JPH07328803A - 旋盤の材料押込装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 短く切断された材料を材料置台から主軸の中
空孔を通して旋盤の加工領域に押し込むときの材料の倒
れや回動を防止する。また切粉等の付着により材料の把
持や供給が不確実になったり不正確になったりすること
を防止する。 【構成】 旋盤の中空主軸１の反チャック側に材料置台
２０が設けられ、この材料置台に載置された材料３を主
軸側に押動する押棒２７が設けられている。押棒２７の
先端に材料吸着用の開口６２を設け、押棒２７の連通孔
５３を通して前記開口６２に負圧を供給しながら押棒２
７を前進させる。押棒２７の前進途中において材料置台
２０上の材料３を吸着し、前進端においてチャック１０
が押棒２７の先端に吸着されている材料３を把持する。
連通孔５３に供給されている負圧を正圧に切り換える切
換手段を備え、開口６２から空気を噴射しながら押棒２
７を後退させることにより、開口６２の周囲やチャック
１０の中心部を清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、旋盤の主軸に設けた
中空孔を通して材料を旋盤のチャックに供給する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】旋盤の主軸に設けた中空孔を通してバー
材を供給し、旋盤のチャックは供給されたバー材の先端
部分を把持して回転し、加工済のバー材先端の突っ切り
加工を含む加工により、細長い材料の先端から比較的短
い寸法のワークを次々と加工する加工方法は公知であ
る。上記の加工方法においては、旋削加工中は長いバー
材全体が回転することとなるため、特に材料が黒皮材の
ような粗い表面の材料であると、旋盤の回転数を高くす
ることができず、加工能率が低下するとともに、加工中
の騒音も大きくなる。

【０００３】そのような場合には、予め材料を軸直角方
向に切断する切断装置を別に設け、切断済の材料を旋盤
に供給するようにする。この場合の材料の供給装置とし
ては種々の構造が可能であるが、旋盤が中空主軸を備え
た旋盤であるときは、主軸の反チャック側に材料置台と
材料押込装置とを設け、切断済の材料を材料置台に載
せ、それを材料押込装置で主軸の中空孔を通して押し込
む構造が便利である。

【０００４】この場合に用いられる材料置台は、材料を
主軸の軸方向に案内するためのたとえばＶ溝のようなガ
イドを備えており、材料はこのガイド上に載置される。
材料押込装置は、主軸の中心軸線上で軸方向に進退する
押棒を備えており、材料が材料置台に載せられた後、押
棒が主軸に向けて前進することにより、材料を主軸の中
空孔を通して押し込み、材料の先端をテールストック等
のストッパに押しつけた状態でチャックを閉じて材料を
把持する。このとき旋盤の中空孔には材料の外形に合わ
せたフィラーチューブが嵌装される。たとえば材料が六
角材のようなものであれば、六角断面の孔を備えたフィ
ラーチューブが用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】供給される材料の長さ
がその直径に比べて長い場合には、材料が押棒でおされ
たとき材料置台上のガイドを滑って移動し、正しい姿勢
を保持したまま主軸に嵌装したフィラーチューブに導か
れる。しかし材料の長さが短い（厚さが薄い）場合に
は、材料置台上に載置した材料を押棒が押したときに、
置台上で材料が倒れ、フィラーチューブの入口（主軸の
後端）で材料が引っ掛かって供給できなくなるというこ
とが起こる。また材料が六角材や四角材であって、チャ
ックで把持するときの材料の面の方向（軸回りの位相）
を一定にしなければならない場合など、押し込み途中に
おける材料の回動を防ぐため、その材料に合った六角孔
や四角孔のフィラーチューブを用いなければならない。

【０００６】この発明は上記のような問題を解決するこ
とを課題としており、短く切断された材料を材料置台か
ら主軸の中空孔を通して旋盤の加工領域に押し込むとき
の材料の倒れや回動を防止し、材料が角材等である場合
でも正しい姿勢で材料を供給することができる材料押込
装置を得ることを第１の課題としている。

