JPH07115242B2 - 切削加工機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はパイプ等の棒状素材に切断あるいは溝加工等の
機械加工を施す切削加工機に関する。特に本発明は、多
数のパイプ素材を載置した受台から該素材を一本ずつ取
り出し素材径に応じて高さ位置を調整しながら確実に加
工機本体に送り込み、これを所定長さに切断し、切断し
た素材を加工機から確実に排出するようにし、しかもこ
れら一連の作業を半自動あるいは全自動的に行い得るよ
うにしたパイプ切断機に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

本願出願人は特開昭54−45077号公報において、受台か
ら素材を一本ずつ取り出し素材径を応じて高さ位置を調
整しながら素材の軸心が加工機本体（即ち、チャック並
びにツールホルダ）の軸心と常に同心になるようにして
加工機本体に送り込む新規な素材供給装置を提案した。

しかしながらこの素材供給装置は主として素材の高さ位
置を素材径に応じて如何に調節可能にするかということ
を主眼としたもので、特に、素材の切断位置の設定方法
あるいは素材が短くなった場合の供給方法や排出方法に
ついては関与するところではなく、作業者がその都度手
動で行うことを前提としていた。

更にまた上記の素材の高さ位置の調節はリンク機構によ
り行っているために高さ位置が変化するときに軸線方向
も僅かに変化してしまう。これも、素材の切断位置決め
を手動で調整しながら加工機のチャックに掴持させるこ
と前提としている場合には何ら差し支えないが、素材の
切断位置決めを自動的に規定しようとする場合には採用
し難い構成である。

本発明が解決すべき課題は以上の点に鑑み、種々の径並
びに長さの素材を加工機に対して常に同軸心的に供給
し、該素材を所定位置で加工しこれを排出する一連の作
業を自動的、あるいは少なくとも半自動的に行うことが
できる全く新規な型の切削加工機を如何にして実現する
かということにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の如き課題を実現するために本発明に係る切削加工
機においては、被加工素材を掴持するチャックと刃具を
取付けた刃具ホルダとを同軸的に配設した主軸台の両側
に支持スタンドを延在せしめられ、主軸台の両側に延び
るこれら支持スタンド上には回転駆動ローラを含む一群
のローラ列が昇降用アクチュエータにより昇降自在に取
付けられ、その一側のローラ列を素材供給用ローラ列を
構成しかつ他側のローラ列を素材排出用ローラ列を構成
する。素材供給用ローラ列の少なくとも一側には被加工
素材が外部から素材供給用ローラ群上に落下せしめられ
るときに被加工素材を所定位置で受けとめてその衝突エ
ネルギを吸収する緩衝装置を設けられる。そして上記素
材供給用ローラ列上には被加工素材に干渉しない待避位
置と被加工素材の後端に係止可能な作動位置との間で可
能なプッシャを素材軸線方向に移動自在に取付けられ、
また上記素材排出用ローラ列上に被加工素材に干渉しな
い待避位置と被加工素材の先端に係止可能な作動位置と
の間で可動な位置決めストッパを被加工素材軸線方向に
移動自在に取付けられる。更に、被加工素材の切断長が
所定値以下の場合にこれを内径側から保持して主軸台か
ら排出する短素材排出装置が設けられる。

更にまた別の本発明に係る自動切削加工機は、回転駆動
源を具えた主軸台上に被加工素材を掴持するチャックと
刃具を取付けた環状刃具ホルダとを同軸的に配設した加
工ステーションと，前記主軸台の両側に延びる支持スタ
ンドの上流側において該支持スタンド上に昇降自在に支
承される一群の送りローラから構成される素材供給ステ
ーションと，下流側の上記支持スタンド上に昇降自在に
支承される一群の排出ローラから構成される素材排出ス
テーション，を有し、上記素材供給ステーション及び素
材排出ステーションには共に、夫々上記送りローラ及び
排出ローラの少なくとも一つを回転駆動する回転駆動源
と、送りローラ群及び排出ローラ群を支持スタンドに対
して昇降せしめて被加工素材の高さ位置を素材径に応じ
て調節する昇降用アクチュエータとが設けられ、上記素
材排出ステーションには被加工素材が外部から送りロー
ラ群上に落下せしめられるときに被加工素材を所定位置
で受けとめてその衝突エネルギを吸収する緩衝装置が設
けられ、上記素材供給ステーションには被加工素材が所
定の長さ以下になったときにこれを加工ステーション内
に押し込むプッシャと、該プッシャを通常は被加工素材
に干渉しない待避位置と被加工素材の後端に係止可能な
作動位置との間で動かすプッシャ用第１アクチュエータ
と、作動位置にある上記プッシャを被加工素材軸線方向
に動かして加工ステーション内に送り込むプッシャ用第
２アクチュエータとから構成される短素材挿入装置が設
けられ、上記素材排出ステーションには被加工素材の加
工位置を規定する位置決めストッパと、該位置決めスト
ッパを被加工素材に干渉しない待避位置と被加工素材の
先端に係止可能な作動位置との間で動かすストッパ用第
１アクチュエータと、ストッパを被加工素材軸線方向に
移動せしめるストッパ用第２アクチュエータとから構成
される位置決め装置が設けられる。更に、被加工素材の
切断長が所定値以下の場合にこれを内径側から保持して
主軸台から排出する短素材排出装置が設けられる。

