CN110430949A - 成型系统及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明的成型系统从具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管。成型系统具备：成型装置，具有一组模具及使配置于模具之间的金属管材料加热膨胀的加热膨胀部；供给装置，向成型装置供给金属管材料；及控制装置，控制供给装置的动作。控制装置具有：存储部，存储与最长位置相关的信息，其中，所述最长位置为在金属管材料配置于模具之间的状态下从金属管材料的延伸方向观察时模具的表面中的离金属管材料的中心最远的位置；及控制部，在金属管材料配置于模具之间的状态下，从延伸方向观察时，根据存储于存储部中的与最长位置相关的信息控制基于供给装置的向成型装置的金属管材料的供给，以使焊接部不位于连结最长位置与金属管材料的中心的直线上。

Description

成型系统及成型方法

技术领域

本发明一实施方式涉及一种成型系统及成型方法。

背景技术

以往，已知有一种从具有板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管的成型系统。作为这种成型系统，例如专利文献1中记载了一种成型系统，其具备成型装置，该成型装置具有一组模具及对配置于一组模具之间的金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀的加热膨胀部。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-654号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

在上述成型系统中，金属管材料在膨胀时其板厚会根据其扩管率变薄。在此，金属管材料的变形阻力越小，金属管材料的扩管率越大，板厚会变薄。

金属管材料有时通过卷曲金属的板材并焊接连接部分而制作成管形状。在使用具有这种焊接部的金属管材料的情况下，若该金属管材料被加热，则与板材的部分相比，焊接部的变形阻力容易变小。因此，若在上述成型系统中对金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀，则变成高温的金属管材料中的焊接部的板厚会局部变得特别薄，有可能会导致金属管材料以焊接部为起点而破损。

因此，本发明的一种实施方式的目的在于，提供一种能够抑制成型出金属管时金属管材料以焊接部为起点破损的成型系统及成型方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的一种实施方式的成型系统为从具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管的成型系统，所述成型系统具备：成型装置，具有一组模具及对配置于一组模具之间的金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀的加热膨胀部；供给装置，向成型装置供给金属管材料；及控制装置，控制供给装置的动作，控制装置具有：存储部，存储与最长位置相关的信息，其中，所述最长位置为在金属管材料配置于一组模具之间的状态下从金属管材料的延伸方向观察时模具的表面中的离金属管材料的中心最远的位置；及控制部，在金属管材料配置于一组模具之间的状态下，从延伸方向观察时，根据存储于存储部中的与最长位置相关的信息控制基于供给装置的向成型装置的金属管材料的供给，以使焊接部不位于连结最长位置与金属管材料的中心的直线上。

并且，本发明的一种实施方式的成型方法为将具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料配置于一组模具之间，并对金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀来成型出金属管的成型方法，在所述成型方法中，以使焊接部不位于连结最长位置与金属管材料的中心的直线上的方式将金属管材料配置于一组模具之间，其中，所述最长位置为在金属管材料配置于一组模具之间的状态下从金属管材料的延伸方向观察时模具的表面中的离金属管材料的中心最远的位置。

在该成型系统及成型方法中，在被加热的金属管材料膨胀时，与金属管材料的位于连结最长位置与金属管材料的中心的直线上的部分相比，焊接部先与模具的表面接触。在此，若被加热的金属管材料膨胀而与模具的表面接触，则与模具接触的部分通过热传导而被冷却，该部分的变形阻力会变大。因此，在该成型系统及成型方法中，在成型出金属管时，焊接部在更早的时刻与模具接触，焊接部的变形阻力在更早的时刻变大，因此能够抑制焊接部的板厚局部变得特别薄。因此，能够抑制成型出金属管时金属管材料以焊接部为起点破损。

本发明的一种实施方式的成型系统为从具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管的成型系统，所述成型系统具备：成型装置，具有一组模具及对配置于一组模具之间的金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀的加热膨胀部；供给装置，向成型装置供给金属管材料；及控制装置，控制供给装置的动作，控制装置具有：存储部，存储与最短位置相关的信息，其中，所述最短位置为在金属管材料配置于一组模具之间的状态下从金属管材料的延伸方向观察时模具的表面中的离金属管材料的中心最近的位置；及控制部，在金属管材料配置于一组模具之间的状态下，从延伸方向观察时，根据存储于存储部中的与最短位置相关的信息控制基于供给装置的向成型装置的所述金属管材料的供给，以使焊接部位于连结最短位置与金属管材料的中心的直线上。

并且，本发明的一种实施方式的成型方法为将具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料配置于一组模具之间，并对金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀来成型出金属管的成型方法，在所述成型方法中，以使焊接部位于连结最短位置与金属管材料的中心的直线上的方式将金属管材料配置于一组模具之间，其中，所述最短位置为在金属管材料配置于一组模具之间的状态下从金属管材料的延伸方向观察时模具的表面中的离金属管材料的中心最近的位置。

