JP2528351Y2 - 自動パイプ切断機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は自動パイプ切断機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベアリングの内輪や外輪などに
使用するために、長尺の中空パイプを複数の突切りバイ
ト等のカッターにて輪切状に、次々と切断する自動パイ
プ切断機が用いられている。

【０００３】この自動パイプ切断機は、従来、油圧シリ
ンダの作動でスライドするスライドテーブルを、中空パ
イプの軸心を中心にして対称に一対配設し、パイプ回転
用主軸本体部のチャックでクランプした中空パイプを回
転させ、各スライドテーブルに取付けられたカッター
を、（各油圧シリンダを介して）同期させて中空パイプ
の外周部から内径方向に切込んで切断する構造であっ
た。そして、上記各油圧シリンダを油圧回路で同期させ
ていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかし、従来のように
油圧回路で上記各油圧シリンダを同期させると、油温の
変化によって油圧シリンダの作動速度、つまり、カッタ
ーの切込速度が変化して切削条件が変わるため、一日の
内で数回上記パイプ切断機を停止させて、油の圧力や流
量等の微調整を行う必要があり、生産性が低下する問題
があった。

【０００５】また、エアーが混入した場合など作動油の
圧縮性のために、油圧シリンダを正確に同期させること
が困難であった。

【０００６】そこで、本考案は上記問題点を解決する自
動パイプ切断機を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案は、上記目的を達
成するために、回転する長尺の中空パイプを挟むように
して対向配置され該中空パイプの径方向へスライド自在
な一対の第１スライドテーブル及び第２スライドテーブ
ルと、該第１スライドテーブル及び第２スライドテーブ
ルに取付けられて上記中空パイプを輪切状に切断する第
１カッター及び第２カッターと、上記第１スライドテー
ブル及び第２スライドテーブルに連結された第１ナット
部材及び第２ナット部材と、該第１ナット部材及び第２
ナット部材を螺進退自在に螺合させた第１ボールネジ及
び第２ボールネジと、該第１ボールネジ及び第２ボール
ネジを回転させる第１サーボモータ及び第２サーボモー
タと、該第１サーボモータ及び第２サーボモータを同期
させて回転駆動させると共 に上記第１カッター及び第２
カッターが複数回往復動して上記中空パイプを断続的に
切削するように該第１サーボモータ及び第２サーボモー
タの回転を制御する制御手段と、を備え、上記第１カッ
ター及び第２カッターは、夫々、複数枚の帯状突切りバ
イトから成り、該突切りバイトの切刃の先端を、上記中
空パイプの先端から基端に向かって順次、径方向外方へ
ずらしたものである。

【０００８】

【作用】上述の如く構成された自動パイプ切断機は、第
１サーボモータ及び第２サーボモータにて、第１カッタ
ーと第２カッターを同期させているので、同期精度が良
好となり、第１カッターと第２カッターの切込速度が、
一日の内で度々自然に変化することがない。しかも、制
御手段にて、第１カッター及び第２カッターが複数回往
復動して中空パイプを断続的に切削するように第１サー
ボモータ及び第２サーボモータの回転が制御されるの
で、中空パイプへの切込み及び逃がしを繰り返して切り
粉を短くカットすることができる。

【０００９】また、第１カッター及び第２カッターが、
夫々、複数枚の帯状突切りバイトから成り、突切りバイ
トの切刃の先端を、中空パイプの先端から基端に向かっ
て順次、径方向外方へずらしたので、中空パイプを先端
側から順次所定寸法毎に切断することができると共に、
一連の切削動作で複数個のワークを作成できる。

【００１０】

【実施例】以下実施例を示す図面に基づいて本考案を詳
説する。

【００１１】図１と図２は本考案に係る自動パイプ切断
機の一実施例を示しており、１は第１スライドテーブル
であって、この第１スライドテーブル１と第２スライド
テーブル２が、長尺円筒状の中空パイプ３を挟むように
して対向配置される。

【００１２】つまり、第１スライドテーブル１と第２ス
ライドテーブル２は、中空パイプ３の軸心を中心にし
て、所定間隔をもって対称に配設されており、中空パイ
プ３の径方向へスライド自在となっている。

