JP2003320422A - Apparatus for forming pipe flange - Google Patents

Apparatus for forming pipe flange

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JP2003320422A
JP2003320422A JP2002130031A JP2002130031A JP2003320422A JP 2003320422 A JP2003320422 A JP 2003320422A JP 2002130031 A JP2002130031 A JP 2002130031A JP 2002130031 A JP2002130031 A JP 2002130031A JP 2003320422 A JP2003320422 A JP 2003320422A
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JP
Japan
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pipe
main shaft
axial direction
spring
nut member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002130031A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Saburo Watabe
三郎 渡部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissin Kogyo Co Ltd
Original Assignee
Nissin Kogyo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissin Kogyo Co Ltd filed Critical Nissin Kogyo Co Ltd
Priority to JP2002130031A priority Critical patent/JP2003320422A/en
Publication of JP2003320422A publication Critical patent/JP2003320422A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven apparatus for forming pipe flange capable of stopping only the advancing action while maintaining the rotational force of a forming member at finish machining. <P>SOLUTION: A flange 56 is formed at the end part of a metal pipe 13. A main shaft 12 whose one side has a cone 11 is driven by a motor 3 and whose the other side forms a male screw part 34. Inside a housing 26 of a forming apparatus body 5, a nut member 37 equipped with a female screw part 39 screwed with the male screw part 34, a spring 48, a spring holder 38 and a guide member 42 are housed. The nut member 37 is locked to turn by the guide member 42 and movably supported in the axial direction. When the movement of the main shaft 12 in the axial direction is controlled, followed by the rotation of the motor 3, the nut member 37 is moved in the axial direction against the pressing force of the spring 48. The cone 11 is rotated in a state of being pressed to the end of the pipe, and the finish machining is performed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、炭素鋼管、ステン
レス鋼管等の鋼管および銅、銅合金の管端に、管継手用
のフランジを形成する装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for forming a flange for a pipe joint on a steel pipe such as a carbon steel pipe or a stainless steel pipe and a pipe end of copper or copper alloy.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステンレス鋼管等のパイプ端部にフラン
ジを形成する手段及び装置としては、従来より、円錐形
の成形部材を使用してパイプ端部を拡開するものが知ら
れている。例えば、特開平5―228540号公報に
は、第1工程でパイプの端部を35〜40゜の角度に拡
開し、次いで第2工程において約90゜の角度に拡開さ
せてフランジを形成する装置が開示されている。第1工
程では円錐形の成形部材が使用され、第2工程では別個
の円錐形成形部材が使用され、前記公報の装置では、各
成形部材を両端に配した支持部材を回転させ、工程中に
おける成形部材交換の手間を省いている。
2. Description of the Related Art As means and devices for forming a flange on the end of a pipe such as a stainless steel pipe, it has been known to use a conical molding member to expand the end of the pipe. For example, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-228540, the end of the pipe is expanded to an angle of 35 to 40 ° in the first step, and then expanded to an angle of about 90 ° in the second step to form a flange. A device for doing so is disclosed. In the first step, a conical shaped member is used, in the second step, a separate conical shaped member is used, and in the apparatus of the above publication, the support member having the respective molded members at both ends is rotated, Eliminates the hassle of exchanging molded parts.

【0003】一方、従来のパイプフランジ成形装置で
は、成形部材は油圧モータや電動機などによって回転さ
れる回転ヘッドに取り付けられている。また、成形部材
は、油圧シリンダによってパイプ端部に押接される。お
して、成形部材がパイプ端部に押接された状態でパイプ
端縁に沿って周回し、円錐面に沿わせる形でパイプ端部
が拡開される。
On the other hand, in the conventional pipe flange forming apparatus, the forming member is attached to a rotary head which is rotated by a hydraulic motor or an electric motor. The forming member is pressed against the end of the pipe by the hydraulic cylinder. Then, while the molding member is pressed against the pipe end portion, it circulates along the pipe end edge, and the pipe end portion is expanded so as to follow the conical surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の成形装置では成形部材が油圧駆動されるため、装
置に油圧ポンプや油圧回路が必要となる。このため、装
置が大型化する傾向があり、小径のパイプを加工する装
置でも相当な大きさとならざるを得ず、装置の小型化が
求められていた。そこで、成形部材の前進後退も含め、
その動作を全てモータ(電動機)によって行う装置が開
発され、成形部材をモータ駆動される送りねじによって
進退させる装置が検討された。
By the way, in such a conventional molding apparatus, since the molding member is hydraulically driven, the apparatus requires a hydraulic pump and a hydraulic circuit. For this reason, the device tends to increase in size, and even a device for processing a pipe having a small diameter is inevitably large in size, and there is a demand for downsizing of the device. Therefore, including the forward and backward movement of the molding member,
A device for performing all the operations by a motor (electric motor) has been developed, and a device for moving a molding member forward and backward by a motor-driven feed screw has been studied.

【0005】しかしながら、成形部材をモータ駆動する
場合、パイプ端部が90°に拡開し成形部材の軸方向へ
の移動が規制されると、軸の回転も同時に規制されモー
タがロック状態となり、過電流が流れてモータが損傷す
るおそれがあるという問題がある。フランジ成形加工で
は一般に、スプリングバックを抑えるため、パイプ端部
が90°に拡開した後も、成形部材を押接したまま暫く
空回りさせてフランジ面をなめる仕上げ加工が行われて
いる。ところが、前述のようにモータ駆動の装置では、
成形部材の軸方向への移動が止められると、そこで回転
も停止してしまい最後の仕上げ加工を行えないばかり
か、かかる工程は却って装置故障の原因ともなる。
However, when the molding member is driven by a motor, if the end of the pipe expands 90 ° and the movement of the molding member in the axial direction is restricted, the rotation of the shaft is also restricted at the same time, and the motor is locked. There is a problem that an overcurrent may flow and damage the motor. In the flange forming process, in general, in order to suppress springback, a finishing process is performed after the end of the pipe is widened to 90 ° to idle the forming member for a while and lick the flange surface. However, as described above, in the motor-driven device,
When the movement of the molding member in the axial direction is stopped, the rotation also stops there, and the final finishing process cannot be performed. In addition, such a process causes a failure of the device.

