JPH0890221A - 円筒形ワークの開先処理設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円筒形ワークの軸心方向両端部の開先処理の
ための複数の工程作業を全自動化して、開先製品の生産
性の向上および品質の向上が図れるようにする。 【構成】 ワーク供給台車１４から受け取った円筒形ワ
ークＷを、該ワークＷの軸心方向の端部をガス切断して
開先処理するように支持するチャック台車１５、開先処
理後のワークＷを冷却する冷却水槽１７、軸心と直交す
る垂直軸の周りに反転させるワーク反転装置１６、両端
部の開先処理が完了したワークＷ（製品）を搬出するワ
ーク搬出用台車１８に対して自動的に、かつ、所定の順
序で受け渡しするワーク搬送機構１０を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばビルや各種構造
物の金属製柱と梁との継手などとして用いられるリング
の軸方向の端部をガス切断用トーチによって開先切断処
理する場合などに使用される円筒形ワークの開先処理設
備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ビルや高層の構造物の建設にお
いては、図２６に示すように、柱Ｐと梁Ｑとの継手とし
て、遠心鋳造されたリングＧが用いられる。このリング
Ｇは、図２７に示すように、遠心鋳造された円筒形ワー
クＷの軸心（Ｘｏ）方向の一方の端部Ｗａをガス切断用
トーチＴを介して上記軸心（Ｘｏ）方向に対して斜め方
向にガス切断（開先処理）して冷却した後、この円筒形
ワークＷを図２８に示すように、軸心（Ｘｏ）と直交す
る垂直軸Ｚｏの周りに１８０°反転させ、この反転姿勢
において、図２９に示すように、軸心（Ｘｏ）方向の他
方の端部Ｗｂを再びガス切断用トーチＴを介して上記軸
心（Ｘｏ）方向に対して斜め方向にガス切断（開先処
理）して冷却することにより得られるものである。

【０００３】上記のような円筒形ワークＷの開先処理に
おいて、従来では、作業者が円筒形ワークをホイストク
レーンなどを使用して開先切断のためのチャック台車に
支持させており、また、開先切断後の円筒形ワークを冷
却するための冷却水槽への搬入作業や、該円筒形ワーク
Ｗの軸心方向の他方の端部Ｗｂを開先切断するためのワ
ークＷの反転作業も、作業者が上記ホイストクレーンな
どを使用して人為的に行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
従来の円筒形ワークの開先処理設備では、ホイストクレ
ーンなどを用いるにしても、一般的に大型で大重量物の
円筒形ワークをホイストクレーンなどにワイヤ掛けする
際にかなりの労力を要し、かつ手間のかかる作業が強い
られていた。さらに、各工程間にわたる円筒形ワークの
受け渡しに多大な時間が費やされて、軸心方向の両端が
開先処理された所定製品の生産性が悪く、製品のコスト
アップは避けられないものであった。

【０００５】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、開先処理における作業者の負担を大幅に削減して、
所定の製品を生産性よく得ることができる円筒形ワーク
の開先処理設備を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る円筒形ワークの開先処理設備は、円筒
形ワークをその軸心が水平面に沿った横向き姿勢に支持
するワーク供給台車と、上記円筒形ワークの軸心方向の
端部をガス切断する際に該ワークを位置決めするととも
に、その軸心周りに回転可能に支持するチャック台車
と、軸心方向の端部がガス切断された円筒形ワークを冷
却する冷却水槽と、一方の端部がガス切断されて冷却さ
れた円筒形ワークの軸心方向の他方の端部をガス切断さ
せるために、該ワークをその軸心と直交する垂直軸周り
に１８０°反転させるワーク反転装置と、上記軸心方向
の両端部がガス切断され冷却された円筒形ワークを搬出
するワーク搬出用台車と、上記ワーク供給台車により供
給される円筒形ワークを、上記チャック台車、冷却水
槽、ワーク反転装置およびワーク搬出用台車に対して順
次受け渡しするワーク搬送機構とを具備したものであ
る。

【０００７】

【作用】本発明によれば、円筒形ワークを開先処理する
際、ワーク供給台車に円筒形ワークを支持させるだけ
で、そのワーク供給台車からワーク搬送機構に受け取ら
せた円筒形ワークを、そのワーク搬送機構を介して、ガ
ス切断用のチャック台車、冷却水槽、ワーク反転機構お
よびワーク搬出用台車に自動的に、かつ、順次受け渡し
させて、一連の開先処理を所定工程どおりに連続的に行
わせることが可能である。したがって、作業者が各工程
でホイストクレーンなどを使用する場合のような労力お
よび手間が省けるとともに、複数工程間にわたる作業の
連続性が確保されて、所定の製品の生産性を著しく高め
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１は本発明の一実施例による円筒形ワークの
開先処理設備の全体の概要を示す平面図である。

