专利名称：棒材供给机的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将棒材向棒材加工机供给的棒材供给机，更详细地说，本发明涉及为重新利用加工处理棒材后的剩余材料即端部材料而可将其供给棒材加工机的棒材供给机。
背景技术：
现有棒材供给机是将例如1m～2m长的新棒材(新材)放置在材料架上，用棒材取出机构一个个取出新材，投入导轨中，由进料顶尖供给到棒材加工装置。新材的端部有时已变形，不能直接精密地加工部件。因此，供给到棒材加工装置的新材首先要用刀具切断(截弯取直处理)变形的前端部，排除变形的部分。接着，利用棒材加工装置加工例如螺母或螺栓等部件，并将加工了的部分自剩余的棒材上切离，进行了切离后的棒材的前端部由于是用刀具切断的，故不需进行上述截弯取直处理，可接着从前端部加工下一部件。加工要一直进行到新材的长度变为不能再加工部件的长度为止。剩余的棒材(端部材料)被排除到棒材加工装置外，然后，将新材供给到导轨中，接着进行部件加工。
进行了部件加工后的剩余材料即端部材料目前是作为废弃物处理的。但是，端部材料即使用于制作上述部件变短了，但如果是长度短的其他部件则还可以制造。
再利用端部材料时，由于端部材料是最短的材料，故为了最大限度有效利用材料，最好不要进行上述前端部的截弯取直处理。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种棒材供给机，可以将端部材料供给到棒材加工机，可最大限度有效利用端部材料。
本发明的上述目的可以由下述棒材供给机实现，所述棒材供给机具有用于保持加工处理后的剩余材料即多个端部材料的端部材料用材料架，自该端部材料用材料架一个个取出所述端部材料向导轨供给，沿所述导轨向棒材加工机的进料方向前侧供给所述端部材料，所述端部材料一侧的端部具有可与另一侧端部区别的物理特征，所述棒材供给机具有根据所述取出的端部材料的物理特征判别是否前次加工处理中加工过的一侧的端部的端部判别装置；和用于在该端部判别装置判别出的所述加工过的一侧的端部未位于进料方向前侧的情况下使所述端部材料的朝向反转的端部材料旋转装置。
在本发明中，对端部材料的端部要判别是否是在上次加工处理中加工过的一侧的端部，在加工过的一侧的端部未朝向进料方向前侧的情况下，要利用端部材料旋转装置使端部材料的前后朝向反转后供给给导轨。因此，可在不进行截弯取直加工的情况下自端部进行端部的加工，故可以最大限度有效利用端部材料。
图1是本实施例的棒材供给机的侧视图；图2是图1所示II-II的向视局部剖面图；图3是向图2所示III-III方向看的平面图；图4是表示利用端部判别装置判别端部材料W的端部形状的工序的图；图5是表示利用端部判别装置判别端部材料W的端部形状的工序的图；图6是表示利用端部判别装置判别端部材料W的端部形状的工序的图；图7是表示利用端部材料旋转装置使端部材料的前后朝向旋转的工序的图；图8是表示利用端部材料旋转装置使端部材料的前后朝向旋转的工序的图；图9是表示利用端部判别装置判别端部材料W的端部形状的工序的图。
具体实施例方式
下面参照
本发明的棒材供给机的实施例。
图1是本实施例的棒材供给机的侧面图，图2是图1所示II-II的向视局部剖面图，图3是向图2所示III-III方向看的平面图。
如图1～图3所示，棒材加工机2相对于棒材供给机4，相对于棒材的进料方向设置于前侧。棒材供给机2具有在棒材的加工中使棒材旋转的主轴6。棒材供给机4包括支承结构体8；导轨10，由该支承结构体8支承，与棒材加工机2的主轴6同轴笔直延伸；端部材料用材料架12，设置在导轨10的侧部；端部判别装置14，根据端部材料W的端部的形状，判别是否是上次加工处理中加工过的一侧的端部；端部材料旋转装置16，在端部判别装置14判别的上次加工过的一侧的端部不在进料方向前侧的情况下，使端部材料旋转，从而使端部材料的朝向反转。
