KR102427837B1 - Automatic tube expanding device - Google Patents

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켄지 사와자키
타다시 스기모리
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가부시키가이샤 스기노 마신
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Abstract

확관 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 자동 확관 장치로서, 튜브의 확관 가공을 행하는 확관 장치를 지지해 이동시키는 로봇(2)을 구비하는 자동 확관 장치를 제공한다. 확관 장치는, 선단측이 소직경이 되는 테이퍼부(411)가 외주면에 형성된 맨드릴(41), 맨드릴(41)에 슬라이딩 가능하면서 회전 가능하도록 외측에 끼워진 통 형상의 프레임 부재에 회전 가능하게 지지되어 축 방향에 대해 경사지게 배치된 복수의 롤러를 갖는 익스팬더(4), 맨드릴(41)을 회전 구동하는 회전 구동기(6), 익스팬더(4)의 프레임 부재를 클램핑하는 클램프 장치(7), 클램프 장치(7)를 익스팬더(4)의 축 방향으로 이동시키는 이동 장치(8), 및 이동 장치(8)의 선단에 마련된 지지 부재(73)의 위치를 검출하는 위치 센서(200)를 구비한다.An automatic tube expander including a robot (2) that supports and moves the tube expander for performing tube expansion processing as an automatic tube expander capable of improving the efficiency of a tube expanding operation is provided. The tube expansion device is rotatably supported by a tubular frame member fitted to the outside so as to be slidable and rotatable to the mandrel 41 and the mandrel 41 having a tapered portion 411 having a small diameter at the tip side on the outer circumferential surface. An expander (4) having a plurality of rollers arranged obliquely with respect to the axial direction, a rotary actuator (6) for rotationally driving a mandrel (41), a clamping device (7) for clamping the frame members of the expander (4), a clamping device ( A moving device (8) for moving 7) in the axial direction of the expander (4), and a position sensor (200) for detecting the position of a support member (73) provided at the tip of the moving device (8) are provided.

Figure R1020210034275
Figure R1020210034275

Description

자동 확관 장치{AUTOMATIC TUBE EXPANDING DEVICE}Automatic tube expansion device {AUTOMATIC TUBE EXPANDING DEVICE}

본 발명은 자동 확관 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tube expansion device.

종래, 튜브의 확관(擴管) 가공을 행하는 확관 장치와, 확관 장치를 지지해 이동시키는 로봇을 구비하는 자동 확관 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1).DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the automatic tube expansion apparatus provided with the tube expansion apparatus which performs the tube expansion process of a tube, and the robot which supports and moves the tube expansion device is proposed (for example, patent document 1).

확관 장치는, 예를 들면 열교환기를 구성하는 튜브와 이 튜브를 장착하는 관판(管板)의 접합을, 익스팬더(expander)에 의해 튜브의 외경을 넓혀 관판에 형성된 장착공의 내면에 압접 고정함으로써 실시한다.The pipe expansion device is implemented by, for example, joining a tube constituting a heat exchanger and a tube plate to which the tube is mounted, by pressing and fixing the outer diameter of the tube with an expander to the inner surface of a mounting hole formed in the tube plate. do.

특허 문헌 1에 기재된 자동 확관 장치에서, 확관 장치는 확관 대상인 튜브의 위치까지 로봇에 의해 이동하게 된다.In the automatic tube expansion device described in Patent Document 1, the tube expansion device is moved by a robot to the position of the tube to be expanded.