【０００９】図１において、１は継手用リングとして開
先処理に供される円筒形ワーク（図２７）Ｗの供給領
域、２はその供給領域１からの円筒形ワークＷの軸心方
向の一方の端部（表側）Ｗａと、他方の端部（裏側）Ｗ
ｂを開先処理する領域、３は開先処理後の円筒形ワーク
Ｗの冷却領域、４は軸心方向の一方の端部Ｗａが開先処
理された後、該ワークＷの軸心方向の他方の端部Ｗｂを
開先処理させるために、上記円筒形ワークＷをその軸心
と直交する垂直軸（図２８）Ｚの周りに１８０°反転さ
せるワーク反転領域、５は開先処理が完了して冷却領域
３を経た円筒形ワークＷの搬出領域である。上記各領域
１〜５間に対して、円筒形ワークＷの受け渡しを行なう
ために、図２および図３に示すような構成のワーク搬送
機構１０が設けられている。

【００１０】図２および図３において、１１は支柱１２
や梁１３などで構成された架台であり、この架台１１の
下側に円筒形ワークＷの供給台車１４、開先処理のため
に円筒形ワークＷを回転可能に支持するチャック台車１
５、ワーク反転装置１６、開先処理後の円筒形ワークＷ
に対する冷却水槽１７、円筒形ワークＷの搬出用台車１
８などが配置されている。

【００１１】上記ワーク供給台車１４は、図４〜図６に
示すように、Ｙ軸方向（前後方向）に沿って移動するた
めの前後の車輪２１，２１を有する本体２２にモータ２
３を備えており、このモータ２３の回動力を原動スプロ
ケット２４、チエーン２５および従動スプロケット２６
介して上記車輪２１の駆動軸２７に伝達させるように構
成されている。

【００１２】上記本体２２の台座２８上には、左右両側
に位置させて、複数のワーク支持柱２９，２９が前後方
向に並設されており、前後方向の各ワーク支持柱２９，
２９間に、その軸心Ｘｏ（図２７）が上記Ｙ軸方向に沿
うような横向き姿勢にして６個の円筒形ワークＷを支持
するようになされている。上記ワーク供給台車１４に
は、上記ワーク支持柱２９，２９間に円筒形ワークＷを
支持した際に該円筒形ワークＷの大きさを検出するセン
サー（図示省略）が設けられているとともに、上記モー
タ２３の作動にともない、上記Ｙ軸方向に沿って駆動走
行するよう構成されている。

【００１３】上記ワーク搬出用台車１８も、図４〜図６
で説明したワーク供給台車１４と同じ構成であるから、
それの説明は省略する。上記ワーク搬送機構１０は、具
体的には図７〜図９に示すように構成されており、以
下、これについて説明する。

【００１４】上記架台１１上には、水平面内におけるＸ
軸方向（左右方向）に沿ったレール３１上を転動するロ
ーラ３２を有し、ガイドレール３３に案内される第１の
搬送台３４が同方向に移動可能に支承されており、この
第１の搬送台３４の下面には、Ｙ軸方向（前後方向）に
沿った駆動軸３５が軸受部材３６，３６を介して支持さ
れている。

【００１５】３７は上記搬送台３４に搭載されたモータ
であり、その回動力は原動スプロケット３８、ローラチ
ェーン３９および従動スプロケット４０（図１０）を介
して上記駆動軸３５に伝達されている。４１，４１は上
記架台１１の前後において、上記Ｘ軸方向に沿って固定
されたラックであり、これらラック４１，４１には、上
記駆動軸３５の両端に固定されたピニオン４２，４２に
噛合されており、上記モータ３７などと共に、第１の搬
送台３４の移動機構４３を構成している。つまり、上記
モータ３７を作動させることにより、上記第１の搬送台
３４を上記Ｘ軸方向に沿って移動させることができる。

【００１６】上記第１の搬送台３４上には、図１０に示
すように、Ｙ軸方向に沿ったレール４４上を転動する車
輪４５，４５を有し、ガイドレール４６でガイドされる
第２の搬送台４７が配置されており、この第２の搬送台
４７の右端には、上記Ｙ軸方向に沿ったラック４８が設
けられている。

