棒材供給機
【課題】棒材の絡まりや損傷を防止しながら棒材を１本ずつ取り出すことができる棒材供給機を提供する。
【解決手段】棒材供給機１は、棒材収納部８と、棒材Ｗを１本ずつ取り出すための把持部４４と、棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って案内するためのガイドレール４と、を備え、把持部４４は、棒材収納部８の側方に配置され、棒材収納部８内に収容された棒材Ｗを受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間６０を間に形成する一対の把持部材５４，５６を有し、棒材収納部８は、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持部４４に近接する側に移動して一対の把持部材５４，５６間の空間６０内に供給されることにより空間６０の頂点６０Ａ近傍において１本の棒材Ｗが把持される第１の揺動位置と、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持部４４から遠ざかる側に移動して、１本の棒材Ｗを除く棒材Ｗが把持部４４から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される。
【解決手段】棒材供給機１は、棒材収納部８と、棒材Ｗを１本ずつ取り出すための把持部４４と、棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って案内するためのガイドレール４と、を備え、把持部４４は、棒材収納部８の側方に配置され、棒材収納部８内に収容された棒材Ｗを受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間６０を間に形成する一対の把持部材５４，５６を有し、棒材収納部８は、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持部４４に近接する側に移動して一対の把持部材５４，５６間の空間６０内に供給されることにより空間６０の頂点６０Ａ近傍において１本の棒材Ｗが把持される第１の揺動位置と、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持部４４から遠ざかる側に移動して、１本の棒材Ｗを除く棒材Ｗが把持部４４から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材加工機に自動的に棒材を供給するための棒材供給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、棒材供給機としては、例えば特許文献１に記載されるように、棒材を載置する材料棚と、棒材加工機に棒材を給送するためのガイドレールと、材料棚から棒材を１本取り出してガイドレールに供給する棒材補給機とを有するものがある。棒材補給機は、傾斜した材料棚に棒材を１列に配置し、下端の１本の棒材のみを他の棒材から分離してガイドレールに供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７６１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、棒材供給機で扱う棒材の種類としては、様々な径寸法、長さ寸法のものがある。例えば、径寸法の小さい棒材を取り扱う場合、棒材は撓みやすく、複数の材料を材料棚に載置したときに棒材同士が絡み合いやすい。したがって、棒材供給機においては、例えばこのような径寸法の小さい棒材を取り扱う場合であっても、棒材の絡まりや損傷を防止しながら１本ずつ棒材を取り出せるようにすることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、棒材の絡まりや損傷を防止しながら棒材を１本ずつ取り出すことができる棒材供給機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る棒材供給機は、給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、棒材が内部に収納される棒材収納部と、棒材収納部に収納された棒材を１本ずつ取り出すための把持部と、棒材収納部から取り出された棒材を給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、を備え、把持部は、棒材収納部の側方に配置され、棒材収納部内に収容された棒材を受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間を間に形成する一対の把持部材を有し、棒材収納部は、棒材の軸線にほぼ垂直な平面内で、棒材収納部内の棒材が把持部に近接する側に移動して一対の把持部材間の空間内に供給されることにより空間の頂点近傍において１本の棒材が把持される第１の揺動位置と、棒材収納部内の棒材が把持部から遠ざかる側に移動して、把持部材によって把持された１本の棒材を除く棒材が把持部から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される、ことを特徴としている。
【０００７】
本発明においては、棒材収納部の中に棒材を収納し、棒材収納部を第１の揺動位置に揺動させると、内部の棒材が棒材収納部内で把持部に近接する側に移動して一対の把持部材間の楔形の空間に供給され、空間の頂点に位置する１本の棒材が一対の把持部材によって把持される。この状態で、棒材収納部を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させると、一対の把持部材によって把持された１本の棒材は、把持部材間に把持された状態で残るが、その他の棒材は、棒材収納部の揺動に伴って把持部から遠ざかる方向に移動する。これにより、把持部によって把持した棒材とその他の棒材が分離され、１本の棒材が把持部によって取り出される。把持部によって取り出された棒材は、ガイドレールに供給され、給送軸線に沿って棒材加工機に給送される。
【０００８】
本発明に係る棒材供給機によれば、棒材収納部が第１の揺動位置と第２の揺動位置との間で棒材の軸線にほぼ垂直な方向に揺動可能に構成されているので、収納された棒材が棒材収納部内で移動することにより、棒材同士の絡まりを防止することができる。したがって、絡まりがほどけた状態の棒材を把持部で把持することができるので、棒材を１本ずつ確実に把持して取り出すことができる。これにより、棒材同士が絡まって損傷する等の不具合を防止することができる。
また、把持部が棒材収納部の側方に配置されることにより、第１の揺動位置において棒材が楔形の空間に供給され、第２の揺動位置において把持部材で把持された棒材以外の棒材が把持部から遠ざかるので、把持部によって１本の棒材を取り出すことができる。ここで、棒材は、第１の揺動位置において自重によって移動して一対の把持部材間の空間内に供給されるので、例えば把持部材が棒材に近接して棒材を把持する構成に比べて、棒材に過大な荷重がかかる虞が低減される。これにより、棒材の損傷を防止することができる。
【０００９】
また、本発明の実施の形態では、一対の把持部材は、少なくとも一方が他方に対して近接離間可能に構成され、一方が他方に対して近接するとき、一対の把持部材は、空間の頂点近傍で１本の棒材を把持するように構成される。
この実施の形態においては、第１の揺動位置において棒材が空間内に供給された後、一方の把持部材を他方の把持部材に対して近接させれば、空間の頂点に位置した棒材が一対の把持部材によって挟持される。
したがって、この実施の形態によれば、一対の把持部材が近接離間可能に構成されているので、棒材を確実に把持することができる。また、棒材を確実に把持することにより、棒材収納部が第２の揺動位置に移動したときに、空間の頂点に位置する棒材が他の棒材とともに把持部から遠ざかって移動してしまうのを防止することができる。更に、空間内の棒材を押し出し一方の把持部材が他方の把持部材に近接することにより、空間の頂点近傍に位置する棒材を１本だけ把持することができる。これにより、把持部材が２本以上の棒材を把持してしまう把持不良が防止される。
【００１０】
本発明の別の実施の形態では、把持部によって把持された棒材の本数を検出するための本数検出手段を更に備える。
【００１１】
この別の実施の形態においては、本数検出手段が、把持部で把持された棒材の本数を検出する。
したがって、この別の実施の形態によれば、本数検出手段が設けられているので、検出された棒材の本数が１本である場合には、ガイドレールに供給し、０本や２本以上である場合には、把持動作をやり直す等の工程を計画することが可能になる。したがって、把持部による棒材の１本だけの取り出しをより確実に行うことができ、棒材供給機の信頼性が向上する。
【００１２】
本発明のまた別に実施の形態では、棒材収納部には、内部の棒材の端部よりも軸線方向内側の位置で、把持部が棒材収納部内の棒材を把持するための開口部が形成されている。
【００１３】
このまた別の実施の形態においては、把持部は開口部を通して棒材収納部の第１の揺動位置において棒材の把持を行う。
したがって、この更に別の実施の形態によれば、棒材の端部よりも内側の位置において開口部が形成されているので、棒材の端部が開口部から露出しない。したがって、把持部は棒材の端部よりも軸線方向内側の部分を把持することとなるから、棒材の把持を確実に行え、棒材の把持不良の発生が防止される。
【００１４】
本発明の更に別の実施の形態では、棒材収納部は、底面を有し、一対の把持部材は上下方向に配置されるとともに、上方の把持部材が下方の把持部材に対して近接離間するように構成され、棒材収納部が第１の揺動位置にあるとき、下方の把持部材の上面は、棒材収納部の底面に一致する。
【００１５】
この更に別の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に配置されると、下方の把持部材の上面が棒材収納部の底面に一致する。この状態で棒材が把持部材間の空間に向かって移動すると、棒材は、棒材収納部の底面及び下方の把持部材の上面を通過して空間に供給される。そして上方の把持部材を下方の把持部材に対して近接させることにより、空間の頂点に位置する１本の棒材を把持する。
【００１６】
したがって、この更に別の実施の形態によれば、第１の揺動位置において下方の把持部材の上面が棒材収納部の底面に一致するので、棒材が、下方の把持部材に妨げられることなく空間内に移動する。したがって、棒材の移動がスムーズになり、棒材の損傷をより一層防止することができると共に、棒材収納部材の棒材を最後の１本まで空間内に確実に供給することができる。
【００１７】
本発明の他の実施の形態では、棒材収納部は、底面と、底面の周囲に配置された壁面とを有し、把持部は、棒材収納部の底面と壁面との交差部分によって形成される角部に配置される。
【００１８】
この他の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動すると、棒材は、棒材収納部の角部に配置された把持部の空間に向かって移動し１本の棒材が把持部材によって把持される。
したがって、この他の実施の形態によれば、把持部が棒材収納部の角部に配置されているので、把持部に向かって移動する棒材が把持部を乗り越えてしまうのを防止または抑制することができる。これにより、棒材収納部が第２の揺動位置に揺動したときに、把持部で把持された棒材以外の棒材が確実に把持部から遠ざかり、把持部で把持された棒材だけを確実に分離することができる。
【００１９】
本発明のまた他の実施の形態では、把持部は、棒材収納部に取り付けられることにより棒材収納部と共に揺動可能に構成される。
【００２０】
このまた他の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動すると、この揺動に伴って把持部も揺動し、棒材を空間に受け入れる。
したがって、このまた他の実施の形態によれば、把持部が棒材収納部に取り付けられているので、棒材収納部が揺動するときの棒材収納部に対する把持部の相対位置を不変とすることができる。これにより、把持部の棒材収納部に対する位置決めを容易にすることができ、棒材収納部内の棒材の把持動作をより確実に行うことができる。
【００２１】
本発明の更に他の実施の形態では、棒材収納部の外側には、把持部によって把持された棒材を受け入れる棒材受けが取り付けられ、棒材受けは、棒材収納部と共に第１の揺動位置に揺動することにより、受け入れられた棒材をガイドレールに供給する。
【００２２】
この更に他の実施の形態においては、把持部で把持された棒材は、棒材収納部から取り出されて棒材受けに受け入れられる。その後、棒材収納部が第１の揺動位置に再び揺動すると、棒材受けも棒材収納部の揺動に伴って揺動し、受け入れた棒材をガイドレールに供給する。
したがって、この更に他の実施の形態によれば、棒材受けが棒材収納部に取り付けられているので、把持部で把持された棒材を棒材収納部の揺動運動によってガイドレールに供給することができる。これにより、棒材受けの動作を棒材収納部の揺動動作によって行うことができるので、棒材受けのための駆動機構を別途設ける必要がなく、棒材供給機の構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の全体を示す平面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の全体を示す側面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の棒材収納部及び把持機構を示す側断面図。
【図４】棒材収納部の上流側の部分を拡大して示す斜視図。
【図５】把持部の部分を拡大した図。
【図６】図３の把持部の部分を矢印Ｃの方向から見た図。
【図７】把持部の他の構造を示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の棒材受けの一部を示す斜視図。
【図９】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１０】図９の状態における棒材収納部と把持部との位置関係を示す拡大図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１８】本発明の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る棒材供給機１の全体を示す平面図であり、図２は、棒材供給機１の全体を示す側面図である。
【００２５】
棒材供給機１は、棒材加工機２００に隣接して配置され、棒材供給機１および棒材加工機２００を備えて棒材加工システム３００が構成されている。棒材加工機２００は、例えば主軸固定型のＮＣ旋盤であり、主軸Ａを有する主軸台２０１と、主軸台２０１に支持された棒材を加工する加工部（図示せず）とを備える。棒材供給機１は、この棒材加工機２００に、主軸Ａと一致する給送軸線Ｂに沿って棒材Ｗを１本ずつ供給する。
【００２６】
なお、棒材Ｗは棒材供給機１内で棒材加工機２００に向かって供給されるから、本実施形態では、説明の簡略化のため、棒材供給機１において棒材加工機２００から遠い側を上流側、棒材加工機２００に近い側を下流側と称することとする。
