JP4211929B2

JP4211929B2 - 切断装置

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Publication number: JP4211929B2
Application number: JP2003371622A
Authority: JP
Inventors: 元小川
Original assignee: Fuji Machine Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Fuji Corp
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2023-10-31
Also published as: US20050115371A1; JP2005131752A; US6981437B2

Description

本発明は、保持されたパイプの外周上に沿って自転する円盤状のカッタを公転させてパイプを切断する切断装置に関する。

この切断装置として、機台本体２側に支持軸１６ａを中心として揺動自在に設けられたケーシング１６と、このケーシング１６にパイプを中心にして回転自在に設けられた回転体３２と、この回転体３２に、第２回転軸３８を中心にて揺動させることにより、切断刃５４をパイプ１１に対して接離させることができ、所定の位置でボルト５６により固定して任意の直径のパイプ１１への切り込み量の調整ができるようになっているアーム４０と、回転体３２を回転させるための公転用駆動手段としての公転用駆動モータ１８と、切断刃５４を自転させる自転用駆動手段としての自転用モータ２０とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

この切断装置においては、自転用モータ２０の回転力がベルト２６、第１回転軸２４（ピニオン２８）、アイドルギア２３、ピニオン４１（第２回転軸３８）、ギア部４２、アイドルギア４４およびギア部５１（出力軸５０）を伝達されることにより、切断刃５４が自転されている。そして、回動シリンダ５８によってケーシング１６を支持軸１６ａを中心にして切断位置まで回動させることにより、自転している切断刃５４をパイプに食い込ませている。さらに、公転用駆動モータの回転力がピニオン１９およびギア部３２ａを伝達されることにより、回転体３２が回転され回転体３２に位置決め固定されたアーム４０ひいては切断刃５４が公転されている。
特開平８−２５７８３２号公報（第３−４頁、第１−３図）

上述した切断装置においては、切断刃５４を自転させる機構が複雑であるため故障が発生しやすく、また故障した際に複雑であるため容易に修理することができないおそれがあった。また、切断刃５４をパイプに食い込ませる機構が大掛かりであるため装置全体が大型化するという問題があった。

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、簡単な構成かつ小型化が可能な切断装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、保持されたパイプの外周上に沿って自転する円盤状のカッタを公転させてパイプを切断する切断装置において、本体に固定された支承部材に回転自在に支承されてカッタを公転させる環状の公転用回転体と、この公転用回転体の一側面に一端側が揺動自在し支承されて他端にカッタが回転自在に支承されるアームと、公転用回転体と同軸に配置され支承部材に回転自在に支承されてアームを揺動させる環状の揺動用回転体と、公転用回転体と同軸に配置され支承部材に回転自在に支承されてカッタを自転させる環状の自転用回転体と、本体にそれぞれ固定されて各回転体を各回転伝達機構を介してそれぞれ回転させる各モータとを備え、自転用回転体は内周歯を有し、アームは自転用回転体の内周歯とアーム回転伝達機構を介して噛合してカッタを回転させるカッタ回転ギヤを備えたことである。

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、揺動用回転体は内周歯を有し、アームは揺動用回転体の内周歯と噛合してこのアームを揺動させる揺動ギヤを備えたことである。

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、各回転体はそれぞれ各ベルトを介して各モータによって回転されることである。

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、公転用回転体および揺動用回転体を回転させるモータは回転角度、回転速度を制御可能なモータであることである。

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、パイプはクランプ装置によって保持され、クランプ装置は、パイプの切断端部、およびこの切断端部の反対側の端部をそれぞれ保持する第１および第２クランプ装置から構成され、第１クランプ装置は、パイプの切断分離される部分の内周面を保持する複数の第１チャックと、切断分離される部分より所定量だけ奥のパイプの内周面を保持する複数の第２チャックとを備えてなり、第１チャックと第２チャックが保持する部分の間のパイプをカッタで切断することである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、自転用モータによって自転用回転体が回転されこれに伴いカッタが自転される。そして、揺動用モータによって揺動用回転体が回転されこれに伴いアームが揺動されることにより、自転しているカッタをパイプに食い込ませる。さらに、アームが揺動自在に支承された公転用回転体が公転用モータによって回転されこれに伴いアームが公転されて自転しているカッタがパイプの外周上を公転され、パイプが切断される。したがって、本体の支承部材内に収納されたカッタ、アーム、公転用回転体、揺動用回転体および自転用回転体によってパイプを切断することができるので、装置を簡単な構成にし、かつ装置全体を小型化することができる。また、各モータを支承部材内に設けたり、各回転体に設けたりすることなく、本体に直接設けるようにしたので、各回転体およびこれら回転体を支承する支承部材の大型化を防止して装置全体を小型化することができる。これに加えて、自転用回転体は内周歯を有し、アームは自転用回転体の内周歯とアーム回転伝達機構を介して噛合してカッタを回転させるカッタ回転ギヤを備えているので、簡単な構成にてカッタを自転させることができる。

