JP2002321119A - 角鋼管などの切断開先加工装置 - Google Patents

角鋼管などの切断開先加工装置

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JP2002321119A JP2001125697A JP2001125697A JP2002321119A JP 2002321119 A JP2002321119 A JP 2002321119A JP 2001125697 A JP2001125697 A JP 2001125697A JP 2001125697 A JP2001125697 A JP 2001125697A JP 2002321119 A JP2002321119 A JP 2002321119A
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square steel
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武 田中
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Abstract

(57)【要約】 【課題】合理的な構成により小形化、高剛性を達成する
ことができる角鋼管などの切断開先加工装置を提供す
る。 【解決手段】 搬送面aをV字形に構成した送材手段A
と、送材手段A上のワークを定位置に固定するクランプ
手段5と、ワークWの切断および開先加工を行う一対の
回転刃物17を備える。上記ワークWの両側に上下移動
する一対の移動台8を設けると共に、この上下の移動台
8に支軸12を設ける。支軸12には自由端部を上下お
よび水平方向に揺動する回動台13を備え、その自由端
部にワークWに対応する回転刃物17を取りつける。上
下の移動台7には上下の移動制御手段Bを、回動台13
には揺動制御手段Cを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、建築構造材とし
て用いる角鋼管、丸鋼管などに対して切断加工と開先加
工を同時に行うことができる角鋼管などの切断開先加工
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】角鋼管、丸鋼管など(以下、ワークとい
う)を所定の長さに切断し、同時に切断端部にレ形開先
加工を行う加工装置が特公平3−78208号に「開先
加工を伴う角パイプ用切断機」と題して開示される。
【0003】この従来の加工装置の構成は、図6に示す
通りである。すなわち、101はV形に組合わせた二面
をもつ前後の受台であり、ワークWは、この受台101
に水平に支えられ、長手方向の移送さらには位置決めを
行われる。102は位置決めされたワークWを固定する
クランプ手段である。
【0004】103はワークWを加工する左右一対の回
転刃物であり、それぞれ水平移動台104の端部に設け
て動力で回転駆動する。上記の水平移動台104は、垂
直移動台105に備えられ、サーボモータ106などか
らなる倣い機構によって制御移動される。また垂直移動
台105は、固定基台107に昇降自在に備えられ、サ
ーボモータ108などからなる倣い機構によって制御移
動される。
【0005】上記の二つのサーボモータ106、108
は水平移動台104と垂直移動台105を同時に制御動
作し、回転刃物103をワークWの外周面に沿って移動
するものであり、その際に回転刃物103をワークWに
切り込んで切断加工と開先加工を同時に行う。二つの回
転刃物103は、ワークWを左半周と右半周に分けて加
工するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで高層ビル建築
などにおいて用いられる構造材は、非常に大形のもので
あり、角鋼管の場合、一辺の長さは1000mm、肉厚
は50mm以上にも及ぶ。従って、図7のようにワーク
WをV形の受台101上にセットしたとき、垂直移動台
105の上下ストローク量は、回転刃物103の直径分
をふまえて2000mm以上にも達する。
【0007】よって従来の機械構成では、固定基台10
7からの垂直移動台105の張出し量を少なくとも上記
の上下ストローク寸法以上に設定する必要があり、全体
構成が非常に大形になってしまうという問題点がある。
