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技術 管内径支持装置および管端部の加工装置

出願人 日立精機株式会社JFEエンジニアリング株式会社
発明者 河野芳樹高橋昇高良哲哉占部憲三
出願日 1995年8月18日 (24年2ヶ月経過) 出願番号 1995-232078
公開日 1997年3月4日 (22年7ヶ月経過) 公開番号 1997-057503
状態 特許登録済
技術分野 主軸への把持 旋削加工
主要キーワード 移動基盤 噴出溝 軸係合部材 管端位置 延長カバー 計測子 管加工装置 軸調整部材
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1997年3月4日)のものです。
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図面 (12)

目的

管を常に最適な内径側の位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行う。

構成

管9の内側に進入退出可能な内径支持部64と、前記内径支持部64に設けられ、それぞれが管9の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピン641と、前記支持ピン641を管9の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、管9の軸線方向(Z軸方向)に移動可能である管端押圧部63と、前記管端押圧部63に設けられ管9の端面を押圧可能である押圧リング631と、前記管端押圧部63をZ軸方向に移動させる支持装置送り機構66と、前記内径支持部64を前記管端押圧部63に対して、Z軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有する。

概要

背景

管、特に油井管等の小径薄肉長尺の管は変形しやすく、切削加工時の工具からの切削力により振動等も発生しやすいため、高精度の加工が困難である。このため従来から、管を内径側から支持する内径支持部を有する支持装置を使って加工を行っていた。この従来の管内径支持装置には、管の端面を押圧して支持する管端押圧部が固定されており、内径側と端面側の両方から支持できるようになっていた。

管端部の加工には、管の端面、管端部外周の口元テーパ部、管端部外周のネジ部等の複数箇所の加工がある。このうち、管端部外周のネジ部の加工時には、管の端面に管端押圧部を押し付けて、内径支持部と管端押圧部の両方によって管を支持し、管の端面および管端部外周の口元テーパ部の加工時には、管端押圧部および内径支持部を管の端面から引き離して、端部での支持は何もしていなかった。

概要

管を常に最適な内径側の位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行う。

管9の内側に進入退出可能な内径支持部64と、前記内径支持部64に設けられ、それぞれが管9の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピン641と、前記支持ピン641を管9の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、管9の軸線方向(Z軸方向)に移動可能である管端押圧部63と、前記管端押圧部63に設けられ管9の端面を押圧可能である押圧リング631と、前記管端押圧部63をZ軸方向に移動させる支持装置送り機構66と、前記内径支持部64を前記管端押圧部63に対して、Z軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有する。

目的

そこで、本発明は、管を常に最適な位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行うことができる管内径支持装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、管を常に最適な位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行うことができる管端部の加工装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
2件

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請求項1

管(9)の端部に加工を行う管端部の加工装置における管(9)を内径側から支持する管内径支持装置(6)であって、管(9)の内側に進入退出可能な内径支持部(64)と、前記内径支持部(64)に設けられ、それぞれが管(9)の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピン(641)と、前記支持ピン(641)を管(9)の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、管(9)の軸線方向(以下、Z軸方向という)に移動可能である管端押圧部(63)と、前記管端押圧部(63)に設けられ管(9)の端面を押圧可能である押圧リング(631)と、前記管端押圧部(63)をZ軸方向に移動させる支持装置送り機構(66)と、前記内径支持部(64)を前記管端押圧部(63)に対して、Z軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有することを特徴とする管内径支持装置。

