JPH03161206A - 摩擦圧接の内バリ切削装置及び切削刃取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は摩擦圧接の内バリ切削装置及び切削刃取付装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

本特許出願人は先に特開昭５１−４７６８２号公報に内
バリ切削装置を提案した。この従来技術は、切削軸の外
周に同芯的に装着された油圧シリンダーの油圧作動によ
り、切削軸と同芯で且つ同一中心線上に備えた３個の駒
を放射状に、圧接吻である管の内壁と接触させて、切削
軸の軸芯と管内壁面の中心とを一敗させるようにした芯
出し装置である。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の装置にあっては、油圧を用いているため、装
置が大きくなり且つ複雑になるため、直径２インチ以下
の長尺管には適用が難しい。

又、切削軸の軸芯保持に駒を用いているため駒による力
が管内壁に集中しやすいという問題があった。

そこで、本発明においては、切削軸の外側に設けたテー
バー面を有する内外円筒体を操作することにより簡単に
芯出しを行うことができる摩擦圧接の内バリ切削装置を
提供するのが目的である。

又、切削軸が長くなると中間で撓みが生じるので、この
撓みを阻止とする中間軸受装置が必要であり、内円筒体
を接続する連結管は切削軸の外周に位置するので、この
支持も必要である。又、圧接する回転側の圧接管がきわ
めて短いかフランジの場合は芯出しを行うことができな
くなるので、夫々を満足する装置が必要となるので、本
発明において夫々満足させることができる装置を提供す
るのが目的である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は前記課題を解決するために、切削刃を取付けた
刃物ホルダーを先端に固定して切削軸の外周に、先端外
周にテーパー部を設けた芯出し用内円筒体を連結管で前
後進できるようる嵌合し、芯出し用内円筒体の外周に、
前記テーパー部と当接するテーパー部を先端内周に設け
、先端から外周部に亘って複数個のスリットをもうけた
圧接管に圧着する芯出し用外円筒体を嵌合した摩擦圧接
の内バリ切削装置を構或したものである。

又、切削軸に固定した刃物ホルダーに切削刃の末端部を
ピンで揺動自在に枢着し、刃物ホルダーの側面に切削刃
の刃先背面を押圧するスプリングを固定した摩擦圧接の
内バリ切削装置における切削刃取付装置を構或したもの
である。

又連結管を２本の連結分割管で形成し、両連結分割管を
、切削軸に嵌合した軸受部の両側に固定し、軸受部に突
設した突出部の少なくとも一部に圧接管に当接するベア
リングを設けた摩擦圧接の内バリ切削装置を構戒したも
のである。

又、連続管を支持する軸受支持具を垂直方向に設置した
流体シリンダーのロンドに取付け、流体シリンダーの回
転側主軸筐側に、圧接管の端部を検出して流体シリンダ
ーに流体を供給する切換バルブに信号を送る検出装置を
設けた摩擦圧接の内バリ切削装置を構威したものである
。

又、刃物ホルダーの外側に位置する中空主軸のチャック
側に．チャックで保持した短管（たとえばフランジ）の
圧接管とほぼ同様な内径を有する圧接推カストッパーを
前記圧接管と芯出し用外円筒体の外周部とに位置するよ
うに着脱自在に固定した摩擦圧接の内バリ切削装置を構
或したものである， 〔作用〕 本発明においては、連結管を引く込むことにより芯出し
用内円筒体を後退させ、芯出し用外円筒体を小径にして
刃物ホルダーの外周を圧接管の内壁面に当接して切削刃
が圧接管の内壁面に接触しないようにして圧接作業を行
う． 圧接作業終了後に芯出し用内円筒体を前進させテーパー
部により芯出し用外円筒体を外側に拡大して圧接管の内
壁面に圧着させる。これにより切削軸の軸芯を出し、内
側バリのバリ取りを可能にする． 又、切削刃はピンで刃物ホルダーに軸線方向に播動自在
に枢着し、レバー又はスプリングで前方へ押圧されてい
るので、刃先の半径位置は刃物ホルダーの半径よりも小
さくなり、圧接作業中に圧接管の内壁面に接触するのを
防止する．そして、バリ取りのため、切削軸を回転させ
ながら前進させると、内側バリに刃先が当接し、スプリ
ングの反発力に抗して切削刃を揺動させ、起立状態にし
て、内側バリを削り取る。内側バリを削り取ると、スプ
リングの反発力で再び前方へ揺動して刃先の半径位置を
小さくする。

