JP6232484B1 - バーリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビットの交換を容易に行う事が可能なバーリング装置を提供する。【解決手段】このバーリング装置１００は、ビットレスト６２上に載置したビット９０を、金属管１内の下孔３の位置に位置させる。そして、ビットグリッパ５２が下孔３を通してビット９０を保持し、これを上昇させることでバーリング部５を形成する。そして、同一径の金属管に対してはビットレスト６２に載置されたビット９０を交換することで異なる径のバーリング加工を行うことができる。これにより、金属管１へのバーリング加工をより一層短時間、且つ効率良く行うことができる。【選択図】図１

Description

本発明は、金属管に下孔を穿孔し、この下孔の周縁を立ち上げて分岐管接続部を形成するプルアップ式のバーリング装置に関するものである。

従来から、金属製の直管（金属管）に分岐管接続部を形成し、枝管を接続することが一般的に行われている。そして、この分岐管接続部の形成手法の一つとして、金属管に下孔を穿孔し、この下孔の周縁を立ち上げるバーリング加工が挙げられる。そして、本願発明者らは、このバーリング加工に関する下孔の穿孔、バーリング、面取りの一連の作業を作業者の手を介することなく、連続して自動で行うことが可能な下記［特許文献１］に記載のバーリング装置に関する発明を行った。この［特許文献１］に記載のバーリング装置は、図１３（ａ）に示すような、上面が略半球状を呈するビット１６と押圧部１２とを内在したガイド筒８０を用いてバーリング加工を行う。ここで［特許文献１］に記載の発明のバーリング動作を簡単に説明する。先ず、金属管１に下孔３を穿孔した後、図１３（ｂ）に示すように、ガイド筒８０を金属管１に挿入し、ビット１６を下孔３の中心に位置させる。次に、図１３（ｃ）に示すように、接続ロッド１４を介して押圧部１２を押圧する。これにより、ビット１６の下面が、押圧部１２の上面に沿って摺動し、ビット１６がコマガイド孔１８内を上昇する。このビット１６の上昇により、下孔３の周縁は上方向に立ち上げられ、分岐管接続部となるバーリング部５を形成する。次に、バーリング部５に対する面取りが連続して行われる。そして、この［特許文献１］に記載のバーリング装置により、金属管１に対するバーリング部５の形成を高い位置精度で短時間、且つ効率良く行うことが可能となった。

特許第５９６５５２４号公報

しかしながら、［特許文献１］に記載の発明では、同一の金属管１に径が異なるバーリング部５を形成する場合、対応するビット１６のガイド筒８０にその都度付け替える必要があり、この点で更なる改善が望まれる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ビットの交換を容易に行う事が可能なバーリング装置を提供することを目的とする。

本発明は、
（１）金属管１に穿孔された下孔３の周縁を立ち上げてバーリング加工を行うバーリング加工部５０と、前記金属管１の一端側を保持して前記バーリング加工部５０に対する金属管１の回転制御と位置制御とを行うバーリング用搬送部２０Ａと、
前記金属管１に下孔３を穿孔する穿孔部３０と、
前記バーリング用搬送部２０Ａに対し平行に配置され、前記金属管１の一端側を保持して前記穿孔部３０に対する前記金属管１の回転制御と位置制御とを行う穿孔用搬送部２０Ｂと、を有し、
前記バーリング加工部５０は、上面が略半球状を呈するとともに中心にグリップ穴９２を有するビット９０と、前記ビット９０の中心軸が前記下孔３の中心軸と略一致するように前記金属管１内に位置させるビットレスト６２と、前記下孔３を通して前記グリップ穴９２に挿入され、前記ビット９０を保持しながら上下動するビットグリッパ５２と、を備え、
前記ビットグリッパ５２は、前記ビット９０を保持して上方向に移動させることで前記下孔３の周縁を立ち上げバーリング部５を形成するとともに、前記バーリング部５の形成後に前記ビット９０を下方向に移動させて前記ビットレスト６２に再度載置し、
さらに、前記穿孔用搬送部２０Ｂとバーリング用搬送部２０Ａとの間には、前記穿孔用搬送部２０Ｂで保持した金属管１を回転することなく前記バーリング用搬送部２０Ａに保持させる金属管移送部７０を有することを特徴とするバーリング装置１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）ビット９０が通過可能な開口部５６ａを備え、金属管１を上方向から押圧保持するクランプ部５６を有することを特徴とする上記（１）記載のバーリング装置１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）ビットグリッパ５２は、先側がグリップ穴９２に挿入する一対のグリップ部材５２０ａ、５２０ｂと、前記グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの基側から挿入され前記グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先側を開閉する開閉ピン５２６と、を備え、
前記グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先端部分の所定の位置には開方向に突出した凸部５２２を有することを特徴とする上記（１）または（２）記載のバーリング装置１００を提供することにより、上記課題を解決する。

