JP2022177508A - 旋盤 - Google Patents

Abstract

【課題】突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせることが可能な旋盤を提供する。【解決手段】旋盤1は、主軸(11)、対向主軸(16)、刃物台30、ストッパー40、駆動部(31)、及び、制御部(70)を備える。ストッパー40は、棒材B1を解放した主軸(11)から給材機20により前方へ押し出される棒材B1が突き当たる進出位置P1において棒材B1を位置決めし、進出位置P1から退避可能である。制御部(70)は、ストッパー40が進出位置P1から退避している状態で突っ切りバイトTO3によりワークW1を切り離す動作が完了すると、駆動部(31)にストッパー40を主軸(11)に把持されている棒材B1と対向主軸(16)に把持されているワークW1との間となる位置(P3)に移動させる制御を行い、駆動部(31)が発生させるトルクがストッパー40の棒材B1への突き当たりを検出するための基準トルクを超えると突っ切りバイトTO3が破損した場合の処理(S124)を行う。【選択図】図１０

Description

本発明は、給材機により供給された棒材を加工する旋盤であって突っ切りバイトの破損を検出する手段を備える旋盤に関する。

旋盤として、給材機により供給された棒材からワークを切り離して製品を形成するＮＣ（数値制御）旋盤が知られている。ＮＣ旋盤に設けられた正面主軸に後方から給材機が棒材を挿入する場合、正面主軸で棒材を把持する位置を決める必要がある。このため、主軸から前方へ押し出される棒材を位置決めするためのストッパーがＮＣ旋盤に設けられている。ストッパーを備えるＮＣ旋盤は、まず、給材機で棒材を正面主軸に後方から挿入し、正面主軸から押し出される棒材をストッパーに突き当てることにより位置決めし、位置決めされた棒材を正面主軸で把持し、棒材の移動経路からストッパーを退避させる。次に、ＮＣ旋盤は、正面主軸に把持されている棒材の先端部の正面加工を刃物台に取り付けられている工具で行い、正面加工後の棒材の先端部を背面主軸で把持し、刃物台に取り付けられている突っ切りバイトで棒材を突っ切る。これにより、背面主軸に把持されている正面加工後のワークが棒材から切り離される。さらに、ＮＣ旋盤は、ワークの背面加工を刃物台に取り付けられている工具で行い、得られる製品を排出する。

突っ切りバイトが破損すると、棒材からワークを切り離すことができなくなる。そこで、ＮＣ旋盤は、突っ切りバイトの破損を検出する手段を備えている。特許文献１に開示された自動旋盤の刃物台には、駆動板と検知棒と近接センサを備える突っ切りバイト破損検知装置が設けられている。刃物台が突っ切り加工終了位置からガイドブッシュの前方を通過して加工開始位置に復帰移動する際、ワークが残存していると、検知棒がワークに触れ、駆動板が回動する。この駆動板の回動を近接センサが検出し、突っ切りバイトの破損として検知する。

特開２００４－９０１５８号公報

上述した自動旋盤では、突っ切りバイトの破損を検出するために専用の突っ切りバイト破損検知装置が必要である。旋盤には、突っ切りバイトの破損検出が求められる一方、省スペース化やコストダウンも求められている。

本発明は、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせることが可能な旋盤を開示するものである。

本発明の旋盤は、給材機により供給された棒材を加工する旋盤であって、
後方から挿入された前記棒材を解放可能に把持する主軸と、
前記主軸から前方へ出ている前記棒材の先端部を解放可能に把持する対向主軸と、
該対向主軸に把持されている前記棒材の先端部を含むワークを前記棒材から切り離す突っ切りバイトが取り付けられた刃物台と、
前記棒材を解放した前記主軸から前記給材機により前方へ押し出される前記棒材が突き当たる進出位置において前記棒材を位置決めし、前記進出位置から退避可能なストッパーと、
前記ストッパーを移動させる駆動部と、
前記ストッパーが前記進出位置から退避している状態で前記突っ切りバイトにより前記ワークを切り離す動作が完了すると、前記駆動部に前記ストッパーを前記主軸に把持されている前記棒材と前記対向主軸に把持されている前記ワークとの間となる位置に移動させる制御を行い、前記駆動部が発生させるトルクが前記ストッパーの前記棒材への突き当たりを検出するための基準トルクを超えると前記突っ切りバイトが破損した場合の処理を行う制御部と、を備える、態様を有する。

本発明によれば、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせる旋盤を提供することができる。

ガイドブッシュが取り付けられている旋盤の構成例を模式的に示す正面図である。 ガイドブッシュが取り外されている旋盤の構成例を模式的に示す正面図である。 突っ切りバイトが棒材を突っ切る例を模式的に示す平面図である。 ストッパーが棒材を位置決めする例を模式的に示す平面図である。 ストッパーが進出位置にある状態の刃物台の例を模式的に示す図である。 ストッパーが取り付けられている刃物台の例を模式的に示す平面図である。 旋盤の電気回路の構成例を模式的に示すブロック図である。 加工処理の例を模式的に示すフローチャートである。 突っ切り完了時にストッパーが棒材とワークとの間の目標位置に進出する例を模式的に示す平面図である。 突っ切りバイト破損時にストッパーが棒材に突き当たる例を模式的に示す平面図である。 ストッパーが棒材に突き当たった状態の刃物台の例を模式的に示す図である。 ストッパーが取り付けられている刃物台の別の例を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。むろん、以下の実施形態は本発明を例示するものに過ぎず、実施形態に示す特徴の全てが発明の解決手段に必須になるとは限らない。

（１）本発明に含まれる技術の概要：
まず、図１～１２に示される例を参照して本発明に含まれる技術の概要を説明する。尚、本願の図は模式的に例を示す図であり、これらの図に示される各方向の拡大率は異なることがあり、各図は整合していないことがある。むろん、本技術の各要素は、符号で示される具体例に限定されない。