在该成型系统及成型方法中，在被加热的金属管材料膨胀时，金属管材料中的位于连结最短位置与金属管材料的中心的直线上的焊接部最先与模具的表面接触。在此，若被加热的金属管材料膨胀而与模具的表面接触，则与模具接触的部分通过热传导而被冷却，该部分的变形阻力会变大。因此，在该成型系统及成型方法中，在成型出金属管时，焊接部最先与模具接触，焊接部的变形阻力最先变大，因此能够抑制焊接部的板厚局部变得特别薄。因此，尤其能够抑制成型出金属管时金属管材料以焊接部为起点破损。

在本发明的一种实施方式的成型系统中，供给装置可以具有：旋转部，能够使金属管材料绕中心轴线旋转；及搬送部，能够把持金属管材料并且能够向成型装置搬送所把持的金属管材料的搬送部，在通过供给装置向成型装置供给金属管材料时，控制部控制旋转部的动作，以使金属管材料绕中心轴旋转，从而调整从延伸方向观察时的焊接部所处位置相对于金属管材料的中心的方向，并且控制部控制搬送部的动作，以使搬送部把持金属管材料并将金属管材料搬送至成型装置。此时，通过旋转部能够调整焊接部所处位置相对于金属管材料的中心的方向，通过搬送部能够向成型装置搬送该金属管材料。因此，能够很好地发挥上述作用效果。

在本发明的一种实施方式的成型系统中，供给装置可以具有由多关节臂构成的旋转搬送部，该旋转搬送部能够把持金属管材料并且能够使所把持的金属管材料绕中心轴线旋转而且能够向成型装置搬送金属管材料，在通过供给装置向成型装置供给金属管材料时，控制部控制旋转搬送部的动作，以使旋转搬送部把持金属管材料并且使该金属管材料绕中心轴线旋转，从而调整从延伸方向观察时的焊接部所处位置相对于金属管材料的中心的方向，并且向成型装置搬送金属管材料。此时，通过旋转搬送部能够调整焊接部所处位置相对于金属管材料的中心的方向的同时能够向成型装置搬送该金属管材料。因此，能够缩短通过供给装置向成型装置供给金属管材料所需的时间。

在本发明的一种实施方式的成型系统中，还可以具备位置检测部，所述位置检测部在通过供给装置向成型装置供给金属管材料之前检测从金属管材料的延伸方向观察时焊接部所处位置相对于金属管材料的中心的方向。此时，能够很好地发挥上述作用效果。

发明效果

根据本发明的一种实施方式的成型系统及成型方法，能够抑制成型出金属管时金属管材料以焊接部为起点破损。

附图说明

图1是表示第1实施方式的成型系统的概要结构图。

图2是表示金属管材料的一例的立体图。

图3是表示图1的成型装置的概要结构图。

图4是表示图1的成型系统的功能框图。

图5是电极周边的放大图，其中，(a)是表示电极保持金属管材料的状态的图，(b)是表示将密封部件按压于电极的状态的图，(c)是电极的主视图。

图6是表示图1的位置检测部及旋转部的概要结构图。

图7是用于说明最长位置及最短位置的图。

图8是表示成型方法的流程图。

图9是表示第2实施方式的成型系统的功能框图。

图10是表示实施例中的金属管材料、金属管的板厚及温度的测量位置的图。

图11是表示与测量时刻相对应的金属管材料及金属管的温度与与测量位置之间的关系的模拟试验结果的图表。

图12是表示与测量时刻相对应的金属管材料及金属管的板厚与测量位置之间的关系的模拟试验结果的图表。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的成型装置的实施方式进行说明。另外，在各附图中，对相同的部分或等同的部分标注相同的符号，并省略重复说明。

[第1实施方式]

＜成型系统的结构＞

图1是表示第1实施方式的成型系统的概要结构图，图2是表示金属管材料的一例的立体图。图1所示的成型系统1使用如图2所示具有将板材的端部14a、14a彼此焊接而成的焊接部14b且制作成圆筒状的金属管材料14来成型出金属管90(参考图10)。更具体而言，金属管材料14通过将平板状的金属薄板卷成圆筒状并在对置的端部14a、14a彼此对接的状态下进行焊接而形成。如此焊接金属管材料14而成的焊接部14b沿金属管材料14的中心轴线L延伸。另外，金属管材料14的中心轴线L与金属管材料14的延伸方向D平行。并且，如图1所示，成型系统1具备成型装置10、位置检测部110、供给装置120、搬出装置130及控制装置140。

