JP3240263U - 金属管加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属管の切断・バリ取り加工における生産性向上及び切断した金属管の端部の品質向上を図ることができる金属管加工装置を提供すること。【解決手段】金属管加工装置１は、金属管２の右端部２１を切断する切断装置４１と、切断装置４１により切断された金属管２の右端部２１に対して、金属管２の右端部２１の外周面を研磨するための刃部を有するリーマーによりバリ取りを行う第１バリ取り装置４２と、第１バリ取り装置４２によりバリ取りされた金属管２の右端部２１に対して、回転可能に構成され、金属管２の右端部２１の内周面及び外周面を研磨するカップ型の研磨ブラシによりバリ取りを行う第２バリ取り装置４３とを備える。【選択図】図１

Description

本考案は、金属管加工装置に関する。

鋼管等の金属管の製造工程では、長尺円管状に成形（造管）した後や、成形したものを所定の寸法・形状・性質に加工（引抜、焼鈍、矯正等）した後に、変形等が生じた金属管の一方又は両方の端部を切断装置（例えば、特許文献１等参照）により切断して除去する切断加工を行う。そして、切断加工後、金属管の切断端部に生じたバリを取るためにバリ取り加工を行う。バリ取り加工は、金属管の切断端部に加工油を塗布した後、金属管の切断端部を回転する研磨用のホイール型ブラシに接触させてバリを削り取る。

特開２０１８－１７６３１９号公報

しかしながら、従来の金属管の切断・バリ取り方法では、作業者が手動で金属管の切断・バリ取り加工を行っていた。すなわち、切断加工では、作業者が、金属管を切断装置にセットして切断を行っていた。また、バリ取り加工では、作業者が、切断装置から取り出した金属管の切断端部に加工油を塗布し、複数の金属管の切断端部を束ねた状態で回転する研磨用のホイール型ブラシに接触させてバリ取りを行い、その後、加工油を除去するための洗浄を行っていた。そのため、金属管の切断・バリ取り加工における生産性や切断した金属管の端部の品質に改善の余地があった。

本考案は、金属管の切断・バリ取り加工における生産性向上及び切断した金属管の端部の品質向上を図ることができる金属管加工装置を提供する。

本考案の一の態様である金属管加工装置は、金属管の一端部を切断する一端側切断部と、一端側切断部により切断された金属管の一端部に対して、金属管の一端部の外周面を研磨するための刃部を有するリーマーによりバリ取りを行う一端側第１バリ取り部と、一端側第１バリ取り部によりバリ取りされた金属管の一端部に対して、回転可能に構成され、金属管の一端部の内周面及び外周面を研磨するカップ型の研磨ブラシによりバリ取りを行う一端側第２バリ取り部と、を備える。

上記金属管加工装置によれば、金属管の一端部の切断（切断加工）と切断時に発生するバリの除去（バリ取り加工）とを同じ装置で連続的に行うことができる。そのため、金属管の切断・バリ取り加工における作業効率を高め、生産性の向上を図ることができる。また、作業者の作業量やそれに伴う負担も大幅に軽減できる。

また、切断された金属管の一端部に対して、種類の異なる２段階のバリ取りを行う。そのため、切断された金属管の一端部の品質を高めることができる。また、従来のように、バリ取り前に加工油を塗布したり、バリ取り後に加工油を除去するための洗浄を行ったりする必要がない。そのため、作業工数を削減でき、生産性の向上を図ることができる。

上記金属管加工装置は、一端側第２バリ取り部によりバリ取りされた金属管の一端部に対してエアーブローを行う一端側エアーブロー部をさらに備えていてもよい。この場合には、金属管の一端部について、エアーブローにより微細なバリを除去することができ、バリ取り加工の精度をさらに向上させることができる。また、金属管内に溜まった切断・研磨カスをエアーブローにより吹き飛ばして除去することもできる。これにより、金属管の一端部の品質をさらに向上させることができる。

また、上記金属管加工装置は、金属管の他端部を切断する他端側切断部と、他端側切断部により切断された金属管の他端部に対して、金属管の他端部の外周面を研磨するための刃部を有するリーマーによりバリ取りを行う他端側第１バリ取り部と、他端側第１バリ取り部によりバリ取りされた金属管の他端部に対して、回転可能に構成され、金属管の他端部の内周面及び外周面を研磨するカップ型の研磨ブラシによりバリ取りを行う他端側第２バリ取り部と、をさらに備えていてもよい。この場合には、金属管の両端部の切断・バリ取り加工を行うことができる。そして、金属管の両端部について、切断・バリ取り加工における生産性・品質向上を図ることができる

