JP2012006042A - Pipe machining device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管加工装置及び方法、特に管状部材に形成されたひだ形状を変形可能な管加工装置及び方法に関する。 The present invention relates to a pipe processing apparatus and method, and more particularly to a pipe processing apparatus and method capable of deforming a pleat shape formed on a tubular member.
従来、素管(管状部材)を加工して、ベローズ管など、波形状のひだを連続的に有する成形管を製造する場合、金型を用いていた。 Conventionally, when a raw tube (tubular member) is processed to produce a molded tube having continuous corrugated pleats, such as a bellows tube, a mold has been used.
例えば、特許文献1には、素管の軸方向に複数の金型を配置し、素管内を加圧し、且つ各金型間の間隔を狭めることにより、ベローズを成形することが記載されている。金型のキャビティ空間の形状に合わせて素管が膨出されて、ベローズが成形される。
For example,
しかしながら、上記従来の場合では、ベローズの形状(ピッチや山の高さ)に応じた金型が必要となるので、多数の金型を用意する必要があった。また、異なる形状のベローズを成形するごとに、金型を交換する必要があった。そのため、ベローズ管の製造コストが高いという問題があった。 However, in the above conventional case, a mold corresponding to the shape of the bellows (pitch or peak height) is required, and thus it is necessary to prepare a large number of molds. Moreover, it was necessary to exchange the mold every time the bellows having a different shape was formed. Therefore, there was a problem that the manufacturing cost of the bellows tube was high.
本発明は、金型を用いることなく、ベローズ管など、波形状のひだを連続的に有する管状部材のひだ形状を変形可能な管加工装置及び方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tube processing apparatus and method capable of deforming the pleat shape of a tubular member having continuously corrugated pleats such as a bellows tube without using a mold.
本発明の管加工装置は、管状部材の加熱部を加熱する加熱手段と、前記管状部材の軸方向に圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、前記管状部材を軸方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記管状部材に連続形成された波形状のひだのピッチの2倍の距離ずつ当該管状部材を搬送させるように前記搬送手段を制御することを特徴とする。 The tube processing apparatus of the present invention includes a heating unit that heats a heating portion of the tubular member, a compressive force applying unit that applies a compressive force in the axial direction of the tubular member, and a transport unit that transports the tubular member in the axial direction. Control means for controlling the conveying means, wherein the control means controls the conveying means to convey the tubular member by a distance twice as long as the pitch of the corrugated pleats continuously formed on the tubular member. It is characterized by controlling.
本発明の管加工装置によれば、加熱部は加熱手段により加熱されて変形し易くなるが、加熱部以外の管状部材は加熱されないので変形し難い。そのため、管状部材に連続形成された波形状のひだの谷を加熱部として加熱手段で加熱しながら、圧縮力付与手段により管状部材の軸方向に圧縮力を付与すると、当該ひだの谷を径方向外方に張り出すように変形させることが可能となる。これにより、当該谷を中心とした2つのひだが1つのひだとなり、そのひだ高さは元のひだのひだ高さよりも高くなる。 According to the tube processing apparatus of the present invention, the heating part is easily deformed by being heated by the heating means, but since the tubular members other than the heating part are not heated, they are not easily deformed. Therefore, when a compressive force is applied in the axial direction of the tubular member by the compressive force applying means while heating with the heating means using the corrugated trough continuously formed on the tubular member as a heating portion, the corrugated trough is radially formed. It can be deformed so as to project outward. As a result, two pleats centering on the valley become one fold, and the fold height is higher than the fold height of the original fold.
そして、搬送手段は、制御手段に制御されて、管状部材に連続形成された波形状のひだのピッチの2倍の距離ずつ当該管状部材を搬送させる。これにより、ひだの谷を1つおきに連続して変形させることが可能となる。 And a conveyance means is controlled by the control means, and conveys the said tubular member by the distance of 2 times the pitch of the corrugated corrugation continuously formed in the tubular member. As a result, every other fold valley can be continuously deformed.
以上により、金型を用いることなく、ベローズ管など、波形状のひだを連続的に有する管状部材のひだ形状を変形させることができる。そして、金型を用いないので、変形コストを削減することが可能となる。 As described above, the pleat shape of a tubular member having a continuous corrugated pleat such as a bellows tube can be deformed without using a mold. And since a metal mold | die is not used, it becomes possible to reduce a deformation cost.
本発明の管加工装置において、前記管状部材の内部を加圧する加圧手段を備えることが好ましい。 In the tube processing apparatus of the present invention, it is preferable that a pressurizing unit that pressurizes the inside of the tubular member is provided.
