JP4208696B2 - 棒材供給機及び棒材加工システム - Google Patents

Description

本発明は、棒材供給機及び棒材加工システムに関し、更に詳細には、加工すべき棒材をその長手方向に延びるガイドレールに沿って棒材加工機まで給送する棒材供給機、及び、かかる棒材供給機と棒材加工機を組合せた棒材供給システムに関する。

従来から、加工すべき棒材をその長手方向に延びるガイドレールに沿って棒材加工機まで給送する棒材供給機が知られている。これらの棒材供給機の中には、加工すべき複数の棒材をガイドレールとほぼ平行に載せるための材料棚を有し、材料棚に載せられた棒材を横方向に移動させ、次いで、棒材を材料棚のガイドレール側から落下させることによって、棒材をガイドレールの中に補給する棒材補給装置を備えた棒材供給機がある。

例えば、特許文献１に開示された棒材供給機においては、材料棚の棚面が、横断面において、棚面の上でガイドレールに向って移動する棒材の移動方向に対して下流側に向って上方に傾斜していると共に、棒材を棚面に沿ってガイドレールに対して平行に押すための押し部材（棒材補給装置）が設けられている。押し部材は、ガイドレールに対して平行に延び、材料棚の上流側縁部の近傍の上流側位置と下流側縁部近傍の下流側位置との間を棚面に沿って並進移動可能に設けられている。
この棒材供給機の動作を以下に説明する。押し部材を下流方向に移動させることによって、棚面上に一列に載置された複数の棒材を上流側から押し部材によって押す。それにより、最も下流側の棒材が棚面のガイドレール側から押出されて落下し、１本の棒材がガイドレール内に補給される。棒材を押出した後、次に押出すべき棒材が棒材供給機の振動等により棚面の端部から落下することを防止するために、押し部材を上流方向に所定距離だけ移動させて戻し、次の棒材の補給に備える。

特開２００１−２４６５０１号公報 図２

ところで、棒材供給機によって給送する棒材（新材）の外面には、予め、錆止めのための油が塗布されている。この油は比較的粘着性が高く、この油のために、棒材は付着しやすい状態になっている。
特許文献１に開示された棒材供給機においては、下流側の棒材を落下させるため、材料棚の上に載置された全棒材を上記の押し部材によって上流側から押した後、最も下流側の棒材の落下を防止するため、押し部材を僅かに上流側に後退させて、全棒材を上流側に移動させる。このような装置において、比較的大きい径の重い材料を補給する場合は、棒材を１つずつ円滑に補給することができる。しかしながら、径の小さい細材については、押し部材によって材料棚上の全棒材を押出した後、押し部材を上流方向に所定距離だけ移動させて戻したとき、油によって棒材が棚面に付着したり、棒材同士が付着したりして、押し部材の上流方向への移動速度に対し、棒材の上流方向への移動が押し部材の移動に追従せず、棒材が円滑に戻らない場合がある。このような場合には、棒材同士の絡んで綾となり、以降、材料棚から棒材を１つずつ円滑に落下させることができない場合がある。この現象は、断面が円形の細材に限らず、円形以外の断面形状を有する、いわゆる異形材についても同様な問題が生じる。

また、多くの棒材加工業者は、少量多品種の加工を高生産速度で生産することが要求されており、１台の棒材供給機において、様々な大きさの径や、断面形状を有する棒材を円滑に且つ安定してガイドレールに補給できることが望ましい。

そこで、本発明の目的は、１台の棒材供給機において、棒材の種類に係わらず棒材を円滑に且つ安定的にガイドレールに補給することができる棒材供給機を提供することにある。
また、本発明の目的は、このような棒材供給機と棒材加工機とを組合せた棒材加工システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明による棒材供給機は、加工すべき棒材をその長手方向に延びるガイドレールに沿って棒材加工機まで給送する棒材供給機であって、加工すべき複数の棒材をガイドレールとほぼ平行に載せ且つ棒材をガイドレールに向けて１本ずつ補給するための材料棚を有し、材料棚は、ガイドレールに対して横方向に配置された一対のプーリと、一対のプーリに巻き掛けられた、棒材を上に載せて搬送する無端部材と、無端部材を前進又は後退させるための駆動手段とを有し、無端部材は、周方向において、棒材を載せる載置面が平らな平坦無端部材部分と、棒材を１本ずつ仕切る複数の突起が設けられた突起付無端部材部分とを有し、搬送すべき棒材の種類によって選択された平坦無端部材部分又は突起付無端部材部分が、一対のプーリに対して上側に配置して、棒材を搬送することを特徴としている。

