JPS63312002A

JPS63312002A - 管体の面取り機

Info

Publication number: JPS63312002A
Application number: JP14331987A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Hatakeyama; 畠山　幸悦; Tsuneo Yamamoto; 恒夫山本
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1987-06-10
Filing date: 1987-06-10
Publication date: 1988-12-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、面取りされる管体に端面ずれが発生してい
ても、管体の端部を過不足切削を生じることなく良好に
切削、面取りすることができるようにした管体の面取り
機に関するものである。

〔従来の技術〕

管体の面取り機は、カッタヘッドの軸線上にセットされ
た水平方向の管体の端部に対して、カッタヘッドを回転
および前進動作させて、端部を所定形状に切削、面取り
するものである。

第５図に従来の管体の面取り機の概要を示す。

第５図において、ｌは面取り機本体２の主軸３に設けら
れたカッタヘッド、４は主軸３の駆動部、５は面取シ機
本体２の駆動装置、６ａ＋６ｂは管体７の固定用の上下
チャックである。ウオーキングビーム等の搬送手段によ
って搬送された水平方向の管体フは、油圧駆動による上
下チャック６ａ、６ｂで把持することＫより、カッタヘ
ッド１の軸線上の所定位置に固定、セットされる。次い
で、駆動部４によって主軸３を回転させながら本体駆動
装置５によって面取り機本体２を前進することによシ、
管体７の端部に対してカッタヘッドｌを所要の回転数お
よび前進パターンで回転および前進動作させ、これによ
って管体７の端部を所定形状、例えば第６図にフェイス
７ａおよびチャンファ−７ｂを実線で示すように切削、
面取りする。

なお、第５図において、８はチャック取付はフレーム、
９は本体駆動装置５のリトラクトシリンダ、１ｏはチャ
ックリトラクトスライドベース、１１はスライドベース
１０を載置したペット、１２はチャックリトラクトシリ
ンダである。

このような面取り機のカッタヘッド１の回転および前進
動作は、第７図に示すように、上位の制御装置であるデ
ィジタル制御方式の制御コントローラＰＣと、下位の制
御装置であるレオナードおよび数値制御装置ＮＣとによ
って制御される。制御コントローラＰＣは、管体７の端
部の面取シの条件データに基づいてカッタヘッド１の回
転および前進動作に対する基準操作量を作り出し、それ
ぞれの基準操作量を指示操作量としてレオナードおよび
数値制御装置に出力する。レオナードは、回転動作に対
する指示操作量に基づいて主軸駆動部４内の主軸駆動モ
ータＤＣＭを制御して、主軸３の回転数を制御する。数
°値制御装置ＮＣは、前進動作に対する操作量に基づい
て本体駆動装置５内のフィード用サーボモータＹを制御
して、面取り機本体２の前進パターンを制御する。かく
して、カッタヘッド１を、管体７の端部に対して所要の
回転数および前進パターンで回転および前進動作するよ
うに制御する。

制御コントローラＰＣは、その他にも、第７図に示すよ
うに、モータ制御装置、電磁弁制御装置等と協同して、
油圧モータＩＭ、電磁弁ＳＶなど面取り機各部の動きを
制御する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなカッタヘッド１の制御では、カッタヘッド
１の前進ストローク量が固定されている。

従って、搬送手段による管体７の搬送の精度等に起因し
て、カッタヘッド１の軸線上にセットされた管体７に、
前記軸線上でのセットされるべき位置からのずれ（端面
ずれ）が発生しても、カッタヘッド１はそのずれの分を
補正した前進動作をしない。このだめ、管体７の端部の
面取りに切削の過不足が生じ、不良材として処理するこ
とを余儀なくされていた。

この発明の目的は、上述の現状に鑑み、管体に端面ずれ
が発生していても、管体の端部を過不足切削を生じるこ
となく、良好に切削、面取りすることができるようにし
た、管体の面取り機を提供することにある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

この発明は、カッターヘッドの基準操作量を生成する手
段と、指示操作量に基づいて前記カッターヘッドを回転
および前進させる手段とを有する管体の面取り機におい
て、前記管体の管端位置を検出する位置検出器と、検出され
た管端位置と予め定められた管端基準位置との差を算出
する手段と、前記差の大きさに応じて前記基準操作量を
修正して前記指示操作量を算出する手段とを有すること
に特徴を有するものである。

