JPH10315106A - 長尺管自動研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業能率向上と作業環境改善をなし得る長尺
管自動研磨装置を提供する。 【解決手段】 長尺管を回転自在に支持する管支持台７
と、長尺管を前記管支持台７上に搬入可能且つ管支持台
７上の長尺管を搬出可能な管搬入出装置１２と、前記管
支持台７上の長尺管を回転させる管回転装置２１と、前
記管支持台７上の長尺管の両端部を研磨する研磨機３１
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は長尺管自動研磨装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ボイラのループ管は、長尺管を
溶接してつなぎ合わせた後、曲げ加工を行って製造され
る。

【０００３】前記長尺管は、溶接の前工程として、両端
部が開先加工され、エアブローを行って切り粉が除去さ
れた後、所定のフロアに設置されたラックにエレベータ
などによって搬入され、保管される。

【０００４】図６は長尺管を溶接する際に用いられてい
る装置の一例を示すものであり、前記ラック（図示せ
ず）に保管された長尺管ａを順次、チャックｂの中心部
に送り込み、先に送り込んだ長尺管ａの開先加工済みの
後端部と、後から送り込んだ長尺管ａの開先加工済みの
前端部とを突き合せた状態で、チャックｂを回転させて
図示していない自動溶接機により二本の長尺管ａの突き
合せ溶接が行われるが、前記長尺管ａの表面には防錆剤
が塗布されており、該防錆剤が溶接に影響を与えるた
め、従来においては、図６に示される如く、溶接を行う
前に、前記チャックｂに把持された長尺管ａを回転させ
た状態で、該長尺管ａの端部近傍の外周表面を、作業員
がエアグラインダｃを用いて手作業により研磨するよう
にしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の手作
業による研磨作業には、作業能率が低く、作業者の疲労
度が高く、また、多くの粉塵が発生し、火花が飛散する
ので、作業環境が非常に悪く、作業者の健康に悪影響を
及ぼし、他の機械装置及び制御機器の故障や破損の原因
となる恐れがあり、更に、研磨部分の品質が均一化せ
ず、研磨材の消耗が不均一で且つ消費量が大きいなどの
問題があった。

【０００６】本発明は上述した実情に鑑みてなしたもの
で、自動化によって、作業能率の向上と作業環境の改善
とを図って、粉塵から作業者を保護し、機械装置等の故
障及び破損を未然に防止できる長尺管自動研磨装置を提
供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、長尺管を回転
自在に支持する管支持台と、長尺管を前記管支持台上に
搬入可能且つ管支持台上の長尺管を搬出可能な管搬入出
装置と、前記管支持台上の長尺管を回転させる管回転装
置と、前記管支持台上の長尺管の両端部を研磨する研磨
機とを備えたことを特徴とする長尺管自動研磨装置にか
かるものであるる。

【０００８】前記長尺管自動研磨装置においては、研磨
機の駆動部の近傍の長尺管と対峙する位置に近接スイッ
チを設けることができる。

【０００９】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１０】管搬入出装置の作動により、上流側から供
給される１本の長尺管を管支持台上に搬入した後、管回
転装置を作動させると、該長尺管が回転駆動され、回転
駆動されている長尺管の所定の端部に、作動させた研磨
機を当接させると、該研磨機によって当該端部が研磨さ
れる。

【００１１】研磨完了後、管搬入出装置の作動により、
管支持台上の１本の長尺管が管支持台上から搬出され
る。

【００１２】前記長尺管自動研磨装置において研磨機の
駆動部の近傍の長尺管と対峙する位置に近接スイッチを
設けると、研磨機の研磨部材が磨耗して直径が減少した
場合、研磨機が長尺管に接近し、近接スイッチが作動す
るため、研磨部材が磨耗したことを検出できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。

