JPS6051961B2 - 工作機械の棒材送り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、工作機械の棒材送り装置に関するものであ
り、特にヘッドストックの後方に設けられた送り用ロー
ラーによつて棒材を両側から把握 し、該送り用ローラ
ーの主軸軸線と平行な前後運動により、棒材を主軸の貫
通穴に送り込み、先行する棒材後端が前記送り用ローラ
ーから外れた時、新たな棒材を後方から補充し、補充さ
れた棒材の前端で先行する棒材の後端を押して送り出す
ようにした形式の棒材送り装置の改良に関するも ので
ある。

従来の上記した形式の棒材送り装置においては、棒材
が送り用ローラーから外れた時に新たな棒材を後方から
補充する為に、棒材が送り用ロー ラーから外れたこと
を検出する検出装置と、更にチャック把握爪による棒材
のつかみ代が所要長さよりも短かくなつた時にその短く
なつた棒材を取り外す為に、棒材のつかみ代が所要長さ
よりも短かくなつたことを検出する検出装置の２種類が
必要であつた。

本発明の第１の目的は、１個の検出装置で、棒材が送
り用ローラーから外れたことと、把握爪による棒材のつ
かみ代が所要長さよりも短かくなつ・たことの両方を正
確に検出することを可能にした棒材送り装置を提供する
ことにある。

その為に本発明では、前記送り用ローラー’を棒材を把
握すべく棒材の両側から棒材中心に向つて移動せしめた
際、送り用ローラーの棒材中心側の移動端を検出門する
検出装置を１個設け、前記検出装置により先行する棒材
後端が送り用ローラーから外れたことが検出された時、
後方から補充する棒材として、送り用ローラーと棒材把
握用チャックの把握爪との間の主軸軸線方向の長さから
所要の棒材つかみ代を差し引いた長さに設定された棒材
を使用することにより、後から補充された棒材後端が送
り用ローラーから外れたことを前記検出装置によつて検
出することをもつて、先行する棒材のつかみ代が所要の
長さよりも短くなつたことを検出することを可能にした
。また、従来の上記した形式の棒材送り装置においては
、後から補充した棒材によつて先行する棒材を送り出し
た際、補充した棒材の前端面が先行する棒材の後端面に
接触したままで、主軸が回転し加工を開始している。

棒材加工用に使用される素材棒はその両端面が平滑に仕
上げられている場合は少なく、一般的にはかなりの凹凸
が素材成形時に生じているものである。従つて、主軸が
回転すると、補充された棒材は先行する棒材との接触面
の摩擦によりつれ回りすることになるが、端面に凹凸が
ある為、補充された棒材が軸方向に振動しながら回転し
たり、あるいはみそすり運動をしたりして、特に主軸が
高速で回転した場合に大きな振動を起す原因となり、加
工精度が低下する不具合点があつた。本発明の第２の目
的は、補充された棒材によつて先行する棒材を送り出し
た後、補充された棒材を若干量後退させて、先行する棒
材の後端と補充された棒材の前端に若干の隙間を形成す
ることにより、先行する棒材との接触による補充された
棒材のつれ回りを防止するようにした棒材送り装置を提
供することにある。

その為に本発明では、送り用ローラーが補充された棒材
を把握して送り台の前進移動により補充された棒材と共
に先行する−棒材を送り出した後、主軸前端に取り付け
られた棒材把握用チャックの把握爪で先行する棒材を把
握し、その後送り用ローラーが補充された棒材を把握し
たままで送り台を後退させ、送り台が若干量移動した後
送り台の後退の途中で、送り用ロー．ラーを主軸中心か
ら離れる方向に移動させて棒材の把握を解除することに
より、先行する棒材の後端と補充された棒材の前端に若
干の隙間を形成するようにしている。従つて、主軸の回
転中、先行する棒材の後端と補充された棒材の前端は全
く接一触することが無い為、補充された棒材のつれ回り
が無くなり、特に主軸の高速回転による振動の防止に大
きな効果がある。以下図面により本発明の実施例を説明
する。第１図のＡ−Ｃは、先行する棒材が短かくなつて
送り用ローラーから外れた時に後方から補充する棒材と
して、所要の長さ１２に設定された押し専用棒材を使用
した場合の実施例を示すものである。また第２図のＡと
Ｂは、加工する棒材の長さを全て所要の長さ１。に設定
したものを使用して加工を行なう場合の実施例を示すも
のである。第１図と第２図の実施例は、構造が全く同一
であるから、第１図で代表してその構造を説明する。ヘ
ッドストック１には、主軸２が軸受３Ａ，３Ｂによつて
回転可能に軸承され、主軸２には主軸軸線と平行な貫通
穴４が形成されている。

