(57)【要約】      （修正有）【課題】被加工材を加工位置に搬送する際の位置ずれを抑制できるとともに、設置スペースおよび設備コストの削減が可能な端部加工装置を提供する。【解決手段】被加工材７１を回転させるチャック１２と、被加工材７１の端部を加工する加工工具１１と、被加工材７１を両側のサポートローラー２４によって回転可能に挟持する支持装置２０と、被加工材７１をその長手方向に移動させて加工位置まで搬送する搬送ローラー５０と、入側位置の被加工材を搬送ローラー５０に移載するとともに、搬送ローラー５０上の被加工材を出側位置に移載する移載装置３０とを備え、その移載装置３０が、上側に配置される被加工材を回転移動させることにより案内するキッカー３１と、そのキッカー３１を上下方向に移動させる昇降装置３２とを具備し、キッカー３１が、出側位置に近づくに従って低くなる第１案内面と、入側位置から遠ざかるに従って低くなる第２案内面とを有する。【選択図】図１
0003193603.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
外面が円柱面である被加工材をその長手方向が水平な姿勢で保持して回転させるチャックと、当該チャックで保持されて回転している状態の前記被加工材の端部を加工する移動可能な加工工具と、前記被加工材の外面を両側のサポートローラーによって回転可能に挟持する支持装置とを備える端部加工装置であって、
前記被加工材の加工対象の端部から長手方向に、前記加工工具、前記チャックおよび１台以上の前記支持装置がその順で設置され、
前記端部加工装置が、さらに、前記被加工材をその長手方向に移動させて加工位置まで搬送するために前記チャックと前記支持装置との間および隣り合う前記支持装置の間のうちの２箇所以上に設置される搬送ローラーと、入側位置の前記被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ下降させて前記搬送ローラーに移載するとともに、前記搬送ローラー上の前記被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ上昇させて出側位置に移載する移載装置とを備え、
前記搬送ローラーが、前記被加工材の外面を受け入れる凹部を有し、
前記移載装置が、上側に配置される前記被加工材を回転移動させることにより案内するキッカーと、当該キッカーを上下方向に移動させる昇降装置とを具備し、
前記キッカーが、前記出側位置に近づくに従って低くなる第１案内面と、前記入側位置から遠ざかるに従って低くなる第２案内面とを有し、
前記第１案内面が、上方から観察した場合に、少なくとも前記入側位置の被加工材の軸心から少なくとも前記凹部の前記入側位置に近い方の側端まで伸び、
前記第２案内面が、上方から観察した場合に、少なくとも前記搬送ローラー上の被加工材の軸心から少なくとも前記出側位置の被加工材の軸心まで伸び、
前記第１案内面と前記第２案内面の間に、前記第１案内面に案内されて回転移動する前記被加工材を停止させるために段差が設けられていることを特徴とする端部加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の端部加工装置が、さらに、前記搬送ローラーの上下方向位置を調整する高さ調節機構を備えることを特徴とする端部加工装置。
【請求項３】
前記サポートローラーが、前記被加工材の両側に配置される上下２個で対をなす４個のサポートローラーで構成され、前記支持装置が、さらに、前記上下２個で対をなすサポートローラーをそれぞれ被加工材に対して一体として個別に接離移動させるエアーシリンダーを具備することを特徴とする請求項１または２に記載の端部加工装置。
【請求項４】
前記４個のサポートローラーは、全て同じ外径で前記被加工材の軸方向の同一平面に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の端部加工装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、外面が円柱面である被加工材（例えば鋼管）を保持して回転させるチャックと、加工工具とを備える端部加工装置に関するものである。さらに詳しくは、被加工材を加工位置に搬送する際の位置ずれを抑制できるとともに、設置スペースおよび設備コストの削減が可能な端部加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
なお、別に記載がない限り、本明細書における用語の定義は次の通りである。
「被加工材」：外面が円柱面であって、端部加工装置により加工される材料である。例えば管状材や棒状材が該当し、より具体的には鋼管や丸鋼が該当する。
【０００３】
鋼管や丸鋼の製造では、その端部に面取り加工や開先加工、ねじ加工を施す場合があり、それらの加工には、端部加工装置が用いられる。その端部加工装置による加工では、チャックにより端部近傍を保持して回転させている状態の被加工材の端部に、加工工具（例えばバイト）を当接させる。これにより、被加工材の端部を切削する。
