JPH068120A - 管研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 管先端の縁部、溶接部外皮およびアース部外
皮の研削を迅速、均一に且つ効率良く行うことのできる
管研削装置の提供。 【構成】 管挿通路27を有する装置本体７と、その管挿
通路27に沿って通路先端から順に設けられた縁部研削体
５、溶接部外皮研削体６およびアース部外皮研削体６ａ
と、管の外周部を着脱自在に把持してそれを軸方向移動
および管軸の回りに回転駆動するクランプ装置４とを備
えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管に継手等をティグ溶接
等の溶接で結合する際、継手に対する管先端部の嵌着の
容易性および良好な溶接部分の形成のため、予め行う管
先端の縁部、溶接部外皮およびアース部外皮の研削を迅
速、均一に且つ効率良く行うことのできる管研削装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から配管設計図に基づいて、配管の
各部毎に所望の長さの管と、その端部に管継手とを予め
溶接した多数の配管ユニット（配管スプールともいう）
を用意し、配管敷設現場において各ユニットどうしを互
いに接合する配管敷設方法が多く採用されている。この
ような場合、配管ユニットは溶接工程、刻印工程および
切断工程等を経て製作される。そして管と管継手は通常
ティグ溶接等の溶接により結合されるが、その前処理と
して管の先端縁部の面取り研削、溶接部外皮の研削およ
びアース部外皮の研削を行う必要がある。即ち、管の先
端縁部の面取り研削は、ティグ溶接等の溶接に際して管
と継手の位置を合わせてその嵌着を容易にするためのも
のである。又、溶接部外皮およびアース部外皮の研削
は、当該部分の電気抵抗を低下させるためにそれぞれ行
われる。なお前者の縁部の面取り研削は、管と継手の位
置合わせ等をロボットなどにより自動化して行う場合に
特に有効である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来はこ
れら各部の研削を手作業で行っており、そのため研削工
程に多大の工数とコストを要していた。又、管の外周を
均一に研削することが困難であるため、それが溶接の不
均一性を起こす原因になっていた。そこで本発明はこの
ような従来の管の研削における問題点に鑑み、管の研削
を迅速、均一に、且つ効率良く行うことのできる管研削
装置を提供することを課題とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
の本発明の管研削装置は、管挿通路を有する装置本体
と、その管挿通路に沿って通路先端から順に設けられた
縁部研削体、溶接部外皮研削体およびアース部外皮研削
体と、管の外周部を着脱自在に把持してそれを軸方向移
動および管軸の回りに回転駆動するクランプ装置とを備
えている。そしてクランプ装置により把持された管が前
記管挿通路に挿通され管軸の回りに回転駆動されたと
き、管の先端縁部、溶接部外周部およびアース部外周部
が前記縁部研削体、溶接部外皮研削体およびアース部外
皮研削体にそれぞれ回転接触し研削されるように構成さ
れていることを特徴とするものである。

【０００５】本発明の好ましい実施態様においては前記
クランプ装置が、配管ユニットの製造各工程を自動化す
るための搬送ラインに案内されて移動され、それによっ
て管が軸方向に移動するように構成される。そして搬送
ラインにより溶接工程の前に設けられた研削ステーショ
ンに配置された研削装置本体の挿通路にクランプ装置が
移動され、それにより管を前記挿通路に挿通できるよう
に構成される。本発明の他の好ましい実施態様において
は、クランプ装置が前記搬送ラインに案内されて管の軸
方向に移動されると共に、装置本体が、その管挿通路の
軸線をクランプ装置に把持された管の軸線に一致させる
挿通位置と、搬送ラインから離れた離反位置、との間を
移動するように構成される。そして研削操作を行うとき
のみ装置本体が搬送ライン上に位置される。

【０００６】

【作用】本発明の管研削装置は、管をクランプ装置によ
り把持し、装置本体の管挿通路に挿通して管軸の回りに
回転駆動させることにより、管の先端縁部、溶接部外周
部およびアース部外周部が縁部研削体、溶接部外皮研削
体およびアース部外皮研削体にそれぞれ回転接触し研削
する。そのため管の所要部分の研削を迅速、均一に、且
つ効率良く行うことができる。

【０００７】

【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例につき
説明するが、以下の説明は配管ユニットの製造各工程を
自動化するために設けられた搬送ラインに本発明の管研
削装置を配置した場合の例である。図１は搬送ラインに
沿って各工程に使用する自動装置を配置した平面的略図
であり、図２はその正面図である。図１及び図２に示す
如く、自動化装置本体２の上面の長手方向に搬送ライン
１が設けられ、該搬送ライン１上に一対のガイドレール
22及び後述するラックが互いに平行に配置されている。
そして、このガイドレール22に案内されて本発明を構成
するクランプ装置４が自動化装置本体２の長手方向に前
後動自在に案内されている。

