JPH09295251A - 切削倣い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 倣いロールを規格毎に取り換えることなく各
規格に対応した切削加工を行うことができる切削倣い装
置を提供する。 【解決手段】 取付部６ａの先端に同軸をなしてミーリ
ングカッタ１０を取り付けた主軸６の上記取付部６ａに
軸受１１を介して回転可能に嵌合する偏心カム１２と、
偏心カム１２にブッシュ１３ａを介して嵌合する倣いロ
ール１３と、偏心カム１２に嵌合するタイミングプーリ
１４と、フレーム２に設けられたモータ１５と、モータ
１５の回転軸１５ａに取り付けられたタイミングプーリ
１６と、上記タイミングプーリ１４，１６を連結するタ
イミングベルト１７とを備えてなり、モータ１５を作動
して偏心カム１２の周方向の向きを調整することによ
り、鋼管１００の外周面と当接する倣いロール１３の外
周面部分と主軸６の軸心Ｏ₁ との距離を漸次変化させる
ことができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを切削加工
するに当たって、ワークの表面に沿いながら当該ワーク
を切削加工させる切削倣い装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークを切削加工するに当たって、当該
ワークの表面に沿いながら当該ワークを切削加工させる
切削倣い装置としては、例えば、特開平７−１１６９０
３号公報に開示されているようなものがある。これは、
図８に示すように、主軸５０の取付部５０ａの先端に突
出部５０ｂを形成し、上記取付部５０ａにミーリングカ
ッタ５１を取り付ける一方、上記突出部５０ｂに軸受５
２を介して倣いロール５３を着脱可能に設けたものであ
る。

【０００３】このようなものにおいては、上記倣いロー
ル５３を管材や棒材などのワーク１０１の外周面に当接
させ、主軸５０を回転させると共に、上記倣いロール５
３を転動させるように当該倣いロール５３とワーク１０
１とを相対的に移動させることにより、上記ミーリング
カッタ５１でワーク１０１を一定の深さで切削しながら
面取りすることができるのである（図８（ａ）参照）。
なお、上記加工規格を変更する場合には、上記倣いロー
ル５３を径サイズの異なるものに交換することにより、
上記変更が行えるようになっている（図８（ｂ）参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平７−１
１６９０３号公報に開示されているような切削倣い装置
においては、以下のような問題があった。 （１）上記規格に応じて適切な径サイズの倣いロール５
３を使用する必要があるため、径サイズの異なる倣いロ
ール５３を多数取り揃えておかなければならず、当該倣
いロール５３の保守管理等が非常に煩雑となってしま
う。 （２）倣いロール５３を交換する場合には、加工作業を
一旦中止して当該ロール５３等の周辺を清掃する必要が
あるため、作業に多大な手間がかかってしまい、効率が
悪かった。

【０００５】（３）ワーク１０１の表面上に溶接ビード
等が突出していると、当該ビード上を倣いロール５３が
転動した場合、ミーリングカッタ５１によるワーク１０
１の面取り加工等が不十分となってしまい、規定通りに
仕上げることができなくなってしまう。 （４）ミーリングカッタ５１に摩耗や破損等が生じて、
当該ミーリングカッタ５１を交換しようとする場合に
は、上記倣いロール５３も一旦取り外さなければならな
いため、交換を行うに当たって、煩雑な手間を要してし
まう。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による切削倣い装置は、同軸上にミーリ
ングカッタを取り付けられた主軸に回転可能に嵌合する
偏心カムと、前記偏心カムに回転可能に嵌合する倣いロ
ールと、前記偏心カムの周方向の向きを位置決めして固
定する偏心カム位置決め固定手段とを備えてなることを
特徴とする。

【０００７】上述した切削倣い装置においては、ワーク
の表面の起伏を計測する起伏計測手段と、前記起伏計測
手段からの信号に基づいて前記偏心カム位置決め固定手
段を制御する倣い制御手段とを備えたことを特徴とす
る。

【０００８】上述した切削倣い装置においては、前記偏
心カムが前記主軸の前記ミーリングカッタの取付位置よ
りも当該主軸の基端側に嵌合していることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による切削倣い装置の第一
番目の実施の形態を図１〜３を用いて説明する。なお、
図１は、その構造を表す断面図、図２は、本発明による
切削倣い装置の適用可能な鋼管切断機の一例の概略構造
を表す正面図、図３は、図２の側面図である。