【０００４】
ところで、油井管は長さが約１０ｍと長尺であり、チュービングと呼ばれる外径が１１４ｍｍ以下の油井管も存在する。また、油井管はねじ継手を用いて連結されるので、油井管の端部にねじが形成される。このような油井管の製造工程のねじ加工では、管を高速で回転させながら切削する。ねじ加工で管を高速回転させると、長尺で外径が小さい油井管には長手方向に若干の曲がりが存在することから、振動が発生する。この振動はねじの加工精度を悪化させる。
【０００５】
そこで、被加工材のチャックより後方の部分を支持装置のサポートローラーによって回転可能な状態で拘束することにより、振動の発生を抑制する。このような支持装置は、被加工材の長手方向に所定の間隔で複数設置される。
【０００６】
このような端部加工装置について、従来から種々の提案がなされており、例えば特許文献１がある。特許文献１に提案される端部加工装置は、支持装置が、被加工材の両側に配置される上下２個で対をなす４個のサポートローラーと、その上下２個で対をなすサポートローラーをそれぞれ被加工材に対して一体として個別に接離移動させるエアーシリンダーと具備する。これにより、被加工材を好適な力で支持できるとともに、高速回転させた場合でも被加工材の振れに対して追従できるとしている。
【０００７】
ところで、被加工材をその長手方向が水平な姿勢で、長手方向と垂直な方向（直交座標系で鉛直方向をＹ方向、長手方向をＺ方向とした場合のＸ方向）に移動させつつ、上下方向に移動させることにより、被加工材を移載することがある。
【０００８】
このような移載を行う移載装置に関し、従来から種々の提案がなされており、例えば、特許文献２がある。特許文献２では、レバー旋回式移載装置が提案されており、その移載装置は、棒状の被搬送材を凹部で保持した状態のレバーを旋回動作させることによって移載を行う。その実施形態では、移載装置が、被搬送材を受け渡す従動レバーと、従動レバーを同調動作させるための連動軸と、従動レバーに旋回動作をさせるための油圧シリンダーと、油圧シリンダーの直線動作を軸回転運動に変換する駆動レバーとで構成されている。そして、油圧シリンダーが被搬送材の長手方向に２本配置されている。このような移載装置を対象とする特許文献２では、移載する棒状の被搬送材の負荷（寸法、重量）に基づいて、駆動させる油圧シリンダーの数を調整することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】ＷＯ２００６／０３３３１４号公報
【特許文献２】特開２０１１−１４８５８１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
前述の通り、端部加工装置は、被加工材の長手方向に沿って加工工具、チャックおよび１台以上の支持装置がその順で設置される。このような端部加工装置では、被加工材をチャックで保持するとともに支持装置で挟持するために、被加工材を加工位置まで搬送する必要がある。しかし、前述の特許文献１では、被加工材を加工位置まで搬送する方法について何ら検討されていない。
【００１１】
被加工材を加工位置まで搬送する方法として、例えば、クレーンにより被加工材を吊り上げて搬送する方式が考えられる。しかし、クレーンを用いて搬送すると、被加工材に揺れが生じ易いことから、位置ずれが発生する。このため、加工精度が低下して製品不良を発生させるおそれがある。
【００１２】
また、被加工材を加工位置まで搬送する方法として、例えば、搬送ローラーにより被加工材をその長手方向に搬送する方式が考えられる。この方式は、チャックと支持装置との間や隣り合う支持装置の間に搬送ローラーを設置するとともに、チャックから最も遠い支持装置の後方にも搬送ローラーを設置する。これにより、チャックから最も遠い支持装置の後方から加工位置まで被加工材を搬送し、加工済みの被加工材を加工位置からチャックから最も遠い支持装置の後方まで搬送できる。この方式では、揺れによる位置ずれを抑制することができるが、被加工材が油井管のように長尺であれば、端部加工装置が長くなって設置スペースが問題となる。
【００１３】
被加工材を加工位置まで搬送する方法として、例えば、搬送ローラーと、前述の特許文献２に提案されるようなレバー旋回式移載装置とを組み合わせる方式が考えられる。この方式は、チャックと支持装置との間や隣り合う支持装置の間に搬送ローラーを設置する。また、前工程から送られてきた端部加工前の被加工材を搬送ローラーに移載するための移載装置を設置するとともに、搬送ローラー上の加工済みの被加工材を移載して後工程に送るための移載装置を設置する。この方式では、搬送ローラーによる搬送距離を短くして設置スペースを低減できるが、移載装置を複数設置する必要があり、設備コストが問題となる。
【００１４】
また、一方の移載装置の油圧シリンダーを動作させて搬送ローラーから被加工材を移載して後工程に送った後、他方の移載装置の油圧シリンダーを動作させて前工程から送られてきた被加工材を搬送ローラーに移載する。このため、移載に要する時間および投入エネルギーの削減が望まれる。
