JP3086408B2 - 棒材供給機の棒材給送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、棒材供給機の棒材
給送装置に関するものであり、より詳細には、棒材供給
機の棒材給送軸線上に配置された棒材給送装置の改良に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ旋盤などの自動旋盤に対して、比較
的長尺の棒材を自動的に供給するように構成された自動
棒材供給機が知られている。この種の棒材供給機は、棒
材を自動旋盤に供給する棒材供給手段を備えており、棒
材供給手段は、棒材を自動旋盤に向かって給送する送り
矢等の棒材給送装置と、駆動モータ及びチェーン等から
構成される給送部材駆動装置とを備えている。駆動装置
は一般に、棒材給送装置に対して前進方向の駆動力又は
推力（スラスト力）を付与し、棒材給送装置は、自動旋
盤の製品加工工程に従って棒材を自動旋盤に供給する。
棒材供給機の棒材給送装置は一般に、ワーク又は素材と
しての棒材の後端部を把持する中空円筒状のフィンガー
チャックを備えており、フィンガーチャックは、棒材給
送装置の先端部又は前端部に回転可能に取付けられる。
棒材の後端部は、フィンガーチャックの中空部内に挿入
され、フィンガーチャックに把持される。図４は、この
種の棒材給送装置の構成を示す概略側面図である。棒材
給送部材を構成する送り矢１は、棒材供給機の棒材給送
軸線Ｘ−Ｘ上に配置されたロッド部分２と、ロッド部分
２の前端部に取付けられるフィンガーチャック４とを備
える。送り矢１の後端部に設けられた羽根部分３は、給
送部材駆動装置を構成する無端チェーン５に係止され
る。一般にチャックジョイントと呼ばれる回転可能な連
結部材１０が、フィンガーチャック４とロッド部分２と
の間に介装される。

【０００３】棒材Ｗの後端部が、フィンガーチャック４
内に挿入され、フィンガーチャック４によって把持され
る。ＮＣ自動旋盤の主軸のコレットチャックに把持され
た棒材Ｗが高速回転するとき、連結部材１０は、フィン
ガーチャック４を回転可能に支持し、フィンガーチャッ
ク４は、棒材Ｗの回転に追随して回転する。また、送り
矢に取付け可能なフィンガーチャックとして、例えば、
実開昭５７─９１５０２号公報に開示されたフィンガー
チャックは、ウレタン樹脂等の円筒状弾性体を備えてお
り、該弾性体は、中空部の内壁全周に内張りされ、フィ
ンガーチャック内に挿入された棒材後端部を弾力的に把
持する。同様に、実公平７─４０８２号公報に開示され
たフィンガーチャックは、筒形の弾性把持部材を備えて
おり、該把持部材は、棒材の後端部を弾力的に把持する
正多角形断面の棒材挿入孔を備えている。

