專利名稱：材料供給裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及向機床等作業(yè)機械供給材料的材料供給裝置。
背景技術：
以往，在機床等作業(yè)機械中，從后端向前端具有卡盤的中空的主軸壓入并供給材料，這是廣泛慣用的技術，所應用的材料供給裝置也眾所周知。例如，公知有如下材料供給裝置，即，為了將長條的材料依次送入自動車床等機床來加工，利用具有推壓楔的棒料進給器來從中空的主軸的后端壓入并供給材料，其中，推壓楔在前端具有保持材料的指形卡盤(finger chuck)(例如參照專利文獻I等。)。另外，公知有如下材料供給裝置，即，將分別獨立地加工的短條的材料供給至中空 的主軸的后端，利用材料壓入機構(gòu)來從中空的主軸的后端壓入并供給材料(例如參照專利文獻2等。)。專利文獻I :日本實開昭59-156705號公報(第I頁，圖I)專利文獻2 :日本實開昭62-7301號公報(第I頁，圖I)然而，前者的情況下，由于不是以上述短條的材料為前提的，從而有不容易將短條的材料供給至自動車床的問題。另外，后者的情況下，只是單純地壓入材料，從而有由于材料的形狀或尺寸等而難以進行順利的供給的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本技術方案I的發(fā)明是如下材料供給裝置，具有從主軸的后端向該主軸壓入材料的材料壓入機構(gòu)，上述主軸為前端具有卡盤的中空的主軸；以及對該材料壓入機構(gòu)分別獨立地供給材料的材料供給機構(gòu)，該材料供給裝置利用上述材料壓入機構(gòu)，將由上述材料供給機構(gòu)供給的材料壓入并供給至上述主軸，該材料供給裝置的特征在于，在上述材料壓入機構(gòu)的前端設置對材料進行保持的保持機構(gòu)，上述材料供給機構(gòu)具有材料移動機構(gòu)，該材料移動機構(gòu)以使材料保持于上述保持機構(gòu)的方式使該材料移動，將材料以保持于上述保持機構(gòu)的狀態(tài)向上述主軸供給，由此來解決上述課題。在技術方案I所述的材料供給裝置的構(gòu)成的基礎上，本技術方案2的發(fā)明構(gòu)成為，上述材料移動機構(gòu)由將材料按壓于上述保持機構(gòu)的推動器構(gòu)成，由此來解決上述課題。在技術方案I所述的材料供給裝置的構(gòu)成的基礎上，本技術方案3的發(fā)明構(gòu)成為，上述材料供給機構(gòu)具有定位機構(gòu)，該定位機構(gòu)在材料的保持時對上述保持機構(gòu)進行定位，由此來解決上述課題。在技術方案I所述的材料供給裝置的構(gòu)成的基礎上，本技術方案4的發(fā)明構(gòu)成為，上述材料移動機構(gòu)設置為能夠在如下兩個位置間移動使材料相對于上述保持機構(gòu)移動的作業(yè)位置；以及允許利用上述材料壓入機構(gòu)對上述主軸供給材料的退避位置，由此來解決上述課題。
在技術方案4所述的材料供給裝置的構(gòu)成的基礎上，本技術方案5的發(fā)明構(gòu)成為，上述材料壓入機構(gòu)是供給長條棒料的棒料進給器的推壓楔，上述材料供給機構(gòu)設置于推壓楔的突出側(cè)，由此來解決上述課題。在技術方案5所述的材料供給裝置的構(gòu)成的基礎上，本技術方案6的發(fā)明構(gòu)成為，上述材料供給機構(gòu)具有引導機構(gòu)，該引導機構(gòu)在對上述主軸的材料供給時對上述材料壓入機構(gòu)進行引導，由此來解決上述課題。本技術方案I的發(fā)明的材料供給裝置構(gòu)成為，使設置于材料壓入機構(gòu)的前端的保持機構(gòu)保持材料,從主軸后端將材料壓入并供給至主軸內(nèi)，從而能夠順利地供給各種材料。另外，材料供給機構(gòu)具有材料移動機構(gòu)，該材料移動機構(gòu)使材料移動，以使材料保持于保持機構(gòu)，由此能夠使針對保持機構(gòu)的材料的供給自動化，并能夠連續(xù)并容易地供給多個短條的材料。根據(jù)本技術方案2所記載的構(gòu)成，材料移動機構(gòu)由將材料按壓于保持機構(gòu)的推動器構(gòu)成，由此能夠以簡單的構(gòu)成來容易地使各種材料保持于保持機構(gòu)。