JPH11262846A - 管の受口内面の研掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管の受口内周の研掃装置において、受口の内
周面への研掃具の押圧力をコントロールできるように
し、管に振れが生じてもそれに追随して研掃できるよう
にし、研掃具が摩耗による形状変化を起こしても常に適
正な研掃を行うことができるようにし、しかも研掃具の
交換時期を検知できるようにする。 【解決手段】 水平方向に支持された管１５の受口１６
の内部に挿入可能な回転軸３９の先端に取り付けられた
研掃具４３と、回転軸３９を水平軸心のまわりに上下に
揺動可能に支持する支持部３５と、回転軸３９に上下方
向の力を付与して研掃具４３による受口１６の内面への
押圧力を調節するシリンダ装置４６と、シリンダ装置４
６によって研掃具４３が受口１６の内面に押圧されたと
きに支持部３５を昇降させて回転軸３９を水平姿勢にさ
せる昇降装置２６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】本発明は管の受口内面の研掃
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鋳鉄管には、その一端に受口が形成され
るものがある。この受口は、その内面が複雑な形状を呈
するために、鋳造時には中子が使用される。しかし、形
状が複雑であるために鋳造後にも中子の砂が残留してい
ることがあり、その後の加工処理工程での除去が必要に
なる。

【０００３】このため従来は、ワイヤブラシや砥石など
の研掃具を取り付けた回転軸を有する研掃装置を活用し
ている。この研掃装置は、昇降台の上に回転軸を水平方
向に支持して、この回転軸を、水平方向に支持されて軸
心まわりに回転された管に向けて出退できるようにした
ものであるのが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このように昇
降台の上に回転軸を水平方向に支持しただけのもので
は、上下方向における研掃具の位置決めは可能であって
も、ワークすなわち管の受口の内周面への研掃具の押圧
力をコントロールできず、このため研掃の品質にムラが
発生しやすいという問題点がある。

【０００５】また、回転軸を水平方向に支持しただけの
構成であるため、研掃面を倣う機能を有さず、したがっ
て、管が曲がりなどを有して、これを軸心まわりに回転
させたときに振れが生じた場合には、研掃の品質にばら
つきが生じやすいという問題点もある。

【０００６】さらに、研掃具は経時的に摩耗による形状
変化を生ずるものであるが、それに対応して常に適正な
研掃を行わせることが困難であるという問題点や、研掃
具の摩耗による使用限界すなわち交換時期を適正に知る
ことが困難であるという問題点もある。

【０００７】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、管の受口の内周面への研掃具の押圧力をコントロ
ールできるようにするとともに、管に振れが生じてもそ
れに追随して研掃できるようにし、さらに研掃具が摩耗
による形状変化を起こしても常に適正な研掃を行うこと
ができるようにするとともに、その交換時期を検知でき
るようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、水平方向に支持された管の端部の受口の内部
に挿入可能な回転軸と、この回転軸の先端に取り付けら
れた研掃具と、前記回転軸を水平軸心のまわりに上下に
揺動可能に支持する支持部と、前記回転軸に上下方向の
力を付与して前記研掃具による管の受口の内面への押圧
力を調節するシリンダ装置と、このシリンダ装置によっ
て研掃具が管の受口の内面に押圧されたときに前記支持
部を昇降させて前記回転軸を水平姿勢にさせる昇降装置
とを備えたものである。

