JP7474978B2 - Column end processing device, column end processing method using the same, and bead processing machine applied to the column end processing device - Google Patents
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Description
本発明は、建造物の構造材として多用される鋼製コラムを加工対象とし、その端部に対し開先加工と内面ビードの除去加工とを一挙に行う手法に関するものであって、コラム端部加工装置、並びにこれを用いたコラム端部加工方法、並びにコラム端部加工装置に適用されるビード加工機に係るものである。 The present invention is directed to a method for simultaneously processing the ends of steel columns, which are often used as structural materials for buildings, by processing the edges of the columns and removing the inner bead. It also relates to a column end processing device, a column end processing method using the same, and a bead processing machine that is applied to the column end processing device.
例えば、建造物の構造材に用いる重量鉄骨の一例であるコラムは、その端部に梁等を剛接続させるために、ダイアフラム等を溶接により接合する加工が行われている(例えば特許文献1参照)。このため例えば矩形断面のコラムは、一定長に切断された後、切断端縁には、ここをレ形状に面取加工する開先加工が施される。更にこのようなコラム材は、その加工手法に因み、例えば内側の一辺に角柱成形時に生ずる溶接ビードが盛り上がり状に生じており、これを除去する加工も併せて行う必要があった。
因みに、このような内面溶接ビードを除去する必要性は、前述したダイアフラム等の他の部材との間に隙間が生じないよう、且つ溶材が充分隙間を埋められるようにするために角枠状の裏当て金をコラム端部に内嵌め状に取り付けるためである。
For example, columns, which are an example of heavy steel frames used as structural materials for buildings, are processed by welding diaphragms and the like to rigidly connect beams and the like to their ends (see, for example, Patent Document 1). For this reason, for example, columns with rectangular cross sections are cut to a certain length, and then grooves are applied to the cut edges to chamfer them into a square shape. Furthermore, due to the processing method used, such column materials have a weld bead that is generated during the formation of a rectangular column and is raised on one of the inner sides, and it is necessary to also perform processing to remove this.
Incidentally, the need to remove such inner weld beads is due to the need to fit a square frame-shaped backing metal into the end of the column so that no gaps are created between the column and other components such as the diaphragm mentioned above and so that the weld metal can sufficiently fill the gaps.
ところで、このような開先加工とビード除去加工とは、従来それぞれ別々の加工として認識され、一般的には、先に開先加工が施されたワークたるコラムを別途、開先加工機から離れた作業テーブル等に搬送し、そこでディスクグラインダー(いわゆるサンダー)を用いた手作業によって除去作業を行っていた。
具体的には、一例として図10に骨格的に示すように、まず長尺材から所望の長さ寸法に切断されたワークWに、開先加工機による開先加工を施した後(図10(a))、開先加工機から移動させ、クレーン装置Cによって持ち上げて、断面視で上下反転させていた(図10(b))。ここでワークWを上下反転させる目的について説明する。ワークWは、前述した通り溶接した面が、完全な平滑(平坦)ではないため、開先加工を行うにあたっては、ワークWの安定支持のためビード部Wbが発生する面を上面となるように(もしくはビード部Wbが下面とならないように)設定している。一方、ビード除去作業は、作業者による手作業で行うため、内面のビード部Wbが下方に位置するにようにワークWを反転させなければならなかった。
Incidentally, such groove preparation and bead removal have conventionally been recognized as separate processes, and generally, the workpiece (column) that has already been subjected to groove preparation is transported separately to a work table or the like away from the groove preparation machine, where the removal work is carried out manually using a disc grinder (a so-called sander).
Specifically, as shown in FIG. 10 as an example, a workpiece W cut into a desired length dimension from a long material is first subjected to groove processing by a groove processing machine (FIG. 10(a)), then moved from the groove processing machine, lifted by a crane device C, and turned upside down in cross section (FIG. 10(b)). Here, the purpose of turning the workpiece W upside down will be explained. As described above, the welded surface of the workpiece W is not completely smooth (flat), so when performing groove processing, the surface on which the bead part Wb is generated is set to be the upper surface (or the bead part Wb is not set to the lower surface) in order to stably support the workpiece W. On the other hand, since the bead removal work is performed manually by the worker, the workpiece W had to be turned over so that the bead part Wb on the inner surface is located at the bottom.
このようにしてワークWを反転させた後、ディスクグラインダーGを用いて手作業によりビード部Wbを除去していた(図10(c))。そして、ワークWの端部内面を平滑化した後、ここに角枠状の裏当て金Uを嵌め込んで取り付け(図10(d))、裏当て金UとワークWとを溶接固定していた(図10(e))。
そして、このようにして裏当て金Uが設けられたワーク端部にダイアフラムDPを仮取り付け状態にあてがい(図10(f))、その後、前記開先を埋めるようにダイアフラムDPとワークWとを溶接固定するものであった(図10(g))。
このような従来手法は、ワーク端部の開先加工とビード除去加工という異なる加工を別々に行ない、且つそのためにはワークWをクレーン操作で上下反転する作業を必要とした上、ビード除去加工は手作業で行うものであり、加工効率を上げるにも一定の限界があった。
After the workpiece W is turned over in this manner, the bead portion Wb is manually removed using a disk grinder G (FIG. 10(c)). Then, the inner surface of the end of the workpiece W is smoothed, and a square frame-shaped backing metal U is fitted and attached thereto (FIG. 10(d)), and the backing metal U and the workpiece W are fixed by welding (FIG. 10(e)).
Then, the diaphragm DP is temporarily attached to the end of the workpiece on which the backing metal U is thus provided (Figure 10(f)), and then the diaphragm DP and the workpiece W are welded together to fill the gap (Figure 10(g)).
In such conventional methods, the two different processes of groove preparation and bead removal at the end of the workpiece were performed separately, and this required the workpiece W to be turned upside down using a crane. In addition, the bead removal process was performed manually, which limited the efficiency of the process.
もちろん、このようなビード除去作業を専用のビード加工機(ビード除去機)によって行うという省力化の試みもあり、例えば本出願人も既に特許出願(特開2008-93758号「コラム材における内面ビード部の切削装置」)に及んでいる(特許文献2参照)。
しかしながら、この着想の段階では、あくまで開先加工と、ビード除去加工とは異別の加工として認識され、両者を有機的に組み合わせるための工夫はされていなかった。すなわちビード除去装置単独で使用することを前提としていたため、ビード除去作業以外の他作業、例えば開先作業等と組み合わせ、ワークを連続搬送すること等についての具体的配慮等はなされていなかった。
Of course, there have been attempts to reduce the labor required to perform such bead removal work using a dedicated bead processing machine (bead removal machine). For example, the applicant of the present application has already filed a patent application (JP 2008-93758 A, “Cutting device for inner bead portion of column material”) (see Patent Document 2).
However, at the concept stage, groove preparation and bead removal were considered to be separate processes, and no effort was made to organically combine the two. In other words, the premise was that the bead removal device would be used alone, and no concrete consideration was given to combining the device with other processes besides bead removal, such as groove preparation, and continuous transport of workpieces.
本発明は、このような従来の作業手法を考慮してなされたものであって、開先加工時にビード除去も機械加工により一挙に行い、従来作業の効率化を阻んでいた、ワーク反転作業等の段取り作業やビード除去加工における手作業を廃することのできる新規なコラム端部加工手法の開発を技術課題としたものである。 The present invention was made in consideration of such conventional work methods, and the technical objective was to develop a new column end processing method that can perform bead removal by machining in one go during groove preparation, eliminating setup work such as work reversal and manual work in bead removal processing, which had hindered the efficiency of conventional work.
すなわち、請求項1記載のコラム端部加工装置は、
フレームと、このフレームに支持される開先加工機と、加工対象のワークを保持するクランプ装置とを具え、
前記開先加工機は、中央部にワーク通過口を具えた回動フレームと、このワーク通過口を挟んで対向して回動フレームに支持される一対の開先カッタユニットとを具えて構成され、
回動フレーム中央部のワーク通過口に、搬送装置に支持されたワークを通過させるとともに、前記クランプ装置でワークを保持した状態で、ワーク端縁部に開先カッタユニットにおける開先カッタ本体を対向的に作用させ、回動フレームを回動させることによって、ワーク端部全周に開先加工を行うコラム端部加工装置であって、
この装置は、前記開先加工機に併設されるようにビード加工機を具えるものであり、このビード加工機は、ビードカッタ本体を具え、このビードカッタ本体をワーク内面のビード部に作用させて、当該ビード部を除去する構成であり、
更に、このビード加工機は、前記クランプ装置を支持するクランプ装置フレームに固定状態に取り付けられるアダプタフレームと、このアダプタフレームに対し移動自在に支持される基部フレームと、この基部フレームに対し移動自在に支持される中継フレームと、この中継フレームに対し移動自在に支持されるカッタフレームとを具え、且つこのカッタフレームには、ビードカッタ本体を具えたビード除去ユニットが搭載されるものであり、
これら移動自在の三フレーム部材によって、前記ビード除去ユニットが三次元方向に移動できる構成であることを特徴とするコラム端部加工装置。
That is, the column end processing device according to
The apparatus includes a frame, a groove processing machine supported by the frame, and a clamping device for holding a workpiece to be processed.
The groove processing machine is configured to include a rotating frame having a work passage opening in the center, and a pair of groove cutter units supported by the rotating frame opposite each other across the work passage opening,
A column end processing device that performs groove processing on the entire circumference of the end of a workpiece by passing a workpiece supported by a conveying device through a work passage port in the center of a rotating frame, and holding the workpiece with the clamping device, and acting a groove cutter body in a groove cutter unit against the edge of the workpiece and rotating the rotating frame.
This device includes a bead processing machine provided in tandem with the groove processing machine, and the bead processing machine includes a bead cutter body, and the bead cutter body is caused to act on a bead portion on an inner surface of a workpiece to remove the bead portion.
Furthermore, this bead processing machine comprises an adapter frame fixedly attached to a clamp device frame supporting the clamp device, a base frame movably supported on the adapter frame, an intermediate frame movably supported on the base frame, and a cutter frame movably supported on the intermediate frame, and a bead removal unit having a bead cutter body is mounted on the cutter frame,
The column end processing device is characterized in that the bead removal unit is movable in three dimensions by these three movable frame members .
また請求項2記載のコラム端部加工装置は、前記請求項1記載の要件に加え、
前記コラム端部加工装置は、同仕様のものが第1のコラム端部加工装置・第2のコラム端部加工装置として、ワークの搬送方向において対向的に一対組み合わせて設けられ、ワークの実加工にあたっては、ワークを一方向に移動させながらワークの前後両端部に対し、開先加工機による開先加工と、ビード加工機によるビード除去加工とを順次行うことができる構成であることを特徴して成るものである。
The column end processing device according to
The column end processing device is characterized in that a pair of first column end processing devices and second column end processing devices of the same specifications are arranged opposite each other in the workpiece transport direction, and in actual processing of the workpiece, groove processing by a groove processing machine and bead removal processing by a bead processing machine can be performed sequentially on both the front and rear ends of the workpiece while moving the workpiece in one direction.
