JPS63306803A - 数値制御旋盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）、産業上の利用分野 本発明は、長尺棒状の素材（以下、バー材と称する。）
を、所定長さの複数のパーツに連続的に加工してゆくこ
とが出来る、数値制御旋盤に関する。

（ｂ）、従来の技術 従来、数値制御旋盤を用いて、一本のバー材を所定長さ
の複数のパーツに連続的に加工するに当たっては、作業
者は、バー材の長さをパーツ１個当たりの加工に要する
長さく以下、単に、ｒ加工長さ」と称する。）で割って
パーツ数を求め。

該パーツ数を、キーボード等を介して数値制御旋盤の数
値制御装置に入力していた。

（Ｃ）１発明が解決しようとする問題点しかし、これで
は１作業者が、バー材から製造するパーツ数を求め、求
めたパーツ数を数値制御旋盤に入力するという煩准な作
業を、バー材の加工に当たって一々しなければならない
不都合があった。

上記事情に鑑み、本発明は、一本のバー材を所定長さの
複数のパーツに連続的に加工するに際して、バー材の長
さに対応した適正なパーツ数を、人手を介することなく
求めて該バー材を加工することが出来る。数値制御旋盤
を提供することを目的とする。

（ｄ）１問題点をが決するための手段 即ち、本発明は、各パーツ（２７ｄ）についての加工長
さくＬ３）を格納したメモリ手段（１５）を有し、バー
材（２７）の終端（２７ｃ）を検出する終端検出手段（
７ａ、７ｂ、２１）を設け、前記終端検出手段（７ａ、
？ｂ、２１）により検出されたバー材（２７）の終端（
２７ｃ）から、バー材（２７）の残材長さくＩｎ）を検
出する残材長さ検出手段（１６）を設け、該残材長さ検
出手段（１６）から検出されたバー材（２７）の残材長
さく１ｍ）及び前記メモリ手段（１５）に格納された加
工すべき各パーツ（２７ｄ）の加工長さくＬ３）から、
当該バー材（２７）から得られるパーツ数を求める演算
手段（９ａ）を設け。

該演算手段（９ａ）により演算されたパーツ数に基いて
、前記バー材（２７）を加工する加工指令手段（９）を
設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない、以下のｒ　（ａ）
、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用 上記した構成により、本発明は、バー材を所定長さの複
数のパーツに連続的に加工する場合には、終端検出手段
（７ａ、７ｂ、２１）によって、バー材（２７）の終端
（２７ｃ）を検出し、検出した終端（２７ｃ）から、残
材長さ検出手段（１６）を用いて、バー材（２７）の残
材長さく１ｍ）を検出し、検出した残材長さく１ｍ）及
びパーツ＜２７ｄ）の加工長さくＬ３）から、演算手段
（９ａ）によって当該バー材（２７）から得られる残り
のパーツ数を求めて、残りのバー材（２７）を加工する
ように作用する。

（ｆン、実施例 以下１本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は、本発明による数値制御旋盤の一実施例を示す
制御ブロック図、 第２図は、第１図に示す数値制御旋盤を用いてバー材を
加工する様子を示す図である。

数値制御旋ｔｌは、第１図に示すように１本体２を有し
ており、本体２上には、主軸台３が設けられている。主
軸台３には主４１１５が、図中矢印Ａ、Ｂ方向に回転駆
動自在な形で設けられており、主軸５内には、円筒状に
形成されたシリンダ５ａが、該主軸５の軸心方向である
矢印Ｃ，Ｄ方向（即ち、Ｚ軸方向）に貫通する形で設け
られている。また、主軸５にはチャック６が、軸主軸５
と共に矢印Ａ、Ｂ方向に回転し得る形で装着されており
、チャック６には、複数個（第１図においては２個のみ
示す、）の爪６ａが開閉自在な形で設けられている。な
お、チャック６には、長尺の棒状素材であるバー材２７
が、後述するバーフィーダ装置２６から主軸５のシリン
ダ５ａを介して矢印り方向に送り出し自在な形でセット
されている。