【００１５】
さらに、レバー旋回式移載装置は、レバーの旋回動作によってレバーに保持されている被加工材を移載する。その旋回動作の際に被加工材の保持位置がずれていると、被加工材がサポートローラーに衝突し、油圧シリンダーによる駆動力を被加工材を介してサポートローラーが受けるおそれがある。この場合、衝突によるサポートローラーの損傷の有無を確認する作業が必要となる。損傷が確認された場合、さらにメンテナンスが必要となる。この被加工材とサポートローラーとの衝突防止対策として、移載時にサポートローラーを大きく退避させることが考えられる。しかし、サポートローラーの移動可能範囲を長くする必要があり、端部加工装置が大型化して設備コストが上昇する。
【００１６】
本考案は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡素な装置構成で、被加工材を加工位置に搬送する際の位置ずれを抑制できるとともに、設置スペースおよび設備コストの削減が可能な端部加工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】
【００１７】
本考案の要旨は、以下の通りである。
【００１８】
（１）外面が円柱面である被加工材をその長手方向が水平な姿勢で保持して回転させるチャックと、当該チャックで保持されて回転している状態の前記被加工材の端部を加工する移動可能な加工工具と、前記被加工材の外面を両側のサポートローラーによって回転可能に挟持する支持装置とを備える端部加工装置であって、前記被加工材の加工対象の端部から長手方向に、前記加工工具、前記チャックおよび１台以上の前記支持装置がその順で設置され、前記端部加工装置が、さらに、前記被加工材をその長手方向に移動させて加工位置まで搬送するために前記チャックと前記支持装置との間および隣り合う前記支持装置の間のうちの２箇所以上に設置される搬送ローラーと、入側位置の前記被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ下降させて前記搬送ローラーに移載するとともに、前記搬送ローラー上の前記被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ上昇させて出側位置に移載する移載装置とを備え、前記搬送ローラーが、前記被加工材の外面を受け入れる凹部を有し、前記移載装置が、上側に配置される前記被加工材を回転移動させることにより案内するキッカーと、当該キッカーを上下方向に移動させる昇降装置とを具備し、前記キッカーが、前記出側位置に近づくに従って低くなる第１案内面と、前記入側位置から遠ざかるに従って低くなる第２案内面とを有し、前記第１案内面が、上方から観察した場合に、少なくとも前記入側位置の被加工材の軸心から少なくとも前記凹部の前記入側位置に近い方の側端まで伸び、前記第２案内面が、上方から観察した場合に、少なくとも前記搬送ローラー上の被加工材の軸心から少なくとも前記出側位置の被加工材の軸心まで伸び、前記第１案内面と前記第２案内面の間に、前記第１案内面に案内されて回転移動する前記被加工材を停止させるために段差が設けられていることを特徴とする端部加工装置。
【００１９】
（２）上記（１）に記載の端部加工装置が、さらに、前記搬送ローラーの上下方向位置を調整する高さ調節機構を備えることを特徴とする端部加工装置。
【００２０】
（３）前記サポートローラーが、前記被加工材の両側に配置される上下２個で対をなす４個のサポートローラーで構成され、前記支持装置が、さらに、前記上下２個で対をなすサポートローラーをそれぞれ被加工材に対して一体として個別に接離移動させるエアーシリンダーを具備することを特徴とする上記（１）または（２）に記載の端部加工装置。
【００２１】
（４）前記４個のサポートローラーは、全て同じ外径で前記被加工材の軸方向の同一平面に配置されていることを特徴とする上記（３）に記載の端部加工装置。
【考案の効果】
【００２２】
本考案の端部加工装置は、搬送ローラーによって加工位置に被加工材を搬送するので、揺れによる位置ずれを抑制でき、加工精度を確保することができる。また、搬送ローラーと移載装置とを組み合わせるので、端部加工装置が長くなって大型化するのを低減でき、設置スペースの確保が容易となる。
【００２３】
移載装置は、第１案内面および第２案内面を有するキッカーを具備することから、入側位置から中継位置への移載とともに中継位置から出側位置への移載を行うことができる。このため、本考案の端部加工装置は、移載装置を複数設置する必要がなく、設備コストを削減できるとともに、設置スペースを低減できる。また、移載に要する時間の削減や投入エネルギーの削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の端部加工装置の構成例を模式的に示す上面図である。
