CN100506442C - 数控自动车床的棒材供给装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在对端材那样的短尺寸棒材进行加工时,加工成本也不会升高,适于进行棒材加工的结构简单的棒材供给装置。该装置设有:在主轴230的轴线C上提供棒材w的储料器(12),安装于主轴箱(220)上的基体(10),设置于基体(10)上、在轴线C上进退移动自如、同时推压储料器(12)提供的棒材W的推杆(15),设置于基体(10)上、引导推杆(15)的进退移动的推杆导向构件(11),以及在基体(10)上配置于储料器(12)的后方且轴线C的两侧、在轴线C上夹持推杆(15)的多个辊;多个辊中的一个,是利用设置于上述基体上的驱动体驱动旋转的驱动辊(135),除了该驱动辊(135)以外的其他辊中的至少一个,构成与推杆(15)无滑动旋转的从动辊(132),具备检测从动辊(132)的旋转的旋转检测手段(133)。
Description
技术领域
本发明涉及一边将棒材向数控自动车床的主轴的贯通孔送出一边进行加工用的棒材供给装置。
背景技术
在数控自动车床等数控工作设备中,加工比较小的产品时,有时候使用长尺寸的棒材作为素材。作为使用数控自动车床的这种加工方法,以往已知有:利用棒材供给装置从数控自动车床的后方将棒材提供到加工部位,使棒材与主轴一起旋转,将棒材的前端部切削加工为规定形状的技术(例如参照专利文献1)。
专利文献1:特开2001—246502号公报(参照图1和说明书第[0008]段的记载)。
图14涉及如上所述的棒材供给装置的一个已有技术的例子,是说明其总体结构的俯视图。
另外,图14所示的具备棒材供给装置的数控自动车床,设有:在与主轴轴线C相同的方向上进退移动自如的主轴230以及配置于该主轴230前方的导向轴衬232,在使从主轴230突出的棒材W的前端支持于导向轴衬232的状态下,利用加工工具对进行加工。
如图14所示,棒材供给装置3独立于数控自动车床构成,配置于上述数控车床的后方(图14的纸面左方),设有推动长尺寸棒材W的推杆350以及使该推杆350进退移动的驱动手段360。驱动手段360,设有:能够进行精密的转动角度位置调整的步进电动机或伺服电动机等驱动体361、借助于该驱动体361进行旋转的驱动皮带轮362、在与该驱动皮带轮362相对的位置上配置的从动皮带轮363以及卷绕在驱动皮带轮362和从动皮带轮363之间的皮带或链条等无端部索道364,推杆350被连接于该无端部索道364。而且,通过在将棒材W的后端可旋转地夹持于推杆350前端(图14中纸面的右端)的三脚卡盘351上的状态下使驱动体361进行驱动,在无端部索道364行走的同时,推杆350在主轴轴线上进退移动,将棒材W提供给主轴230。
但是,上述棒材供给装置,由于使棒材进退移动用的机构复杂,存在着大型化且价格高的问题。
另外,在如上所述的具备导向轴衬232的数控自动车床中,由于导向轴衬232与主轴230的卡盘231的位置关系以及加工的零部件的长度和切断宽度等因素的限制,超过这些因素的限制时不能够加工,因此残留作为端材的必须废弃的短尺寸棒材。
图15表示用带导向轴衬的数控自动车床进行棒材加工时的棒材W加工结束时的情况,在导向轴衬232与主轴230的卡盘231之间,残留作为端材的短尺寸棒材(以下将这样的短尺寸棒材记为“棒材w”,以区别于长尺寸的“棒材W”)。
该棒材w的长度1,是利用切断工具T3切断产品P的棒材w的前端到卡盘231为止的距离、卡盘231夹持棒材w的夹持长度、卡盘231到推杆350前端为止的距离以及推杆350被三角卡盘351夹持的夹持长度之和。
这样,在具有导向轴衬232的数控自动车床中,尽管还能够生产产品P,但是不能够加工的长度1的棒材w被剩下,因此存在导致材料的成品率下降的问题。
还有,将这样的棒材w利用不具有导向轴衬的其他数控自动车床进行加工也是可能的,但是如果使用如上所述的具有复杂结构的已有棒材供给装置,则会有棒材w的加工成本变高的新问题产生。
