(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開先加工用カッターと、前記開先加工用カッターを移動させるカッター移動機構とを備え、前記角パイプの先端面に溶接用の開先を加工する角パイプの開先加工機であって、
前記開先加工用カッターと一体で移動し、その開先加工用カッターに回転力を伝達するカッター用回転体と、
定位置に位置決めされた回転源と、
前記回転源とカッター用回転体との間、及び各々のカッター用回転体との間に設けられた中間回転体と、
前記カッター用回転体及び中間回転体を支持するとともに、それらの回転体の位置で関節状に折り曲がる構造であり、前記回転源の位置で端部が位置決めされているリンク機構と、
前記回転源の回転力を中間回転体を介してカッター用回転体に伝達し、さらに前記カッター用回転体の回転力を別の中間回転体を介して別のカッター用回転体に伝達する伝達部材と、
を有することを特徴とする角パイプの開先加工機。
【請求項２】
請求項１に記載された角パイプの開先加工機であって、
前記開先加工用カッターは、前記角パイプの先端面の辺の数と等しい台数だけ設けられており、
前記カッター移動機構は、前記開先加工用カッターを前記角パイプのそれぞれの辺に倣って移動させる構成であることを特徴とする角パイプの開先加工機。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された角パイプの開先加工機であって、
前記カッター移動機構はボールネジ＆ナットの作用を利用して開先加工用カッターを移動させる構造であり、
さらに、それぞれの開先加工用カッターを移動させるボールネジは、互いに回転伝達が可能な状態で連結されていることを特徴とする角パイプの開先加工機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、角パイプの先端面に溶接用の開先を加工する角パイプの開先加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これに関連する従来の開先加工機が特開平７−２１４４１３号公報に記載されており、その概略図が図７に示されている。
前記開先加工機１は、四角パイプｗの先端面に溶接用の開先を加工する機械であり、ワークである四角パイプｗを所定位置でＺ軸に平行（水平）に保持する支持機構（図示されていない）を備えている。また、開先加工機１は、四角パイプｗの先端面を囲む形状に製作された装置架台３を備えており、その装置架台３の上下側面に一対のＸ軸レール５が固定されている。そして、前記Ｘ軸レール５に第１横行架台６ａと第２横行架台６ｂとがそのＸ軸レール５に倣って移動できるように係合されている。また、前記装置架台３には第１横行架台６ａ及び第２横行架台６ｂをそれぞれＸ軸方向に移動させるための第１横行シリンダ６ｃ及び第２横行シリンダ６ｄが取付けられている。
【０００３】
前記第１横行架台６ａと第２横行架台６ｂとの対向する側面には、それぞれ縦にＹ軸レール７が固定されている。そして、第１横行架台６ａのＹ軸レール７及び第２横行架台６ｂのＹ軸レール７に第１昇降架台８ａ、第２昇降架台８ｂがそれぞれ昇降可能な状態で係合されている。また、第１横行架台６ａには第１昇降架台８ａの昇降に使用される第１昇降シリンダ８ｃが取付けられており、第２横行架台６ｂには第２昇降架台８ｂの昇降に使用される第２昇降シリンダ８ｄが取付けられている。
さらに、前記第１昇降架台８ａと第２昇降架台８ｂとには、四角パイプｗの開先を加工する第１カッター４ａと第２カッター４ｂとがそれぞれ所定位置に装着されている。
【０００４】
前記開先加工機１で四角パイプｗの先端面の開先を加工するには、第１カッター４ａを回転させながら第１横行架台６ａ又は第１昇降架台８ａを移動させて、その第１カッター４ａを四角パイプｗの先端面の上辺及び右側辺に倣って移動させる。また、同時に第２カッター４ｂを回転させながら第２横行架台６ｂ又は第２昇降架台８ｂを移動させて、その第２カッター４ｂを四角パイプｗの先端面の左側辺及び下辺に倣って移動させる。これによって、四角パイプｗの先端面の全周にわたって開先加工を行うことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した前記開先加工機１では、四角パイプｗの右側辺及び左側辺の開先加工を行うときには、第１横行架台６ａを右限位置、第２横行架台６ｂを左限位置に保持しておく必要がある。また、四角パイプｗの上辺及び下辺の開先加工を行うときには、第１カッター４ａ、第２カッター４ｂを予め決められた高さに保持した状態で、第１横行架台６ａ及び第２カッター４ｂを端から中央まで移動させなければならない。即ち、四角パイプｗの両側にその四角パイプｗの幅とほぼ等しい長さだけ第１横行架台６ａ及び第２カッター４ｂを移動させるためのスペースが必要となる。このため、前記開先加工機１が大型化するという問題がある。
また、二台のカッター４ａ，４ｂで四角パイプｗの四辺を開先加工するため、加工時間が長くなる。
【０００６】
