JP2008246656A - Bar transfer system and machine tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被加工素材としての棒材を工作機械に対して移送するための棒材移送装置に関する。さらに本発明は、棒材移送装置を備えた工作機械に関する。 The present invention relates to a bar material transfer device for transferring a bar material as a workpiece to a machine tool. Furthermore, this invention relates to the machine tool provided with the bar material conveying apparatus.
自動旋盤等の工作機械に、細長い棒状の被加工素材(すなわち棒材)を所望の加工量ずつ漸進的かつ断続的に送給する棒材自動送給機は、例えばバーフィーダの呼称で知られている。この種の棒材自動送給機は、工作機械に隣接して設置された静止機台上で、棒材をその軸線に沿って直線的に案内する軌条機構と、軌条機構の案内の下で棒材を移送する棒材移送装置とを備えて構成される。 An automatic bar feeder that feeds a long, thin bar-shaped workpiece (that is, a bar) to a machine tool such as an automatic lathe progressively and intermittently by a desired machining amount is known, for example, as a bar feeder. ing. This type of automatic bar feeder is a rail mechanism that linearly guides a bar along its axis on a stationary machine installed adjacent to a machine tool, and under the guidance of the rail mechanism. And a bar material transfer device for transferring the bar material.
棒材自動送給機に装備される棒材移送装置は、棒材の移送方向後端を支持する棒材支持部と、駆動源の駆動力下で軌条機構に沿って棒材支持部と共に直線移動する移動部とを備える。棒材支持部は、チャックに棒材を把持した工作機械の回転主軸が棒材と共に高速回転する間、移動部に対し、棒材に追従して高速回転できるように構成されている。なお、一般に棒材移送装置は、工作機械の回転主軸に送給される棒材の加工不能長さ(すなわち残量)を削減する目的で、回転主軸の棒材受容穴に棒材と共に挿入可能な細長い棒状の形態を有している。 The bar material transport device equipped in the bar material automatic feeder is a bar material support part that supports the rear end of the bar material in the transfer direction, and a straight line with the bar material support part along the rail mechanism under the driving force of the drive source. A moving unit that moves. The bar support part is configured to be able to rotate at a high speed following the bar with respect to the moving part while the rotation main shaft of the machine tool holding the bar with the chuck rotates at high speed together with the bar. In general, the rod transfer device can be inserted into the rod receiving hole of the rotating spindle together with the rod for the purpose of reducing the unworkable length (ie remaining amount) of the rod fed to the rotating spindle of the machine tool. It has the shape of a long and narrow bar.
従来の棒材移送装置としては、棒材支持部に、棒材の後端を安定的に保持するホルダを備え、このホルダが、全体として棒状の形態を有する移動部(押し棒とも称する)に回転可能に連結された構成が一般的である。この棒材移送装置は、棒材の加工の進捗に伴い、移動部が、回転主軸の棒材受容穴に棒材及びホルダと共に受容されるように構成されている。この構成では、棒状の移動部は、ホルダに対する軸受構造の寸法要件と、回転主軸の棒材受容穴内での撓みを低減する目的とから、ある程度の太さを有している。他方、近年の工作機械は、回転主軸やその回転駆動系の小形化により、回転主軸の棒材受容穴の内壁面と、棒材受容穴に挿入された棒材移送装置の移動部の外周面との間隔が、可及的に小さくなるように設計されている。その結果、棒材の旋削加工中に、高速回転する回転主軸の棒材受容穴の内壁面に、静止している移動部が接触し易く、そのような接触時に移動部に生じる振動により、棒材の加工精度が低下することが懸念される。 As a conventional bar material transfer device, a bar material supporting part is provided with a holder that stably holds the rear end of the bar material, and this holder is a moving part (also referred to as a push bar) having a bar-like form as a whole. A configuration in which the units are rotatably connected is common. This bar material transfer device is configured such that the moving part is received together with the bar material and the holder in the bar material receiving hole of the rotating main shaft as the processing of the bar material progresses. In this configuration, the rod-shaped moving part has a certain thickness because of the dimensional requirements of the bearing structure with respect to the holder and the purpose of reducing the deflection in the rod material receiving hole of the rotating spindle. On the other hand, in recent machine tools, due to the miniaturization of the rotating spindle and its rotation drive system, the inner wall surface of the rod receiving hole of the rotating spindle and the outer peripheral surface of the moving part of the bar transferring device inserted into the bar receiving hole Is designed to be as small as possible. As a result, during the turning of the bar material, the stationary moving part easily comes into contact with the inner wall surface of the bar receiving hole of the rotating spindle that rotates at high speed, and the vibration generated in the moving part during such contact causes the bar to move. There is a concern that the processing accuracy of the material is reduced.
上記した課題を解決するべく、棒材自動送給機に装備される棒材移送装置において、工作機械の回転主軸の棒材受容穴に挿入可能な棒状部材の先端に、棒材の後端を保持するホルダを固定する一方、棒状部材の後端を、駆動源に接続される移動部に回転可能に連結した構成が提案されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載される棒材移送装置は、棒材の後端を把持するグリッパーと、先端にグリッパーを固定した棒状のフィードロッドと、フィードロッドの後端を回転自在に保持する保持部材とを備える。この構成では、グリッパー及びフィードロッドが、回転軸線を有する棒材支持部として機能するとともに、回転主軸の棒材受容穴に棒材と共に挿入可能な形態を有する。また、保持部材は、棒材支持部(グリッパー及びフィードロッド)を回転可能に担持して、駆動源の駆動力下で、棒材支持部の回転軸線に沿って棒材支持部と共に移動する移動部として機能する。
In order to solve the above-described problems, in the bar transport device equipped in the bar automatic feeder, the rear end of the bar is attached to the tip of the bar-shaped member that can be inserted into the bar receiving hole of the rotary spindle of the machine tool. There has been proposed a configuration in which a holder to be held is fixed and a rear end of a rod-like member is rotatably connected to a moving unit connected to a drive source (see, for example, Patent Document 1). The bar material transfer device described in
特許文献1に開示される棒材移送装置は、回転主軸の棒材受容穴に挿入可能に形成されたフィードロッドを、棒材を支持するグリッパーと一体的に、移動部に対して回転可能な構成としたから、棒材の旋削加工中に、回転主軸の棒材受容穴の内壁面にフィードロッドが接触した場合にも、フィードロッドに生じる振動を低減することができる。その反面、フィードロッドは、保持部材(移動部)に対する軸受構造の寸法要件と、回転主軸の棒材受容穴内での振れ回りを低減する目的とから、ある程度の太さを有することが要求される。
