JP2002018603A - 棒材供給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】後に研磨工程が必要のない程度に、棒材加工装
置だけによって精密な部品加工が可能となるように、棒
材を棒材加工機に供給することができる棒材供給機を提
供すること。 【解決手段】棒材供給機によって給送された棒材が、棒
材加工機によって加工されている間、棒材の中心軸線を
棒材供給機の棒材給送軸線と整列する整列位置に保持す
るように、棒材を把持する棒材振れ止め装置を備えた棒
材供給機である。棒材振れ止め装置は、棒材を上下から
把持する下方把持手段と上方把持手段とを有し、１つの
部品加工が終了し、次の部品加工のために、棒材を送り
矢によって棒材加工機に向かって前進させるとき、下方
把持手段は、棒材を整列位置に保持する位置に維持さ
れ、上方把持手段は、上方の解放位置まで移動して棒材
を解放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は棒材供給機に関し、より
詳細には、棒材の振れを抑制する棒材振れ止め装置を備
えた棒材供給機に関する。

【従来技術】近年、製品の軽薄短小化に伴い、製品を構
成する部品が小さくなり、また、製品が高機能化するに
したがって、数ミクロン単位の公差で精密に部品を加工
することが要求されている。従来の棒材供給機によっ
て、棒材を棒材加工機に給送して部品の研削加工をした
場合には、百分の一ミリの公差における部品加工には対
応できるものの、数ミクロンの公差には対応することが
できない。したがって、切削加工後、更に、研磨によっ
て二次加工し、要求される数ミクロンの公差の寸法形状
に加工している。一方、当業界では、高精度での部品加
工が要求されると同時に、加工時間の短縮化も強く要望
されている。しかし、上記の従来のやり方では、切削お
よび研磨の２つの工程を要し、加工時間の短縮化には限
界がある。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、棒材加工機
は、数ミクロンの公差での研削に対応できる能力を有し
ているので、加工時間の大幅な短縮化を図るには、部品
を研削加工だけで完成させることが考えられる。棒材加
工機による研削加工だけで部品加工を完成させることが
できない要因としては、第一に、棒材が細くて撓みやす
く、撓んだ状態で棒材加工機に棒材が供給され、棒材が
撓んだ状態で加工されるので精度が低下してしまう点、
また、第二に、棒材を高速回転させながら加工するた
め、回転に伴って生じる振動が、部品の加工精度の低下
を招く点が考えられる。したがって、研削加工だけで精
密部品を完成させるには、棒材を棒材加工機にできるだ
け真っ直ぐな状態で供給し、また、棒材の回転によって
生じる振動の問題を極力改善する必要がある。そこで、
本発明は、後に研磨工程が必要のない程度に、棒材加工
装置だけによって精密な部品加工が可能となるように、
棒材を棒材加工機に供給することができる棒材供給機を
提供することを目的とする。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、棒
材供給機によって給送された棒材が、棒材加工装置によ
って加工されている間、前記棒材の中心軸線を前記棒材
供給機の棒材給送軸線と整列する整列位置に保持するよ
うに、棒材を把持する棒材振れ止め装置を備えた棒材供
給機であって、前記棒材振れ止め装置は、前記棒材を上
下から把持する下方把持手段と上方把持手段とを有し、
１つの部品加工が終了し、次の部品加工のために、前記
棒材を送り矢によって前記棒材加工機に向かって前進さ
せるとき、前記下方把持手段は、前記棒材を前記整列位
置に保持する位置に維持され、前記上方把持手段は、上
方の解放位置まで移動して前記棒材を解放する、ことを
特徴とする棒材供給機によって達成することができる。

【０００４】本発明にかかる棒材供給機は、以下の通り
作動する。棒材は、棒材加工装置によって加工される
間、棒材振れ止め装置によって、棒材の中心軸線が棒材
供給機の棒材給送軸線と整列する整列位置に保持される
ように把持されている。１つの部品加工が終了すると、
加工された部分がバイトによって突っ切られる。引き続
き、下方把持手段が、棒材を整列位置に保持する位置に
維持されたままで、上方把持手段だけが上方に移動して
棒材を解放する。この状態で送り矢が前進して、棒材が
前進される。棒材が加工のための加工位置まで前進した
後、上方把持手段が下方に移動し、棒材の加工中、棒材
を下方把持手段とともに把持する。

【０００５】本発明によれば、上方把持手段だけが上方
に移動して棒材を解放し、棒材は、下方把持手段によっ
て、棒材の中心軸線が棒材の給送軸線上に維持された状
態で、棒材加工機に向かって移動される。したがって、
棒材が真っ直ぐの状態で棒材加工機に供給され、棒材の
先端部が真っ直ぐの状態でコレットチャックによって把
持されるので、棒材を精密に加工することが可能とな
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しつつ、
本発明にかかる棒材供給機の実施の形態について説明す
る。図１は、本発明にかかる棒材供給機および棒材加工
機の側面図である。また、図２は、本発明にかかる棒材
供給機の平面図である。更に、図３は、図１に示すIII
−III線に沿った矢視断面図である。図１に示すよう
に、棒材供給機２は、棒材加工機９０に隣接して設置さ
れる。図３に最も良く示されているように、棒材供給機
２は、断面が長方形の基台６と、基台６に支持され且つ
棒材加工機９０に向かって真っ直ぐに延びる棒材給送路
Ｐを有する断面Ｕ字形のガイドレール８と、ガイドレー
ル８の斜め上に、ガイドレール８に対して平行に設けら
れた、複数の棒材（新材）を保持するための材料棚１０
と、ガイドレール８の上方に設けられた、材料棚１０か
ら棒材を１つづつガイドレール８に補給するための割出
板１２と、図１および図２に示すように、ガイドレール
８の前側部分に略等間隔に離間して複数設けられたロー
ラ式の振れ止め装置１４と、ガイドレール８内で前後に
移動して棒材を棒材加工機９０に給送するための送り矢
（図１３に符号５４で示す）と、棒材供給機２の前端に
設けられた、送り矢を下方から支持して持上げるための
送り矢支持装置１６と、装置の制御および演算を行う演
算制御機１７を有する。

