(57)【要約】【課題】管径が相互に異なる複数の管に適用でき、エルボ継手等、外周部を保持し、回転することが困難な配管材であっても管端部の加工が容易な管端部の加工装置の提供を目的とする。【解決手段】配管材の管端部の内外周あるいは端面の加工装置であって、前記管端部の内側に位置し、内周面を加工するための内ツールと、当該内ツールに向けて管端部を外側から押圧する外ロールを有し、前記管端部の外側に位置し、外周面を加工するための外ツールと、当該外ツールに向けて管端部を内側から押圧する内ロールを有することを特徴とする。【選択図】  図１
2018051749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管材の管端部の内外周あるいは端面の加工装置であって、
前記管端部の内側に位置し、内周面を加工するための内ツールと、当該内ツールに向けて管端部を外側から押圧する外ロールを有し、
前記管端部の外側に位置し、外周面を加工するための外ツールと、当該外ツールに向けて管端部を内側から押圧する内ロールを有することを特徴とする管端部の加工装置。
【請求項２】
前記内ツール及び外ツールの軸心と前記配管材の軸心とで形成される中心角の内側に前記外ロールと内ロールとが配置されるように前記外ロール及び内ロールは位置制御手段を有していることを特徴とする請求項１記載の管端部の加工装置。
【請求項３】
前記配管材の加工する側の管端部を載置するテーブルを有し、前記テーブルは前記配管材の管端側壁が垂直に保持されるように付勢機構を有していることを特徴とする請求項１又は２記載の管端部の加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管端部付近の内外周面のメッキ等の各種被膜，黒皮等の表皮層の除去、あるいは管端面の開先加工等、管端部を加工するための加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管施工の分野においては、管材，管継手等を溶接にて継ぐことやフランジ，フレア連結等が行われている。
この場合に、管継手，管材がメッキ処理，防錆材塗布，あるいは化成処理等の被膜処理が施されていたり、黒皮等の表皮層が残っていたりすると、溶接が困難であったり、フレア加工等の端部加工時にメッキ等が剥がれ、連結面の確保が困難になる恐れがあることから、被膜や表皮層の除去加工が必要となる。
従来は、その除去、あるいは端部の溶接用開先加工をグラインダー，やすり等による手作業で行っており、その作業が大変であった。
また、エルボ等においては図５に示すように管継手の開口端面と側壁１ａ，１ｂとが直角になっていないものが多く、除去加工の自動化が難しい原因になっていた。
【０００３】
特許文献１には、回転テーブル上に管端の内外に位置する一対の回転研磨材を配置するとともに、外周側の回転研磨材の回転中心位置が内周側の回転研磨材の回転中心位置よりも回転テーブルの回転方向に先行して設けた装置を開示する。
しかし、同公報に開示する技術は、人手により管を、外周側の回転研磨材と管の当接位置を支点にして押し付けなければならないものであり、自動で加工ができないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−５７７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、管径が相互に異なる複数の管に適用でき、エルボ継手等、外周部を保持し、回転することが困難な配管材であっても管端部の加工が容易な管端部の加工装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る管端部の加工装置は、配管材の管端部の内外周あるいは端面の加工装置であって、前記管端部の内側に位置し、内周面を加工するための内ツールと、当該内ツールに向けて管端部を外側から押圧する外ロールを有し、前記管端部の外側に位置し、外周面を加工するための外ツールと、当該外ツールに向けて管端部を内側から押圧する内ロールを有することを特徴とする。
ここで、内、外ツールは、表面加工するための切削工具，研削工具，研磨工具等であり、内、外ロールは回転支持するロールをいう。
【０００７】
このようにすると、管の内周側の表面層を除去するには、管の内外に配置した２組のツールとロールのうち、一方の内ロールで管材を外ツール側に強く押圧した状態で管材を相対的に低速で回転送りし、他方の内ツールを相対的に高速回転させることで、内周面の加工ができる。
なお、この際に外ロールは、高速で回転する内ツールに向けて軽く押圧するのがよい。
一方、管の外周側の表面層を除去するには、上記とは逆に管の外側に配置した外ロールと外ツールのうち、一方の外ロールで管材を内ツール側に強く押圧した状態で管材を相対的に低速で回転送りし、他方の外ツールを相対的に高速回転させることで外周面の加工ができる。
この場合に、内ロールは高速で回転する外ツールに向けて軽く押圧することになる。
