JPH07156012A - ワーク切断システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体を小型にするとともに、ワークの切
断に要する時間を短縮し、しかもワークの切断時に切断
刃にかかる負荷を低減する。 【構成】 ワークチャック装置７のチャックヘッド１０
６にスピンドル１０８を回転可能に支持する。スピンド
ル１０８の先端に複数のチャック体１０９を開閉可能に
取り付ける。チャック体１０９を閉成させて、そのチャ
ック体１０９によりパイプ材Ｗの端部をチャックする。
ワーク切断装置９のコラム１２８に加工ヘッド１３６を
昇降可能に支持し、同ヘッド１３６のスピンドルの先端
に円盤状の切断用回転刃１３７を取り付ける。回転刃用
モータ１３９により切断用回転刃１３７を回転させなが
ら、ヘッド昇降用シリンダ１３８により加工ヘッド１３
６を下降させて、パイプ材Ｗを所定長さに切断する。こ
のとき、モータによりスピンドル１０８を介してチャッ
ク体１０９を回転させ、パイプ材Ｗに回転を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばパイプ材等の
棒状のワークを切断する場合に使用されるワーク切断シ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、棒状のワーク、例えばパイプ材を
所定長さに切断する場合には、例えば次のような手段が
採られている。即ち、加工ヘッドはコラムにパイプ材の
軸線と直交する方向へ移動可能に支持され、その加工ヘ
ッドには例えば円盤状の切断用回転刃が装着されてい
る。そして、パイプ材が所定の加工位置に配置された状
態で、切断用回転刃が回転されながら加工ヘッドがパイ
プ材側へ移動されることにより、パイプ材が一方向から
所定長さに切断される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、切断用回転
刃はその回転中心において加工ヘッドのスピンドルに取
り付けられている。このため、前記従来技術において、
パイプ材を切断する際に、切断用回転刃の回転中心に位
置するスピンドルがパイプ材に干渉しないようにするた
めには、切断用回転刃として、その外径が少なくともパ
イプ材の外径寸法の２倍以上のものを使用する必要があ
る。しかも、加工ヘッドの移動量も、少なくともパイプ
材の外径寸法以上に設定する必要がある。

【０００４】従って、従来では、切断用回転刃として、
切断するパイプ材の外径寸法と比較してかなり大径のも
のを使用せざるを得ないとともに、加工ヘッドの移動量
もパイプ材の外径寸法に応じて充分確保する必要があっ
た。このため、装置全体の大型化を招くとともに、加工
ヘッドの移動量が大きくて、パイプ材の切断に要する時
間が長くなるという問題があった。しかも、切断するパ
イプ材の外径寸法が大きければ、それに応じて装置全体
が更に大型化してしまうものである。

【０００５】又、パイプ材に対する切断用回転刃の切り
込み量が大きくなると、その回転刃とパイプ材との間の
摺動摩擦が大きくなり、切断用回転刃の回転負荷も大き
くなる。このため、切断用回転刃を回転駆動するための
モータとして、高トルクの高価なものを使用する必要が
生じて、製造コストが上昇するという問題もあった。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、装置全体を小型にすることができるとと
もに、ワークの切断に要する時間を短縮することがで
き、しかもワークの切断時に切断刃にかかる負荷を低減
することができるワーク切断システムを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載のワーク切断システムの発明で
は、切断刃を駆動しながら、同切断刃を棒状のワークの
軸線と直交する方向へ相対的に移動させることにより、
ワークを切断するようにしたワーク切断システムにおい
て、前記ワークをその軸線の周りで回転させるための回
転機構を設けたことを特徴とするものである。

【０００８】又、請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載のワーク切断システムにおいて、前記切断刃は円
盤状をなす回転刃である。更に、請求項３に記載の発明
では、請求項１又は２に記載のワーク切断システムにお
いて、前記回転機構は、ワークの端部をチャックするチ
ャック体と、そのチャック体に回転力を付与するモータ
とを含むものである。

【０００９】

【作 用】従って、本発明によれば、切断刃が駆動され
ながら、同切断刃が棒状のワークの軸線と直交する方向
へ相対的に移動されることにより、ワークが切断され
る。このとき、ワークは回転機構により軸線の周りで回
転され、その回転を伴いながらワークの切断動作が行わ
れる。つまり、ワークはその全周面側から切断刃により
切断される。

【００１０】このため、切断刃の移動量を、ワークの外
径寸法の半分より若干大きく設定すれば充分である。特
に、棒状のワークとしてパイプ材を切断する場合には、
切断刃の移動量を、パイプ材の外径寸法にかかわらず、
パイプ材の肉厚より若干大きい程度にしても充分であ
る。

【００１１】従って、切断刃によりワークを単に一方向
から切断する場合と比較して、切断刃の移動量を小さく
することができ、よって装置全体を小型にすることがで
きる。しかも、ワークに対する切断刃の切り込み量が小
さくて済むので、その切断刃とワークとの間の摺動摩擦
もそれほど大きくなることがなく、よってワークの切断
時に切断刃にかかる負荷を低減することができる。又、
切断刃にかかる負荷が小さいことから、回転機構による
ワークの回転速度を比較的速いものとしても、ワークの
確実な切断に支障を生じることはないとともに、前述の
ように切断刃の移動量が小さくて済むので、ワークの切
断に要する時間を短縮することができる。

【００１２】又、切断刃が円盤状をなす回転刃の場合に
は、その外径がワークの外径寸法より若干大きなものを
用意すればよい。特に、棒状のワークとしてパイプ材を
切断する場合には、回転刃として、パイプ材の外径寸法
にかかわらず、パイプ材の肉厚の２倍より若干大きい程
度の外径のものでも充分である。このため、回転刃によ
りワークを単に一方向から切断する場合と比較して、回
転刃を小径化することができて、装置の小型化に寄与で
きる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明をパイプ切断システムに具体
化した一実施例を、図面に基づいて説明する。

