CN117120189A - 棒料进给器及机床 - Google Patents

Abstract

一种对于在一端具备保持机构的中空的主轴从另一端将棒状的工件推入的棒料进给器，在与设置有上述主轴的加工室相邻配置、包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构的作业室中，配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置。

Description

棒料进给器及机床

技术领域

本发明涉及棒料进给器及机床，特别涉及适合于复合加工机、车床等NC机床(Numerically Controlled Machine Tools)的棒料进给器及机床。

背景技术

在专利文献1中，提出了一种材料供给装置，其具有：材料推入机构，对于在前端具有夹盘的中空的主轴从后端将材料推入；以及材料供给机构，对于上述材料推入机构单独地供给材料；将由上述材料供给机构供给的材料用上述材料推入机构向上述主轴推入供给。

详细地讲，上述材料供给装置构成为，在上述材料推入机构的前端上具有保持材料的保持机构，上述材料供给机构具有使材料移动以使其被上述保持机构保持的材料移动机构，将材料在保持于上述保持机构上的状态下向上述主轴供给。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－73117号公报

发明内容

发明要解决的课题

如果使用这样的材料供给装置(以下记作“棒料进给器”)，则即使是长条的棒状的工件也能够对机床自动供给，能够飞跃性地提高加工效率。

但是，以往的棒料进给器由于为了对配设在机床中的中空的主轴从后端推入材料而被构成为设置在机床的侧方的单独的装置，所以如果在机床的侧方设置棒料进给器，则不能利用棒料进给器的设置空间的附近空间，以提高设备的空间利用效率的观点看希望改良。

本发明的目的是提供一种能够提高机床的周边空间的利用效率而在受限的空间中实现多功能化的棒料进给器及机床。

用来解决课题的手段

为了达成该目的，本发明的棒料进给器的特征结构在于，在对于在一端具备保持机构的中空的主轴从另一端将棒状的工件推入的棒料进给器中，在与设置有上述主轴的加工室相邻配置、包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构的作业室中，配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置。

此外，本发明的机床的特征结构在于，包括设置有用在一端装备的保持机构保持工件的中空的主轴的加工室，以及与上述加工室相邻配置的作业室；在上述加工室中，具备包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构，以及被配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置的具备上述的特征结构的棒料进给器。

发明效果

根据本发明，能够提供能够提高机床的周边空间的利用效率而在受限的空间中实现多功能化的棒料进给器及机床。

附图说明

图1是作为机床的一例的复合加工机的说明图。

图2是表示在与机床相邻设置的作业室中具备棒料进给器的状态的说明图。

图3是作为棒料进给器的主要部的工件仓、工件支承部、工件进给器的侧视的说明图。

图4是作为棒料进给器的主要部的工件仓、工件支承部、工件进给器的正视的说明图。

图5是作为棒料进给器的主要部的工件推入机构的将一部分切掉的正视的说明图。

图6是表示设置在作业室中的作业机构与棒料进给器的配置关系的侧视的说明图。

具体实施方式

[基本的实施方式]

以下说明本发明的棒料进给器及机床的基本的实施方式。

棒料进给器的第一特征结构在于，在对于在一端具备保持机构的中空的主轴从另一端将棒状的工件推入的棒料进给器中，在与设置有上述主轴的加工室相邻配置、包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构的作业室中，配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置。

通过装备在作业室中的作为作业机构的输送机构，将加工所需要的物品例如被载置在作业室中具备的工作台上的加工前的工件、加工所需要的工具、测量工具等输送到加工室中，将加工后的工件及使用后的工具、测量工具等从加工室输送到作业室的工作台上。在这样的作业室的空间中，通过将棒料进给器配置在俯视或正视下至少一部分相对于作业机构重叠的位置，能够将作业室作为棒料进给器的设置空间有效利用。

其第二特征结构在于，除了上述的第一特征结构以外，具备：工件仓，能够收容多根上述棒状的工件；工件支承部，将上述棒状的工件能够朝向上述主轴移动地支承；工件进给器，从上述工件仓将上述棒状的工件取出并向上述工件支承部导引；以及工件推入机构，将由上述工件支承部支承的上述棒状的工件向上述主轴推入。

在不与配置在作业室中的作业机构干涉的空间区域中，分别配置工件仓、工件支承部、工件进给器、工件推入机构。并且，收容在工件仓中的多根棒状的工件的一个个被工件进给器导引并被工件支承部承接，在由工件支承部支承的状态下，棒状的工件被工件推入机构朝向机床的主轴推入。

其第三特征结构在于，除了上述的第一或第二特征结构以外，上述加工室是具备保持工件的第1主轴、以与上述第1主轴对置的方式配置的第2主轴和将上述工件加工的工具主轴的复合加工机的加工室，构成为，将上述棒状的工件向上述第2主轴推入。

