JPS6211982B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主軸軸線に沿つて移送される鋼管の端
面加工を行うに際して、正確に鋼管の移送長さを
設定できるようにした鋼管端面の位置決め装置に
関するものである。

従来、鋼管の端面を加工する場合、例えば搬送
ローラーによつて移送される鋼管をローラーに連
結された測長用のパルスカウンタにより移動量を
設定していたものが知られているが、この場合鋼
管のスリツプ等が生じると正確に位置決めができ
ないので鋼管端面の位置がまちまちとなり、従つ
て鋼管端面の切削量が定まらない欠点があつた。

即ち、切削不足に伴つて加工不良品を出さない
ために位置決めの余裕として必要以上に切削量を
見込まねばならず加工時間が長くなる不具合が生
じていた。また他の方法として搬入された鋼管を
公知の棒材加工機に見られる如く、加工領域側に
設けられたストツパに突当て位置決めを行う場が
ある。この場合特に大形の鋼管では、鋼管の移送
に伴う慣性力が大きいので突接の際のエネルギー
吸収を考慮しなければならない上、正確に位置決
めを行うためにストツパーを軸方向へ移動させる
場合も生じる。また位置が定まればストツパーを
退避させねばならないなどの不具合点があつた。

さらに鋼管の径の違いによつて移送長さが変る
場合は前記ストツパーの設定位置をその都度変え
ねばならず段取り時間を多く要していた。

本発明は前述した従来の欠点を解消するもの
で、主軸軸線上に搬入された鋼管の外径部分を強
固に把握し、把握された鋼管を送り台により主軸
軸線に沿つて加工機側へ送り込み、加工機側の定
位置に設けられた検出器により鋼管端面の通過定
位置を検出し、この通過定位置を基準とし加工領
域の設定された所定位置まで移送された鋼管端面
の距離を算出し制御することにより正確に位置決
めを行うものである。

本発明によれば強固に把握した状態で鋼管を送
り込むので所定位置に対してすべりによるずれも
なく、また送り込みの寸法を確実に制御するよう
にしたためストツパーの使用の必要もなく正確な
位置決めが可能となつた。

また鋼管の径が違うものが搬入され送り込みの
設定距離が変つても、操作パネルによつて鋼管の
径に対比した送り込みの設定距離が自動的に定ま
るようにした。即ち鋼管の径の指定だけインプツ
トすればよいので複雑な段取り操作は必要でなく
迅速にしかも確実に操作ができ、さらに構成も非
常に簡素化されたものとなつた。

以下実施例を図によつて詳細に説明する。

第１図は鋼管端面加工機の主軸軸線に沿つて鋼
管送り込み装置を配設した全体図である。

第２図は第１図のＡ−Ａ断面図で鋼管送り込み
装置の送り台構成および鋼管を把握装置へ搬入し
たところの状態を示した図である。

加工機の左後方に該加工機の主軸軸線に沿つて
基台が１が配置されている。また該基台１の左側
には鋼管２を置く受台３が設置され、さらに該受
台３の上部には複数のガイドローラー４が回転自
在に設けられている。鋼管２は搬入される際、後
述する把握装置に挿入されると同時に鋼管の後部
はこの受台３のガイドローラー４で支持される。

前記ガイドローラー４は、鋼管が加工機側へ送
り込まれ位置が定まり加工工程に入る場合は、退
避するようになつている。さらにこの受台３には
図示していないが、鋼管を加工する際鋼管が振れ
るのを防止するための振れ止めローラーが設けら
れている。この振れ止めローラーは鋼管が搬入さ
れるときは退避しているが、加工工程に入ると出
て鋼管を支持するようになつている。

次に前記基台１の上面は二条の案内面５が構成
され主軸軸線と平行に設けられている。また前記
案内面５に跨つて送り台６が摺動自在に載置され
ている。前記送り台６は前記基台１の端部に取り
付けられたサーボモータ７によりボールスクリユ
ー８を介して主軸軸線と平行に摺動する。

前記送り台６には把握装置９が取り付けられ、
該把握装置９は次のように構成されている。即ち
ベース１０，１１が主軸軸線に対し直角方向に摺
動自在に載置され、前記ベース１０，１１は前記
送り台６の端部に設けられた油圧モータ１２によ
りスクリユー１３を介して対向する方向に各々摺
動する。即ちベース１０，１１は夫々前記スクリ
ユー１３の左右異なる方向のねじ部で螺合してい
るので、ベース１０，１１は相互に対称的に進退
動作をくり返す。前記ベース１０，１１は前記油
圧モータ１２の回転角に応じ進退距離が算出でき
るようになつている。即ち把握装置に搬入される
鋼管の径が前記油圧モータ１２に設けられた後述
するパルスゼネレータ２７によりこのベース１
０，１１の進退動作で判別できるのである。前記
ベース１０，１１には夫々ブロツク１４，１５が
取り付けられており、該ブロツク１４，１５は勝
手違いのＶ字形窪み部を有し相対している。従つ
て搬入される鋼管をこのＶ字形の窪み部で主軸軸
線上強固に狭めるようにしてある。本実施例にお
いては鋼管を安定して保持するため２組の把握装
置９を設けている。

