JP3435124B2 - 管体の管端加工装置 - Google Patents
管体の管端加工装置Info
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- JP3435124B2 JP3435124B2 JP2000185314A JP2000185314A JP3435124B2 JP 3435124 B2 JP3435124 B2 JP 3435124B2 JP 2000185314 A JP2000185314 A JP 2000185314A JP 2000185314 A JP2000185314 A JP 2000185314A JP 3435124 B2 JP3435124 B2 JP 3435124B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば鋼管など
の管体の接合を溶接で行う場合に、溶接用開先を形成す
るための管体の端部を所定の端面形状に加工するための
管体の管端加工装置に関する。
の管体の接合を溶接で行う場合に、溶接用開先を形成す
るための管体の端部を所定の端面形状に加工するための
管体の管端加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は、従来の技術の管端加工装置1
を示す正面図である。管端加工装置1は、突合せ溶接継
手を形成して接続される管体2の端部3を加工するため
の装置であり、クランプ体4と、加工機本体5とを含
む。クランプ体4は、円環状のクランプリング6と、ク
ランプリング6に周方向に等間隔に設けられる複数のク
ランプボルト7とを有する。このクランプ体4は、管体
2の外周面側に設けられ、クランプボルト7をクランプ
リング6から半径方向内方に突出させ、その先端部を管
体2の外周面に当接させて、管体2が外周面側からクラ
ンプし、管体2に装着される。クランプ体4は、たとえ
ばクランプリング6の軸線と管体2の軸線L2とを一致
させて装着される。
を示す正面図である。管端加工装置1は、突合せ溶接継
手を形成して接続される管体2の端部3を加工するため
の装置であり、クランプ体4と、加工機本体5とを含
む。クランプ体4は、円環状のクランプリング6と、ク
ランプリング6に周方向に等間隔に設けられる複数のク
ランプボルト7とを有する。このクランプ体4は、管体
2の外周面側に設けられ、クランプボルト7をクランプ
リング6から半径方向内方に突出させ、その先端部を管
体2の外周面に当接させて、管体2が外周面側からクラ
ンプし、管体2に装着される。クランプ体4は、たとえ
ばクランプリング6の軸線と管体2の軸線L2とを一致
させて装着される。
【0003】加工機本体5は、面板8と、刃物台9と、
駆動手段13とを含む。面板8は、円環状に形成され、
クランプリング6に、そのクランプリング6の軸線と一
致する回転軸線L1まわりに回転自在に支持されてい
る。この面板8には、周方向に等間隔に2つの刃物台9
が設けられ、各刃物台9に刃物10が半径方向内方に向
けてそれぞれ保持されている。各刃物台9は、面板8に
対して半径方向に変位可能である。駆動手段13は、ク
ランプリング6に装着され、面板8をクランプリング6
の軸線まわりに回転駆動することができる。この管端加
工装置1は、クランプ体4によって管体2をクランプ
し、加工機本体5を管体2に装着し、面板8を回転駆動
しながら各刃物台9を半径方向に変位して、各刃物10
によって管体2の端部3を外面側から切削加工すること
ができる。
駆動手段13とを含む。面板8は、円環状に形成され、
クランプリング6に、そのクランプリング6の軸線と一
致する回転軸線L1まわりに回転自在に支持されてい
る。この面板8には、周方向に等間隔に2つの刃物台9
が設けられ、各刃物台9に刃物10が半径方向内方に向
けてそれぞれ保持されている。各刃物台9は、面板8に
対して半径方向に変位可能である。駆動手段13は、ク
ランプリング6に装着され、面板8をクランプリング6
の軸線まわりに回転駆動することができる。この管端加
工装置1は、クランプ体4によって管体2をクランプ
し、加工機本体5を管体2に装着し、面板8を回転駆動
しながら各刃物台9を半径方向に変位して、各刃物10
によって管体2の端部3を外面側から切削加工すること
ができる。
【0004】管端加工装置1では、各軸線L1,L2を
傾斜させて装着するときには、図11に示すように、各
クランプボルト7の先端部に楔状の当接部材11を設け
て、当接部材11を管体2の外周面に当接させて、クラ
ンプしている。図11に示すように回転軸線L1を管体
2の軸線L2に対して傾斜させることによって、管体2
の軸線L2に垂直な平面に対して傾斜する平面に沿って
延びる端面を形成することができる。
傾斜させて装着するときには、図11に示すように、各
クランプボルト7の先端部に楔状の当接部材11を設け
て、当接部材11を管体2の外周面に当接させて、クラ
ンプしている。図11に示すように回転軸線L1を管体
2の軸線L2に対して傾斜させることによって、管体2
の軸線L2に垂直な平面に対して傾斜する平面に沿って
延びる端面を形成することができる。
【0005】図12は、他の従来の技術の管端加工装置
15を部分的に切り欠いて示す正面図である。管端加工
装置15もまた、管体2の端部3を加工するための装置
である。この管端加工装置15は、クランプ体16と、
加工機本体17とスペーサリング24を含む。クランプ
体16は、円環状のクランプリング18と、クランプリ
ング18に周方向に等間隔に設けられる複数のクランプ
ボルト19とを有する。このクランプ体16は、管体2
の外周面側に設けられ、クランプボルト19をクランプ
リング18から半径方向内方に突出させ、その先端部を
管体2の外周面に当接させて、管体2が外周面側からク
ランプし、管体2に装着される。クランプ体19は、ク
ランプリング18の軸線と管体2の軸線L2とを一致さ
せて装着される。
15を部分的に切り欠いて示す正面図である。管端加工
装置15もまた、管体2の端部3を加工するための装置
である。この管端加工装置15は、クランプ体16と、
加工機本体17とスペーサリング24を含む。クランプ
体16は、円環状のクランプリング18と、クランプリ
ング18に周方向に等間隔に設けられる複数のクランプ
ボルト19とを有する。このクランプ体16は、管体2
の外周面側に設けられ、クランプボルト19をクランプ
リング18から半径方向内方に突出させ、その先端部を
管体2の外周面に当接させて、管体2が外周面側からク
ランプし、管体2に装着される。クランプ体19は、ク
ランプリング18の軸線と管体2の軸線L2とを一致さ
せて装着される。
【0006】加工機本体17は、基部20と、面板21
と、刃物台22とを含む。基部20は円環状の部材であ
り、クランプ体16にスペーサリング24を介して固定
されている。スペーサリング24は、軸線方向一方の端
面が軸線に対して傾斜して形成されており、加工機本体
17の基部20がクランプ体16に対して傾斜して固定
される。面板21は、円環状に形成され、基部20に、
その基部20の軸線と一致する回転軸線L3まわりに回
転自在に支持されている。この面板21には、刃物台2
2が設けられ、刃物台22に刃物24が半径方向内方に
向けてそれぞれ保持されている。刃物台22は、面板2
1に対して半径方向に変位可能である。
と、刃物台22とを含む。基部20は円環状の部材であ
り、クランプ体16にスペーサリング24を介して固定
されている。スペーサリング24は、軸線方向一方の端
面が軸線に対して傾斜して形成されており、加工機本体
17の基部20がクランプ体16に対して傾斜して固定
される。面板21は、円環状に形成され、基部20に、
その基部20の軸線と一致する回転軸線L3まわりに回
転自在に支持されている。この面板21には、刃物台2
2が設けられ、刃物台22に刃物24が半径方向内方に
向けてそれぞれ保持されている。刃物台22は、面板2
1に対して半径方向に変位可能である。
【0007】加工機本体17は、図示しない駆動手段を
有しており、この駆動手段は、面板21を基部20に対
して軸線L3まわりに回転駆動することができる。この
管端加工装置15は、クランプ体16によって管体2を
クランプし、加工機本体17をスペーサリング24を介
してクランプ体16に装着し、面板21を回転駆動しな
がら刃物台22を半径方向に変位して、刃物24によっ
て管体2の端部3を外面側から切削加工することができ
る。この装置15は、管体2の軸線L2に垂直な平面に
対して傾斜する平面に沿って延びる端面を形成すること
ができる。
有しており、この駆動手段は、面板21を基部20に対
して軸線L3まわりに回転駆動することができる。この
管端加工装置15は、クランプ体16によって管体2を
クランプし、加工機本体17をスペーサリング24を介
してクランプ体16に装着し、面板21を回転駆動しな
がら刃物台22を半径方向に変位して、刃物24によっ
て管体2の端部3を外面側から切削加工することができ
る。この装置15は、管体2の軸線L2に垂直な平面に
対して傾斜する平面に沿って延びる端面を形成すること
ができる。
【0008】図13はさらに他の従来の技術の管端加工
装置25を示す図であり、図13(1)は側面図であ
り、図13(2)は正面図である。管端加工装置25も
また、管体2の端部3を加工するための装置である。こ
の管端加工装置25は、クランプ体26と、加工機本体
27とを含む。クランプ体26は、保持部28と、保持
部28に周方向に等間隔に設けられる複数のクランプ脚
29とを有する。このクランプ体26は、管体2の内周
面側に設けられ、クランプ脚29を保持部28から半径
方向外方に突出させ、その先端部を管体2の内周面に当
接させて、管体2が内周面側からクランプし、管体2に
装着される。クランプ体26は、その軸線と管体2の軸
