(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体を保持する支持装置と、該支持装置に保持された管体の端部に管継手をねじ込み装着するねじ込み装置とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置およびねじ込み装置は、対応する管体または管継手を把持するチャッキング装置を備え、
前記チャッキング装置は、
前記管体または管継手が挿通される支持ユニットと、
前記支持ユニットに挿通された管体または管継手の周囲に位置するように該支持ユニットに周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体または管継手の外周面を向く径方向の内側に該管体または管継手の外周面に当接可能なチャック面が形成された複数の把持部材と、
前記把持部材の夫々に対応して設けられ、対応する把持部材を径方向に移動させる移動手段と、
前記把持部材の移動量を検出する位置検出手段と、
前記把持部材のチャック面が前記管体または管継手に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段と、
前記位置検出手段で検出される移動量に基づいて前記移動手段を制御すると共に、前記圧力検出手段で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段に対応する前記移動手段を独立して制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記位置検出手段で検出される移動量に基づいて前記全ての把持部材を径方向に所定の移動量だけ移動させた後に、前記圧力検出手段で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となるまで該圧力検出手段に対応する把持部材を移動させて、規定当接圧となった把持部材に対応する前記移動手段を停止するよう構成された
ことを特徴とする管継手締付機。
【請求項２】
管体を保持する支持装置と、該支持装置に保持された管体の端部に管継手をねじ込み装着するねじ込み装置とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置およびねじ込み装置は、対応する管体または管継手を把持するチャッキング装置を備え、
前記チャッキング装置は、
前記管体または管継手が挿通される支持ユニットと、
前記支持ユニットに挿通された管体または管継手の周囲に位置するように該支持ユニットに周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体または管継手の外周面を向く径方向の内側に該管体または管継手の外周面に当接可能なチャック面が形成された複数の把持部材と、
前記複数の把持部材を径方向に移動させる第１移動手段と、
前記各把持部材を独立して径方向に移動させる第２移動手段と、
前記第１移動手段で移動される把持部材の移動量を検出する位置検出手段と、
前記各把持部材のチャック面が前記管体または管継手に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段と、
前記位置検出手段で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段を制御すると共に、前記圧力検出手段で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を独立して制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記圧力検出手段で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段は、
前記支持ユニットに軸方向に移動自在に支持され、前記把持部材を向く内面に軸方向の一方から他方に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面が形成された楔環部材と、
前記支持ユニットに配設され、前記楔環部材を軸方向に往復移動させる駆動手段と、
前記楔環部材の傾斜面と各把持部材との間で径方向に移動自在に前記支持ユニットに支持され、前記駆動手段によって軸方向に往復移動される前記楔環部材の楔作用によって径方向に移動される楔部材とを備え、
前記第２移動手段は、
前記各把持部材と対応する楔部材とに連結された油圧シリンダを備え、
前記各油圧シリンダを独立して作動することで前記楔部材に対して把持部材を夫々径方向に近接・離間移動させるよう構成された
ことを特徴とする管継手締付機。
【請求項３】
管体を保持する支持装置と、該支持装置に保持された管体の端部に管継手をねじ込み装着するねじ込み装置とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置およびねじ込み装置は、対応する管体または管継手を把持するチャッキング装置を備え、
前記チャッキング装置は、
前記管体または管継手が挿通される支持ユニットと、
前記支持ユニットに挿通された管体または管継手の周囲に位置するように該支持ユニットに周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体または管継手の外周面を向く径方向の内側に該管体または管継手の外周面に当接可能なチャック面が形成された複数の把持部材と、
前記複数の把持部材を径方向に移動させる第１移動手段と、
前記各把持部材を独立して径方向に移動させる第２移動手段と、
前記第１移動手段で移動される把持部材の移動量を検出する位置検出手段と、
前記各把持部材のチャック面が前記管体または管継手に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段と、
前記位置検出手段で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段を制御すると共に、前記圧力検出手段で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を独立して制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記圧力検出手段で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段は、
前記支持ユニットに軸方向に移動自在に支持され、前記把持部材を向く内面に軸方向の一方から他方に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面が形成された楔環部材と、
前記支持ユニットに配設され、前記楔環部材を軸方向に往復移動させる第１駆動手段と、
前記楔環部材の傾斜面と各把持部材との間で径方向に移動自在に前記支持ユニットに支持され、前記第１駆動手段によって軸方向に往復移動される前記楔環部材の楔作用によって径方向に移動される楔部材とを備え、
前記第２移動手段は、
前記各把持部材に配設され、対応する前記楔部材を軸方向に往復移動する第２駆動手段を備え、
前記各第２駆動手段を独立して駆動することによって軸方向に往復移動される楔部材の楔作用によって、該楔部材と共に対応する把持部材を径方向に移動させるよう構成された
ことを特徴とする管継手締付機。
【請求項４】
管体を保持する支持装置と、該支持装置に保持された管体の端部に管継手をねじ込み装着するねじ込み装置とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置およびねじ込み装置は、対応する管体または管継手を把持するチャッキング装置を備え、
前記チャッキング装置は、
前記管体または管継手が挿通される支持ユニットと、
前記支持ユニットに挿通された管体または管継手の周囲に位置するように該支持ユニットに周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体または管継手の外周面を向く径方向の内側に該管体または管継手の外周面に当接可能なチャック面が形成された複数の把持部材と、
前記複数の把持部材を径方向に移動させる第１移動手段と、
前記各把持部材を独立して径方向に移動させる第２移動手段と、
前記第１移動手段で移動される把持部材の移動量を検出する位置検出手段と、
前記各把持部材のチャック面が前記管体または管継手に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段と、
前記位置検出手段で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段を制御すると共に、前記圧力検出手段で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を独立して制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記圧力検出手段で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段に対応する前記第２移動手段を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段は、
前記支持ユニットに軸方向に移動自在に支持されたスライド環と、
前記スライド環と各把持部材との間に位置し、前記支持ユニットに軸方向への移動が規制された状態で径方向に移動自在に支持され、前記スライド環にリンク機構を介して連繋された可動体と、
前記支持ユニットに配設され、前記スライド環を軸方向に往復移動させる第１駆動手段とを備え、
前記第１駆動手段によってスライド環を軸方向に往復移動することで、前記可動体をリンク機構によって径方向に移動させるよう構成され、
前記第２移動手段は、
前記支持ユニットにおける各可動体および対応する把持部材の間に軸方向に移動自在に支持された楔部材と、
前記各可動体に配設され、前記楔部材を軸方向に往復移動させる第２駆動手段とを備え、
前記各第２駆動手段を独立して駆動することによって軸方向に往復移動される楔部材の楔作用によって、前記可動体に対して把持部材を径方向に近接・離間移動させるよう構成された
ことを特徴とする管継手締付機。
【請求項５】
