JP4052429B2 - 管の端面加工装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、管の端面加工装置及び方法に関し、例えば、製造ラインで製造され、切断された鋼管を、所定の面取り形状に仕上げ、所定の長さに揃えるための鋼管の端面加工装置等に適用される。
【0002】
【従来の技術】
図9は、従来の管の端面加工装置の全体の平面図を示す。
図9に示す装置は、管として鋼管を使用した鋼管の端面加工装置である。
【0003】
図9に示すように、鋼管端面加工装置30は、後述する鋼管支持列R1〜R6を有し、鋼管2のピッチ搬送の進行方向3に、鋼管2を管径方向に(横向きで)ピッチ搬送する手段を有する平面矩形の搬入鋼管支持区画(以下、これを区画と省略する。)4と、前記区画4の鋼管の搬入側寄りの鋼管支持列R3で、鋼管2の一端側(図9において右側)において鋼管2に同軸配置されたパイプクランプ5及び第1の端面加工機(以下、これを右端面加工機と呼ぶ。)6と、前記区画4の鋼管の搬出側寄りの鋼管支持列R5で、鋼管2の他の一端側(図9において左側)において鋼管2に同軸配置されたパイプクランプ9及び第2の端面加工機(以下、これを左端面加工機と呼ぶ。)10と、前記左端面加工機10のある鋼管支持列R5の位置で、鋼管2に沿う方向に平行で、区画4を跨いで門形に配置した水平桁7と、前記水平桁7に取り付けられ、それに沿って移動する鋼管測長器8と、右端面加工機6のある鋼管支持列R3と左端面加工機10のある鋼管支持列R5の位置の鋼管2と係合するよう配置されたパイプ押込・引出用の複数のアライニングロール11と、区画4の搬出側に配置された出側搬出手段12とを備えている。
【0004】
前記鋼管端面加工装置30は、後述する処理手順に従って、搬入された鋼管2を、まず、右端面加工機6を用いて鋼管2の端面の切削加工をして、次に、鋼管測長器8を用いて鋼管2の測長をした後、左端面加工機10を用いて鋼管2の他の端面の切削加工をして、設定された所定の長さへ切り揃えている。
【0005】
図9にて、この処理手順に基づく鋼管2の搬送動作を、順にP1〜P12で示す。P1は、鋼管端面加工装置30への鋼管2の搬入動作を示し、P2、P3、P6、P7、P10は、ピッチ搬送による搬送動作を示し、P4、P5は右端面加工機6での押込・引出の搬送動作を示し、P8、P9は左端面加工機10での押込・引出の搬送動作を示し、P11、P12は切削加工後の出側搬出手段12への搬送動作を示す。
【0006】
図10は、鋼管端面加工装置30の▲1▼−▲1▼線矢視図を示す。
図10に示すように、前記区画4は、6列の鋼管支持列R1〜R6を有しており、前記鋼管支持列R1〜R6は、鋼管2の長手方向と平行であり、各鋼管支持列の中心軸上に配置されている、図示していないパイプ固定受台を各々備えている。上記パイプ固定受台は、互いに一定距離間隔離れて配置されている。
【0007】
前記区画4は、管搬送手段として、一定時間間隔かつ一定距離間隔で反復動作を行うことで鋼管2を搬送するピッチ搬送手段15を有しており、前記ピッチ搬送手段15は、鋼管2の長手方向と平行に一定距離間隔で配置された5列の回転駆動軸16と、各回転駆動軸16毎に上まわりに一斉に回転駆動されるように設けた複数の回転駆動アーム17と、これらの複数の回転駆動アーム17端それぞれに、ギア等で常に上向に姿勢を維持するように設けた複数のパイプ受台18とを備えている。
【0008】
上記ピッチ搬送手段15では、鋼管支持列R1のパイプ受台18が、次の鋼管支持列R2へ回転駆動した時、鋼管支持列R2のパイプ受台18も同様に次の鋼管支持列R3へ回転駆動している。そして、鋼管支持列R2の中心軸上にあるパイプ固定受台と回転駆動してきた鋼管支持列R1のパイプ受台18が、互いの位置を同一列上に重ねることで、鋼管2の受け渡しを行っている。このような動作を各鋼管支持列で一斉に行うことで、鋼管2が順次、各鋼管支持列へ搬送されている。隣り合う鋼管支持列のパイプ受台18とパイプ固定受台は、上面から見た場合、互いにぶつからないように、大きさ、配置及び動作位置が考慮されて、設置されている。
【0009】
鋼管測長器8は、門形の水平桁7と、水平桁7上にローラ又はスライドシュー等で係合し水平移動する移動体19と、この移動体19にシリンダ等で下向きに昇降可能に支持したフレーム20と、このフレーム20下端に設けたレーザ等の透過式の管端検出センサ21とを備えている。管端検出センサ21は図10に示すように、二股に分かれたフレーム20の対向位置に発光器、受光器を1列に1対設けているのが普通である。
