(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、
前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持されるとともに前記一直線を含む平面に対して対称にそれぞれ２つ配置され、この２つの倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、この揺動部が、前記２つの倣いローラを前記一直線に直交するとともに前記平面を延びる直線の軸周りに回転させる回転支持部を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、
前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持され、この倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、
前記研磨部材は、回転駆動されるコンタクトホイールと従動ホイールに架け回されて循環しながら前記金属管の外表面に押し当てて前記金属管の研磨を行う研磨ベルトであり、
前記研磨ベルトの前記金属管との接触箇所を、内側に前記コンタクトホイールが位置されているホイール接触箇所と、前記コンタクトホイールと前記従動ホイールとの間のホイール非接触箇所とに切り替える研磨箇所切替手段を設けたことを特徴とする研磨装置。
【請求項３】
基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、
前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持され、この倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、
前記金属管の一方の端部を着脱可能に把持してこの金属管の一方の端部の軸を前記一直線上に位置決めするヘッドストックと、前記一直線と同軸上に位置決めした状態で前記金属管の他方の端部を保持するテールストックと、前記ヘッドストックを前記一直線を軸として回転させて前記ヘッドストックと前記テールストックに保持された前記金属管を軸周りに回転させる回転部とを有する金属管保持回転機構を備え、
前記テールストックは、前記一直線の方向に移動可能でかつ前記一直線を軸として回転可能に支持された保持体を有し、前記保持体の外表面には、前記一直線と同軸の断面円形で前記ヘッドストック側の端部である先端部にいくにつれて漸次縮径され前記金属管の他方の端部に接触させたときこの金属管の他方の端部を前記一直線と同軸上に位置決めして保持する保持部が形成され、前記保持部の外表面に、前記一直線の方向に延びる受け部材をこの外表面の周方向に等間隔で３つ以上着脱可能に取り付け、これら受け部材で前記金属管の他方の端部を保持するようにしたことを特徴とする研磨装置。
【請求項４】
基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持されているとともに揺動部により揺動可能に支持されている倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置が、高周波誘導加熱を利用して曲げ加工を行うときに前処理としてステンレス鋼管の外表面を研磨するのに用いるものであることを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管特にステンレス鋼管の外表面を研磨する研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油、ガスなどの流体を搬送するプラント、パイプライン、工場、発電所などの産業施設や、橋梁、建築物、遊具、アミューズメントマシーンなどの構造物に金属管が用いられている。金属管は、直線状のものだけでなく、直線状の管を曲げ加工した管も用いられている。金属管、例えば、ステンレス鋼管を曲げ加工するのに高周波誘導加熱を利用するいわゆる高周波曲げが広く用いられている（例えば特許文献１参照。）。高周波曲げを行う場合、曲げ加工を行うステンレス鋼管の外表面に例えば傷やゴミ、金属付着物があると、ステンレス鋼管に亀裂や割れが生じることがあった。このため、前処理として曲げ加工を行う箇所のステンレス鋼管の外表面を研磨処理して表面の傷やゴミ、金属付着物を除去することが行われている。ステンレス鋼管の外表面を研磨する研磨装置としては、ステンレス鋼管を軸方向に移動させながら研磨を行う装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
この研磨装置では、ステンレス鋼管を軸方向に移動させるために、おおよそステンレス鋼管の倍以上の長さ、例えば、８ｍのステンレス鋼管の研磨を行う場合には１６ｍ以上のスペースが必要になり大型となる。このため、ステンレス鋼管の外表面の研磨を行う研磨部材をステンレス鋼管の軸方向に移動させることにより、ステンレス鋼管の所望の箇所を研磨することができ、ステンレス鋼管を軸方向に移動させる場合に比べて小型化を図れる。すなわち、ステンレス鋼管を回転させつつこのステンレス鋼管の外表面の一部に研磨部材を接触させてステンレス鋼管の外表面を研磨しながら研磨部材をステンレス鋼管の軸方向に移動させることにより、ステンレス鋼管の所望の箇所つまり曲げ加工を行う際に必要な箇所を研磨することができ、小型化を図れる。
【０００４】
また、研磨部材をステンレス鋼管の外表面の一方側に接触させると、特にステンレス鋼管の長さが長い場合には、ステンレス鋼管がたわんで研磨を行えない。このため、ステンレス鋼管を挟んだ研磨部材と反対側に倣い機構特に倣いローラを配置して、研磨を行う際のステンレス鋼管のたわみを防止することが提案される。具体的には、ステンレス鋼管の軸と平行に延びる回転軸に円筒状の倣いローラを回転可能に取り付ける。この倣いローラは、研磨部材でステンレス鋼管を研磨する際にステンレス鋼管が押し付けられてステンレス鋼管の位置を維持しつつ、ステンレス鋼管の回転に伴って回転するように形成されている。これにより、研磨部材でステンレス鋼管を研磨する際にステンレス鋼管に作用する力を倣いローラで受けて研磨を行う際のステンレス鋼管のたわみを防止することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、ステンレス鋼管の外表面を研磨する際に研磨部材をステンレス鋼管の軸方向に移動すると、倣いローラによってステンレス鋼管の外表面がすれることがある。すなわち、研磨部材でステンレス鋼管を研磨する際にステンレス鋼管に作用する力を倣いローラで受けているために、そのステンレス鋼管に作用する力の中心が倣いローラの中央に作用している場合には倣いローラによってステンレス鋼管の外表面がすれることがないが、研磨部材が移動することによってステンレス鋼管に作用する力の中心が倣いローラの中央からずれて特に倣いローラから外れると、倣いローラの端部によってステンレス鋼管の外表面がすれることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭３８−２１４６２号公報
【特許文献２】特開平５−２０８３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、倣いローラによる表面のすれを抑制することができる研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明に係る研磨装置は、基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転している金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持されるとともに前記一直線を含む平面に対して対称にそれぞれ２つ配置され、この２つの倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、この揺動部が、前記２つの倣いローラを前記一直線に直交するとともに前記平面を延びる直線の軸周りに回転させる回転支持部を有することを特徴とする。
