JPH08309442A - 管状体加工機 - Google Patents
管状体加工機Info
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- JPH08309442A JPH08309442A JP14257895A JP14257895A JPH08309442A JP H08309442 A JPH08309442 A JP H08309442A JP 14257895 A JP14257895 A JP 14257895A JP 14257895 A JP14257895 A JP 14257895A JP H08309442 A JPH08309442 A JP H08309442A
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- JP
- Japan
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- tubular
- processing
- work piece
- tubular body
- pair
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 管状被加工体をマンドレル等を使用せず、簡
単な設備で精密に縮径可能であり、またその際に打撃音
等の騒音を発生することのない、管状体加工機を得るこ
と。 【構成】 主駆動部5は保持手段2、回転駆動手段4、
移動手段6にて構成されている。保持手段2によって管
状被加工体1の端部を保持し、回転駆動手段4によって
前記保持状態で管状被加工体1を軸中心に回転させ、移
動手段6によって保持手段2を管状被加工体1を保持し
た状態で移動させる。そして、加工ローラ対8によって
管状被加工体1をその軸方向共通位置で両側から挟んで
押圧し縮径し、その際、管状被加工体1を誘導ローラ対
28により誘導する。主駆動部5、加工ローラ対8、誘
導ローラ対28の動作は、制御部50により制御され、
この制御により管状被加工体1を回転駆動しかつ移動さ
せながら縮径させることによって精密かつ静かな加工を
行う。
単な設備で精密に縮径可能であり、またその際に打撃音
等の騒音を発生することのない、管状体加工機を得るこ
と。 【構成】 主駆動部5は保持手段2、回転駆動手段4、
移動手段6にて構成されている。保持手段2によって管
状被加工体1の端部を保持し、回転駆動手段4によって
前記保持状態で管状被加工体1を軸中心に回転させ、移
動手段6によって保持手段2を管状被加工体1を保持し
た状態で移動させる。そして、加工ローラ対8によって
管状被加工体1をその軸方向共通位置で両側から挟んで
押圧し縮径し、その際、管状被加工体1を誘導ローラ対
28により誘導する。主駆動部5、加工ローラ対8、誘
導ローラ対28の動作は、制御部50により制御され、
この制御により管状被加工体1を回転駆動しかつ移動さ
せながら縮径させることによって精密かつ静かな加工を
行う。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外径を減少させ任意の
外形状を形成するように管状被加工体に縮径加工を施
し、かつ任意の形状に変形させる管状体加工機に関する
ものである。
外形状を形成するように管状被加工体に縮径加工を施
し、かつ任意の形状に変形させる管状体加工機に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来、管状被加工体の外形状を径方向に
縮径させる方法としては、例えば図6aに示したような
絞りスピニングによる方法や特開昭59−7421号公
報に開示されたロータリスエージング法が知られてい
る。
縮径させる方法としては、例えば図6aに示したような
絞りスピニングによる方法や特開昭59−7421号公
報に開示されたロータリスエージング法が知られてい
る。
【0003】前者は、しごきスピニング装置のメインス
ピンドル(図示せず)とテールストック40との間に支
承されたマンドレル50に一様な内径にせん孔した管状
被加工体100をかぶせて取り付け、このマンドレル5
0とともに回転するローラ30で外周をしごきつつ、管
状被加工体100を軸方向に移動させ、その外周を絞り
加工するものである。
ピンドル(図示せず)とテールストック40との間に支
承されたマンドレル50に一様な内径にせん孔した管状
被加工体100をかぶせて取り付け、このマンドレル5
0とともに回転するローラ30で外周をしごきつつ、管
状被加工体100を軸方向に移動させ、その外周を絞り
加工するものである。
【0004】後者は図6bに示したように、加工を施す
パイプ200をロータリースエージングマシーン(図示
せず)に掛け、そのロータリースエージングマシーンに
組み込まれた上下1対の回転ダイ201、202がパイ
プ200の軸を中心として回転運動を行うとともに一定
ストロークの上下運動を行う。そして、この動作中に回
転ダイ201、202が上記掛けられたパイプ200に
打撃を与える。そしてこれと同時にパイプ200の軸方
向へ移動することにより縮管加工を行うものである。
パイプ200をロータリースエージングマシーン(図示
せず)に掛け、そのロータリースエージングマシーンに
組み込まれた上下1対の回転ダイ201、202がパイ
プ200の軸を中心として回転運動を行うとともに一定
ストロークの上下運動を行う。そして、この動作中に回
転ダイ201、202が上記掛けられたパイプ200に
打撃を与える。そしてこれと同時にパイプ200の軸方
向へ移動することにより縮管加工を行うものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の管状被加工体の外形縮径方法において、前者
は、マンドレル50とローラ30の組み合わせによって
加工しなくてはならないので、管状被加工体100の大
きさに合わせたものをその都度用意しなければならず、
多品種生産への対応が困難となる。
うな従来の管状被加工体の外形縮径方法において、前者
は、マンドレル50とローラ30の組み合わせによって
加工しなくてはならないので、管状被加工体100の大
