パイプ切断装置
【課題】パイプの切断と同時に、その切断面の内周縁の面取りも同時に加工できるようにしたパイプ切断装置を提供することである。
【解決手段】片持ち支持されたパイプＰをチャック４、５で挟持し、そのパイプＰの外周囲に配置した突切りバイト２５および外側面取りチップ３３をパイプＰ周囲で回転させつつ径方向内方に移動させて、突切りバイト２５によりパイプＰを所定の長さに切断し、同時に、その切断面の外周縁を外側面取りチップ３３で切削して面取りＣ１を形成する。突切りバイト２５によりパイプＰを切断する前段にパイプＰの自由端から内部に駆動軸４３を挿入し、その駆動軸４３の先端のガイド板６０に支持されて径方向に移動可能な内側面取りチップ６３を突切りバイト２５と径方向で対向する位置に配置し、パイプＰの切断時に、内側面取りチップ６３を回転させつつパイプＰの内径面に押し付けて、回転させて、切断面の内周縁の面取りＣ２を形成する。
【解決手段】片持ち支持されたパイプＰをチャック４、５で挟持し、そのパイプＰの外周囲に配置した突切りバイト２５および外側面取りチップ３３をパイプＰ周囲で回転させつつ径方向内方に移動させて、突切りバイト２５によりパイプＰを所定の長さに切断し、同時に、その切断面の外周縁を外側面取りチップ３３で切削して面取りＣ１を形成する。突切りバイト２５によりパイプＰを切断する前段にパイプＰの自由端から内部に駆動軸４３を挿入し、その駆動軸４３の先端のガイド板６０に支持されて径方向に移動可能な内側面取りチップ６３を突切りバイト２５と径方向で対向する位置に配置し、パイプＰの切断時に、内側面取りチップ６３を回転させつつパイプＰの内径面に押し付けて、回転させて、切断面の内周縁の面取りＣ２を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、押出し成形された樹脂パイプのようなパイプを所定の長さに切断するパイプ切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定幅寸法のフィルムロールから引き出されるフィルムをクリーンルームにおいて組立てられる携帯電話機等の電子機器類のディスプレイに張り付けて、そのディスプレイの保護を図ることが行われているが、フィルムロールの巻き芯が紙管の場合、その紙管から発生する紙粉がクリーンルーム内に浮遊して、電子機器類の組立てに悪影響を与えることになるため、近年では、樹脂パイプを巻き芯とするフィルムロールが採用されるようになっている。
【０００３】
このとき、長尺の樹脂パイプにフィルムを巻付けた後、そのフィルムロールを所定の幅寸法に切断することが困難であるため、樹脂パイプを所定の長さに寸法切りし、その寸法切りされたパイプの端面を突き合わせて軸方向に接続し、その接続により形成される長尺パイプの外側にフィルムを巻付けてフィルムロールを形成し、そのフィルムロールを樹脂パイプの長さに相当する寸法に切断することが行われている。
【０００４】
ここで、押出し成形された樹脂パイプを所定の長さに切断した場合、その切断面の外周縁および内周縁が鋭利であるため、取扱い時に怪我する危険がある。その取扱い時の安全性を図るため、普通、両端面の外周縁および内周縁を面取りすることが行われる。
【０００５】
樹脂パイプの切断装置として、その切断と同時に面取りを行なうようにしたものが従来から知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来から知られている樹脂パイプ切断装置においては、樹脂パイプの切断時に、その切断面の外周縁のみを同時に面取りする構成であり、内周縁も同時に面取りすることができるようにしたパイプ切断装置は存在しなかった。
【０００７】
このため、樹脂パイプを寸法切りした後、後加工によって内周縁の面取りを行なうようにしており、非常に手間がかかっていた。
【０００８】
この発明の課題は、パイプの切断と同時に、その切断面の内周縁の面取りも同時に加工できるようにしたパイプ切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、片持ち支持され、切断長さに相当する量だけ軸方向に送り込まれるパイプの停止状態でその外径面をチャックで挟持してパイプを固定し、そのチャックの近接部位において、パイプの周方向に間隔をおいて設けられた切断用突切りバイトおよび外側面取りチップのそれぞれをパイプの外周囲を回転させつつ径方向内方に向けて移動させて、前記突切りバイトによりパイプを所定長さに切断し、かつ、外側面取りチップによりその切断面の外周縁を切削して面取りを施すようにしたパイプ切断装置において、前記パイプの自由端から内部に挿入されて軸心を中心に回転駆動される筒状の駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、前記駆動軸の内部に挿入されて軸方向に移動されるスライドロッドと前記チップホルダの相互間に、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構を設け、前記突切りバイトによるパイプの切断時に、その切断部位と対向するパイプ内径面を前記内側面取りチップにより回転切削して、切断面の内周縁に面取りを行なうようにした構成を採用したのである。
【００１０】
上記の構成からなるパイプ切断装置においては、片持ち支持されたパイプをチャックで挟持し、切断用突切りバイトによってパイプを所定の長さに切断する前段にパイプの自由端から内部に駆動軸を挿入し、内側面取りチップを突切りバイトと径方向で対向する位置に配置される位置調整状態において、突切りバイトおよび外側面取りチップをパイプの周方向に回転させて、パイプを切断し、同時に切断面の外周縁を面取りする。
【００１１】