【０００８】
対向配置した内ツールと外ロールの組と、対向配置した内ロールと外ツールの組とを、円弧部に近接して配設することで管径が相互に異なっても同一の加工装置で加工できる。
この場合に、内ツール及び外ツールの軸心と前記配管材の軸心とで形成される中心角の内側に前記外ロールと内ロールとが配置されるように前記外ロール及び内ロールは位置制御手段を有しているのが好ましい。
ここで、外ロールと内ロールの位置制御手段とは、配管材の径の大きさに応じてチャック及び押圧制御できるように、ＸＹ軸方向のスライド機構を有することをいう。
【０００９】
本発明において、内外ロールと内外ツールとのうち、１組の組み合せにて管材が回転送りされるので、この管材の端面にベベル加工等の開先加工するため、即ち管端部の端面を加工するための端面ツールを設けてもよい。
また、配管材がエルボ型等、管端部の開口面と側壁とが直角になっていないものにも対応できるように、配管材の加工する側の管端部を載置するテーブルを有し、前記テーブルは前記配管材の管端側壁が垂直に保持されるように付勢機構を有していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る管端部の加工装置は、それぞれ対向配置した一対の内ツール及び外ロールと、一対の内ロール及び外ツールとの２組を管材の円弧部に沿って内外に配置したので、例えば一方の内ツールと外ロールとで、管材を回転送りしながら他方の外ツールで外周面の加工ができ、次に内ロールと外ツールとで、管材を逆方向に回転送りしながら他方の内ツールにて内周面の加工ができる。
よって、簡単な装置でありながら、管端部の内外周面の加工を自動で行うことができる。
特に、配管材の中心と内外ツールとで形成する中心角の内側に内外ロールを有すると、外ロールと内ツールとで管材を保持する場合には、外ロールがてこの原理にて管材を内ロールに向けて押圧し、内ロールで管材を安定的に保持しながら外ツールで加工できる。
また、内周面の加工においても同様である。
この際にエルボ等、配管材の開口面に対して側壁が直角になっていない場合に、一方のツールとロールとで管材の側壁が垂直になるように保持し、他方のロールとツールにて表面除去ができる。
なお、内外の加工は、どちらが先でもよい。
また、管の端面に当接する端面ツールを設けると、管端部の内外周面の加工と同時に端面部のベベル加工等も行うことができる。
従来は、管材の回転機構と表面加工ツールとは別々の機構として備えていたので、径の小さい管材では、駆動部の配置スペースが確保できなかったり、径の相違する複数の管材に対応できなかった。
これに対して本発明は、管材の送り機構と表面加工機構とを兼ね備えているので、構造が簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る加工装置の内外ツールと内外ロールの配置例、及び、内周面の加工例を示す。
【図２】外周面の加工例を示す。
【図３】エルボの管端側壁と外ツールとの関係を示し、（ａ）は隙間ｄ１を有する状態。（ｂ）は垂直にした状態を示す。
【図４】エルボの曲げ内側の管端側壁とツールとの関係を示す。（ａ）は隙間ｄ２を有し、（ｂ）は隙間を無くした状態を示す。
【図５】加工装置のテーブル側面図を示す。
【図６】加工テーブルの平面図を示す。
【図７】開先加工の例を示す。
【図８】テーブルの水平状態（ａ）と垂直状態（ｂ）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る加工装置は管材、管継手等の管製品の端部の加工に適している。
加工形態としては、メッキや黒皮等の表面層の除去や端面の開先加工が例として挙げられる。
【００１３】
図１に工具の配置例を示す。
管端部の内周面を加工するための内ツール２１に対向して管材１の外側に配置した回転自在の外ロール１１を有し、外ロール１１は管材１の外側からこの管材１を内ツール２１に向けて押圧制御され、管材の大きさに合せて対応できるようにＸＹ軸方向にスライド制御されている。
一方、管端部の外周面を加工するための外ツール２２に対向して管材１の内側に配置した回転自在の内ロール１２を有し、この内ロール１２は外ツール２２に向けてＸＹ軸方向スライド制御されている。
ここで、内ツール２１及び外ツール２２は、砥石等の研削工具，エンドミル等の切削工具等が例として挙げられる。
外ロール１１と内ロール１２とは、図１（ｂ）に示すように管端部の外周面又は内周面に回転追随する。
【００１４】
図５，６に示すように、管径の異なる複数の管材１Ａ，２Ａ，３Ａ・・・・に対応できるように管材の円弧部で接するように一対の内ツール２１及び外ロール１１と一対の内ロール１２及び外ツール２２とを配置してある。
【００１５】
配管材が例えば、図５に示すようにエルボの場合に、水平なテーブル４１に管端部を載置すると、図３（ａ）に拡大図を示すように管端部の側壁１ａが垂直ではなく、外ツール２２の上部先端側と管の端部の側壁表面との間に隙間ｄ１が生じるので、均一な除去が難しくなる。