【００１４】図１〜図５は本発明の長尺管自動研磨装置
の形態の一例であり、長尺管の開先加工工程と溶接工程
の中間位置に適用している。

【００１５】１は機械フレームであり、該機械フレーム
１は、加工対象の長尺管２の長さに適応する長さを有す
るＨ形鋼などによって形成されたビーム３と、該ビーム
３を所定の間隔を置いて支持する脚４とによって構成さ
れている。

【００１６】機械フレーム１のビーム３のウェブ３ａの
一側側面（図２のＢ側）の中位部には、ウェブ３ａに沿
ってビーム３の長手方向へ延びるラック５が歯を下向き
にして固設され、ビーム３の上下のフランジ３ｂ，３
ｂ’のそれぞれの一側縁部（図２のＢ側）には、該縁部
の内面に沿ってビーム３の長手方向へ延びるガイドレー
ル６，６’が互いに平行となるように固設されている。

【００１７】７は管支持台であり、該管支持台７は、前
記機械フレーム１のビーム３の上面に、長尺管２を回転
自在に支持し得るように、ビーム３の長手方向へ所定の
間隔を置いて等間隔に配置された複数のローラユニット
８によって構成されている。

【００１８】ローラユニット８は、ビーム３の上フラン
ジ３ｂの上面に取り付け得るように形成されたブラケッ
ト９と、該ブラケット９に所定の間隔を置いてビーム３
の長手方向へ互いに平行となるように固設された２本の
軸１０，１０と、該軸１０，１０のそれぞれに回転自在
に枢支された２個のローラ１１，１１とによって形成さ
れている。

【００１９】１２は管搬入出装置であり、該管搬入出装
置１２は、前記機械フレーム１のビーム３にその長手方
向へ所定の等間隔を置いて配置された複数の軸受１３に
支持され且つビーム３に沿って延びる長軸１４と、該長
軸１４に等間隔を置いて固設された複数のレバー１５
と、前記長軸１４を回転駆動する駆動装置１６とによっ
て構成されている。

【００２０】前記軸受１３は、機械フレーム１のビーム
３の上フランジ３ｂ上面にビーム３の長手方向に所定の
間隔を置いて等間隔に配置され且つビーム３の他側（図
２のＡ側）に水平に突出するように固設されたブラケッ
ト１３’上に取り付けられている。

【００２１】レバー１５は、長軸１４の軸受１３の近傍
に長軸１４と直交する方向に延びるよう嵌着され、その
両側端部には上方へ延びる突片１５ａが形成され、管搬
入出装置１２の上流側に供給される長尺管２や管支持台
７上に載置されている長尺管２を掬い上げ得るように形
成されている。

【００２２】駆動装置１６は、図１に示す如く、長軸１
４の一方の端部に嵌着されたプーリ１７と、前記長軸１
４の一方の端部の近傍に配置され且つ出力軸に駆動用プ
ーリ１８が嵌着された駆動モータ１９とを有し、駆動用
プーリ１８と前記プーリ１７とに掛け回したベルト２０
を介して長軸１４を駆動し得るようになっている。

【００２３】２１は管回転装置であり、該管回転装置２
１は、図５に示すように、機械フレーム１のビーム３の
長手方向の略中央部の一側（図５のＢ側）に立設された
支柱２２と、該支柱２２の頂部に回動自在にピン支持さ
れ且つ先端部にターニングローラ２３を有するレバー２
４と、該レバー２４を作動させるエアシリンダ２５とを
備えている。

【００２４】前記レバー２４は、その中間部が支柱２２
の頂部にピン支持されてビーム３に直交する垂直面内に
おいて回動するようになっており、ビーム３側に延びる
レバー２４の先端には、ビーム３の長手方向へ延び且つ
回転自在に支持された軸２６が設けられ、該軸２６の一
端部にはプーリ２７が嵌着され、他端部には、前記ター
ニングローラ２３が嵌着されている。

【００２５】また、前記レバー２４の上部には、出力軸
に駆動用プーリ２８が嵌着された駆動モータ２９が固定
され、駆動用プーリ２８と前記プーリ２７とに掛け回し
たベルト３０を介してターニングローラ２３を駆動し得
るようになっている。

