特開 2024-63570 棒材供給機の残材排出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024063570

(43)【公開日】2024-05-13

(54)【発明の名称】棒材供給機の残材排出装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 13/00 20060101AFI20240502BHJP

【ＦＩ】

B23B13/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171636

(22)【出願日】2022-10-26

(71)【出願人】

【識別番号】000127042

【氏名又は名称】株式会社アルプスツール

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】弁理士法人インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】小林 和義

(72)【発明者】

【氏名】栗林 茂雄

【テーマコード（参考）】

3C045

【Ｆターム（参考）】

3C045FC32

(57)【要約】

【課題】確実かつ安定した残材排出が可能となり、円滑な棒材供給機の連続運転が可能な残材排出装置を提供する。
【解決手段】棒材供給機に配置されると共に棒材の残材を排出する棒材供給機の残材排出装置であって、前記残材を保持する保持部と、前記保持部の内壁面に前記残材の径方向に沿って形成された溝部と、を有する残材サポート部と、前記溝部から前記保持部の内部に出没自在に配置された残材排出部と、を有する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

棒材供給機に配置されると共に棒材の残材を排出する棒材供給機の残材排出装置であって、
前記残材を保持する保持部と、前記保持部の内壁面に前記残材の径方向に沿って形成された溝部と、を有する残材サポート部と、
前記溝部から前記保持部の内部に出没自在に配置された残材排出部と、を有することを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項2】

請求項１に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記溝部は、前記保持部の内壁面から外壁面に向けて貫通する貫通溝として形成され、
前記残材サポート部は、前記残材の軸方向と略平行な枢軸回りに回動自在に配置され、
前記残材排出部は、前記残材サポート部の回動によって前記溝部に挿通可能な残材排出板を備えることを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項3】

請求項１に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記溝部は、前記保持部の内壁面から外壁面に向けて貫通する貫通溝として形成され、
前記残材排出部は、前記溝部に挿通するように移動可能に配置される残材排出板を備えることを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記残材排出板は、先端部が残材排出孔に向けて傾斜していることを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項5】

請求項１に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記残材排出部は、前記溝部内に配置されると共に、前記保持部の内周側に回動自在に配置されることを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項6】

請求項５に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記残材排出部は、前記溝部内に配置される残材排出板を有し、
前記残材排出板は、前記溝部に収納された状態において、前記保持部の内壁面から突出しないように複数の折り曲げ部を有することを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【請求項7】

請求項５に記載の棒材供給機の残材排出装置において、
前記残材排出部は、前記溝部内に配置される残材排出板を有し、
前記残材排出板は、前記溝部に収納された状態において、前記保持部の内壁面から突出しないようにＲ形状に形成されることを特徴とする棒材供給機の残材排出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、棒材供給機の棒材を排出する棒材供給機の残材排出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

棒材供給機は、細長い棒材を把持して自動旋盤などの加工機に連続的に送り込むとともに、加工機の稼働中にあっては、棒材を回転支承するものである。加工機はその主軸により棒材を把持して回転し、刃物で棒材を切削することとなる。

【0003】

この棒材供給機においては、棒材の端部をフィンガーチャックによって把持しているので、棒材の全長を加工することができず、そのため、把持代を含んだ残材が生じてしまう。したがって、このような残材を棒材供給機外に排出するために棒材供給機は、フィンガーチャックから除去するための残材排出装置を備えている。

【0004】

このような残材排出装置は、種々の形態が知られているが、例えば、特許文献１に記載された残材排出装置は、フィードロッドのフィンガーチャックにより把持された棒材を支持し加工機へと案内する主サポートレールと、該主サポートレールの後端側における残材の落下スペース内に上下方向に回動可能に設けられた副サポートレールと、上記フィンガーチャックから残材を抜き取る際に該残材をクランプするクランプ手段とを具備している。

【0005】

このような構成によれば、フィードロッドのフィンガーチャックにより把持された棒材を支持し加工機へと案内する主サポートレールと、該主サポートレールの後端側における残材の落下スペース内に上下方向に回動可能に設けられた副サポートレールと、上記フィンガーチャックから残材を抜き取る際に該残材をクランプするクランプ手段とを具備していることから、棒材は残材の落下スペース内でも副サポートレールにより支持されるので安定して回転し、振動が低減し、加工精度が向上する。また、落下スペースが副サポートレールにより覆われる結果、棒材や部品が破損しても飛び出すことがなく、逆に作業者が回転する棒材等に接触することもなく、したがって安全性が向上するという効果を奏する。