また、主軸台３には、バー材２７の残材長さを検出する
ための残材検出装！７が設けられており、残材検出装置
７は１発光ダイオード等からなる投光部７ａ、受光ダイ
オード等からなる受光部７ｂ及び検出孔７ｃ等を有して
いるゆ即ち、主軸台３の残材検出位置Ｒ５には、投光部
７ａ及び受光部７ｂが、主軸５を挟さむ形で設けられて
おり、また主軸５の残材検出位ＭＲ８に対応する部位に
は、検出孔７Ｃが、該主軸５及びシリンダ５ａを矢印Ｃ
，Ｄ方向＜ｚｍ方向）とは直角な方向である矢印Ｇ、Ｈ
方向（即ち、Ｘ＠力方向に貫通する形で穿設されている
。

更に、数値制御旋！１１は、主制御部９を有しており、
主制御部９には、バス線１０を介して加工制御部９ａ、
刃物台制御部１１、キーボード１２、チャック開閉部１
３、加ニブログラムメモリ１５、残材長さ演算部１６．
ディスプレイ１７、主軸駆動モータ制御部１９、バーフ
ィーダ制御部２０等が接続している。残材長さ演算部１
６には。

残材長さ検出部２１が接続しており、残材長さ検出部２
１は、前述した受光部７ｂに接続している。

また主軸駆動モータ制御部１９には、主軸５を矢印Ａ、
Ｂ方向に回転駆動し得る主軸駆動モータ２２が接続して
いる。

また、主軸台３の第１図右方には、数値制御旋ｇ１１を
構成する刃物台２３が、矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｚ軸方向）及
び矢印Ｇ、Ｈ方向（Ｘ軸方向）に移動駆動自在な形で設
けられており、刃物台２３には複数の工具２５が装着さ
れている。なお、刃物台２３は、前述した刃物台制御部
１１に接続している。更に、主軸台３０図中左方には、
バーフィーダ装置２６が設けられており、バーフィーダ
装置２６には、バー材２７を矢印り方向に送り出すため
の送り出し部材２６ａが、矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｚ軸方向）
に移動自在な形で設けられている。

なお、バーフィーダ装置２６は、前述したバーフィーダ
制御部２０に接続している。

数値制御旋ｆｆ１ｌは、以上のような構成を有するので
、数値制御旋盤１を用いてバー材２７を所定の長さの複
数のパーツ２７ｂ、２７ｄに連続的に加工するには、作
業者は、第１図に示すキーボード１２を介して、加ニブ
ログラムメモリ１５に、パーツ２７ｂの加工長さＬ２、
該パーツ２７ｂを加工する際のバー材２７の切削回転数
Ｎ１等の加工情報ＩＮＦを入力して、加ニブログラムＰ
Ｒ（’）１を作成し、該作成された加ニブログラムＰＲ
０１は加ニブログラムメモリ１５内に格納する。同様に
して、パーツ２７ｄの加工長さＬ３、パーツ２７ｄに対
応するバー材２７の切削回転数Ｎ２等を加工情報ＩＮＦ
として入力することにより加ニブログラムＰＲ２を作成
して加ニブログラムメモリ１５内に格納する。こうして
、加ニブログラムメモリ１５内にこれ等加ニブログラム
ＰＲＯＬ、ＰＨ１０が格納されたところで、作業者は、
キーボード１２から加工開始指令ＳＣを主制御部９に出
力する。主制御部９は、これを受けて加ニブログラムメ
モリ１５内に格納されたパーツ２７ｂに対応する加ニブ
ログラムＰＲＯＬを読み出して、該加ニブログラムＰＲ
ＯＬに基づき、バー材２７を加工してゆく。

即ち、第１図に示す主制御部９は、加ニブログラムＰＲ
ＯＬに基づき、チャック開閉部１３を駆動してチャック
６を緩め、更にバーフィーダ制御部２０にバー材２７を
所定量だけ矢印り方向に送り出すように指令する。バー
フィーダ制御部２０は、これを受けてパーフィーダ装置
２６を駆動して、送り出し部材２６ａを矢印り方向に所
定量だけ突出させる。すると、バー材２７は、送り出し
部材２６ａによって押される形で矢印り方向に送り出さ
れ、主軸５のシリンダ５ａ内を矢印り方向に移動して、
その先端２７　ａがチャック６の爪６ａから矢印り方向
に所定比１ＷＬ４　（＞Ｌ２）だけ突出する。その状態
で、主制御部９はチャック開閉部１３を駆動してチャッ
ク６を締めて、バー材２７を該チャック６によって保持
する。