本発明は、開先加工機のそれぞれのカッターを回転させる回転源を一台にまとめられるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、複数の開先加工用カッターと、前記開先加工用カッターを移動させるカッター移動機構とを備え、前記角パイプの先端面に溶接用の開先を加工する角パイプの開先加工機であって、前記開先加工用カッターと一体で移動し、その開先加工用カッターに回転力を伝達するカッター用回転体と、定位置に位置決めされた回転源と、前記回転源とカッター用回転体との間、及び各々のカッター用回転体との間に設けられた中間回転体と、前記カッター用回転体及び中間回転体を支持するとともに、それらの回転体の位置で関節状に折り曲がる構造であり、前記回転源の位置で端部が位置決めされているリンク機構と、前記回転源の回転力を中間回転体を介してカッター用回転体に伝達し、さらに前記カッター用回転体の回転力を別の中間回転体を介して別のカッター用回転体に伝達する伝達部材とを有することを特徴とする。
請求項１の発明によると、回転源の回転力は伝達部材によって中間回転体に伝わり、その中間回転体からカッター用回転体に伝達される。また、そのカッター用回転体の回転力は別の中間回転体から別のカッター用回転体に伝達される。即ち、一台の回転源でそれぞれのカッター用回転体を回転させることができる。
また、それぞれのカッター用回転体及び中間回転体はリンク機構の関節部分に装着されているため、カッター用回転体間の直線距離、即ち、開先加工用カッター間の直線距離を自由に変化させることができる。このため、開先加工用カッターが角パイプの各辺に倣って移動する際にリンク機構や伝達部材等がそれらの開先加工用カッター等の動きを妨げることはない。さらに、カッター用回転体間の直線距離が変化してもカッター用回転体と中間回転体との間の距離は一定に保持されるため、伝達部材は良好に回転力を伝達できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載された角パイプの開先加工機であって、前記開先加工用カッターは、前記角パイプの先端面の辺の数と等しい台数だけ設けられており、前記カッター移動機構は、前記開先加工用カッターを前記角パイプのそれぞれの辺に倣って移動させる構成であることを特徴とする。
本発明によると、開先加工用カッターは角パイプの先端面の数と等しい台数だけ設けられているため、開先を加工する際にそれらの開先加工用カッターを角パイプのそれぞれの辺に倣って直線運動させれば良い。このため、開先加工カッターの移動制御が容易になる。また、角パイプの先端面の全ての辺を同時に加工できるため、開先加工の加工時間が短縮化される。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載された角パイプの開先加工機であって、前記カッター移動機構はボールネジ＆ナットの作用を利用して開先加工用カッターを移動させる構造であり、さらに、それぞれの開先加工用カッターを移動させるボールネジは、互いに回転伝達が可能な状態で連結されていることを特徴とする。
本発明によると、カッター移動機構のボールネジは互いに回転伝達が可能な状態で連結されているため、一台の駆動源で全てのボールネジを回転させることができる。即ち、一台の駆動源でそれぞれの開先加工用カッターを角パイプの各々の辺に倣って移動させることができる。したがって、カッター移動機構をさらにコンパクト化できるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔第一の実施の形態〕
以下、図１〜図４に基づいて本発明の第一の実施の形態に係る角パイプの開先加工機の説明を行う。ここで、図１は本実施の形態に係る角パイプの開先加工機の要部を表す図面であり、図３のI-I 矢視図を表している。また、図２は図１のII-II 矢視図であり、図３は本実施の形態に係る角パイプの開先加工機の全体側面図である。なお、角パイプの開先加工機の幅方向をＸ軸方向、高さ方向をＹ軸方向、ワークである角パイプの送り方向をＺ軸方向として以後の説明を行う。
前記角パイプの開先加工機１０は、四角パイプｗ（図４参照）の先端面に溶接用の開先ｗｋを加工するための機械であり、図３に示されるように、その四角パイプｗを開先加工部２０まで水平に縦送りする搬入部１２と、開先の加工が終了した四角パイプｗを開先加工部２０から搬出するための搬出部１４とを備えている。
【００１１】
前記搬入部１２は、開先加工部２０の前方に設置されており、搬送架台１２ｋとその搬送架台１２ｋ上に設置された複数の送りローラ１２ｒとを備えている。前記送りローラ１２ｒは最短の四角パイプｗを縦搬送できるだけの間隔をおいてＺ軸方向に位置決めされており、さらに、それらの送りローラ１２ｒの両側には四角パイプｗをガイドするサイドローラ１２ｓが設置されている。これにより、四角パイプｗはＺ軸に平行に保持された状態で開先加工部２０まで搬送される。
【００１２】
また、開先加工部２０の直近に位置する送りローラ１２ｒの真上には、四角パイプｗを上方から押圧するクランプシリンダ１２ｙが設置されている。そして、前記クランプシリンダ１２ｙが動作することにより、四角パイプｗはそのクランプシリンダ１２ｙの押圧片１２ｐと送りローラ１２ｒとの間に挟まれてクランプされる。
前記搬出部１４は、開先加工部２０の後方に設置されており、前記搬入部１２と同様に搬送架台１４ｋ上に設置された複数の搬送ローラ１４ｒとサイドローラ１４ｓとを備えている。
【００１３】
