JPH06226504A - 棒材供給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械の全長を短くする。 【構成】 本発明に係る棒材供給機は、主軸２２の側壁
に形成されて、主軸貫通孔（以下、貫通孔という）２２
ｋと外部とを連通させる隙間状の開口であって、貫通孔
２２ｋと平行に配置されたスリット２２ｘと、スリット
２２ｘの位置が回転方向において定位置となるように主
軸２２の回転を停止させる主軸モータ２２ｍと、スリッ
ト２２ｘを通過できるサイズに成形されたストッパー１
９と、ストッパー１９をスリット２２ｘから貫通孔２２
ｋ内に挿入し，さらにストッパー１９をスリット２２ｘ
に沿って予め決められた距離だけ移動させるストッパー
移動機構１０とを有している。この構造により、ストッ
パー１９を主軸２２に対して交差する方向から貫通孔２
２ｋの内部に挿入し、スリット２２ｘに沿って移動させ
ることにより、被加工棒材２を軸心方向に送ることがで
きる。このため棒材供給機を主軸２２と並べて配置する
ことが可能になり、工作機械の全長が短くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸に形成
された主軸貫通孔に被加工棒材を収納し、その主軸貫通
孔に収納された被加工棒材を前記主軸の軸心方向に送る
棒材供給機に関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関する従来技術が、特開平２−９
５５０１号公報に記載されている。この公報に記載され
ている棒材供給機は、被加工棒材を水平に支持するガイ
ドレールと、前記被加工棒材をガイドレールに沿って軸
心方向に送り出すための送り矢とを備えている。そし
て、この棒材供給機が旋盤等の主軸の後方に設置されて
いる。ここで被加工棒材が前記棒材供給機のガイドレー
ルにセットされた状態で、その被加工棒材の軸心は前記
主軸に形成された主軸貫通孔の中心線とはほぼ一致す
る。前記被加工棒材を主軸に供給するには、前記送り矢
を主軸の方向に所定距離だけ移動させる。これによっ
て、前記被加工棒材がガイドレールに沿って軸心方向に
送り出され、その被加工棒材が主軸貫通孔に後方から挿
通されて所定位置に位置決めされる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記棒材
供給機は、旋盤等の主軸に対して後方から被加工棒材を
供給する構造である。このために、前記主軸の後方に棒
材供給機を設置するためのスペースおよび前記送り矢を
進退させるためのスペースが必要とされる。即ち、棒材
供給機が主軸に対して直列に配置されるために、工作機
械の全長が長くなるという問題がある。本発明の技術的
課題は、前記棒材供給機を主軸に対して並列に配置でき
るようにすることにより、工作機械の全長を従来よりも
短くして設備スペースの有効利用を図ろうとするもので
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有する棒材供給機によって解決される。即ち、本
発明に係る棒材供給機は、工作機械の主軸に形成された
主軸貫通孔に被加工棒材を収納し、その主軸貫通孔に収
納された被加工棒材を前記主軸の軸心方向に送る棒材供
給機において、前記主軸の側壁に形成されて、前記主軸
貫通孔と外部とを連通させる隙間状の開口であって、前
記主軸貫通孔と平行に配置されたスリットと、前記スリ
ットの位置が回転方向において定位置となるように、前
記主軸の回転を停止させる回転停止機構と、前記スリッ
トを通過できるサイズに成形された棒状のストッパー
と、前記スリットが前記回転停止機構によって定位置に
位置決めされた状態で、前記ストッパーを前記スリット
から前記主軸貫通孔内に挿入し、さらに前記ストッパー
を前記スリットに沿って予め決められた距離だけ移動さ
せることができるストッパー移動機構とを有している。

