JPH0572303U - 自動パイプ切断機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１・第２カッターを正確に同期させて中空
パイプを切削できる自動パイプ切断機を提供する。 【構成】 回転する長尺の中空パイプ３を挟むようにし
て対向配置され中空パイプ３の径方向へスライド自在な
一対の第１スライドテーブル１及び第２スライドテーブ
ル２と、第１スライドテーブル１及び第２スライドテー
ブル２に取付けられて中空パイプ３を輪切状に切断する
第１カッター13及び第２カッター52と、第１スライドテ
ーブル１及び第２スライドテーブル２に連結された第１
ナット部材22及び第２ナット部材31と、第１ナット部材
22及び第２ナット部材31を螺進退自在に螺合させた第１
ボールネジ26及び第２ボールネジ32と、第１ボールネジ
26及び第２ボールネジ32を回転させる第１サーボモータ
28及び第２サーボモータ36と、第１サーボモータ28及び
第２サーボモータ36を同期させて回転駆動させる制御手
段37と、を備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動パイプ切断機に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ベアリングの内輪や外輪などに使用するために、長尺の中空パイプを 複数の突切りバイト等のカッターにて輪切状に、次々と切断する自動パイプ切断 機が用いられている。

【０００３】 この自動パイプ切断機は、従来、油圧シリンダの作動でスライドするスライド テーブルを、中空パイプの軸心を中心にして対称に一対配設し、パイプ回転用主 軸本体部のチャックでクランプした中空パイプを回転させ、各スライドテーブル に取付けられたカッターを、（各油圧シリンダを介して）同期させて中空パイプ の外周部から内径方向に切込んで切断する構造であった。そして、上記各油圧シ リンダを油圧回路で同期させていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来のように油圧回路で上記各油圧シリンダを同期させると、油温の 変化によって油圧シリンダの作動速度、つまり、カッターの切込速度が変化して 切削条件が変わるため、一日の内で数回上記パイプ切断機を停止させて、油の圧 力や流量等の微調整を行う必要があり、生産性が低下する問題があった。

【０００５】 また、エアーが混入した場合など作動油の圧縮性のために、油圧シリンダを正 確に同期させることが困難であった。

【０００６】 そこで、本考案は上記問題点を解決する自動パイプ切断機を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記目的を達成するために、回転する長尺の中空パイプを挟むよう にして対向配置され該中空パイプの径方向へスライド自在な一対の第１スライド テーブル及び第２スライドテーブルと、該第１スライドテーブル及び第２スライ ドテーブルに取付けられて上記中空パイプを輪切状に切断する第１カッター及び 第２カッターと、上記第１スライドテーブル及び第２スライドテーブルに連結さ れた第１ナット部材及び第２ナット部材と、該第１ナット部材及び第２ナット部 材を螺進退自在に螺合させた第１ボールネジ及び第２ボールネジと、該第１ボー ルネジ及び第２ボールネジを回転させる第１サーボモータ及び第２サーボモータ と、該第１サーボモータ及び第２サーボモータを同期させて回転駆動させる制御 手段と、を備えたものである。

【０００８】

【作用】

上述の如く構成された自動パイプ切断機は、第１サーボモータ及び第２サーボ モータにて、第１カッターと第２カッターを同期させているので、同期精度が良 好となり、第１カッターと第２カッターの切込速度が、一日の内で度々自然に変 化することがない。

【０００９】 しかも、第１サーボモータ及び第２サーボモータを用いて第１カッターと第２ カッターをスライド（位置決め）させているので、微小な往復動作───中空パ イプへの切込み及び逃がし───を行わせることができる。

【００１０】

【実施例】

以下実施例を示す図面に基づいて本考案を詳説する。

【００１１】 図１と図２は本考案に係る自動パイプ切断機の一実施例を示しており、１は第 １スライドテーブルであって、この第１スライドテーブル１と第２スライドテー ブル２が、長尺円筒状の中空パイプ３を挟むようにして対向配置される。

