JPS6131763Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は主軸軸線に沿つて鋼管を移送し、該鋼
管を把握すべく主軸台前後に設けられた２つのチ
ヤツク内の１つに工具を取付け、鋼管を加工する
チヤツク兼用の鋼管端面加工装置に関する。

従来の鋼管端面を加工する機械は、鋼管を主軸
台後方の移送装置で貫通主軸内を通し、前記鋼管
端面が加工領域まで移動し位置決めされると、前
記鋼管をチヤツクで把持し、刃物台上の工具でテ
ーパー加工、ネジ加工、面取り等の加工を行うも
のである。

しかしながら、鋼管端部を前記貫通主軸内を通
して加工領域まで移送し、加工が完了すると前記
主軸内の鋼管を元の位置まで引き戻すため、アイ
ドル時間が多くかかるという問題があつた。

本考案はこれらの問題点に鑑みてなされたもの
で、鋼管端面に簡単な面取りなどの加工を行う場
合には、前記鋼管の端面を加工領域まで移送せ
ず、貫通主軸後端の鋼管搬入側チヤツクに半径方
向に移動可能な工具を設けることにより、鋼管端
面を加工することで鋼管移送によるアイドル時間
の短縮を計るチヤツク兼用の鋼管端面加工装置を
提供するものである。

また横中ぐり盤等で被加工物の端面を加工する
場合は、半径方向に移動可能に設けられた工具を
備えた面板の回転で加工する加工装置は例えば特
開昭55−106702がある。

しかし、前記加工装置は横中ぐり盤で加工され
る被加工物の端面の加工、即ちフエーシング、面
取り加工などに限定される。

これに対し本願考案の目的は前述した従来の鋼
管端面を加工する鋼管端面加工装置（以下加工機
という）を母体とし、該加工機の主軸後端に取付
けたチヤツクの把持爪を工具と交換し、該チヤツ
クの軸線上に対向して設けられた鋼管端面を軸線
方向の送りで荒加工等の一次加工を行うととも
に、面取り加工の外、テーパー加工、段付加工等
を行い、更に仕上加工等の二次加工を施す場合は
主軸前方のチヤツクから加工領域に突出した鋼管
端面を刃物台の動きで加工する際、今まで加工装
置として使用していた主軸後端のチヤツクの工具
を把持爪と取替えて把持装置として使用すること
で、広範囲な加工を可能ならしめた鋼管端面加工
装置を提供するにある。

以下、本考案の実施例を図面に従つて説明す
る。

第１図は特願昭55−100286に示す鋼管端面加工
機の主軸軸線に沿つて鋼管送り込み装置を配設し
た全体図である。

第２図は第１図のＡ−Ａ断面図で鋼管送り込み
装置の送り台構成および鋼管を把握装置へ搬入し
たところの状態を示した図である。

加工機の左後方に該加工機の主軸軸線に沿つて
基台１が配置されている。また該基台１の左側に
は鋼管２を置く受台３が設置され、さらに該受台
３の上部には複数のガイドローラー４が回転自在
に設けられている。鋼管２は搬入される際、後述
する把握装置に挿入されると同時に鋼管の後部は
この受台３のガイドローラー４で支持される。

前記ガイドローラー４は、鋼管が加工機側へ送
り込まれ位置が定まり加工工程に入る場合は、退
避するようになつている。さらにこの受台３には
図示していないが、鋼管を加工する際鋼管が振れ
るのを防止するための振れ止めローラーが設けら
れている。この振れ止めローラーは鋼管が搬入さ
れるときは退避しているが、加工工程に入ると出
て鋼管を支持するようになつている。

次に前記基台１の上面は二条の案内面５が構成
され主軸軸線と平行に設けられている。また前記
案内面５に跨つて送り台６が摺動自在に載置され
ている。前記送り台６は前記基台１の端部に取り
付けられたサーボモータ７によりボールスクリユ
ー８を介して主軸軸線と平行に摺動する。

