JP2009090315A - 内面溝付管の製造装置及び製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】抽伸手段18と引抜手段16を備え、上記抽伸手段18を、縮径手段13と補助引抜手段17と溝加工手段14とを備えて構成した内面溝付管11の製造装置12であって、上記抽伸手段18による抽伸方向と、上記引抜手段13による引抜方向とが傾斜した状態で上記溝加工手段14を支持する支持手段33を備え、上記支持手段33の上流側部分を固定台Zに対して回動自在に取り付け、上記溝加工手段14の管11aの抽伸方向に対して略直角方向に働く荷重fを測定する荷重測定手段35により測定した荷重測定信号に基づいて、上記引抜手段16と上記補助引抜手段17との少なくとも一方を制御する制御手段45を設けた内面溝付管11の製造装置12。
【選択図】図1
Description
上記荷重測定手段が測定する荷重は、例えば、圧縮荷重、引張り荷重、モーメント荷重を挙げることができる。
上記転動体は、例えば、ボール、又は、ローラによって構成することができ、さらに、ボールとローラとを併用して構成することもできる。
なお、上記抽伸手段には、整径などといった素管の仕上げ加工を行う仕上げ手段を備えることもでき、さらに、上記仕上げ手段を支持手段により支持可能に構成してもよい。
請求項6における内面溝付管の製造方法は、抽伸手段により素管を抽伸方向へ抽伸する抽伸工程と、上記抽伸手段の下流側で引抜手段により素管を引抜方向へ引抜く引抜工程とを行い、上記抽伸工程では、縮径手段により上流側から下流側へ沿って、素管を引抜いて縮径させる縮径工程と、上記引抜手段による内面溝付管の引抜きを補助引抜手段により補助する補助引抜工程と、溝加工手段により素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行う内面溝付管の製造方法であって、
上記抽伸手段による素管の抽伸方向と、上記引抜手段による素管の引抜方向とが傾斜した傾斜状態で上記溝加工手段を支持するとともに、上流側部分を回動部により固定台に対して回動自在に取り付けた支持手段の上記固定台に対する傾斜角度に応じて、上記溝加工手段の管の抽伸方向に対して略直角方向に作用する荷重を荷重測定手段により測定する荷重測定工程と、上記荷重測定手段が測定した荷重測定信号に基づいて、上記引抜手段と上記補助引抜手段とにおける少なくともいずれか一方を制御する制御工程を行うことを特徴とする。
(第1実施形態)
第1実施形態における内面溝付管11の製造装置12は、図1に示すように構成している。
なお、図1は、第1実施形態における内面溝付管11の製造装置12の説明図である。
なお、図2は、パッド44の連設方向に対して直角方向に切断したパッド44の断面図である。
上記制御装置45は、図示しないが信号の解析処理および演算処理を実行するための演算機(CPU)、及び、必要な制御プログラムを格納するためのハードディスクを備えて構成し、その他にも、ロードセル35により測定した荷重測定信号を一時格納するためのメモリ、制御パラメータを入力するキーボードなどの入力手段、モニタなどの表示手段を適宜、備えることができる。
上記抽伸工程S6では、縮径装置18により上流側から下流側へ沿って、素管11aを引抜いて縮径させる縮径工程S1と、上記引抜装置16による内面溝付管11の引抜きを補助引抜装置17により補助する補助引抜工程S2と、溝加工装置14により素管11c内面に多数の溝を形成する溝加工工程S3と、溝加工工程S3後の素管11dを整径する仕上げ加工工程S4とを行う。
なお、図4(a),(b),(c)は、いずれも引抜装置16により内面溝付管11を引抜く様子を示しているが、それぞれ引抜力F1が適切な状態、弱い状態、強い状態を模式的に示した説明図である。
図5は、内面溝付管11の製造装置12を制御するための制御方法、すなわち、上記荷重測定工程、及び、上記制御工程で行われる手順を説明するフローチャートを示している。
第1実施形態における内面溝付管11の製造には、外径が14.0mmで肉厚が0.4mmの素管11aを用いている。