この場合、加圧手段が管状部材の内部を加圧することにより、管状部材の径方向内方への変形が抑制させると共に、径方向外方への変形が助力される。従って、圧縮力付与手段により管状部材の軸方向に圧縮力を付与したとき、加熱部に位置するひだの谷を確実に径方向外方に張り出すように変形させることが可能となる。 In this case, the pressurizing means pressurizes the inside of the tubular member, thereby suppressing the deformation of the tubular member in the radially inward direction and assisting the deformation in the radially outward direction. Therefore, when a compressive force is applied in the axial direction of the tubular member by the compressive force applying means, it becomes possible to deform the pleated valley located in the heating portion so as to reliably project outward in the radial direction.
本発明の管加工方法は、波形状のひだが連続形成された管状部材における前記ひだの谷を加熱しながら、前記管状部材の軸方向に圧縮力を付与する工程を備えることを特徴する。 The tube processing method of the present invention is characterized by comprising a step of applying a compressive force in the axial direction of the tubular member while heating the fold valleys in the tubular member continuously formed with corrugated pleats.
本発明の管加工方法によれば、加熱部は加熱されて変形し易くなるが、加熱部以外の管状部材は加熱されないので変形し難い。そのため、管状部材に連続形成された波形状のひだの谷を加熱部として加熱手段で加熱しながら、管状部材の軸方向に圧縮力を付与すると、当該ひだの谷を径方向外方に張り出すように変形させることが可能となる。これにより、当該谷を中心とした2つのひだが1つのひだとなり、そのひだ高さは元のひだのひだ高さよりも高くなる。 According to the tube processing method of the present invention, the heating part is heated and easily deformed, but since the tubular members other than the heating part are not heated, they are hardly deformed. Therefore, when a compressive force is applied in the axial direction of the tubular member while heating with heating means using the corrugated fold valley continuously formed on the tubular member as a heating portion, the pleat valley protrudes radially outward. It is possible to deform it. As a result, two pleats centering on the valley become one fold, and the fold height is higher than the fold height of the original fold.
従って、金型を用いることなく、ベローズ管など、波形状のひだを有する管状部材のひだ形状を変形させることができる。そして、金型を用いないので、変形コストを削減することが可能となる。 Therefore, the pleat shape of a tubular member having a corrugated pleat such as a bellows tube can be deformed without using a mold. And since a metal mold | die is not used, it becomes possible to reduce a deformation cost.
本発明の管加工方法において、前記ひだのピッチの2倍の距離だけ前記管状部材を軸方向に搬送する工程を備えることが好ましい。 The tube processing method according to the present invention preferably includes a step of conveying the tubular member in the axial direction by a distance that is twice the pitch of the pleats.
この場合、金型を用いることなく、ベローズ管など、波形状のひだを連続的に有する管状部材のひだ形状を一様に変形させることができる。そして、金型を用いないので、変形コストを削減することが可能となる。 In this case, it is possible to uniformly deform the pleat shape of a tubular member that continuously has corrugated pleats, such as a bellows tube, without using a mold. And since a metal mold | die is not used, it becomes possible to reduce a deformation cost.
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る管加工装置10について説明する。
[First Embodiment]
A
図1を参照して、管加工装置10は、パイプPを変形させて所望の波形状のひだ(環状凹凸)を形成し、ベローズ管(蛇腹管)Bなどの成形管を得る装置である。
Referring to FIG. 1, a
パイプPは、一般的にベローズ管などの成形管の素管として用いられるパイプであればその形状(内径、肉厚等)や材質は特に限定されない。パイプPの材質は、例えば、ステンレス、銅、アルミニウム等の金属や樹脂である。また、パイプPの形状は、円筒状に限定されず、角筒状等であってもよい。さらに、パイプPは、図示しないが、繰出機から繰り出され、巻取機に巻装される長尺物であってもよい。 The shape (inner diameter, wall thickness, etc.) and material of the pipe P are not particularly limited as long as it is a pipe that is generally used as a base pipe of a molded pipe such as a bellows pipe. The material of the pipe P is, for example, a metal such as stainless steel, copper, or aluminum, or a resin. Further, the shape of the pipe P is not limited to a cylindrical shape, and may be a rectangular tube shape or the like. Furthermore, although not shown, the pipe P may be a long object that is fed from a feeding machine and wound around a winding machine.
