JP2002370119A - パイプ切断装置と切断方法 - Google Patents
パイプ切断装置と切断方法Info
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- JP2002370119A JP2002370119A JP2001181167A JP2001181167A JP2002370119A JP 2002370119 A JP2002370119 A JP 2002370119A JP 2001181167 A JP2001181167 A JP 2001181167A JP 2001181167 A JP2001181167 A JP 2001181167A JP 2002370119 A JP2002370119 A JP 2002370119A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 希望する切断線に沿ってパイプを簡単に切断
することができる技術を実現する。 【課題を解決するための手段】 この切断装置は、パイ
プの切断希望線に沿って伸びる拘束縁40Aを持つとと
もにパイプの切断希望線よりも一方側を拘束する第1型
40と、その第1型40からクリアランスCを隔てて対
向するとともにパイプの切断希望線よりも他方側を拘束
する第2型44と、第1型40に対して第2型44をク
リアランスCの許容範囲内で繰返し微少変位させる変位
手段とを持ち、パイプの切断希望線に沿って伸びる拘束
縁を持つ型でパイプの切断希望線よりも一方側を拘束し
ておき、その一方側に対して切断希望線よりも他方側を
繰り返し微少変位させることができる。型がパイプを拘
束している境界線(拘束縁)に沿った部位でパイプ材料
に集中的に疲労が進行し、パイプは拘束縁に沿って疲労
破断して切断される。
することができる技術を実現する。 【課題を解決するための手段】 この切断装置は、パイ
プの切断希望線に沿って伸びる拘束縁40Aを持つとと
もにパイプの切断希望線よりも一方側を拘束する第1型
40と、その第1型40からクリアランスCを隔てて対
向するとともにパイプの切断希望線よりも他方側を拘束
する第2型44と、第1型40に対して第2型44をク
リアランスCの許容範囲内で繰返し微少変位させる変位
手段とを持ち、パイプの切断希望線に沿って伸びる拘束
縁を持つ型でパイプの切断希望線よりも一方側を拘束し
ておき、その一方側に対して切断希望線よりも他方側を
繰り返し微少変位させることができる。型がパイプを拘
束している境界線(拘束縁)に沿った部位でパイプ材料
に集中的に疲労が進行し、パイプは拘束縁に沿って疲労
破断して切断される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】 本発明は、パイプを希望す
る切断線に沿って切断する技術に関する。
る切断線に沿って切断する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】 パイプを切断する技術には、例えば特
開平10−309618号公報に記載されているよう
に、パイプの切断希望線よりも一方側を固定型で拘束
し、他方側を可動型で拘束し、可動型を切断希望面内で
一方方向に移動させることによってパイプをせん断する
技術が知られている。あるいは、特開平3−13267
公報に記載されているように、レーザノズルやバーナノ
ズルをパイプ外周に沿って移動させることによってパイ
プ材料を溶断する技術が知られている。
開平10−309618号公報に記載されているよう
に、パイプの切断希望線よりも一方側を固定型で拘束
し、他方側を可動型で拘束し、可動型を切断希望面内で
一方方向に移動させることによってパイプをせん断する
技術が知られている。あるいは、特開平3−13267
公報に記載されているように、レーザノズルやバーナノ
ズルをパイプ外周に沿って移動させることによってパイ
プ材料を溶断する技術が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 パイプをせん断して
切断する技術では、切断線がせん断面内にあることが必
要であり、切断可能な切断線形状が限定される。ノズル
を利用して切断する技術によると、切断線形状を自在に
設定できるが、パイプ材料を溶断するためのエネルギー
コストが高く、切断コストが高い。そこで本発明では、
パイプを希望する切断線に沿って簡単に切断することが
できる技術を開発する。
切断する技術では、切断線がせん断面内にあることが必
要であり、切断可能な切断線形状が限定される。ノズル
を利用して切断する技術によると、切断線形状を自在に
設定できるが、パイプ材料を溶断するためのエネルギー
コストが高く、切断コストが高い。そこで本発明では、
パイプを希望する切断線に沿って簡単に切断することが