The bar material transfer device disclosed in
具体的には、特許文献1に記載されている軸受構造の一例は、フィードロッドの後端に設けた凹部に、保持部材の前端に突設した軸部を、軸受を介して嵌入するものであるから、軸受を内設可能な寸法及び剛性を凹部に付与する観点から、フィードロッドの外径寸法を5mm以下(例えば2mm)のレベルまで削減することが困難になっている。また、特許文献1に記載されている軸受構造の他の例は、フィードロッドの後端に突設した細径の軸部を、保持部材に設けた貫通穴に、軸受を介して嵌入するものであるから、十分な剛性を有する軸部を形成する観点から、やはりフィードロッドの外径寸法を5mm以下のレベルまで削減することが困難である。
Specifically, an example of the bearing structure described in
また、近年、自動旋盤等の工作機械の分野においては、極細径(例えば1mm以下)の棒材を超高速回転(例えば20000rpm程度)で高精度に加工する要求が高まっている。ここで、例えば旋削加工では、棒材に対する加工条件を一定に維持するために、外径が異なる棒材に対しても、棒材と工具刃先との相対速度(すなわち棒材の周速度)は一定であることが望ましい。つまり、棒材の外径と回転主軸の回転速度とは、反比例の関係を有し、棒材が細くなるほど回転速度が増加することになる。その結果、自重や遠心力に抗して自己形状を保持し得ない極細径の棒材は、旋削加工時の超高速回転の下で振れ回りを生じ易くなる傾向があり、それにより、回転主軸の振動や棒材の表面の損傷を生じる懸念がある。 In recent years, in the field of machine tools such as an automatic lathe, there is an increasing demand for processing a rod with an extremely small diameter (for example, 1 mm or less) with high accuracy by ultra-high speed rotation (for example, about 20000 rpm). Here, for example, in turning, the relative speed between the bar and the tool blade edge (that is, the peripheral speed of the bar) is the same even for bars having different outer diameters in order to maintain the machining conditions for the bar. It is desirable to be constant. That is, the outer diameter of the bar and the rotation speed of the rotary spindle have an inversely proportional relationship, and the rotation speed increases as the bar becomes thinner. As a result, rods with extremely small diameters that cannot retain their own shape against their own weight or centrifugal force tend to run out under ultra-high-speed rotation during turning. There is a concern of causing vibration and damage to the surface of the bar.
旋削加工中の棒材の振れ回りを抑制するためには、回転主軸の棒材受容穴の内周面と棒材の外周面との間の隙間を、可及的に削減することが要求される。例えば、1mm以下の極細径の棒材の振れ回りを効果的に抑制するには、棒材受容穴の内径を2mm程度の細径に形成する必要がある。したがって、棒材自動送給機の棒材移送装置に対しても、そのような極細径の棒材を、細径化した回転主軸の棒材受容穴に沿って、残量を増やすことなく安定的に移送できることが要求されている。しかし、前述した特許文献1に開示される棒材移送装置は、フィードロッドの外径寸法を極細レベルまで削減することが困難であるから、そのような要求に応えることができない。さらに、工作機械で外径の異なる種々の棒材を加工することを考慮して、棒材移送装置においても、外径の異なる棒材を個別対応して安定移送できるような構造(例えば棒材支持部の交換機能)を有することが要求されているが、特許文献1に開示される棒材移送装置は、この要求にも応え得るものではない。
In order to suppress the whirling of the bar during turning, it is necessary to reduce as much as possible the gap between the inner peripheral surface of the bar receiving hole of the rotating spindle and the outer peripheral surface of the bar. The For example, in order to effectively suppress the swinging of a bar with an extremely small diameter of 1 mm or less, it is necessary to form the inner diameter of the bar receiving hole with a small diameter of about 2 mm. Therefore, even for the bar feeder of the automatic bar feeder, such ultra-thin bar is stable without increasing the remaining amount along the bar receiving hole of the rotating main shaft. Must be able to be transported automatically. However, the above-described bar material transfer device disclosed in
本発明の目的は、被加工素材としての棒材を工作機械に対して移送するための棒材移送装置において、細径(例えば2mm程度)化した回転主軸の棒材受容穴に沿って、極細径(例えば1mm以下)の棒材を、その残量を増やすことなく安定的に移送できる棒材移送装置を提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a rod transfer device for transferring a rod as a work material to a machine tool, along a rod receiving hole of a rotating spindle having a small diameter (for example, about 2 mm). An object of the present invention is to provide a rod transfer device that can stably transfer a rod having a diameter (for example, 1 mm or less) without increasing the remaining amount.
本発明の他の目的は、被加工素材としての棒材を工作機械に対して移送するための棒材移送装置において、外径の異なる棒材を個別対応して安定移送できるような構造を有する棒材移送装置を提供することにある。 Another object of the present invention is a bar material transfer device for transferring a bar material as a work material to a machine tool, and has a structure that can stably transfer bar materials having different outer diameters individually. It is to provide a bar material transfer device.
本発明のさらに他の目的は、棒材移送装置を備えた工作機械において、安定送給される極細径(例えば1mm以下)の棒材を、超高速回転(例えば20000rpm程度)で高精度に加工することができる工作機械を提供することにある。 Still another object of the present invention is to machine a bar with a very small diameter (for example, 1 mm or less), which is stably fed, with a high precision by ultra-high speed rotation (for example, about 20000 rpm) in a machine tool equipped with a bar material transfer device. It is to provide a machine tool that can be used.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、軸線を有する棒材支持部と、軸線を中心として棒材支持部を回転可能に担持し、軸線に沿って棒材支持部と共に移動する移動部とを具備する棒材移送装置において、棒材支持部は、移動部に軸線を中心として回転可能に連結されるホルダと、ホルダに摩擦力によって保持され、軸線に沿って移動部から離れる方向へ延びる延長棒とを備え、延長棒がその末端に、棒材を支持する支持面を有すること、を特徴とする棒材移送装置を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
請求項2に記載の発明は、工作機械の回転主軸の棒材受容穴に沿って、予め定めた移送距離に渡って棒材を移送する、請求項1に記載の棒材移送装置において、棒材支持部は、移送距離の一部分に渡り、支持面に棒材を支持した延長棒が棒材受容穴に挿入される一方で、移送距離の全体に渡り、ホルダが棒材受容穴に挿入されないような、長さ方向寸法を有する、棒材移送装置を提供する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the bar transfer device according to the first aspect, wherein the bar is transferred over a predetermined transfer distance along the bar receiving hole of the rotary spindle of the machine tool. The material support part extends over a part of the transfer distance, and the extension bar supporting the bar on the support surface is inserted into the bar receiving hole, while the holder is not inserted into the bar receiving hole over the entire transfer distance. Thus, a bar material transfer device having a lengthwise dimension is provided.
