JP3750106B2 - 鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置 - Google Patents
鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転盤を回転させつつ、該回転盤に装着した刃物台のチップで鋼管端部にカイサキ面取り加工や平面加工を施す加工装置の刃物台調整方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管の外端部および内端部にカイサキ面取り加工を施すと共に、該鋼管の軸端面に平面加工を施す加工装置は、装置本体に回転可能に枢支した主軸に配設されて一体的に回転する回転盤を備え、該回転盤の前面に、３基のサドルが夫々径方向に移動調整可能に配設されている。各サドルは、回転盤の回転中心から径方向に偏位した適宜の加工位置に位置決め固定されると共に、鋼管の加工部位や加工形状等に応じたチップを備えたバイトを装備した刃物台が該サドルに装着される。そして、回転盤の前面に鋼管の端面を対向して位置決めすると共に、鋼管の加工部位に合わせて各サドルを介して刃物台を加工位置に位置決めした状態で、回転盤を所要方向に回転することにより、該回転盤の回転に伴って旋回する刃物台のチップで鋼管の外端部および内端部にカイサキ面取り加工を施すと共に、軸端面に平面加工を施すよう構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記加工装置では、オーダ変更によって加工する鋼管の寸法が変わったり、鋼管の加工部位が変更された場合は、それに応じてサドルを回転盤の径方向に移動して刃物台に装着されているチップの位置を調整する必要がある。従来、前記回転盤に対してサドルはボルト固定されているため、該サドルの位置調整に際しては、先ず回転盤に対するサドルのボルトによる固定を解除した後、作業者が回転盤に付された目盛りを見ながら該サドルを移動調整している。すなわち、前記サドル(刃物台)の位置調整は作業者の手作業に頼っているのが実状であり、位置決め作業に時間が掛かると共に、作業者の熟練等によって位置決め精度にバラツキを生ずる問題が指摘される。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、刃物台の位置調整を自動化して省力化および調整時間の短縮を図ると共に、位置決め精度を向上し得る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法は、
装置本体に回転可能に配設された回転盤の前面に、複数のサドルが夫々径方向に移動可能に配設され、各サドルに配設された刃物台に、鋼管の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイトが装着されており、前記回転盤の回転により旋回する各チップで鋼管の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドルに対応して前記回転盤に配設されている保持装置による対応のサドルの回転盤に対する固定保持を、前記装置本体に配設されている解除手段により解除し、
前記各サドルに対応して前記回転盤に配設されて、前記保持装置によるサドルの固定保持状態では、装置本体に配設されている１つの駆動機構部に対する連繋状態が解除されている移動機構部を、保持装置による対応のサドルの固定保持解除に伴い駆動機構部に連繋し、
前記装置本体またはベースに配設されている位置検出装置のプローブを、固定保持が解除された前記サドルに当接した状態で、前記駆動機構部により連繋された移動機構部を作動することで、該サドルを回転盤に対して径方向に移動し、
前記サドルの移動に追従して移動するプローブの移動量を検出する検出器からの信号に基づいて、制御装置により前記駆動機構部を制御してサドルの位置調整を行なうことを特徴とする。
【０００６】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別の発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整装置は、
装置本体に回転可能に配設された回転盤の前面に、複数のサドルが夫々径方向に移動可能に配設され、各サドルに配設された刃物台に、鋼管の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイトが装着されており、前記回転盤の回転により旋回する各チップで鋼管の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドルに対応して前記回転盤に夫々配設され、該回転盤に対して対応するサドルを径方向に移動する移動機構部と、
前記各サドルに対応して回転盤に夫々配設され、常には対応するサドルを回転盤に対して固定保持すると共に保持解除可能な保持装置と、
前記装置本体に配設され、前記保持装置によるサドルの固定保持状態で対応する移動機構部が連繋解除状態となり、該保持装置によるサドルの固定保持解除により対応する移動機構部が連繋して、該連繋した移動機構部を作動する１つの駆動機構部と、
前記装置本体に配設され、前記保持装置によるサドルの固定保持を解除可能な解除手段と、
前記装置本体またはベースに配設され、前記サドルに接離可能なプローブをサドルの移動に追従して移動させると共に、該プローブの移動量を検出する検出器を備える位置検出装置と、
前記検出器からの信号に基づいて前記駆動機構部を制御する制御装置とから構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００８】
図１は、実施例に係る刃物台調整装置を採用した加工装置を示す概略正面図であり、図２は加工装置を示す概略側面図である。この加工装置１０は、ベース１１の上面に一対のガイドレール１２,１２が平行に配設され、このガイドレール１２,１２に装置本体１３が摺動走行可能に載架されている。また装置本体１３の前方に臨むベース１１上には、鋼管１４の端面を装置本体１３に対向した状態で該鋼管１４を保持するワーク支持装置１５が配置される。そして装置本体１３は、ワーク支持装置１５で保持された鋼管１４に対し、例えばサーボモータにより正逆回転されるネジ軸とナットの組合わせ等からなる移動手段１６によって近接・離間移動するよう構成してある。
【０００９】
前記装置本体１３の内部には、前記ガイドレール１２と平行な主軸(図示せず)が回転可能に枢支され、該主軸の本体前面に突出する軸端に円形の回転盤１７が一体的に配設されている。主軸には、ギヤやベルト等からなる伝達系１８を介して駆動モータ１９が接続され、該駆動モータ１９を駆動することにより、主軸および回転盤１７が一体的に回転するよう構成される。なお回転盤１７は、後述するサドル２４の位置調整に際しては、駆動モータ１９により回転されて予め設定された調整位置に位置決めされるよう設定されている。
【００１０】
なお、前記装置本体１３には、回転盤１７の側方(図１の右側)に臨む位置に、ピストンロッド２０ａを回転盤１７の回転中心に指向するエアシリンダ２０からなる位置決め装置２１が、取付フレーム２２を介して配設されている。またピストンロッド２０ａの先端に裁頭円錐形状の押圧体２３が配設され、該ロッド２０ａを延出する方向にエアシリンダ２０を付勢した際に、押圧体２３が回転盤１７の周面に形成した凹部１７ａに嵌挿押圧されて、回転盤１７を調整位置に位置決め保持し得るようになっている。なお、ピストンロッド２０ａをバレル内に後退した待機位置においては、押圧体２３は回転盤１７から離間して回転に支障を来たさないよう設定してある。
【００１１】