又、連結管は２本の連結分割管で形成され、軸受部の両
側に固定され、軸受部に設けたベアリングが圧接管に当
接することにより切削軸を撓まないように支持している
。

又、連結管の内側は軸支持具で支持され、切削軸の撓み
を防止している。そして、圧接管を挿入する際に、圧接
管の端部を検出装置で検出し、切換バルブに信号を送っ
て流体シリンダーによる軸支持具を下降させて圧接管を
通過できるようにする。圧接作業終了後圧接管を抜取る
際には、圧接管の端部が通過した時に検出装置でこれを
検出し、ポンプを作動させて軸支持具を上昇させ、連結
管を支持する。

又、回転側が短管か又はフランジの際には中空主軸のチ
ャック側に圧接管とほぼ同一の内径をした圧接推カスト
ッパーを固定し、この圧接推カストンバーに圧接管又は
フランジの端面を当接して圧接管の推力を停止させる。

一方圧接推カストッパーは芯出し用外円筒体の外側に位
置し、芯出し用外円筒体が径拡大を行った際に圧着でき
るようにして切削軸の芯出しを行う。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図は本発明の実施例を圧接する管の中空部に内装し
た状態を示す断面図、第２図は芯出し用外円筒体の半截
側面図、第３図は切削刃の取付状態を示す第１図におけ
る■一■線断面図、第４図は圧接機全体を示す一部を切
欠いた側面図、第５図は中間軸受装置の断面図、第６図
は切削軸支持装置及び設置位置を示す側面図、第７図は
切削軸支持装置のみの正面図、第８図はその作動を示す
回路図、第９図は中空主軸と三方チャック部分を示す断
面図である。

１及び２は互いに摩擦圧接する圧接管、３は圧接継手面
に発生した内側バリで４は圧接管ｌ内に内装された切削
軸である。この切削軸４は先端に小径部５を設け、キー
６を介して刃物ホルダー７を取付け、ネジ８で固定され
ている。

９はオイルレスの回転ローラで、刃’Ｔｈホルター７に
回転自在に多数保持され、刃物ホルダー７の後端に螺合
した離脱防止リング１０で保持されている。そして、切
削軸４が圧接管１の内壁面と同芯で支承されない時、即
ち、切削軸４が回転駆動されない時に、この回転ローラ
９の外周面と圧接管ｌの内壁面とが接触して切削軸４が
圧接管１の内面で支承される． １）は芯出し用外円筒体で、刃物ホルダー９の後端に位
置し、先端内面にテーパー部１２を設け、多数のスリッ
ｌ−１３．１３・・・・・・を先端から中央部に亘って
設け、通常は圧接管１の内径よりも小さく形成されてい
る。

１４は芯出し用内円筒体で、前記芯出し用外筒体１）と
切削軸４との間に嵌合され、先端外周面に前記テーパー
部１２と当接するテーパー部ｌ５を設け、前進させるこ
とによりテーパー部１５，ｌ２により芯出し用外円筒体
ｌ１の先端部を外周側に拡げて圧接管ｌの内壁面に圧着
させ、切削軸４の芯出しを行う。この芯出し用内円筒体
１４は後端部に鍔部１６を突設し、後端に連結管１７を
螺合し、この連結管１７の後端を第４図に示すように、
基台１８上に設置した油圧シリンダー１９のブランジャ
ー２０に連結されている。そして油圧シリンダー１９に
より連結管ｌ７を介して芯出し用内円筒体ｌ４を前後進
させるようになっている。

２１は切削刃で、刃物ホルダー７に末端部（反刃先部）
をピン２２で揺動自在にピン止めされ反刃先部の背面側
にテーパー部２３を設けている。

そして、第１図に示すように刃物ホルダー７の刃先側側
面に小ネジ２４．２４で固定された板状のスプリング２
５の自由端を背面に係合さけ、スプリング２５の反発力
で、実線で示すように前方に押し出され、テーパー部２
３を刃物ホルダー７の対応面２６に当接させ、切削軸４
の中心からの切削刃半径寸法が、圧接行程中常時、回転
ローラ９の切削軸４の中心からの半径寸法より小さくな
るようになっている。

切削刃２ｌはバリ取り工程が開始されると、切削軸４の
前進により、内側バリ３に接触し、切削軸４の前進と共
に破線で示すように後退して刃物ホルダー７の対応面２
６に当接して停止する。

前記連結管ｌ７は第４．５図に示すように２木の連結分
割管２７．２７’で構威されており、中間に中間軸受装
置２８を設けている。この中間軸受装置２８は切削軸４
を回転及び摺動できるように挿通支持する軸受部２９の
外周部両側に連結分割管２７．２７’を螺合しており、
中央の突出部３０の外周にオイルレスのベアリング３１
を取付け、突出部３０の一方に螺合した離脱防止リング
３２でベアリング３１を離脱しないように保持している
。

