JPH11245078A - テーパコラム材の開先加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 テーパコラム材の開先加工を自動的に行うこ
とができる開先加工装置を提供すること。 【構成】 ワークＷの外周面に当接して転動する倣いロ
ーラＲによってカッターＴの位置を規制し、このカッタ
ーＴにより開先加工を行う場合、カッターＴに対する倣
いローラＲの位置を当接方向において調整する設定制御
手段Ｃを設け、ワークＷにおける外周面の勾配度に応じ
て上記の設定位置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、いわゆる先細り
状に形成したコラム材に対して開先加工を行うテーパコ
ラム材の開先加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高層建築などにおいて、鉄骨コラム柱に
鉄骨梁を接合するには、図１１および図１２のように、
仕口部としてコラム材６０の上下端にダイヤフラム６
１、６１を溶接した部材（ジョイントパーツ）を用い
る。そしてこのジョイントパーツに、側方から持ち出し
梁６２を突き合わせて溶接する一方、上下方向からコラ
ム柱６３、６４を突き合わせて溶接する。このようなコ
ラム材６０の上下両端には、図１２のようなレ形開先加
工を行うが、この加工装置として、従来本出願人の提案
に係る特開平４−１２２５１０号の発明が公知である。

【０００３】この従来の加工装置は、コラム材の外周面
に当接して転動する倣いローラと、この倣いローラによ
って切削位置を規制されるカッターとを備え、両者を同
一軸線上に固定の関係をもって配置したものである。そ
して、倣いローラをコラム材の中心に向けて押圧しなが
ら転動し、コラム材を全周にわたって切削加工したもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高層建築に
おける最上階近くなどでは、上層のコラム柱が下層のも
のより細くなっており、このため、その接合部としての
ジョイントパーツには図５〜図７のような先細状のコラ
ム材（テーパコラム）Ｗ１〜Ｗ３が用いられる。このテ
ーパコラム材は、四側面のうち２面以上が勾配面ｍとな
っているので、従来の開先加工装置では加工することが
できず、その作業は依然として人手に委ねられている。

【０００５】本発明は、上記した従来技術の問題点に着
目してなされたものであり、外周面が勾配面であっても
開先加工を自動的に行うことができるテーパコラム材の
開先加工装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係るテーパコラム材の開先加工装置は
次のように構成したものである。

【０００７】すなわち、その要旨とするところは、ワー
クの外周面に当接して転動する倣いローラにより、カッ
ターの切削位置を規制し、このカッターによりワーク端
部に開先加工を行う加工装置において、倣いローラの当
接位置とカッターの切削位置とを当接方向において相対
的に調整する設定制御手段を設け、少なくとも外周面の
勾配度に応じて上記の設定制御を行うようにしたことに
ある。

【０００８】例えば図３のように、ワークＷの外側面が
垂直面ｎの場合において、倣いローラＲの回転中心とカ
ッターＴの回転中心とが一致したときに所定の開先加工
が行われるように、ワークＷへの倣いローラＲの当接位
置とカッターＴの切削位置を設定する。

【０００９】図４のように、ワークＷの外側面が既知の
勾配面ｍのときは、倣いローラＲの当接方向において寸
法Ｐだけ倣いローラＲとカッターＴとを変位して設定す
ることにより、所定の開先加工を行うことができる。こ
の変位量（寸法Ｐ）は、外周面の勾配度、カッターＴと
倣いローラＲの取付高さ寸法差、ワークＷの厚さ寸法、
カッターＴの角度などによって計算（演算）することが
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係るテーパコラム材の開
先加工装置を一実施例について説明する。図１におい
て、１はベース ２はベース１の一側（左側）に設けた
水平テーブルこの水平テーブル２は、シリンダ３によっ
て昇降作動され、ワークＷのセット位置と退避位置に設
定される。４は水平テーブル２の中央空所から突出する
ようにしてベース１に設けた支柱状の回動体である。

【００１１】この回動体４は、サーボモータ５とエンコ
ーダ５ａによって回動位置を確認しながら駆動される。
６は回動体４の上部に設けたワークＷのクランプ手段
このクランプ手段６は、回動体４に取りつけた水平方向
のシリンダ７と、このシリンダ７によって動作するクラ
ンプ片８によって構成する。このクランプ片８はワーク
Ｗの内周面に接合してクランプ動作する。

