JP2011020151A - Workpiece holding device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パイプ等の長尺なワークを加工するためのレーザ加工機等の加工機で用いられるワーク支持装置に関する。 The present invention relates to a workpiece support device used in a processing machine such as a laser processing machine for processing a long workpiece such as a pipe.
従来、加工すべきパイプ(ワーク)を軸心回りに回転駆動可能に支持する回転支持部材と、当該回転支持部材に対向してパイプを回転自在に支える支持部材と、パイプを切断するためのレーザ加工ヘッドとを備えたパイプ加工用のレーザ加工機が知られている。
このレーザ加工機においては、レーザ加工ヘッド(切断トーチ)の少なくともパイプの軸方向に沿った移動と、パイプの回転とによりパイプを任意の形状に切断することができる。なお、切断には1本のパイプを2本のパイプに切り離すのではなく、パイプに任意の形状の穴をあける穴あけ加工も含まれる。
Conventionally, a rotation support member that supports a pipe (workpiece) to be processed so as to be rotatable around an axis, a support member that rotatably supports the pipe facing the rotation support member, and a laser for cutting the pipe There is known a laser processing machine for pipe processing provided with a processing head.
In this laser processing machine, the pipe can be cut into an arbitrary shape by moving the laser processing head (cutting torch) along at least the axial direction of the pipe and rotating the pipe. The cutting includes not only cutting one pipe into two pipes but also drilling a hole having an arbitrary shape in the pipe.
回転支持部材は、例えば、パイプ等の支持部材をチャックした状態でパイプを回転するようになっている。
それに対して、支持部材は、回転支持部材により回転する長尺なワークの自重による垂れ下がりや、高速回転による振れ回りを抑えるもので、例えば、2組のローラコンベアをV字状に配置し、これらローラコンベア間にパイプを支持するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ローラコンベアのローラの回転中心は、ワークの長さ方向に対して直交し、ローラはワークの長さ方向への移動により回転する。
For example, the rotation support member rotates the pipe while the support member such as a pipe is chucked.
On the other hand, the support member suppresses drooping due to the weight of a long workpiece rotated by the rotation support member and swinging due to high-speed rotation. For example, two roller conveyors are arranged in a V shape, One that supports pipes between roller conveyors has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
The rotation center of the rollers of the roller conveyor is orthogonal to the length direction of the workpiece, and the rollers rotate by moving in the length direction of the workpiece.
また、2本のローラをワークの長さ方向に沿って互いに間隔をあけて配置し、これら2本のローラ間にワークを配置して支持する支持部材が提案されている(例えば、特許文献2参照)。各ローラはワークの回転により回転することになる。また、ワークの径に応じて各ローラの間隔を変更することで、ワークの芯の位置を回転支持部材の回転中心に合わせることができる。 Further, a support member has been proposed in which two rollers are arranged at intervals along the length direction of the workpiece, and the workpiece is arranged and supported between these two rollers (for example, Patent Document 2). reference). Each roller is rotated by the rotation of the workpiece. Further, the position of the core of the work can be adjusted to the rotation center of the rotation support member by changing the interval between the rollers according to the diameter of the work.
また、ワークを四方向からローラで挟むとともに、これらローラが回転支持部材の回転に対応して回転可能となっている支持部材が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, a support member has been proposed in which a workpiece is sandwiched between rollers from four directions, and these rollers are rotatable in accordance with the rotation of the rotation support member (see, for example, Patent Document 3).
ところで、上述の特許文献1および特許文献2に記載の発明では、円筒状のパイプを振れ回りを防止しながら回転自在に支持することが可能であるが、角型のパイプを回転自在に支持することが困難であり、特に、断面正方形ではなく長方形の角型パイプを回転自在に支持することが困難であった。すなわち、角型パイプを1回転させた場合に、角型パイプの最外周部(角部の頂点)が支持部材に接触していない状態となる時間が多くなってしまい、垂れ下がりや、振れ回りを防止するのが困難となる。 By the way, in the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, it is possible to rotatably support the cylindrical pipe while preventing the whirling, but the square pipe is rotatably supported. In particular, it has been difficult to rotatably support a rectangular pipe having a rectangular shape instead of a square cross section. That is, when the square pipe is rotated once, the time that the outermost peripheral portion (vertex of the corner portion) of the square pipe is not in contact with the support member is increased, and drooping or swinging occurs. It becomes difficult to prevent.
