JPH07156059A - 管切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円板形の回転砥石で管を切断するに際し、回
転砥石の摩耗に関係なく、常に適切な周速度で管を切断
できるようにする。 【構成】 管１を切断可能な回転砥石１０が、この管１
に対し接近したり遠ざかったりするように移動可能であ
る。回転砥石１０が移動中に所定位置の光路を横切った
ときに、ロータリエンコーダ３１によりこの回転砥石１
０の位置が検出され、それによって回転砥石１０の直径
が求められる。この求められた直径の値に応じて、速度
可変モータ１８により砥石１０の回転速度が調節され、
管１を切断するときの砥石１０の周速度が一定になるよ
うに制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は管切断装置に関し、特に
円板形の回転砥石にて管を切断するための管切断装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳鉄管を遠心鋳造などにより製造した場
合には、この管を規定の長さに仕上げるために、その挿
口側の端部を切断するのが通例である。このように鋳鉄
管を切断する場合には、一般的に円板形の回転砥石が用
いられている。

【０００３】また、このような回転砥石を用いて鋳鉄管
を切断する場合には、安全性や砥石寿命の観点から、砥
石に一定の送り速度が付与される。しかし、この送り速
度は低速であるため、砥石が管に接触するまではこの砥
石を高速で送り、管に接触する直前に切断のための送り
速度に切り替えるのが最も効率が良い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来はこの
砥石は一定の回転速度で回転されており、摩耗によりそ
の直径が小さくなった場合には、その周速度が適正値よ
りも遅くなってしまうという問題点がある。具体的には
一般の回転砥石は摩耗によりその直径が二分の一程度ま
で減少するため、一定の回転速度で回転していたので
は、その周速度も二分の一程度まで低下し、適正で能率
的な切断作業を行えなくなるという問題点がある。

【０００５】また従来においては、上述のように砥石が
管に接触するまではこれを高速で送り、接触する直前に
所定の低速の送り速度に切り替える場合に、この切り替
えの時点は、摩耗が生じる前の新品の砥石に合わせて設
定せざるを得ない。しかし、そうすると、砥石は摩耗に
よりその径が小さくなるため、砥石がまだ管に接近して
いない状態ですでに送り速度が低速になるという事態が
発生し、摩耗の進行にともない無駄時間が長くなるとい
う問題点がある。

【０００６】そこで本発明はこのような問題点を解決
し、回転砥石の摩耗の程度に関係なく、常に適切な周速
度で管を切断できるようにするとともに、無駄時間を低
減して効率良く管を切断できるようにすることを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、管を切断可能であるとともにこの管に対し接
近したり遠ざかったりするように移動可能な回転砥石
と、この回転砥石の移動経路を横切る光路を設定する光
学系と、前記回転砥石が移動中に前記光路をさえぎった
ときのこの回転砥石の位置を検出する手段と、この回転
砥石の位置の検出値からこの回転砥石の直径を求める手
段と、管切断時の回転砥石の周速度が一定になるように
前記回転砥石の直径値に応じてこの回転砥石の回転速度
を制御する手段とを有するようにしたものである。

【０００８】

【作用】このような構成によれば、各管の切断のために
回転砥石がこの管に接近するごとに、この回転砥石の直
径を求め、それに応じた最適の回転速度としてその周速
度が一定になるように制御されるため、管の切断が常に
適切な周速度のもとで行われる。砥石の直径を求めるた
め、摩耗によりその直径が減少した場合にも、送り速度
の低速への切り替えの時点を、砥石が管に接触する直前
とすることが可能になる。移動中に光路をさえぎったと
きの回転砥石の位置からこの回転砥石の直径を求めるた
め、回転砥石の種類やその呼び径が変化した場合でも、
何ら特別な措置を施すことなしにその直径が正確に求め
られる。

【０００９】

【実施例】図６において、１は遠心鋳造された鋳鉄管で
あり、その一端に受口２を有するとともに、その他端に
挿口３を有する。この管１は、鋳造された後に図示の機
械加工ライン４に沿って水平方向に搬送されることで、
その受口２側や挿口３側などに所定の機械加工が施され
る。挿口３側は、図示された切断ステーション５におい
てその端部が切断され、これによって管１が規定の長さ
に調整される。

【００１０】詳細には、機械加工ライン４には搬送装置
６が設けられており、この搬送装置６は、複数の管１を
一定ピッチおきに水平方向に支持して、これらの管１を
２ピッチずつ順送り可能である。切断ステーション５に
は、この管１の２ピッチずつの送りに対応して、本発明
にもとづく切断装置７が２基設けられている。各切断装
置７の位置には、搬送装置６から管１を受け取って、こ
の管１を軸心まわりに回転可能に水平方向に支持する支
持装置８が設けられている。このために支持装置８に
は、管１を受口側および挿口側でそれぞれ回転可能に支
持する各一対の支持ローラ９が設けられている。

