JPH0952112A - 銅管内面溝付転造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 銅管内面溝付転造装置における各機器の
運転条件を個々に設定することなく、内面溝付き管を安
定生産することができる銅管内面溝付転造装置を提供す
る。 【解決手段】 各機器の回転速度の設定値を記憶させて
おくデータ設定部材１と、銅管の抽伸加工を制御する抽
伸制御部（ドラム、レシービングテーブル及びペイオフ
テーブル）２と、銅管の転造加工を制御する転造制御部
３とを有する銅管内面溝付転造装置において、銅管の種
類、直径及び加工速度等により決まる各機器の所望の回
転速度設定値（及び設定パターン）を、データ設定部材
１に予め記憶させておき、転造加工の際に設定値（及び
設定パターン）を読み出すと共に、各設定値（及び設定
パターン）を抽伸制御部２及び転造制御部３に伝送し、
これらの制御部がペイオフテーブルモータ４、レシービ
ングテーブルモータ５、ドラムモータ６及び転造モータ
７を前記設定値（又は設定パターン）に従って回転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は銅管内面に溝付プラグの
溝を転写して銅管内面に溝を形成する銅管内面溝付転造
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、通常の銅管内面溝付転造装置を
示す模式的斜視図である。この図２に示すように、銅管
内面溝付転造装置は、銅管２２を払い出すペイオフテー
ブル２１と、払い出された銅管２２の内面に溝を形成す
る転造機２３と、溝が形成された溝付銅管２２ａを、そ
の周面に巻き付けることにより抽伸する回転ドラム２４
と、溝付銅管２２ａを回転ドラム２４に押し付けるスナ
バロール２５ａ及び２５ｂと、回転ドラム２４に巻かれ
ていた溝付銅管２２ａを下方で受け取り収納するレシー
ビングテーブル２６とから構成されている。

【０００３】この銅管内面溝付転造装置は、大きく分け
て２つの機能を有し、その一つは銅管の抽伸機能であ
り、他方は銅管内面の溝付機能である。

【０００４】銅管の抽伸加工は、主にペイオフテーブル
２１、回転ドラム２４及びレシービングテーブル２６に
よって、次のように行われる。先ず、成形加工及び焼鈍
等の前工程を施した内面に溝を有しない銅管を、バスケ
ットを有するペイオフテーブル２１内に設置し、ペイオ
フテーブル２１が回転して銅管２２を回転ドラム２４へ
と払い出している。このドラム２４を一定の速度で回転
させると、ペイオフテーブル２１では、ドラム２４の回
転速度とペイオフテーブル２１の回転速度との同調をと
る必要があり、引き抜き速度と関連させてペイオフテー
ブル２１の回転速度が設定されている。また、ペイオフ
テーブル２１は回転ドラム２４と比べて、速く回転した
り、又は極端に遅く回転したりすることがないように、
抽伸加工に合った加工率分だけ、回転ドラム２４の回転
速度よりも遅く回転するようにドロー量（引き抜き速
度）が設定され、単独で制御されている。

【０００５】次いで、ペイオフテーブル２１から払い出
された銅管２２は、回転ドラム２４に巻き付けられ、ま
たドラム２４とスナバロール２５ａ及び２５ｂとによっ
て押しつけられると共に、巻き付けられたときの一定の
張力によって抽伸される。このドラム２４の回転速度が
銅管内面溝付転造装置のラインスピードと位置づけられ
ており、回転ドラム２４は単独で制御されている。

【０００６】このようにして銅管２２が抽伸されるが、
回転ドラム２４とスナバロール２５ａ及び２５ｂとによ
って押しつけられた銅管２２ａは、回転ドラム２４の回
転に伴い下方へと移動し、スナバロール２５ａ及び２５
ｂの幅から外れた銅管２２ａは徐々に下方へとずり落
ち、バスケットを有するレシービングテーブル２６がこ
の銅管２２ａを受け取って収納している。このレシービ
ングテーブル２６では、ペイオフテーブル２１と同様
に、ドラム２４の回転速度との同調をとるために、ドロ
ー量として一定の回転速度が設定されている。また、レ
シービングテーブル２６は、回転ドラム２４の回転速度
と比べて、極端に速く回転したり、又は遅く回転したり
することがないように、抽伸加工に合った加工率と、バ
スケットに受け取り易く、その内側に良好に収納するこ
ととを考慮して、回転ドラム２４の回転速度よりも速く
回転するようにドロー量が設定され、単独で制御されて
いる。