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、揺動用回転体は内周歯を有し、アームは揺動用回転体の内周歯と噛合してこのアームを揺動させる揺動ギヤを備えているので、簡単な構成にてアームを揺動させることができる。

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、各回転体はそれぞれ各ベルトを介して各モータによって回転されるので、簡単な構成にてモータの各駆動力を対応する回転体に伝達することができる。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、公転用回転体および揺動用回転体を回転させるモータは回転角度、回転速度を制御可能なモータであるので、公転用回転体および揺動用回転体の回転を確実かつ正確にリンクさせ、かつ精度よく制御することができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、パイプはクランプ装置によって保持され、クランプ装置は、パイプの切断端部、およびこの切断端部の反対側の端部をそれぞれ保持する第１および第２クランプ装置から構成され、第１クランプ装置は、パイプの切断分離される部分の内周面を保持する複数の第１チャックと、切断分離される部分より所定量だけ奥のパイプの内周面を保持する複数の第２チャックとを備えてなり、第１チャックと第２チャックが保持する部分の間のパイプをカッタで切断する。これにより、切断中のパイプの切断分離部分と残りの部分がぶれたり振動したりするのを防止することができるので、切り口の寸法を精度よく、かつ、安全に切断することができる。

以下、本発明によるパイプ切断機の一実施の形態について説明する。図１はこのパイプ切断機を示す正面図であり、図２は切断装置を示す右側面図であり、図３は切断部を示す断面図であり、図４は切断部を示す拡大右側面図である。なお、図３においてアームだけ長手方向に沿った断面を示している。パイプ切断機１０は、長尺で直線状のパイプ２０を切断するものであり、パイプ２０を切断する切断装置３０と、パイプ２０を切断装置３０内の切断位置まで搬入してその位置に保持するクランプ装置８０を備えている。

切断装置３０は、図１および図２に示すように、機台１１上に設置されている。切断装置３０は、箱状の本体３１を備えている。本体３１の下部中央には、図３に示すように、本体３１内に挿入されたパイプ２０を切断する切断部４０が収納されている。本体３１の右側壁面には、後述する公転用回転体６０、揺動用回転体４１および自転用回転体４２をそれぞれ回転駆動させる公転用モータ３２、揺動用モータ３３および自転用モータ３４が固定されている。

切断部４０は、主として図３に示すように、支承部材５０を備えている。支承部材５０は、揺動端にカッタ７９が回転自在に取り付けられたアーム７０の基端を揺動自在に支承してカッタ７９をパイプ２０の外周に沿って公転させる公転用回転体６０と、アーム７０を揺動させる揺動用回転体４１と、カッタ７９を自転させる自転用回転体４２とをそれぞれ回転自在に支承するものである。揺動用回転体４１および自転用回転体４２は、公転用回転体６０と同軸に配置されている。

支承部材５０は、断面円形状に形成された貫通穴５１を有する支承枠５２を備えている。貫通穴５１の左端には、公転用回転体６０の外周端部が摺動回転可能に支承される環状凹部の摺動支承部５１ａが形成されている。摺動支承部５１ａの右側には、摺動支承部５１ａより小径の環状凹部であり、かつ揺動用回転体４１の外周端部が摺動回転可能に支承される摺動支承部５１ｂが形成されている。さらに、貫通穴５１の右端には、自転用回転体４２の外周端部が摺動回転可能に支承される環状凹部の摺動支承部５１ｃが形成されている。

支承枠５２の左端面には第１環状押え板５３が固定されており、この第１環状押え板５３と摺動支承部５１ａとによって挟持することにより公転用回転体６０が支承部材５０に回転自在に支承されている。また、この公転用回転体６０と摺動支承部５１ｂとによって挟持することにより揺動用回転体４１が支承部材５０に回転自在に支承されている。さらに、支承枠５２の右端面には第２環状押え板５４が固定されており、この第２環状押え板５４と摺動支承部５１ｃとによって挟持することにより自転用回転体４２が支承部材５０に回転自在に支承されている。なお、摺動支承部５１ｃと自転用回転体４２との間には軸受５１ｄが介装されている。