【００１１】支持装置８には、支持した管１の受口２の
端面に当たるなどしてこの管１を軸心方向に位置決めさ
せるための、図示を省略した位置決め装置が設けられて
いる。一方、切断装置７には、この位置決めされた管１
が規定長さとなるようにその挿口側を切断するための回
転砥石10が設けられている。

【００１２】次に切断装置７を詳細に説明する。図１お
よび図２に示すように、支持装置８の支持ローラ９で支
持された管１の挿口３側の端部の近傍には、フレーム12
が設けられている。そしてフレーム12よりも上方の位置
には、このフレーム12に支持されたシリンダ装置13によ
って上下方向に移動される昇降台14が設けられている。
昇降台には下方に伸びる複数のガイドバー15が取り付け
られており、これらガイドバー15は、フレーム12に設け
られたブッシュ16内を上下方向に摺動自在である。

【００１３】昇降台14には回転砥石10の回転軸17が軸受
11によって回転自在に支持されており、この回転軸17に
は、昇降台14上に設けられた速度可変式モータ18からの
回転動力がベルト駆動部19を介して伝達される。

【００１４】図１、２、５に示すように、回転砥石10
は、防塵カバー20にて覆われている。この防塵カバー20
は、昇降台14に設置されたシリンダ装置21によって昇降
可能とされており、回転砥石10の交換時などにおいて
は、開放のために上方へ持ち上げられる。昇降台14が降
下すると回転砥石10が管１に接近されてこの管１を切断
可能となるが、このとき、一緒に降下したカバー20が図
５に示すように管１のまわりをも覆うように構成されて
いる。また切断位置における管１の下側を覆う集塵ダク
ト22が、防塵カバー20に対応して設けられている。この
集塵ダクト22は、防塵カバー20が降下したときにこの防
塵カバー20との間で、管１の切断部分を覆う密閉状の空
間を形成して、切粉の飛散を防止する。防塵カバー20お
よび集塵ダクト22には、管１との干渉を防止するための
切欠部23が形成されている。

【００１５】図５に示すように、防塵カバー20には、回
転砥石10の鉛直方向の中心軸またはその近傍に対応した
位置に、縦長のスリット25が形成されている。図３に示
すように、回転砥石10の前側と後側とには、計測ビーム
の照射部26と受光部27とが配置されており、これらの間
には、スリット25を通過する光路28が形成されている。
この光路28は、光学系の位置を調整することで所定の高
さに形成されるとともに、回転砥石10の位置でこの回転
砥石10の鉛直方向の中心軸と交差するようにセットされ
ている。

【００１６】図１に示すように、昇降台14には上下方向
のラック30が一体昇降可能に取り付けられており、フレ
ーム12には、このラック30に噛み合うピニオンを有した
ロータリエンコーダ31が設けられている。

【００１７】図４は制御系のブロック図を示す。ここで
32は制御装置であり、ロータリエンコーダー31からの信
号を受け取ることによって、上下方向における回転砥石
10の中心軸の位置を演算する。また受光部27から、降下
中の回転砥石10の下端縁が光路28をさえぎった時の信号
を受け取る。そして制御装置32は、回転砥石10の下端縁
が光路28をさえぎったときのこの砥石10の位置から、こ
の砥石10の直径を演算可能である。図５には、回転砥石
10が新品で最大直径を有している状態Ａと、最も摩耗が
進行して最小直径になった場合Ｂとが、合わせて図示さ
れている。

【００１８】また制御装置32は、速度可変式モータ18の
回転速度を制御可能に構成されるとともに、このモータ
18の電流値を制御信号として受け取り可能である。昇降
台14を昇降させるためのシリンダ装置13も、制御装置32
によって制御されるように構成されている。

【００１９】図１に示すように、フレーム12には切断片
受け取り装置33が設けられており、この切断片受け取り
装置33は、管１の切断時に挿口３の内部に挿入される棒
材34を有する。この棒材34は、挿口３側の端部が切断さ
れてその切断片35が落下したときに、この切断片35を受
け止め、これを所定の場所に排出する。

【００２０】このような構成において、機械加工ライン
４の搬送装置６によって搬送される管１が切断ステーシ
ョン５に到達すると、この管１は、支持装置８の支持ロ
ーラ９によって、軸心方向に位置決めされた状態で水平
方向に支持されるとともに、その軸心まわりに回転され
る。

【００２１】このように管１が支持されると、制御装置
32によってシリンダ装置13が作動され、昇降台14に支持
された回転砥石10が管１に接近するように降下を開始す
る。このとき、回転砥石10はモータ18によって所定速度
で回転され、また防塵カバー20によって覆われた状態に
ある。

