JP6482400B2

JP6482400B2 - 拡管装置

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Publication number: JP6482400B2
Application number: JP2015123030A
Authority: JP
Inventors: 川上　智毅; 智毅川上; 祥二扇▲崎▼; 誠一賀谷
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Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2015-06-18
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-06-18
Also published as: JP2017006934A

Description

本発明は、ビード部を有する電縫管の開口周辺を拡管する拡管装置に関する。

従来より、車両に組み付けられる燃料給油管は、一端が燃料タンクに接続される一方、他端側に短い筒状のリテーナが組み付けられる円筒状の給油管本体を備え、該給油管本体の他端側は、一般的に、拡管装置によって拡管されている。該拡管装置は、金属管を固定するクランプ型と、該クランプ型に固定された金属管に対してその一方の開口から挿入可能な複数のパンチ型とを備え、上記金属管の一方の開口から各パンチ型を順に挿入することにより、当該各パンチ型の外周面で金属管の一方側を径方向外側に次第に押し広げて上記給油管本体を形成するようになっている。

ところで、上記金属管が電縫管の場合、この電縫管には母材部分よりも硬くて伸びないビード部が筒中心線に沿って形成されているので、上述の如き拡管装置で電縫管の一方側を拡管すると、ビード部が伸びない分だけビード部の幅方向両側の連続する部分に大きな負荷がかかる。すると、ビード部の幅方向両側に連続する部分は、電縫管を形成する際の溶接における熱の影響で母材の組織が変化して脆くなっているので（以下、この部分を熱影響部と呼ぶ）、他の母材部分よりも板厚が大きく減少してしまい、熱影響部に対応する開口周縁を起点に割れが発生してしまうおそれがある。

これを回避するために、例えば、特許文献１の拡管装置は、上述の如きクランプ型及び各パンチ型に加え、金属管の一方側の開口部分を径方向外側に折り返す折返型と、金属管の一方側の開口部分を切断可能な切断機とを備え、各パンチ型によって金属管の一方側を順に拡管していく最初の段階において、上記折返型によって上記電縫管の一方側の開口部分を径方向外側に折り返すことにより、拡管加工時において金属管の開口周縁が起点となる割れが発生しないようにしている。そして、電縫管の一方側を拡管した後、上記切断機によって電縫管の一方側の折り返した部分を切断して上記給油管本体を形成するようになっている。

特開２００９−２８７５７号公報

しかし、特許文献１の拡管装置は、一般的な拡管装置に比べて折返型及び切断機が必要になる分だけコストが嵩むとともに、給油管本体を形成する際、折返加工及び切断加工の分だけ余分に時間がかかってしまう。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、拡管加工時に割れを発生させることなく、しかも、低コストで、且つ、加工時間が短い電縫管用の拡管装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、電縫管を押し広げるパンチ型に工夫を凝らしたことを特徴とする。

具体的には、筒中心線に沿って延びるビード部を有する電縫管の一端側から中途部の外周面に接触して当該電縫管を固定する固定部と、上記電縫管が上記固定部に固定された状態において上記固定部に連続するとともに当該固定部の反対側が開口する穴形状をなし、上記電縫管の他端側外周面と接触せずにその外周面との間に周方向に亘って隙間を形成する非固定部とを有するクランプ型と、該クランプ型に固定された上記電縫管の他端開口に挿入可能に設けられ、且つ、上記電縫管に対する挿入方向の反対側に行くにつれて次第に拡径する成形面部を有する複数のパンチ型とを備え、上記クランプ型に固定された上記電縫管にその他端開口から上記各パンチ型を順に挿入することにより、当該各パンチ型の成形面部で上記電縫管の他端側を径方向外側に次第に押し広げて上記非固定部に沿う形状に成形する拡管装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。

すなわち、第１の発明では、上記電縫管に対して最初に挿入するパンチ型の上記成形面部における上記ビード部及び当該ビード部周辺に対応する位置には、上記パンチ型の挿入方向に沿って延び、且つ、上記パンチ型の中心軸に交差する断面形状の外周部分の曲率が上記成形面部の他の外周部分の曲率よりも小さい曲面か、又は、平坦面である割れ回避面部が形成されていることを特徴とする。

