JPH07290171A

JPH07290171A - 拡管装置

Info

Publication number: JPH07290171A
Application number: JP10909094A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Sato; 敏佐藤
Original assignee: KUWANTAI SYST KK
Current assignee: KUWANTAI SYST KK
Priority date: 1994-04-25
Filing date: 1994-04-25
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】熟練を要さず誰でも正確な圧接力によってパ
イプを管板に圧接固定することができるものである。【構成】回転軸１１ｃをＡＣサーボモータ１６の出力
回転軸１６ａに連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの
前記出力回転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサ
１６ｂを取付け、該トルクセンサ値が予め設定したトル
ク値に達した時に、前記ＡＣサーボモータへの通電を遮
断させるべき出力を送出するようにした拡管装置であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ボイラーにお
ける熱交換器を構成する金属パイプと、該パイプを取付
ける管板との接合を、前記パイプの外径を広げて管板に
対して圧接固定するための拡管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前記したような熱交換器におけるパイプ
は、熱湯や蒸気が通過するために腐食したり管厚が薄く
なることがあることから、腐食や管厚が薄くなったパイ
プのみを交換する必要が生じる。そのため、パイプを管
板に溶接等の手段によって固定したのでは、前記交換の
際に不便であることから、以下に説明するチューブエキ
スパンダと呼ばれる工具を使用して、パイプの管板と対
応する部分を拡管して管板に圧接固定している。

【０００３】以下、チューブエキスパンダの構成につい
て図７と共に説明する。１は後述するフリー管を回転自
在に軸支する固定管、２は前記固定管１の先端より突出
している部分の外周面に斜めに複数の長孔２ａが形成さ
れたフリー管、３は前記フリー管２内を前後動自在に挿
通され、基端がエアーモータの回転軸に連結された回転
軸にして、先端に向かって径が小さく先細に形成されて
いる。

【０００４】４は前記フリー管２の前記長孔２ａに一部
がのぞくように、該長孔２ａ内に挿入されたローラにし
て、前記回転軸３の前後動によって長孔２ａからの突出
量が変化し、フリー管２の先端側の外径が変化するよう
に構成されている。

【０００５】次に、前記したチューブエキスパンダを使
用してパイプＡを管板Ｂに圧接固定する方法について図
８〜図９と共に説明する。パイプＡを管板Ｂに形成され
た孔Ｂ₁内に挿入した状態で、該パイプＡ内にフリー管
２を挿入する。この挿入状態においてローラ４は、管板
Ｂの孔Ｂ₁に位置するパイプＡの内周面に対向してい
る。（図９参照）

【０００６】また、この状態にあっては、ローラ４はパ
イプＡの内周面とは当接していないが、作業者が手に持
っている駆動源を前進させることにより回転軸３の外径
が太くなることから、ローラ４は放射方向に長孔２ａ内
において移動し、該ローラ４はパイプＡの内周面に当接
する。

【０００７】この当接した状態において、駆動源によっ
て回転軸３を回転させると、ローラ４はパイプＡの内周
に当接した状態で回転軸３とパイプＡとの摩擦力によっ
て自転し、これに伴ってフリー管２はローラ４と共に回
転する。そして、回転軸３が回転しながら徐々に前進す
るに従って、ローラ４はパイプＡの内周に圧接される。

【０００８】このような圧接状態になると、ローラ４が
フリー管２に対して斜めに配置されていることから、ロ
ーラ４と回転軸３との間で生じる軸方向分力のために、
該回転軸３は自動的に前進するようになる。そして、回
転軸３が前進すると、ローラ４はフリー管２の長孔２ａ
からさらに外方に突出するので、パイプＡの外周を管板
Ｂの孔Ｂ₁に押し付け、パイプＡは管板Ｂの孔Ｂ₁に圧
接されて、肉圧が減少した分直径が大きくなろうとする
力により、パイプＡと管板Ｂとは圧接固定される。（図
１０参照）

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したパ
イプＡの管板Ｂへの圧接固定は、作業者が駆動源を手に
持ってチューブエキスパンダの先端をパイプＡ内に挿入
し、パイプＡの管板Ｂの孔Ｂ₁への圧接力（すなわち、
回転軸３の前進量によって決まる）を経験によって行っ
ていたために、この作業には熟練を要すると共に作業性
が悪く、かつ、圧接力にバラツキが生じるといった問題
があった。