首先，对成型装置10的结构进行说明。图3是表示图1的成型装置的概要结构图，图4是表示图1的成型系统的功能框图。如图3及图4所示，成型装置10具备由上型12及下型11构成的一组吹塑成型模具(模具)13以及对配置于一组吹塑成型模具13之间的金属管材料14进行加热并且向该金属管材料14内供给气体以使其膨胀的加热膨胀部103。

如图3所示，图4所示的加热膨胀部103具备使上型12及下型11中的至少一个移动的驱动机构80、在上型12与下型11之间保持金属管材料14的管保持机构30、对被管保持机构30保持的金属管材料14进行通电而对金属管材料14进行加热的加热机构50、用于向保持于上型12与下型11之间并被加热的金属管材料14内供给高压气体(气体)的气体供给部60、用于向被管保持机构30保持的金属管材料14内供给来自气体供给部60的气体的一对气体供给机构40、40以及强制地对吹塑成型模具13进行水冷的水循环机构72，并且，还具备分别控制上述驱动机构80的驱动、上述管保持机构30的驱动、上述加热机构50的驱动及上述气体供给部60的气体供给的成型装置控制部70。

吹塑成型模具13的一个模具(即，下型11)固定于基座15。下型11由较大的钢铁制块构成，且在其上表面具备所期望的形状的型腔(凹部)16。在下型11形成有冷却水通道19，且在下型11的大致中央具备从下方插入的热电偶21。该热电偶21被弹簧22支承为上下移动自如。另外，型腔16制作成与要成型的金属管90的形状(外形)相对应的形状(参考图7)。

而且，在下型11的左右端(图1中的左右端)附近设置有空间11a，在该空间11a内以能够上下进退移动的方式配置有管保持机构30的可动部(即，后述的电极17、18(下侧电极)等)。并且，通过在下侧电极17、18上载置金属管材料14，下侧电极17、18与配置于上型12与下型11之间的金属管材料14接触。由此，下侧电极17、18与金属管材料14电连接。

在下型11与下侧电极17之间及下侧电极17的下部以及在下型11与下侧电极18之间及下侧电极18的下部分别设置有用于防止通电的绝缘材料91。各绝缘材料91固定于构成管保持机构30的致动器(不图示)的可动部(即，进退杆95)。该致动器用于使下侧电极17、18等上下移动，致动器的固定部与下型11一同保持于基座15侧。

吹塑成型模具13中的另一个模具(即，上型12)固定于构成驱动机构80的后述的滑动件81上。上型12由较大的钢铁制块构成，且在其内部形成有冷却水通道25，并且在其下表面具备所期望的形状的型腔(凹部)24。该型腔24设置于与下型11的型腔16对置的位置。另外，型腔24制作成与要成型的金属管90的形状(外形)相对应的形状(参考图7)。

与下型11相同，在上型12的左右端(图3中的左右端)附近设置有空间12a，在该空间12a内以能够上下进退移动的方式配置有管保持机构30的可动部(即，后述的电极17、18(上侧电极)等)。并且，在下侧电极17、18上载置有金属管材料14的状态下，上侧电极17、18向下方移动，从而与配置于上型12与下型11之间的金属管材料14接触。由此，上侧电极17、18与金属管材料14电连接。

在上型12与上侧电极17之间及上侧电极17的上部以及在上型12与上侧电极18之间及上侧电极18的上部分别设置有用于防止通电的绝缘材料101。各绝缘材料101固定于构成管保持机构30的致动器的可动部(即，进退杆96)。该致动器用于使上侧电极17、18等上下移动，致动器的固定部与上型12一同保持于驱动机构80的滑动件81侧。

在管保持机构30的右侧部分的电极18、18的彼此对置的面上分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽18a(参考图5)，金属管材料14恰好能够嵌入于该凹槽18a部分。与上述凹槽18a相同，在管保持机构30的右侧部分的绝缘材料91、101的彼此对置的暴露面上形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。并且，在电极18的正面(朝向模具的外侧方向的面)形成有凹槽18a的周围以朝向凹槽18a圆锥状倾斜的方式凹陷而成的锥形凹面18b。因此，若利用管保持机构30的右侧部分从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧紧地包围金属管材料14的右侧端部整个外周。

在管保持机构30的左侧部分的电极17、17的彼此对置的面上分别形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽17a(参考图5)，金属管材料14恰好能够嵌入于该凹槽17a部分。与上述凹槽17a相同，在管保持机构30的左侧部分的绝缘材料91、101的彼此对置的暴露面上形成有与金属管材料14的外周面形状相对应的半圆弧状的凹槽。并且，在电极17的正面(朝向模具的外侧方向的面)形成有凹槽17a的周围以朝向凹槽17a圆锥状倾斜的方式凹陷的锥形凹面17b。因此，若利用管保持机构30的左侧部分从上下方向夹持金属管材料14，则恰好能够紧紧地包围金属管材料14的左侧端部的整个外周。

