JP5921422B2 - Horizontal type mechanical tube expansion device - Google Patents
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Description
この発明は、メカニカル拡管装置に関し、特に、分割ダイが横向きに設置される横置き型メカニカル拡管装置に関するものである。 The present invention relates to a mechanical tube expansion device, and more particularly to a horizontal type mechanical tube expansion device in which split dies are installed sideways.
回転式電動機、スクロール圧縮機、スライドベーン圧縮機などは、鋼管から構成される円筒筐体を備えている。最終製品の製品仕様(放熱特性、効率、騒音など)を満足させるためには、円筒筐体の内径真円度をある精度以上に確保することが必要である。内径真円度は、円筒成形物の内周を切削加工することにより、確保可能であるが、鋼管に対しては、製造コストを考慮して、内側から金型(ダイ)を押付けて広げることにより、広げる前よりも内径の真円度を向上させる方法が流通している。このマンドレルを使用する製造方法は、拡管あるいは拡径と呼ばれている。メカニカル拡管機は、拡管(拡径)を機械的な構造にて実現する装置で、所望の内径真円度を機械加工無しで確保する。 A rotary electric motor, a scroll compressor, a slide vane compressor, and the like have a cylindrical casing made of a steel pipe. In order to satisfy the product specifications (heat dissipation characteristics, efficiency, noise, etc.) of the final product, it is necessary to ensure the roundness of the inner diameter of the cylindrical housing to a certain degree of accuracy. The roundness of the inner diameter can be secured by cutting the inner periphery of the cylindrical molded product. However, for steel pipes, a die (die) is pressed from the inside to increase the manufacturing cost. Therefore, a method for improving the roundness of the inner diameter than before spreading is in circulation. The manufacturing method using this mandrel is called pipe expansion or diameter expansion. The mechanical pipe expander is a device that realizes pipe expansion (diameter expansion) with a mechanical structure, and ensures a desired inner diameter roundness without machining.
拡管による円筒筐体の製作には、鋼板を曲げ加工するロールベンディング装置と、曲げ加工後の形状を安定化させるシュリンクプレス装置と、最終形状での内径真円度を確保するメカニカル拡管機がセットで用いられる。メカニカル拡管機は、円周方向に分割された複数の分割ダイと、この分割ダイを径方向に移動させるためのテーパ形状を有するコーン(棒状部材)と、このコーンを直線動作させる直動駆動部とから構成される。分割ダイの外表面にはある所望の径にて研磨加工が施されている。分割ダイの内表面は、コーンのテーパ形状と同一のテーパ角度を有する。多くの場合、分割ダイの外径を、円筒成形物の最終内径よりも数100ミクロン程度大きくする。 For the production of cylindrical casings by tube expansion, a roll bending device that bends steel sheets, a shrink press device that stabilizes the shape after bending, and a mechanical tube expander that ensures the roundness of the inner diameter in the final shape are set. Used in The mechanical pipe expander includes a plurality of divided dies divided in the circumferential direction, a cone (bar-shaped member) having a tapered shape for moving the divided dies in the radial direction, and a linear motion drive unit that linearly moves the cone. It consists of. The outer surface of the split die is polished with a desired diameter. The inner surface of the split die has the same taper angle as the cone taper shape. In many cases, the outer diameter of the split die is made several hundred microns larger than the final inner diameter of the cylindrical molded product.
直動駆動部の駆動力はコーンに伝達される。分割ダイの径方向の動作は、拡管機の本体に設置されたガイドレールに沿って実現される。分割ダイには、コーンと分割ダイにおけるテーパ形状のくさび効果で、より大きな拡管力が働く。分割ダイの外表面が研磨加工時での外径となる直動駆動部の位置がわかれば、テーパ角度と直動駆動部の移動量から、分割ダイの外径が算出可能である。つまり、直動駆動部の移動量を制御することにより、所望の分割ダイの外径を実現できる。実際には、円筒成形物のスプリングバックがあるため、設定した分割ダイの外径よりも拡管後の円筒成形物の内径は小さくなる。通常、スプリングバックを見越して、その分だけ大きく拡管することが行われている。 The driving force of the linear motion drive unit is transmitted to the cone. The radial movement of the split die is realized along a guide rail installed in the main body of the pipe expander. The split die has a larger pipe expansion force due to the wedge effect of the tapered shape of the cone and the split die. If the position of the linear motion drive unit where the outer surface of the split die becomes the outer diameter during polishing is known, the outer diameter of the split die can be calculated from the taper angle and the amount of movement of the linear motion drive unit. That is, a desired outer diameter of the split die can be realized by controlling the amount of movement of the linear drive unit. Actually, since there is a spring back of the cylindrical molded product, the inner diameter of the cylindrical molded product after tube expansion is smaller than the set outer diameter of the split die. Usually, in anticipation of the springback, the tube is expanded by that much.