管加工装置10は、第1チャック11、第2チャック12、加熱コイル13、第1搬送機構14、第2搬送機構15、及び制御ユニット16を備えている。
The
第1チャック11及び第2チャック12は、パイプPの軸方向において後述する加熱部Sを間に挟むように、第1及び第2の保持位置H1,H2でそれぞれパイプPを保持する。加工中にパイプPが保持位置H1,H2からずれないように、チャック11,12はパイプPの外周面を適宜な保持力で保持する。
The
加熱コイル13は、パイプPの加熱部Sを加熱するものであり、本発明の加熱手段に相当する。換言すれば、加熱部Sは、加熱コイル13により目標温度まで加熱される、パイプPの軸方向に短い環状部分である。
The
加熱コイル13は、加熱部Sを周方向に包囲するように配置されている。交流電源、発振回路、トランス等からなる高周波電流発生装置17から高周波電流が供給されると、加熱コイル13は、全周に亘って均一に高周波加熱により加熱部Sを加熱する。
The
尚、加熱コイル13に代えて、環状のヒータを用いて、ヒータに電流を供給して、通電加熱により加熱部Sを加熱してもよい。また、加熱コイル13に代えて、加熱部Sの周囲にレーザ加熱装置を均等に配置して、レーザ加熱により加熱部Sを加熱してもよい。
Instead of the
さらに、加熱コイル13に隣接させて冷却コイル18を設けることが好ましい。冷却コイル18は、冷媒供給装置19から水、油等の流体の冷媒が供給されて、加熱コイル13による加熱が伝熱して加熱部Sに隣接する部分が加熱されることを防止する。これにより、加熱部Sのみが局所的に加熱されることになる。加熱部Sの幅は、加熱コイル13のコイル幅及び加熱コイル13と冷却コイル18との離間距離等に応じて定まる。
Furthermore, it is preferable to provide a
また、加熱部Sに隣接させて温度センサ20が配設されている。温度センサ20は、非接触式の温度センサであり、加熱部Sの温度を検出する。
A
第1搬送機構14は、第1チャック11を移動させることにより、第1の保持位置H1におけるパイプPを搬送速度V1で加熱部Sに向けて図1の右方向に搬送する(送り出す)。第1搬送機構14は、本発明の搬送手段に相当する。第1の保持位置H1は、加熱部Sより搬送方向上流側に位置することになる。
The
第1搬送機構14は、第1チャック11に固定されたボールナット部21、ボールナット部21と複数のボール22を介して噛合するボールねじ軸23、ボールねじ軸23に接続され、ボールねじ軸23を回転させるサーボモータ24を備えている。ボールナット部21は、直線運動ガイド機構であるガイド26に案内されて直線動作する。
The
モータドライバ25を介してサーボモータ24を回転駆動させると、ボールねじ軸23が回転して、ボールナット部21がガイド26に案内されて直線動作する。これにより、第1チャック11が図1の右方向に第1の搬送速度V1で移動する。
When the
第2搬送機構15は、第2チャック12を移動させることにより、第2の保持位置H2におけるパイプPを搬送速度V2で加熱部Sから離れるように図1の右方向に搬送する(引き抜く)。第2搬送機構15は、本発明の搬送手段に相当する。第2の保持位置H2は、加熱部Sより搬送方向下流側に位置することになる。
The
第2搬送機構15は、第2チャック12に固定されたボールナット部27、ボールナット部27と複数のボール28を介して噛合するボールねじ軸29、ボールねじ軸29に接続され、ボールねじ軸29を回転させるサーボモータ30を備えている。ボールナット部27は、直線運動ガイド機構であるガイド26に案内されて直線動作する。
The
モータドライバ31を介してサーボモータ30を回転駆動させると、ボールねじ軸29が回転して、ボールナット部27がガイド26に案内されて直線動作する。これにより、第2チャック12が図1の右方向に第2の搬送速度V2で移動する。
When the
搬送速度の差ΔV(=V1−V2)により、保持位置H1,H2間の距離が短縮して、その間に位置するパイプPに軸方向の圧縮力が付与される。搬送機構14,15は、本発明の圧縮力付与手段に相当する。
Due to the difference ΔV (= V1−V2) in the conveyance speed, the distance between the holding positions H1 and H2 is shortened, and an axial compressive force is applied to the pipe P positioned therebetween. The
尚、搬送機構14,15として、油圧シリンダを用いてもよい。この場合、油圧シリンダのピストンにチャック11,12が取り付けられる。
Note that hydraulic cylinders may be used as the
さらに、管加工装置10は加圧機構35を備えている。加圧機構35は、パイプP又はベローズ管Bの内部を加圧するものであり、本発明の加圧手段に相当する。
Further, the
加圧機構35は、図示しない公知の手段により両端が密閉されたパイプP又はベローズ管Bの内部に高圧の流体を充填させることにより、パイプP又はベローズ管Bの内圧を高める。尚、流体として、例えば、窒素やアルゴン等の不活性ガス、空気、油などを用いることができる。加圧機構35は、パイプP又はベローズ管Bの材質、内径、肉厚、加熱部Sの温度、幅などに応じて、内圧を数気圧から数十気圧程度に高める。
The
制御ユニット16は、CPU、ROM、RAM、I/O等から構成されており、本発明の制御手段に相当する。制御ユニット16は、モータドライバ25,31を介してサーボモータ24,30に接続されている。各サーボモータ24,30には、それぞれサーボモータ24,30の回転数を検出するエンコーダ32,33が配設されている。
The
