JPH0611778Y2 - 直管内面への捺印装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願考案は直管、たとえば遠心力鋳鉄管において内面の
防食用モルタルライニングも完了し最終の表示を内面に
捺印する装置に係る。

［従来の技術］ 品質保証のために、たとえば鋳鉄直管の最終検印を、モ
ルタルライニングした完成品の内面の所定の位置に捺印
することが義務つけられている。

製造工程の途中では中間検査があり、第５図イ，ロに示
すように直管ＰのフランジＦの端面に、管種などの鋳出
しと共に凸設した刻印座Ａに、検査員が合格印を打刻し
た完成品に対しては、この刻印座Ａと一定の関係にある
（ふつうは対称位置の内面）Ｂに検査の日付や検査員の
認証印を捺印して一切の手順を結了する経過を取る。

この位置Ｂにおける認証印指定枠Ｃや日付Ｄの捺印は、
すべて作業員の手作業によって施されローラ上を転入し
てくる直管を停留して所定の捺印位置を確かめゴム印に
インクを塗布して一本ずつ捺印していた。また、かかる
手作業だけに依存した管の捺印や刻印作業を機械的、自
動的に置換しようとする技術も幾つか既に提案され実施
されている。たとえば特開昭６２−３９２４０号公報で
は、溶接管の内外面上へ自動的に捺印する技術に係り、
溶接管の回転装置、溶接部の検知装置があり、印字機本
体は制御部よりの信号に応じて文字および記号などの印
字を行なう印字ヘッドを有している。該印字ヘッドを所
定の印字位置へ移動する移動装置がＸ、Ｙ、Ｚの三軸に
沿って印字機本体を移動および回転運動させることがで
き、印字機の位置は管の口径、肉厚、溶接諸データ、な
どの印字位置データに基ずいて制御部において所定プロ
グラムにしたがって決定される機能を伴うとしている。
また、特開昭６２−１２２７８０は号公報では直管、と
くに遠心力鋳鉄管のフランジ面上の規定の位置へ刻印を
自動的に行なう装置を提案している。この内容は、管を
搬送ラインによって管支持装置まで搬送すること、管押
圧用のシリンダが作動して挿口の端面を押圧して受口の
位置を所定の基準と一致するように位置決めすること、
クランプ用のローラで管の外面上部を押えて回転可能に
管をクランプすることによって形成されている。

また、実願昭６１−８５１８号では，被加工物を連続的
に流している量産ラインの中へ、従来は別のラインを設
けて刻印していた刻印パンチを所定の位置へ設けた構成
を提案している。すなわち、従来から被加工品の加工を
流すラインとして多数の被加工品を嵌合して横向きに移
動していた支持台の定常的な運動に、若干の変更を加え
てライン上部の定位置に刻印装置を置いた構成を採った
ものである。この構成によって被加工品を抱持した支持
台が上下運動と左右運動をすることにより支持台内で転
動する被加工品の表面に所定のマーキングをするという
作用が発揮すると謳っている。

［考案が解決しようとする課題］ 遠心力鋳鉄管の製造は量産体制が普通である。最近のダ
クタイル鋳鉄管の製造は、産業用ロボットを駆使したＦ
Ａ化が進み、又、少くとも半自動化された省力化が実現
しているのに対し、全工程中の重要なステップを含める
検査の段階で検査員の手作業による判断のみに依存する
ことは工場全体の能率と品質管理の向上を強く拒む悪要
因である。

