JPH0755418B2 - 素材切断および供給装置を備えた旋削工作機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、長尺の素材を所望の長さに切断して旋盤に供
給することができる素材切断および供給装置を備えた旋
削工作機械に関する。

〔従来の技術〕

旋削工作機械で加工される被加工物は種々あるが、特に
鋼材をベースとした丸物部品は、長尺の素材を所望の長
さに切断した切断材が一般的に使われている。この切断
材は、主に次のような方法で入手され、旋削工作機械に
供給されている。

第１の方法は、予め所望の長さに切断された切断材を購
入して貯蔵し、その都度旋削工作機械へ供給する方法で
ある。

第２の方法は、長尺の素材のまま購入して、切断装置等
の設備で所望の長さに切断して供給する方法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記の方法には、それぞれ次のような問
題点があった。

第１の方法では、切断材を旋削工作機械に自動搬入する
際に、切断材を個々に種類毎に整理分類して供給するこ
とができる特別な供給装置が必要であるという問題点が
あった。また、長尺の素材を購入するのに比べ、材料費
が割高になってしまうという経済的問題点があった。

第２の方法では、旋削工作機械とは別に切断装置を設備
しなければならず、施設内に大きな床面積を必要とする
とともに、このような装置のメンテナンス等維持するの
にも多額の費用がかかるという問題点があった。

また、従来は、切断装置で素材を切断する切断工程と、
切断された切断材を旋削工作機械で旋削加工する旋削工
程とのライン化がされていなかった。このため、素材を
切断工程で種々長さに切断して各種所望長さの切断材を
ストックしておき、このストックの中から旋削工程で必
要な切断材を捜し出して旋削工作機械に供給する方法が
とられていた。

従って、素材が切断されてから旋削工作機械で加工され
るまでのストック切断材の滞留時間が長いことと、切断
工程が旋削工程に連動していないので種々切断材のスト
ックがある程度必要で、生産効率が悪いという問題点が
あった。

本発明は、以上のような問題点を解決するために創案さ
れたものであり、その目的は、長尺の素材を供給するこ
とにより、切断工程及び旋削工程の加工を無駄なく連続
して行なうことができる素材切断および供給装置を備え
た旋削工作機械を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、次の手段をとっ
た。

ベッドと、このベッド上に設けられた第１主軸台と、こ
の第１主軸台に回転自在に支持された第１主軸と、この
第１主軸の一端に固着され、被加工物を把持する第１チ
ャックと、前記ベッド上に設けられ、前記第１主軸に対
して軸線方向および径方向に相対移動自在な第１刃物台
と、この第１刃物台に旋回割出し自在に支持され、前記
第１チャックに把持された被加工物を加工する複数の工
具を取付けた第１タレットと、前記ベッド上に前記第１
主軸台と対向して設けられこの第１主軸台の軸線方向に
相対移動自在な第２主軸台と、この第２主軸台に回転自
在に支持された第２主軸と、この第２主軸の一端に固着
され、被加工物を把持する第２チャックと、前記ベッド
上に設けられ、前記第２主軸に対して軸線方向および径
方向に相対移動自在な第２刃物台と、この第２刃物台に
旋回割出し自在に支持され、前記第２チャックに把持さ
れた被加工物を加工する複数の工具を取付けた第２タレ
ットとからなる旋盤において、この旋盤近傍に設けら
れ、被加工物の長尺素材を前記主軸軸線と平行に支持す
る素材ストッカと、この素材ストッカに設けられ、長尺
素材を軸線方向に所定量送り出し素材の軸線方向の位置
を位置決めする素材位置決め手段と、前記素材ストッカ
近傍に設けられ、前記素材位置決め手段により送り出し
位置決めされた素材を固定するクランプ装置と、このク
ランプ装置近傍に設けられ、前記素材位置決め手段によ
り送り出し位置決めされた素材を切断する切断装置と、
この切断装置近傍に設けられ、前記素材位置決め手段に
より送り出し位置決めされた素材先端を把持する把持手
段を有し、前記切断装置によって所定の長さに切断され
た素材を、前記第１主軸の軸心と素材の軸心が一致する
位置まで移動し、前記第１チャックに受渡す供給装置と
を備えたことを特徴とする素材切断および供給装置を備
えた旋削工作機械とした。

