CN113953395A - 自动扩管装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够提高扩管作业效率的自动扩管装置。自动扩管装置包括对管进行扩管加工的扩管装置和使该扩管装置移动的机械手。扩管装置包括：扩张器，其具有芯棒、框架部件和多个辊，该芯棒在外周面形成有顶端侧的直径较小的锥部，该框架部件呈筒状，以滑动自由且旋转自由的方式外嵌于芯棒，该多个辊以旋转自由的方式保持于框架部件，相对于轴向倾斜地配置；旋转驱动器，其对芯棒进行旋转驱动；夹持装置，其夹持扩张器的框架部件；移动装置，其使夹持装置沿着扩张器的轴向移动；以及位置传感器，其对设置于移动装置的顶端的支承部件的位置进行检测。

Description

自动扩管装置

技术领域

本发明涉及一种自动扩管装置。

背景技术

以往，提案有一种自动扩管装置，其包括对管进行扩管加工的扩管装置和支承该扩管装置并使其移动的机械手(例如参照专利文献1：日本实公平7-31853号公报)。

扩管装置例如通过由扩张器将管的外径扩大而与形成于管板的安装孔的内表面压接固定来进行构成热交换器的管与安装该管的管板的接合。

在专利文献1记载的自动扩管装置中，通过机械手使扩管装置移动至作为扩管对象的管的位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实公平7-31853号

发明内容

但是，管的内径与扩张器的外径之间的间隙较小。例如间隙较小时，间隙只有0.2mm左右。另外，存在多种因管自身下垂、工具挠曲、管端面的状态所造成的图像处理结果发生变动等能够妨碍正常插入的要因，因此会产生无法插入的问题。除了因插入失误而使工具发生损伤以外，还存在如下可能性：如果用磨损的工具持续进行扩管，则会发生品质不良。

因此，为了检测扩张器在插入时与管板的碰撞、以及管与辊的卡挂来防止插入失误，存在进一步的改善余地。

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种能够提高扩管作业效率的自动扩管装置。

本发明的自动扩管装置，其包括：扩管装置，其对管进行扩管加工；机械手，其支承扩管装置并使该扩管装置移动；以及控制装置，其对所述扩管装置及所述机械手进行控制，所述自动扩管装置的特征在于，扩管装置包括：扩张器，其具有芯棒、框架部件和多个辊，所述芯棒在外周面形成有顶端侧的直径较小的锥部，所述框架部件为筒状，以滑动自由且旋转自由的方式外嵌于芯棒，所述多个辊以旋转自由的方式保持于框架部件，相对于框架部件的轴向倾斜地配置；旋转驱动器，其对扩张器的芯棒进行旋转驱动；夹持装置，其夹持扩张器的框架部件；移动装置，其使夹持装置沿着扩张器的轴向移动；以及检测装置，其对移动装置中的移动部的位置进行检测。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能提高扩管作业效率的自动扩管装置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式涉及的自动扩管装置的概略侧视图。

图2是表示实施方式的自动扩管装置的要部的结构的立体图。

图3是表示实施方式的自动扩管装置的操作部的主视图。

图4是表示在实施方式的自动扩管装置中管板或管端面与扩张器顶端发生碰撞的状况的示意图。

图5是表示在实施方式的自动扩管装置中因扩张器和管倾斜而产生的干扰的状况的示意图。

图6是表示在实施方式的自动扩管装置中管端面与辊端面的干扰的状况的示意图。

图7是表示在实施方式的自动扩管装置所使用的自动扩管方法中事前检査工序的顺序的流程图。

图8是表示在实施方式的自动扩管装置所使用的自动扩管方法中在图7的事前检査工序之后的扩管工序的顺序的流程图。

附图标记说明

1 自动扩管装置

2 机械手

3 扩管装置

4 扩张器

6 旋转驱动器

7 夹持装置

8 移动装置

41 芯棒

42 框架部件

43 辊

73 支承部件(移动部)

200 位置传感器(检测装置)

具体实施方式

以下，适当参照图1～图8，对本发明的一实施方式涉及的自动扩管装置1详细地进行说明。

图1是本发明的一实施方式涉及的自动扩管装置1的概略侧视图。

如图1所示，本实施方式的自动扩管装置1包括机械手2、扩管装置3、控制装置10、以及对至少一个扩张器4进行保管的工具存储部11。使用多关节机械手作为本实施方式的机械手2。机械手2支承扩管装置3并使其移动。

