JP4984258B2 - 棒材加工システム - Google Patents

Description

本件発明は、主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って棒材加工機に給送する棒材供給機とを有する加工システムに関し、より詳細には、棒材加工機による棒材の加工中、棒材加工機の主軸台と棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムに関する。

棒材を棒材供給機によって棒材加工機に給送する際、棒材供給機の棒材送り部材の先端に設けられたフィンガーチャックによって棒材の後端部を把持し、棒材送り部材をモータによって棒材加工機に向けて前進させる。棒材加工機が主軸移動型である場合には、主軸台が前後に動いて棒材を加工する間、棒材の前端部はコレットチャックによって把持され、棒材の後端部は主軸台が前方に移動するときにフィンガーチャックから抜けないように、棒材送り部材をモータによって常に前方に移動する方向に駆動して、棒材に対して押し付けられた状態とされる。また、主軸台が後方に移動するときは、棒材送り部材の前方への押し付け力に抗して移動するので、特に、細い棒材では棒材が撓む場合があり、この状態で棒材を加工すると、正確な製品加工を行なうことができないので、棒材加工中は、棒材送り部材を主軸台の動きと同期させて動かすように構成された棒材加工システムがある。

更に、このような棒材加工システムにおいては、１つの製品加工が終了して製品を突っ切る毎に同期を解除し、次の製品加工のため主軸台を後退させて、コレットチャックで棒材の先端部を把持し直す。このとき、棒材が細い場合には棒材がフィードパイプによって後方から棒材を圧縮する方向に力を加えるので（棒材の後端部はフィンガーチャックの中に完全に挿入されている）、棒材が撓んだ状態でコレットチャックによって把持される場合がある。この状態で主軸台と棒材送り部材とを同期させても、主軸によって棒材が撓んだ状態で回転されるので、正確に製品加工することができない。したがって、コレットチャックで棒材の先端部を把持し直した直後に、各製品加工前の段階で、棒材の撓みを除去してから、棒材加工を行う試みがなされている。

例えば、特開平５−１６００２号公報に記載された発明は、フィードパイプと加工機との間で軸方向に圧縮力を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棒材を加工するようにした棒材供給機に関し、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、フィンガーが棒材から離脱しないようフィードパイプを微小量後退せしめることにより、棒材の軸方向の圧縮による棒材の撓みを除去し、しかる後にフィンガーと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構成している。

また、特開平１１−２５４２０２号公報に記載された発明においては、加工サイクル中切削工程に際し、主軸台が棒材を拘束した直後に、フィードパイプを主軸台の移動する方向に沿って移動させる制御モータの軸を一時的に無拘束状態にして棒材の撓みを除去してから、棒材加工を行なうことが記載されている。

上記の試みはいずれも、棒材がフィードパイプによって押されることが原因となって撓んだ棒材を、各製品加工前に、フィードパイプを前方に駆動するモータを逆転させたり、モータの軸を一時的に無拘束状態にして、棒材に対する押し付け力を解放し、棒材を真っ直ぐな状態に戻してから、主軸台と棒材送り部材とを同期させ、各製品加工を開始するものである。

特開平５−１６００２号公報 特開平１１−２５４２０２号公報

上記のような、フィードパイプによって押すことが起因した棒材の撓みは、フィードパイプを少しだけ戻して棒材に対する押圧力を除荷することによって、その分の撓みを解消することができる。しかし、棒材が細い場合には、更に、別の課題として、棒材の自重による撓みの問題がある。すなわち、棒材が細い場合には、加工前の静止状態において、ガイドレール内で撓んでいる場合があり、この状態で、前端部がコレットチャックによって把持され、後端部が棒材保持部によって保持される場合がある。この棒材の撓みは、例えば、棒材の加工中、主軸によって回転されることによって、また、棒材の加工中に棒材を支持する棒材振止装置やガイドレール内への油の供給によって、棒材加工中に棒材を下方から給送軸線Ｏ−Ｏ上に支持されて、棒材が真っ直ぐな状態に戻ろうとしても、フィードパイプが主軸台と同期されており、また、棒材の後端部はフィンガーチャックの中に完全に挿入されているから、棒材は真っ直ぐな状態に延びることができず、結局、撓んだ状態で棒材加工されることになる。

