JP6855255B2 - パイプの切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種パイプの切断方法に係り、より詳しくは切断時に発生する切り粉がパイプ内部に進入しないように切断することが可能なパイプの切断方法に関する。

パイプを所定の長さに連続して切断する各種パイプの切断方法としては、例えばアルミニウム管を長さ方向に沿って前方へ所定量搬送した後、切断予定位置の前後両側をクランパーによって固定し、その状態で切断位置を丸鋸等の切断刃によって切断する方法がある（特許文献１参照）。しかし、この切断方法は、切断時に発生する切粉が飛散して管製品に付着して製品品質を低下させてしまうという問題があり、極めて高い表面品質が要求される管製品を得る方法としては好ましくなかった。
かかる問題を解消するため、従来、管切断時に発生する切粉が管材に付着するのを防止する切断方法が提案されている（特許文献２、３等参照）。この特許文献２、３等に開示されている管材の切断方法は、所定長さの管材をその長さ方向に沿って前方へ所定量搬送して切断する管材の切断方法において、管材を切断する際に、管材の後端から当該管材内にエアーを供給しつつ、管材の前端から管内のエアーを吸引する一方、管材の切断部外周のエアーも同時に吸引する方法である。即ち、この方法は、管材を切断する際に、管前端部から管内を吸引しつつ、管後端からエアーを導入することにより、切断時に発生する切粉を前方へ吹き飛ばして管材内表面に切粉が付着するのを防止するとともに、管材の切断部外周のエアーも同時に吸引することにより切断部外周に発生する切粉も吸引回収することにより、切粉が管材外表面に付着するのを防止する切断方法である。

しかしながら、前記特許文献２、３に開示されている管切断方法は、以下に記載する問題点を有している。
即ち、前記特許文献２、３に開示されている管切断方法は、例えば電子複写機やレーザープリンター等の感光ドラムに用いられるアルミニウム製の感光ドラム基体のような短尺物（長さが３０〜５０ｃｍ程度の管材）の切断には大きな支障をきたすようなことはないが、パイプの切断長さが数メートル（例えば２〜４ｍ程度）の長尺物には適用し難いという問題がある。その理由は、パイプの切断長さが数メートルと長尺の場合には、管前端部から吸引するエアーにより、切断時に発生する切粉を切断側開口端より積極的に管材内に引き入れてしまう懸念があること、又その管材内に引き入れられた切粉がエアー吸引側（前端側）の管内面に残存する可能性があること、さらにその前端側管内面に残存した切粉が次工程への管材搬送中に当該管材内に進入する等の問題を有するためである。

特公平８−１８１７６号公報 特開２００８−１６１９６２号公報 特開２０１２−２１３８５５号公報

本発明は、前記した従来技術の問題点に鑑みなされたもので、所定長さの管材の切断方法において、パイプの切断長さが数メートル（例えば２〜４ｍ程度）の長尺物であっても、切断時に発生した切粉を当該管材の内面に付着あるいは残存させることなく完全に除去することができるのみならず、切断時に発生した切粉が当該長尺物の管材内に進入するのを防止することができるパイプの切断方法を提案しようとするものである。

本発明に係るパイプの切断方法は、所定長さのパイプをその長さ方向に沿って前方へ所定量搬送して切断するパイプの切断方法において、定寸切断に先立って当該パイプの前端廃棄部（不要部）を切断除去した後、前端部が切り揃えられた長尺パイプ本体を前方へ所定量搬送し、しかる後当該長尺パイプの前端部のエアーを吸引して前端部内面を清浄化した後、エアーを吸引から供給に切替えて当該長尺パイプの前端部からパイプ内に供給するエアーにより当該パイプ内を加圧しつつ切断する一方、パイプ切断部位外側のエアーを吸引し、次の定尺切断工程では再び長尺パイプを前方へ所定量搬送した後、当該長尺パイプの前端部のエアーを供給から吸引に切換えて当該長尺パイプの前端部のエアーを吸引して前端部内面を清浄化した後、再びエアーを吸引から供給に切替えて当該長尺パイプの前端部からパイプ内に供給するエアーにより当該パイプ内を加圧しつつ切断することを特徴とするものである。