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の棒材移送装置において、回転主軸の棒材受容穴に設置できる内挿管を具備し、内挿管は、支持面に棒材を支持した延長棒を受容して、棒材受容穴の内部での棒材及び延長棒の径方向変位を抑制する、棒材移送装置を提供する。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の棒材移送装置において、回転主軸は、棒材を把持するチャックを有し、内挿管は、チャックの中に配置可能な先端部分を有する、棒材移送装置を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the bar material transfer device according to the third aspect, the rotation main shaft has a chuck for gripping the bar material, and the inner tube has a tip portion that can be disposed in the chuck. A bar material transfer device is provided.
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の棒材移送装置において、移動部と回転主軸との間に設置できる案内部材を具備し、案内部材は、延長棒及び延長棒の支持面に支持された棒材を、軸線に沿って摺動可能に心出し支持する、棒材移送装置を提供する。 A fifth aspect of the present invention is the rod material transfer device according to any one of the second to fourth aspects, further comprising a guide member that can be installed between the moving portion and the rotation main shaft, and the guide member is an extension. Provided is a bar transporting device for centering and supporting a bar supported on a support surface of a bar and an extension bar so as to be slidable along an axis.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の棒材移送装置において、ホルダと移動部との間に設けられ、ホルダを移動部に着脱自在に連結する連結構造をさらに具備する、棒材移送装置を提供する。 A sixth aspect of the present invention is the rod material transfer device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the connection is provided between the holder and the moving part and detachably connects the holder to the moving part. Provided is a bar transport device further comprising a structure.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の棒材移送装置において、ホルダに換えて移動部に連結でき、延長棒よりも大径の棒材を摩擦力によって保持可能な第2のホルダをさらに具備する、棒材移送装置を提供する。 According to a seventh aspect of the present invention, in the bar material transfer device according to the sixth aspect, the second material can be connected to the moving portion instead of the holder and can hold the bar material having a diameter larger than that of the extension bar by a frictional force. Provided is a bar transport device further comprising a holder.
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載の棒材移送装置において、延長棒の支持面が、摩擦力によって棒材を保持する保持面を含む、棒材移送装置を提供する。
The invention according to
請求項9に記載の発明は、回転主軸と、回転主軸に付設される棒材移送装置とを具備する工作機械において、棒材移送装置が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の棒材移送装置であること、を特徴とする工作機械を提供する。 Invention of Claim 9 is a machine tool which comprises a rotation main axis | shaft and the bar material transfer apparatus attached to a rotation main axis | shaft, A bar material transfer apparatus is described in any one of Claims 1-8. A machine tool characterized by being a bar material transfer device is provided.
請求項1に記載の発明によれば、延長棒が、移動部に回転可能に連結されるホルダに、摩擦力によって保持される構成であるから、延長棒自体に軸受構造を設ける必要がなく、故に延長棒を容易に細径化できる。したがって、棒材移送装置が適用される工作機械において、極細径(例えば1mm以下)の棒材Wに対し超高速回転(例えば20000rpm程度)での高精度加工を実施できるように、回転主軸の棒材受容穴が、棒材の振れ回りを抑制可能な2mm程度の細径に形成されている場合にも、棒材支持部の延長棒により、そのような細径化した回転主軸の棒材受容穴に沿って、極細径の棒材を、その残量を増やすことなく安定的に移送することができる。 According to the first aspect of the present invention, since the extension rod is configured to be held by frictional force on the holder that is rotatably connected to the moving portion, there is no need to provide a bearing structure on the extension rod itself, Therefore, the extension rod can be easily reduced in diameter. Therefore, in a machine tool to which the rod material transfer device is applied, the rod of the rotating spindle can be used to perform high-precision machining at an ultrahigh speed (for example, about 20000 rpm) on the rod W having an extremely small diameter (for example, 1 mm or less). Even when the material receiving hole is formed with a small diameter of about 2 mm capable of suppressing the swinging of the bar material, the rod material of the rotating main shaft having such a reduced diameter can be received by the extension rod of the bar material supporting portion. A very thin rod can be stably transferred along the hole without increasing the remaining amount.
請求項2に記載の発明によれば、細径化した回転主軸の棒材受容穴に沿って、極細径の棒材を、一層確実に安定移送できる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to more reliably and stably transfer a very thin rod member along the rod receiving hole of the rotating spindle having a reduced diameter.
請求項3に記載の発明によれば、回転主軸が予め設定された最大径の棒材を受容可能な棒材受容穴を有する構成であっても、内挿管の内部空間が実際の棒材受容穴として作用するので、極細径の棒材及びそれに対応して細径化した延長棒の、高速回転中の振れ回りを効果的に抑制することができ、工作機械による加工精度を一層向上させることができる。 According to the third aspect of the present invention, even if the rotation main shaft has a bar receiving hole that can receive a bar having the maximum diameter set in advance, the internal space of the intubation tube receives the actual bar receiving Since it acts as a hole, it is possible to effectively suppress the whirling of ultra-thin rods and correspondingly elongated extension rods during high-speed rotation, and to further improve machining accuracy by machine tools Can do.
請求項4に記載の発明によれば、棒材の残量を最大限に削減するべく、チャックの近傍まで延長棒が前進して棒材を移送する場合にも、回転主軸の高速回転中の棒材及び延長棒の振れ回りを一層確実に防止できる。 According to the fourth aspect of the present invention, in order to reduce the remaining amount of the bar to the maximum, even when the extension bar advances to the vicinity of the chuck to transfer the bar, The swinging of the bar and the extension bar can be prevented more reliably.
請求項5に記載の発明によれば、極細径の棒材を工作機械の回転主軸の棒材受容穴に容易に挿入できるようになり、また、極細径の棒材及び延長棒の高速回転中の振れ回りを効果的に抑制して、工作機械による加工精度を一層向上させることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it becomes possible to easily insert a very small-diameter rod into the rod receiving hole of the rotation spindle of the machine tool, and during the high-speed rotation of the ultra-fine rod and the extension rod. It is possible to effectively suppress the swinging of the machine tool and further improve the processing accuracy of the machine tool.
請求項6に記載の発明によれば、移送対象棒材の外径の変更に応じて、対応寸法のホルダ及び延長棒を含む棒材支持部を、移動部に対し、適宜交換して連結することで、外径の異なる棒材を、個別対応して安定移送することができる。 According to invention of Claim 6, according to the change of the outer diameter of the bar object to be transferred, the bar support part including the holder of the corresponding dimension and the extension bar is appropriately exchanged and connected to the moving part. Thus, rods having different outer diameters can be stably transferred individually.
