JP3949133B2 - Pipe material gripping device for taper steel pipe manufacturing equipment - Google Patents
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Description
本発明は、テーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置に関し、特に、長尺の鋼管(パイプ)をテーパー鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工する際のパイプの端管を把持するためのテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来の長尺の鋼管(パイプ)をテーパー鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工する際のパイプの端管を把持するパイプ材把持装置を図15に示す。
このパイプ材把持装置50A、50Bは、テンション側回転機構台T1と駆動側回転機構台T2(以下、単に「回転機構台T」という。)のそれぞれの主軸先端に配備され、モータM等の駆動手段により回転するマンドレル54に被加工物であるパイプ素材Wを嵌め、マンドレル54の先端に穿孔したピン挿入孔に素材Wに穿孔した孔をあわせてピン51を挿入し、回転時にピン51が抜け落ちるのを防止するためのピン抜け防止リング52をボルト53等の固定手段によって固定することによってパイプ素材Wを把持するものである。
FIG. 15 shows a pipe material gripping device for gripping an end pipe of a pipe when a conventional long steel pipe (pipe) is plastically processed into a tapered steel pipe in a heated atmosphere.
The pipe
把持されたパイプ素材Wは、同期駆動制御機構(図示せず)によって両回転機構台T1、T2を同一方向に駆動させ、テンション側回転機構台T1によってパイプ素材Wに張力を付与し、駆動側回転機構台T2は制動させながら図例左側(図15(a)参照)に移行する。
パイプ素材Wは、加熱装置H内のヒーターhによって数百℃まで加熱され、周知の絞り加工装置Sに配備された絞りローラRによって絞り加工を行い、テーパー鋼管が製作される(例えば、特許文献1参照。)。
The gripped pipe material W drives both rotation mechanism bases T1 and T2 in the same direction by a synchronous drive control mechanism (not shown), applies tension to the pipe material W by the tension side rotation mechanism base T1, and drives the drive side. The rotating mechanism base T2 shifts to the left side of the example (see FIG. 15A) while braking.
The pipe material W is heated to several hundred degrees Celsius by the heater h in the heating device H, drawn by a drawing roller R provided in a known drawing device S, and a tapered steel pipe is manufactured (for example, patent document). 1).
しかし、このパイプ材把持装置50A、50Bは、回転機構台Tにパイプ素材Wを取り付ける際に作業者が手作業で行う必要があり、特にテンション側回転機構台T1に取り付けるときに加熱装置Hによる加熱を行うことができず、パイプ素材Wの成形始端側において600〜900mmもの加工不能箇所が発生するといった歩留まりの悪さと手作業取付によるサイクルタイムが長時間になるほか、径の違うパイプ素材Wを加工する際の段取り替え時間に長時間を要するという問題があった。
本発明は、上記従来のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置の有する問題点に鑑み、パイプの把持作業を自動化させ、パイプ素材の歩留まりを向上させるとともに短時間で段取り替えを行うことのできるテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置を提供することを目的とする。 In view of the problems of the pipe material gripping apparatus for the conventional tapered steel pipe manufacturing apparatus, the present invention can automate the pipe gripping work, improve the yield of the pipe material, and perform setup change in a short time. An object of the present invention is to provide a pipe material gripping apparatus for a taper steel pipe manufacturing apparatus.
上記目的を達成するため、本第1発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置は、パイプの管端を挟持する内周面を傾斜面に形成した内径把持体及び外周面を傾斜面に形成した外径把持体と、該内径把持体及び外径把持体をそれぞれパイプの軸方向に押圧、移動させることによって内径把持体と外径把持体との間隔を狭めるようにするための外周面を傾斜面に形成したパイプ材把持装置本体と一体化された内径ホルダ及び内周面を傾斜面に形成したパイプ材把持装置本体と一体化された外径ホルダと、内径把持体及び外径把持体をパイプの軸方向に押圧する押圧手段とを備えたテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置であって、内径把持体及び外径把持体を、それぞれ個別の押圧手段によって押圧するようにし、該押圧によって内径把持体と外径把持体との間隔を狭めてパイプの管端を挟持するとともに、押圧の解除によって内径把持体及び外径把持体を初期位置に復帰させるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a pipe material gripping device for a tapered steel pipe manufacturing apparatus according to the first aspect of the present invention comprises an inner diameter gripping body having an inner peripheral surface sandwiching a pipe end of the pipe formed as an inclined surface and an outer peripheral surface as an inclined surface. The formed outer diameter gripping body and the outer peripheral surface for narrowing the interval between the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body by pressing and moving the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body in the axial direction of the pipe, respectively. An inner diameter holder integrated with a pipe material gripping device main body formed on an inclined surface, an outer diameter holder integrated with a pipe material gripping device main body formed with an inner peripheral surface formed on an inclined surface, an inner diameter gripping body and an outer diameter gripping A pipe material gripping device for a tapered steel pipe manufacturing apparatus comprising a pressing means for pressing the body in the axial direction of the pipe, wherein the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body are pressed by individual pressing means, By pressing Thereby clamping the pipe end of the pipe by narrowing the distance between the gripper and the outer 径把 lifting member, characterized in that so as to return the inside diameter gripper and outer 径把 lifting member to its initial position by releasing the pressing.
