JPH039921Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、棒材加工用のNC自動旋盤に関する
ものであり、特に長尺の部品を含む複数種類の部
品を１台の機械で連続して加工する際に有効な棒
材自動供給装置付のNC自動旋盤に関するもので
ある。

数値制御装置によつて制御される棒材加工用の
NC自動旋盤は既に実用化されており、これら棒
材加工用のNC自動旋盤では、素材径が同一であ
れば、形状、寸法の異なつた複数種類の部品も一
連の連続した加工として製造することが可能なの
で、大量生産品ばかりではなく、中小量生産品の
加工にも好適なものとして多用されている。

このような複数種類の部品を一連に加工する場
合において、長尺の細長部品が含まれる場合に
は、素材の長さがこれら一連の連続加工する部品
のうち最も長い部品が加工出来なくなる長さにな
ると残材として処分してしまうか、或いは、棒材
の長さに応じてそれぞれの部品を加工する順序と
個数を予め決めておくことによつて残材として捨
てられる素材の長さを短くするなどの方法が行な
われていた。しかし、前者では、他の部品では充
分加工可能な長さの素材を残材として捨ててしま
うことになり、特に長尺の細長部品を含むときに
は素材にかなりの無駄を生じ、後者では、棒材の
長さに応じて所定の長さの範囲に残材の長さがな
るように加工する部品の順序と個数を決めるため
に人手を要し、且つ、素材の長さのバラツキに対
応出来ない、などの欠点を有していた。

本考案は、棒材自動供給装置に素材の残り長さ
を検知する棒材残り長さ検知手段を付加して、上
記欠点を除去することを目的とするものである。

以下、本考案を実施例に基づいて説明する。

第１図、第２図は本考案のNC自動旋盤におけ
る棒材自動供給装置の正面図と右側面図であつ
て、取付けられるNC自動旋盤１の後方に、主軸
２の中心線に沿つて設置されている。

棒材自動供給装置は２個のスタンド３，４によ
つて支持されたフレーム５が主軸２の中心線に沿
つて伸びている。フレーム５には、中空で内部に
棒材（被加工物である素材）を収納してNC自動
旋盤１の主軸２に供給するガイドパイプ６が、主
軸２の中心線と同軸になるように固定されてい
る。ガイドパイプ６には、第４図乃至第６図に示
すように、ほぼその全長に伸びる摺り割り６ａが
設けてあり、ガイドパイプ６内で棒材の後端を把
持して押し、順次棒材を主軸内に押し入れる送り
込みバー７の羽根８がこの摺り割り６ａに遊嵌し
ている。

送り込みバー７は、第３図に示すように、先端
に棒材Ｗの後端を把持するチヤツク９を有してい
る。チヤツク９は３個又は４個の摺り割り９ａに
よつて生じる弾性によつて棒材Ｗを把持し、軸受
１０，１１によつて支持されていて棒材Ｗと共に
回転する。送り込みバー７の中心には、後端に設
けられたストツパー駒１２から前方に伸びるロツ
ド１３が貫通してチヤツク９内にまで延伸してい
て、このロツド１３は、チヤツク９による棒材Ｗ
の把持の障害とならないようにバネ１４によつて
後方に付勢されている。送り込みバー７の後端部
には、前述の羽根８が取付位置を調節可能に設け
てあり、図示しない駆動モータによつて駆動され
るチエン１５によつて前方に向つて棒材Ｗを供給
するようになつている。