【００１７】４９は上記第１の搬送台３４に設けられた
モータであり、このモータ４９の回転力が鎖伝動機構５
０を介して伝達されるピニオン５１を上記ラック４８に
噛合させてあり、上記モータ４９などと共に、第２の搬
送台４７の移動機構５２を構成している。つまり、上記
モータ４９を作動させることにより、上記第２の搬送台
４７をＹ軸方向に沿って移動させることができる。５３
は上記第２の搬送台４７の移動量を検出するエンコーダ
である。

【００１８】６１，６１は上記第２の搬送台４７に対し
て、リニアシャフト６２，６２を介してＺ軸方向（垂直
方向）に昇降可能に支持された１対の吊持用ブラケッ
ト、６３，６３は上記第２の搬送台４７に固定されてリ
ニアシャフト６２，６２をガイドするリニアケースであ
る。上記両吊持用ブラケット６１，６１の各上部には、
それぞれラック６４，６４が立設されており、これらラ
ック６４，６４には、上記第２の搬送台４７に搭載され
たサーボモータ６５，６５で回転駆動されるピニオン６
６，６６に噛合されており、これらラック６４、サーボ
モータ６５およびピニオン６６などにより、上記吊持用
ブラケット６１の昇降駆動機構６７が構成されている。
つまり、上記各吊持用ブラケット６１はサーボモータ６
５の作動により、Ｚ軸方向に沿って昇降変位される。６
８，６９まおよび７０は、上記吊持用ブラッケト６１の
原点位置、上限位置および下限位置を検出するリミット
スイッチである。

【００１９】上記吊持用ブラケット６１の下部６１Ａに
は、図１１に示すように、Ｘ軸に沿った枢軸７１を介し
てＬ字形のハンガー７２が前後に揺動変位可能に支持さ
れている。このハンガー７２は、その先端部７２ａによ
り、上記円筒形ワークＷの内周面を引っ掛けて吊持する
ものである。また、上記吊持用ブラケット６１の前部に
は、上記ハンガー７２が上記ワークＷを吊持した際に該
ハンガー７２の基端部７２ｂの揺動変位を検出するリミ
ットスイッチ７３が取り付けられている。

【００２０】８１は上記吊持用ブラケット６１に下向き
に取り付けられたシリンダ装置であり、そのピストンロ
ッド８１ａの先端には、上記ハンガー７２がワークＷを
吊持した際に該ワークＷの外周面を押し付けてハンガー
７２とで挟持する押付部材８２が固定されている。８
３，８３は上記押付部材８２の昇降をガイドする１対の
ガイドロッドであり、上記シリンダ装置８１や押付部材
８２などと共にワーク押付機構８４を構成している。

【００２１】図１２〜図１４は、上記ワーク搬送機構１
０に対して、Ｘ軸方向の所定位置に位置決めするための
クランプ装置７４を示すものである。図１２〜図１４に
おいて、８５は上記第１の搬送台３４の後側面に突設さ
れたボス部、８６は上記架台１１における梁１３の後側
面に固定されたブラケットである。このブラケット８６
上に立設された第１の支持板８７には、１対の挟着片８
８，８９がそれぞれピン９０，９１を介して回動可能に
枢支されており、これら両挟着片８８，８９間はリンク
９２に対してピン９３，９４を介して枢支連結されてい
る。９５は上記ブラケット８６上に立設された第２の支
持板９６に対してピン９７を介して枢着されたエアシリ
ンダ装置であり、そのピストンロッド９５ａの先端側は
ピン９８を介して上記一方の挟着片８８の基端側に枢支
連結されており、このピストンロッド９５ａの伸張によ
り、図１４に示すように、１対の挟着片８８，８９が上
記ボス部８５を挟着するようになっている。

【００２２】上記構成において、ワーク供給台車１４に
載置された円筒形ワークＷが所定位置まで搬入される
と、ハンガー７２は、第１の搬送台３４の移動によりＸ
軸方向の位置が決められ、第２の搬送台４７の移動によ
りＹ軸方向の位置が決められる。