請求項2

請求項1に記載した管内径支持装置であって、支持ピン駆動機構および内径支持部駆動機構は切削液流体圧による駆動機構である管内径支持装置。

請求項3

管の端部に加工を行う管端部の加工装置であって、ベッド(1)と、前記ベッド(1)上に設けられ、管を固定保持するチャック(4,5)と、前記ベッド(1)上に管(9)の軸線方向(以下、Z軸方向という)に移動自在に設けられ、管(9)の端部に加工を行う加工ヘッド(2)と、前記加工ヘッド(2)をZ軸方向に移動させる加工ヘッド駆動機構と、前記加工ヘッド(2)に設けられた管内径支持装置(6)と、前記加工ヘッド(2)および前記管内径支持装置(6)を制御する制御装置とを有し、前記管内径支持装置(6)は、管(9)の内側に進入退出可能な内径支持部(64)と、前記内径支持部(64)に設けられ、それぞれが管(9)の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピン(641)と、前記支持ピン(641)を管(9)の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、Z軸方向に移動可能である管端押圧部(63)と、前記管端押圧部(63)に設けられ管(9)の端面を押圧可能である押圧リング(631)と、前記管端押圧部(63)を、加工ヘッド(2)に対してZ軸方向に移動させる支持装置送り機構(66)と、前記内径支持部(64)を、前記管端押圧部(63)に対してZ軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有するものである管端部の加工装置。

請求項4

請求項3に記載した管端部の加工装置であって、制御装置は、加工ヘッド駆動機構による加工ヘッド(2)の移動と、支持装置送り機構(66)の移動とを互いにZ軸方向の逆方向にかつ同一距離同期させて行い、管端押圧部(63)と内径支持部(64)を管(9)に対して静止した状態で加工を行うものである管端部の加工装置。

技術分野

0001

本発明は、管の端部に切削加工ネジ切り加工等の加工を行うに際して、管を内径側から支持する管内径支持装置およびその管内径支持装置を有する管端部の加工装置であり、特に小径薄肉長尺の管に対して有効な管内径支持装置およびその管内径支持装置を有する管端部の加工装置である。

背景技術

0002

管、特に油井管等の小径薄肉長尺の管は変形しやすく、切削加工時の工具からの切削力により振動等も発生しやすいため、高精度の加工が困難である。このため従来から、管を内径側から支持する内径支持部を有する支持装置を使って加工を行っていた。この従来の管内径支持装置には、管の端面を押圧して支持する管端押圧部が固定されており、内径側と端面側の両方から支持できるようになっていた。

0003

管端部の加工には、管の端面、管端部外周の口元テーパ部、管端部外周のネジ部等の複数箇所の加工がある。このうち、管端部外周のネジ部の加工時には、管の端面に管端押圧部を押し付けて、内径支持部と管端押圧部の両方によって管を支持し、管の端面および管端部外周の口元テーパ部の加工時には、管端押圧部および内径支持部を管の端面から引き離して、端部での支持は何もしていなかった。

発明が解決しようとする課題

0004

従来の管内径支持装置では、内径支持部と管端押圧部とが固定されていたため、管端部外周のネジ部の加工以外の加工では、最適位置に内径支持部を位置決めできないこと、および端面加工時に工具と干渉することのため、内径支持部を使用できず、ビビリを発生することがあった。

0005

そこで、本発明は、管を常に最適な位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行うことができる管内径支持装置を提供することを目的とする。

0006

また、本発明は、管を常に最適な位置で支持し、管の振動を減少させ、管の端部の加工を高精度に行うことができる管端部の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

0007

上記目的を達成するために、本発明における管内径支持装置は、管の内側に進入退出可能な内径支持部と、前記内径支持部に設けられ、それぞれが管の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピンと、前記支持ピンを管の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、管の軸線方向(以下、Z軸方向という)に移動可能である管端押圧部と、前記管端押圧部に設けられ管の端面を押圧可能である押圧リングと、前記管端押圧部をZ軸方向に移動させる支持装置送り機構と、前記内径支持部を前記管端押圧部に対して、Z軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有する。

