JP5995176B2 - 振止め装置 - Google Patents

Description

本発明は、棒材加工機、又は、棒材を送り矢で押すことによって棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機に使用される振止め装置に関わり、詳細には、棒材又は送り矢のための振止め装置に関する。

棒材を棒材供給機から棒材加工機に給送して棒材を加工するシステムが知られている。棒材加工機に給送された棒材は、棒材加工機の主軸の貫通孔を通り、棒材の先端部分が、主軸のチャックに保持される。主軸を回転させることにより、棒材の先端部分を棒材加工機の加工部（例えば、バイト）で加工することができる。棒材の先端部分の加工によって形成された加工品を切断した後、棒材を加工部に向かって給送して、次の加工品を形成、切断する。

長い棒材の先端部分を加工するとき、棒材の残り部分は、主軸の貫通孔を通って棒材供給機まで延びている。主軸を回転させるとき、棒材供給機まで延びる棒材が振れることを防止するために、棒材加工機及び／又は棒材供給機は、振止め装置を有している（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された振止め装置では、回転する棒材を挟むように配置される挟持部品によって、棒材及び送り矢の振れを規制する。挟持部品は、例えば、Ｖ字形の溝を有する部品又は棒材の軸線と平行な軸線を中心に回転するローラである。

特開２００４−１４２０１８号公報

棒材の断面が円形である場合、棒材が回転するとき、上記挟持部品と棒材との間の隙間は変化しない。しかしながら、棒材の断面が四角形や六角形等の多角形である場合、挟持部材の間隔を、棒材の断面の最大径にストッパによって合わせるため、棒材が回転するとき、上記挟持部品と棒材との間の隙間が変化する。従って、棒材の振れを十分に規制することができないことがあった。

また、棒材に連結されている送り矢の振れを規制する要望もある。

そこで、本発明は、棒材の断面形状に関わらず棒材の振れを規制することができる振止め装置を提供することを第１の目的とする。また、本発明は、棒材に連結された送り矢の振れを規制することができる振止め装置を提供することを第２の目的とする。

上記第１の目的を達成するために、本発明による振止め装置は、棒材加工機、又は、棒材を送り矢で押すことによって棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機に使用される、棒材のための振止め装置であって、棒材の回転軸線と同軸に配置され且つ回転軸線を中心に回転可能に棒材加工機又は棒材供給機に支持される筒状要素と、棒材から離れた第１の位置と棒材を回転軸線上に保持するように棒材に当接する第２の位置との間を移動可能な複数の当接部と、当接部に結合され、当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるように筒状要素に移動可能に支持された移動要素と、棒材加工機又は棒材供給機に支持され、移動要素に相対回転可能に結合され、当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるために移動要素を筒状要素に対して移動させる駆動要素と、を有し、当接部が第２の位置にあるとき、当接部、移動要素及び筒状要素は棒材の回転によって回転可能であり、駆動要素は回転しないことを特徴としている。

このように構成された振止め装置では、筒状要素に支持された移動要素を移動させることによって、当接部が第２の位置に移動して棒材に当接し、棒材を回転軸線上に保持する。一方、移動要素を移動させる駆動要素は、移動要素に対して相対回転可能である。従って、当接部、移動要素、及び筒状要素は、棒材を回転軸線上に保持しながら棒材と共に回転可能であり、棒材加工機又は棒材供給機に支持された駆動要素は、回転しない。すなわち、当接部と棒材の間の回転方向の相対移動は生じない。その結果、棒材の断面が円形の場合だけでなく、断面が多角形の場合においても、棒材の振れを規制することが可能である。また、当接部と棒材の間に相対回転がないので、回転中、棒材を当接部によって強い力で保持することが可能である。なお、この振止め装置を送り矢に使用してもよい。

上記第２の目的を達成するために、本発明による振止め装置は、棒材加工機、又は、棒材を送り矢で押すことによって棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機に使用される、送り矢のための振止め装置であって、棒材の回転軸線と同軸に配置され且つ回転軸線を中心に回転可能に棒材加工機又は棒材供給機に支持される筒状要素と、送り矢から離れた第１の位置と送り矢を回転軸線上に保持するように送り矢に当接する第２の位置との間を移動可能な複数の当接部と、当接部に結合され、当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるように筒状要素に移動可能に支持された移動要素と、棒材加工機又は棒材供給機に支持され、移動要素に相対回転可能に結合され、当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるために移動要素を筒状要素に対して移動させる駆動要素と、を有することを特徴としている。