【００２７】
棒材供給機１は、給送軸線Ｂに平行に延びる支持フレーム２と、支持フレーム２に支持され、棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って案内するガイドレール４と、ガイドレール４上の棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って棒材加工機２００に給送する送り矢６と、ガイドレール４に供給される棒材Ｗを収納する棒材収納部８と、棒材収納部８に収納された棒材Ｗを１本ずつ把持してガイドレール４に供給する把持機構１０と、棒材供給機１の動作を制御するコントローラ１２（図２）とを備える。
【００２８】
ガイドレール４は、棒材供給機１の長手方向にわたって給送軸線Ｂに平行に延びており、上方に開口する断面円弧状に形成され、その内面に棒材Ｗを保持可能となっている。ガイドレール４の円弧形の形状により、棒材Ｗがガイドレール４に供給されると、棒材Ｗの径寸法にかかわらず、棒材Ｗの中心が常に幅方向に関して同じ位置に安定する。
ここで、ガイドレール４の下流側には、ガイドレール４内に油を共有するための複数の油供給装置（図示せず）が設けられていてもよい。また、ガイドレール４と棒材加工機２００との間には、棒材Ｗの加工中の棒材Ｗの回転による振動を抑制するための防振装置（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２９】
送り矢６は、上流側の端部が羽根部材１４に固定されることで片持ち支持されている。羽根部材１４は、送り矢６を長手方向に沿って移動させる送り矢駆動機構１６に連結している。送り矢駆動装置１６は、サーボモータ２０及び無端チェーンまたはベルト２２を有し、無端チェーン２２には羽根部材１４が連結している。送り矢６は、図３に示すように、棒材収納部８から取り出された棒材Ｗをガイドレール４に案内する傾斜面７を有する案内部９を有する。また、送り矢６は、棒材Ｗの上流側の端部を保持するチャック（図示せず）を有する。なお、支持フレーム２には、送り矢６のチャックが棒材Ｗを保持する際に、棒材Ｗをガイドレール４内で固定するための着脱装置２４（図１）が取り付けられている。
【００３０】
図３は、棒材収納部８及び把持機構１０を示す側断面図である。なお、以後、棒材収納部８において、ガイドレール４に近い側を内側と称し、ガイドレール４から遠い側を外側と称する。この図３及び前述の図１及び図２に示すように、棒材収納部８は、矩形平板状の底面２６と、底面２６の長手方向の２辺にそれぞれ底面２６に垂直に設けられた内側の壁面２８Ａ及び外側の壁面２８Ｂと、底辺２６の短手方向の２辺にそれぞれ底面２６に垂直に設けられた壁面２９Ａ，２９Ｂとによって、上部が開口する断面略矩形状の箱形に形成されている。
【００３１】
棒材収納部８の壁面２８Ａ，２８Ｂは、給送軸線Ｂに平行に配置されており、また、底面２６の上面には、図１にも示すように、材料収納部８内に収納される棒材Ｗを底面２６上で移動しやすくするために、複数の滑りバー３２が所定間隔で配置されている。これらの滑りバー３２は、断面略円形、楕円形、矩形等任意の形状を有するＬ字形に湾曲した棒状に形成されている。滑りバー３２は、図３及び図４に示すように、Ｌ字形の長い方の一辺が底面２６上に配置され、Ｌ字形の短い方の一辺が、棒材収納部８の外側の壁面２８Ｂに沿って配置されている。また、滑りバー３２のＬ字形の角部は、円弧状に形成されており、棒材収納部８の角部２７から若干浮いた状態で配置される。このような滑りバー３２の配置により、棒材収納部８内の棒材Ｗが、底面２６と外側の壁面２８Ｂとの間の角部２７に嵌り込んでしまうのを防止することができ、棒材収納部８内での棒材Ｗの移動を良好に行うことができる。また、これらの滑りバー３２のＬ字形の長い方の部分は、給送軸線Ｂにほぼ直交する方向、または棒材収納部８の外側から内側に向かう方向に配置されている。滑りバー３２により、棒材収納部８内に収納される棒材Ｗが底面２６でなく滑りバー３２に接触するため、棒材Ｗの棒材収納部８に対する接触面積が低減される。なお、滑りバー３２の本数及び互いの間隔は、棒材供給機１が取り扱う棒材Ｗの種類や寸法等に応じて任意に設定してよい。
【００３２】
図４は、棒材収納部８の上流側の部分を拡大して示す斜視図である。この図４に示すように、棒材収納部８の内側の壁面２８Ａ及び底面２６の内側の辺には、開口部３４が形成されている。開口部３４は、底面２６には、矩形の凹状の開口部分３４Ａとして形成され、壁面２８Ａには、底面２６の開口部分３４Ａに連続するように、所定幅を有するスリット３４Ｂとして形成されている、即ち、開口部３４は、壁面２８Ａの上端まで延びて開口している。このような構造により、開口部３４は、棒材収納部８の内側の壁面２８Ａと底面２６との交差部分の角部３５に位置している。この開口部３４を通して把持機構１０が外部から棒材収納部８の内部に突出可能となっている。
【００３３】
開口部３４は、棒材収納部８の上流側の端部近傍に設けられているが、上流側の壁面２９Ａからは長手方向に所定距離Ｌだけ離れた位置に形成されている。つまり、棒材収納部８に棒材Ｗを収納したとき、棒材Ｗの端部は、開口部３４内に露出することがなく、開口部３４よりも上流側（壁面２９Ａに近い側）に位置するようになっている。
【００３４】
図３に戻って、棒材収納部８の底面２６は、支持台３６に取り付けられており、この支持台３６には、支持台３６及び棒材収納部８を給送軸線Ｂに平行な軸線を中心に揺動させる揺動機構３８が設けられている。
揺動機構３８は、支持台３６に固定された回転軸４０と、回転軸４０を回転させる駆動源としてのモータ４２（図１）とを備える。回転軸４０は、給送軸線Ｂに平行に配置されて支持台３６の上流側及び下流側の端面からそれぞれ突出して、支持台３６の上流側及び下流側において支持フレーム２に回転自在に支持されている。回転軸４０の上流側の端部には、モータ４２の出力軸が固定されている。これにより、モータ４２の回転に伴って回転軸４０が回動し、回転軸４０に固定された支持台３６が回転軸４０を中心に給送軸線Ｂにほぼ直交する平面内で回動するようになっている。したがって、モータ４２を所定角度で一方向あるいはその逆方向に回動させることによって、棒材収納部８が揺動可能に構成される。
【００３５】
ここで、棒材収納部８の揺動位置は、予め設定されていることが好ましい。本実施形態では、棒材収納部８は、後述の図８に示すように、棒材収納部８の内部に収納された棒材Ｗが把持機構１０から遠ざかる、つまり棒材Ｗがガイドレール４から遠ざかるように移動する第２の揺動位置と、図９に示すように、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持機構１０に近接する、つまり棒材Ｗがガイドレール４に近接する方向に移動する第１の揺動位置と、図３に示すように、第２の揺動位置と第１の揺動位置との間に位置し、棒材Ｗの取り出しを行わない待機位置との間で揺動可能に構成されている。
【００３６】
第２の揺動位置は、棒材収納部８の底面２６の外端が内端よりも下方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗは底面２６上を移動して、棒材収納部８の外側の、底面２６と壁面２８Ｂとの交差部分である角部２７に集まるようになる。
第１の揺動位置は、棒材収納部８の底面２６の外端が内端よりも上方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗは底面２６上を移動して、棒材収納部８の内側の、底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に集まるようになる。
そして、待機位置は、棒材収納部８の底面２６が第２の揺動位置及び第１の揺動位置よりも小さい傾斜角度で、底面２６の外端が内端よりも上方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗはほとんど移動せず、その場に留まるようになる。
【００３７】
なお、第２の揺動位置、第１の揺動位置、及び待機位置における底面２６の傾斜角度は、棒材Ｗの径寸法、材質、底面２６との摩擦係数等を考慮して、棒材Ｗが第２の揺動位置及び第１の揺動位置で所望位置まで移動するように、そして棒材Ｗが待機位置においてほとんど移動しないように、適宜設定することができる。ここで、待機位置は、本実施形態では、底面２６の内端が外端よりも若干下方に位置するように設定されているが、ほぼ水平であってもよいし、外端が内端よりも若干下方に位置するように設定されていてもよい。
【００３８】
把持機構１０は、棒材収納部８から棒材Ｗを１本把持する把持部４４と、把持部４４の開閉動作を行う開閉駆動機構４６と、把持部４４全体を所定角度回動させる回動駆動機構４８と、把持部４４全体を上下動させる上下動駆動機構５０と、把持部４４によって把持された棒材Ｗの本数を検出する本数センサ５２と、を備える。
【００３９】
図５は、把持部４４の部分を拡大した図である。また、図６は、図３の把持部４４の部分を矢印Ｃの方向から見た図である。図５及び前述の図６に示すように、把持部４４は、一対の把持部材５４，５６を備えて構成される。一方の把持部材５４は、略Ｌ字形の１枚の板状部材で構成され、把持部４４を支持する支持部５８に固定されている。他方の把持部材５６は、略Ｌ字形の２枚の板状部材で構成され、一方の把持部材５４を間に挟むように、一方の把持部材５４の両側に配置されている。この他方の把持部材５６は、一方の把持部材５４の略Ｌ字状の角部近傍を回動中心５５として把持部材５４に対して回動自在に支持されている。他方の把持部材５６の先端部分５６Ａは、一方の把持部材５４の先端部分５４Ａよりも上方に位置し、このような配置により、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａの間には、楔形の空間６０が形成される。そして、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａにおいて空間６０に向く面、即ち一方の把持部材５４の先端部分５４Ａの上面及び他方の把持部材５６の先端部分５６Ａの下面が、棒材Ｗを把持したときに棒材Ｗの外面とそれぞれ接触する把持面６１，６３となっている。
【００４０】
なお、把持部４４は、上記のように一方の把持部材５４が１枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５６が２枚の板状部材で構成されるものに限らず、反対に、一方の把持部材５４が２枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５６が１枚の板状部材で構成されてもよい。また、把持部４４は、例えば図７に示すように、一方の把持部材５７が１枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５９も１枚の板状部材で構成された一対の把持部材として構成してもよい。
【００４１】
開閉駆動機構４６は、支持部５８に固定されたシリンダ６２及びピストン６４を備え、ピストン６４の端部は、他方の把持部材５６の基端部分５６Ｂにおいて回動中心５５から所定距離離れた位置に取り付けられている。このような開閉駆動機構４６の構造により、ピストン６４が進退すると他方の把持部材５６が回動中心５５を中心に回動し、他方の把持部材５６が一方の把持部材５４に対して近接離間することにより、一対の把持部材５４，５６が互いに相対的に近接離間するように構成される。
【００４２】
回動駆動機構４８は、把持部４４を支持する支持部５８が固定される回動プレート６６と、回動プレート６６を駆動するシリンダ６８及びピストン７０とを備える。回動プレート６６は、上部にピストン取付部６６Ａを有し、後述するスライドプレート７２に対して回動中心７３を中心に回動可能に支持されている。シリンダ６８は、スライドプレート７２に固定されている。ピストン７０の端部は、ピストン取付部６６Ａに取り付けられている。このような回動駆動機構４８の構造により、ピストン７０が進退すると回動プレート６６が回動中心７３を中心に回動し、把持部４４が回動するように構成される。
【００４３】
上下動駆動機構５０は、スライドプレート７２と、スライドプレート７２をスライド可能に支持する支持部材７４と、スライドプレート７２を駆動するシリンダ７６及びピストン７８とを備える。スライドプレート７２は、前述のように回動駆動機構４８のシリンダ６８を支持し、また、回動プレート６６を回動可能に支持する。また、スライドプレート７２は、回動プレート６６の回動中心７３を挟んで把持部４４とは反対側に、支持部材７４に係合するピン８０を有する。
【００４４】
支持部材７４は、その基端部７４Ａが棒材収納部８の支持台３６に固定され、先端部７４Ｂには、スライドプレート７４のピン８０が層通されるスライド孔８２が形成されている。スライド孔８２は、スライドプレート７２がスライド孔８２に沿ってスライドしたときに、把持部４４が下方且つ内側（ガイドレール４側）に移動するように形成されている。本実施形態では、スライド孔８２は、棒材収納部８が待機位置にある状態で、一方の端部８２Ａからほぼ下方に向かって延び、屈曲部８２Ｂを形成して、他方の端部８２Ｃまで内側に向かって傾斜するように下方に延びている。
【００４５】
シリンダ７６は、支持部材７４の基端部７４Ａ近傍に固定されており、ピストン７８の端部は、スライドプレート７２にピン８０の近傍で、支持部材７４のスライド孔８２の下方に取り付けられている。
このような上下動駆動機構５０の構造により、ピストン７８が進退すると、スライドプレート７２がスライド孔８２に沿ってスライドし、把持部４４が上下方向に移動するように構成される。
【００４６】
本数センサ５２は、開閉駆動機構４６のシリンダ６２の外面に取り付けられ、把持部４４の把持部材５４，５６の上方に配置されている。したがって、把持部４４に対する本数センサ５２の相対位置は、把持部４４が回動、上下動等しても変わらないから、本数センサ５２の検出ミスを防止して、確実な検出を行うことができる。本数センサ５２は、把持部４４によって把持された棒材Ｗの本数が１本であるか否かを検出するものであり、例えば本数センサ５２は、棒材Ｗの太さを検出し、コントローラ１２は、本数センサ５２の検出結果に基づき、検出された太さが所定値範囲の最大値以上であれば、棒材Ｗが２本以上把持されていると判断し、所定値範囲の最小値以下であれば、棒材Ｗが０本把持されていると判断し、所定値範囲内であれば、棒材Ｗが１本把持されていると判断する。
【００４７】
図２及び図３を参照すると、棒材収納部８の壁面２８Ａのガイドレール４側には、把持部４４によって把持した棒材Ｗを棒材収納部８内の棒材Ｗから分離して棒材収納部８の外部に位置させる分離装置８４が設けられている。分離装置８４は、把持部４４で把持された棒材Ｗに接触可能な分離部材８６と、分離部材８６を棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って、即ち給送軸線Ｂに沿って移動させる移動機構８８と、分離部材８６の移動を案内する案内機構８９（図３）と、を備えている。
【００４８】
