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発明の名称 管端部のテーパ加工装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−232541(P2001−232541A)
公開日 平成13年8月28日(2001.8.28)
出願番号 特願2000−43699(P2000−43699)
出願日 平成12年2月22日(2000.2.22)
代理人 【識別番号】100068087
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
【テーマコード(参考)】
3C029
3C034
3C049
【Fターム(参考)】
3C029 BB01 
3C034 AA13 BB15 BB71 CA05 CB01
3C049 AA03 AA11 AA13 AB01 AC02 BA01 BB03 BC02 CA01 CB01 CB03
発明者 内田 睦雄 / 秋山 尚久
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 軸周囲に回転可能に管を支持する管回転支持装置と、該管回転支持装置で支持される管の管端位置で前記管の軸に対し平面視、側面視のいずれの面でも偏角を有した姿勢で支持され、かつ平行移動により前記管の管端部に接触してテーパ加工可能に支持されたグラインダと、該グラインダから管の回転方向と逆方向位置の管端部に配置された、テーパ加工量を検知するセンサーと、該センサーの検知信号により前記グラインダの運転を制御する制御装置とからなる管端部のテーパ加工装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、管端部のテーパ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ダクタイル鋳鉄管など金属管で挿口とされる管端部には、管端外面にテーパ加工が施される。
【0003】この挿口テーパの寸法公差は規格化されており、この加工精度を保つために従来では旋盤装置を用いて加工していた。しかし、加工対象となる管は、小は口径が数十センチのものから大は2mを超えるような大径管もあり、これらすべての金属管の加工のために旋盤装置を設備するには巨額な費用がかかる問題があった。
【0004】一方、図9に示すように、金属管1を軸1a周囲に回転可能に支持ロール6で支持し、その管端1bに対しテーパ角αで軸2aを支持したグラインダ2を支持装置3により支持し管端角部1cへ移動させてテーパ加工することも考えられる。
【0005】この方法は旋盤装置のような高価な装置を用いなくて良く、しかもグラインダ2の支持角度や高さを調節することで各種径の金属管に対し適用できるので、管端テーパ加工を非常に安価に実施できる利点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしグラインダ2は、研削が進むと研削面2cが摩耗し、次第に径rが小さくなって行くのでグラインダ2の移動量tが径rの変化に伴なって次第に変化し、精密な研削加工のためのグラインダの移動量の管理が困難となる問題があった。
【0007】また、グラインダ2の砥石2dの研削面2cは、管端1bの角部1cから接していくので、研削面2cが図10に点線で示すように偏摩耗し易く、このような偏摩耗が進むとテーパ加工そのものが不可能になる問題があった。
【0008】この発明は上記問題を解消し、研摩面の偏摩耗を無くし、かつ安価に正確なテーパ加工を実施することを課題としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明の管端部のテーパ加工装置は、軸周囲に回転可能に管を支持する管回転支持装置と、該管回転支持装置で支持される管の管端位置で前記管の軸に対し平面視、側面視のいずれの面でも偏角を有した姿勢で支持され、かつ平行移動により前記管の管端部に接触してテーパ加工可能に支持されたグラインダと、該グラインダから管の回転方向と逆方向位置の管端部に配置された、テーパ加工量を検知するセンサーと、該センサーの検知信号により前記グラインダの運転を制御する制御装置とからなる。
【0010】従って、この管端部のテーパ加工装置によれば、管端部に接触してテーパ加工するグラインダは、管軸に対し平面、側面のいずれの面でも偏角を有するので、テーパ加工面即ち管端角部に対しグラインダの砥石の研削面が巾広く接し、管端角部がグラインダ研削面の一個所に接して偏摩耗を生じてしまうことがない。
【0011】また、研削面の研削状態をグラインダの移動量のみで管理するのではなく、センサーで検知し、この情報により研削状態を管理するのでグラインダが摩耗しても、精度の良いテーパ加工を行なうことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、この発明の実施の形態を説明する。図1は実施の形態である管端部のテーパ加工装置の全体の側面図、図2は実施の形態である管端部のテーパ加工装置を構成するグラインダ支持装置であって直立状態で示す側面図、図3は同じく背面図、図4は同じく平面図である。
【0013】図1において、4は、管回転支持装置を示す。この管回転支持装置4は基台5上にダクタイル鋳鉄管などの金属管1を水平方向の姿勢で管外面から支持するロール6…6を金属管の軸方向に沿って配置することにより構成され、これらロール6…6のいずれか一つが駆動ロールとされている。
【0014】この管回転支持装置4で支持される金属管1の管端1bの側方位置にグラインダ2の支持装置3が、管端角部1cにおける加工テーパ面のテーパ角に等しい角α傾斜させて設けられている。
【0015】図2は上記支持装置3を垂直状態で示したもので、一対の支柱3a、3aが桁3k上に平行に立設され、それぞれの支柱3a、3aの側面にスライドレール3b、3bが支柱3aの長さ方向に沿って設けられている。
【0016】このスライドレール3bには、図3、図4に示すようにスライダ部3cを介してブラケット3dが支柱3aに沿って摺動自在に支持されており、このブラケット3dから支柱3aに対し直角方向にグラインダ2の支持基板3eが延出されている。