具体的に言えば１日の処理本数は３５００本から５００
０本に及ぶ量産工場で、検査員が管内へ手を差し込んで
内面へ捺印することは、特定の職業病、特に腱鞘炎など
を誘発した実例がある。作業員の手作業であるから捺印
忘れ，不鮮明，位置の不正確など基準から外れた捺印と
なる要素も多い。この作業を機械化することは誰しも目
指す目標であるが、捺印の位置を正確に捉えた上で、複
数の表示をするためには相互に重ならないように位置を
ずらさなければならないから、このような微妙な位置の
特定をすることは容易ではなかった。たとえば、先に例
示した捺印、刻印の自動化に関する従来技術をみても、
特開昭６２−３９２４０号公報の従来技術ではＸ、Ｙ、
Ｚの三軸方向へ自由に移動し自由に回動する機能はもは
や典型的な産業用ロボットの一つであり、高価で精緻な
器材をどこの鋳造工場でも適用できるとは限らない。ま
た、特開昭６２−１２２７８０号公報の従来技術の実施
例では、管の挿口側の端面のごく一部の範囲だけを局部
的に押圧しているが、このような押圧の手段では無秩
序、不揃いの向きで個々に搬入されてくる重量の大きい
鋳鉄管を、水平かつ軸線と一致した方向に整合してて移
動することは、かなり誤差を生む可能性が大きく、刻印
の正しい位置を特定するほどの信頼できる機能が発揮で
きるか多少の疑問が残るところである。さらに実願昭６
１−８５１５号においては、被加工品の搬送が従来から
加工を連続的に流すために設置されていたものを、副次
的にマーキングの機能を付加するために刻印装置を固定
位置に設け、これに適合するような運動を付加しただけ
に留まるから、このような機構を鋳鉄管の所定の位置へ
捺印する作業に適用する余地は全くないと考えられる。

本願考案は以上に述べた課題を解決するために、全自動
で直管内面の所定位置に必要な表示を捺印する装置の提
供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本考案に係る直管内面への捺印装置は、水平に転入して
きた直管の両端全面を両側から挾圧して管の軸方向を正
確に修正する矯正機と、直管を回動して内面上の捺印す
べき位置を検知して停止する検知機と、管の軸方向へ進
退自在、かつ昇降自在にスタンプを先端に支持する少な
くとも１つの捺印機とを並列に設け、その列線の前面に
直管を載置するローラを少なくとも３組上架し、前記矯
正機、検知機、捺印機のそれぞれの中心へ移動と停止を
繰り返す水平方向の往復を自在とする台車よりなる搬送
機と、それぞれの工程で共働きする駆動力を時間的に関
連つけて作動する駆動源を具えたことによって前記の課
題を解決した。

［作用］ 第１図から第４図は本願考案の実施例の平面図，正面
図，第１図におけるＩ−Ｉ断面，II−II断面を順次示す
ものである。

第１図乃至第３図においては、直管Ｐが右方から搬入レ
ール１の上を転動して装置内へ入ってくる。ここでまず
矯正機３が両管端を双方から押圧し、この強制力によっ
て直管の軸芯は正確に進行方向と直角を形成する姿勢に
正される。矯正された直管Ｐは搬送台２０（第３図に詳
しい）によって第１ローラ台７へ移され、同時に次の直
管が搬送され替って矯正機に位置を占める（以下順送り
にこの作用が繰返されていく）。第１ローラ台７は捺印
すべき位置の検知を行なう場所であり、内面上の位置を
直接検知するよりは、外的要素を利用した方が簡単に済
む。本例では前述のフランジＦ上に凸設した刻印座Ａを
白いペンキで着色しておき、直管Ｐを回動しつつ光セン
サ１５を当てて光電的に刻印座を捉え、ここで直管の回
動を停止すれば、刻印座と捺印位置の特定関係を使って
管位置を自動的に特定できる。

ここで直管はその位置を保ったまま左隣の第２ローラ台
８へ移動する。このためには第３図のように搬送台２０
の架台２５を上下昇降したり、左右へ水平移動したりす
る機能が望ましい実施例である。

第２ローラ台８の一方の手前に捺印機３０を据える。こ
の捺印機は先端のスタンプ３２を直管内へ進入するため
の前進後退駆動と、直管の手前でスタンプ台４０に圧着
してインクを塗布するための上下昇降駆動を具えた構成
を必要とする。

捺印は１ケ所とは限らないから第３ローラ台９と第２捺
印機３１を並設し、複数の表示要求にも応えられるよう
に構成する。この場合は第２ローラ台８から第３ローラ
台９へ移送し、第３ローラ台９上で所望の角度だけ直管
を回動して複数の表示が重ならないようにする。