［態様１］
図１，５，７等に例示するように、本技術の一態様に係る旋盤１は、給材機２０により供給された棒材Ｂ１を加工する旋盤１であって、主軸（例えば正面主軸１１）、対向主軸（例えば背面主軸１６）、刃物台３０、ストッパー４０、駆動部（例えば刃物台駆動部３１）、及び、制御部（例えばＮＣ装置７０）を備える。前記主軸（１１）は、後方から挿入された前記棒材Ｂ１を解放可能に把持する。前記対向主軸（１６）は、前記主軸（１１）から前方へ出ている前記棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを解放可能に把持する。前記刃物台３０には、前記対向主軸（１６）に把持されている前記棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを含むワークＷ１を前記棒材Ｂ１から切り離す突っ切りバイトＴＯ３が取り付けられている。前記ストッパー４０は、前記棒材Ｂ１を解放した前記主軸（１１）から前記給材機２０により前方へ押し出される前記棒材Ｂ１が突き当たる進出位置Ｐ１において前記棒材Ｂ１を位置決めし、前記進出位置Ｐ１から退避可能である。前記駆動部（３１）は、前記ストッパー４０を移動させる。図８～１０等に例示するように、前記制御部（７０）は、前記ストッパー４０が前記進出位置Ｐ１から退避している状態で前記突っ切りバイトＴＯ３により前記ワークＷ１を切り離す動作が完了すると、前記駆動部（３１）に前記ストッパー４０を前記主軸（１１）に把持されている前記棒材Ｂ１と前記対向主軸（１６）に把持されている前記ワークＷ１との間となる位置（Ｐ３）に移動させる制御を行い、前記駆動部（３１）が発生させるトルクが前記ストッパー４０の前記棒材Ｂ１への突き当たりを検出するための基準トルクを超えると前記突っ切りバイトＴＯ３が破損した場合の処理（例えば図８に示すステップＳ１２４の処理）を行う。

給材機２０により主軸（１１）から前方へ押し出される棒材Ｂ１は、進出位置Ｐ１に存在するストッパー４０により位置決めされる。主軸（１１）から前方へ出ている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａは、対向主軸（１６）に把持される。対向主軸（１６）に把持されている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを含むワークＷ１は、突っ切りバイトＴＯ３が破損していなければ棒材Ｂ１から切り離される。ワークＷ１が棒材Ｂ１から切り離されない場合、突っ切りバイトＴＯ３は破損している。この場合、図１０に例示するように、進出位置Ｐ１から退避している状態のストッパー４０が主軸（１１）に把持されている棒材Ｂ１と対向主軸（１６）に把持されているワークＷ１との間となる位置（Ｐ３）の方へ移動すると棒材Ｂ１に突き当たる。すると、駆動部（３１）が発生させるトルクが基準トルクを超え、これにより突っ切りバイトＴＯ３が破損した場合の処理（Ｓ１２４）が行われる。
以上により、給材機２０により主軸（１１）から押し出される棒材Ｂ１を位置決めするストッパー４０と該ストッパー４０の駆動部（３１）とで突っ切りバイトＴＯ３の破損を検出することができる。従って、上記態様は、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせる旋盤を提供することができる。その結果、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を配置するスペースが不要となり、当該専用の装置のためのコストも不要となる。

ここで、主軸に把持されている棒材と対向主軸に把持されているワークとの間となる位置は、ワークが棒材から切り離された状態における棒材とワークとの間の位置を意味する。当該位置は、ワークが棒材から切り離されなければストッパーが棒材（ワークを含む。）に突き当たる位置であり、進出位置と同じ位置でもよいし、進出位置とは異なる位置でもよい。
ストッパーを移動させる駆動部は、突っ切りバイトが取り付けられた刃物台を移動させる駆動部でもよいし、突っ切りバイトが取り付けられた刃物台を移動させる駆動部とは異なっていてもよい。
駆動部が発生させるトルクは、ストッパーを移動させる駆動部のサーボモーターに流す電流値、駆動部のサーボモーターに流す電流値の相対値、等により表され、駆動部においてサーボアンプからサーボモーターに出力されるトルク指令の値で表されてもよい。
上述した付言は、以下の態様においても適用される。

［態様２］
図５，１２等に例示するように、前記ストッパー４０は、工具ＴＯ１が取り付けられた刃物台３０に取り付けられてもよい。前記駆動部（３１）は、前記刃物台３０を移動させることにより前記ストッパー４０を移動させてもよい。本態様は、刃物台３０の駆動部（３１）でストッパー４０を移動させることができるので、ストッパーを移動させる専用の駆動部を不要にさせる旋盤を提供することができる。
ここで、ストッパーが取り付けられた刃物台は、図５等に例示するように突っ切りバイトが取り付けられた刃物台でもよいし、図１２に例示するように突っ切りバイトが取り付けられた刃物台３０Ａとは異なっていてもよい。

（２）旋盤の構成の具体例：
図１は、ガイドブッシュ１４が取り付けられている旋盤１の構成を模式的に例示する正面図である。図２は、ガイドブッシュ１４が取り外されている旋盤１の構成を模式的に例示する正面図である。図３は、突っ切りバイトＴＯ３が棒材Ｂ１を突っ切る様子を模式的に例示する平面図である。図４は、ストッパー４０が棒材Ｂ１を位置決めする様子を模式的に例示する平面図である。図５は、ストッパー４０が進出位置Ｐ１にある状態の刃物台３０をガイドブッシュ１４及び棒材Ｂ１とともに模式的に例示している。図５において、分かり易く示すため、棒材Ｂ１に網掛けが施されている。図６，１１，１２においても、棒材Ｂ１に網掛けが施されている。