線L2とを一致させて装着される。
装置25を示す図であり、図13(1)は側面図であ
り、図13(2)は正面図である。管端加工装置25も
また、管体2の端部3を加工するための装置である。こ
の管端加工装置25は、クランプ体26と、加工機本体
27とを含む。クランプ体26は、保持部28と、保持
部28に周方向に等間隔に設けられる複数のクランプ脚
29とを有する。このクランプ体26は、管体2の内周
面側に設けられ、クランプ脚29を保持部28から半径
方向外方に突出させ、その先端部を管体2の内周面に当
接させて、管体2が内周面側からクランプし、管体2に
装着される。クランプ体26は、その軸線と管体2の軸
線L2とを一致させて装着される。
【0009】加工機本体27は、基部30と、面板31
と、刃物台32とを含む。基部30は、クランプ体26
の保持部28に連結されている。面板31は、円環状に
形成され、基部30に、その基部30の軸線と一致する
回転軸線L5まわりに回転自在に支持されている。この
面板31には、刃物台32が設けられ、刃物台32に刃
物33が横方向に向けてそれぞれ保持される。刃物台3
2は、面板31に対して半径方向に変位可能である。加
工機本体27は、基部30内に駆動手段を有しており、
この駆動手段は、面板31を基部30に対して軸線L5
まわりに回転駆動することができる。
と、刃物台32とを含む。基部30は、クランプ体26
の保持部28に連結されている。面板31は、円環状に
形成され、基部30に、その基部30の軸線と一致する
回転軸線L5まわりに回転自在に支持されている。この
面板31には、刃物台32が設けられ、刃物台32に刃
物33が横方向に向けてそれぞれ保持される。刃物台3
2は、面板31に対して半径方向に変位可能である。加
工機本体27は、基部30内に駆動手段を有しており、
この駆動手段は、面板31を基部30に対して軸線L5
まわりに回転駆動することができる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】図10および図12に
示す管端加工装置1,15では、クランプ体4,16
は、装置1,15を管体2に装着することだけを目的と
しており、管体2の端部3を矯正することを目的として
構成されていない。
示す管端加工装置1,15では、クランプ体4,16
は、装置1,15を管体2に装着することだけを目的と
しており、管体2の端部3を矯正することを目的として
構成されていない。
【0011】これに対して、2つの管体を突き合わせて
開先を組み立てるときには、2つの管体の目違い量を小
さくするために、端部は部分的に矯正され、これによっ
て各管体がたとえば真円筒に矯正されると、管端加工装
置1,15を用いて形成された端面が変形し、開先を組
み立てるときには、その平面度が低くなってしまう。し
たがって高精度の開先を組み立てるためには、開先を組
み立てるときと同じ外形形状に矯正した状態で端部を加
工しなければならない。しかしながら従来の管端加工装
置1,15では、管体の矯正ができないので、開先を組
み立てるときと同じ外形形状に矯正して加工することが
できず、結果として精度の高い開先を組み立てることが
できる端面を形成することができない。
開先を組み立てるときには、2つの管体の目違い量を小
さくするために、端部は部分的に矯正され、これによっ
て各管体がたとえば真円筒に矯正されると、管端加工装
置1,15を用いて形成された端面が変形し、開先を組
み立てるときには、その平面度が低くなってしまう。し
たがって高精度の開先を組み立てるためには、開先を組
み立てるときと同じ外形形状に矯正した状態で端部を加
工しなければならない。しかしながら従来の管端加工装
置1,15では、管体の矯正ができないので、開先を組
み立てるときと同じ外形形状に矯正して加工することが
できず、結果として精度の高い開先を組み立てることが
できる端面を形成することができない。
【0012】仮に管端加工装置1を用いて管体を矯正し
ようとすると、管体の矯正を目的として構成されていな
いので、大きなクランプ反力によってクランプ体4が変
形してしまう。さらに刃物10が設けられて回転駆動さ
れる面板8は、クランプ体4によって直接保持されて案
内されるので、クランプ体4がクランプ反力によって変
形すると、面板が平面内で安定して回転することができ
ない。また管端加工装置1でスペーサ14を介在させる
場合、および管端加工装置15を用いる場合にも、面板
を保持して案内するスペーサ14およびスペーサリング
24がクランプ体4,16に固定されて、クランプ反力
によってクランプ体4,16とともに変形する構成であ
り、スペーサ14およびスペーサリング24がクランプ
反力によって変形すると、面板8,21が平面内で安定
して回転することができない。したがってクランプ体
4,16によって管体2を矯正したとしても、形成され
る端面の平面度が低いので、精度の高い開先を組み立て
ることができる端面を形成することができない。
ようとすると、管体の矯正を目的として構成されていな
いので、大きなクランプ反力によってクランプ体4が変
形してしまう。さらに刃物10が設けられて回転駆動さ
れる面板8は、クランプ体4によって直接保持されて案
内されるので、クランプ体4がクランプ反力によって変
形すると、面板が平面内で安定して回転することができ
ない。また管端加工装置1でスペーサ14を介在させる
場合、および管端加工装置15を用いる場合にも、面板
を保持して案内するスペーサ14およびスペーサリング
24がクランプ体4,16に固定されて、クランプ反力
によってクランプ体4,16とともに変形する構成であ
り、スペーサ14およびスペーサリング24がクランプ
反力によって変形すると、面板8,21が平面内で安定
して回転することができない。したがってクランプ体
4,16によって管体2を矯正したとしても、形成され
る端面の平面度が低いので、精度の高い開先を組み立て
ることができる端面を形成することができない。
【0013】また管端加工装置1は、楔状の当接部材1
1を用いて、各軸線L1,L2が傾斜するように、管体
2に装着することができるけれども、このような構成で
は、当接部材11はクランプボルトの数だけ必要とな
る。また、クランプ位置が管体の軸線に垂直な平面に沿
う位置からずれているので、所定形状に正しく矯正する
ことが困難である。また管端加工装置1,15は、楔状
のスペーサリング24を用いて、各軸線L2,L3が傾
斜するように、管体2に装着することができるけれど
も、このような構成では、クランプ体16と加工機本体
17との間にスペーサリング24を介在させるための手
間を要する作業が必要であり、作業性が悪い。しかもス
ペーサリング24に対応した角度でしか各軸線L2,L
3を傾斜させることができず、無段階に角度を調整する
ことができない。
1を用いて、各軸線L1,L2が傾斜するように、管体
2に装着することができるけれども、このような構成で
は、当接部材11はクランプボルトの数だけ必要とな
る。また、クランプ位置が管体の軸線に垂直な平面に沿
う位置からずれているので、所定形状に正しく矯正する
ことが困難である。また管端加工装置1,15は、楔状
のスペーサリング24を用いて、各軸線L2,L3が傾
斜するように、管体2に装着することができるけれど
も、このような構成では、クランプ体16と加工機本体
17との間にスペーサリング24を介在させるための手
間を要する作業が必要であり、作業性が悪い。しかもス
ペーサリング24に対応した角度でしか各軸線L2,L
3を傾斜させることができず、無段階に角度を調整する
ことができない。
【0014】また図13に示す管端加工装置25は、内
面側からクランプする構成であり、外面側からクランプ
する構成に比べて、クランプ体26を管体内部に差込ま
ねばならないため、管端部の形状矯正には不向きであ
る。また、加工機本体27がクランプ体26と内部の複
雑な構成のマンドレルで結合されているため、クランプ
体26と加工機本体27との角度調整は極めて困難であ
る。
面側からクランプする構成であり、外面側からクランプ
する構成に比べて、クランプ体26を管体内部に差込ま
ねばならないため、管端部の形状矯正には不向きであ
る。また、加工機本体27がクランプ体26と内部の複
雑な構成のマンドレルで結合されているため、クランプ
体26と加工機本体27との角度調整は極めて困難であ
る。
【0015】本発明の目的は、管体の端部を所定形状に
矯正し、かつこの状態で精度の高い端面を形成すること
ができる管端加工装置を提供することである。
矯正し、かつこの状態で精度の高い端面を形成すること
ができる管端加工装置を提供することである。
【0016】また本発明の目的は、刃物回転軸線と管体
の軸線との角度位置を、容易に調整することができる管
端加工装置を提供することである。
の軸線との角度位置を、容易に調整することができる管
端加工装置を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明は、管体の端部に
外面側から装着され、管体の端部を所定の外形形状に矯
正可能なクランプ体と、管体を切削する刃物を保持する
刃物台、円筒状に構成される支持体、刃物台および支持
体間に介在され、刃物台を支持体によって回転自在に支
持するための軸受手段、ならびに支持体に対して刃物台
を回転駆動する駆動手段を有する加工機本体と、クラン
プ体からのクランプ反力による変形の伝達を防止してク
ランプ体に固定される円環状の固定基体を有し、固定基
体を支持体に対向させて連結することによって、加工機
本体をクランプ体に連結可能な連結機構体とを含むこと
を特徴とする管体の管端加工装置である。
外面側から装着され、管体の端部を所定の外形形状に矯
正可能なクランプ体と、管体を切削する刃物を保持する
刃物台、円筒状に構成される支持体、刃物台および支持
