JP2002066807A - 自動旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成の大型化を招くことなく、被加工物の保
持及び切断用工具の破損有無の検出を確実に行うことが
可能な自動旋盤を提供すること。 【解決手段】 突切バイトにより被加工物Ｗが正常に切
断された場合には、刃物台４が前進すると、当接部材１
２はその移動が規制されることなく刃物台４と共に前進
する。当接部材１２及び軸部材３１が刃物台４と共に前
進すると、検知スイッチ５３の状態はＯＦＦ状態から変
化しない。被加工物Ｗが正常に切断されなかった場合に
は、検出こま１４が被加工物Ｗに当接して、被加工物Ｗ
の軸心に直交する方向への当接部材１２及び軸部材３１
の移動が規制される。当接部材１２及び軸部材３１の移
動が規制されると、検知スイッチ５３の状態はＯＦＦ状
態からＯＮ状態に変化する。また、被加工物Ｗを保持す
るときには、刃物台４を、第１のばね５１及び第２のば
ね５２により当接部材１２及び軸部材３１に対して第２
の付勢力が付与されるように、前進させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動旋盤、特に、
主軸摺動型で且つ突切バイト等の切断用工具の破損の有
無を検出する切断用工具破損検出機能を有する自動旋盤
に関する。

【０００２】

【従来の技術】予め設定された製品加工プログラムに基
づいて棒材の先端部分に切削加工を施す数値制御自動旋
盤などの自動旋盤が広く実用に供されている。この種の
自動旋盤において、棒材の軸線方向に移動可能な主軸
と、この棒材に旋削加工を施す加工工具とを備えた主軸
摺動型自動旋盤が知られている。主軸摺動型自動旋盤の
主軸は、棒材を高速回転させつつ、製品加工プログラム
に応じて軸線方向に移動させ、また、加工工具は、主軸
の前方で棒材を切削し、所定の製品を加工するととも
に、加工した製品を棒材の先端部分から突切る。製品の
突切り後、主軸は、コレットチャックを開放して後退
し、コレットチャックを再び閉じ、棒材の後方部分を把
持し直す。次いで、自動旋盤は、製品切削工程に移行
し、主軸を所定の移動設定量だけ前進させつつ、棒材を
回転させ、切削工具により製品を切削加工する。

【０００３】しかしながら、上述したような主軸摺動型
自動旋盤においては、自動旋盤の主軸がコレットチャッ
クを開放して後退するときに、主軸に挿通した棒材は、
主軸によって後方に付勢又は押圧され、主軸の後退に伴
って後退してしまうことがある。このため、自動旋盤
は、主軸摺動台による所定ストローク内にて加工ができ
ない長物加工において、棒材供給のために複数回把み替
え動作を行うためのグリップ装置を有している。このグ
リップ装置は、棒材を選択的に把持（保持）又は解放す
る。グリップ装置としては、例えば、棒材を挟持する把
持部材を有しており、コレットチャックが開放し且つ主
軸が後退する際に、把持部材を閉塞して棒材を把持する
ことにより棒材を拘束して、棒材の軸線方向の移動を禁
止している。

【０００４】ところで、突切バイトにより加工した製品
を棒材の先端部分から突切る突切加工時に、突切バイト
が破損して突切加工が正常に行われないことが考えられ
る。そこで、突切バイトによる突切加工が正常に行われ
たか否かを検知して、間接的に突切バイトの破損を検出
することが行われている。そのための検出手段として
は、例えば、エアーシリンダ機構によって検知アームを
所定の方向に揺動させるものが知られている。つまり、
突切バイトによる突切加工が終了した場合、正常に突切
加工が行われた場合には、検知アームの揺動軌道上には
棒材（ワーク）は存在しない。これに対して、突切バイ
トが破損して突切加工が正常に行われなかった場合に
は、検知アームの揺動軌道上には棒材が残っており、そ
れを検知アームを介して検知するものである。それによ
って、突切加工が正常に行われておらず、間接的に突切
バイトが破損したものと判別することになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
主軸摺動型自動旋盤においては、グリップ装置と突切バ
イト破損検知手段とをそれぞれ別個に備えていたため
に、各々に専用の駆動源が必要になる等、自動旋盤の構
成が複雑化すると共に、構成部品点数が増加して高コス
ト化を招来すると共に、自動旋盤の構成が複雑且つ大型
になるという問題を有している。

