JPH0661645B2

JPH0661645B2 - 工作機械における短寸加工物の一次加工位置から二次加工位置への搬送および加工方法、ならびにその方法の実施のための工作機械

Info

Publication number: JPH0661645B2
Application number: JP61027098A
Authority: JP
Inventors: 芳邦秦; 富男牛越
Original assignee: 株式会社ミヤノ
Priority date: 1986-02-10
Filing date: 1986-02-10
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: US4827815A; JPS62188603A; US4763549A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、工作機械、例えば旋盤における短寸加工物の
一次加工位置から二次加工位置への搬送および加工方
法、ならびにその方法を実施するための工作機械に関す
る。ここで、短寸加工物とは、ロッドとのような長い加
工物ではなく、通常のチャックのみで把持できる程度に
軸方向寸法が短い加工物を意味する。

〔従来の技術〕

一台の工作機械により加工物の両端部に一次加工および
二次加工を臍越して完成させる方法としては、２ホンの
主軸を、それらに支持されるチャックが互いに対向する
ように配置し、少なくとも一方の主軸を主軸回転軸線方
向に移動させ、一方の主軸のチャックで把持して一軸加
工した加工物を他方の主軸のチャックに把持させて二次
加工を行う方法が知られている（例えば米国特許第４４
５７１９３号明細書参照）。また、同じ目的の工作方法
としては、１本の主軸を有し、この主軸のチャックで把
持して一次加工した加工物を、ロボットまたは反転装置
を備えたローダによりチャックより外して反転させ、同
じチャックなに再度装着して二次加工を行う方法も知ら
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上に述べた公知例の第一のものでは、２台の主軸台を
相互に接近離隔可能にする関係上、少なくとも一台の主
軸台をスライド送り装置上に設置しなければならないの
で構造的に大掛りでコスト高になり、また第二のものに
おいても、ローダのスペースが必要で大掛りになるとと
もにコスト高になる、という問題点がある。

本発明は、このような問題点お解消するためになさらて
まので、その目的は構造が簡単で価格的にも安く必要な
スペースが少くてすみ、一次加工位置から二次加工位置
への短寸加工物の搬送を短時間で簡単に行うことができ
る、加工物の搬送加工方法およびそのための工作機械を
得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の搬送および加工方法によれば、工作機械の主軸
台に設ける回転自在の主軸を中空にし、主軸の少なくと
も一端に中空の加工物把持チャックを設け、主軸一端の
チャックとの反対の主軸他端側で一次加工を行った短寸
加工物を、主軸の中空内部を通って主軸一端のチャック
の内部に搬送し、そのチャックにより把持し、そこで二
次加工を行うようにする。

また、本発明の工作機械は、主軸台と、この主軸台に回
転自在に支持した中空の主軸と、この主軸の少なくとも
一端に支持され、杆あ中空内部と滑からに連通する加工
物把持部を有するチャックと、主軸のそれぞれの端部側
に移動自在に設置したツールヘッドとを備えるように構
成する。

〔作用〕

以上の構成により、本発明では、主軸一端のチャックと
反対の側、すなわち主軸他端の側で、短寸加工物に一次
加工を施した後、それを、主軸の内部を通って主軸一端
のチャックの内部へ移動させ、一次加工で加工できない
加工物の側が露出した状態で加工物をチャックによりつ
かみ、それに二次加工を施す。したがって、主軸内部で
加工物を移動させてチャックを締めるだけで、加工物は
直ちに二次加工可能となる。

〔実施例〕

第１図において、１は工作機械の主軸台でそれに主軸２
が回転自在に支持されている。主軸第１は図示を省略し
たベース上に固定されている。主軸台１は、ベースの水
平は支持面から垂直上方に向かって設置することもでき
るし、ベースの傾斜した支持面からその面に垂直をなし
て斜め方向に設置することもできる。そのほかベースの
支持面の方向は任意である。

主軸２は中空軸により形成され、中空な内部２ａを有し
ている。そして、主軸２の両端にはチャックＣ_１，Ｃ_２
がそれぞれ取付けられている。主軸２の回転駆動は、主
軸に一体的に固定した駆動ホイール３を会して行われ
る。一部略示縦断面図である第２図に示すように、駆動
ホイール３は例えばプーリにより構成され、このプーリ
３には、主軸用モータＭ_１により駆動されるプーリ４と
にわたってベルト５が掛渡されている。したがって、モ
ータＭ_１の運転により主軸２は回転する。