体間に介在され、刃物台を支持体によって回転自在に支
持するための軸受手段、ならびに支持体に対して刃物台
を回転駆動する駆動手段を有する加工機本体と、クラン
プ体からのクランプ反力による変形の伝達を防止してク
ランプ体に固定される円環状の固定基体を有し、固定基
体を支持体に対向させて連結することによって、加工機
本体をクランプ体に連結可能な連結機構体とを含むこと
を特徴とする管体の管端加工装置である。
【0018】本発明に従えば、管体の端部にクランプ体
を外面側から装着し、このクランプ体によって管体の端
部を所定の外形形状に矯正することができる。クランプ
体には、連結機構体により管体を切削する刃物を保持す
る加工機本体を連結することができ、この加工機本体
は、刃物を保持した刃物台を、駆動手段によって回転駆
動することができる。これによってクランプ体に加工機
本体を連結して、管体の端部を、クランプ体によって所
定の外形形状に矯正した状態で切削加工し、所定の端面
形状に加工することができる。
を外面側から装着し、このクランプ体によって管体の端
部を所定の外形形状に矯正することができる。クランプ
体には、連結機構体により管体を切削する刃物を保持す
る加工機本体を連結することができ、この加工機本体
は、刃物を保持した刃物台を、駆動手段によって回転駆
動することができる。これによってクランプ体に加工機
本体を連結して、管体の端部を、クランプ体によって所
定の外形形状に矯正した状態で切削加工し、所定の端面
形状に加工することができる。
【0019】加工機本体は、連結機構体を介してクラン
プ体に連結される。連結機構体は、固定基体を有し、こ
の固定基体は、クランプ体に、クランプ反力による変形
の伝達を防止した状態で固定される。これによってクラ
ンプ体によって管体を矯正し、クランプ体にクランプ反
力が作用しても、このクランプ反力が加工機本体の支持
体に伝達されて支持体が変形してしまうことが防がれ
る。これによって刃物を保持する刃物台は、平坦面に沿
って回転することができ、管体の端部を、クランプ反力
に影響されることなく、高い精度で所定の端面形状に形
成することができる。また刃物台は、円筒状の支持台に
軸受手段を介して支持され、円滑に回転することができ
るので、駆動手段による刃物台の駆動負荷変動が小さく
抑えられ加工精度が良好に保たれる。
プ体に連結される。連結機構体は、固定基体を有し、こ
の固定基体は、クランプ体に、クランプ反力による変形
の伝達を防止した状態で固定される。これによってクラ
ンプ体によって管体を矯正し、クランプ体にクランプ反
力が作用しても、このクランプ反力が加工機本体の支持
体に伝達されて支持体が変形してしまうことが防がれ
る。これによって刃物を保持する刃物台は、平坦面に沿
って回転することができ、管体の端部を、クランプ反力
に影響されることなく、高い精度で所定の端面形状に形
成することができる。また刃物台は、円筒状の支持台に
軸受手段を介して支持され、円滑に回転することができ
るので、駆動手段による刃物台の駆動負荷変動が小さく
抑えられ加工精度が良好に保たれる。
【0020】また本発明は、加工機本体とクランプ体と
を連結する連結機構体は、前記固定基体と、固定基体と
支持体とを刃物台の回転軸線に対して交差する軸線まわ
りに角変位可能に連結するヒンジ手段と、ヒンジ手段に
対して周方向に90度ずれた位置に配置され、固定基体
に対する支持体の角度位置を調整可能に位置決めする位
置決め手段とを含むことを特徴とする。
を連結する連結機構体は、前記固定基体と、固定基体と
支持体とを刃物台の回転軸線に対して交差する軸線まわ
りに角変位可能に連結するヒンジ手段と、ヒンジ手段に
対して周方向に90度ずれた位置に配置され、固定基体
に対する支持体の角度位置を調整可能に位置決めする位
置決め手段とを含むことを特徴とする。
【0021】本発明に従えば、加工機本体の支持体と、
クランプ体に連結される連結機構体の固定基体とは、ヒ
ンジ手段によって、刃物台の回転軸線に対して交差する
角変位軸線まわりに角変位可能に連結されるので、刃物
台を支持する支持体は、クランプ体に対して前記角変位
軸線まわりに角変位可能である。これによって支持体
は、クランプ体が装着される管体に対して、角変位軸線
まわりに角変位可能である。また支持体は、固定基体に
対して、位置決め手段によって角度位置を調整可能に位
置決めすることができる。これによって支持体は、クラ
ンプ体に対して位置決めすることができ、管体に対して
位置決めすることができる。しかも固定基体と支持体と
をヒンジ手段で連結する構成であるので、位置決め手段
は、1箇所に設ければよく、構成が簡単であるととも
に、位置決めのための操作も容易である。このような構
成によって、刃物を保持する刃物台の回転軸線は、管体
の軸線に対して角度位置を調整可能に位置決めして配置
することができる。しかも刃物台の回転軸線の角度位置
の調整は、クランプ体の管体に対する位置を変更するこ
となく行うことができ、クランプ体は、管体を強固にク
ランプして、管体に強固に装着できるとともに、管体を
確実に所定形状に矯正した上で、刃物台の回転軸線の角
度位置調整をすることができる。
クランプ体に連結される連結機構体の固定基体とは、ヒ
ンジ手段によって、刃物台の回転軸線に対して交差する
角変位軸線まわりに角変位可能に連結されるので、刃物
台を支持する支持体は、クランプ体に対して前記角変位
軸線まわりに角変位可能である。これによって支持体
は、クランプ体が装着される管体に対して、角変位軸線
まわりに角変位可能である。また支持体は、固定基体に
対して、位置決め手段によって角度位置を調整可能に位
置決めすることができる。これによって支持体は、クラ
ンプ体に対して位置決めすることができ、管体に対して
位置決めすることができる。しかも固定基体と支持体と
をヒンジ手段で連結する構成であるので、位置決め手段
は、1箇所に設ければよく、構成が簡単であるととも
に、位置決めのための操作も容易である。このような構
成によって、刃物を保持する刃物台の回転軸線は、管体
の軸線に対して角度位置を調整可能に位置決めして配置
することができる。しかも刃物台の回転軸線の角度位置
の調整は、クランプ体の管体に対する位置を変更するこ
となく行うことができ、クランプ体は、管体を強固にク
ランプして、管体に強固に装着できるとともに、管体を
確実に所定形状に矯正した上で、刃物台の回転軸線の角
度位置調整をすることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態の
管体の管端加工装置40を部分的に切り欠いて示す正面
図であり、図2は、管端加工装置40を部分的に切り欠
いて示す斜視図である。たとえばガスなどを輸送するパ
イプラインは、突合わせ溶接継手によって複数の鋼管を
接続して形成される。突合せ溶接継手を形成するにあた
って溶接を行う開先を形成する管体41の端面を形成す
るために、本発明の管端加工装置40が用いられる。
管体の管端加工装置40を部分的に切り欠いて示す正面
図であり、図2は、管端加工装置40を部分的に切り欠
いて示す斜視図である。たとえばガスなどを輸送するパ
イプラインは、突合わせ溶接継手によって複数の鋼管を
接続して形成される。突合せ溶接継手を形成するにあた
って溶接を行う開先を形成する管体41の端面を形成す
るために、本発明の管端加工装置40が用いられる。
【0023】管端加工装置40は、管体41の端部42
に外面側から装着されるクランプ体43と、刃物台4
4、支持体45および駆動手段46を有する加工機本体
47と、クランプ体43および加工機本体47を着脱可
能に連結可能な連結機構体51とを含む。クランプ体4
3は、管体41に装着された状態で、管体41の端部4
2を所定の外形形状、たとえば真円筒または真円筒に極
めて近い形状に矯正可能である。
に外面側から装着されるクランプ体43と、刃物台4
4、支持体45および駆動手段46を有する加工機本体
47と、クランプ体43および加工機本体47を着脱可
能に連結可能な連結機構体51とを含む。クランプ体4
3は、管体41に装着された状態で、管体41の端部4
2を所定の外形形状、たとえば真円筒または真円筒に極
めて近い形状に矯正可能である。
【0024】刃物台44は、管体41を切削する刃物4
8を保持し、支持体45に回転自在に支持される。駆動
手段47は、支持台45に対して各刃物台44を回転駆
動することができる。
8を保持し、支持体45に回転自在に支持される。駆動
手段47は、支持台45に対して各刃物台44を回転駆
動することができる。
【0025】連結機構体51は、固定基体50と、ヒン
ジ手段52と、位置決め手段53と、固定手段54とを
含む。固定基体50は、クランプ体43に連結される。
ヒンジ手段52は、固定基体50と支持体45とを刃物
台44の回転軸線L10に対して交差する軸線L11ま
わりに角変位可能に連結する。位置決め手段53は、固
定基体50に対する支持体45の角度位置を調整可能に
位置決めする。固定手段54は、位置決めされた後に、
固定基体50と支持体45とを相互に固定する。
ジ手段52と、位置決め手段53と、固定手段54とを
含む。固定基体50は、クランプ体43に連結される。
ヒンジ手段52は、固定基体50と支持体45とを刃物
台44の回転軸線L10に対して交差する軸線L11ま
わりに角変位可能に連結する。位置決め手段53は、固
定基体50に対する支持体45の角度位置を調整可能に
位置決めする。固定手段54は、位置決めされた後に、
固定基体50と支持体45とを相互に固定する。
【0026】図3は、管端加工装置40の具体的構成を
示す断面図であり、図4は、図3の左側から見て部分的
に切り欠いて示す側面図である。図3には、図の切断面
線S3−S3から見た断面を示し、さらに理解を容易に
するために、駆動手段46および刃物台44などの位置
