JPH05192860A - ライニング管の管端仕上げ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕金属管の内面に合成樹脂管が密着させて設けら
れたライニング管の管端仕上げ作業を高精度に且つ迅速
に行えるようにする。 〔構成〕ライニング管ａにおける金属管ｂの管端位置を
検出する変位センサ２４と、モータ３４により回転駆動
される切断研磨部材３３と、これを支持して必要に応じ
て所定位置に移動させる可動テーブル１０とを有し、こ
のテーブル１０が変位センサ２４の検出結果に基づいて
切断研磨部材３３を合成樹脂管ｃにおける所定の管端切
断位置から切断方向に所定量だけ移動させた後に金属管
ｂの端面側に更に所定量だけ変位させることにより、金
属管ｂの管端から外部に露出している合成樹脂管部分に
対する切断作業及びその後の端面仕上げ作業を精度良く
連続的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属管の内面に合成樹
脂管が密着させて設けられ且つ該樹脂管の端部が金属管
の端面より外部に露出されたライニング管の管端部に対
して、その金属管と合成樹脂管との端面が面一の状態と
なるように管端切断作業と端面仕上げ作業とを連続的に
行う管端仕上げ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、高層建築物の給水管や給湯管或
いは空調配管には、金属管の内面に耐食性を有する合成
樹脂がライニングされたライニング管が使用される。こ
の種の管によれば、金属管内面が合成樹脂によって保護
されるので赤水の発生等を防止することができる。

【０００３】ところで、このようなライニング管は、例
えば、金属管内に合成樹脂管を挿入した後、その合成樹
脂管の内側から加圧した状態で該樹脂管を加熱膨張させ
て金属管に密着させることにより製造される。その場
合、合成樹脂管内を加圧できるように合成樹脂管の端部
に栓などを取り付ける必要があるところから、金属管よ
りも長い合成樹脂管が金属管内に挿入されて、その端部
は金属管の端面から所要量だけ外部に露出した状態とな
っている。そのため、金属管と合成樹脂管とを密着させ
た後の工程において、それらの端面が面一の状態となる
ように、金属管の管端から露出している合成樹脂管の端
部を所定位置で切断すると共に、その切断した端面を所
定の状態に仕上げる作業が行われる。

【０００４】この種の作業は、従来、切削バイトや近接
スイッチ等を備えた管端仕上げ装置をライニング管のセ
ット位置に対応する位置に配置した上で、次のようにし
て行っていた。即ち、所定位置にライニング管をセット
した状態で、上記近接スイッチでライニング管における
金属管と合成樹脂管との境界（金属管の端面位置）を検
出して、その検出された境界位置から合成樹脂管の管端
側に僅かに変位した位置で先ず合成樹脂管を切削バイト
により切断し、その後、グラインダ等の仕上げ治具によ
り手作業で切断面を切削することにより、金属管及び合
成樹脂管の端面が面一状態となるように仕上げていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の管端仕上げ装置においては、ライニング管
における金属管の管端位置を近接スイッチによって検出
していたため十分な検出精度が得られず、検出された金
属管の管端位置にバラツキが生じていた。そのため、誤
って金属管を切断してしまったり、端面仕上げ工程で切
削バイトの回転研削速度を所定位置で切り換えることが
できないことから、切削バイトによって合成樹脂管を破
損してしまったりする恐れがあった。

【０００６】また、管端仕上げ装置における切削バイト
を回転させて合成樹脂管端面を研削した時に、該バイト
により金属管自身も研削してしまう関係で金属管端面に
バリが発生するが、これを面取りバイトで除去するか又
は後工程で仕上げ治具を用いた手作業により修正除去し
なければならないため、切削工程と端面仕上げ工程とが
別工程となり、ライニング管の管端を所定状態に仕上げ
るまでの時間が長いという問題があった。

【０００７】本発明は、従来における上記のような問題
に対処するもので、ライニング管を構成する金属管の管
端位置を精度よく検出することができ、しかも金属管の
管端から露出した余分の合成樹脂管端部に対する切断工
程とその後の端面仕上げ工程とを連続して行うことがで
きる管端仕上げ装置を提供し、もってライニング管の管
端仕上げ作業を高精度で且つ迅速に行えるようにするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明は、金属管の内面に合成樹脂管が密着させて設けら
れ且つ該樹脂管の端部が金属管の管端より外部に露出さ
れたライニング管の管端部を加工して、その金属管と合
成樹脂管との端面が面一の状態となるように仕上げる管
端仕上げ装置において、次のように構成したことを特徴
とする。

