JPH08112747A - 中口径管の端部加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管用中口径管の先端の開先加工や黒皮或い
はニス等の研磨加工を行う装置において、特に管内面を
自動的に研磨できるものを提供すること。 【構成】 回転駆動機構２を有する管把持装置５と、サ
ンダ本体３ａの後端部又は中間部が支持体４により移動
自在に支持され、クランプ機構１により把持された中口
径管10の内面に先端部が出入り自在に挿入される内面研
磨用ベルトサンダ３と、サンダ本体３ａを中口径管10の
軸線方向に前後移動させる往復駆動手段６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種プラント設備の配
管のうち中口径管（６５Ａ〜２００Ａ）の端部内外面の
研磨及び先端の開先加工を自動的に行うことができる中
口径管の端部加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種プラント設備に用いる中口径管は、
その端部どうしを溶接する前に、端部の加工が必要であ
る。この加工には管先端の開先加工と、管端部の内外面
の研磨加工とがあり、従来このような加工は一般に手作
業により行われていた。特に、プラント施工現場におい
て配管の端部内面を研磨加工するには、ベルトサンダ等
を用い、人力によって研磨加工せざるを得なかった。な
お、開先加工装置及び研磨加工装置をプラント設備の設
置現場に持ち込む場合には、広いスペースを必要とする
と共に、開先加工装置と研磨加工装置とを別個独立に配
置し、中口径管を各加工装置間に水平移動する作業が必
要であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本装置は、中口径管の
管先端を開先加工すると共に、特にその管端部内面を自
動的に且つ均一に研磨することができる装置を提供する
ことを目的とし、その目的達成のために次の構成をと
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の中口径管の端部
加工装置は、中口径管10の外周が着脱自在に把持される
クランプ機構１、およびそのクランプ機構１をその軸線
の回りに回転させる回転駆動機構２が設けられた管把持
装置５と、サンダ本体３ａの後端部または中間部が支持
体４により移動自在に支持されて、前記クランプ機構１
により把持された中口径管10の内面に先端部が出入り自
在に挿入される内面研磨用ベルトサンダ３と、前記サン
ダ本体３ａと前記支持体４との間に設けられ、前記把持
された中口径管10の軸線方向に前記サンダ本体３ａを前
後移動させる往復駆動手段６と、前記ベルトサンダ３の
前記先端部を前記中口径管10の内面に弾圧接触させる圧
接手段７と、を具備するものである。また、本発明の好
ましい実施態様は上記構成に加えて、前記管把持装置５
を前記中口径管10の軸線方向に前後動させる把持装置往
復機構13と、その管把持装置５の前方に位置して、その
クランプ機構１に対向した中口径管10の開先加工機構８
と、が設けられたものである。

【０００５】

【実施例】次に、図面に基づいて本装置の実施例につき
説明する。図１は本発明の中口径管10の端部加工装置の
立面図であり、図２はその平面図、図３はその内面研磨
用ベルトサンダ３及び外面研磨用ベルトサンダ19の取付
け状態を示す説明図である。また、図４は図１のIV−IV
矢視図であり、図５は内面研磨用ベルトサンダ３の説明
図、図６は外面研磨用ベルトサンダ19の説明図、図７は
開先加工機構８の説明図である。この実施例の端部加工
装置は、細長い基部20の長手方向に沿って、配管横架体
11ｅと管把持装置５と開先加工機構８とが配置され、管
把持装置５と開先加工機構８との間に内面研磨用ベルト
サンダ３及び外面研磨用ベルトサンダ19が設けられてい
る。配管横架体11ｅは、基部20上に設けられた配管レベ
ル調整モータ11及び昇降シャフト11ｃを介して、その上
面が水平に位置されると共に、それが上下動自在に支持
されている。この配管横架体11ｅ上には、複数のコロ11
ａが図１及び図２の如く所定間隔で配置され、そのコロ
11ａ上に中口径管10が載置される。そして、中口径管10
の軸心が管把持装置５に設けたクランプ機構１の軸線に
一致するように配管レベル調整モータ11を介して上下動
される。

