JP2018144195A - パイプ切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】引張式のパイプ切断装置において、複数種のパイプを同時に切断する。
【解決手段】 複数本のパイプを同時に切断可能なパイプ切断装置（１）は、複数本のパイプを固定する固定機構（３）と、固定機構（３）により固定された複数本のパイプを把持して固定機構（３）と反対側に引っ張ることで複数本のパイプに長手方向の引張力を付与する引張機構（５）と、固定機構（３）と引張機構（５）との間に配置され、単一の駆動部（４２）により駆動して複数本のパイプを同時に切断可能な切断機構（４）と、を備え、引張機構（５）は、複数本のパイプを各別に把持する複数の把持部（５１）を備え、各把持部（５１）は、それぞれ独立した駆動機構（５２，５３）を有し、対応するパイプに他の把持部（５１）とは独立に引張力を付与可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数本のパイプを同時に切断可能なパイプ切断装置に関する。

複数本のパイプを１つの装置で切断するようにすれば、作業効率が高まり、また装置の構成や設置スペースを省略できる。そして、特許文献１（特開２０１６−５１８９９５号公報）には、複数種のパイプを同時に切断するため、径の異なる複数種のパイプを同時に締め付けて固定するパイプ切断装置技術が開示されている。

特開２０１６−５１８９９５号公報

例えば、パイプ切断装置の一種として、パイプに引張力を加えながらパイプを切断するいわゆる引張式のパイプ切断装置がある。しかし、引張式のパイプ切断装置において、複数種のパイプを同時に切断するには次の問題がある。つまり、装置の構成や設置スペースの省略の観点からは、切断機構及び引張機構をそれぞれ単一の駆動源により動作させるのが望ましいといえる。しかし、径や肉厚の異なる異種のパイプを切断しようとする場合、径や肉厚の差によって一部のパイプが先に切断完了し、引張機構による引張力が残りのパイプだけに加わることになる。そうすると、切断機構による切断速度と引張機構による引張力とのバランスが崩れ、切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じ得る。しかし、特許文献１には、引張式のパイプ切断装置において、かかる問題を解決して複数種のパイプを同時に切断するための技術は開示されていない。

そこで、引張式のパイプ切断装置において、複数種のパイプを同時に切断するのに好適なパイプ切断装置の実現が望まれる。

本発明に係るパイプ切断装置は、
複数本のパイプを同時に切断可能なパイプ切断装置であって、
前記複数本のパイプの一端側を固定する固定機構と、
前記固定機構により固定された前記複数本のパイプを把持して他端側に引っ張ることで前記複数本のパイプに長手方向の引張力を付与する引張機構と、
前記固定機構と前記引張機構との間に配置され、単一の駆動部により駆動して前記複数本のパイプを同時に切断可能な切断機構と、を備え、
前記引張機構は、前記複数本のパイプを各別に把持する複数の把持部を備え、
各把持部は、それぞれ独立した駆動機構を有し、対応するパイプに他の把持部とは独立に引張力を付与可能である。

この構成によれば、切断機構については単一の駆動源により動作させるようにしつつ、引張機構による引張力をパイプごとに各別に加えるようにしてあるので、装置の構成や設置スペースを省略しつつ、一部のパイプが先に切断完了した場合における切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じる上記問題を解決できる。

一つの態様として、前記固定機構は、前記長手方向に沿って移動不能であり、前記切断機構は、前記長手方向に沿って移動可能であり、且つ、前記引張機構に連動して前記引張機構側に移動すると好適である。

つまり、引張機構のみによりパイプを引っ張るいわゆる片引っ張りとした場合、カッター刃に対して固定機構側から荷重がかかって、切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じるおそれがあるが、この構成によれば、切断機構を引張機構に連動して引張機構側に移動させるので、カッター刃に対して固定機構側から加えられる荷重を効果的に緩和し、かかる不具合が生じにくくなる。

一つの態様として、前記切断機構は、前記固定機構とばね部材を介して連結されていると好適である。

この構成によれば、各把持部における駆動機構が駆動しなくなった場合に自動的に切断機構が初期位置に戻るようになる。

パイプ切断装置の斜視図 切断機構及び引張機構のスライド盤を示す斜視図

本発明に係るパイプ切断装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係るパイプ切断装置１を示し、パイプ切断装置１は、パイプを供給するための送り機構２と、パイプを固定するための固定機構３と、パイプを切断するための切断機構４と、パイプに対して引張力を加えるための引張機構５と、を備える。本実施形態に係るパイプ切断装置１は、複数本のパイプを同時に切断可能な装置であり、特に径や肉厚の異なる複数種のパイプを同時に切断するのに好適な構成を有している。以下、各部の構成について説明する。