端部材料用材料架12具有接收端部材料W的向上开放的箱形收放部18、用于一个个取出端部材料的端部材料取出机构20和将取出的端部材料W导向导轨10的导向部件或导向板22。收放部18放有多个上次加工处理时剩下的剩余材料即端部材料W。另外，只要端部材料W直径相同，则长度不一致也可以。导向板22的宽度贯穿端部材料用材料架12的收放部18的整个宽度。
导向板22整体为板状，自收放部18的导轨10侧的上端面至导轨10的附近向斜下方延伸。端部材料取出机构20具有自收放部18中取出一个端部材料的抓取部件24和使抓取部件24上下运动的升降部件或工作缸26。抓取部件24是板状部件，如图2所示，沿收放部18中导轨10侧的侧壁面纵向配置。抓取部件24设定为沿收放部18的整个宽度而延伸且可在上端面载置一个端部材料的厚度尺寸。并且，上端面朝向收放部18的侧壁面及导向板22向斜下方倾斜。抓取部件24利用工作缸26在上端面与收放部18的底壁面对准的图2所示的下方位置和对导向板22传递的传递位置即上方位置之间作升降运动。
如图3所示，端部判别装置14相对于导向板22位于导轨10内的棒材进料方向前侧即棒材加工机侧，端部材料移动装置相对于导向板22位于后侧。
图4详细显示端部判别装置和端部材料移动装置。
如图4所示，端部判别装置14包括端部形状检测部28，用于检测端部材料W的端部形状；起动装置或按钮开关30，用于在根据端部形状检测部28的检测结果、需要将端部材料W的朝向用端部材料旋转装置16旋转为反向时、使端部材料旋转装置16起动；移动装置或工作缸40，用于使端部材料W向端部材料检测部接近；端部材料检测装置42，用于确认端部材料W是否已利用端部材料移动装置向端部形状检测部接近；停止装置44，设在导向板22的中途，使端部材料在用于进行端部判别的判别位置停止。
端部形状检测部28包括固定在支承体45上的整体呈圆筒状的罩46；收放于其内侧的整体呈圆筒状的移动距离限制部件48；收放于其内侧的棒状插入部件50；设在罩46和移动距离限制部件48之间且使移动距离限制部件48向端部材料W靠压的靠压装置或压缩螺旋弹簧52；设在移动距离限制部件48和插入部件50之间且使插入部件50向端部材料W靠压的靠压装置或压缩螺旋弹簧54；位于移动距离限制部件48后方用于限制移动距离的限制器56。
插入部件50的与端部材料W相对一侧的前端部具有可放入端部材料的端面上形成的凹部中的形状，更详细地说，形成尖头朝向端部材料的圆锥形。移动距离限制部件48贯通罩46的与端部材料相反侧的背面侧端部而突出，背面侧端部设有止脱件58，使其不会因压缩螺旋弹簧的靠压力而脱出。如后所述，移动距离限制部件48在端部材料W抵抗压缩螺旋弹簧的靠压力对其施加压力时，相对于罩46可向与端部材料46相反侧的背面侧滑动，在背面侧端面接触限制器56时，限制端部材料W的进一步移动。
插入部件50贯通移动距离限制部件48的背面侧端部向后方突出，后端部设有止脱件60，使其不会因压缩螺旋弹簧的靠压力而脱出。如后所述，插入部件50在端部材料W抵抗压靠压装置的靠压力对其施加压力时，也可相对于移动距离限制部件48相对滑动。在未施加压力的通常状态下，插入部件50的前端缩入移动距离限制部件48之中。
端部材料检测装置42包括前端部与移动距离限制部件48的背面侧端部接触的摆动部件62和检测移动距离限制部件48的移动使摆动部件62摆动的情况的检测部64。按钮开关30配置在插入部件50的背后，通过移动并推压插入部件而导通，由此使端部材料旋转装置16起动。
停止装置44具有限制部件或挡板66，其如图2所示，在向斜下方延伸的导向板22中途，相对于导向板22向相反方向的斜下方延伸直至导向板22；开放装置或工作缸68，其为了放开端部材料W使挡板66远离导向板22。由图2可知，在横断面上，由导向板22和挡板66形成V字形导向槽。由端部材料取出机构20自端部材料用材料架12取出的端部材料被临时保持在V字形导向槽内，在该判别装置中，由端部判别装置14判别端部材料W的端部形状。如后所详述的，在判断端部材料W的两个端部的朝向未形成规定朝向的情况下，也就是说，在上次加工处理中加工过的一侧的端部未处于进料方向前侧(与端部判别装置14相对的一侧)的情况下，利用端部材料旋转装置16使其旋转，形成正确的朝向，然后，投入导轨10中。