【０００４】

【発明が解決しよとうする課題】しかしながら、自動旋
盤の主軸回転速度は、製品加工時間の短縮化の要請に伴
って極めて高速化しつつあり、例えば、１００００ｒ．
ｐ．ｍ．に達する主軸回転速度を実現可能な自動旋盤が
開発されている。本発明者は、このような主軸回転速度
の高速化により、棒材供給機の棒材給送装置における回
転機構が、主軸の回転、即ち、棒材の回転に追従し難い
状況が具現化することを想定せざるを得ない。また、従
来の棒材給送装置においては、単一の回転機構にてフィ
ンガーチャックを回転可能に支持していたことから、か
かる回転機構の機能不良の発生を予測ないし想定した対
策を事前に講ずる必要がある。本発明は、かかる点に鑑
みてなされたものであり、その目的とするところは、近
年において一層高速化する棒材の高速回転速度に対応し
得るとともに、回転機構の機能不良が生じたときに棒材
の高速回転を阻害せずに棒材を高速回転可能に支持する
ことができる棒材供給機の棒材給送装置を提供すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による棒材供給機
の棒材給送装置は、棒材の後端部を把持する棒材把持部
材と、棒材給送時に前進するロッド部分と、該棒材把持
部材を回転可能に支持するように上記棒材把持部材及び
ロッド部分の間に介装された連結部材とを備え、切削加
工時に回転する棒材を回転可能に支持する。連結部材
は、直列に連結された第１連結部材及び第２連結部材を
含む。第１連結部材は、上記棒材把持部材を一体的に支
持する回転部分と、上記第２連結部材に連結された固定
部分と、上記回転部分及び固定部分を相対回転可能に連
結する第１回転手段とを備える。第２連結部材は、上記
第１連結部材の固定部分に一体的に連結された回転部分
と、上記ロッド部分に一体的に連結された固定部分と、
該第２連結部材の回転部分及び固定部分を相対回転可能
に連結する第２回転手段とを備える。本発明の上記構成
によれば、棒材給送装置は、第１回転手段を備えた第１
連結部材と、第２回転手段を備えた第２連結部材とを有
する。第１回転手段及び第２回転手段からなる２つの回
転手段は、棒材の回転時に第１連結部材及び第２連結部
材を回転させる。従って、棒材の回転時に棒材給送装置
に課せられる高速回転保証機能及び回転運動は、各連結
部材に分散し、各連結部材の回転負荷が軽減する。かく
して、棒材給送装置の回転機構は、各連結部材の回転負
荷を軽減し、連結部材の寿命を長期化するばかりでな
く、各連結部材の回転速度を好適な速度領域に設定し得
るので、一層高速化する棒材の回転速度に十分に対応し
得る。しかも、一方の連結部材の回転機能が低下又は不
良化したとき、他方の連結部材が、低下した回転機能を
分担し、不足した回転運動を補償するように増速回転す
る。

【０００６】また、上記棒材把持部材は、棒材の後端部
を受入れ可能な中空部を有する把持部と、該把持部内に
回転可能に収容され且つ上記棒材の後端部を把持するフ
ィンガー部材とを備える。かかる構成によれば、上記連
結部材及び上記フィンガー部材が、棒材給送装置の高速
回転保証機能及び回転運動を分担するので、連結部材の
寿命の長期化及び回転速度の最適化を図ることができる
ばかりでなく、一層高速化する棒材の回転速度に十分に
対応し得る。しかも、一方の回転支持手段（連結部材又
はフィンガー部材）の回転機能が低下又は不良化したと
き、他方の回転支持手段が、棒材給送装置の回転機能を
補償するように増速回転する。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の棒材給送装置の好適な実
施形態において、第１連結部材及び第２連結部材を挿入
可能な一体的な円筒状カラーが該第１及び第２連結部材
の外周に配置される。好ましくは、上記第１及び第２連
結部材は夫々、チャックジョイントからなり、上記円筒
状カラーは、直列に相互連結したチャックジョイントの
全長に実質的に等しい全長を有しており、円筒状カラー
を貫通するチャックジョイントの連結組立体の撓み又は
下方変位を防止するように、該連結組立体を回転可能に
支持する。本発明の他の好適な実施形態において、上記
フィンガー部材は、樹脂成形品からなる樹脂製フィンガ
ー、例えば、ウレタンフィンガーからなり、上記把持部
内に遊嵌状態に挿入され、上記把持部に回転可能に保持
される。本発明の或る実施形態において、樹脂製フィン
ガーの内壁面は、本例では、段差又は段部のない平滑な
内周壁面に形成され、また、本発明の他の実施形態にお
いて、樹脂製フィンガーの内壁面は、軸線方向に延び且
つ半径方向内方に突出する複数のリブ状突起を備える。
該内周壁面の直径、或いは、リブ状突起の先端部の内接
円の直径は、好適には、棒材の外径よりも僅かに小さく
設定される。更に好ましくは、上記樹脂フィンガーを回
転可能に支持する軸受（スラストベアリング）が、上記
棒材把持部材の底壁に隣接して配置される。

