JP3224560B2 - 棒材供給機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、棒材供給機に係り、特
に長尺の棒材をフィードパイプで押圧しつつ、旋盤等で
加工するようにした棒材供給機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、長尺の棒材を主軸移動旋盤によ
り加工する場合、棒材の後端をフィードパイプのフィン
ガで掴み、このフィードパイプの動きを主軸台の動きに
追従させるようにしている。即ち、フィードパイプを駆
動する送りモータに弱い前進トルクを与えておき、主軸
台が前進するとこれに伴いフィードパイプも前進させる
ようにしている。

【０００３】ところが、主軸台を加工中に往復動させて
溝等の加工をする際に、棒材が太ければさほど問題はな
いが、棒材が細い場合やパイプ状である場合には棒材が
曲がってしまい、曲がった以後の棒材の加工が困難にな
るという問題点がある。

【０００４】そこで本願出願人は、かかる問題点を解決
した特願平０１−２９８４２８号を提案した。この特願
平０１−２９８４２８号は、フィードパイプを主軸台の
移動方向に沿って移動させるフィードパイプ駆動部と、
主軸台の移動を検出する検出器と、この検出器からの出
力を処理し前記主軸台の移動に同期してフィードパイプ
を移動させるための出力をフィードパイプ駆動部に対し
て行う制御部とを備えて構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の棒材供給機から供給された棒材を旋盤等で加工し、
所定長の加工が終了した場合には、チャック開にして主
軸台を後退させつつ、フィードパイプにより弱いトルク
で棒材を前方へ付勢し、前記主軸台から棒材を所定量だ
け突出せしめる。

【０００６】しかし、フィードパイプでその後端を把持
しながら主軸台を後退させると、材料が撓み（特に細い
材料）、その状態で棒材をチャックして回転させると、
図２（Ｂ）に示すように、棒材５ａの振動が大きくな
る。なお、図中、符号３は主軸台、符号４はチャック、
符号１３はフィードパイプ、符号１４はフィンガーであ
る。

【０００７】また、新しい材料（棒材）をフィードパイ
プで押しつつ主軸台に挿入していく場合にも、棒材を支
えるブッシュとの摩擦抵抗等により前記材料が撓むこと
があり、材料が撓んだ状態で材料は回転されるので、振
れまわり等の振動が発生する。

【０００８】そこで本発明は、棒材が回転加工中に振動
を発生せず、振れまわりを発生しない棒材供給機を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、フィードパイプ（１３）と加工機（１）と
の間で軸方向に圧縮力が加えられると撓みを生じるよう
な細い棒材（５）の後端をフィードパイプ（１３）の前
端のフィンガー（１４）で保持して旋盤等の加工機
（１）に順次前進させつつ前記棒材（５）を加工するよ
うにした棒材供給機であって、送り出した棒材（５）を
加工機（１）側のチャック（４）でチャッキングした後
加工開始する前に、チャッキングにより発せられる信号
により制御モータ（２０）を逆転させ、前記フィンガー
（１４）が前記棒材（５）から離脱しないようフィード
パイプ（１３）を微少量後退せしめることにより、前記
棒材（５）の軸方向の圧縮による前記棒材（５）の撓み
を除去し、しかる後前記フィンガー（１４）と前記チャ
ック（４）とで保持した棒材（５）に対して加工を開始
するように制御する制御部（２５）を備えた棒材供給機
を採用する。

【００１０】

【作用】本発明によれば、主軸台移動型の場合は、主軸
台が後退して主軸台の前方に一定長の棒材を突出させる
ときに、棒材はフィードパイプを介して前方に押されて
いるので、棒材と主軸台との間の摩擦により撓みが生じ
る。この撓みが生じた状態でチャッキングされる。この
チャッキング後、制御部はチャッキングにより発せられ
る信号により制御モータを逆転させ、フィードパイプを
後退させるように制御するので、前記撓みが解消され
る。

【００１１】また、主軸台固定型の場合は、棒材はチャ
ックに挿入されつつ前進するが、このときチャックと棒
材の間に生じる摩擦により撓みが生じる。また、棒材の
先端がストッパに当たる時も撓みを生じる。この撓みが
生じた状態でチャッキングされる。以下、上述と同様に
して前記撓みが解消される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。 （１）第１実施例 図１および図２（Ａ）に示すように、主軸移動旋盤１
は、棒材供給機２を備えている。主軸移動旋盤１は、主
軸台３を有し、この主軸台３に設けられたチャック４に
より棒材５を把持するようになっている。主軸台３は、
ベッド６上を矢印方向Ａへの前進と矢印方向Ｂへの後退
が可能であり、棒材５を刃物７の方に送る場合は前進
し、逆に刃物７から遠ざける場合は後退する。