このように構成された本発明による棒材供給機によれば、棒材の種類に応じて、無端部材の平坦無端部材部分と突起付き無端部材部分を使い分けることにより、１台の棒材供給機において、棒材の種類に係わらず棒材を円滑に且つ安定的にガイドレールに供給することが可能になる。
すなわち、例えば、丸材を搬送する場合には、無端部材の平坦無端部材部分を、無端部材が巻き掛けられたプーリに対して上側に位置させる。複数の丸材を平坦無端部材部分の上に、ガイドレールに対して平行に１列に配置する。無端部材を駆動手段によって前進させることにより、最も下流側の丸材をガイドレールに補給する。１本の棒材の加工が終了する毎に、これを繰り返して、棒材をガイドレールに補給する。
また、例えば、更に小径の丸材や異形材等を補給する場合には、無端部材の突起付き無端部材部分を上側にする。異形材等を隣接した突起の間に１本ずつ配置する。無端部材を前進させることにより、異形材等が下流方向に移動し、最も下流側の異形材等をガイドレールに供給する。突起付無端部材部分を使用して異形材等を搬送する場合には、棒材の周面に錆止めの油が塗布されていて粘着性が高くても、異形材等は、突起によって１本ずつ仕切られており、また、無端部材と共に丸材が移動するので、棒材同士が絡んで綾になるのが防止される。また、１本の異形材がガイドレールに補給された後、その後側の突起によって、次に補給すべき異形材が、棒材供給機の振動等によってガイドレールに補給されることから防止されている。その結果、高生産速度においても、異形材等を円滑に且つ安定的にガイドレールに供給することができる。

上述の説明では、例として、丸材を補給する場合に無端部材の平坦無端部材部分を使用し、異形材等を補給する場合にその突起付き無端部材部分を使用したけれども、前者の場合に突起付き無端部材部分を使用し、後者の場合に平坦無端部材部分を使用しても良い。即ち、本発明による棒材供給機は、補給すべき棒材の種類に応じて、無端部材の平坦無端部材部分及び突起付き無端部材部分の選択が可能である点に特徴がある。どちらの領域を使用しても良い場合には、突起付き無端部材部分を使用するよりも平坦無端部材部分を使用した方が、限られた材料棚のスペースにより多くの棒材を一度に載せることができるので有利である。また、無端部材における平坦無端部材部分及び突起付き無端部材部分の配分は任意である。従って、突起の間隔が異なる２種類の突起付き無端部材部分を設けても良いし、平坦無端部材部分と突起付き無端部材部分の占める割合を変更しても良い。

本発明の実施形態に係る棒材供給機において、好ましくは、更に、選択された平坦無端部材部分又は突起付無端部材部分の後部に取付けられる被検出部と、被検出部が材料棚の後部に位置することを検出するためのセンサとを有し、平坦無端部材部分及び突起付無端部材部分の一方を他方に切替えるために、無端部材を駆動手段によって走行させる間、被検出部がセンサによって検出されたとき無端部材を停止させるように、駆動手段が制御され、それによって、平坦無端部材部分又は突起付無端部材部分のうちの他方を、一対のプーリに対して上側における棒材の供給を開始する初期位置に位置決めすることを特徴としている。
このように構成された棒材供給機では、平坦無端部材部分と突起付き無端部材部分の切替えがスムーズに行われ、少量多品種の加工を高生産速度で行うことが可能になる。

本発明の実施形態に係る棒材供給機において、好ましくは、更に、前記選択された前記平坦無端部材部分又は前記突起付無端部材部分の後部に設けられた被検出部と、該被検出部が前記材料棚の前部に位置することを検出するための第１のセンサと、前記被検出部が前記材料棚の後部に位置することを検出するための被第２のセンサとを有し、前記無端部材を前記駆動手段によって前進させる間、前記被検出部が前記第１のセンサによって検出されたとき、前記無端部材が逆転するように、また、前記被検出部が前記第２のセンサによって検出されたとき、前記無端部材が停止するように、前記コントローラは前記駆動手段を制御する。
このように構成された棒材供給機では、無端部材に設けられた２種類の部分、すわなち、平坦無端部材部分と突起付無端部材部分のうち選択された方による搬送が可能となる。

本発明の実施形態にかかる棒材供給機において、前記平坦無端部材部分は、前記無端部材の周方向において、少なくとも前記一対のプーリの回転軸間の距離寸法にわたって延び、また、前記突起付無端部材部分は、前記無端部材の前記平坦無端部材部分と対向する部分に、前記回転軸間の距離寸法にわたって延びている。
このように構成された棒材供給機では、材料棚のスペースが限られていても、平坦無端部材部分と突起付無端部材部分とが無端部材に効率的に配置され、それらの部分の切り換えが更にスムーズに行われる。

本発明による棒材供給機によれば、１台の棒材供給機において、棒材の種類に係わらず棒材を円滑に且つ安定的にガイドレールに補給することができる。
また、本発明により、このような棒材供給機と棒材加工機とを組合せた棒材加工システムを提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明による棒材加工システム及び棒材供給機の実施形態を説明する。図１は、棒材加工機と、それに隣接して配置された本発明の実施形態に係る棒材供給機とを含む棒材加工システムを概略的に示す正面図である。図２は、本発明に係る棒材供給機の平面図である。図３は、図１の線３−３における断面図であり、図４は、図１の線４−４における断面図である。

図１に示すように、本実施形態における棒材加工システム１は、加工すべき棒材Ｂを長手方向軸線に沿って給送するために、棒材Ｂが給送される給送軸線１Ａに沿って上流側即ち後側から下流側即ち前側に長手方向に延びている棒材供給機２と、棒材供給機の下流側に配置された棒材加工機４とを有する。棒材加工機は４、例えば、主軸固定型のＮＣ旋盤である。以下、棒材加工機４が主軸固定型のＮＣ旋盤であるものとして説明する。ＮＣ旋盤は、給送軸線１Ａと同軸に配置された主軸４ａと、主軸４ａの下流側に配置された加工部４ｂとを有している。