また、前記開先加工部２０の前面には搬入部１２の送りローラ１２ｒによって搬送されてきた四角パイプｗの先端面をＺ軸方向において位置決めするためのストッパー１５が設置されている。前記ストッパー１５は、図２に示されるように、四角パイプｗの先端面に当接する側面Ｌ型の当接片１５ｓと、その当接片１５ｓをストッパー位置と待機位置との間で昇降させる昇降シリンダ１５ｙとから構成されている。
【００１４】
前記開先加工部２０は、四角パイプｗの先端面の各辺を同時に開先加工するための部分であり、図１、図２に示されるように、装置架台２１上に衝立状の工具支持板２２を備えている。前記工具支持板２２は前板２２ｆと一対の側板２２ｓとから構成されており、前記前板２２ｆのほぼ中央に四角パイプｗが通される角形開口２２ｈが形成されている。
前記前板２２ｆの内側には、図１に示されるように、四台の開先加工用カッター３１，３２，３３，３４をそれぞれＸ，Ｙ軸方向に移動させる四セットのカッター移動機構４０，５０，６０，７０が設置されている。
【００１５】
第１開先加工用カッター３１は第１カッター移動機構４０が動作することにより、角形開口２２ｈの下辺に倣って左右（Ｘ軸方向）に移動でき、四角パイプｗの先端面の下辺を開先加工する。また、第２開先加工用カッター３２は第２カッター移動機構５０が動作することにより、角形開口２２ｈの左辺に倣って上下（Ｙ軸方向）に移動でき、四角パイプｗの先端面の左辺を開先加工する。さらに、第３開先加工用カッター３３は第３カッター移動機構６０が動作することにより、角形開口２２ｈの上辺に倣って左右（Ｘ軸方向）に移動でき、四角パイプｗの先端面の上辺を開先加工する。また、第４開先加工用カッター３４は第４カッター移動機構７０が動作することにより、角形開口２２ｈの右辺に倣って上下（Ｙ軸方向）に移動でき、四角パイプｗの先端面の右辺を開先加工する。
即ち、第１カッター移動機構４０、第２カッター移動機構５０、第３カッター移動機構６０及び第４カッター移動機構７０が同時に動作することにより、角形開口２２ｈの四辺の空間を第２開先加工用カッター３２、第４開先加工用カッター３４は上下、第１開先加工用カッター３１、第３開先加工用カッター３３は左右に移動して、四角パイプｗの先端面の四辺を開先加工する。
【００１６】
ここで、第１カッター移動機構４０と第４カッター移動機構７０とが等しい構造であり、また第２カッター移動機構５０と第３カッター移動機構６０とが等しい構造であるため、代表して第１カッター移動機構４０と第３カッター移動機構６０とを説明する。なお、図２は、第１カッター移動機構４０と第３カッター移動機構６０の側面を表しており、第２カッター移動機構５０と第４カッター移動機構７０は省略している。
第１カッター移動機構４０は、細長い略角形の基礎ブロック４２（図１参照）を備えており、その基礎ブロック４２が角形開口２２ｈの下辺に沿った状態で前板２２ｆの裏面に固定されている。また、前記基礎ブロック４２の両端にはボールネジ４４をＸ軸に平行に保持するとともに、そのボールネジ４４を回転自在に支持するための軸受け４３が固定されている。なお、図１には右側に軸受け４３のみが表されており、左側に軸受け４３は省略されている。
【００１７】
さらに、前記基礎ブロック４２にはボールネジ４４を回転させるためのサーボモータ４４ｍや、そのボールネジ４４の回転角度を測定するためのエンコーダ（図示されていない）が取付けられている。
また、前記基礎ブロック４２の上面には、図２に示されるように、Ｘ軸レール４５が固定されており、そのＸ軸レール４５に摺動子４５ｓがＸ軸方向に摺動可能な状態で係合されている。さらに、前記摺動子４５ｓには第１開先加工用カッター３１を支持する第１カッター用ブロック４６が固定されている。
【００１８】
前記第１カッター用ブロック４６には所定の位置にナット４６ｎが固定されており（図２参照）、そのナット４６ｎに前記ボールネジ４４が螺合されている。このため、サーボモータ４４ｍによってボールネジ４４が予め決められた角度だけ回転させられると、第１カッター用ブロック４６はボールネジ＆ナットの作用によりＸ軸レール４５に倣って予め決められた距離だけ移動する。
前記第１カッター用ブロック４６にはＺ軸に対して平行に軸受け４６ｊが形成されており、その軸受け４６ｊにカッター回転軸４７が回転可能な状態で支持されている。そして、そのカッター回転軸４７の先端に第１開先加工用カッター３１をクランプするカッターホルダー４７ｈが取付けられている。また、前記カッター回転軸４７の基端部にはプーリ４７ｐが固定されている。
【００１９】
さらに、前記第１カッター用ブロック４６の裏側には、第１カッター用モータ４８が取付けられており、その第１カッター用モータ４８のプーリ４８ｐとカッター回転軸４７のプーリ４７ｐとに駆動ベルト４９が掛けられている。この構造により、前記第１カッター用モータ４８が起動されると、その回転力が駆動ベルト４９、回転軸４７等を介して第１開先加工用カッター３１に伝達され、その第１開先加工用カッター３１は回転する。なお、第１開先加工用カッター３１はカッターホルダー４７ｈに装着された状態で、前板２２ｆの角形開口２２ｈから所定寸法だけ前方に突出している。
【００２０】