本発明に係るパイプの切断方法によれば、定寸切断に先立って当該パイプの前端廃棄部を切断除去した後、当該パイプの前端部のエアーを吸引して前端部内面を清浄化するので、前端不要部（廃棄部）を切断除去した際に前端部内面に付着した切粉を吸引回収でき、さらに切断中は当該パイプ前端部からパイプ内に供給するエアーにより当該パイプ内を加圧しつつ切断するので、切断中に切断部からの切粉のパイプ内進入を完全に防ぐことができるのみならず、切断中はパイプ切断部位外側のエアーを吸引するので切断部位外側に発生する切粉を吸引回収できて、切粉が当該パイプ外周面に付着するのを防止できる。
したがって本発明のパイプの切断方法によれば、パイプの切断長さが例えば１ｍ未満の管材等の短尺物はもとより、パイプの切断長さが数メートルと長尺物であっても、切断中における切断部からの切粉のパイプ内進入を完全に防ぐことができるのみならず、パイプ前端部内面及びパイプ外周面に切粉が付着するのを確実に防止できるので、パイプの切断工程内で切断長さが数メートルと長尺のパイプの全内周面及び全外周面の清浄度を高めることができ、後工程でのメンテナンス（洗浄液の汚染、フィルター目詰まり等）に対する悪影響を回避できる。さらに、本発明方法はパイプ前端側でエアーの供給、吸引を行う方式を採用しているので、コイリングされたパイプの切断にも有効である。

本発明方法を実施するための定尺切断装置の一実施例を示す概略図である。 図１に示す定尺切断装置による本発明方法の切断工程を示す概略説明図で、（ａ）は長尺パイプ本体の前端廃棄部（不要部）を切断除去している工程を示す図、（ｂ）は前端部を切り揃えられた長尺パイプ本体を切断長さ搬送してそのパイプ前端部のエアーを吸引している工程を示す図、（ｃ）は長尺パイプ本体の前端部からエアーを供給して該長尺パイプ本体内を加圧しつつ定尺切断している工程を示す図である。

図１に一実施例装置として示す定尺切断装置は、例えば全長７ｍ程度の長尺パイプ本体（ワーク）Ｗを例えば３ｍ程度の長さに連続して切断する機能を有するもので、長尺パイプ本体Ｗを自動搬送する定尺搬送装置（図示せず）を備えた機台１、搬送される長尺パイプ本体Ｗを切断する切断機構部２、搬送される長尺パイプ本体Ｗを指定の切断長になるようにその前端部を突き当てて保持するパイプ前端保持部３とを基本構成要素とし、前記切断機構部２は切断機２−１、切断部を覆う切粉集塵フード２−２、切断部エアー吸引ユニット２−３を備え、前記パイプ前端保持部３は当該前端保持部に突き当て保持されたパイプ前端部と連通するエアー吸引・供給用ノズル３−１とエアー吸引・供給ユニット３−２等を備えている。そして、このような各種装置を備えた定尺切断装置は、コンピューター制御によって、長尺パイプ本体Ｗの定尺搬送装置、定位置クランプ装置（図示せず）、切断機構部２の切断機２−１、切断部エアー吸引ユニット２−３、パイプ前端保持部３のエアーの吸引・供給ユニット、切断された定尺パイプＷ−１の払い出し装置（図示せず）等が制御されて、それぞれの動作が全て自動的に行われるようになっている。

