(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向へ移動自在なインデックス装置に備えられた回転可能なチャックでパイプの一端をチャッキングし、前記インデックス装置に相対向して設けたパイプ芯出し位置決め装置を前後方向へ延伸したレール上で前記インデックス装置側へ移動せしめてパイプの他端を芯出し位置決めした後、熱切断加工ヘッドを前後方向へ移動せしめてパイプに熱切断加工するパイプ芯出し位置決め方法にして、
（Ａ）前記熱切断加工ヘッドの機械原点とパイプの他端を一致せしめるために、前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点出し棒を前記レール上に形成した原点出し用穴に位置決めせしめると共に装着せしめて前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点突き当てブロックを前記機械原点に位置決めする機械原点出し工程。
（Ｂ）機械原点出し工程終了後、前記インデックス装置を機械原点側へ移動せしめて、前記原点突き当てブロックの端面に前記パイプの他端を押し当てるパイプ位置決め工程。
（Ｃ）前記パイプ位置決め工程終了後、原点突き当てブロックをパイプより退避せしめて、前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた芯押しブロックを突出せしめてパイプの他端面に押し当てて、パイプの芯出しを行なうパイプ芯出し工程。
と、を備えてなることを特徴とするパイプ芯出し位置決め方法。
【請求項２】
前後方向へ移動自在なインデックス装置に備えられた回転可能なチャックでパイプの一端をチャッキングし、前記インデックス装置に相対向して設けたパイプ芯出し位置決め装置を前後方向へ延伸したレール上で前記インデックス装置側へ移動せしめてパイプの他端を芯出し位置決めした後、熱切断加工ヘッドを前後方向へ移動せしめてパイプに熱切断加工するパイプ加工装置にして、前記パイプ芯出し位置決め装置が、前記レール上に横架し前後方向へ移動自在に設けたフレームと、このフレームの片側上面に上下動自在に設けた原点出し棒と、この原点出し棒が装着されるべく前記レール上に形成した原点出し用穴と、前記フレームに設けられ、パイプの他端を突き当てる原点突き当てブロックおよびパイプの他端に当接する前後方向へ移動可能な芯押しブロックを備えたパイプ芯出し位置決め本体と、で構成されていることを特徴とするパイプ加工装置。
【請求項３】
前記芯押しブロックとこの芯押しブロックを支承する中空軸内に、スパッタ除去用の芯棒を挿入、離脱可能とするための貫通穴を設けてなることを特徴とする請求項２記載のパイプ加工装置。
【請求項４】
前記貫通穴とに連通する粉塵吸い込み穴を中空形状の前記フレームに設けると共に、前記フレームの一側に粉塵を排出する排出口を設けてなることを特徴とする請求項２記載のパイプ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、パイプ芯出し位置決め方法およびパイプ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱切断加工機としての例えばレーザ加工機にてパイプを加工する際に用いられるパイプの芯押し装置としては、図８に示された装置が一般的に採用されている。
【０００３】
すなわち、パイプＷの後端はインデックス装置１０１にてクランプされ回転自在に設けられ、クランプされたパイプＷの中心を出す芯押し装置１０３が前記インデックス装置１０１に相対して設けられている。また、パイプＷに熱切断加工を施すためレーザ加工機（図示省略）に備えた加工ヘッド１０５が前記インデックス装置１０１の前面側（図８において左側）に設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した芯押し装置１０３では、パイプＷの端面をレーザ加工機の機械原点に合わすことができないし、切断中の粉塵を集塵できない。また、パイプＷの内径にレーザ加工時に付着するスパッタ等が除去できず、芯押し装置１０３を任意の位置に移動できないという問題があった。
【０００５】
この発明の目的は、パイプ端面を機械原点に合わすことが可能で、集塵ができパイプ内周に付着するスパッタを防ぐことができると共に任意の位置へパイプ芯出し位置決め装置を移動可能としたパイプ芯出し位置決め方法およびパイプ加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１によるこの発明のパイプ芯出し位置決め方法は、前後方向へ移動自在なインデックス装置に備えられた回転可能なチャックでパイプの一端をチャッキングし、前記インデックス装置に相対向して設けたパイプ芯出し位置決め装置を前後方向へ延伸したレール上で前記インデックス装置側へ移動せしめてパイプの他端を芯出し位置決めした後、熱切断加工ヘッドを前後方向へ移動せしめてパイプに熱切断加工するパイプ芯出し位置決め方法にして、
