JPH0711855Y2 - 管材切断装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は各種金属鋼管材を所要長さに連続切断する管材
切断装置に関する。

（従来の技術） 管材の切断面にディンプルが発生するのを防止するた
め、管材を予め切欠刃によって切欠き、この切欠個所か
ら切断刃によって管材を完全に切断する管材切断装置が
使用されている。

この切欠刃と切断刃の作動手段は夫々別個の駆動手段に
接続され、両工程の位相ズレをチェックしながら行われ
る。

（考案が解決しようとする課題） しかし、モータを２台使用して、夫々を切欠刃作動手段
と切断刃作動手段に接続し、両モータを別個に駆動させ
ると、両モータから発生するノイズにより誤動作が起こ
ることがあった。また長時間継続して作動させると、両
工程の間に位相ズレが生じ切欠刃と切断刃が干渉しあう
ことがあった。

そのため、位相ズレを探知し電子的に是正する手段を別
途設けなければならず、設備が複雑化し高価なものとな
っている。

本考案は、以上の事情に鑑みてなされたもので、一台の
駆動手段によって切欠工程と切断工程を機構的にリンク
させて確実に行う管材切断装置を提供することを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案は機台の一端に駆動
手段を取付け、他端に、伝達機構を介して切欠刃作動機
構と切断刃作動機構をリンクさせて配設したフレームを
立設し、該フレームの下部に、前記駆動手段のクランク
機構によって機台上を前後方向に往復動自在な往復移動
体を配設し、該往復管動体に被切断材を挟持するクラン
プ部と前記切欠刃作動機構及び切断刃作動機構によって
作動する切欠刃及び切断刃を設けたことを特徴とする。

（作用） 駆動手段により伝達機構とクランク機構を作動させる。
伝達機構により切欠刃作動機構と切断刃作動機構が作動
し、クランク機構により往復移動体が機台上を移動す
る。往復移動体の前進に伴いクランプ部に挾持されてい
る管材が一緒に移動する。

往復移動体の前進過程で切欠刃作動機構が作動して切欠
刃がクランプ部に進入し、挾持されている管材の側部が
切欠く。切欠刃がクランプ部より退避するにつれて切断
刃作動機構が作動し切断刃がクランプ部に進入する。切
断刃は切欠刃によって形成された切欠位置で管材を完全
に切断する。

切断刃がクランプ部から退避した後、往復移動体が移動
終端まで移動するとクランプ部は管材の挾持を解除す
る。

往復移動体が機台の初期位置まで戻ると、再びクランプ
部で管材を挾持し、管材が往復移動体と共に前方に移動
し、上記作用を繰返す。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例の正面図、第２図は側面図、
第３図は往復移動体の拡大背面図及び第４図は押圧機構
の拡大平面図である。

本実施例の主要構成を概略的に説明する。機台１の一端
に駆動手段２を取付け、これと対向して立設したフレー
ム３に伝達機構９を介して切欠刃作動機構15と切断刃作
動機構20をリンクさせて配設する。一方、フレーム３の
下方に往復移動体25をクランク機構60によって機台１の
前後方向（第２図中左右方向）に往復動自在に配設す
る。この往復移動体25に管材Ｐのクランプ部26と切断刃
41及び一対の切欠刃36を取付けた管材切断装置である。

次に上記各構成を詳細に説明する。駆動手段２は、本実
施例では一台のACモータを使用する。ACモータに代え、
DCモータあるいは小型の内燃機関等を使用してもよい。

機台１に立設したフレーム３上に、伝達機構９と切欠刃
作動機構15及び切断刃作動機構20を設置する。このフレ
ーム３下方には、レール４、５を機台１の前後方向に向
けて固定した受台６を取付ける。この受台６は第１図に
示すように押圧機構45の車輪51が接する傾斜面6aを有
し、傾斜面6aの前後端に滑らかな段部７、段部８を形成
する（第２図及び第４図参照）。

伝達機構９は、第１フライホイール10と第２フライホイ
ール11間にベルト12を張設して構成し、第２フライホイ
ール11を上記駆動手段２に連結している。第１フライホ
イール10には切欠刃作動機構15を接続し、第２フライホ
イール11には切断刃作動機構20を接続する。

切欠刃作動機構15は、前記第１フライホイール10の端部
に軸支したクランク16に連結体17を軸支し、この連結体
17をフレーム３の前端部に固定したレール18に摺動自在
に取付けて構成する。連結体17の下端には往復移動体25
の移動用レール19を固定する。

切断刃作動機構20は、上記第２フライホイール11の端部
に接続したクランク21に連結体22を取付け、この連結体
22をフレーム３の中腹部に固定したレール23に摺動自在
に取付けて構成する。連結体22の下端にも往復移動体25
の移動用レール24を固定する。

