JP4676638B2 - 主軸移動型旋盤用バーフィーダ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、棒材振れ止め装置とフィードパイプクランプ装置を具備した主軸移動型旋盤用バーフィーダに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、棒材を加工する装置として、棒材供給機であるバーフィーダと加工機である主軸移動型旋盤とを一列に並べたものが使用されている。
【0003】
バーフィーダは、例えば実公平6−45281号で開示されるように、棒材の後端を把持して棒材を回転可能に支えるフィードパイプと、フィードパイプ及び棒材を主軸移動型旋盤の方へと案内する溝部材とを有し、溝部材の溝内に入った棒材をフィードパイプで主軸移動型旋盤の方へと送るようになっている。
【0004】
主軸移動型旋盤はバーフィーダのフィードパイプにより支持される棒材をチャックで把持しつつ切削、ネジ切り等を行い、製品を排出するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
棒材が旋盤の主軸と共に高速回転することにより振動すると、棒材の加工精度に悪影響を及ぼすことになる。これを防止するため、バーフィーダは、フィードパイプにより棒材を主軸移動型旋盤に送り込む箇所に棒材振れ止め装置を備えている。棒材振れ止め装置は、主軸移動型旋盤の主軸と共に回転する棒材を複数個のローラで把持することにより棒材の振れ回りを防止するようになっている。
【0006】
ところが、棒材振れ止め装置は、棒材の加工の進行に連れてフィードパイプが接近してくるとフィードパイプを主軸移動型旋盤の方へと通過させるため棒材から離れるようになっている。その場合は、棒材が溝部材内で振れ回りすることによる振動の発生を回避し得ない。
【0007】
本発明は上記問題点を解決することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、棒材(3)がフィードパイプ(6)により加工軸に沿って往復動可能な主軸台を有する主軸移動型旋盤(2)に送り込まれる箇所に設けられた棒材(3)を回転可能に把持する棒材振れ止め装置(10)と、この棒材振れ止め装置(10)の後方に設けられた上記フィードパイプ(6)を前記加工軸の方向に移動可能に把持するフィードパイプクランプ装置(11)とを具備し、上記フィードパイプクランプ装置(11)が、フィードパイプ(6)を挟み込む一対又はそれ以上の個数の転がり部材(27a,27b)を備え、前記転がり部材(27a、27b)は前記加工軸の方向の移動するフィードパイプ(6)を案内するように回転可能であり、前記棒材(3)がフィードパイプクランプ装置(11)を通過する間、フィードパイプクランプ装置(11)の転がり部材(27a、27b)は開いた状態にあり、転がり部材(27a、27b)は回転する棒材(3)から離間する主軸移動型旋盤用バーフィーダ(1)を採用する。
【0009】
この請求項1に係る発明によれば、主軸移動型旋盤(2)の主軸により把持されつつ回転する棒材(3)を棒材振れ止め装置(10)が把持し、フィードパイプクランプ装置(11)がフィードパイプ(6)を把持する。棒材振れ止め装置(10)とフィードパイプクランプ装置(11)は棒材(3)とフィードパイプ(6)を夫々同時に把持することが可能であり、また、棒材振れ止め装置(10)が棒材(3)を解放した時にフィードパイプクランプ装置(11)がフィードパイプ(6)を把持することが可能であり、これにより棒材(3)の加工中において棒材(3)及びフィードパイプ(6)の振動の発生を防止することができる。
また、主軸の移動に伴って移動するフィードパイプ(6)を転がり部材(27a,27b)が転動しつつ案内する。これにより、棒材(3)及びフィードパイプ(6)の振れ回りが防止される。
【0012】
また、請求項2に係る発明は、上記転がり部材がガイドローラ(27a,27b)であり、各ガイドローラ(27a,27b)がフィードパイプ(6)の移動方向に垂直な回転軸(28a,28b)に支持され、各ガイドローラ(27a,27b)の周面にフィードパイプ(6)の側壁を受容する溝(29)が形成された請求項1に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ(1)を採用する。
【0013】
この請求項2に係る発明によれば、ガイドローラ(27a,27b)はその溝(29)でフィードパイプ(6)の側壁を挟んだ状態でフィードパイプ(6)の移動方向に回転する。このため、ガイドローラ(27a,27b)はフィードパイプ(6)の周方向への回動を阻止しつつフィードパイプ(6)の移動を案内する。従って、棒材(3)及びフィードパイプ(6)の振れ回りがより適正に防止される。
