JPH06114706A - 管内ビードの研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特に直径が４００〜８００ｍｍ程度の管の裏
ビードを、手作業によらず自動的に研削することがで
き、裏ビード研削作業の効率向上を図り、作業員の負担
を大幅に軽減することができる管内ビードの研削装置を
提供する。 【構成】 管Ｐを保持する管保持部材２０と、管内軸方
向に挿入されるガイド軸３０と、該ガイド軸３０に沿っ
て移動可能に設けられた研削部４０と、該研削部４０を
移動させる移動手段とを備えている。前記研削部４０に
は、回転式研削刃４３と、該回転式研削刃４３を管内面
に押圧する押圧手段であるエアーシリンダー４４及び回
転式研削刃を駆動するエアー供給配管を有している。研
削部４０の移動手段として、モーターに駆動されるチェ
ーン３４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶接により製作された
管の長手方向溶接部の裏ビードを自動的に研削する装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】直径が
４００ｍｍ以上の管、例えばアルミパイプは、通常の押
出成形による一体成形が困難なため、図７に示すよう
に、板材１を曲げ加工して両端を突き合わせ溶接するこ
とにより製造されている。このように製造された管２
を、例えば高純度の流体を扱うような用途に用いる場合
は、溶接部３の内面に発生する裏ビード４を研削して管
内面を平滑にする必要がある。

【０００３】従来、上記管内面の裏ビード４を研削する
作業は、研削により生じる飛散物から身を守るための防
塵眼鏡やヤッケ等の保護具を装着した作業員が、管の中
に入ってエアーグラインダーやハンドグラインダー等の
工具を使用して手作業で行っていた。

【０００４】上記研削作業を行うにあたって、径の大き
な管の場合はそれ程問題とはならないが、直径が１ｍ以
下、数十ｃｍ程度の管の場合は、暗く狭いところで作業
を行わなければならないため、研削部を確実に目視する
ことができず、安定した研削を行うことが困難であるだ
けでなく、研削温度により作業雰囲気が暑くなり、ま
た、発生する塵芥，煙を吸い込む可能性が有るなど、作
業環境が悪く、長時間の作業が困難で、作業効率が極め
て悪かった。さらに、管本体を傷付けることもあるた
め、溶接部Ｘ線検査の判定ミスを招くことがあった。

【０００５】そこで本発明は、特に直径が４００〜８０
０ｍｍ程度の管の裏ビードを、手作業によらず自動的に
研削することができ、裏ビード研削作業の効率向上を図
り、作業員の負担を大幅に軽減することができる管内ビ
ードの研削装置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明の管内ビードの研削装置は、管を保持する
管保持部材と、管内軸方向に挿入されるガイド軸と、該
ガイド軸に沿って移動可能に設けられた研削部と、該研
削部を移動させる移動手段とを備え、前記研削部には、
回転式研削刃と、該回転式研削刃を管内面に押圧する押
圧手段及び回転式研削刃を駆動する駆動手段を設けたこ
とを特徴としている。

【０００７】

【作 用】上記構成によれば、管内にガイド軸を挿入
し、研削部の回転式研削刃を裏ビード部分に位置させた
状態で管保持部材により管を保持し、回転式研削刃を裏
ビード部分に押圧するとともに、回転駆動しながら研削
部をガイド軸に沿って移動させるだけで管内面の裏ビー
ドを自動的に研削することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を、図面に示す一実施例に基づ
いて、さらに詳細に説明する。

【０００９】図１は研削装置の全体を示す斜視図、図２
は操作部の内部構成を示す断面図、図３は研削部の正面
図、図４は同じく側面図、図５は研削中の状態を示す研
削部の斜視図である。

【００１０】この研削装置は、箱状の操作部１０と、該
操作部１０の下部から平行に延出した一対の管保持部材
２０と、該保持部材２０の上方に、操作部１０の中間部
から片持ち状に管保持部材２０と平行に延出したガイド
軸３０と、該ガイド軸３０に沿って移動する研削部４０
とから構成されている。

【００１１】操作部１０は、その上面の操作盤部に研削
装置を作動させるための各種スイッチ類を有するもので
あり、内部には、図２に示すように、各種駆動源となる
モーター１１，減速機１２や圧縮空気系統、例えばエア
ータンク１３，電磁弁１４，減圧弁１５，エアーシリン
ダー１６，エアーホースリール１７等が設けられてい
る。

【００１２】管保持部材２０の上面には、管体を軸方向
にスライド可能、かつ、回転可能に支持するための複数
のフリーベアリング２１が設けられるとともに、その両
端、即ち操作部１０側の基部と先端部には、それぞれ管
体を固定するためのクランプ２２及びストッパー２３が
設けられている。

