JP2022175272A

JP2022175272A - 樹脂パイプ切断システム

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Publication number: JP2022175272A
Application number: JP2021081525A
Authority: JP
Inventors: 孝雄新井; Takao Arai; 謙一坂牧; Kenichi Sakamaki; 剛長谷川; Takeshi Hasegawa
Original assignee: Yamato Co Ltd
Current assignee: Yamato Co Ltd
Priority date: 2021-05-13
Filing date: 2021-05-13
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2041-05-13
Also published as: JP7121829B1

Abstract

【課題】切断部の面取りを連続して行え、また、識別情報の印刷された管部材を切り出すことが可能な樹脂パイプ切断システムを提供する。【解決手段】樹脂パイプ切断システム１００は、両端に面取りが施された管部材を連続して切り出すことができる。これにより、管部材の作製を極めて効率的に行うことができる。また、この樹脂パイプ切断システム１００は、識別情報を印刷した後に原パイプの切り出しを行う。このため、全ての管部材に識別情報が印刷されており、１本の原パイプから長さの異なる管部材を切り出した場合でも、この管部材がどこで使用されるものなのかを判別することができる。これにより、管部材の割り当てに自動ネスティングを使用することが可能となり、原パイプの余剰部分の削減が可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は、ポリ塩化ビニル等の樹脂パイプの切断、面取り等を連続して行う樹脂パイプ切断システムに関するものである。

ＶＰ管、ＶＵ管、ＨＩ管、ＨＴ管等のポリ塩化ビニル製の樹脂パイプ、所謂、塩ビパイプは様々な寸法のものが用意され給排水配管や通気管として広く一般に使用されている。そして、このような樹脂パイプは配管設計図に沿って適宜切断され、継手等で接続して配管経路を構築していく。また、近年では予め樹脂パイプを設計通りの寸法に切断しておき、この管部材を現地で組み立てることも行われている。ここで下記［特許文献１］には樹脂パイプを切断するときの切り屑を捕集する集塵機を備えた樹脂パイプの切断装置に関する発明が開示されている。

特開平１１－３００６９５号公報

［特許文献１］に記載の発明により、樹脂パイプの切断を連続的に行うことが可能となった。しかしながら、樹脂パイプ（管部材）の切断部には面取りを行う必要があり、これも連続的に行うことが好ましい。また、省資源化とコスト削減の観点から、可能な限り余剰部分が出ないように樹脂パイプの切断を行うことが好ましい。ただし、この場合、１本の樹脂パイプから異なる長さの管部材が混在して切り出されることとなる。このような場合、切り出された管部材が配管経路のどこに使用されるものなのかを判別するのに手間が掛かり、配管構築作業が煩雑化するという問題点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、切断部の面取りを連続して行うことが可能な樹脂パイプ切断システムの提供を目的とする。また、識別情報の印刷された管部材を切り出すことが可能な樹脂パイプ切断システムの提供を目的とする。

本発明は、
（２）切断前の原パイプ１の長さを測長する測長部２０と、前記原パイプ１に対し切り出す管部材５を割り当てるとともに前記原パイプ１の切断位置を決定する中央制御部８０と、前記管部材５の識別情報を切断前の原パイプ１にそれぞれ印刷する印刷部３０と、前記原パイプ１を回転可能に保持するとともに前記原パイプ１に面取り溝を形成し、さらに前記面取り溝の底部で切断するパイプ切断装置７０と、前記パイプ切断装置７０の加工位置と前記切断位置とが一致するように前記原パイプ１を位置させるパイプ送り装置４０と、切断後の管部材５を搬出する管部材搬出装置５０と、を有することを特徴とする樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）中央制御部８０が自動ネスティング機能を有し、原パイプ１の余剰部分が最小となるように管部材５の割り当てを行うことを特徴とする上記（１）記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）原パイプ１の終端の面取りを行う終端面取り部６０をさらに有することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）印刷部３０が、原パイプ１の切断位置から予め設定された位置に管部材５の挿し込み深さを示唆する差込代表示Ｈを印刷することを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（５）差込代表示Ｈが、横方向が開いた略コの字形状であることを特徴とする上記（４）記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（６）パイプ切断装置７０が、原パイプ１を保持して回転する回転板７２２と、前記原パイプ１を回転可能に保持するローラクランプ部７４６と、前記原パイプ１に略Ｖ字状の面取り溝を形成する回転面取り刃７８２と、前記略Ｖ字状の面取り溝の底部で前記原パイプ１を切断する回転刃７９２と、を有することを特徴とする上記（１）乃至上記（５）のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係る樹脂パイプ切断システムは、両端に面取りが施された管部材を連続して切り出すことができる。これにより、管部材の作製を極めて効率的に行うことができる。また、本発明に係る樹脂パイプ切断システムは、識別情報を印刷した後に原パイプの切り出しを行う。このため、全ての管部材に識別情報が印刷されており、長さの異なる管部材を混在して切り出した場合でも、この管部材がどこで使用されるものなのかを判別することができる。これにより、管部材の割り当てに自動ネスティングを使用することが可能となり、原パイプの余剰部分の削減が可能となる。

本発明に係る樹脂パイプ切断システムを原パイプの挿入側から見た斜視図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムを原パイプの排出側から見た斜視図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ搬入部、測長部、印刷部を示す図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ搬入部、測長部、印刷部を示す図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムの印刷物の例を示す図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ送り装置を示す図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ切断装置の正面図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ切断装置の側面図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムのパイプ切断装置の背面図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムの管部材搬出装置を示す図である。本発明に係る樹脂パイプ切断システムの終端面取り部を示す図である。

