JPH072153Y2

JPH072153Y2 - 円柱状工作物の回転支持機構

Info

Publication number: JPH072153Y2
Application number: JP1988076570U
Authority: JP
Inventors: 孝司松村
Original assignee: 株式会社松村機械製作所
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1988-06-09
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2003-06-09
Also published as: JPH02133287U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］この考案は、レーザー、プラズマ、水ジェット噴射など
の手段で円柱状工作物を加工する工作装置に適用する円
柱状工作物の回転支持機構に関するものである。

［従来の技術］近年、レーザービーム加工、プラズマ加工、水ジェット
噴射加工など、工作用の刃具を用いない工作手段が実用
化され、パイプや丸棒などの円柱状工作物を、切断、旋
削、刻印などの加工を行う工作装置が使用されるように
なってきた。従来、これらの工作装置においては、円柱
状工作物を直接に把持する治具装置を設け、該治具装置
の回転で円柱状工作物を回転させて加工することが一般
的に行われている。

［考案が解決しようとする課題］しかし、かかる構成において、治具装置の回転数を一定
とすると、円柱状工作物の外周面の周速度は、その外径
に応じて変化することになる。一方、上記の工作手段は
その性質上、加工する部位の移動速度に厳格な規定があ
り、工作物の外周面の周速度を所定の値に設定すること
が必要とされる。したがって、工作物の外径に応じて治
具装置の回転速度を調整することが要求され、制御が繁
雑であった。

また、円柱状工作物が長尺であると、治具装置と相対す
る位置に、工作物の支持装置を別個に設けることが必要
とされ、装置が大型になる欠点があった。そして、治具
装置と支持装置とに工作物をその都度セットしなければ
ならず、長尺物の連続した加工に不適当で、作業性も好
ましいものではなかった。

この考案は、これらの課題を解決することを目的とし、
こうした刃具を用いない工作手段で円柱状工作物を加工
する工作装置に適用され、いろいろな外径の円柱状工作
物の外周面の周速度を、簡単かつ正確に制御することが
できるとともに、長尺の工作物の連続加工に適し、作業
性に優れた円柱状工作物の回転支持機構を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］この考案は、かかる目的を達成するため、円柱状工作物
を挿通する貫通孔を形成した支持ベースの表面に、貫通
孔を中心として略Ｙ字状に３本の案内溝を形成し、中央
に挿通した円柱状工作物の外周面に当接して円柱状工作
物を挟持する３本のローラーを、後端を案内溝に係合し
てラジアル方向に移動調節可能に設ける。そして、各ロ
ーラーを、後方部位に駆動ベルトを巻掛けるプーリー部
を形成し、円柱状工作物の加工部位に適合した位置に小
径部を形成し、中央部と前端部とに分割して構成するこ
とを特徴とする。

そして、特にこの考案は、レーザービーム・パイプ切断
装置に用いて有益なものである。

以下に、この考案の具体的な構成、作用を、図面の実施
例を用いて詳細に説明する。

［実施例］図面は、回転するパイプにレーザービームを照射し、所
定の寸法にパイプを切断するレーザービーム・パイプ切
断装置に、この考案の円柱状工作物の回転支持機構を適
用した実施例である。

装置本体（１）の前面上方位置に、前段に設けたサーボ
モーター（２）の出力を所定の値に減速する減速機を収
納したギアケース（３）が固定され、同じく下方位置
に、パイプ（４）を挿通する貫通孔（５）を中央に形成
した円盤状の支持ベース（６）が固定されている。３本
の円筒状のローラー（７）が、支持ベース（６）の前面
に貫通孔（５）を中心として放射状の位置に平行して配
置され、中央に挿通したパイプ（４）の外周面に当接し
てパイプ（４）を挟持するように構成されている。ロー
ラー（７）の外周面には、パイプ（４）の材質、種類に
応じて弾性体を巻設して使用することができる。

支持ベース（６）は、旋盤に用いられる公知のスクロー
ルチャックと同様に構成されており、円輪状のスクロー
ル（８）を内蔵し、該スクロール（８）と噛合するピニ
オン（９）が側面の任意の位置に植設され、支持ベース
（６）の表面に、貫通孔（５）を中心として等角度の間
隔で３本の案内溝（10）が略Ｙ字状に形成されている。
スクロール（８）と櫛歯状に噛合したマスタージョー
（11）が、案内溝（10）内に設けられ、スクロール
（８）の回転で案内溝（10）内を移動する。マスタージ
ョー（11）に連結子（12）がボルト締めして固定され、
ローラー（７）は、中央に挿入した固定軸（13）を後端
面で連結子（12）とボルト締めして固定し、前後一対の
軸受け部材（14）で固定軸（13）に回転自在に支承され
ている。したがって、各ローラー（７）は、後端を案内
溝（10）に係合し、スクロールチャックの操作と同様
に、ピニオン（９）の回転操作でスクロール（８）を回
転させ、案内溝（10）内を移動するマスタージョー（1
1）に連動してラジアル方向に移動調節可能に設けられ
ている。そして、エアモーター（15）に連結した減速機
（16）の出力軸（17）がピニオン（９）に係合され、ス
クロール（８）に回転力を与えてローラー（７）による
パイプ（４）の把持力が設定され、エアモーター（15）
のエアー圧力の調節で把持力を調節するように構成され
ている。

