JPH0751933A - 端面加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 パイプや板材等の端面の切削や研削加工を容
易に行えるようにする。 【構成】 回転駆動用モータで駆動される移送ドラム
と、バネで該移送ドラム方向に付勢された押圧体によっ
て、被加工物の端部部分に沿って装置本体を移送させた
り、或いは被加工物自体を移送させることにより、移送
部分に配された端面加工用工具で被加工物の端面の加工
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプや板材等の端面
を切削若しくは研削加工するための装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般的に溶接を行なう場合には、母材の
溶接すべき面を削り取るいわゆる開先加工が施される。
この開先に溶着金属を埋め込ませることにより、接触面
積を大きくして溶接部分の強度を高くするためである。
開先加工は、フライスや旋盤などによる切削加工の他、
グラインダーなどの研削加工によって行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、パイプの先端
部周囲に開先加工を施す場合には、通常旋盤が利用され
ているが、パイプの径が約φ２００mm以上の大径となる
と、旋盤ではセンタが出にくくなり、適正な加工を施す
ことができない欠点が生じていた。このため、開先の幅
を一定に加工することができず、溶接部分に適正な強度
が得られなくなってしまうことになる。また、センタが
出ないため被加工物に振動が生じ、旋盤の切削刃である
チップが破損してしまうことがあって、作業能率が極め
て低く加工コストが高くなる問題があった。

【０００４】このようなことから、特に大径のパイプの
場合には、グラインダーなどで手作業で行われている場
合が多いが、作業能率の低下を招くと共に熟練を要する
欠点があった。さらに、板材に開先加工を施す場合にお
いては、母材が大きい場合や母材の加工長さが長い場合
等には、加工装置へのセットに極めて手間がかかってし
まう欠点があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者は上記問
題に鑑み鋭意研究の結果、本発明を成し得たものであり
その特徴とするところは、被加工物の端部部分に接当さ
せることにより装置本体を該被加工物の端部部分に沿っ
て移送させるものでありメインフレームに支持され回転
駆動用モータで回転駆動される移送ドラムと、該メイン
フレームに支持されバネで該移送ドラム方向に付勢され
る押圧用フレームと、該押圧用フレームに設けられ該移
送ドラムとの間で被加工物を挟み付ける押圧体と、該被
加工物の端面加工用工具が設けられ該メインフレームに
角度調節可能に支持された加工フレームより成ること。

【０００６】或いは、被加工物の端部部分を接当させる
ことにより該被加工物を端部部分に沿って移送させるも
のであり回転駆動用モータで回転駆動される移送ドラム
と、バネで該移送ドラム方向に付勢され該移送ドラムと
の間で該被加工物を挟み付ける押圧体を、該被加工物の
端面部分が接当する端面接当部から突出した状態に設け
ると共に、該移送ドラムと該押圧体とによって移送され
る該被加工物の移送部分に該被加工物の端面加工用工具
を配したことにある。

【０００７】ここで、本明細書中でいう「被加工物」と
は、金属製の部材であってその端面を切削若しくは研削
加工するためのものをいう。例えば、溶接する場合の開
先加工や溶断した後の仕上加工を施す場合である。本発
明装置によって加工できる被加工物の形状としては、φ
２００mm以上の中空パイプや板状のものである。被加工
物の端面は、直線状や環状の他多少湾曲若しくは屈曲し
ている場合でも加工することが可能である。

【０００８】「移送ドラム」とは、被加工物の端部部分
に接当させ、且つ回転させることによって切削装置本体
を該被加工物の端部部分に沿って移送させたり、或いは
被加工物自体を移送させるものをいう。この移送ドラム
は、円筒状や円板状のもので回転駆動用モータによって
回転駆動される。このため、外周面には滑り止めとして
ローレット加工を施したりゴム等を設けるのが好まし
い。移送ドラムは、メインフレーム等に設けられた軸に
可回転に設けて回転駆動用モータでギアやベルト駆動し
てもよく、或いは回転駆動用モータを内蔵して該回転駆
動用モータ自体を軸として回転させるようにしてもよ
い。

