JP2001300826A - 流体継手用配管材の自動端面加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体継手用配管材の端面加工を簡易に行うこ
とができるの自動端面加工機を提供すること。 【解決手段】 加工機本体２への配管材の差込量を決定
する位置決ユニット５と、配管材の端面近傍に環状溝を
形成する溝形成ユニット６と、配管材の端面を切削する
切削ユニット７と、配管材の端面を鏡面仕上げする鏡面
仕上ユニット８と、一つの駆動モータの駆動によって、
位置決ユニット５、溝形成ユニット６、切削ユニット７
及び鏡面仕上ユニット８を配管材に対応する位置に順番
に配置し、そこで溝形成ユニット６、切削ユニット７及
び鏡面仕上ユニット８に所定の加工を行わせる駆動手段
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配管材同士を溶接
せずに連結するようにした溶接レス継手用に、配管材の
端面を加工するための端面加工機に関するものであり、
特に、複数の工程からなる端面加工を自動的に行うこと
ができるようにした流体継手用配管材の自動端面加工機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造設備では、取り扱うガスの供
給には多くのパイプ（配管材）が接続されガス供給流路
が構成されている。最近では、こうしたパイプ同士の接
続に、例えば特開平５−３１２２８４号公報に開示され
ているような流体継手が使用されている。ここで図１２
は、当該公報に記載された流体継手を示した断面図であ
る。この流体継手では、パイプ２００の溝２０１に楔形
のフェルール２０２ａ、２０２ｂが装着され、接続管２
０５に突き当てられた各パイプ２００の端面にガスケッ
ト２０３がはめられる。そして、フェルール２０２ａ、
２０２ｂ及びガスケット２０３が装着されたパイプ２０
０に袋ナット２０４がかぶせられ、その袋ナット２０４
を接続管２０５に螺合させることにより、両パイプ２０
０が接続管２０５を介して連結される。

【０００３】こうした流体継手は、従来パイプ同士を溶
接してガス漏れが生じないように接続していたものを、
溶接することなく接続してガス漏れが発生しないように
したもので、パイプ同士の接続を簡単にしたことに加
え、溶接に比べてパーティクルを発生させないなどの利
点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た流体継手には、フェルール２０２ａ、２０２ｂなどの
継手部品が必要となる他、パイプ２００には、そのフェ
ルール２０２ａ、２０２ｂを取り付けるための溝２０１
の形成や、シール性を上げるために端面を鏡面仕上げす
る等の特別な加工が必要であった。従って、こうした流
体継手を使用する場合には、例えば配管材となる一般的
なパイプに端面加工を施し、流体継手に適合した配管材
を用意する必要があった。

【０００５】ところが、従来から配管材の端面加工に
は、切削、研削及び鏡面仕上げに旋盤などの汎用機が使
用され、手作業で行われていたため、作業者の熟練度や
作業者が選択する工具等によって品質にバラツキが生ず
るという問題があった。従って、配管材の提供が熟練者
に限定されてしまったのでは、必要に応じて配管材の用
意ができず、配管材の接続を簡単に行うことができる流
体継手にあって、その効果を半減させてしまうことにな
る。そして、こうした品質のバラツキは、ガス漏れ防止
に対する信頼性を損なうことになりかねないため特に改
善すべき課題であった。

【０００６】また、配管材の接続は、ガス流路の変更な
ど現場の要求に応じて必要になるため、そうした要求に
応じて適宜配管材を提供できることが好ましい。そのた
めには現場での端面加工が理想であるが、旋盤などの大
型汎用機を施設内に設置して加工を行うことは、スペー
ス確保が困難で、削りカスや摩耗粉の発生防止対策がな
されない状況では、特に半導体製造施設内での加工は不
可能であった。従って、これまで多くの場合、外部工場
で加工したものを現場へと搬入するようにせざるを得
ず、必要な時に手配できないという不都合があった。ま
た、汎用機の場合、パイプを回転させながら端面加工を
行うため、曲がったパイプや長尺なパイプの場合、その
パイプを回転させることができず、また安定して回転さ
せることが困難であったため、適切に端面加工を行うこ
とができなかった。

【０００７】そこで本発明は、かかる課題を解決すべ
く、流体継手用配管材の端面加工を簡易に行うことがで
きる自動端面加工機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の流体継手用配管
材の自動端面加工機は、加工機本体への配管材の差込量
を決定する位置決ユニットと、配管材の端面近傍に環状
溝を形成する溝形成ユニットと、配管材の端面を切削す
る切削ユニットと、配管材の端面を鏡面仕上げする鏡面
仕上ユニットと、一つの駆動モータの駆動によって、前
記位置決ユニット、溝形成ユニット、切削ユニット及び
鏡面仕上ユニットを配管材に対応する位置に順番に配置
し、そこで前記溝形成ユニット、切削ユニット及び鏡面
仕上ユニットに所定の加工を行わせる駆動手段とを有す
ることを特徴とする。従って、本発明によれば、位置決
めした配管材に対して溝形成ユニット、切削ユニット及
び鏡面仕上ユニットによる所定の加工が行われ、流体継
手用配管材の端面加工を簡易に行うことができる。特
に、自動で端面加工を行うので、常に一定品質の流体継
手用配管材を誰でもが作ることができる。