【0006】油圧駆動の場合には、成形部材の押圧力
(推進力)と回転力は別系統から付与されるため、油圧
制御や油自体の圧縮性により、押圧力を維持しつつ前述
ような仕上げ加工を行うことは容易である。回転力をモ
ータにて付与する装置でも、押圧力による負荷を超える
トルクを発揮できるモータを使用すれば良く、仕上げ加
工時の駆動形態に問題は生じない。これに対し、モータ
駆動の装置では、送りねじによって押圧力と回転力を同
時に付与するため、回転力を維持しつつ推進動作のみを
停止することは困難であり、その改善が求められてい
た。
In the case of hydraulic drive, the pressing force (propulsion force) and the rotational force of the molding member are applied from different systems, so that the pressing force is maintained by the hydraulic control and the compressibility of the oil itself. Finishing is easy to do. Even in a device that applies a rotational force by a motor, a motor that can exert a torque that exceeds the load due to the pressing force may be used, and there is no problem in the drive form during finishing. On the other hand, in the motor-driven device, since the pressing force and the rotational force are applied simultaneously by the feed screw, it is difficult to stop only the propulsion operation while maintaining the rotational force, and improvement thereof has been demanded.

【0007】本発明の目的は、仕上げ加工時に成形部材
の回転力を維持しつつその推進動作のみを停止させ得る
モータ駆動のパイプフランジ成形装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to provide a motor-driven pipe flange forming apparatus capable of stopping only its propulsion operation while maintaining the rotational force of a forming member during finishing.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明のパイプフランジ
成形装置は、金属製のパイプ端部に径方向に延びるフラ
ンジを成形するパイプフランジ成形装置であって、前記
パイプ端部に当接し、前記パイプ端部を径方向に拡開す
る成形部材と、一端側に前記成形部材が取り付けられ、
他端側に外周に雄ねじ部が形成された駆動軸を備えるメ
インシャフトと、前記駆動軸と連結され、前記メインシ
ャフトを回転駆動する電動機と、前記駆動軸の雄ねじ部
と螺合する雌ねじ部を備え、前記メインシャフトの回転
に伴い前記駆動軸との間の軸方向の位置関係が相対的に
変化するナット部材と、一端側が前記ナット部材に当接
し、前記ナット部材を軸方向に押圧するスプリングと、
前記スプリングの他端側を支持するスプリング保持部材
と、前記スプリング保持部材に取り付けられ、前記ナッ
ト部材を回り止めしつつ軸方向に移動可能に支持し、前
記メインシャフトの軸方向への移動が規制されると、前
記電動機の回転に伴って前記ナット部材が前記スプリン
グの押圧力に抗して軸方向に移動するのを許容するガイ
ド部材とを有することを特徴とする。
A pipe flange forming apparatus of the present invention is a pipe flange forming apparatus for forming a radially extending flange on a metal pipe end portion, the pipe flange forming device being in contact with the pipe end portion, A molding member that expands the pipe end portion in the radial direction, and the molding member is attached to one end side,
A main shaft having a drive shaft on the other end of which a male screw portion is formed on the outer circumference; an electric motor that is connected to the drive shaft and drives the main shaft to rotate; and a female screw portion that engages with the male screw portion of the drive shaft. A nut member whose axial positional relationship with the drive shaft changes relative to the rotation of the main shaft, and a spring whose one end contacts the nut member and axially presses the nut member. When,
A spring holding member that supports the other end side of the spring, and a spring holding member that is attached to the spring holding member and supports the nut member so as to be movable in the axial direction while preventing the nut member from rotating, and restricts movement of the main shaft in the axial direction. Then, the nut member has a guide member that allows the nut member to move in the axial direction against the pressing force of the spring as the electric motor rotates.

【0009】本発明にあっては、パイプの端部が拡開さ
れメインシャフトの軸方向の移動が規制されると、ナッ
ト部材がスプリングの付勢力に抗して軸方向に移動す
る。これにより、メインシャフトは成形部材をパイプの
端部に押し付けた状態で回転することができ、フランジ
が形成されたパイプに対して仕上げ加工を施すことが可
能となる。従って、電動機にて駆動されるパイプフラン
ジ成形装置において、仕上げ加工まで行うことができ、
従来の油圧駆動の装置のような油圧ポンプや油圧回路が
不要となり、装置の小型化、低価格化が図られる。
In the present invention, when the end portion of the pipe is expanded and the movement of the main shaft in the axial direction is restricted, the nut member moves in the axial direction against the biasing force of the spring. As a result, the main shaft can rotate while the molding member is being pressed against the end of the pipe, and the pipe having the flange can be finished. Therefore, in a pipe flange forming device driven by an electric motor, it is possible to perform finishing processing,
A hydraulic pump and a hydraulic circuit, which are required in a conventional hydraulically driven device, are not required, and the device can be downsized and the cost can be reduced.