次に、上記構成の定尺切断装置による本発明の切断方法を図２に基づいて説明する。
まず、図２（ａ）において、例えば全長１０ｍ程度の長尺パイプ本体Ｗが所定の搬送装置（図示せず）により機台１上に搬送され、当該パイプ先端部が切断機構部２に位置すると定尺切断に先立って当該パイプの前端廃却部（頭切り部）Ｗａを切断機２−１により切断除去する。前端廃却部Ｗａを切断除去すると、図２（ｂ）に示すように前端部が切り揃えられた当該長尺パイプ本体Ｗをその長さ方向に沿って前方へ所定量、即ち切断長さ（例えば３ｍ）に対応する距離）搬送してその前端部をパイプ前端保持部３に突き当てて保持するとともに、エアー吸引・供給用ノズル３−１を介してエアー吸引・供給ユニット３−２により該パイプ前端部のエアーを吸引して当該パイプ前端部の内面を清浄化する。これは、当該パイプの前端廃却部（頭切り部）Ｗａの切断の際に発生した、パイプ前端部の内面に付着している切粉を吸引除去するために実施するもので、その際のエアー吸引時間としては特に限定するものではないが数秒程度である。

エアー吸引・供給ユニット３−２による前記パイプ前端部のエアー吸引が終わると、図２（ｃ）に示すようにエアー吸引・供給ユニット３−２をエアー吸引からエアー供給に切替えて、前記エアー吸引・供給用ノズル３−１を介して当該長尺パイプ本体Ｗの前端部からパイプ本体内にエアーを供給して当該パイプ本体内を加圧しつつ切断機２−１により当該長尺パイプ本体Ｗを切断する。このエアーの供給によるパイプ内加圧は、当該長尺パイプ本体Ｗの切断が終了するまで実施する。このエアーの供給によるパイプ内加圧作用により切断時の切粉は、規定長さ（例えば３ｍ）に切断される定尺パイプＷ−１の後端部へ進入することなく切断が完了する。又その際、切断機構部２の切断部を覆う切粉集塵フード２−２内のエアーを切断部エアー吸引ユニット２−３により吸引することにより、パイプ切断部位外側に飛散する切粉を捕集し定尺パイプＷ−１の後端部外周を清浄化する。従って、切断処理された定尺パイプＷ−１は、例えば３ｍと長い定尺パイプであっても、前端部から後端部までのパイプ内周面全体にわたって切粉の付着が皆無の高清浄度、高品質のものが得られる。定尺パイプＷ−１の切断が完了すると、該定尺パイプＷ−１を機台１搬送ラインから払い出した後、次の定尺切断工程に入る。

次の定尺切断工程では、定尺パイプＷ−１が切断された長尺パイプ本体Ｗをその長さ方向に沿って前方へ２本目の切断長さに対応する距離搬送して、前記と同様にその前端部をパイプ前端保持部３に突き当てて保持するとともに、エアー吸引・供給用ノズル３−１を介してエアー吸引・供給ユニット３−２により該パイプ前端部のエアーを吸引して、前記１本目の定尺切断の際に当該パイプ前端部の内面に付着した切粉を除去する。しかる後、再びエアー吸引・供給ユニット３−２をエアー吸引からエアー供給に切替えて、前記エアー吸引・供給用ノズル３−１を介して当該長尺パイプ本体Ｗの前端部からパイプ内にエアーを供給して当該パイプ内を加圧しつつ切断機２−１により当該長尺パイプ本体Ｗを切断する。この２本目の切断の際も、１本目の時と同様にエアーの供給によるパイプ内加圧は、当該長尺パイプ本体Ｗの切断が終了するまで実施する。このパイプ内加圧作用により切断時の切粉は、２本目の定尺パイプの後端部へ進入することなく切断が完了する。又その際、前記と同様に切断機構部２の切断部を覆う切粉集塵フード２−２内のエアーを切断部エアー吸引ユニット２−３により吸引して、パイプ切断部位外側に飛散する切粉を捕集し定尺パイプＷ−１の後端部外周を清浄化する。従って、２本目の切断においても、切断処理された２本目の定尺パイプも、１本目の定尺パイプＷ−１と同様に前端部から後端部までのパイプ内周面全体にわたって切粉の付着が皆無の高清浄度、高品質のものを得ることができる。
さらに、３本目以降の切断処理においても、前記と同様の切断処理を繰返すことにより高清浄度、高品質のものを得ることができることはいうまでもない。