【００１４】まず、パイプ切断システムの概要について
述べると、図３〜図６に示すように、ワーク収納装置１
は工場等の床面２上に設置され、その内部にはワークと
しての複数のパイプ材Ｗが外径寸法ごとに区分して収納
されている。ワーク搬入装置３はワーク収納装置１の後
面に昇降可能に配設され、このワーク搬入装置３により
ワーク収納装置１内にパイプ材Ｗが搬入される。

【００１５】ワーク搬出装置４は前記ワーク収納装置１
の前面に昇降可能に配設され、このワーク搬出装置４に
よりワーク収納装置１内からパイプ材Ｗが一本ずつ搬出
される。ワーク受け渡し装置５はワーク収納装置１の前
部に隣接して床面２上に設置され、ワーク搬出装置４に
よりワーク収納装置１内から搬出されたパイプ材Ｗが、
このワーク受け渡し装置５によって受け取り支持され
る。

【００１６】ワーク搬送装置６は前記ワーク受け渡し装
置５の下方に対応するように床面２上に設置され、ワー
ク受け渡し装置５からこのワーク搬送装置６上にパイプ
材Ｗが受け渡される。回転機構を構成するワークチャッ
ク装置７はワーク搬送装置６の一側上部に配設され、こ
のワークチャック装置７によりパイプ材Ｗが一端部にお
いてチャックされる。そして、このチャック状態で、ワ
ーク搬送装置６によりパイプ材Ｗが図５及び図６の右側
方に搬送移動される。

【００１７】ワーク頭出し装置８は前記ワーク搬送装置
６の右端に対応して床面２上に設置され、ワーク搬送装
置６にて搬送移動されるパイプ材Ｗの移動原点位置が、
この頭出し装置８によって規制される。ワーク切断装置
９はワーク頭出し装置８に隣接して配設され、ワーク搬
送装置６にて搬送移動されるパイプ材Ｗが、このワーク
切断装置９によって所定長さに切断される。

【００１８】ワーク排出装置１０は前記ワーク切断装置
９に隣接して床面２上に設置され、切断後のパイプ材Ｗ
ａが、このワーク排出装置１０によって切断加工位置か
ら排出される。残材排出ラック１１はワーク搬送装置６
の前方に隣接して床面２上に設置され、切断後のパイプ
残材Ｗｂが前記ワーク受け渡し装置５によって、ワーク
搬送装置６からこの残材排出ラック１１上に排出され
る。

【００１９】そこで、まず前記ワーク収納装置１につい
て詳述すると、図３〜図６に示すように、ほぼ四角枠状
のワーク収納ラック１５は床面２上に設置され、その前
後両面には複数の横桟１６が上下方向へ所定間隔おきに
配設されている。各３本の支持桟１７は前後の横桟１６
間に前下がりの傾斜状態で架設され、それらの上面には
径の異なるパイプ材Ｗが複数段に区分した状態で、それ
ぞれ複数本ずつ前方へ移動可能に収納支持される。

【００２０】各一対の規制桟１８は前記各横桟１６の左
右両端部間に架設され、この規制桟１８との係合によっ
て、支持桟１７上に支持されたパイプ材Ｗの両端位置が
規制される。各３個のストッパ１９は各支持桟１７の前
端上部に前下がりの傾斜状態で配設され、このストッパ
１９との係合によって、支持桟１７上に支持されたパイ
プ材Ｗの前方移動が規制される。

【００２１】複数の支持軸２０は前記各段における支持
桟１７の中間下部に回動可能に支持されている。各３個
の送出しレバー２１は各支持桟１７に隣接して支持軸２
０に固定され、それらの先端には支持桟１７上のパイプ
材Ｗの外径寸法に相当する幅の押上げ部２１ａが形成さ
れている。複数の作動軸２２は各段における支持桟１７
の前端下部に回動可能に支持され、各３個の連動レバー
２３を介して送出しレバー２１にそれぞれ連結されてい
る。

【００２２】各一対の作動レバー２４は前記各段におけ
る作動軸２２の左右両端にそれぞれ固定されている。各
一対の送出し用シリンダ２５は各作動レバー２４に対応
してワーク収納ラック１５の前端部に配設され、それら
のピストンロッドが作動レバー２４にそれぞれ連結され
ている。そして、通常は各段における送出し用シリンダ
２５が没入作動されて、各送出しレバー２１が下方位置
に回動され、それらの押上げ部２１ａが支持桟１７の上
面より下方に配置されている。

【００２３】また、所定段の送出し用シリンダ２５が突
出作動されたときには、作動レバー２４、作動軸２２、
連動レバー２３及び支持軸２０を介して、送出しレバー
２１が下方位置から上方位置に回動される。これによ
り、図３及び図４に示すように、送出しレバー２１の押
上げ部２１ａが支持桟１７の上面より上方に突出され、
その支持桟１７上の前端縁に位置する１つのパイプ材Ｗ
がストッパ１９の上面に送出される。

【００２４】次に、前記ワーク搬入装置３について詳述
すると、図３〜図６に示すように、一対のレール２８は
ワーク収納ラック１５の後面両側に上下方向へ平行に敷
設されている。ワーク搬入リフタ２９はレール２８に昇
降可能に支持され、その中間部にはワーク収納ラック１
５の支持桟１７に連接可能な３本の支持桟３０が、前下
がりの傾斜状態に配設されている。

【００２５】一対の規制桟３１は前記ワーク収納ラック
１５の規制桟１８に対応してワーク搬入リフタ２９の両
側部に配設され、この規制桟１８との係合によって、支
持桟３０上に搬入されるパイプ材Ｗの両端位置が規制さ
れる。載置台３２はワーク搬入リフタ２９に対応して床
面２上に設置され、ワーク搬入リフタ２９が下降された
とき、同リフタ２９がこの載置台３２上に載置される。
そして、このワーク搬入リフタ２９の載置状態におい
て、作業者により支持桟３０上にパイプ材Ｗが搬入され
る。