本発明に係る樹脂パイプ切断システムについて図面に基づいて説明する。ここで、図１は、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００を原パイプ１の挿入側から見た斜視図である。また、図２は本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００を原パイプ１の排出側から見た斜視図である。尚、ここでの原パイプ１とはＶＰ管、ＶＵ管、ＨＩ管、ＨＴ管等の樹脂パイプが販売時の所定の長さ例えば４ｍ程度に切断されたものを想定している。

図１、図２に示す本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００は、パイプ搬入部１０と、切断前の原パイプ１の長さを測長する測長部２０と、原パイプ１の切断位置を決定するとともに各部を制御する中央制御部８０と、原パイプ１に対して識別情報等を印刷する印刷部３０と、原パイプ１の面取りと切断とを行うパイプ切断装置７０と、原パイプ１をパイプ切断装置７０に送り出すパイプ送り装置４０と、原パイプ１の終端の面取りを行う終端面取り部６０と、切断後の管部材５を搬出する管部材搬出装置５０と、を有している。

次に、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００の各部の構成とその動作を説明する。先ず、コンピュータ等の中央制御部８０に、作業者等が指定した配管経路の施工データもしくは管部材データが入力すると、中央制御部８０はこれらの管部材データを樹脂パイプの径及び種類ごとにまとめる。尚、これらの管部材データには配管経路のどの部分に使用するかを特定するための識別情報が予め個別に付与されている。次に、中央制御部８０は対応する原パイプ１に対し切り出す管部材５を割り当てる。このとき、中央制御部８０は自動ネスティング機能を備え、原パイプ１の余剰部分が最小となる組み合わせで管部材５の割り当てを行う。尚、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００では、１つの配管経路の管部材内で自動ネスティングを行っても良いが、複数の配管経路及び施工現場の管部材を織り交ぜて自動ネスティングを行うことが特に好ましい。この構成では、自動ネスティングが更に効率的に行われ、原パイプ１の余剰部分の更なる削減が可能となる。これにより、部材コストの削減と廃棄物の低減、及び省資源化を図ることができる。尚、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００では、後述のように切断後の全ての管部材５に識別情報が印刷されているため、複数の配管経路の管部材５が混ざっていてもこれを分別することが可能である。

管部材５の割り当てが完了すると中央制御部８０は作業者等に対し、これから切断を行う原パイプ１（樹脂パイプ）の径、種類、本数を指示する。また、中央制御部８０はパイプ切断装置７０に対し、これから切断する原パイプ１の径の情報を送信する。パイプ切断装置７０はこの原パイプ１の径の情報を受けて、後述のパイプ保持部７４をこれから切断する原パイプ１の径に対応した位置に調整する。また、作業者はパイプ切断装置７０のチャック７２４ａ、７２４ｂやパイプ送り装置４０の保持端４６２などを切断する原パイプ１の径と対応したものに交換する。

次に、作業者は中央制御部８０が指示した径、種類の原パイプ１を指示された本数、パイプ搬入部１０のパイプストッカ１２に載置する。ここで、図３（ａ）はパイプ搬入部１０の側面図であり、図３（ｂ）はパイプ搬入部１０、測長部２０、印刷部３０の上面図である。また、図４（ａ）は測長部２０、印刷部３０の側面図であり、図４（ｂ）はパイプ搬入部１０、測長部２０、印刷部３０を原パイプ１の排出側から見た図である。尚、図３～図１１における矢印は原パイプ１の搬送方向を示す。

先ず、パイプ搬入部１０は、複数の原パイプ１を載置可能なパイプストッカ１２と、このパイプストッカ１２に載置した原パイプ１を測長部２０に供給するパイプ供給機１４と、を有している。また、パイプストッカ１２は、図４（ｂ）に示すように、測長部２０の側に傾斜して構成され、その端部には上方に立ち上がった板状のストッパ１２ａが設けられている。そして、作業者によって載置された原パイプ１は自重によってパイプストッカ１２上を転がり、ストッパ１２ａに当接して測長部２０側に詰まった状態で配列する。尚、このとき原パイプ１は基本的にパイプ切断装置７０の挿入方向と平行に配列される。

そして、必要な数の原パイプ１がパイプストッカ１２に載置されると、作業者は加工開始指示を中央制御部８０に行う。これにより、中央制御部８０はパイプ搬入部１０に対して測長部２０への原パイプ１の供給を指示する。この指示を受けてパイプ搬入部１０は、パイプ供給機１４を動作させる。ここで、パイプ供給機１４は原パイプ１の径に応じた異なるサイズの複数の供給バーを備えており、パイプ供給機１４はパイプストッカ１２に載置された原パイプ１の径と対応した供給バーを伸長動作させる。これにより、供給バーはパイプストッカ１２に載置されている原パイプ１のうち、最も測長部２０側に位置する原パイプ１を下方から押し上げてストッパ１２ａを越えさせる。ストッパ１２ａを越えた原パイプ１は測長部２０のパイプガイド２２上を転がって測長部２０に供給される。尚、このとき、後述の搬出バー３８ａは、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、屹立した状態にあり、原パイプ１のストッパとして機能する。

また、測長部２０は、原パイプ１の長さよりも長い筐体２１と、この筐体２１の上面に設置され原パイプ１を所定の位置で保持するパイプガイド２２と、筐体２１のパイプ切断装置７０側に設けられ原パイプ１の一端が当接して測長の基準点となる測長ストッパ２４と、筐体２１の測長ストッパ２４とは逆側の端部に設けられ測長プッシャ２６を備えるとともにこの測長プッシャ２６の伸長量から原パイプ１の長さを取得する測長装置２８と、を有している。

また、パイプガイド２２は例えば略Ｖ字形状の板状部材であり、筐体２１の上面に所定の間隔を開けて複数設置される。そして、パイプ搬入部１０側から供給された原パイプ１は、自重によりパイプガイド２２上を転がってＶ字の谷部で保持される。尚、このパイプガイド２２による原パイプ１の保持方向は基本的にパイプ切断装置７０への挿入方向と平行である。

