JP2013066971A - Rotating and positioning device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円筒体をその軸回りに回転させることにより、円筒体の外周面にある切削位置を周方向において切削装置の位置に位置決めする回転位置決め装置と方法に関する。 The present invention relates to a rotational positioning apparatus and method for positioning a cutting position on an outer peripheral surface of a cylindrical body at a position of a cutting apparatus in a circumferential direction by rotating the cylindrical body about its axis.
切削対象の円筒体は、例えば、ボイラから発生した蒸気を集めるための管寄せである。管寄せの外周面には、スタブ管が溶接される。そのために、管寄せの外周面を切削することにより、この外周面に、スタブ管が挿入される孔を形成しておく。 The cylindrical body to be cut is, for example, a header for collecting steam generated from a boiler. A stub tube is welded to the outer peripheral surface of the header. For this purpose, a hole into which the stub tube is inserted is formed in the outer peripheral surface by cutting the outer peripheral surface of the header.
この孔を形成する際には、水平に配置した円筒体を台座上で回転させる。これにより、円筒体の外周面にある切削位置を、周方向において、切削装置の位置（例えば円筒体の真上）に位置決めする。その後、円筒体を、台座においてクランプにより固定する。この状態で、円筒体の外周面における切削位置を切削装置（例えばドリル）で切削することにより、円筒体に孔を形成する。 When forming this hole, a horizontally disposed cylindrical body is rotated on a pedestal. Thereby, the cutting position in the outer peripheral surface of a cylindrical body is positioned in the position of a cutting device (for example, just above a cylindrical body) in the circumferential direction. Thereafter, the cylindrical body is fixed by a clamp on the pedestal. In this state, a hole is formed in the cylindrical body by cutting the cutting position on the outer peripheral surface of the cylindrical body with a cutting device (for example, a drill).
また、円筒体における別の周方向位置にある切削位置に孔を形成する場合には、クランプを外して、円筒体を回転させる。これにより、別の切削位置を切削装置の位置にして、上述と同様に孔を形成する。 Moreover, when forming a hole in the cutting position in another circumferential direction position in a cylindrical body, a clamp is removed and a cylindrical body is rotated. Thereby, another cutting position is made into the position of a cutting device, and a hole is formed like the above.
円筒体を回転させるために、ローラを用いることができる。ローラは、円筒体と平行に配置され円筒体に接触する。ローラは、回転駆動されることにより、円筒体を回転させる。円筒体を回転させるローラは、下記の特許文献１に記載されている。 A roller can be used to rotate the cylinder. The roller is disposed in parallel with the cylindrical body and contacts the cylindrical body. The roller rotates the cylindrical body by being driven to rotate. A roller for rotating the cylindrical body is described in Patent Document 1 below.
また、円筒体の回転位相を検出するために、チャック機構を設けることができる。チャック機構は、円筒体の一端部を把持して、円筒体と共に回転する。このチャック機構の回転位相を検出することにより、円筒体の回転位相を検出できる。
円筒体には、周方向の基準位置を示すマークが設けられている。このマークをチャック機構における周方向の基準位置（例えばマーク）に合わせた状態で、円筒体とチャック機構の回転位相を合わせることができる。これにより、チャック機構の回転位相を、円筒体の回転位相として検出できる。検出した円筒体の回転位相に基づいて、円筒体の切削位置を切削装置の位置へ回転させる。
Further, a chuck mechanism can be provided to detect the rotational phase of the cylindrical body. The chuck mechanism grips one end of the cylindrical body and rotates together with the cylindrical body. By detecting the rotational phase of the chuck mechanism, the rotational phase of the cylindrical body can be detected.
The cylindrical body is provided with a mark indicating a circumferential reference position. The rotational phase of the cylindrical body and the chuck mechanism can be adjusted in a state where the mark is aligned with a circumferential reference position (for example, a mark) in the chuck mechanism. Thereby, the rotation phase of the chuck mechanism can be detected as the rotation phase of the cylindrical body. Based on the detected rotational phase of the cylindrical body, the cutting position of the cylindrical body is rotated to the position of the cutting device.
しかし、ローラと円筒体の間に、切削により生じた切粉が入り込むと、ローラは、円筒体の外周面上を滑ってしまう。 However, when chips generated by cutting enter between the roller and the cylindrical body, the roller slides on the outer peripheral surface of the cylindrical body.
そこで、下記の構成（１）を採用できる。または、構成（１）に加えて後述の構成（２）を採用できる。 Therefore, the following configuration (1) can be adopted. Or, in addition to the configuration (1), the configuration (2) described later can be adopted.
（１）ローラを、円筒体の軸方向に間隔をおいた複数位置に設ける。これにより、いずれかの軸方向位置におけるローラと円筒体の間に切粉が入り込んでも、他の軸方向位置のローラにより円筒体を回転させることができる。 (1) The rollers are provided at a plurality of positions spaced in the axial direction of the cylindrical body. Thus, even if chips enter between the roller and the cylindrical body at any axial position, the cylindrical body can be rotated by the roller at the other axial position.
しかし、この構成において、いずれかの軸方向位置におけるローラと円筒体の間に切粉が入り込んだ場合に、切粉が入り込んだ軸方向位置では、円筒体に回転駆動力が作用せず、他のローラの軸方向位置では円筒体に回転駆動力が作用する結果、円筒体が捩じれてしまう可能性がある。 However, in this configuration, when chips enter between the roller and the cylindrical body at any axial position, the rotational driving force does not act on the cylindrical body at the axial position where the chips enter. As a result of the rotational driving force acting on the cylindrical body at the axial position of the roller, the cylindrical body may be twisted.
