JPH0780086B2 - 管体切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、管体内に挿入されるカッターとこの管体の外
周部に配置される固定刃とにより前記管体を所定の長さ
ごとに切断する管体切断装置に関する。

［従来の技術］ 従来から、ベローズパイプ等の管体を所定の長さごとに
自動的に切断する装置が使用されている。たとえば、管
体に取り付けられる取付本体に設けられた駆動歯車と従
動歯車とを介してディスク刃が周回駆動されることによ
り、前記管体が外周部から切断されるよう構成した装置
（特開昭55−106717号公報参照）や、回転駆動されるス
ピンドルの先端部にその軸線を偏心してホルダが取着さ
れ、さらにこのホルダに偏心してカッターが取着された
切削ユニットを有し、このカッターが管体内で回転駆動
されることにより、前記管体をその内周部から切断する
よう構成した装置（実公昭58−44979号公報参照）等が
知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記の従来技術では、回転されているデ
ィスク刃あるいはカッターを、管体の外周部あるいは内
周部に押し付けるようにしてこの管体を切断するため、
特にベローズパイプのように肉薄な管体を切断する際
に、その切断面が内側あるいは外側に変形したり、この
切断面にバリ等が発生してしまうという問題がある。

本発明はこの種の問題に鑑みてなされたものであり、特
に肉薄な管体であってもこの管体内に挿入されるカッタ
ーを介して、管体に変形等を招来することなく自動的に
かつ高精度に切断可能に構成される管体切断装置を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明は、回転駆動され
るスピンドルと、 管体内に挿入されるとともに、前記スピンドルの軸線に
対し偏心した軸線で回転可能なカッターと、 前記管体の外周部を、少なくとも二個所で位置決め保持
する分割型クランプブロックと、 を備え、 前記クランプブロックは、管体を配置するための下側ブ
ロックと、 アクチュエータの作用下に前記下側ブロックに対し揺動
自在な上側ブロックとを備えるとともに、 前記下側ブロックおよび上側ブロックは、管体の軸線方
向に所定間隔離間して設けられる複数組の半円状固定刃
と、 切断された管体を保持する複数組のクランプ部材と、 を有することを特徴とする。

［作用］ 上記のように構成される本発明に係る管体切断装置で
は、被切断物である管体がクランプブロックによりその
外周部を位置決め保持された後、カッターがこの管体内
の所定の位置まで挿入されてスピンドルの回転作用下に
偏心運動する。その際、クランプブロックには、前記カ
ッターに対応する位置に環状の固定刃が設けられてお
り、管体の内側で回転するカッターとこの管体の外周に
配置された固定刃とを介して前記管体が切断される。こ
のため、特に薄肉状の管体であっても、切断面に変形や
バリ等を生ずることがなく、高精度な管体切断作業が容
易に遂行される。

［実施例］ 本発明に係る管体切断装置について実施例を挙げ、添付
の図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図および第２図において、参照符号10は、本実施例
に係る管体切断装置を示す。この管体切断装置10は、基
台12上で矢印Ｘ方向に進退自在に配設されるカッターヘ
ッド14と、このカッターヘッド14に設けられて回転駆動
されるスピンドル16と、被切断物である管体Ｗ内に挿入
されるとともに前記スピンドル16の軸線に対し偏心した
軸線で回転可能なカッター18と、前記管体Ｗの外周部を
少なくとも二個所で位置決め保持する分割型クランプブ
ロック20と、前記クランプブロック20に前記カッター18
の回転位置に対応して設けられ前記カッター18と共働し
て管体Ｗを切断するための環状の固定刃22とを備える。

基台12上には、クランプブロック20の両側にあって一対
のベース24が設けられ、このベース24上にサーボモータ
26の回転作用下に矢印Ｘ方向に進退自在なカッターヘッ
ド14が配設される。このカッターヘッド14に回転駆動源
28が固定され、この回転駆動源28に係合するベルト30
が、スピンドル16に同軸的に固定されているプーリ部32
に架け渡される。