図１及び図２に示すように、棒材供給機２は、支持フレーム６と、給送軸線１Ａに沿って延び、支持フレーム６によって支持された、棒材ＢをＮＣ旋盤４に案内するためのガイドレール８と、棒材Ｂを押しながらガイドレール８に沿ってＮＣ旋盤に向って給送する送り矢１０と、棒材Ｂの一次送りを行うための一次送り部材１２（図３参照）と、送り矢１０を給送方向に前後移動させるための送り矢駆動装置１４と、一次送り部材１２を給送方向に前後移動させるための一次送り部材駆動装置１５（図２参照）と、棒材ＢをＮＣ旋盤４内で加工している間、棒材Ｂを把持して振れを防止するための振れ止め装置１６と、加工が済んでＮＣ旋盤４から持ち帰ってきた棒材Ｂ（残材）を収容する残材棚１８と、ガイドレール８の長手方向にみてガイドレール８の斜め上方に位置し、複数の棒材Ｂ（新材）をガイドレール８とほぼ平行に載せるために材料棚２０とを有する。材料棚２０は、後述する、ガイドレール８に対して横方向に配置された、棒材を上に載せて搬送する無端ベルト５０（図３及び図４参照）と、材料棚２０から棒材Ｂを１本ずつ取出してガイドレール８に補給するために無端ベルト５０を前進又は後退させる駆動機構２２とを有している。棒材供給機２は、更に、送り矢駆動装置１４、振れ止め装置１６、一次送り部材駆動装置１５及び駆動機構２２等の棒材供給機２に含まれる様々な装置の制御を行うコントローラ２４と、を有している。

まず、ガイドレール８について説明すると、ガイドレール８は、図２に示すように、同軸状に互いに離間して配置された複数のガイドレール部分８ａ、８ｂを有し、具体的には、支持フレーム６の下流側に給送軸線１Ａと同軸上に配置された下流側ガイドレール部分８ａと、支持フレーム６の上流側に配置された上流側ガイドレール部分８ｂとを有している。
下流側ガイドレール部分８ａは、更に、複数の部分（本実施形態においては２つ）に分割されており、互いに隣接する下流側ガイドレール部分８ａの間に振れ止め装置１６が設けられている。下流側ガイドレール８ａは、上部に、駆動機構２２によって材料棚２０から補給された棒材Ｂを受入れる開口（図示せず）を持ち、その内部に棒材Ｂ及び送り矢１０が移動する、横断面がＵ字形の内部空間（図示せず）が形成されている。
上流側ガイドレール部分８ｂは、図３及び図４に示すように、互いに並設された一次送り用ガイドレール部分２８と、二次送り用ガイドレール部分３０とを有する。一次送り用ガイドレール部分２８は、その上部に棒材を受入れる開口を有し、その内部に一次送り部材１２及び棒材Ｂが移動するＵ字形の内部空間２８ａが形成されている。一方、二次送り用ガイドレール部分３０は、その内部に送り矢１０が移動するＵ字形の内部空間３０ａを有している。上流側ガイドレール８ｂは、一次送り用ガイドレール部分２８と下流側ガイドレール部分８ａとが整列する一次送り側の位置（図示せず）と、二次送り用ガイドレール部分３０と下流側ガイドレール８ａとが整列する二次送り側の位置（図３、図４参照）との間をリニアガイド及び駆動装置３１によって横方向に移動可能である。このリニアガイド及び駆動装置３１は、コントローラ２４によって制御可能である。

次に、送り矢１０及び一次送り部材１２について説明する。
送り矢１０は、二次送り用ガイドレール部分３０及び下流側ガイドレール部分８ａの内部空間内を給送方向に前後移動して、棒材Ｂを押しながら棒材加工機４に給送するためのものである。送り矢１０は、上流側に配置された本体部１０ａと、本体部１０ａの下流側に配置された、棒材Ｂの後端部を把持するためのフィンガーチャック１０ｂとを有している。フィンガーチャック１０ｂはチャックジョイント(図示せず)を介して、本体部１０ａに対して長手方向軸線まわりに回転可能に連結されている。本体部１０ａの後端部には、後述する送り矢駆動装置１４の無端チェーン１４ｂを取付けるための羽根部材１０ｃが設けられている。
一次送り部材１２は、一次送り用ガイドレール部分２８の内部空間２８ａ内を給送方向に前後移動して、一次送り用ガイドレール部分２８内の棒材Ｂを下流側ガイドレール８ａに沿って一次送り位置まで移動させるためのものである。一次送り部材１２は、ブロック形状をなしている。

次に、送り矢駆動装置１４及び一次送り部材駆動装置１５について説明する。
送り矢駆動装置１４は、送り矢１０をガイドレール８内で給送軸線１Ａに沿って前後移動させるためのものであり、コントローラ２４によってＯＮ／ＯＦＦされることによって送り矢１０が前後移動されたり、所定位置で停止されたりする。送り矢駆動装置１４は、基本的には、サーボモータ１４ａと、サーボモータの出力軸に連結されたスプロケットプーリ等の伝動部１４ｂと、伝動部に連結され且つ給送軸線とほぼ平行に走行する無端チェーン１４ｃとを有し、この無端チェーン１４ｃが、送り矢１０の羽根部材１０ｃに取付けられている。
一次送り部材駆動装置１５は、一次送り部材１２を給送軸線１Ａに沿って前後移動させるものである。一次送り部材駆動装置は、送り矢１０を一次送り部材１２に変更する以外、送り矢駆動装置１４と同様の構成を有しているので、その説明を省略する。