また、同じ目的を達成するため、本第2発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置は、パイプの管端を挟持する内周面を傾斜面に形成した内径把持体及び外周面を傾斜面に形成した外径把持体と、該内径把持体及び外径把持体をそれぞれパイプの軸方向に押圧、移動させることによって内径把持体と外径把持体との間隔を狭めるようにするための外周面を傾斜面に形成したパイプ材把持装置本体と一体化された内径ホルダ及び内周面を傾斜面に形成したパイプ材把持装置本体と一体化された外径ホルダと、内径把持体及び外径把持体をパイプの軸方向に押圧する押圧手段とを備えたテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置であって、押圧手段によって内径把持体又は外径把持体の一方を押圧することによって、他方が順次追随して押圧される手段を介して、他方を順次追随して押圧されるようにし、該押圧によって内径把持体と外径把持体との間隔を狭めてパイプの管端を挟持するとともに、押圧の解除によって内径把持体及び外径把持体を初期位置に復帰させるようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the same object, the pipe material gripping device for the tapered steel pipe manufacturing apparatus according to the second aspect of the present invention has an inner diameter gripping body formed with an inner peripheral surface sandwiching the pipe end of the pipe as an inclined surface and an outer peripheral surface inclined. The outer diameter gripping body formed on the surface, and the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body are each pressed and moved in the axial direction of the pipe to narrow the interval between the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body. An inner diameter holder integrated with a pipe material gripping device main body formed with an outer peripheral surface on an inclined surface, an outer diameter holder integrated with a pipe material gripping device main body formed with an inner peripheral surface on an inclined surface, an inner diameter gripping body and an outer It is a pipe material gripping device for a tapered steel pipe manufacturing apparatus provided with a pressing means for pressing the diameter gripping body in the axial direction of the pipe, and by pressing one of the inner diameter gripping body or the outer diameter gripping body by the pressing means, The other follows sequentially Through the means to be pressed, the other is sequentially followed and pressed, and the distance between the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body is narrowed by the pressing to hold the pipe end of the pipe, and by releasing the pressing The inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body are returned to their initial positions.
この場合において、パイプの進入を検知する検知機構を備え、該検知機構の印可信号によって前記押圧手段を動作させるようにすることができる。 In this case, it is possible to provide a detection mechanism for detecting the entrance of the pipe, and to operate the pressing means by an application signal of the detection mechanism.
また、この場合において、押圧手段を、中継プッシュロッドを有する接合部材によって接離可能な分割構造とすることができる。 Further, in this case, the pressing means can have a divided structure that can be contacted and separated by a joining member having a relay push rod.
また、この場合において、内径把持体及び/又は外径把持体を、周方向に分割して構成することもできる。 In this case, the inner diameter gripping body and / or the outer diameter gripping body can also be configured by being divided in the circumferential direction.
また、この場合において、内径把持体及び外径把持体を、有底の筒形状コレットとし、嵌合させた両コレットの底部間に弾性部材を介在させることもできる。 Further, in this case, the inner diameter gripping body and the outer diameter gripping body can be bottomed cylindrical collets, and an elastic member can be interposed between the bottoms of the fitted collets.
本第1及び第2発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置によれば、パイプ素材の把持を自動で行うことができ、人手を介在することがないから加熱作業を行いながらパイプ素材が把持でき、素材の歩留まりのよいパイプ材把持装置を提供することができる。
また、パイプ素材を内外から均等に押圧して大きな把持力を作用させ得る。
According to the pipe material gripping device for the tapered steel pipe manufacturing apparatus according to the first and second inventions, the pipe material can be automatically gripped, and the pipe material can be obtained while performing the heating work because there is no human intervention. A pipe material gripping device that can be gripped and has a high material yield can be provided.
Further, a large gripping force can be applied by pressing the pipe material evenly from inside and outside.
さらに、押圧部材は中継プッシュロッドを有する継ぎ部材によって接離可能な3分割構造とするときは、素材の径が異なるパイプの加工を行う際の段取り替えを簡単かつスピーディーに行うことができる。 Furthermore, when the pressing member has a three-divided structure that can be contacted and separated by a joint member having a relay push rod, it is possible to easily and speedily change the setup when processing pipes having different material diameters.