【0014】
また、請求項3に係る発明は、上記転がり部材(27a,27b)がフィードパイプ(6)の側壁に対して接離動作可能に設けられた請求項1又は請求項2に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ(1)を採用する。
【0015】
この請求項3に係る発明によれば、転がり部材(27a,27b)を必要に応じてフィードパイプ(6)の側壁から引き離すことができ、例えばフィードパイプ(6)が新材を受け取るために後退する場合にフィードパイプ(6)の移動を阻害しないようにすることができる。
【0016】
また、請求項4に係る発明は、上記フィードパイプクランプ装置(11)が、フィードパイプ(6)が残材(3a)を主軸から抜き取る時までフィードパイプ(6)を挟むように動作する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ(1)を採用する。
【0017】
この請求項4に係る発明によれば、フィードパイプ(6)が残材(3a)を主軸から抜き取る場合においてフィードパイプ(6)が円滑に後退するので、残材(3a)が主軸内に接触することなく主軸から抜き取られる。従って、残材(3a)はフィードパイプ(6)から脱落することなく所定の残材排出位置まで搬送される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
図1に示すように、バーフィーダ1と主軸移動型旋盤2とが隣り合うように配置されることにより、棒材3を加工する装置が構成される。
【0020】
主軸移動型旋盤2は、水平に一直線に伸びる加工軸4に沿って往復動可能な主軸台5を有する。主軸台5はバーフィーダ1から送られる棒材3を回転させる筒状の主軸及び棒材3を把持するチャック(図示せず)を加工軸4上に有する。また、主軸移動型旋盤2は、バーフィーダ1から送られる棒材3の先端に当たって棒材3の位置決めを行うストッパ用バイト(図示せず)と、棒材3を加工する加工用バイト(図示せず)とを有する。
【0021】
この主軸移動型旋盤2は、図示しない制御装置により制御され、次のように動作する。まず、バーフィーダ1から送られる棒材3の先端が主軸内を貫通するとストッパ用バイトで止めて位置決めを行い、チャックで棒材3を把持し、ストッパ用バイトを逃す。主軸が回転し、主軸台5が加工軸4に沿って所定ストロークの往復運動を行い、加工用バイトが主軸と共に回転する棒材3に対して加工を行う。所定の加工が完了すると、ストッパ用バイトが製品部分を棒材3から切り離す。このような加工サイクルを何回か繰り返し、一本の棒材3から所定の個数の製品部分を切り出す。
【0022】
バーフィーダ1は、上記加工軸4上に置かれる棒材3を主軸移動型旋盤2へと送るためのフィードパイプ6と、フィードパイプ6及び棒材3を加工軸4上で案内するための樋状の溝部材7とを有する。
【0023】
フィードパイプ6は、その先端に棒材3の後端を把持するフィンガーチャック8を備える。フィンガーチャック8はフィードパイプ6に支持されつつ回転可能である。フィンガーチャック8の先端は、すり割り溝により形成される割り片を有し、割り片間に挿入される棒材3を把持する。フィードパイプ6は、その後端に取り付けられたスライダ9を介し図示しない無端ベルトに接続される。無端ベルトは加工軸4に平行に伸びており、図示しない制御モータにより駆動される。スライダ9は加工軸4に平行に伸びる図示しないガイドレールにより案内される。制御モータは、フィードパイプ6により棒材3を主軸移動型旋盤2の方に送り込み、棒材3の加工中は小さなトルクで棒材3を主軸移動型旋盤2側に常時付勢する。
【0024】
棒材3は主軸の回転と共に回転するので振れ回りして振動を発生しやすくなるが、この振動を防止するため、バーフィーダ1は、棒材振れ止め装置10とフィードパイプクランプ装置11とを具備する。
【0025】
棒材振れ止め装置10は、図1に示すように、棒材3がフィードパイプ6により主軸移動型旋盤2に送り込まれる箇所に設けられ、図2、図3、図5及び図6に示すように棒材3を回転可能に把持することができるよう構成される。
【0026】