【０００８】更に、搬送ライン１上には複数の管受け台
12が互いに分離して設けられていると共に、搬送ライン
１の中央部には本発明の研削装置の装置本体７、および
その下流側にレーザマーカ15がそれぞれ配置されてい
る。装置本体７は、搬送ライン１に対して図１の矢印方
向に出入自在に配置されている。即ち、搬送ライン１の
幅方向に移動し、搬送されてくる管３の軸線上に出入り
するものである。又、レーザマーカ15はその先端部に突
出された可動部が僅かに昇降移動し、その下方に配置さ
れる管３に識別用マーキングを行うものである。

【０００９】この搬送ライン１の下流端にはカッタ11が
配置されている。このカッタ11とレーザマーカ15との間
には溶接機10及び継手供給装置９が設けられている。溶
接機10は溶接ロボット19の先端部に一例としてティグ溶
接機を設けたものであり、継手供給装置９は継手ロボッ
ト20の端部に把持装置を設けたものである。この継手供
給装置９に隣接した位置には継手収納棚18が設けられて
おり、ここに各種大きさの継手が配置されている。そし
てこれらを制御する制御装置14が搬送ライン１に隣接し
て配置されている。

【００１０】図３は搬送ライン１の上流側に存在する管
受け台12及びクランプ装置４部分を示す正面図であり、
図４および図５はその平面図および側面図である。即
ち、自動化装置本体２の上面には一対のガイドレール22
が平行に設けられ、それに図５の如くクランプ装置４の
下端が案内される。一対のガイドレール22の内側には一
対のラック23が互いに平行に配置され、そのラック23に
クランプ装置４のピニオン24が歯合している。このピニ
オン24は図示しないエンコーダを介し前後動駆動モータ
25により回転され、それによって搬送ライン１の長手方
向にクランプ装置４を前後動させる。

【００１１】一方、クランプ装置４の下部にはクランプ
回転用モータ26が設けられ、それが制御装置14を介して
クランプを回転し、そこに把持される管をその軸線の回
りに回転させるようになっている。更にクランプ装置４
の上部には貫通孔56が設けられ、そこに管が貫通されて
管の外周が着脱自在にクランプされるように構成されて
いる。そしてクランプ装置４の側部には管ストッパ16が
配置され、該管ストッパ16は図５の実線の位置から矢印
方向に回転し貫通孔56の軸線位置まで回動するようにな
っている。なおこの管ストッパ16は、クランプ装置４に
供給される管の最初の把持位置を正確に位置決めするた
めに設けられるものである。

【００１２】次にクランプ装置４の上流側には複数の管
受け台12が設けられ、その最上流端の管受け台12は固定
されており、他の管受け台12はそれぞれクランプ装置４
の前進に伴って前進して管３の中間部を略等間隔で支持
するように構成されている。これらの各管受け台12の上
面には鼓形のローラ13が回転自在に軸支され、そのロー
ラ13が支持軸と共に上下方向に僅かに移動し、供給され
る管３の直径に拘わらず常に管の軸線をクランプ装置４
の貫通孔の軸線に整合させるように構成されている。な
おこのローラ13の昇降動作は、エアーシリンダを使用し
て制御装置14により自動的に行うことができる。

【００１３】図６は本発明の研削装置における装置本
体、およびそれに設けられた各研削体その他の一例を示
す一部断面正面図であり、図７はその側面図である。装
置本体７は、そのフレーム35が幅方向駆動シリンダ36に
より、自動化装置本体の搬送ラインの幅方向に出入り自
在に設けられている。即ち、フレーム35はガイドピン41
に案内されると共に、その中心に設けられた幅方向駆動
シリンダ36のロッド37の伸縮により、図１の実線の位置
から矢印方向に出入りする。そして搬送ライン上に進入
したとき、クランプ装置により把持された管３の軸線と
管挿通路27（図７）の軸線とが一致され、管３はその側
面に設けられた貫通孔から装置本体７内の管挿通路27に
挿通できるように構成されている。

【００１４】フレーム35内には、溶接部外皮研削体６，
アース部外皮研削体６ａが夫々配置されている。この溶
接部外皮研削体６，アース部外皮研削体６ａは例えばベ
ルトサンダーのようなエンドレスの回転研削体からな
り、細長い連結体57の両端部に一対のプーリが設けら
れ、その一対のプーリ間に巻回されたエンドレスなサン
ドベルトの回転により管３の外皮を研削することができ
る。

