JPS5819402B2 - 多軸自動加工機の材料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多軸自動盤のごとき多軸自動加工機へ棒材を供
給する材料供給装置に関するものである。

多軸自動盤のごとき多軸自動加工機においては、回転自
在かつ複数のステーションへ割出し自在に備えた複数の
スピンドルの後方に各スピンドルと対応する複数の案内
管を備えたストックリールを回転自在に備えているもの
である。

このストックリールは、各ステーションへスピンドルが
割出されるときに一体的に回転されるものである。

そして、ストックリールにおける各案内管内の棒材が加
工できない程度に短くなったときに、各案内管へ新たな
棒材を供給しているものである。

したがって従来においては、作業の能率が悪いばかりで
なく、各案内管内の棒材が短くなったか否かを監視しな
げればならず、長時間の無人化運転が困難であった。

上記のごとき問題を解決すべく、多量の棒材を備えた貯
蔵部から棒材を各案内管へ連続的に供給して多軸加工機
の長時間の無人化運転を可能にした材料供給装置を出願
人は既に出願（特願昭４７−６１０１０号）している。

上記出願に係る供給装置においては、多軸自動加工機に
おける各スピンドルに対応する複数の押し具を備え、各
押し具を備えてなる各ガイドチューブ（材料供給部）も
前記ストックリールと一体的に回転するものであって、
各ステーションへのスピンドルの高速の割出しを困難に
し、かつ全体的構成が大型化する問題があった。

そこで、上記出願に係る問題を解決すべくなされたのが
本発明であって、多軸自動加工機における主軸を中心と
して回転するスピンドル保持板の同心円上に複数のスピ
ンドルを回転自在に装着して設け、上記各スピンドルの
後方の軸心線上に配置した複数の案内管を、前記スピン
ドル保持板と一体的に回転するよう回転自在に設けられ
た案内管支持体に支承して設け、前記案内管の所定の停
止位置の後方に、後方向へ延伸したガイドレールを設け
、このガイドレールの一側方に多数の棒材を貯蔵する貯
蔵部を設け、この貯蔵部からガイドレールへ移送された
棒材を前記スピンドル方向へ押進自在の押し具を前記ガ
イドレールに沿って進退自在に設け、前記押し具によっ
て押進された棒材の先端位置を前記スピンドルに備えた
主軸コレットに対して常にほぼ一定にすべく押し具の前
進を制御する制御装置を設けてなる新奇な多軸自動加工
機の材料供給装置を提供するものである。

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細な説明
を行なう。

図において、１は多軸自動加工機で、同一円周上に複数
個の回転自在のスピンドル３，３．・・・を配設し、こ
の円周上を回動せしめている。

５゜５、・・・はスピンドル３，３．・・・のそれぞれ
の軸心線上の後方に設けられた案内管でストックリール
部を構成するものであり、棒材７を保持してスピンドル
３，３．・・・と一体的に回動する。

９は案内管５，５．・・・の後方に設けられた材料供給
機で、貯蔵部１１から棒材７を受は入れて保持するガイ
ドレール１３と、ガイドレール１３上を往復移動する押
し具１５を備えている。

押し具１５はガイドレール１３上の棒材７を、案内管５
を介してスピンドル３内の後述のフィードフィンガー２
３内に押し込むものである。

第２図、第３図は多軸自動加工機１のスピンド／Ｌ’３
７３７・・・付近を示すもので、つぎのように構成され
ている。

すなわち、スピンドル３，３．・・・は主軸１７を中心
として回動するスピンドル保持板１８の同心円上に配設
され、それぞれ棒材７を挾持して回転して、切削工程に
応じてそれぞれの位置に設けられた刃物台１９，１９．
・・・に取り付けられたカッターあるいはドリル等によ
り棒材７ヲ切削し、一工程の切削が終ると、スピンドル
３゜３、・・・を主軸１７を中心として隣接するスピン
ドル３の位置にまで回動して位置決めし、同様の切削を
行なえば、切削工程に応じて順次加工を行なうことがで
きる。

２１はスピンドル３内の端部に設けた主軸コレットで、
複数個に分割され、外周に設けた傾斜面がスピンドル３
の傾斜面に嵌合し、第３図の左右方向に摺動することに
より棒材７を挾持、開放する。

