JPH07185926A - 自動パイプ切断装置とそのための切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 コイル状に巻かれたパイプを直線状に矯正し
て自動的に所定寸法に切断することが可能な自動パイプ
切断装置を提供することを目的とする。 【構成】 コイル状に巻かれたパイプを回転自在に支持
するリール１と、このリール１に隣接して上下に配設し
て複数配置され湾曲したパイプをストレート状に矯正す
るとともに次の切断手段８側に搬送する上下に列設され
たローラ群６と、該ローラ群６に隣接して設けられた切
断手段８と、この切断手段に付設されたパイプ長測定手
段７とを有する自動パイプ切断装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コイル状に巻かれ湾曲
したパイプを引き出して直線状に矯正し、所定長さに切
断する自動パイプ切断装置と、該自動パイプ切断装置に
使用される切断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】配管用の銅管，ＰＶＣ被覆銅管等のパイ
プ（本明細書において、単にパイプという）は、保管，
搬送および供給等の便宜に鑑みコイル状に巻かれた状態
でメーカー等に提供される。

【０００３】このように巻かれたパイプは、メーカー等
の加工部門において、従来、専用工具あるいは専用機器
等を用いて作業者が引き延ばし、巻尺あるいは金尺等で
採寸して後、市販されている「パイプカッター」と呼ば
れる工具を用いて所定長さに寸断しているのが現状であ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】所定長さのパイプの所
望本数がさほど多くない場合には、上述のような専用工
具と機器を使った人手による作業で十分であるが、大量
に必要な場合には、非常に多くの作業者が必要となり、
またその作業のためのスペースも必要となる。

【０００５】さらに、手作業であるため、作業に柔軟性
がある反面、大量に切断される全数のパイプ長は、厳格
な意味では一定でなく、厳格な寸法が要求される場合に
は、二次加工が必要になる場合がある。

【０００６】また、上述のように人手による作業の場合
には、近年の人件費の高騰に起因して、製造原価的にも
非常に高くなっているのが現状である。

【０００７】本発明はこのような現況に鑑みおこなわれ
たもので、本発明の第１の目的は、コイル状に巻かれた
パイプを直線状に矯正して自動的に所定寸法に切断する
ことが可能な自動パイプ切断装置を提供することであ
り、第２の目的は、上記自動パイプ切断装置に用いるこ
とができる最適な切断装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本第１の発明にかかる自
動パイプ切断装置は、コイル状に巻かれたパイプを回転
自在に支持するリールと、このリールに隣接して上下に
複数配置され湾曲したパイプをストレート状に矯正する
とともに次の切断手段側に搬送する上下に列設されたロ
ーラ群と、該ローラ群に隣接して設けられた切断手段
と、この切断手段に付設されたパイプ長測定手段とから
なることを特徴とする。

【０００９】また、上記第１の発明において、前記リー
ルが装置本体側に傾設されたアームによって回転自在に
支持され、このアームの傾設角度がコイルの大きさに合
わせて変更可能になっていると、コイルの巻き径が異っ
てもそのコイルを装置本体に干渉させることなく回転自
在に支持できる。

【００１０】さらに、上記第１の発明において、前記上
下に列設されたローラ群のうち、上下いずれかのローラ
群が上下残りのローラ群に対して上下動可能に構成され
ていると、径に合わせてあるいは必要な矯正圧力に合わ
せて、ローラ群を上下動させることによって、各種径の
パイプを有効に直線状に伸ばすことができる。

【００１１】また、上記第１の発明において、前記上下
に列設されたローラ群が、パイプの径に合わせて複数組
並設されて、前記リールとこのローラ群との間に、処理
しようとするパイプの径に合わせて上記並設されている
複数組のうちの一つの組のローラ群に選択的に供給し得
る選択ローラが介装されていると、径の異なる複数のパ
イプを径に合わせて適切に直線状に矯正することができ
る。

【００１２】また、本第２の発明にかかる切断装置は、
回転中心に切断しようとするパイプを貫通させた状態で
保持する挿置穴と、回転体が専有する空間内に存在する
回転平面内において周方向に行くに従って漸次中心方向
に変移するガイド溝とを備えた回転体と、上記ガイド溝
にガイドされる被ガイド部と、この被ガイド部に連結さ
れ回転に伴って漸次中心方向に変移する内径端に刃先を
備えた切断刃と、上記回転体と切断刃を回転において差
動させる差動装置とを具備し、上記回転体の回転中心に
挿置されたパイプを、回転体と切断刃の回転差動動作に
よって切断刃を回転させるとともに漸次中心側に移動さ
せて、該パイプを外周から漸次切断するよう構成されて
いることを特徴とする。