主軸２の前端には、ホロー形の棒材把握用チャック５が
取り付けられ、放射状に開閉する把握爪６によつて、棒
材の前端を把握する。棒材把握用チャック５の方式は、
本実施例に示したものに限定されるものではなく、棒材
作業用に適したものであればよく、例えばコレットチャ
ック等公知の種々のチャックを使用できる。ヘッドスト
ック１の前方には、該ヘッドストック１を載置したベッ
ド上に主軸軸線と平行並びに直角方向に移動する刃物台
７が配置されており、刃物台７の１面には、刃物台７に
向つて送り出された棒材の当接して、棒材の送り出し長
さを決める為のストッパ８が取り付けられている。

ヘッドストック１の後方には、ヘッドストック１の後方
へ主軸軸線と平行に長く延びる棒材送り装置のベース９
が載置されている。ベース９上には、最もヘッドストッ
ク１に近い側に、主軸軸線と平行に前進及び後退する送
り台１０が載置されている。送り台１０は、ベース９に
取り付けられたシリンダ１１（第１の駆動源）と送り台
１０に取り付けられたピストン１２との協働作用により
、主軸軸線方向に往復運動する。また、ベース９上のヘ
ッドストック１から離れた側には、等間隔に３個の振れ
止め用ローラーの支持台１３Ａ〜１３Ｃが載置されてい
る。送り台１０と支持台１３Ａ〜１３Ｃ上には、全く同
じ構造のローラーが、主軸中心をはさんで両側から２個
ずつ往復移動可能に設けられ、棒材を両側から把握する
。すなわち、送り台１０上には送り用ローラー１４，１
５が主軸中心をはさんで両側に２個ずつ、また支持台１
３Ａ〜１３Ｃ上には、振れ止め用ローラー１６Ａ〜１６
Ｃと１７Ａ〜１７Ｃが各々主軸中心をはさんで両側に２
個ずつ配置されている。第３図及び第４図に、送り台１
０と送り用ローラー１４，１５の詳細な構造が示されて
いる。

すなわち、ベース９上には、ベース９の全長にわたつて
主軸軸線と平行に延びる２本のみぞ形鋼１８Ａ，１８Ｂ
が取り付けられている。みぞ形Ｊｌｌ８Ａ，ｌ８Ｂの上
面には、送り台１０の往復移動長さに設定された案内板
１９Ａ，１９Ｂがボルト止めされている。送り台１０の
左右両端に設けられた下方に延びる脚部２０Ａ，２０Ｂ
には、各々上下２本の支持軸２１Ａ，２１Ｂが取り付け
られ、該支持軸２１Ａ，２１Ｂに回転可能に挿着された
案内ローラー２２Ａ，２２Ｂが、前記案内板１９Ａ，１
９Ｂを上下からはさみ込み、送り台１０を案内板１９Ａ
，１９Ｂに沿つて円滑に摺動するようにしている。第４
図に示すように、みぞ形鋼１８Ａ，１８Ｂの間に渡され
た補強板２３には、前記したシリンダ１１が取り付けら
れ、該シリンダ１１内にはピストン１２が主軸軸線と平
行に摺動可能に挿入されて、ピストン１２から延びるピ
ストンロッド１２Ａが、送り台１０の前面に取り付けら
れたブラケット２４に止められている。送り台１０の左
右両端には、上方に延びる凸部２５Ａ，２５Ｂが形成さ
れている。凸部２５Ｂには、並列して２個のシリンダ２
６Ａ，２６Ｂ（第２の駆動源）が取り付けられ、シリン
ダ２６Ａ，２６Ｂには各々ピストン２７Ａ，２７Ｂが、
主軸軸線に対して直角方向に摺動可能に挿入されている
。また凸部２５Ａには、並列して２個の案内メタル２８
Ａ，２８Ｂが取り付けられ、各々ピストン２７Ａ，２７
Ｂの端部を摺動可能に案内している。２個の送り用ロー
ラー１５を回転可能に支持するブロック２９Ａ及び送り
用ローラー１４を回転可能に支持するブロック２９Ｂを
、前記した２本のピストン２７Ａ，２７Ｂが貫通してお
り、ブロック２９Ａはピストン２７Ａにピン３０Ａによ
つて固定され、ブロック２９Ｂはピストン２７Ｂにピン
３０Ｂによつて固定されている。