請求項7に記載の発明によれば、棒材支持部の代わりに第2のホルダを移動部に連結することで、従来の棒材移送装置でも安定移送可能であった外径(例えば5mm以上)の棒材を、第2のホルダに保持した状態で同様に安定して移送できるので、棒材移送装置の汎用性が拡大する。
According to the invention described in
請求項8に記載の発明によれば、延長棒の細径化を妨げることなく、延長棒の支持面に、摩擦力によって棒材を安定的に保持することができる。
According to invention of
請求項9に記載の発明によれば、安定送給される極細径(例えば1mm以下)の棒材を、超高速回転(例えば20000rpm程度)で高精度に加工することが可能になる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to process a rod with a very small diameter (for example, 1 mm or less) that is stably fed with high accuracy by ultra-high speed rotation (for example, about 20000 rpm).
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。全図面に渡り、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図面を参照すると、図1及び図2は、本発明の一実施形態による棒材移送装置10を示す図、図3及び図4は、棒材移送装置10を付設した本発明の一実施形態による工作機械12を示す図である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Corresponding components are denoted by common reference symbols throughout the drawings.
Referring to the drawings, FIGS. 1 and 2 are diagrams illustrating a
棒材移送装置10は、自動旋盤等の工作機械12に対し、被加工素材としての棒材W(図2、図4)を移送するための装置であって、軸線14aを有する棒材支持部14と、軸線14aを中心として棒材支持部14を図示矢印α方向へ回転可能に担持し、軸線14aに沿って棒材支持部14と共に図示矢印β方向へ移動する移動部16とを備えて構成される(図1)。棒材移送装置10は、工作機械12に付設される棒材自動送給機の軌条機構18(図3)の案内の下で、工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22(図3)に沿って、予め定めた移送距離に渡って棒材Wを移送することができる。
The bar
図1に示すように、棒材移送装置10の棒材支持部14は、軸線14aを中心として回転可能に移動部16に連結されるホルダ24と、摩擦力によってホルダ24に保持され、軸線14aに沿って移動部16から離れる方向へ延びる延長棒26とを備え、延長棒26の末端に、棒材W(図2)を支持する支持面28が形成される。また、移動部16は、電動機等の駆動源30にチェーン/スプロケット等の動力伝達機構32を介して接続され、駆動源30の駆動力下で、軌条機構18(図3)に沿って、棒材支持部14と共に直線移動するようになっている。棒材移送装置10は、工作機械12の回転主軸20に送給される棒材Wの残量を削減する目的で、回転主軸20の棒材受容穴22に棒材Wと共に挿入可能な細長い棒状の形態を有している。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、棒材支持部14のホルダ24は、軸線14aに沿って中心に凹設される有底の保持穴34と、保持穴34の反対側で軸線14aに沿って外方へ突設される支軸36とを備える(図2(a))。ホルダ24は、保持穴34を径方向へ拡張するように弾性変形可能な構成を有し、保持穴34の内周面が、延長棒26の外周面26aの基端所定長さ領域に摩擦係合する保持面34aとして機能する。保持穴34は、延長棒26を保持していない無負荷状態で、延長棒26の外径よりも僅かに小さな内径を有する。したがって、延長棒26の基端所定長さ領域を保持穴34に所定の押圧力で挿入すると、保持穴34が拡径してその弾性復元力下で保持面34aが延長棒26の外周面26aに密接し、それにより、ホルダ24が延長棒26を摩擦力によって安定的かつ固定的に保持する。また、ホルダ24に保持された延長棒26に対し、両者間の摩擦力に打ち勝つ引張力を軸線方向前方へ加えることにより、延長棒26をホルダ24から取り外すこともできる。
As shown in FIG. 2, the
棒材支持部14の延長棒26は、軸線14aに沿って直線状に延びる棒状要素であり、後述するように、その全長に渡って、工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22に挿入可能な寸法を有する(図1)。延長棒26の末端には、軸線14aに沿って延びる有底の凹所38が設けられ、この凹所38の内周面が、棒材Wの基端所定長さ領域を支持する支持面28として機能する(図2(b))。延長棒26の凹所38は、例えば図示のように、極細径の棒材Wを凹所38に円滑に挿入できるようにするための段付形状を有することができる。より詳細には、凹所38は、棒材Wの外径よりも僅かに大きな内径を有する導入部分38aと、導入部分38aに軸線方向へ隣接して底側に配置され、棒材Wの外径に実質的に等しい内径を有する保持部分38bとを備え、保持部分38bの内面に、摩擦力によって棒材Wを安定的に保持する保持面39が形成される。或いは、凹所38を、入口から底に向かって内径寸法が漸減するテーパ形状に形成することによっても、棒材Wの容易な導入と安定支持とを確保することができる。
The
移動部16は、棒材支持部14のホルダ24の支軸36を受容する有底の空洞部40を備え、空洞部40に、ホルダ24を回転自在に支持するための軸受機構42が設置される(図2(a))。図示実施形態では、軸受機構42は、ホルダ24の支軸36の基端に設置されるスラスト軸受(玉軸受)44と、支軸36の長手方向中間部分に設置される一対のラジアル軸受(ニードル軸受)46とを備える。軸受機構42は、これら複数の軸受44、46により、工作機械12の回転主軸20と同一速度で軸線14aを中心として高速回転するホルダ24を安定支持する。
The moving
図3に示すように、棒材移送装置10は、棒材支持部14の軸線14aを、工作機械12の回転主軸20の軸線20aに合致させた状態で、回転主軸20の棒材移送方向後方の所定位置に設置される。棒材自動送給機が未使用の棒材W(図4)を工作機械12の回転主軸20に供給した初期状態では、棒材移送装置10の棒材支持部14は、その全体が、回転主軸20の棒材移送方向後方に配置される。そして、工作機械12における棒材Wの加工の進捗に伴い、棒材支持部14の延長棒26が、回転主軸20の棒材受容穴22に漸進的に受容され、最終的に、例えば図4に示すような所定移送距離の終端位置に到達する。一方、棒材支持部14のホルダ24は、延長棒26が所定移送距離の終端位置に到達したときにも、回転主軸20の棒材移送方向後方に配置される。つまり、棒材移送装置10は、工作機械12の回転主軸20との寸法関係において、加工対象の棒材Wに関して予め設定された移送距離の一部分に渡り、支持面28に棒材Wを支持した延長棒26が回転主軸20の棒材受容穴22に挿入される一方で、同移送距離の全体に渡り、ホルダ24が棒材受容穴22に挿入されないような長さ方向寸法を、棒材支持部16が有するように構成される。
As shown in FIG. 3, the