【００１３】

【作用】しかして、本第１の発明にかかる自動パイプ切
断装置によれば、コイル状に巻かれたパイプをリールに
架け、パイプの先端を上下に列設されたローラ群の該上
下ローラ間に挿入すれば、この上下に配置されたローラ
群によって搬送される際、該ローラ群を通過することに
より湾曲したパイプは直線状に矯正され、次にこのよう
に直線状になったパイプは切断手段に付設されたパイプ
長測定手段により所定の寸法に採寸された後、切断手段
によって所定の寸法に切断される。

【００１４】また、本第２の発明にかかる切断装置によ
れば、回転体の回転中心にある挿置穴にパイプが挿置さ
れると、この挿置されたパイプを、回転体と切断刃の回
転差動動作 (回転動において差動する動作をいう) によ
って切断刃が回転とともに漸次中心側に移動して、該パ
イプを外周から漸次切断することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例にかかる自動パイプ切
断装置とそれに用いられている切断装置について図面を
参照しながら説明する。

【００１６】図１(a), (b)は自動パイプ切断装置のリー
ル部分の構成を示す側面図と正面図、図２(a), (b)は湾
曲したパイプを直線状に矯正するための上下に配設され
たローラ群部分の構成を示す側面図と正面図、図３(a),
(b)は切断装置に付設される採寸装置の構成を示す側面
図と正面図、図４(a), (b)は切断装置の構成を示す側面
図と正面図、図５は図４に示す切断装置の回転体の側面
に設けられたガイド溝の構成を示す図４のＩ−Ｉ矢視図
である。図６(a),(b),(c),(d) は自動パイプ切断装置の
全体の外観構成を示す全体側面図、同背面図、同正面
図、同平面図である。

【００１７】図６において、１はコイル状に巻かれたパ
イプを回転自在に保持するためのリール、２はリール１
を装置本体Ａ側に保持するためのアーム、3Aはコイル状
に巻かれたパイプを解いて装置本体に供給する供給口、
3Bは所定の寸法に切断されたパイプが排出される排出口
である。

【００１８】上記リール１は、図６(a) あるいは図１に
図示するように、アーム２によって装置本体Ａ側に隣接
した位置に保持されている。そして、上記アーム２は、
装置本体Ａに付設されている係止金具４によって所望の
傾斜角度で傾設されるよう構成されている。具体的に
は、上記係止金具４には、アーム２を係止するための複
数の係止溝4aが歯車状に形成されるとともに、アーム２
には上記係止溝4aに係止されるピン2aを中心に具備する
設定金具2bを具備している。そして、アーム２の上記ピ
ン2aを係止金具４の任意の係止溝4aに位置させる (挿入
する) ことによって、コイル状に巻かれたパイプＰの該
コイルの大きさに合わせて、アーム２を任意の角度で設
定することができる。

【００１９】そして、上記リール１は、図１に図示する
ように、円板状の基部1Aの中心にピニオンギヤ1bが回転
自在に軸着され、このピニオンギヤ1bの周囲４箇所に
は、基端部に図示しないラックが形成されたコイル保持
部材1dが、外周側（図１においてＲ方向）に移動自在に
配設されている。また、上記ピニオンギヤ1bの一端に
は、該ピニオンギヤ1bを回転させるためのハンドル1fが
配設されている。なお、上記４箇所のコイル保持部材1d
のうち直交する各２つのコイル保持部材1dのそれぞれ
は、図１(b) に図示するように、正面視において異なる
平面に配置され、物理的に干渉しないよう構成されてい
る。

【００２０】そして、上記コイル保持部材1dの外周端部
にはコイル状に巻かれたパイプの内周に当接・保持する
コイル支持金具1eが該コイル保持部材1dに直交するよう
設けられている。

【００２１】そして、図６あるいは図２に図示するよう
に、上記本体装置Ａの上記リール１に隣接した部位に
は、上記供給口3Aが形成され、この供給口3Aには水平方
向（横方向；図２(b),図６(c) において横方向) の位置
をガトドする左右一対の選択ローラ５（図２参照）が配
設されている。この選択ローラ５は、回転軸が上下にな
り、この左右一対のローラ (選択ローラ５）の間に、上
記リール１から湾曲したパイプを供給すると、所望の組
のローラ群６にガイドする。つまり、この選択ローラ５
は、図２(b) に図示するように、左右一対の状態で装置
の基台側に回転自在に固設され、下記の４組のローラ群
６のうち一つの組のローラ群６のパイプ供給口部分6aに
選択的にパイプＰを供給する。