前記回転盤１７の前面には、図１に示す如く、複数(実施例では３基)のサドル２４が径方向に移動可能に配設されており、各サドル２４は、刃物台調整装置Ｍにより鋼管１４の寸法等に応じて位置調整されるようになっている。また各サドル２４には、刃物台２５が配設される。各刃物台２５は、鋼管１４の外端部や内端部にカイサキ面取り加工を施したり、または鋼管１４の軸端面に平面加工を施すチップが装着されたバイト２６を備えている。なお、鋼管１４の外端部や内端部にカイサキ面取り加工を施すチップが配設される刃物台２５は、鋼管１４の外周面または内周面に当接する倣いローラを備え、該倣いローラが鋼管１４の外周面または内周面に当接した状態で、チップが鋼管１４における外端部または内端部に所要角度で当接して、該部位にカイサキ面取り加工を好適に施し得るよう構成されている。
【００１２】
(刃物台調整装置)
前記刃物台調整装置Ｍは、前記回転盤１７に対してサドル２４を径方向に移動する移動装置２７と、サドル２４を回転盤１７に対して固定保持する保持装置４９と、保持装置４９によるサドル２４の固定保持を解除する油圧シリンダ６６と、サドル２４の移動量を検出する位置検出装置６７と、位置検出装置６７からの信号に基づいて移動装置２７を制御する制御装置４２とから基本的に構成される。
【００１３】
(サドルの移動装置)
前記各サドル２４を回転盤１７に対して移動する移動装置２７は、装置本体１３に配設される駆動機構部２８と、各サドル２４に対応して回転盤１７に配設される移動機構部２９とから構成される。なお、各移動機構部２９の構成は同一であるので、図１において左側に位置するサドル２４の移動機構部２９についてのみ説明し、他のサドル２４,２４の移動機構部２９,２９の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。
【００１４】
前記駆動機構部２８は、前記主軸の内部に同軸的に回動可能に配設された作動軸３０を備え、該作動軸３０は、装置本体１３に配設されたサーボモータ等の調整用モータ３１(図２参照)により正逆方向に回転されるよう構成される。図３に示す如く、この作動軸３０の前端に主ベベルギヤ３２が一体回転可能に配設され、該ベベルギヤ３２に、各移動機構部２９を構成する伝達軸３３の一端部に配設された従ベベルギヤ３４が夫々噛合するようになっている。なお、調整用モータ３１と作動軸３０とはクラッチ３５を介して連結されており、加工装置１０による加工中は、クラッチ３５により調整用モータ３１と作動軸３０との連結を解除し、該作動軸３０を自由回転可能な状態とし得るよう構成してある。
【００１５】
前記回転盤１７の前面には、径方向に延在する一対のガイド部３６,３６が平行に設けられ、両ガイド部３６,３６間に前記サドル２４が摺動可能に配設されている。また両ガイド部３６,３６間に、移動機構部２９を構成する調整用ネジ軸３７が回動可能に配設されており、該ネジ軸３７がサドル２４に配設されたナット３８に螺挿している。更に、両ガイド部３６,３６間には、前記伝達軸３３が、調整用ネジ軸３７と平行で回転盤１７の回転中心から径方向に延在すると共に回動可能に配設されている。この伝達軸３３の他端部に第１ギヤ３９が配設され、該ギヤ３９は、調整用ネジ軸３７の一端部に配設された第２ギヤ４０に中間ギヤ４１を介して噛合している。すなわち、図７に示す制御装置４２により回転制御される前記調整用モータ３１で作動軸３０を正逆方向に回転することで、伝達軸３３を介して調整用ネジ軸３７が正逆方向に回転され、これによってナット３８との協働作用下にサドル２４がガイド部３６,３６に沿って回転盤１７の径方向に移動されるようになっている。なお、実施例では作動軸３０の主ベベルギヤ３２に、各移動機構部２９の従ベベルギヤ３４が共通的に噛合し、１基の調整用モータ３１で全てのサドル２４を移動し得るよう構成される。
【００１６】
また、前記調整用ネジ軸３７に対して第２ギヤ４０は、トルクリミッタ４３を介して取付けられている。このトルクリミッタ４３は、常には調整用ネジ軸３７と第２ギヤ４０とを連結して一体的に回転させるが、該ネジ軸３７に所定以上の負荷(過負荷)が加わったときには、第２ギヤ４０を調整用ネジ軸３７に対して自由回転させて、回転の伝達を解除するよう機能する。
【００１７】
(サドルの保持装置)
図３に示す如く、前記調整用ネジ軸３７の他端部に、裁頭円錐形状のブレーキコーン４４が一体的に回転するよう配設されている。またブレーキコーン４４と対向する離間位置に、回転盤１７に配設した支持部材４５に軸部材４６が、調整用ネジ軸３７の軸方向に摺動可能に挿通支持されると共に、該軸部材４６のブレーキコーン４４を指向する一端部に、該コーン４４の外周面に当接可能な凹部４７ａを形成した制動部材４７が配設されている。そして、該制動部材４７をブレーキコーン４４に当接することで、調整用ネジ軸３７に制動を付与し得るよう構成される。また、制動部材４７と支持部材４５との間に付勢手段としての皿バネ４８が介挿されており、制動部材４７は、常には皿バネ４８の付勢力によってブレーキコーン４４に当接する方向に付勢されている。なお、皿バネ４８の付勢力は、前記調整用ネジ軸３７に前記トルクリミッタ４３が作動する過負荷を付与し得る値に設定してある。すなわち、実施例ではブレーキコーン４４、制動部材４７および皿バネ４８から、サドル２４の保持装置４９が構成される。
【００１８】
(保持装置の解除機構)
前記各調整用ネジ軸３７に近接して、前記制動部材４７を皿バネ４８の付勢力に抗してブレーキコーン４４から離間移動させ得る解除機構５０が、回転盤１７に夫々配設される。この解除機構５０は、図４に示す如く、回転盤１７にブラケット５１を介して調整用ネジ軸３７と平行に配設される作動杆５２を備え、該作動杆５２は長手方向に移動可能に構成されている。この作動杆５２における前記制動部材４７に近接する一端部と、前記支持部材４５から調整用ネジ軸３７とは反対側に延出する軸部材４６との間に、図３に示す如く、第１ピン５４を介して第１作動板５５が回転盤１７に回動可能に枢支される。また、第１作動板５５の一端部が、軸部材４６に第２ピン５６を介して回動可能に連結されると共に、該作動板５５の他端部が、第３ピン５７を介して第１連結板５８の一端部に回動可能に連結されている。そして、第１連結板５８の他端部が、第４ピン５９を介して作動杆５２の一端部に回動可能に連結してある。
【００１９】
また、前記作動杆５２の他端部に近接する回転盤１７には、図４に示す如く、Ｌ字状の第２作動板６０が第５ピン６１を介して回動可能に枢支されており、該作動板６０の一端部に第６ピン６２を介して一端部が回動可能に連結された第２連結板６３の他端部が、第７ピン６４を介して作動杆５２の他端部に回動可能に連結されている。前記回転盤１７における第２作動板６０の他端部に対応する位置に、該作動板６０の他端部に対して近接・離間可能な作動ピン６５が摺動可能に配設されており、該作動ピン６５の先端部を第２作動板６０の他端部に当接して該作動板６０を第５ピン６１を支点として解除方向(図４の反時計方向)に回動することで、前記作動杆５２を介して第１作動板５５が第１ピン５４を支点として解除方向(図３の時計方向)に回動する。これによって、前記軸部材４６を介して制動部材４７が皿バネ４８の付勢力に抗して前記ブレーキコーン４４から離間移動し、前記調整用ネジ軸３７に対する過負荷の付与が解除されるよう構成してある。
【００２０】
(解除機構を作動する油圧シリンダ)
前記回転盤１７を調整位置に位置決めした状態で、前記各解除機構５０における作動ピン６５の後端部と対向する位置の装置本体１３に、解除手段としての油圧シリンダ６６が夫々配設されており、該シリンダ６６のピストンロッド６６ａは、図４に示す如く、作動ピン６５の後端部を指向すると共に軸方向に整列するよう設定される。このピストンロッド６６ａは、バレル内に後退した待機位置においては、前記作動ピン６５の後端部から離間して、回転盤１７の回転に支障を来たさないよう設定される。そして、ピストンロッド６６ａをバレルから延出するよう油圧シリンダ６６を付勢することで、該ロッド６６ａにより作動ピン６５を押圧移動させて、前記第２作動板６０を解除方向に回動させるよう構成してある。
【００２１】
すなわち、各サドル２４に対応して配設される任意の油圧シリンダ６６を、前記制御装置４２により付勢制御して調整用ネジ軸３７に対する過負荷の付与を解除することで、１基の調整用モータ３１で任意のサドル２４のみを個別に移動することができるようになっている。
