(57)【要約】      （修正有）【課題】ワーク加工の自由度を向上させることができる工作機械を提供する。【解決手段】工作機械に、ワークＷ１を解放可能に把持するワーク把持手段２０と、前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動可能に主軸１２内へ挿入されたワーク排出部材３０と、弾性によりワーク排出部材３０を前進方向Ｄ２へ付勢する弾性手段４０と、前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動するようにされた移動規制部位５４でワーク排出部材３０の後退方向Ｄ３への移動を許可しながら該ワーク排出部材３０の前進方向Ｄ２への移動を規制する規制手段５０と、移動規制部位５４を前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動させるとともに、規制手段５０により前進方向Ｄ２への移動が規制されたワーク排出部材３０に後退方向Ｄ３への駆動力を伝達するアクチュエータ６０とを設ける。【選択図】図２
2009101496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な主軸を備えた工作機械であって、
前記主軸に取り付けられた把持具でワークを解放可能に把持するワーク把持手段と、
前記ワークを前記主軸の軸方向へ押し出す前進方向、及び、該前進方向とは反対の後退方向へ移動可能に前記主軸内へ挿入されたワーク排出部材と、
弾性により前記ワーク排出部材を前記前進方向へ付勢する弾性手段と、
前記前進方向及び前記後退方向へ移動するようにされた移動規制部位で前記ワーク排出部材の前記後退方向への移動を許可しながら該ワーク排出部材の前記前進方向への移動を規制する規制手段と、
前記移動規制部位を前記前進方向及び前記後退方向へ移動させるとともに、前記規制手段により前記前進方向への移動が規制された前記ワーク排出部材に前記後退方向への駆動力を伝達するアクチュエータとを備えることを特徴とする工作機械。
【請求項２】
前記規制手段は、前記アクチュエータにより移動する前記移動規制部位の移動位置を前記前進方向及び前記後退方向へ変更可能な位置調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械。
【請求項３】
前記規制手段は、前記アクチュエータにより前記前進方向及び前記後退方向へ駆動される棒状部材と、該棒状部材を通過させた通過部位を有し前記ワーク排出部材に軸支された連結部材とを備え、
前記移動規制部位は、前記通過部位から前記前進方向となる位置で前記棒状部材に取り付けられ前記通過部位の通過が規制されるストッパ部材とされ、
前記位置調整手段が前記棒状部材に形成された雄ねじと前記ストッパ部材に形成された雌ねじとが螺合して前記ストッパ部材の移動位置を調整可能とされた手段とされ、
前記アクチュエータは、前記ストッパ部材と前記連結部材とが当接したときに前記ワーク排出部材に対して前記後退方向への駆動力を伝達することを特徴とする請求項２に記載の工作機械。
【請求項４】
回転可能な主軸を備えた工作機械であって、
前記主軸に取り付けられた把持具でワークを解放可能に把持するワーク把持手段と、
前記ワークを前記主軸の軸方向へ押し出す前進方向、及び、該前進方向とは反対の後退方向へ移動可能に前記主軸内へ挿入され、前記主軸の回転軸を中心として回転可能とされたワーク排出部材と、
前記ワーク排出部材を前記前進方向へ付勢するばねと、
前記前進方向及び前記後退方向へ移動するようにされた棒状部材と、
該棒状部材を前記前進方向及び前記後退方向へ駆動するアクチュエータと、
前記棒状部材を通過させた通過部位を有し前記ワーク排出部材に軸支された連結部材とを備え、
前記棒状部材に、前記通過部位から前記前進方向となる位置で前記通過部位の通過が規制される移動規制部位が設けられていることを特徴とする工作機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能な主軸を備えた工作機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
主軸端に取り付けた把持具でワークを把持して加工を行う旋盤には、加工後のワーク、すなわち、製品を排出するため、主軸内にワーク排出軸が挿入されている。このワーク排出軸の先端部には、種々の形状のワークに対応させるための排出ピンが着脱可能に取り付けられている。ワークを加工する際、把持具で把持されたワークの背後に排出ピンが存在する。ワークが加工されると、把持具の把持から製品が解放され、ワーク排出軸が前進することにより排出ピンが製品を押し出す。
【０００３】
