JP2016221639A - 棒材供給機及び棒材供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】極細の棒材を棒材加工機に供給する棒材供給機において、棒材加工中、棒材の撓みを除去することができる棒材供給機の提供。
【解決手段】棒材(W)を棒材加工機(4)に供給する棒材供給機(2)は、棒材の後端部を把持するフィンガーチャック(12b)を備える、棒材を棒材加工機に対して移動させるための送り矢(12)と、送り矢を棒材加工機に対して前後に駆動するモータ(16)と、棒材加工機による棒材の加工中、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、送り矢を棒材加工機から後退させる方向にモータを制御するコントローラ(46)と、を有する。
【選択図】図５

Description

本発明は、旋盤等の棒材加工機に棒材を給送するための棒材供給機及び棒材供給方法に関する。

従来、棒材加工機に対して棒材を棒材送り部材（送り矢）によって前方に給送する棒材供給機が知られている。棒材送り部材は一般的に、モータによって回転駆動されるプーリーに巻き掛けられたタイミングベルトに連結されている。棒材送り部材の前端には棒材の後端部を把持するためのフィンガーチャックが設けられ、フィンガーチャックの中に棒材の後端部を挿入し、棒材送り部材がタイミングベルトの走行に伴って前方に移動して、棒材を棒材加工機に向かって給送する。棒材の先端が棒材加工機のストッパ、もしくは突っ切りバイト等に当接すると、棒材は棒材加工機の主軸台のチャックによって把持され、主軸台を前後移動させたり（主軸移動型）、あるいは刃物台を前後移動させたり（主軸固定型）することによって棒材が加工される。

従来の棒材供給機では、上述のように棒材を棒材送り部材によって前方に給送し、棒材加工機のストッパ、もしくは突っ切りバイト等に当接させるとき、棒材の先端をストッパ等に押し付けるため、棒材を棒材送り部材によってストッパに対して強く付勢するので、その付勢力によって棒材が撓んでしまう。この状態で棒材を加工すると、棒材は主軸によって高速回転され、棒材がその内壁に当たり、騒音の原因となる。また、棒材が振れると精密に加工することができない。

そこで、棒材加工中、主軸移動型棒材加工機の主軸台と連動して棒材送り部材を移動させる棒材供給機において、棒材送り部材によって保持された棒材の撓みを除くため、棒材送り部材を主軸移動型棒材加工機に向かって付勢する送り部材用無端部材を、棒材加工開始時に主軸台に対して所定距離だけ後退させるように動かし、棒材送り部材と主軸台との間隔を所定距離だけ広げることにより、棒材の撓みを除去するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２４６５０２号公報

ところで、近年では、例えば半導体材料の計測用プローブのような微細な製品を製造するために、直径１ｍｍ未満の極細の棒材を高精度で加工することへの要求が高まっている。ここで、棒材を高速回転させながら精密に加工するためには、加工中の棒材の撓みによる振れ回りを抑制する必要がある。

しかしながら、極細の棒材は剛性が低く特に撓みが生じやすいため、上記の従来技術のように、送り部材用無端部材を棒材加工開始時に主軸台に対して所定距離だけ後退させるように動かし、棒材送り部材と主軸台との間隔を所定距離だけ広げたとしても、棒材の撓みを完全に除去できない可能性がある。
また、棒材加工開始時に棒材の撓みを除去できたとしても、主軸移動型棒材加工機の主軸台と連動して棒材送り部材を移動させる際に、送り部材用無端部材や棒材送り部材の慣性モーメントや機械的な遊びにより、棒材送り部材の動きを主軸台の動きに完全に追随させることができず、それによって棒材に撓みが生じる場合もある。

そこで、本発明は、極細の棒材を棒材加工機に供給する棒材供給機において、棒材加工中、棒材の撓みを除去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。

上記の目的を達成するために、本発明による棒材供給機は、棒材を棒材加工機に供給する棒材供給機であって、棒材の後端部を把持する把持手段を備える、棒材を棒材加工機に対して移動させるための棒材送り部材と、棒材送り部材を棒材加工機に対して前後に駆動する駆動手段と、棒材加工機による棒材の加工中、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、棒材送り部材を棒材加工機から後退させる方向に駆動手段を制御する駆動制御手段と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、棒材送り部材を棒材加工機に向かって付勢する従来の棒材供給機とは異なり、駆動制御手段は、棒材の加工中、棒材送り部材を棒材加工機から後退させる方向に駆動手段を制御するので、棒材の加工が行われている間、棒材の後端部が棒材送り部材によって棒材加工機から離れる方向に引っ張られ続ける。これにより、棒材の撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。

