JP2560249Y2 - プラスチック管の加工機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、ＦＲＰ管等のプラス
チック管を加工する加工機に関し、特に、浄化槽等の円
筒壁部を構成する大きな径のプラスチック管の、端部や
周壁の切断・面取り・穴明け・研削等の加工に使用する
加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、浄化槽は、直径を２ｍ程度の大き
なＦＲＰ管を円筒状壁部として利用して構成されてい
た。

【０００３】そして、ＦＲＰ管は、図１に示すように、
所定長さの円筒状素材１を形成した後、両端部２・３の
面取り（バリ切り）や研削を行ない、蓋体７・８を接着
させるとともに、周壁４に、汚水を流入させたり、消毒
剤を投入したりするための複数の開口５・６を設け、そ
れらの開口５・６周縁を研削して筒状の口部９・１０を
接着させたり、あるいは、周壁４に、土中に安定して載
置できるように、所定箇所を研削して脚部１１を接着さ
せたりして、浄化槽に製造されていた。

【０００４】なお、接着前に行なう研削（図１におい
て、ドットが付してある箇所が研削箇所である）は、円
筒形のＦＲＰ管を製造する際に、形成用型との離型を容
易にするために離型剤が使用され、その離型剤がＦＲＰ
管に付着することから、その離型剤を除去する必要があ
るからである。

【０００５】しかし、従来、この種の切断・面取り・穴
明け・研削等は、ＦＲＰ管自体の直径が２ｍ程度と大き
いことから、専用加工機が無く、電動カッタ等を利用し
た手作業で行なうこととなって、作業効率が悪かった。
さらに、加工時には、ＦＲＰ管の加工粉が舞い、作業環
境も悪くしていた。

【０００６】上記課題を解決するために、特公昭６３−
１７５８６号公報や実開昭５５−１６０７６２号公報等
に記載されている金属管の加工機のように、水平方向に
載置した管の両端付近に、管の外周面を支持して回転さ
せるような一対ずつの回転ローラを配置するとともに、
加工時の管の軸方向のずれを防止するように、管の両端
を支持するガイドローラを設けて、ガイドローラで軸方
向のずれを防止しつつ、回転ローラの回転で管を回転さ
せ、所定の加工を行なうことが考えられる。 しかし、こ
のような加工機では、１対ずつの回転ローラやガイドロ
ーラが位置を固定されて配置されており、加工する管の
長さが変更されて短くなった場合、管の端部が一方の一
対の回転ローラから外れで支持されず、また、一方のガ
イドローラも管の端部に当接できない事態を招いて、加
工不能となってしまう。この考案は、上述の課題を解決
するものであり、大径のプラスチック管の切断・面取り
・穴明け・研削等の加工を行なう際、作業効率良く行な
えるとともに、作業環境を改善でき、さらに、管の長さ
が変化しても容易に対処して加工できるプラスチック管
の加工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】この考案に係る加工機
は、プラスチック管の端部や周壁を加工するプラスチッ
ク管の加工機であって、回転軸を水平方向として、軸方
向を水平方向に配置させた前記プラスチック管の下部を
支持可能に、並設され、各々、同一方向に回転する２つ
の回転ローラと、該回転ローラを回転させる駆動装置
と、前記回転ローラ間で前記回転ローラの軸方向と平行
に固定されたレールに対して、摺動可能でかつ所定位置
で固定可能に連結されて、前記プラスチック管の両端面
をそれぞれ支持可能とする２つのガイドローラと、前記
２つの回転ローラの側方に配置されて、前記プラスチッ
ク管に加工を施す加工具を保持した多関節ロボットと、
前記２つの回転ローラの側方に配置されて、前記駆動装
置と前記多関節ロボットとの作動を制御する制御装置
と、を備えて構成されていることを特徴とする。

【０００８】

【考案の作用・効果】この考案に係る加工機では、プラ
スチック管を２つの回転ローラ間でかつ２つのガイドロ
ーラ間に載置させ、制御装置により駆動装置を作動させ
れば、プラスチック管が回転する。

【０００９】そして、予め、制御装置に、駆動装置と同
調させて、加工具を保持した多関節ロボットが所定位置
で所定の加工を行なうようにプログラミングさせておけ
ば、多関節ロボットにより、プラスチック管の加工が行
なえる。

【００１０】また、周壁を加工する場合には、予め、プ
ラスチック管の両端面にそれぞれガイドローラを当接さ
せておけば、プラスチック管の軸方向のずれが防止され
て、正確に多関節ロボットの加工が行なえる。