【００１２】 つまり、第１スライドテーブル１と第２スライドテーブル２は、中空パイプ３ の軸心を中心にして、所定間隔をもって対称に配設されており、中空パイプ３の 径方向へスライド自在となっている。

【００１３】 第１スライドテーブル１は、基台４に固着された第１案内テーブル５と、第１ 案内テーブル５にスライド自在に取付けられた第１主スライド体６と、第１主ス ライド体６にスライド自在に取付けられた第１副スライド体７と、第１副スライ ド体７の上面に固着された第１刃物台８と、を有している。

【００１４】 第１案内テーブル５の上部長手方向（中空パイプ３の軸心と直交する方向）に は、第１主スライド体６の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動自在に嵌合 する主ガイドレール９が形成される。

【００１５】 また、第１主スライド体６の上部長手方向（中空パイプ３の軸心と直交する方 向）には、第１副スライド体７の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動自在 に嵌合する副ガイドレール10が形成される。

【００１６】 第１刃物台８の上部には、上方に開口するカッター固定用凹所11が形成され、 この凹所11に、複数の帯板状突切りバイト12…からなる第１カッター13が止着ボ ルトにて固定される。

【００１７】 突切りバイト12…は、中空パイプ３の軸心と直交する方向に取付けされ、所定 厚みの角棒状スペーサ43…を介装して等ピッチで並設される。

【００１８】 また、中空パイプ３の要部平面断面図である図３に示すように、突切りバイト 12…は、中空パイプ３の先端３ａから基端（図の上方）に向かって順次、突切り バイト12…の切刃の先端を外径方向へずらした状態で取付けされる。

【００１９】 次に、図１と図２に示すように、第２スライドテーブル２は、基台４に固着さ れた第２案内テーブル14と、第２案内テーブル14にスライド自在に取付けられた 第２主スライド体15と、第２主スライド体15にスライド自在に取付けられた第２ 副スライド体16と、第２副スライド体16の上面に固着された第２刃物台17と、を 有している。

【００２０】 第２案内テーブル14の上部長手方向（中空パイプ３の軸心と直交する方向）に は、第２主スライド体15の下面長手方向に形成された蟻溝等に、摺動自在に嵌合 するガイドレール18が形成される。

【００２１】 第２主スライド体15の上部には、第２副スライド体16の下面に（ガイドレール 18と直交する方向に）形成された蟻溝等に、摺動自在に嵌合するクロスガイドレ ール19が形成される。

【００２２】 第２刃物台17は第１刃物台８と同様の構成となっており、第２刃物台17のカッ ター固定用凹所20には、複数の帯板状突切りバイト21…からなる第２カッター52 が上述と同様に固定され、第１カッター13と第２カッター52は、中空パイプ３の 外周を180 ゜反対の両側方（同図の左右方向）から挟むように配設される。

【００２３】 なお、第１カッター13と第２カッター52は、第１・第２カッター13，52の切刃 のすくい面が対向状となるように、何れか一方を上下逆にして第１刃物台８と第 ２刃物台17に取付けられる。

【００２４】 次に、図４に示すように、第１スライドテーブル１の第１主スライド体６の一 端縁部には第１ナット部材22が連結される。

【００２５】 第１ナット部材22は、固定用ボルトにて第１主スライド体６に固定される有底 筒状の連結ケース23と、連結ケース23の大径孔部24に内嵌固着されたボールベア リングナット25とからなる。

【００２６】 このボールベアリングナット25に、所定長さのネジ部を有する第１ボールネジ 26を螺合させ、第１ナット部材22を螺進退自在とする。

【００２７】 第１ボールネジ26の一端側（図４の右側）は、スライドベアリングを内装した 軸受部材51に回転自在に枢支され、この軸受部材51は基台４に固着される。さら に、第１ボールネジ26の一端部にはネジ側プーリーギヤ27が固着される。

