JPH06182602A - 工作機械への異径棒材供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 旋盤の中空主軸に対し、直径の異なる棒材を
自動供給可能とする。 【構成】 主軸の後方に、それぞれが異なる径の棒材２
２を収容する複数のストックチューブ１８と、それぞれ
が異なる径の棒材２２を収容可能なマガジンチューブ５
４を収容する複数のガイドチューブ１９を備えたバード
ラム１２を回転可能に設け、バードラム１２の回転によ
って所望のマガジンチューブを収容したガイドチューブ
１９を主軸への移載を行う移載位置Ｐに位置決めし、そ
のマガジンチューブ５４を主軸に送り込み、その後、そ
のマガジンチューブに対応した棒材２２を収容したスト
ックチューブ１８を移載位置Ｐに位置決めし、その棒材
を主軸内のマガジンチューブに送り込むことができる構
成とする。また、ストックチューブ１８へは棒材棚１４
に乗せている棒材を棒材移載装置４２で自動供給可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工すべき棒材を保持
する主軸が中空構造で、先端部に棒材を把持するチャッ
クを備えた形式の工作機械に対して、棒材を供給する装
置に関し、特に、その主軸に対して外径の異なる棒材即
ち異径棒材を供給することを可能とする工作機械への異
径棒材供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空の主軸に対して、加工すべき
素材である棒材を主軸後方から供給し、その棒材の先端
部を主軸先端から突出させた状態で、その棒材を主軸の
先端部に備えているチャックによって固定し、棒材に切
削、研摩等の加工を行うように構成した旋盤等の工作機
械が知られている。一般にこの種の工作機械において
は、主軸は一定直径の棒材を保持する構成となってお
り、直径の異なる棒材を加工する場合には、人手によっ
て主軸の部品を交換し、異なる棒材に対応するという面
倒な作業を必要としていた。

【０００３】そこで、異なる直径の棒材を主軸に対して
自動供給可能とするため、主軸にセット可能な外径を有
する複数のチューブ（以下マガジンチューブという）内
に、それぞれ異なる直径の棒材を挿入、保持させてお
き、その複数のマガジンチューブを、無端状のチェーン
に取り付けられた複数の案内管内にそれぞれ収容してお
き、棒材を主軸に供給する際には、必要な直径の棒材を
保持したマガジンチューブを収容した案内管を主軸後方
で且つ主軸軸線に整合した移載位置に割り出し、棒材を
マガジンチューブと共に主軸に送り込むように構成した
ものが提案されている（例えば、特公昭６１−５８４１
号公報参照）。この装置では、複数のマガジンチューブ
がそれぞれ異なる直径の棒材を保持可能であるので、所
望直径の棒材を保持したマガジンチューブを主軸にセッ
トすることにより、所望直径の棒材を主軸に自動供給で
きるという利点を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
装置では、あらかじめマガジンチューブ内に挿入してお
いた棒材を主軸に自動供給することは可能であるが、マ
ガジンチューブに対する棒材の供給は人手に頼らざるを
得ず、しかもマガジンチューブへの供給は、その後端か
ら軸線方向に差し込まねばならず、作業が困難であると
共に広い床スペースを必要とするという問題があった。

【０００５】また、同じ直径の棒材を連続して加工する
場合には、主軸にセットしているマガジンチューブ内の
棒材の加工が終了した時点で、そのマガジンチューブを
案内管内に取り出し、次いでそのマガジンチューブ内に
棒材を手動で供給し、その後、再びマガジンチューブを
主軸内に送り込む必要があり、工作機械の休止時間が長
くなって生産性が悪いと共に、作業者が棒材供給の時期
を注意しておく必要があり、作業者に対する負担が大き
いという問題もあった。

【０００６】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、異径棒材を中空の主軸に対して自動供給すること
ができ、且つ作業者に対する作業負担を軽減することの
可能な工作機械への異径棒材供給装置を提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべくな
された本発明は、工作機械の中空の主軸の後方に配置さ
れ、該主軸内に異径棒材を供給するための異径棒材供給
装置であって、それぞれが異なる直径の棒材を収容する
よう異なる内径を有し且つ長手方向に延びるスリットを
備え、更に側面を開閉可能な複数のストックチューブ
と、それぞれが一定の内径を有し且つ長手方向に延びる
スリットを備えた複数のガイドチューブと、前記複数の
ストックチューブ及びガイドチューブを前記主軸の軸線
に平行に保持し、前記主軸の軸線に整合した移載位置と
ストックチューブに棒材を供給する棒材供給位置を通る
所定の経路に沿って移動させ得るチューブ保持装置と、
該チューブ保持装置を移動させて、所望のストックチュ
ーブ又はガイドチューブを前記移載位置に位置決めし、
且つ所望のストックチューブを棒材供給位置に位置決め
する駆動装置と、前記複数のガイドチューブにそれぞれ
保持される複数のマガジンチューブであって、それぞれ
が異なる直径の棒材を保持可能ではあるが一定の外径を
有し、前記主軸内にセット可能な複数のマガジンチュー
ブと、前記移載位置にあるガイドチューブと主軸との間
でマガジンチューブを移載するマガジンシフターと、前
記移載位置にあるストックチューブ内の棒材を主軸内に
セットしているマガジンチューブ内に送り込む棒材シフ
ターとを有することを特徴とするものである。

【０００８】この異径棒材供給装置において、更に、そ
れぞれが異なる直径の棒材を複数個収容可能な複数の棒
材棚と、前記棒材供給位置に送られてきたストックチュ
ーブを開くストックチューブ開き装置と、前記棒材棚の
１本の棒材を、前記棒材供給位置にあるストックチュー
ブに送り込む棒材移載装置を設けることが好ましい。