【００２６】回転軸３３は前記ワーク収納ラック１５の
後面上端に回転可能に支持されている。一対の駆動スプ
ロケット３４は回転軸３３の両端に固定され、この駆動
スプロケット３４と対応するように、ワーク収納ラック
１５の後面両側の下部には従動スプロケット３５が回転
可能に支持されている。一対のチェーン３６は上下一対
のスプロケット３４，３５間にそれぞれ掛装され、それ
らの一部が連結具３７を介してワーク搬入リフタ２９に
連結されている。

【００２７】搬入リフタ用モータ３８は前記ワーク収納
ラック１５の後面上部に装設され、回転軸３３に連結さ
れている。そして、このモータ３８により回転軸３３及
びスプロケット３４，３５を介して、チェーン３６が図
３及び図４の時計方向または反時計方向に周回される。
これにより、ワーク搬入リフタ２９が、載置台３２上の
載置位置からワーク収納ラック１５の所定の支持桟１７
と対応する位置に上昇され、または、その対応位置から
載置台３２上の載置位置に下降される。

【００２８】回動軸３９は前記ワーク搬入リフタ２９の
支持桟３０の中間下部に回動可能に支持されている。３
個の送込みレバー４０は各支持桟３０に隣接して回動軸
３９に固定され、それらの先端には支持桟３０上に搬入
支持されたパイプ材Ｗの前縁に係合可能な係合突部４０
ａが形成されている。

【００２９】一対の送込み用シリンダ４１は前記ワーク
搬入リフタ２９の下部両側に配設され、そのピストンロ
ッドが連結レバー４２を介して回動軸３９に連結されて
いる。そして、通常は図３に示すように、この送込み用
シリンダ４１が没入作動されて、送込みレバー４０が上
方位置に回動され、その係合突部４０ａが支持桟３０の
上面より上方に突出されてパイプ材Ｗの前縁に係合され
ている。

【００３０】また、ワーク搬入リフタ２９がワーク収納
ラック１５の所定の支持桟１７と対応する位置に上昇さ
れた状態で、送込み用シリンダ４１が突出作動されたと
きには、連結レバー４２及び回動軸３９を介して送込み
レバー４０が上方位置から下方位置に回動される。これ
により、送込みレバー４０の係合突部４０ａが支持桟３
０の上面より下方に没入されてパイプ材Ｗの前縁から離
間され、パイプ材Ｗはワーク搬入リフタ２９の支持桟３
０上からワーク収納ラック１５の支持桟１７上へ、それ
らの傾斜に従って送り込まれる。

【００３１】次に、前記ワーク搬出装置４について詳述
すると、図３〜図６に示すように、一対のレール４５は
ワーク収納ラック１５の前面両側に上下方向へ平行に敷
設されている。ワーク搬出リフタ４６はレール４５に昇
降可能に支持され、その中間部にはワーク収納ラック１
５のストッパ１９に連接可能な３本の支持桟４７が、前
下がりの傾斜状態に配設されている。一対の規制桟４８
はワーク収納ラック１５の規制桟１８に対応してワーク
搬出リフタ４６の両側部に配設され、この規制桟４８と
の係合によって、支持桟４７上に搬出されるパイプ材Ｗ
の両端位置が規制される。

【００３２】回転軸４９は前記ワーク収納ラック１５の
前面上端に回転可能に支持されている。一対の駆動スプ
ロケット５０は回転軸４９の両端に固定され、この駆動
スプロケット５０と対応するように、ワーク収納ラック
１５の前面両側の下部には従動スプロケット５１が回転
可能に支持されている。一対のチェーン５２は上下一対
のスプロケット５０，５１間にそれぞれ掛装され、それ
らの一部が連結具５３を介してワーク搬出リフタ４６に
連結されている。

【００３３】搬出リフタ用モータ５４は前記ワーク収納
ラック１５の前面上部に装設され、回転軸４９に連結さ
れている。そして、このモータ５４により回転軸４９及
びスプロケット５０，５１を介して、チェーン５２が図
３及び図４の時計方向または反時計方向に周回される。
これにより、ワーク搬出リフタ４６が、図３に実線で示
す下方位置からワーク収納ラック１５の所定のストッパ
１９と対応する位置に上昇され、または、その対応位置
から下方位置に下降される。

【００３４】また、図４に鎖線で示すように、ワーク搬
出リフタ４６が所定のストッパ１９と対応する位置に配
置された状態で、ワーク収納ラック１５における送出し
用シリンダ２５が突出作動されて、送出しレバー２１が
下方位置から上方位置に回動される。これにより、ワー
ク収納ラック１５の支持桟１７上に支持されている前端
縁のパイプ材Ｗがストッパ１９の上面に送出されるとと
もに、そのストッパ１９上からワーク搬出リフタ４６の
支持桟４７へ、それらの傾斜に従って搬出される。

【００３５】次に、前記ワーク受け渡し装置５について
詳述すると、図３及び図５〜図９に示すように、フレー
ム５７はワーク収納ラック１５の前面に隣接して床面２
上に設置されている。一対のレール５８はフレーム５７
の上面両側に前後方向へ平行に敷設され、このレール５
８上には移動台５９が移動可能に支持されている。

【００３６】前記移動台５９を横移動させるための移動
機構６０は、フレーム５７と移動台５９との間に配設さ
れている。すなわち、回転軸６１は移動台５９の前縁に
回転可能に支持され、その両端には一対のピニオン６２
が固定されている。一対のラック６３はレール５８に隣
接してフレーム５７の上面両側に前後方向へ平行に配設
され、ピニオン６２に噛合されている。

