JPH09174302A - ワークピースの突切り排出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 旋盤加工において、ワークピースを棒材の先
端から切り離して排出する装置に関し、ワークの突切り
装置と排出装置とを統合することにより、生産性及び作
業性に優れた装置をより安価にかつ誤動作のない装置と
して提供する。 【解決手段】 旋盤のワークピースの突切り排出装置に
おいて、主軸直角方向のガイド手段３に案内される突切
り刃物台６と、この突切り刃物台をガイド手段３に沿っ
て往復駆動する往復駆動装置１１と、ピン１３まわりに
揺動してワーク受取位置とワーク排出位置との間を往復
移動するシュートやバケット等のワークキャッチャ１５
とを備え、突切り刃物台６とワークキャッチャ１５と
が、突切り刃物台の移動終期において突切り刃物台の移
動速度に対するワークキャッチャの移動速度を増速させ
る不等速連動機構１７、１９を介して連結されているこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、旋盤による棒材
加工において、棒材の先端に加工されたワークピースを
棒材から切り離して排出する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】旋盤による棒材加工は、旋盤の主軸に設
けた中空孔から棒材の先端を旋盤の加工領域にバーフィ
ーダによって供給し、旋盤の主軸はチャックで挿入され
た棒材の先端を把持して回転し、タレット刃物台に設け
た各種の工具により、棒材の先端を所定形状のワークピ
ースに加工するものである。加工されたワークピース
は、突切りバイトにより棒材の先端から切り離されて、
機械から排出される。

【０００３】棒材の先端からワークピースを切り離すと
きには、突切りバイトが用いられる。従来この突切りバ
イトは、タレットの複数の工具取付ステーションの一つ
に装着され、ワークピースの加工が終わった時点で、タ
レットが一旦ホームポジションに戻り、そこでタレット
を回動して突切りバイトを割り出した後、再びタレット
が突切り位置に前進して、突切り加工を行って、ワーク
ピースを切り離すというものであった。

【０００４】ワークピースの切り離しを上述のような手
段で行うと、タレットの限られた工具取付ステーション
の一つが突切りバイトによって占有され、実際にワーク
ピースの加工に用いる工具の取付可能数が一つ少なくな
るという問題と、ワークピースの加工が終了した後、ワ
ークピースが切り離されるまでの間に時間がかかり、加
工サイクルが低下するという問題がある。

【０００５】そこでこの問題を解決するために、タレッ
ト刃物台とは別に、突切りバイト専用の突切り刃物台を
設けてワークピースの切り離しを行う構造が提唱されて
いる。この構造においては、突切り刃物台は主軸直角方
向のガイドに沿って移動自在に設けられ、このガイドに
沿って突切り刃物台を往復動させる往復駆動装置が個別
に設けられる。そしてタレットに装着された工具による
ワークピースの加工が終了し、タレットが後退した時点
で、直ちに突切り刃物台を前進させ、突切り刃物台に装
着した突切りバイトにより、ワークピースを棒材の先端
から切り離すのである。

【０００６】棒材から切り離されたワークピースを機外
に排出する手段としては、シュートに沿ってワークを落
下させて排出する構造や、落下するワークピースをバケ
ットで受け取って排出する構造が多く用いられている。
切削加工中は切粉が落下するため、このようなシュート
やバケットを常時ワークの下方に待機させておくと、製
品と切粉とが一緒に排出されることとなって具合が悪
い。そこでバケットやシュートを移動自在に設け、ワー
クピースが切り離されるときにのみ、当該バケットやシ
ュート（以下及び請求項において「ワークキャッチャ」
と総称する）を棒材先端のワークピースの下に移動させ
る構造が採用されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来他の工具とともに
タレットに装着されていた突切りバイトを独立させてタ
レットの取付可能工具数を増やすとともに、加工サイク
ルを短縮するということや、ワークピース切り離し時に
のみワークキャッチャを進出させて、切粉がワークと一
緒に排出されるのを防止するということは、生産性や作
業性を向上させる点で有効であるが、このような手段を
次々と採用することにより、機械に装着される駆動装置
（たとえば油圧シリンダやエアシリンダ）及びその制御
装置（たとえば切換弁や流量調整弁）の数が多くなり、
機械の構造を複雑にするとともに、機械の価格を上昇さ
せるという問題が生じてくる。またこれらの装置が各独
立の駆動源を持つことによって、誤動作によってこれら
の装置相互が干渉し、予想外のトラブルが発生すること
がある。

