JPH07171701A - パイプ材の自動埋栓装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パイプ材加工時に切削油がパイプ材の中を通
って機外に流出するのを防止するためにパイプ材に栓体
を装着する。従来は栓体を専用装置で予めパイプ材に装
着してから加工している。この発明では、一個の栓体を
専用装置を用いずに複数のパイプ材に順次装脱して加工
できるようにする。 【構成】 刃物台１１のタレット１３に爪８を主軸方向
に向けた把持装置１４を設け、上記爪８を流体圧駆動の
爪開閉装置２９で開閉する構造とし、爪開閉装置２９に
タレット１３に設けた導通孔２１を通して作動流体を供
給する。作動流体としては、空気、油または切削油など
を用いることができる。把持装置１４は、待機中は栓体
２３を把持しており、パイプ材３の加工開始時にパイプ
材３の先端に栓体２３を挿入して栓体２３の把持を解
き、パイプ材３の加工終了時にパイプ材３の先端の栓体
２３を把持してパイプ材３から取り外す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、旋盤の補助動作装置
に関するもので、パイプ材を加工する際に、切削油がパ
イプ材の貫通孔を通って機外に流出するのを防止する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】旋盤でパイプ材を加工するときには、切
削油がパイプ材の貫通孔を通って主軸の背後に流れると
いうことが起こる。主軸の背後に流れた切削油は、主軸
の背後に油受けを設けることによって回収することがで
きるが、旋盤の構造上主軸の背後に油受けを設けること
ができないときは、パイプ材の貫通孔を通った油が機外
に流出することとなる。主軸の背後と油受けを設けるこ
とができない構造は、例えば主軸台が軸方向に大きなス
トロークで移動する２主軸対向旋盤の移動側主軸におい
て生ずる。

【０００３】従来、パイプ材の貫通孔を通って切削油が
機外に流出するおそれがあるときは、パイプ材の貫通孔
を栓体で閉鎖した状態でパイプ材を旋盤に供給し、加工
が終了したら栓体を取り除くという工程で加工を行って
いる。貫通孔に対する栓体の装脱は、通常人手により行
われている。専用の自動機を設けてパイプ材への栓体の
着脱を自動化することは技術的にはさほど困難ではない
が、通常は自動機のコストに見合うだけの加工数量がな
いので、自動化されていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の工程でパイプ材
の加工を行うときは、加工待ちワークのストック量と、
栓体の取り外しが行われるまでの加工済ワークのストッ
ク量とに見合うだけの相当数の栓体を準備しておく必要
があり、栓体の装脱をまとめて行おうとすると、準備し
なければならない栓体の数量が増し、栓体の数を少なく
すると、作業者は頻繁に栓体の装脱作業を行わねばなら
なくなって作業負担が大きくなり、ひいては旋盤の稼働
率を低下させる。栓体は単純な形状のものであるとは言
え、ワークによって貫通孔の径は種々であり、貫通孔の
径に合わせて多数の栓体を準備することは、それだけで
かなりの作業量となり、パイプ材の加工コストを上昇さ
せる原因となる。またパイプ材の数が多いと、栓体の着
脱作業に要する人手も増え、省人化の要請に反し、工場
の無人化の障害となる。

【０００５】この発明は、高価な自動機を設けることが
なく、パイプ材への栓体の着脱作業を自動化すること、
及び多数の栓体を準備しなくても、パイプ材の貫通孔か
らの切削油の流れを防止できる技術手段を得ることを課
題として為されたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明では、旋盤等の
刃物台１１のタレット１３に爪８を主軸方向に向けた把
持装置１４を設け、上記爪８を流体圧駆動の爪開閉装置
２９で開閉する構造とし、爪開閉装置２９にタレット１
３に設けた導通孔２１を通して作動流体を供給すること
により、上記課題を解決している。作動流体としては、
空気、油または切削油などを用いることができる。

【０００７】流体圧駆動の爪開閉装置２９は、爪の閉動
作および開動作の両者を流体圧で行うもののほか、バネ
３１で爪８を常時閉方向に付勢しておき、開動作を流体
圧で行わせる構造のものとすることができる。

【０００８】把持装置１４は、待機中は栓体２３を把持
しており、パイプ材３の加工開始時にパイプ材３の先端
に栓体２３を挿入して栓体２３の把持を解き、パイプ材
３の加工終了時にパイプ材３の先端の栓体２３を把持し
てパイプ材３から取り外す。

