JP2010111080A - パイプの三次元方向への加工方法及び装置ならびにパイプ - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所や作業範囲に広い面積を必要とせず、ランニングコストも安価で、少数のパイプを三次元加工するのにも適したパイプの三次元方向への加工方法及び装置を提供する。
【解決手段】加熱して軟化したパイプ１１を、板状部材１３に設けたＵ字型ガイド部材１４を構成する一対の帯状鋼板１７・１８間に挟みこむようにして二次元方向のＵ字型に曲成する。その後三次元方向への曲成加工用の固定部１５の両鉤型部材２１・２１を起こし、鉤型部材２１と両鉤型部材２１・２１間に渡って装着される横桟材２２を差し入れた後、パイプ１１の両端を持って所望の高さ位置（角度）に持ち上げて曲成する。
【選択図】図２

Description

本発明はパイプを三次元方向へ加工する方法とその装置に関するものである。

一般に、パイプを三次元方向に加工する場合、特許文献１に示すように、 曲げ装置の動力として、駆動されるＸ軸スライド部を水平に配置し、このＸ軸スライド部に水平面内で交叉方向に延びたアームを設け、このアームの先端側に垂直方向に駆動可能なＺ軸スライド部９を取付ける一方、Ｚ軸スライド部の下端部に水平に動くＹ軸スライド部を設け、三次元曲げされるチューブの長さ方向での角度変化に追従するため、前記Ｙ軸スライド部の中心に、水平回転機構を介してＺ軸方向に追従昇降できる水平ローラと該水平ローラにおける左右両端の鉛直下方に互いに向き合った球状の自在ベアリング又は縦ローラを備えたヘッド機構を取付け、三次元曲げされるチューブの曲げ軌道に対して３軸方向に自由に追従可能な一体形構造で動作させることにより、三次元曲げ加工を高速で行えるようにしたものが提案されている。

ところがこうしたものでは、加工装置の構造が複雑で大型になり、且つ高価になるだけでなく、設置場所や作業範囲に広い面積を必要とするという問題がある。
しかも、イニシャルコストとともにランニングコストも高くなってしまい、少数のパイプを三次元加工するのには適さないという問題があった。
特開２００７−２２３０４３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み提案されたもので、設置場所や作業範囲に広い面積を必要とせずランニングコストも安価で少数のパイプを三次元加工するのに適したパイプの三次元方向への加工方法及び装置ならびにパイプを提供できるようにすることを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明にかかるパイプの三次元方向への加工方法は、加熱して軟化させたパイプをＵ字型の二次元方向に成型した後、当該Ｕ字型に形成された部分を固定し、パイプの端部を三次元方向に曲成するようにしたことを最も主要な特徴とするものである。

パイプの三次元方向への加工方法は、パイプを加熱するにあたり、当該加熱するパイプ部分に保形部材を充填するようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置は、パイプを加熱する加熱手段と、当該加熱部分をＵ字型に折り曲げるときにガイドするＵ字型ガイド部とＵ字型に折り曲げられたパイプ部分を取り外し可能に固定する固定部とを備えた成型手段とで構成したことを最も主要な特徴とするものである。

本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置では、Ｕ字型ガイド部と固定部とが板状部材に設けてあることも特徴とするものである。

さらに、本発明にかかるパイプは、加熱して軟化させたパイプがＵ字型の二次元方向に成形され、当該Ｕ字型に形成された部分を三次元方向に曲成することにより三次元方向に一連に形成された曲成部分を有することを特徴とするものである。

本発明にかかるパイプの三次元方向への加工方法によれば、加熱して軟化させたパイプをＵ字型の二次元方向に成型した後、当該Ｕ字型に形成された部分を固定し、パイプの端部を三次元方向に曲成するだけの簡単な操作で、パイプを三次元方向へ加工することができる。これにより、手早く、しかも楽に加工することができ、安価に行えることから、少数の加工に適した加工方法を提供することができる。

また、パイプの三次元方向への加工方法において、パイプを加熱するにあたり、当該加熱するパイプ部分に保形部材を充填するようにしたものでは上記効果に加えて、潰れのない高品質の三次元方向に加工されたパイプを形成することができる利点がある。

本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置によれば、パイプを加熱する加熱手段と、当該加熱部分をＵ字型に折り曲げるときにガイドするＵ字型ガイド部とＵ字型に折り曲げられたパイプ部分を取り外し可能に固定する固定部とを備えた成型手段とで構成するだけの簡単な構造であることから、その製作費も安価にできるとともに、設置面積や作業用に要する面積も小さくすることができる利点がある。

また、パイプの三次元方向への加工装置において、Ｕ字型ガイド部と固定部とを板状部材に設けたものでは、上記効果に加えて、パイプの三次元方向への加工装置を軽量なものにすることができ、可搬性に優れたものにできる利点もある。

本発明にかかるパイプは、加熱して軟化させたパイプがＵ字型の二次元方向に成形され、当該Ｕ字型に形成された部分を三次元方向に曲成することにより三次元方向に一連に形成された曲成部分を有するようにしてあるので、三次元方向に曲成部分を有するパイプを、簡単に、且つ安価に提供することができる利点がある。

以下、本発明にかかるパイプの三次元方向への加工方法及び装置の最も好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は三次元方向への加工されたパイプを使用した一例としての果実等の集荷装置の分解図を示すもので、図中符号１は果実等の集荷装置を全体的に示す。
この集荷装置１は、Ｕ形に形成された先端部分２が三次元方向である上方に曲成された橇部分３と、橇部分３の上方に固定される枠体４と、枠体４に載置される集荷ケース５と橇部分３を引っ張るためのロープからなる牽引索６とを備えてなる。