【００１３】上記管保持部材２０の基部に設けられたク
ランプ２２は、前記操作部１０内に収納されているエア
ーシリンダー１６のピストンロッド先端に装着されてお
り、該エアーシリンダー１６を作動させることにより、
管保持部材２０に沿って進退するように形成されてい
る。また、管保持部材２０の先端部に設けられたストッ
パー２３は、研削処理を行う管の先端部に当接する所定
の位置に固定される。

【００１４】前記ガイド軸３０は、前記研削部４０を、
管の中心線に沿って、かつ、管内面と一定の距離を保っ
て移動させるためのものであって、その両端部には研削
部４０の移動端を検出するためのリミットスイッチ３
１，３２が設けられ、先端に設けられたスプロケット３
３と、前記操作部１０の減速機１２に装着されたスプロ
ケット１８との間には、研削部４０を移動させるための
チェーン３４が掛け渡されている。

【００１５】上記ガイド軸３０に移動可能に設けられた
研削部４０は、ガイド軸３０を抱くようにしてスライド
するスライド部材４１と、該スライド部材４１の操作部
１０側に基部が回動可能に支持され、先端部が上下動可
能に可能に形成された研削刃支持部材４２と、該支持部
材４２の先端下部に設けられた研削刃（ウェルドシェー
バー）４３と、研削刃支持部材４２の先端部を上下動さ
せて研削刃４３を所定の押圧力で管内面に押圧するため
のエアーシリンダー４４とを有するものであり、前記ス
ライド部材４１には、前記研削部移動用のチェーン３４
が取付けられ、さらに、研削刃４３及びエアーシリンダ
ー４４を作動させるためのエアー配管が設けられてい
る。また、ガイド軸３０の表面には、スライド部材４１
の円滑な移動を図るために、低摩擦の合成樹脂、例えば
テフロンやナイロン等を被覆している。

【００１６】以下、上記構成の研削装置を用いて裏ビー
ドを研削する手順を説明する。まず、研削部４０のエア
ーシリンダー４４のピストンロッドを縮めて研削刃４３
を上昇位置にするとともに、研削部４０をガイド軸３０
の操作部１０側に後退させておく。この研削部４０の後
退位置は、基部側のリミットスイッチ３１により検出さ
れ、研削部４０は自動的に停止する。さらに、操作部１
０内のエアーシリンダー１６のピストンロッドも縮めて
おき、クランプ２２も後退位置に戻しておく。なお、通
常、一つの管の研削処理を行った後は、この状態になっ
ている。

【００１７】この状態で、裏ビードを研削処理する管Ｐ
を管保持部材２０上に載せ、裏ビードＢを研削部４０の
研削刃４３に対向するように、その向きを調整するとと
もに、先端側をストッパー２３に当接させる。この作業
は、管保持部材２０上に設けたフリーベアリング２１に
より、極めて容易に行うことができる。

【００１８】次に、操作部１０内のエアーシリンダー１
６を作動させてクランプ２２を前進させ、該クランプ２
２と前記ストッパー２３との間で管Ｐを挟着して管保持
部材２０上に固定する。

【００１９】そして、モーター１１を作動させて減速機
１２，スプロケット１８，チェーン３４を介して研削部
４０の研削刃４３を管Ｐの端部、即ち裏ビードＢの始点
に合わせ、研削刃４３にエアーを供給して研削刃４３を
回転させるとともに、エアーシリンダー４４にエアーを
供給して研削刃４３を所定の力で裏ビードＢに押圧さ
せ、研削部４０を所定の速度で先端側に移動させる。

【００２０】これにより、回転する研削刃４３が裏ビー
ドＢを連続的に研削していき、先端側のリミットスイッ
チ３２が研削部４０の移動終端を検出するまで研削操作
が行われる。このとき、エアーシリンダー４４による研
削刃４３の押付け力と、研削部４０の移動速度を適当に
設定することにより、裏ビードＢを確実に研削すること
が可能であり、前記操作部１０のモーター１１の回転速
度あるいは減速機１２の減速比を適宜調節したり、エア
ーシリンダー４４に供給する空気圧を調節する減圧弁１
５を加減して圧力を変えたり、あるいはエアーシリンダ
ー４４のエアー供給配管の途中に設けたエアーヘッダー
４５の容積を変更したりすることにより、最適な研削状
態を得ることができる。

【００２１】さらに、上記エアーシリンダー４４で研削
刃４３の押付け力の調節を行うようにしたことにより、
各種の研削ニーズに対応して均一な研削面を得ることが
可能になる。すなわち、上記のように構成したことによ
り、溶接時の熱歪等により管が歪んで裏ビードの高さが
変化している場合や、裏ビード自体の高さに高低がある
場合があるが、このようにビード頂部の位置の変化があ
っても、これに対応して研削刃４３を上下させることが
できるとともに、常に同じ押圧力で下方に押圧して研削
作業が進行するので、均一かつ極めて良好な研削面が得
られる。