【００１２】９はベース１の他側（右側）に設けた水平
ガイド １０は水平ガイド９に配設した移動台 １１は
移動台１０を移動操作するシリンダ このシリンダ１１
は、ピストンロッドを伸長作動するとき移動台１０をワ
ークＷに接近し、収縮作動するときワークＷから離反す
る。１２は移動台１０の端部に設けた主軸ヘッド この
主軸ヘッド１２は、上向きに設けたスピンドル１３と、
このスピンドル１３の端部に固定したカッターＴと、ス
ピンドル１３を回転する駆動モータ（図示省略）によっ
て構成する。

【００１３】上記のカッターＴは截頭円錐形状の切刃を
有しており、ワークＷの外周端部に所定角度のレ形開先
を切削加工する。このカッターＴが切削位置（図１参
照）にあるとき、水平テーブル２は下降位置に退避して
干渉を防止する。

【００１４】１４は移動台１０の上部に設けた水平ガイ
ド １５は水平ガイド１４に移動自在に設けた取付台
Ｒは取付台１５の端部に垂直支軸によって取りつけた円
盤状の倣いローラ この倣いローラＲは、前記したカッ
ターＴと所定の高さ間隔をもって上方位置に配置する。
この倣いローラＲとカッターＴの移動方向は一致して設
定する。

【００１５】Ａは取付台１５を移動制御して倣いローラ
Ｒの位置を設定する設定制御手段この設定制御手段Ａ
は、サーボモータ１６、サーボモータ１６の出力軸に設
けた送りねじ軸１７、送りねじ軸１７に螺合する取付台
１５の受動ナット１８によって構成する。上記のサーボ
モータ１６にはエンコーダ１６ａを備え、倣いローラＲ
の位置を監視する。上記の設定制御手段Ａは、サーボモ
ータ１６に接続した制御装置Ｃによって所定のプログラ
ムで回転駆動される。

【００１６】図２は制御装置Ｃの全体構成を示し、３０
はＣＰＵ このＣＰＵ３０は、データ記憶のためのレジ
スタ部３１、データ演算のための演算部３２、ＣＰＵ内
部と他の部分のデータ転送のための制御部３３によって
構成する。３４はキーボード３５、操作スイッチ盤３６
からの出力信号をＣＰＵ３０に伝達する入力手段 ４０
はＣＰＵ３０からの出力信号をサーボモータ５および１
６に出力する出力手段４１は入力手段３４と出力手段４
０の間にあって信号レベルの調整を行うインタフェース
である。

【００１７】４２はＣＰＵ３０の動作プログラムを記憶
するメモリ部 このメモリ部４２は、次の３つのメモリ
手段から構成する。すなわち４３は加工対象に対応する
動作パターンを記憶するパターンメモリ手段 このパタ
ーンメモリ手段４３によるパターンは、図８〜図１０の
ようにワークＷ（Ｗ１〜Ｗ３）の形態に対応して与えら
れる。４４は演算データであるワークＷ１〜Ｗ３の寸
法、すなわち図５に示す高さ寸法Ｈ、先端幅寸法Ｍ１、
後端幅寸法Ｍ２、厚さ寸法ｔ、カッターＴの角度などの
数値情報を変数として記憶する数値メモリ手段である。

【００１８】４５は上記のパターン情報と数値情報の組
み合わせによって得られる動作プログラムをコード記号
化して記憶するコードメモリ手段 ４６は上記のコード
記号、パターン情報、数値情報を表示するＣＲＴなどの
表示部 表示部４６に表示されたコード記号のもつ数値
情報などは、キーボード３５または操作スイッチ盤３６
の操作スイッチによる呼出しと実行指令によってＣＰＵ
３０の演算部３２に取り込まれる。そして、演算結果が
制御部３３、出力手段４０を介してサーボモータ５、１
６に与えられる。

【００１９】上記の操作スイッチ盤３６は図１に示して
あり、この操作スイッチ盤３６には電源スイッチ５１の
他パターンメモリ手段４３に接続したセレクトスイッチ
５２、数値メモリ手段４４に接続したセレクトスイッチ
５３などを配設する。