【００１０】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、熟練を要さず誰でも
正確な圧接力によってパイプを管板に圧接固定すること
ができる拡管装置を提供せんとするにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の拡管装置は前記
した問題点を解決せんとするもので、その手段は、先端
に向かって径が細くなる回転軸と、該回転軸が前後動自
在に挿通され周面に斜めの長孔が形成されたフリー管
と、該フリー管の前記長孔内に収納され前記回転軸が前
進することにより周面より突出するローラと、前記フリ
ー管を回転自在に軸支する固定管とから構成され、フリ
ー管をパイプ内に挿通した状態で前記回転軸を回転させ
ながら前進させることにより前記パイプを拡管するチュ
ーブエキスパンダを用いる拡管装置であって、前記回転
軸をＡＣサーボモータの出力回転軸に連結し、かつ、前
記ＡＣサーボモータの前記出力回転軸に加わるトルクを
検出するトルクセンサを取付け、該トルクセンサ値が予
め設定したトルク値に達した時に、前記ＡＣサーボモー
タへの通電を遮断させるべき出力を送出するようにした
拡管装置である。

【００１２】また、先端に向かって径が細くなる回転軸
と、該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔
が形成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収
納され前記回転軸が前進することにより周面より突出す
るローラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管
とから構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で
前記回転軸を回転させながら前進させることにより前記
パイプを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装
置であって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転
軸に連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回
転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサと、回転角
度を検出する回転検出センサを取付け、前記ローラが前
記パイプの内周面に当接した時点のトルク値を検出して
から、前記回転検出センサによる回転角度が予め設定し
た回転角度に達した時に、前記ＡＣサーボモータへの通
電を遮断させるべき出力を送出するようにした拡管装置
である。

【００１３】さらに、先端に向かって径が細くなる回転
軸と、該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長
孔が形成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に
収納され前記回転軸が前進することにより周面より突出
するローラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定
管とから構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態
で前記回転軸を回転させながら前進させることにより前
記パイプを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管
装置であって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回
転軸に連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力
回転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサを取付け
ると共に、前記ＡＣサーボモータ、または、前記回転軸
の前後動を検出する移動量検出センサを取付け、前記ロ
ーラが前記パイプの内周面に当接した時点のトルク値を
検出してから、前記ローラの軸方向移動量が予め設定し
た移動量に達した時に、前記ＡＣサーボモータへの通電
を遮断させるべき出力を送出するようにした拡管装置で
ある。

【００１４】また、先端に向かって径が細くなる回転軸
と、該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔
が形成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収
納され前記回転軸が前進することにより周面より突出す
るローラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管
とから構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で
前記回転軸を回転させながら前進させることにより前記
パイプを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装
置であって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転
軸に連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回
転軸に加わるトルクを検出するトルクセンサと、回転角
度を検出する回転検出センサを取付け、また、前記ＡＣ
サーボモータまたは前記回転軸の前後動を検出する移動
量検出センサを取付け、前記ローラが前記パイプの内周
面に当接した時点のトルク値を検出してから、前記回転
角度または移動量の単位回転角度または移動量当たりの
トルク増加分を演算し、その仮想傾斜線が横軸と交叉す
る点を逆算し、その点を基準に前記回転角度または移動
量を検出し、その検出値が予め設定した値に達した時
に、前記ＡＣサーボモータへの通電を遮断させるべき出
力を送出するようにした拡管装置である。

【００１５】また、前記ＡＣサーボモータへの通電を遮
断させるべき出力によってＡＣサーボモータへの通電を
遮断するようにしたり、表示ランプ等の表示器を点灯す
るようにしてもよく、さらに、ＡＣサーボモータへの通
電を遮断させるべき出力の値が予め設定した上下限値よ
りオーバーしている場合に、ＮＧ信号を送出して拡管が
不良であることを表示するようにしてもよい。

【００１６】

【作用】前記した如く構成した本発明の拡管装置は、Ａ
Ｃサーボモータを駆動した状態において回転軸が前進す
ると、ローラがフリー管の長孔から突出してパイプの内
周面に当接し、さらに、前記回転軸が前進するに従って
ローラの突出量が増加してパイプを拡管する。この時
の、前記ＡＣサーボモータの出力回転軸に加わるトルク
をトルクセンサによって検出し、この検出値が予め設定
したトルク値になった時に、前記ＡＣサーボモータへの
通電を遮断する信号を出力し、該モータを停止させ、あ
るいは表示器を点灯し、さらに、所定の圧接力以上であ
ったり以下であった場合にはＮＧ出力を送出して、これ
を表示するようにしたものである。

