JPH0825159A - 素材切断および供給装置を備えた旋削工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】長尺素材を旋削工作機械に供給することによ
り、切断工程及び旋削工程の被加工物の加工を無駄なく
連続して行うこと。 【構成】ベッド上に設けられた主軸台に回転自在に支持
された主軸の一端に固着され、被加工物を把持するチャ
ックを備え、前記主軸に対して軸線方向および径方向に
相対移動自在な刃物台に旋回割出し自在に支持され、被
加工物を加工する複数の工具を取付けたタレットをベッ
ド上に備えた旋盤近傍に設けられ、被加工物の長尺素材
を前記主軸軸線と平行に支持する素材ストッカと、この
素材ストッカに設けられ、長尺素材を軸線方向に所定量
送り出し、この素材の軸線方向の位置を位置決めする素
材位置決め手段と、前記素材ストッカ近傍に設けられ、
前記素材位置決め手段により送り出し位置決めされた素
材を切断する切断装置と、この切断装置近傍に設けら
れ、前記切断装置によって所定の長さに切断された素材
を、前記主軸の軸心と素材の軸心が一致する位置まで移
動し、前記チャックに受渡す供給装置とを備えた構成で
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、長尺の素材を所望の
長さに切断して旋盤に供給することができる素材切断お
よび供給装置を備えた旋削工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】旋削工作機械で加工される被加工物は種
々あるが、特に鋼材をベースとした丸物部材は、長尺の
素材を所望の長さに切断した切断材が一般的に使用され
ている。この切断材は、主につぎのような方法で入手さ
れ、旋削工作機械に供給されている。第１の方法は、予
め所望の長さに切断された切断材を購入して貯蔵し、そ
の都度旋削工作機械へ供給する方法である。第２の方法
は、長尺の素材のまま購入して、切断装置等の設備で所
望の長さに切断して供給する方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
方法には、それぞれ次のような問題点があった。 １． 上記第１の方法では、切断材を旋削工作機械に自
動搬入する際に、切断材を個々に種類毎に整理分類して
供給することができる特別な供給装置が必要である。ま
た、長尺の素材を購入するのに比べ、材料費が割高にな
ってしまうという経済的問題点が有った。 ２．第２の方法では、旋削工作機械とは別に切断装置を
設備しなければならず、施設内に大きな床面積を必要と
するとともに、このような装置のメンテナンス等維持す
るのに多額の費用がかかった。 また、従来は、切断装置で素材を切断する切断工程と、
切断された切断材を旋削工作機械で旋削加工する旋削工
程とのライン化がされていなかった。このため、素材の
切断工程で種々の長さに切断された各種の所望の長さの
切断材をストックしておき、このストックの中から旋削
工程で必要な切断材を捜し出して旋削工作機械に供給す
る方法がとられていた。

【０００４】従って、素材が切断されてから旋削工作機
械で加工されるまでのストックされている切断材の滞留
時間が長いことと、切断工程が旋削工程に連動していな
いので種々の切断材のストックがある程度必要で、生産
効率が悪いという問題点があった。この発明は、以上の
ような問題点を解決するために創案されたものであり、
その目的は、長尺の素材を供給することにより、切断工
程及び旋削工程の被加工物の加工を無駄なく連続して行
うことができる素材切断および供給装置を備えた旋削工
作機械を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記欠点を
解決して、前記目的を達成するもので、この発明の旋削
工作機械は、ベッドと、このベッド上に設けられた主軸
台と、この主軸台に回転自在に支持された主軸と、この
主軸の一端に固着され、被加工物を把持するチャック
と、前記ベッド上に設けられ、前記主軸に対して軸線方
向および径方向に相対移動自在な刃物台と、この刃物台
に旋回割出し自在に支持され、被加工物を加工する複数
の工具を取付けたタレットとからなる旋盤において、こ
の旋盤近傍に設けられ、被加工物の長尺素材を前記主軸
軸線と平行に支持する素材ストッカと、この素材ストッ
カに設けられ、長尺素材を軸線方向に所定量送り出し、
この素材の軸線方向の位置を位置決めする素材位置決め
手段と、前記素材ストッカ近傍に設けられ、前記素材位
置決め手段により送り出し位置決めされた素材を切断す
る切断装置と、この切断装置近傍に設けられ、前記切断
装置によって所定の長さに切断された素材を、前記主軸
の軸心と素材の軸心が一致する位置まで移動し、前記チ
ャックに受渡す供給装置とを備えたことを特徴とする素
材切断および供給装置を備えた旋削工作機械とした。