【００１３】棒材供給機２は、主軸移動旋盤１の本体と
別体に構成されたフレーム９を有している。フレーム９
の前方には操作パネル１０が設けられ、操作パネル１０
の一部にキーボード１１が設けられている。フレーム９
の下面にはコントロールボックス１２が配置され、コン
トロールボックス１２によって棒材５の送り状態がコン
トロールされるようになっている。

【００１４】棒材供給機２は、そのフレーム９内に棒材
５の後端を把持するフィードパイプ１３を備えている。
符号１４は、棒材５を固く保持するためフィードパイプ
１３の前端に取付けられたフィンガーである。

【００１５】フィードパイプ１３は、その駆動部となる
無端チェーン・モータ等により駆動されるようになって
いる。即ち、フィードパイプ１３の後端は、フレーム９
に沿って滑動するスライダ１５を介して無端チェーン１
６に連結されている。そして、この無端チェーン１６
は、その前方および後方においてそれぞれプーリ１７，
１８に巻回されている。後方のプーリ１８は、無端チェ
ーン１６を介してフィードパイプ１３を矢印方向Ａに前
進させるための前進用モータ１９と連結され、前方のプ
ーリ１７はフィードパイプ１３を矢印方向Ａに前進さ
せ、または矢印方向Ｂに後退させるための制御モータ２
０と連結されている。この制御モータ２０としては、パ
ルスモータまたはサーボモータが好適である。

【００１６】一方、主軸台３の近傍には、その主軸台３
の移動方向に沿って無端状のタイミングベルト２１が張
設されている。タイミングベルト２１は主軸台３と連結
され、このタイミングベルト２１を支える２個のプーリ
２２、２３の内、一方のプーリ２２のシャフトには主軸
台３の移動、即ち、前進および後退を検出する検出器と
してのエンコーダ２４が連結されている。なお、エンコ
ーダ２４に代えてレーザー測定器・マグネスケール・差
動トランス等を用いてもよい。

【００１７】エンコーダ２４からの出力信号は制御部２
５により処理され、前記制御モータ２０に出力されるよ
うになっている。即ち、制御部２５は、エンコーダ２４
からのＡ相、Ｂ相のパルス列をドライバ２７の作動信号
出力に変換するコンバータ２６と、コンバータ２６から
の出力を処理し、所定の信号として制御モータ２０に出
力し、このモータ２０を作動させるドライバ２７と、本
発明の要旨にかかるパルス信号発生部Ｐとからなってい
る。即ち、パルス信号発生部Ｐは、後述のようにチャッ
ク４を開いて棒材５を押し付けた後、チャック４を閉じ
た際に、所定パルスを発生して制御モータ２０を逆転さ
せ、スライダ１５およびフィードパイプ１３を後退させ
る。

【００１８】次に、以上のように構成された主軸移動旋
盤１の一般的な動作を説明し、後に本発明の要旨にかか
る撓み防止制御動作を説明する。 一般的動作 チャック４が開いた状態で前進用モータ１９を駆動し、
フィードパイプ１３を前進させて、棒材５を主軸台３の
方に供給する。供給された棒材５の前部分をチャック４
が挟んで固定した後、前進用モータ１９の電源をオフに
し、制御モータ２０の電源をオンにし、棒材５の加工を
開始する。

【００１９】この後、主軸台３は棒材５を回転させつつ
自ら矢印方向Ａに前進して棒材５を刃物７の方に送る。
その際、主軸台３の前進がエンコーダ２４により検知さ
れ、エンコーダ２４から制御部２５に制御信号が送られ
る。制御部２５は、前記制御信号を受信して処理し、処
理結果に応じて制御モータ２０を動作させ、フィードパ
イプ１３を主軸台３に追従させる。

【００２０】また、刃物７による加工中に主軸台３が矢
印方向Ｂに後退する場合には、エンコーダ２４が前記後
退を検知し、制御信号を出力する。この制御信号により
制御部２５が所定の処理をして制御モータ２０を逆転さ
せる。このように、フィードパイプ１３は主軸台３の加
工中の後退と同期して後退し、主軸台３とフィードパイ
プ１３との間で棒材５が引張作用や圧縮作用を受けるこ
とが防止される。

【００２１】撓み防止制御動作 本発明の要旨にかかる撓み防止制御動作を図３に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

【００２２】前述のように突出された棒材５の一定長さ
加工が終了すると（ステップＳ１）、チャック４が開き
（ステップＳ２）、主軸台３が矢印方向Ｂに後退する
（ステップＳ３）。その際、前進用モータ１９が駆動
し、弱い前進用トルクを棒材５に加える（ステップＳ
４）。この弱い前進用トルクにより棒材５は定位置に停
止し、次回に加工されるべき一定長さ分だけチャック４
の前方から突出する（ステップＳ５）。この突出後、チ
ャック４が閉じて棒材５をチャッキングする（ステップ
Ｓ６）。するとパルス信号発生部Ｐからパルス信号が発
せられ、このパルス信号は制御モータ２０に印加される
（ステップＳ７）。このパルス信号により制御モータ２
０が所定量逆転し（ステップＳ８）、フィードパイプ１
３を所定量後退させると（ステップＳ９）、棒材５の撓
みが解除される（ステップＳ１０）。