【０００９】即ち、所定位置にセットされたライニング
管における金属管の管端位置を検出する変位センサと、
上記ライニング管の端部に対応するように配置されてそ
の軸方向及びこれに直交する切断方向に移動可能とされ
且つ合成樹脂管端部の切断とその後の端面仕上げとを行
うべく駆動手段により回転駆動される円盤状の切断研磨
手段と、上記ライニング管軸方向及び切断方向に沿って
切断研磨手段を移動させ得る移動手段とを備える。そし
て、金属管の管端から外部に露出している合成樹脂管部
分を切断してその端面と金属管端面とを面一状態に加工
すべく、移動手段が変位センサからの信号に基づいて切
断研磨手段を合成樹脂管の露出部分に対する所定の管端
切断位置から切断方向に所定量だけ移動させた後に金属
管の端面方向に更に所定量だけ変位させる構成とする。

【００１０】この場合において、切断研磨手段として
は、後述の実施例で示すような円盤状の切断研磨部材を
用いるのが望ましい。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、所定位置にセットされた
ライニング管における金属管の管端位置を変移センサが
検出するので、従来装置のように近接スイッチを用いた
場合に比べると遥かに精度良く管端位置の検出を行うこ
とができる。そして、その管端位置を示す信号に基づい
て移動手段が、駆動手段により回転駆動された切断研磨
手段を合成樹脂管の露出部分に対する所定の管端切断位
置から切断方向に所定量だけ移動させた後、金属管の端
面方向に更に所定量だけ変位させる。その結果、合成樹
脂管の露出部分が先ず切断研磨手段によって所定位置で
切断された後、その切断面が金属管の端面と面一状態に
なるように同じ切断研磨手段によって研磨される。

【００１２】これにより、金属管の管端位置の検出不良
による合成樹脂管の割れ等を生ずることなく、金属管の
管端から露出した余分の合成樹脂管端部に対する切断工
程とその後の端面仕上げ工程とを連続して行うことが可
能となる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１及び
図２は、管端仕上げ装置の全体構成を示す一部切り欠き
正面図及びその側面図である。これらの図に示すよう
に、管端仕上げ装置１は、その主たる構成要素として、
所定位置にセットされたライニング管ａの端部下方にあ
って所定量だけオフセットした位置に設置された可動テ
ーブル（移動手段）１０と、この可動テーブル１０上に
備えられた管端位置検出ユニット２０と、この管端位置
検出ユニット２０に対して一定の位置関係を有するよう
に同じく可動テーブル１０上に備えられた切断研磨ユニ
ット３０とを有する。この場合において、ライニング管
ａは、金属管（外管）ｂとその内面に密着させて設けら
れた合成樹脂管（内管）ｃとでなり、その合成樹脂管ｃ
の端部が金属管ｂの端面より外部に露出されている。

【００１４】上記可動テーブル１０は、ライニング管の
軸方向と平行な方向（図２のＸーＸ’方向）に延びる一
対の第１レール１１ａ、１１ａが上面に取り付けられた
下部テーブル１１と、第１レール１１ａ、１１ａに沿っ
て移動可能にセットされ且つ該レールと直交する方向
（図１のＹーＹ’方向）に延びる第２レール１２ａ、１
２ａが上面に設けられた中間テーブル１２と、第２レー
ル１２ａ、１２ａに沿って移動可能にセットされた上部
テーブル１３と、中間テーブル駆動用及び上部テーブル
駆動用の各サーボモータ１２ｂ及び１３ｂとで構成され
ている。そして、それらのサーボモータ１２ｂ及び１３
ｂが所定の制御信号に基づいて中間テーブル１２及び上
部テーブル１３を適宜駆動することにより、該テーブル
１２及び１３が互いに直交するＸーＸ’方向及びＹー
Ｙ’方向に夫々必要量だけ移動するようになっている。
尚、このような可動テーブル１０は、一般にＸＹテーブ
ルと呼ばれているものと同じである。