〔実施例〕

以下本発明の好ましい実施例をパイプ切断機を例にとり
図面を参照して詳細に説明する。

第１図，第２図は本発明に係るパイプ切断機の全体概要
図を示すもので、本発明に係るパイプ切断機は基本的に
はパイプの切断を行う加工機本体（加工ステーション）
10と、加工機本体にパイプ（被加工素材）Ｐを供給する
素材供給ステーション50と、切断されたパイプＰを外部
に排出する素材排出ステーション100とを有する。

加工ステーション10（第3A,4A図）は主軸モータM1を具
えた主軸台11上にそれ自体公知の一対のチャック装置13
A,13Bと、刃具17を半径方向に摺動自在に保持した環状
回転刃具ホルダ19とを有する公知の加工機でよい。即
ち、チャック装置13A,13Bは例えば油圧モータM2Aモータ
M2B（第15図）による油圧式Ｖ字型スクロールチャック
でよい。チャック装置13A,13Bはその他のどのような公
知のチャック装置でもよい。

加工機本体は公知の典型的な切削加工機でよいが、好ま
しくは上記特開昭54−45077号公報に開示した如き工具
早送り装置を有する。即ち、素材径に応じてバイトを素
材外周近傍まで素早く進めるようにした、例えば差動歯
車機構を利用したバイト早送り装置を有する。バイト早
送り装置を設けることにより作業時間の短縮あるいは作
業性の向上が計れる。バイト早送り装置の詳細は上記特
許公報に詳しく開示されており、また本発明では任意的
なものであるので説明は省略する。

主軸台11の両側には支持スタンド51A,51Bが一体的に連
結される。これら支持スタンド51A,51Bはベース55を有
する夫々適当な数の支持脚53により床上に載置される。
第1,2図において加工機本体の左側の支持スタンド51Aは
素材供給用スタンドを構成し、右側スタンド51Bは素材
排出用スタンドを構成する。

素材供給ステーション50は支持スタンド51A上に昇降自
在に保持される一群の素材供給用ローラ列を構成するロ
ーラ57Aを有する。ローラ57Aは好ましくはパイプＰの横
ずれを防止するために図示の如く鼓形状となっている
が、円筒ころでもよい。各ローラ57AはＵ字形側板59に
固定されるブラケット61に軸63により回転自在に軸支さ
れる。軸63の一端はブラケット61から外方に突出し、そ
の突出端にベルトチェーン65が隣接するローラ57Aどう
しを連結するように巻回される。例えば最左端のローラ
57aはモータM3Aにより駆動される駆動ローラとして構成
される。その結果、駆動ローラ57aの回転はベルトチェ
ーン65によって次々に隣接のローラ57Aに伝えられ、従
って全てのローラ57Aが駆動ローラ57aにより回転駆動せ
しめられる。斯くしてローラ57A上に載置されたパイプ
Ｐは加工ステーションに向って軸線方向に送られる。

パイプＰはその径に応じて高さ位置を調節する必要があ
る。即ち、パイプＰはチャック装置13A,13B並びに刃具
ホルダ19の中心開口に対して常に同軸心位置にもってこ
なければないからパイプＰの径が変るとその高さ位置を
調節しなければならない。そのため本発明によれば、支
持スタンド51Aには例えばボールジャッキ式のジャッキ6
9が設けられる。図示の実施例では３個のジャッキ69が
軸線方向に適当な間隙で配設されている。これらジャッ
キ69はＵ字形側板59の底板に連結される。ジャッキ69は
支持スタンド51Aに固設される共通のモータM4により回
転駆動される連結軸71により連結され、一体的に駆動さ
れる。尚、73（第4A図）はボールジャッキ69に送りねじ
軸（図示せず）を保護するベローズ式のカバーである。
ボールジャッキ69は公知の如く、連結軸71の回転を例え
ばラックとピニオン機構を介して側板59、従って一連の
ローラ57Aの昇降運動に変換するものである。従ってモ
ータM4の駆動により全てのローラ57Aが一緒に上下動す
る。ジャッキ69はボールジャッキの代りに例えば液圧あ
るいは気圧ジャッキとしてもよいことは勿論である。

パイプＰは例えば受台あるいはストッカ（図示せず）に
多種，多数収納され、１本ずつ素材供給ローラ57A上に
落下せしめられる。パイプＰがローラ57A上に落下せし
められるときの衝撃を吸収するために本発明によれば素
材供給ステーション50には適当な位置、例えばライン沿
いに２ヶ所緩衝装置81が設けられる。緩衝装置81は第７
図に示す如く支持スタンド51Aの脚部53上に保持される
シリンダ83から構成される。シリンダ83のピストンロッ
ド85の先端には例えばゴム製の受け部材87が形成され、
このピストンロッド85が素材の軸線方向を横切る方向に
85′位置まで突出して、例えばストッカ（図示せず）か
ら受台92（第７図）を転がり落ちてくるパイプＰを受け
部材87が所定の受け止め位置87′で一旦受け止め、その
後少しずつピストンロッド85を後退させることによりパ
イプＰをローラ57A上に載置せしめる。シリンダ83は受
台92の傾きに応じて傾斜させてもよい。

