JPS63187B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管の切断装置に関し、特に円板形砥石
を用いた管の切断装置に関する。

管を切断する場合に、通常はこの管を支持ロー
ラにより水平方向に支持しながら低速で回転さ
せ、かつ揺動腕の先端に設けられた高速回転の円
板形砥石を下方から前記管に押圧させて、切込み
と送りとを与えるようにするのが通例となつてい
る。ところで、一般に円板形砥石によりワークを
切断する際、この切断効率を高めようとするなら
ば、砥石の周速を一定にして切断することを必要
とする。したがつて、周速をコントロールしよう
とすれば、まず砥石直径値を知る必要がある。従
来は、作業者が装置に接近して測定したり、また
は何らかの目安をつけて砥石径を判定し、これに
もとづいて砥石の周速をマニユアル設定している
が、安全性および信頼性に乏しいという問題があ
る。また砥石径を知る際に砥石重量の変化から間
接的に測定しようとしても、砥石重量変化が他の
可動部重量に比して小さいため信頼性に乏しく、
さらに光学センサによる直接測定も、切断中の切
粉や粉塵の付着によるセンサ能力の低下という点
より、やはり信頼性に乏しいという問題がある。

そこで本発明は、上記従来技術の欠点を改め、
砥石径を安全かつ高信頼度のもとで測定可能と
し、さらにこの結果から砥石径に応じて砥石の一
定周速制御を可能とすることを目的とするもので
ある。

この目的を達成するため本発明は、 上下方向に揺動する揺動腕の一端に取り付けら
れ、水平方向に支持された管に下方から当接して
この管を切断可能な円板形砥石と、揺動腕の他端
に取付けられて、前記円板形砥石を上方へ向けて
移動させるモーメントを発生可能な重錘体と、 この重錘体から距離をおいて吊下げられるとと
もに、下方から押上げられたときに前記吊り下げ
状態が解除されて前記重錘体の下面に当接される
吊下重錘体と、 吊下重錘体を重錘体に当接させて両重錘体をと
もに押し上げ、この押上げにより揺動腕を揺動さ
せて前記砥石を管の下方における所定待機位置に
向け降下させるとともに、両重錘体をともに支持
しながらこれら両重錘体を降下させて、前記砥石
を所定待機位置から管との当接位置まで上昇させ
る昇降駆動装置と、 上昇した砥石が管に当接した後の吊下重錘体の
降下によりこの吊下重錘体が重錘体から離間した
ことを検知する検知手段と、 この検知手段が動作したときの昇降駆動装置の
動作量にもとづき、前記所定待機位置から砥石と
管との当接位置までの砥石の変位量を測定する変
位量測定手段と、 この変位量から砥石径を算出する砥石径算出手
段と、 この砥石径から、砥石の所要周速を得るのに必
要な砥石駆動装置の駆動電力を決定する駆動電力
決定手段と、 を備えたものである。

このような構成によれば、所定待機位置から管
に当接するまでの砥石の変位量によつてこの砥石
の径が求められ、この径に応じた所要周速が砥石
に付与されることになる。

以下本発明の実施例を説明する。

第１図に示すようにローラ１にて水平方向に支
持された管２に下方から当接してこの管２を切断
可能な円板形砥石３を揺動腕４の一端に設け、揺
動腕４の他端に取り付けられたウエイト５に当接
して、管２の下方における所定待機位置６から管
２との当接位置７までの砥石３の変位量を検出す
る変位量検出装置８からの信号によりこの変位量
を測定する変位量測定手段９を設け、この変位量
から砥石３の直径を算出する砥石径算出手段１０
を設け、この砥石径から、砥石３の所要周速を得
るのに必要な砥石駆動装置１１の駆動電力を決定
する駆動電力決定手段１２を設けている。

なお、第１図において、１３は前回の砥石径
と、砥石径算出手段１０により算出された今回の
砥石径とから、前回の切断作業中における砥石摩
耗量を算出する砥石摩耗量算出手段である。また
１４は、管の切断中に当然のことながら摩耗し
て、直接値の変化する砥石３に対し、この切断中
の砥石径変化にかかわらず常に砥石３の周速を一
定とさせるように、駆動電力決定手段１２からの
出力に補正を加える電力補正手段である。

