JP2017024153A - 棒材送り部材及び棒材供給機 - Google Patents

Abstract

【課題】棒材加工機の機種に関わらず、単一の棒材送り部材により棒材を供給することができる棒材送り部材及び棒材供給機の提供。
【解決手段】棒材供給機(2)において棒材(W)を棒材加工機(4)に向けて給送するための送り矢(16)であって、外筒部(42)と、外筒部から棒材加工機に対して前進及び後退可能な内筒部(44)と、内筒部を外筒部に対して伸縮させるための伸縮機構(40)と、を備える。伸縮機構は、内筒部に取り付けられたナット(62)と、外筒部に設けられ、送り矢の長手方向軸線に沿って延びる棒状の送りねじ(54)と、送りねじを回転させる伸縮用モータ(56)とを有し、ナットは送りねじと螺合しており、伸縮用モータによって送りねじが回転されて、内筒部が外筒部に対して伸縮する。
【選択図】図３

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送り部材及び棒材供給機に関する。

従来、ＮＣ旋盤などの棒材加工機に棒材を自動的に供給するように構成された棒材供給機が広く実用に供されている。かかる棒材供給機は、複数の棒材を載置する材料棚、材料棚から払い出された棒材の後端を棒材加工機に向かって押圧する棒材送り部材（いわゆる送り矢）、送り矢を駆動するための駆動機構、及びこれらの機構の作動を制御するための制御装置などを備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−８２１４９号公報

上記のような棒材供給機の送り矢は、棒材加工機が棒材から最後の製品を加工するまで、換言すれば、棒材の長さが棒材加工機により加工可能な所定の最小長さに短縮するまで、棒材を棒材加工機に向かって押圧可能であることを要求される。従って、送り矢の全長は、その先端部が棒材加工機のチャック近傍に達し得る全長に設定する必要があり、棒材供給機の装置全長の大型化を招いている。
しかも、棒材加工機は一般に、その機種により異なる全長の主軸を備えている。このため、棒材供給機の製造者は、棒材加工機の機種に応じた異なる全長の送り矢を製造し、それを同一機種の棒材供給機に適宜組み込まなければならず、製造の煩雑化、コストの上昇、生産管理の困難性などを招いている。

そこで、本発明は、棒材加工機の機種に関わらず、単一の棒材送り部材により棒材を給送することができる棒材送り部材及び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、本発明による棒材送り部材は、棒材供給機において棒材を棒材加工機に向けて給送するための棒材送り部材であって、本体部と、本体部から棒材加工機に対して前進及び後退可能な伸縮部と、伸縮部を本体部に対して伸縮させるための伸縮機構と、を備えることを特徴とする。
また、本発明による棒材供給機は、上記の本発明による棒材送り部材を有する棒材供給機であって、棒材送り部材を棒材加工機に対して前後に駆動する棒材送り部材駆動手段を有する、ことを特徴とする。
このように構成された本発明においては、棒材送り部材が伸縮可能に形成されているので、棒材送り部材を短縮させて全長を抑制することで棒材供給機の装置全長の大型化を回避できると共に、棒材加工機が備える主軸の全長に応じて棒材送り部材の伸長量を設定することにより、棒材送り部材を伸長させたときにその先端部を棒材加工機のチャック近傍まで到達させることができ、棒材加工機の機種に関わらず、単一の棒材送り部材により棒材を供給することが可能となる。

また、本発明において、好ましくは、伸縮機構は、伸縮部に取り付けられたナットと、本体部に設けられ、棒材送り部材の長手方向軸線に沿って延びる棒状の送りねじと、送りねじを回転させる伸縮用駆動手段とを有し、ナットは送りねじと螺合しており、伸縮用駆動手段によって送りねじが回転されて、伸縮部が本体部に対して伸縮する。
このように構成された本発明においては、伸縮用駆動手段が送りねじを回転させて伸縮部をナットと共に前後に移動させることにより棒材送り部材を伸縮させるので、棒材送り部材の伸長量を高い精度で制御することができる。

また、本発明において、好ましくは、伸縮機構は、棒材送り部材が棒材加工機から最も離れた後退端位置にあるときに棒材送り部材を収縮させ、棒材送り部材が後退端位置よりも前方の位置にあるときに棒材送り部材を伸長させるように制御される。
このように構成された本発明においては、棒材送り部材が棒材加工機から最も離れた後退端位置にあるときに棒材送り部材を収縮させ、棒材送り部材が後退端位置よりも前方の位置にあるときに棒材送り部材を伸長させるので、後退端位置にあるときの棒材送り部材の全長を短縮することで棒材供給機の装置全長の大型化を回避できると共に、棒材加工機が備える主軸の全長に応じて棒材送り部材の前進時の伸長量を設定することにより、棒材送り部材を伸長させたときにその先端部を棒材加工機のチャック近傍まで到達させることができ、棒材加工機の機種に関わらず、単一の棒材送り部材により棒材を供給することが可能となる。

