JPH0342970B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 本発明は、ラツパ管等の各種異形管を製造する
ための製造装置に関する。

「従来技術およびその問題点」 ラツパ管は、軸線方向に径を徐々に異ならせた
もので、異形の管の接続等に用いられる。このラ
ツパ管は接続すべき管の径に応じてその両端の
径、および中間の径（曲率）が異なるから、その
形状を分類すると、極めて多種類に渡る。

ところが従来、このラツパ管は、その多種類の
ラツパ管毎に木型（中子）を作り、これらの外側
に位置させた可塑性の板体または素材管に、油圧
力によつて押圧子を押しつけることによつて製造
されていた。しかしこの製造方法は、異なるラツ
パ管形状毎に木型を用意しなければならないか
ら、特に少量生産品についてはコストが高くつ
き、また多数の木型の管理にコストを要し、所要
の形状のラツパ管を直ちに製造することが困難で
あつた。

「発明の目的」 本発明は、ラツパ管等の異形管、それも異なる
形状の異形管を、従来に比して簡単に製造するこ
とができる装置を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、従来の異形管の製造が、型形状を可
塑性素材に移すという技術思想によつていたのを
根本的に改め、可塑性を有する素材管をその内周
面に空間を保持した状態で回転させながら、その
外周面にこれを押圧変位させるプツシヤを当接さ
せ、このプツシヤの位置を制御することで任意の
形状の異形管を得るという発想に基づいてなされ
たものである。

本発明はこのため、可塑性を有する素材管をそ
の内周面に空間を保持した状態で回転駆動する管
体駆動部を設け、この管体駆動部の回転軸線に対
し直交する方向に移動制御可能にスライダを配設
するとともに、このスライダに、管体駆動部の回
転軸線と平行な方向に移動制御可能にキヤリツジ
を設け、このキヤリツジに、該キヤリツジに揺動
中心を有しその角度を調整可能なアームを支持
し、このアームの自由端部に、素材管に当接する
プツシヤを支持したことを特徴としている。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第
１図は本発明装置の第一の実施例を示すもので、
ベース１０上に、管体駆動部１１と、この管体駆
動部１１に対し移動制御されるスライダ１２が設
けられている。

管体駆動部１１は、図示しない駆動源、例えば
サーボモータと減速機によつて回転駆動される主
軸１３を有し、この主軸１３の図の上下に、可塑
性素材管Ｐのチヤツク１４，１５が設けられてい
る。素材管Ｐはこの実施例ではテーパ管である。

チヤツク１４，１５は、それぞれこの素材管Ｐ
の両端を保持開放するもので、インナリング１４
ａ，１５ａと、これに螺合させたアウタリング１
４ｂ，１５ｂからなつていて、インナリング１４
ａとアウタリング１４ｂ、インナリング１５ａと
アウタリング１５ｂの間にそれぞれ、素材管Ｐの
両端を挟着するテーパ支持部１４ｃ，１５ｃが形
成されている。インナリング１４ａは主軸１３と
一体となつていて、これにアウタリング１４ｂが
螺合されているのに対し、インナリング１５ａお
よびアウタリング１５ｂは、ともに主軸１３のね
じ部１３ａに螺合されていて、素材管Ｐの初期長
さに応じ軸線方向の位置調節ができる。１５ｄは
ロツクナツトである。そしてこの管体駆動部１１
において重要なことは、主軸１３と素材管Ｐの
間、つまり素材管Ｐの内周面に、素材管Ｐを塑性
変形させることができる空間１６が確保されるこ
とである。

スライダ１２は、ベース１０上に設けたガイド
レール２０に沿つて、主軸１３の軸線の直交する
方向に移動可能である。この移動方向をｘ方向と
すると、スライダ１２のｘ方向の位置は、例えば
サーボモータと減速機を組み合わせた駆動源２１
の回転運動を、送りねじ２１ａによるスライダ１
２の直線運動に変換することによつて、任意に制
御することができる。この例では、送りねじ２１
ａをボールスクリユー機構を介してスライダ１２
のナツト部材１２ａと噛み合わせることで送り機
構が構成されている。勿論スライダ１２の移動機
構およびその制御機構は多数周知であり、本発明
はこの移動機構自体を問うものではない。

