JPH0288105A - 自動棒材加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動棒材加工装置に関し、より詳しくは、棒状
材料の連続的加工を行う棒材加工部と、この棒材加工部
に棒状材料を供給する棒材供給部とを備えた自動棒材加
工装置に関する。

〔従来の技術〕

棒状材料を切削加工する旋盤等の棒材加工機と、この棒
材加工機に棒状材料を連続的に供給する棒材供給機とを
直列に連結することにより、棒状材料の連続的な加工を
自動的に行うことができるように構成された自動棒材加
工装置が知られている。

かかる自動棒材加工装置に用いられる棒材供給機には、
棒材供給機の全長を短縮させるために、棒状材料を棒材
加工機に向けて所定量前進させる一次送り動作を行う押
圧部材を案内する一次送り用ガイドレールと、棒材加工
機による加工に相応して棒状材料を前進させる二次送り
動作を行う送り矢を案内する二次送り用ガイドレールと
を並列して配置し、これらのガイドレールの横方向のシ
フトによって一次送りと二次送りとを切り替えるように
構成されたものが提案されている。例えば、本出願人に
よる特願昭６３−４２９２７号である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、この形式の棒材供給機では、次送り動作
から二次送り動作に移行する際、送り矢の先端のチャッ
キング部材に棒状材料の後端部分を把持させるクランプ
部材を備えていた。

かかるクランプ部材によって送り矢先端のチャッキング
部材に棒状材料を把持させるため、上記棒材供給機では
、一次送り動作から二次送り動作に移行する間に所定の
待ち時間を必要としていた。

また、上記棒材供給機においては、棒状材料の加工が終
了した後、次の棒材を材料棚から一次送り用ガイドレー
ルに供給するまでの間、上記チャッキング部材が棒状材
料を開放するための煩雑な工程を必要としていた。即ち
、送り矢はまず、残材を把持したまま後退され、後退さ
せられた残材は上記クランプ部材によって再び拘束され
、次いで、送り矢だけが更に後退され、これによって残
材が送り矢のチャッキング部材から解放される。

かかる工程のため、上記棒材供給機では、−本の棒状材
料に対する加工が終了した後、次の棒材の新材供給工程
の間に所定の待ち時間を要していた。

従って、かかる棒材供給機を自動棒材加工装置の一部と
して用いた場合、自動棒材加工装置全体として更に改善
の余地が残されていた。

本考案はかかる点に鑑みてなされたものであり、その第
１の目的とするところは、一次送り動作から二次送り動
作への移行工程に要する時間を短縮し、これによって自
動棒材加工装置における一本の棒材の供給及び加工に要
する時間、即ちサイクルタイムを短縮することにある。

本発明の第２の目的は、−本の棒状材料に対する最後の
加工が終了した後、次の棒状材料に対する加工が開始さ
れるまでに要する時間を短縮し、これによって自動棒材
加工装置におけるサイクルタイムを短縮することにある
。

〔課題を解決するための手段及び作用〕上記目的を達成
するために、本発明者はまず、棒材加工部が棒材を拘束
しつるチャック機構を既に備えていることに着目した。

そして、第１の目的を達成するために、加工する棒状材
料を把持することのできるチャック機構を有する棒材加
工部と、前記棒状材料を所定量だけ前記棒材加工部に向
って前進させる一次送り部材と、該一次送り部材によっ
て前進された棒状材料の後端部分を把持し、前記棒材加
工部の加工に相応して該棒状材料を更に前進させる二次
送り部材とを有する棒材供給部とから成り、前記一次送
り部材が前記棒状材料を前記チャック機構に挿通し、前
記チャック機構は、少なくとも二次送り部材が棒状材料
の後端に到達してから該二次送り部材が棒状材料の後端
部分を把持することができるまでの間、該棒状材料を長
さ方向に拘束するように自動棒材加工装置を構成した。

かかる構成により、一次送りされた棒状材料は棒材加工
部のチャック機構を挿通し、このチャック機構に一時的
に長さ方向の移動を拘束される。

このため、二次送り動作を行う部材が棒材の後端部分を
後方から把持することができる。この結果、一次送り動
作から二次送り動作に移行する間の棒状材料の拘束を棒
材加工部の棒材把持機能が兼ねることとなり、かかる棒
状材料の拘束のためのクランプ機構を棒材加工部から省
略できるとともに、該クランプ機構の動作のために要し
ていた待ち時間を短縮することが可能となる。