また、本発明において、好ましくは、棒材加工機による棒材加工中、棒材送り部材駆動手段は、棒材送り部材が棒材加工のために棒材を棒材加工機に向けて給送し終えた位置から棒材送り部材を後退させるように制御され、且つ、伸縮機構は、棒材送り部材を伸長させるように制御される。
このように構成された本発明においては、棒材加工機が棒材の加工中であり、棒材加工のために棒材を棒材加工機に向けて給送し終えた位置から棒材送り部材を後退させている時間、即ち棒材送り部材によって棒材を棒材加工機に対して給送する必要がない時間を利用して、棒材送り部材を伸長させるので、棒材加工機による棒材加工時間に影響を与えることなく棒材送り部材を伸長させることができる。

また、本発明において、好ましくは、伸縮機構は、棒材を棒材加工機に向けて給送している間に、棒材送り部材を伸長させるように制御される。
このように構成された本発明においては、棒材加工機が棒材の加工を開始する前に、棒材を棒材加工機に対して給送している間に棒材送り部材を伸長させるので、棒材加工機による棒材加工時間に影響を与えることなく棒材送り部材を伸長させることができる。

本発明による棒材送り部材及び棒材供給機によれば、棒材加工機の機種に関わらず、単一の棒材送り部材により棒材を給送することができる。

本発明の実施形態による棒材供給機の側面図である。 本発明の第１実施形態による送り矢の基本状態の断面図である。 本発明の第１実施形態による送り矢の最大伸長状態の断面図である。 本発明の第１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。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態による棒材供給機の動作を示す概略側面図である。 本発明の第１実施形態の第１変形例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。 本発明の第１実施形態の第２変形例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。 本発明の第２実施形態による送り矢の基本状態の断面図である。 本発明の第２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について説明する。
まず、図１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側面図である。

図１に示すように、棒材供給機２は、ＮＣ旋盤などの棒材加工機４に隣接して設置される。以下の説明では、棒材供給機２において棒材加工機４から遠い側を「上流側」又は「後方側」と称し、棒材加工機４に近い側を「下流側」又は「前方側」と称することとする。
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を備えている。この主軸台６の内部には主軸線Ａ１を中心に回転自在な主軸８が設けられ、主軸８の先端には棒材Ｗを把持するためのチャック１０が設けられている。
また、棒材供給機２は、棒材加工機４に、主軸線Ａ１と一致する給送軸線Ｃ１に沿って棒材Ｗを一本ずつ給送するようになっている。

棒材供給機２は、加工される前の棒材Ｗが載置される材料棚（図示省略）と、材料棚から供給された棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って案内するように長手方向に配置されたガイドレール１２と、ガイドレール１２上に配置された棒材Ｗの後端を前方に押して棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送するためのスライダ１４と、ガイドレール１２の上方に平行に配置され、棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送するための、棒材Ｗの移動方向に伸縮可能に形成された送り矢１６（棒材送り部材）とを備えている。

また、棒材供給機２は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６を一体的に昇降させる昇降装置１８と、スライダ１４及び送り矢１６を駆動する送り駆動装置２０（棒材送り部材駆動手段）とを備えている。
昇降装置１８は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６を、ガイドレール１２上に配置された棒材Ｗの中心軸線Ｃ２と給送軸線Ｃ１とが一致する一次送り高さ位置Ｐ１と、送り矢１６の中心軸線Ｃ３と給送軸線Ｃ１とが一致する二次送り高さ位置Ｐ２との間で、一体的に昇降させる。なお、図１は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が一次送り高さ位置Ｐ１にある状態を示している。

送り駆動装置２０は、駆動用モータ２２により駆動されるタイミングベルト２４と、このタイミングベルト２４に取り付けられた羽根保持部２６とを備えている。羽根保持部２６はタイミングベルト２４に固定されており、タイミングベルト２４の回転に応じて、ガイドレール１２と平行に棒材加工機４に対して前後に移動可能となっている。
この羽根保持部２６は、一次送り用羽根部２８を介してスライダ１４と連結されている。即ち、スライダ１４は、タイミングベルト２４の回転に応じて、一次送り用羽根部２８を介して羽根保持部２６と一体に移動可能となっている。
また、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２にあるときに、送り矢１６の後端部に固定された二次送り用羽根部３０が、羽根保持部２６と連結するようになっている。一方、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が一次送り高さ位置Ｐ１にあるときには、二次送り用羽根部３０は羽根保持部２６と連結しないようになっている。即ち、送り矢１６は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が一次送り高さ位置Ｐ１にあるときには、タイミングベルト２４の回転に関わらず同じ位置に留まり、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２にあるときには、タイミングベルト２４の回転に応じて、二次送り用羽根部３０を介して羽根保持部２６と一体に移動可能となっている。