【０００９】また、上記の異径棒材供給装置において、
前記チューブ保持装置を、前記主軸の軸線に平行な軸線
を中心として回転可能に設けられ、その回転中心から一
定半径の位置に前記ストックチューブ及びガイドチュー
ブを保持したバードラムで構成し、複数の棒材棚をその
バードラムの下方に配置することが好ましい。

【００１０】

【作用】上記構成の異径棒材供給装置では、複数のスト
ックチューブにそれぞれ異なる直径の棒材を収容してお
くことにより、所望の直径の棒材を主軸に自動供給する
ことができる。すなわち、まず、空のガイドチューブを
主軸の後ろの移載位置に位置決めし、主軸に保持してい
るマガジンチューブをマガジンシフターによってガイド
チューブに戻し、次に、所望の直径用のマガジンチュー
ブを収容したガイドチューブを主軸の後ろの移載位置に
位置決めし、マガジンシフターによってそのマガジンチ
ューブを主軸内に送り込みセットする。このマガジンチ
ューブ内に棒材が収容されている時には、その棒材に対
する加工を開始する。もし、このマガジンチューブが空
の時には、マガジンチューブを主軸にセットした後、所
望の棒材を保持したストックチューブを主軸の後ろの移
載位置に位置決めし、その棒材を棒材シフターによって
主軸内にセットされているマガジンチューブ内に送り込
む。このようにして、所望の棒材を主軸に供給し、加工
することができる。

【００１１】工作機械による加工中、適当な時期に、空
のストックチューブを棒材供給位置に移動させ、そのス
トックチューブの側面を開いて棒材を供給する。この棒
材供給は手動で行ってもよいし、後述する棒材移載装置
によって自動的に行ってもよい。ここで、手動による棒
材供給を行う場合においても、棒材はストックチューブ
の側面を開いて供給できるので、従来技術のようにマガ
ジンチューブ内にその後端から細長い棒材を軸線方向に
差し込む場合に比べて、はるかに作業が容易であり、且
つ作業スペースも小さくてよい。また、この作業は工作
機械による加工中の適当な時期に行えばよいので、作業
者は他の仕事との関連で都合の良い時に棒材供給作業を
行うことができ、作業者に対する負担が軽減される。

【００１２】主軸に対して同じ直径の棒材を次々と供給
して加工を続ける場合には、主軸に保持している棒材の
加工中に、同じ直径の棒材を所定のストックチューブに
供給しておき、主軸内の棒材の加工を終了する前後に、
次に加工すべき棒材を収容したストックチューブを主軸
の後ろの移載位置に位置決めし、加工終了後、マガジン
チューブ内にストックチューブ内の棒材を送り込めばよ
い。これにより、工作機械の停止時間を最少としながら
棒材を供給できる。

【００１３】前記したように、それぞれが異なる直径の
棒材を複数個収容可能な複数の棒材棚と、前記棒材供給
位置に送られてきたストックチューブを開くチューブ開
き装置と、前記棒材棚の１本の棒材を、前記棒材供給位
置にあるストックチューブに送り込む棒材移載装置を設
けた場合には、ストックチューブへの棒材供給を自動的
に行うことが可能となり、作業者の負担を一層軽減でき
る。すなわち、この場合には、ストックチューブ内の棒
材を主軸にセットしたマガジンチューブに送り込んだ
後、空となったストックチューブを棒材供給位置に位置
決めし、チューブ開き装置がストックチューブを開き、
棒材移載装置が、そのストックチューブに対応した棒材
棚から１本の棒材を取り出し、ストックチューブに送り
込む。かくして、棒材棚に複数の棒材を供給しておくこ
とにより、それ以降の動作をすべて自動化することがで
きる。

【００１４】また、上記したように、チューブ保持装置
を、主軸の軸線に平行な軸線を中心として回転可能に設
けられ、その回転中心から一定半径の位置にストックチ
ューブ及びガイドチューブを保持したバードラムで構成
すると、そのバードラムの回転によって、ストックチュ
ーブやガイドチューブを移載位置や棒材供給位置に位置
決めすることができ、駆動装置が簡単となる。また、全
体をコンパクト化することができる。更に、複数の棒材
棚をそのバードラムの下方に配置すると、全体の設置ス
ペースを小さくできる。

【００１５】

【実施例】以下、図面に示す本発明の好適な実施例を説
明する。図１は工作機械１及びその後方に配置された本
発明の一実施例による異径棒材供給装置１０を示す概略
側面図である。工作機械１は棒材を保持して回転する中
空の主軸２と、その主軸２の先端から突出した棒材の先
端部分に切削、突っ切り等を行う工具を備えた工具台３
と、主軸２に対向配置された対向主軸４等を備えてい
る。

【００１６】異径棒材供給装置１０は、支持フレーム１
１と、その支持フレーム１１に主軸２の中心軸線に平行
な軸線を中心として回転可能に保持されたバードラム１
２と、その下方に配置された複数の棒材棚１４を有して
いる。図２、図３において、バードラム１２は、間隔を
開けて取り付けられた円板状の支持板１６を有してお
り、その支持板１６には回転中心から一定半径の位置
に、円周方向に一定のピッチで、複数の（実施例では６
個の）ストックチューブ１８と同数のガイドチューブ１
９が回転中心軸線に平行に取り付けられている。