如图3所示，驱动机构80具备：使上型12朝向上型12与下型11彼此合拢的方向移动的滑动件81、产生用于使上述滑动件81移动的驱动力的轴82、以及用于向滑动件81传递该轴82所产生的驱动力的连杆83。轴82在滑动件81的上方沿左右方向延伸并且被支承为旋转自如，并且具有在从其中心偏移的位置从左右端突出并延伸的偏心曲柄82a。该偏心曲柄82a与设置于滑动件81的上部且沿左右方向延伸的旋转轴81a通过连杆83连结。在驱动机构80中，成型装置控制部70控制轴82的旋转，从而改变偏心曲柄82a在上下方向上的高度，该偏心曲柄82a的位置变化经由连杆83传递到滑动件81，由此能够控制滑动件81的上下移动。在此，向滑动件81传递偏心曲柄82a的位置变化时产生的连杆83的摆动(旋转运动)被旋转轴81a吸收。另外，轴82例如基于被成型装置控制部70控制的马达等的驱动来旋转或停止。

加热机构50具有电源51、从该电源51分别延伸的母线52及设置于该母线52上的开关53。母线52为仅与下侧电极17、18连接并向所连接的电极17、18供给来自电源51的电力的导体。成型装置控制部70通过控制上述加热机构50将金属管材料14加热至淬火温度(AC3相变点温度以上)。

一对气体供给机构40分别具有缸体单元42、配合缸体单元42的动作而进行进退移动的活塞杆43及与活塞杆43的管保持机构30侧的末端连结的密封部件44。缸体单元42载置并固定在块41上。在密封部件44的末端形成有朝向末端变细的锥形面45，且其构成为与电极17、18的锥形凹面17b、18b相匹配的形状(参考图5)。密封部件44设置有从缸体单元42侧朝向末端延伸的气体通道46，详细而言，如图5中(a)及(b)所示，该气体通道46供从气体供给部60所供给的高压气体流过。

气体供给部60具备：气体源61、积存从该气体源61供给过来的气体的储气罐62、从该储气罐62延伸至气体供给机构40的缸体单元42的第1管63、设置于该第1管63上的压力控制阀64及转换阀65、从储气罐62延伸至形成于密封部件44内的气体通道46的第2管67、设置于该第2管67上的压力控制阀68及止回阀69。压力控制阀64发挥如下作用：向缸体单元42供给与密封部件44对金属管材料14的推力相对应的工作压力的气体。止回阀69发挥如下作用：防止高压气体在第2管67内逆流。设置于第2管67的压力控制阀68发挥如下作用：通过成型装置控制部70的控制向密封部件44的气体通道46供给用于使金属管材料14膨胀的工作压力的气体。

成型装置控制部70通过控制气体供给部60的压力控制阀68能够向金属管材料14内供给所期望的工作压力的气体。另外，成型装置控制部70还可以通过控制气体供给部60的压力控制阀68来向金属管材料14内供给压力相对较低的高压气体(一次吹塑)及供给压力相对较高的高压气体(二次吹塑)。并且，成型装置控制部70通过接收从图3所示的(A)传递过来信息，从热电偶21获取温度信息，从而控制驱动机构80及开关53等。

水循环机构72包括：积存水的水槽73、汲取积存于该水槽73中的水并对其进行加压而送至下型11的冷却水通道19及上型12的冷却水通道25的水泵74、以及配管75。在此虽进行了省略，但在配管75上还可以设置用于降低水温的冷却塔或净化水的过滤器。

接着，对图1及图4所示的位置检测部110的结构进行说明。位置检测部110在后述的供给装置120向成型装置10供给金属管材料14之前检测从金属管材料14的延伸方向D观察时焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。如图4及图6所示，位置检测部110具备光学机构111及焊接位置判定部112。

光学机构111例如为光学照相机，其拍摄金属管材料14的外周面来获取拍摄数据。在光学机构111进行拍摄的期间，金属管材料14通过后述的供给装置120的旋转部121而绕中心轴线L进行旋转。由此，光学机构111能够拍摄金属管材料14的外周面的整周。光学机构111向焊接位置判定部112输出所获取的拍摄数据。焊接位置判定部112对从光学机构111输入的拍摄数据进行图像处理，从而检测金属管材料14的外周面上的焊接部14b的位置。如上所述，焊接位置判定部112检测焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。

另外，位置检测部110并不只限于这种结构，可以使用公知的结构。例如，光学机构111也可以为代替光学照相机而使用激光拍摄金属管材料14的外周面来获取拍摄数据的结构。并且，位置检测部110也可以具备用于使金属管材料14绕中心轴线L旋转的结构，此时，无需将供给装置120的旋转部121用于使金属管材料14绕中心轴线L旋转。