また、パイプの切断と同時に駆動軸の回転により内側面取りチップを回転させて、パイプの内径面を切削し、スライドロッドの軸方向への移動により切込み深さを調整して、突切りバイトによる切断面の内周縁を同時に面取りするのである。
【００１２】
この発明に係るパイプ切断装置において、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構として、チップホルダの後端部に形成された二股片によってガイドピンを支持し、そのガイドピンをスライドロッドの先端部に設けられた傾斜状のガイド溝内にスライド自在に嵌合した構成からなるものを採用することができる。
【００１３】
ここで、駆動軸の外側に、その駆動軸と共にパイプの自由端から内部に挿入される案内筒を設け、その案内筒の先端部にパイプを内径面から挟持するチャックを設けておくと、そのチャックによりパイプを挟持する安定した状態でパイプの切断と面取り加工とを行なうことができるため、精度の高い加工を行なうことができる。
【００１４】
上記チャックとして、案内筒の先端部に形成された環状のシリンダ室内を前室と後室とに仕切るスライド自在のピストンと、そのピストンの前側方に配置されて径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片とを有し、上記後室に対する流体の供給によりピストンを前進させ、そのピストンの先端部外周に形成されたテーパ面のくさび作用によりクランプ片を径方向外方に移動させてパイプ内径面を挟持する構成のものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明においては、上記のように、パイプの自由端から内部に挿入される駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、駆動軸の内部に挿入されたスライドロッドの軸方向への移動によって上記内側面取りチップを径方向に移動し得るようにしたので、その内側面取りチップの回転と径方向への移動により、突切りバイトによるパイプの切断と同時にその切断面の内周縁を面取りすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係るパイプ切断装置の実施の形態を示す概略断面図
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図２のV−V線に沿った断面図
【図６】内側面取りユニットの先端部を示す断面図
【図７】図６の右側面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、パイプＰは、プッシャ１に設けられた円形突軸部２の外側に嵌合されて片持ち支持される。ここで、プッシャ１は、ボールねじを形成するねじ軸３の回転により軸方向に移動され、パイプＰはそのプッシャ１と共に所定長さ軸方向に送られるようになっている。
【００１８】
パイプＰの自由端部における外周囲には、そのパイプＰの外径面を挟持する一対のチャック４、５が軸方向に微小な間隔をおいて対向配置され、その一方のチャック５の周囲に、パイプＰを切断し、同時に面取りを施す切断面取りユニットＵ１が設けられている。
【００１９】
ここで、チャック４、５は、複数のスリットを有するコレットを縮径させてパイプＰの外径面を挟持するようにしたコレットチャックであってもよく、複数の爪を径方向に移動させて、その複数の爪でパイプＰの外径面を挟持するようにしたスクロールチャックであってもよい。
【００２０】
パイプＰの自由端側には、そのパイプＰの自由端から内部に挿入されて内側から面取りを行なう内側面取りユニットＵ２が設けられている。
【００２１】
図１および図２に示すように、切断面取りユニットＵ１は、図示省略の支持フレームに支持された筒状の軸受ハウジング１０を有し、その軸受ハウジング１０の一側方に環状の回転ディスク１１が設けられ、その回転ディスク１１に設けられた筒状の回転軸１２が軸受ハウジング１０内に挿入されて、その軸受ハウジング１０内に組み込まれた一対の軸受１３によって回転自在に支持されている。
【００２２】
回転軸１２には環状のカムディスク１４が嵌合されて回転自在に支持されている。カムディスク１４および回転ディスク１１は、モータ１５により速度差をもって回転駆動されるようになっている。この場合、回転ディスク１１を速く回転させるようにしてもよく、あるいは、カムディスク１４を速く回転させるようにしてもよい。
【００２３】
図２乃至図４に示すように、回転ディスク１１の外側面には一対の支点軸１６、１７が対向位置に設けられ、一方の支点軸１６を中心にして切断用のローラアーム１８と、カッタアーム１９とが揺動自在に支持されている。
【００２４】
ローラアーム１８とカッタアーム１９は、互いに重なり合い、ローラアーム１８の揺動側端部に一端部が支持されたローラ軸２０は回転ディスク１１に形成されたガイド孔２１に挿通されている。ガイド孔２１は支点軸１６を中心とする弧状の長孔からなり、そのガイド孔２１から回転ディスク１１の背面側に臨むローラ軸２０の端部にローラ２２が回転自在に支持されている。ローラ２２はカムディスク１４に形成されたカム溝２３に沿って転動自在とされている。
【００２５】
カッタアーム１９の揺動側端部にはバイトホルダ２４が設けられ、そのバイトホルダ２４にパイプＰを切断する突切りバイト２５が着脱可能に取付けられている。
【００２６】
また、カッタアーム１９には、支点軸１６を中心とする弧状孔２６が形成され、その弧状孔２６に挿通されたボルト２７がローラアーム１８に形成されたねじ孔２８にねじ込まれている。ここで、ボルト２７を緩めることにより、ローラアーム１８とカッタアーム１９とを相対的に揺動させることができ、突切りバイト２５を径方向に位置調整することができるようになっており、上記ボルト２７を締め付けることによって、突切りバイトの調整位置でカッタアーム１９とローラアーム１８とを結合一体化し得るようになっている。