【０００８】この発明は、従来ワークの加工と搬送とい
う異なる領域のものとして個別に設計製作されていたワ
ークの突切り装置と排出装置とを統合することにより、
生産性及び作業性に優れた装置をより安価にかつ誤動作
のない装置として提供することを課題としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明のワークピース
の突切り排出装置は、主軸直角方向のガイド手段３に案
内される突切り刃物台６と、この突切り刃物台を前記ガ
イド手段に沿って往復駆動する往復駆動装置１１と、ピ
ン１３まわりに揺動してワーク受取位置とワーク排出位
置との間を往復移動するワークキャッチャ１５、３３と
を備え、前記突切り刃物台６とワークキャッチャ１５、
３３とが、突切り刃物台の移動終期において突切り刃物
台の移動速度に対するワークキャッチャの移動速度を増
速させる不等速連動機構１７、１９、２８、２９を介し
て連結されていることを特徴とするものである。

【００１０】ワークキャッチャとしては、シュートやバ
ケットを代表的なものとして挙げることができる。また
不等速連動機構としては、カム機構やリンク機構を代表
的なものとして挙げることができ、カム曲線や互いに連
結されるリンクの長さとその配置により、突切り刃物台
６の進出端において、突切り刃物台６に対するワークキ
ャッチャ１５、３３の相対速度を増速させることができ
る。

【００１１】

【作用】棒材先端のワークピースの加工が終了すると、
タレットが退避し、その後直ちに突切り刃物台６が前進
を開始する。この前進開始タイミングはＮＣ装置によっ
て与えられる。突切り加工が進行して切離し直前になっ
た時点で、連動機構１７、１９、２８、２９の作用によ
り、ワークキャッチャ１５、３３がワークピースの直下
の位置に進出してくる。そして棒材先端からワークピー
スが切り離されたとき、落下するワークピースはワーク
キャッチャ１５、３３によって受け取られ、ワークキャ
ッチャがシュート３３であるときは、ワークピースがシ
ュートに沿って落下し、またバケット１５であるとき
は、突切り刃物台の後退動作に伴うバケット１５の排出
側への移動によって、機外へと排出される。

【００１２】ワークキャッチャ１５、３３は、突切りバ
イト７が前進端に近づいたときに相対的に加速されて、
ワークピースが切り離される直前にワークピースの下に
移動してくるから、ワークピース加工中の切粉はもちろ
ん、突切り加工中の切粉もワークキャッチャ１５、３３
内に落下してくることを回避できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次にこの発明の実施の形態を図１
ないし図３を参照して説明する。旋盤の主軸台１に、支
持ブラケット２が固定されており、この支持ブラケット
の上面に断面逆台形のガイドレール３が主軸４の軸線と
直交する方向に設けられている。この支持ブラケットに
は、ガイドレール３に摺動自在に嵌合するアリ溝５を設
けた突切り刃物台６が搭載されている。この突切り刃物
台６は、突切りバイト７のステムを挿入する保持溝８を
有している。この保持溝の上方には、タップ孔が設けて
あり、締結ボルト９が螺合されている。保持溝８は、前
記アリ溝５と平行に設けられており、突切りバイト７の
ステムをこの保持溝に挿入して、締結ボルト９で締結す
ることにより、突切りバイト７がアリ溝５と平行に固定
される。

【００１４】突切り刃物台６には、シリンダ側を前記支
持ブラケット２に固定して装着した油圧シリンダ１１の
ロッド１２が連結されており、この油圧シリンダは、前
記アリ溝と平行に装着されて、このシリンダの進退によ
って突切り刃物台６従ってこれに装着された突切りバイ
ト７が、主軸の軸線と直交する方向に進退する。