送り機構２は、複数本（本実施形態では２本）のパイプをパイプ切断装置１に送り込むものである。具体的には、本実施形態では、送り機構２は、各パイプを各別に把持する複数の送りクランプ２１を備えており、各送りクランプ２１は上下のクランプ部材２１ａ，２１ｂをクランプ用シリンダ２１ｃにより互いに近づけたり離したりすることでパイプを把持したり把持を解除することが可能になっている。そして、複数の送りクランプ２１は、図示しない共通の駆動源によりパイプの長手方向Ｌに沿って前後動可能になっており、送りクランプ２１が同時に前後動することで、複数本のパイプを同時に所定長さだけパイプ切断装置１に送り込むことが可能になっている。なお、送りクランプ２１は、パイプの種類に関わらずパイプの中心軸の位置が同じ位置になるようにパイプを把持するようになっている（後述する固定クランプ３１、引張クランプ５１も同様）。

固定機構３は、送り機構２により送り込まれた複数本のパイプの一端側を固定するものである。具体的には、本実施形態では、固定機構３は、各パイプを各別に把持する複数の固定クランプ３１を備えており、各固定クランプ３１は、送りクランプ２１と同様に、上下のクランプ部材３１ａ，３１ｂをクランプ用シリンダ３１ｃにより互いに近づけたり離したりすることでパイプを把持したり把持を解除することが可能になっている。そして、固定機構３は、送り機構２によって送り込まれた複数本のパイプを各固定クランプ３１によりそれぞれ把持することによって複数本のパイプを固定するようになっている。なお、固定機構３は、長手方向Ｌに沿って移動不能になっている。

切断機構４は、固定機構３と引張機構５との間に配置され、単一の駆動部４２により駆動して複数本のパイプを同時に切断可能なものである。具体的には、本実施形態では、切断機構４は、内部にパイプをそれぞれ挿通して、先端に設けたカッターによりパイプを切断する複数のカッターヘッド４１と、複数のカッターヘッド４１に共通の駆動部４２と、長手方向Ｌに沿って移動可能なスライド盤４３と、を備えている。そして、パイプ切断時には、駆動部４２の駆動により、カッターヘッド４１が回転し、且つ、各カッターヘッド４１の先端に設けたカッターがパイプの軸芯に向かって徐々に移動するようになっている。つまり、パイプまわりを公転するカッターをパイプに接触させることでパイプを切断するようになっている。また、スライド盤４３のスライド移動に伴い、各カッターヘッド４１及び駆動部４２が長手方向に平行移動可能になっている。

引張機構５は、固定機構３により固定された複数本のパイプを把持して他端側に引っ張ることで複数本のパイプに長手方向Ｌの引張力を付与するものである。具体的には、本実施形態では、引張機構５は、複数本のパイプを各別に把持する複数の引張クランプ（複数の把持部に相当）５１を備えている。各引張クランプ５１は、送りクランプ２１と同様に、上下のクランプ部材５１ａ，５１ｂをクランプ用シリンダ５１ｃにより互いに近づけたり離したりすることでパイプを把持したり把持を解除することが可能になっている。

そして、本実施形態では、複数の引張クランプ５１はそれぞれ独立した駆動機構（スライド盤５２及び引張用シリンダ５３）を有している。具体的には、各引張クランプ５１は長手方向Ｌに沿って移動可能なスライド盤５２上に設けられており、スライド盤５２にそれぞれ連結された引張用シリンダ５３の駆動により、各引張クランプ５１がスライド盤５２とともに長手方向Ｌに沿って各パイプの他端側に移動するようになっている。つまり、各引張用シリンダ５３の駆動により、各引張クランプ５１が、他の引張クランプ５１とは独立に長手方向Ｌに移動して、対応するパイプに他の引張クランプ５１とは独立に引張力を付与可能になっている。

さらに、本実施形態では、切断機構４と引張機構５とがリンク機構６により連結されており、切断機構４が引張機構５に連動して引張機構５側に移動するようになっている。具体的には、リンク機構６は、引張機構５における各スライド盤５２に設けられた第一リンク部６１に、切断機構４におけるスライド盤４３に設けられた複数の第二リンク部６２が各別に連結されてなる。そして、引張用シリンダ５３の駆動によりスライド盤５２が長手方向Ｌに沿って各パイプの他端側に移動することで、スライド盤４３、即ち切断機構４が引張機構５に連動して引張機構５側に移動するようになっている。

