JPH05285704A - 棒材供給方法及び棒材供給制御装置 - Google Patents

棒材供給方法及び棒材供給制御装置

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JPH05285704A
JPH05285704A JP8243292A JP8243292A JPH05285704A JP H05285704 A JPH05285704 A JP H05285704A JP 8243292 A JP8243292 A JP 8243292A JP 8243292 A JP8243292 A JP 8243292A JP H05285704 A JPH05285704 A JP H05285704A
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隆三 伊藤
Tatsuo Suzuki
辰夫 鈴木
Kenji Sato
憲治 佐藤
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 棒材の後端部に特殊な加工を施すことなく、
棒材の外径よりも小さい外径のフィンガーチャックを用
いることができ、しかも、端材の排出による製品の損傷
およびチップコンベヤの損耗を防止できる棒材供給方法
を提供する。 【構成】 棒材Wの外径以下の外径を有するフィンガー
チャック14によって、棒材をNC旋盤20に向かって
押圧し、棒材の全長が短縮して端材EWとなったとき、
サブプログラムにより端材の後端を切削加工して、フィ
ンガーチャックによる端材の把持を可能にする。更に、
送り矢13を前進させ、フィンガーチャックに端材を把
持させ、送り矢を後退させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は棒材供給方法および棒材
供給制御装置に関するものであり、より詳細には、棒材
供給機によって長尺の棒材を連続的に自動旋盤に供給す
る棒材供給方法および棒材供給制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】素材としての棒材を所定のプログラムに
従って旋削加工し、棒材の前端部から複数の製品を工作
するように構成された自動旋盤が知られている。また、
自動旋盤の動作に追随して、棒材を連続的又は自動的に
自動旋盤に供給するように構成された棒材供給機が知ら
れている。
【0003】棒材供給機は一般に、棒材を自動旋盤に向
かって前進させる送り矢を備えるとともに、送り矢を前
進又は後退させる送り矢駆動機構と、送り矢駆動機構の
動作を制御する制御装置を備えている。この種の棒材供
給機にて棒材を自動旋盤に供給する方式として、以下の
2つの棒材供給方式が従来用いられてきた。 (1) 棒材の後端を把持するフィンガーチャックが送り矢
の前端に設けられ、送り矢は、フィンガーチャックによ
って棒材の後端部を把持した状態で棒材を前進させる。
自動旋盤が棒材の前端部から最終製品を突っ切ると、端
材と呼ばれる残材が自動旋盤の主軸に残されるが、送り
矢は、フィンガーチャックによって端材を把持したま
ま、棒材供給機に後退する。棒材供給機の残材排出機構
は、この端材をフィンガーチャックから分離し、機外に
排出する。この方式によれば、端材を棒材供給機に持ち
帰って排出できる。 (2) 送り矢は、その前端面にて棒材を押圧し、自動旋盤
に向かって前進させる。上記端材は、送り矢又は新材の
前端面にて主軸の前方に押し出され、自動旋盤のパーツ
キャッチャーや、チップコンベヤなどによって旋盤外に
搬出される。この方式によれば、棒材の切削加工時に送
り矢の前端面を棒材から離間させ、棒材の回転が送り矢
に伝達されるのを回避できる。
【0004】
【発明が解決しよとうする課題】しかしながら、上記2
つの方式に関し、それぞれの問題点が近年指摘されてい
る。即ち、 (イ)上記(1) における供給方式(以下、把持供給方式
と称する)にあっては、棒材の外周面を把持する外径把
持型のフィンガーチャックが一般に用いられるため、フ
ィンガーチャックの外径が棒材の外径よりもかなり大き
い。従って、フィンガーチャックを自動旋盤の主軸内装