また、上記第２の目的を達成するために、加工する棒状
材料を把持することのできるチャック機構を有する棒材
加工部と、前記棒状材料を所定量だけ前記棒材加工部に
向って前進させる一次送り部材と、該一次送り部材によ
って前進された棒状材料の後端部分を押圧し、前記棒材
加工部の加工に相応して該棒状材料を更に前進させる二
次送り部材とを有する棒材供給部とから成り、前記チャ
ック機構は、前記二次送り部材が後退する際に、少なく
とも該二次送り部材が前記棒状材料の後端部分を解放す
ることができるまでの間、該棒状材料を長さ方向に拘東
するように自動棒材加工装置を構成した。

かかる構成により、−本の棒状材料に対する最後の加工
が行われているとき、棒状材料をチャック機構に把持さ
せたまま二次送り部材のみを後退させることにより、二
次送り部材から棒状材料を離脱させることができる。こ
のため、棒状材料に対する最後の加工が行われている最
中に、次に加工されるべき新材の供給動作を行わせるこ
とができ、−本の棒状材料の加工が終了した後、次の棒
状材料に対する加工が開始されるまでに要する時間を大
幅に短縮することができる。更に、残材を二次送り部材
から取外すために残材を拘東することを目的とするクラ
ンプ機構を棒材加工部から省略することが可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明による自動棒材加工装置の実施例を添付図
面に基づいて詳細に説明する。

第１図は、自動棒材加工装置の全体構成を一部省略して
示す平面図である。

第１図に示すように、自動棒材加工装置２が、棒材に対
する切削加工を行う棒材加工部４と、加工すべき棒材Ｗ
を棒材加工部４に供給する棒材供給部１０とから構成さ
れている。棒材加工部４は、棒材Ｗを把持するためのチ
ャック５を備えたスピンドル６を有し、スピンドル６の
前方に隣接して棒材Ｗの加工を行うバイト８が配置され
ている。

このチャック５は、スピンドル６の側方に配設されたア
クチュエータ７によって開閉作動するように構成されて
いる。

また、棒材供給部１０は、図示の如く、スタンド１２．
１２によって支持されたフレーム１４と、フレーム１４
上に配置された棒材供給機構１６と、フレーム１４の側
方に配設され、複数の棒材が載置される材料棚１８と、
フレーム１４の前端部分に固定された棒材振れ止め装置
２０とを主要部として構成されている。

棒材供給機構１６は、モータ１７の作動によって、フレ
ーム１４上に固定されたレール２２．２２に案内されて
フレーム１４の幅方向に移動することのできる基板２４
を備え、この基板２４上には、フレーム１４の長手方向
に平行に伸びる一次送り用ガイドレール２６及び二次送
り用ガイドレール２８が配置されている。一次送り用ガ
イドレール２６には、押圧部材２７が長手方向に摺動自
在に取付けられており、また、二次送り用ガイドレール
２８には、先端部にチャッキング部材２９を備えた棒状
の送り矢３０が配置されている。

押圧部材２７にはチェーン３２が固定されており、また
、送り矢３ｏにはチエー°ン３４が固定されている。チ
ェーン３２及び３４には、スプロケット３８．４０がそ
れぞれ噛合しており、各スプロケット３８．４０は電磁
クラッチ４２．４４を介して基板２４の後端部に配置さ
れたモータ３日の出力軸に連結されている。

電磁クラッチ４２は、スプロケット３８に固定されたア
ーマチュア（図示せず）とモータ３６と一体的に回転す
るロータ（図示せず）とを備え、また、電磁クラッチ４
４は、スプロケット４ｏに固定されたアーマチュア（図
示せず）とモータ３６と一体的に回転するロータ（図示
せず）とを備えている。これらの電磁クラッチ４２．４
４は、通電時に各々のロータとアーマチュアとが締結し
、これによってモータ３６の出力軸とスプロケット３８
．４０とを一体的に回転させるように構成されている。

棒材供給部１０の側方には材料棚１８が設けられ、材料
棚１８には、フレーム１４に沿って伸びる支軸４６と、
この支軸４６に連結された複数の押上げ棒４８とが設け
られている。押上げ棒４８は、モータ５０の作動によっ
て支軸４６を支点とする揺動運動を行い、この揺動運動
によって、押上げ棒４８の先端部分が材料棚１８に載置
された棒材Ｗの下面を押し上げる。これによって、棒材
Ｗは材料棚１８の先端部に形成された傾斜面に沿って転
勤して、一次送り用ガイドレール２６の案内溝に落下す
る。かかる作動を以下、新材供給動作と称する。