また、素材供給ステーション50にはパイプＰの径を測定
検出するパイプ径測定装置91（第８図）が設けられる。
この測定装置91により検出されたパイプ径に応じてモー
タM4を作動し、昇降ジャッキ69によりローラ57Aの高さ
位置を調節する。測定装置91はシリンダ93によりパイプ
Ｐの軸線を横切る方向に伸縮せしめられるピストンロッ
ド95を有し、その突出長を光電管あるいはリミットスイ
ッチ等のセンサ97により検出する。パイプ径は例えばガ
ス管や水道管の場合には規格が定められており、従って
パイプ径の種類は精々数種類である。従って必要な数だ
けのセンサ97（図では１個のみ図示）を設ければ被加工
物がどの規格径のパイプであるかを容易に検出できる。
またこれとは別に、パイプの径が予め不定の場合にはピ
ストンロッド95のストロークを連続的に検出する電気的
センサを設けてもよい。

パイプＰの長さがある程度以下に短くなると送りローラ
57Aのみでは加工ステーション内に送り込めなくなる。
即ち、パイプＰの後端が素材供給ステーション50の最右
方の１つ手前の送りローラを通り越すと、もはや送りロ
ーラの回転によってパイプＰを送ることは困難になる。
そこで本発明によれば、短管を加工機本体内に挿入する
短管挿入装置30が設けられる。この短管挿入装置は第9,
10図に示す如くパイプＰの後端に係止してこれを加工機
本体内に押し込むプッシャ31を有する。プッシャ31は例
えばピストンロッドにより形成される。プッシャ31をパ
イプ軸線方向に押動せしめるシリンダ37（第２アクチュ
エータ）は支持スタンドの支持脚53上に固定されるＩ形
鋼33に回転自在に支承される平面図Ｕ字形のフレーム35
に取り付けられる。フレーム35はＩ形鋼33に枢ピン39を
中心として回転自在に取付けられる。プッシャ31は好ま
しくは第10図に示す如くパイプＰの種々の径をカバーし
得るようにパイプ当り32を有する。プッシャ31はそのス
トロークが比較的長いためフレーム35に摺動自在に案内
保持される案内ロッド34により案内される。フレーム35
はプッシャ31の中心軸線がパイプＰの中心軸線と同心に
なる作動位置と、プッシャ31がパイプＰの送りに干渉し
ない待避位置（第９図にシリンダ37及びフレーム35の位
置を想像線35′,37′で示す）との間で可動となってい
る。即ち、プッシャ31は素材が所定長さ以下に短くなっ
たときにのみ作用するもので、通常は全く不用のもので
ある。そのため、プッシャ31は通常はパイプＰの送りを
妨害することのないよう待避位置に待避させておくとが
必要である。プッシャ31を作動位置と待避位置との間で
回動（傾動）せしめるためのアクチュエータ（第１アク
チュエータ）としてシリンダ45が設けられる。シリンダ
45はＩ形鋼33に固定されるブラケット47に保持され、そ
のピストンロッド49はフレーム35の突出部46に枢着され
る。従って第１アクチュエータ45のピストンロッド49を
突出させれば待避位置にあるプッシャ31及びフレーム35
を作動位置にもたらすことができる。

プッシャ31のストロークは最短管を加工機本体内に押し
込み、チャックし得るのに十分な大きさである。

素材排出ステーションも基本的には素材供給ステーショ
ンと同様に支持スタンド51B上に昇降ジャッキ69により
昇降自在に設けられる一連の排出ローラ57Bにより構成
される。最右端の排出ローラ57bがモータM3Bにより駆動
される駆動ローラとなっている。排出ローラ57B及びそ
の昇降機構は素材供給側のそれらと全く同様であり、従
って説明は省略する。ただ、ローラのピッチは排出側が
パイプＰの長さが短いことを考慮して供給側よりも小さ
くすることは可能である。

素材供給ステーション100にはパイプＰの切断位置を位
置決めする位置決め装置110が設けられる。位置決め装
置110はパイプＰの先端をストッパに押し当てることに
より加工ステーションでのパイプＰの刃具に対する切断
位置を位置決めするものである。即ち、加工機本体を貫
通して排出ステーション側まで延びるパイプＰの先端を
所定位置に設けたストッパに押し当てればパイプＰの切
断位置を刃具ホルダ19の刃具17の真下に常に確実に位置
せしめることができる。そのため本発明に係る位置決め
装置110は基本的にはストッパプレート111から構成され
る。ストッパプレート111は最大径のパイプＰの先端面
に当接し得る大きさである。ところでパイプＰがストッ
パプレート111に当接するときにはパイプＰの慣性があ
るためストッパプレート111が不動に固定されていると
パイプＰはリバウンドし正確な位置決めができない。そ
のため本発明によればパイプＰの慣性力を吸収するため
に次の如き特別な工夫が施されている。即ち、ストッパ
プレート111にはショックアブソーバ付位置決め機構115
が付設される。