棒材振れ止め装置10は、加工軸4上の棒材3を把持する四個のコロ状の転動ローラ12a,12b,12c,12dを有する。もちろん、転動ローラ12a,12b,12c,12dの個数は四個に限らずそれ以上又はそれ以下の個数であってもよい。転動ローラ12a,12b,12c,12dはゴム、合成樹脂等の比較的軟質な材料で作られる。これらの転動ローラ12a,12b,12c,12dは加工軸4を取り囲むように配置され、各転動ローラ12a,12b,12c,12dの支軸13a,13b,13c,13dは加工軸4に平行に配置される。各転動ローラ12a,12b,12c,12dは各支軸13a,13b,13c,13d上で回転自在である。各支軸13a,13b,13c,13dは加工軸4に垂直な方向に延びる四個の支持板14a,14b,14c,14dに夫々支持される。各支持板14a,14b,14c,14dは加工軸4に平行に伸びる保持軸15a,15b,15c,15dに回転可能に支持される。各支持板14a,14b,14c,14d同士はリンク16,17,18,19及びピン20により連結される。各保持軸15a,15b,15c,15dは加工軸4上に棒材3及フィードパイプ6の通る中心穴25を有する支持板21aに固定され、支持板21aは加工軸4上に横置きされる筒体21bの先端に固定される。筒体21bは支持アーム22a,22bを介しバーフィーダのフレーム23に固定される。また、支持板21aには流体圧シリンダであるエアシリンダ24が取り付けられ、そのピストンロッド24aが一つのリンク16に連結される。エアシリンダ24にはボルトからなるストッパ26が固定され、ピストンロッド24aとリンク16との連結部24bをストッパ軸26aが貫通する。
【0027】
これにより、図5に示すように、ピストンロッド24aが突出すると、連結部24bがストッパ26に当たることにより停止し、リンク16,17,18,19により相互に連結された全支持板14a,14b,14c,14dが夫々保持軸15a,15b,15c,15dを支点にして所定角度回動し、各支持板14a,14b,14c,14dに支持された転動ローラ12a,12b,12c,12dが支持板21a及び筒体21bの中心穴25を貫通する棒材3の回りに接触して棒材3を加工軸4上に保持する。棒材3が主軸の回転と共に加工軸4上で回転すると各転動ローラ12a,12b,12c,12dは連れ回りしつつ棒材3の振れ回りを防止する。転動ローラ12a,12b,12c,12dが棒材3を把持する力の大きさはストッパ26の位置を加減することにより調節可能である。また、図6に示すように、ピストンロッド24aが引っ込むと、リンク16,17,18,19により相互に連結された全支持板14a,14b,14c,14dが夫々保持軸15a,15b,15c,15dを支点にしてもとの位置へと回動し、各支持板14a,14b,14c,14dに支持された転動ローラ12a,12b,12c,12dが棒材3の回りから離れ棒材3を解放する。このため棒材3は加工軸4上を円滑に移動し得る。
【0028】
フィードパイプクランプ装置11は、図1に示すように、棒材振れ止め装置10の後方に設けられ、図2乃至図4に示すように上記フィードパイプ6を加工軸4の方向に移動可能に把持するよう構成される。
【0029】
フィードパイプクランプ装置11は、加工軸4上の棒材3を把持する二個の転がり部材であるガイドローラ27a,27bを有する。もちろん、ガイドローラの個数は二個に限られるものではなく、それ以上の個数であってもよい。ガイドローラ27a,27bはゴム、合成樹脂等の比較的軟質な材料で作られる。これらのガイドローラ27a,27bは加工軸4を挟むように水平に配置され、各ガイドローラ27a,27bのローラ軸28a,28bは加工軸4すなわちフィードパイプ6の移動方向に垂直な方向に配置される。各ガイドローラ27a,27bは各ローラ軸28a,28b上で回転自在である。各ガイドローラ27a,27bの周面には溝29が形成され、図4に示すように、この溝29内にフィードパイプ6の側壁が受容される。これにより、フィードパイプ6は加工軸4の方向に円滑に移動し得ることとなるが、加工軸4の回りには回動し難くなる。
【0030】
ガイドローラ27a,27bの各ローラ軸28a,28bは加工軸4に平行に伸びる二本のレバー30a,30bの先端に夫々支持される。各レバー30a,30bの後端は水平に配置された互いに噛み合う二つの歯車31a,31bの上面に固定される。歯車軸32a,32bは水平に配置される基台33上に垂直に軸支される。基台33はこのバーフィーダのフレーム23にブラケット34を介し支持される。基台33はブラケット34に対しボルト及びナット35と長孔を介して固定され、ブラケット34はフレーム23に対しボルト及びナット36と長孔を介して固定され、ボルト及びナット35,36を緩めることにより位置調整可能であり、これによりガイドローラ27a,27bと加工軸4との位置関係が調整される。また、一方の歯車軸32bは基台33下に突出し、この歯車軸32bの下端にアーム37の一端が連結され、アーム37の他端に流体圧シリンダであるエアシリンダ38のピストンロッド38aが連結される。エアシリンダ38は上記基台33に取り付けられる。