JPH06218603A - バーフィーダ、それを連結したｎｃ旋盤及びバー材供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、ＮＣ旋盤にバー材を供給するバーフ
ィーダ、それを連結したＮＣ旋盤及びバー材供給方法に
関し、バー材供給において最適な残材処理ができ、ま
た、いわゆる乱尺材をマガジンに収納して用いることの
できるＮＣ旋盤のバーフィーダ、それを連結したＮＣ旋
盤及びバー材供給方法を提供することを目的とする。 【構成】ＮＣ旋盤の主軸９と所定の距離をもって連結さ
れたバーフィーダ２０において、ＮＣ旋盤の主軸９の中
心線延長上にバー材１４を移動可能に支持するレール２
６と、バー材１４を移動させてＮＣ旋盤にバー材１４を
供給するフィードパイプ３０と、リミットスイッチ４
４、４６、ロータリエンコーダ４２を用いてバー材１４
のバー材長を計測し、ＮＣ旋盤に出力するためのバーフ
ィーダコントローラ５２を備えるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＮＣ旋盤にバー材を供
給するバーフィーダ、それを連結したＮＣ旋盤及びバー
材供給方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ旋盤による製品加工は、ＮＣ旋盤に
対してバーフィーダから製品加工用のバー材を供給する
ことにより行われる。バーフィーダは、ＮＣ旋盤の主軸
の方向であるＺ軸方向にＮＣ旋盤と所定の距離をもって
連結され、ＮＣ旋盤の主軸の中心線延長上にバー材を移
動可能に支持し、バー材を移動させてＮＣ旋盤にバー材
を供給する装置である。

【０００３】このバーフィーダには、作業者がバー材を
一本ずつバーフィーダにセットするシングルフィーダ
と、複数のバー材を収納できるマガジン（収納棚）を備
え、自動的にバー材をバーフィーダにセットするマガジ
ンフィーダとがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら従来の
バーフィーダによるＮＣ旋盤へのバー材供給にはバー材
の残材処理等に問題を有している。例えば主軸をＺ軸方
向に移動させて所定の個数の製品を加工する主軸摺動型
ＮＣ旋盤の場合、バー材の残材長さを常に管理しておか
ないと、残材長さが短すぎる場合には空チャックとなっ
てしまったり、主軸を後退させた際にフィードパイプ先
端をチャックしてしまったりして、主軸やバーフィーダ
に損傷を与えることがある。また、残材長さを製品１個
又は数個分程度余分に見積ることにより機械の損傷を防
ぐとすれば、製品加工材料であるバー材が無駄に使われ
ることになる。特に主軸摺動型ＮＣ旋盤の場合には、主
軸でチャッキングされたバー材を加工領域に案内するガ
イドブッシュがある分だけ、残材長さが長くなりがちで
あるので残材処理の管理は重要である。

【０００５】また、マガジンフィーダを用いる場合に
は、バー材長さの異なるいわゆる乱尺材を用いての加工
は効率が低下してしまい、マガジンを用いる利点が失わ
れてしまうという問題があった。これは、マガジンに収
納する複数のバー材はあらかじめその長さを揃えておく
必要があり、そのための加工時間の増加等により作業能
率が悪化するという問題にもつながる。

【０００６】本発明の目的は、バー材供給において最適
な残材処理ができ、また、いわゆる乱尺材をマガジンに
収納して用いることのできるＮＣ旋盤のバーフィーダ、
それを連結したＮＣ旋盤及びバー材供給方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、バー材のバ
ー材長を計測するバー材長計測手段と、計測された前記
バー材長をＮＣ旋盤に出力するバー材長出力手段と、前
記ＮＣ旋盤にバー材を供給するバー材供給手段とを有す
ることを特徴とするバーフィーダによって達成される。

【０００８】また、上記目的は、請求項１記載のバーフ
ィーダに連結され、前記バー材長出力手段により入力さ
れた前記バー材長から、前記バー材の製品として加工で
きる長さである有効加工長を計算し、前記有効加工長か
ら、加工すべき製品の長さに応じた前記バー材をチャッ
クする位置であるＺ軸開始点を計算する計算手段と、計
算された前記Ｚ軸開始点に移動して位置決めされ、供給
された前記バー材をチャックする主軸と、前記バー材を
チャックした前記主軸を前記Ｚ軸開始点から所定量移動
させて前記製品を加工する加工手段とを有することを特
徴とするバーフィーダを連結したＮＣ旋盤によって達成
される。

【０００９】さらに、上記目的は、主軸がＺ軸方向に摺
動する主軸摺動型ＮＣ旋盤に供給されるバー材のバー材
長を予め計測し、計測された前記バー材長から、前記バ
ー材の製品として加工できる長さである有効加工長を計
算し、前記有効加工長から、加工すべき製品の長さに応
じた前記バー材をチャックする位置であるＺ軸開始点を
計算し、計算された前記Ｚ軸開始点に前記主軸を移動さ
せて位置決めし、前記主軸摺動型ＮＣ旋盤に供給された
前記バー材を前記主軸にチャックし、前記バー材をチャ
ックした前記主軸を前記Ｚ軸開始点から所定量移動させ
て前記製品を加工し、前記バー材長と前記有効加工長の
差である前記バー材の残材長を最短にすることを特徴と
するバー材供給方法によって達成される。