捺印を終えた直管は左方へ搬出され装置としての役割は
終了する。本実施例では装置内における直管の挙動を発
現するため各段階における管の回動・停止・昇降・水平
移動などすべてが時間的な一定要件と一致するように、
それぞれの駆動源（本例では電動モータ，油圧シリンダ
ーなど）への作動と停止の指令を操作回路としてシーケ
ンスに組まれていることは言うまでもない。

［実施例］ 第１〜５図において直管Ｐは一対の搬入レールで、内周
面に防食モルタルライニングＧが施行された後、フラン
ジ面下の刻印座Ａの表面に白ペイントが塗布されて、こ
の搬入レール１の右側から転動して供給され、左端に固
定したストッパ２によって停止する。

搬送レール１上に停止した直管Ｐは一対の矯正機３によ
って両面から押圧され位置を正される。この矯正機３に
はスプリングバック式のエアシリンダ４に押板５が取付
けられており、エアーを供給すると押板５は前進して管
Ｐを押圧し、エアを排出するとスプリングの付勢力で後
退するようになっており、高さは調整ボルト６によって
調整でき、直管Ｐの口径の変化に対応できるようになっ
ている。

７は第１ローラ台，８は第２ローラ台，９は第３ローラ
台で、これらのローラ台７，８，９はそれぞれが対とな
って直管Ｐを支持しながら回転するもので、片方（図で
は直管ＰのフランジＦ側）に設けたプリー１０が下方に
設置したブレーキ付ギャードモータ１１によりＶベルト
１２を介して回転駆動される。

第１ローラ台７上に載架された直管は回動中に光センサ
１５が表面に白ペイントの塗布された刻印座Ａと対面し
反射光が大になると信号を発し回転を停止するから刻印
座Ａが最上位の位置に静止する。

第２ローラ台８は第１ローラ台７から搬送された直管Ｐ
をフランジＦ側から見て時計方向に回転して施行日Ｄの
捺印表示位置が最下位になると停止するよう回路的に組
込まれ直管Ｐの口径が変ると回転角が変るため管径に応
じた回転角になるように回転時間を調整するタイムリレ
ーによって制御される。

第３ローラ台９は管２ローラ台８から搬送された直管Ｐ
を第２ローラ台８とは反対方向に回転して指定枠Ｃの捺
印表示位置にするもので、第２ローラ台８と同様に制御
される。搬出レール１６は傾斜して左側が低くなってお
り、直管Ｐが載架されると左方向に転動して次工程に送
られる。

搬送台２０は直管Ｐを矯正機３から搬出レール１６上に
順次に搬送するもので、油圧シリンダ２１に駆動され、
レール２２上を往復走行する下部の台車２３と、一対の
単動の油圧シリンダ２４を介して支持された４個の直管
Ｐを同一間隔に載架する架台２５で構成されており、シ
リンダ２１によって右端に位置させ、シリンダ２４を縮
め（作動しない）た状態から伸張して（作動させて）架
台２５に直管Ｐを載架し、シリンダ２１を作動させて左
端に移動し、シリンダ２４を縮めると直管Ｐは矯正機３
から第１ローラ台７上へ、第１ローラ台７上から第２ロ
ーラ台８上へと送られ、シリンダ２４を縮めた状態でシ
リンダ２１を作動させて右端に移動させると管Ｐの搬送
の１サイクルが終り、このサイクルを継続することによ
って管Ｐは順次、矯正機３，第１ローラ台７、………搬
出レール１６と搬送される。なお２６，２７は架台２５
の倒れを防止するステイである。第２図で示すように３
０は第２ローラ台８の位置で管Ｐの内周面に施行日Ｄを
捺印表示する捺印機、３１は第３ローラ台９の位置で管
Ｐの内周面に指定枠Ｃを捺印表示する捺印機で、これら
の捺印機３０，３１は取付ける捺印表示用のスタンプ３
２が異るだけで他の部材は同一となっている。すなわち
捺印機３０，３１はベッド３３、ベッド３３上を直管Ｐ
に対して進退摺動するテーブル３４、テーブル３４の進
退を駆動するベッド３３に固定されたエアシリンダ３
５、テーブル３４に載置固定され直管Ｐ側の一端の下部
にスタンプ３２が取付けられた水平のアーム３６の他端
を昇降自在に支持するコラム３７、コラム３７に固定さ
れアーム３６の昇降を駆動するエアシリンダ３８で構成
され、テーブル３４の前方の直管Ｐとの間にはスタンプ
インク台４０が配設され、このスタンプインク台４０の
上面の高さは管Ｐの内周面の底面とほぼ同じになってい
る。