このベアリング３１の一部を圧接管１の内壁面に当接し
て切削軸４の撓みを防止し、圧接管１に対し自由に回転
及び摺動できるようになっている。

尚、切削軸４は第４図に示すように、一方の圧接管１の
末端を係止するストッパー３３を有するストッパー装置
３４の後方に位置した前記油圧シリンダーｌ９内を通り
、基台１８上に設置した切削軸回転駆動機３５に設けた
駆動軸３６にカップリング３７で連接されている。そし
て、切削軸回転駆動機３５上に設けたモータ３８でプー
り３９，４０を介して駆動軸３６を回転させることによ
り切削軸４は回転させられる。この切削軸回転駆動機３
５は基台１８上に設けた溝４１内に位置し、基台１８の
後端部に設置したシリンダー４２で前後進できるように
なっている。

第４図中４３は切削軸支持装置である。この切削軸支持
装置４３は第６図乃至第８図のように構威している。即
ち、基台１８の回転側主軸筺４４近傍に流体シリンダー
４５を垂直方向に設置し、そのロンド４６に２叉状をし
た軸支持具４７を設けたものである。この切削軸支持装
置４３と回転側主軸筺４４との間には検出装置４８を設
置し、一方の圧接管１の一端を検出した際に、第８図の
切換バルブ４９のポート位置を切換えて軸支持具４７を
下降させ、圧接管１が通過できるようにする。この際に
、切削軸４は刃物ホルダー７に設けた回転ローラ９が圧
接管１の内壁面に当接して先端部が支承されている。そ
して、圧接管１の端部がストソバー装置３４のストッパ
ー３３に係合して圧接管の取付が終了する。

又、圧接及びバリ切削工程が終了後、圧接管１を引出す
際には、圧接管１の端部が通過したことを検出装置４８
で検出した際に切換えバルプ４９に信号を送って軸支持
具４７を上昇させ連結管ｌ７を支持する。

尚、検出装置４８は第６図に示すような接触式のもの、
近接スイッチのような非接触のもの又は第８図に示す光
センサーを用いてもよい。

回転側主軸筺４４は、第４図に示すように上面にモータ
５１を設置し、モータ軸５２に設けたプーり５３と中空
主軸５４に設けたブーＩＪ５５とにより中空主軸５４を
回動できるようになっている。

中空主軸５４は第９図に示すように、プーり５５の反対
側外周に鍔部５６を設け、この鍔部５６に三方チャック
５７を取付け、三方チャック５７のチャック爪５８で一
方の圧接管を保持するようになっている。

ところで、三方チャック５７で保持する圧接管１が第１
図で示すような長尺管の場合には、その圧接管１の内壁
面に芯出し用外円筒体１）が圧着して切削軸４の芯出し
を行うことができるが第９図のようにフランジ５９をチ
ャック爪５８で把持しフランジ付圧接管１′を圧接する
場合には芯出し用外円筒体１）の外周に接管が存在しな
いことになる。

そこで、本発明においては中空主軸５４のチャック側に
段部６０を設け、この段部６０にフランジ付圧接管１′
とほぼ同一の内径を有する中空管で形成した圧接推カス
トッパー６１の中央部外周に設けた突出部６２を嵌合し
て複数個のボルト６３で着脱自在に固定する。これによ
り、圧接推カストツバー６１の一端がフランジ付圧接管
１に当接し、他端は芯出し用外円筒体１）の外周に位置
する。

尚、図中６４は圧接管２を固定するクランプである。

したがって、両圧接管１′，２を圧接する際には、連結
管１７は引込まれて、芯出し用外円筒体１）は小径状態
になり、回転ローラ１９が圧接推カストッパー６１の内
壁面に当接して切削刃２１をフランジ付圧接管１′の内
壁面に接触しないようにする。そして、内側バリ３を削
除する際には連結管１７を介して芯出し用内円筒１４を
前進させて芯出し用外円筒体ｌ１を外側へ拡張させて外
周を圧接推カストッパー６ｌの内壁面に圧着させて切削
軸４の芯出しを行う。その後、切削軸４を回転及び前進
させて内側バリ３を削り取る。

本発明の実施例は前記のように構威したもので、圧接管
１を挿入する以前は連結管１７の一方の連結分割管２７
が切削軸支持装置４３の軸支持具４７で支持され、切削
軸４の撓みを防止している。