また、棒材加工の分野では、製品の高速加工が望まれており、加工処理時間をできるだけ短縮する必要があるから、できるだけ製品加工以外の動作時間を短くすることが望ましい。例えば、モータは一旦停止させると再起動させるのに、また、正逆転の切り替えを行なうのに時間を要し、製品加工時間の短縮化を図る上で望ましくない。
そこで、本発明の目的は、棒材の高精度加工を可能とし、且つ、製品加工時間の短縮化も実現することができる棒材加工システムを提供することにある。

本発明の上記目的は、主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って棒材加工機に給送する棒材供給機とを有し、棒材加工機による棒材の加工中、棒材加工機の主軸台と棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムであって、棒材送り部材は、その前端部に、棒材の後端部を挿入するための受入れ部を有する棒材保持部を有し、更に、新たな棒材をその後端部が受入れ部の中に完全に挿入された状態で、棒材送り部材を前進させて、新たな棒材を受入れる待機位置にある主軸の中に給送し、棒材の先端部を棒材加工機のコレットチャックによって把持し、同期手段によって、主軸台と棒材送り部材を同期させながら、棒材加工機によってショートカットを行なうショートカット位置まで棒材の先端部を前進させ、且つ、先端部がショートカット位置に到達する前のいずれかの位置において、棒材の後端部を受入れ部から抜く方向に移動させるため、主軸台と棒材送り部材との同期運動を解除し、主軸台だけを所定距離、前進させるように制御する制御部を有し、所定距離は、棒材の後端部が受入れ部の中に完全に挿入された状態において、受入れ部の中に受入れられた棒材の後端部の長さより短い、ことを特徴とする棒材加工システムによって達成することができる。

本発明に係る棒材加工システムは、以下のように作動する。
棒材供給機の棒材送り部材の前方に新たな棒材が補給されたら、棒材の後端部が、棒材送り部材の前端部に設けられた棒材保持部の受入れ部の中に完全に挿入される。新たな棒材の後端部が受入れ部の中に完全に挿入された状態で、棒材送り部材を前進させ、棒材を待機位置にある主軸の中に挿入する。棒材加工機のコレットチャックを閉じて棒材の先端部を把持する。同期手段によって、主軸台と棒材送り部材を同期させながら、最終的には、棒材の先端部をショートカットするショートカット位置まで、棒材の先端部を前進させる。また、先端部がショートカット位置に到達する前の任意の位置において、この間だけ主軸台と棒材送り部材との同期運動を解除し、主軸台だけを所定距離前進させ、棒材の後端部を受入れ部から抜く方向に移動させる。これによって、棒材の後端部の端面と、それと対向する受入れ部の内面とを離間させる。尚、所定距離は、棒材の後端部が受入れ部の中に完全に挿入された状態において、受入れ部の中に受入れられた棒材の後端部の長さより短いので、棒材の後端部は受入れ部から抜けることはない。棒材の後端部の端面と、それと対向する受入れ部の内面との間が離間した状態で、主軸台と棒材送り部材とを同期させて棒材加工を行なう。

本発明によれば、製品加工の開始前に、棒材の後端部を棒材送り部材の受入れ部から抜く方向に移動させ、棒材の後端部の端面と、それと対向する受入れ部の内面とを離間させるので、棒材送り部材によって棒材に付勢力が与えられることがなく、撓むのを防止することができる。更に、棒材が自重で撓んだ状態でコレットチャックと棒材保持部とによって棒材が保持された状態で、製品加工が開始されても、棒材加工中は、棒材の回転や棒材支持装置によって棒材が給送軸線Ｏ−Ｏに沿って真っ直ぐに延びる場合、棒材の後端面と受入れ部の対抗面との間に隙間が存在するので、棒材が真っ直ぐな状態に戻ることができる。したがって、棒材を真っ直ぐの状態で正確に加工することができる。しかも、棒材加工開始前に、棒材の後端面と棒材保持部内の対向面とを離間させるので、棒材の撓み除去動作を各製品加工前に行なう必要なくして複数の製品の加工を行なうことができるので、全体として棒材加工時間を短縮することができる。