〔作用〕

対向主軸型のNC旋盤に長尺素材を前記主軸軸線と平行に
支持する素材ストッカを設け、この素材ストッカの素材
位置決め手段によって長尺素材を所定量送り出し位置決
めし、クランプ装置によって確実に固定して切断装置に
よって切断する。この切断された切断材を供給装置によ
って主軸のチャック位置に供給し、チャックに受渡すこ
とができるから、長尺素材の切断、主軸への供給、被加
工物の表裏両面の旋削加工を連続して行うことができ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の素材切断および供給装置を備えた旋削
工作機械を示す全体正面図、第２図は第１図のII−II断
面図、第３図は第１図のIII−III断面図である。

本発明の素材切断および供給装置を備えた旋削工作機械
は、第１図に示されるように、NC旋盤１、素材ストッカ
２、切断装置３、供給装置４などから構成されている。

はじめに、NC旋盤１について説明する。

ベッド５は、NC旋盤１の本体を構成する基台である。ベ
ッド５上の一端には、第１主軸台６が固定されている。
第１主軸台６内には、第１主軸７が回転自在に支持され
ている。第１主軸７の一端には、第１チャック８が固着
されている。この第１チャック８は、第１主軸７の他端
に設けられたチャックシリンダ９により駆動され、被加
工物を把持するものである。第１主軸７は、第１主軸台
６またはベッド５に設けられた図示しない主軸モータに
よって回転駆動される。

ベッド５上には、第１主軸７の軸線（Ｚ軸）方向にＺ軸
ガイド13が設けられており、このＺ軸ガイド13に案内さ
れてＺ軸方向に移動自在な第１サドル11が設けられてい
る。この第１サドル11は、図示しないNC装置により、サ
ーボモータ、ボールスクリュなどを介して、Ｚ軸方向の
位置および送りが制御されている。第１サドル11には、
第１主軸７の径（Ｘ軸）方向にＸ軸ガイド14が設けられ
ており、このＸ軸ガイド14に案内されてＸ軸方向に移動
自在な第１クロススライド12が設けられている。この第
１クロススライド12は、NC装置により、サーボモータ1
5、ボールスクリュなどを介して、Ｘ軸方向の位置およ
び送りが制御されている。第１クロススライド12上には
第１刃物台10が固定されている。第１刃物台10には、被
加工物を加工する工具Ｔを取付けるタレット16が旋回割
出し自在に支持されている。従って、第１主軸７に取付
けられた被加工物の加工は、第１刃物台10のＸ軸および
Ｚ軸方向の制御移動により行なわれる。

ベッド５上には、第１主軸台６、第１刃物台10と対向す
るように第２主軸台17、第２刃物台18が設けられてい
る。第２主軸台17および第２刃物台18の構造は、第２主
軸台17が主軸台ガイド19に案内されてＺ軸方向に移動自
在なこと以外は、第１主軸台６および第１刃物台10と対
称的に配置されているだけで、実質的にそれぞれ第１主
軸台６および第１刃物台10と同一であるので説明を省略
する。なお、第２主軸台17のＺ軸方向の移動は、サーボ
モータ20とボールスクリュを介して、NC装置により制御
されている。

以上が実施例のNC旋盤の構成で、第１主軸台６および第
１刃物台10等により、第１工程（表面）の加工が施さ
れ、第２主軸台17および第２刃物台18等により、第２工
程（裏面）の加工が施されるNC旋盤である。

次に素材ストッカ２を説明する。

支持台21は素材ストッカ２を構成する基台である。支持
台21の上面には、素材23を軸線方向に案内する案内ロー
ラ22が設けられている。また、支持台21には、図示しな
い素材位置決め手段が設けられている。この素材位置決
め手段は、公知の棒材位置決め手段が用いられており、
素材23を軸線方向に送り出すとともに軸線方向に位置決
めができるものである。

以上のように構成された素材ストッカ２は、第１主軸台
６の側方に設けられ、長尺の素材23を第１主軸７の軸線
と平行に支持するとともに、素材23をチャックシリンダ
９側から第１チャック８側へ送り出し位置決めし、後述
する切断装置３に素材23を供給するものである。

次に切断装置３を説明する。

前記素材ストッカ２により送り出された素材23を固定す
るクランプ装置31が、ベッド５上に配置されている。こ
のクランプ装置31は、例えば、Ｖ字形状の受け部材32、
シリンダ33、クランパ34などからなり、シリンダ33の作
動により、クランパ34で素材23を受け部材32に押し付け
て固定するものである。

クランプ装置31の下部には、切断装置３が設けられてい
る。この切断装置３の基台24は、ベッド５に固定されて
いる。基台24には、ガイド25が設けられ、このガイド25
に案内されて、素材23の径方向に移動自在なソーヘッド
26が設けられている。このソーヘッド26はサーボモータ
27およびボールスクリュ28を介して位置および送りが制
御されている。ソーヘッド26には、モータ30によって回
転駆動される丸鋸刃29が、素材23の軸線と平行な軸まわ
りに回転自在に支持されている。