【図２】本考案の端部加工装置の構成例が備える移載装置を示す模式図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は上面図である。
【図３】本考案の端部加工装置の構成例が備える移載装置における移載手順を示す正面図であり、同図（ａ）は中継位置の被加工材の搬送開始時、同図（ｂ）は入側位置の被加工材の搬送開始時、同図（ｃ）は被加工材の出側位置への到達時、同図（ｄ）は被加工材が中継位置の凹部に当接した時をそれぞれ示す。
【図４】本考案の端部加工装置の構成例が備える支持装置を示す正面図である。
【図５】サポートローラーの配置角度θを模式的に示す正面図である。
【考案を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本考案の端部加工装置について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１は、本考案の端部加工装置の構成例を模式的に示す上面図である。同図には、端部加工装置１０を示すとともに、その構成の理解を容易にするため、加工位置（加工位置にある被加工材）７１と、移載装置で移載可能な位置（中継位置）にある被加工材の端部７２とを想像線で示す。同図に示す端部加工装置１０は、加工工具１１と、チャック１２と、支持装置２０とを備える。
【００２７】
加工工具１１は、刃物台（図示なし）に保持され、その刃物台は軸方向送り機構（図示なし）によって被加工材の長手方向（同図のＺ軸方向）に移動可能である。また、刃物台は、径方向送り機構（図示なし）によって被加工材の長手方向と垂直な方向（同図のＸ軸方向）に移動可能である。このような刃物台の移動に伴って加工工具１１が移動する。チャック１２は、長手方向が水平な姿勢の被加工材の外面を保持しつつ、その軸回りに回転させる。
【００２８】
支持装置２０は、ベース２１と、そのベース２１上をＸ軸方向に移動可能であるホルダー２３と、そのホルダー２３の移動を駆動するエアーシリンダー２２と、ホルダー２３に回転可能に保持されているサポートローラー２４とを具備する。それらのうちのエアーシリンダー２２、ホルダー２３およびサポートローラー２４は、被加工材の両側に設けられる。
【００２９】
端部加工時には、エアーシリンダー２２を動作させることにより、ホルダー２３とともに両側のサポートローラー２４を接近する方向に移動させる。これにより、サポートローラー２４を被加工材の外面に当接させ、被加工材の外面を両側のサポートローラー２４で回転可能に挟持する。一方、端部加工前や端部加工後に被加工材を搬送する際には、エアーシリンダー２２を動作させてホルダー２３とともに、両側のサポートローラー２４を離間する方向に移動させる。これにより、同図に示すように、両側のサポートローラー２４を退避させる。
【００３０】
このような加工工具１１、チャック１２および支持装置２０は、被加工材の加工対象の端部から長手方向に沿って、加工工具１１、チャック１２、支持装置２０の順で設置されている。また、支持装置２０は、間隔を設けて複数台設置され、同図では４台が設置されている。なお、油井管の端部加工の場合、通常、支持装置２０が１〜２０台設置される。
【００３１】
同図に示す端部加工装置１０は、さらに、搬送ローラー５０と、移載装置３０とを備える。搬送ローラー５０は、駆動装置（図示なし）の作動に伴って回転することにより、移載された被加工材をその長手方向に移動させて加工位置７１まで搬送する。このような搬送ローラーは、チャック１２と支持装置２０との間および隣り合う支持装置２０の間に設置することができる。搬送ローラー５０は、少なくとも２箇所以上に設置する必要があり、同図では５箇所にそれぞれ１台の搬送ローラー５０が設置されている。搬送ローラー５０は、被加工材の外面を受け入れる凹部５０ａをそれぞれ有する。
【００３２】
被加工材を、チャックで保持して回転させるとともに支持装置で挟持している状態で加工する際に、搬送ローラー５０が被加工材と接触していると、被加工材に疵を付けるおそれがある。このため、搬送ローラー５０は、ローラー用昇降装置（例えば油圧シリンダ）により上下方向に移動可能である。これにより、加工時に搬送ローラーを下方に退避させることができる。
【００３３】
移載装置３０は、端部加工前の被加工材を第１スキッド（図示なし）から搬送ローラー５０に移載する。また、端部加工済みの被加工材を搬送ローラー５０から第２スキッド（図示なし）に移載する。この移載装置３０について、後述の図２を用いて説明する。
【００３４】
図２は、本考案の端部加工装置の構成例が備える移載装置を示す模式図であり、同図（ａ）は正面図、同図（ｂ）は上面図である。同図には、移載装置３０と、搬送ローラー５０と、第１スキッド６１と、第２スキッド６２とを示す。移載装置３０の構成の理解を容易にするため、同図（ａ）には、想像線で支持装置のサポートローラー２４と、入側位置（入側位置にある被加工材）４１と、中継位置（搬送ローラー上にある移載可能な状態の被加工材）４２と、出側位置（出側位置にある被加工材）４３とを示す。また、同図（ｂ）には、一点鎖線で、入側位置の被加工材の軸心４１ａと、中継位置の被加工材の軸心４２ａと、出側位置の被加工材の軸心４３ａと、搬送ローラーが有する凹部５０ａの入側位置に近い方の側端５０ｂとを示す。