拡管が終了すると、テーパ形状を有するコーンは、直動駆動部により引き戻される。拡管時と異なり、分割ダイをコーンから内径方向に移動させる力が働かないため、分割ダイには、その軸方向に複数個のリング状弾性体、例えば、ウレタンゴム製リングを設置する。この弾性体は拡管時に弾性に抗して伸ばされ、弾性エネルギを蓄える。これにより、拡管終了後に分割ダイを内径方向へ移動させることとなる。弾性体には繰返し交番荷重が働くため、弾性体はある頻度で交換が必要な消耗部品となる。 When the expansion of the tube is finished, the cone having the tapered shape is pulled back by the linear motion drive unit. Unlike the tube expansion, since the force for moving the split die from the cone in the inner diameter direction does not work, the split die is provided with a plurality of ring-shaped elastic bodies, for example, urethane rubber rings in the axial direction. This elastic body is stretched against elasticity during tube expansion, and stores elastic energy. As a result, the split die is moved in the inner diameter direction after the expansion of the tube. Since the alternating load repeatedly acts on the elastic body, the elastic body becomes a consumable part that needs to be replaced at a certain frequency.
一方、拡管方式としてリンク機構を利用した拡管装置が提案されている(例えば特許文献1)。この構造により、油圧シリンダ動作で、確実に拡管動作と縮管動作が実現できる。また、一般的なテーパ形状を有するコーンによる拡管装置において、リング状弾性体として、ウレタンゴムの代わりに、金属製のコイルばねを利用した拡管装置が提案されている(例えば特許文献2)。このように、拡管方式をリンク方式へ変更したり、弾性体材料をウレタンゴムから金属製に変更したりして、保守部品をなくすとともに、拡管動作後の確実な縮管動作を実現する試みが成されている。 On the other hand, a pipe expansion device using a link mechanism has been proposed as a pipe expansion system (for example, Patent Document 1). With this structure, tube expansion and contraction operations can be reliably realized by hydraulic cylinder operation. In addition, in a tube expanding device using a cone having a general tapered shape, a tube expanding device using a metal coil spring instead of urethane rubber is proposed as a ring-shaped elastic body (for example, Patent Document 2). In this way, changing the tube expansion method to the link method or changing the elastic material from urethane rubber to metal eliminates maintenance parts and attempts to realize reliable tube contraction operation after tube expansion operation. It is made.
横置き型メカニカル拡管装置では、軸方向が略水平方向であるため、分割ダイは、鉛直下向きに働く自重負荷を受ける。上方に設置された分割ダイを除いて、分割ダイは、拡管完了後の縮管動作時に、自重負荷に抗して戻り動作を行うため、分割ダイには確実な戻り動作が要求される。先行文献1では、リンク機構を利用し、駆動源である油圧シリンダの押し動作と引き動作を、径方向の拡管動作と縮管動作に変換している。油圧シリンダの動作が、直接、径方向動作となるため、拡管後、確実に、縮管動作が実現できるとともに、保守対象となる消耗品が存在しない。
In the horizontal type mechanical pipe expansion device, since the axial direction is substantially horizontal, the split die receives a self-weight load that works vertically downward. Except for the split die installed above, the split die performs a return operation against the self-load during the contraction operation after the completion of the pipe expansion, so that a reliable return operation is required for the split die. In the
拡管対象の円筒筐体が金属製で板厚が大きい場合、マンドレルには大きな拡管力が必要となる。リンク機構は、テーパ形状コーン方式と比較して、力の伝達効率が悪い。リンク機構には、より大きな駆動源と十分な強度の確保が要求される。拡管精度を確保するには、分割セグメントの拡管動作を精度良く行う必要がある。リンク機構には複数の回動箇所が必須である。回動箇所では、クリアランスを小さく維持する必要と、大きな許容荷重を確保する必要があり、基本定格荷重の大きな軸受けなどが必須となる。多くの構成部品と各構成部品に高い加工精度と組立精度が要求されるため、拡管装置は高価になる。 When the cylindrical casing to be expanded is made of metal and has a large plate thickness, the mandrel requires a large expansion force. The link mechanism has a lower force transmission efficiency than the tapered cone system. The link mechanism is required to ensure a larger driving source and sufficient strength. In order to ensure the pipe expansion accuracy, it is necessary to perform the pipe expansion operation of the divided segments with high accuracy. A plurality of pivot points are essential for the link mechanism. In the rotating part, it is necessary to keep the clearance small and to secure a large allowable load, and a bearing having a large basic load rating is indispensable. Since many components and each component require high processing accuracy and assembly accuracy, the pipe expansion device becomes expensive.