できる技術を開発する。
【0004】
【課題を解決するための手段と作用】 本発明で創作さ
れた切断装置は、パイプの切断希望線に沿って伸びる拘
束縁を持つとともにパイプの切断希望線よりも一方側を
拘束する第1型と、その第1型からクリアランスを隔て
て対向するとともにパイプの切断希望線よりも他方側を
拘束する第2型と、第1型に対して第2型をクリアラン
スの許容範囲内で繰返し微少変位させる変位手段とを持
っている。この切断装置によると、本発明によって創作
された切断方法、即ち、パイプの切断希望線に沿って伸
びる拘束縁を持つ型でパイプの切断希望線よりも一方側
を拘束しておき、その一方側に対して切断希望線よりも
他方側を繰り返し微少変位させることができる。この方
法によると、型がパイプを拘束している領域と拘束して
いない領域の境界線(拘束縁)に沿った部位でパイプ材
料に集中的に疲労が進行し、パイプは拘束縁に沿って疲
労破断して切断される。この場合、切断線が一平面内に
あることが必要とされず、切断線形状の自由度が広げら
れる。また熱エネルギーを利用して溶断するものでない
ために、低コストで実行することができる。本発明の切
断装置は、安価に製造でき、ランニングコストも安価で
すむ。
れた切断装置は、パイプの切断希望線に沿って伸びる拘
束縁を持つとともにパイプの切断希望線よりも一方側を
拘束する第1型と、その第1型からクリアランスを隔て
て対向するとともにパイプの切断希望線よりも他方側を
拘束する第2型と、第1型に対して第2型をクリアラン
スの許容範囲内で繰返し微少変位させる変位手段とを持
っている。この切断装置によると、本発明によって創作
された切断方法、即ち、パイプの切断希望線に沿って伸
びる拘束縁を持つ型でパイプの切断希望線よりも一方側
を拘束しておき、その一方側に対して切断希望線よりも
他方側を繰り返し微少変位させることができる。この方
法によると、型がパイプを拘束している領域と拘束して
いない領域の境界線(拘束縁)に沿った部位でパイプ材
料に集中的に疲労が進行し、パイプは拘束縁に沿って疲
労破断して切断される。この場合、切断線が一平面内に
あることが必要とされず、切断線形状の自由度が広げら
れる。また熱エネルギーを利用して溶断するものでない
ために、低コストで実行することができる。本発明の切
断装置は、安価に製造でき、ランニングコストも安価で
すむ。
【0005】第1型に対して第2型を微少変位させるに
あたっては、各種の相対運動が利用できるが、なかでも
第2型を偏心回転させることが好ましい。ここでいう偏
心回転とは、相対的に固定された第1型に対して、第2
型が自転することなく第2型の中心軸が第1型の中心軸
の周りに回転する(振れまわる)ことをいう。この場
合、変位手段を構成しやすくなる。
あたっては、各種の相対運動が利用できるが、なかでも
第2型を偏心回転させることが好ましい。ここでいう偏
心回転とは、相対的に固定された第1型に対して、第2
型が自転することなく第2型の中心軸が第1型の中心軸
の周りに回転する(振れまわる)ことをいう。この場
合、変位手段を構成しやすくなる。
【0006】第2型の中心軸と第1型の中心軸の間隔
(ここでいう偏心量)が調整可能であり、しかも、ゼロ
に調整できることが好ましい。この場合、偏心量をゼロ
に調整しておいてパイプの固定作業を行なうと、パイプ
に負荷をかけることなく第1型と第2型に固定すること
ができる。
(ここでいう偏心量)が調整可能であり、しかも、ゼロ
に調整できることが好ましい。この場合、偏心量をゼロ
に調整しておいてパイプの固定作業を行なうと、パイプ
に負荷をかけることなく第1型と第2型に固定すること
ができる。
【0007】本発明は、第1型の拘束縁が自由曲線であ
るときに最も有用性を発揮し、せん断して切断する方式
では全く不可能な線に沿って切断することを可能とす
る。
るときに最も有用性を発揮し、せん断して切断する方式
では全く不可能な線に沿って切断することを可能とす
る。
【0008】第1型と第2型は、パイプを内周から拘束
するものであってもよいが、外周から拘束することが好
ましい。この方が、パイプの固定作業がやりやすく、ま
た、切断線を希望する形状に一致させやすい。
するものであってもよいが、外周から拘束することが好
ましい。この方が、パイプの固定作業がやりやすく、ま
た、切断線を希望する形状に一致させやすい。
【0009】
【発明の効果】 請求項1の切断装置と、請求項6の切
断方法によると、パイプを簡単に希望の形状に切断する
ことが可能となる。現在、パイプを利用して各種部品を
生産することによって生産コストを圧縮する技術が活発
に開発されており、パイプ加工技術の開発とあいまっ
て、様々な製品をパイプから低コストで生産することを
可能とする。
断方法によると、パイプを簡単に希望の形状に切断する
