JP2020175476A - 材料補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】材料の線径が細い場合であっても、収納部に整列状態で収納された材料の捻じれを防止すると共に、捻じれが発生した場合に整列状態を整えることができ、適切にキッカー部が材料を取出しているかを判別することができる材料補給装置を提供する。【解決手段】棒材供給機に材料となる棒材などを補給する材料補給装置であって、材料を長手方向に沿って整列状態で収納する収納部と、材料を供給する供給口と、収納部の底面から供給口に向かって高さ方向に昇降自在に取り付けられると共に、長手方向に沿って所定の間隔で複数配置されたキッカー部と、キッカー部の上端近傍の所定の高さに配置されると共に、それぞれのキッカー部に対応して略水平に配置された複数の検知部と、キッカー部の昇降方向と交差する方向に出没自在に移動可能な可動ストッパ部を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、棒材供給機に材料を補給する際に用いられる棒材等の材料補給装置に関する。

従来から棒材をＮＣ自動旋盤等の加工機に供給する棒材供給機に材料となる棒材を補給する材料補給装置が知られている。材料補給装置は、種々の形態が知られているが、例えば、特許文献１に記載されているように、多数の長尺な被加工材を保管するストッカー部と、このストッカー部における被加工長尺材の長手方向に沿う囲い部の垂直枠部分に設けられ、ストッカー部内にストックされている多数の被加工長尺材の１つをストッカー部の上方へ押し上げる昇降部材を有する押上げ装置と、昇降部材が設けられた垂直枠部分の上端に隣接してストッカー部の外方側に配置され、昇降部材によってストッカー部の最上段に押し上げられた被加工長尺材を受け取る供給棚とから構成されている被加工長尺材補給装置が知られている。

このような被加工長尺部材補給装置によれば、ストッカー部を比較的低い位置に形成し、そこから上方の供給棚にパイプ材のような長尺な被加工材を１本ずつ取り出して供給するようにしたことにより、ストッカー部への被加工長尺材の安全な収納を実現できる。また、このストッカー部から供給棚への取出しも非常に安全で、従来のように被加工長尺材がストッカー部から崩れて落ちるようなことがなく、極めて安全な取り出しを行って、加工機に材料を供給する棒材供給機への送り込みを行うことができる。

特開平９−１０８９８４号公報

しかしながら、従来の材料補給装置１００は、図１３に示すように、複数の材料３が長手方向に沿って整列状態で収納された収納部１０１と収納部１０１の底面から昇降自在に取り付けられたキッカー部（昇降部材）１０２とを有しており、該キッカー部１０２の上昇によって、キッカー部１０２の上面に位置する材料３を１本だけ上昇させて供給口１０３を介して棒材供給機へ送り込んでいるが、図１４に示すように、キッカー部１０２は、材料３の長手方向に沿って所定の間隔で複数配置されているため、全てのキッカー部１０２によって同時に任意の材料３が取出されない場合、一部のキッカー部１０２に取出された材料３の部分のみが上昇してしまい、取出し不良となる場合があった。

この取出し不良は、種々の原因が考えられるが、例えば特に線径の細い棒材を取出す場合、複数の材料３が収納された際に整列状態が維持されずに互いに捻じれあった状態となる場合があり、この捻じれによって全てのキッカー部１０２が特定の材料３を取出すことができないことが考えられる。

また、取出し不良となった場合には、キッカー部が下降した場合でも取出し不良となった材料が捻じれた状態で収納部に戻るため再度取出し不良が発生する可能性があり、取出し不良が発生する毎に収納部に収納されている材料の整列状態を整える必要があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、所謂ホッパー方式と呼ばれるキッカー部の昇降によって収納部に収納された棒材を取出す材料補給装置について、材料の線径が細い場合であっても、収納部に整列状態で収納された材料の捻じれを防止すると共に、捻じれが発生した場合に整列状態を整えることができ、適切にキッカー部が材料を取出しているかを判別することができる材料補給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る材料補給装置は、棒材供給機に材料となる棒材などを補給する材料補給装置であって、前記材料を長手方向に沿って整列状態で収納する収納部と、前記材料を供給する供給口と、前記収納部の底面から前記供給口に向かって高さ方向に昇降自在に取り付けられると共に、前記長手方向に沿って所定の間隔で複数配置されたキッカー部と、前記キッカー部の上端近傍の所定の高さに配置されると共に、それぞれの前記キッカー部に対応して略水平に配置された複数の検知部と、前記キッカー部の昇降方向と交差する方向に出没自在に移動可能な可動ストッパ部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る材料補給装置において、一端が前記底面に対して揺動可能に取り付けられ、前記キッカー部の昇降に伴って他端が昇降可能に配置された撹拌レバー部を備えると好適である。