次に鋼管端面の加工機、例えばねじ切りを行う
加工機１６はベツド１７に主軸台１８が載置さ
れ、該主軸台１８に主軸１９が回転自在に支承さ
れている。該主軸１９は主軸軸線に一致して貫通
穴が設けられ、前記鋼管はこの貫通穴を通して挿
入され加工領域側に位置決めされる。また主軸１
９の両端には鋼管を把持するためのチヤツク２
０，２１が取り付けられている。このチヤツク２
０，２１は公知のチヤツク構成に準じ、例えば流
体圧動作により自動的に鋼管の外径部を把持す
る。（特開昭53−53330参照） 一方主軸台１８の端面に取り付けられたステー
２２には鋼管端面が通過するのを検出するための
検出器が設けられている。この検出器は投光器２
３および受光器２４から成立つており、鋼管の端
面が前記投光器２３と受光器２４の間を通過し光
を遮断したときの位置を検出する方式のものであ
る。次に前記ベツド１７の右方向には刃物台２５
が主軸軸線方向と平行に且つ直角方向に移動可能
に載置されている。この刃物台２５には、複数の
工具を取り付け加工プログラムに従つて割り出し
可能なタレツトヘツド２６が設けられている。

前記刃物台２５は公知の数値制御装置で制御さ
れ鋼管端面のねじ切り加工等を行う。

本発明は以上のように構成され次のように動作
する。前記基台１の上方あるいは後方から例えば
クレーン等で鋼管が搬入され、鋼管の前部（加工
機側）は把握装置９に挿入され、また後方はガイ
ドローラー４上に載置される。前記把握装置９に
挿入された鋼管の前部は一対のブロツク１４，１
５により前記油圧モータ１２の動作で強固に把握
される。前記ブロツク１４，１５は前述した如く
勝手違いの構成で前記油圧モータ１２と連結して
いるスクリユー１３により進退動作を行う。前記
ブロツク１４，１５の進退距離は油圧モータ１２
に取り付けられたパルスゼネレータ２７により回
転角と対比して算出される。即ち挿入される鋼管
の径は油圧モータ１２の回転角により設定され
る。

前記パルスゼネレータ２７によつて判別された
信号は第３図のブロツク図で示される鋼管位置決
め制御装置へ投与され基準点からの鋼管の前進距
離を決定する。径が確認され把握された鋼管は前
進し鋼管の端面は加工機側に設けられた検出器を
通過する。鋼管がこの検出位置を通過するとこの
点を基準としてパルスカウントを始め予め鋼管の
径に対応して決められた設定距離Ｌと一致したと
ころで鋼管の送り込み動作は停止する。鋼管の移
動距離は前記基台１の側面に取り付けられている
リニヤスケール２８によつて読み取られる。この
パルス信号は位置制御回路２９に投与され予め記
憶されている設定距離との比較を行いその結果を
速度制御回路３０に送られる。（第５図参照）即
ち速度制御回路３０には前記サーボモータ７のタ
コゼネレータ３１で検出された速度信号が送られ
ているので、前記位置制御回路２９からの位置信
号で鋼管端面が設定距離Ｌの位置決め点近くに達
すると、自動的に早送りから減速指令がかかり設
定距離に正確に停止位置決めするようにサーボモ
ータを駆動する。鋼管の移動に伴う設定位置決め
をリニヤスケール２８によつているが他の方法例
えばエンコーダ等によつてもよい。また鋼管の送
り動作については第４図に示す如く前記検出器２
３，２４を通過する際は、検出可能な速度に設定
して鋼管を送り、通過後は早送りにて搬送し設定
位置直前に減速して停止させる。