また請求項3記載のコラム端部加工装置は、前記請求項1記載の要件に加え、
前記基部フレームは、アダプタフレームに対し昇降自在に支持され、
また中継フレームは、基部フレームに対しワークの搬送方向に沿って進退自在に支持され、
更にまたカッタフレームは、中継フレームに対し、ワーク搬送方向と直交する方向に横行自在に支持され、ビード除去ユニットを三次元方向に移動できるように構成したものであり、
なお且つカッタフレームは、中継フレーム下面に設けられるとともにカッタフレームに搭載されるビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体とそのスピンドルケースとは、下方に干渉部材を具えない構成であることを特徴として成るものである。
The column end processing device according to
The base frame is supported on the adapter frame so as to be movable up and down.
The intermediate frame is supported on the base frame so as to be movable forward and backward along the workpiece conveying direction,
Furthermore, the cutter frame is supported on the relay frame so as to be movable laterally in a direction perpendicular to the workpiece conveying direction, and the bead removing unit is configured to be movable in three dimensional directions.
Furthermore, the cutter frame is provided on the lower surface of the intermediate frame, and is characterized in that the bead cutter body and its spindle case in the bead removing unit mounted on the cutter frame are configured so as not to have any interfering member below.
また請求項4記載のコラム端部加工装置は、前記請求項1から3のいずれか1項記載の要件に加え、
前記ビード加工機は、ビードカッタ本体の近傍に、ワークにおけるビード除去部位を検出するビードセンサプローブを具えていることを特徴として成るものである。
The column end processing device according to
The bead processing machine is characterized in that it is provided with a bead sensor probe in the vicinity of the bead cutter body for detecting the portion of the workpiece from which the bead is to be removed.
請求項5記載のコラム端部加工装置は、前記請求項4記載の要件に加え、
前記ビード加工機は、ビード除去加工の際、ワークの肉厚を一定とするようにビードカッタ本体の移動軌跡が設定されることを特徴として成るものである。
The column end processing device according to
The bead processing machine is characterized in that the movement path of the bead cutter body is set so as to keep the wall thickness of the workpiece constant during bead removal processing.
請求項6記載のコラム端部加工装置は、前記請求項1から5のいずれか1項記載の要件に加え、
前記開先加工機とビード加工機との間には、ワークのクランプ装置が設けられ、
このクランプ装置は、開先加工機による開先加工と、ビード加工機によるビード除去加工とのいずれの加工時にも共用的にワークをクランプする構成であることを特徴として成るものである。
The column end processing device according to
A work clamping device is provided between the groove processing machine and the bead processing machine,
This clamping device is characterized by its configuration that it can clamp a workpiece during both groove preparation by a groove preparation machine and bead removal by a bead preparation machine.
また請求項7記載のコラム端部加工方法は、
前記請求項2から6のいずれか1項記載のコラム端部加工装置を用いて、ワークの端部を加工する方法であって、
この方法は、搬送装置によりコラム端部加工装置にワークを進入させ、第一工程で、ワークが進入する側の前方先端部に、第1のコラム端部加工装置における開先加工機を作用させて、ワーク先端周縁に開先加工を施し、
次いで搬送装置により、ワークを更に前進移動させて、第二工程・第三工程を行うものであり、前記第1・第2の各コラム端部加工装置における各ビード加工機のいずれかに先に臨んだワーク端部に対し、当該いずれかのビード加工機を作用させて、第二工程となるビード除去加工を行い、次いで搬送装置によりワークを更に前進移動させて、他のワーク端部を他のビード加工機に臨ませて、第三工程となるビード除去加工を行い、
次いで第四工程において、搬送装置によりワークを更に前進移動させ、ワーク後端部に、第2のコラム端部加工装置における開先加工機を作用させて、ワーク後端周縁に開先加工を施すことを特徴として成るものである。
The column end processing method according to claim 7 further comprises the steps of:
A method for machining an end of a workpiece using the column end machining device according to any one of
In this method, a workpiece is introduced into a column end processing device by a conveying device, and in a first step, a groove processing machine in a first column end processing device is operated on a front tip portion on the side where the workpiece enters, to perform groove processing on the periphery of the tip of the workpiece,
Next, the workpiece is moved further forward by the conveying device to perform the second and third steps, in which the end of the workpiece that first reaches one of the bead processing machines in each of the first and second column end processing devices is operated by the bead processing machine to perform the bead removal processing, which is the second step, and then the workpiece is moved further forward by the conveying device to bring the other end of the workpiece into contact with the other bead processing machine to perform the bead removal processing, which is the third step;
Next, in the fourth step, the workpiece is moved further forward by the conveying device, and the groove processing machine in the second column end processing device is applied to the rear end of the workpiece to perform groove processing on the periphery of the rear end of the workpiece.
また請求項8記載のコラム端部加工方法は、前記請求項7記載の要件に加え、
前記ワークの長さ寸法が前後一対のビード加工機の設置間隔より短い場合、
第二工程では、第1のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク後端側のビード部を除去し、且つ第三工程では、第2のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク前端側のビード部を除去することを特徴として成るものである。
The column end processing method according to claim 8 further comprises the following requirements in addition to those described in claim 7 :
When the length dimension of the workpiece is shorter than the installation distance of a pair of front and rear bead processing machines,
In the second step, the bead portion on the rear end side of the workpiece is removed by a bead processing machine in the first column end processing device, and in the third step, the bead portion on the front end side of the workpiece is removed by a bead processing machine in the second column end processing device.
また請求項9記載のコラム端部加工方法は、前記請求項7記載の要件に加え、
前記ワークの長さ寸法が前後一対のビード加工機の設置間隔より長い場合、
第二工程では、第2のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク前端側のビード部を除去し、且つ第三工程では、第1のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク後端側のビード部を除去することを特徴として成るものである。
The column end processing method according to claim 9 further comprises the following requirements in addition to those described in claim 7 :
When the length dimension of the workpiece is longer than the installation distance of a pair of front and rear bead processing machines,
In the second step, the bead portion on the front end side of the workpiece is removed by the bead processing machine in the second column end processing device, and in the third step, the bead portion on the rear end side of the workpiece is removed by the bead processing machine in the first column end processing device.
また請求項10記載のコラム端部加工方法は、前記請求項7から9のいずれか1項記載の要件に加え、
前記ビード加工機によるビード除去加工においては、ワークの肉厚を一定とするように、ビードカッタ本体の移動軌跡を設定することを特徴として成るものである。
The column end processing method according to
The bead removal process using the bead processing machine is characterized in that the movement path of the bead cutter body is set so as to make the wall thickness of the workpiece constant.
また請求項11記載のコラム端部加工方法は、前記請求項7から10のいずれか1項記載の要件に加え、
前記第1のコラム端部加工装置における開先加工とビード除去加工とにおいては、加工中のワーク保持は、同じクランプ装置によって共通して行うものであり、
且つ第2のコラム端部加工装置における開先加工とビード除去加工とにおいては、加工中のワーク保持は、他のクランプ装置によって共通して行うことを特徴として成るものである。
The column end processing method according to
In the first column end processing device, the workpiece is held during the groove processing and the bead removal processing by the same clamping device in common,
Furthermore, in the groove processing and bead removal processing in the second column end processing device, the workpiece is held during processing by a common clamping device.
また請求項12記載のビード加工機は、
前記請求項1から6のいずれか1項記載のコラム端部加工装置に適用され、クランプ装置によって保持されたワークの端部における内面ビードを除去するためのビード加工機であって、このビード加工機は、前記クランプ装置を支持するクランプ装置フレームに固定状態に取り付けられるアダプタフレームと、このアダプタフレームに対し移動自在に支持される基部フレームと、この基部フレームに対し移動自在に支持される中継フレームと、この中継フレームに対し移動自在に支持されるカッタフレームとを具え、且つこのカッタフレームには、ビードカッタ本体を具えたビード除去ユニットが搭載されるものであり、
これら移動自在の三フレーム部材によって、前記ビード除去ユニットが三次元方向に移動できる構成であり、
且つ前記ビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体の近傍には、ワークにおけるビード除去部位を検出するビードセンサプローブが設けられ、
なお且つ前記ビード加工機は、ビード除去加工の際、ワークの肉厚を一定とするようにビードカッタ本体の移動軌跡が設定されることを特徴として成るものである。
The bead processing machine according to
A bead processing machine that is applied to the column end processing device according to any one of
The bead removing unit can be moved in three dimensions by these three movable frame members ,
A bead sensor probe for detecting a bead removal portion on the workpiece is provided near the bead cutter body in the bead removal unit,
Furthermore, the bead processing machine is characterized in that the movement path of the bead cutter body is set so as to make the wall thickness of the workpiece constant during bead removal processing .
また請求項13記載のビード加工機は、前記請求項12記載の要件に加え、
前記基部フレームは、アダプタフレームに対し昇降自在に支持され、
また中継フレームは、基部フレームに対しワークの搬送方向に沿って進退自在に支持され、
更にまたカッタフレームは、中継フレームに対し、ワーク搬送方向と直交する方向に横行自在に支持され、ビード除去ユニットを三次元方向に移動できるように構成したものであり、
なお且つカッタフレームは、中継フレーム下面に設けられるとともにカッタフレームに搭載されるビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体とそのスピンドルケースとは、下方に干渉部材を具えない構成であることを特徴として成るものである。
そして、これら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
The bead processing machine according to
The base frame is supported on the adapter frame so as to be movable up and down.
The intermediate frame is supported on the base frame so as to be movable forward and backward along the workpiece conveying direction,
Furthermore, the cutter frame is supported on the relay frame so as to be movable laterally in a direction perpendicular to the workpiece conveying direction, and the bead removing unit is configured to be movable in three dimensional directions.
Furthermore, the cutter frame is provided on the lower surface of the intermediate frame, and the bead cutter body and its spindle case in the bead removing unit mounted on the cutter frame are characterized in that they are configured without any interfering member below.
The above problems are solved by the configurations of the inventions described in each of these claims.