【００２２】
(サドルの位置検出装置)
前記装置本体１３またはベース１１には、各サドル２４(刃物台２５)の位置を検出する位置検出装置６７が、サドル２４の数と同数だけ対応して配設されている。なお、各位置検出装置６７の構成は略同一であるので、図１において左側に位置する位置検出装置６７の構成についてのみ説明し、他の位置検出装置６７,６７の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。
【００２３】
前記位置検出装置６７は、図１に示す如く、調整位置に位置決めされた回転盤１７の径方向外方において、サドル２４と対応する位置に取付フレーム２２を介してベース１１に配設される。すなわち、取付フレーム２２には、ピストンロッド６８をサドル２４の移動方向に移動可能に備えた位置検出装置６７を構成する両ロッド式のエアシリンダ６９が、取付台７０を介して配設される。ピストンロッド６８におけるバレル６９ａのサドル側に延出する第１ロッド６８ａの先端にプローブ７１が配設され、該プローブ７１は、サドル２４の外側面(回転盤１７の外周側を向く面)に当接可能に位置めされている。そして、エアシリンダ６９は、後述する位置調整作業中はプローブ７１を常にサドル２４に所定圧で当接する方向に付勢され、サドル２４の移動に追従してプローブ７１が進退移動可能に構成される。なお、第１ロッド６８ａをバレル内に退避した待機位置において、該プローブ７１は回転盤１７の外周端より外側に移動し、該回転盤１７の回転に支障を来たさないよう設定されている。
【００２４】
前記ピストンロッド６８のバレル６９ａから反サドル側に延出する第２ロッド６８ｂの先端に、図５に示す如く、前記取付台７０に摺動可能に支持されているラック７２がブラケット７３を介して一体的に移動するよう配設される。また図６に示す如く、検出器としてのパルスジェネレータ７４が取付台７０に配設され、該パルスジェネレータ７４の軸に配設したピニオン７５が、前記ラック７２と噛合している。このパルスジェネレータ７４は、第２ロッド６８ｂ、すなわち前記プローブ７１の移動量に応じてパルスが発生し、このパルス(信号)が前記制御装置４２に入力されるようになっている。
【００２５】
ここで、前記回転盤１７を調整位置に位置決めした際に、図１に示すように上部に位置するサドル２４のための位置検出装置６７は、取付フレーム２２を介して装置本体１３に配設されている。そして、このように装置本体１３に配設された取付フレーム２２には、当該の位置検出装置６７の全体を回転盤１７から離間移動させる退避用エアシリンダ７６が配設され、加工装置１０による加工中は、位置検出装置６７を回転盤１７から離間退避させ得るよう構成してある。なお、図１の右側に位置する位置検出装置６７に関しては、前記位置決め装置２１が配設される取付フレーム２２に配設してある。
【００２６】
(制御装置)
実施例の制御装置４２では、前記パルスジェネレータ７４からのパルスの入力を受け、そのパルス発生数から演算して前記サドル２４の現在位置を監視し、前記調整用モータ３１の回転制御を行なうよう設定されている。すなわち、制御装置４２に予め設定入力されているサドル２４の新たな加工位置に関するデータと、サドル２４の現在位置に関するデータとを比較することで、調整用モータ３１の回転方向および回転量が設定されて、サドル２４の位置調整が行なわれるよう構成される。なお実施例では、プローブ７１の待機位置を原点として、サドル２４の現在位置が演算されるようになっている。
【００２７】
【実施例の作用】
次に、このように構成した実施例に係る加工装置における刃物台調整装置の作用につき、刃物台調整方法との関係で説明する。前記鋼管１４の寸法に応じた加工位置に各サドル２４が位置決めされている回転盤１７を回転すると、前記各刃物台２５に装着されているチップは、鋼管１４の外端部、内端部または軸端面に倣う軌跡を旋回する。この状態で装置本体１３を鋼管端部に向けて近接移動すると、旋回している各チップにより鋼管１４の外端部および内端部にカイサキ面取り加工が施されると共に、軸端面には平面加工が施される。
【００２８】
オーダ変更によって各刃物台２５の位置調整を行なう場合は、前記回転盤１７を回転制御し、各サドル２４が位置検出装置６７と対応する位置に臨む調整位置に該回転盤１７を位置決めする。これにより、各サドル２４に対応して回転盤１７に配設されている各作動ピン６５が、装置本体１３に配設されている対応の前記油圧シリンダ６６におけるピストンロッド６６ａと軸方向に整列する(図４参照)。このとき、装置本体１３に配設した位置決め装置２１のエアシリンダ２０が所定方向に付勢されてピストンロッド２０ａがバレルから延出し、前記押圧体２３が回転盤１７の凹部１７ａに嵌挿押圧されて、該回転盤１７は回転変位しないように保持される。
【００２９】
次に、前記任意の油圧シリンダ６６を、そのピストンロッド６６ａをバレルから延出する方向に付勢すると、該ロッド６６ａが前記作動ピン６５に当接してこれを前方(サドル側)に向けて移動することで、該作動ピン６５が第２作動板６０の他端部に当接する。これにより第２作動板６０は第５ピン６１を支点として解除方向に回動し、前記第２連結板６３、作動杆５２および第１連結板５８を介して第１作動板５５が第１ピン５４を支点として解除方向に回動する。従って、第１作動板５５に軸部材４６を介して連結されている制動部材４７は、前記皿バネ４８の付勢力に抗して前記ブレーキコーン４４から離間するよう移動する。すなわち、前記調整用ネジ軸３７には、前記トルクリミッタ４３が作動する過負荷は付与されない解除状態となり、該ネジ軸３７と前記第２ギヤ４０とは一体的に回転可能となる。
【００３０】
また、前記位置検出装置６７の両ロッド式のエアシリンダ６９が所定方向に付勢され、前記プローブ７１を対応するサドル２４の外側面に当接させる。このときのプローブ７１の移動量は、前記ラック７２およびピニオン７５を介してパルスジェネレータ７４により検出されて、その移動量に応じたパルスが制御装置４２に入力される。制御装置４２では、パルスジェネレータ７４からのパルスの入力を受け、そのパルス発生数からサドル２４の現在位置が演算され、予め設定入力されている新しい加工位置に関するデータと比較されて、前記調整用モータ３１の回転方向および回転量が設定される。
【００３１】
この状態で、前記クラッチ３５により作動軸３０と調整用モータ３１とを連結し、前記制御装置４２により調整用モータ３１を所定方向に回転制御することで、主ベベルギヤ３２、伝達軸３３、第１ギヤ３９、中間ギヤ４１および第２ギヤ４０を介して調整用ネジ軸３７が回転し、前記ナット３８との螺合作用下にサドル２４が前記ガイド部３６,３６に沿って移動する。このとき、前記プローブ７１はエアシリンダ６９の付勢下にサドル２４に当接した状態で追従移動し、その移動量がラック７２およびピニオン７５を介してパルスジェネレータ７４により検出されて、その移動量に応じたパルスが制御装置４２にフィードバックされることで、サドル２４を新しい加工位置に正確に位置決めすることができる。なお、前記保持装置４９による過負荷の付与が解除されていない調整用ネジ軸３７に対しては、対応する第２ギヤ４０がトルクリミッタ４３により自由回転して回転は伝達されず、サドル２４は移動調整は行なわれない。
【００３２】
前記サドル２４、すなわち刃物台２５の位置調整が完了すると、前記油圧シリンダ６６が逆付勢され、そのピストンロッド６６ａがバレル内に後退して作動ピン６５から離間移動する。これにより、前記第１作動板５５の反解除方向(図３の反時計方向)への回動が許容される状態となり、前記制動部材４７は皿バネ４８の付勢力によって前記ブレーキコーン４４に当接し、前記調整用ネジ軸３７には前記の過負荷が付与される。また、前記位置検出装置６７のプローブ７１および位置決め装置２１の押圧体２３が待機位置まで後退すると共に、前記クラッチ３５により作動軸３０と調整用モータ３１との連結状態が解除されることで、位置調整作業が終了する。