【0010】
鋼管測長器8は、一定高さに位置しているパイプ固定受台上の鋼管2を検出する位置に合わせて、フレーム20を設定された距離下降させる。そして、移動体19が水平桁7上を鋼管2の長さ方向に沿って移動することで、管端検出センサ21が鋼管2の管端を検出し、鋼管2の長さL1を演算し、測定結果を出す。この測定結果の鋼管2の長さL1から設定された目標の鋼管2の長さL0を減算することで、鋼管2の左端側の切削代D2(D2=L1−L0)を算出する。
【0011】
図11は、鋼管端面加工装置30による鋼管の端面加工の処理のフローチャートを示す。
【0012】
最初に、鋼管端面加工装置30に、鋼管2を搬入し、搬入側から区画4内の右端面加工機6のある鋼管支持列R3にピッチ搬送する(ステップS1〜S2)。
【0013】
次に、鋼管2の長手方向の中間位置に配置されたアライニングロール11により、鋼管2を右端面加工機6内の管端基準位置まで押込む(ステップS3−1−1)。
次に、鋼管2をパイプクランプ5で固定する(ステップS3−1−2)。
次に、右端面加工機6を設定された深さD1だけ鋼管2方向へ追込み、鋼管2の右端を開先、平面等の所定の形状に切削する(ステップS3−2)。
次に、パイプクランプ5を開放する(ステップS3−3−1)。
次に、アライニングロール11により、鋼管2を右端面加工機6から区画4内へ引出す(ステップS3−3−2)。
次に、鋼管2を鋼管支持列R4にピッチ搬送する(ステップS3−4)。
【0014】
次に、鋼管2を左端面加工機10のある鋼管支持列R5にピッチ搬送する(ステップS4)。
【0015】
次に、複数個のアライニングロール11を用いて、鋼管2を左端面加工機10内の管端基準位置まで押込む(ステップS5−1−1)。
次に、鋼管2をパイプクランプ9で固定する(ステップS5−1−2)。
次に、この状態で、鋼管測長器8により、鋼管2の右端位置を検出して、鋼管長さL1を測定し、あらかじめ指示された目標の鋼管の長さL0より、左端面加工機10での切削代D2(D2=L1−L0)を計算する(ステップS5−2−1)。
次に、左端面加工機10を切削代D2だけ鋼管2方向へ追込み、鋼管2の左端を開先、平面等の所定の形状に切削して、鋼管2の所定長さの加工を完了する(ステップS5−2−2)。
次に、パイプクランプ9を開放する(ステップS5−3−1)。
次に、アライニングロール11により、鋼管2を左端面加工機10から区画4内へ引出す(ステップS5−3−2)。
次に、鋼管2を鋼管支持列R6にピッチ搬送する(ステップS5−4)。
【0016】
最後に、鋼管2を鋼管支持列R6から出側搬出手段12まで搬送する(ステップS6〜S7)。
【0017】
図12は、鋼管端面加工装置30における、左端面加工機10のある鋼管支持列R5での「測長・計算」、「端面切削」の各処理工程とその前後の工程とのつながりと、各工程の所要時間を表す図である。(図11でのステップS5に該当。)
各工程の数字は時間(秒)を示しており、これは直径φ=139mm、厚さt=10mmの鋼管での所要時間を示している。
鋼管端面加工装置30の場合、サイクルタイムを決定するのは、全鋼管支持列の中で、一番時間がかかる工程を行う列、即ち、左端面加工機10のある鋼管支持列R5での処理工程であり、鋼管支持列R5での処理工程及び所要時間を表したものが図12である。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上記鋼管端面加工装置30では、ピッチ搬送手段15により、鋼管2が一斉に次の鋼管支持列に順次搬送されるため、連続加工を行う場合の鋼管一本当たりの所要時間、即ちサイクルタイムは、各鋼管支持列の中で一番処理時間のかかる工程を持つ列に左右される。上記鋼管端面加工装置30の場合、左端面加工機10のある鋼管支持列R5での処理時間に、ピッチ搬送手段15での搬送時間を加えた時間が、サイクルタイムを決定してしまう。ところが、左端面加工機10のある鋼管支持列R5での各処理工程では、「測長・計算」と「左端面切削」を順次連続して行っているため、これ以上の時間短縮が難しく、切削処理の効率を上げられない。
【0019】