【0010】前記パイプフランジ成形装置において、前
記ガイド部材を前記スプリング保持部材に固定しても良
く、また、前記メインシャフトをハウジング内に軸方向
に沿って進退可能に収容し、前記スプリング保持部材を
前記ハウジングに固定するようにしても良い。さらに、
前記パイプフランジ成形装置において、前記メインシャ
フトの軸方向への移動量を検知するセンサ手段を設けて
も良く、これにより、仕上げ加工を自動的に行うことが
可能となる。
In the pipe flange forming apparatus, the guide member may be fixed to the spring holding member, and the main shaft may be housed in the housing so as to be movable back and forth along the axial direction. It may be fixed to the housing. further,
The pipe flange forming apparatus may be provided with a sensor means for detecting the amount of movement of the main shaft in the axial direction, whereby the finishing process can be automatically performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の一実施の形
態であるパイプフランジ成形装置の構成を示す一部断面
の平面図、図2は図1の装置の正面図である。図1,2
のパイプフランジ成形装置1(以下、装置1と略記す
る)は、ステンレス鋼管の端部を拡開して径方向に延び
るフランジを形成する装置である。装置1は、専らパイ
プ外径が20mm〜60mm程度の鋼管を加工対象としてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional plan view showing the configuration of a pipe flange forming apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of the apparatus shown in FIG. 1 and 2
The pipe flange forming device 1 (hereinafter abbreviated as device 1) is a device that expands the end of a stainless steel pipe to form a flange extending in the radial direction. The apparatus 1 is exclusively for processing a steel pipe having a pipe outer diameter of about 20 mm to 60 mm.

【0012】装置1は、図1に示すように、金属製の基
台2上に、モータ(電動機)3と軸受装置4、成形装置
本体5及びパイプ支持装置6を直列に配置した構成とな
っている。成形装置本体5には、コーン(成形部材)1
1が取り付けられたメインシャフト12が挿通されてい
る。メインシャフト12はモータ3にて回転及び前進後
退駆動される。コーン11は、図1に一点鎖線にて示し
たように、パイプ支持装置6に固定されたパイプ13と
当接し、その端部を径方向に拡開する。コーン11は、
パイプ端部を約40°まで拡開する一次成形用と、その
後パイプ端部を直角に拡開する二次成形用のものが交換
使用される。なお、図1では一次成形用のコーン11a
が取り付けられている。
As shown in FIG. 1, the apparatus 1 has a structure in which a motor (electric motor) 3, a bearing device 4, a molding device body 5 and a pipe support device 6 are arranged in series on a metal base 2. ing. The molding apparatus main body 5 includes a cone (molding member) 1
The main shaft 12 to which 1 is attached is inserted. The main shaft 12 is rotated and driven forward and backward by the motor 3. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 1, the cone 11 comes into contact with the pipe 13 fixed to the pipe supporting device 6 and expands its end portion in the radial direction. Cone 11
The primary molding for expanding the pipe end to about 40 ° and the secondary molding for expanding the pipe end at a right angle are used interchangeably. In addition, in FIG. 1, the cone 11a for primary molding is used.
Is attached.

【0013】モータ3は、通常の電磁モータであり、減
速機構14を介して出力軸15から回転駆動力が出力さ
れる。モータ3には図示しない回転センサが取り付けら
れている。回転センサの出力は図示しない制御装置に送
られ、減速比を乗じることにより出力軸15の回転数が
検出される。出力軸15にはキー16を介してフランジ
部材17が取り付けられている。フランジ部材17は、
ボルト18にて対向する他のフランジ部材19と固定さ
れている。フランジ部材19はキー21を介してメイン
シャフト12と連結されている。フランジ部材19は、
軸受装置4内に配設されたベアリング22a,22bに
より回転自在に支持されている。
The motor 3 is an ordinary electromagnetic motor, and the rotational driving force is output from the output shaft 15 via the speed reduction mechanism 14. A rotation sensor (not shown) is attached to the motor 3. The output of the rotation sensor is sent to a control device (not shown), and the rotation speed of the output shaft 15 is detected by multiplying it by the reduction ratio. A flange member 17 is attached to the output shaft 15 via a key 16. The flange member 17 is
It is fixed to another facing flange member 19 with a bolt 18. The flange member 19 is connected to the main shaft 12 via a key 21. The flange member 19 is
It is rotatably supported by bearings 22a and 22b arranged in the bearing device 4.

【0014】軸受装置4と成形装置本体5との間には、
近接スイッチ(センサ手段)23a〜23cが設けられ
ている。近接スイッチは23a〜23cは、メインシャ
フト12の側方にシャフト外面に対向して設けらてい
る。メインシャフト12には、リング状の検出部24が
取り付けられている。検出部24が近接スイッチ23a
〜23cに接近すると、近接スイッチ23a〜23cか
ら検出信号が出力され制御装置に送出される。検出部2
4は、図1のようにコーン11がパイプ13から離脱し
た状態にある後退位置Xにて近接スイッチ23aと対向
する。メインシャフト12が前進し、一次加工にてパイ
プ端部が40°に拡開すると検出部24は近接スイッチ
23bと対向する。さらに加工が進み、二次成形にてパ
イプ端部を直角に拡開し、メインシャフト12が前進位
置Yに至ると検出部24は近接スイッチ23cと対向す
る。なお、装置1においては、後退位置Xと前進位置Y
との間の距離、すなわちメインシャフト12のストロー
クSは60mmに設定されている。
Between the bearing device 4 and the molding device body 5,
Proximity switches (sensor means) 23a to 23c are provided. The proximity switches 23a to 23c are provided laterally of the main shaft 12 so as to face the outer surface of the shaft. A ring-shaped detection unit 24 is attached to the main shaft 12. The detection unit 24 is the proximity switch 23a
When approaching 23c to 23c, detection signals are output from the proximity switches 23a to 23c and sent to the control device. Detector 2
4, the cone 11 faces the proximity switch 23a at the retracted position X where the cone 11 is separated from the pipe 13 as shown in FIG. When the main shaft 12 moves forward and the end of the pipe expands to 40 ° in the primary processing, the detection unit 24 faces the proximity switch 23b. When the processing further progresses, the end of the pipe is expanded at a right angle by the secondary molding, and when the main shaft 12 reaches the forward movement position Y, the detection unit 24 faces the proximity switch 23c. In the device 1, the backward position X and the forward position Y
And the stroke S of the main shaft 12 is set to 60 mm.

