JP2003011026A - 管端部の処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接すべき管端部のバリ取り処理と外周面の
研磨処理を同時に完了することができる高効率な管端部
の処理装置の提供。 【構成】 処理装置１は、管端部が挿入される開口部３
を設けた筒状の本体２と、本体２内に同軸的に延長する
駆動軸６と、駆動軸６を駆動する駆動手段７と、駆動軸
６の先端部に同軸的に設けられた円錐状の切削体８と、
駆動軸６に支持されてその回転による遠心力で半径方向
内側に付勢される研磨体１３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管端部に存在するバ
リ取り処理および外周面の研磨処理を同時に行うことの
できる管端部の処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に配管等の管は圧延を繰り返して製
造されることが多いが、その圧延操作の際、管外周面に
黒皮と呼ばれる酸化皮膜（以下、これをミルスケールと
いう）が形成される。管端部を他の管または継手などに
溶接する場合に、このミルスケールの組成分が溶接部に
溶け込んで溶接強度を低下させるので、管端部のミルス
ケールはできるだけ除去する必要がある。また一般に管
端部を溶接する場合、必要な長さに調整する等のため
に、管の端部側の一部を切断することが多い。

【０００３】そこで従来から管端部の溶接に際しては、
先ず現場に搬入した管の端部を所定寸法になるように切
断し、次いでその管端部の外周面に存在するミルスケー
ルを研磨布やグラインダーなどにより研磨して除去し、
さらに切断の際に発生した管端部（特にその内縁部）の
バリをヤスリやグラインダーなどの工具により除去して
いる。しかし、このような処理方法は多大の手間と時間
を要し、多くの管端部を処理する現場では工期も長くな
るという問題があった。また処理結果は熟練度に左右さ
れ、未熟な作業により溶接不良を起こすおそれもあっ
た。

【０００４】上記問題を解決するものとして、管端部の
外周面を効率よく研磨する研磨装置が実開平７−３３５
４９号により提案されている。この研磨装置は、一端を
開放したカバーの中に回転自在なロータを設け、そのロ
ータに管端部への差し込み用センタガイドを同軸且つ回
転自在に支持し、ロータの外周面にはその回転による遠
心力によって管の外周面側に向けて姿勢を変えるアーム
を揺動可能に連接する。そしてアームの先端に設けた研
磨砥石を管の外周面に突き当てて研磨するようにしたも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記に提案された研磨
装置は、管端部の外周面に存在するミルスケールを効率
よく除去できるが、バリ取り処理はさらに別の工程で行
う必要がある。またカバーに挿入した管端部の位置決め
をロータで行うが、異なる口径の管端部を処理するため
には心臓部であるロータの交換が必要になる。そこで本
発明は、このような従来の管端部の処理装置における問
題を解決することを課題とし、そのための新しい管端部
の処理装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、管端
部のバリを取ると共にその外周面を研磨する処理装置で
ある。そしてこの処理装置は、管端部が挿入される開口
部を設けた筒状の本体と、本体内に同軸的に延長する駆
動軸と、駆動軸を駆動する駆動手段と、駆動軸の先端部
に同軸的に設けられた円錐状の切削体と、駆動軸に支持
されてその回転による遠心力で半径方向内側に付勢され
る研磨体を備えている。そして、前記切削体により開口
部から本体内に挿入される管端部が位置決めされると共
に存在するバリが切削され、前記研磨体により管端部の
外周面が研磨されるようになっていることを特徴とす
る。（請求項１）

【０００７】上記処理装置において、前記開口部には管
端部の外周面をスライド自在に支持する支持体を設け、
該支持体は複数の管口径に適合できるようにその支持口
径を調整可能とすることができる。（請求項２）