【００３５】
第１スキッド６１は、端部加工前の被加工材を、搬入コンベヤ（図示なし）から受け取って入側位置４１まで移動させる。また、第２スキッド６２は、端部加工済みの被加工材を出側位置４３で受け取り、搬出コンベヤ（図示なし）に受け渡す。移載装置３０は、入側位置４１の被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ下降させて搬送ローラー５０に移載する。また、移載装置３０は、搬送ローラー５０上の被加工材をその長手方向と垂直な方向に移動させつつ上昇させて出側位置４３に移載する。
【００３６】
その移載装置３０は、上側に配置される被加工材を回転移動させることにより案内するキッカー３１と、そのキッカー３１を上下方向に移動させる昇降装置３２（例えば油圧シリンダーやエアーシリンダー）とを具備する。このようなキッカー３１および昇降装置３２を具備する移載装置３０は、被加工材の長手方向に沿って複数配置され、本構成例では前記図１に示すように４台の移載装置３０が配置されている。
【００３７】
キッカー３１は、同図（ａ）に示すように、第１案内面３１ａおよび第２案内面３１ｂを有する。第１案内面３１ａは、出側位置４３に近づくに従って低くなり、第２案内面３１ｂは、入側位置４１から遠ざかるに従って低くなる。同図に示すキッカーの第１案内面３１ａおよび第２案内面３１ｂはいずれも傾斜面である。
【００３８】
その第１案内面３１ａは、上方から観察した場合に（同図（ｂ）に示すように）、少なくとも入側位置の被加工材の軸心４１ａから少なくとも凹部５０ａの入側位置に近い方の側端５０ｂまで伸びる。このように第１案内面３１ａが少なくとも入側位置の被加工材の軸心４１ａから伸びれば、第１案内面３１ａによって入側位置４１の被加工材を回転移動させることができる。また、第１案内面３１ａが、少なくとも凹部５０ａの入側位置に近い方の側端５０ｂまで伸びれば、第１案内面３１ａによって被加工材を回転移動させることにより、被加工材の軸心を凹部５０ａの上方に位置させることができる。この状態で、キッカー３１を下方向に移動させれば、凹部５０ａに案内されて被加工材が中継位置４２に到達し、搬送ローラー５０上に移載される。
【００３９】
一方、第２案内面３１ｂは、上方から観察した場合に（同図（ｂ）に示すように）、少なくとも中継位置（搬送ローラー５０上）の被加工材の軸心４２ａから少なくとも出側位置の被加工材の軸心４３ａまで伸びる。このように第２案内面３１ｂが少なくとも中継位置（搬送ローラー５０上）の被加工材の軸心４２ａから伸びれば、第２案内面３１ｂによって中継位置の被加工材を回転移動させることができる。また、第２案内面３１ｂが少なくとも出側位置の被加工材の軸心４３ａまで伸びれば、被加工材を第２案内面３１ｂによって回転移動させて出側位置４３に到達させることができる。
【００４０】
このような第１案内面３１ａと第２案内面３１ｂの間には、第１案内面３１ａに案内されて回転移動する被加工材を停止させるために段差３１ｃが設けられている。これにより、第１案内面３１ａによって回転移動する被加工材は、その軸心が凹部５０ａの上方に位置する状態で停止する。
【００４１】
本考案の端部加工装置が備える移載装置は、上述の第１案内面３１ａおよび第２案内面３１ｂを有するキッカー３１を、昇降装置３２で上下方向に移動させることにより、被加工材を入側位置４１から搬送ローラー上の中継位置４２に移載するとともに、搬送ローラー上の中継位置４２から出側位置４３に移載する。また、搬送ローラー５０により、被加工材を中継位置４２から加工位置に搬送して端部を加工し、加工済みの被加工材を移載装置で移載可能な位置（中継位置４２）に搬送する。これらの手順を、下記図３を用いて説明する。
【００４２】
図３は、本考案の端部加工装置の構成例が備える移載装置における移載手順を示す正面図であり、同図（ａ）は中継位置の被加工材の搬送開始時、同図（ｂ）は入側位置の被加工材の搬送開始時、同図（ｃ）は被加工材の出側位置への到達時、同図（ｄ）は被加工材が中継位置の凹部に当接した時をそれぞれ示す。同図は、前記図２に示す本考案の端部加工装置の構成例が備える移載装置により、入側位置４１に配置された端部加工前の第１の被加工材７３を中継位置４２に移載するとともに、中継位置４２に配置された端部加工済みの第２の被加工材７４を出側位置４３に移載する手順を示す。
【００４３】
被加工材の移載にあたり、昇降装置３２の動作によってキッカー３１を上昇させる。これにより、同図（ａ）に示すように、キッカーの第２案内面３１ｂを、中継位置４２で搬送ローラー５０上に載置されている第２の被加工材７４に当接させる。
【００４４】
