TW201408427A - 加工系統及利用加工系統加工短尺寸棒狀工件的方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種具有加工短尺寸棒狀的工件之第1加工裝置的加工系統。第1加工裝置包含：把持工件使之旋動的第1旋動單元；貫通第1旋動單元的第1主軸般地沿第1主軸之軸線設置的供給路徑；把持經由供給路徑供給來的工件之第1夾頭；保持用以加工由第1夾頭所把持的工件的工具之第1工具保持器。加工系統具有供給單元，其從第1主軸的與第1夾頭相反之側朝供給路徑供給工件並壓送，第1工具保持器包含止動件，其使得在供給路徑中壓送的工件在從第1夾頭突出之既定位置停止。

Description

加工系統及利用加工系統加工短尺寸棒狀工件的方法

本發明係有關一種通過主軸的貫通孔供給工件之加工系統及加工方法。

在國際公開WO2002/034439號公報中記載了，沿著軸線設置有貫通孔的NC車床之控制裝置從加工程式中抽出製品的長度尺寸資料和切斷加工寬度的尺寸資料，由此等資料推斷給料器的位置，依據此給料器的位置，控制從棒材支撐部之棒材供給、偏擺抑制夾頭之開閉及棒材之進給、交換。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開WO2002/034439號公報

要求一種將長度從數cm至數10cm左右之短尺寸棒狀的構件當作工件(工作件)來加工。例如，在沿著軸線設有貫通孔的加工裝置中，當欲加工數cm~數10cm左右 之短尺寸的構件時，無法使用和長尺寸棒材同樣的給料器進行定位。

本發明的一態樣為，係具有加工短尺寸棒狀工件的第1加工裝置之加工系統，第1加工裝置包含：第1旋動單元，把持工件並使之旋動；供給路徑，其以貫通第1旋動單元的第1主軸般地沿第1主軸之軸線設置；第1夾頭，其把持通過供給路徑被供給來的工件，及第1工具保持器，其保持用以加工被第1夾頭所把持的工件之工具。加工系統更具有供給單元，其從第1主軸的與第1夾頭相反之側向供給路徑供給工件並壓送，第1工具保持器包含止動件，使得在供給路徑中壓送的工件在從第1夾頭突出之既定位置停止。供給單元係將複數個工件依序地一個一個地向供給路徑內供給，亦可向供給路徑內壓送相連的複數個工件。

關於此加工系統，係在沿軸線設置的供給路徑內壓送工件(工作件)，在從第1夾頭突出處使用止動件來規定位置。因此，即便是短尺寸的工件，從主軸的相反側對夾頭作供給，夾頭可在要進行加工的既定位置抓住工件。因此，可將複數個工件經由貫通主軸的供給路徑向夾頭一個接一個地供給，可縮短向夾頭供給短尺寸工件的時間。

然後，搭載於工具保持器的止動件進行工件的定位。因此，利用止動件進行工件的定位之後，能立刻(在短時間)使用被相同工具保持器所保持的工具開始工件的加工。因此，在此加工系統中，可縮短短尺寸工件之供給及加工所需的時間(節拍時間)。

止動件含有朝與工件對峙的方向吹出氣體的檢測孔，較佳為，加工系統包含有藉由當工件碰上止動件時從檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來檢測工件的位置之檢測單元。由於可利用檢測單元確認工件已到達止動件的位置之情況，故沒必要耗費長時間去確保工件之移動，可提升工件的加工精度，又可提升良率。因此，可縮短加工時間，可提升工件的加工精度。

較有效為，加工系統具有第2加工裝置，其對已被第1加工裝置加工的工件進行再加工。第2加工裝置包含：第2旋動單元，其在與第1夾頭對峙的位置保持第2夾頭；第2工具保持器，其保持用以加工被第2夾頭所把持的工件之工具。較佳為，加工系統具有移動單元，其使第1旋動單元及第2旋動單元中至少一方的位置，對第2夾頭自第1夾頭偏離的第1位置及第2夾頭接近第1夾頭以把持被第1夾頭所把持的工件之第2位置進行相對移動。移動單元係使第2旋動單元的位置接近於第1夾頭，迄至第2夾頭把持被第1夾頭所把持的工件之程度為止。此加工裝置利用第1加工裝置可加工工件的一端(尖端、前端)，透過調換到第2加工裝置而可加工工件的另端(後端)。因此，可提供能加工短尺寸的工件兩端的加工系統。

較佳為，第2加工裝置包含：排出路徑，其貫通第2旋動單元的第2主軸，從第2夾頭沿著第2主軸之軸線排出完成加工的工件，第2工具保持器包含：吹氣單元，其通過第2夾頭將工件朝排出路徑壓送。可將兩端既加工的 工件經由沿著第2旋動單元之軸線設置的排出路徑排出，可縮短完成加工的工件之支出所需的時間。

較佳為，加工系統進一步具有控制單元，其包含控制第1夾頭的開閉、第2夾頭的開閉及移動單元的移動之機能。較佳為，此控制單元包含：使由第1夾頭所把持的工件之位置藉由止動件從第1夾緊位置改變成第2夾緊位置之機能，該第1夾緊位置是利用被保持於第1工具保持器的工具加工的第1夾緊位置，該第2夾緊位置是從第1夾緊位置更突出的位置且是用以從第1夾頭調換成第2夾頭的位置。較佳為，在止動件具備上述檢測單元的情況，此控制單元包含：第1位置確認機能(機能單元)，利用檢測單元確認由第1夾頭所把持的工件之第1夾緊位置；第2位置確認機能(機能單元)，利用檢測單元確認從第1夾頭調換至第2夾頭時的工件之第2夾緊位置。利用第2位置確認機能，能以完成加工的工件的前端為基準來規定第2夾頭所把持的位置。之後，透過加工被第2旋動單元所把持之狀態的工件之後端，可提升短尺寸的工件之加工精度，特別是全長的加工精度。

