JPS5810162B2 - 自動旋盤用の棒材送給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は加工動作中加工することになる棒材を収納・支
持する管を有し、各加工動作毎に棒材を段階的に前進さ
せ、最終動作後旋盤のチャックから残された棒材部分を
抜ぎ取る管内で流体圧式に付勢されるピストンを有した
自動旋盤用フィーダに関する。

棒材を通常いくつかの同一加工品に加工する自動旋盤へ
該棒材を送る送り装置には多種多様なものがある。

代表的なフィーダは主軸台の後部に配設され、そのチャ
ックと整列させられる少なくとも一個の管からなり、こ
の場合棒材は、その先端を加工されている時、管内で回
転しかつ肢管で支持されている。

通常、プランジャが付いていて、該プランジャは管内を
長手方向に移動可能で、新しい加工材の加工が開始され
る時にはいっでも、棒材を前方に押す働きをする。

プランジャは通常前取って伸張された弾性的なつかみを
行うコレットを有し、該コレットは棒材の後端をつかみ
、棒材の完全加工後桟される棒材部分を、時にはこれ以
上加工するにはあまりに短くなってしまった棒材の後端
をチャックから引き抜くことが出来る。

元々、プランジャは長手方向の長孔を有する管から突出
した側部タブからなり、該タブに作用を機械的に及ぼす
ことで移動させられた。

今日では管内に一定量のオイルを保持し、時には非対称
的な断面を有することもある棒材が管内で急速に回転す
ることで生じる騒音を小さなものにする。

このオイルはまた棒材の摩耗を少なくし、その振動を少
なくする。

余剰オイルは密封的に閉じられてない管の先端に存在す
る。

時にはオイルが管の後端を通って流れ込むようにし、管
にゆるくはまり込んだピストン状の部分からなるプラン
ジャを押すのに利用される。

このピストンの後方のオイル圧がピストンを前進させ、
管とピストンとの間の隙間は十分な量のオイルが前方に
流れるのを可能にし、回転する棒材を効果的に包む。

かかる構成は棒材を前進させるためプランジャを介して
該棒材に十分な圧力を与えることは出来るけれでも、正
確に決定された量だけ棒材を前進させることが出来ない
し、また完全に加工された後に残される棒材部分をチャ
ックから引き抜くことも通常出来ない。

というのはプランジャの後方を真空にすることで生じる
力は弱すぎるからである。

このため主軸台とフィーダとの間に別個な機械的手段を
設けることが必要であり、該機械的手段は従って残され
た棒材部分を引き抜きかつ放出するために後退可能でな
ければならない。

かかることはフィーダを極めて複雑なものにし、しかる
に二つの加工動作量に棒材を正確に計測された如く前進
させるという問題は解決されないままに残る。

本発明の一つの目的はどのような瞬間でも、特に新しい
棒材の加工が開始される前に、該棒材を正確に位置づけ
出来るようにすることである。

本発明はまた真空作動プランジャで得られる吸気よりも
相当に大きい力で棒材をあるいはその残された棒材部分
を後方に付勢出来るようにすることもその目的とする。

同時に、プランジャの流体圧前進推力のもつ利点も、棒
材のまわりを減衰オイル・シートで包むために該棒材の
前部の方に制御された量のオイルを漏出させるという可
能性とともに維持される。

更にまた、本発明は切断工具類に対して棒材を極めて正
確に位置づけすることを可能にする。

かかる目的を達成するため本発明のフィーダは、ピスト
ンからなりフィーダ管内を移動可能なプランジャと、該
プランジャを前進させるため管の後部に連結可能な流体
圧機構と、プランジャの後部に取り付けられプランジャ
に引きを与える予伸張手段で伸張させられるフレキシブ
ルな連結手段と、をその特徴としている。

以下に添付の図面を参照しながら本発明の一実施例を説
明することで本発明を更に詳細に明らかにしていくこと
にする。

第１図は本発明の一実施例を概略的に示し、この実施例
の動作をまず説明する。

フィーダは自動旋盤（図示せず）に送りを行うためのも
ので、自動旋盤は第１図の左側に位置し、こちら側を以
後装置の前側と称することにし、その後側は右側にあた
ることになる。

