JPS6043242B2 - 自動工作機械のための素材制御装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は細長い素材を加工する自動工作機械、例えは
自動鍜造機械等に対して該素材を所定長の加工片として
供給する、自動工作機械のための素材制御装置に関し、
特に、切断位置に設けられて所定長の加工片をつくるた
め細長い素材に対して繰返しの加工を行なう素材切断装
置と、切断された加工片を自動工作機械へ運ぷ把持装置
と、所定長に等しい長さずつ細長い素材を切断位置に間
欠的に送る素材送り装置と、把持装置の作動を制御して
その不作動時には加工片のはね出しを行わせる制御装置
とを含む、形式の自動工作機械のための素材制御装置に
関する。

（従来の技術） Ｊ 自動工作機械としては金属棒材又は線材を加工する
熱間鍜造機、冷間成形機、自動ねじ製造機、プレス機械
などがある。

自動工作機械は所定長の加工片を受取り、加工用又は成
形用工具を使用して所定の加工を行うものであるから、
供給される加工片が所定の寸法を持つていないときには
所望の製品が得られないばかりでなく、機械が損傷する
おそれもある。

一般に棒材、線材などの細長い素材の場合にはその両端
部に近い位置で寸法的および組織的に不均一の部分があ
り、これらの部分から切断された加工片を自動工作機械
に供給すると前述不具合が発生するのて各端部付近の数
個の加工片をはね出して自動工作機械に供給されないよ
うにすることが知られている。米国特許第第３２８９５
０８号明細書には前述形式の自動工作機械のための素材
制御装置が示されている。

（発明が解決しようとする問題点） 米国特許第３２８９５０８号明細書においてはある長さ
の素材の前端部の通過を感知して切断動作が開始され、
所定回の切断動作が終了するまで把持装置を不作動とし
てはね出しを行なわせ、その後、所定回の切断動作の間
は把持装置を作動状態とし、所定回の切断動作終了後再
び把持装置を不作動として、はね出しを行わせるから、
素材の長さおよび加工片の長さによつて調整を変えなけ
ればならなないという問題点がある。

本発明は上述問題点を解決し、加工片の長さおよび素材
の長さを変えたときに再調整の必要のない素材制御装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明によれば、切断
位置に設けられて所定長一の加工片をつくるため細長い
素材に対して繰返しの切断操作を行なう素材切断装置と
、切断された加工片を自動工作機械へ運ぶ把持装置と、
前記所定長に等しい長さずつ該細長い素材を切断位置に
間欠的に送る素材送り装置と、把持装置の作動を．制御
してその不作動時には加工片のはね出しを行わせる制御
装置とを含む形式の自動工作機械のための素材制御装置
において、制御装置が、細長い素材の進路内で切断位置
から所定距離だけ離れた制御位置にあつて該制御位く置
における細長い素材の前端および後端の通過を感知しそ
れぞれ検知信号を発生させる感知装置と、制御位置に設
けられて細長い素材の前端が該制御位置を通過した直後
からの該細長い素材の移動量を測定しこの移動量を前記
所定長とは無関係な一定移動量ごとに発されるパルス信
号の形で出力する測定装置ど一感知装置が細長い素材の
前端の通過を感知したときに発する検知信号によりパル
ス信号の計数を開始するカウンタを備え、該カウンタが
所定数のパルス信号を計数したときに把持装置を作動状
態とし感知装置の該細長い素材の後端の通過を感知した
検知信号に応答して把持装置を不作動とする制御機構と
を含む、自動工作機フ械のための素材制御装置が提供さ
れる。

素材の前端および後端の通過を感知する感知装置は望ま
しくは該素材の進行方向に対して横方向に荷重を加える
装置と素材が該横方向に偏位しないようにする支持装置
と素材が横方向に偏位した７ことを検知しおよび素材が
荷重を加える装置と係合したことを検知する検知装置と
を含むものとする。

これは機械的に素材の端部の通過を感知することができ
、熱、さび等による影響をうけることがなく、信頼性が
高く、光学式、放射式などの感ノ知装置に比して安価で
頑丈である。（実施例） 図示する実施例において、細長い素材１０は動力送りロ
ーラ１１（素材送り装置）によつてヒータ装置１２を通
してて引張られ、素材切断装置（カッタ装置）１３へ送
られる。