公転用回転体６０は、中心部に貫通穴６１（例えば断面円形状）が形成された環状円盤６２を備えている。環状円盤６２の左端面には環状ギヤ６３が同軸かつ一体に形成されている。この環状ギヤ６３には、公転用モータ３２の出力軸３２ａに固定されたプーリ３２ｂに張架された回転伝達機構としてのベルト（歯付ベルト）３５が張架されており（図２参照）、公転用モータ３２の回転によって公転用回転体６０が回転される。公転用モータ３２としては、回転角度、回転速度を制御することができる電動モータ（例えば、サーボモータ、ステッピングモータ）が好ましい。

環状円盤６２の右端面には、アーム７０を揺動可能に支承する扇状に形成されたアーム支承部材６４（図２，４参照）の左端面が当接されて取り付け固定されている。アーム支承部材６４は、図３に示すように、環状円盤６２の右端面に空間６５をおいて対向させて形成された支承部６４ａを備えている。この支承部６４ａには、アーム本体７１に一端が固定された揺動軸７３が軸受６６を介して回転自在に支承されている。揺動軸７３は支承部６４ａを貫通しており、揺動軸７３の他端には空間６５内に収容されて揺動用回転体４１の内周歯４１ｂと噛合する揺動ギヤ７２が同軸かつ一体に固定されている。

アーム支承部材６４の右端面には、主として図４に示すように、両側に一対の凸部６４ｂ，６４ｃが凸設されており、両凸部６４ｂ，６４ｃの間には、アーム本体７１を収納するアーム収納部６４ｄが形成されている。アーム７０の揺動端が対向する凸部６４ｂの内壁面には、アーム７０の揺動端に形成された係合凸部７０ａと摺動可能に係合する係合溝６４ｂ１が形成されている。これにより、アーム７０が揺動する際にアーム７０の揺動端が確実に支持されるので、剛性を向上させることができる。

また、アーム支承部材６４の両側に凸設された一対の凸部６４ｂ，６４ｃには、図４に示すように、アーム本体７１を収納したアーム収納部６４ｄを覆う覆蓋部材６７が固定されている。覆蓋部材６７はアーム支持部材６４と同様に扇状に形成されている。覆蓋部材６７は軸受６８を介してアーム本体７１の右側壁に固定された揺動軸７４を回転自在に支承している。これにより、アーム７０が揺動する際にアーム７０の支持端が確実に支持されるので、剛性を向上させることができる。さらに、アーム本体７１が覆蓋部材６７に覆われ、アーム本体７１が確実に支持されるので、剛性を向上させることができる。なお、覆蓋部材６７にはカッタ回転軸７６（あるいはカッタ７９）が移動する切欠き部６７ａが形成されている。

アーム７０は、基端がアーム支承部材６４に揺動自在に支承され、揺動端にカッタ７９が回転自在に取り付けられたものである。このアーム７０は細長い箱状のアーム本体７１を備えている。アーム本体７１の基端の左側壁面には、図３に示すように、他端に揺動ギヤ７２が固定された揺動軸７３の一端が固定されている。アーム本体７１の基端の右側壁面には、揺動軸７３と同軸的に揺動軸７４の他端が固定されている。アーム本体７１の揺動端の右側壁には、左端にカッタ回転ギヤ７５が同軸に固定されるとともに右端に円盤状に形成されたカッタ７９が取り付けられたカッタ回転軸７６が軸受７６ａを介して回転自在に支承されている。カッタ回転ギヤ７５はアーム回転伝達機構としての第１および第２ギヤ７７，７８を介して自転用回転体４２の内周歯４２ｂに噛合している。第１および第２ギヤ７７，７８には、それぞれ回転軸７７ａ，７８ａが固定されており、回転軸７７ａ，７８ａは軸受７７ｂ，７８ｂを介してアーム本体７１に回転自在に支承されている。なお、アーム伝達機構は、１つのギヤまたは本実施の形態のように複数のギヤから構成されるギヤ列で構成してもよく、またベルトで構成するようにしてもよい。