【００１７】また、ローラがフリー管の長孔から突出し
てパイプの内周面に当接した時のＡＣサーボモータの出
力回転軸に加わるトルクを検出し、この検出時より該モ
ータの回転角度を回転角度検出センサによって検出し、
該回転角度が予め設定した回転角度に達した時に、前記
ＡＣサーボモータへの通電を遮断する信号を出力し、該
モータを停止させ、あるいは表示器を点灯し、さらに、
所定の圧接力以上であったり以下であった場合にはＮＧ
出力を送出して、これを表示するようにしたものであ
る。

【００１８】さらに、ローラがフリー管の長孔から突出
してパイプの内周面に当接した時のＡＣサーボモータの
出力回転軸に加わるトルクを検出し、この検出時より回
転軸の突出量を移動量検出センサによって検出し、該移
動量が予め設定した移動量に達した時に、前記ＡＣサー
ボモータへの通電を遮断する信号を出力し、該モータを
停止させ、あるいは表示器を点灯し、さらに、所定の圧
接力以上であったり以下であった場合にはＮＧ出力を送
出して、これを表示するようにしたものである。

【００１９】また、ローラがフリー管の長孔から突出し
てパイプの内周面に当接した時のＡＣサーボモータの出
力回転軸に加わるトルクを検出し、回転角度または移動
量の単位回転角度または移動量当たりのトルク増加分を
演算し、その仮想傾斜線が横軸と交叉する点を逆算し、
その点を基準に前記回転角度または移動量を検出し、そ
の検出値が予め設定した値に達した時に、前記ＡＣサー
ボモータへの通電を遮断する信号を出力し、該モータを
停止させ、あるいは表示器を点灯し、さらに、所定の圧
接力以上であったり以下であった場合にはＮＧ出力を送
出して、これを表示するようにしたものである。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係る拡管装置の一実施例を図
１と共に説明する。１１は従来例において説明したと同
一構造のチューブエキスパンダにして、固定管１１ａ、
フリー管１１ｂ、回転軸１１ｃおよびローラ１１ｄより
構成されている。そして、前記固定管１１ａは基台１２
の起立片１２ａに形成された孔内に挿通固定されてい
る。

【００２１】１３は前記基台１２の上面に形成されたガ
イドレール１２ｂにガイドされ前後動するスライド板、
１４は前記基台１２上に取付けられ、突出杆１４ａの先
端に前記スライド板１３が取付けられたエアーシリンダ
等のシリンダにして、弱い力でスライド板１３を移動さ
せる。また、このシリンダ１４には、突出杆１４ａの移
動量を検出するための移動量検出センサ１５が取付けら
れている。

【００２２】１６は前記スライド板１３に取付けられた
ＡＣサーボモータにして、その出力回転軸１６ａに前記
チューブエキスパンダ１１の回転軸１１ｃの基端が取付
けられ、ＡＣサーボモータ１６の回転によって回転軸１
１ｃは回転する。また、このＡＣサーボモータ１６内に
は出力回転軸１６ａに加わるトルクを検出するトルクセ
ンサ１６ｂと、出力回転軸１６ａの回転角度を検出する
エンコーダ等の回転角度検出センサ１６ｃが装備されて
いる。なお、これらの各部材は図示しない重量助力装置
で保持された状態でケーシング内に収納され、このケー
シングを作業者が手に持って拡管作業を行うものであ
る。

【００２３】次に、図２のコントロール回路について説
明する。１７はコンピュータにして、ＣＰＵ１７ａと、
このＣＰＵ１７ａとの間でデータのやり取りを行うＲＯ
Ｍ１７ｂとＲＡＭ１７ｃとから構成されている。そし
て、このコンピュータ１７の入力端には図示しない入力
装置を介して前記ＡＣサーボモータ１６のトルクセンサ
１６ｂよりのトルク値と回転角度検出センサ１６ｃより
の回転角度および移動量検出センサ１５よりの移動距離
が入力されている。また、コンピュータ１７の出力端に
は図示しない出力装置を介してＡＣサーボモータ１６を
駆動するためのモータ駆動装置１８と、表示器１９とが
接続されている。