をずらして示すとともにクランプボルト56の位置をず
らして部分的に示す。クランプ体43は、クランプリン
グ55と、複数のクランプボルト56とを含む。クラン
プリング55は、軸線L12を中心とする真円筒状に構
成される。このクランプリング55は、外周壁57と、
内周壁58とが、連結壁59によって連結されて構成さ
れ、断面形状が略C字状になるように形成される。この
クランプリング55は、高強度鋼から成る。これによっ
てクランプリング55は、比較的小形軽量でかつ高剛性
に構成される。このクランプリング55は、管体41と
比較して、少なくとも半径方向に関して剛性が高く、本
実施の形態では、半径方向だけでなく、軸線方向および
周方向に関しても剛性が高い。
示す断面図であり、図4は、図3の左側から見て部分的
に切り欠いて示す側面図である。図3には、図の切断面
線S3−S3から見た断面を示し、さらに理解を容易に
するために、駆動手段46および刃物台44などの位置
をずらして示すとともにクランプボルト56の位置をず
らして部分的に示す。クランプ体43は、クランプリン
グ55と、複数のクランプボルト56とを含む。クラン
プリング55は、軸線L12を中心とする真円筒状に構
成される。このクランプリング55は、外周壁57と、
内周壁58とが、連結壁59によって連結されて構成さ
れ、断面形状が略C字状になるように形成される。この
クランプリング55は、高強度鋼から成る。これによっ
てクランプリング55は、比較的小形軽量でかつ高剛性
に構成される。このクランプリング55は、管体41と
比較して、少なくとも半径方向に関して剛性が高く、本
実施の形態では、半径方向だけでなく、軸線方向および
周方向に関しても剛性が高い。
【0027】クランプボルト56は、複数本、たとえば
12本設けられ、クランプリング55の周方向に等間隔
に配置されている。クランプリング55には、ボルト保
持部60が設けられ、各クランプボルト56がそれぞれ
保持される。各クランプボルト56は、ボルト保持部6
0に螺着されて、その軸線をクランプ体43(クランプ
リング55)の半径方向に配置して、保持されている。
各クランプボルト56は、クランプリング55の外方で
頭部を操作して軸線まわりに回動することによって、ク
ランプリング55に対して半径方向の位置を調整可能で
あり、先端部にあるクランプパッドの半径方向内方への
突出量を調整可能である。
12本設けられ、クランプリング55の周方向に等間隔
に配置されている。クランプリング55には、ボルト保
持部60が設けられ、各クランプボルト56がそれぞれ
保持される。各クランプボルト56は、ボルト保持部6
0に螺着されて、その軸線をクランプ体43(クランプ
リング55)の半径方向に配置して、保持されている。
各クランプボルト56は、クランプリング55の外方で
頭部を操作して軸線まわりに回動することによって、ク
ランプリング55に対して半径方向の位置を調整可能で
あり、先端部にあるクランプパッドの半径方向内方への
突出量を調整可能である。
【0028】このようなクランプ体43は、各クランプ
ボルト56のクランプパッドを管体41の外周面に当接
させて、管体41をクランプし、管体41の軸線方向一
方の端部42に外周面側から装着することができる。ク
ランプ体43は、その軸線L12と管体の軸線L13
を、一致または平行に配置して、連結壁59が管体41
の軸線方向一方側に配置される状態で装着される。
ボルト56のクランプパッドを管体41の外周面に当接
させて、管体41をクランプし、管体41の軸線方向一
方の端部42に外周面側から装着することができる。ク
ランプ体43は、その軸線L12と管体の軸線L13
を、一致または平行に配置して、連結壁59が管体41
の軸線方向一方側に配置される状態で装着される。
【0029】またクランプ体43は、クランプリング5
5が管体41よりも高剛性に構成されるので、各クラン
プボルト56の突出量を調整することによって、管体4
1の端部42の外形形状を所定の形状に矯正することが
できる。たとえば各クランプボルト56の突出量が同一
となるように調整して、管体41の端部42の外形形状
を真円筒状に矯正することができる。このときクランプ
体43の軸線L12と、管体41の軸線Lとは、一致
し、同軸となる。また各クランプボルト56の相互の突
出量を変えることによって、真円筒とは異なる他の形
状、たとえば楕円形状、略三角形状およびその他の略多
角形状などに矯正することが可能である。
5が管体41よりも高剛性に構成されるので、各クラン
プボルト56の突出量を調整することによって、管体4
1の端部42の外形形状を所定の形状に矯正することが
できる。たとえば各クランプボルト56の突出量が同一
となるように調整して、管体41の端部42の外形形状
を真円筒状に矯正することができる。このときクランプ
体43の軸線L12と、管体41の軸線Lとは、一致
し、同軸となる。また各クランプボルト56の相互の突
出量を変えることによって、真円筒とは異なる他の形
状、たとえば楕円形状、略三角形状およびその他の略多
角形状などに矯正することが可能である。
【0030】加工機本体47は、管体41に装着された
クランプ体43に、連結機構体51によって連結するこ
とができ、加工機本体47を管体41に装着することが
できる。また加工機本体47は、クランプ体43に対し
て着脱可能であり、クランプ体43を管体41に装着
し、クランプ体43によって管体41を矯正した状態
で、連結機構体51によってクランプ体43に連結する
ことができる。加工機本体47をクランプ体43に連結
した状態で、クランプ体43によって管体41をクラン
プし、管体41を矯正すると、クランプ反力がクランプ
体43に作用し、このクランプ反力による変形がクラン
プ体から加工機本体47に伝達されてしまうけれども、
クランプ体43と加工機本体47とを別構造として着脱
可能とし、管体矯正状態のクランプ体43に後から加工
機本体47を装着することによって、クランプ体43と
加工機本体47との間で、クランプ反力による変形の伝
達経路の縁を切り、クランプ反力による変形が加工機本
体47に伝達されることを防止することができる。これ
によって管体41を矯正したときにクランプ反力によっ
てクランプ体43が変形したとしても、このクランプ体
43の変形に伴って加工機本体47が変形されてしまう
ことがない。またクランプ43の剛性が管体よりも高く
形成されるので、これによって加工機本体47の変形が
さらに防止される。
クランプ体43に、連結機構体51によって連結するこ
とができ、加工機本体47を管体41に装着することが
できる。また加工機本体47は、クランプ体43に対し
て着脱可能であり、クランプ体43を管体41に装着
し、クランプ体43によって管体41を矯正した状態
で、連結機構体51によってクランプ体43に連結する
ことができる。加工機本体47をクランプ体43に連結
した状態で、クランプ体43によって管体41をクラン
プし、管体41を矯正すると、クランプ反力がクランプ
体43に作用し、このクランプ反力による変形がクラン
プ体から加工機本体47に伝達されてしまうけれども、
クランプ体43と加工機本体47とを別構造として着脱
可能とし、管体矯正状態のクランプ体43に後から加工
機本体47を装着することによって、クランプ体43と
加工機本体47との間で、クランプ反力による変形の伝
達経路の縁を切り、クランプ反力による変形が加工機本
体47に伝達されることを防止することができる。これ
によって管体41を矯正したときにクランプ反力によっ
てクランプ体43が変形したとしても、このクランプ体
43の変形に伴って加工機本体47が変形されてしまう
ことがない。またクランプ43の剛性が管体よりも高く
形成されるので、これによって加工機本体47の変形が
さらに防止される。
【0031】連結機構体51の固定基体50は、略真円
の円環板状の部材であり、クランプ体43に固定可能で
ある。この固定基体50は、たとえば高強度鋼から成
る。この固定基体50と対向するように、加工機本体4
7の支持体45が相互に間隔をあけて配置され、ヒンジ
手段51などによって固定基体50と支持体47とを結
合し、加工機本体47がクランプ体43に連結される。
の円環板状の部材であり、クランプ体43に固定可能で
ある。この固定基体50は、たとえば高強度鋼から成
る。この固定基体50と対向するように、加工機本体4
7の支持体45が相互に間隔をあけて配置され、ヒンジ
手段51などによって固定基体50と支持体47とを結
合し、加工機本体47がクランプ体43に連結される。
【0032】支持体45は、軸線(刃物台44の軸線と
一致するので同一の符号を付す)L10を中心とする真
円筒状に構成される。支持体45は、外周壁62と、内
周壁63とが、連結壁64によって連結されて断面形状
が略C字状になるように構成されている。また複数、た
とえば12の補強壁65が周方向に等間隔に設けられて
補強される。支持体45は、たとえば高強度鋼から成
る。
一致するので同一の符号を付す)L10を中心とする真
円筒状に構成される。支持体45は、外周壁62と、内
周壁63とが、連結壁64によって連結されて断面形状
が略C字状になるように構成されている。また複数、た
とえば12の補強壁65が周方向に等間隔に設けられて
補強される。支持体45は、たとえば高強度鋼から成
る。
【0033】これによって支持体45は、比較的小形軽
量でかつ高剛性に構成される。この支持体45は、管体
41に関連して剛性を決定する必要はないが、刃物体4
4の安定した回転を得るために、管体41と比較して、
剛性が高くなるように構成することが好ましい。この支
持体45は、連結壁64を支持体の軸線方向一方側とな
る固定基体50側に配置して設けられる。
量でかつ高剛性に構成される。この支持体45は、管体
41に関連して剛性を決定する必要はないが、刃物体4