制御ユニット16の記憶部には、パイプPの材質や形状、形成すべきひだの形状等に応じた搬送速度V1,V2に対応するサーボモータ24,30の回転数が格納されている。制御ユニット16の記憶部には、搬送速度V1,V2を同一として、連続形成されたひだのピッチの2倍の距離だけパイプPを搬送させる場合に対応するサーボモータ24,30のステップ数が格納されている。
The storage unit of the
制御ユニット16は、これら回転数又はステップ数を参照し、エンコーダ32,33からの検出信号に応じて、モータドライバ25,31に制御信号を送信して、サーボモータ24,30を制御する。
The
さらに、制御ユニット16は、高周波電流発生装置17、温度センサ20にも接続されている。制御ユニット16の記憶部には、パイプPの材質や形状、形成すべきひだの形状等に応じた加熱部Sの目標温度が格納されている。目標温度は、少なくともパイプPの軟化温度を超える温度である。
Further, the
制御ユニット16は、この目標温度を参照し、温度センサ20からの検出信号に応じて、高周波電流発生装置17に制御信号を送信して、加熱コイル13に供給される高周波電流値を制御することにより、加熱部Sの温度を調整する。尚、制御ユニット16には冷媒供給装置19及び加圧機構35も接続されている。
The
次に、管加工装置10を用いた、本発明の第1実施形態に係る管加工方法について説明する。
Next, a pipe processing method according to the first embodiment of the present invention using the
まず、図2(a)に示した内径Dの素管であるパイプPを用いて、図3を参照して、パイプPに波形状のひだを連続させて形成する第1成形工程(S1)を行う。 First, referring to FIG. 3, the first forming step (S <b> 1) in which the corrugated pleats are continuously formed on the pipe P using the pipe P which is a raw pipe having an inner diameter D shown in FIG. I do.
第1成形工程として、最初に、作業者は、加熱部Sを保持位置H1,H2の間に挟むようにして、チャック11,12を用いて素管であるパイプPを保持する保持工程(S1−1)を行う。
As the first molding step, first, the operator holds the pipe P, which is a raw pipe, using the
次に、加熱部Sを加熱する加熱工程(S1−2)を行う。尚、加熱工程とその後の搬送工程は、図示しないスタートボタンの押下等により、制御ユニット16によって実行される。
Next, a heating step (S1-2) for heating the heating unit S is performed. The heating process and the subsequent conveying process are executed by the
加熱工程では、高周波電流発生装置17から高周波電流が加熱コイル13に供給され、加熱コイル13による高周波加熱によって、加熱部Sが全周に亘って均一に目標温度まで加熱される。そして、加熱部Sに隣接する部分は、冷却コイル18により少なくとも軟化温度未満に冷却されている。
In the heating process, a high-frequency current is supplied from the high-frequency
そして、加熱部Sを目標温度に維持しながら、パイプPを搬送する搬送工程(S1−3)を行う。具体的には、第1搬送機構14を用いて第1チャック11を介して、第1の保持位置H1におけるパイプPを第1の搬送速度V1で搬送させると共に、第2搬送機構15を用いて第2チャック12を介して、第2の保持位置H2におけるパイプPを第2の搬送速度V2で搬送させる。
And the conveyance process (S1-3) which conveys the pipe P is performed, maintaining the heating part S at target temperature. Specifically, the pipe P at the first holding position H1 is transported at the first transport speed V1 via the
搬送速度の差ΔV(=V1−V2)により、保持位置H1,H2間の距離が短縮して、その間に位置するパイプPの軸方向に大きな圧縮力が付与される。ここで、加熱部Sは軟化温度を超えて加熱されており、容易に変形するようになっている。一方、加熱部S以外のパイプPの温度は軟化温度未満であり容易に変形しない。そのため、加熱部Sにのみ変形が発生する。 Due to the difference ΔV (= V1−V2) in the conveyance speed, the distance between the holding positions H1 and H2 is shortened, and a large compressive force is applied in the axial direction of the pipe P located therebetween. Here, the heating part S is heated above the softening temperature and is easily deformed. On the other hand, the temperature of the pipes P other than the heating part S is less than the softening temperature and does not easily deform. Therefore, deformation occurs only in the heating part S.