【0015】成形装置本体5は、基台2上に載置された
ハウジング26を備え、メインシャフト12が回転自在
に支持されると共に、その内部にはナット部材37、ス
プリングホルダ38、ガイド部材42などが収容されて
いる。図3は、メインシャフト12の一部を断面して示
した正面図である。メインシャフト12は金属製の段付
軸部材であり、図3に示すようにその一端側(図3にお
いて左端側)には、大径のヘッド部25が形成されてい
る。ヘッド部25は、ハウジング26内に取り付けられ
た軸受27にて回転自在に支持される。
The molding apparatus main body 5 includes a housing 26 mounted on the base 2, the main shaft 12 is rotatably supported, and a nut member 37, a spring holder 38, and a guide member 42 are provided therein. Etc. are housed. FIG. 3 is a front view showing a cross section of a part of the main shaft 12. The main shaft 12 is a metal stepped shaft member, and has a large-diameter head portion 25 formed at one end side (the left end side in FIG. 3) as shown in FIG. The head portion 25 is rotatably supported by a bearing 27 mounted in a housing 26.

【0016】ヘッド部25の端面25aには、コーン取
付部28が没設されている。コーン取付部28は、図1
に示すように、メインシャフト12の中心軸に対して2
0°傾斜して形成されており、コーン取付部材29がラ
ジアルベアリング31とスラストベアリング32にて回
転自在に支持された状態で収容される。コーン取付部材
29の先端には、コーン11が図示しない止めねじ等に
よって着脱自在に取り付けられる。コーン11には、先
端に向けて縮径する円錐加工面33が形成されており、
コーン11aの場合、その頂角は40°に設定されてい
る。
On the end surface 25a of the head portion 25, a cone mounting portion 28 is recessed. The cone mounting portion 28 is shown in FIG.
2 with respect to the central axis of the main shaft 12
The cone mounting member 29 is formed so as to be inclined by 0 °, and is housed in a state in which the cone mounting member 29 is rotatably supported by a radial bearing 31 and a thrust bearing 32. The cone 11 is detachably attached to the tip of the cone attaching member 29 by a set screw or the like (not shown). The cone 11 is formed with a conical processing surface 33 whose diameter decreases toward the tip,
In the case of the cone 11a, its apex angle is set to 40 °.

【0017】メインシャフト12の他端側(図3におい
て右端側)には、外径に雄ねじ部34が形成された駆動
軸35が設けられている。駆動軸35の端部には、キー
21が取り付けられるキー溝36が形成されている。駆
動軸35は、ハウジング26内に取り付けられたナット
部材37とスプリングホルダ38(スプリング保持部
材)の中央を貫通して軸受装置4側へ延びている。
On the other end side (right end side in FIG. 3) of the main shaft 12, there is provided a drive shaft 35 having an outer diameter formed with a male screw portion 34. A key groove 36 to which the key 21 is attached is formed at the end of the drive shaft 35. The drive shaft 35 extends through the center of the nut member 37 and the spring holder 38 (spring holding member) mounted in the housing 26 toward the bearing device 4 side.

【0018】図4はナット部材37の側面図、図5は図
4のA−A線に沿った断面図である。ナット部材37は
金属製の円盤状部材であり、その内周には雌ねじ部39
が形成されている。雌ねじ部39は雄ねじ部34と螺合
しており、駆動軸35が回転すると駆動軸35とナット
部材37との間の位置関係は相対的に移動する。すなわ
ち、ナット部材37が固定された状態では駆動軸35が
回転すると、メインシャフト12が軸方向に移動する。
これとは逆に、メインシャフト12の軸方向への移動が
規制された状態で駆動軸35が回転すると、ナット部材
37が回り止めされた状態ではナット部材37が軸方向
に移動する
FIG. 4 is a side view of the nut member 37, and FIG. 5 is a sectional view taken along the line AA of FIG. The nut member 37 is a disc-shaped member made of metal, and has an internal thread 39 on its inner periphery.
Are formed. The female screw portion 39 is screwed into the male screw portion 34, and when the drive shaft 35 rotates, the positional relationship between the drive shaft 35 and the nut member 37 relatively moves. That is, when the drive shaft 35 rotates with the nut member 37 fixed, the main shaft 12 moves in the axial direction.
On the contrary, when the drive shaft 35 rotates while the movement of the main shaft 12 in the axial direction is restricted, the nut member 37 moves in the axial direction when the nut member 37 is stopped.