次に、図２〜図４を参照して、駆動機構２２を有する材料棚２０を説明する。
図２を示すように、材料棚２０は、互いにガイドレール８の長手方向に離間した複数の材料棚部分２０ａ〜２０ｃから構成されている。本実施形態では、材料棚２０は、給送軸線１Ａに対して最も上流側に配置された第１の材料棚部分２０ａと、その下流側に配置された第２の材料棚部分２０ｂと、更に下流側に配置された３つの第３の材料棚部分２０ｃを有している。これらの材料棚部分２０ａ〜２０ｃは、共通する構成部分を有しているので、以下、かかる共通構成部分について説明し、その後、駆動機構２２及び材料棚部分の異なる部分について説明する。図３及び図４において、共通構成部分については、同様の符号を付している。

まず、図３を参照して、第１の材料棚部分２０ａについて説明する。材料棚部分２０ａは、支持フレーム６に取付けられた材料棚支持部材４０に支持されている。材料棚部分２０ａは、給送軸線方向１Ａに見てガイドレール８の斜め上方からガイドレール８に対して横方向に延びる材料棚フレーム４２と、ガイドレール８に対して横方向に配置され、材料棚フレーム４２に回転可能に取付けられた１対のプーリ４６、４８と、一対のプーリに巻きかけられた、棒材Ｂを上に載せて搬送する無端ベルト５０と、無端ベルト５０を前進又は後退させるための上述した駆動機構２２とを有する。一方のプーリ４６は、材料棚フレーム４２のガイドレール側の端部に且つガイドレール８とほぼ平行な軸線４４ａの周りに回転可能に取付けられた駆動プーリ４６であり、他方のプーリ４８は、材料棚フレーム４２のガイドレールと反対側の端部に且つガイドレール８とほぼ平行な軸線４４ｂの周りに回転可能に取付けられた従動プーリ４８である。

駆動プーリ４６及び従動プーリ４８は、タイミングプーリであり、無端ベルト５０は、タイミングベルトである。無端ベルト５０は、一対のプーリ４６、４８の上側に位置する上側部分５０ａと、その下側に位置する下側部分５０ｂとを有する。上側部分５０ａは、従動プーリ４８の上部から駆動プーリ４６の上部まで上方に傾斜して延び、補給すべき棒材Ｂが載せられる部分である。下側部分５０ｂは、駆動プーリ４６の下部から従動プーリ４８の下部まで下方に傾斜して延びている。無端ベルト５０の上側部分５０ａの下側には、材料棚支持部材４０に支持され且つ棒材Ｂを載せた上側部分５０ａが下方に撓むことを防止するための受け板５２が設けられている。受け板５２は、無端ベルト５０の上側部分に沿って配置された上面５２ａを有している。無端ベルト５０の上側部分５０ａがガイドレール８に向って矢印５３の方向に移動するとき、上側部分５０ａの上に載せられた棒材Ｂが前進させられて補給されるので、以下、矢印５３の方向に対する無端ベルト５０等の向きを上流側及び下流側で表す。また、無端ベルト５０の上側部分５０ａのガイドレール側を前側と称し、その反対側を後側と称する。

無端ベルト５０は、周方向において、棒材を載せる載置面が平らな平ベルト部分５４と、棒材を１本ずつ仕切る複数の突起５６が設けられた突起付きベルト部分５８とを有する。搬送すべき棒材の種類による選択に応じて、棒材の供給を開始する初期位置において、平ベルト部分５４が上側部分５０ａに配置される場合（図４参照）と、突起付きベルト部分５８が上側部分５０ａに配置される場合（図３参照）とがある。平ベルト部分５４は、その周方向において、少なくとも一対のプーリ４６、４８の回転軸４４ａ、４４ｂ間の距離寸法にわたって延びており、突起付ベルト部分５８は、無端ベルト５０の平ベルト部分５４と対向する部分に、回転軸４４ａ、４４ｂ間の距離寸法にわたっていることが好ましい。突起５６は、無端ベルト５０の移動方向に等間隔に設けられている。本実施形態では、突起５６は、無端ベルト５０のほぼ半周にわたって設けられている。図３に示すように、突起５６は、初期位置において上側部分５０ａに突起付きベルト部分５８が位置しているときに、突起列の最も上流側に位置する上流側突起５６ａと、最も下流側に位置する下流側突起５６ｂを含んでいる。
図３において、後述するセンサ７０、７２が検出可能な被検出部６０が、下流側突起５６ａに取外し可能に取付けられている。具体的には、被検出部６０は、１対の部品からなり、これらの部品が、下流側突起５６ａの両側を挟むように配置されて互いにねじ止めされている。被検出部６０は、下流側突起５６ａと同様の方法で、上流側突起５６ｂにも取外し可能に取付けることができる。初期位置において、上側部分５０ａに突起付きベルト部分５８が配置されるとき、被検出部６０は、突起付きベルト部分５８の後部、即ち、上流側突起５６ａに取付けられ（図３参照）、上側部分５０ａに平ベルト部分５４が配置されるとき、被検出部６０は、平ベルト部分５４の後部、即ち、下流側突起５６ｂに取付けられる（図４参照）。後者の場合、被検出部６０の前方に面する面６０ａは、平ベルト部分５４の上に載せられた棒材が後側に転がることを防止するためのストッパとしても機能する。

