特開 2023-108972 パイプ表面研磨装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023108972

(43)【公開日】2023-08-07

(54)【発明の名称】パイプ表面研磨装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 41/06 20120101AFI20230731BHJP

   B24B 29/00 20060101ALI20230731BHJP

   B24B 29/04 20060101ALI20230731BHJP

【ＦＩ】

B24B41/06 B

B24B29/00 F

B24B29/04

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022010311

(22)【出願日】2022-01-26

(71)【出願人】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000958

【氏名又は名称】弁理士法人インテクト国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100120237

【弁理士】

【氏名又は名称】石橋 良規

(72)【発明者】

【氏名】谷口 佳広

(72)【発明者】

【氏名】高橋 博文

【テーマコード（参考）】

3C034

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C034AA19

3C034BB79

3C034BB85

3C158AA06

3C158AB03

3C158AB04

3C158AB06

3C158CB03

(57)【要約】

【課題】、如何なる径のステンレスパイプであっても搬送不良を起こさずに、歩留まりを高めることのできるパイプ表面研磨装置を提供する。
【解決手段】搬送手段は、パイプに当接すると共に、延設方向の周方向に強制的に駆動される強制駆動ロールと、パイプと当接しパイプの回転に伴って回転されると共に、延設方向に対して回転軸が傾斜した第１の遊車ロールとを備え、研磨手段は、フラップホイールがパイプの鉛直方向に移動自在に配置され、強制駆動ロールと同軸上に配置された駆動受ロールと、パイプと当接しパイプの回転に伴って回転されると共に、延設方向に対して回転軸が傾斜した第２の遊車ロールとを備え、駆動受ロールは、強制駆動ロールと同軸に連結され、強制駆動ロールの回転に伴って回転する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基台上の研磨ラインの延設方向に沿って配置された研磨機を有し、当該研磨機が、前記研磨ラインに沿ってパイプを搬送する搬送手段と、前記パイプの表面を研磨するフラップホイールを備えている研磨手段とを備えるパイプ表面研磨装置であって、
前記搬送手段は、前記パイプに当接すると共に、前記延設方向の周方向に強制的に駆動される強制駆動ロールと、前記パイプと当接し前記パイプの回転に伴って回転されると共に、前記延設方向に対して回転軸が傾斜した第１の遊車ロールとを備え、
前記研磨手段は、前記フラップホイールが前記パイプの鉛直方向に移動自在に配置され、前記強制駆動ロールと同軸上に配置された駆動受ロールと、前記パイプと当接し前記パイプの回転に伴って回転されると共に、前記延設方向に対して回転軸が傾斜した第２の遊車ロールとを備え、
前記駆動受ロールは、前記強制駆動ロールと同軸に連結され、前記強制駆動ロールの回転に伴って回転することを特徴とするパイプ表面研磨装置。

【請求項2】

請求項１に記載のパイプ表面研磨装置において、
前記パイプは、径がφ１３．０以下であることを特徴とするパイプ表面研磨装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のパイプ表面研磨装置において、
前記パイプは、ステンレスパイプであることを特徴とするパイプ表面研磨装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか１項に記載のパイプ表面研磨装置において、
前記研磨機は、前記研磨ラインに沿って複数配置されることを特徴とするパイプ表面研磨装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、パイプ表面研磨装置、特に、研磨装置を大規模に改装することなく、如何なる径のパイプであっても、円滑にパイプの表面を研磨することができる、パイプ表面研磨装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば、ステンレスパイプの表面を研磨するパイプ表面研磨装置は、基台上の研磨ラインに沿って間隔をあけて複数基の研磨機を設置されている。

【0003】

研磨機は、モータにより回転するフラップホイールを備え、フラップホイールによりステンレスパイプの表面を研磨する。

【0004】

このような従来の研磨装置は、ステンレスパイプの表面を研磨するために、ステンレスパイプをその軸回りに回転させながら研磨機を通過させる。

【0005】

具体的には、図７に示すように、研磨機の前後に搬送手段１２０を備えており、当該搬送手段１２０によって、ステンレスパイプ１０５は、研磨ラインに沿って軸方向に搬送される。