【００２０】一実施例に係るテーパコラム材の開先加工
装置の構成は上記の通りであり、次のようにして開先加
工を行う。それには、水平テーブル２上にワークＷを供
給し、このワークＷをクランプ手段６によって回動体４
に固定する。固定後においては図１の実線のように、水
平テーブル２をカッターＴの干渉範囲から退避操作す
る。一方においては、主軸ヘッド１２のスピンドル１３
に所望のカッターＴを取りつける。上記のワークＷとし
ては、例えば図５の形状のもの（Ｗ１）をセットする。

【００２１】上記のワークセットが終了したならば、セ
レクトスイッチ５２またはキーボード３５によりワーク
Ｗ１の形状に応じたパターン情報と数値情報を与えて、
コードメモリ手段４５から動作プログラムを引き出し、
ＣＰＵ３０に出力する。上記の入力操作は、ＣＲＴに表
示される数値情報などを見て確認しながら行うことがで
きる。確認後はＣＰＵ３０に実行指令を与えて、出力手
段４０を介しサーボモータ５および１６を回転制御す
る。

【００２２】上記のサーボモータ５の回転制御によっ
て、ワークＷは周面速度を一定として回動駆動される。
また他方のサーボモータ１６の回転制御によって、倣い
ローラＲはカッターＴとの変位量Ｐを設定制御される。
この制御により、ワークＷ１の側面部が垂直面ｎのとき
には、倣いローラＲが図３のように設定され、また側面
部が勾配面ｍのときには、図４のように設定される。

【００２３】カッターＴによるワークＷ１の切削加工
は、シリンダ１１により倣いローラＲをワークＷの外周
面に押圧した状態で転動しながら行われるので順調であ
る。なお、ワークＷにおけるコーナー部においては急激
に切削方向が変わるので、この付近における回動速度は
低く設定することが好ましい。

【００２４】なお上記の一実施例では、ワークＷの回動
により切削位置を変えたが、ワークＷを固定し、カッタ
ーＴ側を移動して切削加工を行うようにしても良い。ま
た移動台１０に対して倣いローラＲ側を移動制御した
が、倣いローラＲ側を固定し、カッターＴ側を移動制御
するように変更することもできる。

【００２５】また一実施例では、ワークＷ（Ｗ１〜Ｗ
３）を垂直軸線回りに回動したが、装置の構成形態はこ
れに限られるものばはなく、例えばワークＷを水平軸線
回りに回動し、倣いローラおよびカッターを上下あるい
は左右方向から対応するように変更することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明に係るテーパコラム
材の開先加工装置によれば、人為作業を要することなく
開先加工を自動的に効率良く行うことができるという優
れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るテーパコラム材の開先加工装置の
構成を示す説明図である。

【図２】制御装置の構成を示すブロック回路図である。

【図３】切削加工状態の説明図である。

【図４】同じく、切削加工状態の説明図である。

【図５】テーパコラム材の説明図である。

【図６】同じく、テーパコラム材の説明図である。

【図７】同じく、テーパコラム材の説明図である。

【図８】切削加工パターンの説明図である。

【図９】同じく、切削加工パターンの説明図である。

【図１０】同じく、切削加工パターンの説明図である。

【図１１】従来の鉄骨仕口部の構成を示す説明図であ
る。

【図１２】同じく、鉄骨仕口部の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

Ｗ（Ｗ１〜Ｗ３） 加工材 Ｒ 倣いローラ Ｔ カッター ｍ 勾配面 ｎ 垂直面 ２ 水平テーブル ４ 回動体 ５ サーボモータ ６ クランプ手段 １０ 移動台 １５ 取付台 Ａ 設定制御手段 １６ サーボモータ Ｃ 制御装置 ５１ 電源スイッチ ５２ セレクトスイッチ ５３ セレクトスイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの外周面に当接して転動する倣い
   ローラにより、カッターの切削位置を規制し、このカッ
   ターによりワーク端部に開先加工を行う加工装置におい
   て、 倣いローラの当接位置とカッターの切削位置とを当接方
   向において相対的に調整する設定制御手段を設け、少な
   くとも外周面の勾配度に応じて上記の設定制御を行うよ
   うにしたことを特徴とするテーパコラム材の開先加工装
   置。