【０００８】本発明の好適な実施形態において、上記第
１連結部材の固定部分と上記第２連結部材の回転部分と
の間に、両部分を一体的に連結する固定連結具が介装さ
れる。固定連結具は、第１連結部材の固定部分に螺合す
る第１螺子部と、上記第２連結部材の回転部分に螺合す
る第２螺子部とを備える。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明の好まし
い実施例について、詳細に説明する。図１は、本発明の
実施例に係る送り矢の全体構成を概略的に示す送り矢の
概略側面図である。棒材供給機の送り矢１は、棒材供給
機の棒材給送軸線Ｘ−Ｘ上に配置されるロッド部分２
と、ロッド部分２の後端部に一体的に固定される羽根部
分３と、ロッド部分２の前端部に取付けられるフィンガ
ーチャック４とを備える。羽根部分３は、棒材供給機の
送り矢駆動手段又は推進手段を構成する無端チェーン５
に係止され、無端チェーン５は、棒材供給機のフレーム
（図示せず）に回転可能に取付けられた駆動スプロケッ
ト及び遊動スプロケット（図示せず）に巻装される。駆
動スプロケットは、電動モータ等の動力源（図示せず）
に作動的に連結され、動力源の作動より回転し、無端チ
ェーン５を回転走行させる。無端チェーン５の回転走行
により、無端チェーン５の走行帯部分に係止された羽根
部分３は、前進又は後退する。

【００１０】フィンガーチャック４は、ロッド部分２の
前端領域に配設された第１及び第２のチャックジョイン
ト１０、２０を介してロッド部分２に支持される。第１
及び第２チャックジョイント１０、２０は、直列に連結
され、後方に位置する第２チャックジョイント２０は、
ロッド部分２に固定されており、第１チャックジョイン
ト１０を回転可能に支持し、前方に位置する第１チャッ
クジョイント１０は、フィンガーチャック４を回転可能
に支持する。チャックジョイント１０、２０の外径より
も僅かに大きい内径を有する鞘管又は円筒状カラー４０
が、チャックジョイント１０、２０の外周に配置され
る。円筒状カラー４０は、相互連結されたチャックジョ
イント１０、２０の全長に実質的に等しい全長を有し、
円筒状カラー４０内に挿通されたチャックジョイント１
０、２０の連結体を支持する。フィンガーチャック４
は、棒材Ｗの後端部を挿入可能な把持部５を備える。樹
脂成形品からなる樹脂製フィンガー、例えば、ウレタン
フィンガー３０が、把持部５内に遊嵌状態に挿入され
る。ウレタンフィンガー３０は、把持部５内に回転可能
に保持され、棒材Ｗの後端部を把持する。図１に示す送
り矢１は、上記の如く、相対回転可能な複数の回転部
材、即ち、第１チャックジョイント１０、第２チャック
ジョイント２０及びウレタンフィンガー３０を備えてお
り、棒材Ｗは、把持部５に対するウレタンフィンガー３
０の相対回転、フィンガーチャック４に対する第１チャ
ックジョイント１０の相対回転および第１チャックジョ
イント１０に対する第２チャックジョイント２０の相対
回転により、ロッド部分２に対して自由に回転すること
ができる。

