次回の加工サイクルの加工分だけ棒材を送り出すようにした。
【０００８】
本発明において、上記予備送出信号によるフィードパイプの前進は、今回の加工サイクルの終了による主軸の回転停止からチャックの開動作までの空き時間内に行なうことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図１乃至図３に示されるように、この棒材供給機は、床１の上に脚２を介して支持された水平方向に長く伸びるフレーム３を有し、該フレーム３上に同様に水平方向に長く伸びた導入ガイド４を有している。導入ガイド４は棒材ａを支持し得る凹溝を有した樋状の部材である。
【００１１】
導入ガイド４の延長線上にはＮＣ旋盤等の工作機械９の主軸５が配置されている。主軸５は筒状であり、その内周にはフィラチューブであるスピンドルライナー６が取り付けられている。また、主軸５の棒材供給機と反対側の端には棒材ａを把持するチャック７が設けられている。主軸５は棒材供給機の導入ガイド４から送られる棒材ａをチャック７で掴んで高速回転する。工作機械９はこの高速回転する棒材ａを切削加工するための刃物（図示せず）を主軸５の前方に有している。
【００１２】
導入ガイド４の片側には、導入ガイド４に沿って棒材供給棚８が配置されている。棒材供給棚８は導入ガイド４の方に下向きに傾斜している。棒材供給棚８の下には、エアシリンダーで回動動作するプッシャー２１が隠れている。プッシャー２１は、棒材ａを供給すべき旨の信号で上下に往復運動し、棒材供給棚８の上に横並びに置かれた多数の棒材ａ・・・のうち導入ガイド４側の先頭のものから導入ガイド４内に供給する。
【００１３】
導入ガイド４上には、図３及び図４に示されるように、その上に送り込まれた棒材ａを棒材供給機外に送り出すフィードパイプ１０が配置されている。フィードパイプ１０の先端には棒材ａの後端に当接するブッシュヘッド１０ａが取り付けられている。ブッシュヘッド１０ａの先端は平滑面になっている。ブッシュヘッド１０ａに代えてフィンガーチャックを取り付けることも可能である。
【００１４】
フィードパイプ１０は、導入ガイド４上を往復直線運動可能である。すなわち、上記フレーム３上にはその長さ方向に沿って無端チェーン１１が張られ、該無端チェーン１１に沿ってガイド棒１２が設けられ、フィードパイプ１０は無端チェーン１１及びガイド棒１２の双方に連結可能である。フィードパイプ１０は棒材ａを主軸５内へと送り出すべく導入ガイド４上から主軸５内へと突出するので、その後端において無端チェーン１１等に片持ち状に連結され支持されている。
【００１５】
無端チェーン１１はフレーム３上に軸支されたスプロケットホイール１６、１７間に掛け渡されている。一方のスプロケットホイール１６はフレーム３上に固定された駆動源であるモーター１８から動力を受けるようになっている。モーター１８は制御箱１９内の図示しない制御装置による制御により正転と逆転の双方が可能である。
【００１６】
ガイド棒１２はフレーム３上に固定され、その後端に第１の副ガイド棒２２が接続されるようになっている。第１の副ガイド棒２２は図示しないエアシリンダーにより上下方向に往復移動可能であり、上昇するとガイド棒１２から離れ、下降するとガイド棒１２に接続される。第１の副ガイド棒２２上には第１のスライダー１４が乗っており、該第１のスライダー１４にフィードパイプ１０が第１の連結部材２３を介し連結されている。第１の連結部材２３はチェーン１１の一部に設けられたチェーン継手１１ａに係脱可能である。図示しないエアシリンダーにより第１の副ガイド棒２２が上方に移動した時は、導入ガイド４上が空き、この空になった導入ガイド４上に上記棒材供給棚８から棒材ａが供給される。図示しないエアシリンダーの作動により第１の副ガイド棒２２がガイド棒１２に接続されると、第１の連結部材２３がチェーン継手１１ａと係合する。これにより、チェーン１１が前進駆動すると、第１のスライダー１４はフィードパイプ１０を伴って第１の副ガイド棒２２上からガイド棒１２上へと乗り移り前進する。
【００１７】
上記無端チェーン１１には押出し片２４も係脱可能である。上記第１の副ガイド棒２２、スライダー１４及び連結部材２３と同様な構造の第２の副ガイド棒２５、スライダー２６及び連結部材２７が用意され、第２の連結部材２７に押出し片２４が取り付けられている。第２の連結部材は第１の連結部材に対し、図示しない結合手段により二階建て状に結合されている。上記図示しないエアシリンダーにより第１の副ガイド棒２２が上方に移動すると、第２の副ガイド棒がガイド棒１２に接続され、押出し片２４が上述の如く導入ガイド４上に供給された棒材ａの後端に対峙する。また、第２の連結部材２７がチェーン継手１１ａと係合する。これにより、チェーン１１が前進駆動すると、第２のスライダー２６は押出し片２４を伴って第２の副ガイド棒２５上からガイド棒１２上へと乗り移り前進する。
【００１８】
この棒材供給機は、図示しない制御装置により次のように制御され、棒材ａを工作機械９に供給する。
【００１９】
図５のフローチャートに基づいて棒材供給機と工作機械９とによる棒材ａの加工を説明すると、まずオペレーターが棒材供給機の側面に取り付けられた操作盤２０上の運転準備釦を押し（Ｓ１）、棒材供給機を運転可能状態にする。続いて、棒材の取出釦を押し（Ｓ２）、フィードパイプ１０を導入ガイド４の上方に逃がす（Ｓ３）。棒材供給棚８は、この空いた導入ガイド４上に一本の棒材ａを送り込む（Ｓ４）。
【００２０】
