JPH0712572B2 - パイプの自動切断機における心押しヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はパイプの自動切断機における心押しヘッドに関
する。

［従来の技術］ 従来より、例えば管継手の１つであるニップルを製造す
る工程で、長尺の鋼管を所定寸法に切断するパイプの切
断装置として、例えば、第13図に示すものが知られてい
る。図において、Ａは無端環状のコンベア、Ｂは心押し
台でコンベアＡに取付けられ、その上部がベースＣ上に
露出し、コンベアＡが矢印ａ方向に前進するのに伴っ
て、ベースＣの面上を前進移動する。そして保持台Ｄお
よび１対の保持ローラE,Eによって保持されかつ周方向
に回転する長尺パイプＰの先端面が当り部材Ｆに当接し
た時点で、コンベアＡを停止させ、保持ローラE,Eの上
側に対向配設されているカッタＧを回転させながら下降
させて、長尺パイプＰを所定の長さｌ寸法に切断し、切
断されたパイプΔＰ、つまり製品を保持ローラE,Eとカ
ッタＧの回転によって径外方向に飛び出させ、ついでカ
ッタＧを上昇退避させたのち、コンベアＡを前進移動さ
せ、以後は前述の作動を反復しながら、長尺パイプＰを
順次所定の長さｌに切断して、製品を得るように構成さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記従来のパイプ切断装置では、心押し台Ｂ
が長尺パイプＰを押し始める始端位置P₁からコンベアＡ
とともに終端位置P₂まで移動して、長尺パイプＰの切断
が完了した時点で、コンベアＡを反転させて、心押し台
Ｂを始端位置P₁に後退復帰させなければ、つぎの長尺パ
イプＰを保持台Ｄおよび保持ローラＥ上にセットして、
切断に備える準備状態を得ることができない。

即ち、長尺パイプＰの切断完了毎に、切断作業を中断し
なければならない無駄な時間が必要であり、きわめて生
産性に劣る欠点を有している。

そこで、コンベアＡを送り方向にのみ移動させるととも
にこのコンベアに少なくとも１対の心押し台Ｂを等間隔
で取付け、心押し台の間に長尺のパイプＰを順次送り込
んでパイプＰを押圧前進させながら切断するように構成
し、長尺パイプの切断完了毎に切断作業を中断しなけれ
ばならない無駄を省いて、生産性の向上を図るようにす
ることが考えられる。

しかし、このように構成したとしても、コンベアの上流
端部から下流端部にわたるパイプＰの押し工程中は、パ
イプＰが心押し台Ｂに常時適正に対応して、心押し台Ｂ
からパイプＰの終端が外れたり偏心しないように構成し
なければ、パイプＰの切断に悪影響をおよぼして、製品
の品質を低下させることになる。

本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、コンベ
アの押し工程中において、パイプが外れたり偏心して対
応する不都合を確実に防止するとともに、コンベアの下
流反転位置では、コンベアとともに心押し台をスムーズ
に反転させて、生産性の向上を実現し、かつパイプの適
正な切断を可能にして製品の品質の向上を図ることがで
きるパイプの自動切断機における心押しヘッドの提供を
目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明は送り機構を無端環
状のコンベアによって構成し、このコンベアに心押し台
が取付けられるとともに、この心押し台にコンベアの上
流端部から下流端部にわたってパイプの終端面を押圧す
る心押しヘッドが取付けられ、この心押しヘッドに前記
上流端部から下流端部にわたってパイプの終端部に嵌合
する保持ピンが進退可能に組込まれており、該保持ピン
をコンベアの下流反転位置直前で心押しヘッドに退入さ
せる保持ピン退入機構を具備している。

［作用］ 本発明によれば、心押し台に取付けられている心押しヘ
ッドに組み込まれた保持ピンが、コンベアの上流端部か
ら下流端部にわたって、パイプの終端部に嵌合した状態
でパイプを押し進めることができるので、パイプが心押
しヘッドから外れたり偏心して対応する事態を確実に防
止できる。