ことが可能となる。現在、パイプを利用して各種部品を
生産することによって生産コストを圧縮する技術が活発
に開発されており、パイプ加工技術の開発とあいまっ
て、様々な製品をパイプから低コストで生産することを
可能とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本技術は下記の形態で実施するこ
とができる。 (形態1)第1型に対して第2型が偏心回転する。 (形態2)第1型に対して第2型が所定角度範囲内で相
対回転を繰り返す。 (形態3)第1型に対して第2型がパイプ軸心に直交方
向に所定距離内で往復運動を繰り返す。 (形態4)第1型に対して第2型が歳差運動する。 (形態5)第1型に対して第2型が、偏心回転、相対回
転、歳差運動のうちの2以上が複合した運動をする。
とができる。 (形態1)第1型に対して第2型が偏心回転する。 (形態2)第1型に対して第2型が所定角度範囲内で相
対回転を繰り返す。 (形態3)第1型に対して第2型がパイプ軸心に直交方
向に所定距離内で往復運動を繰り返す。 (形態4)第1型に対して第2型が歳差運動する。 (形態5)第1型に対して第2型が、偏心回転、相対回
転、歳差運動のうちの2以上が複合した運動をする。
【0011】
【実施例】 最初に図1から図3を参照してパイプ切断
装置の一実施例を説明する。このパイプ切断装置は、パ
イプの切断希望線よりも一方側を拘束する固定型(第1
型)40と、他方側を拘束する可動型(第2型)44
と、固定型40に対して可動型44を繰返し微少変位さ
せる変位手段とを備えている。固定型40はパイプ切断
装置のフレーム38に固定されており、図2によく示さ
れているように、ボルト42を締め付けることでパイプ
Pの外周を拘束する。パイプPは固定型40を超えて図
1の右方向に伸び、固定型40がパイプPの外周を拘束
する領域と拘束しない領域の間の境界線(固定型の拘束
縁)40Aは、後記するように、自由曲線とすることが
できる。図1はパイプ軸線に直交する面内で拘束縁40
Aが伸びている例を示している。
装置の一実施例を説明する。このパイプ切断装置は、パ
イプの切断希望線よりも一方側を拘束する固定型(第1
型)40と、他方側を拘束する可動型(第2型)44
と、固定型40に対して可動型44を繰返し微少変位さ
せる変位手段とを備えている。固定型40はパイプ切断
装置のフレーム38に固定されており、図2によく示さ
れているように、ボルト42を締め付けることでパイプ
Pの外周を拘束する。パイプPは固定型40を超えて図
1の右方向に伸び、固定型40がパイプPの外周を拘束
する領域と拘束しない領域の間の境界線(固定型の拘束
縁)40Aは、後記するように、自由曲線とすることが
できる。図1はパイプ軸線に直交する面内で拘束縁40
Aが伸びている例を示している。
【0012】図1の参照番号2はモータを示す。モータ
2はギヤ4を回転させ、ギヤ4はギヤ6a、6b(図2
も参照)を回転させ、ギヤ6aはシャフト8aを回転さ
せ、ギヤ6bはシャフト8bを回転させる。ギヤ6aと
シャフト8aの組は、ギヤ6bとシャフト8bの組と左
右対称であり、図1では区別することなく表示してい
る。以下の説明では、作用対称な事象については、添え
字を省略して説明する。シャフト8と同軸位置にシャフ
ト26が配置されている。シャフト8はベアリング30
によってフレーム38に回転可能に位置決めされ、シャ
フト26はベアリング32によってフレーム38に回転
可能に位置決めされている。
2はギヤ4を回転させ、ギヤ4はギヤ6a、6b(図2
も参照)を回転させ、ギヤ6aはシャフト8aを回転さ
せ、ギヤ6bはシャフト8bを回転させる。ギヤ6aと
シャフト8aの組は、ギヤ6bとシャフト8bの組と左
右対称であり、図1では区別することなく表示してい
る。以下の説明では、作用対称な事象については、添え
字を省略して説明する。シャフト8と同軸位置にシャフ
ト26が配置されている。シャフト8はベアリング30
によってフレーム38に回転可能に位置決めされ、シャ
フト26はベアリング32によってフレーム38に回転
可能に位置決めされている。
【0013】シャフト8には右端から左に伸びる断面円
形の孔10が開けられている。シャフト26には軸心に
沿って貫通する断面円形の孔18が開けられている。模
式的に図4に示され、詳細が図5から7に示されている
ように、シャフト8とシャフト26間には、傾斜カム1
5が差し渡されている。傾斜カム15は、両端の頭部1
2、16とその間を斜めに延びる接続部14を備えてい
る。頭部12の断面は円形であり、孔10にはまり込
み、孔10内でスライドできる。頭部16の断面も円形
であり、孔18にはまり込み、孔18内でスライドでき
る。図1の参照番号24は偏心量を調整するためのシャ
フトであり、ギヤボックス22内で傾斜カム15のシャ
フト20にギヤでかみ合っており、シャフト24が回転
