JP6180256B2 - Pipe inner surface processing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、鋳造管、鍛造管、経年使用済管などの種々の管に対して、その内面を平滑化可能な管の内面加工装置に関するものである。 The present invention relates to a pipe inner surface processing apparatus capable of smoothing the inner surface of various pipes such as a cast pipe, a forged pipe and an aged pipe.
水道管用などの鋳造管では、粉体塗装などにより内面に防食層が形成される場合が多いが、鋳造管は、鋳造後にその内面にスケールを生じているため、内面塗装の前処理として、前記スケールなどの錆を除去するなどの内面加工が行われる。また、長年使用した水道管や地下水や地下熱水などを取出す管などは、内面に錆瘤などを生じているため、これらの管を再利用する場合に、錆瘤などを除去するべく、管の内面を平滑化や清浄化する内面加工が実施される。 In cast pipes for water pipes and the like, anticorrosion layers are often formed on the inner surface by powder coating or the like, but the cast pipe has scales on its inner surface after casting. Inner surface processing such as removing rust such as scale is performed. In addition, water pipes that have been used for many years, pipes that take out underground water and underground hot water, etc. have rust on the inner surface. When these pipes are reused, the pipes must be removed to remove rust. Inner surface processing is performed to smooth or clean the inner surface of the substrate.
このような管の内面を平滑化や清浄化などする内面加工方法としては、以下のような乾式や湿式などの種々の加工手法がある。
(1)研削砥石による研削加工
(2)粒体や砂などを吹き付けて(衝突させて)研磨するショット、またはサンドブラスト加工
(3)ワイヤーやサンドペーパーを用いたブラッシング加工
(4)中ぐり盤を用いた切削加工
As an inner surface processing method for smoothing or cleaning the inner surface of such a tube, there are various processing methods such as the following dry and wet methods.
(1) Grinding with a grinding wheel (2) Shots that are blown (collised) with particles or sand, or sand blasting (3) Brushing using wire or sand paper (4) Boring machine Cutting process used
また、他の内面加工方法として特許文献1に開示された鋳鉄管の内面処理装置がある。この内面処理装置は、本発明と同様に、比較的、小口径で長尺の管を加工対象としたものである。この内面処理装置では、外周に刃部が設けられたリング状のカッター部が、加工対象の鋳鉄管の軸心から所定距離だけ径方向に離れた位置で、軸心方向に沿って配置された副軸心部に、径方向に大きな隙間を有した状態で外嵌(遊嵌)されている。そして、前記リング状のカッター部および副軸心部が、加工対象の鋳鉄管の軸心を中心として回転されることで、遠心力により、前記カッター部が鋳鉄管の内面に摺接する(当接する)して、鋳鉄管内面の除去対象として必要な部分(いわゆる不健全部)を除去できるよう構成されている。
As another inner surface processing method, there is an inner surface treatment apparatus for a cast iron pipe disclosed in
しかしながら、研削砥石による研削加工では、研削に用いる刃具が円筒形状部の外周に向けて固定されている構造であるため、ワーク(加工対象管)の内面に生じている凹凸部に沿って除去する対象として必要な部分(いわゆる不健全部)だけの除去ができない。したがって、最も薄肉部となっている箇所を基準として仕上げなければならず、刃具の摩耗が大きかったり、多くの加工時間が必要となったりして多くの無駄を生じる。 However, in the grinding process using a grinding wheel, the cutting tool used for grinding is fixed toward the outer periphery of the cylindrical portion, and therefore, it is removed along the concavo-convex portion generated on the inner surface of the workpiece (processing target pipe). Only the necessary parts (so-called unhealthy parts) cannot be removed. Therefore, it is necessary to finish with the thinnest portion as a reference, and the blade is heavily worn and a lot of processing time is required, resulting in a lot of waste.
また、ショットまたはサンドブラスト加工や、ワイヤーやサンドペーパーを用いたブラッシング加工は、ワーク(加工対象管)の内面に沿った加工ができる利点があるものの、加工力(対象となる錆や錆瘤などを除去する能力)が低いため、設備を設けるための容量が多大となったり、加工時間が膨大となったりする課題がある。 In addition, although shot or sand blasting and brushing using wire or sandpaper have the advantage of being able to process along the inner surface of the workpiece (the tube to be processed), the processing force (target rust, rust, etc.) Therefore, there is a problem that the capacity for installing the equipment becomes large and the processing time becomes enormous.
また、中ぐり盤を用いた切削加工では、品質はよいが、研削砥石による研削加工と同様に、除去する対象として必要な部分(いわゆる不健全部)だけの除去が困難であるため、多くの加工ロスを生じたり、過剰な品質となって多大な加工時間を必要としたり、加工コストも多大となったりする課題があった。 In addition, in cutting using a boring machine, the quality is good, but it is difficult to remove only the part necessary for removal (so-called unhealthy part), as in grinding with a grinding wheel. There have been problems such as processing loss, excessive quality, requiring a great amount of processing time, and increasing processing costs.