送り台１０の中央部には、支持軸３１が直立して取り付
けられ、該支持軸３１の上端には、ピニオン３２が回転
可能に軸承されている。

前記したピストン２７Ａ，２７Ｂの中央部には、その側
面にラック３３Ａ，３３Ｂが形成され、前記ピニオン３
２と両側から同時に噛み合つている。従つて第４図で、
シリンダ２６Ｂに圧油を供給し、シリンダ２６Ａをタン
ク側に接続すると、ピストン２７Ｂが左方に移動して、
それにピン止めされたブロック２９Ｂを主軸中心に向け
て移動する。それと同時に、ピストン２７Ｂの動きはピ
ニオン３２を介してピストン２７Ａの右方への移動を起
こし、ブロック２９Ａを主軸中心に向けて移動し、送り
用ローラー１４，１５による棒材の把握動作が行なわれ
る。逆にシリンダ２６Ａに圧油を供給し、シリンダ２６
Ｂをタンク側に接続すると、送り用ローラー１４，１５
が開く方向に動作する。送り台１０の後面には、二段状
のステー３４が直立して取り付けられ、該ステー３４に
は鼓形の支持ローラー３５が回転可能に軸承されており
、送り用ローラ１４，１５及び振れ止め用ローラー１６
Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜１７Ｃが開いた時、下方から棒材
を支持する。またブロック２９Ｂには、ドツグ３６が取
り付けられ、リミットスイッチＬＳ−１と係合した時、
送り用ローラー１４，１５の開放側の移動端が検出され
、リミットスイッチＬＳ−２と係合した時、送り用ロー
ラー１４，１５の閉じ側の移動端が検出される。従つて
、送り用ローラー１４，１５の閉じ側の移動量は、この
棒材送り装置で送られる棒材の最小径よりも大きく設定
されており、棒材が送り用ローラー１４，１５から外れ
た時にリミットスイッチＩＳ一２が踏まれる。また送り
台１０にはドツグ３７が取り付けられ、送り台１０の後
退端でリミットスイッチＬＳ−３が踏まれる。以上は送
り台１０１及び送り用ローラー１４，１５の構造説明で
あるが、振れ止め用ローラー１６Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜
１７Ｃの開閉機構は、送り用ローラー１４，１５の開閉
機構と全く同一である。そして、振れ止め用ローラーの
場合には、第１図のＡ−Ｃに示す７ように、振れ止め用
ローラー１６Ｃ，１７Ｃの開放側の移動端のみが、．ド
ツグ３８とリミットスイッチＬＳ−４によつて検出され
る構造となつている。前記した如く、第１図の実施例と
第２図の実施フ例では使用する棒材の長さが異なるが、
棒材送り装置の送り動作は全く同一である。

送り動作については後述するが、まず第１図の実施例の
押し専用棒材３９の長さの設定方法について説明すると
、第１図−Ｃに示すように、基本的には送り用ローラー
１４，１５とチャック５の把握爪６の前端との間の主軸
軸線方向の長さ１１から、加工に必要な棒材の最小つか
み代１３を差し引いた長さに設定すればよい。しかし本
発明の実施例では、押し専用棒材３９によつて先行する
棒材４０を送り出した後、押し専用棒材３９のみを若干
後退させることにより、先行する棒材４０の後端と押し
専用棒材３９の前端との間に隙間Ｌ４を空けるようにし
ているから、押し専用棒材３９の長さ１．は、 １２＝
１１−（１３＋１４）となる。