【０００９】このような構成であると、支持部によって
水平軸心のまわりに上下に揺動自在とされた回転軸にシ
リンダ装置によって上下方向の力を付与できるようにし
たため、シリンダ装置の作動力を調節することで管の受
口の内周面への研掃具の押圧力をコントロールできるこ
とになるとともに、管に振れが生じてもそれに追随して
研掃することが可能となる。またシリンダ装置によって
研掃具が管の受口の内面に押圧されたときに支持部を昇
降させて回転軸を水平姿勢にさせる昇降装置を備えたた
め、研掃具が摩耗による形状変化を起こしても回転軸を
水平姿勢とさせて適正な研掃を行うことができるととも
に、その昇降量を調べることで研掃具の摩耗の程度すな
わち交換時期を検知できることになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に示すように、床面１１から
立設された支柱１２の上部には、水平方向の回転軸１３
を有したローラ１４が設けられており、同様の構成野複
数のローラ１４によって鋳鉄管１５を水平方向に支持し
ている。この鋳鉄管１５は、その一端に受口１６が形成
されている。少なくとも一つのローラ１４はモータ１７
によって回転駆動されるように構成され、それによって
鋳鉄管１５を軸心まわりに回転させることができるよう
に構成されている。

【００１１】このように支持された鋳鉄管１５の受口１
６の開口に向かい合う位置には、本発明にもとづく研掃
装置２１が設けられている。すなわち床面１１には基台
２２が設けられており、この基台２２の上には昇降台２
３が設けられている。詳細には、昇降台２３の四隅にお
いて下向きに設けられたガイドバー２４が、対応して基
台２２に設けられたブッシュ２５をスライド自在に貫通
することで、この昇降台２３が基台２２の上方において
昇降自在とされている。基台２２には、昇降台２３を昇
降させるための昇降装置としてのシリンダ装置２６と、
その昇降量すなわち昇降台２３の上下方向の位置を検知
する手段としてのエンコーダ２７とが設けられている。

【００１２】昇降台２３の上には、スライド台２８が設
けられている。このスライド台２８の下部には水平方向
の一対のガイドバー２９が設けられており、各ガイドバ
ー２９が、昇降台２３に設けられたそれぞれ一対のブッ
シュ３０をスライド自在に貫通することで、スライド台
２８は、鋳鉄管１５の軸心に沿った水平方向に移動自在
なように、４か所で支持されている。昇降台２３には、
スライド台２８を移動させるためのシリンダ装置３１
と、鋳鉄管１５の軸心に沿った水平方向におけるスライ
ド台２８の位置を検知する手段としてのエンコーダ３２
とが設けられている。

【００１３】スライド台２８の上には、４か所の防振ゴ
ム３３を介して支持板３４が設けられており、この支持
板３４の上には支持部としての一対の軸受３５が設けら
れている。そして、これら軸受３５どうしの間にはスラ
イド台２８の移動方向と直交する水平方向の軸体３６が
わたされて、この軸体３６の両端が各軸受３５によって
回転自在に支持されている。そして、この軸体３６に
は、揺動フレーム３７が取り付けられている。

【００１４】揺動フレーム３７には、スライド台２８の
移動方向すなわち鋳鉄管１５の軸心に沿った水平方向に
距離をおいて、一対の軸受３８Ａ、３８Ｂが設けられて
いる。そして、これら軸受３８Ａ、３８Ｂによって、回
転軸３９の基端側の部分が回転自在に支持されている。
この結果、回転軸３９は、鋳鉄管１５の軸心方向に沿っ
て配置されることになる。

【００１５】回転軸３９は、軸体３６に近い方に位置し
た軸受３８Ａよりも軸体３６側に突出する部分を有し
て、その部分にプーリ４０が取り付けられている。揺動
フレーム３７の上にはモータ４１が設けられており、こ
のモータ４１によりプーリ４０を介して回転軸３９が高
速で回転されるように構成されている。また回転軸３９
は軸体３６から遠い方に位置した軸受３８Ｂから突出し
た突出部４２を有し、この突出部４２の先端には、ワイ
ヤブラシや砥石などの研掃具４３が一体回転可能に取り
付けられている。