第３図に示すように、カッターヘッド14に回転自在に配
設されるスピンドル16には、その回転中心（軸線Ａ）に
対し所定の間隔だけ偏心（軸線Ｂ）して第１偏心孔部34
が形成される。この第１偏心孔部34の端部に小径な第２
偏心孔部36が連通するとともに、この第２偏心孔部36に
キー溝38が連通する。

第２偏心孔部36に偏心量調整機構を構成する回動軸40の
一端が挿入され、この一端にキー溝38に係合するキー42
が設けられる一方、この回転軸40の他端は、カッターヘ
ッド14に固定されたシリンダ44に係合するスライド部材
46に回転自在に支持される。回動軸40には、第１偏心孔
部34および第２偏心孔部36と同軸（軸線Ｂ）上にリード
溝付孔部48が形成され、このリード溝付孔部48および第
１偏心孔部34に内部スピンドル50が配設される。

この内部スピンドル50は、メタル軸受52等を介してスピ
ンドル16内に回転自在に支持されるとともに、その一端
部に回軸軸40のリード溝付孔部48に係合するリード軸54
が設けられる。内部スピンドル50には、その軸線Ｂに対
しスピンドル16の軸線Ａと同一間隔だけ偏心した位置に
軸線Ｃを有する第３偏心孔部56が形成され、この第３偏
心孔部56にホルダスピンドル58が回転自在に支持され
る。

このホルダスピンドル58の端部には、ビス60を介してカ
ッターホルダ62が同軸的に固定されるとともに、このカ
ッターホルダ62に所定間隔離間して一対のディスク状カ
ッター18が取着される。

第４図に示すように、クランプブロック20は、管体Ｗを
配置するための下側ブロック70と、アクチュエータであ
るシリンダ72の作用下に前記下側ブロック70に対し揺動
自在な上側ブロック74とを備える。この下側ブロック70
の両端部には、管体Ｗの両端小径部を保持すべく半円状
でかつ前側が切り欠かれた支持面76が設けられ、さらに
この管体Ｗを所定の長さに切断すべく環状固定刃22を構
成するとともに前記管体Ｗの位置決めクランプ機能を有
する第１半円状切刃78a乃至78dが所定間隔離間して設け
られる。各第１半円状切刃78a乃至78dの間には、半円状
を呈し管体Ｗの位置決め保持を行う硬質プラスチック製
のクランプ部材80a乃至80cが配設される。

上側ブロック74は、支軸82を介して揺動自在に支持され
ており、その上部側に固定されたクランプアーム84にシ
リンダ72のピストンロッド86が係合する。この上側ブロ
ック74には、下側ブロック70と同様に固定刃22を構成し
第１半円状切刃78a乃至78dに対応した第２半円状切刃88
a乃至88dが形成されるとともに、クランプ部材80a乃至8
0cに対応して半円状クランプ部材90a乃至90cが固定さ
れ、さらに一対の支持面76に対応する位置に一対の保持
用板ばね（弾性体）92が装着される。

クランプブロック20の下方に、切断後の管体Ｗをコンベ
ア98に送り出すための払出機構100が装着される。この
払出機構100は、下側ブロック70に設けられている第１
半円状切刃78a乃至78dとクランプ部材80a乃至80cとの間
に形成された溝部101a乃至101fに配設され、支軸102を
介して一体的に揺動自在な爪部104a乃至104fを備える。
この爪部104a乃至104fは、板体106に一体的に固定され
るとともに、この板体106に係止ピン108が固定される。
この係止ピン108には、揺動アーム110が係合自在であ
り、この揺動アーム110に係合するアクチュエータとし
てのシリンダ112の作用下に爪部104a乃至104fが支軸102
を支点にして揺動自在に構成される。

前記爪部104a乃至104fは、管体Ｗが載置される部位を円
弧状に形成されるとともに、支軸102側に指向して直線
状を呈しており、その表面には管体Ｗが容易に滑るよう
にテフロン処理が施されている。

クランプブロック20を挟んでコンベア98の反対側には、
管体Ｗを投入するためのシュート120が配設され、さら
にこのシュート120とクランプブロック20との間に管体
Ｗを保持して昇降並びに水平移動可能な搬送機構122が
配置されている（第２図参照）。