【０００９】また、本発明の流体継手用配管材の自動端
面加工機は、前記駆動手段が、スプライン軸によって回
転運動及び軸方向に往復直線運動可能に設けられたベー
スホルダに、前記位置決ユニット、溝形成ユニット、切
削ユニット及び鏡面仕上ユニットを同一円周上に保持
し、当該ベースホルダを間欠的に回転運動させて前記各
ユニットを配管材に対応する位置に順番に配置し、当該
回転位置で前記ベースプレートを軸方向に往復直線運動
させるとともに、前記溝形成ユニット、切削ユニット及
び鏡面仕上ユニットに加工のための回転運動を与えるも
のであることが望ましい。また、本発明の流体継手用配
管材の自動端面加工機は、前記駆動手段が、前記スプラ
イン軸にゼネバ機構を設けてベースホルダを９０度づつ
間欠的に回転させ、カム溝を備えた円筒カムを介して回
転停止状態のベースホルダに往復直線運動させるもので
あることが望ましい。

【００１０】また、本発明の流体継手用配管材の自動端
面加工機は、加工機本体に差し込んだ配管材を保持する
ためのクランプ手段と、加工機本体への配管材の差込量
を決定する位置決ユニットと、配管材の端面近傍に環状
溝を形成する溝形成部を回転自在に備えた溝形成ユニッ
トと、配管材の端面を切削する切削部を回転自在に備え
た切削ユニットと、配管材の端面を鏡面仕上げする鏡面
仕上部を回転自在に備えた鏡面仕上ユニットと、回転自
在なスプライン軸にはめ合わされて回転運動及び軸方向
への往復直線運動が可能なベースホルダに前記ユニット
を同一円周上に保持し、一つの駆動モータの駆動によっ
て、ベースホルダを間欠的に回転させる第１駆動手段、
ベースホルダを直線往復運動させる第２駆動手段、及び
前記ユニットの溝形成部、切削部及び鏡面仕上部を回転
させる第３駆動手段を備えた駆動手段とを有することを
特徴とする。

【００１１】従って、本発明によれば、クランプ手段で
保持して位置決めした配管材に対して溝形成ユニット、
切削ユニット及び鏡面仕上ユニットによる所定の加工が
行われ、流体継手用配管材の端面加工を簡易に行うこと
ができる。特に、自動で端面加工を行うので、常に一定
品質の流体継手用配管材を誰でもが作ることができる。

【００１２】また、本発明の流体継手用配管材の自動端
面加工機は、前記溝形成ユニットが、一対の転造ローラ
を配管材の外周面に押し付け、転造ローラ自身を回転さ
せながら配管材の周りを公転するものであることを特徴
とする。従って本発明によれば、溝加工を切削ではなく
転造によって行うので削りカスを発生させないため、導
体製造施設内での使用も十分に可能である。

【００１３】また、本発明の流体継手用配管材の自動端
面加工機は、前記溝形成ユニットが、回転中心を挟んで
揺動自在に支持して回転自在な回転体に設けられた一対
の揺動部材と、前記揺動部材の各々に軸支された一対の
転造ローラと、前記回転体の前進に対し加工機本体側と
当接して相対的に後退するストッパとを有し、前記回転
体が回転しながら前進する際に、前記ストッパが相対的
に後退して前記揺動部材を押して揺動させ、前記揺動部
材の揺動によって前記転造ローラが配管材を挟み込み、
転造ローラ自身回転しながら配管材の周りを公転するこ
とを特徴とする。従って本発明によれば、溝加工を切削
ではなく転造によって行うので削りカスを発生させない
ため、導体製造施設内での使用も十分に可能である。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る流体継手用配
管材の自動端面加工機の一実施形態について図面を参照
して説明する。ここで、図１は、流体継手用配管材の自
動端面加工機を概念的に示した正面図であり、また図２
は側面図であり、特に加工部が明らかになるように示し
ている。本実施形態の流体継手用配管材の自動端面加工
機（以下、単に「端面加工機」という）１は、キャスタ
付きのハウジング２内に構成されたものである。端面加
工機１は、大きく分けて加工部Ａと駆動部Ｂとから構成
され、加工部Ａには回転可能なベースホルダ３に位置決
ユニット５、溝形成ユニット６、切削ユニット７及び鏡
面仕上ユニット８が同一円周上に設けられ、駆動部Ｂに
は、複数のギヤなどからなる駆動伝達手段が構成されて
いる。