まず請求項1記載の発明によれば、コラム等のワークの端部における開先加工と、必要とされるビード除去加工とが、有機的に関連付けられ、これら両加工を一挙に行うことができる。またビード加工機によるビード除去作業を円滑に行うことができる。
First, according to the invention described in
また請求項2、7、8、9のいずれか1項記載の発明によれば、ワークに実加工を行うにあたっては、ワークをコラム端部加工装置内において一方向に前進移動させながら、ワーク両端部の開先加工と、両端部のビード除去加工とを順次行うことができ、効率的な加工作業を達成することができる。
Furthermore, according to the invention described in any one of
また請求項3、4、13のいずれか1項記載の発明によれば、ビード加工機によるビード除去作業を円滑に行うことができる。
According to the invention as set forth in any one of
また請求項5、10、12のいずれか1項記載の発明によれば、ビード除去加工にあたり、例えばワーク外面(溶接接合部)が凹陥状態に形成されていても、ワークの肉厚が一定に保てるため、当該部分でワークの強度を劣化させてしまうことがないものである。
Furthermore, according to the invention described in any one of
また請求項6または11記載の発明によれば、開先加工とビード除去加工との両加工において、ワークのクランプは不可欠なものであるが、その際のクランプ装置を共用できるようにしたものであり、合理的なクランプ手法が得られる。
Furthermore, according to the invention described in
本発明は、以下の実施例に述べる通りであるが、この実施例に対して本発明の技術思想の下に種々の改変が可能である。 The present invention is as described in the following examples, but various modifications to these examples are possible within the technical concept of the present invention.
以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する。
本発明のコラム端部加工装置Mは、一例として図1・図2に示すように、フレーム1と、このフレーム1に支持される開先加工機2と、加工対象となるコラム等のワークWを保持するクランプ装置4とを具える。
開先加工機2は、フレーム1に対して回動自在に支持されるものであり、中央部にワーク通過口25を具えた回動フレーム24と、このワーク通過口25を挟んで対向的に回動フレーム24に支持される一対の開先カッタユニット3とを具えて構成される。
そして回動フレーム24の中央部のワーク通過口25に、搬送装置6に支持されるワークWを通過させるとともに、ワーク端縁部に開先カッタユニット3における開先カッタ本体32(図6・図7参照)を対向的に作用させ、回動フレーム24を回動させることにより、ワーク端部全外周に開先加工を行う。
The present invention will now be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
As shown in Figures 1 and 2 as an example, the column end processing device M of the present invention comprises a
The
Then, the workpiece W supported by the conveying
そして、コラム端部加工装置Mは、更に開先加工機2に併設されるようにビード加工機5を具えるものであり、このビード加工機5は、ビードカッタ本体56を具え、このビードカッタ本体56をワーク端部からワーク奥側まで進退自在に移動できるように構成され、回転するビードカッタ本体56をワークWにおけるビード部Wb(内面ビード部)に作用させて、このビード部Wbを除去するものである。
The column end processing device M further includes a
以下、コラム端部加工装置Mの各構成部について説明する。
まずフレーム1について説明する。
フレーム1は、大別すると開先加工機フレーム11と、クランプ装置フレーム12と、連結フレーム13と、アダプタフレーム15とを具える。開先加工機フレーム11と、クランプ装置フレーム12とは、一例として上記図1に示すように、矩形枠状ないしは門形フレーム状に構成され、これらが連結フレーム13によって前後方向に連結されて、全体として立体格子状に形成される。
またクランプ装置フレーム12に対しては、ビード加工機5のフレーム部材を構成するアダプタフレーム15を連結するものであって、このアダプタフレーム15については、ビード加工機5の説明において詳細に説明する。
Below, each component of the column end processing device M will be described.
First,
The
An
そして前記開先加工機フレーム11に対して、開先加工機2が支持される。すなわち開先加工機2は、開先加工機フレーム11に対し、昇降自在に設けられる昇降フレーム21を具えるものであり、このものは開先加工機フレーム11のポスト部材に案内されて、昇降シフトシリンダ22により上下方向に昇降シフトされる。また昇降フレーム21は、中央部が大きく開口した円環状の回動案内枠23を具え、ここに回動フレーム24が回動自在に支持される。
The
そして回動フレーム24自体もその中央にワーク通過口25を具えるとともに、回動シフト機構26により、一例として180度往復回動できるように構成されている。この回動シフト機構26は、前記昇降フレーム21に対し、回動シフトモータ26Mを取り付け、回動シフトモータ26Mの出力ピニオンを回動フレーム24のリングギヤに噛み合わせて、その回動シフトを図る。
The rotating
また回動フレーム24は、前記ワーク通過口25を挟んで開先カッタユニット3を搭載支持するものであって、具体的には図7に示すように、回動フレーム24には、中心側に張り出すようにカッタユニットブラケット27が左右対向状に一対設けられる。この左右一対のカッタユニットブラケット27は、それぞれ上下対向的に一対のガイドレール27aを設け、このガイドレール27a上をスライドするリニアガイド28aを介してカッタマウント28を取り付け、一対の開先カッタユニット3がワーク通過口25の中心に向かって、接近・離反するように構成されている。
The rotating
なお、この開先カッタユニット3自体は、前記ワーク通過口25を挟んで対向的に一対設けられるものであるから、ガイドレール27aは、両者が互いに干渉しないように前後方向に幾らかずらして設けられている(図2参照)。またカッタマウント28には、拡縮シフトシリンダ29が接続され、カッタマウント28に搭載された開先カッタユニット3の移動、つまりワーク通過口25の中心側への接近・離反が自在に行えるように構成されている。
The
次に開先カッタユニット3について更に説明する。
図中符号「3M」は、カッタモータであり、開先カッタユニット3の前記カッタマウント28に対してユニットケーシング31内に伝達部材を適宜配置し、これら伝達部材を介して、開先カッタ本体32を駆動する。この開先カッタ本体32は、カッタモータ3Mよりも更にワーク通過口25寄りに設けられている。また開先カッタ本体32の形状は、自由端側を窄まり状とした円錐台形状であり、その先端部には倣いローラ33を具える(図6-1(a)の拡大図参照)。
Next, the
The reference symbol "3M" in the figure is a cutter motor, and a transmission member is appropriately arranged in the
次にクランプ装置4について説明する。
クランプ装置4は、一例として図5に示すように、前記クランプ装置フレーム12に支持されるものであって、まず左右一対の側部クランプ41が設けられる。この一対の側部クランプ41は、クランプボディ42がリニアガイド43によって、横方向(左右方向)にスライド自在に構成され、その駆動は、図示を省略する側部クランプシフタによって成される。もちろんワークWを固定する際には、側部クランプシフタを作動させて、左右のクランプボディ42を接近させて、側部クランプ41間にワークWを挟み込むようにするものである。
更にクランプ装置4は、上方にワークWの上部を押さえ込む上部クランプ45を具えるものであり、この上部クランプ45は、クランプ片46を下端部に具え、これをシフトシリンダ(図示略)によって昇降シフトする。ここでもワークWの固定を図る際には、シフトシリンダを作動させて、上部クランプ45を下降させ、クランプ片46でワークWの上部を押さえるようにするものである。
Next, the
As shown in Fig. 5 as an example, the
Furthermore, the
次にビード加工機5について説明する。
ビード加工機5は、アダプタフレーム15を支持部材とするものであり、このアダプタフレーム15から説明する。
アダプタフレーム15は、一例として図2~図5に示すように、ベース部フレーム15aを下方に具えるとともに、その上方に各種制御機器等を収納し得る筐体部フレーム15bが積み重なり状に設けられて構成される。更に前記ベース部フレーム15aは、ベース接続フレーム15cがクランプ装置フレーム12側に延びるように構成されて、クランプ装置フレーム12との固定ができるように構成されている。同様に前記筐体部フレーム15bも、その上端側に上部接続フレーム15dを具えている。このようなアダプタフレーム15をビード加工機5の基本的な支持部材とする。
Next, the
The
2 to 5, the
そして前記筐体部フレーム15bには、例えば図5・図4に示すように、ワークWの通過側に面して上下方向に延びる前後一対の上下ガイドレール15eを具え、ここにビード加工機5の基部フレームとなる昇降フレーム51を昇降自在に支持する。すなわち昇降フレーム51は、前記上下ガイドレール15eにスライド自在に嵌合する昇降スライドブロック51aを具えるとともに昇降フレーム51のワークWの通過側には、前後に水平方向に延びる上下一対の前後ガイドレール51bを具えている。そして基部フレームたる昇降フレーム51の昇降シフトのために昇降シフトモータ5Mがアダプタフレーム15における筐体部フレーム15bの上方に設けられている。この昇降シフトモータ5Mから延びたスクリューシャフト50sが昇降フレーム51におけるメネジブロック50bと噛み合い、昇降シフトモータ5Mの駆動により昇降フレーム51の昇降シフトが行われる。
The
このような昇降フレーム51に対して中継フレーム52が前後動自在に支持される。すなわち中継フレーム52は前後スライドブロック52aを具えて、前記昇降フレーム51に設けられた前後ガイドレール51bにより案内されて前後方向、つまりワークWの搬送方向に沿って移動できるように構成されている。この前後方向の移動は、前後シフトシリンダ53を前記昇降フレーム51に取り付けて、そのシリンダロッドを中継フレーム52に取り付けることにより、中継フレーム52を前後移動させるものである。そして中継フレーム52は、更に横行ガイドレール52bを、その下面及び後部面に設けるような形態を採る(図3参照)。すなわち横行ガイドレール52bは、中継フレーム52の下面に対し、ワークWの搬送方向と直行するように設けられた二本の平行する横行ガイドレール52bと、更に当該下面から立ち上がる後部面に同じく平行に設けた一本の横行ガイドレール52bの計三本により構成されている。
The
このような横行ガイドレール52bを支持部材として、カッタフレーム54が横行スライド自在に支持される。すなわちカッタフレーム54は、その上方等に横行スライドブロック54aを設けるものであり、より詳細には前記三本の横行ガイドレール52bに対応して、一例として上向きに前後それぞれ二組、更に前記後部面の横行ガイドレール52bに対応して一組、計三組の横行スライドブロック54aを具える。そしてカッタフレーム54は、例えば上記図4に示すように、前記中継フレーム52に対して設けた横行シフトモータ54Mの出力軸たるスクリューシャフト54sをカッタフレーム54に設けたメネジブロック54bに螺合させ、カッタフレーム54の横行シフトが行い得るようにする。
The
このカッタフレーム54は、ビード除去ユニット55を支持するものであり、この特徴としては、ビードカッタ本体56と、これを駆動する部材を収めたスピンドルケース56bとの下方には他の部材を存在させず、言わば緩衝部材が存在しない状態に構成される。要はビードカッタ本体56の下方には充分な空間を確保している。これによりワークWたるコラムの端部の開先加工時だけでなく、ビード除去加工時にもワークWのビード除去ユニット55の下方においてワークWの搬送を妨げることのない充分な空間が確保されている。
This
以下、ビード除去ユニット55について更に説明すると、図中符号「55M」は、ビード除去モータであり、そのプーリケース56aに対して、下方にビードカッタ本体56が設けられる。そしてビードカッタ本体56には、図示を省略するスピンドル軸受を介して、ビード除去モータ55Mの駆動が伝達される。更にこのビードカッタ本体56の近傍には、ビードセンサプローブ57が配置され、ビード形状等の検出がされる。また加えてビードセンサプローブ57の近傍には、ワーク端部センサ58を設ける。
The
また、このようなコラム端部加工装置Mは、更にワークWを搬送するための搬送装置6を具える。この搬送装置6は、コラム端部加工装置Mの外部からワークWを送り込むための接続搬送コンベヤ61と、これに更に接続するようにクランプ装置4に常設されるクランプコンベヤ62と、開先加工機2に対して支持される中間退去コンベヤ63とを具える。
なお、本実施例では接続搬送コンベヤ61は幅広状に形成され、クランプコンベヤ62及び中間退去コンベヤ63は幅狭状に形成されている。
ここで接続搬送コンベヤ61は、端部加工前のワークWをコラム端部加工装置Mに送り込むコンベヤと、端部加工が成されたワークWをコラム端部加工装置Mから次工程に送り出すコンベヤとに分けられ、これらを区別する場合には前者を搬入側コンベヤ61Aとし、後者を搬出側コンベヤ61Bとして区別する。