図１～５等において、符号Ｄ８１は上方向を示し、符号Ｄ８２は下方向を示し、符号Ｄ８３は左方向を示し、符号Ｄ８４は右方向を示し、符号Ｄ８５は手前方向を示し、符号Ｄ８６は奥方向を示している。尚、これらの方向は、図１に示す旋盤１を見る方向を基準としている。旋盤１の制御軸は、「Ｘ」で示されるＸ軸、「Ｙ」で示されるＹ軸、及び、「Ｚ」で示されるＺ軸を含んでいる。Ｚ軸方向は、棒材Ｂ１の回転中心となる主軸中心線ＡＸ１に沿った水平方向である。Ｘ軸方向は、Ｚ軸と直交する水平方向である。Ｙ軸方向は、Ｚ軸と直交する鉛直方向である。尚、Ｚ軸とＸ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｚ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよく、Ｘ軸とＹ軸とは交差していれば直交していなくてもよい。また、本明細書において参照される図面は、本技術を説明するための例を示しているに過ぎず、本技術を限定するものではない。各部の位置関係の説明は、例示に過ぎない。従って、左右を逆にしたり、回転方向を逆にしたり等することも、本技術に含まれる。方向や位置等の同一は、厳密な一致に限定されず、誤差により厳密な一致からずれることを含む。

旋盤１は、正面主軸台１０、正面主軸台駆動部１３、背面主軸台１５、背面主軸台駆動部１８、支持台２５、刃物台３０、刃物台駆動部３１、ストッパー４０、ＮＣ（数値制御）装置７０、等を備えるＮＣ旋盤である。ここで、刃物台駆動部３１はストッパー４０を移動させる駆動部の例であり、ＮＣ装置７０は制御部の例である。正面主軸台１０には、給材機２０により後方から挿入された棒材Ｂ１を解放可能に把持する主軸の例である正面主軸１１が組み込まれている。正面主軸１１の前端１１ａは背面主軸１６に対向し、正面主軸１１の後端１１ｂは給材機２０に対向している。正面主軸１１は、主軸中心線ＡＸ１に沿って貫通した貫通穴１１ｈを有している。貫通穴１１ｈには、後方から棒材Ｂ１が挿入される。背面主軸台１５には、正面主軸１１の前端１１ａから前方へ出ている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを解放可能に把持する対向主軸の例である背面主軸１６が組み込まれている。背面主軸１６の前端１６ａは、正面主軸１１の前端１１ａと対向している。すなわち、正面主軸１１と背面主軸１６とは、互いに対向している。尚、正面主軸１１についての前方は、棒材Ｂ１が正面主軸１１から押し出される方向を意味し、図１に示す例では右方向Ｄ８４である。正面主軸１１についての後方は、正面主軸１１から給材機２０に向かう方向を意味し、図１に示す例では左方向Ｄ８３である。背面主軸１６についての前方は、背面主軸１６が正面主軸１１の方へ向かう方向を意味し、図１に示す例では左方向Ｄ８３である。支持台２５の取付穴２６には、図１に示すようにガイドブッシュ１４を取り付けることが可能であり、また、図２に示すように正面主軸１１の前部を挿入することが可能である。従って、旋盤１は、ガイドブッシュ１４の有無を切り替え可能な主軸移動型旋盤である。

正面主軸１１は、前端１１ａを含む部分において棒材Ｂ１を解放可能に把持する把持部１２を備え、該把持部１２により棒材Ｂ１を解放可能に把持し、棒材Ｂ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。ＮＣ装置７０は、図７に例示する把持用アクチュエーター１２ａを駆動させることにより把持部１２の把持状態を制御する。把持部１２は、例えば、コレット等により構成することができる。ＮＣ装置７０は、不図示のサーボモーター（例えばビルトインモーター）に正面主軸１１を回転させる制御を行う。正面主軸台駆動部１３は、正面主軸１１が組み込まれた正面主軸台１０をＮＣ装置７０からの指令に従ってＺ軸方向へ移動させる。

背面主軸１６は、前端１６ａを含む部分において正面加工後の棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを解放可能に把持する把持部１７を備え、該把持部１７により棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを解放可能に把持し、棒材Ｂ１とともに主軸中心線ＡＸ１を中心として回転可能である。製品となるワークＷ１は、棒材Ｂ１のうち先端部Ｂ１ａを含む部分であり、突っ切りバイトＴＯ３により棒材Ｂ１から切り離される部分である。ＮＣ装置７０は、図７に例示する把持用アクチュエーター１７ａを駆動させることにより把持部１７の把持状態を制御する。把持部１７は、例えば、コレット等により構成することができる。ＮＣ装置７０は、不図示のサーボモーター（例えばビルトインモーター）に背面主軸１６を回転させる制御を行う。背面主軸台駆動部１８は、背面主軸１６が組み込まれた背面主軸台１５をＮＣ装置７０からの指令に従ってＺ軸方向へ移動させる。背面主軸台駆動部１８は、背面主軸１６が組み込まれた背面主軸台１５をＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも一方へ移動させてもよい。棒材Ｂ１から切り離されたワークＷ１は、背面加工により製品となる。

正面主軸１１に棒材Ｂ１を供給する給材機２０は、例えば、主軸中心線ＡＸ１に沿った不図示のレール、該レール上の棒材Ｂ１を正面主軸１１の方（右方向Ｄ８４）へ移動させる不図示の駆動部、等を備え、正面主軸１１の貫通穴１１ｈに後方から棒材Ｂ１を挿入する。給材機２０には、棒材を把持して正面主軸に送り込むフィンガータイプの棒材供給装置、棒材を後方から押すだけで正面主軸に送り込むプッシュプルタイプの棒材供給装置、等を用いることができる。棒材Ｂ１は、長尺な円柱状材料といった中実の材料に限定されず、長尺な円筒状材料といった中空の材料でもよい。