するとシャフト20が軸心に沿って進退動する。シャフ
ト20が進退動すると頭部16が孔18内で左右動し、
頭部12が孔10内で左右動しする。
形の孔10が開けられている。シャフト26には軸心に
沿って貫通する断面円形の孔18が開けられている。模
式的に図4に示され、詳細が図5から7に示されている
ように、シャフト8とシャフト26間には、傾斜カム1
5が差し渡されている。傾斜カム15は、両端の頭部1
2、16とその間を斜めに延びる接続部14を備えてい
る。頭部12の断面は円形であり、孔10にはまり込
み、孔10内でスライドできる。頭部16の断面も円形
であり、孔18にはまり込み、孔18内でスライドでき
る。図1の参照番号24は偏心量を調整するためのシャ
フトであり、ギヤボックス22内で傾斜カム15のシャ
フト20にギヤでかみ合っており、シャフト24が回転
するとシャフト20が軸心に沿って進退動する。シャフ
ト20が進退動すると頭部16が孔18内で左右動し、
頭部12が孔10内で左右動しする。
【0014】斜行する接続部14の断面は矩形であり、
その周りには断面矩形の孔を持つ円板28が位置してい
る。円板28の、図1での左右方向位置は固定されてい
る。組付けのために、円板28は直径上で2分割されて
いる。図7によく示されているように、シャフト24に
よって傾斜カム15が最も右進したときに、接続部14
の断面中心線13Rが、円板28の中央面27とシャフ
ト8,26の軸心9との交点31を通り、円板28はシ
ャフト8,26と同軸に位置する。図6に示すように、
シャフト24によって傾斜カム15が最も左進したとき
に、接続部14の断面中心線13Lが、円板28の中央
面27とシャフト8,26の軸心9との交点31の上側
を通り、円板28は上方に押し上げられる。このとき、
円板28の中心は、シャフト8,26の軸心9よりも距
離δだけ偏心する。図1は、傾斜カム15が最も左進
し、傾斜カム15が軸芯9の周りに180度回転したと
きを示し、今度は、円板28は軸心9から方に押し下げ
られる。シャフトが24によって、円板28のシャフト
8,26に対する偏心量はゼロからδの範囲で調整でき
る。シャフト8と円板28の接続端面には、図4、図5
に示すように、直径方向に伸びるキー溝7とそれに嵌り
あうキー7kが用意されており、円板28がシャフト8
の軸心9に直交方向に変位可能であるとともに、円板2
6をシャフト8に供周りさせる結合関係が用意されてい
る。
その周りには断面矩形の孔を持つ円板28が位置してい
る。円板28の、図1での左右方向位置は固定されてい
る。組付けのために、円板28は直径上で2分割されて
いる。図7によく示されているように、シャフト24に
よって傾斜カム15が最も右進したときに、接続部14
の断面中心線13Rが、円板28の中央面27とシャフ
ト8,26の軸心9との交点31を通り、円板28はシ
ャフト8,26と同軸に位置する。図6に示すように、
シャフト24によって傾斜カム15が最も左進したとき
に、接続部14の断面中心線13Lが、円板28の中央
面27とシャフト8,26の軸心9との交点31の上側
を通り、円板28は上方に押し上げられる。このとき、
円板28の中心は、シャフト8,26の軸心9よりも距
離δだけ偏心する。図1は、傾斜カム15が最も左進
し、傾斜カム15が軸芯9の周りに180度回転したと
きを示し、今度は、円板28は軸心9から方に押し下げ
られる。シャフトが24によって、円板28のシャフト
8,26に対する偏心量はゼロからδの範囲で調整でき
る。シャフト8と円板28の接続端面には、図4、図5
に示すように、直径方向に伸びるキー溝7とそれに嵌り
あうキー7kが用意されており、円板28がシャフト8
の軸心9に直交方向に変位可能であるとともに、円板2
6をシャフト8に供周りさせる結合関係が用意されてい
る。
【0015】図8は、シャフト8が回転したときの円板
28の動きを示し、28−3は、傾斜カム15が最も左
側に位置したときの図6の状態に対応する。28−1
は、28−3の状態からシャフト8が軸心9の周りに1
80度回転した状態を示している。これは図1の状態に
対応する。28−4と28−2のそれぞれは、28−3
の状態から、シャフト8が軸心9の周りに反時計方向に
90度回転した状態と、270度回転した状態を示して
いる。シャフト8が反時計方向に回転すると、円板28
も一緒に回転するが、円板28の中心はシャフト8の回
転中心8Cの回りを振れ回る。28−1を出発点とする
と、28−2が90度回転した状態を示し、28−3が
180度回転した状態を示し、28−4が270度回転
した状態を示す。矢印28cは円板28の中心位置の移
動軌跡を示す。他方のシャフトについては、シャフト8
が270度回転した状態28−4のみを示す。
28の動きを示し、28−3は、傾斜カム15が最も左