因此,为了谋求如上述那样的棒材供给装置的简单化和小型化,从棒材供给装置中去掉链条或皮带等无端部索道,用相对配置的两个辊夹持棒材,通过上述辊的旋转使棒材进退移动的技术被提出(例如参照专利文献2、3)。
专利文献2:特开平7—60503号公报(参照图2以及说明书第[0010]段的记载)
专利文献3:特开2002—187001号公报(参照图2以及说明书第[0015]段的记载)
在上述专利文献2记载的技术中,从其图2可知,用相对配置的两个传送辊4、4夹持棒材,利用该传送辊4、4的旋转输送作为被加工物的棒材。
另外,在专利文献3记载的技术中,根据其图3可知,也是利用夹持棒材的两个传送辊8a、8b输送棒材。在该专利文献3记载的技术中,传送辊8a、8b都连接于驱动电动机43,驱动电动机43来的驱动力被传递到两个传送辊8a、8b上。而且,在对棒材进行加工时,如图6所示,使传送辊8a、8b退避到不影响棒材的位置上。
发明内容
但是上述专利文献2、3记载的技术都是利用传送辊直接输送作为被加工物的棒材的技术,不适合于在切削加工中将作为端材的短尺寸棒材或棒材的剖面形状为圆形以外的材料、例如三角形、四边形或六边形等具有多边形剖面的棒材向主轴提供。另外,特别是在专利文献3记载的技术中,不要链条或皮带等无端部索道,虽然能够谋求棒材供给装置总体的小型化,但是,需要在传送辊8a、8b双方平衡地分配驱动力用的机构和在棒材加工开始时使传送辊8a、8b双方退避远离棒材用的机构,因此反而有结构变得复杂的缺点。
本发明一举解决这些已有技术存在的问题,目的在于提供一种结构简单的棒材供给装置,特别是提供能够谋求可加工具有多边形剖面形状的棒材和端材那样的短尺寸棒材的数控自动车床的小型化和廉价化的棒材供给装置。
为了解决上述存在问题,本发明是配置在数控自动车床的后方,将棒材送往转动自如地支持于上述数控自动车床的主轴箱的主轴的贯通孔,对从所述主轴的前端突出的所述棒材,用安装于刀架上的工具进行加工用的棒材供给装置,设有:在所述主轴的轴线上提供棒材的储料器,设置于该储料器的后方、在所述主轴的轴线上进退移动的推杆,引导该推杆的进退移动的推杆导向构件,以及配置于所述储料器的后方且所述轴线两侧、在所述轴线上夹持所述推杆的多个辊;所述多个辊中的一个是借助于驱动体转动的驱动辊,除了该驱动辊以外的其他辊中的至少一个构成与所述推杆无滑动旋转的从动辊,具备检测所述从动辊的旋转的旋转检测手段。
如果采用这样的结构,推杆在被两个辊夹持的状态下进退移动。棒材被该推杆推动着前进。在本发明中,只要上述多个辊中的一个是利用驱动体旋转驱动的驱动辊即可,因此能够将使推杆进退移动的驱动手段简单化和小型化。因此,推杆供给装置能够实现小型化和轻量化。
另外,在本发明中,在数控自动车床的固定主轴箱或移动主轴箱上安装棒材供给装置并形成一整体,能够谋求进行棒材加工的数控自动车床的小型化和廉价化。例如,也可以将所述推杆、所述推杆导向构件、所述多个辊以及所述驱动体,设置于成一整体安装于主轴箱的基体上。
在本发明中,可以将所述储料器独立于所述数控自动车床设置,也可以与所述数控车床成一整体设置。例如,在所述储料器具有,贮存所述材料的贮存部和从该贮存部向所述主轴的轴线上提供所述材料的供给机构的情况下,也可以将所述贮存部和所述供给机构中的至少一个设置于所述基体上。也就是说,也可以将所述贮存部和所述供给机构两者安装于所述基体上,又可以将所述贮存部与所述供给机构分离,仅将所述贮存部安装于所述基体上。
另外,在本发明中,也可以设置在对所述推杆的进退移动进行限制时,使所述驱动体与所述推杆之间产生滑动的滑动手段。
在这种情况下,也可以所述驱动辊可相对于所述驱动体的旋转轴旋转自如地设置,所述滑动手段具有与所述旋转轴形成一体旋转的旋转体以及以规定的压力相对按压该旋转体和所述驱动辊的按压手段。
如果采用这种结构,通过棒材与停止器接触等方式使推杆的进退移动受到限制时,从动辊检测出推杆停止,同时,驱动辊与电动机的驱动轴之间由滑动手段产生滑动,因此,不需要对电动机施加一定负载以上的情况进行检测的负载检测手段,能够进一步简化棒材供给装置的结构。
还有,也可以在所述储料器的前方设置检测所述棒材的前端的检测手段。