【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、構成の大型化、複雑化、高コスト化を招くことな
く、被加工物の保持及び切断用工具の破損有無の検出を
確実に行うことが可能な自動旋盤を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動旋盤
は、棒状の被加工物を支持するためのガイドブッシュ
と、被加工物を切断する切断用工具と、一方の端部が被
加工物に当接可能な当接部材と、被加工物の軸心方向に
対して直交する方向に移動可能で且つ当接部材を被加工
物の軸心方向に対して直交する方向に相対的に移動可能
に支持する支持部材と、当接部材が支持部材に対して被
加工物から離れる方向に所定の長さ相対的に移動するま
で当接部材に対して第１の付勢力を付与し、当接部材が
被加工物から離れる方向に所定の長さより大きく相対的
に移動したときに当接部材に対して第１の付勢力よりも
大きい第２の付勢力を付与する付勢手段と、当接部材が
支持部材に対して被加工物から離れる方向に相対的に移
動したことを検知する検知手段と、支持部材を被加工物
の軸心方向に対して直交する方向に移動させるための駆
動手段と、を備えており、支持部材を、被加工物をガイ
ドブッシュと当接部材とにより保持するときには、当接
部材が被加工物に当接してから当接部材に対して被加工
物から離れる方向に所定の長さより大きく相対的に移動
するように移動させ、切断用工具の破損の有無を検出す
るときには、当接部材が被加工物に当接してから当接部
材に対して被加工物から離れる方向に所定の長さまでの
範囲内で相対的に移動するように移動させる、ことを特
徴としている。

【０００８】本発明に係る自動旋盤では、ガイドブッシ
ュと当接部材とで被加工物を保持するときには、支持部
材を、当接部材が被加工物に当接してから当接部材に対
して被加工物から離れる方向に所定の長さより大きく相
対的に移動させるので、付勢手段により当接部材に対し
て第２の付勢力が付与される。これにより、ガイドブッ
シュと当接部材とで被加工物を確実に保持することがで
きる。また、切断用工具の破損の有無を検出するときに
は、支持部材を、当接部材が被加工物に当接してから支
持部材に対して被加工物から離れる方向に所定の長さま
での範囲内で相対的に移動させるので、被加工物が切断
されずに残っている場合には、当接部材がこの被加工物
に当接して当接部材に対して相対的に移動し、当接部材
の相対的な移動を検知手段が検知する。当接部材が切断
されずに残っている被加工物に当接したときに、被加工
物に対して当接部材を介して第１の付勢力が作用するこ
とになるが、第１の付勢力は被加工物を確実に保持する
ための第２の付勢力よりも小さいことから、被加工物が
折れたり曲がったりすることはなく、切断用工具の破損
を確実に検出することができる。このように、本発明に
係る自動旋盤においては、被加工物を保持するための機
構と切断用工具の破損検出のための機構とを共用するこ
とが可能となり、構成の大型化、複雑化、高コスト化を
招くことなく、被加工物の保持及び切断用工具の破損有
無の検出を確実に行うことができる。

【０００９】また、加工用工具が取り付けられる複数の
刃物台を更に備え、支持部材は複数の刃物台のうちの一
つの刃物台に配設されており、駆動手段は、支持部材が
配設された刃物台を被加工物の軸心方向に対して直交す
る方向に移動させることにより、支持部材を被加工物の
軸心方向に対して直交する方向に移動させることが好ま
しい。このように構成した場合には、刃物台を用いて、
被加工物を保持するための機構と切断用工具の破損検出
のための機構とをコンパクトにレイアウトすることがで
きる。

【００１０】また、一方の端部が当接部材の他方の端部
に当接可能であると共に、刃物台に被加工物の軸心方向
に対して直交する方向に相対的に移動可能に支持される
軸部材を更に備えており、検知手段は、軸部材の他方の
端部側に配設されていることが好ましい。このように構
成した場合には、支持部材及び当接部材が刃物台に対し
て着脱可能となる構成を実現することができ、他の工具
との交換を容易に行うことができる。

【００１１】また、付勢手段は、第１のばねと第２のば
ねとを含み、第１のばねにより第１の付勢力を付与し、
第１のばね及び第２のばねにより第２の付勢力を付与し
ており、第１のばねと第２のばねとは、軸部材の他方の
端部側において刃物台に固定されたハウジング内に配設
されていることが好ましい。このように構成した場合に
は、第１のばねと第２のばねとは、軸部材の他方の端部
側において刃物台に固定されたハウジング内に配設され
ているので、支持部材及び当接部材が刃物台に対して着
脱可能となる構成の実現を妨げることはない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による自動旋盤の好適な実施形態について詳細に説明す
る。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符
号を付しており、重複する説明は省略する。