分離部材８６は、棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って延びる棒状の垂直部８６Ａと、垂直部８６Ａの高さ方向略中央からガイドレール４に向かって下方に傾斜する傾斜部８６Ｂとを有する。垂直部８６Ａは、棒材収納部８の壁面２８Ａの上端よりも上方に突出しており、その上端に分離部材８６の移動方向に略直交する方向に回転軸を有するローラ８７を有している。また、垂直部８６Ａの下端は、ブラケット９０を介して、移動機構８８に連結されている。傾斜部８６Ｂの上端、即ち垂直部８６Ａに最も近い端部は、棒材収納部８の壁面２８Ａの上端よりも下方に位置している。
【００４９】
移動機構８８は、図２に示すように、棒材収納部８の上流側端部に取り付けられたモータ９２と、棒材収納部８の下流側端部及びモータ９２の出力軸に取り付けられた一対のプーリ９４と、プーリ９４間に掛け渡されたベルト９６と、を有する。この移動機構８８は、棒材収納部８の支持台３６に取り付けられているため、棒材収納部８の揺動運動に伴って揺動するように構成される。ベルト９６には、図３に示すようにブラケット９０を介して分離部材８６が固定されている。
【００５０】
案内機構８９は、棒材収納部８の支持台３６に固定されたレール９８と、ブラケット９０に取り付けられ、レール９８に係合するガイド部材９９と、を有する。レール９８は、支持台３６のガイドレール４側の側面に、長手方向に沿って、つまり給送軸線Ｂに沿って、棒材収納部８の上流側端部近傍から下流側端部近傍まで延びている。ガイド部材９９は、ブラケット９０においてベルト９６への取付位置と分離部材８６との間の位置に取り付けられ、レール９８に対向する面に凹部９９Ａを有し、この凹部９９Ａがレール９８に係合している。
【００５１】
このような分離装置８４の構造により、分離装置８４は、モータ９２の駆動によってベルト９６が移動すると、ブラケット９０及び分離部材８６が案内機構８９に案内されながら棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って移動するように構成される。なお、分離部材８６は、最も上流側の位置においては、棒材収納部８の開口部３４よりも下流側に位置する。
【００５２】
分離部材８６の下方且つガイドレール４側には、分離装置８４で分離された棒材Ｗを受け入れる棒材受け１００が設けられている。
図８は、棒材受け１００の一部を示す斜視図である。図８及び図３を参照すると、棒材受け１００の下端は、棒材収納部８の支持台３６に固定されている。したがって、棒材受け１００は、棒材収納部８の揺動運動に伴って揺動可能に構成されている。棒材受け１００の上部には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって下方に傾斜する傾斜部１０２と、傾斜部１０２のガイドレール４側の先端部に設けられた係止部１０４とが形成されている。傾斜部１０２の棒材収納部８側の端部は、棒材収納部８の底面２６の高さ近傍に位置し、分離部材８６の傾斜部８６Ｂの下方に位置している。傾斜部１０２の上面には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって延びる複数の棒状の滑りバー１０３が所定間隔で取り付けられている。これらの滑りバー１０３により、棒材受け１００上に載置された棒材Ｗが傾斜部１０２上を移動しやすくなる。なお、滑りバー１０３の断面形状や、本数、取付の間隔等は、任意に設定してよい。
【００５３】
係止部１０４は、図８に示すように、所定間隔で複数形成されており、傾斜部１０２に対してほぼ垂直に上方に延びている。傾斜部１０２において各係止部１０４の間には、凹部１０６が形成されている。なお、傾斜部１０２の傾斜角度は、棒材Ｗが傾斜部１０２上を転がって係止部１０４で係止するときに、棒材Ｗが損傷しないような角度に設定される。
また、棒材受け１００の上流側の端部には、棒材受け１００に受け入れられた棒材Ｗの有無を検出するための棒材有無センサ１０５（図３）が、棒材受け１００の下方に取り付けられている。この棒材有無センサ１０５は近接センサで構成されることが好ましく、棒材受け１００に受け入れられた棒材Ｗを下方から検出するようになっている。
【００５４】
ガイドレール４の棒材収納部８側には、棒材受け１００で受け入れられた棒材Ｗをガイドレール４に案内する案内面１０８が形成されている。案内面１０８は、支持フレーム２に固定され、棒材収納部８の揺動によっては揺動しない。案内面１０８は、棒材収納部８側の端部からガイドレール４側に向かって傾斜しており、棒材収納部８が待機位置にあるとき、案内面１０８の棒材収納部８側の端部は、棒材受け１００のガイドレール４側の端部の位置よりも棒材収納部８側に位置している。案内面１０８の上面には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって延びる複数の棒状の滑りバー１０９が所定間隔で取り付けられている。これらの滑りバー１０９により、案内面１０８を移動する棒材Ｗが移動しやすくなる。
【００５５】
棒材収納部８側の端部には、所定間隔で凹部１０８Ａが形成され、これらの凹部１０８Ａの間に凸部１０８Ｂが形成される。凸部１０８Ｂは、棒材受け１００の凹部１０６に対応する位置に形成されており、棒材受け１００の係止部１０４の位置は、案内面１０８の凹部１０８Ａの位置に対応している。したがって、棒材収納部８の揺動に伴って棒材受け１００が揺動するとき、棒材受け１００の先端部分が案内面１０８の棒材収納部８側の端部に干渉することがない。
【００５６】
次に、以上のような構造の棒材供給機１の動作を図９から図１７を参照して以下に説明する。
まず、棒材収納部８に棒材Ｗを収納する。このとき、棒材Ｗは、上流側の端部が壁面２９Ａ近傍に揃うように収納するのが好ましく、上流側の端部が開口部３４よりも上流側に位置するように配置する。なお、待機状態では、棒材収納部８は、図３に示すような待機位置に位置しており、把持部４４は、棒材収納部８の上方に位置している。
【００５７】
次に、図９に示すように、棒材供給機１を第２の揺動位置に移動させる。まず、揺動機構３８のモータ４２を駆動して回転軸４０を所定角度外側に回転させ、棒材収納部８を外側に傾斜した、第２の揺動位置まで揺動させる。この揺動により、棒材収納部８内の棒材Ｗが自重によって底面２６の滑りバー３２を滑ってまたは転がって、外側に移動する。第２の揺動位置では、全ての棒材Ｗは、把持部４４から遠ざかる方向に移動して、底面２６と壁面２８Ｂの交差部分である角部２７に集まる。棒材収納部８内で棒材Ｗが移動するので、棒材Ｗが互いに絡まっている場合でも、絡まりがほどける。
【００５８】
また、把持機構１０においては、上下動駆動機構５０のシリンダ７６を駆動して、ピストン７８をシリンダ７６内に引っ込める。するとスライドプレート７２のピン８０がスライド孔８２に沿って移動し、スライドプレート７２及び把持部４４が下方且つガイドレール４側に移動する。なお、回動駆動機構４８のピストン７０は引っ込めたままであり、したがって把持部４４は、棒材収納部８側に回動した位置で保持されている。また、開閉駆動機構４６のピストン６４はシリンダ６２から伸びた状態であり、したがって他方の把持部材５６は、先端部分５６Ａが一方の把持部材５４の先端部分５４Ａから遠ざかる方向に回動した位置（開位置）で保持される。
【００５９】
図１０には、図９の状態における棒材収納部８と把持部４４との位置関係を示す拡大図である。図９に示した位置においては、図１０に示すように、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａは、開口部３４を通して棒材収納部８の内部に突出する。このとき、本実施形態では、空間６０の頂点６０Ａは、棒材収納部８の外側に位置する。また、一方の把持部材５４の把持面６１は、棒材収納部８の底面２６、より好ましくは、滑りバー３２の上面に一致する。したがって、一方の把持部材５４が底面２６または滑りバー３２から上方に突出しない。ここで、図１０の状態においては、棒材収納部８の壁面２８Ａの位置における一対の把持部材５４，５６間の距離Ｄは、棒材Ｗが空間６０内に供給された状態で、頂点６０Ａ近傍に配置された棒材Ｗの外面が棒材収納部８の壁面２８Ａに接触しないような寸法に設定されており、本実施形態では棒材Ｗの直径ｄよりも小さく設定されている。このような設定により、棒材Ｗが空間６０内に供給されたときに、空間６０の頂点６０Ａ近傍には、棒材Ｗが１本しか配置されないため、確実に棒材Ｗを１本把持することができ、２本以上の棒材Ｗを把持してしまう等の把持ミスを防止することができる。
【００６０】
次に、揺動機構３８のモータ４２を駆動して回転軸４０を回転させ、棒材収納部８を第２の揺動位置から、図１１に示すような第１の揺動位置に揺動させる。このとき、棒材収納部８内の棒材Ｗは、自重によって滑りバー３２上を滑ってまたは転がって、把持部４４に近接する方向に移動する。そして、底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に棒材Ｗが集まる。一対の把持部材５４，５６の間には楔形の空間６０が形成されているので、棒材Ｗの少なくとも１部が空間６０内に供給される。ここで、開口部３４は、壁面２９Ａから所定距離離れており、また棒材Ｗは壁面２９Ａ近傍に端部が配置されるように収納されるので、開口部３４からは棒材Ｗの端部が露出しない。したがって、棒材Ｗにおいて端部から軸線方向に所定距離Ｌだけ離れた部分が開口部３４に位置し、当該部分が把持部４４に把持されることとなる。
【００６１】
この状態で、一対の把持部材５４，５６を互いに近接させて、把持部４４を閉じる（閉位置）。即ち、開閉駆動機構４６のシリンダ６２内にピストン６４を引っ込めて、他方の把持部材５６を回動中心５５を中心に回動させる。すると、他方の把持部材５６の先端部分５６Ａが下方に移動し、一方の把持部材５４に近接する。この動作により、空間６０が狭まるとともに、空間６０の頂点６０Ａが棒材収納部８に近い側に移動し、空間６０内に供給された棒材Ｗを押し出しながら、頂点６０Ａの近傍で、一対の把持部材５４，５６の把持面６１，６３で１本の棒材Ｗを把持する。
【００６２】
次に、図１２に示すように、把持部材５４，５６で１本の棒材Ｗを把持した状態で、棒材収納部８を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させる。つまり、揺動機構３８のモータ４２を駆動することにより、支持台３６及び棒材収納部８を外側に向かって揺動させる。把持部４４で把持された棒材Ｗ以外の棒材収納部８内の棒材Ｗは、滑りバー３２上を滑ってあるいは転がって、底面２６と壁面２８Ｂとの交差部分である角部２７に再び集まる。一方、把持部４４が１本の棒材Ｗを把持しているので、その棒材Ｗは把持部４４に把持されて残る。なお、開閉駆動機構４６によって把持部材５４，５６の間の間隔を狭めた状態において、他の棒材Ｗに阻害されて１本の棒材Ｗが完全に把持できていなかった場合でも、棒材収納部８を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させて棒材Ｗを把持部４４から遠ざける間に、棒材Ｗの把持を阻害していた棒材Ｗが空間６０から離間するなどして、１本の棒材Ｗを把持することができる。
【００６３】
図１２に示した状態で、本数センサ５２で棒材Ｗの太さを検出することによって、把持部４４に把持された棒材Ｗが１本であるかどうかを判断する。つまり、本数センサ５２が把持部４４で把持された棒材Ｗの太さを検出し、コントローラ１２に出力する。コントローラ１２では、本数センサ５２で検出された太さの値が所定値範囲内であるか否かを判断する。具体的には、コントローラ１２は、検出された棒材Ｗの太さが所定値範囲の最大値以上であれば、把持部４４は棒材Ｗを２本以上把持していると判断し、太さが所定値範囲の最小値以下であれば、把持部４４は棒材Ｗを１本も把持していないと判断し、そして太さが所定値範囲内であれば、把持部４４は棒材Ｗを１本把持していると判断する。
【００６４】
把持部４４で把持された棒材Ｗが０本、または２本以上であると判断された場合には、把持動作をやり直す。つまり、図１２に示した状態で、開閉駆動機構４６のシリンダ６２からピストン６４をのばして他方の把持部材５６を回動させ、他方の把持部材５６を一方の把持部材５４から離間させるようにする。これにより、空間６０が広くなり、把持部４４で把持されていた棒材Ｗがあったとしても、把持部４４から離れ、棒材収納部８の外側の角部に落とされる。そして、図１１に示す第１の揺動位置への揺動を行い、把持動作を繰り返す。
【００６５】
把持部４４で把持された棒材Ｗが１本であることが検出されると、次に図１３に示すように、把持部４４を上方に移動させ、把持部４４で把持された棒材Ｗの端部を棒材収納部８の外部に移動させる。つまり、上下動駆動機構５０のシリンダ７６からピストン７８を伸ばし、スライドプレート７２をスライド孔８２に沿って上方に移動させる。スライドプレート７２は、スライド孔８２に沿って、棒材収納部８の外側上方に向かって、その後更に上方へ移動する。スライドプレート７２が上方に移動した状態では、把持部４４は、棒材収納部８の外部に位置する。従って、把持部４４に把持された棒材Ｗの少なくとも端部も棒材収納部８の外部に位置することとなる。
【００６６】
棒材Ｗを把持部４４によって上方に持ち上げた状態で、本数センサ５２によってもう一度、棒材Ｗの本数が正しいかを確認する。例えば把持部４４が棒材収納部８内に突出した状態で検出した情報に基づく棒材Ｗの本数の判断が誤っていた場合や、把持部４４を上方に持ち上げたときに棒材Ｗが把持部４４から外れてしまった場合などには、この段階で把持部４４による棒材Ｗの正しい把持状況を把握することができる。
この段階で把持部４４で把持された棒材Ｗの本数が適切でない場合（１本でない場合）、開閉駆動機構４６によって一対の把持部材５４，５６を開いて（把持している場合には）棒材Ｗを解放し、その後図９の状態に戻り把持動作をやり直す。
【００６７】
本数センサ５２による再度の本数確認により棒材Ｗが１本把持されていると判断された場合には、図１４に示すように、棒材収納部８を待機位置に移動させるとともに、把持部４４を棒材収納部８のガイドレール４側の外部で下方に移動させる。具体的には、揺動機構３８のモータ４２を駆動して、支持台３６及び棒材収納部８を、第２の揺動位置から待機位置まで揺動させる。待機位置では、ほぼ全部の棒材Ｗが滑りバー３２上を移動しないため、ほとんどの棒材Ｗが底面２６と壁面２８Ｂの角部２７に残った状態となる。
【００６８】
また、上下動駆動機構５０のシリンダ７６内にピストン７８を引っ込めてスライドプレート７２を下方にスライドさせる。また、回動駆動機構４８のシリンダ６８からピストン７０を伸ばして回動プレート６６を回動中心７３を中心に回動させる。この回動運動により、把持部４４が回動中心７３を中心に回動することとなり、把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａの先端が若干下方に向く。
この状態では、把持部４４の先端は、棒材収納部８の外部で且つ分離部材８６の垂直部８６Ａの上端よりも下方に位置している。また、把持部４４で把持された棒材Ｗは、把持された端部が棒材収納部８の外部に位置するが、反対側の端部は、棒材収納部８内に残ったままとなる場合がある。
【００６９】