【００２３】ついで、昇降駆動機構６７におけるサーボ
モータ６５を作動させ、吊持用ブラケット６１を介して
ハンガー７２を下降変位させ、ハンガー７２の先端部７
２ａを上記ワークＷの後方側に位置させる。そして、上
記第２の搬送台４７をＹ軸方向に沿って前進させて上記
ハンガー７２の先端部７２ａを上記ワークＷ内に入り込
ませる。この状態で、上記サーボモータ６５を作動させ
て、吊持用ブラケット６１を介してハンガー７２を上昇
させると、ハンガー７２の先端部７２ａが上記ワークＷ
の内周面を引っ掛ける。これと同時に、上記ハンガー７
２が枢軸７１を中心にして揺動変位し、その基端部７２
ｂがリミットスイッチ７３に当たり、リミットスイッチ
７３からの検知信号により、シリンダ装置８１が作動す
る。このシリンダ装置８１の作動により、ピストンロッ
ド８１ａが伸張するので、押付部材８２により上記ワー
クＷの外周面が押圧され、該ワークＷは上記ハンガー７
２と押付部材８２で挟持される。したがって、上記第１
の搬送台３４を移動させることにより、上記ワークＷは
安定した吊持状態で、Ｘ軸方向に沿って自動的に搬送さ
れる。

【００２４】そして、上記第１の搬送台３４がチャック
台車１５上に位置すると、その移動を停止させると共
に、クランプ装置７４におけるエアシリンダ装置９５を
作動させれば、１対の挟着片８８，８９でボス８５が挟
着されて、第１の搬送台３４が位置決めされる。

【００２５】つぎに、上記チャック台車１５の具体的な
構成を図１５〜図１７を参照して説明する。図１５〜図
１７において、１０１は台車本体であり、この本体１０
１には、Ｙ軸方向に沿ったレール１０２Ａ，１０２Ｂを
転動する車輪１０３Ａ，１０３Ｂと、自走用のモータ１
０４と、このモータ１０４の回転力を上記車輪１０３
Ａ，１０３Ｂに伝達する鎖伝動機構１０５とを備えてい
る。

【００２６】１０６は上記台車本体１０１に装備され
て、円筒形ワークＷの軸心方向の端部Ｗａ，Ｗｂをガス
切断する際に該ワークＷを支持するワーク支持ユニット
であり、このユニット１０６は、ワーク回転駆動機構１
０７で回転駆動されるようになっている。この回転駆動
機構１０７は、たとえば、上記台車１０１の後部に設置
されたサーボモータ１０８、前後方向に沿って配設され
ると共に、軸受部１０９に回転自在に支持されて上記サ
ーボモータ１０８の回転力で上記ユニット１０６を回転
させる回転駆動シャフト１１０、ブレーキ用ディスク１
１１および軟式機械クラッチ１１２などからなる。

【００２７】上記台車本体１０１の左右両側部には、上
記ワーク支持ユニット１０６側の前方側に搬入された円
筒形ワークＷの前面に対して両側からそれぞれ抱き持ち
状に当接可能な左右１対の抱持片１１３，１１３が前後
方向に沿った引込杆１１４，１１４の各前端に取り付け
られており、これら引込杆１１４，１１４の各後端はロ
ータリアクチュエータ１１５，１１５にそれぞれ連結さ
れている。１１６，１１６は上記ロータリアクチュエー
タ１１５，１１５の後方側に位置して上記台車本体１０
１上に配置された引込用エアシリンダ装置であり、これ
らエアシリンダ装置１１６，１１６の各ピストンロッド
１１６ａの先端には、上記ロータリアクチュエータ１１
５，１１５を介して上記各引込杆１１４，１１４が連結
されている。上記抱持片１１３，１１３、引込杆１１
４，１１４および上記エアシリンダ装置１１６，１１６
などにより、上記ワークＷをワーク支持ユニット１０６
側に引き込んで装入させるワーク引込機構１１７が構成
されている。

【００２８】上記ワーク支持ユニット１０６側には、上
記回転駆動シャフト１１０の軸心Ｘｏ周り、すなわち円
筒形ワークＷの周方向に等間隔に配設されたワークチャ
ック用の３つの爪１１８が配置されている。これら爪１
１８は上記軸心Ｘｏを中心にして径方向に沿ってエアを
介して伸縮駆動されるもので、円筒形ワークＷが上記ユ
ニット１０６側に装入された際に伸張して該ワークＷの
内周面を突張って芯出しするようになっており、上記ユ
ニット１０６などと共にエアチャック機構１１９を構成
している。

【００２９】１２０は上記台車本体１０１上に枢支部１
２１を介して起倒可能に枢支された切断スパッタ収納用
バックであり、上記３つの爪１１８に内側から支持され
た円筒形ワークＷの軸心Ｘｏ方向の端部Ｗａ（Ｗｂ）が
切断される際に発生する切断スパッタを受け入れるよう
になっている。１２２は上記台車本体１０１上の軸支部
１２３に基端側が枢支連結されたバック起倒用シリンダ
装置であり、そのピストンロッド１２２ａの先端は上記
バック１２０に対して連結ピン１２４を介して枢支連結
されており、所定の払出位置でバック１２０を起立させ
て内部に溜まった切断スパッタを払い出せるようになっ
ている。

