(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ状のワーク（Ｗ）の切断を行うための複数のロータリカッタ（１３）を備えたロータリパイプ切断機（５）に対する前記ワーク（Ｗ）の送材方向の前記ロータリパイプ切断機（５）の下流側に、ワーク（Ｗ）の切断時にワーク（Ｗ）の下流端側をクランプするためのカッタ用クランプ装置（７）を備え、前記ロータリパイプ切断機（５）を間にして前記カッタ用クランプ装置（７）の反対側に、前記ロータリパイプ切断機（５）に対してワーク（Ｗ）の送材を行うための送材装置（９）を送材方向へ移動自在に備えたロータリ切断装置において、前記送材装置（９）は、前記送材方向へ移動自在に備えた本体（１５）に、送材方向に長いクランプアーム（２３）を送材方向に摺動可能に備え、前記クランプアーム（２３）の先端部に、前記ワーク（Ｗ）の端部の内径部に挿入可能なワーク保持部（２７）を備えると共に当該ワーク保持部（２７）に対してワーク（Ｗ）を押圧してクランプするためのクランプレバー（３１）を備え、前記クランプアーム（２３）の後端部に備えたクランプアーム保持体（２５）の先端面を前記本体（１５）に当接可能に設けると共に、前記クランプアーム保持体（２５）を前記本体（１５）に当接して固定自在及び固定したロック状態を解放可能なロック装置（１９）を前記本体（１５）に備えていることを特徴とするロータリ切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロータリ切断装置に関し、特にロータリカッタによりパイプ状のワークを切断時に発生するワークの逃げを吸収してロータリカッタの寿命を向上するロータリ切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ロータリ切断装置は、ワークを切断位置に位置決め固定し、自転する２〜３枚のロータリカッタをワークに押し付けながら、全体として軌道に沿って公転させることによりワークを切断するものである。
【０００３】
より詳しくは、前記各ロータリカッタは駆動モータの駆動により回転可能な回転体にカッタホルダを介して軸支されており、このカッタホルダが流体圧シリンダ等の作動により同期して回転体の回転中心に対して接近離反する方向へ揺動するものである。したがって、ロータリカッタは自転しながらワークの外周を公転し且つ次第にワークをその中心方向へ切削していくものである。
【０００４】
以上のようなロータリ切断装置によりワークを切断する際、図６及び図７において、ワークＷの一端が送材装置１０１により把持され、このワークＷの他端側が送材装置１０１によりロータリ切断装置のロータリカッタ１０３へ移送されて所望の切断位置へ位置決めされる。そして、ワークＷは、図６に示すように、ロータリカッタ１０３よりワークＷの送材方向の上流側がカッタ用クランプ装置１０５によりクランプされてロータリカッタ１０３で切断される。もしくは図７に示すように、下流側が他のカッタ用クランプ装置１０７によりクランプされてロータリカッタ１０３で切断される。
【０００５】
上記のようにワークＷの上流側をクランプする場合は、ワークＷの端部を切り離したままにするものであり、ロータリ切断装置における切断方法の主流をなすものである。一方、ワークＷの下流側をクランプする場合は、カッタ用クランプ装置１０７を活かして切断した製品をカッタ用クランプ装置１０７で把持したまま面取り加工などの次工程へ移送することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のロータリ切断装置においては、ロータリカッタ１０３の刃先が「くさび」状をなしているので、ロータリカッタ１０３を自転並びに公転させながらワークＷの外周から次第にワークＷの中心方向に切断していくと、ワークＷの切断面が斜めに形成される。ロータリカッタ１０３をさらにワークＷの中心方向へ向けてくい込ませるために、ロータリカッタ１０３の刃先はワークＷの切断面に沿って誘導されて、わずかに送材方向又は送材方向と反対方向へ反って回転することになる。
【０００７】
ロータリカッタ１０３の上流側をクランプしてワークＷを切断する場合（図６）は、ロータリカッタ１０３の下流側の切断片が下流側へ逃げるが、ロータリカッタ１０３の下流側をクランプしてワークＷを切断する場合（図７）は、ワークＷがロータリカッタ１０３の下流側でクランプされているためにロータリカッタ１０３の下流側の切断片（製品）が逃げない。しかも、ロータリカッタ１０３の上流側のワークＷは送材装置１０１により押さえられているので、上流側のワークＷも逃げない。