【００１０】図２，３に示すように、走行可能な台車１
の上部に設けられたフレーム２には、スパイラル製造設
備や電縫管製造設備等で連続的に製造されてきたワーク
である鋼管１００を走行可能に案内支持するガイドテー
ブル３が設けられている。上記フレーム２には、鋼管１
００を把持するクランプ４が設けられている。上記フレ
ーム２には、上記鋼管１００を挟んで対向する一対のカ
ッタヘッド５が水平方向および上下方向へ互いに等しい
大きさで接近離反移動できるように設けられており、当
該カッタヘッド５は、その主軸６の軸心を上記鋼管１０
０の軸心方向へ向けるようにして配備されている。

【００１１】前記フレーム２には、前記カッタヘッド５
を上下方向へ互いに等しい大きさで接近離反移動させる
上下駆動装置７ａおよび当該カッタヘッド５を水平方向
へ互いに等しい大きさで接近離反移動させる水平駆動装
置７ｂがそれぞれ設けられている。前記カッタヘッド５
には、その主軸６を回転駆動させる回転駆動装置７ｃが
それぞれ設けられている。上記各駆動装置７ａ〜７ｃ
は、カッタヘッド制御装置８にそれぞれ電気的に接続さ
れており、当該カッタヘッド制御装置８は、予め入力さ
れた条件に基づいて、これら駆動装置７ａ〜７ｃを作動
制御するようになっている

【００１２】つまり、当該鋼管切断機は、スパイラル製
造設備や電縫管製造設備等で連続的に製造されている鋼
管１００をガイドテーブル３上で走行可能に支持してお
き、クランプ４で鋼管１００を把持することにより当該
鋼管１００と一体的に同期走行し、予め入力された条件
に基づいて、カッタヘッド制御装置８が上記駆動装置７
ａ〜７ｃを作動制御するようになっているのである。

【００１３】図１に示すように、前記主軸６の取付部６
ａの先端には、ミーリングカッタ１０が当該主軸６と同
軸をなすようにして取り付けられている。主軸６の上記
取付部６ａには、偏心した筒型をなす偏心カム１２が軸
受１１を介して嵌合している。つまり、上記偏心カム１
２は、主軸６に対して、ミーリングカッタ１０の取付位
置よりも基端側で偏心しながら回転できるように嵌合し
ているのである。上記偏心カム１２の外周面には、ブッ
シュ１３ａを介して倣いロール１３が嵌合している。

【００１４】前記偏心カム１２の外周面には、タイミン
グプーリ１４が嵌合している。当該タイミングプーリ１
４は、前記フレーム２に取り付けられたモータ１５の回
転軸１５ａのタイミングプーリ１６にタイミングベルト
１７を介して連結されている。上記タイミングベルト１
７は、その長手方向に伸縮可能となっている。つまり、
上記モータ１５を駆動させることにより、タイミングプ
ーリ１６、タイミングベルト１７、タイミングプーリ１
４を介して偏心カム１２を主軸６に対して回転させる、
すなわち、偏心カム１２の周方向の向きを位置決めする
ことができると共に、当該モータ１５の駆動を停止させ
ることにより、タイミングプーリ１６、タイミングベル
ト１７、タイミングプーリ１４を介して偏心カム１２を
回り止めする、すなわち、偏心カム１２の周方向の向き
を固定することができるようになっているのである。

【００１５】つまり、偏心カム１２は、上述したように
偏心していることから、図４に示すように、周方向の向
きを変えることにより、鋼管１００の外周面と当接する
倣いロール１３の外周面部分と主軸６の軸心Ｏ₁ との距
離Ｓを漸次変化させることができるので、図５に示すよ
うに、ミーリングカッタ１０の鋼管１００に対する切削
深さｔを任意に設定することができるようになっている
のである。なお、図中、Ｏ₂ は倣いロール１３の回転中
心、Ｒは倣いロール１３の半径、δ₀ はＯ₁ とＯ₂ との
差、δは調整偏心量である。

【００１６】このようなタイミングプーリ１４，１６、
モータ１５、タイミングベルト１７などにより、本実施
の形態では偏心カム位置決め固定手段を構成し、当該偏
心カム位置決め固定手段および軸受１１、偏心カム１
２、倣いロール１３などにより、本実施の形態では切削
倣い装置を構成している。なお、図１中、５ａはカッタ
ヘッド５のハウジング、５ｂは主軸６を上記ハウジング
５ａに対して回転自在に支持する軸受、５ｃは偏心カム
１２を上記ハウジング５ａに対して回転自在に支持する
軸受である。