【００１１】さらに、プラスチック管を支持して回転さ
せる回転ローラが、回転軸を水平方向として並設させた
２つだけから構成されており、プラスチック管が短くな
っても、回転ローラの支持から外れることが無く、ま
た、２つのガイロドーラも、回転ローラ間で回転ローラ
の軸方向と平行に固定されたレールに対して、摺動可能
でかつ所定位置で固定可能に連結されているため、長さ
が変化したプラスチック管の両端に、容易に移動させて
当接させることができる。したがって、この考案に係る
加工機では、大径のプラスチック管の切断・面取り・穴
明け・研削等の加工を行なう際、いちいち、手作業で行
なわなくとも良く、作業効率良く行なえるとともに、加
工位置から離れた制御装置付近に作業者が待機し、加工
位置の周囲に防塵カバーや集塵機を配置させれば、作業
者に加工粉が振りかかることが無く、作業環境を改善す
ることができる。さらに、管の長さが変化しても容易に
対処して加工できる。

【００１２】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面に基づいて
説明する。

【００１３】実施例で使用する加工機Ｍは、図２・３に
示すように、２つの回転ローラ２２・２２と、回転ロー
ラ２２・２２を回転させる駆動装置２３と、２つのガイ
ドローラ２８・２８と、多関節ロボット３１と、制御装
置５０と、を備えて構成されている。

【００１４】２つの回転ローラ２２・２２は、ベース２
０上に配置された４つの軸受け２１によって各々の両端
部付近を軸支され、回転軸を水平方向としで、並設され
ている。回転ローラ２２・２２の間隔は、外径を２〜３
ｍのＦＲＰ管からなる円筒状素材１をベース２０に接触
させずに、回転ローラ２２・２２上で円滑に回転させる
ことができるように、軸受け２１の支持高さを考慮し
て、設定されている。また、各回転ローラ２２の端部に
は、軸受け２１から突出する軸部２２ａにスプロケット
２６が固着されている。

【００１５】駆動装置２３は、ロータリーエンコーダ
（図符号省略）を備えた減速機付きのモータ２４と、チ
ェーン２５と、スプロケット２６と、を備えて構成され
ている。

【００１６】モータ２４は、その駆動軸２４ａを後方側
の回転ローラ２２の軸部２２ａに直結させて、ベース２
０上に固定されている。また、スプロケット２６は、各
回転ローラ２２・２２の軸部２２ａに固着され、チェー
ン２５は、各スプロケット２６・２６に巻き掛けられて
いる。なお、２７は、チェーン２５にテンションを与え
るスプロケットであり、ベース２０上に固定された支持
ブラケット（図符号省略）に回動可能に保持されてい
る。

【００１７】２つのガイドローラ２８は、それぞれ、回
転軸を鉛直方向としてガイドブロック３０に回動可能に
支持され、各ガイドブロック３０は、ベース２０上で回
転ローラ２２と平行に固定されたレール２９に摺動可能
に連結され、ボルト３０ａの締め付けにより、レール２
９の所定位置で固定されるように構成されている。

【００１８】多関節ロボット３１は、市販された汎用の
ティーチングロボットであり、先端のアーム３１ａに加
工具３３を装着し、制御装置５０により、加工具３３を
所定の加工を行なわせつつプログラムされた軌跡を描く
ように移動させることができる。なお、この多関節ロボ
ット３１は、回転ローラ２２と平行として歯が形成され
たレール３２上を自走することができる。また、多関節
ロボット３１は、装着する加工具３３に応じて、加工具
３３を作動させるための油圧源や電源を加工具３３に接
続させることができる。

【００１９】加工具３３は、図４・５・６に示すよう
に、円弧用カッタ３４、直線用カッタ３５、及びサンダ
ー３６の３つのものがある。

【００２０】円弧用カッタ３４は、電動モータ３４ａの
回転軸３４ｂに撓み可能なカッタ刃３４ｃが装着されて
構成され、接続部３４ｄを多関節ロボット３１のアーム
３１ａに接続させることにより、カッタ刃３４ｃが回転
可能となるように構成されている。また、直線用カッタ
３５は、円弧用カッタ３４と同様に、電動モータ３５ａ
の回転軸３５ｂにカッタ刃３５ｃが装着されて構成さ
れ、接続部３５ｄをアーム３１ａに接続させることによ
り、カッタ刃３５ｃが回転可能となるように構成されて
いる。なお、実施例の場合、カッタ刃３４ｃは、薄い円
板状のグラインダ刃から構成され、カッタ刃３５ｃは、
薄い円板状としてダイヤモンド粉が付着されたダイヤモ
ンドカッタから構成されている。