在机床是复合加工机的情况下，相比于与配设有工具库等大型的作业机构的第1主轴侧相邻的空间，与第2主轴侧相邻的空间用于利用空间的自由度较高。所以，通过将第2主轴做成中空的主轴，作为整体收纳性良好，能够以空间利用效率较高的状态设置棒料进给器。

本发明的机床的第一特征结构在于，包括设置有用在一端装备的保持机构保持工件的中空的主轴的加工室，以及与上述加工室相邻配置的作业室；在上述作业室中，具备包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构，以及被配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置处的具备上述的第一或第二特征结构的棒料进给器。

通过将包括输送机构的作业机构设置在与机床的加工室相邻的作业室中，并将棒料进给器设置在俯视或正视下至少一部分相对于作业机构重叠的位置，能够实现空间利用效率较高的机床。

本发明的机床的第二特征结构在于，除了上述的第一特征结构以外，在被上述棒料进给器推入的上述棒状的工件的推入路径中具备将上述加工室与上述作业室连通或截断的开闭器。

通过在将棒状的工件推入到加工室中之后将开闭器关闭，能够防止在工件的加工工序中飞散的冷却剂雾或切削屑进入到作业室中。

[具体的实施形态]

以下说明本发明的棒料进给器及机床的具体的实施形态。

在图1中例示应用了本发明的机床的基本构造。

机床100由5轴复合加工机构成，所述5轴复合加工机具备：工具主轴130，能够沿着设置在床身110上的柱120在图示的纸面上在上下及左右方向上移动；第1主轴140，保持工件Ws；第2主轴150，与第1主轴140对置配置，能够在左右方向上移动；第2刀具台160，在第1主轴140与第2主轴150之间以与工具主轴130对置的方式配置，能够在上下及左右方向上移动；以及罩体180，将由这些部分形成的加工空间覆盖。即，被罩体180分隔出的内部空间为加工室PR。

在第1主轴140的框架正面上设有工具库170，在工具主轴130上安装着工具T。该工具T是从收容在工具库170中的多个工具T中选择某个工具T并经由自动工具更换装置(未图示)安装的。

在罩体180的外侧设置有操作盘200，在操作盘200上经由通信线缆连接着NC程序存储部210、NC装置220等。在NC装置220上，连接着用来对机床100的工具主轴130、第1主轴140、第2主轴150、第2刀具台160等进行伺服驱动的机床伺服控制部230。

在工具主轴130或第2刀具台160的附近配设有冷却剂喷嘴，在作为被加工件的工件Ws的加工时，朝向被保持在第1主轴140或第2主轴150上的工件Ws的加工部位喷出冷却剂。在罩体180的上表面上配设与将此时产生并漂浮在加工空间中的雾状的冷却剂与空气一起回收的雾收集器190。另外，虽然在图1中没有表示，但在罩体180的正面上设有能够开闭的门。

通过由NC装置220执行NC程序，将机床伺服控制部230驱动。由机床伺服控制部230将工具主轴130在上下及左右方向上移动控制，将第2主轴150在左右方向上移动控制，将第2刀具台160在上下左右方向上移动控制。此外，由机床伺服控制部230对由工具主轴130保持的工具T、由第2刀具台160保持的工具、第1主轴140、第2主轴150进行旋转控制。

对由在第1主轴140的前端上具备的保持机构保持的片状的工件Ws或后述的棒状的工件Wr用由工具主轴130保持的工具T或由第2刀具台160保持的工具进行切削加工，接着对由在第2主轴150的前端上具备的保持机构改换保持的工件Ws、Wr用由工具主轴130保持的工具或由第2刀具台160保持的工具进行切削加工。作为保持机构，使用公知的夹盘机构等。此外，也有在用第1主轴140及第2主轴150这两者保持着工件Ws、Wr的状态下用由工具主轴130保持的工具或由第2刀具台160保持的工具进行切削加工的情况。

第2主轴150被形成为中空，构成为，能够将截面为圆形的棒状的工件Wr(以下，为了避免与片状的工件Ws的混淆而记作“棒状工件Wr”)从第2主轴150的右端向左方插通。

在图2中表示与机床100的右侧方相邻而设置有作业室300的状态，所述作业室300具备包括使物品在与加工室PR之间移动的输送机构的作业机构。作业室300为了安全管理而在周围设置有罩体380。

在作业室300中，设置有将加工前的片状的工件Ws和加工后的工件Ws′收容的工件载置台340。在工件载置台340的上方空间中，设有多关节机器人330，所述多关节机器人330在前端上安装有用来夹持工件Ws的手H，以能够沿着水平导引板310如箭头所示那样在水平方向上移动的方式安装有多关节机器人330的支承部320。多关节机器人330作为使物品在与加工室PR之间移动的输送机构发挥功能，工件载置台340和多关节机器人330作为作业机构发挥功能。