即ち、送り駆動装置２０は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が一次送り高さ位置Ｐ１にあるときに、駆動用モータ２２によりタイミングベルト２４を回転させることで、羽根保持部２６及び一次送り用羽根部２８を介してスライダ１４を棒材加工機４側へ移動させてガイドレール１２上の棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送する（一次送り）。また、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２にあるときに、駆動用モータ２２によりタイミングベルト２４を回転させることで、羽根保持部２６及び二次送り用羽根部３０を介して送り矢１６を棒材加工機４側へ移動させて棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送する（二次送り）。

更に、棒材供給機２は、送り駆動装置２０及び昇降装置１８を制御するコントローラ３２を備えている。コントローラ３２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。また、コントローラ３２は、送り矢１６の伸縮動作の設定情報や、加工すべき棒材Ｗの径寸法等の材料情報などを入力するための操作パネルに接続されており、この操作パネルを介して入力された情報に基づき、送り駆動装置２０や昇降装置１８を制御する。

次に、図２及び図３により、送り矢１６の構造を詳細に説明する。図２は、本発明の第１実施形態による送り矢１６の基本状態の断面図であり、図３は、本発明の第１実施形態による送り矢１６の最大伸長状態の断面図である。

図２及び図３に示すように、送り矢１６は、全体として細長い筒状に形成されている。この送り矢１６は、二次送り用羽根部３０に連結される後端部３４と、後端部３４の前端に取り付けられた伸縮可能なロッド部３６と、ロッド部３６の前端に取り付けられた先端部３８と、コントローラ３２の制御に応じてロッド部３６を伸縮させる伸縮機構４０とを備えている。

ロッド部３６は、後端部３４の前端に固定される円筒状の外筒部４２（本体部）と、この外筒部４２の内周側に配置され、外筒部４２に対して前方に突出及び後退することで伸縮可能な円筒状の内筒部４４（伸縮部）とを備えている。内筒部４４の外周面には軸線方向に延びる溝４６が形成されており、この溝４６に、外筒部４２の前端の内周面から内側に向かって突出するように設けられた突起部４８が嵌め込まれることにより、外筒部４２と内筒部４４とが互いに回転しないようになっている。
また、先端部３８は、ロッド部３６の内筒部４４の前端に固定されるジョイント部５０と、このジョイント部５０の前端に回転可能に連結された前端部５２とを備えている。前端部５２の前端面は平面状に形成されており、この前端面が棒材Ｗの後端面に当接することにより、送り矢１６が棒材Ｗを後方から押すようになっている。

伸縮機構４０は、内筒部４４の内周側に配置された、外筒部４２及び内筒部４４の中心軸線に沿って延びる棒状の送りねじ５４と、送りねじ５４を回転させるための伸縮用モータ５６（伸縮用駆動手段）とを備えている。送りねじ５４の後端は送り矢１６の後端部３４から後方に突出しており、プーリー５８及びベルト６０を介して伸縮用モータ５６と連結されている。内筒部４４の後端の内周面にはナット６２が固定されており、このナット６２の内周面に形成されたねじ部が、送りねじ５４と螺合している。これにより、伸縮用モータ５６によって送りねじ５４を回転させると、内筒部４４がナット６２と共に前後に移動し、ロッド部３６が伸縮するようになっている。

図２に示すように、ナット６２が外筒部４２の後端まで後退した場合、内筒部４４の前端の位置が外筒部４２の前端の位置とほぼ一致するようになっており、このときにロッド部３６の長さは最も短くなっている。以下の説明では、この状態を送り矢１６の基本状態と呼ぶ。
また、図３に示すように、ナット６２が送りねじ５４の先端まで前進した場合、内筒部４４の前端の位置は外筒部４２の前端から最も前進した位置となっており、このときにロッド部３６の長さは最も長くなっている。以下の説明では、この状態を送り矢１６の最大伸長状態と呼ぶ。

次に、図４乃至図１１を参照しつつ、本実施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４は、本発明の第１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り、図５乃至図１１は、本発明の第１実施形態による棒材供給機２の動作を示す概略側面図である。

まず、図４に示す棒材供給処理の開始前において、棒材供給機２のコントローラ３２には、送り矢１６の伸縮動作を行うか否か、送り矢１６の伸縮を行う場合における伸長量及び伸長開始位置、二次送りにおいて送り矢１６を最も前進させたときの送り矢１６の先端の位置を規定する前進端位置、及び、棒材Ｗの加工終了後に残材をチャック１０の前方に押し出すときの送り矢１６の先端の位置を規定する最前進端位置を含む情報が入力される。また、材料棚には加工される前の棒材Ｗが載置され、棒材供給機２に対して棒材Ｗを供給可能な状態とされる。そして、棒材Ｗの加工を開始する旨の信号が棒材加工機４からコントローラ３２に入力されると、コントローラ３２は図４に示す棒材供給処理を開始する。この棒材供給処理は、棒材Ｗの加工を終了する旨の信号が棒材加工機４からコントローラ３２に入力されるまで、あるいは、材料棚の棒材Ｗが無くなるまで、繰り返し実行される。