【００１０】

【作用】本発明によれば、バー材長を自動的に計測し、
計測したバー材長の値をＮＣ装置に出力してバー材供給
を制御することができるので、最適な残材長になるまで
製品加工ができるバー材供給方法を実現できる。また、
長さの異なる複数のバー材のそれぞれのバー材長を計測
することができるので、いわゆる乱尺材をマガジンに収
納して用いることもできるようになる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例によるＮＣ旋盤のバーフィ
ーダ及びバー材供給方法を図１乃至図７を用いて説明す
る。本実施例においては、主軸摺動型ＮＣ旋盤と連結さ
せたバーフィーダについて説明する。本実施例によるバ
ーフィーダ２０の構造を図１を用いて説明する。図１
（ａ）は主軸摺動型ＮＣ旋盤に接続したバーフィーダ２
０の正面図、図１（ｂ）は平面図である。図１（ｂ）で
は主軸摺動型ＮＣ旋盤の記載は省略している。

【００１２】バーフィーダ２０の台枠２２は２本の脚２
４に支えられ、主軸摺動型ＮＣ旋盤の主軸台８の摺動方
向であるＺ軸方向に台枠２２の長手方向を一致させて設
置されている。バーフィーダ２０の台枠２２の長手方向
一端部と主軸摺動型ＮＣ旋盤のベッド２端部はスペーサ
４８で連結されている。スペーサ４８により、バーフィ
ーダ２０と主軸摺動型ＮＣ旋盤との間が所定の距離に保
たれるようになっている。

【００１３】台枠２２上部長手方向には主軸摺動型ＮＣ
旋盤の主軸９の中心軸に一致して移動するバー材１４を
移動可能に支持するレール２６が取り付けられている。
台枠２２上方にはレール２６に並列してマガジン５０が
取り付けられている。マガジン５０の棚部はレール２６
に向かって下方に傾斜して設けられ、棚部には乱尺材で
ある複数のバー材１４が並べられ、順次バー材１４をレ
ール２６上に供給できるようになっている。

【００１４】主軸摺動型ＮＣ旋盤側と反対側である台枠
２２の長手方向他端部上には、フィードパイプ３０又は
スライダ３２のいずれか一方を保持しつつ、レール２６
に沿って、レール２６と干渉し合うことなく移動可能な
移動体２８が取り付けられている。移動体２８がレール
２６に沿って移動することにより、保持したフィードパ
イプ３０又はスライダ３２はレール２６上を移動するこ
とができる。

【００１５】移動体２８は、台枠２２の両端部近傍に取
り付けられたスプロケット３８、４０に掛けられたチェ
ーン３６に取り付けられている。台枠２２中に設けら
れ、スプロケット３８に連結されたモータ３４を駆動さ
せてチェーン３６を駆動させることにより移動体２８を
レール２６に沿って移動させることができるようになっ
ている。

【００１６】移動体２８に保持され、移動体２８の移動
に伴ってレール２６上を移動するフィードパイプ３０の
先端は、レール２６上に載せられたバー材１４の一端部
を保持できるようにフィンガーチャック３１が取り付け
られている。バー材１４の一端部をフィードパイプ３０
のフィンガーチャック３１に保持させる際には、クラン
プ装置（図示せず）によりバー材１４をクランプしてお
くようになっている。フィードパイプ３０に保持された
バー材１４は、フィードパイプ３０の移動によりレール
２６上を移動して主軸摺動型ＮＣ旋盤に搬送される。

【００１７】移動体２８によりレール２６上に保持され
ないフィードパイプ３０又はスライダ３２のいずれかは
台枠２２長手方向他端部上の所定位置に退避させられる
ようになっている。移動体２８に保持されたフィードパ
イプ３０又はスライダ３２の原点位置等を検出するため
に、台枠２２の両端部近辺にリミットスイッチ４４、４
６が設けられている。リミットスイッチ４４は、移動体
２８が後退できる限界を検知するために用いられる。主
軸摺動型ＮＣ旋盤側のリミットスイッチ４６近傍には先
端ストッパ４７が取り付けられている。先端ストッパ４
７はレール２６の端部でバー材１４の移動路を開閉でき
るように設けられている。先端ストッパ４７を動作させ
てレール２６のバー材１４の移動路を閉鎖してから、移
動してきたバー材１４先端が先端ストッパ４７に当ると
リミットスイッチ４６がオンするようになっている。

【００１８】移動体２８に保持されたフィードパイプ３
０は、移動体２８が前進してリミットスイッチ４６近傍
にまで達したときに、フィードパイプ３０先端が主軸摺
動型ＮＣ旋盤の主軸９のチャック１０手前まで達する長
さを有している。スライダ３２は、マガジン５０から取
り出されてレール２６上にセットされたバー材１４を押
してスライダ３２より長さが長いフィードパイプ３０が
レール２６上にセットできるようにするために用いられ
る。