棒材自動供給装置の背面側には、複数個のアー
ムからなる傾斜した材料棚１６が設けられ、予備
の棒材がプールされる。

第４図に示されているように、材料棚１６の傾
斜したアームの下端は棒材をガイドパイプ６に供
給するための材料取出し機構に連接している。材
料取出し機構は、ガイドパイプ６の上方に平行に
設けられた駆動軸１７によつて回動する２個又は
３個の割出しリング１８を有しており、この割出
しリング１８の外周に刻設された溝部１８ａが材
料棚１６の下端に連接していて、棒材を交換する
際には、材料棚１６にプールされていた棒材を受
取り、割出しリング１８の回動によつてガイドパ
イプ６の上方に運び、ガイドパイプ６の摺り割り
６ａを通つてガイドパイプ６内に落下して供給す
るようになつている。割出しリング１８の外周に
は、図示の如く多数の溝部１８ａが刻設されてい
て、棒材の外径によつて選択して使用するように
なつており、選択された溝部を１ケ所のみに溝を
有する同径の補助リング（図示せず）の溝と一致
させることによつて使用可能にし、他の溝部は覆
われて棒材が落ち込むことを防止する。

フレーム５の最前端には、第５図に示すように
送り込みバー７の羽根８によつて作動する前進端
検知スイツチ１９があり、棒材が短くなつて新し
い棒材に交換する必要があることを検知し、この
短くなつた棒材（残材）を廃棄して新しい棒材を
主軸内に供給するタイミングを指令する。

棒材排出装置は、フレーム５の後端部近くに設
けてあり、第６図に示すようにガイドパイプ６の
後端部に設けられたストツパー２０と、そのやや
前方にあつてフレーム５に固定され、送り込みバ
ー７の羽根８によつて作動する後退端検知スイツ
チ２１と、第１図に示されている残材をガイドパ
イプ６から排出するためのシユート２２、シユー
ト２２から落ちて来た残材を受け取つて収納する
残材ケース２３からなつている。

前進端検知スイツチ１９と後退端検知スイツチ
２１とはほぼ同様な構成となつており、羽根８の
通路に突出したレバー２４が羽根８によつて押圧
され、回動することによつてリミツトスイツチ２
５が作動し、送り込みバー７がそれぞれの端部に
達したことを検知して制御装置に出力する。

前進端検知スイツチ１９の近傍には、第５図に
示すように、棒材残り長さ検知手段として使用す
るいくつかの検知スイツチ２６ａ，２６ｂ……が
羽根８で作動するように設けられている。

この検知スイツチ２６ａ，２６ｂ……は前進端
検知スイツチ１９のレバー２４の作動位置から任
意の間隔だけ離れた位置で羽根８によつて作動す
るようにフレーム５に取付位置が調節可能に配設
されており、棒材Ｗの残つている加工可能長さを
検知することが出来る。

これら検知スイツチ２６ａ，２６ｂ……からの
出力信号は、NC自動旋盤１の数値制御装置内に
設けられた第７図に示す加工部品指令手段２７に
入力され、それぞれ第１記憶部２８、第２記憶部
２９に記憶される。加工部品指令手段２７には、
更に、複数個の部品をそれぞれ同数だけ製造する
ための手段として、短かい部品のみを加工した個
数を記憶する第３記憶部（メモリーＭ）３０を有
している。

複数の部品をそれぞれ加工するための加工プロ
グラムは、数値制御装置内の周知の加工プログラ
ム記載手段３１に記憶されており、このプログラ
ムを順次読み出すことによつて加工が行われる。

次に棒材自動供給装置付NC自動旋盤の作動に
ついて説明する。

NC自動旋盤１での加工が進み、現在加工中の
棒材に対する加工が終了して、送り込みバー７の
羽根８によつてレバー２４が作動すると、前進端
検知スイツチ１９が作動し、その棒材からの加工
が終了したことを検知してNC自動旋盤１の運転
は停止し、主軸２のコレツトチヤツクが開放され
る。