中継位置４２の第２の被加工材７４と第２案内面３１ｂが当接している状態のキッカー３１をさらに上昇させると、第２案内面３１ｂの案内によって第２の被加工材７４が回転移動しつつ上昇する。また、キッカーの第１案内面３１ａが、同図（ｂ）に示すように、入側位置の第１の被加工材７３と当接する。
【００４５】
キッカー３１をさらに上昇させると、第２の被加工材７４が第２案内面３１ｂの案内によって回転移動しつつ上昇し、同図（ｃ）に示すように出側位置４３に到達する。また、第１の被加工材７３が第１案内面３１ａの案内によって回転移動する。
【００４６】
このように第１の被加工材７３が第１案内面３１ａによって案内されている状態のキッカー３１を下降させる。ここで、第１の被加工材７３は、第１案内面３１ａの案内によって回転移動した後、第１案内面３１ａと第２案内面３１ｂの間に設けられた段差３１ｃによって停止する。このため、第１の被加工材７３の軸心が凹部５０ａの上方に位置することとなる。このため、キッカー３１の下降に伴って第１の被加工材７３が下降すると、同図（ｄ）に示すように、第１の被加工材７３が搬送ローラー５０の凹部５０ａと当接する。
【００４７】
さらに、キッカー３１を下降させると、第１の被加工材７３が凹部５０ａに案内されて中継位置４２に到達し、搬送ローラー５０上に移載される。
【００４８】
搬送ローラー５０上に移載された第１の被加工材は、搬送ローラー５０によって加工位置に搬送される。加工位置において、第１の被加工材は、チャックにより保持されるとともに、支持装置のサポートローラー２４によって挟持される。その後、搬送ローラー５０がローラー用昇降装置により下降して退避する。この状態で、チャックにより第１の被加工材を回転させ、加工工具により第１の被加工材の端部を加工する。
【００４９】
端部加工の完了後、搬送ローラー５０をローラー用昇降装置により上昇させて被加工材と当接させる。その状態で、チャックによる保持（拘束）を解放するとともに、支持装置のサポートローラー２４を退避させる。このような第１の被加工材を、搬送ローラー５０によって移載装置で移載可能な位置（中継位置）４２に搬送する。
【００５０】
一方、出側位置に移載された第２の被加工材７４は、第２スキッド６２を経由して搬出コンベア（図示なし）に受け渡され、次工程に送られる。また、入側位置４１には、搬入コンベヤ（図示なし）によって新たな端部加工前の被加工材が搬入され、第１スキッド６１を経由して入側位置に到達する。その結果、搬送開始時と同様の状態となる。
【００５１】
このように動作する本考案の端部加工装置は、搬送ローラー５０によって加工位置に被加工材を搬送するので、揺れによる位置ずれを抑制でき、加工精度を確保することができる。また、チャックと支持装置との間や隣り合う支持装置の間に設置される搬送ローラー５０とその搬送ローラー５０に被加工材を移載する移載装置３０とを組み合わせる。このため、被加工材をチャックから最も遠い支持装置の後方まで搬送する必要がないので、端部加工装置が長くなって大型化するのを低減できる。このため、設置スペースの確保が容易となる。
【００５２】
また、移載装置３０が、キッカーの第１案内面３１ａおよび第２案内面３１ｂによる被加工材の回転移動を利用することから、キッカー３１を上下方向に移動させるのみで被加工材の移載が実現できる。このため、装置構成を簡素にでき、設備コストを削減できる。
【００５３】
また、キッカー３１を上昇させた後で下降させるのみで、入側位置４１から中継位置４２への移載および中継位置４２から出側位置４３への移載をいずれも実現できる。このため、移載装置を複数設置する必要がなく、設備コストを削減できるとともに、設置スペースを低減できる。また、移載に要する時間の削減や投入エネルギーの削減が可能となる。
【００５４】
本考案の端部加工装置は、キッカー３１を用いて被加工材を移載する際に被加工材がサポートローラー２４と接触する場合がある。ここで、キッカー３１では、被加工材を保持することなく、回転可能な状態で第１案内面３１ａおよび第２案内面３１ｂ上に載置する。このため、被加工材がサポートローラー２４と接触しても、被加工材が回転移動することから、サポートローラー２４が損傷しない。このため、サポートローラーの損傷の有無を確認する作業やメンテナンスが不要となり、それらによる製造効率の悪化を抑制できる。
【００５５】
また、退避位置は、被加工材の両側に配置されるサポートローラーの間隔が被加工材の外径より若干広くなる程度に設定すればよく、サポートローラーの移動可能範囲を短くできる。このため、端部加工装置が大型化して設備コストが上昇する問題を回避できる。
【００５６】
本考案の端部加工装置は、端部加工装置が、さらに、搬送ローラーの上下方向位置を調整する高さ調節機構を備えるのが好ましい。その高さ調節機構を用いて搬送ローラーの上下方向の位置を調整することにより、位置ずれをさらに抑制でき、加工精度を向上させることができる。また、外径が異なる被加工材についても対応できる。高さ調節機構として、例えば、パンタグラフ式昇降機やジャッキ、てこ機構を採用することができる。
