JPH09117804A - 棒材供給装置の棒材搬送量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 棒材の搬送量を正確に検出し、その検出デー
タを用いて棒材供給装置の自動運転の完全化を図りうる
棒材供給量検出装置を提供する。 【解決手段】 棒材加工装置に隣接した配置された棒材
供給装置において、棒材１４の先端位置を検出し、棒材
先端検出信号を出力する先端センサ１５と、フィードパ
イプ１２の直線変位量を電気信号に変換して出力するロ
ータリエンコーダ２０と、棒材先端検出信号の出力時を
基準として、上記電気信号から棒材１４の搬送量を算出
するＣＰＵ２２と、算出された搬送量に基づいて棒材１
４の現在位置を算出するＣＰＵ２２と、算出された現在
位置を表示する表示器３４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤等の棒材加工
装置に被加工材である棒材を自動供給する棒材供給装置
に係り、特に棒材の供給量（搬送量）を検出する装置の
技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】棒材供給装置は、送りモータ（駆動源）
の回転を棒材の搬送方向に延在された送りチェーンに伝
えて回転運動を直線運動に変換し、この送りチェーンに
取り付けられたフィードパイプの先端のフィンガーチャ
ックに棒材の後端を把持させた状態で当該棒材をその先
端側に向けて棒材加工装置に連続的に送り込む装置であ
る。

【０００３】上記棒材供給装置において、棒材の供給
は、加工装置の加工内容にもよるが、順次定寸送りする
のが普通であり、その場合に正しく棒材が送られている
かどうかを検出する必要がある。この棒材の位置を検出
する装置として、従来では棒材供給装置の支持架台上に
リミットスイッチを配置し、そのＯＮ−ＯＦＦ信号をタ
イミング信号として一連の動作を行わしめるよう構成し
ていた（特開昭６２−９８０３号、第１７図およびその
関連説明参照）。また、１回当りの棒材の供給長さは、
タイマ等を使用して制御するものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の棒材供給装置における棒材の供給量を検出する装置は
リミットスイッチを用いたものであるため、当該リミッ
トスイッチの設置ならびにそのための配線の引回しによ
り装置構成の複雑化が避けられないものであった。

【０００５】また、棒材供給量の制御が一定時間のタイ
マ信号により行われているため、実際の棒材の送り状態
とは無関係にタイマ信号の終了を送り完了信号としてと
らえることとなる。そのため棒材が引掛かっていたり、
外れていても、一方的に送り完了として取扱うこととな
り、自動化運転のための供給制御としては不確実なもの
であった。

【０００６】本発明は、棒材供給装置において、棒材の
搬送量を正確に検出し、その検出データを用いて棒材供
給装置の自動運転の完全化を図りうる棒材供給量検出装
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】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、棒材を搬送するためのモータ等の駆動
手段と、当該駆動手段の駆動力によって前記棒材をその
長手方向に搬送するチェーン、フィードパイプ等の搬送
手段と、を備え、前記棒材の長手方向一端側に配置され
る棒材加工装置に前記棒材をその長手方向に搬送して供
給する棒材供給装置において、前記棒材の先端位置を検
出し、棒材先端検出信号を出力する先端センサ等の検出
手段と、前記搬送手段の直線変位量を電気信号に変換し
て出力するロータリエンコーダ等の変位検出手段と、前
記棒材先端検出信号の出力時を基準として、前記電気信
号から前記棒材の搬送量を算出するＣＰＵ等の搬送量算
出手段と、前記算出された搬送量に基づいて前記棒材の
現在位置を算出するＣＰＵ等の現在位置算出手段と、前
記算出された現在位置を表示する表示器等の表示手段
と、を備える。

【０００８】本発明の作用によれば、検出手段は、棒材
の先端位置を検出し、棒材先端検出信号を出力する。そ
して、変位検出手段は、搬送手段の直線変位量を電気信
号に変換して出力する。

【０００９】その後、搬送量算出手段は、棒材先端検出
信号の出力時を基準として、電気信号から棒材の搬送量
を算出する。これにより、現在位置算出手段は、算出さ
れた搬送量に基づいて棒材の現在位置を算出する。

【００１０】最後に、表示手段は、算出された現在位置
を表示する。よって、上記電気信号から棒材の搬送量が
算出されるので、棒材の移動量を正確に求めることがで
きる。