특허 문헌 1: 일본 실용신안공개 평7-31853호 공보Patent Document 1: Japanese Utility Model Publication No. 7-31853

그러나, 튜브의 내경과 익스팬더의 외경 사이의 간극이 작다. 예를 들어, 작은 것에서는 0.2㎜ 정도 밖에 되지 않는다. 또한, 튜브 자체의 처짐, 툴의 휨, 튜브 단면의 상태에 의한 화상 처리 결과의 변동 등 정상적인 삽입을 방해하는 요인이 많아 삽입이 불가능하다는 문제가 발생한다. 또한, 삽입 실패에 의해 툴의 손상이 발생하는 것 외에도, 마모된 툴로 확관을 계속하면 품질 불량이 발생할 우려가 있다.However, the gap between the inner diameter of the tube and the outer diameter of the expander is small. For example, in a small one, it is only about 0.2 mm. In addition, there are many factors that prevent normal insertion, such as sagging of the tube itself, bending of the tool, and fluctuation of the image processing result due to the state of the tube cross section, so that insertion is impossible. In addition, in addition to the occurrence of damage to the tool due to the insertion failure, there is a risk that quality defects may occur if the tube expansion is continued with a worn tool.

따라서, 익스팬더 삽입시 관판과의 충돌 및 튜브와 롤러의 걸림을 검지해 삽입 실패를 방지하기 위해, 개선이 더욱 요구되고 있다.Therefore, in order to prevent insertion failure by detecting the collision with the tube plate and the jamming of the tube and the roller when the expander is inserted, further improvement is required.

본 발명은 이들 문제를 감안해, 확관 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 자동 확관 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of these problems, an object of the present invention is to provide an automatic tube expanding apparatus capable of improving the efficiency of a tube expanding operation.

본 발명의 자동 확관 장치는, 튜브의 확관 가공을 행하는 확관 장치와, 확관 장치를 지지해 이동시키는 로봇과, 상기 확관 장치 및 상기 로봇을 제어하는 제어 장치를 구비하는 자동 확관 장치로서, 확관 장치는, 선단측이 소직경이 되는 테이퍼부가 외주면에 형성된 맨드릴(mandrel), 맨드릴의 외측에 슬라이딩 가능하면서 회전 가능하도록 삽입된 통 형상의 프레임 부재 및 프레임 부재에 회전 가능하게 지지되고 프레임 부재의 축 방향에 대해 경사지게 배치된 복수의 롤러를 갖는 익스팬더와, 익스팬더의 맨드릴을 회전 구동하는 회전 구동기와, 익스팬더의 프레임 부재를 클램핑하는 클램프 장치와, 클램프 장치를 익스팬더의 축 방향으로 이동시키는 이동 장치와, 이동 장치에서의 이동부의 위치를 검출하는 검출 장치를 구비한 것을 특징으로 한다.The automatic tube expanding device of the present invention is an automatic tube expanding device comprising a tube expanding device for performing tube expansion processing, a robot supporting and moving the tube expanding device, and a control device for controlling the tube expanding device and the robot, the tube expanding device comprising: , a mandrel formed on the outer circumferential surface with a tapered portion having a small diameter at the tip, a cylindrical frame member slidably and rotatably inserted outside the mandrel, and rotatably supported by the frame member in the axial direction of the frame member An expander having a plurality of rollers disposed obliquely to each other, a rotary actuator for rotationally driving the mandrel of the expander, a clamping device for clamping a frame member of the expander, a moving device for moving the clamping device in an axial direction of the expander, and a moving device It is characterized in that it is provided with a detection device for detecting the position of the moving part.