第２の発明では、第１の発明において、上記割れ回避面部は、平坦面であることを特徴とする。

第３の発明では、第２の発明において、上記割れ回避面部は、上記成形面部における挿入開始側部分を除く箇所に形成されていることを特徴とする。

第４の発明では、第１から第３のいずれか１つに記載の発明において、回転軸心が上記パンチ型の中心軸に沿う方向に延びる姿勢で設けられ、上記電縫管をその筒中心線周りに回転させる回転手段と、該回転手段で回転する電縫管の表面を撮影する撮影手段と、上記回転手段及び上記撮影手段に接続され、上記回転手段に作動信号を出力する制御手段とを備え、該制御手段は、上記撮影手段で撮影した画像データから上記電縫管の周方向におけるビード部の位置を判定する判定部と、上記パンチ型の周方向における割れ回避面部の位置が予め記憶された記憶部と、上記判定部により判定されたビード部の位置と上記パンチ型の割れ回避面部の位置との間の筒中心線周りの回転角度を計算する計算部とを有し、該計算部で計算した回転角度に基づき上記ビード部が上記割れ回避面部に対応する位置に移動するよう上記回転手段に作動信号を出力することを特徴とする。

第１の発明では、電縫管のビード部及びビード部周辺は、パンチ型を電縫管に挿入する際、割れ回避面部によって電縫管のその他の部分よりもパンチ型による筒中心線方向に圧縮する力と径方向外側に押し広げる力とが加わらず、円周方向に引き伸ばす力だけが加わるようになるので、電縫管のビード部周辺の板厚減少の進度が遅くなって電縫管のビード部及びビード部周辺を除く部分よりも板厚が厚い状態となる。そして、この状態で、割れ回避面部のないパンチ型を順に電縫管に挿入すると、パンチ型によって電縫管が径方向外側に押し広げられるが、そのときの電縫管のビード部周辺の板厚減少の進度が熱影響部による影響でその他の部分の板厚減少の進度より速いので、結果として、最終的な拡管加工後の電縫管の拡管部分の板厚が周方向に略均一となる。したがって、折返型や切断機を使用することなく、加工時における電縫管のビード周りにおいて極度の板厚減少が発生することによる割れの発生を防止することができ、低コストで、且つ、加工時間の短い装置にできる。

第２の発明では、パンチ型の一部を平坦に加工するだけでよいので、加工コストを低く抑えることができる。

第３の発明では、拡管加工が最も不安定な状態となる拡管加工の開始時において、ビード部周辺に対して円周方向に引き伸ばす力だけでなく筒中心線方向に圧縮する力も加えることでビード部周辺の板厚を積極的に増やしながら円周方向に引き伸ばすことにより、ビード部周辺に対していきなり円周方向に引き伸ばす力だけが大きく加わってビード部周辺の板厚を極度に減少させてしまうといったことを防ぐことができ、第１及び第２の発明に比べてさらに割れの発生を防止することができる。

第４の発明では、電縫管のビード部がパンチ型の割れ回避面部に対して自動で対応する位置となるので、手動で電縫管のビード部とパンチ型の割れ回避面部とを対応させる場合に比べて作業が煩わしくなく、作業工数を減らすことができるとともに効率の良い装置にできる。

本発明の実施形態に係る拡管装置の断面概略図である。本発明の実施形態に係る拡管装置のスライド型及び各パンチ型の断面概略図である。図２のIII−III線における断面図である。図２の状態の後、固定型に固定された電縫管に第１パンチ型を挿入して電縫管を拡管した直後の状態を示す図である。図４のV−V線における断面図である。図４のVI−VI線における断面図である。図４の状態の後、固定型に固定された電縫管に第２パンチ型を挿入する直前の状態を示す図である。図７の状態の後、固定型に固定された電縫管に第２パンチ型を挿入して電縫管を拡管した直後の状態を示す図である。図８の状態の後、固定型に固定された電縫管に第３パンチ型を挿入する直前の状態を示す図である。図９の状態の後、固定型に固定された電縫管に第２パンチ型を挿入して電縫管を拡管した直後の状態を示す図である。本発明の実施形態に係る拡管装置を用いて拡管加工を行った電縫管の拡管部分の板厚減少率を示すグラフである。図１１における元データである。従来の拡管装置を用いて拡管加工を行った電縫管の拡管部分の板厚減少率を示すグラフである。図１３における元データである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎない。