【０００９】

【作用】待機状態においては、把持装置の爪８は閉状態
を保ち、栓体２３を把持している。旋盤の加工領域にパ
イプ材３が供給されて主軸チャックで把持された後、タ
レット１３は把持装置の爪８が主軸の軸線上にくるよう
に割り出し及び移動させられ、次いで主軸とタレット１
３との相対的な主軸軸線方向（Ｚ軸方向）移動により、
栓体２３をパイプ材３の先端からその貫通孔４６内に挿
入する。この状態で把持装置に流体圧を供給して爪８を
開き、主軸とタレット１３とをＺ軸方向に離隔させて栓
体２３をパイプ材３に装着する。

【００１０】この状態で所定の加工が行われた後、パイ
プ材の排出が行われる前に、タレット１３の割り出しと
移動により、把持装置の爪８をパイプ材３の先端に対向
させ、爪８を開いた状態でタレット１３と主軸とを接近
させた後爪８を閉じて栓体２３を把持する。この状態で
タレット１３と主軸とをＺ軸方向に離隔させて栓体２３
を把持装置１４に受け渡した後、パイプ材３を機外に排
出する。

【００１１】以上の動作を繰り返すことにより、把持装
置１４に把持した一個の栓体２３を旋盤の加工領域に次
々と供給されるパイプ材に順次装脱して、複数個のパイ
プ材３の加工を行う。

【００１２】

【実施例】図はこの発明の一実施例を示したものであ
る。図３に示す主軸台１には、中心孔を有する移動側主
軸が軸着され、その先端に装着されたチャック２が主軸
の中心孔を貫通する状態でパイプ材３を把持している。
主軸台１には主軸送りモータ４によって回転駆動される
送りネジ５が螺合しており、モータ４の正逆方向回転に
よって図の左右方向（Ｚ軸方向）に移動しかつ位置決め
される。主軸台１の背面（チャックの反対側）には、ア
ンローダ７が設置されており、加工済みのパイプ材３は
アンローダ７の爪６で後端を把持された後、チャック２
が開き、アンローダ７が図の右方向に移動してパイプ材
３を主軸から引き抜き、加工領域外へと排出する。

【００１３】刃物台１１はＺ軸と直交する方向（Ｘ軸）
の送りネジ１２に螺合されており、これを駆動する電動
機１０の正逆方向回転によって、図の上下方向に移動し
かつ位置決めされる。刃物台１１にはタレット１３が軸
着されており、タレット１３の周囲に設けられた多数の
工具ヘッドの一箇所に把持装置１４が装着されている。
刃物台１１とタレット１３との間には、図示しない面歯
車対が装着されており、タレット１３は図の左方向に稍
移動した状態で回転割り出しされ、図の右方向に引き込
んで面歯車対を噛合させることによって割り出し位置を
固定する。

【００１４】刃物台１１には先端をタレット１３に向け
てエアカプラ１５が装着されている。エアカプラ１５
は、図２に示すように、連通孔１６との間に逆止弁１７
を設けた空室１８を有しており、空室１８には作動空気
が供給されている。一方タレット１３にはエアカプラの
連通孔１６に挿入される押上ピン１９を備えた受け口２
０が設けられており、この受け口２０に導通孔２１が連
通している。把持装置１４を加工領域に向けて割り出し
た状態でエアカプラ１５と受け口２０とが対向し、前記
面歯車対を噛合させるためにタレット１３を引き込んだ
ときに、押上ピン１９が連通孔１６に挿入されてその先
端が逆止弁１７を押動し、空室１８に供給されている空
気圧が導通孔２１へと供給される。

【００１５】図１は把持装置１４をパイプ材３および栓
体２３と共に示した図である。タレット１３の周面の工
具ヘッドの一箇所に把持装置の固定台２４がボルト２５
によって固定されている。把持装置１４はそのシャンク
２６を固定台２４の装着孔に挿入した状態で止めネジ２
７によって固定されている。把持装置の本体２８にはシ
リンダ２９が形成され、これに嵌装されたピストン３０
は第１の圧縮コイルバネ３１によって常時ロッドエンド
側（図の右側）に付勢されている。

【００１６】シリンダ２９のロッドエンド側の端部に
は、空気供給口３２が連通しており、この空気供給口３
２はパイプ材３および固定台２４に設けた連結孔３３を
通ってタレットの導通孔２１に連通されている。またシ
リンダ２９のヘッドエンド側には、ストローク調整ボル
ト３４が把持装置の本体２８に螺合して設けられてい
る。