揺動用回転体４１は環状に形成されたものであり、揺動用回転体４１の外周面および内周面に全周に渡って外周歯４１ａおよび内周歯４１ｂがそれぞれ形成されている。外周歯４１ａには後述する揺動用モータ３３の出力軸３３ａに固定されたプーリ３３ｂに張架された回転伝達機構としてのベルト（歯付ベルト）３６が張架されており（図２参照）、揺動用モータ３３の回転によって揺動用回転体４１が回転され、これに伴って揺動軸７３が軸心回りに回転されてアーム７０が揺動される。揺動用モータ３３としては、回転角度、回転速度を制御することができる電動モータ（例えば、サーボモータ、ステッピングモータ）が好ましい。

自転用回転体４２は環状に形成されたものであり、自転用回転体４２の外周面および内周面に外周歯４２ａおよび内周歯４２ｂがそれぞれ形成されている。外周歯４２ａには後述する自転用モータ３４の出力軸３４ａに固定されたプーリ３４ｂに張架された回転伝達機構としてのベルト３７（歯付ベルト）が張架されており、自転用モータ３４の回転によって自転用回転体４２が回転され第１および第２ギヤが回転され、これに伴ってカッタ回転軸７６が軸心回りに回転されてカッタ７９が回転される。自転用モータ３４としては、公転用および揺動用モータ３２，３３に採用される回転角度、回転速度を制御することができる電動モータ（例えば、サーボモータ、ステッピングモータ）だけでなく、回転角度、回転速度を制御することができない電動モータ（例えば、ブラシ付ＤＣモータ、インダクションモータ）を採用してもよい。

次に、クランプ装置８０について説明する。クランプ装置８０は、主として図１に示すように、パイプ２０の切断端部、およびこの切断端部の反対側の端部をそれぞれ保持する第１および第２クランプ装置８１，８２とから構成されている。第１クランプ装置８１は、機台１１上であって切断装置３０の右方に隣設されている。この第１クランプ装置８１は、ガイド８３上を搬送方向（図１にて左右方向）に沿って摺動可能に取り付けられたベース８４上に取り付け固定されている。ベース８４の下面にはモータ８５の出力軸にカップリングによって一体に取り付けられた送りねじにねじ係合するナットが固定されている。これにより、モータ８５が回転されると、ベース８４すなわち第１クランプ装置８１がガイド８３上を移動する。

また、第２クランプ装置８２は、機台１１の左方に隣接されてパイプ２０を切断装置３０に搬送するパイプ送り台１２上に搬送方向に移動可能に組み付けられている。パイプ送り台１２の上面には複数のローラ１３が距離をおいて互いに平行に設けられている。これにより、パイプ２０の搬送時には、容易かつ確実にパイプ２０を切断位置に搬送して位置決めし、パイプ２０の切断時には、パイプ２０の一端を確実に固定保持することができる。

第１クランプ装置８１は、主として図５に示すように、パイプ２０内に挿入されて内周面をそれぞれ支持する複数（本実施の形態においてはそれぞれ３つ）の第１および第２チャック９１，９２を備えている。第１および第２チャック９１，９２は、それぞれ所定角度（本実施の形態においては１２０°）間隔にて放射状に配置され、かつ第１および第２チャック９１，９２が対向するように配置されている。第１チャック９１は、パイプ２０の切断分離される部分（端部）すなわちパイプ２０の開口に近い部位を保持し、第２チャック９２は、パイプ２０の切り残される部分すなわち第１チャック９１が支持する部位より奥に所定量だけ離れた部位を保持することになる。第１および第２チャック９１，９２に支持された両部位は少なくとも上述したカッタ７９が切断できる程度の距離（前記所定量）だけは離間するように設定されている（図３参照）。

第１チャック９１は板状に形成されており、その基端は第１クランプ装置８１の本体９０の左側面に摺動可能に取り付けられた第１スライド部材９３に固定されている。第１スライド部材９３はパイプ２０に対して径方向に往復動されるので、これに伴って第１チャック９１もパイプ２０に対して径方向に往復動されて開閉される。また、第１チャック９１の先端部外側面には、パイプ２０の内周面に当接する当接部９１ａが凸設されている。これにより、第１チャック９１は開状態（図５の実線にて示す）にて当接部９１ａによってパイプ２０を掴み、閉状態（図５の２点鎖線にて示す）にて掴んだパイプ２０を解放する。