上記構成を有する棒材移送装置10によれば、棒材Wの残量を削減するべく工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22に挿入可能に形成された延長棒26を、その末端の支持面28に支持した棒材Wと一体的に、移動部16に対して回転可能な構成としたから、棒材Wの旋削加工中に、回転主軸20の棒材受容穴22の内壁面に延長棒26が接触した場合にも、延長棒26に生じる振動を低減することができる。しかも、延長棒26は、移動部16に回転可能に連結されるホルダ24に、摩擦力によって保持される構成であるから、延長棒26自体に軸受構造を設ける必要がなく、故に延長棒26を容易に細径化できる。特に、図示実施形態では、延長棒26の末端の支持面28が、摩擦力によって棒材Wを保持する保持面39を含む構成であるから、延長棒26の外径寸法を棒材Wの外径寸法に可及的に近似させることができる。なお、細径化した延長棒26の機械的強度を確保するために、延長棒26は、ばね用ステンレス鋼等の剛性材料から作製されることが有利である。
According to the
したがって、工作機械12において、極細径(例えば1mm以下)の棒材Wに対し超高速回転(例えば20000rpm程度)での高精度加工を実施できるように、回転主軸20の棒材受容穴22が、棒材Wの振れ回りを抑制可能な2mm程度の細径に形成されている場合にも、棒材移送装置10は、棒材支持部14の延長棒26により、そのような細径化した回転主軸20の棒材受容穴22に沿って、極細径の棒材Wを、その残量を増やすことなく安定的に移送することができる。棒材移送装置10が奏するこのような格別の作用効果は、棒材支持部14のホルダ24が、移送対象の棒材Wに関して予め定められた移送距離の全体に渡って、回転主軸20の棒材受容穴22に挿入されない構成としたことで、一層確実なものとなる。
Therefore, in the
本発明の実施形態による棒材移送装置10は、棒材支持部14のホルダ24と移動部16との間に設けられ、ホルダ24を移動部16に着脱自在に連結する連結構造48をさらに備えることができる。図示実施形態では、連結構造48は、ホルダ24の支軸36の末端近傍部位に、外周面に沿って環状に形成される溝50と、移動部16の空洞部40の底近傍位置に形成した横穴52に、ホルダ24の支軸36の環状溝50に係合可能に収容される掛止玉54とから構成される。
The
移動部16の横穴52は、空洞部40を画定する壁部分を径方向へ貫通して外方へ開口する。移動部16には、横穴52の外方開口を開閉する可動蓋56が外設される。可動蓋56は、横穴52の外方開口を閉鎖する閉位置で、掛止玉54をその一部分が空洞部40の内側に突出する掛止位置に保持する一方、横穴52の外方開口を開放する開位置で、掛止玉54の全体が横穴52内に引き込まれることを許容する。したがって、ホルダ24を移動部16に適正位置で連結したときに、可動蓋56を閉位置に配置することで、掛止玉54が、支軸36の環状溝50に転動可能に係合して、ホルダ24に対する抜け止めとして機能する。また、可動蓋56を開位置に移動させると、掛止玉54と支軸36の環状溝50との係合を解除できるので、ホルダ24を移動部16から脱離することができる。
The
このような構成を有する棒材移送装置10は、工作機械12において外径の異なる種々の棒材Wを加工することを考慮して、外径の異なる棒材Wを個々に安定支持可能な支持面28(すなわち凹所38)を有する複数種類の(すなわち外径の異なる)延長棒26と、それら複数種類の延長棒26を個々に保持する複数種類の(すなわち保持穴34の内径の異なる)ホルダ24とを、予め用意することができる。そして、移送対象棒材Wの外径の変更に応じて、対応寸法のホルダ24及び延長棒26を含む棒材支持部14を、移動部16に対し、適宜交換して連結することで、外径の異なる棒材Wを、個別対応して安定移送することができる。
In consideration of processing various bar materials W having different outer diameters in the
工作機械12は、棒材移送装置10を回転主軸20に予め付設した構成を有することで、安定送給される極細径(例えば1mm以下)の棒材Wを、超高速回転(例えば20000rpm程度)で高精度に加工することが可能になる。以下、本発明の一実施形態による工作機械12の主要部の構成を、図3及び図4を参照して説明する。なお、図示の工作機械12は、1つの回転主軸20を備えた単軸の自動旋盤の構成を有するが、複数の回転主軸を所定作業位置に割り出し可能に備えた多軸の自動旋盤にも、棒材移送装置10を付設できる。
The
工作機械(例えばNC旋盤)12の回転主軸20は、中心軸線20aを有する中空筒状体であり、主軸台58に複数の軸受60を介して回転可能に搭載される。図示実施形態では、回転主軸20の駆動源として、ビルトイン型のサーボモータ62が主軸台58に組み込まれている。回転主軸20には、その軸線方向前端(図で左端)領域に同心に設置されるチャック64と、チャック64に隣接して同心に設置され、駆動部(例えばピストン/シリンダ装置)66により駆動されてチャック64を開閉動作させる作動部材68とが内設される。棒材Wを旋削加工する際には、棒材移送装置10を備えた棒材自動送給機により、回転主軸20の後端(図で右端)から棒状Wが主軸内部(つまり棒材受容穴22)に軸線方向へ送給され、チャック64に棒材Wを強固に把持した状態で、回転主軸20が軸線20aを中心に高速回転する。
The rotating
図4に拡大して示すように、チャック64は、回転主軸20に供給された棒材Wを内部に受容可能な中空筒状体であり、その軸線方向前端(図で左端)に、弾性変形可能な把持部70を備える。チャック64の把持部70には、図示しない複数のスリットが形成され、それにより把持部70に、内径寸法を弾性的に変更可能な構造が付与される。把持部70の内周面には、略円筒状の棒材把持面72が形成され、把持部70の外周面には、軸線方向前端に向かって徐々に拡径する円錐台状の圧力受け面74が形成される。把持部70は、圧力受け面74に径方向内方への押圧力を受けることにより、初期の開位置から弾性的に撓んで棒材把持面72が縮径し、その状態で棒材Wを強固に固定的に把持することができる。また、圧力受け面74への押圧力が解除されると、把持部70が開位置へ弾性的に復元して棒材把持面72が拡径し、その状態で棒材Wが把持部70から解放される。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the
チャック64はさらに、把持部70の圧力受け面74の大径端(図で左端)に隣接して、回転主軸20の中心軸線20aに直交して環状に延びる当接面76を有する。他方、回転主軸20の軸線方向前端には、チャック64の当接面76に係合可能な係止面78を有する環状のキャップ80が、脱着可能に取り付けられる。
The
作動部材68は、回転主軸20に対し回転方向へ不動でかつ軸線方向へ可動な状態で、回転主軸20に同心に収容される中空筒状体であって、軸線方向へ貫通するその内部空間が、棒材受容穴22として機能する。図示実施形態では、作動部材68は、チャック64を軸線方向相対移動可能に同心配置で受容する軸線方向前端側の第1筒状要素68Aと、駆動部66に接続される軸線方向後端側の第2筒状要素68Bと、第1筒状要素68Aと第2筒状要素68Bとの間に介在する第3筒状要素68Cとを、互いに組み合わせて構成される。第1筒状要素68Aは、その内周面の軸線方向前端領域に、チャック64の把持部70の圧力受け面74に係合可能な円錐台状の押圧面82を有する。また、第1筒状要素68Aとチャック64との間には、チャック64を第1筒状要素68Aから押し出す方向へ弾性的に付勢する戻りばね84が設置される。
The actuating