また、一方のレバー30aに当接可能にボルトよりなるストッパ39が上記基台33上に取り付けられる。これにより、転がり部材であるガイドローラ27a,27bはフィードパイプ6の側壁に対して接離動作可能となり、図2に示すように、ピストンロッド38aが引っ込むと、歯車31a,31b及びレバー30a,30bが一方向に回転し、一方のレバー30aがストッパ39に当たって停止し、ガイドローラ27a,27bが加工軸4上のフィードパイプ6を挟持する。逆にピストンロッド38aが突出すると、歯車31a,31b及びレバー30a,30bが逆方向に回転し、ガイドローラ27a,27bがフィードパイプ6の回りから離れフィードパイプ6を解放する。ガイドローラ27a,27bからの拘束を解かれるとフィードパイプ6は溝部材7内をより速やかに後退する。
【0031】
次に、上記構成のバーフィーダの作用について説明する。
【0032】
図1(A)に示すように、フィードパイプ6はそのフィンガーチャック8で棒材3の後端を把持し、棒材3を小さな力で主軸移動型旋盤2の方に押し、主軸移動型旋盤3の主軸台5は棒材3の先端部を把持して加工軸4の方向に所定のストロークで往復運動を行いつつ棒材3の先端部に対し加工を行う。その際、棒材振れ止め装置10の各転動ローラ12a,12b,12c,12dは、図5に示すように加工軸4側へと移動し棒材3の回りを把持する。棒材3は主軸と共に回転し、転動ローラ12a,12b,12c,12dは棒材3の表面に接触した状態で棒材3に連れ回りしつつ棒材3の振れ回りを防止する。また、棒材3は主軸台5の往復動と共に往復動するが、その際棒材3は転動ローラ12a,12b,12c,12dに対して滑る。この図1(A)の状態ではフィードパイプ6は溝部材7の後方に位置しており、フィードパイプクランプ装置11まで到達していないので、フィードパイプクランプ装置11のガイドローラ27a,27bは開いた状態にある。
【0033】
棒材3の加工が進み、図1(B)に示すように、フィードパイプ6が溝部材7の中を前進してフィードパイプクランプ装置11まで到達すると、フィードパイプクランプ装置11のエアシリンダ38が作動しガイドローラ27a,27bが閉じてフィードパイプ6を挟持する。この図1(B)の状態では、棒材振れ止め装置10の各転動ローラ12a,12b,12c,12dが棒材3を把持し、同時にフィードパイプクランプ装置11のガイドローラ27a,27bがフィードパイプ6を把持する。棒材3は転動ローラ12a,12b,12c,12dに支えられつつ円滑に回転し、フィードパイプ6はガイドローラ27a,27bに案内されつつ主軸台5の移動と共に円滑に移動する。
【0034】
さらに棒材3の加工が進み、図1(C)に示すように、フィードパイプ6の前端のフィンガーチャック8が棒材振れ止め装置10の転動ローラ12a,12b,12c,12dに接近すると、転動ローラ12a,12b,12c,12dはフィンガーチャック8に接触しないようにエアシリンダ24の作動により開き、棒材3から離反する。このため、棒材3が振れ回りしようとするが、棒材3を支持するフィードパイプ6をガイドローラ27a,27bが把持するので、棒材3の振れ回りが阻止される。このフィードパイプ6によるガイドローラ27a,27bの把持は、図1(D)の状態を経て図1(E)に示すごとく棒材3が製品化し得ないほどに短くなり残材3aとなるまで維持される。
【0035】
棒材3が残材3aとなり、旋盤2が加工を停止しチャックを開いて残材3aを解放すると、ガイドローラ27a,27bを開かせて残材3aを解放するようにすることもできるが、図1(E)に示すように、望ましくはフィードパイプクランプ装置11はフィードパイプ6が残材3aを主軸から抜き取る時までガイドローラ27a,27bでフィードパイプ6を挟み続けるようにする。これにより、フィードパイプ6は円滑に後退し、残材3aは主軸内に接触することなく主軸から抜き取られる。従って、残材3aはフィードパイプ6のフィンガーチャック8から脱落することなく所定の残材排出位置まで搬送される。
【0036】
残材3aを保持したフィードパイプ6が、図1(F)に示すように溝部材7内に入り込むと、フィードパイプクランプ装置11はガイドローラ27a,27bを開く。
【0037】
その後、残材3aは残材排出位置において図示しない残材除去装置によりフィンガーチャック8から除去される。そして、新しい棒材3が補給され、上記加工が繰り返される。
【0038】
【発明の効果】