そして、原パイプ１がパイプガイド２２によって所定の位置に保持されると、測長部２０は測長装置２８を動作させる。これにより、測長プッシャ２６が測長ストッパ２４側に伸長する。そして、測長プッシャ２６の先端が原パイプ１の一端に当接して原パイプ１を押圧する。これにより、原パイプ１はパイプガイド２２上を測長ストッパ２４の側にスライド移動し、原パイプ１の他端が測長ストッパ２４に当接したところで停止する。測長装置２８はこのときの測長プッシャ２６の伸長量から原パイプ１の長さ、即ち、測長ストッパ２４の内面から測長プッシャ２６の端面までの長さを算出し、中央制御部８０に出力する。尚、原パイプ１は概ね一定の長さに切断されているものの、数ミリから数センチ程度の誤差が存在する。測長部２０はこの原パイプ１の長さを正確に測長し、中央制御部８０に出力するものである。

中央制御部８０はこの情報を受けて、原パイプ１が十分な長さを有していることを確認した上で、この原パイプ１に割り当てられた管部材５を切り出すための切断位置を設定する。次に、中央制御部８０は印刷部３０に対してこの原パイプ１への印刷内容と印刷位置を指示する。このときの印刷内容は、図５の例に示すように、切り出す管部材５の識別情報Ｄを少なくとも有し、さらに原パイプ１の切断位置（カットラインＣ）と差込代表示Ｈとを含むことが好ましい。尚、識別情報Ｄは人間に対する文字表記のみでも良いし、電子的なバーコードやＱＲコード（登録商標）等の情報読み取り印刷物としても良い。また、双方を併記しても良い。また、差込代表示Ｈは施工作業者に対し管部材５の継手等への挿し込み深さを示唆するものである。そして、この差込代表示Ｈは、図５に示すように、管端となるカットラインＣから予め設定された位置に印刷され、挿し込み深さの下限を示す第１のラインＨ１と、それから所定の間隔を取って設けられ挿し込み深さの上限を示す第２のラインＨ２と、これらを繋ぐ挿し込み深さの好適範囲を表すラインＨ３とを有し、横方向（原パイプ１の周方向）が開いた略コの字形状とすることが好ましい。この構成では、下限を示す第１のラインＨ１が継手内に隠れて目視出来なくなった場合でも、挿し込み深さの好適範囲を示すラインＨ３が存在するため、施工作業者は管部材５の挿し込み量を直感的に把握することができる。

そして、中央制御部８０から印刷内容と印刷位置を指示された印刷部３０は、この原パイプ１に対する印刷動作を行う。ここで、印刷部３０は例えば周知の産業用インクジェットプリンタ等の印刷装置３２と、この印刷装置３２を原パイプ１に沿って移動させるプリンタ移動機構と、原パイプ１の印刷面に他の印刷物が存在するか否かを判別する画像センサ３１と、この画像センサ３１の結果に応じて原パイプ１を回転させる回転ローラ部３６０と、印刷後の原パイプ１をパイプ送り装置４０に搬出する搬出装置（搬出バー３８ａ、搬出板３８ｂ）と、を有している。また、プリンタ移動機構は、筐体２１の側方に設置されパイプ切断装置７０への挿入方向と平行なギアレール３４２と、このギアレール３４２と螺合して移動するプリンタベース３４４と、このプリンタベース３４４に設置され印刷装置３２を上下方向に移動させるプリンタ保持部３４８と、を有している。尚、画像センサ３１０としてはワークの色や模様の有無を判別可能な周知の画像認識装置を用いることができ、中でも小型軽量で安価な面光電センサを用いることが好ましい。また、画像センサ３１はプリンタ保持部３４８の印刷装置３２の近傍に設置することが好ましい。この構成では、プリンタ移動機構が画像センサ３１の移動機構を兼ねるため、装置構成の簡略化と部材コストの削減とを図ることができる。

そして、印刷部３０は中央制御部８０からの印刷指示を受けると、先ず画像センサ３１を制御して印刷装置３２の印刷面（通常、原パイプ１の周面上部）に他の印刷物が存在しているか否かを判別する。尚、ここでの他の印刷物とは主に原パイプ１の製造メーカ等が印刷した原パイプ１の製品表示等を意味する。そして、原パイプ１の印刷面に他の印刷物が存在する場合、印刷部３０は回転ローラ部３６０を動作させる。ここで、回転ローラ部３６０は、原パイプ１を回転させるローラと、このローラを回転させる回転機構と、ローラを軸支するローラベースと、ローラをローラベースごと上下方向に移動させるローラ移動機構と、を有している。そして、回転ローラ部３６０が動作指示を受けると、先ずローラ移動機構が動作して、ローラを所定の高さ位置に上昇させる。尚、このときの所定の高さとは、ローラの周面と原パイプ１の周面とが接触する高さである。次に、回転機構を所定の時間回転する。これにより、回転ローラ部３６０のローラが回転し、これに伴って原パイプ１が回転する。このときの所定の時間とは、原パイプ１が９０°～１８０°程度回転する時間である。これにより、原パイプ１の製品表示等は印刷装置３２の印刷面からずらされ、印刷装置３２は他の印刷物の無いきれいな面に識別情報等を印刷することができる。これにより、印刷装置３２の印刷物と原パイプ１の他の印刷物とが重なって識別情報等が判別不能となることを防止することができる。

上記のようにして、原パイプ１の印刷面に他の印刷物が存在しない状態となると、次に印刷部３０はプリンタ保持部３４８を制御して、原パイプ１の周面（印刷面）への印刷に最適な高さとなるよう印刷装置３２を位置させる。次に、印刷部３０は、印刷装置３２をギアレール３４２に沿って移動させながら適宜印刷動作させる。これにより、印刷装置３２は中央制御部８０が指示した印刷位置に指定された識別情報等の印刷内容を印刷する。そして、この原パイプ１に対する印刷が全て完了すると、印刷装置３２は待機位置に帰還する。

