JPH09277136A - 棒材供給機の棒材搬送量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋盤において棒材が適正長さ送られた場合に
のみ加工する。 【解決手段】 駆動装置の駆動力により棒材をその長手
方向に搬送する押し棒と、押し棒の移動距離ｄを検出す
る移動距離検出手段と、移動距離検出手段により検出さ
れた移動距離が予め設定された適正移動距離Ｄよりも小
さい場合に搬送量不足のアラーム処理を行うアラーム手
段とを設ける。棒材が適正移動距離に等しい長さだけ送
られた場合にのみ加工し良品中に不良品が混じる等の不
都合を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤等の棒材加工
機に棒材を自動供給する棒材供給機の棒材搬送量検出装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】棒材供給機は、棒材の搬送方向に伸びる
送りチェーンに取付けられた押し棒の先端のグリッパー
で棒材の後端を把持し、該送りチェーンを送りモーター
で駆動することにより、該棒材をその延長線上に配置さ
れた棒材加工機へと連続的に送り込むようにした装置で
ある。

【０００３】棒材供給機で棒材を送る際、何等かの原因
で押し棒の移動する距離が適正移動距離よりも小さくな
ったり又はストッパー（図２参照）の脱落等により適正
移動距離よりも大きくなったりした場合、棒材が適正長
さよりも短い長さしか送られず又は適正長さよりも長く
送られてしまう。そのような場合には旋盤等の加工機で
加工しても不良品となってしまう。

【０００４】そのような不都合を回避するため、従来、
カウンターにより押し棒の移動開始時点からその移動距
離ｄを計数し、適正移動距離Ｄ（図２参照）よりも短い
移動距離ｄ₁ （図２参照）のプリセット値で信号を出力
するようにし、またプリセット値以上押し棒が移動する
のに要する時間経過後にタイマーが作動するようにして
おき、上記カウンターが上記プリセット値による信号を
出力する前にタイマーが作動すると送り異常と判断する
ようなことが試みられている。また、カウンターにより
押し棒の移動開始時点からその移動距離ｄを計数し、適
正移動距離Ｄよりも長い移動距離ｄ₂ （図２参照）のプ
リセット値で信号を出力するようにしておき、カウンタ
ーがこのプリセット値を計数すると送り異常と判断する
ようなことが試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
送り異常を検知する手段によれば、（Ｄ−ｄ₁ ）又は
（ｄ₂ −Ｄ）の範囲であれば「正常」と判断されるの
で、旋盤のストッパーに切粉等が付着したため棒材がス
トッパーに完全に当たらない場合、（Ｄ−ｄ₁ ）又は
（ｄ₂ −Ｄ）の範囲で棒材の送りが停止した場合等にお
いても加工が実施されてしまう。この加工品は不良品で
あるが、良品中に混入した場合は目視による判別は困難
であり、結果的に全品再検査を必要とするなど多大な労
力を費やさざるを得ない。

【０００６】また、従来押し棒の移動距離ｄは、押し棒
の送りチェーンのスプロケットホイールに対してロータ
リーエンコーダーを配置しそのロータリーエンコーダー
の回転によって検出しているので、棒材の先端が旋盤の
ストッパーに突き当たる時にスプロケットホイールが送
りチェーンの弛み分だけ巻き上げると、棒材の移動距離
≠ロータリーエンコーダーの計測値となり、適正な加工
が困難になるおそれがある。