さらにまた、内径把持体及び/又は外径把持体を、周方向に分割して構成するときは、把持爪が摩耗などによって消耗したときに、消耗した部分のみの交換を行うことができる。 Furthermore, when the inner diameter gripping body and / or the outer diameter gripping body is divided and configured in the circumferential direction, when the gripping claw is consumed due to wear or the like, only the consumed portion can be replaced.
以下、本発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。 Embodiments of a pipe material gripping apparatus for a tapered steel pipe manufacturing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1〜図4に、本発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置の第1実施例を示す。
このパイプ材把持装置1は、長尺の鋼管をテーパー鋼管に加熱雰囲気下で塑性加工するテーパー鋼管製造装置のテンション側回転機構台T1の主軸5A(図1参照)先端にボルトB等の固着手段で取り付けるもので、有底筒状のケーシング2と、該有底筒状のケーシング2内に外径コレット7(請求項1でいう外径把持体。)、内径コレット8(請求項1でいう内径把持体。)を配備するとともに、油圧シリンダなどの押圧手段25の先端に連結され、外径コレット7、内径コレット8を押圧することによってパイプ素材Wを内周、外周両側から挟持する力を伝達する押圧部材26の主要構成要素からなる。
1 to 4 show a first embodiment of a pipe material gripping apparatus for a tapered steel pipe manufacturing apparatus according to the present invention.
This pipe
ケーシング2は図1では2分割の例を示すが、勿論1ピースで構成されていてもよい。前蓋3(請求項1でいう外径ホルダ。)の内周面とキャップ4(請求項1でいう内径ホルダ。)の外周面は、外径コレット7の外周面、内径コレット8の内周面の傾斜面と等しい角度で構成し、押圧手段25の押圧力によってコレット7、8間を狭め、パイプ素材Wを強固に挟持するように構成する。
Although the
ウェーブバネ等からなる弾性部材9とスペーサ10は、外径コレット7の内側底面7aと内径コレット8の外側底面8a間に位置し、押圧手段25からの押圧力を順次、両コレット7、8に伝達するもので、請求項3の他方が追随して押圧される(順次押圧する)手段を構成するものである。
弾性部材9を配備することによって、把持されるパイプ素材Wの肉厚のバラツキや内・外径寸法のバラツキ(製作誤差)があっても内・外径コレットを均等に押圧させ、強力な把持力が出せる。
なお、本実施例のウェーブバネに限られるものではなく、図7に示す如く、管路連結された油圧シリンダCy及び油圧アキュームレータAcからなるものであってもよい。
The
By deploying the
In addition, it is not restricted to the wave spring of a present Example, As shown in FIG. 7, it may consist of the hydraulic cylinder Cy and hydraulic accumulator Ac which were connected with the pipe line.
また、図8に示すように、有底筒状の外径コレット7及び/又は内径コレット8の底部に撓み部Mを形成したり、図9に示すように、有底筒状の外径コレット7及び/又は内径コレット8の胴部に撓み部Jを形成するようにしてもよい。
図8に示すRはコレットの戻しリングを、図9に示すFはコレットの戻しフランジをそれぞれ示す。
Further, as shown in FIG. 8, a bent portion M is formed at the bottom of the bottomed cylindrical
R shown in FIG. 8 represents a collet return ring, and F shown in FIG. 9 represents a collet return flange.
押圧部材26は、ディスタンスカラー12aによってその間隔を規制されて受圧部材11とボルトなどの固定手段で連結される押圧部材26aと、押圧手段25の先端に固着される押圧部材26bと、両押圧部材26a、26bを接合し段取り替えの際に挿入し、また、引き出しすることにより両押圧部材26a、26bを接離可能とする継手部材26cとからなる。
The pressing
20はパイプ素材検知機構を示し、パイプ素材Wの端管が進入してきたとき当接する検知部材21と該検知部材21を常時はパイプ材把持装置1の外側(図1において右側)に付勢するスプリング等からなる付勢手段24と、パイプ材把持装置1の回転軸心を貫通して配備するリミットスイッチ用プッシュロッド22から構成される。
リミットスイッチ用プッシュロッド22は、押圧部材26に内蔵のプッシュロッド22a、22b及び継手部材26cに内蔵の中継プッシュロッド22cに3分割される。
これは後述する段取り替えの際にパイプ材把持装置1と主軸5A内部(主軸5Aと押圧手段25と押圧部材26b)側と切り離すためである。
13は、ケーシング2の底面中央に固定され、ナット等の固着手段によってキャップ4を固定する軸を示し、プッシュロッド22の挿入を許容するようプッシュロッド22の外径より若干大なる孔を有する中空構造とするもので、図例の如くケーシング2の底面中央にネジ止めするほか、一体構造であっても問題はない。
6は、パイプ素材Wの進入限度を規制するストッパである。
The limit
This is because the pipe
6 is a stopper that regulates the entry limit of the pipe material W.