根據(jù)本技術方案3所記載的構(gòu)成，具有在材料的保持時對保持機構(gòu)進行定位的定位機構(gòu)，由此能夠更加順利地、可靠地進行利用保持機構(gòu)的材料的保持。根據(jù)本技術方案4所記載的構(gòu)成，材料移動機構(gòu)能夠在如下兩個位置間移動使材料相對于保持機構(gòu)移動的作業(yè)位置；以及允許利用材料壓入機構(gòu)對主軸供給材料的退避位置，由此，能夠簡單地進行切換向保持機構(gòu)的材料的移動、以及利用材料壓入機構(gòu)的材料的供給。根據(jù)本技術方案5所記載的構(gòu)成，能夠基本不對以往的長條棒料的供給用的棒料進給器進行改造就能使用本發(fā)明的材料供給裝置，能夠從本發(fā)明的材料供給裝置或者棒料進給器將各種材料供給至自動車床等。根據(jù)本技術方案6所記載的構(gòu)成，引導機構(gòu)對材料壓入機構(gòu)的往復運動進行導向，能夠順利地供給材料，并且，也能夠使引導機構(gòu)作為供給長條材時的導向而發(fā)揮功能。


圖I是具有本發(fā)明的材料供給裝置的自動加工系統(tǒng)的側(cè)視圖。圖2是具有本發(fā)明的材料供給裝置的自動加工系統(tǒng)的俯視圖。圖3是本發(fā)明的材料供給裝置的初始位置的俯視圖。圖4是針對本發(fā)明的材料供給裝置的指形卡盤的材料保持動作開始時的俯視圖。圖5是本發(fā)明的材料供給裝置的推動器工作時的俯視圖。圖6是針對本發(fā)明的材料供給裝置的指形卡盤的材料保持后的俯視圖。圖7是本發(fā)明的材料供給裝置的材料壓入開始時的俯視圖。圖8是本發(fā)明的材料供給裝置的材料壓入時的俯視圖。圖9是本發(fā)明的材料供給裝置的材料壓入結(jié)束后的俯視圖。
具體實施例方式實施例圖I、圖2表示具有作為本發(fā)明的實施例的材料供給裝置100的加工系統(tǒng)。該加工系統(tǒng)構(gòu)成為，在自動車床M與棒料進給器B之間配置上述材料供給裝置100。上述自動車床M是公知的自動車床，具有能夠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的中空的主軸101，在主軸101的前端部設置卡盤H，利用加工用工具對由卡盤H把持的材料進行加工。上述棒料進給器B是公知的棒料進給器，具有推壓楔112，其在主體內(nèi)收容長條棒料、并且能夠在自動車床M的主軸101的軸線方向上自由滑動移動，棒料進給器B與自動車床M以推壓楔112與主軸101位于相同軸線上的方式配置。在推壓楔112的前端,安裝有保持棒料的后端的指形卡盤111，利用該指形卡盤111來構(gòu)成保持材料的保持機構(gòu)，推壓楔112能夠在比主軸101的后端靠后方的遠離主軸101的位置與主軸101內(nèi)之間移動。棒料進給器B選擇一根棒料,在由指形卡盤111保持該棒料的后端的狀態(tài)下,使推 壓楔112向主軸101的軸心方向移動，由此從主軸101的后端向主軸101內(nèi)壓入并供給棒料。上述加工系統(tǒng)利用棒料進給器B從主軸101的后方如上述那樣地將棒料插入自動車床M的主軸101內(nèi)而進行供給，從而能夠利用自動車床M來依次自動地加工該棒料。如圖3所示，本材料供給裝置100具備往復工作臺124，該往復工作臺124能夠在與主軸101的軸線正交的水平方向上進退移動，在往復工作臺124上，設有材料支架121、推動器122、指形按壓機構(gòu)125以及導向部件126。往復工作臺124構(gòu)成為，通過上述進退移動，能夠切換如下兩個姿勢，S卩、導向部件126處于遠離主軸101的推壓楔112與主軸101的后端之間的引導姿勢、與材料支架121處于遠離主軸101的推壓楔112與主軸101的后端之間的供給姿勢。導向部件126在往復工作臺124的引導姿勢時沿主軸101的軸線方向延伸出，以便能夠?qū)⑼茐盒?12與指形卡盤111 一體地沿主軸101的軸線方向引導。在材料支架121收容有形成為預先規(guī)定的形狀的材料亦即成形原材料來作為短條的材料，該成形原材料通過收容于材料支架121而被定位,材料支架121構(gòu)成成形原材料的定位機構(gòu)。此外,本實施例中，利用以往公知的零件供給器(parts feeder)等將上述成形原材料一個一個向上述材料支架121供給。