また、本発明において、好ましくは、棒材加工機は主軸移動型棒材加工機であり、駆動手段によって回転駆動され、その回転運動を直線運動に変換して棒材送り部材を主軸移動型棒材加工機に対して前進又は後退させる送り部材用伝動装置と、主軸の移動を回転運動に変換する回転運動変換手段と、送り部材用伝動装置に対する回転運動変換手段による回転運動の伝達及び遮断を切り替える切替手段とを備え、棒材加工中、主軸の移動を回転運動変換手段により回転運動に変換して切替手段を介して送り部材用伝動装置に伝達することにより、棒材送り部材を主軸移動型棒材加工機の主軸の動きと連動させるための連動手段とを有し、駆動制御手段は、切替手段により回転運動変換手段から送り部材用伝動装置へ回転運動が伝達されているときに、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、棒材送り部材を棒材加工機から後退させる方向に駆動手段を制御する。
このように構成された本発明においては、棒材加工機の主軸と連動して棒材送り部材を移動させる際に、送り部材用伝動装置及び／又は連動手段の慣性モーメントや機械的な遊びにより棒材送り部材の動きが主軸の動きに完全に追随していない場合でも、棒材の加工が行われている間、棒材送り部材によって棒材の後端部を棒材加工機から離れる方向に引っ張り続けることにより、棒材の撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。

また、本発明において、好ましくは、棒材加工機は主軸固定型棒材加工機である。
このように構成された本発明においては、主軸固定型棒材加工機に棒材を供給する場合においても、棒材の撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。

また、本発明において、好ましくは、把持手段は、棒材の後端部を受け入れ可能な中空部を有するフィンガーチャックケースと、フィンガーチャックケースの中空部内に、棒材の後端部を把持するための円筒形の把持部材とを備え、把持部材は、棒材送り部材の長手方向軸線を中心として回転自在、且つ、フィンガーチャックケースの中空部内で長手方向に移動可能に設けられている。
より好ましくは、把持部材の外径は、フィンガーチャックケースの中空部の内径よりも小さく、把持部材の外周面とフィンガーチャックケースの中空部の内周面との間に所定の隙間が形成されるようになっている。また、把持部材の長手方向の長さは、フィンガーチャックケースの中空部内における把持部材の長手方向の移動を規制する前端部と後端部との距離よりも短く、フィンガーチャックケースの中空部内において把持部材の前後に所定の隙間が形成されるようになっている。
このように構成された本発明においては、把持部材の外周面とフィンガーチャックケースの中空部の内周面との間に所定の隙間が形成されていることにより、把持部材がフィンガーチャックケースの中空部内で棒材と共に回転可能となっているので、棒材を高速回転させた場合においても、その高速回転に十分追随して把持部材を回転させることができ、棒材にねじれが生じることを防止できる。また、把持部材の前後に所定の隙間が形成されているので、棒材が棒材加工機から棒材送り部材に向かって押し戻されたとしても、棒材の後端を把持した把持部材がフィンガーチャックケースの中空部内において所定の隙間の分だけ後方へ移動することができ、棒材に撓みが生じることを抑制できる。

また、本発明において、好ましくは、把持手段は、棒材の後端部を受け入れ可能な中空部を有するフィンガーチャックケースと、フィンガーチャックケースの中空部内に回転可能に収容され且つ棒材の後端部を把持する円筒形の把持部材とを備え、フィンガーチャックケースの前端部には、棒材の後端部を中空部内へ受け入れるための開口部が形成され、把持部材の前端部には、棒材の後端部が差し込まれる開口部が形成されており、把持部材の開口部の前端側の内径は、フィンガーチャックケースの開口部の後端側の内径よりも大きい。
このように構成された本発明においては、把持部材の開口部の前端側の内径は、フィンガーチャックケースの開口部の後端側の内径よりも大きいので、フィンガーチャックケースの開口部を介して把持部材の開口部に棒材を差し込むときに、把持部材の前端部が棒材に干渉することを防止できる。

また、本発明による棒材供給方法は、棒材を棒材加工機に供給する棒材供給方法であって、棒材送り部材の把持手段によって棒材の後端部を把持するステップと、棒材を棒材送り部材によって前進させ、棒材加工機に設けられたストッパに対して付勢するステップと、棒材加工機のチャックによって棒材を把持するステップと、チャックによって棒材を把持した後、棒材加工機による棒材の加工中、棒材送り部材を棒材加工機から後退する方向に付勢することによって棒材の撓みを除くステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明において、好ましくは、棒材加工機は主軸移動型棒材加工機であり、棒材供給機は、駆動手段によって回転駆動され、その回転運動を直線運動に変換して棒材送り部材を主軸移動型棒材加工機に対して前進又は後退させる送り部材用伝動装置と、主軸の移動を回転運動に変換する回転運動変換手段と、送り部材用伝動装置に対する回転運動変換手段による回転運動の伝達及び遮断を切り替える切替手段とを備え、棒材加工中、主軸の移動を回転運動変換手段により回転運動に変換して切替手段を介して送り部材用伝動装置に伝達することにより、棒材送り部材を主軸移動型棒材加工機の主軸の動きと連動させるための連動手段とを有し、チャックによって棒材を把持した後、切替手段により回転運動変換手段から送り部材用伝動装置へ回転運動が伝達されているときに、棒材送り部材を棒材加工機から後退させる方向に駆動手段を制御する。