【０００７】さらにこの発明は上記第１の課題を達成し
た装置において、切粉等の付着により材料の把持や供給
が不確実になったり不正確になったりすることを防止し
た装置を得ることを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、一端に材
料把持チャック１０を備えた中空主軸１の反チャック側
に主軸１の軸方向の材料案内ガイド２１を有する材料置
台２０が設けられ、この材料置台の前記案内ガイド２１
に載置された材料３を主軸側に押動する押棒２７が設け
られている、旋盤の材料押込装置において、押棒２７の
先端に材料吸着用の開口６２を設け、押棒２７の連通孔
５３を通して前記開口６２に負圧を供給しながら押棒２
７を前進させることにより、その前進途中において材料
置台２０上の材料３を前記開口６２で吸着し、押棒２７
の前進端においてチャック１０が押棒２７の先端に吸着
されている材料３を把持することにより、上記課題を解
決している。

【０００９】連通孔５３に供給されている負圧を正圧に
切り換える切換手段５１、５２、５８を備えることによ
り、上記第２の課題が達成される。

【００１０】

【作用】この発明の装置では材料置台２０に材料が載置
された後、押棒の連通孔５３に負圧を供給し、開口６２
から空気を吸引しながら押棒２７を前進させる。押棒２
７の先端が材料置台２０上の材料３の背面に接近する
と、開口６２に流入する空気によって材料３が開口６２
に吸着され、その吸着状態を保ったまま押棒２７に押さ
れて、主軸の中空孔２を通って加工位置に供給される。
材料がチャック１０で把持されたら、押棒の連通孔５３
への負圧の供給を停止し、押棒２７を後退させる。

【００１１】押棒の連通孔５３に供給される負圧を正圧
に切り換える切換手段５１、５２、５８を設けたもので
は、押し込んだ材料がチャック１０で把持された後、連
通孔５３の負圧を正圧に切り換えて押棒２７を後退させ
る。この場合は後退中の押棒の開口６２から空気が噴射
されるため、押棒の開口６２の周囲やチャック１０の中
心部および主軸の中空孔に付着した切粉等の塵埃が押棒
２７の先端から噴出する空気流によって清掃される。従
って押棒の先端が置台上の材料を吸着するとき、材料と
押棒の先端との間に切粉が挟まって材料が傾斜した状態
で押し込まれたり、チャックで材料を把持したときに把
持爪と材料との間に切粉が挟まったりするという事故を
未然に防止することができる。

【００１２】また材料が六角材や四角材である場合、材
料の押し込み途中における姿勢変化（軸まわりの回動）
が防止されるので、材料が角材であっても中心孔が円筒
孔であるフィラーチューブを用いることができ、種々の
断面形状の材料に対してフィラーチューブを共用するこ
とが可能である。

【００１３】

【実施例】次に図面に示す実施例について説明する。図
１は装置の全体構成を模式的に示す図である。旋盤の主
軸１は中空孔２を備えており、その中空孔に材料３の外
径に合った直径の中心孔４を有するフィラーチューブ５
が嵌装されている。主軸１の先端にはチャック１０が装
着されており、このチャック１０も主軸１と同様に中空
孔を有している。

【００１４】刃物台１５はタレット１６を備えており、
そのタレットの一箇所に材料ストッパ１７が装着されて
いる。材料が供給されるときはタレット１６が材料スト
ッパ１７を割り出し、その材料ストッパをチャック１０
の前方に進出させる。後述する材料押込装置２５の押棒
２７で押し込まれた材料は、材料ストッパ１７に当接し
た位置に位置決めされ、チャック１０で把持される。

【００１５】主軸１の後端（反チャック側）には材料置
台２０が配置される。この材料置台２０は上面に主軸１
の軸線方向のＶ溝２１が設けられている。材料３は図示
しないシュータなどからこのＶ溝上に供給され、Ｖ溝２
１のガイド作用によりその軸を主軸の軸方向にしてＶ溝
２１上に定置される。