上記構成において、図15(a)に示す絞り加工装置SのローラRを拡げておき、パイプ材把持装置1を絞り加工装置S内に挿入し、加熱装置H近傍に待機させておく。
次いで、パイプ素材Wの先端(成形始端側端)を、加熱装置Hを通過させパイプ材把持装置1(図1参照)の上蓋3の内周面とキャップ4の外周面との間に配備した外径コレット7と内径コレット8のコレット間に進入せしめる。
In the above configuration, the roller R of the drawing device S shown in FIG. 15A is expanded, the pipe
Next, the tip of the pipe material W (molding start side end) was passed between the inner peripheral surface of the
パイプ素材Wの管端(先端)がパイプ素材検知機構20の検知部材21に当接し、さらに進入を続けることによって付勢手段24の付勢力に打ち勝ってプッシュロッド22をパイプ材把持装置1の内部に進行させる。
プッシュロッド22が所定量進行することによってリミットスイッチ4(図示しない)が作動し、その印可信号を受けて押圧手段25を作動せしめる。
The pipe end (tip) of the pipe material W comes into contact with the
When the
押圧手段25の作動によって押圧部材26が図1において右側に進行し、ディスタンスカラー12aによってその間隔を規制されて連結される受圧部材11もまた同様に右方向に移行する。
By the operation of the pressing means 25, the pressing
次いで、受圧部材11の右方向の移行に伴い、該受圧部材11に接する外径コレット7が押圧され、外径コレット7の先端も右方向に進行するとともに、外径コレット7の内側底面7aと内径コレット8の外側底面8a間に配備された弾性部材9とスペーサ10を介して内径コレット8の先端も右方向に進行する。作動前の外径コレット7と内径コレット8の両者の位置関係は、弾性部材9の押出作用によって内径コレット8の先端が外径コレット7より突出した状態となっている。
Next, as the
内径コレット8の先端がキャップ4に接当して進行が停止されるが、引き続き外径コレット7が押圧されて右方向に進行することによって外径コレット7の先端が上蓋3の内周面に接当し、くさび作用によって両コレット7、8の間隔が狭まりパイプ素材Wを強固に挟持する。
The tip of the
その後、管端を把持したパイプ材把持装置1が絞り加工装置Sから退出したところで従来例と同様にパイプ素材Wに張力を付加し、かつ駆動回転させつつ絞り加工装置Sに配備された絞りローラRによって絞り加工を行い、テーパー鋼管が完成する。
この際、パイプ材把持装置1はパイプ素材Wの把持作業において人手を要しないから、取り付けの際にパイプ素材Wが加熱装置Hを通過するときにヒーターhを作動してパイプ素材Wの加熱を始めることが可能であり、パイプ素材Wの先端を加熱装置Hを通過したところ、すなわち絞り加工装置S内で把持させるのでパイプ素材Wの端部の未成形長さ(切り捨て長さ)は従来と比して大幅に改善でき歩留まりを向上させることができる。
After that, when the pipe
At this time, since the pipe
次に、加工完了後、押圧手段25の押圧力を解放し、外径コレット7と内径コレット8によって挟持されているパイプ素材Wを外すものである。
Next, after the processing is completed, the pressing force of the pressing means 25 is released, and the pipe material W sandwiched between the
加工終了時に、適宜手段による印可信号によって、押圧手段25を図例左側に移行せしめ、ディスタンスカラー12bによって間隔が規定されて受圧部材11に連結された引戻し杆12cの頭部が内径コレット8の環状内底面bに係合されて引き戻され左側に移行する。
At the end of processing, the pressing means 25 is moved to the left side of the figure by an appropriate application signal, and the head of the pull-
この内径コレット8の左側への移行に伴い、外径コレット7の内側底面7aと内径コレット8の外側底面8a間に配備されたスペーサ10と弾性部材9を介して外径コレット7もまた左側に進行し、両コレット7、8の先端が前蓋3の内周面及びキャップ4の外周面から引き離されパイプ素材Wの端管が解放される。
As the
次に、径の異なるパイプ素材Wを加工する際のパイプ材把持装置1の段取り替えの手順について説明する。
Next, a procedure for setting up the pipe
このパイプ材把持装置1の段取り替えは、ケーシング2と主軸5Aを連結するボルト等の固定手段Bを外し、押圧部材26aと26bを接合する継手部材26cをスライドさせて中継プッシュロッド22cとともに抜き取ることによってケーシング2内に配備される外径コレット7や内径コレット8等と押圧部材26aを一体として取り外すことによって行うものである(図3参照)。
The pipe
kはそろばん玉形状の空間で、段取り替えのときに中継プッシュロッド22cがずれていても継手部材26cの抜き取りに支障とならないようにすることができ、また、中継プッシュロッド22cとプッシュロッド22a、22bとに多少の芯ずれ、位置ずれがあってもロッド間の伝達を確実にしている。