【００２２】また、研削刃４３やエアーシリンダー４４
にエアーを供給する配管（エアーホース）４６は、その
基部側を前記操作部１０内のエアーホースリール１７に
接続するとともに、該エアーホースリール１７をベルト
１９により接続してスプロケット１８に同調して回動す
るようにしているので、上記研削操作における研削部４
０の移動に伴ってエアーホース４６の繰り出し、あるい
は巻き取りが行われ、エアーホース４６に無理な力が加
わったり、弛みを生じたりしない状態に保たれている。

【００２３】上記研削操作により研削された塵芥（切
粉）が発生するが、この塵芥は、研削刃４３を駆動した
後に該部分から噴出するするエアーを、研削刃４３部分
を経て管の先端側に吹き出すようにすることにより、研
削部４０の移動方向に順次吹き飛ばされていき、管内下
面に溜まり、その大部分が管先端から排出される。

【００２４】図６は、上記発生した塵芥の回収を容易に
行うための塵芥収集箱を示すものである。この塵芥収集
箱５０は、上部及び一側が開口した箱状に形成されてお
り、一側の開口部に対向する面には、前記管保持部材２
０を挿通するための２個の挿通孔５１が設けられてお
り、箱体上部には、管先端側開口の周囲に位置する囲み
板５２，５３が設けられている。

【００２５】上記塵芥収集箱５０は、管Ｐを管保持部材
２０上に載置保持した後、管保持部材２０を上記挿通孔
５１に挿通させて管Ｐの先端開口の下に設置される。な
お、管保持部材２０の脚部２４に箱体底部が当接したと
き、あるいはガイド軸３０の先端に囲み板５２が当接し
たときなどに、塵芥収集箱５０が所定の位置になるよう
に各部の寸法を設定しておけば、塵芥収集箱５０の位置
決めを容易に行うことができる。

【００２６】また、本実施例装置においては、管Ｐを保
持するクランプ２２の移動量、即ちエアーシリンダー１
６のストロークの範囲で長さの異なる管に対応すること
が可能であり、また、研削部４０が通過可能な径以上の
管ならば対応することができるので、様々な管の裏ビー
ドの研削に使用することが可能である。さらに、クラン
プ２２と管の間に補助固定具を装着することにより全長
の短い管も処理することができる。

【００２７】なお、本発明の研削装置は、上記実施例の
構成に限らず、処理する管の長さ等に応じて適宜な構成
で実施することが可能であり、例えば、研削刃をモータ
ーで駆動するようにしてもよく、管の固定にボルト等を
用いることもでき、研削部４０とガイド軸との間にロー
ラー等を介装してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の管内ビー
ドの研削装置は、裏ビードを有する管の内部に、回転式
研削刃を管の軸方向に移動可能に設けたガイド軸を挿入
し、回転式研削刃を移動させながら裏ビードを研削する
ようにしたから、従来作業者が管内に入って行っていた
研削作業を自動的に行うことができ、裏ビードの研削作
業の効率を大幅に向上させることができるととともに、
作業員の負担を大幅に軽減することができる。したがっ
て、この種の管の製造コストの低減が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す研削装置の斜視図で
ある。

【図２】 操作部の内部構成を示す断面図である。

【図３】 研削部の正面図である。

【図４】 同じく側面図である。

【図５】 研削中の状態を示す要部の斜視図である。

【図６】 塵芥収集箱の一例を示す斜視図である。

【図７】 溶接により製造した管の斜視図である。

【符号の説明】

１０…操作部 １１…モーター １２…減速機
１４…電磁弁 １６…エアーシリンダー １７…エ
アーホースリール ２０…管保持部材 ２１…フリーベアリング ２２
…クランプ ２３…ストッパー ３０…ガイド軸 ３１，３２…リミットスイッチ
３４…チェーン ４０…研削部 ４１…スライド部材 ４２…研削刃
支持部材 ４３…研削刃 ４４…エアーシリンダー ５０…塵芥収集箱

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接管内面の裏ビードを研削する装置で
   あって、管を保持する管保持部材と、管内軸方向に挿入
   されるガイド軸と、該ガイド軸に沿って移動可能に設け
   られた研削部と、該研削部を移動させる移動手段とを備
   え、前記研削部には、回転式研削刃と、該回転式研削刃
   を管内面に押圧する押圧手段及び回転式研削刃を駆動す
   る駆動手段を設けたことを特徴とする管内ビードの研削
   装置。