(57)【要約】【課題】  パイプの先端部にガセットプレートへの割り込み溝を容易に形成する。【解決手段】  第１の駆動機構５によって、トーチ４を、パイプ２の先端形状に沿って第１の方向に移動させ、次いで、第２の駆動機構６によって、トーチ４を、パイプ２の第１の周回り方向に移動し、次いで、第１の駆動機構５によって、トーチ４を、パイプ２の先端形状に沿って第１の方向とは反対の第２の方向に移動し、次いで、第２の駆動機構６によって、トーチ４を、パイプ２の第２の周回り方向に移動し、パイプ２の先端部に割り込み溝２ｂを形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプの先端部にガセットプレートへの割り込み溝を形成する切断装置において、
上記パイプを支持する支持手段と、
上記パイプの先端部に上記割り込み溝をプラズマジェットにより形成するトーチと、
上記トーチを、上記パイプの長手方向及び先端形状に沿って移動させる第１の駆動手段と、
上記トーチを、上記パイプの周回り方向に移動させる第２の駆動手段と、
上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とを駆動制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記第１の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの先端形状に沿って第１の方向に移動させ、
次いで、上記第２の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの第１の周回り方向に移動し、
次いで、上記第１の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの先端形状に沿って上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動し、
次いで、上記第２の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの第２の周回り方向に移動し、上記パイプの先端部に上記割り込み溝を形成することを特徴とする切断装置。
【請求項２】
上記第２の駆動手段は、上記トーチが設けられる可動部に検出スイッチが設けられ、固定部側に離間して一対の検出片が設けられると共に、一対の検出片間に、選択的に、形成する割り込み溝の幅に応じてゲージが取り付けられ、
上記制御手段は、上記トーチが上記割り込み溝の幅方向に移動して上記検出スイッチが上記検出片又は上記ゲージにより押されたとき、上記トーチの移動を停止することを特徴とする請求項１記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプの先端部にガセットプレートへの割り込み溝を形成する切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建築物の骨組みには、梁等に用いられるパイプを連結するためのガセットプレートが設けられている。このガセットプレートには、三角形や四角形などの板状部材が使用されており、梁等に用いられるパイプは、先端部にガセットプレートが挿入される割り込み溝が形成されている。パイプは、この割り込み溝をガセットプレートに挿入し、挿入箇所が溶接されることによりガセットプレートに固定される。
【０００３】
このパイプに割り込み溝を形成する作業は、従来、ガス切断機等を用いて作業者によって手作業で行われた。しかしなから、割り込み溝を設ける必要のあるパイプの数は、一つの建築物においても極めて多く、手作業では、作業効率の向上を図ることが困難である。また、手作業による場合、作業者の経験、能力等により精度の均一化を図ることも困難な場合がある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１０４６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述のような問題点に鑑み、パイプの先端部にガセットプレートへの割り込み溝を容易に形成することができる切断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題点を解決するために、本発明に係る切断装置は、パイプの先端部にガセットプレートへの割り込み溝を形成する切断装置において、上記パイプを支持する支持手段と、上記パイプの先端部に上記割り込み溝をプラズマジェットにより形成するトーチと、上記トーチを、上記パイプの長手方向及び先端形状に沿って移動させる第１の駆動手段と、上記トーチを、上記パイプの周回り方向に移動させる第２の駆動手段と、上記第１の駆動手段と上記第２の駆動手段とを駆動制御する制御手段とを備える。そして、上記制御手段は、上記第１の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの先端形状に沿って第１の方向に移動させ、次いで、上記第２の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの第１の周回り方向に移動させ、次いで、上記第１の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの先端形状に沿って上記第１の方向とは反対の第２の方向に移動させ、次いで、上記第２の駆動手段によって、上記トーチを、上記パイプの第２の周回り方向に移動させ、上記パイプの先端部に上記割り込み溝を形成する。