特許文献1に開示された内面処理装置では、必要な部分(いわゆる不健全部)だけを除去できる利点を有する。しかしながら、ワーク(加工対象管)の内面にリング状のカッター部が当接した際に、反力を受けてワークの内面から飛び跳ねて大きく離反し、その後、遠心力により再度、当接するまで、比較的時間を有する。すなわち、内面処理装置を駆動させても、リング状のカッター部がワークの内面に当接している時間割合が小さく、加工能力やエネルギー効率が低いという課題を有している。
The inner surface treatment apparatus disclosed in
本発明は、上記課題を解決するもので、加工対象管の内面における除去するに必要な部分(いわゆる不健全部)だけを除去することができながら、加工能力やエネルギー効率が高い管の内面加工装置を提供することを目的とするものである。 The present invention solves the above-mentioned problems, and can remove only a part (so-called unhealthy part) necessary for removal on the inner surface of the pipe to be machined, while processing the inner surface of the pipe with high machining capacity and energy efficiency. The object is to provide an apparatus.
上記課題を解決するために本発明の管の内面加工装置は、加工対象となる管に挿入できるよう支持された主支持軸に、前記管の内径より小さい外径の回転支持体が、前記主支持軸の軸心を中心として回転可能に支持され、前記回転支持体には、前記主支持軸の軸心と平行に複数の副支持軸が、前記回転支持体の周方向に対して間隔をおいて設けられ、各副支持軸に、刃部を有する刃具を、その重心が揺動中心と異なる状態で揺動可能に取付けて、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動するよう配設され、前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる反転部が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the inner surface processing apparatus for a pipe according to the present invention includes a main support shaft supported so as to be inserted into a pipe to be processed, and a rotary support body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the pipe. The rotary support is supported so as to be rotatable about the axis of the support shaft, and a plurality of sub-support shafts parallel to the axis of the main support shaft are spaced apart from each other in the circumferential direction of the rotary support. A blade tool having a blade portion is attached to each of the sub-support shafts so as to be swingable in a state in which the center of gravity is different from the swing center, and the blade tool is rotated by the centrifugal force generated by the rotation of the rotary support body. When the blade tool swings in a direction away from the inner surface of the tube due to a reaction force when the blade tool contacts the inner surface of the tube, the blade tool contacts the blade tool, Reversal that moves the cutting tool in a direction in which the blade part comes into contact with the inner surface of the tube again. Wherein the is provided.
この構成において、前記主支持軸を中心として前記回転支持体を回転させると、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動し、前記刃具の刃部が管の内面に当接し、前記管の内面における除去するに必要な部分(いわゆる不健全部)が除去される。この際に、前記刃具の刃部が前記管の内面に当接すると、前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動するが、前記刃具に前記反転部が当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる。この結果、より頻繁に前記刃具の刃部が前記管の内面に当接し、前記刃具の刃部が前記管の内面に当接する時間割合が大きくなる。 In this configuration, when the rotary support is rotated about the main support shaft, the cutting tool is moved to the inner surface side of the tube by the centrifugal force due to the rotation of the rotary support, and the blade portion of the cutting tool is A part (so-called unhealthy part) necessary to be removed from the inner surface of the pipe is removed by contacting the inner surface. At this time, when the blade portion of the cutting tool comes into contact with the inner surface of the tube, it swings in a direction away from the inner surface of the tube by a reaction force when the cutting tool comes into contact with the inner surface of the tube. The reversing part comes into contact with the cutting tool, and the cutting tool is moved in a direction in which the cutting part comes into contact with the inner surface of the tube again. As a result, the time ratio in which the blade portion of the blade tool abuts on the inner surface of the tube more frequently and the blade portion of the blade tool contacts the inner surface of the tube increases.
また、本発明は、遠心力により揺動する際の刃部が、副支持軸の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具の外周面に沿って形成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the blade portion at the time of rocking by centrifugal force is formed along the outer peripheral surface of the blade tool that fluctuates so that the distance from the axis of the sub-support shaft increases sequentially. To do.
この構成により、加工対象となる管の内面の径が多少異なっていても、前記刃具における刃部の当接箇所が自動的に調整されて、刃部が管の内面に良好に当接する。これにより、ある程度径の異なる管に対しても同じ刃具を使用できる。 With this configuration, even when the diameter of the inner surface of the tube to be processed is slightly different, the contact portion of the blade portion in the cutting tool is automatically adjusted so that the blade portion is in good contact with the inner surface of the tube. As a result, the same cutting tool can be used for tubes having different diameters to some extent.