第３カッター移動機構６０は、図１に示されるように、第１カッター移動機構４０の基礎ブロック４２より幅広の基礎ブロック６２を備えている。前記基礎ブロック６２は、前板２２ｆの角形開口２２ｈの上辺に平行になるように位置決めされており、その基礎ブロック６２の裏面に一対の摺動子６２ｙが縦に固定されている（図２参照）。そして、それらの摺動子６２ｙが前板２２ｆの裏側に固定されたＹ軸レール２２ｙと係合する。また、前板２２ｆには高さ調整用のボルト２２ｂが支持材２２ａによって回転自在に支持されており（図１参照）、そのボルト２２ｂのネジ部が前記基礎ブロック６２に固定されたナット６２ｎに螺合される。これによって、前記ボルト２２ｂを回転させることにより、基礎ブロック６２をボルト２２ｂの回転角度に応じた量だけＹ軸レール２２ｙに倣って昇降させることができる。
【００２１】
さらに、前記前板２２ｆには、前記基礎ブロック６２の昇降量を把握するための目盛り２２ｍが所定位置に取付けられており、さらに、その基礎ブロック６２を位置決めした後、基礎ブロック６２をその位置に保持するためのロック機構２２ｒが設けられている。
また、前記基礎ブロック６２の両端部にはボールネジ６４をＸ軸に平行に保持するとともに、そのボールネジ６４を回転自在に支持するための軸受け６３が固定されており、さらに、その基礎ブロック６２にはボールネジ６４を回転させるためのサーボモータ６４ｍや、そのボールネジ６４の回転角度を測定するためのエンコーダ（図示されていない）が取付けられている。
【００２２】
また、前記基礎ブロック６２の上面には、図２に示されるように、Ｘ軸レール６５が固定されており、そのＸ軸レール６５に摺動子６５ｓがＸ軸方向に摺動可能な状態で係合されている。さらに、前記摺動子６５ｓには第３開先加工用カッター３３を支持する第３カッター用ブロック６６が固定されている。前記第３カッター用ブロック６６には所定の位置にナット６６ｎが固定されており（図２参照）、そのナット６６ｎに前記ボールネジ６４が螺合されている。このため、前記サーボモータ６４ｍによってボールネジ６４が予め決められた角度だけ回転させられると、第３カッター用ブロック６６はボールネジ＆ナットの作用によりＸ軸レール６５に倣って予め決められた距離だけ移動する。
【００２３】
前記第３カッター用ブロック６６にはＺ軸に対して平行に軸受け６６ｊが形成されており、その軸受け６６ｊにカッター回転軸６７が回転可能な状態で支持されている。そして、そのカッター回転軸６７の先端に第３開先加工用カッター３３をクランプするカッターホルダー６７ｈが取付けられている。また、前記カッター回転軸６７の基端部にはプーリ６７ｐが固定されている。
さらに、前記第３カッター用ブロック６６の裏側には、第３カッター用モータ６８が取付けられており、その第３カッター用モータ６８のプーリ６８ｐとカッター回転軸６７のプーリ６７ｐとに駆動ベルト６９が掛けられている。この構造により、前記第３カッター用モータ６８が起動されると、その回転力が駆動ベルト６９、回転軸６７等を介して第３開先加工用カッター３３に伝達され、その第３開先加工用カッター３３は回転する。
【００２４】
次に、本実施の形態に係る角パイプの開先加工機１０の動作を説明する（図３参照）。
先ず、開先加工部２０の前面に位置するストッパー１５の昇降シリンダ１５ｙを作動させて、当接片１５ｓをストッパー位置に保持する。この状態で、四角パイプｗを搬入部１２の送りローラ１２ｒによってストッパー１５の当接片１５ｓの位置まで搬送する。そして、図２に示されるように、四角パイプｗの先端面を当接片１５ｓに当接させた状態で、クランプシリンダ１２ｙを作動させて四角パイプｗをクランプする。このとき、四角パイプｗは、図１に示されるように、サイズの如何に関わらず左下角Ｓがサイドローラ１２ｓによって常に定位置に保持される。
【００２５】
そして、四角パイプｗの位置決めが完了した状態で、ストッパー１５の当接片１５ｓを待機位置まで戻す（図２  点線位置）。これによって、ストッパー１５の当接片１５ｓは第１開先加工用カッター３１と干渉しなくなる。
次に、第２カッター移動機構５０の基礎ブロック５２を位置調整用のボルト２２ｂ及び目盛り２２ｍを使用して四角パイプｗのサイズに応じた位置まで移動させ、ロック機構２２ｒでその位置に保持する。また、同様に、第３カッター移動機構６０の基礎ブロック６２を位置調整用のボルト２２ｂ及び目盛り２２ｍを使用して四角パイプｗのサイズに応じた位置まで移動させ、ロック機構２２ｒでその位置に保持する。なお、四角パイプｗの下辺と右辺とは四角パイプｗのサイズの如何に関わらず定位置に保持されるため、第１カッター移動機構４０の基礎ブロック４２及び第４カッター移動機構７０の基礎ブロック７２は定位置に固定された状態で問題はない。
【００２６】
このようにして第２カッター移動機構５０及び第３カッター移動機構６０の基礎ブロック５２，６２の位置決めが完了すると、カッター用モータ４８，６８等を起動させて第１〜第４開先加工用カッター３１，３２，３３，３４を回転させる。
次に、第１〜第４カッター移動機構４０，５０，６０，７０のサーボモータ４４ｍ，５４ｍ，６４ｍ，７４ｍを駆動させて、ボールネジ＆ナットの作用により第１開先加工用カッター３１を右方向、第２開先加工用カッター３２を下方向、第３開先加工用カッター３３を左方向、第４開先加工用カッター３４を上方向に等速で移動させる。