采用这种结构,则能够在检测手段检测出棒材的前端之后,求出从动辊的旋转角,以此能够一直监视棒材的前端位置。
另外,也可以设置有在所述推杆的一端后退到规定的后退位置时,限制所述推杆移动的后退限制手段。
如果采用这种结构,能够根据推杆的长度与利用后退限制手段对移动进行限制时的推杆的最大后退位置的关系,一直监视推杆的前端位置。
另外,通过与设置在储料器前方的所述检测手段的组合,能够求出棒材的长度。
进而,在本发明中也可以设置有在所述推杆的另一端前进到规定的前进位置时,限制所述推杆移动的前进限制手段。
如果采用这种结构,则即使是不了解棒材的长度,也能够在推杆的另一端到达规定的前进位置时,判定进一步进行棒材加工是不可能的,而准备下一支棒材。
本发明的棒材供给装置适于提供比主轴长度短的尺寸的棒材,例如适于其他数控自动车床不能够加工的端材那样的短尺寸棒材的加工。进而,本发明的棒材供给装置不是利用传送辊直接传送作为被加工物的棒材的装置,因此不限于圆形,也能够使用于三角形、四边形或六角形等具有多边形剖面形状的棒材的加工。
另外,本发明又可以是在所述主轴的轴线上设置具有使从所述储料器送出的棒材以与所述推杆接触的状态暂时待机的待机部及在主轴轴线上使所述棒材定位的定位部的棒材支持手段。
如果采用这种结构,则可以在推杆后退的中途从储料器向主轴轴线送出棒材,在接近主轴轴线的位置使下一次加工的棒材待机。因此,能够缩短棒材供给的时间,能够缩短加工时间。
本发明由于如上所述构成,因此能够使棒材供给装置的结构变得极为简单,而且能够实现小型化和轻量化。而且,借助于此,能够将棒材供给装置安装于主轴箱上使其形成一体,能够谋求使具备棒材供给装置的数控自动车床紧凑化和廉价化。另外,本发明的棒材供给装置,也适合于加工端材那样的短尺寸棒材和具有多边形剖面形状的棒材。
附图说明
图1涉及本发明的棒材供给装置的一实施形态,是说明其总体结构的正视图。
图2是使推杆进退移动的推杆输送部的详细说明用的正视图。
图3是图2的推杆输送部的侧视图。
图4是用于说明引导推杆进退移动用的导向构件结构的正视图。
图5是说明求该实施形态的棒材供给装置中棒材w的长度的原理的示意图。
图6是说明该实施形态中棒材供给装置的作用的流程图。
图7是说明该实施形态中棒材供给装置的作用的说明图。
图8是说明该实施形态中棒材供给装置的作用的说明图,是图7的续图。
图9是说明主轴固定型的第2实施形态的棒材供给装置作用的流程图。
图10是说明该实施形态的棒材供给装置的作用的说明图。
图11是说明该实施形态中棒材供给装置的作用的说明图,是图7的续图。
图12是说明该实施形态中棒材供给装置的作用的说明图,是图11的续图。
图13表示棒材支持手段的一个例子。
图14涉及棒材供给装置的已有技术的一个例子,是说明其总体结构的俯视图。
图15表示以带有导向轴衬的数控自动车床进行棒材加工时,在导向轴衬与主轴的卡盘之间作为端材的短尺寸棒材残留的情况。
符号说明
1 棒材供给装置
10 基体
11 导向构件
111 导向构件主体
112 停止器(后退限制手段)
113 检测开关
114 检测开关(前进限制手段)
12 储料器
13 推杆输送部
15 推杆
16 传感器
17 棒材承接构件
2 数控自动车床
210 刀架
220 主轴箱
230 主轴
231 卡盘
w 棒材(端材)
w’ 残留材料
W 棒材
具体实施方式
下面参照附图对适合本发明的一实施形态进行详细说明。
图1涉及本发明的棒材供给装置的第一实施形态,是说明其总体结构的正视图。
还有,在以下说明中“前”是指设置有夹持棒材的卡盘的主轴的前端侧,即指图1中的右侧,“后”是指图1中的左侧。另外,在以下说明中,数控自动车床作为具有在与主轴轴线C相同的方向(Z轴方向)上移动自如的主轴箱的主轴移动型自动车床进行说明。
[数控自动车床的概略说明]