【００３７】横移動用モータ６４は前記移動台５９の上
面中央部に装設され、スプロケット６５，６６及びチェ
ーン６７を介して回転軸６１に連結されている。そし
て、この横移動用モータ６４が回転されたときには、ス
プロケット６５，６６及びチェーン６７を介して回転軸
６１が回転される。これにより、ピニオン６２及びラッ
ク６３を介して、移動台５９がパイプ材Ｗの長手方向と
直交する前後方向へ、所定の範囲内で横移動される。

【００３８】支持枠６８は左右一対のガイドロッド６９
を介して前記移動台５９の下面に昇降可能に支持され、
その下面には複数対の支持アーム７０Ａ，７０Ｂがパイ
プ材Ｗの長手方向へ所定間隔おきに吊設配置されてい
る。側面形ほぼＶ字状の支持面７１は各支持アーム７０
Ａ，７０Ｂの先端に形成され、外径寸法の異なったパイ
プ材Ｗを、常にその軸線を一定位置に規制して支持でき
るようになっている。

【００３９】そして、一方の支持アーム７０Ａは中央か
ら後方へ指向するように形成され、パイプ材Ｗをワーク
切断装置９と対応する加工位置へ搬入するために、その
パイプ材Ｗをワーク搬出装置４のワーク搬出リフタ４６
から受け取って、ワーク搬送装置６上へ受け渡すのに使
用される。また、他方の支持アーム７０Ｂは中央から前
方へ指向するように形成され、切断終了後のパイプ残材
Ｗｂを加工位置から搬出するために、そのパイプ残材Ｗ
ｂをワーク搬送装置６から受け取って、残材排出ラック
１１上へ受け渡すのに使用される。

【００４０】前記支持枠６８を昇降させるための昇降機
構７２は、移動台５９と支持枠６８との間に配設されて
いる。すなわち、回動軸７３は前記移動台５９の上面に
回転可能に支持され、その両端には一対のクランクアー
ム７４が固定されている。クランクピン７５は各クラン
クアーム７４の先端外面に突設され、このクランクピン
７５と支持枠６８との間にはクランクロッド７６が架設
されている。

【００４１】昇降用モータ７７は前記移動台５９の上面
に装設され、プーリ７８，７９、ベルト８０及び減速機
８１を介して回動軸７３に連結されている。そして、こ
の昇降用モータ７７が回転されたときには、プーリ７
８，７９、ベルト８０及び減速機８１を介して回動軸７
３が回動される。これにより、クランクアーム７４、ク
ランクピン７５及びクランクロッド７６を介して、支持
枠６８が所定の範囲内で昇降される。

【００４２】そして、前記移動機構６０による移動台５
９の前後移動と、昇降機構７２による支持枠６８の昇降
とによって、前記ワーク切断装置９と対応する加工位置
へのパイプ材Ｗの搬入時には、支持アーム７０Ａ，７０
Ｂが図１０に示す各位置に移動される。また、加工位置
からのパイプ残材Ｗｂの搬出時には、支持アーム７０
Ａ，７０Ｂが図１１に示す各位置に移動される。

【００４３】すなわち、前記加工位置へのパイプ材Ｗの
搬入時には、図１０に示すように、支持アーム７０Ａ，
７０Ｂが、後端上部のワーク受け取り位置としての原点
位置Ｐ１から、位置Ｐ２を経てワーク受け渡し位置Ｐ３
に移動される。その後、支持アーム７０Ａ，７０Ｂはワ
ーク受け渡し位置Ｐ３から、位置Ｐ４，Ｐ５を迂回して
原点位置Ｐ１に移動復帰される。

【００４４】そして、支持アーム７０Ａ，７０Ｂが原点
位置Ｐ１に配置された状態で、ワーク搬出装置４のワー
ク搬出リフタ４６が下降されることによって、パイプ材
Ｗがワーク搬出リフタ４６から一方の支持アーム７０Ａ
上に下方より受け取り支持される。また、支持アーム７
０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ２からワーク受け渡し位置Ｐ３に
下降されることによって、パイプ材Ｗが一方の支持アー
ム７０Ａからワーク搬送装置６上に上方より受け渡され
る。

【００４５】一方、前記加工位置からのパイプ残材Ｗｂ
の搬出時には、図１１に示すように、支持アーム７０
Ａ，７０Ｂが、前記原点位置Ｐ１から、位置Ｐ６を経て
ワーク受け取り位置Ｐ７に移動される。さらに、支持ア
ーム７０Ａ，７０Ｂはワーク受け取り位置Ｐ７から、位
置Ｐ８，Ｐ５を経てワーク受け渡し位置Ｐ４に移動さ
れ、その後、位置Ｐ５を経て原点位置Ｐ１に移動復帰さ
れる。

【００４６】そして、支持アーム７０Ａ，７０Ｂがワー
ク受け取り位置Ｐ７から位置Ｐ８に上昇されることによ
って、切断終了後のパイプ残材Ｗｂがワーク搬送装置６
から他方の支持アーム７０Ｂ上に下方より受け取り支持
される。また、支持アーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ５か
らワーク受け渡し位置Ｐ４に下降されることによって、
パイプ残材Ｗｂが他方の支持アーム７０Ｂから残材排出
ラック１１上に上方より受け渡される。尚、この残材排
出ラック１１はその上面が前下がりの傾斜状に形成さ
れ、同排出ラック１１上に受け渡されたパイプ残材Ｗｂ
は、その傾斜に従って図１１の右方へ転動しながら排出
される。