従つて任意の位置に搬入された鋼管は前記検出
器２３，２４の通過時点を基準にして設定位置ま
での距離Ｌで自動的に設定距離が定まるので鋼管
の搬入に際し、位置合わせなどの複雑な段取り作
業を必要としない。鋼管の径が変る場合は第５図
に示す如く鋼管径に対比して設定長さＬが決めら
れているので、これに従つて鋼管径を操作パネル
上のテンキーなどで即ちキーボード入力回路３２
で順次記憶させておく。従つて前記把握装置９で
鋼管の径を読み取ると自動的に設定長さＬは決る
ので、鋼管の違いによつて設定条件をその都度手
動で変えるなどの必要もない。さらに誤動作等の
ミスによる事故も防ぐことができ安全上効果は大
きい。鋼管位置決め制御装置においては前記検出
器２３，２４の基準位置検出信号をデータインプ
ツト（入力インタフエイス）３３を通してRAM
３４およびROM３５の記憶回路との比較演算処
理をCPU３６（中央処理装置）により行う。即
ち鋼管径の設定などは設定変更可能なメモリとし
てキーボード入力回路３２を介してRAM３４に
記憶され、また本発明の基本となるシステムコン
トロールプログラムおよびシーケンスコントロー
ルプログラムなどはROM３５に記憶される。鋼
管の正確な停止位置決め制御とともに加工用NC
装置へNC加工開始指令信号がデータアウトプツ
ト（出力インタフエイス）３７を介して投与され
る。即ち鋼管が位置決め停止されると、鋼管を把
持すべくチヤツク２０，２１が締めとなり、続い
て前記ガイドローラー４が退避しまた振れ止め用
のローラーが出、さらに前記把持装置９がアンク
ランプされ、主軸が回転し前記刃物台２５によつ
てNC制御による加工が開始される。加工が完了
すると、完了信号により主軸は停止し前述とは逆
に前記把握装置９は鋼管をクランプし、さらに振
れ止めローラーが退避、ガイドローラー４が出、
続いてチヤツク２０，２１が緩みの状態となる。
次に加工完了した鋼管はサーボモータ７により送
り台６とともに早戻りで元の位置へ戻る。続いて
前記把握装置９を再びアンクランプにして鋼管を
搬出する。搬出した後に再び加工すべき新しい素
材の鋼管を搬入し前述の動作をくり返す。鋼管の
搬出、搬入に際しては鋼管の有無検出のためのリ
ミツトスイツチ３８を設けてある。（第３図） この鋼管の有無信号はデータインプツト（入力
インタフエイス）３９に送られ鋼管の加工完了信
号が入り新しい素材の鋼管の搬入が確認された場
合において前述の動作を実行するようにしてい
る。

本発明は以上のように構成されまた動作するこ
とにより、鋼管の径が変つて搬入されても自動的
に鋼管移送位置決めが正確に行われるので誤操作
の心配もなく安全に作業ができる。またストツパ
ー等の位置決め装置等も必要とせず構造が簡素化
された。さらに設定位置決めされた鋼管端面の位
置が一定となつたので安定した切削条件が得られ
無駄な削り代を見込まなくてもよくなり切削時間
の短縮が可能となつた。また段取り作業について
も鋼管の搬入位置を合わせるなどの作業は必要と
せず未経験者でも簡単に作業が遂行できる。

また本発明によれば鋼管の長さも制限されるこ
とはなく自由に対応できる。

以上述べた如く、本発明は実施例に示された構
成に限定されるものではなく、請求の範囲に記載
された本発明の技術思想を逸脱しない範囲内での
変更は予期されるところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋼管端面の加工機に鋼管送り込み装置
を配設した全体図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面
図、第３図は本発明を実行するための鋼管位置決
め制御装置を含むブロツク図、第４図は鋼管送り
込みの速度線図、第５図は鋼管径に対する設定長
さを示した対比説明図。 図において、１……基台、２……鋼管、６……
送り台、７……サーボモータ、９……把握装置、
１６……加工機、１９……主軸、２３……投光
器、２４……受光器、２８……リニヤスケール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸軸線に沿つて長物ワークを移送し、該長
   物ワークの端面を加工する機械において、ワーク
   を送り込む位置に設けられた基台と、該基台に主
   軸軸線方向と平行に移動自在に設けられた送り台
   と、該送り台を駆動する駆動装置と、前記送り台
   上に設けられ主軸軸線上に搬入されたワークを把
   持する把持装置と、該把握装置のワーク把持面を
   形成する可動ブロツクの開閉量を検出する第１の
   検出手段と、前記ワーク端面加工機の後方で前記
   送り台との間に配置され前記送り台によつて送ら
   れたワーク端面を検出する第２の検出手段と、前
   記送り台の前後進の位置を連続的に検出する第３
   の検出手段と、前記第２の検出手段の位置からワ
   ーク端面の加工位置までの距離をワークの移送量
   として径ごとに記憶する記憶手段と、該記憶手段
   のワークの移送量と前記第３の検出手段の値との
   比較をする演算処理手段と、該演算処理手段の演
   算過程で移送量に応じて送り速度を変化させる制
   御手段とからなりワークの径に応じてワークの移
   送量を自動的に変えることを特徴とする長物ワー
   ク加工機におけるワーク位置決め装置。