集荷ケース５は、木製板材若しくは合成樹脂成型により、上端が開口７を形成した角型の容器状に形成されている。
そして、集荷ケース５が載置される枠体４は、Ｌ形鋼で前記集荷ケース５の底部が外嵌するように４角形に枠組みされ、その周囲４箇所に突出させたＬ形鋼の端部に取り付け用孔８が穿設されており、この取り付け用孔８に後述する橇部分３の上面に突出するボルト９が挿通され、ナット１０が螺締されることにより枠体４が橇部分３に固定されるようになっている。

橇部分３は塩化ビニルのパイプ（以下単にパイプという）１１の中間部分がＵ型に形成され、このＵ型の先端部分２が三次元方向に曲成されており、この三次元方向への曲成加工の方法及び装置は図２乃至図５に示すようになっている。
図２は三次元方向への加工装置１２の平面図であり図３はその側面図である。
図において符号１３は合板等の板材からなる基盤であって、この基盤１３の上面部分に二次元方向への曲成加工用ガイド部材（Ｕ字型ガイド部）１４と、曲成加工用ガイド部材１４の両側方部分の基盤１３に三次元方向への曲成加工用の固定部１５が配設されており、上記曲成加工用ガイド部材１４と曲成加工用の固定部１５とで成型手段１６が形成されている。

上記二次元方向への曲成加工用ガイド部材１４は、Ｕ字型に形成された一対の帯状鋼板１７・１８をビス等の固定手段１９により基盤１３の上面に固定して構成してある。
ここで、本発明にいう上記Ｕ字型には図２でわかるように、外側の帯状鋼板１８のような緩やかな円弧の形状をも包含する。
そして、三次元方向への曲成加工用の固定部１５は、基盤１３に固定された枢支部材２０に起伏揺動可能に取り付けられた鉤型部材２１と、両鉤型部材２１・２１間に渡って装着される横桟材２２とからなる。

上記のように構成された三次元方向への加工装置１２を用いてパイプ１１を三次元方向に曲成加工する手順を次に説明する。
まず、加工するパイプ１１の少なくとも加工される部分に図示は省略したが砂等からなる保形部材を充填する。
次に、保形材を充填した加工される部分を図４に示すような加熱手段２３により加熱して当該部分を軟化させる。
この加熱手段２３の詳細の図示は省略したが、設置用のベース２４に支えられ、内方に電熱線を内装したチューブ２５を設けて形成したものである。

こうして加熱手段２３により加熱されて軟化したパイプ１１は、加工装置１２のガイド部材１４を構成するＵ字型に形成された一対の帯状鋼板１７・１８間に挟みこむようにして二次元方向のＵ字型に曲成する。
そして、図３に示すように上記二次元方向のＵ型に曲成したパイプ１１を基盤上に沿わせた状態にし、三次元方向への曲成加工用の固定部１５の両鉤型部材２１・２１を起こし、図４に示すように両鉤型部材２１・２１にわたって横桟材２０を差し入れる。

然る後、パイプ１１の両端を持って所望の高さ位置（角度）に持ち上げて曲げ加工してから、横桟材２２を外すと、パイプ１１の三次元方向への曲げ加工が終了する。
三次元方向への曲げ加工が終了したパイプ１１は、少なくとも加工される部分に充填された砂等の保形部材の取り出しが行われる。
因みに、砂等からなるパイプ１１に充填された保形部材は、蓄熱素養をすることから、二次元方向のＵ型への曲成加工から三次元方向への曲成加工にいたるまでの間、パイプ１１の加工される部分の柔軟性を保持する作用もする。

上記の実施の形態では、加熱手段２３を、設置用のベース２４に支えられ、内方に電熱線を内装したチューブ２５を設けて形成するようにしてあるがこうしたものに限られず、ガスバーナー等の炎で加熱することができるのはいうまでもないことである。
また、加熱手段２３をガスバーナー等の炎で加熱する場合にはパイプが塩化ビニル等の合成樹脂製パイプに限られず金属製のパイプの加工にも実施することができるのはいうまでもないことである。

は本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置により三次元加工されたパイプを使用してなる果実等の集荷装置の分解斜視図である。 は本発明にかかるパイプを三次元方向へ加工する装置の平面図である。 は本発明にかかるパイプを三次元方向へ加工する装置の側面図である。 は本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置で加工する前の加熱手段で加熱している状態の斜視図である。 は本発明にかかるパイプの三次元方向への加工装置でパイプを三次元方向へ加工する過程の側面図である。

１１・・・パイプ
１２・・・パイプの三次元方向への加工装置
１４・・・Ｕ字型ガイド部
１５・・・固定部
１９・・・成型手段
２３・・・加熱手段

Claims (4)

1. 加熱して軟化させたパイプをＵ字型の二次元方向に成型した後、当該Ｕ字型に形成された部分を固定し、パイプの端部を三次元方向に曲成するようにしたことを特徴とするパイプの三次元方向への加工方法。
2. パイプを加熱するにあたり、当該加熱するパイプ部分に保形部材を充填するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパイプの三次元方向への加工方法。
3. パイプを加熱する加熱手段と、当該加熱部分をＵ字型に折り曲げるときにガイドするＵ字型ガイド部とＵ字型に折り曲げられたパイプ部分を取り外し可能に固定する固定部とを備えた成型手段とからなるパイプの三次元方向への加工装置。
4. Ｕ字型ガイド部と固定部とが板状部材に設けてある請求項２に記載のパイプの三次元方向への加工装置。

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