こうして、バー材２７が、第１図に示すように、その先
端２７ａがチャック６の爪６ａから矢印り方向に所定比
ｇｉＬ４だけ突出する形で保持されたところで、主制御
部９は、主軸駆動モータ制御部１９に、主軸５を矢印入
方向に所定の回転数Ｎ１で回転させるように指令する。

主軸駆動モータ制御部１９は、これを受けて主軸駆動モ
ータ２２を駆動して、主軸５が所定の回転数Ｎ１で回転
するように制御する。

更に、第１図に示す主制御部９は、加ニブログラムＰＲ
ＯＬに基づき、刃物台制御部１１を駆動して、刃物台２
３を、外径部切削用の工具２５と共に、バー材２７に対
して、矢印Ｃ，Ｄ方向（Ｚ軸方向）及び矢印Ｇ、Ｈ方向
くＸ軸方向）に所定量だけ移動させて、該工具２５によ
ってバ−材２７の外径部を所定形状に切削する。そして
。

切削後、刃物台制御部１１は、刃物台２３の外径部切削
用の工具２５を突っ切り用の工具２５に交換して、該突
っ切り用の工具２５によって、バー材２７の先端２７ａ
から矢印Ｃ方向に所定比ｆｉＬ２だけ離れた部位を突っ
切って、バー材２７の加工済み部分を切り落す、切り薄
されたバー材２７の加工済み部分（以下、単にパーツ２
７ｂと称する。）は、図示しないパーツキャッチャによ
って捕捉される。パーツ２７ｂが切り落された後は。

主軸台駆動モータ制御部１９は、主軸駆動モータ２２を
停止させて、主軸５の矢印入方向の回転を停止させる。

なお、バー材２７の加工中、第１図に示す投光部７ａか
らは光線２９が、受光部７ｂに向けて発射されているが
、光！！２９は、主軸５及びシリンダ５ａ内のバー材２
７によって進路を遮られる。

このため、光線２９は受光部７ｂに入射されず。

該受光部７ｂから残材長さ検出部２１に向けて出力され
ている信号Ｓ１は、０の状態を維持する。

こうして、パーツ２７ｂが１個製造されたところで、次
のパーツ２７ｂを製造するために、主制御部９は、チャ
ック開閉部１３を駆動してチャック６を緩め、更にバー
フィーダ制御部２０を駆動して、バーフィーダ装置２６
の送り出し部材２６ａによって、バー材２７を、パーツ
２７ｂの加工長さ５２分だけ矢印り方向に移動させて、
チャック６から所定比１１Ｌ４だけ突出させ、その状態
で、チャック開閉部１３を駆動してチャック６を締める
０次に、主制御部９は、主軸駆動モータ２２を駆動して
、主軸６を矢印入方向に所定の回転数Ｎ１で回転させる
と共に、刃物台制御部１１を駆動して、刃物台２３を工
具２５と共にＺ軸方向（矢印Ｃ，Ｄ方向）及びＸ軸方向
（Ｇ、Ｈ方向）に所定距離だけ移動させて、バー材２７
の外径部等を切削し、切削後、該バー材２７の先端２７
ａから矢印Ｃ方向に所定距離Ｌ２だけ離れた部位を突っ
切ってバー□ツ２７ｂを切り落す、なお、切り落された
パーツ２７ｂは、図示しないパーツキャッチャによって
捕捉する。

こうして、バー材２７を、加ニブログラムＰＲＯＬに基
づき繰返し加工することにより、パーツ２７ｂが加ニブ
ログラムＰＲＯＩで設定した所定個数だけ製造されたと
ころで、主制御部９は、第１図に示す加ニブログラムメ
モリ１５から、パーツ２７ｄに対応する加ニブログラム
ＰＲＯ２を読み出し、該加ニブログラムＰＲＯ２に基づ
き、チャック開閉部１３を駆動してチャック６を緩める
。そして、更にバーフィーダ制御部２０を駆動して、バ
ーフィーダ装置！２６から、バー材２７を、第２図に示
すようにチャック６の爪６ａから所定比＠Ｌ６　（＞Ｌ
３）だけ突出するまで矢印り方向に送り出し、その状態
で、チャック開閉部１３を駆動してチャック６を締める
０次に、主制御部９は、主軸駆動モータ制御部１９を駆
動させることにより、主軸駆動モータ２２を回転駆動し
て、主軸５を矢印入方向に該加ニブログラムＰＲ０２で
設定された所定の回転数Ｎ２で回転させる。更に、主制
御部９は、刃物台制御部１１を駆動して、刃物台２３を
外径部旋削用の工具２５と共にＺ軸方向（矢印Ｃ，Ｄ方
向）及びＸ軸方向（矢印Ｇ、Ｈ方向）に所定距離だけ移
動させることにより、第２図に示すバー材２７の外径部
等を切削し、切削後バー材２７を、その先端２７ａから
矢印Ｃ方向に所定距離Ｌ３だけ離れたところから切り落
して。