カッタ装置１３は、矢印１７の方向に往復運動可能なり
ツタ部材１６と、カッタ部材１６と共働してカッタ部材
が前進（第１図斜左下方に運動）したときに素材の切断
を行う静止のカッタ部材（第１図鎖線で示す）とを含ん
でいる。なお図において鎖線の円は静止のカッタ部材に
設けた工具取付用貫通孔を示し、該貫通孔内に素材１０
の外径にほく対応する内径を有する工具（図示しない）
が取付けられ、これ力幼ツタ部材１６と共働する。素材
１０とこの円との位置関係は正しく示されていない。カ
ッタ部材の後退位置（図示する実線位置）において素材
１０は送りローラ１１によつて送られてその前方端（第
１図龜おいて右下方端）が切断される加工片１４の長さ
を決定するためのゲージ（図示しない）に当接する。送
りローラ１１はカッタ部材１６が後退位置にあるときに
のみ素材１０を送るように間欠的に動作する。なお、図
において切断された加工片１４の長さは著しく短く示さ
れているが、実際の比率を示していない。切断された加
工片１４は引つ＼゛く加工のため図示しない位置に移送
される。

切断動作の間素材を把持し且つ引つくく加工のために送
られるときに加工片を把持する把持装置１８が設けられ
ている。把持装置１８作動のときすなわち正常作動を行
わないときには加工片１４は引つＳＸ加工のため送られ
ることがなく、従つて生産ラインからはね出される。一
般にある長さの素材はその両端部近傍では材質、寸法な
どについて不均一である場合が多いので、それらの部分
から切断された加工片が引つＳＸ加工のために送られな
いようにはね出しを行う必要がある。通常は素材の前端
部および後端部から数個の加工片をはね出せば十分であ
る。送りローラ１１とヒータ装置１２との間に感知およ
び測定装置１９がある。

感知および測定装置１９がある。感知および測定装置１
９はシャフト２６に支持されて回転する支持および運動
測定用のローラ２４と、ローラ２４に対向して図示実施
例で素材１０の上側部と係合して素材１０をローラ２４
に押付ける負荷ローラ２７と、感知ローラ３４とを含む
。負荷ローラ２７はピボット軸３１に支持されたアーム
軸２９のアーム２８に回転支持され、アーム軸２９の別
のアームに作用するばね３０によつてローラ２４に近づ
く方向に押付けられている。負荷ローラ２７は図示の如
く■字形の溝を持つものとすることが望ましい。ローラ
２４は円筒状であつてその回転運動が素材１０の直径の
影響を受けないようになされている。ローラ２４の軸２
６にパルス発生器３２が連結されて、軸２６が所定の角
度だけ回転する毎にパルスを発生する。望ましい実施例
においてパルス発生器３２は軸２６の１回転毎に１５０
個のパルスを発生し、ローラ２４は直径約８．９９ｃ７
７！（３．５インチ）である。従つて素材１０が約１．
８６ｗｆＬ（約０．０７３インチ）運動する毎に１個の
パルスが発生する。なおローラ２７は素材１０とローラ
２４との間のスリップを防止する。感知ローラ３４は軸
３８に回転支持されたアーム軸３７のアーム３６に回転
支持され、ばね３９によつて素材１０に押しつけられて
いる。素材１０の後端がローラ２４を通過すると素材１
０はローラ３４の押付力によつて下方に下り（第１図鎖
線位置）、感知ローラ３４も軸３８のまわりで揺動して
下方に下る（第２図参照）。この運動はスイッチ４１，
４２によつて検出され、制御機構（制御回路）２３に導
線４７を経て信号が送られる。なお、制御機構２３は導
線３３によつてパルス発生器３２にも連結されており、
パルス発生器３２からのパルス信号は制御機構２３内の
図示しないカウンタに供給される。

正常作動時には第２図に示すように１つの素材１０の後
端４９がローラ２４，２７を通過して感知ローラ３４が
下つたとき、つぎの素材１０の前端が後端４９に接して
送られてきており、ローラ３４の下降量は比較的小であ
つて、両素材１０の係合が外れることはない。

つぎの素材１０が第２図の位置からさらに前進すると感
知ローラ３４はもとの位置に復帰する。ローラ３４がつ
ぎの素材の前端４８によつて第１図実線位置に復帰する
とスイッチ４１，４２は第１図の位置に戻り、カウンタ
はパルス発生器３２によつて発生されたパルス数の計数
を開始する。カウンタによつて計数されるパルス数は１
つの素材の前端が制御位置を通過した時期以後の該制御
位置を通つて動いた素材の長さを表す。感知および測定
装置１９の前方に前述送りローラ１１が配置されるが、
図示実施例ではこれは２対の前後方向に間隔をおかれた
ローラ（後方のものを４３，４４として示す）として示
され、両対のローラの間に補助センサ２２が配置される
。