在数控自动车床2的主轴箱220上,旋转自如地支持着在与主轴轴线C相同方向上具有贯通孔230a的主轴230。棒材w,从主轴230的后端插入贯通孔230a,插入并通过贯通孔230a,被引导到主轴230的前端。在主轴230的前端设置夹持棒材w用的卡盘231,借助于该卡盘231的夹持,棒材w与主轴230成一整体旋转。另外,在主轴230的前端侧上方,设置安装有多个工具、能够使规定的工具分度到棒材w的加工位置上的刀架210,借助于该刀架210上安装的工具对棒材w进行加工。
[棒材供给装置的总体结构的说明]
棒材供给装置1具有:设置于主轴箱220后方的、独立于主轴箱220的基体10,设置于该基体10上、从后方推动棒材w将其插入贯通孔230a的推杆15,使该推杆15在主轴轴线C上进退移动的推杆输送部13,设置于该推杆输送部13与主轴箱220之间、具备贮存多支棒材w的贮存部和从该贮存部将棒材w一支一支提供到主轴轴线C上的供给机构的储料器12,以及设置于推杆输送部13的后方、引导推杆15的进退移动的筒状的导向构件11。
另外,推杆15的直径,以与棒材w的外径大致相同或比其稍小为佳。另外,在本实施形态中储料器12,其贮存棒材w的贮存部和在将棒材w一支一支提供到主轴轴线C上的供给机构两者是独立于主轴箱220和基体10另行设置的。
[推杆输送部的结构的说明]
图2是使推杆15在主轴轴线C上进退移动的推杆输送部13的详细说明用的部分放大正视图。图3是图2的推杆输送部13的侧视图。
如图所示,推杆输送部13具有:安装于棒材供给装置1的基体10上的支持体131,以及旋转自如地设置于该支持体131上、从上下夹持推杆15的两个辊,即下侧的驱动辊135和上侧的从动辊132。
在支持体131的前后两侧上,形成在主轴轴线C上为推杆15导向的导向孔131a。驱动辊135与从动辊132,从上下以大致相同的力夹持插入并通过导向孔131a后定位于主轴轴线C上的推杆15。
驱动辊135是对推杆15提供推进力,使其在主轴轴线C上进退移动的构件,通过轴承137a转动自如地支持于安装在支持体131下侧的旋转轴137的一端上。旋转轴137,借助于轴承138a转动自如地支持于设置在支持体131下侧的支持部138上。另外,在支持体131上安装作为驱动体的电动机M,该电动机M的未图示的驱动轴,在相同轴线上与旋转轴137的另一端连接。
旋转轴137与驱动辊135,借助于设置在旋转轴137的一端侧上的滑动(slip)机构140,通常成一整体旋转。滑动机构140具有:从旋转轴137的一端突出于旋转轴137的轴线上的轴部141、拧在该轴部141前端的螺丝部上的双螺母145以及安装于轴部141的基部的圆盘状离合器板142。
离合器板142,利用滑键147安装于轴部141,在与旋转轴137的轴线相同的方向上进退移动自如地、且始终与旋转轴137形成一体地旋转。另外,在面向驱动辊135的离合器板142的一个面的周边上,以均匀的间隔设置多个与驱动辊135接触的接触构件144。
离合器板142与双螺母145之间的轴部141上,嵌装弹簧143,借助于该弹簧143以规定的作用力一直将该离合器板142的接触构件144按压在驱动辊135上。弹簧143的作用力可以通过改变双螺母145相对于轴部141的紧固位置加以调整,通过调整弹簧143的作用力的强弱,可以调整离合器板142与驱动辊135之间产生滑动的负载的大小。
在这一实施形态中,在驱动辊135的表面上,为了增大与推杆15的接触面积,在整个一周上形成具有小于推杆15的曲率半径的半径的圆弧状或V字形的槽135a。于是,通过使在离合器板142与驱动辊135之间起作用的摩擦力小于在推杆15与驱动辊135之间起作用的摩擦力小,在对推杆15施加妨碍驱动辊135的旋转那样的一定大小以上的力时,例如棒材w的前端与停止器接触时,在接触构件144与驱动辊135之间产生滑动,从而能够不对棒材w施加过大的负载。
另一方面,在驱动辊135的上方配置的从动辊132,借助于轴承134a可旋转自如地支持于设置在支持体131上方的轴134。从动辊132是将推杆15按压在驱动辊135上,随着推杆15的进退移动,无滑动地进行正反旋转的构件。
在从动辊132的表面,在整个一周上在不影响推杆15的部位以均等的间隔形成凹凸132a。另外,在支持体131上,在从动辊132近旁安装传感器133。