本発明に係るバーリング装置は、同一径の金属管に対してはビットレストに載置されたビットを交換することで異なる径のバーリング加工を行うことができる。これにより、金属管へのバーリング加工をより一層短時間、且つ効率良く行うことができる。

本発明に係るバーリング装置の全体を示す概略構成図である。 本発明に係るバーリング装置のバーリング用搬送部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置のサポート部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置のビット及びビットレストを示す図である。 本発明に係るバーリング装置のバーリング加工部の本体部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置のクランプ部を説明する図である。 本発明に係るバーリング装置のビットグリッパの動作を説明する図である。 本発明に係るバーリング装置の面取り部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置の穿孔部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置の金属管移送部を示す図である。 本発明に係るバーリング装置の金属管移送部の動作を説明する図である。 本発明に係るバーリング装置のバーリング加工時の動作を説明する図である。 従来のバーリング装置のバーリング加工時の動作を説明する図である。

本発明に係るバーリング装置について図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係るプルアップ式のバーリング装置の装置全体を示す概略構成図である。本発明に係るプルアップ式のバーリング装置１００は、金属管１に対してバーリング加工を行うバーリング加工部５０と、このバーリング加工部５０に対して金属管１の回転制御及び位置制御を行うバーリング用搬送部２０Ａと、バーリング加工部５０が形成したバーリング部５の端面の面取りを行う面取り部４０と、後述のビットレスト６２を保持するサポート部６０と、金属管１に下孔３を穿孔する穿孔部３０と、この穿孔部３０に対して金属管１の回転制御及び位置制御を行う穿孔用搬送部２０Ｂと、金属管１を穿孔用搬送部２０Ｂからバーリング用搬送部２０Ａに移動させる金属管移送部７０と、を有している。

次に、バーリング用搬送部２０Ａ、穿孔用搬送部２０Ｂの構成を説明する。先ず、穿孔用搬送部２０Ｂとバーリング用搬送部２０Ａとは平行に配置され、この間に金属管移送部７０が配置される。尚、バーリング用搬送部２０Ａと穿孔用搬送部２０Ｂとの基本的な構成は同一である。ただし、両者は互いに対称に構成され、双方とも金属管１を保持するチャックアーム２２が金属管移送部７０側（内側）に位置する。

次に、バーリング用搬送部２０Ａ、穿孔用搬送部２０Ｂの構成をバーリング用搬送部２０Ａを例に説明を行う。ここで、図２（ａ）はバーリング用搬送部２０Ａの上面図であり、図２（ｂ）は側面図である。図２に示すバーリング用搬送部２０Ａは、金属管１を保持するパイプチャック２２ａと、このパイプチャック２２ａを備えたチャックアーム２２と、このチャックアーム２２をスライドレール２５に沿って前進、後退させるサーボモータ等のアーム移動手段２４ａと、パイプチャック２２ａを回転させて金属管１の角度を変えるサーボモータ等のアーム回転手段２４ｂと、金属管１を支持する金属管サポータ２６と、を有している。尚、パイプチャック２２ａは金属管１の径によって適宜付け替えが可能である。また、金属管サポータ２６の支持部２６ａは金属管１が収まる逆Ｖ字状を呈しており、その内面には金属管１の回転及び移動を円滑に行うローラが設置されている。また、金属管サポータ２６は支持部２６ａを昇降させる昇降手段２６ｂを有しており、チャックアーム２２が通過する際や金属管移送部７０による金属管１の移送時等に適宜支持部２６ａを待機位置に降下させて、支持部２６ａをチャックアーム２２、金属管１等の経路上から退避させる。尚、金属管サポータ２６は金属管１の長さや加工位置に応じて、ガイドレール２７に沿って位置調整が可能である。そして、バーリング用搬送部２０Ａは面取り部４０、バーリング加工部５０の手前側に設置され、面取り部４０、バーリング加工部５０に対する金属管１の回転制御と長手方向の位置制御とを行う。また、穿孔用搬送部２０Ｂは穿孔部３０の手前側に設置され、穿孔部３０に対する金属管１の回転制御と長手方向の位置制御とを行う。

次に、バーリング装置１００のサポート部６０に関して説明する。バーリング装置１００のサポート部６０は図３に示すように、先側にビットレスト６２が設置されたロッド６６と、金属管１を支持する金属管サポータ２６と、を有している。また、サポート部６０は、ビットレスト６２の交換時やメンテナンス時等にビットレスト６２をロッド６６ごと後退させてバーリング加工部５０から引き出すロッドステージ６４を有していても良い。尚、バーリング加工時等において、金属管１はロッド６６を内挿しつつサポート部６０側へ移動する。よって、ロッド６６の径は金属管１の内径よりも小さい径とし、その長さはバーリング装置１００が対応可能な最長の金属管１の長さと略同等な長さとすることが好ましい。