管に挿入できない場合がある。フィンガーチャックを主
軸内装管に挿入すべく、棒材の外径以下の外径を有する
外径把持型フィンガーチャック、或いは、ボアの内周を
内側から把持する形式の内径把持型フィンガーチャック
を用いる試みがなされているが、かようなフィンガーチ
ャックにて棒材を把持するには、棒材の後端に削下ろし
又は穴ぐり加工などの格別の前加工を施さなければなら
ない。しかるに、長尺の棒材の一端のみを加工するの
は、極めて非効率的な作業であり、かかる加工は実際に
は普及してない。従って、上記把持供給方式では、棒材
と送り矢とを加工中に隔絶できないばかりでなく、主軸
内装管に送り矢を挿入することが実質的にできないとい
う問題がある。 (ロ)他方、上記(2) における供給方式(以下、押圧供
給方式と称する)にあっては、主軸に残された端材を主
軸の前方に押出して、製品又は切粉と共に旋盤外に搬出
するために、高精度に精密加工された製品を損傷させた
り、或いは、チップコンベヤを傷めてしまうことがあ
る。かかる問題は、棒材の径が大きく、従って、大きな
重量の端材を排出する場合に顕著となり、何らかの解決
策が近年特に望まれている。
【0005】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、棒材供給機の送り矢
によって長尺の棒材を連続的に自動旋盤に供給する棒材
供給方法において、棒材の後端部に特殊な加工を施すこ
となく、棒材の外径よりも小さい外径のフィンガーチャ
ックを用いることができ、しかも、端材の排出による製
品の損傷およびチップコンベヤの損耗を防止できる棒材
供給方法を提供することにある。
【0006】本発明は又、棒材供給機と自動旋盤とを組
合わせることによって構成した自動棒材加工装置の棒材
供給制御装置において、上記棒材供給方法を簡単な構成
で適切に行うことができる棒材供給制御装置を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、棒材供給機の送り矢によって長尺の棒材
を連続的に自動旋盤に供給する棒材供給方法において、
棒材を前記自動旋盤に供給すべく、棒材の外径以下の外
径を有するフィンガーチャックを棒材の後端面に当接さ
せ、前記送り矢により棒材を自動旋盤に向かって押圧
し、棒材の全長が短縮して端材となったとき、フィンガ
ーチャックによって端材を把持できるように自動旋盤に
よって端材を加工し、送り矢を前進させて、フィンガー
チャックに端材を把持させ、送り矢を後退させることを
特徴とする棒材供給方法を提供する。
【0008】本発明の上記構成によれば、棒材の後端部
を送り矢のフィンガーチャックで把持せずに棒材を自動
旋盤に供給できるので、棒材の切削加工時に送り矢を棒
材の後端から離間させ、棒材の回転が送り矢に伝達され
るのを防止できる。また、製品の工作完了時に自動旋盤
に残された端材を自動旋盤内に排出せずに、フィンガー
チャックで把持して送り矢と共に棒材供給機に持ち帰
り、棒材供給機側で排出できる。従って、製品の損傷
や、チップコンベヤの損傷を回避できる。
【0009】本発明は又、棒材供給機と自動旋盤とを組
合わせることによって構成した自動棒材加工装置の棒材
供給制御装置において、棒材供給機及び自動旋盤の作動
を制御するコントローラと、棒材供給機の送り矢の最前
進位置を検出する第1位置検出手段と、該第1位置検出
手段よりも所定の距離だけ後方に位置決めされた第2位
置検出手段とを有し、前記第2位置検出手段は、自動旋
盤内の棒材が端材となった時点で占める前記送り矢の位
置を検出するように配置され、前記コントローラは、前
記第2位置検出手段によって棒材が端材となったことを
検出すると、前記送り矢のフィンガーチャックによって
把持可能な形態に端材を切削加工するように、自動旋盤
の加工装置を制御する端材加工手段と、フィンガーチャ
ックに端材を把持させる端材把持手段とを有することを
特徴とする棒材供給制御装置を提供する。
【0010】このように構成された棒材供給制御装置に
よれば、端材加工手段による制御下に、端材を自動旋盤
で加工し、端材把持手段による制御下に、自動旋盤内で
フィンガーチャックに端材を把持させることができる。