また、本発明は、前記刃具の刃部が前記管の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する突出角度規制部が設けられていることを特徴とする。この構成により、前記刃具の刃部が前記管の半径方向外側に過剰に移動することが阻止される。 Further, the present invention is characterized in that a protrusion angle restricting portion for restricting a swing angle at which the blade portion of the cutting tool moves outward in the radial direction of the tube is provided. With this configuration, the blade portion of the cutting tool is prevented from excessively moving outward in the radial direction of the tube.
また、本発明は、前記管の中心部から半径方向に沿って出退可能な複数の出退アームが設けられ、各出退アームの先端部に前記主支持軸が取り付けられていることを特徴とする。この構成により、加工対象となる管の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アームの出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置により、管の内面を良好に加工することができる。 Further, the present invention is characterized in that a plurality of retractable arms that can be retracted and retracted along the radial direction from the central portion of the tube are provided, and the main support shaft is attached to the tip of each retractable arm. And With this configuration, even when the diameter of the inner surface of the pipe to be processed fluctuates greatly, the inner surface of the pipe can be satisfactorily processed by the inner surface processing device for the pipe having the same structure by adjusting the amount of the retracted arm. can do.
また、本発明は、前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に空気を供給して、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑をはつり箇所から分離させるとともにはつり箇所を冷却する空気供給手段を設けたことを特徴とする。この構成により、管の内面における前記刃具によるはつり箇所(切削箇所)が、空気供給手段から供給された空気により冷却されるとともに、前記はつり箇所から発生した屑が吹き飛ばされ管の内面から良好に分離される。 Further, the present invention is provided with air supply means for supplying air to a suspended portion by the cutting tool on the inner surface of the tube so as to separate the waste generated from the suspended portion by the cutting tool from the suspended portion and cooling the suspended portion. It is characterized by that. With this configuration, the suspended portion (cutting portion) by the cutting tool on the inner surface of the pipe is cooled by the air supplied from the air supply means, and the waste generated from the suspended portion is blown away and is well separated from the inner surface of the tube. Is done.
また、本発明は、前記管の内面における前記刃具によるはつり(斫り)箇所(切削箇所)に冷却空気を供給する冷却空気ノズルと、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑を、前記主支持軸の基部側の管の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔とを設けたことを特徴とする。 Further, the present invention provides a cooling air nozzle that supplies cooling air to a suspended portion (cutting location) (cutting location) by the cutting tool on the inner surface of the tube, and waste generated from the suspended location by the cutting tool. And an air supply hole that feeds out air toward the opening of the tube on the base side.
この構成により、管の内面における前記刃具によるはつり箇所(切削箇所)が、冷却空気ノズルから供給された冷却空気により冷却されるとともに、前記はつり箇所から発生した屑が吹き飛ばされ管の内面から分離される。そして、発生した屑(はつり屑)は、空気供給孔から供給された空気により、管の開口部に向けて送り出されるので、たとえば、管の開口部の箇所などに屑を回収する装置などを設けることで、屑を良好に回収することができる。 With this configuration, the suspended portion (cutting portion) by the cutting tool on the inner surface of the tube is cooled by the cooling air supplied from the cooling air nozzle, and the waste generated from the suspended portion is blown away and separated from the inner surface of the tube. The And since the generated waste (hanging waste) is sent out toward the opening of the tube by the air supplied from the air supply hole, for example, a device for collecting the waste is provided at the location of the opening of the tube. Thus, the waste can be recovered well.
また、本発明は、前記管が、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転され、この管の回転による重力加速度が1より小さくなるように回転させることを特徴とする。このように管が、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転されることで、前記刃具の刃部が管の内面に比較的高速で接触して、管の内面を良好に切削することができる。また、この場合に、回転による重力加速度が1以上となるように回転させると、回転時の遠心力により、切削時に発生した切削屑が管の内面に付着したままとなるので、例えば、管の内面への防食層の形成などの後処理に不具合を生じるおそれがある。しかしながら、本構成では、この管の内面の回転による重力加速度が1より小さくなるように回転されるため、回転時の遠心力によって切削屑が管の内面に付着したままとなることを阻止できて、後処理での不具合の発生を防止できる。 Further, the present invention is characterized in that the tube is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the blade, and the gravity acceleration due to the rotation of the tube is rotated to be less than 1. As described above, the tube is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the cutting tool, so that the blade portion of the cutting tool contacts the inner surface of the tube at a relatively high speed, and the inner surface of the tube can be cut well. it can. Further, in this case, if the rotation is performed so that the gravitational acceleration due to rotation is 1 or more, the cutting waste generated at the time of cutting remains attached to the inner surface of the tube due to the centrifugal force at the time of rotation. There is a risk of problems in post-processing such as the formation of a corrosion protection layer on the inner surface. However, in this configuration, since the gravitational acceleration due to the rotation of the inner surface of the tube is rotated so as to be smaller than 1, it is possible to prevent the cutting waste from remaining on the inner surface of the tube due to the centrifugal force during the rotation. , It is possible to prevent the occurrence of problems in post-processing.