鋼管製造ライン上において、円盤型のコールドソー等で切断された鋼管2の端部には、往々にして切断時の切終り部分にバリが残っていることがある。このような場合、管端検出センサ21がバリ部分を管端と間違って検出し、そのまま第2の端面加工機での切削代D2を計算して、切削してしまい、その結果、両端面を加工された鋼管の長さに誤差を生じる場合がある。
特に、従来の鋼管端面加工装置30においては、鋼管測長器8の管端検出センサ21は一対しかないため、鋼管2の端部に管端加工の切削によるバリがあり、バリ部分を管端と誤って検出した場合、この誤りを補正することもできずに、最終的な管端の切削代も誤って算出することとなる。そのため、管端の切削の加工に誤差を引き起こし、鋼管の長さが揃わない事態が生じうる。
【0020】
本発明は、上記問題に対し、切削処理の効率が高く、鋼管の長さの精度が高い管の端面加工装置を提供することを課題とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明に係る管の端面加工装置は、管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第1の端面加工機への管の押込及び前記第1の端面加工機からの管の引出を行うアライニングロールと、前記第1の端面加工機が配置された管支持列より、管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、前記第2の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第2の端面加工機への管の押込及び前記第2の端面加工機からの管の引出を行うアライニングロールと、前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする。
上記装置では、管の端面の切削加工を行う第1の端面加工機と、管の長さの測定を行う管測長器を同列の管支持列に配置することにより、管の端面の切削加工と管の長さの測定を同時に行うことができる。
【0025】
上記課題を解決する本発明に係る管の端面加工装置は、管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向後方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第1のアライニングロールと、前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第2のアライニングロールと、前記第2のアライニングロールが配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする。
上記装置では、管の端面の切削加工を行う第1の端面加工機と、管の長さの測定を行う管測長器を同列の管支持列に配置することにより、管の端面の切削加工と管の長さの測定を同時に行うことができる。
【0026】
上記課題を解決する本発明に係る管の端面加工装置は、前記管測長器が上下2列の管端検出センサを備えたことを特徴とする。
上記装置では、2列の管端検出センサを用いることで、常時正確に管端位置を検出できる
【0030】
【発明の実施の形態】
(実施例1)
図1にて、本発明の実施形態に係る一実施例の管の端面加工装置の全体の平面図を示す。
図1に示す装置は、管として鋼管を使用した鋼管の端面加工装置であり、鋼管の端面を所定の面取り形状に仕上げ、所定の長さに揃える装置である。
【0031】
図1に示すように、鋼管端面加工装置1は、鋼管支持列R1〜R6を有し、管搬送手段として鋼管2のピッチ搬送の進行方向3に、鋼管2を管径方向に(横向きで)ピッチ搬送する手段を有する平面矩形の搬入鋼管支持区画(以下、これを区画と省略する。)4と、前記区画4の鋼管の搬入側寄りの鋼管支持列R3で、鋼管2の一端側(図1において右側)において鋼管2に同軸配置されたパイプクランプ5及び第1の端面加工機(以下、これを右端面加工機と呼ぶ。)6と、前記右端面加工機6のある鋼管支持列R3の位置で鋼管2に沿う方向に平行で区画4を跨いで門形に配置した水平桁7と、前記水平桁7に取り付けられ、それに沿って移動する鋼管測長器8と、前記区画4の鋼管の搬出側寄りの鋼管支持列R5で、鋼管2の他の一端側(図1において左側)において鋼管2に同軸配置されたパイプクランプ9及び第2の端面加工機(以下、これを左端面加工機と呼ぶ。)10と、右端面加工機6のある鋼管支持列R3と左端面加工機10のある鋼管支持列R5の位置の鋼管2と係合するよう配置されたパイプ押込・引出用の複数のアライニングロール11と、区画4の搬出側に配置された出側搬出手段12とを備えている。