【００２３】このようにすれば、前記図２（Ｂ）中、実
線で示したような棒材５ａの撓み状態の発生を解消で
き、同時に軸方向の応力が除去でき、同図中、二点鎖線
で示したように材料をフィンガー１４とチャック４とで
直線状に支持することができる。 （２）第２実施例 図４に第２実施例を示す。

【００２４】本実施例は、主軸台３の後退（図３のステ
ップＳ３参照）をアクチュエータであるシリンダＣを介
してエンコーダ２４により検出し、制御モータ２０を逆
転させるようにしたものである。なお、図１で説明した
部分には同一符号を付し、重複記載を省略する。

【００２５】図４に示すように、主軸台３の側面には油
圧式のシリンダＣのピストンＣ_P が直結され、タイミン
グベルト２１はシリンダＣのシリンダ本体Ｃ_H に直結さ
れている。シリンダＣの側面には油圧供給用の供給口Ｃ
_I が形成されている。

【００２６】次に動作を説明する。第２実施例の場合の
動作は、図３に示すフローチャートにおいてステップＳ
６に示す「チャック閉」の動作までは、第１実施例の場
合と同一動作である。

【００２７】前述のチャック閉の際には、図３のステッ
プＳ３に示す「主軸台後退」は、シリンダＣを介して直
結状態と同様のタイミングベルト２１に伝達され、プー
リ２２を反転させる。やがて主軸台３が所定量後退して
停止すると、供給口Ｃ_I から圧油が供給される。する
と、ピストンＣ_P は主軸台３と一体に固定状態になって
いるので、シリンダ本体Ｃ_H が後退し、タイミングベル
ト２１を反転させる。この反転はエンコーダ２４により
検出され、制御部２５Ａを介して制御用モータ２０を逆
転させ、フィードパイプ１３（図１参照）を後退させ
る。このフィードパイプ１３の後退により棒材５の撓み
は解消される。

【００２８】なお、本実施例では主軸移動旋盤の場合に
ついて説明したが、主軸固定型の場合には、フィードパ
イプ１３と無端チェーン１６間にアクチュエータ（例え
ば、油圧シリンダ）を設け、所定ピッチで棒材を前進せ
しめるときにアクチュエータを縮め、主軸台のチャック
が棒材を把持した後にアクチュエータを伸ばして棒材前
進時の撓みを除去するようにする。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ィードパイプと加工機との間で軸方向に圧縮力が加えら
れると撓みを生じるような細い棒材の後端をフィードパ
イプの前端のフィンガーで保持して旋盤等の加工機に順
次前進させつつ前記棒材を加工するようにした棒材供給
機であって、送り出した棒材を加工機側のチャックでチ
ャッキングした後に加工開始する前に、チャッキングに
より発せられる信号により制御モータを逆転させ、前記
フィンガーが前記棒材から離脱しないようフィードパイ
プを微少量後退せしめることにより、前記棒材の軸方向
の圧縮による前記棒材の撓みを除去し、しかる後前記フ
ィンガーと前記チャックとで保持した棒材に対して加工
を開始するように制御する制御部を備えた棒材供給機で
あることから、棒材から撓みを確実に除去した状態でし
かもフィンガーとチャックとで支持した状態で棒材を回
転させることができ、従って、フィードパイプと加工機
との間で軸方向に圧縮力が加えられると撓みを生じる程
に細い棒材であっても振れ回り等の振動を防止し精度の
良い加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の斜視図である。

【図２】（Ａ）は本発明の実施例の全体側面図、（Ｂ）
は従来の不都合を示す側面図である。

【図３】本発明の実施例の動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】本発明の他の実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…主軸移動旋盤 ２…棒材供給機 ３…主軸台 ４…チャック ５…棒材 １３…フィードパイプ １９…前進用モータ ２０…制御モータ ２１…タイミングベルト ２４…エンコーダ ２５…制御部 Ｃ…シリンダ Ｐ…パルス信号発生部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィードパイプと加工機との間で軸方向
   に圧縮力が加えられると撓みを生じるような細い棒材の
   後端をフィードパイプの前端のフィンガーで保持して旋
   盤等の加工機に順次前進させつつ前記棒材を加工するよ
   うにした棒材供給機であって、送り出した棒材を加工機
   側のチャックでチャッキングした後に加工開始する前
   に、チャッキングにより発せられる信号により制御モー
   タを逆転させ、前記フィンガーが前記棒材から離脱しな
   いようフィードパイプを微少量後退せしめることによ
   り、前記棒材の軸方向の圧縮による前記棒材の撓みを除
   去し、しかる後前記フィンガーと前記チャックとで保持
   した棒材に対して加工を開始するように制御する制御部
   を備えたことを特徴とする棒材供給機。