本発明による振止め装置において、好ましくは、当接部はローラによって構成され、更に好ましくは、ローラの回転軸線は、棒材及び送り矢が回転軸線の方向に移動するときに棒材又は送り矢に当接しているローラが回転するように配置される。この場合、回転している棒材又は回転しない送り矢を把持しながら、棒材及び送り矢の回転軸線の方向の移動を可能にするので、例えば、棒材加工機が主軸移動型であるときに有利である。

この振止め装置において、更に好ましくは、棒材加工機の主軸のチャックが棒材を把持するとき、ローラは棒材又は送り矢に当接したままである。

このように構成された振止め装置では、例えば、主軸のチャックが棒材を解放した後、棒材を送り、引き続いてチャックが棒材を把持するとき、棒材又は送り矢がローラに当接したままであるので、棒材又は送り矢が垂れ下がらずに回転軸線上に維持された状態にある。したがって、棒材又は送り矢の振れを効果的に規制することができる。

本発明による振止め装置において、更に好ましくは、駆動要素は、エアシリンダと、エアシリンダに供給されるエア圧力を調整するレギュレータを有し、レギュレータによって調整された圧力に応じた力で、当接部が棒材又は送り矢を把持する。

本発明による振止め装置において、好ましくは、移動要素は、筒状要素に枢動可能に支持された枢動要素を有し、更に好ましくは、移動要素は、枢動要素を枢動させるように筒状要素に摺動可能に支持された摺動要素を有し、更に好ましくは、摺動要素は、筒状要素に対して回転軸線の方向に摺動可能である。また、摺動要素を有する形態において、好ましくは、駆動要素は、ベアリングを介して摺動要素に結合される。また、本発明による振止め装置において、好ましくは、当接部は、移動要素と筒状要素の間に設けられたばねによって、第１の位置に付勢される。

本発明による振止め装置により、棒材の断面形状に関わらず、棒材の振れを規制することができる。また、本発明による振止め装置により、棒材に連結された送り矢の振れを規制することができる。

棒材加工機及び棒材供給機を示す図である。 本発明による振止め装置の正面断面図である。 本発明による振止め装置の右側面断面図である。 本発明による振止め装置の平面図である。 本発明による振止め装置の正面断面図である。

図面を参照して、本発明による振止め装置の実施形態を説明する。

図１に示す棒材加工システム１は、棒材Ｂを加工する棒材加工機１０（例えば、ＮＣ旋盤）と、棒材加工機１０の上流側（後側とも言う）に配置され、棒材Ｂをその長手方向軸線Ｂ１と一致する給送軸線２１に沿って棒材加工機１０に給送する棒材供給機２０を有している。

棒材加工機１０は、概略的には、回転軸線１１を中心に回転する主軸１２と、加工部１３（例えば、バイト）を有し、主軸１２は、回転軸線１１に沿った貫通孔１４と、貫通孔１４に通された棒材Ｂの前端部分Ｂｂの近傍を解放可能に把持するチャック１５（たとえば、コレットチャック）を有している。主軸１２に把持された棒材Ｂを回転させながら、主軸１２を移動させたり（主軸移動型）加工部１３を移動させたり（主軸固定型）することによって、棒材Ｂを加工部１３によって切削することが可能である。棒材Ｂが長い場合、主軸１２のチャック１５に把持された棒材Ｂは、貫通孔１４を通って上流側の棒材供給機２０の中まで延びている。

棒材供給機２０は、棒材Ｂを１本ずつ材料棚（図示せず）から、給送軸線２１に沿って配置されたガイドレール（図示せず）に取出して、棒材Ｂの後端部分Ｂａを送り矢２２で押すことによって、棒材Ｂをガイドレール（図示せず）に沿って棒材加工機１０に給送する装置である。その構造は、従来技術のものでよく、その詳しい説明を省略する。

棒材加工システム１は、主軸１２によって回転させられる棒材Ｂの振れを規制する振止め装置３０を有している。振止め装置３０は、例えば、主軸１２の上流側に且つその近くに配置される。振止め装置３０は、棒材加工機１０に支持されていてもよいし、棒材供給機２０に支持されていてもよい。

図２及び図３に示すように、振止め装置３０は、棒材加工機１０又は棒材供給機２０に固定されるフレーム４０と、棒材Ｂの回転軸線１１と同軸に配置され且つ回転軸線１１を中心に回転可能にフレーム４０に支持された筒状要素４２を有している。筒状要素４２は、ベアリング４３を介してフレーム４０に支持されている。筒状要素４２は、棒材Ｂの径よりも大きい内径を有している。