これによって、四角パイプｗの先端面の下辺、左辺、上辺、右辺の開先加工を同時に実施できるようになる。また、第１〜第４開先加工用カッター３１，３２，３３，３４は全てが四角パイプｗの辺に倣って反時計回りに等速で進むため、それらの開先加工用カッター３１，３２，３３，３４が互いに干渉することはない。このようにして、四角パイプｗの開先加工が終了すると第１〜第４開先加工用カッター３１，３２，３３，３４は速やかに元の位置まで戻される。
【００２７】
このように、本実施の形態に係る角パイプの開先加工機１０によると、開先加工用カッター３１，３２，３３，３４は角パイプの先端面の辺の数だけ設けられているため、角パイプに開先を加工する場合にはそれらの開先加工用カッター３１，３２，３３，３４をそれぞれの辺に倣って直線運動させればよい。このため、従来のようにカッターを支持する架台を角パイプに対して接近させたり離したりする動作が必要なくなり、カッター移動機構４０，５０，６０，７０の設置スペースをコンパクトにできる。
また、角パイプｗの先端面の全て辺を同時に加工できるため、開先加工の加工時間が短縮化される。
さらに、それぞれの開先加工用カッター３１，３２，３３，３４は角パイプｗの一辺に倣って直線運動するだけであるため、開先加工用カッター３１，３２，３３，３４の移動制御も容易になる。
なお、本実施の形態においては四角形の角パイプの開先加工機を例に説明したがこれに限定されるわけではなく、本発明に係る角パイプの開先加工機は五角形や六角形の角パイプにも応用が可能である。
【００２８】
〔第二の実施の形態〕
以下、図５、図６に基づいて本発明の第二の実施の形態に係る角パイプの開先加工機の説明を行う。ここで、図５は本実施の形態に係る角パイプの開先加工機の要部を表す図面であり、図３のI-I 矢視図を表している。また、図６は図５のVI-VI 矢視図を表している。
本実施の形態に係る角パイプの開先加工機１００は、開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４を移動させるサーボモータ１４４ｍと、それらの開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４を回転させるカッター用モータ１４８とをそれぞれ一台にまとめることにより、装置のコンパクト化を図ったものである。
【００２９】
工具支持板１２２の前板１２２ｆに形成された角形開口１２２ｈ（図６参照）の周囲には、図５に示されるように、四本のボールネジ１４４がＸ軸、Ｙ軸に平行になるように角形に配置されており、各々のボールネジ１４４の両端が四個の軸受け１４３によって回転自在に支持されている。また、角形開口１２２ｈの下辺側に配置されたボールネジ１４４（以下、第１ボールネジ１４４という）は右端がカップリング１４４ｃを介してサーボモータ１４４ｍの回転軸に連結されており、左端部にはカサ歯車１４４ｗが固定されている。
また、角形開口１２２ｈの左辺側に配置されたボールネジ１４４（以下、第２ボールネジ１４４という）は、上下端部にカサ歯車１４４ｗが固定されており、下側のカサ歯車１４４ｗが第１ボールネジ１４４のカサ歯車１４４ｗと噛合している。
【００３０】
また、角形開口１２２ｈの上辺側に配置されたボールネジ１４４（以下、第３ボールネジ１４４という）は、左右端部にカサ歯車１４４ｗが固定されており、左側のカサ歯車１４４ｗが第２ボールネジ１４４の上側のカサ歯車１４４ｗと噛合している。
また、角形開口１２２ｈの右辺側に配置されたボールネジ１４４（以下、第４ボールネジ１４４という）は上端部にカサ歯車１４４ｗが固定されており、その上側のカサ歯車１４４ｗが第３ボールネジ１４４の右側のカサ歯車１４４ｗと噛合している。
この構造により、前記サーボモータ１４４ｍが起動されると第１〜第２ボールネジ１４４がカサ歯車１４４ｗの働きにより同時に等速で回転するようになる。しかしながら、第１、第３ボールネジ１４４と第２、第４ボールネジ１４４とはカサ歯車１４４ｗの作用により回転が逆になるため、ネジは逆向きに形成されている。
【００３１】
さらに、前記角形開口１２２ｈの周囲には四本のレール１４５が第１〜第４ボールネジ１４４と平行に固定されている。ここで、第１ボールネジ１４４と平行に固定されたレール１４５を第１レール１４５、第２ボールネジ１４４と平行に固定されたレール１４５を第２レール１４５、第３ボールネジ１４４と平行に固定されたレール１４５を第３レール１４５、第４ボールネジ１４４と平行に固定されたレール１４５を第４レール１４５と呼ぶ。
【００３２】
前記第１レール１４５には第１摺動子１４６ｓ（図６参照）が摺動自在に係合されており、その第１摺動子１４６ｓに第１開先加工用カッター１３１を支持する第１カッター用ブロック１４６が取付けられている。さらに、前記第１カッター用ブロック１４６の中央にはナット１４６ｎが固定されておりそのナット１４６ｎに第１ボールネジ１４４が螺合される。
同様に、前記第２レール１４５には第２摺動子（図示されていない）が摺動自在に係合されており、その第２摺動子に第２開先加工用カッター１３２を支持する第２カッター用ブロック１５６が取付けられている。さらに、前記第２カッター用ブロック１５６の中央にはナット（図示されていない）が設けられておりそのナットに第２ボールネジ１４４が螺合される。
【００３３】