另外，為了高精度地定位成形原材料，材料支架121也可使用真空吸附、開閉式卡盤等來構(gòu)成。推動器122由與材料支架121對置配置的氣缸構(gòu)成，通過使活塞桿123從該氣缸突出，來按壓材料支架121內(nèi)的成形原材料而將其從材料支架121推出，從而構(gòu)成使材料移動的材料移動機構(gòu)。在與指形卡盤111對置的往復工作臺124的供給姿勢時，推動器122如上述那樣地從材料支架121推出成形原材料,從而使材料朝向指形卡盤111移動，從而能夠?qū)⒊尚卧牧喜迦氩⒐┙o至上述指形卡盤111。另外，作為材料移動機構(gòu)還可以使用對材料進行把持的卡盤來構(gòu)成，從而使把持有材料的卡盤與指形卡盤111相對移動。指形按壓機構(gòu)125隔著材料支架121而配置于推動器122的相反側(cè)，在往復工作臺124的供給姿勢時，通過夾持等來對指形卡盤111進行定位，構(gòu)成為當將上述成形原材料保持于指形卡盤111時對指形卡盤111進行定位的定位機構(gòu)。但是，指形按壓機構(gòu)125也可以利用其它的機構(gòu)來固定指形卡盤111。通過利用指形按壓機構(gòu)125對指形卡盤111進行定位，能夠防止由于推壓楔112的振動等引起的指形卡盤111的振動，并能夠使利用推動器122的將成形原材料插入并供給至指形卡盤111穩(wěn)定地進行。利用上述推動器122、材料支架121、指形按壓機構(gòu)125，來構(gòu)成將成形原材料獨立地供給至指形卡盤111的材料供給機構(gòu)120。在將成形原材料供給至指形卡盤111之后，通過使往復工作臺124處于引導姿勢，來使推動器122、材料支架121、指形按壓機構(gòu)125從指形卡盤111的對置位置退避，而使導向部件126與指形卡盤111對置,從而利用導向部件126來對推壓楔112與指形卡盤111一體地進行引導，并使推壓楔112沿主軸101的軸線方向移動，從而能夠從主軸101的后端將成形原材料壓入并供給至主軸101內(nèi)。自動車床M能夠利用卡盤H將如上述那樣地壓入并供給至主軸101的成形原材料把持，并利用上述工具進行加工。 此外，在利用主軸101的卡盤H把持成形原材料后，推壓楔112從主軸101拔出，并遠離主軸101的后端。如上述那樣，推動器122與材料支架121 —體設置于往復工作臺124上，通過往復工作臺124的進退動作而與往復工作臺124—體地移動，在往復工作臺124的供給姿勢時，位于按壓材料而使之相對于指形卡盤111移動的作業(yè)位置，在往復工作臺124的引導姿勢時，位于允許利用推壓楔112向主軸101供給成形原材料的退避位置。如上述那樣，本實施例中，棒料進給器B的推壓楔112與指形卡盤111兼作從后端將成形原材料壓入并供給至主軸101的材料供給裝置100的材料壓入機構(gòu)、以及為了保持成形原材料而設置于上述材料壓入機構(gòu)的前端的保持機構(gòu)。在將成形原材料向指形卡盤111供給的作業(yè)時以外，推動器122由于往復工作臺124向引導姿勢變更姿勢而向退避位置移動，從而不會對將棒料以及成形原材料雙方壓入并插入主軸101的作業(yè)進行妨礙。另外，在往復工作臺124的引導姿勢時，導向部件126對推壓楔112與指形卡盤111 一體地進行引導，不會妨礙針對主軸101的棒料的供給，通過利用導向部件126來引導推壓楔112(包括指形卡盤111)，來穩(wěn)定地進行針對主軸101的棒料的供給，從而能夠順利地進行將棒料以及成形原材料壓入并插入主軸101的作業(yè)。也能夠利用導向部件126來引導材料。因此，上述加工系統(tǒng)能夠不變更任何的構(gòu)成而進行如下兩個事情使往復工作臺124成為引導姿勢而利用棒料進給器B將棒料供給至主軸101 ;以及保持原樣地利用棒料進給器B，如上述那樣地使往復工作臺124姿勢變更，并且，利用推壓楔112將成形原材料供給至主軸101。通過上述構(gòu)造,不需要橋式裝料器(gantry loader)等的其它的裝料器,從而能夠成為如下加工系統(tǒng)，即能夠低成本且對省空間的棒料與成形原材料等短條材雙方進行加工。此時，主軸101的卡盤H能夠使用可進行通常的棒料與成形原材料雙方的把持的三爪卡盤等。另外，材料供給裝置100設置于自動車床M與棒料進給器B之間，從而雖然也有將自動車床M與棒料進給器B的間隔擴大的情況，但由于材料供給裝置100的導向部件126位于軸線上，因此能夠順利地將長條棒料供給至主軸101。
