JPH10137889A - 管端アップセッタ金型交換装置 - Google Patents

管端アップセッタ金型交換装置

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JPH10137889A
JPH10137889A JP29664596A JP29664596A JPH10137889A JP H10137889 A JPH10137889 A JP H10137889A JP 29664596 A JP29664596 A JP 29664596A JP 29664596 A JP29664596 A JP 29664596A JP H10137889 A JPH10137889 A JP H10137889A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】管端アップセッタの金型の交換を自動的に行う
ことができるようにし、人力作業を廃止する。 【解決手段】円筒軸に沿って半割れの上下アップセッタ
金型104をアップセッタ本体101に緊結・脱着する
金型クランプ装置10と、金型クランプ装置10金型位
置に移動させる金型交換作業装置30と、金型を供給・
撤去する金型自動ハンドリング装置50とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シームレスパイプ
の製造分野に属し、管端をアップセットする管端アップ
セッタの金型交換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】シームレスパイプの管端アップセッタ1
00の金型部分を図2〜図4に示した。図2は金型部分
の全体斜視図、図3、図4は金型の縦断面図である。管
端アップセッタ100の金型部分はダイス、ジョーを兼
用する下ダイス104を保持する下ダイスホルダ10
1、その上に載置される上ダイス107用の上ダイスホ
ルダ102、クランプジョー106用の上ダイスホルダ
103から構成されている。下ダイスホルダ101及び
上ダイスホルダ102、103は、円筒を縦に二つ割り
したような半月状断面の金型104、106、107を
嵌込み固定しており、図示しない金型閉止装置で上下を
圧着して閉止している。
【0003】アップセッタの各ダイスホルダ101、1
02、103内に嵌込み固定されている金型104(下
ダイス)、106(クランプジョー)、107(上ダイ
ス)に、図3に示すように、パイプ110を挿入し、金
型閉止力でダイスホルダ101、102、103を上下
から押えてパイプ110を保持し、パンチ111をパイ
プ110内に進入させ、パンチホルダ112にアップセ
ット力113を加えると、図4に示すように、管110
の端部は、金型104(下ダイス)、107(上ダイ
ス)内に据え込まれ、増肉してアップセットされる。こ
のアップセットされた部分は後にねじ等を設けて継手部
を形成することができる。
【0004】図5に下ダイスホルダ101に金型104
(下ダイス)が取付けられている状態を斜視図で示し
た。その固定部120は、図6に縦断面を示すように、
回動する固定用キー126と、この回動する固定用キー
126の回動部124をダイスホルダ101に固定する
固定ボルト121とから構成されている。固定用キー1
26の平面図を図7に示した。固定用キー126の回動
部124は、下ダイスホルダ101に回動可能に嵌挿さ
れており、この回動部124の頂部に円周に断続する突
起125を有し、この突起125に治具を係止させ治具
を介して回動させると、キー126が90度回動し、金
型104(下ダイス)の固定キー溝127に進入した
り、固定キー溝127から進出したりする。ボルト12
1は、頭部に六角孔123を備え、下部にねじ122を
備え、固定用キー126を金型104の固定キー溝12
7に挿入した状態で、回動部124を下ダイスホルダ1
01に押し付けて固定する。
【0005】以上の説明は下金型104(下ダイス)に
ついて行ったが、上金型106(クランプジョー)、1
07(上ダイス)についても、天地が逆向きになってい
るほかは全く同様になっている。従来、この六角孔つき
ボルト121は金型104交換の時は、オペレータの手
作業によって締付け、取外しがなされている。金型10
4の取り出し、挿入も人力である。この作業は代表的な
辛労作業である。上下金型104、106、107を一
体にしてセットで交換する技術、例えば自動車のプレス
機械のダイチェンジャー等もあるが、このような技術を
適用するには大規模な装置改造が必要である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、大規模な装