そこで、分離装置８４を駆動して、棒材Ｗを棒材収納部８から完全に分離する。分離部材８６は、待機状態では、開口部３４よりも下流側に位置しており、棒材収納部８の壁面２８Ａと把持部４４及び把持部４４で把持された棒材Ｗとの間に位置している。この状態で、移動機構８８のモータ９２及びベルト９６によって、分離部材８６は案内機構８９に案内されながら、棒材収納部８の壁面２８Ａに沿って下流側に位置していく。
【００７０】
分離部材８６が下流側に移動すると、棒材Ｗの端部が棒材収納部８内に収納されているため、棒材Ｗが、分離部材８６の垂直部８６Ａのローラ８７の外面に接触する。分離部材８６を更に下流側に移動させると、分離部材８６のローラ８７に押されて、棒材Ｗが棒材収納部８から外部に移動する。このとき、ローラ８７は、回転しながら棒材Ｗに接触するので、棒材Ｗへの損傷を防止することができる。分離部材８６が最も下流側まで移動すると、図１５に示すように、棒材Ｗが棒材収納部８内の棒材Ｗから完全に分離され、端部が棒材受け１００に載置される。
【００７１】
次に、開閉駆動機構４６によって他方の把持部材５６を一方の把持部材５４から離間させて把持部４４を開き、棒材Ｗの端部を離す。すると、棒材Ｗは、図１６に示すように、棒材収納部８の外部で把持部４４から離れ、棒材受け１００の係止部１０４で係止して棒材受け１００に受け入れられる。
この状態で、棒材受け１００に設けられた棒材有無センサ１０５で棒材Ｗの存在を確認する。そして、コントローラ１２から棒材供給の指令があるまで、棒材収納部８は、図１６の状態で待機する。なお、棒材有無センサ１０５で棒材Ｗの存在が確認できなかった場合には、異常状態であると判断し、ガイドレール４への棒材Ｗの供給動作を行わず、棒材供給機１を停止したり音や表示による警告を発する等の措置をとる。
【００７２】
ガイドレール４内に加工中の棒材Ｗがなくなると、コントローラ１２は、ガイドレール４への棒材供給を指示する。この指令を受けて、棒材収納部８は、図１７に示すように、待機位置から第１の揺動位置へ揺動する。すると、棒材受け１００も共に揺動し、傾斜面１０２が案内面１０８よりも下方に位置するようになる。このとき、係止部１０４は、案内面１０８の凹部１０８Ａを通って案内面１０８を通過するが、傾斜面１０２に載置された棒材Ｗは、案内面１０８の凸部１０８Ｂによって案内面１０８に載置され、且つ係止部１０４によって係止された状態となる。係止部１０４の上端が案内面１０８よりも下方に位置するようになったとき、棒材Ｗは係止部１０４によって係止されなくなり、棒材Ｗは案内面１０８に載置されて、案内面１０８に沿って案内面１０８上をガイドレール４側に移動し、ガイドレール４に供給される。
【００７３】
ガイドレール４に供給された棒材Ｗは、送り矢６によって棒材加工機２００側に給送され、加工される。
棒材供給機１は、図９の状態に戻り、再び棒材収納部８から棒材Ｗを１本取り出す動作を行う。
【００７４】
以上のような構造の本実施形態によれば、次のような優れた効果が得られる。
棒材収納部８が、第１の揺動位置と第２の揺動位置との間で揺動可能に設けられているので、棒材収納部８内部に収納された棒材Ｗが棒材収納部８の揺動時に棒材収納部８内で移動するから、棒材Ｗ同士の絡まりをほどくことができる。したがって、把持部４４で把持した棒材Ｗ以外の棒材Ｗを把持部４４から遠ざけるとき、把持部４４で把持した棒材Ｗとこの棒材Ｗ以外の棒材Ｗが絡まることなく遠ざかるから、棒材Ｗに余計な力がかからず、棒材Ｗの曲げや傷つき等の損傷を抑制することができる。これは、また、分離装置８４によって把持部４４で把持した棒材Ｗを棒材収納部８の外部に分離する際にも、分離部材８６が棒材Ｗをガイドレール４側に押しながら分離するが、このとき把持されていない棒材Ｗの端部がもし他の棒材Ｗと重なっていたとしても、大きく絡まっていることがないので、他の棒材Ｗの群から容易に分離することができる。これにより、分離部材８６で棒材Ｗを他の棒材Ｗから分離することによって棒材Ｗが曲がってしまう等の不具合を防止することができる。
【００７５】
把持機構１０が一対の把持部材５４，５６を有して鋏状に構成されるので、空間６０の頂点６０Ａに位置する棒材Ｗを把持することによって１本の棒材Ｗを取り出すことができる。このような構成により、例えば異なる径寸法の棒材Ｗを扱う場合にも、棒材Ｗの寸法に合わせて把持部材５４，５６の部品交換を行う必要がなく、共通の把持機構１０を用いることができる。したがって、棒材供給機１の汎用性、取扱性を向上させることができる。
また、把持部材５４，５６が開閉駆動機構４６によって互いに近接離間可能に構成されているので、把持部材５４，５６を互いに近接させることにより、空間６０の頂点６０Ａに位置した棒材Ｗを確実に把持することができる。これは、例えば空間６０の頂点６０Ａ近傍に棒材Ｗが２本存在した場合にも、把持部材５４，５６を近接されることによって空間６０を狭め、１本の棒材Ｗのみを把持することができるから有用である。
【００７６】
把持部材５４，５６が棒材収納部８の側方に配置し、棒材収納部８が第１の揺動位置に揺動することにより、棒材Ｗが棒材収納部８内を自重によって移動して、側方で待ち受ける一対の把持部材５４，５６の間の空間６０内に供給されるので、例えば一対の把持部材５４，５６を棒材収納部８内の棒材Ｗの束に突っ込んで把持する場合に比べて、棒材Ｗにかかる負荷を低減することができ、棒材Ｗの曲げや傷つき等を防止することができる。
また、棒材収納部８が第２の揺動位置に揺動することにより、把持部４４で把持された棒材Ｗ以外の棒材を自重によって移動させて分離するので、例えば把持部４４を棒材Ｗの束から離間させることによって把持された棒材Ｗを棒材Ｗの束から分離する場合に比べて、把持された棒材Ｗにかかる負荷を小さくすることができ、棒材Ｗの曲げや傷つき等を防止することができる。
【００７７】
把持部４４が棒材収納部８の支持台３６に取り付けられているので、棒材収納部８が揺動しても、棒材収納部８に対する把持部４４の相対位置を維持することができるから、把持部４４の位置決めを容易に設定することができる。
【００７８】
棒材収納部８に開口部３４が形成され、この開口部３４が棒材収納部８の上流側の壁面２９Ａから所定距離長手方向に離れた位置に形成されているので、把持部４４が棒材Ｗの端部よりも所定距離離れた位置を把持することができる。したがって、把持部４４の把持ミスを防止することができ、把持動作の信頼性を向上させることができる。また、把持部４４が棒材Ｗの端部から所定距離離れた位置を把持するので、棒材収納部８内で棒材Ｗの端部の位置を厳密に揃える必要がなく、棒材収納部８への収納作業を容易に行うことができ、取扱性を向上させることができる。
【００７９】
把持部４４が棒材収納部８の底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に配置されているので、棒材収納部８が第１の揺動位置に揺動したときに棒材Ｗが集まる位置で把持部４４が待ち受けることができる。したがって、把持部４４の空間６０に棒材Ｗが入りやすく、棒材Ｗを確実に把持することができる。また、把持部４４が角部３５に配置されているので、棒材Ｗが把持部４４を越えて移動することがない。したがって、棒材Ｗを確実に空間６０内に導くことができ、最後の１本まで把持部４４によって把持することができる。
【００８０】
一方の把持部材５４の把持面６１が、棒材収納部８の底面２６（または滑りバー３２の上面）と一致するので、把持部４４が棒材収納部８内に突出したとき、把持面６１と底面２６または滑りバー３２の上面との間に段差が形成されず、両面が面一となる。したがって、底面２６または滑りバー３２の上面を滑ってまたは転がって移動する棒材Ｗが、一方の把持部材５４に引っかかることなく空間６０内に供給されるから、棒材Ｗの把持動作をより確実に行うことができ、最後の１本まで把持して取り出すことができる。
【００８１】
本数センサ５２が設けられているので、把持部４４が棒材収納部８の側方で棒材Ｗを把持したとき、及び把持部４４が把持した棒材Ｗを上方に持ち上げたとき、把持された棒材Ｗが１本であるか否かを判断することができる。これにより、棒材Ｗが０本または２本以上把持されている場合には、棒材Ｗの取出動作をもう１度行うことができるので、把持ミスを防止することができ、棒材加工機２００が加工している間に１本の棒材Ｗの取出動作を行っているため、把持ミスがあっても、棒材加工機２００への棒材Ｗの供給遅れを防止することができる。
【００８２】
棒材収納部８に棒材受け１００が取り付けられているので、棒材収納部８の揺動動作によって棒材受け１００を揺動させることができ、この揺動によって棒材受け１００上に載置された棒材Ｗを案内面１０８に受け渡すことができ、この棒材Ｗをガイドレールに供給することができる。棒材受け１００が棒材収納部８に取り付けられているので、棒材受け１００の動作のために別個の駆動機構を設ける必要がなく、棒材供給機１の構造を簡略化することができる。
【００８３】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、分離部材は、前述の実施形態では、垂直部８６Ａ及び傾斜部８６Ｂを有するものであったが、これに限らず、例えば図１８に示すように、傾斜部８６Ｂの下端、即ち垂直部８６Ａから最も遠い端部に、垂直部８６Ａにほぼ平行な方向に立ち上がり部８６Ｃを有していてもよい。傾斜部８６Ｂに立ち上がり部８６Ｃが設けられていることにより、棒材Ｗを分離する際、棒材Ｗはローラ８７と立ち上がり部８６Ｃとの間に配置される。これは、例えば、棒材Ｗの下流側の端部が棒材収納部８内の棒材Ｗと絡まっている場合、分離部材８６によって棒材Ｗを分離していくと、絡まりが外れたときに棒材Ｗの下流側の端部が反動で棒材収納部８からガイドレール４側に大きく移動することがある。このような場合でも、傾斜部８６Ｂの立ち上がり部８６Ｃが、棒材Ｗのガイドレール４側への大きな移動を阻止する。
【００８４】
例えば、棒材収納部は、棒材収納部の下方に揺動中心を有する構造に限らず、例えば棒材収納部の上方や側方に揺動中心を有する構造であってもよい。また、棒材収納部の揺動中心は、例えば棒材収納部の底面上等、棒材収納部内に配置してもよい。
【００８５】
把持部材は、一方が他方に対して回動する鋏状に構成されるものに限らず、例えば一方の把持部材が他方の把持部材に対して平行移動するようにスライドすることによって近接離間可能に構成されていてもよい。要するに、把持部材は、間に楔形の空間を形成するものであって、互いに近接離間することによって空間を狭めたり広げたりすることができる構造であればよい。また、把持部は、一方の把持部材が他方の把持部材に対して移動する構造に限らず、例えば両方の把持部材が互いに近接離間する方向に移動可能に設けられてもよい。更に、把持部材は、互いに近接離間するものに限らず、楔形の空間の頂点で棒材を挟み込むことができればよく、したがって例えば一対の把持部材が互いに固定されていてもよい。
【００８６】
本数検出手段による棒材Ｗの本数の検出は、前述の実施形態では、把持部４４が棒材収納部８の側方で棒材Ｗを把持した時、及び把持した棒材Ｗを上方に持ち上げたときの２回行っていたが、必ずしも２回行う必要はなく、把持動作の確実性が高ければどちらか１回のみ行ってもよい。また、例えば棒材受け１００に設けられた棒材有無センサによって棒材の有る無しを検出すれば十分である場合等には、必ずしも本数検出手段を設ける必要はない。
本数検出手段の取付位置及び検出方式は、棒材Ｗの本数が１本であるかを検出することができるものであればその取付位置及び検出方法は任意である。
【００８７】
把持部材の把持面の位置は、棒材収納部の底面に一致する場合に限らず、底面よりも低くてもよいし、底面よりも高く配置されていてもよい。また、把持部の形状、構成や、棒材収納部の断面形状等も任意に設定してよい。
【００８８】
棒材収納部は、把持部材が棒材収納部の側方から棒材を把持することが可能な構成であればよいので、棒材収納部に開口部を形成することは必ずしも必要でない。例えば、棒材収納部が網状に構成されている場合には、棒材収納部の側方に位置する編目から把持部を棒材収納部内部に突出させるように配置すればよいから、開口部は不要となる。
また、開口部は、棒材収納部の上流側の端部から所定距離離れた位置に形成されるものに限らず、棒材収納部の下流側の端部近傍や、棒材収納部の上流側の端部を含むように形成してもよく、その位置及び形状は任意に設定することができる。
【００８９】
把持部材で棒材を把持する際の、把持部材の棒材収納部に対する位置は任意である。即ち、前述の実施形態では、断面略矩形状の棒材収納部の底面及び壁面の交差部分に当たる角部に配置されていたが、これに限らず、棒材収納部の側方に配置され、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動したときに棒材を把持することができる位置であれば、把持部材を任意の位置に配置することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 棒材供給機
４ ガイドレール
８ 棒材収納部
２６ 底面
２８Ａ，２８Ｂ 壁面
３４ 開口部
５４，５６ 把持部材
６１，６３ 把持面
８４ 分離装置
１００ 棒材受け
２００ 棒材加工機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、棒材加工機に自動的に棒材を供給するための棒材供給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、棒材供給機としては、例えば特許文献１に記載されるように、棒材を載置する材料棚と、棒材加工機に棒材を給送するためのガイドレールと、材料棚から棒材を１本取り出してガイドレールに供給する棒材補給機とを有するものがある。棒材補給機は、傾斜した材料棚に棒材を１列に配置し、下端の１本の棒材のみを他の棒材から分離してガイドレールに供給する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２７６１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、棒材供給機で扱う棒材の種類としては、様々な径寸法、長さ寸法のものがある。例えば、径寸法の小さい棒材を取り扱う場合、棒材は撓みやすく、複数の材料を材料棚に載置したときに棒材同士が絡み合いやすい。したがって、棒材供給機においては、例えばこのような径寸法の小さい棒材を取り扱う場合であっても、棒材の絡まりや損傷を防止しながら１本ずつ棒材を取り出せるようにすることが望ましい。
【０００５】
本発明の目的は、棒材の絡まりや損傷を防止しながら棒材を１本ずつ取り出すことができる棒材供給機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点に係る棒材供給機は、給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、棒材が内部に収納される棒材収納部と、棒材収納部に収納された棒材を１本ずつ取り出すための把持部と、棒材収納部から取り出された棒材を給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、を備え、把持部は、棒材収納部の側方に配置され、棒材収納部内に収容された棒材を受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間を間に形成する一対の把持部材を有し、棒材収納部は、棒材の軸線にほぼ垂直な平面内で、棒材収納部内の棒材が把持部に近接する側に移動して一対の把持部材間の空間内に供給されることにより空間の頂点近傍において１本の棒材が把持される第１の揺動位置と、棒材収納部内の棒材が把持部から遠ざかる側に移動して、把持部材によって把持された１本の棒材を除く棒材が把持部から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される、ことを特徴としている。