本發明的其他態樣之一為，利用加工系統加工尺寸棒狀的工件之方法。加工系統具有第1加工裝置，其包含：第1旋動單元，其利用第1夾頭把持通過以貫通第1主軸般地沿第1主軸之軸線設置的供給路徑所供給來的工件；及第1工具保持器，其保持用以加工由第1夾頭所把持的工件之工具。加工系統更具有供給單元，其從第1主軸的與第1 夾頭相反之側向供給路徑供給工件。該方法具有以下的步驟。

1．供給單元在供給路徑內壓送工件。

2．利用搭載於第1工具保持器的止動件使得在供給路徑壓送的工件在從第1夾頭突出之既定位置停止。

3．利用保持於第1工具保持器的工具加工被第1夾頭所把持的工件。

透過包含此等步驟的方法(製造方法，加工方法)，能將短尺寸的工件的尖端(一端、前端)於既定位置利用第1夾頭把持。因此，在第1加工裝置中，可加工設定於既定位置的工件。

在止動件是含有朝與工件對峙的方向吹出氣體的檢測孔之情況，該方法更包含以下的步驟是有效果的。．藉由當工件碰上止動件時從檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來確認工件的位置。

加工系統亦可含有對已被第1加工裝置加工的工件進行再加工的第2加工裝置。第2加工裝置更具有在與第1旋動單元的第1夾頭對峙的位置保持第2夾頭的第2旋動單元、與保持用以加工由第2夾頭所把持的工件的工具之第2工具保持器。加工系統包含將第1旋動單元及第2旋動單元中至少一方的位置移動的移動單元。該方法包含以下的步驟者更佳。

．移動單元使第1旋動單元及第2旋動單元的相對位置，從第2夾頭自第1夾頭偏離的第1位置，朝第2夾頭接近第1 夾頭以把持被第1夾頭所把持的工件之第2位置移動。

．將工件從第1夾頭調換到第2夾頭。

．移動單元將第1旋動單元及第2旋動單元之相對的位置從第2位置朝第1位置移動。

．搭載於第2工具保持器的工具加工由第2夾頭所把持的工件。

透過包含有此等步驟的方法(製造方法、加工方法)，可加工短尺寸的工件之兩端。

再者，在第2加工裝置是包含有貫通其第2主軸且從第2夾頭沿著第2主軸之軸線排出完成加工的工件之排出路徑的情況，該方法含有以下的步驟較理想。

．搭載於第2工具保持器的吹氣單元使完成加工的工件通過第2夾頭朝排出路徑壓送。

透過含有此步驟的方法，可縮短完成加工的工件之排出所需的時間。

再者，該方法包含以下的步驟是有效果的。

．使第1夾頭保持工件的位置從第1夾緊位置改變成第2夾緊位置，該第1夾緊位置是利用第1工具保持器所保持的工具加工工件的位置，該第2夾緊位置是從第1夾緊位置更突出的位置且是從第1夾頭調換成第2夾頭的位置。

此步驟進一步包含以下的步驟是有效果的。

．由第1夾頭所把持的工件的位置係藉由工件碰上設定於第1夾緊位置(支撐位置、工件位置)的止動件時從檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來確認。

．從第1夾頭被調換到第2夾頭之工件的位置係藉由工件碰上設定於第2夾緊位置(支撐位置、工件位置)的止動件時從檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來確認。

上述方法可提供作為加工裝置的控制方法。控制方法係能以作成在具備CPU及記憶體的控制單元中執行的程式(程式製品)的方式而記錄在CD-ROM等適當的記錄媒體、或經由網際網路等之電腦網路下載的狀態下作提供。

1‧‧‧兩端加工裝置(加工系統)

2‧‧‧空壓機

3‧‧‧空氣配管

5‧‧‧工件(工作件、被加工構件、被加工棒材)

5a‧‧‧一端(前端)

5b‧‧‧另端(後端)

8‧‧‧軌道

9‧‧‧台盤(底盤)

10‧‧‧第1加工裝置(典型的第1車床)

11‧‧‧主軸台

12‧‧‧軸線

13‧‧‧貫通孔(供給路徑)

14‧‧‧主軸(第1主軸)

15‧‧‧夾頭(第1夾頭)

16‧‧‧馬達

19‧‧‧第1旋動單元(第1支撐單元)

20‧‧‧第2加工裝置(典型的第2車床)

21‧‧‧主軸台

22‧‧‧軸線

23‧‧‧貫通孔(排出路徑)

24‧‧‧主軸(機頭)

25‧‧‧夾頭(第2夾頭)

26‧‧‧馬達

29‧‧‧第2旋動單元(第2支撐單元)

30‧‧‧工具保持器(第1工具保持器)

31‧‧‧止動件

32‧‧‧工具(刀具)

33‧‧‧前端

34‧‧‧檢測孔

35‧‧‧配管

36‧‧‧流量感測器

37‧‧‧位置檢測單元

39‧‧‧第1保持器移動單元

40‧‧‧工具保持器(第2工具保持器)

41‧‧‧吹氣單元

42‧‧‧工具(刀具)

43‧‧‧前端

44‧‧‧吹出孔

45‧‧‧配管

46‧‧‧閥

49‧‧‧第2保持器移動單元

50‧‧‧供給單元

51‧‧‧支出單元

52‧‧‧壓送單元

53‧‧‧杆部

54‧‧‧單元

55‧‧‧前端

60‧‧‧接收單元

61‧‧‧接收口

62‧‧‧倉儲設備

63‧‧‧接續路徑

70‧‧‧主控制單元

71‧‧‧工件供給控制單元

72‧‧‧第1旋動控制單元

73‧‧‧第1保持器控制單元

73a‧‧‧第1位置確認機能

73b‧‧‧第2位置確認機能

74‧‧‧程式(程式製品)