【０００７】一方、銅管２２の内面溝付は次のように行
われる。先ず、転造機２３において、ペイオフテーブル
２１から払い出された銅管２２内に溝付プラグを挿入す
る。そして、このプラグで銅管２２内に溝を形成する際
に、転接部材を銅管周面に転接させ、これを銅管周方向
に回転させるモータを高速回転させ、メタルフローによ
り銅管２２の外側に逃げる部分を外周面から加圧転造し
て、銅管２２内に溝を形成すると共に、銅管２２の外径
を一定に保持している。

【０００８】以上のようにして、銅管内面溝付転造装置
により、銅管２２の内面に溝を形成する共に抽伸して、
溝付銅管を製造している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の銅管
内面溝付転造装置において、ペイオフテーブル２１の回
転による銅管２２の払い出し速度、ドラム２４の回転に
よる抽伸速度、レシービングテーブル２６の回転による
溝付銅管２２ａの受け取り速度、加えて転造機２３の高
速モータの回転による加圧転造速度は、一連の銅管内面
溝付における転造条件のバラツキを生じさせる。

【００１０】つまり、銅管内面溝付転造装置における各
機器は、いずれも別個に制御されているため、転造加工
により多種多様の内面溝付銅管を製造する場合には、各
銅管及び製造する内面溝付銅管の形状等によって、各機
器の運転条件を個々に設定する必要がある。このため、
各機器毎の調節設定に長時間を要し、また種々の内面溝
付銅管に対応して、各機器毎の運転条件のデータを管理
することは極めて困難であり、更に作業者によっても各
機器の運転条件の設定が異なるため、製品の品質及び精
度に加え、作業上のバラツキも問題となる。更にまた、
作業者の経験上のデータで各機器の条件データが設定さ
れるため、熟練者と未熟者との差を生じさせてしまい、
製品の安定生産の妨げとなっている。

【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、銅管内面溝付転造装置における各機器の運
転条件を、転造加工の際に個々に設定することなく、内
面溝付き管を安定生産することができる銅管内面溝付転
造装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る銅管内面溝
付転造装置は、銅管を払い出すペイオフテーブルと、前
記銅管に管外から転接する転接部材を銅管の周面に沿っ
て回転駆動して、管内の溝付プラグに管外から前記銅管
を押圧してその内面に溝を形成する転造手段と、この内
面に溝が形成された内面溝付銅管を周面に巻き付けるこ
とにより抽伸する回転ドラムと、回転駆動して内面溝付
銅管を前記ドラムから受け取り収納するレシービングテ
ーブルと、前記ペイオフテーブルの回転速度、前記転接
部材の回転速度、前記抽伸ドラムの回転速度及びレシー
ビングテーブルの回転速度を制御する制御手段と、加工
すべき銅管の種類、直径及び加工速度を含む因子により
決まるペイオフテーブルの回転速度、転接部材の回転速
度、抽伸ドラムの回転速度及びレシービングテーブルの
回転速度の所望の設定値を記憶し、これを前記制御手段
に伝送するデータ設定部材とを有することを特徴とす
る。

【００１３】

【作用】本発明においては、ペイオフテーブル、転造手
段の転造部材、回転ドラム及びレシービングテーブルの
回転速度の所望の設定値を、加工すべき銅管の種類（品
種）、直径及び加工速度等に関連づけて、予めデータ設
定部材に記憶させておく。即ち、加工すべき銅管の種
類、直径及び加工速度を含む因子により決まると共に、
各機器の駆動部の回転速度を相互に同調させるために適
切な各機器毎の回転速度の設定値を、データ設定部材に
記憶させておく。そして、銅管に転造加工を施す際に、
前記設定値を記憶しているデータ設定部材から各機器の
制御手段に前記設定値を伝送し、それらの設定値に従っ
て各機器の駆動部が回転する。

【００１４】このように、予めデータ設定部材に所望の
設定値を記憶させ、転造加工の際に制御手段に前記設定
値を伝送するので、多種多様の設定値を一括管理するこ
とができ、作業者によって設定値の設定が異なることな
く、均一な転造加工を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について、添付の図面
を参照して具体的に説明する。