尚、加熱工程(S1−2)と搬送工程(S1−2)を同時に行いながら、加圧機構35を用いてパイプPの内部を加圧する。
In addition, the inside of the pipe P is pressurized using the
パイプPの断面形状による特性から、変形は径方向外方に張り出すように発生し易い。また、加圧機構35によりパイプPの内部が加圧されるので、加熱部Sが径方向外方に張り出し易くなる。従って、加熱部Sに径方向外方に張り出しが生じる。
Due to the characteristics of the cross-sectional shape of the pipe P, deformation is likely to occur so as to project outward in the radial direction. Moreover, since the inside of the pipe P is pressurized by the
そして、一定の搬送速度V2でパイプPが引き出されるので、加熱部Sも一定の搬送速度V2で移動する。結果として、パイプPには、波形状のひだが連続して形成されることになる。 And since the pipe P is pulled out with the fixed conveyance speed V2, the heating part S also moves with the fixed conveyance speed V2. As a result, the corrugated pleats are continuously formed on the pipe P.
尚、ひだのピッチ及び高さは、パイプPの材料、形状(内径、肉厚等)、加熱部Sの温度、搬送速度V1,V2、加熱部Sの幅、パイプPの内圧などのパラメータに応じて変化する。但し、パラメータが同一であれば、ひだの形状は同一になるので、加熱部Sの温度及び搬送速度V1,V2を一定に維持することにより、同一形状のひだが連続したベローズ管Bを形成することが可能となる。 The pitch and height of the pleats depend on parameters such as the material and shape (inner diameter, thickness, etc.) of the pipe P, the temperature of the heating part S, the conveying speeds V1 and V2, the width of the heating part S, the internal pressure of the pipe P, and the like. Will change accordingly. However, if the parameters are the same, the shape of the pleats will be the same. Therefore, by maintaining the temperature of the heating section S and the conveying speeds V1 and V2 constant, a bellows tube B having pleats of the same shape is formed. It becomes possible.
その後、作業者は、チャック11,12によるベローズ管Bの保持を解除する解除工程(S1−4)を行う。これにより、図2(b)に示すように、ピッチw、ひだ高さ(山高さ)h、内径Dのベローズ管Bを得ることができる。このベローズ管Bが、本発明の管状部材に相当する。
Thereafter, the operator performs a releasing step (S1-4) for releasing the holding of the bellows tube B by the
次に、図4を参照して、第1成形工程(S1)で得たベローズ管Bを用いて、ひだ高さhを高くさせる第2成形工程(S2)を行う。 Next, with reference to FIG. 4, the 2nd shaping | molding process (S2) which raises the pleat height h is performed using the bellows pipe | tube B obtained at the 1st shaping | molding process (S1).