２２は棒材７を把持する把持力を付与する皿ばねである
。

２３はスピンドル３の内部に設けたフィードフィンガー
で、管状の端部を軸方向に切り欠いて設けた形状に形成
され、棒材７を弾性力により挾持して送り出すものであ
る。

２５はカム軸２７に固着されたカムで、棒材送り用のカ
ム溝２９と主軸コレット開閉用のカム溝３１を備えてい
る。

３３は案内レール３５，３５に摺動自在に嵌合する摺動
体で、１側に設けたピン３７はカム溝２９に摺動自在に
嵌合し、他側に設けた係止部３９によりフィードフィン
ガー２３に連動連結している。

また４１は案内レール３５゜３５に摺動自在に嵌合する
摺動体で、■側に設け２だピン４３はカム溝３１に摺動
自在に嵌合し、他側に設けた係止部４５により主軸コレ
ット開閉操作筒４６に連動連結している。

すなわち、カム軸２７の回転にともない、カム２５が回
転し、前記開閉操作筒４６が第３図の左方向に移動して
主軸、コレット２１が開放し、つづいてフィードフィン
ガー２３が第２図の右方向に移動して棒材７を右方向に
送り出し、つぎに開閉操作筒４６が右方向に移動し主軸
コレット２１が棒材７を固定し、つぎにフィードフィン
ガー２３が棒材７の表面を摺；動しながら左方向に移動
する。

以上の作動を切削の作動に応じて繰り返して棒材７をス
ピンドル３の端部に突出して加工位置に送り出すもので
ある。

４７はフィードフィンガー２３により送り出される棒材
７の先端部を位置決めするためのストッパーで、軸４９
により摺動自在に軸支され、棒材７の端部を係止、開放
する。

５１は連結杆で、１端はストッパー４７に枢着され、他
端はカム軸２７に固着するカム５３に設けたカム溝５５
にピン５７によって摺動自在に嵌合している。

すなわち、切削作動に応じてカム軸２７の回転によりス
トッパー４７が揺動し、棒材７の端部を係止、開放して
位置決めを行なうものである。

５９はストッパー４７を棒材７を係止する方向に付勢す
る弾機である。

案内管５，５．・・・は、スピンドル３，３．・・・の
後方の軸心線上にそれぞれ設けられ、案内管保持板６１
．６１ 、・・・により一体的に支持され、後端゛の案
内管保持板６１は、支持台６３上に調節自在に設けられ
た案内管支持体６５に回動自在に支持され、前端はスピ
ンドル保持板１８と連結され一体的に回動するよう構成
されている。

材料供給機９はつぎのように構成されている。

すなわち、案内管５，５．・・・の所定の停止位置の後
方に、同一軸心線上にガイドレール１３，１３が延設さ
れ、この２個のガイドレール１３，１３０それぞれの上
面の対向する傾斜面により棒材７の軸心を前述の軸心線
に一致せしめるよう支持する。

ガイドレール１３，１３は適宜な間隙をもって並設され
、ベース６７上に設けた支持レール６８にボルト６９，
６９により固着されている。

貯蔵部１１はガイドレール１３の１側方に傾斜してベー
ス６７に固設され、多数の棒材７を並列して載置し、ガ
イドレール１３の方向に順次転動して移行せしめる。

７１は貯蔵部１１の下方にベース６７に固着して設けら
れた補助貯蔵部で、予備の棒材７を載置して貯蔵するも
のである。

７２は貯蔵部１１上に載置された棒材７をガイドレール
１３．１３上に取り出す取出装置で、つぎのように構成
されている。

すなわち、７３はベース６７上に回動自在に支持された
回動軸、７５は回動軸７３に固着する揺動片、７７はベ
ース６７に軸７９により枢着されたシリンダーで、その
ピストンロッド８１の先端は、揺動片７５の端部に固着
するブラケット８３に回動自在に設けられた軸８５に螺
合し、シリンダー７７の伸縮作動により回動軸７３が回
動作動する。

８７は回動軸７３にボルト８９により挾持体９１を介し
て固着された揺動片で、端部に押出片９３がボルト９５
により固着され、回動軸７３０回動作動に応じて押出片
９３が貯蔵部１１の下端の棒材７を一本ずつ押し上げて
ガイドレール１３上に押し出すものである。