次に、図２を参照して、駆動機構２２について説明する。駆動機構２２は、すべての材料棚部分２０ａ〜２０ｃの駆動プーリ４６を貫いて軸線４４ａに沿って延び、軸線４４ａ周りに回転可能な駆動シャフト６４と、駆動シャフト６４を軸線４４ａ周りに回転させるための材料棚用モータ６６と、駆動シャフト６４と材料棚用モータ６６との間に連結された、スプロケットプーリ、チェーン等の動力伝達機構６８とを有する。材料棚用モーター６６は、サーボモーターであることが好ましい。駆動シャフト６４は、位相調整可能に駆動プーリ４６に固着されている。位相調整により、各材料棚部分２０ａ〜２０ｃの無端ベルト５０の突起５６は、各無端ベルト５０の同期的な走行を可能にするために、軸線４４ａの方向に整列している。

次に、各材料棚部分の異なる部分について説明する。第３の材料棚部分２０ｃは、上記共通形態以外の構成を有していないので、以下、第１の材料棚部分２０ａ及び第２の材料棚部分２０ｂについて説明する。

図３に示す第１の材料棚部分２０ａは、上記共通形態に加えて、被検出部６０が材料棚２０の前部に位置することを検出するための第１のセンサである前進端センサ７２と、被検出部６０が材料棚２０の後部に位置することを検出するための第２のセンサである後退端センサ７０とを有する。具体的には、前進端センサ７２は、駆動プーリ４６の上部近傍に設けられ、後退端センサ７０は、且つ、従動プーリ４８の上部近傍に設けられている。
これらのセンサ７０、７２は、例えば、近接スイッチである。後退端センサ７０及び前進端センサ７２はそれぞれ、無端ベルト５０の平ベルト部分５４又は突起付きベルト部分５６の上に棒材を載せて棒材を供給するとき、棒材の供給を開始する初期位置と、無端ベルト５０の上側部分に載置した複数の棒材のすべて落下させた終了位置を決定する。これらのセンサ７０、７２は、コントローラ２４に電気的に接続されている。
また、駆動プーリ４６の下部近傍には、突起５６を検出可能な突起センサ７４が設けられている。突起センサ７４は、例えば、透過形センサである。具体的には、突起センサ７４は、無端ベルト５０の突起５６を跨ぐように構成されたＵ字形部分を有し、突起５６がＵ字形部分の間を通るたびに突起５６を検出することが可能である。突起センサ７４は、コントローラ２４と電気的に接続されている。突起センサ７４に位置は、上側部分５０ａに突起付きベルト部分５８を配置し且つ上流側突起５６ａに取付けられた被検出部６０が後退端センサ７０に検出されているとき、突起センサ７４が下流側突起５６ｂを検出するように定められることが好ましい。

図４に示す第２の材料棚部分２０ｂは、上記共通形態に加えて、材料棚２０から棒材が落下したことを検出する棒材検出センサ７６を有している。棒材検出センサ７６は、タッチ式センサであることが好ましい。具体的には、棒材検出センサ７６は、材料棚フレーム４２に設けられた枢軸７８を中心に、棒材が材料棚から落下する経路を横切る上位置８０ａと、それから離れた下位置８０ｂとの間を揺動可能なセンサアーム８０を有する。センサアーム８０は、図示していないばね等の付勢部材によって上位置８０ａに付勢されている。棒材検出センサ７６は、コントローラ２４と電気的に接続されている。

棒材供給機２は、更に、材料棚２０の前縁近傍からガイドレール８の上部近傍まで延びる案内部材８２と、材料棚２０のガイドレール側から落下して案内部材８２に沿って移動する棒材を解放可能に停止させることができる停止装置８４とを有する。案内部材８２は、各材料棚部分ごとに設けられている。案内部材８２は、棒材が材料棚２０から落下した直後に転がることができるように、材料棚２０ガイドレール側縁部の近傍からガイドレール８に向って斜め下方に延びる案内面８２ａを有している。案内面８２ａは、ガイドレール８の上方で終端している。具体的には、一次送り用ガイドレール部分２８と下流側ガイドレール８ａ整列しているときは、一次送り用ガイドレール部分２８の上方で終端し(図示せず)、二次送り用ガイドレール部分３０と下流側ガイドレール８ａ整列しているときは、二次送り用ガイドレール部分３０の上方で終端する（図３及び図４参照）。

停止装置８４は、案内面を転がってきた棒材を受け止める上位置８６ａと、受け止めた棒材を解放してガイドレールまで通過させる下位置８６ｂとの間を移動可能な停止部材８６を有する。停止部材８６は、例えば、エアシリンダによって移動される。

次に、本発明の実施形態である棒材供給機の動作を説明する。最初、初期位置において無端ベルト５０の上側部分５０ａの上に平ベルト部分５４を配置した場合を説明し、次に、初期位置において上側部分５０ａの上に突起付きベルト部分５８を配置した場合を説明する。