75‧‧‧蓋開閉控制單元

76‧‧‧第2旋動控制單元

77‧‧‧第2保持器控制單元

78‧‧‧位置控制單元

79‧‧‧控制線

80‧‧‧移動單元

81‧‧‧第1位置

82‧‧‧第2位置

100‧‧‧第1蓋

101‧‧‧第1蓋驅動單元

200‧‧‧第2蓋

201‧‧‧第2蓋驅動單元

A、B‧‧‧工件

【圖1】顯示兩端加工裝置之概要的圖。

【圖2】顯示向第1加工裝置供給工件，從第2加工裝置排出工件的樣子之圖。

【圖3】顯示將工件從第1旋動單元調換到第2旋動單元的樣子之圖。

【圖4】顯示各單元的動作之時序圖。

【圖5】顯示移動至停止位置的第1工具保持器之圖。

【圖6】顯示移動至加工位置的第1工具保持器之圖。

【圖7】顯示再度移動至停止位置的第1工具保持器之圖。

【圖8】顯示從第1夾頭向第2夾頭遞交工件的樣子之圖。

【圖9】顯示移動至加工位置的第2工具保持器之圖。

【圖10】顯示移動至吹氣位置的第2工具保持器之圖。

【圖11】顯示工件被排出的樣子之圖。

【圖12】顯示加工工件的步驟之流程圖。

圖1顯示兩端加工裝置的一例。此兩端加工裝置(加工系統)1包含：第1加工裝置(典型的第1車床)10，其加工短尺寸棒狀的工件(工作件、被加工構件、被加工棒材)5的一端(尖端、前端)；第2加工裝置(典型的第2車床)20，其加工工件5的另一端(後端)；支撐此等的台盤(底盤)9。第1加工裝置10包含：把持工件5使之旋動的第1旋動單元(第1支撐單元)19；工具保持器(第1工具保持器)30，其搭載有用以加工所把持的工件5的工具。第1旋動單元19包含：主軸台11；被主軸台11支撐成可旋轉自如且沿著軸線12設置有貫通孔13的第1主軸14；旋轉驅動主軸14的馬達16。貫通孔13作為工件5的供給路徑發揮機能。第1旋動單元19更包含與供給路徑13繋接(連通)且把持經由供給路徑13供給來的工件5之夾頭(第1夾頭)15。

第2加工裝置20包含：把持工件5使之旋動的第2旋動單元(第2支撐單元)29；工具保持器(第2工具保持器)40，其搭載有用以加工所把持的工件5的工具。第2旋動單元29包含：主軸台21；主軸24，其被主軸台21支撐成可旋轉自如且沿著軸線22設有貫通孔23；把持工件5的夾頭(第2夾頭)25；旋轉驅動主軸24的馬達26。貫 通孔23係與夾頭25繫接，在夾頭25被加工後的工件5係將貫通孔作為排出路徑23而從與夾頭25相反之側被排出。

兩端加工裝置1更包含：供給單元50，其從與第1夾頭15相反之側向第1旋動單元19的供給路徑13供給工件5予第1夾頭15；接收單元60，其接受從第2旋動單元29的排出路徑23排出之完成加工的工件5；移動單元80，其使第2旋動單元29沿著設置在底盤9之上的軌道8前後地移動。移動單元80可移動第1旋動單元19，亦可旋動第1旋動單元19及第2旋動單元29。

供給單元50包含：支出單元51，其保持複數個工件5，將一個一個的工件5依序支出；將被支出的工件5朝供給路徑13壓入然後壓送的壓送單元52。接收單元60包含：接收口61，其位在第2旋動單元29的主軸24的排出路徑23之排出端，接收從排出路徑23排出的工件5；蓄積有完成加工的工件5之倉儲設備62；將接收口61與倉儲設備62的軟管狀繫接的接續路徑63。

移動單元80係使第2旋動單元29在第2夾頭25自第1夾頭15偏離的第1位置81與迄至第2夾頭25把持由第1夾頭15所把持的工件5之程度為止的與第1夾頭15接近的第2位置82之範圍移動。圖1顯示第2旋動單元29處在第1位置81的狀態。以下，有將第2旋動單元29朝第2位置82移動而接近於第1旋動單元19稱為前進，第2旋動單元29朝第1位置81移動而自第1旋動單元19遠離稱為後退之情況。

兩端加工裝置1更包含第1保持器移動單元39，其將第1工具保持器30移動於利用工具對被第1夾頭15所保持的工件5進行加工的加工位置與使工具偏離第1夾頭15的狀態之原位置。兩端加工裝置1更包含：在使用搭載於工具保持器30的工具之加工中對第1夾頭15的近旁進行覆蓋且含有防切削物飛散及防音機能之第1蓋100；及控制第1蓋100的動作之第1蓋驅動單元101。兩端加工裝置1更包含第2保持器移動單元49，其將第2工具保持器40移動於利用工具對被第2夾頭25所保持的工件5進行加工的加工位置與使工具在偏離第2夾頭25的狀態之原位置。兩端加工裝置1更包含：在使用搭載於工具保持器40的工具之加工中對第2夾頭25的近旁進行覆蓋且含有防切削物飛散及防音機能的第2蓋200、控制第2蓋200之動作的第2蓋驅動單元201。