【００１１】図２及び図３は、図１に示す送り矢の前端
部分を示す部分側面図及び部分縦断面図である。図２に
示す如く、第１及び第２チャックジョイント１０、２０
は夫々、前方部分に配置された回転部材１２、２２と、
後方部分に配置された固定部材１１、２１とを備え、固
定連結具８が第１及び第２チャックジョイント１０、２
０の間に介装される。固定連結具８は、前端部が第１チ
ャックジョイント１０の固定部材１１に一体的に連結さ
れるとともに、後端部が第２チャックジョイント２０の
回転部材２２に一体的に連結される。第２チャックジョ
イント２０の固定部材２１は、ロッド部分２の前端に一
体的に固定され、第１チャックジョイント１０の回転部
材１２は、フィンガーチャック４を一体的に支持する。
第１チャックジョイント１０及びフィンガーチャック４
の断面構造が図３に示されている。第２チャックジョイ
ント２０は、第１チャックジョイント１０と実質的に同
じ構造を有するので、図３において第２チャックジョイ
ント２０の断面構造の図示を省略する。図３に示すよう
に、フィンガーチャック４は、全体的に円筒形に形成さ
れた把持部５と、フィンガーチャック４の底壁を形成す
る円形の基部６と、基部６に隣接して配置された軸受
（スラストベアリング）３１とを備える。把持部５は、
棒材Ｗの後端部を受入れ可能な円形断面の中空領域７を
画成し、ウレタンフィンガー３０が、中空領域７内に回
転可能に収容される。ウレタンフィンガー３０は、全体
的に円筒形に成形されたウレタン樹脂の一体成形品から
なり、ウレタンフィンガー３０の外径は、把持部５の内
径よりも僅かに小さく設定される。例えば、ウレタンフ
ィンガー３０の外周壁面の直径は、把持部５の内周壁面
の直径よりも０．０１mm乃至０．１mm程度、好適には、
０．０５mm程度小さく設定され、従って、ウレタンフィ
ンガー３０は、把持部５内で自由回転可能に収容され
る。ウレタンフィンガー３０の内壁面３２は、本例で
は、段差又は段部のない平滑な内周壁面に形成される。
しかしながら、所望により、軸線方向に延び且つ半径方
向内方に突出する複数のリブ状突起を内壁面３２に形成
しても良い。内周壁面の直径、或いは、リブ状突起の先
端部の内接円の直径は、棒材Ｗ（仮想線で示す）の外径
よりも僅かに小さく設定される。

【００１２】ウレタンフィンガー３０の前端部は、前方
に拡開する円錐状内壁面３３を備える。円錐状内壁面３
３の前端に連続する環状端面３４は、把持部５の拡大前
端部９と対向し、拡大前端部９にて前方移動を規制され
る。拡大前端部９は、把持部５の半径方向内方に突出す
るとともに、円錐状内壁面３３と連続する円錐状前端面
９ａを備える。第１チャックジョイント１０の回転部材
１２は、フィンガーチャック４の外径よりも小さい外径
を有する円筒状の中空部材であり、フィンガーチャック
４の螺子部３５が回転部材１２の前方開口部に螺入さ
れ、締結される。軸部材１３が回転部材１２の後方開口
部内に挿入され、軸部材１３は、軸部材１３を貫通する
ピン１４を介して、回転部材１２に一体的に連結され
る。軸部材１３の後部は、固定部材１１の前方開口部に
挿入される。固定部材１１は、回転部材１２と実質的に
同じ外径を有する円筒状の中空部材であり、固定部材１
１の中空部には、円環状肩部１６が形成され、肩部１６
は、軸部材１３の後端拡大部１５が摺接可能な形態を有
する。後端拡大部１５の後面は、鋼球１７の外形に相補
し且つ鋼球１７に摺接する凹状部を有する。後端拡大部
１５から後方に所定間隔を隔てて鋼球支持部材１８が固
定され、鋼球１７は、後端拡大部１３と鋼球支持部材１
８との間に自由回転可能に介装される。固定部材１１及
び回転部材１２と実質的に同径の固定連結具８の本体部
分８１が、固定部材１１と、第２チャックジョイント２
０の回転部材２２との間に介装される。本体部分８１か
ら前方に延びる雄螺子部８２が、固定部材１１の雌螺子
部１９に螺入され、締結される。また、本体部分８１か
ら後方に延びる雄螺子部８３が、回転部材２２の雌螺子
部２９に螺入され、締結される。