前記把持部材におけるチャック面は、前記管体または管継手の外周面に倣う弧状に形成されると共に、該チャック面の周長は、全ての把持部材のチャック面を管体または管継手の外周面に当接した状態で、該管体または管継手の外周面の略全長に亘って当接するよう設定される請求項１〜４の何れか一項に記載の管継手締付機。
【請求項６】
前記ねじ込み装置が備える前記チャッキング装置は、該ねじ込み装置に対して回転が可能で径方向への変位が規制された状態で支持され、
前記支持装置が備える前記チャッキング装置は、該支持装置に対して回転が規制されると共に、前記管継手が前記ねじ込み装置のチャッキング装置で把持される際には支持装置に対して径方向へ変位し得るよう支持された請求項１〜５の何れか一項に記載の管継手締付機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油井管等の管体の端部に管継手をねじ込み装着する管継手締付機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
石油、天然ガス等の試掘、生産用の井戸に用いられる油井管は、現場における接続を容易とするため、工場において各油井管の一方の端部に管継手がねじ込み装着されている。管継手のねじ込み装着に用いられる管継手締付機は、特許文献１に記載されているように、外リングに対して内リングが回転自在に支持されると共に、内リングの内周側に臨む先端部にチャッキング爪を装着した複数本のドッグが、該内リングに対して周方向に等間隔で支点ピンを介して夫々回転自在に配設されたチャッキング装置を備えている。また各ドッグは、外リングの外周側に臨む後端部に設けた長孔に、外リングに配設した連結ピンが摺動自在に挿通されて、外リングと内リングとの相対的な回転に伴うドッグの支点ピンを中心とした傾動を許容するよう構成されている。
【０００３】
前記チャッキング装置では、内リングへの管継手の挿通を許容する待機位置に各ドッグを保持したもとで、回転が規制された状態で保持された管体の端部に仮装着した管継手を内リングに挿通する。この状態で、外リングを回転駆動すると同時に内リングに対してブレーキにより抵抗を与えて外リングと内リングとを相対的に回転することによって、各ドッグが支点ピンを中心として傾動してチャッキング爪が管継手の外周面に圧接して、該管継手が複数のドッグにより把持される。そして、ドッグにより管継手が把持された状態で外リングと内リングとが一体的に回転することで、回転が規制されている管体に対して管継手が回転してねじ込まれるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−２６７９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、より高深度で、かつ高温高圧高腐食の高負荷環境の油井が増加していることから、管体と管継手との接続部でのシール性を高めるために、管体に対する管継手の高い締め付けトルクと締付けトルク精度が求められている。管体に対する管継手の高い締め付けトルクを得るためには、管体に対して管継手を締め付ける際のチャッキング装置による管体および管継手の把持力を高める必要がある。特許文献１に開示のチャッキング装置で管体や管継手を把持する構成では、該チャッキング装置での把持力を高めるために管体や管継手の外周面に対するチャッキング爪の当接圧を増大させると、該爪の当接部分に力が集中することで爪跡等の表面傷が付き易くなる問題を招く。高負荷環境で用いられる油井管では、表面傷からクラックが発生し易くなることから、管体や管継手に表面傷を付けることなく管継手の締め付けトルクを高めることが求められているが、従来のチャッキング装置では対応し得ないのが実情である。
【０００６】
また、管体や管継手の曲がりや変形等に起因して、管継手を内リング内に位置決めした際に、該管継手の軸心と内リングの軸心とが一致していない場合がある。従来のチャッキング装置では、外リングと内リングとの相対的な回転によって全てのドッグが均等に傾動するため、管継手の軸心と内リングの軸心とがずれている場合には、管継手の外周面に対する各ドッグの当接圧にバラツキが生じ、周方向に均一な圧力で管継手を把持できず、管体に対する管継手の締め付けトルクを高めることができない原因となっていた。そこで、全てのドッグの当接圧が高くなるように設定すると、ドッグがもともと強く当っている部位においてはドッグが過度に強く当ることで爪跡等の表面傷が更に付き易くなったり、管継手自体を変形させるおそれがあった。
【０００７】
すなわち本発明は、前記従来の技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、管体や管継手の外周面に傷が付くのを抑制すると共に高い締付けトルクが得られる管継手締付機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】
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る管継手締付機は、
管体(11)を保持する支持装置(16)と、該支持装置(16)に保持された管体(11)の端部に管継手(12)をねじ込み装着するねじ込み装置(14)とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置(16)およびねじ込み装置(14)は、対応する管体(11)または管継手(12)を把持するチャッキング装置(13,17)を備え、
前記チャッキング装置(13,17)は、
前記管体(11)または管継手(12)が挿通される支持ユニット(22)と、
前記支持ユニット(22)に挿通された管体(11)または管継手(12)の周囲に位置するように該支持ユニット(22)に周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体(11)または管継手(12)の外周面を向く径方向の内側に該管体(11)または管継手(12)の外周面に当接可能なチャック面(21a)が形成された複数の把持部材(21)と、
前記把持部材(21)の夫々に対応して設けられ、対応する把持部材(21)を径方向に移動させる移動手段(23)と、
前記把持部材(21)の移動量を検出する位置検出手段(28)と、
前記把持部材(21)のチャック面が前記管体(11)または管継手(12)に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段(29)と、
前記位置検出手段(28)で検出される移動量に基づいて前記移動手段(23)を制御すると共に、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段(29)に対応する前記移動手段(23)を独立して制御する制御装置(20)とを備え、
前記制御装置(20)は、前記位置検出手段(28)で検出される移動量に基づいて前記全ての把持部材(21)を径方向に所定の移動量だけ移動させた後に、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となるまで該圧力検出手段(29)に対応する把持部材(21)を移動させて、規定当接圧となった把持部材(21)に対応する前記移動手段(23)を停止するよう構成されたことを要旨とする。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、複数の把持部材を位置検出手段で検出される移動量に基づいて移動させることで、全ての把持部材をチャッキング装置の軸心に対して均等に幅寄せし得る。また、各把持部材を独立して移動して、各把持部材の管体や管継手に対する当接圧が規定当接圧となった場合に各把持部材を停止することで、管体や管継手に対する全ての把持部材の当接圧を一定にして把持することができる。すなわち、複数の把持部材の当接圧を一定とすることで、管体や管継手に対する把持力が向上し、高い締め付けトルクで管体および管継手をねじ込み装着することができる。また、複数の把持部材の当接圧を一定とし得るので、管体や管継手に対する把持部材の当接圧のバラツキを回避するために当接圧を過度に高める必要はなく、管体や管継手の外周面に傷が付くのを抑制し得る。
【００１０】
本願には、次のような技術的思想が含まれている。
前記移動手段(23)は、前記各把持部材(21)と支持ユニット(22)との間に設けられた共通の油圧シリンダ(23)で構成され、各油圧シリンダ(23)を作動することで各把持部材(21)を径方向に移動するよう構成されたことを要旨とする。
この構成によれば、複数の把持部材の幅寄せおよび各把持部材による管体および管継手の把持の両方を共通の油圧シリンダで行うよう構成したので、構成が簡単となる。
【００１１】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項２の発明に係る管継手締付機は、
管体(11)を保持する支持装置(16)と、該支持装置(16)に保持された管体(11)の端部に管継手(12)をねじ込み装着するねじ込み装置(14)とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置(16)およびねじ込み装置(14)は、対応する管体(11)または管継手(12)を把持するチャッキング装置(40)を備え、
前記チャッキング装置(40)は、
前記管体(11)または管継手(12)が挿通される支持ユニット(22)と、
前記支持ユニット(22)に挿通された管体(11)または管継手(12)の周囲に位置するように該支持ユニット(22)に周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体(11)または管継手(12)の外周面を向く径方向の内側に該管体(11)または管継手(12)の外周面に当接可能なチャック面(21a)が形成された複数の把持部材(21)と、
前記複数の把持部材(21)を径方向に移動させる第１移動手段(41,43,44)と、
前記各把持部材(21)を独立して径方向に移動させる第２移動手段(48,49)と、
前記第１移動手段(41,43,44)で移動される把持部材(21)の移動量を検出する位置検出手段(28)と、
前記各把持部材(21)のチャック面(21a)が前記管体(11)または管継手(12)に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段(29)と、