4の安定した回転を得るために、管体41と比較して、
剛性が高くなるように構成することが好ましい。この支
持体45は、連結壁64を支持体の軸線方向一方側とな
る固定基体50側に配置して設けられる。
【0034】加工機本体47の支持体45には、連結壁
64の内周部に、固定リング66が固定され、この固定
リング66に軸受手段67を介して回転リング68が支
持されている。たとえばこのようにして、回転リング6
8が、支持体45に対して軸線L10まわりに回転自在
に支持されている。
64の内周部に、固定リング66が固定され、この固定
リング66に軸受手段67を介して回転リング68が支
持されている。たとえばこのようにして、回転リング6
8が、支持体45に対して軸線L10まわりに回転自在
に支持されている。
【0035】回転リング68には、周方向に180度毎
に一対の刃物台保持手段70がそれぞれ設けられ、刃物
台44がそれぞれ保持されている。刃物台保持手段70
は、回転リング68に固定される基台71と、基台71
に対して支持体45の軸線方向に垂直な方向に変位自在
に設けられる可動台72とを有する。刃物台44は、可
動体72に、支持体45の軸線方向に変位自在に保持さ
れている。
に一対の刃物台保持手段70がそれぞれ設けられ、刃物
台44がそれぞれ保持されている。刃物台保持手段70
は、回転リング68に固定される基台71と、基台71
に対して支持体45の軸線方向に垂直な方向に変位自在
に設けられる可動台72とを有する。刃物台44は、可
動体72に、支持体45の軸線方向に変位自在に保持さ
れている。
【0036】基台71に回動自在に支持される。第1駆
動ねじ部材73が、可動台72に螺着されており、第1
駆動ねじ部材73が回動されることによって、可動台7
2が基台71に案内されて、支持体の軸線方向に垂直な
方向に変位駆動される。また作業者は一端部に設けられ
る略星形の操作片80を操作して第1駆動ねじ部材73
を回動させ、手動で刃物台44を変位させることができ
る。また操作片80は、図に示すように支持体45の半
径方向内方側に設けることが好ましく、これによって操
作片80を支持体45の内側の領域を軸線方向に延長し
た領域内に配置することができ、操作性が良好になる。
動ねじ部材73が、可動台72に螺着されており、第1
駆動ねじ部材73が回動されることによって、可動台7
2が基台71に案内されて、支持体の軸線方向に垂直な
方向に変位駆動される。また作業者は一端部に設けられ
る略星形の操作片80を操作して第1駆動ねじ部材73
を回動させ、手動で刃物台44を変位させることができ
る。また操作片80は、図に示すように支持体45の半
径方向内方側に設けることが好ましく、これによって操
作片80を支持体45の内側の領域を軸線方向に延長し
た領域内に配置することができ、操作性が良好になる。
【0037】また可動台72に回動自在に支持される。
第2駆動ねじ部材74が、刃物台44に螺着されてお
り、第2駆動ねじ部材74が回動されることによって、
刃物台44が可動台72に案内されて、支持体の軸線方
向に変位駆動される。また作業者は一端部に設けられる
略星形の操作片81を操作して第2駆動ねじ部材74を
回動させ、手動で刃物台44を変位させることができ
る。また第2駆動ねじ部材74は、支持体45の内側の
領域を軸線方向に延長した領域内に配置され、この第2
駆動ねじ部材74の支持体45寄りの端部に設けられる
ので、操作片81の操作性が良好になる。
第2駆動ねじ部材74が、刃物台44に螺着されてお
り、第2駆動ねじ部材74が回動されることによって、
刃物台44が可動台72に案内されて、支持体の軸線方
向に変位駆動される。また作業者は一端部に設けられる
略星形の操作片81を操作して第2駆動ねじ部材74を
回動させ、手動で刃物台44を変位させることができ
る。また第2駆動ねじ部材74は、支持体45の内側の
領域を軸線方向に延長した領域内に配置され、この第2
駆動ねじ部材74の支持体45寄りの端部に設けられる
ので、操作片81の操作性が良好になる。
【0038】各刃物台44には、刃物48a,48b
(総称するときには符号として48を付す)がそれぞれ
保持される。切断作業の場合には一方の刃物48aは、
たとえば荒加工用突切りバイトによって実現され、刃先
を刃物台44から支持体45の半径方向外方に突出させ
て保持される。他方の刃物48bは、たとえば仕上げ加
工用突切りバイトによって実現される。端面加工の場合
には、それぞれの刃物は刃先を刃物台44から支持体4
5の軸線方向に支持体45から遠ざかるように突出させ
て保持される。
(総称するときには符号として48を付す)がそれぞれ
保持される。切断作業の場合には一方の刃物48aは、
たとえば荒加工用突切りバイトによって実現され、刃先
を刃物台44から支持体45の半径方向外方に突出させ
て保持される。他方の刃物48bは、たとえば仕上げ加
工用突切りバイトによって実現される。端面加工の場合
には、それぞれの刃物は刃先を刃物台44から支持体4
5の軸線方向に支持体45から遠ざかるように突出させ
て保持される。
【0039】加工機本体47には、たとえば2つの駆動
手段46が設けられ、各駆動手段46は、たとえばモー
タによって実現される。各駆動手段46は、支持体45
の連結壁64に、周方向に180度毎の箇所で、固定基
体50とは反対側に設けられる。各駆動手段46の出力
軸76には、主動歯車77が設けられている。また回転
リング68には、各主動歯車77と噛合する従動歯車7
8が一体に形成されている。これによって駆動手段46
によって各刃物台44を支持体45の軸線(回転軸線)
L10まわりに主逆両方向に回転駆動することができ
る。
手段46が設けられ、各駆動手段46は、たとえばモー
タによって実現される。各駆動手段46は、支持体45
の連結壁64に、周方向に180度毎の箇所で、固定基
体50とは反対側に設けられる。各駆動手段46の出力
軸76には、主動歯車77が設けられている。また回転
リング68には、各主動歯車77と噛合する従動歯車7
8が一体に形成されている。これによって駆動手段46
によって各刃物台44を支持体45の軸線(回転軸線)
L10まわりに主逆両方向に回転駆動することができ
る。
【0040】また支持体45の連結壁64には、少なく
とも1つ、たとえば6つの送り量調整部材84が設けら
れる。連結壁64には、周方向に60度毎の箇所で、固
定基体50側に保持筒85がそれぞれ設けられる。送り
量調整部材84は、ねじ部材によって実現され、保持筒
85に螺着され、回動することによって支持体45に対
して、支持体45の軸線方向に変位することができる。
また各送り量調整部材84は、連結壁64を挿通して設
けられ、連結壁64の固定基体50と反対側に突出する
端部には、略星形の操作片87が設けられている。作業
者は操作片87を操作して送り量調整部材84を回動さ
せることができる。
とも1つ、たとえば6つの送り量調整部材84が設けら
れる。連結壁64には、周方向に60度毎の箇所で、固
定基体50側に保持筒85がそれぞれ設けられる。送り
量調整部材84は、ねじ部材によって実現され、保持筒
85に螺着され、回動することによって支持体45に対
して、支持体45の軸線方向に変位することができる。
また各送り量調整部材84は、連結壁64を挿通して設
けられ、連結壁64の固定基体50と反対側に突出する
端部には、略星形の操作片87が設けられている。作業
者は操作片87を操作して送り量調整部材84を回動さ
せることができる。
【0041】また各刃物台保持手段70の基台71に
は、第1駆動ねじ部材73の軸線と平行な軸線まわりに
回転自在に作動片89が設けられている。作動片89
は、放射状に突出する複数の係合突起90が周方向に等
間隔をあけて形成されている。この作動片89は、歯車
列91を介して第1駆動ねじ部材73と連動する。各送
り量調整部材84は、操作片87による回動操作によっ
て、操作片87とは反対側の端部92を、刃物台44が
軸線L10まわりに回転されるときの係合突起90の移
動経路に対して突出および退避操作可能である。
は、第1駆動ねじ部材73の軸線と平行な軸線まわりに
回転自在に作動片89が設けられている。作動片89
は、放射状に突出する複数の係合突起90が周方向に等
間隔をあけて形成されている。この作動片89は、歯車
列91を介して第1駆動ねじ部材73と連動する。各送
り量調整部材84は、操作片87による回動操作によっ
て、操作片87とは反対側の端部92を、刃物台44が
軸線L10まわりに回転されるときの係合突起90の移
動経路に対して突出および退避操作可能である。
【0042】先端部92が係合突起90の移動経路から
退避している場合には、送り量調整部材84は、刃物台
44が回転されても作動片89に対して操作をしない。
これに対して、先端部92が係合突起90の移動経路に
突出している場合には、送り量調整部材84は、刃物台
44が回転されと、作動片89が送り量調整部材84の
軸線方向の延長領域を通過するとき、先端部92が係合
突起90に係合し、作動片89を所定の角度だけ角変位
させる。この角度は、作動片89の寸法などによって決
定される角度である。このように作動片89が角変位さ
れると、この角変位角度に対応する角度だけ第1駆動ね
じ部材73が回動され、この回動角度に対応する送り量
だけ、刃物台44が半径方向に送られる。
退避している場合には、送り量調整部材84は、刃物台
44が回転されても作動片89に対して操作をしない。
これに対して、先端部92が係合突起90の移動経路に
突出している場合には、送り量調整部材84は、刃物台
44が回転されと、作動片89が送り量調整部材84の
軸線方向の延長領域を通過するとき、先端部92が係合
突起90に係合し、作動片89を所定の角度だけ角変位
させる。この角度は、作動片89の寸法などによって決
定される角度である。このように作動片89が角変位さ