27は、継手部材26cを出し入れする通路を、28は継手部材26cが抜け落ちるのを防止するストッパ部材29を内面に突出形成した蓋を示す(図1参照)。
k is an abacus ball-shaped space, so that even if the
外径コレット7、内径コレット8の位置関係の変形例としては図4に示す如く、弾性部材9とスペーサ10が、外径コレット7の外側底面7bと内径コレット8の内側底面8b間に位置するようにしてもよく、また、図10に示す如く、外径コレット7の外側底面7bと受圧部材11との間に位置させるものであってもよい。
図1に示す押圧手段25の引き戻しによってコレット7、8間の挟持力を解放するようにした第1実施例の引戻し杆12cに換えて、図4(a)(b)に示す外径コレット7の外周面に配備したピンPが摺動可能に嵌合される長孔31を穿孔した連結バー30によって外径コレット7を引き戻し、続いてこの引き戻し力をスペーサ10、弾性部材9が受け、内径コレット8も初期状態に復帰する。
As a modification of the positional relationship between the
The
次に、図5に示すパイプ材把持装置40について説明する。
これは、テンション側回転機構台T1にかかる荷重が20トン程度であるのに比べて駆動側回転機構台T2にかかる荷重は5トン程度であり、上述したパイプ材把持装置1程の挟持力が必要無い点に鑑み、パイプ材把持装置1よりも簡単な構造としたもので、主軸5Bにボルト等の固着手段Bにて主軸5Bの回転軸心と同一軸心となるように軸35を配置した底板31を取り付ける。軸35の先端側に、側面がコレット33の前側コレット部33a内周面の傾斜と対応させた傾斜面からなるキャップ37が固定され、基端側には側面がコレット33の後側コレット部33b内周面の傾斜と対応させた傾斜面からなる受圧部材36を摺動可能に配備している。また、押圧部材26aから突設させたロッド38の先端が受圧部材36に接当されている。
Next, the pipe
This is because the load applied to the drive-side rotation mechanism base T2 is about 5 tons compared to the load applied to the tension-side rotation mechanism base T1 of about 20 tons, and the clamping force as much as that of the pipe
コレット33は、図5及び図6(a)に示す如く周方向がスリットSで分割された筒状構造(図例では3分割)とし、筒状体の中央部を除き両側の外周2カ所がパイプ素材Wの内面への接当部とされ、これら接当部の内周側が前記受圧部材36、キャップ37の傾斜面に対応する傾斜面とされている。コレット戻しリング34は図6(b)に示すように、外周に突起34a、34aが形成され、この突起34aがコレット33のスリットS内に配置され、受圧部材36とキャップ37との間に位置し、ロッド38と連結されている。(図5参照)。
As shown in FIGS. 5 and 6A, the collet 33 has a cylindrical structure in which the circumferential direction is divided by the slits S (in the example shown in the figure, three divisions), and there are two outer peripheral portions on both sides except for the central portion of the cylindrical body. The pipe material W is a contact portion to the inner surface, and the inner peripheral side of these contact portions is an inclined surface corresponding to the inclined surfaces of the
32はパイプ素材Wの端管の進入を規制する素材当てを示す。
上記構成において、パイプ素材Wを把持しない初期の状態は、受圧部材36は主軸5B側にあり、キャップ37との間隔が大きく、従ってコレット33の外径も小さくなっている。
この状態で駆動側回転機構台T2を走行させ、パイプ素材Wが素材当て32に当接するところまで進入させ、その位置で停止させる。
この後、パイプ素材Wに対する張力付与はテンション側回転機構台T1によって行う。
パイプ素材Wがこの進入位置に来たときに印可信号を受けて押圧手段25を図例左側に移行せしめることにより押圧部材26、ロッド38を介して受圧部材36をキャップ37側に移動させると、コレット33が受圧部材36、キャップ37からくさび作用を受けてその外径は大きくなる。
In the above configuration, in an initial state in which the pipe material W is not gripped, the
In this state, the drive-side rotation mechanism base T2 is caused to travel so that the pipe material W enters the
Thereafter, tension is applied to the pipe material W by the tension side rotation mechanism base T1.