【００１７】ここで、バードラム１２の取り付け位置
は、バードラム１２の回転により、各ストックチューブ
１８及びガイドチューブ１９を、主軸の軸線に整合した
移載位置Ｐを通る所定の経路に沿って移動させることが
できるように定められている。また、バードラム１２の
回転によってストックチューブ１８が通過する経路に、
ストックチューブ１８に対して棒材を供給する棒材供給
位置Ｑが設けられている。従って、このバードラム１２
は、複数のストックチューブ及びガイドチューブを主軸
の軸線に平行に保持し、前記主軸の軸線に整合した移載
位置とストックチューブに棒材を供給する棒材供給位置
を通る所定の経路に沿って移動させ得るチューブ保持装
置を構成する。バードラム１２には、バードラム１２を
回転させて、所望のストックチューブ１８又はガイドチ
ューブ１９を移載位置Ｐに位置決めし、且つ所望のスト
ックチューブ１８を棒材供給位置Ｑに位置決めする駆動
装置２０が連結されている。

【００１８】なお、上記実施例ではチューブ保持装置と
して、ストックチューブ１８及びガイドチューブ１９を
円状の軌跡に沿って移動させるように保持したバードラ
ム１２を用いているが、本発明はこの構成に限らず、こ
れらのチューブ１８、１９を無端状のチェーンに保持さ
せ、そのチェーンによってチューブ１８、１９を所定の
経路に沿って移動させるように保持したチューブ保持装
置を用いてもよい。

【００１９】バードラム１２に保持されている複数のス
トックチューブ１８は、それぞれが異なる直径の棒材２
２をがたつくことなく収容しうるよう、異なる内径を有
するものである。更に、図４、図５に示すように、各ス
トックチューブ１８は、側面を開閉可能とするため、固
定側半体１８ａと可動側半体１８ｂからなる二つ割り構
造としており、固定側半体１８ａは支持板１６に固定し
ており、可動側半体１８ｂは支持板１６に支持ピン２３
を中心として揺動可能に保持され揺動レバー２４に保持
している。この揺動レバー２４の揺動により、ストック
チューブ１８を図４に示す閉状態と図５に示す開状態に
開閉することができる。なお、図４に示す閉状態におい
ても、ストックチューブ１８には長手方向に延びるスリ
ット２６が形成されている。このスリット２６は後述す
るように、ストックチューブ１８内の棒材を軸線方向に
押し出すための棒材シフターの爪を通過させるためのも
のである。

【００２０】揺動レバー２４には、その揺動レバー２４
を閉方向に付勢するばね２７が連結されている。更に、
揺動レバー２４の先端にはコロ２８が取り付けられてい
る。一方、支持板１６の外周近傍には、円筒状外面を有
するカム３０が支持板１６の回転に関係なく、動かない
ように設けられている。このカム３０は、その外面にコ
ロ２８がころがり接触している時には揺動レバー２４に
取り付けている可動側半体１８ｂを閉位置に保持するよ
うに設けられるものであり、棒材供給位置Ｑでは、揺動
レバー２４の揺動を可能とするよう切り欠かれている。

【００２１】棒材供給位置Ｑには、その位置に送られて
きたストックチューブ１８を開くためのストックチュー
ブ開き装置３２が設けられている。このストックチュー
ブ開き装置３２は、バードラム１２に平行に設けられた
回転軸３３と、その回転軸３３に固定された開放レバー
３４と、その回転軸３３を往復回転させるエアシリンダ
３５等を備えており、図５に示すように、開放レバー３
４で揺動レバー２４先端のコロ２８を押し上げることに
より、ストックチューブ１８を開くことができる。

【００２２】なお、一つのストックチューブ１８を構成
する固定側半体１８ａと可動側半体１８ｂとは同一長さ
としても良いが、本実施例では、図３に示すように、固
定側半体１８ａをバードラム１２の主軸側の端部の支持
板１６までの長さとし、可動側半体１８ｂはその支持板
１６を越えて主軸側に延びるようにしている。この構成
とすると、図７（ｂ）に示すように、ストックチューブ
１８が移載位置Ｐに位置する時、奥側となる可動側半体
１８ｂのみが支持板１６の外側に存在することとなるの
で、その前方に位置するように、棒材２２を可動側半体
１８ｂに軽く押し付けることの可能な振れ止め装置を設
けておくことができる。この振れ止め装置を設けておく
と、図７（ｂ）に示すように、主軸２にセットしたマガ
ジンチューブ５４に挿入した棒材２２の後端がマガジン
チューブ１９の後方に延び出し、可動側半体１８ｂ内に
位置している時に、その回転中の棒材を可動側半体１８
ｂに軽く押し付けて振れ止めを図ることができる。

【００２３】図２、図３において、棒材棚１４はこの装
置で使用する異径棒材の数に対応して６個設けられ、各
棒材棚１４には同一直径の棒材２２を収容している。各
棒材棚１４は一端（図２では左端）が低くなるようにわ
ずかに傾斜しており、且つその端部にストッパ４０を備
えている。これにより、各棒材棚１４上に棒材２２を供
給すると、その棒材２２がストッパ４０で止められる位
置に一列に並ぶこととなる。