また中間退去コンベヤ63は、一例として図6に示すように、退去案内フレーム64に対し回動自在に一端側が支持され、開先加工機2における加工時には、実際の加工つまり開先カッタユニット3の回り込み動作の妨げにならないように、ワーク搬送姿勢から退去し得るように構成されている。なお、この退去シフト自体は、図2中の退去シフトシリンダ65によって成される。また、中間退去コンベヤ63についても、搬入側と搬出側とで区別する場合には、搬入側を中間退去コンベヤ63A、搬出側を中間退去コンベヤ63Bとして区別する。
Moreover, such a column end processing device M further includes a
In this embodiment, the connecting
Here, the connecting
6, one end of the
以上述べたコラム端部加工装置Mは、上記図1・図2に示すように、ワークWの搬送方向において対向するように前後一対組み合わせて設置することが好ましく、これらを区別する場合には、ワークWが最初に送り込まれる搬入側(搬送方向上流側)のものを第1のコラム端部加工装置MAとし、その後にワークWが送り込まれる搬出側(搬送方向下流側)のものを第2のコラム端部加工装置MBとする。
またワークWの搬送方向において前後一対設けられた開先加工機2を区別する場合には、第1のコラム端部加工装置MAにおける開先加工機を2Aとし、第2のコラム端部加工装置MBにおける開先加工機を2Bとする。また同様に、前後一対のビード加工機5を区別する場合には、第1のコラム端部加工装置MAにおけるビード加工機を5Aとし、第2のコラム端部加工装置MBにおけるビード加工機を5Bとする。なお、クランプ装置4も、第1のコラム端部加工装置MAに設けられるものと、第2のコラム端部加工装置MBに設けられるものとの二基設けられ、これらを区別する場合には各々4A、4Bの符号を付して区別する。因みにクランプ装置4Aは、第1のコラム端部加工装置MAにおけるビード加工機5A及び開先加工機2Aにおいて共通してワークWを固定するものである。またクランプ装置4Bは、第2のコラム端部加工装置MBにおけるビード加工機5B及び開先加工機2Bにおいて共通してワークWを固定するものである。
The column end processing devices M described above are preferably installed in a pair, one at the front and one at the rear, facing each other in the transport direction of the workpiece W, as shown in Figures 1 and 2 above. When distinguishing between these, the one on the load side (upstream side in the transport direction) where the workpiece W is first fed in will be referred to as the first column end processing device MA, and the one on the unload side (downstream side in the transport direction) where the workpiece W is subsequently fed in will be referred to as the second column end processing device MB.
In addition, when distinguishing between the pair of front and rear
本発明のコラム端部加工装置Mは、以上述べたような構成を基本構造とするものであって、以下その作業態様について第1・第2のコラム端部加工装置MA、MBを組み合わせた実施例に基づいて説明する。
なお、説明にあたってはワークWの長さLが、第1のビード加工機5A~第2のビード加工機5Bの設置間隔Dよりも短い寸法のワークW(短寸材と称することがある)を加工する場合についてまず説明し(L<D)、その後、ワークWの長さLが、一対のビード加工機5の設置間隔Dよりも長い寸法のワークW(長寸材と称することがある)を加工する場合について説明する(L>D)。
因みに、ワークWが短寸材の場合(L<D)には、一例として図9に示すように、第一工程がワーク前端部の開先加工となり、第二工程がワーク後端側のビード除去加工となる。また第三工程がワーク前端側のビード除去加工となり、第四工程がワーク後端部の開先加工となる。そして、これら第一工程~第四工程までが、ワーク端部加工の実質的な加工工程となり(実加工と称することがある)、この実加工にあたってワークWは全て前進移動するように各工程間に送られる。逆に言えば、実加工以外の準備工程においては、実加工を円滑且つ確実に行うためにワークWを一旦後退させることがある。
The column end processing device M of the present invention has a basic structure as described above, and its operating mode will be explained below based on an embodiment in which the first and second column end processing devices MA, MB are combined.
In the explanation, we will first explain the case where a workpiece W (sometimes referred to as a short material) whose length L is shorter than the installation distance D of the first
Incidentally, when the workpiece W is a short piece (L<D), as shown in FIG. 9, the first step is bevel processing of the front end of the workpiece, and the second step is bead removal processing on the rear end side of the workpiece. The third step is bead removal processing on the front end side of the workpiece, and the fourth step is bevel processing on the rear end side of the workpiece. These first to fourth steps are the actual processing steps for processing the end of the workpiece (sometimes called actual processing), and during this actual processing, the workpiece W is sent between each step so that it moves forward. Conversely, in the preparation steps other than the actual processing, the workpiece W may be temporarily moved backward in order to perform the actual processing smoothly and reliably.
1. 準備作業
(1)ワークについて
ワークWたるコラムの一例としては、断面矩形状の建築、構築用の鋼鉄製構造部材であり、コラム端部加工装置Mに搬送されてくる段階では、既に所定の設計に従った長さ寸法に切断された状態で供給される。
またコラム端部加工装置Mに搬送されてくるワークWは、接続搬送コンベヤ61(搬入側コンベヤ61A)上でビード部Wbを上向きとした姿勢で搬入される。なお、ビード部Wbを上方に位置させた姿勢は、コラム端部加工の全工程において維持される。
1. Preparation (1) Regarding the Workpiece An example of a column, which is the workpiece W, is a steel structural component for architecture and construction, having a rectangular cross section. When it is transported to the column end processing device M, it is supplied in a state in which it has already been cut to a length according to a specified design.
The workpiece W is transported to the column end processing device M with the bead portion Wb facing upward on the connecting transport conveyor 61 (the
(2)装置の始発状態(待機状態)
次に、コラム端部加工装置Mの始発状態について説明する。
まず中間退去コンベヤ63は、例えば図6-1(a)に示すように、ほぼ垂直に跳ね上がった状態を初期姿勢(基本姿勢)とし、このものはワークWの搬送面より下方で且つ中央寄りの位置を回動中心として退去案内フレーム64に支持されている。このように中間退去コンベヤ63は、搬入側端部(または搬出側端部)を回動自由端とする跳ね上げ式として構成される。
また、昇降自在の回動フレーム24は、例えば下死点位置で待機している状態を初期の基本位置とし、この初期位置では、回動フレーム24(ワーク通過口25)の中心が、搬送装置6上に載置されたワークWの中心よりも低い位置に設定される。
(2) Initial state of the device (standby state)
Next, the initial state of the column end processing device M will be described.
First, the
In addition, the rotating
また、ビード加工機5及び開先加工機2は、ともにワークWの受け入れが可能な状態
に設定され、搬送装置6上を搬送されてくるワークWと干渉しないように考慮される。
具体的には、例えばビード加工機5では、ビード除去ユニット55を最大限上昇させ、その下方に、ワークWの搬入を妨げる部材が存在しないように設定される。
また開先加工機2では、開先カッタ本体32が中心から最も離反した状態で待機し、ワーク通過口25を最大限開口させた状態で待機するように設定される。
また、クランプ装置4についても側部クランプ41を充分拡開させるとともに、上部クランプ45も充分上方に退去させた状態としておき、ワークWの搬入を妨げないように設定される。
なおコラム端部加工装置Mとしてビード加工機5を併設せず、既存の開先加工のみを行うことができるコラム端部加工装置Mを適用した場合には、後付け状態にビード加工機5を設定する準備も必要となる。因みに、本発明にあっては、このように既存のコラム端部加工装置Mに対して、ビード加工機5を後付け改造することも可能であり、ユーザの装置導入の負担を軽減することができる。
In addition, both the
Specifically, for example, in the
Further, the
In addition, the
In addition, when a column end processing device M capable of performing only existing groove processing is applied without providing a
2.第一工程を行うための準備工程
(1)ワークの芯合わせ
まず、ワークWを接続搬送コンベヤ61(搬入側コンベヤ61A)によってコラム端部加工装置Mに送り込む。なお、この送り込みの際、搬入側コンベヤ61A上でワークWを一旦停止させ、左右から芯合わせ装置611によってワークWを挟み込み、ワークWのセンターを、コラム端部加工装置M(特に開先加工機2A)のセンターに合致させるものである(図6-1(a)参照)。
2. Preparation for the first step (1) Aligning the center of the workpiece First, the workpiece W is sent to the column end processing device M by the connection transport conveyor 61 (
(2)回動フレームの上昇(ワークとの芯合わせ)
また回動フレーム24については、このものを下死点位置から上昇させ、ワーク進行方向から見て回動フレーム24の中心を、搬送装置6上のワークWの中心位置に合致させるものである。
(2) Raising the rotating frame (aligning with the workpiece)
The rotating
(3)ワークの前進
このような設定後、ワークWは、前端部が搬入側コンベヤ61Aからクランプコンベヤ62に到るように搬送される。ここで両コンベヤの搬送高さは同じ高さに設定されているため、ワークWはスムーズにクランプコンベヤ62に移載される(図6-1(a)参照)。またワークWは、前端部が開先加工機2Aの開先カッタ本体32の待機位置に到るまで送り込まれる。
(3) Advancement of the Workpiece After such settings, the workpiece W is transported so that its front end reaches the
(4)ワークの搬送を停止
このようにしてワークWの前端部が、第1の開先加工機2Aの待機位置に到達したら、ワークWの搬送を一旦停止する。ここでワークWの前進を停止させるにあたっては、例えばクランプコンベヤ62の搬送面からストッパを突出させ、このストッパにワークWの前端を当接させて停止させるようにすれば、ワークWの前端部を常に同じ位置で停止させることができる。