また、特許文献3に記載の発明においては、支持部材が例えばベアリングで支持されて回転することにより、ワークの断面形状が各種多角形であっても回転可能となるが、ワークと一緒に複数のパイプを有する支持部材が回転することにより、これが負荷イナーシャとなる。すなわち、パイプが回転した際に一体に回転する支持部材によりイナーシャが増大し、回転に際してワークが捩れる可能が高く、特に、細いパイプでは捩れが大きくなって加工精度の低下の原因となる虞がある。 Further, in the invention described in Patent Document 3, the support member is rotated by being supported by a bearing, for example, so that the workpiece can be rotated even if the cross-sectional shape of the workpiece is various polygons. As the support member having the pipe rotates, this becomes a load inertia. In other words, the inertia is increased by the support member that rotates integrally when the pipe rotates, and the workpiece is likely to be twisted during the rotation. In particular, in a thin pipe, there is a possibility that the twist becomes large and the processing accuracy may be reduced. is there.
また、支持部材の回転部分をモータで駆動させて回転させる方法も考えられ、支持部材を回転支持部材におけるワークの回転に同期させて回転することで、イナーシャの増大を防止できるが、モータや当該モータの回転支持部材の回転との同期制御等に高いコストがかかることになり、振れ防止の支持部材としてコスト面に問題がある。 In addition, a method of rotating the support member by rotating the support member with a motor is also conceivable. By rotating the support member in synchronization with the rotation of the work on the rotation support member, an increase in inertia can be prevented. High cost is required for synchronous control with the rotation of the rotation support member of the motor, and there is a problem in cost as a support member for preventing shaking.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ワークとして丸パイプだけではなく角パイプも回転自在かつ軸方向に移動自在に支持可能で、かつ、回転するワークに対するイナーシャの増大を防止できるワーク支持装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can support not only a round pipe but also a square pipe as a work so that the work can be rotated and moved in the axial direction, and an increase in inertia with respect to the rotating work can be prevented. The object is to provide a support device.
前記目的を達成するために、請求項1に記載のワーク支持装置は、パイプ等の長尺なワークを回転自在かつ軸方向に移動自在に支持するワーク支持装置であって、
前記ワークを支持する概略柱状の受け部材と、当該受け部材を略上下方向を向く軸心周りに回転自在に支持するベース部材とを備え、
前記受け部材の外周面には、前記ワークが配置される断面円弧状の凹部が周方向に沿って溝状に設けられ、
当該凹部の円弧の半径が前記受け部材の周方向に沿って当該受け部材の一方の回転方向の先側に向かうにつれて連続的に小さくされ、
前記ワーク断面の外接円と略同じ径となる前記凹部の円弧部分に前記ワークの最外周部分が接触するように前記受け部材の軸心周りの回転角度が設定されることを特徴とする。
In order to achieve the object, the work support device according to claim 1 is a work support device that supports a long work such as a pipe so as to be rotatable and movable in an axial direction.
A substantially columnar receiving member that supports the workpiece, and a base member that rotatably supports the receiving member around an axis that faces substantially in the vertical direction;
On the outer peripheral surface of the receiving member, a concave portion having a circular arc shape in which the workpiece is disposed is provided in a groove shape along the circumferential direction,
The radius of the arc of the recess is continuously reduced along the circumferential direction of the receiving member toward the front side in the one rotation direction of the receiving member,
The rotation angle around the axis of the receiving member is set so that the outermost peripheral part of the work comes into contact with the arc part of the recess having a diameter substantially equal to the circumscribed circle of the work section.
請求項1に記載の発明においては、ワーク支持装置は、例えば、長尺なワークが従来の回転支持装置等により回転駆動可能に支持された状態で、当該回転支持装置等に支持されていない部分を支持することで、長尺なワークの垂れ下がりや振れ回りを防止する。 In the invention described in claim 1, the work support device is, for example, a portion that is not supported by the rotation support device or the like in a state in which a long work is supported by a conventional rotation support device or the like so as to be rotationally driven. By supporting, long workpieces can be prevented from drooping or swinging.
そして、ワーク支持装置のワークを支持する部分には、ワークを支持する概略柱状の受け部材がベース部材により軸心周りに回転自在に配置される。受け部材には、ワークを支持する断面円弧状の凹部が周方向に沿って溝状に形成されるとともに、当該凹部の円弧の半径が周方向に沿って受け部材の一方の回転方向先側に向かうにつれて小さくされている。言い換えると、当該凹部の円弧の半径が周方向に沿って受け部材の他方の回転方向先側(一方の回転方向後側)に向かうにつれて大きくされている。 And in the part which supports the workpiece | work of a workpiece | work support apparatus, the substantially columnar receiving member which supports a workpiece | work is arrange | positioned rotatably by the base member at the periphery of an axial center. In the receiving member, a concave portion having a circular arc cross section for supporting the workpiece is formed in a groove shape along the circumferential direction, and the radius of the circular arc of the concave portion is on the front side in one rotational direction of the receiving member along the circumferential direction. It is getting smaller as it goes. In other words, the radius of the arc of the recess is increased along the circumferential direction toward the other rotation direction front side (one rotation direction rear side) of the receiving member.