加工することになる棒材はマガジン・ドラム１の管２内
に収納されている。

先行する棒材が完全に加工された後、割り出し動作がド
ラムを段階的に回転させ、新しく棒材を収納した管を旋
盤のチャックの軸と整列させる。

後で更に詳しく説明する先行動作の結果、この新しい棒
材は管の後端から所定長さだけ突出し、プランジャのコ
レット内に押し込まるべく万力２０でつかまれ固定され
る。

万力のあごはキャリジ２２に固定された軸２１上を揺動
し、該キャリジは硬化スチール製のガイド・バー上を自
在に滑動し、従って管軸に平行で各端をストップ回し金
で境界づけされた直線通路に沿って移動する。

棒材の断面に合わせた公知の形のコレットをその先端に
担持するプランジャが次いで可動ハウジング２８内にロ
ックされ、該ハウジングは万力に付属するカム３１に連
結されていて、この瞬間鎖線で示す位置に位置づけられ
る。

次いでリニア・モータ５がハウジングとプランジャとを
前進させる（プランジャは第１図に図示せず）。

この時これまた鎖線で示す位置に位置づけられている万
力のあごの閉じを正確に行わせる従動車３０にカム３１
が出会うと、あごを開いた状態に保つ付勢ばね（図示せ
ず）の作用が従動車をこれ以上離れないようにする。

従って、カム３１は実線で示す位置にまで開いた万力を
そのキャリジ２２と一体的に押し、この実線で示す位置
でキャリジはストップ回し金（第１図に図示せず）で停
止させられる。

リニア・モータ５はハウジングとカムとを押しつづけ、
その結果該カムは従動車３０間を押し分けて進み、万力
を閉じ、そのあごが管近くの棒材を、つまり管から突出
した棒材の後端をつかむ。

ハウジングは前進し続け、従ってプランジャのコレット
は、カムが従動車３０間のスペースの前側に現われた時
、これら従動車が付勢ばねで相互に接近する方向に付勢
されて万力のあごを開くまで、棒材に強制的に押しつけ
られる。

次いで棒材は自由にされ、その後棒材、プランジャ、ハ
ウジングは、該ハウジングが管の後方の孔と食孔な防油
接触を行うまで、一体的に前進する。

この接触の瞬間、別個な動作がプランジャをハウジング
内に固定するロックを解き、次いでプランジャは、棒材
を完全に加よるに必要な距離並びに緊度にまで、管内に
押し進められる（これは通常段階的に行われる）。

この目的のため、プランジャは流体圧式に前進させられ
、加圧オイルがフレキシブル管１０を介して装置１１で
ハウジングの後部に送られ、その量は棒材のほぼ全長を
確実にオイル中に浸液させるほどのものである。

棒材を、少なくともその一部を油圧支持するため、プラ
ンジャの前側に所定量のオイル漏出が行われ、この漏出
は管内で急速に回転することによる棒材の騒音、摩耗、
引き裂けを少なくする。

棒材の正確に計測された前進はさる鎖でプランジャの後
部に固定されたケーブル１２を使用して得られ、該ケー
ブルはバッキング押えを介してハウジングの後部に位置
づけである。

このケーブル１２はドラム１３のまわりに巻きとられて
いて、該ドラムはケーブルを管と整列して延びた状態に
保つわずかな引きを与えるため一定のトルクでバイアス
されている。

プランジャの位置はドラムの回転位置からいつでも極め
て正確に決定出来る。

その段階的な前進は、オイル圧で前進付勢される時、ド
ラムの回転位置を見て調節出来、旋盤の工具類に対して
新しい棒材の先端を正確に位置づけることが出来ること
になりこうして不必要な材料損失を避ける。

極めて正確であるには、ドラムとプランジャとの間のケ
ーブル部分が常にチャックの軸と正確に整列していなく
てはならない。

従って、ドラムの外側面に巻き取られるケーブル部分を
収納するためのら旋みぞを形成すると有利である。

同時に、ケーブルの直線部分をチャックと整列した状態
に保つため、各回転毎に該ら旋みぞのピッチと等しい量
だけドラムをその軸に１平行に移動させるそれ自体は管
とチャックの軸に直交するリード・スクリューかあるい
は同様な装置を配設する。