また、本発明の実施形態においては、制御部は、棒材加工機によるショートカット加工位置に対して所定距離だけ手前の同期解除位置に棒材の先端部が到達するまで、同期手段によって、主軸台と棒材送り部材を同期させながら前進させ、同期解除位置において、主軸台と棒材送り部材との同期運動を解除し、棒材送り部材を同期解除位置に停止させたまま主軸台を前進させて、棒材をショートカット位置まで移動させる。本発明の実施形態によれば、棒材加工機の動作の制御を従来と同じにすることができ、また、その動作中に、棒材供給機の棒材送り部材の前進を停止させることによって、棒材の後端面と棒材保持部内の対向面との間に隙間を空けるので、従来の棒材加工システムの工程に要する時間と比べて、追加の時間を要さずに、本件発明の目的を達成することができる。

更に、本発明の実施形態においては、棒材送り部材を前後に駆動するためのサーボモータを有し、同期手段は、主軸台の運動に対応する信号を制御部に出力する信号出力手段を有し、制御部は、信号出力手段から出力される信号に基づき、サーボモータに同期信号を出力して、主軸台と棒材送り部材との運動を同期させ、その間の同期運動の解除は、サーボモータの溜りパルスをクリアすることによって行なう。この本発明の実施形態によれば、サーボモータを常に起動させた状態に維持し、溜りパルスをクリアすることによって同期運動を解除するので、引き続き同期させる際にサーボモータが素早く応答して、主軸台の動きに即座に追従するから、加工時間を短縮することができる。

更に、本発明の実施形態においては、制御部は、引き続き、主軸台と棒材送り部材とを同期させながら、棒材加工機によって棒材の加工を行い、棒材の各製品加工終了後、溜りパルスをクリアして同期運動を解除し、次の製品加工のため、主軸台によって棒材を前進させるため主軸台だけを後退させて棒材をコレットチャックで把持し、主軸台と棒材送り部材とを同期させて加工位置まで前進させて加工を行なう。したがって、引き続き同期させる際に、棒材送り部材が、素早く応答して主軸台の動きに即座に追従するから、加工時間を短縮することができる。

更なる、本発明の実施形態においては、同期手段は、主軸台と一体で移動する位置スケールを有し、信号出力手段は、位置スケールの動きに対応する位置信号を制御部に出力し、制御部は、この位置信号に基づいて、棒材送り部材が主軸台と一体に動くようにサーボモータを制御する。本発明の実施形態によれば、高速で移動する主軸台の動きを直接検知し、それに基づいてサーボモータを制御するので、棒材送り部材の高い追従性を得ることができる。また、例えば、主軸台と棒材送り部材とをクラッチで物理的に連結・解除して同期させる場合においては、例えば、ボールネジのような主軸台の駆動源で棒材送り部材も移動させるので、ボールネジへの負担が大きくなるが、本実施形態においては、棒材送り部材をサーボモータによって駆動するので、主軸台の駆動源へ負担をかけることがない。

更に、本発明の実施形態によれば、制御部は、複数の製品加工を終了した後、次の製品加工のため、主軸台と棒材送り部材との同期運動を解除し、主軸台を後退させて棒材の先端部をコレットチャックによって把持した後、主軸台と棒材送り部材とを同期させて棒材加工位置まで前進し、且つ、棒材加工位置に到達するまでの任意の位置で、主軸台と棒材送り部材との同期を解除し、主軸台だけを第２の所定距離、前進させるように制御する。本実施形態によれば、全棒材加工工程中、上記隙間が常に確実に存在するようにすることができる。

更に、上記本件発明の目的は、主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って棒材加工機に給送する棒材供給機とを有し、棒材加工機による棒材の加工中、棒材加工機の主軸台と棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムであって、棒材送り部材は、その前端部に、棒材の後端部を挿入するための受入れ部を有する棒材保持部を有し、この棒材保持部の内径は、加工すべき棒材の後端部の外径と等しいか又は若干小さく、更に、棒材送り部材の受入れ部の中に、加工前の新たな棒材の後端部を挿入する間、棒材を保持するための棒材クランプ装置と、新たな棒材を棒材クランプ装置によって保持し、棒材送り部材を棒材の後端部に向けて前方に移動させて棒材の後端部を受入れ部の中に挿入し、棒材の後端部が受入れ部の中に完全に挿入される位置に対して第３の所定距離だけ後方の位置まで到達した位置で、棒材クランプ装置を解除し、棒材を棒材送り部材によって棒材加工機まで給送し、主軸台と棒材送り部材とを同期させて棒材加工を行なうように制御する制御部とを有する、ことを特徴とする棒材加工システムによっても達成することができる。