【００１３】まず、図１〜図５に基づいて、自動旋盤１
の構成から説明する。自動旋盤１はガイドブッシュ２を
備えており、棒状の被加工物Ｗの先端部は、このガイド
ブッシュ２によって支持されるように構成されている。
ガイドブッシュ２の後方（図１中奥側）には図示しない
主軸台が配設されており、この主軸台は、軸心方向に移
動可能に構成されていると共に主軸（図示せず）を備え
ている。この主軸は、チャック（図示せず）を備えてお
り、このチャックによって被加工物Ｗを把持するように
なっている。主軸の中心軸方向と被加工物Ｗの軸心方向
とは一致している。

【００１４】ガイドブッシュ２の前方には、図１に示さ
れるように、主軸の中心軸方向（被加工物Ｗの軸心方
向）から見て放射状に複数（たとえば、６体）の刃物台
４が配設されている。各刃物台４は、ベース部３に対し
て主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向に
移動可能に取り付けられており、それぞれ対応する刃物
台送りサーボモータ５によりその送りを制御される。刃
物台４には工具ホルダ６を介して工具７が取り付けられ
ている。工具７には、切断用工具としての突切バイト７
ａも含まれている。

【００１５】自動旋盤１は、突切バイト７ａの破損の有
無を検出する切断バイト破損検出機能を有するグリップ
装置１１を備えており、このグリップ装置１１は複数の
刃物台４のうちの一つの刃物台４に設けられている。グ
リップ装置１１は、当接部材１２、支持部材２１、軸部
材３１、ハウジング４１、第１のばね５１、第２のばね
５２、検知手段としての検知スイッチ５３等を有してい
る。

【００１６】支持部材２１は、工具ホルダ６と同様に刃
物台４に取り付けられている。支持部材２１には、刃物
台４に立設されている複数の位置決め用ピン８に係合可
能な位置決め用穴部２２ａ及び位置決め用切り欠き部２
２ｂが形成されており、支持部材２１を刃物台４に対し
て主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）と平行な方向から
嵌め込んで位置決め用穴部２２ａ及び位置決め用切り欠
き部２２ｂを対応する位置決め用ピン８に挿入すること
により、各位置決め用穴部２２と各位置決め用ピン８位
置とが係合して支持部材２１が位置決めされた状態とな
る。支持部材２１は、刃物台４に対して位置決めされた
状態で、止めネジ２３により刃物台４に固定される。ま
た、支持部材２１には、図４に示されるように、刃物台
４に固定された状態において主軸の中心軸（被加工物Ｗ
の軸心）に直交する方向に延びる貫通孔２４が形成され
ている。

【００１７】当接部材１２は、検出軸部材１３と、検出
こま１４とを有している。検出軸部材１３は、支持部材
２１の貫通孔２４に内挿されており、支持部材２１に対
して主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向
に相対的に移動可能に支持される。検出こま１４は、被
加工物Ｗに当接し得るように、アダプタ１５を介して検
出軸部材１３の一方の端部（被加工物Ｗ寄りの端部）に
取り付けられる。検出こま１４及び検出軸部材１３は、
アダプタ１５に対して止めネジ１６により着脱可能に固
定される。検出こま１４は、被加工物Ｗを傷付けないよ
うに比較的低硬度の素材で構成されており、傷が発生し
たり摩耗し易い。このために、検出こま１４は、検出軸
部材１３と別体に構成しており、アダプタ１５を介して
取り付けるようにしている。

【００１８】検出軸部材１３の他方の端部には、支持部
材２１と係合可能な係止片１７が取り付けられており、
この係止片１７が支持部材２１と係合することにより、
検出軸部材１３の所定長さ以上の相対的な移動が規制さ
れると共に、検出軸部材１３（当接部材１２）の落下が
防止されることになる。また、係止片１７は、検出軸部
材１３の回り止めとしても機能する。

【００１９】支持部材２１には、刃物台４に対する主軸
の中心軸（被加工物Ｗの軸心）と平行な方向での支持部
材２１の位置を調整するための調整用ボルト２５が設け
られている。この調整用ボルト２５は、主軸の中心軸
（被加工物Ｗの軸心）と平行な方向での検出こま１４の
位置を突切バイト７ａによる被加工物Ｗの突切位置より
もガイドブッシュ２から離れる方向にずらすためのもの
であり、このように、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸
心）と平行な方向における検出こま１４の位置をずらす
ことにより、検出こま１４が突切バイト７ａに干渉する
ことなく確実に突切バイト７ａの破損の検出を行うこと
ができる。