側に位置したときの図6の状態に対応する。28−1
は、28−3の状態からシャフト8が軸心9の周りに1
80度回転した状態を示している。これは図1の状態に
対応する。28−4と28−2のそれぞれは、28−3
の状態から、シャフト8が軸心9の周りに反時計方向に
90度回転した状態と、270度回転した状態を示して
いる。シャフト8が反時計方向に回転すると、円板28
も一緒に回転するが、円板28の中心はシャフト8の回
転中心8Cの回りを振れ回る。28−1を出発点とする
と、28−2が90度回転した状態を示し、28−3が
180度回転した状態を示し、28−4が270度回転
した状態を示す。矢印28cは円板28の中心位置の移
動軌跡を示す。他方のシャフトについては、シャフト8
が270度回転した状態28−4のみを示す。
【0016】円板28は、ベアリング34によって偏心
回転板36に取り付けられている。一対の円板28が、
矢印28Cに示すように振れ回る場合、偏心回転板36
も同様に矢印28Cに示す移動軌跡に沿って振れ回り運
動する。但し2枚の円板28に連結されているために,
偏心回転板36自体は自転しない。パイプPの外周を固
定する可動型44は偏心回転板36に固定されている。
このために、可動型44の中心は、図8の矢印44Cに
示すように偏心回転する。但し回転はしない。この結
果、固定型(第1型)40に対して可動型(第2型)4
4は偏心回転する。この明細書では、可動型44が固定
型40に対して自転することなく矢印44Cに示すよう
に振れ回ることを偏心回転するという。モータ2から偏
心回転板36までによって、固定型40に対して可動型
44を偏心回転させる手段が構成されている。
回転板36に取り付けられている。一対の円板28が、
矢印28Cに示すように振れ回る場合、偏心回転板36
も同様に矢印28Cに示す移動軌跡に沿って振れ回り運
動する。但し2枚の円板28に連結されているために,
偏心回転板36自体は自転しない。パイプPの外周を固
定する可動型44は偏心回転板36に固定されている。
このために、可動型44の中心は、図8の矢印44Cに
示すように偏心回転する。但し回転はしない。この結
果、固定型(第1型)40に対して可動型(第2型)4
4は偏心回転する。この明細書では、可動型44が固定
型40に対して自転することなく矢印44Cに示すよう
に振れ回ることを偏心回転するという。モータ2から偏
心回転板36までによって、固定型40に対して可動型
44を偏心回転させる手段が構成されている。
【0017】前記したように、偏心量はシャフト24の
回転によって調整される。傾斜カム15が最も左進した
ときに偏心量は最大値δとなり、傾斜カム15が右進す
るにつれて偏心量は小さくなる。図6,7から明らか
に、傾斜カム15が右進するほど、円板28の偏心距離
は小さくなる。傾斜カム15が最も右進したときに偏心
量がゼロとされる。偏心量はゼロからδの間で調整可能
である。
回転によって調整される。傾斜カム15が最も左進した
ときに偏心量は最大値δとなり、傾斜カム15が右進す
るにつれて偏心量は小さくなる。図6,7から明らか
に、傾斜カム15が右進するほど、円板28の偏心距離
は小さくなる。傾斜カム15が最も右進したときに偏心
量がゼロとされる。偏心量はゼロからδの間で調整可能
である。
【0018】図1の場合、可動型44の拘束縁44Aが
平面内にある場合を例示している。固定型40の拘束縁
40Aと可動型44の拘束縁44AはクリアランスCを
隔てて対向している。拘束縁40Aと44Aの間ではパ
イプPは拘束されていない。
平面内にある場合を例示している。固定型40の拘束縁
40Aと可動型44の拘束縁44AはクリアランスCを
隔てて対向している。拘束縁40Aと44Aの間ではパ
イプPは拘束されていない。
【0019】このパイプ切断装置では、シャフト24に
よって偏心量をゼロにしておいて、ボルト42と46を
締め付けて、パイプPを固定型40と可動型44に拘束
する。この状態でモータ2を回転させる。偏心量がゼロ
の状態では、円板28はシャフト8の回転中心の周りを
回転し、偏心回転板36は静止している。パイプPは静
止している。シャフト24を回していくと、偏心量が大
きくなり、偏心回転板36は偏心回転し始める。最初の
うちは、可動型44の移動軌跡44Cの半径は小さい。
シャフト24を回していくと徐々に大きくなり、最大で
δとなる。
よって偏心量をゼロにしておいて、ボルト42と46を
締め付けて、パイプPを固定型40と可動型44に拘束
する。この状態でモータ2を回転させる。偏心量がゼロ
の状態では、円板28はシャフト8の回転中心の周りを
回転し、偏心回転板36は静止している。パイプPは静
止している。シャフト24を回していくと、偏心量が大
きくなり、偏心回転板36は偏心回転し始める。最初の
うちは、可動型44の移動軌跡44Cの半径は小さい。