【０００６】

【作用】この発明の旋削工作機械は、主軸軸線方向に平
行に長尺の素材を支持する素材ストッカから、この素材
ストッカ上に載置された長尺素材を所望の被加工物の所
定長さ分だけ切断装置へ送り出す。送り出された素材
は、素材ストッカ近傍に設けられた切断装置により所望
の被加工物の長さに切断される。この切断された素材
（切断材）は供給装置により直ちに旋盤の主軸に設けら
れたチャックに供給され、旋削加工が施される。このよ
うに長尺の素材から連続的に切断材が得られ、この切断
装置に近接して配置した供給装置によって切断材は主軸
のチャックに送られて固定され、旋削加工工程が行われ
るから、加工工程の加工時間を短縮することができしか
も切断材のストックも必要としない。

【０００７】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明するが、この発明はこの具体的な実施例に限定される
ものではない。図１は、この発明の素材切断および供給
装置を備えた旋削工作機械を示す全体正面図、図２は、
図１のIIーII断面図、図３は、図１のIIIーIII断面図で
ある。

【０００８】この発明の素材切断および供給装置を備え
た旋削工作機械は、図１に示されるように、ＮＣ旋盤
１、素材ストッカ２、切断装置３、供給装置４などから
構成されている。はじめに、ＮＣ旋盤１について説明す
る。ベッド５は、ＮＣ旋盤１の本体を構成する基台であ
る。ベッド５上の一端には、第１主軸台６が固定されて
いる。第１主軸台６内には、第１主軸７が回転自在に支
持されている。この第１主軸７の一端には、第１チャッ
ク８が固着されている。この第１チャック８は、第１主
軸７の他端に設けられたチャックシリンダ９により駆動
され、被加工物の素材を把持するものである。第１主軸
７は、第１主軸台６またはベッド５に設けられた図示し
ない主軸モータによって回転駆動される。

【０００９】ベッド５上には、第１主軸７の軸線（Ｚ
軸）方向にＺ軸ガイド１３が設けられており、このＺ軸
ガイド１３，１３に案内されてＺ軸方向に移動自在な第
１サドル１１が設けられている。この第１サドル１１
は、図示しないＮＣ装置により、サーボモータ、ボール
スクリュなどを介して、Ｚ軸方向の位置および送りが制
御されている。第１サドル１１には第１主軸７の径（Ｘ
軸）方向にＸ軸ガイド１４が設けられており、このＸ軸
ガイド１４に案内されてＸ軸方向に移動自在な第１クロ
ススライド１２が設けられている。この第１クロススラ
イド１２は、ＮＣ装置により、サーボモータ１５、ボー
ルスクリュウなどを介して、Ｘ軸方向の位置および送り
が制御されている。前記第１クロススライド１２上には
第１刃物台１０が固定されている。この第１刃物台１０
には被加工物である素材を加工する工具Ｔを取付けるタ
レット１６が旋回割出し自在に支持されている。従っ
て、第１主軸７に取付けられた被加工物の素材の加工
は、第１刃物台のＸ軸およびＺ軸方向の制御移動により
行われる。

【００１０】ベッド５上には、第１主軸台６、第１刃物
台１０と対向するように第２主軸台１７、第２刃物台１
８が設けられている。この第２主軸台１７、第２刃物台
１８の構造は、第２主軸台１７が主軸台ガイド１９に案
内されてＺ軸方向に移動自在なこと以外は、第１主軸台
６および第１刃物台１０と対称的に配置されているだけ
で、実質的にそれぞれて第１主軸台６および第１刃物台
１０と同一であるので説明を省略する。なお、第２主軸
台１７のＺ軸方向の移動は、サーボモータ２０とボール
スクリュを介して、ＮＣ装置により制御されている。

【００１１】以上が実施例のＮＣ旋盤の構成で、第１主
軸台６および第１刃物台１０などにより、第１工程（表
面）の加工が施され、第２主軸台１７および第２刃物台
１８などにより、第２工程（裏面）の加工が施されるＮ
Ｃ旋盤である。しかし、この発明はこの構成に限定され
るものではなく、２軸制御の通常のＮＣ旋盤であっても
よい。

【００１２】次に素材ストッカ２を説明する。支持台２
１は素材ストッカ２を構成する基台である。この支持台
２１の上面には、素材２３を軸線方向に案内する案内ロ
ーラ２２が設けられている。また、この支持台２１に
は、図示しない素材位置決め手段が設けられている。こ
の素材位置決め手段は、公知の棒材位置決め手段が用い
られており、素材２３を軸線方向に送り出すとともに軸
線方向に位置決めができるものである。

【００１３】以上のように構成された素材ストッカ２
は、第１主軸台６の側方に設けられ、長尺の素材２３を
第１主軸７の軸線と平行に支持するとともに、素材２３
をチャックシリンダ９側から第１チャック８側へ送り出
し位置決めし、後述する切断装置３に素材２３を供給す
るものである。