図１は、本発明の実施形態に係る拡管装置１の概略断面図である。該拡管装置１は、車両に組み込まれる燃料給油管（図示せず）の製造ラインに設置され、筒中心線Ｃ１に沿って延びるビード部１０ａ（図３参照）を有する電縫管１０の端部を拡管するためのものであり、当該電縫管１０を固定するクランプ型２を備えている。

該クランプ型２は、上下略中央の位置で略直方体形状の上型３と下型４とに分割されている。

上記上型３下面の水平方向一方側から中途部に亘る部分には、図２に示すように、筒中心線Ｃ１が水平方向に向く姿勢の電縫管１０の上半部分に対応する断面半円状の第１凹状面３１が形成されている。

上記上型３下面の水平方向他方側には、断面半円状の第２凹状面３２が形成されている。

該第２凹状面３２は、水平方向一端が上記第１凹状面３１に連続し、且つ、水平方向他端側に行くにつれて次第に拡径するように延びる傾斜延出面３２ａと、該傾斜延出面３２ａの水平方向他端に連続し、且つ、水平方向に延びる水平延出面３２ｂとを備えている。

尚、上記下型４は、上記上型３と同一の構造をしており、側面視で上下方向に対称となるように配置されているだけであるので、上記上型３と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

そして、上記上型３の第１凹状面３１と上記下型４の第１凹状面３１とで本発明の固定部１１を構成していて、上記クランプ型２を型開きした状態で、筒中心線Ｃ１が水平方向に向き、且つ、ビード部１０ａが上方に位置する姿勢の電縫管１０を上記上型３及び上記下型４の間に挿入するとともに上記クランプ型２を型閉じすると、上記固定部１１は、上記電縫管１０の一端側から中途部の外周面に接触して当該電縫管１０を固定するようになっている。

また、上記上型３の第２凹状面３２と上記下型４の第２凹状面３２とで本発明の非固定部１２を構成していて、該非固定部１２は、上記電縫管１０が上記固定部１１に固定された状態において上記固定部１１に連続するとともに当該固定部１１の反対側が開口する穴形状をなしている。そして、上記非固定部１２は、上記電縫管１０の他端側外周面と接触せずにその外周面との間に周方向に亘って隙間Ｓ１を形成するようになっている。

上記クランプ型２の非固定部１２側の側方には、中心軸Ｃ２が水平方向に向く略円柱状の第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃが上下に所定の間隔をあけて上から順に並設されている。

該第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃは、上下方向に昇降可能な昇降機１３に取り付けられ、該昇降機１３の昇降動作によって第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃのそれぞれを上記クランプ型２に対応させることができるようになっている。

また、上記第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃは、その中心軸Ｃ２の延長方向に前進・後退可能となっていて、上記クランプ型２に対応する状態で、且つ、クランプ型２の固定部１１が上記電縫管１０を固定した状態で、上記クランプ型２側に前進することにより、上記電縫管１０の他端開口に挿入されるようになっている。

上記第１パンチ型５Ａには、小径部５１ａ、成形面部５１ｂ、中径部５１ｃ、傾斜面部５１ｄ、及び、大径部５１ｅが上記第１パンチ型５Ａの挿入開始側端部から挿入終了側端部にかけて順に設けられている。

上記小径部５１ａの外周面は、上記電縫管１０の内周面に対応していて、上記第１パンチ型５Ａを上記電縫管１０に挿入する際、上記第１パンチ型５Ａを上記電縫管１０内に滑らかに案内するようになっている。

上記成形面部５１ｂは、上記第１パンチ型５Ａの挿入開始側端部寄りの位置に設けられ、その外周面は、挿入開始側端部から離れるにつれて次第に拡径している。

上記中径部５１ｃは、上記第１パンチ型５Ａの挿入開始側端部寄りの位置から中途部にかけて設けられ、その外周面は、水平方向に真っ直ぐに延びている。

上記傾斜面部５１ｄは、上記第１パンチ型５Ａの中途部に設けられ、その外周面は、挿入開始側端部から離れるにつれて次第に拡径している。

上記大径部５１ｅは、上記第１パンチ型５Ａの中途部から挿入終了側端部にかけて設けられ、その外周面は、水平方向に真っ直ぐに延びている。

上記第１パンチ型５Ａにおける上記クランプ型２に固定された電縫管１０のビード部１０ａ及び当該ビード部１０ａ周辺に対応する位置には、上記第１パンチ型５Ａの挿入方向に沿って延びる平坦面部５１ｆ（割れ回避面部）が形成されている。