きさに合わせたものをその都度用意しなければならず、
多品種生産への対応が困難となる。
【0006】後者は、パイプ200の軸を中心として回
転するとともに一定ストロークの上下運動を行う回転ダ
イ201、202を設け、かつそれらをパイプの軸方向
へ移動させつつパイプ200に対する打撃動作を行わな
ければならず、動作制御が煩雑で、その打撃音も騒音と
なる。更に、両者ともその成形過程において多大な加工
力を必要とするので設備の大型化を招き、工具の寿命が
短いので取換え等によるコストの増大を招く。更には、
精密な加工条件に基づく調整が難しいことから寸法精度
のよい製品を得ることができない等の問題があった。ま
た歩留まり、工数の面からも不利であった。
転するとともに一定ストロークの上下運動を行う回転ダ
イ201、202を設け、かつそれらをパイプの軸方向
へ移動させつつパイプ200に対する打撃動作を行わな
ければならず、動作制御が煩雑で、その打撃音も騒音と
なる。更に、両者ともその成形過程において多大な加工
力を必要とするので設備の大型化を招き、工具の寿命が
短いので取換え等によるコストの増大を招く。更には、
精密な加工条件に基づく調整が難しいことから寸法精度
のよい製品を得ることができない等の問題があった。ま
た歩留まり、工数の面からも不利であった。
【0007】本発明は上記の課題に鑑みなされたもので
あり、その目的は管状被加工体をマンドレル等を使用せ
ず、簡単な設備で精密に縮径可能であり、またその際に
打撃音等の騒音を発生することのない、管状体加工機を
提供することにある。
あり、その目的は管状被加工体をマンドレル等を使用せ
ず、簡単な設備で精密に縮径可能であり、またその際に
打撃音等の騒音を発生することのない、管状体加工機を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1に係る管状体加工機は、管状被加工体の端部を
保持する保持手段と、該保持手段による保持状態で前記
管状被加工体を軸中心に回転させる回転駆動手段と、前
記保持手段を前記管状被加工体を保持した状態で前記軸
方向に往復移動させる移動手段と、を有する主駆動部
と、該主駆動部により回転かつ移動される管状被加工体
をその軸方向共通位置で両側から挟んで押圧し縮径する
加工ローラ対と、前記管状被加工体の外側面に該管状被
加工体を挟持するように当接されて管状被加工体の移動
動作に伴ってそれぞれ回転する誘導ローラ対と、予め設
定された前記管状被加工体の加工形状情報に基づき前記
主駆動部と加工ローラと誘導ローラの動作を制御する制
御部とを有することを特徴としている。
請求項1に係る管状体加工機は、管状被加工体の端部を
保持する保持手段と、該保持手段による保持状態で前記
管状被加工体を軸中心に回転させる回転駆動手段と、前
記保持手段を前記管状被加工体を保持した状態で前記軸
方向に往復移動させる移動手段と、を有する主駆動部
と、該主駆動部により回転かつ移動される管状被加工体
をその軸方向共通位置で両側から挟んで押圧し縮径する
加工ローラ対と、前記管状被加工体の外側面に該管状被
加工体を挟持するように当接されて管状被加工体の移動
動作に伴ってそれぞれ回転する誘導ローラ対と、予め設
定された前記管状被加工体の加工形状情報に基づき前記
主駆動部と加工ローラと誘導ローラの動作を制御する制
御部とを有することを特徴としている。
【0009】請求項2に係る管状体加工機は、前記加工
ローラ対を前記軸方向で直交する方向に同時かつ同方向
に移動させる加工ローラ移動部と、誘導ローラ対を前記
軸方向に直交する方向に同時かつ同方向に移動させる誘
導ローラ移動部とを有し、縮径された管状被加工体を前
記回転、移動動作に伴って変形させるようにしたことを
特徴としている。
ローラ対を前記軸方向で直交する方向に同時かつ同方向
に移動させる加工ローラ移動部と、誘導ローラ対を前記
軸方向に直交する方向に同時かつ同方向に移動させる誘
導ローラ移動部とを有し、縮径された管状被加工体を前
記回転、移動動作に伴って変形させるようにしたことを
特徴としている。
【0010】請求項3に係る管状体加工機は、前記管状
被加工体の外形状を測定する測定手段を前記加工ローラ
対と前記誘導ローラ対との間及び前記誘導ローラ対と前
記主駆動部との間、若しくはその何れか一方に設け、前
記測定手段からの測定データに基づき制御部による制御
を行うことを特徴としている。
被加工体の外形状を測定する測定手段を前記加工ローラ
対と前記誘導ローラ対との間及び前記誘導ローラ対と前
記主駆動部との間、若しくはその何れか一方に設け、前
記測定手段からの測定データに基づき制御部による制御
を行うことを特徴としている。
【0011】請求項4に係る管状体加工機は、請求項1
から3に係る管状体加工機の前記主駆動部による往復移
動のいずれか一方向移動時のみ、あるいは双方向移動時
に前記縮径動作及び前記外形状の測定動作を繰り返し行
い、2度目以降の前記縮径動作時に前記測定データをフ
ィードバック制御データとして用いることを特徴として
いる。
から3に係る管状体加工機の前記主駆動部による往復移
動のいずれか一方向移動時のみ、あるいは双方向移動時
に前記縮径動作及び前記外形状の測定動作を繰り返し行
い、2度目以降の前記縮径動作時に前記測定データをフ
ィードバック制御データとして用いることを特徴として
いる。
【0012】
【作用】前記請求項1に係る管状体加工機によれば、加
工部を加工ローラ対で構成し、それらを被加工体に押圧
させるので、管状被加工体の回転及び軸方向の往復移動
に伴って前記加工ローラ対は回転する。そして、これら
加工ローラ対は、管状被加工体と加工ローラ対の間に発
生する摩擦力をその加工ローラ対の滑らかな湾曲面とそ
の回転により逃がしつつ縮径加工を行う。これにより管
状被加工体は加工中に捻れず、また小さな加工力で縮径
加工を施すことができる。
工部を加工ローラ対で構成し、それらを被加工体に押圧
させるので、管状被加工体の回転及び軸方向の往復移動
に伴って前記加工ローラ対は回転する。そして、これら
加工ローラ対は、管状被加工体と加工ローラ対の間に発
生する摩擦力をその加工ローラ対の滑らかな湾曲面とそ
の回転により逃がしつつ縮径加工を行う。これにより管
状被加工体は加工中に捻れず、また小さな加工力で縮径