该传感器133的检测部133a指向凹凸132a,在从动辊132旋转时检测凹凸132a。然后,检测部133a检测出的凹凸132a,作为脉冲信号被发送到未图示的数控自动车床2的控制装置或棒材供给装置1的控制装置。上述控制装置,根据该脉冲信号求出从动辊132的旋转角和推杆15的移动量。
还有,在输送棒材w的中途,如果妨碍棒材w及推杆15前进的负载作用的话,棒材w和推杆15的移动就停止,而作为驱动体的电动机M继续进行驱动。但是,由于与推杆15无滑动接触的从动辊132的转动停止,从该从动辊的转动的变化,控制装置可以判断出由于某种负荷的作用棒材w和推杆15的前进停止。也就是说,如果采用本实施形态,则不在电动机M上设置负载检测手段等,也能够检测出棒材w和推杆15接触到停止器或定位工具等情况,能够谋求简化电动机M的结构和控制。
[导向构件的说明]
图4是用于说明引导推杆15进退移动的导向构件11的结构的正视图。
用于使推杆15在主轴轴线C上正确进退的导向构件11,具有:筒状的导向构件主体111,设置于该导向构件主体111前后两端的检测开关113、114,以及设置于导向构件主体111的后端、通过与推杆15后端的接触限制推杆15的后退的停止器112。
在推杆15的后端,形成直径比推杆15的其他部位的稍大的大直径部15a。导向构件主体111的内径,形成为与大直径部15a的外径大致相同,通过在接触导向构件主体111的内圆周面的同时使大直径部15a进退移动,推杆15在主轴轴线C上进退移动。
设置于导向构件主体111前端的检测开关114,是检测推杆15的前进界限用的检测开关,通过推杆15前进,大直径部15a推动检测开关114的检测部114a,上述控制装置停止电动机M的驱动,限制推杆15使其不继续前进。
在该实施形态中,停止器112构成限制推杆15后退移动的后退限制手段,检测开关114构成使推杆15不在达到规定位置后进一步前进的前进限制手段。
另外,在导向构件主体111的后端上设置的检测开关113,是用于检测推杆15的移动到最大后退位置用的检测器。推杆15后退,大直径部15a推动检测开关113的检测部113a,并且推杆15的后端接触到停止器112,从动辊132停止旋转的话,上述控制装置判断出推杆15移动到最大后退位置,使电动机M的驱动停止。
在本实施形态中,在主轴箱220与棒材供给装置1的基体10的前端之间,设置检测棒材w的前端用的传感器16。该传感器16,能够利用控制装置一直监视棒材w的前端位置,同时能够求出棒材w的长度,一直监视棒材w的后端位置、也就是推杆15的前端位置。
图5是说明求该实施形态的棒材供给装置中棒材w的长度的原理的示意图。
如图5所示,从导向构件主体111后端的停止器112到传感器16的距离记为L,推杆15的长度记为H。
推杆15在从与停止器112接触的最大后退位置开始前进时,推杆15的移动距离可以从动辊132的旋转角求出。推杆15仅前进规定的距离h,借助于此推动棒材w,在传感器16检测出棒材w的前端时,棒材w的长度1通过从距离L减去推杆15的长度H与前进的距离h求得。
利用传感器16检测棒材w的前端,能够根据之后的从动辊132的旋转角一直监视棒材w的前端位置。另外,通过从棒材w的前端位置减去棒材1的长度,可以一直监视推杆15的前端位置。
下面,参照图6的流程图和图7、8的作用图对具有上述结构的棒材供给装置1的作用进行说明。
在利用棒材供给装置1供给棒材w之前,判断推杆15时是否后退到与停止器112接触的位置(最大后退位置)(步骤S101、图7(a))。推杆15是否后退到与停止器112接触的位置,可以根据检测开关114检测大直径部15a(参照图4)得到的检测信号以及在使推杆15后退的方向上驱动电动机M时,从动辊132是否旋转进行确认。
在步骤S101进行确认之后,从储料器12仅将一支棒材w提供到主轴轴线C上(步骤S102、图7(b))。另外,使主轴230与主轴箱220一起后退到最接近棒材供给装置1的最后端位置上(步骤S103、图7(b))。