【００２１】サンダー３６は、エアモータ３７の回転力
が、図示しないベルトを介して２つのローラ３８・３９
を回転させ、２つのローラ３８・３９に巻き掛けられい
るサンドペーパ４０を移動させて研削するものである。

【００２２】そして、２つのローラ３８・３９は、支持
ブラケット４１に回動可能に保持され、支持ブラケット
４１とエアモータ３７が揺動ベース４２に固定されてい
る。なお、ローラ３８の外周面には、弾力性を有するス
ポンジ３８ａが巻き付けられている。

【００２３】この揺動ベース４２は、支持ベース４３に
保持されている。その保持態様は、支持ベース４３が、
支持ベース４３におけるローラ３９側で、ボールジョイ
ント４４を利用して揺動ベース４２を保持するととも
に、ローラ３８側の両縁付近で、両端をベース４２・４
３に当接させる圧縮コイルばね４６をそれぞれ外装させ
た２本のダンパ４５・４５により保持する態様である。
そして、揺動ベース４２は、ダンパ４５・４５が連結さ
れていることから、支持ベース４３に対して、ボールジ
ョイント４４の支持部位を中心に、任意の角度で傾斜で
きるように保持されている。

【００２４】支持ベース４３には、多関節ロボット３１
のアーム３１ａに接続される接続部４３ａが形成されて
いる。

【００２５】そして、これらの加工具３３は、前方側の
回転ローラ２２の側方に配置された待機台４８上に、所
定の姿勢で載置されている。なお、４８ａ・４８ｂは、
待機台４８に設けられた保持用ブラケットである。ブラ
ケット４８ａは、カッタ３４・３５のモータ部位を保持
するものであり、ブラケット４８ｂは、カッタ３４・３
５やサンダー３６の所定位置に配設された保持用バー４
７を保持するものである。

【００２６】また、これらの加工具３３は、待機台４８
に待機された状態で、多関節ロボット３１のアーム３１
ａが接近して接続可能に構成されている。

【００２７】制御装置５０は、駆動装置２３のモータ２
４と多関節ロボット３１とを制御するものであり、回転
ローラ２２の側方に配置されている。

【００２８】そして、実施例では、円筒状素材１の端部
２・３の面取り（バリ切り）は、駆動装置２３のモータ
２４を回転させて、円筒状素材１を回転させつつ、アー
ム３１ａに直線用カッタ３５を装着した多関節ロボット
３１が行なう（図８参照）。そのため、制御装置５０
は、この時、多関節ロボット３１に、レール３２上を移
動して、アーム３１ａに直線用カッタ３５を装着し、所
定位置（面取りする部位）で直線用カッタ３５のカッタ
刃３５ｃを円筒状素材１に圧接させつつカッタ刃３５ｃ
を回転させるように作動させる。また、制御装置５０
は、円筒状素材１への直線用カッタ３５のカッタ刃３５
ｃの圧接に伴ない、図示しないロータリエンコーダの信
号を入力して、モータ２４を回転させ、円筒状素材１を
１回転させるように制御する。

【００２９】同様に、円筒状素材１の端部２・３におけ
る外周縁の研削も、駆動装置２３のモータ２４を回転さ
せて、円筒状素材１を回転させつつ、アーム３１ａにサ
ンダー３６を装着した多関節ロボット３１が行なう。そ
のため、制御装置５０は、この時、多関節ロボット３１
に、レール３２上を移動して、アーム３１ａにサンダー
３６を装着し、所定位置（研削する部位）でサンダー３
６のローラ３８部位のサンドペーパ４０を円筒状素材１
に圧接させつつサンドペーパ４０を循環移動させるよう
に作動させる。また、制御装置５０は、円筒状素材１へ
のサンダー３６のサンドペーパ４０の圧接に伴ない、図
示しないロータリエンコーダの信号を入力して、モータ
２４を回転させ、円筒状素材１を１回転させるように制
御することとなる。

【００３０】また、実施例の円形の開口５の穴明け時に
は、多関節ロボット３１の作動だけで行なう（図９参
照）。そのため、制御装置５０は、この時、多関節ロボ
ット３１に、レール３２上を移動して、アーム３１ａに
円弧用カッタ３４を装着し、所定位置（穴明け部位）で
円弧用カッタ３４のカッタ刃３４ｃを円筒状素材１に圧
接させつつカッタ刃３４ｃを回転させ、さらに、円弧用
カッタ３４のカッタ刃３４ｃが、所定の円形の軌跡を描
くように、制御する。