【００２０】軸部材３１は、所定の直径を有する第１の
軸部分３２と、第１の軸部分３２よりも小さな直径を有
する第２の軸部分３３と、第２の軸部分３３よりも小さ
な直径を有する第３の軸部分３４とからなる。刃物台４
のベース部３には、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）
に直交する方向に延びる貫通孔９が形成されており、軸
部材３１は、第１の軸部分３２が支持部材２１（当接部
材１２）寄りに位置するように刃物台４の貫通孔９に内
挿される。軸部材３１は、刃物台４のベース部３の貫通
孔９に内挿されることにより、刃物台４に対して主軸の
中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向に相対的に
移動可能に支持される。軸部材３１（貫通孔９）の位置
は、軸部材３１（第１の軸部分３２）の一方の端部（被
加工物Ｗ寄りの端部）が検出軸部材１３の他方の端部と
当接可能な位置とされている。なお、初期状態において
は、軸部材３１の一方の端部と検出軸部材１３の他方の
端部との間には所定の長さ（たとえば、０．７ｍｍ程
度）の間隙Ｇ１が形成されている。

【００２１】ハウジング４１は、刃物台４の端面に設け
られており、刃物台４に固定される胴部４２と胴部４２
に着脱可能に取り付けられる蓋部４４とからなる。胴部
４２の底部には、軸部材３１の第１の軸部分３２が貫通
する穴部４３が形成されている。また、蓋部４４には、
軸部材３１の第３の軸部分３４が貫通する穴部４５が形
成されている。胴部４２の内側には、軸部材３１の第２
の軸部分３３が貫通する穴部４７を有するリング状部材
４６が配設されており、このリング状部材４６は、軸部
材３１の第２の軸部分３３が貫通した状態で、主軸の中
心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向に移動可能と
なっている。軸部材３１（第３の軸部分３４）のハウジ
ング４１から突出した部分には、ハウジング４１（蓋部
４４の上面）と係合可能な係止片（ナット）４８が取り
付けられている。この係止片４８がハウジング４１と係
合することにより、軸部材３１の所定長さ以上の相対的
な移動が規制されると共に、軸部材３１の落下が防止さ
れることになる。係止片４８は、軸部材３１の軸心方向
における位置が調整可能に構成されており、ハウジング
４１と係合した状態で、リング状部材４６の下面と軸部
材３１の第１の軸部分３２の端面との間に所定の長さ
（たとえば、２ｍｍ程度）の間隙Ｇ２が形成されるよう
に、その位置が調整されている。

【００２２】第１のばね５１及び第２のばね５２は、軸
部材３１の他方の端部側において、軸部材３１（第３の
軸部分３４）に外挿された状態でハウジング４１内（軸
部材３１（第３の軸部分３４）の外周部と胴部４２の内
周部との間）に配設されている。第１のばね５１の一端
は軸部材３１の第２の軸部分３３の端面に当接し、第１
のばね５１の他端は蓋部４４の下面に当接している。第
１のばね５１は、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に
直交する方向における軸部材３１とハウジング４１（刃
物台４）との相対移動を許容するように構成されてお
り、軸部材３１に対して所定の付勢力（たとえば、７．
１Ｎ程度；０．７２ｋｇｆ程度）を付与している。第２
のばね５２の一端はリング状部材４６の上面に当接し、
第２のばね５２の他端は蓋部４４の下面に当接してい
る。第２のばね５２は、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸
心）に直交する方向におけるリング状部材４６（軸部材
３１）とハウジング４１（刃物台４）との相対移動を許
容するように構成されており、リング状部材４６に対し
て所定の付勢力（たとえば、１０８Ｎ程度；１１ｋｇｆ
程度）を付与している。

【００２３】検知スイッチ５３は、軸部材３１の他方の
端部側に配設されており、軸部材３１（第３の軸部分３
４）のハウジング４１から突出した部分にブラケット５
４を介して取り付けられている。検知スイッチ５３は、
ハウジング４１（蓋部４４の上面）と係合可能な検出部
５３ａを有している。検知スイッチ５３は、検出部５３
ａがハウジング４１と係合した状態においてはＯＦＦ状
態となっている。また、検知スイッチ５３は、検出部５
３ａとハウジング４１とが離れる前にＯＦＦ状態からＯ
Ｎ状態に切り替わり、検出部５３ａとハウジング４１と
の係合が解除された状態においてはＯＮ状態となってい
る。

【００２４】検知スイッチ５３は、図１０に示されるよ
うに、制御ユニット部６１に接続されており、検知スイ
ッチ５３の出力信号は制御ユニット部６１に送られる。
本実施形態において、制御ユニット部６１は突切バイト
７ａの破損の有無を判断する判断手段を構成している。