【0006】

また、特許文献２に記載された残材排出装置は、残材の通過を検出する残材通過検出装置と、残材通過検出装置で止まった残材を排除する残材排除装置とを有している。

【0007】

このような構成によれば、残材排除装置は残材通過検出装置で止まった残材を確実に排出するので、残材の排出ミスを防止することができ、連続運転を円滑に行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特許第３８３０２２１号公報

【特許文献2】特許第５４３７１３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載された残材排出装置によると、自然落下により落下スペースに設置された残材回収箱に回収されて棒材供給機外に排出されることになるところ、排出した残材の姿勢が傾くなどすることで、残材回収箱に確実に落下させることができない場合があるといった不安定な要素があった。

【0010】

本発明は、このような問題点を解決することを目的としており、確実かつ安定した残材排出が可能となり、円滑な棒材供給機の連続運転が可能な残材排出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置は、棒材供給機に配置されると共に棒材の残材を排出する棒材供給機の残材排出装置であって、前記残材を保持する保持部と、前記保持部の内壁面に前記残材の径方向に沿って形成された溝部と、を有する残材サポート部と、前記溝部から前記保持部の内部に出没自在に配置された残材排出部と、を有することを特徴とする。

【0012】

また、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置において、前記溝部は、前記保持部の内壁面から外壁面に向けて貫通する貫通溝として形成され、前記残材サポート部は、前記残材の軸方向と略平行な枢軸回りに回動自在に配置され、前記残材排出部は、前記残材サポート部の回動によって前記溝部に挿通可能な残材排出板を備えると好適である。

【0013】

また、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置において、前記溝部は、前記保持部の内壁面から外壁面に向けて貫通する貫通溝として形成され、前記残材排出部は、前記溝部に挿通するように移動可能に配置される残材排出板を備えると好適である。

【0014】

また、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置において、前記残材排出板は、先端部が残材排出孔に向けて傾斜していると好適である。

【0015】

また、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置において、前記残材排出部は、前記溝部内に配置されると共に、前記保持部の内周側に回動自在に配置されると好適である。

【0016】

また、本発明に係る棒材供給機の残材排出装置において、前記残材排出部は、前記溝部内に配置される残材排出板を有し、前記残材排出板は、前記溝部に収納された状態において、前記保持部の内壁面から突出しないように複数の折り曲げ部を有すると好適である。

【0017】

また、本発明に係る残材排出装置において、前記残材排出部は、前記溝部内に配置される残材排出板を有し、前記残材排出板は、前記溝部に収納された状態において、前記保持部の内壁面から突出しないようにＲ形状に形成されると好適である。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、前記残材を保持する保持部と、前記保持部の内壁面に前記残材の径方向に沿って形成された溝部と、を有する残材サポート部と、前記溝部から前記保持部の内部に出没自在に配置された残材排出部と、を有するので、残材サポート部に載置された残材を溝部から溝内部に向けて突出する残材排出部によって確実に棒材供給機外に排出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置を備えた棒材供給機の側面図。

【図2】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置を備えた棒材支持装置の正面図。

【図3】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の平面図。

【図4】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の側面図。

【図5】図４におけるＰ－Ｐ断面図。

【図6】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図。

【図7】本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図。

【図8】本発明の第２の実施形態に係る残材排出装置の断面図。

【図9】本発明の第２の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図。

【図10】本発明の第３の実施形態に係る残材排出装置の断面図。

【図11】本発明の第３の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図。

【発明を実施するための形態】

【0020】

［第１の実施形態］
以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0021】

図１は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置を備えた棒材供給機の側面図であり、図２は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置を備えた棒材支持装置の正面図であり、図３は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の平面図であり、図４は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の側面図であり、図５は、図４におけるＰ－Ｐ断面図であり、図６は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図であり、図７は、本発明の第１の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図である。