【００１５】主軸台の主軸４の下方の位置には、主軸と
平行な方向に支点ピン１３が植立されており、この支点
ピンまわりに回動自在に支持された腕１４の先端に、加
工済みのワークピースを受け取るバケット１５が固定さ
れている。腕１４の基端部分には、腕１４の延在方向か
ら略４５度位相をずらして、ローラブラケット１６が実
質上一体に設けられており、このローラブラケット１６
に支点ピン１３と平行な軸を有するカムローラ１７が軸
着されている。一方突切り刃物台６には、下方に延びる
カムプレート１８が固着されており、このカムプレート
に形成した円弧状のカム溝１９に前記カムローラ１７が
嵌装されている。カム溝１９は、突切り刃物台６の進退
方向に対して略４５度傾斜した円弧状の溝として形成さ
れている。

【００１６】突切り刃物台６には、その進退方向に細長
い長孔２１が設けられており、ナット２２によってこの
長孔の任意の位置で締結固定されるバルブ操作ピン２３
が装着されている。そしてバルブ操作ピンの先端と係合
する位置に、前記油圧シリンダ１１の油圧回路に接続さ
れた流量調整弁２４が配置されている。バルブ操作ピン
２３は、ワークピースを突切る部分の材料の径に応じた
位置に固定され、バルブ操作ピン２３が進出側に移動す
る途中で、流量調整弁のハンドル２０と係合したとき、
流量を絞る方向に操作し、退避方向に移動する途中で、
流量調整弁２４のハンドル２０と係合したとき、流量を
開く方向に操作する。なお、図には示してないが、突切
り刃物台６に前進指令が与えられたときに計時動作を開
始する何段かのタイマが設けられており、これらのタイ
マのタイムアップ信号により、主軸モータの回転が段階
的に増速されるようになっている。これは、突切り加工
中の切削速度をできるだけ一定にするためである。

【００１７】次に上述した装置の動作について説明す
る。ワークピースの加工が終了して、タレットが退避し
た時点で、突切り刃物台６に前進指令が与えられる。こ
のとき流量調整弁２４は開いているので、突切りバイト
７は早送り速度で前進する。その前進途中において、バ
ルブ操作ピン２３が流量調整弁のハンドル２０を操作
し、流量調整弁２４を絞り、突切りバイト７の前進速度
を切削速度に切り換える。突切りバイト７は、切削速度
で前進しながら、棒材の先端から加工済みのワークピー
スを突っ切っていく。この突切り加工途中において、前
記タイマが順次タイムアップしていき、その度に主軸の
回転数が加速されて、突切り加工時の材料の周速度をほ
ぼ一定となるように制御している。

【００１８】突切りバイト７が前進を開始すると同時
に、バケット１５も図４に符号ａで示す退避位置から同
図に符号ｂで示す進出位置へと移動を開始する。カム溝
１９が図５に示すような直線溝であると、突切りバイト
７の進出動作に伴ってバケット１５が比較的速い段階で
進出位置に達し、突切り加工中の切粉をバケット１５内
に受け取ってしまう。図４に一例を示すように、カム溝
１９の形状及びカムローラ１７との位置関係を配慮する
ことによって、突切りバイト７の前進開始時には、バケ
ット１５が相対的にゆっくりと移動し、突切りバイトの
前進端近くでバケット１５が急速に移動して、ワークピ
ースが切り離される直前にバケット１５がその前進端の
ワークピース受取位置に進出してくるようにすることが
できる。カム溝１９を自由曲線とすることにより、バケ
ット１５の進出態様は種々変更することができるが、ど
のような形状にするかは、加工の難易をも考慮して決定
される。

