专利名称：棒材供给方法及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方法及棒材供给机。
背景技术：
目前，将棒材供给到自动车床等棒材加工机的棒材加工机是众所周知的。棒材供给机具有材料架，用于保持加工前的棒材；导轨，朝向棒材加工机的主轴笔直延伸；进料顶尖，在导轨内前后移动，从后方推压棒材，将棒材输送给棒材加工机。
为了适应大量生产，在部件加工中期望更加高速化。部件的加工速度不仅与棒材加工装置的加工速度有关，而且也与棒材供给机进行的新材的供给速度有关，后者是对部件的加工无贡献的无用时间。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种棒材供给方法和棒材供给机，可以缩短棒材供给时间，可实现部件加工的进一步高速化。
本发明的上述目的可以由下述棒材供给方法实现，所述棒材供给方法利用配设于主轴中的管件保持棒材并将棒材供给到进行部件加工的棒材加工机，包括利用进料顶尖自后方推自材料架取出的第一棒材并将其插入所述管件中的工序；利用所述棒材加工机加工所述第一棒材的工序；在所述第一棒材的加工结束前使所述进料顶尖后退的工序；利用所述进料顶尖自后方推自所述材料架取出的第二棒材并使其前进，通过所述第二棒材将所述第一棒材向前方输送的工序。
在本发明中，在第一棒材的加工结束前使进料顶尖后退。在进料顶尖后退后，第一棒材由管件保持。利用进料顶尖自后方推第二棒材并使其前进，通过第二棒材将第一棒材向前方输送。
根据本发明，由于利用进料顶尖通过第二棒材进行第一棒材的输送，故在第一棒材的加工结束时，下一要加工的第二棒材就位于其紧后方，故可马上开始下一棒材的加工，可消除棒材供给时间的浪费，可提高生产效率。
本发明的上述目的可以由下述棒材供给机实现，所述棒材供给机利用配设于主轴内的管件保持棒材并将棒材供给到进行部件加工的棒材加工机，具有用于将棒材向前方推的进料顶尖和控制操作的控制装置，该控制装置控制所述进料顶尖，使所述进料顶尖自后方推自材料架取出的第一棒材并将其插入所述管件中，在所述第一棒材的加工结束前使所述进料顶尖后退，使所述进料顶尖自后方推自所述材料架取出的第二棒材并使其前进，通过第二棒材将第一棒材向前方输送。
图1是本实施例的棒材供给机和棒材加工机的概略侧视图，局部剖断棒材加工机，以可以看到棒材加工机的主轴30的方式进行显示；图2(a)～图2(e)是本实施例的棒材供给机的动作的概略工序图；图3(a)～图2(e)是本实施例的棒材供给机的动作的概略工序图。
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和棒材加工机的概略侧视图，局部剖断棒材加工机，以可以看到棒材加工机的主轴的方式进行显示；在本实施例中，棒材加工机2是主轴固定型自动车床，如图1所示，棒材供给机4配置在棒材加工机2的后方。棒材供给机4包括支承结构体6；导轨8，由该支承结构体6支承，与棒材加工机2的主轴30同轴状延伸；材料架10，设置在导轨8的侧部，用于保持加工前的新材；棒材取出机构12，用于自材料架10一个个取出棒材并投入导轨8之中；进料顶尖14，自后方推投入导轨8内的棒材并将其输送给棒材加工机2；紧固装置18，用于在将棒材插入设在进料顶尖前端的机械手夹头中时保持棒材；前端检测装置20，检测由进料顶尖14在导轨8内输送的棒材的前端位置；位置检测装置或编码器24，用于检测机械手夹头16的位置；控制装置26，用于控制各种机构的动作。
材料架10由向与导轨8正交的方向延伸的多个棒状架部件构成，在棒状架部件上与导轨8大致平行的方向载置多个新材。载置于材料架10上的棒材自接近导轨8的一侧，利用由分度盘构成的棒材取出机构12一个个取出，并投入导轨8中。