(4) Stopping the conveyance of the workpiece When the front end of the workpiece W reaches the standby position of the first
(5)ワークのクランプ
ワークWの前進を停止させたら、今度は第1のクランプ装置4AによってワークWの固定を図る。具体的には、拡開させていた側部クランプ41を左右から中央側に接近させることによりワークWを左右両側から挟み込み、更には上方に退去させていた上部クランプ45を下降させてワークWを上方から押さえ込むようにクランプする。
(5) Clamping the Workpiece Once the forward movement of the workpiece W has been stopped, the
3.第一工程(ワーク前端部の開先加工)
(1)開先カッタ本体の接近(最初の切り込み切削)
このような準備工程を経た後、第一工程たる最初の開先加工、すなわちワーク前端部の開先加工が実施される。この際、一対の開先カッタユニット3は、一例として図7-1(a)に示すように、水平方向に対向した離反位置で待機しており、結果的に角管状のワークWに対しては、その両側面に開先カッタユニット3の開先カッタ本体32が作用して、そこから開先加工が行われる。
すなわち、ワークWの前端部において、ワークWの左右両側に離反した開先カッタ本体32は、一例として図7-1(b)に示すように、拡縮シフトシリンダ29の作用によって、中心側に接近し、ワークWの側面に当接する。その後、開先カッタ本体32は、更に互いに接近し合い、開先加工深さまでワークWを切り込むように切削する。この切削限界は、開先カッタ本体32の先端に設けられた倣いローラ33がワークWの側面に接することにより切削限界となり、それ以上の切削が進まないように構成されている(図6-1(a)の拡大図参照)。
3. First process (bevel preparation at the front end of the workpiece)
(1) Approach of the groove cutter body (first cut)
After such a preparation process, the first step, that is, the first groove processing of the front end of the workpiece, is performed. At this time, the pair of
That is, at the front end of the workpiece W, the
(2)開先カッタ本体の回り込み(ワーク周囲の開先加工)
このようにして開先カッタ本体32が、切削限界まで接近したら、開先カッタ本体32の回転駆動を継続しながら、一例として図7-1(c)~図7-2(g)に示すように、回動フレーム24を全体的に180度回転させて、開先カッタ本体32をワークWの前端縁周囲において順次移動させ、ワークWの前端縁周囲を対向的に削り込んで行く。この際、上記図7-1(c)に示すように、ワークWの中心と加工部位との寸法は、当初、順次拡大傾向を見せ、それぞれの開先カッタ本体32がワークWの頂点部に達するときに最大となるものであり、それに従った開先カッタユニット3の退去・接近が、前記拡縮シフトシリンダ29及び回動フレーム24の作用によって成される。このようにして回動フレーム24がほぼ180度回転すると、対向的に配置された一対の開先カッタ本体32が、ワークWの全周囲を切削加工するものである。
(2) Groove cutter body wrap (groove processing around the workpiece)
When the
なお、このような開先加工において、一対の開先カッタユニット3が、ワークWの後端部下方まで回り込むが、搬入側の中間退去コンベヤ63Aは上述したように跳ね上げ状態となっているため、開先カッタユニット3は、当該中間退去コンベヤ63Aと干渉することなく、ワークWの前端部下方まで回り込むことができるものである。
その後、対向的に設けられた開先カッタ本体32を互いに離反させることで、開先カッタ本体32のワークWへの圧接(食い込み)を解除するものである。
In this type of groove processing, the pair of
Thereafter, the opposing
4.第二工程を行うための準備工程
(1)クランプ解除
まず第一工程を行うために行っていたクランプ装置4AによるワークWの固定を解除する。具体的には、上方から押さえ込むようにしていた上部クランプ45を上方に退去させてワークWの押さえ込みを解除する。またワークWを左右両側から挟み込んでいた側部クランプ41を、両サイド側に離反させて、ワークWの挟み込みを解除する。
4. Preparation process for performing the second process (1) Clamp release First, the
(2)ワークの後退
その後、一例として図6-1(b)に示すように、ワークWを一旦、搬入側に後退させ、ワーク前端部をクランプコンベヤ62上に位置させる。つまりワーク前端部がクランプコンベヤ62の先端から突出しないようにする。ここでワークWを搬入側に戻す理由は、この後、ワークWを再度、前進させる(搬出側に送る)が、そのためには一例として図6-2(c)に示すように、まず搬入側(前方側)の中間退去コンベヤ63Aを水平に回動させる必要があり、ワークWを戻さないと、水平姿勢に回動させる中間退去コンベヤ63Aの回動先端がワークWに当たってしまうためである。
逆に言えば、このような後退動作を入れることにより、中間退去コンベヤ63Aを水平に倒した際、ワーク前端部と干渉しないようにしたものである。
(2) Retraction of the Workpiece Thereafter, as shown in FIG. 6-1(b) as an example, the workpiece W is temporarily retracted to the carry-in side, and the front end of the workpiece is positioned on the
Conversely, by incorporating such a retraction operation, the
(3)回動フレームの上昇(上死点までの上昇)と90度戻し
また、跳ね上げ状態の中間退去コンベヤ63Aを水平状態に回動させることに伴い、回動フレーム24を上昇させる(例えば上死点まで上昇させる)。これにより、水平姿勢に倒す中間退去コンベヤ63Aの回動先端部が回動フレーム24(ワーク通過口25)の内側開口縁に当たってしまうことを防止するものである。
その後、回動フレーム24は、90度戻される。
(3) Lifting the rotating frame (up to the top dead point) and returning it by 90 degrees. In addition, the
The
(4)中間退去コンベヤ63を水平回動
このような設定後、一例として図6-2(c)に示すように、跳ね上げ状態で待機させていた中間退去コンベヤ63を水平状態に回動させる。この際、ワークWの前端部は、上述したように、搬入側に退去した状態となっているため、中間退去コンベヤ63の回動自由端が、ワークWに干渉することはないし、回動フレーム24(ワーク通過口25)の内側開口縁に当たることもない。そして、中間退去コンベヤ63を水平姿勢に倒すことにより、ワークWの搬送経路がつながり、ワークWを搬出側に前進させることができるようになる。
(4) Rotating the
(5)ワークの前進
次いで、搬送装置6を駆動させ、ワークWを前進させるが、この前進は、一例として図6-2(d)に示すように、ワークWの後端側がビード加工機5Aの待機位置に達した段階で停止される。
なお、この前進によって、ワークWの先端部が中間退去コンベヤ63Bに達する場合には、このときまでに中間退去コンベヤ63Bも水平状態に姿勢変更しておき、ワークWの保持・搬送を二基の中間退去コンベヤ63A・63Bによって安定的に且つ確実に行うことが好ましい。
もちろん中間退去コンベヤ63Bを水平状態に倒す際には、事前に開先加工機2Bの回動フレーム24を上昇させておき(例えば上死点まで上昇)、水平姿勢に倒す中間退去コンベヤ63Bが回動フレーム24(ワーク通過口25)の内側開口縁に当たることを確実に防止する必要がある。なお、この作動そのものは、中間退去コンベヤ63Aと同様であり、上記図6-2は、この状態を前提として図示している。
(5) Advancement of the Workpiece Next, the conveying
Furthermore, if this forward movement causes the tip of the work W to reach the
Of course, when the
(6)ワークのクランプ
以上のようにしてワークWの前進を停止させたら、ここでもクランプ装置4AによってワークWの固定を図る。具体的には、拡開させていた側部クランプ41を左右から中央側に接近させることによりワークWを左右両側から挟み込み、更には上方に退去させていた上部クランプ45を下降させてワークWを上方から押さえ込むようにクランプする。
なお、ここでは第1のビード加工機5Aによるビード除去加工を行うにあたり、第1の開先加工機2Aによる開先加工時と同じクランプ装置4Aを適用するものである。そして、このようなクランプ装置4Aの共通化使用によって、装置構成の全体的なシンプル化を図り、装置全体の低コスト化・省スペース化を達成するものである。
(6) Clamping the Workpiece Once the forward movement of the workpiece W has been stopped as described above, the
In addition, when performing bead removal processing by the first
4.第二工程(ワーク後端側のビード除去加工)
(1)ビード除去ユニットをワーク後端部に移動
この第二工程では、上述したようにワーク後端部のビード除去加工を行う。そのため第1のビード加工機5Aにおけるビードカッタ本体56を、ワーク後端側のビード部Wbに作用し得るように適宜移動させるものである。具体的には、上記のようにクランプされたワークWに対し、ビード除去ユニット55のビードカッタ本体56がワークWの後端開口部からビード部Wbに臨むように、基部フレームたる昇降フレーム51の昇降移動と、中継フレーム52の前後移動と、カッタフレーム54の横行移動とを適宜組み合わせて、ビードカッタ本体56を所望位置に位置させるものである。
4. Second process (removal of bead at rear end of workpiece)
(1) Moving the bead removal unit to the rear end of the workpiece In this second step, bead removal processing is performed on the rear end of the workpiece as described above. For this purpose, the
(2)ビード除去(ワークの内面・外面検知)
ビード部Wbを除去するにあたっては、まず当該除去作業に先立ち、ワークWにビードカッタ本体56を作用させる範囲、すなわちワークWに対するビードカッタ本体56の位置関係を設定するため、加工部位の形状計測を行う。なお、このような計測を必要とする理由は以下の通りである。
実際のワークWにおいてビード部Wb周辺の形状を見ると、一例として図8-1に誇張して示すように、ビード部Wbは、ワークWの溶接接合部において内側になだらかな隆起状を呈するとともに、ワーク外面は、幾分か溶接接合部(中央部)が凹陥したような形状を呈することがある。
このような状態で仮にビード部Wbの隆起部分を全て平面状に除去したとすると、その一部、多くは溶接接合部では、ワークWの肉厚が薄くなり、当然その部位の強度劣化は免れない。
このため、ビード除去加工にあたっては、あくまでワークWの当初の肉厚を確保することを優先して行うことが好ましい。具体的には、ワーク上面の凹陥部位では、ワーク内側のビード除去についても、ワーク外面の凹陥形状に倣うように切削すべく、ビードカッタ本体56の移動軌跡を設定する。
(2) Bead removal (inner and outer surface detection of workpiece)
When removing the bead portion Wb, first, prior to the removal operation, the shape of the processing area is measured in order to set the range in which the
When looking at the shape around the bead portion Wb in an actual workpiece W, as an example shown in an exaggerated manner in Figure 8-1, the bead portion Wb has a gently sloping protrusion on the inside at the welded joint of the workpiece W, and the outer surface of the workpiece may have a shape in which the welded joint (center) is somewhat recessed.
If all of the raised portions of the bead portion Wb were to be removed flat in this state, the thickness of the workpiece W would become thinner in some areas, mostly at the welded joints, and naturally a deterioration in strength would be unavoidable in those areas.