【００３３】
そして前述した位置調整作業を、各サドル毎または複数のサドルを同時に行なうことで、全てのサドル２４が新オーダに対応する加工位置に位置調整される。なお、前記回転盤１７を回転することで鋼管１４の加工を行なう際には、前記作動軸３０と調整用モータ３１との連結状態が解除され、かつ前記調整ネジ軸３７に過負荷が付与されているから、該ネジ軸３７が回転してサドル２４が移動することはない。
【００３４】
すなわち、実施例ではサドル２４を回転盤１７に固定保持(過負荷の付与)する保持装置４９の解除を行なう油圧シリンダ６６およびサドル２４の位置を検出する位置検出装置６７を、回転しない装置本体１３またはベース１１に設けたので、回転盤１７に電気配線や油圧管路等を配設して構成を複雑化することなく、サドル２４、すなわち刃物台２５の位置調整の自動化を図り得る。従って、刃物台２５の位置調整作業に人手を必要とすることはなく、省力化を達成し得る。
【００３５】
ここで、前記各刃物台２５を交換する際には、全てのサドル２４が回転盤１７に設定された所定の交換位置に移動された状態で行なわれる。従って、刃物台２５の交換後の位置調整に際しては、全てのサドル２４を所定位置まで一斉に移動した後に、選択した任意のサドル２４の前記保持装置４９による固定保持を解除した状態で調整用モータ３１を回転制御することで、位置調整作業の時間短縮を図ることができる。
【００３６】
また実施例では、回転盤１７に配設される各サドル２４に対応して解除手段としての油圧シリンダ６６および位置検出装置６７を装置本体１３またはベース１１に配設した場合で説明したが、本願発明はこれに限定されるものでない。すなわち、油圧シリンダ６６および位置検出装置６７を所定位置(調整ステーション)に１基のみ配設し、回転盤１７を回転制御して該調整ステーションに各サドル２４を位置決めする毎に、該サドル２４の位置調整を順次行なう構成を採用し得る。
【００３７】
なお、実施例では保持装置による固定保持の解除を解除機構を介して行なうよう構成したが、油圧シリンダ(解除手段)により直接行なう構成とすることができる。また解除手段は、油圧シリンダに限定されず、空圧シリンダ等であってもよく、あるいはモータと該モータにより回転されるカムとを組合わせた機構等を採用することができる。更に、付勢手段は皿バネに限定れるものでなく、圧縮バネ等、他の弾性部材を用いてもよい。また検出器は、パルスジェネレータに限定されるものでなく、プローブの移動量を検出し得る他の手段を採用し得る。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置によれば、刃物台を備えるサドルを回転盤に固定保持する保持装置の解除手段およびサドルの位置検出を行なう位置検出装置を回転盤の外部に設けたことで、構成を複雑化することなく刃物台の位置調整を自動化し得る。すなわち、作業者を重労働から解放することができ、省力化および調整時間の短縮化を達成し得る。また、作業者が機械装置に近づいて作業を行なう必要はないので、安全性を確保することができる。更に、作業者の熟練等の違いによって位置決め精度にバラツキを生ずることはなく、刃物台を常に精度よく位置調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る刃物台調整装置が採用される加工装置を示す概略正面図である。
【図２】実施例に係る加工装置の概略側面図である。
【図３】実施例に係る刃物台調整装置の移動装置、保持装置および解除機構を示す要部概略正面図である。
【図４】実施例に係る刃物台調整装置の解除機構および油圧シリンダを示す要部概略側断面図である。
【図５】実施例に係る位置調整装置を示す概略側面図である。
【図６】実施例に係る位置調整装置を示す断面図である。
【図７】実施例に係る加工装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１１ ベース
１３ 装置本体
１４ 鋼管
１７ 回転盤
２１ 位置決め装置
２４ サドル
２５ 刃物台
２６ バイト
２８ 駆動機構部
２９ 移動機構部
３３ 伝達軸
３７ 調整用ネジ軸
３８ ナット
４０ 第２ギヤ
４２ 制御装置
４３ トルクリミッタ
４８ 付勢手段
４９ 保持装置
６６ 油圧シリンダ(解除手段)
６７ 位置検出装置
７１ プローブ
７４ パルスジェネレータ(検出器)
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転盤を回転させつつ、該回転盤に装着した刃物台のチップで鋼管端部にカイサキ面取り加工や平面加工を施す加工装置の刃物台調整方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管の外端部および内端部にカイサキ面取り加工を施すと共に、該鋼管の軸端面に平面加工を施す加工装置は、装置本体に回転可能に枢支した主軸に配設されて一体的に回転する回転盤を備え、該回転盤の前面に、３基のサドルが夫々径方向に移動調整可能に配設されている。各サドルは、回転盤の回転中心から径方向に偏位した適宜の加工位置に位置決め固定されると共に、鋼管の加工部位や加工形状等に応じたチップを備えたバイトを装備した刃物台が該サドルに装着される。そして、回転盤の前面に鋼管の端面を対向して位置決めすると共に、鋼管の加工部位に合わせて各サドルを介して刃物台を加工位置に位置決めした状態で、回転盤を所要方向に回転することにより、該回転盤の回転に伴って旋回する刃物台のチップで鋼管の外端部および内端部にカイサキ面取り加工を施すと共に、軸端面に平面加工を施すよう構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記加工装置では、オーダ変更によって加工する鋼管の寸法が変わったり、鋼管の加工部位が変更された場合は、それに応じてサドルを回転盤の径方向に移動して刃物台に装着されているチップの位置を調整する必要がある。従来、前記回転盤に対してサドルはボルト固定されているため、該サドルの位置調整に際しては、先ず回転盤に対するサドルのボルトによる固定を解除した後、作業者が回転盤に付された目盛りを見ながら該サドルを移動調整している。すなわち、前記サドル(刃物台)の位置調整は作業者の手作業に頼っているのが実状であり、位置決め作業に時間が掛かると共に、作業者の熟練等によって位置決め精度にバラツキを生ずる問題が指摘される。
【０００４】
【発明の目的】
この発明は、前述した従来の技術に内在している前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、刃物台の位置調整を自動化して省力化および調整時間の短縮を図ると共に、位置決め精度を向上し得る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法は、
装置本体に回転可能に配設された回転盤の前面に、複数のサドルが夫々径方向に移動可能に配設され、各サドルに配設された刃物台に、鋼管の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイトが装着されており、前記回転盤の回転により旋回する各チップで鋼管の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドルに対応して前記回転盤に配設されている保持装置による対応のサドルの回転盤に対する固定保持を、前記装置本体に配設されている解除手段により解除し、
前記各サドルに対応して前記回転盤に配設されて、前記保持装置によるサドルの固定保持状態では、装置本体に配設されている１つの駆動機構部に対する連繋状態が解除されている移動機構部を、保持装置による対応のサドルの固定保持解除に伴い駆動機構部に連繋し、
前記装置本体またはベースに配設されている位置検出装置のプローブを、固定保持が解除された前記サドルに当接した状態で、前記駆動機構部により連繋された移動機構部を作動することで、該サドルを回転盤に対して径方向に移動し、