【００１６】図１は、本発明の実施例に係る銅管内面溝
付転造装置を示すブロック図である。図１に示すよう
に、この銅管内面溝付転造装置は、各機器の回転速度の
設定値を記憶させておく可搬性のデータ設定部材１と、
銅管の抽伸加工を制御する抽伸制御部（ドラム、レシー
ビングテーブル及びペイオフテーブル）２と、銅管の転
造加工を制御する転造制御部３とを有する。

【００１７】データ設定部材１は、加工する銅管の種類
及び加工速度を含む因子により決まる各機器の設定値を
記憶する記憶手段と、記憶している設定値を読み出す読
出し手段と、読み出した設定値を各機器の制御部へ伝送
する伝送手段とを有している。

【００１８】このような機能を有するデータ設定部材１
に、銅管の種類及び加工速度を含む因子により決まる各
機器の設定値、即ち抽伸制御部２においては、ドラムの
回転速度、レシービングテーブルの回転速度及びペイオ
フテーブルの回転速度、また転造制御部３においては、
転造機の回転速度の設定値を予め記憶させておく。

【００１９】例えば、抽伸ドラム２４（図２参照）にお
いては、銅管２２の先端を握持し、これを数回ドラム周
面に巻き付け（第１工程）、その後握持されていた先端
のみ切断してドラムと銅管とを分離し（第２工程）、そ
の後抽伸ドラム２４を高速回転させる（第３工程）。こ
の抽伸ドラム２４は、第１工程にて回転速度を徐々に増
加させ、第２工程においては回転速度を一定に保持し、
その後第３工程において急速に回転速度を上昇させ定常
状態に入る。このような回転速度パターンが設定値とし
てデータ設定部材１に記憶されている。

【００２０】これにより、各種の銅管から所望する内面
溝付管を製造する際に、データ設定部材１は記憶されて
いる回転速度設定値（設定パターンを含む）を読み出す
と共に、各設定値（及び設定パターン）を抽伸制御部２
及び転造制御部３に伝送し、これらの制御部がペイオフ
テーブルモータ４、レシービングテーブルモータ５、ド
ラムモータ６及び転造モータ７を設定値（又は設定パタ
ーン）に従って回転させる。これにより、品質及び精度
が安定した内面溝付銅管を製造することができる。

【００２１】次に、実際に銅管を使用して内面溝付管を
製造した結果について説明する。なお、実際に使用した
銅管内面溝付転造装置については、設定値（及び設定パ
ターン）の制御手段及びデータの設定部材を除いて、図
２に示す装置と同様である。

【００２２】成形加工及び焼鈍等の前工程を施した直
径：９．５２ｍｍ、厚さ：０．３５ｍｍ、長さ：５００
ｍの溝が付いていない銅管を使用して、その内面に山を
６０個有する溝を形成した。このときのドラムの回転速
度は６０ｍ／分、ペイオフテーブル及びレシービングテ
ーブルの回転速度は夫々５２ｍ／分及び７５ｍ／分、ま
た転造機の転造モータの回転速度は３００００ｒｐｍと
した。

【００２３】この場合、ペイオフテーブル及びレシービ
ングテーブルの回転速度は、ドラムの回転速度と一定の
関係を有するように設定した。即ち、銅管はドラムに巻
き付くときの一定の張力によって抽伸されるため、ペイ
オフテーブルの回転速度はドラムの回転速度に比べて抽
伸加工の加工率分だけ遅く回転させる。逆に、レシービ
ングテーブルの回転速度は、抽伸加工の加工率とバスケ
ットへの収納のし易さとを考慮して、ドラムの回転速度
に比べて速く回転させる。このような関係を維持して、
ドラム並びにペイオフテーブル及びレシービングテーブ
ルの回転速度を安定的に同調させることにより、銅管の
損傷及び振れを低減し、安定した抽伸加工を行うことが
できる。また、抽伸加工と同時に転造機内において、溝
付プラグ及び転接部材により銅管内面に溝を形成する際
に、前述した各機器における駆動部の回転速度の同調を
維持することにより、抽伸加工が安定して行われるた
め、銅管の破断を最小限に抑制できると共に、品質及び
精度が安定した良好な内面溝付管を製造することができ
る。