該平坦面部５１ｆは、上記成形面部５１ｂの中途部から上記大径部５１ｅの挿入終了側端部にかけて形成されている。すなわち、上記平坦面部５１ｆは、上記成形面部５１ｂの挿入開始側部分を除く箇所に形成されている。

また、上記第２パンチ型５Ｂには、外周面が上記電縫管１０の内周面に対応する小径部５２ａ、外周面が挿入開始側端部から離れるにつれて次第に拡径する成形面部５２ｂ、及び、外周面が水平方向に真っ直ぐに延びる大径部５２ｃが上記第２パンチ型５Ｂの挿入開始側端部から挿入終了側端部にかけて順に設けられている。

さらに、上記第３パンチ型５Ｃには、外周面が上記電縫管１０の内周面に対応する小径部５３ａ、外周面が挿入開始側端部から離れるにつれて次第に拡径する成形面部５３ｂ、及び、外周面が水平方向に真っ直ぐに延びる大径部５３ｃが上記第３パンチ型５Ｃの挿入開始側端部から挿入終了側端部にかけて順に設けられている。

上記成形面部５３ｂの外周面の中心軸Ｃ２に対する傾斜角度は、上記成形面部５２ｂの外周面の中心軸Ｃ２に対する傾斜角度に比べて大きくなっており、上記成形面部５３ｂの外周面は、上記非固定部１２の内周面に対応する形状となっている。

そして、上記拡管装置１は、図４乃至図１０に示すように、上記クランプ型２に固定された上記電縫管１０にその他端開口から上記第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃを順に挿入することにより、第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃの成形面部５１ｂ〜５３ｂで上記電縫管１０の他端側を径方向外側に次第に押し広げて上記非固定部１２に沿う形状に成形するようになっている。

また、上記拡管装置１は、図１に示すように、サーボモータ制御の駆動装置６（回転手段）を備えている。

該駆動装置６は、上記第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃの中心軸Ｃ２の延長方向と同方向に延びる細長い回転軸６ａを備え、該回転軸６ａは、上記中心軸Ｃ２と交差する水平方向に所定の間隔をあけて一対設けられている。

上記各回転軸６ａには、複数の回転コロ６ｂが回転軸６ａの延長方向に所定の間隔をあけて回転一体に固定され、一方の回転軸６ａの一端には、当該回転軸６ａを回転させる駆動モータ６ｃが連結されている。

そして、上記駆動装置６は、上記各回転コロ６ｂが上記電縫管１０を支持した状態で回転することにより、上記電縫管１０を筒中心線Ｃ１周りに回転させるようになっている。

また、上記駆動装置６は、図示しないロータリーエンコーダを備え、回転軸６ａ及び回転コロ６ｂを介して上記電縫管１０の筒中心線Ｃ１周りの回転角度を検出できるようになっている。

上記各回転コロ６ｂが上記電縫管１０を支持した状態の電縫管１０の表面に対向する位置には、赤外線カメラ７（検出手段）が配置されている。

該赤外線カメラ７は、上記電縫管１０が駆動装置６によって回転する間において電縫管１０の表面の画像データを取得するようになっている。

上記駆動装置６及び上記赤外線カメラ７には、制御装置８（制御手段）が接続され、該制御装置８は、上記駆動装置６及び上記赤外線カメラ７に作動信号を出力するようになっている。

上記制御装置８は、上記赤外線カメラ７で取得した画像データから上記電縫管１０の周方向におけるビード部１０ａの位置を判定する判定部８ａと、上記第１パンチ型５Ａの周方向における平坦面部５１ｆの位置が予め記憶された記憶部８ｂと、上記該判定部８ａにより判定されたビード部１０ａの位置と上記第１パンチ型５Ａの平坦面部５１ｆの位置との間の筒中心線Ｃ１周りの回転角度を計算する計算部８ｃとを有している。

そして、上記制御装置８は、上記計算部８ｃで計算した回転角度に基づき上記ビード部１０ａが上記平坦面部５１ｆに対応する位置に移動するよう上記駆動装置６に作動信号を出力するようになっている。

次に、上記拡管装置１を用いた電縫管１０の拡管加工について詳述する。

図１は、駆動装置６の各回転コロ６ｂが電縫管１０を支持した状態を示す。この状態のとき、上記クランプ型２は型開きしており、上記各第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃは、昇降機１３により下降した状態となっている。