また、フレーム１４の先端部分に配置された振れ止め装
置２０は、棒材Ｗを側方から把持するための複数のロー
ラ５２を備え、ローラ５２は、リンク機構（図示せず）
を介してアクチュエータ５４に連結され、アクチュエー
タ５４の作動によって開閉動作を行う。

自動棒材加工装置の動作 第２Ａ図〜第２Ｅ図に自動棒材加工装置２の１サイクル
の動作を図式化して概略的に示す。

第２Ａ図は第１図に対応し、棒材Ｗが一次送り用カイト
レール２６に供給された状態を示す。この状態から、ま
ず基板２４が幅方向に移動され、棒材Ｗは、振れ止め装
置２０及チヤツク５とともにスピンドル６の中心軸線上
に整列される（第２Ｂ図）。このとき、振れ止め装置２
０は開放されており、一方チャック５は閉じて、先に加
工がなされた棒材の残材Ｗ′を拘束している。

次いで、押圧部材２７が棒材Ｗの後端部を前方に押すこ
とによって一次送り動作が開始するとともに、棒材加工
部４のチャック５が開放される。

押圧部材２７は、棒材Ｗの前端部分がチャック５の前方
に突出するまで棒材Ｗを前進°させる。このとき、棒材
Ｗの先端部が残材Ｗ′を前方に押し出して残材Ｗ′を排
出させる。棒材Ｗが所定の位置まで前進すると、振れ止
め装置２０及びチャック５が閉じ、棒材Ｗの後端部分が
ローラ５２によって把持されるとともに、その前端部分
がチャック５によって拘束される（第２Ｃ図）。か（し
て、一次送り動作が終了する。

一次送り動作にひき続いて、基板２４が幅方向に移動さ
れ、二次送り用ガイドレール２８上の送り矢３０と振れ
止め装置２０及びチャック５とがスピンドル６の中心軸
線上に整列される。次いで送り矢３０が前進されるが、
このとき棒材Ｗの前端部分がチャック５に拘束されてい
るため、送り矢３０のチャッキング部材２９は棒材Ｗの
後端部分を把持することができる（第２Ｄ図）。

第２Ｄ図に示す状態から、棒材Ｗの加工及びそれに伴う
二次送り動作が開始し、棒材Ｗはその前端部分が加工さ
れるにつれて送り矢３０に押されて前進し、ついには残
材Ｗ′を残して棒材Ｗの加工が終了する。棒材Ｗの加工
が終了する直前、即ち棒材Ｗに対する最後の加工が行わ
れている状態を第２Ｅ図に示す。このとき、送り矢３０
は抑圧部材２７とともに後退し、チャッキング部材２９
は棒材Ｗから離脱する。従って、加工中の棒材Ｗを残し
て送り矢３０だけが後退することとなる。

かくして、送り矢３０及び押圧部材２７が第２Ａ図に示
す位置まで後退すると、自動棒材加工装置２の１サイク
ルの動作が終了し、二次送り用ガイドレール２６には、
新たな棒材Ｗが供給され、棒材加工装置２は次のサイク
ルの動作を行うこととなる。

自動棒材加工機の動作制御システム 第３図及び第４図に、自動棒材加工機２の制御システム
の概略構成図及び第３図に示す制御ユニットの制御の内
容を示すフローチャートを夫々示す。

第３図に示すように、棒材加工部４には、棒材Ｗが加工
されている状態かどうかを検出して信号Ｓａを出力する
加工状態検出センサ６５及びスピンドル６に取付けられ
たチャック５の開閉状態を検出して信号ＳＣを出力する
チャック開閉センサ６４が配置されている。また、棒材
供給機構１６の基板２４上には、押圧部材２７の前進端
を検出して信号Ｓｄを出力する一次送り前進端検出セン
サ６６と、押圧部材２７の後退端を検出して信号Ｓｅを
出力する一次送り後退端検出センサ６８と、送り矢３０
の前進端を検出して信号Ｓｆを出力する送り矢前進端検
出センサ７０と、送り矢３０の後退端を検出して信号Ｓ
ｇを出力する送り矢後退端検出センサ７２とが夫々配置
されている。