パーツ２７ｄｔ−製造する。

こうして、バー材２７からパーツ２７ｂ−２７ｄを多数
製造してくると、該バー材２７は、パーツ２７ｄ等を製
造した分だけ、その長さＬｌを徐々に減じてくる。そし
て、第２図に示すバーフィーダ装置１２６によって、バ
ー材２７を矢印り方向に送り出した際、該バー材２７の
第２図に示す終端２７ｃが、残材検出位ＭＲ８より第２
図右方に位置するようになると、主軸５の半回転毎に投
光部７ａ及び受光部７ｂと検出孔７ｃが一直線に結ばれ
て、投光部７ａから発した光線２９が受光部７ｂに入射
するようになる。

すると、受光部７ｂから第１図に示す残材長さ検出部２
１に出力されている信号Ｓ１がＯか６１に変わる。残材
長さ検出部２１は、これを受けて、第２図に示すように
、バー材２７全体が、残材検出位１１Ｒ８よりも第２図
右方に位置するようになったことを検出し、信号Ｓ２を
第１図に示す残材長さ演算部１６に出力する。残材長さ
演算部１６は、これを受けて、バー材２７の残材長さの
最小値１ｍを求める。ここで、最小値】ｍとは、前回残
材検出位置Ｒ８にバー材２７の終端２７ｃが位置し、今
回バーフィーダ装［２６によって、該バー材２７が矢印
り方向にパーツ２７ｄの加工に要する長さＬＢ分だけ送
り出されることにより、該バー材２７の終端２７ｃが残
材検出位＠Ｒ３から距１ＷＬ３だけ矢印り方向に移動し
た位置に位置決めされたと想定した場合の、バー材２７
の残材長さを意味する。

即ち、第１図に糸す残材長さ演算部１６は、残材検出位
１ｉＲｓからチャック６の爪６ａまでの距離ＬＡに、該
爪６ａからバー材２７の先端２７ａまでの距離Ｌ６を加
えて、残材検出位［Ｒ５からバー材２７の先端２７ａま
での距離Ｌ５　（＝ＬＡ＋Ｌ６）を求める。そして、咳
距１＋ｉＬ５をパーツ２７ｄの１個当たりの加工長さＬ
Ｂで引いて。

残材長さの最小Ｍ　ｌ　ｍ　（＝　Ｌ　５−　Ｌ　３　
）を求める。

次に、残材長さ演算部１６は、求めた残材長さの最小値
Ｉｎを加工制御部９ａに出力する。加工制御部９ａは、
これを受けて該最小値１ｍからバー材２７のつかみ代Ｌ
Ｂを引いて、この後、確実にバー材２７を加工出来る長
さく１ｎ−ＬＢ）を求める。更に、加工制御部９ａは、
該長さく１ｍ−ＬＢ）をパーツ２７ｄ、１個当たりの加
工長さＬＢで割って、その商ｑ、即ち、（１ｍ−ＬＢ）
／Ｌ３を求め、この商ｑの小数点以下を切り捨てた整数
値Ｑ、即ち、この後、バー材２７から得られるパーツ数
を求める。

加工制御部９ａは、整数値Ｑを主制御部９に出力する。

すると、主制御部９は、これを受けて加ニブログラムＰ
Ｒ０２をＱ口実行する。すると、バー材２７からＱ個分
のパーツ２７ｄが製造さ九る。なお、この際、残材長さ
の最小値１ｍから、つかみ代ＬＢ、パーツ２７ｄの加工
長さＬＢ等を考慮して、バー材２７から得られるパーツ
数Ｑを求めたので、バー材２７からパーツ２７ｄを過不
足なく製造することが出来る。