前記送り台６には把握装置９が取り付けられ、
該把握装置９は次のように構成されている。即ち
ベース１０、１１が主軸軸線に対し直角方向に摺
動自在に載置され、前記ベース１０、１１は前記
送り台６の端部に設けられた油圧モータ１２によ
りスクリユー１３を介して対向する方向に各々摺
動する。即ちベース１０、１１は夫々前記スクリ
ユー１３の左右異なる方向のねじ部で螺合してい
るので、ベース１０、１１は相互に対称的に進退
動作をくり返す。前記ベース１０、１１は前記油
圧モータ１２の回転角に応じ進退距離が算出でき
るようになつている。即ち把握装置に搬入される
鋼管の径が前記油圧モータ１２に設けられた後述
するパルスゼネレータ２７によりこのベース１
０、１１の進退動作で判別できるのである。前記
ベース１０、１１には夫々ブロツク１４、１５が
取り付けられており、該ブロツク１４、１５は勝
手違いのＶ字形窪み部を有し相対している。従つ
て搬入される鋼管をこのＶ字形の窪み部で主軸軸
線上に強固に挾めるようにしてある。本実施例に
おいては鋼管を安定して保持するため２組の把握
装置９を設けている。鋼管送り込み装置の右側に
は鋼管端面を加工機が配置されている。即ち、ベ
ツド１７上に主軸台１８が載置され、該主軸台１
８には貫通穴を有する主軸１８が回転自在に軸承
されており、主軸先端には鋼管を把持するチヤツ
ク２０が取付けられている。

チヤツク２０前面には刃物台２６を備えた移動
台２５が主軸軸線方向及び該軸線を横切る方向に
移動可能にベツド１７上に設けられており、この
刃物台で仕上加工等の二次加工を施す。次に第３
図は鋼管把握用チヤツク端部に工具を設けた本考
案の装置の断面を示すものである。

即ち、主軸台１８に回転自在に軸承された主軸
１９の鋼管搬入側端部に貫通穴Ｓを設けた回転形
刃物台本体（以下チヤツク２１という）がボルト
Ｂで固着されている。前記チヤツク２１の主軸台
１８側チヤツクボデー２９段付部３０に第１の歯
車３１が挿着されている。

また、前記チヤツクボデー２９の先端部外周に
は第２の歯車３２が回転自在に挿嵌されている。

一方、前記チヤツクボデー２９の近傍にあつ
て、主軸台１８の壁面には箱体３３が固着され、
該箱体３３には差動歯車Ｄが設けられている。

即ち、前記箱体３３には軸３４が主軸軸線と平
行に支承され、前記軸３４の両端には傘歯車３
５，３６が互に対向して設けられている。

前記傘歯車３５は軸３４に軸受３５Ａ，３５Ｂ
で回転自在に支承され、他方の傘歯車３６は前記
軸３４にキー３７を介して挿嵌されている。

また、軸３４上に対向して挿嵌された、各傘歯
車３５，３６の筒体３８，３９外周には軸受４
０，４１が設けられている。

更に、前記傘歯車３５の筒体３８にはキー４２
を介して歯車４３が挿嵌し、該歯車４３は前記チ
ヤツクボデー２９外周に設けられた第１の歯車３
１に歯合している。

前記軸３４の傘歯車３５の筒体３８側の軸端に
は、キー４４を介してウオームホイール４５が挿
嵌されている。

一方、前記傘歯車３５，３６には一対の傘歯車
４６，４７が夫々歯合している。前記一対の傘歯
車４６，４７は前記軸３４を中心に包囲した円筒
形箱体４８の内部中心に向つて、前記軸３４に直
交して設けられた軸４９，５０に回転自在に支承
されている。

更に、前記円筒形箱体４８の両端には蓋５１
と、歯車５２が固着され、前記蓋５１及び歯車５
２は軸受４０，４１で支承されている。前記歯車
５２はチヤツクボデー２９先端部外周の第２の歯
車３２に歯合している。