【００３０】上記チャック台車１５においては、上記搬
送機構１０のハンガー７２に吊持された円筒形ワークＷ
が所定位置に搬入されると、自走用モータ１０４の駆動
により台車本体１０１を上記搬入位置まで前進させ、ワ
ーク支持ユニット１０６の前側に上記円筒形ワークＷを
対向させる。

【００３１】この後、上記ワーク引込機構１１７におけ
るロータリアクチュエータ１１５，１１５を作動して、
１対の抱持片１１３，１１３を円筒形ワークＷの前側に
対面するように変位させる。ついで、エアシリンダ装置
１１６，１１６を作動させてピストンロッド１１６ａを
収縮変位させると、上記抱持片１１３，１１３が引込杆
１１４，１１４を介して後方へ変位するので、上記円筒
形ワークＷが軸心Ｘｏに沿って後方へ引き込まれ、上記
ワーク支持ユニット１０６側に自動的に装入される。す
なわち、このワーク引込機構１１７により、円筒形ワー
クＷの装入作業が人手に依ることなく、迅速に行なわれ
ることになる。

【００３２】つぎに、上記ワーク支持ユニット１０６側
の３つの爪１１８を作動エアの供給により径方向外方に
それぞれ伸張させると、これら３つの爪１１８は上記ユ
ニット１０６側に装入されている円筒形ワークＷの内周
面を軸心Ｘｏを中心にして突っ張り保持するので、該円
筒形ワークＷは上記ワーク支持ユニット１０６に対して
自動的、かつ正確に芯合わせされる。

【００３３】この状態で、サーボモータ１０８を駆動す
れば、回転駆動シャフト１１０を介してワーク支持ユニ
ット１０６と共に上記ワークＷを軸心Ｘｏ周りに回転さ
せることができ、後述する開先処理が行なえる。

【００３４】円筒形ワークＷの処理時において、円筒形
ワークＷがガス切断されるに伴って、切断スパッタが発
生するが、この切断スパッタは上記台車本体１０１に搭
載されているバック１２０に収容されるので、付近に散
乱することはない。そして、上記開先処理の終了後に、
上記台車本体１０１を所定の払出位置まで移動させ、上
記ワーク搬送機構１０によりワークＷを取外してから、
払出用シリンダ装置１２２を作動させてピストンロッド
１２２ａを伸張させれば、図１６の鎖線で示すように、
バック１２０が起き上がり、内部に溜まっている切断ス
パッタを外部に払出処理することができる。

【００３５】上記チャック台車１５に支持された円筒形
ワークＷの切断装置について図１８〜図１９を参照して
説明する。図１８〜図１９において、１３１は図示しな
い多関節ロボットのハンド１３２側の軸１３３に連結保
持された取付板であり、この取付板１３１の下面に垂設
されたロッド１３４の下端には、ショックセンサ１３５
を介して保持部材１３６が設けられており、この保持部
材１３６に上記円筒形ワークＷの端部Ｗａ（Ｗｂ）に対
する先行切込用のトーチ１３７を保持させている。

【００３６】上記取付板１３１の下面には、ブラケット
１３８が固定されており、このブラケット１３８の側面
に、上記ワークＷの端部Ｗａ（Ｗｂ）に対するメインの
ガス切断用トーチ１３９が固定用バンド１４０により固
定されている。

【００３７】１４１は上記ハンド１３２側、具体的に
は、取付板１３１に対してブラケット１４２を介して固
定されたタッチセンサであり、上記トーチ（１３７，１
３９）によるガス切断に先立って上記ワークＷの軸心方
向の端縁Ｗｏに接触してこれを検出した際、その検出位
置を原点として上記トーチ１３７，１３９を位置決めさ
せるための検出信号を上記多関節ロボットの制御部側に
送出するようになっている。

【００３８】上記ワークＷの開先処理はつぎのようにし
て行なわれる。トーチ１３７，１３９により、円筒形ワ
ークＷの端部Ｗａ（Ｗｂ）をガス切断するに先立って、
まず、多関節ロボットのハンド１３２を変位させて、タ
ッチセンサ１４１の先端部１４１ａを上記ワークＷの軸
心方向の端縁Ｗｏに接触させると、このタッチセンサ１
４１がこの端縁Ｗｏを検出する。そして、タッチセンサ
１４１は上記検出位置を原点として上記ワークＷに対し
て上記トーチ１３７，１３９を位置決めさせるための検
出信号を多関節ロボットの制御部（図示せず）側に送出
する。