第２チャック９２は第１チャック９１よりパイプ２０の軸方向に長い板状に形成されており、その基端は第１クランプ装置８１の本体９０の左側面に摺動可能に取り付けられた第２スライド部材９４に固定されている。第２スライド部材９４はパイプ２０に対して径方向に往復動されるので、これに伴って第２チャック９２もパイプ２０に対して径方向に往復動されて開閉される。また、第２チャック９２の先端部外側面には、パイプ２０の内周面に当接する当接部９２ａが第１チャック９１の当接部９１ａから延在方向に離れた位置に凸設されている。これにより、第２チャック９２は開状態（図５の実線にて示す）にて当接部９２ａによってパイプ２０を掴み、閉状態（図５の２点鎖線にて示す）にて掴んだパイプ２０を解放する。さらに、第２チャック９２の外側面には、当接部９２ａの基端側にカッタ７９の逃げ用の空間として凹部９２ｂが形成されている。これにより、パイプ切断時にカッタ７９が第２チャック９２を切断・損傷することを防止することができる。

上述した第１スライド部材９３は図示しないアクチュエータによって駆動される内側ロッド９５の進退に応じてスライドされる。具体的には、支持ピン９７ａによって回動自在に支持された「く」の字に形成された第１リンク９７の一端が内側ロッド９５の先端部に形成された凹部９５ａに可動自在に係合し、他端が第１スライド部材９３に形成された凹部９３ａに可動自在に係合している。これにより、内側ロッド９５が左端位置（図５において実線にて示す）に移動されると、第１リンク９７が図５において実線にて示す位置まで反時計周りに回動されて第１スライド部材９３が開状態となりパイプ２０を掴む。反対に内側ロッド９５が右端位置（図５において２点鎖線にて示す）に移動されると、第１リンク９７が図５において２点鎖線にて示す位置まで時計周りに回動されて第１スライド部材９３が閉状態となり掴んでいるパイプ２０を解放する。

上述した第２スライド部材９４は図示しないアクチュエータによって駆動される内側ロッド９５を内挿する外側ロッド９６の進退に応じてスライドされる。具体的には、支持ピン９８ａによって回動自在に支持された「く」の字に形成された第２リンク９８の一端が内側ロッド９５の先端部を収納する有底筒体９６ａに形成された凹部９６ａ１に可動自在に係合し、他端が第２スライド部材９４に形成された凹部９４ａに可動自在に係合している。これにより、外側ロッド９６が左端位置（図５において実線にて示す）に移動されると、第２リンク９８が図５において実線にて示す位置まで時計周りに回動されて第２スライド部材９４が開状態となりパイプ２０を掴む。反対に外側ロッド９６が右端位置（図５において２点鎖線にて示す）に移動されると、第２リンク９８が図５において２点鎖線にて示す位置まで反時計周りに回動されて第２スライド部材９４が閉状態となり掴んでいるパイプ２０を解放する。

次に、上述したパイプ切断機を使用してパイプを切断する場合について説明する。作業者は、パイプ２０をパイプ送り台１２上に載置した後、パイプ２０の切断端部の反対側の端部を第２クランプ装置８２によって保持する。そして、パイプ２０を保持したまま第２クランプ装置８２を切断装置３０に向けて移動し、パイプ２０の切断端部を切断装置３０の切断開口部すなわち公転用回転体６０、揺動用回転体４１および自転用回転体４２の各貫通穴の中央に挿入し、第１クランプ装置８１まで移動させる。このとき、第１クランプ装置８１の第１および第２チャック９１，９２はパイプ２０の切断端部内に入り込んでいる。そして、作業者の操作によって第１および第２チャック９１，９２は開状態とされて、第１チャック９１は、パイプ２０の切断分離される部分を保持し、第２チャック９２は、パイプ２０の切り残される部分をそれぞれ保持する。この状態でモータ８５が駆動されて所望の位置に第１クランプ装置が位置決め固定されてパイプ２０が位置決め固定される。