此等第1蓋100及第2蓋200可以是僅從上方對各個夾頭15及25的近旁進行覆蓋，亦可以是從上下方向，或從前後或左右方向對各個夾頭15及25的近旁進行覆蓋。

兩端加工裝置1更包含控制包括第1夾頭15的開閉、第2夾頭25的開閉及移動單元80的動作在內之兩端加工裝置1整體之主控制單元70。主控制單元70係包含含有CPU及記憶體的硬體資源，按程式(程式製品)74所規定的演算式來控制兩端加工裝置(加工系統)1。在圖面上部分被施以影線的線係將主控制單元70和各裝置或單元 接續，傳達指令的控制線79。

主控制單元70包含：控制工件供給單元50的工件供給控制單元71；包含第1夾頭15的開閉及主軸14的旋轉且控制第1旋動單元19的第1旋動控制單元72；進行與第1工具保持器30相關的控制之第1保持器控制單元73；進行蓋100及200的開閉之蓋開閉控制單元75。主控制單元70更包含：包含第2夾頭25的開閉及主軸24的旋轉且控制第2旋動單元29的第2旋動控制單元76；進行與第2工具保持器40相關的控制之第2保持器控制單元77；利用移動單元80控制第2旋動單元29的位置之位置控制單元78。第1保持器控制單元73包含：藉由搭載於後述之工具保持器30的止動件對工件5的位置進行2階段確認的第1位置確認機能73a及第2位置確認機能73b。

兩端加工裝置1更包含：將適當的壓縮空氣源、例如從空壓機2供給的壓縮空氣向需要吹氣的裝置或單元作供給的空氣配管3。關於進行吹氣的單元方面，可舉出壓送單元52、第1工具保持器30、第2工具保持器40。

圖2及圖3顯示兩端加工裝置1典型的動作。圖2所示的兩端加工裝置1之第1加工裝置10係顯示在利用供給單元50將工件5插入第1旋動單元(第1支撐單元)19的供給路徑13後藉由吹氣進行壓送，該經由供給路徑13壓送來的工件5在從第1夾頭15突出之既定位置被搭載於第1工具保持器30的止動件31擋住的狀態。第1工具保持器30係藉由保持器移動單元39而向接近加工位置的停 止位置移動著。

在此兩端加工裝置1中，供給單元50將複數個工件(工作件)5依序放入沿著軸線12設置的供給路徑13並進行壓送。亦即，供給路徑13中複數個工件5被充填成一列，在該狀態下被壓送。於該列前頭的工件5從第1夾頭15突出之處使用止動件31來規定前頭的工件5的位置。因此，即便是短尺寸的工件5，亦可從與夾頭15相反之側以與進行加工的位置一致的方式作供給。可將複數個工件5一個接一個經由貫通主軸那樣的供給路徑13向相反側的夾頭15作供給，可在短時間朝夾頭15連續地供給短尺寸的工件。供給單元50亦可不將複數個工件5塞進供給路徑13而在每當加工終了時將1個工件5經由供給路徑13向夾頭15供給。

比主軸14的長度還短尺寸之棒狀的工件5，係透過使複數個工件5塞進沿著主軸14的供給路徑13而通過供給路徑13向夾頭15供給。複數個工件5並非如同比主軸14還長的棒狀工件是在供給路徑13的內部成為一體，而是呈被分割的狀態。因此，從主軸夾頭的相反側利用給料器等僅對工件進行操作，亦難以精度佳地控制工件被夾頭15所把持的位置。在此加工系統1，使被塞進供給路徑13的工件5從後方(供給側)放入並在夾頭15之側與止動件抵碰而停止。因此，即便不是比供給路徑13長的工件或被一體化的工件之短尺寸的工件，仍可控制利用夾頭15把持的位置。

在此加工系統1，於供給路徑13中藉由吹氣壓 送工件5，將短尺寸的工件5的一端(前端)5a抵碰於止動件31而進行對位。若按此方式，可防止過度的力作用於止動件31。因此，可抑制因機械的強度降低，疲勞等所導致止動件31之精度降低，可提供能長時間高精度定位的加工裝置1。因此，就兩端加工裝置1的第1加工裝置10之側而言，可精度佳地加工短尺寸的工件5的前端5a之側。

適合於利用此加工系統1及加工方法進行處理(加工)的短尺寸的工件5係為比主軸14的長度還短的工件，例如為數cm~數10cm的範圍的工件5。工件5的長度，例如為1cm以上50cm以下、2cm以上40cm以下，再者，3cm以上30cm以下、或25cm以下、20cm以下、15cm以下、10cm以下亦可。

在供給單元50中，支出單元51將收納於料斗之棒狀的工件5一個一個依序載入供給路徑13的入口。壓送單元52包含：可向供給路徑13插入工件5般地延伸的杆部53；使杆部53前後移動的單元54。杆部53的前端55成為壓縮空氣的吹出口。壓送單元52係首先使用杆部53將工件5朝供給路徑13插入既定長度，接著，使杆部53後退，從杆部53的前端55吹氣以壓送工件5。透過壓送，即便未在供給路徑13的內部直接推壓工件5，仍可使工件5從夾頭15突出。因此，即便供給路徑13未被複數個工件5佔滿仍可將工件5經由供給路徑13供給予夾頭15。在供給路徑13被複數個工件5大致佔滿的情況藉由同樣的操作也可使工件5從夾頭15突出。

壓送單元52在例如要將100mm的工件5插入供給路徑13時，首先，透過將杆部53插入於供給路徑13僅150mm而將工件5完全地插入貫通孔即供給路徑13。接著，使杆部53後退(抽出)50mm程度，於杆部53的前端55是位在供給路徑13的內部之狀態下從前端55吹氣。透過此等步驟，可將工件5確實地插入於供給路徑13，又，透過在供給路徑13的內部吹氣可將工件5朝向夾頭15更確實地壓送。