次に、このように構成される管体切断装置10の動作につ
いて説明する。

まず、シュート120の最先端に位置する管体Ｗが、搬送
機構122を介してクランプブロック20側に搬送されてく
る。ここで、予めシリンダ72の駆動作用下にクランプア
ーム84を介して上側ブロック74が上方向に揺動されてお
り、このクランプブロック20側に搬送されてくる管体Ｗ
は、下側ブロック70を構成する前側が切り欠かれた支持
面76にその両端部を位置決めされるとともに、第１半円
状切刃78a乃至78dおよびクランプ部材80a乃至80cに位置
決め配置される。

次に、シリンダ72を介し上側ブロック74が支軸82を支点
にして下方向に揺動変位し、下側ブロック70に係合す
る。このため、管体Ｗは、第１半円状切刃78a乃至78dと
第２半円状切刃88a乃至88d並びにクランプ部材80a乃至8
0cとクランプ部材90a乃至90cとによりその外周面を押圧
保持され、さらに板ばね92によりその両端部が支持面76
に押圧支持される。これによって、管体Ｗの位置決め保
持がなされるとともに、第１半円状切刃78a乃至78dと第
２半円状切刃88a乃至88dとを介して環状の固定刃22が構
成されるに至る。

ここで、払出機構100を構成する爪部104a乃至104fは、
下側ブロック70の溝部101a乃至101fに対応して位置決め
されており、それぞれの円弧状を呈する表面部に管体Ｗ
の外周面が係合自在である。

一方、各カッターヘッド14において、回動軸40が原位
置、すなわち、第３図中、実線に示す位置に位置決めさ
れることにより、内部スピンドル50に対し偏心して支持
されているカッターホルダ62の軸線Ｃが、スピンドル16
の軸線Ａと一致している。

そこで、各カッターヘッド14が、サーボモータ26の駆動
作用下にベース24に案内されて管体Ｗの両端部側に近接
変位し、各カッター18がこの管体Ｗの両端部から内方に
進入して固定刃22に対応する位置に位置決めされる。次
に、回転駆動源28の駆動作用下にベルト30およびプーリ
部32を介してスピンドル16が所定の方向に回転駆動さ
れ、このスピンドル16にキー溝38およびキー42を介して
係合する回転軸40が、スライド部材46に支持された状態
で回転される。この回動軸40の回転が、内部スピンドル
50に伝達されるとともに、シリンダ44を介してスライド
部材46と回動軸40とが管体Ｗ側に所定の距離だけ変位さ
れる（第３図中、二点鎖線参照）。このため、回動軸40
のリード溝付孔部48に嵌合するリード軸54が、内部スピ
ンドル50と一体的にスピンドル16に対して所定の角度だ
け回動する。従って、第５図に示すように、内部スピン
ドル50に偏心して支持されているカッターホルダ62の軸
線Ｃが、スピンドル16の軸線Ａと一致する位置から円弧
状の軌跡Ｙに沿って変位する。すなわち、回転駆動され
るスピンドル16の軸線Ａに対しカッター18の軸線Ｃの偏
心量が徐々に大きくなり、このカッター18が、管体Ｗを
その内周部から切断するに至る。

その際、本実施例では、カッター18による切断位置に対
応して、下側ブロック70の第１半円状切刃78a乃至78dと
上側ブロック74の第２半円状切刃88a乃至88dとからなる
環状の固定刃22が設けられている。このため、管体Ｗ
は、外周面部を固定刃22に保持された状態で内周面部か
らカッター18により切断されることになり（第６図参
照）、従来のように管体Ｗの外周面部からあるいは内周
面部からのみカッターにより切断するものに比べ、その
切断面における変形やバリの発生を可及的に阻止するこ
とができ、しかもカッター18に必要以上の負荷が作用す
ることがない。

特に、管体Ｗがベローズパイプのように相当に肉薄なも
のである場合にも、本実施例のように固定刃22とカッタ
ー18とによりその内周面部および外周面部から一体的に
切断するためにその切断面の不良を回避して、高精度な
かつ効率的な切断作業を遂行することができるという効
果が得られる。

