JP3855340B2

JP3855340B2 - 高速加工装置

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Publication number: JP3855340B2
Application number: JP02123597A
Authority: JP
Inventors: 宏信石山; 文之橋本; 力小沢
Original assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Current assignee: Bunka Shutter Co Ltd
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2017-02-04
Also published as: JPH10217067A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに向かって進退する加工装置により行うワーク加工の時間を短縮するための高速加工装置に係り、例えば、孔開け装置、切断装置に利用できるものである。
【０００２】
【背景技術】
例えばワーク送りライン上を送られて来るワークを孔開け加工等するための加工装置は、ワークに対して進退自在に配置され、この加工装置の配置位置と対応する位置までワークが送られて来たときに、加工装置は前進してドリル等の加工具によりワークを加工する。従来、ワーク加工に要する時間を短縮するとともに、加工具がワークに当接するときの衝撃を小さくするために、加工具がワークに対して所定距離に近づくまで加工装置を高速で前進させ、この後、加工装置の前進速度を低速とし、この速度で加工具をワークに当接させてワーク加工を行うようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術によると、加工具とワークとの間が所定距離になった後は、加工装置の前進速度が低速になるため、これから加工具がワークに当接するまでに時間がかかり、この分だけワーク加工に要する時間が長くなることになる。
【０００４】
特に、１個のワークに多数の加工箇所がある場合には、各加工箇所を加工するたびに加工装置の前進速度が低速になるため、１個のワークの加工作業が終わるまでの時間は加工箇所の個数分だけ長時間化し、ワーク生産効率を向上させるこができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、ワークに向かって進退する加工装置によってワーク加工を行う場合に、ワーク加工時間を短縮でき、かつ、加工具がワークに当接するときの衝撃を小さくできるようになる高速加工装置を提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る高速加工装置は、軸受けで支承された軸を中心に上下揺動自在となっている加工装置本体と、前記加工装置本体の一方の端部の側に配置され、ワークを加工する加工具と、前記軸に対して前記一方の端部の側とは反対側の前記加工装置本体の端部の側に上向きに連結され、前記加工具を前記ワークに向かって上下に進退させるとともに、それ自身全体も前記加工装置本体を介して前記ワーク側に移動自在となったシリンダと、このシリンダの下側に配置され、このシリンダおよび前記加工具を前記ワーク側に弾性付勢する弾性部材と、前記シリンダによる前記加工具の前記ワーク側への移動でこの加工具が前記ワークに当接したときの前記弾性部材を圧縮してなされる前記シリンダの下方への後退を検出し、この検出で前記シリンダによる前記加工具の移動速度を高速から低速に変更させるとともに、前記加工具による前記ワークの加工の終了に伴って生ずる前記圧縮された弾性部材の弾発力での前記シリンダの上方への前進を検出し、この検出で前記シリンダにより前記加工具を加工前のもとの位置に戻すための検出装置とを有することを特徴とするものである。
【０００８】
この高速加工装置によると、加工具がワークに当接するまで加工装置本体は高速移動するため、それだけワーク加工に要する時間を短縮できる。また、加工具がワークに当接したとき、弾性部材は弾性圧縮されてこの当接時の衝撃を緩和するため衝撃を小さくでき、当接後は加工装置本体の移動速度は低速になるため、所定通りワークの加工を行える。
【００１１】
以上の加工装置は、加工具がドリルである孔開け装置でもよく、加工具が回転刃である切断装置でもよく、これ以外に加工装置は、予めワークに設けた下孔に雌ねじを形成するねじ切り装置でもよく、さらには、切削装置や研削装置等でもよい。
【００１４】
本発明に係る高速加工装置はワーク送りラインに設置される装置でもよく、また、他の装置、機械とは独立した単独の装置でもよい。
【００１５】