主軸２は主軸台１に軸受６により支持され、その両端の
チャックＣ_１，Ｃ_２の本体と主軸２とは一体的に形成さ
れ、チャックＣ_１，Ｃ_２の内部の加工物把持部と主軸中
空内部２ａとは、同じ断面、例えば円形断面で滑らかに
連なる内面を有している。チャックＣ_１，Ｃ_２の外面に
は、公知の加工物把持用の爪７が半径方向に変位可能に
設けられている。チャックの爪移動機構としては公知の
任意の機構に用いることができる。

第３図は第２図の変形例を示す。この例では、主軸２
は、別々に回転自在に支持された主軸半部２Ａ，２Ｂか
らなり、各主軸半部２Ａ，２ＢにチャックＣ_１，Ｃ_２が
それぞれ設けられている。そして、主軸半部２Ａ，２Ｂ
は、プーリ３、ベルト５およびプーリ４を会して別々の
駆動モータＭ_１，Ｍ_２に連結されており、独立して任意
の速度で回転駆動することができる。

第１図に示すように、主軸２のそれぞれのチャック
Ｃ_１，Ｃ_２の側には、ツールヘッドＴ_１，Ｔ_２がそれぞ
れ設けられている。ツールヘッドＴ_１，Ｔ_２は、それぞ
れ、タレットｔ_１，ｔ_２を支持しており、各タレットは
公知のようにい割出し回転自在となっている。ツールヘ
ッドＴ_１，Ｔ_２のいずれも、Ｘ方向およびＺ方向に移動
自在に工具送り台Ｓ_１，Ｓ_２によりそれぞれ支持されて
いる。

両工具送り台Ｓ_１，Ｓ_２はまったく同じ構造をもってい
るので、一方の工具送り台Ｓ_１のみについて説明する
と、スライド１０は、ベッド１２のガイド１２ａに沿っ
てＺ軸方向に摺動変位自在にベッド１２上に支持され、
サーボモータＭ_２により駆動される送りねじ１１によっ
てＺ軸方向に送られる。また、スライド１０上には、ス
ライド１３がＸ軸方向に摺動変位自在に支持され、サー
ボモータＭ_３により駆動される送りねじ１４により送ら
れる。スライド１３上にはツールヘッドＴ_１が支持され
ている。

以上に述べた工作機械は、短寸加工物の加工のために次
に示すように使用される。短寸加工物とは、ロッドのよ
うに加工回転軸線の方向に長い加工物ではなく、第４図
にＷで示すように回転軸線の方向の寸法が短い加工を意
味する。

本発明により一方法によれは、第１図の一部を横断面で
示す第４図において、主軸２の一方の端部にあるチャッ
クＣ_２の爪７により短寸加工物Ｗを把持する。そしてチ
ャックＣ_２の側にあるツールヘッドＴ_２のタレットｔ_２
に支持される適当な工具により旋削加工を施す。この加
工は一次加工であって、例えば第５図に示すバイト等の
工具１６による外径加工である。

このようにして一次加工を行った後主軸２の回転を止
め、タレットｔ_２を他の割出し位置に回転させるととも
に、工具送り台Ｓ_２によりタレットｔ_２を適当に移動
し、タレットｔ_２に支持された押し棒１９を第４図に示
すように加工物Ｗに対向させ、チャックＣ_２を弛めて工
具送り台Ｓ_２により押し棒１９を他方のチャックＣ_１の
方へ向かって主軸中空内部２ａ内へ移動させる。これに
よって、一次加工ずみの加工物Ｗは他方のチャックＣ_１
の内部へ押込まれる。なお、実際には、主軸２に複数個
の一次加工ずみ化合物が順次貯めておけば、押し棒１９
のストロークが小さくても、後から押されて先端側の加
工物が順次チャックＣ_１の内部へ入る。

このように一次加工ずみ加工物ＷをチャックＣ_１内に入
れた後、その爪７を締めて加工物を把持する。なお、チ
ャックＣ_１内への加工物Ｗの挿入位置は、タレットｔ_１
に支持したストッパ２０により定めることができる。チ
ャックＣ_１による加工物の把持後主軸２を回転させ、タ
レットｔ_１に取付けた工具により加工物に二次加工を施
す。二次加工は、例えば第５図に示すように、一次加工
面と反対の側に対する工具１７による内径加工である。

このように二次加工を行っている時に、チャックＣ_２に
は一次加工用加工物が把持されており、主軸２の回転に
より一次、二次の両加工が同時に施される。また、チャ
ックＣ_１，Ｃ_２の緊締、弛緩も並行して行われる。