本発明による棒材供給機によれば、極細の棒材を棒材加工機に供給する棒材供給機において、棒材加工中、棒材の撓みを除去することができる。

本発明の実施形態による棒材供給機の斜視図である。 本発明の実施形態による送り矢の概略側面図である。 本発明の実施形態によるフィンガーチャックの詳細を示す図である。 本発明の実施形態による連動手段の詳細を示す図である。 本発明の実施形態による棒材供給機が行う棒材供給処理のフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態による棒材供給機及び棒材供給方法について説明する。
まず、図１乃至図４により、本発明の実施形態による棒材供給機の構成を説明する。図１は、本発明の実施形態による棒材供給機の斜視図であり、図２は、本発明の実施形態による送り矢の概略側面図であり、図３は、本発明の実施形態によるフィンガーチャックの詳細を示す図であり、図４は、本発明の実施形態による連動手段の詳細を示す図である。

図１に示すように、棒材供給機２は、主軸移動型の棒材加工機４の後方に隣接して設置される。棒材加工機４は、棒材Ｗの加工中、前後に移動する主軸台６を備えており、また主軸台６の前方には、棒材Ｗを加工するためのバイト８と、主軸台６を貫通して前方に突出した棒材Ｗを案内するためのガイドブッシュ１１とを有する。バイト８は、棒材給送経路を遮断するストッパ位置と、棒材Ｗの周面近傍位置にある加工位置と、退避位置との間で出没可能に設けられている。バイト８は、ストッパ位置にあるとき、棒材Ｗを前方に給送するときに棒材Ｗの先端を当接させて停止させ、ストッパの役割をなす。主軸台６には、内部に回転自在な主軸（図示せず）と、主軸の先端に設けられた、棒材Ｗを把持するためのチャック１０とが設けられている。

また、棒材供給機２は、棒材加工機４の主軸の中に棒材Ｗを給送するための送り矢１２（棒材送り部材）と、送り矢１２を棒材加工機４に対して前進又は後退させるための送り部材用伝動装置１４と、送り部材用伝動装置１４を駆動するためのモータ１６（駆動手段）と、棒材加工中、送り矢１２を主軸台６の動きと連動させるための連動手段１８とを有する。

送り矢１２は、棒材供給機２の棒材給送軸線上に配置されたロッド部分１２ａと、ロッド部分１２ａの前端部に取付けられるフィンガーチャック１２ｂとを備える。送り矢１２の後端部に設けられた羽根部分１２ｃは、送り部材用伝動装置１４に連結される。

図２に示すように、フィンガーチャック１２ｂは、ロッド部分１２ａの先端部にねじ固定されるチャックジョイント２０と、このチャックジョイント２０の前端部２０ｃに回転可能に連結されたフィンガーチャック本体２２と、これらのチャックジョイント２０とフィンガーチャック本体２２とを互いに回転可能に連結する回転軸２４とを備えている。

チャックジョイント２０は、前端部２０ｃが開口した有底の円筒形に形成されており、このチャックジョイント２０の中空部２０ａには、複数（例えば２個）の鋼球２０ｂが中空部２０ａの底面から長手方向に沿って直列に並ぶように収容されている。これらの鋼球２０ｂの外径はチャックジョイント２０の中空部２０ａの内径よりも小さく、鋼球２０ｂが中空部２０ａ内で自由に回転可能となっている。
更に、チャックジョイント２０の前端部２０ｃから中空部２０ａ内に回転軸２４が挿入され、この回転軸２４の後端面が最前方の鋼球２０ｂの前端部に当接するようになっている。回転軸２４の外径はチャックジョイント２０の中空部２０ａの内径よりも小さく、回転軸２４が中空部２０ａ内で自由に回転可能となっている。回転軸２４がチャックジョイント２０の中空部２０ａに挿入された状態において、チャックジョイント２０の内周面に形成された突起部２０ｄが回転軸２４の外周面に形成された凹部２４ａに嵌まり込むことにより、回転軸２４がチャックジョイント２０から離脱することなく回転可能となっている。