【００１９】スプロケット３８には移動体２８の移動量
を測定するためにスプロケット３８の回転角を検出する
ロータリエンコーダ４２が取り付けられている。バーフ
ィーダ２２には、ＮＣ装置と信号の送受信を行うバーフ
ィーダコントローラ５２が取り付けられている。バーフ
ィーダコントローラ５２にはリミットスイッチ４４、４
６からの信号、及びロータリエンコーダ４２からの信号
を入力又は計数する数種のカウンタ及び演算部が組込ま
れている。これらリミットスイッチ４４、４６からの信
号、或いはロータリエンコーダ４２からの信号、さらに
バーフィーダコントローラ５２に記憶されている数種の
定数データにより、バーフィーダコントローラ５２内で
バー材１４のバー材長が計算されて主軸摺動型ＮＣ旋盤
のＮＣ装置に出力されるようになっている。

【００２０】主なカウンタ（図示せず）としては、ＮＯ
１からＮＯ４の番号を付したカウンタが設けられてい
る。ＮＯ１カウンタは、スライダ３２又はフィードパイ
プ３０が最後端に戻るとリセットされ、ＮＣ旋盤側に移
動するに従ってロータリエンコーダ４２により数値が増
大する、スライダ３２又はフィードパイプ３０の絶対位
置を計測するカウンタである。

【００２１】ＮＯ２カウンタは、バー材１４先端が先端
ストッパ４７に当たり、リミットスイッチ４６がオンす
ることによりセットされ、カウントを開始する。スライ
ダ３２又はフィードパイプ３０の移動によりロータリエ
ンコーダ４２のパルスが入力され、バー材１４がロータ
リガイドブッシュ１６際まで前進すると、ＮＯ２カウン
タの設定による移動量だけ移動したことになりカウント
アップする。バーフィーダコントローラ５２はこれを受
けてＮＣ装置にバー材交換完了信号を出力し、ＮＣ装置
は主軸９にバー材をチャックさせてバー材１４の先端切
りを行う位置まで前進させ、トップカット加工を開始す
るようになっている。

【００２２】トップカット位置は主軸９がバー材１４を
チャックして所定量移動した位置であり、トップカット
量は主軸９がバー材１４をチャックした位置とＮＯ２カ
ウンタの設定による移動量により決定される定数であ
る。ＮＯ３カウンタはバー材１４の入替中はリセットさ
れており、バー材１４を加工しているときに動作する。
バー材１４を加工して製品を１個加工するごとにＮＣ装
置からバーフィーダコントローラ５２に１回信号（加工
プログラム終了信号）が入るようになっており、この信
号によりカウント値をクリアして、また直ぐにセットさ
れる。製品を１個加工するのに必要なだけバー材１４が
前進したか、又は必要以上に前進しなかったかを監視す
るためのカウンタである。このカウンタの設定データは
ＮＣ装置からバーフィーダコントローラ５２に送られる
ワーク長さデータを基にして入力される。

【００２３】ＮＯ４カウンタは、ＮＣ装置がバー材１４
のトップカット（先端切り）を行い、次に最初の製品の
加工を始めるときにセットされ、カウントアップする
と、次の製品を加工する長さがない、即ちバーエンドで
あることをＮＣ装置に知らせる。このカウンタの設定デ
ータは、ＮＣ装置からバーフィーダコントローラ５２に
送られてくる有効加工長さとワーク長さのデータから一
定量を引いた値が自動的に入力されるようになってい
る。ＮＯ４カウンタのカウントアップ等によりバーエン
ドが検出されると、残材となったバー材１４を保持して
いるフィードパイプ３０を移動体２８を後退させること
により後退させ、ＮＣ旋盤からバー材１４を引き抜いて
残材を排出する。

【００２４】次に上記バーフィーダ２０と連結した主軸
摺動型ＮＣ旋盤について簡単に説明する。主軸摺動型Ｎ
Ｃ旋盤は、工作物を保持して工作物と共に回転する主軸
が、工作物の回転軸方向であるＺ軸方向に摺動可能にな
っている点に特徴を有している。ベッド２上に主軸台８
がＺ軸方向に摺動可能に搭載されている。主軸台８内に
は回転可能に支持された主軸９が取り付けられている。
ベッド２には主軸台８をＺ軸方向に送るためのＺ軸送り
ねじ４が取付けられている。Ｚ軸送りねじ４はＺ軸送り
モータ６により回転させられ、Ｚ軸送りねじ４が回転す
ることによりベッド２上の主軸台８がＺ軸方向に移動す
ることができるようになっている。

【００２５】主軸９はベルト１１を介してメインモータ
（図示せず）に連結され、メインモータを駆動させるこ
とにより主軸９を回転させることができるようになって
いる。主軸９のバーフィーダ２２側の一端に設けられた
シリンダ１２側から、主軸９の回転中心に沿って主軸９
内を貫通してバー材１４が保持されるようになってい
る。バー材１４は主軸９の他の一端に設けられたチャッ
ク１０により主軸９に固定され、主軸９の回転と共に回
転させられ、また主軸台８のＺ軸方向の移動と共に移動
させられるようになっている。

【００２６】主軸台８の摺動範囲の＋Ｚ軸方向の端部の
ベッド２にはロータリガイドブッシュ支持台１５が固定
されている。ロータリガイドブッシュ支持台１５には、
バー材１４の回転軸の延長上に開口中心を有し、バー材
１４の回転保持手段であるロータリガイドブッシュ１６
が取り付けられている。主軸９を＋Ｚ軸方向に移動させ
ることにより、主軸９に回転保持されたバー材１４はロ
ータリガイドブッシュ１６内に導入されてロータリガイ
ドブッシュ１６に支持され、ロータリガイドブッシュ１
６端部から突出する。ロータリガイドブッシュ１６端部
から突出したバー材１４は、ロータリガイドブッシュ１
６端部近傍の加工領域においてＺ軸方向に直交するＸ方
向に移動可能なバイト等の工具１８によって加工され
る。