位置決め機構115は第11図によく示す如く、ストッパプ
レート111をパイプ軸線方向に摺動自在に保持したハウ
ジング117を有し、該ハウジング内においてストッパプ
レート111は平板状押当面119を有し、この押当面119に
対向してシリンダ状のショックアブソーバ121及び位置
決めシリンダ123が並設される。ショックアブソーバ121
はパイプＰによりハウジング117内に押し込められるス
トッパプレート111の押当面119に当接しその動きを吸収
する。排出ローラ57Bの排出ローラ57bの駆動はパイプＰ
がストッパプレート111に接触したときに停止せしめら
れるが、ローラ57Bを駆動するチェーンとスプロケット
との間には必ず遊びがあるから反対方向にこの遊び分だ
け遊び回転し得る。従ってこの遊び回転分だけストッパ
プレート111によりパイプＰを押し戻し正確な位置決め
を行わんとするものである。この目的のためにハウジン
グ117内にはストッパプレート111の押当面119により作
動せしめられる２個のリミットスイッチ123,125が設け
られる。第１リミットスイッチ123は位置決めシリンダ1
23の始動時期を検出するためのセンサであり、また第２
リミットスイッチ125はストッパプレート111による位置
決め完了を検出するためのセンサである。即ち、ストッ
パプレート111がパイプＰによりハウジング117内に押し
込められるときショックアブソーバ121を押しながら第
１リミットスイッチ123をONにする。これと同時に位置
決めシリンダ123が作動し、そのピストンロッドを突出
せしめる。その結果、ストッパプレート111が後述のア
ジャストボルト127に当接するまで押し戻される。この
とき第２のリミットスイッチ125が押当面119によりONに
せしめられ、位置決め完了が検出される。位置決めシリ
ンダ123の作動ストロークは排出ローラ27Bの遊び回転量
に相当する。斯くしてパイプＰはローラ27Bの遊び回転
量だけ押し戻されその位置で不動に保持される。この位
置では逆にパイプＰは送り方向にローラ27Bの遊び量だ
け潜在的に動き得るが、この方向の動きはストッパプレ
ート111により阻止される。尚、パイプＰがローラ27Bの
遊び回転量をこえて押し戻されることがないようハウジ
ング117にはアジャストボルト127が設けられる。即ち、
位置決めシリンダ123の作動停止位置で丁度ストッパプ
レート111の押当面119の裏面がアジャストボルト127に
当接し、ストッパプレート111はもはやそれ以上動けな
いようになっている。

ストッパプレート111のパイプ軸線方向位置はパイプＰ
の切断位置に応じて調節する必要があるため、ストッパ
プレート111を軸線方向に動かすためのアクチュエータ
（第２アクチュエータ）が設けられる。このアクチュエ
ータは図示実施例ではモータM6により構成される。ハウ
ジング117は駆動腕135を有し、該駆動腕135は、支持ス
タンド51Bに固設され、それに沿って長手方向に延びる
Ｉ形鋼131上に取り付けられる２本のガイドレール129に
摺動自在に取付けられるキャリア133に連結される。そ
の結果、ハウジング117はキャリア133と共にパイプ軸線
方向に延びるレール129に沿って動き得る。Ｉ形鋼131の
ビーム下面にはパイプ軸線方向に延びるラック137が固
定される。ラック137にはモータM6の回転軸に固定され
るピニオン139が噛み合う。従ってモータM6を駆動する
ことによりキャリア133はレール129上をこれに沿ってパ
イプ軸線と平行な方向に往復動する。モータM6はキャリ
ア133に固定，保持される。モータM6の駆動によりスト
ッパプレート111の軸線方向位置が定まったらキャリア1
33はその位置に不動に固定するためにキャリア133には
好ましくはロック用のシリンダ132が設けられる。この
シリンダ132のピストンロッドの先端にロックプレート1
36が一体形成され、このロックプレート136をＩ形鋼131
のウェブ面に押し付けることによりキャリア133を所定
位置にロックできる。

尚、モータM6の電源ケーブルはキャタピラに類似した折
れ曲り自在の保護カバー138により保護される。

腕135はキャリア133の凹溝141内に軸143を介して回転自
在に支承される。腕135の一端は位置決め装置用の第１
アクチュエータを構成するシリンダ145のピストンロッ
ド147に枢軸149により枢着される。シリンダ145はキャ
リア133に固定保持される。シリンダ145が作動すると腕
135が軸143を中心として回転し、ハウジング117は第11
図に示す作動位置と、パイプＰの軸線延長位置から上方
にずれた待避位置（傾斜位置）との間で動くことができ
る。即ち、位置決め装置110は切断したパイプＰを排出
する場合にパイプＰの送路にあると邪魔になるので、最
初のパイプＰの位置決め時以外は第９図に示す短管挿入
装置と同様に傾斜した待避位置にもたらされる。シリン
ダ145は例えば位置決め装置110を待避位置から作動位置
へもたらすときに作動する。