この別の観点の本発明によれば、受入れ部の中に、棒材の後端部の端面の後方に隙間が存在するので、棒材送り部材によって棒材に付勢力が与えられることがなく、撓むのを防止することができる。更に、棒材が自重で撓んだ状態でコレットチャックと棒材保持部とによって棒材が保持された状態で、製品加工が開始されても、棒材加工中は、棒材の回転や棒材支持装置によって棒材が給送軸線Ｏ−Ｏに沿って真っ直ぐに延びるとき、棒材の後端面と受入れ部の対抗面との間に隙間が存在するので、棒材が真っ直ぐな状態に戻ることができる。したがって、棒材を真っ直ぐの状態で正確に加工することができる。しかも、棒材加工開始前に、棒材の後端面と棒材保持部内の対向面とを離間させるので、棒材の撓み除去動作を各製品加工前に行なう必要なくして複数の製品の加工を行なうことができるので、全体として棒材加工時間を短縮することができる。

本発明によれば、棒材の高精度加工を可能とし、且つ、製品加工時間の短縮化も実現することができる棒材加工システムを提供することができる。

以下、添付の図面を参照しつつ、本件発明の最良の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態にかかる棒材加工システムの側面図であり、また、図２（ａ）は、同システムの平面図である。更に、図２（ｂ）は、棒材と、その後端を保持する棒材送り部材の棒材保持部との位置関係を示す工程図である。
図１に示すように、棒材加工システム１は、主軸移動型の棒材加工機２と、この棒材加工機２に棒材Ｗを給送するための棒材供給機４とを有する。棒材加工機２は、棒材Ｗの給送軸線Ｏ−Ｏに沿って前後に移動する主軸台６と、主軸台６の中に給送軸線Ｏ−Ｏに沿って延びる主軸８と、主軸８の先端近傍に位置する、棒材Ｗを把持するためのコレットチャック１０と、主軸台６の前方に給送軸線Ｏ−Ｏ上に配置されたガイドブッシュ１２と、棒材Ｗを突っ切るためのバイト１４とを有する。

一方、棒材供給機４は、給送軸線Ｏ−Ｏに沿って延びる、蓋部（図示せず）を有するガイドレール１６と、このガイドレール１６に沿って棒材Ｗを棒材加工機２に給送するための棒材送り部材１８と、棒材送り部材を前後に移動させるための棒材送り部材駆動手段２０と、主軸台６と棒材送り部材１８とを同期させるための同期手段２２と、棒材供給機４及び棒材加工機２の動作を制御するための制御部２４と、ガイドレール１６に新たな棒材Ｗを補給する棒材補給手段（図示せず）と、製品加工終了後に残された残材を廃棄するための残材ボックス部２６と、棒材加工中、棒材を真っ直ぐに支持するため、ガイドレール１６に油を注入して棒材を油で給送軸線Ｏ−Ｏ上に支持するための油注入装置（図示せず）と、棒材の後端部を、下記の棒材送り部材１８の受入れ部１８ｄの中に挿入する間、棒材が動かないように押さえるための棒材クランプ装置（図示せず）とを有する。

棒材送り部材１８は、押し部材本体１８ａと、その先端に設けられた棒材保持部１８ｂとを有する。棒材保持部１８ｂには、棒材Ｗの後端部を挿入することができる円筒状の受入れ部１８ｄが形成されている。円筒状の受入れ部１８ｄの内径は、給送すべき棒材Ｗの後端部の外形よりも僅かに小さい寸法とされ、棒材をしっかりと把持するようにされている。

また、受入れ部１８ｄの軸線方向の深さＺは、例えば、加工前の棒材の前端をコレットチャックで、また、後端を棒材押し部材１８によって支持したとき、棒材の自重によって撓んだ状態の棒材Ｗの給送軸線上の長さＬ₁を、真っ直ぐな状態の棒材Ｗの長さＬ₂から引いた寸法ΔＬよりも大きい寸法とする。例えば、寸法ΔＬは、５ｍｍであり、Ｚは、例えば、２０ｍｍである。棒材送り部材１８は、後述する無端チェーンと連結するための羽根１８ｃを有する。