进料顶尖14具有棒状的主体部分和设在主体部分前端的、用于插入并把持棒材的后端的机械手夹头16。如图1所示，进料顶尖14的初始位置位于导轨8的后端部。紧固装置18如图1所示位于处于初始位置的进料顶尖14的前方。棒材被利用分度盘投入导轨8中进料顶尖14的前方。紧固装置18具有自左右把持投入导轨8内的新材的后端部的把持部。另外，在投入导轨8的棒材的前端的前方设有用于检测棒材的前端位置的前端检测装置20，在机械手夹头16的附近设有编码器24。
棒材加工机2具有在加工中使棒材高速旋转的主轴30。在主轴30的前方设有用于在棒材加工中把持棒材的弹簧筒夹夹头32。在弹簧筒夹夹头32的前方设有用于加工棒材的刀具34，在弹簧筒夹夹头32前方还设有在开始加工新材时使棒材定位的限制装置36。限制装置36具有用于接触棒材前端面的限制部件38和可前后移动地支承限制部件38的限制台40。
在主轴30内设有用于确实地保持棒材、使其在通过主轴30旋转期间不振动偏向的管件或固定管42。固定管42具有在主轴30的实际上全长的范围内延伸的管主体42’和设于管主体42’的后端部即固定管42的入口的导向部42”。为了防止棒材的振动，棒材的外径和管主体42’的内径之间的间隙要设定得尽可能小。因此，要加工的棒材的外径每次改变，固定管42都要更换为对应内径的固定管。
机械手夹头16的外径大于棒材的外径，故不能放入管主体42’中。而设于固定管42的入口的导向部42”的内径大于机械手夹头的外径，可接收机械手夹头。导向部42”的内部长度方向的长度尺寸稍大于可由棒材加工机2加工的部件的最大长度。
图2(a)～图2(e)及图3(a)～图3(e)是本实施例的棒材供给机4的动作的概略工序图。在此，仅图示进料顶尖、紧固装置、固定管、弹簧筒夹夹头及限制装置，其他部分省略。
当使棒材供给机4起动时，第一棒材由分度盘自材料架10取出，投入导轨8中进料顶尖14的前方。接着，紧固装置18工作，如图2(a)所示，由紧固装置18的把持部把持第一棒材的后端部。然后，进料顶尖14接近第一棒材后端部，第一棒材的后端部插入机械手夹头16之中。
如图2(b)所示，利用进料顶尖14使第一棒材前进，如图2(c)所示，由第一棒材的前端部”导向，插入固定管42中，然后，在前端部处于开放状态的弹簧筒夹夹头32中插通。在此期间，机械手夹头16的位置总是由位置检测装置或编码器24检测到。当第一棒材前端面与限制部件38接触后，弹簧筒夹夹头32关闭(图2(d))，虽然未图示，但是，限制台40退避，第一棒材的前端部由刀具34进行截弯取直加工。
然后，在由机械手夹头16把持第一棒材后端部的状态下，自第一棒材的前端不断地加工部件。部件加工中，棒材利用棒材加工机2的主轴30以例如8000转/分的高速旋转速度旋转。每当部件加工结束时，前端部就被切断，此时，机械手夹头16的位置就前进相当于部件长度的距离。控制装置总是根据由编码器24检测的机械手夹头16的位置信息，判断机械手夹头是否处于设在固定管42后端部的导向部42”之中。
在判断机械手夹头16的位置处于导向部42”之中时，控制装置就使棒材的旋转速度减小到例如100转/分的低速旋转速度，并使进料顶尖14后退(图2(e))。另外，在该状态下，由于棒材的后端部与机械手夹头16的把持位置一致，故位于导向部42”之中。利用编码器24检测机械手夹头16的后退距离，当检测到机械手夹头16后退了相当于其长度的距离后，也就是说，在机械手夹头16完全自棒材后端部脱出后，由控制装置使主轴30的旋转速度返回原高速旋转速度。另外，机械手夹头16的后退在棒材被弹簧筒夹夹头32把持的状态下进行。