又、切削刃２１はスプリング２５０弾発力で前方に押し
出され、第１図において実線で示すようにテーパー部２
３が刃物ホルダー７の対応面２６に当接して切削軸４の
中心からの切削刃半径寸法が回転ローラ９の切削軸４の
中心からの半径寸法よりも小さくなるようなっている。

この状態で圧接管１を挿入すると、圧接管１の端部を検
出装置４８で検出し、切換バルブ４９に信号を送って、
ボート位置を切換えて軸支持具４７を下降させ圧接管ｌ
が通過できるようにする。軸支持具４７が下降する際に
は刃物ボルダー７の外周部に圧接管１が位置しているの
で、回転ローラ９が圧接管１の内壁面に当接し、切削軸
４の撓みを防止している． 圧接管１が挿入され、端部がストソバ−３３に当接した
状態において連結管１７に設けた中間軸受装置２８のベ
アリング３１が圧接管１の内壁面に当接して切削軸４の
自重による撓みを防止している． そして、中空主軸５４を回転させ、例えばクランプ６４
を移動させて両圧接管１，２を圧接する。

圧接作業終了後中空主軸５４を停止させ、油圧シリンダ
ー１９を駆動してプランジャー２０を前進させ、連結管
１７を介して芯出し用内円筒体１４を前進させ、両テー
パー部１５．１２の作用で芯出し用外円筒体１）の先端
部をスリット１３により外側に拡大させ、圧接管１の内
壁面に圧着させる。

次にモータ３８で切削軸４を回転させシリンダー４２を
駆動して切削軸回転駆動機３５を前進させて切削刃２１
を前進させる。この切削刃２１が前進して内側バリ３に
当接するとスプリング２５ｄ弾発力に抗して第１図にお
いて破線で示すように起立し、更に前進させることによ
り内側バリ３を−削り取る。この内側バリ３の切削が終
了するとスプリング２５の弾発力で第１図に実線で示す
ように揺動して前方へ押し出される。

その後、モータ３８を停止して切削軸４の回転を停止さ
せ、シリンダー４２を逆方向に駆動して切削軸回転駆動
機３５を介して切削軸４を元の位置へ後退させる。

次に、油圧シリンダ１９を逆方向に駆動して連結管ｌ７
を介して芯出し用内円筒体ｌ４を後退させ、芯出し用外
円筒体１ｌの径を小さくして圧接管１への圧着を開放す
る。この状態において回転ローラ９が圧接管ｌの内壁面
に当接し、切削軸４の撓みを防止する。

次に圧接された圧接管１を引き抜くと圧接管１の末端が
所定位置を通過したことを検出装置４８が検出し、切換
バルブ４９に信号を送って流体シリンダー４５に流体を
供給して軸支持具４７を上昇させ、連結管１７を支持す
る。

尚、圧接管１′が短管の場合には中空主軸５４の段部６
０に圧接推カストソパ−６１を固定して圧接管ｌ′の推
力を停止させ、刃物ホルダー７の回転ローラ９及び芯出
し用外円筒体１）の圧着を可能にして切削軸４の芯出し
を行う。

尚、前記実施例において圧接管の寸法が異なる際には、
切削刃２１、芯出し用外円筒体１）、中間軸受装置２８
のベアリング３１を夫々圧接管の寸法に応じた寸法のも
のに取り換える。

〔発明の効果〕

本発明においては芯出し用内外円筒体により芯出しを行
うことができるので、切削軸の芯出し精度が高い。又、
従来のように圧接骨内で油圧を用いないので、油漏れの
心配がなく、コンパクトに設計することができ、構造が
簡単で、長尺の小径管にも適用できる。又、切削軸の圧
接管からの出し入れる切削刃の刃先の損傷及び圧接管内
面の損傷を防止できる６更に従来のような駒による傷が
付かない。

切削刃はスプリングで先端が押し出されるようになって
いるので、刃物ホルダーの半径寸法よりも刃先寸法が小
さくなり、圧接作業中及び圧接管の出し入れの際に刃先
を損傷したり圧接管内面の損傷を確実に阻止することが
できる。

切削軸を挿通させた軸受部で連結分割管を固定し、圧接
管内壁面にに軸受部に設けたベアリングを当接している
ので、切削軸の撓みを防止することができる。それ故、
切削軸の撓みによる回転振動を防止するたとができる。