そして、パイプ２０が切断される。具体的には、自転用モータ３４によって自転用回転体４２が回転されると、第２および第１ギヤ７８，７７が回転されてカッタ回転ギヤ７５が回転され、これとともにカッタ回転軸７６およびカッタ７９が回転（自転）される（図４にて上方に位置する実線で示すアーム収納部材６４において２点鎖線で示す）。そして、揺動用モータ３３によって揺動用回転体４１が回転されると、揺動ギヤ７２が回転され揺動軸７３が回転されてアーム７０が切断位置まで回転（揺動）される。これにより、自転しているカッタ７９がパイプ２０に食い込む（図４にて上方に位置するアーム収納部材６４において実線で示す）。さらに、アーム７０が揺動自在に支承された公転用回転体６０が公転用モータ３２によって回転されるとともに揺動用回転体４１も揺動用モータ３３によって公転用回転体６０と同期回転されると、カッタ７９がパイプ２０に食い込んだ状態でアーム７０が公転されて自転しているカッタ７９がパイプ２０の外周上を公転され（図４にて下方に位置する２点鎖線で示すアーム収納部材６４において２点鎖線で示す）、一周するとパイプ２０が切断される。

パイプ２０の切断が完了すると、自転用モータ３４の駆動を停止し自転用回転体４２の回転を停止してカッタ７９の回転を停止する。そして、公転用モータ３２および揺動用モータ３３の駆動を停止し公転用回転体６０および揺動用回転体４１の回転を停止してアーム７０の回転を停止する。さらに、揺動用モータ３３によって揺動用回転体４１が逆回転されると、揺動ギヤ７２が逆回転され揺動軸７３が逆回転されてアーム７０が切断位置から元の位置まで逆回転（揺動）される。

上述した説明から理解できるように、この実施の形態においては、自転用モータ３４によって自転用回転体４２が回転されこれに伴いカッタ７９が自転される。そして、揺動用モータ３３によって揺動用回転体４１が回転されこれに伴いアーム７０が揺動されることにより、自転しているカッタ７９をパイプ２０に食い込ませる。さらに、アーム７０が揺動自在に支承された公転用回転体６０が公転用モータ３２によって回転されこれに伴いアーム７０が公転されて自転しているカッタ７９がパイプ２０の外周上を公転され、パイプ２０が切断される。したがって、切断装置３０の本体３１の支承部材５０内に収納されたカッタ７９、アーム７０、公転用回転体６０、揺動用回転体４１および自転用回転体４２によってパイプ２０を切断することができるので、装置を簡単な構成にし、かつ装置全体を小型化することができる。また、各モータ３２〜３４を支承部材５０内に設けたり、各回転体６０，４１，４２に設けたりすることなく、本体３１に直接設けるようにしたので、各回転体６０，４１，４２およびこれら回転体６０，４１，４２を支承する支承部材５０の大型化を防止して装置全体を小型化することができる。

また、揺動用回転体４１は内周歯４１ｂを有し、アーム７０は揺動用回転体４１の内周歯４１ｂと噛合してこのアーム７０を揺動させる揺動ギヤ７２を備えているので、簡単な構成にてアーム７０を揺動させることができる。

また、自転用回転体４２は内周歯４２ｂを有し、アーム７０は自転用回転体４２の内周歯４２ｂと第１および第２ギヤ７７，７８を介して噛合してカッタ７９を回転させるカッタ回転ギヤ７５を備えているので、簡単な構成にてカッタ７９を自転させることができる。

また、各回転体６０，４１，４２はそれぞれ各ベルト３５〜３７を介して各モータ３２〜３４によって回転されるので、簡単な構成にてモータの各駆動力を対応する回転体に伝達することができる。

また、公転用回転体６０および揺動用回転体４１を回転させるモータ３２，３３は回転角度、回転速度を制御可能なモータであるので、公転用回転体６０および揺動用回転体４１の回転を確実かつ正確にリンクさせ、かつ精度よく制御することができる。

また、第１クランプ装置８１は、パイプ２０の切断分離される部分の内周面を保持する複数の第１チャック９１と、切断分離される部分より所定量だけ奥のパイプ２０の内周面を保持する複数の第２チャック９２とを備えてなり、第１チャック９１と第２チャック９２が保持する部分の間のパイプ２０をカッタ７９で切断する。これにより、切断中のパイプ２０の切断分離部分と残りの部分がぶれたり振動したりするのを防止することができるので、切り口の寸法を精度よく、かつ、安全に切断することができる。

なお、上記実施の形態においては、各モータ３２，３３，３４と各回転体６０，４１，４２との間にそれぞれ介装された回転伝達機構としてベルト３５，３６，３７を採用するようにしたが、１つのギヤまたは複数のギヤからなるギヤ列を採用するようにしてもよい。

本発明による切断装置を適用したパイプ切断機の一実施の形態を示す正面図である。図１に示す切断装置を示す右側面図である。図２に示す切断部を示す断面図である。図２に示す切断部を示す拡大右側面図である。図１に示す第１クランプ装置を示す部分断面図である。