れると、この角変位角度に対応する角度だけ第1駆動ね
じ部材73が回動され、この回動角度に対応する送り量
だけ、刃物台44が半径方向に送られる。
【0043】このように送り量調整部材84を操作し
て、刃物台44の回転に同期して、機械操作によって一
回転毎に所定の送り量で刃物89を送ることができる。
この刃物48の送り方向は、たとえば刃物台44が正転
方向に回転されるとき、半径方向外方に送られる方向で
ある。また各送り量調整部材84は、個別に操作可能で
あり、刃物48の一回転あたりの送り量は、先端部92
を係合突起90の移動経路に突出させる送り量調整部材
84の数によって調整することができる。
て、刃物台44の回転に同期して、機械操作によって一
回転毎に所定の送り量で刃物89を送ることができる。
この刃物48の送り方向は、たとえば刃物台44が正転
方向に回転されるとき、半径方向外方に送られる方向で
ある。また各送り量調整部材84は、個別に操作可能で
あり、刃物48の一回転あたりの送り量は、先端部92
を係合突起90の移動経路に突出させる送り量調整部材
84の数によって調整することができる。
【0044】このような加工機本体47によって、管体
41の端部を刃物48によって切削加工することができ
る。さらに加工機本体47が、クランプ体43に連結機
構体51によって連結され、支持体45がクランプ体の
変形に影響されて変形されることがないので、刃物台4
4が、安定して回転され、軸線L10に垂直な平面に沿
って延びる精度の高い端面を形成することができる。こ
のようにして開先を組み立てるときの外形形状に矯正さ
れた状態で、精度の高い端面が形成された管体41は、
精度の高い開先を組み立てることが可能にになる。この
とき組み立てられる開先は、刃物48の形状および種類
によって、端面の形状を適宜選択し、U開先、V開先、
およびI開先などに選択することができる。
41の端部を刃物48によって切削加工することができ
る。さらに加工機本体47が、クランプ体43に連結機
構体51によって連結され、支持体45がクランプ体の
変形に影響されて変形されることがないので、刃物台4
4が、安定して回転され、軸線L10に垂直な平面に沿
って延びる精度の高い端面を形成することができる。こ
のようにして開先を組み立てるときの外形形状に矯正さ
れた状態で、精度の高い端面が形成された管体41は、
精度の高い開先を組み立てることが可能にになる。この
とき組み立てられる開先は、刃物48の形状および種類
によって、端面の形状を適宜選択し、U開先、V開先、
およびI開先などに選択することができる。
【0045】また本実施の形態では、クランプ体43が
管体41を外面側からクランプし、刃物48を管体41
の内面側に配置して内面側から切削するように構成され
る。このようにクランプする側と、切削する側とが反対
となるにように刃物48が設けられるので、管体41の
軸線方向に関してクランプ体43と刃物台44が同一の
領域に存在しても管体41の切削が可能である。したが
って刃物48および刃物台44をできるだけクランプ体
43寄りに配置することができ、装置全体の軸線方向寸
法を小さくして、小形かつ軽量にすることができる。つ
まり刃物48をクランプ体43と同一側に配置する場合
に、相互の干渉をさけるために、図3の仮想線120で
示すような本装置40に比べてクランプ体43から遠ざ
かった位置に配意しなければならなくなってしまうとい
う問題が生じない。また同様の理由で、軸線方向寸法だ
けでなく、半径方向寸法も小さくすることができる。
管体41を外面側からクランプし、刃物48を管体41
の内面側に配置して内面側から切削するように構成され
る。このようにクランプする側と、切削する側とが反対
となるにように刃物48が設けられるので、管体41の
軸線方向に関してクランプ体43と刃物台44が同一の
領域に存在しても管体41の切削が可能である。したが
って刃物48および刃物台44をできるだけクランプ体
43寄りに配置することができ、装置全体の軸線方向寸
法を小さくして、小形かつ軽量にすることができる。つ
まり刃物48をクランプ体43と同一側に配置する場合
に、相互の干渉をさけるために、図3の仮想線120で
示すような本装置40に比べてクランプ体43から遠ざ
かった位置に配意しなければならなくなってしまうとい
う問題が生じない。また同様の理由で、軸線方向寸法だ
けでなく、半径方向寸法も小さくすることができる。
【0046】図5は、連結機構体51とクランプ体43
との連結構造を示す断面図である。連結機構体51の固
定基体50には、周方向に等間隔をあけて内ねじが形成
される複数、たとえば12個のねじ孔95が形成されて
いる。またクランプリング55の連結壁59には、周方
向に等間隔をあけて複数、たとえばねじ孔95と同数の
12個の透孔96が形成されている。
との連結構造を示す断面図である。連結機構体51の固
定基体50には、周方向に等間隔をあけて内ねじが形成
される複数、たとえば12個のねじ孔95が形成されて
いる。またクランプリング55の連結壁59には、周方
向に等間隔をあけて複数、たとえばねじ孔95と同数の
12個の透孔96が形成されている。
【0047】固定基体50は、連結壁59に重ね合わせ
るように配置され、透孔96を挿通させた外ねじが形成
される締結ボルト部材97をねじ孔96の周縁部に螺着
し、固定基体50をクランプリング55に連結すること
ができる。各透孔96は、締結ボルト部材97の軸部の
外径(ねじ山の外径)よりも大きく形成されており、ク
ランプ反力によってクランプ体43が変形されていたと
しても、締結ボルト部材97を遊通することができ、ク
ランプ体43のクランプ反力による変形の伝達を防止し
て、固定基体50を連結することができる。また各ねじ
孔95と対応させる各透孔96とを選択することによっ
て、固定基体50のクランプ体43に対する軸線L12
まわりの位置を選択して、連結することができる。
るように配置され、透孔96を挿通させた外ねじが形成
される締結ボルト部材97をねじ孔96の周縁部に螺着
し、固定基体50をクランプリング55に連結すること
ができる。各透孔96は、締結ボルト部材97の軸部の
外径(ねじ山の外径)よりも大きく形成されており、ク
ランプ反力によってクランプ体43が変形されていたと
しても、締結ボルト部材97を遊通することができ、ク
ランプ体43のクランプ反力による変形の伝達を防止し
て、固定基体50を連結することができる。また各ねじ
孔95と対応させる各透孔96とを選択することによっ
て、固定基体50のクランプ体43に対する軸線L12
まわりの位置を選択して、連結することができる。
【0048】またクランプリング55の連結壁59に
は、外周部に、固定基体50が連結される側に突出し、
周方向に延びる案内突条99が形成されている。この案
内突条99は、内周側の面が軸線方向に突出するにつれ
て拡径する円錐台状に形成されている。案内突条99
は、固定基体50をクランプリング55に連結すると
き、固定基体50の軸線とクランプ体43の軸線とが一
致するように、固定基体50を案内することができる。
これによってクランプ体43に固定基体50を軸線のず
れがないまたは極めて少ない高い位置精度で連結するこ
とができる。
は、外周部に、固定基体50が連結される側に突出し、
周方向に延びる案内突条99が形成されている。この案
内突条99は、内周側の面が軸線方向に突出するにつれ
て拡径する円錐台状に形成されている。案内突条99
は、固定基体50をクランプリング55に連結すると
き、固定基体50の軸線とクランプ体43の軸線とが一
致するように、固定基体50を案内することができる。
これによってクランプ体43に固定基体50を軸線のず
れがないまたは極めて少ない高い位置精度で連結するこ
とができる。
【0049】図6は、ヒンジ手段52を部分的に切り欠
いて示す底面図であり、図7は、ヒンジ手段52の分解
斜視図である。ヒンジ手段52は、基部で固定基体50
にたとえばボルトを用いて固定される第1ヒンジ片10
0と、基部で支持体45の連結壁64にたとえばボルト
を用いて固定される第2ヒンジ片101と、各ヒンジ片
100,10を連結するヒンジピン102とを有する。
いて示す底面図であり、図7は、ヒンジ手段52の分解
斜視図である。ヒンジ手段52は、基部で固定基体50
にたとえばボルトを用いて固定される第1ヒンジ片10
0と、基部で支持体45の連結壁64にたとえばボルト
を用いて固定される第2ヒンジ片101と、各ヒンジ片
100,10を連結するヒンジピン102とを有する。
【0050】第1ヒンジ片100の基部から突出する連
結部には、透孔104が形成されている。また第2ヒン
ジ片101の基部と反対側の遊端部には、略U字状の連
結部が形成され、この第2ヒンジ片101の連結部に
は、透孔105が形成されている。各ヒンジ片100,
101は、第1ヒンジ片100の連結部が第2ヒンジ片
101の連結部に嵌まり込んだ状態で、ヒンジピン10
2が各透孔104,105に共通に挿通され、相互にヒ
ンジピン102まわりに角変位可能である。
結部には、透孔104が形成されている。また第2ヒン
ジ片101の基部と反対側の遊端部には、略U字状の連
結部が形成され、この第2ヒンジ片101の連結部に
は、透孔105が形成されている。各ヒンジ片100,
101は、第1ヒンジ片100の連結部が第2ヒンジ片
101の連結部に嵌まり込んだ状態で、ヒンジピン10
2が各透孔104,105に共通に挿通され、相互にヒ
ンジピン102まわりに角変位可能である。
【0051】このようなヒンジ手段52は、たとえば2
つ設けられる。各第1ヒンジ片100は、固定基体50
の外周部に支持体45に対向する側で、周方向に180
度毎の箇所に固定される。各第1ヒンジ片100の透孔
104の軸線は、固定基体50の軸線に垂直な一直線上