図１の状態において、制御装置８は、駆動装置６に作動信号を出力して上記電縫管１０を少なくとも１回転以上回転させるとともに、上記赤外線カメラ７に作動信号を出力して上記電縫管１０表面の撮影を開始させる。

そして、上記赤外線カメラ７が画像データを取得すると、制御装置８は、駆動装置６及び赤外線カメラ７に停止信号を出力して電縫管１０の回転と電縫管１０表面の撮影とを停止させる。

次いで、判定部８ａは、上記赤外線カメラ７で得られた画像データのなかで大きく差が生じている箇所をビード部１０ａと判定し、且つ、計算部８ｃは、上記判定部８ａにより判定されたビード部１０ａの位置と上記第１パンチ型５Ａの平坦面部５１ｆの位置との間の筒中心線Ｃ１周りの回転角度を計算する。

しかる後、制御装置８は、上記駆動装置６に作動信号を出力して上記電縫管１０を上記計算部８ｃで計算した回転角度だけ回転させる。すると、第１パンチ型５Ａの平坦面部５１ｆに電縫管１０のビード部１０ａが対応するようになる。

そして、上記電縫管１０をその姿勢を維持したまま図示しない押圧装置により筒中心線方向に押圧してクランプ型２の上型３と下型４との間に挿入する。

次に、図２に示すように、クランプ型２を型閉じする。すると、クランプ型２の固定部１１が上記電縫管１０の一端側から中途部の外周面に接触して当該電縫管１０を固定する。

このとき、電縫管１０の他端側外周面と上記非固定部１２の内周面との間には、隙間Ｓ１が形成される。

次いで、図４に示すように、上記第１パンチ型５Ａをクランプ型２に向けて前進させる。すると、まず、第１パンチ型５Ａの小径部５１ａが上記電縫管１０の他端開口に挿入される。

さらに第１パンチ型５Ａを前進させると、成形面部５１ｂによって電縫管１０の開口部分に筒中心線方向に圧縮する力と径方向外側に押し広げる力と円周方向に引き伸ばす力とがそれぞれ加わる。

さらに第１パンチ型５Ａを前進させると、電縫管１０のビード部１０ａ及びビード部１０ａ周辺に平坦面部５１ｆが対応するようになり、平坦面部５１ｆによって電縫管１０のビード部１０ａ及びビード部１０ａ周辺に加わる筒中心線方向に圧縮する力と径方向外側に押し広げる力とが電縫管１０のその他の部分よりも小さくなる。したがって、電縫管１０のビード部１０ａ周辺の板厚減少の進度が遅くなって電縫管１０のビード部１０ａ及びビード部１０ａ周辺を除く部分よりも板厚が厚い状態となる。

さらに、第１パンチ型５Ａを前進させると、当該第１パンチ型５Ａの中径部５１ｃ、傾斜面部５１ｄ、及び、大径部５１ｅによって上記電縫管１０の他端側が径方向外側に押し広げられる。

その後、図７に示すように、第１パンチ型５Ａを後退させるとともに、昇降機１３により第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃを上昇させ、第２パンチ型５Ｂを上記クランプ型２に対応させる。

そして、図８に示すように、上記第２パンチ型５Ｂをクランプ型２に向けて前進させる。すると、第２パンチ型５Ｂの小径部５２ａが電縫管１０の他端開口から挿入され、且つ、成形面部５２ｂによって電縫管１０の他端側が次第に押し広げられる。

しかる後、図９に示すように、上記第２パンチ型５Ｂを後退させるとともに、昇降機１３により第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃを上昇させ、第３パンチ型５Ｃを上記クランプ型２に対応させる。

その後、図１０に示すように、上記第３パンチ型５Ｃをクランプ型２に向けて前進させる。すると、第３パンチ型５Ｃの小径部５３ａが電縫管１０の他端開口から挿入され、且つ、成形面部５３ｂによって電縫管１０の他端側が次第に押し広げられてクランプ型２の非固定部１２の内周面に沿った形状になり、拡管加工が終了する。