前記位置検出手段(28)で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段(41,43,44)を制御すると共に、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(48,49)を独立して制御する制御装置(20)とを備え、
前記制御装置(20)は、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(48,49)を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段(41,43,44)は、
前記支持ユニット(22)に軸方向に移動自在に支持され、前記把持部材(21)を向く内面に軸方向の一方から他方に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面(42a)が形成された楔環部材(41)と、
前記支持ユニット(22)に配設され、前記楔環部材(41)を軸方向に往復移動させる駆動手段(43)と、
前記楔環部材(41)の傾斜面(42a)と各把持部材(21)との間で径方向に移動自在に前記支持ユニット(22)に支持され、前記駆動手段(43)によって軸方向に往復移動される前記楔環部材(41)の楔作用によって径方向に移動される楔部材(44)とを備え、
前記第２移動手段(45)は、
前記各把持部材(21)と対応する楔部材(44)とに連結された油圧シリンダ(45)を備え、
前記各油圧シリンダ(45)を独立して作動することで前記楔部材(44)に対して把持部材(21)を夫々径方向に近接・離間移動させるよう構成されたことを要旨とする。
請求項２に係る発明によれば、複数の把持部材を位置検出手段で検出される移動量に基づいて移動させることで、全ての把持部材をチャッキング装置の軸心に対して均等に幅寄せし得る。また、各把持部材を独立して移動して、各把持部材の管体や管継手に対する当接圧が規定当接圧となった場合に各把持部材を停止することで、管体や管継手に対する全ての把持部材の当接圧を一定にして把持することができる。すなわち、複数の把持部材の当接圧を一定とすることで、管体や管継手に対する把持力が向上し、高い締め付けトルクで管体および管継手をねじ込み装着することができる。また、複数の把持部材の当接圧を一定とし得るので、管体や管継手に対する把持部材の当接圧のバラツキを回避するために当接圧を過度に高める必要はなく、管体や管継手の外周面に傷が付くのを抑制し得る。
また、全ての把持部材を単一の楔環部材で幅寄せするよう構成したので、第１移動手段の制御系を簡略化することができる。
【００１２】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項３の発明に係る管継手締付機は、
管体(11)を保持する支持装置(16)と、該支持装置(16)に保持された管体(11)の端部に管継手(12)をねじ込み装着するねじ込み装置(14)とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置(16)およびねじ込み装置(14)は、対応する管体(11)または管継手(12)を把持するチャッキング装置(46)を備え、
前記チャッキング装置(46)は、
前記管体(11)または管継手(12)が挿通される支持ユニット(22)と、
前記支持ユニット(22)に挿通された管体(11)または管継手(12)の周囲に位置するように該支持ユニット(22)に周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体(11)または管継手(12)の外周面を向く径方向の内側に該管体(11)または管継手(12)の外周面に当接可能なチャック面(21a)が形成された複数の把持部材(21)と、
前記複数の把持部材(21)を径方向に移動させる第１移動手段(41,43,48)と、
前記各把持部材(21)を独立して径方向に移動させる第２移動手段(48,49)と、
前記第１移動手段(41,43,48)で移動される把持部材(21)の移動量を検出する位置検出手段(28)と、
前記各把持部材(21)のチャック面(21a)が前記管体(11)または管継手(12)に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段(29)と、
前記位置検出手段(28)で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段(41,43,48)を制御すると共に、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(48,49)を独立して制御する制御装置(20)とを備え、
前記制御装置(20)は、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(48,49)を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段(41,43,48)は、
前記支持ユニット(22)に軸方向に移動自在に支持され、前記把持部材(21)を向く内面に軸方向の一方から他方に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面(42a)が形成された楔環部材(41)と、
前記支持ユニット(22)に配設され、前記楔環部材(41)を軸方向に往復移動させる第１駆動手段(43)と、
前記楔環部材(41)の傾斜面(42a)と各把持部材(21)との間で径方向に移動自在に前記支持ユニット(22)に支持され、前記第１駆動手段(43)によって軸方向に往復移動される前記楔環部材(41)の楔作用によって径方向に移動される楔部材(48)とを備え、
前記第２移動手段(48,49)は、
前記各把持部材(21)に配設され、対応する前記楔部材(48)を軸方向に往復移動する第２駆動手段(49)を備え、
前記各第２駆動手段(49)を独立して駆動することによって軸方向に往復移動される楔部材(48)の楔作用によって、該楔部材(48)と共に対応する把持部材(21)を径方向に移動させるよう構成されたことを要旨とする。
請求項３に係る発明によれば、複数の把持部材を位置検出手段で検出される移動量に基づいて移動させることで、全ての把持部材をチャッキング装置の軸心に対して均等に幅寄せし得る。また、各把持部材を独立して移動して、各把持部材の管体や管継手に対する当接圧が規定当接圧となった場合に各把持部材を停止することで、管体や管継手に対する全ての把持部材の当接圧を一定にして把持することができる。すなわち、複数の把持部材の当接圧を一定とすることで、管体や管継手に対する把持力が向上し、高い締め付けトルクで管体および管継手をねじ込み装着することができる。また、複数の把持部材の当接圧を一定とし得るので、管体や管継手に対する把持部材の当接圧のバラツキを回避するために当接圧を過度に高める必要はなく、管体や管継手の外周面に傷が付くのを抑制し得る。
また、全ての把持部材を単一の楔環部材で幅寄せするよう構成したので、第１移動手段の制御系を簡略化することができる。また、把持部材を楔環部材および楔部材による楔作用によって径方向に移動するよう構成したので、把持部材による管体や管継手の把持状態を安定的に維持することができる。
【００１３】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項４の発明に係る管継手締付機は、
管体(11)を保持する支持装置(16)と、該支持装置(16)に保持された管体(11)の端部に管継手(12)をねじ込み装着するねじ込み装置(14)とを備えた管継手締付機において、
前記支持装置(16)およびねじ込み装置(14)は、対応する管体(11)または管継手(12)を把持するチャッキング装置(50)を備え、
前記チャッキング装置(50)は、
前記管体(11)または管継手(12)が挿通される支持ユニット(22)と、
前記支持ユニット(22)に挿通された管体(11)または管継手(12)の周囲に位置するように該支持ユニット(22)に周方向に一定間隔で配置されると共に径方向に移動自在に支持され、前記管体(11)または管継手(12)の外周面を向く径方向の内側に該管体(11)または管継手(12)の外周面に当接可能なチャック面(21a)が形成された複数の把持部材(21)と、
前記複数の把持部材(21)を径方向に移動させる第１移動手段(51,52,53,54)と、
前記各把持部材(21)を独立して径方向に移動させる第２移動手段(56,57)と、
前記第１移動手段(51,52,53,54)で移動される把持部材(21)の移動量を検出する位置検出手段(28)と、
前記各把持部材(21)のチャック面(21a)が前記管体(11)または管継手(12)に当接した際の当接圧を個別に検出する圧力検出手段(29)と、
前記位置検出手段(28)で検出される移動量に基づいて前記第１移動手段(51,52,53,54)を制御すると共に、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧に基づいて該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(56,57)を独立して制御する制御装置(20)とを備え、
前記制御装置(20)は、前記圧力検出手段(29)で検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、該圧力検出手段(29)に対応する前記第２移動手段(56,57)を停止制御するよう構成され、
前記第１移動手段(51,52,53,54)は、
前記支持ユニット(22)に軸方向に移動自在に支持されたスライド環(51)と、
前記スライド環(51)と各把持部材(21)との間に位置し、前記支持ユニット(22)に軸方向への移動が規制された状態で径方向に移動自在に支持され、前記スライド環(51)にリンク機構(53)を介して連繋された可動体(52)と、
前記支持ユニット(22)に配設され、前記スライド環(51)を軸方向に往復移動させる第１駆動手段(54)とを備え、
前記第１駆動手段(54)によってスライド環(51)を軸方向に往復移動することで、前記可動体(52)をリンク機構(53)によって径方向に移動させるよう構成され、
前記第２移動手段(56,57)は、
前記支持ユニット(22)における各可動体(52)および対応する把持部材(21)の間に軸方向に移動自在に支持された楔部材(56)と、
前記各移動体(52)に配設され、前記楔部材(56)を軸方向に往復移動させる第２駆動手段(57)とを備え、