【０００７】また、図１に示すように、棒材加工機９０
は、全体を横方向に貫通する主軸を有し、主軸９２の中
には、棒材供給機２のガイドレール８と同軸状に延びる
インナーブッシュ９４が設けられている。次に加工すべ
き棒材の外径が異なる場合には、インナーブッシュ９４
は、棒材を挿入可能な程度に、加工すべき棒材の外径よ
りも僅かに大きいものに取替えられる。インナーブッシ
ュ９４の内径と棒材の外径との差は、例えば、棒材の外
径が８ｍｍ〜２０ｍｍの場合には、一般に、平均０．２
ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲であり、また、棒材の外径が２
０ｍｍ以上である場合には、平均０．５ｍｍ〜１ｍｍの
範囲である。主軸９２の先端には、給送された棒材を所
定位置で停止させるためのストッパ（図示せず）と、棒
材加工中、棒材を把持するためのコレットチャック９６
と、棒材を切削加工するためのバイト（図示せず）とが
設けられている。

【０００８】図４および図５は、図１に示すIV−IV線に
沿った振れ止め装置の詳細を示す矢視断面図である。ま
た、図６は、振れ止め装置の平面図である。ガイドレー
ル８と棒材振れ止め装置１４について、更に詳細に説明
すると、ガイドレール８の前側部分は、図１を見て分か
るように、給送軸線Ｘ−Ｘに沿って断続的に連なる複数
のガイドレール部分で構成されている。各振れ止め装置
１４は、互いに隣接する２つのガイドレール部分の間に
配設されている。各振れ止め装置１４は、図４に示すよ
うに、ガイドレール８の棒材給送路Ｐを取り囲むように
して三角形状に配置された３のローラ１８ａ、１８ｂを
有する。

【０００９】ガイドレール８の下方には、ガイドレール
８を横切る方向に水平に延びる水平支持部材２０が設け
られ、２つの下方把持手段または下方ローラ１８ａは、
水平支持部材２０に対して、棒材給送路Ｐを挟むように
してその両側に回動自在に設けられている。また、水平
支持部材２０の各端部の近傍には、基台６に支持された
下端から垂直方向上方に真っ直ぐに延びる案内部材２２
が設けられている。案内部材２２は、水平支持部材２０
の両端部を貫通して延びており、水平支持部材２０は、
案内部材２２に対して上下方向に摺動自在に設けられて
いる。水平支持部材２０の側方に下方ローラ昇降用カム
機構２４が設けられており、これによって、水平支持部
材２０が案内２２部材に沿って上下に移動されて、下方
ローラ１８ａが上下に移動する。

【００１０】上方把持手段または上方ローラ１８ｂは、
棒材給送路Ｐの真上に１つだけ設けられている。上方ロ
ーラ１８ｂは、前記ガイドレール８を横切る方向に延び
る揺動アーム２６の先端部に回動自在に取付けられてい
る。揺動アーム２６は、その中間部分に設けられた枢軸
２８を中心に揺動可能に設けられている。揺動アーム２
６の枢軸２８は、割出板１２の回転軸３０から半径方向
外方に延びる回転アーム部材３４に枢着されている。下
方ローラ１８ａが設けられた水平支持部材２０の一端に
は、揺動アーム２６に向かって上方に突出した揺動アー
ム支持部材３４が設けられており、枢軸２８に対して上
方ローラ１８ｂが設けられた側とは反対側の揺動アーム
２６の基端部が、揺動アーム支持部材３４の上端に当接
している。また、揺動アーム２６の先端部と回転アーム
部材３４とは互いに、弾性部材または引張りばね３６に
よって連結されている。引張りばね３６によって、揺動
アーム２６の先端部が回転アーム部材３４に向かって引
張られることによって、揺動アーム２６は枢軸２８を中
心として回動し、揺動アーム２６の基端部が揺動アーム
支持部材３４の上端に対して押し付けられる。