本発明によれば、刃部により管の内面における除去するに必要な部分(いわゆる不健全部)を除去できる。また、反転部を設けて、刃具が管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させることにより、前記刃具の刃部が管の内面に当接する時間割合が大きくなり、加工能力やエネルギー効率を向上できる。 According to the present invention, a portion (so-called unhealthy portion) necessary for removal on the inner surface of the pipe can be removed by the blade portion. In addition, when the reversing part is provided and the cutting tool swings in a direction away from the inner surface of the pipe, the cutting tool is brought into contact with the cutting tool, and the cutting tool is moved in a direction in which the cutting tool comes into contact with the inner surface of the pipe again. As a result, the proportion of time during which the blade portion of the cutting tool abuts against the inner surface of the tube is increased, and the processing capability and energy efficiency can be improved.
また、遠心力により揺動する際の刃部が、副支持軸の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具の外周面に沿って形成されていることにより、ある程度管の大きさが変動しても同じ刃具を使用でき、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。 In addition, since the blade portion at the time of rocking by centrifugal force is formed along the outer peripheral surface of the blade tool so that the distance from the shaft center of the sub-support shaft increases sequentially, the size of the tube is to some extent. Even if fluctuates, the same cutting tool can be used, and as a result, the manufacturing cost of the pipe inner surface processing apparatus can be reduced.
また、前記管の中心部から半径方向に沿って出退可能な複数の出退アームを設け、各出退アームの先端部に前記主支持軸を取り付けることにより、加工対象となる管の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アームの出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置を用いて、管の内面を良好に加工することができ、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。 Also, by providing a plurality of retractable arms that can be retracted and retracted along the radial direction from the center of the tube, and attaching the main support shaft to the tip of each retractable arm, the inner surface of the tube to be processed Even when the diameter fluctuates greatly, the inner surface of the tube can be processed satisfactorily by adjusting the amount of the retracting arm so that the inner surface of the tube can be processed well. The manufacturing cost of the processing apparatus can be reduced.
また、前記管の内面における前記刃具によるはつり箇所に空気を供給して、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑をはつり箇所から分離させるとともにはつり箇所を冷却する空気供給手段を設けることにより、はつり箇所(切削箇所)の冷却を行うことができるとともに、前記はつり箇所から発生した屑を管の内面から良好に分離できる。 In addition, by supplying air to the hanging portion by the cutting tool on the inner surface of the tube, separating the waste generated from the hanging portion by the cutting tool from the hanging portion, and providing an air supply means for cooling the hanging portion, The (cutting part) can be cooled, and the waste generated from the hanging part can be well separated from the inner surface of the pipe.
また、前記管の内面における前記刃具によるはつり(斫り)箇所(切削箇所)に冷却空気を供給する冷却空気ノズルと、前記刃具によるはつり箇所から発生した屑(はつり(斫り)加工による屑)を、前記主支持軸の基部側の管の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔とを設けることにより、はつり箇所から発生した屑(はつり屑)を良好に回収することができる。 In addition, a cooling air nozzle that supplies cooling air to the suspended portion (cutting portion) (cutting portion) by the cutting tool on the inner surface of the tube, and scraps generated from the hanging portion by the cutting tool (waste (wounding) processing scrap) By providing an air supply hole that feeds air toward the opening of the tube on the base side of the main support shaft, it is possible to satisfactorily recover waste generated from the suspended portion.
また、管を、前記刃具の回転方向とは逆方向に回転させ、この管の回転による重力加速度が1より小さくなるように回転させることにより、管の回転時の遠心力によって切削屑が管の内面に付着したままとなることを阻止できて、後処理での不具合の発生を防止でき、信頼性を向上させることができる。 In addition, by rotating the tube in a direction opposite to the rotation direction of the cutting tool and rotating the tube so that the gravitational acceleration due to the rotation of the tube is smaller than 1, the cutting waste is caused to flow by the centrifugal force during the rotation of the tube. The adhesion to the inner surface can be prevented, the occurrence of defects in post-processing can be prevented, and the reliability can be improved.