【０００９】
このように、倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設けたことで、金属管の外表面を研磨する際に研磨部材を金属管の軸方向に移動して研磨部材の研磨による金属管に作用する力の中心が倣いローラの中央からずれて特に倣いローラから外れると、揺動部により倣いローラが揺動するので、倣いローラの端部による金属管の外表面のすれが抑制されることになる。
【００１０】
また、本発明に係る研磨装置は、基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持され、この倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、前記研磨部材は、回転駆動されるコンタクトホイールと従動ホイールに架け回されて循環しながら前記金属管の外表面に押し当てて前記金属管の研磨を行う研磨ベルトであり、前記研磨ベルトの前記金属管との接触箇所を、内側に前記コンタクトホイールが位置されているホイール接触箇所と、前記コンタクトホイールと前記従動ホイールとの間のホイール非接触箇所とに切り替える研磨箇所切替手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
前述と同様に、倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設けたことで、金属管の外表面を研磨する際に研磨部材を金属管の軸方向に移動して研磨部材の研磨による金属管に作用する力の中心が倣いローラの中央からずれて特に倣いローラから外れると、揺動部により倣いローラが揺動するので、倣いローラの端部による金属管の外表面のすれが抑制されることになる。
【００１２】
また、本発明に係る研磨装置は、基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置であって、前記倣いローラが、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持され、この倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設け、前記金属管の一方の端部を着脱可能に把持してこの金属管の一方の端部の軸を前記一直線上に位置決めするヘッドストックと、前記一直線と同軸上に位置決めした状態で前記金属管の他方の端部を保持するテールストックと、前記ヘッドストックを前記一直線を軸として回転させて前記ヘッドストックと前記テールストックに保持された前記金属管を軸周りに回転させる回転部とを有する金属管保持回転機構を備え、前記テールストックは、前記一直線の方向に移動可能でかつ前記一直線を軸として回転可能に支持された保持体を有し、前記保持体の外表面には、前記一直線と同軸の断面円形で前記ヘッドストック側の端部である先端部にいくにつれて漸次縮径され前記金属管の他方の端部に接触させたときこの金属管の他方の端部を前記一直線と同軸上に位置決めして保持する保持部が形成され、前記保持部の外表面に、前記一直線の方向に延びる受け部材をこの外表面の周方向に等間隔で３つ以上着脱可能に取り付け、これら受け部材で前記金属管の他方の端部を保持するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
前述と同様に、倣いローラを揺動可能に支持する揺動部を設けたことで、金属管の外表面を研磨する際に研磨部材を金属管の軸方向に移動して研磨部材の研磨による金属管に作用する力の中心が倣いローラの中央からずれて特に倣いローラから外れると、揺動部により倣いローラが揺動するので、倣いローラの端部による金属管の外表面のすれが抑制されることになる。
【００１４】
また、本発明に係る研磨装置は、基準となる一直線上に軸が位置決めされた状態で軸周りに回転する金属管の外表面の一部に研磨部材を接触させるとともにこの研磨部材が接触する箇所と反対側に、前記一直線に平行な軸周りに回転可能に支持されているとともに揺動部により揺動可能に支持されている倣いローラを接触させてこの研磨を行う箇所の金属管の軸を前記一直線上に保持させながらこの研磨部材を金属管の軸方向に移動させて前記金属管の外表面の研磨を行う研磨装置が、高周波誘導加熱を利用して曲げ加工を行うときに前処理としてステンレス鋼管の外表面を研磨するのに用いるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、倣いローラによる表面のすれを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る一例の実施形態の研磨装置を示す平面図である。
【図２】本実施形態の研磨装置の一例を示す側面図である。
【図３】本実施形態の研磨装置に用いられる研磨機構及び倣い機構の一例を示す一部断面正面図である。
【図４】本実施形態の研磨装置に用いられる研磨機構及び倣い機構の一例を示す一部断面正面図である。
【図５】本実施形態の研磨装置に用いられる金属管保持回転機構のテールストックの一例を示す正面図である。
【図６】本実施形態の研磨装置に用いられる倣い機構の一例を示す一部断面平面図である。
【図７】本実施形態の研磨装置に用いられる倣い機構の一例を示す一部断面正面図である。
【図８】本実施形態の研磨装置に用いられる倣い機構の一例を示す側面図である。
【図９】本実施形態の研磨装置に用いられるベルト式研磨部の一例を示す一部断面側面図である。
【図１０】本実施形態の研磨装置に用いられる金属管保持回転機構のテールストックの一例を示す一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る研磨装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１〜図５に示すように、本実施形態の一例の研磨装置１は、基準となる一直線上に軸が位置決めされた直線状の断面円形の金属管の外表面を研磨するものである。金属管としては、本実施形態ではステンレス鋼管を用いるが、これに限定されず他の金属管を用いてもよい。本実施形態の研磨装置１は、高周波誘導加熱を利用して曲げ加工を行うときに前処理としてステンレス鋼管の外表面を研磨するのに適しているが、これに限定されるものではない。また、本発明における基準となる一直線（以下、「基準直線Ａ」ということがある。）とは、ステンレス鋼管１０を研磨する際にステンレス鋼管１０の軸を合わせる直線で任意に設定することができる。
【００１８】
本実施形態の研磨装置１は、ステンレス鋼管１０を基準直線Ａと同軸上に位置決めした状態に保持して軸周りに回転させる金属管保持回転機構２と、ステンレス鋼管１０の外表面の一部に研磨部材を接触させてステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行う研磨機構３と、研磨を行う箇所のステンレス鋼管１０の軸を基準直線Ａ上に保持させる倣い機構５とを備えている。これら機構２、３、５は、基台１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び第１桁１１ｄ上に設けられている。
【００１９】
