JP7266281B2

JP7266281B2 - 振止装置

Info

Publication number: JP7266281B2
Application number: JP2019004304A
Authority: JP
Inventors: 和義小林; 政浩小山
Original assignee: 株式会社アルプスツール
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-01-15
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2039-01-15
Also published as: JP2020110882A

Description

本発明は、材料供給機に用いられる棒材の振止装置に関する。

従来から棒材をＮＣ自動旋盤等の加工機に供給する材料供給機が知られている。材料供給機は、棒材の後端をフィンガーチャックで把持した状態で加工機へと送り込む。加工機に送り込まれた棒材の先端部は、加工機のチャックで把持され、バイト等の工具により切削加工が行われる。特に、長尺の棒材を切削加工する場合、この切削加工において加工機の主軸は高速で回転することから、チャックとフィンガーチャックにより把持されていない棒材の中間部は自重により下がりやすく、その軸線が主軸の回転軸線と一致しない場合に棒材が振り回されるため回転振れが生じる。

このような回転振れを防止するために、通常、材料供給機には棒材の振止装置が設けられている（特許文献１参照）。

この種の振止装置は、棒材を回転可能に支持する棒材支持ユニットを備え、該棒材支持ユニットは、棒材の周囲に配置され、棒材に接触可能な接触部材を備え、複数の接触部材の配置具合によって複数の接触部材の内側に形成される空間の大きさを変位可能であって、該空間に棒材が通され、加工機によって棒材がチャッキングされる前に、各々の接触部材の一部が棒材に対して圧接されるように該空間の大きさを変位させて主軸の回転軸線に棒材の軸線を一致させるという構成を有している。

このような振止装置は、従来の振止装置に対して大幅な改造を行うことなく、簡易かつ確実に棒材の芯合わせ機能を備えた材料供給機を実現することができるという効果を奏する。

特開２０１６－１５９４２２号公報

しかしながら、従来の振止装置では、図１４に示すように、接触部材１７０には、振動や騒音を低減するために弾性体から成るブッシュ部材１８０がベアリング１７３，１７３によって挟持されるように取り付けられており、ブッシュ部材１８０に対して軸線方向に材料等から外力が作用した場合、ツバ部１８１が当該外力を受けることでブッシュ部材１８０の抜け止め機能を構成していたが、外力が大きい場合には、図１４に示すように、ツバ部１８１が大きく変形することでベアリング１７３，１７３から外れてしまう可能性があるという課題があった。

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、従来の振止装置に大幅な改良を行うことなく、棒材に大きな外力が加わった場合であってもブッシュ部材がベアリングから外れることがない振止装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る振止装置は、加工機においてチャッキングされるとともに主軸によって回転される棒材の振止装置であって、前記棒材を回転可能に支持する棒材支持ユニットを備え、当該棒材支持ユニットは、前記棒材が挿通され、前記棒材に接触可能な接触部材を備え、当該接触部材の配置具合により、前記接触部材に挿通された前記棒材を把持可能又は前記接触部材が前記棒材に対して位置決め可能であって、前記接触部材は、弾性体から成るブッシュ部材を備え、前記ブッシュ部材は、前記ブッシュ部材よりも機械強度の高い材質からなる補強体を備え、前記ブッシュ部材は、略環状に形成されると共に、径方向に突出して前記棒材支持ユニットに取り付け可能なツバ部を有し、前記補強体は、前記ツバ部の周方向に延設される環状部と、軸方向に突出する回り留め部を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る振止装置において、前記回り留め部は、先端に抜け止め手段を備えると好適である。

また、本発明に係る振止装置において、前記補強体は、前記ブッシュ部材の軸方向に沿って取り付けられると好適である。

本発明によれば、大幅な改良を行うことなく、棒材の振れ回りを発生させずに、棒材に大きな力が加わった場合であっても接触部材からブッシュ部材が抜け落ちることを防止することができる。

正面から視認した材料供給機の模式図。材料供給機における棒材の供給例を示す模式図であり、図２（ａ）は材料供給機の構成例、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大図。振止装置の構成例を示す正面図。振止装置の構成を説明するための構成図。振止装置の動作を説明するための正面図。接触部材の構成を説明するための正面図。図６におけるＢ－Ｂ断面図。ブッシュ部材の一部断面図。ブッシュ部材の構成を説明するための分解図。補強体の一部拡大図。補強体の変形例を示す一部拡大図。ブッシュ部材に外力が加わった状態を示す断面図。ブッシュ部材の変形例を示す一部断面図。従来のブッシュ部材に外力が加わった状態を示す断面図。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、正面から視認した材料供給機の模式図であり、図２は、材料供給機における棒材の供給例を示す模式図であり、図２（ａ）は材料供給機の構成例、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大図であり、図３は、振止装置の構成例を示す正面図であり、図４は、振止装置の構成を説明するための構成図であり、図５は、振止装置の動作を説明するための正面図であり、図６は、接触部材の構成を説明するための正面図であり、図７は、図６におけるＢ－Ｂ断面図であり、図８は、ブッシュ部材の一部断面図であり、図９は、ブッシュ部材の構成を説明するための分解図であり、図１０は、補強体の一部拡大図であり、図１１は、補強体の変形例を示す一部拡大図であり、図１２は、ブッシュ部材に外力が加わった状態を示す断面図であり、図１３は、ブッシュ部材の変形例を示す一部断面図である。