また、上記金属管加工装置は、他端側第２バリ取り部によりバリ取りされた金属管の他端部に対してエアーブローを行う他端側エアーブロー部をさらに備えていてもよい。この場合には、金属管の他端部について、エアーブローによって微細なバリを除去することができ、バリ取り加工の精度をさらに向上させることができる。また、金属管内に溜まった切断・研磨カスをエアーブローにより吹き飛ばして除去することもできる。これにより、金属管の他端部の品質をさらに向上させることができる。

第１実施形態の金属管加工装置の全体構成を模式的に表した平面図である。 第１実施形態の金属管加工装置の切断装置及びそれによる切断加工を示す説明図である。 第１実施形態の金属管加工装置の第１バリ取り装置を示す正面図及び断面図である。 第１実施形態の金属管加工装置の第１バリ取り装置によるバリ取り加工を示す説明図である。 第１実施形態の金属管加工装置の第２バリ取り装置を示す正面図である。 第１実施形態の金属管加工装置の第２バリ取り装置によるバリ取り加工を示す説明図である。 第１実施形態の金属管加工装置のエアーブロー装置によるエアーブローを示す説明図である。

以下、本考案の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の金属管加工装置１は、金属管２の切断・バリ取り加工を自動で行う装置である。なお、図１は、金属管加工装置１の全体構成を模式的に表したものであり、各構成の正確な位置や大きさを表すものではない。また、金属管加工装置１について、上下、前後、左右等の方向を用いて説明するが、あくまでも説明の便宜上の表現であり、特に限定されるものではない。

金属管加工装置１によって切断・バリ取り加工を行う金属管２は、フープ材（コイル材）を用いて造管・溶接を行い、さらに引抜・焼鈍を行って製造された長尺円管状の鋼管である。なお、金属管２の材質、長さ、外径、厚み等は適宜設定することができ、金属管２の製造方法等もこれに限定されるものではない。

金属管加工装置１は、金属管２を搬送する搬送装置３を備えている。搬送装置３は、待機部３１、回収部３２及び搬送部３３を備えている。待機部３１は、加工前の金属管２を並べて待機させておく場所である。回収部３２は、加工後の金属管２を並べて順次回収する場所である。

搬送部３３は、待機部３１と回収部３２との間に設けられ、金属管２を待機部３１から回収部３２まで搬送する搬送ラインである。搬送部３３は、前後方向に延びるように設けられている。すなわち、搬送部３３の前側に待機部３１が設けられ、搬送部３３の後側に回収部３２が設けられている。

搬送部３３は、保持部材（図示省略）によって金属管２を保持した状態で搬送するように構成されている。具体的には、搬送部３３は、保持部材によって金属管２の軸方向が左右方向となるように金属管２を保持した状態で、金属管２の径方向に、本実施形態では後方向（搬送方向Ａ）に搬送する。

金属管加工装置１は、金属管２の右端部（一端部）２１の切断・バリ取り加工を行う右端側加工ユニット４と、金属管２の左端部（他端部）２２の切断・バリ取り加工を行う左端側加工ユニット５とを備えている。金属管加工装置１の各構成は、金属管２の搬送方向Ａにおいて、右端側加工ユニット４、左端側加工ユニット５の順に配置されている。

右端側加工ユニット４は、切断装置（一端側切断部）４１、第１バリ取り装置（一端側第１バリ取り部）４２、第２バリ取り装置（一端側第２バリ取り部）４３及びエアーブロー装置（一端側エアーブロー部）４４を備えている。

右端側加工ユニット４の各構成は、金属管２の搬送方向Ａにおいて、切断装置４１、第１バリ取り装置４２、第２バリ取り装置４３、エアーブロー装置４４の順に配置されている。切断装置４１、第１バリ取り装置４２及び第２バリ取り装置４３は、搬送部３３の右側に配置されている。エアーブロー装置４４は、搬送部３３を挟むようにして左右両側に配置されている。

左端側加工ユニット５は、切断装置（他端側切断部）５１、第１バリ取り装置（他端側第１バリ取り部）５２、第２バリ取り装置（他端側第２バリ取り部）５３及びエアーブロー装置（他端側エアーブロー部）５４を備えている。

左端側加工ユニット５の各構成は、金属管２の搬送方向Ａにおいて、切断装置５１、第１バリ取り装置５２、第２バリ取り装置５３、エアーブロー装置５４の順に配置されている。切断装置５１、第１バリ取り装置５２及び第２バリ取り装置５３は、搬送部３３の左側に配置されている。エアーブロー装置５４は、搬送部３３を挟むようにして左右両側に配置されている。