基台１１ａ、１１ｂ、１１ｃは、基準直線Ａに対して平行に延びる矩形筒体状に形成され３つを所定の間隔をおいて互いに平行に配置して形成されている。３つの基台のうち２つの基台（第１基台１１ａ及び第２基台１１ｂ）は同じ長さに形成されている。残りの１つの基台（第３基台１１ｃ）は、第１基台１１ａ及び第２基台１１ｂよりも短い長さに形成されている。第１基台１１ａと第２基台１１ｂとは、第１桁１１ｄによって連結され、第２基台１１ｂと第３基台１１ｃとは、第２桁１１ｅによって連結されて、第１基台１１ａ、第２基台１１ｂ及び第３基台１１ｃが互いの位置がずれないように連結されている。これら第１基台１１ａ、第２基台１１ｂ及び第３基台１１ｃの上面は、略同じ水平面上に位置されている。
【００２０】
第１基台１１ａの上面の第２基台１１ｂとは反対側の端部近傍には、第１基台１１ａの一方の端部から他方の端部近傍まで延びる第１案内レール１２ａが設けられている。第１案内レール１２ａは、断面矩形の両側面の中央部を内側にそれぞれ窪ませた形状に形成されている。第１桁１１ｄの上面の第１基台１１ａ近傍には、第１基台１１ａすなわち基準直線Ａ方向に第１基台１１ａの一方の端部から他方の端部近傍まで延びる第１取付部材１４ｃが設けられている。第１取付部材１４ｃは、上面が第１案内レール１２ａより上方に位置されるように上下方向に長い断面矩形状の棒状に形成されている。第１取付部材１４ｃの上面には、第１案内レール１２ａ側にギヤが形成された第１ラック１４ａが第１取付部材１４ｃの一方の端部から他方の端部にかけて設けられている。また、第１桁１１ｄの上面の中央と第１基台１１ａ側端部との間の略中央部には、第１基台１１ａすなわち基準直線Ａ方向に第１基台１１ａの一方の端部から他方の端部近傍まで延びる断面矩形状の棒状の第２取付部材１３ｃが設けられている。第２取付部材１３ｃの上面には、第１基台１１ａの一方の端部近傍から他方の端部近傍まで延びる断面矩形状の第１走行レール１３ａが設けられている。第２取付部材１３ｃ及び第１走行レール１３ａは、第１走行レール１３ａの上面が第１案内レール１２ａの上面と略同じ水平面上になるように形成されている。
【００２１】
第２基台１１ｂの上面の幅方向の中央部には、第２基台１１ｂの一方の端部から他方の端部近傍まで延びる断面矩形状の棒状の第２走行レール１３ｂが設けられている。
第３基台１１ｃの上面の第２基台１１ｂ側端部近傍には、第３基台１１ｃの一方の端部近傍から他方の端部近傍まで延びる第３取付部材１４ｄが設けられている。第３取付部材１４ｄは、上面が第２走行レール１３ｂの上面より上方に位置されるように上下方向に長い断面矩形状の棒状に形成されている。第３取付部材１４ｄの上面には、第２基台１１ｂ側にギヤが形成された第２ラック１４ｂが第３基台１１ｃの一方の端部近傍から他方の端部のほぼ近くに延びて設けられている。第３基台１１ｃの上面の第２基台１１ｂとは反対側の端部近傍には、第３基台１１ｃの一方の端部から他方の端部近傍まで延びる第２案内レール１２ｂが設けられている。第２案内レール１２ｂは、第１案内レール１２ａと略同様に断面矩形の両側面の中央部を内側にそれぞれ窪ませた形状に形成されている。これら第１案内レール１２ａ、第１ラック１４ａ、第１走行レール１３ａ、第２走行レール１３ｂ、第２ラック１４ｂ及び第２案内レール１２ｂは、互いに平行でかつ基準直線Ａに対して略平行に形成されている。
【００２２】
金属管保持回転機構２は、図１、図２及び図１０に示すように、ステンレス鋼管１０の一方の端部を着脱可能に把持してこのステンレス鋼管１０の一方の端部の軸を基準直線Ａ上に位置決めするヘッドストック２０と、軸を基準直線Ａ上に位置決めした状態でステンレス鋼管１０の他方の端部を保持するテールストック２１と、ヘッドストック２０とテールストック２１により保持されたステンレス鋼管１０を基準直線Ａを軸として回転させる回転部２２とを有している。ヘッドストック２０と回転部２２とは、第１基台１１ａと第２基台１１ｂの一方の端部側である前端側の間の第１桁１１ｄ上に設けられている。テールストック２１は、ヘッドストック２０に対向して第１基台１１ａと第２基台１１ｂの他方の端部側である後端部側に配置されている。
【００２３】
回転部２２は、ヘッドストック２０とテールストック２１とにより保持されたステンレス鋼管１０を基準直線Ａを軸として回転させるもので、その構成は特に限定されない。回転部２２は、例えば、２つの第１桁１１ｄ上に設けられた載置台２２ａ上に取り付けられた金属管回転用モータ２２ｂと、載置台２２ａ上に基準直線Ａを軸として回転可能に支持されているシャフト２２ｃと、金属管回転用モータ２２ｂの回転軸の回転駆動力をシャフト２２ｃに伝達する減速機構等を備えた伝達機構２２ｄとを有している。シャフト２２ｃにヘッドストック２０が取り付けられている。
【００２４】
ヘッドストック２０は、ステンレス鋼管１０の一方の端部を着脱可能に把持して基準直線Ａ上にステンレス鋼管１０の一方の端部の軸を位置決めするチャックである。チャックとしては、特に限定されず、周知のものを用いることができ、例えば、三つ爪のスクロールチャック２０ａを用いることができる。
【００２５】
テールストック２１は、第１案内レール１２ａ及び第２走行レール１３ｂ上を走行するテールストック台車２３と、テールストック台車２３を走行させるテールストック走行駆動部２４と、基準直線Ａと同軸上に位置決めした状態でステンレス鋼管１０の他方の端部を保持する保持体２５と、保持体２５を基準直線Ａ方向に移動させるとともに回転可能に支持する保持体支持部とを有している。
【００２６】
テールストック台車２３は、第１案内レール１２ａの第２走行レール１３ｂとは反対側の端部から第２走行レール１３ａの第１案内レール１２ａとは反対側の端部までの長さより例えば若干長い幅の扁平状に形成されている。テールストック台車２３の第１案内レール１２ａ上の下部には、第１案内レール１２ａの略中央部から上部までに係合してテールストック台車２３を第１案内レール１２ａに沿って案内する案内部２３ａが複数例えば２つ設けられている。また、テールストック台車２３の第２走行レール１３ｂ上の下部には、第２走行レール１３ｂ上を走行するローラ状の走行車輪２３ｂが複数例えば３つ回転可能に設けられている。
【００２７】
テールストック走行駆動部２４は、テールストック台車２３の後部側に設けられている。テールストック走行駆動部２４は、走行モータ２４ａと、第１ラック１４ａにラックピニオン機構で螺合するピニオンである平歯車２４ｂと、走行モータ２４ａの回転軸の回転駆動力を平歯車２４ｂに伝達する減速機構を備えた伝達機構２４ｃとを有している。これにより、走行モータ２４ａが駆動されると走行モータ２４ａの回転軸の回転駆動力が平歯車２４ｂに伝達されてテールストック台車２３が基準直線Ａ方向の任意の方向に走行するようになっている。
【００２８】
保持体２５は、基準直線Ａと同軸上に位置決めした状態でステンレス鋼管１０の他方の端部を保持することができればその構造は特に限定されないが、ステンレス鋼管１０の他方の端部に接触させてこの端部の軸を基準直線Ａ上に位置決めすべく基準直線Ａと同軸の断面円形でヘッドストック２０側の端部である先端部にいくにつれて漸次縮径された保持部２６が外表面に形成されていることが好ましい。保持部２６を有する保持体２５の形状は、特に限定されないが、例えば、円錐体状に形成されている。すなわち、保持体２５は、例えば、テーパーコーンとして形成されている。テーパーコーンである保持体２５は、底面の直径が研磨を行う最大径のステンレス鋼管１０の直径より大きな寸法で形成されてなる。保持体２５の底面の中央部には、円柱状のロッド部２７ｂが軸受２５ａを介して互いに軸周りに回転可能に取り付けられている。
【００２９】