【００５７】
搬送ローラーの凹部は、入側位置４１に近い方の側端に近づくに伴い外径が大きくなる第１テーパー面と、出側位置４３に近い方の側端に近づくに伴い外径が大きくなる第２テーパー面とを含むのが好ましい。これにより、凹部の断面形状が円弧や楕円弧といった曲線である場合と比べ、凹部による案内精度が向上し、被加工材の位置ずれをさらに抑制できる。
【００５８】
キッカーの第１案内面３１ａは、前記図２に示すような傾斜面に限定されない。出側位置４３に近づくに従って低くなり、上側に配置される被加工材を回転移動させることができれば、曲面であっても良い。また、第２案内面３１ｂも、前記図２に示すような傾斜面に限定されない。入側位置４１から遠ざかるに従って低くなり、上側に配置される被加工材を回転移動させることができれば、曲面であっても良い。
【００５９】
本考案の端部加工装置は、キッカー３１が、回転移動する被加工材に疵を付けるのを防止するため、少なくとも被加工材と接触する領域の表層部をエンジニアリングプラスチックで構成するのが好ましい。エンジニアリングプラスチックとして、例えばＭＣナイロン（登録商標）を採用できる。
【００６０】
本考案の端部加工装置は、第２案内面が少なくとも出側位置の被加工材の軸心まで伸びることから、キッカーと出側位置（第２スキッド）の間に被加工材が落下するのを防止できる。しかし、被加工材が第２案内面に案内されて回転移動し、出側位置（第２スキッド）の下方で入側位置から遠い方の第２案内面の側端を超えて落下するおそれがある。
【００６１】
これを防止するため、前記図２に示すように、サポートローラー２４により、被加工材が第２案内面に案内されて回転移動する範囲を規制するのが好ましい。これにより、キッカー３１の上昇に伴って上昇しつつ、第２案内面に案内されて回転移動する被加工材が転落したり、第２コンベヤの下方に転がり込んだりするのを防止できる。サポートローラー２４による被加工材の規制は、具体的には、サポートローラー２４の退避位置を適宜調整すれば実現できる。
【００６２】
本構成例では前記図１に示すように４台の移載装置３０を配置するが、移載装置３０の設置台数は被加工材の質量や長さに応じて適宜設定すればよい。また、３台以上の移載装置３０を設置する場合、被加工材の質量や長さに応じて稼働させる移載装置３０を変更する実施態様を採用できる。
【００６３】
また、本構成例では、前記図２に示すように、昇降装置３２によってキッカー３１を上下方向に移動させる。その昇降装置として、例えば油圧シリンダーやエアーシリンダーを用いることができるが、その本数は被加工材の質量やシリンダーの推力に応じて適宜設定すればよい。具体的には、前記図２に示す構成例では、キッカー３１の中央を１本の昇降装置で支持するが、例えば、キッカーの両端に昇降装置を配置することにより、２台の昇降装置でキッカー３１を支持してもよい。
【００６４】
続いて、本考案の端部加工装置におけるチャックおよび支持装置の好ましい実施態様を説明する。
【００６５】
図４は、本考案の端部加工装置の構成例が備える支持装置を示す正面図である。同図には、支持装置２０を示すとともに、その構成の理解を容易にするため、挟持時の被加工材の位置を想像線で示す。
【００６６】
同図に示すように、支持装置２０は、２個のサポートローラー２４が上下に並べて配置されている。ホルダー２３は、上述の上下２個のサポートローラー２４を保持し、エアーシリンダー２２の動作により被加工材の長手方向と垂直な方向に移動可能である。このため、上下２個のサポートローラー２４は、一体で、被加工材７１に接近するように移動できるとともに、被加工材７１から離間するように移動できる。このサポートローラー２４、ホルダー２３およびエアーシリンダー２２は、被加工材７１の両側に配置されている。
【００６７】
このように支持装置２０は、被加工材の両側に配置される上下２個で対をなす４個のサポートローラー２４を、油圧やねじなどによって接離移動させるのではなく、エアーシリンダー２２によって接離移動させるのが好ましい。これにより、加工速度を高速にして生産性を向上させた場合でも、サポートローラー２４が被加工材の曲がりや楕円、偏平に対して素早い応答で追従できる。したがって、被加工材７１の曲がりや楕円、偏平に起因する振動が加工対象の端部に伝播することを、効果的に抑制できる。
【００６８】
また、４個のサポートローラー２４は、全て同じ外径で被加工材の軸方向の同一平面に配置されているのが好ましい。これにより、サポートローラー２４から被加工材に付与される力が、上下２個で対をなす４個のサポートローラー２４でいずれも同じとなる。このため、異なる外径の被加工材を加工する場合であっても、サポートローラー２４の位置関係を調整する必要がない。
【００６９】
支持装置２０は、サポートローラー２４の外径ｄ（ｍｍ）と、上下２個のサポートローラー２４の中心間隔ｇ（ｍｍ）との比（ｄ／ｇ）を、０．５〜０．９８とするのが好ましい。比（ｄ／ｇ）が０．５未満では、力が被加工材７１に伝わらず挟持が不十分となるからである。また、サポートローラー２４を同一平面に配置する場合、比（ｄ／ｇ）は１未満となるが、上下２個のサポートローラーのクリアランスを考慮して０．９８以下とするのが好ましい。