【００１５】また、切断研磨ユニット３０は、可動テー
ブル１０における上部テーブル１３上に立設された支持
台３１と、この支持台３１の上部から上記ライニング管
ａの管端側に向けて突設された支持アーム３２と、この
アーム３２の先端部に回転可能に取り付けられた円盤状
の切断研磨部材（切断研磨手段）３３と、支持アーム３
２の上面に取り付けられて駆動ベルト（図示せず）を介
して切断研磨部材を駆動するモータ（駆動手段）３４と
で構成されている。この場合において、切断研磨部材３
３として、本実施例では網目ガラス繊維基材を研磨材層
で被覆してなる円盤状のスキルネット研削砥石と称せら
れるもの（商品名：スキルネットＳＮ，日本レヂボン株
式会社製）が使用されている。この研削砥石は、回転駆
動されることによって外周部で管等を切断することがで
き、且つその一側面を使って研磨作業も行えるようにな
っている。本実施例において、特にこのスキルネット研
削砥石を用いたのは、該砥石が強度に優れ、目詰まりし
にくく、加工面の仕上がりが美しい等の利点があるた
め、塩化ビニル樹脂製パイプ等の切断や研磨に適してい
るからである。

【００１６】一方、管端位置検出ユニット２０は、ライ
ニング管ａの前方に位置するように可動テーブル１０に
おける上部テーブル１３に取り付けられて一側部に上下
方向に延びるガイド棒２１ａが設けられた支持部材２１
と、そのガイド棒２１ａに基端部が昇降可能に取り付け
られて先端部が図２のＸ’方向に延びる昇降部材２２と
を有する。

【００１７】この昇降部材２２は、図３に拡大して示す
ように、その基端部２２ａに内蔵された昇降用シリンダ
（図示せず）によりガイド棒２１ａに沿って昇降可能と
されている。また、この昇降部材２２には、該部材を上
方から下降させた時にライニング管ａにおける金属管ｂ
の外周面に当接することにより該部材の高さ位置を一定
に保つローラ２３、２３と、その高さ位置のまま昇降部
材２２をライニング管ａの管端方向に移動させた時に該
ライニング管ａにおける金属管ｂの管端位置ｂ ₁ を検出
する変位センサ２４と、その時のＸーＸ’方向における
変位センサ２４の初期位置からの変位量を読み取る上下
動可能なエンコーダ２５とが備えられている。

【００１８】上記変位センサ２４としては、いわゆる非
接触型のレーザ変位センサ（本実施例では、オムロン株
式会社製レーザ変位センサ：Ｚ４ＷーＡ２）が用いられ
ている。これは、ライニング管ａの表面にレーザ光線を
照射して、その反射光に基づいて、金属管ｂの管端から
合成樹脂管ｃが露出することによって生じるライニング
管表面の段差の位置（金属管の管端位置ｂ₁ ）を検出す
るものである。そして、この変位センサ２４からの信号
に基づいて可動テーブル１０における上部テーブル１３
及び中間テーブル１２がＸーＸ’方向及びＹーＹ’方向
にそれぞれ必要量だけ移動することにより、切断研磨部
材３３が合成樹脂管ｃの露出部分に対する所定の管端切
断位置にセットされ、更にその位置から切断方向に進行
して合成樹脂管ｃの端部を切断した後、その切断面に切
断研磨部材３３の一側面を押圧して研磨することによ
り、その合成樹脂管ｃの端面と金属管ｂの端面とが面一
状態になるように仕上げるようになっている。

【００１９】尚、この実施例においては、ライニング管
ａのセット位置の前方にフレーム２が配置されており、
その上部が該セット位置の上方に突出されていると共
に、そのフレーム突出部２ａの先端には、下端にライニ
ング管押さえ用のローラ３ａ、３ａを有するロボットシ
リンダ３が上下方向出退可能に設けられている。そし
て、このフレーム突出部２ａの下方にはライニング管ａ
を所定セット位置で受支する固定受支部４とローラ受支
部５とが設けられており、これらの受支部４、５と上記
シリンダ３におけるローラ３ａ、３ａとでライニング管
ａの端部側を上下方向から挟んで所定状態に保持するよ
うになっている。

【００２０】次に、この管端仕上げ装置１の作用を説明
する。先ず、所定位置にセットされたライニング管ａの
金属管ｂに対する変位センサ２４による管端位置検出動
作について説明する。上記管端検出ユニット２０におけ
る変位センサ２４がライニング管ａにおける金属管ｂの
上方に位置するように可動テーブル１０における上部テ
ーブル１３及び中間テーブル１２を必要量だけ移動させ
た後、管端位置検出ユニット２０におけるローラ２３、
２３がライニング管ａの外周面に当接するまで昇降部材
２２を下降させることにより、図４に示す如くＸーＸ’
方向における変位センサ２４から切断研磨部材３３まで
の距離が所定距離Ｌ₀ であって金属管ｂの上方所定高さ
に位置するように変位センサ２４をセットする。また、
このようにして変位センサ２４を初期位置にセットした
時に、該センサの移動量をイニシャル化つまりゼロにセ
ットしておく。