另外，通過對以往的由自動車床與棒料進給器構(gòu)成的棒料的加工系統(tǒng)，追加本材料供給裝置100，也能夠簡單地成為本加工系統(tǒng)。由此，不需要分別準備棒料與成形原材料的加工系統(tǒng)，從而能夠高效地進行材料的加工。并且，通過對以往的棒料進給器追加本材料供給裝置100，也能夠成為可供給棒料與成形原材料雙方的材料供給系統(tǒng)。此外，指形卡盤111除了交換供成形原材料插入的卡盤與保持棒料的卡盤來安裝于推壓楔112，也能夠共用成形原材料用與棒料用的 卡盤。另外，材料支架121也可以為根據(jù)不同形狀、尺寸的成形原材料而可進行交換的材料支架。另外，推動器122的活塞桿123的突出、退避的驅(qū)動力可以由機械式、電磁式、流體壓力式等的任何機構(gòu)產(chǎn)生。對以上的構(gòu)成的本實施例的材料供給裝置100的動作進行說明。首先，如圖3所示，往復工作臺124處于材料支架121處于遠離主軸101的推壓楔112與主軸101的后端之間的供給姿勢的位置(材料移動機構(gòu)的作業(yè)位置)，指形卡盤111退避至能夠接受被供給至材料支架121的材料W的位置。推動器122的活塞桿123也向被供給至材料支架121的上述成形原材料等短條的材料W的主軸側(cè)退避。接下來，如圖4所示，往復工作臺124向?qū)虿考?26處于遠離主軸101的推壓楔112與主軸101的后端之間的引導姿勢的位置(材料移動機構(gòu)的退避位置)移動，材料支架121與指形卡盤111對峙。此時,指形按壓機構(gòu)125工作,指形卡盤111被定位固定。然后，如圖5所示，推動器122的活塞桿123突出，材料W被向指形卡盤111方向推出而被保持于指形卡盤111。本實施例中，在指形卡盤111從前端側(cè)開始設有狹縫113，材料W插入指形卡盤111的前端部，從而由于彈性被保持，但也可以利用根據(jù)氣體或磁力的吸附機構(gòu)等、其它的構(gòu)造的保持機構(gòu)來保持。接下來，在指形按壓機構(gòu)125解除指形卡盤111的定位固定之后，如圖6所示，保持有材料W的指形卡盤111后退，而移動至將材料W從材料支架121完全取出的位置。然后，如圖7所示，往復工作臺124移動至上述的供給姿勢時的位置(材料移動機構(gòu)的作業(yè)位置)，導向部件126與保持有材料W的指形卡盤111對峙。此時，推動器122的活塞桿123也退避，以便能夠向材料支架121供給下一個材料I接下來，如圖8所示，材料W以保持于指形卡盤111的方式通過導向部件126，而被壓入至主軸101的前端。在卡盤H把持材料W之后，如圖9所示，指形卡盤111結(jié)束材料W的供給，而復原至能夠?qū)Ρ还┙o至材料支架121的材料W進行接受的位置。然后，下一個材料W被供給至材料支架121，再次重復一系列的動作而連續(xù)地向主軸101的前端的卡盤H供給多個材料W。從圖3所示的狀態(tài)至圖7所示的狀態(tài)為止的動作，即，往復工作臺124從引導姿勢的位置向供給姿勢時的位置(材料移動機構(gòu)的作業(yè)位置)移動，從材料支架121推出材料W而將其保持于指形卡盤111，且指形卡盤111后退，往復工作臺124移動至引導姿勢時的位置(材料移動機構(gòu)的退避位置)，導向部件126與保持有材料W的指形卡盤111對峙，至此的動作能夠在之前供給的材料W被主軸101的前端的卡盤H把持來進行加工的期間內(nèi)同時進行，因此，能夠縮短與加工無關的操作時間，并能夠縮短作為整體的每個材料的處理時間。特別是針對材料支架121的材料的補給能夠在使材料保持于指形卡盤111、使往復工作臺124向供給姿勢切換時進行，從而能夠順利地進行針對指形卡盤111的材料W的供給且能夠在短時間內(nèi)進行。另外，在利用主軸101的材料W的加工中、將材料從主軸101向背面主軸交接等時，也能夠?qū)⑼茐盒?12插入主軸101內(nèi)，使接下來加工的材料在主軸101內(nèi)待機。另外，優(yōu)選為，在使接下來加工的材料在主軸101內(nèi)待機的情況下，使材料位于卡盤H緊后方。