【０００９】「押圧体」とは、移送ドラムと被加工物を
相互に押圧させるためのもので、移送ドラムとの間で被
加工物を挟み付けるための部材をいう。この押圧体は、
移送ドラムに対して付勢されるように支持したものであ
ればよく、例えばメインフレームに直接支持したり、該
メインフレームに押圧用フレームを可回転若しくは遊動
自在に設け、該押圧用フレームに支持させるようにして
もよい。押圧体としては、円筒状若しくは円板状のドラ
ムを可回転に支持して転動させる他、板状、ブロック
状、或いはソリ状にして被加工物に対して摺動させるよ
うにしてもよい。押圧体は、これ自体若しくは押圧用フ
レームをバネで付勢することによって、移送ドラムに対
して押圧させるようにするものであることから、押圧体
の移送ドラムに対する押圧力を調整できるようにバネ圧
を調節する構造にしておくのが好ましい。

【００１０】本発明装置は、被加工物の端面に沿って自
走しながら、或いは被加工物の端面を端面接当部に接当
させながら送りをかけることによって、該被加工物の端
面を加工するものであるため、該被加工物の端面を加工
用工具による加工部分から離反させないようにさせるの
が好ましい。これは、加工用工具の回転方向や加工速
度、或いは被加工物の材質、厚み、加工部分の粗さによ
って異なるが、例えば押圧体の抵抗、押圧体の支持方
法、押圧体の移送ドラムに対する押圧位置を調整するこ
とによって、被加工物に対して食い込むように本発明装
置を移送させたり、或いは被加工物が食い込むように送
りをかける。また、この他例えば被加工物に予めガイド
を設けておき該ガイドに沿わせたり、本発明装置に被加
工物に接当させる抵抗体を設け該抵抗体による抵抗で自
走方向若しくは移送方向を調整させてもよく、被加工物
を本発明装置に押圧させる別体の装置を併用してもよ
い。

【００１１】「端面接当部」とは、被加工物を移送させ
てその端面を切削若しくは研削する場合において、該被
加工物の端面が接当する部分をいう。この部分を含む面
から移送ドラムと押圧体を突出させた状態に設け、該被
加工物の端面を端面接当部に接当させ、該押圧体で該被
加工物を該移送ドラムに押圧させて移送させる。この端
面接当部は平板状のものでもよく、被加工物の端面が部
分的に接当するものでもよい。

【００１２】「加工フレーム」とは、被加工物の端面を
加工するための工具を設ける部材をいう。この加工フレ
ームは、メインフレームに角度調節可能に設けることに
よって、開先角度を設定する場合などに対応させてい
る。端面加工用工具としては、ミリングカッタなどの切
削刃やグラインダーなどの研削用砥石などである。加工
フレームには、例えばモータ等が一体に組み込まれた電
動工具をそのまま取り付けるようにしてもよく、或いは
回転駆動用モータを設けておき、切削刃等を取り替える
構造としてもよい。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。

【００１４】図１（ａ）（ｂ）は本発明に係る端面加工
装置１の一実施例を示すもので、メインフレーム２に移
送ドラム３、押圧用フレーム４、加工フレーム５の主要
構成部材を設けたものである。移送ドラム３は、被加工
物であるパイプ６の中に挿通され、押圧用フレーム４に
可回転に２つ設けられた押圧体である押圧ドラム７によ
って、パイプ６の周面に押圧される。押圧用フレーム４
は、メインフレーム２に設けられた軸８に可回転に設け
られ、該軸８の自由端部側に設けられた固定アーム９と
の間に介在されたバネ１０で移送ドラム３方向に押圧さ
れる。押圧フレーム４による押圧力は、押圧用のバネ１
０の変位量を調節することによって行われる。