【００２７】
ローラ２２は、回転ディスク１１とカムディスク１４の相対的な回転によりカム溝２３に沿って転動する。その転動によりローラアーム１８とカッタアーム１９とが支点軸１６を中心にして揺動側端部が径方向内方に向けて揺動し、突切りバイト２５が、一対のチャック４、５間において、パイプＰを中心に回転しつつ径方向内方に向けて移動してパイプＰを切断するようになっている。
【００２８】
ここで、カム溝２３のローラ２２を案内する軌道面は、図５に示すように、微小な凹凸２３ａが連続して突切りバイト２５に微振動を付与するようになっており、その突切りバイト２５に付与される微振動により切り屑が細かく切断されてパイプＰに巻き付かず、切り屑との接触によってパイプＰの表面に傷が付くことのないようにされている。
【００２９】
図３に示すように、回転ディスク１１の外側面には、他方の支点軸１７を中心にして揺動可能な面取り用のローラアーム２９と、チップアーム３０が設けられ、上記ローラアーム２９の揺動側端部にはカムディスク１４に形成されたカム溝２３に沿って転動可能なローラ３１が回転自在に支持されている。
【００３０】
また、チップアーム３０の揺動側端部にチップホルダ３２が設けられ、そのチップホルダ３２に外側面取りチップ３３が着脱可能に取付けられている。
【００３１】
ローラアーム２９には、前述の切断用ローラアーム１８と同様に、支点軸１７を中心とする弧状孔３４が形成され、その弧状孔３４に挿通したボルト３５を緩めることによってローラアーム２９とチップアーム３０とを相対的に揺動させることができ、外側面取りチップ３３を径方向に位置調整することができるようになっており、上記ボルト３５を締め付けることによって調整位置でローラアーム２９とチップアーム３０とを結合一体化し得るようになっている。その具体的な構成は図４に示す場合と同様であるため、図では省略している。
【００３２】
ここで、ローラアーム２９に支持されたローラ３１は、回転ディスク１１とカムディスク１４の相対的な回転によりカム溝２３に沿って転動し、その転動によりローラアーム２９とチップアーム３０とが支点軸１７を中心にして、その揺動側端部が径方向内方に向けて揺動し、外側面取りチップ３３が突切りバイト２５による切断面の外周縁部を切削して面取りするようになっている。
【００３３】
図１に示すように、内側面取りユニットＵ２は、片持ち支持されたパイプＰの自由端に対向配置された可動台４０を有している。可動台４０は、テーブル上に設けられたリニアレール４１に沿って移動自在に支持され、ボールねじを形成するねじ軸４２の回転によりパイプＰの自由端に向けて移動される。
【００３４】
可動台４０には案内筒４２の一端部が支持されている。案内筒４２は、パイプＰと同軸上の配置とされており、可動台４０をパイプＰに向けて移動させることにより、そのパイプＰの自由端から内部に挿入されるようになっている。
【００３５】
案内筒４２内には、その軸心上に筒状の駆動軸４３が配置され、その駆動軸４３内にスライドロッド４４が挿入されている。駆動軸４３は、可動台４０に支持されたモータ４５により回転駆動される。一方、スライドロッド４４は、上記可動台４０に支持されたシリンダ４６によって軸方向に移動される。
【００３６】
図６に示すように、案内筒４２の先端部には、パイプＰを内径面から挟持するチャック５０が設けられている。チャック５０は、案内筒４２の先端部に形成された環状のシリンダ室５１内にピストン５２をスライド自在に組み込んで、そのシリンダ室５１を前室５１ａと後室５１ｂとに仕切り、上記後室５１ｂに対する加圧流体の供給によりピストン５２を前進させ、そのピストン５２の先端部外周に形成されたテーパ面５３が径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片５４のテーパ状内面５４ａを押圧するくさび作用により、そのクランプ片５４を径方向外方に向けて移動させてパイプＰの内径面を挟持するようにしている。
【００３７】
ここで、複数のクランプ片５４のそれぞれ外周には周方向溝５４ｂが形成され、その周方向溝５４ｂに嵌合するようにして複数のクランプ片５４の周囲に掛け回された径方向に弾性変形可能な弾性リング５５によって、クランプ片５４のそれぞれが径方向内方に向けて付勢されている。
【００３８】
図６乃至図８に示すように、駆動軸４３の先端部にはガイド板６０が取付けられ、そのガイド板６０の先端面に径方向に延びるガイド溝６１が形成されている。
【００３９】
ガイド溝６１内には、チップホルダ６２がスライド自在に嵌合され、そのチップホルダ６２の外径側端部に内側面取りチップ６３が取付けられている。
【００４０】
スライドロッド４４とチップホルダ６２の相互間には、スライドロッド４４の軸方向の移動をチップホルダ６２の径方向への移動に変換する運動変換機構７０が設けられている。
【００４１】
運動変換機構７０は、チップホルダ６２の後端部に形成された二股片６４によってガイドピン７１の両端部を支持し、そのガイドピン７１をスライドロッド４４の先端部に設けられた傾斜状のガイド溝７２内にスライド自在に嵌合し、上記スライドロッド４４の軸方向の移動によってチップホルダ６２をガイド溝６１に沿ってガイド板６０の径方向に移動させるようにしている。
【００４２】
実施の形態で示すパイプ切断装置は上記の構造からなり、パイプＰの所定の長さの切断に際しては、まず、プッシャ１によって片持ち支持されたパイプＰを、そのプッシャ１の移動によって所定の長さ分、軸方向に移動させる。この時、突切りバイト２５の位置を基準位置として、その基準位置からパイプＰの先端面までの距離が所定の長さとなるようにパイプＰを軸方向に移動させる。
【００４３】
パイプＰの移動後、チャック４、５によりパイプＰの外径面を挟持する。その挟持後、図１に示す可動台４０をパイプＰに向けて移動し、内側面取りユニットＵ２の案内筒４２の先端部をパイプＰの自由端から内部に挿入する。