以下、本発明に係る管の内面加工装置の実施の形態を、図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a tube inner surface processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1における1は、加工対象となる鋳鉄管などの管2に挿入できるよう支持された主支持軸である。図1に示すように、この主支持軸1は、レール3に沿って所定経路上を走行可能な往復移動台車4において昇降自在に載せられた支持装置5により略水平姿勢(詳しくは、水平姿勢に近い姿勢だが、後述するように水平姿勢とは限らない)で回転自在な状態で支持されており、支持装置5の後部に取り付けられた主支持軸回転モータ6により回転される。図1〜図3に示すように、主支持軸1の先端部には、管2の内径より小さい外径の回転支持体21や後述する複数の副支持軸22や刃具23などからなり、管2の内面を切削加工(はつり(斫り)加工)する切削ユニット(はつりユニット)20が取り付けられている。
図1に示すように、支持装置5は、主支持軸1を片持ち姿勢で支持するとともに、主支持軸1の外周に、圧縮空気を供給する空気供給軸としての圧縮空気供給中空軸11を、主支持軸1と同軸心かつ片持ち姿勢で支持している。また、圧縮空気供給中空軸11の基部には、圧縮空気を圧縮空気供給中空軸11内に供給する圧縮空気供給装置12が取り付けられており、圧縮空気供給中空軸11の先端部外周には、管2の内面における刃具23による切削箇所に冷却空気を供給する複数の冷却空気ノズル13が取り付けられている。また、圧縮空気供給中空軸11の冷却空気ノズル13が取り付けられている箇所よりも後方箇所には、刃具23によるはつり(斫り)箇所(切削箇所)から発生した屑(はつり(斫り)加工による屑)を、主支持軸1の基部側の管2の開口部2bに向けて空気(詳しくは圧縮空気)で送り出す多数の空気供給孔15が形成されている。なお、空気(圧縮空気)で管2の開口部2b側から送り出された屑は、管2の開口部2bを覆う姿勢で配設された屑等回収部16により図外の回収装置に回収される。
As shown in FIG. 1, the support device 5 supports the
切削ユニット20が先端部に取り付けられた主支持軸1と、冷却空気ノズル13が先端部に取り付けられた圧縮空気供給中空軸11とは、支持装置5の本体部5aから管2内に挿入可能な姿勢で支持されているが、支持装置5の本体部5aは、往復移動台車4上に昇降自在に取り付けられた載台5bに、枢支部5cを介して、この枢支軸部5cの軸心5d(左右に延びる)を中心として、揺動可能な状態で支持されている。支持装置5の載台5bには、主支持軸1および圧縮空気供給中空軸11を可動状態で支持する揺動平衡装置14が設けられている。揺動平衡装置14は、圧縮空気供給中空軸11の挙動を検知することで、主支持軸1の先端部に取り付けられた切削ユニット20の姿勢(加工時の切削ユニット20の位置)を推測し、切削ユニット20が、管3の内面に対して自動的に求心し(中心位置に移動し)、切削ユニット20の荷重が加工対象である管2に殆ど作用しないよう、当該内面加工装置に別途設けられた制御部(図示せず)により制御されている。
The
加工対象である管2は、回転ローラ31を介して管2を回転自在に支持する管回転支持装置30により回転自在の状態で支持されており、管2が任意の回転数で回転される。また、管2の加工時には、管2の回転方向(図2〜図4におけるA方向)と逆方向(図2〜図4におけるB方向)に切削ユニット20が回転される。そして、管2の回転による重力加速度が1より小さくなるように回転される。
The
図1〜図5に示すように、主支持軸1の先端部に取り付けられている切削ユニット(はつりユニット)20は、主支持軸1を中心として径方向に延び、その外径が管2の内径より小さい略円板形状の回転支持体21と、回転支持体21の周方向に対して間隔をおいて、主支持軸1の軸心と平行に配設された複数の副支持軸22と、各副支持軸22に、その重心が揺動中心(すなわち、副支持軸22の軸心)と異なる状態で揺動可能に取付けられ、外周面の一部に鋸刃状の刃部25を有する刃具23と、副支持軸22と対応して、主支持軸1の軸心と平行に配設され、刃具23に形成された円弧状の長孔26に挿入された規制軸24となどを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 5, a cutting unit (hanging unit) 20 attached to the distal end portion of the
また、回転支持体21は、主支持軸1の軸心を中心として回転可能に支持され、主支持軸1に固定されて、主支持軸1とともに一体的に回転する。また、副支持軸22、刃具23および規制軸24は、この実施の形態では、回転支持体21の周方向に対して間隔をおいて4つ配設されており、さらに、刃具23は、主支持軸1の軸心方向に沿って3列設けられており、合計12個の刃具23が配設されている。また、主支持軸1の軸心方向に沿って並べられている刃具23の間にも回転支持体21が配設されている。なお、このような形態に限るものではなく、副支持軸22、刃具23および規制軸24は、回転支持体21の周方向に対して間隔をおいて2つまたは3つ、または5つ以上設けてもよい。また、主支持軸1の軸心方向に沿って並べられている刃具23の数は、4列以上設けたり、1列または2列だけ設けたりしてもよい。また、この実施の形態では、刃具23の刃部25は鋸刃状に形成されているが、これに限るものではなく、研削砥石などにより刃部を構成してもよい。
The