ワーク排出軸を前進させる機構には、主軸内でワーク排出軸を前進方向へ付勢するコイルばねや、ワーク排出軸を前進方向及び後退方向へ駆動するエアシリンダがある。コイルばねでワーク排出軸を前進させる場合、コイルばねがワーク排出軸を前進方向へ押してワーク後部に排出ピンを接触させるため、ワークの長手方向（主軸軸線方向）に貫通穴があってもワーク加工時にごみや切削油が主軸内に侵入することを抑止することができる。エアシリンダでワーク排出軸を駆動する場合、ワーク加工時に排出ピンをワーク後部から離すことができ、加工後の製品に擦れ傷が生じることを抑止することができる。
【０００４】
特許文献１には、上記ワーク排出軸に相当するノックアウト棒をシリンダで駆動する旋盤が記載されている。この旋盤のノックアウト棒は、異常検知駒、圧縮ばね、第２作動板、第１作動板を介して作動ロッドに連結されている。従って、シリンダが作動ロッドを前進方向又は後退方向へ作動ロッドを駆動すると、ノックアウト棒が前進方向又は後退方向へ移動する。ワークを加工する際、シリンダの駆動により前進するノックアウト棒のノズルは、ワーク後部から離される。また、異常検知駒の位置ずれを検出する異常検知センサーが第１作動板に固定されているため、ノックアウト棒が後退方向へ押されすぎると圧縮ばねが押されて異常検知駒の位置ずれが検出される。
【特許文献１】特開平２−１００８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シリンダでワーク排出軸を駆動する旋盤では、ワーク後部に排出ピンが接触するようにワーク排出軸の後退位置を設定することができないため、排出ピンとワーク後部との間に隙間が生じる。この隙間によりごみや切削油が主軸内に入ることがあるため、このような旋盤は、長手方向に貫通穴があるワークの加工に適していない。
一方、コイルばねでワーク排出軸を前進させる旋盤では、コイルばねの付勢力により製品が主軸から押し出されるため、主軸から勢いよく飛び出した製品が製品受けに当たって傷が生じることがある。従って、このような旋盤は、傷の無いことが重要ではなくワーク加工のサイクルタイムの短縮が重要なワークの加工に適しているものの、傷の無いことが重要なワークの加工に適していない。
なお、特許文献１に記載の圧縮ばねは、異常検知駒の位置ずれを検出するためのばねであり、作動ロッドに連動する第２作動板と異常検知駒との間に設けられているため、ノックアウト棒を付勢していない。従って、該圧縮ばねにより排出ピンとワーク後部との間の隙間が無くなる訳ではなく、該隙間によりごみや切削油が主軸内に入ってしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ワーク加工の自由度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、回転可能な主軸を備えた工作機械であって、前記主軸に取り付けられた把持具でワークを解放可能に把持するワーク把持手段と、前記ワークを前記主軸の軸方向へ押し出す前進方向、及び、該前進方向とは反対の後退方向へ移動可能に前記主軸内へ挿入されたワーク排出部材と、弾性により前記ワーク排出部材を前記前進方向へ付勢する弾性手段と、前記前進方向及び前記後退方向へ移動するようにされた移動規制部位で前記ワーク排出部材の前記後退方向への移動を許可しながら該ワーク排出部材の前記前進方向への移動を規制する規制手段と、前記移動規制部位を前記前進方向及び前記後退方向へ移動させるとともに、前記規制手段により前記前進方向への移動が規制された前記ワーク排出部材に前記後退方向への駆動力を伝達するアクチュエータとを備えることを特徴とする。
【０００８】
すなわち、前進方向及び後退方向へ移動可能に主軸内へ挿入されたワーク排出部材は、弾性手段の弾性により前進方向へ付勢されている。また、規制手段の移動規制部位は、アクチュエータにより、前進方向及び後退方向へ移動する。ワーク排出部材は、後退方向への移動が許可される一方、該移動規制部位で前進方向への移動が規制される。移動規制部位で前進方向への移動が規制されたワーク排出部材は、アクチュエータから後退方向への駆動力が伝達される。従って、アクチュエータが移動規制部位を後退方向へ移動させるとき、ワーク排出部材の前進方向への移動が移動規制部位で規制された時点からアクチュエータの駆動力がワーク排出部材に伝達されてワーク排出部材も後退方向へ移動する。また、ワーク排出部材の前進方向への移動がワークで規制されずに移動規制部位で規制されているとき、アクチュエータが移動規制部位を前進方向へ移動させるとワーク排出部材も前進する。
【０００９】
本工作機械は、規制手段で前進方向への移動が規制されたワーク排出部材をワークに突き当たる位置にすることができる。この場合、ワークが把持具で把持されるときにワーク排出部材が後退方向へ押される。このとき、ワーク排出部材は、規制手段による規制からは解放され、ワークに突き当たった状態で弾性手段により前進方向へ付勢される。これにより、ワークの長手方向（主軸軸線方向）に貫通穴があってもワーク加工時にごみや切削油が主軸内に侵入することを抑止することができる。
一方、製品を排出する際には、ワーク排出部材の前進速度をアクチュエータにより制御することができるので、主軸から製品が勢いよく飛び出ないようにすることができる。