置改造を必要とすることなく、管端アップセッタの金型
の交換を自動的に行うことができる装置を提供すること
を目的とする。すなわち、本発明は金型の取付け取外し
を自動的に行うことができ、上記人力作業を廃止し、問
題点を解決した管端アップセッタ金型交換装置を開発
し、これを提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するために、次の技術手段を講じたことを特徴とす
る管端アップセッタ金型交換装置である。すなわち、本
発明は、(イ)円筒軸に沿って半割れの上下アップセッ
タ金型をアップセッタ本体(ダイスホルダ)に緊結・脱
着する金型クランプ装置と、(ロ)この金型クランプ装
置をアップセッタの上下金型位置に移動させる金型交換
作業装置と、(ハ)金型をアップセッタに供給・撤去す
る金型自動ハンドリング装置とを備えたことを特徴とす
る管端アップセッタ金型交換装置である。
【0008】前記金型クランプ装置は、金型をアップセ
ッタ本体に固定する回動キーを金型の固定キー溝に嵌脱
する装置と、この回動キーを押える固定するボルトを緩
締する装置とを備えることにより自動操作ができ好適で
ある。また、前記金型クランプ装置は、上下金型をそれ
ぞれクランプできるように天地反転機構を備えることに
よって、容易に上下金型に対して、金型取付け固定又は
取り外しを容易に行うことができ、好ましい。
【0009】さらに、前記金型交換作業装置は、前記金
型クランプ装置を3次元位置決めする機構を備え、容易
に金型位置に近接することができるようにすることが好
ましく、3次元位置決め装置は、横行装置、昇降装置、
前進後退装置を備える。また、前記金型交換作業装置の
オーバーハング位置を支持する補助サポート機構を備え
ると、金型クランプ装置が前進して片持梁の状態になっ
て撓みが生ずるのを防止することが容易にでき、金型交
換装置に余分な剛性を付与する必要がなくなり、安価に
装置を製造することができる。
【0010】次に、前記金型自動ハンドリング装置は、
金型をチャッキングするマグネットチャックを多関節ア
ームの先端に装着した電動又は圧気動のハンドリングバ
ランサから構成すると、迅速円滑に金型取替を行うこと
ができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
例を詳細に説明する。図1は本発明の実施例の全体斜視
図である。本発明の管端アップセッタ金型交換装置1
は、図1に示すように、金型クランプ装置10と、金型
交換作業装置30と、金型自動ハンドリング装置50と
を主要構成とし、予備金型置場60に準備されている予
備金型61と管端アップセッタ70、90に取りつけら
れている金型104等とを自動的に交換する装置であ
る。
【0012】金型クランプ装置10は、半割れの上下ア
ップセッタ金型104、106、107をアップセッタ
本体(上下ダイスホルダ)に緊結・脱着する装置であっ
て、金型交換作業装置30の上に乗っている。金型交換
作業装置30は金型クランプ装置10をアップセッタ7
0、90の上下金型104、106の位置に移動させ、
金型をクランプさせる位置決め装置である。金型交換作
業装置30は、金型クランプ装置10を矢印32方向に
前進後退する枠31、この枠31を矢印34方向に昇降
させる昇降装置33、これらを矢印36方向に走行させ
る走行装置35、走行装置が案内されるガイド溝38を
備えたフレーム37から構成されている。この金型交換
作業装置30は枠31、昇降装置33。走行装置35か
らなる3次元移動機構によって、金型クランプ装置10
を任意の金型に容易に近接させることができ、また退避
させることができる。
【0013】金型自動ハンドリング装置50は、金型を
チャッキングするマグネットチャック51を多関節アー
ム53、54の先端に装着し、この多関節アームを電動
又は圧気動で操作するハンドリングバランサ55から構
成され、ベース56上に立設したポスト52上に支持さ
れている。金型自動ハンドリング装置50は、予備金型
置場60に載置されている予備金型61を、アップセッ
タの金型取付位置(下金型の場合)又は金型クランプ装
置上(上金型の場合)に運搬して新旧金型の交換を行う
もので、市販の多関節ロボットを利用し、これに上記作
業をティーチングすることによって、所望の性能を付与
することができ、迅速円滑に金型取替を行うことができ
る。
【0014】なお、図1では、上金型を取りつけたトン
グ91はプルロッド92により鋭角に口を開くように傾
けて上方に持ち上げられており、金型クランプ装置10