以上のように構成された切断装置３により、クランプ装
置31に固定された素材23を所望の長さに切断する。な
お、本実施例の切断装置３は、丸鋸刃29による切断装置
としたが、素材23を切断できるものであればどのような
切断装置でもよく、例えば帯鋸刃で切断する装置でもよ
い。

次に供給装置４を説明する。

供給装置４は、切断装置３を中央に挟んで、素材ストッ
カ２と対向した位置の第１主軸台６の下方に設けられて
いる。ベッド５には、第１主軸台６の下方から第１チャ
ック８の下方にかけて、第１主軸７と平行にガイド35が
設けられており、このガイド35に案内されて第１主軸７
の軸線方向に移動自在な基台36が設けられている。この
基台36は、図示しないサーボモータとボールスクリュ37
を介して移動位置が制御されている。基台36には、シリ
ンダ38が設けられている。このシリンダ38のピストンロ
ッド39の先端には、ハンド40が設けられている。このハ
ンド40は、素材23等を把持するものであり、一般的なハ
ンドを用いているので説明は省略する。また、シリンダ
38とハンド40との間には、ガイド41が取付けられてお
り、このガイド41はシリンダ38の駆動によるハンド40の
第１チャック８中央への移動を案内するとともに、ハン
ド40および切断装置３で切断された素材23aを支持して
いる。

以上のように構成された供給装置４により、切断装置３
で切断された素材23aを被加工物として第１チャック８
に供給する。なお、本実施例の供給装置４は、NC旋盤１
に取付けた構成としたが、これに限定されるものではな
く、切断装置３により切断された素材23aが、直接第１
チャック８に供給されるものであれば、どのような形態
であってもよく、市販のロボット等を付属させてもよ
い。

第１チャック８の下方には、NC旋盤１の旋削加工領域と
切断装置３および供給装置４とを仕切る開閉カバー42が
設けられている。この開閉カバー42は旋削加工の際に発
生する切屑、クーラント等が、切断装置３、供給装置４
に付着するのを防止する。

開閉カバー42は、NC旋盤全体を覆うカバー46に蝶番44を
介して取付けられており、アイ形シリンダ43の動作によ
り蝶番44を中心として揺動開閉される構成である。

以上の構成のNC旋盤１、素材ストッカ２、切断装置３、
供給装置４、開閉カバー42等は、図示しない数値制御装
置により統括制御されている。

次に本発明の作用を説明する。

数値制御装置には、予め被加工物の長さ、NC加工プログ
ラムなど加工に必要なデータが記憶されているものと
し、工具Ｔ、チャック爪等の段取りもすべて完了してい
るものとして説明する。

作業者は、素材ストッカ２の案内ローラ22上に長尺の素
材23を載せる。素材23が載せられると、数値制御装置に
より以下の一連の加工動作が行なわれる。素材23は、素
材位置決め手段により、丸鋸刃29の位置から供給装置４
側に、所望の被加工物の長さ分だけ突出するように位置
決めされる。位置決めが終了すると、クランプ装置31で
素材23を固定する。これと同時に、供給装置４のハンド
40で素材23を把持する。次に、切断装置３の丸鋸刃29を
所定の回転数で回転させ、素材23の方向に送りをかけ
て、素材23を切断する。切断が終了したら、切断装置３
を図に示した位置に戻し、丸鋸刃29の回転を止める。こ
こまでが素材23の切断動作であり、通常はNC旋盤１の旋
削加工中に行われる。

切断された素材23aは、供給装置４により第１チャック
８に供給される。次に供給装置４の作用を詳細に説明す
る。開閉カバー42をアイ形シリンダ43で開放する。供給
装置４をサーボモータ、サーボスクリュ37等で第１チャ
ック８の下部の位置4aに移動する。次に、シリンダ38を
駆動して、ハンド40に把持した素材23aの軸心と第１主
軸７の軸心とが一致する位置4bにハンド40を移動する。
供給装置４を第１チャック８に近づく方向に移動して、
素材23aを第１チャック８に把持させる。これと同時に
ハンド40を開放して、供給装置４全体を第１図および第
３図の実線の位置に戻す。もとの位置に戻ったら、開閉
カバー42を閉じる。これで供給装置４の素材供給動作が
終了する。