上記構成を有する工作機械12において、回転主軸20のチャック64に棒材Wを把持する際には、駆動部66の駆動力により作動部材68をチャック64に対し軸線方向前方へ変位させて、押圧面82を圧力受け面74に押し付ける。このときチャック64は、その当接面76がキャップ80の係止面78に当接されて、回転主軸20内で軸線方向前方へ移動できない状態にある。したがって、チャック64は、作動部材68の押圧面82から圧力受け面74に加わる押圧力により、把持部70がその棒材把持面72の内径寸法を縮小するように弾性変形して、棒材Wを強固に把持する。この状態で、回転主軸20が高速回転し、図示しない工具により棒材Wが旋削加工される。この間、棒材移送装置10の棒材支持部14は、高速回転する棒材Wから回転力を受けて、移動部16に対し高速回転する。そして、棒材移送装置10の前述した特徴的構成により、棒材Wの振動が抑制され、極細径の棒材Wを高精度に旋削加工することができる。
In the
棒材Wに対する一加工工程が完了して加工品が切り落とされると、駆動部66の駆動力が解除されて、戻りばね84の弾性的付勢力により、作動部材68が回転主軸20内で軸線方向後方へ移動する。それに伴い、チャック64の把持部70への押圧力が排除され、把持部70が、棒材把持面72の内径寸法を拡大するように弾性復元して、棒材Wを解放する。その状態で、棒材移送装置10の移動部16が所定距離だけ前進して、次の加工工程を受ける長さだけ棒材Wを軸線方向前方へ移送する。なお、本出願では、上記したように回転主軸20内でチャック64に対し軸線方向前方へ移動することでチャック64の把持力を得る形式の作動部材68を、「押出型の作動部材」と称する。これに対し、後述するように、回転主軸内でチャックと一体的に軸線方向後方へ移動することでチャックの把持力を得る形式の作動部材を「引込型の作動部材」と称する。
When one machining step for the bar W is completed and the workpiece is cut off, the driving force of the driving
ところで、自動旋盤等の工作機械は、一般に、外径の異なる種々の棒材を、同一内径の棒材受容穴を有する回転主軸に把持して加工するように構成されている。したがって、工作機械毎に、加工可能な棒材の外径寸法範囲が設定されており、最大径の棒材を受容可能な棒材受容穴を有する回転主軸が予め搭載されている。このような構成では、回転主軸の棒材受容穴に沿って、本発明に係る棒材移送装置により極細径(例えば1mm以下)の棒材を移送したとしても、棒材の外周面と棒材受容穴の内周面との隙間が大きいので、高速回転中の棒材の振れ回りを抑制することが困難になる懸念がある。 Incidentally, a machine tool such as an automatic lathe is generally configured to grip and process various bar materials having different outer diameters on a rotary main shaft having a bar receiving hole having the same inner diameter. Therefore, the outer diameter dimension range of the bar material which can be processed is set for each machine tool, and the rotary main shaft having the bar material receiving hole capable of receiving the maximum diameter bar material is mounted in advance. In such a configuration, even if a rod having an extremely small diameter (for example, 1 mm or less) is transferred along the rod receiving hole of the rotation main shaft by the rod transferring apparatus according to the present invention, the outer peripheral surface of the rod and the rod Since the gap with the inner peripheral surface of the receiving hole is large, there is a concern that it is difficult to suppress the swinging of the bar during high-speed rotation.
こうした問題に対処するべく、本発明の実施形態による棒材移送装置10は、工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22に設置可能な内挿管86をさらに備えることができる(図3〜図5参照)。この場合、内挿管86は、棒材W及び延長棒26の外径よりも僅かに大きな内径の軸線方向貫通穴88を有し、この貫通穴88を棒材支持部14の軸線14a及び回転主軸20の軸線20aの双方に同心に配置した状態で、支持面28に棒材Wを支持した延長棒26を受容して、棒材受容穴22の内部での棒材W及び延長棒26の径方向変位を抑制する。
In order to cope with such a problem, the
このような構成によれば、回転主軸20が予め設定された最大径の棒材を受容可能な棒材受容穴22を有する構成であっても、棒材Wの外径に合わせて細径化できる内挿管86の軸線方向貫通穴88が、実際の棒材受容穴として作用するので、極細径(例えば1mm以下)の棒材W及びそれに対応して細径化した延長棒26の、高速回転中の振れ回りを効果的に抑制することができる。棒材Wの振れ回りを抑制できれば、回転主軸20の振動や棒材Wの表面の損傷を防止できるだけでなく、棒材移送装置10の移動部16の移動量を高精度に制御できる利点があり、以って、工作機械12による加工精度を一層向上させることができる。
According to such a configuration, even if the rotation
特に、従来の一般的内径寸法の棒材受容穴22を有する回転主軸20を備えた工作機械12に、棒材移送装置10を適用する場合であって、棒材Wの外径が例えば1.5mm以下になったときに、内挿管86の設置が極めて有効に作用する。また、移送対象棒材Wの外径の変更に対応できるように、異なる内径を有する複数種類の内挿管86を用意して、棒材Wの外径に合わせて内挿管86を適宜交換できるようにしても良い。なお、一般的には、快削鋼材や真鍮材からなる極細径(例えば1mm以下)の棒材W(例えば未使用長さが2.5m程度)に対し、内径が2mm程度の内挿管86を使用することが想定されるが、棒材Wの素材(例えば樹脂材)によっては、棒材Wの太さに関わらず内挿管86を使用することが有利な場合がある。
In particular, in the case where the bar
図示実施形態に関してさらに詳述すれば、内挿管86は、回転主軸20に設置された作動部材68の棒材受容穴22に、複数(図では3個)のスペーサ90を用いて同心に設置される。それらスペーサ90は、例えば環状要素からなり、内挿管86の外周面の所定位置に、例えばロウ付けにより固定される。図示実施形態では、作動部材68の第1〜第3筒状要素68A〜68Cのそれぞれに、スペーサ90が内設されて、それらスペーサ90が内挿管86を作動部材68に対し安定して心出し支持する。このような構成は、工作機械12における前述した押出型の作動部材68に特有の、第1〜第3筒状要素68A〜68Cの軸線方向相対変位可能な組合せ構造に適応するものである。
More specifically with respect to the illustrated embodiment, the