また、前記第２歯車３２近傍にあつて、前記チ
ヤツクボデー２９先端部にはブラケツト５５，５
５′が固着されている。

前記ブラケツト５５，５５′には軸５６，５
６′が回転自在軸承され、前記軸５６，５６′の一
端にはピニオン５７，５７′がキーを介して挿嵌
されている。

一方、前記各軸５６，５６′の他端には、工具
を互に反対方向に移動させる為、夫々逆ねじが削
設され、各ねじは雌ねじを削設したナツト５８，
５８′に螺合している。更に、前記各ナツト５
８，５８′はチヤツクボデー２９先端面を半径方
向に摺動すべく、スライドブロツク５９，５９′
背面に固着している。

前記スライドブロツク５９上には工具保持台６
０が前記スライドブロツク５９のアリ溝６１内を
摺動可能に挿嵌されている。（第６図） 前記工具保持台６０に設けられた穴６２内には
ナツト６３が挿入し、該ナツト６３はばね６４で
前記穴６２の段部６５に押圧されている。更に前
記ナツト６３にチヤツク中心に向けて削設された
溝には前記ナツト廻り止め用ボルト６６先端が係
止している。

一方前記スライドブロツク５９の一端に固着さ
れたブラケツト６７には工具刃先位置調整用ねじ
６８の一端が支持され、他端は前記ナツト６３に
螺合している。

また工具保持台６０先端には工具６９と平行に
サポート７０が固定され、前記サポート７０には
ローラＲが回転自在に支承されている。前記工具
６９の刃先部はローラＲ外径と鋼管Ｐ内径の接点
部に一致する様に調整されている。即ち、前記工
具６９で鋼管２内部を面取り加工するとき、鋼管
２端部の切口が偏心していても前記ばね６４に抗
して、前記ローラＲと共に工具６９が移動するの
で一様な面取りができる様になつている。

同様に一方のスライドブロツク５９′上には工
具保持台７１が前記スライドブロツク５９′のア
リ溝７２内を摺動可能に挿嵌せれている。（第５
図） 前記工具保持台７１には穴７２が設けられ、前
記穴７２内にはフランジ形ナツト７３が段付部に
挿着されている。

前記スライドブロツク５９′の一端に固着され
たブラケツト６７′には工具刃先位置調整用ねじ
６８′の一端が支持され、前記ナツト７３と螺合
している。

また、前記工具保持台７１先端には工具７４、
７５が固定されている。次に、前記箱体３３側面
に取付けられた可変速モータＭ（以下モータＭと
いう）の出力軸７６先端には、ウオーム７７が設
けられ、該ウオーム７７はウオームホイール４５
に歯合している。

本考案は以上のように構成され次のように作用
する。

まず、主軸１９が図示しない主軸モータにより
所定回転で回転を始めると、主軸先端に設けられ
たチヤツク２１の回転で、チヤツクボデー２９段
付部に設けられた第１の歯車３１の回転は、該第
１の歯車３１に歯合している歯車４３に伝達され
る。

更に、前記歯車４３と傘歯車３５はキー４２で
係合されている為、傘歯車３５は前記歯車４３と
共に回転する。

また、前記傘歯車３５と歯合している一対の傘
歯車４６，４７は軸４９，５０を中心に互に反対
に回転する。

更に、前記一対の傘歯車４６，４７と歯合して
いる傘歯車３６は、軸３４にキー３７を介して挿
嵌している。

ここで、軸３４の回転が停止しているとすると
前記傘歯車３６に歯合している一対の傘歯車４
６，４７は前記傘歯車３６のまわりを転動する。

従つて、円筒形の箱体４８は前記傘歯車４６，
４７と共に回転する。

しかしながら主軸の起動と同時に差動歯車機構
Ｄを駆動するモータＭを起動し、軸３４の回転数
を歯車４３の回転数と同じ回転数で回転させれ
ば、箱体４８の回転は停止する。