加工を施すことができる。
【0013】更に、上記誘導ローラ対を設けたことで、
加工ローラ対により押圧され縮径加工されている管状被
加工体の回転中心軸が一直線状になるように保持するこ
とができる。
加工ローラ対により押圧され縮径加工されている管状被
加工体の回転中心軸が一直線状になるように保持するこ
とができる。
【0014】また、上記主駆動手段による管状被加工体
の回転速度、移動速度及びその方向と、上記加工ローラ
対の押圧量と、上記誘導ローラ対の当接間隔を前記制御
部により制御することで管状被加工体を精密でかつ様々
な径変化を有する管状体とすることができる。そして、
かかる縮径加工を連続かつ自動的に行うことができる。
の回転速度、移動速度及びその方向と、上記加工ローラ
対の押圧量と、上記誘導ローラ対の当接間隔を前記制御
部により制御することで管状被加工体を精密でかつ様々
な径変化を有する管状体とすることができる。そして、
かかる縮径加工を連続かつ自動的に行うことができる。
【0015】制御部が縮径を複数回に分割して行わせる
制御の実施も可能となるが、その場合、管状被加工体は
局部変形を繰り返して成形されるので、一度に大きな加
工力を必要としない。従って、加工機の剛性や強度は小
さくて足り、設備全体の小型化が可能になる。また、制
御部に制御データを記憶させることで、全く同一の外形
状を有した成形体を繰り返し生産することも可能であ
る。
制御の実施も可能となるが、その場合、管状被加工体は
局部変形を繰り返して成形されるので、一度に大きな加
工力を必要としない。従って、加工機の剛性や強度は小
さくて足り、設備全体の小型化が可能になる。また、制
御部に制御データを記憶させることで、全く同一の外形
状を有した成形体を繰り返し生産することも可能であ
る。
【0016】請求項2に係る管状体加工機によれば、加
工ローラ移動部と誘導ローラ移動部を設けその移動方向
及び速度を変化させることで縮径された前記管状被加工
体を変形させることができる。この動作に対して、上記
主駆動部による回転、移動動作が加わると、加工された
被加工体を螺旋状に曲げることも可能となる。
工ローラ移動部と誘導ローラ移動部を設けその移動方向
及び速度を変化させることで縮径された前記管状被加工
体を変形させることができる。この動作に対して、上記
主駆動部による回転、移動動作が加わると、加工された
被加工体を螺旋状に曲げることも可能となる。
【0017】請求項3に係る管状体加工機によれば、測
定手段からの測定データと予め制御部に入力されている
加工形状情報とを比較して制御を行うことが可能にな
り、特に縮径を複数回に分割して行う場合に有効とな
り、より精密な加工結果を得ることができる。
定手段からの測定データと予め制御部に入力されている
加工形状情報とを比較して制御を行うことが可能にな
り、特に縮径を複数回に分割して行う場合に有効とな
り、より精密な加工結果を得ることができる。
【0018】請求項4に係る管状体加工機によれば、主
駆動部による往復移動のいずれか一方向移動時に上記測
定手段による管状被加工体の外形状の測定を行い、その
測定データを制御部が取り込み比較検討し、逆方向への
移動時にその比較検討データを基に縮径を行う制御が可
能となる。更に、上記往復移動の双方向移動時に上記測
定動作と縮径動作を同時に行う制御も可能であり、その
場合縮径された管状被加工体の外形状の測定データを直
ちに次の縮径動作において反映させフィードバック制御
することができるので、一方向時のみ測定する方法より
も加工時間の短縮が可能となる。
駆動部による往復移動のいずれか一方向移動時に上記測
定手段による管状被加工体の外形状の測定を行い、その
測定データを制御部が取り込み比較検討し、逆方向への
移動時にその比較検討データを基に縮径を行う制御が可
能となる。更に、上記往復移動の双方向移動時に上記測
定動作と縮径動作を同時に行う制御も可能であり、その
場合縮径された管状被加工体の外形状の測定データを直
ちに次の縮径動作において反映させフィードバック制御
することができるので、一方向時のみ測定する方法より
も加工時間の短縮が可能となる。
【0019】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例につい
て詳細に説明する。
て詳細に説明する。
【0020】図1から図3は、本発明の一実施例を示し
ており、図1は管状体加工機の主要部の機械構成説明
図、図2は管状被加工体1の縮径動作状態を示す図1の
A−A線断面図、図3は管状被加工体1の誘導動作状態
を示す図1のB−B線断面図である(尚、図面簡略化及
び明瞭化のため断面図のハッチングを省略してい
る。)。
ており、図1は管状体加工機の主要部の機械構成説明
図、図2は管状被加工体1の縮径動作状態を示す図1の
A−A線断面図、図3は管状被加工体1の誘導動作状態
を示す図1のB−B線断面図である(尚、図面簡略化及
び明瞭化のため断面図のハッチングを省略してい
る。)。
【0021】図示のように、実施例に係る管状体加工機
は、鋼材からなるベッド3の上面に主駆動部5、加工ロ
ーラ対8、誘導ローラ対28、測定手段41を備えてい
る。
は、鋼材からなるベッド3の上面に主駆動部5、加工ロ
ーラ対8、誘導ローラ対28、測定手段41を備えてい
る。
【0022】まず、主駆動部5は、保持手段2と回転駆
動手段4と移動手段6により構成され、保持手段2は、
管状被加工体1の端部を挟持するチャックにより構成さ
れている(以下、保持手段2をチャック2と称する)。
回転駆動手段4は動力源としての回転駆動用モータ4a
を有し、この回転駆動用モータ4aには、その駆動軸と
共通の回転中心軸を有するように減速機4bが連結シャ
フト4cを有して連結されている。そして、連結シャフ
ト4cは2個のピローブロック4dによって枢軸支され
てチャック2に固定されている。チャック2によって保
持される管状被加工体1の中心軸と連結シャフト4cの
回転中心軸とは、共通の軸となるように設定されてい
る。
動手段4と移動手段6により構成され、保持手段2は、
管状被加工体1の端部を挟持するチャックにより構成さ
れている(以下、保持手段2をチャック2と称する)。