【０００７】従って、本発明はそのような問題点を解決
することができる手段を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、駆動装置の駆動力により棒材１
４をその長手方向に搬送する押し棒１２と、上記押し棒
１２の移動距離ｄを検出する移動距離検出手段と、上記
移動距離検出手段により検出された移動距離ｄが予め設
定された適正移動距離Ｄに達しない場合に搬送量不足の
アラーム処理を行うアラーム手段とを具備した棒材供給
機の棒材搬送量検出装置の構成を採用し、請求項２の発
明は、駆動装置の駆動力により棒材１４をその長手方向
に搬送する押し棒１２と、上記押し棒１２の移動距離ｄ
を検出する移動距離検出手段と、上記押し棒１２の搬送
開始から所定時間経過後、上記移動距離検出手段により
検出された移動距離ｄが予め設定された適正移動距離Ｄ
に達しない場合に上記押し棒１２に前進と後退のインチ
ング動作を行わせるインチング手段とを具備した棒材供
給機の棒材搬送量検出装置の構成を採用し、請求項３の
発明は、上記移動距離検出手段が、上記押し棒１２によ
って駆動される請求項１又は２記載の棒材供給機の棒材
搬送量検出装置の構成を採用している。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。実施の形態１ 図１に示されるように、この棒材供給機２は、旋盤等の
棒材加工機１に隣接しており、各種操作を行うための操
作パネル３及び棒材供給機全体の制御を行うコントロー
ルボックス４を備えている。

【００１０】棒材加工機１は、図２及び図３に示される
ように、棒材供給機２から供給される棒材１４の先端を
受け止めて位置決めするためのストッパー１６、棒材１
４を把持する主軸のチャック１９、刃物１８等を備えて
いる。

【００１１】棒材供給機２の本体は上記棒材加工機１に
向かって水平に伸びており、該本体の内部には図２及び
第３図に示されるような機構が設けられている。すなわ
ち、棒材加工機１の主軸のチャック１９の延長線上に棒
材１４の押し棒１２が往復移動可能に配置され、該押し
棒１２を駆動するための送りチェーン１１が無端状に配
設されている。押し棒１２はその先端に棒材１４の後端
を着脱自在に把持するグリッパー１３を有し、後端に上
記送りチェーン１１との連結部を有している。この場
合、押し棒１２は具体的にはフィードパイプであり、グ
リッパー１３は具体的にはフィンガーチャックである。
送りチェーン１１は、本体内の前後にそれぞれ軸支され
たスプロケットホイール９，１０間に掛け渡されてお
り、本体後部に配置された送りモーター５からプーリー
６，７及びベルト８を介して動力が伝達されるようにな
っている。

【００１２】また、この棒材供給機２における棒材搬送
量検出装置は、図２及び図３に示されるように、駆動装
置の駆動力により棒材１４をその長手方向に搬送する上
記押し棒１２と、押し棒１２の移動距離ｄを検出する移
動距離検出手段と、上記移動距離検出手段２０により検
出された移動距離ｄが予め設定された適正移動距離Ｄに
達しない場合に搬送量不足のアラーム処理を行うアラー
ム手段とを具備している。

【００１３】上記駆動装置は、上記送りモーター５、送
りチェーン１１、プーリー６，７、ベルト８等で構成さ
れてなるもので、押し棒１２を往復移動させるためのも
のである。

【００１４】上記移動距離検出手段は、図３に示される
ように、上記スプロケットホイール９の軸に連結された
ロータリエンコーダ２０をその主体とするもので、該ロ
ータリエンコーダ２０からのパルス信号を入力装置２１
を介しマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵという。）
２２で処理するようになっている。ロータリエンコーダ
２０は、上記プーリ７の回転角変位量に応じて所定数の
パルス信号を出力するようになっている。このパルス信
号は、例えば２０００パルス／１回転である。このパル
ス信号により示される上記プーリ７の回転角変位量は、
それぞれ送りチェーン１１の直線変位量、押し棒の移動
距離ｄ、棒材１４の直線変位量に等しい。

【００１５】上記ＣＰＵ２２は、ロータリエンコーダ２
０の出力パルス信号をカウントして棒材１４の搬送量を
算出するといった算出手段としての機能を有する（以
下、当該機能を「カウンタ」と称する。）。ＣＰＵ２２
の記憶部には、図２に示されるような適正移動距離Ｄす
なわち加工時の棒材設定長さが記憶されている。ＣＰＵ
２２は所定の表示装置３４と入力キーボード３５とを具
備している。