振止め装置３０は、更に、複数の当接部５０を有している。各当接部５０は、棒材Ｂから離れた第１の位置５０ａと、棒材Ｂを回転軸線１１上に保持するように棒材Ｂに当接する第２の位置５０ｂとの間を移動可能である。本実施形態では、当接部５０は、ローラ５２によって構成され、３つのローラ５２が棒材Ｂの周方向に等間隔に設けられている。また、ローラ５２の回転軸線５３は、棒材Ｂが回転軸線１１の方向Ａに移動するときに棒材が当接しているローラ５２が回転するように配置されている。

振止め装置３０は、更に、当接部５０（ローラ５２）に結合された移動要素６０を有している。移動要素６０は、ローラ５２を第１の位置５０ａから第２の位置５０ｂに移動させるように筒状要素４２に移動可能に支持されている。本実施形態では、移動要素６０は、筒状要素４２に枢動可能に支持された枢動要素である当接アーム６２と、当接アーム６２を枢動させるように筒状要素４２に摺動可能に支持された摺動要素である内側リング６３を有している。

当接アーム６２は、筒状要素４２に設けられた軸４４を中心に枢動可能であり、筒状要素４２に設けられた孔４５を貫通している。軸４４は、回転軸線１１に対して垂直に延びている。また、当接アーム６２は、ローラ５２が回転可能に取付けられた第１の端部６４と、その反対側の第２の端部６５を有している。ローラ５２は、当接アーム６２と筒状要素４２の間に設けられたばね６６によって、第１の位置５０ａ付勢されていることが好ましい。

内側リング６３は、筒状要素４２に対して回転軸線１１の方向Ａに摺動可能であり、周方向には移動しない。また、内側リング６３は、当接アーム６２の第２の端部６４に係合している。

振止め装置３０は、更に、フレーム４０に支持された駆動要素７０を有している。本実施形態では、駆動要素７０は、フレーム４０に取付けられたエアシリンダ７２と、エアシリンダのロッド７２ａに取付けられたスライドカム７３と、内側リング６３にベアリング７４を介して結合された外側リング７５を有している。ベアリング７４により、駆動要素７０は、内側リング６３に対して相対回転可能に結合されている。駆動要素７０は、さらに、エアシリンダ７２に供給されるエア圧力を調整するレギュレータ７２ｂを有するのがよい。

外側リング７５は、半径方向外向きに延びるピン７６を有し、フレーム４０は、回転軸線１１の方向に延びるように設けられた溝７７を有している。ピン７６は、溝７７に嵌合し且つ溝７７に沿って摺動可能である。スライドカム７３は、外側リング７５とフレーム４０の間に位置し、ピン７６に係合可能な傾斜面７３ａを有している。傾斜面７３ａは、エアシリンダ７２のロッド７２ａが伸張したときにピン７６を上流側から下流側に押すように配置されている。かくして、エアシリンダ７２、スライドカム７３及び外側リング７５は、当接部５０を第１の位置５０ａから第２の位置５０ｂに移動させるために、内側リング６３を筒状要素４２に対して摺動させ、それにより、当接アーム６２を筒状要素４２に対して枢動させる。

次に、本発明による振止め装置の作動を説明する。

図５に示すように、棒材Ｂを棒材供給機から棒材加工機に給送するとき、ローラ５２は第１の位置５０ａにある。棒材Ｂを主軸１２のチャック１５で把持したら、図２に示すように、ローラ５２を第２の位置５０ｂに移動させ、棒材Ｂを回転軸線１１上に保持する。

具体的には、エアシリンダ７２を作動させることにより、ロッド７２ａを伸張させ、スライドカム７３を移動させる。スライドカム７３の傾斜面７３により、外側リング７５に取付けられているピン７６を下流側に向かって押す。外側リング７５は、ベアリング７４を介して内側リング６３に結合されているので、内側リング６３は、筒状要素４２に沿って下流方向に移動する。それにより、内側リング６３に係合している３つの当接アーム６２の第２の端部６５を下流側に向かって押し、当接アーム６２を、ばね６６に抗して枢動させる。その結果、３つのローラ５２を第１の位置５０ａから第２の位置５０ｂに移動させ、それらを棒材Ｂに当接させ、棒材Ｂを回転軸線１１上に保持する。ローラ５２は、レギュレータ７２ｂによって調整された圧力に応じた力で、棒材Ｂを把持する。

ローラ５２が第２の位置５０ｂにある状態で主軸１２を回転させると、棒材Ｂが回転し、それにより、ローラ５２、当接アーム６２、内側リング６３が棒材Ｂと共に回転可能である。これに対して、外側リング７５、スライドカム７３、エアシリンダ７２、及びフレーム４０は回転しない。