【００１１】図４は、ローラ式棒材振れ止め装置１４の
ローラの３つの異なる位置を示している。まず、二点鎖
線は、ローラの初期位置を示す。ローラの初期位置にお
いて、下方ローラ１８ａは、下方ローラ昇降用カム機構
２４によって、ガイドレール８の下方に移動した下降位
置にあり、また、上方ローラ１８ｂは、引張りばね３６
によって回転アーム部材３４に向かって引張られた上方
位置にある。また、点線は、材料棚１０から棒材を受け
入れるときの、棒材振れ止め装置１４の棒材受入れ位置
を示す。棒材受入れ位置において、下方ローラ１８ａ
は、初期位置のまま、すなわち、下方ローラ昇降用カム
機構２４によって、ガイドレール８の下方に移動した下
降位置にあり、また、上方ローラ１８ｂは回転アーム部
材３４を介して回転軸３０の回転によって、ガイドレー
ル８から遠ざかる退避位置に位置されている。また、実
線は、棒材を把持するときの、棒材振れ止め装置１４の
把持位置を示す。把持位置において、下方ローラは、下
方ローラ昇降用カム機構２４によって、棒材の中心軸線
を給送軸線Ｘ−Ｘの上に支持する上昇位置にあり、ま
た、上方ローラ１８ｂは、棒材を下方ローラ１８ａに対
して押し付ける押付け位置にある。更に、図５は、棒材
の移動を許容するときの、棒材振れ止め装置１４の解放
位置を示す。解放位置においては、下方ローラ１８ａは
棒材把持位置と同じ上昇位置にあり、また、上方ローラ
１８ｂは、棒材を移動可能にする程度に僅かに上方に移
動した離間位置にある。

【００１２】図７は、割出板の部分拡大図である。図７
に示すように、割出板１２の周囲には、異なる棒材の外
径に対応する大きさの、棒材を１つだけ受け入れるため
の切り欠き３８が形成されている。加工すべき棒材の外
径に対応する切り欠き３８が材料棚１０と整列するよう
に、棒材の外径が変わる度に、固定手段によって割出板
１２の角度位置が再設定される。

【００１３】上方ローラ１８ｂの押付け位置から離間位
置への移動距離は、上方ローラ１８ｂと連動する割出板
１２の切り欠き３８の大きさとの関係で決定される。棒
材は、棒材加工機９０によって１つの部品の加工が終了
して突っ切られる度に、送り矢によって棒材加工機９０
に向かって前進され、その度に、上方ローラ１８ｂは、
押付け位置と離間位置との間を往復移動する。割出板１
２と上方ローラ１８ｂは回転軸３０を介して作動上連結
されており、上方ローラ１８ｂの移動量は割出板１２の
回転量と比例する。図７を見て分かるように、割出板１
２の周囲には、材料棚１０から１つの棒材を受け入れる
切り欠き３８が形成されている。上方ローラ１８ｂが移
動する度に割出板１２が回転して、切り欠き３８の角部
３８ａが材料棚１０の上に載置された棒材に向かって移
動し、角部３８ａによって材料棚１０に載置された棒材
のうち、最も下方に載置された棒材が損傷しないよう
に、上方ローラ１８ｂの移動距離は、割出板１２の切り
欠き３８の角部３８ａが材料棚１０に載置された棒材に
接触しない距離に定められている。すなわち、割出板１
２の回転角度は、割出板１２の切り欠き３８の角部３８
ａと回転軸３０の中心点Ｏとを結ぶ線と、切り欠き３８
の幅の1/2の個所と回転軸３０の中心点Ｏとを結ぶ線と
がなす内角αより小さい角度とすればよい。

【００１４】図８〜図１０は、割出板の回転軸を回転駆
動するための回転駆動機構の異なる作動位置を示し、
(ａ)は回転駆動機構の平面図、また（ｂ）は側面図であ
る。割出板１２の回転軸３０は、図８〜図１０に示す回
転駆動機構４０によって回転駆動される。回転駆動機構
４０は、回転駆動用エアシリンダ４２と、一端が回転駆
動用エアシリンダ４２のロッド４２ａの先端に設けられ
た連結部分に、また他端が回転軸３０に連結されて、ロ
ッド４２ａの伸縮運動を回転軸３０に伝達する回転アー
ム部材３４と、回転駆動用エアシリンダ４２のロッド４
２ａの移動量を規制するためのストッパ４６と、ストッ
パ４６をロッド４２ａに向かって突出させたり、ロッド
４２ａから遠ざけたりするためのストッパ用エアシリン
ダ４８とを有する。ロッド４２ａの連結部分の外径は、
ロッド４２ａの外径より大きく、連結部分とロッド４２
ａとの間は段をなしている。ストッパ４６は、回転駆動
用エアシリンダ４２に向かって開放するＵ字形をなして
おり、ストッパ用エアシリンダのロッド４２ａが突出し
て、Ｕ字形のストッパ４６が、回転駆動用のエアシリン
ダのロッド４２ａを挟む。ロッド４２ａが短縮すると、
ストッパ４６がロッド４２ａの連結部分の段部に当接し
て、ロッド４２ａが所定距離以上短縮しないように規制
される。所定距離は、既に説明したように、連動する割
出板１２の切り欠き３８によって棒材が損傷しない距離
に決定される。

【００１５】図８において実線は、回転駆動用エアシリ
ンダ４２のロッド４２ａの伸長位置を示す。ロッド４２
ａが伸長位置にあるときは、割出板１２の切り欠き３８
は材料棚１０と整列した棒材の取出し位置（図３および
図７）にあり、また、振れ止め装置１４は把持位置（図
４の実線）にある。また、図９は、回転駆動用エアシリ
ンダ４２のロッド４２ａの短縮位置を示す。ロッド４２
ａが短縮位置にあるときは、図３に示す割出板１２が約
１２０度にわたって時計方向に回転して、割出板１２の
切り欠き３８がガイドレール８と整列する最下位置にあ
り、また、振れ止め装置１４の上方ローラ１８ｂは退避
位置（図４の二点鎖線）にある。また、図１０は、割出
板１２の回転規制位置またはロッド４２ａの短縮規制位
置を示す。短縮規制位置では、ストッパ４６が回転駆動
用エアシリンダ４２のロッド４２ａの短縮距離を規制
し、割出板１２は、切り欠き３８が材料棚１０と整列す
る位置から、角度α以下の角度だけ回転した位置にあ
り、また、振れ止め装置１４は解放位置（図５の実線）
にある。