先行文献2では、テーパ形状コーン方式を採用している。精度が要求される構成要素も少なく、安価な拡管装置となる。拡管後の縮管動作時には、外周に設置したコイルばねによる弾性で、確実な縮管動作が可能である。コイルばねは一般的なウレタンゴムなどと異なり、長寿命の設計が可能なため、保守対象となる消耗品は存在しない。コイルばねの弾性は、大きすぎると拡管に抗する力が大きくなり、より大きな拡管力が必要となるとともに、エネルギ効率を低下させる。一方、コイルばねの弾性が小さすぎると縮管動作が確実に実現できず、拡管装置として成立しない。すなわちコイルばねの弾性には、ある最適な範囲が存在する。
In the
少品種多量生産では、内径の異なる機種毎に専用の拡管機を設置して製品生産が行われてきた。しかし、昨今求められている多品種少量生産、あるいは、変種変量生産の下では、1台の拡管機に、内径が異なる多くの機種に対して、容易な段取り替えにて拡管する機能が求められている。異なる径の分割ダイを準備し、拡管対象に応じて、設置する分割ダイを変更することで多品種少量生産、あるいは、変種変量生産に対応する。この際、径の大小により、分割ダイの重量が増減し、コイルばねを最適化するためには、機種毎にコイルばねを交換する必要がある。この交換は、機種変更時におけるロスとなる。 In small-quantity mass production, product production has been carried out by installing dedicated pipe expansion machines for each model with different inner diameters. However, under the recent demand for high-mix low-volume production or variable-variable-variable production, one tube expansion machine is required to have the ability to expand pipes with easy setup change for many models with different inner diameters. ing. By preparing split dies with different diameters and changing the split dies to be installed according to the pipe expansion target, it can handle high-mix low-volume production or variety-variable-variable production. At this time, the weight of the split die increases or decreases depending on the diameter, and in order to optimize the coil spring, it is necessary to replace the coil spring for each model. This replacement is a loss when the model is changed.
交換をなくすためには、最大径の分割ダイに適したコイルばねを設置し、小径の分割ダイにて使用することも可能であるが、本来不要なエネルギをコイルばねの弾性エネルギに費やすため、エネルギ効率の低い拡管装置となる。この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、複数機種にも適用可能な拡張性に優れた拡管装置を得ることを目的としている。 In order to eliminate the exchange, it is possible to install a coil spring suitable for the split die with the largest diameter and use it with a split die with a small diameter. It becomes a pipe expander with low energy efficiency. The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to obtain a tube expansion device excellent in expandability applicable to a plurality of models.