これら各種センサからの信号（Ｓ　ａ、Ｓ　ｃ、Ｓ　ｄ
。

Ｓｅ、Ｓ　ｆ、、Ｓｇ）は、制御ユニット１００に人力
され、制御ユニット１００は、これらの各種信号に基す
いて、振れ止め装置２０のアクチュエータ５４、チャッ
ク５のアクチュエータ７、棒材供給機構１６の電磁クラ
ッチ４２．４４、モータ１７、モータ３６及び材料棚１
８のモータ５０の動力を制御する動カニニット（図示せ
ず）に作動信号Ｓｉ、５ｊＳＳｋＳＳｔ、Ｓｍ５Ｓｏ及
びＳｎを夫々出力する。

以下、本例における制御ユニット１００の制御フローに
ついて第４図を参照して説明する。

本例の制御では、制御ユニット１００はまず、信号Ｓｎ
を出力して材料棚１８に新材供給動作を行わせ、棒材Ｗ
が材料棚１８から一次送り用ガイドレール２６に供給さ
れる（Ｓｔ）。次いで、信号Ｓｍを出力してモータ１７
を作動させて、ガイドレールを二次送りから一次送りに
シフトさせる（Ｓ２）。更に、加工状態検出センサ６５
からの信号Ｓａにより先に加工された棒材の残材Ｗ′の
加工が終了したことを確認して、チャック５を開放させ
る　（３３〜Ｓ５）。

制御ユニット１００は更に、チャック開閉センサ６４か
らの信号Ｓｃによりチャック５が開放したことを確認す
ると（Ｓ６、Ｓ７）、棒材供給部１０に一次送り動作を
行わせる。即ち、信号ＳＯを出力して、モータ３６を棒
材Ｗの送り方向に回転、即ち正転させるとともに（Ｓ８
）、信号Ｓｋを出力して一次送り用の電磁クラッチ４２
を締結させ（Ｓ９）、押圧部材２７を前進させる。一次
送り前進端検出センサ６６からの信号Ｓｄによって抑圧
部材２７が前進端に達したことを検知すると（Ｓ１０．
５１１）、信号Ｓｋを出力して電磁クラッチ４２を解放
させ（Ｓ１２）、更に振れ止め装置２０を閉じて棒材Ｗ
を把持するように信号Ｓｉを出力してアクチュエータ５
４を作動させ（Ｓ１３）、また信号Ｓｊを出力してアク
チュエータ７を作動させ、チャック５に棒材Ｗを拘束さ
せる（Ｓ１４）。

つぎに、制御ユニット１００は、ガイドレールを一次送
りから二次送りに切替えるために信号Ｓｍを出力しく５
１５）し、更に、送り矢３０を前進させるために信号Ｓ
ｌを出力して二次送り用の電磁クラッチ４４を締結させ
る（５１６）。この二次送り動作によって送り矢３０が
前進端に到達し、棒材Ｗに対する最後の加工が開始され
たことを送り矢前進端検出センサ７０からの信号Ｓｆに
よって確認した後（Ｓ１７．５１８）、制御ユニット１
００は信号Ｓｌを出力して電磁クラッチ４４を解放させ
るとともに（Ｓ１９）、信号Ｓｉを出力して棒材振れ止
め装置２０を開放させる（５２０）。

次いで、信号Ｓｏを出力してモータ３６を後退方向に回
転、即ち逆転させ（５２１）、信号Ｓｋ。

Ｓｌを出力して電磁クラッチ４２．４４を再び締結させ
５、送り矢３０及び押圧部材２７をそれぞれ後退させる
（Ｓ２２）。かかる動作により押圧部材２７及び送り矢
３０がともに後退端に達したことを一次送り後退端検出
センサ６８及び送り矢後退端検出センサ７２からの信号
Ｓｅ５５ｇによって確認すると（Ｓ２３．５２４）、制
御ユニット１００は１サイクルの制御を終了し、次のサ
イクルに移行する。

このように、自動棒材加工装置２においては、一次送り
動作から二次送り動作に移行する際、棒材加工部４のチ
ャック５により棒材Ｗを拘束させる。このため、専用の
クランプ機構による拘束工程なくしてチャッキング部材
２９に棒材Ｗを把持させることができ、この結果、一次
送り動作から二次送り動作への移行に要する時間を短縮
できる。