【0032】
パイプクランプ5には、位置固定形であり、鋼管測長器8の管端検出センサ21と同様な管端検出センサ13を設ける。又、パイプクランプ9にも同様な管端検出センサ14を設ける。前記管端検出センサは14は、後述する処理手順において、図示していない切削量確認手段により、左端面加工機10での切削量の確認にも使用する。
【0033】
鋼管測長器8自体の構成は、図9にて示す鋼管測長器8と同様で良い。
但し、上記鋼管測長器8により測定された鋼管2の長さと目標の鋼管の長さから算出される切削量D2は、上記鋼管端面加工装置1では、図示していない切削削量指示手段により、左端面加工機10へ指示値として送られる。
【0034】
区画4を構成し、鋼管2をピッチ搬送する上記鋼管支持列R1〜R6及びピッチ搬送手順15は、図9及び図10にて示すものと同様でよい。
なお、上記鋼管2の搬送手段は、鋼管2を管径方向へ順次搬送できるものであれば、他の手段を用いてもよい。
【0035】
上記鋼管端面加工装置1は、従来の鋼管端面加工装置30とほぼ同様の構成要素を使用している。しかし、上記課題の解決のため、鋼管端面加工装置1では、構成要素のレイアウトを組替えて構成している。
【0036】
鋼管端面加工装置1と従来の鋼管端面加工装置30との、具体的な違いは、鋼管測長器8を右端面加工機6のある鋼管支持列R3の位置に、従来の鋼管端面加工装置30とは左右反対のレイアウトで設けている。又、左端面加工機10のある鋼管支持列R5の位置には左端面加工機10だけが独立して設けられた構成にする。
上記構成要素のレイアウト変更にともない、鋼管端面加工装置1は、パイプクランプ5及びパイプクランプ9に、位置固定形の管端検出センサ13、14を設けてある。又、鋼管測長器8の測定結果からの指示値を左端面加工機10に送る切削量指示手段と、上記指示値により左端面加工機10にて行った切削量を確認する切削量確認手段とを備える。
【0037】
前記鋼管端面加工装置1は、後述する処理手順に従って、搬入された鋼管2を、まず、右端面加工機6を用いて鋼管2の端面の切削加工をして、その切削加工と同時に鋼管測長器8を用いて鋼管2の測長を行い、次に、左端面加工機10を用いて鋼管2の他の端面の切削加工をして、設定された所定の長さへ切り揃える。
鋼管端面加工装置1は従来の装置と異なり、切削加工と同時に鋼管2の測長を行い、サイクルタイムの短縮を行っていることが特徴である。
【0038】
図1にて、この処理手順に基づく鋼管2の搬送動作を、順にP1〜P12で示す。P1は、鋼管端面加工装置1への鋼管2の搬入動作を示し、P2、P3、P6、P7、P10は、ピッチ搬送による搬送動作を示し、P4、P5は右端面加工機6での押し込み・引き出しの搬送動作を示し、P8、P9は左端面加工機10での押し込み・引き出しの搬送動作を示し、P11、P12は切削加工後の出側搬出手段12への搬送動作を示す。
【0039】
図2は、鋼管端面加工装置1による鋼管の端面加工の処理のフローチャートを示す。
又、図3において、「測長」、「切削」の工程、即ち、図2におけるステップS3及びS5の詳細のフローチャートを示す。
【0040】
最初に、鋼管端面加工装置1に、鋼管2を搬入し、搬入側から区画4内の右端面加工機6のある鋼管支持列R3にピッチ搬送する(ステップS0〜S2)。
【0041】
次に、アライニングロール11により、鋼管2を右端面加工機6内の管端基準位置まで押込む(ステップS3−1−1)。
次に、鋼管2をパイプクランプ5で固定する(ステップS3−1−2)。
次に、鋼管測長器8に装着されている管端検出センサにより、左端側の管端位置を検出し(ステップS3−2b−1)、又、パイプクランプ5に装着されている管端検出センサ13により、右端側の管端位置を検出する(ステップS3−2a−1)。この間に並行的に右端面加工機6を起動する。
次に、パイプクランプ5の管端検出センサ13による右端側の管端位置データに基づいて、あらかじめ設定された切削深さD1になるように右端面加工機6の送り量を計算し(ステップS3−2a−2)、右端面加工機6を待機位置から上記送り量だけ前進させ、開先、平面等の所定の形状に切削する(ステップS3−2a−3)。