【００１６】材料置台２０は図示していない昇降機構に
より、昇降自在に設けられている。従って材料３を下降
した位置で受け取り、上昇して主軸１の軸線上に材料３
を位置決めすることができる。材料置台２０の上昇位置
は材料３の外径に合わせて設定されるようになってい
る。すなわち材料置台２０の高さはＶ溝２１に定置され
た材料３の中心軸が主軸１の中心軸と一致する高さとな
るように設定される。

【００１７】材料押込装置２５は材料置台２０の反主軸
側に配置される。材料押込装置２５は水平方向のガイド
レール２６を有しており、このガイドレール２６に沿っ
て往復駆動される押棒２７を備えている。材料押込装置
２５はガイドレール２６を主軸１の軸線と平行にし、か
つ押棒２７が主軸１の軸線上にくるように配置される。

【００１８】図２は材料供給装置２５を押棒２１の装着
部分における断面で示したものである。材料供給装置２
５は水平方向（図２の紙面直角方向）に長いフレーム３
０を有しており、このフレーム３０にリニアガイドのレ
ール２６とロッドレスシリンダ３１とが水平方向に装着
されている。レール２６にはスライダ３２が移動自在に
嵌合しており、このスライダ３２にスペーサブロック３
３およびブラケット３４を介して押棒２７が固定されて
いる。

【００１９】ロッドレスシリンダ３１のスライド部３５
には、駆動プレート３６が固定されており、この駆動プ
レートの下端の突起３７がブラケット３４の上面の凹部
３８に嵌合して駆動プレート３６がロッドレスシリンダ
３１により図２の紙面直角方向に駆動されたとき、押棒
２７がレール２６に沿って駆動されるようになってい
る。

【００２０】駆動プレート３６からは上方にセンサプレ
ート４１が延びており、フレーム３０に装着した近接ス
イッチ４２がセンサプレート４１を検出することによ
り、押棒２７の位置が検出される。図の装置ではフレー
ム３０の先端（材料置台側）と後端側とに近接スイッチ
４２が設けてあり、それぞれ押棒２７の前進端位置と後
退端位置とを設定している。フレーム３０の先端側に３
個の近接スイッチが設けられているのは、押棒が前進端
に接近したときに押棒２７の移動速度を低下させ、材料
３が材料ストッパ１７に急激に衝突するのを避けるため
である。

【００２１】フレーム３０の中央先端寄りの部分には、
先端に上方を向いた浅いＶ溝を設けた受板４３が装着さ
れており、この受板４３が押棒２７の下面を摺動自在に
支持することにより、押棒２７の先端の垂れ下がりを防
止している。

【００２２】押棒２７はパイプ材で、先端には継手４５
を介してウレタン製の吸着パッド４６が装着されてお
り、後端にはエアホース４７が接続されている。エアホ
ース４７の他端は負圧供給装置５０に接続されている。

【００２３】負圧供給装置５０は図４に示すようにエジ
ェクタ５１、５２によって押棒のパイプ孔５３に供給さ
れる空気圧を負圧と正圧とに切り換えることができるよ
うになっている。すなわち押棒のパイプ孔５３に連結さ
れる空気流路５４には、互いに反対方向を向いたノズル
５６、５７を有するエジェクタ５１と５２とが設けられ
ており、これらのエジェクタのノズル５６と５７とは切
換弁５８を介してブロワ５９に連結されている。ブロワ
５９の空気が空気流路５４の排出口６１側を向いたノズ
ル５６に供給されると、押棒のパイプ孔５３に負圧が供
給され、また反排出口側を向いたノズル５７にブロワ５
９の空気が供給されると、押棒のパイプ孔５３に正圧が
供給される。当然のことながら、パイプ孔５３に負圧が
供給されたときは、吸着パッド４６の開口６２から空気
が吸引され、正圧が供給されたときには、吸着パッドの
開口６２から空気が噴射される。