【００２４】なお、前述の寸法形状からなる１本の銅管
に転造加工を施すと、終了までに６５分を要し、転造開
始時に設定不良による材料の破断等が生じた場合には、
再スタートまでに約３０分を要した。また、転造の途中
に破断等が生じた場合には、１本全てが商品価値を失う
場合がある。

【００２５】上記では具体的な銅管として、直径：９．
５２ｍｍ、厚さ：０．３５ｍｍ、６０山の溝（以下、直
径、厚さ及び山数を例えば「９．５２φ×０．３５ｔ６
０山」と表す）の場合を示したが、これ以外に、例え
ば、９．５２φ×０．３４ｔ６０山、９．５２φ×０．
３５ｔ６５山、９．５２φ×０．３５ｔ６０山、９．５
２φ×０．３６ｔ６５山、９．５２φ×０．４１ｔ６０
山、９．５２φ×０．４４ｔ５０山、９．５２φ×０．
４８ｔ５０山、９．５２φ×０．６５ｔ５０山及び７．
９４φ×０．３０ｔ５０山の寸法形状を有する溝付管の
製造に適用することもできる。また、これらの寸法形状
を有する主要材料の他に、約３０種程度の異なる寸法形
状を有する銅管に内面溝付を行う場合もあり、各機器の
回転速度は夫々異なっている。更に、同様の銅管内面溝
付転造装置が複数台（例えば１４台）設置する場合があ
り、各銅管内面溝付転造装置及び各銅管に対応して多種
多様の設定値（及び設定パターン）を設定する必要があ
る。

【００２６】そこで、データ設定部材を使用して予め種
々の銅管に対応する各機器の設定値（及び設定パター
ン）を記憶させておき、内面溝付の転造加工を行う際
に、記憶されている設定値（及び設定パターン）を読み
出すと共に、これらを抽伸制御部及び転造制御部に伝送
し、各機器の駆動部を設定値（又は設定パターン）に従
って回転させる。

【００２７】これにより、種々の寸法形状を有する銅管
に対し、一括して設定値（及び設定パターン）を管理す
ることができるため、作業者の熟練の度合いに依らずに
均一な転造加工ができ、品質及び精度が安定した銅管内
面溝付管を製造することができる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
銅管内面溝付転造装置を使用して転造加工を行う際に、
銅管の種類及び加工速度を含む因子により決まる各機器
の設定値（及び設定パターン）をデータ設定部材で一括
管理することにより、転造装置の作業者における熟練の
度合いに依らずに均一な転造加工ができ、品質及び精度
が安定した銅管内面溝付管を製造することができる。

【００２９】また、設定値（及び設定パターン）の設定
及び調整が容易にできるため、転造加工の作業性の向上
を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る銅管内面溝付転造装置を
示すブロック図である。

【図２】銅管内面溝付転造装置を示す模式的斜視図であ
る。

【符号の説明】

１；データ設定部材 ２；抽伸制御部（ペイオフテーブル、ドラム、レシービ
ングテーブル） ３；転造制御部 ４；ペイオフテーブルモータ ５；レシービングテーブルモータ ６；ドラムモータ ７；転造モータ ２１；ペイオフテーブル ２２；銅管 ２３；転造機 ２４；回転ドラム ２５ａ，２５ｂ；スナバロール ２６；レシービングテーブル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅管を払い出すペイオフテーブルと、前
   記銅管に管外から転接する転接部材を銅管の周面に沿っ
   て回転駆動して、管内の溝付プラグに管外から前記銅管
   を押圧してその内面に溝を形成する転造手段と、この内
   面に溝が形成された内面溝付銅管を周面に巻き付けるこ
   とにより抽伸する回転ドラムと、回転駆動して内面溝付
   銅管を前記ドラムから受け取り収納するレシービングテ
   ーブルと、前記ペイオフテーブルの回転速度、前記転接
   部材の回転速度、前記抽伸ドラムの回転速度及びレシー
   ビングテーブルの回転速度を制御する制御手段と、加工
   すべき銅管の種類、直径及び加工速度を含む因子により
   決まるペイオフテーブルの回転速度、転接部材の回転速
   度、抽伸ドラムの回転速度及びレシービングテーブルの
   回転速度の所望の設定値を記憶し、これを前記制御手段
   に伝送するデータ設定部材とを有することを特徴とする
   銅管内面溝付転造装置。