チャックＣ_１，Ｃ_２の本体の内めと、主軸２の中空内部
２ａの面とを、第４図に示すように段部がないように滑
らかに連なるようにしておくことは、加工物の主軸内部
での搬送をスムーズに行うために必要なことである。

以上のように、短寸加工物に一次加工を施した後、その
位置から二次加工位置のチャックに送るために、主軸内
部を用いるようにすることにより、搬送が迅速確実にな
り構造が簡単化され、必要スペースも少なくてすむよう
になる。

なお、この実施例は多数の同種の機械を縦横の列をなす
ように配列してライン化し、加工物の搬入、搬出を統一
的かつフレキシブルにできるい点で有利である。

第６図は、一次加工位置のチャックＣ_２へ向かって加工
物を搬入する一方法を示す。同図において、２２は搬入
棒で空気シリンダ装置２３のピストンロッド２４に固定
されている。搬入棒２２の先端には第７図に示すように
加工物受け凹部２５が形成されており、シュート２６に
案内されて順次送られてくる加工物Ｗの先端のものは、
交替している搬入棒２２がシュート２６の出口部へまで
前進してくることにより凹部２５内に係合し、搬入棒２
２により支持されつつチャックＣ_２の内部へ搬入され
る。

第８図は本発明の他の実施例を示す。この実施例では固
定の主軸台が２台並行に並んで設けられている。その一
つの主軸台１Ａで、他の主軸台は１Ｂで示される。杆第
１Ａの主軸２はチャックＣ_４を有し、他の主軸台１Ｂの
主軸２は中空軸で中空内部２ａを有し、その一端、すな
わちチャックＣ_４の側と反対の側の端にのみチャックＣ
_３を備えている。主軸台１Ｂの主軸２の他端、すなわち
チャックＣ_４と並ぶ側の端は開放されている。

これらの主軸台１Ａ，１ＢのチャックＣ_３のある側には
ツールヘッドＴ_３がまたチャックＣ_４のある側にアツー
ルヘッドＴ_４がそれぞれ設置され、これらのツールヘッ
ドＴ_３，Ｔ_４は工具送り台Ｓ_２，Ｓ_４によりそれぞれ支
持されている。これらの工具送り台Ｓ_３，Ｓ_４は第１図
に示した工具送り台Ｓ_１，Ｓ_２と実質的に同一の構成を
有し、サーボモータＭ_２，Ｍ_３、送りねじ１１，１４、
スライド１０，１２を備えている。また、ツールヘッド
Ｔ_３，Ｔ_４はタレートｔ_３，ｔ_４をそれぞれ支持してい
る。タレットｔ_３はその外周面に加工物把持具２７を、
またタレットｔ_４はその外周面に加工物把持具２８をそ
れぞれ装着されている。また、タレットｔ_４はその前面
に押し棒１９ａを備えいる。

次に、作用を説明する。

チャックＣ_４により加工物を把持した後、主軸台１Ａの
主軸２を回転駆動し、ツールヘッドＴ_４のタレットｔ_４
に取付けた工具により、チャックＣ_４の加工物に一次加
工を施す。

一次加工終了後、回転を止め、チャックＣ_４を弛めてタ
レットｔ_４の加工物把持具２８により加工物を把持して
チャックＣ_４からはずし、加工物が主軸台１Ｂの主軸２
の中空内部２ａの開口に対向する位置まで工具送り台Ｓ
_４により移動させ、加工物を主軸の中空内部２ａにはめ
る。次いで、工具送り台Ｓ_４により、タレットｔ_４の押
し棒１９ａを利用して化合物をチャックＣ_１の方向へ向
かって押す。

チャックＣ_３内へ一次加工ずみ加工物が搬入された後、
チャックＣ_３を締めて加工物を把持し、主軸２を回転し
タレットｔ_３に取付けた工具によって二次加工を施す。
二次加工完了後、チャックＣ_３を緩めタレットｔ_３の加
工物把持具２により加工物を取りはずす。