【００２７】次に、本実施例のバーフィーダ２０による
バー材長の計測方法を図２を用いて説明する。まず、台
枠２２の長手方向他端部上にスライダ３２を保持して移
動体２８が停止している（図２（ａ））。このとき、ス
ライダ３２の先端位置をスライダ３２の原位置Ｏ₁ とす
る。原位置Ｏ₁ から先端ストッパ４７までの距離をＬ₁₀
とする。Ｌ₁₀はあらかじめバーフィーダコントローラ５
２に記憶された定数データである。 スライダ３２は、
フィードパイプ３０をレール２６上にセットできる位置
までバー材１４を押出すために、原位置Ｏ₁ から距離Ｌ
₁₁の範囲内で移動できるようになっている。

【００２８】移動体２８を移動させてレール２６上のス
ライダ３２を前進させ、レール２６上のバー材１４を押
す。原位置Ｏ₁ から距離ｌ_1Xだけ移動したところでバー
材１４の先端が先端ストッパ４７に当り、リミットスイ
ッチ４６がオンすると移動体２８の前進動作を停止させ
る。リミットスイッチ４６がオンするまでに移動体２８
に保持されたスライダ３２の移動距離ｌ_1Xは、スプロケ
ット３８に取り付けたロータリエンコーダ４２により計
測された回転角を基にしてバーフィーダコントローラ５
２により計算される。原位置Ｏ₁ から先端ストッパ４７
までの距離Ｌ₁₀と、求めたスライダ３２の移動距離ｌ_1X
の差（Ｌ₁₀−ｌ_1X）がバー材長Ｘ₁ となる。

【００２９】もしもバー材１４のバー材長が短くて先端
ストッパ４７に当らない場合には、スライダ３２を距離
Ｌ₁₁まで移動させ、次にリミットスイッチ４４がオンに
なるまで後退させて原位置Ｏ₁ に復帰させてスライダ３
２の動作を終了させる。以上の動作を一次導入と呼ぶ。
一次導入によってもバー材長が求まらない場合、即ちバ
ー材長が（Ｌ₁₀−Ｌ₁₁）よりも短い場合には、フィード
パイプ３０を用いた二次導入においてバー材長が求めら
れる（図２（ｂ））。まず、移動体２８に保持されたス
ライダ３２をフィードパイプ３０と交替させて移動体２
８に保持させる。フィードパイプ３０の先端を原位置Ｏ
₂ とする。原位置Ｏ₂ から先端ストッパ４７までの距離
をＬ₂₀とする。Ｌ₂₀はあらかじめバーフィーダコントロ
ーラ５２に記憶された定数データである。

【００３０】移動体２８を前進させてフィードパイプ３
０をレール２６上を移動させてバー材１４を押す。原位
置Ｏ₂ から距離ｌ_2Xだけ移動したところでバー材１４の
先端が先端ストッパ４７に当り、リミットスイッチ４６
がオンすると移動体２８の前進動作を停止させる。リミ
ットスイッチ４６がオンするまでに移動体２８に保持さ
れたフィードパイプ３０の移動距離ｌ_2Xは、スプロケッ
ト３８に取り付けたロータリエンコーダ４２により計測
された回転角を基にしてバーフィーダコントローラ５２
により計算される。原位置Ｏ₂ から先端ストッパ４７ま
での距離Ｌ₂₀と、求めたフィードパイプ３０の移動距離
ｌ_2Xの差（Ｌ₂₀−ｌ_2X）がバー材長Ｘ₂となる。

【００３１】このようにして、本実施例によるバーフィ
ーダ２０によりバー材長を測定することができる。次に
本実施例によるバーフィーダを用いたバー材加工方法を
図３乃至図７に示すフローチャートを用いて説明する。

【００３２】まず図３を用いて本実施例によるバーフィ
ーダを用いたバー材加工方法の概略を説明する。主軸摺
動型ＮＣ旋盤の主軸９のチャック１０を開いて主軸９を
所定量後退させる。バーフィーダ２０を起動させてマガ
ジン５０から新しいバー材１４をレール２６上に乗せ
て、スライダ３２による一次導入またはフィードパイプ
３０による二次導入によりバー材長を計測する。次に、
フィードパイプ３０によりバー材１４を主軸摺動型ＮＣ
旋盤の主軸９内を貫通させてロータリガイドブッシュ１
６の際まで導入させる。主軸９のチャック１０を閉じて
バー材１４を主軸９に固定し、主軸９を前進させてバー
材１４をロータリガイドブッシュ１６内を貫通させて加
工領域に案内する。突切りバイト等の工具１８により加
工領域のバー材１４の先端をカットして端面を仕上げる
トップカット加工を行う（ステップ１０１）。