如图3所示，用于使端部材料移动的工作缸40相对于被保持在V字形导向槽内的端部材料位于端部判别装置14的相反侧(进料方向后侧)。工作缸的杆的长度方向中心轴线和端部形状检测部28的插入部件50的长度方向中心轴线被配置为相互同轴状。临时保持在判别装置的端部材料的长度方向中心轴线利用V字形导向槽，被配置为与工作缸40的杆的长度方向中心轴线和端部形状检测部28的插入部件50的长度方向中心轴线同轴状。在供给不同外径的端部材料时，可以相对于导向板22调节挡板66的位置，使上述长度方向中心轴线形成同轴状。
如图2所示，端部材料旋转装置16位于V字形导向槽上方，用于使导向槽内的端部材料的前后朝向旋转成反向。端部材料旋转装置16包括向端部材料保持部件或下方延伸的两个臂部件70；使两个臂部件70相互接近或远离的臂部件开闭装置72；使臂部件70升降的升降装置或工作缸74；用于使臂部件70旋转180°的旋转装置即电机76。
图5、图6及图9是表示利用端部判别装置判别端部材料W的端部形状的工序的图。图7及图8是表示利用端部材料旋转装置使端部材料的前后朝向旋转的工序的图。
下面参照图4～图6及图9说明上述结构的棒材供给机的动作。
将上次用新材加工处理部件时的剩余材料即端部材料放入端部材料用材料架12的收放部18之中。如图3所示，端部材料以长度方向与收放部18的宽度方向即抓取部件24的上端面的长度方向一致的朝向配置在收放部18之中。另外，由图4可知，端部材料的两个端面中一侧的端面形成凹部，另一侧的端面实际上平坦，未形成凹部。端面上形成有凹部的一侧就是上次进行了加工处理的一侧的端部。端面的凹部是在新材阶段的加工中在长度方向进行了镗孔加工而形成的。必须使该端部位于进料方向前侧，将端部材料W投入导轨10中。下面说明在上次加工过的一侧的端部形成前后颠倒情况下的动作。
在收放部18内抓取部件24利用工作缸26自图2所示的下降位置向上方移动。在该过程中，将收放在收放部18中的端部材料中的一个放在抓取部件24上端面之上运到收放部18的侧壁的上端面即向导向板22传递的位置也就是上方位置。端部材料沿向导向板22倾斜的上端面向导向板22滚动。端部材料沿导向板22滚动，由挡板66使其停止在判别装置即导向槽内。另外，利用用于调节挡板66左右方向位置的调节装置(未图示)根据端部材料的粗细，预先进行调节，使放在V字形导向槽内的端部材料的长度方向中心轴线与插入部件50和工作缸40的杆的长度方向中心轴线形成同轴状。
图4表示放在V字形导向槽内的端部材料，尤其是表示未形成凹部的一侧的端面朝向前方的情况。工作缸20的杆朝向导向槽内的端部材料突出。端部材料被V字形导向槽导向，向端部判别装置14的端部形状检测部28前进。
如图5所示，使端部材料的前端面与移动距离限制部件48的相对面接触，端部材料利用工作缸40进一步前进，抵抗压缩螺旋弹簧4的靠压力而推压移动距离限制部件48。图5表示移动距离限制部件48的上述相对面被推压到与插入部件50的前端对准的位置。在它们对准的位置，与上述移动距离限制部件48的上述相对面相反侧的背面和位于后方的限制器之间的距离形成端部材料凹部的长度方向深度以下。
当使端部材料进一步前进时，如图6所示，由端部材料W将移动距离限制部件48和插入部件50一起压回后方。端部材料的移动在与移动距离限制部件48的上述相对面相反侧的背面侧端面和限制器接触的位置被阻止。也就是说，端部材料W被限制为不会从图5所示的移动距离限制部件48的前端面与插入部件50的前端对准的位置移动端部材料凹部的长度方向深度以上的距离。另外，此时，端部材料检测装置42的摆动部件62被向后方推压摆动，由检测部64检测到。由此确认，端部材料存在于导向槽内，而且，被移动到端部判别装置14的部位。在未被检测部64检测到的情况下，意味着因某种理由端部材料未供给到导向槽或端部材料在导向槽内被勾挂住未移动到端部判别装置14处。在这种情况下，使风鸣器等鸣响，将异常情况通知操作者。