【００１７】このような切削倣い装置を適用した上記鋼
管切断機を用いて鋼管を切断する場合を次に説明する。
モータ１５を作動させ、タイミングプーリ１６、タイミ
ングベルト１７、タイミングプーリ１４を介して偏心カ
ム１２を回転させることにより、前記距離Ｓを目的とす
る大きさに設定した後、スパイラル製造設備や電縫管製
造設備等で連続的に製造されている鋼管１００をクラン
プ４で把持することにより、当該鋼管切断機を鋼管１０
０と一体的に同期走行させ、カッタヘッド制御装置８で
前記各駆動装置７ａ〜７ｃを作動制御することにより、
予め設定した条件に基づいて、すなわち、倣いロール１
３を鋼管１００の外周面に当接させて転動させるように
カッタヘッド５を移動させると共に主軸６を回転させる
と、鋼管１００は、偏心カム１２および倣いロール１３
の上述した作用により、上記距離Ｓに対応する目的とし
た切削深さｔで切断されながら面取りされるようにな
る。

【００１８】このようにして鋼管１００を切断面取りし
ている際に、上記倣いロール１３が鋼管１００の外周面
上で突出する溶接ビード等に載り上がってしまうような
場合には、当該溶接ビード等の高さに見合った分だけ前
記距離Ｓを大きくするようにモータ１５を作動させて偏
心カム１２を回転させれば、鋼管１００の切断面取りを
一定の大きさで行うことができる。

【００１９】また、鋼管１００の切断面取りにかかる規
格を変更する場合には、モータ１５を作動させて、上述
したように偏心カム１２を回転させ、前記距離Ｓを目的
とする新たな大きさに設定する、すなわち、主軸６等の
作動の停止や倣いロール１３の交換等を行うことなく上
記規格変更を即時に実施することができる。

【００２０】さらに、鋼管１００の切断面取りに伴っ
て、ミーリングカッタ１０に摩耗や欠損が生じた場合に
は、偏心カム１２や倣いロール１３等が主軸６に対して
ミーリングカッタ１０の取付位置よりも基端側に配設さ
れているので、上記各部材を主軸６から取り外すことな
くミーリングカッタ１０を主軸６から取り外して交換す
ることができる。

【００２１】したがって、このような切削倣い装置によ
れば、次のような効果を得ることができる。 （１）切断面取り規格毎に倣いロール１３を用意する必
要がないので、倣いロールの保守管理等に煩わしい手間
を要することがない。 （２）切断面取り規格の変更の際に倣いロール１３を交
換する必要がないので、規格変更を即時に実施すること
ができ、規格変更に伴う作業が非常に容易となり、作業
効率を大幅に向上させることができる。 （３）鋼管１００の表面形状に左右されることなく一定
の大きさで切断面取り加工を行うことができるので、鋼
管１００を常に規定通りに仕上げることができる。 （４）主軸６から倣いロール１３等を取り外すことなく
ミーリングカッタ１０を交換することができるので、ミ
ーリングカッタ１０の交換を容易に行うことができる。

【００２２】なお、本実施の形態では、タイミングプー
リ１４，１６、モータ１５、タイミングベルト１７など
により偏心カム位置決め固定手段を構成したが、例え
ば、偏心カムを手回しで回転させるようにすると共に当
該偏心カムをクランプ等で回り止めできるようにすれ
ば、主軸等の回転を一旦停止させなければならなくなっ
てしまうので、本実施の形態の場合よりも、作業効率の
面では劣るものの、構造を簡素化することができ、低コ
スト化を図ることができる。

【００２３】本発明による切削倣い装置の第二番目の実
施の形態を図６を用いて説明する。なお、図６は、その
構造を表す断面図である。ただし、前述した実施の形態
と同様な部分については、前述した実施の形態と同様な
符号を用いることにより、その説明を省略する。

【００２４】図６に示すように、ミーリングカッタ１０
の近傍には、鋼管１００の表面の起伏を計測するカメラ
や距離センサなどのような起伏計測手段である計測器２
８が配設されている。当該計測器２８は、倣い制御手段
である倣い制御装置２９に電気的に接続されており、当
該倣い制御装置２９は、上記計測器２８からの計測信号
に基づいて、偏心カム１３の周方向の向きを所定の位置
に設定するようにモータ１５を制御するようになってい
る。

【００２５】つまり、鋼管１００の表面に溶接ビード等
が突出し、当該溶接ビードに倣いロール１３が載り上げ
てしまう場合、倣い制御装置２９は、計測器２８からの
鋼管１００の表面起伏に関する信号に基づいて、ミーリ
ングカッタ１０の鋼管１００に対する切断面取り加工の
大きさを一定に保つようにモータ１５を制御して前記偏
心カム１３を回転させて前述した距離Ｓを調整するよう
になっているのである。

