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

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。