【0017】そして、前記支柱3a、3a間であって図2におけるスライドレール3b下端位置に桁材3fが架設され、この桁材3fと前記支持基板3eとの間に駆動装置3gが架設され、駆動装置3gを作動させることによって、支持基板3eがスライドレール3bに沿って往復移動するようにされ、これによってグラインダ2が一定姿勢で平行移動するようにされている。
【0018】上記駆動装置3gとしては、電磁弁により容易に制御できるエアシリンダなどが好適に使用される。また、上記グラインダ2は、砥石2dの回転軸2aが図4に示したように平面視で管軸1aに対し偏角θを有した姿勢となるよう支持基板3eに取付金具2bで取り付けられている。
【0019】そして、支持柱3a、3aは図1に示すように、テーパ角に等しい傾斜角αを有する楔状スペーサ3hを桁3k下面に介挿固定することで傾斜角αとなるよう傾斜されている。
【0020】即ち、グラインダ2の軸2aは管軸1aに対し平面視でθ、側面視でαの偏角を有して金属管1の管端角部1cのテーパ加工部に接するように支持されている。
【0021】また、図5に示すように、グラインダ2の砥石2dより金属管1の回転方向(矢印A)と逆方向へ周方向に距離をおいた位置の管端角部1cにテーパ加工面の加工状態を検知するセンサー7が設けられている。
【0022】このセンサー7は、図5、図6に示す構造とされている。即ち、金属管1の管端1bにおいて加工すべきテーパ角と等しい傾斜角αとされた母線を有する切頭円錐ロール7aが、ベアリング7b、7bを介して水平な回転軸7c上に空転可能に軸支されている。この回転軸7cの一端に金属管1の外周に接すれば接触回転する検知ロール7dが設けられ、回転軸7cは基板7eに軸受け7f、7fで管軸1aと平行に回転自在に軸支され、さらにこの基板7eは前記回転軸と垂直方向へ摺動自在にスライドレール7gを介して基台7hに支持されている。
【0023】そして、切頭円錐ロール7aをテーパー加工面1dに接触圧、例えば自重などを加えることによって接触させ、研削加工の進行に伴なって平行移動させるようにし、テーパ加工が進み切頭円錐ロール7aが次第に管外周に近づいて検知ロール7dが図示のように管外面1eに接すれば、回転する金属管1によって回転軸7cが回転するようにされている。
【0024】そして、図6の部分図に拡大して示すように、上記回転軸7cの他端にピン7pが突設され、回転軸7cが回転したとき、ピン7pに押されて作動するリミットスイッチ7sが基板7eに設けられている。
【0025】9はグラインダ2の制御装置を示し、上記センサー7の検知情報が入力されれば、駆動装置3gを作動し、支持基板3eを上方移動させ、管端1bからグラインダ2を離して研削を終了させるようにされている。
【0026】次に、この管端部のテーパ加工装置の作動を説明する。まず、金属管1を管回転支持装置4の支持ロール6…6上に水平に載置する。ついで、金属管1の挿口端面のテーパ角に一致するようグラインダ支持装置3の支柱3aの傾斜角αをスペーサ3hによって調整し、エアシリンダなどの駆動装置3gを作動してグラインダ2が金属管1の管端角部1cに接するように支持基板3eを下降させる。
【0027】そして金属管1を所定の回転速度で回転させると共にグラインダ2を回転駆動し管端角部1cのテーパ加工を開始する。金属管1の管端角部1cに対してグラインダ2の研削面は、管軸1aに対し側面視でテーパ角αで傾斜しているが、同時に平面視でθの偏角を有しているので、図7に示すようにθが大きくなるほど、管端1bの角部1cが砥石2dの研削面2cに局所的に接触することがなくなり、図10に示したようなエッジ状の極端な偏摩耗を生じることはない。
【0028】また、センサー7の切頭円錐ロール7aは回転軸7cおよび基板7eの質量のため常時、テーパ面1dに接しているが、砥石2dによる研削が所定深さまで達していない状態では、図8に示すように軸芯7h位置が高く、検知ロール7dは管外面1eから浮き上がって接触回転せず、テーパ面1dと接する切頭円錐ロール7aのみが回転軸7c上で空転している。
【0029】従って、リミットスイッチ7sも作動せず、グラインダ2による研削が続行される。研削が進み、所定の研削量となれば、切頭円錐ロール7aがテーパ加工面に従って下降し、図6に示したように検知ロール7dが管外面1eに接する。この接触により軸7cは回転を始め、ピン7pがリミットスイッチ7sを押す。
【0030】この信号に基づき制御装置9により電磁制御弁で制御されるエアシリンダなどの駆動装置3fが作動されグラインダ2を管端面から上昇させることにより研削を終了する。
【0031】従って、グラインダ2の研削面2cが摩耗することがあっても、それとは関係なく、センサー7によりテーパ面1dの加工量がチェックされ、正確な加工が可能となる。
【0032】なお、センサー7による検知位置とグラインダ2による研削位置とに図5に示したように周方向にずれXがあるが、検知から駆動装置3fの作動開始時期をシーケンス制御によりずれXに相当する時間だけ作動を遅らせることによって、検知箇所にグラインダ2の上昇位置を一致させることができる。
【0033】例えば、金属管1の回転周速度を3000mm/分とし、グラインダ2の接触位置からセンサー7の接触位置までの距離Xが300mmとすると、センサー7によるリミットスイッチの信号検知より電磁弁作動時間をシーケンス制御により6秒遅らせることで検知位置にグラインダ2の上昇又は下降位置を一致させることができる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の管端部のテーパ加工装置によれば、グラインダ研削面の管端部に対する偏角によってグラインダの研削面の偏摩耗を起こすことなく、管端のテーパ加工が可能となり、また、グラインダの研削面が摩耗しグラインダの研削面の径が変化しても、センサーによりテーパ加工量をチェックするので正確なチェックが可能となり、高価な旋盤装置によることなく高精度な管端のテーパ加工が可能となる。
【0035】また、グラインダを平行移動させることで、任意の径の金属管に対し管端部のテーパ加工装置を適用させることができ、一台の装置で各種径の金属管の加工が可能になり安価に実施できる効果を有する。




 

 


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