次にパイプＰの長さが短い場合の排出装置について説明
する。切断されたパイプＰの長さｌが十分長いときは第
12図（イ）に示す如くパイプＰは排出ローラ57Bの回転
のみにより安定して排出方向に送られる。次にパイプＰ
が所定値l₁以下のとき（ｌ≦l₁）はパイプＰの重心が排
出側の最前列のローラ57Bよりも加工機本体側にあるの
で（第12図（ロ））、排出ローラ57Bが回転してもパイ
プＰを送ることはできない。そこでこのような場合に
は、原理的には第12図（ロ）に示すように補助の押えロ
ーラ151をパイプＰに上方から押し付けることにより排
出ローラ57Bの回転をパイプＰに伝え得るようにするも
のである。そのため本発明によれば第13B図に示す如く
排出側のチャック13Bの出口にはその上方に押えローラ1
51がローラ受153に回転自在に支承される。ローラ受153
は例えば加工機本体あるいはチャック13Bに固定される
支持フレーム155に支承されるシリンダ157のピストンロ
ッド159に連結される。従って、押えローラ151はローラ
受153と共にシリンダ157により昇降せしめられる。押え
ローラ151は例えば排出側の最前列のローラ57Bの真上に
位置せしめられる。

パイプＰの長さが更に短く、パイプＰの先端が最前列の
排出ローラ57Bに乗らないような場合（ｌ≦l₂）には、
第12図（ハ）に示す如く挿入棒（内径保持具）161をそ
の先端がパイプＰを貫通するまでパイプＰの内径部に挿
入し、次いで挿入棒161を僅かに上方に動かしてパイプ
Ｐの内径ボア上面に接するようにしてからチャックを解
放すればパイプＰは挿入棒161上に保持されることにな
るから（第12図（ニ））、これを排出方向に引き出せば
よい。挿入棒161の上記の如き作動を行うための機構を
主として第13図を参照して説明する。

前記の支持フレーム155に一体的に形成されるフレーム1
56にスライダ171がパイプ軸線と平行な方向に摺動自在
に取り付けられる。スライダ171はシリンダ173により上
記方向に往復動せしめられる。スライダ171にはその下
部にスライダに対して昇降可能な保持ブロック175が取
り付けられる。保持ブロック175はスライダ171に固設さ
れるシリンダ177により上下に動かされる。保持ブロッ
ク175には好ましくはスライダ171を貫通して延びる一対
の案内棒179が設けられ、その上下動を安定して行い得
るようにする。保持ブロック175にはスライダ171との間
からパイプ軸線に平行な方向に延びる支持フレーム181
が一体的に形成され、この支持フレーム181にはシリン
ダ183が固設される。シリンダ183のピストンロッド185
は保持ブロック175を貫通して延び、その先端が挿入棒
（内径保持具）161として構成される。挿入棒161の先端
には好ましくはパイプＰに対するひっかかりとして役立
つ僅かな大径部162が形成される。この大径部162は後述
のパイプＰの挿入棒161からの抜き取りを妨げるような
大きさであってはならない。斯くして、挿入棒161はシ
リンダ183によりパイプ軸線方向に動かされると共にシ
リンダ177により上下方向に動かされ、かつシリンダ173
によりスライダ171と共に全体的にパイプ軸線方向に動
かされる。

パイプＰを挿入棒161から抜き出すときはシリンダ183に
よりピストンロッド185を収縮させればよい。その結
果、パイプＰの先端が保持ブロック175の前面に当た
り、更に挿入棒161を収縮すれば挿入棒のみがパイプＰ
から引き抜かれ、終にはパイプＰは挿入棒から抜け落ち
ることになる（第12図（ホ））。このとき保持ブロック
175はシリンダ177により排出ローラ57Bから持ち上げら
れている。

落ちたパイプＰをパイプＰの送路から側方に排出するた
めに第16図に示す如き排出シュート191が保持ブロック1
75の側方に設けられる。即ち、パイプＰは挿入棒161か
ら排出シュート191上に落下せしめられる。排出シュー
ト191はパイプＰの転動を可能にするために傾斜してお
り、かつ支持脚53上に取付けられるシリンダ193により
固定基板192上でその傾斜方向に動き得る。即ち、シュ
ート191は通常はパイプＰの送路に干渉しない待避位置
（第16図の実線位置）にあり、シリンダ193の作動時に
想像線191′で示す作動位置まで突出し、挿入棒161から
落下せしめられるパイプＰを受け止め、外部に排出す
る。

パイプＰの排出に当って押えローラ151を使用するかあ
るいは挿入棒161を使用するかは上述の如くパイプＰの
長さｌによって使い分けられるが、原理的にはコンピュ
ータ250により制御される油圧ユニット200内の切換弁20
4により油路を切換えればよい。切換え弁204は各種シリ
ンダに油圧を供給する。また、第3B図における油圧ユニ
ット200内の切換弁206はエアシリンダ用の切換弁であ
る。

以上の説明において、図面のうち特に斜視図は構成並び
に動作を明瞭に示すために部分的に省略したりあるいは
部品の位置を少し変えて示してあることを留意する。

上述した各ステーションにおいて用いられる種々のシリ
ンダはその必要動力に応じて油圧シリンダとエアシリン
ダとを使い分けることができるが、これら流体圧はポン
プユニット200により供給制御される。また各動作のシ
ーケンス制御はケーブル251により加工機本体に接続さ
れるコンピュータ（制御ユニット）250により制御され
る。以下、この制御シーケンスの一例についてフローチ
ャート（第14図）を用いて説明する。尚、以下の説明に
おいて各種動作の検出を行うセンサは位置のみを模式的
に示すもので、実際の取付位置及び方向は適当な位置に
定められる。