【００３１】同様に、開口５の外周縁の研削も、多関節
ロボット３１の作動だけで行なうことから、制御装置５
０は、多関節ロボット３１に、レール３２上を移動し
て、アーム３１ａにサンダー３６を装着し、所定位置
（穴明け部位）でサンダー３６におけるローラ３８部位
のサンドペーパ４０を円筒状素材１に圧接させつつサン
ドペーパ４０を循環移動させ、さらに、サンダー３６の
ローラ３８部位が、開口５の周縁の軌跡を描くように、
制御する。

【００３２】さらに、実施例では、長方形の開口６の穴
明け時にも、多関節ロボット３１の作動だけで行なう
（図１０参照）。そのため、制御装置５０は、この時、
多関節ロボット３１に、レール３２上を移動して、アー
ム３１ａに直線用カッタ３５を装着し、所定位置（穴明
け部位）で直線用カッタ３５のカッタ刃３５ｃを円筒状
素材１に圧接させつつカッタ刃３５ｃを回転させ、さら
に、直線用カッタ３５のカッタ刃３５ｃが、長方形の左
右の縦辺ａ・ｂの軌跡を描き、その後、上方の横辺ｃか
ら順次所定数の横分割線ｆを描き、最後に下方の横辺ｄ
の軌跡を描くように制御する。なお、このように、横分
割線ｆの軌跡を描く理由は、繰り抜く部位を外す場合、
分割されていた方が外し易いためである。

【００３３】同様に、開口６の外周縁の研削も、多関節
ロボット３１の作動だけで行なうことから、制御装置５
０は、多関節ロボット３１に、レール３２上を移動し
て、アーム３１ａにサンダー３６を装着し、所定位置
（穴明け部位）でサンダー３６におけるローラ３８部位
のサンドペーパ４０を円筒状素材１に圧接させつつサン
ドペーパ４０を循環移動させ、さらに、サンダー３６の
ローラ３８部位が、所定の開口６の周縁の軌跡を描くよ
うに、制御する。

【００３４】さらにまた、実施例の脚部１１の接着部位
の研削も同様に、多関節ロボット３１の作動だけで行な
うことから（図１１参照）、制御装置５０は、多関節ロ
ボット３１に、レール３２上を移動して、アーム３１ａ
にサンダー３６を装着し、所定位置（脚部１１の接着部
位）でサンダー３６におけるローラ３８部位のサンドペ
ーパ４０を円筒状素材１に圧接させつつサンドペーパ４
０を循環移動させ、さらに、サンダー３６のローラ３８
部位が、所定のコ字形の軌跡を描くように、制御する。
なお、この研削は、開口５・６と反対側で行なうことか
ら、制御装置５０は、予め、円筒状素材１を１８０°回
転させるように駆動装置２３のモータ２４を作動させ
る。

【００３５】そして、実施例では、多関節ロボット３１
の所定の動作は、円筒状素材１の径、開口５・６の大き
さや位置、脚部１１の位置等が変更された種類に応じ
て、予めティーチングされており、ロボット３１の制御
を行なうロボット用制御部が、制御装置５０の一部とし
て配設されている。

【００３６】なお、実施例では、２つの回転ローラ２２
上で回転させる円筒状素材１が真円となるように、それ
ぞれの回転ローラ２２の外方に、支持ローラ５１が配設
され、それぞれの支持ローラ５１は、ベース２０上で揺
動可能に軸支されたスイングアーム５２に回転自在に保
持されている。そして、所定のスイングアーム５２に
は、ベース２０上に固定されているブラケット５４に軸
支された油圧シリンダ５３が連結され、相互に対向する
支持ローラ５１・５１の間隔を調整可能に構成されてい
る。

【００３７】ちなみに、このような支持ローラ５１を使
用しない場合には、図７に示すような治具５５を円筒状
素材１の内周面に嵌め込んでも良い。この治具５５は、
周方向の一部を切り欠かれた鋼材からなる円環状部材５
６と、円環状部材５６の両端に螺着されるねじ棒５７・
５８と、ターンバックル５９と、から構成され、ターン
バックル５９の操作により、円環状部材５６を拡径させ
て、円筒状素材１の真円度を確保するものである。

【００３８】実施例の加工機Ｍの使用態様について説明
すれば、まず、予め、円筒状素材１の端部２・３や周壁
４の面取り・穴明け・研削等を多関節ロボット３１を作
動させてプログラムを制御装置５０にティーチングさせ
ておき、クレーン等を利用して、円筒状素材１を２つの
回転ローラ２２上に載置する。