さらに捺印機３０，３１について第４図で詳しく説明す
ると、シリンダ３５をベッド３３に固定するブラケット
４１はテーブル３４の進退方向に調整可能にシリンダ３
５をベッド３３に固定でき、シリンダ３５のストローク
を変更しなくても直管Ｐの内径の変更に対応できるよう
になっている。スタンプ３２は緩衝材（ばね）４２を介
してアーム３６に取付けているので、スタンプ３２をス
タンプインク台４０や直管Ｐの内周面に押し付ける際の
衝撃の緩和と部材が損傷から保護される。第２図のよう
にシリンダ３８はスプリングバック方式であり、スプリ
ングによって上方に付勢されており、スタンプ３２にイ
ンクの塗布と管Ｐの内周面に捺印表示する際はエアーを
供給してアーム３６を下方に駆動し、アーム３６との連
結はこのシリンダ３８をコラム３７に固定するブラケッ
ト４３のガイド部４４に案内されてアーム３６とコラム
３７との相対的回動を阻止する連結ロッド４５，連結レ
バー４６，ナット４７，４８を介してピストンロッド４
９で行われ、ナット４７，４８でピストンロッド４９と
連結レバー４６の固定位置を調整することによって、ス
トロークが短くて一定のシリンダ３８で管Ｐの口径の変
更に対応できるようになっている。

上記構成の実施例の作用を説明する。

捺印表示工程ラインの運転前に直管Ｐの口径に応じて矯
正機３のシリンダ４の高さ，光センサ１５の高さ，第２
ローラ台８と第３ローラ台９のタイムリレー，テーブル
３４（スタンプ３２）の位置とアーム３６（スタンプ３
２）の高さ，スタンプインク台４０高さと位置が調整さ
れるとともにスタンプ３２が口径に適合しているかが点
検整備される。このように、矯正機は管の受口、挿口の
両側に設けられ、それぞれ装着したシリンダによって管
の両端面を全面で挟み均等に押圧して所定の位置へ管を
連行するのであるから、管の口径に拘らずきわめて正確
に所定の位置へ管を誘導できるのである。しかも、該横
向きのシリンダ自体の高さもまた、ねじの回動を通じて
昇降自在に設定されているから、管の中心に押板５の中
心を一致するように調整し、この位置で水平にシリンダ
ロッドを延伸するから、その押圧力の作用する方向は完
全に管が捺印時にあるべき軸線と一致することは本考案
の大きな特徴の一つである。

捺印表示工程ラインにおける作動は、搬送台２０が右端
にありシリンダ２４が縮んだ（作動しない）状態で矯正
機３，第１ローラ台７，第２ローラ台８，第３ローラ台
９のそれぞれのセクションで同時並行的に行われ、全て
のセクションで作動が停止すると、シリンダ２４に圧油
が送られ架台２５はそれぞれのセクションから直管Ｐを
上方に載架し、この状態でシリンダ２１が作動して搬送
台２０を左端に移動して、管Ｐを次のセクションの上に
移動させ、シリンダ２４の圧油を逃がして次のセクショ
ンに載架した後、シリンダ２１が作動して搬送台２０が
右端に位置し、次の捺印表示工程ラインの作動が開始さ
れるようにシーケンス制御で運転される。

運転開始のボタンをＯＮにすると、矯正機ではシリンダ
４への図示しないエアー分配用電磁弁が作動し、シリン
ダ４からエアーの排出が遮断され、シリンダ４内にエア
ーが供給され、押板５は両側から前進して管端を押圧
し、管端が所定の位置になったら、図示しないリミット
スイッチが作動して、分配用電磁弁が作動して、エアー
の供給が遮断されるとともにシリンダ４内のエアーは排
出され、スプリングの付勢力で押し板５は後退し、図示
しない直列に結線された搬送台２０の作動開始用操作回
路のスイッチがＯＮになる。