然后,以主轴230前端的卡盘231处于张开中为条件(步骤S104),驱动电动机M使推杆15前进(步骤S105)。一旦推杆15的前端接触到棒材w的后端,棒材w就开始向主轴230前进。
一旦传感器16检测出棒材w的前端(步骤S106),数控自动车床或棒材供给装置的控制装置就利用前面所示的步骤计算并求出棒材w的长度1。另外,对棒材w的长度1是否比预先设定的能够加工的长度大,也就是棒材w是否能够加工进行判断(步骤S107)。其结果是,在判断为棒材w的长度1比能够加工的长度短时,停止电动机M的驱动,使推杆15与棒材w停止前进,并输出报警信号等通知操作者。
棒材w的长度1为可加工的长度时,继续使推杆15和棒材w前进,同时,对棒材w和推杆15的前端位置进行监视(步骤S108)。
推杆15将棒材w插入贯通孔230a,直至停止在不接触到主轴230前端上残留的上一次加工的棒材剩余材料(残留材料w’)的位置上(步骤S109、图7(c))。
其后,主轴箱220前进到规定的位置后定位(步骤S110、图7(d))。在该主轴箱220前进、定位之后,上述控制装置再度驱动电动机M使推杆15前进,使棒材w前进(步骤S111)。
一旦棒材w的前端到达主轴230的前端,则棒材w受到推动,残留材料w’被排出到主轴230外(步骤S113、图7(e))。另外,以棒材w的前端达到主轴230的前端为条件(步骤S112),上述控制装置使电动机M停止驱动,使推杆15停止移动(步骤S115)。进而,在这时准备定位工具T1(步骤S114、图8(a))。
在对定位工具T1的准备进行确认之后,上述控制装置再度驱动电动机M使推杆15前进,使棒材w的前端接触定位工具T1(步骤S116、S117、图8(b))。
一旦棒材w的前端接触到定位工具T1,棒材w和推杆15的移动就被限制,在棒材供给装置1的驱动辊135与离合器板142(参照图3)之间产生滑动。另一方面,由于棒材w和推杆15的停止,从动辊132的旋转也停止,因此,即使电动机M进行着驱动,上述控制装置也可以判断出棒材w的前端接触到定位工具T1。上述控制装置,在进行该判断之后使电动机M停止驱动。
还有,为了进一步提高棒材w的加工精度,在棒材w接触到定位工具T1之后,用定位工具T1将棒材w略微推回,使棒材w从主轴230突出的长度为预先设定的正确长度即可(步骤S118、图8(c))。
其后,以棒材w的长度为可加工的长度作为条件(步骤S119),使卡盘231闭合夹住棒材w(步骤S120),使推杆15从主轴230后退(步骤S121)。在这一实施形态中,使推杆15后退到最大后退位置(步骤S122)为止。
之后,准备加工用的工具T2代替定位工具T1,借助于该加工用的工具T2开始进行棒材w的加工(步骤S123、图8(d))。
如果利用工具T2进行的加工结束(步骤S124),就用切断工具切下产品,松开卡盘231(步骤S125),然后返回步骤S114。其后,反复进行步骤S116~步骤S125的步骤。在该过程中的步骤S119,如果棒材w的长度比能够加工的长度短,则返回起点准备下一支棒材w,反复进行步骤S101以下的处理。
在上述说明中,以主轴移动型的数控自动车床为例进行了说明,但是即使是使用主轴固定型的数控自动车床也能够使用于本发明。
以下,参照图9的流程图和图10~图12的作用图,对主轴固定型情况下的第二实施形态进行说明。
还有,除了主轴箱220为固定型以及基体10安装于主轴箱220并形成一整体的情况以外,本实施形态的棒材供给装置的构成与第一实施形态相同,因此相同的构件、相同的部位标以相同的符号,同时,对棒材供给装置1的构成的详细说明省略。
在接通棒材供给装置1和数控自动车床的电源之后,在利用棒材供给装置1提供棒材w之前,判断推杆15是否后退到与停止器112接触的位置(最大后退位置)(步骤S201、图10(a))。推杆15是否后退到与停止器112接触的位置,可以根据检测开关114检测大直径部15a(参照图4)得到的检测信号以及在使推杆15后退的方向上驱动电动机M时,从动辊132是否旋转进行确认。
在进行步骤S201的确认之后,从储料器12仅将一支棒材w提供到主轴轴线C上(步骤S202、图10(b))。