【０００８】上記いずれかの処理装置において、本体の
一部にその内部に挿入された管端部を目視するための窓
部を設けることができる。（請求項３）

【０００９】さらに上記いずれかの処理装置において、
本体に固定部を設け、該固定部により本体を作業基部に
着脱自在に固定することができる。（請求項４）

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明に係る処理装置の正面図
で、理解を容易にするためその一部を破断し、内部が見
えるように描かれている。図中、１は処理装置、２は本
体、３は開口部、４は支持体、５は窓部、６は駆動軸、
７は駆動手段、８は切削体、９は連結体、１０は取付部
材、１１は重錘、１２は弾性バンド、１３は研磨体、１
４はロックピン、１５は調整バーである。

【００１１】本体２は金属または硬質プラスチック等で
筒状に作られ、その一方の端部に管端部を挿入するため
の開口部３が形成されている。本体の上部に設けられた
窓部５は、本体２に形成した方形の切欠部に透明なアク
リル板などの遮蔽体をねじ止めして形成され、内部に挿
入した管端部を外部から目視により監視しながら処理作
業を行えるようになっている。

【００１２】本体２の内部に駆動軸６が同軸的に配置さ
れ、その駆動軸６は本体２に設けた軸受部（図示せず）
により回転自在に支持されている。駆動軸６の後端部は
本体２を貫通し、エアモータ式の駆動手段７の出力軸に
結合される。しかし駆動手段７は電動式であってもよ
い。

【００１３】駆動軸６の先端部にはチャック６ａが設け
られそのチャック６ａに切削体８が着脱自在に装着され
る。図２（ａ）は切削体８の正面図、図２（ｂ）はその
側面図である。この例の切削体８は円錐状の基部の外周
に、多数の切削部８ａが形成され、その後部に軸部８ｂ
を有する。夫々の切削部８ａは円錐の基部の先端からそ
の基部に沿って放射状に突設されており、金属管の開口
内縁を円錐状に切削するリーマからなるものである。な
お、この例のリーマの代わりに円錐状の研削砥石を用い
てもよい。そして駆動軸６が回転すると、切削体８も同
期して回転する。

【００１４】図１において、連結体９は細長いバー状と
され、その中間部が駆動軸６に設けた取付部材１０に回
動自在に支持されている。連結体９の後端部には重錘１
１が固定され、その重錘１１の外周面に形成された周溝
にコイルバネで作られた弾性バンド１２がはめ込まれて
おり、その締付力によって重錘１１は駆動軸６の外周面
側に一定の力で押し付けられている。

【００１５】連結体９の先端部には研磨体１３が設けら
れる。研磨体１３は砥石などの研磨部材からなる円柱状
の研磨部とそれから延長する軸部を有し、その軸部が前
記連結体９の先端部にボルト等により連結される。そし
て駆動軸６が停止しているときは図示のように弾性バン
ド１２により重錘１１が駆動軸に押し付けられているの
で、研磨体１３は駆動軸６の軸と同方向になっている。
駆動軸６が回転すると、研磨体１３は連結体９と共に回
転するが、重錘１１の遠心力が弾性バンド１２の締付力
に打ち勝って半径方向外側に移動することにより、研磨
体１３は半径方向内側に付勢される。

【００１６】互いに連結される連結体９、重錘１１およ
び研磨体１３は１組だけでもよいが、駆動軸６の外周に
沿って所定間隔で複数組設けることもできる。その場
合、取付部材１０および弾性バンド１２は共通に設ける
ことができる。研磨体１３を複数設けることにより、管
端部の外周面をより均一に研磨することが可能になる。

【００１７】図３は開口部３に設けられた支持体４部分
の拡大正面図であり、図４はその側面図である。これら
の図において、支持体４はリング状の支持枠１６と、支
持枠１６の周方向に等間隔で半径方向に設けた４つの貫
通孔と、それら貫通孔にそれぞれ外方向から貫通した細
長い調整バー１５と、支持枠１６における各貫通孔に直
交して設けたピン孔にそれぞれ挿通したロックピン１４
とを有している。また各調整バー１５には所定間隔で複
数のピン受け孔１５ａが列状に設けられ、ピン孔から挿
通したロックピン１４の先端部をいずれかのピン受け孔
１５ａに挿入することにより、支持枠１６に対する調整
バー１５の挿入位置をロックできるようになっている。