【００１３】第１チャックジョイント１０と実質的に同
じ構成を有する第２チャックジョイント２０は、雌螺子
部１９と実質的に同じ構造を有する雌螺子部（図示せ
ず）を後端部に備え、ロッド部分２の前端面から前方に
突出する雄螺子部（図示せず）が第２チャックジョイン
ト２０の雌螺子部に螺入され、締結される。固定連結具
８によって連結したダブルジョイント又は複式ジョイン
ト構造の第１及び第２チャックジョイント１０、２０
は、一連のジョイント組立体１０、８、２０の全長より
も僅かに短い長さを有する円筒状カラー４０の中に挿入
される。円筒状カラー４０の内径は、ジョイント組立体
１０、８、２０の外径よりも僅かに大きく、円筒状カラ
ー４０の外径は、フィンガーチャック４の外径と同径も
しくはフィンガーチャック４の外径よりも僅かに小さ
い。次に、本例の送り矢１の作動について説明する。棒
材給送軸線Ｘ−Ｘ上に配置された棒材Ｗの後端部が、フ
ィンガーチャック４の前端開口を介して、フィンガーチ
ャック４内に挿入され、ウレタンフィンガー３０の中空
部内に嵌入される。ウレタンフィンガー３０の内壁面３
２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、かくして、棒材Ｗの後端部は、フ
ィンガーチャック４のウレタンフィンガー３０によって
弾力的且つ回転可能に把持される。

【００１４】棒材Ｗの前端部分が棒材加工装置、例え
ば、ＮＣ自動旋盤（図示せず）に挿入され、ＮＣ自動旋
盤の主軸内装管に挿通される。ＮＣ自動旋盤の主軸は、
コレットチャックにて棒材Ｗの前端部を把持し、しかる
後、棒材Ｗを高速回転させるとともに、バイトによって
棒材Ｗの前端外周部を切削加工する。無端チェーン５
は、前方に作用する所定の推進力又は駆動力を送り矢１
に継続的に加えているが、回転可能なフィンガーチャッ
ク３０、第１及び第２チャックジョイント１０、２０
が、棒材Ｗの後端部と送り矢１のロッド部分２との間に
介装されているので、高速回転する棒材Ｗの後端部は、
送り矢１によって自由回転可能に支持される。このよう
に、棒材供給機の送り矢１は、棒材Ｗの後端部を把持す
るフィンガーチャック４と、棒材給送時に前進するロッ
ド部分２と、フィンガーチャック４を回転可能に支持す
るようにフィンガーチャック４及びロッド部分２の間に
介装された第１及び第２チャックジョイント１０、２０
とを備えており、切削加工時に回転する棒材Ｗを回転可
能に支持する。第１及び第２チャックジョイント１０、
２０は、直列に連結されており、第１チャックジョイン
ト１０は、フィンガーチャック４を一体的に支持する回
転部材１２と、第２チャックジョイント２０に連結され
た固定部材１１と、回転部材１２及び固定部材１１を相
対回転可能に連結する第１回転手段１３〜１８とを備
え、同様に、第２チャックジョイント２０は、第１チャ
ックジョイント１０の固定部材１１に一体的に連結され
た回転部材２２と、ロッド部分２に一体的に連結された
固定部材２１と、第２チャックジョイント２０の回転部
材２２及び固定部材２１を相対回転可能に連結する第２
回転手段とを備えている。更に、フィンガーチャック４
は、棒材Ｗの後端部を受入れ可能な中空部を有する把持
部５と、把持部５内に回転可能に収容され且つ棒材Ｗの
後端部を把持するウレタンフィンガー３０とを備える。
ウレタンフィンガー３０は、軸受３１によって回転可能
に支持されている。