次に、印刷部３０はパイプ送り装置４０に加工中の原パイプ１が無いことを確認し、搬出装置を動作させる。ここで、搬出装置はパイプ送り装置４０側に回動可能に設置された搬出バー３８ａと、原パイプ１の保持位置の下方に設置され上下動する搬出板３８ｂと、を有している。そして、原パイプ１への印刷が完了すると、印刷部３０は搬出バー３８ａをパイプ送り装置４０側に回転動作させる。これにより、搬出バー３８ａと後述のパイプ送り装置４０のガイドバー４４とが略直線状に並びパイプ送り装置４０への誘導路が構築される。次に、印刷部３０は搬出板３８ｂを上昇動作させる。尚、搬出板３８ｂの上面はパイプ送り装置４０側が低い斜めに形成されており、原パイプ１はこの搬出板３８ｂの上昇動作により押し上げられ、パイプガイド２２の谷部の高さを越えた時点でパイプガイド２２上を転がり、搬出バー３８ａとガイドバー４４とで構築された誘導路上を転動してパイプ送り装置４０に供給される。

このようにしてパイプガイド２２上から印刷後の原パイプ１が搬出されると、パイプ搬入部１０のパイプ供給機１４が動作して、パイプストッカ１２に載置された次の原パイプ１を測長部２０に供給する。そして、この原パイプ１に対する測長と印刷が行われる。

また、パイプ送り装置４０は、図６（ａ）の側面図及び図６（ｂ）の上面図に示すように、原パイプ１の長さよりも長い筐体４１と、この筐体４１の上面に設置され原パイプ１を所定の位置で保持するガイドローラ４２と、印刷部３０から搬出された原パイプ１をガイドローラ４２に誘導するガイドバー４４と、原パイプ１を中央制御部８０の指示に基づいてパイプ切断装置７０側へ送り出す送出部４６と、この送出部４６の先端に設けられた保持端４６２と、を有している。尚、送出部４６の保持端４６２は原パイプ１の回転軸としての機能も果たす。よって、原パイプ１の径ごとに専用のものに付け替えて、例えば、原パイプ１の内周面もしくは外周面を回転可能に保持することが好ましい。また、送出部４６の移動機構は、例えば筐体４１の側方に設置されパイプ切断装置７０への挿入方向と平行なギアレール４６４と、このギアレール４６４と螺合して移動するプッシャベース４６６等で構成し、送出部４６の移動量を制御可能なものを用いる。

そして、印刷部３０から供給された原パイプ１は、ガイドバー４４によってガイドローラ４２に誘導される。尚、筐体４１にはパイプストッパ４４２が設置されており、ガイドバー４４上を転がった原パイプ１がガイドローラ４２を越えて脱落することを防止する。また、ガイドローラ４２は回転可能に軸支され、その周面は中心側が凹んだ略Ｖ字形状を呈している。そして、印刷部３０側から供給された原パイプ１は、自重によりガイドローラ４２のＶ字の谷部で保持される。

次に、パイプ送り装置４０は送出部４６を動作させ、送出部４６を中央制御部８０が指示した距離だけパイプ切断装置７０側へ移動させる。これにより、送出部４６の保持端４６２が原パイプ１の一端に当接し押圧する。これにより、原パイプ１がガイドローラ４２に沿って移動して、原パイプ１の他端側がパイプ切断装置７０に挿入される。ここで、原パイプ１の長さは測長部２０によって正確に測長されているから、送出部４６の移動量を制御することで、パイプ切断装置７０の加工位置と原パイプ１の切断位置とを一致させることができる。

次に、パイプ切断装置７０に関して説明を行う。ここで、図７はパイプ切断装置７０を原パイプ１を挿入する正面側から見た図である。また、図８はパイプ切断装置７０の側面図である。また、図９はパイプ切断装置７０を管部材５が搬出される背面側から見た図である。先ず、パイプ切断装置７０は、ベース部７１と、このベース部７１に対し上下方向にスライド可能に設置されたパイプ保持部７４と、このパイプ保持部７４に設置され原パイプ１を保持して回転する回転板７２２と、この回転板７２２に固定され原パイプ１を両側から挟んで保持するチャック７２４ａ、７２４ｂと、このチャック７２４ａ、７２４ｂを開閉動作させるチャック開閉機構（回転側開閉機構７６２ａ、ベース側開閉機構７６２ｂ）と、ベース部７１に対し上下方向にスライド可能に設置され原パイプ１に面取り溝を形成する面取部７８と、ベース部７１に対し上下方向にスライド可能に設置され原パイプ１を切断する切断部７９と、を有している。

そして、回転板７２２は図７に示すように、中央に原パイプ１が通るパイプ孔７２２ａを備えたリング状を呈しており、前述のようにパイプ保持部７４に対し回転可能に設置されている。また、回転板７２２にはチャック７２４ａ、７２４ｂと、このチャック７２４ａ、７２４ｂを開閉する回転側開閉機構７６２ａとが固定している。よって、このチャック７２４ａ、７２４ｂと回転側開閉機構７６２ａとは回転板７２２とともに回転する。また、回転側開閉機構７６２ａは、それぞれのチャック７２４ａ、７２４ｂと接続し一端が軸支され他端が上下動することでチャック７２４ａ、７２４ｂを挟持動作させるリンク７６３ａ、７６３ｂと、このリンク７６３ａ、７６３ｂの他端側を上下動する挟持機構７６４と、この挟持機構７６４の一端に設けられた連結端７６４ａと、を有している。