【００３３】主軸摺動型ＮＣ旋盤のＮＣ装置のＣＲＴか
ら作業者によって入力された製品長さ等のデータ定義、
及びバーフィーダ２０により計測されたバー材長に基づ
いて、加工できる製品の個数等が計算され、及び主軸９
のＺ軸位置計算が行われて、バー材１４の加工原点が決
められる（ステップ１０２）。ステップ１０２で求めた
主軸９のＺ軸位置に基づいて主軸台８を移動させて主軸
９のＺ軸開始点の位置決めを行う（ステップ１０３）。

【００３４】次に、ユーザが作成した加工プログラムに
従ってバー材１４の製品加工を行い、突切りバイトで突
切り、加工プログラムが終了する（ステップ１０４）。
ステップ１０５において、加工した製品の個数が加工で
きる製品の個数に等しくなるまでステップ１０２からス
テップ１０４が繰り返されるようになっている。加工し
た製品の個数と加工できる製品の個数がとが等しくなる
とバーエンド（加工終了位置）としてバー材１４は残材
処理される（ステップ１０６）。ステップ１０６ではフ
ィードパイプ３０が原点まで戻され、クランプ装置によ
り残材となったバー材１４がフィードパイプ３０のフィ
ンガーチャック３１から外されて残材として処理され
る。

【００３５】以上が本実施例によるバーフィーダを用い
たバー材加工方法の概略の説明であるが、以下図４乃至
図７のフローチャートを用いて詳細に説明する。まず初
めにバーフィーダコントローラ５２の自動スタートスイ
ッチをオンして、バーフィーダコントローラ５２とＮＣ
装置とをインターフェースさせる。移動体２８に保持さ
れているフィードパイプ３０をレール２６上から退避さ
せてスライダ３２と交替させ、フィードパイプ３０の替
りにスライダ３２を移動体２８に保持させる。以下、ス
ライダ３２によるバー材１４の移動動作工程を一次導入
と呼ぶ。次にマガジン５０からバー材１４を取り出して
レール２６上にセットする。バー材１４の先端を検出し
てリミットスイッチ４６をオンさせる先端ストッパ４７
を動作させて、レール２６端のバー材１４の移動路に先
端ストッパ４７をセットする（ステップ１）。

【００３６】モータ３４を駆動させて移動体２８を前進
させてレール２６上でスライダ３２を前進させる。スラ
イダ３２が前進するとまずスライダ３２の先端がレール
２６上のバー材１４の後端に当り、続いてスライダ３２
はそのままバー材１４を主軸摺動型ＮＣ旋盤側に押出し
続ける（ステップ２）。押出されたバー材１４の先端が
先端ストッパ４７に当ってリミットスイッチ４６がオン
したかを判断する（ステップ３）。

【００３７】ステップ３での判断によりリミットスイッ
チ４６がオンしていなければ、ステップ７に進んでスラ
イダ３２のスライド可能距離Ｌ₁₁だけスライダ３２が移
動したかどうかを判断する。未だスライダ３２がスライ
ド可能距離Ｌ₁₁に達していなければステップ２に戻って
スライダ３２の前進動作を繰り返す。ステップ３でリミ
ットスイッチ４６がオンしたと判断されたらスライダ３
２の前進動作を停止させ、スライダ３２の原点からの移
動距離をロータリエンコーダ４２によりカウントしたＮ
Ｏ１カウンタの値を読み込み（ステップ４）、前述の方
法を用いてバーフィーダコントローラ５２の演算部によ
りバー材長を計算する（ステップ５）。また、主軸摺動
型ＮＣ旋盤の加工領域でバー材１４先端のトップカット
加工を行うためのバー材１４の移動量を決定するＮＯ２
カウンタをセットする。

【００３８】計算されたバー材長Ｘ₁ をバーフィーダコ
ントローラ５２から主軸摺動型ＮＣ旋盤のＮＣ装置に出
力する。バー材長Ｘ₁ を受取ったＮＣ装置は、バー材長
Ｘ₁及びワーク長さ等から有効加工長さ等を計算し、バ
ーフィーダコントローラ５２にこれらの値を出力する。
ワーク長さは、加工する製品の長さと端面仕入代と突切
バイト幅とを合計した長さであり、製品１個を加工する
ために要するバー材１４の長さである。このワーク長さ
は、ＮＯ３カウンタにセットされる。

【００３９】有効加工長さは、ワーク長さとこのバー材
長から得ることができる製品個数とを掛けたものであ
り、セットされたバー材１４の加工終了位置（バーエン
ド）を検出し、最適な残材処理をするために用いられ
る。ＮＯ４カウンタに有効加工長さがセットされる。バ
ー材長が計測されると、スライダ３２がバー材１４を押
して前進できるように先端ストッパ４７をリセットして
レール２６端のバー材１４の移動路を開放する。先端ス
トッパ４７のリセットにより、リミットスイッチ４６は
オフになる（ステップ６）。

【００４０】スライダ３２のスライド可能距離Ｌ₁₁だけ
スライダ３２が移動するまでスライダ３２の前進動作を
繰返す（ステップ７）。バー材１４を押しながらスライ
ド可能距離Ｌ₁₁だけスライダ３２が移動したら固定のス
トッパーがありスライダ３２は停止する（ステップ
８）。次にトップカット位置検出用のＮＯ２カウンタを
ホールドさせたまま、スライダ３２だけを後退させる
（ステップ９）。