また上記の張出し量が最大となる位置でワークWの上端
を加工するときは、垂直移動台105からの回転刃物1
03の張出し量が最も大きくなり、そこにおいて加工上
の必要性能が求められるので極めて大きな剛性を要し、
総じて製作コストの大幅アップを余儀なくされた。
【0008】本発明は、上記した従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、合理的な構成によって小形
化を達成し、あわせて高い剛性が得られる角鋼管などの
切断開先加工装置を提供しようとするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る角鋼管などの切断開先加工装置は次
のように構成したものである。
【0010】すなわち、その要旨とするところは、搬送
面をV字形に構成した送材手段と、送材手段上のワーク
を定位置に固定するクランプ手段と、ワークの外周面に
沿って移動し、ワークの切断および開先加工を行う回転
刃物を備えた加工装置において、上記したワークの両側
に水平方向または上下方向に動作する一対の移動台を設
けて、この移動台に支軸を備えると共に、この支軸によ
って揺動動作する回動台を設け、その自由端部にワーク
に対応する回転刃物を取りつけると共に、上記の移動台
に水平または上下の移動制御手段を、回動台に揺動制御
手段をそれぞれ設けたことにある。
【0011】移動台が上下移動する場合において、回転
刃物の左右動作は移動台の定位置に回動支点をおいた回
動台の揺動によって行う。また上下動作は、移動台の上
下移動と回動台の揺動によって行う。上記の左右動作と
上下動作は、揺動制御手段と上下の移動制御手段によっ
て行うものであり、これらを同時に行うことによって、
回転刃物をワークの外周面に沿って移動することができ
る。
【0012】移動台が水平移動する場合において、回転
刃物の上下動作は、移動台の定位置に回動支点をおいた
回動台の揺動によって行う。また左右動作は、移動台の
水平移動と回動台の揺動によって行う。上記の上下動作
と左右動作は、揺動制御手段と水平の移動制御手段によ
って行うものであり、これらを同時に行うことによっ
て、回転刃物をワークの外周面に沿って移動することが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明に係る角鋼管など
の切断開先加工装置を一実施例について説明する。な
お、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化す
るための構成を例示するものであって、本発明に係る加
工装置を特定するものではない。
【0014】図1はその正面図、図2は同じく作動状態
を示す正面図にして、1はベース Aは取付台2上に設
けたワークWの送材手段 この送材手段Aは、正面視し
たとき搬送面aがV字形になるように取付台2に配設し
た傾斜ローラ3、3と、この傾斜ローラ3を回転駆動す
る駆動モータ(図示省略)によって構成する。
【0015】4は取付台2と同様にベース1の上部位置
に配設したビーム状の取付フレーム5はワークWの上端
部に対応して上側に設けたクランプ手段 このクランプ
手段5は、取付フレーム4に下向きに配設した油圧シリ
ンダ5aと、そのピストンロッド端に固定した押え金具
5bによって構成する。押え金具5bは、下降作動時に
おいてワークWを搬送面aに押圧固定する。
【0016】6はベース1の両側に樹立した一対のコラ
ム 7はコラム6に配設した上下方向のガイドレール
8はスライドベアリングをガイドレール7に係合して移
動自在とした上下の移動台 この上下の移動台8は、以
下の上下移動制御手段Bによって制御移動される。
【0017】上記の水平移動制御手段Bは、ガイドレー
ル7と同方向に配設した送りねじ軸9、送りねじ軸9に
螺合するナット体10、送りねじ軸9を回転駆動する第
1のサーボモータ11、サーボモータ11の回転位置を
検出するロータリエンコーダ(図示省略)によって構成
する。なお、この上下移動制御手段Bは油圧シリンダに
よる移動操作方式に代えても良い。
【0018】12は上下の移動台8に設けた前後方向の
支軸 13は一端を支軸12に保持して揺動自在に設け
た回動台 この回動台13はアーム状のものであって、
内側に向けて自由端部を突出し、揺動によって自由端部
を上下および左右方向に移動する。