第１図−Ａに示すように、この実施例で使用される棒材
の長さは、適当な長さのもので良く、また長さが不同で
あつても構わない。但し押し専用棒材３９は、先行する
棒材４０が送り用ローラー１４，１５から外れた時に、
後方から補充して先行する棒材４０を送り出す目的にだ
け使用し、それ自身加工の対象にはならない。また第２
図の実施例は、加工する棒材の長さを全て、前記した式
で表わされる１。に設定した場合であり、この場合には
全ての棒材が加工対象となる。第２図−Ａに示すように
、長さ１２の棒材４２を主軸２の貫通穴４に通すと、そ
の後端が最初から送り用ローラー１４，１５から外れる
為、同じ長さ１。の棒材４１を後方から補充して、棒材
４１によつて先行する棒材４２を送り出すことになる。
もちろん、一番最初に挿入する棒材４２の長さは、１２
より長くてもあるいは短かくても構わない。次に第５図
に示す動作フローチャートに従つて本発明の棒材送り装
置の動作を説明するが、第１図及び第２図の実施例共に
、動作は全く同じであるから、第１図の実施例について
その棒材送り動作を説明する。

まず棒材４０をヘッドストック１の後方から主軸２の貫
通穴４に挿入する。棒材４０は長さ１１よりも充分長い
から、棒材４０単独で送り出せる。サイクルスタートの
条件として、チ．ヤツク５及び振れ止め用ローラー１６
Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜１７Ｃが閉じ、さらに送り用ロー
ラー１４，１５が閉じて、送り台１０が後退端にあるこ
とが必要である。サイクルスタートボタンが押されると
、刃物台一７のストッパ８が所要の棒材位置決め位置へ
移動する。

次にチャック５の把握爪６及び振れ止め用ローラー１６
Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜１７Ｃが開く。前記したドツグ３
８がリミットスイッチＬＳ一４を踏んだ確認番号により
、送り台１０の移動用のシリンダ１１の後方シリンダ室
に圧油が供給され、送り台１０の送り用ローラー１４，
１５が棒材４０を把握したままで前進し、棒材４０をス
トッパ８に向けて送り出す。この時タイマーが作動する
が、タイマーの設定時間は、送り台１０が前進を開始し
てから棒材４０がストッパ８に当接するまでの時間に若
干の余裕を見込んだ時間にセットされる。

このタイマー「のタイムアップにより、チャック５の把
握爪６が閉じて、棒材４０の前端を把握する。この間も
送り台１０は前進動作を続けて、その前進端まで移動す
る為、送り用ローラー１４，１５は棒材４０の表面を滑
動する。次に送り台１０の移動用シリンダ１１の前方シ
リンダ室に圧油が供給され、送り台１０は後退する。

この時、送り用ローラー１４，１５は棒材４０を把握し
たままで、棒材４０はチャック５により強力に把握され
ているから棒材４０は後退せず、送り用ローラー１４，
１５は棒材４０の表面を滑動する。しかし先行する棒材
４０が短かくなつて、送り用ローラー１４，１５から外
れ、押し専用棒材３９により送り出している場合には、
棒材４０はチャック５に把握されたままで、押し専用棒
材３９のみが送り台１０と共に後退する。前記した送り
台１０の後退と同時にタイマーが作動するが、このタイ
マーの設定時間は、送り台１０が長さ１４だけ後退する
までの時間にセットされる。このタイマーのタイムアッ
プにより、シリンダ２６Ａに圧油が供給され、シリンダ
２６Ｂはタンク側に接続されて、送り用ローラー１４，
１５が開く。従つて、押し専用棒材３９によつて先行す
る棒材を送り出している場合には、押し専用棒材３９の
前端が先行する棒材４０の後端から１４だけ離れる。棒
材４０単独で送り出している場合には、送り用ローラー
１４，１５が棒材４０の表面を滑動するだけである。送
り台１０が後退端まで後退し、ドツグ３７がリミットス
イッチＬＳ−３を踏んだ確認番号とドツグ３６がリミッ
トスイッチＬＳ−１を踏んだ確認番号のアンド条件によ
り、振れ止め用ローラー１６Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜１７
Ｃが同時に閉じ、棒材４０を把握する。

押し専用棒材３９によつて送り出している場合には、振
れ止め用ローラー１６Ａ〜１６Ｃ１１７Ａ〜１７Ｃは、
押し専用棒材３９を把握する。次に送り用ローラー１４
，１５のシリンダ２６Ｂに圧油が供給され、シリンダ２
６Ａがタンク側に接続されて、送り用ローラー１４，１
５は棒材４０または押し専用棒材３９を把握する。