次に、バーリング加工部５０を構成するビットレスト６２とビット９０の構成を図４を用いて説明する。ここで図４（ａ）はビットレスト６２及びビット９０を上方向から見た図であり、図４（ｂ）は側面方向から見た模式的な断面図である。先ず、バーリング加工部５０を構成するビット９０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、上面が略半球状を呈するとともに中心にグリップ穴９２を有している。また、グリップ穴９２の内周面には一定幅で所定の深さの凹条９４が全周に亘って形成されている。また、ビット９０の底面には円形の位置決め凹部９５ａを有している。尚、ビット９０は形成するバーリング部５の径に応じた径のものが複数用意される。このとき、グリップ穴９２及び凹条９４の寸法は基本的にビット９０の径によらず同一とする。ただし、ビット９０の形状差が大きく同一寸法のグリップ穴９２では保持に不都合が生じる場合、グリップ穴９２を異なる寸法としても良い。ただし、この場合ビットグリッパ５２もグリップ穴９２の寸法と対応して複数種必要となる。よって、グリップ穴９２の種類は極力少なくすることが好ましい。

また、ビットレスト６２は金属管１の内径よりも若干小さな略円筒状を呈するとともに、中央部分が平面状に切り欠かれ、その切欠き面がビット９０を載置するレスト面９６となっている。また、レスト面９６の略中心には、ビット９０側の位置決め凹部９５ａと係合する位置決め凸部９５ｂを有している。また、レスト面９６には磁石９８を埋設し、ビット９０を磁着して保持することが好ましい。尚、位置決め凹部９５ａと位置決め凸部９５ｂの寸法はビット９０の径によらず基本的に同一とする。これにより、異なる径のビット９０を全てのビットレスト６２で使用することが可能となる。また、ビットレスト６２は基本的に加工する金属管１の内径ごとに作製する。よって、ビットレスト６２はロッド６６に対し着脱が可能である。

次に、バーリング加工部５０の本体部５００の構成を図５を用いて説明する。ここで図５（ａ）はバーリング加工部５０のクランプ部５６の開いた状態を示す図であり、図５（ｂ）はクランプ部５６の閉じた状態を示す図である。図５に示すバーリング加工部５０の本体部５００は、ビット９０を保持するビットグリッパ５２と、このビットグリッパ５２の先端を開閉動作させるグリッパ開閉手段５０２と、ビットグリッパ５２を上下動させる油圧シリンダ等の周知のグリッパ移動手段５０４と、金属管１を上方向から押圧保持するクランプ部５６と、このクランプ部５６が固定したスライドステージ５０６と、クランプ部５６をスライドステージ５０６ごと上下動させるクランプ移動機構と、金属管１の下方を支持するパイプサポータ５８と、を有している。

次に、クランプ移動機構の好適な一例を説明する。クランプ移動機構の好適な一例では、スライドステージ５０６と上板５１０とを左右２つの上リンク５１２ａ及び下リンク５１２ｂを介して接続する。また、上リンク５１２ａと下リンク５１２ｂとの接続軸５１４は、ガイド板５０８に形成された左右のガイドスリット５１８に可動な状態で挿入される。また、ガイド板５０８には接続軸５１４をそれぞれ内外方向に移動させる油圧シリンダ等の周知のリンク押圧手段５１９が設けられる。そして、クランプ部５６が上位置にある図５（ａ）の状態において、接続軸５１４はガイドスリット５１８の外側に位置し、上リンク５１２ａと下リンク５１２ｂとは屈曲した狭まった状態にある。このとき、スライドステージ５０６は上リンク５１２ａ、下リンク５１２ｂを介して引き上げられた上位置にある。この状態からクランプ部５６を下降させる場合、左右のリンク押圧手段５１９が接続軸５１４を内側にそれぞれ押圧する。これにより、左右の接続軸５１４はガイドスリット５１８に沿って内側に移動する。この接続軸５１４の移動に伴い上リンク５１２ａと下リンク５１２ｂとの屈曲角度は拡がり、スライドステージ５０６と上板５１０との間隙は押し拡げられる。これにより、スライドステージ５０６が下方に移動し、これに伴ってクランプ部５６が下降して図５（ｂ）に示す閉じた状態となる。尚、クランプ部５６を開状態にするには、左右のリンク押圧手段５１９を逆動作させ接続軸５１４を外側に移動させる。これにより、上リンク５１２ａと下リンク５１２ｂとの屈曲角度は狭まり、スライドステージ５０６及びクランプ部５６は上昇する。