フィンガーチャック本体２２は、円筒形のフィンガーチャックケース２６と、フィンガーチャックケース２６の内部に収容された弾性フィンガーチャック２８とを備えている。
チャックジョイント２０の前端部２０ｃから突出した回転軸２４は、フィンガーチャックケース２６の後端部２６ａから中空部２６ｂ内に挿入される。回転軸２４がフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂに挿入された状態において、フィンガーチャックケース２６の円筒壁面に形成されたピン孔２６ｃと、回転軸２４の前端部近傍に形成されたピン孔２４ｂとを貫通するように固定ピン３０を挿通することにより、フィンガーチャックケース２６が回転軸２４に固定される。
更に、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂには、複数（例えば２個）の鋼球３２が回転軸２４の前端面から長手方向に沿って直列に並ぶように収容されている。これらの鋼球３２の外径はフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂの内径よりも小さく、鋼球３２が中空部２６ｂ内で自由に回転可能となっている。
また、フィンガーチャックケース２６の前端部には、棒材Ｗの後端部を中空部２６ｂ内へ受け入れるための前端開口部２６ｄが形成されており、この前端開口部２６ｄは、内径が前方に向かって拡大するテーパ状に形成されている。

弾性フィンガーチャック２８は、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内において鋼球３２の前方に収容されている。弾性フィンガーチャック２８は、弾性材料（例えばウレタン樹脂等）を円筒形に一体成型することにより形成される。
図３に詳細に示すように、弾性フィンガーチャック２８の前端部には、棒材Ｗの後端部が差し込まれる前端開口部２８ａが形成されており、この前端開口部２８ａは、内径が前方に向かって拡大するテーパ状に形成されている。この弾性フィンガーチャック２８の前端部２８ｂの外径は、フィンガーチャックケース２６の前端開口部２６ｄの最小内径（即ち前端開口部２６ｄの後端部の内径）よりも大きく、これにより、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内における弾性フィンガーチャック２８の前方への移動が規制される。また、弾性フィンガーチャック２８の前端開口部２８ａの前端側の内径は、フィンガーチャックケース２６の前端開口部２６ｄの後端側の内径よりも大きい。これにより、フィンガーチャックケース２６の前端開口部２６ｄを介して弾性フィンガーチャック２８の前端開口部２８ａに棒材Ｗを差し込むときに、弾性フィンガーチャック２８の前端部２８ｂが棒材Ｗに干渉しないようになっている。

また、弾性フィンガーチャック２８の長手方向の長さＬ₁は、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内における鋼球３２の前端と前端開口部２６ｄの後端部との距離Ｌ₂よりも短く、弾性フィンガーチャック２８の前後に隙間Ａが形成されるようになっている。従って、棒材Ｗの加工中、棒材加工機４の主軸台６が棒材Ｗに向かって急速に移動したときに、送り部材用伝動装置１４や連動手段１８の慣性モーメントや機械的な遊びにより送り矢１２の動きが主軸台６の動きに完全に追随しないことにより、棒材Ｗが主軸台６によって送り矢１２に向かって押し戻されたとしても、棒材Ｗの後端を把持した弾性フィンガーチャック２８が隙間Ａの分だけ後方へ移動することができ、棒材Ｗに撓みが生じることを抑制できる。

また、弾性フィンガーチャック２８の外径Ｄ₁は、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂの内径Ｄ₂よりも小さく、弾性フィンガーチャック２８の外周面とフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂの内周面との間に隙間Ｂが形成されるようになっている。この隙間Ｂは、弾性フィンガーチャック２８がフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内で棒材Ｗと共に回転可能であり、且つ、棒材Ｗの中心軸線が棒材加工機４の主軸台６の給送軸線（Ｚ軸）とほぼ一致する程度の大きさとなっている。
極細（例えば直径１ｍｍ未満）の棒材Ｗを加工中に高速回転（例えば３００００ｒｐｍ）させた場合、この棒材Ｗと共にフィンガーチャック本体２２全体が回転する構造では、フィンガーチャック本体２２の慣性モーメントにより、棒材Ｗの回転に対してフィンガーチャック本体２２の回転に遅れが生じ、棒材Ｗにねじれを生じさせてしまう。しかしながら、本実施形態では、軽量で慣性モーメントの小さい弾性フィンガーチャック２８がフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内で棒材Ｗと共に回転可能となっているので、棒材Ｗの高速回転に十分追随することができ、棒材Ｗにねじれが生じることを防止できる。

図１に示すように、送り部材用伝動装置１４は、一対の送り部材用プーリー３４と、送り部材用プーリー３４に巻き掛けられた送り部材用タイミングベルト３６とを有する。送り矢１２の後端に設けられた羽根部分１２ｃが、循環走行運動する送り部材用タイミングベルト３６のうち、棒材Ｗの給送中に棒材加工機４に向かって直線運動する下方部分３６ａに対して取り付けられている。