【００１３】第１スライドテーブル１は、基台４に固着
された第１案内テーブル５と、第１案内テーブル５にス
ライド自在に取付けられた第１主スライド体６と、第１
主スライド体６にスライド自在に取付けられた第１副ス
ライド体７と、第１副スライド体７の上面に固着された
第１刃物台８と、を有している。

【００１４】第１案内テーブル５の上部長手方向（中空
パイプ３の軸心と直交する方向）には、第１主スライド
体６の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動自在に
嵌合する主ガイドレール９が形成される。

【００１５】また、第１主スライド体６の上部長手方向
（中空パイプ３の軸心と直交する方向）には、第１副ス
ライド体７の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動
自在に嵌合する副ガイドレール１０が形成される。

【００１６】第１刃物台８の上部には、上方に開口する
カッター固定用凹所１１が形成され、この凹所１１に、
複数の帯板状突切りバイト１２…からなる第１カッター
１３が止着ボルトにて固定される。

【００１７】突切りバイト１２…は、中空パイプ３の軸
心と直交する方向に取付けされ、所定厚みの角棒状スペ
ーサ４３…を介装して等ピッチで並設される。

【００１８】また、中空パイプ３の要部平面断面図であ
る図３に示すように、突切りバイト１２…は、中空パイ
プ３の先端３ａから基端（図の上方）に向かって順次、
突切りバイト１２…の切刃の先端を径方向外方へずらし
た状態で取付けされる。

【００１９】次に、図１と図２に示すように、第２スラ
イドテーブル２は、基台４に固着された第２案内テーブ
ル１４と、第２案内テーブル１４にスライド自在に取付
けられた第２主スライド体１５と、第２主スライド体１
５にスライド自在に取付けられた第２副スライド体１６
と、第２副スライド体１６の上面に固着された第２刃物
台１７と、を有している。

【００２０】第２案内テーブル１４の上部長手方向（中
空パイプ３の軸心と直交する方向）には、第２主スライ
ド体１５の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動自
在に嵌合するガイドレール１８が形成される。

【００２１】第２主スライド体１５の上部には、第２副
スライド体１６の下面に（ガイドレール１８と直交する
方向に）形成された蟻溝等に、摺動自在に嵌合するクロ
スガイドレール１９が形成される。

【００２２】第２刃物台１７は第１刃物台８と同様の構
成となっており、第２刃物台１７のカッター固定用凹所
２０には、複数の帯板状突切りバイト２１…からなる第
２カッター５２が上述と同様に固定され、第１カッター
１３と第２カッター５２は、中空パイプ３の外周を１８
０°反対の両側方（同図の左右方向）から挟むように配
設される。

【００２３】なお、第１カッター１３と第２カッター５
２は、第１・第２カッター１３，５２の切刃のすくい面
が対向状となるように、何れか一方を上下逆にして第１
刃物台８と第２刃物台１７に取付けられる。

【００２４】次に、図４に示すように、第１スライドテ
ーブル１の第１主スライド体６の一端縁部には第１ナッ
ト部材２２が連結される。

【００２５】第１ナット部材２２は、固定用ボルトにて
第１主スライド体６に固定される有底筒状の連結ケース
２３と、連結ケース２３の大径孔部２４に内嵌固着され
たボールベアリングナット２５とからなる。

【００２６】このボールベアリングナット２５に、所定
長さのネジ部を有する第１ボールネジ２６を螺合させ、
第１ナット部材２２を螺進退自在とする。

【００２７】第１ボールネジ２６の一端側（図４の右
側）は、スライドベアリングを内装した軸受部材５１に
回転自在に枢支され、この軸受部材５１は基台４に固着
される。さらに、第１ボールネジ２６の一端部にはネジ
側プーリーギヤ２７が固着される。

【００２８】そして、図１と図２に示すように、エンコ
ーダ内蔵型ＡＣサーボモータである第１サーボモータ２
８の回転軸部に固着されたモータ側プーリーギヤ２９
と、ネジ側プーリーギヤ２７との間に、第１サーボモー
タ２８の回転トルクを第１ボールネジ２６に伝達する歯
付ベルト３０が介装される。

【００２９】第１サーボモータ２８は基台４に固着され
ており、この第１サーボモータ２８を回転駆動させるこ
とにより、第１スライドテーブル１の第１主スライド体
６が主ガイドレール９に沿ってスライドし、同時に第１
カッター１３，第１刃物台８及び第１副スライド体７が
第１主スライド体６と一体に移動する。