【0019】ナット部材37の外周部には、U字形状の
ガイド溝41が4個形成されている。各ガイド溝41に
はガイド部材42が挿入される。ガイド部材42は、図
1,5(一点鎖線)に示すように、ガイド溝41より大
径の頭部43と、ガイド溝41より小径でストレートピ
ン状のガイドピン部44と、取付ねじ部45から構成さ
れている。取付ねじ部45はスプリングホルダ38の端
部に形成されたねじ孔46にねじ込まれて固定される。
ナット部材37は、ガイド部材42によって回り止めさ
れた状態でスプリングホルダ38の端部に取り付けられ
る。この際、ガイドピン部44は、ナット部材37の厚
みよりも長くなっており、ナット部材37とスプリング
ホルダ38との間には10mm程度の間隙47が形成され
る。そして、ナット部材37は、ガイド部材42に沿っ
て間隙47の間を軸方向に移動可能に支持される。
Four U-shaped guide grooves 41 are formed on the outer peripheral portion of the nut member 37. A guide member 42 is inserted into each guide groove 41. As shown in FIGS. 1 and 5 (one-dot chain line), the guide member 42 includes a head portion 43 having a diameter larger than the guide groove 41, a guide pin portion 44 having a diameter smaller than the guide groove 41 and having a straight pin shape, and a mounting screw portion 45. It consists of The mounting screw portion 45 is screwed and fixed in a screw hole 46 formed in the end portion of the spring holder 38.
The nut member 37 is attached to the end of the spring holder 38 while being prevented from rotating by the guide member 42. At this time, the guide pin portion 44 is longer than the thickness of the nut member 37, and a gap 47 of about 10 mm is formed between the nut member 37 and the spring holder 38. The nut member 37 is supported along the guide member 42 so as to be axially movable in the gap 47.

【0020】スプリングホルダ38は金属製の有底円筒
形状部材であり、内部にはスプリング48が収容されて
いる。スプリングホルダ38の一端側開口部には、前述
のようにナット部材37が取り付けられる。他端側の底
壁部49には駆動軸35が挿通される挿通孔51が形成
されている。底壁部49にはフランジ部52が形成され
ており、フランジ部52はボルト53によってハウジン
グ26端部に固定されている。スプリング48は、一端
側がナット部材37に当接し、他端側が底壁部49に当
接した状態でスプリングホルダ38内に収容される。ナ
ット部材37は、スプリング48によって軸方向に付勢
され、メインシャフト12が後退位置Yに至る以前は、
ガイド部材42の頭部43側に押し付けられている。
The spring holder 38 is a metal member having a bottomed cylindrical shape, and a spring 48 is housed inside. The nut member 37 is attached to the opening on one end side of the spring holder 38 as described above. An insertion hole 51 through which the drive shaft 35 is inserted is formed in the bottom wall portion 49 on the other end side. A flange portion 52 is formed on the bottom wall portion 49, and the flange portion 52 is fixed to the end of the housing 26 by a bolt 53. The spring 48 is housed in the spring holder 38 with one end abutting against the nut member 37 and the other end abutting against the bottom wall 49. Before the main shaft 12 reaches the retracted position Y, the nut member 37 is biased in the axial direction by the spring 48.
It is pressed against the head portion 43 side of the guide member 42.

【0021】成形装置本体5の図1において左側にはパ
イプ支持装置6が配設される。パイプ支持装置6は、基
台2上に固定された支持部54と、支持部54内に保持
されたパイプホルダ55を備えている。パイプホルダ5
5内にはパイプ13が挿入され、パイプホルダ55を支
持部54内に取り付けることにより、パイプ13は軸方
向、径方向の移動が規制された状態で保持される。
A pipe support device 6 is disposed on the left side of the molding device body 5 in FIG. The pipe support device 6 includes a support portion 54 fixed on the base 2 and a pipe holder 55 held in the support portion 54. Pipe holder 5
The pipe 13 is inserted into the pipe 5, and the pipe holder 55 is attached to the inside of the support portion 54, whereby the pipe 13 is held in a state where movement in the axial direction and the radial direction is restricted.

【0022】次に、このような装置1においてパイプ1
3の端部にフランジを形成する工程にいて説明する。図
6はフランジ成形過程を示す説明図である。まず、メイ
ンシャフト12を後退位置Xに下げた状態で、コーン取
付部材29に一次成形用のコーン11aを取り付ける。
一方、パイプ支持装置6にはパイプ13を固定する。こ
の状態で、モータ3を駆動しフランジ成形加工を開始す
る。モータ3が駆動されるとメインシャフト12が回転
し、ナット部材37が螺合する駆動軸35も回転する。
この段階では、ナット部材37は、スプリング48によ
ってガイド部材42の頭部43側に押し付けられてい
る。スプリング48の押圧力は、駆動軸35の回転によ
りナット部材37が受ける軸方向に力よりも大きく設定
されており、駆動軸35はナット部材37に対して図1
の左方に向かって送り出される。
Next, in such a device 1, the pipe 1
The process of forming the flange at the end of No. 3 will be described. FIG. 6 is an explanatory view showing a flange forming process. First, with the main shaft 12 lowered to the retracted position X, the cone 11a for primary molding is attached to the cone attachment member 29.
On the other hand, the pipe 13 is fixed to the pipe supporting device 6. In this state, the motor 3 is driven to start the flange forming process. When the motor 3 is driven, the main shaft 12 rotates, and the drive shaft 35 with which the nut member 37 is screwed also rotates.
At this stage, the nut member 37 is pressed against the head portion 43 side of the guide member 42 by the spring 48. The pressing force of the spring 48 is set to be larger than the force applied to the nut member 37 by the rotation of the drive shaft 35 in the axial direction.
Is sent to the left of.

【0023】メインシャフト12が前進すると、やがて
コーン11aの円錐加工面33がパイプ13の端部内径
に当接する。モータ3の駆動を継続しメインシャフト1
2がさらに前進すると、図6に示すように、円錐加工面
33によってパイプ13の端部が拡開される。パイプ端
部が拡開し開き角度が40°となると、一次加工が終了
し、検出部24は近接スイッチ23bと対向して一旦モ
ータ3が停止し、逆転される。そして、検出部24が近
接スイッチ23aと対向する位置までメインシャフト1
2が後退し、停止する。
When the main shaft 12 advances, the conical processing surface 33 of the cone 11a comes into contact with the inner diameter of the end of the pipe 13 before long. Continue driving the motor 3 and main shaft 1
When 2 further advances, the end portion of the pipe 13 is expanded by the conical processing surface 33, as shown in FIG. When the end of the pipe expands and the opening angle becomes 40 °, the primary processing ends, and the detection unit 24 faces the proximity switch 23b, the motor 3 is temporarily stopped, and the detection unit 24 is reversed. Then, the main shaft 1 is moved to the position where the detection unit 24 faces the proximity switch 23a.
2 moves backward and stops.