此外，在图1中，同时示出了通过机械手2使扩管装置3移动而扩管装置3的位置及姿势有3种变化的状态。

扩管装置3对管T进行扩管加工。扩管装置3通过由扩张器4将管T的外径扩大而与形成于管板TB的安装孔TBa的内表面压接固定来进行构成热交换器的管T与安装该管T的管板TB的接合。

如图2所示，扩管装置3固定于机械手2的臂部21的顶端部21a。在扩管装置3固定有视觉传感器5。

扩管装置3包括扩张器4、旋转驱动器6、移动装置8和联轴器9。

如图4所示，扩张器4包括芯棒41、筒状的框架(frame)部件42和多个辊43。在芯棒41，在外周面形成有顶端侧的直径较小的锥部411。框架部件42以滑动自由且旋转自由的方式外嵌于芯棒41。多个辊43以旋转自由的方式保持于框架部件42。

芯棒41包括：位于该芯棒41的顶端侧(以下也称为“前侧”)的锥部411、以及位于锥部411的基端侧(以下也称为“后侧”)的圆柱形状的圆柱部412。在芯棒41的顶端部，通过螺纹紧固固定有盖螺母413。另外，在芯棒41的后端部设置有方柄(未图示)，经由联轴器9与旋转驱动器6的旋转轴连接。

如图6所示，框架部件42包括：用于保持辊43的圆筒状的框架44、以及安装于框架44的外周面的环状的套环45。套环45包括：固定于框架44的外周面的套环后圈451、以及相对于套环后圈451隔着滚珠护圈450以旋转自由的方式配置于前侧(扩张器4的顶端侧)的套环前圈453。

框架44的中空部的内径比芯棒41的圆柱部412的外径稍大。芯棒41贯穿地插入圆筒状的框架44的中空部。在框架44的顶端侧，例如以120度的间隔周向均等地形成有多个作为长槽的辊槽421。各辊槽421在框架44的长度方向上配置在同一位置。截头圆锥形状的多个辊43卡止并保持于辊槽421。辊43从辊槽421向框架44的径向的外侧及内侧露出一部分。

在框架44的径向内侧，辊43围绕其长度方向中心轴旋转的同时，其侧面与芯棒41的锥部411的外周面接触。另一方面，在框架44的径向外侧，在扩管加工时，辊43围绕其长度方向中心轴旋转的同时，与芯棒41接触的接触部的大致相反一侧的侧面与被扩张的管T的内周面接触。

辊43以其中心轴被施予相对于框架部件42的轴向(与芯棒41的轴向相同)倾斜规定角度θ的送进角的方式配置。辊43是在套环45侧的主体部具有方向与芯棒41的锥部411的锥形相反且斜度为一半的锥形的截头圆锥形状。

框架44的套环45包括外径进一步减小且在内周面形成有内螺纹的套环后圈451、滚珠护圈450和套环前圈453。

其中，套环后圈451的内螺纹与形成在框架部件42后部的外周面的外螺纹452螺合。套环后圈451由止动螺母部件固定于框架44。此外，套环后圈451固定于框架44的方法，除了使用止动螺母部件的方法以外，例如也可以是使用六角凹头固定螺钉451a等的方法。

另外，套环45在套环后圈451的前表面配置滚珠护圈450。在滚珠护圈450的前表面还配置有套环前圈453。而且，套环45使用环部件等以在将滚珠护圈450安装在套环后圈451与套环前圈453之间的状态下形成为一体的方式固定。

本实施方式的旋转驱动器6经由联轴器9(参照图2)对扩张器4的芯棒41进行旋转驱动。这里，使用伺服马达作为旋转驱动器6。伺服马达与控制装置10(参照图1)连接，能够对旋转数进行控制。另外，控制装置10构成为通过测量旋转驱动时产生的驱动电流而能够利用显示面部101(参照图3)监控旋转转矩。进一步，控制装置10构成为通过测量机械手2的臂部21的驱动电流而能够监控负荷转矩。