ロッド部２７ｂは、基準直線Ａと同軸上になるようにテールストック台車２３に固定されたシリンダ部２７ａに基準直線Ａ方向に移動可能に支持されている。すなわち、保持体２５は、ロッド部２７ｂを介して基準直線Ａの方向に移動可能でかつ基準直線Ａを軸として回転可能に支持されている。シリンダ部２７ａとロッド部２７ｂにより保持体支持部であるエアシリンダ２７が構成されている。このエアシリンダ２７を駆動させてロッド部２７ｂをシリンダ部２７ａから突出させて保持体２５を先端部からステンレス鋼管１０の他方の端部内に挿入して保持部２６をステンレス鋼管１０の他方の端部に接触させることで、保持部２６の傾斜によってこの端部の軸が基準直線Ａ上に位置決めされ、この状態が保持されるようになっている。これにより、ステンレス鋼管１０の一方の端部をヘッドストック２０に把持させ、かつ、他方の端部を保持体２５に保持させることで、ステンレス鋼管１０は基準直線Ａと同軸上に位置決めされた状態となり、この状態のまま金属管回転用モータ２２ｂを駆動すると、ステンレス鋼管１０が基準直線Ａを軸として回転するようになっている。なお、保持体支持部は、保持体２５を基準直線Ａ方向に移動させるとともに回転可能に支持するならば、エアシリンダ２７に特に限定されず、エアシリンダ２７以外のアクチュエータや他の装置で構成するようにしてもよい。また、図２中、符号１９はテールストック台車２３のストッパを示している。
【００３０】
保持体２５（保持部２６）の漸次縮径する外表面、すなわち、ステンレス鋼管１０の他方の端部が接触するコーン状の外表面に受け部材２８を設けて、受け部材２８でステンレス鋼管１０の端部を位置決めした状態で保持することが好ましい。受け部材２８は、ステンレス鋼管１０の端部が接触してこの端部を基準直線Ａと同軸上に位置決めしこの状態を保持することができれば、形状や個数は特に限定されないが、棒状の受け部材２８を用いることが好ましい。
【００３１】
受け部材２８は、保持体２５の軸（基準直線Ａ）方向に延びて保持体２５の外表面に取り付けられている。受け部材２８の長さは、ステンレス鋼管１０の端部が接触し得る部分のみでよいが、保持体２５の頂部近傍から底面の縁までに延びる寸法で形成されていることが好ましい。また、受け部材２８は、保持体２５の外表面にその周方向に等間隔で３つ以上例えば４つ、６つ、８つ好ましくは４つ設けられている。すなわち、受け部材２８は、軸方向から保持体２５の頂点を目視したとき、放射状に配置されている。受け部材２８の断面形状は、正方形状などの矩形状で形成されていることが好ましい。受け部材２８は、例えば、ビス等のネジ部材２９により着脱可能に保持体２５に取り付けられている。受け部材２８の材質は、特に限定されず、保持体２５と同じでもよいし、保持体２５より耐摩耗性に優れたものでもよい。また、受け部材２８は、ステンレス鋼管１０の端部が接する面が摩耗してステンレス鋼管１０の端部を基準直線Ａと同軸上に位置決めできなくなったり端部の保持を行えなくなったりしたときに、別の受け部材２８に交換してもよいし、受け部材２８の断面形状が矩形状に形成されている場合には、別の面でステンレス鋼管１０の端部の位置決め及び保持を行うようにしてもよい。
【００３２】
研磨機構３は、図１〜図４及び図９に示すように、ステンレス鋼管１０の外表面の一部に研磨部材を接触させてステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行うものであり、第２案内レール１２ｂ及び第２走行レール１３ｂ上を走行する研磨台車３３と、研磨台車３３を走行させる研磨走行駆動部３４と、ステンレス鋼管１０の外表面を研磨する研磨部３０とを有している。
【００３３】
研磨台車３３は、第３基台１１ｃの第２基台１１ｂとは反対側の端部から第２基台１１ｂの第１基台１１ａ側の端部より若干長い箇所までの長さの幅の扁平状に形成されている。研磨台車３３の第２案内レール１２ｂ上の下部には、第２案内レール１２ｂの略中央部から上部までに係合して研磨台車３３を第２案内レール１２ｂに沿って案内する案内部３３ａが複数例えば２つ設けられている。また、研磨台車３３の第２走行レール１３ｂ上の下部には、第２走行レール１３ｂ上を走行するローラー状の走行車輪３３ｂが複数例えば２つ回転可能に設けられている。
【００３４】
研磨走行駆動部３４は、例えば、研磨台車３３の前方側に設けられている。研磨走行駆動部３４は、モータ例えば第１サーボモータ３４ａと、第１サーボモータ３４ａの回転軸に取り付けられた駆動プーリ３４ｂと、研磨台車３３に回転可能に支持されているシャフト３４ｃに取り付けられ、無端のベルト３４ｄを介して駆動プーリ３４ｂに接続される従動プーリ３４ｅと、シャフト３４ｃに取り付けられ、第２ラック１４ｂにラックピニオン機構で螺合するピニオンである平歯車３４ｆとを有している。これにより、第１サーボモータ３４ａが駆動されると第１サーボモータ３４ａの回転軸の回転駆動力が平歯車３４ｆに伝達されて研磨台車３３が基準直線Ａ方向の任意の方向に任意の速度で走行するようになっている。
【００３５】
研磨部３０は、研磨台車３３上に基準直線Ａに対して直交しかつ水平に延びる直交方向（以下、単に「直交方向」ということがある。）に移動可能に設けられた研磨台３５と、研磨台３５上に設けられ研磨ベルト３１によりステンレス鋼管１０の研磨を行うベルト式研磨部と、研磨台３５上に設けられ研磨ホイール３２によりステンレス鋼管１０の研磨を行うホイール式研磨部と、研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２を駆動させて研磨を行う研磨駆動部３６とを有している。
【００３６】
研磨台３５は、略矩形平板状に形成されている。研磨台３５の下部の４角近傍には、研磨台車３３の上面に設けられた２本の第３案内レール３３ｃに係合する案内部３５ａがそれぞれ設けられている。２本の第３案内レール３３ｃは、第２案内レール１２ｂと断面が略同じ形状に形成され、直交方向に延び互いに平行で間隔をあけて研磨台車３３の上面に設けられている。また、研磨台車３３の上面には、研磨台車３３に対して研磨台３５を第３案内レール３３ｃを介して直交方向に移動させるアクチュエータである両方向低摩擦及び低速作動のエアシリンダ３７（商品名：スムースシリンダ）のシリンダ部３７ａが固定されている。エアシリンダ３７のロッド部３７ｂの先端は研磨台３５の下面に取り付けられており、シリンダ部３７ａに対してロッド部３７ｂを直交方向に移動させることにより、研磨台３５が直交方向に移動、すなわち、金属管保持回転機構２により保持されたステンレス鋼管１０に研磨台３５が近づいたり離れたりして任意の位置に位置決めされるようになっている。なお、図４中、符号４９はステンレス鋼管１０を研磨したときの削りかすがエアシリンダ３７や研磨台車３３上に飛ぶのを防止するカバーを示している。
【００３７】
ベルト式研磨部は、駆動ホイール３８ａの外周に取り付けられたコンタクトホイール３８ｂと従動ホイール３８ｃとに研磨部材である無端の研磨ベルト３１を掛け回し、コンタクトホイール３８ｂの駆動により循環する研磨ベルト３１をステンレス鋼管１０の外表面に押し当ててステンレス鋼管１０の外表面を研磨するものである。ベルト式研磨部は、研磨台３５上に立設された状態でボルト等により固定された取付台３５ｂに軸受３５ｃを介して回転可能に支持され、基準直線Ａに対して軸が平行で略同一平面上に位置されているシャフト３９と、シャフト３９に取り付けられた従動プーリ３６ｃと、シャフト３９に取り付けられた駆動ホイール３８ａ及び駆動ホイール３８ａの外周に焼き付けられて取り付けられたコンタクトホイール３８ｂと、コンタクトホイール３８ｂの上方の所定の位置に位置決めされた従動ホイール３８ｃと、コンタクトホイール３８ｂと従動ホイール３８ｃとに掛け回された研磨ベルト３１と、シャフト３９の上方に延びシャフト３９を軸に回転可能に取付台３５ｂ及びシャフト３９に支持されかつ上方に従動ホイール３８ｃが回転可能に取り付けられている傾動部材４０と、傾動部材４０を直立に立たせた直立状態から基準直線Ａ方向に傾動させその傾動させた傾動状態を保持するアクチュエータであるエアシリンダ４１とを有している。