【００１９】ワークピースが切り離されると、ワークピ
ースはその下方で待機しているバケット１５内に落下
し、次に突切りバイト７が後退するとき、バケット１５
も退避側へと移動を開始する。突切り刃物台に装着した
バルブ操作ピン２３は、その退避途中において流量調整
弁のハンドル２０を開き、その退避速度が高速に切り換
えられる。そして突切りバイトが後退端に達したとき、
バケット１５もその退避端である排出位置に達し、バケ
ット内のワークピースは、機外へと排出される。

【００２０】以上の実施例では、突切り刃物台６とバケ
ット１５とを、カム機構によって連動させているが、図
６に示すように、同様な連動動作をリンク機構によって
実現することもできる。図６の例では、バケットを支持
する腕１４の中間位置に設けた揺動ピン２５と、不動部
材に植立した固定ピン２６とを連結ピン２７で連結され
た長短２本のリンク２８、２９で連結し、かつこの連結
ピン２７と突切り刃物台に設けた駆動ピン３１とを駆動
リンク３２で連結した構造である。このようなリンク機
構では、４個のピン２５、２６、２７、３１の位置関係
によって、突切り刃物台６の移動速度に対する腕１４の
揺動速度を種々に変化させることができ、バケット１５
が突切り刃物台６の前進端近くにおいて、相対的に増速
されて、ワークピースが切り離される直前に、バケット
１５がワークピース受取位置に進出してくるようにする
ことができる。

【００２１】また上記実施例では、ワークキャッチャと
して、バケットを用いた例を示したが、図７に示すよう
に、ワークキャッチャとしてシュート３３を用いること
もできる。図の例では、前記実施例でバケット１５が装
着されていた腕１４の先端に、シュート３３の上端を枢
支し、このシュート３３の中間位置にシュートの長手方
向の長孔３４を設け、この長孔に不動部材に植立した中
間ピン３５で支持した構造である。この構造では、図７
に示すように、腕１４が進出側へ揺動したとき、シュー
ト３３の上端が、ワークピースの直下の位置に前進し、
かつシュート３３の傾斜が全体的に緩くなって、切り離
されたワークピースをシュートの上端で受け取り、シュ
ート３３に沿って落下させて、機外に排出する構造とす
ることができる。腕１４が退避側へ揺動すると、シュー
ト３３の上端は、手前側の位置へと退避し、シュート３
３は立った状態で待機する。この場合の腕１４と突切り
刃物台６との連動機構は、前述したカム機構やリンク機
構を略そのまま用いることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明は、突切り刃物台と
ワークキャッチャとを不等速連動機構を介して連結した
ので、ワークの突切り装置と排出装置との統合が可能と
なり、簡単な構造で安価であり、誤動作のない突切り排
出装置を提供することができる。更に、ワーク受取位置
付近でワークキャッチャが増速されるので、ワークキャ
ッチャ内への切粉の落下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の突切り排出装置の側面図

【図２】本発明の突切り排出装置の平面図

【図３】突切り排出装置を正面側からみた断面図

【図４】カム溝が傾斜円弧溝である場合のバケットの動
作説明図

【図５】カム溝が直線溝である場合のバケットの動作説
明図

【図６】連動機構としてリンク機構を採用した場合の説
明図

【図７】ワークキャッチャとしてシュートを採用した場
合の説明図

【符号の説明】

３ ガイドレール ６ 突切り刃物台 ７ 突切りバイト 11 油圧シリンダ 13 支点ピン 15 バケット 17 カムローラ 19 カム溝 28 リンク 29 リンク 33 シュート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸直角方向のガイド手段(3) に案内さ
   れる突切り刃物台(6) と、この突切り刃物台を前記ガイ
   ド手段に沿って往復駆動する往復駆動装置(11)と、ピン
   (13)まわりに揺動してワーク受取位置とワーク排出位置
   との間を往復移動するワークキャッチャ(15,33) とを備
   え、前記突切り刃物台(6) とワークキャッチャ(15,33)
   とが、突切り刃物台の移動終期において突切り刃物台の
   移動速度に対するワークキャッチャの移動速度を増速さ
   せる不等速連動機構(17,19,28,29) を介して連結されて
   いることを特徴とする、ワークピースの突切り排出装
   置。