また、本発明に係る材料補給装置において、前記撹拌レバー部の前記他端は、前記キッカー部に形成された係合部に当接可能であると好適である。

また、本発明に係る材料補給装置において、前記可動ストッパ部は、前記キッカー部の上昇後に前記収納部に突出する方向に向かって移動し、前記キッカー部の下降後に前記収納部から退避する方向に移動すると好適である。

また、本発明に係る材料補給装置において、前記可動ストッパ部は、少なくとも１つの前記検知部が前記材料を検知しない場合に前記収納部に突出する方向に向かって移動し、前記キッカー部に載置された前記材料を前記収納部に戻すと好適である。

本発明によれば、キッカー部に略水平に配置された複数の検知部を備えているので、材料束から取り出された材料が正しく取出されているか否かを自動的に判断することができる。

また、キッカー部の昇降に伴って揺動する撹拌レバー部が収納部の底面に取り付けられているので、材料の整列状態を整えることで材料束の捻じれを防止して適切にキッカー部による取出し動作を実現することができる。

更に、キッカー部の昇降方向と交差する方向に出没自在に移動可能な可動ストッパ部を有しているので、取出し不良と判断された材料を材料束の捻じれを起こさずに収納部に戻すことで、再度の取出し不良を防止することができる。

本発明の実施形態に係る材料補給装置の斜視図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置の材料供給機に棒材を補給する状態を説明するための一部断面部。 図２におけるＡ方向からの矢視図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置の可動ストッパ部を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る検知部を説明するための図。 本発明の実施形態に係る可動ストッパ部の動作を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る撹拌レバー部の概要を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る撹拌レバー部の動作を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置のキッカー部と可動ストッパ部の動作を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置のキッカー部と可動ストッパ部の動作を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置のキッカー部と可動ストッパ部の動作を説明するための断面図。 本発明の実施形態に係る材料補給装置のキッカー部と可動ストッパ部の動作を説明するための断面図。 従来の材料補給装置の概要を説明するための断面図。 従来の材料補給装置の材料取出し不良の状態を示す図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る材料補給装置の斜視図であり、図２は、本発明の実施形態に係る材料補給装置の材料供給機に棒材を補給する状態を説明するための一部断面部であり、図３は、図２におけるＡ方向からの矢視図であり、図４は、本発明の実施形態に係る材料補給装置の可動ストッパ部を説明するための断面図であり、図５は、本発明の実施形態に係る検知部を説明するための図であり、図６は、本発明の実施形態に係る可動ストッパ部の動作を説明するための断面図であり、図７は、本発明の実施形態に係る撹拌レバー部の概要を説明するための断面図であり、図８は、本発明の実施形態に係る撹拌レバー部の動作を説明するための断面図であり、図９から図１２は、本発明の実施形態に係る材料補給装置のキッカー部と可動ストッパ部の動作を説明するための断面図である。

本実施形態に係る材料補給装置１は、一例として旋盤と称される材料加工機に材料を供給する材料供給機２に材料を補給するものであって、図２に示すように、材料供給機２に隣接して配置される。

図１に示すように、材料補給装置１は、材料供給機２に材料としての棒材を供給する本体５と、この本体５を所定の高さで支持する基台７と、を備える。

図２に示すように、本体５は、図示しないカバー部を開閉させて外部から複数の長尺の材料３を供給し、該複数の長尺の材料３を長手方向に沿って整列状態で収納する収納部１１と、収納部１１の底面１３から高さ方向に昇降自在に取り付けられるキッカー部１４と、キッカー部１４が最も上昇した状態の上端近傍に位置する検知部１５と、上端近傍から材料供給装置２に向けて延びる斜面１７と、斜面１７を介して材料供給機２に材料を供給する供給口１２とを有している。

キッカー部１４は、底面１３から上方に延びるように昇降することで、収納部１１に収納された材料３の束から一本の材料を取出して斜面１７の一端まで取出した材料３を持ち上げている。このとき、キッカー部１４は、鉛直方向から収納部１１側へ傾いて昇降しているので、キッカー部１４の上昇に伴ってキッカー部１４の上端に複数の材料が乗っている場合でも当該上端と接する材料以外の材料は収納部１１へ落とされて一本の材料のみを取出すことが可能となっている。