【００７０】
被加工材が第２案内面に案内されて回転移動する範囲をサポートローラーによって規制する場合、被加工材が上下２個のサポートローラーの間を通過し、第２案内面の側端を超えて落下するおそれがある。これを防止することを考慮すると、比（ｄ／ｇ）は０．５〜０．９８の範囲のうちでなるべく大きな値とするのがより好ましい。
【００７１】
端部加工（挟持）時において、サポートローラー２４の配置角度θは、２２〜４５°であるのが好ましい。
【００７２】
図５は、サポートローラーの配置角度θを模式的に示す正面図である。同図には、端部加工時における支持装置のサポートローラー２４と、被加工材７１とを示す。サポートローラー２４の配置角度θは、水平面と、サポートローラー２４の軸心および被加工材７１の軸心を含む平面とがなす角度である。このようなサポートローラーの配置角度θが２２°未満であると、サポートローラー２４によって付与される力の水平方向成分と鉛直方向成分との差が大きくなり、被加工材７１の外面が楕円状に変形するおそれがある。一方、サポートローラーの配置角度θが４５°を超えると、サポートローラー２４の外径によっては被加工材の両側に配置されるサポートローラー２４間のクリアランスが確保できない場合がある。
【００７３】
エアーシリンダー２２によってサポートローラー２４に付与する力は、両側のエアーシリンダーの合計で、１５００〜１４０００Ｎとするのが好ましく、４０００〜６０００Ｎとするのがより好ましい。このエアーシリンダー２２によって付与する力が弱すぎると、被加工材７１の挟持が不十分となる一方、強すぎると被加工材７１の回転に対して抵抗となり切削速度の低下につながるからである。
【００７４】
チャック１２に一番近い位置に配置した支持装置のサポートローラー２４とチャック１２との間隔をｚ１とし（前記図１参照）、隣り合う支持装置２０のサポートローラー２４の間隔をチャック側から順にｚ２、ｚ３、…ｚｎとし（前記図１参照）、被加工材の長さをｌとすると、ｚｋ（ｋ＝１，２，３…）とｌとの関係は、｛（ｚｋ／ｌ）×１００｝が４％以上２０％以下となるように設定することが好ましい。この間隔ｚｋが短すぎると、チャック１２とサポートローラーおよびサポートローラー同士での干渉が生じ、一方、間隔ｚｋが長過ぎると振れが生じるためである。間隔ｚｋは、一定とする場合に限定されず、チャック側ではｚｋを短くし、チャック１２から離れるに従いｚｋを長くしてもよい。
【００７５】
サポートローラー２４を形成する素材は特に限定されるものではないが、移載時や端部加工時に被加工材の外面に疵が付くのを防止するため、サポートローラーをゴムなどの弾性体で形成するのが好ましい。その弾性体として、例えば天然ゴムや合成ゴム等を採用できる。サポートローラー２４を弾性体で形成する場合、硬度ＨＳが６０〜１００である弾性体を用いるのが好ましく、硬度ＨＳが８０〜９０である弾性体を用いるのがより好ましい。硬度ＨＳが６０未満であるとサポートローラー自身にたわみが生じて被加工材の支持が不十分となるおそれがある。一方、硬度ＨＳが１００を超えると、被加工材の振動を吸収できず、振動を逆に助長するおそれがある。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本考案の端部加工装置は、被加工材を加工位置に搬送する際の位置ずれを抑制できるとともに、設置スペースおよび設備コストの削減が可能である。また、移載に要する時間の削減や投入エネルギーの削減が可能となる。このような本考案の端部加工装置を油井管の製造工程のねじ加工に適用すれば、油井管の品質向上および製造効率の向上に大きく寄与することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１０：端部加工装置、  １１：加工工具、  １２：チャック、  ２０：支持装置
２１：ベース、  ２２：エアーシリンダー、  ２３：ホルダー、
２４：サポートローラー、  ３０：移載装置、  ３１：キッカー、
３１ａ：第１案内面、  ３１ｂ：第２案内面、  ３１ｃ：段差、  ３２：昇降装置、
４１：入側位置、  ４１ａ：入側位置の被加工材の軸心、  ４２：中継位置、
４２ａ：中継位置の被加工材の軸心、  ４３：出側位置、
４３ａ：出側位置の被加工材の軸心、  ５０：搬送ローラー、  ５０ａ：凹部、
５０ｂ：凹部の入側位置に近い方の側端、  ６１：第１スキッド、
６２：第２スキッド、  ７１：加工位置の被加工材、
７２：移載装置で移載可能な位置の被加工材の端部、  ７３：第１の被加工材、
７４：第２の被加工材
【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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