当进料顶尖14返回初始位置后，利用分度盘自材料架10取出第二棒材，投入导轨8中。第二棒材的后端部由紧固装置18把持，接近进料顶尖14接近，使第二棒材的后端部插入机械手夹头16之中(图3(a))。第二棒材利用进料顶尖14向前方输送，在到达图3(b)的位置后，前端的位置由前端检测装置20检测到。第二棒材的前端位置在此之后，由控制装置通过由前端检测装置20检测到的前端位置加上编码器24检测到的机械手夹头16的前进距离来检测。第二棒材利用进料顶尖14进一步前进，前端部由导向部42”向内部导向，使第二棒材的前端面与第一棒材的后端面接触(图3(b))。每当第一棒材的部件加工结束，弹簧筒夹夹头32就打开，通过第二棒材利用进料顶尖14向前方输送第一棒材。
当第一棒材的长度形成不能再加工部件的长度后，开放弹簧筒夹夹头32，限制台40向前方退避，剩余材料通过第二棒材由进料顶尖14向前方推出，通过弹簧筒夹夹头32和限制台40之间的空间废弃(图3(d))。当判断利用控制装置用上述方法检测到的第二棒材的前端的位置到达插通弹簧筒夹夹头32之中的位置时，进料顶尖14停止。由于限制部件38处于退避位置，故不能由限制部件38使第二棒材停止，通过使进料顶尖14停止使第二棒材停止。
闭合弹簧筒夹夹头32，使限制台40返回规定位置，第二棒材利用进料顶尖14前进，前端面与限制部件38接触而被定位。进行第二棒材前端部的截弯取直加工。然后与图2(e)所示的工序同样，进行第二棒材的加工。然后，按照图3(a)～图3(d)进行第三棒材的供给，通过第三棒材进行第二棒材的输送。重复以上工序。
根据本发明，利用第二棒材推出第一棒材的剩余材料进行剩余材料处理。因此，在处理剩余材料时，处于第二棒材的前端部插通弹簧筒夹夹头32的状态，可以迅速开始第二棒材的加工，可最大限度地缩短棒材加工的准备时间。
棒材的后端部利用进料顶尖14的机械手夹头16把持，直到机械手夹头16到达设于固定管42的入口的导向部42”中的位置为止。因此，在该期间，可由机械手夹头防止棒材后端部的振动，同时，在该位置，即使进料顶尖14后退，棒材的几乎整体也收放在固定管42中，可利用固定管42防止振动，故可在棒材加工的整个过程中防止棒材的振动。
另外，由于机械手夹头16在到达导向部42”中的位置后后退，故第一棒材的后端部位于导向部42”中。因此，在利用进料顶尖14自后方使第二棒材前进时，第二棒材的前端部利用导向部42”被导向其中，故可防止第一棒材的后端部和第二棒材的前端部错位，可可靠地由第二棒材推动第一棒材。
并且，控制装置总是检测到第二棒材的前端的位置，在使限制部件38移动到退避位置的状态下利用第二棒材推出第一棒材的剩余材料时，由于使进料顶尖14在规定位置停止，故可防止第二棒材过度前进。也就是说，由于限制部件38位于退避位置，故限制部件38不能使第二棒材停止，但是，在控制装置判断第二棒材的前端到达规定位置(例如插通弹簧筒夹夹头32的位置)时，通过使进料顶尖14停止可防止第二棒材的过度前进。
并且，在使进料顶尖14后退，将机械手夹头16自棒材后端部拔出之前，使棒材的旋转速度自高速旋转速度减速到低速旋转速度，故可防止在棒材后端部和机械手夹头16分离的瞬间因反冲使它们激烈振动。
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，当然这些变更也包括在本发明的范围内。
例如，为了防止棒材的振动，理想的是，在进料顶尖14上设有机械手夹头16，由机械手夹头16把持棒材的后端部。但是，从缩短部件加工的时间的观点出发，机械手夹头16并不是必需的，例如，仅利用进料顶尖14推棒材的后端面将其向前方输送也可以。尤其是，在使用较短棒材的情况下，在将其插入了固定管42时，在棒材的几乎整体被收放的情况下，就不需要用机械手夹头16把持棒材。