前記各第２駆動手段(57)を独立して駆動することによって軸方向に往復移動される楔部材(56)の楔作用によって、前記可動体(52)に対して把持部材(21)を径方向に近接・離間移動させるよう構成されたことを要旨とする。
請求項４に係る発明によれば、複数の把持部材を位置検出手段で検出される移動量に基づいて移動させることで、全ての把持部材をチャッキング装置の軸心に対して均等に幅寄せし得る。また、各把持部材を独立して移動して、各把持部材の管体や管継手に対する当接圧が規定当接圧となった場合に各把持部材を停止することで、管体や管継手に対する全ての把持部材の当接圧を一定にして把持することができる。すなわち、複数の把持部材の当接圧を一定とすることで、管体や管継手に対する把持力が向上し、高い締め付けトルクで管体および管継手をねじ込み装着することができる。また、複数の把持部材の当接圧を一定とし得るので、管体や管継手に対する把持部材の当接圧のバラツキを回避するために当接圧を過度に高める必要はなく、管体や管継手の外周面に傷が付くのを抑制し得る。
また、リンク機構(トグル機構)によって把持部材を径方向に移動するよう構成したので、小さなストロークで高い当接圧を得ることができる。
【００１４】
請求項５に係る発明では、前記把持部材(21)におけるチャック面(21a)は、前記管体(11)または管継手(12)の外周面に倣う弧状に形成されると共に、該チャック面(21a)の周長は、全ての把持部材(21)のチャック面(21a)を管体(11)または管継手(12)の外周面に当接した状態で、該管体(11)または管継手(12)の外周面の略全長に亘って当接するよう設定されることを要旨とする。
請求項５に係る発明によれば、管体や管継手に対するチャック面の当接面積を広くすることで、管体や管継手を安定して把持することができる。
【００１５】
請求項６に係る発明では、前記ねじ込み装置(14)が備える前記チャッキング装置(13,40,46,50)は、該ねじ込み装置(13,40,46,50)に対して回転が可能で径方向への変位が規制された状態で支持され、
前記支持装置(16)が備える前記チャッキング装置(17)は、該支持装置(16)に対して回転が規制されると共に、前記管継手(12)が前記ねじ込み装置(14)のチャッキング装置(13,40,46,50)で把持される際には支持装置(16)に対して径方向へ変位し得るよう支持されたことを要旨とする。
請求項６に係る発明によれば、ねじ込み装置のチャッキング装置により管継手を把持した際に、該管継手や管体の曲がり等に起因して生ずる管体の径方向の変位は、該管体を把持しているチャッキング装置が支持装置に対して変位することで許容され、管体や管継手に対する当接圧にバラツキが発生するのを防止し得る。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る管継手締付機によれば、管体や管継手の外周面に対する傷付きを抑制しつつ高い締め付けトルクで管体および管継手をねじ込み装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１に係る管継手締付機の概略構成図である。
【図２】実施例１に係る管継手用のチャッキング装置の概略正面図であって、前円盤を取り外した状態で示している。
【図３】実施例１に係る管継手用のチャッキング装置の概略縦断側面図である。
【図４】実施例１に係る支持装置を示す概略正面図であって、前円盤を取り外した状態で示している。
【図５】実施例１に係る管継手締付機の制御ブロック図である。
【図６】実施例２に係る管継手用のチャッキング装置の概略正面図であって、前円盤を取り外した状態で示している。
【図７】実施例２に係る管継手用のチャッキング装置の概略縦断側面図である。
【図８】実施例３に係る管継手用のチャッキング装置の概略縦断正面図である。
【図９】実施例３に係る管継手用のチャッキング装置の概略縦断側面図である。
【図１０】実施例４に係る管継手用のチャッキング装置の概略縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、本発明に係る管継手締付機につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１９】
実施例１に係る管継手締付機１０は、端部外周に雄ねじが螺刻された油井管等の管体１１の端部に、内周に雌ねじが螺刻された管継手１２をねじ込み装着するものであって、図１に示す如く、管継手１２を把持する管継手用のチャッキング装置(第１チャッキング装置)１３を備えたねじ込み装置１４が、ベッド１５の上面に配設されている。また、ベッド１５の上面には、ねじ込み装置１４における管継手用のチャッキング装置１３の配設端部(前端部)に対向して支持装置１６が配設されている。この支持装置１６は、前記管体１１を把持する管体用のチャッキング装置(第１チャッキング装置)１７を備え、該管体用のチャッキング装置１７で把持した管体１１を回転が規制された状態で保持し得るよう構成される。また、支持装置１６は、ねじ込み装置１４に対して後述する主軸１９の軸方向に沿って近接・離間移動自在にベッド１５の上面に配設されており、後述するように管継手用のチャッキング装置１３で把持した管継手１２を回転した際に、雄ねじと雌ねじとの螺合作用により軸方向(長手方向)に移動する管体１１と共に支持装置１６が移動し得るようになっている。
【００２０】
前記ねじ込み装置１４には、駆動モータ１８により回転駆動される主軸１９が回転自在に支持されている。この主軸１９に、該主軸１９と一体的に回転するように前記管継手用のチャッキング装置１３が連結されている。駆動モータ１８は、制御装置２０に電気的に接続されており(図５参照)、該制御装置２０により駆動モータ１８が駆動制御されるよう構成される。
【００２１】
(チャッキング装置１３,１７について)
前記ねじ込み装置１４に配設される管継手用のチャッキング装置１３と、前記支持装置１６に配設される管体用のチャッキング装置１７の構成は同じであるので、管継手用のチャッキング装置１３の構成を説明し、管体用のチャッキング装置１７については、管継手用のチャッキング装置１３と同一部材に同じ符号を付して詳細説明は省略する。また、以後、管継手用のチャッキング装置１３について、単にチャッキング装置１３という場合もある。
【００２２】
前記チャッキング装置１３は、図２に示す如く、前記管継手１２を把持する複数(実施例１では６つ)の把持部材２１が配設された支持ユニット２２と、各把持部材２１を支持ユニット２２の径方向に移動して管継手１２を把持させる移動手段２３とを備える。前記支持ユニット２２は、図３に示す如く、円筒状のスペーサ２４と、該スペーサ２４を挟んで配設されて支持ユニット２２の軸方向(主軸１９の軸方向と平行な方向)に離間する一対の円盤２５,２６とを備え、一方の円盤２５が前記主軸１９に連結されている。なお、円盤２５,２６に関して、主軸１９に連結された円盤２５を後円盤２５と指称すると共に、他方の円盤２６を前円盤２６と指称する場合もある。スペーサ２４は、両円盤２５,２６の外周端側に位置して、両円盤２５,２６およびスペーサ２４により把持部材２１の収容空間が画成される。また、前円盤２６には、管継手１２を軸方向に挿脱自在な通孔２６ａが軸中心に形成されており、該通孔２６ａを介して管体１１の端部に仮装着された管継手１２が収容空間内に挿通されるようになっている。
【００２３】
前記両円盤２５,２６の間に、図２に示す如く、正面視で略二等辺三角形状をした複数(実施例１では、６個)のガイド部材２７が、周方向に沿って一定間隔をおいて配置されている。各ガイド部材２７は、頂点を支持ユニット２２の軸心(機械軸心ともいう)を通る軸線に向けた姿勢で両円盤２５,２６の間に配設されて、周方向に隣り合う一対のガイド部材２７,２７の周方向に対向する辺は平行になっている。そして、周方向に隣り合う一対のガイド部材２７,２７の間に、前記把持部材２１が夫々支持ユニット２２の軸方向への移動が規制された状態で径方向に移動自在に支持されている。すなわち、実施例１では、両円盤２５,２６の間に、６個の把持部材２１が支持ユニット２２の軸心から放射状に配設されて、これら６個の把持部材２１が、前記通孔２６ａを介して収容空間に挿通された管継手１２の周囲に位置するよう構成される。なお、把持部材２１に関して、支持ユニット２２の軸心側を向く端部を内端部と指称すると共に、支持ユニット２２の軸心側とは反対側を向く端部を外端部と指称する場合もある。
【００２４】
(把持部材２１について)
前記把持部材２１の内端部(管継手１２の外周面を向く径方向の内側)に、図２に示す如く、前記管継手１２の外周面に倣う円弧状のチャック面２１ａが形成されており、該チャック面２１ａが管継手１２に対して周方向に所定長さで隙間なく当接可能に構成されている。また、６個の把持部材２１のチャック面２１ａの夫々を管継手１２の外周面に当接した状態で、該６個の把持部材２１のチャック面２１ａで合成される円の周長は、管継手１２の外周面の周長より僅かに大きく設定されており、６個の把持部材２１のチャック面２１ａで管継手１２を略全周に亘って把持し得るようになっている。言い替えれば、各把持部材２１のチャック面２１ａの周長は、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを管継手１２の外周面に当接するように径方向に移動する際に、周方向に隣り合う把持部材２１,２１が干渉することなく管継手１２の略全周に亘ってチャック面２１ａが当接可能な寸法に設定されている。
【００２５】
前記各把持部材２１の外端部に、移動手段としての油圧シリンダ２３が配設されている。この油圧シリンダ２３は、図２,図３に示す如く、把持部材２１に配設固定されたシリンダ本体２３ａと、該シリンダ本体２３ａに移動自在に支持されて径方向外端から延出するロッド部分が支持ユニット２２の径方向に伸縮動作するピストンロッド２３ｂとを備え、該ピストンロッド２３ｂの延出端が前記スペーサ２４に連結されている。すなわち、油圧シリンダ２３のピストンロッド２３ｂを伸縮動作することにより、シリンダ本体２３ａおよび把持部材２１が支持ユニット２２に対して径方向に往復移動するよう構成される。油圧シリンダ２３は、ピストンロッド２３ｂのスペーサ２４に対する連結部およびシリンダ本体２３ａの把持部材２１に対する配設部において、支持ユニット２２の径方向と直交する断面積は、シリンダ本体２３ａの方がピストンロッド２３ｂの方より大きく構成されており、管継手１２を把持部材２１で把持する際に作用する当接反力を広い面積で受け得るようになっている。