また、本発明に係る高速加工装置で加工されるワークは中空シャフトや中実シャフト等の長寸法、短寸法の棒材でもよく、ブロック材でもよく、その種類は限定されない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る加工ライン装置の全体を示す平面図であり、図２は、この加工ライン装置により、長寸法となっている断面丸形ワークＷ（具体的には中空シャフト）の長さ方向の各所定位置に孔１を形成し、かつ、このワークＷをＡ、Ｂで切断して生産された所定長さの加工品を示している。
【００１７】
この加工品は、建物用シャッターの巻き取り部の中心軸として使用されるものであり、長さ方向の両方の端部には４個の孔１が９０度間隔で形成されている。
【００１８】
図１の加工ライン装置において、ワークＷがワーク供給部２から左側へワーク送りライン３上を送られることにより、ワークＷに孔開け、切断の各加工が行われるようになっている。これらの加工を行い、長寸法のワークＷから図２の加工品を生産するために、本実施形態に係る加工ライン装置では、ワーク供給部２の左側にダンプテーブル装置４、切断装置５、調心クランプ装置６、孔開け装置７、ストッパ装置８が配置され、さらにその左側には移送装置９とダンプテーブル装置１０とが配置されている。これら装置４〜１０は制御装置１１で制御され、長寸法のワークＷから図２の加工品が自動生産されるようになっている。
【００１９】
ワーク送りライン３はダンプテーブル装置４と１０とを含んで形成され、これらのダンプテーブル装置４と１０の間に配置されている切断装置５、調心クランプ装置６、ストッパ装置８を通ってワーク送りライン３は直線的に延び、孔開け装置７はこのライン３の両方の側方に対向して２台配置されている。また、調心クランプ装置６は、加工装置である孔開け装置７の配置位置と対応するワーク送りライン３上の途中位置に設けられている。
【００２０】
ワークＷには図３で示した直径が異なる３種類のワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３があり、また、図１の前記ワーク供給装置２はワーク送りライン３の両方の側方に設けられ供給部２Ａと２Ｂからなり、一方の供給部２ＡからはワークＷ１が、他方の供給部２ＢからはワークＷ２，Ｗ３がそれぞれワーク送りライン３に供給されるようになっている。ワーク送りライン３は複数のＶ溝付きロールをワークＷの送り方向に並べることにより形成され、これらのＶ溝付きロールのうち、ダンプテーブル装置４よりも図１中右側のＶ溝付きロール１２はチェーン等の無端走行帯１３を介してモータ１４で回転し、これによりワークＷをダンプテーブル装置４まで送るようになっている。
【００２１】
３種類のワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３は直径が相違しているため、Ｖ溝付きロールに載ってワーク送りライン３上を送られるとき、図３に示す通り、それぞれの中心Ｏ１，Ｏ２，Ｏ３の高さ位置は相違することになる。
【００２２】
図４〜図１０はダンプテーブル装置４と切断装置５およびこれらの周辺機器を示し、図１１〜図１４は調心クランプ装置６を示している。また、図１５と図１６は孔開け装置７を示し、図１７はストッパ装置８を示し、図１８〜図２０は移送装置９とダンプテーブル装置１０を示している。
【００２３】
次ぎに、これらの装置を順番に説明する。図４、図５において、切断装置５は、基台２０上の軸受け２１で支承された軸２２を中心に上下揺動自在となった揺動部材２３を有し、この揺動部材２３に取り付けられたモータ２４の駆動力はチェーン等の無端走行帯２５を介して回転部材２６に伝達され、これにより、ワークＷを切断するために回転部材２６の一端に固設された図４の回転刃２７が回転する。図５に示す通り、揺動部材２３には上向きのシリンダ２８のピストンロッド２８Ａが連結され、このピストンロッド２８Ａの伸縮動で揺動部材２３は揺動する。
【００２４】
このため、モータ２４が搭載された揺動部材２３は切断装置５の装置本体５Ａになっており、回転刃２７は切断装置５に取り付けられた加工具であり、また、シリンダ２８は、装置本体５ＡをワークＷに向かって進退させる移動装置になっている。
【００２５】
図６に示すように、シリンダ２８の下端にはスライダ２９が連結され、このスライダ２９は基台２０にボルト３０Ａで取り付けられたガイド部材３０に案内されて上下動自在となっている（図７参照）ため、シリンダ２８全体も上下動自在になっており、このことから、図５の軸２２を中心に揺動自在な装置本体５Ａを介してシリンダ２８はワークＷ側へ移動自在になっている。スライダ２９の下側には図６のばね受け部材３１がボルト３１Ａで基台２０に固定され、ばね受け部材３１とスライダ２９との間に弾性部材であるばね３２が介設されている。このばね３２でスライダ２９は常時上方へ付勢されているため、シリンダ２８および装置本体５ＡはワークＷ側へ弾性付勢されている。ばね受け部材３１の下側にはリミットスイッチ３３が基台２０に取り付けられ、このリミットスイッチ３３を作動させるドク部材３４はばね受け部材３１に形成された上下の貫通孔３１Ｂに摺動自在に挿通され、その先端のねじ軸部３４Ａはスライダ２９にねじ込まれ、したがってドク部材３４はスライダ２９に結合されている。