【００２６】前記エアシリンダ２５は、支柱２２の背面
側に取り付けられ、上方へ延びるロッド２５ａの先端が
前記レバー２４の基端に連結されている。

【００２７】前記管回転装置２１は、ロッド２５ａが伸
張する方向にエアシリンダ２５を作動させると、レバー
２４先端のターニングローラ２３が管支持台７に近接す
る方向へレバー２４が回動し、ロッド２５ａが短縮する
方向にエアシリンダ２５を作動させると、レバー２４先
端のターニングローラ２３が管支持台７から離反する方
向へレバー２４が回動するようになっている。

【００２８】３１は研磨機であり、該研磨機３１は、図
２及び図３に示すように、機械フレーム１のビーム３に
固設されているガイドレール６，６’に沿って移動し得
るように設けられた支柱３２と、該支柱３２を移動させ
る駆動装置３３と、前記支柱３２の頂部に回動自在にピ
ン支持され且つ先端部にグラインダ３４が取り付けられ
たレバー３５と、該レバー３５を作動させるエアシリン
ダ３６とを備えている。

【００２９】前記支柱３２は、ガイドレール６，６’に
係合するローラ３７，３７を介して移動自在にビーム３
に載架されて上方へ延び、頂部にレバー３５をピン支持
している。

【００３０】支柱３２を移動させる駆動装置３３は、支
柱３２のビーム３側に設けられた駆動モータ３８と、該
駆動モータ３８の出力軸に嵌着され且つビーム３のウェ
ブ３ａに設けられた前記ラック５に噛み合うように形成
されたピニオン３９とを有している。

【００３１】前記レバー３５は、ビーム３の長手方向に
交差する垂直面内において回動し得るように、Ｌ字形に
形成された屈曲部を支柱３２の頂部にピン支持されてお
り、上方へ延びるレバー３５の一方の端部にはビーム３
方向へ水平に延びるアーム４０が固設され、支柱３２の
背面側へ延びるレバー３５の他方の端部にはエアシリン
ダ３６のロッド３６ａの先端が連結されている。

【００３２】前記アーム４０の先端には、研磨部材３４
ａがビーム３の長手方向に交差する垂直面内において回
転するように、グラインダ３４が取り付けられ、アーム
４０の基端にはバランスウェイト４１が取り付けられて
おり、グラインダ３４の長尺管２に対する接触圧力をバ
ランスウェイト４１の重量によって適当な圧力に調整す
るようになっている。

【００３３】前記エアシリンダ３６は、支柱３２の基部
の背面側にピン支持されている。

【００３４】前記研磨機３１は、ロッド３６ａが伸張す
る方向にエアシリンダ３６を作動させると、アーム４０
の先端に取り付けたグラインダ３４が管支持台７に近接
する方向へレバー３５が回動（図３参照）し、ロッド３
６ａが短縮する方向にエアシリンダ３６を作動させる
と、アーム４０の先端に設けたグラインダ３４が管支持
台７から離反する方向へレバー３５が回動（図２参照）
するようになっている。

【００３５】４２は長尺管２を所定のフロアに設置され
たラック（図示せず）へ搬入するための昇降台であり、
該昇降台４２は、管搬入出装置１２の上流側に機械フレ
ーム１と平行に延びるよう昇降自在に配設されたエレベ
ータ本体４３と、該エレベータ本体４３の上部にエレベ
ータ本体４３の長手方向に所定の間隔を置いて配置され
た複数の軸受４４と、該軸受４４に支持されてエレベー
タ本体４３の長手方向に延びる長軸４５と、該長軸４５
に所定の間隔を置いて取り付けられ、上方へ行くほど幅
広く且つ上端部に浅いＶ型溝４６ａを有する支持部材４
６とによって構成されている。