在插入部件50被推压移动时，按钮开关30由插入部件50的背面侧端面推压。由此，使端部材料旋转装置16起动。端部材料旋转装置16最初如图2所示位于判别装置或V字形导向槽的上方。当按钮开关30被推压起动时，如图7所示，工作缸74的杆退缩，使臂部件70下降。另外，虽然未图示，但在导向板22及挡板66形成有用于使臂部件70通过的孔，臂部件70可下降到可自两侧夹持导向槽内的端部材料的位置。
当臂部件70下降到图7所示的位置时，臂部件70由臂部件开闭装置72闭合夹持端部材料。接着，臂部件70利用工作缸74上升到图8所示的上方位置，利用电机76旋转180°，使端部材料的前后朝向逆转。使端部材料的两个端部中端面上形成有凹部的端部位于前方。臂部件70利用工作缸74再次向导向板22下降，在导向板22的附近利用臂部件开闭装置72打开臂部件70，释放端部材料。其间，挡板66利用工作缸68朝远离导向板22的方向移动，允许端部材料通过。
端部材料沿导向板22滚动，被投入导轨10中，在该状态下，形成有凹部的一侧的端部位于前方即棒材加工机2的一侧(相对于进料方向的前侧)。
端部材料沿导轨10由进料顶尖送到棒材加工机2。由棒材加工机2从端部开始加工。用端部材料加工部件，在成为不能再制造部件的长度时，处理剩余材料。然后，自端部材料用材料架12取出下一端部材料，重复上述工序。
下面，说明端部材料的两个端部中端面形成有凹部的一侧的端部位于前侧的情况下的动作。
图9表示与上述图6所示的状态对应的位置。端部材料利用工作缸40向端部判别装置14移动，首先，移动距离限制部件48的前端面被端部材料推压，在移动距离限制部件48与背后的限制器接触的位置停止。其间，如上所述，在用未形成凹部的一侧的端面推压时，移动距离限制部件48和插入部件50一起被推压，按钮开关30被插入部件50推压。但是，由图9可知，在用形成有凹部的端面推压时，插入部件50的前端部的尖头部分被放入端面的凹部中，不推压插入部件50。而且，端部材料的移动距离由移动距离限制部件48限制在凹部的长度方向深度以下，可利用凹部内最深的面防止插入部件50被推压的情况。因此，按钮开关30不被推压，端部材料旋转装置16不起动。
接着，挡板66利用工作缸68，朝远离导向板22的方向移动，允许端部材料通过。
端部材料沿导向板22滚动，被投入导轨10中，在该状态下，形成有凹部的一侧的端部位于前方即棒材加工机2的一侧(前侧)。由棒材加工机2自端部开始加工。
根据本实施例，着眼于上次开孔加工过的一侧的端面上形成有凹部的情况，形成插入部件50的前端部可放入形成于端面上的凹部之中的形状，通过插入部件50的前端部是否物理地放入凹部内来判断凹部的有无，故可以由简单的机构判别加工过的一侧的端部。
根据本实施例，由于在判别位置形成有V字形的导向槽，故可使端部材料的长度方向中心轴线与工作缸40的杆的长度方向中心轴线形成同轴状，所以可利用杆可靠地使处于导向槽内的端部材料向端部判别装置14移动，同时，由于与插入部件50的长度方向中心轴线也形成同轴状，故在端部材料W的端面上形成有凹部的情况下，可使插入部件50的前端部可靠地放入凹部之中，可避免判别误差。
另外，在本实施例中，抓取部件24的上端面及导向板22的宽度在端部材料用材料架12的收放部18的整个宽度上延伸。因此，端部材料自端部材料用材料架12至导轨10的运行线路以面形成，故即使多个端部材料中较短的端部材料也可以从收放部18取出并供给到导轨10。
本发明不限于上述实施例，可以在权利要求书所记载的发明范围内进行各种变更，当然这种变更也包括在本发明的范围内。
例如，在上述实施例中，端部材料端面的物理形状是通过插入部件50的前端部是否可插入而进行判断的，但是端部形状的判断例如也可以通过激光检测装置等光学装置之类的任何形状判别装置来进行。
另外，在上述实施例中，通过端部材料的端面上是否形成有凹部来判别上次加工处理过的一侧的端部，但判别并不限于端面的形状，也可以根据周面的形状进行判别。
在上述实施例中，是根据加工处理过的一侧的端部形状的特征判别上次加工处理过的端部的，但是在未加工的一侧具有特征的情况下，也可以判别未加工处理的端部，并据此使端部材料朝向规定的方向。例如在为了插入爪盘卡头而将棒材后端部的周面进行了导角加工的情况下，就可以不根据加工过的一侧而是根据相反侧的形状进行判别。另外，也可以在新材阶段预先将不加工侧的端部(后端部)形状做成可与加工处理侧的端部形状区别的形状。