0008

また、上記管内径支持装置の支持ピン駆動機構および内径支持部駆動機構は、切削液流体圧による駆動機構とすることが好ましい。

0009

さらに、上記管内径支持装置には、切削液を外側(ダイヘッドの内径部)に向かって噴射する切削液噴出口を設けることができる。

0010

本発明における管端部の加工装置は、ベッドと、前記ベッド上に設けられ、管を固定保持するチャックと、前記ベッド上に管の軸線方向(以下、Z軸方向という)に移動自在に設けられ、管の端部に加工を行う加工ヘッドと、前記加工ヘッドをZ軸方向に移動させる加工ヘッド駆動機構と、前記加工ヘッドに設けられた管内径支持装置と、前記加工ヘッドおよび前記管内径支持装置を制御する制御装置とを有し、前記管内径支持装置は、管の内側に進入退出可能な内径支持部と、前記内径支持部に設けられ、それぞれが管の半径方向に前進後退可能な複数の支持ピンと、前記支持ピンを管の半径方向に前進後退させる支持ピン駆動機構と、Z軸方向に移動可能である管端押圧部と、前記管端押圧部に設けられ管の端面を押圧可能である押圧リングと、前記管端押圧部を、加工ヘッドに対してZ軸方向に移動させる支持装置送り機構と、前記内径支持部を、前記管端押圧部に対してZ軸方向に相対的に移動させる内径支持部駆動機構とを有するものである。

0011

また、上記管端部の加工装置の制御装置は、加工ヘッド駆動機構による加工ヘッドの移動と、支持装置送り機構による管端押圧部の移動とを互いにZ軸方向の逆方向にかつ同期させて行うことにより、管端押圧部と内径支持部を管に対して静止した状態にすることができ、その状態で加工を行うことが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0012

実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の管端部の加工装置の正面図である。管9は、たとえば、石油掘削に使用する油井管である。石油掘削の掘削深度は、近年ますます増大しており、油井管に要求される耐圧性接合部のシール性耐久性等もますます高度なものとなってきている。そのために、管接合部に高い加工精度が要求されている。図1のものは、そのような管の端部を高精度に加工する加工装置である。

0013

ベッド1上に、図1の右側から、加工ヘッド2、計測ヘッド3、第1のチャック4、第2のチャック5が配置されている。加工ヘッド2は、Z軸ガイド12に沿ってZ軸方向に移動可能に設けられ、Z軸モータ2Zおよび駆動機構により駆動される。Z軸方向は、図1では左右方向である。加工ヘッド2には、ダイヘッド21が設けられ、このダイヘッド21に管端部の端面加工、面取り加工、外周部の輪郭加工、およびネジ切り加工を行う加工工具を備えている。ダイヘッド21は、主軸モータ22および回転駆動機構により、その軸線回り回転駆動される。

0014

図2から図5は本発明の主要部を示す図である。加工ヘッド2のダイヘッド21内には、図2のように管内径支持装置6が設けられている。管内径支持装置6は、図1の支持装置送りモータ6Zおよび支持装置送り機構66により、Z軸方向と平行な方向に、加工ヘッド2に対して相対移動される。管内径支持装置6は、管9端部の中に挿入され、管9を内側から支持するための装置である。

0015

計測ヘッド3は、ベッド1上の計測スタンド13に設置されている。計測ヘッド3は、計測B軸モータ3BおよびB軸駆動機構によりB軸方向に移動可能であり、計測Y軸モータ3YおよびY軸駆動機構によりY軸方向に移動可能である。ここで、B軸方向はZ軸方向と平行な方向であり、Y軸方向は図1の上下方向である。

0016

第1のチャック4、第2のチャック5は、ベッド1上のチャックベース14に設置されている。管9は、図1紙面直角方向に搬送供給され、管端部が加工位置に位置決めされ、第1および第2のチャック4,5によって保持される。

0017

図2は、管内径支持装置6の全体を表している。管内径支持装置6の最外部は外管61である。外管61は加工ヘッド2内に収納され、ダイヘッド21とともに回転する。また、外管61は加工ヘッド2に対してZ軸方向に移動可能に設けられている。

0018

図3図4に示すように外管61の内側には、内管62が設けられている。外管61と内管62は相対回転可能にされており、外管61がダイヘッド21と共に回転しても、内管62は最後部で回転を阻止されているため回転はしない。Z軸方向の移動は外管61と内管62は一体的に移動する。内管62は3重の管によって構成され、最内管の内部およびそれぞれの管の間の部分が切削液の通路として構成され、内部から通路62A、通路62B、通路62Cとなっている。

0019

内管62の先端部に管端押圧部63が取り付けられている。管端押圧部63の先端部には押圧リング631が設けられ、その押圧リング631により管9の端面を押圧支持する。また、管端押圧部63の先端から突出するように内径支持部64が設けられている。この内径支持部64は管端押圧部63に対して後記する図5に示す機構によってZ軸方向に前進後退することが可能である。