【００２８】 そして、図１と図２に示すように、エンコーダ内蔵型ＡＣサーボモータである 第１サーボモータ28の回転軸部に固着されたモータ側プーリーギヤ29と、ネジ側 プーリーギヤ27との間に、第１サーボモータ28の回転トルクを第１ボールネジ26 に伝達する歯付ベルト30が介装される。

【００２９】 第１サーボモータ28は基台４に固着されており、この第１サーボモータ28を回 転駆動させることにより、第１スライドテーブル１の第１主スライド体６が主ガ イドレール９に沿ってスライドし、同時に第１カッター13，第１刃物台８及び第 １副スライド体７が第１主スライド体６と一体に移動する。

【００３０】 また、第１スライドテーブル１側の第１ナット部材22，第１ボールネジ26，軸 受部材51，ネジ側プーリーギヤ27，モータ側プーリーギヤ29，歯付ベルト30及び 第１サーボモータ28と、同様の構成の第２ナット部材31，第２ボールネジ32，軸 受部材53, ネジ側プーリーギヤ33，モータ側プーリーギヤ34，歯付ベルト35及び 第２サーボモータ36が、第２スライドテーブル２側にも設けられる。

【００３１】 従って、第２サーボモータ36を回転駆動させることにより、第２スライドテー ブル２の第２主スライド体15がガイドレール18に沿ってスライドし、同時に第２ カッター52，第２刃物台17及び第２副スライド体16が第２主スライド体15と一体 に移動する。

【００３２】 49はパイプ回転用駆動モータを備えた主軸本体部で、主軸本体部49のチャック 50で中空パイプ３をクランプして、所定方向に所望回転数にて回転させることが できる。

【００３３】 そして、第１サーボモータ28と第２サーボモータ36の回転速度、回転角度及び 回転方向は、制御手段37によって制御される。

【００３４】 第１・第２サーボモータ28，36は（油圧と比べ）応答性に優れ、制御手段37に より、第１・第２サーボモータ28，36を正確に同期させて回転駆動させることが できる。

【００３５】 従って、第１主スライド体６（第１カッター13）と第２主スライド体15（第２ カッター52）を正確に同期させて、所望速度で所望位置に位置決めすることがで き、しかも、微小な往復動作を行わせることが可能となる。

【００３６】 ところで、図４に示すように、第１スライドテーブル１は、カッタ突出量調整 機構Ｆを備えている。

【００３７】 カッタ突出量調整機構Ｆは、第１副スライド体７の一端部に内設されたネジ孔 付連結板38と、第１主スライド体６の上面に固着されたアジャスト板39と、アジ ャスト板39に内装されたベアリングにて回転自在に枢支されたアジャストボルト 40と、アジャストボルト40の基端部に止着ピン等により固着されたボルト操作用 ナット41とからなる。

【００３８】 アジャストボルト40の先端側は連結板38のネジ孔に螺着されており、ナット41 を回動操作することによって連結板38が螺進退し、第１副スライド体７（と一体 に第１刃物台８及び第１カッター13）が副ガイドレール10に沿ってスライドする 。42はアジャストボルト40先端部の逃がし孔である。

【００３９】 このカッタ突出量調整機構Ｆにより、図５に示すように、（後述の如く第１カ ッター13と第２カッター52を同期させて切込むときの）第２カッター52の切込切 削量T1に対して、第１カッター13の切込切削量T2を微調整することができる。

【００４０】 図６は第２スライドテーブル２の要部側面断面図を示しており、第２スライド テーブル２は、図２と図６の如く、カッタ位置調整機構Ｈを備えている。

【００４１】 カッタ位置調整機構Ｈは、第２主スライド体15の一端部に内設されたネジ孔付 連結板44と、第２副スライド体16の一端面に固着されたアジャスト板45と、アジ ャスト板45に内装されたベアリングにて回転自在に枢支されたアジャストボルト 46と、アジャストボルト46の基端部に止着ピン等により固着されたボルト操作用 ナット47とからなる。