また、ベース側開閉機構７６２ｂは挟持機構７６４を閉方向もしくは開方向に回転させる回転機構７６５と、この回転機構７６５の先端部に設けられた連結端７６４ａと、回転機構７６５を上下方向にスライド移動させる移動機構７６６と、を有している。尚、回転板７２２の停止位置（待機位置）は固定しており、回転板７２２が停止した状態では回転機構７６５の連結端７６４ａと挟持機構７６４の連結端７６４ｂとは常に対向した位置をとる。

また、パイプ保持部７４は回転板７２２の回転機構（図示せず）を内在するとともに、移動機構７４４の動作によりベース部７１に固定したスライドレール７１１に沿って上下方向への移動が可能である。そして、中央制御部８０から原パイプ１の径の情報が入力すると、パイプ切断装置７０はパイプ保持部７４を加工する原パイプ１の径に対応する位置に移動させる。この位置とは、回転板７２２の回転軸、即ちパイプ孔７２２ａの中心とガイドローラ４２上で保持される原パイプ１の中心とが略一致する位置である。また、加工を行う原パイプ１の径が変わる場合、前述のように作業者は加工動作開始前に予めチャック７２４ａ、７２４ｂとパイプ送り装置４０の保持端４６２とをこれから加工を行う原パイプ１の径に対応したものに付け替えておく。

また、パイプ保持部７４にはローラクランプ部７４６が左右に１つずつ固定している。また、ローラクランプ部７４６は図９に示すように、先端に設けられた２つのローラ７４６ａと、これらローラ７４６ａを内側に向けて押し引きするプッシャ機構７４６ｂと、を有している。そして、対向する左右のローラクランプ部７４６は回転板７２２の中心に対して点対称に位置する。よって、パイプ孔７２２ａの中心と原パイプ１の中心とが略一致した状態では、左右のローラクランプ部７４６は原パイプ１の中心に対しても点対称に位置する。

そして、パイプ送り装置４０の送出部４６が動作して、原パイプ１の最初の切断位置がパイプ切断装置７０の加工位置に位置する。尚、原パイプ１の最初の切断位置は原パイプ１の余剰部分を切断する切断位置である。次に、パイプ切断装置７０はベース側開閉機構７６２ｂの移動機構７６６を下降方向に動作させる。これにより、回転機構７６５が下降して連結端７６４ａと挟持機構７６４の連結端７６４ｂとが係合する。これにより、回転機構７６５の回転動作が挟持機構７６４に伝達可能となる。次に、パイプ切断装置７０は回転機構７６５を閉方向に回転させる。この回転は連結端７６４ａ、７６４ｂを介して挟持機構７６４に伝達し、挟持機構７６４が閉方向に回転する。

ここで、挟持機構７６４は例えばリンク７６３ａ側とリンク７６３ｂ側とで逆ネジの切られたボールネジ等が用いられ、挟持機構７６４が閉方向に回転すると、上側のリンク７６３ａの挟持機構７６４側の端部が下降し、下側のリンク７６３ｂの挟持機構７６４側の端部が上昇する。これにより、リンク７６３ａと接続したチャック７２４ａが下降すると同時に、リンク７６３ｂと接続したチャック７２４ｂが上昇する。これにより、チャック７２４ａ、７２４ｂは閉動作し、原パイプ１を挟持固定する。

原パイプ１が挟持固定されると、パイプ切断装置７０は移動機構７６６を上昇方向に動作させる。これにより、回転機構７６５が上昇して、回転機構７６５の連結端７６４ａと挟持機構７６４の連結端７６４ｂとが離間する。そして、回転機構７６５が待機位置まで上昇したところで、移動機構７６６は停止する。これにより、回転側開閉機構７６２ａとベース側開閉機構７６２ｂとの結合は解除され、回転板７２２の回転が可能となる。

次に、パイプ切断装置７０はローラクランプ部７４６のプッシャ機構７４６ｂを前進動作させる。これにより、左右のローラクランプ部７４６のローラ７４６ａが内側に押し出され、ローラ７４６ａの周面と原パイプ１の周面とが当接する。尚、ローラクランプ部７４６はパイプ保持部７４とともに原パイプ１の径に応じて上下し、常に回転板７２２の中心、即ち原パイプ１の中心に対して点対称に位置する。よって、ローラクランプ部７４６は原パイプ１を左右から回転可能に挟持して原パイプ１の回転軸を固定する機能を有する。これにより、原パイプ１はローラクランプ部７４６、チャック７２４ａ、７２４ｂ、ガイドローラ４２、保持端４６２により保持される。

次に、パイプ切断装置７０は面取部７８の回転面取り刃７８２を回転させる。ここで、面取部７８は、原パイプ１に面取り溝を切削する回転面取り刃７８２と、この回転面取り刃７８２を回転させる図示しない回転機構と、回転面取り刃７８２を上下方向に移動させる面取刃移動機構７８４と、を有している。また、面取部７８には回転面取り刃７８２を覆うカバー７８２ａを設けても良い。尚、回転面取り刃７８２は略Ｖ字の刃先を有し、Ｖ字の面取り溝を原パイプ１の周面に切削により形成するものである。次に、パイプ切断装置７０は面取刃移動機構７８４を所定の位置まで上昇動作させる。これにより、回転面取り刃７８２は回転しながら原パイプ１に向かって徐々に上昇する。また、これと前後して、パイプ切断装置７０は回転板７２２をゆっくり回転させる。これにより、回転板７２２に固定したチャック７２４ａ、７２４ｂが原パイプ１を挟持した状態で回転し、これによって原パイプ１が回転する。また、原パイプ１の回転によりローラクランプ部７４６のローラ７４６ａが回転し、ローラクランプ部７４６は原パイプ１を保持しながら回転軸を固定する。