このように、第１パンチ型５Ａによる電縫管１０の拡管加工によって電縫管１０のビード部１０ａ周辺の板厚を厚くした状態で、平坦面部５１ｆの如き平坦面がない第２パンチ型５Ｂ及び第３パンチ型５Ｃを順次電縫管１０に挿入すると、第２パンチ型５Ｂ及び第３パンチ型５Ｃによって電縫管１０が径方向外側に引き伸ばされるが、そのときの電縫管１０のビード部１０ａ周辺の板厚減少の進度が熱影響部による影響でその他の部分の板厚減少の進度より速いので、結果として、最終的な拡管加工後の電縫管１０の拡管部分の板厚が周方向に略均一となる。したがって、折返型や切断機を使用することなく、加工時における電縫管１０のビード部１０ａ周りにおいて極度の板厚減少が発生することによる割れの発生を防止することができ、低コストで、且つ、加工時間の短い拡管装置１にできる。

また、拡管加工後における電縫管１０の拡管部分の板厚が周方向に略均一になるので、その後の工程において、例えば、電縫管１０における拡管部分の開口周縁をさらに広げるフランジ加工やカーリング加工を行っても、板厚が薄い部分に応力が加わって割れや亀裂が発生してしまうといったことを抑制することができる。

次に、本発明の実施形態に係る拡管装置１を用いて電縫管１０を拡管加工した実験結果について説明する。

図１１，１２は、第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃで順に電縫管１０を拡管したときの板厚収縮率を図３に示す各ポイントにおいてそれぞれ測定した結果を示す。図１２の表中の１Ｐは、第１パンチ型５Ａで電縫管１０を拡管した直後の板厚を、２Ｐは、第２パンチ型５Ｂで電縫管１０を拡管した直後の板厚を、３Ｐは、第３パンチ型５Ｃで電縫管１０を拡管した直後の板厚をそれぞれ測定するとともに電縫管１０の設計値の板厚に対する比率を算出したものである。

ポイント２及びポイント１０は、電縫管１０の熱影響部１０ｂに対応する部分であるが、１Ｐの段階において、他のポイントのほとんどの測定値に比べて板厚の減少が少なくなっている。そして、２Ｐ、３Ｐの各段階において、全ポイントにおいてバランスよく板厚が減少しており、拡管加工時に極度の板厚減少の部分を発生させないようにできることを確認できた。尚、ポイント１は、ビード部１０ａなので、伸びがほとんど発生せず板厚は減少し難い傾向が出ている。

一方、図１３，１４は、平坦面部５１ｆのない一般的なパンチ型で順に電縫管１０を拡管したときの板厚収縮率を図３に示す各ポイントにおいてそれぞれ測定した結果を示す。図１４の表中の１Ｐは、通常のパンチ型で電縫管１０を拡管した直後の板厚を、２Ｐは、通常のパンチ型で電縫管１０をさらに拡管した直後の板厚を、３Ｐは、通常のパンチ型で電縫管１０をさらに拡管した直後の板厚をそれぞれ測定するとともに電縫管１０の設計値の板厚に対する比率を算出したものである。ポイント２及びポイント１０は、電縫管１０の熱影響部１０ｂに対応する部分であるが、１Ｐの段階において大きく板厚減少が生じてしまうことを確認できた。

以上より、本発明の実施形態によると、電縫管１０を拡管する際に熱影響部１０ｂにおいて極度の板厚減少が発生するのを防いで割れを発生させないようにすることができる。

また、従来の拡管装置に比べて、第１パンチ型５Ａの一部を平坦に加工するだけでよいので、加工コストを低く抑えることができる。

さらに、平坦面部５１ｆは成形面部５１ｂの挿入開始側部分を除く箇所に形成されていて、成形面部５１ｂの挿入開始側部分には平坦部分が無いので、拡管加工が最も不安定な状態となる拡管加工の開始時において、ビード部１０ａ周辺に対して円周方向に引き伸ばす力だけでなく筒中心線方向に圧縮する力も加えることでビード部１０ａ周辺の板厚を積極的に増やしながら円周方向に引き伸ばすことにより、ビード部１０ａ周辺に対していきなり円周方向に引き伸ばす力だけが大きく加わってビード部１０ａ周辺の板厚が極度に減少してしまうといったことを防ぐことができ、さらに割れの発生を防止することができる。