また、前記第３レール１４５には第３摺動子１６６ｓ（図６参照）が摺動自在に係合されており、その第３摺動子１６６ｓに第３開先加工用カッター１３３を支持する第３カッター用ブロック１６６が取付けられている。さらに、前記第３カッター用ブロック１６６の中央にはナット（図示されていない）が設けられておりそのナットに第３ボールネジ１４４が螺合される。
また、前記第４レール１４５には第４摺動子（図示されていない）が摺動自在に係合されており、その第４摺動子に第４開先加工用カッター１３４を支持する第４カッター用ブロック１７６が取付けられている。さらに、前記第４カッター用ブロック１７６の中央にはナット（図示されていない）が設けられておりそのナットに第４ボールネジ１４４が螺合される。
【００３４】
この構造により、前記サーボモータ１４４ｍが起動されると第１〜第２ボールネジ１４４がカサ歯車１４４ｗの働きにより同時に等速で回転し、ボールネジ＆ナットの作用により、第１カッター用ブロック１４６、第２カッター用ブロック１５６、第３カッター用ブロック１６６、第４カッター用ブロック１７６が各々のレール１４５に倣って移動する。なお、前述のように、第１、第３ボールネジ１４４と第２、第４ボールネジ１４４とは回転が逆になるがネジも逆向きに形成されているため、各々のカッター用ブロック１４６，１５６，１６６，１７６は等速で角形開口１２２ｈの辺に倣って同じ回り方向に進む。
【００３５】
また、第１カッター用ブロック１４６には軸受け１４６ｊ（図６参照）がＺ軸に対して平行に形成されており、その軸受け１４６ｊに回転軸１４７が回転自在に支持されている。そして、前記回転軸１４７の先端に第１開先加工用カッター１３１をクランプするカッターホルダー１４７ｈが取付けられており、その回転軸１４７の基端部に二段プーリ１４７ｐが固定されている。したがって、前記二段プーリ１４７ｐが回転すると第１開先加工用カッター１３１も回転する。
同様に、第２カッター用ブロック１５６にも軸受け（図示されていない）がＺ軸に対して平行に形成されており、その軸受けに回転軸が回転自在に支持されている。そして、前記回転軸の先端に第２開先加工用カッター１３２をクランプするカッターホルダーが取付けられており、その回転軸の基端部に二段プーリ１５７ｐ（図５参照）が固定されている。したがって、前記二段プーリ１５７ｐが回転すると第２開先加工用カッター１３２も回転する。
【００３６】
また、第３カッター用ブロック１６６にも軸受け１６６ｊ（図６参照）がＺ軸に対して平行に形成されており、その軸受け１６６ｊに回転軸１６７が回転自在に支持されている。そして、前記回転軸１６７の先端に第３開先加工用カッター１３３をクランプするカッターホルダー１６７ｈが取付けられており、その回転軸１６７の基端部に二段プーリ１６７ｐが固定されている。したがって、前記二段プーリ１６７ｐが回転すると第３開先加工用カッター１３３も回転する。
また、第４カッター用ブロック１７６にも軸受け（図示されていない）がＺ軸に対して平行に形成されており、その軸受けに回転軸が回転自在に支持されている。そして、前記回転軸の先端に第４開先加工用カッター１３４をクランプするカッターホルダーが取付けられており、その回転軸の基端部に二段プーリ１７７ｐが固定されている。したがって、前記二段プーリ１７７ｐが回転すると第４開先加工用カッター１３４も回転する。
【００３７】
さらに、第１〜第４カッター用ブロック１４６，１５６，１６６，１７６は、図５に示されるように、リンク機構１８０によって連結されている。
前記リンク機構１８０は、第１リンク片１８１、第２リンク片１８２、第３リンク片１８３、第４リンク片１８４、第５リンク片１８５、第６リンク片１８６、第７リンク片１８７、第８リンク片１８８から構成されており、第１リンク片１８１の基端部が装置架台１２１上に位置決めされた位置決めブロック１９０にＺ軸回りに回動できる状態で連結されている。そして、前記位置決めブロック１９０と第１リンク片１８１との連結部位に二段プーリ１９１が同じくＺ軸回りに回転できるように装着されている。
【００３８】
また、前記第１リンク片１８１の先端部は第２リンク片１８２の基端部とＺ軸回りに回動できるように連結されており、その第１リンク片１８１と第２リンク片１８２との連結部位に中間二段プーリ１９２が同じくＺ軸回りに回転可能な状態で装着されている。
また、前記第２リンク片１８２の先端部は第１カッター用ブロック１４６の位置で第３リンク片１８３の基端部と連結されている。前記第２リンク片１８２及び第３リンク片１８３は第１カッター用ブロック１４６に対してＺ軸回りに回動できるように連結されており、その回動中心は二段プーリ１４７ｐの回転中心と同軸になるように保持されている。
【００３９】
前記第３リンク片１８３の先端部は第４リンク片１８４の基端部とＺ軸回りに回動できるように連結されており、その第３リンク片１８３と第４リンク片１８４との連結部位に中間二段プーリ１９３が同じくＺ軸回りに回転可能な状態で装着されている。
また、前記第４リンク片１８４の先端部は第２カッター用ブロック１５６の位置で第５リンク片１８５の基端部と連結されている。前記第４リンク片１８４及び第５リンク片１８５は第２カッター用ブロック１５６に対してＺ軸回りに回動できるように連結されており、その回動中心は二段プーリ１５７ｐの回転中心と同軸になるように保持されている。
【００４０】