【００４７】又、本実施例では、前記昇降機構７２は、
前記移動機構６０による支持アーム７０Ａ，７０Ｂの移
動速度より同支持アーム７０Ａ，７０Ｂを低速で昇降さ
せて、パイプ材Ｗやパイプ残材Ｗｂの受け取り又は受け
渡しを行うように構成されている。即ち、図１０に示す
ように、支持アーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ２からワー
ク受け渡し位置Ｐ３に下降されるときや、図１１に示す
ように、支持アーム７０Ａ，７０Ｂがワーク受け取り位
置Ｐ７から位置Ｐ８に上昇されたり、位置Ｐ５からワー
ク受け渡し位置Ｐ４に下降されたりするとき、昇降機構
７２の昇降用モータ７７は、他の場合より低速で回転さ
れる。しかも、その昇降用モータ７７の低速回転による
支持アーム７０Ａ，７０Ｂの昇降速度は、移動機構６０
の横移動用モータ６４の回転による支持アーム７０Ａ，
７０Ｂの移動速度より、遅くなるように設定されてい
る。尚、ワーク搬出装置４のワーク搬出リフタ４６の下
降速度も、昇降機構７２による支持アーム７０Ａ，７０
Ｂの昇降速度とほぼ同一速度になるように設定されてい
る。

【００４８】このため、パイプ材Ｗやパイプ残材Ｗｂ
を、それらに衝撃が加わることなくスムーズに且つ安定
して受け取ったり受け渡したりすることができる。しか
も、パイプ材Ｗやパイプ残材Ｗｂの受け取り動作時及び
受け渡し動作時以外は、支持アーム７０Ａ，７０Ｂが高
速で横移動及び昇降されるので、パイプ材Ｗやパイプ残
材Ｗｂの搬入出を、極力短時間で能率良く行うことがで
きる。

【００４９】次に、前記ワーク搬送装置６について詳述
すると、図５及び図１２〜図１４に示すように、フレー
ム８４はワーク受け渡し装置５の下方において床面２上
に設置されている。一対の回転軸８５はフレーム８４の
上部両側に回転可能に支持され、それらの前後両端には
スプロケット８６がそれぞれ固定されている。一対のチ
ェーンコンベア８７は左右に対をなすスプロケット８６
間にそれぞれ掛装され、フレーム８４の上面に延長配置
されたガイドレール８８に係合して周回移動される。

【００５０】複数の支持桁８９は前記両チェーンコンベ
ア８７間に所定間隔おきで架設され、それらの上面には
一対の支持ローラ９０がそれぞれ取付板９１を介して回
転可能に支持されている。そして、図５、図１２及び図
１４に示すように、前記ワーク受け渡し装置５の一方の
支持アーム７０Ａから受け渡されるパイプ材Ｗが、この
支持ローラ９０間において回転自在に支持されるととも
に、その後のチェーンコンベア８７の回転に伴って図５
の右方に移動される。

【００５１】次に、前記ワークチャック装置７について
詳述すると、図３、図５及び図１２〜１６に示すよう
に、一対のレール９４はワーク搬送装置６のフレーム８
４上に左右方向へ平行に敷設されている。移動台９５は
レール９４上に移動可能に支持され、その上面には支持
ブラケット９６が固定されている。そして、前記ワーク
搬送装置６のチェーンコンベア８７が、このワークチャ
ック装置７の移動台９５に一体移動可能に連結されてい
る。

【００５２】搬送用モータ９７は前記移動台９５の上面
に装設され、そのモータ軸にはピニオン９８が取り付け
られている。ラック９９は両レール９４間において左右
方向へ平行に延びるようにフレーム８４の上面に敷設さ
れ、ピニオン９８に噛合されている。そして、搬送用モ
ータ９７が回転されたときには、ピニオン９８及びラッ
ク９９を介して移動台９５が左右方向に移動される。

【００５３】一対のジャッキ１００は前記支持ブラケッ
ト９６の上部前後に配設されている。各ジャッキ１００
は、駆動軸１０１と、その駆動軸１０１に固定されたウ
ォーム１０２と、そのウォーム１０２に噛合されたウォ
ームホイール１０３と、そのウォームホイール１０３の
ネジ孔１０４に螺合されたネジ棒１０５とから構成され
ている。

【００５４】チャックヘッド１０６は前記両ジャッキ１
００のネジ棒１０５の下端に取付板１０７を介して取り
付けられ、その中心にはスピンドル１０８が回転可能に
支持されている。複数のチャック体１０９はスピンドル
１０８の先端に開閉可能に取り付けられ、それらの対向
内面には外径寸法の異なったパイプ材Ｗをチャックする
ための段差状のチャック部１０９ａが形成されている。

【００５５】回転軸１１０は前記支持ブラケット９６の
上面に回転可能に支持され、その両端がカップリング１
１１を介して両ジャッキ１００の駆動軸１０１に連結さ
れている。昇降用モータ１１２は支持ブラケット９６の
上面に装設され、歯付きプーリ１１３，１１４及び歯付
きベルト１１５を介して回転軸１１０に連結されてい
る。

【００５６】そして、この昇降用モータ１１２が回転さ
れたときには、歯付きプーリ１１３，１１４、歯付きベ
ルト１１５、回転軸１１０及びカップリング１１１を介
して両ジャッキ１００の駆動軸１０１が回転される。こ
れにより、両ジャッキ１００のウォーム１０２、ウォー
ムホイール１０３、ネジ孔１０４及びネジ棒１０５を介
してチャックヘッド１０６が昇降され、チャック体１０
９がワーク搬送装置６上に搬入されたパイプ材Ｗの軸線
と合致する位置に配置される。

【００５７】開閉用シリンダ１１６は前記スピンドル１
０８の基端に配設され、そのスピンドル１０８の先端の
チャック体１０９に作動連結されている。そして、チャ
ック体１０９がワーク搬送装置６上のパイプ材Ｗの軸線
と合致する位置に配置された後、この開閉用シリンダ１
１６によりチャック体１０９が閉成されて、そのチャッ
ク体１０９によりパイプ材Ｗの端部がチャックされる。