その長さが加工の完了した棒材の長さに応じて異る残さ
れた棒材部分を棒材の加工工程の終りにチャックから取
り出す時には、プランジャの後部に真空を形成すること
で得られるものを通常上回る力がケーブルへの引きで与
えられる。

この引きはケーブルを巻きあけるようにドラムに直接的
あるいは間接的に作用するモータで与えられる。

従って、プランジャが後方に付勢される時、その後方移
動を助けるため、プランジャの後部では大気圧以下のオ
イル圧が同時に維持される。

プランジャが十分にそのハウジング内に後退してしまう
と、残された棒材部分をプランジャのコレットから取り
除くのに必要な力をハウジングに与える前に、該プラン
ジャはハウジング内に機械的にロックされる。

動作のこの瞬間には、ハウジングはその前方位置に位置
づけられ、カム３１と万力２０とはほぼ第１図に実線で
示す位置にある。

残された棒材部分のプランジャから引き出し後万力２０
をリリースする時には、この残された棒材部分は許容さ
れる最大長さのものであっても管から既に十分に引き出
されていることが必要である。

これは、万力がその後部ストップ回し金で停止させられ
るまで実線位置から後方へと阻止されることなく移動す
るため、リニア・モータ５の作用でハウジングとカムと
を後方に移動させる時自動的に行われる。

事実、従動車３０は万力のあごを開いた状態に保つ付勢
ばね（図示せず）の作用で相互に接近した状態にあるか
ら、カム３１の後方移動はまず従動車を、従って万力全
体をその後方位置へと押し、この後方位置は残された棒
材部分がこの時完全に管から引き出されるように選択さ
れる。

次いで万力がその後部回し金で停止させられ、カムで閉
じられ、該カムは更に後方へ移動して従動車３０を分離
させる。

従って、万力は残された棒状部分を固定し、ハウジング
は更に後方へと移動して残された棒材部分をプランジャ
から分離させる。

ハウジングは更に移動し、カムは最終的には従動車間に
スペースを残して、破線で示すその元の位置に達する。

その結果万力は開いて残された棒材部分を自由にするが
、該棒材部分の放出はその通過を感知する電気機構でモ
ニタして安全性をはかる。

フィーダはここでマガジン・ドラムの割り出しで始まる
新しい周期に体勢が整ったことになり、マガジン・ドラ
ムの割り出し動作自体はハウジングの最後方位置への到
達によって開始される。

かくして、新しく装填された管がチャックの軸と整列さ
せられ、新しい周期が開始される。

第２図はプランジャをそのハウジング内に固定するロッ
クの断面を示し、このロックはプランジャを残された棒
材部分から分離させるのに必要な力を該プランジャに与
えるために主として使用される。

引用数字３０はピストンを示し、該ピストンは円錐形の
端部材４３でケーブル１２に取り付けられ、該端部材４
３はピストンのつかみ３３内への侵入を容易にする。

ピストン３０自体はさる鐶３１で図面の左端に部分的に
示したプランジャの本体へ取り付けである。

バッキング押え３２は装置の後部でのオイル・ロスを少
なくする。

ピストン３０が図面左側の装置の前部からロックに対し
て最終位置近くに達すると、弾性つかみ３３はピストン
に設けられたへこみ３４と係合する。

可動性の補助部材３９はつかみ３３のはさみを支持し、
左方への大きな力がプランジャに与えられた時、これら
はさみを変形させないようにするストッパーとして機能
すると同時に、該つかみを開くためのくさび手段として
も機能する。

ケーブル１２の引き作用と流体圧機構内の真空作用とが
組み合せられた条件下でプランジャが更に右方へ進むと
、ピストン３６、ピン３７を介して端スイッチＢ１０に
作用する。

このスイッチは例えばドラムを駆動するモータを停止さ
せ、ドラムのクラッチを切り、流体圧機構を大気圧にも
どす。

孔３８を介してロック・ハウジングの内部と連通する流
体圧機構が再び加圧されると、リング状のピストン４０
は右方へ押され、ボルト４１で連結された補助部材３９
を連動させる。