このような受け部材によれば、受け部材の外周の凹部の位置によって、言い変えれば受け部材のワークに対する回転角度によって、断面円弧状の凹部の半径が異なることになり、例えば、ワークの断面の外接円と同じ径となる凹部の部分にワークが配置されるように受け部材を軸心周りに回転することにより、ワークは当該ワークの断面の外接円と同じ円弧の凹部に最外周部が接触した状態に支持されることになる。 According to such a receiving member, depending on the position of the concave portion on the outer periphery of the receiving member, in other words, depending on the rotation angle of the receiving member with respect to the workpiece, the radius of the concave portion having an arc-shaped cross section varies. By rotating the receiving member around the axis so that the workpiece is placed in the concave portion with the same diameter as the circumscribed circle, the outermost peripheral portion of the workpiece contacts the concave portion of the same arc as the circumscribed circle of the cross section of the workpiece It will be supported in the state.
そして、ワークが回転駆動された際にワークの最外周部分が凹部の内周面に接触しながら回転することになるので、ワークの垂れ下がりや、ワークの振れ回りを防止しながら、ワークを円滑に回転した状態に保持することができる。さらに、ワークと一体に回転する部材を設ける必要がないので、イナーシャの増加を防止することができる。
また、受け部材の回転角度を変更することにより、異なる径のワークに対応することができる。
And when the workpiece is driven to rotate, the outermost peripheral part of the workpiece rotates while contacting the inner peripheral surface of the recess, so that the workpiece can be smoothly moved while preventing the workpiece from hanging down and swinging around the workpiece. It can be held in a rotated state. Furthermore, since there is no need to provide a member that rotates integrally with the workpiece, an increase in inertia can be prevented.
Moreover, it can respond to the workpiece | work of a different diameter by changing the rotation angle of a receiving member.
なお、ワークの形状は、例えば、円筒状、円柱状、四角筒状、四角柱状、その他多角形の筒状や柱状の長尺な部材に対応することができる。また、四角筒状および四角柱状の場合に、断面が正方形状ではなく、長方形状であってもよい。
また、ワークが円筒状や円柱状の場合に、ワーク断面の外接円とワーク断面の外周縁の形状は一致することになる。また、加工すべきワークの径が決定され、ワークの加工がなされる際には、受け部材は回転しないようにベース部材に固定される。
In addition, the shape of a workpiece | work can respond | correspond to the cylindrical, columnar shape, square cylinder shape, square columnar shape, other polygonal cylinder shapes, and a column-shaped elongate member, for example. Further, in the case of a rectangular tube shape and a quadrangular prism shape, the cross section may be a rectangular shape instead of a square shape.
Further, when the workpiece is cylindrical or columnar, the circumscribed circle of the workpiece cross section matches the shape of the outer peripheral edge of the workpiece cross section. Further, when the diameter of the workpiece to be processed is determined and the workpiece is processed, the receiving member is fixed to the base member so as not to rotate.
また、受け部材は、ワークに対して左右に互いに対称となる(鏡像関係となる)ものが配置されることが好ましく、左右の受け部材で1つのワークを支持することが好ましい。なお、この際に左右の受け部材のワークの軸方向に沿った位置が同じになる必要はなく、左右の受け部材のワークの軸方向に沿った位置が異なるものとなっていてもよい。また、左右それぞれに配置される受け部材の数が異なってもよい。 Further, it is preferable that the receiving members are symmetrical to each other on the left and right with respect to the workpiece (in a mirror image relationship), and it is preferable that the left and right receiving members support one workpiece. At this time, the positions of the left and right receiving members along the axial direction of the workpiece do not have to be the same, and the positions of the left and right receiving members along the axial direction of the workpiece may be different. Further, the number of receiving members arranged on the left and right may be different.
請求項2に記載のワーク支持装置は、請求項1に記載の発明において、前記凹部の円弧の中心が前記受け部材の軸心の方向と直交する一平面内の当該軸心を中心とする円上に配置され、
前記凹部に前記ワークを配置した状態で、前記ワークが接触した部分よりも前記凹部の径が小さい方が傾斜の下側となるように、前記受け部材の軸心が斜めとなっていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the work support device according to the first aspect of the invention, wherein the center of the arc of the recess is a circle centered on the axis in a plane perpendicular to the direction of the axis of the receiving member. Placed on top
In a state where the workpiece is disposed in the recess, the axis of the receiving member is inclined so that the smaller diameter of the recess is on the lower side of the slope than the portion in contact with the workpiece Features.