【００３０】また、第１スライドテーブル１側の第１ナ
ット部材２２，第１ボールネジ２６，軸受部材５１，ネ
ジ側プーリーギヤ２７，モータ側プーリーギヤ２９，歯
付ベルト３０及び第１サーボモータ２８と、同様の構成
の第２ナット部材３１，第２ボールネジ３２，軸受部材
５３，ネジ側プーリーギヤ３３，モータ側プーリーギヤ
３４，歯付ベルト３５及び第２サーボモータ３６が、第
２スライドテーブル２側にも設けられる。

【００３１】従って、第２サーボモータ３６を回転駆動
させることにより、第２スライドテーブル２の第２主ス
ライド体１５がガイドレール１８に沿ってスライドし、
同時に第２カッター５２，第２刃物台１７及び第２副ス
ライド体１６が第２主スライド体１５と一体に移動す
る。

【００３２】４９はパイプ回転用駆動モータを備えた主
軸本体部で、主軸本体部４９のチャック５０で中空パイ
プ３をクランプして、所定方向に所望回転数にて回転さ
せることができる。

【００３３】そして、第１サーボモータ２８と第２サー
ボモータ３６の回転速度、回転角度及び回転方向は、制
御手段３７によって制御される。

【００３４】第１・第２サーボモータ２８，３６は（油
圧と比べ）応答性に優れ、制御手段３７により、第１・
第２サーボモータ２８，３６を正確に同期させて回転駆
動させることができる。

【００３５】従って、第１主スライド体６（第１カッタ
ー１３）と第２主スライド体１５（第２カッター５２）
を正確に同期させて、所望速度で所望位置に位置決めす
ることができ、しかも、微小な往復動作を行わせること
が可能となる。従って、中空パイプ３の切削状態が安定
すると共に、切削時の第１・第２カッター１３，５２の
ビビリや食い込み等を防止できる。

【００３６】ところで、図４に示すように、第１スライ
ドテーブル１は、カッタ突出量調整機構Ｆを備えてい
る。

【００３７】カッタ突出量調整機構Ｆは、第１副スライ
ド体７の一端部に内設されたネジ孔付連結板３８と、第
１主スライド体６の上面に固着されたアジャスト板３９
と、アジャスト板３９に内装されたベアリングにて回転
自在に枢支されたアジャストボルト４０と、アジャスト
ボルト４０の基端部に止着ピン等により固着されたボル
ト操作用ナット４１とからなる。

【００３８】アジャストボルト４０の先端側は連結板３
８のネジ孔に螺着されており、ナット４１を回動操作す
ることによって連結板３８が螺進退し、第１副スライド
体７（と一体に第１刃物台８及び第１カッター１３）が
副ガイドレール１０に沿ってスライドする。４２はアジ
ャストボルト４０先端部の逃がし孔である。

【００３９】このカッタ突出量調整機構Ｆにより、図５
に示すように、（後述の如く第１カッター１３と第２カ
ッター５２を同期させて切込むときの）第２カッター５
２の切込切削量Ｔ１に対して、第１カッター１３の切込
切削量Ｔ２を微調整することができる。

【００４０】図６は第２スライドテーブル２の要部側面
断面図を示しており、第２スライドテーブル２は、図２
と図６の如く、カッタ位置調整機構Ｈを備えている。

【００４１】カッタ位置調整機構Ｈは、第２主スライド
体１５の一端部に内設されたネジ孔付連結板４４と、第
２副スライド体１６の一端面に固着されたアジャスト板
４５と、アジャスト板４５に内装されたベアリングにて
回転自在に枢支されたアジャストボルト４６と、アジャ
ストボルト４６の基端部に止着ピン等により固着された
ボルト操作用ナット４７とからなる。

【００４２】アジャストボルト４６の先端側は連結板４
４のネジ孔に螺着されており、ナット４７を回動するこ
とによって連結板４４が螺進退し、第２副スライド体１
６（と一体に第２刃物台１７及び第２カッター５２）が
クロスガイドレール１９に沿ってスライドする。４８は
アジャストボルト４６先端部の逃がし孔である。

【００４３】このカッタ位置調整機構Ｈにより、図３に
示すように、第２カッター５２の位置を矢印Ｃ方向（中
空パイプ３の軸方向）に微調整でき、第１カッター１３
との位置ずれを修正することができる。