棒材４０または押し専用棒材３９が送り用ローラー１４
，１５から外れないうちは、前記したストローク端のリ
ミットスイッチ？−２が作動しないから、送り出した棒
材を加工した後、前記した棒材送リサイクルを繰り返す
。しかし、棒材４０または押し専用棒材３９が送り用ロ
ーラー１４，１５から外れると、リミットスイッチＬＳ
−２が作動して、棒材送りの自動運転が一時休止する。

前記したように、リミットスイッチ爲−２が作動した時
には、２つの場合がある。すなわち、棒材４０単独で送
り出している場合には、押し専用棒材３９を第１図−Ｂ
に示すように後方から補充し、再スタートボタンを押せ
ば、既に送り出している棒材４０を加工した後、前記し
た棒材送リサイクルを繰り返す。また、押し専用棒材３
９によつて送り出している場合には、第１図−Ｃに示す
ように、棒材４０のつかみ代が加工を行なうには不充分
な長さにまで短かくなつたことを表わすから、短かくな
つた残材４０及ひ押し専用棒材３９を取り外し、新しい
棒材を後方から補充して、再び前述の棒材送リサイクル
をスタートすることになる。

以上述べた如く、本発明は、１個の検出装置で棒材が送
り用ローラーから外れた検出と、棒材のつかみ代が加工
に不適当な長さにまで短かくなつたことの両方が検出で
きると共に、補充された棒材と先行する棒材との間には
常に若干の隙間を保つた状態で主軸を回すから、補充さ
れた棒材のつれ回りが防止されて、特に高速仕様の主軸
系の振動を低く押えるのに大きな効果がある。

以上述べた如く、本発明は実施例に示された構成に限定
されるものではな特許請求の範囲に記載された本発明の
技術思想を逸脱しない範囲内での変更は予期されるとこ
ろである。

【図面の簡単な説明】

第１図−Ａから第１図−Ｃは本発明の第１の実施例を示
す説明図、第２図−Ａ及び第２図−Ｂは本発明の第２の
実施例を示す説明図、第３図は送り台及び送り用ローラ
ーを示す一部断面を含む正面図、第４図は第３図の平面
図、第５図は本発明の棒材送り装置の動作を示すフロー
チャートであ１る。 図において、１・・・・・・ヘッドストック、２・・・
・・・主軸、牡 ・・・・貫通穴、５・・・・・・棒材
把握用チャック、６・・・・・・把握爪、９・・・・・
・ベース、１０・・・・・・送り台、１１・・・・・シ
リンダ、１２・・・・・ゼストン１４，１５・・・・・
・送り用ローラー、２６Ａ，２６Ｂ・・・・・・シリン
ダ、２７Ａ，２７Ｂ・・・・・・ピストン、ＬＳ−２・
・・リミットスイッチ、３６・・・・・・ドツグ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 補充された棒材の前端で先行する棒材の後端を押し
   て送り出すようにした棒材送り装置において、ヘッドス
   トックに回転可能に軸承され主軸軸線と平行な貫通穴を
   有する主軸と、該主軸前端に取り付けられ前記先行する
   棒材を把握する棒材把握用チャックと、前記ヘッドスト
   ックの後方に設けられたベースと、該ベース上に主軸軸
   線と平行に前進後退し前記補充された棒材を所定量送り
   出す送り台と、該送り台を前進後退せしめる第１の駆動
   源と、前記送り台上に主軸軸線の両側から主軸中心に向
   つて往復移動可能に設けられ前記補充された棒材を両側
   から把握する一対の送り用ローラーと、該送り用ローラ
   ーを主軸中心に向つて往復移動せしめる第２の駆動源と
   、前記送り用ローラーと前記棒材把握用チャックの把握
   爪との間の主軸軸線方向の長さから棒材把握用チャック
   のつかみ代を差し引いた長さに設定された補充用棒材と
   、前記送り台の後退端において前記一対の送り用ローラ
   ーを主軸中心に向つて移動せしめた際前記補充用棒材後
   端が送り用ローラから外れた時新たな棒材の補充を要す
   ることを検出するとともに前記先行する棒材が前記棒材
   把握用チャックのつかみ代よりも短かくなつたことを検
   出する検出装置とからなる工作機械の棒材送り装置。