【００２６】
(位置検出器について)
前記支持ユニット２２には、図２に示す如く、各把持部材２１の配設位置に対応して位置検出器(位置検出手段)２８が設けられている。この位置検出器２８は、把持部材２１に配設された前記シリンダ本体２３ａとピストンロッド２３ｂとの相対的な移動量を検出するリニアゲージであって、位置検出器２８で検出された移動量(検出信号)が前記制御装置２０に入力されるよう構成される。すなわち、制御装置２０は、各位置検出器２８で検出された移動量から、対応する各把持部材２１におけるチャック面２１ａの現在位置を把握し得るよう構成されている。なお、実施例１では、１つの把持部材２１に対して２つの位置検出器２８を備えるよう構成しているが、位置検出器２８は１つであってもよい。１つの把持部材２１に対して複数の位置検出器２８を備える実施例１では、制御装置２０は複数の位置検出器２８で検出された検出値の平均値を移動量として、対応する油圧シリンダ２３を制御するよう構成される。また、位置検出器２８は、シリンダ本体２３ａとピストンロッド２３ｂとの相対的な移動量を検出可能な位置であれば、その配設位置は任意に設定できる。なお、図５では、各把持部材２１が備える２つの位置検出器２８の一方のみを図示している。
【００２７】
(圧力検出器について)
前記各油圧シリンダ２３には、該油圧シリンダ２３に作動油を供給する油圧ポンプと、作動油の供給路に配設されて開閉制御される制御弁とを備える油圧回路(図示せず)が接続されており、前記制御装置２０により油圧ポンプおよび制御弁を制御することで、油圧シリンダ２３におけるピストンロッド２３ｂの伸縮動作が制御されるようになっている。油圧回路には、油圧シリンダ２３に作用する圧力、具体的には管継手１２にチャック面２１ａが当接した際を把持部材２１に作用する当接圧を検出する圧力検出器(圧力検出手段)２９が設けられ(図５参照)、該圧力検出器２９で検出された当接圧(検出信号)は前記制御装置２０に入力されるよう構成される。前記油圧回路は、各油圧シリンダ２３毎に独立して設けられており、各油圧シリンダ２３は夫々独立してピストンロッド２３ｂを伸縮動作することで、各把持部材２１を独立して径方向に移動し得るよう構成される。すなわち、各把持部材２１の位置および当接圧を対応する位置検出器２８および圧力検出器２９で確認することで、複数の把持部材２１を相互の位置を調節しつつ径方向に移動し得るよう構成される。実施例１では、把持部材２１を径方向に移動させる油圧シリンダ２３が、第１移動手段および第２移動手段を兼用するよう構成される。
【００２８】
(フローティング構造について)
前記支持装置１６には、前記管体１１を把持する前記管体用のチャッキング装置１７を構成する支持ユニット２２が、フローティング構造によって該支持ユニット２２(チャッキング装置１７)の中心(軸心)を通る軸線回りの回転が規制された状態で、該軸線と交差する方向への変位が可能に支持されている。
【００２９】
前記支持装置１６の支持台３０に、図４に示す如く、前記支持ユニット２２の軸心を通る水平線上に配置された左右一対の第１軸受部３１,３１によって外環体３２が左右方向への移動が許容された状態で水平軸回りに回動可能に支持されている。また、外環体３２の内側に、前記支持ユニット２２の軸心を通る垂直線上に配置された上下一対の第２軸受部３３,３３によって内環体３４が上下方向への移動が許容された状態で垂直軸回りに回動可能に支持されており、該内環体３４の内側に支持ユニット２２が支持されている。すなわち、内環体３４の内側に配設された管体用のチャッキング装置１７は、内環体３４と外環体３２および支持台３０の連結構造によって、支持ユニット２２の軸心を中心に回転することなく軸心と交差する方向への移動が可能に支持されて、管継手１２を管継手用のチャッキング装置１３で把持する際に、管継手１２や管体１１の曲りや変形等に起因する管体１１の変位を許容し得るよう構成される。
【００３０】
ここで、図４に示す如く、前記支持ユニット２２に、径方向の外方に向けて突出する一対の第１腕部３５,３５が周方向に離間して設けられると共に、前記内環体３４に、径方向の外方に向けて突出する一対の第２腕部３６,３６が周方向に離間して設けられている。各第１腕部３５に対して対応する第２腕部３６が周方向に離間して位置するよう設定されると共に、対をなす第１腕部３５と第２腕部３６とがロードセル等のトルク検出器３７を介して連結されている。そして、管体１１に対する管継手１２のねじ込みが進行し、管体１１を把持している管体用のチャッキング装置１７を介して内環体３４の第１腕部３５をトルク検出器３７に押付ける方向の回転力が作用した際の荷重を、該トルク検出器３７によって検出することで、管体１１に対する管継手１２の締付トルクを検出し得るように構成されている。なお、図５ではトルク検出器３７を１つのみ示している。
【００３１】
(制御装置２０について)
前記制御装置２０は、前記管継手１２をチャッキング装置１３で把持する把持工程に際し、先ず前記位置検出器２８から入力される移動量に基づき、各油圧シリンダ２３を作動制御(具体的には油圧ポンプおよび制御弁を制御)して、支持ユニット２２の軸心に対する把持部材２１の移動量が監視され、該移動量が、予め設定された停止移動量となった場合に、各油圧シリンダ２３の作動を停止するよう制御することで、全ての把持部材２１を軸心に対して均等に幅寄せし得るよう構成される。なお、制御装置２０では、油圧シリンダ２３のピストンロッド２３ｂを最も縮めた状態(把持部材２１が支持ユニット２２の軸心から最も離間した待機位置の状態)を原点として、該原点からの移動量によって、支持ユニット２２の軸心からのチャック面２１ａの位置を把握し得るようになっている。また、制御装置２０は、管継手１２に対する各把持部材２１の当接圧を対応する圧力検出器２９から入力される当接圧によって監視し、該当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、対応する油圧シリンダ２３を個別に停止制御するよう構成される。また、制御装置２０は、管継手１２を把持したチャッキング装置１３を駆動モータ１８の駆動によって回転して管体１１に対して管継手１２をねじ込む作業では、前記トルク検出器３７で検出される締付けトルクが、予め設定された停止締付けトルクとなった場合に駆動モータ１８を停止制御するよう構成されている。
【００３２】
〔実施例１の作用〕
次に、前述のように構成された実施例１の管継手締付機１０の作用について説明する。なお、前記把持部材２１は、図２に示す如く、前記前円盤２６の通孔２６ａに対する管継手１２の挿通を許容する待機位置に位置している。
【００３３】
端部に管継手１２を仮装着した管体１１を、該管継手１２がねじ込み装置１４側に突出する状態で前記支持装置１６の管体用のチャッキング装置１７で把持する。なお、管体用のチャッキング装置１７による管体１１の把持工程は、後述する管継手用のチャッキング装置１３による管継手１２の把持工程と同じであるので、説明は省略する。そして、前記支持装置１６をねじ込み装置１４に対して近接移動して管継手１２を前記管継手用のチャッキング装置１３の支持ユニット２２における前円盤２６の通孔２６ａに挿通し、該管継手１２が把持部材群の内側に位置するように位置決めする。
【００３４】
前述したように把持部材群の内側に管継手１２を位置決めした状態で、把持部材２１による把持工程が開始される。この把持工程では、前記制御装置２０によって各油圧シリンダ２３が、ピストンロッド２３ｂの伸長方向に作動される。各油圧シリンダ２３のピストンロッド２３ｂが伸長することで、シリンダ本体２３ａおよび把持部材２１が支持ユニット２２の軸心に向けて移動する。このとき、各油圧シリンダ２３に対応して配設されている位置検出器２８で検出された移動量が制御装置２０に入力され、該制御装置２０は各位置検出器２８で検出される移動量に基づいて各油圧シリンダ２３を作動制御することで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に幅寄せする。すなわち、各位置検出器２８で検出される移動量が予め設定された停止移動量になった場合に、対応する油圧シリンダ２３を停止することで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａが軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に位置決めされる。従って、把持部材群の内側に位置する管継手１２の軸心が、前記支持ユニット２２の軸心(機械軸心)とずれていた場合は、同じ移動量だけ移動する把持部材２１によって管継手１２の軸心を機械軸心に一致させるように該管継手１２をセンタリングし得る。
【００３５】
次に、前記制御装置２０は、各油圧シリンダ２３を、ピストンロッド２３ｂの伸長方向に作動し、各把持部材２１を更に支持ユニット２２の軸心に向けて移動する。各把持部材２１のチャック面２１ａが管継手１２の外周面に当接すると、前記圧力検出器２９で検出される当接圧の値が変化し、制御装置２０は、検出される当接圧が予め設定された規定当接圧となった場合に、対応する油圧シリンダ２３の作動を停止する。全ての圧力検出器２９で検出される当接圧が規定当接圧となり、制御装置２０が全ての油圧シリンダ２３の作動を停止することで、把持部材２１による管継手１２の把持工程が完了する。
【００３６】
ここで、前記管継手１２や管体１１に曲がりや変形等がある場合には、管継手用のチャッキング装置１３によって管継手１２を把持する際に、該管体１１における前記管体用のチャッキング装置１７で把持されている部位が径方向に変位しようとする。管体用のチャッキング装置１７で拘束されている管体１１が変位しようとする力が、管継手１２に作用すると、該管継手１２と把持部材２１との当接圧に影響を及ぼし、該管継手１２に対する把持部材２１での当接圧が部分的に変化するおそれがある。しかるに、実施例１の管継手締付機１０では、管体用のチャッキング装置１７の支持ユニット２２は、前記支持装置１６(支持台３０)に対して該支持ユニット２２の軸線と交差する方向の変位が可能に支持されているので、曲がりや変形等に起因する管体１１の変位が許容され、管継手用のチャッキング装置１３での管継手１２に対する当接圧が変化するのは防止され、管継手１２を略全周に亘って均一な当接圧で把持する状態を維持し得る。
【００３７】