以上より、ワーク加工時にごみが主軸内に侵入することが抑止され、かつ、主軸から製品が勢いよく飛び出ることによる傷の発生が抑止される。
むろん、弾性手段によるワーク排出部材の前進速度よりも速い駆動速度でアクチュエータにより移動規制部位を前進させると、ワーク排出部材が弾性手段の付勢力により前進し、主軸からワークを速やかに排出することができる。
従って、ワークの排出速度をアクチュエータにより制御される速度にしたり弾性手段の付勢力による速度にしたりする態様を容易に切り替えることができ、ワーク加工の自由度が向上する。
【００１０】
なお、規制手段で前進方向への移動が規制されたワーク排出部材がワークに突き当たらない位置にあっても、ワークの排出速度をアクチュエータにより制御される速度にしたり弾性手段の付勢力による速度にしたりする態様を容易に切り替えることができるので、ワーク加工の自由度が向上する。
【００１１】
ところで、アクチュエータにより移動する移動規制部位の移動位置が前進方向及び後退方向へ変更可能とされてもよい。移動規制部位の移動位置が前進方向へ変更されてワーク排出部材がワークに突き当たる位置になると、ワークが把持具で把持されたときにワーク排出部材に接触する。一方、移動規制部位の移動位置が後退方向へ変更されてワーク排出部材がワークに突き当たらない位置になると、ワークが把持具で把持されたときにワーク排出部材とワークとの間に隙間が生じる。これにより、主軸内にごみや切削油が侵入することを抑止したり、ワーク排出部材がワークに接触することによるワークの擦れ傷を抑止したりする態様を容易に切り替えることができ、ワーク加工の自由度をさらに向上させることができる。
【００１２】
また、本発明は、回転可能な主軸を備えた工作機械であって、前記主軸に取り付けられた把持具でワークを解放可能に把持するワーク把持手段と、前記ワークを前記主軸の軸方向へ押し出す前進方向、及び、該前進方向とは反対の後退方向へ移動可能に前記主軸内へ挿入され、前記主軸の回転軸を中心として回転可能とされたワーク排出部材と、前記ワーク排出部材を前記前進方向へ付勢するばねと、前記前進方向及び前記後退方向へ移動するようにされた棒状部材と、該棒状部材を前記前進方向及び前記後退方向へ駆動するアクチュエータと、前記棒状部材を通過させた通過部位を有し前記ワーク排出部材に軸支された連結部材とを備え、前記棒状部材に、前記通過部位から前記前進方向となる位置で前記通過部位の通過が規制される移動規制部位が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
本工作機械も、加工後の製品を排出する際、ワーク排出部材の前進速度をアクチュエータにより制御することができる。従って、主軸から製品が勢いよく飛び出ないようにすることができる。むろん、ばねによるワーク排出部材の前進速度よりも速い駆動速度でアクチュエータにより移動規制部位を前進させると、ワーク排出部材がばねの付勢力により前進し、主軸からワークを速やかに排出することができる。従って、ワークの排出速度をアクチュエータにより制御される速度にしたりばねの付勢力による速度にしたりする態様を容易に切り替えることができ、ワーク加工の自由度が向上する。
【００１４】
ところで、上記主軸には、正面主軸台に設けられる正面主軸、背面主軸台に設けられる背面主軸、等が含まれる。
上記把持具には、コレットや爪等と呼ばれる種々のものが含まれる。
上記ワーク排出部材は、棒状（筒状を含む）の本体部材の先端部に排出ピンを着脱可能に取り付けた部材でもよいし、単一の部品からなる部材でもよい。
上記弾性手段には、弾性を有するばねやゴム等が含まれる。
上記アクチュエータには、シリンダ、モータ、等が含まれる。
上記移動規制部位は、独立した部材でもよいし、前進方向及び後退方向へ移動するようにされた部材に形成された部位でもよい。また、該移動規制部位は、直接ワーク排出部材の前進方向への移動を規制してもよいし、上記連結部材などワーク排出部材とは異なる部材を介して間接的にワーク排出部材の前進方向への移動を規制してもよい。
上記アクチュエータに駆動される棒状部材には、筒状の部材が含まれる。
上記通過部位には、連結部材を軸方向へ貫通した貫通穴、連結部材の縁部から凹んで棒状部材を挿入した凹部、等が含まれる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、請求項４に係る発明によれば、ワーク加工の自由度を向上させることが可能な工作機械を提供することができる。
請求項２に係る発明では、ワーク加工の自由度さらに向上させることが可能になる。
請求項３に係る発明では、ワーク加工の自由度を向上させる好適な構成の工作機械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】
【００１６】
（１）工作機械の説明：
図１は本発明の一実施形態に係る旋盤（工作機械）１の構成の概略を示す平面図、図２，５，７，８は旋盤１の要部を一部断面視して示す平面図、図３はワーク排出部材３０の先端部分を分解して示す要部平面図、図４は連結板の例を示すための右側面図、図６は旋盤の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【００１７】