【0006】

搬送手段１２０は、モータによって図７において時計回りに回転する強制駆動ロール１２１と、強制駆動ロール１２１の回転に伴って反時計回りに回転するステンレスパイプ１０５によって時計回りに回転する遊車ロール１２２とを備えている。遊車ロール１２２は、回転軸が強制駆動ロール１２１やステンレスパイプ１０５の回転軸に対して２°～１５°傾いて配置されており、強制駆動ロール１２１によって回転したステンレスパイプ１０５によって遊車ロール１２２が回転すると、遊車ロール１２２の回転軸が傾いていることによって、遊車ロール１２２がステンレスパイプ１０５を研磨ラインに沿って軸方向に押し出すように移動させる。

【0007】

また、図８に示すように、研磨機では、フラップホイール１０４によってステンレスパイプ１０５の表面が研磨される研磨手段１３０を備えており、ステンレスパイプ１０５の表面が研磨されることによって、ステンレスパイプ１０５が反時計回りに回転する。このため、搬送手段１２０の強制駆動ロール１２１の回転軸と同一線上に位置する駆動受ロール１２３は、ステンレスパイプ１０５に回転力を与えないように、強制駆動は行われず、ステンレスパイプ１０５の回転に応じて受動的に回転するように構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１７－１７０５８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

上述した従来の研磨装置によれば、研磨装置の大規模な改装を行うことなく、ステンレスパイプ１０５を目標の表面粗さに研磨することはできる。

【0010】

しかしながら、従来の研磨装置は、研磨するステンレスパイプ１０５の径が小径（例えばφ１３．０以下）となると、研磨装置内でステンレスパイプ１０５が搬送手段１２０や研磨手段１３０のロールから外れ、加工不良となるというトラブルが発生していた。

【0011】

これは、図９に示すように、ステンレスパイプ１０５の径が小径となると、ステンレスパイプ１０５を研磨するフラップホイール１０４が下降することとなるが、このとき、フラップホイール１０４が駆動受ロール１２３と接触してしまい、駆動受ロール１２３を逆回転（反時計回り）となる方向に回転させてしまい、この結果、ステンレスパイプ１０５が回転しなくなることで遊車ロール１２６の回転が止まってしまい、搬送不良を起こしていることが判明した。

【0012】

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされた発明であり、如何なる径のステンレスパイプであっても搬送不良を起こさずに、歩留まりを高めることのできるパイプ表面研磨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】

【0013】

上記課題を解決するために、本発明に係るパイプ表面研磨装置は、基台上の研磨ラインの延設方向に沿って配置された研磨機を有し、当該研磨機が、前記研磨ラインに沿ってパイプを搬送する搬送手段と、前記パイプの表面を研磨するフラップホイールを備えている研磨手段とを備えるパイプ表面研磨装置であって、前記搬送手段は、前記パイプに当接すると共に、前記延設方向の周方向に強制的に駆動される強制駆動ロールと、前記パイプと当接し前記パイプの回転に伴って回転されると共に、前記延設方向に対して回転軸が傾斜した第１の遊車ロールとを備え、前記研磨手段は、前記フラップホイールが前記パイプの鉛直方向に移動自在に配置され、前記強制駆動ロールと同軸上に配置された駆動受ロールと、前記パイプと当接し前記パイプの回転に伴って回転されると共に、前記延設方向に対して回転軸が傾斜した第２の遊車ロールとを備え、前記駆動受ロールは、前記強制駆動ロールと同軸に連結され、前記強制駆動ロールの回転に伴って回転することを特徴とする。

【0014】

また、本発明に係るパイプ表面研磨装置において、前記パイプは、径がφ１３．０以下であると好適である。

【0015】

また、本発明に係るパイプ表面研磨装置において、前記パイプは、ステンレスパイプであると好適である。

【0016】

また、本発明に係るパイプ表面研磨装置において、前記研磨機は、前記研磨ラインに沿って複数配置されると好適である。

【発明の効果】

【0017】

この発明によれば、研磨手段の駆動受ロールは搬送手段の強制駆動ロールと同軸に連結され、強制駆動ロールの回転に伴って回転するので、研磨するパイプが小径である場合に、フラップホイールが駆動受ロールに接触するまで下降したとしても、フラップホイールの接触によって駆動受ロールが逆回転することなく、第２の遊車ロールの回転を停止させずにパイプを搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置を示す正面図。

【図2】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置を示す側面図。

【図3】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段を示す平面図。

【図4】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段と研磨手段を示す平面図。

【図5】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段の動作を説明するための概略図。

【図6】本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の研磨手段の動作を説明するための概略図。

【図7】従来のパイプ表面研磨装置の搬送手段の動作を説明するための概略図。

【図8】従来のパイプ表面研磨装置の研磨手段の動作を説明するための概略図。

【図9】従来のパイプ表面研磨装置の研磨手段において、小径のパイプを研磨する際の動作を説明するための概略図。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面を用いて説明する。なお、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