【０００６】次に、基部20上にはベット９が設けられ、
そのベット９に管把持装置５の下端部がリニアガイド13
ａを介してその長手方向に移動自在に載置されている。
そして、管把持装置５の下部に把持装置往復機構13のピ
ストンロッドの前端が連結され、把持装置往復機構13の
後端がブラケット11ｄに固定され、そのブラケット11ｄ
が基部20上に立設されている。なお、ブラケット11ｄ上
端は座面11ｂを形成し、そこに配管横架体11ｅの下面が
着座される。管把持装置５の一端には、クランプ機構１
が突設されている。このクランプ機構１は、図４の如く
三爪のパワーレンチチャックであり、中口径管10の外形
に応じてその爪が半径方向に互いに同期して移動するも
のである。またクランプ機構１は、図１に示す如く管把
持装置５に回動自在に保持され、回転駆動機構２により
回転駆動される。即ち、回転駆動機構２のモータ２ａの
出力軸が伝動ベルト２ｂを介しクランプ機構１を回転駆
動するものである。

【０００７】次に、内面研磨用ベルトサンダ３及び外面
研磨用ベルトサンダ19は図３〜図６の如く構成され、昇
降ガイド15及び支持体４を介して上下動自在に支持され
ている。即ち、基部20の幅方向一側に立設された一対の
昇降ガイド15に昇降体15ａが上下動自在に案内され、そ
の昇降体15ａの上端に支持体４の一端が保持される。昇
降体15ａは、昇降シリンダ15ｂのピストンロッドの上端
に固定されている。そして、昇降シリンダ15ｂの駆動に
より昇降体15ａを昇降させるものである。次に、支持体
４は平面視Ｆ字状に形成され、その中間部から下方に揺
動アーム18がＬ字状に突設されている。この揺動アーム
18は図４に示す如く、ピン18ａの回りに僅かに回動自在
に支持されている。そして、小さな回動用シリンダ19ａ
のピストンロッドの一端が揺動アーム18の根元部に固定
され、他端が腕19ｄを介して保持アーム18ｂに固定され
ている。そして、回動用シリンダ19ａにより揺動アーム
18を上下動させるものである。揺動アーム18の先端部上
面には、外面研磨用ベルトサンダ19の本体部分が固定さ
れ、その本体部分からガイドシャフト19ｃが突設され、
それが保持アーム18ｂの孔に遊挿されている。そして、
保持アーム18ｂの下面と外面研磨用ベルトサンダ19の根
元部との間にコイルバネからなる弾圧手段19ｂが介装さ
れ、外面研磨用ベルトサンダ19を下方に付勢している。

【０００８】次に、支持体４の固定アーム17の先端部下
面には、内面研磨用ベルトサンダ３が保持されている。
即ち、図５の如く固定アーム17の先端部下面にＬ字ガイ
ド７ｃが固定され、そのＬ字ガイド７ｃの下面にリニア
ガイド７ｂ，ブラケット７ｄ，ガイド筒７ａを介して、
内面研磨用ベルトサンダ３のサンダ本体３ａが保持され
ている。Ｌ字ガイド７ｃはＬ字状に形成され、その下面
に断面あり型のガイドレールが設けられ、そのカイドレ
ールに断面あり溝型のリニアガイド７ｂが摺動自在に嵌
着され、それにＬ字状のブラケット７ｄが保持されてい
る。ブラケット７ｄの一端外面とＬ字ガイド７ｃの一端
内面との間には、往復駆動手段６が介装されている。即
ち、往復駆動手段６の一端がＬ字ガイド７ｃに固定され
ると共に、そのピストンロッドがブラケット７ｄに接続
されている。そして、往復駆動手段６の駆動によりブラ
ケット７ｄを矢印方向に往復動させるものである。ブラ
ケット７ｄには、一対のガイド筒７ａ又は一対のシリン
ダを突設し、そのロッド下端がサンダ本体３ａに固定さ
れ、圧接手段７によりサンダ本体３ａを上方に付勢して
いる。それにより、内面研磨用ベルトサンダ３の先端部
が中口径管10内面に圧接される。

【０００９】また、図４の如く一対の昇降ガイド15には
管位置きめ装置16が出入り自在に取付けられている。即
ち、シリンダ16ａが一対の昇降ガイド15に保持され、そ
のピストンロッド先端がリンク16ｂを介してストッパ16
ｃの中間部に枢着されている。ストッパ16ｃの一端部は
昇降ガイド15に枢着されている。その結果、シリンダ16
ａのピストンロッドを伸縮することより、図４に示す如
くストッパ16ｃを実線の状態から下方に回動させること
ができる。このストッパ16ｃは、中口径管10をクランプ
機構１で保持する際に、その先端突出長さを一定にする
ためのである。そして、位置決め後にはストッパ16ｃを
下方に回動し、中口径管10が前進する際に邪魔にならな
いように構成している。次に、基部20の先端部には図１
の如く開先加工機構８が設けられている。この開先加工
機構８は、クランプ機構１に対向しバイトホルダ８ａが
設けられ、図７の如くそのバイトホルダ８ａに複数のバ
イト８ｂが着脱自在に突設固定されている。この実施例
では、中口径管10の先端面を軸線に垂直に切削するバイ
トと、軸線に対して斜めに開先させるバイトとが設けら
れている。