【００４４】このように構成された自動パイプ切断機に
よれば、回転する中空パイプ３の周速に合った切込速度
───即ち最適切削条件───にて、中空パイプ３に第
１カッター１３と第２カッター５２を正確に同期させて
切込んで、輪切状に切断することができる。

【００４５】従って、第１・第２カッター１３，５２の
切削抵抗のバランスが良好となって、中空パイプ３を安
定した状態で切削できる。また、第１・第２カッター１
３，５２の切込速度が一日の内で度々自然に変化するこ
とがないので自動パイプ切断機を止めて調整する必要が
なく、従来と比べて生産性が向上する。

【００４６】具体的には、所定の突出し長さでチャック
５０にクランプした中空パイプ３を所定回転数で回転さ
せ、第１カッター１３と第２カッター５２を同期させて
図３の矢印Ａ方向（内径方向）に前進させ、中空パイプ
３を短円筒状に切断する。

【００４７】このとき、上述の如く、突切りバイト１２
…，２１…の切刃の先端を順に径方向外方へずらしてあ
るので、中空パイプ３の先端３ａから基端へ向かって、
順次中空パイプ３が等ピッチで切断されていく。

【００４８】そして、最も基端側寄り（図３の上側）の
突切りバイト１２ａ，２１ａが、中空パイプ３を切断す
れば、第１カッター１３と第２カッター５２が矢印Ｂ方
向（径方向外方）に後退し、中空パイプ３の回転が停止
する。

【００４９】その後、チャック５０のクランプを緩め、
図示省略のパイプ送り機構により中空パイプ３を所定の
突出し長さだけ（図３の下方に）送り出して、チャック
５０で再クランプすることができるようになっている。

【００５０】このサイクルを自動で繰返して、中空パイ
プ３を定寸で次々と切断することができる。なお、切断
された中空パイプ３は、図示省略の排出機構により取出
される。

【００５１】また、第１カッター１３と第２カッター５
２を複数回往復動（前後進）させて、中空パイプ３を断
続的に切削することにより、（連続的に切削した場合に
線状に連続して排出される）切り粉を短くカットして、
第１・第２カッター１３，５２への切り粉の巻付きや、
切り粉詰まりを防止できる。つまり、制御手段３７は、
第１カッター１３及び第２カッター５２が複数回往復動
して中空パイプ３を断続的に切削するように第１サーボ
モータ２８及び第２サーボモータ３６の回転を制御す
る。

【００５２】具体的には、図３と図７に示す第１カッタ
ー１３の突切りバイト１２ａを例にして説明すると、例
えば、突切りバイト１２ａを、（ＡＣサーボモータ内臓
のエンコーダの機械原点である）加工原点ＯからＰ１点
まで図の左方向に早送り及び切削送りにて前進させて中
空パイプ３を切削した後、加工原点Ｏまで一旦後退さ
せ、次に、Ｐ１点の手前まで早送りにて前進させ、ソフ
トランディング切削及び通常切削にてＰ２点まで前進さ
せて切削した後、再度加工原点Ｏまで後退させる。

【００５３】同様に、Ｐ３点からＰ５点まで順次、突切
りバイト１２ａを加工原点Ｏへ復帰させながら、断続的
に中空パイプ３を切削し、切り粉を短くカットする。な
お、中空パイプ３が小径の場合は、必ずしも加工原点Ｏ
に復帰させる必要がなく、中空パイプ３と加工原点Ｏの
中間位置に復帰させ、その中間位置を仮の加工原点と
し、上記同様に順次切断し、切り粉を短くカットする。

【００５４】ここで、Ｐ６点は、最も先端３ａ側（図３
の下側）の突切りバイト１２が最初に中空パイプ３を切
断する位置で、このＰ６点まで突切りバイト１２ａを前
進させた後は、加工原点Ｏまで後退させずに、Ｓ２点ま
で前進させて切削した後、Ｓ１点まで一旦後退させる。

【００５５】さらに、突切りバイト１２ａをＳ３点まで
ソフトランディング切削及び通常切削にて前進させて中
空パイプ３を切削した後、Ｓ２点まで後退させ、次に、
Ｓ３点を越えてソフトランディング切削及び通常切削に
て前進させて中空パイプ３を切断する。このＰ６点から
Ｓ３点を越える間に、順次、中空パイプ３の先端３ａか
ら基端へ向かって、中空パイプ３が等ピッチで切断され
ていく。