在机床100的罩体180与作业室300的罩体380的对置壁部上设有将加工空间分隔的开闭器350，在由多关节机器人330进行的载置在工件载置台340上的片状的工件Ws向机床100的自动运入、以及已加工的工件Ws′从机床100向工件载置台340的自动运出时被开放，在工件Ws的机床100中的加工时被封闭。另外，当然在将已加工的棒状工件Wr从机床100向工件载置台340运出时能够使用多关节机器人330。

在床身110的下方，设置有将在加工室PR内滴落的冷却剂回收的冷却剂回收槽101，构成为，将伴随着机械加工而产生的切削屑与冷却剂一起回收到冷却剂回收槽101中。在冷却剂回收槽101的底部配设有片输送机102，被回收到冷却剂回收槽101中的切削屑被片输送机102运出到机外并回收到回收容器103中。片输送机102的喷出侧端部及回收容器103被配置在作业室300的下方空间中。

在作业室300中，在俯视或正视下至少一部分与作业机构重叠的位置处配置有棒料进给器400。

在图3至图5中表示棒料进给器400的主要部的详细情况。棒料进给器400具备能够收容多根棒状工件Wr的工件仓410、将棒状工件Wr可朝向第2主轴150移动地支承的工件支承部420、从工件仓410将棒状工件Wr取出并向工件支承部420导引的工件进给器430、以及将由工件支承部420支承的棒状工件Wr向第2主轴150的中空部推入的工件推入机构440。

如图3及图4所示，工件仓410被构成为在上端形成有开口、在下端具备开闭机构411的大致长方体形状，以水平姿势在上下方向上收容有多根截面为圆形的棒状工件Wr。开闭机构411由一对带有铰链的门构成，构成为能够由电磁螺线管进行开闭控制。在由开闭机构将门关闭的姿势下，从上端的开口将棒状工件Wr投入，收容预先设定的规定数量的棒状工件Wr。

将开闭机构411开放，将收容在工件仓410中的棒状工件Wr向配设在工件仓410的下方的工件进给器430掉落供给，经由工件进给器430向工件支承部420进给。

工件进给器430具备卷绕在一对支承轴431、432之间的无端带433。在无端带433上以规定间隔安装有将棒状工件Wr承接的爪部434。在上方的支承轴432的一端上安装有减速齿轮机构436，作为驱动机构的马达435的动力经由减速齿轮机构436被传递给支承轴432。

无端带433的输送面相对于水平以规定的角度倾斜，将被从工件仓410掉落供给的多个棒状工件Wr一边用爪部434承接，一边朝向装备在下方的工件支承部420依次输送。

经由工件进给器430被输送到工件支承部420的上部的棒状工件Wr在保持水平姿势的状态下被掉落供给到工件支承部420。工件支承部420是具备截面为V字状的槽的水平姿势的导引部件，前端侧朝向第2主轴150的中空部而配置。

如图5所示，对于由工件支承部420支承的棒状工件Wr，将其后端侧用工件推入机构440推压，向第2主轴150的中空部推入。工件推入机构440具备经由减速机构与作为驱动机构的马达441驱动连结的滚珠丝杠442以及与滚珠丝杠442螺合的推动器主体443。

在推动器主体443的下方伸出形成有将棒状工件Wr的端部推压的推压臂444，在推动器主体443的上方设有在导引轴445上滑动的轴承部件446。随着滚珠丝杠442的正向旋转，推动器主体443在保持着推压臂444的姿势的状态下直线运动，随之推压臂444将棒状工件Wr朝向第2主轴150推入输送。另外，滚珠丝杠442及导引轴445的两端部经由固定部件被定位固定在期望的位置。

如果棒状工件Wr被推入到第2主轴150的中空部中并被第2主轴150的保持部150保持，则随着滚珠丝杠442的反向旋转，推动器主体443回到将棒状工件Wr推压之前的待机位置。另外，保持部150构成为，绕第2主轴150的轴心以120°间隔配置的3条爪能够沿着径向移动，如果向扩径侧移动则将作为把持对象物的棒状工件Wr释放，如果向缩径侧移动则将作为把持对象物的棒状工件Wr固定。

例如，如果棒状工件Wr被固定在第2主轴150上，则第2主轴150向第1主轴140侧进出移动，开闭器350被关闭。由第1主轴140的保持部保持棒状工件Wr的前端，在将第2主轴150的保持部开放后，第2主轴150后退移动，然后，用装备在工具主轴130或第2刀具台160上的工具开始加工作业。如果期望的加工结束，则每次从棒状工件Wr将已加工的部位切断，由多关节机器人330的手运出到工件载置台340。