【０００７】
本発明においては、棒材収納部の中に棒材を収納し、棒材収納部を第１の揺動位置に揺動させると、内部の棒材が棒材収納部内で把持部に近接する側に移動して一対の把持部材間の楔形の空間に供給され、空間の頂点に位置する１本の棒材が一対の把持部材によって把持される。この状態で、棒材収納部を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させると、一対の把持部材によって把持された１本の棒材は、把持部材間に把持された状態で残るが、その他の棒材は、棒材収納部の揺動に伴って把持部から遠ざかる方向に移動する。これにより、把持部によって把持した棒材とその他の棒材が分離され、１本の棒材が把持部によって取り出される。把持部によって取り出された棒材は、ガイドレールに供給され、給送軸線に沿って棒材加工機に給送される。
【０００８】
本発明に係る棒材供給機によれば、棒材収納部が第１の揺動位置と第２の揺動位置との間で棒材の軸線にほぼ垂直な方向に揺動可能に構成されているので、収納された棒材が棒材収納部内で移動することにより、棒材同士の絡まりを防止することができる。したがって、絡まりがほどけた状態の棒材を把持部で把持することができるので、棒材を１本ずつ確実に把持して取り出すことができる。これにより、棒材同士が絡まって損傷する等の不具合を防止することができる。
また、把持部が棒材収納部の側方に配置されることにより、第１の揺動位置において棒材が楔形の空間に供給され、第２の揺動位置において把持部材で把持された棒材以外の棒材が把持部から遠ざかるので、把持部によって１本の棒材を取り出すことができる。ここで、棒材は、第１の揺動位置において自重によって移動して一対の把持部材間の空間内に供給されるので、例えば把持部材が棒材に近接して棒材を把持する構成に比べて、棒材に過大な荷重がかかる虞が低減される。これにより、棒材の損傷を防止することができる。
【０００９】
また、本発明の実施の形態では、一対の把持部材は、少なくとも一方が他方に対して近接離間可能に構成され、一方が他方に対して近接するとき、一対の把持部材は、空間の頂点近傍で１本の棒材を把持するように構成される。
この実施の形態においては、第１の揺動位置において棒材が空間内に供給された後、一方の把持部材を他方の把持部材に対して近接させれば、空間の頂点に位置した棒材が一対の把持部材によって挟持される。
したがって、この実施の形態によれば、一対の把持部材が近接離間可能に構成されているので、棒材を確実に把持することができる。また、棒材を確実に把持することにより、棒材収納部が第２の揺動位置に移動したときに、空間の頂点に位置する棒材が他の棒材とともに把持部から遠ざかって移動してしまうのを防止することができる。更に、空間内の棒材を押し出し一方の把持部材が他方の把持部材に近接することにより、空間の頂点近傍に位置する棒材を１本だけ把持することができる。これにより、把持部材が２本以上の棒材を把持してしまう把持不良が防止される。
【００１０】
本発明の別の実施の形態では、把持部によって把持された棒材の本数を検出するための本数検出手段を更に備える。
【００１１】
この別の実施の形態においては、本数検出手段が、把持部で把持された棒材の本数を検出する。
したがって、この別の実施の形態によれば、本数検出手段が設けられているので、検出された棒材の本数が１本である場合には、ガイドレールに供給し、０本や２本以上である場合には、把持動作をやり直す等の工程を計画することが可能になる。したがって、把持部による棒材の１本だけの取り出しをより確実に行うことができ、棒材供給機の信頼性が向上する。
【００１２】
本発明のまた別に実施の形態では、棒材収納部には、内部の棒材の端部よりも軸線方向内側の位置で、把持部が棒材収納部内の棒材を把持するための開口部が形成されている。
【００１３】
このまた別の実施の形態においては、把持部は開口部を通して棒材収納部の第１の揺動位置において棒材の把持を行う。
したがって、この更に別の実施の形態によれば、棒材の端部よりも内側の位置において開口部が形成されているので、棒材の端部が開口部から露出しない。したがって、把持部は棒材の端部よりも軸線方向内側の部分を把持することとなるから、棒材の把持を確実に行え、棒材の把持不良の発生が防止される。
【００１４】
本発明の更に別の実施の形態では、棒材収納部は、底面を有し、一対の把持部材は上下方向に配置されるとともに、上方の把持部材が下方の把持部材に対して近接離間するように構成され、棒材収納部が第１の揺動位置にあるとき、下方の把持部材の上面は、棒材収納部の底面に一致する。
【００１５】
この更に別の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に配置されると、下方の把持部材の上面が棒材収納部の底面に一致する。この状態で棒材が把持部材間の空間に向かって移動すると、棒材は、棒材収納部の底面及び下方の把持部材の上面を通過して空間に供給される。そして上方の把持部材を下方の把持部材に対して近接させることにより、空間の頂点に位置する１本の棒材を把持する。
【００１６】
したがって、この更に別の実施の形態によれば、第１の揺動位置において下方の把持部材の上面が棒材収納部の底面に一致するので、棒材が、下方の把持部材に妨げられることなく空間内に移動する。したがって、棒材の移動がスムーズになり、棒材の損傷をより一層防止することができると共に、棒材収納部材の棒材を最後の１本まで空間内に確実に供給することができる。
【００１７】
本発明の他の実施の形態では、棒材収納部は、底面と、底面の周囲に配置された壁面とを有し、把持部は、棒材収納部の底面と壁面との交差部分によって形成される角部に配置される。
【００１８】
この他の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動すると、棒材は、棒材収納部の角部に配置された把持部の空間に向かって移動し１本の棒材が把持部材によって把持される。
したがって、この他の実施の形態によれば、把持部が棒材収納部の角部に配置されているので、把持部に向かって移動する棒材が把持部を乗り越えてしまうのを防止または抑制することができる。これにより、棒材収納部が第２の揺動位置に揺動したときに、把持部で把持された棒材以外の棒材が確実に把持部から遠ざかり、把持部で把持された棒材だけを確実に分離することができる。
【００１９】
本発明のまた他の実施の形態では、把持部は、棒材収納部に取り付けられることにより棒材収納部と共に揺動可能に構成される。
【００２０】
このまた他の実施の形態においては、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動すると、この揺動に伴って把持部も揺動し、棒材を空間に受け入れる。
したがって、このまた他の実施の形態によれば、把持部が棒材収納部に取り付けられているので、棒材収納部が揺動するときの棒材収納部に対する把持部の相対位置を不変とすることができる。これにより、把持部の棒材収納部に対する位置決めを容易にすることができ、棒材収納部内の棒材の把持動作をより確実に行うことができる。
【００２１】
本発明の更に他の実施の形態では、棒材収納部の外側には、把持部によって把持された棒材を受け入れる棒材受けが取り付けられ、棒材受けは、棒材収納部と共に第１の揺動位置に揺動することにより、受け入れられた棒材をガイドレールに供給する。
【００２２】
この更に他の実施の形態においては、把持部で把持された棒材は、棒材収納部から取り出されて棒材受けに受け入れられる。その後、棒材収納部が第１の揺動位置に再び揺動すると、棒材受けも棒材収納部の揺動に伴って揺動し、受け入れた棒材をガイドレールに供給する。
したがって、この更に他の実施の形態によれば、棒材受けが棒材収納部に取り付けられているので、把持部で把持された棒材を棒材収納部の揺動運動によってガイドレールに供給することができる。これにより、棒材受けの動作を棒材収納部の揺動動作によって行うことができるので、棒材受けのための駆動機構を別途設ける必要がなく、棒材供給機の構造を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の全体を示す平面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の全体を示す側面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の棒材収納部及び把持機構を示す側断面図。
【図４】棒材収納部の上流側の部分を拡大して示す斜視図。
【図５】把持部の部分を拡大した図。
【図６】図３の把持部の部分を矢印Ｃの方向から見た図。
【図７】把持部の他の構造を示す図。
【図８】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の棒材受けの一部を示す斜視図。
【図９】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１０】図９の状態における棒材収納部と把持部との位置関係を示す拡大図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１６】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１７】本発明の一実施形態に係る棒材供給機の動作を示す図。
【図１８】本発明の変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る棒材供給機１の全体を示す平面図であり、図２は、棒材供給機１の全体を示す側面図である。
【００２５】
棒材供給機１は、棒材加工機２００に隣接して配置され、棒材供給機１および棒材加工機２００を備えて棒材加工システム３００が構成されている。棒材加工機２００は、例えば主軸固定型のＮＣ旋盤であり、主軸Ａを有する主軸台２０１と、主軸台２０１に支持された棒材を加工する加工部（図示せず）とを備える。棒材供給機１は、この棒材加工機２００に、主軸Ａと一致する給送軸線Ｂに沿って棒材Ｗを１本ずつ供給する。
【００２６】
なお、棒材Ｗは棒材供給機１内で棒材加工機２００に向かって供給されるから、本実施形態では、説明の簡略化のため、棒材供給機１において棒材加工機２００から遠い側を上流側、棒材加工機２００に近い側を下流側と称することとする。
【００２７】
棒材供給機１は、給送軸線Ｂに平行に延びる支持フレーム２と、支持フレーム２に支持され、棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って案内するガイドレール４と、ガイドレール４上の棒材Ｗを給送軸線Ｂに沿って棒材加工機２００に給送する送り矢６と、ガイドレール４に供給される棒材Ｗを収納する棒材収納部８と、棒材収納部８に収納された棒材Ｗを１本ずつ把持してガイドレール４に供給する把持機構１０と、棒材供給機１の動作を制御するコントローラ１２（図２）とを備える。
【００２８】
ガイドレール４は、棒材供給機１の長手方向にわたって給送軸線Ｂに平行に延びており、上方に開口する断面円弧状に形成され、その内面に棒材Ｗを保持可能となっている。ガイドレール４の円弧形の形状により、棒材Ｗがガイドレール４に供給されると、棒材Ｗの径寸法にかかわらず、棒材Ｗの中心が常に幅方向に関して同じ位置に安定する。
ここで、ガイドレール４の下流側には、ガイドレール４内に油を共有するための複数の油供給装置（図示せず）が設けられていてもよい。また、ガイドレール４と棒材加工機２００との間には、棒材Ｗの加工中の棒材Ｗの回転による振動を抑制するための防振装置（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２９】
送り矢６は、上流側の端部が羽根部材１４に固定されることで片持ち支持されている。羽根部材１４は、送り矢６を長手方向に沿って移動させる送り矢駆動機構１６に連結している。送り矢駆動装置１６は、サーボモータ２０及び無端チェーンまたはベルト２２を有し、無端チェーン２２には羽根部材１４が連結している。送り矢６は、図３に示すように、棒材収納部８から取り出された棒材Ｗをガイドレール４に案内する傾斜面７を有する案内部９を有する。また、送り矢６は、棒材Ｗの上流側の端部を保持するチャック（図示せず）を有する。なお、支持フレーム２には、送り矢６のチャックが棒材Ｗを保持する際に、棒材Ｗをガイドレール４内で固定するための着脱装置２４（図１）が取り付けられている。
【００３０】
図３は、棒材収納部８及び把持機構１０を示す側断面図である。なお、以後、棒材収納部８において、ガイドレール４に近い側を内側と称し、ガイドレール４から遠い側を外側と称する。この図３及び前述の図１及び図２に示すように、棒材収納部８は、矩形平板状の底面２６と、底面２６の長手方向の２辺にそれぞれ底面２６に垂直に設けられた内側の壁面２８Ａ及び外側の壁面２８Ｂと、底辺２６の短手方向の２辺にそれぞれ底面２６に垂直に設けられた壁面２９Ａ，２９Ｂとによって、上部が開口する断面略矩形状の箱形に形成されている。
【００３１】
棒材収納部８の壁面２８Ａ，２８Ｂは、給送軸線Ｂに平行に配置されており、また、底面２６の上面には、図１にも示すように、材料収納部８内に収納される棒材Ｗを底面２６上で移動しやすくするために、複数の滑りバー３２が所定間隔で配置されている。これらの滑りバー３２は、断面略円形、楕円形、矩形等任意の形状を有するＬ字形に湾曲した棒状に形成されている。滑りバー３２は、図３及び図４に示すように、Ｌ字形の長い方の一辺が底面２６上に配置され、Ｌ字形の短い方の一辺が、棒材収納部８の外側の壁面２８Ｂに沿って配置されている。また、滑りバー３２のＬ字形の角部は、円弧状に形成されており、棒材収納部８の角部２７から若干浮いた状態で配置される。このような滑りバー３２の配置により、棒材収納部８内の棒材Ｗが、底面２６と外側の壁面２８Ｂとの間の角部２７に嵌り込んでしまうのを防止することができ、棒材収納部８内での棒材Ｗの移動を良好に行うことができる。また、これらの滑りバー３２のＬ字形の長い方の部分は、給送軸線Ｂにほぼ直交する方向、または棒材収納部８の外側から内側に向かう方向に配置されている。滑りバー３２により、棒材収納部８内に収納される棒材Ｗが底面２６でなく滑りバー３２に接触するため、棒材Ｗの棒材収納部８に対する接触面積が低減される。なお、滑りバー３２の本数及び互いの間隔は、棒材供給機１が取り扱う棒材Ｗの種類や寸法等に応じて任意に設定してよい。
【００３２】