（２）そこで、さらに、チャック機構を回転駆動させる。これにより、いずれかの軸方向位置におけるローラと円筒体の間に切粉が入り込んでも、他の軸方向位置のローラとチャック機構とで、円筒体に生じる捩れを抑えながら円筒体を安定して回転させることができる。 (2) Then, the chuck mechanism is further rotated. As a result, even if chips enter between the roller and the cylindrical body at any of the axial positions, the cylindrical body can be stably stabilized while suppressing the twist generated in the cylindrical body with the rollers and the chuck mechanism at the other axial positions. Can be rotated.
しかし、チャック機構が、円筒体を把持して回転駆動されると、チャック機構と円筒体との間に滑りが生じる可能性がある。例えば、円筒体の端部にも孔開け位置（切削位置）が存在する場合には、チャック機構が、円筒体を把持できる部分は小さい。従って、チャック機構の把持力が小さくなるので、チャック機構と円筒体との間に滑りが生じる可能性がある。また、すべてのローラと円筒体の間に切粉が入り込んだ場合には、チャック機構だけで円筒体を回転させると、チャック機構と円筒体との間に滑りが生じる可能性がある。このような滑りにより、円筒体の回転位相が検出できなくなる。 However, when the chuck mechanism grips the cylindrical body and is driven to rotate, there is a possibility that slip occurs between the chuck mechanism and the cylindrical body. For example, when there is a drilling position (cutting position) at the end of the cylindrical body, the portion where the chuck mechanism can grip the cylindrical body is small. Therefore, since the gripping force of the chuck mechanism is reduced, there is a possibility that slip occurs between the chuck mechanism and the cylindrical body. In addition, when chips enter between all the rollers and the cylindrical body, if the cylindrical body is rotated only by the chuck mechanism, there is a possibility that slip occurs between the chuck mechanism and the cylindrical body. Such a slip makes it impossible to detect the rotational phase of the cylindrical body.
さらに、この滑りが生じない場合において、すべてのローラと円筒体の間に切粉が入り込むと、円筒体の端部には、チャック機構により回転駆動力が作用し、円筒体の他の部分には、回転駆動力が作用しなくなる。その結果、円筒体が捩じれてしまう可能性がある。 Furthermore, in the case where this slip does not occur, if chips enter between all the rollers and the cylindrical body, a rotational driving force is applied to the end of the cylindrical body by the chuck mechanism, and other parts of the cylindrical body are applied. , The rotational driving force does not act. As a result, the cylindrical body may be twisted.
そのため、上述の構成（１）を採用した場合に、または、上述の構成（１）（２）を採用した場合に、円筒体に捩じれが発生したり、チャック機構と円筒体との間に滑りが発生しても、このような異常を検出できるようにすることが望まれる。 Therefore, when the above configuration (1) is adopted or when the above configurations (1) and (2) are adopted, the cylindrical body is twisted or slipped between the chuck mechanism and the cylindrical body. It is desirable to be able to detect such an abnormality even if this occurs.
そこで、本発明の目的は、切粉が発生する環境において円筒体を回転して位置決めする場合に、円筒体の捩じれ、または、チェック駆動機構と円筒体との滑りを検出できる手段を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide means capable of detecting twisting of a cylindrical body or slippage between a check drive mechanism and a cylindrical body when the cylindrical body is rotated and positioned in an environment where chips are generated. It is in.
上述した目的を達成するため、本発明によると、円筒体をその軸回りに回転させることにより、円筒体の外周面にある切削位置を、前記軸回りの周方向において切削装置の位置に位置決めする回転位置決め装置であって、
円筒体の軸方向に間隔をおいて、円筒体と平行に配置された複数のローラを備え、各ローラは、円筒体に接触しながら回転駆動されることにより、円筒体を回転させ、
さらに、円筒体の一端部を把持して、円筒体と共に回転する第１のチャック機構と、
円筒体の他端部を把持して、円筒体と共に回転する第２のチャック機構と、
第１のチャック機構の回転位相を検出する第１の回転センサと、
第２のチャック機構の回転位相を検出する第２の回転センサと、
第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラを同期して回転させる制御装置と、を備える、ことを特徴とする回転位置決め装置が提供される。
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, the cylindrical body is rotated around its axis, thereby positioning the cutting position on the outer peripheral surface of the cylindrical body at the position of the cutting device in the circumferential direction around the axis. A rotary positioning device,
Provided with a plurality of rollers arranged in parallel with the cylindrical body at intervals in the axial direction of the cylindrical body, each roller is rotated while being in contact with the cylindrical body, thereby rotating the cylindrical body,
A first chuck mechanism that grips one end of the cylindrical body and rotates with the cylindrical body;
A second chuck mechanism that grips the other end of the cylindrical body and rotates together with the cylindrical body;
A first rotation sensor for detecting a rotation phase of the first chuck mechanism;
A second rotation sensor for detecting a rotation phase of the second chuck mechanism;
And a control device that rotates each of the rollers synchronously so as to position the cutting position to the position of the cutting device based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor. A rotational positioning device is provided.
本発明の好ましい実施形態によると、第１の回転センサが検出した回転位相が、第２の回転センサが検出した回転位相と異なる場合には、その旨を示すエラー信号を出力するエラー検出部を備える。 According to a preferred embodiment of the present invention, when the rotation phase detected by the first rotation sensor is different from the rotation phase detected by the second rotation sensor, an error detection unit that outputs an error signal indicating that fact is provided. Prepare.
本発明の別の実施形態によると、第１の回転センサが検出した回転位相と、第２の回転センサが検出した回転位相とを表示する表示装置を備える。 According to another embodiment of the present invention, a display device is provided that displays the rotation phase detected by the first rotation sensor and the rotation phase detected by the second rotation sensor.