このスライダ１２上には、主軸１３の軸線と平
行な方向に移動可能に、キヤリツジ２２が支持さ
れている。２３はキヤリツジ２２の移動方向を規
制するガイドレールで、キヤリツジ２２の移動方
向をｙ方向とすると、ｙ方向はｘ方向と直交して
いる。このキヤリツジ２２の移動および位置制御
機構は、スライダ１２側と同様に構成することが
できる。すなわちサーボモータと減速機を組み合
わせた駆動源２４によつて回転駆動される、ガイ
ドレール２３と平行な送りねじ２４ａが、キヤリ
ツジ２２と一体のナツト部材２２ａにボールスク
リユー機構を介して螺合されており、送りねじ２
４ａの制御によつてキヤリツジ２２のｙ方向位置
を制御することができる。このキヤリツジ２２の
移動制御機構も、スライダ１２の移動制御機構と
同様、多数周知であり、以上は一例である。

キヤリツジ２２には、サーボモータによつて駆
動される減速機（角度調節機構）３０が搭載され
ていて、その出力回転軸３１にアーム３２の基端
が固定されている。出力回転軸３１の軸線は、紙
面に垂直であつて、上記ｘおよびＹの両方向に直
交する。アーム３２の自由端には、素材管Ｐと接
触可能なローラ３３が回転自在に支持されてい
る。このローラ３３は、アーム３２の角度を制御
することによつて、素材管Ｐの形状が如何なるも
のであつても、該ローラ平面が素材管Ｐの表面と
直交するように、別言すると、ローラ３３の回転
軸が素材管Ｐの表面と平行になるように、制御す
ることができる。アーム３２の角度は、サーボモ
ータの制御によつて直接制御することができる。

なお減速機は、バツクラツシユのない精密制御
できるものが、より正確な異形管プロフイルを得
るために好ましい。例えば、特公昭59−38461号
（特許第1258154号）あるいは特公昭60−15810号
（特許第1289231号）の減速機を用いることができ
る。

上記構成の本装置はしたがつて、管体駆動部１
１に第１図のように素材管Ｐをセツトして主軸１
３を回動させ、この素材管Ｐに対し、位置制御し
たローラ３３を押圧接触させることにより、素材
管Ｐを任意の形状に成形することができる。すな
わち、例えば目的とする異形管の断面形状をｘ、
ｙ方向の座標として検出し、この座標に応じ、素
材管Ｐのスライダ１２のｘ方向位置を駆動源２１
のサーボモータにより、キヤリツジ２２のｙ方向
位置を駆動源２４のサーボモータにより、それぞ
れ制御し、さらに減速機３０を駆動するサーボモ
ータによつて、ローラ３３が素材管Ｐの表面に直
角になるようにアーム３２の角度θを制御すれ
ば、素材管Ｐの表面に接触して回転するローラ３
３により、素材管Ｐを目的とする異形管の形状に
成形させることができる。第１図の鎖線は塑性変
形後の形状例を示している。

アーム３２の角度θは、原則的には、ローラ３
３が素材管Ｐの表面に直交する方向に制御する
が、特別な意図がある場合、ローラ３３以外の特
殊形状のプツシヤを用いる場合等においては、他
の角度に制御することができる。ローラ３３は、
自由回転とする他、強制回転を与えるようにする
こともできる。

以上は、主軸１３の両端のチヤツク１４，１５
が固定である場合の実施例であるが、素材管Ｐの
変形量が大きい場合等には、素材管Ｐの両端が固
定されていると、局部的な薄肉化、破断等が生じ
る可能性がある。

第２図は、一方のチヤツクを主軸１３に対し移
動可能として、素材管Ｐの変形が大きい場合にも
対処できるようにした実施例である。すなわちこ
の実施例は、主軸１３に設ける一対のチヤツクの
うち、大径のチヤツク１４を第一の実施例と同じ
く主軸１３に固定する一方、他方の小径のチヤツ
ク１７を主軸１３に対して移動可能としている。
チヤツク１７は、主軸１３のねじ部１３ａに螺合
させた与圧調整スリーブ１７ａと、これのロツク
ナツト１７ｂと、与圧調整スリーブ１７ａの外側
に摺動可能に嵌めたスライドインナリング１７ｃ
と、このスライドインナリング１７ｃに螺合させ
たアウタリング１７ｄとからなつていて、与圧調
整スリーブ１７ａのばね受けフランジ１７ｅと、
スライドインナリング１７ｃの間には、与圧ばね
１７ｆが挿入されている。１７ｇは、スライドイ
ンナリング１７ｃとアウタリング１７ｄの間に形
成されるチヤツクテーパ支持部である。