図４は、棒材収納部８の上流側の部分を拡大して示す斜視図である。この図４に示すように、棒材収納部８の内側の壁面２８Ａ及び底面２６の内側の辺には、開口部３４が形成されている。開口部３４は、底面２６には、矩形の凹状の開口部分３４Ａとして形成され、壁面２８Ａには、底面２６の開口部分３４Ａに連続するように、所定幅を有するスリット３４Ｂとして形成されている、即ち、開口部３４は、壁面２８Ａの上端まで延びて開口している。このような構造により、開口部３４は、棒材収納部８の内側の壁面２８Ａと底面２６との交差部分の角部３５に位置している。この開口部３４を通して把持機構１０が外部から棒材収納部８の内部に突出可能となっている。
【００３３】
開口部３４は、棒材収納部８の上流側の端部近傍に設けられているが、上流側の壁面２９Ａからは長手方向に所定距離Ｌだけ離れた位置に形成されている。つまり、棒材収納部８に棒材Ｗを収納したとき、棒材Ｗの端部は、開口部３４内に露出することがなく、開口部３４よりも上流側（壁面２９Ａに近い側）に位置するようになっている。
【００３４】
図３に戻って、棒材収納部８の底面２６は、支持台３６に取り付けられており、この支持台３６には、支持台３６及び棒材収納部８を給送軸線Ｂに平行な軸線を中心に揺動させる揺動機構３８が設けられている。
揺動機構３８は、支持台３６に固定された回転軸４０と、回転軸４０を回転させる駆動源としてのモータ４２（図１）とを備える。回転軸４０は、給送軸線Ｂに平行に配置されて支持台３６の上流側及び下流側の端面からそれぞれ突出して、支持台３６の上流側及び下流側において支持フレーム２に回転自在に支持されている。回転軸４０の上流側の端部には、モータ４２の出力軸が固定されている。これにより、モータ４２の回転に伴って回転軸４０が回動し、回転軸４０に固定された支持台３６が回転軸４０を中心に給送軸線Ｂにほぼ直交する平面内で回動するようになっている。したがって、モータ４２を所定角度で一方向あるいはその逆方向に回動させることによって、棒材収納部８が揺動可能に構成される。
【００３５】
ここで、棒材収納部８の揺動位置は、予め設定されていることが好ましい。本実施形態では、棒材収納部８は、後述の図８に示すように、棒材収納部８の内部に収納された棒材Ｗが把持機構１０から遠ざかる、つまり棒材Ｗがガイドレール４から遠ざかるように移動する第２の揺動位置と、図９に示すように、棒材収納部８内の棒材Ｗが把持機構１０に近接する、つまり棒材Ｗがガイドレール４に近接する方向に移動する第１の揺動位置と、図３に示すように、第２の揺動位置と第１の揺動位置との間に位置し、棒材Ｗの取り出しを行わない待機位置との間で揺動可能に構成されている。
【００３６】
第２の揺動位置は、棒材収納部８の底面２６の外端が内端よりも下方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗは底面２６上を移動して、棒材収納部８の外側の、底面２６と壁面２８Ｂとの交差部分である角部２７に集まるようになる。
第１の揺動位置は、棒材収納部８の底面２６の外端が内端よりも上方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗは底面２６上を移動して、棒材収納部８の内側の、底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に集まるようになる。
そして、待機位置は、棒材収納部８の底面２６が第２の揺動位置及び第１の揺動位置よりも小さい傾斜角度で、底面２６の外端が内端よりも上方に位置するように傾斜した位置であり、この位置においては、棒材Ｗはほとんど移動せず、その場に留まるようになる。
【００３７】
なお、第２の揺動位置、第１の揺動位置、及び待機位置における底面２６の傾斜角度は、棒材Ｗの径寸法、材質、底面２６との摩擦係数等を考慮して、棒材Ｗが第２の揺動位置及び第１の揺動位置で所望位置まで移動するように、そして棒材Ｗが待機位置においてほとんど移動しないように、適宜設定することができる。ここで、待機位置は、本実施形態では、底面２６の内端が外端よりも若干下方に位置するように設定されているが、ほぼ水平であってもよいし、外端が内端よりも若干下方に位置するように設定されていてもよい。
【００３８】
把持機構１０は、棒材収納部８から棒材Ｗを１本把持する把持部４４と、把持部４４の開閉動作を行う開閉駆動機構４６と、把持部４４全体を所定角度回動させる回動駆動機構４８と、把持部４４全体を上下動させる上下動駆動機構５０と、把持部４４によって把持された棒材Ｗの本数を検出する本数センサ５２と、を備える。
【００３９】
図５は、把持部４４の部分を拡大した図である。また、図６は、図３の把持部４４の部分を矢印Ｃの方向から見た図である。図５及び前述の図６に示すように、把持部４４は、一対の把持部材５４，５６を備えて構成される。一方の把持部材５４は、略Ｌ字形の１枚の板状部材で構成され、把持部４４を支持する支持部５８に固定されている。他方の把持部材５６は、略Ｌ字形の２枚の板状部材で構成され、一方の把持部材５４を間に挟むように、一方の把持部材５４の両側に配置されている。この他方の把持部材５６は、一方の把持部材５４の略Ｌ字状の角部近傍を回動中心５５として把持部材５４に対して回動自在に支持されている。他方の把持部材５６の先端部分５６Ａは、一方の把持部材５４の先端部分５４Ａよりも上方に位置し、このような配置により、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａの間には、楔形の空間６０が形成される。そして、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａにおいて空間６０に向く面、即ち一方の把持部材５４の先端部分５４Ａの上面及び他方の把持部材５６の先端部分５６Ａの下面が、棒材Ｗを把持したときに棒材Ｗの外面とそれぞれ接触する把持面６１，６３となっている。
【００４０】
なお、把持部４４は、上記のように一方の把持部材５４が１枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５６が２枚の板状部材で構成されるものに限らず、反対に、一方の把持部材５４が２枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５６が１枚の板状部材で構成されてもよい。また、把持部４４は、例えば図７に示すように、一方の把持部材５７が１枚の板状部材で構成され、他方の把持部材５９も１枚の板状部材で構成された一対の把持部材として構成してもよい。
【００４１】
開閉駆動機構４６は、支持部５８に固定されたシリンダ６２及びピストン６４を備え、ピストン６４の端部は、他方の把持部材５６の基端部分５６Ｂにおいて回動中心５５から所定距離離れた位置に取り付けられている。このような開閉駆動機構４６の構造により、ピストン６４が進退すると他方の把持部材５６が回動中心５５を中心に回動し、他方の把持部材５６が一方の把持部材５４に対して近接離間することにより、一対の把持部材５４，５６が互いに相対的に近接離間するように構成される。
【００４２】
回動駆動機構４８は、把持部４４を支持する支持部５８が固定される回動プレート６６と、回動プレート６６を駆動するシリンダ６８及びピストン７０とを備える。回動プレート６６は、上部にピストン取付部６６Ａを有し、後述するスライドプレート７２に対して回動中心７３を中心に回動可能に支持されている。シリンダ６８は、スライドプレート７２に固定されている。ピストン７０の端部は、ピストン取付部６６Ａに取り付けられている。このような回動駆動機構４８の構造により、ピストン７０が進退すると回動プレート６６が回動中心７３を中心に回動し、把持部４４が回動するように構成される。
【００４３】
上下動駆動機構５０は、スライドプレート７２と、スライドプレート７２をスライド可能に支持する支持部材７４と、スライドプレート７２を駆動するシリンダ７６及びピストン７８とを備える。スライドプレート７２は、前述のように回動駆動機構４８のシリンダ６８を支持し、また、回動プレート６６を回動可能に支持する。また、スライドプレート７２は、回動プレート６６の回動中心７３を挟んで把持部４４とは反対側に、支持部材７４に係合するピン８０を有する。
【００４４】
支持部材７４は、その基端部７４Ａが棒材収納部８の支持台３６に固定され、先端部７４Ｂには、スライドプレート７４のピン８０が層通されるスライド孔８２が形成されている。スライド孔８２は、スライドプレート７２がスライド孔８２に沿ってスライドしたときに、把持部４４が下方且つ内側（ガイドレール４側）に移動するように形成されている。本実施形態では、スライド孔８２は、棒材収納部８が待機位置にある状態で、一方の端部８２Ａからほぼ下方に向かって延び、屈曲部８２Ｂを形成して、他方の端部８２Ｃまで内側に向かって傾斜するように下方に延びている。
【００４５】
シリンダ７６は、支持部材７４の基端部７４Ａ近傍に固定されており、ピストン７８の端部は、スライドプレート７２にピン８０の近傍で、支持部材７４のスライド孔８２の下方に取り付けられている。
このような上下動駆動機構５０の構造により、ピストン７８が進退すると、スライドプレート７２がスライド孔８２に沿ってスライドし、把持部４４が上下方向に移動するように構成される。
【００４６】
本数センサ５２は、開閉駆動機構４６のシリンダ６２の外面に取り付けられ、把持部４４の把持部材５４，５６の上方に配置されている。したがって、把持部４４に対する本数センサ５２の相対位置は、把持部４４が回動、上下動等しても変わらないから、本数センサ５２の検出ミスを防止して、確実な検出を行うことができる。本数センサ５２は、把持部４４によって把持された棒材Ｗの本数が１本であるか否かを検出するものであり、例えば本数センサ５２は、棒材Ｗの太さを検出し、コントローラ１２は、本数センサ５２の検出結果に基づき、検出された太さが所定値範囲の最大値以上であれば、棒材Ｗが２本以上把持されていると判断し、所定値範囲の最小値以下であれば、棒材Ｗが０本把持されていると判断し、所定値範囲内であれば、棒材Ｗが１本把持されていると判断する。
【００４７】
図２及び図３を参照すると、棒材収納部８の壁面２８Ａのガイドレール４側には、把持部４４によって把持した棒材Ｗを棒材収納部８内の棒材Ｗから分離して棒材収納部８の外部に位置させる分離装置８４が設けられている。分離装置８４は、把持部４４で把持された棒材Ｗに接触可能な分離部材８６と、分離部材８６を棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って、即ち給送軸線Ｂに沿って移動させる移動機構８８と、分離部材８６の移動を案内する案内機構８９（図３）と、を備えている。
【００４８】
分離部材８６は、棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って延びる棒状の垂直部８６Ａと、垂直部８６Ａの高さ方向略中央からガイドレール４に向かって下方に傾斜する傾斜部８６Ｂとを有する。垂直部８６Ａは、棒材収納部８の壁面２８Ａの上端よりも上方に突出しており、その上端に分離部材８６の移動方向に略直交する方向に回転軸を有するローラ８７を有している。また、垂直部８６Ａの下端は、ブラケット９０を介して、移動機構８８に連結されている。傾斜部８６Ｂの上端、即ち垂直部８６Ａに最も近い端部は、棒材収納部８の壁面２８Ａの上端よりも下方に位置している。
【００４９】
移動機構８８は、図２に示すように、棒材収納部８の上流側端部に取り付けられたモータ９２と、棒材収納部８の下流側端部及びモータ９２の出力軸に取り付けられた一対のプーリ９４と、プーリ９４間に掛け渡されたベルト９６と、を有する。この移動機構８８は、棒材収納部８の支持台３６に取り付けられているため、棒材収納部８の揺動運動に伴って揺動するように構成される。ベルト９６には、図３に示すようにブラケット９０を介して分離部材８６が固定されている。
【００５０】
案内機構８９は、棒材収納部８の支持台３６に固定されたレール９８と、ブラケット９０に取り付けられ、レール９８に係合するガイド部材９９と、を有する。レール９８は、支持台３６のガイドレール４側の側面に、長手方向に沿って、つまり給送軸線Ｂに沿って、棒材収納部８の上流側端部近傍から下流側端部近傍まで延びている。ガイド部材９９は、ブラケット９０においてベルト９６への取付位置と分離部材８６との間の位置に取り付けられ、レール９８に対向する面に凹部９９Ａを有し、この凹部９９Ａがレール９８に係合している。
【００５１】
このような分離装置８４の構造により、分離装置８４は、モータ９２の駆動によってベルト９６が移動すると、ブラケット９０及び分離部材８６が案内機構８９に案内されながら棒材収納部８の壁面２８Ａの外面に沿って移動するように構成される。なお、分離部材８６は、最も上流側の位置においては、棒材収納部８の開口部３４よりも下流側に位置する。
【００５２】
分離部材８６の下方且つガイドレール４側には、分離装置８４で分離された棒材Ｗを受け入れる棒材受け１００が設けられている。
図８は、棒材受け１００の一部を示す斜視図である。図８及び図３を参照すると、棒材受け１００の下端は、棒材収納部８の支持台３６に固定されている。したがって、棒材受け１００は、棒材収納部８の揺動運動に伴って揺動可能に構成されている。棒材受け１００の上部には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって下方に傾斜する傾斜部１０２と、傾斜部１０２のガイドレール４側の先端部に設けられた係止部１０４とが形成されている。傾斜部１０２の棒材収納部８側の端部は、棒材収納部８の底面２６の高さ近傍に位置し、分離部材８６の傾斜部８６Ｂの下方に位置している。傾斜部１０２の上面には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって延びる複数の棒状の滑りバー１０３が所定間隔で取り付けられている。これらの滑りバー１０３により、棒材受け１００上に載置された棒材Ｗが傾斜部１０２上を移動しやすくなる。なお、滑りバー１０３の断面形状や、本数、取付の間隔等は、任意に設定してよい。
【００５３】
係止部１０４は、図８に示すように、所定間隔で複数形成されており、傾斜部１０２に対してほぼ垂直に上方に延びている。傾斜部１０２において各係止部１０４の間には、凹部１０６が形成されている。なお、傾斜部１０２の傾斜角度は、棒材Ｗが傾斜部１０２上を転がって係止部１０４で係止するときに、棒材Ｗが損傷しないような角度に設定される。
また、棒材受け１００の上流側の端部には、棒材受け１００に受け入れられた棒材Ｗの有無を検出するための棒材有無センサ１０５（図３）が、棒材受け１００の下方に取り付けられている。この棒材有無センサ１０５は近接センサで構成されることが好ましく、棒材受け１００に受け入れられた棒材Ｗを下方から検出するようになっている。
【００５４】
ガイドレール４の棒材収納部８側には、棒材受け１００で受け入れられた棒材Ｗをガイドレール４に案内する案内面１０８が形成されている。案内面１０８は、支持フレーム２に固定され、棒材収納部８の揺動によっては揺動しない。案内面１０８は、棒材収納部８側の端部からガイドレール４側に向かって傾斜しており、棒材収納部８が待機位置にあるとき、案内面１０８の棒材収納部８側の端部は、棒材受け１００のガイドレール４側の端部の位置よりも棒材収納部８側に位置している。案内面１０８の上面には、棒材収納部８からガイドレール４に向かって延びる複数の棒状の滑りバー１０９が所定間隔で取り付けられている。これらの滑りバー１０９により、案内面１０８を移動する棒材Ｗが移動しやすくなる。