本発明の好ましい実施形態によると、第１および第２のチャック機構の一方は、円筒体の一端部を把持して、ローラと同期して回転駆動されることにより、ローラと協働して円筒体を回転させ、
第１および第２のチャック機構の他方は、円筒体の他端部を把持して、円筒体の回転に従動して回転し、
制御装置は、第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラと一方のチャック機構を同期して回転させる。
According to a preferred embodiment of the present invention, one of the first and second chuck mechanisms grips one end of the cylindrical body and is driven to rotate in synchronization with the roller, so that the cylinder cooperates with the roller. Rotate the body,
The other of the first and second chuck mechanisms grips the other end of the cylindrical body, rotates following the rotation of the cylindrical body,
Based on the rotational phase detected by the first or second rotation sensor, the control device rotates each of the rollers and one chuck mechanism synchronously so as to position the cutting position to the position of the cutting device.
また、上述した目的を達成するため、本発明によると、円筒体をその軸回りに回転させることにより、円筒体の外周面にある切削位置を、前記軸回りの周方向において切削装置の位置に位置決めする回転位置決め方法であって、
円筒体の軸方向に間隔をおいた複数位置において、それぞれ円筒体と平行に配置され、円筒体に接触しながら回転駆動されることにより、円筒体を回転させるローラと、
円筒体の一端部を把持して、円筒体と共に回転する第１のチャック機構と、
円筒体の他端部を把持して、円筒体と共に回転する第２のチャック機構と、
第１のチャック機構の回転位相を検出する第１の回転センサと、
第２のチャック機構の回転位相を検出する第２の回転センサと、を設け、
（Ａ）第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラを回転させ、
（Ｂ）第１の回転センサが検出した回転位相が、第２の回転センサが検出した回転位相と同じであるかを判断する、ことを特徴とする回転位置決め方法が提供される。
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, the cutting position on the outer peripheral surface of the cylindrical body is changed to the position of the cutting device in the circumferential direction about the axis by rotating the cylindrical body about its axis. A rotational positioning method for positioning,
A roller that is arranged in parallel with the cylindrical body at a plurality of positions spaced in the axial direction of the cylindrical body, and is rotated while being in contact with the cylindrical body, thereby rotating the cylindrical body;
A first chuck mechanism that grips one end of the cylindrical body and rotates with the cylindrical body;
A second chuck mechanism that grips the other end of the cylindrical body and rotates together with the cylindrical body;
A first rotation sensor for detecting a rotation phase of the first chuck mechanism;
A second rotation sensor for detecting a rotation phase of the second chuck mechanism,
(A) Based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor, the rollers are rotated so as to position the cutting position to the position of the cutting device,
(B) There is provided a rotational positioning method characterized by determining whether or not the rotational phase detected by the first rotational sensor is the same as the rotational phase detected by the second rotational sensor.
上述した本発明によると、第１および第２のチャック機構の回転位相をそれぞれ検出する第１および第２の回転センサを設けることにより、第１の回転センサが検出した回転位相と、第２の回転センサが検出した回転位相とが同じであるかどうかを検出できる。すなわち、第１のチャック機構の回転位相と第２のチャック機構の回転位相が、同じであれば、円筒体の回転が正常であると判断でき、異なっていれば、円筒体が捩じれているか、または、チャック機構と円筒体との間に滑りが生じている異常な状態であると判断できる。 According to the present invention described above, by providing the first and second rotation sensors for detecting the rotation phases of the first and second chuck mechanisms, respectively, the rotation phase detected by the first rotation sensor, It is possible to detect whether or not the rotation phase detected by the rotation sensor is the same. That is, if the rotation phase of the first chuck mechanism and the rotation phase of the second chuck mechanism are the same, it can be determined that the rotation of the cylindrical body is normal, and if they are different, whether the cylindrical body is twisted, Alternatively, it can be determined that there is an abnormal state in which slip occurs between the chuck mechanism and the cylindrical body.
本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１は、本発明の実施形態による回転位置決め装置１０の構成図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。 FIG. 1 is a configuration diagram of a rotational positioning device 10 according to an embodiment of the present invention. 2 is a view taken along the line II-II in FIG.
回転位置決め装置１０は、円筒体１の軸回りに円筒体１を回転させることにより、円筒体１の外周面にある切削位置を、周方向において、後述する切削装置３０の位置に位置決めする。円筒体１は、この例では管である。なお、周方向とは、円筒体１の軸回りの方向を意味する（以下同様）。 The rotation positioning device 10 positions the cutting position on the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 at a position of a cutting device 30 described later in the circumferential direction by rotating the cylindrical body 1 about the axis of the cylindrical body 1. The cylindrical body 1 is a pipe in this example. The circumferential direction means the direction around the axis of the cylindrical body 1 (the same applies hereinafter).
回転位置決め装置１０は、ローラ３、第１のチャック機構５、第２のチャック機構７、第１の回転センサ９、第２の回転センサ１１、制御装置１３、および、エラー検出部１５を備える。 The rotation positioning device 10 includes a roller 3, a first chuck mechanism 5, a second chuck mechanism 7, a first rotation sensor 9, a second rotation sensor 11, a control device 13, and an error detection unit 15.