符号の説明

１０…パイプ切断機、１１…機台、１２…パイプ送り台、１３…ローラ、２０…パイプ、３０…切断装置、３１…本体、３２…公転用モータ、３２ａ…出力軸、３２ｂ…プーリ、３３…揺動用モータ、３３ａ…出力軸、３３ｂ…プーリ、３４…自転用モータ、３４ａ…出力軸、３４ｂ…プーリ、３５，３６，３７…ベルト、４１…揺動用回転体、４１ａ…外周歯、４１ｂ…内周歯、４２…自転用回転体、４２ａ…外周歯、４２ｂ…内周歯、５０…支承部材、５１…貫通穴、５１ａ…摺動支承部、５１ｂ…摺動支承部、５１ｃ…摺動支承部、５１ｄ…軸受、５２…支承枠、５３…第１環状押え板、５４…第２環状押え板、６０…公転用回転体、６１…貫通穴、６２…環状円盤、６３…環状ギヤ、６４…アーム支持部材、６４ａ…支承部、６４ｂ，６４ｃ…凸部、６４ｂ１…係合溝、６４ｄ…アーム収納部、６５…空間、６６…軸受、６７…覆蓋部材、６７ａ…切欠き部、６８…軸受、７０…アーム、７０ａ…係合凸部、７１…アーム本体、７２…揺動ギヤ、７３…揺動軸、７４…揺動軸、７５…カッタ回転ギヤ、７６…カッタ回転軸、７６ａ…軸受、７７，７８…第１および第２ギヤ、７７ａ，７８ａ…回転軸、７７ｂ，７８ｂ…軸受、７９…カッタ、８０…クランプ装置、８１…第１クランプ装置、８２…第２クランプ装置、８３…ガイド、８４…ベース、８５…モータ、９０…本体、９１，９２…第１および第２チャック、９１ａ…当接部、９２ａ…当接部、９２ｂ…凹部、９３…第１スライド部材、９３ａ…凹部、９４…第２スライド部材、９４ａ…凹部、９５…内側ロッド、９５ａ…凹部、９６…外側ロッド、９６ａ…有底筒体、９６ａ１…凹部、９７…第１リンク、９７ａ…支持ピン、９８…第２リンク、９８ａ…支持ピン。

Claims

保持されたパイプの外周上に沿って自転する円盤状のカッタを公転させて前記パイプを切断する切断装置において、
本体に固定された支承部材に回転自在に支承されて前記カッタを公転させる環状の公転用回転体と、
該公転用回転体の一側面に一端側が揺動自在し支承されて他端に前記カッタが回転自在に支承されるアームと、
前記公転用回転体と同軸に配置され前記支承部材に回転自在に支承されて前記アームを揺動させる環状の揺動用回転体と、
前記公転用回転体と同軸に配置され前記支承部材に回転自在に支承されて前記カッタを自転させる環状の自転用回転体と、
前記本体にそれぞれ固定されて前記各回転体を各回転伝達機構を介してそれぞれ回転させる各モータとを備え、
前記自転用回転体は内周歯を有し、前記アームは前記自転用回転体の内周歯とアーム回転伝達機構を介して噛合して前記カッタを回転させるカッタ回転ギヤを備えたことを特徴とする切断装置。
請求項１において、前記揺動用回転体は内周歯を有し、前記アームは前記揺動用回転体の内周歯と噛合して該アームを揺動させる揺動ギヤを備えたことを特徴とする切断装置。
請求項１または請求項２において、前記各回転体はそれぞれ各ベルトを介して前記各モータによって回転されることを特徴とする切断装置。
請求項１において、前記公転用回転体および揺動用回転体を回転させるモータは回転角度、回転速度を制御可能なモータであることを特徴とする切断装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項において、前記パイプはクランプ装置によって保持され、前記クランプ装置は、前記パイプの切断端部、および該切断端部の反対側の端部をそれぞれ保持する第１および第２クランプ装置から構成され、前記第１クランプ装置は、前記パイプの切断分離される部分の内周面を保持する複数の第１チャックと、前記切断分離される部分より所定量だけ奥のパイプの内周面を保持する複数の第２チャックとを備えてなり、前記第１チャックと第２チャックが保持する部分の間の前記パイプを前記カッタで切断することを特徴とする切断装置。