また、保持ピン退入機構によって、コンベアの下流反転
位置直前で保持ピンが心押しヘッドに退入して、パイプ
終端部との嵌合が解かれるから、心押し台および心押し
ヘッドをコンベアの下流反転位置において容易に反転さ
せることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明を適用したパイプの自動切断機の全体構
成を示す概略側面図、第２図は同平面図を示し、これら
の図において、パイプの自動切断機１は長尺パイプＰを
順次一直線上に並べて軸方向に間欠移動させる送り機構
２と、この送り機構２により案内筒３内に送られ、この
案内筒３から導出されるパイプＰの導出部分を保持して
回転させる保持回転ローラ４と、この保持回転ローラ４
の上側に対向配設されたパイプカッタ５と、このパイプ
カッタ５をパイプＰの軸方向移動停止時に往復移動させ
て、パイプＰの切断を行うパイプカッタ送り機構６を備
えている。

送り機構２は、フレーム21に取付けられた無端環状のチ
エンコンベアによってなり、等間隔で１対の心押し台22
A,22Bが取付けられており、コンベアの運転によってフ
レーム21に沿って水平移動することで、両心押し台22A,
22Bにそれぞれ取付けられている心押しヘッド22a,22bが
長尺パイプＰの終端面を押圧するようになっている。

また、送り機構２における心押し台22A,22Bの間には、
所定間隔を有して１対の保持台23A,23Bが取付けられ、
フレーム21の側方に隣接配設されているパイプストッカ
ー21Aから１本づつ順次送り出される長尺パイプＰが回
転可能に水平保持され、これによって長尺のパイプＰは
その軸線C₁を送り機構２の送り方向（矢印x1）に指向し
て所定の高さ、つまり心押しヘッド22a,22bの軸線と同
心に設定される。

案内筒３は保持台23A,23Bに水平保持されている長尺パ
イプＰの軸線C₁の延長上における送り機構２の下流側に
配置された両端開口の筒体によってなり、箱形フレーム
７の上端部後側から延出されている延出部71上に固定さ
れ、その軸線C₂を保持台23A,23Bに水平保持されている
長尺パイプＰの軸線C₁と同心に設定してある。

保持回転ローラ４は、前記箱形フレーム７の延出部71に
組み込まれて案内筒３の直下流位置に配置され、案内筒
３から導出されたパイプの一部円周を、例えば３点保持
してパイプに周方向の回転を与えるためのもので、第３
図および第４図に示すように、回転駆動源（図示省略）
によって矢印x2,x2方向に回転する左右１対のローラ4A,
4Bによって構成されている。

第１図および第２図のパイプカッタ５はディスクカッタ
によってなり、保持回転ローラ４の上方に対向して設け
られている。即ち、パイプカッタ５はボックス51から突
出している出力軸52に着脱可能に固定され、ボックス51
の入力軸53はカップリング54を介して駆動モータ55に接
続され、駆動モータ55によって回転駆動されるようにな
っている。そして駆動モータ55は箱形フレーム７上に軸
受72,72を介して揺動自在に取付けられた揺動ベース８
の上面に搭載されており、この揺動ベース８の他側に前
記ボックス51が取付けられている。

パイプカッタ送り機構６は箱形フレーム７の内部に配置
されているシリンダ61と、第５図に示すように、シリン
ダ61におけるピストンロッド62の先端に一端が連結さ
れ、かつ軸62Aを揺動中心に揺動可能に軸支されている
レバー63およびレバー63の他端と揺動ベース８を連結す
る上下方向の連結部材64とから構成されている。

第１図および第２図において、９は当り部材を示し、長
尺パイプＰの切断面が当接するストッパの機能を有する
ものであり、第５図ないし第７図に示すように、箱形フ
レーム７の他側面における上端部前側に、ピン91によっ
てヒンジ結合されている揺動部材92に取付けられてい
る。そして、ボックス51の前端面と揺動部材92の揺動先
端部の間に介設したシリンダによって構成された当り部
材往復移動機構10の作動により、当り部材９は第８図の
実線で示す切断長さ設定位置と、仮想線で退避位置の間
を往復移動する。