図１に示すように、旋盤１は、回転可能な正面主軸１１を備えた正面主軸台２、回転可能な背面主軸１２を備えた背面主軸台３、正面主軸１１を回転駆動する図示しない正面主軸用モータ、背面主軸１２を回転駆動する図示しない背面主軸用モータ、タレット５を備えた刃物台４、タレット５を回転させる工具割り出し用サーボモータ７、図示しないローダー、制御部８０、等が設けられている。正面主軸台２は、正面主軸１１を回転駆動可能であるとともに、正面主軸１１を少なくともＺ軸方向、すなわち、正面主軸１１の軸方向へ駆動可能である。背面主軸１２を回転駆動する背面主軸台３には直動アクチュエータ６０が固定され、このアクチュエータによりワーク排出部材３０が背面主軸１２の軸方向へ移動するようにされている。タレット５には、正面加工用の刃物６ａや背面加工用の刃物６ｂといった複数の工具が取り付けられている。ローダーは、ワークＷ１を正面主軸１１に供給する。制御部８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ回路、入出力回路、等を有するコンピュータシステムで構成され、メモリに記録されたプログラムに従って、正面主軸台２、背面主軸台３、両主軸用モータ、刃物台４、サーボモータ７、ローダー、等の動作を制御する。
【００１８】
以上の構成により、まず、ローダーで供給されるワークＷ１が正面主軸１１のコレットに把持され、正面加工が行われる。次に、例えば正面主軸１１が背面主軸１２の方へ移動してワークＷ１が背面主軸１２のコレット２１に把持される。従って、コレット２１に把持されたワークＷ１は、正面加工された部分が後側とされ、前側部分が背面加工される。背面加工後のワークＷ１、すなわち、製品は、前進するワーク排出部材３０により製品受けへ排出される。
なお、旋盤を構成する各部の配置は、図１に示す配置以外にも様々考えられ、正面主軸台２や背面主軸台３の上に刃物台４が配置されたり、背面主軸１２の上又は下にアクチュエータ６０が配置されたりしてもよい。
【００１９】
図２に示すように、背面主軸台３の上には、背面主軸１２、ワーク把持手段２０、ワーク排出部材３０、コイルばね（弾性手段）４０、規制手段５０、直動アクチュエータ６０、等が設けられている。
背面主軸１２は、背面主軸台３に対してベアリング１３を介して回転可能に取り付けられ、ワーク排出部材３０を軸方向Ｄ１へ挿入可能とされている。すなわち、背面主軸１２は、ワーク排出部材３０の周りで回転軸ＡＸ１を中心として回転する。背面主軸１２の後端部の外周面には雄ねじ１２ａが形成され、雌ねじを有するキャップ部材１４が雄ねじ１２ａと螺合している。このキャップ部材１４は、ばね４０の後端部を掛止し、背面主軸１２とともに回転する。背面主軸１２は、制御部８０の制御に従ったタイミングで背面主軸用モータにより回転駆動される。
【００２０】
ワーク把持手段２０は、コレット（把持具）２１、コレット保持部材２２、コレット開閉機構２３〜２９、を備え、コレット２１でワークＷ１を解放可能に把持する。
コレット２１は、背面主軸１２の先端部に取り付けられ、背面主軸１２とともに回転するようにされている。コレット２１は、後側となるほど細くなるテーパ部分２１ａが形成され、このテーパ部分の複数の箇所（例えば３箇所）にすりわりが形成されている。従って、テーパ部分２１ａが締め付けられるとワークが把持され、テーパ部分２１ａが緩められるとワークが解放される。
コレット保持部材２２は、背面主軸１２の先端部に取り付けられ、該背面主軸１２の先端部にコレット２１を保持する。
【００２１】
コレット開閉機構は、コレット閉じ部材２３、コレット開き用のコイルばね２４、延長部材２５、爪開閉機構２６、シフター２７、シフターレバー２８、コレット開閉用アクチュエータ２９、を有している。コレット閉じ部材２３は、コレットのテーパ部分２１ａに接触し、背面主軸１２の軸方向Ｄ１へスライドするようにされている。コイルばね２４は、前進方向Ｄ２側の端部がコレット２１に掛止され、後退方向Ｄ３側の端部がコレット閉じ部材２３の内周面に掛止されて、コレット閉じ部材２３を後退方向Ｄ３へ付勢している。延長部材２５は、コレット閉じ部材２３の後端部に接触し、軸方向Ｄ１へスライドするようにされている。爪開閉機構２６は、背面主軸１２と共に回転動作可能な爪部材２６ａと、この爪部材２６ａを背面主軸１２に保持するホルダ２６ｂとを有している。爪部材２６ａの基部２６ａ１は、延長部材２５の後端部に接触している。シフター２７は、後側となるほど細くなるテーパ部分２７ａが形成され、軸方向Ｄ１へスライドするようにされている。シフターのテーパ部分２７ａは、爪部材２６ａの先端部２６ａ２に接触している。シフターレバー２８は、アクチュエータ２９の駆動によりシフター２７を軸方向Ｄ１へスライドさせる。アクチュエータ２９は、例えば油圧シリンダで構成され、コレット２１を締め付けるための駆動力を制御部８０の制御に従って発生させる。