そして、回転面取り刃７８２が原パイプ１の周面に接触し所定の位置で停止すると、原パイプ１の周面には所定の深さの略Ｖ字の面取り溝が形成される。また、この状態で原パイプ１がゆっくりと回転することで面取り溝の切削は原パイプ１の周面に沿って行われ、原パイプ１を一周した面取り溝が形成される。このようにして面取り溝が形成されると、パイプ切断装置７０は面取刃移動機構７８４を下降動作させ、回転面取り刃７８２を待機位置まで下降させる。そして、パイプ切断装置７０は回転面取り刃７８２の回転を停止する。

次に、パイプ切断装置７０は切断部７９を制御して原パイプ１を切断する。ここで、切断部７９は、回転可能に軸支され原パイプ１を切断する回転刃７９２と、この回転刃７９２を上下方向に移動させる回転刃移動機構７９４と、を有している。また、切断部７９には回転刃７９２を覆うカバー７９２ａを設けても良い。尚、カバー７９２ａ、及び面取部７８のカバー７８２ａには切り屑を吸引して捕集する集塵装置を設けても良い。これらの構成によれば、加工時の切り屑の飛散を抑制することができる。

次に、パイプ切断装置７０は回転刃移動機構７９４を所定の位置まで下降動作させる。これにより、回転刃７９２は原パイプ１に向かって徐々に下降する。尚、回転刃７９２の位置は回転面取り刃７８２のＶ字の刃先の先端の位置と略同等の位置にある。このため、回転刃７９２は面取部７８が直前に形成した面取り溝の底に当接する。このとき回転刃７９２は原パイプ１の回転に伴って回転する。そして、この状態で回転刃移動機構７９４がさらに下降して回転刃７９２が原パイプ１の内周面を越えて貫通すると原パイプ１は面取り溝の底部で切断される。そして、底部で切断された面取り溝は管部材５の管端の面取りとなる。このようにして、原パイプ１の切断が完了すると、パイプ切断装置７０は回転刃移動機構７９４を上昇動作させ、回転刃７９２を待機位置まで上昇させる。尚、回転面取り刃７８２の回転方向と原パイプ１の回転方向、及び回転面取り刃７８２による面取り溝の形成時と、回転刃７９２による原パイプ１の切断時とでは、原パイプ１の回転方向を逆とすることが切削効率の面から好ましい。尚、最初の切断位置は余剰部分の切断位置であるため、後述の管部材搬出装置５０の部材受台５２は待機位置にあり、余剰部分を支持しない。このため、切断された余剰部分は下方の端材ボックス７１６に落下して回収される。

次に、パイプ切断装置７０は回転板７２２を待機位置にて停止する。この回転板７２２の待機位置とは、前述のように連結端７６４ａ、７６４ｂとが対向した位置である。次に、パイプ切断装置７０はローラクランプ部７４６のプッシャ機構７４６ｂを後退動作させる。これにより、左右のローラクランプ部７４６のローラ７４６ａは引き込まれ原パイプ１の保持は解除される。

次に、パイプ切断装置７０はベース側開閉機構７６２ｂの移動機構７６６を下降方向に動作させる。これにより、回転機構７６５が下降して、回転機構７６５の連結端７６４ａと挟持機構７６４の連結端７６４ｂとが係合する。次に、パイプ切断装置７０は回転機構７６５を開方向に回転させる。この回転は連結端７６４ａ、７６４ｂを介して挟持機構７６４に伝達し、挟持機構７６４が開方向に回転する。挟持機構７６４が開方向に回転すると、リンク７６３ａの挟持機構７６４側の端部が上昇し、リンク７６３ｂの挟持機構７６４側の端部が下降する。これにより、リンク７６３ａと接続したチャック７２４ａが上昇すると同時に、リンク７６３ｂと接続したチャック７２４ｂが下降する。これにより、チャック７２４ａ、７２４ｂは開動作し、原パイプ１の挟持は解除される。これにより、パイプ切断装置７０による原パイプ１の固定は解除され、原パイプ１の移動が可能となる。

ここで、図１０（ａ）に管部材搬出装置５０の側面図を示し、図１０（ｂ）に上面図を示し、図１０（ｃ）に管部材５を排出する側から見た図を示す。管部材搬出装置５０は、原パイプ１を切断して得られる管部材５を受ける部材受台５２と、この部材受台５２をパイプ切断装置７０側に前進及び後退させる受台移動機構５４と、管部材５を原パイプ１毎に搬出する搬出台５６と、部材受台５２を旋回させて管部材５を搬出台５６に排出する受台旋回機構５８と、を有している。そして、部材受台５２は原パイプ１よりも長く構成され、中心が凹んだ略Ｖ字形状の板状部材で構成される。

そして、余剰部分が除去された後、原パイプ１の固定が解除されると、管部材搬出装置５０は受台移動機構５４を前進動作させる。これにより、部材受台５２がパイプ切断装置７０側に移動する。次にパイプ送り装置４０は送出部４６を中央制御部８０が指示した距離だけパイプ切断装置７０側に移動させる。これにより、パイプ切断装置７０の加工位置には原パイプ１の次の切断位置が位置する。このとき、部材受台５２の先側は切断前の原パイプ１の管部材搬出装置５０側の下に位置する。