次に、右端側加工ユニット４の各構成について説明する。
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切断装置４１は、金属管２の右端部２１を切断する。切断装置４１は、回転可能に構成された円盤状の切断砥石４１１を備えている。切断砥石４１１は、回転しながら上下動可能に構成されている。

切断装置４１は、所定の位置に搬送された金属管２に対して、回転する切断砥石４１１を上下動させることにより、金属管２の右端部２１を切断位置Ｂで切断する。金属管２の右端部２１の切断位置Ｂは、適宜設定することができる。

図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１バリ取り装置４２は、切断した金属管２の右端部２１の外周面２１１（後述する図４）のバリ取り加工を行う。第１バリ取り装置４２は、リーマー４２１を備えている。リーマー４２１は、切断した金属管２の右端部２１を把持する円柱状の把持部４２２を有する。

把持部４２２は、先端から円錐形状に凹んだ凹部４２３を有する。凹部４２３の内周面４２４には、３つの刃部４２５が設けられている。３つの刃部４２５は、凹部４２３の内周面４２４において、周方向に所定の間隔を設けて放射状に配置されている。

図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１バリ取り装置４２は、所定の位置に搬送された金属管２に対して、リーマー４２１を左方向に前進させ、把持部４２２の凹部４２３で金属管２の右端部２１を把持する。そして、金属管２の右端部２１の外周面２１１に凹部４２３の刃部４２５を押し当てながら把持部４２２を回転させることにより、金属管２の右端部２１の外周面２１１（具体的には、右端部２１の先端の外周面２１１）を研磨してバリを取り除く。なお、金属管２の右端部２１の外周面２１１にリーマー４２１を押し当てる回数や時間は、適宜設定することができる。

図５に示すように、第２バリ取り装置４３は、切断した金属管２の右端部２１の内周面２１３及び外周面２１１（後述する図６）のバリ取り加工を行う。第２バリ取り装置４３は、本体部４３１と、本体部４３１から突出して設けられた円環状の円環部４３２と、円環部４３２の内側に配置された円形状の回転部４３３と、回転部４３３の中心に設けられた軸部４３４とを有する。回転部４３３は、軸部４３４を回転軸として回転可能に構成されている。

回転部４３３には、２つのカップ型の研磨ブラシ４３５が設けられている。研磨ブラシ４３５は、円筒状のブラシ部４３６と、ブラシ部４３６を保持するカップ状の保持部４３７とを有する。保持部４３７には、取付軸部４３８が設けられている。研磨ブラシ４３５は、取付軸部４３８を介して回転部４３３に取り付けられている。研磨ブラシ４３５は、取付軸部４３８を回転軸として回転可能に構成されている。

第２バリ取り装置４３は、回転部４３３が回転することにより、回転部４３３に取り付けられた２つの研磨ブラシ４３５が軸部４３４を中心として回転する（公転する）と共に、その２つの研磨ブラシ４３５自体が回転する（自転する）。すなわち、２つの研磨ブラシ４３５は、いわゆる遊星運動を行うように構成されている。

図６に示すように、第２バリ取り装置４３は、搬送方向Ａに搬送される金属管２に対して、回転する２つの研磨ブラシ４３５を接触させる。具体的には、金属管２を搬送方向Ａに移動させながら、金属管２の右端部２１の端面２１２に対して、遊星運動（自転・公転）する２つの研磨ブラシ４３５のブラシ部４３６を接触させることにより、金属管２の右端部２１の内周面２１３及び外周面２１１（具体的には、右端部２１の先端の内周面２１３及び外周面２１１）を研磨してバリを取り除く。

図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、エアーブロー装置４４は、第１バリ取り装置４２及び第２バリ取り装置４３によりバリ取り加工を行った金属管２の右端部２１に残った微細なバリ等をエアーＣで除去する。エアーブロー装置４４は、搬送部３３の左側に配置されたエアー供給部４４１と、搬送部３３の右側に配置されたエアー吸引部４４２とを備えている。

エアー供給部４４１は、エアーＣを供給（吐出）する供給口４４３を有する。エアー供給部４４１は、金属管２の左端部２２の開口部から金属管２内にエアーＣを供給する。エアー吸引部４４２は、エアーＣを吸引する吸引口４４４を有する。エアー吸引部４４２は、金属管２内を通過して金属管２の右端部２１の開口部から排出されるエアーＣを吸引口４４４から吸引する。