接着，对供给装置120的结构进行说明。供给装置120用于向成型装置10供给金属管材料14。供给装置120具备旋转部121及搬送部122。旋转部121例如为在相同的高度上隔着短于金属管材料14的直径的间隔而排列设置的彼此平行的两个辊。构成旋转部121的两个辊中的至少一个辊被马达旋转驱动。由此，在金属管材料14载置于构成旋转部121的两个辊上的状态下，通过辊的旋转驱动，使金属管材料14绕中心轴线L进行旋转。

搬送部122能够把持金属管材料14，并且能够向成型装置10搬送所把持的金属管材料14。搬送部122例如为在臂的前端部设置有用于把持金属管材料14的把持部的机器人手臂(参考图1)。搬送部122能够在把持部把持金属管材料14的状态下使把持部升降及水平移动等。

接着，对搬出装置130的结构进行说明。搬出装置130从成型装置10搬出成型装置10使用金属管材料14成型出的金属管90(参考图10)。搬出装置130具备与供给装置120的搬送部122相同的结构。搬出装置130能够把持金属管90并且能够从成型装置10搬出所把持的金属管90。搬出装置130例如为在臂的前端部设置有用于把持金属管90的把持部的机器人手臂。搬出装置130能够在把持部把持金属管90的状态下使把持部升降及水平移动等。

接着，对控制装置140的结构进行说明。如图1及图4所示，控制装置140控制位置检测部110、供给装置120及搬出装置130的动作。控制装置140具有存储部141及供给装置控制部142。

存储部141存储与最长位置R1相关的信息，该最长位置R1是指：在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，在吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最远的位置(参考图7)。另外，最长位置R1是指：向金属管材料14内供给高压气体时，在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，由吹塑成型模具13的下型11的型腔16及上型12的型腔24形成的空间内的吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最远的位置。并且，与最长位置R1相关的信息例如可以为最长位置R1的位置坐标，或者也可以为在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下从金属管材料14的延伸方向D观察时最长位置R1相对于通过金属管材料14的中心C的直线(例如，沿水平方向延伸的直线)的角度。

在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，供给装置控制部(控制部)142根据存储于存储部141中的与最长位置R1相关的信息控制基于供给装置120的向成型装置10的金属管材料14的供给，以免焊接部14b位于连结最长位置R1与金属管材料14的中心C的直线P1上。

更具体而言，通过供给装置120向成型装置10供给金属管材料14时，供给装置控制部142控制旋转部121的动作，以使金属管材料14绕中心轴线C旋转，从而调整在从金属管材料14的延伸方向D观察时的焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。并且，供给装置控制部142控制搬送部122的动作，以使搬送部122把持金属管材料14并将金属管材料14搬送到成型装置10。

＜通过成型系统进行的金属管的成型方法＞

接着，对通过本实施方式的成型系统1进行的金属管90的成型方法进行说明。图8是表示成型方法的流程图。

如图8所示，首先，在步骤S10中，将金属管材料14载置于载置部。在本实施方式中，供给装置120的旋转部121还用作载置部。另外，作为载置部，也可以使用与供给装置120的旋转部121不同的结构(例如，可以使用配置于规定位置的架子、托盘等)。之后，转移至步骤S12。

在步骤S12中，控制装置140控制供给装置120的旋转部121及位置检测部110的动作来检测载置于载置部的金属管材料14的焊接部14b所处的方向。更具体而言，控制装置140控制供给装置120的旋转部121使金属管材料14绕中心轴线L旋转，并且控制光学机构111拍摄金属管材料14的外周面来获取拍摄数据。光学机构111所获取的拍摄数据输出至焊接位置判定部112。焊接位置判定部112对所输入的拍摄数据进行图像处理，检测出金属管材料14的外周面上的焊接部14b的位置，并将其输出至控制装置140。之后，转移至步骤S14。

在步骤S14中，控制装置140判定是否不需要调整焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。更具体而言，控制装置140的存储部141中存储有与最长位置R1相关的信息，该最长位置R1是指：在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，在吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最远的位置。并且，在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，当金属管材料14的焊接部14b不位于连结最长位置R1与金属管材料14的中心C的直线P1上时，控制装置140判定为不需要调整焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。在判定为不需要调整的情况下(步骤S14中是)，控制装置140转移至步骤S18。另一方面，在未判定为不需要调整的情况下(步骤S14中否)，控制装置140转移至步骤S16。

在步骤S16中，控制装置140控制供给装置120的旋转部121的动作来使金属管材料14绕中心轴线L旋转。更具体而言，在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，控制装置140的供给装置控制部142根据存储于存储部141中的与最长位置R1相关的信息控制供给装置120的旋转部121的动作以使金属管材料14绕中心轴线L旋转，从而使金属管材料14的焊接部14b不位于连结最长位置R1与金属管材料14的中心C的直线P1上。并且，在成为了不需要调整焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向的状态下，控制装置140使金属管材料14停止旋转。之后，控制装置140转移至步骤S18。

