特許 7412255 ワーク回収装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-28

(45)【発行日】2024-01-12

(54)【発明の名称】ワーク回収装置

(51)【国際特許分類】

   B23B 15/00 20060101AFI20240104BHJP

【ＦＩ】

B23B15/00 G

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2020066933

(22)【出願日】2020-04-02

(65)【公開番号】P2021160060

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-11-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000137856

【氏名又は名称】シチズンマシナリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】240000327

【弁護士】

【氏名又は名称】弁護士法人クレオ国際法律特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】志田 忠靖

(72)【発明者】

【氏名】矢部 晃一

【審査官】小川 真

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５２－０７５８８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－０７４６２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３８１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－１６３００１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｂ ３／３０、９／０４、

１５／００、２３／００

Ｂ２３Ｑ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１主軸に把持されたワークを受ける受け部が、前記第１主軸に対向して配置された第２主軸に備えられたワーク回収装置において、
前記受け部と、前記受け部に繋がった、前記第２主軸の内部に設けられた管材とを有するワーク回収器と、
前記管材を前記第２主軸の軸と平行な方向に移動させる移動部と、を備え、
前記移動部は、前記第２主軸に備えられた、前記第２主軸の軸と平行に移動するプッシュロッドであり、
前記移動部による前記管材の移動により、前記第２主軸の先端からの前記受け部の突出長さを調整するワーク回収装置。

【請求項2】

前記管材の外周面に、前記第２主軸に形成されたキーが挿入される、前記管材の軸方向に延びたキー溝が形成され、前記キーと前記キー溝との係合により、前記第２主軸の回転に伴って、前記ワーク回収器が前記第２主軸と一体に回転される請求項１に記載のワーク回収装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク回収装置に関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械により加工されたワークを回収するワーク回収装置が知られている。例えば、旋盤装置において、突切加工物受け部を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この突切加工物受け部は、ワークを把持して回転させる主軸と対向して配置された、ワークを支持する芯押し軸に取り付けられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開昭５２－０７５８８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、主軸に把持されたワークを加工する工具を、芯押し軸と一体に移動する構造を採用した場合、工具で加工を行う等のために工具が主軸に把持されたワークに接近した際、突切加工物受け部が主軸の側に干渉することが起こり得る。

【0005】

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、ワークを受ける受け部の突出長さを適宜調整することができるワーク回収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】

【0006】

本発明は、第１主軸に把持されたワークを受ける受け部が、前記第１主軸に対向して配置された第２主軸に備えられたワーク回収装置において、前記受け部と前記受け部に繋がった、前記第２主軸の内部に設けられた管材とを有するワーク回収器と、前記管材を、前記第２主軸の軸と平行な方向に移動させる移動部と、を備え、前記移動部による前記管材の移動により、前記第２主軸の先端からの前記受け部の突出長さを調整するワーク回収装置である。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るワーク回収装置によれば、ワークを受ける受け部の突出長さを適宜調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態であるワーク回収装置を有する背面主軸を含む自動旋盤を示す外観図である。

【図2】自動旋盤の内部に設けられた正面主軸及び背面主軸等の平面図である。

【図3】ワーク回収装置を有する背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であってワーク回収器が長く突出した状態を示す。

【図4】背面主軸の先端から突出したワーク回収器を示す斜視図である。

【図5】ワーク回収装置を有する背面主軸の軸を含む鉛直面による断面を示す断面図であって、ワーク回収器が短く突出した状態を示す。

【図6】背面主軸が正面主軸に近接して、ワーク回収器がワークを受け取り可能の状態を示す図２相当の平面図である。

【図7】ワークが切り落とされてワーク回収器の受け部で受けた状態を示す図２相当の平面図である。

【図8】正面主軸に把持されたワークを、背面主軸工具台の工具で加工する場合に、長い突出長さの受け部が正面主軸の側に突き当たった状態を示す図２相当の平面図である。

【図9】正面主軸に把持されたワークを、背面主軸工具台の工具で加工する場合に、短い突出長さの受け部が正面主軸の側に突き当たらない状態を示す図２相当の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明に係るワーク回収装置の実施形態について説明する。

【0010】

図１は本発明の一実施形態であるワーク回収装置１を有する背面主軸２００を含む自動旋盤１００を示す外観図、図２は自動旋盤１００の内部に設けられた正面主軸３００及び背面主軸２００等の平面図である。