シャフト24を回していくと徐々に大きくなり、最大で
δとなる。
【0020】偏心回転板36が偏心回転すると、拘束縁
40Aを持つ固定型40でパイプPの一方側を拘束して
おき、他方側を繰り返し微少変位(この場合には偏心回
転)させられる。パイプPの壁は拘束された一方側に対
して、上→左→下→右→上と変位しつづける。この場
合、パイプPの壁は、壁厚方向と壁に沿った方向に繰り
返し変形させられる。この結果、固定型40の拘束縁4
0Aと可動型44の拘束縁44A間のクリアランスC内
で、パイプPの壁は繰り返し変形され、集中的に疲労が
進行する。そのうちに、パイプPの壁は疲労破断する。
クリアランスCと偏心量を適度に設定することで、モー
タ2に過大負荷がかからず、しかも、短時間でパイプP
を疲労破断させることができる。パイプの切断線は、ク
リアランスC内で伸び、拘束縁40Aと44Aに沿って
いる。
40Aを持つ固定型40でパイプPの一方側を拘束して
おき、他方側を繰り返し微少変位(この場合には偏心回
転)させられる。パイプPの壁は拘束された一方側に対
して、上→左→下→右→上と変位しつづける。この場
合、パイプPの壁は、壁厚方向と壁に沿った方向に繰り
返し変形させられる。この結果、固定型40の拘束縁4
0Aと可動型44の拘束縁44A間のクリアランスC内
で、パイプPの壁は繰り返し変形され、集中的に疲労が
進行する。そのうちに、パイプPの壁は疲労破断する。
クリアランスCと偏心量を適度に設定することで、モー
タ2に過大負荷がかからず、しかも、短時間でパイプP
を疲労破断させることができる。パイプの切断線は、ク
リアランスC内で伸び、拘束縁40Aと44Aに沿って
いる。
【0021】実施例に記載のパイプ切断装置では、パイ
プPの切断希望線に沿って伸びる拘束縁40Aを持つ型
40でパイプPの切断希望線よりも一方側を拘束してお
き、その一方側に対して切断希望線よりも他方側を型4
4で繰り返し微少変位させることによってパイプを切断
希望線に沿って簡単に切断することがでできる。
プPの切断希望線に沿って伸びる拘束縁40Aを持つ型
40でパイプPの切断希望線よりも一方側を拘束してお
き、その一方側に対して切断希望線よりも他方側を型4
4で繰り返し微少変位させることによってパイプを切断
希望線に沿って簡単に切断することがでできる。
【0022】拘束縁の形状は自在に設定することができ
る。図9は、パイプを(A)に示す形状に切断する場合
を例示している。この場合、固定型70の拘束縁70A
の形状を切断希望線に一致させる。可動型72の拘束縁
72Aについては、軸方向のクリアランスがC3とな
り、周方向のクリアランスがC1+C2となる形状に仕
上る。ここで、C1+C2>δ(最大偏心量)の関係に
設定しておく。このために、固定型70に対して可動型
72が最も上方に変位したとき(Bの状態)でも、最も
下方に変位したとき(Cの状態)でも、型同士は干渉せ
ず、固定型70に対して可動型72は自由に偏心回転す
ることができる。
る。図9は、パイプを(A)に示す形状に切断する場合
を例示している。この場合、固定型70の拘束縁70A
の形状を切断希望線に一致させる。可動型72の拘束縁
72Aについては、軸方向のクリアランスがC3とな
り、周方向のクリアランスがC1+C2となる形状に仕
上る。ここで、C1+C2>δ(最大偏心量)の関係に
設定しておく。このために、固定型70に対して可動型
72が最も上方に変位したとき(Bの状態)でも、最も
下方に変位したとき(Cの状態)でも、型同士は干渉せ
ず、固定型70に対して可動型72は自由に偏心回転す
ることができる。
【0023】図1から3に示した切断装置において、パ
イプを拘束する型の拘束縁の形状を図9に示すものとし
て運転すると、パイプには、固定型70の拘束縁70A
に沿った部位に集中的に疲労が蓄積し、パイプは拘束縁
70Aに沿って疲労破断して切断される。
イプを拘束する型の拘束縁の形状を図9に示すものとし
て運転すると、パイプには、固定型70の拘束縁70A
に沿った部位に集中的に疲労が蓄積し、パイプは拘束縁
70Aに沿って疲労破断して切断される。
【0024】図10は、切断可能な各種形状を例示して
おり、(A)は切断面がパイプ軸心に直交する例、
(B)はパイプ軸心に斜行する例、(c)は切断線が複
雑な自由曲線となっている場合を示す。この方法で切断
可能なパイプの断面形状は円に限られず、多角形であっ
てもよいし複雑な自由曲線であってもよい。またパイプ
断面形状は軸方向に一様でなくてもよく、軸に沿って断
面形状が変化するパイプを切断することもできる。
おり、(A)は切断面がパイプ軸心に直交する例、
(B)はパイプ軸心に斜行する例、(c)は切断線が複
雑な自由曲線となっている場合を示す。この方法で切断
可能なパイプの断面形状は円に限られず、多角形であっ