在上述实施例中，作为管件在主轴30中设有不与主轴一起旋转的固定管42，但是，管件也可以是例如与主轴一起旋转的内管。
另外，在上述实施例中，在自棒材的后端部拔出机械手夹头16时，要降低棒材的旋转速度，但也可以在维持高速旋转速度的状态下进行。
根据本发明，可提供一种棒材供给机，其可缩短棒材的供给时间，实现部件加工的进一步高速化。
权利要求
1.一种棒材供给方法，利用配设于主轴中的管件保持棒材并将棒材供给到进行部件加工的棒材加工机，其特征在于，包括利用进料顶尖自后方推自材料架取出的第一棒材并将其插入所述管件中的工序；利用所述棒材加工机加工所述第一棒材的工序；在所述第一棒材的加工结束前使所述进料顶尖后退的工序；利用所述进料顶尖自后方推自所述材料架取出的第二棒材并使其前进，通过所述第二棒材将所述第一棒材向前方输送的工序。
2.如权利要求1所述的棒材供给方法，其特征在于，还包括利用所述进料顶尖推所述第二棒材，通过该第二棒材向前方推出所述第一棒材的剩余材料，从而进行剩余材料处理的工序。
3.如权利要求1或2所述的棒材供给方法，其特征在于，所述进料顶尖具有用于把持棒材的后端部的机械手夹头，所述管件包括内径小于所述机械手夹头的外径的管主体和设于该管主体后端部的具有可接收所述机械手夹头的内径的导向部；在所述进料顶尖的后退工序中，所述进料顶尖在到达所述机械手夹头被接收于所述导向部之中的位置后后退。
4.如权利要求1～3任一项所述的棒材供给方法，其特征在于，所述进料顶尖具有用于把持棒材后端部的机械手夹头，所述方法还包括在使所述进料顶尖后退时使棒材的旋转速度减速的工序。
5.一种棒材供给机，利用配设于主轴内的管件保持棒材并将棒材供给到进行部件加工的棒材加工机，其特征在于，具有用于将棒材向前方推的进料顶尖和控制动作的控制装置，该控制装置控制所述进料顶尖，使所述进料顶尖自后方推自材料架取出的第一棒材并将其插入所述管件中，在所述第一棒材的加工结束前使所述进料顶尖后退，使所述进料顶尖自后方推自所述材料架取出的第二棒材并使其前进，通过第二棒材将第一棒材向前方输送。
6.如权利要求5所述的棒材供给机，其特征在于，由所述控制装置控制所述进料顶尖，使其自后方推所述第二棒材，通过该第二棒材向前方推出所述第一棒材的剩余材料。
7.如权利要求5或6所述的棒材供给机，其特征在于，所述进料顶尖具有用于把持棒材的后端部的机械手夹头，所述管件包括内径小于所述机械手夹头的外径的管主体和设于该管主体后端部的具有可接收所述机械手夹头的内径的导向部；所述控制装置使所述进料顶尖在所述进料顶尖到达所述机械手夹头被接收于所述导向部之中的位置后后退。
8.如权利要求5～7任一项所述的棒材供给机，其特征在于，所述进料顶尖具有用于把持棒材后端部的机械手夹头，所述控制装置在使所述进料顶尖后退时，使棒材的旋转速度减速。
全文摘要
一种棒材供给方法,可缩短棒材供给时间,实现部件加工的进一步高速化。利用配设于主轴中的管件保持棒材并将棒材供给到进行部件加工的棒材加工机,包括:利用进料顶尖自后方推自材料架取出的第一棒材并将其插入所述管件中的工序;利用所述棒材加工机加工所述第一棒材的工序;在所述第一棒材的加工结束前使所述进料顶尖后退的工序;利用所述进料顶尖自后方推自所述材料架取出的第二棒材并使其前进,通过所述第二棒材将所述第一棒材向前方输送的工序。
文档编号B23B13/02GK1382550SQ0210675
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