【0011】

また、図３はワーク回収装置１を有する背面主軸２００の軸Ｃ１を含む鉛直面による断面を示す断面図であってワーク回収器１０が長く突出した状態を示し、図４は背面主軸２００の先端から突出したワーク回収器１０を示す斜視図、図５はワーク回収装置１を有する背面主軸２００の軸Ｃ１を含む鉛直面による断面を示す断面図であって、ワーク回収器１０が短く突出した状態を示す。

【0012】

（構成）
本発明の一実施形態であるワーク回収装置１を有する背面主軸２００（第２主軸の一例）を含む自動旋盤１００（図１参照）は、図２に示すように、正面主軸３００（第１主軸の一例）に対向して配置される背面主軸２００を有する。

【0013】

正面主軸３００は、ワークＷを把持して軸Ｃ２まわりに回転し、図示を略した工具をワークＷに押し当てることにより、ワークＷを加工する。

【0014】

背面主軸２００は、この正面主軸３００で加工され、突っ切り加工により正面主軸３００から切り離されたワークＷを受け取り、突っ切りしたワークＷの、正面主軸３００側の領域を加工する。背面主軸２００で把持したワークＷの加工は、正面主軸３００で把持したワークＷの加工と並行して又は連携して行ってもよいし、正面主軸３００での加工とは別に独立して行ってもよい。

【0015】

なお、図２に示した背面主軸２００は、ワーク回収器１０が備えられた状態であるため、上述したようにワークＷを把持することはできないが、ワーク回収器１０は背面主軸２００に着脱可能であり、ワーク回収器１０を背面主軸２００から取り外した状態で、背面主軸２００はワークＷを把持して加工することができる。

【0016】

図２に示すように、自動旋盤１００は、背面主軸２００に隣接して、正面主軸３００に把持されたワークＷに対して、加工を行う工具２８１，２８２を備えた背面主軸工具台２８０が設けられている。背面主軸工具台２８０は、背面主軸２００が設置されている背面主軸台２９０に設置されている。したがって、背面主軸２００と背面主軸工具台２８０は、一体に動く。

【0017】

ワーク回収装置１は、図３に示すように、ワーク回収器１０と、移動部としてのプッシュロッド２２０とを備えている。プッシュロッド２２０は、ワーク回収器１０を取り外した状態において背面主軸２００が把持したワークＷを、背面主軸２００の先端側に押し出すために背面主軸２００が予め備えている。

【0018】

ワーク回収器１０は、受け部２０と管材３０と連結管４０とを備えている。受け部２０は、図４に示すように、円筒の周壁の一部が欠けた形状とであり、半筒状の周壁２１と、この周壁２１の先端側の端面の一部を覆う端壁２３とを備えている。受け部２０は、ワークＷを回収する際、図３，４に示すように、周壁２１は少なくとも鉛直方向の下側に配置された姿勢となり、周壁２１の内面側で、落下したワークＷを受ける。

【0019】

管材３０は直管状に形成され、先端３１が、受け部の２０の、軸Ｃ１の後端（端壁２３が形成された側とは反対側の端）に繋がって、受け部２０と一体に形成されている。管材３０は少なくとも一部が、背面主軸２００の内部に配置されている.

【0020】

連結管４０は、その先端４１がプッシュロッド２２０の先端２２１にボルト２２５によって固定されることで、プッシュロッド２２０と連結されている。そして、連結管４０の外側から管材３０が覆うように配置されて、連結管４０の後端４２と、管材３０の後端３２とが、軸受２２６によって、互いに軸Ｃ１回りに回転可能に連結されている。

【0021】

つまり、軸受２２６の内輪に連結管４０が固定され、軸受２２６の外輪に管材３０が固定されて、連結管４０と管材３０とが軸Ｃ１回りに相対的に回転可能となっている。

【0022】

また、プッシュロッド２２０が軸Ｃ１と平行に移動することにより、ワーク回収器１０は、背面主軸２００の内部において、軸Ｃ１と平行な方向に移動する。

【0023】

ここで、管材３０の外周面には、背面主軸２００に設けられたキー２１５が挿入される、軸Ｃ１方向に延びたキー溝３３が形成されている。そして、キー２１５とキー溝３３とが係合することで、背面主軸２００に対して管材３０の軸Ｃ１回りの回転が拘束され、管材３０及び受け部２０は、背面主軸２００と一体に、軸Ｃ１回りに回転する。