往復移動体25について説明する。第３図に示すように、
往復移動体25は管材Ｐのクランプ部26、切欠刃36及び切
断刃41、押圧機構45等からなる。

クランプ部26は、可動クランプ27と固定クランプ28とか
らなり、両クランプ間に図示しないスプリングを設ける
と共に、クランプの接合面中央に管材Ｐの挾持部27a,28
aを形成している。クランプ部26の両側にガイド筒31、3
2を取付け、このガイド筒31、32に沿って上下動する支
柱33、34を設ける。

支柱33、34の間に固定したプレート35の下面に、間隙30
へ出入可能な一対の切欠刃36を固定する。切欠刃36は正
面形状が略長方形で内側下端の角部に尖頭36aを形成
し、この尖頭36aから横方向にアーチ状の刃36bを形成し
ている。この切欠刃36、36を第３図及び第５図に示すよ
うに管材Ｐの内径より少し狭い間隙ｌにおいて対向して
並設する。なおプレート35上面には上記レール19と摺動
自在に嵌合するガイド37を設ける。

一方、固定クランプ28の外側面にも間隙40に出入可能に
切断刃41を設ける。切断刃41は第３図及び第５図に示す
ように中央先端に尖頭41aを有し、後端はプレート42に
固定している。このプレート42の上方には上記レール24
と摺動自在に嵌合するガイド43を設ける。

押圧機構45は、第４図に示すようにクランプ部26に取付
けるプレート46と、このプレート46を貫通して可動クラ
ンプ27の側部に当接する押圧ロッド48と、プレート46に
支持部材47を介して軸支したアーム50等からなる。

プレート46と押圧ロッド48の間にはスプリング70を設
け、押圧ロッド48を常時プレート46の下方（第４図中下
方）に付勢すると共にアーム50の先端部には車輪51を軸
支する。さらにアーム50の中央部に移動部材52をアーム
50に対して左右方向に摺動自在に設ける。

移動部材52の上部には、押圧ロッド48の下端に設けた凸
部48aと対向する凸部52aを設け、この凸部52aの下方に
係止部52bを形成する（第１図参照）。この係止部52b
は、車輪51が受台６前端まで移動すると機台１に固定し
た停止部（図示せず）に衝突して凸部52aが第４図の鎖
線位置に移動する。また車輪51が受台６後端まで移動す
ると係止部52bは、機台１に固定した他の停止部（図示
せず）に衝突して凸部52aが凸部48aと合致する位置に復
帰する。

本実施例の管材切断装置は、前記往復移動体25をレール
４、５上に載置して構成する。すなわち、往復移動体25
を第３図に示すように傾斜して支持体53、54上に固定
し、支持体53下端のガイド55にレール４を、支持体54下
端のガイド56にレール５を嵌合せしめる。

一方、上記駆動手段２の駆動軸2aにクランク61を接続
し、クランク61にシャフト62の一端を枢支してクランク
機構60を構成する。このシャフト62他端の自在継手58を
介して上記往復移動体25の前端と接続している。

次に本実施例の作用を説明する。駆動手段２を作動させ
るとクランク61が時計方向に回転する。同時に、他のモ
ーターによって第２フライホイール11も同方向に回転す
る。シャフト62が後方（第２図中左方向）へ移動するに
つれ往復移動体25が下方のレール４、５及び上方のレー
ル19、24に沿って機台１の後方に移動する。

この移動時、押圧機構45の移動部材52は第４図鎖線に示
す位置にある。そのため、車輪51が受台６の段部８を越
え、アーム50が支持部材47の軸支部分を中心として上方
に回動しても、移動部材52の凸部52aは押圧ロッド48の
凸部48aを上方に押圧しない。

従って押圧ロッド48はスプリング70によりプレート46側
に引込まれた状態となり、クランプ部26の挾持部27a,28
aは管材Ｐを解放している。管材Ｐを解放した状態で往
復移動体25が機台１の後端まで移動すると、車輪51が段
部７にかかり、アーム50が支持部材47の軸支部分を中心
として下方に回動する。そして、機台１上の停止部が係
止部52bに衝突して移動部材52がもとの位置まで戻る。

さらに、クランク61を回転させると、シャフト62は前方
向に移動を開始し、往復移動体25が再び機台１の前方に
移動する。車輪51が段部７を越えるとアーム50が上方に
回動し、凸部52aが凸部48aを押上げ、押圧ロッド48が可
動クランプ27を押圧する。この押圧力が両クランプ間の
スプリングの弾発力に抗しクランプ部26の挾持部27a,28
aを締め管材Ｐをクランプする。

クランプ部26で管材Ｐを挾持した状態で往復移動体25が
移動する際も、第１フライホイール10と第２フライホイ
ール11はベルト12により同一周期で回転している。

第１フライホイール10の回転と共に切欠刃作動機構15の
クランク16、連結体17が下降する。それに伴いレール19
とガイド37を介してプレート35が支柱33、34と共にガイ
ド筒31、32に沿って下降する。そして、切欠刃36、36が
クランプ部26の間隙30に入り、管材Ｐの側部を切欠くと
（第５図参照）、連結体17がレール18に沿って上昇し切
欠刃36、36が間隙30から退避する。