こうしてつかみ３３が開かれて、プランジャをリリース
する。

油圧もまたピストン３６に右方への力を与えるが、ばね
４２の力は油圧に抗してピストン３６を左方へ戻すのに
十分なように選ばれているから、スイッチＢ１０はリリ
ースされる。

更に良く理解してもらうため、一つの送り周期の各段階
を開始させる機能を第３図を参照しながら説明する。

かかる周期は動作位置にある。つまりチャックの軸と整
列させられた棒材に作用する動作と、マガジン・ドラム
の別な管に位置づけされる第２の棒材の前取って位置づ
け動作と、からなり、この第２の管も最終的には次の周
期に先行する割り出し動作でチャックの軸と整列させら
れる。

送り周期は実質的には次の各段階からなる。

即ち、 ａ）先行する棒材がスイッチＢ１１の位置で制御される
所定長さまで加工されてしまうと、加工動作はそれ自体
旋盤のカム・スピンドルＣで制御されるスイッチＢ１に
より比重される。

ｂ）モータＭ２が旋盤のカム・スピンドルを停止させる
。

モータＭ６が前進して、もう一つの管Ｔ２に装填される
第２の棒材を前取って位置づける押し棒Ｓに作用する。

モータＭ４で駆動されるポンプがオイルを吸引する。

クラッチＭ９が動作させられ、モータＭ５がケーブル１
２を引く。

モータＭ８が計測スライドＲをスプロケット・チェーン
Ｈに連結し、この連結は、計測スライドＲがその通路の
端に達すると、スイッチＢ１３で解離される。

ｃ）管Ｔ２に装填されることになるマガジン・ドラムの
第２の棒材がその初位置に達し、モータＭ６を逆転させ
るスイッチＢ４に作用して、押し棒Ｓを管Ｔ２から取り
除く。

この取り除き動作の終りにスイッチＢ３がモータＭ６を
停止させる。

ｄ）プランジャＰがその最後方位置に達し、オイルの吸
引を停止させるスイッチＢ１０を動作させ、Ｍ９のクラ
ッチを切り、モータＭ５でケーブルに与えられる引火を
中断させる。

Ｍｌｏ。Ｂ５は残された棒材部分の適切な放出をモニタ
ー出来る。

ｅ）ジヤツキＭ３で付勢されるプランジャのハウジング
Ｇがその最後方位置に達して、装置対Ｍ１０−Ｂ５が残
された棒材部分Ｚの通過を記録したら、ジヤツキＭ３の
移動を逆にするスイッチＢ７に作用する。

もし記録しなかったら、装置は停止させられる。

ｆ）ハウジングＧがその最前方位置に達して、スイッチ
Ｂ６に作用し、該スイッチＢ６がジヤツキＭ３を停止さ
せる。

この瞬間ハウジングＧの前口部が管Ｔ１と密封状に連結
され、モータＭ４が始動する。

オイル圧がプランジャの本体をつかみ３３から自由にし
く第２図参照）、プランジャを前進させる。

モータＭ７は、加工されることになる棒材の先端が旋盤
の工具類に対して適切に位置づけされるのをモニター出
来るように、感知器Ｂ２を位置づける。

ｇ）棒材がその所定位置に達して、その前面がスイッチ
Ｂ２に作用し、かくして関連する感知器のモータＭ７の
作用による後退と、スライドＲとスプロケット・チェー
ンＨとの連結と、を指令する。

オイル圧で付勢されるプランジャが前進し続けるにつれ
て、ケーブル１２はドラムから巻き戻され、スプロケッ
ト・チェーンＨを移動させ、該スプロケット・チェーン
は計測スライドＲがその後方の停止用回し金に達するま
で該計測スライドを引張り、該回し金はスイッチＢ１２
に作用し、該スイッチＢ１２自体はプランジャを更に前
進させるためＭ８のクラッチを切る。

一方の限定回し金から他方の回し金までのスライドの全
通路が、感知器Ｂ２から、第１加工動作開始前の旋盤の
工具類に対する加工されてない新しい棒材の前面の意図
した位置までの距離に、正確に一致するならば、Ｂ１２
は新しい棒材がその初加工位置にある時を知らせる。