【００２２】
以上の構成により、シフター２７を後退方向Ｄ３へ移動させる駆動力をアクチュエータ２９がシフターレバー２８へ伝えると、後退したシフター２７が爪部材先端部２６ａ２を拡げるように爪部材２６ａを回転動作させる。すると、爪部材の基部２６ａ１が延長部材２５を介してコレット閉じ部材２３を前進方向Ｄ２へスライドさせ、コレット２１が締め付けられる。これにより、コレット２１でワークＷ１が把持される。一方、シフター２７を前進方向Ｄ２へ移動させる駆動力をアクチュエータ２９がシフターレバー２８へ伝えると、コレット開き用ばね２４の付勢力によりコレット閉じ部材２３及び延長部材２５が後退し、爪部材先端部２６ａ２が狭まるように爪部材２６ａが回転動作する。これにより、コレット２１が緩められ、ワークＷ１がコレット２１から解放される。
【００２３】
ワーク排出部材３０は、前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動可能に背面主軸１２内へ挿入され、背面主軸１２の回転軸ＡＸ１を中心として回転可能とされている。ここで、前進方向Ｄ２はワークＷ１を軸方向Ｄ１に沿って背面主軸１２の前方外部へ押し出す方向であり、後退方向Ｄ３は前進方向Ｄ２とは反対の方向である。本ワーク排出部材３０は、軸方向Ｄ１へ貫通した貫通穴３２ｃを有する略円筒状のワーク排出軸３２と、このワーク排出軸の先端部３２ａに対して着脱可能に取り付けられた排出ピン３４とを有する構成とされている。
【００２４】
図２及び図３に示すように、筒状のワーク排出軸３２は、先端部３２ａ近傍に雌ねじ３２ｄが形成され、後端部３２ｂ近傍にベアリング５８が取り付けられている。また、排出ピン３４を取り外すための棒９１を挿入可能な穴３２ｅが雌ねじ３２ｄの後側でワーク排出軸３２に形成され、この穴３２ｅの後側でワーク排出軸３２に径方向外側へ延出した拡径部３３が形成されている。
排出ピン３４は、雌ねじ３２ｄと螺合する雄ねじ３４ｄが後端部近傍に形成され、排出ピン３４を取り外すための棒９２を挿入可能な穴３４ｅが雄ねじ３４ｄの前側に形成されている。
【００２５】
コイルばね４０は、ワーク排出軸３２の外側で軸方向Ｄ１に圧縮された状態で嵌められ、後端部がキャップ部材１４に掛止され、前端部がワーク排出軸の拡径部３３に掛止されている。従って、ばね４０は、軸方向Ｄ１に対して後端部が固定される一方で前端部が軸方向Ｄ１へ移動するようにされ、弾性によりワーク排出部材３０を前進方向Ｄ２へ付勢する。
なお、上述したワーク排出部材３０は、背面主軸１２に固定されている訳ではない。しかし、ワーク排出部材３０は、背面主軸１２とともに回転するキャップ部材１４に掛止されたばね４０から回転する力が伝わるため、背面主軸１２が回転するときにある程度回転する。このワーク排出部材３０に設けられた排出ピン３４と、コレット２１に把持されたワークＷ１とは、回転速度に差が生じる。
【００２６】
規制手段５０は、略円柱状の棒状部材５２、ストッパ部材（移動規制部位）５４、連結板（連結部材）５６、を備え、ストッパ部材５４でワーク排出部材３０の後退方向Ｄ３への移動を許可しながらワーク排出部材３０の前進方向Ｄ２への移動を規制する。
棒状部材５２は、長手方向を主軸の回転軸ＡＸ１に沿う方向（軸方向Ｄ１）に向けて前端部が直動アクチュエータ６０に接続され、該アクチュエータ６０により前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ駆動される。アクチュエータ６０がシリンダであれば、棒状部材５２はシリンダロッドと呼ばれてもよい。棒状部材５２の後側部分は、雄ねじ５３が形成され、連結板５６の貫通穴（通過部位）５７を軸方向Ｄ１へ貫通している。棒状部材５２の後側部分の径は、貫通穴５７の径よりも若干小さくされている。
なお、棒状部材５２は、中実な部材でなくてもよく、略円筒状など筒状の部材でもよい。
【００２７】
ストッパ部材５４は、雄ねじ５３と螺合する雌ねじ５５が形成されたナットとされ、貫通穴５７から前進方向Ｄ２となる位置で棒状部材５２の後側部分に取り付けられている。これより、ストッパ部材５４は、アクチュエータ６０の駆動により、棒状部材５２とともに主軸の回転軸ＡＸ１に沿って前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動する。また、ストッパ部材５４の外径は、貫通穴５７の径よりも大きくされている。従って、ストッパ部材５４は、貫通穴５７の通過が規制される移動規制部位とされている。
なお、ストッパ部材５４を棒状部材５２に対して回すことにより、棒状部材５２に対するストッパ部材５４の位置を前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ調整可能である。すなわち、雄ねじ５３及び雌ねじ５５で構成される位置調整手段は、アクチュエータ６０により移動するストッパ部材５４の移動位置（前進位置Ｌ１及び後退位置Ｌ２，Ｌ３）を前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ変更可能である。ここで、移動位置はワークＷ１を連続して加工する際にストッパ部材５４が移動する位置とし、前進位置Ｌ１は図５に示す製品排出時のストッパ部材５４の位置、後退位置Ｌ２，Ｌ３は図２，７に示すワーク加工時のストッパ部材５４の位置とする。