【００３８】
傾動部材４０は、正面から見て略ｈ状に形成されている（特に図９参照。）。２つの脚部のうち上方に延びる延出部４０ｃが直線状に連接されている側の脚部４０ａは、シャフト３９を回転可能に支持する箇所の取付台３５ｂに回転可能に支持されている。残りの脚部４０ｂは、シャフト３９に対して軸受３５ｄを介して回転可能に支持されている。延出部４０ｃのコンタクトホイール３８ｂの上方には、従動ホイール３８ｃの位置を位置決めするアクチュエータであるシリンダ４２のシリンダ部４２ａが設けられている。このシリンダ４２のロッド部４２ｂは、上方に延び、先端部に従動ホイール３８ｃが回転可能に取り付けられている。なお、従動ホイール３８ｃの位置を位置決めするシリンダとして、従動ホイール３８ｃの高さ方向の位置を調節し得るものを用いて、研磨ベルト３１のテンションを調節し得るようにしてもよい。
【００３９】
エアシリンダ４１は、シリンダ部４１ａが取付台３５ｂに取り付けられ、ロッド部４１ｂの先端が延出部４０ｃに取り付けられている。これにより、エアシリンダ４１の駆動によって傾動部材４０が直立した直立状態と傾動部材４０が基準直線Ａ方向に傾動した傾動状態との２つの状態を選択して切り替えることが可能となっている。すなわち、傾動部材４０が直立状態の場合には、研磨ベルト３１がステンレス鋼管１０に接触する箇所が内側にコンタクトホイール３８ｂが位置されているホイール接触箇所で、傾動部材４０が傾動状態の場合には、研磨ベルト３１がステンレス鋼管１０に接触する箇所がコンタクトホイール３８ｂと従動ホイール３８ｃとの間のホイール非接触箇所となるように構成されている。傾動部材４０が直立状態から傾動状態になる角度は、研磨ベルト３１のステンレス鋼管１０との接触箇所がホイール非接触箇所となるならば特に限定されず任意に設定でき、例えば、１５°である。なお、研磨ベルト３１のステンレス鋼管１０との接触箇所をホイール接触箇所とホイール非接触箇所とに切り替える研磨箇所切替手段を傾動部材４０とエアシリンダ４１とによって構成したが、これに限定されず、他の装置や構造で研磨箇所切替手段を構成するようにしてもよい。
【００４０】
ホイール式研磨部は、研磨部材である研磨ホイール３２によりステンレス鋼管１０の研磨を行うものである。研磨ホイール３２としては、金属管の外表面を研磨するものとして公知のものを用いることができ、ベルト式研磨部のコンタクトホイール３８ｂが取り付けられているシャフト３９の外周に同軸上に取り付けられる円環状のホイール部と、ホイール部の外周に設けられた研磨材からなる。研磨材としては、特に限定されず、サンドペーパ片からなるブラシ状のものや砥粒からなる砥粒層のもの等が用いられる。研磨ホイール３２は、シャフト３９を回転させて研磨材にステンレス鋼管１０の外表面を接触させることで、ステンレス鋼管１０の外表面が研磨ホイール３２で研磨されるようになっている。
【００４１】
研磨ホイール３２は、シャフト３９に着脱可能に取り付けられ、かつ、ステンレス鋼管１０の外表面を実際に研磨する研磨材の径が、研磨ホイール３２でステンレス鋼管１０の外表面を研磨しているときに研磨ベルト３１でステンレス鋼管１０の外表面を研磨することができない寸法で形成されている。例えば、研磨ホイール３２の研磨材の径は、コンタクトホイール３８ｂの径とコンタクトホイール３８ｂの掛け回された研磨ベルト３１の厚さとの和よりも大きな寸法で形成されている。よって、研磨ベルト３１でステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行う場合には、シャフト３９から研磨ホイール３２を取り外し、研磨ホイール３２でステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行う場合には、シャフト３９に研磨ホイール３２を取り付けることにより、研磨ベルト３１と研磨ホイール３２のどちらか一方を選択してステンレス鋼管１０の研磨を行うことができる。なお、研磨ホイール３２をシャフト３９に着脱可能に取り付け、かつ、研磨ホイール３２の研磨材の径を特定することで研磨部材切替手段を構成したが、研磨部材切替手段は、研磨ベルト３１と研磨ホイール３２のどちらか一方を選択してステンレス鋼管１０の研磨を行うことができればその構成は特に限定されない。
【００４２】
研磨駆動部３６は、シャフト３９を回転駆動させて研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２を回転させてステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行うものである。研磨駆動部３６は、研磨駆動モータ３６ａと、研磨駆動モータ３６ａの回転軸に取り付けられた駆動プーリ３６ｂと、シャフト３９に取り付けられた従動プーリ３６ｃと、駆動プーリ３６ｂと従動プーリ３６ｃとに掛け回された無端のベルト３６ｄと有しており、研磨駆動モータ３６ａの駆動により駆動プーリ３６ｂが回転してベルト３６ｄを介してシャフト３９が回転し、研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２でステンレス鋼管１０の外表面が研磨されるようになっている。
【００４３】
倣い機構５は、図１、図３、図４及び図６〜図８に示すように、研磨を行う箇所のステンレス鋼管１０の軸を基準直線Ａ上に保持させるものである。倣い機構５は、第１案内レール１２ａ及び第１走行レール１３ａ上を走行する倣い台車５１と、倣い台車５１を走行させる倣い走行駆動部５２と、ステンレス鋼管１０の軸を基準直線Ａ上に保持させる倣い部５０とを有している。
【００４４】
倣い台車５１は、両側が第１案内レール１２ａの第１走行レール１３ａとは反対側の端部及び第１走行レール１３ａの第１案内レール１２ａとは反対側の端部よりそれぞれ外側に位置される幅の扁平状に形成されている。倣い台車５１の第１案内レール１２ａ上の下部には、第１案内レール１２ａの窪ませた部分の略下部から上方に係合して倣い台車５１を第１案内レール１２ａに沿って案内する案内部５１ａが複数例えば２つ設けられている。また、倣い台車５１の第１走行レール１３ａ上の下部には、第２走行レール１３ｂ上を走行するローラー状の走行車輪５１ｂが複数例えば２つ回転可能に設けられている。
【００４５】
倣い走行駆動部５２は、例えば、倣い台車５１の前方側に設けられている。倣い走行駆動部５２は、モータ例えば第２サーボモータ５２ａと、第２サーボモータ５２ａの回転軸に連結され第１ラック１４ａにラックピニオン機構で螺合するピニオンである平歯車５２ｂとを有し（特に図３参照。）、第２サーボモータ５２ａが駆動されると第２サーボモータ５２ａの回転軸の回転駆動力が平歯車５２ｂに伝達されて倣い台車５１が基準直線Ａ方向の任意の方向に任意の速度で走行するようになっている。
【００４６】
倣い部５０は、倣い台車５１上の支持台５３に直交方向に移動可能に設けられた倣い移動手段を構成するスライド体５４と、基準直線Ａに平行な軸周りに回転可能に支持された倣いローラ４と、倣いローラ４を揺動可能に支持する揺動部７２とを有している。
【００４７】