【００４１】スライダ３２を後退させリミットスイッチ
４４がオンしてスライダ３２が原位置まで戻ったら後退
を停止させて一次導入を終了する。次に、移動体２８が
保持していたスライダ３２を退避させ、替りにフィード
パイプ３０を復帰させて移動体２８に保持させる。次に
バー材クランプ装置（図示せず）によりバー材１４をク
ランプしてからフィードパイプ３０を前進させバー材１
４の二次導入を開始する（ステップ１０）。

【００４２】フィードパイプ３２先端に設けられたフィ
ンガーチャック３１によりバー材１４の後端部を把持さ
せ、バー材クランプ装置にクランプされていたバー材１
４のクランプを解除（ステップ１１）すると同時にトッ
プカット位置検出用のＮＯ２カウンタのホールドを解除
して、フィードパイプ３０を前進させ（ステップ１
２）、リミットスイッチ４６がオンしたかどうかを判断
する（ステップ１３）。もし一次導入において、先端ス
トッパ４７にバー材１４の先端が到達していない場合
は、この二次導入においてバー材長が計測される。すな
わち、リミットスイッチ４６がオンするとステップ４〜
６と同様の動作であるステップ１４〜１６が実行されて
バー材長が計算され、次にＮＣ装置とのデータの送受信
が行われ、ステップ１２にもどってフィードパイプ３０
の前進動作が繰り返されるようになる。ステップ１３で
リミットスイッチ４６がオフである場合には、ステップ
１７によりトップカット位置にまでバー材１４の先端が
達したかどうかの判断が行われる。この判断は、ＮＯ２
カウンタがカウントアップするかどうかで判断される。
ステップ１７での判断によりバー材１４先端がトップカ
ット位置に達していない場合にはステップ１２に戻って
フィードパイプ３０の前進動作が繰り返される。バー材
１４先端がトップカット位置に達するとブレーキがオン
し、フィードパイプ３０は停止され（ステップ１８）、
バーフィーダコントローラ５２からＮＣ装置にバー材交
換完了信号が出力され（ステップ１９）、ＮＣ旋盤のチ
ャックが締まるとバーフィーダ２０側のブレーキを解除
して（ステップ２０）トップカット用のＮＯ２カウンタ
をリセットしバーフィーダ２０側のバー材交換動作を完
了する。ＮＣ装置はバー材交換完了信号を受取ると（ス
テップ２１）、主軸摺動型ＮＣ旋盤のチャック１０を閉
じてバー材１４をチャックし、次に主軸台８を前進させ
てバー材１４をロータリガイドブッシュ１６内を貫通さ
せて加工領域に案内し、工具１８によりバー材１４の先
端のトップカット加工を行う（ステップ２２）。バー材
１４のトップカット加工が終了したら、加工プログラム
にしたがって製品の加工を行うことになる。この製品の
加工において、主軸９の位置決めを行う必要がある。

【００４３】ステップ２２のトップカット加工を行った
ＮＣ装置は、次に、予めユーザによりＮＣ装置のＣＲＴ
から入力された加工データ及びバーフィーダコントロー
ラ５２から送られてきたバー材長に基づいて、主軸の位
置決め（Ｚ軸開始点の決定）を行う。即ち、まずバー材
径、製品長さ、突切りバイト幅等の加工データを読取り
（ステップ２３）、多数個取り、１個取り、或いはロン
グシャフトの加工の種別を判断する（ステップ２４〜２
５）。ステップ２４において、主軸摺動型ＮＣ旋盤の主
軸９を後退させてバー材１４をチャックする際に、主軸
９のＺ軸ストロークに対して製品長さが１／２以下の場
合には１回のチャックで加工できる製品数が複数になり
多数個取りとなる。この加工においては主軸９がバー材
１４をチャックする位置であるＺ軸開始点は原則として
１回のチャックで加工できる製品の数にワーク長さ（製
品長さ、バイト幅等の合計）を掛けた値まで主軸９を戻
した位置になる。ただし加工最後のチャックでのＺ軸開
始点は、加工できる製品の数が少なくなる場合があり、
それ以前のチャックでのＺ軸開始点と異なる場合がある
ので多数個取りの加工の場合は最終回のチャックかどう
かをステップ３０で判断し、最終回の場合はステップ３
１で最終回主軸位置決めの計算を行う。最終回のチャッ
クでない場合にはステップ２９により主軸９の位置決め
が行われる。

【００４４】ステップ２４において多数個取りでないと
判断された場合はステップ２５により１個取りであるか
どうかを判断する。この場合は、主軸９のＺ軸ストロー
クに対して加工される製品長さが１／２〜１倍の長さで
あることになる。この加工においては主軸９がバー材１
４をチャックする位置であるＺ軸開始点はワーク長さ
（製品長さ、バイト幅等の合計）だけ主軸９を後退させ
た位置に位置決めされる（ステップ２９）。

【００４５】ステップ２５において１個取りでないと判
断された場合はロングシャフトの加工であるかどうかが
判断される（ステップ２６）。この場合は、主軸９のＺ
軸ストロークよりも加工される製品長さの方が長い場合
である。従って、ロングシャフトであると判断された場
合には１個の製品を加工するのに何回チャックする必要
があるかがステップ２７で計算されてから、ステップ２
９にて主軸のＺ軸開始点が決定される。ステップ２６に
おいてロングシャフトでないと判断された場合はステッ
プ２８においてアラームを発生させてユーザ（作業者）
に注意を喚起する。