【００２４】この複数の棒材棚１４とバードラム１２と
の側方には、棒材棚の１本の棒材を、棒材供給位置Ｑに
あるストックチューブ１８に送り込む棒材移載装置４２
が設けられている。この棒材移載装置４２は、昇降台４
３と、その昇降台４３を垂直に移動可能に案内するガイ
ドレール４４と、昇降台４３を昇降させるねじ軸４５及
びサーボモータ４６と、昇降台４３に水平に移動可能に
保持された支持板４７と、その支持板４７を水平に往復
動させるエアシリンダ４８と、支持板４７の前面に取り
付けられた爪４９を備えている。この爪４９は先端に１
本の棒材を乗せることの可能なくぼみを有している。更
に、バードラム１２の両端近傍には、棒材供給位置Ｑに
あるストックチューブ１８に棒材を送り込むためのシュ
ート５１が設けられている。このシュート５１は、図５
に示すように、棒材２２を支持する支持面５１ａと棒材
２２の端部を案内する案内面５１ｂを備えている。かく
して、図２において、サーボモータ４６及びエアシリン
ダ４８によって爪４９を矢印で示すように移動させるこ
とにより、その爪４９で所望の棒材棚１４から１本の棒
材２２を取り出し、シュート５１の上に供給することが
でき、その棒材２２はシュート５１をころがって棒材供
給位置Ｑにあるストックチューブ１８内に送りこまれる
こととなる。なお、図３において、両側のシュート５
１、５１の間の適当な位置に、必要に応じ補助シュート
を設け、棒材の中央部を支えるようにしてもよい。ま
た、これによって短い長さの棒材にも対応することがで
きる。

【００２５】図４において、ガイドチューブ１９は、内
部にマガジンチューブ５４を収容するためのものであ
り、支持板１６に固定して設けられている。支持板１６
に設けられる複数のガイドチューブ１９はすべて同一形
状のものであり、支持板１６の外方に位置する部分に長
手方向に延びるスリット５５が形成されている。このス
リット５５は後述するように、ガイドチューブ１９内の
マガジンチューブ５４を軸線方向に出し入れする際にマ
ガジンシフターの爪を通過させるためのものである。複
数のガイドチューブ１９内に収容される複数のマガジン
チューブ５４は、それぞれが異なる直径の棒材を保持可
能で且つ主軸にセット可能なものである。

【００２６】図８は、マガジンチューブ５４を主軸２に
取り付けた状態で示す概略断面図である。図８におい
て、マガジンチューブ５４は、先端側の第一チューブ５
６と、それよりも少し大径に作られた後端側の第二チュ
ーブ５８を備えている。第一チューブ５６は主軸２内に
挿入保持される部分であり、先端に棒材２２を把持する
ためのコレット６０を取り付けている。主軸２は先端に
チャック５を備えており、このチャック５によって、コ
レット６０の上から棒材２２を把持することができる。
第一チューブ５６内には、ブッシュ６１及びばね６２が
挿入されており、棒材２２を支持している。これらのコ
レット６０及びブッシュ６１の内径は、保持する棒材２
２の直径に応じて定められている。

【００２７】第一チューブ５６の後端には、接続筒６４
及びスリーブ６５が固定されており、そのスリーブ６５
に第二チューブ５８が嵌合している。ここで、スリーブ
６５は第二チューブ５８に対して軸線方向及び回転方向
に移動可能である。第二チューブ５８内には、ブッシュ
６７及びばね６８が挿入されており、またスリーブ６５
とブッシュ６７の間には、スラスト軸受６９が設けられ
ている。これらのスリーブ６５及びブッシュ６７の内径
も、保持する棒材２２の直径に応じて定められている。

【００２８】接続筒６４の外周の一部及び第二チューブ
５８の先端部の外周の一部には、それぞれ溝７１ａを有
する係止部材７１と、溝７２ａを有する係止部材７２が
固定されている。この係止部材７１、７２は、後述する
マガジンシフター７４の走行台８１に取り付けている爪
７５、７６に引っ掛けてマガジンチューブ５４を移動さ
せるためのものである。なお、後ろ側の係止部材７２の
後端には直立部７２ｂが形成されている。この直立部７
２ｂはマガジンチューブ５４をバードラム１２のガイド
チューブ１９内に戻した時に、バードラム１２に設けて
いるストッパ（図示せず）に突き当たり、溝７２ａの軸
線方向の位置を所定位置に位置決めするために使用され
る。

【００２９】このマガジンチューブ５４を主軸２にセッ
トしたり、主軸２から抜き出したりする際には、マガジ
ンシフターの走行台８１の爪７５、７６を係止部材７
１、７２に引っ掛けた状態で、その走行台８１を移動さ
せる。これにより、マガジンチューブ５４の第一チュー
ブ５６と第二チューブ５８とが一定の位置関係を保って
移動する。次に、マガジンチューブ５４内に挿入してい
る棒材２２に対する加工を行う際には、第二チューブ５
８を後述する前クランプ装置９３によって回転しないよ
うに固定し、一方、主軸２内の第一チューブ５６は主軸
２によって１８０°回転させ、係止部材７１を爪７５か
ら外し、その後、主軸２を所定量前進させて、係止部材
７１を回転中にも爪７５に干渉しない位置とする。以
後、この位置を加工原点として、主軸２に保持した棒材
２２に対する刃物６等による加工を行う。この加工中、
第一チューブ５６、スリーブ６５及び棒材２２は主軸２
と共に回転し且つ軸線方向に移動するが、第二チューブ
５８は停止した状態に保たれる。マガジンチューブ５４
内での棒材２２の送りは、棒材２２の先端に環状溝２２
ａを形成し、その環状溝２２ａに、工具台３（図１参
照）に設けているバープーラを引掛けて引き出すことに
より行う。