棒材送り部材駆動手段２０は、ガイドレールの前端近傍及び後端近傍に設けられたプーリ２０aと、このプーリ２０aに巻き掛けられた無端チェーン２０ｂと、この無端チェーン２０ｂを走行させるための駆動手段であるサーボモータ２０ｃとを有する。棒材送り部材１８の羽根１８ｃが無端チェーン２０ｂに連結されている。

同期手段２２は、主軸台６へ連結するための連結板２２aと、前端が連結板２２aを介して主軸台６に連結され、ガイドレール１６に対して並行に真っ直ぐに延びる連結棒２２ｂと、連結棒から後方に更に真っ直ぐに延び、前端が連結棒に連結されて連結棒と一体で動く、位置検知手段としての磁気スケール２２ｃと、磁気スケール２２ｃの動き検出し、それに対応する信号を制御部２４に向けて出力する検出器２２ｄとを有する。

図３は、本実施形態にかかる棒材加工システムの電気同期システムのタイムチャートである。
図１及び図２、更に、図３を参照しつつ、棒材加工システム１の動作について説明する。

棒材加工システム１は、制御部２４から、棒材加工機２及び棒材供給機４の各部に信号を出力し、また、同期手段２２から信号を受け取り、これらの信号に基づいて各部を制御する。

まず、主軸台６は、後退位置Ｐ１と前進位置Ｐ３との間の待機位置Ｐ２にある。また、棒材送り部材１８は、ガイドレール１６の後部に退避している。棒材加工システム１を起動すると、サーボモータ２０ｃの電源がＯＮ（図３において、モータ電源ＯＮ）とされる。制御部２４は、棒材供給機４の棒材補給手段によって、新たな棒材Ｗをガイドレール１６内に投入する。棒材Ｗの先端部を棒材供給機４に設けられた棒材クランプ装置（図示せず）によって棒材Ｗが動かないように把持し、サーボモータ２０ｃを駆動して、棒材送り部材１８を前方に移動させ、棒材Ｗの後端部を棒材送り部材１８の前端部にある棒材保持部１８ｂの受入れ部１８ｄの中に完全に挿入する（例えば、図２（ｂ）（Ａ）に示す状態）。引き続き、棒材クランプ装置を解放し、棒材送り部材１８を更に前方に移動させ、棒材Ｗの先端部を主軸８の中に挿入する。棒材Ｗを、先端部が、ガイドブッシュ１２の直ぐ手前まで前方に給送する。

次に、コレットチャック１０を閉じ、棒材Ｗの先端部を把持する。また、同期手段２２によって、主軸台６と棒材送り部材１８との動きを同期させる（図３において同期信号ＯＮ）。具体的には、主軸台６の動きを主軸台６と一体で動く磁気スケールの動きに対応する位置信号を、検出器２２ｄが制御部２４に出力し、制御部２４は棒材送り部材１８が主軸台６と同距離移動するようにサーボモータ２０ｃを制御して、主軸台６と棒材送り部材１８の動きを同期させる。この同期された状態で、主軸台６と棒材送り部材１８との間の距離を一定に保ちながら前方に移動し（図２（ｂ）のｐ１参照）、棒材Ｗの先端部をガイドブッシュの中に挿入する。

最終的には、ショートカットすべき棒材の部分（先端部Ｙｍｍの部分）が、突っ切りバイト１４の前方に突出する位置、すなわち、ショートカット位置ｐ２まで、棒材を前方に移動させるが、ショートカット位置ｐ２に到達する前に、制御部２４は、以下の制御を行なう。すなわち、棒材Ｗの先端がショートカット位置ｐ２に対して、所定距離Ｘだけ手前の位置ｐ１に到達したとき、制御部２４は、サーボモータ２０ｃの溜りパルスを除去し（図３において、同期信号はＯＮ、モータ電源ＯＮのままで、溜りバルス除去信号ＯＮ）、棒材送り部材１８と主軸台６の動きとの同期を解除し、棒材送り部材１８はその位置に停止させる一方で、主軸台６だけを前方に移動させ、棒材Ｗの先端部をショートカット位置ｐ２まで移動させ（図２（ｂ）（Ｂ）、主軸台６を停止させる。この間、棒材送り部材１８は停止しているので、棒材Ｗの後端部は、受入れ部１８ｄから抜く方向に移動し、棒材Ｗの後端面とこれと対向する受入れ部の面との間が隙間Ｘだけ離間する。この距離Ｘは棒材が真っ直ぐになることができるようΔＬ以上で、例えば、１０ｍｍである。引き続き、棒材Ｗの先端をショートカット位置ｐ２において、棒材の先端からＹｍｍ（例えば、５ｍｍ）の部分を、突っ切りバイト１４によって突っ切る。