【０００７】
なお、上記第２の駆動手段は、上記トーチが設けられる可動部に検出スイッチが設けられ、固定部側に離間して一対の検出片が設けられるようにしても良い。この検出片によって検出スイッチが押されることで、形成する割り込み溝の幅に応じてトーチを停止させることができる。形成する割り込み溝の幅は、常に同じではなく、パイプの使用目的、使用箇所等に応じて異なる。そこで、この検出片の間に、ケージを取り付けることで、検出片間の距離を短くすることができる。この場合、検出スイッチは、ゲージにより押されることになる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、作業者はパイプを所定の位置にセットするのみで、自動的に割り込み溝を形成できるので、生産効率の向上を図ることができると共に、作業者の経験、能力等によって形成される割り込み溝の質の均一化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を適用した切断装置について図面を参照して詳細に説明する。この切断装置１は、パイプ２の先端部に、ガセットプレートを挿入するための割り込み溝２ｂを、パイプ２の軸線方向に沿って形成する装置である。具体的に、図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図６に示すように、切断装置１は、切断対象材である金属製のパイプ２を支持する支持機構３と、支持機構３上に支持されたパイプ２に割り込み溝２ｂを形成するトーチ４と、トーチ４をパイプ２の先端形状に沿って移動させる第１の駆動機構５と、トーチ４をパイプ２の周回り方向に移動させる第２の駆動機構６と、第１の駆動機構５及び第２の駆動機構６を駆動制御する制御部７と、作業者により操作される操作部８とから構成されている。
【００１０】
ここで、切断対象となるパイプ２は、例えば円筒形をなす筒状部材であり、先端部に、ガセットプレートが挿入される割り込み溝２ｂが形成される。例えば、ここで用いられるパイプ２は、外径が４８．６ｍｍ〜２１６．３ｍｍのものが用いられる。なお、パイプ２は、割り込み溝２ｂが形成される先端部に、半球状のキャップ２ａが溶接により取り付けられたものであっても良い。キャップ２ａが設けられたパイプ２は、ガセットプレートに挿入された際に、ガセットプレートとの溶接領域を増やすことができ、ガセットプレートと割り込み溝２ｂとの接合強度を高めることができる。
【００１１】
パイプ３を支持する支持機構３は、図１（Ｂ）に示すように、割り込み溝２ｂを形成するパイプ２を支持するコロ３１と、パイプ２の径に応じてコロ３１の位置を調整する調整部３２と、調整部３２を支持する脚部３３とから構成されている。支持機構３を構成するコロ３１は、離間して２カ所に設けられ、パイプ２を、長さ方向の２カ所で支持する。なお、コロ３１は、パイプ２の長さに応じて３カ所以上設けるようにしてもよい。
【００１２】
コロ３１は、パイプ２を支持する支持面が外側から内側に向かって下る傾斜面で構成され、線接触した２点でパイプ２を支持する。また、コロ３１の回転軸３１ａは、調整部３２に支持されている。調整部３２は、コロ３１の両端部に突出した回転軸３１ａ、３１ａを支持する凹部３２ａ、３２ａが設けられており、脚部３３に固定されている。調整部３２は、凹部３２ａ、３２ａが高さ方向に斜めとなるように複数設けられており、回転軸３１ａ、３１ａが凹部３２ａ、３２ａに係合される位置によって、パイプ２の太さに応じて、パイプ２の位置を高さ方向に調整することができる。なお、凹部３２ａ、３２ａのそれぞれには、パイプ２の直径と関連づけた表示を行うようにしてもよい。この調整部３２は、例えば、平行に並べられたＨ鋼でなる脚部３３に固定されている。なお、コロ３１に支持されたパイプ２は、割り込み溝２ｂを形成する先端部が突き当て部材３ａに突き当てられることによって、パイプ２の長手方向の位置規制が行われ、突き当て部材３ａは、割り込み溝２ｂの形成時には、取り外される。
【００１３】