본 발명에 의하면, 확관 작업의 효율을 향상시킨 자동 확관 장치가 제공된다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the automatic tube expansion apparatus which improved the efficiency of a tube expansion operation is provided.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 확관 장치의 개략적인 측면도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 자동 확관 장치의 주요부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 실시 형태에 따른 자동 확관 장치의 조작부를 나타내는 정면도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 자동 확관 장치에서, 관판 혹은 튜브 단면과 익스팬더 선단이 충돌하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 5는 실시 형태에 따른 자동 확관 장치에서, 익스팬더와 튜브가 기울어짐으로써 발생하는 간섭의 모습을 나타내는 모식도이다.
도 6은 실시 형태에 따른 자동 확관 장치에서, 튜브 단면과 롤러 단면이 간섭하는 모습을 나타내는 모식도이다.
도 7은 실시 형태에 따른 자동 확관 장치에 이용하는 자동 확관 방법에서, 사전 검사 공정의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
도 8은 실시 형태에 따른 자동 확관 장치에 이용하는 자동 확관 방법에서, 도 7의 사전 검사 공정에 이어지는 확관 공정의 순서를 나타내는 플로우차트이다.
1 is a schematic side view of an automatic tube expansion device according to an embodiment of the present invention.
It is a perspective view which shows the structure of the principal part of the automatic tube expansion apparatus which concerns on embodiment.
It is a front view which shows the operation part of the automatic tube expansion apparatus which concerns on embodiment.
4 is a schematic diagram showing a state in which a tube plate or tube cross section and an expander tip collide in the automatic tube expansion device according to the embodiment.
Fig. 5 is a schematic diagram showing a state of interference caused by an inclination of an expander and a tube in the automatic tube expansion device according to the embodiment.
It is a schematic diagram which shows a mode that a tube cross section and a roller cross section interfere in the automatic tube expansion apparatus which concerns on embodiment.
It is a flowchart which shows the procedure of a pre-inspection process in the automatic tube expansion method used for the automatic tube expansion apparatus which concerns on embodiment.
Fig. 8 is a flowchart showing the order of the tube expansion process following the pre-inspection process of Fig. 7 in the automatic tube expansion method used for the automatic tube expansion device according to the embodiment.

이하, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)에 대해, 도 1∼도 8을 적절히 참조하면서 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the automatic tube expansion apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated in detail, referring FIGS. 1-8 as appropriate.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)의 개략적인 측면도이다.1 is a schematic side view of an automatic tube expansion device 1 according to an embodiment of the present invention.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)는 로봇(2), 확관 장치(3), 제어 장치(10) 및 적어도 하나의 익스팬더(4)를 보관하는 툴 스토커(tool stocker)(11)를 구비하고 있다. 본 실시 형태의 로봇(2)으로는 다관절 로봇이 사용되고 있다. 로봇(2)은 확관 장치(3)를 지지해 이동시킨다.As shown in FIG. 1 , the automatic tube expansion device 1 according to the present embodiment includes a robot 2 , a tube expansion device 3 , a control device 10 , and a tool stocker for storing at least one expander 4 . stocker) (11). As the robot 2 of this embodiment, an articulated robot is used. The robot 2 supports and moves the tube expansion device 3 .

한편, 도 1에서는, 로봇(2)에 의해 확관 장치(3)가 이동해 확관 장치(3)의 위치 및 자세가 세가지로 변화된 상태를 동시에 나타내고 있다.On the other hand, in FIG. 1, the position and attitude|position of the tube expansion apparatus 3 are moved by the robot 2, and the state and the attitude|position of the tube expansion apparatus 3 are simultaneously shown in three changes.

확관 장치(3)는 튜브(T)의 확관 가공을 실시한다. 확관 장치(3)는, 열교환기를 구성하는 튜브(T)와 이 튜브(T)를 장착하는 관판(TB)의 접합을, 익스팬더(4)에 의해 튜브(T)의 외경을 넓혀 관판(TB)에 형성된 장착공(TBa)의 내면에 압접 고정함으로써 행한다.The tube expansion device 3 performs tube expansion processing of the tube T. The pipe expansion device 3 expands the outer diameter of the tube T by the expander 4 for joining the tube T constituting the heat exchanger and the tube plate TB to which the tube T is mounted, to form a tube plate TB. This is performed by pressing and fixing to the inner surface of the mounting hole TBa formed in the .

도 2에 나타내는 바와 같이, 확관 장치(3)는 로봇(2) 아암(21)의 선단부(21a)에 고정되어 있다. 확관 장치(3)에는 비전 센서(5)가 고정되어 있다.As shown in FIG. 2 , the tube expansion device 3 is being fixed to the tip portion 21a of the arm 21 of the robot 2 . A vision sensor 5 is fixed to the tube expansion device 3 .

