JP6021123B2 - 棒材供給機 - Google Patents

Description

本発明は、棒材供給機に関わり、詳細には、棒材をその長手方向軸線と一致する給送軸線に沿って棒材加工機に給送する棒材供給機に関する。

棒材供給機は、一般的には、１本の棒材を上方から受入れて、受入れた棒材を給送軸線に沿って案内するガイドレールと、ガイドレール内に受入れた棒材を棒材加工機に給送するために、棒材を後方から前方に棒材加工機に向かって押す送り矢と、送り矢を駆動する駆動装置を有している。

棒材加工機に給送された棒材は、棒材加工機の主軸の貫通孔を通り、棒材の先端部分は、主軸のチャックに把持される。主軸を回転軸線を中心に回転させることにより、棒材の先端部分を棒材加工機の加工部（例えば、バイト）で加工することができる。棒材の先端部分の加工によって形成された加工品を切断した後、棒材は再び送り矢によって給送され、次の加工品を形成し、切断する。

棒材の前端部分を加工するとき、棒材の残り部分は、主軸の貫通孔を通って棒材供給機まで延びている。加工が進むにつれ、棒材の長さが短くなると、棒材を押す送り矢の前端部分が、主軸の貫通孔の中に進入する。

ガイドレール内に受入れた棒材の軸線の高さを主軸の回転軸線と一致させるために、ガイドレールを上下に移動させることができる棒材供給機が知られている。例えば、棒材供給機のフレームを上下に移動させる（特許文献１の図１、図５参照）。また、特許文献１は、主軸を回転させたときに棒材が振れること規制する装置を開示している（例えば、特許文献１の図１２参照）。

特公平６−９２０４１号公報

ガイドレール内に受入れた棒材の軸線の高さを主軸の回転軸線と一致させるために、ガイドレールを上下させる機構は複雑である。

そこで、本発明は、ガイドレール内に受入れた棒材の軸線の高さを主軸の回転軸線の高さに一致させる簡易な棒材供給機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による棒材供給機は、棒材をその長手方向軸線と一致する給送軸線に沿って棒材加工機に給送する棒材供給機であって、１本の棒材を、その長手方向軸線が給送軸線よりも低い位置で受入れ、受入れた棒材を給送軸線の方向に案内するガイドレールと、ガイドレール内に受入れた棒材を棒材加工機に給送するために、棒材の後端部分を棒材加工機に向かって前方に押す送り矢と、ガイドレールに沿って押された棒材の前端部分を給送軸線まで持上げる芯合わせ装置を有し、芯合わせ装置は、給送軸線と垂直に交差し且つ横方向に延びる回動軸線を中心に回動する回動要素と、回動要素に取付けられた下支持部とを有し、下支持部は、ガイドレールに沿って送られる棒材よりも下に位置する下位置と、下支持部の上に載せた棒材を給送軸線まで持上げる上位置との間を回動要素によって移動可能であることを特徴としている。

このように構成された棒材供給機では、芯合わせ装置の下支持部を回動要素によって下位置から上位置に回動させることによって、ガイドレール内に受入れた棒材の軸線の高さを主軸の回転軸線と一致させることができる。この棒材供給機は、ガイドレールを上下させる機構を有していないので、その構造が簡易である。従って、本発明の目的が達成される。

本発明による棒材供給機において、好ましくは、芯合わせ装置は、更に、回動軸線に対して下支持部の反対側において回動要素に取付けられた上支持部を有し、上支持部と回動軸線との間の距離は、下支持部と回動軸線との間の距離に等しい。

このように構成された棒材供給機では、芯合わせ装置の下支持部を上位置に回動させたとき、下支持部と上支持部とによって、棒材が給送軸線の位置に保持されるので、例えば、棒材加工機の主軸のチャックが棒材を把持していないとき、棒材が垂れ下がることを防止することができる。次にチャックが棒材を把持するとき、棒材が垂れ下がっていないので、棒材が垂れ下がっているときにチャックが棒材を把持するときよりも、棒材の軸線を主軸の回転軸線と一致させた状態で、チャックが棒材を把持することができる。それにより、棒材の加工精度を向上させることができる。