如图6所示，设置在作业室300中的棒料进给器400被配置在俯视或正视下至少一部分相对于工件载置台340、多关节机器人330之类的作业机构重叠的位置。通过将棒料进给器400设置在与包括设置在与机床100的加工室PR相邻的作业室300中的输送机构的作业机构在物理上不干涉的空间中，能够实现空间利用效率较高的机床。

回到图2，说明对于设置在作业室300中的棒料进给器400、多关节机器人330等的控制结构。在操作盘200中，除了上述的NC程序存储部210、NC装置220、机床伺服控制部230以外，还具备对多关节机器人330进行控制的机器人控制装置240、机器人伺服控制部250、进行控制以使棒料进给器400以上述的顺序动作的进给器控制装置260、进给器伺服控制部270。

开闭器350的开闭及多关节机器人330的动作由被机器人控制装置230伺服控制的机器人伺服控制部250驱动，所述机器人控制装置230执行保存在NC程序存储部210中的NC程序。进而，棒料进给器400的动作由被进给器控制装置260伺服控制的进给器伺服控制部250驱动，所述进给器控制装置260执行保存在NC程序存储部210中的NC程序。

在上述的实施方式中，说明了将作业室300连接在加工空间的右侧部的例子，但作业室300的连接位置并不限于该形态。例如，也可以将作业室300连接在罩体180的左侧部，将上述的工件进给器430设置在作业室中。在此情况下，在一端具备保持机构的中空的主轴为第1主轴140。

在上述的实施方式中，说明了工件推入机构440由专用的推动器构成的例子，但也可以代替推动器而使用多关节机器人330将棒状工件W推入，也可以构成为，用多关节机器人330的手将棒状工件W把持而向中空的主轴推入。

设置在上述的作业室300中的工件载置台340及多关节机器人330和构成棒料进给器400的各机构的主要部被安装在构成作业室的共用的支承框架上，但在空间上有富余的情况下也可以设置各自的支承框架。

作为作业室300，除了具备多关节机器人等的输送机构的自动工件输送站以外，当然也能够适用具备用来将加工所需要的工件、夹具等准备为所需的状态的作业机构的准备站，具备用于将附着在加工后的工件上的切削屑除去、将毛刺除去的后处理的作业机构的后处理站或毛刺去除站，具备计测机器的计测站等，作为棒料进给器400的设置空间。

在上述的实施方式中，说明了作为机床100使用5轴复合加工机的例子，但本发明能够应用的机床除了5轴复合加工机以外，也能够应用于车床等其他的机床100。

以上，说明了本发明的实施方式、实施的形态，但公开内容也可以在结构的细节部变化，只要不脱离本发明的范围及思想，就能够实现实施方式、实施的形态中的要素的组合或顺序的变化等。

工业实用性

如以上说明，能够实现能够提高机床的周边空间的利用效率而在受限的空间中实现多功能化的棒料进给器。

标号说明

100：机床

130：工具主轴

140：第1主轴

150：第2主轴

160：第2刀具台(转塔刀架)

180：罩体

200：操作盘

210：NC程序存储部

220：NC装置

230：机床伺服控制部

240：机器人控制部

250：机器人伺服控制部

260：进给器控制装置

270：进给器伺服控制部

300：作业室

330：多关节机器人

340：工件载置台

350：开闭器

400：棒料进给器

410：工件仓

420：工件支承部

430：工件进给器

440：工件推入机构

T、T′：工具

Ws：片状的工件

Wr：棒状的工件

Claims (5)

1.一种棒料进给器，对于在一端具备保持机构的中空的主轴从另一端将棒状的工件推入，其特征在于，

在与设置有上述主轴的加工室相邻配置、包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构的作业室中，配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置。

2.如权利要求1所述的棒料进给器，其特征在于，

具备：

工件仓，能够收容多根上述棒状的工件；

工件支承部，将上述棒状的工件能够朝向上述主轴移动地支承；

工件进给器，从上述工件仓将上述棒状的工件取出并向上述工件支承部导引；以及

工件推入机构，将由上述工件支承部支承的上述棒状的工件向上述主轴推入。

3.如权利要求1或2所述的棒料进给器，其特征在于，

上述加工室是具备保持工件的第1主轴、以与上述第1主轴对置的方式配置的第2主轴和将上述工件加工的工具主轴的复合加工机的加工室，构成为，将上述棒状的工件向上述第2主轴推入。

4.一种机床，其特征在于，

包括设置有用在一端装备的保持机构保持工件的中空的主轴的加工室，以及与上述加工室相邻配置的作业室；

在上述作业室中，具备包括使物品在与上述加工室之间移动的输送机构的作业机构，以及被配置在俯视或正视下至少一部分相对于上述作业机构重叠的位置处的权利要求1所述的棒料进给器。

5.如权利要求4所述的机床，其特征在于，

在被上述棒料进给器推入的上述棒状的工件的推入路径中具备将上述加工室与上述作业室连通或截断的开闭器。