第１ローラ台７では直管Ｐの回転が開始され、刻印座Ａ
が最上位になると光センサ１５の信号により回転は停止
し、図示しない直列に結線した搬送台２０の作動開始用
操作回路のスイッチがＯＮになる。

第２ローラ台８では直管Ｐの回転が開始されるとともに
捺印機３０ではシリンダ３８が作動してスタンプ３２が
下降して、スタンプインク台４０に押し付けられて、イ
ンクが塗布された後、直管Ｐ内に挿入できる高さ（上
端）に上昇し、管の回転が停止すると、シリンダ３５が
作動し、スタンプ３２は直管Ｐ内に進入し、捺印位置の
上に停止し、次にシリンダ３８が作動し、スタンプ３２
を下降させて直管Ｐの内周面に押圧して施行日Ｄを捺印
して上昇復帰させると、シリンダ３５が作動してスタン
プ３２は後退して直管Ｐ内から抜け出し、スタンプ台４
０に停止し、図示しない直列に結線された搬送台２０の
作動開始用操作回路のスイッチがＯＮになる。

第３ローラ台９では第２ローラ台８と同様な作動が行わ
れ、指定枠Ｃの捺印が行われると、図示しない直列に結
線された搬送台２０の作動開始用操作回路のスイッチが
ＯＮになる。

以上４セクションの作動が終了し、直列に結線された搬
送台２０の作動開始用操作回路の全てのスイッチがＯＮ
になると、搬送台２０の作動が開始され、搬送台２０の
作動が終了すると、捺印表示工程ラインの作動が開始さ
れる。

［考案の効果］ 本願考案は以上に述べた構成，作用を有するから、量産
体制に自動化された製造工程のライン内に組込まれて従
来の工程上のネックを解消する。

すなわち作業員の個々に付随する能力の差や体調の変動
による影響を排除し、一定のペースで正確な位置に鮮明
に捺印表示できるから、誤りがなく、計画的な捺印表示
作業が保証される。また、人が管内周面に手を入れてス
タンプを押圧するという不安定な姿勢で肉体労働を繰り
返すというようなことから解放されるから、腱鞘炎など
の職業病のおそれがなくなるなど就業条件の大幅な改善
をもたらすことができる。また、捺印、刻印を自動化し
た従来技術に比べても高額で精密な器材を適用する必要
がないから、通常の鋳造工場でも十分に適用できるし、
捺印位置の特定が管種の相違があってもきわめて正確に
行なわれるので、作業性の高さとともに信頼性も高く評
価できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の実施例の平面図、第２図は同実施例
の正面図、第３図は同実施例のＩ−Ｉ視正面断面図、第
４図は同実施例のII−II視側面断面図、第５図イ，ロは
管内周面への捺印表示の説明図である。 １……搬入レール、３……矯正機 ７……第１ローラ台、８……第２ローラ台 ９……第３ローラ台、１５……光センサ １６……搬出レール、２０……搬送台 ３０，３１……捺印機、３２……スタンプ Ａ……刻印座、Ｂ……内周面、Ｃ……指定枠 Ｄ……施行日、Ｇ……耐蝕モルタルライニング Ｐ……直管、Ｆ……フランジ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平に転入してきた直管の両端全面を両側
   から挾圧して管の軸方向を正確に修正する矯正機と、直
   管を回動して内面上の捺印すべき位置を検知して停止す
   る検知機と、管の軸方向へ進退自在、かつ昇降自在にス
   タンプを先端に支持する少なくとも１つの捺印機とを並
   列に設け、その列線の前面に直管を載置するローラを少
   なくとも３組上架し、前記矯正機、検知機、捺印機のそ
   れぞれの中心へ移動と停止を繰り返す水平方向の往復を
   自在とする台車よりなる搬送機と、それぞれの工程で共
   働きする駆動力を時間的に関連つけて作動する駆動源を
   具えたことを特徴とする直管内面への捺印装置。