逆に図４（ａ）の場合のようにエルボの曲げ内側では、隙間ｄ２が生じる。
そこで、そのような配管材に対応するのに図１に示すように、配管材の管端部の中心１０と、内ツール２１の軸心２１０，外ツール２２の軸心２２０にて形成される中心角θの内側に、外ロール１１と内ロール１２とを配置した。
さらに、外ロール１１と内ロール１２とは、配管材１に従動回転しながら当接するドーナツ状のリング突部１１ａ，１２ａを形成し、管端部を内ツール２１又は外ツール２２に向けて押圧しやすいようにした。
また、配管材１の径が異なっても中心角θの内側で配管材を押圧できるように、ＸＹ軸方向に制御した。
図１は、管材の内周面を加工する場合の状態を示し、図２は管材の外周面を加工する場合の状態を示す。
図３（ａ）に示すように、エルボを水平にテーブル上に載置すると、外ツール２２と管端側壁１ａとの間に隙間ｄ１が現れるので、まず内ロール１２を外ツール２２に向けて前進押圧する。
この際にテーブル４１は、図３（ｂ）に示すようにエルボの傾きを保持するように、左側が矢印の方向に傾く。
逆に図４の状態では、テーブル４１の左側が矢印に示した下方に傾く。
この状態で図１に示すように、外ツール２２の低速回転で管材１がＷ１の方向に回転し、内ツール２１をＶ１の方向に高速回転する。
このように、エルボの開口端面の傾きに追随するようにテーブル４１の傾きを可変しつつ、内周面が加工される。
この場合に、内ロール１２と外ツール２２とでエルボの側壁が垂直になるように、管材を保持しながら内ツール２１で除去加工を行うので、２組の（内ツール２１，外ロール１１）と（内ロール１２，外ツール２２）とは、できるだけ相互に近い方がよい。
また、管材１の中心１０と内ツール，外ツールとで形成された中心角θの内側に内ロール１２を配置することで、てこの原理にて管材１を外ロール１１に向けて押し付けるように作用し、管材が安定して保持し、高速回転する内ツール２１にて研削等ができる。
図２は、管材１の外周面を加工する場合であり、管材１の管端側壁が垂直になるように内ツール２１と外ロール１１にて保持し、Ｗ２の方向に管材を回転させ、Ｖ２の方向に高速回転する外ツール２２にて加工を行う。
この場合にも内ツール２１に対して、外ロール１１が中心角θの内側に位置しているので、てこの原理にて管材１を内ロール１２に向けて押し付けるように作用する。
【００１６】
さらには、テーブルの構造を図５，６に示すように、テーブル４１ａの加工側を軸部４１ｄで軸着し、他端側をスプリング等の付勢部材１４１ａにて下側から付勢してもよい。
この場合に、テーブル４１ａが軸部４１ｄ廻りのみならず、それと直交する方向にもテーブルが上下し、配管材を受けることができるように、テーブル４１ａを図６では上下の２ヶ所に設けた付勢部材１４１ａ，１４１ａにて配管材を受けるようにしてもよい。
また、テーブル４１ａの内側に分割テーブル４１ｂ，さらにその内側に分割テーブル４１ｃを配置した。
また、分割テーブルに合せて、一対の付勢部材１４１ｂ，１４１ｃを設けた。
これにより、配管材１Ａ，２Ａ，３Ａのように大きさに合せて対応できる。
なお、上記実施例は、テーブルの上下，左右に傾けるのに配管材の重量を利用し、下側からスプリングで支えた構造になっているが、エルボ等の傾きにテーブルが対応できれば、その構造に制限はない。
【００１７】
図７は管材１の端面に接する端面ツール３１を設けた例であり、端面ツール３１は駆動部３２にて回転制御され、支持部３３にて前進後退制御されている。
これにより内外ツールと内外ロールとの組み合せにより、管材１が回転送りされている状態で、端面ツール３１が前進して管材１の端面に接するとメッキ等のはがし加工面１ａとベベル加工面１ｂとが形成される。
【００１８】
本発明に係る加工装置は図８に示すようにテーブル４１を架台４３に対して（ａ）に示す水平状態と（ｂ）に示す垂直状態に切り換え可能にしてもよい。
本実施例は架台４３に対してテーブル４１の下側に配置した駆動本体部４２を軸支部４３ｂで回動可能にし、ガイド溝４３ａにそって回動及び固定できるように操作レバー４４を設けた例になっている。
このようにすると、長さの短い管材は（ａ）に示すようにテーブル４１の上に載置することで加工でき長尺材は（ｂ）に示すように横から配置し、管材を回転支持することで加工できる。
【符号の説明】
【００１９】
１        管材
１１      外ロール
１２      内ロール
２１      内ツール
２２      外ツール
【図１】
2018051749.tif 000003
【図２】
2018051749.tif 000004
【図３】
2018051749.tif 000005
【図４】
2018051749.tif 000006
【図５】
2018051749.tif 000007
【図６】
2018051749.tif 000008
【図７】
2018051749.tif 000009
【図８】
2018051749.tif 000010