てもよいし複雑な自由曲線であってもよい。またパイプ
断面形状は軸方向に一様でなくてもよく、軸に沿って断
面形状が変化するパイプを切断することもできる。
【0025】図11は、切断面がパイプ軸心に斜行する
場合の型の相対的変位を例示しており、(A)と(B)
に示すように、固定型90に対して可動型92が切断面
内で相対変位を繰り返してもよい。あるいは、(C)と
(D)に示すように、固定型90に対して可動型92が
パイプ軸心に直交する面内で相対変位を繰り返してもよ
い。いずれの場合にも、パイプは斜めに切断される。
場合の型の相対的変位を例示しており、(A)と(B)
に示すように、固定型90に対して可動型92が切断面
内で相対変位を繰り返してもよい。あるいは、(C)と
(D)に示すように、固定型90に対して可動型92が
パイプ軸心に直交する面内で相対変位を繰り返してもよ
い。いずれの場合にも、パイプは斜めに切断される。
【0026】固定型に対する可動型の相対変位は、前記
した偏心回転に限られない。図12(A)は、固定型の
中心40Cに対して可動型の中心44Cが偏心量δで偏
心回転する微少運動を例示しているが、図12(B)に
例示するように、可動型が直線92に沿って距離2δで
往復動する運動であってもよく、図12(C)に例示す
るように、同軸関係を維持しながら可動型が微少角度内
で回転往復運動94を繰り返す運動であってもよく、さ
らには、図12(D)に示すように。可動型が首振り運
動(歳差運動)96をしてもよい。あるいは、これらの
運動を複合した運動であってもよい。
した偏心回転に限られない。図12(A)は、固定型の
中心40Cに対して可動型の中心44Cが偏心量δで偏
心回転する微少運動を例示しているが、図12(B)に
例示するように、可動型が直線92に沿って距離2δで
往復動する運動であってもよく、図12(C)に例示す
るように、同軸関係を維持しながら可動型が微少角度内
で回転往復運動94を繰り返す運動であってもよく、さ
らには、図12(D)に示すように。可動型が首振り運
動(歳差運動)96をしてもよい。あるいは、これらの
運動を複合した運動であってもよい。
【0027】固定型に対する可動型の運動形式は、パイ
プの断面形状に応じて選択することが好ましく、多くの
場合には偏心回転運動が適している。この場合、パイプ
壁は壁に直交する方向と壁に沿った方向に繰り返し変形
し、低サイクルで疲労破断する。相対変位の大きさは、
切断作業を通して一定の大きさに維持しておくこともで
きるが、徐々に大きくしていくことが好ましい。徐々に
大きくする場合には、型間のクリアランスを詰めること
ができ、切断線の精度を上げやすい。切断作業の開始時
から一定の大きさの偏心量を実現する方式では、クリア
ランスを比較的に大きくとって切断装置に過大な負荷を
かける前にパイプがクリアランス内で変形できるように
しなければならず、型間の相対変位を許容するのに必要
なクリアランス以上のクリアランスを必要とすることが
多い。
プの断面形状に応じて選択することが好ましく、多くの
場合には偏心回転運動が適している。この場合、パイプ
壁は壁に直交する方向と壁に沿った方向に繰り返し変形
し、低サイクルで疲労破断する。相対変位の大きさは、
切断作業を通して一定の大きさに維持しておくこともで
きるが、徐々に大きくしていくことが好ましい。徐々に
大きくする場合には、型間のクリアランスを詰めること
ができ、切断線の精度を上げやすい。切断作業の開始時
から一定の大きさの偏心量を実現する方式では、クリア
ランスを比較的に大きくとって切断装置に過大な負荷を
かける前にパイプがクリアランス内で変形できるように
しなければならず、型間の相対変位を許容するのに必要
なクリアランス以上のクリアランスを必要とすることが
多い。
【0028】図1から3に示した切断装置の場合、偏心
回転板に複数の型を取り付けることによって、同時に複
数のパイプを切断することもできる。また、パイプ固定
型のみを交換することで各種のパイプを各種形状に切断
することができる。さらには、運転中に自在に偏心量を
調整できることから、パイプごとの最適偏心量を実験し
て決定する作業がやりやすい。
回転板に複数の型を取り付けることによって、同時に複
数のパイプを切断することもできる。また、パイプ固定
型のみを交換することで各種のパイプを各種形状に切断
することができる。さらには、運転中に自在に偏心量を
調整できることから、パイプごとの最適偏心量を実験し
て決定する作業がやりやすい。
【図1】 実施例の切断装置の中央線に沿った一部断面
図。
図。
【図2】 実施例の切断装置の左側面図。
【図3】 実施例の切断装置の図1のIII−III線断面
図。
図。
【図4】 シャフト8と傾斜カム15と円板28の関係
を模式的に示す図。
を模式的に示す図。
【図5】 シャフト8,26と円板28の関係の平面