９７は回動軸７３にボルト９９により、挾持体１０１を
介して固着された揺動片で、端部にボルト１０３により
固着された振れ止め板１０５を備え、回動軸７３の回動
作動により棒材Ｔをガイドレール１３上に挾持するもの
である。

１０７はとび出し防止体で、ガイドレール１３上に押し
出された棒材７がガイドレール１３０反対側にとび出す
ことを防止するものである。

１０９はベース６７に固着するブラケット１１１に長孔
１１３を介してボルト１１５により調節自在に固定され
た押え板である。

１１６は支持レール６８上にボルト１１７により固着さ
れたチェノガイドレール、１１９はチェノガイドレール
１１６に沿って案内され、ガイドスプロケット１２１を
かけまわされて往復回動するループ状のチェノ、１２３
はチェノ１１９に噛み合って回動せしめるスプロケット
で、キー１２５を介して油圧モーター１２７の駆動軸１
２９に固着している。

１３１はベース６７に固着するブラケットで、油圧モー
ター１２７をボルト１３３により固定している。

１３５はチェノ１１９の緊張度を調節する調節装置で、
ねじ１３７により後端のガイドスプロケット１２１を往
復移動せしめてチコン１１９の緊張度を調節する。

押し具１５はガイドレール１３上の棒材７を案内管５を
介してスピンドル３内のフィードフィンガー２３に押し
込むためのもので、１端はチェノ１１９の＝部に結合さ
れ、他端はガイドレール１３の側方に平行方向に設けら
れた案内レール１４１の側面に設けた溝部１４３に摺動
自在に嵌合して支持されている。

押し具１５はガイドレール１３，１３の間の間隙を通り
１側のガイドレール１３の上面に沿って摺動するよう形
成されている。

１４５はガイドレール１３の前端部に設けたシャッター
装置で、つぎのように構成されている。

・すなわち、１４７はガイドレール１３，１３０両側方
に垂直に設けたガイド１４９，１４９の溝部１５１．１
５１に両側を摺動自在に嵌合するシャッターで、上方に
設けたシリンダー１５３のピストンロッド１５５と螺合
し、シリンダー１５３の作動により昇降作動し、ガイド
レール１３，１３上に載置されて押し具１５により送ら
れる棒材７の前端を係止して位置決めを行なう。

１５７はシャッター１４７の側部に突出して設けた作動
片で、シャッター１４７の最上昇位置、最下降位置にお
□いてそれぞれスイッチ１５９，１６１に当接して作動
せしめるものである。

１６３はベース６７上に、ガイドレール１３゜１３０側
方に固着して設けた軸受１６５，１６５゜・・・に摺動
自在に支持されたスイッチ杆で、ガイドレール１３．１
３と平行に設けられ、後端にキャリヤー１６７が固着さ
れている。

１６９はキャリヤー１６７に設けた係止片で、押し具１
５の上面に固着した係止体１７１に係止して押し具１５
とともにスイッチ杆１６３を摺動せしめるものである。

係止片１６９は後述のストッパー装置１７９等によりス
イッチ杆１６３が停止されたときには、係止体１７１の
上面の傾斜面１７３，１７５により弾機１７７の押圧力
に抗して押入されて係止体１７１から離脱するものであ
る。

１７９はスイツチ杆１６３を停止せしめるストッパー装
置で、つぎのように構成されている。

すなわち、１８１はベース６７にボルト１８３，１８３
により固着された係止筒で、内部に係止杆１８５が摺動
自在に嵌合し、係止筒１８１の下部に固着するシリンダ
ー１８７のピストンロンド１８９の端部と螺合しシリン
ダー１８７の作動により昇降作動して、係止筒１８１を
貫通して摺動するスイッチ杆１６３を押圧して係止せし
めるものである。

１９１はスイッチ杆１６３にねじ１９３により位置調節
自在に固着され他端を案内レール１４１の側部に設けた
溝部１９５に摺動自在に嵌合するスイッチホルダー、１
９７はスイッチホルダー１９１に固着されたスイッチで
、押し具１５が近接離脱することにより作動するキャリ
ヤー離脱検出用の近接式のスイッチでスイッチ杆１６３
とともに移動する。