が前進して上金型に近接することができる状態になって
いることを示している。また、金型交換作業装置30の
枠31が前進した時その先端を支持する支持装置80が
下側本体70に装着されている様子も示している。
【0015】次に、図8〜図19を参照して本発明の装
置の作動を説明する。図8は、金型交換作業装置30
が、金型クランプ装置10を金型(上金型106)に近
接させた状態を示す側面図、図9はその正面図、図10
はその背面図、図11はその平面図で、アップセッタの
上部をのけた状態を示している。金型交換作業装置30
は、前進後退する枠31、昇降装置33、水平移動装置
35を操作して3次元位置決め移動をし、金型クランプ
装置10を金型(上金型106)に近接させて、上金型
106の交換を行っている。支持装置80は、図9に示
すように、フレーム81から上方に伸びているガイド8
2に沿ってシリンダ83により支持板84を押しあげて
枠31を支持している。
【0016】図12は枠31を退避させた状態を示す側
面図、図13はその平面図で、アップセッタの上部をの
けた状態を示している。次に、金型クランプ装置10の
実施例について詳細に説明する。図14は金型クランプ
装置10の平面図で一部を切欠いて示している。図15
はその側面図、図16はその正面図、図17は背面図で
ある。金型クランプ装置10は、その4隅にガイドクラ
ンプ19を備えており、4個のガイドクランプ19は金
型交換装置30の枠31のガイドレール39に係合して
いる。金型クランプ装置10は、このガイドレール39
に沿って枠31の長手方向に移動可能となっている。金
型クランプ装置10のフレーム29はこのガイドクラン
プ19に対して支持軸15、回動装置16、回動フレー
ム18を介して結合されており、図16に回動方向17
を矢印で示すように回動可能になっている。これは上下
金型をそれぞれ脱着させることができるように、金型ク
ランプ装置10のフレームの天地を変更することができ
るようにしたものである。図18は図16と同一方向か
ら見た正面図で、図18では、上金型の脱着を行う姿勢
を示している。上金型は、金型取替の時、図1に示すよ
うに、トング91をプルロッド92で引き上げる。この
ため、金型は水平面に対して2〜3度の傾きを有して保
持されるので、図18では、フレーム29は傾いた姿勢
になっている。上金型は、図18の状態で金型フレーム
から取外されて金型クランプ装置10の上に載せて移送
される。また新しく取付ける金型も、同様に金型クラン
プ装置に載せて運搬される。なお、下金型は金型自動ハ
ンドリング装置50が下ダイスホルダ101から予備金
型置場60との間を搬送する。
【0017】金型クランプ装置10にはシリンダ21が
装着されており、このシリンダ21はラック22を前後
進させ、ピニオン23を回動させる。図19に示すよう
に、このピニオン23は、金型24を固定する固定キー
を有する回動部124の頭部突起125に係合する係合
部を有している。シリンダ21の前後進によりこの回動
部24の固定用キー126を金型124のキー溝127
に嵌脱させる。
【0018】金型クランプ装置10は、ウォーム駆動装
置12によって回転を与えらえるウォーム11とこれに
噛み合うウォームホイール13を備えている。ウォーム
ホイール13の軸の下端には六角雄スパナ14が突出し
て取付けられている。この六角雄スパナ14は、図19
に示すように、金型104の固定ボルト121の頭部の
六角孔123に係合し、ねじ122により固定ボルト1
21を締めたり緩めたりする。これにより、固定用キー
126を金型のキー溝127内に固定するように回動部
124を固定し、又はこの固定を解除するように緩め
る。
【0019】
【実施例】本発明の管端アップセッタ金型交換装置は、
シームレス管の7インチアップセッタラインの金型交換
装置として導入した。金型はダイス、ジョーの2種類が
ある。ダイスは管端形状に加工するためのもので、ジョ
ーはパイプをグリップするものである。金型は上型、下
型からなり、おのおの円筒状のものを縦に2分割した形
状をしている。本ラインの場合、1工程位置、2工程位
置の2か所があり、金型の数としては全部で8個であ
る。全部の金型を交換する場合の従来と本発明とを比較
すると、交換要員は従来2人であったものが1人でよ
く、交換に要する延べ時間は従来40分であったが、改
善後は25分となった。
【0020】
【発明の効果】本発明の管端アップセッタ金型交換装置
は以上のように構成されているので、管端アップセッタ
の金型を自動的に交換することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の管端アップセッタ金型交換装置を示す