【０００５】

【作用】本発明によると、被加工棒材を主軸の軸心方向
に送るには、先ず、回転停止機構によってスリットの位
置が定位置となるように主軸の回転を停止させる。この
状態で、ストッパー移動機構を作動させて、ストッパー
を前記スリットから主軸貫通孔の内部に挿入し、さらに
スリットに沿って所定位置まで移動させる。次に、被加
工棒材を主軸の前方（工作機械の刃側）から主軸貫通孔
の内部に挿入し、その被加工棒材の端部をストッパーに
当接させる。そして、再びストッパー移動機構を作動さ
せて、ストッパーをスリットに沿って予め決められた距
離だけ前方に移動させることにより、被加工棒材を主軸
の軸心方向に送ることができる。ここで前記スリット
は、主軸の側壁に形成されているために、前記ストッパ
ーは主軸に対して交差する方向、即ち、主軸の側方から
主軸貫通孔の内部に挿入される。このため、前記棒材供
給機を主軸と並べて配置することが可能になる。例え
ば、スリットが常に下方を指向するように前記主軸の回
転を停止させるようにすれば、棒材供給機を主軸の下に
設置することができる。

【０００６】

【実施例】以下、図１〜図３に基づいて、本発明の一実
施例に係る棒材供給機の説明を行う。ここで図１は、旋
盤２０の主軸２２と棒材供給機のストッパー移動機構１
０との位置関係を表す側面図であり、図２（Ａ）は、図
１のII−II矢視図、図２（Ｂ）は、旋盤２０の主軸２２
とストッパー移動機構１０との位置関係を表す正面図で
ある。また、図３は、旋盤２０とストッパー移動機構１
０の全体を表す側面図（Ａ）、正面図（Ｂ）である。前
記旋盤２０の主軸２２は、中央軸心方向に主軸貫通孔２
２ｋが形成された円柱形の部材であり、その外側面の両
端部がベアリング２２ｂを介して軸受け部材２２ｊに支
持されている。さらに、前記軸受け部材２２ｊは主軸２
２を水平に保持した状態で主軸台２４に固定されてい
る。前記主軸２２の後端面（図１中左端面）には、プー
リ２２ｐが同軸に固定されており、このプーリ２２ｐに
主軸モータ２２ｍの回転力がベルト２２ｆを介して伝達
されるようになっている。ここで、前記主軸モータ２２
ｍにはエンコーダ（図示されていない）が装着されてお
り、モータ回転軸の回転角度、即ち、間接的に主軸２２
の回転角度が検出できるようになっている。なお、エン
コーダの出力は図示されていない制御装置に入力され
る。

【０００７】さらに前記主軸２２の先端面（図１中右端
面）には、被加工棒材２（以下、ワーク２という）を把
持するためのチャック２５が同軸に取り付けられてい
る。前記チャック２５は、図１、図２（Ｂ）に示される
ように、ワーク２の外側面に半径方向から当接してその
ワーク２を固定する四本の爪２５ｈと、これらの爪２５
ｈを半径方向に移動させるための筒状の駆動チューブ２
５ｔとを備えている。そして前記駆動チューブ２５ｔが
主軸貫通孔２２ｋの内部に中心線を一致させた状態で、
かつ軸心方向の動きを許容された状態で収納されてい
る。

【０００８】前記駆動チューブ２５ｔの先端部（図１中
右端）には、各々の前記爪２５ｈと対向する位置に傾斜
面２５ｓを備える鉤状部材２５ａが固定されている。一
方、前記爪２５ｈの端部にも鉤状部材２５ａの傾斜面２
５ｓと対向する位置に、等しい傾きの傾斜面２５ｋが形
成されている。そして、前記駆動チューブ２５ｔが、前
方（図１中右方向）に変位して、鉤状部材２５ａの傾斜
面２５ｓが爪２５ｈの傾斜面２５ｋに当接し、さらに爪
２５ｈの傾斜面２５ｋを軸心方向に押圧することによ
り、爪２５ｈは傾斜面２５ｋの作用によってチャック２
５の中心方向に変位する。即ち、四本の爪２５ｈが互い
に接近する方向に変位して、ワーク２が把持される。逆
に、前記駆動チューブ２５ｔが後方に変位して鉤状部材
２５ａの傾斜面２５ｓが爪２５ｈの傾斜面２５ｋから離
れると、四本の爪２５ｈはバネ２５ｃの力によって互い
に離れる方向に変位して、ワーク２の把持が解除され
る。