For this reason, it is preferable to prioritize the bead removal process on ensuring the original thickness of the workpiece W. Specifically, in the recessed portion of the upper surface of the workpiece, the movement trajectory of the
このようなビードカッタ本体56の適切な移動軌跡を設定するために、例えばレーザーセンサ等の非接触センサ(ビードセンサプローブ57)により、まずビード部Wbの左右の隆起開始点二カ所の位置と、ワーク上面の凹陥状態とを上記センサを移動させて検出する。ここで図8-1は、上記センサの作動状況を骨格的に示したものであり、一つのビードセンサプローブ57が姿勢を変えて、ワークWの内側・外側双方を検出できるようにしても構わないし、内側検出用と外側検出用との二つのセンサプローブによってワークWの内側と外側とを別々に検出するようにしても構わない。
また、検出にあたっては、例えば図8-1の拡大図に示すように、センサによって、まずビード部Wbの隆起開始点の一方の点(例えば図中の「P1」)を検出し、次いでワークWの上面中央の凹陥状態(例えば図中の「Z」)を検出し、最後にビード部Wbの隆起開始点のもう一方の点(例えば図中の「P2」)を検出する。
In order to set an appropriate movement trajectory of the
In addition, when detecting, for example, as shown in the enlarged view of Figure 8-1, the sensor first detects one point of the starting point of the protrusion of the bead portion Wb (for example, "P1" in the figure), then detects the concave state in the center of the top surface of the workpiece W (for example, "Z" in the figure), and finally detects the other point of the starting point of the protrusion of the bead portion Wb (for example, "P2" in the figure).
なお、上記図8-1では、ワーク外面が凹陥状を呈するワークWを誇張して図示したが、ワークW自体は、必ずしもこのような形状に限定されるものではない。すなわち、ワークWとしては、例えば図8-2(a)に誇張して示すようにワーク外面が上方に凸形状を呈するものもあり得るし、他にも例えば図8-2(b)に誇張して示すようにワーク外面が傾斜状を呈するものもあり得る。このようにワークWは、外面形状(上面形状)として種々の形状が想定されるが、ワーク外面がどのような形状であっても、ビード部Wbを除去する際には、ワークWの当初の肉厚を維持するように、ビードカッタ本体56を移動させて行くことが好ましい。因みに、上記図8-2(b)では、向かって左側から右側に向かって上り勾配となる傾斜状態のワークWを図示したが、逆の傾斜つまり向かって左側から右側に向かって下り勾配となる傾斜状態のワークWについても同様である。
In addition, in the above FIG. 8-1, the workpiece W with a concave outer surface is illustrated in an exaggerated manner, but the workpiece W itself is not necessarily limited to such a shape. That is, the workpiece W may have an upwardly convex outer surface as shown in an exaggerated manner in FIG. 8-2(a), or may have an inclined outer surface as shown in an exaggerated manner in FIG. 8-2(b). In this way, various shapes are assumed for the outer surface shape (top surface shape) of the workpiece W, but regardless of the shape of the workpiece outer surface, when removing the bead portion Wb, it is preferable to move the
(3)ビードカッタ本体のワーク奥側への進入
ビード除去加工にあたっては、一例として上記図6-2(d)・図8-1に示すように、ビードカッタ本体56を、ワークWの後端開口部からワーク奥側に入り込むように進入させる。なお上記図6-2(d)は、ビードカッタ本体56が既にワークWの奥側に入り込んだ様子を図示している。
(3) Entry of the bead cutter body into the rear of the workpiece In bead removal processing, as shown in Fig. 6-2(d) and Fig. 8-1 above as an example, the
(4)ビードカッタ本体の上昇
ワーク奥側に入り込んだビードカッタ本体56は、その後、一例として上記図8-1に示すように、ワーク内周面(非ビード部)に当接するまで、ワーク内を上昇する。そして、ワーク内周面との当接を感知した段階で、ビードカッタ本体56の上昇を停止させるように制御する。
ここでビードカッタ本体56がワーク内面に当接する位置は、ワークWの板厚の下限を下回らないように設定される。因みに、図8-1中の「α値」が、ワークWの板厚の下限を下回らないように設定する、余厚み寸法を示している。
(4) Ascending of the bead cutter body The
Here, the position where the
(5)ビードカッタ本体の横行
その後、上記図8-1に示すように、ビードカッタ本体56を左右方向に移動(横行移動)させ、ワーク内面のビード部Wbを除去する。もちろん、ビードカッタ本体56の横行移動は、カッタフレーム54の横行動作によって成される。
ただし、ビード部Wbの除去は、上述したようにワークWの肉厚を一定に維持することを優先して行われるため、例えばワークWの上面が凹陥状態となっている場合には、ビードカッタ本体56の横行移動は、単に水平に移動させるのではなく、図8-1の拡大図において太い破線で示すように、幾らか上下方向にも移動させ、ワーク上面の凹陥状態を倣うような横行移動(移動軌跡)となる。
もちろん、ビードカッタ本体56の横行移動の終了位置がビード除去加工の終了点となる。
また、このようなビード除去加工にあたっては、ビード除去ユニット55のワーク端部センサ58をワークWの端部に当接させて加工が行われる。
(5) Lateral Movement of Bead Cutter Body After that, as shown in Fig. 8-1, the
However, as described above, the removal of the bead portion Wb is performed with priority given to maintaining a constant thickness of the workpiece W. Therefore, for example, if the top surface of the workpiece W is in a concave state, the lateral movement of the
Of course, the end position of the lateral movement of the
In addition, when performing such bead removal processing, the
(6)ビード除去加工後のビードカッタ本体の退去
ビード除去加工後、ビードカッタ本体56は、まずワーク内面から幾らか下降して、ワークWの内面から離反する。その後、ビードカッタ本体56は、ワークWの後端開口部からワークWの外側に退去するように引き出されるものであり、最終的には、次なるワークWの搬入を妨げない位置(例えば初期退去位置)に戻るものである。
(6) Removal of the bead cutter body after bead removal After the bead removal process, the
5.第三工程を行うための準備工程
(1)第三工程と、第2のビード加工機5Bの状態
第三工程は、ワーク前端側のビード部Wbを除去する工程であるため、これに先立ち第二工程で行っていたワークWのクランプ固定を解除したり、第三工程を行う位置までワークWを前進させたりする等の準備工程が行われる。
また、ワーク前端側のビード除去加工は、第2のビード加工機5Bによって行われるが、ビード加工機5Bのビード除去ユニット55も予めワークWの送り込み(搬送)に支障がないよう、搬送面から充分退去(上昇)した位置に設定されている(待機している)。
5. Preparation Steps for Performing the Third Step (1) The Third Step and the State of the Second
In addition, the bead removal processing on the front end of the workpiece is performed by the second
(2)クランプ解除
第二工程のために行っていたクランプの解除操作、すなわちクランプ装置4Aにより行っていたワークWの固定解除操作は、上記と同様であるため、詳細な説明は省略する。また、このようなクランプ固定解除後に、ワークWを前進させる。
(2) Clamp release The clamp release operation performed for the second step, i.e., the operation for releasing the clamping of the workpiece W performed by the
(3)ワークの前進
ワークWを前進させるにあたり、中間退去コンベヤ63Bは、一例として図6-3(e)に示すように、水平状態に設定されることから、第2の開先加工機2Bの回動フレーム24も予め上昇位置(例えば上死点位置)で待機させるものである。もちろん、中間退去コンベヤ63を水平状態とすれば、ワークWの搬送経路がつながるため、ワークWをそのまま第三工程に向けて前進させることができる。
このワークWの前進は、ワーク前端側が第2のビード加工機5Bに達するまで行われ、ここに達した段階でワークWの搬送が一旦停止される。
(3) Advancement of the Workpiece When advancing the workpiece W, the
The workpiece W continues to advance until the front end of the workpiece reaches the second
(4)ワークのクランプ
以上のようにしてワークWの前進を停止させたら、ここでは第2のクランプ装置4BによってワークWの固定を図る。具体的には、第1のクランプ装置4Aの固定操作と同様に、拡開させていた側部クランプ41を左右から中央側に接近させることによりワークWを左右両側から挟み込み、更には上方に退去させていた上部クランプ45を下降させてワークWを上方から押さえ込むようにしてワークWを固定する。
(4) Clamping the Workpiece Once the advancement of the workpiece W has been stopped as described above, the
6.第三工程(ワーク前端側のビード除去加工)
(1)ビード除去ユニットをワーク前端部に移動
ここでも上述した第二工程と同様に、第2のビード加工機5Bにおけるビードカッタ本体56を、ワーク前端側のビード部Wbに作用し得るように適宜移動させるものである。
6. Third process (removal of bead on the front end of the workpiece)
(1) Moving the bead removal unit to the front end of the workpiece. As in the second step described above, the
(2)ビードカッタ本体によるビード除去加工
ビード除去加工を行うにあたっては、一例として上記図6-3(e)・図8-1に示すように、ビードカッタ本体56を、ワークWの前端開口部からワーク奥側に入り込むように進入させる。
なお、ビード部Wbを除去する際の形状検出やビードカッタ本体56の動作(操作)、あるいは加工後にビードカッタ本体56を初期位置に戻す動作等も、上述した第二工程と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(2) Bead Removal Processing by Bead Cutter Body When performing bead removal processing, as shown in FIG. 6-3(e) and FIG. 8-1 above as an example, the
In addition, the shape detection when removing the bead portion Wb, the operation (manipulation) of the
7.第四工程を行うための準備工程
(1)第四工程と、第2の開先加工機2Bの状態
第四工程は、ワーク後端部の開先加工を行う工程であるため、その前に第三工程で行っていたワークWのクランプを解除し、第四工程を行うためにワークWを前進させる等の準備工程を行う。
また、ワーク後端部の開先加工は、第2の開先加工機2Bによって行われるが、開先加工機2Bにおける一対の開先カッタ本体32も予めワークWの受け入れ(搬送)に支障がないように、中心から充分離反した状態に設定される(待機している)。
7. Preparation process for the fourth step (1) The fourth step and the state of the second
In addition, the groove processing of the rear end of the workpiece is performed by the second
(2)ワークの前進:中間退去コンベヤ63Aの跳ね上げ
クランプ装置4Bの固定解除後、ワークWを前進させる。この際、一例として図6-3(f)に示すように、当該ワークWの前進に伴い、当該ワークWの後端部が、搬入側の中間退去コンベヤ63A上を通過したら、中間退去コンベヤ63Aを跳ね上げ状態とし、次に加工するワークWの搬入を受け入れ得る状態、つまり上記図6-1(a)に示す状態にすることが好ましい。
(2) Advancement of the Workpiece: Lifting of the
(3)ワークの前進:中間退去コンベヤ63Bの跳ね上げ
また第四工程に向けて前進させているワークWの後端部が、搬出側の中間退去コンベヤ63B上を通過したら、一旦、当該ワークWの前進を停止させた後、一例として図6-4(g)に示すように、中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げ状態とする。もちろん、中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げ状態とする際には、事前に第2の開先加工機2Bにおける回動フレーム24(ワーク通過口25)を上昇させておき(例えば上死点に上昇)、跳ね上げる中間退去コンベヤ63Bの回動自由端が回動フレーム24と干渉しないようにしておくものである。
なお、この段階で搬出側の中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げる理由は、この後、ワークWを後退させて、ワーク後端部の開先加工を行うが、中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げないと、開先カッタ本体32がワークWの下方まで回り込めないためである。すなわち中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げることによって、開先カッタ本体32が、中間退去コンベヤ63Bと干渉することなく、ワークWの下方に回り込むことができるようにするのである。