在步骤S18中，控制装置140控制供给装置120的搬送部122的动作，使搬送部122把持金属管材料14，并使其将所把持的金属管材料14搬送至成型装置10。由此，金属管材料14搬送至成型装置10，成为配置于一组吹塑成型模具13之间的状态。之后，转移至步骤S20。

在步骤S20中，通过成型装置10的加热膨胀部103对金属管材料14进行加热，并且向该金属管材料14内供给气体而使其膨胀。由此，在吹塑成型模具13内从金属管材料14成型出金属管90。另外，此时，在被加热的金属管材料14膨胀时，与金属管材料14中的位于连结最长位置R1与金属管材料14的中心C的直线P1上的部分Q1(参考图7)相比焊接部14b先与吹塑成型模具13的表面接触并通过热传导被冷却。之后，转移至步骤S22。

在步骤S22中，控制装置140控制搬出装置130的动作以使其把持成型装置10内的金属管90，并使其从成型装置10搬出所把持的金属管90。由此，结束通过本实施方式的成型系统1进行的金属管90的成型。

＜成型系统的作用效果＞

如上所述，在成型系统1及通过成型系统1进行的金属管90的成型方法中，在被加热的金属管材料14膨胀时，与金属管材料14中的位于连结最长位置R1与金属管材料14的中心C的直线P1上的部分Q1相比，焊接部14b先与吹塑成型模具13的表面接触。在此，若被加热的金属管材料14膨胀而与吹塑成型模具13的表面接触，则与吹塑成型模具13接触的部分通过热传导被冷却，该部分的变形阻力会变大。因此，在该成型系统1及通过成型系统1进行的金属管90的成型方法中，在成型出金属管90时，焊接部14b在比直线P1上的部分Q1更早与吹塑成型模具13接触，焊接部14b的变形阻力在更早的时刻变大，因此能够抑制焊接部14b的板厚局部变得特别薄。因此，能够抑制成型出金属管90时金属管材料14以焊接部14b为起点破损。

并且，在成型系统1中，供给装置120具有能够使金属管材料14绕中心轴线C旋转的旋转部121及能够把持金属管材料14并且能够向成型装置10搬送所把持的金属管材料14的搬送部122，在通过供给装置120向成型装置10供给金属管材料14时，供给装置控制部142控制旋转部121的动作，以使金属管材料14绕中心轴线C旋转，从而调整从金属管材料14的延伸方向D观察时的焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向，并且控制搬送部122的动作，以使搬送部122把持金属管材料14搬送至成型装置10。因此，能够通过旋转部121调整焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向，并且能够通过搬送部122向成型装置10搬送该金属管材料14。因此，能够很好地发挥本实施方式的作用效果。

并且，成型系统1具备位置检测部110，所述位置检测部110在通过供给装置120向成型装置10供给金属管材料14之前检测从金属管材料14的延伸方向D观察时焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向。因此，能够很好地发挥本实施方式的作用效果。

[第2实施方式]

如图9所示，第2实施方式的成型系统1A主要在供给装置120A的结构上不同于上述第1实施方式的成型系统1及通过成型系统1进行的金属管90的成型方法。即，供给装置120A具有能够把持金属管材料14并且能够使所把持的金属管材料14绕中心轴线L旋转，并且能够向成型装置10搬送金属管材料14的由多关节臂构成的旋转搬送部123。

在具备这种结构的第2实施方式的成型系统1A中，在通过供给装置120A向成型装置10供给金属管材料14时，供给装置控制部142A控制旋转搬送部123的动作，以使旋转搬送部123把持金属管材料14并且使该金属管材料14绕中心轴线L旋转，从而调整从金属管材料14的延伸方向D观察时的焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心C的方向，并向成型装置10搬送金属管材料14。

这种第2实施方式的成型系统1A及成型方法也能够发挥与第1实施方式的成型系统1及成型方法相同的作用效果。

而且，在成型系统1A中，供给装置120A具有能够把持金属管材料14并且能够使所把持的金属管材料14绕中心轴线C旋转而且能够向成型装置10搬送金属管材料14的由多关节臂构成的旋转搬送部123，在通过供给装置120A向成型装置10供给金属管材料14时，供给装置控制部142A控制旋转搬送部123的动作，以使旋转搬送部123把持金属管材料14并且使该金属管材料14绕中心轴线C旋转，从而调整从延伸方向D观察时的焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心的方向，并向成型装置10搬送金属管材料14。因此，通过旋转搬送部123能够调整焊接部14b所处位置相对于金属管材料14的中心的方向的同时，能够向成型装置10搬送该金属管材料14。因此，能够缩短通过供给装置120A向成型装置10供给金属管材料14所需的时间。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是，本发明并不只限于上述实施方式。