【０００８】
そこで、ワークＷの送材方向の切断位置決めを完了後、送材装置１０１のロック（サーボモータロック構造）を解除しているが、送材装置１０１の重量が大きすぎるために十分な逃げを生じさせることが困難であった。つまり、ロータリカッタ１０３でワークＷを切断完了する瞬間には、厳密にいえばワークＷはせん断されることになるので、図８及び図９に示すようにワークＷのせん断部に塑性変形して突出した「バリＢ」が発生し、このバリＢをロータリカッタ１０３の刃先で叩くことになるためにロータリカッタ１０３の寿命が著しく低下するという問題点があった。
【０００９】
本発明は叙上の課題を解決するためになされたもので、その目的は、ワークの切断時に発生するロータリカッタによるワークの逃げを吸収してロータリカッタの寿命を向上させるロータリ切断方法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述のごとき問題に鑑みて、本発明は、パイプ状のワークの切断を行うための複数のロータリカッタを備えたロータリパイプ切断機に対する前記ワークの送材方向の前記ロータリパイプ切断機の下流側に、ワークの切断時にワークの下流端側をクランプするためのカッタ用クランプ装置を備え、前記ロータリパイプ切断機を間にして前記カッタ用クランプ装置の反対側に、前記ロータリパイプ切断機に対してワークの送材を行うための送材装置を送材方向へ移動自在に備えたロータリ切断装置において、前記送材装置は、前記送材方向へ移動自在に備えた本体に、送材方向に長いクランプアームを送材方向に摺動可能に備え、前記クランプアームの先端部に、前記ワークの端部の内径部に挿入可能なワーク保持部を備えると共に当該ワーク保持部に対してワークを押圧してクランプするためのクランプレバーを備え、前記クランプアームの後端部に備えたクランプアーム保持体の先端面を前記本体に当接可能に設けると共に、前記クランプアーム保持体を前記本体に当接して固定自在及び固定したロック状態を解放可能なロック装置を前記本体に備えていることを特徴とするものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のロータリ切断装置の実施の形態の例について、一般的なロータリ切断装置を例にとって図面を参照して説明する。
【００２１】
図４及び図５は本発明の実施の形態の例に係わるロータリ切断装置１の全体の概略を図示したもので、ロータリ切断装置１は図５中右側にワークＷを載置して所定量だけ送材するワークテーブル３を有し、その左側にはワークＷを切断するロータリパイプ切断機５が設けられており、ロータリパイプ切断機５の左側にはワーク切断時にワークＷの送材方向の下流側をクランプするカッタ用クランプ装置７が設けられている。
【００２２】
また、ワークテーブル３にはワークＷの一端を把持すると共にこのワークＷを前記ロータリパイプ切断機５へ移送してワークＷの切断位置を位置決めする送材装置９が設けられており、この送材装置９はワークテーブル３の長手方向に沿って走行自在に設けられている。
【００２３】
前記ワークテーブル３では、ワークＷをストックするストッカ１１と、ロータリパイプ切断機５にワークを送材する複数のガイドローラ（図示省略）を有している。
【００２４】
前記ロータリ切断装置１では、ワークＷを当該ロータリ切断装置１に位置決め固定し、自転する２〜３枚のロータリカッタ１３をワークＷに押し付けながら、全体として軌道に沿って公転させることによりワークＷを切断するものである。
【００２５】
より詳しくは、図示してないが例えば前記各ロータリカッタ１３は、駆動モータの駆動により回転可能な回転体にカッタホルダを介して軸支されており、このカッタホルダが流体圧シリンダ等の作動により同期して回転体の回転中心に対して接近離反する方向へ揺動するものである。したがって、ロータリカッタ１３は自転しながらワークＷの外周を公転し且つ次第にワークＷをその中心方向へ切削していくものである。
【００２６】
また、図１を参照するに、前記送材装置９はワークテーブル３の長手方向、換言すればワークＷの送材方向に沿って走行する本体１５と、ワークＷの一端を把持し且つ前記本体１５に対してワークＷの送材方向に摺動可能に設けたクランプ装置１７と、このクランプ装置１７を送材装置９の本体１５にロック固定及びこのロックを解除するロック装置１９とからなるものである。
【００２７】