【００１８】図５は図１の処理装置１の本体２を例えば
作業場所に設置した作業基部に固定した状態を示す正面
図、図６は図５の側面図である。これらの図において、
処理装置１の本体２には固定部１７が設けられ、その固
定部１７によって処理装置１が例えば垂直に設置された
Ｈ型鋼からなる柱などの作業基部１８に着脱自在に固定
できるようになっている。

【００１９】固定部１７は本体２の底部を支持するＬ板
状の支持部材１９と、支持部材１９の横板部にその一方
の端部が回動自在に連結された２本の支持バー２０と、
支持部材１９における縦板部の２箇所を作業基部１８に
着脱自在に固定する２つのシャコ万力２１と、２本の支
持バー２０における他方の端部を作業基部１８にそれぞ
れ着脱自在に固定する２つのシャコ万力２２を備えてい
る。

【００２０】図５にはエアモータからなる駆動手段７へ
の操作用空気の供給部２３が示されている。供給部２３
は図示しない加圧空気の供給源に接続された配管２４
と、その配管２４の途中に設けられたフットスイッチ２
５を有している。フットスイッチ２５は操作板とそれに
連結された開閉弁により構成され、足で操作板を踏んで
いる間は開閉弁が開き、駆動手段７に駆動用空気を送っ
てそれを回転駆動するようになっている。

【００２１】次に、図１〜図６に示した処理装置を使用
して管端部の処理を行う方法について説明する。先ず、
図５の如く処理装置１に支持部材１９を取り付け、２つ
のジャコ万力２１、２２によりそれを作業基部１８に固
定する。次に支持体４の各調整バー１５を支持枠１６か
ら半径方向に引き出した状態とし、支持体４の中心部に
水平方向から処理すべき管端部を挿入する。その挿入状
態は外部から窓部５を通して確認することができる。管
端部が支持体４から本体２内に挿入されると、管端部は
本体２に同軸的に配置された切削体８の円錐面により、
本体２に対して同軸的に位置決めされる。

【００２２】次に各調整バー１５を支持枠１６の中心方
向に押し込み、それらの先端を管端部の外周面に接触さ
せ、その状態で各調整バー１５のピン受け孔１５ａにロ
ックピン１４を差し込んでその位置にロックする。これ
によって管端部は処理装置１に正確な位置決め状態で支
持される。ただし各調整バー１５の先端は管端部の外周
面に単に接触しているだけで、支持体４は管端部をスラ
イド自在に支持する。そのためその状態の管を手で押す
ことにより、管端部は軸方向にスライドする。

【００２３】次にフットスイッチ２５を足で踏んで操作
用空気を駆動手段７に供給して、駆動手段７の出力軸を
回転すると共に、管を軸方向に本体２側に押し込んでい
くと、管端部のバリが切削体８により切削されて除去さ
れる。また、駆動手段７の出力軸が回転し、それによっ
て駆動軸６が一定速度で回転すると重錘１１の遠心力に
より連結体９が取付部材１０を中心に回動し、それによ
って研磨体１３は半径方向内側に付勢されて管端部の外
周面に接触して、該接触部分における管端部の外周面が
研磨されて存在するミルスケールが除去される。

【００２４】次いで、管をゆっくりと引き抜くことによ
り、研磨体１３と外周面の接触部分が軸方向に移動し、
それによって所定領域の研磨が連続的に行われる。そし
てこれら一連の操作においても、窓部５を通して処理状
態を外部から確認することができる。本発明の処理装置
１によれば、このように管端部のバリ取り処理と外周面
の研磨処理がほぼ同時に完了するので、処理効率および
処理速度が高い。