そして、切削軸の軸芯と圧接管の軸芯とを合致させるこ
とができる。

互いに細い長尺管（例えば直径２インチ以下で３０以上
の管）にも適用できる。

連続管の外側を軸支持具で支持しているので、切削軸の
撓みによる圧接管の挿入不可能を防止することができる
， 又、圧接推カストッパーを中空主軸に固定することによ
り、長尺管圧接機においてフランジ等の短管の軸加圧力
と切削軸の軸合わせを同時に行うことができ、フランジ
サイズ変更の際の手間が省略できる．又治具製作費が低
減できる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る摩擦圧接の内バリ切削装置のゴ実
施例を圧接管に内壁した状態の断面図、第２図は芯出し
用外円筒体の半截側面図、第３図は切削刃の取付状態を
示す第１図におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図、第４図は
圧接機全体を示す一部を切欠いた側面図、第５図は中間
軸受装置の断面図、第６図は切削軸支持装置及び設置位
置を示す側面図、第７図は軸支持装置のみの正面図、第
８図はその作動を示す回路図、第９図は中空主軸と三方
チャック部分を示す断面図である。 １．１’，２・・・圧接管、３・・・内側バリ、４・・
・切削軸、５・・・小径部、６・・・キー、７・・・刃
物ホルダー８・・・ネジ、９・・・回転ローラ、１ｏ・
・・離脱防止リング、１）・・・芯出し用外円筒体、１
２・・・テーパー部、ｌ３・・・スリット、ｌ４・・・
芯出し用内円筒体、１５・・・テーパー部、ｌ６・・・
鍔部、１７・・・連結管、１８・・・基台、ｌ９・・・
油圧シリンダー、２ｏ・・・プランジャー、２１・・・
切削刃、２２・・・ピン、２３・・・テーパー部、２４
・・・小ネジ、２５・・・スプリング、２６・・・対応
面、２７．２７’・・・連結分割管、２８・・・中間軸
受像装置、２９・・・軸受部、３０・・・突出部、３１
・・・ベアリング、３２・・・離脱防止リング、３３・
・・ストッパー、３４・・・ストンパー装置、３５・・
・切削軸回転駆動機、３６・・・駆動軸、３７・・・カ
ップリング、３８・・・モータ、３９．４０・・・ブー
リ、４１・・・溝、４２・・・シリンダー、４３・・・
切削軸支持装置、４４・・・回転側主軸筐、４５・・・
流体シリンダー、４６・・・ロッド、４７・・・軸支持
具、４８・・・検出装置、４９・・・切換バルブ、５０
・・・ポンプ、５１・・・モータ、５２・・・モータ軸
、５３・・・プーリ、５４・・・中空主軸、５５・・・
ブーリ、５６・・・鍔部、５７・・・三方チャック、５
８・・・チャック爪、５９・・・フランジ、６０・・・
段部、６１・・・圧接准ガストッパー、６２・・・突出
部、６３・・・ボルト、６４・・・クランプ １８ 第５図 第９図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）切削刃を取付けた刃物ホルダーを先端に固定した
   切削軸の外周に、先端外周にテーパー部を設けた芯出し
   用内円筒体を連結管で前後進できるように嵌合し、芯出
   し用内円筒体の外周に、前記テーパー部と当接するテー
   パー部を先端内周に設け、先端から外周部に亘って複数
   個のスリットを設けた圧接管に圧着する芯出し用外円筒
   体を嵌合したことを特徴とする摩擦圧接の内バリ切削装
   置。
2. （２）切削軸に固定した刃物ホルダーに切削刃の末端部
   をピンで揺動自在に枢着し、刃物ホルダーの側面に切削
   刃の刃先背面を押圧することにより切削刃刃先を切削軸
   心方向に移動させることを特徴とする摩擦圧接の内バリ
   切削装置における切削刃取付装置。
3. （３）連結管を２本以上の連結分割管で形成し、連結分
   割管を、切削軸に嵌合した軸受部の両側に固定し、軸受
   部に突設した突出部の少なくとも一部に圧接管に当接す
   るベアリングを設けたことを特徴とする請求項（１）記
   載の摩擦圧接の内バリ切削装置。
4. （４）連結管を支持する軸支持具を垂直方向に設置した
   流体シリンダーのロッドに取付け、流体シリンダーの回
   転側主軸筐側に、圧接管の端部を検出して流体シリンダ
   ーに流体を供給する切換バルブに信号を送る検出装置を
   設けたことを特徴とする請求項（１）記載の摩擦圧接の
   内バリ切削装置。
5. （５）刃物ホルダーの外側に位置する中空主軸のチャッ
   ク側に、チャックで保持した短管の圧接管とほぼ同様な
   内径を有する圧接推力ストッパーを前記圧接管と芯出し
   用外円筒体の外周部とに位置するように着脱自在に固定
   したことを特徴とする請求項（１）摩擦圧接の内バリ切
   削装置。