前記サドルの移動に追従して移動するプローブの移動量を検出する検出器からの信号に基づいて、制御装置により前記駆動機構部を制御してサドルの位置調整を行なうことを特徴とする。
【０００６】
前述の課題を克服し、所期の目的を達成するため、本願の別の発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整装置は、
装置本体に回転可能に配設された回転盤の前面に、複数のサドルが夫々径方向に移動可能に配設され、各サドルに配設された刃物台に、鋼管の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイトが装着されており、前記回転盤の回転により旋回する各チップで鋼管の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドルに対応して前記回転盤に夫々配設され、該回転盤に対して対応するサドルを径方向に移動する移動機構部と、
前記各サドルに対応して回転盤に夫々配設され、常には対応するサドルを回転盤に対して固定保持すると共に保持解除可能な保持装置と、
前記装置本体に配設され、前記保持装置によるサドルの固定保持状態で対応する移動機構部が連繋解除状態となり、該保持装置によるサドルの固定保持解除により対応する移動機構部が連繋して、該連繋した移動機構部を作動する１つの駆動機構部と、
前記装置本体に配設され、前記保持装置によるサドルの固定保持を解除可能な解除手段と、
前記装置本体またはベースに配設され、前記サドルに接離可能なプローブをサドルの移動に追従して移動させると共に、該プローブの移動量を検出する検出器を備える位置検出装置と、
前記検出器からの信号に基づいて前記駆動機構部を制御する制御装置とから構成したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【０００８】
図１は、実施例に係る刃物台調整装置を採用した加工装置を示す概略正面図であり、図２は加工装置を示す概略側面図である。この加工装置１０は、ベース１１の上面に一対のガイドレール１２,１２が平行に配設され、このガイドレール１２,１２に装置本体１３が摺動走行可能に載架されている。また装置本体１３の前方に臨むベース１１上には、鋼管１４の端面を装置本体１３に対向した状態で該鋼管１４を保持するワーク支持装置１５が配置される。そして装置本体１３は、ワーク支持装置１５で保持された鋼管１４に対し、例えばサーボモータにより正逆回転されるネジ軸とナットの組合わせ等からなる移動手段１６によって近接・離間移動するよう構成してある。
【０００９】
前記装置本体１３の内部には、前記ガイドレール１２と平行な主軸(図示せず)が回転可能に枢支され、該主軸の本体前面に突出する軸端に円形の回転盤１７が一体的に配設されている。主軸には、ギヤやベルト等からなる伝達系１８を介して駆動モータ１９が接続され、該駆動モータ１９を駆動することにより、主軸および回転盤１７が一体的に回転するよう構成される。なお回転盤１７は、後述するサドル２４の位置調整に際しては、駆動モータ１９により回転されて予め設定された調整位置に位置決めされるよう設定されている。
【００１０】
なお、前記装置本体１３には、回転盤１７の側方(図１の右側)に臨む位置に、ピストンロッド２０ａを回転盤１７の回転中心に指向するエアシリンダ２０からなる位置決め装置２１が、取付フレーム２２を介して配設されている。またピストンロッド２０ａの先端に裁頭円錐形状の押圧体２３が配設され、該ロッド２０ａを延出する方向にエアシリンダ２０を付勢した際に、押圧体２３が回転盤１７の周面に形成した凹部１７ａに嵌挿押圧されて、回転盤１７を調整位置に位置決め保持し得るようになっている。なお、ピストンロッド２０ａをバレル内に後退した待機位置においては、押圧体２３は回転盤１７から離間して回転に支障を来たさないよう設定してある。
【００１１】
前記回転盤１７の前面には、図１に示す如く、複数(実施例では３基)のサドル２４が径方向に移動可能に配設されており、各サドル２４は、刃物台調整装置Ｍにより鋼管１４の寸法等に応じて位置調整されるようになっている。また各サドル２４には、刃物台２５が配設される。各刃物台２５は、鋼管１４の外端部や内端部にカイサキ面取り加工を施したり、または鋼管１４の軸端面に平面加工を施すチップが装着されたバイト２６を備えている。なお、鋼管１４の外端部や内端部にカイサキ面取り加工を施すチップが配設される刃物台２５は、鋼管１４の外周面または内周面に当接する倣いローラを備え、該倣いローラが鋼管１４の外周面または内周面に当接した状態で、チップが鋼管１４における外端部または内端部に所要角度で当接して、該部位にカイサキ面取り加工を好適に施し得るよう構成されている。
【００１２】
(刃物台調整装置)
前記刃物台調整装置Ｍは、前記回転盤１７に対してサドル２４を径方向に移動する移動装置２７と、サドル２４を回転盤１７に対して固定保持する保持装置４９と、保持装置４９によるサドル２４の固定保持を解除する油圧シリンダ６６と、サドル２４の移動量を検出する位置検出装置６７と、位置検出装置６７からの信号に基づいて移動装置２７を制御する制御装置４２とから基本的に構成される。
【００１３】
(サドルの移動装置)
前記各サドル２４を回転盤１７に対して移動する移動装置２７は、装置本体１３に配設される駆動機構部２８と、各サドル２４に対応して回転盤１７に配設される移動機構部２９とから構成される。なお、各移動機構部２９の構成は同一であるので、図１において左側に位置するサドル２４の移動機構部２９についてのみ説明し、他のサドル２４,２４の移動機構部２９,２９の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。
【００１４】
前記駆動機構部２８は、前記主軸の内部に同軸的に回動可能に配設された作動軸３０を備え、該作動軸３０は、装置本体１３に配設されたサーボモータ等の調整用モータ３１(図２参照)により正逆方向に回転されるよう構成される。図３に示す如く、この作動軸３０の前端に主ベベルギヤ３２が一体回転可能に配設され、該ベベルギヤ３２に、各移動機構部２９を構成する伝達軸３３の一端部に配設された従ベベルギヤ３４が夫々噛合するようになっている。なお、調整用モータ３１と作動軸３０とはクラッチ３５を介して連結されており、加工装置１０による加工中は、クラッチ３５により調整用モータ３１と作動軸３０との連結を解除し、該作動軸３０を自由回転可能な状態とし得るよう構成してある。
【００１５】
前記回転盤１７の前面には、径方向に延在する一対のガイド部３６,３６が平行に設けられ、両ガイド部３６,３６間に前記サドル２４が摺動可能に配設されている。また両ガイド部３６,３６間に、移動機構部２９を構成する調整用ネジ軸３７が回動可能に配設されており、該ネジ軸３７がサドル２４に配設されたナット３８に螺挿している。更に、両ガイド部３６,３６間には、前記伝達軸３３が、調整用ネジ軸３７と平行で回転盤１７の回転中心から径方向に延在すると共に回動可能に配設されている。この伝達軸３３の他端部に第１ギヤ３９が配設され、該ギヤ３９は、調整用ネジ軸３７の一端部に配設された第２ギヤ４０に中間ギヤ４１を介して噛合している。すなわち、図７に示す制御装置４２により回転制御される前記調整用モータ３１で作動軸３０を正逆方向に回転することで、伝達軸３３を介して調整用ネジ軸３７が正逆方向に回転され、これによってナット３８との協働作用下にサドル２４がガイド部３６,３６に沿って回転盤１７の径方向に移動されるようになっている。なお、実施例では作動軸３０の主ベベルギヤ３２に、各移動機構部２９の従ベベルギヤ３４が共通的に噛合し、１基の調整用モータ３１で全てのサドル２４を移動し得るよう構成される。
【００１６】