この発明に係る横置き型メカニカル拡管装置は、複数の分割ダイが係合し、ワークの挿入方向が横を向いているマンドレルと、ワークを間隔を隔てて配置された前方受け部と後方受け部で支持するワーク置台と、マンドレルよりも下方に設置され、取付け部が水平方向に移動する直動機構と、ワークの有無を検出する在荷センサと、を備えている。ワーク置台は、前方受け部または後方受け部を水平に移動する間隔調整機構と、直動機構の取付け部に固定され、昇降部の高さが変化する昇降機構と、間隔調整機構と昇降部の間に挟持され、上下方向に伸縮する弾性部材と、を有しているものである。
A horizontal installation type mechanical pipe expansion device according to the present invention includes a mandrel in which a plurality of divided dies are engaged and a work insertion direction is directed to the side, and a front receiving part and a rear receiving part that are arranged with a work spaced apart from each other. The workpiece mounting table is supported below the mandrel, and a linear motion mechanism in which the mounting portion moves in the horizontal direction and a load sensor that detects the presence or absence of the workpiece are provided. The work table includes an interval adjusting mechanism that horizontally moves the front receiving portion or the rear receiving portion, an elevating mechanism that is fixed to a mounting portion of the linear motion mechanism, and a height of the elevating portion is changed. And an elastic member that is sandwiched between them and expands and contracts in the vertical direction.
この発明によれば、ワーク置台と昇降機構とが弾性接続されることから、拡管動作時に受け部を回避させる必要が生じない。拡管後には円筒筐体を介して、下方設置の分割ダイを押し上げるため、拡管後のマンドレルの戻り動作を確実に実現できる。また、円筒筐体の内径、および、軸方向の寸法が異なる複数種類に対応できるとともに、機種毎にリング状弾性体を交換する必要がなくなる。 According to the present invention, since the work table and the lifting mechanism are elastically connected, it is not necessary to avoid the receiving portion during the pipe expanding operation. After the pipe expansion, the split die installed below is pushed up through the cylindrical casing, so that the return operation of the mandrel after the pipe expansion can be realized with certainty. In addition, it is possible to cope with a plurality of types having different inner diameters and axial dimensions of the cylindrical housing, and it is not necessary to replace the ring-shaped elastic body for each model.
以下に本発明にかかわる横置き型メカニカル拡管装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の既述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a horizontal type mechanical pipe expansion device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
図1に、本発明の実施の形態における横置き型メカニカル拡管装置1の側面概観図を示す。横置き型メカニカル拡管装置1には、ワーク(加工対象物)である円筒筐体31が載置されるワーク置台2と、円筒筐体31に対してその内径を内側から拡大させるマンドレル3と、マンドレル3に結合され、水平方向に直動動作を行う油圧シリンダ14などが配備されている。周囲に複数の分割ダイ4が横向きで係合しているマンドレル3は、円筒軸を略水平軸方向に向けて配設される。マンドレル3は、外径寸法が変化し、拡管動作と縮管動作を行う。ワーク置台2は、マンドレル3の下方に設置され、直動機構60によりマンドレル3の円筒軸方向に水平移動する。変位センサ28は直動機構60またはワーク置台2の位置を検出する。ワーク置台2の受け部6は、間隔を隔てて配置されている前方受け部6aと後方受け部6bとから構成され、昇降機構(図5参照)により略鉛直軸方向に移動する。