従って、自動棒材加工装置は、棒材の後端部を把持せず
に、これを押圧することにより棒材を自動旋盤に供給
し、棒材の切削加工時に送り矢を棒材の後端から離間さ
せることができる。また、端材を自動旋盤内に排出せず
に、フィンガーチャックで把持して送り矢と共に棒材供
給機に持ち帰り、棒材供給機側で排出できる。
【0011】
【実施例】以下、添付図面を参照して、本発明に係る棒
材供給方法について、詳細に説明する。図1は、本発明
による棒材供給方法が適用される自動棒材加工装置の概
略平面図である。
【0012】図1に示すように、自動棒材加工装置1
は、棒材の加工軸線X−Xに沿って整列配置された棒材
供給機10及びNC旋盤20から略構成されている。棒
材供給機10は、脚部11、11に支持されたフレーム
12と、加工軸線X−Xに沿って移動可能にフレーム1
2に支持された送り矢13とを備えている。送り矢13
の前端部には、棒材Wの後端部を押圧するためのフィン
ガーチャック14が取付けられている。フィンガーチャ
ック14は、棒材Wの外周面をチャックのボアの内側に
把持する所謂外径把持型のものであるが、棒材Wの外径
とほぼ等しい外径を有する。従って、フィンガーチャッ
ク14のチャック内径は、棒材Wの外径よりも大きく、
棒材Wの後端を把持しない。即ち、フィンガーチャック
14は棒材Wの後端をNC旋盤20に向かって押圧でき
るにすぎない。
【0013】棒材供給機10は又、新材供給機構と送り
矢移動機構とを備えている。新材供給機構(図示せず)
は、新たに加工すべき棒材、即ち新材を送り矢13の前
方の加工軸線X−X上に投入する。また、送り矢移動機
構はチェーン15を含み、チェーン15に駆動力を伝達
することにより、送り矢13をNC旋盤20に向かって
押圧するように構成されている。棒材供給機10は更
に、送り矢13が端材を持ち帰ったときに、端材を送り
矢13のフィンガーチャック14から取外すための残材
排出機構(図示せず)を備えている。残材排出機構は従
来の構造のものであり、端材を把持してフィンガーチャ
ック14から取外す残材クランプと、フィンガーチャッ
ク14から解放された残材を受け入れる残材レシーバと
を備えている。
【0014】棒材供給機10は、棒材供給制御手段とし
て、送り矢13の運動を制御するコントローラC1と、
送り矢13の後端部の位置を検出する2つの位置検出セ
ンサLSA、LSBを備えている。フレーム12の前端
部に配置された位置検出センサLSAは、送り矢13の
前進を規制するストッパ19に隣接して配置され、位置
検出センサLSBは、位置検出センサLSAよりも所定
距離だけ後方に配置されている。各センサLSA、LS
Bは、コントローラC1に接続されており、コントロー
ラC1は、これらセンサLSA、LSBによって検出さ
れた送り矢13の位置に基づいて、送り矢13の作動を
制御するように構成されている。
【0015】NC旋盤20は所謂2主軸式の主軸移動型
自動旋盤として構成されており、コレットチャック22
を備えた移動式の第1主軸21と、コレットチャック2
6を備えた移動式の第2主軸25とを備え、第2主軸2
5は、第1主軸21の前方に第1主軸21と対向するよ
うに配置されている。第1主軸21と第2主軸25との
間には、第1主軸21のための第1バイト23と、第2
主軸25のための第2バイト24とが設けられている。
【0016】また、NC旋盤20は又、棒材Wの前端部
に切削加工を施して該前端部から製品を突っ切るため
に、上記主軸21、25及びバイト23、24の作動を
制御するメインプログラムと、かかる製品工作時以外の
上記主軸21、25及びバイト23、24の動作、例え
ば、新材供給時における上記主軸21、25及びバイト
23、24の動作を制御するサブプログラムとを備えた
コントローラC2を備えている。このコントローラC2
は、棒材供給制御手段を構成しており、棒材供給機10
のコントローラC1と接続され、コントローラC1と協
働して、棒材供給機10とNC旋盤20との協調制御を
行う。
【0017】図2は、上記コントローラC1及びC2に
よる自動棒材加工装置1の制御方法を示すフローチャー
トであり、図3は、上記自動棒材加工装置1における旋