【００３０】図６、図９において、バードラム１２の近
傍には、移載位置Ｐにあるガイドチューブ１９と主軸２
との間でマガジンチューブ５４を移載するためのマガジ
ンシフター７４が設けられている。このマガジンシフタ
ー７４は、ガイドチューブ１９に沿って配置されたレー
ル８０と、そのレール８０に移動可能に保持された走行
台８１と、その走行台８１を走行させるねじ軸８２及び
サーボモータ８３等を有しており、その走行台８１に、
マガジンチューブ５４の係止部材７１、７２（図８参
照）に係合する爪７５、７６が保持されている。かくし
て、走行台８１を図６（ａ）に示す位置（原点位置）Ｓ
₁ から図６（ｂ）に示す位置Ｓ₂ まで前進させることに
より、マガジンチューブ５４をガイドチューブ１９から
主軸２内に挿入させ、その逆の動作により、ガイドチュ
ーブ１９内に戻すことができる。なお、走行台８１が原
点位置Ｓ₁ に待機した状態でバードラム１２が回転する
が、その際、爪７５、７６がガイドチューブ１９に干渉
しないように、ガイドチューブ１９の爪７５、７６に対
応する円周部分は切り欠かれている。

【００３１】図７、図１０において、バードラム１２の
近傍には、移載位置Ｐにあるストックチューブ１８内の
棒材２２を主軸２内にセットしているマガジンチューブ
５４内に送り込む棒材シフター８５が設けられている。
この棒材シフター８５は、ストックチューブ１８に沿っ
て配置されたレール８０と、そのレール８０に移動可能
に保持された走行台８７と、その走行台８７を走行させ
るねじ軸８８及びサーボモータ（図示せず）等を有して
おり、その走行台８７に、棒材２２の後端を押す爪９０
が取り付けられている。かくして、走行台８７を図７
（ａ）に示す位置（原点位置）Ｓ₃ から図７（ｂ）に示
す位置Ｓ₄ まで前進させることにより、棒材２２を主軸
２内にセットしているマガジンチューブ５４内に挿入さ
せることができる。なお、バードラム１２を回転させる
際には、走行台８７を原点位置Ｓ₃に復帰させておくこ
とにより、爪９０がバードラム１２の回転に干渉するこ
とはない。

【００３２】図６において、バードラム１２と主軸２と
の間には、ガイドチューブ１９から主軸２に移載される
マガジンチューブ５４を案内するガイド９２と、マガジ
ンチューブ５４の第二チューブ５８を回転しないように
固定する前クランプ装置９３が設けられている。この前
クランプ装置９３は、図１１、図１２に示すように、マ
ガジンチューブ５４の軸線を含む平面に対して垂直に且
つマガジンチューブ５４の両側に位置するように設けら
れた支軸９５を中心として揺動可能に設けられた一対の
クランプ板９６と、そのクランプ板９６を揺動させるエ
アシリンダ９７を有している。このクランプ板９６はマ
ガジンチューブ５４を案内するガイド面９６ａを備えて
いる。

【００３３】このガイド面９６ａの寸法は、図１２
（ａ）に示すように、エアシリンダ９７が伸び出して一
対のクランプ板９６をマガジンチューブ５４に対して直
角とした状態では、ガイド面９６ａがマガジンチューブ
５４の小径側の第一チューブ５６を案内し、また、図１
２（ｂ）に示すように、エアシリンダ９７が引っ込んで
一対のクランプ板９６を前方に傾斜させた状態では、ガ
イド面９６ａがマガジンチューブ５４の大径側の第二チ
ューブ５８を案内することができるように定められてい
る。従って、図１２（ｂ）に示す状態でエアシリンダ９
７に伸び出させる方向の力を作用させ、一対のクランプ
板９６に矢印方向の回転力を作用させることにより、ガ
イド面９６ａで第二チューブ５８の外面を締め付け、固
定することができる。

【００３４】図１３、図１４において、バードラム１２
の主軸側の端部に配置されている支持板１６の外面側に
は、ガイドチューブ１９内に収容しているマガジンチュ
ーブ５４を動かないように固定するための後クランプ装
置１００が設けられている。この後クランプ装置１００
は、支持板１６に支軸１０１を介して揺動可能に保持さ
れた一対のクランプレバー１０２と、そのクランプレバ
ー１０２を閉まる方向に付勢するばね１０３と、各クラ
ンプレバー１０２に取り付けられたカムフォロワ１０４
を備えている。更に、バードラム１２を回転可能に支持
している支持フレーム１１の支持板１６に面する位置に
は、カム溝１０６が設けられている。このカム溝１０６
は、クランプレバー１０２に取り付けているカムフォロ
ワ１０４に係合するように設けるものであり、移載位置
Ｐ（図２参照）を除いた位置に設けられている。

【００３５】ここで、カム溝１０６の形状は、移載位置
Ｐを除いた位置にあるガイドチェーン１９に組み合わせ
ているクランプレバー１０２を図１４（ａ）に示すよう
に閉じてマガジンチューブ５４をクランプした状態に保
つように定められている。一方、移載位置Ｐには、カム
溝１０６は設けられておらず、その代わりに、図１４
（ｂ）に示すように、カムフォロワ１０４を押してクラ
ンプレバー１０２を開くための押し部材１０８とそれを
往復動させるシリンダ機構１０９が設けられている。か
くして、ガイドチューブ１９に対してマガジンチューブ
５４を出し入れする位置即ち移載位置Ｐでは、シリンダ
機構１０９によって、クランプレバー１０２を開くこと
ができるが、その位置でガイドチューブ１９内にマガジ
ンチューブ５４を入れた後、シリンダ機構１０９によっ
て押し部材１０８を後退させることにより、クランプレ
バー１０２を閉じることができ、また、その位置を離れ
ると、カムフォロワ１０４がカム溝１０６で拘束されて
クランプレバー１０２を閉じた位置に保つことができ、
ガイドチューブ１９内のマガジンチューブ５４をクラン
プできる。従って、マガジンチューブ５４を出し入れし
ない時には、後クランプ装置１００がマガジンチューブ
５４をクランプしており、マガジンチューブ５４がガイ
ドチューブ１９内で動くことがない。