カッター18による管体Ｗの切断作業が完了した後、シリ
ンダ44を駆動してスライド部材46と回動軸40とを一体的
に退避動作させると、この回動軸40に係合するリード軸
54が前記とは逆方向に回転し、カッターホルダ62の軸線
Ｃがスピンドル16の軸線Ａ側に変位する。このため、カ
ッター18が管体Ｗの中心方向に変位し、その軸線Ｃが軸
線Ａに一致するに至る。そして、回転駆動源28を減勢さ
せるとともに、サーボモータ26を駆動させて、それぞれ
のカッターヘッド14を管体Ｗから離間する方向に変位さ
せる。

前記切断作業において三分割された管体Ｗは、クランプ
ブロック20を構成するクランプ部材80a乃至80cおよび90
a乃至90cに保持されるとともに、その不要な両端部は板
ばね92により前側が切り欠かれた支持面76に保持されて
いる。従って、切断終了後の管体Ｗがクランプブロック
20から落下して、カッター18を損傷させるという問題が
解消される。

そして、カッター18が管体Ｗの両側から外方に後退した
後、シリンダ72を介し上側ブロック74が上方に揺動変位
されると、板ばね92により支持面76に保持されていた切
断後の両側に位置する不要管体Ｗが、自重落下により外
部に排除される。

次に、払出機構100を構成するシリンダ112の駆動作用下
に揺動アーム110、係止ピン108および板体106を介して
爪部104a乃至104fが一体的に揺動変位し、これらの爪部
104a乃至104fに配置されている三本の管体Ｗは、コンベ
ア98側に送り出される。ここで、爪部104a乃至104fには
円弧状から直線状になる表面部が形成されているととも
に、この表面部にテフロン処理が施されているため、管
体Ｗが、当該表面部に沿って円滑にかつ確実にコンベア
98側に送り出されることになる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明に係る管体切断装置では、次のよ
うな効果乃至利点を有する。

クランプブロックにより管体の外周部が位置決め保持さ
れる際、この管体の切断部位に対応して環状の固定刃が
形成され、管体内に挿入されるカッターとこの固定刃と
により前記管体がその外周部および内周部から一体的に
切断される。このため、管体を、その外周部からあるい
は内周部からのみカッターを介して切断するものに比
べ、この出体の切断面に変形やバリ等が発生することを
可及的に阻止することができる。これにより、特に肉薄
な管体であっても、高精度にかつ容易に切断することが
可能になり、管体切断作業の効率化が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る管体切断装置の概略正面図、 第２図は前記管体切断装置の概略側面図、 第３図は前記管体切断装置を構成するカッターヘッドの
縦断面図、 第４図は前記管体切断装置を構成するクランプブロック
の斜視説明図、 第５図は前記管体切断装置を構成するスピンドル、内部
スピンドルおよびカッターホルダの軸線の説明図、 第６図は前記管体切断装置を構成するカッターと固定刃
とによる管体切断作業の説明図である。 10……管体切断装置 14……カッターヘッド 16……スピンドル 18……カッター 20……クランプブロック 22……固定刃 40……回動軸 44……シリンダ 46……スライド部材 50……内部スピンドル 58……ホルダスピンドル 62……カッターホルダ 70……下側ブロック 74……上側ブロック 76……支持面 100……払出機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転駆動されるスピンドルと、 管体内に挿入されるとともに、前記スピンドルの軸線に
   対し偏心した軸線で回転可能なカッターと、 前記管体の外周部を、少なくとも二個所で位置決め保持
   する分割型クランプブロックと、 を備え、 前記クランプブロックは、管体を配置するための下側ブ
   ロックと、 アクチュエータの作用下に前記下側ブロックに対し揺動
   自在な上側ブロックとを備えるとともに、 前記下側ブロックおよび上側ブロックは、管体の軸線方
   向に所定間隔離間して設けられる複数組の半円状固定刃
   と、 切断された管体を保持する複数組のクランプ部材と、 を有することを特徴とする管体切断装置。