図４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３２は、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６を一次送り高さ位置Ｐ１まで上昇させるように、昇降装置１８を制御する。昇降装置１８が、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６を一次送り高さ位置Ｐ１まで上昇させると、図５に示すように、ステップＳ２において棒材Ｗが材料棚からガイドレール１２上に供給される。

次に、ステップＳ３において、コントローラ３２は、棒材Ｗの一次送りを行うように送り駆動装置２０を制御する。即ち、コントローラ３２は、駆動用モータ２２によりタイミングベルト２４を回転させ、羽根保持部２６及び一次送り用羽根部２８を介してスライダ１４を棒材加工機４側へ移動させることにより、図６に示すように、ガイドレール１２上の棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送する。このとき、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が一次送り高さ位置Ｐ１にあるので、二次送り用羽根部３０は羽根保持部２６と連結しておらず、送り矢１６はタイミングベルト２４の回転に関わらず同じ位置に留まる。

次に、ステップＳ４において、コントローラ３２は、図７に示すように、送り駆動装置２０によりスライダ１４を後退させると共に、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６を二次送り高さ位置Ｐ２まで下降させるように昇降装置１８を制御する。

次に、ステップＳ５において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させる。即ち、コントローラ３２は、駆動用モータ２２によりタイミングベルト２４を回転させることで、羽根保持部２６及び二次送り用羽根部３０を介して送り矢１６を棒材加工機４側へ移動させて棒材Ｗを給送軸線Ｃ１に沿って棒材加工機４に対して給送する（二次送り）。これにより、図８に示すように、送り矢１６の先端部３８の前端が棒材Ｗの後端を押し、棒材加工機４に対して棒材Ｗを前進させる。図８の例では、棒材Ｗは棒材加工機４の主軸８内に挿通されている。

棒材Ｗが送り矢１６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のストッパ（例えばストッパ位置に配置されたバイト等）に接触すると、ステップＳ６において、コントローラ３２は、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力する。これを受けて、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持し、製品の加工を開始する。コントローラ３２は、送り矢１６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のストッパに接触したときに棒材Ｗの先端がストッパから離れない程度の付勢力で送り矢１６を前進させるように駆動用モータ２２を制御する。これにより、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の先端が棒材加工機４のストッパに確実に接触し、棒材加工機４における棒材Ｗの位置決めが正確に行われるようになっている。

次に、ステップＳ７に進み、コントローラ３２は、送り矢１６の先端が、ステップＳ５において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された伸長開始位置に到達したか否かを判定する。この伸長開始位置としては、例えば、送り矢１６を伸長させることなく、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して最も前進させたときの送り矢１６の先端位置が設定される。

その結果、送り矢１６の先端が伸長開始位置に到達していない場合、ステップＳ８に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させる。そして、棒材加工機４が製品の加工を終了した後、ステップＳ９において、棒材加工機４はチャック１０を開く。ステップＳ９の後、ステップＳ５に戻り、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させる。以降、ステップＳ７において、送り矢１６の先端が、ステップＳ５において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に伸長開始位置に到達したと判定されるまで、ステップＳ５乃至Ｓ９の処理を繰り返す。

また、ステップＳ７において、送り矢１６の先端が、ステップＳ５において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に伸長開始位置に到達したと判定した場合、ステップＳ１０に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させる。このときの送り矢１６の伸長量としては、例えば、棒材加工機４が１つの製品を加工した後、次の製品を加工するために棒材Ｗを前進させる移動量が設定される。このように設定された伸長量によって送り矢１６を伸長させることで、送り矢１６自体を前進させずに、棒材Ｗを必要な量だけ前進させることもできる。

次に、棒材加工機４が製品の加工を終了した後、ステップＳ１１において、棒材加工機４は、チャック１０を開く。次に、ステップＳ１２において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して前進させる。
図９に示すように、伸長した送り矢１６によって棒材Ｗが棒材加工機４に向かって押し出され、棒材Ｗの先端が棒材加工機４のストッパに接触すると、ステップＳ１３において、コントローラ３２は、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力する。これを受けて、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持し、製品の加工を開始する。