【００１０】図８及び図９は夫々中口径管10の先端開先
状態を示す部分拡大図であり、必要に応じて中口径管10
の開先部は種々の形に形成される。なお、本装置は図示
しない制御装置により制御され、中口径管は先ず開先加
工を施した後に、その管端部内外面が自動的に研磨加工
される。図１０及び図１１は、その制御装置に基づく加
工順序を示したものである。そこで次に、本装置による
中口径管の端部加工順序につき述べる。先ず、図１０に
示す如く中口径管10に応じてバイトホルダ８ａを取り替
える（Ｂ．Ｈ取り替え）。次いで、電源ボタン，油圧起
動ボタン，口径選択ボタンを夫々ＯＮする。そして、管
クランプ機構の全開ストロークを自動調整すると共に、
配管レベル調整装置を駆動する。そして材質選択ボタン
によりＢ．Ｈ回転数自動調整を行う。次いで、管を供給
する。このとき、管位置きめ装置16のシリンダ16ａが駆
動され、そのストッパ16ｃが図４の如く突設される。そ
こで管を供給し、その先端をストッパ16ｃに当接させ、
始動ボタンをＯＮする。すると図２において油圧モータ
レンチ12が駆動され、その先端部がクランプ機構１に嵌
着すると共に、先端部が回動して三爪パワーレンチチャ
ックを駆動し、中口径管10外周を把持する。

【００１１】次いで、把持装置往復機構13のピストンロ
ッドが伸長し、中口径管10先端部をバイトホルダ８ａの
バイト８ｂに接触する位置に移動させる。このとき開先
加工機構８のバイトホルダ８ａが回転し、バイト８ｂに
より中口径管10の先端が開先加工される。次いで、把持
装置往復機構13のピストンロッドが収縮し管把持装置５
が元の位置に移動する。次いで、昇降シリンダ15ｂが駆
動されサンダ本体３ａが中口径管10の中心位置に移動す
る。このとき、外面研磨用ベルトサンダ19は回動用シリ
ンダ19ａのピストンロッドが伸長し、その外面研磨用ベ
ルトサンダ19の先端部が中口径管10の上方に位置する。
次いで、中口径管10が前進すると共に、内面研磨用ベル
トサンダ３が回転開始し、その先端部が中口径管10内面
に押圧される。そして、回転駆動機構２のモータ２ａが
回動し、クランプ機構１（Ｐ．Ｃ）が回転開始する。そ
れと共に図５において往復駆動手段６が駆動し、内面研
磨用ベルトサンダ３が中口径管10の軸線方向に往復移動
する。このとき圧接手段７により、内面研磨用ベルトサ
ンダ３先端部は中口径管10内面に圧接されている。

【００１２】また、内面研磨用ベルトサンダ３による内
面研磨と同時に外面研磨用ベルトサンダ19による外面研
磨が開始される。即ち、外面研磨用ベルトサンダ19が回
動すると共に、回動用シリンダ19ａが駆動され、外面研
磨用ベルトサンダ19の先端が中口径管10の外面に接触す
る。そして弾圧手段19ｂにより、外面研磨用ベルトサン
ダ19の先端部は中口径管10に圧接する。そして、内面研
磨用ベルトサンダ３及び外面研磨用ベルトサンダ19によ
り中口径管10の内外面が研磨された後には、回動用シリ
ンダ19ａのピストンロッドが収縮し、外面研磨用ベルト
サンダ19は上方に回動してそのベルトの回転が停止され
る。そして内面研磨用ベルトサンダ３は中口径管10の軸
心位置に移動し、内面研磨用ベルトサンダ３の回転が停
止される。そして、中口径管10が後退し元の位置に移動
する。このように開先加工した後に、管内外面の研磨を
行うことにより、開先加工の際、配管縁部に突設された
バリ等を完全に落とすことができる。そして、溶接部に
被覆された黒皮やニス等を予め削り落とすことができ
る。