【００２１】次に、ＸーＸ’方向における変位センサ２
４と切断研磨部材３３との間の間隔を所定距離Ｌ₀ に保
った状態で、図５のフローチャートに示すように、変位
センサ２４を金属管ｂの表面に沿ってその管端方向に平
行移動させ（ステップＡ１）、その時の変位センサ移動
量をステップＡ２に示すように読み込んでいく。このセ
ンサ移動量の読み込みは、変位センサ２４と一体に移動
されるエンコーダ２５によって行う。

【００２２】そして、ステップＡ３において変位センサ
２４が金属管ｂの管端位置ｂ₁ を検出したか否かを判断
し、管端位置ｂ₁ でないと判断した時は変位センサ２４
の移動を続行する一方、管端位置ｂ₁ と判断した時はス
テップＡ４に従ってその管端位置検出時の変位センサ移
動量Ｌ₁ を記憶した後、ステップＡ５に従って切断研磨
部材３３の移動目標量Ｌ₂ を演算する。この時の移動目
標量Ｌ₂ は、図４に示すように変位センサ２４と切断研
磨部材３３との間の所定距離Ｌ₀ から上記変位センサ移
動量Ｌ₁ を差し引いたもの（Ｌ₂ ＝Ｌ₀ −Ｌ₁ ）であっ
て、切断研磨部材３３から金属管ｂの管端位置ｂ₁ まで
のＸーＸ’方向における距離を意味する。

【００２３】このようにして金属管ｂの管端位置ｂ₁ を
検出して切断研磨部材３３の移動目標量Ｌ₂ を求めた後
は、ステップＡ６及ステップＡ７に従って変位センサ２
４の移動を停止して原位置（初期位置）に復帰させると
共に、ステップＡ８に従って変位センサ２４の移動量Ｌ
₁ をクリアして当初の状態に戻しておく。かかる管端検
出ユニット２０における動作によって上記切断研磨部材
３３から金属管ｂの管端位置ｂ₁ までの距離、つまり切
断研磨部材３３の移動目標量Ｌ₂ が求まるが、この移動
目標量Ｌ₂ に基づいて切断研磨ユニット３０においては
次のような動作を行う。

【００２４】即ち、図６のフローチャートに示すよう
に、ステップＢ１で切断研磨部材３３の上記移動目標量
Ｌ₂ を読み込んで記憶した後、ステップＢ２に従って切
断研磨部材３３を回転させながら金属管ｂの管端側へ向
けてＸーＸ’方向に移動させ、その時の切断研磨部材３
３の移動量Ｌ₃ をステップＢ３に従って読み込みこんで
いく。そして、ステップＢ４において、上記移動目標量
Ｌ₂ から所定の仕上げ量αだけ差し引いた値と切断研磨
部材３３の移動量Ｌ₃ との大小を比較し、切断研磨部材
３３の移動量Ｌ₃ の方が未だ小さい場合はステップＢ２
及びＢ３の動作を繰り返す。

【００２５】一方、切断研磨部材３３の移動量Ｌ₃ の方
が大きいか又は両者が等しい場合には、その時のＸー
Ｘ’方向における位置で切断研磨部材３３をライニング
管ａ側のＹ方向（図１参照）つまり切断方向に移動させ
て切断を開始する（ステップＢ５）。そして、ステップ
Ｂ６において、例えばその切断方向の移動量（上部テー
ブル１３のＹ方向の移動量）から、切断研磨部材３３に
よる切断作業が完了したか否かを判断し、当該移動量が
所定値に達していない場合は未だ切断中であるとみなし
て切断作業を継続する一方、切断が完了したと判断した
場合は、その位置で切断研磨部材３３の移動方向を上記
切断方向（Ｙ方向）から金属管ｂの管端側のＸ’方向に
変えた後、その方向に切断研磨部材３３をステップＢ７
に従って所定速度で更に移動させる。

【００２６】これにより、金属管ｂの管端から露出した
合成樹脂管ｃの端部が金属管管端位置ｂ₁ から上記仕上
げ量αだけ残した位置ｃ₁ で先ず切断され、その後連続
して該樹脂管ｃの切断面が切断研磨部材３３の一側面３
３ａで押圧されることにより該切断面の研磨つまり仕上
げ作業が開始される。このようにして切断研磨部材３３
は図１のＸ’方向に移動しながら合成樹脂管ｃの端面を
研磨するが、その場合、合成樹脂管端面と金属管端面と
が面一状態となるようにするため、ステップＢ８におい
て該切断研磨部材３３のＸ’方向移動量が上記仕上げ量
αよりも大きいか否かを判断し、大きくない場合はステ
ップＢ７に戻って切断研磨部材３３の移動を継続させ、
大きい場合はステップＢ９に従って切断研磨部材３３の
移動を停止させた後、ステップＢ９及びＢ１０に従って
切断研磨部材３３の原位置への復帰と移動目標量Ｌ₂ の
クリアつまり初期値をゼロにセットする作業とを行う。