圖2所示的兩端加工裝置1之第2加工裝置20，係顯示工件5被第2旋動單元(第2支撐單元)29的夾頭25所把持並在另端(後端)5b被加工後，利用搭載於第2工具保持器40的壓送單元(吹氣單元)41將其工件5通過第2夾頭25朝排出路徑23壓送的狀態。第2工具保持器40係透過保持器移動單元49向接近於加工位置的工件吹氣位置移動。

關於此兩端加工裝置1，係經由沿著軸線22設置的排出路徑23向接收單元60壓送已完成加工的工件5而將工件5從兩端加工裝置1排出(卸載)。因此，以對工件吹氣這樣的1個動作(單純操作)能排出完成加工的工件5，可縮短排出所需的時間。而且，無需在第2夾頭25的近旁配置卸載用的機器，可使第2旋動單元29容易在前後方向移動。工件5的排出係在第2旋動單元29之原位置即後方的第1位置81進行。因此，接收單元60在其位置接取工件5即可，能以簡易的機構構成接收單元60。

圖3顯示利用移動單元80使第2旋動單元29移動至第2位置82，將工件5從第1旋動單元19的夾頭15調換到第2旋動單元29的夾頭25的樣子。在將工件5遞交給第2旋動單元29的第2夾頭25之前，在第1旋動單元19中，係於前端5a被加工後再度進行工件5的定位處理，將工件5的位置設為適合於第2夾頭25把持的狀態。因此，在第2加工裝置20，第2夾頭25可在以當第2夾頭25把持時就變得無法進出(access)之工件5的前端5a為基準的位置上把持工件5。在第2加工裝置20，係在以工件5的前端5a為基準且由第2夾頭25把持的狀態下加工工件5的後端5b。因此，可對包含工件5的兩端5a及5b與工件5的全長在內的形狀進行精度極佳的加工。

在圖4，利用時序圖表示兩端加工裝置1的各部分(各單元)之動作。茲一邊參照此時序圖，一邊就各單元之構成及動作進行更詳細說明。

於時刻t1，兩端加工裝置1開始工件A的加工。首先，第1加工裝置10開始加工工件A的前端(尖端)5a。為此，於時刻t1，主控制單元70的工件供給控制單元71從支出單元51支出1個工件5。此工件5可以是加工對象的工件A。在一般的運用來說，供給路徑13會滯留複數個工件5，俾事先支出用以補充已被加工排出的工件5者。於時刻t1，接著，第1保持器控制單元73使用第1保持器移動單元39將第1工具保持器30移往停止位置，開始供給位置檢測用的空氣。

圖5顯示移動到停止位置的狀態之第1工具保持器30。第1工具保持器30係於一端搭載止動件31，在從止動件31後退的位置搭載(保持)加工用的工具(刀具)32。止動件31在前端33含有朝與工件5對峙之方向吹出氣體(空氣)的檢測孔34。工具保持器30包含：朝止動件31的檢測孔34供給吹氣用的空氣之配管35；監控在配管35中流通之空氣的流量之流量感測器36；藉由空氣流量來檢測工件5的位置之位置檢測單元37。

利用流量感測器36檢測因工件5抵碰止動件31使得從檢測孔34之空氣吹出受阻的情況。位置檢測單元37係依流量感測器36的檢測結果，將確認工件5的前端5a是處在止動件31的位置(例如後述之第1夾緊位置P1)之信號供給至第1保持器控制單元73。流量感測器36及位置檢測單元37亦可不搭載於第1工具保持器30，但以在要檢測之時序的滯後少的範圍內配置在接近止動件31的位置者較佳。

包含有流量感測器36及位置檢測單元37的位置檢測系統(位置確認裝置)，係按照從止動件31吹出之空氣的流量來判斷工件5的位置。因此，可提供使用了壓縮空氣之簡易構成的位置檢測系統且亦無切削粉等所引起堵塞之可靠性高的位置檢測系統。且利用進行工件的定位之止動件31本身可確認工件5的位置。因此，無須調換止動件和感測器，可縮短工件5之供給所需的時間，能以最小限度的時間移至下一個步驟。再者，由於也能提升工件5的位置精 度，故加工作業的可靠性亦會提升。

於時刻t1，保持器控制單元73的第1位置確認機能73a將止動件31的位置設定在用以加工工件5的前端5a之位置(第1夾緊位置，第1支撐位置，第1工件位置)P1。例如，在工件5全長的1/3左右從夾頭15突出的位置且要使工件5停止的位置設定止動件31的位置(第1夾緊位置)P1。第1夾緊位置P1係以在利用夾頭15把持工件5進行旋轉時可使工件5的前端5a之偏擺量小的位置較佳。使工件5從夾頭15突出的量可由加工的位置、量、加工用的工具來決定，上述的值只不過是例子而已。

當止動件31的準備完成，於時刻t2，工件供給控制單元71使壓送單元52的杆部53前進而將工件5插入供給路徑13。接著，工件供給控制單元71於時刻t3使杆部53在供給路徑13內稍後退，設定在吹氣位置並從杆部53的前端55吹出工件搬送用的空氣以壓送工件5。因為工件5在供給路徑13的內部壓送，滯留在供給路徑13的複數個工件5一個一個被推壓，工件A從第1夾頭15突出，工件A碰上止動件31而在第1夾緊位置P1停止。

當於時刻t3'工件A的前端5a碰上止動件31時，因為空氣從檢測孔34吹出受阻，故位置檢測用空氣的流量減少，利用位置檢測單元37確認工件A的前端5a已到達第1夾緊位置P1。