この退避と入れ替わって第２フライホイール11の回転に
より切欠刃作動機構20のクランク21が下降し、管材Ｐの
切欠直後に連結体22が下降する。これによりプレート42
が下降し、切断刃41が間隙40に入る。切断刃41が前記切
欠位置で管材Ｐを完全に切断した後、連結体22が上昇し
切断刃41が間隙40から退避する。

このように連結体17と連結体22の上下移動はベルト12に
よってリンクしていて、連結体17が下降している時には
連結体22が上昇し、連結体17が上昇している時には連結
体22が下降している。つまり切欠刃36、36と切断刃41が
干渉しないように連結体17と連結体22をベルト12により
位相を確保しつつ作動させる。

第６図はクランク61の回転角度と往復移動体25との関係
を総括的に示したものである。同図（ａ）の一点鎖線は
クランク61の角度位置を示し、同図（ｂ）の二点鎖線は
機台１上の往復移動体25の後端位置を示したものであ
る。クランク61が一点鎖線ｃまで回転すると往復移動体
25は二点鎖線ｃに位置し、車輪51は受台６の最後端に位
置する。クランク61が一点鎖線ｄまで回転すると車輪51
が段部７を越え、往復移動体25は二点鎖線ｄに位置しク
ランプ部26で管材Ｐを挾持して前方移動できる状態とな
る。クランク61が一点鎖線ｄとｅとの略中間位置にある
とき往復移動体25は二点鎖線ｄとｅの中間（受台６の略
中央）に位置し、ここで管材Ｐの切欠及び切断を行う。
クランク61が一点鎖線ｅまで回転すると往復移動体25は
二点鎖線ｅまで移動し車輪51が段部８に達し、クランプ
部26は管材Ｐを解放する。クランク61が一点鎖線ｆまで
回転すると往復移動体25は二点鎖線ｆまで移動し、車輪
51は受台６の最前端に達する。

上記切欠刃36、36と切断刃41の干渉限界を第５図に示
す。同図中、Ａ及びａは切欠刃36と切断刃41の干渉限界
を示し、この間に両刃が併存することはない。また、Ｂ
は切欠刃36、36にかかる負荷範囲を示し、ｂは切断刃41
にかかる負荷範囲を示す。

また、切欠刃36及び切断刃41にかかる負荷及び両刃の同
調範囲を第７図に示す。同図は、往復移動体25が段部７
から段部８まで移動する際の工程を360度として、切欠
刃36による切欠工程及び切断刃41による切断工程を角度
表示したものである。

図中Ｂは切欠刃36による切欠工程を示し99度となる。図
中ｂは切断刃41による切断工程を示し129度となる。ま
た、図中Ｘは同調範囲を示し245度となり、図中Ｙは負
荷範囲を示し178度となる。この条件の下に管材Ｐを切
断した後、往復移動体25がレール４、５及びレール19、
24の前端（第２図中右端）まで移動し、車輪51が受台６
の段部８まで移動すると基台１上の停止部（図示せず）
が係止部52bに衝突する。そして再び押圧機構45の移動
部材52が第４図鎖線に示す位置に移動し管材Ｐの切断一
工程が終了する。本工程を繰返すことにより、管材Ｐを
一定長毎に連続切断していくことができる。

（考案の効果） 本考案は一台の駆動手段によって被切断管材の切欠作動
と切断作動を確実に行えるため、複数の駆動手段が不要
となりノイズによる誤動作を防止できる。また長時間継
続して作動させても、切欠工程と切断工程との間に位相
ズレが生じず、切欠刃と切断刃が干渉するおそれがな
い。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は本実施例
の正面図、第２図は側面図、第３図は往復移動体の拡大
背面図、第４図は押圧機構の拡大平面図、第５図は切欠
刃と切断刃の干渉限界説明図、第６図はクランク角度と
往復移動体との関係説明図及び第７図は切欠刃及び切断
刃にかかる負荷及び両刃の同調範囲の説明図である。 １……機台、２……駆動手段、３……フレーム ９……伝達機構、15……切欠刃作動機構 20……切断刃作動機構、25……往復移動体 60……クランク機構、26……クランプ部 41……切断刃、36……切欠刃、45……押圧機構 10……第１フライホイール、12……ベルト 11……第２フライホイール 16、21、61……クランク、52……移動部材 17、22……連結体、27……可動クランプ 28……固定クランプ、27a、28a……挾持部 36……切欠刃、37、43、55、56……ガイド 42、46……プレート、53、54……支持体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機台の一端に駆動手段を取付け、他端に、
   伝達機構を介して切欠刃作動機構と切断刃作動機構をリ
   ンクさせて配設したフレームを立設し、該フレームの下
   部に、前記駆動手段のクランク機構によって機台上を前
   後方向に往復動自在な往復移動体を配設し、該往復移動
   体に被切断材を挟持するクランプ部と前記切欠刃作動機
   構及び切断刃作動機構によって作動する切欠刃及び切断
   刃を設けてなる管材切断装置。