【００３９】このため、上記トーチ１３７，１３９は、
上記原点を基準にして演算された適正位置までハンド１
３２により変位され位置決めされる。これらトーチ１３
７，１３９の位置は、上記原点を基準にして求められる
ので、多関節ロボットの動作機能が活かされてトーチ１
３７，１３９は高精度に位置決めされる。

【００４０】上記トーチ１３７，１３９が位置決めされ
ると、上記ワークＷを軸心Ｘｏ周りに回転させ、まず、
先行切込用トーチ１３７を作動させてワークＷの端縁Ｗ
ｏに対するガス切断を行う。この先行切込用トーチ１３
７によるガス切断によってワークＷの端部Ｗａ（Ｗｂ）
が加熱されて溶断しやすくなるので、上記先行切込用ト
ーチ１３７のガス切断に代わってメインのガス切断トー
チ１３９を作動させれば、上記ワークＷの端部Ｗａ（Ｗ
ｂ）は所定形状に切断されて効率よく開先処理される。

【００４１】上記ワークＷの径方向の寸法や軸方向の寸
法の異なる場合でも、上記タッチセンサ１４１により、
ワークＷの端縁Ｗｏが検出されるので、これらの寸法に
関係なく、上記トーチ１３７，１３９を容易、かつ正確
に位置決めさせて、開先処理を円滑に進めることができ
る。

【００４２】図２０〜図２２は上記ワーク反転装置１６
の構成を示すものである。図２０〜図２２において、１
５１は床Ｆ上に固定された枠形基台であり、この基台１
５１上には、左右両側に位置して支柱１５２，１５２が
立設されており、これら支柱１５２，１５２の各上端に
は、円筒形ワークＷが搬送機構１０側のハンガー７２に
吊持されて横向き姿勢で上記基台１５１上に搬入された
ことを検出する光電センサ１５３，１５３がそれぞれ設
置されている。

【００４３】１５４は上記基台１５１上に搭載された回
転減速機構部１５５を介して垂直軸Ｚｏ周りに回転可能
なワーク反転用テーブルであり、このテーブル１５４上
には、上記ハンガー７２の後方移動に伴って円筒形ワー
クＷを受け取る受け部１５６をもった受け台１５７が立
設されている。１５８は上記基台１５１上に設置された
モータであり、このモータ１５８の回転力は原動プーリ
１５９、ベルト１６０および従動プーリ１６１を介して
上記回転減速機構部１５５を駆動するようになってい
る。１６２は上記テーブル１５４に取り付けられて上記
ワーク反転用テーブル１５４が１８０°反転したことを
検出するリミットスイッチであり、上記回転減速機構部
１５５やモータ１５８などと共に、ワーク反転駆動機構
１６３を構成している。なお、上記受け台１５７の上端
には、上記円筒形ワークＷを受け取る際に上記ハンガー
７２の水平移動を妨げない切欠部１６４が形成されてい
る。

【００４４】上記ワーク反転装置１６はつぎのように動
作する。軸心方向の一方の端部Ｗａが開先処理された後
の円筒形ワークＷが冷却後に搬送機構１０のハンガー７
２に吊持されてワーク反転位置の前方から後方に変位さ
れると、ハンガー７２がワーク反転用テーブル１５４側
の受け台１５７の上端切欠部１６４を通過し、これに伴
って、上記円筒形ワークＷは受け台１５７の受け部１５
６に自動的に引っ掛けられて上記ハンガー７２から受け
渡される。この場合、円筒形ワークＷはハンガー７２を
もったワーク搬送機構１０により、自動的に受け台１５
７側に受け渡されるので、円筒形ワークＷを反転位置に
搬入するための人手は不要となり、この円筒形ワークＷ
の搬入作業を円滑に行なわせることができる。