次に、コレットチャック１０を開き、主軸台６を製品加工長だけ後退させる。引き続き、コレットチャック１０を閉じて棒材Ｗの先端部を把持し、また、同期手段２２によって、主軸台６と棒材送り部材１８との動きを同期させ（図３において、同期信号ＯＮ，モータ電源ＯＮ、溜りパルス除去ＯＦＦ）、主軸台６が前後移動することによって、棒材Ｗの加工を行なう。製品加工中には、油供給手段（図示せず）によって、ガイドレール１６の中に油を供給し、棒材の回転に伴って棒材が油をつれ回り、油の層によって棒材が真っ直ぐな状態にされる。これによって、静止状態では自重で撓んでいる棒材が真っ直ぐな状態とされ、棒材の後端部が受入れ部１８ｄの中にΔＬだけ延びる（図２（ｂ）（Ｃ）参照。）。１つの製品加工が終了したら、突っ切りバイトによって製品を突っ切る。

更に、次の製品加工を行なうため、コレットチャック１０を開き、主軸台６を製品加工長だけ後退させる。引き続き、コレットチャック１０を閉じ、また、同期手段２２によって、主軸台６と棒材送り部材１８との動きを同期させる。各製品加工開始前においては、上記のように、棒材は静止状態において自重で撓んだ状態で、コレットチャック１０と棒材保持部１８ｂによって保持されるが、棒材加工が開始されると、棒材は油供給手段によって供給される油によって支持されて真っ直ぐに延びる。棒材Ｗが真っ直ぐになった状態で、主軸台６が前後移動することによって、棒材Ｗの加工を行なう。１つの製品加工が終了したら、突っ切りバイトによって製品を突っ切る。

引き続き、上記の製品加工工程を繰り返し、棒材Ｗが、これ以上製品を加工することができない長さになるまで、複数の製品を加工する。
残った棒材（残材）は、主軸台６と棒材送り部材１８との同期を解除し、棒材送り部材１８を残材処理を行なう位置まで後退させて残材ボックス部２４の中に廃棄する。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、主軸台６を前方に移動させ、棒材の後端部を棒材保持部１８ｂから抜く方向に移動させる工程は、棒材加工開始前のいずれのタイミングによって行なってもよい。
上記所定距離Ｘは、加工前の棒材の前端をコレットチャックで、また、後端を棒材押し部材１８によって支持したとき、棒材の自重によって撓んだ状態の棒材Ｗの、給送軸線Ｏ−Ｏ上の長さＬ₁を、真っ直ぐな状態の棒材Ｗの長さＬ₂から引いた寸法ΔＬと少なくとも等しいか、ΔＬの数倍とするのが好ましい。また、受入れ部１８ｄの深さは、棒材を前方に移動したときに棒材の後端部が抜けることのないように、上記所定距離Ｘよりも十分に長くすることが望ましい。

また、更に、何らかの理由で、十分な隙間がなくなったことを検知するため、例えば、棒材供給機４に、棒材Ｗの振れを検知する棒材振れ検知手段を設け、棒材Ｗに撓みが生じて棒材Ｗに振れが生じたことを検知したとき、上記のいずれかの方法で、再度、隙間Ｘをあけるようにしてもよい。

更に、上記実施形態においては、棒材保持部１８ｂの受入れ部１８ｄの内径は棒材Ｗの外形よりも若干小さくされており、棒材を把持するようになっているが、棒材保持部１８ｂの内径を、棒材Ｗの後端部の外径よりも大きくしてもよい。この場合、棒材送り部材の受入れ部の中において、棒材の後端部の後方に隙間を作るため、主軸台の前方移動によって棒材を抜く方向に移動させる場合、棒材の後端部が棒材保持部内で容易に移動することができる一方で、棒材保持部によって棒材の後端部の横振れを防止することができる。