另外，也可以在新材阶段，在一侧的端部染色，利用例如彩色纤维传感器等颜色判别装置进行判别。
在上述实施例中，是使端部材料朝向端部判别装置14移动，但是，也可以使端部判别装置14朝向端部材料移动。
导向槽的横断面形状只要形成端部材料的长度方向中心轴线与插入部件50的长度方向中心轴线同轴从而可以对端部材料进行导向的形状，则V字形导向槽的底壁也可以弯曲，V字形导向槽也包括例如U字形导向槽。另外，也可以利用使端部材料移动使其位于同轴的移动装置来进行。
端部材料用材料架12的形式可以是可自其中一个个取出端部材料的任何形式。
端部材料的端部的判别也可在导轨10内进行，也可在端部材料用材料架12附近进行。
上述压缩螺旋弹簧可利用拉簧或弹性部件等所有靠压装置。按钮开关30只要可以使端部材料旋转装置16起动，则当然可以是其他任何起动装置。
根据本发明，可以提供一种棒材供给机，其可以将端部材料供给到棒材加工机，可最大限度地有效利用端部材料。
权利要求
1.一种棒材供给机，具有用于保持加工处理后的剩余材料即多个端部材料的端部材料用材料架，自该端部材料用材料架一个个取出所述端部材料向导轨供给，沿所述导轨向棒材加工机，向进料方向前方供给所述端部材料，其特征在于，所述端部材料一侧的端部具有可与另一侧端部区别的物理特征，所述棒材供给机具有端部判别装置，根据所述取出的端部材料的端部的物理特征判别是否前次加工处理中加工过的一侧的端部；和端部材料旋转装置，用于在该端部判别装置判别出的所述加工过的一侧的端部未位于进料方向前侧的情况下使所述端部材料的朝向反转。
2.如权利要求1所述的棒材供给机，其特征在于，所述端部的物理特征是端部的形状，利用所述端部判别装置根据所述端部的形状，判别是否上次加工处理中加工过的一侧的端部。
3.如权利要求2所述的棒材供给机，其特征在于，所述端部材料两端面中上次加工处理过的一侧的端面上形成有凹部，另一端面未形成凹部，利用所述端部判别装置判别所述端部材料的端面是否形成有所述凹部，所述端部判别装置具有插入部件，向朝向所述端部材料的端面的方向靠压，且形成与所述端面相对的前端部可插入所述凹部中的形状；起动装置，利用该插入部件的移动使所述端部材料旋转装置工作；移动装置，使所述端部材料的端面和所述插入部件相互接近，利用所述移动装置，使所述端部材料和所述插入部件相向移动，直至使所述端部材料的端面到达所述插入部件的前端的位置，进一步，自该位置在长度方向移动所述凹部的深度尺寸以下的距离。
4.如权利要求1～3中任一项所述的棒材供给机，其特征在于，还包括导向部件，自所述端部材料用材料架至所述导轨附近向斜下方延伸；限制部件，在横断面上向斜下方延伸相对于该导向部件实质上形成V字形；利用所述导向部件和所述限制部件构成将所述端部材料向所述插入部件引导的V字形导向槽，该V字形导向槽使放入其中的所述端部材料的长度方向中心轴线和所述插入部件的所述前端部的长度方向中心轴线相互配置为同轴状，所述限制部件为了将所述导向槽内的所述端部材料向所述导轨放出，设置为可向远离所述导向部件的方向移动。
全文摘要
一种棒材供给机,可将端部材料供给到棒材加工机,可有效地利用端部材料。具有用于保持加工处理后的剩余材料即多个端部材料的端部材料用材料架,自该端部材料用材料架一个个取出所述端部材料向导轨供给,沿所述导轨向棒材加工机,向进料方向前方供给端部材料,端部材料一侧的端部具有可与另一侧端部区别的物理特征,所述棒材供给机具有:端部判别装置,根据取出的端部材料的端部的物理特征判别是否前次加工处理中加工过的一侧的端部;和端部材料旋转装置,用于在该端部判别装置判别出的所述加工过的一侧的端部未位于进料方向前侧的情况下使所述端部材料的朝向反转。
文档编号B23B13/00GK1382549SQ02106750
公开日2002年12月4日 申请日期2002年3月6日 优先权日2001年4月20日
发明者广泽清, 伊藤隆三, 佐藤宪治 申请人:株式会社育良精机制作所