夹持装置7(参照图2)包括一对夹持器和气动卡盘，被支承部件73支承。夹持器将扩张器4的套环45中的套环前圈453(参照图6)夹紧或放开。在夹持器将扩张器4夹紧而安装于支承部件73的状态下，将从扩张器4的顶端4a至支承部件73的尺寸限制为规定的尺寸。

如图2所示，移动装置8使设置于支承部件73的夹持装置7沿着扩张器4的轴向移动。移动装置8经由未图示的安装部件固定于旋转驱动器6的外壳。

使用电动缸装置作为本实施方式的移动装置8。电动缸装置与控制装置10连接，进行控制使扩张器4沿着轴向移动。此外，在使用电动缸装置作为移动装置8的情况下，与流体压力缸相比，具有能够精度良好地停在任意位置的优点。

作为移动装置8，不限于电动缸装置，也可以使用利用流体压力的流体压力缸装置。特别是在不要求精度的情况下，也能够使用流体压力缸装置作为移动装置8。由此，能够抑制成本。移动装置8包括：主体部81，其用于产生驱动力；以及上下一对杆82，其通过主体部81而进退移动。杆82的顶端固定于作为移动部的支承部件73。

另外，在支承部件73中供杆82的顶端固定的同一安装面，固定有从位置传感器200延伸出的检测杆200b的顶端200a。

这里，在驱动源使用电动缸的伺服马达的情况下，通过使用伺服马达的编码器作为位置传感器200，能够对位置进行检测。另外，在驱动源使用通用电动机的情况下，能够使用通用的位置传感器200。进而，在使用流体压力缸作为驱动源的情况下，能够使用与上述通用的位置传感器相同的装置。可以使用激光传感器、磁传感器等作为通用的位置传感器200。

通过将检测杆200b的顶端200a固定于供杆82的顶端固定的同一安装面，从检测杆200b的顶端200a起至安装于支承部件73的扩张器4的顶端4a为止的尺寸大致一定。因此，通过移动装置8产生的支承部件73的行程(stroke)量L与顶端4a的行程量大致相同。

因此，位置传感器200能够根据检测杆200b的延伸量，检测位于与顶端200a相隔规定距离的位置的扩张器4的顶端4a的位置信息。

另一方面，图1所示的控制装置10是通过由CPU执行预先存储在存储单元中的程序来控制自动扩管装置1的各部的动作的计算机。

在控制装置10设置有显示面部101。如图3所示，显示面部101具有触摸面板102，该触摸面板102为与用户之间的界面。

触摸面板102包括设定转矩设定部103、行程显示部104、X、Y坐标显示部105、按被单独分配编号(NO.)的每个管显示的X、Y坐标部106，检测转矩显示部107、检测行程显示部108、表示动作状态的指示仪显示灯部109、以及操作按钮部110等。

此外，在本实施方式中，示出并说明了使用设置于显示面部101的触摸面板102的示例。但是，不特别限制于此，例如，也可以使用操作用的悬架式操纵台等其他界面设备。

其中，检测转矩显示部107显示在旋转驱动时产生的旋转转矩。而且，针对被单独分配的每个管，利用X、Y坐标部106监控被检测出的旋转转矩。

位置传感器200与控制装置10连接。而且，位置传感器200对由移动装置8移动的支承部件73的位置进行检测，并将其作为位置信号发送至控制装置10。

检测行程显示部108显示由位置传感器200检测出的行程L。而且，针对被单独分配的每个管，利用X、Y坐标部106监控被检测出的行程L。

在控制装置10设置有转矩变动检测部10a、行程位置检测部10b、行程变化判定部10c。在通过机械手2将扩张器4插入到管T内时，控制装置10基于利用位置传感器200对移动装置8的支承部件73的行程位置进行检测，来判定异常。

这样，使用支承部件73的位置，在将扩张器4插入到管T内时监视插入行程。由此，能够使检测扩管转矩的定时(timing)变得精确，从而判定异常。

另外，能够通过在转换为扩径工序之前的事前检査工序来发现异常。因此，能够防止扩管失误，提高成品率。

如果扩管装置3具有的扩张器4的顶端4a与管板TB或管T的端面te发生碰撞(参照图4)，则转矩变动检测部10a根据支承扩管装置3的机械手2的转矩变动，检测到发生了碰撞。