【００１５】移送ドラム３は、図２に示すようにその内
部に設けられた回転駆動用モータ１１によって回転駆動
される。回転駆動用モータ１１は、メインフレーム２に
固定され、移送ドラム３を該モータ１１本体を軸として
回転できるようにベアリング１２で支持している。該モ
ータ１１の駆動軸で回転駆動されるギア１３を、移送ド
ラム３の内周面に設けられた内歯車１４に噛み合わせる
ことにより、移送ドラム３が回転する。移送ドラム３の
回転速度は、被加工物であるパイプ６の材質や厚さ等に
応じて移送速度を調整できるようにするのが好ましく、
例えば回転駆動用モータ１１に直流モータを用い、電流
を制御することによって速度調整を行なうようにする。

【００１６】移送ドラム３と押圧ドラム７で挟み付けら
れたパイプ６の端部は、図３に示すようにメインフレー
ム２に一部接当する状態となる。そして、メインフレー
ム２の移送ドラム３が設けられている部分の反対側に位
置する加工フレーム５に設けられた切削刃１５が該パイ
プ６の端部に接する。切削刃１５は、加工フレーム５に
設けられている駆動用モータ１６で回転駆動される。こ
のようにして、移送ドラム３と切削刃１５を夫々回転さ
せることによって、端面加工装置１がパイプ６の周面を
回動しながら切削刃１５で該パイプ６の端面が切削され
る。加工フレーム５は、角度調節可能にメインフレーム
２に支持されていることから、任意の開先角度に切削し
たり、溶断した場合などの端面を平滑にするための切削
を行なうことが可能となる。

【００１７】本例に示す端面加工装置１では、メインフ
レーム２に設けられた軸８に押圧用フレーム４を可回転
に設け、且つ該押圧用フレーム４をメインフレーム２と
反対側でバネ１０で押圧させる構造としていることか
ら、これを被加工物に装着して自走させた場合、自ずと
被加工物に食い込むように回動する傾向があり、端面の
加工を連続的に行なうことができる利点がある。ただ、
この傾向は前述したように加工速度や被加工物の厚み、
材質等によって異なるため、移送ドラム３の回転軸を図
４のように移送ドラム３の進行方向がパイプ６のやや奥
の方に食い込んでいくように多少振っておくようにして
もよい。

【００１８】端面加工装置１が被加工物に食い込むよう
に自走する場合には、図５（ａ）に示すようにパイプ６
の外周にリング状のガイド１７を固定しておけば、パイ
プ６の端面を所定長さに真直ぐに加工させることが可能
となる。このガイド１７は、パイプ６の外周部に設ける
他、同図（ｂ）のようにパイプ６の内部に固定させるよ
うにしてもよい。また、ガイド１７は端面加工装置１の
被加工物の端面からの逃げを防止するものとして利用し
てもよい。つまり、被加工物に固定されたガイド１７に
端面加工装置１を掛合させて自走させるようにする場合
である。

【００１９】被加工物の端面からの逃げを防止する他の
方法としては、図６に示すように押圧用フレーム４にパ
ッド２２を設け、該パッド２２の被加工物に対する接触
抵抗で被加工物に食い込む方向に走行させるようにして
もよい。このパッド２２による接触抵抗によって、切削
等の加工時における被加工物のブレを防止できる効果も
ある。このため、図の鎖線で示す位置にもパッド２２を
設けるようにしてもよい。また、押圧体としては、図７
に示すように押圧ドラム７に代え、摺動体２３を設けて
該摺動体２３を滑らせながら走行させるようにしてもよ
い。この摺動体２３は個々に押圧力を調整できるように
支持して、接触抵抗を変えることができるようにしても
よい。

【００２０】図８は、板状の鉄板１８の端面を切削する
状態を示すもので、パイプ６の端面を切削する場合と同
様に行なうことができる。この場合も前述した実施例と
同様に鉄板１８にガイド１７を固定しておき、該ガイド
１７に沿って移送させるようにしてもよく、別途パッド
２２を設けるようにしてもよい。尚、本例では鉄板１８
の両端部に補助板１９を取り付けることによって押圧ド
ラム７が外れないようにしている。