ローラ５２を第２の位置５０ｂから第１の位置５０ａに移動させるとき、エアシリンダ７２を作動させ、ロッド７２ａを引込めると、スライドカム７３が、ローラ５２を第１の位置５０ａから第２の位置５０ｂに移動させるときと逆方向に移動する。当接アーム６２は、ばね６６の力によって枢動し、外側リング７５及び内側リング６３を上流側に向かって移動させると共に、ローラ５２を第２の位置５０ｂから第１の位置５０ａに移動させる。

棒材Ｂは、エアシリンダ７２によって生じる力の大きさに応じて、ローラ５２によってしっかりと保持されながら回転するので、棒材Ｂの振れが規制される。それにより、棒材Ｂの加工精度が高められる。棒材Ｂとローラ５２との間に回転方向の相対移動がないので、棒材Ｂの断面が円形である場合だけでなく、それが四角形や六角形等の多角形であっても、円形の場合と同様に棒材Ｂの振れが規制される。また、棒材Ｂとローラ５２との間に相対回転がないので、従来の振止め装置に設けられていたストッパを設ける必要はなく、回転中、棒材Ｂをローラ５２で強い力で保持することが可能である。

また、ローラ５２の回転軸線５３が、棒材Ｂが回転軸線１１の方向Ａに移動するときにローラ５２が回転するように配置されているので、棒材Ｂの加工のために棒材Ｂが回転しながら回転軸線１１の方向Ａに移動している間も、棒材Ｂとローラ５２との間の抵抗を生じさせることなしに、棒材Ｂの振れを規制することができる。

変形例として、ローラ５２を第２の位置５０ｂに移動させた状態で、棒材Ｂを棒材供給機２０から棒材加工機１０に給送し、その後、棒材Ｂを主軸１２のチャック１５で把持することによって、棒材Ｂを回転軸線１１上に保持してもよい。例えば、棒材Ｂが長い場合、最初にチャック１５で棒材Ｂの前端部分Ｂｂを把持すると、棒材Ｂが回転軸線１１に対して斜めになった状態でチャック１５に把持されることがある。ローラ５２を第２の位置５０ｂに移動させた状態で棒材Ｂをチャック１５で把持すれば、棒材Ｂが回転軸線１１に一致した状態でチャック１５に把持されることが確保される。その結果、棒材Ｂの振れを効果的に規制することが可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、以上の実施の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。

本発明による振止め装置の実施形態において、当接部５０が棒材Ｂに当接した状態で、当接部５０及び筒状要素４２が棒材Ｂと一緒に回転すれば、移動要素６０及び駆動要素７０の形態は任意である。移動要素及び駆動要素の形態は、下記の変形例に応じて任意に設計され得る。

例えば、上記実施形態では、移動要素６０の一部は、筒状要素４２に枢動可能に支持された当接アーム６２であるが、筒状要素４２に対して半径方向に移動又は摺動するように支持された要素であってもよい。また、上記実施形態では、当接アーム６２は、回転軸線１１に対して垂直に延びる軸４４を中心に枢動可能であるが、それと異なる方向に延びる軸を中心に枢動可能であってもよい。例えば、当接アーム６２は、回転軸線１１の方向に延びる軸を中心に枢動可能であってもよい。

また、上記実施形態では、移動要素６０の一部は、軸線方向１１に摺動可能に筒状要素４２に支持された内側リング６３であるが、筒状要素４２に対して回転方向に移動可能な要素であってもよい。

また、上記実施形態では、移動要素６０は、２つの要素（当接アーム６２及び内側リング６３）を有していたが、１つの要素で構成されてもよいし、３つ以上の要素で構成されてもよい。

また、上記実施形態では、駆動要素７０は、ベアリング７４を介して移動要素６０に結合されていたが、駆動要素７０と移動要素６０が相対回転可能に且つ摺動可能に連結されてもよい。

また、上記実施形態では、当接部５０はローラ５２であるが、棒材Ｂに当接して摺動する要素であってもよい。この要素は、移動要素６０と一体に構成されてもよいし、別に構成されてもよい。また、上記実施形態では、ローラ５２は、回転軸線１１の方向Ａに移動する棒材Ｂに沿って回転するように配置されたが（第１の配置）、ローラ５２の回転軸線５３と棒材Ｂの回転軸線１１が平行になるように配置されてもよい（第２の配置）。ローラ５２の第２の配置は、棒材Ｂによって移動要素６０及び筒状要素４２を回転させる力が比較的小さいとき（例えば、棒材Ｂの外径が細いとき）に有利である。また、第１の配置のローラ５２を有する当接アーム６２と、第２の配置のローラ５２を有する当接アーム６２を準備し、当接アーム６２が筒状要素４２に対して取外し可能であり、当接アーム６２が交換できるようになっているのがよい。上記実形態では、３つの当接部５０が設けられたが、２つの当接部が設けられてもよいし、４つ以上の当接部が設けられてもよい。