１９９および２０１は同様にスイッチホルダー１９１を
介してスイッチ杆１６３に位置調節自在に固着されたス
イッチで、それぞれ高速前進解除位置検出用および押し
具前進限検出用の近接式のスイッチでスイッチ杆１６３
とともに移動する。

２０３．２０５，２０７，２０９は、案内レール１４１
等の適宜の位置に固定されるスイッチで、それぞれ押し
具後退限検出用、高速後退解除位置検出用、シャッター
作動位置検出用、押し具オーバーラン検出用の近接式の
スイッチで、押し具１５が近接することにより作動する
。

２１１はスイッチ２０３．２０５を支持するスイッチホ
ルダー、２１３はスイッチ２０７を支持するスイッチホ
ルダーで、案内レール１４１の側部に設けた溝部２１５
に嵌合する係止片２１７およびボルト２１９により案内
レール１４１に固定される。

２２１はスイッチ２０９を固定するスイッチホルダーで
ある。

第２０図は油圧回路を示す説明図で、２２３゜２２５．
２２７．２２９．２３１は電磁弁、２３３はアキュムレ
ーター、２３５はタンク、２３７は油圧ポンプ、２３９
は電動機、２４１゜２４３．２４５，２４７は絞り弁、
２４９゜２５１は逆止弁、２５３は圧力計、２５５は安
全弁である。

以上の構成において、棒材７を多軸自動加工機１に供給
する作用について説明する。

まず油圧モーター１２７を逆転せしめて、チェノ１１９
の駆動により押し具１５を後退せしめると押し具１５の
後退限位置でスイッチ２０３が作動し、油圧モーター１
２７が停止し、押し具１５が停止する。

スイッチ杆１６３は押し具１５とともに後退し後退限位
置にある。

つぎにシリンダー７７が収縮して振れ止め板１０５を開
放するとともに、貯蔵部１１の最下端にある棒材７を押
出片９３により押し出してガイドレール１３，１３上に
移す。

つづいてシリンダー７７が伸長して押出片９３を下方に
引き込めるとともに振れ止め板１０５を下降せしめて棒
材７を押さえる。

この状態で油圧モーター１２７を正転せしめると押し具
１５は棒材７の後端部を押して移動せしめ、棒材７の先
端部が閉じた状態のシャッター１４７に当接した状態に
至るに充分な時間の経過後に、すなわち棒材７の先端部
がシャッター１４７に当接した後に、シリンダー１８７
が伸長してスイッチ杆１６３を固定するとともに油圧モ
ーター１２７が停止する。

多軸自動加工機１の棒材７が加工しつくしすると、その
指令により、シリンダー１５３が収縮してシャッター１
４７が開き、油圧モーター１２７が高速正転して、押し
具１５により棒材７を案内管５内に押し入れるとともに
棒材７の先端部をスピンドル３内のフィードフィンガー
２３に押し込む。

この場合、スイッチ杆１６３はシリンダー１８７により
固定されているので、押し具１５の係止体１７１はキャ
リヤー１６７の係止片１６９から離脱して押し具１５の
み前進する。

停止したスイッチ杆１６３に設けたスイッチ１９９の位
置に至ると油圧モーター１２７は低速に切りかわり、つ
づいてスイッチ２０１の位置に至ると油圧モーター１２
７は停止し、押し具１５は停止する。

シャッター１４７と、スイッチ杆１６３がシリンダー１
８７によって固定されるときの押し具１５との距離（第
１９図に示すＡの寸法）を、スイッチ２０１の作動によ
って停止した押し具１５の位置と、主軸コレット２１の
先端まで（あるいは先端より適宜突出した位置まで）の
距離（第１９図に示すＲの寸法）を等しくなるようスイ
ッチ２０１を位置決め調節しておけば、フィードフィン
ガー２３に押し込まれた棒材７の先端位置を常に一定と
することができるものである。

すなわち、予め棒材７の先端をシャッター１４７に当接
せしめ、この位置でシリンダー１８７によつてスイッチ
杆１６３を固定せしめ、さらに押し具１５がその位置か
ら第１９図に示すＢの寸法（シャッター１４７と主軸コ
レット２１の先端の所定の位置との間の距離）だけ前進
したとき押し具１５を停止せしめるごとくスイッチ２０
１を位置決め設定しておけばよい。