支持台２５は、Ｚ軸方向において正面主軸台１０と背面主軸台１５との間にあり、Ｚ軸方向へ貫通した取付穴２６を有している。図１に示すようなガイドブッシュ使用時、ガイドブッシュ１４が取付穴２６に挿入されて支持台２５に取り外し可能に取り付けられる。ガイドブッシュ１４は、正面主軸１１の貫通穴１１ｈから前方へ突出した棒材Ｂ１をＺ軸方向へ摺動可能に支持する。棒材Ｂ１のうちガイドブッシュ１４から背面主軸１６の方（右方向Ｄ８４）へ突出した部分が工具ＴＯ１により加工される。図２に示すようなガイドブッシュ不使用時、正面主軸１１の前部が取付穴２６に挿入される。棒材Ｂ１のうち正面主軸１１から前方（右方向Ｄ８４）へ突出した部分が工具ＴＯ１により加工される。

刃物台３０は、棒材Ｂ１を加工するための複数の工具ＴＯ１が取り付けられ、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。刃物台駆動部３１は、ＮＣ装置７０からの指令に従って刃物台３０をＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動させる。刃物台駆動部３１は、刃物台３０をＺ軸方向へ移動させてもよい。刃物台３０は、図５に示すようにくし形刃物台でもよいし、タレット刃物台等でもよい。旋盤１は、背面主軸１６に把持されているワークＷ１の背面加工を行う背面加工用刃物台を備えていてもよい。複数の工具ＴＯ１には、突っ切りバイトＴＯ３を含むバイトＴＯ２、回転ドリルやエンドミルといった回転工具、等が含まれる。図５に示す刃物台３０には、最下部に配置されている突っ切りバイトＴＯ３を含めて複数のバイトＴＯ２が主軸中心線ＡＸ１側（奥方向Ｄ８６）へ突出した状態で取り付けられている。図３に示すように、突っ切りバイトＴＯ３は、棒材Ｂ１を正面主軸１１と背面主軸１６との間で突っ切ることにより、背面主軸１６に把持されている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを含むワークＷ１を棒材Ｂ１から切り離す。

図３は、ガイドブッシュ不使用時において突っ切りバイトＴＯ３がワークＷ１を棒材Ｂ１から切り離す様子を示している。図３において、把持部１２，１７の「閉」は、図７に示す把持用アクチュエーター１２ａ，１７ａにより把持部１２，１７が締め付けられて棒材Ｂ１を把持していることを示している。図３に示す状態ＳＴ１は、正面主軸１１の把持部１２が棒材Ｂ１を把持している状態で背面主軸１６の把持部１７が棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを含むワークＷ１を把持した状態である。ＮＣ装置７０は、棒材Ｂ１を把持している正面主軸１１及び背面主軸１６を回転させている状態で突っ切りバイトＴＯ３の先端ＴＯ３ａを刃物台３０とともに正面主軸１１と背面主軸１６との間で主軸中心線ＡＸ１までＸ軸方向（奥方向Ｄ８６）へ移動させる制御を行う。これにより、棒材Ｂ１が正面主軸１１と背面主軸１６との間で突っ切られた状態ＳＴ２、すなわち、背面主軸１６に把持されているワークＷ１が棒材Ｂ１から切り離された状態ＳＴ２となる。

図５に示す刃物台３０には、取り付けられている複数のバイトＴＯ２よりも上側においてストッパー４０がねじＳＣ１で取り付けられている。本具体例のストッパー４０は、突っ切りバイトＴＯ３が取り付けられている刃物台３０に取り付けられた部材であり、刃物台３０とともにＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。図５に示す刃物台３０には、ストッパー４０が主軸中心線ＡＸ１側（奥方向Ｄ８６）へ突出した状態で取り付けられている。図４に示すように、ストッパー４０は、棒材Ｂ１を解放した正面主軸１１から給材機２０により前方へ押し出される棒材Ｂ１が突き当たる進出位置Ｐ１において棒材Ｂ１を位置決めし、進出位置Ｐ１から退避可能である。ストッパー４０は、例えば金属で形成することができ、カーボン素材やセラミックス等の軽量素材で形成されてもよい。

図４は、ガイドブッシュ不使用時においてストッパー４０が棒材Ｂ１を位置決めする様子を示している。図４において、把持部１２の「開」は、把持部１２の締め付けが解除されて棒材Ｂ１が把持から解放されていることを示している。図４に示す状態ＳＴ３は、突っ切りバイトＴＯ３がワークＷ１と棒材Ｂ１との間から退避し正面主軸１１の把持部１２が棒材Ｂ１を把持から解放した状態である。背面主軸１６の把持部１７に把持されているワークＷ１には、背面加工が行われる。図４に示す状態ＳＴ４，ＳＴ５には、背面主軸台１５が示されていない。図４に示す状態ＳＴ４は、正面主軸台１０が後退しストッパー４０が進出位置Ｐ１に進出した状態である。進出位置Ｐ１は、図４において二点鎖線で示される範囲にストッパー４０が入る位置であればよく、図５に示すようにストッパー４０の先端４１が主軸中心線ＡＸ１に合わせられる位置でもよい。正面主軸１１が棒材Ｂ１を把持から解放していても、正面主軸１１と棒材Ｂ１との間に摩擦力が働くことにより、正面主軸台１０が後退すると棒材Ｂ１がある程度後退する。棒材Ｂ１が後退する程度は一定していないため、正面主軸１１と棒材Ｂ１との位置関係は一定でない。図４に示す状態ＳＴ５は、棒材Ｂ１を解放した正面主軸１１から給材機２０の駆動により前方へ押し出される棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａがストッパー４０に突き当たり正面主軸１１の把持部１２が棒材Ｂ１を把持した状態である。これにより、棒材Ｂ１が正面主軸１１に対して位置決めされ、次の正面加工が可能となる。