請求項2に記載の発明においては、前記凹部の円弧の中心が前記受け部材の軸心の方向と直交する一平面内の当該軸心を中心とする円上に配置されるので、例えば、異なる径のワークを上述のように凹部の径が対応する円弧部分に接触させて配置して支持させた際に、径の異なる各ワークの中心位置は、ワークの径に係らず同じとなる。
これにより、例えば、受け部材の回転角度を調整するだけで、高さ調整することなく、受け部材に支持されるワークの中心位置を、例えば、ワークを回転駆動するワーク回転駆動部(回転支持部材)に支持されるワークの中心位置と合わせることが可能となり。作業性を向上ずることができる。
In the invention according to claim 2, since the center of the arc of the recess is arranged on a circle centering on the axis in one plane perpendicular to the direction of the axis of the receiving member, for example, different When a workpiece having a diameter is arranged and supported in contact with the circular arc portion corresponding to the diameter of the recess as described above, the center position of each workpiece having a different diameter is the same regardless of the diameter of the workpiece.
Accordingly, for example, the center position of the work supported by the receiving member is adjusted, for example, by adjusting the rotation angle of the receiving member without adjusting the height, for example, the work rotation driving unit (rotation support member) that drives the work to rotate. ) Can be matched with the center position of the workpiece supported. Workability can be improved.
また、この場合に、凹部の円弧の径が小さくなるほど、凹部の内周面の下端が上側に高くなり、ワークの外接円と同じ径となる凹部の位置より僅かに径が小さくなった部分がワークと干渉する虞があるので、受け部材の軸心を鉛直方向(ワークを水平とした場合にワークと直交する方向)に対して僅かに斜めとし、凹部のワークが接触している部分より径が小さくなる側を傾斜の下側とするように配置することで、ワークと受け部材との干渉を防止することができる。 Also, in this case, as the diameter of the arc of the recess becomes smaller, the lower end of the inner peripheral surface of the recess becomes higher on the upper side, and the portion whose diameter is slightly smaller than the position of the recess having the same diameter as the circumscribed circle of the workpiece Since there is a risk of interference with the workpiece, the axis of the receiving member is slightly inclined with respect to the vertical direction (the direction perpendicular to the workpiece when the workpiece is horizontal), and the diameter of the concave portion is in contact with the workpiece By arranging so that the side where the angle becomes smaller is the lower side of the inclination, interference between the workpiece and the receiving member can be prevented.
請求項3に記載のワーク支持装置は、請求項1または2に記載の発明において、互いに鏡像対称となる少なくとも一対の左右の前記受け部材で1つの前記ワークを支持するように配置され、前記ワークの断面の外接円とほぼ同じ半径となる前記凹部の円弧部分が左右の受け部材の軸心を含む平面上に配置されるとともに、これら左右の受け部材の前記平面上に配置された前記円弧部分の中心が略一致した状態に配置されることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the work support device according to the first or second aspect, wherein the work support device is disposed so as to support one work by at least a pair of left and right receiving members that are mirror images of each other. The arc portion of the recess having a radius substantially the same as the circumscribed circle of the cross section of the cross section is disposed on a plane including the axis of the left and right receiving members, and the arc portion disposed on the plane of the left and right receiving members It is characterized by being arranged in a state where the centers of the two are substantially coincident.
請求項3に記載の発明においては、左右の受け部材の軸心を含む平面上にワークの外接円とほぼ同じ径の左右の凹部の円弧部分が配置されるとともに、これら円弧部分の中心が一致することで、2つの凹部の前記円弧部分が合わさって同じ径のより広い範囲に渡る円弧状の凹部が形成されることになる。たとえば、左右の受け部材に1/4円となる円弧状の凹部がそれぞれ左右対称に設けられた場合に、これらを合わせて1/2円となる円弧状の凹部が形成されることになる。そして、2つの凹部を合わせた円弧部分にワークが配置され、これら凹部の内周面にワークの最外周部が接触することになる。 In the invention according to claim 3, the arc portions of the left and right recesses having substantially the same diameter as the circumscribed circle of the workpiece are arranged on a plane including the axis of the left and right receiving members, and the centers of these arc portions coincide with each other. By doing so, the arc portions of the two recesses are combined to form an arc-shaped recess extending over a wider range of the same diameter. For example, when the left and right receiving members are provided with arc-shaped concave portions that are ¼ circles symmetrically, the arc-shaped concave portions that are ½ circle are formed by combining them. And a workpiece | work is arrange | positioned at the circular arc part which match | combined two recessed parts, and the outermost peripheral part of a workpiece | work contacts the inner peripheral surface of these recessed parts.
これにより、ワークの垂れ下がりを確実に防止することができるとともに、断面が四角形や三角形のワークにおいて、少なくとも1つの角部が略常時、凹部内周面に接触した状態とすることができ、断面が四角形のワークでは、さらに、ほとんどの場合に2つの角部が凹部内周面に接触した状態となる。
これにより、ワークの垂れ下がりを防止するとともに、当該ワークの円滑な回転を促し、振れ回りを抑制することができる。
As a result, it is possible to reliably prevent the workpiece from sagging, and in a workpiece having a quadrangular or triangular cross section, at least one corner can almost always be in contact with the inner peripheral surface of the recess, In the case of a square workpiece, in most cases, the two corners are in contact with the inner peripheral surface of the recess.