連動手段１８は、棒材加工機４の主軸台６に連結された、主軸台６の移動に同期して直線運動を行う直線運動伝達手段４０と、その直線運動伝達手段４０の直線運動を、回転運動に変換して、送り部材用プーリー３４に伝達するための回転運動変換手段４２と、回転運動変換手段４２と送り部材用プーリー３４との間に介在され、回転運動変換手段４２を送り部材用プーリー３４に対して係脱自在に連結するための電磁クラッチ４４と、棒材供給機２の動作を制御するためのコントローラ４６とを有する。コントローラ４６は、棒材加工機４との間で各種の信号を通信可能に接続されている。

直線運動伝達手段４０は、一端が主軸台６から後方に棒材供給機２に向かって、水平に延びる同期軸４８と、棒材供給機２の基台に取り付けられ、主軸台６の移動方向に対して平行に延びるリニアガイド５０と、リニアガイド５０に対して摺動可能に設けられ且つ同期軸４８の他端に対して固定された摺動部材５２とを有する。同期軸４８はリニアガイド５０の上方且つ平行に延びている。

図４に示すように、摺動部材５２は側面視で逆Ｌ字形の形状を有しており、同期軸４８の他端からリニアガイド５０に向かって下方に真っ直ぐに延びる後方プレート部分５２ａと、後方プレート部分５２ａの下端から前方に延び、リニアガイド５０上で摺動する摺動部分５２ｂとを有する。

回転運動変換手段４２は、変換用伝動装置によって構成され、前後に設けられた一対の変換用プーリー５４と、変換用プーリー５４に巻き掛けられた変換用タイミングベルト５６とを有する。前方の変換用プーリー５４は、電磁クラッチ４４を介して、前方の送り部材用プーリー３４の駆動軸５８に対して係脱自在に連結されている。更に、駆動軸５８の一端には、送り矢１２を駆動するためのモータ１６が連結され、これによって駆動軸５８が回転駆動される。連動手段１８の後方プレート部分５２ａの上端は、循環走行運動する変換用タイミングベルト５６の、直線状に走行する上方部分と下方部分のうち、下方部分５６ａに連結されている。

次に、図５を参照しつつ、本実施の形態にかかる棒材供給機２の動作及び制御について説明する。図５は、本発明の実施形態による棒材供給機２が行う棒材供給処理のフローチャートである。この棒材供給処理は、棒材供給機２に新しい棒材Ｗが供給される度に繰り返し実行される。

まず、棒材供給処理の開始前において、送り矢１２は、棒材供給機２の後端側に待機している。このとき、棒材Ｗの後端部が、フィンガーチャックケース２６の前端開口部２６ｄ及び弾性フィンガーチャック２８の前端開口部２８ａを介して弾性フィンガーチャック２８の中空部内に嵌入される。弾性フィンガーチャック２８の内壁面は、若干拡径し、その弾性復元力により棒材Ｗの後端面を弾力的に把持し、これにより、棒材Ｗの後端部は、弾性フィンガーチャック２８によって弾力的且つ回転可能に把持される。また、この時点では、電磁クラッチ４４はＯＦＦとされており、変換用プーリー５４と駆動軸５８との連結は解除され、変換用プーリー５４は回転自在となっている。
そして、棒材加工機４のバイト８がストッパ位置に突出すると共に、チャック１０が開いた旨の信号が棒材加工機４からコントローラ４６に入力されると、コントローラ４６は棒材供給処理を開始する。

図５に示すように、棒材供給処理が開始されると、ステップＳ１において、コントローラ４６は、送り部材用伝動装置１４を介して送り矢１２を棒材加工機４に向かって前進させる回転方向（正転方向）にトルクを発生するようにモータ１６を制御する。これにより、棒材Ｗが送り矢１２によって棒材加工機４に向かって給送される。
棒材Ｗが送り矢１２によって棒材加工機４に向かって押し出され、棒材Ｗの先端が棒材加工機４のバイト８に接触すると、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持すると共に、チャック１０を閉じた旨の信号をコントローラ４６に出力する。
コントローラ４６は、送り矢１２を棒材加工機４に向かって前進させる際、棒材Ｗの先端が棒材加工機４のバイト８に接触したときに棒材Ｗの先端がバイト８から離れない程度の弱い付勢力で送り矢１２を前進させるようにモータ１６を制御する。これにより、棒材Ｗの先端が棒材加工機４のバイト８に接触し、チャック１０が閉じて棒材Ｗが把持された状態では、棒材Ｗに撓みが生じないようにしている。

ステップＳ２において、コントローラ４６は、棒材加工機４からチャック１０を閉じた旨の信号が入力されるまで待機する。
そして、チャック１０を閉じた旨の信号が入力されると、ステップＳ３に進み、コントローラ４６は、電磁クラッチ４４をＯＮとし、変換用プーリー５４を駆動軸５８に連結する。これにより、主軸台６と送り矢１２とが連動可能となる。