When the pipe material W comes to this approach position, the
これにより内部からパイプ素材Wにコレット33が食い込むようにパイプ素材Wを固定する。
また、パイプ素材Wに図例左側に向かう張力がかかるとさらにコレット33はキャップ37からのくさび作用を受けてさらに押し広げられ強固にパイプ素材Wを固定することができる。
Thereby, the pipe material W is fixed so that the collet 33 bites into the pipe material W from the inside.
Further, when the pipe material W is applied with a tension toward the left side of the figure, the collet 33 is further expanded by receiving the wedge action from the
次に、パイプ素材Wの固定を解除するときは、押圧手段25を図例右側に移行させることにより、受圧部材36、コレット戻しリング34を右側に移行させる。
これにより押圧部材36が後側コレット部33bに対しずれを生じ、後側コレット部33b自体の縮径作用でその外径が小となりパイプ素材Wの固定を解除する。コレット戻しリング34の突起34aがスリットSの終端に当接後、さらにコレット戻しリング34が右側に移動すると前側コレット部33aがパイプ素材W、キャップ37間から引き抜かれるのでパイプ素材Wが解放される。
Next, when releasing the fixation of the pipe material W, the
As a result, the pressing
次に、図11〜図14に示すパイプ材把持装置70について説明する。
このパイプ材把持装置70は、外径把持体73と内径把持体74を個別の押圧手段75、76によって押圧するように構成したものである。第1実施例と同様、荷重が20トン程度かかるテンション側回転機構台T1の主軸先端(図示省略)にボルト等の固定手段で取り付けられ、パイプを把持するもので、パイプ材を把持する外径把持体73と内径把持体74、それぞれの把持体を押圧する押圧手段75、76、及び外径把持体73を外側から規制する外径ホルダ71と内径把持体74を内側から規制する内径ホルダ72との主要構成要素からなる。
Next, the pipe
This pipe
外径把持体73は、その先端内面に爪73aを備え、先端外面73bを傾斜面として構成し、押圧部材75の先端に連設されるジョイント77と、該ジョイント77から立設された複数本の連接柱79aと、該連接柱79a先端に連結した台座80を介して軸方向に進退可能に配設されるとともに、台座80に対してパイプ素材の軸方向と直角方向(半径方向)に移行可能に取り付けられる。台座80の先端には外径把持体73を外側に配設された外径ホルダ71の頭部傾斜面71a側に付勢するバネ80aを備えるためのバネケース80bを配設する。
また、外径把持体73は、実施例1と同様に有底筒状で軸方向に切り欠き部分を形成した一体品を使うことができるほか、周方向に複数個分割して配設するように構成してもよく、本実施例では図12に示すように周方向に6分割した例を示す。外径ホルダ71には、後述する内径把持体74の爪74aの取り替えの際に爪74aの固定ボルトを外すために孔71cを隣り合う外径把持体73の間に位置する箇所に穿孔し、内径把持体74の爪74aの交換を行うことができる。孔71cには、運転中はピン83を嵌め込み外径ホルダ71の傾斜面である内面よりも若干突設させて外径把持体73の周方向への回転を規制するように構成する。ピン83は外径ホルダ71の端面側よりボルト等の固着手段で固定されている。
The outer
Further, the outer
内径把持体74は、その先端に爪ホルダ74bと該爪ホルダ74b外面に接離可能に爪74aを備え、爪ホルダ内面74cを傾斜面として構成し、押圧部材76の先端に連設されるジョイント78と、該ジョイント78に連接柱79bを突設するための面板81と、該面板81に複数本突設した連接柱79bの先端に連結したスライド82を介して軸方向に進退可能に配設されるとともに、スライド82に対して軸方向と直角方向(半径方向)に移行可能に取り付けられる。スライド82には、内径把持体74の内面74cを、内径把持体74の内側に配設された内径ホルダ72の先端に配備した円錐台状の内径チャック用ガイド72aに付勢するバネ82aを押さえるためのバネ押さえ82bを配設する。
また、内径把持体74も、実施例1と同様に有底筒状で軸方向に切り欠き部分を形成した一体品を使うほか、周方向に複数個分割して配設するように構成してもよく、本実施例では図12に示すように周方向に6分割した例を示す。
The inner
In addition, the inner
内径ホルダ72は、円盤状の底板72bと該底板の中心部分から延設され、外径把持体73を取り付ける台座80と、内径把持体74を取り付けるスライド82とを摺動可能に嵌め込む軸部72cと、軸部72cの先端にボルトなどの固着手段で取り付ける前述した内径チャック用ガイド72aからなる。底板72bと軸部72cは一体構造である必要はなく、底板72bの中心に軸部72cをボルトなどで固定するように構成してもよい。
底板72bには、ジョイント77と台座80及び面板81とスライド82をそれぞれ連結する連接柱79a、79bを通すための孔を連接柱79の位置に合わせて穿孔する。
また、底板72bは、主軸側にベアリングなどを介して回動自在に取り付けた連結管84にボルトなどの固着手段で固着する。連結管84には周方向に複数箇所設けた切り欠き部分84aを形成し、該切り欠き部分84aから前述した外径ホルダ71をボルト等の固定手段で底板72bの外周に取り付ける。底板72bから外径ホルダ71を取り外すことによって爪部分が摩耗などした外径把持体73の交換を行うことができる。切り欠き部分84aは、常時は蓋部材84bによって覆われている。