【００１５】また、第１及び第２チャックジョイント１
０、２０を挿入可能な一体的な円筒状カラー４０が第１
及び第２チャックジョイント１０、２０の外周に配置さ
れる。円筒状カラー４０は、第１及び第２チャックジョ
イント１０、２０の連結組立体の撓み又は下方変位を抑
制し、第１及び第２チャックジョイント１０、２０及び
フィンガーチャック４の整列状態を維持する。従って、
ＮＣ自動旋盤の作動により高速回転する棒材Ｗは、ウレ
タンフィンガー３０と把持部５との相対回転、固定部材
１１と回転部材１２との相対回転、更には、固定部材２
１と回転部材２２との相対回転により、送り矢１のロッ
ド部分２に対して、自由に回転することができる。これ
ら３つの回転手段は、例えば、棒材Ｗが１００００ｒ．
ｐ．ｍ．の回転速度にて回転するとき、ウレタンフィン
ガー３０が２０００ｒ．ｐ．ｍ．の回転速度で把持部５
に対して相対回転し、回転部材１２、２２が４０００
ｒ．ｐ．ｍ．の回転速度で固定部材１１、２１に対して
相対回転することにより、棒材Ｗの円滑な回転を実現す
る。また、例えば、１つの回転手段に万一機能不良が生
じたときに、他の２つの回転手段が回転機能の低下を補
償することにより、不所望の棒材Ｗの回転抵抗又は回転
速度の低下をを防止し、円滑な棒材Ｗの回転運動を維持
する。

【００１６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の上記構成に
よれば、近年において一層高速化する棒材の高速回転速
度に対応し得るとともに、回転機構の機能不良が生じた
ときに棒材の高速回転を阻害せずに棒材を高速回転可能
に支持することができる棒材供給機の棒材給送装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る送り矢の全体構成を概略
的に示す送り矢の概略側面図である。

【図２】図１に示す送り矢の前端部分を示す部分側面図
である。

【図３】図１に示す送り矢の前端部分を示す部分縦断面
図である。

【図４】従来構造の送り矢の全体構成を概略的に示す送
り矢の概略側面図である。

【符号の説明】

１ 送り矢 ２ ロッド部分 ３ 羽根部分 ４ フィンガーチャック ５ 把持部 １０ 第１チャックジョイント １１ 固定部材 １２ 回転部材 ２０ 第２チャックジョイント ２１ 固定部材 ２２ 回転部材 ３０ ウレタンフィンガー Ｗ 棒材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒材の後端部を把持する棒材把持部材
   と、棒材給送時に前進するロッド部分と、該棒材把持部
   材を回転可能に支持するように前記棒材把持部材及びロ
   ッド部分の間に介装された連結部材とを備え、切削加工
   時に回転する棒材を回転可能に支持する棒材供給機の棒
   材給送装置において、 前記連結部材は、直列に連結された第１連結部材及び第
   ２連結部材を含み、 前記第１連結部材は、前記棒材把持部材を一体的に支持
   する回転部分と、前記第２連結部材に連結された固定部
   分と、前記回転部分及び固定部分を相対回転可能に連結
   する第１回転手段とを備え、 前記第２連結部材は、前記第１連結部材の固定部分に一
   体的に連結された回転部分と、前記ロッド部分に一体的
   に連結された固定部分と、該第２連結部材の回転部分及
   び固定部分を相対回転可能に連結する第２回転手段とを
   備える、ことを特徴とする棒材供給機の棒材給送装置。
2. 【請求項２】 前記第１連結部材及び第２連結部材を挿
   入可能な一体的な円筒状カラーが、該第１連結部材及び
   第２連結部材の外周に配置される、ことを特徴とする請
   求項１に記載の棒材供給機の棒材給送装置。
3. 【請求項３】 前記棒材把持部材は、棒材の後端部を受
   入れ可能な中空部を有する把持部と、該把持部内に回転
   可能に収容され且つ前記棒材の後端部を把持するフィン
   ガー部材とを備える、ことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の棒材供給機の棒材給送装置。