回転駆動手段4は動力源としての回転駆動用モータ4a
を有し、この回転駆動用モータ4aには、その駆動軸と
共通の回転中心軸を有するように減速機4bが連結シャ
フト4cを有して連結されている。そして、連結シャフ
ト4cは2個のピローブロック4dによって枢軸支され
てチャック2に固定されている。チャック2によって保
持される管状被加工体1の中心軸と連結シャフト4cの
回転中心軸とは、共通の軸となるように設定されてい
る。
【0023】次に、移動手段6は駆動源としての移動用
モータ6aを有し、移動用モータ6aには、これにより
回転駆動されるボール送りネジ6bがチャック2の回転
中心軸と略平行に取付けられている。
モータ6aを有し、移動用モータ6aには、これにより
回転駆動されるボール送りネジ6bがチャック2の回転
中心軸と略平行に取付けられている。
【0024】そして、ボール送りネジ6bは送り部材6
cを螺合しており、その送り部材6cには移動テーブル
6dが固設されている。この移動テーブル6dは下面に
スライダ6eを有し、そのスライダ6eはガイドレール
6f上に摺動可能に取付けられている。そのガイドレー
ル6fは、ボール送りネジ6b(図2参照)と略平行に
2本設けられている。そしてボール送りネジ6bの回転
により、移動テーブル6dはガイドレール6f上を回転
方向に応じて往復移動する。この移動テーブル6d上に
上述した回転駆動手段4及び保持手段2が固定設置され
ている。
cを螺合しており、その送り部材6cには移動テーブル
6dが固設されている。この移動テーブル6dは下面に
スライダ6eを有し、そのスライダ6eはガイドレール
6f上に摺動可能に取付けられている。そのガイドレー
ル6fは、ボール送りネジ6b(図2参照)と略平行に
2本設けられている。そしてボール送りネジ6bの回転
により、移動テーブル6dはガイドレール6f上を回転
方向に応じて往復移動する。この移動テーブル6d上に
上述した回転駆動手段4及び保持手段2が固定設置され
ている。
【0025】次に、図2に示されたように加工ローラ対
8は、チャック2の前方(図1において左側)に設置さ
れており、管状被加工体1の両側の軸方向共通位置に1
個ずつ設けられた1対のローラ8a、8bにより構成さ
れている。
8は、チャック2の前方(図1において左側)に設置さ
れており、管状被加工体1の両側の軸方向共通位置に1
個ずつ設けられた1対のローラ8a、8bにより構成さ
れている。
【0026】ローラ8a、8bは端部より中央部が小径
である、いわゆる鼓形を有しており、その曲率半径は一
定である。このローラ8a、8bは、その回転中心をシ
ャフト9a、9bにより枢軸支され、その回転軸が管状
被加工体1の回転軸と直交するように設置され、回動自
在となっている。シャフト9a、9bはその上下両端を
フランジ10a、10b、11a、11bにより支持さ
れ、アーム12a、12bに固定されている。
である、いわゆる鼓形を有しており、その曲率半径は一
定である。このローラ8a、8bは、その回転中心をシ
ャフト9a、9bにより枢軸支され、その回転軸が管状
被加工体1の回転軸と直交するように設置され、回動自
在となっている。シャフト9a、9bはその上下両端を
フランジ10a、10b、11a、11bにより支持さ
れ、アーム12a、12bに固定されている。
【0027】また、アーム12a、12bは移動テーブ
ル13a、13b上に載置固定されており、この移動テ
ーブル13a、13bは、下面にスライダ14a、14
bと送り部材15a、15bを有している。スライダ1
4a、14bは、ガイドレール16a、16b上に摺動
可能に取付けられ、送り部材15a、15bは、ボール
送りネジ17a、17bと螺合されている。
ル13a、13b上に載置固定されており、この移動テ
ーブル13a、13bは、下面にスライダ14a、14
bと送り部材15a、15bを有している。スライダ1
4a、14bは、ガイドレール16a、16b上に摺動
可能に取付けられ、送り部材15a、15bは、ボール
送りネジ17a、17bと螺合されている。
【0028】このガイドレール16a、16bはその長
手方向を管状被加工体1の回転軸と直交する方向(矢印
19a、19b)に2本並列して設置されている。そし
て、そのガイドレール16a、16bの間にボール送り
ネジ17a、17bが、その回転軸を略平行となるよう
に設置され、その端部は加工ローラ移動用モータ18
a、18bにそれぞれ連結されている。
手方向を管状被加工体1の回転軸と直交する方向(矢印
19a、19b)に2本並列して設置されている。そし
て、そのガイドレール16a、16bの間にボール送り
ネジ17a、17bが、その回転軸を略平行となるよう
に設置され、その端部は加工ローラ移動用モータ18
a、18bにそれぞれ連結されている。
【0029】従って、加工ローラ移動用モータ18a、
18bを回転させることによって、移動テーブル13
a、13bを往復移動させ、その移動テーブル13a、
13b上に設置されている1対のローラ8a、8bを互
いに接近又は離反させる。
18bを回転させることによって、移動テーブル13
a、13bを往復移動させ、その移動テーブル13a、
13b上に設置されている1対のローラ8a、8bを互
いに接近又は離反させる。
【0030】次に、図3に示したように、誘導ローラ対
28は、加工ローラ対8の前方(図1において左側)に
設置されており、管状被加工体1の両側の軸方向共通位
置に1個ずつ設けられた1対のローラ28a、28bに
より構成されている。
28は、加工ローラ対8の前方(図1において左側)に
設置されており、管状被加工体1の両側の軸方向共通位
置に1個ずつ設けられた1対のローラ28a、28bに
より構成されている。
【0031】ローラ28a、28bは、端部より中央部
が小径である、いわゆる鼓形を有しており、その曲率半
径は一定である。このローラ28a、28bは、その回
転中心をシャフト29a、29bにより枢軸支され、そ
の回転軸が管状被加工体1の回転軸と直交するように設
置され、回動自在となっている。シャフト29a、29
bはその上下両端をフランジ30a、30b、31a、
31bにより支持され、アーム32a、32bに固定さ
れている。