次に、クランプ部５６に関して図６を用いて説明する。ここで図６（ａ）、（ｂ）はクランプ部５６が開いた状態の正面及び側面の模式的な断面図であり、図６（ｃ）、（ｄ）は閉じた状態の正面及び側面の模式的な断面図である。図６に示すようにクランプ部５６は、底面に金属管１の外周面の径と略同等で金属管１の長手方向に沿って形成された周面５６ｂと、中央部分に形成され少なくともビット９０が通過可能な大きさの開口部５６ａと、を有している。尚、使用するビット９０の最大径は金属管１の内径（詳細には内径にスプリングバック量を加味した値）と同等であるから、開口部５６ａは金属管１の直径以上の大きさが必要となる。従って、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、クランプ部５６はある程度の厚みを備え、開口部５６ａの径を金属管１（周面５６ｂ）の径よりも大きく形成することが好ましい。尚、図６ではクランプ部５６に円筒を縦方向に割った略半円筒形状の部材を用いているが、クランプ部５６はこの形状に限定されるわけではなく、周面５６ｂと開口部５６ａとを備えたブロック形状等のものでも構わない。また、クランプ部５６及びパイプサポータ５８とは、基本的に金属管１の径に応じて交換して使用する。

次に、ビットグリッパ５２に関して図７を用いて説明する。ここで図７（ａ）はビットグリッパ５２の先端が閉じた状態の模式断面図であり、図７（ｂ）はその先端部分を下から見た図である。また、図７（ｃ）はビットグリッパ５２の先端が開いた状態の模式断面図であり、図７（ｄ）はその先端部分を下から見た図である。ビットグリッパ５２は図７（ａ）、（ｃ）に示すように、一対のグリップ部材５２０ａ、５２０ｂと、これらグリップ部材５２０ａ、５２０ｂの基側を保持するグリッパホルダ５２４と、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの間に基側から挿入される開閉ピン５２６と、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂを閉方向に付勢するリングスプリング等の弾性部材５２８と、を有している。また、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先端部分の所定の位置には開方向に突出した凸部５２２を有するとともに、内側には開閉ピン５２６が摺動する溝５２３が形成されている。

そして、ビットグリッパ５２の閉状態では図７（ａ）に示すように、開閉ピン５２６はグリップ部材５２０ａ、５２０ｂの基側の位置にある。この場合、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先側は弾性部材５２８の弾性力によって閉じた状態に維持される。この時、図７（ｂ）に示す左右の凸部５２２間の距離Ｌ１はビット９０のグリップ穴９２の径よりも小さくなる。また、ビットグリッパ５２の開状態ではグリッパ開閉手段５０２が開閉ピン５２６を下方に押圧する。これにより、開閉ピン５２６はグリップ部材５２０ａ、５２０ｂの溝５２３に沿って先側に移動する。これにより、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂは図７（ｃ）に示すように、先側が押し拡げられた開状態となる。この時、図７（ｄ）に示す、左右の凸部５２２間の距離Ｌ２はグリップ穴９２の凹条９４の径と略同等もしくはこれよりも大きくなる。

次に、面取り部４０に関して図８を用いて説明する。ここで図８（ａ）は面取り部４０をバーリング加工部５０側から見た図であり、図８（ｂ）は面取り部４０を構成する挟持部４６を上から見た図である。面取り部４０は、フライス等の端面切削刃４２ａと、この端面切削刃４２ａを回転させる周知のモータ等の回転手段４２と、この回転手段４２が固定したステージ４４と、このステージ４４を昇降させる昇降手段４３と、金属管１を両側から挟持する挟持部４６と、を有している。

また、挟持部４６は金属管１を左右から挟持する挟持爪４８と、この挟持爪４８を開閉する挟持爪開閉手段４９と、を有している。また、挟持爪４８は内周面が金属管１の外周と略同径の円弧で形成されるとともに、図８（ｂ）に示すように、バーリング部５（加工位置）を挟んで両側に位置する挟持爪４８ａ、４８ｂとを有している。尚、挟持爪４８は加工する金属管１の径に応じて、対応する寸法のものに適宜付け替えが可能である。