【００２８】
図２及び図４（ａ）に示すように、連結板（連結部材）５６は、棒状部材５２の後側部分を通過させた貫通穴５７を有し、ベアリング５８を介してワーク排出部材３０に軸支されている。すなわち、連結板５６は、ワーク排出軸３２に対して回転動作可能に設けられ、ワーク排出軸３２に対して軸方向Ｄ１へは移動しないようにされている。これにより、連結板５６は、ワーク排出軸３２とともに軸方向Ｄ１へ移動する。
なお、棒状部材５２を通過させる連結部材の通過部位は、貫通穴に限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように、連結部材１５６の左側縁部から凹んで棒状部材５２を挿入した凹部１５７でもよい。この場合、連結部材１５６と棒状部材５２とを組み合わせる作業が容易となり、ワーク排出軸３２に対する棒状部材５２の位置ばらつきを吸収するのが容易となる利点が考えられる。
むろん、連結部材の形状も、図４に示した形状に限定されず、板形状に限定されない。
【００２９】
以上の構成を有する規制手段５０は、ストッパ部材５４で連結板５６の前進方向Ｄ２への移動を規制することによりワーク排出部材３０の前進方向Ｄ２への移動を規制する。一方、ストッパ部材５４が連結板５６及びワーク排出部材３０の前進方向Ｄ２への移動を規制する位置にあっても、規制手段５０は、連結板５６及びワーク排出部材３０の後退方向Ｄ３への移動を許可する。
【００３０】
直動アクチュエータ６０は、棒状部材５２を後退方向Ｄ３へ突出させ、背面主軸１２と並べられて背面主軸台３に取り付けられている。アクチュエータ６０は、エアシリンダ、サーボモータ、等の動作速度制御が可能なアクチュエータとされ、制御部８０の制御に従って棒状部材５２を前進方向Ｄ２及び前記後退方向Ｄ３へ駆動する。アクチュエータ６０は、棒状部材５２の駆動速度を調整することができる。これにより、アクチュエータ６０は、設定された駆動速度で主軸の回転軸ＡＸ１に沿って移動規制部位５４を前進方向Ｄ２及び後退方向Ｄ３へ移動させる。また、アクチュエータ６０は、ストッパ部材５４と連結板５６とが当接したとき、すなわち、規制手段５０によりワーク排出部材３０の前進方向Ｄ２への移動が規制されているとき、ワーク排出部材３０に対して後退方向Ｄ３への駆動力を伝達する。
【００３１】
以上の他、背面主軸台３には、コレット２１のすりわりから背面主軸１２内に切削くずや油が入らないように抑止するための圧空を背面主軸１２内に供給するブロー用エア供給機構１５、ベアリング１３部分の油が主軸内に入らないように抑止するための圧空を供給するシール用エア供給機構１６、等も設けられている。
【００３２】
本旋盤１は、制御部８０の制御により、例えば、図６に示すタイミングチャートに従ってワークＷ１を連続して背面加工する。
コレット２１が開き、ストッパ部材５４が図２に示す後退位置Ｌ２、又は、図７に示す後退位置Ｌ３にあるときに、制御部８０の制御により正面加工後のワークＷ１がコレット２１に供給される（タイミングt1〜t2）。このタイミングで、例えば、正面主軸１１が背面主軸１２の方へ移動する。
【００３３】
その後のタイミングt3では、コレット開閉用アクチュエータ２９がシフター２７を後退方向Ｄ３へ移動させる。これにより、コレット２１が閉じ、ワークＷ１がコレット２１に把持される。そして、正面主軸１１のコレットからワークＷ１が解放される。
その後のタイミングt4〜t5では、制御部８０の制御によりワークＷ１の背面加工が行われる。このタイミングで、例えば、刃物台４が刃物６ｂをワークＷ１に当てるようにタレット５を駆動し、背面主軸台３が背面主軸１２を軸方向Ｄ１へ駆動する。
その後のタイミングt6では、コレット開閉用アクチュエータ２９がシフター２７を前進方向Ｄ２へ移動させる。これにより、コレット２１が開き、加工後のワークＷ１が解放される。
【００３４】
その後のタイミングt7〜t8では、アクチュエータ６０が設定された駆動速度でストッパ部材５４を後退位置Ｌ２，Ｌ３から図５に示す前進位置Ｌ１へ移動させる。このとき、連結板５６の前進を規制するストッパ部材５４が前進し、連結板５６を軸支したワーク排出部材３０がコイルばね４０により前進方向Ｄ２へ付勢されているので、連結板５６及びワーク排出部材３０が前進し、排出ピン３４がワークＷ１を押す。従って、加工後のワークＷ１は、背面主軸１２から前進方向Ｄ２へ押し出され、図示しない製品受けへ排出される。
その後のタイミングt9〜t10では、アクチュエータ６０が設定された駆動速度でストッパ部材５４を前進位置Ｌ１から図２、図７に示す後退位置Ｌ２，Ｌ３へ移動させる。後退するストッパ部材５４が連結板５６に接触しているとき、アクチュエータ６０からの駆動力が連結板５６を介してワーク排出部材３０へ伝達され、ワーク排出部材３０がばね４０の付勢力に抗して後退する。