【００５６】そして、第２カッター５２は、この例にあ
げた第１カッター１３の突切りバイト１２ａと同様の動
作にて、第１カッター１３と同期して切込みされる。な
お、上述の突切りバイト１２ａの動作以外の前後進動作
の制御も、もちろん可能である。

【００５７】このように、第１・第２カッター１３，５
２の切込みにおいて、第１・第２サーボモータ２８，３
６（図１参照）を毎回原点復帰させているのでフィード
バックが不要となり、位置決めの際にバックラッシュ等
による累積誤差が生じない。

【００５８】従って、位置検出やフィードバックのため
の機器が不要となって、フィードバック制御と比べ、自
動パイプ切断機の安価製作が可能となる。

【００５９】また、油圧回路と比べ騒音が少なく、複雑
で高精度な制御が可能となり、保守点検が容易で、しか
も、油タンク等の装置が不要となって、自動パイプ切断
機全体をコンパクトにすることができ、省スペース化を
図り得る。

【００６０】

【考案の効果】本考案は上述の如く構成されているの
で、次に記載するような著大な効果を奏する。

【００６１】 中空パイプ３の切断の際に出る切り粉
を短くカットすることができ、第１・第２カッター１
３，５２の突切りバイト１２…，２１…への切り粉の巻
突きや切り粉詰まりを防止できる。従って、突切りバイ
ト１２…，２１…の破損等のトラブルを回避することが
でき、厚肉のパイプでも確実に切断できる。

【００６２】 一連の動作で中空パイプ３を複数個の
リング状ワークに切断することができる。従って、短時
間にて効率良く多数個のリング状ワークを形成すること
ができる。

【００６３】 中空パイプ３の先端側から基端側へ順
にリング状ワークを１個ずつ切り取ることができるの
で、個々のワークを確実に切断分離することができる。
従って、２個以上のワークが繋がったままとなった不良
品は発生しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】正面図である。

【図３】中空パイプの先端部の平面断面図である。

【図４】第１スライドテーブルの要部正面図である。

【図５】第１・第２カッターの中空パイプへの切込み状
態を示す説明図である。

【図６】第２スライドテーブルの要部側面断面図であ
る。

【図７】第１カッターの切削動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 第１スライドテーブル ２ 第２スライドテーブル ３ 中空パイプ３ａ 先端 １２ 突切りバイト １３ 第１カッター２１ 突切りバイト ２２ 第１ナット部材 ２６ 第１ボールネジ ２８ 第１サーボモータ ３１ 第２ナット部材 ３２ 第２ボールネジ ３６ 第２サーボモータ ３７ 制御手段 ５２ 第２カッター

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する長尺の中空パイプ３を挟むよう
   にして対向配置され該中空パイプ３の径方向へスライド
   自在な一対の第１スライドテーブル１及び第２スライド
   テーブル２と、該第１スライドテーブル１及び第２スラ
   イドテーブル２に取付けられて上記中空パイプ３を輪切
   状に切断する第１カッター１３及び第２カッター５２
   と、上記第１スライドテーブル１及び第２スライドテー
   ブル２に連結された第１ナット部材２２及び第２ナット
   部材３１と、該第１ナット部材２２及び第２ナット部材
   ３１を螺進退自在に螺合させた第１ボールネジ２６及び
   第２ボールネジ３２と、該第１ボールネジ２６及び第２
   ボールネジ３２を回転させる第１サーボモータ２８及び
   第２サーボモータ３６と、該第１サーボモータ２８及び
   第２サーボモータ３６を同期させて回転駆動させると共
   に上記第１カッター１３及び第２カッター５２が複数回
   往復動して上記中空パイプ３を断続的に切削するように
   該第１サーボモータ２８及び第２サーボモータ３６の回
   転を制御する制御手段３７と、を備え、上記第１カッタ
   ー１３及び第２カッター５２は、夫々、複数枚の帯状突
   切りバイト１２…，２１…から成り、該突切りバイト１
   ２…，２１…の切刃の先端を、上記中空パイプ３の先端
   ３ａから基端に向かって順次、径方向外方へずらしたこ
   と特徴とする自動パイプ切断機。