この実施例においても、一次化ずみの短寸加工物を簡単
かつ迅速に、しかも広いスペースを遥とせずに二次加工
位置へ主軸内部を経て搬送し二次加工を施すことができ
ることは明らかである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明では、主軸の一端の側で一次加工
を施した短寸加工物を、主軸の内部を通して主軸の他端
の側へ搬送し、その他端に設けたチャックに直ちに把持
させて回転させることにより、一次加工時に加工できな
かった加工物の部分に二次加工を施すようにしているの
で、一次加工後の加工物の二次加工位置への搬送を広い
スペースを必要とすることなく迅速に行うことができ、
機械の構造を簡単にしコストを安くすることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するための工作機械の一実
施例の平面図、第２図は主軸台、主軸およびチャックを
含む本発明の要部を示す縦断面図、第３図は第２図の変
形例を示す縦断面図、第４図は一次加工位置から二次加
工位置への搬送についての説明図、第５図は一次加工位
置および二次加工位置における加工の例を示す図、第６
図は一次加工位置への加工物の搬入の一例を示す図、第
７図は第６図に示す搬入棒の先端部の断面図、第８図は
本発明の工作機械の他の実施例の平面図である。１，１Ａ，１Ｂ……主軸台、２，２Ａ，２Ｂ……主軸、
２ａ……主軸の中空内部、Ｃ_１，Ｃ_２，Ｃ_３，Ｃ_４……
チャック、Ｍ_１……主軸駆動モータ、Ｍ^２，Ｍ_３……サ
ーボモータ、Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３，Ｔ_４……ツールヘッ
ド、ｔ_１，ｔ_２，ｔ_３，ｔ_４……タレット、Ｓ_１，
Ｓ_２，Ｓ_３，Ｓ_４……工具送り台、１０，１３……スラ
イド、Ｗ……加工物、１６，１７……工具、１９，１９
ａ……押し棒、２０……ストッパ、２２……搬入棒、２
３……シリンダ装置、２６……シュート、２７，２８…
…加工物把持具。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸台の回転自在の主軸を中空にし、主軸
の一端に中空の加工物把持チャックを設け、主軸の他端
の側で短寸加工物の一次加工を行い、次いでその加工物
を、主軸の中空内部を通って主軸の前記一端側のチャッ
クの内部に搬送し、そのチャックにより把持し、そこで
二次加工を行なうことを特徴とする、工作機械における
短寸加工物の一次加工位置から二次加工位置への搬送お
よび加工方法。
【請求項２】主軸の他端の側から一端のチャックへ向か
って主軸の中空内部で押し棒を前進させることにより主
軸中空内部で加工物を搬送することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の短寸加工物の一次加工位置から二
次加工位置への搬送および加工方法。
【請求項３】押し棒を、主軸の他端の側で移動自在のツ
ールヘッドに支持し、ツールヘッドの移動により押し棒
を前進させることを特徴とする特許請求の範囲第２項記
載の短寸加工物の一次加工位置から二次加工位置への搬
送および加工方法。
【請求項４】主軸台の回転自在の主軸を中空にし、主軸
の両端に中空の加工物把持チャックを設け、これらのチ
ャックの一方により把持してそのチャックの側で一次加
工を行った短寸加工物を、主軸の中空内部を通って他方
のチャックの内部に搬送し、そのチャックにより把持
し、そのチャックの側で二次加工を行うことを特徴とす
る、工作機械における短寸加工物の一次加工位置から二
次加工位置への搬送および加工方法。
【請求項５】主軸台の一方のチャックの側から他方のチ
ャックの側へ向かって主軸の中空内部で押し棒を前進さ
せることにより主軸中空内部で短寸加工物を搬送するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の短寸加工物
の一次加工位置から二次加工位置への搬送および加工方
法。
【請求項６】押し棒を、主軸台の一方のチャックの側で
移動自在のツールヘッドに支持し、ツールヘッドの移動
により押し棒を前進させることを特徴とする特許請求の
範囲第５項記載の被加工物の一次加工位置から二次加工
位置への搬送および加工方法。
【請求項７】主軸台と、この主軸台に回転自在に支持し
た中空の主軸と、この主軸の一端に支持され、主軸の中
空内部と連通する短寸加工物把持部を有するチャック
と、主軸の両端のそれぞれの側に移動自在に設置したツ
ールヘッドとを備え、主軸の中空内部とチャックの加工
物把持部の内部が断面形状の変化がない状態で滑らかに
連なるように構成されていることを特徴とする工作機
械。
【請求項８】主軸台と、この主軸台に回転自在に支持し
た中空の主軸と、この主軸の両端のそれぞれに支持さ
れ、主軸の中空内部と連通する短寸加工物把持部を有す
る１対のチャックと、両チャックのそれぞれの側に移動
自在に設置したツールヘッドとを備え、主軸の中空内部
と両チャックの加工物把持部の内部が断面形状の変化が
ない状態で滑らかに連なるように構成されていることを
特徴とする工作機械。
【請求項９】主軸がその途中で２本の主軸半部に分割さ
れ、それぞれの主軸半部およびそれに支持されるチャッ
クが、別々の回転駆動源により回転駆動されることを特
徴とする特許請求の範囲第８項記載の工作機械。