【００１６】上記アラーム手段は、ＣＰＵ２２から出力
される処理信号を出力装置２３を介し外部に出力し、上
記送りモーター５の停止、上記刃物１８の棒材１４から
の引き離し、警報の発生等を行わせるようになってい
る。

【００１７】なお、入力装置２１、ＣＰＵ２２及び出力
装置２３は上記コントロールボックス４内に納められ、
表示装置３４及び入力キーボード３５は上記操作パネル
３に配置されている。

【００１８】次に、この棒材供給機の棒材搬送量検出装
置のより具体的な構成についてＣＰＵ２２におけるアラ
ーム処理手順と共に図２，図３及び図９を参照して説明
する。

【００１９】図２に示されるように、上記適正移動距離
Ｄは刃物１８からストッパー１６までの距離であり、製
品長さを決めるため切断する刃物１８の幅ａと製品加工
長さｂに等しい。

【００２０】まず、操作者が、操作パネル３から、押し
棒１２の適正移動距離Ｄすなわち加工時の棒材設定長さ
と、適正移動距離Ｄよりも長い移動距離ｄ₂ の各設定値
を設定する（ステップ１０１）。次に、加工機側からチ
ャック開信号が入力されると（ステップ１０２，ＹＥ
Ｓ）、押し棒１２が前進を開始する（ステップ１０
３）。

【００２１】この時、ローターリーエンコーダー２０の
カウント値である押し棒１２の移動距離ｄが移動距離ｄ
₂ すなわち棒材１４の有効加工長さをオーバーしたか否
かを判断し（ステップ１０４）、カウント値が設定値以
上の場合（ステップ１０４，ＹＥＳ）には送出量オーバ
のアラームが出力される（ステップ１０５）。これによ
り、送りモーター５の緊急停止、刃物１８の棒材１４か
らの離反、警報等の措置がなされることとなる。

【００２２】一方、カウント値が設定値に達しない場合
（ステップ１０４，ＮＯ）、ＣＰＵ２２が送出完了信号
が出力されたか否かを判断する（ステップ１０６）。送
出完了信号は、チャック開信号入力時から２〜３秒後
に、棒材供給機２から棒材加工機１に供給される。送出
完了信号が出力されている場合（ステップ１０６，ＹＥ
Ｓ）には、チャック開信号がオフか否かを判断する（ス
テップ１０７）。

【００２３】チャック開信号がオフであると判断する場
合（ステップ１０７，ＹＥＳ）、ＣＰＵ２２は、押し棒
１２の移動距離ｄが適正移動距離Ｄに達しているか否か
を判断し（ステップ１０８）、達していないと判断した
場合（ステップ１０８，ＹＥＳ）には、送出量不足のア
ラームが出力される（ステップ１０９）。これにより、
上記と同様な警報等の措置がなされる。送出量不足は、
棒材が送り出されなかった場合、ストッパー１６に切粉
等が付着した場合等に生じる。

【００２４】送出完了信号が出力され（ステップ１０
６，ＹＥＳ）、チャック開信号がオフになると（ステッ
プ１０７，ＹＥＳ）、カウンターのリセットとセットと
がなされ（ステップ１１０，１１１）、押し棒１２によ
る送出力がオフとされ（ステップ１１２）、棒材１４の
加工が行われる（ステップ１１３）。製品加工が終了し
た後（ステップ１１４）、上記ステップ１０２〜１１３
が繰り返される。

【００２５】なお、ステップ１０８で適正移動距離Ｄを
検出した後、押し棒１２による材送力が作用している時
点でカウンターをリセットし（ステップ１１０）、直ち
にカウンターをセット（ステップ１１１）するので、材
送力が解除された場合に（ステップ１１２）、その反動
で押し棒１２が後退しても、その後退分だけ計測するこ
とができる。例えば、リセット位置を０とし、後退した
距離をマイナス量として計測することができる。また、
加工中における押し棒１２の移動距離も同様にして表示
することができる。