補助センサ２２は１つの素材の後端に引つＳ゛いてつ・
ぎの素材の前端が送られない場合に検知を行うもので、
ばね６７の力を受けたレバー６８に設けられたブロック
６６が素材１０に横方向に押しつけられて摺動接触して
いる。素材１０が存在しないとレバー６８は第第１図時
計方向に揺動し、その．運動はスイッチ６９、導線７１
を介して制御機構２３によつて検出される。送りローラ
１１の後方の１対のローラ４３，４４のうちのローラ４
４は例えば流体圧で作動するアクチュエータ６５によつ
て対向するローラ４３ノに向う力を受けている。

素材１０が引つＳ゛いて送られない場合、すなわちロー
ラ４３，４４の位置に素材が存在しなくなるとローラ４
３，４４間の間隔が過小となつて新しい素材の前端が円
滑にローラ４３，４４間に入りこまないおそれがあるの
で、アクチュエータ６５は導線６５ａによつて制御機構
２３に連結され、、新しい素材の前端４８（第２図）が
ローラ３４を第１図実線位置に復帰せしめた後、所定の
パルス数が検出されるとアクチュエータ６５が作動して
ローラ４４を第１図破線位置とする。なお素材の前端が
確実にローラ４３，４４の位置を通過した後、ローラ４
４は正常位置、すなわちローラ４３に向う押しつけ位置
をとる。素材把持装置１８は、往復運動するカッタ部材
１６に軸５１のまわりで揺動可能に設けられたレバー５
０と、レバー５０の一端として構成されてカッタ部材１
６と共働して切断時に素材を把持し且つ正常作動時には
例えばカッタ部材１６の最前進位置て把持を解放して切
断された加工片１４を図示しないつぎの工程に送る（こ
の位置を移送位置と名付ける）と共にはね出しを行う必
要があるときには移先位置において解放を行わずに例え
ばカッタ部材１６の最後方位置で解放する（この位置を
はね出し位置と名付ける）把持部（第１図で数字１８と
して示す端部）と、レバー５０の他端に設けられたロー
ラ５３と、レバー５０に第１図反時計方向の押付力を与
えるばね５２と、レバー５０の揺動運動を制御するアク
チュエータ５９と、カッタ部材１６の往復運動に伴うロ
ーラ５３の往復運動時にローラ５３と係合してアクチュ
エータ５８の動作をレバー５８に伝達するトラック部材
５４とを含む。

トラック部材５４は軸５７のまわりに揺動するレバーと
して示される。なお、前述説明において移送位置はカッ
タ部材１６の最前一進位置であつて、はね出し位置はカ
ッタ部材１６の後進位置であるとしたが逆とすることも
できる。図示正常の把持位置においてアクチュエータ５
８のピストンロッド５９は収縮位置にあつてばね５２の
力によつてレバー５０は加工片を把持す．る。アクチュ
エータ５８が弁６１の操作によつて作動せしめられると
ピストンロッド５９は伸長してレバー５０はばね５２に
抗して第１図時計方向に揺動し把持は解放される。弁６
１は導線６２を介して制御装置２３に連結される。図示
実施例の作動はつぎのとおりである。

なお、説明を簡略化するために把持装置１８ははね出し
を行うときは不作動であり、切断した加工片をつぎの加
工のために移送するときは正常に作動するものであると
するが、勿論、移送のためには当然加工片を解放するこ
とが必要であり、切断も把持状態で行うことが望ましい
ので、把持、解放は切断、移送、はね出しのそれぞれの
作業に関連して行われるものである。概略的には図示実
施例において、或る長さの素材１０が素材送り装置の送
りローラ１１によつて間欠的に素材切断装置１３に送ら
れ、素材切断装置は素材の前端部から各回ごとに所定長
の加工片１４を切断し、切断された加工片１４は把持装
置１８により引つＳＸ加工位置（図示しない）に移送さ
れる。

素材の移動量は測定装置（測定ローラ２４、パルス発生
器３２）によりパルス数として測定され、制御機構２３
に設けたカウンタによつて計測されるが、パルス数は切
断される加工片の長さに無関係に決定される。或る長さ
の素材の後端４９が制御位置（測定ローラ２４）を通過
するとこの運動が感知ローラ３４によつて感知され、感
知スイッチ４１から信号が制御機構２３に供給゛される
。素材１０の後端４９が制御位置を通過したことが感知
ローラ３４によつて感知されると把持装置１８が解放さ
れて、切断された加工片は移送位置に送られなくなる。