ローラ３は、円筒体１と平行に配置され、円筒体１に接触しながらモータ４により回転駆動されることにより、円筒体１を回転させる。ローラ３は、円筒体１の軸方向に間隔をおいた複数位置に設けられる。好ましくは、ローラ３は、円筒体１の重力を受けて円筒体１を支持する。図１と図２の例では、２つのローラ３を１組として、円筒体１の軸方向に間隔をおいた複数位置の各々に、１組のローラ３が設けられている。この場合、各組の２つのローラ３は、共に同期して回転駆動されるように構成されるのがよい。ただし、各組において、２つのローラ３のうち、一方は回転駆動され、他方は回転自在に構成されてもよい。 The roller 3 is disposed in parallel with the cylindrical body 1, and is rotated by the motor 4 while being in contact with the cylindrical body 1, thereby rotating the cylindrical body 1. The rollers 3 are provided at a plurality of positions spaced in the axial direction of the cylindrical body 1. Preferably, the roller 3 receives the gravity of the cylindrical body 1 and supports the cylindrical body 1. In the example of FIG. 1 and FIG. 2, a set of two rollers 3 is provided, and one set of rollers 3 is provided at each of a plurality of positions spaced apart in the axial direction of the cylindrical body 1. In this case, it is preferable that the two rollers 3 in each group are configured to be rotationally driven in synchronization with each other. However, in each set, one of the two rollers 3 may be rotationally driven, and the other may be configured to be rotatable.
第１のチャック機構５は、円筒体１の一端部を把持して、ローラ３と同期して回転駆動されることにより、ローラ３と協働して円筒体１を回転させる。第１のチャック機構５は、円筒体１の端縁部を把持する爪１７を有する回転部１９と、ベアリング２１を介して回転部１９を回転可能に支持する支持部２３とを備える。回転部１９は、モータ２５により回転駆動される。 The first chuck mechanism 5 grips one end of the cylindrical body 1 and is driven to rotate in synchronization with the roller 3, thereby rotating the cylindrical body 1 in cooperation with the roller 3. The first chuck mechanism 5 includes a rotating part 19 having a claw 17 that grips an edge of the cylindrical body 1 and a support part 23 that rotatably supports the rotating part 19 via a bearing 21. The rotating unit 19 is rotationally driven by a motor 25.
第２のチャック機構７は、円筒体１の他端部を把持して、円筒体１の回転に従動して回転する。第２のチャック機構７は、円筒体１の端縁部を把持する爪１７を有する回転部１９と、ベアリング２１を介して回転部１９を回転可能に支持する支持部２３とを備える。 The second chuck mechanism 7 grips the other end of the cylindrical body 1 and rotates following the rotation of the cylindrical body 1. The second chuck mechanism 7 includes a rotating portion 19 having a claw 17 that grips an end edge of the cylindrical body 1 and a support portion 23 that rotatably supports the rotating portion 19 via a bearing 21.
第１の回転センサ９は、時々刻々と、第１のチャック機構５の回転位相を検出して、検出した回転位相を制御装置１３とエラー検出部１５へ出力する。 The first rotation sensor 9 detects the rotation phase of the first chuck mechanism 5 from moment to moment, and outputs the detected rotation phase to the control device 13 and the error detection unit 15.
第２の回転センサ１１は、時々刻々と、第２のチャック機構７の回転位相を検出して、検出した回転位相をエラー検出部１５へ出力する。 The second rotation sensor 11 detects the rotation phase of the second chuck mechanism 7 every moment and outputs the detected rotation phase to the error detection unit 15.
制御装置１３は、第１の回転センサ９または第２の回転センサ１１（図１の例では、第１の回転センサ９）が検出した回転位相に基づいて、各ローラ３と第１のチャック機構５の回転を制御する。すなわち、制御装置１３は、第１の回転センサ９または第２の回転センサ１１が検出した回転位相に基づいて、切削位置を切削装置３０の位置へ位置決めするように各ローラ３と第１のチャック機構５を同期して回転させる。なお、切削位置は、周方向において、間隔をおいて複数存在し、軸方向においても、間隔をおいて複数存在する。例えば、第１の軸方向位置において、周方向に間隔をおいて複数の切削位置があり、第１の軸方向位置と異なる第２の軸方向位置において、周方向に間隔をおいて複数の切削位置がある。 Based on the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 or the second rotation sensor 11 (the first rotation sensor 9 in the example of FIG. 1), the control device 13 controls each roller 3 and the first chuck mechanism. 5 is controlled. That is, the control device 13 sets each roller 3 and the first chuck so as to position the cutting position to the position of the cutting device 30 based on the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 or the second rotation sensor 11. The mechanism 5 is rotated synchronously. Note that a plurality of cutting positions are present at intervals in the circumferential direction, and a plurality of cutting positions are also present at intervals in the axial direction. For example, there are a plurality of cutting positions at intervals in the circumferential direction at a first axial position, and a plurality of cuttings at intervals in the circumferential direction at a second axial position different from the first axial position. There is a position.
エラー検出部１５は、第１の回転センサ９が検出した回転位相が、この回転位相の検出時点に第２の回転センサ１１が検出した回転位相と異なる場合には、その旨を示すエラー信号を出力する。好ましくは、エラー検出部１５は、エラー信号を制御装置１３に出力する。制御装置１３は、第１のチャック機構５およびローラ３を回転させている時に、エラー信号を受けると、第１のチャック機構５およびローラ３の回転を止める。 If the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 is different from the rotation phase detected by the second rotation sensor 11 at the time of detection of this rotation phase, the error detection unit 15 outputs an error signal indicating that fact. Output. Preferably, the error detection unit 15 outputs an error signal to the control device 13. When the control device 13 receives the error signal while rotating the first chuck mechanism 5 and the roller 3, the control device 13 stops the rotation of the first chuck mechanism 5 and the roller 3.