が小径である、いわゆる鼓形を有しており、その曲率半
径は一定である。このローラ28a、28bは、その回
転中心をシャフト29a、29bにより枢軸支され、そ
の回転軸が管状被加工体1の回転軸と直交するように設
置され、回動自在となっている。シャフト29a、29
bはその上下両端をフランジ30a、30b、31a、
31bにより支持され、アーム32a、32bに固定さ
れている。
【0032】また、アーム32a、32bは移動テーブ
ル33a、33b上に載置固定されており、この移動テ
ーブル33a、33bは、下面にスライダ34a、34
bと送り部材35a、35bを有している。スライダ3
4a、34bは、ガイドレール36a、36b上に摺動
可能に取付けられ、送り部材35a、35bは、ボール
送りネジ36a、36bと螺合されている。
ル33a、33b上に載置固定されており、この移動テ
ーブル33a、33bは、下面にスライダ34a、34
bと送り部材35a、35bを有している。スライダ3
4a、34bは、ガイドレール36a、36b上に摺動
可能に取付けられ、送り部材35a、35bは、ボール
送りネジ36a、36bと螺合されている。
【0033】このガイドレール36a、36bはその長
手方向を管状被加工体1の回転軸と直交する方向(矢印
39a、39b)に2本並列して設置されている。そし
てそのガイドの間にボール送りネジ37a、37bが、
その回転軸を略平行となるように設置され、その端部は
加工ローラ移動用モータ38a、38bに連結されてい
る。
手方向を管状被加工体1の回転軸と直交する方向(矢印
39a、39b)に2本並列して設置されている。そし
てそのガイドの間にボール送りネジ37a、37bが、
その回転軸を略平行となるように設置され、その端部は
加工ローラ移動用モータ38a、38bに連結されてい
る。
【0034】従って、誘導ローラ移動用モータ38a、
38bを回転させることによって、移動テーブル33
a、33bを往復移動させ、その移動テーブル33a、
33b上に設置されている1対のローラ38a、38b
を互いに接近又は離反させる。
38bを回転させることによって、移動テーブル33
a、33bを往復移動させ、その移動テーブル33a、
33b上に設置されている1対のローラ38a、38b
を互いに接近又は離反させる。
【0035】次に、測定手段41は、図1に示したよう
にチャック2と加工ローラ対8の間、及び加工ローラ対
8と誘導ローラ対28の間に、それぞれ1個ずつ測定セ
ンサー41a、41bを配置して構成される。その測定
センサー41a、41bは、管状被加工体1との距離を
検出することで、その外形状を測定し、縮径加工前部分
と加工後部分における測定データを得る。例えば、管状
被加工体1が前方へ移動される場合、測定センサ41a
は加工前の管状被加工体1の外形状測定を行い、測定セ
ンサ41bは加工後の管状被加工体1の外形状測定を行
う。
にチャック2と加工ローラ対8の間、及び加工ローラ対
8と誘導ローラ対28の間に、それぞれ1個ずつ測定セ
ンサー41a、41bを配置して構成される。その測定
センサー41a、41bは、管状被加工体1との距離を
検出することで、その外形状を測定し、縮径加工前部分
と加工後部分における測定データを得る。例えば、管状
被加工体1が前方へ移動される場合、測定センサ41a
は加工前の管状被加工体1の外形状測定を行い、測定セ
ンサ41bは加工後の管状被加工体1の外形状測定を行
う。
【0036】尚、本実施例では測定センサとしてレーザ
センサを用いたが、非接触式測定方法であれば、例えば
超音波センサや画像処理による測定も可能であり、それ
は管状被加工体1の外形状をダイナミックに測定するこ
とができ、より精密な測定を迅速に行うことを可能にす
る。
センサを用いたが、非接触式測定方法であれば、例えば
超音波センサや画像処理による測定も可能であり、それ
は管状被加工体1の外形状をダイナミックに測定するこ
とができ、より精密な測定を迅速に行うことを可能にす
る。
【0037】次に、図4は制御系統図であり、上記説明
した機械要素を制御する制御部50とそれら機械要素と
のデータ伝達の系統を示している。
した機械要素を制御する制御部50とそれら機械要素と
のデータ伝達の系統を示している。
【0038】制御部50は、上記図1から図3に示した
主要部の動作を制御するために設けられ、例えばCPU
等で構成される。その制御部50は、測定センサ41
a、41bから送られた管状被加工体1の外形状の測定
データを制御部50内のデータ記憶メモリ、例えばRA
M等に記憶させ、また入力手段52より入力される管状
被加工体1の達成すべき外形状寸法データも、そのデー
タ記憶メモリに記憶する。そして、制御部50は主駆動
部の回転駆動モータ4a、主駆動部の移動モータ6a、
加工ローラ対8の移動モータ18a、18b、誘導ロー
ラ対28の移動モータ38a、38bにそれぞれ接続さ
れており、上記メモリに記憶されたデータに基づき動作
を制御する。
主要部の動作を制御するために設けられ、例えばCPU
等で構成される。その制御部50は、測定センサ41
a、41bから送られた管状被加工体1の外形状の測定
データを制御部50内のデータ記憶メモリ、例えばRA
M等に記憶させ、また入力手段52より入力される管状
被加工体1の達成すべき外形状寸法データも、そのデー
タ記憶メモリに記憶する。そして、制御部50は主駆動
部の回転駆動モータ4a、主駆動部の移動モータ6a、
加工ローラ対8の移動モータ18a、18b、誘導ロー
ラ対28の移動モータ38a、38bにそれぞれ接続さ
れており、上記メモリに記憶されたデータに基づき動作
を制御する。
【0039】次に、図5は実施例に係る管状体加工機の
動作を示すフローチャートであるが、この実施例に係る
管状体加工機による加工の準備段階として、より良好な
加工結果を得るため本発明の管状体加工機とは別の装置
を用いてシミュレーションを行う。以下にその動作につ
いて説明する。
動作を示すフローチャートであるが、この実施例に係る
管状体加工機による加工の準備段階として、より良好な
加工結果を得るため本発明の管状体加工機とは別の装置
を用いてシミュレーションを行う。以下にその動作につ
いて説明する。