本実施形態の材料供給機Ｍは、一例として旋盤と称される材料加工機（以下「加工機５０」と称する。）に材料を供給するものであって、加工機５０に隣接して配置される。

図１に示すように、材料供給機Ｍは、加工機５０に材料としての棒材２を供給する本体５と、この本体５を所定の高さで支持する基台７と、を備える。

本体５は、外部から供給される棒材２を保持する棒材保持部１０と、その棒材２を加工機に送出する棒材送出部２０と、を備え、棒材保持部１０に保持される棒材２が棒材送出部２０によって加工機５０に送出される。

なお、本体５には、外部から供給される棒材２を各棒材保持部１０に適宜供給する図示しない棒材供給部を備えているが、従来から公知であるためその詳細は省略する。

一方、加工機５０は、棒材２が通過可能な筒状の主軸５１を備え、この主軸５１には、棒材２の先端部を把持するチャック５３が設けられている。棒材２は、当該チャック５３によって把持された状態で回転され、図示しない所定の切削工具（例えば、バイト）によって加工される。

棒材保持部１０は、図１に示すように、基台７上であってその長手方向に延びるようにして略半円状に形成されるホルダ１３を備え、棒材２は、ホルダ１３に沿って加工機側に送出されることで加工機５０の主軸５１に送出される。

なお、図示しないが、例えば、ホルダ１３には、外部から供給される棒材２を載せるための棒材供給棚から棒材供給部によって棒材２が供給される。

棒材送出部２０は、ホルダ１３に受け入れられた棒材２を加工機へと搬送するための押し具３１を備えている。

押し具３１は、例えば、ホルダ１３の長手方向に沿って進退自由に移動可能な断面が円形状のスライダ３３と、このスライダ３３の前方に配置されて棒材２を押し出すプッシュロッド３４と、このプッシュロッド３４の前方に軸受を介して配置され、棒材２の後端部をくわえるフィンガーチャック３５と、を備えている。

そして、棒材２は、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、フィンガーチャック３５によって後端がくわえられ、スライダ３３の移動によるプッシュロッド３２の押出動作によって、棒材２の先端部が加工機５０のチャック５３によって把持され、ストッパ５４に突き当てられるまで加工機側へと送出される。

なお、スライダ３３は、図示しない駆動手段によってホルダ１３内を進退制御され、プッシュロッド３４を前進させることで棒材２は加工機へと送出されるが、この駆動手段は、従来から公知であるためその説明を省略するものとする。

また、図１に示すように、ホルダ１３の前方には、棒材２を回転可能に支持する棒材支持ユニット６０（本願の振止装置）が設けられ、この棒材支持ユニット６０によって棒材２の振れ回りが防止される。

図３に示すように、棒材支持ユニット６０は、棒材２を通す孔の径を変位可能な孔部６１を有し、押し具３１によって押し出された棒材２が当該孔部６１に通され、当該孔部６１によって回転可能に支持されつつ加工機５０の主軸５１に送出される。

図４に示すように、棒材支持ユニット６０は、上述した孔部６１がそれぞれ形成されて、該孔部６１を同軸に配置した複数の接触部材７０，７０，７０を備えている。接触部材７０は、少なくとも３つを配置することが好ましい。また、複数の接触部材７０，７０，７０のうち、軸方向の両端に配置された接触部材７０は、中央に配置された接触部材７０に対して、図３に示すように中央の接触部材７０から同角度（１２０°）をなして下方左右に傾いて配置されている。すなわち、複数の接触部材７０，７０，７０は、主軸の回転軸周りに均等に配置されている。

また、図３に示すように接触部材７０は、回動軸７１を中心に揺動可能に組み付けられており、それぞれの接触部材７０，７０，７０は、リンク部材７２によって連結され、任意の接触部材７０が図示しない駆動源から駆動力を受けて回動軸７１を支点として揺動すると、該揺動が他の接触部材７０に伝達されて同じ方向に同じ量だけ揺動することができるように構成されている。

このように構成された棒材支持ユニット６０は、図５に示すように、接触部材７０の内側に形成された孔部６１から成る空間の大きさを、接触部材７０を揺動させることで変位可能に構成されており、棒材２の外径形状に応じて孔部６１の重複具合を調整することで孔部６１によって形成される空間の大きさを変位させて該空間によって棒材２を支持して棒材２の振止装置として機能させている。

また、図６に示すように、接触部材７０は、回動軸７１が挿通される回動軸孔７１ａ及び、リンク部材７２が取り付けられるリンク取付部７２ａがそれぞれ形成されており、孔部６１の内周に取り付けられるブッシュ部材８０を備えている。