【0024】メインシャフト12が後退位置Xに一旦戻
ったところで、コーン取付部材29からコーン11aを
取り外し、二次加工用のコーン11bを取り付ける。コ
ーン11bには、図6に一点鎖線にて示したように、頂
角が140°の円錐加工面33が形成されている。コー
ン11bを取り付けた後、再びモータ3を駆動する。メ
インシャフト12が前進すると、コーン11bの円錐加
工面33が40°に拡開したパイプ13の端部内径に当
接する。メインシャフト12がさらに前進すると、やが
て図6に示すように、円錐加工面33によってパイプ1
3の端部が90°に拡開されフランジ56が形成され
る。
When the main shaft 12 once returns to the retracted position X, the cone 11a is removed from the cone mounting member 29, and the cone 11b for secondary processing is mounted. As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 6, the cone 11b is provided with a conical processing surface 33 having an apex angle of 140 °. After mounting the cone 11b, the motor 3 is driven again. When the main shaft 12 moves forward, the conical processing surface 33 of the cone 11b comes into contact with the inner diameter of the end portion of the pipe 13 which is expanded to 40 °. When the main shaft 12 further advances, the conical working surface 33 eventually causes the pipe 1 to move, as shown in FIG.
The end of 3 is expanded 90 ° to form a flange 56.

【0025】パイプ13の端部が90°に拡開される
と、二次加工が終了し、検出部24は近接スイッチ23
cと対向する。このとき、コーン11bの円錐加工面3
3はフランジ56及びパイプホルダ55に当接し、メイ
ンシャフト12はそれ以上前進できず軸方向の移動が規
制された状態となる。この状態でモータ3の駆動を継続
すると、メインシャフト12は回転するがその前進は阻
止されているため、ナット部材37は雄ねじ部34の回
転に伴って軸方向に移動しようとする。ナット部材37
の軸方向への移動力がスプリング48の押圧力を超える
と、スプリング48の付勢力に抗してナット部材37は
軸方向(図1において右方向)に移動する。この際、メ
インシャフト12はコーン11bをフランジ56に押し
付けた状態で回転する。すなわち、コーン11bが空回
りしてフランジ56をなめる仕上げ加工が行われる。
When the end portion of the pipe 13 is expanded to 90 °, the secondary processing is completed, and the detection unit 24 is moved to the proximity switch 23.
It faces c. At this time, the cone processing surface 3 of the cone 11b
3 is in contact with the flange 56 and the pipe holder 55, and the main shaft 12 cannot advance any further, and the movement in the axial direction is restricted. When the drive of the motor 3 is continued in this state, the main shaft 12 rotates but its forward movement is blocked, so the nut member 37 tends to move in the axial direction as the male screw portion 34 rotates. Nut member 37
When the moving force in the axial direction of exceeds the pressing force of the spring 48, the nut member 37 moves in the axial direction (rightward in FIG. 1) against the urging force of the spring 48. At this time, the main shaft 12 rotates with the cone 11b pressed against the flange 56. That is, the cone 11b runs idle to finish the flange 56.

【0026】一方、制御装置側では、近接スイッチ23
cからの信号を受けた後、回転センサの信号に基づき、
信号受信後の出力軸15の回転数(=メインシャフト1
2の回転数)を算出する。この場合、間隙47は例え
ば、メインシャフト12が15回転したときに0となる
寸法に設定されており、制御装置ではメインシャフト1
2が10回転するまでモータ3の駆動を継続する。つま
り、仕上げ加工が制御装置によるコントロール下自動的
に10回転分行われることになる。そして、近接スイッ
チ23cからの信号を受けた後、メインシャフト12が
10回転したところでモータ3を停止、逆転させる。
On the other hand, on the control device side, the proximity switch 23
After receiving the signal from c, based on the signal from the rotation sensor,
Number of rotations of the output shaft 15 after receiving the signal (= main shaft 1
2) is calculated. In this case, the gap 47 is set to a dimension that becomes 0 when the main shaft 12 rotates 15 times, for example.
The drive of the motor 3 is continued until the 2 turns 10 times. That is, the finishing process is automatically performed for 10 rotations under the control of the control device. Then, after receiving the signal from the proximity switch 23c, the motor 3 is stopped and rotated in the reverse direction when the main shaft 12 rotates 10 times.

【0027】メインシャフト12を逆転させると、スプ
リング48の押圧力によりナット部材37は図1におい
て左方向に移動し、ガイド部材42の頭部43に当接す
る位置まで戻る。ナット部材37の停止後、メインシャ
フト12がその回転と共に後退し、検出部24が近接ス
イッチ23aと対向する位置まで戻る。これにより、仕
上げ加工を含む一連の加工を終了し、フランジ56が形
成されたパイプ13をパイプ支持装置6から取り外す。
When the main shaft 12 is rotated in the reverse direction, the nut member 37 moves leftward in FIG. 1 due to the pressing force of the spring 48, and returns to the position where it abuts against the head portion 43 of the guide member 42. After stopping the nut member 37, the main shaft 12 retracts along with its rotation, and the detection unit 24 returns to a position facing the proximity switch 23a. As a result, a series of processes including the finishing process is completed, and the pipe 13 on which the flange 56 is formed is removed from the pipe support device 6.