【００２５】上記のようにして管端部の処理が完了した
ら、フットスイッチ２５から足を外して駆動手段７を停
止する。それによって駆動軸６の回転が停止して切削体
８および研磨体１３が停止し、それらの切削動作および
研磨動作が終了する。次に４つのロックピン１４を引き
抜いて調整バー１５を外側に引き出すことにより管端部
がフリーになるので、管端部を手で本体２から引き出
す。このように処理すべき管端部を次々と処理する。そ
の際、片手で管端部をハンドリングして足で処理装置１
の起動−停止操作ができるので、一人で容易に処理操作
を続けることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の管端部の処理装置
によれば、管端部のバリ取り処理と管端部の外周面の研
磨処理を同時に処理して完了することができるので、高
い効率および短い時間で大量の管端部の処理が可能にな
る。また、バリ取り処理をする切削体の円錐状部分が管
端部の位置決め手段を兼ねているため、管端部を本体に
挿入するだけで位置決め操作が自動的に完了する。さら
に管口径の異なる複数種の管端部を処理する場合でも、
心臓部である切削体の交換は不要である。

【００２７】上記処理装置において、開口部に管端部の
外周面をスライド自在に支持する支持体を設け、該支持
体は複数の管口径に適合できるようにその支持口径を調
整可能とすることができる。そのようにした場合は、異
なる口径の管端部を安定して支持することができる。

【００２８】上記いずれかの処理装置において、本体の
一部にその内部に挿入された管端部を目視するための窓
部を設けることができる。そのようにした場合は、管端
部の挿入状態および処理状態を本体の外側から容易に確
認することができる。

【００２９】さらに上記いずれかの処理装置において、
本体に固定部を設け、該固定部により本体を作業基部に
着脱自在に固定することができる。このようにした場合
は、処理装置を作業基部の任意の高さに安定に固定する
ことができるので、片手操作を可能とし、操作性をより
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る処理装置の正面図。

【図２】図１に示す切削体８の正面図および側面図。

【図３】図１に示す開口部３に設けられた支持体４部分
の拡大正面図。

【図４】図３の側面図。

【図５】図１の処理装置１の本体２を作業基部１８に固
定した状態を示す正面図。

【図６】図５の側面図。

【符号の説明】

１ 処理装置 ２ 本体 ３ 開口部 ４ 支持体 ５ 窓部 ６ 駆動軸 ６ａ チャック ７ 駆動手段 ８ 切削体 ８ａ 切削部 ８ｂ 軸部 ９ 連結体 １０ 取付部材 １１ 重錘 １２ 弾性バンド １３ 研磨体 １４ ロックピン １５ 調整バー １５ａ ピン受け孔 １６ 支持枠 １７ 固定部 １８ 作業基部 １９ 支持部材 ２０ 支持バー ２１ シャコ万力 ２２ シャコ万力 ２３ 供給部 ２４ 配管 ２５ フットスイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管端部のバリを取ると共に、その外周面
   を研磨する処理装置であって、 管端部が挿入される開口部(3) を設けた筒状の本体(2)
   と、 本体(2) 内に同軸的に延長する駆動軸(6) と、 駆動軸(6) を駆動する駆動手段(7) と、 駆動軸(6) の先端部に同軸的に設けられた円錐状の切削
   体(8) と、 駆動軸(6) に支持されてその回転による遠心力で半径方
   向内側に付勢される研磨体(13)とを備え、 前記切削体(8) により開口部(3) から本体(2) 内に挿入
   される管端部が位置決めされると共に存在するバリが切
   削され、前記研磨体(13)により管端部の外周面が研磨さ
   れるようになっていることを特徴とする管端部の処理装
   置。
2. 【請求項２】 本体(2) に設けられた開口部(3) に管端
   部の外周面をスライド自在に支持する支持体(4) が設け
   られ、該支持体(4) は複数の管口径に適合できるように
   その支持口径が調整可能とされていることを特徴とする
   請求項１に記載の管端部の処理装置。
3. 【請求項３】 本体(2) の一部に内部に挿入された管端
   部を目視するための窓部(5) が設けられることを特徴と
   する請求項１または請求項２に記載の管端部の処理装
   置。
4. 【請求項４】 本体(2) に固定部(17)が設けられ、該固
   定部(17)により本体(2) を作業基部(18)に着脱自在に固
   定できるようになっていることを特徴とする請求項１な
   いし請求項３のいずれかに記載の管端部の処理装置。