請求項1に係る本発明によれば、主軸移動型旋盤用バーフィーダは、棒材がフィードパイプにより主軸移動型旋盤に送り込まれる箇所に設けられた棒材を回転可能に把持する棒材振れ止め装置と、この棒材振れ止め装置の後方に設けられた上記フィードパイプを把持するフィードパイプクランプ装置とを具備することから、棒材又はフィードパイプを少なくとも棒材振れ止め装置とフィードパイプクランプ装置のいずれか一方が把持する。従って、棒材の加工中において棒材及びフィードパイプの振動を適正に防止することができる。
また、上記フィードパイプクランプ装置が、フィードパイプを挟み込む一対又はそれ以上の個数の転がり部材を備え、主軸の移動に伴って移動するフィードパイプを転がり部材が転動しつつ案内するので、フィードパイプの振れ回りが防止される。
【0040】
請求項2に係る発明によれば、上記転がり部材がガイドローラであり、各ガイドローラがフィードパイプの移動方向に垂直な回転軸に支持され、各ガイドローラの周面にフィードパイプの側壁を受容する溝が形成された請求項1に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダであり、ガイドローラはフィードパイプの周方向への回動を阻止しつつフィードパイプの移動を案内することができる。従って、フィードパイプの振れ回りがより適正に防止される。
【0041】
請求項3に係る発明によれば、上記転がり部材がフィードパイプの側壁に対して接離動作可能に設けられた請求項1又は請求項2に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダであり、転がり部材を必要に応じてフィードパイプの側壁から引き離すことができる。従って、フィードパイプが新材を受け取るために後退する場合にフィードパイプの移動を阻害しないようにすることができる。
【0042】
請求項4に係る発明によれば、上記フィードパイプクランプ装置が、フィードパイプが残材を主軸から抜き取る時までフィードパイプを挟むように動作する請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダであり、フィードパイプが残材を主軸から抜き取る場合においてフィードパイプが円滑に後退するので、残材を主軸内に接触させることなく主軸から抜き取ることができる。従って、残材はフィードパイプから脱落することなく所定の残材排出位置まで搬送される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るの構成及び作用を示す概略平面図である。
【図2】バーフィーダの棒材振れ止め装置及びフィードパイプクランプ装置を示す平面図である。
【図3】バーフィーダの棒材振れ止め装置及びフィードパイプクランプ装置を示す立面図である。
【図4】図3中IV方向矢視図である。
【図5】棒材振れ止め装置の棒材把持状態における正面図である。
【図6】棒材振れ止め装置の棒材解放状態における正面図である。
【符号の説明】
1…バーフィーダ
2…主軸移動型旋盤
3…棒材
3a…残材
6…フィードパイプ
10…棒材振れ止め装置
11…フィードパイプクランプ装置
27a,27b…ガイドローラ
28a,28b…回転軸
29…溝
Claims (4)
- 棒材がフィードパイプにより加工軸に沿って往復動可能な主軸台を有する主軸移動型旋盤に送り込まれる箇所に設けられた棒材を回転可能に把持する棒材振れ止め装置と、この棒材振れ止め装置の後方に設けられた上記フィードパイプを前記加工軸の方向に移動可能に把持するフィードパイプクランプ装置とを具備し、
上記フィードパイプクランプ装置は、フィードパイプを挟み込む一対又はそれ以上の個数の転がり部材を備え、
前記転がり部材は前記加工軸の方向の移動するフィードパイプを案内するように回転可能であり、
前記棒材がフィードパイプクランプ装置を通過する間、フィードパイプクランプ装置の転がり部材は開いた状態にあり、転がり部材は回転する棒材から離間する
ことを特徴とする主軸移動型旋盤用バーフィーダ。 - 上記転がり部材がガイドローラであり、各ガイドローラがフィードパイプの移動方向に垂直な回転軸に支持され、各ガイドローラの周面にはフィードパイプの側壁を受容する溝が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ。
- 上記転がり部材がフィードパイプの側壁に対して接離動作可能に設けられたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ。
- 上記フィードパイプクランプ装置はフィードパイプが残材を主軸から抜き取る時までフィードパイプを挟むように動作することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の主軸移動型旋盤用バーフィーダ。
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