この実施例によると、素材管Ｐに加える変形量
が大きい場合には、与圧ばね１７ｆの力に抗して
スライドインナリング１７ｃとアウタリング１７
ｄがチヤツク１４側に移動する。よつて与圧調整
スリーブ１７ａの軸方向位置を調節し、かつ与圧
ばね１７ｆの力を適当に設定することにより、変
形に伴ない軸線方向長さが短くなるような塑性変
形も与えることができる。なお主軸１３の先端
は、第２図に鎖線で示すように、支持センタ１８
で支持するようにしてもよい。

第３図は管体駆動部１１のさらに他の実施例を
示す。この実施例は、第一、第二の実施例におけ
る主軸１３を省略したもので、等径管からなる素
材管素材管Ｐの両端を一対のチヤツク４０，４１
でそれぞれ支持している。チヤツク４０は、旋回
駆動部４２によつて回転駆動されるようになつて
おり、他方チヤツク４１は、従動部４３に回転自
在に支持されている。従動部４３はさらに、素材
管Ｐの変形量が大きい場合を想定して、ベース１
０上のガイドレール４４に沿い、チヤツク４０に
対し接離可能にしている。

この実施例によつても、第一、第二の実施例と
同様、素材管Ｐの内周面には空間４５が形成され
る。よつてこれを任意の断面形状に成形すること
ができる。この場合、例えば図に鎖線で示すよう
に、左右対称に成形し、これを中央で切断してラ
ツパ管とするという利用法が可能である。

なお本発明の対象とする塑性材料は、金属材料
に限らない。例えば熱可塑性の合成樹脂材料、あ
るいはガラス材料等は、適当な加熱雰囲気下にお
けば、塑性変形するから、本装置全体を温度調節
可能な槽中に設置すれば、これらの金属材料以外
の塑性材料も任意の形状に塑性変形させることが
可能である。

「発明の効果」 以上のように本発明の異形管の製造装置は、素
材管の回動中心軸と平行な方向および直交する方
向に移動制御できるキヤリツジを設け、このキヤ
リツジに回動中心を有するアームの先端にプツシ
ヤを設け、このプツシヤを、内面に空間を確保し
た状態で回転させる素材管に押し付けるものであ
るから、任意の断面の異形管を簡単に製造するこ
とができる。特にプツシヤの方向は、アームの角
度調整機構によつて調整できるので、プツシヤを
より理想的な角度で素材管に接触させて加工する
ことができる。よつて特に多種少量生産に適し、
例えば多数の異なる形状のラツパ管を木型を要す
ることなく、単一の製造装置で製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の異形管の製造装置の実施例を
示す一部を断面とした正面図、第２図、第３図は
それぞれ本発明の他の実施例を示す管体駆動部の
正面図である。 １０……ベース、１１……管体駆動部、１２…
…スライダ、１３……主軸、１４，１５，１７…
…チヤツク、２１，２４……駆動源、２２……キ
ヤリツジ、３０……減速機（アーム角度調整機
構）、３１……出力回転軸、３２……アーム、３
３……ローラ、４０，４１……チヤツク、４２…
…旋回駆動部、４３……従動部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可塑性を有する素材管をその内周面に空間を
   保持した状態で回転駆動する管体駆動部； この管体駆動部の回転軸線に対し直交する方向
   に移動制御可能なスライダ； このスライダに、上記管体駆動部の回転軸線と
   平行な方向に移動制御可能に支持したキヤリツ
   ジ； このキヤリツジに揺動中心を有するアーム； このアームの自由端部に支持され、上記素材管
   に当接可能なプツシヤ；および、 上記アームの角度を調整するアーム角度調整機
   構； を備えてなる異形管の製造装置。