然后,以主轴230前端的卡盘231处于张开中为条件(步骤S203),驱动电机M使推杆15前进(步骤S204)。一旦推杆15的前端接触到棒材w的后端,棒材w就向着主轴230开始前进。
传感器16一旦检测出棒材w的前端(步骤S205),数控自动车床或棒材供给装置1的控制装置就根据上面所述的步骤计算棒材w的长度1将其求出。另外,对棒材w的长度1是否比预先设定的可加工的长度长,也就是棒材w是否能够加工进行判断(步骤S206)。其结果是,当棒材w的长度1被判断为小于可加工长度时,停止驱动电动机M,使推杆15和棒材w停止前进,并发出报警信号等告知操作者。
棒材w的长度1为可加工的长度时,继续使推杆15和棒材w前进,同时,对棒材w和推杆15的前端位置进行监视(步骤S207)。
棒材w被推杆15推动,插入主轴230的贯通孔230a(参照步骤S208、图10(c))。然后,一旦棒材w的前端到达主轴230的前端,被棒材w推动,残留材料w’就被排出到主轴230外(步骤S211、图10(d))。另外,以棒材w的前端到达主轴230前端为条件(步骤S210),上述控制装置使电动机M停止驱动,使推杆15停止移动(步骤S213)。进而,在这时准备定位工具TI(步骤S212,图11(a))。
在确认定位工具T1准备好之后,上述控制装置再度驱动电动机M使推杆15前进,使棒材w的前端接触到定位工具T1(步骤S214、S215、图11(b))。
一旦棒材w的前端接触到定位工具T1,棒材w和推杆15的移动就被限制,在棒材供给装置1的驱动辊135与离合器板142(参照图3)之间就产生滑动。另一方面,由于棒材w和推杆15的停止,从动辊132的旋转也停止,因此,即使是电动机M进行着驱动,上述控制装置也能够判断出棒材w的前端与定位工具T1接触。上述控制装置,在进行该判断之后使电动机M停止驱动。
还有,为了进一步提高棒材w的加工精度,在棒材w与定位工具T1接触后,用定位工具T1使棒材w稍微推回,使从主轴230突出的棒材w的突出长度为预先设定的正确长度即可(步骤S216、图11(c))。
其后,以棒材w的加工长度为可加工长度为条件(步骤S217),使卡盘231闭合夹持棒材w(步骤S218),同时,准备加工工具T2开始进行加工(步骤S219、图11(d))。
如果加工结束(步骤S220),就准备切断工具将产品从棒材w上切下(步骤S221)。重复进行棒材w的加工,直至棒材w的长度为不能加工的长度为止(步骤S212~221)。
在步骤S217如果判断为棒材w的长度为不可加工的长度,则使推杆15后退(步骤S222),同时,从储料器12将接下来进行加工的棒材w向主轴轴线C送出(步骤S223、图12(a))。
这时,在储料器12前方的主轴轴线C上准备例如如图13所示的具有V字状槽(V槽)17a的作为棒材支持手段的棒材承接构件17,在从储料器12送出的下一次加工的棒材w接触到后退的推杆15的状态下,使其在倾斜面17b上待机。在本实施形态中,该待机位置构成“待机部”。
一旦推杆15的前端到达下一次加工的棒材w的后端,则与推杆15接触的棒材w落到V槽17a中,在主轴轴线C上定位。
从而,在推杆15到达最大后退位置的同时,可以使推杆15开始前进(步骤S224、图12(b)),可以谋求缩短加工时间。
上面对本发明的较佳实施形态进行了说明,但是,本发明不受上述实施形态的任何限定。
例如,从动辊132的旋转角的检测,不限于检测凹凸132a的近接开关等的传感器133,也可以使用其他旋转角检测传感器或编码器等。
进而,检测开关113只要是能够检测出推杆15的大直径部15a,使电动机M停止,能够得到推杆15的必要的位置精度,就不必特别设定作为后退限制手段的停止器112。在这种情况下,滑动机构140可以使用只向一个转动方向滑动的机构。
进而还有,在上述说明中,对驱动辊135和从动辊132分别各设置一个的结构进行了说明,但是,驱动辊和从动辊也可以是多个。