第１チャック８に把持された素材23aは、第１主軸台
６、第１刃物台10等により第１工程の加工が施される。
この第１工程の加工中に、前述した切断動作が行なわ
れ、次の素材がハンド40に把持されて待機している。第
１工程の加工が終了すると、第１チャック８に取付けら
れた加工済素材は第２主軸台17の第２チャック45に受け
渡され、第２工程の加工が施される。これと同時に、第
１チャック８には、前述した素材供給動作により次の素
材が供給される。

以上の作用により、長尺の素材23を素材ストッカ２上に
セットするだけで、素材23を所望の長さに切断し、NC旋
盤に供給することにより長尺素材から一貫して被加工物
を連続的に自動加工することができる。

なお、本実施例では、切断装置の丸鋸刃を素材の半径方
向に進退する前提で説明したが、被加工物の形状によっ
ては傾斜方向に切断してもよく、切断の形状および方向
に限定されるものではない。

また、旋削加工中に切断を行った場合に振動等の悪影響
を避けるため、NC旋盤本体と切断装置との間に防振手段
を設けると、さらに良好な旋削加工を行なうことができ
る。

更にまた本実施例では素材を主軸後方側より供給する構
成で説明したが、主軸前方側から主軸に向って供給して
もよい。

〔効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているので、次
のような効果が期待できる。

すなわち、本発明によれば、対向主軸型のNC旋盤におい
て、素材ストッカから供給された長尺素材を自動的に連
続作業で所望の長さに切断し、直ちに第１主軸に供給し
て、第１主軸での加工後、連続して第２主軸で加工する
ようにしたから、切断装置により切断された切断材をス
トックするためのスペースを必要とせず、また段取りも
不要となり、旋削加工中に次ぎの素材を切断しておくこ
とにより加工時間の短縮が可能で、生産効率が向上す
る。

また、長尺の素材を直接供給するだけで、切断と旋削加
工が連続的に自動加工され、段取時間が短縮する。さら
に、切断装置と供給装置とを旋盤に付随させ一体的に構
成することで、コンパクト化され従来別々に独立して構
成されていた場合に比べ所要床面積が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の素材切断および供給装置を
備えた旋削工作機械の正面図、第２図は第１図のII−II
断面図、第３図は第１図のIII−III断面図を示す。 １……NC旋盤、２……素材ストッカ ３……切断装置、４……供給装置 ６……第１主軸台、８……第１チャック 10……第１刃物台、16……タレット 23……素材、31……クランプ装置 42……開閉カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッドと、このベッド上に設けられた第１
   主軸台と、この第１主軸台に回転自在に支持された第１
   主軸と、この第１主軸の一端に固着され、被加工物を把
   持する第１チャックと、前記ベッド上に設けられ、前記
   第１主軸に対して軸線方向および径方向に相対移動自在
   な第１刃物台と、この第１刃物台に旋回割出し自在に支
   持され、前記第１チャックに把持された被加工物を加工
   する複数の工具を取付けた第１タレットと、前記ベッド
   上に前記第１主軸台と対向して設けられこの第１主軸台
   の軸線方向に相対移動自在な第２主軸台と、この第２主
   軸台に回転自在に支持された第２主軸と、この第２主軸
   の一端に固着され、被加工物を把持する第２チャック
   と、前記ベッド上に設けられ、前記第２主軸に対して軸
   線方向および径方向に相対移動自在な第２刃物台と、こ
   の第２刃物台に旋回割出し自在に支持され、前記第２チ
   ャックに把持された被加工物を加工する複数の工具を取
   付けた第２タレットとからなる旋盤において、 この旋盤近傍に設けられ、被加工物の長尺素材を前記主
   軸軸線と平行に支持する素材ストッカと、 この素材ストッカに設けられ、長尺素材を軸線方向に所
   定量送り出し、素材の軸線方向の位置を位置決めする素
   材位置決め手段と、 前記素材ストッカ近傍に設けられ、前記素材位置決め手
   段により送り出し位置決めされた素材を固定するクラン
   プ装置と、 このクランプ装置近傍に設けられ、前記素材位置決め手
   段により送り出し位置決めされた素材を切断する切断装
   置と、 この切断装置近傍に設けられ、前記素材位置決め手段に
   より送り出し位置決めされた素材先端を把持する把持手
   段を有し、前記切断装置によって所定の長さに切断され
   た素材を、前記第１主軸の軸心と素材の軸心が一致する
   位置まで移動し、前記第１チャックに受渡す供給装置と
   を備えたことを特徴とする素材切断および供給装置を備
   えた旋削工作機械。