円筒体１の両端部には、円筒体１の周方向の基準位置にマークが付されている。このマークを第１のチャック機構５の基準位置（例えば、マークの位置）および第２のチャック機構７の基準位置（例えば、マークの位置）に合わせる。この整合状態で、第１のチャック機構５および第２のチャック機構７は、それぞれ、円筒体１の両端部を把持する。これにより、第１および第２の回転センサ９、１１は、それぞれ、第１および第２のチャック機構５、７の回転位相を円筒体１の位相として検出できる。
これについて、切削位置は、周方向において、円筒体１の前記マークに対する既知の位置にある。従って、制御装置１３は、上述の整合状態において、円筒体１の切削位置が切削装置３０の位置にある時に、第１の回転センサ９または第２の回転センサ１１が検出する回転位相を目標位相として記憶している。制御装置１３は、第１の回転センサ９または第２の回転センサ１１が検出する回転位相が目標位相となるように、各ローラ３と第１のチャック機構５を回転させる。
At both end portions of the cylindrical body 1, marks are given to reference positions in the circumferential direction of the cylindrical body 1. This mark is aligned with the reference position (for example, mark position) of the first chuck mechanism 5 and the reference position (for example, mark position) of the second chuck mechanism 7. In this aligned state, the first chuck mechanism 5 and the second chuck mechanism 7 each grip both ends of the cylindrical body 1. Thereby, the first and second rotation sensors 9 and 11 can detect the rotation phases of the first and second chuck mechanisms 5 and 7 as the phases of the cylindrical body 1, respectively.
In this regard, the cutting position is a known position with respect to the mark of the cylindrical body 1 in the circumferential direction. Therefore, the control device 13 determines the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 or the second rotation sensor 11 when the cutting position of the cylindrical body 1 is at the position of the cutting device 30 in the alignment state described above. Remember as. The control device 13 rotates each roller 3 and the first chuck mechanism 5 so that the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 or the second rotation sensor 11 becomes the target phase.
なお、上述の整合状態で、第１および第２のチャック機構５、７が、それぞれ、円筒体１の両端部を把持した時に、第１および第２の回転センサ９、１１がそれぞれ検出する回転位相は同じ値になる。 It should be noted that the rotations detected by the first and second rotation sensors 9 and 11 when the first and second chuck mechanisms 5 and 7 hold the both ends of the cylindrical body 1 respectively in the alignment state described above. The phase is the same value.
図３は、上述した回転位置決め装置１０を用いた回転位置決め方法を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a rotational positioning method using the rotational positioning device 10 described above.
ステップＳ１において、円筒体１をローラ３に設置する。 In step S <b> 1, the cylindrical body 1 is installed on the roller 3.
ステップ２において、チャック機構５、７が円筒体１を把持する。すなわち、円筒体１の周方向の基準位置に設けられたマークと、第１および第２のチャック機構５、７の基準位置（例えば、マークの位置）とを、周方向において一致させ、この状態で、第１および第２のチャック機構５、７が、それぞれ、円筒体１の両端部を把持する。 In step 2, the chuck mechanisms 5 and 7 hold the cylindrical body 1. That is, the mark provided at the reference position in the circumferential direction of the cylindrical body 1 and the reference position (for example, the position of the mark) of the first and second chuck mechanisms 5 and 7 are made to coincide with each other in the circumferential direction. Thus, the first and second chuck mechanisms 5 and 7 each grip both end portions of the cylindrical body 1.
ステップＳ３において、制御装置１３が、第１または第２の回転センサ９、１１が検出した回転位相に基づいて、切削装置３０の位置へ切削位置を位置決めするように各ローラ３と第１のチャック機構５を互いに同期させて回転させる。すなわち、第１のチャック機構５により回転させられる円筒体１の回転速度と、ローラ３により回転させられる円筒体１の回転速度とが同じになるように、各ローラ３と第１のチャック機構５が互いに同期して回転させられる。なお、切削装置３０の位置とは、図１や後述の図５の例では、周方向における、円筒体１の最上点（真上）の位置を意味する。 In step S3, the control device 13 and each roller 3 and the first chuck so as to position the cutting position to the position of the cutting device 30 based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor 9, 11. The mechanisms 5 are rotated in synchronization with each other. That is, each roller 3 and the first chuck mechanism 5 are set so that the rotational speed of the cylindrical body 1 rotated by the first chuck mechanism 5 and the rotational speed of the cylindrical body 1 rotated by the roller 3 are the same. Are rotated in synchronization with each other. The position of the cutting device 30 means the position of the uppermost point (directly above) of the cylindrical body 1 in the circumferential direction in the example of FIG. 1 and FIG.
ステップＳ４において、第１の回転センサ９が検出した回転位相が、この回転位相の検出時点で第２の回転センサ１１が検出した回転位相と同じであるかを判断する。本実施形態では、エラー検出部１５は、第１の回転センサ９が検出した回転位相が、第２の回転センサ１１が検出した回転位相と異なる場合には、その旨を示すエラー信号を制御装置１３に出力する。これにより、制御装置１３は、その後において、第１のチャック機構５およびローラ３の回転を止めた状態にする。例えば、制御装置１３は、第１のチャック機構５およびローラ３を回転させている時に、エラー信号を受けると、第１のチャック機構５およびローラ３の回転を止める。 In step S4, it is determined whether the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 is the same as the rotation phase detected by the second rotation sensor 11 at the time of detection of this rotation phase. In the present embodiment, when the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 is different from the rotation phase detected by the second rotation sensor 11, the error detection unit 15 sends an error signal indicating that fact to the control device. 13 is output. As a result, the control device 13 thereafter stops the rotation of the first chuck mechanism 5 and the roller 3. For example, when the control device 13 receives the error signal while rotating the first chuck mechanism 5 and the roller 3, the control device 13 stops the rotation of the first chuck mechanism 5 and the roller 3.