（Ａ）前記熱切断加工ヘッドの機械原点とパイプの他端を一致せしめるために、前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点出し棒を前記レール上に形成した原点出し用穴に位置決めせしめると共に装着せしめて前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点突き当てブロックを前記機械原点に位置決めする機械原点出し工程。
【０００７】
（Ｂ）機械原点出し工程終了後、前記インデックス装置を機械原点側へ移動せしめて、前記原点突き当てブロックの端面に前記パイプの他端を押し当てるパイプ位置決め工程。
【０００８】
（Ｃ）前記パイプ位置決め工程終了後、原点突き当てブロックをパイプより退避せしめて、前記パイプ芯出し位置決め装置に設けた芯押しブロックを突出せしめてパイプの他端面に押し当てて、パイプの芯出しを行なうパイプ芯出し工程。
と、を備えてなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２によるこの発明のパイプ加工装置は、前後方向へ移動自在なインデックス装置に備えられた回転可能なチャックでパイプの一端をチャッキングし、前記インデックス装置に相対向して設けたパイプ芯出し位置決め装置を前後方向へ延伸したレール上で前記インデックス装置側へ移動せしめてパイプの他端を芯出し位置決めした後、熱切断加工ヘッドを前後方向へ移動せしめてパイプに熱切断加工するパイプ加工装置にして、前記パイプ芯出し位置決め装置が、前記レール上に横架し前後方向へ移動自在に設けたフレームと、このフレームの片側上面に上下動自在に設けた原点出し棒と、この原点出し棒が装着されるべく前記レール上に形成した原点出し用穴と、前記フレームに設けられ、パイプの他端を突き当てる原点突き当てブロックおよびパイプの他端に当接する前後方向へ移動可能な芯押しブロックを備えたパイプ芯出し位置決め本体と、で構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
上述した請求項１，２によるこの発明のパイプ芯出し位置決め方法およびパイプ加工装置とすることにより、パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点出し棒をレール上に形成した原点出し用穴へ挿入することにより、パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点突き当てブロックの端面が機械原点と一致する。そして、この原点突き当てブロックの端面へパイプをチャッキングしたインデックス装置を移動してパイプの先端を押し当てる。更に、前記原点突き当てブロックをパイプより退避し、パイプ芯出し位置決め装置に設けた芯押しブロックにてパイプの先端面を押し当ててパイプの芯出しを行なう。
【００１１】
而して、パイプ端面を機械原点に合わすことが可能で、正確に芯出しと位置決めができると共に、パイプ芯出し位置決め装置を任意に動かすことができる。
【００１２】
請求項３によるこの発明のパイプ加工装置は、請求項２のパイプ加工装置において、前記芯押しブロックとこの芯押しブロックを支承する中空軸内に、スパッタ除去用の芯棒を挿入、離脱可能とするための貫通穴を設けてなることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、スパッタ除去用の芯棒を中空軸と芯押しブロックに設けた貫通穴を通してパイプ加工部まで挿入してレーザ加工を行なうので、パイプの内側にスパッタが付着することを防止できる。
【００１４】
請求項４によるこの発明のパイプ加工装置は、請求項２のパイプ加工装置において、前記貫通穴に連通する粉塵吸い込み穴を中空形状の前記フレームに設けると共に、前記フレームの一側に粉塵を排出する排出口を設けてなることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、貫通穴と中空形状のフレームに設けた粉塵吸い込み穴とが連通しているので、熱切断加工時に発生した粉塵は貫通穴、粉塵吸い込み穴を通りフレームの中空部よりフレームに設けた排出口から機外に集塵される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
まず、機器の全体的配置について概略的に説明する。なお、採用したレーザ加工機およびインデックス装置は既に公知の構成のものであるため詳細な図示と説明を省略する。
【００１８】
図７を参照するに、熱切断加工機としての例えばレーザ加工機１を構成するフレーム３は、両側に敷設されたレール５Ａ，５Ｂに乗り駆動部材（図示省略）により前後方向（図７において左右方向）へ移動自在に設けられている。そして、前記フレーム３の前面側には熱切断加工ヘッド７が設けられている。
【００１９】