つぎにシリンダー１８７が収縮してスイッチ杆１６３の
係止を開放し、油圧モーター１２７を高速逆転せしめる
と、押し具１５はスイッチ杆１６３を係合して後退し、
スイッチ２０５の位置で低速に切りかわり、スイッチ２
０３の作動で後退限位置に停止する。

この状態で、加工機において棒材７の先端の端材を切り
落しくいわゆるチップカットを行ない）、以後は、フィ
ードフィンガー２３に挾持された棒材７は、カム５３に
よりストッパー４７を開閉して棒材７の送り出しの位置
決めを行なうとともに、カム２５の作動により主軸コレ
ット２１の開閉およびフィードフィンガー２３による棒
材７の送り出しを行ない、スピンドル保持板１８を順次
回動せしめて自動切削を行なう。

案内管５内の棒材７が加工しつくされると前述のごとく
棒材７が貯蔵部１１からガイドレール１３，１３上に移
行し、押し具１５により再び案内管５内に送り込まれる
ものである。

なお、多軸自動加工機にお℃・て棒材の加工中に、次の
新しい棒材は、先端部をシャッターに当接した位置で待
機しているものである。

以上のごとき実施例の説明より理解されるように、要す
るに本発明の要旨は特許請求の範囲に記載のとおりであ
るから、複数のスピンドルの割出しに連動して一体的に
回転するのは複数の案内管まででよく、何等の問題なし
に高速の割出し回転を行なうことができるものである。

特に本発明においては、多軸自動加工機の運転を停止す
ることなしに、貯蔵部へ棒材を次々に補給することが可
能であり、上記貯蔵部の棒材を各スピンドルへ連続的に
供給するものであるから、多軸自動加工機の連続した長
時間運転を行なうことができ、昼夜をとおしての無人化
運転を行なうことができるものである。

さらに、新しい棒材の先端部は主軸コレットに対して常
にほぼ一定位置になり、棒材の１先端部を破棄するとき
（いわゆるチップカット時）に、必要以上に長（破棄す
る無駄がないものである。

なお、この発明は、適宜の設計的変更を行なうことによ
り、前記実施例以外のその他の態様でも実施し得るもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の全体斜視説明図、第２図、
第３図はスピンドル部のそれぞれ正面説明図、側断面説
明図、第４図、第５図、第６図は１材料供給装置のそれ
ぞれ平面図、側面図、正面図、第７図は要部の側断面説
明図、第８図、第９図はそれぞれ要部の正面説明図、第
１０図、第１１図は要部のそれぞれ側面図、正断面図、
第１２図は要部の正面図、第１３図、第１４図、第１５
図は要部のそれぞれ側面図、平面図、正面図、第１６図
は要部の側面説明図、第１７図、第１８図は要部の正面
図、第１９図は押し具等の作動を示す側面説明図、第２
０図は油圧回路の説明図である。 （図面の主要な部分を表わす符号の説明）、１・・・・
・・・多軸自動加工機、３・・・・・・スピンドル、５
・・・・・・案内管、７・・・・・・棒材、１１・・・
・・・貯蔵部、１３・・・・・・ガイドレール、２３・
・・・・・フィードフィンガー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 多軸自動加工機１における主軸１７を中心として回
   転するスピンドル保持板１８の同心円上に複数のスピン
   ドル３を回転自在に装着して設け、上記各スピンドル３
   の後方の軸心線上に配置した複数の案内管５を、前記ス
   ピンドル保持板１８と一体的に回転するよう回転自在に
   設けられた案内管支持体６５に支承して設け、前記案内
   管５の所定の停止位置の後方に、後方向へ延伸したガイ
   ドレールを設け、このガイドレールの一側方に多数の棒
   材７を貯蔵する貯蔵部１１を設け、この貯蔵部１１から
   ガイドレールへ移送された棒材７を前記スピンドル３方
   向へ押進自在の押し具１５を前記ガイドレールに沿って
   進退自在に設け、前記押し具１５によって押進された棒
   材７の先端位置を前記スピンドル３に備えた主軸コレッ
   ト２１に対して常にほぼ一定にすべく押し具１５の前進
   を制御する制御装置を設けてなることを特徴とする多軸
   自動加工機の材料供給装置。