また、送り矢３０が後退する際に、棒材加工部４のチャ
ック５が棒材Ｗを把持してチャッキング部材２９の棒材
解放を可能にする。このため、棒材Ｗに対する最後の加
工が行われている最中に、送り矢３０の後退動作及びそ
れに続く新材供給動作をおこなうことができる。従って
、専用のクランプ機構による残材排出工程を要した従来
の自動棒材加工装置と異なり、−本の棒材に対する加工
が終了した後、次の棒材に対する加工が開始されるまで
に要する時間を大幅に短縮できる。

更に、棒材加工部４のチャック５がこれらの棒材拘束工
程を受は持つため、従来必要とされていたクランプ機構
を自動棒材加工装置１０から省略し、これによって自動
棒材加工装置の部品点数を減することが可能となる。

〔効　果〕

本発明は上記構成により次の如き効果を奏する。

請求項（１）に記載の自動棒材加工装置では、一次送り
動作から二次送り動作に移行する際、棒材加工部のチャ
ック機構が棒状材料を長さ方向に拘束することにより、
二次送り部材に棒状材料を把持させることができる。こ
のため、一次送り動作から二次送り動作への移行に要す
る時間を短縮でき、かくして自動棒材加工装置のサイク
ルタイムを短縮することが可能となる。

また、請求項（２）に記載の自動棒材加工装置では、二
次送り部材が後退する際に棒材加工部のチャック機構が
棒状材料を長さ方向に拘束することにより、二次送り部
材からの棒材解放を可能にする。

このため、棒状材料に対する加工が行われている最中に
、二次送り用部材の後退及びそれに続く新材供給動作を
行うことができ、この結果、−本の棒状材料の加工が終
了した後、つぎの棒状材料の加工が開始されるまでに要
する時間を大幅に短縮できる。かくして、自動棒材加工
装置のサイクルタイムを短縮することが可能となる。

更に、請求項（１）及び（２）に記載された自動棒材加
工装置のいずれにおいても、従来必要とされていた、二
次送り部材に対する棒状材料の装着或いは解放を行うこ
とを夫々目的とした専用のクランプ機構を省略すること
ができ、装置の構成の簡素化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による自動棒材加工装置の実施例を一
部省略して示す概略平面図である。 第２Ａ図〜第２Ｅ図は、第１図に示す自動棒材加工装置
の１サイクルの動作を図式化して概略的に示す平面図で
ある。 第３図は、自動棒材加工装置の制御システムの概略構成
を示す図であり、第４図は第３図に示す制御ユニットの
制御内容を示すフローチャートである。 ２・・・・棒材加工装置、　４・・・・棒材加工部、５
・・・・チャック、　　　ｌＯ・・・・棒材供給部、２
６・・・・一次送り用ガイドレール、２７・・・・抑圧
部材、 ２８・・・・二次送り用ガイドレール、２９・・・・チ
ャッキング部材、 ３０・・・・送り矢、　　　　　Ｗ・・・・棒材、Ｗ′
・・・・残材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工する棒状材料を把持することのできるチャッ
   ク機構を有する棒材加工部と、 前記棒状材料を所定量だけ前記棒材加工部に向って前進
   させる一次送り部材と、該一次送り部材によって前進さ
   れた棒状材料の後端部分を把持し、前記棒材加工部の加
   工に相応して該棒状材料を更に前進させる二次送り部材
   とを有する棒材供給部とから成り、 前記一次送り部材が前記棒状材料を前記チャック機構に
   挿通し、 前記チャック機構は、少なくとも二次送り部材が棒状材
   料の後端に到達してから該二次送り部材が棒状材料の後
   端部分を把持することができるまでの間、該棒状材料を
   長さ方向に拘束することを特徴とする自動棒材加工装置
   。
2. （２）加工する棒状材料を把持することのできるチャッ
   ク機構を有する棒材加工部と、 前記棒状材料を所定量だけ前記棒材加工部に向って前進
   させる一次送り部材と、該一次送り部材によって前進さ
   れた棒状材料の後端部分を押圧し、前記棒材加工部の加
   工に相応して該棒状材料を更に前進させる二次送り部材
   とを有する棒材供給部とから成り、 前記チャック機構は、前記二次送り部材が後退する際に
   、少なくとも該二次送り部材が前記棒状材料の後端部分
   を解放することができるまでの間、該棒状材料を長さ方
   向に拘束することを特徴とする自動棒材加工装置。