切削加工機本体の電源スイッチ252（第3B図）をONする
ことにより作動フローがスタート（ステップ501）す
る。電源スイッチのONによりポンプモータユニット200
の油圧モータ201が始動する（ステップ502）。その結果
送りローラ57Aがボールジャッキ69により最下位置にも
たらされる。即ち、ローラ57Aの高さ調節は常に最下位
置からスタートする。この最下位置はセンサS₁（第4A
図）により検出される（ステップ503）。次いでパイプ
Ｐのローラ上への落下衝撃吸収装置81のシリンダ83が作
動し（ステップ504）、パイプＰの受け入れ準備を完了
する。ステップ505でパイプＰの落下が行われ、第７図
に示す如くシリンダ83をOFFにして（ステップ506）徐々
にパイプＰを送りローラ57A上にもたらす。シリンダ83
が完全に初期位置に復帰するとリミットスイッチS₂（第
７図）により検出される（ステップ507）。

パイプＰが本当に送りローラ上に供給されたか否かはス
テップ508においてセンサ（例．フォトセンサ）S₃（第3
A,4A図）により確認される。パイプＰが存在しない場合
は加工機本体あるいは制御ユニットに設けられた警告灯
（あるいはブザー）255が点灯し（ステップ509）、作業
者に知らせる。作業者は制御ユニットに設けられたリセ
ットボタン253をONにし、エラーをチェックする（ステ
ップ510）。尚、リセットボタン253は再作動させれば停
止した状態から作業を再開する。

次いでステップ511以下においてパイプＰの測定を行
う。即ち、第８図に示す如くシリンダ93をONにしてその
ピストンロッドがパイプＰに当接するまでのストローク
をセンサS₄（第８図のセンサ97）により検出する。この
出力信号は制御ユニット250に入力される（ステップ51
2）。入力されたパイプ径信号は予め制御ユニットに入
力されたデータと比較され（ステップ513）、不一致の
場合には前述と同様に警報器255がONされ（ステップ51
4）、リセットボタン253が押される（ステップ515）。
パイプ径の測定が完了したら、シリンダ93がOFFにされ
（ステップ516）、初期不作動位置に復帰する。シリン
ダ93のこの復帰はリミットスイッチ等のセンサS₅（第８
図）により検出される（ステップ517）。

次いでパイプを径に応じて基準最下位置から所定量上昇
させて高さ位置を調節する。そのためステップ518にお
いてモータM1,M2がONにされ送りローラ列57Aが所定量だ
け上昇せしめられる。ローラ57Aの上昇量は軸71の回転
量として軸71の端部に設けたエンコーダ221,223により
検出され制御ユニットに入力され演算設定と比較される
（ステップ519）。パイプＰが所定位置まで上昇したら
モータM1,M2はOFFにされる（ステップ520）。

一方、上記パイプの高さ調節と平行して、チャック13A,
13Bに前述の如く早送り機構が設けられている場合には
この早送り機構を作動させて（ステップ521）、チャッ
クを予めパイプＰに近接した位置まで予備移動させてお
く（ステップ522）。また、更にこれと平行してストッ
パプレート111の位置決めを行うためにシリンダ145を作
動して（ステップ523）、ストッパプレート111をハウジ
ング117（第11図）と共に作動位置にもたらす。そして
サーボモータM6を作動して（ステップ524）、ストッパ
プレート111を所定量だけパイプ軸線方向に動かす。こ
の移動量はパイプＰの切断位置に応じて制御ユニット25
0内で予め演算された値に基づき決定される。ストッパ
プレート111が所定位置まできたらサーボモータM6が停
止する。サーボモータM6が停止したらロック用のシリン
ダ132がONにされ（ステップ526）、ストッパプレート11
1を所定位置にロックする。

以上の作業が完了したら、駆動モータM3A,M3BをONにし
（ステップ527）、パイプは加工ステーションを突っ切
って排出側まで送られ、ストッパプレート111に当たる
まで押し進められる。

このとき前述の如く、ストッパプレート111には第11図
に示す如き送りローラ57A,57Bの駆動チェーンの遊びを
吸収する装置115が設けられているので、第11図を参照
して説明した如き動作をする。

次いで、パイプＰが所定値以下か否か、即ち、短管挿入
装置30（第10図）を使用すべきか否を判断する（ステッ
プ528）。この判断は光電管等のセンサS₆（第4A図）に
よりパイプＰの後端を検出することにより行われる。こ
のセンサS₆はONの間はパイプＰがセンサの前に存在する
こと、即ちパイプＰが所定長さ以上であることを検出
し、ONからOFFに切り換るとパイプＰが所定長さ以下に
なったことを検出する。

パイプＰが所定長さ以上あるときはモータM3A,M3Bを停
止して（ステップ533）、パイプＰをそのままチャック
する（ステップ534）。パイプＰが所定長さ以下のとき
はシリンダ45を作動して挿入棒31を作動位置（パイプ軸
線と同心位置）にもたらす（ステップ529）。次いでシ
リンダ37をONにし（ステプ530）、短管を同様にストッ
パプレート111に当たるまで送る。次いでシリンダ37をO
FFにして挿入棒31を初期位置まで戻し（ステップ53
1）、更にシリンダ45をOFFにして挿入棒31を傾斜待避位
置に戻す。チャックの締付けは油圧モータM2A,M2B（第3
B図）をONにすることによりなされる（ステップ534）。