次に、前記鋼管測長器8で検出された左端側の管端位置データと右端面加工機6のあらかじめ設定された切削量データより演算し、鋼管2の長さL2の算出を行い((ステップS3−2b−2)、あらかじめ指示された目標の鋼管の長さL0と比較することにより、左端面加工機10による必要切削量D2(D2=L0−L2)を計算する(ステップS3−2b−3)。
上記切削量D2は指示値として、切削量指示手段により左端面加工機10へ送られる。
次に、パイプクランプ5を開放する(ステップS3−3−1)。
次に、アライニングロール11により、鋼管2を右端面加工機6から区画4内へ引出す(ステップS3−3−2)。
次に、鋼管2を鋼管支持列R4にピッチ搬送する(ステップS3−4)。
【0042】
次に、鋼管2を左端面加工機10のある鋼管支持列R5にピッチ搬送する(ステップS4)。
【0043】
次に、複数個のアライニングロール11を用いて、鋼管2を左端面加工機10内の管端基準位置まで押込む(ステップS5−1−1)。
次に、鋼管2を、パイプクランプ9で固定する(ステップS5−1−2)。
次に、パイプクランプ9に装着されている管端検出センサ14により左端側の管端位置を検出し(ステップS5−2−1)、指示値として送られてきた必要切削量D2のデータより左端面加工機10の前進位置を演算し(ステップS5−2−2)、その位置まで追い込むことにより管端位置より必要切削量D2を切削し鋼管左端を開先、平面等の所定の形状に切削して鋼管10の加工を完了する(ステップS5−2−3)。
切削完了後、切削量確認手段により、パイプクランプ9に装着されている管端検出センサ14を再度用いて、左端側の管端位置を検出し(ステップS5−2−4)、必要切削量D2と比較し、目標の切削量になっているか確認する(ステップS5−2−5)。
次に、パイプクランプ9を開放する(ステップS5−3−1)。
次に、アライニングロール11により、鋼管2を左端面加工機10から区画4内へ引出す(ステップS5−3−2)。
次に、鋼管2を鋼管支持列R6にピッチ搬送する(ステップS5−4)
【0044】
最後に、鋼管2を鋼管支持列R6から出側搬出手段12まで搬送する(ステップS6〜S7)。
【0045】
図4は、鋼管端面加工装置1における、右端面加工機6のある鋼管支持列R3での「測長・計算」及び「右端面切削」の各処理工程とその前後の工程のつながりと、各工程の所要時間を表す図である。(図2及び図3でのステップS3に該当。)
各工程の数字は時間(秒)を示しており、これは直径φ=139mm、厚さt=10mmの鋼管での所要時間を示している。
図12で示した従来の鋼管端面加工装置30の工程及び所要時間と比較すると、鋼管端面加工装置1では、「測長・計算」と「右端面切削」を並行して行うことにより、サイクルタイムが20%近く短縮され、この工程での所用時間が最短となり、切削処理能力が格段に向上する効果が得られる。
【0046】
(実施例2)
図5は、本発明の実施形態に係る他の実施例の管の端面加工装置の全体の平面図である。
図5に示す装置も、管として鋼管を使用した鋼管の端面加工装置である。
【0047】
鋼管端面加工装置22は、図1に示す鋼管端面加工装置1とほぼ同様の構成となっており、アライニングロール11の配置のみが異なる。具体的には、図5に示すように、鋼管端面加工装置22は、アライニングロール11を、右端面加工機6のある鋼管支持列のR3前列側の鋼管支持列R2と、右端面加工機6のある鋼管支持列R3と左端面加工機10のある鋼管支持列R5との中間列の鋼管支持列R4に設けている。
【0048】
鋼管端面加工装置22は、比較的長い鋼管の端面加工も処理可能な装置として、鋼管支持列R2と鋼管支持列R4に各1台のアライニングロール11を設けている。
なお、鋼管支持列R2と鋼管支持列R4毎に左右対称に複数台のアライニングロール11を設ける場合、長短両方の鋼管の端面加工に対応できる装置を構成することも可能となる。
【0049】
図5にて、後述する処理手順に基づく鋼管2の搬送動作を、順にP1〜P9で示す。P1は、鋼管端面加工装置22への鋼管2の搬入動作を示し、P2、P4、P5、P7、P8は、ピッチ搬送による搬送動作を示し、P3はアライニングロール11による右端面加工機6方向への移動動作を示し、P6はアライニングロール11による左端面加工機10方向への移動動作を示し、P9は切削加工後の出側搬出手段12への搬送動作を示す。