(3) Advancement of the workpiece: Lifting up the
The reason why the
(4)ワークの戻し(後退)
中間退去コンベヤ63Bを跳ね上げた後、回動フレーム24を下死点まで下降させ、この状態で、一例として図6-4(h)に示すように、ワークWを一旦後退させる。この後退は、ワークWの後端部が、第2の開先加工機2Bの加工位置に到達するまで行われ、ここに到達したら、ワークWの後退搬送は停止となる。また、この状態でワークWの後端部は、クランプコンベヤ62の後端から突出するようになり、突出したワークWの後端部下方に、何も存在しない状態となる。すなわち、この状態で開先カッタ本体32が、ワークWの下方に回り込むスペースが確保されるのである。
次いで、ワークWをクランプし、その後、回動フレーム24を適宜上昇させ、回動フレーム中心をワーク中心に合致させる高さ設定が成される。
(4) Returning the work (retraction)
After the
Next, the workpiece W is clamped, and then the
ここでワークWのクランプは、第2のクランプ装置4Bによって固定が成されるものであり、具体的なクランプ固定の操作は、上記と同様であるため、詳細な説明は省略する。
また、ここでも第2の開先加工機2Bによる開先加工を行うにあたり、第2のビード加工機5Bによるビード除去加工時と同じクランプ装置4Bを適用するものである。そして、このようなクランプ装置4Bの共通化使用によって、装置構成の全体的なシンプル化を図り、装置全体の低コスト化・省スペース化を達成するものである。
Here, the workpiece W is clamped and fixed by the
Also, here, when performing groove processing by the second
8.第四工程(ワーク後端部の開先加工)
(1)開先カッタ本体による開先加工
このような準備工程を経た後、第四工程たるワーク後端部の開先加工が実施される。なお、一対の開先カッタユニット3の作動(操作)態様は、前述した第一工程たるワーク前端部の開先加工と同様であるため、詳細な説明は省略する。
因みに、このような開先加工において、一対の開先カッタユニット3が、ワークWの後端部下方まで回り込むものであるが、搬出側の中間退去コンベヤ63Bは、上述したように跳ね上げ状態となっているため、開先カッタユニット3がワークWの後端部下方まで回り込んでも、中間退去コンベヤ63Bと干渉しないものである。
また、この第四工程では、搬入側コンベヤ61A上で待機していたワークW、すなわち上記図6-3(f)において仮想線で示したワークWを前進させ、このものに第一工程たるワーク前端部の開先加工を施すものである。
8. Fourth process (bevel processing at rear end of workpiece)
(1) Groove preparation by the groove cutter body After going through such preparation steps, the fourth step, groove preparation of the rear end of the workpiece, is carried out. Note that the operation (manipulation) mode of the pair of
Incidentally, in this type of groove processing, a pair of
In addition, in this fourth step, the work W waiting on the
9.端部加工を終了したワークの搬出
(1)クランプ解除
以上のようにして後端部の開先加工が終了したワークWは、前後両端部の開先加工及びビード除去加工が全て終了するため、クランプが解除された後、次工程に搬出される。
なお、上記説明では二基の中間退去コンベヤ63A・63Bの初期姿勢を、跳ね上げ状態としたが、水平状態に設定することもできる。また回動フレーム24の初期位置(上下方向の高さ位置)も、回動フレーム24の中心が、搬送装置6上のワークWの中心位置よりも低い位置を初期位置(下死点位置)としたが、これも適宜の高さの設定が可能であり、更には回動フレーム24の上死点位置も適宜の設定が採り得る。当然ながら、これらの初期位置設定に応じて、各構成部材の作動状況は適宜変更し得るものである。
9. Removal of the workpiece after end processing (1) Release of clamping The workpiece W after the rear end processing is completed as described above has both front and rear end groove processing and bead removal processing completed, so after the clamp is released, it is removed to the next process.
In the above description, the initial posture of the two
また上記説明は、先に述べたようにワークWの長さLが、前後一対のビード加工機5A・5Bの設置間隔Dよりも短い短寸材(L<D)についての加工態様であるが、ワークWの長さLが、前後一対のビード加工機5A・5Bの設置間隔Dよりも長い長寸材(L>D)もコラム端部加工装置Mによって加工することができる。ただし、長寸材の場合には、一例として図9に示すように、短寸材における第二工程と第三工程が入れ代わる。すなわち、長寸材の第二工程は、ワーク前端側のビード除去加工となり(短寸材の第三工程)、長寸材の第三工程は、ワーク後端側のビード除去加工となる(短寸材の第二工程)。
これは、長寸材(L>D)のワークWでは、例えば上記図9に示すように、第一工程を終えたワークWは、長寸であるために、ワーク後端側が第1のビード加工機5Aに到達するよりも前に、ワーク前端側が第2のビード加工機5Bに到達するためである。換言すれば、ワーク前端側が第2のビード加工機5Bに到達した後に、ワーク後端側が第1のビード加工機5Aに到達するため、長寸材の場合には、短寸材における第二工程と第三工程とが入れ代わることとなる。
しかし、加工態様自体は、上述した説明と同様の態様となる。また、長寸材(L>D)のワークWの場合も、第1の開先加工機2Aによってワーク前端部の開先加工を行う第一工程と、第1のビード加工機5Aによってワーク後端側のビード除去加工を行う第三工程とにおいて同じクランプ装置4Aを適用するものである。また、第2のビード加工機5Bによってワーク前端側のビード除去加工を行う第二工程と、第2の開先加工機2Bによってワーク後端部の開先加工を行う第四工程とにおいて同じクランプ装置4Bを適用するものであり、クランプ装置4を共通化使用する点も同様である。
As described above, the above description is for a short workpiece (L<D) in which the length L of the workpiece W is shorter than the installation interval D of the pair of front and rear
This is because, in the case of a long workpiece W (L>D), as shown in Fig. 9, the workpiece W that has completed the first process is long, so that the front end of the workpiece reaches the second
However, the processing mode itself is the same as that described above. In addition, in the case of a long workpiece W (L>D), the
また前述の作業態様は、コラム端部加工装置Mを前後方向(ワークWの搬送方向)に対向して二基組み合わせて、ワークWたるコラムの両端を一挙に加工できるようにしたものであるが、コラム端部加工装置Mは、必ずしも二基組み合わせる必要はない。すなわちコラム端部加工装置Mは、一基を単独で用いることも可能であり、この場合、ワークWの搬送経路の設定次第、すなわちワークWの前後を反転できるようなターンテーブル等を途中に具えた戻し経路を設定する等して、一端部のみ加工が終了したワークWを、再度、方向を換えてコラム端部加工装置Mに通過させ、両端部の工程を完了させるようにすることが可能である。 In addition, the above-mentioned working mode combines two column end processing devices M facing each other in the front-to-back direction (the direction in which the work W is transported) so that both ends of the column, which is the work W, can be processed at once, but it is not necessary to combine two column end processing devices M. In other words, it is also possible to use one column end processing device M alone, and in this case, depending on the setting of the transport path of the work W, that is, by setting a return path equipped with a turntable or the like in the middle that allows the work W to be reversed front to back, it is possible to change the direction of the work W, which has only one end processed, and pass it through the column end processing device M again to complete the process on both ends.
M コラム端部加工装置
MA 第1のコラム端部加工装置
MB 第2のコラム端部加工装置
C クレーン装置
G ディスクグラインダー
U 裏当て金
DP ダイアフラム
W ワーク
Wb ビード部
L ワークの長さ
D 一対のビード加工機の設置間隔
P1 隆起開始点の一方
P2 隆起開始点の他方
Z ワーク上面の凹陥状態(範囲)
1 フレーム
2 開先加工機
2A 開先加工機(第1)
2B 開先加工機(第2)
3 開先カッタユニット
4 クランプ装置
4A クランプ装置(第1)
4B クランプ装置(第2)
5 ビード加工機
5A ビード加工機(第1)
5B ビード加工機(第2)
6 搬送装置
11 開先加工機フレーム
12 クランプ装置フレーム
13 連結フレーム
15 アダプタフレーム
15a ベース部フレーム
15b 筐体部フレーム
15c ベース接続フレーム
15d 上部接続フレーム
15e 上下ガイドレール
21 昇降フレーム
22 昇降シフトシリンダ
23 回動案内枠
24 回動フレーム
25 ワーク通過口
26 回動シフト機構
26M 回動シフトモータ
27 カッタユニットブラケット
27a ガイドレール
28 カッタマウント
28a リニアガイド
29 拡縮シフトシリンダ
3M カッタモータ
31 ユニットケーシング
32 開先カッタ本体
33 倣いローラ
41 側部クランプ
42 クランプボディ
43 リニアガイド
45 上部クランプ
46 クランプ片
5M 昇降シフトモータ
50s スクリューシャフト
50b メネジブロック
51 昇降フレーム(基部フレーム)
51a 昇降スライドブロック
51b 前後ガイドレール
52 中継フレーム
52a 前後スライドブロック
52b 横行ガイドレール
53 前後シフトシリンダ
54 カッタフレーム
54a 横行スライドブロック
54M 横行シフトモータ
54s スクリューシャフト
54b メネジブロック
55 ビード除去ユニット
55M ビード除去モータ
56 ビードカッタ本体
56a プーリケース
56b スピンドルケース
57 ビードセンサプローブ
58 ワーク端部センサ
61 接続搬送コンベヤ
61A 搬入側コンベヤ
61B 搬出側コンベヤ
611 芯合わせ装置
62 クランプコンベヤ
63 中間退去コンベヤ
63A 中間退去コンベヤ(搬入側)
63B 中間退去コンベヤ(搬出側)
64 退去案内フレーム
65 退去シフトシリンダ
M: column end processing device MA: first column end processing device MB: second column end processing device
C Crane device G Disc grinder U Backing metal DP Diaphragm
W Workpiece Wb Bead part L Length of workpiece D Installation distance between a pair of bead processing machines P1 One of the protuberance starting points P2 The other of the protuberance starting points Z Depression state (range) of the workpiece top surface
1
2B Bevel processing machine (2nd)
3
4B Clamp device (second)
5
5B Bead processing machine (2nd)
6. Conveyor device
REFERENCE SIGNS LIST 11: Bevel processing machine frame 12: Clamping device frame 13: Connection frame 15:
21
41
5M Lift/
51a
61
63B Intermediate exit conveyor (discharge side)
64
Claims (13)
前記開先加工機は、中央部にワーク通過口を具えた回動フレームと、このワーク通過口を挟んで対向して回動フレームに支持される一対の開先カッタユニットとを具えて構成され、
回動フレーム中央部のワーク通過口に、搬送装置に支持されたワークを通過させるとともに、前記クランプ装置でワークを保持した状態で、ワーク端縁部に開先カッタユニットにおける開先カッタ本体を対向的に作用させ、回動フレームを回動させることによって、ワーク端部全周に開先加工を行うコラム端部加工装置であって、
この装置は、前記開先加工機に併設されるようにビード加工機を具えるものであり、このビード加工機は、ビードカッタ本体を具え、このビードカッタ本体をワーク内面のビード部に作用させて、当該ビード部を除去する構成であり、
更に、このビード加工機は、前記クランプ装置を支持するクランプ装置フレームに固定状態に取り付けられるアダプタフレームと、このアダプタフレームに対し移動自在に支持される基部フレームと、この基部フレームに対し移動自在に支持される中継フレームと、この中継フレームに対し移動自在に支持されるカッタフレームとを具え、且つこのカッタフレームには、ビードカッタ本体を具えたビード除去ユニットが搭載されるものであり、
これら移動自在の三フレーム部材によって、前記ビード除去ユニットが三次元方向に移動できる構成であることを特徴とするコラム端部加工装置。
The apparatus includes a frame, a groove processing machine supported by the frame, and a clamping device for holding a workpiece to be processed.