【０００９】前記駆動チューブ２５ｔの後端部（図１中
左端）には、ベアリング２５ｂを介してリング板２６ｒ
がその駆動チューブ２５ｔに対して相対回転可能に連結
されている。そして、このリング板２６ｒにチャックシ
リンダ２７のピストンロッド２７ｐが接続されている。
なお、チャックシリンダ２７は主軸台２４に前記主軸２
２と同軸に固定されている。この構造により、チャック
シリンダ２７が駆動されると、駆動チューブ２５ｔが軸
心方向に変位して、四本の爪２５ｈが半径方向に移動す
る。また、駆動チューブ２５ｔはベアリング２５ｂを介
してリング板２６ｒに支持されているため、主軸２２が
回転する際に、駆動チューブ２５ｔも主軸２２と共に回
転できるようになっている。

【００１０】前記主軸２２には、図１、図２（Ａ）に示
されるように、スリット２２ｘが設けられている。この
スリット２２ｘは、主軸２２の側壁に形成されて、主軸
貫通孔２２ｋと外部とを連通させる隙間状の開口であっ
て、主軸貫通孔２２ｋと平行に配置されている。そし
て、前記スリット２２ｘが主軸２２の中心線を挟んで対
向した位置に二個形成されている。また、チャック２５
の駆動チューブ２５ｔにも前記主軸２２のスリット２２
ｘと対向する位置にスリット２５ｘが形成されている。
さらに、前記主軸２２の軸受け部材２２ｊには、スリッ
ト検出センサー２８が取り付けられている。このスリッ
ト検出センサー２８は、主軸貫通孔２２ｋの真上に配置
されており、前記スリット２２ｘがこのセンサー２８の
真下を通過するタイミングでスリット検出信号を出力で
きるようになっている。そして、このスリット検出セン
サー２８の出力信号が前記制御装置に入力される。ここ
で前記スリット検出センサー２８としては、近接センサ
ーや光電センサー等が好適に使用される。

【００１１】前記主軸２２を回転させる主軸モータ２２
ｍは、スリット検出センサー２８がスリット２２ｘを検
出したタイミングから主軸２２がさらに１回転した位置
で停止するように、前記制御装置によって定位相停止さ
れる。このため、前記主軸２２が停止した状態では、前
記スリット２２ｘは常にスリット検出センサー２８の真
下に位置決めされる。即ち、前記スリット２２ｘは常に
縦になるように位置決めされる。このように、前記主軸
モータ２２ｍ、スリット検出センサー２８および制御装
置が本発明の回転停止機構に相当する。

【００１２】前記主軸２２の真下にはストッパー移動機
構１０が設置されている。前記ストッパー移動機構１０
は架台１２を備えており、この架台１２の中央に昇降シ
リンダ１３が縦方向に固定されている。前記昇降シリン
ダ１３は定盤１４を昇降させるためのシリンダであり、
そのピストンロッド１３ｐの先端に前記定盤１４が固定
されている。また、前記定盤１４の下面には前記ピスト
ンロッド１３ｐを挟んでガイドロッド１４ｒが垂直に固
定されており、このガイドロッド１４ｒが架台１２に装
着されたブシュ１２ｂに摺動可能に挿通されている。前
記定盤１４の上面には、前記主軸２２の軸心方向に一対
の軸受け架台１５が固定されており、この軸受け架台１
５にボールネジ１６の両端がベアリング１５ｂを介して
回転可能に支持されている。前記ボールネジ１６は、主
軸２２の軸心と平面位置が一致するように配置されてお
り、このボールネジ１６の先端部（図１中右端）にプー
リ１６ｐが同軸に固定されている。また、定盤１４に
は、前記ボールネジ１６を回転させるための移動モータ
１６ｍが載置されており、この移動モータ１６ｍのモー
タ回転軸がベルト１６ｆを介してボールネジ１６のプー
リ１６ｐに連結されている。ここで前記移動モータ１６
ｍには、エンコーダ（図示されていない）が装着されて
いるために、モータ回転軸の回転角度が検出できるよう
になっている。