【0040】計算機等へ縮径される管状被加工体1の外
形状データ及び達成すべき外形状寸法データを入力し、
数値演算による管状被加工体1の縮径変形状態シミュレ
ーションを行う。そのシミュレーション結果のデータと
して、管状被加工体1の材質や形状に応じた最適な縮径
加工段階や、その加工限度等を鑑みた縮径加工条件を得
る。これ利用することにより、管状被加工体1の材質等
の差により加工時に皺の発生、座屈及び捻れ等を防止で
きる。
形状データ及び達成すべき外形状寸法データを入力し、
数値演算による管状被加工体1の縮径変形状態シミュレ
ーションを行う。そのシミュレーション結果のデータと
して、管状被加工体1の材質や形状に応じた最適な縮径
加工段階や、その加工限度等を鑑みた縮径加工条件を得
る。これ利用することにより、管状被加工体1の材質等
の差により加工時に皺の発生、座屈及び捻れ等を防止で
きる。
【0041】次に、本実施例による加工段階として、ス
テップ(以下、単に「S」という)101で、そのシミ
ュレーション結果のデータを入力手段52より加工デー
タとして制御部50に入力する。そして、S102にお
いて、制御部50がS101で入力された加工データに
基づき、上記各機械要素(回転駆動用モータ4a、移動
用モータ6a、加工ローラ移動用モータ18a、18
b、誘導ローラ移動用モータ38a、38b)を制御し
て、管状被加工体1に対して縮径加工を行う。
テップ(以下、単に「S」という)101で、そのシミ
ュレーション結果のデータを入力手段52より加工デー
タとして制御部50に入力する。そして、S102にお
いて、制御部50がS101で入力された加工データに
基づき、上記各機械要素(回転駆動用モータ4a、移動
用モータ6a、加工ローラ移動用モータ18a、18
b、誘導ローラ移動用モータ38a、38b)を制御し
て、管状被加工体1に対して縮径加工を行う。
【0042】次に、S103において、S102で縮径
加工された管状被加工体1の形状を測定部(測定センサ
41a、41b)により測定し、その測定により得たデ
ータを、制御部50へフィードバックする。そして、S
104において、制御部50内の演算処理部が、S10
3でフィードバックされたデータと、はじめに入力手段
52より入力された加工データと比較する。そして、そ
のフィードバックされたデータがOKの場合、つまり、
管状被加工体1が設定された加工値通りの達成すべき外
形状に縮径加工されている場合は、この加工を終了す
る。あるいは、そのフィードバックされたデータがNG
の場合、つまり、管状被加工体1が達成すべき外形状を
有していない場合は、S105へ進む。
加工された管状被加工体1の形状を測定部(測定センサ
41a、41b)により測定し、その測定により得たデ
ータを、制御部50へフィードバックする。そして、S
104において、制御部50内の演算処理部が、S10
3でフィードバックされたデータと、はじめに入力手段
52より入力された加工データと比較する。そして、そ
のフィードバックされたデータがOKの場合、つまり、
管状被加工体1が設定された加工値通りの達成すべき外
形状に縮径加工されている場合は、この加工を終了す
る。あるいは、そのフィードバックされたデータがNG
の場合、つまり、管状被加工体1が達成すべき外形状を
有していない場合は、S105へ進む。
【0043】S105において、そのフィードバックさ
れたNGデータを基に、はじめに入力された加工データ
に修正を加える。そしてその修正された加工データに基
づいて再度S102の加工から実行し、管状被加工体1
の外形状のデータがOKになるまで、上記加工を繰り返
す。
れたNGデータを基に、はじめに入力された加工データ
に修正を加える。そしてその修正された加工データに基
づいて再度S102の加工から実行し、管状被加工体1
の外形状のデータがOKになるまで、上記加工を繰り返
す。
【0044】この方法によれば、加工前の管状被加工体
の材質や形状の差によって、縮径加工後の外形状に誤差
が発生することを防止することができ、加工データによ
り設定された達成されるべき外形状に精密加工すること
が可能となる。
の材質や形状の差によって、縮径加工後の外形状に誤差
が発生することを防止することができ、加工データによ
り設定された達成されるべき外形状に精密加工すること
が可能となる。
【0045】尚、前段階として行った上述のシミュレー
ションは本管状体加工機の動作に必ずしも必要なもので
はなく、そのシミュレーションを行わなくとも、その加
工に支障はない。
ションは本管状体加工機の動作に必ずしも必要なもので
はなく、そのシミュレーションを行わなくとも、その加
工に支障はない。
【0046】次に本発明の上記実施例において、管状被
加工体1の縮径を複数回に分割して行う制御方法を図5
のフローチャートを用いて説明する。
加工体1の縮径を複数回に分割して行う制御方法を図5
のフローチャートを用いて説明する。
【0047】上記S102において、管状被加工体1を
前方(図1において左側方向)に回転移動させて、縮径
加工を施し、同時にS103の測定センサ41a、41
bによる測定、すなわち加工ローラ対8にて行った加工
の前後における管状被加工体1の外形状の測定を行う。
そして、管状被加工体1の端部まで加工した後、逆方向
(図1において右側方向)へ管状被加工体1を回転移動
させ、かつS105の加工データの修正による縮径加工
を行う。そして達成されるべき外形状になるまで上記工
程を繰り返す。この方法によれば、縮径の工程を複数回
に分割して行わなければならない場合、つまり、管状被
加工体1の材質や加工量又は加工機の加工力等の条件か
ら1回の加工で達成されるべき外形状に縮径加工するこ
とが困難な場合等に、加工時間の短縮化を図ることがで
きる等の、大きな効果を得ることができる。
前方(図1において左側方向)に回転移動させて、縮径
加工を施し、同時にS103の測定センサ41a、41
bによる測定、すなわち加工ローラ対8にて行った加工
の前後における管状被加工体1の外形状の測定を行う。
そして、管状被加工体1の端部まで加工した後、逆方向
(図1において右側方向)へ管状被加工体1を回転移動
させ、かつS105の加工データの修正による縮径加工