一方、棒材自動供給装置は、前進端検知スイツ
チ１９が作動した信号によつてNC自動旋盤１の
主軸２のコレツトチヤツクが開放された後に、図
示されていない駆動モータが逆転し、送り込みバ
ー７はチヤツク９で棒材Ｗの残材を把持した状態
でチエン１５によつてガイドパイプ６内を引き戻
され、ガイドパイプ６の後端のストツパー２０に
送り込みバー７のストツパー駒１２が当接する。
しかし、駆動モータは羽根８によつてレバー２４
を押し、後退端検知スイツチ２１が作動するまで
逆転するので、送り込みバー７も後退を続け、バ
ネ１４が撓んでロツド１３が相対的に前進してチ
ヤツク９で把持している棒材Ｗを押し出す（第３
図参照）。

押し出された棒材Ｗは、第１図に示すシユート
２２を通つて残材ケース２３に落下して残材とし
て収容される。

送り込みバー７が後退して、棒材Ｗをチヤツク
９から押し出した後、後退端検知スイツチ２１が
作動して駆動モータが停止し、送り込みバー７も
停止する。

次いで、駆動軸１７と共に割出しリング１８が
回動し、割出しリング１８の溝部１８ａに１個だ
け嵌入されていた新たな棒材が摺り割り６ａを通
つてガイドパイプ６内に落ち込む。割出しリング
１８は駆動軸１７と共にもとの位置に戻り、材料
棚１６にプールされていた棒材の最下端の１本が
割出しリング１８の溝部１８ａに嵌入して停止す
る。

ガイドパイプ６内に新たな棒材が供給される
と、送り込みバー７の駆動モータが正転して、チ
エン１５を介して送り込みバー７を前進方向に移
動させ、先端のチヤツク９で新たな棒材の後端を
押してNC自動旋盤１の主軸２内に挿入する。

新たな棒材Ｗの先端が主軸２のコレツトチヤツ
クを通つて所定の位置まで送り込まれると、棒材
Ｗの先端はストツパー又は突切りバイト（いずれ
も図示せず）に当接して位置決めされ、棒材が停
止し、棒材Ｗの後端はチヤツク９に把持され、次
いで主軸２のコレツトチヤツクが閉じて新たな棒
材Ｗを把持する。

これで、加工済の棒材（残材）の取出し、及び
新たな棒材の供給が終了し、NC自動旋盤による
加工が再開される。

次に、本考案のNC自動旋盤固有の作動につい
て説明する。棒材Ｗに対しての加工が進み、棒材
Ｗが短くなつて来ると、羽根８は次第に検知スイ
ツチ２６ａ，２６ｂに接近して来る。

例えば、今、この機械では長尺部品Ａと比較的
短尺な部品Ｂとを交互に製造するようにプログラ
ムされていたとする。このとき、羽根８による前
進端検知スイツチ１９の作動位置と検知スイツチ
２６ａの作動位置との差が部品Ｂの長さ、検知ス
イツチ２６ｂの作動位置との差が部品Ａの長さに
なるように検知スイツチ２６ａ，２６ｂを配設し
ておくと、いずれの検知スイツチ２６ａ，２６ｂ
も作動していないときは、棒材Ｗは部品Ａ，部品
Ｂのいずれを加工するにも充分な長さが残つてお
り、検知スイツチ２６ｂのみが作動しているとき
には、部品Ａを加工するには棒材Ｗの残り長さは
不足であるが、部品Ｂを加工するには充分な長さ
が残つていることがわかり、検知スイツチ２６ａ
が作動しているときには、部品Ａも部品Ｂも加工
出来ない長さになつており、残材となることがわ
かる。部品Ａと部品Ｂとの長さの差が大きいとき
には、部品Ａが加工出来ない長さで部品Ｂが２個
以上加工出来る場合もある。

ここで、前述の部品Ａ，Ｂを交互に製造する加
工プログラムにおいて、部品Ｂの加工途中で検知
スイツチ２６ｂが作動し、加工終了時にも検知ス
イツチ２６ａが作動していないときには、加工部
品指令手段の指令によつて再度部品Ｂを１個又は
複数個加工することによつて残材を減少させ、次
の棒材の加工の最初に部品Ａを同数だけ連続して
加工し、その後は通常の如く部品Ａ，Ｂを交互に
加工することによつて部品Ａと部品Ｂとを同数だ
け製造することができる。