【００１３】前記一対の軸受け架台１５の下部には、前
記ボールネジ１６と平行にガイドレール１７が取り付け
られている。そして前記ガイドレール１７に、移動架台
１８の下部摺動子１８ｄがそのガイドレール１７に倣っ
て移動できるように係合している。また、前記移動架台
１８の上部中央には、ナット１８ｎが固定されておりこ
のナット１８ｎがボールネジ１６と螺合している。この
構造により、前記ボールネジ１６が移動モータ１６ｍに
よって正方向あるいは逆方向に回転されると、移動架台
１８はネジ作用によって軸受け架台１５の間を前後に移
動する。前記移動架台１８の上面には、主軸２２の軸心
と一致する位置に棒状のストッパー１９が垂直に立てら
れた状態で固定されている。ここで前記ストッパー１９
の厚みは、主軸２２に形成されたスリット２２ｘおよび
駆動チューブ２５ｔに形成されたスリット２５ｘの隙間
よりも小さく設定されている。このため主軸２２が停止
している状態で、昇降シリンダ１３によってストッパー
移動機構１０の定盤１４が上昇されると、前記ストッパ
ー１９はスリット２２ｘ、スリット２５ｘを通過して駆
動チューブ２５ｔの内部に挿入される。また、この状態
で、移動モータ１６ｍによってボールネジ１６が回転さ
れると、前記ストッパー１９はスリット２２ｘ、スリッ
ト２５ｘに沿って駆動チューブ２５ｔの内部を軸心方向
に移動する。

【００１４】前記主軸２２の前上方には、図３に示され
るように、刃具３２を移動させるための刃具移動ユニッ
ト３０が配置されており、また主軸２２の前面に対向す
る位置にはワーク押圧機構４０が配置されている。前記
ワーク押圧機構４０は、水平シリンダ４２と押圧シリン
ダ４４とを備えている。前記水平シリンダ４２は前記主
軸２２と同じ高さでその主軸２２に対して直角に配置さ
れており、そのピストンロッド４２ｐの先端に押圧シリ
ンダ４４が固定されている。また、前記押圧シリンダ４
４は、前記主軸２２と同じ高さでその主軸２２に対して
平行に配置されている。そして、前記水平シリンダ４２
によって押圧シリンダ４４が所定距離だけ水平方向に移
動することにより、その押圧シリンダ４４の軸心が主軸
２２の軸心と一致する。前記押圧シリンダ４４のピスト
ンロッド４４ｐの先端には、ワーク２を軸心方向に押圧
するための押圧板４４ｂが取り付けられている。

【００１５】次に、本実施例に係る棒材供給機によっ
て、ワーク２を供給する手順を説明する。先ず、主軸２
２の回転を停止させる。この時、前述のように、前記主
軸モータ２２ｍは、スリット検出センサー２８がスリッ
ト２２ｘを検出したタイミングから主軸２２がさらに１
回転した位置で停止するように、前記制御装置によって
定位相停止される。このため、前記主軸２２が停止した
状態では、前記スリット２２ｘは常にスリット検出セン
サー２８の真下に位置決めされる。即ち、前記スリット
２２ｘは常に縦になるように位置決めされる。この状態
で、ストッパー移動機構１０の昇降シリンダ１３がピス
トンロッド１３ｐを延出する方向に駆動されて、定盤１
４が上昇することにより、棒状のストッパー１９が下方
から主軸２２のスリット２２ｘおよび駆動チューブ２５
ｔのスリット２５ｘに挿入される。そして、前記ストッ
パー１９の先端部が駆動チューブ２５ｔの内部に収納さ
れた状態で、定盤１４の上昇が停止する。

【００１６】次に、移動モータ１６ｍが駆動されて、ボ
ールネジ１６とナット１８ｎとのネジ作用によって、移
動架台１８がボールネジ１６、ガイドレール１７に倣っ
て前記主軸２２の軸心方向に移動する。これによって、
前記ストッパー１９の先端部もスリット２２ｘ、スリッ
ト２５ｘに沿って駆動チューブ２５ｔの内部を移動す
る。そして、前記ストッパー１９が所定位置に位置決め
されると、主軸２２の前方からワーク２が駆動チューブ
２５ｔの内部に挿入される。次に、ワーク押圧機構４０
の水平シリンダ４２が駆動されて、押圧シリンダ４４の
軸心が主軸２２の軸心に合わせられる。さらに前記押圧
シリンダ４４がピストンロッド４４ｐを延出する方向に
駆動されることにより、そのピストンロッド４４ｐの先
端に取り付けられた押圧板４４ｂがワーク２を軸心方向
に押圧して、ワーク２の端部がストッパー１９の先端部
に当接する。これによってワーク２が所定位置に位置決
めされる。そしてこの状態で、チャックシリンダ２７が
ピストンロッド２７ｐを延出する方向に駆動されて、駆
動チューブ２５ｔが前方に変位することにより、四本の
爪２５ｈが中心方向に変位して、ワーク２がチャック２
５に把持される。