また、前記調整用ネジ軸３７に対して第２ギヤ４０は、トルクリミッタ４３を介して取付けられている。このトルクリミッタ４３は、常には調整用ネジ軸３７と第２ギヤ４０とを連結して一体的に回転させるが、該ネジ軸３７に所定以上の負荷(過負荷)が加わったときには、第２ギヤ４０を調整用ネジ軸３７に対して自由回転させて、回転の伝達を解除するよう機能する。
【００１７】
(サドルの保持装置)
図３に示す如く、前記調整用ネジ軸３７の他端部に、裁頭円錐形状のブレーキコーン４４が一体的に回転するよう配設されている。またブレーキコーン４４と対向する離間位置に、回転盤１７に配設した支持部材４５に軸部材４６が、調整用ネジ軸３７の軸方向に摺動可能に挿通支持されると共に、該軸部材４６のブレーキコーン４４を指向する一端部に、該コーン４４の外周面に当接可能な凹部４７ａを形成した制動部材４７が配設されている。そして、該制動部材４７をブレーキコーン４４に当接することで、調整用ネジ軸３７に制動を付与し得るよう構成される。また、制動部材４７と支持部材４５との間に付勢手段としての皿バネ４８が介挿されており、制動部材４７は、常には皿バネ４８の付勢力によってブレーキコーン４４に当接する方向に付勢されている。なお、皿バネ４８の付勢力は、前記調整用ネジ軸３７に前記トルクリミッタ４３が作動する過負荷を付与し得る値に設定してある。すなわち、実施例ではブレーキコーン４４、制動部材４７および皿バネ４８から、サドル２４の保持装置４９が構成される。
【００１８】
(保持装置の解除機構)
前記各調整用ネジ軸３７に近接して、前記制動部材４７を皿バネ４８の付勢力に抗してブレーキコーン４４から離間移動させ得る解除機構５０が、回転盤１７に夫々配設される。この解除機構５０は、図４に示す如く、回転盤１７にブラケット５１を介して調整用ネジ軸３７と平行に配設される作動杆５２を備え、該作動杆５２は長手方向に移動可能に構成されている。この作動杆５２における前記制動部材４７に近接する一端部と、前記支持部材４５から調整用ネジ軸３７とは反対側に延出する軸部材４６との間に、図３に示す如く、第１ピン５４を介して第１作動板５５が回転盤１７に回動可能に枢支される。また、第１作動板５５の一端部が、軸部材４６に第２ピン５６を介して回動可能に連結されると共に、該作動板５５の他端部が、第３ピン５７を介して第１連結板５８の一端部に回動可能に連結されている。そして、第１連結板５８の他端部が、第４ピン５９を介して作動杆５２の一端部に回動可能に連結してある。
【００１９】
また、前記作動杆５２の他端部に近接する回転盤１７には、図４に示す如く、Ｌ字状の第２作動板６０が第５ピン６１を介して回動可能に枢支されており、該作動板６０の一端部に第６ピン６２を介して一端部が回動可能に連結された第２連結板６３の他端部が、第７ピン６４を介して作動杆５２の他端部に回動可能に連結されている。前記回転盤１７における第２作動板６０の他端部に対応する位置に、該作動板６０の他端部に対して近接・離間可能な作動ピン６５が摺動可能に配設されており、該作動ピン６５の先端部を第２作動板６０の他端部に当接して該作動板６０を第５ピン６１を支点として解除方向(図４の反時計方向)に回動することで、前記作動杆５２を介して第１作動板５５が第１ピン５４を支点として解除方向(図３の時計方向)に回動する。これによって、前記軸部材４６を介して制動部材４７が皿バネ４８の付勢力に抗して前記ブレーキコーン４４から離間移動し、前記調整用ネジ軸３７に対する過負荷の付与が解除されるよう構成してある。
【００２０】
(解除機構を作動する油圧シリンダ)
前記回転盤１７を調整位置に位置決めした状態で、前記各解除機構５０における作動ピン６５の後端部と対向する位置の装置本体１３に、解除手段としての油圧シリンダ６６が夫々配設されており、該シリンダ６６のピストンロッド６６ａは、図４に示す如く、作動ピン６５の後端部を指向すると共に軸方向に整列するよう設定される。このピストンロッド６６ａは、バレル内に後退した待機位置においては、前記作動ピン６５の後端部から離間して、回転盤１７の回転に支障を来たさないよう設定される。そして、ピストンロッド６６ａをバレルから延出するよう油圧シリンダ６６を付勢することで、該ロッド６６ａにより作動ピン６５を押圧移動させて、前記第２作動板６０を解除方向に回動させるよう構成してある。
【００２１】
すなわち、各サドル２４に対応して配設される任意の油圧シリンダ６６を、前記制御装置４２により付勢制御して調整用ネジ軸３７に対する過負荷の付与を解除することで、１基の調整用モータ３１で任意のサドル２４のみを個別に移動することができるようになっている。
【００２２】
(サドルの位置検出装置)
前記装置本体１３またはベース１１には、各サドル２４(刃物台２５)の位置を検出する位置検出装置６７が、サドル２４の数と同数だけ対応して配設されている。なお、各位置検出装置６７の構成は略同一であるので、図１において左側に位置する位置検出装置６７の構成についてのみ説明し、他の位置検出装置６７,６７の同一部材には同じ符号を付して示すこととする。
【００２３】
前記位置検出装置６７は、図１に示す如く、調整位置に位置決めされた回転盤１７の径方向外方において、サドル２４と対応する位置に取付フレーム２２を介してベース１１に配設される。すなわち、取付フレーム２２には、ピストンロッド６８をサドル２４の移動方向に移動可能に備えた位置検出装置６７を構成する両ロッド式のエアシリンダ６９が、取付台７０を介して配設される。ピストンロッド６８におけるバレル６９ａのサドル側に延出する第１ロッド６８ａの先端にプローブ７１が配設され、該プローブ７１は、サドル２４の外側面(回転盤１７の外周側を向く面)に当接可能に位置めされている。そして、エアシリンダ６９は、後述する位置調整作業中はプローブ７１を常にサドル２４に所定圧で当接する方向に付勢され、サドル２４の移動に追従してプローブ７１が進退移動可能に構成される。なお、第１ロッド６８ａをバレル内に退避した待機位置において、該プローブ７１は回転盤１７の外周端より外側に移動し、該回転盤１７の回転に支障を来たさないよう設定されている。
【００２４】
前記ピストンロッド６８のバレル６９ａから反サドル側に延出する第２ロッド６８ｂの先端に、図５に示す如く、前記取付台７０に摺動可能に支持されているラック７２がブラケット７３を介して一体的に移動するよう配設される。また図６に示す如く、検出器としてのパルスジェネレータ７４が取付台７０に配設され、該パルスジェネレータ７４の軸に配設したピニオン７５が、前記ラック７２と噛合している。このパルスジェネレータ７４は、第２ロッド６８ｂ、すなわち前記プローブ７１の移動量に応じてパルスが発生し、このパルス(信号)が前記制御装置４２に入力されるようになっている。
【００２５】
ここで、前記回転盤１７を調整位置に位置決めした際に、図１に示すように上部に位置するサドル２４のための位置検出装置６７は、取付フレーム２２を介して装置本体１３に配設されている。そして、このように装置本体１３に配設された取付フレーム２２には、当該の位置検出装置６７の全体を回転盤１７から離間移動させる退避用エアシリンダ７６が配設され、加工装置１０による加工中は、位置検出装置６７を回転盤１７から離間退避させ得るよう構成してある。なお、図１の右側に位置する位置検出装置６７に関しては、前記位置決め装置２１が配設される取付フレーム２２に配設してある。
【００２６】
(制御装置)
実施例の制御装置４２では、前記パルスジェネレータ７４からのパルスの入力を受け、そのパルス発生数から演算して前記サドル２４の現在位置を監視し、前記調整用モータ３１の回転制御を行なうよう設定されている。すなわち、制御装置４２に予め設定入力されているサドル２４の新たな加工位置に関するデータと、サドル２４の現在位置に関するデータとを比較することで、調整用モータ３１の回転方向および回転量が設定されて、サドル２４の位置調整が行なわれるよう構成される。なお実施例では、プローブ７１の待機位置を原点として、サドル２４の現在位置が演算されるようになっている。
【００２７】
【実施例の作用】