【００４４】
内側面取りチップ６３が突切りバイト２５と径方向で対向する位置まで挿入される状態で、案内筒４２を停止保持し、その停止保持状態において、図６に示すチャック５０により、パイプＰの内径面を挟持する。
【００４５】
このとき、チャック５０は、シリンダ室５１の後室５１ｂに対する圧力流体の供給によりピストン５２を前進させ、そのピストン５２の先端部に形成されたテーパ面５３でクランプ片５４のテーパ面５４ａを押圧して、複数のクランプ片５４をパイプＰの内径面に圧接させる。
【００４６】
上記のような準備作業の後、図１に示すモータ１５、４５のそれぞれを駆動し、かつ、シリンダ４６の作動によりスライドロッド４４を前進動させて、パイプＰを切断する。
【００４７】
ここで、モータ１５を駆動すると、回転ディスク１１とカムディスク１４が回転する。この時、回転ディスク１１とカムディスク１４は微小な速度差をもって回転するため、ローラアーム１８の揺動側端部に支持されたローラ２２およびローラアーム２９の揺動側端部に支持されたローラ３１のそれぞれがカム溝２３に沿って転動し、ローラアーム１８は支点軸１６を中心にして内方に向けて揺動する。一方、ローラアーム２９は支点軸１７を中心にして内方に向けて揺動する。
【００４８】
このとき、ローラアーム１８とカッタアーム１９は、ボルト２７の締め付けによって結合一体化されているため、ローラアーム１８の揺動と共にカッタアーム１９も内方に向けて揺動し、そのカッタアーム１９の揺動側端部に支持された突切りバイト２５が内方に向けて揺動して、パイプＰを切削し、切断する。
【００４９】
また、ローラアーム２９とチップアーム３０は、ボルト３５の締め付けによって結合一体化されているため、ローラアーム２９の揺動と共にチップアーム３０も内方に向けて揺動し、そのチップアーム３０の揺動側端部に支持された外側面取りチップ３３がパイプ切断面の外周縁を切削する。その切削によって、図６に示すように、パイプ切断面の外周縁に面取りＣ１が形成される。
【００５０】
さらに、モータ４５を駆動し、同時に、シリンダ４６の作動によりスライドロッド４４を前進動させると、運動変換機構７０の作動により、図６に示すチップホルダ６２が径方向外方に向けて移動して内側面取りチップ６３がパイプＰの切断部位の内径面に押し付けられる。また、モータ４５の駆動により、駆動軸４３が回転され、その駆動軸４３の回転により内側面取りチップ６３がパイプＰの内径面を切削する。その切削によって、図６に示すように、パイプ切断面の内周縁に面取りＣ２が形成される。
【００５１】
このように、実施の形態におけるパイプ切断装置においては、突切りバイト２５によるパイプＰの切断と同時にその切断面の外周縁および内周縁を面取りＣ１、Ｃ２することができ、パイプを寸法切りした後、内周縁を後加工によって面取りを行なう場合に比較して、端面の外周縁および内周縁に面取りが形成された寸法切りパイプを簡単に得ることができる。
【００５２】
実施の形態で示すように、パイプＰの外径面を一対のチャック４、５で挟持し、かつ、内径面をチャック５０で挟持して、上記一対のチャック４、５間でパイプＰを切断し、かつ、面取りＣ１、Ｃ２を行なうことによって、安定した状態でパイプＰの切断と面取り加工とを行なうことができるため、精度の高い加工を行なうことができる。
【符号の説明】
【００５３】
４ チャック
５ チャック
２５ 突切りバイト
３３ 外側面取りチップ
４２ 案内筒
４３ 駆動軸
４４ スライドロッド
５０ チャック
５１ シリンダ室
５１ａ 前室
５１ｂ 後室
５２ ピストン
５３ テーパ面
５４ クランプ片
６０ ガイド板
６２ チップホルダ
６３ 内側面取りチップ
７０ 運動変換機構
７１ ガイドピン
７２ ガイド溝
【技術分野】
【０００１】
この発明は、押出し成形された樹脂パイプのようなパイプを所定の長さに切断するパイプ切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定幅寸法のフィルムロールから引き出されるフィルムをクリーンルームにおいて組立てられる携帯電話機等の電子機器類のディスプレイに張り付けて、そのディスプレイの保護を図ることが行われているが、フィルムロールの巻き芯が紙管の場合、その紙管から発生する紙粉がクリーンルーム内に浮遊して、電子機器類の組立てに悪影響を与えることになるため、近年では、樹脂パイプを巻き芯とするフィルムロールが採用されるようになっている。
【０００３】
このとき、長尺の樹脂パイプにフィルムを巻付けた後、そのフィルムロールを所定の幅寸法に切断することが困難であるため、樹脂パイプを所定の長さに寸法切りし、その寸法切りされたパイプの端面を突き合わせて軸方向に接続し、その接続により形成される長尺パイプの外側にフィルムを巻付けてフィルムロールを形成し、そのフィルムロールを樹脂パイプの長さに相当する寸法に切断することが行われている。
【０００４】
ここで、押出し成形された樹脂パイプを所定の長さに切断した場合、その切断面の外周縁および内周縁が鋭利であるため、取扱い時に怪我する危険がある。その取扱い時の安全性を図るため、普通、両端面の外周縁および内周縁を面取りすることが行われる。
【０００５】
樹脂パイプの切断装置として、その切断と同時に面取りを行なうようにしたものが従来から知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来から知られている樹脂パイプ切断装置においては、樹脂パイプの切断時に、その切断面の外周縁のみを同時に面取りする構成であり、内周縁も同時に面取りすることができるようにしたパイプ切断装置は存在しなかった。
【０００７】
このため、樹脂パイプを寸法切りした後、後加工によって内周縁の面取りを行なうようにしており、非常に手間がかかっていた。