前記管継手用のチャッキング装置１３で管継手１２が把持された状態で、前記駆動モータ１８の駆動を開始すると、前記主軸１９が回転することで把持部材群で把持されている管継手１２も一体的に回転し、これにより雄ねじと雌ねじとの螺合作用下に管継手１２が管体１１にねじ込まれていく。この場合に、前記支持装置１６に対して管体１１は回転が規制された状態で保持されているので、管継手１２の回転に伴って管体１１と共に支持装置１６がねじ込み装置１４に対して近接移動する。そして、前記トルク検出器３７で検出される締付けトルクが、予め設定された停止締付けトルクとなった場合に、前記制御装置２０は駆動モータ１８を停止制御する。これにより、管体１１に対して適正な締付けトルクで管継手１２がねじ込み装着される。
【００３８】
前記管体１１に対する管継手１２のねじ込み装着が終了すると、前記全ての油圧シリンダ２３がピストンロッド２３ｂの収縮方向に作動され、全ての把持部材２１のチャック面２１ａが管継手１２の外周面から離間することで、管継手１２が端部に装着された管体１１を管継手用のチャッキング装置１３から抜き外すことができる。
【００３９】
実施例１の管継手締付機１０では、複数の把持部材２１の夫々を位置検出器２８で検出される移動量に基づいて支持ユニット２２の軸心に対する同一離間位置に移動させ得るので、管継手１２の軸心を機械軸心に揃えることができる。また、各把持部材２１を、対応する圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて夫々独立して移動して、各把持部材２１による管継手１２の当接圧が均一(規定当接圧)となる位置で各把持部材２１を停止するよう構成したので、該管継手１２を略全周に亘って均一な当接圧で把持することができる。すなわち、管継手１２と把持部材２１との当接圧が部分的に大きくなったり小さくなるのを防止することができ、チャッキング装置１３による管継手１２の把持力を高めることができる。従って、管継手１２の外周面に爪痕等の表面傷を付けることなく高い当接圧で管継手１２を把持することができ、管継手１２を管体１１に高い締付けトルクでねじ込み装着できる。
【００４０】
前記チャッキング装置１３では、複数の把持部材２１のチャック面２１ａが管継手１２の略全周に亘って当接するよう構成されているので、管継手１２を安定して把持することができ、高い締付けトルクでのねじ込み装着に寄与し得る。また、前記油圧シリンダ２３は、径方向に移動する把持部材２１にシリンダ本体２３ａを配設すると共に、支持ユニット２２のスペーサ２４にピストンロッド２３ｂを連結するよう構成しているので、把持部材２１を管継手１２に当接した際に該把持部材２１が受ける当接反力をシリンダ本体２３ａの広い面積で受けることができる。すなわち、把持部材２１の管継手１２に対する当接圧を高く設定しても把持部材２１を定位置に安定して保持することができ、当接圧の変動を防止し得る。
【００４１】
また、前記管体１１を把持する管体用のチャッキング装置１７は、前記支持装置１６に対してフローティング構造によって支持ユニット２２の軸線と交差する方向への変位を許容し得るように支持されているので、管継手１２や管体１１の曲がりや変形等に起因して把持部材２１の管継手１２に対する当接圧が不均一となるのを防止することができる。すなわち、管継手１２を複数の把持部材２１で均一な当接圧で把持したもとでねじ込み装着することができ、高い締付けトルクでのねじ込み装着が達成されて品質の高い製品を製造し得る。
【００４２】
前記管体用のチャッキング装置１７で把持される管体１１は、管継手用のチャッキング装置１３で把持される管継手１２の場合と同様に、複数の把持部材２１によって略全周に亘って均一な当接圧で把持されるので、当接圧を高めた際に当接圧が部分的に過度に高くなることで管体１１の外周面に傷が付くのは抑制される。また、その他、管体用のチャッキング装置１７によって得られる作用効果は、管継手用のチャッキング装置１３で得られる前記作用効果と同様である。
【００４３】
図６および図７は、実施例２に係る第２チャッキング装置４０を示し、図８および図９は、実施例３に係る第３チャッキング装置４６を示し、図１０は、実施例４に係る第４チャッキング装置５０を示している。第２〜第４チャッキング装置４０,４６,５０は、管継手用および管体用の何れにも用いられるものであるが、管継手用の場合で説明する。また、第２〜第４チャッキング装置４０,４６,５０において、前記実施例１のチャッキング装置１３と同一または同じ機能の部材については、同じ符号を付して詳細説明は省略するものとする。
【実施例２】
【００４４】
図６,図７に示す実施例２に係る第２チャッキング装置４０は、前記支持ユニット２２に、円筒状の楔環部材４１が前記スペーサ２４の内側において軸方向に移動自在に支持されている。この楔環部材４１は、内周面に、周方向に離間する複数箇所(実施例２では把持部材２１の配設数と同数の６箇所)に径方向内側(機械軸心側)に突出する楔部４２が設けられている。各楔部４２は、内側の面(把持部材２１を向く内面)が、軸方向の一方から他方に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面４２ａとして形成されている。すなわち、楔環部材４１には、各把持部材２１に対応する位置の夫々に楔部４２(傾斜面４２ａ)が一体に形成されて、これら複数の楔部４２(傾斜面４２ａ)が一体で移動するようになっている。実施例２では、図７に示す如く、楔部４２の傾斜面４２ａは、前端(支持装置１６側)から後側に向かうにつれて径方向外側に変位するよう設定され、該楔環部材４１を後側(支持装置１６から離間する側)に移動することで後述する第１の楔部材４４が径方向内側へ移動し、該楔環部材４１を前側(支持装置１６に近接する側)に移動することで第１の楔部材４４が径方向外側へ移動するよう構成されている。また、支持ユニット２２の後円盤２５に、周方向に離間して複数(実施例２では６個)の第１油圧シリンダ(駆動手段,第１駆動手段)４３が配設されており、各第１油圧シリンダ４３のピストンロッド４３ａが楔環部材４１に連結されている。そして、全ての第１油圧シリンダ４３を、ピストンロッド４３ａが同一方向に移動するように同期して作動することで、該ピストンロッド４３ａの伸縮動作によって楔環部材４１が支持ユニット２２内において軸方向に往復移動するよう構成される。
【００４５】
前記複数の第１油圧シリンダ４３は、油圧ポンプおよび制御弁を備える共通の油圧回路に接続されており、１つの油圧ポンプを制御装置２０が作動制御することで、全ての第１油圧シリンダ４３が同期して作動するよう構成される。
【００４６】
前記支持ユニット２２における両円盤２５,２６の間には、図６に示す如く、前記楔環部材４１の内側で周方向に隣り合う一対の楔部４２,４２の間にガイド部材２７が夫々配設されている。そして、周方向に隣り合う一対のガイド部材２７,２７の間に、図７に示す如く、楔部４２の傾斜面４２ａと対応する傾斜面４４ａが外端面に形成された第１の楔部材(楔部材)４４が支持ユニット２２の径方向に移動自在に支持されている。なお、第１の楔部材４４は、図示しない付勢手段によって、常に傾斜面４４ａが楔部４２の傾斜面４２ａに当接する方向(実施例２では径方向外方)に向けて付勢されている。すなわち、第１の楔部材４４は、軸方向への移動が規制された状態で径方向の移動が許容されるように支持ユニット２２に支持されており、楔環部材４１が軸方向に移動することで、楔部４２と第１の楔部材４４との楔作用によって該第１の楔部材４４が径方向に移動するよう構成される。
【００４７】
図６に示す如く、周方向に隣り合う一対のガイド部材２７,２７の間における各第１の楔部材４４より内側に、前記把持部材２１が支持ユニット２２の軸方向への移動が規制された状態で径方向に移動自在に支持されている。内端部にチャック面２１ａが形成された各把持部材２１の外端部に、第２油圧シリンダ(油圧シリンダ)４５のシリンダ本体４５ａが配設されると共に、該シリンダ本体４５ａから径方向外方に延出するピストンロッド４５ｂの延出端が第１の楔部材４４に連結されている。すなわち、把持部材２１および該把持部材２１を第１の楔部材４４に連結する第２油圧シリンダ４５は、第１油圧シリンダ４３を作動して楔環部材４１を軸方向に移動する際の楔作用によって径方向に移動する第１の楔部材４４と一体的に径方向に移動するよう構成される。そして、第２油圧シリンダ４５のピストンロッド４５ｂを伸縮動作することにより、第１の楔部材４４に対して把持部材２１を近接・離間移動し得るよう構成される。すなわち、各第２油圧シリンダ４５を作動することで、各把持部材２１を独立して支持ユニット２２の径方向に移動し得るよう構成されている。実施例２では、楔環部材４１、第１の楔部材４４および第１油圧シリンダ４３によって、複数の把持部材２１を径方向に移動する第１移動手段が構成されると共に、第２油圧シリンダ４５が、各把持部材２１を第１の楔部材４４に対して近接・離間移動させる第２移動手段として機能するよう構成される。また各第２油圧シリンダ４５は、制御装置２０によって独立して制御されるよう構成されている。
【００４８】
なお、実施例１では各油圧シリンダ２３に対応して位置検出器２８を設けているが、実施例２では全ての把持部材２１が単一の楔環部材４１の移動によって径方向に移動するよう構成されているので、位置検出器２８は何れか１つの把持部材２１の径方向への移動量を検出し得る位置に設けられていればよい。但し、圧力検出器２９は、各第２油圧シリンダ４５に対応して夫々設けられて、各把持部材２１の管継手１２に対する当接圧を個々に検出し得るよう構成されることは、実施例１と同じである。また、実施例２においては、位置検出器２８で検出される移動量に基づいて制御装置２０が第１油圧シリンダ４３を制御すると共に、各圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて制御装置２０が対応する第２油圧シリンダ４５を個々に制御するよう構成される。
【００４９】