上記目標荷重f0は、図4(a)に示すように、引抜装置16により内面溝付管11を引抜く引抜力F1が適切な強さであるときのロードセル35にかかる荷重であり、この状態のとき、上記支持台33は、上記抽伸装置18による管の抽伸方向X1と上記引抜装置16による管の引抜方向X2とが傾斜した傾斜状態となる姿勢、すなわち、固定台Zに対して反時計回りに僅かに(Δθ1)傾いた姿勢となる。
なお、図4(b)に示すように、上記支持台33は、上記抽伸装置18による管の抽伸方向X1と上記引抜装置16による管の引抜方向X2とが図4(a)よりも傾いた姿勢、すなわち、固定台Zに対して図4(a)よりも反時計回りに僅かに(Δθ2だけ)傾いた姿勢となる。
逆に、ロードセル35の測定値fが最大目標荷重値f0maxよりも大きい場合(図5中n5)、図4(c)に示すように、引抜装置16の引抜力F1が所望の引抜力よりも大きく、補助引抜装置17の引抜力F2が所望の引抜力よりも小さいことを示し、この場合、素管の破断につながるおそれがある。
なお、図4(c)に示すように、上記支持台33は、上記抽伸装置18による管の抽伸方向X1と上記引抜装置16による管の引抜方向X2とが図4(a)よりも傾斜が緩く(傾斜角度が大きく)なる姿勢、すなわち、固定台に対して図4(a)よりも時計回りに僅かに(Δθ1だけ)傾いた姿勢となる。
上述した制御方法を、内面溝付管11の製造装置12により巻取りを完了するまでの間、行うことにより(図5中n8)、加工長さ4000mにおいて内面溝付管11に破断が生じることなく、安定した内面溝形状を有する上記内面溝付管11を製造することができた。
また、上記抽伸装置18による素管11aの抽伸方向X1と、上記引抜装置16による素管11aの引抜方向X2とが傾斜した傾斜状態で上記抽伸装置18を支持する支持台33を備えている。
さらに、上記支持台33の上流側部分を回動部34により固定台Zに対して回動自在に取り付け、上記支持台33の上記固定台Zに対する傾斜角度に応じて、上記溝加工装置14の管の抽伸方向X1に対して略直角方向に作用する荷重fを測定するロードセル35を、上記支持台33の下流側に備えている。
さらにまた、上記ロードセル35により測定した荷重測定信号finに基づいて、上記引抜装置16と上記補助引抜装置17との双方を制御する制御装置45を設けている。
次に、第2実施形態における内面溝付管11の製造装置52について図6を用いて説明する。
なお、図6は、要部を拡大して示した第2実施形態における内面溝付管11の製造装置52の構成を模式的に示した構成説明図であり、第2実施形態における内面溝付管11の製造装置52の構成のうち、第1実施形態における内面溝付管11の製造装置12と同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
例えば、制御装置45は、上述したように内面溝付管11の引抜力を制御するのみに限らず、引抜き速度、或いは、引抜き加速度などの他の制御パラメータを制御可能に構成してもよい。
例えば、図7に示した内面溝付管11の製造装置52のように、一対のベルト42a,42bのそれぞれを管の側、或いは、管と離間する側へ直動自在に構成し、このベルト42a,42bを直動駆動させるモータM3を制御することによりベルト42a,42bによる管の挟み込み力に応じて該補助引抜装置17による引抜力F2を変更する構成であってもよい。
すなわち、本実施形態の内面溝付管11の製造装置は、図8(a)に示すように、引抜装置16により内面溝付管11を適切な引抜力F1で引抜いているとき、上記抽伸装置18による管の抽伸方向X1と上記引抜装置16による管の引抜方向X2とが上述と同様に傾斜した傾斜状態であるが、この状態において素管11a,11b,11cの抽伸方向X1が固定台Zに対して平行となるよう支持台33、及び、引抜装置16を設けている。
なお、図8(a),(b),(c)は、いずれも他の実施形態における内面溝付管11の製造装置の説明図を示し、それぞれ図4(a),(b),(c)に対応させて引抜力F1が適切な状態、弱い状態、強い状態を模式的に示した説明図である。
する図である。
抽伸装置18は、この発明の抽伸装手段に対応し、以下同様に、