In FIG. 1, the side surface general view of the horizontal installation type mechanical
マンドレル3はワークの挿入方向が横を向いている。マンドレル3の分割ダイ4が、円筒筐体31への接触面となる。機械室5には、油圧シリンダ14、カップリング15、油圧シリンダ制御装置7(油圧ポンプ、電磁弁、油圧タンク、位置検出装置、空冷ファン、ヒータ等)などが設置されている。油圧シリンダ制御装置7の位置検出装置は油圧シリンダ14の状態を検出する。油圧シリンダ14の停止位置は油温の影響を大きく受けるため、油圧シリンダ制御装置7に含まれる空冷ファンやヒータなどを利用して、油圧シリンダ14の油温は適切な範囲に調整されている。幅の異なるワークには、前方受け部6aと後方受け部6bの間隔を調整して対応する。在荷センサ27は、後方受け部6b(または前方受け部6a)に設置され、ワーク置台2にワークが設置されているか否かを検出する。
The
マンドレル3は、最外周に設置される複数枚の分割ダイ4、棒状のコーン12、コーン12と嵌合されるジョー13などから構成されている。図2Aは分割ダイがジョーに係合している状態、図2Bは分割ダイがジョーから分離している状態をそれぞれ示している。ここでは分割ダイ4の分割数は8である。ジョー13も分割ダイ4と同じく8分割されている。コーン12は8角柱形状を有している。それぞれの分割ダイ4には内周側にT字型溝4aが形成されている。同様にそれぞれのジョー13にはT字型ガイド8が固定されている。ジョー13のT字型ガイド8と分割ダイ4のT字型溝4aが高精度に嵌合されるため、分割ダイ4の位置と姿勢が高精度に設定される。なお、ここではT字型ガイド8を軸方向に一様に設置している場合を示しているが、T字型ガイド8は部分的に複数個所に設置することも可能である。また、分割ダイが8分割の場合を示しているが、それ以外の分割数であっても良いことは言うまでも無いことである。
The
次に、図3と図4に基づいてマンドレル3に関わる主要構成部品の詳細構造と拡管動作を説明する。図3は待機時における主要構成部品に対する側面断面図を示している。図4は拡管時における主要構成部品に対する側面断面図を示している。棒状のコーン12は、分割ダイ4を径方向に移動させるためにテーパ形状を有する。ジョー13の内表面は、コーン12のテーパ形状と同一のテーパ角度を有する。ジョー13は径方向ガイド(図示せず)によって、動作が拘束されている。ジョー13の外周には、T字型ガイド8(図2参照)と複数の弾性リング16が設置されている。ジョー13のT字型ガイド8と分割ダイ4のT字型溝4aとが高精度に嵌合され、分割ダイ4の位置と姿勢が高精度に設定される。戻り機構17には引張バネ17aが複数本設置されている。
Next, the detailed structure of the main components related to the
コーン12は機械室5に設置された油圧シリンダ14にカップリング15を介して接続されている。拡管動作を行う場合、油圧シリンダ14は図中の右方向に動作し、カップリング15を介して、コーン12が図中右方向に移動する。コーン12の直線動作により、ジョー13は、弾性リング16の弾性力に抗して、径方向ガイド(図示せず)に沿って外径方向へ動作する。ジョー13に接続された分割ダイ4も同時に外径方向へ動作することにより、拡管動作が実現される。ジョー13の待機時(図3)と拡管時(図4)での外径差異が、弾性リング16の伸び量となる。
The
拡管動作の終了後には、油圧シリンダ14が図中左方向へ動作することにより、カップリング15を介してコーン12も左方向へ動作する。このコーン12の戻り動作だけでは、ジョー13は上方に設置のものを除いて、自重により内径側へ移動しない。ジョー13の内径側への移動は、弾性リング16の戻り力と、戻り機構17によって実現される。戻り機構17は、複数の引張バネ17aによって、コーン12とジョー13の間に引張力を発生させている。内径が異なる円筒筐体の複数機種に対しては、外径の異なる分割ダイ4を用意することにより対応する。
After the end of the pipe expanding operation, the
次に、ワーク置台2の詳細構造について説明する。図5に本発明の実施の形態におけるワーク置台2の側面図を、図6にワーク置台2の正面図をそれぞれ示す。ワーク置台2は直動機構60の取付け部60aに取付けられている。取付け部60aは、マンドレル3の軸方向に摺動し、スライド可能な構成となっている。前方受け部6aと後方受け部6bは、それぞれ端部に当り部を有していて、円筒筐体31を直接支持する。受け部固定板24cには前方受け部6a、後方受け部6b、水平移動機構24a、操作部24bなどが固定されている。受け部固定板24cと昇降部21hの間には、圧縮バネ26が挟持されている。圧縮バネ26には、上下方向ガイド21gが貫通している。上下方向ガイド21gは、一端がボールねじ取付け台21dに固定され、昇降部21hを貫通し、他端は受け部固定板24cから突き出ている。ボールねじ取付け台21dには、操作ハンドル21a、プーリー21b、タイミングベルト21c、ボールねじ21eなどが取付けられている。ナット21fは昇降部21hに固定されている。圧縮バネ26は上下方向ガイド21gによって横方向の動きが規制されていて、上下方向に伸縮する。
Next, the detailed structure of the work table 2 will be described. FIG. 5 shows a side view of the work table 2 in the embodiment of the present invention, and FIG. 6 shows a front view of the work table 2. The work table 2 is attached to an