実施例２の第２チャッキング装置４０では、把持部材群の内側に管継手１２を位置決めした状態で、前記複数の第１油圧シリンダ４３を同時に作動して楔環部材４１を軸方向の後側に移動することで、前記楔部４２と第１の楔部材４４との楔作用によって該第１の楔部材４４および把持部材２１が径方向内側へ移動する。このとき、位置検出器２８で検出された移動量が制御装置２０に入力され、該制御装置２０は位置検出器２８で検出される移動量に基づいて第１油圧シリンダ４３を作動制御することで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に幅寄せすることができる。実施例２では、単一の楔環部材４１を軸方向へ移動するだけで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に位置決めし得るので、構成を簡略化することができる。すなわち、複数の第１油圧シリンダ４３を単一の油圧回路に接続して作動し得るので、第１油圧シリンダ(第１移動手段)４３の制御系を簡略化することができる。
【００５０】
次に、前記各第２油圧シリンダ４５を、ピストンロッド４５ｂの伸長方向に作動し、各把持部材２１を支持ユニット２２の軸心に向けて移動する。そして、各把持部材２１に対応する圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて制御装置２０が各第２油圧シリンダ４５を作動制御することで、実施例１と同様に各把持部材２１の管継手１２に対する当接圧が均一となる状態で該管継手１２を把持することができる。
【００５１】
実施例２では、全ての第２油圧シリンダ４５がピストンロッド４５ｂの収縮方向に作動されると、全ての把持部材２１のチャック面２１ａが管継手１２の外周面から離間する。そして、全ての第１油圧シリンダ４３を作動して楔環部材４１を軸方向の前側に向けて移動させると、付勢部材によって傾斜面同士が当接する方向に付勢されている第１の楔部材４４が楔環部材４１の移動に伴って径方向外側へ移動することで、把持部材２１は待機位置に戻る。全ての把持部材２１が待機位置に戻ることで、管継手１２が端部に装着された管体１１を第２チャッキング装置４０から抜き外すことができる。
【実施例３】
【００５２】
図８および図９に示す第３チャッキング装置４６は、前記第２チャッキング装置４０における各把持部材２１を独立して径方向に移動する第２移動手段(第２油圧シリンダ４５)として、第２の楔部材４８を用いた手段としたものであって、楔環部材４１および該楔環部材４１を移動させる機構は同一であるので、異なる部分についてのみ説明し、同一部材については同じ符号を付して詳細説明は省略する。
【００５３】
前記各把持部材２１の後端部に、可動ブロック４７が一体的に径方向に移動自在に配設される。前記楔環部材４１における各楔部４２と、該楔部４２に対応する可動ブロック４７との間に、軸方向に移動自在に第２の楔部材４８が配設されている。この第２の楔部材４８は、対応する楔部４２の傾斜面４２ａと対応する傾斜面４８ａが外端面に形成された部材であって、楔部４２との楔作用によって径方向に移動自在に構成される。なお、可動ブロック４７は、図示しない付勢手段によって径方向外方に向けて付勢されており、第２の楔部材４８は、可動ブロック４７を径方向外側に向けて付勢する付勢手段の付勢力によって常に傾斜面４８ａが楔部４２の傾斜面４２ａに当接する状態に維持されるようになっている。
【００５４】
前記各可動ブロック４７に、図９に示す如く、第３油圧シリンダ(第２駆動手段)４９が一体的に移動し得るように配設されると共に、該第３油圧シリンダ４９のピストンロッド４９ａが第２の楔部材４８に連結されている。そして、各第３油圧シリンダ４９を作動してピストンロッド４９ａを伸縮動作することで、第２の楔部材４８が前記楔環部材４１の楔部４２と可動ブロック４７との間を軸方向に往復移動するよう構成される。すなわち、定位置に位置する楔環部材４１に対して第２の楔部材４８を軸方向に移動することで、該第２の楔部材４８と楔部４２との楔作用によって第２の楔部材４８と共に可動ブロック４７および把持部材２１が一体的に径方向に移動するよう構成される。実施例３では、楔環部材４１、第２の楔部材４８および第１油圧シリンダ(第１駆動手段)４３によって、複数の把持部材２１を径方向に移動させる第１移動手段が構成され、第２の楔部材４８および第３油圧シリンダ４９によって、各把持部材２１を独立して径方向に移動させる第２移動手段が構成されている。また実施例３では、第２の楔部材４８が、第１移動手段および第２移動手段の構成部材として共通に用いられている。なお、支持ユニット２２の後円盤２５には、第３油圧シリンダ４９が径方向へ移動するのを許容する通孔２５ａが、各第３油圧シリンダ４９の配設位置に対応して形成されている。
【００５５】
実施例３の第３チャッキング装置４６は、実施例２の第２チャッキング装置４０と同じく、１つの把持部材２１の移動量を検出する位置検出器２８と、各第３油圧シリンダ４９の夫々に対応して把持部材２１の管継手１２に対する当接圧を検出する圧力検出器２９とを備える。そして、実施例３においては、位置検出器２８で検出される移動量に基づいて制御装置２０が第１油圧シリンダ４３を制御すると共に、各圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて制御装置２０が対応する第３油圧シリンダ４９を個々に制御するよう構成される。
【００５６】
実施例３では、前記楔環部材４１を軸方向に移動して全ての把持部材２１を軸心に対する一定位置に幅寄せした後、各第３油圧シリンダ４９を作動することで、第２の楔部材４８と楔部４２との楔作用によって各把持部材２１が夫々独立して前記管継手１２に当接される。すなわち、実施例３においても、１つの楔環部材４１を移動することで、全ての把持部材２１を軸心に対する一定位置に幅寄せすることができる。また、実施例３では、把持部材２１が可動ブロック４７、第２の楔部材４８および楔環部材４１を介して支持ユニット２２のスペーサ２４に機械的に当接しているので、管継手１２に把持部材２１を当接した際に作用する当接反力を安定して受けることできる。言い替えると、把持部材２１とスペーサ２４との間に、圧力によって体積が変化する流体(油や空気)が介在していないので、当接反力によって把持部材２１の位置が変位するのは防止され、管継手１２を高い当接圧で安定して把持した状態を維持し得る。
【実施例４】
【００５７】
図１０に示す実施例４に係る第４チャッキング装置５０は、前記支持ユニット２２に、円筒状のスライド環５１が、前記スペーサ２４の内側において軸方向に移動自在に支持されている。また、支持ユニット２２におけるスライド環５１の内側に、周方向に離間して複数のガイド部材２７が配設されると共に、周方向に隣り合う一対のガイド部材２７,２７の間に可動体５２が径方向に移動自在に支持されている。実施例４では、６個の可動体５２が周方向に離間して配設されている。そして、各可動体５２は、スライド環５１に対して複数のリンク杆からなるリンク機構５３を介して連結されている。実施例４では、リンク機構５３として平行リンク機構が用いられている。
【００５８】
前記支持ユニット２２の後円盤２５に、周方向に離間して複数(実施例４では６個)の第４油圧シリンダ(第１駆動手段)５４が配設されており、各第４油圧シリンダ５４のピストンロッド５４ａが前記スライド環５１に連結されている。そして、全ての第４油圧シリンダ５４を作動してピストンロッド５４ａを伸縮動作することで、スライド環５１が支持ユニット２２内において軸方向に往復移動するよう構成される。実施例４では、前記可動体５２の軸方向の移動が前後の円盤２５,２６によって規制されており、スライド環５１が軸方向に移動することでリンク機構５３を介して可動体５２は径方向へのみ移動するようになっている。すなわち、実施例４では、スライド環５１、リンク機構５３および可動体５２からトグル機構が構成されており、リンク機構５３を構成するリンク杆におけるスライド環５１に対する枢支点と可動体５２に対する枢支点とが径方向に整列する位置(以後、スライド環５１の作動位置という)において最も大きな力が発現されるよう設定されている。また、支持ユニット２２における前円盤２６に、スライド環５１と軸方向で対向する位置にストッパ５５が設けられており、スライド環５１は該ストッパ５５に前端が当接して作動位置に位置決めされるようになっている。なお、複数の第４油圧シリンダ５４は共通の油圧回路に接続されており、制御装置２０によって全ての第４油圧シリンダ５４が同時に作動制御されるよう構成される。
【００５９】
前記各可動体５２の内側には、周方向に隣り合う一対の前記ガイド部材２７,２７の間に第３の楔部材(楔部材)５６が軸方向へ移動自在に支持されている。第３の楔部材５６は、図１０に示す如く、内側の面が、軸方向の一端側から他端側に向かうにつれて径方向に変位する傾斜面５６ａとして形成されている。また、各第３の楔部材５６の内側には、周方向に隣り合う一対の前記ガイド部材２７,２７の間に、把持部材２１が支持ユニット２２の軸方向への移動が規制された状態で径方向に移動自在に支持されている。この把持部材２１における第３の楔部材５６の傾斜面５６ａと対向する外端面には、該傾斜面５６ａと対応する傾斜面２１ｂが形成されている。なお、把持部材２１は、可動体５２に対して径方向に近接・離間移動可能で、かつ図示しない付勢手段によって常に可動体５２に近接する方向(径方向外側)に向けて付勢されている。そして、第３の楔部材５６は、付勢手段の付勢力によって把持部材２１と可動体５２とで挟持されて、該第３の楔部材５６の傾斜面５６ａと把持部材２１の傾斜面２１ｂとが付勢手段の付勢力によって常に当接する状態に維持されるようになっている。
【００６０】
前記各可動体５２に、第５油圧シリンダ(第２駆動手段)５７が一体的に移動し得るように配設されると共に、該第５油圧シリンダ５７のピストンロッド５７ａが第３の楔部材５６に連結されている。そして、各第５油圧シリンダ５７を作動してピストンロッド５７ａを伸縮動作することで、第３の楔部材５６が前記可動体５２と把持部材２１との間を軸方向に往復移動するよう構成される。すなわち、軸方向の移動が規制された把持部材２１に対して第３の楔部材５６を軸方向に移動することで、該第３の楔部材５６と把持部材２１との楔作用によって把持部材２１が径方向に移動するよう構成される。なお、第５油圧シリンダ５７は、後円盤２５に形成された通孔２５ａに挿通されて径方向への移動は許容されるようになっている。実施例４では、スライド環５１、リンク機構５３、可動体５２および第４油圧シリンダ(第１駆動手段)５４によって、複数の把持部材２１を径方向に移動させる第１移動手段が構成され、第３の楔部材５６および第５油圧シリンダ(第２駆動手段)５７によって、各把持部材２１を独立して径方向に移動させる第２移動手段が構成されている。
【００６１】