次に、ステップＳ１４に進み、コントローラ３２は、送り矢１６の先端が、ステップＳ１２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達したか否かを判定する。前進端位置は、１本の棒材Ｗから最後の製品を加工する直前に送り矢１６が棒材Ｗの先端を棒材加工機４のストッパに押し付けたときの、送り矢１６の先端の位置である。このステップＳ１４の判定において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０による送り矢１６の前進量と、伸縮機構４０による送り矢１６の伸長量とに基づき、送り矢１６の先端位置を特定し、その先端位置が前進端位置まで到達したか否かを判定する。
その結果、送り矢１６の先端が、ステップＳ１２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達していない場合、ステップＳ１０に戻る。以降、ステップＳ１４において、送り矢１６の先端が、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達したと判定されるまで、ステップＳ１０乃至Ｓ１４の処理を繰り返す。

一方、送り矢１６の先端が、ステップＳ１２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達した場合、ステップＳ１５に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を最終伸長させる。このときの送り矢１６の最終伸長量としては、例えば、チャック１０に保持されている残材がチャック１０の前方へ排出されるまで残材を前進させる移動量が設定される。このように設定された最終伸長量によって送り矢１６を伸長させることで、送り矢１６自体を前進させずに、残材をチャック１０の前方へ排出するために必要な量だけ前進させることもできる。また、ステップＳ１５の処理を行う前の時点で、送り矢１６の伸長量が予め設定した最終伸長量に達している場合には、ステップＳ１５において最終伸長を行う必要はない。

次に、棒材加工機４が製品の加工を終了した後、ステップＳ１６において、棒材加工機４は、チャック１０を開く。次に、ステップＳ１７において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を最前進端位置まで前進させる。最前進端位置は、棒材Ｗの加工終了後に残材をチャック１０の前方に押し出すときの送り矢１６の先端の位置であり、例えば、図１０に示すように、送り矢１６の先端がチャック１０の前端よりも前方まで突出した位置である。コントローラ３２は、送り駆動装置２０による送り矢１６の前進量と、伸縮機構４０による送り矢１６の伸長量とに基づき、送り矢１６の先端位置が最前進端位置に到達するまで送り駆動装置２０によって送り矢１６を前進させる。これにより、図１０に示すように、チャック１０に保持されていた残材がチャック１０の前方へ排出される。

次に、ステップＳ１８において、コントローラ３２は、図１１に示すように、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４から最も離れた後退端位置まで後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を基本状態まで収縮させ、棒材供給処理を終了する。

次に、図１２を参照しつつ、本発明の第１実施形態の第１変形例を説明する。図１２は、本発明の第１実施形態の第１変形例による棒材供給機２が行う棒材供給処理のフローチャートである。なお、図１２の棒材供給処理におけるステップＳ２１乃至Ｓ２９及びＳ３７乃至Ｓ３９は、図４の棒材供給処理におけるステップＳ１乃至Ｓ９及びＳ１６乃至Ｓ１８と同様であるので、説明を省略する。

図４に示した棒材供給処理では、コントローラ３２は、ステップＳ７において、送り矢１６の先端が、ステップＳ５で送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に伸長開始位置に到達したと判定した後、棒材加工機４が棒材Ｗから１つの製品を加工する度に、伸縮機構４０によって送り矢１６を伸長させる（ステップＳ１０乃至Ｓ１４）。
しかしながら、棒材Ｗの加工中、送り矢１６を１回で必要な長さまで伸長させるようにしてもよい。具体的には、図１２に示した第１実施形態の第１変形例による棒材供給処理では、ステップＳ２７において、送り矢１６の先端が、ステップＳ２５で送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に伸長開始位置に到達したと判定した場合、ステップＳ３０に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させる。このときの送り矢１６の伸長量としては、例えば送り駆動装置２０により送り矢１６を前進させると共に伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させることによって、棒材加工機４が最後の製品を加工した後、チャック１０に保持されている残材がチャック１０の前方へ排出されるまで残材を前進させることが可能な長さ（即ちステップＳ１５における最終伸長量）が設定される。また、送り矢１６の後退量は、例えば、送り矢１６の伸長量よりも長く設定されており、結果として送り矢１６の先端が棒材Ｗの後端から所定量後退するようになっている。

次に、棒材加工機４が製品の加工を終了した後、ステップＳ３１において、棒材加工機４は、チャック１０を開く。次に、ステップＳ３２において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して前進させる。