次に、穿孔部３０に関して図９を用いて説明する。穿孔部３０は、図９に示すように、ドリルやエンドミル等の穿孔刃３２ａと、この穿孔刃３２ａを回転させる周知のモータ等の回転手段３２と、この回転手段３２が固定したステージ３４と、このステージ３４を昇降させる昇降手段３３と、金属管１を両側から挟持する挟持部４６と、ステージ３４をＸ軸、Ｙ軸方向に移動させる図示しない移動手段と、を有している。また、挟持部４６は面取り部４０のものと同様に、金属管１を左右から挟持する挟持爪４８と、この挟持爪４８を開閉する挟持爪開閉手段４９と、を有している。また、挟持爪４８は内周面が金属管１の外周と略同径の円弧で形成されるとともに、穿孔位置を挟んで両側に位置する挟持爪４８ａ、４８ｂ（図示せず）とを有している。尚、挟持爪４８は加工する金属管１の径に応じて、対応する寸法のものに適宜付け替えが可能である。

次に、金属管移送部７０に関して図１０を用いて説明する。ここで図１０（ａ）は金属管移送部７０の正面図であり、図１０（ｂ）は上面図である。図１０に示す金属管移送部７０は、金属管１を挟持するパイプホルダ７２と、このパイプホルダ７２を左右方向に移動させる第１スライダ機構７４ａと、パイプホルダ７２を第１スライダ機構７４ａごと上下移動させる昇降装置７６と、この昇降装置７６を左右方向に移動させる第２スライダ機構７４ｂと、を有している。尚、これらの移送機構（パイプホルダ７２、第１スライダ機構７４ａ、昇降装置７６、第２スライダ機構７４ｂ）は台座７８に複数個（本例では３個）平行に設置され、全ての移送機構が連動して同一の動作を行う。また、パイプホルダ７２は金属管１の径によって適宜適切なサイズのものに付け替えが可能である。

次に、本発明に係るプルアップ式のバーリング装置１００の動作を説明する。先ず、加工する金属管１の径に応じたビットレスト６２を選択し、ロッド６６の先端に固定する。また、初めに形成するバーリング部５の径と対応したビット９０を選択し、ビットレスト６２のレスト面９６に載置する。このとき、ビット９０側の位置決め凹部９５ａをビットレスト６２側の位置決め凸部９５ｂに挿入することで、ビット９０をレスト面９６の特定の位置に載置することができる。また、レスト面９６に埋設された磁石９８がビット９０を磁着することで、振動等でビット９０が位置ずれを起こすことを防止する。

また、加工する金属管１の径に対応したクランプ部５６及びパイプサポータ５８を選択し、バーリング加工部５０の本体部５００に設置する。また、必要であればビットグリッパ５２をビット９０のグリップ穴９２と対応するものに交換する。また、必要に応じてパイプチャック２２ａ及びパイプホルダ７２を加工する金属管１の径と対応するものに交換する。またさらに、穿孔部３０と面取り部４０の各挟持部４６の挟持爪４８を加工する金属管１の径と対応するものに交換する。

次に、バーリング装置１００の電源をオンする。次に、バーリング装置１００の図示しない制御部に金属管１に対する加工プログラムを選択もしくは入力する。尚、この加工プログラムにはバーリング部５を形成する金属管１の長手方向の位置情報を有している。また、バーリング部５を金属管１に複数形成する場合には、形成するバーリング部５の角度情報（各バーリング部５との相対角度）とバーリング部５の径情報とを有している。

次に、バーリング加工を行う金属管１を穿孔用搬送部２０Ｂの金属管サポータ２６上に載置する。尚、このとき支持部２６ａは金属管１を支持する上方の支持位置にある。次に、バーリング装置１００をスタートさせる。これにより、バーリング装置１００の制御部はアーム移動手段２４ａを動作させ、穿孔用搬送部２０Ｂのチャックアーム２２を待機位置から初期位置に前進させる。このとき、金属管１の手前側の一端はパイプチャック２２ａの最奥端に当接する。次に、バーリング装置１００の制御部は穿孔用搬送部２０Ｂのパイプチャック２２ａを閉動作させ、金属管１を保持する。

次に、制御部は加工プログラムに基づいてアーム移動手段２４ａを動作させ、チャックアーム２２をスライドレール２５に沿って前進させる。そして、金属管１のバーリング部形成位置を穿孔部３０の穿孔位置に位置させる。次に、制御部は穿孔部３０の挟持爪開閉手段４９を閉動作させ、金属管１を左右の挟持爪４８によって挟持する。尚、このとき金属管１の穿孔位置は前後の挟持爪４８ａ、４８ｂの間に位置し、穿孔位置の上下は露出する。