より詳しくは、前記クランプ装置１７は、送材装置９の本体１５に軸受２１（スラスト）を介してワークＷの送材方向に摺動可能に挿通した筒状体を成すクランプアーム２３が備えられており、このクランプアーム２３の後端はクランプアーム保持体２５にネジ部あるいは溶接等の手段により一体的に連結されており、このクランプアーム保持体２５の先端面は送材装置９の本体１５に当接可能に形成されている。
【００２８】
さらに、前記クランプアーム２３の先端には、パイプ状のワークＷの端部をクランプするためにワークＷの内径部に挿入可能なワーク保持部２７が備えられ、このワーク保持部２７に装着したワークＷを外周面から押圧してクランプする把持部２９を備えたクランプレバー３１が、前記クランプアーム２３の筒状体の穴３３内に臨んだ状態でピン３４を介して軸着され回動自在に設けられている。前記クランプレバー３１の後部は、クランプアーム２３の穴３３内に臨む部分にワークＷの送材方向後方側へ傾斜する傾斜面３５を有している。この傾斜面３５が後述するプッシュロッド３７の先端の係合部３９により押圧されてクランプレバー３１は該部の先端の把持部２９がワーク保持部２７へ押圧する方向へ回動するのである。
【００２９】
前記クランプアーム２３の内径部にはプッシュロッド３７が挿通され、このプッシュロッド３７の先端部には当該プッシュロッド３７の先端に向けて細くなる略円錐形状の係合部３９が前述したクランプレバー３１の傾斜面３５に当接するように形成されており、プッシュロッド３７の後端は前記クランプアーム保持体２５に形成したクランプシリンダ４１内を往復動するクランプピストン４３の先端に連結されている。
【００３０】
なお、前記クランプピストン４３の後端側のクランプピストンロッド４５は前記クランプシリンダ４１を被蓋するシリンダカバー４７に設けた挿通孔を枢密に通過して送材方向後方側に突出しており、このクランプピストンロッド４５はスプリング４９を介して送材方向と反対方向に常時付勢されている。このスプリング４９の付勢力に抗して前記クランプピストン４３を送材方向へ押圧するためにクランプシリンダ４１内に圧縮空気供給源（図示省略）からの圧縮空気が供給されるように圧縮空気供給路が前記シリンダカバー４７に形成されている。
【００３１】
また、前記ロック装置１９は前記クランプ装置１７を送材装置９に対してワークＷの送材方向へ押圧しロック固定するものである。本実施の形態の例では、ロックシリンダ５１が備えられ、このロックシリンダ５１内を前記送材方向に往復動するロックピストン５３が備えられたロック装置本体５５が前記送材装置９に固定されている。このロック装置本体５５には前記ロックピストン５３のロッド先端に係合するロックレバー５７がピン５９を介して軸着されて回動自在に設けられており、このロックレバー５７の先端が前記クランプ装置１７のクランプアーム保持体２５の後端面を送材方向へ押圧並びに解放するように設けられている。
【００３２】
なお、前記ロック装置本体５５にはロックシリンダ５１内の動圧側６１と背圧側６３に図示省略の圧縮空気供給源からの圧縮空気を供給又は排気する給排路６５，６７がそれぞれ、設けられている。
【００３３】
以上のクランプ装置１７及びロック装置１９の動作について図１を参照して説明する。
【００３４】
クランプアーム２３の先端のワーク保持部２７にワークＷの一端の内径部を嵌挿する。クランプアーム保持体２５のクランプシリンダ４１内に圧縮空気を供給し、クランプピストン４３をスプリング４９の付勢力に抗して送材方向へ往動すると、クランプピストン４３に連結したプッシュロッド３７が前進し、プッシュロッド３７の先端の係合部３９がクランプレバー３１の傾斜面３５に当接して押圧するので、クランプレバー３１が回動して把持部２９がワークＷを介してワーク保持部２７へ押圧しワークＷをクランプする。
【００３５】
一方、ロック装置１９のロックシリンダ５１の動圧側６１に圧縮空気供給源からの圧縮空気が供給されることにより、ロックピストン５３が往動してピストンロッドの先端でロックレバー５７の後端部が押圧され、ロックレバー５７の先端がクランプアーム保持体２５の後端面、換言するとシリンダカバー４７の後端面を送材方向へ押圧するので、クランプアーム保持体２５の先端面が送材装置９へ当接し固定される。
【００３６】
以上のようにワークＷをクランプした送材装置９はワークＷの送材方向へ移動され、ワークＷの所望の切断位置に位置決めされ、例えばサーボモータロック装置によりワークテーブル３にロックされる。
【００３７】