【００１６】図１１は、送り矢持上げ装置の側面図であ
り、また、図１２は、棒材支持装置の平面図である。図
１および図１１に示すように、棒材供給機２は、更に、
前端部に取付けられた、送り矢を支持するための送り矢
支持装置１６と、送り矢の位置を検知するための、例え
ば、エンコーダ等の位置センサ（図示せず）とを有す
る。送り矢支持装置１６は、ガイドレール８の前端と棒
材加工機９０の主軸９２の後端の間に設けられた送り矢
支持用ローラ５０と、ロッド５２ａの先端に送り矢支持
用ローラ５０が取付けられ、送り矢支持用ローラ５０を
昇降させるための送り矢支持ローラ昇降用シリンダ５２
とを有する。図９を見て分かるように、送り矢支持用ロ
ーラ５０は、周面にＶ字形の溝が形成されており、平面
視したとき、Ｖ字形溝の谷は棒材の給送軸線Ｘ−Ｘと整
列している。

【００１７】図１３は、送り矢、棒材加工機の主軸のイ
ンナーブッシュ、および送り矢支持装置の関係を示す概
略図である。図１３に示すように、送り矢は、全体的に
給送軸線に沿って真っ直ぐに延びる棒状であり、給送方
向に対して後側に設けられた本体部分５４ａと、本体部
分５４ａの前側に設けられ、かつ、本体部分５４ａより
外径が小さい、棒材加工機９０のインナーブッシュ９４
の中に挿入される挿入部分５４ｂとを有し、全体で段付
きの形状をなしている。例えば、インナーブッシュ９４
の内径が８ｍｍ〜１２ｍｍであるとき、挿入部分は７ｍ
ｍであり、また、内径が１２ｍｍ〜２０ｍｍのとき、挿
入部分は１０ｍｍである。挿入部分５４ｂの前端面で棒
材の後端面を押して棒材を給送する。本体部分５４ａの
前端面および挿入部分５４ｂの後端面のいずれも、送り
矢の中心軸線Ｙ−Ｙに対して垂直に形成されている。本
体部分５４ａの前端面には、雌ねじが形成されており、
また、挿入部分５４ｂの後端面には、雌ねじと螺合する
雄螺子が設けられており、挿入部分５４ｂは本体部分５
４ａに対して螺合して取付られている。また、本体部分
５４ａの後端には、所謂「羽根５４c」が設けられてお
り、羽根５４cに送り矢を前後に移動させるための無端
チェーン（図示せず）が取付けられている。

【００１８】送り矢の挿入部分５４ｂの外径はインナー
ブッシュ９４の内径よりも小さく設定されているが、挿
入部分５４ｂが自重で撓むと、先端部分がインナーブッ
シュ９４の内壁に接触してしまうおそれがあるので、位
置センサによって、挿入部分５４ｂがインナーブッシュ
９４の後端に達したことが検知されると、図１２に示す
ように、送り矢支持装置１６の送り矢支持用ローラ５０
が上昇して、送り矢の挿入部分５４ｂを下から押上げ
て、先端部がインナーブッシュ９４の内壁に接触するの
が防止される。

【００１９】本実施形態にかかる棒材供給機は、演算制
御機１７によって制御されて、以下の通り作用する。図
３に示すように、割出板１２の周囲に形成されている複
数の切り欠き３８のうち、加工すべき棒材の径寸法に対
応する切り欠き３８が材料棚１０と整列した位置にあ
り、傾斜した材料棚１０に載置された複数の棒材のう
ち、最も下方に位置する棒材が、割出板１２の切り欠き
３８の中に受け入れられる。割出板１２がこの位置にあ
るとき、振れ止め装置１４の下方ローラ１８ａは、下方
ローラ昇降用カム機構２４によって、図４に二点鎖線で
示す下降位置にある。また、上方ローラ１８ｂは、図４
に二点鎖線で示す上方位置にある。まず、割出板１２
が、回転軸３０を中心として、時計方向に約１２０度回
転し、棒材を受け入れた切り欠き３８が下方のガイドレ
ール８と整列する。それと同時に、図４に点線で示すよ
うに、各棒材振れ止め装置１４の上方ローラ１８ｂが、
回転軸３０の回転によって、時計方向に約１２０度回転
して、二点鎖線で示す上方位置から点線で示す退避位置
まで移動して、ガイドレール８の上方領域から退避す
る。切り欠き３８内に受け入れられていた棒材が、送り
矢５４の前側のガイドレール８の中に落下する。

【００２０】引き続き、下方ローラ１８ａが、下方ロー
ラ昇降用カム機構２４によって、二点鎖線で示す下降位
置から実線で示す上昇位置まで移動され、棒材の中心軸
線が給送軸線Ｘ−Ｘと一致する位置まで持上げられる。
送り矢５４が棒材加工機９０に向かって前側に移動し
て、棒材の先端部が棒材加工機９０のインナーブッシュ
９４の中に挿入され、棒材の前端面が棒材加工機９０の
ストッパに当接して停止する。このときの棒材の位置で
ある加工位置において、棒材の先端部が棒材加工機９０
のコレットチャック９６によって把持され、また、スト
ッパは退避する。棒材が加工位置にあるときの送り矢５
４の位置である第一給送位置が位置センサによって検知
され、この第一給送位置が演算制御機１７に記憶され
る。