トーチ４は、図２及び図３に示すように、先端にプラズマジェットをパイプ２の切断箇所に噴射するノズル４１が設けられている。具体的に、このノズル４１は、切断時にパイプ２から５ｍｍ〜７ｍｍ離間して設けられる。トーチ４は、直流溶接電源や高周波発生源を備えており、プラズマガスをアーク熱で加熱し、プラズマ状のガスをノズル４１から噴射して、パイプ２に割り込み溝２ｂを形成する。
【００１４】
トーチ４は、第２の駆動機構６とブラケット４２を介して接続されている。ブラケット４２は、トーチ４と第２の駆動機構６とを連結固定する部材であるとともに、トーチ４を保持し、更に、ノズル４１とパイプ２との距離を調節する。
【００１５】
第１の駆動機構５は、図１（Ａ）、図１（Ｂ）及び図４に示すように、第２の駆動機構６が設けられたトーチ４を、パイプ２の長手方向に移動させるものであり、パイプ２の上部に設けられたガイドレール５１と、ガイドレール５１に沿ってトーチ４を移動させるためのモータ５２と、モータ５２の回転軸に取り付けられガイドレール５１に沿って設けられたチェーンベルト５２ａが巻かれたスプロケット５３とから構成されている。ガイドレール５１は、パイプ２上部に設けられており、図１（Ａ）に示すように、割り込み溝２ｂを形成するパイプ２の先端形状に沿って設けられている。すなわち、ガイドレール５１は、第２の駆動機構６に設けられたトーチ４を、パイプ２の周面をパイプ２の長手方向に移動させるための互いに平行で離間した直線部５１ａ、５１ｂと、パイプ２の先端部に沿って移動させるための略円弧状の円弧部５１ｃとから構成されている。そして、チェーンベルト５２ａには、トーチ４が設けられた第２の駆動機構６が接続され、トーチ４が設けられた第２の駆動機構６は、チェーンベルト５２ａが走行することによって、ガイドレール５１に沿って移動する。
【００１６】
ガイドレール５１には、図４に示すように、パイプ２の長さ方向の切断開始位置及び切断終了位置、すなわちガイドレール５１の直線部５１ａ、５１ｂの端部に対応させて第１の検出スイッチ５４ａ、５４ｂが取り付けられている。この第１の検出スイッチ５４ａ、５４ｂは、トーチ４の第２の駆動機構６の上部に設けられた第１の検出片５５ａ、５５ｂによって押されると、モータ５２の回転が停止され、トーチ４の移動が停止される。
【００１７】
第２の駆動機構６は、ブラケット４２を上下させることにより、トーチ４をパイプ２の周回り方向に移動する。第２の駆動機構６は、エアシリンダ６１が設けられており、このエアシリンダ６１の伸縮によってパイプ２の周回り方向に移動する。このエアシリンダ６１には、ブラケット４２が連結されており、エアシリンダ６１の上下動に合わせてブラケット４２も上下動し、トーチ４も上下動する。
【００１８】
エアシリンダ６１とブラケット４２と連結している箇所の上下には、図２及び図３に示すように、パイプ２の周回り方向の切断開始位置及び切断終了位置に合わせて第２の検出スイッチ６２ａ、６２ｂが取り付けられている。この第２の検出スイッチ６２ａ、６２ｂは、トーチ４の上と下に設けられた第２の検出片６３ａ、６３ｂにより押されると、エアシリンダ６１の駆動が停止され、トーチ４の移動が停止する。第２の駆動機構６は、図３に示すように、形成される割り込み溝２ｂの幅に応じて、第２の検出片６３ａ、６３ｂ間にゲージ６４を取り付けることができる。ゲージ６４は、第２の検出片６３ａ、６３ｂの間隔を変えるものである。このゲージ６４は、割り込み溝２ｂの幅の数に応じて複数設けられており、形成する割り込み溝２ｂの幅に応じて選択される。そして、形成する割り込み溝２ｂの幅に応じたゲージ６４は、第２の検出片６３ａ、６３ｂ間に取り付けられる。ゲージ６４が取り付けられたとき、ゲージ６４の相対する端部６４ａ、６４ｂは、第２の検出片６３ａ、６３ｂに代わって第２の検出スイッチ６２ａ、６２ｂを押すことになる。
【００１９】
制御部７は、トーチ４、第１の駆動機構５及び第２の駆動機構６などの各種部材の動作を制御する。具体的には、制御部７は、トーチ４からのプラズマジェットの照射の開始、終了や、第１の駆動機構５のモータ５２の回転の制御や、第２の駆動機構６のエアシリンダ６１の伸縮駆動の制御を行う。操作部８は、作業者による操作を行う部位であり、例えば、電源スイッチや、切断開始、切断停止等の各種操作が行えるボタンが設けられている。
【００２０】
以上のような構成をした切断装置１は、作業者によって所定の位置にパイプ２を設置し、操作部８を操作するだけで、パイプ２の所望とする位置に割り込み溝２ｂを形成することができる。具体的に、まず、作業者は、割り込み溝２ｂを形成する半球キャップ２ａ付きのパイプ２を支持機構３のコロ３１上に配置し、突き当て部材３ａに突き当て、パイプ２の長手方向の位置決めを行う。また、作業者は、パイプ２の径に合わせてコロ３１の回転軸３１ａを、調整部３２の所定の凹部３２ａに嵌め高さ調整を行う。また、作業者は、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、半球キャップ２ａの底辺が、第１の駆動機構５のガイドレール５１の円弧部５１ｃの両端部と対応するように、パイプ２の水平位置を調節する。