확관 장치(3)는 익스팬더(4), 회전 구동기(6), 이동 장치(8) 및 커플링(9)을 구비한다.The tube expanding device 3 has an expander 4 , a rotary actuator 6 , a moving device 8 and a coupling 9 .

도 4에 나타내는 바와 같이, 익스팬더(4)는 맨드릴(41), 통 형상의 프레임 부재(42) 및 복수의 롤러(43)를 갖고 있다. 맨드릴(41)에는, 선단측이 소직경이 되는 테이퍼부(411)가 외주면에 형성되어 있다. 프레임 부재(42)는 맨드릴(41)의 외측에 슬라이딩 가능하면서 회전 가능하도록 끼워져 있다. 복수의 롤러(43)는 프레임 부재(42)에 회전 가능하게 지지되고 있다.As shown in FIG. 4 , the expander 4 has a mandrel 41 , a cylindrical frame member 42 , and a plurality of rollers 43 . In the mandrel 41, a tapered portion 411 having a small diameter at the tip side is formed on the outer peripheral surface. The frame member 42 is slidably and rotatably fitted to the outside of the mandrel 41 . The plurality of rollers 43 are rotatably supported by the frame member 42 .

맨드릴(41)은, 이 맨드릴(41)의 선단측(이하, '전방'이라고도 한다)에 위치하는 테이퍼부(411), 및 테이퍼부(411)의 기단측(이하, '후방'이라고도 한다)에 위치하는 원주 형상의 원주부(412)를 갖고 있다. 맨드릴(41)의 선단부에는 캡너트(413)가 나사 체결에 의해 고정되어 있다. 또한, 맨드릴(41)의 후단부에는 각형 섕크(shank, 미도시)가 마련되고, 커플링(9)을 개재해 회전 구동기(6)의 회전축과 접속되어 있다.The mandrel 41 has a tapered portion 411 positioned on the tip side (hereinafter also referred to as "front") of the mandrel 41, and the proximal side of the tapered portion 411 (hereinafter also referred to as "rear"). It has a cylindrical portion 412 in the shape of a column located at . A cap nut 413 is fixed to the distal end of the mandrel 41 by screw fastening. In addition, a square shank (not shown) is provided at the rear end of the mandrel 41 , and is connected to the rotation shaft of the rotation actuator 6 via a coupling 9 .

도 6에 나타내는 바와 같이, 프레임 부재(42)는 롤러(43)를 지지하는 원통형 프레임(44), 및 프레임(44)의 외주면에 장착된 환상의 칼라(45)를 갖고 있다. 칼라(45)는, 프레임(44)의 외주면에 고정된 칼라 후륜(451), 및 칼라 후륜(451)에 대해서 앞쪽(익스팬더(4)의 선단측)에 볼 리테이너(450)를 개재해 회전 가능하게 배치되는 칼라 전륜(453)을 갖는다.As shown in FIG. 6 , the frame member 42 has a cylindrical frame 44 supporting the roller 43 , and an annular collar 45 attached to the outer peripheral surface of the frame 44 . The collar 45 is a collar rear wheel 451 fixed to the outer circumferential surface of the frame 44, and the collar rear wheel 451 is rotatable via a ball retainer 450 in front (the tip side of the expander 4). It has a collar front wheel 453 that is arranged to be flush.