【0022】

図１及び図２に示されるように、本実施形態に係る棒材供給機１の残材排出装置２０は、一例として図示しない旋盤などの材料加工機に棒材などの材料を供給する装置であって、材料加工機に隣接して配置される。図１に示すように、残材排出装置２０は、棒材供給機１内に備え付けらえれ、フィードロッド１１の先端に取り付けられると共に、棒材１３を把持するフィンガーチャック１２と、該フィンガーチャック１２から加工後の棒材１３の残材１３ａを抜くクランプ手段９と、棒材１３の供給方向に延びるサポートレール７及びフィンガーチャック１２から抜かれた残材１３ａを保持する残材サポート部８とを有し、フレーム１０に固定されている。

【0023】

フィードロッド１１は、この棒材供給機の内部に前後方向で往復移動可能に設けられている。具体的には、棒材供給機の内部に配置されたモーターで駆動される無端チェーン（図示せず）に連結され、該無端チェーンの往復駆動により棒材供給機内を前進したり後退したりするようになっている。

【0024】

フィンガーチャック１２は、フィードロッド１１の先端にベアリング等を介し回転可能に取り付けられており、その弾性的な拡開変形により棒材１３の後端を把持するようになっている。フィンガーチャック１２はフィードロッド１１と共に棒材供給機内を移動し、その把持した棒材１３が加工機の主軸の回転と共に回転するとフィードロッド１１の先端で棒材１３と共に回転することとなる。

【0025】

加工機は、例えば自動旋盤であり、その主軸の中心軸が上記フィンガーチャック１２、該フィンガーチャック１２により把持された棒材１３等の中心軸の延長線に合致するようにこの棒材供給機の先方に配置されている。

【0026】

サポートレール７は、横断面が略半円状の凹溝を有した棒材１３を案内するガイドレールであり、この棒材供給機のフレーム１０上に水平に固定されている。上記フィンガーチャック１２により把持された棒材１３はこのサポートレール７の凹溝に沿って移動することになる。

【0027】

残材サポート部８は、サポートレール７と同様な形状であるが短いレールであり、サポートレール７の後端側における残材１３ａの残材排出孔２１内にサポートレール７に連続するように配置されている。また、図３から図５に示すように、残材サポート部８は、サポートレール７の凹溝形状と対応する保持部１４が形成され、該保持部１４の内壁面には保持部１４を内壁面から外壁面に向けて貫通する貫通孔としての溝部１５が形成されている。さらに、残材サポート部８のフィンガーチャック１２側の端部には、切欠部１６が形成され、当該切欠部１６にクランプ手段９が挿入されることで、残材１３ａをフィンガーチャック１２から取り出すことができる。

【0028】

残材サポート部は、フレーム１０上に残材サポート部８の長さ方向に平行な枢軸１７を介し枢軸１７に取り付けられた残材サポート部動作レバー１８によって上下方向に回動可能に設けられている。残材サポート部８とフレーム１０との間には、それらの長さ方向に直交する向きに図示しないエアシリンダーがブラケット及びピンを介して配置されている。

【0029】

クランプ手段９は、残材サポート部８の後方に配置されており、棒材１３を左右から挟む二つの爪片として構成されており、従来周知の種々の方法によって一対のクランプ手段９，９が近接・離間可能に配置され、一対のクランプ手段９，９が近接することで残材１３ａを把持し、離間することで把持した残材１３ａを残材サポート部８の保持部１４に落下させる。

【0030】

また、フレーム１０には、残材サポート部８の溝部１５に向かって突出する残材排出部１９が取り付けられている。残材排出部１９は、溝部１５の対応する位置に立設して形成されている。残材排出部１９は、フレーム１０に取り付けられる基部１９ａと基部１９ａから斜め上方に向かって突出すると共に先端部が残材排出孔２１に向かって傾斜した残材排出板１９ｂとを備えている。

【0031】

残材排出部１９は、主軸の方向に沿って所定の間隔で配置されており、例えば、フィンガーチャック１２側の端部側の間隔が小さく、サポートレール７側の端部に向かって間隔が大きくなるように配置されている。