【００４５】上記円筒形ワークＷがワーク反転用テーブ
ル１５４側の受け台１５７に支持されると、モータ１５
８を駆動して回転減速機構部１５５を介して上記ワーク
反転用テーブル１５４を回転させると、上記円筒形ワー
クＷは軸心Ｘｏと直交する垂直軸Ｚｏ周りに回転する。
該ワークＷが１８０°回転すると、リミットスイッチ１
６２がこれを検出して上記モータ１５８の駆動が停止さ
れる。この場合、上記円筒形ワークＷの反転は、上記ワ
ーク搬送機構１０とは別に、床Ｆ上のワーク反転用テー
ブル１５４を介して行なわれるので、円筒形ワークＷの
反転動作も安定して行なえる。さらに、上記ワークＷの
反転が完了した時点で、ワーク反転装置１６の後方から
ワーク搬送機構１０のハンガー７２を前進させると、ハ
ンガー７２が受け台１５７側の切欠部１６４を通過する
と同時に上記円筒形ワークＷを引っ掛けて吊持される。
したがって、この後、円筒形ワークＷの軸心方向の他方
の端部Ｗｂを切断させるために、該ワークＷを切断用の
チャック台車１５側に搬送させることができる。

【００４６】上記冷却水槽１７の構成について、図２３
〜図２５にもとづいて説明する。図２３〜図２５におい
て、１７１は床Ｆ上の台座１７２上に設置されて枠部１
７３に包囲された冷却水槽本体であり、この冷却水槽本
体１７１は、左右１対の水槽部１７４Ａ（Ａ部），１７
４Ｂ（Ｂ部）で構成されており、各水槽部１７４Ａ，１
７４Ｂには、ワーク搬送機構１０側のハンガー７２のＹ
軸方向に沿った移動により、円筒形ワークＷの授受が可
能な受け部１７５をもった受け台１７６が設けられてい
る。

【００４７】上記枠部１７３の前後両側には、それぞれ
支柱１７７，１７８が立設されており、各支柱１７７，
１７８の先端には、冷却槽１７４Ａ，１７４Ｂ毎に上記
円筒形ワークＷの搬入出を検出する光電センサ１７９と
して、それぞれ発光器１８０および受光器１８１が取り
付けられている。１８２はドレン配管である。

【００４８】上記冷却水槽１７においては、上記ワーク
搬送機構１０のハンガー７２により吊持された円筒形ワ
ークＷが受け部１７５の前方から後方に水平移動した時
に、該ワークＷを受け部１７５に受け取って冷却する。
上記円筒形ワークＷの搬入出は、２つの冷却槽部１７４
Ａ，１７４Ｂ毎に各光電センサ１７９によってそれぞれ
検出されて、上記ワーク搬送機構１０の動作が制御され
る。

【００４９】以上のように構成された開先処理設備にお
いて、円筒形ワークＷはつぎのような工程順に開先処理
される。まず、ワーク供給台車１４に載せられた６個の
円筒形ワークＷが所定位置にまで移動すると、上記ワー
クＷはワーク搬送機構１０により受け取られた後、チャ
ック台車１５側に搬送されて該チャック台車１５に支持
される。円筒形ワークＷは、このチャック台車１５上に
おいて軸心Ｘｏ周りに回転駆動されながら、上記トーチ
１３７，１３９により軸心方向の一方の端部Ｗａがガス
切断される（表切断）。表切断された円筒形ワークＷ
は、上記チャック台車１５側からワーク搬送機構１０に
より冷却水槽１７に搬入されて冷却される。冷却後の円
筒形ワークＷは、上記ワーク搬送機構１０によりワーク
反転装置１６に搬送されて１８０°反転される。

【００５０】このようにして反転された円筒形ワークＷ
は、ワーク搬送機構１０により、上記チャック台車１５
に支持された後、上記トーチ１３７，１３９により、軸
心方向の他方の端部Ｗｂが切断される（裏切断）。裏切
断された円筒形ワークＷは、上記チャック台車１５側か
らワーク搬送機構１０により、上記冷却水槽１７に搬入
されて冷却される。冷却後のワークＷはワーク搬送機構
１０によりワーク搬出用台車１８に搬送されて、このワ
ーク搬出用台車１８によって搬出される。これにより、
円筒形ワークＷの開先処理の１サイクルが終了する。こ
の結果、上記円筒形ワークＷの供給から切断工程やワー
ク反転工程を経て搬出するまでの作業の省人化が図れ、
生産効率を高めることができる。

【００５１】上記実施例では、ワーク搬送機構１０に１
対のハンガー７２，７２を備えており、これら１対のハ
ンガー７２，７２を利用してワーク供給台車１４の６個
の円筒形ワークＷを３個単位で上記のような開先処理を
行うようになっている。つまり、１番目のワークＷの表
切断→２番目のワークＷの表切断→３番目のワークＷの
表切断→１番目のワークＷの裏切断→２番目のワークＷ
の裏切断→３番目のワークＷの裏切断の順で開先処理を
行ない、同様に４番目のワークＷの表切断→５番目のワ
ークＷの表切断→６番目のワークＷの表切断→４番目の
ワークＷの裏切断→５番目のワークＷの裏切断→６番目
のワークＷの裏切断の順で開先処理を行なう。