次に、パイプ切断装置７０は前述と同様にして、チャック７２４ａ、７２４ｂと、ローラクランプ部７４６とによる原パイプ１の挟持固定動作を行う。次に、原パイプ１を回転させながら、面取部７８による面取り溝の形成と、切断部７９による原パイプ１の切断を行う。そして、切断された原パイプ１（管部材５）は部材受台５２にて受け止められる。次に、パイプ切断装置７０は前述と同様にして、回転板７２２の回転を待機位置にて停止した後、チャック７２４ａ、７２４ｂと、ローラクランプ部７４６とによる原パイプ１の挟持固定を解除する。次に、パイプ送り装置４０の送出部４６が中央制御部８０の指示した距離だけパイプ切断装置７０側に移動する。これにより、パイプ切断装置７０の加工位置には原パイプ１の次の切断位置が位置するとともに、部材受台５２上の管部材５は原パイプ１の移動によって押し出され、部材受台５２上を排出側に移動する。そして、前述と同様にして、原パイプ１の挟持固定動作及び回転、面取部７８による面取り溝の形成、切断部７９による原パイプ１の切断が行われる。そして、切断された管部材５は同様に部材受台５２にて受け止められる。そして、原パイプ１の固定が解除され、パイプ送り装置４０がパイプ切断装置７０の加工位置に原パイプ１の次の切断位置を位置させると、部材受台５２上の２つの管部材５は原パイプ１の移動によってさらに押し出され、切断順を維持しながら部材受台５２上の排出側にそれぞれ移動する。そしてこれらの動作が原パイプ１に設定された全ての切断位置に対して行われることで、この原パイプ１に割り当てられた管部材５の切り出しが進行する。

そして、この原パイプ１に割り当てられた最後の切断位置に対する切断動作が完了すると、パイプ送り装置４０は送出部４６を予め設定されている終端面取り位置に位置させる。これにより、原パイプ１の後端（終端）は終端面取り部６０の加工位置に位置する。

ここで、図１１（ａ）に終端面取り部６０の待機状態の斜視図を示す。また、図１１（ｂ）に終端面取り部６０の加工時の斜視図を示す。図１１に示す終端面取り部６０はパイプ送り装置４０のパイプ切断装置７０側の端面近傍に設けられ、終端面取り刃６２と、この終端面取り刃６２を上下動させる移動機構６４と、原パイプ１を上方からクランプして固定するパイプクランプ６６と、このパイプクランプ６６を旋回させる旋回機構６７と、パイプクランプ６６を上下動させるクランプ移動機構６８と、を有している。

そして、原パイプ１の後端が終端面取り部６０の加工位置に位置すると、パイプ切断装置７０は切断時と同様にチャック７２４ａ、７２４ｂと、ローラクランプ部７４６とによる原パイプ１の挟持固定動作を行う。次に、終端面取り部６０はクランプ移動機構６８を制御してパイプクランプ６６を上昇させる。次に、旋回機構６７を動作させ、パイプクランプ６６を待機位置から原パイプ１（最後の管部材５）の後端部分の上方に位置させる。次に、終端面取り部６０はクランプ移動機構６８を下降動作させる。これにより、パイプクランプ６６は下降して、図１１（ｂ）に示すように、原パイプ１（最後の管部材５）の後端部分を上方から押圧保持する。尚、パイプクランプ６６は原パイプ１との接触部にローラ６２２を有しており、回転板７２２による原パイプ１の回転を妨げることはない。

そして、パイプクランプ６６により原パイプ１の挟持が行われると、パイプ送り装置４０は送出部４６を予め設定されている退避位置に後退させる。次に、終端面取り部６０は図示しない回転モータを駆動して終端面取り刃６２を回転させる。また、これと前後して、パイプ切断装置７０は回転板７２２を回転させる。これにより、原パイプ１が回転する。次に、終端面取り部６０は移動機構６４を所定の位置まで上昇動作させる。これにより、終端面取り刃６２は回転しながら原パイプ１に向かって徐々に上昇する。

そして、終端面取り刃６２が原パイプ１の終端に接触し所定の位置で停止すると、原パイプ１の終端面には斜めの面取りが形成される。また、この状態で原パイプ１が回転することで、原パイプ１の終端を一周した面取りが形成される。このようにして、原パイプ１の終端に面取りが形成されると、終端面取り部６０は移動機構６４を下降動作させ、終端面取り刃６２を待機位置まで下降させる。そして、終端面取り刃６２の回転を停止する。次に、終端面取り部６０はクランプ移動機構６８を上昇動作させる。これにより、パイプクランプ６６は上昇して原パイプ１の保持は解除される。次に、終端面取り部６０は旋回機構６７を動作させ、パイプクランプ６６を待機位置に旋回動作させた後、クランプ移動機構６８を下降動作させ待機状態となる。

次に、パイプ切断装置７０は前述と同様にして、回転板７２２の回転を停止した後、原パイプ１の挟持固定を解除する。次に、パイプ送り装置４０が送出部４６を予め設定されたパイプ排出位置まで移動させる。このパイプ排出位置は送出部４６のプッシャがパイプ孔７２２ａを通してパイプ切断装置７０の裏面側（排出側）に到達する位置である。これにより終端が面取りされた最後の管部材５は、部材受台５２に切断順に並んだ管部材５を押し出しながらパイプ切断装置７０から排出され、部材受台５２にて受け止められる。そして、送出部４６は初期位置に戻り、次の原パイプ１が供給されるまで待機する。また、最後の管部材５が部材受台５２にて受け止められると、管部材搬出装置５０は受台移動機構５４を後退動作させる。これにより、部材受台５２は管部材５を切断順に載せたまま、搬出台５６と並ぶ搬出位置に後退する。次に、管部材搬出装置５０は受台旋回機構５８を動作させる。これにより、部材受台５２は搬出台５６側を回転軸にして上方に旋回動作し、部材受台５２上の管部材５は切断順を維持したまま、搬出台５６に排出される。尚、排出された管部材５には全て識別情報が印刷されているから、作業者は管部材５の識別情報を確認して仕分け等の然るべき措置を行う。また、識別情報がバーコードやＱＲコード等である場合、例えば読み取り装置がこの識別情報を読み取って仕分け等の然るべき措置を自動で行う。