【００４２】 アジャストボルト46の先端側は連結板44のネジ孔に螺着されており、ナット47 を回動することによって連結板44が螺進退し、第２副スライド体16（と一体に第 ２刃物台17及び第２カッター52）がクロスガイドレール19に沿ってスライドする 。48はアジャストボルト46先端部の逃がし孔である。

【００４３】 このカッタ位置調整機構Ｈにより、図３に示すように、第２カッター52の位置 を矢印Ｃ方向（中空パイプ３の軸方向）に微調整でき、第１カッター13との位置 ずれを修正することができる。

【００４４】 このように構成された自動パイプ切断機によれば、回転する中空パイプ３の周 速に合った切込速度───即ち最適切削条件───にて、中空パイプ３に第１カ ッター13と第２カッター52を正確に同期させて切込んで、輪切状に切断すること ができる。

【００４５】 従って、第１・第２カッター13，52の切削抵抗のバランスが良好となって、中 空パイプ３を安定した状態で切削できる。また、第１・第２カッター13，52の切 込速度が一日の内で度々自然に変化することがない。

【００４６】 具体的には、所定の突出し長さでチャック50にクランプした中空パイプ３を所 定回転数で回転させ、第１カッター13と第２カッター52を同期させて図３の矢印 Ａ方向（内径方向）に前進させ、中空パイプ３を短円筒状に切断する。

【００４７】 このとき、上述の如く、突切りバイト12…，21…の切刃の先端を順に外径方向 へずらしてあるので、中空パイプ３の先端３ａから基端へ向かって、順次中空パ イプ３が等ピッチで切断されていく。

【００４８】 そして、最も基端側寄り（図３の上側）の突切りバイト12ａ，21ａが、中空パ イプ３を切断すれば、第１カッター13と第２カッター52が矢印Ｂ方向（外径方向 ）に後退し、中空パイプ３の回転が停止する。

【００４９】 その後、チャック50のクランプを緩め、図示省略のパイプ送り機構により中空 パイプ３を所定の突出し長さだけ（図３の下方に）送り出して、チャック50で再 クランプすることができるようになっている。

【００５０】 このサイクルを自動で繰返して、中空パイプ３を定寸で次々と切断することが できる。なお、切断された中空パイプ３は、図示省略の排出機構により取出され る。

【００５１】 また、第１カッター13と第２カッター52を複数回往復動（前後進）させて、中 空パイプ３を断続的に切削することにより、（連続的に切削した場合に線状に連 続して排出される）切り粉を短くカットして、第１・第２カッター13，52への切 り粉の巻付きや、切り粉詰まりを防止できる。

【００５２】 具体的には、図３と図７に示す第１カッター13の突切りバイト12ａを例にして 説明すると、例えば、突切りバイト12ａを、（ＡＣサーボモータ内臓のエンコー ダの機械原点である）加工原点ＯからP1点まで図の左方向に早送り及び切削送り にて前進させて中空パイプ３を切削した後、加工原点Ｏまで一旦後退させ、次に 、P1点の手前まで早送りにて前進させ、ソフトランディング切削及び及び通常切 削にてP2点まで前進させて切削した後、再度加工原点Ｏまで後退させる。

【００５３】 同様に、P3点からP5点まで順次、突切りバイト12ａを加工原点Ｏへ復帰させな がら、断続的に中空パイプ３を切削し、切り粉を短くカットする。なお、中空パ イプ３が小径の場合は、必ずしも加工原点Ｏに復帰させる必要がなく、中空パイ プ３と加工原点Ｏの中間位置に復帰させ、その中間位置を仮の加工原点とし、上 記同様に順次切断し、切り粉を短くカットする。

【００５４】 ここで、P6点は、最も先端３ａ側（図３の下側）の突切りバイト12が最初に中 空パイプ３を切断する位置で、このP6点まで突切りバイト12ａを前進させた後は 、加工原点Ｏまで後退させずに、S2点まで前進させて切削した後、S1点まで一旦 後退させる。