【0024】

なお、プッシュロッド２２０が固定された連結管４０は、管材３０に対して回転可能であるため、背面主軸２００の回転が、プッシュロッド２２０を回転させることはない。

【0025】

また、キー溝３３は、軸Ｃ１方向に延びているため、プッシュロッド２２０の軸Ｃ１方向への移動による、ワーク回収器１０の軸Ｃ１に平行な方向への移動の妨げにはならない。

【0026】

このように、ワーク回収装置１は、プッシュロッド２２０の軸Ｃ１方向への移動により、ワーク回収器１０を背面主軸２００に対して内部に収納したり突出させたりし、特に受け部２０の、背面主軸２００の先端からの突出長さを調整することができる。

【0027】

具体的には、図３に示すように、プッシュロッド２２０が軸Ｃ１の図示右方向に移動した状態のとき、受け部２０の全部が背面主軸２００の先端２１１から大きく突出するとともに管材３０の一部が突出して、背面主軸２００から端壁２３までの突出長さＬ１が長い状態となる。

【0028】

一方、図５に示すように、プッシュロッド２２０が軸Ｃ１の図示左方向に移動した状態のとき、管材３０の全部と受け部２０の一部が背面主軸２００の内部に収容されて、背面主軸２００から端壁２３までの突出長さＬ２（＜Ｌ１）が短い状態となる。

【0029】

（動作）
図６は背面主軸２００が正面主軸３００に近接して、ワーク回収器１０がワークＷを受け取り可能の状態を示す図２相当の平面図、図７は、ワークＷが切り落とされてワーク回収器１０の受け部２０で受けた状態を示す図２相当の平面図である。

【0030】

また、図８は、正面主軸３００に把持されたワークＷを、背面主軸工具台２８０の工具２８１で加工する場合に、長い突出長さＬ１の受け部２０が正面主軸３００の側３５０と干渉した状態を示す図２相当の平面図であり、図９は、正面主軸３００に把持されたワークＷを、背面主軸工具台２８０の工具２８１で加工する場合に、短い突出長さＬ２の受け部２０が正面主軸３００の側３５０に干渉しない状態を示す図２相当の平面図である。

【0031】

以上のように構成された自動旋盤１００の動作について説明する。正面主軸３００に把持されたワークＷは、図示しない工具等（背面主軸工具台２８０の工具も含む）で加工がされる（図２参照）。

【0032】

その後、図６に示すように、加工後のワークＷを回収するため、ワーク回収器１０が設置された背面主軸２００を正面主軸３００に近づけるように移動する。具体的には、正面主軸３００の軸Ｃ２に背面主軸２００の軸Ｃ１が一致して、加工されたワークＷの鉛直下方に受け部２０の周壁２１が配置される位置に、背面主軸２００が移動する。

【0033】

その後、ワークＷは、突切り工具によって、正面主軸３００に把持されている部分から切り離され、図７に示すようにワークＷは下方に落下し、受け部２０がワークＷを受け取る。

【0034】

ワークＷを受け取った背面主軸２００は、正面主軸３００から遠ざかった位置（例えば図２に示す位置）まで移動し、背面主軸２００の主軸本体２１０（図３参照）を回転させる（Ｃ軸回転）ことにより、受け部２０を図４の矢印Ｒ方向に回転させて、受け部２０で受け取ったワークＷをシュータ等に受け渡す。

【0035】

これにより、ワークＷを正面主軸３００から確実に受け取って、正面主軸３００から離れた他の場所へ搬出することができる。ワークＷをシュータ等に受け渡した後は、ワーク回収装置１は、主軸本体２１０を元の位置まで回転させることにより、受け部２０がワークＷを受ける姿勢に戻す。

【0036】

ところで、ワークＷが正面主軸３００に把持されている状態で、背面主軸工具台２８０の工具２８１によりワークＷを加工する場合、背面主軸台２９０を移動させて背面主軸工具台２８０を正面主軸３００に近付ける。このとき、背面主軸台２９０に設置されている背面主軸２００も背面主軸工具台２８０と一体的に移動する。

【0037】

そして、受け部２０が背面主軸２００の先端から長く突出しているときは、図８に示すように、受け部２０が正面主軸３００の側３５０（正面主軸３００の本体や外装となる部分や外装に取り付けられた部材や正面主軸が載せられた正面主軸台等、外観として正面主軸と一体的に構成されるもの。）に接触し、干渉する。

【0038】

図８に示す例では、受け部２０の先端である端壁２３が側３５０に干渉するため、背面主軸２００はこれ以上、正面主軸３００の方向には動き得ない。そうすると、背面主軸台２９０も動けないため、背面主軸工具台２８０の工具２８１をワークＷの端面Ｗａに接触させることができず、工具２８１を用いた加工を行うことができない。