【００２６】
図４、図８に示されている通り、切断装置５の右側に配設されている前記ダンプテーブル装置４は、回転自在なＶ溝付きロール４０を備えたフレーム枠４１を有し、このフレーム枠４１は図４のヒンジ４２で基台２０に上下回動自在に取り付けられているとともに、図８のシリンダ４３のピストンロッド４３Ａの伸縮動で図９のＣ，Ｄのようにヒンジ４２を中心に回動する。複数のＶ溝付きロール４０は、図８のモータ４４の駆動力がチェーン等の無端走行帯４５を介して伝達されることにより回転する。
【００２７】
図１０に示す通り、フレーム枠４１の側部にはシリンダ４６が上向きに取り付けられ、このシリンダ４６のピストンロッド４６Ａにはピン４８Ａを中心に上下揺動自在となったバー部材４８の後端が連結され、バー部材４８の先端には、２個の回転自在な押さえローラ４９を備えたローラ保持部材５０がピン５０Ａで回動自在に取り付けられており、シリンダ４６のピストンロッド４６Ａが伸び作動することにより、押さえローラ４９およびローラ保持部材５０はＥのように下降する。
【００２８】
図８に示す通り、ダンプテーブル装置４のフレーム枠４１の左側には別のフレーム枠５１が配設され、このフレーム枠５１にも複数のＶ溝付きロール５２が回転自在に設けられ、これらのロール５２は、モータ５３の駆動力が無端走行帯５４を介して伝達されることにより回転する。フレーム枠５１は図４のヒンジ５５で基台２０に取り付けられ、図８のシリンダ５６のピストンロッド５６Ａが伸縮動することによりフレーム枠５１はヒンジ５５を中心の上下に回動し、図９で示したフレーム枠４１のＣと同じ傾き姿勢（ヒンジ５５はフレーム枠４１のヒンジ４２と反対側であるため、傾き方向は逆）となることが可能である。
【００２９】
図８に示す通り、フレーム枠５１の左端部にはマウント台５７を介してシリンダ５８が設置され、下向きとなったこのシリンダ５８のピストンロッド５８Ａには、図５に示す通り、ガイド部材５９で案内されながら昇降動する昇降部材６０が連結され、この昇降部材６０には、２個の回転自在な押さえローラ６１を備えたローラ保持部材６２がピン６２Ａで回動自在に取り付けられている。
【００３０】
図８で示されているように、基台２０におけるワークＷの送り方向に離れた２箇所にはローラ支持部材６３が固設され、図５、図１０に示す通り、各ローラ支持部材６３には、回転自在な２個の受けローラ６４がワークＷの送り方向と直交する水平方向に２個並設されている。
【００３１】
以上説明したフレーム枠４１と５１に設けられたＶ溝付きロール４０，５２は図１で示したワーク送りライン３の一部を形成するものであり、これらのロール４０，５２上にワークＷが送られ、シリンダ４３，５６の作動でフレーム枠４１，５１がヒンジ４２，５５を中心に図９のＣのように傾くことにより、ワークＷはＶ溝付きロール４０，５２から受けローラ６４上に乗り移るようになっている。この後、シリンダ４６，５８の作動により押さえローラ４９，６１が下降すると、ワークＷは押さえローラ４９，６１で受けローラ６４に押圧され、これによってワークＷを切断装置５で切断する準備が整う構成となっている。
【００３２】
このため、押さえローラ４９，６１およびこれらを保持した保持部材５０、６２等は、ワークＷの切断時にワークＷを押圧して固定するためのワーク押圧固定装置を構成するものとなっている。
【００３３】
図１１〜図１４で示す前記調心クランプ装置６は、図１３に示す通り、ライン基部材７０に固設されたブラケット７１と、このブラケット７１に軸受け７２で回動自在に保持された装置本体７３とを有する。装置本体７３は、軸受け７２で回転自在に支持されたスリーブ部材７４と、スリーブ部材７４にボルト７５Ａで結合されたベース部材７５と、ベース部材７５に対し垂直面内で軸受け７２の中心部を回転中心として回転自在に配設された回転部材７６と、ベース部材７５に結合され、回転部材７６の前方を覆うカバー部材７７とを備え、回転部材７６の裏面には、モータ７８の駆動軸に取り付けられたピニオン７９が噛合する円形のラック歯７６Ａが形成されているため、モータ７８の駆動により回転部材７６は回転する。
【００３４】