【００２６】このように構成することで、寸法不良の製
品加工を未然に防止することができ、刃物１８の破損等
を防止することができる。実施の形態２ この棒材供給機２の棒材搬送量検出装置は上記実施の形
態１におけると略同様であり、図２及び図３に示される
ように、駆動装置の駆動力により棒材１４をその長手方
向に搬送する押し棒１２と、上記押し棒１２の移動距離
ｄを検出する移動距離検出手段とを具備するが、上記押
し棒１２の搬送開始から所定時間経過後、上記移動距離
検出手段により検出された移動距離ｄが予め設定された
適正移動距離Ｄよりも小さい場合に上記押し棒１２に前
進と後退のインチング動作を行わせるインチング手段を
具備した点において相違している。

【００２７】上記インチング手段は、上記ＣＰＵ２２の
出力信号により出力装置２３を介して送りモーター５を
小刻みに正逆転させ、押し棒１２を前方と後方とに寸動
させるようになっている。

【００２８】この棒材供給機２の棒材搬送量検出装置の
より具体的な構成について、そのＣＰＵ２２における処
理手順と共に図２，図３及び図１０に基づき説明する。
まず、操作者が、操作パネル３から、押し棒１２の適正
移動距離Ｄすなわち加工時の棒材設定長さと、適正移動
距離Ｄよりも長い移動距離ｄ₂ とを設定する（ステップ
２０１）。次に、加工機１からチャック開信号が入力さ
れると（ステップ２０２，ＹＥＳ）、押し棒１２が前進
を開始する（ステップ２０３）。

【００２９】この時、ローターリーエンコーダー２０の
カウント値である押し棒１２の移動距離ｄが移動距離ｄ
₂ すなわち棒材１４の有効加工長さをオーバーしたか否
かを判断し（ステップ２０４）、カウント値が設定値以
上の場合（ステップ２０４，ＹＥＳ）は送出量オーバー
のアラームが出力される（ステップ２０５）。これによ
り、送りモーター５の緊急停止、刃物１８の棒材１４か
らの離反、警報等の措置がなされることとなる。

【００３０】一方、カウント値が設定値に達しない場合
（ステップ２０４，ＮＯ）、ＣＰＵ２２が送出が完了し
たか否かを判断する（ステップ２０６）。送出完了か否
かはチャック開信号入力時より２〜３秒後にタイマーの
タイムアップによりＣＰＵ２２内で判断する。送出完了
の場合（ステップ２０６，ＹＥＳ）はインチング（寸
動）時間制御タイマーがタイムアップしたか否かを判断
し（ステップ２０７）、タイムアップの場合（ステップ
２０７，ＹＥＳ）は送出時間オーバーのアラームが出力
される（ステップ２０８）。これにより、上述したと同
様に送りモーター５の停止操作等がなされる。

【００３１】インチング時間制御タイマーがタイムアッ
プしていない場合（ステップ２０７，ＮＯ）は、押し棒
１２の移動距離ｄが適正移動距離Ｄに達しているか否か
を判断し（ステップ２０９）、達していないと判断した
場合（ステップ２０９，ＮＯ）には、押し棒１２をイン
チング動作させる。すなわち、まず押し棒１２の前進を
停止させ（ステップ２１０）、次に後退側にインチング
させた後（ステップ２１１）、停止させ（ステップ２１
２）、前進させる（ステップ２０３）。このインチング
動作を押し棒１２の移動距離ｄが適正移動距離Ｄに到達
するまでインチング時間制御タイマーのセット時間内で
繰り返す。

【００３２】押し棒１２の移動距離ｄが適正移動距離Ｄ
に到達した場合は（ステップ２０９，ＹＥＳ）、送出完
了信号を出力する（ステップ２１３）。送出完了信号
は、棒材供給機２から棒材加工機１に供給される。送出
完了信号が出力されている場合（ステップ２１３，ＹＥ
Ｓ）には、チャック開信号がオフか否かを判断し（ステ
ップ２１４）、チャック開信号がオフであると判断する
場合は（ステップ２１４，ＹＥＳ）、材送力が解除され
る前にカウンターのリセットとセットとを行なう（ステ
ップ２１５，２１６）。その後、押し棒１２による送出
力がオフとされ（ステップ２１７）、棒材１４の加工が
行われる（ステップ２１８）。製品加工が終了すると
（ステップ２１９）、上記ステップ２０２〜２１９が繰
り返される。