次に、ステップＳ４に進み、コントローラ４６は、送り部材用伝動装置１４を介して送り矢１２を棒材加工機４から後退させる回転方向（逆転方向）にトルクを発生するようにモータ１６を制御する。これにより、棒材Ｗの後端部が送り矢１２によって棒材加工機４から離れる方向に引っ張られ、棒材Ｗの撓みが除去される。

次に、ステップＳ５に進み、コントローラ４６は、棒材加工機４が棒材Ｗの加工を終了した後、棒材加工機４からチャック１０を開いた旨の信号が入力されるまで待機する。

棒材加工機４は、主軸台６を前後に移動させながら、バイト８によって棒材Ｗの加工を行う。その間、連動手段１８により、送り矢１２が主軸台６の動きと連動する。より詳細には、主軸台６の移動に伴って同期軸４８が移動し、それにより摺動部材５２がリニアガイド５０に沿って移動する。これによって後方プレート部分５２ａを介して変換用タイミングベルト５６が動かされ、その移動が変換用プーリー５４、駆動軸５８、送り部材用プーリー３４、及び、送り部材用タイミングベルト３６に伝達され、送り矢１２が主軸台６の動きと連動する。
棒材Ｗの加工が終了すると、棒材加工機４は、チャック１０を開いて棒材Ｗを解放すると共に、チャック１０を開いた旨の信号をコントローラ４６に出力する。

この棒材Ｗの加工中、コントローラ４６は、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させ続ける。これにより、棒材Ｗの加工が行われている間、棒材Ｗの後端部が送り矢１２によって棒材加工機４から離れる方向に引っ張られ続けるので、送り部材用伝動装置１４や連動手段１８の慣性モーメントや機械的な遊びにより送り矢１２の動きが主軸台６の動きに完全に追随していない場合でも、棒材Ｗの撓みを常に除去した状態で加工が行われる。

ステップＳ５において、棒材加工機４からチャック１０を開いた旨の信号が入力されると、ステップＳ６に進み、コントローラ４６は、残材の長さがもう一度加工を行うのに必要な長さ以上か否かを判定する。

その結果、残材の長さがもう一度加工を行うのに必要な長さ以上である場合、ステップＳ７に進み、コントローラ４６は、正転方向にトルクを発生するようにモータ１６を制御する。

次に、ステップＳ８に進み、コントローラ４６は、電磁クラッチ４４をＯＦＦとし、変換用プーリー５４と駆動軸５８とを切り離す。これにより、棒材Ｗが送り矢１２によって棒材加工機４に向かって給送される。その後、ステップＳ２に戻り、コントローラ４６は、棒材加工機４からチャック１０を閉じた旨の信号が入力されるまで待機する。以降、ステップＳ６において、残材の長さがもう一度加工を行うのに必要な長さ未満となるまでステップＳ２からＳ８の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ６において、残材の長さがもう一度加工を行うのに必要な長さ以上ではない場合、ステップＳ９に進み、コントローラ４６は、逆転方向にトルクを発生するようにモータ１６を制御し、送り矢１２を後退させて、残材の処理を行う。
その後、ステップＳ１０に進み、コントローラ４６は、モータ１６を停止させ、棒材供給処理を終了する。その後、新しい棒材Ｗが棒材供給機２に供給される度に、上記の棒材供給処理を繰り返し実行する。

以上のように、本実施形態によれば、コントローラ４６は、棒材加工機４に供給された棒材Ｗの撓みを除くため、棒材Ｗが棒材加工機４によって保持された後、その棒材Ｗの加工中、送り矢１２を棒材加工機４から後退させる方向にモータ１６を制御するので、棒材Ｗの加工が行われている間、棒材Ｗの後端部が送り矢１２によって棒材加工機４４から離れる方向に引っ張られ続ける。これにより、棒材Ｗの撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。

特に、本実施形態のように、棒材加工機４が主軸移動型棒材加工機であり、棒材加工機４の主軸台６と連動して送り矢１２を移動させる際に、送り部材用伝動装置１４や連動手段１８の慣性モーメントや機械的な遊びにより送り矢１２の動きが主軸台６の動きに完全に追随していない場合でも、棒材Ｗの撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。

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。

上述した本実施形態においては、棒材Ｗの加工中、コントローラ４６は、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させ続けると説明したが、例えばモータ１６の回転角に基づいて特定した送り矢１２の移動距離に応じて、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させるときのトルク値を変化させてもよい。具体的には、棒材Ｗの加工が進み残材の長さが短くなるほど、棒材Ｗの撓みが小さくなると考えられるので、送り矢１２の前進距離が大きくなるほど（即ち残材の長さが短くなるほど）、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させるときのトルク値を減少させてもよい。更に、送り矢１２の前進距離が所定値以上となった場合、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させないようにしてもよい。