【００２２】回転砥石10の降下中に、その下端縁は、所
定高さに形成されてスリット25を通過する光路28をさえ
ぎる。すると、制御装置32にてそのことが判定され、エ
ンコーダ31からの信号によってそのときの砥石10の中心
軸の位置が求められて、その回転砥石10の直径が求めら
れる。そこで、その直径に応じて回転砥石10の周速度を
適正な値とするために必要なモータ18の回転速度が、制
御装置32によって演算される。

【００２３】ところで、このようにモータ18の所要回転
速度が求められた時点では、実際には砥石10は切断すべ
き管１に近接しており、その時点からモータ18の回転速
度を変化させても、急に所要回転速度に整定させるのは
困難である。また、機械加工ライン４には、同一種類の
管１がロット単位で多数供給されるのが常である。そこ
で、上述のように所要回転速度が演算されたなら、次の
管１を切断するときに始めてその回転速度になるように
モータ18を制御するのが現実的である。もっとも、モー
タ18をうまく制御できるのであれば、その管１の切断の
ために回転速度を調節することも、もとより可能であ
る。

【００２４】また、回転砥石10が管１に接触する直前ま
ではこの回転砥石10を高速で降下させ、この接触直前の
時点で、回転砥石10の下向きの送り速度を、所定の比較
的低速の切断用送り速度に切り替えるのが効率的であ
る。このとき、上述のように回転砥石10の直径が求めら
れるため、砥石10の摩耗による直径の減少にかかわら
ず、常に接触直前の時点での送り速度の切り替えが可能
となる。このため、最適な効率での切断作業を無人で実
施することができる。

【００２５】降下によって回転砥石10が管１に接触する
と、モータ18の負荷が増大してその電流が増加する。す
ると、そのことが制御装置32によって判定され、所定の
切込み深さを設定したうえで、シリンダ装置13の動作が
停止される。これによって回転砥石10が所定の高さに設
定され、支持ローラ９で管１が回転されることでこの管
１の全周にわたる切込みが行われる。切込み加工時に発
生する粉塵状の切粉は、防塵カバー20および集塵ダクト
22の作用によって、周囲に飛散することなく集塵され
る。

【００２６】管１の切断が完了すると、切り離された切
断片35が落下して受け取り装置33の棒材34により受け取
られる。そこで再び昇降台14が上方へ移動されて、砥石
10および防塵カバー20が管１から遠ざけられる。

【００２７】そこで、搬送装置６によって切断済の管１
が搬出されるとともに、次の管１が同様に切断ステーシ
ョン５に搬入される。そして、この管１を切断するとき
には、前の管１の切断時に求められた砥石10の直径の値
にもとづき設定された回転速度となるように、モータ18
が制御される。そしてこの管１を切断するときにも同様
に砥石10の直径が測定されて、その値にもとづく適正回
転速度となるように、今度は次の管の切断時にモータ18
が制御される。

【００２８】このように砥石10の直径を求めたうえで、
その周速度が最適な一定値になるように制御されるた
め、砥石10に発生する摩耗の影響を受けることなしに、
常に適正な条件で管１を切断することができる。また摩
耗が進んだ状態において砥石の直径が求められること
で、新品への交換時期を知ることもできる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、回転
砥石が移動中に所定の光路をさえぎったときのこの砥石
の位置からこの砥石の直径を求めて、管切断時の回転砥
石の周速度が回転砥石の摩耗の程度に係わらず一定にな
るように制御するようにしたため、常に最適な条件で回
転砥石により管を切断することができ、しかも砥石の直
径を求めることから、回転砥石の摩耗による直径の減少
にかかわらず、常に管との接触直前の時点で砥石を所定
の切断時の低速の送り速度に切り替えることができて、
効率良く切断作業を実施でき、しかも移動中に光路をさ
えぎったときの回転砥石の位置からこの回転砥石の直径
を求めるものであるため、この砥石の種類やその呼び径
が変化した場合でも、何ら特別な措置を施すことなしに
その直径を正確に求めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の管切断装置の正面図であ
る。

【図２】同装置の側面図である。

【図３】同装置における光路の様子を示す図である。

【図４】同装置における制御系のブロック図である。

【図５】同装置における防塵カバーおよび集塵ダクトを
示す図である。

【図６】同装置を備えた管の機械加工ラインの平面図で
ある。

【符号の説明】

１ 鋳鉄管 10 回転砥石 18 速度可変式モータ 26 照射部 27 受光部 28 光路 31 ロータリエンコーダ 32 制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管を切断可能であるとともにこの管に対
   し接近したり遠ざかったりするように移動可能な回転砥
   石と、この回転砥石の移動経路を横切る光路を設定する
   光学系と、前記回転砥石が移動中に前記光路をさえぎっ
   たときのこの回転砥石の位置を検出する手段と、この回
   転砥石の位置の検出値からこの回転砥石の直径を求める
   手段と、管切断時の回転砥石の周速度が一定になるよう
   に前記回転砥石の直径値に応じてこの回転砥石の回転速
   度を制御する手段とを有することを特徴とする管切断装
   置。