【００３３】なお、上記実施の形態１又は２のいずれに
おいても押し棒１２の駆動を送りチェーン１１以外の手
段によって行うことができ、例えばリードネジによって
押し棒１２を駆動し、リードネジを回転させる送りモー
ターにエンコーダー２０を取り付けるようにしてもよ
い。

【００３４】実施の形態３ この棒材供給機は、図４に示されるように、その本体中
に水平に配置された基台３６を有し、該基台３６上に同
じく水平に支持された押し棒用ガイドレール３７を有し
ている。該押し棒用ガイドレール３７の上には押し棒１
２が前後の押し棒用スライダー３８，３９を介して保持
されている。各押し棒用スライダー３８，３９は無端状
の送りチェーン１１により駆動されるようになってお
り、送りチェーン１１は押し棒用ガイドレール３７の前
後にそれぞれ軸支されたスプロケットホイール１０，９
に掛け渡されている。送りチェーン１１は、上記基台３
６上に配置された送りモーター５からプーリー６，７及
びベルト８を介して後側のスプロケットホイール９に動
力が伝達されることにより駆動されるようになってい
る。

【００３５】この棒材供給機の棒材搬送量検出装置にお
ける移動距離検出手段は、上記押し棒１２により駆動さ
れるようになっている。具体的には、図４乃至図８に示
されるように、ワイヤー、ケーブル等の伸縮し難い線材
等からなる無端体４０が後側の押し棒用スライダー３９
に連結され、押し棒用ガイドレール３７の前後端のブラ
ケット４１，４２上に軸支されたガイドプーリー４３
ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ間に掛け渡されている。こ
の場合、ガイドプーリー４３ｂ，４３ｃのみ設け他のガ
イドプーリー４３ａ，４３ｄは省略してもよく、または
四個以上設けるようにしてもよい。また、上記基台３６
上にはブラケット４４を介しロータリーエンコーダー２
０が取り付けられており、該ロータリーエンコーダー２
０の軸端に固着されたエンコーダー用プーリー４５に上
記無端体４０が掛けられている。このため、送りチェー
ン１１の駆動により押し棒１２が押し棒用ガイドレール
３７上を前後方向に移動すると、押し棒１２の移動に伴
って無端体４０もガイドプーリー４３ａ，４３ｂ，４３
ｃ，４３ｄに案内されつつ走行しロータリーエンコーダ
ー２０を駆動することとなる。

【００３６】また、上記エンコーダー用プーリー４５の
近傍には無端体４０の弛みを解消し無端体４０を該エン
コーダー用プーリー４５に一定巻き掛け角度で巻き付け
るためのテンションプーリー４６が配置されている。す
なわち、テンションプーリー４６は上記エンコーダー用
プーリー４５よりも後方において無端体４０を後方へ引
っ張るようになっており、テンションプーリー用スライ
ダー４７上に軸支され、該テンションプーリー用スライ
ダー４７はテンションプーリー用ガイドレール４８上に
摺動自在に支持され、該テンションプーリー用ガイドレ
ール４８は上記基台３６上のブラケット４４に片持ち状
に固定されている。そして、テンションプーリー用スラ
イダー４７とブラケット４４との間にはガス式スプリン
グ４９が介装されている。該ガス式スプリング４９の付
勢力によってテンションプーリー４６は常時走行体に張
力を加えるようになっている。ガス式スプリング４９
は、シリンダー４９ａ内にガスを封入し、シリンダー４
９ａ内のピストンの両側に加わるガス圧の差でピストン
ロッド４９ｂを一方向に付勢してなるものである。もち
ろんガス式スプリング４９に代え通常のコイルスプリン
グを用いることもできる。また、上記エンコーダー用プ
ーリー４５とテンションプーリー４６との位置を入れ替
え、ガス式スプリング４９を図５におけると逆向きにセ
ットするようにしてもよい。