次に、このように構成した実施例に係る加工装置における刃物台調整装置の作用につき、刃物台調整方法との関係で説明する。前記鋼管１４の寸法に応じた加工位置に各サドル２４が位置決めされている回転盤１７を回転すると、前記各刃物台２５に装着されているチップは、鋼管１４の外端部、内端部または軸端面に倣う軌跡を旋回する。この状態で装置本体１３を鋼管端部に向けて近接移動すると、旋回している各チップにより鋼管１４の外端部および内端部にカイサキ面取り加工が施されると共に、軸端面には平面加工が施される。
【００２８】
オーダ変更によって各刃物台２５の位置調整を行なう場合は、前記回転盤１７を回転制御し、各サドル２４が位置検出装置６７と対応する位置に臨む調整位置に該回転盤１７を位置決めする。これにより、各サドル２４に対応して回転盤１７に配設されている各作動ピン６５が、装置本体１３に配設されている対応の前記油圧シリンダ６６におけるピストンロッド６６ａと軸方向に整列する(図４参照)。このとき、装置本体１３に配設した位置決め装置２１のエアシリンダ２０が所定方向に付勢されてピストンロッド２０ａがバレルから延出し、前記押圧体２３が回転盤１７の凹部１７ａに嵌挿押圧されて、該回転盤１７は回転変位しないように保持される。
【００２９】
次に、前記任意の油圧シリンダ６６を、そのピストンロッド６６ａをバレルから延出する方向に付勢すると、該ロッド６６ａが前記作動ピン６５に当接してこれを前方(サドル側)に向けて移動することで、該作動ピン６５が第２作動板６０の他端部に当接する。これにより第２作動板６０は第５ピン６１を支点として解除方向に回動し、前記第２連結板６３、作動杆５２および第１連結板５８を介して第１作動板５５が第１ピン５４を支点として解除方向に回動する。従って、第１作動板５５に軸部材４６を介して連結されている制動部材４７は、前記皿バネ４８の付勢力に抗して前記ブレーキコーン４４から離間するよう移動する。すなわち、前記調整用ネジ軸３７には、前記トルクリミッタ４３が作動する過負荷は付与されない解除状態となり、該ネジ軸３７と前記第２ギヤ４０とは一体的に回転可能となる。
【００３０】
また、前記位置検出装置６７の両ロッド式のエアシリンダ６９が所定方向に付勢され、前記プローブ７１を対応するサドル２４の外側面に当接させる。このときのプローブ７１の移動量は、前記ラック７２およびピニオン７５を介してパルスジェネレータ７４により検出されて、その移動量に応じたパルスが制御装置４２に入力される。制御装置４２では、パルスジェネレータ７４からのパルスの入力を受け、そのパルス発生数からサドル２４の現在位置が演算され、予め設定入力されている新しい加工位置に関するデータと比較されて、前記調整用モータ３１の回転方向および回転量が設定される。
【００３１】
この状態で、前記クラッチ３５により作動軸３０と調整用モータ３１とを連結し、前記制御装置４２により調整用モータ３１を所定方向に回転制御することで、主ベベルギヤ３２、伝達軸３３、第１ギヤ３９、中間ギヤ４１および第２ギヤ４０を介して調整用ネジ軸３７が回転し、前記ナット３８との螺合作用下にサドル２４が前記ガイド部３６,３６に沿って移動する。このとき、前記プローブ７１はエアシリンダ６９の付勢下にサドル２４に当接した状態で追従移動し、その移動量がラック７２およびピニオン７５を介してパルスジェネレータ７４により検出されて、その移動量に応じたパルスが制御装置４２にフィードバックされることで、サドル２４を新しい加工位置に正確に位置決めすることができる。なお、前記保持装置４９による過負荷の付与が解除されていない調整用ネジ軸３７に対しては、対応する第２ギヤ４０がトルクリミッタ４３により自由回転して回転は伝達されず、サドル２４は移動調整は行なわれない。
【００３２】
前記サドル２４、すなわち刃物台２５の位置調整が完了すると、前記油圧シリンダ６６が逆付勢され、そのピストンロッド６６ａがバレル内に後退して作動ピン６５から離間移動する。これにより、前記第１作動板５５の反解除方向(図３の反時計方向)への回動が許容される状態となり、前記制動部材４７は皿バネ４８の付勢力によって前記ブレーキコーン４４に当接し、前記調整用ネジ軸３７には前記の過負荷が付与される。また、前記位置検出装置６７のプローブ７１および位置決め装置２１の押圧体２３が待機位置まで後退すると共に、前記クラッチ３５により作動軸３０と調整用モータ３１との連結状態が解除されることで、位置調整作業が終了する。
【００３３】
そして前述した位置調整作業を、各サドル毎または複数のサドルを同時に行なうことで、全てのサドル２４が新オーダに対応する加工位置に位置調整される。なお、前記回転盤１７を回転することで鋼管１４の加工を行なう際には、前記作動軸３０と調整用モータ３１との連結状態が解除され、かつ前記調整ネジ軸３７に過負荷が付与されているから、該ネジ軸３７が回転してサドル２４が移動することはない。
【００３４】
すなわち、実施例ではサドル２４を回転盤１７に固定保持(過負荷の付与)する保持装置４９の解除を行なう油圧シリンダ６６およびサドル２４の位置を検出する位置検出装置６７を、回転しない装置本体１３またはベース１１に設けたので、回転盤１７に電気配線や油圧管路等を配設して構成を複雑化することなく、サドル２４、すなわち刃物台２５の位置調整の自動化を図り得る。従って、刃物台２５の位置調整作業に人手を必要とすることはなく、省力化を達成し得る。
【００３５】
ここで、前記各刃物台２５を交換する際には、全てのサドル２４が回転盤１７に設定された所定の交換位置に移動された状態で行なわれる。従って、刃物台２５の交換後の位置調整に際しては、全てのサドル２４を所定位置まで一斉に移動した後に、選択した任意のサドル２４の前記保持装置４９による固定保持を解除した状態で調整用モータ３１を回転制御することで、位置調整作業の時間短縮を図ることができる。
【００３６】
また実施例では、回転盤１７に配設される各サドル２４に対応して解除手段としての油圧シリンダ６６および位置検出装置６７を装置本体１３またはベース１１に配設した場合で説明したが、本願発明はこれに限定されるものでない。すなわち、油圧シリンダ６６および位置検出装置６７を所定位置(調整ステーション)に１基のみ配設し、回転盤１７を回転制御して該調整ステーションに各サドル２４を位置決めする毎に、該サドル２４の位置調整を順次行なう構成を採用し得る。
【００３７】
なお、実施例では保持装置による固定保持の解除を解除機構を介して行なうよう構成したが、油圧シリンダ(解除手段)により直接行なう構成とすることができる。また解除手段は、油圧シリンダに限定されず、空圧シリンダ等であってもよく、あるいはモータと該モータにより回転されるカムとを組合わせた機構等を採用することができる。更に、付勢手段は皿バネに限定れるものでなく、圧縮バネ等、他の弾性部材を用いてもよい。また検出器は、パルスジェネレータに限定されるものでなく、プローブの移動量を検出し得る他の手段を採用し得る。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明に係る鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法および装置によれば、刃物台を備えるサドルを回転盤に固定保持する保持装置の解除手段およびサドルの位置検出を行なう位置検出装置を回転盤の外部に設けたことで、構成を複雑化することなく刃物台の位置調整を自動化し得る。すなわち、作業者を重労働から解放することができ、省力化および調整時間の短縮化を達成し得る。また、作業者が機械装置に近づいて作業を行なう必要はないので、安全性を確保することができる。更に、作業者の熟練等の違いによって位置決め精度にバラツキを生ずることはなく、刃物台を常に精度よく位置調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る刃物台調整装置が採用される加工装置を示す概略正面図である。
【図２】実施例に係る加工装置の概略側面図である。
【図３】実施例に係る刃物台調整装置の移動装置、保持装置および解除機構を示す要部概略正面図である。
【図４】実施例に係る刃物台調整装置の解除機構および油圧シリンダを示す要部概略側断面図である。