【００１５】切削などの加工が行われる加工部Ａには、
カバー１１が取り外し可能に設けられ、底部には切屑回
収ボックス１２が引き出しのようにスライド可能に設け
られている。端面加工機１には、図２に示すように、パ
イプＰを加工のために差し込んで保持するクランプ部１
０が設けられている。この端面加工機１は、クランプ部
１０によって加工部Ａに差し込んだパイプＰを保持し、
ベースホルダ３が回転してクランプ位置に順番に配置さ
れた溝形成ユニット６、切削ユニット７及び鏡面仕上ユ
ニット８によって、パイプＰに３工程からなる端面加工
を施すようにしたものである。

【００１６】次に図３は、端面加工機１の内部構造を示
した断面図である。端面加工機１は、前述したようにベ
ースホルダ３が位置決ユニット５や切削ユニット７等の
加工工具を備えるものであり、そのベースホルダ３が、
回転運動及び軸方向への直線往復運動するように構成さ
れている。ベースホルダ３は、円筒形状の中空軸３Ａか
ら位置決ユニット５等を装着する保持部３Ｂが四方に張
出したものであり（図１参照）、その中空軸３Ａがスプ
ライン軸１３に貫かれている。スプライン軸１３はボス
１４とボールスプラインを構成し、ベースホルダ３がボ
ス１４と中空軸３Ａで固定され、スプライン軸１３を中
心にして回転運動と軸方向に直線往復運動をするように
構成されている。

【００１７】ベースホルダ３の回転運動は、スプライン
軸１３の後端に設けられたゼネバ機構１５によって間欠
的に行われる。間欠的に回転させるのは、切削ユニット
７等の加工工具によって加工を行っている間、その加工
位置、即ちパイプＰに対応する位置からユニットがずれ
ないようにする必要があるからである。そのため、回転
自在に支持されたスプライン軸１３と共回りするように
ギヤ１５Ａが連結され、回転軸１６に固定されたピン付
ギヤ１５Ｂとでゼネバ機構１５が構成され、回転軸１６
の回転に従ってスプライン軸１３が９０度づつ間欠的に
回転するようになっている。

【００１８】一方、ベースホルダ３の直線往復運動は、
軸受を介して係合された円筒形状のスライダ１７の移動
に従って行われる。スライダ１７の外側面にカムフォロ
ア１８が固定され、そのカムフォロア１８が、回転軸１
６に固定された円筒カム１９のカム溝１９ａ内に入れら
れている。円筒カム１９に形成されたカム溝１９ａは円
周方向に蛇行して形成され、円筒カム１９が回転するこ
とによってカムフォロア１８の位置が軸方向に変位する
ようになっている。つまり、前記ゼネバ機構１５によっ
てスプライン軸１３に回転が伝達されないときに、ベー
スホルダ３が往復直線運動するように形成されている。

【００１９】こうしたベースホルダ３の回転運動及び直
線往復運動は、いずれも回転軸１６の回転によって実行
されるが、回転軸１６には駆動部Ｂの床下に取り付けら
れた駆動モータ９（図２参照）の回転出力が伝達され
る。回転出力を発生する駆動モータ９は、そのモータ軸
が駆動軸２１にタイミングベルトで連結され、この駆動
軸２１から回転軸１６に回転が伝達される。端面加工機
１の駆動部Ｂには、一つの駆動モータ９から異なる運動
を発生させる駆動伝達系が構成されており、具体的には
駆動軸２１を基準にしてベースホルダ３を回転させる第
１駆動系と直線往復運動させるための第２駆動系、そし
て後述する各加工ユニット（切削ユニット７など）を加
工運動させるための第３駆動系がある。

【００２０】第１及び第２駆動系は、回転軸１６へ回転
を与えるところまでが一致し、駆動軸２１の駆動ギヤ２
２から順次軸支されたピニオンギヤ２３，２４がそれぞ
れ噛み合い、更にピニオンギヤ２４の支軸にはウォーム
２５が設けられ、それが回転軸１６に固定されたウォー
ムホイール２６に噛み合っている。そして、この回転軸
１６に対し、前述したゼネバ機構１５を介してスプライ
ン軸１３へ回転を伝える第１駆動系が構成され、また回
転軸１６に対し、前述したように円筒カム１９にカムフ
ォロア１８を備えたスライダ１７が設けられ、ベースホ
ルダ３を往復直線運動させる第２駆動系が構成されてい
る。

【００２１】一方、切削ユニット７などの加工ユニット
へ回転を与える第３駆動系は、先ず駆動軸２１と直交
（スプライン軸１３に平行）する回転軸３１が支持さ
れ、ベベルギヤ２７，３２が噛み合っている。その回転
軸３１の他端には伝達ギヤ３３が固定され、スライダ１
７外周の円筒ギヤ３４に噛み合っている。そして、溝形
成ユニット６、切削ユニット７そして鏡面仕上ユニット
８にそれぞれ設けられた従動ギヤ３４が、その円筒ギヤ
３４に噛み合って公転するように構成されている。円筒
ギヤ３４は、伝達ギヤ３３が噛み合う大径ギヤと、先端
部分の小径ギヤとが一体に設けられたものであり、切削
ユニット７などがいずれかに噛み合って加工回転速度を
調整するようになっている。