直動機構60の取付け部60aには、ワーク置台2の昇降機構21が固定されている。昇降部21hは昇降機構21により昇降動作を行う。ここでは、昇降機構21として、操作ハンドル21a、プーリー21b、タイミングベルト21c、ボールねじ取付け台21d、ボールねじ21e、ナット21f、上下方向ガイド21g、昇降部21hなどを利用して昇降動作を実現している。操作ハンドル21aを回転させることにより、プーリー21bとタイミングベルト21cを介して、ボールねじ21eを回転させ、ナット21fに連結された昇降部21hの高さが変化する。昇降部21hが上下運動すると、上下方向ガイド21gと圧縮バネ26で連結されている受け部固定板24cも弾性的に上下運動する。この後、昇降部21hは、図示しないロック機構により高さが固定される。これにより、内径が異なる機種に対し、その内径寸法により受け部6の高さ変更のみで対応可能となっている。受け部6は、圧縮バネ26を介して、昇降機構21に接続されているため、円筒筐体31を受け部6に設置すると、円筒筐体の重量分だけ下方に移動する。
The
操作部24bを回転させると、前方受け部6aは、水平移動機構24aの動作によって、マンドレル3の軸方向に対して水平移動する。ここでは、間隔調整機構24として、水平移動機構24a、操作部24b、受け部固定板24cなどを利用して間隔調整動作を実現している。この後、前方受け部6aは、図示しないロック機構によりマンドレル3の軸方向位置が固定される。これにより、円筒筐体31の軸方向寸法変化に対応可能となり、円筒筐体31の軸方向寸法変化に柔軟に対応できる。後方受け部6bには円筒筐体31を検出する在荷センサ27が埋設され、円筒筐体31の有無だけでなく、設置状態が把握可能となっている。ここでは在荷センサ27は、その配線引き回しの観点から、後方受け部6bに設置されているが、前方受け部6a、あるいは、前方受け部6aと後方受け部6bの両方に設置されても、良いことは言うまでもないことである。このように、ワーク置台2は、間隔調整機構24を利用した軸方向調整機能と、昇降機構21を利用した径方向調整機能を有しているため、幅および内径が異なる複数種類の円筒筐体を、横置き型メカニカル拡管装置1に設置でき、分割ダイ4を交換することにより、容易に拡管可能である。
When the
次に、円筒筐体31の載置手順と拡管手順を図7A〜図7Fに基づいて説明する。手順を示す各図において、横置き型メカニカル拡管装置1の側面図と、側面図に記載された矢印方向からの正面図が示されている。正面図の十字破線は、円筒筐体31の中心軸を示しており、この水平軸とマンドレル3の中心水平軸との高さを比較することにより、上下方向に対する相対位置を知ることができる。ワーク置台2は、ワークを載置する載置位置とワークをマンドレルに取付ける拡管位置の間を、往復する。先ず、ワーク置台2を載置位置に設定するため、ワーク置台2を直動機構60に沿って、マンドレル3の軸方向に対し手前に移動する。ワーク置台2が所定の設定位置で保持されているかどうかは変位センサ28にて検知する。前方受け部6aの位置と受け部6の全体の高さは、拡管を実施する円筒筐体31の内径、および、軸方向長さに応じて設定する。上下方向の高さは、昇降機構21により、円筒筐体31がマンドレル3の中心よりも若干上方に来るように設定する。これは、図7Cでの十字破線水平軸がマンドレル3の中心よりも上方に来ていることから分かる。ワーク置台2は、固定ジグ9aによってワークの載置位置にて固定される(図7A)。
Next, the placement procedure and the tube expansion procedure of the
次に、ワークの載置位置にて円筒筐体31をクレーンや電動チェーンブロックなどでワーク置台2に載置する(図7B)。後方受け部6bに埋設される在荷センサ27にて円筒筐体31が設置されていることを確認後、ワーク置台2を拡管位置までマンドレル3の軸方向に対して奥側に移動する。このとき、横置き型メカニカル拡管装置1に設置した変位センサ28にてワーク置台2が所定の拡管位置に設置されているかどうかを検知する。ワーク置台2は、拡管が実施される拡管位置にて固定ジグ9bによって固定される(図7C)。以上で、円筒筐体31の設置は完了することとなる。これにより、円筒筐体31のロ
ード、アンロード、および、拡管を確実に実施できる。
Next, the
拡管動作中は、マンドレル3の外径が拡大し、円筒筐体31も拡径するが、受け部6を支持する圧縮バネ26に抗して、受け部6が下方に下がるため、ワーク置台2を拡管時に回避させる必要は無い(図7D)。次に、拡管終了後には、圧縮バネ26に蓄えられた弾性エネルギにより、円筒筐体31を介して、下方に設置された分割ダイ4は内径方向に押し上げられるため、分割ダイ4の戻り動作を確実に実現できる(図7E)。これにより、弾性リング16への負荷が軽減され、交換頻度を低減できる。内径が異なる分割ダイ4に対しては、ワーク置台2の昇降位置を内径毎に適切な高さに設定する。圧縮バネ26を変更する必要は無く、複数機種の円筒筐体31に対応できる。その後、ワーク置台2をマンドレル3の軸方向に対して手前の載置位置に設定し、円筒筐体31をクレーンや電動チェーンブロックなどでアンロードする(図7F)。
During the pipe expanding operation, the outer diameter of the
ここで、操作ハンドル21aの回転力の伝達に、プーリー21bとタイミングベルト21cを利用したが、公知の技術であればこれに限らないことは言うまでも無いことである。また、ワーク置台2に設置の昇降機構21として、ボールねじ21eとナット21fによる構造にて説明したが、例えばXリンク式の昇降機構など、公知の昇降機構技術であれば、同様な効果が得られることは言うまでも無いことである。
Here, the