これによつて素材の後端から切断された加工片の複数個
について、はね出しが行われ、寸法的又は材質的に不良
な加工片が引つＳＸ加工位置へ送られることが防止され
る。なお、これは感知ローラ３４の感知の直後に行つて
もよく、制御機構２３内に適宜の遅れ回路を設けてはね
出し作動を遅らせることもできる。本明細書において、
はね出し動作は把持装置１８を不作動することによつて
行われ、次の加工工程へ切断された加工片を移送する動
作は把持装置１８を正常の作動状態とすることによつて
行われるものとしたが、これは加工片の解放、把持と直
接関連しない。

すなわち、本来移送のためには把持を解放することが必
要であり、また、はね出し位置が加工片の切断位置に限
定される必要がないことは明らかであり、さらに、加工
片の切断時には何等かの装置によつて素材の切断される
部分を拘束することも広く行われていることであり、図
示実施例においては、はね出し作動と次の工程に加工片
の移送作動とは切断装置１３の作動に関連して把持装置
の把持動作および又は解放動作の夕イミングが異なる如
く制御が行なわれる。通常は第２図に示す如く１つの素
材の後端４９の通過に引つＳ゛いて次の素材の前端４８
がローラ２４，２７，２８を通過する。

素材の後端４９の通過によつて制御機構２３のカウンタ
がリセットされ、素材の前端４８の通過によつてカウン
タによるパルス数の積算が開始される。このとき前述の
如く把持装置１８には不作動の指令が与えられているが
、これは素材の前端４８が通過後所定の距離（所定のパ
ルス数）だけ素材が前進するまで継続する。感知および
測定装置１９と切断装置１３との距離を第１の所定長さ
と定めれば素材の後端部から切断されはね出される加工
片の長さの和は第１の所定長さよりも小である。

また、次の素材の前端４８が感知および測定装置１９を
通過後に把持装置１８に正常作動の指令が与えられるま
で次の素材が前進する前述所定の距離は第１の所定長さ
よりも大である。第１図において切断された加工片１４
と第１の所定長さとの比は１５以上として示されるが実
際には各端部からはね出される加工片は数個程度で十分
である。１つの素材の後端部に引つＳ゛いて次の素材の
前端部が送られない楊合には制御機構２３はこれを検知
し、所定数の送りおよび切断動作を行つた後に装置を停
止させる。

把持装置１８は正常な作動を行わない状態すなわち不作
動の状態に保持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による素材制御装置の概略は斜視図、第
２図はその部分的側面図として示す動作説明図。 １０・・・・・素材、１１・・・・・・素材送り装置（
送りローラ）、１３・・・・・素材切断装置、１４・・
・・・・加工片、１６・・・・・・カッタ部材、１８・
・・・・把持装置、１９・・・・・・感知および測定装
置、２１・・・・・補助ローラ、２２・・・・・・補助
センサ、２３・・・・・・制御機構、２４・・・・・・
測定用ローラ、３２・・・・・・パルス発生器、３４・
・・・・・感知ローラ、４１，４２・・・・スイッチ、
４ノ３，４４・・・・・・ローラ、５８・・・・・・ア
クチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 切断位置に設けられて所定長の加工片をつくるため
   細長い素材に対して繰返しの切断操作を行なう素材切断
   装置と、切断された加工片を自動工作機械へ運ぶ把持装
   置と、前記所定長に等しい長さずつ該細長い素材を切断
   位置に間欠的に送る素材送り装置と、把持装置の作動を
   制御してその不作動時には加工片のはね出しを行なわせ
   る制御装置とを含む、自動工作機械のための素材制御装
   置において、前記制御装置が、前記細長い素材の進路内
   で切断位置から所定距離だけ離れた制御位置にあつて該
   制御位置における細長い素材の前端および後端の通過を
   感知しそれぞれ検知信号を発生させる感知装置と、制御
   位置に設けられて前記細長い素材の前端が該制御位置を
   通過した直後からの該細長い素材の移動量を測定しこの
   移動量を前記所定長とは無関係な一定移動量ごとにパル
   ス信号の形で出力する測定装置と、感知装置が細長い素
   材の前端の通過を感知したときに発する検知信号により
   前記パルス信号の計数を開始するカウンタを備え、該カ
   ウンタが所定数のパルス信号を計数したときに把持装置
   を作動状態とし感知装置の該細長い素材の後端の通過を
   感知した検知信号に応答して把持装置を不作動とする制
   御機構とを含む、自動工作機械のための素材制御装置。