【００２４】次に前記した構造の拡管装置によって管板
ＢにパイプＡを取付ける方法について説明する。先ず、
トルクセンサ１６ｂよりの出力のみによって拡管作業を
行う場合を図４のフローチャート図と共に説明する。

【００２５】作業者は図示しないケーシングを手に持っ
てフリー管１１ｂを管板Ｂの孔内に挿通されているパイ
プＡ内に挿入する。この状態において、ＡＣサーボモー
タ１６に通電して回転軸１１ｃを回転させる（ステップ
Ｓ１）。この時、フリー管１１ｂ内のローラ１１ｄは回
転軸１１ｃの細い径の部分に位置しているので、ローラ
１１ｄはパイプＡの内周面に当接することはない。ま
た、ＡＣサーボモータ１６内のトルクセンサ１６ｂはト
ルクの検出を開始する。

【００２６】次いで、シリンダ１４にエアーを供給し、
スライド板１３を前進させるとＡＣサーボモータ１６全
体が前進（図１において左方向）し、従って、フリー管
１１ａ内の回転軸１１ｃも前進し、径の太い部分がロー
ラ１１ｄに当接して、該ローラ１１ｄをフリー管１１ｂ
の長孔より放射方向に突出させる。これにより、ローラ
１１ｄはパイプＡの内周面に当接し、回転軸１１ｃの前
進に伴って拡管する。

【００２７】そして、ローラ１１ｄが相当な圧接力によ
ってパイプＡの内周面に圧接されると、該ローラ１１ｄ
がパイプＡの内周面および回転軸１１ｃの外周面に対し
て斜めに当接しているので、回転軸１１ｃとローラ１１
ｄとの間で発生する軸方向分力によって、回転軸１１ｃ
はシリンダ１４の突出力（弱い力）とは関係なく自分自
身で前進するようになる。

【００２８】また、ローラ１１ｄを回転させるための回
転軸１１ｃをＡＣサーボモータ１６で駆動する出力回転
軸１６ａは図３のようなトルクを発生する。このトルク
値をトルクセンサ１６ｂが検出する。このトルクセンサ
１６ｂからの出力をＣＰＵ１７ａが常時検出し、前記ト
ルク値がＲＡＭ１７ｃにメモリされた予め設定した値に
達したか否かを検出する（ステップＳ２）。なお、この
ＲＡＭ１７ｃにメモリされているトルク値は、予め実験
的に拡管作業を行った結果、拡管状態が適正であると判
断された時の値である。

【００２９】そして、ＣＰＵ１７ａがトルクセンサ１６
ｂよりの値が予め設定したトルク値（図３のＴ₂）に達
したと判断すると、該ＣＰＵ１７ａはＡＣサーボモータ
１６を停止させるべき信号をモータ駆動回路１８に送出
し（ステップＳ３）、この出力を得たモータ駆動回路１
８はＡＣサーボモータ１６を停止させる。なお、ＣＰＵ
１７ａよりの前記信号によって表示ランプ等の表示器１
９を点灯させ作業者がＡＣサーボモータ１６の電源が切
れたことを知ることができる。

【００３０】また、前記したサーボモータ１６を停止さ
せた時におけるトルク値と、予め設定した上下限値との
値とを比較して（ステップＳ４）、前記トルク値が上下
限値を越えている場合および下回っている場合には、Ｎ
Ｇと判定して圧接量が異常であるとの表示を表示器で行
い（ステップＳ５）、適正な場合には制御動作は終了す
る（ステップＳ６）。

【００３１】次に、ＡＣサーボモータ１６の回転角度を
検出することにより、拡管作業を行う場合を図５のフロ
ーチャート図と共に説明する。ＡＣサーボモータ１６を
駆動（ステップＳ１）させながら、該ＡＣサーボモータ
１６をシリンダ１４によって前進させ回転軸１１ｃを前
進させることまでは前記実施例と同じである。

【００３２】このステップＳ１の状態においてＣＰＵ１
７ａはトルクセンサ１６ｂよりのトルク値を検出し、ロ
ーラ１１ｄがパイプＡの内周面に当接してトルク値が急
激に上昇し始める値（図３のＴ₁）に達したか否かを監
視する（ステップＳ１２）。このトルク値Ｔ₁に達した
と判断すると、ＣＰＵ１７ａは回転角度検出センサ１６
ｃよりの出力によってＡＣサーボモータ１６の回転角度
をカウントする（ステップＳ１３）。