第１図および第２図において、11は案内部材を示し、パ
イプストッカー21Aの前端にブラケット11Aを介してフレ
ーム21の上側に延出して取付けられたシリンダ11Bと、
このシリンダ11Bの作動によって上下移動し、下降時に
パイプに当接してパイプの振れを防止する振れ止め板11
Cとから構成されている。即ち、第9A図に示すように、
既に所定長さに順次切断がなされて、前方に送り込まれ
ている前送のパイプPAの終端部ΔPaと次送のパイプPBの
始端部ΔPbがそれぞれ案内筒３内に送り込まれるまで、
終端部ΔPaと始端部ΔPbの上面に振れ止め板11Cを当接
させて、両パイプPA,PBの相対芯振れを防止する。

第１図および第２図において、12は駆動源で、パイプス
トッカー21Aの前端に取付けられたベース12Aに載置され
ているモータによってなり、その出力軸12aと送り機構
２の入力軸24との間に動力断続機構13が介設されてい
る。該動力断続機構13は、パイプの切断面が当り部材９
に当接している送り機構２の高負荷時に、出力軸12aか
ら入力軸24への動力伝達を遮断して送り機構２を停止さ
せ、かつ当り部材９がパイプの端面に当接しない送り機
構２の低負荷時には、出力軸12aから入力軸24へ動力を
伝達して、送り機構２の運転を行う機構、例えば磁気粉
体クラッチによって構成されている。

第３図および第４図において、14はけり出し案内部材、
15はシャッタを示す。けり出し案内部材14はパイプカッ
タ５によって切断されたパイプが、該パイプカッタ５の
切断力（回転力）とと保持回転ローラ４の回転力によっ
て飛ばされる第１軌跡FL1上に設けられた湾曲爪形の金
属によってなり、その先端部をパイプカッタ５の後方に
位置し、かつ保持回転ローラ４に比較接近してボックス
51に取付けられている。また、シャッタ15は実線で示す
後端開放位置と仮想線で示す前端遮蔽位置にわたって往
復移動するように設けられており、通常のパイプ切断作
業断続時、つまり製品生成時には後端開放位置にあっ
て、切断された製品が第２軌跡FL2に沿って落下し、下
方に設けられている収容ケース（図示省略）内に投入さ
れ、パイプの始端切れはし部または終端切れはし部のよ
うな所定切断長さと異なる長さの不用部分（おおよそ前
述のΔPa,ΔPbに相当する）が案内筒３から押し出され
た時、詳しくは始端部がパイプカッタ５により切断され
て不用部分として分離された時および終端部が案内筒３
から押し出された時には、第２軌跡FL2上の前端遮蔽位
置にあって、不用部分を衝突させ、回収FL3に沿って前
記収容ケースと異なる位置に落下させるように配慮され
ている。即ち、シャッタ15はシリンダ16によって前述の
位置に往復移動されるようになっている。

前記心押し台22A,22Bは、コンベアを取付けているフレ
ーム21に対して、コンベアの送り側では、第10図ないし
第12図に示すように、フレーム21の左右両端部上面に取
付けられているガイドレール21Bに対して、両側に突設
したガイドローラ22cを嵌合させることで水平移動でき
るようになっており、前記ガイドローラ22cを取付けた
ベース部22D、ベース部22Dの上側で昇降可能に配設され
た昇降板22Eを有し、昇降板22Eはベース部22Dを昇降自
在に貫通して設けられた１対の脚22F,22Fの上端に支持
されるとともに、脚22F,22Fの後方において、昇降板22E
を貫通してベース部22Dに立設された１対のボール22G,2
2Gの頭部と昇降板22Eとの間に介装されるスプリング22H
によって常時下方に付勢され、昇降板22Eの上面に心押
しヘッド22a,22bがコンベアの送り方向に指向し、かつ
周方向に回転自在に取付けられている。