【００２５】制御ユニット部６１は、刃物台送りサーボ
モータ５を含む各種サーボモータ６２の動作等を制御す
るためのもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＰＬＣ（Pr
ogram logic Controller）等を有している。制御ユニ
ット部６１は、加工データ入力部６３により入力された
各種データ（加工形状データ、加工条件等）に基づい
て、駆動制御信号をサーボアンプ６４に出力する。サー
ボアンプ６４は、制御ユニット部６１から出力された駆
動制御信号に基づいて、各サーボモータ６２（５）への
供給電力を制御する。また、制御ユニット部６１は、後
述するように、突切工程後の検知スイッチ５３からの出
力信号に基づいて突切バイト７ａの破損の有無を判断す
る。

【００２６】次に、図６〜図９に基づいて、グリップ装
置１１の動作について説明する。まず、グリップ装置１
１による被加工物Ｗの保持動作について説明する。

【００２７】グリップ装置１１が初期状態にあるときに
は、刃物台４が主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直
交する方向に被加工物Ｗから離れた初期位置にあり、検
出こま１４（当接部材１２の端部）が、図６に示される
ように、被加工物Ｗから主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸
心）に直交する方向に所定長さだけ離れた位置にある。
グリップ装置１１の初期状態では、第１のばね５１によ
る付勢力が第１の付勢力として軸部材３１（第２の軸部
分３３の端面）に作用しており、軸部材３１は第１のば
ね５１から図６中下向きの力を受ける。このとき、係止
片４８とハウジング４１とは係合した状態となってお
り、軸部材３１の第１の軸部分３２の端面とリング状部
材４６の下面との間に間隙Ｇ２が形成され、軸部材３１
と検出軸部材１３との間に間隙Ｇ１が形成される。ま
た、グリップ装置１１の初期状態では、検知スイッチ５
３は、検出部５３ａがハウジング４１と係合してＯＦＦ
状態となっている。

【００２８】被加工物Ｗを保持するときには、制御ユニ
ット部６１からの駆動制御信号により、刃物台送りサー
ボモータ５は、刃物台４が主軸の中心軸（被加工物Ｗの
軸心）に直交する方向に上述した初期位置から被加工物
Ｗに向って移動（前進）するように作動する。被加工物
Ｗを保持するときの刃物台４の移動量は、検出こま１４
が被加工物Ｗに当接した状態から間隙Ｇ１と間隙Ｇ２と
の和の長さ分よりも大きい第１の所定値（たとえば、
３．５ｍｍ程度）だけ刃物台４が更に移動（前進）する
ように設定されている。

【００２９】まず、刃物台４が移動（前進）し始めてか
ら検出こま１４が被加工物Ｗに当接した時点で、主軸の
中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向への当接部
材１２及び軸部材３１の移動（前進）が規制される。し
かしながら、刃物台４は主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸
心）に直交する方向に移動（前進）し続けることから、
軸部材３１（当接部材１２）は第１のばね５１による第
１の付勢力に抗しながら支持部材２１（刃物台４）に対
して被加工物Ｗから離れる方向に相対的に移動すること
になる。

【００３０】刃物台４が検出こま１４が被加工物Ｗに当
接してから更に移動（前進）すると、当接部材１２及び
軸部材３１が支持部材２１（刃物台４）に対して相対的
に移動し続け、軸部材３１の第１の軸部分３２の端面と
リング状部材４６の下面とが当接する。刃物台４は、検
出こま１４が被加工物Ｗに当接した状態から間隙Ｇ１と
間隙Ｇ２との和の長さ分よりも大きい第１の所定値だけ
更に移動（前進）することから、図７に示されるよう
に、リング状部材４６は、軸部材３１の第１の軸部分３
２の端面と当接、係合して、第２のばね５２による付勢
力に抗しながら軸部材３１と共に刃物台４に対して相対
的に移動する。これにより、刃物台４が検出こま１４の
被加工物Ｗへの当接から第１の所定値だけ移動（前進）
した状態では、第１のばね５１による付勢力及び第２の
ばね５２による付勢力が第２の付勢力としてリング状部
材４６及び軸部材３１を介して当接部材１２（検出こま
１４）に作用することになる。被加工物Ｗは、この第２
の付勢力を主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交す
る方向から受けて、ガイドブッシュ２（の内周部）と当
接部材１２（検出こま１４）とにより保持（把持）され
る。

【００３１】被加工物Ｗがガイドブッシュ２と当接部材
１２とにより保持されると、主軸は、コレットチャック
を開放して後退し、コレットチャックを再び閉じ、被加
工物Ｗを保持し直す。主軸により被加工物Ｗが保持され
ると、刃物台送りサーボモータ５は、制御ユニット部６
１からの駆動制御信号に基づいて、刃物台４が主軸の中
心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向に初期位置に
向けて移動（後退）するように作動する。