【００３７】しかして、送りチェーン１１の駆動により
押し棒１２が前進すると、押し棒１２の進行に伴って無
端体４０が走行し、ロータリーエンコーダー２０が押し
棒１２の移動距離ｄを検出することとなる。このように
ロータリーエンコーダー２０は押し棒１２によって駆動
されるので、押し棒１２の移動距離ｄを正確に検出する
ことができる。

【００３８】この棒材供給機２における棒材搬送量検出
装置のその他の構成は上記実施の形態１又は２と同様で
あり、上記押し棒１２によって駆動されるロータリーエ
ンコーダー２０からの信号が入力装置２１（図３参照）
に入力されることになる。

【００３９】なお、上記押し棒１２の駆動は送りチェー
ン１１以外の手段によっても行うことができ、例えばリ
ードネジによって送ることもできる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、押し棒の適正
移動距離を予め設定し移動距離検出手段により検出した
移動距離が適正移動距離に達しない場合に搬送量不足の
アラーム処理を行うので、棒材が適正移動距離に等しい
長さだけ送られた場合にのみ棒材を加工することがで
き、従って良品中に不良品が混じる等の不都合を防止す
ることができる。

【００４１】請求項２の発明によれば、例えば主軸のチ
ャックの開きが悪く棒材の送りが不十分である場合、主
軸内に付着した切粉等による棒材の送りが不十分である
場合、送りチェーン、ガイドレール等に押し棒が引っ掛
かっている場合等であっても、アラーム処理前にインチ
ングにより棒材の送りを修正することができ、従って棒
材供給機をできるだけ停止させないようにして稼働率を
向上することができる。

【００４２】請求項３の発明によれば、押し棒によって
移動距離検出手段を駆動するので、旋盤のストッパーに
切粉等が付着して棒材がストッパーに完全に当たらない
場合、押し棒を駆動する送りチェーンに弛みが生じてい
る場合等においても、押し棒の移動距離を正確に検出
し、適正な加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】棒材供給機と棒材加工機の概要を示す正面図で
ある。

【図２】棒材供給装置の機構の概略図である。

【図３】棒材搬送量検出装置のブロック図である。

【図４】棒材供給機の他の実施の形態を示す正面図であ
る。

【図５】上記棒材供給機のテンションプーリー近傍の部
分切欠正面図である。

【図６】上記棒材供給機のテンションプーリー近傍の部
分切欠平面図である。

【図７】図５中ＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。

【図８】図６中ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。

【図９】棒材搬送量検出装置の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図１０】棒材搬送量検出装置の他の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１２…押し棒 １４…棒材 ｄ…移動距離 Ｄ…適正移動距離

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動装置の駆動力により棒材をその長手
   方向に搬送する押し棒と、上記押し棒の移動距離を検出
   する移動距離検出手段と、上記移動距離検出手段により
   検出された移動距離が予め設定された適正移動距離に達
   しない場合に搬送量不足のアラーム処理を行うアラーム
   手段とを具備したことを特徴とする棒材供給機の棒材搬
   送量検出装置。
2. 【請求項２】 駆動装置の駆動力により棒材をその長手
   方向に搬送する押し棒と、上記押し棒の移動距離を検出
   する移動距離検出手段と、上記押し棒の搬送開始から所
   定時間経過後、上記移動距離検出手段により検出された
   移動距離が予め設定された適正移動距離に達しない場合
   に上記押し棒に前進と後退のインチング動作を行わせる
   インチング手段とを具備したことを特徴とする棒材供給
   機の棒材搬送量検出装置。
3. 【請求項３】 上記移動距離検出手段が、上記押し棒に
   よって駆動されることを特徴とする請求項１又は２記載
   の棒材供給機の棒材搬送量検出装置。