【００２７】これにより、金属管ｂの管端から露出した
合成樹脂管端部が当初の切断位置ｃ ₁ から仕上げ量αだ
け研磨されて、合成樹脂管ｃの端面と金属管ｂの端面と
が面一状態となるように仕上げられることになる。ま
た、金属管ｂの管端面をも同時に仕上げる必要がある場
合（例えば、金属管ｂの管端面が管軸に対して垂直にな
っていないような場合）には、その必要性に応じて（前
記の例では金属管の管端面が管軸に対して垂直面となる
ように）仕上げ量αを決めてもよい。

【００２８】尚、この実施例においては、変位センサ２
４を備えた管端位置検出ユニット２０が可動テーブル１
０の上部テーブル１３上に設けられているが、本発明
は、このような例に限るものではない。例えば、可動テ
ーブル１０とは異なる支持体に管端位置検出ユニット、
或いは変位センサ及びエンコーダのみを支持させて、こ
れを可動テーブルとは別に独立して移動させ得る構成と
してもよい。

【００２９】また、本発明における移動手段としては、
上記のような可動テーブル（ＸＹテーブル）に限らない
ことは勿論である。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、所定位置
にセットされたライニング管における金属管の管端位置
が変移センサによって従来よりも精度良く検出されると
共に、その検出結果に基づいて金属管の管端から露出し
た合成樹脂管の端部が切断研磨手段によって先ず所定位
置で切断され、その後連続して該樹脂管の切断面が金属
管の端面と面一状態になるように同じ切断研磨手段によ
って研磨される。

【００３１】従って、金属管の管端位置の検出不良によ
る合成樹脂管の割れ等の不具合を生ずることなく、金属
管の管端から露出した余分の合成樹脂管端部に対する切
断工程とその後の端面仕上げ工程とを連続して行うこと
ができ、それだけライニング管の管端仕上げ作業を迅速
に行えることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る管端仕上げ装置の全体構
成を示す一部切り欠き正面図である。

【図２】同管端仕上げ装置の全体構成を示す一部切り欠
き側面図である。

【図３】同管端仕上げ装置における管端検出ユニットを
単体で示す拡大側面図である。

【図４】同管端仕上げ装置の動作を説明するために使用
したもので、ライニング管に対する変位センサ及び切断
研磨部材の変位量等を示す説明図である。

【図５】同管端仕上げ装置における管端検出ユニットの
動作を説明するために使用したフローチャートである。

【図６】同管端仕上げ装置における切断研磨ユニットの
動作を説明するために使用したフローチャートである。

【符号の説明】

１・・・管端仕上げ装置 １０・・・移動手段（可動テーブル） ２４・・・変位センサ ３３・・・切断研磨手段（切断研磨部材） ３４・・・駆動手段（モータ） ａ・・・ライニング管 ｂ・・・金属管 ｂ₁ ・・・金属管の管端位置 ｃ・・・合成樹脂管 ｃ₁ ・・・合成樹脂管の切断位置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属管の内面に合成樹脂管が密着させて
   設けられ且つ該樹脂管の端部が金属管の端面より外部に
   露出されたライニング管の管端を加工して、その金属管
   と合成樹脂管との端面が面一の状態となるように仕上げ
   る管端仕上げ装置であって、所定位置にセットされたラ
   イニング管における金属管の管端位置を検出する変位セ
   ンサと、上記ライニング管の端部位置に対応するように
   配置されてその軸方向及びこれに直交する切断方向に移
   動可能とされ且つ合成樹脂管端部の切断とその後の端面
   仕上げとを行うべく駆動手段により回転駆動される切断
   研磨手段と、金属管の管端から外部に露出している合成
   樹脂管部分を切断してその端面と金属管端面とを面一状
   態に加工すべく、上記変位センサの検出結果に基づいて
   切断研磨手段を合成樹脂管の露出部分に対する所定の管
   端切断位置から上記切断方向に所定量だけ移動させた後
   に金属管の端面側に更に所定量だけ変位させる移動手段
   とを有することを特徴とするライニング管の管端仕上げ
   装置。