【００２１】図９は、本発明の他の実施例を示すもの
で、パイプ６側を回動させて切削する端面加工装置１で
ある。これは、平板状の端面接当部２０から移送ドラム
３と押圧ドラム７を突出した状態に設けたもので、パイ
プ６をこれらの間に装填して回動させながら該移送ドラ
ム３の下方部に設けた切削刃１５で切削させるようにし
たものである。本例では、移送ドラム３を回転駆動用モ
ータ（図示せず）でベルト駆動すると共に、押圧ドラム
７を個々に溝２１に沿ってバネで押圧させるようにして
いる。切削刃１５は本例のように固定が強固な部分に設
けるのが好ましいが、被加工物が移送される部分であれ
ばいずれの箇所に設けてもよい。また、本装置１では、
図の鎖線で示すように板状の鉄板１８でも簡単にセット
して加工することが可能となる。勿論、この場合でも前
述した実施例と同様に被加工物にガイド１７を固定した
り、別途パッド２２を設けるようにしてもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る端面加工装置
は、パイプや鉄板などの端部部分にセットしておくだけ
で、自動的にその端面を切削することができるため、従
来のようにパイプ等の被加工物を移動させて切削装置等
に位置決めや確実な固定を行なってセットさせる必要が
なく、極めて簡単に端面を加工することができる。特
に、被加工物が大きくなる程その効果が顕著となる。ま
た、端面接当部から移送ドラムと押圧体を突出させた状
態に設け、被加工物を移送させながら加工させるように
した場合には、被加工物の位置決めや固定をすることな
く簡単にセットすることができ、端面加工が極めて簡単
に行えるという実用上極めて有益な効果を有するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明に係る端面加工装置の一実施例
を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の正面図である。

【図２】図１に示した移送ドラムの断面図である。

【図３】端面加工装置をパイプにセットして切削する状
態を示す一部断面図である。

【図４】本発明に係る端面加工装置の他の例を示す平面
図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は夫々パイプにガイドを設けた状
態を示す断面図である。

【図６】押圧用フレームにパッドを設けた状態を示す平
面図である。

【図７】押圧ドラムに代え摺動体を設けた例を示す平面
図である。

【図８】本発明に係る端面加工装置で板状の鉄板を切削
する状態を示す正面図である。

【図９】本発明に係る端面加工装置のさらに他の例を示
す正面図である。

【符号の説明】

１ 端面加工装置 ２ メインフレーム ３ 移送ドラム ４ 押圧用フレーム ５ 加工フレーム ６ パイプ ７ 押圧ドラム ８ 軸 ９ 固定アーム １０ バネ １１ 回転駆動用モータ １２ ベアリング １３ ギア １４ 内歯車 １５ 切削刃 １６ 駆動用モータ １７ ガイド １８ 鉄板 １９ 補助板 ２０ 端面接当部 ２１ 溝 ２２ パッド ２３ 摺動体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物の端部部分に接当させることに
   より装置本体を該被加工物の端部部分に沿って移送させ
   るものでありメインフレームに支持され回転駆動用モー
   タで回転駆動される移送ドラムと、該メインフレームに
   支持されバネで該移送ドラム方向に付勢される押圧用フ
   レームと、該押圧用フレームに設けられ該移送ドラムと
   の間で被加工物を挟み付ける押圧体と、該被加工物の端
   面加工用工具が設けられ該メインフレームに角度調節可
   能に支持された加工フレームより成ることを特徴とする
   端面切削装置。
2. 【請求項２】 押圧体は、押圧用フレームに可回転に設
   けられる押圧ドラムである請求項１記載の端面切削装
   置。
3. 【請求項３】 被加工物の端部部分を接当させることに
   より該被加工物を端部部分に沿って移送させるものであ
   り回転駆動用モータで回転駆動される移送ドラムと、バ
   ネで該移送ドラム方向に付勢され該移送ドラムとの間で
   該被加工物を挟み付ける押圧体を、該被加工物の端面部
   分が接当する端面接当部から突出した状態に設けると共
   に、該移送ドラムと該押圧体とによって移送される該被
   加工物の移送部分に該被加工物の端面加工用工具を配し
   たことを特徴とする端面切削装置。