図１４に示されている通り、装置本体７３の前面には３個の爪部材８０が円周方向に等間隔で配設され、これらの爪部材８０の後端部はカバー部材７７に形成されている開口部を通って回転部材７６の前面まで達している。回転部材７６の前面には、図１３に示す通り、回転部材７６の回転中心部を中心とする螺旋溝７６Ｂが形成され、各爪部材８０の後端部はこの螺旋溝７６Ｂに係合しているため、回転部材７６が回転すると各爪部材８０は径方向に同時に同量ずつ移動する。装置本体７３には、ワークＷが挿通される水平な貫通孔７３Ａが３個の爪部材８０の中央を通って形成されており、この貫通孔７３ＡにワークＷが挿入された後、ワークＷの外側円周方向に間隔を開けて配設された３個の爪部材８０がワークＷの内径方向に同量ずつ移動することにより、ワークＷは、ワークＷの中心が装置本体７３の中心部（前記軸受け７２の中心部）と一致して爪部材８０でクランプされるようになっている。
【００３５】
このため、爪部材８０は、ワークＷをクランプするためのクランプ部材になっている。
【００３６】
装置本体７３のスリーブ部材７４には外径方向に延びるアーム部材８１が結合され、図１２に示す通り、このアーム部材８１の先端にはシリンダ８２のピストンロッド８２Ａが連結されている。このピストンロッド８２Ａが伸縮動することにより、装置本体７３は３個の爪部材８０でクランプされたワークＷを中心にして前記軸受け７２の回転軸受け作用により回動するようになっており、この回動角度は、アーム部材８１がライン基部材７０とブラケット７１に設けられたストッパ部材８３，８４に当接するまでの９０度であり、したがってワークＷも爪部材８０でクランプされながら９０度回動するようになっている。
【００３７】
このようにシリンダ８２は装置本体７３をワークＷを中心に回動させるものとなっているため、シリンダ８２は、調心クランプ装置６の回動装置８５となっている。
【００３８】
図１５と図１６で示された孔開け装置７は、ベース台９０上に固定されたガイドレール９１に案内されて前記ワーク送りライン３に向かって、言い換えると、このワーク送りライン３上を送られて来るワークＷに向かって進退自在となったスライド部材９２を有し、このスライド部材９２に装置本体９３が取り付けられている。装置本体９３の上部にはモータ９４が設置され、このモータ９４の駆動力がベルト９５を介して装置本体９３の回転スリーブ９６に伝達されようになっている。図１６に示すように、回転スリーブ９６にはスプライン軸９７が軸方向に摺動自在にスプライン係合し、スプライン軸９７は軸受け９８を介して筒部材９９の内部に回転自在、軸方向には移動不能に組み込まれ、このスプライン軸９７の先端に、ワークＷを孔開け加工するための工具であるドリル１００がシャンク部材１０１を介して取り付けられている。
【００３９】
このため、モータ９４が駆動されると、ベルト９５、回転スリーブ９６、スプライン軸９７、シャンク部材１０１を介してドリル１００が回転する。図１６に示されているように、ベース台９０とスライド部材９１との間にはシリンダ１０２が介設され、このシリンダ１０２のピストンロッド１０２Ａが伸縮動することにより、装置本体９３は図１５のガイドレール９１で案内されながらワークＷに向かって進退する。
【００４０】
図１６の筒部材９９の先端フランジ部９９Ａには前面部材１０３が取り付けられ、図１５に示す通り、この前面部材１０３と装置本体９３のケース部材１０４との間に弾性部材であるばね１０５が介入されている。図１６で示された筒部材９９はケース部材１０４の内部に固設された軸受けスリーブ１０６に軸方向摺動自在に嵌入されているため、ドリル１００に後退方向への荷重が作用したときには、ばね１０５を圧縮させてドリル１００、前面部材１０３、スプライン軸９７、筒部材９９が後退できるようになっている。図１５に示す通り、前面部材１０３の後方において、ケース部材１０４にはリミットスイッチ１０７が取り付けられ、ドリル１００等が後退すると、前面部材１０３のドク部材１０８でリミットスイッチ１０７が作動する。
【００４１】
以上の構成から、ドリル１００は孔開け装置７の加工具であり、このドリル１００のシャンク部材１０１、スプライン軸９７、筒部材９９は軸受けスリーブ１０６の軸方向に移動自在であるため、ドリル１００は装置本体９３にワークＷ側に往復動自在に取り付けられ、また、ドリル１００はばね１０５で装置本体９３に対してワークＷ側に弾性付勢されている。そして、シリンダ１０２は、装置本体９３をワークＷに向かって進退させる移動装置になっている。
【００４２】
なお、図１１、図１３、図１４に示されているように、前記調心クランプ装置６のブラケット７１に取り付けられた支持部材１０９には、ドリル１００がワークＷに向かって前進したときに挿通する孔１１０Ａを有する案内部材１１０が設けられ、この案内部材１１０の孔１１０Ａにドリル１００が挿通することにより、ドリル１００によるワークＷの孔開け加工高さ位置が調心クランプ装置６で調心されてクランプされたワークＷの正確な中心と一致し、かつ、ドリル１００のぶれを防止しながらドリル１００をワークＷに当接させてワークＷの孔開け加工を行えるになっている。
【００４３】
図１７で示されたストッパ装置８は、立設された支持部材１１１の上端の天