また、本実施形態の棒材供給処理において、電磁クラッチ４４がＯＦＦでありモータ１６によって送り矢１２を駆動可能となっている場合、コントローラ４６が、例えばモータ１６の回転角に基づいて送り矢１２の移動距離を監視し、その移動距離に基づいてアラームを出力するようにしてもよい。
例えば、棒材Ｗの加工開始時（棒材供給処理のステップＳ１）において、棒材Ｗを送り矢１２によって棒材加工機４に向かって給送するために、正転方向にトルクを発生するようにモータ１６を制御したにもかかわらず、棒材Ｗの給送に必要な距離よりも送り矢１２の移動距離が小さい場合、送り矢１２の移動不良としてアラームを発生する。
あるいは、棒材Ｗの加工中に電磁クラッチ４４がＯＦＦとされた場合（棒材供給処理のステップＳ８）、棒材Ｗの先端はストッパ位置のバイト８に当接しているので、通常であればモータ１６によりトルクを発生させても送り矢１２は移動しない。それにも関わらず、送り矢１２が所定の閾値以上移動した場合には、送り矢１２の異常（例えばフィンガーチャック１２ｂからの棒材Ｗの脱落）が発生したと考えられるので、アラームを発生する。
また、電磁クラッチ４４がＯＮとされている場合において、コントローラ４６が送り矢１２の移動距離を監視し、その移動距離に基づき、電磁クラッチ４４の滑り等の異常を報知するアラームを発生するようにしてもよい。

また、上述した本実施形態においては、フィンガーチャック１２ｂが弾性フィンガーチャック２８を備える場合について説明したが、弾性フィンガーチャック２８に代えて、棒材Ｗの外周面を複数方向（例えば３方向）から把持する爪を設けてもよい。

更に、本実施形態においては、棒材供給機２を主軸移動型棒材加工機４との組み合わせで利用する場合について説明したが、本実施形態にかかる棒材供給機２を主軸固定型棒材加工機との組み合わせで使用することを妨げるものではない。主軸固定型棒材加工機においても、送り矢１２の付勢力によって棒材Ｗに撓みが生じる場合があり、本実施形態にかかる棒材供給機２により、棒材Ｗの加工中、モータ１６に逆転方向のトルクを発生させ、送り矢１２によって棒材Ｗの後端部を棒材加工機から離れる方向に引っ張り続けることによって、棒材Ｗの撓みを常に除去した状態で加工を行うことができる。このときモータ１６により発生させるトルクは、棒材Ｗの後端部がフィンガーチャックから抜けない程度のトルクに設定される。

また、本実施形態においては、連動手段１８が、同期軸４８、リニアガイド５０、摺動部材５２、一対の変換用プーリー５４、及び、変換用タイミングベルト５６を有する場合について説明したが、これとは異なる構成を有してもよい。例えば、主軸台６の移動量を棒材加工機４やロータリーエンコーダ等から取得し、その移動量に基づいて送り矢１２を主軸台６の動きと連動させる連動モータを設けるようにしてもよい。

また、本実施形態においては、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内に鋼球３２が収容されていると説明したが、この鋼球３２を省略してもよい。なお、本実施形態では、フィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内に鋼球３２が収容されているので、送り矢１２によって棒材Ｗを後方から押した場合、弾性フィンガーチャック２８の後端が鋼球３２に当接する。これにより、棒材Ｗを棒材加工機４に向かって押しながら加工する場合でも、弾性フィンガーチャック２８がフィンガーチャックケース２６の中空部２６ｂ内で棒材Ｗと共に回転可能となっている。

また、本実施形態においては、棒材加工機４がガイドブッシュ１１を有すると説明したが、ガイドブッシュ１１を有していなくてもよい。

また、本実施形態の棒材供給処理では、ステップＳ３において電磁クラッチ４４をＯＮとした後、ステップＳ４において逆転方向にトルクを発生するようにモータ１６を制御すると説明したが、このステップＳ３とＳ４の順序を入れ替えてもよい。
また、ステップＳ７において正転方向にトルクを発生するようにモータ１６を制御し、ステップＳ８において電磁クラッチ４４をＯＦＦとすると説明したが、このステップＳ７とＳ８の順序を入れ替えてもよい。

また、本実施形態においては、電磁クラッチ４４が回転運動変換手段４２を送り部材用プーリー３４に対して係脱自在に連結すると説明したが、この電磁クラッチ４４に代えてエアシリンダを用いてもよく、あるいは、モータ１６の電気的な制御により送り部材用プーリー３４に対する回転運動変換手段４２による回転運動の伝達及び遮断を切り替えてもよい。