第2成形工程として、最初に、作業者は、チャック11,12を用いてベローズ管Bを保持する保持工程(S2−1)を行う。
As the second forming step, first, the operator performs a holding step (S2-1) for holding the bellows tube B using the
次に、作業者は、搬送機構14,15を用いてチャック11,12を同一速度で移動させることによりベローズ管Bを搬送させて、ひだの谷を加熱部Sの中心に位置させる初期位置設定工程(S2−2)を行う。
Next, the operator uses the
次に、加熱部Sを加熱する加熱工程(S2−3)を行う。尚、加熱工程からその後の搬送工程は、図示しないスタートボタンの押下等により、制御ユニット16によって実行される。
Next, a heating step (S2-3) for heating the heating unit S is performed. Note that the conveyance process after the heating process is executed by the
加熱工程では、高周波電流発生装置17から高周波電流が加熱コイル13に供給され、加熱コイル13による高周波加熱によって、加熱部Sが全周に亘って均一に目標温度まで加熱される。そして、加熱部Sに隣接する部分は、冷却コイル18により少なくとも軟化温度未満に冷却されている。尚、加熱部Sの幅は、ベローズ管Bの材質、内径、肉厚、加熱部Sの温度などに応じて定められ、ひだのピッチwの0.9〜1.5倍の長さ程度であることが好ましい。
In the heating process, a high-frequency current is supplied from the high-frequency
そして、加熱部Sを目標温度に維持しながら、ベローズ管Bの軸方向に圧縮力を付与する圧縮力付与工程(S2−4)を行う。具体的には、第1チャック11を固定して、第1の保持位置H1にてベローズ管Bを保持すると共に、第2搬送機構15を用いて第2チャック12を介して、第2の保持位置H2におけるベローズ管Bを図1の左方向に距離Δt移動させる。
And the compressive force provision process (S2-4) which provides a compressive force to the axial direction of the bellows pipe | tube B is performed, maintaining the heating part S at target temperature. Specifically, the
尚、加熱工程(S2−3)と圧縮力付与工程(S2−4)を同時に行いながら、加圧機構35を用いてベローズ管Bの内部を加圧する。
The inside of the bellows tube B is pressurized using the
これにより、保持位置H1,H2間の距離がΔt短縮して、その間に位置するベローズ管Bの軸方向に大きな圧縮力が付与される。ここで、加熱部Sは軟化温度を超えて加熱されており、容易に変形するようになっている。一方、加熱部S以外のベローズ管Bの温度は軟化温度未満であり容易に変形しない。そのため、加熱部Sだけで変形が発生する。 As a result, the distance between the holding positions H1 and H2 is shortened by Δt, and a large compressive force is applied in the axial direction of the bellows tube B positioned therebetween. Here, the heating part S is heated above the softening temperature and is easily deformed. On the other hand, the temperature of the bellows tube B other than the heating unit S is less than the softening temperature and does not easily deform. Therefore, deformation occurs only in the heating part S.
ベローズ管Bの断面形状による特性から、変形は径方向外方に張り出すように発生し易い。また、加圧機構35によりベローズ管Bの内部が加圧されるので、径方向外方に変形することが助力される。従って、加熱部Sに径方向外方に張り出しが生じ、谷が反転して山となって、図2(c)に示すように、ひだの高さがh´となり、元のひだの高さよりも高くなる(h´>h)。そして、ひだのピッチはw´となり、元のひだのピッチwよりも長くなる(w´>w)。
Due to the characteristics of the cross-sectional shape of the bellows tube B, the deformation is likely to occur so as to project outward in the radial direction. Moreover, since the inside of the bellows tube B is pressurized by the
そして、成形が終了した否かを判断する(S2−5)。具体的には、ベローズ管Bの所定範囲のひだを全て変形させた場合等に、成形が終了したと判断する。 And it is judged whether shaping | molding was complete | finished (S2-5). Specifically, when all the folds in a predetermined range of the bellows tube B are deformed, it is determined that the molding has been completed.
成形が終了していないと判断した場合(S2−5:NO)、ベローズ管Bを元のひだのピッチwの2倍の距離だけ図1の右方向に搬送させる搬送工程(S2−6)を行う。反転して山となった部分は、ベローズ管Bが搬送されることにより、冷却コイル18によって冷却されて硬化する。
When it is determined that the molding has not been completed (S2-5: NO), a transporting step (S2-6) of transporting the bellows tube B in the right direction in FIG. 1 by a distance twice as large as the pitch w of the original folds. Do. The portion that is inverted and turned into a mountain is cooled and hardened by the cooling
一方、成形が終了したと判断した場合(S2−5:YES)、作業者は、チャック11,12によるベローズ管Bの保持を解除する解除工程(S2−6)を行う。
On the other hand, when it is determined that molding has been completed (S2-5: YES), the operator performs a releasing step (S2-6) for releasing the holding of the bellows tube B by the
このように、加熱工程と圧縮力付与工程とを繰り返すことにより、元のベローズ管Bのひだの谷が1つおきに張り出されて、図2(d)に示すように、ピッチw´、ひだ高さh´、内径Dのベローズ管Bを得ることができる。 In this way, by repeating the heating step and the compressive force applying step, every other fold valley of the original bellows tube B extends, and as shown in FIG. 2 (d), the pitch w ′, A bellows tube B having a pleat height h ′ and an inner diameter D can be obtained.