部材１１２に下向きに取り付けられたシリンダ１１３を有し、このシリンダ１１３のピストンロッド１１３Ａにはストッパ部材１１４が取り付けられ、ストッパ部材１１４はピストンロッド１１３Ａの伸縮動によりガイドロッド１１５で案内されながら上下動する。ストッパ部材１１４がＦのように下降限まで下降することにより、前記ワーク送りライン３上を送られてくるワークＷの移動を停止させ、これにより、ワークＷが基準位置で正確に位置決め停止されるようになっている。
【００４４】
図１８〜図２０で示す移送装置９は、図１９の支柱１２０上の水平延設部材１２１にワーク送りライン３と平行に設けられた一対のガイドレール１２２と、これらのガイドレール１２２に案内されて走行自在となった走行体１２３とを有する。走行体１２３の板状の本体１２４にはモータ１２５が設置され、このモータ１２５の駆動軸に結合されたピニオン１２６は、水平延設部材１２１にガイドレール１２２と平行に固定されたラック部材１２７に噛合しているため、給電装置１２８から給電されるモータ１２５の駆動により、走行体１２４はワーク送りライン３と平行に走行する。
【００４５】
移送装置９の走行体１２３には、図１８で示すように中空シャフトであるワークＷの内外周面を挟着する挟着部１２９が設けられている。この挟着部１２９の具体的構造は図２０に示されている。本体１２４にはモータ１３０で回転する垂直なボールねじ軸１３１が設けられ、このボールねじ軸１３１が螺入したナット部材１３２は下部材１３３に固定され、モータ１３０が駆動されると、下部材１３３はボールねじ軸１３１の回転でガイドバー１３４に案内されながら上下動する。下部材１３３には、上部材１３５に取り付けられた下向きのシリンダ１３６のピストンロッド１３６Ａが結合され、ピストンロッド１３６Ａのシリンダ１３６に対する伸縮動により、上部材１３５はガイドバー１３７に案内されて下部材１３３に対して上下動する。
【００４６】
下部材１３３と上部材１３５の先端には、小径のガイド部材１３８で位置ずれが防止されながら相対的に上下動自在となった上下の挟着部材１３９，１４０が設けられ、シリンダ１３６の作動で上部材１３５が下部材１３３に対して下降すると、これらの挟着部材１３９，１４０はワークＷの内外周面を挟着することになる。
【００４７】
また、このように走行体１２３に上下の挟着部材１３９，１４０等で形成された前記挟着部１２９は、モータ１３０の駆動により上下方向、言い換えると、ワークＷの径方向に位置が調整自在となっており、この挟着部１２９の位置が図３で示した３種類のワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３の直径と対応する位置まで達したとき、図示しないリミットスイッチの作動でモータ１３０の駆動が停止するようになっている。
【００４８】
図１８、図１９で示されたダンプテーブル装置１０は、前記ワーク送りライン３を形成するＶ溝付きロール１４１が取り付けられたテーブル１４２を有し、このテーブル１４２は図１９のヒンジ１４３で前記水平延設部材１２１に上下回動自在に連結されている。テーブル１４２には斜め上向きのシリンダ１４４のピストンロッド１４４Ａが連結され、このシリンダ１４４は２段ストローク式であるため、ピストンロッド１４４Ａが２段階に伸縮動することにより、テーブル１４２はＧ，Ｈのように２段階にヒンジ１４３を中心に傾斜する。
【００４９】
次ぎに、図１で示された制御装置１１で各装置が制御されて行われるワークＷの加工作業について説明する。
【００５０】
前述のように、図１のワーク供給部２からワーク送りライン３のモータ１４で回転するＶ溝付きロール１２によりダンプテーブル装置４まで送られて来たワークＷは、図８のこのダンプテーブル装置４のモータ４４で回転するＶ溝付きロール４０、およびモータ５３で回転するＶ溝付きロール５２に乗り移り、これらのＶ溝付きロール４０，５２の回転により、ワークＷはさらに調心クランプ装置６の図１３で示された装置本体７３の貫通孔７３Ａの内部に侵入し、そしてストッパ装置８の設置位置まで達する。このときにはストッパ装置８の図１７で示したストッパ部材１１４はＦの下降位置まで降りているため、ワークＷはストッパ部材１１４に当接してその送りが停止され、ワークＷがストッパ部材１１４に当接したことが図示しないセンサで検出されると、前記モータ１４，４４，５３の駆動が停止される。これにより、ワークＷは先端が基準位置と一致した位置まで送られたことになる。
【００５１】
次いで、ストッパ装置８のストッパ部材１１４が上昇し、また、移送装置９の走行体１２３が図１８の左端部の後退位置からストッパ装置８の設置位置まで前進する。このとき、走行体１２３の挟着部１２９は図２０のモータ１３０の作動で送られて来たワークＷの直径と対応した高さ位置にあり、また、上部材１３５はシリンダ１３６の作動で下部材１３３に対して上昇しており、このため、挟着部１２９の挟着部材１３９と１４０は開いており、開いているこれらの挟着部材１３９，１４０の間にワークＷの内外周面間の肉部が侵入し、シリンダ１３６の作動により上部材１３５が下降することによってワークＷの内外周面は挟着部材１３９と１４０で挟着される。