前記第５リンク片１８５の先端部は第６リンク片１８６の基端部とＺ軸回りに回動できる状態で連結されており、その第５リンク片１８５と第６リンク片１８６との連結部位に中間二段プーリ１９４が同じくＺ軸回りに回転可能な状態で装着されている。
また、前記第６リンク片１８６の先端部は第３カッター用ブロック１６６の位置で第７リンク片１８７の基端部と連結されている。前記第６リンク片１８６及び第７リンク片１８７は第３カッター用ブロック１６６に対してＺ軸回りに回動できるように連結されており、その回動中心は二段プーリ１６７ｐの回転中心と同軸になるように保持されている。
【００４１】
前記第７リンク片１８７の先端部は第８リンク片１８８の基端部とＺ軸回りに回動できるように連結されており、その第７リンク片１８７と第８リンク片１８８との連結部位に中間二段プーリ１９５が同じくＺ軸回りに回転可能な状態で装着されている。
また、前記第８リンク片１８８の先端部はＺ軸回りに回動できる状態で第４カッター用ブロック１７６に連結されており、その回動中心が二段プーリ１７７ｐの回転中心と同軸になるように保持されている。
【００４２】
さらに、前記装置架台１２１上にはカッター用モータ１４８が設置されており、そのカッター用モータ１４８の回転力がベルト２００によって前記二段プーリ１９１まで伝達されるようになっている。さらに、その二段プーリ１９１の回転力はベルト２００によって中間二段プーリ１９２まで伝達され、その中間二段プーリ１９２からベルト２００によって第１カッター用ブロック１４６の二段プーリ１４７ｐまで伝達される。
また、第１カッター用ブロック１４６の二段プーリ１４７ｐの回転力はベルト２００によって中間二段プーリ１９３まで伝達され、その中間二段プーリ１９３からベルト２００によって第２カッター用ブロック１５６の二段プーリ１５７ｐまで伝達される。
【００４３】
さらに、第２カッター用ブロック１５６の二段プーリ１５７ｐの回転力はベルト２００によって中間二段プーリ１９４まで伝達され、その中間二段プーリ１９４からベルト２００によって第３カッター用ブロック１６６の二段プーリ１６７ｐまで伝達される。
そして、第３カッター用ブロック１６６の二段プーリ１６７ｐの回転力がベルト２００によって中間二段プーリ１９５まで伝達され、その中間二段プーリ１９５からベルト２００によって第４カッター用ブロック１７６の二段プーリ１７７ｐまで伝達される。
【００４４】
即ち、前記カッター用モータ１４８が作動されるとベルトや中間二段プーリ、二段プーリの働きにより、第１開先加工用カッター１３１、第２開先加工用カッター１３２、第３開先加工用カッター１３３及び第４開先加工用カッター１３４が一斉に回転するようになる。
このように、前記カッター用モータ１４８、ベルト２００及び二段プーリ１９１が本発明の回転源として機能する。また、二段プーリ１４７ｐ，１５７ｐ，１６７ｐ，１７７ｐが本発明のカッター用回転体として、中間二段プーリ１９２，１９３，１９４，１９５が本発明の中間回転体として機能する。さらに、前記ベルト２００が本発明の伝達部材として機能する。
【００４５】
次に、本実施の形態に係る角パイプの開先加工機１００の動作を説明する。なお、ワークである四角パイプｗを開先加工機１００にセットする手順については第一の実施の形態に係る角パイプの開先加工機１０の場合と同じであるため、開先加工の手順のみを説明する。
先ず、四角パイプｗのサイズに応じた第１〜第４開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４をカッターホルダーにセットしておく。ここで、四角パイプｗのサイズが大きい場合には小径の開先加工用カッターを使用し、四角パイプｗのサイズが小さい場合には大径の開先加工用カッターを使用する。また、開先加工用カッターのサイズを変えずに面取りの大きさを調整できるように、カッターホルダー１４７ｈと回転軸１４７（図６参照）との嵌め込み部を軸方向に変位させる調整ネジ１４７ｚを備えている。
このようにして、第１〜第４開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４の装着が完了すると、四角パイプｗを基準位置にセットした後、カッター用モータ１４８を起動させる。これによって、上記したようにベルトや中間二段プーリ、二段プーリの働きにより第１〜第４開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４が一斉に回転する。
【００４６】
次に、サーボモータ１４４ｍを駆動させて、ボールネジ＆ナットの作用により第１カッター用ブロック１４６を右方向、第２カッター用ブロック１５６を下方向、第３カッター用ブロック１６６を左方向、第４カッター用ブロック１７６を上方向に等速で移動させる。これによって、各々のカッター用ブロック１４６，１５６，１６６，１７６に装着されている開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４が四角パイプｗの各辺に倣って矢印方向に等速で移動し、その四角パイプｗの開先加工が実施される。
【００４７】
ここで、第１カッター用ブロック１４６と第２カッター用ブロック１５６とは第３リンク片１８３と第４リンク片１８４とを介して連結されいるため、両カッター用ブロック１４６，１５６との間の距離が変化しても第３リンク片１８３と第４リンク片１８４との曲がり角度が変化することで、その距離の変化を吸収できる。即ち、第３リンク片１８３と第４リンク片１８４とが、第１カッター用ブロック１４６と第２カッター用ブロック１５６との動きを妨げることはない。