前記レーザ加工機１の後側（図７において右側）にはパイプＷをクランプすると共に回転可能なインデックス装置９が設けられている。より詳細には、インデックス装置９は、パイプＷをクランプして回転するチャック１１を備え、インデックス装置９は前記レール５Ａ，５Ｂに跨がったフレーム１３に設けられていて、レール５Ａ，５Ｂ上を駆動部材（図示省略）により前後方向へ移動自在となるものである。
【００２０】
前記レーザ加工機１の前面側にはパイプ芯出し位置決め装置１５が設けられている。より詳細には、パイプ芯出し位置決め装置１５はフレーム１７上に設けられ、このフレーム１７の両側に一体的にベース板１９Ａ，１９Ｂが設けられ、前記レール５Ａ上にベース板１９Ａが、レール５Ｂ上にベース板１９Ｂが乗り、駆動部材（図示省略）により前後方向へフレーム１７は移動自在となるものである。また、前記パイプ芯出し位置決め装置１５は、前後に移動自在な芯押しブロック２１と、前記フレーム１７のレーザ加工機１側の側面に設けた左右方向（図７において上下方向）へ移動自在な原点突き当てブロック２３とでパイプ芯出し位置決め本体２４が構成されている。
【００２１】
更に、前記フレーム１７に設けたベース板１９Ｂには原点出し棒２５が上下動自在に設けられ、前記レール５Ｂ上には原点出し棒２５が挿入される原点出し用穴２７が形成されている。
【００２２】
上記構成により、パイプ芯出し位置決め本体２４を備えたフレーム１７をレール５Ａ，５Ｂ上を移動せしめ、レール５Ｂ上に形成した原点出し用穴２７へ原点出し棒２５が一致した点で停止する（図７の図中に２点鎖線で示す位置）。
【００２３】
そして、原点出し棒２５を原点出し用穴２７内へ挿通しフレーム１７を位置決めすると、フレーム１７に設けた原点突き当てブロック２３の端面が機械原点Ｋ−Ｋ線に一致する。この状態でインデックス装置９を移動しチャッキングしたパイプＷの端面を原点突き当てブロック２３の端面に押し当ててパイプＷの位置決めが行なわれる。その後、原点突き当てブロック２３をパイプＷより離隔退避せしめ、芯押しブロック２１を前進させてパイプＷに押し当てる。而して、パイプＷの芯出しと原点出しが完了することとなる。
【００２４】
次に、この発明の主要部である前記パイプ芯出し位置決め装置１５の構成について更に詳細に説明する。
【００２５】
図１および図２を参照するに、レール５Ａ，５Ｂ上にはフレーム１７に設けたベース板１９Ａ，１９Ｂが乗り、それぞれのベース板１９Ａ，１９Ｂに設けた複数個のカムフォロア２９によりレール５Ａ，５Ｂ上を移動自在となるものである。更に、ベース板５Ｂには図５に詳細構成が示されているごとく、レール５Ｂの内側（図５において左側）には基準となるサイドローラとして複数個のカムフォロア３１と、従動側となる偏心サイドローラとして複数個の偏心カムフォロア３３が設けられている。
【００２６】
また、ベース板１９Ｂにはガイド部材３５により上下動自在な前記原点出し棒２５が立設されている。更に、前記フレーム１７の位置を固定するためクランプ部材３７が設けられ、このクランプ部材３７は前記レール５Ｂの下面に当接、離隔自在なクランプ本体３９と、このクランプ本体３９を締め上げるネジ部４１を備えたハンドル４３とで構成されている。
【００２７】
上記構成により、フレーム１７は、複数のカムフォロア２９，３１，３３を介してレール５Ａ，５Ｂ上を円滑に移動することができると共に、レール５Ｂのサイドをカムフォロア３１に偏心カムフォロア３３とで案内するため、移動時においてもパイプＷとの直角度等の精度がずれることがない。また、原点出し棒２５により機械原点とパイプ端面を一致させることができると共にフレーム１７はクランプ部材３７により任意の位置に位置決めすることができる。
【００２８】
前記フレーム１７には、前記パイプ芯出し位置決め本体２４として、前記原点突き当てブロック２３を備えた原点突き当てブロック組立体４５と、前記芯押しブロック２１を備えた芯押しブロック組立体４７が設けられている。
【００２９】
前記原点突き当てブロック組立体４５は、フレーム１７のレーザ加工機１側（図１において上側）の側面に設けられ、ガイド部材４９に前記原点突き当てブロック２３が案内されて左右方向（図１において左右方向）へ移動自在となり、この移動は原点突き当てブロック２３に設けたハンドル５１の操作によって行なわれる。そして、前記原点突き当てブロック２３の端面２３ＡがパイプＷの先端に当接し原点出しが行なわれるものである。
【００３０】
前記芯押しブロック組立体４７は、図３を併せて参照するに、前記フレーム１７は中空形状をした中空部５３が形成されていて、このフレーム１７上に支持部材５５が直交する方向へ締結部材にて一体的に設けられている。この支持部材５５の中心には穴５７が形成され、この穴５７の一側に例えば台形ネジ等のネジ部５９が形成されていて、このネジ部５９に貫通穴６１を備えた中空軸６３が螺合されている。
【００３１】
また、前記中空軸６３の後端（図１において下側、図３において左側）には、ネジ部６５を備えた貫通穴６７が形成されたボス部６９と一体的に設けたハンドル７１が、前記中空軸６３に結合されていて、前記ネジ部６５にはナット部材７３が螺合されている。更に、前記中空軸６３の前端（図１において上側、図３において右側）には、ベアリング７５を介してベアリングケース７７が回転自在に設けられ、このベアリングケース７７に締結部材により前記芯押しブロック２１が一体的に設けられ、この芯押しブロック２１の中心には貫通穴７９が形成されている。なお、符号８１はロック用ボルトである。