【００２２】この端面加工機１は、ベースホルダ３に対
して位置決ユニット５から時計回りに９０度づつの間隔
で溝形成ユニット６、切削ユニット７、そして鏡面仕上
ユニット８が取り付けられ、３段階の加工工程を経て端
面加工を完了するように構成したものである。そこで次
に、各ユニットについて説明する。先ず位置決ユニット
５は、図３に示すように、クランプ部１０から挿入した
パイプＰの先端を突き当ててパイプＰの差込量を調整す
るものであり、ユニットボディ４１から突設されたロッ
ド４２の先端にパイプＰの先端を当てるストッパ４３が
固定されている。ストッパ４３は、ユニットボディ４１
に対し不図示のスプリングによって軸方向に支持されて
いる。

【００２３】次に、第１加工工程の溝形成ユニット６の
詳細は後述することとし、先に第２加工工程の切削ユニ
ット７について説明する。切削ユニット７は、先端部
（図３の左側）に総形バイト４５が備えられている。総
形バイト４５は、パイプＰの先端を丸削りするものであ
り、図４に示すようにＵ字形の切削溝４６がパイプＰの
径に合わせて環状に形成されている。切削ユニット７
は、従動ギヤ３５を備えた回転体４７がユニットボディ
４８に対して回転自在に設けられ、そしてその回転体４
７の先端にこの総形バイト４５が固定されている。

【００２４】次に、最終の第３加工工程の鏡面仕上ユニ
ット８は、図５に示すようにラップ５１が回転体５３の
端面に設けられたものであり、そのラップ５１には鏡面
仕上げを行うＵ字形の仕上溝５２が形成されている。短
冊形状のラップ５１は、回転体５３の端面に放射状に貼
設され（図１参照）、各ラップ５１のパイプＰの先端が
入るように同一円周上に仕上溝５２が形成されている。
そして、鏡面ユニット８は、ラップ５１を回転させて鏡
面仕上げを行うため、前記切削ユニット７と同様に従動
ギヤ３５を備えた回転体５３がユニットボディに対して
回転自在に設けられている（ユニット全体の図は省略す
る）。

【００２５】次に、第１加工工程の溝形成ユニット６に
ついて詳細に説明する。ここで、図６及び図７は、溝形
成ユニット６を示した断面図であり、特に図６は非加工
時、図７は加工時の状態を示している。溝形成ユニット
６は、ベースホルダ３に固定する円筒形状のユニットボ
ディ６１に切削ユニット７などと同様、パイプＰに直接
加工を行う転造部７０が回転するように構成されてい
る。そのためユニットボディ６１内には、軸受を介して
円筒形状の回転体６２が回転自在に挿入され、その回転
体６２に転造部７０が設けられている。そして回転体６
２には、ブッシュ６３に摺動支持された段付きのロッド
６４が挿入され、中心軸に直交して明けられた孔６４ａ
を、回転体６２に固定されたピン６５が貫通している。

【００２６】ロッド６４は、孔６４ａが軸方向に長くな
っている長孔であるため、回転体６２に対して軸方向に
はピン６５との隙間分だけ移動可能であって、回転方向
にはピン６５に規制されて回転体６２と共回りするよう
になっている。また、ロッド６４は、回転体６２との間
に装填されたスプリング６６によって転造部７０側に付
勢され、後端に固定されたストッパ６７によって位置決
めされている。こうしてロッド６４を内設した回転体６
２は、軸受を介してユニットボディ６１内に挿入され、
位置決ナット６８が締め付けられて一体に構成されてい
る。そして、回転体６２の後端には、回転を伝達する従
動ギヤ３５が回転止６９を介してはめ込まれている。

【００２７】回転体６２前方に固定された転造部７０
は、一対の転造ローラ７１，７２を備えており、これに
よって挟み込んだパイプＰに溝を形成するように構成さ
れている。ここで、図８は、図６において矢印Ｘ方向か
ら見た転造部７０の平面図であり、図９は、図６におい
て矢印Ｙ方向から見た転造部７０の側面図である。転造
部７０は、回転体６２のフランジ部６２ａに直接固定す
るベース板７３上に構成されている。ベース板７３は、
ロッド６４が通る貫通孔７３ａが中心に明けられ、その
貫通孔７３ａをまたぐようにしてコの字形をした２枚の
支持板７５，７６が立設されている。そして、この支持
板７５，７６の間には、図６に示すように、両者に挟ま
れた一対の揺動板７７，７８が揺動自在に軸支され、そ
れぞれに転造ローラ７１，７２を備えている。