【００３６】なお、図示は省略しているが、工作機械１
及び異径棒材供給装置１０には、制御装置が設けられて
おり、後述する手順で棒材を主軸２に自動供給し、ま
た、工作機械１ではその主軸２に保持した棒材に対する
加工を自動的に行う構成となっている。

【００３７】次に、以上の構成になる工作機械１及び異
径棒材供給装置１０の動作を説明する。図２において、
複数の棒材棚１４には、それぞれ所定の外径の棒材２２
が適当数供給されているものとする。また、バードラム
１２の各ストックチューブ１８にはそれぞれ所定の直径
の棒材２２が保持されており、各ガイドチューブ１９に
は棒材を保持しない状態のマガジンチューブ５４が収容
されているものとする。この時には、工作機械１の主軸
２内にはマガジンチューブはセットされていない。

【００３８】先ず、駆動装置２０（図３参照）がバード
ラム１２を回転させ、加工すべき所望の棒材用のマガジ
ンチューブ５４を収容したガイドチューブ１９を移載位
置Ｐに位置決めする。この時、図６（ａ）で示すよう
に、マガジンシフター７４の走行台８１が原点位置Ｓ₁
に待機しており、その爪７５、７６が移動してきたマガ
ジンチューブ５４の各係止部材７１、７２の溝７１ａ、
７２ａ（図８参照）内に入る。また、ガイドチューブ１
９が移載位置Ｐに到達する前には、図１４（ａ）に示す
ように、カム溝１０６とカムフォロワ１０４の係合によ
り、クランプレバー１０２がマガジンチューブ５４をク
ランプする閉位置に保たれているが、移載位置Ｐにはカ
ム溝１０６が形成されていないため、移載位置Ｐに到達
するとカムフォロワ１０４は解放される。次に、図１４
（ｂ）に示すように、シリンダ機構１０９が作動してク
ランプレバー１０２を開く。これにより、クランプされ
ていたマガジンチューブ５４が解放される。

【００３９】次に、図６（ａ）で示すように、走行台８
１が主軸２の方向に移動し、マガジンチューブ５４を主
軸２内に送り込む。この際、前クランプ装置９３は、マ
ガジンチューブ５４の小径側の第一チューブ５６が通過
する際には、図１２（ａ）に示す状態となって第一チュ
ーブ５６を案内し、大径側の第二チューブ５８が通過す
る際には（ｂ）に示す状態となって第二チューブ５８を
案内する。図６（ｂ）に示すように、マガジンチューブ
５４の第一チューブ５６が主軸２内の所定位置まで挿入
され主軸に保持されると、前クランプ装置９３が第二チ
ューブ５８をクランプし固定する。

【００４０】次に、駆動装置２０（図３参照）がバード
ラム１２を回転させ、加工すべき所望の棒材２２を収容
したストックチューブ１８を移載位置Ｐに位置決めす
る。この時の状態が図７（ａ）に示す状態であり、その
ストックチューブ１８に収容された棒材２２は、主軸２
にセットされているマガジンチューブ５４の直ぐ後ろに
位置することとなる。次に、棒材シフター８５の走行台
８７が主軸２に向かって移動し、爪９０が棒材２２の後
端を押して棒材２２を主軸方向に移動させる。これによ
り、図７（ｂ）に示すように、棒材２２が主軸２内にセ
ットされているマガジンチューブ５４内に挿入される。
棒材２２を、その先端が主軸２より所定量だけ突出する
まで挿入させた後、棒材シフター８５の走行台８７は元
の位置に戻る。

【００４１】一方、主軸２では、図８に示すように、先
端のチャック５で棒材２２を把持し、棒材２２の先端に
対する加工を行う。棒材２２の先端の或る長さの部分に
所望の加工を施した後は、その部分を切り離し、主軸２
に保持している棒材２２をバープーラ（図示せず）によ
って引き出し、その先端に所望の加工を行い、再びその
部分を切り離すという動作を繰り返す。これにより、長
尺の棒材２２に対する加工が自動的に行われる。

【００４２】主軸２で保持している棒材２２に対して上
記した加工を行い、その後端がストックチューブ１８を
離れた位置となった時点で、バードラム１２が回転し、
空になったストックチューブ１８を棒材供給位置Ｑ（図
２参照）に位置決めする。次いで、棒材移載装置４２が
作動し、その爪４９が所望の棒材棚１４から棒材２２を
１本取り出し、それを持ち上げてシュート５１に供給す
る。一方、この動作と並行して、図５に示すように、ス
トックチューブ開き装置３２が作動して可動側半体１８
ｂを持ち上げ、ストックチューブ１８を開いている。こ
れにより、棒材２２がシュート５１上をころがり落ち
て、ストックチューブ１８内に送り込まれる。棒材２２
がストックチューブ１８内に収容された時点で、ストッ
クチューブ開き装置３２が元の位置に復帰し、ストック
チューブ１８は閉じる。