上支持部及び下支持部を有する上記棒材供給機において、好ましくは、上支持部及び下支持部は、回動軸線と平行な軸線周りに回転可能なローラを有する。

このように構成された棒材供給機では、棒材が給送軸線の方向に移動する間、棒材を上支持部及び下支持部によってしっかり保持することができる。

上支持部及び下支持部を有する上記棒材供給機において、好ましくは、上支持部及び下支持部は、送り矢を保持可能である。

このように構成された棒材供給機では、下支持部と上支持部とによって、送り矢を給送軸線の位置に保持するとき、棒材加工機の主軸のチャックが棒材を把持していないとき、棒材が垂れ下がることを防止することができる。

送り矢を保持可能な上記棒材供給機において、好ましくは、回動要素は、エアシリンダによって駆動され、エアシリンダに接続されたレギュレータにより、上支持部と下支持部の保持力が調整される。

このように構成された棒材供給機では、例えば棒材が太い場合、棒材が回転しているときの棒材又は送り矢の振れを効果的に規制することができる。

本発明による棒材供給機によれば、ガイドレール内に受入れた棒材の軸線の高さを主軸の回転軸線の高さに簡易に一致させることができる。

本発明による棒材供給機を含む棒材供給システムの正面図である。 下ローラが下位置にあるときの芯合わせ装置の主要部の正面図である。 下ローラが下位置にあるときの芯合わせ装置の側面図である。 芯合わせ装置の駆動部の正面図である。 芯合わせ装置の主要部の正面図である。 下ローラが上位置にあるときの芯合わせ装置の主要部の正面図である。

図面を参照して、本発明による棒材供給機の実施形態を説明する。

図１に示す棒材加工システム１は、棒材Ｂを加工する棒材加工機１０（例えば、ＮＣ旋盤）と、棒材加工機１０の上流側（後側とも言う）に配置され、棒材Ｂをその長手方向軸線Ｂ１と一致する給送軸線２１に沿って棒材加工機１０に給送する棒材供給機２０を有している。

棒材加工機１０は、概略的には、回転軸線１１を中心に回転する主軸１２と、加工部１３（例えば、バイト）を有し、主軸１２は、回転軸線１１に沿った貫通孔１４と、貫通孔１４に通された棒材Ｂの前端部分Ｂｂの近傍を解放可能に把持するチャック１５（たとえば、コレットチャック）を有している。主軸１２に把持された棒材Ｂを回転させながら、主軸１２を移動させたり（主軸移動型）加工部１３を移動させたり（主軸固定型）することによって、棒材Ｂを加工部１３によって切削することが可能である。棒材Ｂが長い場合、主軸１２のチャック１５に把持された棒材Ｂは、貫通孔１４を通って上流側（後側）の棒材供給機２０の中まで延びている。

棒材供給機２０は、支持フレーム２２と、１本の棒材Ｂを、その長手方向軸線Ｂ１が給送軸線２１よりも低い位置で受入れ、受入れた棒材Ｂを給送軸線２１の方向に案内するガイドレール３０（図１に示さず。図２及び図３参照）と、ガイドレール３０内に受入れた棒材Ｂを棒材加工機１０に給送するために、棒材Ｂの後端部分Ｂａを棒材加工機１０に向かって前方に押す送り矢５０を有している。棒材Ｂの後端部分Ｂａは、縮径部分Ｂ２を有することが好ましい。また、棒材供給機２０は、主軸１２とガイドレール３０の間に配置された振止め装置６５を有している。

図３に示すように、ガイドレール３０は、支持フレーム２２に固定されている。また、ガイドレール３０は、棒材Ｂを支持する半円形断面の内面３２を有している。

図２〜図４に示すように、棒材供給機２０は、更に、ガイドレール３０に沿って押された棒材Ｂの前端部分Ｂｂを給送軸線２１まで持上げる芯合わせ装置１００を有している。芯合わせ装置１００は、給送軸線２１と垂直に交差し且つ横方向に延びる回動軸線１０２ａを中心に回動する回動要素１０２と、回動要素１０２を駆動する駆動部１０４と、回動要素１０２に取付けられた下支持部１０６と、を有している。本実施形態では、回動要素は１０２は、フレーム２２に枢動可能に支持された１対の枢動シャフト１０２ｂと、枢動シャフト１０２ｂに取付けられた１対のプレート１０２ｃと、１対のプレートを連結する連結シャフト１０２ｄを有している。連結シャフト１０２ｄは、回動軸線１０２ａと平行に延びる軸線１０２ｅを有している。駆動部１０４は、図４に示すように、枢動シャフト１０２ｂに連結されたリンク１０４ａと、リンク１０４ａに枢動可能に連結されたエアシリンダ１０４ｂと、エアシリンダ１０４ｂに接続されたレギュレータ１０４ｃを有している。下支持部１０６は、連結シャフト１０２ｄの周りを回転可能な下ローラによって構成されている。