0020

図2に示すように、外管61の後部にはロータリージョイント65が設けられ、このロータリージョイント65を通して刃先切削液が刃先切削液通路に供給される。また、内管62の後部からも通路62A、通路62B、通路62Cにそれぞれ切削液を別々に供給する。

0021

管端押圧部63の内部には進退シリンダ633が設けられ、内径支持部64後端の進退ピストン643がそこに嵌合している。進退シリンダ633の後端には通路62Bが連通し、前端には通路62Cが連通している。進退シリンダ633および進退ピストン643が内径支持部駆動機構を構成している。

0022

内径支持部64の内部には拡縮シリンダ644が設けられ、そこに支持ピン641が嵌合している。拡縮シリンダ644には通路62A、通路62Cが連通している。支持ピン641の後端はピストンとして構成され、拡縮シリンダ644の中で前進後退が可能である。拡縮シリンダ644と支持ピン641の後端ピストン部が支持ピン駆動機構を構成している。この実施例では、支持ピン641は内径支持部64の外周180°対向した位置に2個設けられている。支持ピン641は、内径支持部64の外周に均等に3個以上設けてもよい。

0023

通路62Cへは常時切削液を供給し、液圧を付加している。非加工時には、通路62A、通路62Bへの切削液の供給を停止し、通路62A、通路62Bの圧力は大気圧開放する。通路62Cの切削液圧力により、進退ピストン643と支持ピン641は後退している。

0024

管9の端面および口元テーパ部を加工する場合、まず、通路62Bに切削液を供給する。通路62Bからの切削液圧力は進退ピストン643を管9側に前進させるように働き、通路62Cからの切削液圧力は進退ピストン643を後退させるように働くが、ピストンの圧力が作用する面積の違いにより、進退ピストン643は前進する。これにより、内径支持部64は、図3のように管端押圧部63から突出した状態となる。この状態で、管内径支持装置6全体をZ軸方向に移動させ、内径支持部64を管端部の内面に位置させる。

0025

次に、通路62Aに切削液を供給する。通路62Aからの切削液圧力は支持ピン641を突出させる向きに働き、支持ピン641を管9の内面に押し付け、管9を支持する。なお、通路62Cからの切削液圧力が支持ピン641を後退させる向きに働くが、ピストン部の圧力が作用する面積の違いにより、支持ピン641は突出する。支持ピン641により管9の内面を支持し、振動を防止した状態で、工具により管9の端面および口元テーパ部の加工を行う。加工が終了したら、順次、通路62A、通路62Bへの切削液の供給を停止し、支持ピン641と進退ピストン643を後退させる。

0026

管9の端部外周のネジ部の加工を行う場合は、通路62Bへの切削液の供給を停止しておき、通路62Cからの切削液圧力により進退ピストン643を後退させ、図4のように内径支持部64を管端押圧部63に近接した状態とする。この状態で、管内径支持装置6全体をZ軸方向に移動させ、内径支持部64を管端部の内面に位置させると同時に管端押圧部63の押圧リング631を管9の端面に押し付ける。

0027

次に、通路62Aに切削液を供給する。通路62Aからの切削液圧力は支持ピン641を突出させる向きに働き、支持ピン641を管9の内面に押し付ける。押圧リング631により管9の端面を支持し、支持ピン641により管9の内面を支持して、振動を防止した状態で、工具により管9の端部外周のネジ部の加工を行う。加工が終了したら、通路62Aへの切削液の供給を停止し、支持ピン641を後退させる。

0028

図5は、管内径支持装置6のZ軸方向の送り機構である支持装置送り機構66の構成を表している。外管61に取り付けられたロータリジョイント65は移動基盤663に固定されている。移動基盤663はZ軸方向にのみ移動可能にガイドされており、送りナット662に接続されている。支持装置送りモータ6Zによって送りねじ661を回転し、送りナット662を移動することによって、移動基盤663、ロータリジョイント65を介して外管61すなわち管内径支持装置6をZ軸方向に移動する。

0029

また、送りナット662と移動基盤663の間の接続部分には緩衝付勢機構が設けられており、押圧リング631が管9の端面に突き当たるときの衝撃を吸収するとともに、押圧リング631を端面に対して所定の押圧力付勢する。