【００２１】引き続き、割出板１２が回転軸３０を中心
として反時計方向に回転して、切り欠き３８が材料棚１
０と整列する位置まで戻る。回転軸３０の回転に伴って
上方ローラ１８ｂも、図４に二点鎖線で示す上方位置ま
で戻る。上方ローラ１８ｂの揺動アーム２６の基端部
が、下方ローラ１８ａの水平支持部材２０に設けられた
揺動アーム支持部材３４によって押上げられて、上方ロ
ーラ１８ｂが棒材に対して押し付けられる押付け位置に
移動され、上方ローラ１８ｂと下方ローラ１８ａとで、
棒材の後部が把持される。一方、送り矢５４は第一給送
位置から、送り矢５４の前端面が棒材の後端面から僅か
に離間した離間位置まで後退し、１つの部品の加工が終
了するまで離間位置で待機する。棒材が主軸９２によっ
て回転されながら、バイトによって部品が加工され、加
工が終了したら、加工した部分がバイトによって突っ切
られる。突っ切られた棒材の長さは、１つの部品の長さ
と略等しく、より詳細には、１つの部品の長さにバイト
の厚さを加えた長さに等しい。

【００２２】引き続き、ストッパ４６が突出して、回転
駆動用エアシリンダ４２のロッド４２ａを挟む。エアシ
リンダのロッド４２ａが短縮し、ロッド４２ａの先端に
設けられた連結部分がストッパ４６に当接して、ロッド
４２ａがそれ以上、短縮するのが規制され、割出板１２
の回転も、角度α以下の所定角度に規制される。回転軸
３０の回転に伴って、図５に示すように、上方ローラ１
８ｂが、二点鎖線で示す把持位置から、実線で示す解放
位置に移動する。これによって、棒材が解放されて移動
自在となる。棒材加工機９０のストッパが前進する。演
算制御機によって、送り矢５４が離間位置から前方に移
動され、棒材の先端がストッパに当接するまで、棒材を
前方に給送する。なお、下方ローラ１８ａは、上昇位置
に維持されたままであるので、給送中、棒材の中心軸線
が棒材給送軸線Ｘ−Ｘと一致した状態で、真っ直ぐ棒材
が前方に給送される。これによって、棒材の先端部が真
っ直ぐの状態でコレットチャック９６によって把持され
る。すなわち、コレットチャック９６の前方に突出した
加工される部分の中心軸線は、ぼぼ完全に給送軸線Ｘ−
Ｘと一致している。割出板１２は回転軸３０を中心とし
て反時計方向に回転し、それに伴って、上方ローラ１８
ｂが、図５に実線で示す解放位置から二点鎖線で示す把
持位置に移動し、下方ローラ１８ａと協働して、棒材の
中心軸線が給送軸線Ｘ−Ｘと一致した真っ直ぐな状態で
把持する。

【００２３】位置センサによって、棒材の先端がストッ
パに当接したときの、送りや５４の位置である第二給送
位置を検知し、演算制御機１７に第二給送位置を記憶し
ておく。演算制御機１７は、第二給送位置と第一給送位
置との差である寸法値を求め、該寸法値を記憶してお
く。更に、演算制御機１７は、第二給送位置に上記寸法
値を足して、送り矢の次ぎの給送位置を求める。更に、
演算制御機１７は、次の給送位置よりも所定距離だけ手
前の減速位置を求める。演算制御機１７は、送り矢５４
を離間位置から前方に減速位置まで、比較的速い第一速
度で移動させ、減速位置に達したら、第二速度に減速し
て次の給送位置までゆっくりと前進させ、棒材の前端面
がストッパに当接するまで、棒材をゆっくりと移動させ
る。次の部品がバイトによって加工され、加工が終了し
たら、部品がバイトによって突っ切られる。

【００２４】上記の工程を繰り替えし、完成した部品を
次々と突っ切ると、棒材が短くなり、やがて、送り矢５
４の先端部が、インナーブッシュ９４の後端に到達す
る。送り矢５４の先端部がインナーブッシュ９４の後端
に到達したことが、位置センサによって検知されたら、
送り矢支持装置１６の送り矢支持用ローラ５０が上昇す
る。送り矢５４の挿入部分５４ｂの先端部は、送り矢支
持用ローラ５０によって挿入部分５４ｂの中心軸線Ｙ−
Ｙが給送軸線Ｘ−Ｘと一致するように、下方から支持さ
れる。更に、部品が加工されて突っ切られると、送り矢
５４の挿入部分５４ｂがインナーブッシュ９４の中に挿
入される。インナーブッシュ９４の中へ挿入された挿入
部分５４ｂの挿入長さは、位置センサによって検知され
た送り矢５４の位置に基づき、演算制御機１７によって
求められる。挿入長さに対して、自重による撓みの放物
線カーブを予め求めておき、それに基づき、送り矢５４
の挿入部分５４ｂの先端部のみならず、挿入部分全体が
インナーブッシュ９４の内壁面に接触しないように、送
り矢５４を持上げるべき距離を予め求めておく。この挿
入部分５４ｂに関する撓み情報を、送り矢支持装置１６
の送り矢支持用ローラ５０の昇降を制御する演算制御機
１７に予め入力しておく。送り矢支持用ローラ５０は、
撓み情報に基づき、演算制御機１７によって挿入長さに
対応する撓み情報に応じた距離だけ上昇され、送り矢５
４の挿入部分５４ｂが持ち上げられる。