【００１７】把持装置の本体２８には、図の紙面の奥側
に偏った状態で爪装着プレート３６が一体に形成されて
おり、この爪装着プレート３６の先端両側にピン３７で
爪８の基部３８が揺動自在に軸着されている。対向する
爪８、８の間には第２の圧縮コイルバネ３９が介装され
て爪８、８を開方向に付勢している。一方爪の基部３８
の互いに対向する側の面は傾斜面とされてシリンダ２９
側に向けて開いており、２個の基部３８、３８の間に前
記ピストン３０から延びるピストンロッド４０の先端に
固定したテーパースリーブ４１が挿入されている。把持
装置１４に空気圧が供給されていないときには、ピスト
ン３０は第１の圧縮コイルバネ３１の付勢力によってロ
ッドエンド側すなわち爪８側に押動されており、テーパ
ースリーブ４１が爪の基部３８、３８の間に押入されて
これを押し拡げ、爪８は閉方向に付勢される。

【００１８】一方、把持装置１４を加工領域に割り出し
てタレット１３を刃物台１１へと引き込むと、エアカプ
ラ１５の空室１８とタレットの導通孔２１が連通され
る。この状態でエアカプラ１５に空気圧を供給すると、
ピストン３０がヘッドエンド側へと押動され、テーパー
スリーブ４１を爪の基部３８、３８の間から退出させる
から、爪８は第２の圧縮コイルバネ３９の付勢力によっ
て開く。シリンダ２９への空気圧の供給停止は切り換え
弁によって行われるが、その構成は周知であるので図示
されていない。

【００１９】栓体２３は爪８、８で把持される柄杆部４
３を有しており、その本体部分４４にはパイプ材３の内
周面に嵌合するＯリング４５を備えている。この栓体２
３を加工の前後においてパイプ材３に装脱する動作は、
前記作用の項で説明したのでここでは省略する。

【００２０】この発明の把持装置は、パイプ材３に栓体
２３を装脱するのに用いられるが、主軸の中心孔に貫通
されているワークを引き出すプルアウトフィンガとして
も用いることができる。従来のプルアウトフィンガは、
バネで閉方向に付勢された爪の間にワークの先端を押し
込んで把持させる構造であったためにワークの先端を傷
つける欠点があったが、この発明の把持装置をプルアウ
トフィンガとして用いた場合には、ワークの先端を傷つ
けることなくワークの把持を行うことができる。

【００２１】なお上記の説明では、爪開閉用のピストン
３０を空気圧によって動作させているが、油圧を用いる
ことももちろん可能である。さらにタレット１３には加
工部を冷却するための冷却液が供給されており、その流
出口がタレットの周面の各工具ヘッド装着部分に開口し
ているので、この冷却液を利用してピストン３０の駆動
を行うようにすれば、爪８開閉用の流体配管を新設する
必要がなくなる。ただしこの場合には、防錆および切粉
の除去を充分に行う必要がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したこの発明の装置によれば、
パイプ材に対する栓体の着脱を人手を介することなく全
自動で行うことができ、栓体の着脱が加工開始直前と加
工完了直後の時点で行われるので、多数のパイプ材を連
続的に加工する場合でも、一個の栓体で対応できる。

【００２３】さらにタレットの割り出し動作および移動
動作によって栓体とパイプ材との位置合わせおよびパイ
プ材への栓体の装脱を行っているので、簡単な把持装置
を付加するだけで栓体の装脱の自動化が実現でき、その
動作の制御を機械本体のＮＣ制御プログラムによって自
由に設定および変更できるという特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の要部を示す断面図

【図２】タレットへの空気供給部を示す模式図

【図３】旋盤の要部を模式的に示す平面図

【符号の説明】

３ パイプ材 ８ 爪 11 刃物台 13 タレット 14 把持装置 21 貫通孔 23 栓体 29 シリンダ 31 第１の圧縮コイルバネ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 刃物台(11)のタレット(13)に爪(8) を主
   軸方向に向けた把持装置(14)が設けられており、この把
   持装置(14)は流体圧駆動の爪開閉装置(29)を備え、この
   爪開閉装置(29)にはタレット(13)に設けた導通孔(21)を
   経て作動流体が供給されることを特徴とする、旋盤にお
   けるパイプ材の自動埋栓装置。
2. 【請求項２】 刃物台(11)のタレット(13)に爪(8) を主
   軸方向に向けた把持装置(14)が設けられており、この把
   持装置(14)は爪(8) を常時閉方向に付勢するバネ(31)と
   爪(8) を開動作させる爪開き装置(29)とを備え、上記把
   持装置の爪(8) は、栓体(23)を把持しており、上記タレ
   ット(13)及び把持装置(14)は、パイプ材(3) の加工開始
   時にパイプ材(3) の先端に栓体(23)を挿入して栓体(23)
   の把持を解き、パイプ材(3) の加工終了時にパイプ材
   (3) の先端の栓体(23)を把持してパイプ材(3) から抜脱
   することを特徴とする、旋盤におけるパイプ材の自動埋
   栓装置。