【００３６】前記長軸４５の軸端には、長軸４５を傾動
させるための駆動装置（図示せず）が設けられ、研磨加
工済の長尺管２を所定のフロアに設置されたラック（図
示せず）へ搬入する際に、前記長軸４５の駆動装置を作
動させ長軸４５を介して支持部材４６を傾動させること
により、支持部材４６のＶ型溝４６ａに載置された長尺
管２を前記ラックへ積み降ろすことができるようになっ
ている。

【００３７】一方、図４に示す４７は近接スイッチであ
り、該近接スイッチ４７は、研磨機３１のグラインダ３
４の駆動部近傍の長尺管２と対峙する下面の所定位置に
設けられている。

【００３８】また、前記管支持台７、管搬入出装置１
２、管回転装置２１、研磨機３１の各装置の作動は、例
えば、管支持台７上の長尺管２の検出器、管搬入出装置
１２のレバー１５の傾動位置を検出するリミットスイッ
チ、管回転装置２１のレバー２４の作動位置検出器、研
磨機３１のレバー３５の作動位置検出器やグラインダ３
４の作動タイマなどの各機器を介して相互にインターロ
ックされており、長尺管２の供給から研磨完了までのす
べてを自動的に行ない得るようになっている。

【００３９】以下、本図示例の作動について説明する。

【００４０】長尺管２の溶接すべき両端部の外周を研磨
するに際しては、研磨工程の前の工程で両端に開先加工
が施されてエアブローされた長尺管２が、管搬入出装置
１２のレバー１５を図２の実線“ａ”で示す位置に回動
させた状態で、昇降台４２の支持部材４６上端のＶ型溝
４６ａに１本ずつ供給される。

【００４１】次いで、管搬入出装置１２の駆動装置１６
を作動させ、プーリ１７、ベルト２０及び長軸１４を介
してレバー１５を図２に実線“ａ”で示す位置から図２
中時計方向に回動させると、レバー１５の一端が下方か
ら支持部材４６上の長尺管２に図２の２点鎖線“ｂ”で
示すように当接し、更に回動して長尺管２を掬い上げ
る。

【００４２】長尺管２を掬い上げたレバー１５が更に回
動すると、図３の２点鎖線“ｃ”で示すように傾斜する
ので、長尺管２はレバー１５の上面に沿って転動しレバ
ー１５の他端に移動する。

【００４３】レバー１５の他端に移動した長尺管２は、
更に回動を続けて図３に実線“ｄ”で示す位置で停止す
るレバー１５から離脱して管支持台７のローラユニット
８上に移動し、ローラ１１によって回転自在に支持され
る。

【００４４】続いて、研磨機３１の駆動装置３３を作動
させ、ビーム３に設けられているラック５に噛み合うピ
ニオン３９を駆動することにより、研磨すべき長尺管２
の端部上方にグラインダ３４が位置するように研磨機３
１を移動させる。

【００４５】その後、管回転装置２１の駆動モータ２９
を作動させ、ベルト３０を介してターニングローラ２３
を回転させるとともに、エアシリンダ２５をロッド２５
ａが伸張する方向へ作動させてターニングローラ２３
を、図５に示すように前記長尺管２に当接させることに
よって該長尺管２を回転駆動する。

【００４６】そして、研磨機３１のグラインダ３４を作
動させるとともに、エアシリンダ３６をロッド３６ａが
伸張する方向へ作動させて回転中のグラインダ３４の研
磨部材３４ａを、図３に示すように長尺管２の端部表面
の所定位置に当接させ、当該端部を研磨する。

【００４７】ここで、前記研磨機３１の駆動装置３３を
作動させ、研磨機３１を長尺管２の長手方向へ所要範囲
に亘って移動させることにより、長尺管２の端部を所要
範囲に亘って研磨する。

【００４８】研磨を完了したあとは、研磨機３１のエア
シリンダ３６をロッド３６ａが短縮する方向へ作動させ
てグラインダ３４を長尺管２から離反させるとともに、
グラインダ３４の回転を停止し、管回転装置２１の駆動
モータ２９の作動を止めてターニングローラ２３の回転
を停止させるとともに、エアシリンダ２５をロッド２５
ａが短縮する方向へ作動させてターニングローラ２３を
長尺管２から離反させる。