倣い台車５１上の支持台５３は、倣い台車５１上に立設され、直交方向に延び互いに間隔をあけた一対の板状の支持片５３ａを有している。一対の支持片５３ａは、それぞれ一対の支持片５３ａの外表面（互いに対向する表面（内表面）と反対側の表面）から直交する方向に延びた補強板５３ｂで支えられた状態で倣い台車５１上に取り付けられている。また、一対の支持片５３ａのそれぞれの外表面の上方には、係合凸部５５が設けられている。係合凸部５５は、支持片５３ａの上方であって直交方向に平行に延び、例えば、ローラ状のカムフォロアー５５ａと直交方向に長い細長で表面の摩擦抵抗が小さい断面矩形状のフラットプレート５５ｂとをそれぞれ複数直交方向に配置して形成されている。これら一対の支持片５３ａにスライド体５４がスライド可能に支持されている。
【００４８】
スライド体５４は、直交方向に延び互いに間隔をあけた一対の板状のスライド片５４ａを有している。一対のスライド片５４ａの内面間の長さは、一対の支持片５３ａの外表面間の長さより若干長い寸法で形成されている。一対のスライド片５４ａのそれぞれの内表面の下方には、一対の支持片５３ａの係合凸部５５にそれぞれ係合する係合凹部５６がそれぞれ水平方向に延びて形成されている。これにより、一対の支持片５３ａの係合凸部５５に一対のスライド片５４ａの係合凹部５６がそれぞれ係合されて、一対のスライド片５４ａが支持台５３に直交方向にスライド（移動）可能に支持されるようになっている。
【００４９】
一対のスライド片５４ａの基準直線Ａとは反対側の端部には、その一対のスライド片５４ａ間の端部を連結するように連結板５４ｂが設けられている。連結板５４ｂの外表面（基準直線Ａと反対側の表面）の幅方向の中央部の下方には、間隔をあけた一対のブラケット５４ｃが直交方向に延びて設けられている。一対のブラケット５４ｃの間には、直交方向に延びる回転シャフト５７ａが設けられている。回転シャフト５７ａの基準直線Ａとは反対側の端部は、一対のブラケット５４ｃより基準直線Ａから離れた位置に位置され、この端部にハンドル５７ｂが取り付けられている。回転シャフト５７ａのもう１つの端部は、一対のスライド片５４ａの基準直線Ａ側の端部寄りに位置され、一対のスライド片５４ａ間に掛け渡された第１支持体５７ｃに回転可能に支持されている（特に図７参照。）。また、一対のブラケット５４ｃには、回転シャフト５７ａを回転可能に支持する第２支持体５７ｄが取り付けられている。第１支持体５７ｃと第２支持体５７ｄとには、係合部材５７ｅが掛け渡されている。第１支持体５７ｃと第２支持体５７ｄとの間の回転シャフト５７ａの外表面は、ネジ溝が設けられてネジ部５７ｆとして形成されている。このネジ部５７ｆに螺合部材５７ｇが螺合されて取り付けられている。螺合部材５７ｇは、ハンドル５７ｂにより回転シャフト５７ａを回転させたとき、係合部材５７ｅの係合により回転シャフト５７ａの軸方向に移動するように形成されている。
【００５０】
支持台５３の支持片５３ａには、回転シャフト５７ａが通る孔を有し第１支持体５７ｃと螺合部材５７ｇにそれぞれ当接するストッパ片５３ｃが取り付けられている。ストッパ片５３ｃは、第１支持体５７ｃと螺合部材５７ｇとの間の回転シャフト５７ａに位置されている。ストッパ片５３ｃは、図７に示すように、第１支持体５７ｃに接しているときが倣い部５０すなわち倣いローラ４が基準直線Ａから一番離れた待機の待機状態になっている。この待機状態から倣い台車５１の支持台５３に対してスライド体５４を基準直線Ａ側にスライドさせたとき、螺合部材５７ｇがストッパ片５３ｃに当接するまでスライド体５４すなわち倣いローラ４が移動するようになっている。この倣いローラ４の移動範囲は、螺合部材５７ｇの回転シャフト５７ａに対する位置を変えることで調節できるようになっている。
【００５１】
また、支持台５３には、アクチュエータである両方向低摩擦及び低速作動のエアシリンダ５８（商品名：スムースシリンダ）のシリンダ部５８ａが固定されている。エアシリンダ５８のロッド部５８ｂは、直交方向に延び、先端がスライド体５４のブラケット５４ｃに取り付けられており、シリンダ部５８ａに対してロッド部５８ｂを移動させることで、スライド体５４が支持台５３に対して基準直線Ａすなわちステンレス鋼管１０に近づいたり離れたりしてスライドし任意の位置に位置決めされるようになっている。これにより、螺合部材５７ｇの回転シャフト５７ａに対する位置を調節するとともにエアシリンダ５８を駆動して倣いローラ４の位置を調節することにより、図３に示すように、大径のステンレス鋼管１０でも小径のステンレス鋼管１０でも径が異なるステンレス鋼管１０に対応することができるように構成されている。
【００５２】
スライド体５４の連結板５４ｂの幅方向及び高さ方向のそれぞれのほぼ中央部には、シャフト５９が貫通する孔５４ｆが設けられている。シャフト５９は、特に図６及び図７に示すように、直交方向に軸が延び、基準直線Ａ側（スライド片５４ａ側）の端部がスライド片５４ａの長手方向（基準直線Ａに直交する方向）の略中央部から連結板５４ｂ側の任意の位置までの所望の位置に位置決めされ得る長さで形成されている。シャフト５９の連結板５４ｂより基準直線Ａと反対側の外周には、例えば、２つのナット５９ａが螺合されており、シャフト５９の連結板５４ｂから基準直線Ａ側に突出する長さが調節できるようになっている。
【００５３】
スライド体５４の一対のスライド片５４ａ間には、主に直交方向に移動する移動体６０が設けられている。移動体６０は、直交方向に細長で高さ方向に貫通した略矩形筒体状に形成されている。移動体６０の直交方向に延びる両側が両側板６０ａで、基準直線Ａ側が前板６０ｂで、残りが後板６０ｃとしてそれぞれ形成されている。両側板６０ａの前端部近傍には、一対のスライド片５４ａにそれぞれ直交方向に案内される一対の車輪６１ａが両端に取り付けられている第１シャフト６２ａが通る第１孔がそれぞれ設けられている。また、両側板６０ａの後端部近傍には、一対のスライド片５４ａにそれぞれ直交方向に案内される一対の車輪６１ｂが両端に取り付けられている第２シャフト６２ｂが通る第２孔６３がそれぞれ設けられている。第２孔６３は、高さ方向に長い長孔として形成されて、第２シャフト６２ｂが高さ方向に移動可能になっている。
【００５４】
４つの車輪６１ａ、６１ｂの外表面の幅方向の略中央部には、Ｖ字状の係合溝６１ｃが周方向全体にそれぞれ形成されている。一対のスライド片５４ａの高さ方向の中央部には、連結板５４ｂの近くから基準直線Ａ側の端部にかけて延びる略スリット状の係合部５４ｄがそれぞれ設けられている。係合部５４ｄを形成する上壁面及び下壁面は、幅方向のほぼ中央部が突出した断面三角形状の係合突部５４ｅがそれぞれ設けられている。これら係合突部５４ｅに車輪６１ａ、６１ｂの係合溝６１ｃが係合して移動体６０及びシャフト５９がスライド体５４に対して直交方向に移動可能に支持されている。
【００５５】
後板６０ｃの略中央部には、シャフト５９が通る通り孔が設けられており、この通り孔を通ったシャフト５９の端部に係合体６４が取り付けられている。係合体６４は、第２シャフト６２ｂが内部を通る円環状に形成されている。係合体６４の内径は、第２シャフト６２ｂの外径と略同じか若干大きな寸法で形成されている。この係合体６４の周面に第２シャフト６２ｂの端部が固定されている。連結板５４ｂと後板６０ｃとの間のシャフト５９の外周には、圧縮スプリング６５が設けられている。圧縮スプリング６５の両端部はそれぞれ座金６６を介して連結板５４ｂと後板６０ｃとに当接されて圧縮スプリング６５の付勢力によって移動体６０が前方（基準直線Ａ側）に付勢されるようになっている。これにより、後述する２つの倣いローラ４を、支持シャフト６７の軸すなわち直交方向に延びる直線方向に移動可能に支持し、かつ、基準直線Ａ側に圧縮スプリング６５の付勢力により付勢して、ダンバー機能を有するダンバー部が構成される。すなわち、倣いローラ４に力が作用していない場合には、図６及び図７に示すように、ナット５９ａが連結板５４ｂに当接した状態で圧縮スプリング６５の付勢力により倣いローラ４が付勢され、かつ、倣いローラ４に移動体６０側への力（圧縮スプリング６５の付勢力より強い力）が作用すると、倣いローラ４、後述する回転体６８を含む支持シャフト６７、移動体６０及びナット５９ａを含むシャフト５９が一体となってスライド体５４に対してナット５９ａが連結板５４ｂから離れる方向に圧縮スプリング６５の付勢力に抗して移動し、移動後、倣いローラ４に作用する力が解除されると、圧縮スプリング６５の付勢力により、ナット５９ａが連結板５４ｂに当接するように倣いローラ４が移動するようになっている。また、シャフト５９に対する２つのナット５９ａの位置を変えることで、シャフト５９の連結板５４ｂから基準直線Ａ側に突出する長さが調節されて、圧縮スプリング６５の付勢力の調整つまりダンパー力の調整を行えるようになっている。