スライドＲがその最後方位置に達すると、Ｂ１２は新し
い加工材の加工を開始し、加工動作は旋盤の次の加工周
期にはいることになる。

本発明の好ましい実施例について説明したけれども、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、特許
請求の範囲を逸脱することなく多様に実施され得るもの
であることは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略図である。 第２図はプランジャをそのハウジング内にロックするた
めの機構の断面図である。 第３図は−送り周期を説明する図である。 １・・・・・・マガジン・ドラム、２・・・・・・管、
２０・・・・・・万力、２２・・・・・・キャリッジ、
２８・・・・・・ハウジング、３１・・・・・・カム、
３０・・・・・・従動車、５・・・・・・リニア・モー
タ、１２・・・・・・ケーブル、１３・・・・・・ドラ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チャックを備えた主軸台を有する自動旋盤用の棒材
   送給装置において、 前記主軸台の近傍の前端とこの主軸台から離れた側の後
   端とを有し前記主軸台と整列して前記主軸台に係合され
   た１個の棒材を案内するように配設された少くとも１個
   の管体と、 前側部と後側部とを有し前側部は管状をなし前記管体と
   整列するように配設され前記管体の後端の近傍に第１端
   を有するハウジングと、 前記ハウジング内のピストンのように配設され前端及び
   後端を有し、ハウジングから進出してその前端が前記管
   体内に入り前記棒材を前記主軸台に向けて押進させ、前
   記管体から引抜かれて前記棒材の使用後の残片を主軸台
   から押出し管体内を後方へ引抜いてその後端から残片を
   取出すように配設されたプランジャーと、 ハウジングの後側部に連結可能であってハウジング内に
   加圧下で流体を与えプランジャーに流体圧力を付与して
   プランジャーの前進移動を起こさせる流体圧装置と、 第１端と第２端とを有し第１端がプランジャーの後端に
   取付けられた非伸縮性の第１の柔軟部材と、 前記第１の柔軟部材の前記第２端に連結されそれに第１
   の引張力を作用させて前記プランジャーの前進移動の間
   前記第１の柔軟部材を引張り続ける第１の引張装置と、 前記第１の柔軟部材の前記第２端に連結されそれに第１
   の引張力より大きな第２の引張力を作用させて前記プラ
   ンジャーの引抜移動を起こさせる第２の引張装置と、 プランジャーを引抜くときに前記第２の引張装置を前記
   第１の柔軟部材の第２端に連結する連結手段とを有する
   ことを特徴とする自動旋盤用の棒材送給装置。 ２ 前記非伸縮性の第１の柔軟部材が連結されプランジ
   ャーの長手方向位置をモニターする計測装置を有し、前
   記計測装置は前記第１の柔軟部材にこれと共にその長手
   方向に移動するように連結された第２の柔軟部材、計量
   スライド及びこのスライドと第２の柔軟部材とを機械的
   に連結するクラッチとを有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の棒材送給装置。 ３ 前記第１の柔軟部材はケーブルであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の棒材送給装置。 ４ 第１の引張装置は第１の柔軟部材が巻回される回転
   ドラム及びドラムに第１のトルクを与えて前記第１の引
   張力を柔軟部材に付与するバイアス手段を有し、第２の
   引張装置はモータを有し、前記連結手段はモータをドラ
   ムに連結するクラッチを有し、これにより柔軟部材に前
   記第２の引張力を付与する第２のトルクをモータがドラ
   ムに与えると共に、前記第１の柔軟部材をプランジャー
   の長手方向位置を監視する計測装置に連結し、前記ドラ
   ムを計測装置に連結したことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の棒材送給装置。 ５ 前記ハウジングはジヤツキにより管体に平行に移動
   可能であり、ハウジング内でプランジャーの移動を阻止
   するロック機構を有し、このロック機構は流体圧装置を
   加圧することにより解除できることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の棒材送給装置。 ６ 流体圧装置内の流体圧が所定値を超えている場合に
   、プランジャーの引抜移動の間前記第１の引張力が印加
   される感圧ゲージを流体圧装置内に有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の棒材送給装置。