各心押しヘッド22a,22bには、それぞれの軸線上に保持
ピン18が進退可能に組込まれている。即ち保持ピン18は
心押しヘッド22a,22bを貫通して進退可能に取付けら
れ、常態では内装されているスプリング18aのばね力に
よって先端部が心押しヘッド22a,22bから少し突出して
おり、後端部に係合部材18Aが固着されている。

保持ピン退入機構19はコンベアの下流反転位置直前で保
持ピン18を心押しヘッド22a,22bに退入させるためのも
のである。ここで、コンベアの下流反転位置とは、第１
図、第２図、第9B図、第10図などに示された送り機構２
のコンベアが、第9B図に符号Ｒで示した範囲すなわちコ
ンベアの下流端部の位置イとその位置イから180度隔て
た位置であるコンベアの戻り側の上流端部（不図示）と
の間に亘る位置を意味している。また、コンベアの下流
反転位置直前とは、第9B図のように心押しヘッド22a,22
bにより後押されたパイプに対する切断が完了してその
パイプの終端切れはし部Pcが案内筒３に送り込まれてい
るときに心押し台22A,22Bが位置している箇所ロの意味
である。そして、コンベアの下流反転位置直前の箇所ロ
では、第9B図のように一方のガイドレール21Bに下流側
に向かって漸次高くなる傾斜カム面19aを有するカム部1
9Aが備わっている。そして、第9B図、第10図、第11図ま
たは第12図に示されているように、保持ピン退入機構19
は、上記カム部19Aと、心押し台22A,22Bそれぞれのベー
ス部22Dの一側に基端部が枢着されかつ一端にガイドレ
ール21Bの上面を転動するローラ19bを取付けたベルクラ
ンク19Bと、ベルクランク19Bから立ち上げられたロッド
19Eと、昇降板22Eの一側上面にピン19Cにより水平方向
に回動自在に取付けられて一端が前記ロッド19Eに係合
されたレバー19Dと、レバー19Dの他端側に立設されて上
記係合部材18Aに係合する縦棒19dとから構成されてい
る。

第１図および第２図において、17は心押しヘッド保持レ
ールであり、コンベアの上流端部（図面左端部）から下
流端部（図面右端部）にわたって、保持台23A,23Bによ
って水平保持されている長尺パイプＰの終端面（図面左
端面）を押圧できる上死点レベルに、心押しヘッド22a,
22bを保持するためのもので、第9B図、第10図または第1
1図に示すように、前記１対の心押し台22A,22Bの脚22F,
22Fの下側に回転自在に取付けられているローラ22fが転
動するように、フレーム21に取付けられており、その下
流端部に送り方向に向けて比較的大きい傾斜角で下降す
る下降案内部17Aが形成されている。

第２図においてLS1〜LS4はリミットスイッチを示し、コ
ンベアを取付けているフレーム21の上面の所定位置に所
定の間隔を有して取付けられており、保持台23Aに取付
けられている当り部材（図示省略）が係脱して作動する
ようになっている。

つぎに、前記構成の作動について説明する。

送り機構２を構成しているコンベアの前進移動によっ
て、リミットスイッチLS1が保持台23Aを検出すると、動
力断続機構13を構成している磁気粉体クラッチに、磁場
をとりさる信号が送られ、動力断続機構13を遮断状態に
してコンベアを停止させるとともに、図示していないパ
イプ搬入機構の作動によって、パイプストッカー21Aの
最前列の長尺パイプＰをコンベア方向に落下させ、この
パイプを１対の保持台23A,23Bによって水平かつ回転自
在に保持する。

前記の直後に、第９図に示す案内部材11を構成して
いるシリンダ11Bが作動して振れ止め板11Cを下降させ、
保持台23A,23Bに保持されている長尺パイプＰの始端部
と、既に案内筒３内に挿入されて回転している前送パイ
プPAの終端部に当接させて、両パイプP,PA間の相対芯振
れを防止して一直線上に並べる。