尚、ガイドブッシュ使用時には、ガイドブッシュ１４が棒材Ｂ１を保持することにより、棒材Ｂ１を把持から解放した正面主軸１１が後退しても棒材Ｂ１の位置がガイドブッシュ１４に対して定まっている。従って、ガイドブッシュ使用時には、ストッパー４０を使用する必要が無い。このように、ストッパー４０は、突っ切りバイト破損検出に使用しない場合、ガイドブッシュ不使用時において棒材突っ切り後に正面主軸１１の把持部１２を開いて棒材Ｂ１を押し当てる機能しか無い。

ところで、突っ切りバイトＴＯ３が破損すると、棒材Ｂ１からワークＷ１を切り離すことができなくなる。そこで、突っ切りバイトＴＯ３の破損を検出することが望まれる。ただ、専用の突っ切りバイト破損検出装置を旋盤１に設けるためには、突っ切りバイト破損検出装置を配置するスペースが旋盤１に必要であり、突っ切りバイト破損検出装置のためのコストもかかる。
本具体例は、棒材Ｂ１を位置決めするためのストッパー４０を突っ切りバイト破損検出に利用することにより、突っ切りバイトＴＯ３の破損を検出する専用の装置を不要にさせている。ストッパー４０と刃物台駆動部３１が棒材Ｂ１を押し当てる機能と突っ切りバイト破損検出機能とを併せ持つため、省スペース化とコストダウンの効果が得られる。以下、ストッパー４０を利用した突っ切りバイト破損検出を説明する。

図６は、ストッパー４０と突っ切りバイトＴＯ３が取り付けられている刃物台３０の上面をガイドブッシュ１４及び棒材Ｂ１とともに模式的に例示している。図６の下部には、ストッパー４０及び突っ切りバイトＴＯ３の拡大図が示されている。
図６に示すように、刃物台３０から奥方向Ｄ８６へ突出した部分において、ストッパー４０の左側面４０Ｌは突っ切りバイトＴＯ３の左側面ＴＯ３Ｌよりも１～２ｍｍ程度右側にあり、ストッパー４０の右側面４０Ｒは突っ切りバイトＴＯ３の右側面ＴＯ３Ｒよりも左側にある。すなわち、Ｚ軸方向において、ストッパー４０の突出部分の範囲は、突っ切りバイトＴＯ３の突出部分の範囲内にあり、且つ、突っ切りバイトＴＯ３の突出部分の範囲よりも小さい。刃物台３０がＺ軸方向へ移動しない場合において、ストッパー４０を突っ切りバイト破損検出に使用する場合、ストッパー４０の突出部分の範囲が突っ切りバイトＴＯ３の突出部分の範囲内にあると好適である。

図７は、ＮＣ装置７０を備える旋盤１の電気回路の構成を模式的に例示している。ＮＣ装置７０には、操作部８０、給材機２０、正面主軸台駆動部１３、正面主軸１１の回転駆動部（不図示）、把持用アクチュエーター１２ａ、背面主軸台駆動部１８、背面主軸１６の回転駆動部（不図示）、把持用アクチュエーター１７ａ、刃物台駆動部３１、等が接続されている。把持用アクチュエーター１２ａは、図１～４に示す正面主軸１１の把持部１２を駆動する。把持用アクチュエーター１７ａは、図１～４に示す背面主軸１６の把持部１７を駆動する。刃物台駆動部３１は、サーボアンプ３２，３３とサーボモーター３４，３５を備えている。ＮＣ装置７０は、プロセッサーであるＣＰＵ７１、半導体メモリーであるＲＯＭ７２、半導体メモリーであるＲＡＭ７３、時計回路７４、Ｉ／Ｆ（インターフェイス）７５、等を備えている。図７では、操作部８０、給材機２０、正面主軸台駆動部１３、把持用アクチュエーター１２ａ、背面主軸台駆動部１８、把持用アクチュエーター１７ａ、刃物台駆動部３１、等のＩ／ＦをまとめてＩ／Ｆ７５と示している。ＲＯＭ７２には、加工プログラムＰＲ２を解釈して実行するための制御プログラムＰＲ１が書き込まれている。ＲＯＭ７２は、データを書き換え可能な半導体メモリーでもよい。ＲＡＭ７３には、オペレーターにより作成された加工プログラムＰＲ２が書き換え可能に記憶される。加工プログラムは、ＮＣプログラムとも呼ばれる。ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３をワークエリアとして使用し、ＲＯＭ７２に記録されている制御プログラムＰＲ１を実行することにより、ＮＣ装置７０の機能を実現させる。

操作部８０は、入力部８１及び表示部８２を備え、ＮＣ装置７０のユーザーインターフェイスとして機能する。入力部８１は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けるためのボタンやタッチパネルから構成される。表示部８２は、例えば、オペレーターから操作入力を受け付けた各種設定の内容や旋盤１に関する各種情報を表示するディスプレイで構成される。オペレーターは、操作部８０や外部のコンピューター（不図示）を用いて加工プログラムＰＲ２をＲＡＭ７３に記憶させることが可能である。

刃物台駆動部３１は、Ｘ軸に沿って刃物台３０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３２、及び、該サーボアンプ３２に接続されたサーボモーター３４を備えている。また、刃物台駆動部３１は、Ｙ軸に沿って刃物台３０を移動させるために、ＮＣ装置７０に接続されたサーボアンプ３３、及び、該サーボアンプ３３に接続されたサーボモーター３５を備えている。

サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｘ軸方向において刃物台３０の位置及び移動速度を制御する。サーボアンプ３３は、ＮＣ装置７０からの指令に従って、Ｙ軸方向において刃物台３０の位置及び移動速度を制御する。サーボモーター３４は、エンコーダー３６を備え、サーボアンプ３２からの指令に従って回転し、Ｘ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台３０を移動させる。サーボモーター３５は、エンコーダー３７を備え、サーボアンプ３３からの指令に従って回転し、Ｙ軸方向において不図示の送り機構及びガイドを介して刃物台３０を移動させる。送り機構には、ボールねじによる機構等を用いることができる。ガイドには、アリとアリ溝との組合せといった滑り案内等を用いることができる。

（３）加工処理の具体例：
図８は、加工プログラムＰＲ２の実行時に行われる加工処理を模式的に例示している。加工処理は、制御プログラムＰＲ１を実行するＮＣ装置７０により行われる。初期状態として、ストッパー４０と突っ切りバイトＴＯ３は、棒材Ｂ１と干渉しないように配置される。
ガイドブッシュ不使用時、ＮＣ装置７０は、まず、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させることにより、正面主軸１１から前方へ押し出される棒材Ｂ１が突き当たる進出位置Ｐ１にストッパー４０を進出させる（ステップＳ１０２）。例えば、ＮＣ装置７０は、Ｙ軸方向においてストッパー４０の先端４１の位置を主軸中心線ＡＸ１の位置に合わせ、その後、Ｘ軸方向においてストッパー４０を進出位置Ｐ１まで移動させてもよい。ステップＳ１０２の処理直後におけるストッパー４０は、図４（状態ＳＴ４）及び図５に示すような進出位置Ｐ１に存在する。ガイドブッシュ使用時、ストッパー４０を進出させる処理は行われない。

ステップＳ１０２の処理後、ＮＣ装置７０は、正面主軸１１の把持をオフにした状態、すなわち、棒材Ｂ１を把持部１２の把持から解放した状態で正面主軸１１に後方から棒材Ｂ１を供給し挿入させるように給材機２０を駆動させる（ステップＳ１０４）。すると、図４の下部（状態ＳＴ５）に示すように、正面主軸台１０から前方へ出ている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａがストッパー４０に突き当たり、棒材Ｂ１が位置決めされる。
棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａがストッパー４０に突き当たるのに十分な時間が経過した後、ＮＣ装置７０は、正面主軸１１の把持をオンにする（ステップＳ１０６）。すなわち、ＮＣ装置７０は、把持部１２に棒材Ｂ１を把持させる。この状態が図４に示される状態ＳＴ５である。この状態ＳＴ５で正面主軸１１に対する棒材Ｂ１の位置が定まっている。

棒材Ｂ１の把持後、ガイドブッシュ不使用時において、ＮＣ装置７０は、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させることにより、ストッパー４０を進出位置Ｐ１から退避させる（ステップＳ１０８）。例えば、ＮＣ装置７０は、Ｘ軸方向においてストッパー４０を進出位置Ｐ１から棒材Ｂ１と干渉しない位置まで移動させてもよい。ガイドブッシュ使用時、ストッパー４０を退避させる処理は行われない。
ステップＳ１０８の処理後、ＮＣ装置７０は、棒材Ｂ１の正面加工が行われるように、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させ、必要に応じて正面主軸台駆動部１３に正面主軸台１０を移動させる（ステップＳ１１０）。

棒材Ｂ１の正面加工後、ＮＣ装置７０は、背面主軸台駆動部１８に背面主軸台１５を移動させ、正面主軸台１０から前方へ出ている棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを背面主軸１６の把持部１７に把持させる（ステップＳ１１２）。この状態が図３に示される状態ＳＴ１である。
棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａが背面主軸１６で把持された後、ＮＣ装置７０は、正面主軸１１及び背面主軸１６を同じ回転速度で回転させ、棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａを含むワークＷ１が突っ切りバイトＴＯ３で棒材Ｂ１から切り離されるように、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させる（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４において、突っ切りバイトＴＯ３は、棒材Ｂ１を突っ切るように、すなわち、ワークＷ１を棒材Ｂ１から切り離すように、動作する。突っ切りバイトＴＯ３によりワークＷ１を切り離す動作が完了した状態が図３に示される状態ＳＴ２である。刃物台３０に対して突っ切りバイトＴＯ３とは異なる位置に取り付けられているストッパー４０は、進出位置Ｐ１から退避している状態である。

突っ切りバイトＴＯ３によりワークＷ１を切り離す動作が完了すると、ＮＣ装置７０は、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させることにより、正面主軸１１に把持されている棒材Ｂ１と背面主軸１６に把持されているワークＷ１との間となる目標位置Ｐ３にストッパー４０を移動させる制御を行う（ステップＳ１１６）。例えば、ＮＣ装置７０は、Ｘ軸方向において突っ切りバイトＴＯ３を棒材Ｂ１から遠ざけ、Ｙ軸方向においてストッパー４０の先端４１の位置を主軸中心線ＡＸ１の位置に合わせ（図９に示す状態ＳＴ６）、その後、Ｘ軸方向においてストッパー４０を進出位置Ｐ１まで移動させてもよい。図９は、突っ切り完了時にストッパー４０が棒材Ｂ１とワークＷ１との間の目標位置Ｐ３に進出する様子を模式的に例示している。状態ＳＴ６において、ストッパー４０は、進出位置Ｐ１から退避した退避位置Ｐ２に位置している。目標位置Ｐ３は、棒材Ｂ１とワークＷ１との間にストッパー４０が入る位置であればよく、図９に示すようにストッパー４０の先端４１が主軸中心線ＡＸ１に合わせられる位置でもよく、図４，５に示す進出位置Ｐ１と同じ位置でもよい。