【0020】

図１は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置を示す正面図であり、図２は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置を示す側面図であり、図３は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段を示す平面図であり、図４は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段と研磨手段を示す平面図であり、図５は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の搬送手段の動作を説明するための概略図であり、図６は、本発明の実施形態に係るパイプ表面研磨装置の研磨手段の動作を説明するための概略図である。

【0021】

図１及び２に示すように、本実施形態に係るパイプ表面研磨装置は、基台１上の研磨ラインに沿って間隔をあけて複数基（この例では、６基）の研磨機２ａから２ｆを設置したものから構成されている。

【0022】

研磨機２は、ステンレスパイプ５を研磨ラインの延設方向に搬送する搬送手段２０と、ステンレスパイプ５を研磨する研磨手段３０を有している。また、最上流側の研磨機２ａの前には、ステンレスパイプ５を受け入れる図示しない搬送手段が取り付けられている。

【0023】

研磨機２ａから２ｆの研磨手段３０は、モータ３により回転する回転軸７に取り付けられたフラップホイール４を備え、フラップホイール４によりステンレスパイプ５の表面を研磨する。フラップホイール４は、カバーケース６内に収容されている。ステンレスパイプ５の移動方向を、図中、矢印で示す。

【0024】

フラップホイール４は、従来周知の形状のものを適宜採用することができ、たとえば、筒状の芯材の周囲に放射状にサンドペーパーを取り付けたものからなっていると好適である。

【0025】

また、フラップホイール４は、研磨するステンレスパイプ５の外径に合わせて昇降自在に取り付けられており、具体的には、回転軸７を昇降させる昇降装置１２に取り付けられていると好適である。この昇降装置１２によってフラップホイール４を昇降させることで、如何なる外径のステンレスパイプ５であっても適切に研磨を行うことができる。

【0026】

フラップホイール４の粗さは、研磨機２ａから２ｆに向かうにしたがって細かくなっている。すなわち、最上流側の研磨機２ａは、♯１００のフラップホイール４ａと♯１２０のフラップホイール４ｂとを、フラップホイール４ａを上流側に配して連設したものから構成されている。

【0027】

研磨機２ｂのフラップホイール４の粗さは、♯２４０、研磨機２ｃ、２ｄのフラップホイール４の粗さは、それぞれ♯３２０、研磨機２ｅのフラップホイール４の粗さは、♯４００、研磨機２ｆのフラップホイール４の粗さは、♯５００となっている。

【0028】

本実施形態に係るパイプ表面研磨装置によりステンレスパイプ５の表面を研磨するには、搬送手段２０によってステンレスパイプ５をその軸回りに回転させながら研磨機２ａから２ｆを通過させる。

【0029】

図３に示すように、搬送手段２０は、強制駆動ロール２１と、第１の遊車ロール２２とを備えている。強制駆動ロール２１は、強制駆動回転軸２４を有しており、強制駆動回転軸２４は図示しないモータなどの駆動装置によって回転力が付与されている。強制駆動ロール２１は、強制駆動回転軸２４に沿って複数配列されており、例えば３つ取り付けられると好適である。また、強制駆動回転軸２４は、径方向の荷重を負荷しながら回転を円滑にするために図示しないベアリングによって回転可能に保持されていると好適である。

【0030】

第１の遊車ロール２２は、遊車ロール回転軸２５回りに回転可能に取り付けられた部材である。遊車ロール回転軸２５は、強制駆動回転軸２４に対して２°～１５°傾いて配置されていると好適であり、より好適には７°～１１°傾いて配置されている。遊車ロール回転軸２５が傾いていることによって、第１の遊車ロール２２の回転によって、ステンレスパイプ５を長手方向に押し出すように移動させることができる。

【0031】

なお、第１の遊車ロール２２は強制駆動ロール２１と対応する位置に配置されると好適である。また、遊車ロール回転軸２５は、第１の遊車ロール２２毎に独立して回転可能に設けられている。

【0032】

ステンレスパイプ５は、強制駆動ロール２１と第１の遊車ロール２２の間を回転しながら長手方向に搬送される。

【0033】

図２に示すように、研磨手段３０のフラップホイール４の下方は、搬送手段２０と同様の構成を備えている。具体的には、図４に示すように、搬送手段２０の強制駆動ロール２１と同軸上に配置された駆動受ロール２３と、第１の遊車ロール２２と同軸上に配置された第２の遊車ロール２６とを備えている。