【００３５】
その後、タイミングt1〜t10で次のワークＷ１が背面加工される。
以上のタイミングt1〜t10に従った動作が繰り返されることにより、ワークＷ１が連続して背面加工される。
【００３６】
なお、加工するワークの種類を変更するとき、加工対象のワークに合わせて排出ピンを交換する必要がある。図８は、ワーク排出軸３２から排出ピン３４を外す様子を示している。排出ピン３４を交換する際、棒状部材の雄ねじ５３上でストッパ部材５４を前進方向Ｄ２へ移動させ、背面主軸１２からコレット保持部材２２やコレット２１やコレット閉じ部材２３やばね２４を外したうえで、アクチュエータ６０でストッパ部材５４を前進させるようにしている。このとき、ばね４０の付勢力によりワーク排出部材３０が前進して、排出ピンの穴３４ｅとワーク排出軸の穴３２ｅが背面主軸１２外へ出される。これらの穴３２ｅ，３４ｅに棒９１，９２を挿入してワーク排出軸３２に対して排出ピン３４を回すと、排出ピン３４を着脱することができる。むろん、ワーク排出軸３２に排出ピン３４を取り付けた後は、アクチュエータ６０でストッパ部材５４を後退させ、ばね２４やコレット閉じ部材２３やコレット２１やコレット保持部材２２を背面主軸１２に装着し、ワークに合わせてストッパ部材５４を棒状部材の雄ねじ５３上で後退方向Ｄ３へ移動させる作業をすればよい。
【００３７】
（２）工作機械の作用、効果：
次に、本実施形態に係る工作機械の作用、効果を説明する。
図２に示すように排出ピン３４からワークＷ１を離して背面加工する場合、棒状部材５２の後側部分に対するストッパ部材５４の位置を調整して、ストッパ部材５４が後退位置Ｌ２にあるときに排出ピン３４がワークＷ１からほんの少し（隙間Ｃ１）離れるようにしておく。なお、アクチュエータ６０の駆動範囲を設定することが可能であれば、ワークＷ１から排出ピン３４が離れるように駆動範囲の後退位置を設定してもよい。
図６で示したタイミングチャートに従ってワークの連続加工を行うと、タイミングt1〜t3でワークＷ１が把持されたときに排出ピン３４とワークＷ１との間に隙間Ｃ１が生じる。タイミングt4〜t5で背面加工を行う際、ワークＷ１の回転速度と排出ピン３４の回転速度とに差が生じるが、ワークＷ１の後部が排出ピン３４で擦れないので、加工後の製品に擦れ傷が生じることを抑止することができる。
【００３８】
また、タイミングt7〜t8で加工後の製品を排出する際、アクチュエータ６０の前進速度の設定をコイルばね４０の付勢力により前進するワーク排出部材３０の移動速度よりも遅い設定としておけば、ワーク排出部材３０の前進速度がストッパ部材５４の前進速度に規制される。これにより、排出ピン３４の前進速度がアクチュエータ６０により制御され、背面主軸１２から製品が勢いよく飛び出ないようにすることができる。従って、製品が勢いよく製品受けに当たることによる傷の発生が抑止される。
むろん、ワーク加工のサイクルタイムを短縮することが重要なワークを連続加工する際には、アクチュエータ６０の前進速度の設定をばね４０の付勢力により前進するワーク排出部材３０の移動速度よりも速い設定とすればよい。すると、ワーク排出部材３０がばね４０の付勢力により前進し、速やかに製品が排出ピン３４で押し出される。
【００３９】
一方、図７に示すように排出ピン３４にワークＷ１を接触させて背面加工する場合、棒状部材５２の後側部分に対するストッパ部材５４の位置を調整して、ストッパ部材５４が後退位置Ｌ３にあるときに排出ピン３４がワークＷ１に接触するようにしておく。なお、アクチュエータ６０の駆動範囲を設定することが可能であれば、ワークＷ１と排出ピン３４とが接触するように駆動範囲の後退位置を設定してもよい。
図６で示したタイミングチャートに従ってワークの連続加工を行うと、タイミングt1〜t3でワークＷ１が把持されたときに排出ピン３４が若干ワークＷ１で押し込まれる。このとき、ワーク排出部材３０に軸支された連結板５６が若干後退し、ストッパ部材５４と連結板５６との間に隙間Ｃ２が生じる。すなわち、ワーク排出部材３０は、規制手段５０による規制からは解放され、ワークＷ１に突き当たった状態でばね４０により前進方向Ｄ２へ付勢される。これにより、タイミングt4〜t5で背面加工を行う際にワークの長手方向に貫通穴があってもごみや切削油が背面主軸１２内に侵入することを抑止することができる。
むろん、タイミングt7〜t8で加工後の製品を排出する際には、アクチュエータ６０の前進速度の設定により、排出ピン３４の前進速度をアクチュエータ６０により制御される速度としたりばね４０の付勢力による速度としたりすることができる。
【００４０】