次に、オペレーターが各個／自動セレクトスイッチを自動に切り換えると（Ｓ５）、無端チェーン１１の駆動により押出し片２４が一次導入前進を行い、棒材ａをその後端から押しながら工作機械９の主軸５内へと送り込む（Ｓ６）。棒材供給機はカウンターにより棒材ａの先端を検出し（Ｓ７）、さらに棒材ａを押して行く。押出し片２４は、その前進端に到達すると（Ｓ８）、棒材ａを残して後退し（Ｓ９）、原位置に復帰する（Ｓ１０）。
【００２１】
その後、フィードパイプ１０が導入ガイド４上の棒材ａが出て行った後に降下し（Ｓ１１）、無端チェーン１１と動力的に係合する。無端チェーン１１が駆動すると、フィードパイプ１０は押出し片により押出された棒材ａの方へと前進する（Ｓ１２）。フィードパイプ１０は棒材ａの後端に到達した後も前進し続け、棒材ａの先端がチャック７内を通過したのを棒材供給機が確認（Ｓ１３）した後もさらに前進し続け、棒材ａの先端が工作機械９内の図示しないストッパーに当たったところで停止する（Ｓ１４）。
【００２２】
棒材ａの先端がストッパーに当たると、チャック７が閉じて棒材ａを咥える（Ｓ１５）。以後ステップＳ２２まで次に述べるような今回の加工サイクルが実行される。
【００２３】
棒材ａがチャック７により固定されると（Ｓ１５）、フィードパイプ１０が主軸５内を後退し、そのブッシュヘッド１０ａが棒材ａの後端から離れると共に主軸５の後端まで後退する（Ｓ１６）。このため、主軸５が回転してもフィードパイプ１０が主軸５に接触することはなく、主軸５はその回転性能を最大限に発揮する。
【００２４】
なお、主軸５内の空洞はチャック７の後方では径が大きくなるように形成される場合があり、そのような主軸の場合はフィードパイプ１０は振動することもなく主軸５に接触しないから、フィードパイプ１０を主軸５から完全に離脱させることなく主軸５内の中間位置まで後退させてもよい（Ｓ１６）。
【００２５】
フィードパイプ１０が主軸５内を後退すると、主軸５は回転を開始する（Ｓ１７）。これに伴い、刃物が棒材ａを切削する。この加工が終了し、製品が切り出された後主軸５が回転を停止すると（Ｓ１８）、工作機械９は棒材供給機の方に予備送出信号を出力する（Ｓ１９）。予備信号はＮＣ旋盤等の工作機械９を動作させるためのプログラム上で作られる。この予備送出信号を受けて棒材供給機はフィードパイプ１０を前進駆動し、フィードパイプ１０は棒材ａの方へと前進し、そのブッシュヘッド１０ａが棒材ａの後端に当たったところで停止する（Ｓ２０）。フィードパイプ１０が棒材ａの後端に当たると、チャック７が開いて棒材ａを解放する（Ｓ２１）。このように、加工終了（Ｓ１８）からチャック７が開く（Ｓ２１）までの空き時間内にフィードパイプ１０を棒材ａの後端まで移動させるので、次の棒材送出しのステップ（Ｓ２２）の際に棒材ａを刃物の方へ速やかに送り出すことができる。
【００２６】
次に、主軸５のチャック７が開いて棒材ａを解放すると（Ｓ２１）、フィードパイプ１０は棒材ａの送出しを開始し、棒材ａをその先端がストッパーに当たるまで送り出す（Ｓ２２）。
【００２７】
これにより、今回の加工サイクルが終了し、次回の加工サイクルが上記と同様にステップＳ１５からステップＳ２２に亘って実行され次の製品が切削加工される。
【００２８】
一本の棒材ａについて上記加工サイクルが繰り返され、加工の余地がなくなると、棒材供給機はこれを棒材の送出し量を測定するカウンター等により検知し（Ｓ２３）、チャック７が開いたところで（Ｓ２１）、フィードパイプ１０を更に前進させて残材を主軸５の外へ押出す（Ｓ２４）。その後、フィードパイプ１０は後退し（Ｓ２５）、導入ガイド４上の原位置に復帰して停止する（Ｓ２６）。そして、導入ガイド４上で上昇し、次の新たな棒材ａの供給を待つ（Ｓ３）。新たな棒材ａが供給されると、ステップＳ３からステップＳ１４までの動作が実行され、棒材ａが主軸５内へと押し込まれ、再び加工サイクルが繰り返される。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、加工サイクル毎に棒材を後から押して工作機械の主軸内へ供給するフィードパイプを備えた棒材供給機において、今回の加工サイクルの際に、上記主軸のチャックが棒材を把持するとフィードパイプを主軸から離脱させるか又は主軸内で主軸と接触しない位置まで後退させ、主軸の回転停止からチャックが開いて棒材を解放するまでの間に上記工作機械が発生する予備送出信号を受けると上記チャックが開くまでにフィードパイプを棒材の後端まで前進させ、上記チャックが開くと次回の加工サイクルの加工分だけ棒材を送り出すようにしたから、主軸の回転中にフィードパイプが主軸に接触しないようにして加工精度を高めることができるのはもち論のこと、加工終了からチャック開動作までの空き時間内にフィードパイプを棒材後端へと前進させておくことで一加工サイクルの時間を短縮し加工効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る棒材供給機を工作機械と共に示す概略平面である。
【図２】棒材供給機の正面図である。
【図３】棒材供給機を工作機械側から見た側面図である。
【図４】棒材供給機のフィードパイプ及び押出し片の回りを示す斜視図である。
【図５】棒材供給機の制御装置の動作順序を示すフローチャートである。
【符号の説明】
ａ…棒材
５…主軸
７…チャック
９…工作機械
１０…フィードパイプ
【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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