【００３３】そして、ＣＰＵ１７ａは前記回転角度がＲ
ＡＭ１７ｃにメモリされた予め設定した値に達したか否
かを監視する（ステップＳ１４）。なお、このＲＡＭ１
７ｃにメモリされている回転角度は、予め実験的に拡管
作業を行った結果、拡管状態が適正であると判断された
時の回転角度である。

【００３４】このＣＰＵ１７ａの監視において、該ＣＰ
Ｕ１７ａが値が予め設定した回転角度に達した（図３の
Ｔ₁に対応する回転角度）と判断すると、前記図４にお
けると同じステップＳ３となり、ＡＣサーボモータ１６
を停止させ、あるいは表示器１９を点灯させる。

【００３５】また、前記したサーボモータ１６を停止さ
せた時における回転角度と、予め設定した上下限値との
値とを比較して（ステップＳ１５）、前記回転角度が上
下限値を越えている場合および下回っている場合には、
ＮＧと判定して圧接量が異常であるとの表示を表示器で
行い（ステップＳ５）、適正な場合には制御動作は終了
する（ステップＳ６）。

【００３６】次に、ＡＣサーボモータ１６の移動量を検
出することにより、拡管作業を行う場合を図６のフロー
チャート図と共に説明する。ＡＣサーボモータ１６を駆
動（ステップＳ１）させながら、該ＡＣサーボモータ１
６をシリンダ１４によって前進させ回転軸１１ｃを前進
させることまでは前記実施例と同じである。

【００３７】このステップＳ１の状態においてＣＰＵ１
７ａはトルクセンサ１６ｂよりのトルク値を検出し、ロ
ーラ１１ｄがパイプＡの内周面に当接してトルク値が急
激に上昇し始める値（図３のＴ₁）に達したか否かを監
視する（ステップＳ１２）。このトルク値Ｔ₁に達した
と判断すると、ＣＰＵ１７ａはシリンダ１４に装備され
た移動量検出センサ１５よりの出力によってＡＣサーボ
モータ１６の移動量、すなわち、回転軸１１ｄの移動量
を計測する（ステップＳ２３）。

【００３８】そして、ＣＰＵ１７ａは前記移動量がＲＡ
Ｍ１７ｃにメモリされた予め設定した値に達したか否か
を監視する（ステップＳ２４）。なお、このＲＡＭ１７
ｃにメモリされている移動量は、予め実験的に拡管作業
を行った結果、拡管状態が適正であると判断された時の
移動量である。

【００３９】このＣＰＵ１７ａの監視において、該ＣＰ
Ｕ１７ａが値が予め設定した回転角度に達した（図３の
Ｔ₁に対応する移動量）と判断すると、前記図４におけ
ると同じステップＳ３となり、ＡＣサーボモータ１６を
停止させ、あるいは表示器１９を点灯させる。

【００４０】また、前記したサーボモータ１６を停止さ
せた時における移動量と、予め設定した上下限値との値
とを比較して（ステップＳ２５）、前記移動量が上下限
値を越えている場合および下回っている場合には、ＮＧ
と判定して圧接量が異常であるとの表示を表示器で行い
（ステップＳ５）、適正な場合には制御動作は終了する
（ステップＳ６）。

【００４１】次に、回転角度あるいは移動量の単位回転
角度または移動量当たりのトルク増加分を演算すること
により、拡管作業を行う場合を図７の特性図と図８のフ
ローチャート図と共に説明する。先ず、ＣＰＵ１７ａの
ＲＯＭ１７ｃに、回転角度または移動量測定開始トルク
Ｔｓと回転角度または移動量測定終了トルクＴｒおよび
目標回転角度または目標移動量Ａｔの値を初期設定して
おく。

【００４２】この初期設定の後に、ＡＣサーボモータ１
６を駆動（ステップＳ１）させながら、該ＡＣサーボモ
ータ１６をシリンダ１４によって前進させ回転軸１１ｃ
を前進させる。このステップＳ１の状態においてＣＰＵ
１７ａはトルクセンサ１６ｂよりのトルク値が、回転角
度または移動量計測開始トルクＴｓに達したか否かを監
視する（ステップＳ３１）。