ワーク置台2の昇降動作と直動動作、前方受け部6aの移動動作を、ここでは手動にて説明しているが、電動機などで動作させ自動としても、同様な効果が得られることは言うまでも無いことである。また、圧縮バネ26を4本使用しているが、円滑な昇降動作が可能な構成であれば、本発明の効果は、本数に限定されるものではない。ガイド機能の別置きなどを行っても、同様な効果が得られることは言うまでも無いことである。
Although the lifting / lowering operation and the linear movement operation of the work table 2 and the movement operation of the front receiving
また、本実施の形態では、ワーク置台2の固定位置を変位センサ28により検知しているが、固定ジグ9a、9bに在荷センサを設置し、固定位置を検知しても、同様な効果が得られることは言うまでも無いことである。なお、人手で固定ジグ9aの位置に、拡管前、あるいは、拡管後のワークをクレーンや電動チェーンブロックなどでロード、アンロードする場合、厳密な位置を検知する必要はないため、変位センサ28や上記存荷センサでの検知は、固定ジグ9bの位置のみでも良いことは言うまでも無いことである。
Further, in the present embodiment, the fixed position of the work table 2 is detected by the
以上より、ワーク置台2の受け部6が、昇降機構21と弾性接続されているとともに、内径に応じた適切な高さにワーク置台2を設置できることから、拡管動作時における円筒筐体の外径増加を吸収でき、受け部6をマンドレルの下部から回避する必要がない。拡管後に円筒筐体を介して上向きに押付け力を分割ダイ4へ負荷させるため、機種に依存せずに拡管後のマンドレル戻り動作が確実に実現できる。在荷センサ27により、拡管対象部品が所定位置に設置されているかを検出することから、分割ダイ4と円筒筐体31の軸方向位置精度が確保でき、作業者の設置忘れや設置ミスなどのポカを防止できる。
As described above, since the receiving
拡管完了後には、円筒筐体を介して、下方分割ダイを押し上げるため、拡管完了後のマンドレル縮管動作が確実に実現できる。直動機構により、拡管対象である円筒筐体を円滑にロードとアンロードができ、作業時間が短縮できる。さらに、受け部の当て部と軸方向調整機構により、軸方向寸法が異なる複数種類の円筒筐体を確実に設置できる。径方向調整機構により、内径が異なる複数種類の円筒筐体に対しても、確実な設置ができ、高精度な拡管が可能となる。内径に応じた適切な高さにワーク置台2を設置できることから、内径が異なる機種に依存せずに確実な戻り動作が実現でき、多品種少量生産、あるいは、変種変量生産に適した装置となるとともに、新機種への対応も容易となる。 After the pipe expansion is completed, the lower split die is pushed up through the cylindrical housing, so that the mandrel contraction operation after the pipe expansion is completed can be reliably realized. The linear motion mechanism can smoothly load and unload the cylindrical casing that is the target of tube expansion, and the working time can be shortened. Furthermore, a plurality of types of cylindrical housings having different axial dimensions can be reliably installed by the receiving portion of the receiving portion and the axial adjustment mechanism. The radial direction adjustment mechanism enables reliable installation even for a plurality of types of cylindrical housings having different inner diameters, and enables highly accurate tube expansion. Since the work table 2 can be installed at an appropriate height according to the inner diameter, a reliable return operation can be realized without depending on models with different inner diameters, and it is an apparatus suitable for high-mix low-volume production or variable-variable-variable production. At the same time, it becomes easy to handle new models.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 横置き型メカニカル拡管装置、2 ワーク置台、3 マンドレル、4 分割ダイ、4a T字型溝、5 機械室、6 受け部、6a 前方受け部、6b 後方受け部、7 油圧シリンダ制御装置、8 T字型ガイド、9a 固定ジグ、9b 固定ジグ、12 コーン、13 ジョー、14 油圧シリンダ、15 カップリング、16 弾性リング、17 戻り機構、17a 引張バネ、21 昇降機構、21a 操作ハンドル、21b プーリー、21c タイミングベルト、21d ボールねじ取付け台、21e ボールねじ、21f ナット、21g 上下方向ガイド、21h 昇降部、24 間隔調整機構、24a 水平移動機構、24b 操作部、24c 受け部固定板、26 圧縮バネ、27 在荷センサ、28 変位センサ、31 円筒筐体、60 直動機構、60a 取付け部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ワークを間隔を隔てて配置された前方受け部と後方受け部で支持するワーク置台と、前記マンドレルよりも下方に設置され、取付け部が水平方向に移動する直動機構と、