以上のように、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００は、両端に面取りが施された管部材５を連続して切り出すことができる。これにより、管部材５の作製を極めて効率的に行うことができる。また、本発明に係る樹脂パイプ切断システム１００は、識別情報を印刷した後に原パイプ１の切り出しを行う。このため、全ての管部材５に識別情報が印刷されており、１本の原パイプ１から長さの異なる管部材５を切り出した場合でも、この管部材５がどこで使用されるものなのかを判別することができる。これにより、管部材５の割り当てに自動ネスティングを使用することが可能となり、原パイプ１の余剰部分の削減が可能となる。これにより、部材コストの削減と廃棄物の低減、及び省資源化を図ることができる。

尚、本例で示した樹脂パイプ切断システム１００の各部の構成、機構、形状、寸法、動作手順等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１原パイプ
５管部材
２０測長部
３０印刷部
４０パイプ送り装置
５０管部材搬出装置
６０終端面取り部
７０パイプ切断装置
７２２回転板
７４６ローラクランプ部
７８２回転面取り刃
７９２回転刃
８０中央制御部
１００樹脂パイプ切断システム
Ｈ差込代表示

本発明は、
（１）切断前の原パイプ１の長さを測長する測長部２０と、前記原パイプ１に対し切り出す管部材５を割り当てるとともに前記原パイプ１の切断位置を決定する中央制御部８０と、前記管部材５の識別情報を切断前の原パイプ１にそれぞれ印刷する印刷部３０と、前記原パイプ１を回転可能に保持するとともに前記原パイプ１に面取り溝を形成し、さらに前記面取り溝の底部で切断するパイプ切断装置７０と、前記パイプ切断装置７０の加工位置と前記切断位置とが一致するように前記原パイプ１を位置させるパイプ送り装置４０と、切断後の管部材５を搬出する管部材搬出装置５０と、を有し、
前記パイプ切断装置７０は、ベース部７１と、前記ベース部７１に対し上下方向にスライド可能に設置されたパイプ保持部７４と、前記ベース部７１の正面側の前記パイプ保持部７４に設置され中央に前記原パイプ１が通るパイプ孔７２２ａを備えたリング状を呈し前記原パイプ１を保持して回転する回転板７２２と、前記回転板７２２に固定され前記原パイプ１を両側から挟んで保持しながら前記回転板７２２とともに回転するチャック７２４ａ、７２４ｂと、前記回転板７２２に固定し前記チャック７２４ａ、７２４ｂを開閉する回転側開閉機構７６２ａと、前記回転板７２２の待機位置において前記回転側開閉機構７６２ａを動作させるベース側開閉機構７６２ｂと、前記ベース部７１の背面側に位置し前記原パイプ１を左右から回転可能に挟持するローラクランプ部７４６と、前記ベース部７１の背面側に上下方向にスライド可能に設置され前記原パイプ１に略Ｖ字状の面取り溝を形成する回転面取り刃７８２と、前記ベース部７１の背面側に上下方向にスライド可能に設置され前記略Ｖ字状の面取り溝の底部で前記原パイプ１を切断する回転刃７９２と、を有することを特徴とする樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）中央制御部８０が自動ネスティング機能を有し、原パイプ１の余剰部分が最小となるように管部材５の割り当てを行うことを特徴とする上記（１）記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）原パイプ１の終端の面取りを行う終端面取り部６０をさらに有することを特徴とする上記（１）または上記（２）に記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）印刷部３０が、原パイプ１の印刷面に他の印刷物が存在するか否かを判別するための画像センサ３１と、前記画像センサ３１の結果に応じて前記原パイプ１を回転させる回転ローラ部３６と、をさらに有し、
前記印刷部３０は、前記原パイプ１の印刷面に他の印刷物が存在する場合、前記回転ローラ部３６が回転し、前記原パイプ１を９０°～１８０°回転させ、他の印刷物の無いきれいな面に識別情報を印刷することを特徴とする上記（１）乃至上記（３）のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（５）印刷部３０が、原パイプ１の切断位置から予め設定された位置に管部材５の挿し込み深さを示唆する差込代表示Ｈを印刷することを特徴とする上記（１）乃至上記（４）のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（６）差込代表示Ｈが、横方向が開いた略コの字形状であることを特徴とする上記（５）記載の樹脂パイプ切断システム１００を提供することにより、上記課題を解決する。

Claims

切断前の原パイプの長さを測長する測長部と、
前記原パイプに対し切り出す管部材を割り当てるとともに前記原パイプの切断位置を決定する中央制御部と、
前記管部材の識別情報を切断前の原パイプにそれぞれ印刷する印刷部と、
前記原パイプを回転可能に保持するとともに前記原パイプに面取り溝を形成し、さらに前記面取り溝の底部で切断するパイプ切断装置と、
前記パイプ切断装置の加工位置と前記切断位置とが一致するように前記原パイプを位置させるパイプ送り装置と、
切断後の管部材を搬出する管部材搬出装置と、を有することを特徴とする樹脂パイプ切断システム。
中央制御部が自動ネスティング機能を有し、原パイプの余剰部分が最小となるように管部材の割り当てを行うことを特徴とする請求項１記載の樹脂パイプ切断システム。
原パイプの終端の面取りを行う終端面取り部をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の樹脂パイプ切断システム。
印刷部が、原パイプの切断位置から予め設定された位置に管部材の挿し込み深さを示唆する差込代表示を印刷することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム。
差込代表示が、横方向が開いた略コの字形状であることを特徴とする請求項４記載の樹脂パイプ切断システム。
パイプ切断装置が、原パイプを保持して回転する回転板と、前記原パイプを回転可能に保持するローラクランプ部と、前記原パイプに略Ｖ字状の面取り溝を形成する回転面取り刃と、前記略Ｖ字状の面取り溝の底部で前記原パイプを切断する回転刃と、を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の樹脂パイプ切断システム。