【0039】

そこで、本実施形態のワーク回収装置１は、受け部２０の一部を背面主軸２００の主軸本体２１０内に収容する。つまり、図３に示すように、受け部２０がワークＷを受ける位置である長い突出長さＬ１の状態から、プッシュロッド２２０を矢印－Ｚ方向に移動して、受け部２０の一部を背面主軸２００の主軸本体２１０内に引き込む。

【0040】

これにより、受け部２０が収容位置である短い突出長さＬ２の状態（図５参照）となって、図９に示すように、正面主軸３００に把持されたワークＷに背面主軸工具台２８０の工具２８１を接触させても、受け部２０は正面主軸３００の側３５０に接触しなくなり、ワークＷの加工を行うことができる。

【0041】

本実施形態のワーク回収装置１は、ワーク回収器１０を移動させる移動部を、背面主軸２００が予め備えているプッシュロッド２２０としたため、移動部を新たに設ける必要が無い。

【0042】

そして、本実施形態のワーク回収装置１は、ワーク回収器１０を背面主軸２００に対して着脱自在としたため、背面主軸２００によりワークＷを把持した加工を行うときは、ワーク回収器１０を背面主軸２００から取り外し、代わりにワーク把持装置を取り付ければよく、背面主軸２００を有効に活用することができる。

【0043】

また、本実施形態のワーク回収装置１は、ワーク回収器１０の管材３０に形成したキー溝３３と背面主軸２００に設けたキー２１５により、ワーク回収器１０の回転を規制しつつ、軸Ｃ１方向への進退を可能とし、かつ、背面主軸２００のＣ軸駆動をワーク回収器１０の回転動作に利用することができる。

【0044】

本実施形態のワーク回収装置１は、正面主軸３００を本発明における第１主軸、背面主軸２００を本発明における第２主軸として適用し、背面主軸２００にワーク回収装置１を備えた構成例であるが、本発明に係るワーク回収装置は、背面主軸に備えた構成に限定するものではない。

【0045】

すなわち、例えば、平行に配置された２つの主軸（第１主軸、第３主軸）と、これらの第１主軸及び第３主軸とそれぞれ一直線上の配置となる位置に移動し得る第２主軸とを備えた自動旋盤においては、第１主軸は第１正面主軸、第３主軸は第２正面主軸、第２主軸は背面主軸となり、この場合、背面主軸を本発明における第1主軸、第２正面主軸を本発明における第２主軸として適用することもできる。この場合、ワーク回収装置は、第２正面主軸に備えた構成となる。

【0046】

本実施形態のワーク回収装置１は、ワーク回収器１０を、受け部２０と管材３０と連結管４０とが連結されたものとして説明したが、ワーク回収器１０は、少なくとも受け部２０と受け部２０に繋がった管材３０とを有するものであればよい。

【0047】

また、本発明に係るワーク回収装置におけるワーク回収器は、受け部の一部が管材として機能するものであってもよく、受け部と管材とが外形的に明確に峻別される構成でなくてもよい。

【0048】

本実施形態のワーク回収装置１は、長い突出長さＬ１の状態において、ワーク回収器１０が正面主軸３００の側３５０に突き当たって干渉するという課題を解決するものとして説明したが、本発明に係るワーク回収装置は、長い突出長さのワーク回収器が第１主軸の側に接触するという課題を解決するだけではなく、ワーク回収器が背面主軸２００から常時突出することにより、背面主軸２００の全体のサイズが大きくなり、背面主軸台２９０の移動範囲を占有する課題を解決するものでもある。

【0049】

つまり、突出したワーク回収器が占有する占有空間が小さくすることができれば、背面主軸２００の全体の大きさを小さくすることができ、背面主軸台２９０の移動範囲の規制を無くしたり、又は長い突出長さの場合に、正面主軸３００の側の位置に別の工具台等を配置したりすることも可能になる。

【0050】

したがって、本発明に係るワーク回収装置は、ワーク回収器の突出長さが常に長いという課題を解決し、ワークを受ける受け部の突出長さを変化させて、突出長さを適宜調整することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ ワーク回収装置
１０ ワーク回収器
２０ 受け部
３０ ：管材
１００ 自動旋盤
２００ 背面主軸（第２主軸の一例）
２２０ プッシュロッド（移動部の一例）
３００ 正面主軸（第１主軸の一例）
Ｃ１，Ｃ２ 軸
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】