【００５６】
前板６０ｂの略中央部には、基準直線Ａに対して直交する水平方向に延びる直線を軸とする支持シャフト６７が取り付けられている。支持シャフト６７の外周には、回転支持部の構成要素である略円筒状の回転体６８が軸周りに回転可能に取り付けられている。支持シャフト６７には、回転体６８の支持シャフト６７からの離脱を防止する止め部材６９が取り付けられている。回転体６８には、基準直線Ａと平行に軸が延びる回転軸７０が取り付けられたブラケット７１が固定されている。
【００５７】
回転軸７０は、倣いローラ４を軸周りに回転可能に支持するものであり、設置する倣いローラ４の数によって個数及び設置位置が任意に決まる。倣いローラ４は、略円筒状のロール状に形成され、その幅（軸方向の長さ）は、研磨を行う箇所のステンレス鋼管１０の軸を基準直線Ａ上に保持させることができる範囲から任意に設定される。倣いローラ４の数は、特に限定されないが、ステンレス鋼管１０を安定して基準直線Ａ上に保持し得る観点から２つが好ましい。２つの回転軸７０及び２つの倣いローラ４は、基準直線Ａを含む平面特に水平面に対して対称に配置されていることが好ましい。これにより、２つの倣いローラ４は、回転体６８を介して支持シャフト６７の軸すなわち直交方向に延びる直線の軸周りに回転可能に支持されて、回転支持部が構成される。
【００５８】
また、回転軸７０の位置は、２つの回転軸７０の軸を結ぶ直線から第１シャフト６２ａの軸までの最短距離の長さが第１シャフト６２ａの軸から第２シャフト６２ｂの軸までの長さと略同じか若干長い寸法で形成されていることが好ましい。これにより、ブラケット７１を含む回転体６８、支持シャフト６７及び移動体６０は、第１シャフト６２ａを軸に回転可能、すなわち、倣いローラ４が上下方向に移動可能に構成されている。この倣いローラ４の上下方向の移動は、第２シャフト６２ｂが第２孔６３内を上下方向に移動し得る範囲で行われるようになっている。
【００５９】
このように、２つの倣いローラ４は、ダンバー部によりが直交方向に延びる直線方向に移動可能で圧縮スプリング６５の付勢力により付勢されるとともに、回転支持部により直交方向に延びる直線の軸周りに回転可能に支持され、かつ、上下方向に移動可能に支持されることで、揺動部７２が構成される。揺動部７２は、この構成に限定されず、他の構成でもよいし、回転支持部のみで構成してもよいし、ダンバー部のみで構成するようにしてもよい。
【００６０】
倣いローラ４の外表面（周面）は、軸方向の断面が直線状であってもよいが、図８に示すように、軸方向の断面が略中央部が最も突出している湾曲状に形成されてなることが好ましい。なお、図６中、符号７９は支持シャフト６７に対する倣いローラ４の回転範囲を制限する回転範囲制限部材を示している。
【００６１】
さて、この研磨装置１を用いてステンレス鋼管１０の外表面の所望の箇所を研磨する場合について説明する。まず、金属管保持回転機構２によりステンレス鋼管１０を基準直線Ａと同軸上に位置決めするが、ステンレス鋼管１０の長さに応じて走行モータ２４ａを駆動させてテールストック台車２３を保持体２５でステンレス鋼管１０の他方の端部を保持し得る箇所に走行させて移動させる。移動後、ステンレス鋼管１０の一方の端部をヘッドストック２０の三つ爪のスクロールチャック２０ａで把持させる。これにより、ステンレス鋼管１０の一方の端部が基準直線Ａと同軸上に位置決めされる。位置決め後、テールストック２１の保持体２５にステンレス鋼管１０の他方の端部を対向させてから、エアシリンダ２７を駆動させてロッド部２７ｂを突出させ、保持体２５を先端部からステンレス鋼管１０の他方の端部内に挿入して保持部２６をステンレス鋼管１０の他方の端部に接触させる。これにより、ステンレス鋼管１０の他方の端部は、保持部２６の傾斜によって軸が基準直線Ａ上に位置決めされ、保持体２５によってこの状態が保持される。よって、ステンレス鋼管１０は、ヘッドストック２０とテールストック２１とにより、基準直線Ａと同軸上に位置決めされた状態で保持される。
【００６２】
次に、ステンレス鋼管１０の研磨を行うが、研磨を行う箇所に研磨機構３すなわち研磨台車３３が位置されていない場合には、第１サーボモータ３４ａを駆動させて研磨台車３３を走行させて移動させる。この移動は、研磨を研磨ベルト３１で行う場合には、シャフト３９から研磨ホイール３２を取り外し、研磨ベルト３１をステンレス鋼管１０の研磨を行う箇所に対向させる。また、研磨を研磨ホイール３２で行う場合には、シャフト３９に研磨ホイール３２を取り付け、この研磨ホイール３２をステンレス鋼管１０の研磨を行う箇所に対向させるように研磨台車３３を移動させる。
【００６３】
また、倣い機構５すなわち倣い台車５１も第２サーボモータ５２ａを駆動させてステンレス鋼管１０の研磨を行う箇所に倣いローラ４が対向するように倣い台車５１を走行させて移動させる。移動後、エアシリンダ５８を駆動させてロッド部５８ｂの突出長さを短くして、スライド体５４すなわち倣いローラ４をステンレス鋼管１０の外表面に接触させる。この倣いローラ４の接触は、研磨を行う箇所のステンレス鋼管１０の軸が基準直線Ａと同軸上に保持されるように行う。
【００６４】
研磨台車３３の移動及び倣いローラ４をステンレス鋼管１０に接触させた後、金属管保持回転機構２の金属管回転用モータ２２ｂを駆動させてステンレス鋼管１０を軸周りに所定の回転速度で回転させる。このとき、倣いローラ４は、ステンレス鋼管１０の回転に従動して回転する。また、研磨駆動モータ３６ａを駆動させてシャフト３９を回転させ研磨ベルト３１を所定の速度で循環させたり研磨ホイール３２を所定の速度で回転させる。研磨ベルト３１を循環させたまま又は研磨ホイール３２を回転させたまま、エアシリンダ３７を駆動させて研磨台３５をステンレス鋼管１０に近づく方向に移動させて研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２をステンレス鋼管１０の外表面に接触させ、ステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行う。このように、研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２の研磨部材でステンレス鋼管１０の研磨を行うとき、研磨部材が接触するステンレス鋼管１０の外表面の箇所の反対側の箇所に倣いローラ４が接触して、研磨部材によりステンレス鋼管１０の外表面を研磨するときに発生する力が倣いローラ４で受け、研磨を行う箇所のステンレス鋼管１０が撓むことなく基準直線Ａと同軸上に保持されるので、ステンレス鋼管１０の外表面の研磨を良好に行える。
【００６５】