図９に示すようにワークＷ１が棒材Ｂ１から切り離された場合、ストッパー４０は棒材Ｂ１に突き当たらず、ストッパー４０が目標位置Ｐ３に到達した状態ＳＴ７となる。突っ切りバイトＴＯ３が破損していると、ワークＷ１が棒材Ｂ１から正常に切り離されない。図１０は、突っ切りバイト破損時にストッパー４０が棒材Ｂ１に突き当たる様子を模式的に例示している。図１１は、ガイドブッシュ使用時にストッパー４０が棒材Ｂ１に突き当たった状態の刃物台３０を模式的に例示している。図１０の上部は、突っ切り動作完了後に背面主軸１６に把持されているワークＷ１が棒材Ｂ１に繋がっている状態ＳＴ８を示している。この状態ＳＴ８において、ストッパー４０が目標位置Ｐ３に向かって移動すると、ストッパー４０が棒材Ｂ１に突き当たる（状態ＳＴ９）。すると、刃物台駆動部３１が発生させるトルク、すなわち、ストッパー４０が取り付けられている刃物台３０に刃物台駆動部３１から加えられるトルクが過大となる。図１１に示すガイドブッシュ使用時も、同じことがいえる。そこで、刃物台駆動部３１が発生させるトルクを表すトルク値をＴＲ１として、ストッパー４０が棒材Ｂ１に突き当たったことを検出するための基準トルクを表す基準トルク値ＴＲ２よりもトルク値ＴＲ１が大きくなると、突っ切りバイトＴＯ３が破損していると判断することができる。

ストッパー４０を進出位置Ｐ１まで進出させる制御を開始した後、ＮＣ装置７０は、Ｘ軸用のサーボアンプ３２が発生させるトルクを表すトルク値ＴＲ１をサーボアンプ３２から取得し、ストッパー４０が目標位置Ｐ３に到達するまでにトルク値ＴＲ１が基準トルク値ＴＲ２を超えるか否かに応じて処理を分岐させる（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８の処理は、刃物台駆動部３１が発生させるトルクがストッパー４０の棒材Ｂ１への突き当たりを検出するための基準トルクを超えるか否かを判断する処理といえる。ストッパー４０の進出時、サーボアンプ３２はトルク値ＴＲ１を含むトルク指令をサーボモーター３４に出力し、サーボモーター３４はトルク指令に従って刃物台３０を移動させている。サーボアンプ３２は、ＮＣ装置７０からトルク値の出力指令を受け取ると、トルク指令に含まれるトルク値ＴＲ１をＮＣ装置７０に出力する。これにより、ＮＣ装置７０は、サーボアンプ３２からトルク値ＴＲ１を取得することができる。

図９に示すようにワークＷ１が棒材Ｂ１から切り離された場合、ストッパー４０が目標位置Ｐ３に到達するまでトルク値ＴＲ１は基準トルク値ＴＲ２を超えない。この場合、ＮＣ装置７０は、ワークＷ１の背面加工を開始させる（ステップＳ１２０）。背面加工時、ＮＣ装置７０は、背面加工が行われるように、刃物台駆動部３１に刃物台３０を移動させ、必要に応じて背面主軸台駆動部１８に背面主軸台１５を移動させる。尚、ストッパー４０が取り付けられている刃物台３０の他に旋盤１が背面加工用の刃物台を備えている場合、ＮＣ装置７０は背面加工用の刃物台を移動させることにより背面加工を行う制御を行ってもよい。この場合、ＮＣ装置７０は、ストッパー４０を目標位置Ｐ３に残しておいてもよく、進出位置Ｐ１が目標位置Ｐ３とは異なる場合にはストッパー４０を目標位置Ｐ３から進出位置Ｐ１に移動させてもよい。これにより、ワークＷ１の背面加工を行いながら次のワークＷ１となる棒材Ｂ１の正面加工を行うことが可能となる。

ステップＳ１２０の処理後、ＮＣ装置７０は、棒材Ｂ１の連続加工を終了するか否かに応じて処理を分岐させる（ステップＳ１２２）。突っ切りバイトＴＯ３が破損していない場合、ステップＳ１０２～Ｓ１２２の処理が１加工サイクル分の処理となる。連続加工を終了する場合、ＮＣ装置７０は、加工処理を終了させる。次の加工サイクルの処理を行う場合、ＮＣ装置７０は、処理をステップＳ１０２に戻す。これにより、ガイドブッシュ不使用時、ステップＳ１０２において正面主軸１１から前方へ押し出される棒材Ｂ１が突き当たる進出位置Ｐ１にストッパー４０が進出する。以後、正面主軸１１の把持がオフにされて正面主軸台１０が後方へ移動し（図４に示す状態ＳＴ４）、正面主軸１１から前方へ押し出された棒材Ｂ１がストッパー４０に突き当たって正面主軸１１の把持がオンにされ（図４に示す状態ＳＴ５）、ガイドブッシュ不使用時にストッパー４０が進出位置Ｐ１から退避する。その後、正面加工が行われ、棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａが背面主軸１６に把持され（図３に示す状態ＳＴ１）、突っ切り動作が行われ、ストッパー４０が目標位置Ｐ３に向けて移動する。

図１０に示すようにワークＷ１が棒材Ｂ１から切り離されなかった場合、ストッパー４０は棒材Ｂ１に突き当たった状態ＳＴ９となり、トルク値ＴＲ１が基準トルク値ＴＲ２を超える。この場合、ＮＣ装置７０は、突っ切りバイトＴＯ３の破損を示すアラームを出力し、加工処理を停止させる（ステップＳ１２４）。ステップＳ１２４の処理は、突っ切りバイトＴＯ３が破損した場合の処理の例である。アラームを出力する処理は、アラームを表示部８２に表示させる処理、アラーム音を不図示のスピーカーから出力させる処理、ＮＣ装置７０に接続されているコンピューターにアラームを出力する処理、等とすることができる。この場合、オペレーターは、破損した突っ切りバイトを破損していない突っ切りバイトに交換することにより、棒材Ｂ１の連続加工を再開させることができる。