【００５８】また、このパイプ材Ｗのチャック状態で、
搬送用モータ９７により移動台９５及びチェーンコンベ
ア８７が移動されて、パイプ材Ｗが図５の右方に搬送さ
れ、ワーク頭出し装置８により移動原点位置が規制され
た後に、ワーク切断装置９によりパイプ材Ｗが所定長さ
に切断される。そして、このパイプ材Ｗの切断終了後
に、搬送用モータ９７により移動台９５及びチェーンコ
ンベア８７が復帰移動されて、パイプ残材Ｗｂが図５に
示す左方位置に搬送される。その後、開閉用シリンダ１
１６によりチャック体１０９が開放されて、パイプ残材
Ｗｂがチャック状態から開放される。

【００５９】回転用モータ１１７は支持ブラケット９６
の上面に装設され、歯車１１８，１１９を介してスピン
ドル１０８に連結されている。そして、前記ワーク切断
装置９によりパイプ材Ｗが切断される際に、この回転用
モータ１１７により歯車１１８，１１９及びスピンドル
１０８を介してチャック体１０９が回転され、パイプ材
Ｗに回転が付与される。

【００６０】次に、前記ワーク頭出し装置８について詳
述すると、図１及び図５に示すように、基台１２２はワ
ーク搬送装置６のフレーム８４の右端に隣接して床面２
上に設置されている。ほぼ門型の支持枠１２３はフレー
ム１２２上に固定され、その上面には昇降用シリンダ１
２４が取り付けられている。規制板１２５は昇降用シリ
ンダ１２４のピストンロッドに取り付けられ、通常は図
１に破線で示す上方の退避位置に配置されている。

【００６１】そして、前記ワークチャック装置７のチャ
ック体１０９にチャックされたパイプ材Ｗが図５の右方
に搬送され始めるとき、昇降用シリンダ１２４の突出動
作によって、規制板１２５が下方の作用位置に移動配置
される。これにより、パイプ材Ｗの先端が規制板１２５
に当接し、この状態でパイプ材Ｗの搬送が停止されて、
切断送りのための移動原点位置が規制される。

【００６２】次に、前記ワーク切断装置９について詳述
すると、図１、図２、図５及び図６に示すように、コラ
ム１２８は前記基台１２２の上面に立設され、その前方
にはガイド板１２９が所定間隔をおいて配設されてい
る。支持板１３０はコラム１２８とガイド板１２９との
間において基台１２２上に固定され、その上面には一対
の支持ローラ１３１が前後方向へ所定間隔をおいて回転
可能に支持されている。

【００６３】昇降板１３２は前記コラム１２８とガイド
板１２９との間に昇降可能に支持され、その下面には一
対の挟持ローラ１３３が支持ローラ１３１に対応するよ
うに、前後方向へ所定間隔をおいて回転可能に支持され
ている。ローラ昇降用シリンダ１３４はコラム１２８の
上面に装設され、そのピストンロッドが昇降板１３２に
連結されている。

【００６４】そして、前記ワーク搬送装置６によりパイ
プ材Ｗがワーク切断装置９側へ所定量ずつ間欠的に搬送
されるたびに、シリンダ１３４の突出動作によって昇降
板１３２が上昇位置から下降される。これにより、パイ
プ材Ｗが切断に先立って、支持ローラ１３１と挟持ロー
ラ１３３との間で回転可能に挟持されて、切断動作時の
妄動が防止される。

【００６５】一対のレール１３５は前記コラム１２８の
前面に上下方向へ平行に敷設されている。加工ヘッド１
３６はレール１３５に上下動可能に支持され、そのスピ
ンドルの先端には円盤状の切断用回転刃１３７がその回
転中心をもって取り付けられている。尚、図示しない
が、この切断用回転刃１３７の外周には多数の鋸歯が形
成されている。ヘッド昇降用シリンダ１３８はコラム１
２８の上面に装設され、このピストンロッドが加工ヘッ
ド１３６に連結されている。回転刃用モータ１３９は加
工ヘッド１３６上に装設され、そのモータ軸が切断用回
転刃１３７に作動連結されている。

【００６６】そして、前記各ローラ１３１，１３３間に
パイプ材Ｗが挟持された状態で、回転刃用モータ１３９
により切断用回転刃１３７が図２の時計方向に回転され
ながら、ヘッド昇降用シリンダ１３８により加工ヘッド
１３６が下降される。これによって、パイプ材Ｗが所定
長さに切断される。このとき、前記ワークチャック装置
７の回転用モータ１１７により、パイプ材Ｗが図２の時
計方向に回転されながら、そのパイプ材Ｗの切断動作が
行われる。

【００６７】次に、前記ワーク排出装置１０について詳
述すると、図１及び図５に示すように、支持台１３２は
ワーク切断装置９の右側に隣接して床面２上に設置さ
れ、その上面には複数のローラコンベア１３３が所定間
隔おきで回転可能に支持されている。回転用モータ１３
４は支持枠１３２に装設され、スプロケット１３５及び
チェーン１３６等を介して各ローラコンベア１３３に作
動連結されている。

【００６８】取付板１３７は前記支持台１３２の上面に
立設され、その上端には回動軸１３８が支持されてい
る。回動レバー１３９は回動軸１３８に固定され、その
先端部には押えローラ１４０が回転可能に支持されてい
る。押え用シリンダ１４１は支持台１３２上に装着さ
れ、そのピストンロッドが連結レバー１４２を介して回
動軸１３８に連結されている。

【００６９】そして、前記ワーク切断装置９によりパイ
プ材Ｗが所定長さに切断されたときには、前記回転用モ
ータ１３４によりスプロケット１３５及びチェーン１３
６等を介して、各ローラコンベア１３３が回転される。
また、前記押え用シリンダ１４１が引き込み動作され
て、回動レバー１３９が図１の反時計方向に回動され、
切断後のパイプ材Ｗａが押えローラ１４０によりローラ
コンベア１３３上に押し付けられる。これによって、切
断後のパイプ材Ｗａは、ワーク切断装置９と対応する加
工位置から右側方に搬出される。