上記変位量測定手段９、砥石径算出手段１０、
駆動電力決定手段１２、砥石摩耗量算出手段１３
および電力補正手段１４は、マイクロコンピユー
タ１５にて機能が達成される 第２図〜第３図は機械装置の概略構成を示す図
であるが、第１図に示すものと同一の部材には同
一の番号を付し、その説明を省略する。ウエイト
５は、揺動腕４に固定された重錘体としての固定
ウエイト１６と、固定ウエイト１６から吊り下げ
られる同じく重錘体としての第１の吊下ウエイト
１７と、第１の吊下ウエイト１７からさらに吊り
下げられる吊下重錘体としての第２の吊下ウエイ
ト１８とにより構成されている。

固定ウエイト１６および第１の吊下ウエエイト
１７は、砥石３を上方へ向けて移動させるモーメ
ントを発生可能となつている。この第２の吊下ウ
エイト１８は、下方からの押上げにより吊下げ状
態が解除されて第１の吊下ウエイト１７に当接可
能とされている。

一方、変位量検出装置８は、前記第１および第
２の吊下ウエイト１７，１８を有するとともに、
第２の吊下ウエイト１８に当接可能な昇降駆動装
置としてのボールスクリユージヤツキ１９を有し
ている。２０はジヤツキ１９を駆動するためのブ
レーキ付モータ、また２１はロータリエンコーダ
であり、モータ２０の回転角度を検出することに
より、ジヤツキ１９、ウエイト５および揺動腕４
を介して砥石３の変位量を検出可能となつてい
る。また第２の吊下ウエイト１８には検出手段と
してのリミツトスイツチ２２が設けられ、第１の
吊下ウエイト１７には、この第１の吊下ウエイト
１７に第２の吊下ウエイト１８が当接したときに
リミツトスイツチ２２をオンとさせる係止片２３
が設けられれている。砥石駆動装置１１は、砥石
３を回転駆動させるためのモータ２４と、モータ
２４の回転数を検出するタコジエネレータ２５と
を有している。

第４図は本発明のハードウエアの全体構成を示
すものである。すなわち、２６は切断機制御盤で
あり、リミツトスイツチ２２からのオンオフ信号
を受けるとともにロータリエンコーダ２１からの
検出信号を受け、かつブレーキ付モータ２０の駆
動電力を出力するように構成されている。また２
７はモータ２４用の制御盤であり、タコジエネレ
ータ２５からの信号を受けるとともにモータ２４
の駆動電力を出力するように構成されている。

制御用のマイクロコンピユータ１５は、制御盤
２６，２７とのインターフエース２８を有してい
る。２９はタコジエネレータ２５およびモータ２
４との入出力ライン、３０はリミツトスイツチ２
２からの入力ライン、そして３１はロータリエン
コーダ２１およびブレーキ付モータ２０との入出
力ラインである。また、３２はCPU、３３はメ
モリそして３４はキーボードである。

次に、第５図に示すフローチヤートにもとづ
き、動作を説明する。作業にさきだち、キーボー
ド３４により切断すべき管２の口径値を入力して
おく、第２図は切断開始前の初期状態を示してい
る。すなわち、ジヤツキ１９により第２の吊下ウ
エイト１８を押し上げ、第２の吊下ウエイト１８
により第１の吊下ウエイト１７および固定ウエイ
ト１６を押し上げて、砥石３を管２の下方におけ
る所定待機位置６に下げておく。このとき、砥石
３が所定待機位置６にあることはロータリエンコ
ーダ２１にて検出され、また、第２の吊下げウエ
イト１８が第１の吊下ウエイト１７に当接してい
ることから、リミツトスイツチ２２はオン状態に
ある。

この状態からジヤツキ１９を駆動させ、ウエイ
ト５を徐々に降下させる。すると砥石３は除々に
上昇することになり、位置６からの変位置はロー
タリエンコーダ２１により読み取られる。第１図
に示すように砥石３が管２との当接位置７に達し
たなら、これにより砥石３の上昇は停止され、か
つ固定ウエイト１６および第１吊下ウエイト１７
の降下も停止される。しかし、ジヤツキ１９はな
お作動しており、第２の吊下ウエイト１８のみは
降下を続け、この第２の吊下ウエイト１８が第１
の吊下ウエイト１７から離間してリミツトスイツ
チ２２がオフとなる。このタイミングをマイクロ
コンピユータ１５にて読み取り、このときのロー
タリエンコーダ２１の読みにもとづき、所定待機
位置６から当接位置７までの砥石３の変位量が測
定される。