このとき、チヤツク２１の回転と、該チヤツク
２１前方外周に回転自在に支承された歯車３２の
回転を同期回転にすべく、歯車３１と歯車４３お
よび歯車３２と歯車５２の各歯数比分を相殺する
回転数をモータＭにより軸３４に与えれば、前記
第２の歯車３２はチヤツクボデー２９に対して相
対的な回転は生じず、差動歯車機構Ｄを介して同
期回転を行つている。

即ち、前記第２の歯車３２はチヤツクボデーの
回転に対して相対的回転が生じない為、第２の歯
車３２に歯合しているピニオン５７，５７′は回
転しない。

従つて、夫々の工具保持台６０，７１はチヤツ
クが回転してもスライドせず、チヤツクに対して
停止状態を保持する。

つぎに、モータＭの回転数を変化させると、そ
の変速回転はウオーム７７とウオームホイール４
５を介して軸３４から傘歯車６に伝わる。

前記傘歯車３６に夫々噛合している傘歯車４
６，４７により、箱体４８の回転数はモータＭに
よる軸３４の変速回転数分増減速される。このと
き始めて第２の歯車３２はチヤツクボデー２９に
対し、相対回転が生じ、前記第２の歯車３２と歯
合しているピニオン５７，５７′に回転が伝わ
る。

この回転により、夫々のピニオン５７，５７′
にキーを介して挿嵌している軸５６，５６′が回
転し、前記軸５６，５６′に削設されたねじと螺
合しているナツト５８，５８′が半径方向に移動
する。このナツト５８，５８′の移動により、ス
ライドブロツク５９，５９′上の工具保持台６
０，７１に取付けられている工具６９、及び７
４，７５は半径方向に切削送りで互に反対方向に
移動する。

このとき、前述の如く鋼管２は主軸台１８後方
に設けられた移送装置により移送され、工具保持
台６０，７１近傍に、位置決めされ停止した状態
にある。

また鋼管２は該鋼管端部の通過定位置から、加
工の種類に応じて予じめプログラミングすれば、
所定の切削送りで移送することができる。

今、前記スライドブロツク５９，５９′と第２
の歯車３２との係合手段をねじで行つているが、
前記第２の歯車３２と歯合しているピニオン５
７，５７′の代りに、半径方向にリードを設けた
カムを設ければ、カムとカムフオロアの係合で各
工具を所定の方向に移動することができる。

即ち、第７図により第２の実施例を説明する。
チヤツクボデー２９後端部外周に回転自在に挿嵌
されている第２の歯車３２′に円盤カム７８が一
体的に固着されている。

また、前記チヤツクボデー２９先端面に半径方
向に摺動可能に設けられたスライドブロツク７９
に回転自在に軸８０が挿嵌されている。

更に、前記軸８０先端に設けられたカムフオロ
ア８１は前記円盤カム７８に削設された溝に係合
している。

また、差動装置Ｄの歯車５２と歯合している第
２の歯車３２′はモータＭにより回動し、前記ス
ライドブロツク７９上にあつて工具８２を保持し
た工具保持台８１は前記カムフオロア８１を介し
て、前記第２の歯車３２′を一体的に設けられた
円盤カム７８のカム溝のリードに従つて移動す
る。

また、軸３４にはモータＭの動力をウオーム７
７、ウオームホイール４５で減速して伝達してい
るが、前記軸３４の軸端に減速機を介して直接サ
ーボモータを取付けても良い。即ち、工具保持台
６０，７１、移動用軸５６，５６′の一端にパル
ス発生装置（例えばレゾルバ）を取付ければ工具
の移動をNC制御することができる。

次に図により第３の実施例を説明する。即ち、
第５図に示すチヤツクボデー２９先端部に放射状
にＴ溝８３を削設し、加工される鋼管に合せて工
具、８５，８６，８７，８８を配置し、前記Ｔ溝
８３内に挿入されたＴナツト８４で固定する。