チャックが完了したら加工機本体によりパイプの切断加
工が行われる（ステップ535）。それと平行して位置決
め装置110が解除される（ステップ536）。位置決め装置
110の解除には位置決めシリンダ123のOFF、ロック用シ
リンダ132のOFFが含まれる。次いでサーボモータM6が逆
転され（ステップ537）、シリンダ145がOFFにされ（ス
テップ539）、ストッパプレート111はパイプＰに干渉し
ない傾斜待避位置にもたらされる。

次いで切断パイプの排出に移るわけであるが、前述の如
く切断されたパイプの長さに応じて３通りの排出方法を
使い分けている。そのため、ステップ540でパイプＰの
長さｌがl₂（第12図）以上か否か判断する。そしてｌ≧
l₂の場合には押えローラ151の使用の有無を判断するた
めに再度パイプの長さがｌ≦l₁（≧l₂）か否かを判断す
る（ステップ541）。ｌ≦l₁の場合には排出ローラ57Bの
回転によりパイプを排出できる（第12図（イ））のでモ
ータM3Bの駆動（ステップ543）によりパイプを外方に排
出できる（ステップ561）。またl₂≦ｌ≦l₁のときは押
えローラ151の助けが必要なのでシリンダ157をONにして
（ステップ542）、押えローラ151をパイプＰに押し付け
ればよい（第12図（ロ））。

次にｌがl₂よりも短いとき（ｌ＜l₂）は、シリンダ177
をONにして（ステップ544）、挿入棒161をパイプ軸線と
同心的な位置まで下降せしめる。挿入棒161の下降完了
はセンサ（リミットスイッチ）S₇（第4B図）により検出
される（ステップ545）。この検出信号をうけてシリン
ダ183がONにされ、挿入棒161をその先端162がパイプＰ
の後端から突出するまでパイプＰの内径ボア内に挿入す
る。この挿入完了はセンサ（リミットスイッチ）S₈（第
4B図）により検出される（ステップ547）。この検出信
号を受けて、シリンダ177を逆転させ（ステップ548）、
挿入棒161を僅かに持ち上げる。挿入棒161がパイプＰの
内径上面に接触すると挿入棒161に設けられたセンサ
（接触スイッチ）S₉により検出される（ステップ54
9）。その位置でシリンダ177がOFFにされニュートラル
となる（ステップ550）（第12図（ニ））。

次いでモータM2A,M2BがOFFにされチャック13A,13Bが解
除される（ステップ551）。その後、シリンダ173がONに
され（ステップ552）スライダ171全体を排出側に引き抜
く。斯くしてパイプＰはチャックから引き抜かれ、セン
サＳ（第4B図）により検出される（ステップ553）。そ
の後第16図に示す排出シュート191を191′位置まで出す
ためにシリンダ193をONにし（ステップ554）、シュート
出しをセンサ（リミットスイッチ）Ｓ（第16図）により
検出する（ステップ555）。

次いでステップ556において、シリンダ183をOFFにし挿
入棒161のみを引き抜く。その結果、第12図（ホ）に示
す如く、パイプＰは挿入棒161から排出シュート191上に
落下する。挿入棒161の引き抜きはセンサ（リミットス
イッチ）S₁₂（第4B図）により検出される（ステップ55
7）。

その検出信号を受けてシリンダ173がOFFにされ（ステッ
プ558）、更にシリンダ193がOFFにされ（ステップ55
9）、シュートを元に戻す。

尚、パイプ切断後にその切断端部を開先加工する場合が
ある。開先加工は切断端部を斜めに面取りして溶接のす
み肉を盛るためのルート部を確保するためのものであ
る。このような場合には第14図に示す如く、工具ホルダ
（ダイヘッド）19に切断用の突切りバイト17Aと開先加
工用の開先バイト17Bとを半径方向の取付位置をずらし
て放射状に取付けることにより１台のダイヘッドで切断
と開先加工とを行うことができる。即ち、開先バイト17
Bを突切りバイト17Aよりも所定量だけ半径方向に後退さ
せて取付けておけば、突切りバイトによる切断完了後も
更に刃具を半径方向に送ることにより開先バイトがパイ
プ切断面に開先加工を行うことができる。この場合の作
動フローチャートは第17図に示す切断完了ステップ538
の次にパイプ長さを判断するステップ540に先がけて開
先アロエの有無を検出し（コンピュータにより指令され
る）、開先加工の必要な場合のみ工具を更に半径方向に
前進させるステップを挿入すればよい。