まず、図４を参照して、上側部分５０ａに平ベルト部分５４を配置した場合を説明する。まず、材料棚２０の準備工程を行う。詳細には、コントローラ２４により、材料棚用モーター６６を単独で作動させ、平ベルト部分５４を受け板５２の上面５２ａの上に位置させると共に、被検出部６０を下流側突起５６ｂに取付ける。被検出部６０が上流側突起５６ａに取付けられている場合には、そこから被検出部６０を取外し、それを下流側突起５６ｂに取付ける。この際、第１の材料棚部分２０ａの被検出部６０を後退端センサ７０の近傍まで移動させておくことが好ましい（図３参照）。次いで、コントローラにより、材料棚用モーター６６に通電し、無端ベルト５０の位置合わせのために、被検出部６０が後退端センサ７０に検出されるまで、無端ベルト５０を移動させる。それにより、平ベルト部分５４が初期位置に配置される。また、コントローラ２４によってエアシリンダ等を作動させ、停止装置８４の停止部材８６を上位置に移動させる。次いで、コントローラにおいて、棒材検出センサ７６を用いた補給方法（センサ識別式補給方法）で棒材供給機２が作動するように動作の切り換えを行う。

次に、材料棚２０の上に棒材Ｂを載せる棒材載置工程を行う。詳細には、平ベルト部分５４に複数の棒材を１列に且つ隣同士が接触するように手で載せる。

次に、材料棚２０の棒材を１本ガイドレール８に補給する棒材補給工程を行う。詳細には、例えば手動補給ボタンを押して、コントローラ２４に補給開始信号を送る。コントローラ２４は、材料棚用モータ６６を作動させ、動力伝達機構６８を介して駆動シャフト６４を回転させる。それにより、無端ベルト５０が前進し、その上に載せられている複数の棒材を下流方向に移動させる。更に無端ベルト５０を前進させ続けると、最もガイドレール側の棒材が、材料棚２０のガイドレール側から落下し、案内部材８２の案内面８２ａの上を転がり落ちる。転がり落ちた棒材は、停止装置８４の停止部材８６によってで受け止められる。棒材が案内面８２ａの上を転がり落ちる途中で、棒材は、棒材検出センサ７６のセンサアーム８０を上位置８０ａから下位置８０ｂに移動させ、それにより、棒材検出センサ７６は、棒材が１本補給されたことを検出する。棒材が通過した後、棒材検出センサ７６は、付勢手段（図示せず）によって上位置８０ａに戻る。棒材検出センサ７６から検出信号がコントローラ２４に送られると、コントローラ２４は、無端ベルト５０の前進をすぐに停止させる。次いで、次に補給すべき棒材が棒材供給機２の振動等によって落下することを防止するために、無端ベルト５０を所定距離だけ後退させる。次いで、上流側ガイドレール部分８ｂの一次送り用ガイドレール部分２８が給送軸線１Ａ上に位置しており、下流側ガイドレール部分８ａと同軸上に整列している状態で、停止装置８４の停止部材８６を下位置８６ｂに移動させ、停止部材８６に受け止められていた棒材をガイドレール８に補給する。棒材がガイドレール８に供給されたら、停止部材８６を再び上位置８６ａに移動させる。

次に、棒材Ｂを送り矢１０によってＮＣ旋盤４まで給送する給送工程を行う。詳細には、まず、棒材Ｂの一次送りを行う。棒材Ｂが材料棚２０から既に説明した手順でガイドレール部分８ａ及び２８の中に供給されたら、コントローラ２４は、一次送り部材駆動装置（図示せず）を駆動して、一次送り部材駆動装置１５の無端チェーンに連結された一次送り部材１２を下流方向に移動させる。棒材Ｂの後端を一次送り部材１２で下流方向に押すことによって、棒材Ｂを一次送り位置まで移動させる。棒材Ｂの先端部は、クランプ（図示せず）によって把持され、棒材Ｂに長手方向への移動が規制される。
引き続き、コントローラ２４によって上流側ガイドレール部分８ｂを給送軸線１Ａに対して横方向に移動させ、下流側ガイドレール部分８ａと 二次送り用ガイドレール部分３０とを整列させる。次いで、二次送りを行う。コントローラ２４は、送り矢駆動装置１４のサーボモーター１４ａを駆動して、送り矢駆動装置１４の無端チェーン１４ｃに連結された送り矢１０を下流方向に移動させる。送り矢１０を前進させ、下流側端部に設けられたフィンガーチャック１０ｂの中に棒材Ｂの後端部が挿入されたら、クランプを解放する。

送り矢１０は、棒材Ｂの先端部、即ち、下流側端部をＮＣ旋盤４の加工部４ｂまで給送する。棒材Ｂの加工中、振止め装置１６が閉じてガイドレール８内の棒材Ｂを把持し、棒材Ｂの振れを防止する。棒材Ｂがこれ以上製品を作ることのできない長さになったら、送り矢１０を棒材供給機２に戻し、上記クランプに残材を把持させる。送り矢１０を更に後退させて、残材を送り矢１０から取り外し、残材をガイドレール８の残材処理用窓（図示せず）から落下させて、残材棚１８の中に収容する。

以降、棒材補給工程及び棒材給送工程を繰り返すことによって棒材Ｂを１本ずつガイドレール８に補給する。２回目以降の棒材補給工程においては、手動補給ボタンを押す代わりに、残材が残材棚１８に収容されたこと等を検出して、コントローラ２４に補給開始信号を送るのが良い。前進端センサ７２が被検出部６０を検出するまで棒材補給工程を繰り返す。前進端センサ７２が被検出部６０を検出したら、材料棚２０の上の棒材をすべて落下させたことになるので、無端ベルト５０を逆転させ、即ち、上流方向に移動させる。次いで、後退端センサ７０が被検出部６０を検出したら、無端ベルト５０を停止させる。必要に応じて、棒材載置工程、棒材補給工程及び棒材給送工程を繰り返す。