なお、ステップＳ４は、ステップＳ３の後に行われてもよいが、ステップＳ３で円筒体１を回転している時に行われてもよい。 In addition, although step S4 may be performed after step S3, it may be performed when rotating the cylindrical body 1 by step S3.
上述した回転位置決め方法により、周方向において、円筒体１の切削位置を切削装置３０の位置に位置決めしたら、固定装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、円筒体１を固定する。この例では、切削装置３０の位置は、円筒体１の真上の位置である。 When the cutting position of the cylindrical body 1 is positioned at the position of the cutting device 30 in the circumferential direction by the rotational positioning method described above, the cylindrical body 1 is fixed by the fixing devices 20a, 20b, and 20c. In this example, the position of the cutting device 30 is a position directly above the cylindrical body 1.
図１の例では、複数の固定装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃが設けられる。図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。図４に示すように、固定装置２０ａは、昇降部２７と、２つのシリンダ装置２９と、べース部３１とを有する。
各シリンダ装置２９は、べース部３１に固定されたシリンダ２９ａと、シリンダ２９ａ内の油圧室に供給される油圧により往復運動するピストン２９ｂと、を有する。
In the example of FIG. 1, a plurality of fixing devices 20a, 20b, and 20c are provided. 4 is a view taken along the line IV-IV in FIG. As shown in FIG. 4, the fixing device 20 a includes an elevating part 27, two cylinder devices 29, and a base part 31.
Each cylinder device 29 includes a cylinder 29a fixed to the base portion 31, and a piston 29b that reciprocates by hydraulic pressure supplied to a hydraulic chamber in the cylinder 29a.
昇降部２７は、上昇することにより、円筒体１に下方から接触して円筒体１を支持する。昇降部２７は、例えば、シリンダ装置またはジャッキにより構成されてよい。 The elevating unit 27 supports the cylindrical body 1 by ascending to contact the cylindrical body 1 from below. The elevating unit 27 may be constituted by, for example, a cylinder device or a jack.
２つのシリンダ装置２９は、ピストン２９ｂを前進させて円筒体１に押し付けることにより、円筒体１を固定する。図４において、２つのシリンダ装置２９は、水平方向に対して下方に傾いて、ピストン２９ｂの軸が互いに交差するように配置される。従って、円筒体１は、２つのシリンダ装置２９により昇降部２７に押し付けられることにより安定して固定される。 The two cylinder devices 29 fix the cylindrical body 1 by advancing the piston 29 b and pressing it against the cylindrical body 1. In FIG. 4, the two cylinder devices 29 are arranged so that the axes of the pistons 29 b intersect with each other while tilting downward with respect to the horizontal direction. Accordingly, the cylindrical body 1 is stably fixed by being pressed against the elevating unit 27 by the two cylinder devices 29.
他の固定装置２０ｂ、２０ｃも、固定装置２０ａと同じ構成を有していてよい。好ましくは、中央の固定装置２０ｂのべース部３１は、円筒体１の軸方向を向くレール上（図示せず）を走行可能に構成されてよい。この場合、固定装置２０ｂにおいて、昇降部２７は、べース部３１に昇降可能に取り付けられる。この構成で、後述する切削装置３０の加工具３９を円筒体１の軸方向に移動させて、軸方向における複数の切削位置で切削する場合に、各切削位置の近傍に固定装置２０ｂを移動させることにより、該切削位置を切削する時に、該切削位置の近傍で円筒体１を固定できる。従って、切削加工の安定性が高まる。 The other fixing devices 20b and 20c may have the same configuration as the fixing device 20a. Preferably, the base portion 31 of the central fixing device 20b may be configured to be able to travel on a rail (not shown) facing the axial direction of the cylindrical body 1. In this case, in the fixing device 20b, the elevating part 27 is attached to the base part 31 so as to be elevable. With this configuration, when the processing tool 39 of the cutting device 30 described later is moved in the axial direction of the cylindrical body 1 and cutting is performed at a plurality of cutting positions in the axial direction, the fixing device 20b is moved in the vicinity of each cutting position. Thus, when cutting the cutting position, the cylindrical body 1 can be fixed in the vicinity of the cutting position. Therefore, the stability of the cutting process is increased.
このような構成の固定装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃにより、円筒体１を固定したら、円筒体１の切削位置を切削装置３０で切削する。 When the cylindrical body 1 is fixed by the fixing devices 20a, 20b, and 20c having such a configuration, the cutting position of the cylindrical body 1 is cut by the cutting device 30.
図５は、切削装置３０の構成例を示す。図５（Ａ）は、図１の一部に相当するが、切削装置３０と円筒体１のみを示す。図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線矢視図であり、切削装置３０と円筒体１と固定装置２０ｂのみを示す。 FIG. 5 shows a configuration example of the cutting device 30. FIG. 5A corresponds to a part of FIG. 1, but shows only the cutting device 30 and the cylindrical body 1. FIG. 5 (B) is a BB line arrow view of FIG. 5 (A), and shows only the cutting device 30, the cylindrical body 1, and the fixing device 20b.
切削装置３０は、鉛直フレーム３３、水平フレーム３５、水平移動部３７、および、加工具３９を有する。 The cutting device 30 includes a vertical frame 33, a horizontal frame 35, a horizontal moving unit 37, and a processing tool 39.