に共通に配置される。また各第2ヒンジ片101は、支
持台45の連結壁64の外周部に固定基体50に対向す
る側で、周方向に180度毎の箇所に固定される。各第
2ヒンジ片101の透孔105の軸線は、支持体45の
軸線L10に垂直な一直線上に共通に配置される。
つ設けられる。各第1ヒンジ片100は、固定基体50
の外周部に支持体45に対向する側で、周方向に180
度毎の箇所に固定される。各第1ヒンジ片100の透孔
104の軸線は、固定基体50の軸線に垂直な一直線上
に共通に配置される。また各第2ヒンジ片101は、支
持台45の連結壁64の外周部に固定基体50に対向す
る側で、周方向に180度毎の箇所に固定される。各第
2ヒンジ片101の透孔105の軸線は、支持体45の
軸線L10に垂直な一直線上に共通に配置される。
【0052】各ヒンジ手段52によって、支持体45が
固定基体50に連結されて、加工機本体47が固定基体
50の軸線(クランプ体43の軸線L12と一致する)
と支持体45の軸線L10の交点を通り、かつこれら各
軸線L10,L12と垂直に配置される軸線L11まわ
りに、クランプ体43および管体41に対して、角変位
可能に連結される。
固定基体50に連結されて、加工機本体47が固定基体
50の軸線(クランプ体43の軸線L12と一致する)
と支持体45の軸線L10の交点を通り、かつこれら各
軸線L10,L12と垂直に配置される軸線L11まわ
りに、クランプ体43および管体41に対して、角変位
可能に連結される。
【0053】位置決め手段53は、ターンバックル10
9と、一対の固定片110,111とを有する。ターン
バックル109は、雄ねじ部材112と、2つの雌ねじ
部材113,114とを有し、各雌ねじ部材113,1
14に対して雄ねじ部材112を回動することによっ
て、伸縮することができる。
9と、一対の固定片110,111とを有する。ターン
バックル109は、雄ねじ部材112と、2つの雌ねじ
部材113,114とを有し、各雌ねじ部材113,1
14に対して雄ねじ部材112を回動することによっ
て、伸縮することができる。
【0054】一対の固定片110,111は、ターンバ
ックル109の雌ねじ部材113,114に、相互に平
行な軸線まわりに角変位可能に連結される。この角変位
軸線は、雄ねじ部材112の回動軸線と垂直であり、か
つ軸線L11と平行である。一方の固定片110は、固
定基体50の外周部に支持体45に対向する側で、各第
1ヒンジ片100に対して周方向に90度ずれた位置で
固定される。他方の固定片110は、支持体45の連結
壁58の外周部に固定基体50に対向する側で、各第2
ヒンジ片101に対して周方向に90度ずれた、一方の
固定片110に対向する位置に固定される。
ックル109の雌ねじ部材113,114に、相互に平
行な軸線まわりに角変位可能に連結される。この角変位
軸線は、雄ねじ部材112の回動軸線と垂直であり、か
つ軸線L11と平行である。一方の固定片110は、固
定基体50の外周部に支持体45に対向する側で、各第
1ヒンジ片100に対して周方向に90度ずれた位置で
固定される。他方の固定片110は、支持体45の連結
壁58の外周部に固定基体50に対向する側で、各第2
ヒンジ片101に対して周方向に90度ずれた、一方の
固定片110に対向する位置に固定される。
【0055】このような位置決め手段53によって、タ
ーンバックル109を伸縮し、加工機本体47をクラン
プ体43に対して容易にかつ無段階的に角変位操作する
ことができる。これによって管体41の軸線L13に垂
直な平面に沿って延びる端面および軸線L13に垂直な
平面に対して任意に選択できる角度で傾斜する平面に沿
って延びる端面を形成することができる。もちろんクラ
ンプ体43の取付角度は、軸線L13に垂直に装着可能
であり、管体41をしっかりとクランプしたうえで、こ
のような端面の角度付け加工が可能になる。このような
角度を付けた端面を形成することによって、湾曲して延
びるパイプラインの敷設が可能になる。さらに回転軸線
L10を軸線L12,L13に対して角変位させる角変
位軸線は、刃物48の移動経路に近い位置にあり、支持
体45を角変位させても、刃物48を管体41の軸線L
13近傍を中心にして回転させることができ、管体41
の切削作業を容易にすることができる。
ーンバックル109を伸縮し、加工機本体47をクラン
プ体43に対して容易にかつ無段階的に角変位操作する
ことができる。これによって管体41の軸線L13に垂
直な平面に沿って延びる端面および軸線L13に垂直な
平面に対して任意に選択できる角度で傾斜する平面に沿
って延びる端面を形成することができる。もちろんクラ
ンプ体43の取付角度は、軸線L13に垂直に装着可能
であり、管体41をしっかりとクランプしたうえで、こ
のような端面の角度付け加工が可能になる。このような
角度を付けた端面を形成することによって、湾曲して延
びるパイプラインの敷設が可能になる。さらに回転軸線
L10を軸線L12,L13に対して角変位させる角変
位軸線は、刃物48の移動経路に近い位置にあり、支持
体45を角変位させても、刃物48を管体41の軸線L
13近傍を中心にして回転させることができ、管体41
の切削作業を容易にすることができる。
【0056】またこのような角度位置を調整するための
機構は、ヒンジ手段52と位置決め手段53によって構
成することによって、簡単な構成で、かつ1つのターン
バックル109を操作するだけの操作性に優れた機構を
実現することができる。ここで端面が沿う平面を、軸線
L13に対してどのような軸線まわりに角変位させるか
は、装置40を管体41に装着するときに決定されてい
るので、これに合わせて、クランプ体43を装着し、ね
じ孔95と透孔96との対応のさせ方によって選択すれ
ばよいので、支持体45と固定体50とは、1つの軸線
L11まわりに角変位させることができれば、所望の端
面を形成することが可能になる。特に管体41を真円筒
状に矯正するときには、傾斜角度だけが問題になるので
所望の角度を容易に形成することができる。
機構は、ヒンジ手段52と位置決め手段53によって構
成することによって、簡単な構成で、かつ1つのターン
バックル109を操作するだけの操作性に優れた機構を
実現することができる。ここで端面が沿う平面を、軸線
L13に対してどのような軸線まわりに角変位させるか
は、装置40を管体41に装着するときに決定されてい
るので、これに合わせて、クランプ体43を装着し、ね
じ孔95と透孔96との対応のさせ方によって選択すれ
ばよいので、支持体45と固定体50とは、1つの軸線
L11まわりに角変位させることができれば、所望の端
面を形成することが可能になる。特に管体41を真円筒
状に矯正するときには、傾斜角度だけが問題になるので
所望の角度を容易に形成することができる。
【0057】図8は、固定手段54を部分的に切り欠い
て示す底面図であり、図9は、固定手段54の分解斜視
図である。固定手段54は、基部で固定基体50にたと
えばボルトを用いて固定される第1固定連結片122
と、基部で支持体45の連結壁64にたとえばボルトを
用いて固定される第2固定連結片123と、各固定連結
片122,123を締結する締結具124とを有する。
て示す底面図であり、図9は、固定手段54の分解斜視
図である。固定手段54は、基部で固定基体50にたと
えばボルトを用いて固定される第1固定連結片122
と、基部で支持体45の連結壁64にたとえばボルトを
用いて固定される第2固定連結片123と、各固定連結
片122,123を締結する締結具124とを有する。
【0058】第1固定連結片122の基部から延びる連
結部には、長円状の長孔125が形成されている。また
第2固定連結片101の基部から延びる連結部の遊端部
には、透孔126が形成されている。締結具123は、
ボルトおよびナットから成る。各固定連結片122,1
23は、各孔125,126に締結具123のボルトを
共通に挿通させてナットを螺着して締め込むことによっ
て、相互に締結される。第1の固定連結片122の孔が
長孔125であるので、各固定連結片122,123
は、相互の位置関係を調整可能に連結される。
結部には、長円状の長孔125が形成されている。また
第2固定連結片101の基部から延びる連結部の遊端部
には、透孔126が形成されている。締結具123は、
ボルトおよびナットから成る。各固定連結片122,1
23は、各孔125,126に締結具123のボルトを
共通に挿通させてナットを螺着して締め込むことによっ
て、相互に締結される。第1の固定連結片122の孔が
長孔125であるので、各固定連結片122,123
は、相互の位置関係を調整可能に連結される。
【0059】このような連結機能を有する固定手段54
は、たとえば9つ設けられる。各第1固定連結片122
は、固定基体50の外周部に支持体45に対向する側
で、固定される。各第1固定連結片122の長孔125
は、固定基体50の軸線方向に延び、角変位軸線L11
と平行な方向に挿通するように配置される。また各第2
固定連結片123は、支持体45の連結壁64の外周部
に固定基体50に対向する側で、固定される。各第2固
定連結片123の透孔126は、角変位軸線L11と平
行な方向に装置するように配置される。第1および各第
2固定連結片123は、ヒンジ手段52、位置決め手段
33および固定手段54を含めて12個の各手段52〜
54が、周方向に等間隔に配置される位置に固定され
る。
は、たとえば9つ設けられる。各第1固定連結片122
は、固定基体50の外周部に支持体45に対向する側
で、固定される。各第1固定連結片122の長孔125
は、固定基体50の軸線方向に延び、角変位軸線L11
と平行な方向に挿通するように配置される。また各第2
固定連結片123は、支持体45の連結壁64の外周部
に固定基体50に対向する側で、固定される。各第2固