を行う。そして達成されるべき外形状になるまで上記工
程を繰り返す。この方法によれば、縮径の工程を複数回
に分割して行わなければならない場合、つまり、管状被
加工体1の材質や加工量又は加工機の加工力等の条件か
ら1回の加工で達成されるべき外形状に縮径加工するこ
とが困難な場合等に、加工時間の短縮化を図ることがで
きる等の、大きな効果を得ることができる。
【0048】尚、上記往復移動の双方向で加工、フィー
ドバック制御加工を行う場合、測定センサ41aと測定
センサ41bの役割は交替する。すなわち、加工前の外
形状の測定と加工後の外形状の測定の動作が測定センサ
41aと測定センサ41bとで入れ替わる。
ドバック制御加工を行う場合、測定センサ41aと測定
センサ41bの役割は交替する。すなわち、加工前の外
形状の測定と加工後の外形状の測定の動作が測定センサ
41aと測定センサ41bとで入れ替わる。
【0049】次に、上記実施例の加工ローラ対8を用い
た他の特殊な動作について説明する。
た他の特殊な動作について説明する。
【0050】例えば、加工ローラ対8が上記工程により
縮径した後、そのまま押圧した状態で図2における左側
へ同時かつ同方向へ移動させることができる。これによ
り、管状被加工体1の変形を行うことができる。すなわ
ち、その状態で管状被加工体1を回転駆動手段4により
回転させ、かつ同時に移動手段6により移動させると、
その管状被加工体1を螺旋形状に形成することが可能と
なる。
縮径した後、そのまま押圧した状態で図2における左側
へ同時かつ同方向へ移動させることができる。これによ
り、管状被加工体1の変形を行うことができる。すなわ
ち、その状態で管状被加工体1を回転駆動手段4により
回転させ、かつ同時に移動手段6により移動させると、
その管状被加工体1を螺旋形状に形成することが可能と
なる。
【0051】尚、上記実施例において、加工ローラ対8
の代わりに誘導ローラ対28を上記と同様の同方向移動
ることによっても同様の加工を行うことができる。
の代わりに誘導ローラ対28を上記と同様の同方向移動
ることによっても同様の加工を行うことができる。
【0052】更に、本実施例において、誘導ローラ対2
8は加工ローラ対8の前方側に1個のみ設置されている
が、加工ローラ対8の後方側(図1における右側)に、
もう1個配置して、誘導ローラ対28で挟んだ形態にし
ても良く、それにより、管状被加工体1の回転軸の芯振
れをより確実に排除し、その回転軸の直線性をより一層
安定させる効果が得られる。
8は加工ローラ対8の前方側に1個のみ設置されている
が、加工ローラ対8の後方側(図1における右側)に、
もう1個配置して、誘導ローラ対28で挟んだ形態にし
ても良く、それにより、管状被加工体1の回転軸の芯振
れをより確実に排除し、その回転軸の直線性をより一層
安定させる効果が得られる。
【0053】そして、その他の応用例としては上記の加
工ローラ対8と2個の誘導ローラ対の動作を交換しても
良く、その場合にはより複雑な外形状を有した管状被加
工体1を形成することができる。また、上記形態をとっ
た場合の他の応用例としては、前段側に位置する誘導ロ
ーラ対を加工ローラ対として動作させ、加工ローラ対を
2段階にして、使用することも可能である。
工ローラ対8と2個の誘導ローラ対の動作を交換しても
良く、その場合にはより複雑な外形状を有した管状被加
工体1を形成することができる。また、上記形態をとっ
た場合の他の応用例としては、前段側に位置する誘導ロ
ーラ対を加工ローラ対として動作させ、加工ローラ対を
2段階にして、使用することも可能である。
【0054】尚、本実施例における、加工ローラ対8と
誘導ローラ対28の回転軸は管状被加工体1の回転軸に
対して傾斜していても良く、更にはその傾斜角度を自由
に変化可能な構造としても良い。
誘導ローラ対28の回転軸は管状被加工体1の回転軸に
対して傾斜していても良く、更にはその傾斜角度を自由
に変化可能な構造としても良い。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る管状
体加工機によれば、管状被加工体に対し局部変形の繰り
返しにより縮径加工を実施するので加工力が小さくて足
りる。従って、装置の剛性や強度を小さくでき、その小
型化や軽量化を達成することができる。また、加工ロー
ラ対によって縮径されるので、鍛造加工のように衝撃的
な打撃音や振動がなく静かな加工が可能であり、それは
作業環境の快適化につながる。
体加工機によれば、管状被加工体に対し局部変形の繰り
返しにより縮径加工を実施するので加工力が小さくて足
りる。従って、装置の剛性や強度を小さくでき、その小
型化や軽量化を達成することができる。また、加工ロー
ラ対によって縮径されるので、鍛造加工のように衝撃的
な打撃音や振動がなく静かな加工が可能であり、それは
作業環境の快適化につながる。
【0056】更に、加工ローラ対が転がり接触であるか
ら工具構造は簡単で工具の破損や摩耗が少なく工具寿命
が長く、また、材料の利用度、歩留まりがよいので、工
具設計や製品設計を考慮して最終の製品形状にもっとも
近いものが得られ、材料節減も図られる。加えて、マン
ドレルを必要としないので、加工治具の交換等に時間を
とられずに、様々な形状に迅速に加工することができ、
他品種少量生産への対応も可能である。
ら工具構造は簡単で工具の破損や摩耗が少なく工具寿命
が長く、また、材料の利用度、歩留まりがよいので、工
具設計や製品設計を考慮して最終の製品形状にもっとも
近いものが得られ、材料節減も図られる。加えて、マン
ドレルを必要としないので、加工治具の交換等に時間を
とられずに、様々な形状に迅速に加工することができ、
他品種少量生産への対応も可能である。
【図1】本発明の一実施例を示す概略説明図である。
【図2】本発明の一実施例を示す図1のA−A線断面図
である。
である。
【図3】本発明の一実施例を示す図1のB−B線断面図
である。
である。
【図4】本発明の一実施例の制御系統図である。
【図5】本発明の一実施例のフローチャート図である。
【図6】従来の実施例を示した説明図である。