【００１５】溶接部外皮研削体６とアース部外皮研削体
６ａのそれぞれの軸33は軸受34に軸支されている。そし
てこれら各研削体は共に外皮研削体昇降用シリンダ31に
より、図７に示すように固定軸である大径側プーリを中
心として上下に揺動するように回動し、管３の外周面に
接離自在とされている。即ち、一対の溶接部外皮研削体
６及びアース部外皮研削体６ａの一部（例えば前記連結
体57）が外皮研削体フレーム32に連結され、その外皮研
削体フレーム32が外皮研削体昇降用シリンダ31のピスト
ンロッドに支持されている。そしてピストンロッドの上
下動に伴い、溶接部外皮研削体６及びアース部外皮研削
体６ａを上下動するものである。ここで溶接部外皮研削
体６は管３の溶接部となるべき外周面に接触し、アース
部外皮研削体６ａはその溶接部より僅かに上流側位置の
管３外周面に接触する。そしてクランプ装置４の回転に
より管３を回転しつつ、溶接部外皮研削体６及びアース
部外皮研削体６ａを駆動することにより、溶接部および
アース部となるべき管３の外皮を削り取るものである。

【００１６】なお、管３の溶接部とアース部が連続して
いる場合は、溶接部外皮研削体６のベルト幅を大きくし
て、溶接部外皮研削体６とアース部外皮研削体６ａとを
一つの研削体で共用してもよい。次に、管３の先端縁を
研削する縁部研削体５が図６の如く、溶接部外皮研削体
６及びアース部外皮研削体６ａの上方に斜めに配置され
ている。そしてこの縁部研削体５も溶接部外皮研削体６
等と同様な研削体、たとえばベルトサンダーを使用する
ことができる。縁部研削体５は支持フレーム29ａに支持
されており、該支持フレーム29ａは水平な一対のガイド
ピン40に案内されて水平揺動シリンダ30により端縁研削
体昇降フレーム29に対して紙面垂直方向に移動できるよ
うに構成されている。

【００１７】この端縁研削体昇降フレーム29は、ガイド
ピン28，28ａに案内されてフレーム昇降シリンダ39によ
り上下動される。そしてこの端縁研削体昇降フレーム29
の動作により縁部研削体５は管３の先端縁に接離される
ように構成されている。なお前記水平揺動シリンダ30の
動作により縁部研削体５の管３の先端縁への接触位置が
適宜変化され、それによって縁部研削体５の磨耗が一部
分に偏らないように構成される。このように溶接部外皮
研削体６により管３の溶接部外皮を取り除いて管３外周
面に良好な溶接部分を形成し、アース部外皮研削体６ａ
によりアース部外皮を取り除いて良好なアース部（接地
用電極の当接部）を形成し、更に縁部研削体５により管
３先端縁を縁取りして管３先端を継手の開口に容易に嵌
着できるようにする。なお装置本体７内には図示してい
ないが、収塵装置のホースの先端を導いて粉塵を吸引す
るようにすることが好ましい。

【００１８】研削装置７の下流側に設けられるレーザマ
ーカ15は公知のものを使用でき、管３の直径に合わせて
レーザマーカ15の先端部が上下動し、管３外周面に識別
記号をマーキングする。又、レーザマーカ15の下流側に
配置される溶接機10も公知の溶接ロボット19の先端部に
同様に公知のティグ溶接機を設け、それを制御装置14に
より制御するものである。更に、継手供給装置９も公知
の継手ロボット20の先端部に継手クランプを設けたもの
を使用することができる。又、搬送ライン１の下流端に
配置されるカッタ11も回転刃とクランプ手段を備えた公
知の装置を使用することができる。

【００１９】次に、上記した本発明の管研削装置の作用
を説明する。先ず、本装置の上流側に配置された図示し
ない管供給装置を通じて、所望の管３が図１の如く供給
される。このとき管受け台12のローラ13が管３の管径に
応じて制御装置14の指示により上下方向に微調整移動さ
れる。それより管３がローラ13上に搬送されたとき、管
３の軸線とクランプ装置４の貫通孔の軸線とを整合させ
る。そして管３をクランプ装置４に貫通させると共に、
その先端が管ストッパ16に当接して位置決めされて停止
される。そしてクランプ装置４により管３の外周が把持
される。