エアーブロー装置４４は、所定の位置に搬送された金属管２に対して、エアー供給部４４１を右方向に前進させ、金属管２の左端部２２に接触させる。そして、エアー供給部４４１の供給口４４３から金属管２内にエアーＣを供給し、金属管２内を通過したエアーＣをエアー吸引部４４２の吸引口４４４から吸引することにより、金属管２の右端部２１に残った微細なバリや金属管２内に溜まった切断・研磨カスをエアーＣで吹き飛ばして取り除く。

次に、左端側加工ユニット５の各構成について説明する。
図１に示すように、切断装置５１は、金属管２の左端部２２を切断する。第１バリ取り装置５２は、切断した金属管２の左端部２２の外周面のバリ取り加工を行う。第２バリ取り装置５３は、切断した金属管２の左端部２２の内周面及び外周面のバリ取り加工を行う。エアーブロー装置５４は、第１バリ取り装置５２及び第２バリ取り装置５３によりバリ取り加工を行った金属管２の左端部２２に残った微細なバリ等をエアーで除去する。

なお、左端側加工ユニット５の切断装置５１、第１バリ取り装置５２、第２バリ取り装置５３及びエアーブロー装置５４は、上述した右端側加工ユニット４の切断装置４１、第１バリ取り装置４２、第２バリ取り装置４３及びエアーブロー装置４４と左右が異なるだけで同様の構成を有する。そのため、ここでは詳細な説明を省略する。

次に、本実施形態の金属管加工装置１を用いた金属管２の切断・バリ取り加工について説明する。
まず、図１に示すように、加工前の金属管２を搬送装置３の待機部３１から搬送部３３に移動させる。そして、金属管２を保持部材によって保持した状態で搬送方向Ａに搬送する。

続けて、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、切断装置４１に搬送された金属管２に対して、回転する切断砥石４１１を上下動させ、金属管２の右端部２１を切断位置Ｂで切断する。これにより、金属管２の右端部２１において、切断位置Ｂよりも右側部分は取り除かれる。

続けて、図４（Ａ）に示すように、第１バリ取り装置４２の前に搬送された金属管２に対して、リーマー４２１を左方向に前進させ、把持部４２２の凹部４２３で金属管２の右端部２１を把持する。

続けて、図４（Ｂ）に示すように、金属管２の右端部２１の外周面２１１に凹部４２３の刃部４２５を押し当てながら把持部４２２を回転させ、金属管２の右端部２１の外周面２１１を研磨してバリを取り除く。その後、リーマー４２１を右方向に後退させ、元の位置に戻す。

続けて、図６に示すように、第２バリ取り装置４３の前において、金属管２を搬送方向Ａに移動させながら、金属管２の右端部２１の端面２１２に対して、遊星運動（自転・公転）する２つの研磨ブラシ４３５のブラシ部４３６を接触させ、金属管２の右端部２１の内周面２１３及び外周面２１１を研磨してバリを取り除く。

続けて、図７（Ａ）に示すように、エアーブロー装置４４に搬送された金属管２に対して、エアー供給部４４１を右方向に前進させ、金属管２の左端部２２に接触させる。そして、エアー供給部４４１の供給口４４３を金属管２の左端部２２の開口部の位置に配置する。

続けて、図７（Ｂ）に示すように、エアー供給部４４１の供給口４４３から金属管２内にエアーＣを供給する。金属管２内を通過したエアーＣは、金属管２の右端部２１の開口部から排出され、エアー吸引部４４２の吸引口４４４から吸引される。これにより、金属管２の右端部２１に残った微細なバリや金属管２内に溜まった切断・研磨カスをエアーＣで吹き飛ばして取り除く。その後、エアー供給部４４１を左方向に後退させ、元の位置に戻す。

続けて、図１に示すように、切断装置５１により、金属管２の左端部２２を切断する（図２（Ａ）、（Ｂ）参照）。続けて、第１バリ取り装置５２により、金属管２の左端部２２の外周面のバリ取り加工を行う（図４（Ａ）、（Ｂ）参照）。続けて、第２バリ取り装置５３により、金属管２の左端部２２の内周面及び外周面のバリ取り加工を行う（図６参照）。続けて、エアーブロー装置５４により、金属管２の左端部２２に残った微細なバリ等をエアーで除去する（図７（Ａ）、（Ｂ）参照）。

続けて、図１に示すように、加工後の金属管２を搬送装置３の搬送部３３から回収部３２に移動させる。以上により、金属管加工装置１を用いた金属管２の切断・バリ取り加工を終了する。