図2に示すように、主支持軸1とともに回転支持体21がB方向に回転されると、回転支持体21の回転に基づく遠心力によって、刃具23(詳しくは刃具23の刃部25)が、副支持軸22を支点として、管2の内面2a側に向けてC方向に移動するよう配設されている。また、刃具23の刃部25が管2の内面2aに当接して、管2の内面2aやこの箇所に発生している錆などのいわゆる不健全部を削除した際には、図3に示すように、当接した際の反力により管2の内面2aから離反するD方向(C方向と逆方向)に揺動するが、このように刃具23がD方向に揺動すると、規制軸24が長孔26の一端部26aに当接して、図2に示すように、刃具23をその刃部25が管2の内面2aに再度当接するC方向に移動させるようになっている。すなわち、規制軸24と、この規制軸24に当接する長孔26の一端部26aとが、管2の内面から離反する(後退する)角度が最小限となるように規制するとともに、刃具23をその刃部25が管2の内面2aに再度当接するD方向に反転させる反転部(後退角度規制反転部)として機能する。
As shown in FIG. 2, when the
また、図4に示すように、管2の径方向外側に向けて刃具23が過剰に突出しないように、長孔26の他端部26bの形状(位置)が決定されている。具体的には、この刃具23を用いてはつり(斫り)加工する(研削する)対象として最も大きい管2(2B)の内面2aをはつり加工する(研削する)場合でも、支障なくはつり加工できる(研削できる)位置を限度として、規制軸24と、この規制軸24に当接する長孔26の他端部26bの位置が決められている。このように、この実施の形態では、長孔26の他端部26bと規制軸24とにより、刃具23の最大突出角度(詳しくは、刃具23の刃部25が管2の半径方向外側に最大に突出(揺動)する場合の揺動角度)を規制する突出角度規制部が構成されている。なお、図2、図3においては、当該内面加工装置により加工対象となる管2において最も径の小さい管2Aを実線で示し、加工対象となる管2において最も大きい径の管2Bを仮想線(2点鎖線)で示している。また、図4においては、加工対象となる管2が最も大きい径の管2Bである場合を示している。
Further, as shown in FIG. 4, the shape (position) of the
また、図2〜図4に示すように、この実施の形態では、遠心力により揺動する際の刃部25が、刃具23の揺動中心(副支持軸22の軸心)からの距離が順次大きくなるように変動する刃具23の外周面に沿って形成されている。つまり、遠心力により刃具23が揺動して、刃部25が管2の内面2aに当接する際に、揺動して最初に刃部25が当接または近接する箇所の刃部25の形成面については揺動中心との距離が小さく(図2における寸法L1参照)、揺動するにつれて刃部25の形成面と揺動中心との距離が徐々に大きくなり、図4に示すように研削対象の管2の径が大きい場合には、刃部25の形成面と揺動中心との距離が大きい(図4における寸法L2参照)外周面で刃部25が当接するように刃部25が形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, in this embodiment, the distance between the
なお、この実施の形態では、圧縮空気供給装置12から供給した圧縮空気を圧縮空気供給中空軸11内で強制的に旋回させた後、旋回流となった圧縮空気を冷却空気と暖化空気とに分離し、冷却空気ノズル13から冷却空気を切削ユニット20側に噴出させる一方、暖化された空気を空気供給孔15から噴出させることで、別途に冷却手段を設けることなく切削ユニット20を良好に冷却しながら、屑等回収部16により屑を良好に外部に回収できるようになっている。
In this embodiment, after the compressed air supplied from the compressed
上記構成において、切削ユニット20を管2の内部に挿入させた状態で、管2を回転させるとともに、主支持軸1を中心として回転支持体21を回転させると、刃具23が回転支持体21の回転に基づく遠心力によって管2の内面2a側に移動し、刃具23の刃部25が管2の内面2aに当接する(図2、図4参照)。この状態で、レール3上で往復移動台車4を移動させる。これにより、錆などの、管2の内面2aにおける除去するに必要な部分(いわゆる不健全部)を除去することができる。
In the above configuration, when the
この際に、刃具23の刃部25が加工対象である管2の内面2aに当接すると、この際の反力により管2の内面2aから離反する方向に刃具23が揺動する。しかしながら、刃具23には規制軸24と長孔26の一端部26aとからなる反転部が形成されているため、図3に示すように、長孔26の一端部26aが規制軸24に当接して、刃具23をその刃部25が管2の内面2a側に再度当接する方向(D方向)に移動させる。この結果、従来のように単に遠心力のみによって刃具が管の内面側に移動する場合と比較して、より頻繁に刃具23の刃部25が管2の内面2aに当接し、当該管2の内面加工装置を駆動させている間での刃具23の刃部25が管2の内面2aに当接する時間割合が大きくなり、ひいては加工能力やエネルギー効率を向上できる。
At this time, when the
また、上記構成によれば、遠心力により揺動する際の刃部25が、副支持軸22の軸心からの距離が順次大きくなるように変動する刃具23の外周面に沿って形成されているので、加工対象となる管2の内面2aの径が多少異なっていても、刃具23における刃部25の当接箇所が自動的に調整されて、刃部25が管2の内面2aに良好に当接する。これにより、ある程度径の異なる管2に対しても同じ刃具23や管2の内面加工装置を使用でき、ひいては、管の内面加工装置の製造コストなどを低減できる。
Further, according to the above configuration, the
また、刃具23の刃部25が管2の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する突出角度規制部としての規制軸24と長孔26の他端部26bとが設けられており、この構成により、刃具23の刃部25が管2の半径方向外側に過剰に移動することが阻止され、信頼性が向上する。