【０００８】
この発明の課題は、パイプの切断と同時に、その切断面の内周縁の面取りも同時に加工できるようにしたパイプ切断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、この発明においては、片持ち支持され、切断長さに相当する量だけ軸方向に送り込まれるパイプの停止状態でその外径面をチャックで挟持してパイプを固定し、そのチャックの近接部位において、パイプの周方向に間隔をおいて設けられた切断用突切りバイトおよび外側面取りチップのそれぞれをパイプの外周囲を回転させつつ径方向内方に向けて移動させて、前記突切りバイトによりパイプを所定長さに切断し、かつ、外側面取りチップによりその切断面の外周縁を切削して面取りを施すようにしたパイプ切断装置において、前記パイプの自由端から内部に挿入されて軸心を中心に回転駆動される筒状の駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、前記駆動軸の内部に挿入されて軸方向に移動されるスライドロッドと前記チップホルダの相互間に、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構を設け、前記突切りバイトによるパイプの切断時に、その切断部位と対向するパイプ内径面を前記内側面取りチップにより回転切削して、切断面の内周縁に面取りを行なうようにした構成を採用したのである。
【００１０】
上記の構成からなるパイプ切断装置においては、片持ち支持されたパイプをチャックで挟持し、切断用突切りバイトによってパイプを所定の長さに切断する前段にパイプの自由端から内部に駆動軸を挿入し、内側面取りチップを突切りバイトと径方向で対向する位置に配置される位置調整状態において、突切りバイトおよび外側面取りチップをパイプの周方向に回転させて、パイプを切断し、同時に切断面の外周縁を面取りする。
【００１１】
また、パイプの切断と同時に駆動軸の回転により内側面取りチップを回転させて、パイプの内径面を切削し、スライドロッドの軸方向への移動により切込み深さを調整して、突切りバイトによる切断面の内周縁を同時に面取りするのである。
【００１２】
この発明に係るパイプ切断装置において、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構として、チップホルダの後端部に形成された二股片によってガイドピンを支持し、そのガイドピンをスライドロッドの先端部に設けられた傾斜状のガイド溝内にスライド自在に嵌合した構成からなるものを採用することができる。
【００１３】
ここで、駆動軸の外側に、その駆動軸と共にパイプの自由端から内部に挿入される案内筒を設け、その案内筒の先端部にパイプを内径面から挟持するチャックを設けておくと、そのチャックによりパイプを挟持する安定した状態でパイプの切断と面取り加工とを行なうことができるため、精度の高い加工を行なうことができる。
【００１４】
上記チャックとして、案内筒の先端部に形成された環状のシリンダ室内を前室と後室とに仕切るスライド自在のピストンと、そのピストンの前側方に配置されて径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片とを有し、上記後室に対する流体の供給によりピストンを前進させ、そのピストンの先端部外周に形成されたテーパ面のくさび作用によりクランプ片を径方向外方に移動させてパイプ内径面を挟持する構成のものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明においては、上記のように、パイプの自由端から内部に挿入される駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、駆動軸の内部に挿入されたスライドロッドの軸方向への移動によって上記内側面取りチップを径方向に移動し得るようにしたので、その内側面取りチップの回転と径方向への移動により、突切りバイトによるパイプの切断と同時にその切断面の内周縁を面取りすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係るパイプ切断装置の実施の形態を示す概略断面図
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図
【図３】図２のIII−III線に沿った断面図
【図４】図３のIV−IV線に沿った断面図
【図５】図２のV−V線に沿った断面図
【図６】内側面取りユニットの先端部を示す断面図
【図７】図６の右側面図
【図８】図７のVIII−VIII線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、パイプＰは、プッシャ１に設けられた円形突軸部２の外側に嵌合されて片持ち支持される。ここで、プッシャ１は、ボールねじを形成するねじ軸３の回転により軸方向に移動され、パイプＰはそのプッシャ１と共に所定長さ軸方向に送られるようになっている。
【００１８】
パイプＰの自由端部における外周囲には、そのパイプＰの外径面を挟持する一対のチャック４、５が軸方向に微小な間隔をおいて対向配置され、その一方のチャック５の周囲に、パイプＰを切断し、同時に面取りを施す切断面取りユニットＵ１が設けられている。
【００１９】
ここで、チャック４、５は、複数のスリットを有するコレットを縮径させてパイプＰの外径面を挟持するようにしたコレットチャックであってもよく、複数の爪を径方向に移動させて、その複数の爪でパイプＰの外径面を挟持するようにしたスクロールチャックであってもよい。
【００２０】
パイプＰの自由端側には、そのパイプＰの自由端から内部に挿入されて内側から面取りを行なう内側面取りユニットＵ２が設けられている。
【００２１】