【００１１】また、搬送量に基づいて算出された棒材の
現在位置が表示されるので、棒材加工の進捗状況をリア
ルタイムに把握できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る実施の形態を
図面に基づいて説明する。棒材加工装置 まず、棒材加工装置の概要について説明する。第２図に
示すように、棒材加工装置としての旋盤１に隣接して棒
材供給装置２が配置されている。符号３は棒材供給装置
２の操作パネル、４はコントロールボックスである。棒材供給装置 次に、第３図に棒材供給装置２の構成を模式的に示す。
棒材供給装置２の一端側には送りモータ５が設けられ、
その回転軸に取り付けられたプーリ６と搬送手段側のプ
ーリ７との間にＶベルト８が巻掛けられて送りモータ５
の回転が伝達されるようになっている。

【００１３】搬送手段は、プーリ７と同軸に設けられた
スプロケットホイール９と、棒材搬送方向に送りストロ
ーク分に対応する間隔を置いて設けられたスプロケット
ホイール１０と、両スプロケットホイール９，１０間に
配設された送りチェーン１１と、この送りチェーン１１
に取り付けられたフィードパイプ１２と、フィードパイ
プ１２の先端に設けられたフィンガーチャック１３とか
ら構成される。このフィンガーチャック１３に棒材１４
の後端部が把持されており、送りモータ５を回転させる
ことによって送りチェーン１１が駆動され、フィードパ
イプとともに棒材１４がその先端側に向けて（すなわ
ち、長手方向に向けて）搬送移動され、旋盤１に順次送
り込まれる。

【００１４】なお、第３図において、１５は棒材１４の
初期設定時の先端位置を検知する先端センサで、フォト
カプラ等を用いて構成する。１６は加工時の棒材設定長
さ、１７は棒材１４を旋盤１によって加工する際に寸法
精度を出力するために切断するカット長を示している。
１８は旋盤１の刃物（バイト）、１９はチャックであ
る。棒材搬送量検出装置 次に、以上の棒材供給装置における棒材の搬送量検出装
置の実施の形態について説明する。第１図に棒材供給装
置と検出装置の構成を示す。この第１図において、第３
図と重複する部分には同一の符号を付してその説明は省
略する。

【００１５】第１図に示すように、搬送手段のプーリ７
と同軸にロータリエンコーダ２０が連結されている。ロ
ータリエンコーダ２０はプーリ７の回転角変位量（すな
わち、送りチェーン１１の直線変位量＝棒材１４の直線
変位量）に応じて所定数（例えば、２０００パルス／１
回転）のパルス信号を出力する。このパルス信号はコン
トロールボックス４内に納められた検出装置に入力され
る。

【００１６】検出装置は、ロータリエンコーダ２０から
のパルス信号を受ける入力装置２１と、その入力信号を
処理するマイクロコンピュータ（以下、ＣＰＵとい
う。）２２と、このＣＰＵ２２から出力される処理信号
を外部に出力するための出力装置２３と、を備えて構成
される。３４は表示器、３５は入力キーボードを示して
いる。

【００１７】次に、ＣＰＵ２２の処理を第４図〜第１０
図により説明する。ＣＰＵ２２の行う処理は、大別し
て、ロータリエンコーダ２０の出力パルス信号をカウン
トして棒材の搬送量を算出する算出手段としての処理
（以下、カウンタという。）と、カウント値を予め定め
られた設定値と比較する処理と、比較処理に基づく後述
する各演算処理と、から構成される。第４図に示すよう
に、カウンタは、第１カウンタ２４、第２カウンタ２５
および第３カウンタ２６の３つのカウンタからなる。以
下、各カウンタごとに詳細を説明する。なお、以下に述
べる各設定値Ｎ₀ …Ｎ₁₅，Ｎ₂₀，Ｎ₂₁，Ｎ₃₀，Ｎ₃₁は、
図示しないが、ランダムアクセスメモリ内に格納されて
いる。

【００１８】第１カウンタ２４のカウント値ｎ₁ は、フ
ィードパイプ１２の現在位置の算出とその算出値の表示
の処理２７、残り材料長さの算出とその算出値の表示の
処理２８、予め棒材供給装置の各構成要素の動作タイミ
ングに対応して設定された設定値Ｎ₀ …Ｎ₁₅とカウント
値ｎ₁ との比較演算の処理２９のための入力信号として
各処理に供される。

【００１９】現在位置表示処理２７は、第５図に示すよ
うに、第１カウンタ２４からのカウント値ｎ₁ をミリメ
ートル（mm）単位に換算し（ステップ１００）、操作パ
ネル３に設けられた表示器３４に現在位置を表示する
（ステップ１０１）。