In addition, there are provided a regulating
また、上記構成によれば、管2の内面2aにおける刃具23によるはつり(斫り)箇所(切削箇所)に冷却空気を供給する冷却空気ノズル13を設けているので、はつり(斫り)箇所を良好に冷却しながら、はつり(斫り)加工することができる。また、管2を、刃具23の回転方向とは逆方向に回転させ、この管2の回転による重力加速度が1より小さくなるように回転させているので、管2の回転時の遠心力によって切削屑が管2の内面2aに付着したままとなることを阻止できる。また、切削箇所から発生した屑を、主支持軸1の基部側の管2の開口部に向けて空気で送り出す空気供給孔15を設けているので、刃具23によるはつり(斫り)箇所から発生した屑を、主支持軸1の基部側の管2の開口部2bに向けて良好に導くことができ、屑等回収部16により図外の回収装置に良好に回収することができる。
Moreover, according to the said structure, since the cooling
また、上記の実施の形態では、圧縮空気供給中空軸11の先端部外周に、切削箇所(はつり箇所)に冷却空気を供給する複数の冷却空気ノズル13を取り付けた場合を述べたが、これに限るものではない。例えば、この冷却空気ノズル13を取り付ける代わりに、図6に示すように、主支持軸1における先端部に、はつり箇所に向けて空気を供給する加工部空気供給孔(空気供給手段の他の例)17を形成し、この加工部空気供給孔17から空気をはつり箇所に向けて噴出させて、刃具23によるはつり箇所(切削箇所)から発生した屑(はつり加工による屑)を、管2の内面から分離させるとともにはつり箇所を冷却してもよい。また、前記圧縮空気供給中空軸11の冷却空気ノズル13と、主支持軸1の先端部から空気を噴出する加工部空気供給孔17との両者を設けてもよい。
In the above embodiment, the case where the plurality of cooling
なお、上記実施の形態の刃具23などに代えて、図7(a)、(b)に示す刃具40などを設けてもよい(他の実施の形態)。この実施の形態では、刃具40が略円形状とされているとともに外周面の一部に刃部41が形成されているが、刃具40の重心よりも刃部41から離れた位置に揺動軸としての副支持軸22が取り付けられている。なお、遠心力により揺動する際の刃部41が、刃具40の揺動中心(副支持軸42の軸心)からの距離が順次大きくなるように変動する刃具40の外周面に沿って形成されている点は、上記実施の形態と同様である。なお、図7(a)においては、加工対象(はつり(斫り)加工対象)としての管2(2A)が比較的小径である場合を示し、図7(b)においては、はつり(斫り)加工対象としての管2(2B)が比較的大径である場合を示す。
In addition, it may replace with the
また、この刃具40には、上記実施の形態のような長孔は形成されず、これに代えて、刃具40が管2の内面2aに当接した際の反力により管2の内面2aから離反する方向に揺動した場合に、刃具40に当接して(図7(a)、(b)における仮想線部を参照のこと)、刃具40をその刃部41が管2の内面2aに再度当接する方向に移動させる軸状の反転部43が設けられている。
In addition, the
また、管2の径方向外側に向けて刃具40が過剰に突出しないように、刃具40の刃部41が管2の半径方向外側に移動する揺動角度を規制する軸状の突出角度規制部44が設けられている。この実施の形態では、反転部43と突出角度規制部44とがそれぞれ別個の位置に設けられ、それぞれ回転支持体21に固定されている。
Further, a shaft-like projecting angle restricting portion that restricts the swing angle at which the
この実施の形態によっても、上記実施の形態と略同様な作用効果を得ることができる。なお、この実施の形態では、管2の内面2aを研削する1組の構成部品として、副支持軸22と刃具40と反転部43と突出角度規制部44との4つの部品が必要となる。これに対して、図2〜図4に示すような上記実施の形態では、管2の内面2aを研削する1組の構成部品として、副支持軸22と刃具23と規制軸24との3つの部品で済ますことができる利点がある。一方、図5に示すような形態では、刃具40に長孔などを形成しなくて済むため、刃具40の製造が比較的簡単に行える利点を有する。
Also according to this embodiment, it is possible to obtain substantially the same effect as the above embodiment. In this embodiment, as a set of components for grinding the
また、図2〜図5に示す実施の形態では、主支持軸1に直接回転支持体21が固定されている場合を述べたが、これに限るものではない。図8はその他の実施の形態にかかる管の内面加工装置を示す。図8に示すように、この内面加工装置では、回転自在とされた回転支持軸51に回転基台52が固定され、この回転基台52より側方(回転支持軸51の軸心を中心とした半径方向外側)に沿って出退自在の複数(図8に示す場合においては4つ)の出退アーム53が設けられ、各出退アーム53の先端部に主支持軸1が取り付けられ、この主支持軸1に取り付けられた回転支持体21に上記と同様な(図1〜図5に示したと同様な)切削ユニット20が取り付けられている。そして、切削加工を行う場合には、回転支持軸51および回転基台52が回転して、切削ユニット20が公転するとともに、切削ユニット20自体も回転して自転する。
Moreover, although the case where the