【００５５】
棒材収納部８側の端部には、所定間隔で凹部１０８Ａが形成され、これらの凹部１０８Ａの間に凸部１０８Ｂが形成される。凸部１０８Ｂは、棒材受け１００の凹部１０６に対応する位置に形成されており、棒材受け１００の係止部１０４の位置は、案内面１０８の凹部１０８Ａの位置に対応している。したがって、棒材収納部８の揺動に伴って棒材受け１００が揺動するとき、棒材受け１００の先端部分が案内面１０８の棒材収納部８側の端部に干渉することがない。
【００５６】
次に、以上のような構造の棒材供給機１の動作を図９から図１７を参照して以下に説明する。
まず、棒材収納部８に棒材Ｗを収納する。このとき、棒材Ｗは、上流側の端部が壁面２９Ａ近傍に揃うように収納するのが好ましく、上流側の端部が開口部３４よりも上流側に位置するように配置する。なお、待機状態では、棒材収納部８は、図３に示すような待機位置に位置しており、把持部４４は、棒材収納部８の上方に位置している。
【００５７】
次に、図９に示すように、棒材供給機１を第２の揺動位置に移動させる。まず、揺動機構３８のモータ４２を駆動して回転軸４０を所定角度外側に回転させ、棒材収納部８を外側に傾斜した、第２の揺動位置まで揺動させる。この揺動により、棒材収納部８内の棒材Ｗが自重によって底面２６の滑りバー３２を滑ってまたは転がって、外側に移動する。第２の揺動位置では、全ての棒材Ｗは、把持部４４から遠ざかる方向に移動して、底面２６と壁面２８Ｂの交差部分である角部２７に集まる。棒材収納部８内で棒材Ｗが移動するので、棒材Ｗが互いに絡まっている場合でも、絡まりがほどける。
【００５８】
また、把持機構１０においては、上下動駆動機構５０のシリンダ７６を駆動して、ピストン７８をシリンダ７６内に引っ込める。するとスライドプレート７２のピン８０がスライド孔８２に沿って移動し、スライドプレート７２及び把持部４４が下方且つガイドレール４側に移動する。なお、回動駆動機構４８のピストン７０は引っ込めたままであり、したがって把持部４４は、棒材収納部８側に回動した位置で保持されている。また、開閉駆動機構４６のピストン６４はシリンダ６２から伸びた状態であり、したがって他方の把持部材５６は、先端部分５６Ａが一方の把持部材５４の先端部分５４Ａから遠ざかる方向に回動した位置（開位置）で保持される。
【００５９】
図１０には、図９の状態における棒材収納部８と把持部４４との位置関係を示す拡大図である。図９に示した位置においては、図１０に示すように、一対の把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａは、開口部３４を通して棒材収納部８の内部に突出する。このとき、本実施形態では、空間６０の頂点６０Ａは、棒材収納部８の外側に位置する。また、一方の把持部材５４の把持面６１は、棒材収納部８の底面２６、より好ましくは、滑りバー３２の上面に一致する。したがって、一方の把持部材５４が底面２６または滑りバー３２から上方に突出しない。ここで、図１０の状態においては、棒材収納部８の壁面２８Ａの位置における一対の把持部材５４，５６間の距離Ｄは、棒材Ｗが空間６０内に供給された状態で、頂点６０Ａ近傍に配置された棒材Ｗの外面が棒材収納部８の壁面２８Ａに接触しないような寸法に設定されており、本実施形態では棒材Ｗの直径ｄよりも小さく設定されている。このような設定により、棒材Ｗが空間６０内に供給されたときに、空間６０の頂点６０Ａ近傍には、棒材Ｗが１本しか配置されないため、確実に棒材Ｗを１本把持することができ、２本以上の棒材Ｗを把持してしまう等の把持ミスを防止することができる。
【００６０】
次に、揺動機構３８のモータ４２を駆動して回転軸４０を回転させ、棒材収納部８を第２の揺動位置から、図１１に示すような第１の揺動位置に揺動させる。このとき、棒材収納部８内の棒材Ｗは、自重によって滑りバー３２上を滑ってまたは転がって、把持部４４に近接する方向に移動する。そして、底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に棒材Ｗが集まる。一対の把持部材５４，５６の間には楔形の空間６０が形成されているので、棒材Ｗの少なくとも１部が空間６０内に供給される。ここで、開口部３４は、壁面２９Ａから所定距離離れており、また棒材Ｗは壁面２９Ａ近傍に端部が配置されるように収納されるので、開口部３４からは棒材Ｗの端部が露出しない。したがって、棒材Ｗにおいて端部から軸線方向に所定距離Ｌだけ離れた部分が開口部３４に位置し、当該部分が把持部４４に把持されることとなる。
【００６１】
この状態で、一対の把持部材５４，５６を互いに近接させて、把持部４４を閉じる（閉位置）。即ち、開閉駆動機構４６のシリンダ６２内にピストン６４を引っ込めて、他方の把持部材５６を回動中心５５を中心に回動させる。すると、他方の把持部材５６の先端部分５６Ａが下方に移動し、一方の把持部材５４に近接する。この動作により、空間６０が狭まるとともに、空間６０の頂点６０Ａが棒材収納部８に近い側に移動し、空間６０内に供給された棒材Ｗを押し出しながら、頂点６０Ａの近傍で、一対の把持部材５４，５６の把持面６１，６３で１本の棒材Ｗを把持する。
【００６２】
次に、図１２に示すように、把持部材５４，５６で１本の棒材Ｗを把持した状態で、棒材収納部８を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させる。つまり、揺動機構３８のモータ４２を駆動することにより、支持台３６及び棒材収納部８を外側に向かって揺動させる。把持部４４で把持された棒材Ｗ以外の棒材収納部８内の棒材Ｗは、滑りバー３２上を滑ってあるいは転がって、底面２６と壁面２８Ｂとの交差部分である角部２７に再び集まる。一方、把持部４４が１本の棒材Ｗを把持しているので、その棒材Ｗは把持部４４に把持されて残る。なお、開閉駆動機構４６によって把持部材５４，５６の間の間隔を狭めた状態において、他の棒材Ｗに阻害されて１本の棒材Ｗが完全に把持できていなかった場合でも、棒材収納部８を第１の揺動位置から第２の揺動位置に揺動させて棒材Ｗを把持部４４から遠ざける間に、棒材Ｗの把持を阻害していた棒材Ｗが空間６０から離間するなどして、１本の棒材Ｗを把持することができる。
【００６３】
図１２に示した状態で、本数センサ５２で棒材Ｗの太さを検出することによって、把持部４４に把持された棒材Ｗが１本であるかどうかを判断する。つまり、本数センサ５２が把持部４４で把持された棒材Ｗの太さを検出し、コントローラ１２に出力する。コントローラ１２では、本数センサ５２で検出された太さの値が所定値範囲内であるか否かを判断する。具体的には、コントローラ１２は、検出された棒材Ｗの太さが所定値範囲の最大値以上であれば、把持部４４は棒材Ｗを２本以上把持していると判断し、太さが所定値範囲の最小値以下であれば、把持部４４は棒材Ｗを１本も把持していないと判断し、そして太さが所定値範囲内であれば、把持部４４は棒材Ｗを１本把持していると判断する。
【００６４】
把持部４４で把持された棒材Ｗが０本、または２本以上であると判断された場合には、把持動作をやり直す。つまり、図１２に示した状態で、開閉駆動機構４６のシリンダ６２からピストン６４をのばして他方の把持部材５６を回動させ、他方の把持部材５６を一方の把持部材５４から離間させるようにする。これにより、空間６０が広くなり、把持部４４で把持されていた棒材Ｗがあったとしても、把持部４４から離れ、棒材収納部８の外側の角部に落とされる。そして、図１１に示す第１の揺動位置への揺動を行い、把持動作を繰り返す。
【００６５】
把持部４４で把持された棒材Ｗが１本であることが検出されると、次に図１３に示すように、把持部４４を上方に移動させ、把持部４４で把持された棒材Ｗの端部を棒材収納部８の外部に移動させる。つまり、上下動駆動機構５０のシリンダ７６からピストン７８を伸ばし、スライドプレート７２をスライド孔８２に沿って上方に移動させる。スライドプレート７２は、スライド孔８２に沿って、棒材収納部８の外側上方に向かって、その後更に上方へ移動する。スライドプレート７２が上方に移動した状態では、把持部４４は、棒材収納部８の外部に位置する。従って、把持部４４に把持された棒材Ｗの少なくとも端部も棒材収納部８の外部に位置することとなる。
【００６６】
棒材Ｗを把持部４４によって上方に持ち上げた状態で、本数センサ５２によってもう一度、棒材Ｗの本数が正しいかを確認する。例えば把持部４４が棒材収納部８内に突出した状態で検出した情報に基づく棒材Ｗの本数の判断が誤っていた場合や、把持部４４を上方に持ち上げたときに棒材Ｗが把持部４４から外れてしまった場合などには、この段階で把持部４４による棒材Ｗの正しい把持状況を把握することができる。
この段階で把持部４４で把持された棒材Ｗの本数が適切でない場合（１本でない場合）、開閉駆動機構４６によって一対の把持部材５４，５６を開いて（把持している場合には）棒材Ｗを解放し、その後図９の状態に戻り把持動作をやり直す。
【００６７】
本数センサ５２による再度の本数確認により棒材Ｗが１本把持されていると判断された場合には、図１４に示すように、棒材収納部８を待機位置に移動させるとともに、把持部４４を棒材収納部８のガイドレール４側の外部で下方に移動させる。具体的には、揺動機構３８のモータ４２を駆動して、支持台３６及び棒材収納部８を、第２の揺動位置から待機位置まで揺動させる。待機位置では、ほぼ全部の棒材Ｗが滑りバー３２上を移動しないため、ほとんどの棒材Ｗが底面２６と壁面２８Ｂの角部２７に残った状態となる。
【００６８】
また、上下動駆動機構５０のシリンダ７６内にピストン７８を引っ込めてスライドプレート７２を下方にスライドさせる。また、回動駆動機構４８のシリンダ６８からピストン７０を伸ばして回動プレート６６を回動中心７３を中心に回動させる。この回動運動により、把持部４４が回動中心７３を中心に回動することとなり、把持部材５４，５６の先端部分５４Ａ，５６Ａの先端が若干下方に向く。
この状態では、把持部４４の先端は、棒材収納部８の外部で且つ分離部材８６の垂直部８６Ａの上端よりも下方に位置している。また、把持部４４で把持された棒材Ｗは、把持された端部が棒材収納部８の外部に位置するが、反対側の端部は、棒材収納部８内に残ったままとなる場合がある。
【００６９】
そこで、分離装置８４を駆動して、棒材Ｗを棒材収納部８から完全に分離する。分離部材８６は、待機状態では、開口部３４よりも下流側に位置しており、棒材収納部８の壁面２８Ａと把持部４４及び把持部４４で把持された棒材Ｗとの間に位置している。この状態で、移動機構８８のモータ９２及びベルト９６によって、分離部材８６は案内機構８９に案内されながら、棒材収納部８の壁面２８Ａに沿って下流側に位置していく。
【００７０】
分離部材８６が下流側に移動すると、棒材Ｗの端部が棒材収納部８内に収納されているため、棒材Ｗが、分離部材８６の垂直部８６Ａのローラ８７の外面に接触する。分離部材８６を更に下流側に移動させると、分離部材８６のローラ８７に押されて、棒材Ｗが棒材収納部８から外部に移動する。このとき、ローラ８７は、回転しながら棒材Ｗに接触するので、棒材Ｗへの損傷を防止することができる。分離部材８６が最も下流側まで移動すると、図１５に示すように、棒材Ｗが棒材収納部８内の棒材Ｗから完全に分離され、端部が棒材受け１００に載置される。
【００７１】
次に、開閉駆動機構４６によって他方の把持部材５６を一方の把持部材５４から離間させて把持部４４を開き、棒材Ｗの端部を離す。すると、棒材Ｗは、図１６に示すように、棒材収納部８の外部で把持部４４から離れ、棒材受け１００の係止部１０４で係止して棒材受け１００に受け入れられる。
この状態で、棒材受け１００に設けられた棒材有無センサ１０５で棒材Ｗの存在を確認する。そして、コントローラ１２から棒材供給の指令があるまで、棒材収納部８は、図１６の状態で待機する。なお、棒材有無センサ１０５で棒材Ｗの存在が確認できなかった場合には、異常状態であると判断し、ガイドレール４への棒材Ｗの供給動作を行わず、棒材供給機１を停止したり音や表示による警告を発する等の措置をとる。
【００７２】
ガイドレール４内に加工中の棒材Ｗがなくなると、コントローラ１２は、ガイドレール４への棒材供給を指示する。この指令を受けて、棒材収納部８は、図１７に示すように、待機位置から第１の揺動位置へ揺動する。すると、棒材受け１００も共に揺動し、傾斜面１０２が案内面１０８よりも下方に位置するようになる。このとき、係止部１０４は、案内面１０８の凹部１０８Ａを通って案内面１０８を通過するが、傾斜面１０２に載置された棒材Ｗは、案内面１０８の凸部１０８Ｂによって案内面１０８に載置され、且つ係止部１０４によって係止された状態となる。係止部１０４の上端が案内面１０８よりも下方に位置するようになったとき、棒材Ｗは係止部１０４によって係止されなくなり、棒材Ｗは案内面１０８に載置されて、案内面１０８に沿って案内面１０８上をガイドレール４側に移動し、ガイドレール４に供給される。
【００７３】
ガイドレール４に供給された棒材Ｗは、送り矢６によって棒材加工機２００側に給送され、加工される。
棒材供給機１は、図９の状態に戻り、再び棒材収納部８から棒材Ｗを１本取り出す動作を行う。
【００７４】
以上のような構造の本実施形態によれば、次のような優れた効果が得られる。
棒材収納部８が、第１の揺動位置と第２の揺動位置との間で揺動可能に設けられているので、棒材収納部８内部に収納された棒材Ｗが棒材収納部８の揺動時に棒材収納部８内で移動するから、棒材Ｗ同士の絡まりをほどくことができる。したがって、把持部４４で把持した棒材Ｗ以外の棒材Ｗを把持部４４から遠ざけるとき、把持部４４で把持した棒材Ｗとこの棒材Ｗ以外の棒材Ｗが絡まることなく遠ざかるから、棒材Ｗに余計な力がかからず、棒材Ｗの曲げや傷つき等の損傷を抑制することができる。これは、また、分離装置８４によって把持部４４で把持した棒材Ｗを棒材収納部８の外部に分離する際にも、分離部材８６が棒材Ｗをガイドレール４側に押しながら分離するが、このとき把持されていない棒材Ｗの端部がもし他の棒材Ｗと重なっていたとしても、大きく絡まっていることがないので、他の棒材Ｗの群から容易に分離することができる。これにより、分離部材８６で棒材Ｗを他の棒材Ｗから分離することによって棒材Ｗが曲がってしまう等の不具合を防止することができる。
【００７５】
把持機構１０が一対の把持部材５４，５６を有して鋏状に構成されるので、空間６０の頂点６０Ａに位置する棒材Ｗを把持することによって１本の棒材Ｗを取り出すことができる。このような構成により、例えば異なる径寸法の棒材Ｗを扱う場合にも、棒材Ｗの寸法に合わせて把持部材５４，５６の部品交換を行う必要がなく、共通の把持機構１０を用いることができる。したがって、棒材供給機１の汎用性、取扱性を向上させることができる。
また、把持部材５４，５６が開閉駆動機構４６によって互いに近接離間可能に構成されているので、把持部材５４，５６を互いに近接させることにより、空間６０の頂点６０Ａに位置した棒材Ｗを確実に把持することができる。これは、例えば空間６０の頂点６０Ａ近傍に棒材Ｗが２本存在した場合にも、把持部材５４，５６を近接されることによって空間６０を狭め、１本の棒材Ｗのみを把持することができるから有用である。
【００７６】