【００２０】残り材料長さ表示処理２８は、第５図に示
すように、第１カウンタ２４からのカウント値ｎ₁ を予
め設定された設定値Ｎ₀ （棒材の初期長さに対応するプ
リセットカウント値）から現在のカウント値ｎ₁ を差し
引き（Ｎ₀ −ｎ₁ ）、その残量ｍを算出し（ステップ１
０２）、次いでミリメートル（mm）単位に換算（ステッ
プ１０３）して操作パネル３上の表示器３４に表示する
（ステップ１０４）。

【００２１】比較演算処理２９は、第５図に示すよう
に、各設定値Ｎ₀ …Ｎ₁₅についてそれぞれ比較演算を行
ない（ステップ１０５_-0…１０５_-15 ）、カウント値ｎ
₁ が各設定値Ｎ₀ …Ｎ₁₅に達した時点（ＹＥＳ）でタイ
ミング信号Ｃ₀ …Ｃ₁₅を出力する（第８図参照）（ステ
ップ１０６）。各設定値Ｎ₀ …Ｎ₁₅とタイミング信号出
力Ｃ₀ …Ｃ₁₅の対応関係ならびにその信号内容の例は第
４図の処理２９に示す通りである。

【００２２】第２カウンタ２５のカウント値ｎ₂ は、そ
のカウント値ｎ₂ の表示処理３０および棒材の送り動作
に対応して設定された設定値Ｎ₂₀，Ｎ₂₁とカウント値ｎ
₂ との比較演算処理により棒材の送出オーバおよび送出
不足のアラーム処理３１の入力信号に供せられる。

【００２３】アラーム処理３１の詳細を第６図に示す。
ステップ２００において、送出量確認カウント設定値Ｎ
₂₀、送出量オーバカウント設定値Ｎ₂₁が設定される。次
に、棒材加工装置側からチャック開信号が入力される
（ステップ２０１）と、フィードパイプ前進用のタイマ
がスタートされる（ステップ２０２）。そして、このと
きカウント値ｎ₂ が設定値Ｎ₂₁に達したか否かを比較し
（ステップ２０３）、カウント値ｎ₂ が設定値Ｎ₂₁を越
えた場合（ＹＥＳ）にはステップ２０４により送出量オ
ーバのアラームが出力される。アラームの形態は、操作
パネル３上の各アラーム原因に対応して設けられた警告
表示灯を点灯させるか、あるいは表示器３４にその旨表
示させればよい。表示器３４にアラーム内容を表示させ
る場合には、各設定値Ｎ₂₁，Ｎ₃₁に対応して出力される
出力Ｃ₂₁，Ｃ₃₁をランダムアクセスメモリ（図示せず）
へのアクセス信号として用い、その各アクセス信号に対
応するランダムアクセスメモリ内に割付けたアドレスに
アラーム内容データを格納して、アラーム出力時に読出
して表示器３４に転送する。カウント値ｎ₂ が設定値Ｎ
₂₀より低い値の場合、ステップ２０３からステップ２０
５に移る。ステップ２０５ではカウント値ｎ₂ が設定値
Ｎ₂₀に達したか否かを比較し、達していない場合（Ｎ
Ｏ）は、ステップ２０６にてフィードパイプ前進用タイ
マのプリセット時間を越えたか否かを判断する。タイム
アップしてない場合（ＮＯ）はステップ２０３に戻り、
再びステップ２０３と２０５を繰返す。タイムアップし
た場合（ＹＥＳ）は規定時間を経過しているにも拘ら
ず、カウント値ｎ₂ が設定値Ｎ₂₁に達していないことを
意味し、したがって送出量が不足していることになるの
で、その旨のアラームを表示する（ステップ２０７）。
送出量不足の原因としてはフィードパイプが引掛かって
いたり、旋盤側に発生したトラブル等の現象が考えられ
る。正常にカウント値ｎ₂ が設定値Ｎ₂₁に到達した場合
には、送出完了信号が出力され（ステップ２０８）、チ
ャック開信号がＯＦＦとなり（ステップ２０９）、第１
カウンタ２４を初期化するためのリセット信号が第１カ
ウンタ２４に入力される（ステップ２１０）。以下、同
様に第９図に示すタイミングで上述の動作が繰返され
る。