また、上記実施形態では、振止め装置３０は、棒材供給機１０支持されているが、棒材加工機２０に支持されてもよい。

また、振止め装置３０は、回転する棒材Ｂの振れを規制するだけでなく、棒材Ｂの後側の端部に連結され且つ棒材Ｂを棒材加工機１０に向かって押す送り矢２２の振れを規制してもよい。また、レギュレータ７２ｂによって、シリンダ５２に作用するエア圧力を変化させ、棒材Ｂを把持する圧力と、送り矢２２を把持する圧力を調整してもよい。

１０ 棒材加工機
１１ 回転軸線
２０ 棒材供給機
２２ 送り矢
３０ 振止め装置
４２ 筒状要素
５０ 当接部
５０ａ 第１の位置
５０ｂ 第２の位置
５２ ローラ
６０ 移動要素
６２ 当接アーム（枢動要素）
６３ 内側リング（摺動要素）
６６ ばね
７０ 駆動要素
７２ エアシリンダ
７２ｂ レギュレータ
７３ スライドカム
７４ ベアリング
７５ 外側リング
７６ ピン
７７ 溝
Ａ 回転軸線の方向
Ｂ 棒材

Claims (11)

1. 棒材加工機、又は、棒材を送り矢で押すことによって棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機に使用される、棒材のための振止め装置であって、
   棒材の回転軸線と同軸に配置され且つ前記回転軸線を中心に回転可能に棒材加工機又は棒材供給機に支持される筒状要素と、
   棒材から離れた第１の位置と棒材を前記回転軸線上に保持するように棒材に当接する第２の位置との間を移動可能な複数の当接部と、
   前記当接部に結合され、前記当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるように前記筒状要素に移動可能に支持された移動要素と、
   前記棒材加工機又は棒材供給機に支持され、前記移動要素に相対回転可能に結合され、前記当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるために前記移動要素を前記筒状要素に対して移動させる駆動要素と、を有し、
   前記当接部が第２の位置にあるとき、前記当接部、前記移動要素及び前記筒状要素は棒材の回転によって回転可能であり、前記駆動要素は回転しないことを特徴とする振止め装置。
2. 棒材加工機、又は、棒材を送り矢で押すことによって棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機に使用される、送り矢ための振止め装置であって、
   棒材の回転軸線と同軸に配置され且つ前記回転軸線を中心に回転可能に棒材加工機又は棒材供給機に支持される筒状要素と、
   送り矢から離れた第１の位置と送り矢を前記回転軸線上に保持するように送り矢に当接する第２の位置との間を移動可能な複数の当接部と、
   前記当接部に結合され、前記当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるように前記筒状要素に移動可能に支持された移動要素と、
   前記棒材加工機又は棒材供給機に支持され、前記移動要素に相対回転可能に結合され、前記当接部を第１の位置から第２の位置に移動させるために前記移動要素を前記筒状要素に対して移動させる駆動要素と、を有することを特徴とする振止め装置。
3. 前記当接部は、ローラによって構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の振止め装置。
4. 前記ローラの回転軸線は、棒材及び前記送り矢が前記回転軸線の方向に移動するときに棒材又は前記送り矢に当接している前記ローラが回転するように配置されることを特徴とする請求項３に記載の振止め装置。
5. 前記棒材加工機の主軸のチャックが棒材を把持するとき、前記ローラは棒材又は前記送り矢に当接したままであることを特徴とする請求項４に記載の振止め装置。
6. 前記駆動要素は、エアシリンダと、前記エアシリンダに供給されるエア圧力を調整するレギュレータを有し、前記レギュレータによって調整された圧力に応じた力で、前記当接部が棒材又は前記送り矢を把持することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の振止め装置。
7. 前記移動要素は、前記筒状要素に枢動可能に支持された枢動要素を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の振止め装置。
8. 前記移動要素は、前記枢動要素を枢動させるように前記筒状要素に摺動可能に支持された摺動要素を有することを特徴とする請求項７に記載の振止め装置。
9. 前記摺動要素は、前記筒状要素に対して前記回転軸線の方向に摺動可能であることを特徴とする請求項８に記載の振止め装置。
10. 前記駆動要素は、ベアリングを介して前記摺動要素に結合されることを特徴とする請求項８又は９に記載の振止め装置。
11. 前記当接部は、前記移動要素と前記筒状要素の間に設けられたばねによって、第１の位置に付勢されることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載の振止め装置。

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