次に、伸長した送り矢１６によって棒材Ｗが棒材加工機４に向かって押し出され、棒材Ｗの先端が棒材加工機４のストッパに接触すると、ステップＳ３３において、コントローラ３２は、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力する。これを受けて、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持し、製品の加工を開始する。あるいは、コントローラ３２が、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力するのではなく、棒材加工機４が、ステップＳ３１においてチャック１０を開いてから所定時間が経過したタイミングでチャック１０を閉じるようにしてもよい。
次に、ステップＳ３４に進み、コントローラ３２は、送り矢１６の先端が、ステップＳ３２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達したか否かを判定する。
その結果、送り矢１６の先端が、ステップＳ３２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達していない場合、ステップＳ３５に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させ、その後、ステップＳ３１に戻る。以降、ステップＳ３４において、送り矢１６の先端が、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達したと判定されるまで、ステップＳ３１乃至Ｓ３５の処理を繰り返す。
一方、送り矢１６の先端が、ステップＳ３２において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達した場合、ステップＳ３６に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させる。
このように、ステップＳ３０において送り矢１６を１回で最終伸長量まで伸長させているので、その後の各ステップでは、送り矢１６自体の前後移動のみによって送り矢１６の先端の位置を制御している。

次に、図１３を参照しつつ、本発明の第１実施形態の第２変形例を説明する。図１３は、本発明の第１実施形態の第２変形例による棒材供給機２が行う棒材供給処理のフローチャートである。なお、図１３の棒材供給処理におけるステップＳ４１乃至Ｓ４４及びＳ４９乃至Ｓ５７は、図１２の棒材供給処理におけるステップＳ２１乃至Ｓ２４及びＳ３１乃至Ｓ３９と同様であるので、説明を省略する。

図１２に示した棒材供給処理では、コントローラ３２は、棒材Ｗの加工中のステップＳ３０において送り矢１６を１回で最終伸長量まで伸長させているが、棒材Ｗの加工開始前に、送り矢１６を１回で必要な長さまで伸長させるようにしてもよい。具体的には、図１３に示した第１実施形態の第２変形例による棒材供給処理では、ステップＳ４４において、送り駆動装置２０によりスライダ１４が後退すると共に、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２まで下降した後、ステップＳ４５において、コントローラ３２は、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させる。このときの送り矢１６の伸長量としては、例えば送り駆動装置２０により送り矢１６を前進させると共に伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させることによって、棒材加工機４が最後の製品を加工した後、チャック１０に保持されている残材がチャック１０の前方へ排出されるまで残材を前進させることが可能な長さが設定される。

次に、ステップＳ４６において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させる。なお、このステップＳ４６において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させながら、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させるようにしてもよい。

次に、棒材Ｗが送り矢１６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のストッパ（例えばストッパ位置に配置されたバイト等）に接触すると、ステップＳ４７において、コントローラ３２は、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力する。これを受けて、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持し、製品の加工を開始する。
次に、ステップＳ４８に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させる。次いで、棒材加工機４が製品の加工を終了した後、ステップＳ４９において、棒材加工機４は、チャック１０を開く。

次に、図１４及び図１５を参照しつつ、本発明の第２実施形態を説明する。図１４は、本発明の第２実施形態による送り矢１６の基本状態の断面図であり、図１５は、本発明の第２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。

まず、図１４により、本発明の第２実施形態による送り矢１６の構造を説明する。
上述した本発明の第１実施形態では、送り矢１６の前端部５２の前端面が平面状に形成されており、この前端面が棒材Ｗの後端面に当接することにより、送り矢１６が棒材Ｗを後方から押すようになっていると説明したが、本発明の第２実施形態では、送り矢１６の前端部５２が棒材Ｗの後端部を把持するようにしている。

具体的には、図１４に示すように、第２実施形態の送り矢１６の前端部５２は、フィンガーチャック６６を備えている。
このフィンガーチャック６６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が形成されている。

棒材Ｗの後端部が、フィンガーチャック６６の前端開口部を介してフィンガーチャック６６の中空部内に嵌入されると、フィンガーチャック６６の内壁面は棒材Ｗの後端面を把持する。これにより、棒材Ｗの後端部は、送り矢１６の前端部５２によって回転可能に把持される。

次に、図１５により、本発明の第２実施形態における棒材供給処理を説明する。なお、図１５の棒材供給処理におけるステップＳ６１乃至Ｓ６４は、図４の棒材供給処理におけるステップＳ１乃至Ｓ４と同様であるので、説明を省略する。

ステップＳ６４において、送り駆動装置２０によりスライダ１４が後退すると共に、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２まで下降した後、ステップＳ６５において、コントローラ３２は、棒材Ｗの後端部を送り矢１６の前端部５２のフィンガーチャック６６に挿入させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させる。具体的には、ガイドレール１２、スライダ１４及び送り矢１６が二次送り高さ位置Ｐ２まで下降した後、コントローラ３２は、棒材供給機２の前端近傍に設けられたクランプ（図示省略）によって棒材Ｗの後端部を把持し、棒材Ｗの前後移動を規制した状態で、送り矢１６を前進させる。さらに、コントローラ３２は、前進した送り矢１６のフィンガーチャック６６の中に棒材Ｗの後端部が挿入された後、クランプを開放し、送り矢１６を所定の伸長量まで伸長させる。このときの送り矢１６の伸長量としては、例えば送り駆動装置２０により送り矢１６を前進させると共に伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させることによって、１本の棒材Ｗから最後の製品を加工する直前に送り矢１６が棒材Ｗの先端を棒材加工機４のバイトの近傍に位置させることが可能な長さが設定される。