図１および図２に示すように、切断面取りユニットＵ１は、図示省略の支持フレームに支持された筒状の軸受ハウジング１０を有し、その軸受ハウジング１０の一側方に環状の回転ディスク１１が設けられ、その回転ディスク１１に設けられた筒状の回転軸１２が軸受ハウジング１０内に挿入されて、その軸受ハウジング１０内に組み込まれた一対の軸受１３によって回転自在に支持されている。
【００２２】
回転軸１２には環状のカムディスク１４が嵌合されて回転自在に支持されている。カムディスク１４および回転ディスク１１は、モータ１５により速度差をもって回転駆動されるようになっている。この場合、回転ディスク１１を速く回転させるようにしてもよく、あるいは、カムディスク１４を速く回転させるようにしてもよい。
【００２３】
図２乃至図４に示すように、回転ディスク１１の外側面には一対の支点軸１６、１７が対向位置に設けられ、一方の支点軸１６を中心にして切断用のローラアーム１８と、カッタアーム１９とが揺動自在に支持されている。
【００２４】
ローラアーム１８とカッタアーム１９は、互いに重なり合い、ローラアーム１８の揺動側端部に一端部が支持されたローラ軸２０は回転ディスク１１に形成されたガイド孔２１に挿通されている。ガイド孔２１は支点軸１６を中心とする弧状の長孔からなり、そのガイド孔２１から回転ディスク１１の背面側に臨むローラ軸２０の端部にローラ２２が回転自在に支持されている。ローラ２２はカムディスク１４に形成されたカム溝２３に沿って転動自在とされている。
【００２５】
カッタアーム１９の揺動側端部にはバイトホルダ２４が設けられ、そのバイトホルダ２４にパイプＰを切断する突切りバイト２５が着脱可能に取付けられている。
【００２６】
また、カッタアーム１９には、支点軸１６を中心とする弧状孔２６が形成され、その弧状孔２６に挿通されたボルト２７がローラアーム１８に形成されたねじ孔２８にねじ込まれている。ここで、ボルト２７を緩めることにより、ローラアーム１８とカッタアーム１９とを相対的に揺動させることができ、突切りバイト２５を径方向に位置調整することができるようになっており、上記ボルト２７を締め付けることによって、突切りバイトの調整位置でカッタアーム１９とローラアーム１８とを結合一体化し得るようになっている。
【００２７】
ローラ２２は、回転ディスク１１とカムディスク１４の相対的な回転によりカム溝２３に沿って転動する。その転動によりローラアーム１８とカッタアーム１９とが支点軸１６を中心にして揺動側端部が径方向内方に向けて揺動し、突切りバイト２５が、一対のチャック４、５間において、パイプＰを中心に回転しつつ径方向内方に向けて移動してパイプＰを切断するようになっている。
【００２８】
ここで、カム溝２３のローラ２２を案内する軌道面は、図５に示すように、微小な凹凸２３ａが連続して突切りバイト２５に微振動を付与するようになっており、その突切りバイト２５に付与される微振動により切り屑が細かく切断されてパイプＰに巻き付かず、切り屑との接触によってパイプＰの表面に傷が付くことのないようにされている。
【００２９】
図３に示すように、回転ディスク１１の外側面には、他方の支点軸１７を中心にして揺動可能な面取り用のローラアーム２９と、チップアーム３０が設けられ、上記ローラアーム２９の揺動側端部にはカムディスク１４に形成されたカム溝２３に沿って転動可能なローラ３１が回転自在に支持されている。
【００３０】
また、チップアーム３０の揺動側端部にチップホルダ３２が設けられ、そのチップホルダ３２に外側面取りチップ３３が着脱可能に取付けられている。
【００３１】
ローラアーム２９には、前述の切断用ローラアーム１８と同様に、支点軸１７を中心とする弧状孔３４が形成され、その弧状孔３４に挿通したボルト３５を緩めることによってローラアーム２９とチップアーム３０とを相対的に揺動させることができ、外側面取りチップ３３を径方向に位置調整することができるようになっており、上記ボルト３５を締め付けることによって調整位置でローラアーム２９とチップアーム３０とを結合一体化し得るようになっている。その具体的な構成は図４に示す場合と同様であるため、図では省略している。
【００３２】
ここで、ローラアーム２９に支持されたローラ３１は、回転ディスク１１とカムディスク１４の相対的な回転によりカム溝２３に沿って転動し、その転動によりローラアーム２９とチップアーム３０とが支点軸１７を中心にして、その揺動側端部が径方向内方に向けて揺動し、外側面取りチップ３３が突切りバイト２５による切断面の外周縁部を切削して面取りするようになっている。
【００３３】
図１に示すように、内側面取りユニットＵ２は、片持ち支持されたパイプＰの自由端に対向配置された可動台４０を有している。可動台４０は、テーブル上に設けられたリニアレール４１に沿って移動自在に支持され、ボールねじを形成するねじ軸４２の回転によりパイプＰの自由端に向けて移動される。
【００３４】
可動台４０には案内筒４２の一端部が支持されている。案内筒４２は、パイプＰと同軸上の配置とされており、可動台４０をパイプＰに向けて移動させることにより、そのパイプＰの自由端から内部に挿入されるようになっている。
【００３５】
案内筒４２内には、その軸心上に筒状の駆動軸４３が配置され、その駆動軸４３内にスライドロッド４４が挿入されている。駆動軸４３は、可動台４０に支持されたモータ４５により回転駆動される。一方、スライドロッド４４は、上記可動台４０に支持されたシリンダ４６によって軸方向に移動される。
【００３６】