そして、駆動装置６、赤外線カメラ７、及び、制御装置８によって、電縫管１０のビード部１０ａが第１パンチ型５Ａの平坦面部５１ｆに対して自動で対応する位置となるので、手動で電縫管１０のビード部１０ａと第１パンチ型５Ａの平坦面部５１ｆとを対応させる場合に比べて作業が煩わしくなく、作業工数を減らすことができるとともに効率の良い拡管装置１にできる。

尚、本発明の実施形態では、第１パンチ型５Ａに当該第１パンチ型５Ａの挿入方向に沿って延びる平坦面部５１ｆを成形面部５１ｂに形成して電縫管１０の拡管時の割れを防いでいるが、これに限らず、例えば、第１パンチ型５Ａに、当該第１パンチ型５Ａの挿入方向に沿って延び、且つ、第１パンチ型５Ａの中心軸Ｃ２に交差する断面形状の外周部分の曲率が電縫管１０の他の外周部分の曲率よりも小さい曲面を成形面部５１ｂに形成して電縫管１０の拡管時の割れを防いでもよい。

また、本発明の実施形態では、３つの第１〜第３パンチ型５Ａ〜５Ｃを順に電縫管１０に挿入して拡管加工を行っているが、第１及び第２パンチ型５Ａ，５Ｂだけ挿入して拡管加工を行ってもよく、また、第１パンチ型５Ａの拡管加工の後、３つ以上のパンチ型を電縫管１０に順に挿入して拡管加工を行ってもよい。

本発明は、ビード部を有する電縫管の開口周辺を拡管する拡管装置に適している。

１拡管装置
２クランプ型
６駆動装置（回転手段）
７赤外線カメラ（検出手段）
８制御装置（制御手段）
８ａ判定部
８ｂ記憶部
８ｃ計算部
１０電縫管
１０ａビード部
１１固定部
１２非固定部
５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ成形面部
５１ｆ平坦面部（割れ回避面部）
Ｓ１隙間

Claims

筒中心線に沿って延びるビード部を有する電縫管の一端側から中途部の外周面に接触して当該電縫管を固定する固定部と、上記電縫管が上記固定部に固定された状態において上記固定部に連続するとともに当該固定部の反対側が開口する穴形状をなし、上記電縫管の他端側外周面と接触せずにその外周面との間に周方向に亘って隙間を形成する非固定部とを有するクランプ型と、
該クランプ型に固定された上記電縫管の他端開口に挿入可能に設けられ、且つ、上記電縫管に対する挿入方向の反対側に行くにつれて次第に拡径する成形面部を有する複数のパンチ型とを備え、
上記クランプ型に固定された上記電縫管にその他端開口から上記各パンチ型を順に挿入することにより、当該各パンチ型の成形面部で上記電縫管の他端側を径方向外側に次第に押し広げて上記非固定部に沿う形状に成形する拡管装置であって、
上記電縫管に対して最初に挿入するパンチ型の上記成形面部における上記ビード部及び当該ビード部周辺に対応する位置には、上記パンチ型の挿入方向に沿って延び、且つ、上記パンチ型の中心軸に交差する断面形状の外周部分の曲率が上記成形面部の他の外周部分の曲率よりも小さい曲面か、又は、平坦面である割れ回避面部が形成されていることを特徴とする拡管装置。
請求項１に記載の拡管装置において、
上記割れ回避面部は、平坦面であることを特徴とする拡管装置。
請求項１又は２に記載の拡管装置において、
上記割れ回避面部は、上記成形面部における挿入開始側部分を除く箇所に形成されていることを特徴とする拡管装置。
請求項１から３のいずれか１つに記載の拡管装置において、
回転軸心が上記パンチ型の中心軸に沿う方向に延びる姿勢で設けられ、上記電縫管をその筒中心線周りに回転させる回転手段と、
該回転手段で回転する電縫管の表面を撮影する撮影手段と、
上記回転手段及び上記撮影手段に接続され、上記回転手段に作動信号を出力する制御手段とを備え、
該制御手段は、上記撮影手段で撮影した画像データから上記電縫管の周方向におけるビード部の位置を判定する判定部と、上記パンチ型の周方向における割れ回避面部の位置が予め記憶された記憶部と、上記判定部により判定されたビード部の位置と上記パンチ型の割れ回避面部の位置との間の筒中心線周りの回転角度を計算する計算部とを有し、該計算部で計算した回転角度に基づき上記ビード部が上記割れ回避面部に対応する位置に移動するよう上記回転手段に作動信号を出力することを特徴とする拡管装置。