【００１４】次に切断装置３を説明する。前記素材スト
ッカ２により送り出された素材２３を固定するクランプ
装置３１が、ベッド５上に配置されている。このクラン
プ装置３１は、例えば、Ｖ字形状の受け部材３２、シリ
ンダ３３、クランパ３４などからなり、シリンダ３３の
作動により、クランパ３４で素材２３を受け部材３２に
押し付け固定するものである。クランプ装置３１の下部
には切断装置３が設けられている。この切断装置３の基
台２４は、ベッド５に固定されている。基台２４には、
ガイド２５が設けられ、このガイド２５に案内されて、
素材２３の径方向に移動自在なソーヘッド２６が設けら
れている。このソーヘッド２６はサーボモータ２７およ
びボールスクリュ２８を介して位置および送りが制御さ
れている。ソーヘッド２６には、モータ３０によって回
転駆動される丸鋸刃２９が素材２３の軸線と平行な軸ま
わりに回転自在に支持されている。以上のように構成さ
れた切断装置３により、クランプ装置３１に固定された
素材２３を所望の長さに切断する。なお、この実施例の
切断装置３は、丸鋸刃２９による切断装置としたが、素
材２３を切断できるものであればどのような切断装置で
もよく、例えば、帯鋸刃で切断する装置でもよい。

【００１５】次に供給装置４を説明する。供給装置４は
切断装置３を中央に挟んで素材ストッカ２と対向した位
置の第１主軸台６の下方に設けられている。ベッド５に
は、第１主軸台６の下方から第１チャック８の下方にか
けて、第１主軸７と平行にガイド３５が設けられてお
り、このガイド３５に案内されて第１主軸７の軸線方向
に移動自在な基台３６が設けられている。この基台３６
は、図示しないサーボモータとボールスクリュ３７を介
して移動位置が制御されている。この基台３６には、シ
リンダ３８が設けれている。このシリンダ３８のピスト
ン３９の先端には、ハンド４０が設けられている。この
ハンド４０は、素材２３等を把持するものであり、一般
的なハンド４０を用いているので説明を省略する。ま
た、シリンダ３８とハンド４０との間にはガイド４１が
取付けられており、このガイド４１はシリンダ３８の駆
動によるハンド４０の第１チャック８の中央への移動を
案内するとともに、ハンド４０および切断装置３で切断
された素材２３ａを支持している。以上のように構成さ
れた供給装置４により、切断装置３で切断された素材２
３ａを被加工物として第１チャック８に供給する。な
お、この実施例の供給装置４は、ＮＣ旋盤１の下部に取
付けた構成としたがこれに限定されるものではなく、切
断装置３により切断された素材２３ａが、直接第１チャ
ック８に供給されるものであれば、どのような形態であ
ってもよく、市販のロボット等を付属させてもよい。

【００１６】第１チャック８の下方には、ＮＣ旋盤１の
旋削加工領域と切断装置３および供給装置４とを仕切る
開閉カバー４２が設けられている。この開閉カバー４２
は旋削加工の際に発生する切屑、クーラント等が、切断
装置３、供給装置４に付着するのを防止する。この開閉
カバー４２は、ＮＣ旋盤１全体を覆うカバー４６に蝶番
４４を介して取付けられており、アイ形シリンダ４３の
動作により蝶番４４を中心として揺動開閉される構成で
ある。以上の構成のＮＣ旋盤１、素材ストッカ２、切断
装置３、供給装置４、開閉カバー４２等は、図示しない
数値制御装置により統括制御されている。

【００１７】次にこの発明の作用を説明する。数値制御
装置には、予め被加工物の長さ、ＮＣ加工プログラムな
ど加工に必要なデータが記憶されているものとし、工具
Ｔ，チャック爪の段取りもすべて完了しているものとし
て説明する。作業者は素材ストッカ２の案内ローラ２２
上に長尺の素材２３を載せる。素材２３が載せられる
と、数値制御装置により以下の一連の加工動作が行われ
る。素材２３は、素材位置決め手段により、丸鋸刃２９
の位置から供給装置４側に、所望の被加工物の長さ分だ
け突出するように位置決めされる。位置決めが終了する
と、クランプ装置３１で素材２３を固定する。これと同
時に、供給装置４のハンド４０で素材２３を把持する。
次に、切断装置３の丸鋸刃２９を所定の回転数で回転さ
せ、素材２３の方向に送りをかけて、素材２３を切断す
る。切断が終了したら、切断装置３を図に示した位置に
戻し、丸鋸刃２９の回転を止める。ここまでが素材２３
の切断動作であり、通常はＮＣ旋盤１の旋削加工中に行
われる。