As a result, it is possible to prevent the workpiece from sagging, promote smooth rotation of the workpiece, and suppress swinging.
本発明のワーク支持装置によれば、断面形状(例えば、円形や四角形)や断面サイズ(径)が異なるワークに対応することができる受け部材で、ワークの振れ回りや垂れ下がりを防止することができる。 According to the workpiece support device of the present invention, the receiving member that can handle workpieces having different cross-sectional shapes (for example, a circle or a quadrangle) or a cross-sectional size (diameter) can prevent the workpiece from swinging or hanging. .
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態のワーク支持装置について説明する。
図1に示すように、レーザ加工機1は、レーザ光源(図示略)、レーザヘッド12等を備えるレーザ加工機本体11と、パイプ(ワーク)を回転駆動し、かつ軸方向に移動させるパイプインデックス装置31とを備える。
図1に示すように、レーザ加工機本体11には、レーザヘッド12を例えば互いに直交するX軸方向、Y軸方向、Z軸方向に移動させる移動キャレッジ13を備えている。そして、レーザ加工機本体11は、レーザヘッド12を移動させて、たとえば、ワークの切断加工を行う周知のものである。
Hereinafter, a work support device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a laser processing machine 1 includes a laser processing machine
As shown in FIG. 1, the laser processing machine
なお、ここで、ワークをパイプPとした場合に、レーザ加工機1に保持されたパイプPは、その軸方向が水平なY軸方向に沿って配置される。X軸方向は、Y軸方向に沿ったパイプPの軸方向に直交する水平な方向とされる。Z軸方向は、Y軸方向に沿ったパイプPの軸方向に直交するとともに鉛直方向に沿った方向とされる。 Here, when the workpiece is a pipe P, the pipe P held by the laser processing machine 1 is arranged along the Y-axis direction in which the axial direction is horizontal. The X-axis direction is a horizontal direction orthogonal to the axial direction of the pipe P along the Y-axis direction. The Z-axis direction is perpendicular to the axial direction of the pipe P along the Y-axis direction and is a direction along the vertical direction.
図2に示すように、パイプインデックス装置31は、ワークを支持する部分の基部となるベース32と、ベース32上にY軸方向に沿って互いに間隔をあけて配置された一対の直動ガイド33,33と、直動ガイド33,33に案内されてY軸方向に沿って移動自在で、Y軸方向に沿って配置されたパイプPを支持するワーク移動支持部34と、パイプPをチャックした状態で回転する回転機構を備えてパイプPをその軸心周りに回転駆動するとともに支持するワーク回転駆動部35と、本発明にかかるワーク支持装置61とを備える。
As shown in FIG. 2, the
レーザ加工機1では、パイプインデックス装置31のワーク回転駆動部35により、パイプPをその軸心周りに回転させるとともに、レーザヘッド12を少なくともパイプPの軸方向に沿ったY軸方向に移動させながらレーザをパイプPに照射することで、パイプPを切断加工するが、例えば、パイプPに任意の形状の穴を開ける加工を行うことができる。
ワーク移動支持部34は、ワーク回転駆動部35に固定された状態のパイプPに対して、パイプPを支えた状態でパイプPに対して軸方向に移動自在とされ、レーザヘッド12が移動キャレッジ13とともにY軸方向に移動した場合に、ワーク移動支持部34もレーザヘッド12と同様に移動し、パイプPのレーザヘッド12で加工される部分の近傍を支持するようになっている。なお、この場合に、ワーク移動支持部34は、パイプPに対して摺動する状態となる。
In the laser processing machine 1, the workpiece
The workpiece
そして、ワーク支持装置61は、パイプPの軸方向への移動中や、パイプPの回転駆動中に、ワーク回転駆動部35から離れた位置で、パイプPの垂れ下がりや振れ回りを防止するようにパイプPを支持するようになっている。
図3から図5に示すように、ワーク支持装置61は、前記直動ガイド33,33に案内されてY軸方向に移動自在で、かつ位置を固定可能な移動ベース(ベース部材)62と、当該移動ベース62を直動ガイド33を備えるベース32に位置決めするための位置決めプランジャピン63と、パイプPの端部の位置を決める可倒式原点突き当て部材64と、ワーク支持装置61の位置を検出するための位置検出マグネット65と、パイプを支持する一対の受け部材66とを備える。
Then, the
As shown in FIGS. 3 to 5, the
前記移動ベース62は、その下面側に2本の直動ガイド33,33に沿って移動自在に当該直動ガイド33,33に係合している被ガイド部(図示略)を備えている。