この変位量と前述の管２の口径値とから砥石径
を算出し、砥石３の周速が所定値となるように、
砥石駆動装置１１のモータへの回転数制御用駆動
電力信号を決定する。

また、前回の切断時の切断開始時における砥石
径をメモリ３３に記憶させておき、前回と今回の
砥石径値を比較して、前回の切断中における砥石
３の摩耗量を算出する。特性の違いにもとづく砥
石３の摩耗量の経時変化曲線を予め何種類か測定
しておき（第５図に示すものでは３種類）、切断
中の砥石３の径の変化に対応して、その周速が常
に一定値となるように、前記回転数制御用駆動電
力信号に対し時間的に変化する電力補正信号を与
える。

このような信号によりモータ２４を駆動させ、
モータ２４の回転数をタコジエネレータ２５で読
み取りながら、第３図に示すように管２を切断す
る。このとき、ジヤツキ１９は第２の吊下ウエイ
ト１８から離れた下方所定位置３５まで降下され
ており、砥石３には、すべてのウエイト１６，１
７，１８の重量が作用して切込みが与えられるこ
とになる。

管２の切断が完了するとこの管２からの反力が
無くなつて砥石３が上方へ移動し、ウエイト１
６，１７，１８がともに前記所定位置３５におけ
るジヤツキ１９にて支持されることになる。これ
により再びリミツトスイツチ２２がオンとなり、
この信号にもとづいてモータ２４の停止信号が発
せられる。これとともにジヤツキ１９が上昇さ
れ、第２図に示す所定待機位置６に砥石３が戻さ
れて、１サイクルの作業が完了する。

以上述べたように本発明によると、所定待機位
置から円板形砥石と管との当接位置までのこの円
板形砥石の変位量にもとづいてこの砥石の径を安
全かつ高信頼度のもとで測定できるのみならず、
この測定結果にもとづいて砥石を常に一定周速に
制御することができ、砥石を絶えず良好な条件の
もとで動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロツク図、第２図〜第
３図は機械装置の概略構成図を示す図、第４図は
ハードウエアの全体構成を示す図、第５図は動作
のフローチヤートを示す図である。 ２……管、３……円板形砥石、４……揺動腕、
６……所定待機位置、７……当接位置、９……変
位量測定手段、１０……砥石径算出手段、１１…
…砥石駆動装置、１２……駆動電力決定手段、１
３……砥石摩耗量算出手段、１４……電力補正手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上下方向に揺動する揺動腕の一端に取り付け
   られ、水平方向に支持された管に下方から当接し
   てこの管を切断可能な円板形砥石と、 揺動腕の他端に取付けられて、前記円板形砥石
   を上方へ向けて移動させるモーメントを発生可能
   な重錘体と、 この重錘体から距離をおいて吊り下げられると
   ともに、下方から押上げられたときに前記吊り下
   げ状態が解除されて前記重錘体の下面に当接され
   る吊下重錘体と、 吊下重錘体を重錘体に当接させて両重錘体をと
   もに押し上げ、この押上げにより揺動腕を揺動さ
   せて前記砥石を管の下方における所定待機位置に
   向け降下させるとともに、両重錘体をともに支持
   しながらこれら両重錘体を降下させて、前記砥石
   を所定待機位置から管との当接位置まで上昇させ
   る昇降駆動装置と、 上昇した砥石が管に当接した後の吊下重錘体の
   降下によりこの吊下重錘体が重錘体から離間した
   ことを検知する検知手段と、 この検知手段が動作したときの昇降駆動装置の
   動作量にもとづき、前記所定待機位置から管との
   当接位置までの砥石の変位量を測定する変位量測
   定手段と、 この変位量から砥石径を算出する砥石径算出手
   段と、 この砥石径から、砥石の所要周速を得るのに必
   要な砥石駆動装置の駆動電力を決定する駆動電力
   決定手段と、 を備えたことを特徴とする管の切断装置。