第1成形工程のみでは、破壊することなく形成可能なひだ高さhには限界がある。そこで、第2成形工程で、第1成形工程で形成した2つのひだからひだ高さh´の高い1つのひだを形成している。これにより、管加工装置10を用いて多様な形状のひだを連続的に形成することができる。
Only in the first molding step, there is a limit to the fold height h that can be formed without breaking. Therefore, in the second molding step, one pleat with a high pleat height h ′ is formed because of the two pleats formed in the first molding step. Thereby, pleats of various shapes can be continuously formed using the
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る管加工装置50について説明する。
[Second Embodiment]
A
図5を参照して、管加工装置50は、上述した管加工装置10と類似するので、異なる部分についてのみ説明する。
With reference to FIG. 5, the
管加工装置50は、管加工装置10と比較して、さらに、マンドレル51を備えている。
The
マンドレル51は、軸方向において保持位置H1,H2間でパイプP又はベローズ管Bと当接して、これらを支持する。マンドレル51は、ステンレス、アルミニウム等の金属や硬質樹脂などからなる丸棒形状であり、その径はパイプP及びベローズ管Bの内径Dと同等である。 The mandrel 51 abuts on and supports the pipe P or the bellows pipe B between the holding positions H1 and H2 in the axial direction. The mandrel 51 has a round bar shape made of a metal such as stainless steel or aluminum, or a hard resin, and the diameter thereof is equal to the inner diameter D of the pipe P and the bellows pipe B.
ここでは、マンドレル51は、パイプP又はベローズ管Bの内側に予め挿入されている。マンドレル51は、パイプP又はベローズ管Bの最初に加工する部分(最初の加熱部S)から第1の保持位置H1に亘って延在している。しかし、マンドレル51の挿入方法はこれに限定されず、保持位置H1,H2の端部間に少なくともマンドレル51が存在していればよい。例えば、マンドレル51 を第2の保持位置H2側から内側に挿入して、パイプP又はベローズ管Bの最後に加工する部分(最後の加熱部S)から第2の保持位置H2に亘って延在させてもよい。 Here, the mandrel 51 is inserted in advance inside the pipe P or the bellows pipe B. The mandrel 51 extends from the first processed portion (first heating portion S) of the pipe P or the bellows tube B over the first holding position H1. However, the insertion method of the mandrel 51 is not limited to this, and it is sufficient that at least the mandrel 51 exists between the end portions of the holding positions H1 and H2. For example, the mandrel 51 is inserted inward from the second holding position H2 side, and extends from the last processed part (the last heating part S) of the pipe P or the bellows pipe B to the second holding position H2. You may let them.
保持工程(S1−1,S2−1)において、マンドレル51を内側に予め挿入したパイプP又はベローズ管Bを、チャック11,12を用いて保持する。尚、チャック11,12を用いて保持したパイプP又はベローズ管Bの内側にマンドレル51を挿入してもよい。
In the holding step (S1-1, S2-1), the pipe P or the bellows pipe B into which the mandrel 51 is inserted in advance is held using the
管加工装置50を用いた管加工方法でも、上述した管加工装置10を用いた管加工方法と同様に、図2(d)に示すように、ピッチw´、ひだ高さh´、内径Dのベローズ管Bを得ることができ、管加工装置50を用いて多様な形状のひだを形成することができる。
In the pipe processing method using the
ところで、搬送工程(S1−3)又は圧縮力付与工程(S2−4)でパイプPに軸方向の圧縮力が付与されたとき、重力の影響等により保持位置H1,H2間のパイプPの軸線が一直線上に維持されずに、パイプP及びベローズ管Bに所望しない座屈変形が発生するおそれがある。 By the way, when an axial compressive force is applied to the pipe P in the conveying step (S1-3) or the compressive force applying step (S2-4), the axis of the pipe P between the holding positions H1, H2 due to the influence of gravity or the like. May not be maintained in a straight line, and undesired buckling deformation may occur in the pipe P and the bellows pipe B.