次に、制御部は穿孔部３０の回転手段３２を動作させる。これにより、穿孔刃３２ａが回転する。次に、制御部は穿孔部３０の昇降手段３３を動作させ、ステージ３４を待機位置から切削位置まで下降させる。これにより、穿孔刃３２ａが金属管１の加工位置に当接し、この位置に下孔３を穿孔する。この際、加工プログラムによっては制御部が穿孔部３０の移動手段を制御して穿孔刃３２ａをＸ軸方向もしくはＹ軸方向に移動させる。これにより、金属管１に楕円の下孔３を穿孔することができる。そして、この下孔３はビットグリッパ５２の先側が通過するのに十分な径を有している。このようにして下孔３の穿孔が完了すると、制御部はステージ３４を待機位置まで上昇させるとともに、挟持爪開閉手段４９を開動作する。これにより、挟持爪４８による金属管１の挟持は解除される。

尚、金属管１に複数のバーリング部５を形成する場合、制御部は加工プログラムに基づいて穿孔用搬送部２０Ｂを制御し、金属管１の次のバーリング部形成位置を穿孔部３０の加工位置に位置させる。また、先のバーリング部とバーリングの形成方向が異なる場合、制御部はアーム回転手段２４ｂを制御してパイプチャック２２ａを加工プログラムに基づいて所定の角度回転させる。そして、挟持爪４８で保持した後、ステージ３４を下降させ穿孔刃３２ａによる下孔３の穿孔を行う。このようにして、全ての下孔３の穿孔が完了すると、穿孔部３０は穿孔刃３２ａの回転を停止する。次に、制御部はチャックアーム２２を金属管１を保持したまま初期位置に後退させる。

次に、制御部は金属管移送部７０の第１スライダ機構７４ａを動作させ、パイプホルダ７２を穿孔用搬送部２０Ｂ側に位置させる。次に、制御部は第２スライダ機構７４ｂを動作させ、パイプホルダ７２を昇降装置７６ごと穿孔用搬送部２０Ｂ側に位置させる。これにより、パイプホルダ７２は図１１（ａ）に示すように、穿孔用搬送部２０Ｂが保持している金属管１の下方に位置する。次に、制御部は昇降装置７６を動作させパイプホルダ７２を第１スライダ機構７４ａごと上昇させる。次に、制御部はパイプホルダ７２を閉動作させる。これにより、パイプホルダ７２は図１１（ｂ）に示すように、金属管１を挟んで保持する。次に、制御部は穿孔用搬送部２０Ｂのパイプチャック２２ａを開動作する。そして、チャックアーム２２を初期位置から待機位置に退避させる。また、制御部は金属管サポータ２６の昇降手段２６ｂを下降動作させ、支持部２６ａを下方に退避させる。これにより、金属管１が穿孔用搬送部２０Ｂから金属管移送部７０に回転することなく受け渡される。

次に、制御部は第１スライダ機構７４ａを動作させ、パイプホルダ７２をバーリング用搬送部２０Ａ側に位置させる。次に、制御部は第２スライダ機構７４ｂを動作させ、パイプホルダ７２を昇降装置７６ごとバーリング用搬送部２０Ａ側に位置させる。このとき、バーリング用搬送部２０Ａのチャックアーム２２は待機位置にあり、また、金属管サポータ２６の支持部２６ａは下方の位置に退避している。これにより、金属管１は図１１（ｃ）に示すように、パイプチャック２２ａの軸線上に位置する。

次に、制御部はバーリング用搬送部２０Ａのチャックアーム２２を待機位置から初期位置に前進させる。これにより、金属管１の手前側の一端はパイプチャック２２ａの最奥端に当接する。次に、制御部はバーリング用搬送部２０Ａのパイプチャック２２ａを閉動作させ、金属管１を保持する。また、制御部はバーリング用搬送部２０Ａの金属管サポータ２６を上昇動作させる。これにより、金属管サポータ２６の支持部２６ａは金属管１を支持する。次に、制御部はパイプホルダ７２を開動作させる。これにより、金属管１が金属管移送部７０からバーリング用搬送部２０Ａに回転することなく受け渡される。次に、制御部は昇降装置７６を動作させパイプホルダ７２を第１スライダ機構７４ａごと下降させる。次に、制御部は第２スライダ機構７４ｂを動作させ、図１１（ｄ）に示すように、パイプホルダ７２を所定の待機位置に位置させる。以上の金属管移送部７０の動作により、金属管１は穿孔用搬送部２０Ｂからバーリング用搬送部２０Ａに回転することなく受け渡される。

次に、制御部は加工プログラムに基づいてバーリング用搬送部２０Ａのアーム移動手段２４ａを動作させ、チャックアーム２２をスライドレール２５に沿って前進させるとともに、アーム回転手段２４ｂを制御してバーリング加工を行う下孔３が上を向くようパイプチャック２２ａを回転させる。そして、ビットレスト６２を内挿しながらバーリング加工を行う下孔３をバーリング加工部５０の加工位置に位置させる。このとき、パイプサポータ５８は金属管１の下方に当接し金属管１を支持する。尚、バーリング加工部５０の加工位置とは、ビット９０の中心の軸線上の位置であり、よって、ビット９０の中心と下孔３の中心とは上面視で略一致して同一軸線上に並ぶ。尚、バーリングの加工位置によっては、金属管１の先側はバーリング加工部５０を通過してロッド６６を内挿しながらサポート部６０側に突出する。このとき、金属管１はサポート部６０の金属管サポータ２６によって支持される。