【００４６】ここで、例として多数個取りの場合の主軸
９のＺ軸開始点を求める計算例を示す。必要な入力デー
タ例として、加工される製品全長を２２．００ｍｍ、突
切りバイト幅を３．００ｍｍ、主軸摺動型ＮＣ旋盤で生
じる最短残材長が１８５．００ｍｍ、Ｚ軸ストロークを
１６０．００ｍｍ、トップカット長を８．００ｍｍであ
るとし、バーフィーダ２０側で計測され、ＮＣ装置に送
られたバー材長が３０００．００ｍｍであるとする。 （１） 製品１個当りの所用バー材長（ワーク長さ）
は、 ２２．００＋３．００＝２５．００ｍｍ （２） 有効加工長さは、 （３０００−（１８５．０＋８．０））÷２５＝１１
２．２８個 整数部のみ有効として、 １１２個×２５ｍｍ＝２８００ｍｍ （３） Ｚ軸ストローク内での製品の加工可能数は、 １６０．０÷２５．０＝６．４ 整数部のみ有効として、６個となる。 （４） １チャック多数個取り加工のＺ軸開始点は、 ６個×２５．００ｍｍ＝１５０．０ｍｍ Ｚ軸開始点は原点より１５０ｍｍ移動した位置になる。 （５） 主軸９のＺ軸開始点への戻り回数は、 ２８００ｍｍ÷１５０．０ｍｍ＝１８．６６７ 整数部のみ有効であるとして、１８回Ｚ軸開始点に戻
る。 （６） 最終回Ｚ軸開始点は、バー材１本当りの最終回
有効バー材長が、 ２８００ｍｍ−（１８回×１５０ｍｍ）＝１００ｍｍ であり、ワーク長さが２５ｍｍであることから、原点か
ら１００ｍｍ移動した位置になる。

【００４７】従って、この例では、１チャック６個取り
加工で１８回開始点に戻り、最終回は１チャック４個取
り加工で終わることになる。このようにして主軸９のＺ
軸開始点を制御することにより、この例では残材量が２
００ｍｍとなり最適な残材処理を行うことができるよう
になる。以上のようにして主軸９のＺ軸開始点が決定さ
れ、主軸９が後退してＺ軸開始点に移動してバー材１４
をチャックすると、次にユーザの作成した製品の加工プ
ログラムが実行される（ステップ３２）。この加工プロ
グラムが実行される前にバーフィーダコントローラ５２
のＮＯ３カウンタにはワーク長さがセットされ、ＮＯ４
カウンタにはバーエンドを検出するために有効加工長さ
がセットされる。この加工プログラムが実行されている
間は、バーフィーダ２０の移動体２８は追従力トルクで
主軸９の移動に伴って移動する。

【００４８】加工プログラムが終了すると工具１８を突
切りバイトに切り替えてバー材１４を突切って１個の製
品加工を終了する（ステップ３３）。次にバーフィーダ
２０のバーフィーダコントローラ５２に加工プログラム
終了信号を出力してから（ステップ３４）、ステップ３
５でバーエンドであるかどうかを判断し、バーエンドで
ない場合は、ステップ２３に戻って次の製品加工のため
に加工データを更新し、ステップ２４〜３０を繰り返し
て主軸９のＺ軸開始点を決定する主軸位置決めを行い、
ステップ３２で加工プログラムにより次の製品の加工を
行い、ステップ３５で再びバーエンドかどうかの判断を
行う。

【００４９】一方、バーフィーダ２０のバーフィーダコ
ントローラ５２においても、ＮＯ４カウンタによりバー
エンドの判断が行われ（ステップ３６）バーエンドであ
ると判断されるとＮＣ装置にバーエンド信号を出力す
る。ステップ３６及びステップ３５でバーエンドである
と判断されると、ＮＣ装置はバーフィーダ２０の移動体
２８の前進を停止させる前進停止信号をバーフィーダコ
ントローラ５２に出力し（ステップ３８）、次に移動体
２８の後退信号を出力して（ステップ４０）動作を終了
する。

【００５０】バーフィーダコントローラ５２において、
ステップ３６でバーエンドでないと判断されると、製品
加工の加工プログラムが終了したかどうかの判断がされ
る（ステップ３７）。この時点でＮＣ装置からステップ
３４の加工プログラム終了信号が出力されていなければ
追従力トルクの状態を維持しながら、ステップ３６に戻
ってバーエンドの検出を行う。ＮＣ装置から加工プログ
ラム終了信号が出力されると、ステップ３９において前
進停止信号が入力されたかどうか判断し、入力されてい
なければワーク長さが入力されているＮＯ３カウンタを
クリアしてから改めてセットし、追従力トルクの状態を
維持しながら、ステップ３６に戻ってバーエンドの検出
を行う。