【0032】

次に、この棒材供給機１の残材排出装置２０の動作について説明する。

【0033】

まず、新しい棒材１３をこの棒材供給機に供給する際は図示しないレール蓋が上方に回動しサポートレール７及び残材サポート部８の凹溝及び保持部１４を開ける。新しい棒材１３はサポートレール７及び残材サポート部８に平行に配置された図示しない棒材投入装置により凹溝及び保持部１４内へと転がり落ちる。そこで、図示しない押し棒が棒材１３をその後端が切欠部１６の位置へと押し出し、クランプ手段９が切欠部１６内に移動して該棒材１３の後端を掴む。フィードロッド１１はこの棒材１３の後端に向かって前進し、フィンガーチャック１２で該後端を把持する。続いてフィードロッド１１はさらに前進し、棒材１３を加工機の主軸の方へと送り込む。該棒材１３は加工機の主軸の回転と共に回転するが、本発明においてはサポートレール７の後方に残材サポート部８が繋がっており、残材１３ａの落下スペース内でも残材サポート部８により支持されるので、棒材１３は安定して回転することになる。

【0034】

加工機による一本の棒材１３の加工が終了し、残材１３ａ及びフィンガーチャック１２がフィードロッド１１と共に残材サポート部８の後方へと後退すると、クランプ手段９で残材１３ａを把持し固定する。

【0035】

次いで、フィードロッド１１が図１中実線で示される位置に所定の長さ後退すると、残材１３ａがフィンガーチャック１２から抜け出る。そして、クランプ手段９が残材１３ａを解放し、図５で示されるように、残材サポート部８の保持部１４に落下して載置される。次に、図６に示すように、残材サポート部８が回動すると、残材１３ａは、残材サポート部８と共に移動する。このとき、残材排出板１９ｂが残材サポート部８に形成された溝部１５を通過することで、残材１３ａに接する。このように、残材排出板１９ｂは、残材サポート部８が回動することで、残材サポート部８の溝部１５から保持部１４の内部に出没自在に配置されている。

【0036】

さらに、残材サポート部８が回動すると、図７に示す位置まで移動する。このとき、残材１３ａは、残材排出板１９ｂによって保持部１４から押し出される形となり、保持部１４の内部形状に沿って保持部１４の縁部まで移動し、残材排出板１９ｂの先端の斜面に沿って残材サポート部８の保持部１４から押し出される。残材排出板１９ｂの先端は残材排出孔２１に向かって傾斜しているので、残材１３ａは残材排出孔２１に確実に排出されることとなる。

【0037】

このように、本実施形態に係る棒材供給機１の残材排出装置２０は、残材サポート部８の回動によって残材排出板１９ｂによって残材排出孔２１に向けて残材１３ａを排出するので、残材１３ａの形状や長さ並びに質量の影響を受けることなく、確実に安定した残材１３ａの排出が可能となる。

【0038】

［第２の実施形態］
以上、説明した第１の実施形態に係る棒材供給機１の残材排出装置２０では、残材サポート部８が枢軸１７回りに回動することで、残材サポート部８に形成された溝部１５に残材排出板１９ｂが挿通することで、保持部１４に保持された残材１３ａを保持部１４外に押し出すことで残材１３ａを排出する場合について説明を行った。次に説明する第２の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置は、第１の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置と異なる形態を有する固定手段の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0039】

図８は、本発明の第２の実施形態に係る残材排出装置の断面図であり、図９は、本発明の第２の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図である。

【0040】

図８に示すように、本実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ａは、第１の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０と同様に、保持部１４及び溝部１５を有する残材サポート部８を有している。残材サポート部８は、フレーム１０に固定軸１７ａを介して取り付けられている。

【0041】

残材排出部１９´は、図示しない移動手段によって昇降自在に取り付けられており、溝部１５に相当する位置に溝部１５に対して挿通自在に配置された残材排出板１９ｃを有している。また、残材排出板１９ｃの上端は、残材排出孔２１に向けて傾斜した傾斜面１９ｄを有している。

【0042】

このように構成された本実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ａは、図８に示すように、クランプ手段９によってフィンガーチャック１２から残材１３ａを抜き出し、当該残材１３ａを残材サポート部８の保持部１４に載置する。

【0043】

次に、残材排出板１９ｃが残材サポート部８に向けて上昇し、残材サポート部８の溝部１５を挿通する。このとき、残材サポート部８に載置された残材１３ａは、図９に示すように、保持部１４の内周及び残材排出板１９ｃの傾斜面１９ｄに沿って、残材サポート部８の縁部に向かって移動する。