【0050】
図6は、鋼管端面加工装置22による鋼管の端面加工の処理のフローチャートを示す。
最初に、鋼管端面加工装置22に、鋼管2を搬入し、搬入側から区画4内の右端面加工機6のある鋼管支持列R3の前列の鋼管支持列R2にピッチ搬送する(ステップS0〜S1)。
【0051】
次に、鋼管支持列R2において、アライニングロール11により、鋼管2を右端面加工機6の管端基準位置と同等の位置まで移動させる(ステップS2−1)。
次に、鋼管2を右端面加工機6のある鋼管支持列R3にピッチ搬送する(ステップS2−2)。
【0052】
次に、鋼管2をパイプクランプ5で固定する(ステップS3−1)。
次に、鋼管測長器8に装着されている管端検出センサ21により、左端側の管端位置を検出し、鋼管2の長さL2を算出し、あらかじめ指示してある目標の鋼管の長さL0より、左端面加工機10による切削代D2(D2=L2−L0)を計算する(ステップS3−2b)。この間に並行的に右端面加工機6を起動し、待機位置から前進させ、鋼管2をあらかじめ設定された深さD1だけ追込み、開先、平面等の所定の形状に切削する(ステップS3−2a)。
次に、パイプクランプ5を開放する(ステップS3−3)。
次に、鋼管支持列R4にピッチ搬送する(ステップS3−4)。
【0053】
次に、鋼管支持列R4において、アライニングロール11により、鋼管2を左端面加工機10の管端基準と同等の位置まで移動させる(ステップS4−1)。
次に鋼管2を左端面加工機10のある鋼管支持列R5にピッチ搬送する(ステップS4−2)。
【0054】
次に、鋼管2をパイプクランプ9で固定する(ステップS5−1)。
次に、左端面加工機10を前進させ、深さD2だけ追込み、鋼管左端を開先、平面等の所定の形状に切削して鋼管2の加工を完了する(ステップS5−2)。
次に、パイプクランプ9を開放する(ステップS5−3)。
次に、鋼管支持列R6にピッチ搬送する(ステップS5−4)。
【0055】
最後に、鋼管2を鋼管支持列R6から出側搬出手段12まで搬送する(ステップS6〜S7)。
【0056】
図7は、鋼管端面加工装置22における、右端面加工機6のある鋼管支持列R3での「測長・計算」及び「右端面切削」の各処理工程とその前後の工程とのつながりと、各工程の所用時間を表す図である。(図6でのステップS3に該当。)
各工程の数字は時間(秒)を示しており、これは直径φ=139mm、厚さt=10mmの鋼管での所要時間を示している。
【0057】
鋼管端面加工装置1と異なる点は、回転駆動アーム12のアーム長さが長くなるためにパイプ送り時間が長くかかる点と、パイプクランプ時間が長くかかる点である。しかしながら、アライニングロール11による鋼管2の右端面加工機6方向への移動が、前列の鋼管支持列R2で行われるため、この工程の所要時間を除くことができ、サイクルタイムは実施例1と同じになる。
従って、鋼管端面加工装置22においても、「測長・計算」と「右端面切削」を並行して行うことにより、同様の時間短縮ができ、切削処理能力が格段に向上する効果が得られる。
【0058】
(実施例3)
図8は、管の端面加工装置における管測長器の他の実施例を示す。
これは、管測長器の管端検出センサの取付部を正面から見た図であり、管端検出の対象として鋼管を使用している。
【0059】
図8に示すように、鋼管測長器8aは、二股に分かれた昇降可動フレーム20の下端の互いに対向する位置に、管端検出センサ21a、21bを上下2列備えたことが特徴である。鋼管測長器8aの他の構成は従来のものと同様であり、門形の水平桁7と、水平桁7上にローラ等で係合し水平移動する移動体19と、この移動体19にシリンダ等で下向きに昇降可能に支持したフレーム20と上記管端検出センサ21とを鋼管測長器8aが有している。
なお、管端検出センサ21の種類としては、レーザ方式等のエリアセンサ、光電スイッチ等の非接触センサやマイクロスイッチ等の接触センサが適用可能である。
【0060】
通常、円盤型のコールドソー等での切断時に、鋼管2に残るバリは切断最終部分のみに生じる。
従って、上記鋼管測長器8aでは、上下2列の管端検出センサ21a、21bの何れか一方がバリを検出したとしても、他方は正常な鋼管端を検出することができる。
このため、上下2列の管端検出センサ21a、21bに検出誤差を生じた場合、長尺検出側をキャンセルすることで、常時正確に管端位置を検出できるようになり、鋼管の端面加工仕上げ長さの精度を高められる。