【００４３】主軸２に保持している棒材２２に対する加
工が終了し、同じ直径の棒材に対して加工を続ける場合
には、再びバードラム１２が回転して、所定の棒材を収
容したストックチューブ１８を移載位置Ｐに位置決め
し、前回と同様に、その棒材を主軸２に保持されている
マガジンチューブ５４内に送り込む。以下、同様の動作
を繰り返すことにより、同一直径の棒材２２に対する加
工を継続して行うことができる。これらの動作は制御装
置によってすべて自動的に行われるため、作業者による
作業は必要ない。

【００４４】次に、主軸２に保持して加工している棒材
とは異なる直径の棒材に対する加工を行う場合には、ま
ず、バードラム１２が回転して、空のガイドチューブ１
９を移載位置Ｐに位置決めし、後クランプ装置１００の
クランプレバー１０２を図１４（ｂ）に示すように開
く。一方、主軸２側では、主軸２が後退し且つ回転する
ことにより、図８に示すように、係止部材７１の溝７１
ａに爪７５を挿入させる（なお、他方の爪７６は常に係
止部材７２の溝７２ａに挿入した状態に保たれてい
る）。次に、図６（ｂ）において、マガジンシフター７
４の走行台８１が、位置Ｓ₂ から原点位置Ｓ₁ に戻り、
マガジンチューブ５４をガイドチューブ１９に戻す。な
お、この時マガジンチューブ５４内に棒材２２が挿入さ
れていても支障はなく、棒材２２を保持した状態でガイ
ドチューブ１９内に戻される。

【００４５】次に、後クランプ装置１００のクランプレ
バー１０２を閉じ、マガジンチューブ５４をクランプし
た後、バードラム１２が回転し、所望の直径のマガジン
チューブ５４を収容したガイドチューブ１９を移載位置
に位置決めする。以下、上記したのと同様な動作を繰り
返すことにより、所望の直径の棒材を加工することがで
きる。

【００４６】なお、マガジンチューブ５４を主軸２にセ
ットした際、すでにそのマガジンチューブ５４内に棒材
２２を保持している場合がある。その場合には、直ちに
その棒材に対する加工を開始すればよい。そして、その
棒材に対する加工が終了し、マガジンチューブ５４内に
棒材が無くなれば、上記した方法により、次の棒材を主
軸２にセットしているマガジンチューブ５４内に供給す
ればよい。これらの動作もすべて制御装置によって自動
的に行われる。

【００４７】以上のように本実施例の異径棒材供給装置
１０では、複数の棒材棚１４に複数の棒材２２を供給し
ておくことにより、自動的に所望の棒材を主軸に次々と
供給して加工を行うことができ、作業者の作業負担を大
幅に削減できるという効果を有している。

【００４８】なお、上記実施例では、バードラム１２の
ストックチューブ１８に対して棒材移載装置４２を用い
て棒材を自動供給する構成としているが、この棒材移載
装置４２を省略し、棒材をストックチューブ１８に対し
て人手で供給する構成としてもよい。ストックチューブ
１８に対して棒材を人手で供給する場合においても、ス
トックチューブ１８の側面を開いて棒材を供給すればよ
いので、作業は容易であり、また、工作機械の運転中の
適当な時期に行えばよいので、作業者に対する負担はさ
ほど多くない。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明では、工
作機械の主軸の背後に、それぞれが異なる直径の棒材を
収容可能な複数のストックチューブと、それぞれが異な
る直径の棒材を保持可能な複数のマガジンチューブを収
容する複数のガイドチューブとを保持したチューブ保持
装置を設け、所望の任意のストックチューブ及びガイド
チューブを主軸軸線上に位置する移載位置に位置決め可
能としているので、加工したい棒材に対応するマガジン
チューブを保持したガイドチューブを主軸の後ろの移載
位置に位置決めし、そのマガジンチューブを主軸内に送
り込み、次いで、所望の棒材を保持したストックチュー
ブを主軸の後ろの移載位置に位置決めし、その棒材を主
軸にセットしているマガジンチューブ内に送り込むこと
ができ、所望の棒材を主軸に供給して加工することがで
きる。更に、主軸に保持している棒材に対して所望の加
工を行っている際に、空のストックチューブの側面を開
いて棒材を供給することにより、連続して棒材を主軸に
送り込むことができ、工作機械の稼働率を高めることが
できる。また、ストックチューブの側面を開いて棒材を
供給する構成としているので、棒材を軸線方向に動かし
て挿入する場合に比べて、必要な床スペースを小さくで
き、設置スペースを削減できる。

【００５０】更に、それぞれが異なる直径の棒材を複数
個収容可能な複数の棒材棚と、チューブ保持装置に保持
され、所定の棒材供給位置に送られてきたストックチュ
ーブを開くストックチューブ開き装置と、前記棒材棚の
１本の棒材を、前記棒材供給位置にあるストックチュー
ブに送り込む棒材移載装置を設けておけば、ストックチ
ューブへの棒材供給を自動的に行うことが可能となり、
作業者の負担を一層軽減できる。すなわち、この場合に
は、ストックチューブ内の棒材を主軸にセットしたマガ
ジンチューブに送り込んだ後、空となったストックチュ
ーブを棒材供給位置に位置決めし、ストックチューブ開
き装置でストックチューブを開き、棒材移載装置で、そ
のストックチューブに対応した棒材棚から１本の棒材を
取り出し、ストックチューブに送り込むという動作を繰
り返し行うことができ、このため、棒材棚に複数の棒材
を供給しておくことにより、それ以降の動作をすべて自
動化することができる。