當工件A的前端5a到達第1夾緊位置P1時，第1旋動控制單元72於時刻t4利用第1夾頭15把持(夾 緊)工件A，於時刻t5，開動馬達16使第1主軸(機頭)14旋轉，開始第1夾頭15的旋轉。此際，止動件31宜向自工件A稍偏離的方向移動。於時刻t5，蓋開閉控制單元75使用蓋驅動單元101移動第1蓋100俾覆蓋第1夾頭15，開始進行加工用的吹氣。

此等準備完成時，於時刻t6，第1保持器控制單元73使第1工具保持器30移動至加工位置，利用保持於第1工具保持器30的工具32開始工件A的前端5a之具體的加工。工具32的一例為切削刃，對工件A的前端5a進行切削加工。

圖6顯示利用工具32對工件5的前端5a加工的樣子。在工具保持器30上搭載有工具32和止動件31。因此，在利用止動件31將工件5定位之後，因為要將工具32設定在工件5的前端5a，故工具保持器30移動的距離極短。可縮短在決定工件5之前端5a的位置後利用工具32開始進行加工的時間(間隔)。例如，足以將從利用止動件31定位工件5之迄至利用工具32開始切削為止的時間設在1秒以下。又，亦足以將從開始工件5之供給(時刻t1)迄至開始工件5之加工(時刻t6)為止的時間設在1秒至2秒左右。由於也可省略使工具32和止動件31各自移動的機構，故可提供省空間低成本的加工裝置1。

當於時刻t7加工終了時，蓋開閉控制單元75係開啟第1蓋100，停止加工用的吹氣。且第1旋動控制單元72停止第1夾頭15之旋動，放鬆工件A。然後，第1保 持器控制單元73將第1工具保持器30再度移往停止位置。此際，第1保持器控制單元73的第2位置確認機能73b將止動件31的位置設定在第2夾頭25把持(夾緊)工件5的第2夾緊位置(第2支撐位置、第2工件位置)P2。接著，工件供給控制單元71使用壓送單元52將壓送用的空氣向供給路徑13供給。藉此，加工已終了的工件A從第1夾頭15被推出迄至其前端5a碰上被設定在第2夾緊位置P2的止動件31為止。

圖7顯示將工具保持器30的止動件31設定在第2夾緊位置P2之狀態。能使加工已終了的工件5的位置在從第1夾頭15更突出的狀態下停止，俾被第2夾頭25所把持。當於時刻t7'工件A的前端5a碰上止動件31時，空氣從檢測孔34吹出受阻。因此，位置檢測用空氣的流量減少，藉由位置檢測單元37確認工件A之已完成加工的前端5a已經到達第2夾緊位置P2。例如，在工件5全長的2/3左右從第1夾頭15突出的狀態下可停止工件5的位置P2設定止動件31的位置。此第2夾緊位置P2係以在利用第2夾頭25把持工件5進行旋轉時可使後端5b的偏擺量較小的位置較佳。

工件A的位置經確認時，於時刻t8，第1旋動控制單元72利用第1夾頭15再度把持(夾緊)工件A。於時刻t9，保持器控制單元73使第1工具保持器30退避至原位置，停止位置檢測用空氣。且，工件供給控制單元71係使壓送單元52返回原位置，開始供給下一個工件5之準 備。

於時刻t10，位置控制單元78係開動移動單元80使第2旋動單元29從第1位置81朝第2位置82移動(前進)，使第2夾頭25接近第1夾頭15。於時刻t11，第1旋動控制單元72放鬆第1夾頭15，第2旋動控制單元76夾緊第2夾頭25。藉此，工件A從第1旋動單元19被遞交到第2旋動單元29。亦即，工件A從第1夾頭15被調換到第2夾頭25。利用第1加工裝置10加工工件A的前端5a終了，開始利用第2加工裝置20加工工件A的後端5b。

圖8顯示工件5從第1旋動單元19被調換到第2旋動單元29的狀態。工件5係以前端5a在藉由第1夾頭15設定於第2夾緊位置P2的狀態下由第2夾頭25所把持。因此，由第2夾頭25所把持的工件5係以收納在第2夾頭25的內部之工件5的前端5a為基準而被定位。在此狀態下透過加工被第2夾頭25夾緊的工件5的後端5b，能以前端5a為基準來加工工件5的後端5b。可比前端5a還精度佳地管理後端5b的長度，故能以非常小的公差來管理工件5的全長。

當利用第2夾頭25把持工件A時，於時刻t12，位置控制單元78使移動單元80後退，使第2旋動單元29返回原位置的第1位置81。於時刻t13，第2旋動控制單元76開動馬達26使主軸(機頭)24旋轉，開始第2夾頭25的旋轉。同時，蓋開閉控制單元75使用蓋驅動單元201以第2蓋200覆蓋第2夾頭25般地運轉，接著，開始加工 用的吹氣。

加工的準備完成時，於時刻t14，第2保持器控制單元77將第2工具保持器40利用第2保持器移動單元49移往加工位置，開始工件A的後端5b的加工。

圖9顯示移動到加工位置的狀態之第2工具保持器40。第2工具保持器40係於一端搭載吹氣單元41，在從吹氣單元41後退的位置上搭載(保持)加工用的工具(刀具)42。吹氣單元41係於前端43含有朝與工件5對峙的方向吹出氣體(空氣)的(吹出孔)44。工具保持器40包含向吹氣單元41供給吹氣用的空氣之配管45和進行吹氣之啟閉的閥46。

搭載於第2工具保持器40的工具42例如是切削刃，可對工件A的後端5b切削加工。由第2夾頭25所把持的工件A係以前端5a為基準而被定位。因此，利用工具42對工件A的後端5b進行切削加工時的公差小，可製造具備高精度的形狀之工件5。