【００２２】そして、上記選択ローラ５の後流側（図２
(a) において右側) には、上下に列設されたローラ群６
が配設され、これら下方のローラ群6Bは、その下方に配
設された電動機6bにより、スプロケット6cとチェーン6d
を介して駆動可能に構成されている。また、上方のロー
ラ群6Aは、図２(a) に図示するように、上記下方のロー
ラ群6Bの各ローラの中間位置に回転自在（非駆動状態）
に配設されている。

【００２３】上記上下に列設されたローラ群６は、本実
施例の場合、矯正しようとするパイプＰの径に合わせ
て、図２(b) に図示するように、４組並設されている。

【００２４】そして、このローラ群６は、左右のプレー
ト状の支持部材6D間に左右に４組並設され、下方に巻装
されたチェーン駆動機構6Eにより、左右に移動できるよ
う構成されている。つまり、上記チェーン駆動機構6Eの
チェーン6fを移動させることにより、上記左右の支持部
材6Dを左右に移動させ、複数組並設されている上下に列
設されたローラ群６のいずれかの組のパイプ供給口部分
6aが、上記左右一対の選択ローラ５間の隙間に位置する
よう構成されている。

【００２５】そして、上記上下に列設されたローラ群６
のパイプ供給口部分6aから供給されたパイプＰは、図２
(a) に図示するように、該ローラ群６のパイプ排出口部
分6eから送り出される。

【００２６】また、上記上下に列設されたローラ群６の
後流側（図２(a) において右側）には、図３に図示する
採寸装置（パイプ長測定手段）７が配設されている。こ
の採寸装置は、パイプＰを間に挟持する上下のローラ7
a,7b と、これら上下のローラ7a,7b を回転自在に支持
する各リンク部材7c,7d と、これら各リンク部材7c,7d
の一端に上端部が枢着され回動軸7gを中心に回動して上
記上下のローラ7a,7b 間の上下の間隔を「測定位置」か
ら「非測定位置」に変化させる操作リンク7eと、この操
作リンク7eの下端部に操作杆7fが枢着されているソレノ
イド7Aと、上記上方のローラ7aの回転軸7hに一体的に回
転軸7jが連結されたロータリエンコーダ7Bが配設されて
いる。そして、上記ソレノイド7AをON-OFF制御すること
より、上下のローラ7a,7b の間隔を図３(b) の実線ある
いは同図(a) の破線で示す状態から二点鎖線で示す状態
に操作して、パイプＰを挟持したりあるいは非挟持状態
にすることにより、図３(a) に図示するパイプ供給部分
7kから供給されるパイプＰに接触・回転する上方のロー
ラ7aの回転数から、パイプＰの長さを測定するよう機能
する。

【００２７】そして、上記採寸装置７の後流側（図３
(a) において右側）には、図４に図示する切断装置８が
配設されている。この切断装置８は、図４に図示するよ
うに、中央にパイプＰを挿置する挿置穴8aが形成され、
この挿置穴8aの出口方に、該挿置穴8aを三方から取り囲
むよう 120°間隔で切断刃8b (図４(b) においては上方
の一つのみ図示) が配置されている。この切断刃8bは、
図4 (b) に図示するように、それぞれ保持部材8cの先端
に配設され、この保持部材8cは後述するガイド溝8e(図
５参照）に係合ガイドされる被ガイド部材8dに固着され
ている。そして、上記被ガイド部材8dは、ガイド溝8eに
沿って周方向に移動できるように、駆動円板8fに径方向
(図４(b) において上下方向）に移動自在に連結され、
一方上記ガイド溝8eが形成されている回転体8Aは、上記
駆動用円板8fを相対的に回転できるよう軸受8gを介して
回転自在に支持している。そして、上記駆動円板8fはス
プロケット8k,8m を介して、電動機９によりチェーン8p
によって駆動されるとともに、上記回転体8Aは上記チェ
ーン8pを転向させる転向用スプロケット8hが取着されて
いる中間軸上のスプロケット8jと回転体8A側のスプロケ
ット8nを介して、チェーン8qによって駆動されるよう構
成されている。そして、この実施例では、上記電動機９
から回転体8Aに伝達される回転を「１」とした場合、駆
動円板8fには「53/52 」の割合で回転が伝達されるよう
構成されている。