削工程の最終段階を示す説明図である。図2及び図3を
参照して自動棒材加工装置1の動作について説明する。
新たに加工すべき棒材が新材供給機構によって送り矢1
3の前方の加工軸線X−X上に投入されると、送り矢
は、送り矢移動機構によって前進され、棒材Wの後端を
前方に押圧する(S1)。この結果、棒材Wの前端部分
がNC旋盤20に供給される。
【0018】コントローラC2は、メインプログラムに
従って主軸21、25及びバイト23、24の動作を制
御し、棒材Wの前端部分から製品を工作して、これを突
っ切る。送り矢13は棒材Wを前方に押圧するので、送
り矢13及び棒材Wは、主軸21、25の動作に応じて
前進する。多数の製品が棒材Wから突っ切られる結果、
棒材Wの全長は、NC旋盤20により製品を工作し得な
い長さまで短縮する。この状態の棒材Wが、図3Aに端
材EWとして示されている。
【0019】図3Aにおいて、棒材W(EW)は、第1
バイト23によって最終製品を突っ切った直後の状態に
ある。フィンガーチャック14は、コレットチャック2
2内に位置しており、端材EWの後端面から僅かに離間
している。端材EWの外径は、フィンガーチャックの外
径とほぼ等しく、フィンガーチャック14の内径dより
も大きい。また、棒材Wの後端面は、素材の端面の状態
であり、格別の仕上げは施されていない。
【0020】図3Aに示すフィンガーチャック14の位
置は、送り矢13の位置を検出する位置検出センサLS
Bによって検出される。コントローラC2は、コントロ
ーラC1を介して位置検出センサLSBのオン動作を検
知すると、特定のサブプログラムを実行する(S3、
4)。コントローラC2のこのサブプログラムにおいて
は、図3Bに示すように、端材EWの前端部が、第2主
軸25のコレットチャック26によって把持され、その
後端外周部が第2バイト24によって切削される。切削
後の端材EWは、後端部の外径がフィンガーチャック1
4の内径dと実質的に等しく、従って、フィンガーチャ
ック14は、端材EWの後端部を把持できる。
【0021】次いで、コントローラC1は、送り矢13
を前進させ、端材EWの後端部はフィンガーチャック1
4のボアに挿入される(S5)。送り矢13は、その後
端部がストッパ19(図1)に衝合するまで前進する。
ストッパ19に隣接する位置検出センサLSAがオン作
動したとき、フィンガーチャック14のボアに端材EW
が完全に挿入され、端材EWは、図3Cに示すように、
フィンガーチャック14にしっかりと把持される。位置
検出センサLSAがオン作動すると、コントローラC2
は、第2主軸25のコレットチャック26を解放し(S
7)、コレットチャックC2は、送り矢13を後退させ
る(S8)。送り矢13が最後端位置まで後退する直前
に、残材排出機構は端材EWを把持し、送り矢13と端
材EWとを分離する。残材排出機構は更に、端材EWを
解放し、残材レシーバ内に落下させる(S9)。
【0022】以上説明した通り、本例による棒材供給方
法においては、棒材Wの外径とほぼ等しい外径を有する
フィンガーチャック14によって、棒材WをNC旋盤2
0に向かって押圧し、棒材Wの全長が短縮して端材EW
となったとき、サブプログラムにより端材EWの後端を
切削加工して、フィンガーチャック14による端材EW
の把持を可能にする。次いで、送り矢13を前進させ、
フィンガーチャック14に端材EWを把持させ、送り矢
13を後退させる。
【0023】かかる実施例の棒材供給方法によれば、棒
材Wの切削加工時に送り矢13を棒材Wの後端から離間
させ、切削加工時おける棒材Wの回転が送り矢13に伝
達されるのを回避できる。しかも、製品の工作完了時に
NC旋盤20に残された端材EWをNC旋盤20内に排
出せずに、送り矢13によって棒材供給機10に持ち帰
って排出できる。従って、製品の損傷や、チップコンベ
ヤの損傷を回避できる。
【0024】また、上記実施例における棒材供給制御手
段は、棒材供給機10及びNC旋盤20の作動を制御す
るコントローラC1及びC2と、送り矢13の最前進位
置を検出する位置検出センサLSAと、最前進位置より
も所定の距離だけ後方に位置決めされた位置検出センサ
LSBとから構成される。位置検出センサLSBは、N