【００１７】ワーク２が前記チャック２５に把持される
と、ワーク押圧機構４０が元の状態に戻され、さらにス
トッパー移動機構１０の昇降シリンダ１３がピストンロ
ッド１３ｐを収納する方向に駆動されて、定盤１４が下
降する。これによって、棒状のストッパー１９が駆動チ
ューブ２５ｔのスリット２５ｘ、主軸２２のスリット２
２ｘから外に抜き出される。次に、主軸モータ２２ｍに
よって主軸２２が回転され、さらに刃具３２が刃具具移
動ユニット３０によって製品の形状に合わせて動かされ
ることにより、ワーク２の切削が行われる。このように
して、前記ワーク２の最初の加工が終了すると、このワ
ーク２はさらに所定寸法だけ前方に送り出され、次の加
工が行われる。

【００１８】前記ワーク２を所定寸法だけ前方に送るに
は、先ず、チャックシリンダ２７を作動させてワーク２
の把持を解除する。次に定盤１４を上昇させて、前記ス
トッパー１９をスリット２２ｘ、スリット２５ｘを通し
て駆動チューブ２５ｔの内部に挿入する。この状態で、
移動モータ１６ｍを駆動させることにより、前記ストッ
パー１９をスリット２２ｘ、スリット２５ｘに沿って前
方に所定寸法だけ移動させる。これによって、前記ワー
ク２がストッパー１９に押されて所定寸法だけ前方に送
り出される。次に、ワーク押圧機構４０によってワーク
２を軸心方向に押圧することにより、ワーク２の端部を
確実にストッパー１９に当接させて、ワーク２をチャッ
ク２５で把持する。以後の切削加工については、前述の
通りである。このように本実施例に係る棒材供給機で
は、ストッパー１９を主軸２２の下方から主軸貫通孔２
２ｋに挿入し、軸心方向に移動させることにより、ワー
ク２の供給を行うことができる。このためストッパー移
動機構１０を主軸２２の下に設置することが可能とな
り、旋盤２０の全長を従来よりも短くすることができ
る。

【００１９】

【発明の効果】本発明によると、主軸の側方から被加工
棒材の供給を行うことができるために、棒材供給機を主
軸と並べて設置することができる。これによって、工作
機械の全長が従来よりも短くなり、設備スペースの有効
利用を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る棒材供給機のストッパ
ー移動機構の側面図である。

【図２】本発明の一実施例に係る棒材供給機のストッパ
ー移動機構の正面図である。

【図３】旋盤とストッパー移動機構との位置関係を表す
図である。

【符号の説明】

２ 被加工棒材 １０ ストッパー移動機構 １９ ストッパー ２２ 主軸 ２２ｋ 主軸貫通孔 ２２ｘ スリット ２２ｍ 主軸モータ（回転停止機構） ２５ｘ スリット ２８ スリット検出センサー（回転停止機構）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の主軸に形成された主軸貫通孔
   に被加工棒材を収納し、その主軸貫通孔に収納された被
   加工棒材を前記主軸の軸心方向に送る棒材供給機におい
   て、 前記主軸の側壁に形成されて、前記主軸貫通孔と外部と
   を連通させる隙間状の開口であって、前記主軸貫通孔と
   平行に配置されたスリットと、 前記スリットの位置が回転方向において定位置となるよ
   うに、前記主軸の回転を停止させる回転停止機構と、 前記スリットを通過できるサイズに成形された棒状のス
   トッパーと、 前記スリットが前記回転停止機構によって定位置に位置
   決めされた状態で、前記ストッパーを前記スリットから
   前記主軸貫通孔内に挿入し、さらに前記ストッパーを前
   記スリットに沿って予め決められた距離だけ移動させる
   ことができるストッパー移動機構と、を有することを特
   徴とする棒材供給機。