这样，如果扩张器4的顶端4a与管板TB或管T的端面te发生碰撞，则转矩变动检测部10a通过检测支承扩管装置3的机械手2的转矩变动来判定是否发生碰撞。因此，通过以扩张器4的顶端4a与管板TB或管T的端面te发生碰撞的行程来判定转矩变动，能够精确地判定为是插入异常。

在将扩张器4插入时，行程位置检测部10b基于移动装置8的支承部件73的行程位置检测到辊43或框架44与管T发生了卡挂的情况(参照图5)，从而判定异常。

因此，即使是图1所示的行程L的中途，如果将扩张器4插入时卡挂的位置是在辊43或框架44与管T发生了卡挂的情况下预先假设的位置，则行程位置检测部10b也能够精确地判定为是辊43或框架44与管发生了卡挂的插入异常。

行程变化判定部10c基于利用位置传感器200对通过移动装置8产生的扩张器4的扩管所需要的行程量的变化进行检测而得到的位置变化来进行判定。

扩张器4因使用而发生磨损时，外形尺寸与管T的管径相比减小。因此，如果行程量的变化增大，则行程变化判定部10c能够判定为扩张器4已到使用寿命。因此，与根据规定次数来更换扩张器4的管理方法相比，能够精确地对扩张器4的劣化进行管理，从而能够提高耐用性。

接着，对本实施方式的自动扩管装置1的动作进行说明。自动扩管装置1的动作由控制装置10控制。

首先，根据图7、图8所示的流程图，对使用本实施方式的自动扩管装置1的自动扩管作业进行说明。在自动扩管作业中，事前检査工序和扩管工序连续进行。图7是表示自动扩管作业中在扩管工序之前事先进行的事前检査工序的顺序的流程图。另外，图8是表示在事前检査工序之后进行的扩管工序的顺序的流程图。

如图7所示，首先，使自动扩管作业开始，在步骤S1中，夹持装置7使气动卡盘为松开状态。

接着，在步骤S2中使工具直径为最小(Min)。此时，在使夹持装置7与框架部件42的套环前圈453抵接的状态下，移动装置8使框架部件42向芯棒41的顶端侧移动。由此，辊43位于芯棒41的锥部411的小径侧，各辊43向径向外侧的突出量成为最小。也就是说，工具直径成为最小。

在步骤S3中，夹持装置7将套环前圈453夹紧。自此，移动装置8的电动缸装置成为自由状态。

即，在夹持装置7将框架部件42的套环前圈453夹紧时，由移动装置8产生的夹持装置7的轴向位置的保持力被解除。因此，移动装置8成为制动解除状态、即随着外力移动的浮动状态。

而且，此时，存储利用位置传感器200检测出的电动缸的位置，所存储的位置成为缸的原点。另外，由于夹紧，所以扩张器4的行程和支承部件73的行程L大致相同。因此，使用由位置传感器200检测出的电动缸的位置，能够精度良好地测量扩张器4的顶端的位置。

而且，在浮动状态下，如果套环45被管T或管板TB按压，则能够缩短与缸的位置之间的间隔。

在步骤S4中，使机械手2启动。

在步骤S5中，将扩管装置3的扩张器4送出，使其移动到与作为扩管对象的管T的端面te相向的位置。作为扩管对象的管T的位置能够通过获取管板TB的安装孔TBa的位置数据(设计数据)来确定，或者从视觉传感器5获取管板TB的安装孔TBa的图像后进行图像处理来确定。

在步骤S6中，将扩张器4的顶端以规定的速度移送至与管T的端面相向的位置(快进控制)。机械手2在扩张器4到达管T的端面近前数mm时开始减速。从视觉传感器5获取的图像由控制装置10进行图像处理。由此，获取作为扩管对象的管T的位置、管板TB的安装孔TBa的位置数据(设计数据)等。

在步骤S7中，扩张器4一边维持减速状态一边被插入到管T的内部。

在步骤S8中，根据对机械手2进行驱动的驱动电流的电流变化，来判定在将扩张器4的顶端4a插入到管T的内部时是否产生了阻力。

在步骤S8中，在机械手2检测到阻力时(步骤S8中“是”)，处理前进至步骤S10，使机械手2停止。

例如，如图4所示，如果扩张器4的顶端4a与管T的端面te发生碰撞，则在插入时机械手2检测到阻力。因此，如果在管T的端面te的位置处检测到驱动电流的电流变化，则视为扩张器4的顶端4a与管T的端面te发生了碰撞，控制装置10立即使机械手2停止(参照步骤S10)。