また、収納部１１の底面１３は、キッカー部１４に向かって下がるように傾斜して形成されており、収納部１１に収納された材料束がキッカー部１４側へ自重によって移動するように構成されている。これにより、キッカー部１４によって一本の材料３が取出された後、その余の材料がキッカー部１４側に移動し、次の取出しに備えている。

また、図３に示すように、キッカー部１４は、材料３の長手方向に沿って所定の間隔で複数配置されており、材料３が細径の線材である場合であっても材料３の自重によって弓なりに曲がることなく、略水平に持ち上げることが可能となっている。

さらに、検知部１５は、キッカー部１４に対応して所定の間隔で略水平方向に配置されている。検知部１５は、キッカー部１４に取出された材料３の有無を検知することができればどのような構成を採用しても構わないが、例えば、近接センサを用いると好適である。

このように、本実施形態に係る材料補給装置１は、キッカー部１４の上昇端それぞれに対応した検知部１５を備えているので、キッカー部１４に材料が正しく乗っている場合には、全ての検知部１５が同時にオンとなるため、この場合には材料が収納部から正しく取出されたと判断することが可能となる。なお、図３では、キッカー部１４及び検知部１５を略等間隔に複数配置した場合について説明を行ったが、キッカー部１４及び検知部１５の間隔はキッカー部１４及び検知部１５が配置される位置に応じて適宜間隔を調整して不等間隔に配置しても構わない。

また、図５に示すように、全てのキッカー部１４に材料３が正しく乗っておらず、取出し不良となる状態では、材料３が正しく乗っていないキッカー部１４に対応する検知部１５（図５における中央の２つ検知部１５）は、オンとならないため、この場合には取出し不良が発生したと判断することができる。なお、取出し不良と判断された場合には、後述する可動ストッパ部１６によって取出し不良となった材料３を収納部１１へ戻す動作が行われる。

図４に示すように、キッカー部１４の近傍には、略Ｌ字状に形成された可動ストッパ部１６が取り付けられている。可動ストッパ部１６は、少なくともキッカー部１４同士の間に配置されると好適であり、キッカー部１４の昇降方向と交差する方向に出没自在に移動可能に取り付けられており、収納部１１に向かって突出する方向および、収納部１１から退避する方向に移動するように構成されている。なお、可動ストッパ部１６は、収納部１１に向かって突出する方向に移動した場合にはキッカー部１４の収納部１１側の端面よりも収納部１１側に突出しないように構成されている。

可動ストッパ部１６は、キッカー部１４の昇降方向に沿って延びる押出部１６ａと、押出部１６ａの下端から水平方向に延びる基部１６ｂとを備えており、押出部１６ａは、キッカー部１４が材料３を取出す際には、材料３を昇降方向に案内している。このとき、押出部１６ａの位置は、キッカー部１４が材料３を取出すことができるように、取出される材料３の材料径に応じてキッカー部１４の収納部１１側への飛び出し量が材料３の材料径と略同一又は若干大きくなるように可動ストッパ１６の位置を調整している。また、図６に示すように、検知部１５によって取出し不良と判断された場合には、可動ストッパ部１６は、収納部１１側へ材料３を押し出すように移動し、キッカー部１４に乗った材料３を収納部１１へ戻すことができる。

次に、図７及び図８に示すように、収納部１１には、底面１３に対して揺動可能に取り付けられた撹拌レバー部１９が取り付けられている。撹拌レバー部１９は、一端が揺動軸２１によって揺動可能に取り付けられており、他端がキッカー部１４に取り付けられた突起状の係合部に当接可能に配置されている。このように撹拌レバー部１９は、キッカー部１４の昇降に伴って他端が係合部１８と当接することで図８に示すように、収納部１１側に持ち上げられる。なお、撹拌レバー部１９は、キッカー部１４が下方に退避した状態では、ストッパ２０によって支持されて底面１３と略平行な状態で収納されている。なお、係合部１８は、撹拌レバー部１９の他端と当接可能な突起状であればどのような形状でも構わないが、例えばカムフォロワ等を用いると好適である。

このように、撹拌レバー部１９がキッカー部１４の昇降に伴って揺動するので、キッカー部１４の昇降中に材料３の束を収納部１１の片側（図８における右側）に移動させて整列状態を整えることができる。なお、キッカー部１４に取り付けられた係合部１８は、撹拌レバー部１９と当接しないように取り付け状態を変更可能となっていると好適である。この構成によって、撹拌レバー部１９による材料３の束の整列状態の調整を必要に応じて行うように選択可能とすることができる。