【００２１】
次に、必要に応じて、作業者は、挟み込まれるガセットプレートの厚みに合わせて、すなわち形成する割り込み溝２ｂの幅に合わせてゲージ６４を選択し、第２の駆動機構６の第２の検出片６３ａ、６３ｂ間に取り付ける。次に、作業者は、トーチ４のノズル４１とパイプ２との距離を調節する。次に、作業者は、パイプ２に形成する割り込み溝２ｂの深さに合わせて、第１の検出スイッチ５４ａ、５４ｂの位置を切断開始位置及び切断終了位置に移動させる。最後に、作業者は、操作部８を操作し、切断開始の操作を行う。
【００２２】
切断開始の操作が行われると、図５及び図６に示すように、ステップＳ１において、制御部７は、トーチ４のノズル４１からプラズマジェットを噴射する。ステップＳ２において、制御部７は、第１の駆動機構５を制御し、第２の駆動機構６が設けられたトーチ４をガイドレール５１に沿って水平移動させる（図６中矢印Ａ方向）。具体的に、制御部７は、第１の駆動機構５によって、第２の駆動機構６が設けられたトーチ４をガイドレール５１の直線部５１ａから円弧部５１ｃを介して直線部５１ｂに移動する。ステップＳ３において、制御部７は、ガイドレール５１の直線部５１ｂ側の第１の検出スイッチ５４ｂが第１の検出片５５ｂによって押されたかどうかを判断する。制御部７は、ガイドレール５１の直線部５１ｂ側の第１の検出スイッチ５４ｂが押された場合、ステップＳ４において、第１の駆動機構５を停止すると共に、第２の駆動機構６によってトーチ４をパイプ２の第１の周回り方向に垂直に移動させる（図６中矢印Ｂ方向）。
【００２３】
ステップＳ５において、制御部７は、一方の第２の検出スイッチ６２ｂが一方の第２の検出片６３ｂ又はゲージ６４の端部６４ｂによって押されたどうかを判断する。制御部７は、第２の検出スイッチ６２ｂが押された場合、ステップＳ６に進む。
【００２４】
ステップＳ６において、制御部７は、第１の駆動機構５によって、第２の駆動機構６が設けられたトーチ４をガイドレール５１の直線部５１ｂから円弧部５１ｃを介して直線部５１ａに移動する（図６中矢印Ｃ方向）。ステップＳ７において、制御部７は、ガイドレール５１の直線部５１ａ側の第１の検出スイッチ５４ａが第１の検出片５５ａによって押されたかどうかを判断する。制御部７は、ガイドレール５１の直線部５１ａ側の第１の検出スイッチ５４ａが押された場合、ステップＳ８において、第１の駆動機構５を停止すると共に、第２の駆動機構６によってトーチ４をパイプ２の第２の周回り方向に垂直に移動させる（図６中矢印Ｄ方向）。
【００２５】
ステップＳ９において、制御部７は、他方の第２の検出スイッチ６２ａ又はゲージ６４の端部６４ａが一方の第２の検出片６３ａによって押されたどうかを判断する。制御部７は、第２の検出スイッチ６２ａが押された場合、割り込み溝２ｂが完成し、処理を終了する。
【００２６】
以上のようにすると、切断装置１は、パイプ２に所望とする幅及び深さの割り込み溝２ｂを形成することができる。また、切断装置１は、作業者によるパイプ２の設置によって割り込み溝２ｂを形成することができるので、作業者の経験、能力等によって形成される割り込み溝２ｂに差が生じない上、時間的なコストも大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】（Ａ）は、本発明を適用した切断装置の側面図であり、（Ｂ）は本発明を適用した切断装置の平面図である。
【図２】本発明を適用した切断装置のトーチの要部側面図である。
【図３】本発明を適用した切断装置のトーチの要部正面図である。
【図４】本発明を適用した切断装置の水平駆動機構及び垂直駆動機構の要部側面図である。
【図５】本発明を適用した切断装置の切断工程について説明したフローチャートである。
【図６】割り込み溝が形成されるパイプの要部斜視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  切断装置、２  パイプ、３  支持機構、４  トーチ、５  第１の駆動機構、６  第２の駆動機構、７  制御部、８  操作部、３１  コロ、３２  調整部、３３  脚部、４１  ノズル、４２  ブラケット、５１  ガイドレール、５１ａ、５１ｃ  直線部、５１ｃ  円弧部、５２  モータ、５３  スプロケット、５４ａ、５４ｂ  第１の検出スイッチ、５５ａ、５５ｂ  第１の検出片、６１  エアシリンダ、６２ａ、６２ｂ  第２の検出スイッチ、６３ａ、６３ｂ  第２の検出片、６４  ゲージ、６４ａ、６４ｂ  端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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