【００１６】スライド台２８に設けられたブラケット４
５と軸体３６から遠い方に位置した軸受３８Ｂの下部と
の間には、シリンダ装置４６が設けられている。このシ
リンダ装置４６は、ベロフラムシリンダと称されるもの
で、通常のシリンダ装置ではピストンがシリンダ内を摺
動するのに対し、ピストンの両端に筒状のベローズある
いはダイヤラムを接続して圧力室を形成した構成とする
ことで、このピストンが摺動するシリンダを設けないよ
うにしたものである。これによりピストンの摺動抵抗が
大きく低減され、軸受３８Ｂへの作用力のばらつきが著
しく小さくなり、しかもその作用力がほぼ一定の値にな
る利点がある。

【００１７】揺動フレーム３７において、軸体３６を挟
んで回転軸３９とは反対側の位置には突出部４７が設け
られている。この突出部４７の上部には、揺動フレーム
３７および回転軸３９が水平状態にあるか否かを検知す
るための水平センサ４８が設けられている。スライド台
２８には、突出部４７の下部を押し上げることによって
揺動フレーム３７および回転軸３９を水平状態に固定
し、それによって揺動フレーム３７と回転軸３９との揺
動を阻止するための、ロック用シリンダ装置４９が設け
られている。

【００１８】このような構成において、鋳造後の管１５
の受口１６の内面を研掃する際には、この管１６をロー
ラ１４の位置に搬入してこのローラ１４により水平方向
に支持し、かつモータ１７によって管１６を軸心まわり
にゆっくりと回転させる。このとき、研掃装置２１にお
いては、シリンダ装置２６により昇降台２３を管１５の
口径に合わせて昇降させたうえで、図３に示すように、
研掃具４３が管１５の受口１６の近傍に位置している。
またロック用シリンダ装置４９が揺動フレーム３７の突
出部４７を押圧してその揺動を阻止している。このため
回転軸３９は図示のように鋳鉄管１５に向けて水平状態
でロックされている。

【００１９】次に、この状態でモータ４１により回転軸
３９を高速で回転させ、シリンダ装置３１によりスライ
ド台２８を移動させ、研掃具４３を管１５に向けて前進
させる。このとき、管１５に対する研掃具４３の位置す
なわちスライド台２８の位置を、エンコーダ３２によっ
て検知する。そして、研掃具４３が管１５の受口１６の
中に入り込んだなら、シリンダ装置４６の作用によって
研掃具４３を所定の押圧力で受口１６の底部の内面に押
圧する。また、ロック用シリンダ装置４９による揺動フ
レーム３７および回転軸３９の押圧状態すなわち揺動ロ
ック状態を解除し、これら揺動フレーム３７および回転
軸３９が軸体３６を中心として自由に上下に揺動できる
ようにする。

【００２０】その後、研掃具４３を受口１６の底部の内
面に押圧させたまま、シリンダ装置２６によって昇降台
２３を昇降させ、水平センサ４８によって回転軸３９が
水平になったことが検知された時点で昇降を停止させ
る。このときの状態を図４に示すが、こうすることで、
研掃具４３が摩耗してその形状すなわち直径が変化した
場合でも、それに追随して研掃具４３を適正な姿勢で管
１５の受口１６の内面に接触させることができる。ま
た、エンコーダ２７によって検知された下降量から、研
掃具４３の中心の位置すなわちその摩耗量を計算するこ
とができ、この研掃具４３が使用限界まで摩耗した場合
にそのことを容易に検出できる。

【００２１】このように回転軸３９が水平になった状態
でスライド台３８を移動させて、研掃具４３が受口１６
の奥側からその開口側に向けて移動するように、この研
掃具４３に送りを与えながら、受口１６の内周面の研掃
を行う。

【００２２】このとき、研掃具４３の押圧力はシリンダ
装置４６によって付与されるが、前述のようにこのシリ
ンダ装置４６はピストンの摺動抵抗が小さいものである
ために、押圧力をばらつきの少ない一定の範囲に制御す
ることが可能である。たとえば、通常のピストンがシリ
ンダの内面を摺動する方式のシリンダ装置では、エアー
供給圧が一定であるときに押圧力のばらつきが±１０ｋ
ｇｆ程度になるのに対し、この摺動抵抗の小さなシリン
ダ装置４６を用いると、この押圧力のばらつきを、±２
ｋｇｆ程度の、しかもほぼ一定の値とすることができ
る。この押圧力は、遠隔操作によって制御可能である。