以下、この発明の実施例について詳述する。

第１図は、この発明の管体の面取り機の要部を示す概念
図である。第１図において管端位置検出器は、光源１３
、受光センサ１４、制御部１５から構成される。管端位
置検出器としては、例えば日本能率協会発行「センサ技
術ハンドブック」に記載されるような種々のタイプのも
のが使用可能であるが、第１図では光学式の検出器を使
用している。この検出器により管体７のセット後カッタ
ヘッド１による切削前に、管体７の端面７ｃの位置を測
定し、これによって端面ずれの量を求めて、制御コント
ローラＰＣでカッタヘッド１の前進動作に対する指示操
作量として基準操作量を端面ずれの量で補正した操作量
を作り出すようにしたものである。その他の構成は、第
５図および第７図に示した従来の面取り機と基本的に同
一である。

光源１３は、上下のチャック６ａ、６ｂで把持すること
によυカッタヘッド１の軸線上に固定、セットされた水
平方向の管体７の端部付近の、例えば下方に設けられて
いる。光源１３の１例を示せば、高周波点灯（３５ＫＨ
ｚ　）の螢光灯管方式の光源が揚げられる。光源１３は
、管体７の端部に端部の下方から光を照射する。なお、
管体７の端部の切削時に発生する切り子から光源１３を
保護するために、光源１３の上方直近に光源シャッタ１
６を設けておく。光源シャッタ１６は例えばエアシリン
ダによって開閉される。

受光センサ１４は、管体フの端部付近の光源１３と反対
側、例えば上方に設けられている。受光センサ１４の１
例を示せば、２０４８ビツトのＣＯＤイメージセンサが
掲げられる。受光センサ１４は、光源１３によって管体
フの端部に下方から照射した光を上方で受光し、受光信
号を出力する。なお、光源１３と同様に受光センサ１４
の下方直近にも保護用のセンサシャッタ１７を設ける。

１Ｂはカッタヘッド１の進退用の開口１８ａが設けられ
た、従来から設置されている切屑カバーである。

第２図に受光センサの受光素子上での受光位置と管体の
端面のずれ量との間の関係を示す。カッタヘッド１の軸
線上にセットされた管体マの端面７ｃ　　の位置が、そ
の基準位置！。よシカツタヘッド１と反対側にΔ！だけ
ずれているときの、光源１３からの光の受光素子１９上
での受光位置は位置１９ａまでであり、基準位置１゜に
一致しているときの受光位置は位置１９ｂまでであり、
これら受光位置１９ａ　、　１９ｂ間の距離Δ１′は端
面７ｃのずれ量Δｋに比例する。従って、受光センサ１
４で得られた受光信号を処理して端面７Ｃの位置を求め
れば、これと基準位置！。とから端面７Ｃのずれ量Δ１
を求めることができる。

制御部１５は、受光センサ１４から出力された受光信号
を処理してデジタル信号化し、管体フの端面７ｃの位置
をデジタル信号として求める。このようにデジタル信号
として求められた端面７Ｃの位置の測定値は、制御コン
トローラｐｃに出力される。

以上の光源１３、受光センサ１４および制御部１５によ
る管体マの端面７Ｃの位置の測定は、管体マのセット後
カッタヘッド１による切削前に行なう。

制御コントローラＰＣは、前述したように、管体７の端
部の面取りの条件データに基づいて、カッタヘッドｌの
前進動作等に対する操作量を作シ出して出力するように
なっている。カッタヘッド１の前進動作に対する操作量
は、カッタヘッド１の急速前進長ＬｑＯ、フェイス切削
長Ｊ−ｆ　、　　チャンファ−切削長Ｊ−Ｃ１送り比Ｒ
１送り速度８およびドウエルｄに対応するものからなっ
ている。

制御コントローラＰＣは、管体マの端面７ｃの位置の、
制御部１５から出力された測定値と、予め設定された前
記の基準位置！。とじての基準値とを比較演算し、これ
らの間の偏差を先ず求める。この偏差は、端面７Ｃの基
準位置！。からのずれ量Δ１に対応している。次いで、
基準急速前進長Ｊ−ｑＯに対する、前記偏差分に対応し
た補正量Δｊｑ　（ΔＪｑ＝ΔＬ）を演算する。次いで
、基準急速前進長ｊｑｏに補正量Δ１ｑを加えて補正し
、そして、カッタヘッドｌの前進動作に対する指示操作
量として、基準急速゛前進長Ｊｑｏに代えて補正後の急
速前進長ｊｑ（＝ＪＬｑｏ＋ΔＪｑ　）　　を採用した
指示操作量を作り出す。