在步骤S8中，如果未检测到阻力(步骤S8中“否”)，则控制装置10使处理前进至步骤S9。在步骤S9中，使机械手2进行动作，以使得辊43端面从管T的端面te向管T内部插入1mm。

在本实施方式的步骤S9中，例如如图6所示的那样，如果辊43端面与管T端面发生卡挂，则从原点至缸位置的距离缩短1mm。因此，如果移动装置8通过移动而由位置传感器200检测到该距离的缩短(步骤S9中“是”)，则使处理前进至步骤S10，能够使机械手2停止。

另外，如果在步骤S9中未检测到距离的缩短(步骤S10中“否”)，则辊43顶端被正常地插入到管内，使处理前进至步骤S11。

在步骤S11中，通过机械手2的动作使框架44整体移动至收纳到管T内的位置。

在步骤S12中，判定是否如图5所示的那样管T与框架44发生了干扰。

因此，在步骤S13中，判定通过移动装置8检测出的缸位置是否位于原点。在缸位置不位于原点的情况下(步骤S13中“否”)，前进至步骤S10，判定为插入是异常的，在步骤S10中使机械手2停止。

在步骤S13中缸位置位于原点的情况下(步骤S13中“是”)，认为插入是正常的，前进至步骤S14，使事前检査工序结束，进入接下来的扩管工序(步骤S20～S32)(步骤S15)。

图8是表示在图7的事前检査工序之后进行的扩管工序的顺序的流程图。

在步骤S20中，使扩管工序开始，在步骤S21中，旋转驱动器6开始进行旋转动作。使伺服驱动器正旋转，用机械手2输送芯棒41。

在步骤S22中，如果沿着输送方向施加负荷，则在步骤S23中开始进行扩管。

在步骤S23中，在扩管加工中，套环45的套环前圈453与管T的端面te接触，既不旋转，也不会沿轴向进行位置移动。

但是，芯棒41被旋转驱动器6驱动而进行旋转。因此，通过芯棒41的旋转，使辊43在管T的内周面上自转的同时，与框架44一起公转，但是在轴向上不会移动。框架44因辊43的自转而仅围绕自身的中心轴线进行公转，在轴向上不会移动。

另一方面，在芯棒41的中心轴和辊43的中心轴设置有送进角。

因此，起到在使芯棒41旋转时使其自然地沿着轴向被输送的作用。因此，芯棒41一边旋转，一边在辊43的送进角的作用下向顶端侧移动、即进行自我推进。通过芯棒41的前方移动，辊43与芯棒41的接触位置向锥部的大径侧移动。因此，工具直径增大，管T接受扩管加工。

在步骤S24中，扩张器4进行自我推进，机械手2自动跟随扩张器4的自我推进速度。在扩张器4受到使其进行自我推进的轴向外力的期间，使机械手2进行动作，以使得扩张器4沿着轴向外力的方向移动。由此，使机械手2对扩管装置3的支承位置跟随扩张器4在芯棒41的轴向的活动。

在步骤S25中，如果检测到由伺服驱动器设定的转矩，则使旋转停止，开始进行逆旋转。

在步骤S26中，为了进行是否将扩张器4插入到了正常位置的行程判定，利用位置传感器200对行程进行检测。这里，监视缸位置是否从原点收缩而位置发生了偏离。例如，在扩张管较细等时候设定转矩微小而检测不稳定的情况下，不使用转矩，而使用由位置传感器200检测的行程作为阈值。由此，能够精确地判定扩张器4插入到管T内的插入状态。

在步骤S27中，对转矩达到时的行程是否进入了规定范围进行确认。此时，通过确认转矩达到时的行程是否进入了规定范围，能够进行基于转矩和行程的双重检查。

在步骤S27中，如果在表示转矩达到的预先设定好的设定转矩下行程偏离了规定范围(步骤S27中“否”)，则返回步骤S25，如果在设定转矩下行程进入了规定范围内(步骤S27中“是”)，则使处理前进至步骤S28。