次に、ステップＳ６６において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させる。なお、このステップＳ６６において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させながら、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させるようにしてもよい。

次に、棒材Ｗが送り矢１６によって棒材加工機４に向かって前進し、棒材Ｗの先端が所定の位置（例えば棒材加工機４のバイトの近傍位置）まで到達すると、ステップＳ６７において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０による送り矢１６の前進を停止する。
次に、ステップＳ６８において、コントローラ３２は、チャック１０を閉じることを指示する信号を棒材加工機４へ出力する。これを受けて、棒材加工機４は、チャック１０を閉じて棒材Ｗを把持し、製品の加工を開始する。

次に、ステップＳ６９において、コントローラ３２は、棒材加工機４がチャック１０を開いている間に、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して前進させる。
例えば、棒材加工機４が、主軸台６が前後に移動する主軸移動型棒材加工機である場合、コントローラ３２は、棒材加工機４のチャック１０が閉じており製品の加工が行われている間、棒材Ｗの加工に応じて前進する主軸台６に追従して送り矢１６を前進させる。
また、棒材加工機４が、主軸台６が固定された主軸固定型棒材加工機である場合、コントローラ３２は、棒材加工機４が製品の加工を終了してチャック１０が開いた後に、送り矢１６を棒材加工機４に対して前進させることによって棒材Ｗを前進させる。
以降、送り矢１６の先端が、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達するまで、棒材加工機４のチャック１０の開閉と送り矢１６の前進とを繰り返す。

次に、送り矢１６の先端が、ステップＳ６９において送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に、棒材供給処理の開始前に予め設定された前進端位置まで到達した場合、ステップＳ７０に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０による送り矢１６の前進を停止する。
次に、ステップＳ７１において、棒材加工機４は、チャック１０を開く。
次に、ステップＳ７２において、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４から最も離れた後退端位置まで後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を基本状態まで収縮させる。これにより、送り矢１６の前端部５２のフィンガーチャック６６に把持された残材は、棒材供給機２まで引き戻され、廃棄される。その後、コントローラ３２は棒材供給処理を終了する。

以上のように、各実施形態及び変形例によれば、まず、送り矢１６が棒材Ｗの移動方向に伸縮可能に形成されており、伸縮機構４０は、送り矢１６が棒材加工機４から最も離れた後退端位置にあるときに送り矢１６を収縮させ、送り矢１６が棒材加工機４に対して前進したときに送り矢１６を伸長させるので、後退端位置にあるときの送り矢１６の全長を短縮することで棒材供給機２の装置全長の大型化を回避できると共に、棒材加工機４が備える主軸８の全長に応じて送り矢１６の前進時の伸長量を設定することにより、送り矢１６を伸長させたときにその先端部３８を棒材加工機４のチャック１０近傍まで到達させることができ、棒材加工機４の機種に関わらず、単一の送り矢１６により棒材Ｗを給送することが可能となる。

また、伸縮用モータ５６が送りねじ５４を回転させて伸縮部をナット６２と共に前後に移動させることにより送り矢１６を伸縮させるので、送り矢１６の伸長量を高い精度で制御することができる。

特に、上述した本発明の第１実施形態及び第１実施形態の第１変形例によれば、棒材加工機４が棒材Ｗの加工中であり、棒材Wの加工のために棒材Ｗを棒材加工機４に向けて給送し終えた位置から送り矢１６を後退させている時間、即ち送り矢１６によって棒材Ｗを棒材加工機４に対して給送する必要がない時間を利用して送り矢１６を伸長させるので、棒材加工機４による棒材加工時間に影響を与えることなく送り矢１６を伸長させることができる。

また、上述した本発明の第１実施形態の第２変形例及び第２実施形態によれば、例えば材料棚から新たに棒材Ｗが供給された場合、その棒材Ｗを棒材加工機４に対して給送している間に送り矢１６を伸長させるので、棒材加工機４による棒材加工時間に影響を与えることなく送り矢１６を伸長させることができる。

本発明は、以上の実施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。

上述した各実施形態では、伸縮機構４０が、送りねじ５４及びナット６２を備えると説明したが、これとは異なる各種の直動機構を伸縮機構４０として用いることができる。例えば、エアシリンダ、電動シリンダ、リニアガイド、ラックアンドピニオン機構や、タイミングベルトとプーリーとを備えた直動機構を用いてもよい。