C旋盤20内の棒材Wが端材EWとなった時点で占める
送り矢13の位置を検出するように配置される。コント
ローラC2は、位置検出センサLSBがオン作動する
と、サブプログラムにて端材EWの後端を切削加工し
て、フィンガーチャック14によって把持可能な径まで
縮径させ、コントローラC2は、送り矢13を前進させ
て、フィンガーチャック14に端材EWを把持させる。
このように構成された棒材供給制御手段によれば、外径
把持型フィンガーチャック14の外径よりも大きな外径
の棒材WをNC旋盤20内にてフィンガーチャック14
に把持させ、送り矢13により端材EWを棒材供給機1
0に持ち帰ることができる。
【0025】なお、上記実施例においては、フィンガー
チャック14の外径を棒材Wの外径とほぼ等しく設定し
たが、フィンガーチャックの外径は、棒材Wの外径より
も小さく設定しても良い。図4は、本発明に係る棒材供
給方法の他の実施例を示す説明図である。本例において
は、フィンガーチャック14は棒材Wとほぼ等しい外径
を有するが、棒材Wよりも小さな外径の把持爪を有する
内径把持型のフィンガーチャックである。即ち、フィン
ガーチャック14は、その把持爪が棒材Wの後端面に形
成される軸線方向の穴に挿入され、この穴の内周面に係
合して、棒材Wを把持する形式のものである。
【0026】しかしながら、棒材Wの後端面には、格別
の前加工、即ち、穴ぐり加工がなされておらず、素材端
面の状態にある。従って、フィンガーチャック14は、
棒材Wの後端面をNC旋盤20に向かって押圧できるに
すぎない。メインプログラムに従うNC旋盤20の動作
により、前述の実施例と同様に棒材Wの前端部分から製
品が工作される。この間、送り矢13は棒材Wを前方に
押圧する。送り矢13及び棒材Wは、NC旋盤20の主
軸21の動作に応じて前進する。棒材Wの全長が、NC
旋盤20により製品を工作し得ない長さに短縮したと
き、図4Aに示す端材EWが主軸21に残される。
【0027】前述の実施例と同様に、コントローラC2
は、端材EWを加工するためのサブプログラムを備えて
いる。このサブプログラムの下では、図4Aに示すよう
に、バイト23は退避し、ドリル30が加工軸線X−X
に整列する。次いで、ドリル30は図4Bに示すように
端材EWの穴明け加工を行い、端材EWに軸線方向の貫
通穴を形成する。貫通穴の径dは、フィンガーチャック
14の把持爪の外径dと実質的に同一に設定される。
【0028】端材EWに貫通穴が形成されると、コント
ローラC1は、送り矢13を前進させる。フィンガーチ
ャック14の把持爪は端材EWの貫通穴に挿入されて、
貫通穴の内周面と係合する。この状態が図4Cに示され
ている。次いで、コントローラC2はコレットチャック
22を解放し、コントローラC1は送り矢13を後退さ
せる。かくして送り矢13が棒材供給機10に持ち帰っ
た端材EWは、前述の実施例と同様に残材排出機構によ
って排出される。
【0029】なお、端材EWが残された時点の送り矢1
3の位置(図4A)およびフィンガーチャック14が端
材EWを把持した時点の送り矢13の位置(図4C)
は、前述の実施例と同様に位置検出センサLSA、LS
Bによって夫々検出される。このように、本例の棒材供
給方法によれば、棒材Wの外径とほぼ等しい外径を有す
る内径把持型のフィンガーチャック14によって、棒材
WをNC旋盤20に向かって押圧し、棒材Wの全長が短
縮して端材EWとなったとき、サブプログラムにより端
材EWに軸線方向の貫通穴を加工して、フィンガーチャ
ック14による端材EWの把持を可能にする。次いで、
送り矢13を前進させ、フィンガーチャック14に端材
EWを把持させ、送り矢13を後退させる。
【0030】従って、本実施例の棒材供給方法によれ
ば、棒材Wの切削加工時に送り矢13を棒材Wの後端か
ら離間させ、切削加工時おける棒材Wの回転が送り矢1
3に伝達されるのを回避できる。しかも、製品の工作完
了時にNC旋盤20に残された端材EWをNC旋盤20
内に排出せずに、送り矢13によって棒材供給機10に
持ち帰って排出できる。従って、NC旋盤20のパーツ
キャッチャー内の製品の損傷や、チップコンベヤの損傷
を回避できる。
【0031】