在步骤S28中，如果行程达到规定量，则使旋转停止，开始进行逆旋转。

在步骤S29中，扩张器4通过逆旋转而进行自我后退。因此，机械手2以自动跟随扩张器4的因逆旋转而自我后退的速度的方式后退。

在步骤S30中，如果基于逆旋转产生的负荷消失，则机械手2将扩张器4从管T中抽出。

在步骤S31中，进行扩管工序结束之后的后工序。

在后工序中，对扩管所需要的行程L的变化进行检查。

例如，如果辊43或芯棒41逐渐消耗，则为了得到相同的扩管转矩(扩管直径)，所需的行程也要增加。因此，对由位置传感器200获得的行程进行管理，如果超过了阈值，则判断为已到使用寿命，要更换为新的扩张器4。由此，与次数管理相比能够更可靠地进行消耗情况的判断。

在本实施方式中，扩张器4在扩管加工时沿着自身前进(自我推进)的方向施加轴向外力，在扩管之后抽出时也沿着自身抽出(自我后退)的方向施加轴向外力。为了不使该轴向外力和机械手2的动力相互挤压，机械手2根据作为轴向外力的负荷，对机械手2具备的驱动用电动机进行转矩控制。具体而言，以使机械手2的动作跟随扩张器4的自我推进以及自我后退的方式，通过电动机电流的控制来施予限制，如果机械手2被施加外力，则机械手2随着该外力进行动作。

此外，在步骤S10中，在使机械手2停止时或者旋转驱动器6被检测出预先设定好的负荷转矩等情况下，使旋转停止而进行逆旋转。负荷转矩基于流过旋转驱动器6的电流值来得到。

而且，机械手2将通过旋转驱动器6而进行逆旋转的芯棒41向扩张器4的基端侧输送。芯棒41在进行逆旋转的同时因辊43的送进角的作用而向基端侧移动、即进行自我后退。通过该芯棒41的后方移动，使辊43与芯棒41的接触位置向锥部411的小径侧移动，因此工具直径减小。

在扩张器4受到使其进行自我后退的轴向外力的期间，使机械手2进行动作，以使得扩张器4沿着轴向外力的方向移动。由此，机械手2对扩管装置3的支承位置跟随扩张器4的芯棒41的轴向的活动。然后，机械手2将扩管装置3的扩张器4从管T中抽出，并使由旋转驱动器6进行的旋转驱动停止。

如上所述，在本实施方式的自动扩管装置1中，能够提高扩管作业的效率。

具体而言，自动扩管装置1具有位置传感器200，该位置传感器200对使扩张器4沿着轴向移动的移动装置8中的支承部件73的位置进行检测。

由此，能够根据扩张器4的轴向的移动或位置的变化检测到扩张器4的框架部件42或辊43与管T发生卡挂而无法正常地进入的情况，从而判断为异常。因此，能够防止扩管失误，提高扩管作业的效率。

这样，除了由旋转驱动器6检测的扩管转矩以外，利用位置传感器200监视插入行程，由此能够防止扩管失误，提高扩管作业的效率。

另外，能够进行根据由位置传感器200检测出的芯棒41的位置使扩管结束的行程控制。因此，能够减少尺寸公差。

进一步，基于根据由位置传感器200检测出的支承部件73的位置信息所得到的行程，在通过机械手2将扩张器4插入到管T内时能够判定异常。

这样，使用支承部件73的位置，在将扩张器4插入到管T内时监视插入行程。由此，能够使检测扩管转矩的定时变得精确，从而判定异常。

另外，能够通过转换为扩径工序之前的事前检査工序发现异常。因此，能够防止扩管失误，提高成品率。

控制装置10还具有转矩变动检测部10a。转矩变动检测部10a根据支承扩管装置3的机械手2的转矩变动，检测到扩管装置3具有的扩张器4的顶端4a与管板TB或管T的端面te发生了碰撞的情况，从而判定异常。

即，位置传感器200将支承部件73的位置信息作为能够基于支承部件73的位置信息得到的、位于与支承部件73相隔设定距离的位置处的扩张器4的顶端4a的位置信息，向控制装置10发送。