〔発明の効果〕

以上に記載した如く本発明によれば素材の供給から加
工，排出までを素材の径及び長さに拘りなく半自動的あ
るいは全自動的に行い得る作動信頼性の高い全く新規な
切削加工機が提供されるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図及び第２図は本発明に係る切削加工機の全体概要
図を示す平面図及び正面図、第３図は第3A図、第3B図、
第3C図相互間の配置関係を示す図、第3A図〜第3C図は第
１図の平面図を各ステーションごとに分解して示す拡大
平面図、第４図は第4A図、第4B図、第4C図相互間の配置
関係を示す図、第4A図〜第4C図は第２図の正面図を各ス
テーションごとに分解して示す拡大正面図、第５図は第
4C図の右端面図、第６図，第７図，第８図，第９図は夫
々第4A図及び第4B図におけるVI−VI,VII−VII,VIII−VI
II,IX−IX線に沿った断面図、第10図は短管挿入装置の
図解的斜視図、第11図は位置決め装置の図解的斜視図、
第12図（イ）〜（ホ）は管の長さによって異なる排出方
法を示す図、第13図は短管排出装置の図解的斜視図、第
14図，第15図，第16図は夫々第4B図及び第4C図における
XIV−XIV,XV−XV、及びXVI−XVI線に沿った断面図、第1
7図は切断加工機の作動を説明するフローチャート図。 10……加工ステーション、 13A,13B……チャック、17……刃具、 19……刃具ホルダ、 50……素材供給ステーション、 100……素材排出ステーション、57……ローラ 30……短管挿入装置、110……位置決め装置。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６５Ｇ 47/82 Ｄ (72)発明者 玉置 英樹 大阪府東大阪市稲田852―１ (72)発明者 横田 茂夫 大阪府東大阪市稲葉３丁目１番27号 (72)発明者 浜西 靖司 広島県広島市西区草津東２丁目13―５― 305 (72)発明者 相原 良彦 広島県広島市西区古江西町５―15 (72)発明者 原口 隆男 広島県広島市佐伯区五日市町皆賀四丁目18 ―25―４ (72)発明者 木谷 国雄 広島県大竹市元町２丁目１番８号 (56)参考文献 特開 昭54−45077（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−79076（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−121586（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−153982（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭55−51704（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工素材を掴持するチャックと刃具を取
   付けた刃具ホルダとを同軸的に配設した主軸台の両側に
   支持スタンドを延在せしめ、主軸台の両側に延びるこれ
   ら支持スタンド上に回転駆動ローラを含む一群のローラ
   列を昇降用アクチュエータにより昇降自在に取付けてそ
   の一側のローラ列を素材供給用ローラ列となすと共に他
   側のローラ列を素材排出用ローラ列となし、該素材供給
   用ローラ列の少なくとも一側には被加工素材が外部から
   素材供給用ローラ群上に落下せしめられるときに被加工
   素材を所定位置で受けとめてその衝突エネルギを吸収す
   る緩衝装置を設け、上記素材供給用ローラ列上に被加工
   素材に干渉しない待避位置と被加工素材の後端に係止可
   能な作動位置との間で可能なプッシャを素材軸線方向に
   移動自在に取付けると共に上記素材排出用ローラ列上に
   被加工素材に干渉しない待避位置と被加工素材の先端に
   係止可能な作動位置との間で可動な位置決めストッパを
   被加工素材軸線方向に移動自在に取付け、更に、被加工
   素材の切断長が所定値以下の場合にこれを内径側から保
   持して主軸台から排出する短素材排出装置を有すること
   を特徴とする切削加工機。
2. 【請求項２】回転駆動源を具えた主軸台上に被加工素材
   を掴持するチャックと刃具を取付けた環状刃具ホルダと
   を同軸的に配設した加工ステーションと、 前記主軸台の両側に延びる支持スタンドの上流側におい
   て該支持スタンド上に昇降自在に支承される一群の送り
   ローラから構成される素材供給ステーションと、 下流側の上記支持スタンド上に昇降自在に支承される一
   群の排出ローラから構成される素材排出ステーション、 を有し、 上記素材供給ステーション及び素材排出ステーションに
   は共に、夫々上記送りローラ及び排出ローラの少なくと
   も一つを回転駆動する回転駆動源と、送りローラ群及び
   排出ローラ群を支持スタンドに対して昇降せしめて被加
   工素材の高さ位置を素材径に応じて調節する昇降用アク
   チュエータとが設けられ、 上記素材排出ステーションには被加工素材が外部から送
   りローラ群上に落下せしめられるときに被加工素材を所
   定位置で受けとめてその衝突エネルギを吸収する緩衝装
   置が設けられ、 上記素材供給ステーションには被加工素材が所定の長さ
   以下になったときにこれを加工ステーション内に押し込
   むプッシャと、該プッシャを通常は被加工素材に干渉し
   ない待避位置と被加工素材の後端に係止可能な作動位置
   との間で動かすプッシャ用第１アクチュエータと、作動
   位置にある上記プッシャを被加工素材軸線方向に動かし
   て加工ステーション内に送り込むプッシャ用第２アクチ
   ュエータとから構成される短素材挿入装置が設けられ、 上記素材排出ステーションには被加工素材の加工位置を
   規定する位置決めストッパと、該位置決めストッパを被
   加工素材に干渉しない待避位置と被加工素材の先端に係
   止可能な作動位置との間で動かすストッパ用第１アクチ
   ュエータと、ストッパを被加工素材軸線方向に移動せし
   めるストッパ用第２アクチュエータとから構成される位
   置決め装置が設けられ、 更に、被加工素材の切断長が所定値以下の場合にこれを
   内径側から保持して主軸台から排出する短素材排出装置
   が設けられることを特徴とする自動切削加工機。