従来の旋盤のように、コイルばねだけでワーク排出軸を前進させると、ワークに傷が付いてしまうことがある。また、シリンダだけでワーク排出軸を駆動すると、ワークに傷が付きにくくなるものの、ワーク加工時にごみなどが主軸内に侵入することがある。なお、コイルばねでワーク排出軸を後退させてシリンダでワーク排出軸を前進させるように旋盤を構成しても、ワーク後部に排出ピンが接触するようにシリンダでワーク排出軸の前進位置を制御するのが容易ではないため、排出ピンとワーク後部との間に隙間が生じる。従って、該旋盤でも、ワーク加工時にごみなどが主軸内に侵入することがある。
【００４１】
本実施形態の旋盤は、棒状部材５２の後側部分に対するストッパ部材５４の位置を調整することにより、ワーク加工時に、排出ピン３４をワークＷ１に接触させたり排出ピン３４をワークＷ１から離間させたりする態様を容易に切り替えることができる。例えば、傷の無いことが重要なワークを加工する場合、ワークから排出ピンを離間させて加工し、排出ピンの前進速度をアクチュエータにより制御される速度とすればよい。これにより、製品に擦れ傷が生じることを抑止することができる。一方、ワーク長手方向に貫通穴があるワークを加工する場合、ワークに排出ピンを接触させて加工すればよい。これにより、ワーク加工時にごみなどが主軸内に侵入することを抑止することができる。
また、アクチュエータ６０の駆動速度を調整することにより、ワークの排出速度をアクチュエータにより制御される速度にしたり弾性手段の付勢力による速度にしたりする態様を容易に切り替えることができる。
【００４２】
さらに、図８に示すように、背面主軸１２からコレット保持部材２２やコレット２１やコレット閉じ部材２３やばね２４を外すことにより、背面主軸１２から排出ピンの穴３４ｅとワーク排出軸の穴３２ｅが出される。そこで、これらの穴３２ｅ，３４ｅに棒９１，９２を挿入して排出ピン３４をワーク排出軸３２に対して着脱する作業を容易に行うことができる。
なお、シリンダだけでワーク排出軸を駆動する従来の旋盤では、シリンダロッドに対するワーク排出軸の軸方向の位置を変えることができないため、主軸から排出ピンを十分に出すことができない。従って、このような従来の旋盤は、排出ピンの交換が容易ではない。
【００４３】
以上説明したように、本発明によると、ワーク加工の自由度を向上させることが可能な工作機械を提供することができる。また、棒状部材５２の後側部分に対してストッパ部材５４を前進方向及び後退方向へ調整可能であるので、種々の長さのワークを加工することが可能となり、ワーク排出部材の先端部の交換が容易となる。
【００４４】
（３）変形例：
ところで、本発明は、正面加工を行う部分の旋盤等にも適用可能である。
ワークを排出するためのワーク排出部材は、単一の部品からなる棒状（筒状を含む）の部材でもよい。
ワーク排出部材を前進方向へ付勢する弾性手段は、ゴムでもよい。
ワーク排出部材の前進方向への移動を規制する移動規制部位は、棒状部材に形成された径を太くした部位等、独立した部材でなくてもよい。
【００４５】
なお、本発明は、上述した実施形態や変形例に限られず、上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術並びに上述した実施形態および変形例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】旋盤の構成の概略を示す平面図。
【図２】ワークを把持した状態の旋盤の要部を一部断面視して示す平面図。
【図３】ワーク排出部材の先端部分を分解して示す要部平面図。
【図４】連結板が設けられた部分の旋盤の要部を示す右側面図。
【図５】加工後の製品を排出するときの旋盤の要部を一部断面視して示す平面図。
【図６】旋盤の動作の一例を示すタイミングチャート。
【図７】排出ピンを接触させてワークを把持した状態の旋盤の要部を一部断面視して示す平面図。
【図８】ワーク排出軸から排出ピンを外す様子を一部断面視して示す平面図。
【符号の説明】
【００４７】
１…旋盤（工作機械）、２…正面主軸台、３…背面主軸台、４…刃物台、
１１…正面主軸、１２…背面主軸、１４…キャップ部材、
２０…ワーク把持手段、
２１…コレット（把持具）、２２…コレット保持部材、２３…コレット閉じ部材、
２４…コレット開き用ばね、２５…延長部材、２６…爪開閉機構、
２７…シフター、２８…シフターレバー、２９…コレット開閉用アクチュエータ、
３０…ワーク排出部材、３２…ワーク排出軸、３３…拡径部、３４…排出ピン、
４０…ばね（弾性手段）、
５０…規制手段、
５２…棒状部材、５３…雄ねじ（位置調整手段の一部）、
５４…ストッパ部材（移動規制部位）、５５…雌ねじ（位置調整手段の一部）、
５６，１５６…連結板（連結部材）、５７…貫通穴（通過部位）、５８…ベアリング、
６０…直動アクチュエータ、
８０…制御部、
ＡＸ１…回転軸、Ｄ１…軸方向、Ｄ２…前進方向、Ｄ３…後退方向、
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…移動位置、Ｗ１…ワーク、
【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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