设置于控制装置10的转矩变动检测部10a能够根据支承扩管装置3的机械手2的转矩变动，检测到如图4所示的那样顶端4a与管板TB或管T的端面te发生了碰撞的情况。

这样，如果扩张器4的顶端4a与管板TB或管T的端面te发生碰撞，则转矩变动检测部10a能够检测到支承扩管装置3的机械手2的转矩变动并判定为异常。

因此，在扩张器4的顶端4a被插入到管T内之前，即使状态不变地强行进行插入动作以及扩径工序，转矩变动检测部10a也能够精确地判定正处于产生插入异常的可能性较高的状态。

另外，控制装置10具有行程位置检测部10b。在将扩张器4插入时，行程位置检测部10b基于位置传感器200对支承部件73的位置的检测，来判定辊43或框架44与管T发生卡挂的情况。

在本实施方式中，根据位置传感器200对支承部件73的位置的检测，能够得到位于与支承部件73相隔设定距离的位置处的扩张器4的顶端4a的位置信息。

而且，如果将扩张器4插入时卡挂的位置是在辊43或框架部件42与管T发生了卡挂的情况下预先假设的位置，则能够精确地判定为是辊43或框架部件42与管T发生了卡挂的插入异常。

另外，控制装置10具有行程变化判定部10c。行程变化判定部10c利用位置传感器200对通过移动装置8产生的扩张器4的扩管所需要的行程量的变化进行检测。

因此，如果行程量的变化增大，则行程变化判定部10c能够判定为扩张器4因磨损等而已到使用寿命。因此，能够精确地对扩张器的劣化进行管理，能够提高耐用性。

以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但是本发明不限定于所述实施方式记载的结构。本发明包含将所述实施方式中记载的结构适当组合乃至进行选择的方案，能够在不脱离其要旨的范围内适当地改变其结构。另外，能够对所述实施方式的结构的一部分进行追加、删除、置换。

例如，在所述的实施方式中，使用多关节机械手作为机械手2，但是不限定于此，例如也可以使用直角坐标型机械手等各种机械手。

另外，在实施方式中，示出并说明了使用电动缸装置作为移动装置8的情况，但是不特别限定于此。例如，也可以构成为驱动源使用包括伺服马达的电动缸装置而利用编码器检测位置。

进而，也可以使用通用电动机作为移动装置8的驱动源或者使用流体压力缸作为驱动源。在这种情况下，由于能够使用激光传感器或磁传感器等通用的位置传感器，所以能够进一步抑制成本的上升。

Claims (5)

1.一种自动扩管装置，其包括：

扩管装置，其对管进行扩管加工；

机械手，其支承所述扩管装置并使该扩管装置移动；以及

控制装置，其对所述扩管装置及所述机械手进行控制，

所述自动扩管装置的特征在于，

所述扩管装置包括：

扩张器，其具有芯棒、框架部件和多个辊，所述芯棒在外周面形成有顶端侧的直径较小的锥部，所述框架部件为筒状，以滑动自由且旋转自由的方式外嵌于所述芯棒，所述多个辊以旋转自由的方式保持于所述框架部件，相对于所述框架部件的轴向倾斜地配置；

旋转驱动器，其对所述扩张器的所述芯棒进行旋转驱动；

夹持装置，其夹持所述扩张器的所述框架部件；

移动装置，其使所述夹持装置沿着所述扩张器的轴向移动；以及

检测装置，其对所述移动装置中的移动部的位置进行检测。

2.根据权利要求1所述的自动扩管装置，其特征在于：

所述控制装置基于在通过所述机械手将所述扩张器插入到所述管内时利用所述检测装置检测所述移动部的位置而得到的结果来判定异常。

3.根据权利要求1或2所述的自动扩管装置，其特征在于：

所述控制装置具有转矩变动检测部，该转矩变动检测部根据支承所述扩管装置的机械手的转矩变动检测到所述扩管装置具有的所述扩张器的顶端与管板或管端面发生了碰撞的情况时，判定为异常。

4.根据权利要求1或2所述的自动扩管装置，其特征在于：

所述控制装置具有行程位置检测部，该行程位置检测部在将所述扩张器插入时基于所述移动部的位置的检测，对所述辊或所述框架部件与所述管发生了卡挂的情况进行检测。

5.根据权利要求2所述的自动扩管装置，其特征在于：

所述控制装置具有行程变化判定部，该行程变化判定部利用所述检测装置对通过所述移动装置产生的所述扩张器进行扩管所需要的行程量的变化进行检测。

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