【００２８】揺動板７７，７８は、側面に明けられた穴
にスプリング７９，８０が装填され、その付勢力によっ
て顎部７７ａ，７８ａがロッド６４の先端に固定されて
ストッパ８１に当てられている。ストッパ８１は、図９
に示すようにコの字形をしたものであり、支持板７５，
７６の下をくぐった底面の両側に湾曲した側面が突き立
てられている。側面は、回転軸を中心にした一定の曲率
で形成され、丸みの付けられた先端部分は転造ローラ７
１，７２よりも前方に飛び出している。一方、転造ロー
ラ７１，７２は、転造部７０の回転中心（パイプＰの中
心軸と一致）を挟んで対称的に揺動する揺動板７７，７
８に回転自在に軸支されている。従って、転造ローラ７
１，７２も、パイプＰの中心軸に対して対称的に移動す
るように構成されている。その転造ローラ７１，７２に
は、円周面にパイプＰに溝を成形するための環状突起や
段差が形成されている。

【００２９】続いて、パイプＰを位置決めするためのク
ランプ部１０の構成について説明する。図１０は、クラ
ンプ部１０を示した断面図である。クランプ部１０は、
端面加工機１のフロントに設けられており（図２参
照）、そのフロント壁９０に穿設された取付孔９０ａに
構成されている。そこで、フロント壁９０の取付孔９０
ａを貫通してインナーベース管９１が固定されている。
そのインナーベース管９１には摺動管９２が挿入されて
おり、摺動管９２は、回転せずに軸方向にのみ摺動する
ように、インナーベース管９１に固定されたピン９３が
軸方向に切られた溝に入り込んでいる。そして、摺動管
９２の内周にはテーパ面が形成され、そのテーパ面と同
じ傾斜の楔形をした締付管９４が摺動管９２内に挿入さ
れている。締付管９４は、径方向に撓むようにしたもの
であり、軸方向への移動はインナーベース管９１に引っ
かけられて制限されている。一方、摺動管９２には、パ
イプＰを挿入するための受口９５が螺合されている。

【００３０】また、フロント壁９０から突設した摺動管
９２の外側には推力ナット９６がはめられ、インナーベ
ース管９１の端部に形成された雄ねじ部に螺合してい
る。推力ナット９６は、回転しない摺動管９２に推力を
与えるようにするため、環状に形成した溝にボール９を
保持して摺動管９２と連結されている。そして、推力ナ
ット９６には、回転を与えるための取り外し可能なハン
ドル９７がはめられている。一方、インナーベース管９
１の外側にはスラスト軸受９８を介して回転管９９がは
め込まれ、その回転管１００は、フロント壁９０に固定
されたアウターベース管１００との間に配設されたロー
ラ１０１に支持されるようにして回転自在に設けられて
いる。この回転管９９は、破線で示すように溝形成ユニ
ット６のストッパ８１の先端が当てられて共回りするよ
うにしたものである。更に、アウターベース管１００に
は回転管９９の抜止リング１０２が固定されている。

【００３１】次に、こうした構成の端面加工機１による
パイプＰの端面加工について説明する。作業者は、先ず
クランプ部１０から加工部Ａ内にパイプＰを挿入してパ
イプＰを固定する。端面加工機１の初期状態は、図１に
示すように位置決ユニット５が１２時の位置、即ちクラ
ンプ部１０に対応する位置に配置された状態にある。そ
のため、作業者は、図１０に示すように受口９５からパ
イプＰを挿入して、その先端を位置決めユニット５のス
トッパ４３に突き当てる。こうしてストッパ４３に突き
当たったパイプＰの位置が、続く溝形成ユニット６や切
削ユニット７等による加工可能なパイプの差込位置とな
る。

【００３２】端面加工機１の加工部Ａに差し込まれたパ
イプＰは、クランプ部１０の締付によって軸方向にずれ
ないように強く締め付けられる。具体的には、図１０に
示すように差し込まれたパイプＰがストッパ４３に突き
当たると、パンドル９７が回されて推力ナット９６に回
転が与えられる。回転した推力ナット９６は、ねじの送
りによってインナーベース管９１をパイプ先端側（図面
右側）に螺進する。そのため、推力ナット９６の移動に
よって摺動管９２には推力が与えられ、インナーベース
管９１の中をパイプ先端側へと摺動することとなる。そ
して、こうした摺動管９２の移動によって締付管９４に
は半径方向に応力が作用し、撓められた締付管９４によ
ってパイプＰが締め付けられて保持される。

【００３３】続いて、パイプＰ装着後のスタートスイッ
チの入力によってパイプＰの端面加工が開始される。端
面加工機１の駆動は、駆動部Ｂに構成された駆動手段の
機械制御によって次に説明する各工程の加工が実行され
る。端面加工は、先ず装着されたパイプのクランプ確認
が行われる（図３参照）。それには、スタートによって
ベースホルダ３が軸方向に直線往復運動し、その間に位
置決ユニット５がパイプＰを機外へ押し出すように軸方
向に荷重を加える。パイプＰが確実に保持されている場
合には、位置決ユニット５は、パイプＰの反力によって
内設したスプリングが撓められ、ユニットボディ４１が
ベースホルダ３とともに前進するが、ストッパ４３や後
端の検出板４４は移動しない。