前記の直後に前記で述べた断続機構13を構成して
いる磁気粉体クラッチに磁場が形成され、コンベアが運
転を開始する。これにより、長尺パイプＰは保持台23A,
23Bに保持された状態で保持台3A,3Bとともに少し前進移
動し、前送パイプPAに当接した時点で停止する。

前記のコンベアの運転開始より、心押し台22Aは、
心押しヘツド22aを上死点レベルに設定した状態で前進
し、長尺パイプＰの終端に当接し、第11図に示すよう
に、保持ピン18の先端突出部がパイプＰの終端部に嵌合
して、パイプの外れや偏心を防止した保持状態でコンベ
アの前進に伴って長尺パイプＰおよび前送のパイプPAを
押圧前進させる。

前記により前送パイプPAが前進して、切断面が当り
部材９に当接すると、この当接状態が、例えば当り部材
９の後方に取付けられているリミットスイッチ（図示省
略）によって検出され、この検出信号がパイプカッタ送
り機構６を構成しているシリンダ61に出力される。前記
切断面が当り部材９に当接することによって、コンベア
が高負荷状態になると、動力断続機構13が遮断されてコ
ンベアを停止させるから、シリンダ61の作動によってパ
イプカッタ５を下降させて、前送パイプPAを所定の長さ
寸法に切断することができる。これによって切断された
製品は、切断された直後に第３図の保持回転ローラ4A,4
Bおびパイプカッタ５の回転により、一旦第１軌跡FL1を
画いて飛ばされ、飛ばされた直後にけり出し案内部材14
に衝突し、この時の反力によって統一された第２軌跡FL
2に沿って落下し収容される。

前記の作動継続によってリミットスイッチLS2が保
持台23Aを検出すると、第９図の案内部材11が復帰作動
してパイプから離れる。この場合、長尺パイプＰの始端
部は案内筒３内に挿入されている。

前記の作動継続によって、リミットスイッチLS3が
保持台23Aを検出すると、シリンダ16が作動してシャッ
タ15を仮想線で示す前端遮蔽位置に移動させるととも
に、当り部材往復移動機構10を作動させて、当り部材９
を退避位置に下降させる。

前記の直後に前送パイプPAの終端不用部分が案内筒
３から押し出され、第３図の保持回転ローラ4A,4Bおよ
びパイプカッタ５の回転により、一旦第１軌跡FL1を画
いてけり出し案内部材14側に飛ばされてこれに衝突し、
この時の反力によって第２軌跡FL2を画いてけり出され
たのち、シャッタ15に衝突し、回収軌跡FL3に沿って前
記で述べた製品と異なる位置に落下する。

リミットスイッチLS4が保持台23Aを検出すると、動力
断続機構13を構成している磁気粉体クラッチに、磁場を
とりさる信号が送られ、コンベアを停止させるととも
に、パイプカッタ送り機構６の作動によってパイプカッ
タ５を下降させて長尺パイプＰの始端不用部分を切断す
る。切断された始端不用部分は前記で述べた終端不用
部分と同様の軌跡に沿って落下し収容される。

前記で述べた始端不用部分の切断が終了して、パイ
プカッタ送り機構６が復帰作動し、パイプカッタ５が上
昇すると、シャッタ15が後端開放位置に復帰し、かつ当
り部材往復移動機構10を復帰作動させて、当り部材９を
切断長さ設定位置に復帰させる。