１対の鉛直フレーム３３が、円筒体１を間に挟むように配置される。各鉛直フレーム３３は、互いに同期して円筒体１の軸方向に移動可能である。そのために、例えば、各鉛直フレーム３３の下端部には、円筒体１の軸方向を向くレール４１上を転動可能な車輪４３を有する。また、図示しない駆動機構により、各鉛直フレーム３３は、互いに同期して円筒体１の軸方向に駆動されてよい。 A pair of vertical frames 33 are arranged so as to sandwich the cylindrical body 1 therebetween. Each vertical frame 33 is movable in the axial direction of the cylindrical body 1 in synchronization with each other. For this purpose, for example, at the lower end of each vertical frame 33, there is a wheel 43 that can roll on the rail 41 that faces the axial direction of the cylindrical body 1. Further, the vertical frames 33 may be driven in the axial direction of the cylindrical body 1 in synchronization with each other by a driving mechanism (not shown).
水平フレーム３５は、１対の鉛直フレーム３３に架け渡されるように、これらの鉛直フレーム３３に水平に取り付けられる。水平フレーム３５は、鉛直フレーム３３に対して上下方向に移動可能である。 The horizontal frames 35 are horizontally attached to these vertical frames 33 so as to be bridged between the pair of vertical frames 33. The horizontal frame 35 is movable in the vertical direction with respect to the vertical frame 33.
水平移動部３７は、水平フレーム３５に取り付けられる。水平移動部３７は、水平フレーム３５に対して水平方向に移動可能である。 The horizontal moving unit 37 is attached to the horizontal frame 35. The horizontal movement unit 37 is movable in the horizontal direction with respect to the horizontal frame 35.
加工具３９は、水平移動部３７に取り付けられる。加工具３９は、この例では、円筒体１の切削位置において円筒体１の外周面に孔を切削により形成するドリルである。 The processing tool 39 is attached to the horizontal movement unit 37. In this example, the processing tool 39 is a drill that forms a hole in the outer peripheral surface of the cylindrical body 1 by cutting at the cutting position of the cylindrical body 1.
このような構成により、鉛直フレーム３３の移動により、円筒体１の軸方向に関して、円筒体１の切削位置（図５（Ｂ）において符号Ｐで示す位置）に加工具３９を位置させる。
次いで、水平移動部３７の移動により、円筒体１の軸方向に直交する水平方向に関して、円筒体１の切削位置Ｐに加工具３９を位置させる。
その後、水平フレーム３５を下降させて、真上を向いている円筒体１の切削位置Ｐに孔を加工具３９で切削形成する。
With such a configuration, the processing tool 39 is positioned at the cutting position of the cylindrical body 1 (the position indicated by the symbol P in FIG. 5B) with respect to the axial direction of the cylindrical body 1 by the movement of the vertical frame 33.
Next, the tool 39 is positioned at the cutting position P of the cylindrical body 1 with respect to the horizontal direction orthogonal to the axial direction of the cylindrical body 1 by the movement of the horizontal moving unit 37.
Thereafter, the horizontal frame 35 is lowered, and a hole is cut and formed at the cutting position P of the cylindrical body 1 facing upward.
本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜３のいずれかを採用してもよいし、変更例１〜３を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、他の点は上述と同じであってよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention. For example, any of the following modification examples 1 to 3 may be employed, or modification examples 1 to 3 may be arbitrarily combined and employed. In this case, the other points may be the same as described above.
（変更例１）
第１のチャック機構５は、回転駆動されずに、第２のチャック機構７と同様に、円筒体１の一端部を把持した状態で、円筒体１の回転に従動して円筒体１と一体で回転するように構成されてもよい。
(Modification 1)
Like the second chuck mechanism 7, the first chuck mechanism 5 is not driven to rotate and is integrated with the cylindrical body 1 by following the rotation of the cylindrical body 1 while gripping one end of the cylindrical body 1. It may be configured to rotate at.
（変更例２）
上述では、エラー検出部１５は、エラー信号を制御装置１３に出力していた。これについて、本発明によると、エラー検出部１５は、エラー信号を警告装置に出力してもよい。警告装置は、エラー信号を受けると、異常である旨の音や光などのアラームを発生させる。ステップＳ３で円筒体１を回転させている時に、このアラームが発生した場合には、人が、操作装置を操作することにより、ローラ３とチャック機構５の回転を停止させる。
(Modification 2)
In the above description, the error detection unit 15 outputs an error signal to the control device 13. In this regard, according to the present invention, the error detection unit 15 may output an error signal to the warning device. When the warning device receives an error signal, it generates an alarm such as a sound or light indicating an abnormality. If this alarm is generated while the cylindrical body 1 is being rotated in step S3, the person stops the rotation of the roller 3 and the chuck mechanism 5 by operating the operating device.
（変更例３）
上述では、第１の回転センサ９が検出した回転位相と、第２の回転センサ１１が検出した回転位相は、エラー検出部１５に入力されていた。これについて、本発明によると、図６のように、エラー検出部１５の代わりに表示装置４５を設けてもよい。この場合、表示装置４５には、第１の回転センサ９が検出した回転位相と、第２の回転センサ１１が検出した回転位相が入力される。これにより、表示装置４５は、第１の回転センサ９が検出した回転位相と、第２の回転センサ１１が検出した回転位相を表示する。表示された回転位相を人が見ることにより、円筒体１の回転が正常かどうかを人が判断できる。異常と判断されたら、例えば、その後の切削加工を中止する。
(Modification 3)
In the above description, the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 and the rotation phase detected by the second rotation sensor 11 are input to the error detection unit 15. In this regard, according to the present invention, a display device 45 may be provided instead of the error detection unit 15 as shown in FIG. In this case, the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 and the rotation phase detected by the second rotation sensor 11 are input to the display device 45. Thereby, the display device 45 displays the rotation phase detected by the first rotation sensor 9 and the rotation phase detected by the second rotation sensor 11. A person can determine whether or not the rotation of the cylindrical body 1 is normal by viewing the displayed rotation phase. If it is determined to be abnormal, for example, the subsequent cutting process is stopped.