この工具で鋼管端部を加工する場合は、前述し
た移送装置により前記鋼管を切削送りで移送しな
がら加工を行う。

前述した如く、鋼管端部の簡単な加工を行う場
合は、前記鋼管端部を鋼管端面加工機の加工領域
まで移送することなく、チヤツク兼用の加工装置
での荒加工等の一次加工を可能にしたことで鋼管
移送時間を著しく短縮することができた。更に、
鋼管端部を仕上加工等の二次加工等を行う場合
は、鋼管を主軸穴を貫通させ、主軸先端のチヤツ
クで把持し、加工機１６側の刃物台２６で仕上加
工等の二次加工を行い、一次加工用のチヤツクと
の併用で加工能率を向上させることができた。

また、加工の種類に応じて、工具保持台を退避
させるかあるいはチヤツク先端の工具を取外せば
鋼管端面加工機のチヤツクとしても使用すること
ができ、しかも工具のセツテイングが容易である
ため、加工能率の向上を計ることができる。

以上述べた如く、本考案は実施例に示された構
成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載
された本考案の技術思想を逸脱しない範囲内での
変更は予期されるところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼管端面加工機に鋼管送り込み装置を
配設した全体図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第３図は鋼管端面加工機のチヤツクに加工装
置を取付けた状態を示す断面図、第４図は第３図
のＢ矢視図、第５図は第３図のＣ矢視図、第６図
は第３図のＥ矢視図、第７図は本考案の第２の実
施例を示す加工装置の一部断面図、第８図は本考
案の第３の実施例を示す加工装置の断面図、第９
図は第８図のＦ矢視図、第１０図は第９図のＧ矢
視図であり、第１１図は第９図のＨ矢視図であ
る。 図において、１……基台、２……鋼管、６……
送り台、７……サーボモータ、９……把握装置、
１６……加工機、１７……ベツド、１８……主軸
台、１９……主軸、２０……チヤツク、２１……
チヤツク、２３……投光器、２４……受光器、２
５……移動台、２６……刃物台、２８……リニヤ
スケール、３１……第１の歯車、３２……第２の
歯車、３３……箱体、３４……軸、４５……ウオ
ーム、４８……円筒形箱体、６０，７１，８１…
…工具保持台、６９，７４，７５，８５，８６，
８７，８８……工具、７７……ウオーム、７８…
…円盤カム、Ｂ……ボルト、Ｄ……差動歯車、Ｍ
……モータ、Ｓ……貫通穴、Ｒ……ローラ、Ｔ…
…爪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベツド上の主軸台に回転自在に軸承され軸線方
   向に貫通穴を有する主軸と、該主軸先端に設けら
   れ中央に貫通穴を有するチヤツクと、該チヤツク
   の先端側にあつて主軸軸線と平行又は直交する方
   向に移動可能な刃物台と、前記主軸後端に設けら
   れ中央に貫通穴を有する回転形刃物台本体と、該
   回転形刃物台本体の後端側にワークを着脱自在な
   把持装置を持ち主軸軸線と平行に移動可能な送り
   台と、前記回転形刃物台本体外周の一端に設けら
   れた第１の歯車と、前記回転形刃物台本体の外周
   他端に回転可能に設けられた第２の歯車と、前記
   主軸台後方の回転形刃物台本体近傍に設けられた
   箱体と、該箱体内にあつて前記第２の歯車と前記
   第１の歯車とに歯合し前記両歯車間に相対回転を
   与えるべく設けられた差動歯車機構と、該差動歯
   車機構と係合し前記両歯車間に相対回転を与える
   ため前記箱体内に設けられた駆動装置と、前記回
   転形刃物台本体の端面に設けられ放射方向に移動
   する工具支持台と、該工具支持台と前記第２の歯
   車との間にあつて第２の歯車に係合し回転形刃物
   台との相対的回転により前記工具支持台を移動さ
   せる伝達機構とから成り、主軸後方の回転形刃物
   台本体に対しワークを把持した送り台の移動でワ
   ークの加工を行い、つぎに送り台の移動で主軸前
   方のチヤツクで把持したワークを刃物台の移動で
   加工することを特徴とする鋼管端面加工装置。