更に、上記実施の形態においては、主軸台の前方移動によって、棒材の後端部を受入れ部の中から抜く方向に移動させて、受入れ部内に隙間を作るようにしている。しかし、他のやり方として、主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って棒材加工機に給送する棒材供給機とを有し、棒材加工機による棒材の加工中、棒材加工機の主軸台と棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムであって、棒材送り部材は、その前端部に、棒材の後端部を挿入するための受入れ部を有する棒材保持部を有し、この棒材保持部の内径は、加工すべき棒材の後端部の外径と等しいか又は若干小さく、更に、棒材送り部材の受入れ部の中に、加工前の新たな棒材の後端部を挿入する間、棒材を保持するための棒材クランプ装置と、新たな棒材を棒材クランプ装置によって保持し、棒材送り部材を棒材の後端部に向けて前方に移動させて棒材の後端部を受入れ部の中に挿入し、棒材の後端部が受入れ部の中に完全に挿入される位置に対して第３の所定距離だけ後方の位置まで到達した位置で、棒材クランプ装置を解除し、棒材を棒材送り部材によって棒材加工機まで給送し、主軸台と棒材送り部材とを同期させて棒材加工を行なうように制御する制御部とを有するように構成してもよい。この所定距離は、例えば、コレットチャックと棒材保持部とで把持された静止状態の棒材（新材）の給送軸線Ｏ−Ｏ上の長さＬ₁を、棒材（新材）が真っ直ぐの状態の長さＬ₂から引いた長さΔＬと少なくとも等しいか、それ以上の距離とするのが望ましいが、ΔＬ以下であってもよい。

更に、上記実施形態においては、棒材支持装置は、ガイドレール１６の中に油を供給する油供給手段であるが、棒材を給送軸線Ｏ−Ｏ上に支持するいかなる装置であってもよく、例えば、棒材振止装置であってもよい。
更に、上記実施形態においては、制御部２４は棒材供給機４に設けられているが、制御部は棒材加工機２に設けられていてもよい。

本実施形態にかかる棒材加工システムの側面図である。 （a）は、同システムの平面図であり、（ｂ）は、棒材と、その後端を保持する棒材送り部材の棒材保持部との位置関係を示す工程図である。 本実施形態にかかる棒材加工システムの電気同期システムのタイムチャートである。

符号の説明

１ 棒材加工システム
２ 棒材加工機
４ 棒材供給機
８ 主軸
１０ コレットチャック
１８ 棒材送り部材
１８ｂ 棒材保持部
１８ｄ 受入れ部
２０ 棒材送り部材駆動手段
２０ａ プーリ
２０ｂ 無端チェーン
２０ｃ サーボモータ
２２ 同期手段
２２ｂ 連結棒
２２ｃ 磁気スケール
２２ｄ 検出器
２４ 制御部
Ｘ 隙間
Ｏ−Ｏ 給送軸線

Claims (7)