【0019】Cは回動台13を揺動制御する揺動制御手
段 この揺動制御手段Cは、回動台13に固定した設け
た円弧上の受動ギヤ14、上下の移動台8に固定した第
2のサーボモータ15、サーボモータ15の出力軸に設
け、かつ上記受動ギヤ14に噛み合う駆動ギヤ16、サ
ーボモータ15の回転量を検出するロータリエンコーダ
(図示省略)によって構成する。なお、この揺動制御手
段Cは、送りねじ軸と受動ナットを用いたねじ駆動式の
揺動制御手段に置換することができる。
【0020】Dは回動台13の自由端部に備えた切削加
工手段 この切削加工手段Dは、回転刃物17、回転刃
物17を駆動するモータ18、回転刃物17と同芯の倣
いローラ19によって構成する。回転刃物17は、図3
のようにワークWを切断加工する切断刃17aと、切断
加工端に開先加工を行う開先刃17bを有する。倣いロ
ーラ19は、ワークWの外周面に倣って転動し、回転刃
物17の切り込み深さを規制する。
【0021】一実施例に係る角鋼管などの切断開先加工
装置の構成は上記の通りであり、次のようにしてワーク
Wの切断加工および開先加工を行う。それにはまず、搬
送面a上にワークWを供給し、これを長手方向に移動し
て所定の加工位置に設定する。位置決めが終了したなら
ばクランプ手段5を作動し、押え金具5bによってワー
クWを搬送面aに固定する。
【0022】このようにして前準備がなされたならば、
図示省略の制御装置に記憶されたNCプログラムから所
要のものを呼び出して実行する。これによって二つのサ
ーボモータ11、15がプログラムに従って制御回転
し、図1のように切削加工手段DがワークWの上下端に
切り込み、そして外周面に沿って移動する。この切削加
工は、倣いローラ19をワークWの周面に当接し、回転
刃物22の切り込み深さを規制した状態で行うものであ
り、ワークWに所要の切断加工と開先加工を行うことが
できる。
【0023】当初において上方に位置した回転刃物17
は、図2のようにワークWの左半周を分担し、また下方
に位置した回転刃物17はワークWの右半周を分担する
ものであり、互いの回転刃物17が上下反対位置に達し
たとき、切断および開先加工が終了する。上記の加工を
行うにあたっては、ワークWの外周面に対して常に倣い
ローラ19を法線方向に押し付けるようにすることが好
ましい。
【0024】上記の切削加工が終了すると、二つの回転
刃物17、17がワークWから退避し、この退避状態で
当初の加工待機位置に戻される。また一方においては、
クランプ手段5が開放し、送材手段AがワークWを移送
して次の加工位置に位置決めする。従って、以上のよう
にすることでワークWの切断開先加工を連続して行うこ
とができる。
【0025】なお上記の一実施例では、移動台を上下方
向に制御移動し、回動台を揺動制御して回転刃物をワー
クWの外周に沿って移動したものである。しかし、以下
のように移動台を水平方向に制御移動しても所要の刃物
移動を行うことができ、これによって切断および開先加
工を行うことができる。
【0026】この切断開先加工装置を、第2の実施例と
して図4および図5によって説明する。なお、この第2
の実施例において、前述した一実施例の構成と同一また
は均等の部材、手段については同じ符号をもって示すも
のとし、重複した説明を省略する。
【0027】すなわち36はベース1に配設した左右方
向のガイドレール 37はスライドベアリングをガイド
レール36に係合して移動自在とした両側一対の水平の
移動台この水平の移動台は垂直方向に突出するコラム部
37aを有しており、以下の水平の移動制御手段Eによ
って制御移動する。
【0028】上記の水平の移動制御手段Eは、ガイドレ
ール36と同方向に配設した送りねじ軸38、送りねじ
軸38に螺合するナット体39、送りねじ軸38を回転
駆動する第1のサーボモータ40、サーボモータ40の
回転位置を検出するロータリエンコーダ(図示省略)によ
って構成する.なお、この移動制御手段Eは、油圧シリ
ンダによる移動操作方式に変えても良い。
【0029】41はコラム部37aに設けた垂直方向の
ガイドレール 42はガイドレール41に係合した昇降
台 43は昇降台42を上下方向において位置調整する
上下移動調整手段である。この上下移動調整手段43
は、送りねじ軸とナット体および送りねじ軸を回転駆動
するモータによって構成する.