そこで、管加工装置50では、内側に挿入したマンドレル51によってパイプP及びベローズ管Bを支持している。そのため、パイプP及びベローズ管Bの支持スパンは、マンドレル51の先端と保持位置H2の端との間の距離となり、マンドレル51を挿入しない管加工装置10に比べて短縮化される。これにより、パイプP及びベローズ管Bに所望しない座屈変形が発生するおそれを低減させることができる。
Therefore, in the
また、ベローズ管Bの内側にマンドレル51が挿入されているので、圧縮力付与工程(S2−4)で、径方向内方に向う変形が発生することが許容されない。そのため、変形が確実に径方向外方に張り出すように生じる。 Further, since the mandrel 51 is inserted inside the bellows tube B, it is not allowed to generate a deformation inward in the radial direction in the compression force applying step (S2-4). Therefore, the deformation occurs so as to surely project outward in the radial direction.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。管加工装置10,50が加圧機構35を備える場合について説明した。しかし、加圧機構35は省略してもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to this. The case where the
また、管加工装置10,50では、パイプP又はベローズ管Bを水平に搬送する場合について説明した。しかし、パイプP又はベローズ管Bを垂直又は斜めに搬送するものであってもよい。
Moreover, in the
また、本発明の管状部材に相当するベローズ管Bを、管加工装置10,50を用いて得る場合について説明した。しかし、市販品等のベローズ管を用いて、第2成形工程(S2)を行うものであってもよい。
Moreover, the case where the bellows pipe | tube B equivalent to the tubular member of this invention was obtained using the
また、管加工装置50では、マンドレル51を用いてパイプP又はベローズ管Bを支持していた。しかし、パイプP又はベローズ管Bを支持する手段はマンドレル51に限定されず、保持位置H1,H2間でパイプP又はベローズ管Bと当接して、これらを支持するものであればよい。例えば、これらの外周面に当接するローラを用いてもよい。
In the
10,50…管加工装置、 13…加熱コイル(加熱手段) 14…第1搬送機構(搬送手段、圧縮力付与手段)、 15…第2搬送機構(搬送手段、圧縮力付与手段)、 16…制御ユニット(制御手段)、 35…加圧機構(加圧手段)、 B…ベローズ管(管状部材)、 H1…第1の保持位置、 H2…第2の保持位置、 P…パイプ、 S…加熱部。
DESCRIPTION OF
本発明の管加工装置は、管状部材の加熱部を加熱する加熱手段と、前記管状部材の軸方向に圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、前記管状部材を軸方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記管状部材に予め連続形成された波形状のひだのピッチの2倍の距離ずつ当該管状部材を搬送させるように前記搬送手段を制御することを特徴とする。 The tube processing apparatus of the present invention includes a heating unit that heats a heating portion of the tubular member, a compressive force applying unit that applies a compressive force in the axial direction of the tubular member, and a transport unit that transports the tubular member in the axial direction. Control means for controlling the conveying means, wherein the control means conveys the tubular member by a distance twice as long as the pitch of the corrugated pleats continuously formed in advance on the tubular member. It is characterized by controlling.
本発明の管加工方法は、予め波形状のひだが連続形成された管状部材における前記ひだの谷の中心を中心として前記ひだのピッチの0.9倍〜1.5倍の長さの範囲を加熱しながら、前記管状部材の軸方向に圧縮力を付与する工程を備えることを特徴する。 The tube processing method of the present invention has a length in the range of 0.9 to 1.5 times the pitch of the pleats centered on the center of the pleat valley in a tubular member that is previously formed with corrugated pleats. It comprises a step of applying a compressive force in the axial direction of the tubular member while heating.
本発明の管加工方法において、前記ひだのピッチの2倍の距離だけ前記管状部材を軸方向に搬送する工程をさらに備え、前記圧縮力を付与する工程と前記搬送する工程とを交互に行うことが好ましい。 In the tube processing method of the present invention, the method further includes the step of conveying the tubular member in the axial direction by a distance twice the pitch of the pleats, and alternately performing the step of applying the compressive force and the step of conveying. Is preferred.
加熱工程では、高周波電流発生装置17から高周波電流が加熱コイル13に供給され、加熱コイル13による高周波加熱によって、加熱部Sが全周に亘って均一に目標温度まで加熱される。そして、加熱部Sに隣接する部分は、冷却コイル18により少なくとも軟化温度未満に冷却されている。尚、加熱部Sの幅は、ベローズ管Bの材質、内径、肉厚、加熱部Sの温度などに応じて定められ、ひだのピッチwの0.9〜1.5倍の長さ程度である。
In the heating process, a high-frequency current is supplied from the high-frequency
Claims (4)
前記管状部材の軸方向に圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、
前記管状部材を軸方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記管状部材に連続形成された波形状のひだのピッチの2倍の距離ずつ当該管状部材を搬送させるように前記搬送手段を制御することを特徴とする管加工装置。 Heating means for heating the heating part of the tubular member;
Compression force applying means for applying a compressive force in the axial direction of the tubular member;
Conveying means for conveying the tubular member in the axial direction;
Control means for controlling the conveying means,
The tube processing apparatus according to claim 1, wherein the control means controls the conveying means so as to convey the tubular member by a distance twice as long as a pitch of corrugated folds continuously formed on the tubular member.
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