【0028】このように、当該装置1では、パイプ13
の端部が90°に拡開され、メインシャフト12の軸方
向の移動が規制されると、ナット部材37がスプリング
48の付勢力に抗して軸方向に移動する。これにより、
メインシャフト12はコーン11bをフランジ56に押
し付けた状態で回転し、フランジ56が形成されたパイ
プ13に対して仕上げ加工を実施することができる。す
なわち、メインシャフト12の送りと回転をモータにて
行う全電動駆動の装置でありながら、モータに負荷をか
けることなく仕上げ加工まで行うことができる。従っ
て、油圧ポンプや油圧回路が不要となり、装置の小型
化、低価格化を図ることが可能となり、小径のパイプを
加工する装置をパイプ径に合わせて小型化することがで
きる。
As described above, in the device 1, the pipe 13
When the end of the main shaft 12 is expanded to 90 ° and the movement of the main shaft 12 in the axial direction is restricted, the nut member 37 moves in the axial direction against the urging force of the spring 48. This allows
The main shaft 12 rotates while the cone 11b is pressed against the flange 56, so that the pipe 13 having the flange 56 can be finished. That is, although it is an all-electric drive device that feeds and rotates the main shaft 12 by a motor, it is possible to perform finishing processing without imposing a load on the motor. Therefore, a hydraulic pump and a hydraulic circuit are not required, the size and cost of the device can be reduced, and the device for processing a small-diameter pipe can be downsized according to the pipe diameter.

【0029】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることは言うまでもない。例えば、前述の実施の形態
では、装置1では、ステンレス鋼管のみならず、炭素鋼
管等の各種鋼管や銅、銅合金などの非鉄金属製パイプも
加工可能である。また、加工対象となるパイプの径も2
0mm〜60mm程度には限定されず、20mm未満や60mm
を超える外径のパイプにも適用可能である。さらに、間
隙47の寸法(10mm)や後退位置Xと前進位置Yとの
間の距離(60mm)も前述の数値には限定されない。加
えて、仕上げ加工におけるメインシャフト12の回転数
(10回転)は例示であり、仕上げ加工時の回転数がこ
れに限定されないのは言うまでもない。
It is needless to say that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, the apparatus 1 can process not only stainless steel pipes but also various steel pipes such as carbon steel pipes and pipes made of non-ferrous metal such as copper and copper alloys. The diameter of the pipe to be processed is also 2
It is not limited to about 0 mm to 60 mm, less than 20 mm or 60 mm
It can also be applied to pipes with an outside diameter of more than. Further, the size of the gap 47 (10 mm) and the distance between the retracted position X and the advanced position Y (60 mm) are not limited to the above-mentioned numerical values. In addition, it goes without saying that the number of revolutions (10 revolutions) of the main shaft 12 in the finishing process is an example, and the number of revolutions in the finishing process is not limited to this.

【0030】一方、前述の実施の形態ではガイド部材4
2をスプリングホルダ38に固定した例を示したが、ガ
イド部材42をハウジング26に固定すると共にハウジ
ング26端部にてスプリング48を受け、スプリングホ
ルダ38を省略することも可能である。
On the other hand, in the above-described embodiment, the guide member 4
Although the example in which 2 is fixed to the spring holder 38 is shown, it is possible to omit the spring holder 38 by fixing the guide member 42 to the housing 26 and receiving the spring 48 at the end of the housing 26.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明のパイプフランジ成形装置によれ
ば、電動機にて駆動されるメインシャフトに雄ねじ部を
設け、この雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を備えたナット
部材を軸方向にスプリングにて押圧すると共に、ガイド
部材によりナット部材を回り止めしつつ軸方向に移動可
能に支持し、メインシャフトの軸方向への移動が規制さ
れると、電動機の回転に伴ってナット部材がスプリング
の押圧力に抗して軸方向に移動するのを許容するように
したので、パイプの端部が拡開されメインシャフトの軸
方向の移動が規制されると、ナット部材がスプリングの
付勢力に抗して軸方向に移動する。これにより、メイン
シャフトは成形部材をパイプの端部に押し付けた状態で
回転することができ、フランジが形成されたパイプに対
して仕上げ加工を施すことが可能となる。従って、電動
機にて駆動されるパイプフランジ成形装置において、仕
上げ加工まで行うことができ、従来の油圧駆動の装置の
ような油圧ポンプや油圧回路が不要となり、装置の小型
化、低価格化が図られる。
According to the pipe flange forming apparatus of the present invention, the main shaft driven by the electric motor is provided with the male screw portion, and the nut member having the female screw portion screwed with the male screw portion is axially used as the spring. And the guide member supports the nut member so that it can move in the axial direction while preventing the nut member from rotating.When the axial movement of the main shaft is restricted, the nut member pushes the spring as the motor rotates. Since it is allowed to move in the axial direction against the pressure, when the end of the pipe is expanded and the axial movement of the main shaft is restricted, the nut member resists the biasing force of the spring. Move in the axial direction. As a result, the main shaft can rotate while the molding member is being pressed against the end of the pipe, and the pipe having the flange can be finished. Therefore, in a pipe flange forming device driven by an electric motor, it is possible to perform finishing, and there is no need for a hydraulic pump or hydraulic circuit, which is required in conventional hydraulic drive devices, and the size and cost of the device can be reduced. To be

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施の形態であるパイプフランジ成
形装置の構成を示す一部断面の平面図である。
FIG. 1 is a plan view of a partial cross section showing the configuration of a pipe flange forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のパイプフランジ成形装置の正面図であ
る。
2 is a front view of the pipe flange forming apparatus of FIG. 1. FIG.