以上説明したように、給材機２０により正面主軸１１から押し出される棒材Ｂ１を位置決めするストッパー４０と該ストッパー４０を移動させる刃物台駆動部３１とで突っ切りバイトＴＯ３の破損を検出することができる。これにより、突っ切りバイトの破損を検出するために特別な部品や機能を追加する必要が無い。従って、本具体例は、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせることができ、専用の突っ切りバイト破損検出装置を配置するスペースが不要となり、専用の突っ切りバイト破損検出装置のためのコストも不要となる。

（４）変形例：
本発明は、種々の変形例が考えられる。
例えば、ストッパー４０が進出位置Ｐ１に到達する時の移動方向は、Ｘ軸方向に限定されず、Ｙ軸方向等、Ｚ軸方向と交差する様々な方向にすることができる。
ストッパー４０が目標位置Ｐ３に到達する時の移動方向も、Ｘ軸方向に限定されず、Ｙ軸方向等、Ｚ軸方向と交差する様々な方向にすることができる。
上述した処理は、順序を変える等、適宜、変更可能である。例えば、Ｓ１０２におけるストッパー４０を進出位置Ｐ１まで進出させる処理は、Ｚ軸方向において棒材Ｂ１の先端部Ｂ１ａが到達する前であればＳ１０４の棒材供給処理が開始された後でもよい。

図１２に例示するように、ストッパー４０が取り付けられた刃物台は、突っ切りバイトＴＯ３が取り付けられた刃物台３０Ａとは異なっていてもよい。図１２に示す刃物台３０は、突っ切りバイトＴＯ３を含む複数のバイトＴＯ２が奥方向Ｄ８６へ突出した状態で取り付けられている刃物台３０Ａ、及び、複数の工具ＴＯ１が手前方向Ｄ８５へ突出した状態で取り付けられている刃物台３０Ｂを含んでいる。ストッパー４０は、突っ切りバイトＴＯ３が取り付けられていない刃物台３０Ｂに取り付けられている。刃物台３０Ａは、刃物台駆動部３１ＡによりＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。刃物台３０Ｂは、刃物台駆動部３１ＢによりＸ軸方向及びＹ軸方向へ移動可能である。刃物台３０Ａ，３０Ｂは、少なくともＸ軸方向において互いに独立して移動可能である。

ＮＣ装置７０は、ストッパー４０で棒材Ｂ１を位置決めする時、刃物台３０Ｂを移動させることによりストッパー４０を進出位置Ｐ１（図４参照）に進出させる制御を行えばよい。ＮＣ装置７０は、突っ切りバイトＴＯ３で棒材Ｂ１を突っ切る時、刃物台３０Ａを移動させる制御を行えばよい。ＮＣ装置７０は、ストッパー４０で突っ切りバイトＴＯ３の破損を検出する時、刃物台３０Ｂを移動させることによりストッパー４０を目標位置Ｐ３（図９参照）に進出させる制御を行えばよい。
図１２に示す例も、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせることができ、専用の突っ切りバイト破損検出装置を配置するスペースが不要となり、専用の突っ切りバイト破損検出装置のためのコストも不要となる。

（５）結び：
以上説明したように、本発明によると、種々の態様により、突っ切りバイトの破損を検出する専用の装置を不要にさせることが可能な旋盤等の技術を提供することができる。むろん、独立請求項に係る構成要件のみからなる技術でも、上述した基本的な作用、効果が得られる。
また、上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、公知技術及び上述した例の中で開示した各構成を相互に置換したり組み合わせを変更したりした構成、等も実施可能である。本発明は、これらの構成等も含まれる。

１…旋盤、
１０…正面主軸台、１１…正面主軸（主軸の例）、１２…把持部、
１３…正面主軸台駆動部、
１４…ガイドブッシュ、
１５…背面主軸台、１６…背面主軸（対向主軸の例）、１７…把持部、
１８…背面主軸台駆動部、
２０…給材機、
２５…支持台、２６…取付穴、
３０…刃物台、３１…刃物台駆動部（駆動部の例）、
４０…ストッパー、４１…先端、
７０…ＮＣ装置（制御部の例）、
ＡＸ１…主軸中心線、
Ｂ１…棒材、Ｂ１ａ…先端部、
Ｐ１…進出位置、Ｐ２…退避位置、Ｐ３…目標位置、
ＴＯ１…工具、ＴＯ２…バイト、ＴＯ３…突っ切りバイト、ＴＯ３ａ…先端、
ＴＲ１…トルク値、ＴＲ２…基準トルク値、
Ｗ１…ワーク。

Claims (2)

1. 給材機により供給された棒材を加工する旋盤であって、
   後方から挿入された前記棒材を解放可能に把持する主軸と、
   前記主軸から前方へ出ている前記棒材の先端部を解放可能に把持する対向主軸と、
   該対向主軸に把持されている前記棒材の先端部を含むワークを前記棒材から切り離す突っ切りバイトが取り付けられた刃物台と、
   前記棒材を解放した前記主軸から前記給材機により前方へ押し出される前記棒材が突き当たる進出位置において前記棒材を位置決めし、前記進出位置から退避可能なストッパーと、
   前記ストッパーを移動させる駆動部と、
   前記ストッパーが前記進出位置から退避している状態で前記突っ切りバイトにより前記ワークを切り離す動作が完了すると、前記駆動部に前記ストッパーを前記主軸に把持されている前記棒材と前記対向主軸に把持されている前記ワークとの間となる位置に移動させる制御を行い、前記駆動部が発生させるトルクが前記ストッパーの前記棒材への突き当たりを検出するための基準トルクを超えると前記突っ切りバイトが破損した場合の処理を行う制御部と、を備える旋盤。
2. 前記ストッパーは、工具が取り付けられた刃物台に取り付けられ、
   前記駆動部は、前記刃物台を移動させることにより前記ストッパーを移動させる、請求項１に記載の旋盤。

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