位置決めプランジャピン63は、移動ベース62を上下に貫通し、例えば、ベース32に形成されたピン孔に挿入されることで、移動ベース62を位置決めして固定するようになっている。なお、ピン孔は、ベース32に直動ガイド33,33に沿って一列に複数並んで形成されており、位置決めプランジャピン63が挿入されるピン孔の位置で、ワーク支持装置61のY軸方向の位置が決定される。
The moving
The
可倒式原点突き当て部材64は、起伏自在であり、起こした状態で、例えば、パイプPの端面を当てることにより、パイプPを原点位置に配置可能となっている。
また、位置検出マグネット65は、ベース32側に設けられた磁気センサにより、ワーク支持装置61の位置を計測可能とするものである。
The retractable
The
また、移動ベース62には、移動ベース62に対して斜めに配置された傾斜板67と、傾斜板67から直角(垂直)に延出する円柱状の一対のシャフト68,68とが設けられている。シャフト68,68は、X軸方向に間隔をあけて並んで配置されている。また、ワーク回転駆動部35によるパイプPの回転中心が、2本のシャフト68,68の中間地点を通過するようにシャフト68,68が配置されている。なお、ワーク回転駆動部35によるパイプPの回転の回転中心は、パイプPと同様にY軸方向に沿ったものとなり、かつ、ワーク支持装置61に支持されるパイプPの中心と一致することになる。
Further, the moving
前記シャフト68,68に受け部材66,66が回転自在にボルト69により取り付けられている。なお、受け部材66,66には、その下面側からシャフト68,68が挿入可能なシャフト孔(図示略)が設けられている。受け部材66,66の軸心とシャフト68,68の軸心が一致した状態となっており、受け部材66,66がシャフト68,68周りに回転することで、受け部材66、66は軸心周りに回転することになる。
Receiving
受け部材66,66は、概略円柱状の部材であり、上部の周囲に周方向に沿って断面円弧状の凹部71が形成されている。この凹部71は、その内周面が1/4の円となる円弧状とされている。そして、凹部71は、内周面の上端の接線角度が受け部材66,66の回転中心となる軸心と略平行とされ、内周面の下端の接線角度が受け部材66,66の軸心と略直交する角度とされている。
The receiving
凹部71は、受け部材66,66の全周ではなく例えば225度の範囲内に限って周方向に形成されている。
また、凹部71は、受け部材66,66の周方向に沿って受け部材66,66の一方の回転方向の先側に向かうにつれて径が連続的に小さくなるように形成されている。
また、凹部71の円弧の中心が前記受け部材66,66の軸心の方向と直交する1平面内の当該軸心を中心とする円上に配置されるようになっている。
The
In addition, the
Further, the center of the arc of the
また、凹部71の円弧の中心が配置される平面と、受け部材66,66の端面とが略一致している。また、1/4の円となる円弧状の凹部71は、受け部材66,66の上側の端面側と周面側との両方に開放した状態となっている。
受け部材66,66の外周面に配置される凹部71の下側縁(下端)は、概略円柱状の受け部材66,66の外周面に沿って周方向に略沿うとともに、凹部71の径が大きい側から小さい側に向かって上方に向かうように傾斜した状態となっており、概略螺旋状となっている。
Further, the plane on which the center of the arc of the
The lower edge (lower end) of the
また、受け部材66,66の端面に配置される凹部71の上側縁(上端)は、周方向に略沿うとともに、凹部71の径が小さな方から大きな方に向かって受け部材66,66の軸心に近づくようになっており、概略渦巻状となっている。
また、受け部材66,66の凹部71が形成された例えば225度の範囲に対して、残りの135度の部分が切り欠いた状態の形状となっており、この切り欠かれた形状の部分が、後述のようにパイプPの軸方向移動の際に、受け部材66,66がパイプPに干渉するのを防止するワーク逃げ部72となっている。
Further, the upper edge (upper end) of the
Further, for example, with respect to the range of 225 degrees in which the
ワーク逃げ部72は、シャフト68,68の径より大きな径を有する概略円柱状であるが、ワーク逃げ部72以外の部分より径が小さくなっている。また、ワーク逃げ部72の下部は、円柱状に形成されるが、受け部材66,66の凹部71が形成された部分の下部の径より小さな径とされている。また、ワーク逃げ部72の下部より上では、上に向かうほど径が小さくなっている。また、ワーク逃げ部72の一方の側縁側には、凹部71の大径側の側縁71aが配置され、他方の側縁側には凹部71の小径側の側縁71bが配置されている。
The
また、傾斜板67に配置されたシャフト68,68は、傾斜板67の傾斜に対応して傾斜するが、傾斜方向は、Z軸方向に沿って上側に向かうにつれて、Y軸方向に沿ってワーク回転駆動部35から離れる傾斜となっている。そして、シャフト68,68に対応して受け部材66,66も傾斜し、それらの軸心が傾いた状態となっている。
そして、一対の受け部材66,66は、それらの形状が鏡像の関係となるとともに、互いに平行な一対の受け部材66,66の一対の互いに平行な軸心の両方を含む平面内において、凹部71の前記平面内の円弧部分の円弧の中心が互いに一致するように配置されている。また、一対の受け部材66,66の下部の外周面が、メンテナンスが可能な程度に互いに近接して配置されるように、円柱状の受け部材66,66の外径が決められている。
Further, the
The pair of receiving
そして、各受け部材66,66は、凹部71の加工すべきパイプPの外接円Cと略同じ径となるか僅かにクリアランス程度に大きな径となる位置が、2つの受け部材66,66の軸心が含まれる1つの平面内に配置されるようにする。