【００３２】
更に、前記ベアリングケース７７には粉塵がベアリング７５に入りにくくするためのラビリンス構造が設けられている。より詳細には、図４に示されているごとく、複数の溝部８３Ａ，８３Ｂを内周に備えたシール板８５Ａ，８５Ｂが前記ベアリングケース７７の両側に設けられていて粉塵の侵入を防いでいる。
【００３３】
上記構成により、ハンドル７１を回転せしめると、中空軸６１は前後進するので、この中空軸６１に一体的に設けた芯押しブロック２１が前後進しパイプＷの芯出しを行なうことができる。
【００３４】
また、図６に示されているごとく、ハンドル７１のボス部６９に螺合したナット部材７３を外して、芯棒８７を貫通穴６１，６７，７９を通しレーザ加工位置へ挿入してレーザ加工することにより、パイプＷの内側に付着するスパッタを防止することができる。
【００３５】
再び、図１〜図３を参照するに、前記支持部材５５には空洞部８９が形成され、この空洞部８９と中空軸６３の貫通穴６１とを連通するために複数の連通穴９１が前記中空軸６３に設けられている。また、前記空洞部８９と前記フレーム１３の中空部５３と連通する粉塵吸い込み穴９３が設けられ、フレーム１３の一側に排出口９５が形成され、この排出口９５より図示を省略したが集塵装置に連通している。
【００３６】
上記構成により、集塵装置の作動によりレーザ加工時にパイプＷ内部に発生した粉塵は芯押しブロック２１に形成した貫通穴７９を通り、中空軸６３に設けた貫通穴６１より連通穴９１、空洞部８９、粉塵吸い込み穴９３を通りフレーム１７の中空部５３より排出口９５を経て集塵される。
【００３７】
なお、この発明は前述した発明の実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行なうことにより、その他の態様で実施し得るものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上のごとき実施の形態の説明より理解されるように、請求項１，２によるこの発明によれば、パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点出し棒をレール上に形成した原点出し用穴へ挿入することにより、パイプ芯出し位置決め装置に設けた原点突き当てブロックの端面が機械原点と一致する。そして、この原点突き当てブロックの端面へパイプをチャッキングしたインデックス装置を移動してパイプの先端を押し当てる。更に、前記原点突き当てブロックをパイプより退避し、パイプ芯出し位置決め装置に設けた芯押しブロックにてパイプの先端面を押し当ててパイプの芯出しを行なう。
【００３９】
而して、パイプ端面を機械原点に合わすことが可能で、正確に芯出しと位置決めができると共に、パイプ芯出し位置決め装置を任意に動かすことができる。
【００４０】
請求項３によるこの発明によれば、スパッタ除去用の芯棒を中空軸と芯押しブロックに設けた貫通穴を通してパイプ加工部まで挿入してレーザ加工を行なうので、パイプの内側にスパッタが付着することを防止できる。
【００４１】
請求項４によるこの発明によれば、貫通穴と中空形状のフレームに設けた粉塵吸い込み穴とが連通しているので、熱切断加工時に発生した粉塵は貫通穴、粉塵吸い込み穴を通りフレームの中空部よりフレームに設けた排出口から機外に集塵される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の主要部を示し、ワーク芯出し位置決め装置の平面図である。
【図２】図１における側面図である。
【図３】図２におけるIII −III 線に沿った拡大断面図である。
【図４】図３におけるIV矢視部の拡大断面図である。
【図５】図１におけるＶ矢視部の拡大説明図である。
【図６】作用説明図である。
【図７】この発明のレーザ加工機とインデックス装置とワーク芯出し位置決め装置の配置構成を示す平面説明図である。
【図８】従来例を示し、レーザ加工機とインデックス装置と芯押し装置との配置構成を表した側面説明図である。
【符号の説明】
５Ａ，５Ｂ  レール
７  熱切断加工ヘッド
９  インデックス装置
１１  チャック
１５  パイプ芯出し位置決め装置
１７  フレーム
２１  芯押しブロック
２３  原点突き当てブロック
２３Ａ  端面
２４  パイプ芯出し位置決め本体
２５  原点出し棒
２７  原点出し用穴
６１，６７，７９  貫通穴
６３  中空軸
８７  芯棒
９３  粉塵吸い込み穴
９５  排出口
Ｗ  パイプ
【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】
0003863982.tif 000008
【図８】
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