以後、コンベアの前進移動に伴って、長尺パイプＰを
心押しヘッド22aで押圧前進させながら、所定の長さに
順次切断して行く。これにより、心押し台22Aが第9B図
のようにコンベアの下流反転位置直前の箇所ロに到達し
て、さらに前進することによってベルクランク19Bのロ
ーラ19bが傾斜カム面19aを上昇してカム部19Aの頂面に
乗り上がると、第12図で判るように、ロッド19Eにより
押されたレバー19Dがピン19Cを中心に仮想線の位置まで
水平に回動し、それに伴って縦棒19dが係合部材18Aを後
方に引く。このため、第9B図または第11図の仮想線で示
すように、保持ピン18が心押しヘッド22a,22b内に退入
してパイプＰの保持状態を解除する。この後、心押し台
22A,22Bがコンベアの下流反転位置Ｒに入り、この下流
反転位置Ｒを通過してコンベアの戻り側に移行する。

第１図においてコンベアの戻り側に位置している保持
台23A,23Bが送り側に移動してリミットスイッチLS1に検
出される。この時点から前記〜が反復され、長尺パ
イプＰを順次所定の長さに切断するものである。

［発明の効果］ 本発明は、上述のとおり構成されているので、つぎに記
載する効果を奏する。

心押し台に取付けられている心押しヘッドに組み込まれ
た保持ピンが、コンベアの上流端部から下流端部にわた
って、パイプの終端部に嵌合した状態でパイプを押し進
めることができるので、パイプが心押しヘッドから外れ
たり偏心して対応する事態を確実に防止できる。したが
って、コンベアの上流端部から下流端部にわたるパイプ
の押し工程中では、パイプが心押しヘッドに適正に対応
した適正切断可能な状態を確保でき、製品の品質を向上
させることができる。

また、保持ピン退入機構によって、コンベアの下流反転
位置直前で保持ピンが心押しヘッドに退入して、パイプ
終端部との嵌合が解かれるから、心押し台および心押し
ヘッドをコンベアの下流反転位置において容易に反転さ
せることができる。即ち、送り機構を無端環状のコンベ
アで構成することが可能になり、生産性の大幅な向上を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図なしい第12図は本発明の実施例を示し、第１図は
全体構成を示す概略側面図、第２図は同平面図、第３図
は保持回転ローラやカッタなどを示す拡大正面図、第４
図は同平面図、第５図は箱形フレームとボックスおよび
揺動ベースなどの関係を示す概略正面図、第６図は当り
部材近傍の側面図、第７図は同平面図、第８図は当り部
材の揺動状態を示す説明図、第9A図は案内部材とパイプ
の始端および終端との関係を示す説明図、第9B図は第１
図の要部を拡大してコンベアの下流反転位置や下流反転
位置直前の箇所を示した説明図、第10図は心押しヘッド
と保持ピン退入機構の関係を示す正面図、第11図は保持
ピンの作動状態を示す説明図、第12図は同部分平面図、
第13図は従来例の概略側面図である。 １……パイプの自動切断機 ２……送り機構 ４……保持回転ローラ ５……パイプカッタ ６……パイプカッタ送り機構 18……保持ピン 19……保持ピン退入機構 22A,22B……心押し台 22a,22b……心押しヘッド Ｐ……パイプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】長尺パイプを順次一直線上に並べて軸方向
   に間欠移動させる送り機構と、この送り機構により導出
   されるパイプの導出部分を保持して回転させる保持回転
   ローラと、この保持回転ローラに対向配設されるパイプ
   カッタと、このパイプカッタを前記パイプの軸方向移動
   停止時に往復移動させて、パイプの切断を行うパイプカ
   ッタ送り機構を備えたパイプの自動切断機において、前
   記送り機構が無端環状のコンベアによって構成され、こ
   のコンベアに心押し台が取付けられるとともに、この心
   押し台にコンベアの上流端部から下流端部にわたってパ
   イプの終端面を押圧する心押しヘッドが取付けられ、こ
   の心押しヘッドに前記上流端部から下流端部にわたって
   パイプの終端部に嵌合する保持ピンが進退可能に組込ま
   れており、該保持ピンをコンベアの下流反転位置直前で
   心押しヘッドに退入させる保持ピン退入機構を具備して
   いることを特徴とするパイプの自動切断機における心押
   しヘッド。