【0034】

駆動受ロール２３は、強制駆動回転軸２４と同軸に配置された駆動受回転軸２７に同軸に取り付けられており、駆動受回転軸２７は、連結手段３１によって強制駆動回転軸２４と連結されている。したがって、駆動受ロール２３は、強制駆動ロール２１の回転と同様にモータなどの駆動手段からの回転力を付与されている。

【0035】

また、第２の遊車ロール２６は、搬送手段２０の第１の遊車ロール２２と同様の構成を有しており、延設方向から所定の角度傾いて配置された遊車ロール回転軸２５によって回転自在に取り付けられている。

【0036】

次に、図５及び６を参照して本実施形態に係るパイプ表面研磨装置の動作について説明を行う。図５に示すように、搬送手段２０は、モータなどの駆動手段によって駆動力が付与された強制駆動ロール２１が時計回りに回転する。このとき、ステンレスパイプ５は、強制駆動ロール２１及び第１の遊車ロール２２と当接しているので、ステンレスパイプ５は、強制駆動ロール２１の回転に伴って反時計回りに回転する。

【0037】

第１の遊車ロール２２は、ステンレスパイプ５が反時計回りに回転することによって、時計回りに回転する。このとき、第１の遊車ロール２２の遊車ロール回転軸２５が延設方向に対して傾いているので、第１の遊車ロール２２の回転によって、ステンレスパイプ５は、延設方向に押し出されるように搬送される。

【0038】

次に、図６に示すように、研磨手段３０は、ステンレスパイプ５の外径に合わせて下降したフラップホイール４の回転によってステンレスパイプ５の表面を研磨する。ステンレスパイプ５の研磨によって、ステンレスパイプ５は反時計回りに回転する。このとき、駆動受ロール２３は、強制駆動ロール２１と同軸に連結されていることから、強制駆動ロール２１と同様に時計回りに回転する。したがって、フラップホイール４が駆動受ロール２３に接触した場合であっても、駆動受ロール２３の回転方向が逆回転となることはなく、ステンレスパイプ５の回転方向を反時計回りに維持することができる。

【0039】

第２の遊車ロール２６は、ステンレスパイプ５が反時計回りに回転することによって上述した第１の遊車ロール２２と同様にステンレスパイプ５を、延設方向に押し出すように搬送する。

【0040】

このように、本実施形態に係るパイプ表面研磨装置によれば、研磨手段３０の駆動受ロール２３が強制駆動ロール２１と連結されて回転力が付与されているので、駆動受ロール２３にフラップホイール４が接触した場合であっても、駆動受ロール２３の回転方向が変更されることがなく、ステンレスパイプ５の回転方向を維持して当該回転力を第２の遊車ロール２６に適切に伝達して第２の遊車ロール２６による搬送を阻害することがない。

【0041】

したがって、ステンレスパイプ５の径が小径の場合に、フラップホイール４が駆動受ロール２３に接触する程度まで下降した場合であっても、第２の遊車ロール２６の回転方向を維持することができ、如何なるパイプ径のステンレスパイプ５であっても搬送不良を起こさずに、パイプ表面研磨装置の歩留まりを高めることができる。

【0042】

なお、上述した本実施形態に係るパイプ表面研磨装置は、強制駆動ロール２１を時計回りに回転させた場合について説明を行ったが強制駆動ロール２１の回転方向はこれに限らず、反時計回りに回転させても構わない。

【0043】

また、強制駆動ロール２１、第１の遊車ロール２２、駆動受ロール２３及び第２の遊車ロール２６はそれぞれ３つ配置した場合について説明を行ったが、これらの数は適宜増減することができる。さらに、パイプは、ステンレスパイプに限定されない。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれうることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

【符号の説明】

【0044】

１ 基台， ２ａから２ｆ 研磨機， ３ モータ、 ４ フラップホイール、 ５ ステンレスパイプ， ６ カバーケース， ７ 回転軸， １２ 昇降装置， ２０，１２０ 搬送手段， ２１，１２１ 強制駆動ロール， ２２ 第１の遊車ロール， ２３，１２３ 駆動受ロール， ２４ 強制駆動回転軸， ２５ 遊車ロール回転軸， ２６ 第２の遊車ロール， ２７ 駆動受回転軸， ３０，１３０ 研磨手段， ３１ 連結手段， １２２ 遊車ロール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】