【００２８】つまり、駆動円板8fの回転が回転体8Aの
「１」回転に対して「１/52 回転」だけ速くなるよう構
成されている。この回転体8Aと駆動円板8fの回転におけ
る差動動作 (回転差動動作) に起因して、図５に図示す
る各ガイド溝8e内を係合ガイドされる各上記被ガイド部
材8dは、ガイド溝8eにガイドされて中心側に移動する。
従って、各保持部材8cを介して上記被ガイド部材8dに連
結されている切断刃8bは、駆動円板8fと回転体8Aの回転
(差動動作) により、内周側に移動し、上記挿置穴8aに
挿置されているパイプＰを外周から切削し切断すること
ができる。この際、切断刃8bを 120°間隔で３箇所に配
置しているので、上記切断刃8bを一回転での全切削深さ
の1/3 づつ順次深く切削するように設定しておけば、各
切断刃8bにかかる切削負荷を軽減することができる。

【００２９】また、図４に図示するように、この切断装
置８には、上記回転体8Aの回転数を検出するセンサー10
が配設されている。

【００３０】また、この自動パイプ切断装置は、上記電
動機あるいはロータリエンコーダ,センサー等に電気的
に接続された図示しない制御装置を具備し、この制御装
置は、図７に図示するような、運転状態を「自動」と
「手動」に適宜切り換えられる運転モード切換スイッチ
11a 、また運転を「１工程」にするか「連続」にするか
の作業モード切換スイッチ11b 、上記「連続」モードを
選択した際に所望の本数を設定する設定機器 (例えば、
キーボード)11c、採寸の長さを設定する長さ設定機器
(例えば、キーボード)11d、自動パイプ切断装置の運転
を強制停止させる「停止」スイッチ11e 、自動パイプ切
断装置の運転を寸動させる「寸動」スイッチ11g 、切断
工程のみをおこなわれる「手動」切断スイッチ11h 等を
具備し、以下のように制御がなされる。

【００３１】しかして、上述のように構成された本実施
例にかかる自動パイプ切断装置と上記切断装置によれ
ば、コイル状に巻かれたパイプを以下のように採寸し所
望の長さに自動的に切断する。

【００３２】即ち、まず、上記制御装置の各スイッチに
より、所望の作業に応じて各設定等をおこなう。例え
ば、連続的に、300mm 長さのパイプを100 本得たい場合
には、上記設定機器11c を100 本に、上記設定機器11d
を300mm に設定する。そして、コイル状に巻かれたパイ
プの該コイルの外径に応じて、上記アーム２の傾斜を上
記設定金具2bとアーム２を操作して係止金具４の適宜位
置の係止溝4aに係止させることにより設定する。そし
て、上記ハンドル1fを操作して、上記コイルの内径に合
わせて上記コイル保持部材1dを移動させてコイルの内径
側に該コイル保持部材1dに一体に設けられたコイル支持
金具1eを当接させて、コイル状になったパイプＰを保持
する。

【００３３】次に、処理しようとするパイプＰの径に合
わせて、上記ローラ群６を移動させる。この移動は、上
記チェーン駆動機構6Eによりおこなう。

【００３４】上記準備が完了すると、コイル状に巻かれ
たパイプＰの先端を把持して、上記選択ローラ５の間を
通して、上記上下に列設されたローラ群６のパイプ供給
口部分6aに供給する。

【００３５】この状態において、自動パイプ切断装置の
メインスイッチを 0N にすると、制御装置は、上記装置
本体Ａ内の、上下に列設されたローラ群６の上方のロー
ラ6Aをそのパイプ径に応じて下方に移動させ、次に下方
のローラ6Bが電動機6bによりスプロケット6cとチェーン
6dを介して駆動させる結果、パイプＰは、上記上下に列
設されたローラ群６によって装置本体Ａのさらに内方
（図６(a) において右方）に搬送され、この搬送の際に
湾曲したパイプＰは上記ローラ群６によって上下から押
圧され直線状に矯正される。

【００３６】そして、直線状に矯正されたパイプＰは上
記装置本体Ａ内の採寸装置７によって、採寸される。つ
まり、供給されるパイプＰが上下のローラ7a,7b と接触
しながら搬送されることに起因して、上方のローラ7aに
配置されたロータリエンコーダ7Bを回転させてその送り
量に見合うパルス信号を制御装置に送る。制御装置は、
この送られてきたパルス信号によって送られた長さ、具
体的には上記切断刃8bより前方に送られた長さを検出
し、この寸法が所定寸法 (この例では、300mm)になる
と、制御装置は、上記電動機6bを停止させる。