【００３２】次に、グリップ装置１１による突切バイト
７ａの破損検出動作について説明する。

【００３３】突切バイト７ａによる突切加工が終了する
前（突切り加工中）に、突切バイト７ａの破損の有無を
検出するために、刃物台送りサーボモータ５は、刃物台
４が主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向
に図６に示された初期位置から被加工物Ｗに向って被加
工物Ｗの外径から所定長さ（たとえば、０．５ｍｍ程
度）離れた位置まで移動（前進）するように、その作動
が制御ユニット部６１からの駆動制御信号により制御さ
れる。このように、突切加工が終了する前に刃物台４を
移動させることにより、突切り加工終了後すぐに突切バ
イト７ａの破損有無の検出を開始することができる。突
切バイト７ａの破損の有無を検出するときの刃物台４の
移動量は、たとえば検出こま１４の先端部が主軸の中心
軸（被加工物Ｗの軸心）を所定長さ（たとえば、０．５
ｍｍ程度）通過した位置まで移動するように設定されて
いる。

【００３４】突切バイト７ａにより被加工物Ｗが正常に
切断されなかった場合には、刃物台４が検出こま１４の
被加工物Ｗへの当接から所定長さ（たとえば、１ｍｍ程
度）移動（前進）すると、図８に示されるように、ま
ず、検出こま１４が被加工物Ｗに当接し、主軸の中心軸
（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向への当接部材１２
及び軸部材３１の移動が規制される。このとき、刃物台
４は、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方
向に移動し続けることから、軸部材３１（当接部材１
２）は第１のばね５１による付勢力（第１の付勢力）に
抗しながら支持部材２１（刃物台４）に対して被加工物
Ｗから離れる方向に相対的に移動することになる。

【００３５】刃物台４が検出こま１４が被加工物Ｗに当
接してから更に移動すると、当接部材１２及び軸部材３
１が支持部材２１（刃物台４）に対して相対的に移動し
続け、主軸の中心軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方
向における軸部材３１と刃物台４との相対位置関係は、
図６に示されたグリップ装置１１の初期状態から変化
し、検知スイッチ５３の検出部５３ａがハウジング４１
から離れる方向に相対的に移動することになる。これに
より、検知スイッチ５３の状態はＯＦＦ状態からＯＮ状
態に変化する。

【００３６】一方、突切バイト７ａにより被加工物Ｗが
正常に切断された場合には、刃物台４が検出こま１４の
被加工物Ｗへの当接から所定長さ（たとえば、１ｍｍ程
度）移動（前進）すると、図９に示されるように、当接
部材１２（検出こま１４）が被加工物Ｗに当接してその
移動が規制されることなく刃物台４（支持部材２１）と
共に移動（前進）する。当接部材１２が（検出こま１
４）が被加工物Ｗに当接することなく刃物台４（支持部
材２１）と共に移動（前進）することにより、軸部材３
１も刃物台４と共に移動（前進）するので、主軸の中心
軸（被加工物Ｗの軸心）に直交する方向における軸部材
３１と刃物台４との相対位置関係は、図６に示されたグ
リップ装置１１の初期状態から変化することはない。こ
れにより、検出部５３ａとハウジング４１との相対位置
関係も維持されて、検知スイッチ５３の状態はＯＦＦ状
態から変化しない。

【００３７】制御ユニット部６１は、検知スイッチ５３
からの出力信号に基づいて、突切バイト７ａによる突切
加工が終了してから検出こま１４の移動中に検知スイッ
チ５３がＯＮ状態となったか否かを判定する。制御ユニ
ット部６１は、検知スイッチ５３の状態がＯＦＦ状態か
ら変化しない場合には、突切バイト７ａにより被加工物
Ｗが正常に切断されたとして、突切バイト７ａは破損し
ていないと判断し、新たな被加工物Ｗの加工プログラム
に移行する。一方、制御ユニット部６１は、検知スイッ
チ５３がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変化した場合には、
突切バイト７ａにより被加工物Ｗが切断されていないと
して、突切バイト７ａが破損していると判断し、その時
点で自動旋盤１の動作を停止する。なお、グリップ装置
１１の動作においても、検知スイッチ５３の状態がＯＦ
Ｆ状態からＯＮ状態に変化することになる。しかしなが
ら、制御ユニット部６１は、被加工物Ｗを保持するとき
には検知スイッチ５３からの出力信号を無視するように
働くので、突切バイト７ａが破損していると誤判断する
ことはない。