另外，如上述自動車床M那樣，在設置與主軸101對置的背面主軸102的情況下，使推壓楔112通過主軸101內(nèi)，能夠以使材料W直接被背面主軸102的卡盤把持的方式進 行供給。特別是有需要內(nèi)徑卡盤的材料的情況下，通過將內(nèi)徑卡盤安裝于背面主軸102，使材料W被該內(nèi)徑卡盤把持而能夠在背面主軸102上加工材料W。此外，推動器122的活塞桿123的退避、以及下一個材料W向材料支架121的供給的時刻不限定于上述所述情況，在一系列的動作中以適當?shù)臅r刻來進行即可。此外，上述實施例中，通過將本發(fā)明的材料供給裝置100用于自動車床M的例子進行了說明，但只要是從后端將材料壓入并供給至前端具有卡盤的中空的主軸的裝置，則可以使用于任何的加工機械、組裝裝置、處理裝置。附圖標記說明100...材料供給裝置；101...主軸；111. . 指形卡盤；112. . 推壓楔；113. . 狹
縫；120...材料供給機構(gòu)；121...材料支架；122...推動器；123...活塞桿；124...往復工作臺；125...指形按壓機構(gòu)；126...導向部件；W...材料;M...自動車床；H...卡盤；B...棒料進給器。
權(quán)利要求
1.ー種材料供給裝置，具有從主軸的后端向該主軸壓入材料的材料壓入機構(gòu)，上述主軸為前端具有卡盤的中空的主軸；以及對該材料壓入機構(gòu)分別獨立地供給材料的材料供給機構(gòu)， 該材料供給裝置利用上述材料壓入機構(gòu)，將由上述材料供給機構(gòu)供給的材料壓入并供給至上述主軸， 該材料供給裝置的特征在干， 在上述材料壓入機構(gòu)的前端設置對材料進行保持的保持機構(gòu)， 上述材料供給機構(gòu)具有材料移動機構(gòu)，該材料移動機構(gòu)以使材料保持于上述保持機構(gòu)的方式使該材料移動， 將材料以保持于上述保持機構(gòu)的狀態(tài)向上述主軸供給。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的材料供給裝置，其特征在干， 上述材料移動機構(gòu)由將材料按壓于上述保持機構(gòu)的推動器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的材料供給裝置，其特征在干， 上述材料供給機構(gòu)具有定位機構(gòu)，該定位機構(gòu)在材料的保持時對上述保持機構(gòu)進行定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的材料供給裝置，其特征在干， 上述材料移動機構(gòu)設置為能夠在如下兩個位置間移動使材料相對于上述保持機構(gòu)移動的作業(yè)位置；以及允許利用上述材料壓入機構(gòu)對上述主軸供給材料的退避位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的材料供給裝置，其特征在干， 上述材料壓入機構(gòu)是供給長條棒料的棒料進給器的推壓楔， 上述材料供給機構(gòu)設置于推壓楔的突出側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的材料供給裝置，其特征在干， 上述材料供給機構(gòu)具有弓I導機構(gòu)，該引導機構(gòu)在對上述主軸的材料供給時對上述材料壓入機構(gòu)進行引導。
全文摘要
本發(fā)明提供從機床、組裝機械等的中空的主軸的后端自動地順利地供給各種形狀、尺寸的材料的材料供給裝置。在從后端向中空的主軸(101)供給材料(W)的材料供給裝置(100)中，具有材料壓入機構(gòu)，其將保持于保持機構(gòu)的材料(W)壓入至卡盤；以及材料供給機構(gòu)(120)，其利用推動器(122)將供給至材料支架(121)的材料(W)向保持機構(gòu)方向推出并使之保持。
文檔編號B23B13/02GK102665974SQ201080043318
公開日2012年9月12日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月1日
發(fā)明者中谷尊一, 柳平茂夫, 矢部晃一 申請人:西鐵城控股株式會社, 西鐵城精機宮野股份有限公司