芯合わせ装置１００は、更に、回動軸線１０２ａに対して下支持部（下ローラ）１０６の反対側において回動要素１０２に取付けられた上支持部１０８を有している。上支持部１０８は、連結シャフト１０２ｄの周りを回転可能な上ローラによって構成されている。上ローラ１０８と回動軸線１０２ａとの間の距離は、下ローラ１０６と回動軸線１０２ａとの間の距離に等しい。

下ローラ１０６は、ガイドレール３０に沿って送られる棒材Ｂよりも下に位置する下位置１０６ａ（図２参照）と、下ローラ１０６の上に載せた棒材Ｂを給送軸線２１まで持上げる上位置１０６ｂ（図６参照）との間を回動要素１０２及び駆動部１０４によって移動可能である。

次に、芯合わせ装置の作動を説明する。

図２に示すように、棒材Ｂの前端部分Ｂｂが送り矢５０によって芯合わせ装置１００まで押されてくるまで、下ローラ１０６は下位置１０６ａにある。送り矢５０によって送られる棒材Ｂの長手方向軸線Ｂ１は、棒材供給機２０の給送軸線２１及び棒材加工機１０の回転軸線１１よりも低い位置にある。

図５に示すように、棒材Ｂの前端部分Ｂｂが下ローラ１０６を通り過ぎたら、エアシリンダ１０４ｂを作動させて、回動要素１０２を回動させ、下ローラ１０６を上位置１０６ｂに向かって回動させる。それにより、棒材Ｂの前端部分Ｂｂが給送軸線２１に向かって持上げられ、振止め装置６５（図２、図５、図６において示さず）及び主軸１２の中に案内される。棒材Ｂの前端部分Ｂｂが下ローラ１０６を通り過ぎたかどうかを、棒材Ｂの前端部分Ｂｂを検出するセンサ（図示せず）を用いて決定してもよいし、送り矢５０を駆動するサーボモータ（図示せず）の位置検出機能を用いて決定してもよい。

図６に示すように、下ローラ１０６が上位置１０６ｂにあるとき、主軸１２と下ローラ１０６に支持された棒材Ｂの長手方向軸線Ｂ１は、給送軸線２１及び回転軸線１１と一致する。

下ローラ１０６が上位置１０６ｂにあるとき、上ローラ１０８は、棒材Ｂを上方から保持する。上ローラ１０８と回動軸線１０２ａとの間の距離が、下ローラ１０６と回動軸線１０２ａとの間の距離と等しいので、棒材Ｂの外径に関わらず、棒材Ｂは給送軸線２１上に保持される。

棒材Ｂが上ローラ１０８及び下ローラ１０６によって保持されるので、棒材加工機１０の主軸１２のチャック１５が棒材Ｂを把持していないとき、棒材Ｂが垂れ下がることを防止することができる。また、次にチャック１５が棒材Ｂを把持するとき、棒材Ｂが垂れ下がっていないので、棒材Ｂが垂れ下がっているときにチャック１５が棒材Ｂを保持するときよりも、棒材Ｂの軸線Ｂ１を主軸１２の回転軸線１１と一致させた状態で、チャックが棒材を把持することができる。それにより、棒材の加工精度を向上させることができる。

また、上ローラ１０８及び下ローラ１０６が連結シャフト１０２ｄの周りを回転可能であるので、棒材Ｂが給送軸線２１の方向に移動する間、棒材Ｂを上ローラ１０８及び下ローラ１０６によってしっかり保持することができる。