於時刻t15，工件A的後端5b的加工終了時，蓋開閉控制單元75係開啟第2蓋200，停止加工用的吹氣。且第2旋動控制單元76停止第2夾頭25之旋動，放鬆工件A。第2保持器控制單元77使第2工具保持器40移往吹氣位置，於時刻t16向吹氣單元41供給排出用的空氣而噴出空氣。藉由此吹氣，於時刻t17經過兩端加工後工件A被排出到接收單元60，工件A的加工終了。

圖10顯示移動到吹氣位置的狀態之第2工具 保持器40。又，圖11顯示利用吹氣單元41將完成加工的工件A從第2夾頭25向排出路徑23壓送的狀態。如圖10所示，第2工具保持器40之吹氣單元41的前端43設定在工件A的後端5b，從吹氣單元41吹出排出用的空氣47。工件A透過空氣47從第2夾頭25被壓送於排出路徑2，接著，朝接收單元60運送。在第2工具保持器40上搭載有工具42和吹氣單元41。因此，利用工具42進行的加工終了後，在將吹氣單元41設定在吹氣位置前，移動工具保持器40的距離係短，可在短時間，例如進行1秒以下的吹氣，排出完成加工的工件5。

如以上所說明，關於兩端加工裝置1，利用第1加工裝置10及第2加工裝置20可連續地進行工件5的兩端5a及5b之加工。因此，可在短時間，例如10秒以下進行1個工件5的兩端加工。而且，如圖4所示，第1加工裝置10中的處理和第2加工裝置20中的處理係可一部份並列地進行。例如，在第2加工裝置開始工件A的後端5b之切削加工的時刻t14，第1加工裝置10中開始工件5之供給，可開始下一個工件B之加工。因此，兩端加工裝置1可藉由第1加工裝置10和第2加工裝置20於輸送管線中加工工件5，可更縮短1個工件5實質所需的加工時間(節拍時間)。例如，亦可使兩端既經加工後的工件5以5秒以下的間隔排出。

圖12利用流程圖表示使用兩端加工裝置1加工工件5的兩端5a及5b以製造出製品的方法。製品的一例 為軸、管等之圓筒狀或棒狀的零件。首先，於步驟301，供給單元50將工件5朝第1旋動單元19的供給路徑13供給後，藉由吹氣將工件5經由供給路徑13作壓送。於步驟302，吹出位置檢測用的空氣，利用具備位置檢測機能的止動件31，使在供給路徑13中壓送來的工件5在第1夾緊位置P1停止。於步驟303，第1加工裝置10利用第1夾頭15夾緊(把持)工件5，於步驟304，利用工具保持器30的工具加工工件5的尖端5a。

接著，在步驟305，第1夾頭15放鬆工件5，在步驟306，供給單元50的壓送單元52藉由吹氣將工件5再度壓送。於步驟307，利用具備位置檢測機能的止動件31使工件5在第2夾緊位置P2停止。於步驟308，再度以第1夾頭15夾緊工件5。

在對尖端5a的加工已終了的工件5進行再壓送的步驟305~308前後或並列地，於步驟309，移動單元80將第2旋動單元21朝可利用第2夾頭25把持工件5的第2位置82移動。於步驟310，將工件5從第1夾頭15調換到第2夾頭25。之後，於步驟311，移動單元80使第2旋動單元21返回第1位置81。於步驟312，第2加工裝置20係利用第2工具保持器40的工具加工被第2夾頭25所夾緊的工件5的後端5b。

之後，於步驟313，將第2工具保持器40朝吹氣位置移動，從吹氣單元41吹出空氣將完成兩端加工的工件5經由排出路徑23排出。可將依據包含有此等步驟的製 造方法(加工方法)進行控制兩端加工裝置1的程式(程式製品)74記錄於記錄媒體作提供，或經由電腦網路提供。

此外，上述所示之用在加工的工具之形狀係一例，工件5可被加工成任意的形狀。在上述的加工系統1中，移動單元80是移動第2加工裝置20的第2旋動單元29，但亦可移動第1加工裝置10的第1旋動單元19，移動双方亦可。至於要移動何者，可考慮工件供給單元50與第1旋動單元19之接續關係、工件接收單元60與第2旋動單元29之接續關係來決定。關於上述，在第1加工裝置10中的處理時間要比在第2加工裝置20中的處理時間還長。因此，關於上述的加工系統1，使第2旋動單元29移動者較能簡化作為兩端加工裝置1整體的構成，容易縮短處理時間(加工時間，製造時間)。

1‧‧‧兩端加工裝置(加工系統)

2‧‧‧空壓機

3‧‧‧空氣配管

5‧‧‧工件(工作件、被加工構件、被加工棒材)

5a‧‧‧一端(前端)

5b‧‧‧另端(後端)

8‧‧‧軌道

9‧‧‧台盤(底盤)

10‧‧‧第1加工裝置(典型的第1車床)

11‧‧‧主軸台

13‧‧‧貫通孔(供給路徑)

14‧‧‧主軸(第1主軸)

15‧‧‧夾頭(第1夾頭)

16‧‧‧馬達

19‧‧‧第1旋動單元(第1支撐單元)

20‧‧‧第2加工裝置(典型的第2車床)

21‧‧‧主軸台

23‧‧‧貫通孔(排出路徑)

24‧‧‧主軸(機頭)

25‧‧‧夾頭(第2夾頭)

26‧‧‧馬達

29‧‧‧第2旋動單元(第2支撐單元)

30‧‧‧工具保持器(第1工具保持器)

31‧‧‧止動件

39‧‧‧第1保持器移動單元

40‧‧‧工具保持器(第2工具保持器)