例如，在成型系统1、1A中，控制装置140、140A也可以具有存储与最短位置R2(参考图7)相关的信息的存储部141、141A(该最短位置R2是指：在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，从金属管材料14的延伸方向D观察时，吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最近的位置)，并且控制装置140、140A也可以具有供给装置控制部142、142A，该供给装置控制部142、142A在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下根据存储于存储部141、141A中的与最短位置R2相关的信息控制基于供给装置120、120A的向成型装置10的金属管材料14的供给，以使从金属管材料14的延伸方向D观察时焊接部14b位于连结最短位置R2与金属管材料14的中心C的直线P2上。另外，最短位置R2是指：向金属管材料14内供给高压气体时，在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，由吹塑成型模具13的下型11的型腔16及上型12的型腔24形成的空间内的吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最近的位置。并且，与最短位置R2相关的信息例如可以为最短位置R2的位置坐标，或者也可以为在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下从金属管材料14的延伸方向D观察时最短位置R2相对于通过金属管材料14的中心C的直线(例如，沿水平方向延伸的直线)的角度。

同样地，作为通过成型系统1、1A进行的金属管90的成型方法，可以以在金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下从金属管材料14的延伸方向D观察时焊接部14b位于连结吹塑成型模具13的表面中的离金属管材料14的中心C最近的位置(即，最短位置R2)与金属管材料14的中心C的直线P2上的方式将金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间。

在这种成型系统1A及通过成型系统1A进行的金属管90的成型方法中，在被加热的金属管材料14膨胀时，金属管材料14中的位于连结最短位置R2与金属管材料14的中心C的直线P2上的焊接部14b最先与吹塑成型模具13的表面接触。在此，若被加热的金属管材料14膨胀而与吹塑成型模具13的表面接触，则与吹塑成型模具13接触的部分通过热传导被冷却，该部分的变形阻力会变大。因此，在该成型系统1、1A及通过成型系统1、1A进行的金属管90的成型方法中，在成型出金属管90时，焊接部14b最先与吹塑成型模具13接触，焊接部14b的变形阻力最先变大，因此能够抑制焊接部14b的板厚局部变得特别薄。因此，尤其能够抑制成型出金属管90金属管材料14以焊接部14b为起点破损。

并且，在各实施方式中，成型系统1、1A也可以不具备搬出装置130，此时，成型出的金属管90例如可以通过供给装置120、120A从成型装置10搬出。由此，能够简化系统结构，并且能够较宽地确保与成型装置10相邻的空间，由此能够容易在该空间内配置模具更换台车等。

[实施例]

接着，参考图10、图11及图12对成型系统及成型方法的实施例进行说明。

图10是表示实施例中的金属管材料、金属管的板厚及温度的测量位置的图，图11及图12是表示成型出如图10所示的形状的金属管90时的图10的测量位置1～9处的金属管材料14的板厚及温度的模拟试验结果的图。如图10所示，测量位置1～9中的测量位置6为最长位置R1，测量位置9为最短位置R2。并且，在本实施例中，对金属管材料14内依次进行压力相对较低的高压气体的供给(一次吹塑)及压力相对较高的高压气体的供给(二次吹塑)。另外，在图11及图12中，分一次吹塑前、一次吹塑后、二次吹塑前及二次吹塑后的测量时刻示出了板厚或温度。在此，一次吹塑前是指：对金属管材料14开始吹塑成型加工之前；二次吹塑后是指：对金属管材料14的吹塑成型加工结束而成型出金属管90之后。

在成型出金属管90时，在将金属管材料14配置于一组吹塑成型模具13之间的状态下，使一组吹塑成型模具13闭模至中途位置。在该状态下进行一次吹塑，从而使金属管材料14在连结最短位置R2(即，测量位置9)与金属管材料14的中心的直线P2上与吹塑成型模具13接触。之后，使一组吹塑成型模具13完全闭模，并且进行二次吹塑，从而结束金属管90的成型。

在最长位置R1(即，测量位置6)处，被加热的金属管材料14在较晚的时刻与吹塑成型模具13接触而被冷却，因而变形阻力在较晚的时刻变大。其结果，如图11所示，在测量位置6处，金属管材料14的温度变得过高，并且如图12所示，在测量位置6处，金属管材料14的板厚变得过薄。

另一方面，在最短位置R2(即，测量位置9)处，被加热的金属管材料14最先与吹塑成型模具13接触而被冷却，因而变形阻力在较早的时刻变大。其结果，如图11所示，在测量位置9处，金属管材料14的温度适度变低，并且如图12所示，在测量位置9处，金属管材料14的板厚成为适当的厚度。如上所述，能够抑制通过成型系统1及成型方法成型出金属管90时焊接部14b的板厚局部变得特别薄。