このようにすることで、前記平面には、加工すべきパイプの外接円Cと同じか僅かに大きな径の1/4の円となる円弧状の凹部71が互いに対向した状態に配置されて、これらを合わせて円の下側半分となる円弧が形成された状態となる。この状態で受け部材66,66は移動ベース62に対して回転不可の状態に固定される。
The positions of the receiving
By doing so, arc-shaped
この部分にパイプPが配置されると、パイプPの最外周部、例えば、円筒状のパイプの外周面や角型パイプの角の頂点が、受け部材66,66の凹部71の当該受け部材66,66の2つの軸心を含む平面と交差する内周面部分に接触することになる。この部分での凹部71の円弧の半径は、パイプPの外径と略等しくなっており、パイプPがその軸心を回転中心として回転可能な状態となっている。
これにより、ワーク回転駆動部35で支持されて回転駆動されるパイプPがワーク支持装置61の位置で、垂れ下がったり、振れまわされたりするのを防止することができる。
When the pipe P is arranged in this portion, the outermost peripheral portion of the pipe P, for example, the outer peripheral surface of the cylindrical pipe or the corner apex of the square pipe is the receiving
Thereby, it is possible to prevent the pipe P supported and rotated by the workpiece
また、受け部材66,66の凹部71,71は、回転することにより、これら受け部材66,66の軸心間に配置される部分の径が変化するので、一対の受け部材66、66をそれぞれ回転させるとともに、これらの軸心間に配置される凹部の径を加工すべきパイプPの外接円Cの径にあわせることで、異なる径のパイプPに対応することができる。
この際に、円弧状の凹部71の円弧の中心位置が、軸心に直交する平面(受け部材66,66の端面を含む平面)内にある軸心を中心とする円上に配置されているので、受け部材66,66を回転しても、これらの軸心間に配置される凹部71の円弧の中心位置が変化せず、当該凹部71の部分でパイプPを支持した場合にパイプPの中心位置も変わらない。
Moreover, since the diameter of the part arrange | positioned between the axial centers of these receiving
At this time, the center position of the arc of the arc-shaped
この際のパイプPの中心位置は、ワーク回転駆動部35に支持されて回転させられるパイプPの回転中心位置とY軸方向に沿った一直線上に配置される。
したがって、加工すべきパイプPの形状や径が変更されても、受け部材66,66を回転して、当該パイプPの外接円Cの半径と略同じ半径となる凹部71,71の部分がこれら受け部材66,66の軸心間に配置されるようにすることで、パイプPの軸心がワーク回転駆動部35における回転中心に対応するZ軸上の位置に配置されるので、受け部材66,66等をZ軸方向に調整する必要がなく、加工すべきパイプPの変更の際の作業を簡単なものとすることができる。
The center position of the pipe P at this time is arranged on a straight line along the Y-axis direction with the rotation center position of the pipe P supported and rotated by the work
Therefore, even if the shape and diameter of the pipe P to be processed are changed, the receiving
また、受け部材66,66は、それらの軸心の間となる部分で、凹部71,71の半径が大きい方より半径が小さい方が傾斜の下側となるように傾斜している。すなわち、受け部材66,66の軸心が傾いている。ここで、上述のように円弧状の凹部71,71の円弧の半径に係らず、円弧の中心位置が軸心上の同じ位置(例えば、受け部材66,66の上側端面の位置)に対応しているので、一対の受け部材66,66の軸心間に配置される凹部71,71の内周面の下端側の位置が径が小さくなるほど高くなる傾向となり、パイプPを支持した際に、上述のように一対の受け部材66,66の軸心の間となる部分(一対の受け部材66,66の軸心を含む平面内)ではなく、一対の軸心の間より径が小さくなった凹部71,71の内周面にパイプPが接触してしまう。そこで、上述のように受け部材66,66を傾斜することで、一対の受け部材66,66の軸心の間となる部分以外(一対の軸心を含む平面の外側)の部分がパイプPに接触するのを防止することができる。
In addition, the receiving
なお、凹部71,71の下端部の当該凹部71,71の円弧の径が小さくなるほど上に向かう曲線の傾きは、受け部材の径と、凹部71,71の範囲と、凹部71,71の両端部の径等により決まる。また、受け部材66,66の傾斜角は、上述の凹部71,71の下端部の径が小さくなるほど上に向かう曲線の傾きに対応して決定されるものである。
以上のような受け部材66,66によれば、パイプPの外接円Cと略同じ径の円弧状の凹部71,71でパイプPを支持するので、円筒状や四角筒状のパイプPを支持することができる。また、上述のように外接円Cの径が異なるパイプPに対応可能で、この際に受け部材k66,66を回転させるだけで、高さ位置の調整を必要としない。
In addition, the inclination of the curve which goes up so that the diameter of the circular arc of the said recessed
According to the receiving