【図５】実施例に係る位置調整装置を示す概略側面図である。
【図６】実施例に係る位置調整装置を示す断面図である。
【図７】実施例に係る加工装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１１ ベース
１３ 装置本体
１４ 鋼管
１７ 回転盤
２１ 位置決め装置
２４ サドル
２５ 刃物台
２６ バイト
２８ 駆動機構部
２９ 移動機構部
３３ 伝達軸
３７ 調整用ネジ軸
３８ ナット
４０ 第２ギヤ
４２ 制御装置
４３ トルクリミッタ
４８ 付勢手段
４９ 保持装置
６６ 油圧シリンダ(解除手段)
６７ 位置検出装置
７１ プローブ
７４ パルスジェネレータ(検出器)
Claims (6)
- 装置本体(13)に回転可能に配設された回転盤(17)の前面に、複数のサドル(24)が夫々径方向に移動可能に配設され、各サドル(24)に配設された刃物台(25)に、鋼管(14)の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイト(26)が装着されており、前記回転盤(17)の回転により旋回する各チップで鋼管(14)の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドル (24) に対応して前記回転盤(17)に配設されている保持装置(49)による対応のサドル(24)の回転盤(17)に対する固定保持を、前記装置本体(13)に配設されている解除手段(66)により解除し、
前記各サドル (24) に対応して前記回転盤 (17) に配設されて、前記保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持状態では、装置本体 (13) に配設されている１つの駆動機構部 (28) に対する連繋状態が解除されている移動機構部 (29) を、保持装置 (49) による対応のサドル (24) の固定保持解除に伴い駆動機構部 (28) に連繋し、
前記装置本体(13)またはベース(11)に配設されている位置検出装置(67)のプローブ(71)を、固定保持が解除された前記サドル(24)に当接した状態で、前記駆動機構部 (28) により連繋された移動機構部 (29) を作動することで、該サドル(24)を回転盤(17)に対して径方向に移動し、
前記サドル(24)の移動に追従して移動するプローブ(71)の移動量を検出する検出器(74)からの信号に基づいて、制御装置(42)により前記駆動機構部 (28)を制御してサドル(24)の位置調整を行なう
ことを特徴とする鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法。 - 前記サドル (24) の位置調整に際して、位置決め装置 (21) により前記回転盤 (17) を回転変位しないように位置決め保持する請求項１記載の鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法。
- 前記駆動機構部 (28) により正逆回転される前記移動機構部 (29) の伝達軸 (33) からの回転を、前記サドル (24) に配設したナット (38) に螺挿されて回転盤 (17) の径方向に延在する調整用ネジ軸 (37) に伝達する第２ギヤ (40) を調整用ネジ軸 (37) に取付けるトルクリミッタ (43) に、前記保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持状態では該保持装置 (49) の付勢手段 (48) により過負荷を付与して第２ギヤ (40) を調整用ネジ軸 (37) に対して自由回転可能とすることで、伝達軸 (33) からの回転を調整用ネジ軸 (37) に伝達しないようにし、
前記保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持が解除されることで、前記トルクリミッタ (43) に対する付勢手段 (48) による過負荷の付与を解除して、第２ギヤ (40) を調整用ネジ軸 (37) に連結して一体的に回転可能とすることで、伝達軸 (33) からの回転を調整用ネジ軸 (37) に伝達してナット (38) との協働作用下にサドル (24) を移動するようにした請求項１または２記載の鋼管端部の加工装置における刃物台調整方法。 - 装置本体(13)に回転可能に配設された回転盤(17)の前面に、複数のサドル(24)が夫々径方向に移動可能に配設され、各サドル(24)に配設された刃物台(25)に、鋼管(14)の端部をカイサキ面取り加工するチップまたは平面加工するチップを備えるバイト(26)が装着されており、前記回転盤(17)の回転により旋回する各チップで鋼管(14)の端部にカイサキ面取り加工および平面加工を施す加工装置において、
前記各サドル (24) に対応して前記回転盤 (17) に夫々配設され、該回転盤(17)に対して対応するサドル(24)を径方向に移動する移動機構部 (29)と、
前記各サドル (24) に対応して回転盤(17)に夫々配設され、常には対応するサドル(24)を回転盤(17)に対して固定保持すると共に保持解除可能な保持装置(49)と、
前記装置本体 (13) に配設され、前記保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持状態で対応する移動機構部 (29) が連繋解除状態となり、該保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持解除により対応する移動機構部 (29) が連繋して、該連繋した移動機構部 (29) を作動する１つの駆動機構部 (28) と、
前記装置本体(13)に配設され、前記保持装置(49)によるサドル(24)の固定保持を解除可能な解除手段(66)と、
前記装置本体(13)またはベース(11)に配設され、前記サドル(24)に接離可能なプローブ(71)をサドル(24)の移動に追従して移動させると共に、該プローブ(71)の移動量を検出する検出器(74)を備える位置検出装置(67)と、
前記検出器(74)からの信号に基づいて前記駆動機構部 (28)を制御する制御装置(42)とから構成した
ことを特徴とする鋼管端部の加工装置における刃物台調整装置。 - 前記装置本体 (13) には、前記サドル (24) の位置調整に際して前記回転盤 (17) を回転変位しないように位置決め保持する位置決め装置 (21) が配設されている請求項４記載の鋼管端部の加工装置における刃物台調整装置。
- 前記移動機構部 (29) は、
前記駆動機構部 (28) により正逆回転される伝達軸 (33) と、
前記回転盤 (17) の径方向に延在すると共に前記サドル (24) に配設されたナット (38) に螺挿され、前記伝達軸 (33) の回転が第２ギヤ (40) を介して伝達可能な調整用ネジ軸 (37) と、
前記調整用ネジ軸 (37) に対して第２ギヤ (40) を取付けるトルクリミッタ (43) とを備え、
前記トルクリミッタ (43) は、前記保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持状態で、該保持装置 (49) の付勢手段 (48) により過負荷が付与されているときには、第２ギヤ (40) を調整用ネジ軸 (37) に対して自由回転させ、保持装置 (49) によるサドル (24) の固定保持が解除され、前記付勢手段 (48) による過負荷の付与が解除されたときには、第２ギヤ (40) を調整用ネジ軸 (37) に連結して一体的に回転させることで、前記ナット (38) との協働作用下にサドル (24) を移動するよう構成されている請求項４または５記載の鋼管端部の加工装置における刃物台調整装置。
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