1. 主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って前記棒材加工機に給送する棒材供給機とを有し、棒材加工機による棒材の加工中、前記棒材加工機の主軸台と前記棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムであって、
   前記棒材送り部材は、その前端部に、棒材の後端部を挿入するための受入れ部を有する棒材保持部を有し、
   更に、新たな棒材をその後端部が前記受入れ部の中に完全に挿入された状態で、前記棒材送り部材を前進させて、新たな棒材を受入れる待機位置にある主軸の中に給送し、棒材の先端部を前記棒材加工機のコレットチャックによって把持し、前記同期手段によって、前記主軸台と前記棒材送り部材を同期させながら、前記棒材加工機によって、棒材の先端部を突っ切るショートカット位置まで棒材の先端部を前進させ、且つ、前記先端部が前記ショートカット位置に到達する前のいずれかの位置において、前記主軸台と前記棒材送り部材との同期運動を解除し、前記主軸台だけを所定距離、前進させて前記棒材の後端部を前記受入れ部から抜く方向に移動させ、前記受入れ部の中において、棒材の後端面の後方に隙間が存在する状態で、前記主軸台と前記棒材送り部材とを同期させて棒材加工を行なうように制御する制御部を有し、
   前記所定距離は、棒材の後端部が前記受入れ部の中に完全に挿入された状態において、前記受入れ部の中に受入れられた棒材の後端部の長さより短い、ことを特徴とする棒材加工システム。
2. 前記制御部は、前記棒材加工機によるショートカット加工位置に対して前記第１の所定距離だけ手前の同期解除位置に、棒材の先端部が到達するまで、前記同期手段によって、前記主軸台と前記棒材送り部材を同期させながら前進させ、前記同期解除位置において、前記主軸台と前記棒材送り部材との同期運動を解除し、前記棒材送り部材を前記同期解除位置に停止させたまま前記主軸台を前進させて、棒材を前記ショートカット位置まで移動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の棒材加工システム。
3. 更に、前記棒材送り部材を前後に駆動するためのサーボモータを有し、
   前記同期手段は、前記主軸台の運動に対応する信号を前記制御部に出力する信号出力手段を有し、
   前記制御部は、前記信号出力手段から出力される信号に基づき、前記サーボモータに同期信号を出力して、前記主軸台と前記棒材送り部材との運動を同期させ、その間の前記同期運動の解除は、前記サーボモータの溜りパルスをクリアすることによって行なう、ことを特徴とする請求項１又は２記載の棒材加工システム。
4. 前記制御部は、引き続き、前記主軸台と前記棒材送り部材とを同期させながら、前記棒材加工機によって棒材の加工を行い、棒材の各製品加工終了後、前記溜りパルスをクリアして前記同期運動を解除し、次の製品加工のため、前記主軸台によって棒材を前進させるため前記主軸台だけを後退させて棒材を前記コレットチャックで把持し、前記主軸台と前記棒材送り部材とを同期させて加工位置まで前進させ、加工を行なう、ことを特徴とする請求項３に記載の棒材加工システム。
5. 前記同期手段は、前記主軸台と一体で移動する位置スケールを有し、前記信号出力手段は、前記位置スケールの動きに対応する位置信号を前記制御部に出力し、前記制御部は、この位置信号に基づいて、前記棒材送り部材が前記主軸台と一体に動くように前記サーボモータを制御する、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の棒材加工システム。
6. 更に、前記制御部は、製品加工を行い突っ切った後、次の製品加工のため、前記主軸台と前記棒材送り部材との同期運動を解除し、前記主軸台を後退させて棒材の先端部を前記コレットチャックによって把持した後、前記主軸台と前記棒材送り部材とを同期させて、製品加工を行う棒材加工位置まで棒材を前進させ、且つ、棒材が棒材加工位置に到達するまでの任意の位置で、前記主軸台と前記棒材送り部材との同期を解除し、前記主軸台だけを前記所定距離、前進させるように制御する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の棒材加工システム。
7. 主軸移動型の棒材加工機と、棒材の後端部を棒材送り部材によって押しながら棒材をガイドレールに沿って前記棒材加工機に給送する棒材供給機とを有し、棒材加工機による棒材の加工中、前記棒材加工機の主軸台と前記棒材送り部材の前後運動を同期させる同期手段を有する棒材加工システムであって、
   前記棒材送り部材は、その前端部に、棒材の後端部を挿入するための受入れ部を有する棒材保持部を有し、この棒材保持部の内径は、加工すべき棒材の後端部の外径と等しいか又は若干小さく、
   更に、前記棒材送り部材の前記受入れ部の中に、加工前の新たな棒材の後端部を挿入する間、棒材を保持するための棒材クランプ装置と、
   新たな棒材を前記棒材クランプ装置によって保持し、前記棒材送り部材を棒材の後端部に向けて前方に移動させて棒材の後端部を前記受入れ部の中に挿入し、棒材の後端部が前記受入れ部の中に完全に挿入される位置に対して所定距離だけ後方の位置まで到達した位置で、前記棒材クランプ装置を解除し、前記受入れ部の中において、棒材の後端面の後方に隙間が存在する状態で、棒材を前記棒材送り部材によって前記棒材加工機まで給送して、前記主軸台と前記棒材送り部材とを同期させて棒材加工を行なうように制御する制御部とを有し、前記所定距離は、棒材の後端部が前記受入れ部の中に完全に挿入された状態において、前記受入れ部の中に受入れられた棒材の後端部の長さより短い、ことを特徴とする棒材加工システム。

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