【００５２】
このように挟着部１２９で内外周面が挟着されたワークＷは、移送装置９の走行体１２３がワーク送りライン３と平行なガイドレール１２２に沿って図１８中左側に所定距離走行することにより、走行体１２３の牽引作用によってワークＷの長さ方向における図２で示された孔１を開けるべき箇所が孔開け装置７のドリル１００の位置と一致した位置まで送られ、走行体１２３とワークＷはその位置で停止する。この後、モータ１３０とシリンダ１３６の作動によって挟着部１２９によるワークＷの挟着が解除されるとともに、ワークＷが貫通孔７３Ａに侵入している調心クランプ装置６の３個の爪部材８０が図１３のモータ７８により同時に同量ずつ内径方向に移動し、これにより、これまでワーク送りロール３のＶ溝付きロール上に載っていたワークＷは、その中心が爪部材８０で調心クランプ装置本体７３の中心部の高さ位置、すなわち、孔開け装置７のドリル１００の高さ位置と一致する高さまで上昇し、そして３個の爪部材８０でクランプされる。
【００５３】
この後、図１６のシリンダ１０２の作動により孔開け装置７はワークＷに向かって高速で前進し、図１５のモータ９４で回転しているドリル１００は、図１４等で示された案内部材１１０の孔１１０Ａに挿通されながら以下のようにワークＷを孔開け加工する。
【００５４】
ドリル１００が高速でワークＷに当接すると、ドリル１００に後退方向への荷重が作用するため、ドリル１００や前面部材１０３は図１５のばね１０５を圧縮させて後退し、この後退が行われるとドク部材１０８で検出装置であるリミットスイッチ１０７が作動するため、このリミットスイッチ１０７からの信号により油圧シリンダであるシリンダ１０２の切換弁が切り換えられ、これによりシリンダ１０２の作動速度は高速から低速になり、この低速の速度でドリル１００は前進してワークＷを孔開け加工する。ワークＷに孔が貫通形成されると、ドリル１００や前面部材１０３は圧縮されたばね１０５の弾発力で前方に突出移動するため、リミットスイッチ１０７は再び作動（オフ作動）し、これにより、シリンダ１０２の逆作動によって孔開け装置７は孔開け加工前の初期位置に戻る。
【００５５】
このように孔開け装置７によるワークＷの孔開け加工が行われるため、ドリル１００がワークＷに当接するまで孔開け装置７は高速送りされ、ドリル１００がワークＷに当接する手前で低速に切り換えられないため、１サイクルの孔開け加工時間を短縮でき、作業効率を向上させることができる。また、ドリル１００がワークＷに当接したときの衝撃はばね１０５で吸収され、また、ドリル１００は案内部材１１０の孔１１０Ａに挿通されているため、高速でドリル１００をワークＷに当接させても、ドリル１００がワークＷの加工箇所からずれるのを防止でき、正確な孔開け加工を実施できる。
【００５６】
この後、調心クランプ装置６の３個の爪部材８０がモータ７８で外径方向に移動してワークＷのクランプが解除され、これによりワークＷはワーク送りライン３のＶ溝付きロールに載り、そして、移送装置９の走行体１２３の挟着部１２９によるワークＷの挟着が行われるとともに、走行体１２３が再び走行し、ワークＷの次ぎの孔１を開ける箇所がドリル１００の位置と一致する位置までワークＷを送る。そして孔開け装置７が再度前進してドリル１００による孔開け加工が行われる。このような孔開け加工は、図２で示されたワークＷの各孔１について行われる。
【００５７】
ワークＷの長さ方向の両方の端部には、９０度間隔で４個の孔１を形成しなければならないため、これらの端部の孔開け加工は次ぎのように行われる。
【００５８】
孔開け装置７の前進によりドリル１００でワークＷに孔開け加工が行われて孔開け装置７が後退した後、調心クランプ装置６の３個の爪部材８０でワークＷがクランプされたままの状態において図１２のシリンダ８２が作動し、これにより調心クランプ装置本体７３がワークＷを中心に９０度回動し、そして孔開け装置７が前進してドリル１００でワークＷを孔開け加工する。
【００５９】
このように本実施形態では、調心クランプ装置本体７３はワークＷをクランプしたままワークＷを中心に９０度回動できるものとなっているため、ワーク送りライン３の両方の側方に２台配置された孔開け装置７でワークＷに９０度間隔で孔開け加工できる。
【００６０】
ワークＷに所定個数の孔１が形成された後、調心クランプ装置６の爪部材８０によるクランプが解除されたワークＷは、移送装置９の走行体１２３の挟着部１２９で挟着されてワーク送りライン３上を送られ、ワークＷの前端から図４の切断装置５の回転刃２７までの距離が図２で示された加工品の長さ（ＡＢ間の間隔）と同じになったとき、走行体１２３によるワークＷの送りが停止される。そして、図８のシリンダ４３と５６の作動により、フレーム枠４１と５１はヒンジ４２，５５を中心に図９のＣのように傾き、これにより、フレーム枠４１，５１のＶ溝付きロール４０，５２に載っていたワークＷは図５、図１０の受けローラ６４に乗り移り、また図５、図１０のシリンダ４６，５８の作動で下降した押さえローラ４９，６１がワークＷを受けローラ６４に押圧固定する。