【００３７】次に、制御装置は、装置本体Ａ内の切断装
置８の電動機９を駆動し、回転体8Aと駆動円板8fを回転
させることにより、本切断装置８の挿置穴8a内に挿置さ
れたパイプＰを切断刃8bにより切断する。この切断の動
作は、上記センサー10により検出され、所定長さのパイ
プが１本切断されたことを制御装置が認識し、上記設定
された所定本数から１本だけ引き、残りの本数を認識し
必要に応じて図示しない表示装置に表示する。

【００３８】上記切断が終了すると、再び上記ローラ群
６による搬送がおこなれて、上記同様の制御と動作を繰
り返して、２本目のパイプの切断をおこなう。

【００３９】ところで、運転状態を「手動」モードにす
ると、上記採寸，切断等の各加工動作が個別にオペレー
タの操作によりおこなうこともでき、１本だけ必要な場
合等に使用される。

【００４０】

【発明の効果】しかして、本発明にかかる自動パイプ切
断装置によれば、上述のように従来作業者が手でおこな
っていた直線状態への矯正，採寸，切断等が全自動でお
こなうことができ、パイプ切断作業における著しい合理
化を図ることができる。

【００４１】しかも、作業者はコイル状のパイプを単に
リールにセットするだけでよいため、作業の簡素化が図
れる。

【００４２】また、本発明にかかる切断装置によれば、
上述のようにパイプの切断をおこなうことができるた
め、非常に効率よく切断面の綺麗な切断をおこなうこと
ができ、上記自動パイプ切断装置の実施化を促進するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例に自動パイプ切断装置のリー
ル部分の構成を示す図で、(a) は側面図、(b) は正面図
である。

【図２】 湾曲したパイプを直線状に矯正するための上
下に配設されたローラ群部分の構成を示す図で、(a) は
側面図、(b) は正面図である。

【図３】 切断装置に付設される採寸装置の構成を示す
図で、(a) は側面図、(b) は正面図である。

【図４】 切断装置の構成を示す図で、(a) は側面図、
(b)は一部断面した正面図である。

【図５】 回転体の側面に設けられたガイド溝の構成を
示す図４のＩ−Ｉ矢視図である。

【図６】 自動パイプ切断装置の全体の外観構成を示す
図で、(a) は全体側面図、(b) は全体正面図、(c) は全
体背面図、(d) は全体平面図である。

【図７】 図６に示す自動パイプ切断装置の側面に付設
されている操作スイッチを示す図である。

【符号の説明】

１…リール ６…上下に列設されたローラ群 ７…採寸装置 ８…切断装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コイル状に巻かれたパイプを回転自在に支
   持するリールと、このリールに隣接して上下に複数配置
   され湾曲したパイプをストレート状に矯正するとともに
   次の切断手段側に搬送する上下に列設されたローラ群
   と、該ローラ群に隣接して設けられた切断手段と、この
   切断手段に付設されたパイプ長測定手段とからなること
   を特徴とする自動パイプ切断装置。
2. 【請求項２】前記リールが装置本体側に傾設されたアー
   ムによって回転自在に支持され、このアームの傾設角度
   がコイルの大きさに合わせて変更可能になっていること
   を特徴とする請求項１記載の自動パイプ切断装置。
3. 【請求項３】前記上下に列設されたローラ群のうち、上
   下いずれかのローラ群が上下残りのローラ群に対して上
   下動可能に構成されていることを特徴とする請求項１記
   載の自動パイプ切断装置。
4. 【請求項４】前記上下に列設されたローラ群が、パイプ
   の径に合わせて複数組並設されて、前記リールとこのロ
   ーラ群との間に、処理しようとするパイプの径に合わせ
   て上記並設されている複数組のうちの一つの組のローラ
   群に選択的に供給し得る選択ローラが介装されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の自動パイプ切断装置。
5. 【請求項５】回転体の回転中心に切断しようとするパイ
   プを貫通させた状態で保持する挿置穴と、回転体が専有
   する空間内に存在する回転平面内において周方向に行く
   に従って漸次中心方向に変移するガイド溝とを備えた回
   転体と、上記ガイド溝にガイドされる被ガイド部と、こ
   の被ガイド部に連結され回転に伴って漸次中心方向に変
   移する内径端に刃先を備えた切断刃と、上記回転体と切
   断刃を回転において差動させる差動装置とを具備し、上
   記回転体の回転中心に挿置されたパイプを、回転体と切
   断刃の回転差動動作によって切断刃を回転させるととも
   に漸次中心側に移動させて、該パイプを外周から漸次切
   断するよう構成されていることを特徴とする切断装置。