【００２５】送り矢５４の挿入部分５４ｂが送り矢支持
装置１６によって支持された状態で、棒材を前方に給送
し、更に、部品加工を続ける。なお、既に説明したよう
に、送り矢５４は、インナーブッシュ９４の中において
も、棒材を前方に給送した後は、棒材から遠ざかる方向
に僅かに後退した離間位置で待機する。

【００２６】送り矢５４の後端部に設けられた羽根５４
cが、最も後方の振れ止め装置１４に近づいたことを、
位置センサによって検知したら、下方ローラ昇降用カム
機構２４によって、下方ローラ１８ａが取付けられてい
る水平支持部材２０が下降され、下方ローラ１８ａが下
降位置に移動される。水平支持部材２０の下降に伴っ
て、一端に設けられた揺動アーム支持部材３４が下降
し、上方ローラ１８ｂが取付けられた揺動アーム２６が
揺動して、上方ローラ１８ｂが上方位置に移動する。送
り矢５４の羽根５４cが、振れ止め装置１４に近づくに
したがって、上記のようにして、後方側の振れ止め装置
１４から次々と解放される。最後の部品加工が終了した
後、残材は、送り矢５４によって前方に押し出されて廃
棄され、１つの棒材の加工が終了する。次に、材料棚１
０から割出板１２に受け入れられた新たな棒材が、上記
のように、割出板１２によってガイドレール８の中に投
入され、上記の工程が繰り替えされる。

【００２７】図１４は、送り矢の変形例を示す。図１４
に示す送り矢５４は、図１３に示す送り矢５４と同様
に、本体部分５４ａと挿入部分５４ｂとは、それぞれ真
っ直ぐな棒状に形成されており、また、互いに螺合され
ている点で共通する。しかし、本体部分５４ａの前端面
が、図１３に示す送り矢５４においては、本体の中心軸
線Ｙ−Ｙに対して垂直に形成されているのに対して、図
１４に示す送り矢５４の本体部分５４ａにおいては、垂
直な面に対して数度の角度βをなして、僅かに上向きに
傾斜して形成されている点で異なる。角度βは、送り矢
５４の挿入部分５４ｂがインナーブッシュ９４の内壁面
に接触しないように、挿入部分５４ｂを持上げることが
できる大きさに定めればよい。挿入部分５４ｂの後端面
は、図１４に示す送り矢５４においても、図１３と同様
に、中心軸線Ｙ−Ｙに対して垂直に形成されている。

【００２８】挿入部分５４ｂの雄螺子を、本体部分５４
ａの雌ねじに螺合すると、本体部分５４ａの前端面と挿
入部分５４ｂの後端面とが係合し、それによって、挿入
部分５４ｂの基端部が、中心軸線Ｙ−Ｙに対して角度β
だけ上向きにされ、これによって、挿入部分５４ｂの先
端部まで、上方に向けて凸状の放物線をなし、先端部が
インナーブッシュ９４の内壁面と接触するのが防止され
る。なお、図１４に示す送り矢５４はそれ自体で、上方
に向けて凸状の放物線をなすので、図１４に示す送り矢
５４をもつ棒材供給機２には、図１〜図１３に示す棒材
供給機２に備えられた送り矢支持装置１６を備えていな
い。

【００２９】図１から図１３に示す実施形態にかかる棒
材供給機２においては、棒材を棒材加工機９０に向けて
給送する間、棒材振れ止め装置１４の下方ローラ１８ａ
を上昇位置に維持してあるので、棒材を真っ直ぐの状態
で、かつ、棒材中心軸線Ｙ−Ｙが棒材給送軸線Ｘ−Ｘと
一致した状態で、棒材を棒材加工機９０に給送すること
ができる。したがって、加工すべき棒材の先端部が、コ
レットチャック９６によって真っ直ぐの状態で把持され
る。したがって、バイトによってより正確な寸法に研削
することができる。なお、棒材加工機９０のインナーブ
ッシュ９４の内径は、棒材の外径より僅かに大きいにす
ぎないので、棒材の前方部分は、インナーブッシュ９４
によってある程度真っ直ぐにされるが、両者の径の差の
範囲で棒材が曲がってしまい、棒材の先端部が曲がった
状態で、コレットチャック９６によって把持されてしま
う。数ミクロンの公差で研削加工するには、棒材を極力
真っ直ぐな状態で棒材加工機９０のコレットチャック９
６に給送する必要があり、上記下方ローラ１８ａによれ
ば、それを実現することができる。これによって、研削
の後、研磨による二次加工なしで、精密な部品を完成す
ることができる。

【００３０】更に、棒材を前方に給送するとき、棒材振
れ止め装置１４の上方ローラ１８ｂは、把持位置から僅
かな距離だけ上方に移動するので、連動する割出板１２
の切り欠き３８の角部３８ａによって、材料棚１０に載
置された棒材の表面を損傷してしまうことがない。した
がって、損傷のない棒材を用いて、数ミクロンの公差で
精密に棒材を加工することができる。