また、回動要素１０２は、エアシリンダ１０４ｂによって駆動され、レギュレータ１０２ｃがエアシリンダ１０２ｂに接続され、それにより、上ローラ１０８と下ローラ１０６の保持力が調整されるのがよい。例えば、棒材Ｂが比較的太い場合には、上ローラ１０８及び下ローラ１０６の保持力をレギュレータ１０２ｃによって比較的大きくするのがよい。この場合、比較的重い棒材Ｂを給送軸線２１の位置にしっかりと保持することができ、また、棒材Ｂが回転しているときの棒材Ｂの振れを効果的に規制することができる。また、棒材Ｂが比較的細い場合（例えば、外径が１〜１０ミリメートルである場合）や棒材Ｂの材料が柔らかい場合（例えば、樹脂である場合）、かかる保持力を比較的小さくするのがよい。それにより、棒材Ｂが上ローラ１０８及び下ローラ１０６によって曲げられること、及び、棒材Ｂの前後移動及び回転の抵抗が上ローラ１０８及び下ローラ１０６によって大きくなることを防止することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、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。

図３において、上ローラ１０８及び下ローラ１０６を円筒形で示したが、上ローラ１０８及び下ローラ１０６の中央部が凹んでいてもよい。また、上記実施形態では、上ローラ１０８及び下ローラ１０６は、連結シャフト１０２ｅの周りを回転するけれども、１対のプレート１０２ｃを連結する連結部材を設け、上ローラ１０８及び下ローラ１０６を１対のプレート１０２ｃに回転可能に取付けてもよい。

芯合わせ装置１００は、棒材Ｂを保持することに加えて、送り矢５０を保持してもよい。この場合、エアシリンダ１０４ｂに接続されたレギュレータ１０４ｃを調整することにより、下ローラ１０６が上位置１０６ｂに位置したまま、棒材Ｂを保持する状態から送り矢５０を保持する状態に移行させてもよい。

振れ止め装置６５を省略してもよい。

１０ 棒材加工機
１１ 回転軸線
１２ 主軸
１４ 貫通孔
２０ 棒材供給機
２１ 給送軸線
３０ ガイドレール
５０ 送り矢
１００ 芯合わせ装置
１０２ 回動要素
１０２ａ 回動軸線
１０２ｂ 回動シャフト
１０２ｃ プレート
１０２ｄ 連結シャフト
１０６ 下ローラ（下支持部）
１０６ａ 下位置
１０６ｂ 上位置
１０８ 上ローラ（上支持部）
Ｂ 棒材
Ｂ１ 長手方向軸線

Claims (5)

1. 棒材をその長手方向軸線と一致する給送軸線に沿って棒材加工機に給送する棒材供給機であって、
   １本の棒材を、その長手方向軸線が給送軸線よりも低い位置で受入れ、受入れた棒材を給送軸線の方向に案内するガイドレールと、
   前記ガイドレール内に受入れた棒材を棒材加工機に給送するために、棒材の後端部分を棒材加工機に向かって前方に押す送り矢と、
   前記ガイドレールに沿って押された棒材の前端部分を給送軸線まで持上げる芯合わせ装置を有し、
   前記芯合わせ装置は、前記給送軸線と垂直に交差し且つ横方向に延びる回動軸線を中心に回動する回動要素と、前記回動要素に取付けられた下支持部とを有し、前記下支持部は、前記ガイドレールに沿って送られる棒材よりも下に位置する下位置と、前記下支持部の上に載せた棒材を給送軸線まで持上げる上位置との間を前記回動要素によって移動可能であることを特徴とする棒材供給機。
2. 前記芯合わせ装置は、更に、前記回動軸線に対して前記下支持部の反対側において前記回動要素に取付けられた上支持部を有し、前記上支持部と前記回動軸線との間の距離は、前記下支持部と前記回動軸線との間の距離に等しいことを特徴とする、請求項１に記載の棒材供給機。
3. 前記上支持部及び前記下支持部は、前記回動軸線と平行な軸線周りに回転可能なローラを有することを特徴とする、請求項２に記載の棒材供給機。
4. 前記上支持部及び前記下支持部は、前記送り矢を保持可能であることを特徴とする請求項２又は３に記載の棒材供給機。
5. 前記回動要素は、エアシリンダによって駆動され、エアシリンダに接続されたレギュレータにより、前記上支持部と前記下支持部の保持力が調整されることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載の棒材供給機。

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