【００４９】その後、管搬入出装置１２のレバー１５
を、図３に実線“ｄ”で示す位置から反時計方向へ回動
させると、レバー１５の他端が下方から管支持台７のロ
ーラ１１上の長尺管２に図３の２点鎖線“ｃ”で示すよ
うに当接し、更に回動して該長尺管２を掬い上げる。

【００５０】長尺管２を掬い上げたレバー１５が更に回
動すると、図２の２点鎖線“ｂ”で示すように傾斜する
ので、長尺管２はレバー１５の上面に沿って転動しレバ
ー１５の一端側に移動する。

【００５１】レバー１５の一端に移動した長尺管２は、
更に回動を続けて上面が略垂直方向に向く位置（図２の
実線“ａ”で示す位置）で停止するレバー１５から離脱
して昇降台４２の支持部材４６上に移動し、Ｖ型溝４６
ａによって安定的に支持される。

【００５２】そこで、エレベータ本体４３を作動させて
昇降台４２を昇降させることにより、昇降台４２上の長
尺管２を所定のフロアのラックへ搬送する。

【００５３】以下、上述の運転を繰り返すことによっ
て、多数の長尺管２の研磨対象の端部を自動的に研磨す
ることができる。

【００５４】一方、上述のような研磨作業が継続されて
行き、研磨機３１のグラインダ３４の研磨部材３４ａが
磨耗し、その直径が減少すると、長尺管２に接近した近
接スイッチ４７が作動して研磨部材３４ａの磨耗を検出
する。

【００５５】こうして、上記図示例によれば、作業能率
の向上を図ることができ、作業者の疲労度を軽減するこ
とが可能となる。

【００５６】また、自動化されるので、粉塵が多く発生
する悪い作業環境から作業者や他の機器の保護を図るこ
とができ、研磨部材３４ａの消耗が平均化して消費量を
削減できる。

【００５７】更に、長尺管２の研磨部分の品質が均一化
する。

【００５８】また、研磨部材３４ａの交換が必要である
かどうかを確実に判別することができる。

【００５９】なお、本発明の長尺管自動研磨装置は上述
した図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。

【００６０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の長尺管自動
研磨装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏
し得る。

【００６１】（１）作業能率の向上を図ることができ、
作業者の疲労度を軽減することが可能となる。

【００６２】（２）完全自動化を図ることによって、作
業環境の改善をなし得るとともに、研磨材の消耗が平均
化して消費量を削減できる。

【００６３】（３）管の研磨部分の品質が均一化する。

【００６４】（４）研磨機の駆動部の近傍の長尺管と対
峙する位置に近接スイッチを設ければ、研磨機の研磨部
材の磨耗を検出することができ、研磨部材の交換が必要
であるかどうかを確実に判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の長尺管自動研磨装置の実施の形態の一
例を示す平面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】図１の研磨機の長尺管研磨状態を示す側面図で
ある。

【図４】図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。

【図５】図１のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】従来の長尺管の研磨作業の一例を示す模式図で
ある。

【符号の説明】

２ 長尺管 ７ 管支持台 １２ 管搬入出装置 ２１ 管回転装置 ３１ 研磨機 ４７ 近接スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺管を回転自在に支持する管支持台
   と、長尺管を前記管支持台上に搬入可能且つ管支持台上
   の長尺管を搬出可能な管搬入出装置と、前記管支持台上
   の長尺管を回転させる管回転装置と、前記管支持台上の
   長尺管の両端部を研磨する研磨機とを備えたことを特徴
   とする長尺管自動研磨装置。
2. 【請求項２】 研磨機の駆動部の近傍の長尺管と対峙す
   る位置に近接スイッチを設けた請求項１に記載の長尺管
   自動研磨装置。