この加工順序を変更して部品Ｂの加工を指定す
る指令は、例えば、数値制御装置内に第７図にフ
ローチヤートで示すような工程を実行する加工部
品指令手段を付加し、或いは、部品Ａ又は部品Ｂ
を加工するためのプログラムを読み飛ばす指令を
与える電気装置（加工部品指令手段）を設けるこ
とによつて容易に達成出来、中央制御装置によつ
て加工する部品が指令されるときには、中央制御
装置内に同様の加工部品指令手段を設けて前述の
ように指令することによつて容易に達成できる。

以下に、第７図のフローチヤートを説明する。

通常の加工時には、記憶Ｍがセツトされておら
ず、検知スイツチ２６ｂはOFFになつているの
で、部品Ａ，部品Ｂの順で加工し、これを繰返し
て循環する。棒材Ｗの長さが短くなつて検知スイ
ツチ２６ｂがONになり、検知スイツチ２６ａが
OFFのときには、部品Ｂの加工に戻ると同時に
メモリーＭにセツトされ、繰返されるときにはそ
の回数がメモリーＭにセツトされる。検知スイツ
チ２６ａもONになると、その棒材の加工は終了
して新しい棒材と交換される。新しい棒材と交換
された直後には、メモリーＭにセツトされている
回数だけ部品Ａの加工を行い、１回毎にメモリー
Ｍの記憶をリセツトして減算する。メモリーＭの
記憶がなくなつた時点で通常の加工時の流れとな
る。

以上の説明では、２種類の部品Ａ，Ｂのために
２個の検知スイツチ２６ａ，２６ｂを使用してい
るが、この場合は、前進端検知スイツチ１９を省
略し、又は検知スイツチ２６ａと共用して部品Ｂ
の加工後直ちに棒材を交換することも可能であ
り、或いは、棒材残り長さ検知手段として検知ス
イツチ２６ａ，２６ｂの代りに棒材の残り長さを
測定する測長器や送り込みバー７の移動量を検出
するエンコーダ等を設け、数値制御装置や中央制
御装置で残り長さに対する最適な部品の組合せを
演算することも可能である。

本考案は、以上に述べたように、棒材の残り長
さを検知し、残り長さに応じて適当な部品を選択
して加工することによつて残材の長さを短くする
ものであつて、特に長尺の部品を含む加工に適用
して多大な効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本考案の実施例を示す棒材自動
供給装置であつて、第１図は正面図、第２図は右
側面図、第３図は送り込みバーの詳細を示す断面
図、第４図は材料棚と割出しリングとの関係を示
す斜視図、第５図は前進端検知機構を示す斜視
図、第６図は後退端検知機構を示す斜視図、第７
図はフローチヤートである。 １……NC自動旋盤、３，４……スタンド、５
……フレーム、６……ガイドパイプ、７……送り
込みバー、８……羽根、１５……チエン、１６…
…材料棚、１７……駆動軸、１８……割出しリン
グ、１９……前進端検知スイツチ、２１……後退
端検知スイツチ、２６……検知スイツチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 棒材自動供給装置を有し、複数種類の部品を加
   工するNC自動旋盤において、NC自動旋盤の後
   方に主軸中心線と同軸に設けられた棒材自動供給
   装置のガイドパイプと、該ガイドパイプ内に嵌装
   され、棒材を主軸内に送り込む送り込みバーと、
   該送り込みバーの位置を検知して棒材の残り長さ
   を検知する棒材残り長さ検知手段と、棒材の残り
   長さに応じて部品の加工順序を変更、指定する加
   工部品指令手段と、前記送り込みバーが前進端に
   あることを検知して残材を取り出し新たな棒材を
   供給することを指令する前進端検知機構と を有することを特徴とする棒材自動供給装置付
   NC自動旋盤。