定連結片123の透孔126は、角変位軸線L11と平
行な方向に装置するように配置される。第1および各第
2固定連結片123は、ヒンジ手段52、位置決め手段
33および固定手段54を含めて12個の各手段52〜
54が、周方向に等間隔に配置される位置に固定され
る。
【0060】このような固定手段54によって、支持体
45と固定基体50とを、軸線L11まわりの相互の角
変位を阻止して固定することが可能であり、位置決め手
段53の操作によって支持体45と固定基体50との角
度位置が調整された後に、支持体45と固定基体50、
したがって加工機本体47とクランプ体43とが固定さ
れる。第1固定連結片122に長孔125を形成するこ
とによって、支持体45と固定基体50との角度位置に
拘らず、支持体45と固定基体50とを固定することが
可能になる。このような固定手段54を設けることによ
って、支持体45と固定基体50とをしっかりと安定し
て強固に連結することが可能となり、加工機本体47を
管体41に対して安定して設けることができる。これに
よって切削抵抗などによって加工機本体47が大きく揺
れてしまうなどの不具合がふせがれ、安定した切削加工
することが可能になる。
45と固定基体50とを、軸線L11まわりの相互の角
変位を阻止して固定することが可能であり、位置決め手
段53の操作によって支持体45と固定基体50との角
度位置が調整された後に、支持体45と固定基体50、
したがって加工機本体47とクランプ体43とが固定さ
れる。第1固定連結片122に長孔125を形成するこ
とによって、支持体45と固定基体50との角度位置に
拘らず、支持体45と固定基体50とを固定することが
可能になる。このような固定手段54を設けることによ
って、支持体45と固定基体50とをしっかりと安定し
て強固に連結することが可能となり、加工機本体47を
管体41に対して安定して設けることができる。これに
よって切削抵抗などによって加工機本体47が大きく揺
れてしまうなどの不具合がふせがれ、安定した切削加工
することが可能になる。
【0061】上述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎ
ず、本発明の範囲内において、構成を変更することがで
きる。たとえばクランプ体は、複数に分割可能にしても
よいし、クランプボルト数は、3つ以上であれば限定さ
れることはない。また管体は、必ずしも真円筒に矯正す
るひつようはなく、略多角形状などの他の形状であって
もよい。また各部材の形状および材質などを変更するこ
とができる。また刃物48の個数など部材の個数を変更
することもできる。またガスを輸送するパイプラインの
形成のための管体に限らず、石油を輸送するためのパイ
プラインのための管体であってもよく、またはその他工
業製品および構造物の形成を目的とする管体の加工に用
いてもよい。
ず、本発明の範囲内において、構成を変更することがで
きる。たとえばクランプ体は、複数に分割可能にしても
よいし、クランプボルト数は、3つ以上であれば限定さ
れることはない。また管体は、必ずしも真円筒に矯正す
るひつようはなく、略多角形状などの他の形状であって
もよい。また各部材の形状および材質などを変更するこ
とができる。また刃物48の個数など部材の個数を変更
することもできる。またガスを輸送するパイプラインの
形成のための管体に限らず、石油を輸送するためのパイ
プラインのための管体であってもよく、またはその他工
業製品および構造物の形成を目的とする管体の加工に用
いてもよい。
【0062】
【発明の効果】本発明によれば、刃物を保持する刃物台
の平坦面に沿う回転が得られ、管体の端部を、クランプ
反力に影響されることなく高い精度で所定の端面形状に
形成することができるので、溶接継手を形成するための
開先を、高精度に組み立てることができる管体の端面を
形成することができる。また刃物台の円滑な回転が得ら
れ、駆動手段の駆動負荷が小さく、駆動手段を小形にす
ることができるので、装置全体を小形にすることができ
る。
の平坦面に沿う回転が得られ、管体の端部を、クランプ
反力に影響されることなく高い精度で所定の端面形状に
形成することができるので、溶接継手を形成するための
開先を、高精度に組み立てることができる管体の端面を
形成することができる。また刃物台の円滑な回転が得ら
れ、駆動手段の駆動負荷が小さく、駆動手段を小形にす
ることができるので、装置全体を小形にすることができ
る。
【0063】また本発明によれば、刃物を保持する刃物
台の回転軸線を、管体の軸線に対して角度位置を調整可
能に容易に位置決めして配置することができるので、切
削して形成される管体の端面と、管体の軸線との角度位
置を容易に調整することができ、管体の軸線に対して所
望の任意の角度の端面を容易に形成することができる。
台の回転軸線を、管体の軸線に対して角度位置を調整可
能に容易に位置決めして配置することができるので、切
削して形成される管体の端面と、管体の軸線との角度位
置を容易に調整することができ、管体の軸線に対して所
望の任意の角度の端面を容易に形成することができる。
【図1】本発明の実施の一形態の管端加工装置40を示
す正面図である。
す正面図である。
【図2】管端加工装置40を示す斜視図である。
【図3】管端加工装置40を示す断面図である。
【図4】管端加工装置40を示す側面図である。
【図5】加工機本体51とクランプ体43の連結構造を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図6】ヒンジ手段52を示す底面図である。
【図7】ヒンジ手段52を示す分解斜視図である。
【図8】固定手段54を示す底面図である。
【図9】固定手段54を示す分解斜視図である。
【図10】従来技術の管端加工装置1を示す正面図であ
る。
る。
【図11】管端加工装置1の装着状態を示す断面図であ
る。
る。
【図12】他の従来技術の管端加工装置15を示す正面
図である。
図である。
【図13】さらに他の従来技術の管端加工装置25を示
す図である。
す図である。
40 管端加工装置
41 管体
43 クランプ体
44 刃物台
45 支持体
46 駆動手段
47 加工機本体
48 刃物
50 固定基体
51 連結機構体
52 ヒンジ手段
53 位置決め手段
54 固定手段
55 クランプ体
56 クランプボルト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平7−314201(JP,A)
特開 平5−4109(JP,A)
特開 平4−63611(JP,A)
実開 平2−43101(JP,U)
実開 平3−47702(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
B23B 5/16
B23D 21/04
B23D 21/14
B23K 31/00
Claims (2)
- 【請求項1】 管体の端部に外面側から装着され、管体
の端部を所定の外形形状に矯正可能なクランプ体と、 管体を切削する刃物を保持する刃物台、円筒状に構成さ
れる支持体、刃物台および支持体間に介在され、刃物台
を支持体によって回転自在に支持するための軸受手段、
ならびに支持体に対して刃物台を回転駆動する駆動手段
を有する加工機本体と、 クランプ体からのクランプ反力による変形の伝達を防止
してクランプ体に固定される円環状の固定基体を有し、
固定基体を支持体に対向させて連結することによって、
加工機本体をクランプ体に連結可能な連結機構体とを含
むことを特徴とする管体の管端加工装置。 - 【請求項2】 加工機本体とクランプ体とを連結する連
結機構体は、前記固定基体と、固定基体と支持体とを刃
物台の回転軸線に対して交差する軸線まわりに角変位可
能に連結するヒンジ手段と、ヒンジ手段に対して周方向
に90度ずれた位置に配置され、固定基体に対する支持
体の角度位置を調整可能に位置決めする位置決め手段と
を含むことを特徴とする請求項1記載の管体の管端加工
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000185314A JP3435124B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 管体の管端加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000185314A JP3435124B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 管体の管端加工装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2002001601A JP2002001601A (ja) | 2002-01-08 |
JP3435124B2 true JP3435124B2 (ja) | 2003-08-11 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2000185314A Expired - Fee Related JP3435124B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 管体の管端加工装置 |
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-
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- 2000-06-20 JP JP2000185314A patent/JP3435124B2/ja not_active Expired - Fee Related
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