【００７０】次に、前記のように構成されたパイプ切断
システムについて、作用を説明する。さて、ワーク切断
装置９と対応する加工位置へパイプ材Ｗを搬入する場合
には、先ず、ワーク収納ラック１５内に収納されている
パイプ材Ｗのうち１本が、ワーク搬出リフタ４６上に搬
出される。そして、図７及び図１０に示すように、支持
アーム７０Ａ，７０Ｂが原点位置Ｐ１に配置された状態
で、ワーク搬出装置４のワーク搬出リフタ４６が下降さ
れ、パイプ材Ｗがワーク搬出リフタ４６から一方の支持
アーム７０Ａ上に下方より受け取り支持される。

【００７１】続いて、移動機構６０の作動により、支持
アーム７０Ａ，７０Ｂが前記原点位置Ｐ１から位置Ｐ２
まで高速で横移動されるとともに、昇降機構７２の作動
により、同支持アーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ２からワ
ーク受け渡し位置Ｐ３まで低速で下降される。すると、
パイプ材Ｗが一方の支持アーム７０Ａからワーク搬送装
置６の支持ローラ９０間に上方より受け渡される。その
後、移動機構６０及び昇降機構７２の作動により、支持
アーム７０Ａ，７０Ｂがワーク受け渡し位置Ｐ３から位
置Ｐ４，Ｐ５を迂回して原点位置Ｐ１に高速で移動復帰
される。

【００７２】又、支持ローラ９０間にパイプ材Ｗが受け
渡されると、ワークチャック装置７の開閉用シリンダ１
１６が作動されてチャック体１０９が閉成され、そのチ
ャック体１０９によりパイプ材Ｗの端部がチャックされ
る。そして、この状態で、ワークチャック装置７の搬送
用モータ９７により移動台９５及びチェーンコンベア８
７が移動されて、パイプ材Ｗが図５の右方に搬送され、
ワーク頭出し装置８により先ずパイプ材Ｗの移動原点位
置が規制される。その後、パイプ材Ｗが更に右方に所定
量だけ搬送され、この状態で、ワーク切断装置９のシリ
ンダ１３４が突出動作されて、昇降板１３２が上昇位置
から下降される。これにより、パイプ材Ｗが切断に先立
って、支持ローラ１３１と挟持ローラ１３３との間で回
転可能に挟持される。

【００７３】次に、ワーク切断装置９の回転刃用モータ
１３９が作動されて、切断用回転刃１３７が図２の時計
方向に回転されるとともに、ヘッド昇降用シリンダ１３
８が作動されて、加工ヘッド１３６が下降される。これ
によって、パイプ材Ｗが所定長さに切断される。又、こ
のとき、ワークチャック装置７の回転用モータ１１７に
より、パイプ材Ｗは図２の時計方向に回転され、その回
転を伴いながら、パイプ材Ｗの切断動作が行われる。つ
まり、パイプ材Ｗはその全周面側から切断用回転刃１３
７によって切断される。

【００７４】パイプ材Ｗの切断が終了されると、搬送用
モータ９７により移動台９５及びチェーンコンベア８７
が復帰移動されて、パイプ残材Ｗが図５に示す左方位置
に搬送される。その後、ワークチャック装置７の開閉用
シリンダ１１６によりチャック体１０９が開放されて、
パイプ材Ｗがチャック状態から開放される。

【００７５】この状態で、ワーク切断装置９と対応する
加工位置からのパイプ残材Ｗｂの搬出動作が開始され
る。即ち、図１１に示すように、昇降機構７２の作動に
より、支持アーム７０Ａ，７０Ｂが前記原点位置Ｐ１か
ら位置Ｐ６まで高速で下降されるとともに、移動機構６
０の作動により、同支持アーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ
６からワーク受け取り位置Ｐ７まで高速で横移動され
る。続いて、昇降機構７２の作動により、支持アーム７
０Ａ，７０Ｂがワーク受け取り位置Ｐ７から位置Ｐ８ま
で低速で上昇される。すると、切断終了後のパイプ残材
Ｗｂが、ワーク搬送装置６の支持ローラ９０間から他方
の支持アーム７０Ｂ上に下方より受け取り支持される。

【００７６】次に、移動機構６０の作動により、支持ア
ーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ８から位置Ｐ５まで高速で
横移動されるとともに、昇降機構７２の作動により、同
支持アーム７０Ａ，７０Ｂが位置Ｐ５からワーク受け渡
し位置Ｐ４まで低速で下降される。すると、パイプ残材
Ｗｂが他方の支持アーム７０Ｂから残材排出ラック１１
上に上方より受け渡され、そのパイプ残材Ｗｂは残材排
出ラック１１の上面の傾斜に従って図１１の右方へ排出
される。その後、移動機構６０及び昇降機構７２の作動
により、支持アーム７０Ａ，７０Ｂがワーク受け渡し位
置Ｐ４から位置Ｐ５を経て原点位置Ｐ１に移動復帰され
る。

【００７７】以上のように、この実施例では、切断用回
転刃１３７によりパイプ材Ｗが切断されるとき、そのパ
イプ材Ｗがワークチャック装置７の回転用モータ１１７
により回転されるようになっている。つまり、パイプ材
Ｗはその全周面側から切断用回転刃１３７によって切断
される。

【００７８】このため、切断用回転刃１３７として、そ
の外径が少なくともパイプ材Ｗの外径寸法の２倍以上の
大径のものを用意する必要がなく、パイプ材Ｗの外径寸
法にかかわらず、パイプ材Ｗの肉厚の２倍よりも若干大
きな外径のものでも充分である。また、加工ヘッド１３
６の下降移動量も、パイプ材Ｗの外径寸法以上に設定す
る必要がなく、パイプ材Ｗの外径寸法にかかわらず、パ
イプ材Ｗの肉厚よりも若干大きく設定すればよい。