図。
図。
【図6】 傾斜カム15が左進したときのシャフト8,
26と円板28の断面図。
26と円板28の断面図。
【図7】 傾斜カム15が右進したときのシャフト8,
26と円板28の断面図。
26と円板28の断面図。
【図8】 傾斜カム15と円板28によって偏心回転板
36が偏心回転する様子を模式的に示す図。
36が偏心回転する様子を模式的に示す図。
【図9】 切断線の一例と拘束縁の一例を例示する図。
【図10】 各種切断線を例示する図。
【図11】 相対変位の方向を例示する図。
【図12】 相対変位の運動様式を各種例示する図。
8:シャフト 10:孔 12:頭部 14:接続部 15:傾斜カム 16:頭部 18:孔 26:シャフト 28:円板 36:偏心回転板 38:フレーム 40:固定型 40A:拘束縁 44:可動型 44A:拘束縁
フロントページの続き (72)発明者 古田 健次 愛知県豊田市緑ヶ丘5丁目14番地 大豊精 機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 パイプの切断希望線に沿って伸びる拘束
縁を持つとともにパイプの切断希望線よりも一方側を拘
束する第1型、その第1型からクリアランスを隔てて対
向するとともにパイプの切断希望線よりも他方側を拘束
する第2型、第1型に対して第2型をクリアランスの許
容範囲内で繰返し微少変位させる変位手段とを持つパイ
プ切断装置。 - 【請求項2】 前記変位手段は、第1型に対して第2型
を偏心回転させることを特徴とする請求項1に記載のパ
イプ切断装置。 - 【請求項3】 偏心量がゼロを含んで調整可能なことを
特徴とする請求項2に記載のパイプ切断装置。 - 【請求項4】 第1型の拘束縁が自由曲線であることを
特徴とする請求項1に記載のパイプ切断装置。 - 【請求項5】 第1型と第2型は、パイプを外周から拘
束することを特徴とする請求項1に記載のパイプ切断装
置。 - 【請求項6】 パイプの切断希望線に沿って伸びる拘束
縁を持つ型でパイプの切断希望線よりも一方側を拘束し
ておき、その一方側に対して切断希望線よりも他方側を
繰り返し微少変位させることによってパイプを切断希望
線に沿って切断する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181167A JP2002370119A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | パイプ切断装置と切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001181167A JP2002370119A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | パイプ切断装置と切断方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002370119A true JP2002370119A (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=19021480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001181167A Pending JP2002370119A (ja) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | パイプ切断装置と切断方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002370119A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109570433A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-04-05 | 西安理工大学 | 一种径向加载位移实时可调的棒管材疲劳断裂下料机 |
-
2001
- 2001-06-15 JP JP2001181167A patent/JP2002370119A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109570433A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-04-05 | 西安理工大学 | 一种径向加载位移实时可调的棒管材疲劳断裂下料机 |
CN109570433B (zh) * | 2018-10-19 | 2020-06-26 | 西安理工大学 | 一种径向加载位移实时可调的棒管材疲劳断裂下料机 |
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