【００３９】そして、制御装置５０をオンさせれば、ま
ず、制御装置５０が、駆動装置２３のモータ２４と多関
節ロボット３１との作動を制御し、直線用カッタ３５と
サンダー３６とを利用して、端部２・３の面取りと研削
を行なうこととなる（図８参照）。

【００４０】そしてさらに、軸方向の位置ずれが生じな
いように、ガイドローラ２８・２８で円筒状素材１の両
端面を支持させた後、再度、制御装置５０をオンさせれ
ば、多関節ロボット３１が、ティーチングプログラムに
応じて、開口５・６の穴明けとそれらの周縁の研削と
を、それぞれ、円弧用カッタ３４、直線用カッタ３５、
及びサンダー３６を利用して行なうこととなる（図９・
１０参照）。

【００４１】その後、さらに、制御装置５０が、円筒状
素材１を１８０度回転させた後、脚部１１の接着部位の
研削をサンダー３６を利用して行なうこととなる。

【００４２】そして、全ての加工が終了したならば、所
定部位に、蓋材７・８、口部９・１０、脚部１１等を接
着させれば、浄化槽を製造することができる。

【００４３】したがって、実施例の加工機Ｍでは、大径
の円筒状素材１の切断・面取り・穴明け・研削等の加工
を行なう際、いちいち、手作業で行なわなくとも良く、
作業効率良く行なえるとともに、加工位置から離れた制
御装置５０付近に作業者が待機し、加工位置の周囲に防
塵カバーＣや集塵機Ｄを配置させれば、作業者に加工粉
が振りかかることが無く、作業環境を改善することがで
きる。さらに、円筒状素材１を支持して回転させる回転
ローラ２２が、回転軸を水平方向として並設させた２つ
だけから構成されており、円筒状素材１が短くなって
も、回転ローラ２２・２２の支持から外れることが無
く、また、２つのガイドローラ２８・２８も、回転ロー
ラ２２・２２間で回転ローラ２２の軸方向と平行に固定
されたレール２９に対して、摺動可能でかつ所定位置で
固定可能に連結されているため、長さが変化した円筒状
素材１の両端に、容易に移動させて当接させることがで
きて、円筒状素材１の長さが変化しても容易に対処して
加工することができる。

【００４４】なお、実施例の加工機Ｍでは、従来の手作
業で行なう浄化層の円筒状壁部を形成する場合に比べ
て、生産性を１０〜２０倍に向上させることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】円筒状素材の加工態様を示す斜視図である。

【図２】実施例の加工機の側面図である。

【図３】実施例の平面図である。

【図４】実施例で使用する加工具の１つを示す斜視図で
ある。

【図５】実施例で使用する加工具の他の１つを示す斜視
図である。

【図６】実施例で使用する加工具のさらに他の１つを示
す斜視図である。

【図７】円筒状素材の真円度を確保する治具を示す図で
ある。

【図８】円筒状素材の端部を加工する状態を示す図であ
る。

【図９】円筒状素材の周壁を加工する状態を示す図であ
る。

【図１０】円筒状素材の周壁を加工する他の状態を示す
図である。

【図１１】円筒状素材の周壁を加工する他の状態を示す
図である。

【符号の説明】

１…（プラスチック管）円筒状素材、 ２・３…端部、 ４…周壁、 ５・６…開口、 ２２…回転ローラ、 ２３…駆動装置、 ３１…多関節ロボット、 ３３…加工具、 ５０…制御装置、 Ｍ…加工機。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラスチック管の端部や周壁を加工する
   プラスチック管の加工機であって、 回転軸を水平方向として、軸方向を水平方向に配置させ
   た前記プラスチック管の下部を支持可能に、並設され、
   各々、同一方向に回転する２つの回転ローラと、 該回転ローラを回転させる駆動装置と、 前記回転ローラ間で前記回転ローラの軸方向と平行に固
   定されたレールに対して、摺動可能でかつ所定位置で固
   定可能に連結されて、前記プラスチック管の両端面をそ
   れぞれ支持可能とする２つのガイドローラと、 前記２つの回転ローラの側方に配置されて、前記プラス
   チック管に加工を施す加工具を保持した多関節ロボット
   と、 前記２つの回転ローラの側方に配置されて、前記駆動装
   置と前記多関節ロボットとの作動を制御する制御装置
   と、 を備えて構成されていることを特徴とするプラスチック
   管の加工機。