The
In the
Further, the
次に、外径把持体73と内径把持体74を連結するジョイント77、78について説明する。
ジョイント77、78は、段取り替えのときに分割されるもので、外径継手85と内径継手86によって連結される。
ジョイント78は、前部78aと後部78bからなり、前部78aと後部78bにはそれぞれT型の切り欠き部分を形成することにより、前部78aと後部78bを合わせた状態で対面する部分にH型の切り欠き部78cを形成し、図14に示す、円筒材料の側面を小判状に切り欠き、前記H型の切り欠き部78cに嵌合する溝部86aを形成した内径継手86によって連結される。
ジョイント77は、内部にジョイント78の通過を許容する中空形状で前部77aと後部77bからなり、ジョイント78と同様、前部77aと後部77bにはそれぞれT型の切り欠き部分を形成することにより、前部77aと後部77bを合わせた状態で対面する部分にH型の切り欠き部77cを形成し、ジョイント77の中空部分と同形状の切り欠き部85b、85bと、前記H型の切り欠き部77cに嵌合する溝部85aを形成した対となる外径継手85−1、85−2によって連結される。
Next, the
The
The joint 78 includes a
The joint 77 has a hollow shape that allows passage of the joint 78 therein, and includes a
図13に示すように、内径継手86は一対の外径継手85−1、85−2に抱持されて嵌合状態が維持される。外径継手85−1、85−2の外端には連結管84に固定されている平板状のカバー87を配設して、把持装置70の回転時における外径継手85−1、85−2の抜け止めと押圧手段75の作動時のジョイント77の摺動を可能としている。
As shown in FIG. 13, the inner diameter joint 86 is held by a pair of outer diameter joints 85-1 and 85-2 and the fitting state is maintained. A
外径把持体73に連接されるジョイント77と内径把持体74に連接されるジョイント78を軸方向に進退せしめる押圧手段75、76は、主軸先端にロータリジョイント等で配設される押圧装置(図示省略)によって駆動されるもので、その構成は特に限定されるものではなく油圧式、電気式であっても構わない。
The pressing means 75 and 76 for moving the joint 77 connected to the outer
上記構成において、図15(a)に示す絞り加工装置SのローラRを拡げておき、パイプ材把持装置70を絞り加工装置S内に挿入し、加熱装置H近傍に待機させておく。
次いで、パイプ素材Wの後端(パイプ成形終了側端)を駆動側回転機構台T2に設けられたパイプ材把持装置1、40、70のいずれかを用いて把持させた後、先端(パイプ成形始端側端)から加熱装置Hを通過させ、パイプ材把持装置70(図11参照)に向かうよう駆動側回転機構台T2を進行させる。
この際、パイプを把持させた駆動側回転機構台T2の進行はサーボモータを用い、進行する距離をパルスジェネレータなどで割り出すようにし、パイプ素材Wの受け入れ装置に管端位置を検出する光電管などの位置検出器を配備し、これらによる管端位置信号と、管長信号と、走行距離信号をシーケンサなどのコントローラで処理し、コントローラの出力信号でサーボモータを駆動させてパイプ素材Wを進行させることによりパイプ材把持装置70の先端に配設した外径把持体73と内径把持体74の把持体間の適所までパイプ先端を進入させることができる。
In the above configuration, the roller R of the drawing device S shown in FIG. 15A is expanded, the pipe
Next, after the rear end (pipe forming end side end) of the pipe material W is gripped using any of the pipe
At this time, a servo motor is used to advance the drive-side rotation mechanism base T2 that holds the pipe, and the distance traveled is determined by a pulse generator or the like, and a phototube such as a phototube that detects the pipe end position is detected by the pipe material W receiving device. By deploying a position detector, processing the pipe end position signal, pipe length signal, and travel distance signal with a controller such as a sequencer, and driving the servo motor with the controller output signal to advance the pipe material W The tip of the pipe can be advanced to an appropriate position between the gripping bodies of the outer
パイプ素材Wが、外径把持体73と内径把持体74の把持体間の適所まで進入したとき、押圧手段75、76を矢印方向(図11参照)に作動することにより、外径把持体73と内径把持体74は、第1実施例と同様にくさび作用によってその間隔が狭まりパイプ素材Wを強固に挟持する。