【００６１】
この後、図５のシリンダ２８の作動によって切断装置５の装置本体５Ａである揺動部材２３が軸２２を中心に揺動することにより、次ぎのようにして回転刃２７でワークＷが切断される。
【００６２】
回転刃２７がワークＷに当接するまでは、シリンダ２８は、図６のスライダ２９に作用するばね受け部材３１で支持されたばね３２の上方への弾発力を受けているため、シリンダ２８のピストンロッド２８Ａは高速でそのまま伸び作動し、揺動部材２３の揺動で回転刃２７はワークＷに当接する。この当接後、回転刃２７には切断反力である上方への荷重が作用するため、ピストンロッド２８Ａからの反力でシリンダ２８とスライダ２９はばね３２を圧縮しながら下降し、スライダ２９にねじ軸部３４Ａが結合されているドク部材３４も下降し、検出装置であるリミットスイッチ３３を作動させる。このリミットスイッチ３３からの信号により油圧シリンダであるシリンダ２８の切換弁が切り換えられ、これにより、ピストンロッド２８Ａの伸び速度は高速から低速に切れ換えられ、このときは、スライダ２９はばね受け部材３１に当接しているため、低速で伸び作動するピストンロッド２８Ａからの押圧力によりワークＷは回転刃２７で切断される。
【００６３】
回転刃２７によるワークＷの切断が終わると、回転刃２７に作用していた上方への荷重がなくなるため、シリンダ２８とスライダ２９は圧縮されたばね３２の弾発力で上方へ移動し、これにより、リミットスイッチ３３は再び作動（オフ作動）し、このリミットスイッチ３３からの信号でピストンロッド２８Ａは縮み作動して回転刃２７を上昇させ、切断装置５は旧位の状態に戻る。
【００６４】
このようにシリンダ２８は回転刃２７がワークＷに当接するまでは高速作動し、回転刃２７がワークＷに当接する手前で低速作動に切り換えられるのではないため、本実施形態によると、ワークＷの１サイクルの切断加工時間を短時間化できて作業効率を向上させることができる。また、回転刃２７がワークＷに当接したときはばね３２が圧縮されるため、この当接時の衝撃を緩和させることができ、ワークＷや回転刃２７が損傷するのを防止できる。
【００６５】
切断装置５によるワークＷの切断が終わると、切断装置５よりも移送装置９側のワークは図２で示された加工品となっており、この加工品は、移送装置９の走行体１２３の挟着部１２９で挟着されて走行体１２３の走行により、図１８や図１９のダンプテーブル装置１０のＶ溝付きロール１４１の上に送られる。そして、図１９のシリンダ１４４の作動によりダンプテーブル装置１０のテーブル１４２がＧのように傾くことにより、加工品は加工品棚１５０（図１も参照）に投入、収納される。
【００６６】
一方、切断装置５よりも移送装置９とは反対側の短くなったワークＷは、図５、図１０のシリンダ４６，５８の作動による押さえローラ４９，６１の上昇と、図８のシリンダ４３，５６の作動によるテーブル枠４１，５１のヒンジ４２，５５を中心とした水平状態までの回動復帰とで、受けローラ６４からＶ溝付きロール４０，５２に乗り移る。この後、このワークＷは、図１のＶ溝付きロール１２や図４のダンプテーブル装置４のＶ溝付きロール４０の回転により移送装置９側に送られ、その先端が図１７のストッパ装置８の位置に達すると、下降しているストッパ部材１１４に当接し、これにより前述と同様に基準位置での位置決め停止が行われる。
【００６７】
この後、前述と同じく、移送装置９の走行体１２３によるワークＷの所定距離の送り、孔開け装置７による孔開け加工、切断装置５による切断が行われる。
【００６８】
これらの加工作業は、長寸法のワークＷから生産可能な複数本の前記加工品が生産されるまで行われ、これらの加工品は図１９の加工品棚１５０に投入、収納される。
【００６９】
ワークＷから所定本数の加工品が生産された後のワークＷの端材が長い場合には、この端材は移送装置９でダンプテーブル装置１０まで送られ、図１９のシリンダ１４４でテーブル１４２がＨのように傾くことにより、端材は端材棚１５１に投入、収納される。
【００７０】
このように、ダンプテーブル装置１０のテーブル１４２はＧとＨの２段階に傾くため、加工品棚１５０と端材棚１５１とをワーク送りライン３に沿った同一位置に設けることができ、したがってそれだけワーク送りライン３を短くできる。
【００７１】
一方、端材が短い場合には、この端材は移送装置９でダンプテーブル装置１０まで送られず、切断装置５で切断された位置においてこの端材は、図９のシリンダ４３でダンプテーブル装置４のフレーム枠４１がヒンジ４２を中心にＤのように傾くことにより、図１で示されている端材棚１５２に投入、収納される。