図７に示すように、ブッシュ部材８０は、接触部材７０の孔部６１内に配置された一対のベアリング７３，７３に挟持されるように取り付けられており、より詳細にはブッシュ部材８０のツバ部８１がベアリング７３，７３に挟持されている。

ブッシュ部材８０は、ウレタンやゴム等の弾性体によって構成され、略環状に形成されると共に、径方向に突出したツバ部８１を有しており、該ツバ部には、ブッシュ部材８０よりも機械強度の高い材質（例えば、鉄や鋼等）からなる補強体９０が取り付けられている。

図９に示すように、補強体９０は、ツバ部８１の周方向に沿って延設される環状部９１と、環状部９１から軸方向に向かって突出すると共に、周方向に断続的に形成された複数の回り留め部９２とを備えており、ブッシュ部材８０のツバ部８１に形成された取付孔８２に対して、軸方向から回り留め部９２を挿入してブッシュ部材８０に取り付けられている。

図１０に示すように、回り留め部９２は、取付孔８２に対して挿入し易くかつ取付孔８２を損傷しないように、先端が円弧状に形成されている。なお、回り留め部９２の形状はこのような形状に限られず、例えば図１１に示すように、先端に抜け止め手段として返し９３を形成しても構わない。

このように、補強体９０を軸方向に沿ってブッシュ部材８０に組み付けることで、ブッシュ部材８０が使用により摩耗等して交換が必要となった場合であっても、補強体９０を付け替えることで再利用することができ、ランニングコストの低減を図ることが可能となる。

このように形成された本実施形態に係る棒材支持ユニット６０（振止装置）は、図１２に示すように、棒材が押し出されることによってブッシュ部材８０に軸方向に沿った外力が加わった場合であっても、ツバ部８１に補強体９０が取り付けられているので、補強体９０の環状部９１によって外力によるツバ部８１の変形を防止して、ブッシュ部材８０がベアリング７３，７３から外れることを防止することができる。また、回り留め部９２がツバ部８１に挿入されているので、棒材が回転力を受けた場合であっても補強体９０とブッシュ部材８０とが相対的に回転することを防止することができる。

なお、補強体９０は、ブッシュ部材８０に対して軸方向から取り付けられる場合に限らず、例えば図１３に示すように、ブッシュ部材８０の成型時に補強体９０´をツバ部８１に埋め込んで一体としても構わない。補強体９０´をブッシュ部材８０と一体化する方法としては、ブッシュ部材８０を成型する金型に補強体９０´を予め載置しておき、溶融樹脂を射出することで、ブッシュ部材８０のツバ部８１に補強体９０´をインサート成型する方法などを行うことができる。さらに、ブッシュ部材８０のツバ部８１に補強体９０´をインサート成形する場合、補強体９０´は少なくとも環状部を備えていればよく、回り留め部は必要に応じて形成することができる。

このようにツバ部８１に補強体９０´を一体とすれば、回り留め部９２とブッシュ部材８０とが密着することで、機械的強度が増し、より大きな外力を受けた場合にベアリングから外れることを防止することができる。

なお、本願は本実施形態に限定されるものではなく、種々の形態にて実施することが可能である。例えば、本実施形態では、３つの接触部材を用いて孔部を構成しているが、孔部は、接触部材の数に限定されるものではない。

また、本実施形態の棒材支持ユニット６０は、材料供給機Ｍと一体的に取り付けられているが、別途独立して設けられても構わない。

Ｍ材料供給機
２棒材
１０棒材保持部
５０加工機
５１主軸
６０棒材支持ユニット
６１孔部
７０接触部材
７１回動軸
７２リンク部材
７３ベアリング
８０ブッシュ部材
８１ツバ部
８２取付孔
９０，９０´ 補強体
９１環状部
９２回り留め部

Claims

加工機においてチャッキングされるとともに主軸によって回転される棒材の振止装置であって、
前記棒材を回転可能に支持する棒材支持ユニットを備え、
当該棒材支持ユニットは、
前記棒材が挿通され、前記棒材に接触可能な接触部材を備え、
当該接触部材の配置具合により、前記接触部材に挿通された前記棒材を把持可能又は前記接触部材が前記棒材に対して位置決め可能であって、
前記接触部材は、弾性体から成るブッシュ部材を備え、
前記ブッシュ部材は、前記ブッシュ部材よりも機械強度の高い材質からなる補強体を備え、
前記ブッシュ部材は、略環状に形成されると共に、径方向に突出して前記棒材支持ユニットに取り付け可能なツバ部を有し、
前記補強体は、前記ツバ部の周方向に延設される環状部と、軸方向に突出する回り留め部を備えることを特徴とする振止装置。
請求項１に記載の振止装置において、
前記回り留め部は、先端に抜け止め手段を備えることを特徴とする振止装置。
請求項１又は２に記載の振止装置において、
前記補強体は、前記ブッシュ部材の軸方向に沿って取り付けられることを特徴とする振止装置。