このようなカッタヘッド１の前進動作に対する操作量に
よれば、カッタヘッド１の急速前進長類が管体フの端面
フＣのずれ量Δ１に対応した前記偏差分だけ補正された
ものになっている。従って、この前進動作に対する操作
量を数値制御装置ＮＣに出力して、数値制御装置ＮＣで
前記操作量に基づいて本体駆動装置内のフィード用サー
ボモータ￥を制御してやれば、カッタヘッド１は、端面
７Ｃのずれ量４１分が補正されたストローク量だけ急速
前進して、急速前進時に端面７ｃとの位置関係をずれ量
Δ１かないものとする。このため、管体７の端部を過不
足切削することなく、所定形状に良好に切削、面取りす
ることができる。

第３図に、この発明の面取機での制御コントローラにお
ける、管体の端面の位置測定からカッタヘッドに対する
前進動作の操作量の出力までの、制御フローを示す。

制御コントローラＰＣは、「上下チャック閉」指令を出
し、チャック６ａ、６ｂを駆動して管体７をクランプす
る。その後センサシャッタおよび光源シャッタに開始令
を出し、両シャッタを開く。

これによシセンサは測定可能の状態となる。

制御コントローラＰＣは、前記シャツタ開の指令を出し
た後シャッタが開となるまでの時間だけ待機し、その時
間経過後管端位置検出器の制御部からのデータを取り込
み基準位置１゜からのずれ量Δ１を算出する。これをも
とに、基準操作量を補正し、指示操作量を算出して数値
制御装置ＮＣに出力する。

これで管端位置補正が終了したことになるので、センサ
シャッタと光源シャッタを閉とする指令を出し、両シャ
ッタを閉じる。

第４図に、この発明の面取り機のカッタヘッドにおける
、管体の端面のずれ量Δ１を補正した切削パターンと、
従来の面取り機のカッタヘッドにおける、管体の端面の
ずれ量Δ１の補正がない切削パターンの１例を示す。な
お、第４図に掲げた例では、端面７ｃが基準位置！。よ
りカッタヘッド１の側にΔ１だけずれている。また、チ
ャンファ−の切削とフェイスの切削とは、実際は時系列
的に一部重なって行なわれているが、明瞭にするために
切り離して表示した。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明の面取り機によれば、セ
ットされた管体に端面ずれが発生していても、管体の端
部を過不足切削を生じることなく、良好に切削、面取り
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の面取シ機の要部を示す概念図、第
２図は、第１図の面取り機に設けた受光センナの受光素
子上での受光位置と管体の端面のずれ量との間の関係を
示す説明図、第３図は、この発明の面取り機での制御コ
ントローラにおける制御フローの一部を示すフローチャ
ート、第４図は、この発明の面取り機および従来の面取
り機でのカッタヘッドの切削パターンを示すグラフ、第
５図は、従来の面取り機の概要を示す説明図、第６図は
、管体の端部の面取りの形状を示す説明図、第７図は、
第５図の面取り機での制御内容を示す説明図である。図
面において、１・・・カッタヘッド、　　　２・・・面取り機本体、
３゛°°主軸、　　　　　　４・・・主軸駆動部、５・
・・本体駆動装置、　　　６ａ、　６ｂ・・・チャック
、７・・・管体、　　　　　　７ｃ・・・端面、１３・
−・光源、　　　　　　　１４・・・受光センサ、１５
・・・制御部、　　　　　　Ｍ・・・サーボモータ、Ｎ
Ｃ・・・数値制御装置、　　　ＰＣ・・・制御コントロ
ーラ。

Claims

【特許請求の範囲】カッターヘッドの基準操作量を生成する手段と、指示操
作量に基づいて前記カッターヘッドを回転および前進さ
せる手段とを有する管体の面取り機において、前記管体の管端位置を検出する位置検出器と、検出され
た管端位置と予め定められた管端基準位置との差を算出
する手段と、前記差の大きさに応じて前記基準操作量を
修正して前記指示操作量を算出する手段とを有すること
を特徴とする管体の面取り機。