この研磨を行いながら第１サーボモータ３４ａを駆動させて研磨台車３３を所定の速度でステンレス鋼管１０の外表面の研磨を行う側に移動させる。すなわち、研磨部材をステンレス鋼管１０の軸方向に所定の速度で移動させて、曲げ加工を行う際に必要な範囲の箇所の研磨を行う。このとき、倣い台車５１（倣いローラ４）を研磨台車３３（研磨部材）の移動に追従させて移動させることが好ましい。すなわち、研磨部材が移動しても、研磨部材で研磨を行うステンレス鋼管１０の箇所の反対側の箇所に倣いローラ４が接触するように、研磨部材の移動に追従させて倣いローラ４を移動させるようにする。例えば、第１サーボモータ３４ａと第２サーボモータ５２ａとを同期させて研磨部材の移動と倣いローラ４の移動とを行う。これにより、研磨開始から研磨終了までの操作が全自動で行えるようになる。
【００６６】
曲げ加工を行う際に必要な範囲の箇所の研磨を終了したら、エアシリンダ３７を駆動させて研磨台３５をステンレス鋼管１０から離れる方向に移動させてステンレス鋼管１０の表面から研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２を離す。そして、ステンレス鋼管１０の外表面の他の箇所に研磨を行う箇所がある場合には、第１サーボモータ３４ａ及び第２サーボモータ５２ａを駆動させて研磨台車３３及び倣い台車５１を次の研磨を行う箇所に移動させ、前述と同様に研磨を行う。他にも研磨を行う箇所がある場合には同様の動作を繰り返して行うことにより、ステンレス鋼管１０の外表面に研磨を行う箇所が複数あっても研磨を良好に行うことができる。したがって、本実施形態の研磨装置１は、ステンレス鋼管１０の所望の箇所つまり曲げ加工を行う際に必要な箇所を撓むことなく良好に研磨することができる。
【００６７】
この本実施形態の研磨装置１において、２つの倣いローラ４が回転支持部により直交方向に延びる直線の軸周りに回転可能に支持されていることで、ステンレス鋼管１０の外表面を研磨する際に研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２の研磨部材をステンレス鋼管１０の軸方向に移動して研磨部材の研磨によるステンレス鋼管１０に作用する力の中心が倣いローラ４の中央からずれて特に倣いローラ４から外れると、ステンレス鋼管１０の回転数、研磨台車３３の移動速度に応じて倣いローラ４が支持シャフト６７を軸に回転して、倣いローラ４の端部によるステンレス鋼管１０の外表面のすれが抑制されることになる。よって、研磨部材がステンレス鋼管１０の軸方向に移動することによる倣いローラ４による表面のすれを抑制することができる。また、２つの倣いローラ４がダンバー部により直交方向に延びる直線方向に移動可能で圧縮スプリング６５の付勢力により付勢されることで、研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２の研磨部材でステンレス鋼管１０の外表面を研磨する際にダンバー部がダンバー機能として作用するので、倣いローラ４の端部によるステンレス鋼管１０の外表面のすれを一層抑制することができる。このとき、シャフト５９に対する２つのナット５９ａの位置を変えることで、圧縮スプリング６５の付勢力の調整つまりダンパー力の調整を行えるので、倣いローラ４の端部によるステンレス鋼管１０の外表面のすれをより一層抑制することができる。さらに、２つの倣いローラ４が上下方向に移動可能に支持されることで、研磨ベルト３１又は研磨ホイール３２の研磨部材でステンレス鋼管１０の外表面を研磨する際に２つの倣いローラ４が上下方向に移動し得るので、倣いローラ４の端部によるステンレス鋼管１０の外表面のすれを一層抑制することができる。
【００６８】
倣いローラ４を基準直線Ａを含む平面特に水平面に対して対称に２つ配置することで、ステンレス鋼管１０を基準直線Ａと同軸上に安定して保持することができる。また、研磨機構３と倣い機構５とをステンレス鋼管１０の両側に配置することで、ステンレス鋼管１０を研磨する際に発生する削りかすや粉じんの飛散を水を吹きかけて防止する際に、研磨機構３や倣い機構５を上下方向に配置した場合に比して研磨機構３や倣い機構５に水がかかり難く水の影響を受けにくい。
【００６９】
研磨ベルト３１でステンレス鋼管１０を研磨する際、傾動部材４０が直立した直立状態のときは、ステンレス鋼管１０の外表面に接触する研磨ベルト３１の箇所は、内側にコンタクトホイール３８ｂが位置されているホイール接触箇所である。この場合、研磨ベルト３１で研磨を行う際にステンレス鋼管１０にはコンタクトホイール３８ｂの加圧力が作用する。この状態から研磨機構３のエアシリンダ４１の駆動によって傾動部材４０を傾動させて傾動状態にすると、ステンレス鋼管１０の外表面に接触する研磨ベルト３１の箇所は、コンタクトホイール３８ｂと従動ホイール３８ｃとの間のホイール非接触箇所すなわち内側にコンタクトホイール３８ｂが位置されていないホイール非接触箇所となる。この場合、研磨ベルト３１で研磨を行う際にステンレス鋼管１０にはコンタクトホイール３８ｂの加圧力が直接作用しない。
【００７０】
このため、研磨を行うステンレス鋼管１０が小径の管や薄肉管である場合には、エアシリンダ４１を駆動させて傾動部材４０を傾動させて傾動状態にした状態で研磨ベルト３１によるステンレス鋼管１０の研磨を行うことで、小径の管や薄肉管のステンレス鋼管１０の削りすぎを防止することができる。また、小径の管や薄肉管以外のステンレス鋼管１０の外表面を研磨する場合には、エアシリンダを駆動させて傾動部材４０を直立させて直立状態にした状態で研磨ベルト３１によるステンレス鋼管１０の研磨を行うことで、コンタクトホイール３８ｂの加圧力が作用した状態でステンレス鋼管１０の研磨を行える。したがって、ステンレス鋼管１０の種類や材質に応じて研磨ベルト３１による研磨箇所を変えられるので、ステンレス鋼管１０の種類や材質に応じて削り方を調整できる。
【００７１】
ステンレス鋼管１０を研磨する研磨部材は、研磨ベルト３１と研磨ホイール３２のどちらか一方を選択することができるので、ステンレス鋼管１０の種類に応じて使い分けたり、研磨部材の耐久性を考慮して使い分けたりすることができる。特に研磨ベルト３１のみであると、研磨ベルト３１の寿命が短く研磨ベルト３１の交換を短期間で行わなければならないが、研磨ベルト３１と研磨ホイール３２を併用することで研磨部材の交換を短期間で行う必要がなくなるので、生産能力の飛躍的向上が達成できる。
【００７２】
また、金属管保持回転機構２において、テールストック２１の保持体２５（保持部２６）の漸次縮径する外表面に受け部材２８を設けて、受け部材２８でステンレス鋼管１０の端部を位置決めした状態で保持することで、ステンレス鋼管１０の端部を保持することによる表面の摩擦や摩耗によりステンレス鋼管１０の端部を位置決めした状態で保持することができない場合の交換やメンテナンスを、保持体２５を交換したり取り外したりする場合に比べて受け部材２８の交換や取り外しが簡単であるので、保持体２５の交換やメンテナンスを短期間で安価に行える。また、受け部材２８を、断面形状が正方形状などの矩形状で形成して２面以上でステンレス鋼管１０の端部の保持を行えるようにしたり、受け部材２８の取付をビス等のネジ部材により簡単に行えるようにしたりすることで、一層保持体２５の交換やメンテナンスを短期間で安価に行える。
【符号の説明】
【００７３】
１  研磨装置
２  金属管保持回転機構
３  研磨機構
４  倣いローラ
５  倣い機構
１０  ステンレス鋼管（金属管）
２０  ヘッドストック
２１  テールストック
２２  回転部
２５  保持体
２６  保持部
２８  受け部材
３１  研磨ベルト
３２  研磨ホイール
３８ｂ  コンタクトホイール
３８ｃ  従動ホイール
６８  回転体
７０  回転軸
７２  揺動部
Ａ  基準直線（一直線）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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