また、上述した各実施形態では、棒材供給機２のコントローラ３２が昇降装置１８、送り駆動装置２０、及び伸縮機構４０を制御すると説明したが、棒材供給機２のコントローラ３２とは異なる制御手段、例えば棒材加工機４のコントローラが昇降装置１８、送り駆動装置２０、及び伸縮機構４０を制御するようにしてもよい。

また、上述した各実施形態では、棒材供給処理が開始された後に、その棒材供給処理の中で伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させると説明したが、送り矢１６が棒材加工機４の後端に干渉しない伸長量までであれば、棒材供給処理の開始前に送り矢１６を伸長させてもよい。

また、上述した第１実施形態の第１変形例では、ステップＳ２７において、送り矢１６の先端が、ステップＳ２５で送り矢１６を棒材加工機４に向かって前進させている間に伸長開始位置に到達したと判定した場合、ステップＳ３０に進み、コントローラ３２は、送り駆動装置２０により送り矢１６を棒材加工機４に対して所定量後退させると共に、伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させると説明したが、送り矢１６の先端が伸長開始位置に到達した後、ステップＳ３４において送り矢１６の先端が前進端位置まで到達したと判定されるまでの間であれば、任意のタイミングで伸縮機構４０により送り矢１６を伸長させることができる。

また、上述した第２実施形態では、ステップＳ６４において、コントローラ３２は、棒材供給機２の前端近傍に設けられたクランプ（図示省略）によって棒材Ｗの後端部を把持し棒材Ｗの前後移動を規制した状態で送り矢１６を伸長させ、フィンガーチャック６６の中に棒材Ｗの後端部が嵌入されるようにすると説明したが、送り矢１６の伸長に代えて、又は、送り矢１６の伸長と共に、送り矢１６を前進させることによりフィンガーチャック６６の中に棒材Ｗの後端部が嵌入されるようにしてもよい。

２ 棒材供給機
４ 棒材加工機
６ 主軸台
８ 主軸
１０ チャック
１２ ガイドレール
１４ スライダ
１６ 送り矢
１８ 昇降装置
２０ 送り駆動装置
２２ 駆動用モータ
２４ タイミングベルト
２６ 羽根保持部
２８ 一次送り用羽根部
３０ 二次送り用羽根部
３２ コントローラ
３４ 後端部
３６ ロッド部
３８ 先端部
４０ 伸縮機構
４２ 外筒部
４４ 内筒部
４６ 溝
４８ 突起部
５０ ジョイント部
５２ 前端部
５４ 送りねじ
５６ 伸縮用モータ
５８ プーリー
６０ ベルト
６２ ナット
６６ フィンガーチャック
Ａ１ 主軸線
Ｃ１ 給送軸線
Ｃ２ ガイドレール上に配置された棒材の中心軸線
Ｃ３ 送り矢の中心軸線
Ｐ１ 一次送り高さ位置
Ｐ２ 二次送り高さ位置
Ｗ 棒材

Claims (6)

1. 棒材供給機において棒材を棒材加工機に向けて給送するための棒材送り部材であって、
   本体部と、
   前記本体部から前記棒材加工機に対して前進及び後退可能な伸縮部と、
   前記伸縮部を前記本体部に対して伸縮させるための伸縮機構と、
   を備えることを特徴とする棒材送り部材。
2. 前記伸縮機構は、前記伸縮部に取り付けられたナットと、前記本体部に設けられ、前記棒材送り部材の長手方向軸線に沿って延びる棒状の送りねじと、前記送りねじを回転させる伸縮用駆動手段とを有し、前記ナットは前記送りねじと螺合しており、前記伸縮用駆動手段によって前記送りねじが回転されて、前記伸縮部が前記本体部に対して伸縮する、ことを特徴とする請求項１に記載の棒材送り部材。
3. 請求項１又は２に記載の棒材送り部材を有する棒材供給機であって、
   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棒材送り部材駆動手段を有する、ことを特徴とする棒材供給機。
4. 前記伸縮機構は、前記棒材送り部材が前記棒材加工機から最も離れた後退端位置にあるときに当該棒材送り部材を収縮させ、前記棒材送り部材が前記後退端位置よりも前方の位置にあるときに当該棒材送り部材を伸長させるように制御される、ことを特徴とする請求項３に記載の棒材供給機。
5. 前記棒材加工機による棒材加工中、前記棒材送り部材駆動手段は、前記棒材送り部材が棒材加工のために棒材を前記棒材加工機に向けて給送し終えた位置から当該棒材送り部材を後退させるように制御され、且つ、前記伸縮機構は、前記棒材送り部材を伸長させるように制御される、ことを特徴とする請求項４に記載の棒材供給機。
6. 前記伸縮機構は、棒材を前記棒材加工機に向けて給送している間に、前記棒材送り部材を伸長させるように制御される、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の棒材供給機。

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