【００５２】上記１番目の円筒形ワークＷから３番目の
円筒形ワークＷの開先処理のフローを表１に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、円筒形
ワークの軸心方向の両端部を開先処理するにあたって、
ワーク供給台車に円筒形ワークを支持させるだけで、そ
のワーク供給台車からワーク搬送機構に受け取らせた円
筒形ワークを、そのワーク搬送機構を介して、ガス切断
用のチャック台車、冷却水槽、ワーク反転機構およびワ
ーク搬出用台車に自動的に、かつ、順次受け渡しさせ
て、一連の開先処理を所定工程どおりに連続的に行わせ
ることができる。したがって、作業者がホイストクレー
ンなどを使用して人為的に各工程間にわたりワークを受
け渡しする従来の開先処理に比べて、労力および手間と
いった作業負担を著しく削減することができるととも
に、複数工程間にわたる作業の連続性を確保して、所定
の開先製品の生産性を著しく向上することができる。ま
た、位置決めや芯合わせも機械的、自動的に行えるの
で、製品の品質向上も達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による円筒形ワークの開先処
理設備の全体の概要を示す平面図である。

【図２】同上実施例における円筒形ワークの開先処理設
備のワーク搬送機構およびその周辺を示す正面図であ
る。

【図３】図２の平面図である。

【図４】ワーク供給（搬出用）台車の拡大正面図であ
る。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図４の平面図である。

【図７】ワーク搬送機構の拡大正面図である。

【図８】図７の平面図である。

【図９】図７の側面図である。

【図１０】ワーク搬送機構の搬送台を示す拡大側面図で
ある。

【図１１】ワーク搬送機構のハンガーの部位を示す拡大
側面図である。

【図１２】ワーク搬送機構における搬送台の位置決め用
クランプ装置を示す拡大側面図である。

【図１３】同上クランプ装置を非作動状態で示す拡大背
面図である。

【図１４】同上クランプ装置を作動状態で示す拡大背面
図である。

【図１５】チャック台車の拡大正面図である。

【図１６】図１５の側面図である。

【図１７】図１５の平面図である。

【図１８】円筒形ワークの切断装置の拡大正面図であ
る。

【図１９】図１８の側面図である。

【図２０】ワーク反転装置の拡大正面図である。

【図２１】図２０の側面図である。

【図２２】図２０の平面図である。

【図２３】冷却水槽の拡大正面図である。

【図２４】図２３の平面図である。

【図２５】図２３の側面図である。

【図２６】建築物の柱と梁との継手用リングとしての使
用例の概要を示す正面図である。

【図２７】開先処理される円筒形ワークの半縦断側面図
である。

【図２８】円筒形ワークの軸心方向の一端部がガス切断
により開先処理された状態の半縦断側面図である。

【図２９】円筒形ワークの軸心方向の両端部がガス切断
により開先処理された状態の半縦断側面図である。

【符号の説明】

１０ ワーク搬送機構 １４ ワーク供給台車 １５ チャック台車 １６ ワーク反転装置 １７ 冷却水槽 １８ ワーク搬出用台車 Ｗ 円筒形ワーク Ｗａ，Ｗｂ ワークの軸心方向端部 Ｘｏ 軸心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形ワークをその軸心が水平面に沿っ
   た横向き姿勢に支持するワーク供給台車と、上記円筒形
   ワークの軸心方向の端部をガス切断する際に該ワークを
   位置決めするとともに、その軸心周りに回転可能に支持
   するチャック台車と、軸心方向の端部がガス切断された
   円筒形ワークを冷却する冷却水槽と、一方の端部がガス
   切断されて冷却された円筒形ワークの軸心方向の他方の
   端部をガス切断させるために、該ワークをその軸心と直
   交する垂直軸周りに１８０°反転させるワーク反転装置
   と、上記軸心方向の両端部がガス切断され冷却された円
   筒形ワークを搬出するワーク搬出用台車と、上記ワーク
   供給台車により供給される円筒形ワークを、上記チャッ
   ク台車、冷却水槽、ワーク反転装置およびワーク搬出用
   台車に対して順次受け渡しするワーク搬送機構とを具備
   したことを特徴とする円筒形ワークの開先処理設備。