２ 棒材供給機
４ 主軸移動型棒材加工機
６ 主軸台
８ バイト（ストッパ）
１０ チャック
１２ 送り矢（棒材送り部材）
１２ｂ フィンガーチャック（把持手段）
１４ 送り部材用伝動装置
１６ モータ（駆動手段）
１８ 連動手段
２２ フィンガーチャック本体
２６ フィンガーチャックケース
２６ｂ 中空部
２６ｄ 前端開口部
２８ 弾性フィンガーチャック（把持部材）
２８ａ 前端開口部
２８ｂ 前端部
３４ 送り部材用プーリー
３６ 送り部材用タイミングベルト
４２ 回転運動変換手段
４４ 電磁クラッチ（切替手段）
４６ コントローラ（駆動制御手段）
Ｗ 棒材

Claims (7)

1. 棒材を棒材加工機に供給する棒材供給機であって、
   棒材の後端部を把持する把持手段を備える、棒材を前記棒材加工機に対して移動させるための棒材送り部材と、
   前記棒材送り部材を前記棒材加工機に対して前後に駆動する駆動手段と、
   前記棒材加工機による棒材の加工中、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、前記棒材送り部材を前記棒材加工機から後退させる方向に前記駆動手段を制御する駆動制御手段と、
   を有することを特徴とする棒材供給機。
2. 前記棒材加工機は主軸移動型棒材加工機であり、
   前記駆動手段によって回転駆動され、その回転運動を直線運動に変換して前記棒材送り部材を前記主軸移動型棒材加工機に対して前進又は後退させる送り部材用伝動装置と、
   前記主軸の移動を回転運動に変換する回転運動変換手段と、前記送り部材用伝動装置に対する前記回転運動変換手段による回転運動の伝達及び遮断を切り替える切替手段とを備え、棒材加工中、前記主軸の移動を前記回転運動変換手段により回転運動に変換して前記切替手段を介して前記送り部材用伝動装置に伝達することにより、前記棒材送り部材を前記主軸移動型棒材加工機の主軸の動きと連動させるための連動手段とを有し、
   前記駆動制御手段は、前記切替手段により前記回転運動変換手段から前記送り部材用伝動装置へ回転運動が伝達されているときに、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、前記棒材送り部材を前記棒材加工機から後退させる方向に前記駆動手段を制御する、請求項１に記載の棒材供給機。
3. 前記棒材加工機は主軸固定型棒材加工機である、請求項１に記載の棒材供給機。
4. 前記把持手段は、棒材の後端部を受け入れ可能な中空部を有するフィンガーチャックケースと、前記フィンガーチャックケースの前記中空部内に、前記棒材の後端部を把持するための円筒形の把持部材とを備え、前記把持部材は、前記棒材送り部材の長手方向軸線を中心として回転自在、且つ、前記フィンガーチャックケースの前記中空部内で前記長手方向に移動可能に設けられている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の棒材供給機。
5. 前記フィンガーチャックケースの前端部には、棒材の後端部を前記中空部内へ受け入れるための開口部が形成され、前記把持部材の前端部には、棒材の後端部が差し込まれる開口部が形成されており、前記把持部材の前記開口部の前端側の内径は、前記フィンガーチャックケースの前記開口部の後端側の内径よりも大きい、請求項４に記載の棒材供給機。
6. 棒材供給機によって棒材を棒材加工機に供給する棒材供給方法であって、
   前記棒材供給機の棒材送り部材の把持手段によって棒材の後端部を把持するステップと、
   棒材を前記棒材送り部材によって前進させ、前記棒材加工機に設けられたストッパに対して付勢するステップと、
   前記棒材加工機のチャックによって棒材を把持するステップと、
   前記チャックによって棒材を把持した後、前記棒材加工機による棒材の加工中、棒材の撓みを除くため、棒材に対して引張力を与えるように、前記棒材送り部材を前記棒材加工機から後退させる方向に、前記棒材送り部材の駆動手段を制御するステップと、
   を有することを特徴とする棒材供給方法。
7. 前記棒材加工機は主軸移動型棒材加工機であり、
   前記棒材供給機は、
   前記駆動手段によって回転駆動され、その回転運動を直線運動に変換して前記棒材送り部材を前記主軸移動型棒材加工機に対して前進又は後退させる送り部材用伝動装置と、
   前記主軸の移動を回転運動に変換する回転運動変換手段と、前記送り部材用伝動装置に対する前記回転運動変換手段による回転運動の伝達及び遮断を切り替える切替手段とを備え、棒材加工中、前記主軸の移動を前記回転運動変換手段により回転運動に変換して前記切替手段を介して前記送り部材用伝動装置に伝達することにより、前記棒材送り部材を前記主軸移動型棒材加工機の主軸の動きと連動させるための連動手段とを有し、
   前記チャックによって棒材を把持した後、前記切替手段により前記回転運動変換手段から前記送り部材用伝動装置へ回転運動が伝達されているときに、前記棒材送り部材を前記棒材加工機から後退させる方向に前記駆動手段を制御する、請求項６に記載の棒材供給方法。

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