実施例４の第４チャッキング装置５０は、実施例２,３のチャッキング装置４０,４６と同じく、１つの把持部材２１の移動量を検出する位置検出器２８と、各第５油圧シリンダ５７の夫々に対応して把持部材２１の管継手１２に対する当接圧を検出する圧力検出器２９を備える。そして、実施例４においては、位置検出器２８で検出される移動量に基づいて制御装置２０が第４油圧シリンダ５４を制御すると共に、各圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて制御装置２０が対応する第５油圧シリンダ５７を個々に制御するよう構成される。
【００６２】
実施例４の第４チャッキング装置５０では、把持部材群の内側に管継手１２を位置決めした状態で、前記複数の第４油圧シリンダ５４を同時に作動して前記スライド環５１を軸方向に移動することで、前記リンク機構５３によって可動体５２が径方向内側へ移動する。前記把持部材２１は、可動体５２に対して第３の楔部材５６を挟んだ状態で径方向に一体的に移動可能に構成されているので、該把持部材２１および第３の楔部材５６は可動体５２と一体的に径方向内側へ移動する。このとき、位置検出器２８で検出された移動量が制御装置２０に入力され、該制御装置２０は位置検出器２８で検出される移動量に基づいて第４油圧シリンダ５４を作動制御することで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に幅寄せすることができる。なお、実施例４では、位置検出器２８で検出される移動量に基づいて移動される把持部材２１の停止位置は、前記スライド環５１が作動位置に至る手前の幅寄せ位置に設定されている。実施例４では、実施例２,３と同様に、スライド環５１を軸方向へ移動するだけで、全ての把持部材２１のチャック面２１ａを軸心に対して同じ距離だけ離間した位置に位置決めし得るので、構成を簡略化することができる。すなわち、複数の第４油圧シリンダ５４を単一の油圧回路に接続して作動し得るので、第４油圧シリンダ(第１移動手段)５４の制御系を簡略化することができる。
【００６３】
次に、前記各第５油圧シリンダ５７を作動し、定位置に位置する可動体５２に対して第３の楔部材５６を軸方向に移動することで、該第３の楔部材５６と把持部材２１との楔作用によって該把持部材２１が径方向内側に移動し、前記チャック面２１ａが管継手１２の外周面に当接する。そして、各把持部材２１に対応する圧力検出器２９で検出される当接圧に基づいて制御装置２０が各第５油圧シリンダ５７を作動制御することで、実施例１と同様に各把持部材２１の管継手１２に対する当接圧が均一となる状態で該管継手１２を把持することができる。また実施例４では、更に前記第４油圧シリンダ５４を作動し、前記リンク機構５３によって可動体５２および第３の楔部材５６を介して把持部材２１を径方向の内側に更に移動し、前記スライド環５１が前記ストッパ５５に当接した位置で制御装置２０が第４油圧シリンダ５４を停止する。これにより、トグル機構によって最も大きな力が発現される位置で全ての把持部材２１を保持することができ、管継手１２を高い当接力で把持することができる。
【００６４】
実施例４では、トグル機機を用いて把持部材２１を移動するよう構成したので、前記スライド環５１を移動させるストロークを小さく抑えたもとで、把持部材２１による管継手１２の当接圧を高めることができ、管継手１２と管体１１との高い締付けトルクでのねじ込み装着に寄与し得る。また、スライド環５１の移動ストロークを小さくし得るので、装置の小型化を図ることができる。更に、実施例４においても、把持部材２１が第３の楔部材５６、可動体５２、リンク機構５３およびスライド環５１を介して支持ユニット２２のスペーサ２４に機械的に当接しているので、管継手１２を高い当接圧で安定して把持した状態を維持し得る。
【００６５】
〔変更例〕
本願は、前述した実施例１〜４の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
(1) 実施例１〜４では、支持ユニットに６つの把持部材を配設したが、該把持部材の数は６つに限られるものでなく、円筒状の管継手または管体を安定して把持し得る数であれば、少なくとも３つ以上であればよい。
(2) 実施例２〜４では、楔環部材またはスライド環を６つ(複数)の油圧シリンダで軸方向に移動するよう構成したが、該楔環部材またはスライド環を移動させる油圧シリンダは１つであっても、６個以外の複数であってもよい。
(3) 実施例２〜４では、楔環部材またはスライド環を油圧シリンダで軸方向に移動するよう構成したが、該楔環部材またはスライド環を移動する手段は、モータ等のロータリーアクチュエータとリンク機構とを組み合わせた機構、ロータリーアクチュエータとボールネジとを組み合わせた機構等、その他各種公知の機構を採用し得る。
(4) 実施例３〜４では、第２の楔部材または第３の楔部材を油圧シリンダで軸方向に移動するよう構成したが、各楔部材を移動する手段は、モータ等のロータリーアクチュエータとリンク機構とを組み合わせた機構、ロータリーアクチュエータとボールネジとを組み合わせた機構等、その他各種公知の機構を採用し得る。
(5) 実施例１では、各把持部材と支持ユニットとの間に設けた油圧シリンダについて、シリンダ本体を把持部材に配設して、ピストンロッドを支持ユニット(スペーサ)に連結するよう構成したが、シリンダ本体を支持ユニット(スペーサ)に配設して、ピストンロッドを把持部材に連結する構成を採用し得る。
【００６６】
(6) 実施例１では、位置検出器で検出される移動量に基づいて油圧シリンダを制御して、把持部材を支持ユニットの軸心に幅寄せした後に該油圧シリンダを一旦停止し、次いで圧力検出器で検出される当接圧に基づいて油圧シリンダを制御して把持部材で管継手を把持するよう構成したが、油圧シリンダを一旦停止することなく連続的に幅寄せと把持とを行わせる構成を採用し得る。
(7) 実施例４において、スライド環５１が作動位置に至る前に該スライド環５１を検出する位置センサ５８(図１０参照)を支持ユニット２２に配設し、複数の把持部材２１を支持ユニット２２の軸心に幅寄せする工程において、位置センサ５８からの検出信号によって制御装置２０で第４油圧シリンダ５４を停止制御する構成を採用し得る。そして、第５油圧シリンダ５７で各把持部材２１を個々に均一な当接圧となるまで該把持部材２１を移動した後に、再び第４油圧シリンダ５４を作動してスライド環５１を作動位置まで移動するようにしてもよい。
(8) 実施例４において採用した第３の楔部材と第５油圧シリンダとによる把持部材の第２移動手段に代えて、実施例２において採用した第２油圧シリンダによる把持部材の第２移動手段を用いることができる。すなわち、可動体と把持部材との間に油圧シリンダを配設し、該油圧シリンダの作動によって可動体に対して把持部材を近接・離間移動させる構成とすることができる。この場合に、油圧シリンダのシリンダ本体は、把持部材および可動体の何れの側に配設する構成であってもよい。
(9) 実施例４において採用したトグル機構による把持部材の第１移動手段に代えて、油圧シリンダを用いることができる。すなわち、支持ユニット(スペーサ)と可動体との間に油圧シリンダを配設し、該油圧シリンダの作動によって支持ユニット(スペーサ)に対して可動体を近接・離間移動させる構成とすることができる。この場合に、油圧シリンダのシリンダ本体は、支持ユニット(スペーサ)および可動体の何れの側に配設する構成であってもよい。
(10) 実施例１のように各把持部材の夫々を油圧シリンダで独立して幅寄せし得るよう構成されたチャッキング装置に、管継手や管体の外径を計測する計測手段を設け、該計測手段で計測された管継手や管体の外径に応じた位置まで各把持部材を油圧シリンダで幅寄せした後、圧力検出器で検出される当接圧に基づいて各把持部材を油圧シリンダで独立して移動することで、把持対象となる管継手や管体を適切な当接圧で把持する構成を採用し得る。なお、管継手や管体の外径は、把持対象となる管継手や管体の外径を予め制御装置に入力するようにしてもよい。
(11) 実施例１のように各把持部材の夫々を油圧シリンダで独立して幅寄せし得るよう構成されたチャッキング装置において、管継手や管体の外径に応じて該管継手や管体を把持する把持部材の数を異ならせるようにしてもよい。すなわち、前記計測手段で計測された管継手や管体の外径情報や予め制御装置に入力されている管継手や管体の外径情報を基に、該外径に見合った数の把持部材を選択して幅寄せおよび把持する構成を採用し得る。
(12) 実施例１のように各把持部材の夫々を独立して幅寄せし得るよう構成されたチャッキング装置において、位置検出器については全ての把持部材に設けることなく、一部の把持部材のみに対応して設け、位置検出器が設けられた把持部材を用いて管継手や管体をセンタリングし、その後に全ての把持部材を用いて管継手や管体を把持する構成を採用し得る。このように、一部の把持部材を用いて管継手や管体をセンタリングする構成によれば、位置検出器による位置制御を全ての把持部材について行う必要がないので、制御系を簡略化してコストを低減し得る。
【符号の説明】
【００６７】
１１ 管体
１２ 管継手
１３ 管継手用のチャッキング装置
１４ ねじ込み装置
１６ 支持装置
１７ 管体用のチャッキング装置
２０ 制御装置
２１ 把持部材
２１ａ チャック面
２２ 支持ユニット
２３ 油圧シリンダ(第１移動手段,第２移動手段)
２８ 位置検出器(位置検出手段)
２９ 圧力検出器(圧力検出手段)
４０ 第２チャッキング装置(チャッキング装置)
４１ 楔環部材(第１移動手段)
４２ａ 傾斜面
４３ 第１油圧シリンダ(駆動手段,第１駆動手段,第１移動手段)
４４ 第１の楔部材(楔部材,第１移動手段)
４５ 第２油圧シリンダ(油圧シリンダ,第２移動手段)
４６ 第３チャッキング装置(チャッキング装置)
４８ 第２の楔部材(楔部材,第１移動手段,第２移動手段)
４９ 第３油圧シリンダ(第２駆動手段,第２移動手段)
５０ 第４チャッキング装置(チャッキング装置)
５１ スライド環(第１移動手段)
５２ 可動体(第１移動手段)
５３ リンク機構(第１移動手段)
５４ 第４油圧シリンダ(第１駆動手段,第１移動手段)
５６ 第３の楔部材(楔部材,第２移動手段)
５７ 第５油圧シリンダ(第２駆動手段,第２移動手段)
【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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