【００５１】ステップ３９において前進停止信号が入力
されていれば、ステップ４１にて後退信号が入力された
かどうかを判断する。後退信号が入力されるとフィード
パイプ３０の後退を開始し（ステップ４２）、フィード
パイプ３０が原位置付近に戻ったところでクランプ装置
（図示せず）によりフィードパイプ３０先端のフィンガ
ーチャック３１から残材となったバー材１４を抜き取り
排出して（ステップ４３）動作を終了する。

【００５２】以上のように本実施例によれば、バーフィ
ーダ２０によりバー材長が測定されてＮＣ装置に入力さ
れるので、ユーザがＮＣ装置のＣＲＴと対話形式で簡単
に数種の加工データを入力するだけで最適な残材処理を
行うことができる。ユーザがわざわざ面倒な計算をする
こともなく、また計算ミス等により機械を壊してしまう
こともなく安心して作業をすることができる。

【００５３】また、マガジンフィーダにおいてマガジン
に乱尺材を収納した場合であっても各バー材１４のバー
材長を自動的に計算するので最適な残材処理を行うこと
ができ、バー材管理を容易にすることができる。本発明
は、上記実施例に限らず種々の変形が可能である。例え
ば、上記実施例においては移動体２８の原点復帰や、先
端ストッパ４７にバー材１４先端が当ったことを検知す
るのにリミットスイッチを用いて検知したが、他の方法
により検知してもよい。

【００５４】また、スライダ３２がスライダ移動可能距
離Ｘ₁₁まで移動したかどうかは、本実施例ではロータリ
エンコーダの値をカウンタでカウントする方法を用いた
が、スイッチ等で検出するようにしてもよい。また、上
記実施例ではマガジンフィーダに本発明を適用したが、
シングルフィーダに本発明を適用することももちろん可
能である。

【００５５】さらに、上記実施例においては本発明を主
軸摺動型ＮＣ旋盤に適用したが、主軸が摺動しないタイ
プのＮＣ旋盤に本発明を適用することも可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、バー材長
を自動的に計測し、計測したバー材長の値をＮＣ装置に
出力してバー材供給を制御することができるので、最適
な残材長になるまで製品加工ができるバー材供給方法を
実現できる。また、長さの異なる複数のバー材のそれぞ
れのバー材長を計測することができるので、いわゆる乱
尺材をマガジンに収納して用いることもできるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるバーフィーダを示す図
である。

【図２】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材長の計測方法を示す図である。

【図３】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材供給方法の概略を示すフローチャートである。

【図４】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材供給方法を示すフローチャート（その１）であ
る。

【図５】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材供給方法を示すフローチャート（その２）であ
る。

【図６】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材供給方法を示すフローチャート（その３）であ
る。

【図７】本発明の一実施例によるバーフィーダを用いた
バー材供給方法を示すフローチャート（その４）であ
る。

【符号の説明】

２…ベッド ４…Ｚ軸送りねじ ６…Ｚ軸送りモータ ８…主軸台 ９…主軸 １０…チャック １１…ベルト １２…シリンダ １４…バー材 １５…ロータリガイドブッシュ支持台 １６…ロータリガイドブッシュ １８…工具 ２０…バーフィーダ ２２…台枠 ２４…脚 ２６…レール ２８…移動体 ３０…フィードパイプ ３１…フィンガーチャック ３２…スライダ ３４…モータ ３６…チェーン ３８、４０…スプロケット ４２…ロータリエンコーダ ４４、４６…リミットスイッチ ４７…先端ストッパ ４８…スペーサ ５０…マガジン ５２…バーフィーダコントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 義盛 長野県埴科郡坂城町中之条2222番地 株式 会社アルプスツール内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バー材のバー材長を計測するバー材長計
   測手段と、 計測された前記バー材長をＮＣ旋盤に出力するバー材長
   出力手段と、 前記ＮＣ旋盤にバー材を供給するバー材供給手段とを有
   することを特徴とするバーフィーダ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のバーフィーダに連結さ
   れ、 前記バー材長出力手段により入力された前記バー材長か
   ら、前記バー材の製品として加工できる長さである有効
   加工長を計算し、前記有効加工長から、加工すべき製品
   の長さに応じた前記バー材をチャックする位置であるＺ
   軸開始点を計算する計算手段と、 計算された前記Ｚ軸開始点に移動して位置決めされ、供
   給された前記バー材をチャックする主軸と、 前記バー材をチャックした前記主軸を前記Ｚ軸開始点か
   ら所定量移動させて前記製品を加工する加工手段とを有
   することを特徴とするバーフィーダを連結したＮＣ旋
   盤。
3. 【請求項３】 主軸がＺ軸方向に摺動する主軸摺動型Ｎ
   Ｃ旋盤に供給されるバー材のバー材長を予め計測し、 計測された前記バー材長から、前記バー材の製品として
   加工できる長さである有効加工長を計算し、 前記有効加工長から、加工すべき製品の長さに応じた前
   記バー材をチャックする位置であるＺ軸開始点を計算
   し、 計算された前記Ｚ軸開始点に前記主軸を移動させて位置
   決めし、 前記主軸摺動型ＮＣ旋盤に供給された前記バー材を前記
   主軸にチャックし、 前記バー材をチャックした前記主軸を前記Ｚ軸開始点か
   ら所定量移動させて前記製品を加工し、 前記バー材長と前記有効加工長の差である前記バー材の
   残材長を最短にすることを特徴とするバー材供給方法。