【００２３】また、回転軸３９は、軸受３５によって支
持された軸体３６のまわりに上下に揺動するいわゆるト
ラニオン構造のものであるため、管１５の回転時に振れ
が生じた場合などにおいても、それに倣って研掃具４３
を変位させることができる。

【００２４】さらに、研掃具４３の上下方向および水平
方向の位置を上述のようにエンコーダ２７、３２で検知
しながら制御するため、管１５の種類に対応して常に適
切な位置に研掃具４３を位置決めすることができる。

【００２５】以上により、研掃具４３の摩耗や管１５の
振れなどの変動要因の発生にかかわらず常にほぼ一定の
研掃圧力を達成することができ、研掃の品質を維持する
ことができる。

【００２６】管種に応じた所定の設定位置まで研掃具４
３に送りが付与されたなら、シリンダ装置２６により昇
降台２３を昇降させ、その昇降をエンコーダ２７にて検
知しながら、この昇降台２３の高さを、管１５に向けて
前進させたときの高さに戻す。その後、シリンダ装置４
６により回転軸３９を上昇させて研掃具４３による受口
１６の内面への押圧力を解除させるとともに、ロック用
シリンダ装置４９を作動させて、揺動フレーム３７と回
転軸３９との揺動をロックさせる。そして、シリンダ装
置３１によりスライド台２８を移動させ、その移動状態
をエンコーダ３２で検知しながら、研掃装置２１を原点
位置に復帰させる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明によると、水平方向
に支持された管の端部の受口の内部に挿入可能な回転軸
の先端に研掃具を取り付け、前記回転軸を支持部によっ
て水平軸心のまわりに上下に揺動可能に支持するととも
に、シリンダ装置によって回転軸に上下方向の力を付与
して研掃具による受口の内面への押圧力を調節し、また
前記シリンダ装置によって研掃具が管の受口の内面に押
圧されたときに昇降装置によって前記支持部を昇降させ
て回転軸を水平姿勢にさせるようにしたため、シリンダ
装置の作動力を調節することで管の受口の内周面への研
掃具の押圧力をコントロールできるうえに、管に振れが
生じてもそれに追随して研掃することができ、また研掃
具が摩耗による形状変化を起こしても昇降装置により回
転軸を水平姿勢とさせて適正な研掃を行うことができる
とともに、その昇降量を調べることで研掃具の摩耗の程
度すなわち交換時期を検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の管の受口内面の研掃装置
の全体正面図である。

【図２】図１における要部を拡大して示す図である。

【図３】同装置の動作状態を示す図である。

【図４】図３の次の段階の動作状態を示す図である。

【符号の説明】

１５ 鋳鉄管 １６ 受口 ２３ 昇降台 ２６ シリンダ装置 ３５ 軸受 ３７ 揺動フレーム ３９ 回転軸 ４３ 研掃具 ４６ シリンダ装置 ４８ 水平センサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２４Ｂ 17/08 Ｂ２４Ｂ 17/08 Ｃ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平方向に支持された管の端部の受口の
   内部に挿入可能な回転軸と、 この回転軸の先端に取り付けられた研掃具と、 前記回転軸を水平軸心のまわりに上下に揺動可能に支持
   する支持部と、 前記回転軸に上下方向の力を付与して前記研掃具による
   管の受口の内面への押圧力を調節するシリンダ装置と、 このシリンダ装置によって研掃具が管の受口の内面に押
   圧されたときに前記支持部を昇降させて前記回転軸を水
   平姿勢にさせる昇降装置と、 を備えたことを特徴とする管の受口内面の研掃装置。