【００３４】一方、パイプＰが確実に保持されていない
場合には、スプリングのバネ力に負けてパイプＰが押し
出されてしまい、位置決ユニット５全体が前進する。従
って、パイプＰが正しく保持されている場合とそうでな
い場合とで検出板４４の位置が異なり、それをセンシン
グしている近接センサ１１１からの検出信号が不図示の
制御部に送られる。そのため、パイプＰが正しく保持さ
れていない場合には、検出板４４の離間が近接センサ１
１１によって検出され、その検出信号によってクランプ
ミスが確認されて端面加工機１の駆動が停止する。

【００３５】こうした加工前のクランプ確認は、第２駆
動系によってベースホルダ３に往復直線運動が与えれて
行われる。それには、先ず駆動モータ９からの回転は駆
動軸２１に伝達され、その駆動ギヤ２２から順にピニオ
ンギヤ２３，２４へと伝えられる。更に、ウオーム２５
とウオームホイール２６とによって、直交する回転軸１
６に回転方向が変換して伝えられ、その回転軸１６の回
転によって円筒カム１９が回転することとなる。そのた
め、円筒カム１９のカム溝１９ａ内に入れられたカムフ
ォロア１８が軸方向に前後し、それに従ってスライダ１
７が前後方向に移動する。そして、ボス１４がスプライ
ン軸１３に対して軸方向に移動可能であるため、スライ
ダ１７の移動にともなってベースホルダ３が軸方向に往
復直線運動することとなる。

【００３６】ベースホルダ３が往復する間、ベースホル
ダ３を回転させる第１駆動系は、ゼネバ機構１５によっ
て回転軸１６とスプライン軸１３との間で駆動の伝達が
断たれている。そのため、ベースホルダ３は回転するこ
となく位置決ユニット５をパイプＰに突き当てたまま、
軸線上を直線的に往復移動することができる。また、こ
うしてベースホルダ３が移動する場合には、上下の算盤
珠形状の位置決コマ１２１がガイド溝３Ｃにはまり込ん
で直線的な移動を案内する。一方、第３駆動系によっ
て、溝形成ユニット６、切削ユニット７などの従動ギヤ
３５には回転が伝達され、各ユニットの加工部が回転し
ている。但し、このとき加工部は他に干渉はなく、端面
加工機１の駆動に影響はない。

【００３７】そして、位置決ユニット５によってクラン
プ確認が行われた後、ベースホルダ３が９０度回転し
て、図３に示す位置決ユニット５の位置に溝形成ユニッ
ト６が配置される。このとき、第２駆動系では、円筒カ
ム１９が回転してもスライダ１７が軸方向に移動しない
カム溝１９ａの位置をカムフォロア１８が通っている。
一方、第１駆動系では、ゼネバ機構１５のギヤ１５Ａと
ピン付ギヤ１５Ｂとが噛み合い、駆動モータ９からの駆
動がスプライン軸１３に伝達され、ベースホルダ３がス
プライン軸１３とともに９０度回転する。こうした回転
は、ギヤ１５Ａに対して設けられた近接センサ１１２に
よって検出される。

【００３８】そして、パイプＰには溝形成ユニット６に
よって第１加工工程の転造が施される。ベースホルダ３
の回転によってクランプ位置に配置された溝形成ユニッ
ト６は、第２駆動系によって前述した位置決ユニット５
と同様に軸方向に往復直線運動する。そして、このとき
同時に第３駆動系によって溝形成ユニット６の転造部７
０が回転している。第３駆動系では、駆動モータ９の回
転出力が駆動軸２１に伝達され、その回転がベベルギア
２７，３２によって直交する回転軸３１へ方向変換され
る。そして、回転軸３１の回転が伝達ギヤ３３を介して
円筒ギヤ３４に伝えられ、円筒ギヤ３４の回転によって
従動ギヤ３５に回転が与えられる。

【００３９】そこで、溝形成ユニット６では、従動ギヤ
３５を介して与えられた回転によって回転体６２が回転
し、同時にロッド６４及び転造部７０も回転する。転造
部７０では、はじめ図６に示すように揺動板７７，７８
がスプリング７９，８０に付勢されて開いた状態になっ
ている。そこで、ベースホルダ３の移動によって溝形成
ユニット６がパイプＰ側へ前進すると（図６の左側）、
最も前方に位置するストッパ８１の先端がクランプ部１
０（図１０参照）に設けられた回転管９９に当接する。
ストッパ８１が当たっている間、この回転管９９はスト
ッパ８１との摩擦抵抗によって共回りすることとなる。

【００４０】そして、ストッパ８１の先端が当たったと
ころで、このストッパ８１及びロッド６４の軸方向の移
動が制限され、更に前進する回転体６２に対して相対的
に後退することとなる。そのため揺動板７７，７８は、
顎部７７ａ，７８ａがストッパ８１によって後方に押さ
れるようにして揺動し、図７に示すように転造ローラ７
１，７２の間隔が狭くなる。このとき、転造ローラ７
１，７２の間にはパイプＰの先端が入り込んでおり、図
１１に示すように両方の転造ローラ７１，７２によって
パイプＰが挟み込まれる。転造ローラ７１，７２には、
回転体６２が前進しようとすることによって、揺動板７
７，７８がストッパ８１に更に強く押し付けられてパイ
プＰを挟み込む力が作用する。そのため、転造ローラ７
１，７２は、パイプＰを強く挟み込んでそれ自身回転し
ながらパイプＰの周りを公転することとなる。従って、
パイプＰの先端外周面には転造ローラ７１，７２の環状
突起によって押し潰された溝が形成される。