【0030】46は昇降台42の定位置に備えた前後方
向の支軸 47は一端を支軸46に保持して揺動自在に
設けたアーム状の回動台 Fは回動台47を揺動制御す
る揺動制御手段 この揺動制御手段Fは、第2のサーボ
モータ49、サーボモータ49によって回転駆動される
送りねじ軸50、送りねじ軸50に螺合する回動台47
側のナット体よって構成する.なお、この揺動制御手段
Fは、一実施例に示しギヤ駆動式の揺動制御手段Cに変
更することができる。
【0031】第2の実施例の切断開先加工装置において
は、所定位置にクランプ固定されたワークWに対して昇
降台42を上下調整し、図4のようにワークWの中心P
と支軸46の中心位置を合わせて設定する.この場合、
操作盤へキー入力したワークWの寸法値に基づいて上下
移動調整手段43を駆動し、支軸46の高さを設定する
ことは制御上容易である。
【0032】このようにして前準備がされたならば、ク
ランプ手段5によって所定位置にワークWをセットし、
図示省略のNC制御装置に記憶された所要のプログラム
を呼び出して実行する。以下は一実施例のときと同様で
あり、二つのサーボモータ40、49を制御回転するこ
とにより、切削加工手段DをワークWの外周面に沿って
移動し、所要の切断および開先加工を行うことができ
る。
【0033】なお上記の一実施例および第2の実施例で
は、回転刃物17の切り込み位置を倣いローラ19によ
って規制したものであるが、これを取り除いた構成すな
わち、二つのサーボモータ11、15(40、49)だけ
で回転刃物22の位置を特定し、ワークWの外周に沿っ
た切削加工を行うこともできる。また倣いローラ19
は、ワークWとの接触あるいは接近を検出して制御装置
に出力する検出スイッチに代えることもできる。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明に係る角鋼管などの
切断開先加工装置は、移動台の上下または水平の動作に
加えて回動台を揺動し、これによって上下および水平の
動作を行ったものである。このため、移動台の移動範囲
を少なくして張り出し量を抑えることができ、従来と比
較して構成の小形化を達成することができる。そして、
この結果、機械剛性の向上を合理的に行うことができる
という優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る角鋼管などの切断開先加工装置
の一実施例を示す正面図である。
【図2】同じく、作動状態を示す正面図である。
【図3】切削加工手段とそれによるワークの加工状態を
示す説明図である。
【図4】この発明に係る角鋼管などの切断開先加工装置
の第2の実施例を示す正面図である。
【図5】同じく、一部を縦断して示す側面図である。
【図6】従来の切断開先加工装置の説明図である。
【図7】同じく、従来の加工装置の欠点を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
A 送材手段 B 上下の移動制御手段 C 揺動制御手段 D 切削加工手段 E 水平の移動制御手段 F 揺動制御手段 W ワーク a 搬送面 5 クランプ手段 8 上下の移動台 12 支軸 13 回動台 17 回転刃物 19 倣いローラ 37 水平の移動台 46 支軸 47 回動台

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬送面をV字形に構成した送材手段と、
    送材手段上のワークを定位置に固定するクランプ手段
    と、ワークの外周面に沿って移動し、ワークの切断およ
    び開先加工を行う回転刃物を備えた加工装置において、 上記したワークの両側に水平方向または上下方向に動作
    する一対の移動台を設けて、この移動台に支軸を備える
    と共に、この支軸によって揺動動作する回動台を設け、
    その自由端部にワークに対応する回転刃物を取りつける
    と共に、上記の移動台に水平または上下の移動制御手段
    を、回動台に揺動制御手段をそれぞれ設けたことを特徴
    とする角鋼管などの切断開先加工装置。
JP2001125697A 2001-04-24 2001-04-24 角鋼管などの切断開先加工装置 Pending JP2002321119A (ja)

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