把持部材５４，５６が棒材収納部８の側方に配置し、棒材収納部８が第１の揺動位置に揺動することにより、棒材Ｗが棒材収納部８内を自重によって移動して、側方で待ち受ける一対の把持部材５４，５６の間の空間６０内に供給されるので、例えば一対の把持部材５４，５６を棒材収納部８内の棒材Ｗの束に突っ込んで把持する場合に比べて、棒材Ｗにかかる負荷を低減することができ、棒材Ｗの曲げや傷つき等を防止することができる。
また、棒材収納部８が第２の揺動位置に揺動することにより、把持部４４で把持された棒材Ｗ以外の棒材を自重によって移動させて分離するので、例えば把持部４４を棒材Ｗの束から離間させることによって把持された棒材Ｗを棒材Ｗの束から分離する場合に比べて、把持された棒材Ｗにかかる負荷を小さくすることができ、棒材Ｗの曲げや傷つき等を防止することができる。
【００７７】
把持部４４が棒材収納部８の支持台３６に取り付けられているので、棒材収納部８が揺動しても、棒材収納部８に対する把持部４４の相対位置を維持することができるから、把持部４４の位置決めを容易に設定することができる。
【００７８】
棒材収納部８に開口部３４が形成され、この開口部３４が棒材収納部８の上流側の壁面２９Ａから所定距離長手方向に離れた位置に形成されているので、把持部４４が棒材Ｗの端部よりも所定距離離れた位置を把持することができる。したがって、把持部４４の把持ミスを防止することができ、把持動作の信頼性を向上させることができる。また、把持部４４が棒材Ｗの端部から所定距離離れた位置を把持するので、棒材収納部８内で棒材Ｗの端部の位置を厳密に揃える必要がなく、棒材収納部８への収納作業を容易に行うことができ、取扱性を向上させることができる。
【００７９】
把持部４４が棒材収納部８の底面２６と壁面２８Ａとの交差部分である角部３５に配置されているので、棒材収納部８が第１の揺動位置に揺動したときに棒材Ｗが集まる位置で把持部４４が待ち受けることができる。したがって、把持部４４の空間６０に棒材Ｗが入りやすく、棒材Ｗを確実に把持することができる。また、把持部４４が角部３５に配置されているので、棒材Ｗが把持部４４を越えて移動することがない。したがって、棒材Ｗを確実に空間６０内に導くことができ、最後の１本まで把持部４４によって把持することができる。
【００８０】
一方の把持部材５４の把持面６１が、棒材収納部８の底面２６（または滑りバー３２の上面）と一致するので、把持部４４が棒材収納部８内に突出したとき、把持面６１と底面２６または滑りバー３２の上面との間に段差が形成されず、両面が面一となる。したがって、底面２６または滑りバー３２の上面を滑ってまたは転がって移動する棒材Ｗが、一方の把持部材５４に引っかかることなく空間６０内に供給されるから、棒材Ｗの把持動作をより確実に行うことができ、最後の１本まで把持して取り出すことができる。
【００８１】
本数センサ５２が設けられているので、把持部４４が棒材収納部８の側方で棒材Ｗを把持したとき、及び把持部４４が把持した棒材Ｗを上方に持ち上げたとき、把持された棒材Ｗが１本であるか否かを判断することができる。これにより、棒材Ｗが０本または２本以上把持されている場合には、棒材Ｗの取出動作をもう１度行うことができるので、把持ミスを防止することができ、棒材加工機２００が加工している間に１本の棒材Ｗの取出動作を行っているため、把持ミスがあっても、棒材加工機２００への棒材Ｗの供給遅れを防止することができる。
【００８２】
棒材収納部８に棒材受け１００が取り付けられているので、棒材収納部８の揺動動作によって棒材受け１００を揺動させることができ、この揺動によって棒材受け１００上に載置された棒材Ｗを案内面１０８に受け渡すことができ、この棒材Ｗをガイドレールに供給することができる。棒材受け１００が棒材収納部８に取り付けられているので、棒材受け１００の動作のために別個の駆動機構を設ける必要がなく、棒材供給機１の構造を簡略化することができる。
【００８３】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
例えば、分離部材は、前述の実施形態では、垂直部８６Ａ及び傾斜部８６Ｂを有するものであったが、これに限らず、例えば図１８に示すように、傾斜部８６Ｂの下端、即ち垂直部８６Ａから最も遠い端部に、垂直部８６Ａにほぼ平行な方向に立ち上がり部８６Ｃを有していてもよい。傾斜部８６Ｂに立ち上がり部８６Ｃが設けられていることにより、棒材Ｗを分離する際、棒材Ｗはローラ８７と立ち上がり部８６Ｃとの間に配置される。これは、例えば、棒材Ｗの下流側の端部が棒材収納部８内の棒材Ｗと絡まっている場合、分離部材８６によって棒材Ｗを分離していくと、絡まりが外れたときに棒材Ｗの下流側の端部が反動で棒材収納部８からガイドレール４側に大きく移動することがある。このような場合でも、傾斜部８６Ｂの立ち上がり部８６Ｃが、棒材Ｗのガイドレール４側への大きな移動を阻止する。
【００８４】
例えば、棒材収納部は、棒材収納部の下方に揺動中心を有する構造に限らず、例えば棒材収納部の上方や側方に揺動中心を有する構造であってもよい。また、棒材収納部の揺動中心は、例えば棒材収納部の底面上等、棒材収納部内に配置してもよい。
【００８５】
把持部材は、一方が他方に対して回動する鋏状に構成されるものに限らず、例えば一方の把持部材が他方の把持部材に対して平行移動するようにスライドすることによって近接離間可能に構成されていてもよい。要するに、把持部材は、間に楔形の空間を形成するものであって、互いに近接離間することによって空間を狭めたり広げたりすることができる構造であればよい。また、把持部は、一方の把持部材が他方の把持部材に対して移動する構造に限らず、例えば両方の把持部材が互いに近接離間する方向に移動可能に設けられてもよい。更に、把持部材は、互いに近接離間するものに限らず、楔形の空間の頂点で棒材を挟み込むことができればよく、したがって例えば一対の把持部材が互いに固定されていてもよい。
【００８６】
本数検出手段による棒材Ｗの本数の検出は、前述の実施形態では、把持部４４が棒材収納部８の側方で棒材Ｗを把持した時、及び把持した棒材Ｗを上方に持ち上げたときの２回行っていたが、必ずしも２回行う必要はなく、把持動作の確実性が高ければどちらか１回のみ行ってもよい。また、例えば棒材受け１００に設けられた棒材有無センサによって棒材の有る無しを検出すれば十分である場合等には、必ずしも本数検出手段を設ける必要はない。
本数検出手段の取付位置及び検出方式は、棒材Ｗの本数が１本であるかを検出することができるものであればその取付位置及び検出方法は任意である。
【００８７】
把持部材の把持面の位置は、棒材収納部の底面に一致する場合に限らず、底面よりも低くてもよいし、底面よりも高く配置されていてもよい。また、把持部の形状、構成や、棒材収納部の断面形状等も任意に設定してよい。
【００８８】
棒材収納部は、把持部材が棒材収納部の側方から棒材を把持することが可能な構成であればよいので、棒材収納部に開口部を形成することは必ずしも必要でない。例えば、棒材収納部が網状に構成されている場合には、棒材収納部の側方に位置する編目から把持部を棒材収納部内部に突出させるように配置すればよいから、開口部は不要となる。
また、開口部は、棒材収納部の上流側の端部から所定距離離れた位置に形成されるものに限らず、棒材収納部の下流側の端部近傍や、棒材収納部の上流側の端部を含むように形成してもよく、その位置及び形状は任意に設定することができる。
【００８９】
把持部材で棒材を把持する際の、把持部材の棒材収納部に対する位置は任意である。即ち、前述の実施形態では、断面略矩形状の棒材収納部の底面及び壁面の交差部分に当たる角部に配置されていたが、これに限らず、棒材収納部の側方に配置され、棒材収納部が第１の揺動位置に揺動したときに棒材を把持することができる位置であれば、把持部材を任意の位置に配置することができる。
【符号の説明】
【００９０】
１ 棒材供給機
４ ガイドレール
８ 棒材収納部
２６ 底面
２８Ａ，２８Ｂ 壁面
３４ 開口部
５４，５６ 把持部材
６１，６３ 把持面
８４ 分離装置
１００ 棒材受け
２００ 棒材加工機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、
前記棒材が内部に収納される棒材収納部と、
前記棒材収納部に収納された前記棒材を１本ずつ取り出すための把持部と、
前記棒材収納部から取り出された前記棒材を前記給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、を備え、
前記把持部は、前記棒材収納部の側方に配置され、前記棒材収納部内に収容された前記棒材を受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間を間に形成する一対の把持部材を有し、
前記棒材収納部は、前記棒材の軸線にほぼ垂直な平面内で、前記棒材収納部内の前記棒材が前記把持部に近接する側に移動して一対の前記把持部材間の前記空間内に供給されることにより前記空間の頂点近傍において１本の棒材が把持される第１の揺動位置と、前記棒材収納部内の前記棒材が前記把持部から遠ざかる側に移動して、前記把持部材によって把持された１本の棒材を除く前記棒材が前記把持部から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される、
ことを特徴とする棒材供給機。
【請求項２】
前記一対の把持部材は、少なくとも一方が他方に対して近接離間可能に構成され、前記一方が前記他方に対して近接するとき、前記一対の把持部材は、前記空間の頂点近傍で１本の前記棒材を把持するように構成される、請求項１に記載の棒材供給機。
【請求項３】
前記把持部によって把持された前記棒材の本数を検出するための本数検出手段を更に備える、請求項１又は２に記載の棒材供給機。
【請求項４】
前記棒材収納部には、内部の前記棒材の端部よりも軸線方向内側の位置で、前記把持部が前記棒材収納部内の棒材を把持するための開口部が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項５】
前記棒材収納部は、底面を有し、
前記一対の把持部材は上下方向に配置されるとともに、上方の前記把持部材が下方の前記把持部材に対して近接離間するように構成され、
前記棒材収納部が前記第１の揺動位置にあるとき、下方の前記把持部材の上面は、前記棒材収納部の底面に一致する、請求項１から４のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項６】
前記棒材収納部は、底面と、前記底面の周囲に配置された壁面とを有し、
前記把持部は、前記棒材収納部の前記底面と前記壁面との交差部分によって形成される角部に配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項７】
前記把持部は、前記棒材収納部に取り付けられることにより前記棒材収納部と共に揺動可能に構成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項８】
前記棒材収納部の外側には、前記把持部によって把持された前記棒材を受け入れる棒材受けが取り付けられ、前記棒材受けは、前記棒材収納部と共に前記第１の揺動位置に揺動することにより、受け入れられた前記棒材を前記ガイドレールに供給する、請求項１から７のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項１】
給送軸線に沿って棒材を棒材加工機に給送する棒材供給機であって、
前記棒材が内部に収納される棒材収納部と、
前記棒材収納部に収納された前記棒材を１本ずつ取り出すための把持部と、
前記棒材収納部から取り出された前記棒材を前記給送軸線に沿って案内するためのガイドレールと、を備え、
前記把持部は、前記棒材収納部の側方に配置され、前記棒材収納部内に収容された前記棒材を受け入れ可能な向きに開口する楔形の空間を間に形成する一対の把持部材を有し、
前記棒材収納部は、前記棒材の軸線にほぼ垂直な平面内で、前記棒材収納部内の前記棒材が前記把持部に近接する側に移動して一対の前記把持部材間の前記空間内に供給されることにより前記空間の頂点近傍において１本の棒材が把持される第１の揺動位置と、前記棒材収納部内の前記棒材が前記把持部から遠ざかる側に移動して、前記把持部材によって把持された１本の棒材を除く前記棒材が前記把持部から離間する第２の揺動位置との間で揺動可能に構成される、
ことを特徴とする棒材供給機。
【請求項２】
前記一対の把持部材は、少なくとも一方が他方に対して近接離間可能に構成され、前記一方が前記他方に対して近接するとき、前記一対の把持部材は、前記空間の頂点近傍で１本の前記棒材を把持するように構成される、請求項１に記載の棒材供給機。
【請求項３】
前記把持部によって把持された前記棒材の本数を検出するための本数検出手段を更に備える、請求項１又は２に記載の棒材供給機。
【請求項４】
前記棒材収納部には、内部の前記棒材の端部よりも軸線方向内側の位置で、前記把持部が前記棒材収納部内の棒材を把持するための開口部が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項５】
前記棒材収納部は、底面を有し、
前記一対の把持部材は上下方向に配置されるとともに、上方の前記把持部材が下方の前記把持部材に対して近接離間するように構成され、
前記棒材収納部が前記第１の揺動位置にあるとき、下方の前記把持部材の上面は、前記棒材収納部の底面に一致する、請求項１から４のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項６】
前記棒材収納部は、底面と、前記底面の周囲に配置された壁面とを有し、
前記把持部は、前記棒材収納部の前記底面と前記壁面との交差部分によって形成される角部に配置される、請求項１から５のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項７】
前記把持部は、前記棒材収納部に取り付けられることにより前記棒材収納部と共に揺動可能に構成される、請求項１から６のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【請求項８】
前記棒材収納部の外側には、前記把持部によって把持された前記棒材を受け入れる棒材受けが取り付けられ、前記棒材受けは、前記棒材収納部と共に前記第１の揺動位置に揺動することにより、受け入れられた前記棒材を前記ガイドレールに供給する、請求項１から７のいずれか１項に記載の棒材供給機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−３１３１０（Ｐ２０１１−３１３１０Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７６７４９（Ｐ２００９−１７６７４９）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５０７３５１８５０）育良精機株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【出願人】（５０７３５１８５０）育良精機株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
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