【００５５】 さらに、突切りバイト12ａをS3点までソフトランディング切削及び通常切削に て前進させて中空パイプ３を切削した後、S2点まで後退させ、次に、S3点を越え てソフトランディング切削及び通常切削にて前進させて中空パイプ３を切断する 。このP6点からS3点を越える間に、順次、中空パイプ３の先端３ａから基端へ向 かって、中空パイプ３が等ピッチで切断されていく。

【００５６】 そして、第２カッター52は、この例にあげた第１カッター13の突切りバイト12 ａと同様の動作にて、第１カッター13と同期して切込みされる。なお、上述の突 切りバイト12ａの動作以外の前後進動作の制御も、もちろん可能である。

【００５７】 このように、第１・第２カッター13，52の切込みにおいて、第１・第２サーボ モータ28，36（図１参照）を毎回原点復帰させているのでフィードバックが不要 となり、位置決めの際にバックラッシュ等による累積誤差が生じない。

【００５８】 従って、位置検出やフィードバックのための機器が不要となって、フィードバ ック制御と比べ、自動パイプ切断機の安価製作が可能となる。

【００５９】 また、油圧回路と比べ騒音が少なく、複雑で高精度な制御が可能となり、保守 点検が容易で、しかも、油タンク等の装置が不要となって、自動パイプ切断機全 体をコンパクトにすることができ、省スペース化を図り得る。

【００６０】

【考案の効果】

本考案は上述の如く構成されているので、次に記載するような著大な効果を奏 する。

【００６１】 第１・第２カッター13，52の切込速度が一日の内で度々自然に変化することが ないので、自動パイプ切断機を止めて調整する必要がなく、従来と比べて生産性 が向上する。

【００６２】 第１・第２サーボモータ28，36（第１・第２カッター13，52）を高精度で同期 させることができ、中空パイプ３の切削状態が安定する。従って、切削時の第１ ・第２カッター13，52のビビリや食い込み等を防止できる。

【００６３】 第１・第２カッター13，52を往復動（前後進）させて中空パイプ３を切削する ことにより、切り粉を短くカットして第１・第２カッター13，52への巻付きを防 止できる。

【００６４】 第１・第２カッター13，52の切込みにおいて、第１・第２サーボモータ28，36 を毎回原点復帰させているのでフィードバックが不要となり、位置決めの際にバ ックラッシュ等による累積誤差が生じない。

【００６５】 従って、位置検出やフィードバックのための機器が不要となって、フィードバ ック制御と比べ、自動パイプ切断機の安価製作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す平面図である。

【図２】正面図である。

【図３】中空パイプの先端部の平面断面図である。

【図４】第１スライドテーブルの要部正面図である。

【図５】第１・第２カッターの中空パイプへの切込み状
態を示す説明図である。

【図６】第２スライドテーブルの要部側面断面図であ
る。

【図７】第１カッターの切削動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 第１スライドテーブル ２ 第２スライドテーブル ３ 中空パイプ 13 第１カッター 22 第１ナット部材 26 第１ボールネジ 28 第１サーボモータ 31 第２ナット部材 32 第２ボールネジ 36 第２サーボモータ 37 制御手段 52 第２カッター

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転する長尺の中空パイプ３を挟むよう
   にして対向配置され該中空パイプ３の径方向へスライド
   自在な一対の第１スライドテーブル１及び第２スライド
   テーブル２と、該第１スライドテーブル１及び第２スラ
   イドテーブル２に取付けられて上記中空パイプ３を輪切
   状に切断する第１カッター13及び第２カッター52と、上
   記第１スライドテーブル１及び第２スライドテーブル２
   に連結された第１ナット部材22及び第２ナット部材31
   と、該第１ナット部材22及び第２ナット部材31を螺進退
   自在に螺合させた第１ボールネジ26及び第２ボールネジ
   32と、該第１ボールネジ26及び第２ボールネジ32を回転
   させる第１サーボモータ28及び第２サーボモータ36と、
   該第１サーボモータ28及び第２サーボモータ36を同期さ
   せて回転駆動させる制御手段37と、を備えたことを特徴
   とする自動パイプ切断機。