【００１８】切断された素材２３ａは、供給装置４によ
り第１チャック８に供給される。次に、供給装置４の作
用を詳細に説明する。開閉カバー４２をアイ形シリンダ
４３で開放する。供給装置４をサーボモータ、ボールス
クリュ３７等で第１チャック８の下部の位置４ａに移動
する。次に、シリンダ３８を駆動して、ハンド４０に把
持した素材２３ａの軸心と第１主軸７の軸心とが一致す
る位置４ｂにハンド４０を移動する。供給装置４を第１
チャック８に近づく方向に移動して、素材２３ａを第１
チャック８に把持させる。これと同時にハンド４０を開
放して、供給装置４全体を図１および図３の実線の位置
に戻す。もとの位置に戻ったら、開閉カバー４２を閉じ
る。これで供給装置４の素材供給動作が終了する。

【００１９】第１チャック８に把持された素材２３ａ
は、第１主軸台６、第１刃物台１０等により第１工程の
加工が施される。この第１工程の加工中に、前述した切
断動作が行われ、次の素材がハンド４０に把持されて待
機している。第１工程の加工が終了すると、第１チャッ
ク８に取付けられた加工済素材は第２主軸台１７の第２
チャック４５に受け渡され、第２工程の加工が施され
る。これと同時に、第１チャック８には、前述した素材
供給動作により次の素材が供給される。以上の作用によ
り、長尺の素材２３を素材ストッカ２上にセットするだ
けで、素材２３を所望の長さに切断し、ＮＣ旋盤１に供
給することにより長尺素材から一貫して被加工物を連続
的に自動加工することができる。

【００２０】なお、この実施例では切断装置の丸鋸刃を
素材の半径方向に進退する前提で説明したが、被加工物
の形状によっては傾斜方向に切断してもよく、切断の形
状および方向に限定されるものではない。また、旋削加
工中に切断を行った場合に振動等の悪影響を避けるた
め、ＮＣ旋盤本体と切断装置との間に防振手段を設ける
と、更に良好な旋削加工を行うことができる。更に、こ
の実施例では素材を主軸後方側より供給する構成で説明
したが、主軸前方側から主軸に向かって供給してもよ
い。

【００２１】

【発明の効果】この発明の旋削工作機械は、以上説明し
たように構成されているので、次のような効果が期待で
きる。すなわち、この発明によれば、自動的に連続作業
で長尺の素材を所望の長さに切断し、直ちに旋盤に供給
するようにしたので、切断された素材をストックする必
要がなく、旋削加工中に次の素材を切断しておくことに
より加工時間の短縮が可能で、生産効率が向上する。特
に、対向主軸型のＮＣ旋盤においてより効果的である。
また、長尺の素材を直接供給するだけで、切断と旋削加
工が連続的に自動加工され、段取時間が短縮される。さ
らに、切断装置と供給装置とを旋盤に付随させ一体的に
構成することで、コンパクト化され、従来別々に独立し
て構成されていた場合に比べ所要床面積が小さくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の素材切断および供給装置を備えた旋
削工作機械を示す全体正面図である。

【図２】図１のIIーII断面図である。

【図３】図１のIIIーIII断面図である。

【符合の説明】

１ …ＮＣ旋盤 ２ …素材ストッカ ３ …切断装置 ４ …供給装置 ５ …ベッド ６ …第１主軸台 ７ …第１主軸 ８ …第１チャック ９ …チャックシリンダ １０ …第１刃物台 １６ …タレット ２３ …素材 ３１ …クランプ装置 ４２ …開閉カバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベッドと、このベッド上に設けられた主軸
   台と、この主軸台に回転自在に支持された主軸と、この
   主軸の一端に固着され、被加工物を把持するチャック
   と、 前記ベッド上に設けられ、前記主軸に対して軸線方向お
   よび径方向に相対移動自在な刃物台と、この刃物台に旋
   回割出し自在に支持され、被加工物を加工する複数の工
   具を取付けたタレットとからなる旋盤において、 この旋盤近傍に設けられ、被加工物の長尺素材を前記主
   軸軸線と平行に支持する素材ストッカと、 この素材ストッカに設けられ、長尺素材を軸線方向に所
   定量送り出し、この素材の軸線方向の位置を位置決めす
   る素材位置決め手段と、 前記素材ストッカ近傍に設けられ、前記素材位置決め手
   段により送り出し位置決めされた素材を切断する切断装
   置と、 この切断装置近傍に設けられ、前記切断装置によって所
   定の長さに切断された素材を、前記主軸の軸心と素材の
   軸心が一致する位置まで移動し、前記チャックに受渡す
   供給装置とを備えたことを特徴とする素材切断および供
   給装置を備えた旋削工作機械。