0030

図6から図11は本発明の管内径支持装置および管端部の加工装置を組込んだ管加工機のその他の構造を示す図である。

0031

ダイヘッド21はヘッドカバー23によって覆われており、切削液や加工屑飛散するのを防止している。図6は、ヘッドカバー23に取り付けた振動吸収装置7を示している。ヘッドカバー23の中央部分には、管9が通る穴が設けられており、この穴の部分の外側に振動吸収装置7が取り付けられている。

0032

管9の加工のために、ダイヘッド21がZ軸方向に移動しても、振動吸収装置7はヘッドカバー23と共にZ軸方向に移動し、常に工具と所定の距離を保ちながら、工具近傍に位置する。このため、常に加工位置の近傍で効果的に振動を減少吸収することができる。

0033

振動吸収装置7の全体形状は、図7のように管9を取り囲むリング状である。内側に支持リング71、その外側に中間リング72、一番外側に外リング73が設けられている。支持リング71には、円周方向に均等な6ヶ所に支持ローラ714が設けられている。支持リング71は、管9の外径に応じて種々の内径のものが用意されており、管9の外径に応じて交換する。

0034

図8は、図7のA−A断面図である。外リング73と中間リング72はヘッドカバー23に固定されている。外リング23には、その外周に連通する空気供給口731と切削液供給口732が設けられている。中間リング72には、その内部に、空気供給口731に連通する空気通路721と、切削液供給口732に連通する切削液通路74が設けられている。

0035

支持リング71は、中間リング72の内側に着脱自在に取り付けられ、その内部の円周方向に均等な6ヶ所にシリンダ711が設けられている。シリンダ711の数は6個とは限らず、3個、4個、8個等、必要に応じて設置箇所増減できる。それぞれのシリンダ711には、支持ロッド713の後部に設けられたピストン712が嵌合している。支持ロッド713の先端には、支持ローラ714が管9の軸方向に転がり可能な向きに取り付けられている。支持ローラ714は振動減衰特性の高い材質のものが適しており、この実施例では、ナイロン商品名)を使用している。

0036

シリンダ711には、空気供給口721が連通している。また、シリンダ711内には、バネ715が設けられ、ピストン712を後方に付勢している。空気供給口731から加圧空気を供給することにより、支持ロッド713および支持ローラ714を管9の方向に前進させ、支持ローラ714によって管9を軽い力で押圧支持する。加圧空気の供給を停止開放すれば、ピストン712はバネ715により後退し、支持ローラ714による管9の押圧支持は解除される。シリンダ711、ピストン712およびバネ715が支持ロッド駆動機構を構成する。

0037

支持リング71には、ヘッドカバー23の管9が通る穴の外側部分を覆う延長カバー716が取り付けられている。延長カバー716はヘッドカバー23の穴と管9との間を塞ぎ、切削液、加工屑の飛散を防止する。

0038

また、支持リング71には、切削液ガイド717が設けられ、切削液ガイド717と延長カバー716の間の隙間が、切削液噴出溝719として構成される。切削液噴出溝719は切削液通路74に連通しており、切削液供給口732からの切削液が矢印方向に噴出する。切削液ガイド717と延長カバー716によって、切削液が延長カバー719と管9の隙間をダイヘッド21側に噴出するように方向付けられているので、この隙間のシールとして機能し、切削液、加工屑の飛散を防止する。さらに、支持リング71には、ゴム等のパッキン718が設けられ、切削液が外側に噴出するのを防止する。

0039

図9は、第1のチャック4の構成を示す図である。また、第2のチャック5の構成も基本的にこれと同一である。チャック本体には、2つのスライダ42が移動自在に設けられている。このスライダ42には、それぞれジョー41が設けられており、このジョー41により管9を保持する。ジョー41は管9の外径に応じて、いろいろな形状のものが用意されており、交換が可能となっている。