前記ワークの有無を検出する在荷センサと、を備え、
前記ワーク置台は、
前記前方受け部または前記後方受け部を水平に移動する間隔調整機構と、
前記直動機構の取付け部に固定され、昇降部の高さが変化する昇降機構と、
前記間隔調整機構と前記昇降部の間に挟持され、上下方向に伸縮する弾性部材と、を有している横置き型メカニカル拡管装置。 A mandrel in which a plurality of split dies are engaged, and the insertion direction of the workpiece faces sideways;
A workpiece mounting base that supports the workpiece with a front receiving portion and a rear receiving portion arranged at intervals, a linear movement mechanism that is installed below the mandrel and the mounting portion moves in a horizontal direction ;
A stock sensor for detecting the presence or absence of the workpiece ,
The work table is
An interval adjusting mechanism for horizontally moving the front receiving portion or the rear receiving portion;
An elevating mechanism fixed to the attachment part of the linear motion mechanism, and the height of the elevating part changes;
A horizontal-type mechanical tube expansion device having an elastic member that is sandwiched between the interval adjustment mechanism and the elevating unit and expands and contracts in the vertical direction.
前記ワークを間隔を隔てて配置された前方受け部と後方受け部で支持するワーク置台と、前記マンドレルよりも下方に設置され、取付け部が水平方向に移動する直動機構と、
前記ワーク置台の位置を検出する変位センサと、を備え、
前記ワーク置台は、
前記前方受け部または前記後方受け部を水平に移動する間隔調整機構と、
前記直動機構の取付け部に固定され、昇降部の高さが変化する昇降機構と、
前記間隔調整機構と前記昇降部の間に挟持され、上下方向に伸縮する弾性部材と、を有している横置き型メカニカル拡管装置。 A mandrel in which a plurality of split dies are engaged, and the insertion direction of the workpiece faces sideways;
A workpiece mounting base that supports the workpiece with a front receiving portion and a rear receiving portion arranged at intervals, a linear movement mechanism that is installed below the mandrel and the mounting portion moves in a horizontal direction ;
A displacement sensor for detecting the position of the work table ,
The work table is
An interval adjusting mechanism for horizontally moving the front receiving portion or the rear receiving portion;
An elevating mechanism fixed to the attachment part of the linear motion mechanism, and the height of the elevating part changes;
A horizontal-type mechanical tube expansion device having an elastic member that is sandwiched between the interval adjustment mechanism and the elevating unit and expands and contracts in the vertical direction.
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