另外,在上述说明中,说明了求出棒材w的长度后推断推杆15的前端位置,对推杆15的前端位置进行监视,推杆15前进到规定的位置时,判断为棒材w不可能进一步加工,必须准备下一支棒材的情况,但是也可以在作为前进限制手段的检测开关114检测出推杆15的大直径部15a时,判断为棒材w不能够进一步加工。
进而,在第一实施形态中,以移动型的主轴箱为例,在第二实施形态中,以固定型的主轴箱为例进行了说明,但是,当然也可以是第一实施形态的棒材供给装置采用固定型的主轴箱,而第二实施形态的棒材供给装置使用移动型的主轴箱。
工业应用性
在上述说明中,以提供用具备导向轴衬的其他数控自动车床不能加工的端材那样的短尺寸棒材为例进行了说明,但是本发明的棒材供给装置也能够适用于比主轴总长度短的短尺寸棒材的供给,或三角形、四边形、六角形等具有多边形剖面形状的棒材。
Claims (10)
1.一种数控自动车床的棒材供给装置,它是配置在具有主轴箱和旋转自如地支持于主轴箱上的主轴的数控自动车床的后方,棒材的前端插入并通过所述主轴的贯通孔,从所述主轴的前端突出,用安装于刀架上的工具对所述棒材的前端进行加工的棒材供给装置,其特征在于,设有:在所述主轴的轴线上提供棒材的储料器,
设置于该储料器的后方、在所述主轴的轴线上进退移动的推杆,引导该推杆的进退移动的推杆导向构件,以及
配置于所述储料器的后方且所述轴线两侧、在所述轴线上夹持所述推杆的多个辊;
所述多个辊中的一个是借助于驱动体转动的驱动辊,除了该驱动辊以外的其他辊中的至少一个构成与所述推杆无滑动旋转的从动辊,
具备检测所述从动辊的旋转的旋转检测手段。
2.如权利要求1所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,在所述主轴箱上安装基体,
在该基体上设置:在所述轴线上进退移动自如的所述推杆、引导该推杆进退移动的所述推杆导向构件、在所述轴线上夹持所述推杆的所述多个辊以及使所述多个辊中的至少一个旋转的所述驱动体。
3.如权利要求2中所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,所述储料器,具有贮存所述材料的贮存部和从该贮存部向所述主轴的轴线上提供所述材料的供给机构,所述贮存部和所述供给机构中的至少一个设置于所述基体上。
4.如权利要求3所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,设置有在对所述推杆的进退移动进行限制时、在所述驱动体与所述推杆之间产生滑动的滑动手段。
5.如权利要求4所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,所述驱动辊可相对于所述驱动体的旋转轴旋转自如地设置,所述滑动手段具有与所述旋转轴形成一体旋转的旋转体以及以规定的压力相对按压该旋转体和所述驱动辊的按压手段。
6.如权利要求1~5中任一项所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,在所述储料器的前方设置检测所述棒材前端的检测手段。
7.如权利要求1~5中任一项所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,设置有在所述推杆的一端后退到规定的后退位置时,限制所述推杆移动的后退限制手段。
8.如权利要求1~5中任一项所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,设置有在所述推杆的另一端前进到规定的前进位置时,限制所述推杆移动的前进限制手段。
9.如权利要求1~5中任一项所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,所述棒材是端材或具有剖面为多边形的棒材。
10.如权利要求1~5中任一项所述的数控自动车床的棒材供给装置,其特征在于,在所述主轴的轴线上设置具有使从所述储料器送出的棒材以与所述推杆接触的状态暂时待机的待机部及在主轴轴线上使所述棒材定位的定位部的棒材支持手段。
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