【００４１】一定の回転によりパイプＰへの溝形成を完
了し、その後ベースホルダ３の軸方向の移動により溝形
成ユニット６が後退して第１加工工程を終了する。その
際、先ず図７に示す状態のストッパ８１は、回転体６２
がベースホルダ３に従って後退するときに、ロッド６４
がスプリング６６に付勢されて相対的に前進する。その
ため、揺動板７７，７８は、スプリング７９，８０によ
って顎部７７ａ，７８ａがストッパ８１に従って揺動
し、転造ローラ７１，７２がパイプＰから離れる。そし
て、ロッド６４は、後端のストッパ６７に回転体６２が
当たったところで一緒に後退し、クランプ部１０の回転
管９９からストッパ８１が離間する。こうして、ベース
ホルダ３が再び回転位置に戻り、パイプＰへ溝形成を行
う第１加工工程を終了する。

【００４２】ベースホルダ３の戻りは溝形成ユニット６
の位置を近接センサ１１１が検出し、回転を伝達するゼ
ネバ機構１５のギヤ１５Ａを検出する近接センサ１１２
との検出と照らし合わせて、駆動が適切に行われている
かの確認が行われる。即ち、ベースホルダ３が適切な位
置にまで戻っていない状態で、回転が実行されることが
ないように、各近接センサ１１１，１１２からの信号で
確認が行われいている。そして、戻ったベースホルダ３
には再び回転が与えられ、パイプＰのクランプ位置に続
く切削ユニット７が配置され第２加工工程が実行され
る。第２加工工程では、ベースホルダ３が直線往復運動
する間にパイプＰの先端に総形バイト４５が当たる。そ
の間、従動ギヤ３５を介して第３駆動系から与えられる
回転によって総形バイト４５が回転しており、切削溝４
６に入ったパイプＰの端面に丸削りが行われる。

【００４３】更に、第２加工工程を終えて回転位置に戻
ったベースホルダ３は、回転によってパイプＰのクラン
プ位置に、鏡面仕上ユニット８が配置されて第３加工工
程が実行される。第３加工工程では、ベースホルダ３が
直線往復運動する間にパイプＰの先端にラップ５１が当
たり、従動ギヤ３５を介して第３駆動系から与えられる
回転によって回転体５３とともにラップ５１が回転し、
その仕上溝５２によって、丸削りが行われたパイプＰの
端面に鏡面仕上げが行われる。そして、端面加工機１
は、パイプＰへの端面加工が完了した後、再びベースホ
ルダ３が回転して位置決ユニット５が初期状態のクラン
プ位置へと戻り、次の加工に対する待機状態となって駆
動が停止する。

【００４４】こうした本実施形態の端面加工機１では、
クランプ部１０に差し込んで固定したパイプＰに対し自
動で端面加工を行うので、常に一定品質の流体継手用配
管材を得ることができるようになった。そして、作業者
による一切の加工作業をなくしたため誰にでも使用で
き、流体継手用配管材を容易に作り出すことができるよ
うになった。また、端面加工機１は、一台で転造、切削
そして鏡面仕上げを行い、しかも旋盤などの汎用機に比
べて小型であるため、工場内の設置が容易で、キャスタ
ー付きであるため移動も便利である。

【００４５】また、端面加工機１は、溝加工を切削では
なく転造によって行うため削りカスを発生させず、しか
も切削などによって発生する摩耗粉などはカバーによて
覆われ、外部に散乱することもないので、半導体製造施
設内での使用も十分に可能である。また、端面加工機１
は、パイプＰ自体を回転させるようなことはなく、差し
込んだ先端部分を保持した状態で加工するため、曲がっ
たパイプなど、パイプの形状に拘束されずに端面加工が
可能である。

【００４６】

【発明の効果】本発明は、加工機本体への配管材の差込
量を決定する位置決ユニットと、配管材の端面近傍に環
状溝を形成する溝形成ユニットと、配管材の端面を切削
する切削ユニットと、配管材の端面を鏡面仕上げする鏡
面仕上ユニットと、一つの駆動モータの駆動によって、
前記位置決ユニット、溝形成ユニット、切削ユニット及
び鏡面仕上ユニットを配管材に対応する位置に順番に配
置し、そこで前記溝形成ユニット、切削ユニット及び鏡
面仕上ユニットに所定の加工を行わせる駆動手段とを有
する構成としたので、流体継手用配管材の端面加工を簡
易に行うことができる自動端面加工機を提供することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る流体継手用配管材の自動端面加工
機の一実施形態を概念的に示した正面図である。