0040

スライダ42は、シリンダ45によって駆動される。2つのスライダ42は、ラック43とピニオン44の機構により同期して移動し、常に管9をチャック中心に保持する。

0041

チャック本体の下部は、位置調整機構46に接続されており、第1のチャック4をX,Y軸方向に位置調整することが可能である。ここでX軸方向はZ軸と直交する水平方向、Y軸方向は垂直方向である。

0042

図10が位置調整機構46の構成を示す図である。位置調整機構46のX軸方向の調整機構は、X軸サーボモータ4X、X軸調整部材462、X軸係合部材463からなる。X軸サーボモータ4Xと送りネジ機構によりX軸調整部材462がX軸方向に移動すると、チャック本体の下端に固定されたX軸係合部材463がチャック本体とともにX軸方向に移動する。X軸係合部材463は、X軸調整部材462に対して、相対的にX軸方向には移動不能であるが、Y軸方向には移動可能であるように係合している。

0043

位置調整機構46のY軸方向の調整機構は、Y軸サーボモータ4Y、Y軸調整部材465、Y軸係合部材466からなる。Y軸サーボモータ4Yと送りネジ機構によりY軸調整部材465がX軸方向に移動すると、その移動は、Y軸調整部材465の上面とY軸係合部材466の下面に設けられた傾斜面によってY軸方向の移動に変換され、Y軸係合部材466がチャック本体とともにY軸方向に移動する。Y軸係合部材466は、チャックベース14上の固定部材4’に対してY軸方向にのみ移動可能なように案内されている。Y軸係合部材466はチャック本体の下端に設けられ、チャック本体に対してX軸方向には相対移動可能に、Y軸方向には相対移動不能になるよう取り付けられている。

0044

位置調整機構46によりX軸方向、Y軸方向にそれぞれ独立に位置調整が可能である。調整範囲はそれぞれの軸方向に±3mm程度が望ましい。また、第1および第2のチャックには、図示しないチャック本体ロック機構が設けられている。ロック機構による固定部材4’へのロックを解除した後、位置調整機構46によってチャックの位置を調整し、位置調整終了後はロック機構によりチャック本体を固定部材4’にロックする。これによりチャックの位置調整機構に起因する剛性の低下を防止することができる。

0045

図11は、計測ヘッド3の構成を示す図である。計測ヘッド3は、計測スタンド13上でY軸方向およびB軸方向に移動可能に設置されている。管9の供給、排出時および加工ヘッド2が前進して切削している時には、計測ヘッド3はY軸の上方に待避している。管9が搬送供給され、チャックにより保持されると、計測ヘッド3はY軸方向下方の計測位置に下降する。

0046

計測ヘッド3にはX1計測子31、X2計測子32、Y計測子33、管端計測子34が設けられている。管端計測子34は、管9の端面の位置を計測するためのものであり、これによりZ軸方向の加工基準点を設定する。X1計測子31とX2計測子32は、管9のX方向の外径位置を計測するものである。これにより、管9の外径と中心位置のX座標が計算できる。Y計測子33は、管9のY方向の外径位置を計測し、中心位置のY座標を計算するためのものである。

0047

管端計測子34は、エアシリンダにより計測ヘッドに対してZ軸方向に進退され、その移動量が、光学スケールによって読み取れるよう構成されている。他の計測子も同様であるが、移動方向は管9の半径方向となっている。エアシリンダによって計測子を管9に突き当て、このときの計測子の移動量により管9の管端位置を計測する。

0048

計測ヘッド3には、また、管9の端部の位置が異常に突出した場合に、これを検出し計測ヘッド3の破損を防止するための光センサ35が設けられている。

0049

管9の中心位置を計測し、チャックの位置調整を行い、管9の中心位置と加工ヘッドの軸芯位置とのずれ量が許容範囲内になったときは、計測ヘッド3は待避位置戻り、加工ヘッド2による加工動作が開始される。加工後にも、計測ヘッド3を計測位置に前進させて管9の計測を行い、加工寸法、加工精度の確認を行うようにしてもよい。

0050

この実施の形態の加工装置の作用を説明する。管9の端部が加工位置に供給されると、管9は、第1のチャック4と第2のチャック5によって保持される。管9がチャックにより保持されると、次に、管9の端部の位置が、計測ヘッド3のX方向の計測子31,32とY方向の計測子33によって計測される。この計測により、管9の直径と中心位置の座標を求めることができる。