この場合、作動部材68に対する内挿管86の固定は、図6に示すように、第2筒状要素68Bの後端近傍で棒材受容穴22に形成した肩面22aに、第2筒状要素68Bに内設されるスペーサ90の前端面90aを当接させるとともに、肩面22aの後方で棒材受容穴22に設けた雌ねじ部分22bに、同スペーサ90の後端面90bに係合可能なナット92を螺着することにより、確保できる。この構成では、第2筒状要素68Bからナット92を脱離すれば、棒材受容穴22から内挿管86をスペーサ90ごと軸線方向後方へ引き抜くことができる。なお、棒材受容穴22への内挿管86の挿入を容易にするために、複数のスペーサ90の外径を、軸線方向後方に配置されるものから軸線方向前方に配置されるものへと順次小さくするとともに、それらスペーサ90を受ける棒材受容穴22の複数の座面22cの内径を、スペーサ90に対応して軸線方向前方へ順次小さくすることが有利である(図4及び図6)。
In this case, as shown in FIG. 6, the
図4及び図5に示す内挿管86は、その軸線方向前端が、チャック64及び戻りばね84を収容する作動部材68の第1筒状要素68Aの後方に配置されて、第3筒状要素68Cにスペーサ90を介して支持される。これに対し、図7に示すように、内挿管86を、工作機械12の回転主軸20に設置されるチャック64の中に配置可能な先端部分86aを有するように、構成することもできる。この構成では、内挿管86は、第3筒状要素68Cに内設されるスペーサ90から軸線方向前方に延長されて、その先端部分86aが、第1筒状要素68A及びチャック64の内部空間に挿入される。このような構成により、棒材Wの残量を最大限に削減するべく、チャック64の把持部70の近傍まで延長棒26が前進して棒材Wを移送する場合にも、回転主軸20の高速回転中の棒材W及び延長棒26の振れ回りを一層確実に防止できる。
4 and FIG. 5, the axially forward end of the
本発明の実施形態による棒材移送装置10は、移動部16と、工作機械12の回転主軸20との間に設置可能な案内部材94をさらに備えることができる(図3及び図8参照)。この場合、案内部材94は、棒材W及び延長棒26の外径よりも僅かに大きな内径の軸線方向貫通穴96を有し、この貫通穴96を棒材支持部14及び回転主軸20の軸線14a、20aに同心に配置した状態で、延長棒26及び延長棒26の支持面28に支持された棒材Wを、棒材支持部14の軸線14aに沿って摺動可能に心出し支持する。このような構成により、極細径(例えば1mm以下)の棒材Wを工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22(特に内挿管86の貫通穴88)に容易に挿入できるようになり、また、極細径の棒材W及び延長棒26の高速回転中の振れ回りを効果的に抑制して、工作機械12による加工精度を一層向上させることができる。
The rod
図示実施形態に関してさらに詳述すれば、案内部材94は、棒材自動送給機の軌条機構18の前方に配置される基台98(図3)に、棒材支持部14の軸線14aに一致する軸線を中心に回転可能に設置される。また、工作機械12の主軸台58にも、回転主軸20の後方位置に、他の案内部材94が、回転主軸20の軸線20に一致する軸線を中心に回転可能に設置される。各案内部材94は、貫通穴96の軸線方向後端領域に、後端に向かって徐々に拡径するテーパ状の案内面100を有する。
More specifically with respect to the illustrated embodiment, the
なお、工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22に前述した内挿管86を設置する構成を採用する場合は、主軸台58に設置される案内部材94は、主軸台58に着脱可能に取り付けられる取付部材102に支持されることが有利である。また、工作機械12がその主軸台58を回転主軸20の軸線20aに平行な方向へ移動できる機械構成を有する場合は、基台98(図3)に設置される案内部材94は、主軸台58に設置される案内部材94から、主軸台58の移動を許容する距離だけ離隔して配置される。なお、主軸台58の最大移動距離は、工作機械12の機械構成によって異なり、例えば150mm〜300mmである。
In addition, when adopting the configuration in which the above-described
本発明の実施形態による棒材移送装置10は、棒材支持部14のホルダ24に換えて移動部16に連結可能な第2のホルダ104をさらに備えることができる(図9参照)。この場合、第2のホルダ104は、延長棒26よりも大径の棒材W´を摩擦力によって保持可能な有底の保持穴106を備える。このような構成によれば、棒材支持部14の代わりに第2のホルダ104を移動部16に連結することで、従来の棒材移送装置でも安定移送可能であった外径(例えば5mm以上)の棒材W´を、第2のホルダ104に保持した状態で同様に安定して移送できるので、棒材移送装置10の汎用性が拡大する。
The
図示実施形態に関してさらに詳述すれば、第2のホルダ104は、保持穴106の内径以外は、棒材支持部14のホルダ24と実質的に同一の寸法及び形状を有し、ホルダ24の支軸36と同一構造の支軸108を介して、移動部16に着脱自在に連結される。棒材移送装置10に第2のホルダ104を装備した場合、工作機械12においては、前述した内挿管86が回転主軸20の棒材受容穴22に設置されず、また、大径の棒材W´を強固に把持可能なチャック64´(図10)が回転主軸20に装備される。さらに、前述した案内部材94も主軸台58に設置されず、その代わりに、大径の棒材W´を案内可能な固定式の案内部材94´(図9)が主軸台58に取り付けられる。この状態で、棒材移送装置10が軸線方向前方へ移動することにより、棒材W´が回転主軸20の棒材受容穴22に沿って前方へ移送される。
More specifically with respect to the illustrated embodiment, the
ここで、工作機械12の回転主軸20の棒材受容穴22は、棒材移送装置10の第2のホルダ104及び移動部16を受容可能な内径を有するように構成されている。したがって、工作機械12における棒材W´の加工の進捗に伴い、棒材移送装置10の第2のホルダ104及び移動部16が、回転主軸20の棒材受容穴22に漸進的に受容され、最終的に、例えば図10に示すような所定移送距離の終端位置に到達する。なお、図示のように、棒材移送装置10の第2のホルダ104及び移動部16は、回転主軸20に内設される作動部材68の第1筒状要素68Aの内部には進入できない寸法を有するので、棒材支持部14(ホルダ24及び延長棒26)に極細径の棒材Wを支持する前述した構成(例えば図4参照)に比べて、棒材W´の残量が多くなる。
Here, the
本発明に係る棒材移送装置は、前述した押出型の作動部材68を備えた工作機械12に限らず、引込型の作動部材を備えた工作機械にも適用できる。以下、図11〜図13を参照して、そのような引込型作動部材を備えた本発明の第2の実施形態による工作機械110の構成を、棒材移送装置10の構成に関連させて説明する。なお、工作機械110は、回転主軸内でチャックと一体的に軸線方向後方へ移動することでチャックの把持力を得る引込型作動部材を備えた点以外は、前述した工作機械12と実質的同一の構成を有するので、対応する構成要素には共通の参照符号を付してその説明を省略する。
The bar material transfer device according to the present invention is applicable not only to the