41‧‧‧吹氣單元

49‧‧‧第2保持器移動單元

50‧‧‧供給單元

51‧‧‧支出單元

52‧‧‧壓送單元

53‧‧‧杆部

54‧‧‧單元

55‧‧‧前端

60‧‧‧接收單元

61‧‧‧接收口

62‧‧‧倉儲設備

63‧‧‧接續路徑

70‧‧‧主控制單元

79‧‧‧控制線

80‧‧‧移動單元

81‧‧‧第1位置

101‧‧‧第1蓋驅動單元

201‧‧‧第2蓋驅動單元

Claims (10)

1. 一種加工系統，係具有加工短尺寸棒狀工件的第1加工裝置之加工系統，其中前述第1加工裝置包含：第1旋動單元，把持工件並使之旋動；供給路徑，其以貫通前述第1旋動單元的第1主軸般地沿前述第1主軸之軸線設置；第1夾頭，其把持通過前述供給路徑被供給來的工件，及第1工具保持器，其保持用以加工被前述第1夾頭所把持的工件之工具，該加工系統具有供給單元，其從前述第1主軸的與前述第1夾頭相反之側朝前述供給路徑供給工件並進行壓送，前述第1工具保持器包含止動件，使得在前述供給路徑中壓送的工件在從前述第1夾頭突出之既定位置停止。
2. 如申請專利範圍第1項之加工系統，其中前述止動件係含有朝與工件對峙的方向吹出氣體的檢測孔，更包含檢測單元，其藉由在當工件碰上前述止動件時從前述檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來檢測工件的位置。
3. 如申請專利範圍第1或2項之加工系統，其中具有第2加工裝置，其對已被前述第1加工裝置加工的工件進行再加工，前述第2加工裝置包含：第2旋動單元，其在與前述第1夾頭對峙的位置保持第2夾頭；及 第2工具保持器，其保持用以加工被前述第2夾頭所把持的工件之工具，該加工系統更具有移動單元，使前述第1旋動單元及前述第2旋動單元中至少一方的位置對第1位置及第2位置進行相對移動，該第1位置是前述第2夾頭偏離前述第1夾頭的位置，該第2位置是前述第2夾頭接近前述第1夾頭以把持被前述第1夾頭所把持的工件之位置。
4. 如申請專利範圍第3項之加工系統，其中前述第2加工裝置包含：排出路徑，其貫通前述第2旋動單元的第2主軸且從前述第2夾頭沿著前述第2主軸之軸線排出完成加工的工件，前述第2工具保持器包含：通過前述第2夾頭將工件朝前述排出路徑壓送的吹氣單元。
5. 如申請專利範圍第3或4項之加工系統，其中具有控制單元，其包含控制前述第1夾頭的開閉、前述第2夾頭的開閉及前述移動單元的移動之機能，前述控制單元包含，將被前述第1夾頭所把持的工件之位置，藉由前述止動件，從第1夾緊位置改變成第2夾緊位置之機能，該第1夾緊位置是利用被前述第1工具保持器所保持的工具進行加工的位置，該第2夾緊位置是從前述第1夾緊位置更突出的位置且是用以將前述第1夾頭調換成前述第2夾頭的位置。
6. 一種方法，係利用加工系統加工短尺寸棒狀的工件之方法，前述加工系統具有：第1加工裝置，其包含：第1旋動單元，以第1夾頭把持經由貫通第1主軸般地沿前述第1主軸之軸線設置的供給路徑所供給來的工件；第1工具保持器，其保持用以加工被前述第1夾頭所把持的工件之工具；及供給單元，其從前述第1主軸的與前述第1夾頭相反之側向前述供給路徑供給工件，該方法包含：前述供給單元在前述供給路徑內壓送工件；利用搭載於前述第1工具保持器的止動件，使在前述供給路徑中壓送來的工件在從前述第1夾頭突出之既定位置停止；及利用前述第1工具保持器所保持的工具加工前述第1夾頭所把持的工件。
7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中前述止動件係含有朝與工件對峙的方向吹出氣體的檢測孔，該方法更包含藉由當工件碰上前述止動件時從前述檢測孔吹出的空氣會受阻的情形來確認工件的位置。
8. 如申請專利範圍第6或7項之方法，其中 前述加工系統具有第2加工裝置，其對已被前述第1加工裝置加工的工件進行再加工，前述第2加工裝置包含：第2旋動單元，其在與前述第1夾頭對峙的位置保持第2夾頭；第2工具保持器，其保持用以加工被前述第2夾頭所把持的工件之工具，前述加工系統更具有移動單元，其移動前述第1旋動單元及前述第2旋動單元中至少一方的位置，該方法更包含：前述移動單元使前述第1旋動單元及前述第2旋動單元的相對位置從第1位置朝第2位置移動，該第1位置是前述第2夾頭自前述第1夾頭偏離的位置，該第2位置是前述第2夾頭接近前述第1夾頭以把持被前述第1夾頭所把持的工件之位置；將工件從前述第1夾頭調換到前述第2夾頭；前述移動單元使前述第1旋動單元及前述第2旋動單元的相對位置從前述第2位置朝前述第1位置移動；及利用保持於前述第2工具保持器的工具加工被前述第2夾頭所把持的工件。
9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中前述第2加工裝置包含排出路徑，其貫通前述第2旋動單元的第2主軸且從前述第2夾頭沿著前述第2主軸之軸線排出完成加工的工件，該方法為， 搭載於前述第2工具保持器的吹氣單元更包含將完成加工的工件通過前述第2夾頭朝前述排出路徑壓送。
10. 如申請專利範圍第8或9項之方法，其中該方法更包含：使前述第1夾頭保持工件的位置從第1夾緊位置改變成第2夾緊位置，該第1夾緊位置是利用前述第1工具保持器所保持的工具加工工件的位置，該第2夾緊位置是從前述第1夾緊位置更突出的位置且是從前述第1夾頭調換成第2夾頭的位置。