【００１３】

【発明の作用・効果】本発明の中口径管の端部加工装置
は、クランプ機構１に把持された中口径管10が回転駆動
機構２により回転されつつ、その中口径管10の内面に内
面研磨用ベルトサンダ３を出入り自在に挿入して、中口
径管10の内面を研磨することができる。このとき、内面
研磨用ベルトサンダ３の先端部は中口径管10内面に圧接
手段７により弾圧接触する。それと共に、内面研磨用ベ
ルトサンダ３のサンダ本体３ａと支持体４との間に往復
駆動手段６が設けられ、把持された中口径管10の軸線方
向にサンダ本体３ａを前後移動させるように構成したこ
とにより、中口径管10を回転しつつ内面研磨用ベルトサ
ンダ３のベルトを円滑に回動して、中口径管10の内面全
周に渡って均一に研磨することが実験により確認でき
た。逆に言えば、この往復駆動手段６をなくしては、内
面研磨用ベルトサンダ３による内面研磨はできなかっ
た。次に、管把持装置５を中口径管10の軸線方向に前後
動させる把持装置往復機構13と、管把持装置５の前方に
位置された開先加工機構８とを有する装置においては、
中口径管10先端部を開先加工し、次いでその縁部内面を
研磨することができる。それにより、中口径管10の溶接
部を全てクランプ機構１による一回の着脱で完成するこ
とができ、能率の良い端部加工装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中口径管10の端部加工装置の立面図。

【図２】同平面図。

【図３】内面研磨用ベルトサンダ３及び外面研磨用ベル
トサンダ19の取付け状態を示す説明図。

【図４】図１のIV−IV矢視図。

【図５】内面研磨用ベルトサンダ３の説明図。

【図６】外面研磨用ベルトサンダ19の説明図。

【図７】開先加工機構８の説明図。

【図８】本装置による中口径管10の開先加工の第一実施
例を示す。

【図９】同第二実施例を示す。

【図１０】本装置による中口径管10の端部加工順序の一
例を示すブロック図の前半工程。

【図１１】同後半工程。

【符号の説明】

１ クランプ機構 ２ 回転駆動機構 ２ａ モータ ２ｂ 伝動ベルト ３ 内面研磨用ベルトサンダ ３ａ サンダ本体 ４ 支持体 ５ 管把持装置 ６ 往復駆動手段 ７ 圧接手段 ７ａ ガイド筒 ７ｂ リニアガイド ７ｃ Ｌ字ガイド ７ｄ ブラケット ８ 開先加工機構 ８ａ バイトホルダ ８ｂ バイト ９ ベット 10 中口径管 10ａ 開先部 11 配管レベル調整モータ 11ａ コロ 11ｂ 座面 11ｃ 昇降シャフト 11ｄ ブラケット 11ｅ 配管横架体 12 油圧モータレンチ 13 把持装置往復機構 13ａ リニアガイド 15 昇降ガイド 15ａ 昇降体 15ｂ 昇降シリンダ 16 管位置きめ装置 16ａ シリンダ 16ｂ リンク 16ｃ ストッパ 17 固定アーム 18 揺動アーム 18ａ ピン18ａ 18ｂ 保持アーム 19 外面研磨用ベルトサンダ 19ａ 回動用シリンダ 19ｂ 弾圧手段 19ｃ ガイドシャフト 19ｄ 腕 20 基部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中口径管10の外周が着脱自在に把持され
   るクランプ機構１、およびそのクランプ機構１をその軸
   線の回りに回転させる回転駆動機構２が設けられた管把
   持装置５と、 サンダ本体３ａの後端部または中間部が支持体４により
   移動自在に支持されて、前記クランプ機構１により把持
   された中口径管10の内面に先端部が出入り自在に挿入さ
   れる内面研磨用ベルトサンダ３と、 前記サンダ本体３ａと前記支持体４との間に設けられ、
   前記把持された中口径管10の軸線方向に前記サンダ本体
   ３ａを前後移動させる往復駆動手段６と、 前記ベルトサンダ３の前記先端部を前記中口径管10の内
   面に弾圧接触させる圧接手段７と、 を具備する中口径管の端部加工装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記管把持装置５を
   前記中口径管10の軸線方向に前後動させる把持装置往復
   機構13と、 その管把持装置５の前方に位置して、そのクランプ機構
   １に対向した中口径管10の開先加工機構８と、 が設けられた加工装置。