【００３１】更に、図１〜図１３に示す棒材供給機２に
おいては、送り矢支持装置１６によって送り矢５４の先
端部分を持上げ、また、図１４に示す変形例において
は、送り矢５４の挿入部分５４ｂが放物線をなし、先端
部分が持上げられるように形成されているので、棒材加
工中、インナーブッシュ９４の内壁面と接触することが
ない。したがって、部品の精密な加工を妨げる振動の原
因をなくすことができ、数ミクロンの公差で精密に棒材
を加工することができる。また、このように構成するこ
とによって、送り矢５４を次の給送のために主軸９２の
外で待機させる必要がなく、主軸９２の中で待機させる
ことができ、すぐに棒材の給送が開始できるので、給送
時間を短縮することができ、棒材加工時間の短縮を図る
ことができる。更に、送り矢支持用ローラ５０には、送
り矢５４が振動し始めたときに、送り矢５４が送り矢支
持装置１６の送り矢支持用ローラ５０に接触して、振動
を減衰させる効果がある。

【００３２】更に、図１４に示す送り矢５４を備えた棒
材供給機２は、送り矢５４がインナーブッシュ９４の内
壁面に接触しないので、送り矢支持装置１６を設けなく
ても、図１〜図１３に示す棒材供給機２に備えられたと
同様な効果が得られる。更に、演算制御機１７は、送り
矢５４を減速位置まで比較的速い第一速度で前方に移動
させ、減速位置に達したら、第二速度に減速して第二給
送位置までゆっくりと前進させ、棒材の前端面をストッ
パに対してゆっくりと当接させる。したがって、棒材が
ストッパに対して強く押しつけて曲がることがなく、コ
レットチャック９４によって棒材が真っ直ぐな状態で把
持され、棒材を精密に加工することができる。本発明
は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

【００３３】例えば、本実施形態における振れ止め装置
１４は３つのローラ１８ａ、１８ｂを有するローラ式の
振れ止め装置１４であるが、振れ止め装置１４は、下側
および上側から棒材に向けて移動して、棒材を上下から
把持する形式の振れ止め装置１４であれば、４つ以上の
ローラを有する振れ止め装置１４であっても、また、ロ
ーラ式以外の、例えば、無端ベルトで棒材を把持するベ
ルト式の振れ止め装置であってもよい。また、本実施形
態にかかる棒材供給機２は、送り矢支持装置１６を有し
ているが、送り矢５４がインナーブッシュ９４に接触し
なければ、送り矢支持装置１６を備えている必要はな
い。更に、図１４に示す送り矢５４を用いる場合であっ
ても、送り矢支持装置１６を設けてもよく、この場合、
送り矢５４の先端部が、ローラによってインナーブッシ
ュ９４の中心軸線Ｘ−Ｘと整列するように支持されるの
で、送り矢５４の先端部がインナーブッシュ９４の中に
円滑に挿入される効果がある。

【００３４】更に、送り矢５４は、次ぎの給送位置に到
達するまでに減速されていればよいので、減速位置は次
の給送位置の手前の、いずれの位置に設定されていても
よい。したがって、減速位置は、次の給送位置に限りな
く近い直前の位置であってもよく、その場合、送り矢５
４を短い時間で前方に移動させることができる点で有利
である。また、送り矢５４の減速は、減速位置において
のみ減速する必要はなく、次の給送位置までに、棒材を
ストッパに対して押し付けることのない程度に充分減速
されていればよく、次の給送位置に達するまで段階的に
減速しても、また、離間位置から次の給送位置まで一定
の率で減速してもよく、更に、送り矢によって棒材を前
方に数回にわたって小刻みに給送（インチング）しても
よい。

【００３５】更に、上記実施形態においては、演算制御
機９０によって、次の給送位置を求め、更に、給送位置
より所定距離だけ手前の、送り矢５４を減速すべき減速
位置を求め、減速位置において、送り矢５４を減速させ
ているが、単に、演算制御機９０に前回の給送位置を記
憶しておき、前回の給送位置（第一給送位置）に達した
ときに送り矢を減速させるようにしてもよい。更に、上
記実施形態においては、演算制御機によって第二給送位
置と第一給送位置との差である寸法値を求め、この寸法
値に基づいて、次の給送位置を求め、その給送位置より
手前の位置で、送り矢を減速させるようになっている
が、次の給送位置は、演算制御機に１つの部品長さ寸
法、あるいは、１つの部品を加工するのに必要な棒材の
長さ寸法を予め記憶させておき、その長さ寸法を用いて
求めてもよい。更に、図１３および図１４に示す送り矢
５４の本体部分５４ａと挿入部分５４ｂは、一体的に形
成されていてもよい。

【発明の効果】本発明によれば、後に研磨工程が必要の
ない程度に、棒材加工装置だけによって精密な部品加工
が可能となるように、棒材を棒材加工機に供給すること
ができる棒材供給機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる棒材供給機および棒材加工機の
側面図である。