【図２】本発明に係る流体継手用配管材の自動端面加工
機の一実施形態を概念的に示した側面図である。

【図３】本発明に係る流体継手用配管材の自動端面加工
機の一実施形態を示した内部構造図である。

【図４】切削ユニット７の加工部を示した側面図であ
る。

【図５】鏡面仕上ユニット８の加工部を示した側面図で
ある。

【図６】溝形成ユニット６を示した待機状態の断面図で
ある。

【図７】溝形成ユニット６を示した加工状態の断面図で
ある。

【図８】図６において矢印Ｘ方向から見た転造部７０の
平面図である。

【図９】図６において矢印Ｙ方向から見た転造部７０の
側面図である。

【図１０】クランプ部１０を示した断面図である。

【図１１】溝形成時の状態を示した図である。

【図１２】流体継手を示した断面図である。

【符号の説明】

Ｐ パイプ Ａ 加工部 Ｂ 駆動部 ３ ベースホルダ ５ 位置決ユニット ６ 溝形成ユニット ７ 切削ユニット ８ 鏡面仕上ユニット ９ 駆動モータ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工機本体への配管材の差込量を決定す
   る位置決ユニットと、 配管材の端面近傍に環状溝を形成する溝形成ユニット
   と、 配管材の端面を切削する切削ユニットと、 配管材の端面を鏡面仕上げする鏡面仕上ユニットと、 一つの駆動モータの駆動によって、前記位置決ユニッ
   ト、溝形成ユニット、切削ユニット及び鏡面仕上ユニッ
   トを配管材に対応する位置に順番に配置し、そこで前記
   溝形成ユニット、切削ユニット及び鏡面仕上ユニットに
   所定の加工を行わせる駆動手段とを有することを特徴と
   する流体継手用配管材の自動端面加工機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する流体継手用配管材の
   自動端面加工機において、 前記駆動手段は、スプライン軸によって回転運動及び軸
   方向に往復直線運動可能に設けられたベースホルダに、
   前記位置決ユニット、溝形成ユニット、切削ユニット及
   び鏡面仕上ユニットを同一円周上に保持し、 当該ベースホルダを間欠的に回転運動させて前記各ユニ
   ットを配管材に対応する位置に順番に配置し、当該回転
   位置で前記ベースプレートを軸方向に往復直線運動させ
   るとともに、前記溝形成ユニット、切削ユニット及び鏡
   面仕上ユニットに加工のための回転運動を与えるもので
   あることを特徴とする流体継手用配管材の自動端面加工
   機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載する流体継手用配管材の
   自動端面加工機において、 前記駆動手段は、前記スプライン軸にゼネバ機構を設け
   てベースホルダを９０度づつ間欠的に回転させ、カム溝
   を備えた円筒カムを介して回転停止状態のベースホルダ
   に往復直線運動させるものであることを特徴とする流体
   継手用配管材の自動端面加工機。
4. 【請求項４】 加工機本体に差し込んだ配管材を保持す
   るためのクランプ手段と、 加工機本体への配管材の差込量を決定する位置決ユニッ
   トと、 配管材の端面近傍に環状溝を形成する溝形成部を回転自
   在に備えた溝形成ユニットと、 配管材の端面を切削する切削部を回転自在に備えた切削
   ユニットと、 配管材の端面を鏡面仕上げする鏡面仕上部を回転自在に
   備えた鏡面仕上ユニットと、 回転自在なスプライン軸にはめ合わされて回転運動及び
   軸方向への往復直線運動が可能なベースホルダに前記ユ
   ニットを同一円周上に保持し、一つの駆動モータの駆動
   によって、ベースホルダを間欠的に回転させる第１駆動
   手段、ベースホルダを直線往復運動させる第２駆動手
   段、及び前記ユニットの溝形成部、切削部及び鏡面仕上
   部を回転させる第３駆動手段を備えた駆動手段とを有す
   ることを特徴とする流体継手用配管材の自動端面加工
   機。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに
   記載する流体継手用配管材の自動端面加工機において、 前記溝形成ユニットは、一対の転造ローラを配管材の外
   周面に押し付け、転造ローラ自身を回転させながら配管
   材の周りを公転するものであることを特徴とする流体継
   手用配管材の自動端面加工機。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項４のいずれか一つに
   記載する流体継手用配管材の自動端面加工機において、 前記溝形成ユニットは、回転中心を挟んで揺動自在に支
   持して回転自在な回転体に設けられた一対の揺動部材
   と、前記揺動部材の各々に軸支された一対の転造ローラ
   と、前記回転体の前進に対し加工機本体側と当接して相
   対的に後退するストッパとを有し、 前記回転体が回転しながら前進する際に、前記ストッパ
   が相対的に後退して前記揺動部材を押して揺動させ、前
   記揺動部材の揺動によって前記転造ローラが配管材を挟
   み込み、転造ローラ自身回転しながら配管材の周りを公
   転することを特徴とする流体継手用配管材の自動端面加
   工機。