The groove processing machine is configured to include a rotating frame having a work passage opening in the center, and a pair of groove cutter units supported by the rotating frame opposite each other across the work passage opening,
A column end processing device that performs groove processing on the entire circumference of the end of a workpiece by passing a workpiece supported by a conveying device through a work passage port in the center of a rotating frame, and holding the workpiece with the clamping device, and acting a groove cutter body in a groove cutter unit against the edge of the workpiece and rotating the rotating frame.
This device includes a bead processing machine that is provided in tandem with the groove processing machine, and the bead processing machine includes a bead cutter body that is caused to act on a bead portion on an inner surface of a workpiece to remove the bead portion .
Furthermore, this bead processing machine comprises an adapter frame fixedly attached to a clamp device frame supporting the clamp device, a base frame movably supported on the adapter frame, an intermediate frame movably supported on the base frame, and a cutter frame movably supported on the intermediate frame, and a bead removal unit having a bead cutter body is mounted on the cutter frame,
The column end processing device is characterized in that the bead removal unit is movable in three dimensions by these three movable frame members .
The column end processing device according to claim 1, characterized in that the column end processing device is a pair of first column end processing devices and a second column end processing device, each having the same specifications, which are combined opposite each other in the workpiece transport direction, and in actual processing of the workpiece, groove processing by a groove processing machine and bead removal processing by a bead processing machine can be performed sequentially on both front and rear ends of the workpiece while moving the workpiece in one direction.
また中継フレームは、基部フレームに対しワークの搬送方向に沿って進退自在に支持され、
更にまたカッタフレームは、中継フレームに対し、ワーク搬送方向と直交する方向に横行自在に支持され、ビード除去ユニットを三次元方向に移動できるように構成したものであり、
なお且つカッタフレームは、中継フレーム下面に設けられるとともにカッタフレームに搭載されるビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体とそのスピンドルケースとは、下方に干渉部材を具えない構成であることを特徴とする請求項1記載のコラム端部加工装置。
The base frame is supported on the adapter frame so as to be movable up and down.
The intermediate frame is supported on the base frame so as to be movable forward and backward along the workpiece conveying direction,
Furthermore, the cutter frame is supported on the relay frame so as to be movable laterally in a direction perpendicular to the workpiece conveying direction, and the bead removing unit is configured to be movable in three dimensional directions.
The column end processing device according to claim 1 , further characterized in that the cutter frame is provided on the underside of the relay frame, and the bead cutter body and its spindle case in the bead removal unit mounted on the cutter frame are configured so as not to have any interference member below.
4. The column end processing device according to claim 1, wherein the bead processing machine is provided with a bead sensor probe in the vicinity of a bead cutter body for detecting a bead removal portion in the workpiece.
このクランプ装置は、開先加工機による開先加工と、ビード加工機によるビード除去加工とのいずれの加工時にも共用的にワークをクランプする構成であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載のコラム端部加工装置。
A work clamping device is provided between the groove processing machine and the bead processing machine,
The column end processing device according to any one of claims 1 to 5 , characterized in that the clamping device is configured to clamp a workpiece during both groove processing by a groove processing machine and bead removal processing by a bead processing machine.
この方法は、搬送装置によりコラム端部加工装置にワークを進入させ、第一工程で、ワークが進入する側の前方先端部に、第1のコラム端部加工装置における開先加工機を作用させて、ワーク先端周縁に開先加工を施し、
次いで搬送装置により、ワークを更に前進移動させて、第二工程・第三工程を行うものであり、前記第1・第2の各コラム端部加工装置における各ビード加工機のいずれかに先に臨んだワーク端部に対し、当該いずれかのビード加工機を作用させて、第二工程となるビード除去加工を行い、次いで搬送装置によりワークを更に前進移動させて、他のワーク端部を他のビード加工機に臨ませて、第三工程となるビード除去加工を行い、
次いで第四工程において、搬送装置によりワークを更に前進移動させ、ワーク後端部に、第2のコラム端部加工装置における開先加工機を作用させて、ワーク後端周縁に開先加工を施すことを特徴とするコラム端部加工方法。
A method for machining an end of a workpiece using the column end machining device according to any one of claims 2 to 6 , comprising the steps of:
In this method, a workpiece is introduced into a column end processing device by a conveying device, and in a first step, a groove processing machine in a first column end processing device is operated on a front tip portion on the side where the workpiece enters, to perform groove processing on the periphery of the tip of the workpiece,
Next, the workpiece is moved further forward by the conveying device to perform the second and third steps, in which the end of the workpiece that first reaches one of the bead processing machines in each of the first and second column end processing devices is operated by the bead processing machine to perform the bead removal processing, which is the second step, and then the workpiece is moved further forward by the conveying device to bring the other end of the workpiece into contact with the other bead processing machine to perform the bead removal processing, which is the third step;
Next, in a fourth step, the workpiece is further moved forward by the conveying device, and the groove processing machine in the second column end processing device is applied to the rear end of the workpiece to perform groove processing on the periphery of the rear end of the workpiece. A column end processing method.
第二工程では、第1のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク後端側のビード部を除去し、且つ第三工程では、第2のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク前端側のビード部を除去することを特徴とする請求項7記載のコラム端部加工方法。
When the length dimension of the workpiece is shorter than the installation distance of a pair of front and rear bead processing machines,
8. The column end processing method according to claim 7, characterized in that in the second step, the bead portion on the rear end side of the workpiece is removed by a bead processing machine in the first column end processing device, and in the third step, the bead portion on the front end side of the workpiece is removed by a bead processing machine in the second column end processing device.
第二工程では、第2のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク前端側のビード部を除去し、且つ第三工程では、第1のコラム端部加工装置におけるビード加工機によって、ワーク後端側のビード部を除去することを特徴とする請求項7記載のコラム端部加工方法。
When the length dimension of the workpiece is longer than the installation distance of a pair of front and rear bead processing machines,
8. The column end processing method according to claim 7, characterized in that in the second step, the bead portion on the front end side of the workpiece is removed by the bead processing machine in the second column end processing device, and in the third step, the bead portion on the rear end side of the workpiece is removed by the bead processing machine in the first column end processing device.
10. The column end processing method according to claim 7, wherein in the bead removal processing by the bead processing machine, a movement trajectory of the bead cutter body is set so as to make the thickness of the workpiece constant.
且つ第2のコラム端部加工装置における開先加工とビード除去加工とにおいては、加工中のワーク保持は、他のクランプ装置によって共通して行うことを特徴とする請求項7から10のいずれか1項記載のコラム端部加工方法。
In the first column end processing device, the workpiece is held during the groove processing and the bead removal processing by the same clamping device in common,
The column end processing method according to any one of claims 7 to 10 , characterized in that in the groove processing and bead removal processing in the second column end processing device, the workpiece is held in common by another clamping device during processing.
これら移動自在の三フレーム部材によって、前記ビード除去ユニットが三次元方向に移動できる構成であり、
且つ前記ビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体の近傍には、ワークにおけるビード除去部位を検出するビードセンサプローブが設けられ、
なお且つ前記ビード加工機は、ビード除去加工の際、ワークの肉厚を一定とするようにビードカッタ本体の移動軌跡が設定されることを特徴とするビード加工機。
A bead processing machine that is applied to the column end processing device according to any one of claims 1 to 6 and is used to remove an inner bead at an end of a workpiece held by a clamp device , the bead processing machine comprising: an adapter frame that is fixedly attached to a clamp device frame that supports the clamp device; a base frame that is movably supported on the adapter frame; an intermediate frame that is movably supported on the base frame; and a cutter frame that is movably supported on the intermediate frame, and a bead removal unit having a bead cutter body is mounted on the cutter frame;
The bead removing unit can be moved in three dimensions by these three movable frame members ,
A bead sensor probe for detecting a bead removal portion on the workpiece is provided near the bead cutter body in the bead removal unit,
Furthermore, the bead processing machine is characterized in that the movement trajectory of the bead cutter body is set so as to make the wall thickness of the workpiece constant during bead removal processing .
また中継フレームは、基部フレームに対しワークの搬送方向に沿って進退自在に支持され、
更にまたカッタフレームは、中継フレームに対し、ワーク搬送方向と直交する方向に横行自在に支持され、ビード除去ユニットを三次元方向に移動できるように構成したものであり、
なお且つカッタフレームは、中継フレーム下面に設けられるとともにカッタフレームに搭載されるビード除去ユニットにおけるビードカッタ本体とそのスピンドルケースとは、下方に干渉部材を具えない構成であることを特徴とする請求項12記載のビード加工機。 The base frame is supported on the adapter frame so as to be movable up and down.
The intermediate frame is supported on the base frame so as to be movable forward and backward along the workpiece conveying direction,
Furthermore, the cutter frame is supported on the relay frame so as to be movable laterally in a direction perpendicular to the workpiece conveying direction, and the bead removing unit is configured to be movable in three dimensional directions.
The bead processing machine according to claim 12 , further characterized in that the cutter frame is provided on the underside of the relay frame, and the bead cutter body and its spindle case in the bead removal unit mounted on the cutter frame are configured so as not to have any interfering member therebelow.
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