また、上述のような凹部71,71の形状であっても、各受け部材66,66の凹部71,71の円弧を1/4以下の円として、凹部71の下端部の接線を水平もしくは支持されるパイプPから離れる方向に下側に傾いた状態とし、凹部71の上端部の接線を垂直(鉛直)もしくは支持されるパイプPから離れる方向に傾いた状態とし、かつ、上述のように軸心を傾いた状態とすることで、パイプPが上述の一対の受け部材66,66の軸心を含む平面と交差する凹部71,71の内周面以外に接触してパイプPの位置がずれるのを防止することができる。
Moreover, even if it is the shape of the recessed
また、X軸方向に並んで配置される受け部材66,66の上述のようにパイプPの外接円Cと略同径となる円弧部分を当該受け部材66,66の2つの軸心を含む平面部分に配置した状態で、当該平面に直交してパイプPが2つの凹部71,71内に配置される。この際に、パイプPの径が大きく、凹部71,71の大径側を通過する際には、上述の逃げ部72,72同士の間を通過することになり、逃げ部72,72により受け部材66,66に干渉することなく、軸方向に移動可能となる。
Further, as described above, the receiving
なお、受け部材66,66は、複数対配置するものとしてもよいし、各対となる受け部材66,66がパイプの軸方向位置であるY軸方向に沿って位置がずれていてもよいし、パイプの左右で受け部材66,66がそれぞれ1つ以上配置されていれば、受け部材66,66の数が左右で異なっていてもよい。
Note that a plurality of pairs of receiving
P パイプ(ワーク)
61 ワーク支持装置
62 移動ベース(ベース部材)
66 受け部材
71 凹部
P pipe (work)
61
66 Receiving
Claims (3)
前記ワークを支持する概略柱状の受け部材と、当該受け部材を略上下方向を向く軸心周りに回転自在に支持するベース部材とを備え、
前記受け部材の外周面には、前記ワークが配置される断面円弧状の凹部が周方向に沿って溝状に設けられ、
当該凹部の円弧の半径が前記受け部材の周方向に沿って当該受け部材の一方の回転方向の先側に向かうにつれて連続的に小さくされ、
前記ワーク断面の外接円と略同じ径となる前記凹部の円弧部分に前記ワークの最外周部分が接触するように前記受け部材の軸心周りの回転角度が設定されることを特徴とするワーク支持装置。 A work support device for supporting a long work such as a pipe so as to be rotatable and movable in an axial direction,
A substantially columnar receiving member that supports the workpiece, and a base member that rotatably supports the receiving member around an axis that faces substantially in the vertical direction;
On the outer peripheral surface of the receiving member, a concave portion having a circular arc shape in which the workpiece is disposed is provided in a groove shape along the circumferential direction,
The radius of the arc of the recess is continuously reduced along the circumferential direction of the receiving member toward the front side in the one rotation direction of the receiving member,
A workpiece support characterized in that a rotation angle around an axis of the receiving member is set so that an outermost peripheral portion of the workpiece comes into contact with an arc portion of the recess having a diameter substantially equal to a circumscribed circle of the workpiece section. apparatus.
前記凹部に前記ワークを配置した状態で、前記ワークが接触した部分よりも前記凹部の径が小さい方が傾斜の下側となるように、前記受け部材の軸心が斜めとなっていることを特徴とする請求項1に記載のワーク支持装置。 The center of the arc of the recess is disposed on a circle centered on the axis in a plane perpendicular to the direction of the axis of the receiving member;
In a state where the workpiece is disposed in the concave portion, the axis of the receiving member is slanted so that the smaller diameter of the concave portion is on the lower side of the slope than the portion in contact with the workpiece. The workpiece support apparatus according to claim 1, wherein
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