縮径装置13は、縮径手段に対応し、
溝加工装置14は、溝加工手段に対応し、
引抜装置16は、引抜手段に対応し、
支持台33、又は、第2支持台53は、支持手段に対応し、
ロードセル35、又は、第2ロードセル55は、荷重測定手段に対応し、
回動部34、又は、第2回動部54は、回動部に対応し、
制御装置45は、制御手段に対応し、
補助引抜装置17は、補助引抜手段に対応する。
12,52…内面溝付管の製造装置
13…縮径装置
14…溝加工装置
15…仕上げ加工装置
16…引抜装置
17…補助引抜装置
18…抽伸装置
33…支持台
34…回動部
35…ロードセル
44…パッド
45…制御装置
53…第2支持台
54…第2回動部
55…ロードセル
Claims (6)
- 素管を抽伸方向へ抽伸する抽伸手段を備えるとともに、該抽伸手段の下流側に素管を引抜方向へ引抜く引抜手段を備え、
上記抽伸手段を、上流側から下流側へ沿って、素管を引抜いて縮径させる縮径手段と、上記引抜手段による内面溝付管の引抜きを補助する補助引抜手段と、素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段とを備えて構成した内面溝付管の製造装置であって、
上記抽伸手段による素管の抽伸方向と、上記引抜手段による素管の引抜方向とが傾斜した傾斜状態で上記溝加工手段を支持する支持手段を備え、
上記支持手段の上流側部分を回動部により固定台に対して回動自在に取り付け、
上記支持手段の上記固定台に対する傾斜角度に応じて、上記溝加工手段の管の抽伸方向に対して略直角方向に作用する荷重を測定する荷重測定手段を、上記上記支持手段の下流側に備え、
上記荷重測定手段により測定した荷重測定信号に基づいて、上記引抜手段と上記補助引抜手段とにおける少なくともいずれか一方を制御する制御手段を設けた
内面溝付管の製造装置。 - 上記抽伸手段を上記支持手段により支持し、
上記引抜手段を上記支持手段とは独立して上記固定台に備え、
上記荷重測定手段を、上記固定台と上記支持手段との間に作用する管の引抜き力に対応する上記荷重を測定可能に上記固定台に備えた
請求項1に記載の内面溝付管の製造装置。 - 上記制御手段を、上記荷重測定手段により測定した荷重測定信号に基づいて、上記引抜手段の引抜き速度を制御可能に構成した
請求項1、又は、請求項2に記載の内面溝付管の製造装置。 - 上記制御手段を、上記荷重測定手段により測定した荷重測定信号に基づいて、上記補助引抜手段の引抜き速度を制御可能に構成した
請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の内面溝付管の製造装置。 - 上記補助引抜手段には、素管を押圧する押圧手段を備え、
上記制御手段を、上記荷重測定手段により測定した荷重測定情報に基づいて、上記補助引抜手段の押圧力を制御可能に構成した
請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の内面溝付管の製造装置。 - 抽伸手段により素管を抽伸方向へ抽伸する抽伸工程と、上記抽伸手段の下流側で引抜手段により素管を引抜方向へ引抜く引抜工程とを行い、
上記抽伸工程では、縮径手段により上流側から下流側へ沿って、素管を引抜いて縮径させる縮径工程と、上記引抜手段による内面溝付管の引抜きを補助引抜手段により補助する補助引抜工程と、溝加工手段により素管内面に多数の溝を形成する溝加工工程を行う内面溝付管の製造方法であって、
上記抽伸手段による素管の抽伸方向と、上記引抜手段による素管の引抜方向とが傾斜した傾斜状態で上記溝加工手段を支持するとともに、上流側部分を回動部により固定台に対して回動自在に取り付けた支持手段の上記固定台に対する傾斜角度に応じて、上記溝加工手段の管の抽伸方向に対して略直角方向に作用する荷重を荷重測定手段により測定する荷重測定工程と、
上記荷重測定手段が測定した荷重測定信号に基づいて、上記引抜手段と上記補助引抜手段とにおける少なくともいずれか一方を制御する制御工程を行うことを特徴とする
内面溝付管の製造方法。
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