【００２４】次に図示実施例の装置の動作を説明する。
材料置台２０は図示しないシュータ等から材料３を受け
取り、上動して材料３の軸心を旋盤の主軸１の軸心と一
致させる。次にブロワ５９が駆動され、このブロワの吐
出空気は負圧生成側のエジェクタのノズル５６に供給さ
れる。次にロッドレスシリンダ３１が駆動され、押棒２
７が前進を開始する。押棒先端の吸着パッド４６が材料
置台２０上の材料３に接近すると、吸着パッド４６の開
口６２から空気が吸引されている関係上、材料３は吸着
パッド４６に吸着され、前進を続ける押棒２７に押され
て主軸１に嵌装したフィラーチューブの中心孔４を通
り、前進端近くで押棒２７の進出速度が減速された後、
材料３の先端が材料ストッパ１７に当接して停止する。

【００２５】次にチャック１０を閉じて材料３を把持
し、負圧供給装置の切換弁５８を切り換えてブロワ５９
の吐出空気を正圧供給側のエジェクタのノズル５７に供
給する。同時にロッドレスシリンダ３１には後退指令が
与えられ、押棒２７は吸着パッドの開口６２から空気を
噴射しながらフィラーチューブの中心孔４内を後退す
る。このとき吸着パッドの開口６２から噴射される空気
は、チャック１０の隙間を通って流出し、吸着パッドや
チャックの中心孔などの部分に切粉などが付着していれ
ば、それらを吹き飛ばしながら後退する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、旋盤の
主軸に設けた中空孔を通して比較的長さの短い材料を旋
盤に供給する材料押込装置において、材料長さが短い場
合に押込途中において材料が倒伏して供給不能になるの
を避けることができるとともに、材料が角材等である場
合にもフィラーチューブを交換することなく正確な姿勢
で材料を供給できるという効果がある。また押し込み途
中の材料が押棒の先端に吸着保持されるため、材料の供
給をより正確かつ安定的に行うことができるという効果
がある。

【００２７】さらに押棒に供給する負圧を正圧に切り換
えられるようにすることにより、押棒先端の材料吸着部
分やチャックの材料把持部分に付着した切粉その他の塵
埃を清掃し、より正確でかつ安定した材料の供給が可能
になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】旋盤を含む全体構成を模式的に示す側面図

【図２】材料押込装置の押棒支持部分の断面図

【図３】押棒の先端部分の断面図

【図４】実施例装置の空圧回路図

【符号の説明】

１ 中空主軸 ３ 材料 10 材料把持チャック 20 材料置台 21 材料案内ガイド 27 押棒 41 センサプレート 42 近接スイッチ 53 連通孔 58 切換弁 62 開口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端に材料把持チャック(10)を備えた中
   空主軸(1) の反チャック側に主軸(1) の軸方向の材料案
   内ガイド(21)を有する材料置台(20)が設けられ、この材
   料置台の前記案内ガイド(21)に載置された材料(3) を主
   軸側に押動する押棒(27)が設けられている、旋盤の材料
   押込装置において、押棒(27)の先端に材料吸着用の開口
   (62)が設けられ、押棒(27)の連通孔(43)を通して前記開
   口(62)に負圧が供給されており、開口(62)に負圧を供給
   しながら押棒(27)を前進させることにより、その前進途
   中において材料置台(20)上の材料(3)を前記開口(62)で
   吸着し、押棒(27)の前進端においてチャック(10)が押棒
   (27)の先端に吸着されている材料(3) を把持することを
   特徴とする、旋盤の材料押込装置。
2. 【請求項２】 前記連通孔(53)に供給されている負圧を
   正圧に切り換える切換手段(51,52,58)を備えていること
   を特徴とする、請求項１記載の材料押込装置。