図６に示すように、案内筒４２の先端部には、パイプＰを内径面から挟持するチャック５０が設けられている。チャック５０は、案内筒４２の先端部に形成された環状のシリンダ室５１内にピストン５２をスライド自在に組み込んで、そのシリンダ室５１を前室５１ａと後室５１ｂとに仕切り、上記後室５１ｂに対する加圧流体の供給によりピストン５２を前進させ、そのピストン５２の先端部外周に形成されたテーパ面５３が径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片５４のテーパ状内面５４ａを押圧するくさび作用により、そのクランプ片５４を径方向外方に向けて移動させてパイプＰの内径面を挟持するようにしている。
【００３７】
ここで、複数のクランプ片５４のそれぞれ外周には周方向溝５４ｂが形成され、その周方向溝５４ｂに嵌合するようにして複数のクランプ片５４の周囲に掛け回された径方向に弾性変形可能な弾性リング５５によって、クランプ片５４のそれぞれが径方向内方に向けて付勢されている。
【００３８】
図６乃至図８に示すように、駆動軸４３の先端部にはガイド板６０が取付けられ、そのガイド板６０の先端面に径方向に延びるガイド溝６１が形成されている。
【００３９】
ガイド溝６１内には、チップホルダ６２がスライド自在に嵌合され、そのチップホルダ６２の外径側端部に内側面取りチップ６３が取付けられている。
【００４０】
スライドロッド４４とチップホルダ６２の相互間には、スライドロッド４４の軸方向の移動をチップホルダ６２の径方向への移動に変換する運動変換機構７０が設けられている。
【００４１】
運動変換機構７０は、チップホルダ６２の後端部に形成された二股片６４によってガイドピン７１の両端部を支持し、そのガイドピン７１をスライドロッド４４の先端部に設けられた傾斜状のガイド溝７２内にスライド自在に嵌合し、上記スライドロッド４４の軸方向の移動によってチップホルダ６２をガイド溝６１に沿ってガイド板６０の径方向に移動させるようにしている。
【００４２】
実施の形態で示すパイプ切断装置は上記の構造からなり、パイプＰの所定の長さの切断に際しては、まず、プッシャ１によって片持ち支持されたパイプＰを、そのプッシャ１の移動によって所定の長さ分、軸方向に移動させる。この時、突切りバイト２５の位置を基準位置として、その基準位置からパイプＰの先端面までの距離が所定の長さとなるようにパイプＰを軸方向に移動させる。
【００４３】
パイプＰの移動後、チャック４、５によりパイプＰの外径面を挟持する。その挟持後、図１に示す可動台４０をパイプＰに向けて移動し、内側面取りユニットＵ２の案内筒４２の先端部をパイプＰの自由端から内部に挿入する。
【００４４】
内側面取りチップ６３が突切りバイト２５と径方向で対向する位置まで挿入される状態で、案内筒４２を停止保持し、その停止保持状態において、図６に示すチャック５０により、パイプＰの内径面を挟持する。
【００４５】
このとき、チャック５０は、シリンダ室５１の後室５１ｂに対する圧力流体の供給によりピストン５２を前進させ、そのピストン５２の先端部に形成されたテーパ面５３でクランプ片５４のテーパ面５４ａを押圧して、複数のクランプ片５４をパイプＰの内径面に圧接させる。
【００４６】
上記のような準備作業の後、図１に示すモータ１５、４５のそれぞれを駆動し、かつ、シリンダ４６の作動によりスライドロッド４４を前進動させて、パイプＰを切断する。
【００４７】
ここで、モータ１５を駆動すると、回転ディスク１１とカムディスク１４が回転する。この時、回転ディスク１１とカムディスク１４は微小な速度差をもって回転するため、ローラアーム１８の揺動側端部に支持されたローラ２２およびローラアーム２９の揺動側端部に支持されたローラ３１のそれぞれがカム溝２３に沿って転動し、ローラアーム１８は支点軸１６を中心にして内方に向けて揺動する。一方、ローラアーム２９は支点軸１７を中心にして内方に向けて揺動する。
【００４８】
このとき、ローラアーム１８とカッタアーム１９は、ボルト２７の締め付けによって結合一体化されているため、ローラアーム１８の揺動と共にカッタアーム１９も内方に向けて揺動し、そのカッタアーム１９の揺動側端部に支持された突切りバイト２５が内方に向けて揺動して、パイプＰを切削し、切断する。
【００４９】
また、ローラアーム２９とチップアーム３０は、ボルト３５の締め付けによって結合一体化されているため、ローラアーム２９の揺動と共にチップアーム３０も内方に向けて揺動し、そのチップアーム３０の揺動側端部に支持された外側面取りチップ３３がパイプ切断面の外周縁を切削する。その切削によって、図６に示すように、パイプ切断面の外周縁に面取りＣ１が形成される。
【００５０】
さらに、モータ４５を駆動し、同時に、シリンダ４６の作動によりスライドロッド４４を前進動させると、運動変換機構７０の作動により、図６に示すチップホルダ６２が径方向外方に向けて移動して内側面取りチップ６３がパイプＰの切断部位の内径面に押し付けられる。また、モータ４５の駆動により、駆動軸４３が回転され、その駆動軸４３の回転により内側面取りチップ６３がパイプＰの内径面を切削する。その切削によって、図６に示すように、パイプ切断面の内周縁に面取りＣ２が形成される。
【００５１】
このように、実施の形態におけるパイプ切断装置においては、突切りバイト２５によるパイプＰの切断と同時にその切断面の外周縁および内周縁を面取りＣ１、Ｃ２することができ、パイプを寸法切りした後、内周縁を後加工によって面取りを行なう場合に比較して、端面の外周縁および内周縁に面取りが形成された寸法切りパイプを簡単に得ることができる。
【００５２】
実施の形態で示すように、パイプＰの外径面を一対のチャック４、５で挟持し、かつ、内径面をチャック５０で挟持して、上記一対のチャック４、５間でパイプＰを切断し、かつ、面取りＣ１、Ｃ２を行なうことによって、安定した状態でパイプＰの切断と面取り加工とを行なうことができるため、精度の高い加工を行なうことができる。
【符号の説明】
【００５３】
４ チャック
５ チャック
２５ 突切りバイト
３３ 外側面取りチップ
４２ 案内筒
４３ 駆動軸
４４ スライドロッド
５０ チャック
５１ シリンダ室