【図3】メインシャフトの一部を断面して示した正面図
である。
FIG. 3 is a front view showing a cross section of a part of a main shaft.

【図4】ナット部材の側面図である。FIG. 4 is a side view of a nut member.

【図5】図4のA−A線に沿った断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図6】フランジ成形過程を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a flange forming process.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パイプフランジ成形装置 2 基台 3 モータ(電動機) 4 軸受装置 5 成形装置本体 6 パイプ支持装置 11 コーン 11a 一次成形用コーン 11b 二次成形用コーン 12 メインシャフト 13 パイプ 14 減速機構 15 出力軸 16 キー 17 フランジ部材 18 ボルト 19 フランジ部材 21 キー 22a,22b ベアリング 23a〜23c 近接スイッチ 24 検出部 25 ヘッド部 25a 端面 26 ハウジング 27 軸受 28 コーン取付部 29 コーン取付部材 31 ラジアルベアリング 32 スラストベアリング 33 円錐加工面 34 雄ねじ部 35 駆動軸 36 キー溝 37 ナット部材 38 スプリングホルダ 39 雌ねじ部 41 ガイド溝 42 ガイド部材 43 頭部 44 ガイドピン部 45 取付ねじ部 46 ねじ孔 47 間隙 48 スプリング 49 底壁部 51 挿通孔 52 フランジ部 53 ボルト 54 支持部 55 パイプホルダ 56 フランジ X 後退位置 Y 前進位置 1 Pipe flange forming equipment 2 bases 3 motor (electric motor) 4 Bearing device 5 Molding device body 6 Pipe support device 11 cones 11a Cone for primary molding 11b Cone for secondary molding 12 Main shaft 13 pipes 14 Reduction mechanism 15 Output shaft 16 keys 17 Flange member 18 volt 19 Flange member 21 key 22a, 22b bearings 23a-23c Proximity switch 24 Detector 25 head 25a end face 26 Housing 27 bearings 28 Cone mount 29 Cone mounting member 31 radial bearing 32 thrust bearing 33 Conical surface 34 Male thread 35 drive shaft 36 keyway 37 Nut member 38 Spring holder 39 Female thread 41 Guide groove 42 Guide member 43 head 44 Guide pin part 45 Mounting thread 46 screw holes 47 Gap 48 springs 49 Bottom wall 51 insertion hole 52 Flange 53 volts 54 Support 55 Pipe holder 56 flange X retracted position Y Forward position

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製のパイプ端部に径方向に延びるフ
ランジを成形するパイプフランジ成形装置であって、 前記パイプ端部に当接し、前記パイプ端部を径方向に拡
開する成形部材と、 一端側に前記成形部材が取り付けられ、他端側に外周に
雄ねじ部が形成された駆動軸を備えるメインシャフト
と、 前記駆動軸と連結され、前記メインシャフトを回転駆動
する電動機と、 前記駆動軸の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を備え、前記
メインシャフトの回転に伴い前記駆動軸との間の軸方向
の位置関係が相対的に変化するナット部材と、 一端側が前記ナット部材に当接し、前記ナット部材を軸
方向に押圧するスプリングと、 前記スプリングの他端側を支持するスプリング保持部材
と、 前記ナット部材を回り止めしつつ軸方向に移動可能に支
持し、前記メインシャフトの軸方向への移動が規制され
ると、前記電動機の回転に伴って前記ナット部材が前記
スプリングの押圧力に抗して軸方向に移動するのを許容
するガイド部材とを有することを特徴とするパイプフラ
ンジ成形装置。
1. A pipe flange forming apparatus for forming a radially extending flange on a metal pipe end, the forming member contacting the pipe end and expanding the pipe end in the radial direction. A main shaft having a drive shaft having the molded member attached to one end side and a male screw portion formed on the outer periphery at the other end side; and an electric motor connected to the drive shaft to drive the main shaft to rotate. A nut member that has a female screw portion that is screwed into the male screw portion of the shaft, and the positional relationship in the axial direction relative to the drive shaft changes relative to the rotation of the main shaft; A spring for pressing the nut member in the axial direction, a spring holding member for supporting the other end of the spring, and a support for movably in the axial direction while preventing the nut member from rotating, Note that when the movement of the main shaft in the axial direction is restricted, the nut member has a guide member that allows the nut member to move in the axial direction against the pressing force of the spring as the motor rotates. Pipe flange forming equipment.
【請求項2】 請求項1記載のパイプフランジ成形装置
において、前記ガイド部材は前記スプリング保持部材に
固定されることを特徴とするパイプフランジ成形装置。
2. The pipe flange forming apparatus according to claim 1, wherein the guide member is fixed to the spring holding member.
【請求項3】 請求項1又は2記載のパイプフランジ成
形装置において、前記メインシャフトはハウジング内に
軸方向に沿って進退可能に収容され、前記スプリング保
持部材は前記ハウジングに固定されることを特徴とする
パイプフランジ成形装置。
3. The pipe flange forming apparatus according to claim 1, wherein the main shaft is housed in a housing so as to be movable back and forth along an axial direction, and the spring holding member is fixed to the housing. Pipe flange forming equipment.
【請求項4】 請求項1〜3の何れか1項に記載のパイ
プフランジ成形装置において、前記メインシャフトの軸
方向への移動量を検知するセンサ手段を設けたことを特
徴とするパイプフランジ成形装置。
4. The pipe flange forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising sensor means for detecting an axial movement amount of the main shaft. apparatus.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010179365A (en) * 2009-01-06 2010-08-19 Ck Metals Co Ltd Buckling prevention structure for flange forming machine of tubular material
JP6436327B1 (en) * 2018-03-28 2018-12-12 大基産業株式会社 Pipe end processing equipment

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