全体斜視図である。
【図2】管端アップセッタ金型を示す斜視図である。
【図3】管端アップセッタ金型の作動説明図である。
【図4】管端アップセッタ金型の作動説明図である。
【図5】管端アップセッタ金型の部分斜視図である。
【図6】管端アップセッタ金型のセットキーの平面図で
ある。
【図7】管端アップセッタ金型の固定部の断面図であ
る。
【図8】実施例の金型交換作業装置の側面図である。
【図9】実施例の金型交換作業装置の正面図である。
【図10】実施例の金型交換作業装置の背面図である。
【図11】実施例の金型交換作業装置の平面図である。
【図12】実施例の金型交換作業装置の側面図である。
【図13】実施例の金型交換作業装置の平面図である。
【図14】実施例の金型クランプ装置の平面図である。
【図15】実施例の金型クランプ装置の側面図である。
【図16】実施例の金型クランプ装置の正面図である。
【図17】実施例の金型クランプ装置の背面図である。
【図18】実施例の金型クランプ装置の正面図である。
【図19】実施例の金型クランプ装置の作動説明図であ
る。
【符号の説明】
1 管端アップセッタ金型交換装置 10 金型クランプ装置 11 ウオーム 12 ウォーム駆動装置 13 ウオームホイール 14 六角雄スパナ 15 支持軸 16 回動装置 17 回動方向(矢印) 18 回動フレーム 19 ガイドクランプ 21 シリンダ 22 ラック 23 ピニオン 29 フレーム 30 金型交換装置 31 枠 32、34、36 矢印 33 昇降装置 35 走行装置(水平移動装置) 37 フレーム 38 ガイド溝 39 ガイドレール 50 金型自動ハンドリング装置 51 マグネットチャック 52 ポスト 53、54 多関節アーム 55 ハンドリングバランサ 56 ベース 60 予備金型置場 61 予備金型 70 管端アップセッタ 80 支持装置 81 フレーム 82 ガイド 83 シリンダ 84 支持板 90 管端アップセッタ 91 トング 92 プルロッド 101 下ダイスホルダ 102 ダイス用の上ダイスホルダ 103 クランプジョー用の上ダイスホルダ 104、106、107 金型 110 パイプ 111 パンチ 112 パンチホルダ 113 アップセット力 120 固定部 121 固定ボルト 122 ねじ 123 六角孔 124 回動部 125 突起 126 固定用キー 127 キー溝

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒軸に沿って半割れの上下アップセッ
    タ金型をアップセッタ本体に緊結・脱着する金型クラン
    プ装置と、該金型クランプ装置をアップセッタの上下金
    型位置に移動させる金型交換作業装置と、金型をアップ
    セッタに供給・撤去する金型自動ハンドリング装置とを
    備えたことを特徴とする管端アップセッタ金型交換装
    置。
  2. 【請求項2】 前記金型クランプ装置は、金型をアップ
    セッタ本体に固定する回動キーを金型の固定キー溝に嵌
    脱する装置と、該回動キーを押える固定ボルトを緩締す
    る装置とを備えたことを特徴とする請求項1記載の管端
    アップセッタ金型交換装置。
  3. 【請求項3】 前記金型クランプ装置は、上下金型をそ
    れぞれクランプできるように天地反転機構を備えたこと
    を特徴とする請求項2記載の管端アップセッタ金型交換
    装置。
  4. 【請求項4】 前記金型交換作業装置は、前記金型クラ
    ンプ装置を3次元位置決めする機構を備えたことを特徴
    とする請求項1記載の管端アップセッタ金型交換装置。
  5. 【請求項5】 前記金型交換作業装置のオーバーハング
    位置を支持する補助サポート機構を備えたことを特徴と
    する請求項4記載の管端アップセッタ金型交換装置。
  6. 【請求項6】 前記金型自動ハンドリング装置は、金型
    をチャッキングするマグネットチャックを多関節アーム
    の先端に装着した電動又は圧気動のハンドリングバラン
    サからなることを特徴とする請求項1記載の管端アップ
    セッタ金型交換装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006239694A (ja) * 2005-02-28 2006-09-14 Murata Mach Ltd パンチ交換用治具
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