次に、本実施形態の金属管加工装置１における作用効果について説明する。
本実施形態の金属管加工装置１によれば、金属管２の右端部２１及び左端部２２の切断（切断加工）と切断時に発生するバリの除去（バリ取り加工）とを同じ装置で連続的に行うことができる。そのため、金属管２の切断・バリ取り加工における作業効率を高め、生産性の向上を図ることができる。また、作業者の作業量やそれに伴う負担も大幅に軽減できる。

また、切断された金属管２の右端部２１及び左端部２２に対して、種類の異なる２段階のバリ取りを行う。そのため、切断された金属管２の右端部２１及び左端部２２の品質を高めることができる。また、従来のように、バリ取り前に加工油を塗布したり、バリ取り後に加工油を除去するための洗浄を行ったりする必要がない。そのため、作業工数を削減でき、生産性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の金属管加工装置１は、第１バリ取り装置４２、５２及び第２バリ取り装置４３、５３によりバリ取りされた金属管２の右端部２１及び左端部２２に対してエアーブローを行うエアーブロー装置４４、５４をさらに備えている。そのため、金属管２の右端部２１及び左端部２２について、エアーブローにより微細なバリを除去することができ、バリ取り加工の精度をさらに向上させることができる。また、金属管２内に溜まった切断・研磨カスをエアーブローにより吹き飛ばして除去することもできる。これにより、金属管の右端部２１及び左端部２２の品質をさらに向上させることができる。

（その他の実施形態）
本考案は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本考案を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。

（１）上記実施形態では、金属管２の右端部２１を「一端部」、金属管２の左端部２２を「他端部」として説明をしたが、金属管２の左端部２２を「一端部」、金属管２の右端部２１を「他端部」としてもよい。

（２）上記実施形態では、金属管２の搬送方向Ａにおいて、右端側加工ユニット４、左端側加工ユニット５の順に配置されているが、例えば、左端側加工ユニット５、右端側加工ユニット４の順に配置されていてもよい。

（３）上記実施形態では、金属管２の右端部２１の切断・バリ取り加工を行う右端側加工ユニット４と、金属管２の左端部２２の切断・バリ取り加工を行う左端側加工ユニット５とを設けたが、例えば、右端側加工ユニット４だけを設けてもよいし、左端側加工ユニット５だけを設けてもよい。

（４）上記実施形態では、右端側加工ユニット４により金属管２の右端部２１の切断・バリ取り加工を行い、左端側加工ユニット５により金属管２の左端部２２の切断・バリ取り加工を行ったが、例えば、右端側加工ユニット４及び左端側加工ユニット５を備えた状態で、右端側加工ユニット４だけを稼働させて金属管２の右端部２１の切断・バリ取り加工だけを行ったり、左端側加工ユニット５だけを稼働させて金属管２の左端部２２の切断・バリ取り加工だけを行ったりしてもよい。

（５）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、実用新案登録請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本考案の実施形態である。

１…金属管加工装置、２…金属管、２１…右端部、２１１…外周面、２１３…内周面、４１…切断装置、４２…第１バリ取り装置、４３…第２バリ取り装置、４２１…リーマー、４２３…凹部、４２５…刃部、４３５…研磨ブラシ

Claims (4)

1. 金属管の一端部を切断する一端側切断部と、
   前記一端側切断部により切断された前記金属管の前記一端部に対して、前記金属管の前記一端部の外周面を研磨するための刃部を有するリーマーによりバリ取りを行う一端側第１バリ取り部と、
   前記一端側第１バリ取り部によりバリ取りされた前記金属管の前記一端部に対して、回転可能に構成され、前記金属管の前記一端部の内周面及び外周面を研磨するカップ型の研磨ブラシによりバリ取りを行う一端側第２バリ取り部と、を備える、金属管加工装置。
2. 前記一端側第２バリ取り部によりバリ取りされた前記金属管の前記一端部に対してエアーブローを行う一端側エアーブロー部をさらに備える、請求項１に記載の金属管加工装置。
3. 金属管の他端部を切断する他端側切断部と、
   前記他端側切断部により切断された前記金属管の前記他端部に対して、前記金属管の前記他端部の外周面を研磨するための刃部を有するリーマーによりバリ取りを行う他端側第１バリ取り部と、
   前記他端側第１バリ取り部によりバリ取りされた前記金属管の前記他端部に対して、回転可能に構成され、前記金属管の前記他端部の内周面及び外周面を研磨するカップ型の研磨ブラシによりバリ取りを行う他端側第２バリ取り部と、をさらに備える、請求項１又は２に記載の金属管加工装置。
4. 前記他端側第２バリ取り部によりバリ取りされた前記金属管の前記他端部に対してエアーブローを行う他端側エアーブロー部をさらに備える、請求項３に記載の金属管加工装置。

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