工作機械(例えばNC旋盤)110の回転主軸112は、中心軸線112aを有する中空筒状体であり、主軸台58に複数の軸受60を介して回転可能に搭載される。回転主軸112には、その軸線方向前端(図で左端)領域に同心に設置されるチャック114と、チャック114に隣接して同心に設置され、駆動部(例えばピストン/シリンダ装置)66により駆動されてチャック114を開閉動作させる作動部材116とが内設される。棒材Wを旋削加工する際には、棒材移送装置10を備えた棒材自動送給機により、回転主軸112の後端(図で右端)から棒状Wが主軸内部に軸線方向へ送給され、チャック114に棒材Wを強固に把持した状態で、回転主軸112が軸線112aを中心に高速回転する。
A
図12に拡大して示すように、チャック114は、回転主軸112に供給された棒材Wを内部に受容可能な中空筒状体であり、その軸線方向前端(図で左端)に、弾性変形可能な把持部118を備える。チャック114の把持部118には、図示しない複数のスリットが形成され、それにより把持部118に、内径寸法を弾性的に変更可能な構造が付与される。把持部118の内周面には、略円筒状の棒材把持面120が形成され、把持部118の外周面には、軸線方向前端に向かって徐々に拡径する円錐台状の圧力受け面122が形成される。把持部118は、圧力受け面122に径方向内方への押圧力を受けることにより、初期の開位置から弾性的に撓んで棒材把持面120が縮径し、その状態で棒材Wを強固に固定的に把持することができる。また、圧力受け面122への押圧力が解除されると、把持部118が開位置へ弾性的に復元して棒材把持面120が拡径し、その状態で棒材Wが把持部118から解放される。
As shown in an enlarged view in FIG. 12, the
回転主軸112の内周面の軸線方向前端領域には、チャック114の把持部118の圧力受け面122に係合可能な円錐台状の押圧面124が形成される。また、回転主軸112とチャック114との間には、周知構造の回り止めが設けられ、チャック114及び作動部材116が回転主軸112と一体的に回転するようになっている。
A frustoconical
作動部材116は、回転主軸112に対し回転方向へ不動でかつ軸線方向へ可動な状態で、回転主軸112に同心に収容される中空筒状体であって、軸線方向へ貫通するその内部空間が、棒材受容穴22として機能する。図示実施形態では、作動部材116は、チャック114の軸線方向後端に同心配置で固定的に連結される軸線方向前端側の第1筒状要素116Aと、駆動部66に接続される軸線方向後端側の第2筒状要素116Bとを、互いに固定的に組み合わせて構成される。
The actuating
上記構成を有する工作機械110において、回転主軸112のチャック114に棒材Wを把持する際には、駆動部66の駆動力により作動部材116をチャック114と一体的に軸線方向後方へ変位させて、チャック114の圧力受け面122を回転主軸112の押圧面124に押し付ける。その結果、チャック114は、回転主軸112の押圧面124から圧力受け面122に加わる押圧力により、把持部118がその棒材把持面120の内径寸法を縮小するように弾性変形して、棒材Wを強固に把持する。この状態で、回転主軸112が高速回転し、図示しない工具により棒材Wが旋削加工される。この間、棒材移送装置10の棒材支持部14は、高速回転する棒材Wから回転力を受けて、移動部16に対し高速回転する。そして、棒材移送装置10の前述した特徴的構成により、棒材Wの振動が抑制され、極細径の棒材Wを高精度に旋削加工することができる。
In the
棒材Wに対する一加工工程が完了して加工品が切り落とされると、駆動部66が逆方向へ駆動して、作動部材116がチャック114と一体的に回転主軸112内で軸線方向前方へ移動する。それに伴い、チャック114の把持部118への押圧力が排除され、把持部118が、棒材把持面120の内径寸法を拡大するように弾性復元して、棒材Wを解放する。その状態で、棒材移送装置10の移動部16が所定距離だけ前進して、次の加工工程を受ける長さだけ棒材Wを軸線方向前方へ移送する。
When one machining step for the bar W is completed and the workpiece is cut off, the
上記構成を有する工作機械110において、棒材移送装置10が前述した内挿管86を備える場合には、内挿管86は、その貫通穴88を棒材支持部14の軸線14a及び回転主軸112の軸線112aの双方に同心に配置した状態で、回転主軸112に設置された作動部材116の棒材受容穴22に、複数(図では2個)のスペーサ90を用いて固定的に設置される。この場合、図示のように各スペーサ90を、内挿管86に予め一体成形することもできる。
In the
作動部材116の第1筒状要素116Aには、チャック114の後端に隣接して、環状の当接部材126が固定的に内設される。内挿管86は、軸線方向前端のスペーサ90が当接部材126に対して図示のように相補的円錐面同士が密接する状態で当接されることにより、作動部材116に同心に保持される。この状態で、既述の工作機械12と同様に、第2筒状要素116Bの後端にナット92を螺着することにより、内挿管86が作動部材116に固定される。さらに、図13に示すように、チャック114の中に配置可能な先端部分86aを有する内挿管86を、作動部材116に内設することもできる。
An
10 棒材移送装置
12、110 工作機械
14 棒材支持部
16 移動部
20、112 回転主軸
22 棒材受容穴
24 ホルダ
26 延長棒
28 支持面
39 保持面
48 連結構造
64、114 チャック
68、116 作動部材
86 内挿管
90 スペーサ
94 案内部材
104 第2のホルダ
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記棒材支持部は、
前記移動部に前記軸線を中心として回転可能に連結されるホルダと、
前記ホルダに摩擦力によって保持され、前記軸線に沿って前記移動部から離れる方向へ延びる延長棒とを備え、
前記延長棒がその末端に、棒材を支持する支持面を有すること、
を特徴とする棒材移送装置。 In a bar transport device comprising: a bar support part having an axis; and a moving part that rotatably supports the bar support part around the axis and moves with the bar support part along the axis. ,
The bar support part is
A holder coupled to the moving part so as to be rotatable about the axis;
An extension bar held by the frictional force on the holder and extending in a direction away from the moving part along the axis,
The extension bar has a support surface for supporting the bar at its end;
A bar transport device characterized by the above.
前記棒材移送装置が、請求項1〜8のいずれか1項に記載の棒材移送装置であること、を特徴とする工作機械。 In a machine tool comprising a rotating spindle and a bar material transfer device attached to the rotating spindle,
A machine tool, wherein the bar material transfer device is the bar material transfer device according to any one of claims 1 to 8.
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