【００２４】第３カウンタ２６のカウント値ｎ₃ は、そ
のカウント値ｎ₃ の表示処理３２および棒材加工機への
導入オーバのアラーム処理３３への入力信号に供され
る。アラーム処理３３の詳細を第７図に示す。ステップ
３００において棒材先端検出信号が入力されると、ステ
ップ３０１で第３カウンタ２６がスタートする。次に、
ステップ３０２でチャック通過位置確認カウント値Ｎ₃₀
およびチャックへの導入送出量異常カウント値Ｎ₃₁が設
定される。そして、ステップ３０３で設定値Ｎ₃₀とカウ
ント値ｎ₃ とが比較され、カウント値ｎ₃ が設定値Ｎ₃₀
に達した時点でフィードパイプ前進用タイマがスタート
する（ステップ３０４）。次いで、カウント値ｎ₃ が設
定値Ｎ₃₁を越えたか否かが判断され（ステップ３０
５）、越えた場合（ＹＥＳ）にはチャックへの導入量が
異常であるとしてアラームが出力される（ステップ３０
６）。アラームの表示手段は前述同様操作パネル３上の
警告灯を点灯させるか、あるいは表示器３４にアラーム
メッセージを文字表示させる。次にフィードパイプ前進
用のタイマのプリセット時間がタイムアップした場合、
所定量の棒材の前進があったこととして送出完了信号が
出力され（ステップ３０８）、次いで第３カウンタ２６
を初期化するためにリセット信号が第３カウンタ２６に
入力される（ステップ３０９）。以下、同様に第１０図
に示すタイミングで上述の動作が繰返される。

【００２５】第１１図に、操作パネル３の外観を示す。
表示器３４として液晶ディスプレイを用い、入力キーボ
ード３５としてシートキーを用いている。３６はアラー
ムランプ（赤）、３７は棒材の送出（黄）、３８は停止
押釦スイッチ（アラームリセット）、３９は自動押釦ス
イッチ（緑ランプ）、４０は取出押釦スイッチ、４１は
フィードパイプの前進後退トグルスイッチ、４２は導入
ガイドセット／リセットトグルスイッチを示している。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
変位検出手段により搬送手段の直線変位量、すなわち棒
材の移動量を検出して電気信号の形態で出力し、検出手
段からの棒材先端検出信号の出力時を基準として、当該
電気信号に基づいて棒材の搬送量が算出されるので、棒
材の移動量を正確に求めることができる。

【００２７】従って、算出された移動量を種々の応用に
供することができ、棒材供給装置の完全自動化に資する
ことができる。更に、搬送量に基づいて算出された棒材
の現在位置が表示されるので、棒材加工の進捗状況をリ
アルタイムに把握できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示すブロック図である。

【図２】棒材供給装置と棒材加工装置の概要を示す正面
図である。

【図３】棒材供給装置の構成を示す概略図である。

【図４】本発明に係るマイクロコンピュータの処理内容
を示すブロック図である。

【図５】第１カウンタの関連動作フローを示すフローチ
ャートである。

【図６】第２カウンタの関連動作フローを示すフローチ
ャートである。

【図７】第３カウンタの関連動作フローを示すフローチ
ャートである。

【図８】第１カウンタのカウント動作のタイミングチャ
ートである。

【図９】第２カウンタのカウント動作のタイミングチャ
ートである。

【図１０】第３カウンタのカウント動作のタイミングチ
ャートである。

【図１１】操作パネルの外観図である。

【符号の説明】

５…送りモータ ６、７…プーリ ８…Ｖベルト ９、１０…スプロケット １１…送りチェーン １２…フィードパイプ １３…フィンガーチャック １４…棒材 ２０…ロータリエンコーダ ２１…入力装置 ２２…マイクロコンピュータ ２３…出力装置 ２４…第１カウンタ ２５…第２カウンタ ２６…第３カウンタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒材を搬送するための駆動手段と、当該
   駆動手段の駆動力によって前記棒材をその長手方向に搬
   送する搬送手段と、を備え、前記棒材の長手方向一端側
   に配置される棒材加工装置に前記棒材をその長手方向に
   搬送して供給する棒材供給装置において、 前記棒材の先端位置を検出し、棒材先端検出信号を出力
   する検出手段と、 前記搬送手段の直線変位量を電気信号に変換して出力す
   る変位検出手段と、 前記棒材先端検出信号の出力時を基準として、前記電気
   信号から前記棒材の搬送量を算出する搬送量算出手段
   と、 前記算出された搬送量に基づいて前記棒材の現在位置を
   算出する現在位置算出手段と、 前記算出された現在位置を表示する表示手段と、 を備えることを特徴とする棒材供給装置の棒材搬送量検
   出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の棒材供給装置の棒材搬
   送量検出装置において、 前記表示手段は、液晶ディスプレイを用いて構成されて
   いることを特徴とする棒材供給装置の棒材搬送量検出装
   置。