次に、図９から図１２を参照して、本実施形態に係る材料補給装置１の動作について説明を行う。図９に示すように、キッカー部１４が上昇して収納部１１に収納された材料３の束から一本の材料３を取出す。このとき、可動ストッパ部１６は押出部１６ａが材料３を案内するように供給口１２側に退避している。なお、このときの可動ストッパ１６の位置は、上述したようにキッカー部１４の収納部１１側への飛び出し量が材料３の材料径と略同一又は材料径よりも若干大きくなる位置に調整される。

ここで、上述した検知部１５によって全ての検知部１５が同時にオンとなった場合には、取出した材料３を斜面１７まで上昇させ、供給口１２から図示しない材料供給機２へ供給する。

次に、図１０に示すように、材料３を供給した後、可動ストッパ部１６を収納部１１側に移動させてキッカー部１４の収納部１１側の端面と略同一の位置まで移動させる。このとき、収納部１１に収納された材料３の束を収納部１１の一方（図１０における右側）に若干寄せるように移動しても構わないし、材料３の束の位置を移動させない位置まで移動しても構わない。図１１に示すように、可動ストッパ部１６が収納部１１側に移動した状態でキッカー部１４を下降させた後、図１２に示すように、可動ストッパ部１６を退避位置まで移動させると、キッカー部１４の下降によって勢いよく材料３の束が収納部１１の左側（材料の取出し位置）に移動することによる整列状態の乱れを防止することができる。このとき、可動ストッパ部１６の退避位置への移動は、遅い速度で移動させることで、材料３の束の整列状態を乱すことなく材料３の束を材料の取出し位置へ移動させることができる。

なお、図９における材料３の取出しの途中で取出し不良と判断された場合には、上述した可動ストッパ部１６による材料３の収納部１１への戻し動作を行うことができ、必要に応じて係合部１８を調整して撹拌レバー部１９を揺動させて材料３の束の整列状態を整えても構わない。撹拌レバー部１９を揺動させて材料３の束の整列状態を整える際には、可動ストッパ部１６を収納部１１側へ移動させておくことで、キッカー部１４が上昇してもキッカー部１４による材料３の取出しを行うことなく、材料３の束の撹拌のみを行うことができる。

なお、本願は本実施形態に限定されるものではなく、種々の形態にて実施することが可能である。例えば、本実施形態では、キッカー部１４を長手方向に沿って４つ配置した場合について説明を行ったが、その数はこれに限定されず、適宜変更しても構わない。また、本実施形態では、棒材供給機に隣接して設置される材料補給装置として説明を行ったが、本実施形態に係る材料補給装置を内蔵した棒材供給機としても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 材料補給装置
２ 材料供給機
３ 材料
５ 本体
７ 基台
１１ 収納部
１２ 供給口
１３ 底面
１４ キッカー部
１５ 検知部
１６ 可動ストッパ部
１７ 斜面
１８ 係合部
１９ 撹拌レバー部
２０ ストッパ
２１ 揺動軸

Claims (5)

1. 棒材供給機に材料となる棒材などを補給する材料補給装置であって、
   前記材料を長手方向に沿って整列状態で収納する収納部と、
   前記材料を供給する供給口と、
   前記収納部の底面から前記供給口に向かって高さ方向に昇降自在に取り付けられると共に、前記長手方向に沿って所定の間隔で複数配置されたキッカー部と、
   前記キッカー部の上端近傍の所定の高さに配置されると共に、それぞれの前記キッカー部に対応して略水平に配置された複数の検知部と、
   前記キッカー部の昇降方向と交差する方向に出没自在に移動可能な可動ストッパ部を備えることを特徴とする材料補給装置。
2. 請求項１に記載の材料補給装置において、
   一端が前記底面に対して揺動可能に取り付けられ、前記キッカー部の昇降に伴って他端が昇降可能に配置された撹拌レバー部を備えることを特徴とする材料補給装置。
3. 請求項２に記載の材料補給装置において、
   前記撹拌レバー部の前記他端は、前記キッカー部に形成された係合部に当接可能であることを特徴とする材料補給装置。
4. 請求項１から３の何れか１項に記載の材料補給装置において、
   前記可動ストッパ部は、前記キッカー部の上昇後に前記収納部に突出する方向に向かって移動し、前記キッカー部の下降後に前記収納部から退避する方向に移動することを特徴とする材料補給装置。
5. 請求項１から４の何れか１項に記載の材料補給装置において、
   前記可動ストッパ部は、少なくとも１つの前記検知部が前記材料を検知しない場合に前記収納部に突出する方向に向かって移動し、前記キッカー部に載置された前記材料を前記収納部に戻すことを特徴とする材料補給装置。
   

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