1…管状被加工体 2…保持手段 4…回転駆動手段 5…主駆動部 6…移動手段 8…加工ローラ対 28…誘導ローラ対 18a、18b…加工ローラ移動部 38a、38b…誘導ローラ移動部 41…測定手段 50…制御部
Claims (4)
- 【請求項1】 管状被加工体の端部を保持する保持手段
と、該保持手段による保持状態で前記管状被加工体を軸
中心に回転させる回転駆動手段と、前記保持手段を前記
管状被加工体を保持した状態で前記軸方向に往復移動さ
せる移動手段と、を有する主駆動部と、 該主駆動部により回転かつ移動される管状被加工体をそ
の軸方向共通位置で両側から挟んで押圧し縮径する加工
ローラ対と、 前記管状被加工体の外側面に該管状被加工体を挟持する
ように当接されて管状被加工体の移動動作に伴ってそれ
ぞれ回転する誘導ローラ対と、 予め設定された前記管状被加工体の加工形状情報に基づ
き前記主駆動部と加工ローラと誘導ローラの動作を制御
する制御部と、 を有することを特徴とする管状体加工機。 - 【請求項2】 前記加工ローラ対を前記軸方向に直交す
る方向で同時かつ同方向に移動させる加工ローラ移動部
と、誘導ローラ対を前記軸方向に直交する方向に同時か
つ同方向に移動させる誘導ローラ移動部とを有し、縮径
された管状被加工体を前記回転、移動動作に伴って変形
させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載の管
状体加工機。 - 【請求項3】 前記管状被加工体の外形状を測定する測
定手段を前記加工ローラ対と前記誘導ローラ対との間及
び前記誘導ローラ対と前記主駆動部との間、若しくはそ
の何れか一方に設け、前記測定手段からの測定データに
基づき制御部による制御を行うことを特徴とする請求項
1又は2に記載の管状体加工機。 - 【請求項4】 請求項1から3に係る管状体加工機の前
記主駆動部による往復移動のいずれか一方向移動時の
み、あるいは双方向移動時に前記縮径動作及び前記外形
状の測定動作を繰り返し行い、2度目以降の前記縮径動
作時に前記測定データをフィードバック制御データとし
て用いることを特徴とする管状体加工機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14257895A JPH08309442A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 管状体加工機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14257895A JPH08309442A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 管状体加工機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08309442A true JPH08309442A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15318579
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14257895A Pending JPH08309442A (ja) | 1995-05-17 | 1995-05-17 | 管状体加工機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08309442A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002090816A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-layer coated tube and method of manufacturing the coated tube |
CN109482757A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 东莞市旭锐精密五金制品有限公司 | 铜管束口设备及束口方法 |
CN109909338A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 西北工业大学 | 一种用于管材旋压弯曲渐进成形工艺的弯曲机构 |
CN111715798A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-29 | 陈明亮 | 一种车载空调连接铜管扩口加工系统 |
-
1995
- 1995-05-17 JP JP14257895A patent/JPH08309442A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002090816A1 (en) * | 2001-05-08 | 2002-11-14 | Sanoh Kogyo Kabushiki Kaisha | Multi-layer coated tube and method of manufacturing the coated tube |
JP2002327892A (ja) * | 2001-05-08 | 2002-11-15 | Sanoh Industrial Co Ltd | 多層コーティングチューブおよびその製造方法 |
CN109482757A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-19 | 东莞市旭锐精密五金制品有限公司 | 铜管束口设备及束口方法 |
CN109482757B (zh) * | 2018-12-26 | 2024-02-23 | 东莞市旭锐精密科技有限公司 | 铜管束口设备及束口方法 |
CN109909338A (zh) * | 2019-02-26 | 2019-06-21 | 西北工业大学 | 一种用于管材旋压弯曲渐进成形工艺的弯曲机构 |
CN111715798A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-09-29 | 陈明亮 | 一种车载空调连接铜管扩口加工系统 |
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