次に、図３を参照して、上側部分５０ａに突起付きベルト部分５８を配置した場合を説明する。まず、材料棚２０の準備工程を行う。詳細には、コントローラ２４により、材料棚用モーター６６を単独で作動させ、上側部分５０ａに突起付きベルト部分５８を配置させるとともに、被検出部６０を上流側突起５６ａに取付ける。被検出部６０が下流側突起５６ｂに取付けられている場合には、そこから被検出部６０を取外し、それを上流側突起５６ａに取付ける。この際、被検出部６０を後退端センサ７０の近傍まで移動させておくことが好ましい（図３参照）。次いで、コントローラにより、材料棚用モーター６６に通電し、無端ベルト５０の位置合わせのために、被検出部６０が後退端センサ７０に検出されるまで、無端ベルト５０を移動させる。それにより、突起付きベルト部分５８が初期位置に配置される。上述したように、突起センサ７４は、下流側突起５６ｂを検出している状態にある。また、、コントローラ２４によってエアシリンダ等を作動させ、停止装置８４の停止部材８６を上位置８６ａに移動させる。次いで、コントローラ２４において、突起センサ７４を用いた補給方法（こま送り式補給方法）で棒材供給機２が作動するように動作の切り換えを行う。

次に、材料棚２０の上に棒材を載せる棒材載置工程を行う。詳細には、突起５６の間に１つずつ棒材が配置されるように突起付きベルト部分５８に複数の棒材を手で載せる。

次に、材料棚２０の棒材を１本ガイドレール８に補給する棒材補給工程を行う。詳細には、例えば手動補給ボタンを押して、コントローラ２４に補給開始信号を送る。コントローラ２４は、材料棚用モータ６６を作動させ、動力伝達機構６８を介して駆動シャフト６４をさせる。それにより、無端ベルト５０が前進し、その上に載せられている複数の棒材を下流方向に移動させる。突起センサ７４が次の突起５６を検出したら、無端ベルト５０の前進をすぐに停止させる。無端ベルトが前進している間に、突起５６の間に配置され且つ最もガイドレール側に位置していた棒材が、材料棚２０のガイドレール側から落下し、案内部材８２の案内面８２ａの上を転がり落ちる。転がり落ちた棒材は、停止装置８４の停止部材８６によって受け止められる。棒材が案内面８２ａの上を転がり落ちる途中で、棒材は、第２の棒材棚部分２０ｂの棒材検出センサ７６のセンサアーム８０を上位置８０ａから下位置８０ｂに移動させるが、こま送り式補給方法の場合、検出センサ７６は作動しない。棒材が通過した後、棒材検出センサ７６は、付勢手段（図示せず）によって上位置８０ａに戻る。次に補給すべき棒材の前側には突起５６があるので、棒材供給機２の振動等によって落下することが防止されている。次いで、上流側ガイドレール部分８ｂの一次送り用ガイドレール部分２８が給送軸線１Ａ上に位置しており、下流側ガイドレール部分８ａと同軸上に整列している状態で、停止装置８４の停止部材８６を下位置８６ｂに移動させ、停止部材８６に受け止められていた棒材をガイドレール８に補給する。棒材がガイドレール８に供給されたら、停止部材８６を再び上位置８６ａに移動させる。

次に、棒材Ｂを送り矢１０によってＮＣ旋盤４まで給送する給送工程を行う。この工程は、平ベルト部分５４を選択したときと同様であるので、その説明を省略する。
以降、棒材補給工程及び棒材給送工程を繰り返すことによって棒材Ｂを１本ずつガイドレール８に補給する。２回目以降の棒材補給工程においては、手動補給ボタンを押す代わりに、残材が残材棚１８に収容されたこと等を検出して、コントローラ２４に補給開始信号を送るのが良い。前進端センサ７２が被検出部６０を検出するまで棒材補給工程を繰り返す。前進端センサ７２が被検出部６０を検出したら、材料棚２０の上の棒材をすべて落下させたことになるので、無端ベルト５０を逆転させ、即ち、上流方向に移動させる。次いで、後退端センサ７０が被検出部６０を検出したら、無端ベルト５０を停止させる。必要に応じて、棒材載置工程、棒材補給工程及び棒材給送工程を繰り返す。

以上、本発明の実施形態である棒材供給機を説明したけれども、本発明は、この実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