When the pipe material W enters a proper position between the gripping bodies of the outer
その後、管端を把持したパイプ材把持装置70が絞り加工装置Sから退出したところで従来例と同様にパイプ素材Wに張力を付加し、かつ駆動回転させつつ絞り加工装置Sに配備された絞りローラRによって絞り加工を行い、テーパー鋼管が完成する。
この際、パイプ材把持装置70はパイプ素材Wの把持作業において人手を要しないから、取り付けの際にパイプ素材Wが加熱装置Hを通過するときにヒーターhを作動してパイプ素材Wの加熱を始めることが可能であり、パイプ素材Wの先端を加熱装置Hを通過したところ、すなわち絞り加工装置S内で把持させるのでパイプ素材Wの端部の未成形長さ(切り捨て長さ)は従来と比して大幅に改善でき歩留まりを向上させることができる点で第1実施例と同様である。
After that, when the pipe
At this time, since the pipe
次に、径の異なるパイプ素材Wを加工する際のパイプ材把持装置70の段取り替えの手順について説明する。
Next, a procedure for changing the setup of the pipe
このパイプ材把持装置70の段取り替えは、カバー87を連結管84から取り外し、外径継手85をジョイント77の切り欠き部77cから摺動させて取り外し、次いで内径継手86をジョイント78の切り欠き部78cから摺動させて取り外すことによってジョイント77aとジョイント77b、ジョイント78aとジョイント78bにそれぞれ分離する。
これにより、外径把持体73と内径把持体74を外径ホルダ71毎取り外して別口径把持体を備えたパイプ材把持装置と交換することができるものである。
In order to replace the pipe
As a result, the outer
第1実施例のパイプ材把持装置1の場合、駆動側回転機構台T2のパイプ材把持装置は図15(b)に示す従来のパイプ材把持装置50Bでも組み合わせ使用可能であるが、上記第2実施例のパイプ材把持装置40(図5参照)では、パイプ材把持装置40がパイプ素材W内に挿入され、パイプ素材Wの管端を把持状態のままで加熱装置H内に進入することができる。
従って、第1実施例のパイプ材把持装置1と第2実施例のパイプ材把持装置40の組み合わせ使用のときは、パイプ素材Wの両端での未成形長さを短縮するのに非常に有効である。
In the case of the pipe
Therefore, when the pipe
第2実施例のパイプ材把持装置40では前側コレット部33aとキャップ37との間のくさび傾斜面を急勾配に(水平線から10°程度)、後側コレット部33bと受圧部材36との間のくさび傾斜面を緩やかな勾配に(水平線から5°程度)にしておくと、パイプ素材Wに張力が付与された状態での両コレット33a、33bによるパイプ把持力の均等化に有効である。
In the pipe
第3実施例のパイプ材把持装置70(図11〜図14参照)では、コレットを分割して構成する場合、摩耗等によって消耗したコレット爪の部分を容易に交換することができる。 In the pipe material gripping device 70 (see FIGS. 11 to 14) of the third embodiment, when the collet is divided and configured, the collet claw portion consumed due to wear or the like can be easily replaced.
以上、本発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。 As mentioned above, although the pipe material gripping device for the tapered steel pipe manufacturing apparatus of the present invention has been described based on a plurality of examples, the present invention is not limited to the configuration described in the above examples, The configurations can be appropriately changed within a range not departing from the gist, such as appropriately combining the configurations described.
本発明のテーパー鋼管製造装置用のパイプ材把持装置は、自動で簡単にパイプ素材の把持を行うことができるという特性を有していることから、長尺の鋼管をテーパー鋼管に塑性加工する装置に用いることができる。 Since the pipe material gripping apparatus for the tapered steel pipe manufacturing apparatus of the present invention has a characteristic that it can automatically and easily grip the pipe material, it is an apparatus that plastically processes a long steel pipe into a tapered steel pipe. Can be used.
1 パイプ材把持装置
5A 主軸
5B 主軸
7 外径コレット
8 内径コレット
9 弾性部材
20 検知機構
25 押圧手段
26 押圧部材
40 パイプ材把持装置
70 パイプ材把持装置
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