【００４３】そして、前記測定トルクが計測開始トルク
Ｔｓに達したと判断すると、ＣＰＵ１７ａは、その時点
における回転角度または移動量Ａｓをメモリする（ステ
ップＳ３２）。次に、ＣＰＵ１７ａはトルクセンサ１６
ｂよりのトルク値が、回転角度または移動量計測終了ト
ルクＴｒに達したか否かを監視し（ステップＳ３３）、
測定トルクが計測終了トルクＴｒに達したと判断する
と、ＣＰＵ１７ａは、その時点における回転角度または
移動量Ａｒをメモリする（ステップＳ３４）。

【００４４】次いで、ＣＰＵ１７ａは図７における特性
曲線の傾斜率Ｋ＝Ｔｒ−Ｔｓ／Ａｒ−Ａｓを演算し（ス
テップＳ３５）、この傾斜率を有する一次曲線Ｔ＝ＫＡ
−Ｒと横軸との交点Ｚを演算する（ステップＳ３６）。
そして、このＺからのの値が予め設定した目標回転角度
または移動量Ａｔに達したか否かを監視し（ステップＳ
３７）、達したと判断するとＡＣサーボモータ１６を停
止させる信号を出力し（ステップＳ３）あるいは表示器
１９を点灯させる。

【００４５】また、前記したサーボモータ１６を停止さ
せた時における前記目標値Ａｔと、予め設定した実際の
目標値Ａｔの上下限値との値とを比較して（ステップＳ
３８）、前記移動量が上下限値を越えている場合および
下回っている場合には、ＮＧと判定して圧接量が異常で
あるとの表示を表示器で行い（ステップＳ５）、適正な
場合には制御動作は終了する（ステップＳ６）。

【００４６】

【発明の効果】本発明は前記したように、回転軸を回転
させる駆動源としてＡＣサーボモータを使用し、回転軸
の回転角度を正確に制御できるようにし、かつ、該回転
軸に加わるトルクを検出するトルクセンサを取付け、該
トルクセンサよりの値が予め最良である拡管の状態にお
けるトルク値に達したときに、モータを停止させるべき
信号を出力するようにした。

【００４７】また、前記トルクセンサの外にＡＣサーボ
モータの回転角度を検出する回転角度検出センサを設
け、ローラがパイプの内周面に当接しトルクセンサがト
ルク値の変化を検出した時点からの前記回転角度を検出
し、この回転角度が予め最良である拡管の状態における
回転角度に達したときに、モータを停止させるべき信号
を出力するようにした。

【００４８】さらに、前記トルクセンサの外にＡＣサー
ボモータの移動量（回転軸の移動量）を検出する移動量
検出センサを設け、ローラがパイプの内周面に当接しト
ルクセンサがトルク値の変化を検出した時点からの前記
移動量を検出し、この移動量が予め最良である拡管の状
態における移動量に達したときに、モータを停止させる
べき信号を出力するようにした。

【００４９】また、前記トルクセンサの外に回転角度を
検出する回転検出センサあるいはＡＣサーボモータまた
は前記回転軸の前後動を検出する移動量検出センサを取
付け、前記ローラが前記パイプの内周面に当接した時点
のトルク値を検出してから、前記回転角度または移動量
の単位回転角度または移動量当たりのトルク増加分を演
算し、その仮想傾斜線が横軸と交叉する点を逆算し、そ
の点を基準に前記回転角度または移動量を検出し、その
検出値が予め設定した値に達した時に、前記ＡＣサーボ
モータへの通電を遮断させるべき出力を送出するように
したことから、熟練者でない作業者であっても最適な拡
管によってパイプを管板等に嵌合固定できる。

【００５０】しかも、前記ＡＣサーボモータへの通電を
遮断させるべき信号と、予め設定した目標値の上下限値
とを比較して、その上下限値の値より外れている場合に
はＮＧ信号を出力して、拡管が適正でない表示を行うの
で、製造された製品の信頼性が向上する等の効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る拡管装置の実施例を示す正面図で
ある。