【0061】
上記実施例では、いずれも、管として鋼管を例にあげて説明したが、本発明に係る上記装置では、鋼管に限らず他の管状の部材であれば使用可能である。
【0065】
【発明の効果】
請求項1に係る発明によれば、管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第1の端面加工機への管の押込及び前記第1の端面加工機からの管の引出を行うアライニングロールと、前記第1の端面加工機が配置された管支持列より、管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、前記第2の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第2の端面加工機への管の押込及び前記第2の端面加工機からの管の引出を行うアライニングロールと、前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする管の端面加工装置であるため、管の端面の切削加工を行う第1の端面加工機と、管の長さの測定を行う管測長器を同列の管支持列に配置することにより、管の端面の切削加工と管の測長・計算を同時に行え、サイクルタイムを最短とすることができ、切削処理能力が格段に向上する。又、管の最初の一端面の切削加工と同時に行った測長・計算の結果を、他の一端面の切削加工に反映することにより、管の端面加工を効率よく行うことができ、更に、管の切削加工の検証を行うことができる。
【0066】
請求項2に係る発明によれば、管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向後方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第1のアライニングロールと、前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第2のアライニングロールと、前記第2のアライニングロールが配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする管の端面加工装置であるため、管の端面の切削加工を行う第1の端面加工機と、管の長さの測定を行う管測長器を同列の管支持列に配置することにより、管の端面の切削加工と管の測長・計算を同時に行え、サイクルタイムを最短とすることができ、切削処理能力が格段に向上する。又、管の最初の一端面の切削加工と同時に行った測長・計算の結果を、他の一端面の切削加工に反映することにより、管の端面加工を効率よく行うことができ、更に、管の切削加工の検証を行うことができる。
又、本発明では比較的長さの長い管の端面加工も可能である。
【0067】
請求項3に係る発明によれば、前記管測長器が上下2列の管端検出センサを備えたことを特徴とする管の端面加工装置であるため、2列の管端検出センサを用いることで、常時正確に管端位置を検出できるようになり、端面加工する管の長さの精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る実施例1の鋼管の端面加工装置の全体の平面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る実施例1の鋼管の端面加工装置による端面加工の処理のフローチャートである。
【図3】本発明の実施形態に係る実施例1の鋼管の端面加工装置による測長・切削の処理の詳細なフローチャートである。
【図4】本発明の実施形態に係る実施例1の鋼管の端面加工装置によるサイクルタイムを表す処理工程とその所要時間を示す図である。
【図5】本発明の実施形態に係る実施例2の鋼管の端面加工装置の全体の平面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る実施例2の鋼管の端面加工装置による端面加工の処理のフローチャートである。
【図7】本発明の実施形態に係る実施例2の鋼管の端面加工装置によるサイクルタイムを表す処理工程とその所要時間を示す図である。
【図8】本発明の実施形態に係る他の管測長器の正面図である。
【図9】従来の鋼管の端面加工装置の全体の平面図である。
【図10】従来の鋼管の端面加工装置の▲1▼−▲1▼線矢視図である。