また、スライド盤４３は、２本のテンションスプリング（ばね部材に相当）７を介して固定機構３に連結されている。これにより、引張用シリンダ５３が駆動しなくなったときに、テンションスプリング７の付勢力により、スライド盤４３、即ち切断機構４が固定機構３側に引っ張られて所定位置に戻る。また、切断機構４が初期位置に戻るに伴い、切断機構４とリンク機構６により連結されている引張機構５も初期位置に戻るようになっている。

次に、パイプ切断装置１を用いて複数のパイプを同時に切断する工程について説明する。まず、送り機構２により複数種のパイプが所定長さだけパイプ切断装置１に送り込まれる。そして、固定機構３の各固定クランプ３１と引張機構５の各引張クランプ５１によりパイプが把持される。その後、引張機構５の引張用シリンダ５３が駆動を開始するとともに、切断機構４の各カッターヘッド４１が回転を開始し、各パイプに引張力が加えられた状態で、各カッターヘッド４１による各パイプの切断が開始する。この場合、引張機構５のみが移動する場合、パイプによってカッター刃に対して固定機構３側から荷重がかかって、切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じるおそれがあるが、本実施形態では、切断機構４を引張機構５に連動して引張機構５側に移動させるので、カッター刃に対して固定機構３側から加えられる荷重を緩和し、かかる不具合が生じにくくなっている。やがて全パイプの切断が終了すると、カッターヘッド４１の回転、及び、引張用シリンダ５３の駆動が停止し、テンションスプリング７の付勢力により、切断機構４及び引張機構５が固定機構３側に引っ張られて所定位置に戻る。

そして、引張機構５が単一の駆動源により駆動する場合には、径や肉厚の異なる異種のパイプを切断しようとするとき、径や肉厚の差によって一部のパイプが先に切断完了し、引張機構５による引張力が残りのパイプだけに加わることになる。そうすると、切断機構による切断速度と引張機構による引張力とのバランスが崩れ、切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じ得る。これに対し、本実施形態に係るパイプ切断装置１によれば、引張機構５による引張力をパイプごとに各別に加えるようにしてあるので、径や肉厚の異なる複数種のパイプを切断する場合でも、一部のパイプが先に切断完了した場合における切断面の不良や切断機構における刃こぼれ等が生じる上記問題を解決できる。また、切断機構４については単一の駆動源により動作させるようにしてあるから、装置の構成や設置スペースを省略することができる。

〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係るパイプ切断装置のその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。

（１）上述の実施形態では、２本のパイプを同時に切断可能なパイプ切断装置１を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、３本以上のパイプを同時に切断可能なものであってもよい。

（２）上述の実施形態では、切断機構４と引張機構５とがリンク機構６により連結され、切断機構４が引張機構５に連動して引張機構５側に移動する構成を例に説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されず、切断機構４が引張機構５に連動して引張機構５側に移動しなくてもよく、また、切断機構４と引張機構５とがリンク機構６により連結される以外の構成により切断機構４が引張機構５に連動して引張機構５側に移動するものであってもよい。また、切断機構４は、固定機構３とテンションスプリング７を介して連結されていなくてもよい。その他、固定機構３が長手方向Ｌに沿って移動可能で、引張手段も兼ねるようにして、いわゆる両引っ張り式の装置としてもよい。

（３）その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。従って、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、例えばパイプの切断に利用することができる。

１ パイプ切断装置
３ 固定機構
４ 切断機構
４２ 単一の駆動部
５ 引張機構
５１ 複数の把持部
５２ スライド盤（駆動機構）
５３ 引張用シリンダ（駆動機構）
７ ばね部材

Claims (3)

1. 複数本のパイプを同時に切断可能なパイプ切断装置であって、
   前記複数本のパイプの一端側を固定する固定機構と、
   前記固定機構により固定された前記複数本のパイプを把持して他端側に引っ張ることで前記複数本のパイプに長手方向の引張力を付与する引張機構と、
   前記固定機構と前記引張機構との間に配置され、単一の駆動部により駆動して前記複数本のパイプを同時に切断可能な切断機構と、を備え、
   前記引張機構は、前記複数本のパイプを各別に把持する複数の把持部を備え、
   各把持部は、それぞれ独立した駆動機構を有し、対応するパイプに他の把持部とは独立に引張力を付与可能であるパイプ切断装置。
2. 前記固定機構は、前記長手方向に沿って移動不能であり、
   前記切断機構は、前記長手方向に沿って移動可能であり、且つ、前記引張機構に連動して前記引張機構側に移動する請求項１に記載のパイプ切断装置。
3. 前記切断機構は、前記固定機構とばね部材を介して連結されている請求項２に記載のパイプ切断装置。

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