【0044】

その後、さらに残材排出板１９ｃが上昇すると、残材１３ａは、残材排出板１９ｃの先端の傾斜面１９ｄに沿って落下し、残材排出孔２１に排出される。このとき、残材排出板１９ｃは、主軸の方向に沿って複数形成されているので、水平状態を保ったまま残材排出孔２１に向けて排出することが可能となる。

【0045】

［第３の実施形態］
以上、説明した第１及び第２の実施形態に係る棒材供給機１の残材排出装置２０，２０ａでは、残材サポート部８に保持部１４の内周から外周に向けて貫通する溝部１５が形成された場合について説明を行った。次に説明する第３の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置は、第１及び第２の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置と異なる形態を有する固定手段の実施例について説明を行うものである。なお、上述した第１及び第２の実施形態の場合と同一又は類似する部材については、同一符号を付して説明を省略する。

【0046】

図１０は、本発明の第３の実施形態に係る残材排出装置の断面図であり、図１１は、本発明の第３の実施形態に係る残材排出装置の動作を説明する断面図である。

【0047】

図１０に示すように、本実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ｂは、第２の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ａと同様に、保持部１４を有する残材サポート部８ａを有している。また、残材サポート部８ａは、第１及び第２の実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０，２０ａと異なり、有底溝状の溝部１５ａが形成されている。また、残材サポート部８ａは、フレーム１０に固定軸１７ａを介して取り付けられている。

【0048】

残材排出部１９´´は、溝部１５ａ内に保持部１４の内壁面から突出しないように配置された残材排出板１９ｅを有している。残材排出板１９ｅは、回動軸２２回りに回動自在に取り付けられており、溝部１５ａの内部から保持部１４の内部に向けて出没自在に配置されている。

【0049】

残材排出板１９ｅは、複数の折り曲げ部１９ｆを有しており、本実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ｂでは三カ所の折り曲げ部１９ｆを有している。このように複数の折り曲げ部１９ｆを有することで、溝部１５ａ内に配置された際に、残材排出板１９ｅが保持部１４の内部に突出することなく配置することが可能となる。

【0050】

また、残材排出板１９ｅは、複数の折り曲げ部１９ｆを有する形状に限定されず、溝部１５ａ内に配置される際に保持部１４の内壁面から突出しない形状であれば、どのような形態を有していても構わない。例えば、残材排出板１９ｅは、保持部１４の内壁面の湾曲と同一の方向に湾曲したＲ形状を有していても構わない。

【0051】

このように構成された本実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０ｂは、図１０に示すように、クランプ手段９によってフィンガーチャック１２から残材１３ａを抜き出し、当該残材１３ａを残材サポート部８ａの保持部１４に載置する。

【0052】

次に、固定された残材サポート部８ａの溝部１５ａ内に配置された残材排出板１９ｅを残材サポート部８ａの保持部１４の内部側に回転させる。このとき、残材１３ａは、残材排出板１９ｅの折り曲げ形状に沿って移動し、図１１に示すように、残材サポート部８ａから離脱する。

【0053】

その後、さらに残材排出板１９ｅを回動すると、残材１３ａは、水平状態を保ったまま残材排出孔２１に排出される。

【0054】

なお、上記実施形態に係る棒材供給機の残材排出装置２０，２０ａ，２０ｂでは、残材サポート部８，８ａに形成した溝部１５，１５ａを主軸の方向に沿って所定の間隔で配置されており、例えば、フィンガーチャック１２側の端部側の間隔が小さく、サポートレール側の端部に向かって間隔が大きくなるように配置されている場合について説明を行ったが、溝部１５，１５ａの形成間隔や数については、適宜変更しても構わない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0055】

１ 棒材供給機， ７ サポートレール， ８，８ａ 残材サポート部， ９ クランプ手段， １０ フレーム， １１ フィードロッド， １２ フィンガーチャック， １３ 棒材， １３ａ 残材， １４ 保持部， １５，１５ａ 溝部， １６ 切欠部， １７ 枢軸， １８ 残材サポート部動作レバー， １９，１９´，１９´´ 残材排出部， １９ｂ，１９ｃ，１９ｅ 残材排出板， ２０，２０ａ，２０ｂ 残材排出装置， ２１ 残材排出孔， ２２ 回動軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】