【図11】従来の鋼管の端面加工装置による鋼管の端面加工の処理のフローチャートである。
【図12】従来の鋼管の端面加工装置によるサイクルタイムを表す処理工程とその所要時間を示す図である。
【符号の説明】
1 鋼管端面加工機
2 鋼管
3 鋼管のピッチ搬送の進行方向
4 搬入鋼管支持区画
5 パイプクランプ
6 右端面加工機
7 水平桁
8 鋼管測長器
8a 鋼管測長器
9 パイプクランプ
10 左端面加工機
11 アライニングロール
12 出側搬出手段
13 管端検出センサ
14 管端検出センサ
15 ピッチ搬送手段
16 回転駆動軸
17 回転駆動アーム
18 パイプ受台
19 移動体
20 昇降可動フレーム
21 管端検出センサ
21a 上部管端検出センサ
21b 下部管端検出センサ
22 鋼管端面加工機
30 鋼管端面加工機
P1〜P12 鋼管の搬送動作
R1〜R6 鋼管支持列
Claims (3)
- 管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、
管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、
前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第1の端面加工機への管の押込及び前記第1の端面加工機からの管の引出しを行うアライニングロールと、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列より、管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、
前記第2の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、前記第2の端面加工機への管の押込及び前記第2の端面加工機からの管の引出しを行うアライニングロールと、
前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、
前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、
前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする管の端面加工装置。 - 管の両端面を切削加工する管の端面加工装置において、
管を管径方向に搬送する管搬送手段を備え、前記管搬送手段により搬送される管を受止める固定受台を持つ管支持列を、管の長手方向に平行に連続して複数備えた管支持区画と、
前記管支持区画の任意の管支持列に配置され、管の最初の一端面を切削加工する第1の端面加工機と、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列と同列に配置され、管の長さの測定を行う管測長器と、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向後方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第1のアライニングロールと、
前記第1の端面加工機が配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の長手方向への移動を行う第2のアライニングロールと、
前記第2のアライニングロールが配置された管支持列の管の進行方向前方の管支持列に配置され、管の他の一端面を切削加工する第2の端面加工機と、
前記管測長器により測定された前記管の長さと目標の管の長さにより、前記第2の端面加工機での必要切削量を演算し、前記切削量を指示値として前記第2の端面加工機に送る切削量指示手段と、
前記指示値と前記第2の端面加工機での実際の切削量とを比較し、目標の管の長さであることを確認する切削量確認手段とを備え、
前記第1の端面加工機による管の最初の一端面の切削加工が、前記管測長器による管の長さの測定と並行して行われるようにしたことを特徴とする管の端面加工装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の管の端面加工装置において、
前記管測長器が上下2列の管端検出センサを備えたことを特徴とする管の端面加工装置。
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