上記実施形態では、コントローラ２４を棒材供給機２側に設けたけれども、コントローラを棒材加工機４側に設けても良い。
また、上記実施形態では、棒材が載せられる無端ベルト５０の上側部分５０ａを傾斜させ、材料棚から棒材が意に反して落下するのをより確実に防止できる点で有利であるが、無端ベルト５０の上側部分５０ａは平らに配置されても良い。
また、上記実施形態では、突起付きベルト部分６８を選択したとき、無端ベルト５０を停止させるために突起センサ７４を使用するこま送り式補給方法を採用しているが、突起センサ７４を使用しないで、その代わりに、棒材検出センサ７６を使用するセンサ識別式補給方法を採用しても良い。
また、上述の実施形態では、平ベルト部分６４を上側に配置する場合と突起付きベルト部分６８を上側に配置する場合とを相互に切替えるとき、被検出部６０を上流側突起５６ａ及び下流側突起５６ｂの一方から取外して他方に取付けているが、被検出部６０が棒材供給機の他の部品に干渉しなければ、被検出部６０を２つ用いて、両方に取付けたままにして置いたり、これらを無端ベルトに一体的に形成しても良い。また、被検出部６０を設けずに、突起センサ７４が直接突起５６を検出しても良い。
また、上記実施形態では、無端ベルト５０を使用し、その外周面に棒材を載置するが、無端チェーンを使用し、例えば、その外周面に可撓性材料で形成した平らな部材で棒材載置面を形成するようにしても良い。この場合、駆動プーリ４６、従動プーリ４８、突起５６等は、それに対応する部品に変更すれば良い。
また、上記実施形態では、無端ベルト５０の周方向において、平ベルト部分５４と突起付きベルト部分５８がほぼ同じ割合で構成されているけれども、それらの割合は、任意であり、例えば、一方が他方よりも大きい割合で構成されていても良い。また、上記実施形態では、無端ベルト８０は、１つの平ベルト部分５４と１つの突起付きベルト部分５８を有しているけれども、それらの数は任意であり、例えば、突起５６間距離の違う２種類以上の突起付きベルト部分を構成しても良い。
また、上述の実施形態では、平ベルト部分５４又は突起付きベルト部分５８を初期位置に戻して棒材補給動作を行う場合を説明したけれども、無端ベルト５０を単独で移動させるときに目視等により初期位置と終了位置との間で停止させ、その位置から棒材補給動作を開始しても良い。
また、上述の実施形態では、棒材加工機を、主軸固定式のＮＣ旋盤であると説明したけれども、任意の加工機を使用することができ、例えば、主軸移動式の旋盤、切断機等であっても良い。

棒材加工機と、それに隣接して配置された本発明の実施形態に係る棒材供給機とを含む棒材加工システムを概略的に示す正面図である。 本発明に係る棒材供給機の平面図である。 図１の線３−３おける断面図である。 図１の線４−４における断面図である。

符号の説明

１ 棒材加工システム
２ 棒材供給機
４ 棒材加工機
８ ガイドレール
２０ 材料棚
２２ 駆動機構
２４ コントローラ
４６ 駆動プーリ
４８ 従動プーリ
５０ 無端ベルト
５４ 平ベルト部分
５６ 突起
５８ 突起付きベルト部分
６０ 被検出部
７０ 後退端センサ
７２ 前進端センサ

Claims (4)

1. 加工すべき棒材をその長手方向に延びるガイドレールに沿って棒材加工機まで給送する棒材供給機であって、
   加工すべき複数の棒材を前記ガイドレールとほぼ平行に載せ且つ棒材を前記ガイドレールに向けて１本ずつ補給するための材料棚を有し、
   該材料棚は、前記ガイドレールに対して横方向に配置された一対のプーリと、該一対のプーリに巻き掛けられた、棒材を上に載せて搬送する無端部材と、該無端部材を前進又は後退させるための駆動手段とを有し、前記無端部材は、周方向において、棒材を載せる載置面が、棒材を１本ずつ仕切る複数の突起で仕切られた突起付無端部材部分と、棒材を載せる載置面が平らであり且つ前記突起が設けられていない平坦無端部材部分と、を有し、搬送すべき棒材の種類によって選択された前記平坦無端部材部分又は前記突起付無端部材部分が、前記一対のプーリに対して上側に配置して、棒材を搬送することを特徴とする棒材供給機。
2. 更に、前記選択された前記平坦無端部材部分又は前記突起付無端部材部分の後部に設けられる被検出部と、前記被検出部が前記材料棚の後部に位置することを検出するためのセンサとを有し、前記平坦無端部材部分及び前記突起付無端部材部分の一方を他方に切替えるために、前記無端部材を前記駆動手段によって走行させる間、前記被検出部が前記センサによって検出されたとき前記無端部材を停止させるように、前記駆動手段が制御され、それによって、前記平坦無端部材部分又は前記突起付無端部材部分のうちの前記他方を、前記一対のプーリに対して上側における棒材の供給を開始する初期位置に位置決めする、ことを特徴とする請求項１に記載の棒材供給機。
3. 更に、前記選択された前記平坦無端部材部分又は前記突起付無端部材部分の後部に設けられた被検出部と、該被検出部が前記材料棚の前部に位置することを検出するための第１のセンサと、前記被検出部が前記材料棚の後部に位置することを検出するための第２のセンサとを有し、前記無端部材を前記駆動手段によって前進させる間、前記被検出部が前記第１のセンサによって検出されたとき、前記無端部材が逆転するように、また、前記被検出部が前記第２のセンサによって検出されたとき、前記無端部材が停止するように前記駆動手段が制御される、ことを特徴とする請求項１に記載の棒材供給機。
4. 前記平坦無端部材部分は、前記無端部材の周方向において、少なくとも前記一対のプーリの回転軸間の距離寸法にわたって延び、また、前記突起付無端部材部分は、前記無端部材の前記平坦無端部材部分と対向する部分に、前記回転軸間の距離寸法にわたって延びている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の棒材供給機。

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