次に、制御部はバーリング加工部５０のリンク押圧手段５１９を前進動作させる。これにより、接続軸５１４が内側に移動しクランプ部５６がスライドステージ５０６ごと下降する。そして、図６（ｃ）、（ｄ）に示すように、クランプ部５６の周面５６ｂが金属管１の周面に当接し、これを下方向に押圧保持する。このとき、下孔３はクランプ部５６の開口部５６ａにより露出する。次に、制御部はバーリング加工部５０のグリッパ移動手段５０４を下降動作させる。これにより、ビットグリッパ５２が下方向に移動する。そして、ビットグリッパ５２の先部はクランプ部５６の開口部５６ａ及び下孔３を通過して金属管１内に位置するビット９０のグリップ穴９２内に挿入する。そして、図１２（ａ）に示すように、ビットグリッパ５２の凸部５２２とグリップ穴９２の凹条９４とが略一致する位置で停止する。尚、図１２ではクランプ部５６の図示は省略する。

次に、制御部はグリッパ開閉手段５０２を動作させる。これにより、開閉ピン５２６が下降してグリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先端部分が開き、図１２（ｂ）に示すように、ビットグリッパ５２の凸部５２２が凹条９４内に嵌入する。これにより、ビットグリッパ５２がビット９０を保持する。

次に、制御部はグリッパ移動手段５０４を上昇動作させる。これにより、ビットグリッパ５２はビット９０を保持したまま上方向に移動する。このとき、ビット９０の径は下孔３の径よりも大きいから、ビット９０の略半球状の上面は下孔３の周縁に当接し、ビット９０の上昇に伴ってこれを徐々に立ち上げる。そして、この下孔周縁の塑性変形により図１２（ｃ）に示すようにバーリング部５が形成される。このとき、金属管１の上面はクランプ部５６によって押圧保持されているため、金属管１の全体が湾曲することはない。

次に、制御部はビット９０がバーリング部５から抜けきらない位置でグリッパ移動手段５０４の動作を停止する。そして、再度、グリッパ移動手段５０４を下降動作させる。これにより、ビットグリッパ５２がビット９０を保持したまま下方向に移動する。そして、図１２（ｄ）に示すように、ビット９０をビットレスト６２の元の位置に戻して停止する。次に、制御部はグリッパ開閉手段５０２を逆動作させる。これにより、開閉ピン５２６が上昇して図１２（ｅ）に示すように、グリップ部材５２０ａ、５２０ｂの先端部分が閉じ、ビットグリッパ５２によるビット９０の保持は解除される。そして、位置決め凹部９５ａ、位置決め凸部９５ｂ、磁石９８によってビット９０はレスト面９６の特定の位置に載置される。次に、制御部はグリッパ移動手段５０４を上昇動作させる。これにより、ビットグリッパ５２は上方向に移動し、ビットグリッパ５２の先端はグリップ穴９２から抜き出され、図１２（ｆ）に示すように、バーリング部５よりも上方の待機位置で停止する。

次に、制御部は本体部５００のリンク押圧手段５１９を後退動作させる。これにより、接続軸５１４が外側に移動しクランプ部５６がスライドステージ５０６とともに上昇する。これにより、クランプ部５６による金属管１の押圧保持は解除される。

次に、制御部はバーリング用搬送部２０Ａを制御して金属管１を所定量後退させ、形成後のバーリング部５を面取り部４０の加工位置に位置させる。次に、制御部は面取り部４０の挟持爪開閉手段４９を閉動作させ、金属管１を左右の挟持爪４８によって挟持する。尚、このとき金属管１の加工位置は前後の挟持爪４８ａ、４８ｂの間に位置し、バーリング部５は露出する。次に、制御部は面取り部４０の回転手段４２を動作させる。これにより、端面切削刃４２ａが回転する。次に、制御部は昇降手段４３を下降動作させ、面取り部４０のステージ４４を待機位置から切削位置まで下降させる。これにより、端面切削刃４２ａが下降してバーリング部５の端面に当接し、この端面の面取りを行う。そして、端面の面取りが完了すると、制御部はステージ４４を待機位置まで上昇させるとともに、挟持爪開閉手段４９を開動作する。これにより、挟持爪４８による金属管１の挟持は解除される。これにより、端面が平滑なバーリング部５が形成される。