５１ａ 前室
５１ｂ 後室
５２ ピストン
５３ テーパ面
５４ クランプ片
６０ ガイド板
６２ チップホルダ
６３ 内側面取りチップ
７０ 運動変換機構
７１ ガイドピン
７２ ガイド溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
片持ち支持され、切断長さに相当する量だけ軸方向に送り込まれるパイプの停止状態でその外径面をチャックで挟持してパイプを固定し、そのチャックの近接部位において、パイプの周方向に間隔をおいて設けられた切断用突切りバイトおよび外側面取りチップのそれぞれをパイプの外周囲を回転させつつ径方向内方に向けて移動させて、前記突切りバイトによりパイプを所定長さに切断し、かつ、外側面取りチップによりその切断面の外周縁を切削して面取りを施すようにしたパイプ切断装置において、
前記パイプの自由端から内部に挿入されて軸心を中心に回転駆動される筒状の駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、前記駆動軸の内部に挿入されて軸方向に移動されるスライドロッドと前記チップホルダの相互間に、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構を設け、前記突切りバイトによるパイプの切断時に、その切断部位と対向するパイプ内径面を前記内側面取りチップにより回転切削して、切断面の内周縁に面取りを行なうようにしたことを特徴とするパイプ切断装置。
【請求項２】
前記運動変換機構が、チップホルダの後端部に形成された二股片によってガイドピンを支持し、そのガイドピンをスライドロッドの先端部に設けられた傾斜状のガイド溝内にスライド自在に嵌合した構成からなる請求項１に記載のパイプ切断装置。
【請求項３】
前記駆動軸の外側に、その駆動軸と共に前記パイプの自由端から内部に挿入される案内筒を設け、その案内筒の先端部にパイプを内径面から挟持するチャックを設けた請求項１又は２に記載のパイプ切断装置。
【請求項４】
前記チャックが、前記案内筒の先端部に形成された環状のシリンダ室内を前室と後室とに仕切るスライド自在のピストンと、そのピストンの前側方に配置されて径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片とを有し、前記後室に対する流体の供給によりピストンを前進させ、そのピストンの先端部外周に形成されたテーパ面のくさび作用によりクランプ片を径方向外方に移動させてパイプ内径面を挟持する構成とされた請求項３に記載のパイプ切断装置。
【請求項１】
片持ち支持され、切断長さに相当する量だけ軸方向に送り込まれるパイプの停止状態でその外径面をチャックで挟持してパイプを固定し、そのチャックの近接部位において、パイプの周方向に間隔をおいて設けられた切断用突切りバイトおよび外側面取りチップのそれぞれをパイプの外周囲を回転させつつ径方向内方に向けて移動させて、前記突切りバイトによりパイプを所定長さに切断し、かつ、外側面取りチップによりその切断面の外周縁を切削して面取りを施すようにしたパイプ切断装置において、
前記パイプの自由端から内部に挿入されて軸心を中心に回転駆動される筒状の駆動軸の端部にガイド板を固定し、そのガイド板の先端面に形成された径方向に延びるガイド溝内にチップホルダをスライド自在に嵌合し、そのチップホルダの外径側端部に内側面取りチップを取付け、前記駆動軸の内部に挿入されて軸方向に移動されるスライドロッドと前記チップホルダの相互間に、スライドロッドの軸方向の移動をチップホルダの径方向への移動に変換する運動変換機構を設け、前記突切りバイトによるパイプの切断時に、その切断部位と対向するパイプ内径面を前記内側面取りチップにより回転切削して、切断面の内周縁に面取りを行なうようにしたことを特徴とするパイプ切断装置。
【請求項２】
前記運動変換機構が、チップホルダの後端部に形成された二股片によってガイドピンを支持し、そのガイドピンをスライドロッドの先端部に設けられた傾斜状のガイド溝内にスライド自在に嵌合した構成からなる請求項１に記載のパイプ切断装置。
【請求項３】
前記駆動軸の外側に、その駆動軸と共に前記パイプの自由端から内部に挿入される案内筒を設け、その案内筒の先端部にパイプを内径面から挟持するチャックを設けた請求項１又は２に記載のパイプ切断装置。
【請求項４】
前記チャックが、前記案内筒の先端部に形成された環状のシリンダ室内を前室と後室とに仕切るスライド自在のピストンと、そのピストンの前側方に配置されて径方向に移動自在に支持された複数の環状配置とされた円弧状クランプ片とを有し、前記後室に対する流体の供給によりピストンを前進させ、そのピストンの先端部外周に形成されたテーパ面のくさび作用によりクランプ片を径方向外方に移動させてパイプ内径面を挟持する構成とされた請求項３に記載のパイプ切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２２６９４（Ｐ２０１３−２２６９４Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６０６９９（Ｐ２０１１−１６０６９９）
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５９１０４６９８４）三協紙業株式会社 (1)
【出願人】（５９２１９２０００）甲南設計工業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２２日（２０１１．７．２２）
【出願人】（５９１０４６９８４）三協紙業株式会社 (1)
【出願人】（５９２１９２０００）甲南設計工業株式会社 (1)
【Ｆターム（参考）】
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