【図２】拡管装置を制御するためのコントロール回路で
ある。

【図３】拡管動作を示す特性図である。

【図４】第１実施例のフローチャート図である。

【図５】第２実施例のフローチャート図である。

【図６】第３実施例のフローチャート図である。

【図７】拡管動作を示す特性図である。

【図８】第４実施例のフローチャート図である。

【図９】チューブエキスパンダの正面図である。

【図10】パイプを管板に嵌合固定した状態の断面図であ
る。

【図11】チューブエキスパンダを使用してパイプを管板
に圧接する前の動作を示す断面図である。

【図12】チューブエキスパンダを使用してパイプを管板
に圧接した状態の動作を示す断面図である。

【符号の説明】

１１チューブエキスパンダ１１ａ固定管１１ｂフリー管１１ｃ回転軸１１ｄローラ１２基台１３スライド板１４シリンダ１５移動量検出センサ１６ＡＣサーボモータ１６ｂトルクセンサ１６ｃ回転角度検出センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先端に向かって径が細くなる回転軸と、
該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔が形
成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収納さ
れ前記回転軸が前進することにより周面より突出するロ
ーラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管とか
ら構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で前記
回転軸を回転させながら前進させることにより前記パイ
プを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装置で
あって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転軸に
連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回転軸
に加わるトルクを検出するトルクセンサを取付け、該ト
ルクセンサ値が予め設定したトルク値に達した時に、前
記ＡＣサーボモータへの通電を遮断させるべき出力を送
出するようにしたことを特徴とする拡管装置。
【請求項２】先端に向かって径が細くなる回転軸と、
該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔が形
成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収納さ
れ前記回転軸が前進することにより周面より突出するロ
ーラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管とか
ら構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で前記
回転軸を回転させながら前進させることにより前記パイ
プを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装置で
あって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転軸に
連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回転軸
に加わるトルクを検出するトルクセンサと、回転角度を
検出する回転検出センサを取付け、前記ローラが前記パ
イプの内周面に当接した時点のトルク値を検出してか
ら、前記回転検出センサによる回転角度が予め設定した
回転角度に達した時に、前記ＡＣサーボモータへの通電
を遮断させるべき出力を送出するようにしたことを特徴
とする拡管装置。
【請求項３】先端に向かって径が細くなる回転軸と、
該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔が形
成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収納さ
れ前記回転軸が前進することにより周面より突出するロ
ーラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管とか
ら構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で前記
回転軸を回転させながら前進させることにより前記パイ
プを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装置で
あって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転軸に
連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回転軸
に加わるトルクを検出するトルクセンサを取付けると共
に、前記ＡＣサーボモータまたは前記回転軸の前後動を
検出する移動量検出センサを取付け、前記ローラが前記
パイプの内周面に当接した時点のトルク値を検出してか
ら、前記ローラの軸方向移動量が予め設定した移動量に
達した時に、前記ＡＣサーボモータへの通電を遮断させ
るべき出力を送出するようにしたことを特徴とする拡管
装置。
【請求項４】先端に向かって径が細くなる回転軸と、
該回転軸が前後動自在に挿通され周面に斜めの長孔が形
成されたフリー管と、該フリー管の前記長孔内に収納さ
れ前記回転軸が前進することにより周面より突出するロ
ーラと、前記フリー管を回転自在に軸支する固定管とか
ら構成され、フリー管をパイプ内に挿通した状態で前記
回転軸を回転させながら前進させることにより前記パイ
プを拡管するチューブエキスパンダを用いる拡管装置で
あって、前記回転軸をＡＣサーボモータの出力回転軸に
連結し、かつ、前記ＡＣサーボモータの前記出力回転軸
に加わるトルクを検出するトルクセンサと、回転角度を
検出する回転検出センサを取付け、また、前記ＡＣサー
ボモータまたは前記回転軸の前後動を検出する移動量検
出センサを取付け、前記ローラが前記パイプの内周面に
当接した時点のトルク値を検出してから、前記回転角度
または移動量の単位回転角度または移動量当たりのトル
ク増加分を演算し、その仮想傾斜線が横軸と交叉する点
を逆算し、その点を基準に前記回転角度または移動量を
検出し、その検出値が予め設定した値に達した時に、前
記ＡＣサーボモータへの通電を遮断させるべき出力を送
出するようにしたことを特徴とする拡管装置。
【請求項５】前記ＡＣサーボモータへの通電を遮断さ
せるべき出力によってＡＣサーボモータへの通電を遮断
するようにしたことを特徴とする前記請求項１乃至４の
拡管装置。
【請求項６】前記ＡＣサーボモータへの通電を遮断さ
せるべき出力によって表示ランプ等の表示器を点灯する
ようにしたことを特徴とする前記請求項１乃至４の拡管
装置。
【請求項７】前記ＡＣサーボモータへの通電を遮断さ
せるべき出力の値が予め設定した上下限値よりオーバー
している場合に、ＮＧ信号を送出して拡管が不良である
ことを表示するようにしたことを特徴とする前記請求項
１乃至４の拡管装置。