【００７９】従って、切断用回転歯によりワークを単に
一方向から切断する従来技術と比較して、切断用回転刃
１３７を小径化することができるとともに、加工ヘッド
１３６の下降移動量を小さくすることができる。このた
め、ワーク切断装置９を小型にすることができる。

【００８０】しかも、パイプ材Ｗに対する切断用回転刃
１３７の切り込み量は、パイプ材Ｗの肉厚よりも若干大
きい程度でよく、その切り込み量が小さくて済む。この
ため、切断用回転刃１３７とパイプ材Ｗとの間の摺動摩
擦がそれほど大きくなることがなく、よってパイプ材Ｗ
の切断時に回転刃１３７にかかる負荷を低減することが
できる。従って、切断用回転刃１３７を回転駆動するた
めのモータ１３９として、前記従来技術より低トルクの
安価なものを使用しても、ワーク切断装置９によるパイ
プ材Ｗの切断動作に支障を生じることはなく、よって製
造コストを低減することができる。

【００８１】又、切断用回転刃１３７にかかる負荷が小
さいことから、回転刃用モータ１３９によるパイプ材Ｗ
の回転速度を比較的速いものとしても、パイプ材Ｗの確
実な切断に支障を生じることはない。しかも、前述した
ように、加工ヘッド１３６の下降移動量は小さくて済
む。このため、切断用回転歯によりワークを単に一方向
から切断する従来技術と比較して、パイプ材Ｗの切断に
要する時間を短縮することができる。

【００８２】又、この実施例では、パイプ材Ｗの切断時
には、同パイプ材Ｗがワーク切断装置９の支持ローラ１
３１と挟持ローラ１３３との間で回転可能に挟持され
る。このため、パイプＷは所定位置に確実に保持され、
パイプ材Ｗの切断動作時に、同パイプ材Ｗが妄動するこ
とを防止することができる。

【００８３】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範
囲で、各部の構成を例えば以下のように変更して具体化
することも可能である。

【００８４】（１） 棒状のワークとして、パイプ材Ｗ
以外に、例えば丸軸材や角軸材の切断を行うようにする
こと。 （２） 前記実施例では、切断加工時に切断用回転刃１
３７を下降移動させるようにしていたが、その逆にパイ
プ材Ｗを上昇移動させること。 （３） 切断するパイプ材Ｗの径や材質等に応じて、回
転用モータ１１７によるパイプ材Ｗの回転速度を最適な
速度に適宜調節すること。

【００８５】（４） 切断刃として、回転刃１３７に代
えて、往復駆動されながら切断を行う切断刃で具体化す
ること。

【００８６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
装置全体を小型にすることができるとともに、ワークの
切断に要する時間を短縮することができ、しかもワーク
の切断時に切断刃にかかる負荷を低減することができる
という優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明をパイプ切断システムに具体化した一
実施例を示すもので、特にワーク頭出し装置及びワーク
切断装置を拡大して示す要部正面図である。

【図２】そのワーク切断装置の要部側面図である。

【図３】パイプ切断システムの全体構成の内で、ほぼ下
半部を示す部分側面図である。

【図４】同じくパイプ切断システムの全体構成の内で、
ほぼ上半部を示す部分側面図である。

【図５】同じくパイプ切断システムを縮小して示す正面
図である。

【図６】同じくパイプ切断システムの要部横断面図であ
る。

【図７】図３に示すパイプ切断システムにおいて、ワー
ク受け渡し装置の構成を示す要部側面図である。

【図８】そのワーク受け渡し装置において、特に左端部
分の構成を示す要部正面図である。

【図９】同じくワーク受け渡し装置において、図８に示
す左端部分に連続した中間部分の構成を示す要部正面図
である。

【図１０】そのワーク受け渡し装置の動作を説明するた
めの動作説明図である。

【図１１】同じくワーク受け渡し装置のその後の動作を
説明するための動作説明図である

【図１２】図５に示すパイプ切断システムにおいて、ワ
ーク搬送装置及びワークチャック装置を拡大して示す部
分正面図である。

【図１３】そのワーク搬送装置及びワークチャック装置
の部分平面図である。

【図１４】ワーク搬送装置の構成をさらに拡大して示す
要部側断面図である。

【図１５】同じくワークチャック装置の構成をさらに拡
大して示す要部正面図である。

【図１６】そのワークチャック装置の要部平面図であ
る。

【符号の説明】

１…ワーク収納装置、３…ワーク搬入装置、４…ワーク
搬出装置、５…ワーク受け渡し装置、６…ワーク搬送装
置、７…回転機構を構成するワークチャック装置、８…
ワーク頭出し装置、９…ワーク切断装置、１０…ワーク
排出装置、１１…残材排出ラック、８７…チェーンコン
ベア、９０…支持ローラ、９５…移動台、１０６…チャ
ックヘッド、１０８…スピンドル、１０９…チャック
体、１１６…開閉用シリンダ、１１７…回転用モータ、
１１８…歯車、１１９…歯車、１２８…コラム、１３１
…支持ローラ、１３３…挟持ローラ、１３４…ローラ昇
降用シリンダ、１３６…加工ヘッド、１３７…切断用回
転刃、１３８…ヘッド昇降用シリンダ、１３９…回転刃
用モータ、Ｗ…ワークとしてのパイプ材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切断刃を駆動しながら、同切断刃を棒状
   のワークの軸線と直交する方向へ相対的に移動させるこ
   とにより、ワークを切断するようにしたワーク切断シス
   テムにおいて、 前記ワークをその軸線の周りで回転させるための回転機
   構を設けたことを特徴とするワーク切断システム。
2. 【請求項２】 前記切断刃は円盤状をなす回転刃である
   請求項１に記載のワーク切断システム。
3. 【請求項３】 前記回転機構は、ワークの端部をチャッ
   クするチャック体と、そのチャック体に回転力を付与す
   るモータとを含む請求項１又は２に記載のワーク切断シ
   ステム。