こうして、バー材２７の終端２７ｃが検出されて刀１ら
、該バー材２７からパーツ２７ｄが０個製造された後は
、主制御部９は、主軸駆動モータ制御部１９を駆動して
主軸５の回転を停止し、更に刃物台制御部１１を駆動し
て、刃物台２３を図示しない待機位置に位置決めする。

更に、バーフィーダ制御部２０を駆動して、未加工のバ
ー材（図示せず）を、バーフィーダ装置２６の図示しな
い所定位置にセットし１次の加工に備える。

なお、上述した実施例においては、バー材２７の残材長
さ検出手段として、発光ダイオード等からなる投光部２
７ａ、受光ダイオード等からなる受光部２７ｂを用いた
場合について述べたが、バー材２７の残材長さ検出手段
は、これに限らず。

バー材２７の終端２７ｃの位置を検出することが出来れ
ば、どのような検出手段を用いてもよい。

例えば、バー材２７の残材長さ検出手段として、近接セ
ンサ等を用いてもよい。

更に、上述した実施例においては、バーフィーダ装置２
６を用いて、バー材２７を矢印り方向に押し出す形で、
該バー材２７の送り出しを行なった場合について述べた
が、バー材２７の送り出し方法は、これに限らず、バー
材２７を矢印り方向に送り出すことが出来れば、どのよ
うな方法によってもよい０例えば、バー材２７を矢印り
方向に引っ張る形で、該バー材２７の送り出しを行なっ
てもよい。

（ｇ）０発明の効果 以上、説明したように本発明によれば、各パーツ（例え
ばパーツ２７ｄ）についての加工長さく例えば加工長さ
ＬＢ）を格納した加ニブログラムメモリ１５等のメモリ
手段を有し、バー材２７の終端２７ｃを検出する、投光
部７ａ、受光部７ｂ、残材長さ検出部２１等の終端検出
手段を設け。

前記終端検出手段により検出されたバー材２７の終端２
７ｃから、バー材２７の残材長さく例えば残材長さの最
小値ｉｎ）を検出する、残材長さ演鼻部１６等の残材長
さ検出手段を設け、該残材長さ検出手段から検出された
バー材２７の残材長さ及び前記メモリ手段に格納された
加工すべき各パーツの加工長さから、当該バー材２７か
ら得られるパーツ数を求める。加工制御部９ａ等の演算
手段を設け、該演算手段により演算されたパーツ数に基
いて、前記バー材２７を加工する主制御部９等の加工指
令手段を設けて構成したので、バー材２７の終端２７ｃ
を検出することにより、バー材２７の残材長さを検出し
、該残材長さ及びパーツの加工長さから、当該バー材２
７から得られるパーツ数を求めることが出来る。その結
果、バー材２７を所定長さの複数のパーツに連続的に加
工する場合、作業者が、一本のバー材２７から、ｌｌ造
するパーツ数を求め、求めたパーツ数を数値制御旋盤１
に入力するという煩雑な作業をすることなく、数値制御
旋盤１自身が、バー材２７の長さに対応した適正なパー
ツ数を求めて、バー材２７を加工することが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による数値制御旋盤の一実施例を示す
制御ブロック図、 第２図は、第１図に示す数値制御旋盤を用いてバー材を
加工する様子を示す図である。 １・・・・・・数値制御旋盤 ７ａ・・・・・・終端検出手段（投光部）７ｂ・・・・
・・終端検出手段（受光部）９・・・・・・加工指令手
段（主制御部）９ａ・・・・・・演算手段（加工制御部
）１６・・・・・・残材長さ検出手段（残材長さ演算部
）２１・・・・・・終端長さ検出手段（残材長さ検出部
）２７・・・・・・バー材 ２７ｃ・・・・・・終端 ２７ｄ・・・・・・パーツ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バー材を所定長さの複数のパーツに連続的 に加工してゆく数値制御旋盤において、 各パーツについての加工長さを格納したメ モリ手段を有し、 バー材の終端を検出する終端検出手段を設 け、 前記終端検出手段により検出されたバー材 の終端から、バー材の残材長さを検出する残材長さ検出
   手段を設け、 該残材長さ検出手段から検出されたバー材 の残材長さ及び前記メモリ手段に格納された加工すべき
   各パーツの加工長さから、当該バー材から得られるパー
   ツ数を求める演算手段を設け、該演算手段により演算さ
   れたパーツ数に基 いて、前記バー材を加工する加工指令手段を設けて構成
   した数値制御旋盤。