【図２】本発明にかかる棒材供給機の平面図である。

【図３】図１に示すIII−III線に沿った矢視断面図であ
る。

【図４】図１に示すIV−IV線に沿った棒材振れ止め装置
の詳細を示す矢視図である。

【図５】図１に示すIV−IV線に沿った棒材振れ止め装置
の詳細を示す矢視図である。

【図６】振れ止め装置の平面図である。

【図７】割出板の部分拡大図である。

【図８】割出板の回転軸を回転駆動するための回転駆動
機構を示し、(ａ)は回転駆動機構の平面図、また（ｂ）
は側面図である。

【図９】割出板の回転軸を回転駆動するための回転駆動
機構を示し、(ａ)は回転駆動機構の平面図、また（ｂ）
は側面図である。

【図１０】割出板の回転軸を回転駆動するための回転駆
動機構を示し、(ａ)は回転駆動機構の平面図、また
（ｂ）は側面図である。

【図１１】送り矢材持上げ装置の側面図である。

【図１２】棒材持上げ装置の平面図である。

【図１３】送り矢、棒材加工機の主軸のインナーブッシ
ュ、および送り矢支持装置の関係を示す概略図である。

【図１４】送り矢の変形例を示す。

【符号の説明】

２ 棒材供給機 ４ 棒材加工装置 １２ 割出板 １４ 棒材振れ止め装置 １４ａ 下方把持手段 １４ｂ 上方把持手段 １６ 送り矢支持装置 ３８ 切り欠き ３８ａ 角部 ５４ｂ 挿入部分 ５６ｂ 挿入部分 ５４ 送り矢 ５６ 送り矢 ９４ インナーブッシュ Ｘ−Ｘ 棒材給送軸線

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒材供給機によって給送された棒材が、
   棒材加工機によって加工されている間、前記棒材の中心
   軸線を前記棒材供給機の棒材給送軸線と整列する整列位
   置に保持するように、棒材を把持する棒材振れ止め装置
   を備えた棒材供給機であって、 前記棒材振れ止め装置は、前記棒材を上下から把持する
   下方把持手段と上方把持手段とを有し、１つの部品加工
   が終了し、次の部品加工のために、前記棒材を送り矢に
   よって前記棒材加工機に向かって前進させるとき、前記
   下方把持手段は、前記棒材を前記整列位置に保持する位
   置に維持され、前記上方把持手段は、上方の解放位置ま
   で移動して前記棒材を解放する、ことを特徴とする棒材
   供給機。
2. 【請求項２】 更に、棒材を１つだけ受け入れ可能な切
   り欠きの中に、棒材を材料棚から受け入れ、回転して前
   記棒材を棒材給送路に供給するための割出板を有し、 前記上方把持手段は、前記割出板の回転量と比例して上
   方に移動するように作動上連結されており、前記上方把
   持手段の上方への移動距離は、連動する前記割出板の前
   記切り欠きの角部が、前記材料棚に保持された棒材に接
   触しない距離である、ことを特徴とする請求項１に記載
   の棒材供給機。
3. 【請求項３】 前記送り矢は、棒材の給送のため、前記
   棒材加工機の主軸を貫通するインナーブッシュの中に挿
   入される挿入部分を有し、挿入部分は、インナーブッシ
   ュの内壁面との間に隙間が形成される外径を有し、 更に、前記インナーブッシュの後端近傍に設けられ、前
   記送り矢の前記挿入部分が自重で撓んで、前記インナー
   ブッシュの内面に接触しないように、前記送り矢を下方
   から支持するための送り矢支持装置を有し、前記棒材加
   工機による棒材の加工中、前記送り矢の先端部は、前記
   インナーブッシュに挿入された状態で待機している、こ
   とを特徴とする請求項１または２に記載の棒材供給機。
4. 【請求項４】 前記送り矢は、棒材の給送のため、前記
   棒材加工機の主軸を貫通するインナーブッシュの中に挿
   入される挿入部分を有し、挿入部分は、インナーブッシ
   ュの内壁面との間に隙間が形成される外径を有し、前記
   送り矢は、自重による撓みによって、前記挿入部分が前
   記インナーブッシュの内壁面に接触しないように、前記
   棒材給送軸線に対して上向きに凸状の放物線をなすよう
   に形成されており、 棒材加工装置による棒材の加工中、前記送り矢の先端部
   は、前記インナーブッシュに挿入された状態で待機して
   いる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の棒材
   供給機。
5. 【請求項５】 更に、送り矢の位置を検知する位置セン
   サと、装置の制御を行うための演算制御機とを有し、 前記位置センサによって、棒材を前記棒材加工機によっ
   て加工する加工位置まで給送したときの、前記送り矢の
   位置である第一給送位置を検知し、前記第一給送位置を
   前記演算制御機に記憶し、前記演算制御機は、棒材加工
   中、前記送り矢を前記第一給送位置から後退させた離間
   位置で待機させ、また、次の部品の加工を行うために、
   前記送り矢によって前記棒材を前記離間位置から前方に
   移動させるとき、前記送り矢を遅くとも前記第一給送位
   置を通過した後は減速して移動させる、ことを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれか１項に記載の棒材供給機。
6. 【請求項６】 更に、前記送り矢の位置を検知する位置
   センサと、装置の制御を行うための演算制御機とを有
   し、 前記位置センサによって、棒材を前記棒材加工機によっ
   て加工する加工位置まで給送したときの、前記送り矢の
   位置である第一給送位置と、１つの部品の加工終了後、
   次の部品の加工のために、前記棒材を前方に給送したと
   きの前記送り矢の位置である第二給送位置とを検知し、
   前記演算制御機によって前記第二給送位置と前記第一給
   送位置との差を求めて、その寸法値を記憶しておき、 前記寸法値を記憶した後の工程において、前記演算制御
   機は、前記離間位置に後退する前の給送位置に対して、
   前記寸法値だけ前方の次の給送位置を求め、次の部品加
   工のために、前記送り矢によって前記棒材を前記離間位
   置から前方に移動させるとき、前記送り矢を前記次の給
   送位置より手前の位置において減速させる、ことを特徴
   とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の棒材供給
   機。