ワークＷの先端側はロータリカッタ１３の下流側に設けられたカッタ用クランプ装置７（図４及び図５）で把持された後に、図２に示すようにロータリパイプ切断機５によりロータリカッタ１３でワークＷの切削加工が開始される。
【００３８】
この後、図１において、ロック装置１９のロックシリンダ５１の背圧側６３へ圧縮空気が供給されると同時に動圧側６１内の圧縮空気が給排路６５を経て排出されてロックピストン５３が復動することにより、ロックレバー５７の先端がクランプアーム保持体２５の後端面から離反してクランプアーム保持体２５のロックを解除する。
【００３９】
図３において、ワークＷの先端側がクランプ装置１７により把持固定されているために、ロータリカッタ１３による切削がワークＷの中心方向へ進むにつれて、ロータリカッタ１３の刃先は「くさび」状をなしているのでワークＷの切断面の傾斜面に沿って二点鎖線から実線の位置に移動する。つまり、ロータリカッタ１３の幅方向の中心位置がワークＷの送材方向と反対方向へ距離Ａだけ移動する。
【００４０】
前述したようにクランプアーム保持体２５が送材装置９へのロック状態が解放されてクランプアーム２３が軸受２１を介して移動自在になっているので、ワークの上流側は前記ロータリカッタ１３の送材方向と反対方向側への移動に伴って容易に移動する。したがって、切断時にワークＷのせん断部に発生したバリを従来のようにロータリカッタ１３の刃先で叩くためにロータリカッタの寿命が著しく低下するという事態を避けることができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の例から理解されるように、本発明によれば、パイプ状のワークはクランプ装置によりクランプされ、このクランプ装置が送材装置にロックして送材装置と一体的に移動されるので、ワークの切断位置を切断機のロータリカッタの切断位置に位置決めできる。また、ロータリカッタによりワークを切断開始後、クランプ装置が送材装置からアンロックされても既にロータリカッタがワークにくい込んでいるので、ワークを所定の切断位置からずれることなく切断できる。
【００４５】
しかも、ロータリカッタの上流側のワークをクランプ装置と共に送材方向と反対方向へ容易に逃がすことができ、その結果、ワークのせん断部に発生したバリをロータリカッタの刃先で叩くことがないので、ロータリカッタの寿命を著しく向上させることができる。
【００４６】
また、クランク装置はクランプアームでワークを把持した状態で、クランプアームが送材装置に対して摺動するので、ワークを切断開始後は、たとえロータリカッタによりワークが送材方向後方へ押されても容易にワークに逃げを生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の例のロータリ切断装置を示すもので、主にクランプ装置の断面図ある。
【図２】ロータリカッタによる切断開始直後のワークの切断状態を示すものである。
【図３】ロータリカッタによるワークの切断状態を示すものである。
【図４】本発明の実施の形態の例のロータリ切断装置全体の概略図を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態の例のロータリ切断装置全体の概略図を示す平面図である。
【図６】ロータリカッタの上流側のワークをクランプしてワークを切断する方法を示す状態説明図である。
【図７】ロータリカッタの下流側のワークをクランプしてワークを切断する方法を示す状態説明図である。
【図８】ロータリカッタによりワークを切断する際に生じるバリの位置を示すワークの幅方向の縦断面図である。
【図９】ロータリカッタによりワークを切断する際に生じるバリの位置を示すワークの長手方向の縦断面図である。
【符号の説明】
１  ロータリ切断装置
３  ワークテーブル
５  ロータリパイプ切断機
７  カッタ用クランプ装置
９  送材装置
１３  ロータリカッタ
１５  本体（送材装置９の）
１７  クランプ装置
１９  ロック装置
２３  クランプアーム
２７  ワーク保持部
３１  クランプレバー
３２  プッシュロッド
４１  クランプシリンダ
５５  ロック装置本体
５７  ロックレバー
【図１】
0003810483.tif 000002
【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】
0003810483.tif 000008
【図８】
0003810483.tif 000009
【図９】
0003810483.tif 000010