【００２０】次いで、管ストッパ16を回動させて管３か
ら離反させると共に、本発明の研削装置における装置本
体７を搬送ライン１側に進入させる。そして図示しない
エンコーダを介し、クランプ装置４を下流側に所定距離
移動させ、研削装置７の管挿通路27に管３先端部を図６
及び図７の鎖線の如く挿通させる。次に、クランプ装置
４を回転させつつ、縁部研削体５，溶接部外皮研削体
６，アース部外皮研削体６ａのサンドベルトを回転駆動
させつつ、夫々の移動用のシリンダを駆動して、各研削
体を管に接触させ管３の先端縁の縁取りをすると共に、
管３の先端付近の溶接部外周の外皮及びそれに隣接した
部分のアース部外周の外皮を削り取る。研削後、各研削
体を管３から離反し、クランプ装置４の回転を停止して
管３を把持したままそれを後退させ、次いで装置本体７
を搬送ラインから後退させる。このようにして本発明の
研削装置による研削工程が完了する。

【００２１】念のためこの研削工程が完了した後の工程
を説明すると、管３はクランプ装置４に把持されたまま
下流側に移動し、レーザマーカ15でその外周に識別記号
等がマーキングされる。次いで管３を把持したままクラ
ンプ装置４を更に下流側に移動させ、継手供給装置９が
制御装置14で指示された継手収納棚18上の所望の管継手
を把持して、管３の軸線上にその継手の開口を位置決め
して待機する。そしてその待機位置の継手開口に管３の
先端部を嵌着する。次に、搬送ライン１の下方に配置さ
れた溶接アース17が上昇し、前工程で研削された管３の
下面に接触すると共に、溶接機10により継手と管３との
溶接部外周の研削された部分の２点を点溶接で仮止め溶
接する。この仮止め後、継手供給装置９の継手クランプ
が開放されて、それが搬送ライン１上から後退する。次
いで、クランプ装置４により管３を回転させつつ、管３
の溶接部と継手との接続部を本溶接した後、クランプ装
置４をさらに下流側に移動し、管３の先端部の適宜の位
置をカッタ11で切断する。なお、このような一連の工程
は制御装置14の指示により自動的に行うことができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の管研削装置によれば、管先端の
縁部、溶接部外皮およびアース部外皮の研削を迅速且つ
効率良く行うことができるので、製造原価を大幅に低価
させることができる。更に、管外周を均一に研削するこ
とができるので、継手を溶接する際に溶接不良部分の発
生を著しく抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】配管ユニット製造のための自動化装置の平面的
略図。

【図２】図１の正面図。

【図３】図１に配置された管受け台12と本発明の研削装
置におけるクランプ装置４の正面図。

【図４】図３の平面図。

【図５】図３の側面図。

【図６】本発明の研削装置における装置本体７およびそ
れに設けられた各研削体等の一部断面正面図。

【図７】図６の側面図。

【符号の説明】

１ 搬送ライン ２ 自動化装置本体 ３ 管 ４ クランプ装置 ５ 縁部研削体 ６ 溶接部外皮研削体 ６ａ アース部外皮研削体 ７ 装置本体 ９ 継手供給装置 10 溶接機 11 カッタ 12 管受け台 13 ローラ 14 制御装置 15 レーザマーカ 16 管ストッパ 17 溶接アース 18 継手収納棚 19 溶接ロボット 20 継手ロボット 21 カッタ用管クランプ 22 ガイドレール 23 ラック 24 ピニオン 25 前後動駆動モータ 26 クランプ回転用モータ 27 管挿通路 28 ガイドピン 28ａ ガイドピン 29 端縁研削体昇降フレーム 29ａ 支持フレーム 30 水平揺動用シリンダ 31 外皮研削体昇降用シリンダ 32 外皮研削体フレーム 33 軸 34 軸受 35 フレーム 36 幅方向駆動シリンダ 37 ロッド 39 フレーム昇降シリンダ 40 ガイドピン 41 ガイドピン 42 基部 56 貫通孔 57 連結体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管挿通路27を有する装置本体７と、前記
   管挿通路27に沿って通路先端から順に設けられた縁部研
   削体５、溶接部外皮研削体６およびアース部外皮研削体
   ６ａと、管の外周部を着脱自在に把持してそれを軸方向
   移動および管軸の回りに回転駆動するクランプ装置４と
   を備え、管が前記クランプ装置４により前記管挿通路27
   に挿通され管軸の回りに回転駆動されたとき、管の先端
   縁部、溶接部外周部およびアース部外周部が前記縁部研
   削体５、溶接部外皮研削体６およびアース部外皮研削体
   ６ａにそれぞれ回転接触し研削されるように構成されて
   いることを特徴とする管研削装置。
2. 【請求項２】 請求項１においてクランプ装置４が搬送
   ラインに案内されて管の軸方向に移動する管研削装置。
3. 【請求項３】 請求項２において装置本体７が、その管
   挿通路27の軸線をクランプ装置４に把持された管の軸線
   に一致させる挿通位置と、搬送ラインから離れた離反位
   置、との間を移動するように構成された管研削装置。