【００５１】更に、チューブ保持装置を、主軸の軸線に
平行な軸線を中心として回転可能に設けられ、その回転
中心から一定半径の位置にストックチューブ及びガイド
チューブを保持したバードラムで構成すると、そのバー
ドラムの回転によって、ストックチューブやガイドチュ
ーブを移載位置や棒材供給位置に位置決めすることがで
き、駆動装置が簡単となり、また、全体をコンパクト化
することができる。更に、複数の棒材棚をそのバードラ
ムの下方に配置すると、全体の設置スペースを削減でき
る等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】工作機械１及びその後方に配置された本発明の
一実施例による異径棒材供給装置１０を示す概略側面図

【図２】上記異径棒材供給装置の概略垂直断面図

【図３】上記異径棒材供給装置の概略水平断面図

【図４】上記実施例のバードラムの棒材供給位置及びそ
の近傍を示すもので、ストックチューブ１８を閉じた状
態で示す概略断面図

【図５】上記実施例のバードラムにおける棒材供給位置
近傍を示すもので、ストックチューブ１８を開いた状態
で示す概略断面図

【図６】上記実施例のバードラムを、ガイドチューブが
移載位置Ｐに位置する状態で、バードラム中心と移載位
置Ｐとを通る面で切断して示すもので、 （ａ）はガイドチューブ内にマガジンチューブを収容し
た状態を示す概略断面図 （ｂ）はマガジンチューブを主軸内に送り込んだ状態を
示す概略断面図

【図７】上記実施例のバードラムを、ストックチューブ
が移載位置Ｐに位置する状態で、バードラム中心と移載
位置Ｐとを通る面で切断して示すもので、 （ａ）はストックチューブ内に棒材を収容した状態を示
す概略断面図 （ｂ）は棒材を主軸にセットされたマガジンチューブ内
に送り込んだ状態を示す概略断面図

【図８】マガジンチューブを主軸内にセットした状態を
示す概略断面図

【図９】バードラムの移載位置にガイドチューブが位置
しており、その内部のマガジンチューブをマガジンシフ
ターで移動させている状態を示す概略断面図

【図１０】バードラムの移載位置にストックチューブが
位置しており、その内部の棒材を棒材シフターで移動さ
せている状態を示す概略断面図

【図１１】前クランプ装置を前方から見た概略断面図

【図１２】その前クランプ装置を、図１１の矢印Ｘ−Ｘ
方向に見たもので、 （ａ）はマガジンチューブの第一チューブが通過中の状
態を示す概略断面図 （ｂ）はマガジンチューブの第二チューブが通過中の状
態を示す概略断面図

【図１３】バードラムの端部近傍を示す概略断面図

【図１４】バードラムに設けられている後クランプ装置
を示すもので、 （ａ）はマガジンチューブをクランプした状態を示す概
略正面図 （ｂ）はマガジンチューブを開放した状態を示す概略正
面図

【符号の説明】

１ 工作機械 ２ 主軸 ３ 工具台 ５ チャック １０ 異径棒材供給装置 １１ 支持フレーム １２ バードラム １４ 棒材棚 １８ ストックチューブ １８ａ 固定側半体 １８ｂ 可動側半体 １９ ガイドチューブ ２２ 棒材 ２６ スリット ３２ ストックチューブ開き装置 ４２ 棒材移載装置 ５１ シュート ５４ マガジンチューブ ７４ マガジンシフター ８５ 棒材シフター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械の中空の主軸の後方に配置さ
   れ、該主軸内に異径棒材を供給するための異径棒材供給
   装置であって、それぞれが異なる直径の棒材を収容する
   よう異なる内径を有し且つ長手方向に延びるスリットを
   備え、更に側面を開閉可能な複数のストックチューブ
   と、それぞれが一定の内径を有し且つ長手方向に延びる
   スリットを備えた複数のガイドチューブと、前記複数の
   ストックチューブ及びガイドチューブを前記主軸の軸線
   に平行に保持し、前記主軸の軸線に整合した移載位置と
   ストックチューブに棒材を供給する棒材供給位置を通る
   所定の経路に沿って移動させ得るチューブ保持装置と、
   該チューブ保持装置を移動させて、所望のストックチュ
   ーブ又はガイドチューブを前記移載位置に位置決めし、
   且つ所望のストックチューブを棒材供給位置に位置決め
   する駆動装置と、前記複数のガイドチューブにそれぞれ
   保持される複数のマガジンチューブであって、それぞれ
   が異なる直径の棒材を保持可能ではあるが一定の外径を
   有し、前記主軸内にセット可能な複数のマガジンチュー
   ブと、前記移載位置にあるガイドチューブと主軸との間
   でマガジンチューブを移載するマガジンシフターと、前
   記移載位置にあるストックチューブ内の棒材を主軸内に
   セットしているマガジンチューブ内に送り込む棒材シフ
   ターとを有することを特徴とする工作機械への異径棒材
   供給装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の工作機械への異径棒材供
   給装置において、更に、それぞれが異なる直径の棒材を
   複数個収容可能な複数の棒材棚と、前記棒材供給位置に
   送られてきたストックチューブを開くストックチューブ
   開き装置と、前記棒材棚の１本の棒材を、前記棒材供給
   位置にあるストックチューブに送り込む棒材移載装置を
   有することを特徴とする工作機械への異径棒材供給装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の工作機械への異径棒材供
   給装置において、前記チューブ保持装置が、前記主軸の
   軸線に平行な軸線を中心として回転可能に設けられ、そ
   の回転中心から一定半径の位置に前記ストックチューブ
   及びガイドチューブを保持したバードラムであり、前記
   複数の棒材棚がそのバードラムの下方に配置されている
   ことを特徴とする工作機械への異径棒材供給装置。