【００７２】
このため、短い端材の場合には、移送装置の走行体１２３を走行させる作業時間を省略でき、それだけ作業効率を向上させることができる。
【００７３】
以上において、ワーク送りライン３にはワーク供給部２から図３で示した直径が異なるワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３が供給されるが、このように直径が異なるワークＷが供給されると、移送装置９の走行体１２３に設けられている挟着部１２９は、図２０のモータ１３０で上下方向、すなわちワークＷの直径方向に位置調整可能になっているため、各ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３を確実に挟着でき、走行体１２３の走行で各所定位置まで送ることができる。
【００７４】
また、ワークＷの孔開け装置７による孔開け加工時にワークＷをクランプする調心クランプ装置６は、ワークＷの外側円周方向に間隔を開けて配設された３個の爪部材を有し、これらの爪部材８０は、図１３のモータ７８が駆動されると回転部材７６の螺旋溝７６Ｂで同時に同量ずつ内径方向に移動するため、直径が異なる各種ワークＷ１，Ｗ２，Ｗ３は、その中心が同じ高さ位置である孔開け装置のドリル１００の高さに自ずと調心されてクランプされることになる。
【００７５】
このため、同じワーク送りライン３で直径が異なる各種のワークを加工でき、多種類生産を実施できる。
【００７６】
また、調心クランプ装置６は、ワークＷを爪部材８でクランプするため、調心機能とクランプ機能を有し、これにより、ライン全体の構造を簡単化できる。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によると、ワークに向かって進退する加工装置によってワーク加工を行う場合に、加工具がワークに当接するまで加工装置本体を高速移動させるため、ワークを加工するに要する時間を短縮でき、かつ、加工具がワークに当接するときの衝撃を弾性部材の衝撃緩和作用で小さくできるようになり、ワークの正確な加工を達成しつつ作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る加工ライン装置を示す平面図である。
【図２】ワークから生産される加工品の斜視図である。
【図３】直径が異なるワークがＶ溝付きロールに載った状態を示す側面図である。
【図４】切断装置とその周辺を示す平面図である。
【図５】図４のV−V線矢視側面図である。
【図６】切断装置の一部を示す一部破断の図である。
【図７】図６のVII−VII線断面矢視図である。
【図８】図４の正断面図である。
【図９】図４のIX−IX線矢視断面図である。
【図１０】図４の側断面図である。
【図１１】調心クランプ装置の平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【図１３】図１１の正断面図である。
【図１４】図１１の図１２とは反対側の側面図である。
【図１５】孔開け装置の側面図である。
【図１６】図１５の要部断面図ある。
【図１７】ストッパ装置の正面図である。
【図１８】移送装置とその周辺の平面図である。
【図１９】図１８の側断面図である。
【図２０】図１８のXX−XX線矢視断面図である。
【符号の説明】
３ワーク送りライン
５加工装置である切断装置
５Ａ切断装置の装置本体
６調心クランプ装置
７加工装置である孔開け装置
８ストッパ装置
９移送装置
２７加工具である回転刃
２８移動装置であるシリンダ
３２弾性部材であるばね
３３検出装置であるリミットスイッチ
９３孔開け装置の装置本体
１００加工具であるドリル
１０２移動装置であるシリンダ
１０５弾性部材であるばね
１０７検出装置であるリミットスイッチ

Claims

軸受けで支承された軸を中心に上下揺動自在となっている加工装置本体と、前記加工装置本体の一方の端部の側に配置され、ワークを加工する加工具と、前記軸に対して前記一方の端部の側とは反対側の前記加工装置本体の端部の側に上向きに連結され、前記加工具を前記ワークに向かって上下に進退させるとともに、それ自身全体も前記加工装置本体を介して前記ワーク側に移動自在となったシリンダと、このシリンダの下側に配置され、このシリンダおよび前記加工具を前記ワーク側に弾性付勢する弾性部材と、前記シリンダによる前記加工具の前記ワーク側への移動でこの加工具が前記ワークに当接したときの前記弾性部材を圧縮してなされる前記シリンダの下方への後退を検出し、この検出で前記シリンダによる前記加工具の移動速度を高速から低速に変更させるとともに、前記加工具による前記ワークの加工の終了に伴って生ずる前記圧縮された弾性部材の弾発力での前記シリンダの上方への前進を検出し、この検出で前記シリンダにより前記加工具を加工前のもとの位置に戻すための検出装置とを有することを特徴とする高速加工装置。