１ 円筒体、３ ローラ、４ モータ、５ 第１のチャック機構、７ 第２のチャック機構、９ 第１の回転センサ、１０ 回転位置決め装置、１１ 第２の回転センサ、１３ 制御装置、１５ エラー検出部、１７ 爪、１９ 回転部、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 固定装置、２１ ベアリング、２３ 支持部、２５ モータ、２７ 昇降部、２９ シリンダ装置、２９ａ シリンダ、２９ｂ ピストン、３０ 切削装置、３１ べース部、３３ 鉛直フレーム、３５ 水平フレーム、３７ 水平移動部、３９ 加工具、４１ レール、４３ 車輪、４５ 表示装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylindrical body, 3 roller, 4 motor, 5 1st chuck mechanism, 7 2nd chuck mechanism, 9 1st rotation sensor, 10 rotation positioning apparatus, 11 2nd rotation sensor, 13 control apparatus, 15 error detection Part, 17 claw, 19 rotating part, 20a, 20b, 20c fixing device, 21 bearing, 23 support part, 25 motor, 27 lifting part, 29 cylinder device, 29a cylinder, 29b piston, 30 cutting device, 31 base part 33 Vertical frame, 35 Horizontal frame, 37 Horizontal movement part, 39 Processing tool, 41 Rail, 43 Wheel, 45 Display device
Claims (5)
円筒体の軸方向に間隔をおいて、円筒体と平行に配置された複数のローラを備え、各ローラは、円筒体に接触しながら回転駆動されることにより、円筒体を回転させ、
さらに、円筒体の一端部を把持して、円筒体と共に回転する第１のチャック機構と、
円筒体の他端部を把持して、円筒体と共に回転する第２のチャック機構と、
第１のチャック機構の回転位相を検出する第１の回転センサと、
第２のチャック機構の回転位相を検出する第２の回転センサと、
第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラを同期して回転させる制御装置と、を備える、ことを特徴とする回転位置決め装置。 A rotary positioning device that positions the cutting position on the outer peripheral surface of the cylindrical body at the position of the cutting device in the circumferential direction about the axis by rotating the cylindrical body about its axis,
Provided with a plurality of rollers arranged in parallel with the cylindrical body at intervals in the axial direction of the cylindrical body, each roller is rotated while being in contact with the cylindrical body, thereby rotating the cylindrical body,
A first chuck mechanism that grips one end of the cylindrical body and rotates with the cylindrical body;
A second chuck mechanism that grips the other end of the cylindrical body and rotates together with the cylindrical body;
A first rotation sensor for detecting a rotation phase of the first chuck mechanism;
A second rotation sensor for detecting a rotation phase of the second chuck mechanism;
And a control device that rotates each of the rollers synchronously so as to position the cutting position to the position of the cutting device based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor. Rotating positioning device.
第１および第２のチャック機構の他方は、円筒体の他端部を把持して、円筒体の回転に従動して回転し、
制御装置は、第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラと一方のチャック機構を同期して回転させる、ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の回転位置決め装置。 One of the first and second chuck mechanisms grips one end of the cylindrical body and is driven to rotate in synchronization with the roller to rotate the cylindrical body in cooperation with the roller.
The other of the first and second chuck mechanisms grips the other end of the cylindrical body, rotates following the rotation of the cylindrical body,
The control device rotates each of the rollers and one of the chuck mechanisms synchronously so as to position the cutting position to the position of the cutting device based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor. The rotation positioning apparatus according to claim 1, 2, or 3.
円筒体の軸方向に間隔をおいた複数位置において、それぞれ円筒体と平行に配置され、円筒体に接触しながら回転駆動されることにより、円筒体を回転させるローラと、
円筒体の一端部を把持して、円筒体と共に回転する第１のチャック機構と、
円筒体の他端部を把持して、円筒体と共に回転する第２のチャック機構と、
第１のチャック機構の回転位相を検出する第１の回転センサと、
第２のチャック機構の回転位相を検出する第２の回転センサと、を設け、
（Ａ）第１または第２の回転センサが検出した回転位相に基づいて、前記切削位置を切削装置の位置へ位置決めするように前記各ローラを回転させ、
（Ｂ）第１の回転センサが検出した回転位相が、第２の回転センサが検出した回転位相と同じであるかを判断する、ことを特徴とする回転位置決め方法。 A rotational positioning method for positioning a cutting position on an outer peripheral surface of a cylindrical body at a position of a cutting device in a circumferential direction around the axis by rotating the cylindrical body around its axis,
A roller that is arranged in parallel with the cylindrical body at a plurality of positions spaced in the axial direction of the cylindrical body, and is rotated while being in contact with the cylindrical body, thereby rotating the cylindrical body;
A first chuck mechanism that grips one end of the cylindrical body and rotates with the cylindrical body;
A second chuck mechanism that grips the other end of the cylindrical body and rotates together with the cylindrical body;
A first rotation sensor for detecting a rotation phase of the first chuck mechanism;
A second rotation sensor for detecting a rotation phase of the second chuck mechanism,
(A) Based on the rotation phase detected by the first or second rotation sensor, the rollers are rotated so as to position the cutting position to the position of the cutting device,
(B) A rotational positioning method characterized by determining whether the rotational phase detected by the first rotational sensor is the same as the rotational phase detected by the second rotational sensor.
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