符号说明

1、1A-成型系统，10-成型装置，13-吹塑成型模具(模具)，14-金属管材料，14a-端部，14b-焊接部，90-金属管，103-加热膨胀部，110-位置检测部，120、120A-供给装置，121-旋转部，122-搬送部，123-旋转搬送部，140、140A-控制装置，141、141A-存储部，142、142A-供给装置控制部，C-中心，D-延伸方向，L-中心轴线，P1、P2-直线，Q1-部分，R1-最长位置，R2-最短位置。

Claims (7)

1.一种成型系统，其从具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管，所述成型系统的特征在于，具备：

成型装置，具有一组模具及对配置于所述一组模具之间的所述金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀的加热膨胀部；

供给装置，向所述成型装置供给所述金属管材料；及

控制装置，控制所述供给装置的动作，

所述控制装置具有：

存储部，存储与最长位置相关的信息，其中，所述最长位置为在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下从所述金属管材料的延伸方向观察时所述模具的表面中的离所述金属管材料的中心最远的位置；及

控制部，在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下，从所述延伸方向观察时，根据存储于所述存储部中的与所述最长位置相关的信息控制基于所述供给装置的向所述成型装置的所述金属管材料的供给，以使所述焊接部不位于连结所述最长位置与所述金属管材料的中心的直线上。

2.一种成型系统，其从具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料成型出金属管，所述成型系统的特征在于，具备：

成型装置，具有一组模具及对配置于所述一组模具之间的所述金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀的加热膨胀部；

供给装置，向所述成型装置供给所述金属管材料；及

控制装置，控制所述供给装置的动作，

所述控制装置具有：

存储部，存储与最短位置相关的信息，其中，所述最短位置为在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下从所述金属管材料的延伸方向观察时所述模具的表面中的离所述金属管材料的中心最近的位置；及

控制部，在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下，从所述延伸方向观察时，根据存储于所述存储部中的与所述最短位置相关的信息控制基于所述供给装置的向所述成型装置的所述金属管材料的供给，以使所述焊接部位于连结所述最短位置与所述金属管材料的中心的直线上。

3.根据权利要求1或2所述的成型系统，其特征在于，

所述供给装置具有：

旋转部，能够使所述金属管材料绕中心轴线旋转；及

搬送部，能够把持所述金属管材料并且能够向所述成型装置搬送所把持的所述金属管材料，

在通过所述供给装置向所述成型装置供给所述金属管材料时，所述控制部控制所述旋转部的动作，以使所述金属管材料绕所述中心轴线旋转，从而调整从所述延伸方向观察时的所述焊接部所处位置相对于所述金属管材料的中心的方向，并且控制所述搬送部的动作，以使所述搬送部把持所述金属管材料并将所述金属管材料搬送至所述成型装置。

4.根据权利要求1或2所述的成型系统，其特征在于，

所述供给装置具有由多关节臂构成的旋转搬送部，所述旋转搬送部能够把持所述金属管材料并且能够使所把持的所述金属管材料绕中心轴线旋转而且能够向所述成型装置搬送所述金属管材料，

在通过所述供给装置向所述成型装置供给所述金属管材料时，所述控制部控制所述旋转搬送部的动作，以使所述旋转搬送部把持所述金属管材料并且使该金属管材料绕所述中心轴线旋转，从而调整从所述延伸方向观察时的所述焊接部所处位置相对于所述金属管材料的中心的方向，并且向所述成型装置搬送所述金属管材料。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的成型系统，其特征在于，

还具备位置检测部，所述位置检测部在通过所述供给装置向所述成型装置供给所述金属管材料之前检测从所述延伸方向观察时所述焊接部所处位置相对于所述金属管材料的中心的方向。

6.一种成型方法，其将具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料配置于一组模具之间，并对所述金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀来成型出金属管，所述成型方法的特征在于，

以使所述焊接部不位于连结最长位置与所述金属管材料的中心的直线上的方式将所述金属管材料配置于所述一组模具之间，其中，所述最长位置为在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下从所述金属管材料的延伸方向观察时所述模具的表面中的离所述金属管材料的中心最远的位置。

7.一种成型方法，其将具有将板材的端部彼此焊接而成的焊接部且制作成圆筒状的金属管材料配置于一组模具之间，并对所述金属管材料进行加热并且向该金属管材料内供给气体而使其膨胀来成型出金属管，所述成型方法的特征在于，

以使所述焊接部位于连结最短位置与所述金属管材料的中心的直线上的方式将所述金属管材料配置于所述一组模具之间，其中，所述最短位置为在所述金属管材料配置于所述一组模具之间的状态下从所述金属管材料的延伸方向观察时所述模具的表面中的离所述金属管材料的中心最近的位置。