【００３８】このように、本実施形態の自動旋盤１（グ
リップ装置１１）によれば、グリップ装置１１により被
加工物Ｗを保持するときには、支持部材２１を、当接部
材１２（検出こま１４）が被加工物Ｗに当接してから当
接部材１２に対して被加工物Ｗから離れる方向に間隙Ｇ
１と間隙Ｇ２との和の長さより大きい第１の所定値だけ
相対的に移動させるので、第１のばね５１及び第２のば
ね５２により軸部材３１（当接部材１２）に対して第２
の付勢力が付与される。これにより、ガイドブッシュ２
と当接部材１２とで被加工物Ｗを確実に保持することが
できる。

【００３９】また、突切バイト７ａの破損を検出すると
きには、被加工物Ｗに対して軸部材３１、当接部材１２
を介して第１のばね５１の第１の付勢力が作用すること
になるが、第１の付勢力は被加工物Ｗを確実に保持する
ための第２の付勢力よりも小さいことから、被加工物Ｗ
が折れたり曲がったりすることはなく、突切バイト７ａ
の破損を確実に検出することができる。

【００４０】以上のように、本実施形態の自動旋盤１に
おいては、グリップ装置１１において、被加工物Ｗを保
持するための機構と突切バイト７ａの破損検出のための
機構とを共用することが可能となり、構成の大型化、複
雑化、高コスト化を招くことなく、被加工物Ｗの保持及
び突切バイト７ａの破損有無の検出を確実に行うことが
できる。

【００４１】また、本実施形態の自動旋盤１において
は、工具７が取り付けられる複数の刃物台４を更に備
え、グリップ装置１１（支持部材２１）は複数の刃物台
４のうちの一つの刃物台４に配設されているので、グリ
ップ装置１１を動作させるための駆動手段として刃物台
４を移動させる刃物台送りサーボモータ５を用いること
ができ、グリップ装置１１（被加工物Ｗを保持するため
の機構と突切バイト７ａの破損検出のための機構）をコ
ンパクトにレイアウトすることができる。

【００４２】また、本実施形態のグリップ装置１１にお
いては、一方の端部が当接部材１２に当接し、刃物台４
に被加工物Ｗの軸心方向に対して直交する方向に相対的
に移動可能に支持される軸部材３１を更に備え、検知ス
イッチ５３が軸部材３１の他方の端部側に配設されるこ
とにより、支持部材２１及び当接部材１２が刃物台４に
対して着脱可能となる構成を簡易に実現することがで
き、他の工具との交換を容易に行うことができる。軸部
材３１及び検知スイッチ５３は、刃物台４に配設される
ことになるが、交換した工具による加工に対して支障と
なることはない。

【００４３】また、本実施形態のグリップ装置１１にお
いては、第１のばね５１と第２のばね５２とは、軸部材
３１の他方の端部側において刃物台４に固定されたハウ
ジング４１内に配設されているので、支持部材２１及び
当接部材１２が刃物台４に対して着脱可能となる構成の
実現を妨げることはない。

【００４４】本発明は、上述した実施形態に限定される
ものではなく、上述した数値、各構成要素の形状等も適
宜変更して設定することができ、主軸摺動型であれば数
値制御自動旋盤、カム式自動旋盤等の各種自動旋盤に本
発明を適用することができる。

【００４５】また、本実施形態においては、刃物台４を
送る刃物台送りサーボモータ５を当接部材１２（検出こ
ま１４）を移動（前進及び後退）させるための駆動手段
として用いたが、これに限られることなく、当接部材１
２（検出こま１４）を移動させるための駆動手段（たと
えば、サーボモータ等）を新たに設けるようにしてもよ
い。また、グリップ装置１１を刃物台４に設けることな
く、ブラケットなどを介してガイドブッシュ２の前方に
配設するように構成してもよい。

【００４６】また、本実施形態においては、軸部材３１
に検知スイッチ５３を配設するように構成しているが、
これに限られることなく、検出こま１４にタッチスイッ
チ等の検出手段を配設するようにしてもよい。また、当
接部材１２あるいは軸部材３１の移動量を直接検出する
ストロークセンサを設けて、突切バイト７ａの破損の有
無を検知するように構成してもよい。

【００４７】また、本実施形態においては、検出こま１
４及びアダプタ１５は必ずしも必要ではなく、検出軸部
材１３の先端が被加工物Ｗに当接するように構成しても
よい。また、付勢手段として第１のばね５１及び第２の
ばね５２を用いるようにしているが、ばね係数が非線形
の特性を示す１つのばねを用いるようにしてもよい。ま
た、付勢手段として、ばね以外の弾性体を用いるように
構成してもよい。