なお、本発明方法におけるパイプ内の切粉を吸引除去するために必要なエアーの吸引量、パイプ内を加圧して切粉のパイプ内進入を防止するためのエアー供給量、パイプ切断部位外側の切粉を吸引除去するために必要なエアーの吸引量は、長尺パイプ本体Ｗ及び定尺パイプＷ−１のそれぞれの長さ、外径、内径等に応じて適宜設定することはいうまでもない。

前記図１に示す定尺切断装置と同様の実験用切断装置を準備し、長さ約８０００ｍｍ、外径８．０ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの低炭素鋼製パイプを、切断長さ２５００ｍｍに設定して、前記と同様に定尺切断処理を実施した。
この切断処理においては、定尺切断に先立って当該パイプの前端廃却部（頭切り部）を切断除去した後に行った際の当該パイプ前端部のエアー吸引量を０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎ、エアー吸引時間を２秒と設定し、定尺切断工程のパイプ前端部からのパイプ内加圧用エアー供給量を０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎ、切粉集塵フード２−２内のエアー吸引量を０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎに設定した。
こうして定尺切断されたパイプを目視により観察した結果、切断処理された切断長さ２５００ｍｍの定尺パイプは、いずれも前端部から後端部までのパイプ内周面全体にわたって切粉の付着は全く確認されなかった。さらに、切断処理された定尺パイプの外周面も切粉の付着は認められなかった。

［従来例］
パイプの前端廃却部（頭切り部）を切断除去した後に行うパイプ前端部のエアー吸引及び切断中におけるパイプ前端部からのエアー供給を行わずに、パイプ切断中に管前端部から管内エアーを吸引しつつ、管後端からエアーを供給しながら切断を行った。その時のパイプ切断中のエアー吸引量とエアー供給量はそれぞれ０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎ、０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎであった。又、切粉集塵フード２−２内のエアー吸引量は０．２〜０．３ｍ^３／ｍｉｎであった。
その結果、パイプを切断する際に、パイプの後端から当該パイプ内にエアーを供給しつつ、パイプの前端から当該パイプ内の前記エアーを吸引する従来の切断方式では、定尺切断されたパイプの内面に有害な切粉が存在し、さらにパイプの切断開口端内面部にも切粉が完全に除去されずに残存していた。

１ 機台
２ 切断機構部
２−１ 切断機
２−２ 集塵フード
２−３ 切断部エアー吸引ユニット
３ パイプ前端保持部
３−１ エアー吸引・供給用ノズル
３−２ エアー吸引・供給ユニット
Ｗ 長尺パイプ本体（ワーク）
Ｗａ 前端廃却部
Ｗ−１ 定尺パイプ

Claims (1)

1. 所定長さの長尺パイプをその長さ方向に沿って前方へ所定量搬送して切断するパイプの切断方法において、定尺切断に先立って当該パイプの前端不要部を切断除去した後、前端部が切り揃えられた長尺パイプ本体を前方へ所定量搬送し、しかる後当該長尺パイプの前端部のエアーを吸引して前端部内面を清浄化した後、エアーを吸引から供給に切替えて当該長尺パイプの前端部からパイプ内に供給するエアーにより当該パイプ内を加圧しつつ切断する一方、パイプ切断部位外側のエアーを吸引し、次の定尺切断工程では再び長尺パイプを前方へ所定量搬送した後、当該長尺パイプの前端部のエアーを供給から吸引に切換えて当該長尺パイプの前端部のエアーを吸引して前端部内面を清浄化した後、再びエアーを吸引から供給に切替えて当該長尺パイプの前端部からパイプ内に供給するエアーにより当該パイプ内を加圧しつつ切断することを特徴とするパイプの切断方法。

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