この管の内面加工装置によれば、極めて巨大な管2に対しても内面の研削加工を良好に行うことができるとともに、加工対象となる管2の内面の径が大きく変動する場合でも、出退アーム53の出退量を調整することで、同じ構造の管の内面加工装置を用いて、管の内面を良好に加工することができ、それぞれ個別に管の内面加工装置を製造する場合と比較して、管の内面加工装置の製造コストなどを低減することが可能となる。
According to this pipe inner surface processing apparatus, it is possible to satisfactorily grind the inner surface of even a very
本発明の管の内面加工装置は、種々の管の内面に対して加工可能である。 The tube inner surface processing apparatus of the present invention can process the inner surfaces of various tubes.
1 主支持軸
2 管
2a 内面
5 支持装置
6 主支持軸回転モータ
11 圧縮空気供給中空軸
12 圧縮空気供給装置
13 冷却空気ノズル
14 揺動平衡装置
15 空気供給孔
16 切削屑等回収部
17 加工部空気供給孔
20 切削ユニット
21 回転支持体
22、42 副支持軸
23、40 刃具
24 規制軸
25、41 刃部
26 長溝
26a 一端部(反転部)
26b 他端部(突出角度規制部)
30 管回転支持装置
31 回転ローラ
43 反転部
44 突出角度規制部
51 回転支持軸
52 回転基台
53 出退アーム
DESCRIPTION OF
26b The other end (projection angle restricting portion)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記回転支持体には、前記主支持軸の軸心と平行に複数の副支持軸が、前記回転支持体の周方向に対して間隔をおいて設けられ、
各副支持軸に、刃部を有する刃具を、その重心が揺動中心と異なる状態で揺動可能に取付けて、前記刃具が前記回転支持体の回転による遠心力によって前記管の内面側に移動するよう配設され、
前記刃具が前記管の内面に当接した際の反力により前記管の内面から離反する方向に揺動した場合に、前記刃具に当接して、前記刃具をその刃部が前記管の内面に再度当接する方向に移動させる反転部が設けられている
ことを特徴とする管の内面加工装置。 A rotation support body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the tube is supported on the main support shaft that is supported so as to be inserted into the tube to be processed, and is rotatable about the axis of the main support shaft.
In the rotary support, a plurality of sub-support shafts are provided in parallel with the axis of the main support shaft at intervals with respect to the circumferential direction of the rotary support,
A cutting tool having a blade portion is attached to each sub-support shaft so that the center of gravity is different from the center of swinging, and the cutting tool is moved to the inner surface side of the tube by the centrifugal force generated by the rotation of the rotating support. Arranged to
When the cutting tool swings in a direction away from the inner surface of the tube due to a reaction force when the cutting tool comes into contact with the inner surface of the tube, the cutting tool comes into contact with the cutting tool, and the blade portion is brought into contact with the inner surface of the tube. An inner surface processing apparatus for a pipe, wherein a reversing section is provided for moving in a direction to come into contact again.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の管の内面加工装置。 The inner surface processing apparatus for a pipe according to claim 1 or 2, further comprising a protrusion angle restricting part for restricting a swing angle at which the blade part of the blade moves outward in the radial direction of the pipe.
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