【００４８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、構成の大型化、複雑化、高コスト化を招くこと
なく、被加工物の保持及び切断用工具の破損有無の検出
を確実に行うことが可能な自動旋盤を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る自動旋盤をガイドブッ
シュに向ってみた正面図である。

【図２】本発明の実施形態に係る自動旋盤の要部を示す
正面図である。

【図３】本発明の実施形態に係る自動旋盤の要部を示す
側面図である。

【図４】図２のIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】図３のV−V線に沿う断面図である。

【図６】本発明の実施形態に係る自動旋盤における、グ
リップ装置の動作を説明するための図である。

【図７】本発明の実施形態に係る自動旋盤における、グ
リップ装置の動作を説明するための図である。

【図８】本発明の実施形態に係る自動旋盤における、グ
リップ装置の動作を説明するための図である。

【図９】本発明の実施形態に係る自動旋盤における、グ
リップ装置の動作を説明するための図である。

【図１０】本発明の実施形態に係る自動旋盤における、
制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１…自動旋盤、２…ガイドブッシュ、４…刃物台、５…
刃物台送りサーボモータ、７ａ…突切バイト、１１…グ
リップ装置、１２…当接部材、１３…検出軸部材、１４
…検出こま、２１…支持部材、３１…軸部材、３２…第
１の軸部分、３３…第２の軸部分、３４…第３の軸部
分、４１…ハウジング、４６…リング状部材、５１…第
１のばね、５２…第２のばね、５３…検知スイッチ、６
１…制御ユニット部、Ｗ…被加工物。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状の被加工物を支持するためのガイド
   ブッシュと、 前記被加工物を切断する切断用工具と、 一方の端部が前記被加工物に当接可能な当接部材と、 前記被加工物の軸心方向に対して直交する方向に移動可
   能で且つ前記当接部材を前記被加工物の前記軸心方向に
   対して直交する方向に相対的に移動可能に支持する支持
   部材と、 前記当接部材が前記支持部材に対して前記被加工物から
   離れる方向に所定の長さ相対的に移動するまで前記当接
   部材に対して第１の付勢力を付与し、前記当接部材が前
   記被加工物から離れる方向に前記所定の長さより大きく
   相対的に移動したときに前記当接部材に対して前記第１
   の付勢力よりも大きい第２の付勢力を付与する付勢手段
   と、 前記当接部材が前記支持部材に対して前記被加工物から
   離れる方向に相対的に移動したことを検知する検知手段
   と、 前記支持部材を前記被加工物の前記軸心方向に対して直
   交する方向に移動させるための駆動手段と、を備えてお
   り、 前記支持部材を、 前記被加工物を前記ガイドブッシュと前記当接部材とに
   より保持するときには、前記当接部材が前記被加工物に
   当接してから前記当接部材に対して前記被加工物から離
   れる方向に前記所定の長さより大きく相対的に移動する
   ように移動させ、 前記切断用工具の破損の有無を検出するときには、前記
   当接部材が前記被加工物に当接してから前記当接部材に
   対して前記被加工物から離れる方向に前記所定の長さま
   での範囲内で相対的に移動するように移動させる、こと
   を特徴とする自動旋盤。
2. 【請求項２】 加工用工具が取り付けられる複数の刃物
   台を更に備え、 前記支持部材は複数の前記刃物台のうちの一つの刃物台
   に配設されており、 前記駆動手段は、前記支持部材が配設された刃物台を前
   記被加工物の前記軸心方向に対して直交する方向に移動
   させることにより、前記支持部材を前記被加工物の前記
   軸心方向に対して直交する方向に移動させることを特徴
   とする請求項１に記載の自動旋盤。
3. 【請求項３】 一方の端部が前記当接部材の他方の端部
   に当接可能であると共に、前記刃物台に前記被加工物の
   前記軸心方向に対して直交する方向に相対的に移動可能
   に支持される軸部材を更に備えており、 前記検知手段は、前記軸部材の他方の端部側に配設され
   ていることを特徴とする請求項２に記載の自動旋盤。
4. 【請求項４】 前記付勢手段は、第１のばねと第２のば
   ねとを含み、前記第１のばねにより前記第１の付勢力を
   付与し、前記第１のばね及び前記第２のばねにより前記
   第２の付勢力を付与しており、 前記第１のばねと前記第２のばねとは、前記軸部材の他
   方の端部側において前記刃物台に固定されたハウジング
   内に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の
   自動旋盤。