0051

図示しない制御装置は、管9の中心位置を計算し、それが加工装置の加工中心すなわち加工ヘッドの軸芯とどの程度のずれがあるかを計算する。そのずれ量が許容範囲内であれば、計測動作は終了し、管端部の加工動作に移る。ずれ量が許容範囲外であれば、そのずれ量の正負を考慮して、ずれ量をゼロにするように第1および第2のチャックの調整移動を行う。そして再び、計測ヘッド3により、管端部の中心位置を計測する。中心位置のずれ量が許容範囲内になれば、計測動作を正常終了し、その後、加工動作を開始する。

0052

このような動作を、所定回数、たとえば位置調整動作2回を限度として繰り返しても、中心位置のずれ量が許容範囲外である場合には、計測動作を異常終了し、警報を発したりして加工動作には入らない。

0053

管9の芯出しが終了すると、計測ヘッド3を待避させ、管内径支持装置6を前進させ、図3のように内径支持部64を突出した状態で管9の端部内面を支持する。加工ヘッド2を加工位置に前進させ、振動吸収装置7の空気供給口731に加圧空気を供給して、支持ローラ714により管9を押圧支持し、さらに、切削液供給口732に切削液を供給する。

0054

加工ヘッド2のZ軸移動、ダイヘッド21の回転駆動、工具の管9半径方向移動、管内径支持装置6のZ軸移動を図示しない制御装置により制御して、工具211により、管9の端面および外周の口元テーパ部の加工を行う。加工ヘッド2のZ軸移動と、管内径支持装置6のZ軸移動は逆方向に同期して行うようにして、管内径支持装置6と管9とを相対的に静止させる。加工が終了すれば、管内径支持装置6を縮径後後退させる。

0055

次に、図4のように内径支持部64を管端押圧部63に近接させた状態で、管内径支持装置6を前進させ、支持ピン641と押圧リング631により管9の内面と端面を押圧支持する。管9の外周は、振動防止装置7により押圧支持する。加工ヘッド2のZ軸移動と、管内径支持装置6のZ軸移動は逆方向に同一距離同期して行うようにして、管内径支持装置6と管9とを相対的に静止させ、ネジ加工工具212により管9のネジ部の加工を行う。加工が終了すれば、管内径支持装置6を後退させる。

0056

加工が終了した管9は排出し、新しい管9を供給して最初からまた繰り返す。

発明の効果

0057

本発明は、以上説明したように構成されているので、次のような効果を奏する。

0058

内径支持部と管端押圧部とが相対移動可能であるから、管の端面、管端部外周の口元テーパ部、管端部外周のネジ部のどの加工においても管内径側の最適な位置で管を支持することができ、管の振動を効果的に防止し加工精度を向上することができる。

0059

支持ピンと内径支持部の進退を切削液の液圧により駆動することにより、駆動機構を簡単な構造により実現できる。

0060

加工ヘッドのZ方向の移動と管端押圧部のZ方向の移動を、逆方向に同期して行うことにより、管端押圧部と内径支持部を管にたいして静止させることができ、一定の位置を支持しながら加工を行うことができる。

図面の簡単な説明

0061

図1図1は、本発明の管加工装置の全体を表す正面図である。
図2図2は、本発明の管内径支持装置6の全体を表す図である。
図3図3は、管内径支持装置6の内径支持部64が前進したときの構成を表す図である。
図4図4は、管内径支持装置6の内径支持部64が後退したときの構成を表す図である。
図5図5は、支持装置送り機構66の構成を表す図である。
図6図6は、振動吸収装置7とヘッドカバー23との位置関係を示す図である。
図7図7は、振動吸収装置7の全体を表す図である。
図8図8は、図7のA−A断面図である。
図9図9は、第1のチャック4の構成を表す図である。
図10図10は、第1のチャック4の位置調整機構46の構成を表す図である。
図11図11は、計測ヘッド3の構成を表す図である。

--

0062

1…ベッド
2…加工ヘッド
3…計測ヘッド
4…第1のチャック
5…第2のチャック
6…管内径支持装置
7…振動吸収装置
9…管

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