次に、この金属管１に同一径のバーリング部５を複数形成する場合、制御部は形成済みのバーリング部５がバーリング装置１００の各部に接触しないようアーム移動手段２４ａ、アーム回転手段２４ｂを適宜動作させながら、次にバーリング加工を行う下孔３をバーリング加工部５０の加工位置に位置させる。そして、上記の一連の動作によりバーリング部５を形成する。そして、形成したバーリング部５の面取りを行う。

また、異なる径のバーリング部５を形成する場合、制御部はバーリング用搬送部２０Ａを制御して金属管１をバーリング加工部５０から一旦退避させ、ビットレスト６２及びビット９０を露出させる。そして、ランプやブザー等によって作業者に報知する。作業者はこれを受けてビット９０を次にバーリング加工を行う径のものと交換する。そして、再始動ボタン等を押下する。これにより、制御部はアーム移動手段２４ａ、アーム回転手段２４ｂを適宜動作させながら、新たな径のバーリング部５を形成する下孔３をバーリング加工部５０の加工位置に位置させる。そして、上記の一連の動作によりバーリング部５を形成し、面取りを行う。そして、金属管１の全てのバーリング部５の形成が完了した後、制御部はアーム移動手段２４ａ、アーム回転手段２４ｂを適宜動作させながら、金属管１をバーリング用搬送部２０Ａの初期位置に後退させる。そして、パイプチャック２２ａを開動作するとともに、チャックアーム２２を待機位置に後退させる。そして、金属管１に対するバーリング加工を終了する。完成した金属管１は作業者やロボットが取り出して後工程に移送する。尚、バーリング径が著しく大きい等の特別な場合には、ビット９０に加え、ビットレスト６２及びビットグリッパ５２も交換する必要がある。ただし、これは特別な場合であって、通常のバーリング加工においてはビット９０の交換のみで対応が可能である。

以上のように、本発明に係るバーリング装置１００は、同一径の金属管に対してはビットレスト６２に載置されたビット９０を交換することで異なる径のバーリング加工を行うことができる。これにより、金属管１へのバーリング加工をより一層短時間、且つ効率良く行うことができる。

尚、本例で示したバーリング装置１００の各部の構成、機構、形状、寸法、動作手順等は一例であるから、特に本例に限定される訳ではなく、本発明は本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１ 金属管
３ 下孔
５ バーリング部
２０Ａ バーリング用搬送部
２０Ｂ 穿孔用搬送部
３０ 穿孔部
５０ バーリング加工部
５２ ビットグリッパ
５２０ａ、５２０ｂ グリップ部材
５２６ 開閉ピン
５２２ 凸部
５６ クランプ部
５６ａ 開口部
６２ ビットレスト
７０ 金属管移送部
９０ ビット
９２ グリップ穴
１００ バーリング装置

Claims (3)

1. 金属管に穿孔された下孔の周縁を立ち上げてバーリング加工を行うバーリング加工部と、
   前記金属管の一端側を保持して前記バーリング加工部に対する金属管の回転制御と位置制御とを行うバーリング用搬送部と、
   前記金属管に下孔を穿孔する穿孔部と、
   前記バーリング用搬送部に対し平行に配置され、前記金属管の一端側を保持して前記穿孔部に対する前記金属管の回転制御と位置制御とを行う穿孔用搬送部と、を有し、
   前記バーリング加工部は、
   上面が略半球状を呈するとともに中心にグリップ穴を有するビットと、
   前記ビットの中心軸が前記下孔の中心軸と略一致するように前記金属管内に位置させるビットレストと、
   前記下孔を通して前記グリップ穴に挿入され、前記ビットを保持しながら上下動するビットグリッパと、を備え、
   前記ビットグリッパは、前記ビットを保持して上方向に移動させることで前記下孔の周縁を立ち上げバーリング部を形成するとともに、前記バーリング部の形成後に前記ビットを下方向に移動させて前記ビットレストに再度載置し、
   さらに、前記穿孔用搬送部と前記バーリング用搬送部との間には、前記穿孔用搬送部で保持した金属管を回転することなく前記バーリング用搬送部に保持させる金属管移送部を有することを特徴とするバーリング装置。
2. ビットが通過可能な開口部を備え、金属管を上方向から押圧保持するクランプ部を有することを特徴とする請求項１記載のバーリング装置。
3. ビットグリッパは、先側がグリップ穴に挿入する一対のグリップ部材と、前記グリップ部材の基側から挿入され前記グリップ部材の先側を開閉する開閉ピンと、を備え、
   前記グリップ部材の先端部分の所定の位置には開方向に突出した凸部を有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のバーリング装置。

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