【００２６】したがって、このような切削倣い装置によ
れば、前述した実施の形態と同様な効果を得ることがで
きるのはもちろんのこと、鋼管１００に対して常に一定
の大きさで切断面取り加工するように当該鋼管１００の
表面形状に応じて前記距離Ｓを自動的に調整することが
できるので、加工にかかる作業効率をさらに向上させる
ことができる。

【００２７】なお、前述した各実施の形態では、タイミ
ングプーリ１４，１６、モータ１５、タイミングベルト
１７などにより偏心カム位置決め固定手段を構成した
が、例えば、図７（ａ）に示すように、偏心カム１２お
よびモータ１５にスプロケット３４，３６をそれぞれ取
り付け、これらスプロケット３４，３６をエンドレスチ
ェン３７で連結するようにしたり、図７（ｂ）に示すよ
うに、偏心カム１２にピニオン４４を取り付ける一方、
シリンダ４５のロッド４５ａの先端にラック４６を取り
付け、上記ピニオン４４とラック４６とを噛み合わせる
ようにしてもよい。

【００２８】また、前述した各実施の形態では、面取り
用の刃部を両面側に備えたミーリングカッタ１０を用い
たが、面取り用の刃部を片面側のみに備えたミーリング
カッタや面取り用刃部のみのミーリングカッタの場合で
も適用することができる。また、前述した実施の形態で
は、走行する鋼管１００をクランプ４で把持して当該鋼
管１００を切断する鋼管切断機に適用した場合について
説明したが、このような鋼管切断機に限らず、例えば、
主軸の近傍に配設したワークを移動させながら主軸を回
転させることでワークの切削加工を行うようにしたもの
など、各種の切削加工機に適用することができる。また
前述した各実施の形態では、鋼管１００を切断面取りす
る場合について説明したが、例えば、硬質塩化ビニルな
どの樹脂のような他の材料からなる管や棒などはもちろ
んのこと、表面形状に沿って切削加工する場合に用いら
れるようなワークであれば、特に制限されることなく適
用することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明による切削倣い装置によれば、以
下のような効果を得ることができる。 （１）切断面取り規格毎に倣いロール用意する必要がな
いので、倣いロールの保守管理等に煩わしい手間を要す
ることがない。 （２）切断面取り規格の変更の際に倣いロールを交換す
る必要がないので、規格変更を即時に実施することがで
き、規格変更に伴う作業が非常に容易となり、作業効率
を大幅に向上させることができる。 （３）ワークの表面形状に左右されることなく常に一定
の大きさでワークを切削加工することができるので、ワ
ークを常に規定通りに仕上げることができる。 （４）主軸から倣いロール等を取り外すことなくミーリ
ングカッタを交換することができるので、ミーリングカ
ッタの交換を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による切削倣い装置の第一番目の実施の
形態の構造を表す断面図である。

【図２】本発明による切削倣い装置の適用可能な鋼管切
断機の一例の概略構造を表す正面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】図１の主要部の作用説明図である。

【図５】図１の主要部の作用説明図である。

【図６】本発明による切削倣い装置の第二番目の実施の
形態の構造を表す断面図である。

【図７】偏心カム位置決め固定手段の他の例の構造図で
ある。

【図８】従来の切削倣い装置の一例の構造を表す断面図
である。

【符号の説明】

６ 主軸 ６ａ 取付部 １０ ミーリングカッタ １１ 軸受 １２ 偏心カム １３ 倣いロール １４，１６ タイミングプーリ １５ モータ １７ タイミングベルト ２８ 計測器 ２９ 倣い制御装置 ３４，３６ スプロケット ３７ エンドレスチェン ４４ ピニオン ４５ シリンダ ４６ ラック １００ 鋼管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸上にミーリングカッタを取り付けら
   れた主軸に回転可能に嵌合する偏心カムと、 前記偏心カムに回転可能に嵌合する倣いロールと、 前記偏心カムの周方向の向きを位置決めして固定する偏
   心カム位置決め固定手段とを備えてなることを特徴とす
   る切削倣い装置。
2. 【請求項２】 ワークの表面の起伏を計測する起伏計測
   手段と、 前記起伏計測手段からの信号に基づいて前記偏心カム位
   置決め固定手段を制御する倣い制御手段とを備えたこと
   を特徴とする請求項１に記載の切削倣い装置。
3. 【請求項３】 前記偏心カムが前記主軸の前記ミーリン
   グカッタの取付位置よりも当該主軸の基端側に嵌合して
   いることを特徴とする請求項１または２に記載の切削倣
   い装置。