【発明の効果】本発明の上記構成によれば、棒材供給機
の送り矢によって長尺の棒材を連続的に自動旋盤に供給
する棒材供給方法において、棒材の後端部に特殊な加工
を施すことなく、棒材の外径よりも小さい外径のフィン
ガーチャックを用いることができ、しかも、端材の排出
による製品の損傷およびチップコンベヤの損耗を防止で
きる棒材供給方法を提供することが可能となる。
【0032】また、本発明によれば、棒材供給機と自動
旋盤とを組合わせることによって構成した自動棒材加工
装置の棒材供給制御装置において、上記棒材供給方法を
簡単な構成で適切に行うことができる棒材供給制御装置
を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による棒材加工方法が適用される自動棒
材加工装置の概略平面図である。
【図2】図1に示すコントローラにおける自動棒材加工
装置の制御方法を示すフローチャートである。
【図3】図1に示す自動棒材加工装置における旋削工程
の最終段階を示す説明図である。
【図4】本発明に係る棒材供給方法の他の実施例を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 自動棒材加工装置 10 棒材供給機 11 脚部 12 フレーム 13 送り矢 14 フィンガーチャック 20 NC旋盤 21 第1主軸 22 コレットチャック 23 第1バイト 24 第2バイト 25 第2主軸 26 コレットチャック LSA 位置検出センサ LSB 位置検出センサ C1 コントローラ C2 コントローラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 棒材供給機の送り矢によって長尺の棒材
    を連続的に自動旋盤に供給する棒材供給方法において、 棒材を前記自動旋盤に供給すべく、棒材の外径以下の外
    径を有するフィンガーチャックを棒材の後端面に当接さ
    せ、前記送り矢により棒材を自動旋盤に向かって押圧
    し、 棒材の全長が短縮して端材となったとき、フィンガーチ
    ャックによって端材を把持できるように自動旋盤によっ
    て端材を加工し、 送り矢を前進させて、フィンガーチャックに端材を把持
    させ、送り矢を後退させることを特徴とする棒材供給方
    法。
  2. 【請求項2】 棒材供給機と自動旋盤とを組合わせるこ
    とによって構成した自動棒材加工装置の棒材供給制御装
    置において、 棒材供給機及び自動旋盤の作動を制御するコントローラ
    と、棒材供給機の送り矢の最前進位置を検出する第1位
    置検出手段と、該第1位置検出手段よりも所定の距離だ
    け後方に位置決めされた第2位置検出手段とを有し、 前記第2位置検出手段は、自動旋盤内の棒材が端材とな
    った時点で占める前記送り矢の位置を検出するように配
    置され、 前記コントローラは、前記第2位置検出手段によって棒
    材が端材となったことを検出すると、前記送り矢のフィ
    ンガーチャックによって把持可能な形態に端材を切削加
    工するように、自動旋盤の加工装置を制御する端材加工
    手段と、フィンガーチャックに端材を把持させる端材把
    持手段とを有することを特徴とする棒材供給制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002187001A (ja) * 2000-12-19 2002-07-02 Alps Tool Co Ltd 棒材加工装置
JP2018094674A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 株式会社ツガミ ワーク後方排出装置及び工作機械
EP4360782A1 (en) * 2022-10-27 2024-05-01 Star Micronics Co., Ltd. Machine tool system and method of controlling machine tool system

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