支持ベース（６）の表面上端からスリット（18）が形成
され、該スリット（18）内を移動する仲介プーリー（1
9）が、スプリングその他の手段で支持して設けられて
いる。各ローラー（７）の後方部位にタイミングプーリ
ー部（20）が形成され、上記ギアケース（３）の前面に
設けた一対の駆動プーリー（21）と、上方に位置する２
本のローラー（７）のタイミングプーリー部（20）と
に、仲介プーリー（19）を介してタイミングベルト（2
2）が巻掛けられている。したがって、ローラー（７）
のラジアル方向の移動に従動して仲介プーリー（19）が
移動し、タイミングベルト（22）の撓みが生じないよう
に配慮されている。

各ローラー（７）は、レーザービームの照射位置（図中
Ｌがレーザービーム中心）に適合した位置に小径部（7
a）が形成され、中央部（7b）と前端部（7c）とに分割
されている。その結果、パイプ（４）は、小径部（7a）
を挟んで中央部（7b）と前端部（7c）との前後２ケ所で
支持される。

［作用］実施例において、パイプ（４）の外径に応じてローラー
（７）をラジアル方向に移動調節し、貫通孔（５）を挿
通したパイプ（４）をローラー（７）で挟持し、エアモ
ーター（15）のエアー圧力でスクロール（８）に回転力
を与えて把持する。サーボモーター（２）の出力で駆動
プーリー（21）を運転し、ローラー（７）のラジアル方
向の移動に従動して仲介プーリー（19）も移動してい
て、タイミングベルト（22）に撓みが生じることなく回
転が伝達され、タイミングベルト（22）を巻掛けた２本
のローラー（７）が所定の速度で回転する。そして、ロ
ーラー（７）の周速度と同じ周速度でパイプ（４）が回
転し、タイミングベルト（22）を巻掛けていない残りの
ローラー（７）も回転し、パイプ（４）は所定の周速度
を保って回転する。

レーザービームの照射で切断されたパイプ（４）は、落
下することなくローラー（７）の前端部（7c）で保持さ
れ、送り機構又は手操作でパイプ（４）をリセットして
次の切断が行われる。

［効果］この考案の特徴的な効果は次の諸点である。

この考案の円柱状工作物の回転支持機構は、円柱状工作
物を挟持する３本のローラーの回転で円柱状工作物を回
転制御するように構成され、工作物の外周面の周速度
は、ローラーの外周面の周速度に合致して一定に保た
れ、工作物の外径にかかわらずに、ローラーの回転の制
御で加工部位の移動速度を簡単かつ厳格に制御すること
ができる。そして、支持ベースの表面に形成した案内溝
に係合し、ローラーがラジアル方向に移動調節可能に設
けられ、異なる外径の円柱状工作物に簡単に適用するこ
とができるとともに、ローラーの後方部位に形成したプ
ーリー部に駆動ベルトを巻掛けて運転するので、ラジア
ル方向に移動したローラーに追従してローラーを駆動す
ることができるものである。

また、各ローラーを、円柱状工作物の加工部位に適合し
た位置に小径部を形成し、中央部と前端部とに分割して
構成したので、小径部を挟んで前後２カ所で円柱状工作
物が確実に支持され、工作物の心ズレを防止することが
できる。そして、工作物がローラーだけで支持されて他
の支持装置を設ける必要がなく、装置を小型に製作する
ことができるとともに、支持ベースの貫通孔に挿通して
円柱状工作物を簡単にセットすることができ、３本のロ
ーラーの中央に貫通孔から順次挿通し、長尺の工作物の
連続加工に適するものである。特に切断加工おいては、
切断された工作物が落下せずに前端部で保持され、その
作業性に優れるものである。

また、ローラーの小径部で工作物を加工するので、加工
部位がローラーに直接当接することがなく、ローラーの
外周面が汚れたり、損傷する危険を防止し、工作物をそ
の基部まで加工することができ、材料が無駄なく使用さ
れて経済的であるなどの効果を奏するものである。

そして、この考案は、特にレーザービーム・パイプ切断
装置に用いて有益であり、レーザービームが照射される
パイプの位置に適合して小径部を形成し、レーザーヘッ
ドをパイプに接近して設けることも許容され、小径のパ
イプも切断加工することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の実施例で、第１図は全体の斜視図、第
２図は正面図、第３図は一部を切り欠いた側面図、第４
図は要部の拡大断面図である。４……パイプ、５……貫通孔、６……支持ベース、７…
…ローラー、7a……小径部、7b……中央部、7c……前端
部、10……案内溝

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】刃具を用いない工作手段で円柱状工作物を
加工する工作装置に適用する円柱状工作物の回転支持機
構において、円柱状工作物を挿通する貫通孔を形成した
支持ベースの表面に、貫通孔を中心として略Ｙ字状に３
本の案内溝を形成し、中央に挿通した円柱状工作物の外
周面に当接して円柱状工作物を挟持する３本のローラー
を、後端を案内溝に係合してラジアル方向に移動調節可
能に設け、各ローラーを、後方部位に駆動ベルトを巻掛
けるプーリー部を形成し、円柱状工作物の加工部位に適
合した位置に小径部を形成し、中央部と前端部とに分割
して構成したことを特徴とする円柱状工作物の回転支持
機構。
【請求項２】請求項１記載の工作装置が、レーザービー
ム・パイプ切断装置である円柱状工作物の回転支持機
構。