一方、第１カッター用ブロック１４６の二段プーリ１４７ｐから中間二段プーリ１９３までの距離は一定であり、その中間二段プーリ１９３から第２カッター用ブロック１５６の二段プーリ１５７ｐまでの距離も一定である。このため、第１カッター用ブロック１４６と第２カッター用ブロック１５６とが移動することでプーリ間に掛けられたベルト２００の張力が変化するような不都合はない。
【００４８】
第２カッター用ブロック１５６と第３カッター用ブロック１６６とは第５リンク片１８５と第６リンク片１８６とを介して連結されており、第３カッター用ブロック１６６と第４カッター用ブロック１７６とは第７リンク片１８７と第８リンク片１８８とを介して連結されている。このため、第１カッター用ブロック１４６、第２カッター用ブロック１５６の場合と同様にリンク片１８５等がカッター用ブロック１５６等の動きを妨げることはない。また、プーリ間に掛けられたベルト２００の張力が変化するような不都合もない。
【００４９】
このように本実施の形態に係る角パイプの開先加工機１００によると、一台のカッター用モータ１４８で第１〜第４開先加工用カッター１３１，１３２，１３３，１３４を回転させることができ、また、一台のサーボモータ１４４ｍで第１〜第４カッター用ブロック１４６，１５６，１６６，１７６を移動させることができるため、角パイプの開先加工機１００をよりコンパクトにすることが可能となる。
なお、本実施の形態や第１の実施の形態では、開先加工用カッターを使用して開先加工をする例を示したが、開先加工用カッターの代わりに、図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、切断用カッター３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａを使用することにより、角パイプｗを速やかに切断することも可能となる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような技術的事項を有するものであることを付記しておく。
（１）  請求項２に記載された角パイプの開先加工機において、
前記ボールネジは、カサ歯車により互いに回転伝達が可能な状態で連結されることを特徴とする角パイプの開先加工機。
（２）  請求項３に記載された角パイプの開先加工機において、
伝達部材はベルトであり、
カッター用回転体及び中間回転体は前記ベルトが掛けられるプーリであることを特徴とする角パイプの開先加工機。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によると、カッター移動機構の設置スペースをコンパクトにできるとともに、加工時間が短縮化され、さらに開先加工用カッターの制御も容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係る角パイプの開先加工機の要部を表す図面である。
【図２】図１のII-II 矢視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係る角パイプの開先加工機の全体側面面である。
【図４】開先加工済の角パイプの側面図（Ａ図）と、開先に溶接を施した角パイプの斜視図（Ｂ図）である。
【図５】本発明の第二の実施の形態に係る角パイプの開先加工機の要部を表す正面面である。
【図６】図５のVI-VI 矢視図である。
【図７】従来の角パイプの開先加工機を表す正面図である。
【図８】本発明に係る角パイプの開先加工機を角パイプ切断機として使用した場合の要部正面面及びB-B 矢視図である。
【符号の説明】
ｗ        四角パイプ
３１      第１開先加工用カッター
３２      第２開先加工用カッター
３３      第３開先加工用カッター
３４      第４開先加工用カッター
４０      第１カッター移動機構
５０      第２カッター移動機構
６０      第３カッター移動機構
７０      第４カッター移動機構
１４４ｍ  サーボモータ
１４８    カッター用モータ（回転源）
１４７ｐ  二段プーリ（カッター用回転体）
１５７ｐ  二段プーリ（カッター用回転体）
１６７ｐ  二段プーリ（カッター用回転体）
１７７ｐ  二段プーリ（カッター用回転体）
１９１    二段プーリ（回転源）
１９２    中間二段プーリ（中間回転体）
１９３    中間二段プーリ（中間回転体）
１９４    中間二段プーリ（中間回転体）
１９５    中間二段プーリ（中間回転体）
２００    ベルト（伝達部材）
【図１】
0003745065.tif 000002
【図２】
0003745065.tif 000003
【図３】
0003745065.tif 000004
【図４】
0003745065.tif 000005
【図５】
0003745065.tif 000006
【図６】
0003745065.tif 000007
【図７】
0003745065.tif 000008
【図８】
0003745065.tif 000009