프레임(44) 중공부의 내경은 맨드릴(41) 원주부(412)의 외경보다 약간 크게 되어 있다. 맨드릴(41)은 원통형 프레임(44)의 중공부를 관통해 삽입되어 있다. 프레임(44)의 선단측에는, 예를 들면 120도 간격으로 균등하게 장홈인 롤러홈(421)이 둘레 방향으로 복수 개 형성되어 있다. 각 롤러홈(421)은 프레임(44)의 길이 방향에 대해 동일한 위치에 배치되어 있다. 롤러홈(421)에는 원뿔대 형상의 복수의 롤러(43)가 결합되어 지지되어 있다. 롤러(43)는 롤러홈(421)으로부터 프레임(44)의 직경 방향의 외측 및 내측으로 일부가 노출되어 있다.The inner diameter of the hollow portion of the frame 44 is slightly larger than the outer diameter of the circumferential portion 412 of the mandrel 41 . The mandrel 41 is inserted through the hollow portion of the cylindrical frame 44 . On the tip side of the frame 44, a plurality of roller grooves 421 which are elongated equally at intervals of, for example, 120 degrees are formed in the circumferential direction. Each of the roller grooves 421 is disposed at the same position in the longitudinal direction of the frame 44 . A plurality of rollers 43 having a truncated cone shape are coupled and supported in the roller groove 421 . The roller 43 is partially exposed to the outside and the inside in the radial direction of the frame 44 from the roller groove 421 .

롤러(43)는, 프레임(44)의 직경 방향 내측에서 맨드릴(41)의 테이퍼부(411)의 외주면에, 그 길이 방향 중심축 주위로 회전하면서 그 측면이 접촉된다. 한편, 롤러(43)는 확관 가공시에 그 길이 방향 중심축 주위로 회전하면서, 프레임(44)의 직경 방향 외측에서 확관되는 튜브(T)의 내주면에, 맨드릴(41)과의 접촉부와는 대략 반대측 측면이 접촉한다.The roller 43 is in contact with the outer circumferential surface of the tapered portion 411 of the mandrel 41 inside the frame 44 in the radial direction while rotating about the longitudinal central axis thereof. On the other hand, the roller 43 rotates about its longitudinal central axis during pipe expansion, and is approximately on the inner circumferential surface of the tube T expanded from the radially outer side of the frame 44 and in contact with the mandrel 41 . The opposite side is in contact.

롤러(43)는, 그 중심축이 프레임 부재(42)의 축 방향(맨드릴(41)의 축 방향과 동일)에 대해 소정 각도(θ)만큼 경사진 피드 앵글(feed angle)을 갖고 배치되어 있다. 롤러(43)는, 칼라(45)쪽 본체부에, 맨드릴(41)의 테이퍼부(411)의 테이퍼와는 역방향이고 기울기가 절반인 테이퍼를 갖는 원뿔대 형상이다.The roller 43 is disposed with a feed angle whose central axis is inclined by a predetermined angle θ with respect to the axial direction of the frame member 42 (the same as the axial direction of the mandrel 41). . The roller 43 has a truncated cone shape having a taper opposite to the taper of the taper portion 411 of the mandrel 41 and having a half inclination on the main body portion on the collar 45 side.

프레임(44)의 칼라(45)는, 외경을 더욱 작게 해 내주면에 암나사가 형성된 칼라 후륜(451), 볼 리테이너(450) 및 칼라 전륜(453)을 갖고 있다.The collar 45 of the frame 44 has a collar rear wheel 451, a ball retainer 450, and a collar front wheel 453 in which the outer diameter is further reduced and a female thread is formed on the inner circumferential surface.

이 중, 칼라 후륜(451)의 암나사는 프레임 부재(42) 후부의 외주면에 형성된 수나사(452)에 결합되어 있다. 칼라 후륜(451)은 고정 너트(lock nut) 부재에 의해 프레임(44)에 고정되어 있다. 한편, 칼라 후륜(451)을 프레임(44)에 고정하는 방법은, 고정 너트 부재를 이용하는 방법 외에, 예를 들면 육각렌치 고정 나사(451a) 등을 이용한 방법이라도 된다.Among them, the female screw of the collar rear wheel 451 is coupled to the male screw 452 formed on the outer peripheral surface of the rear portion of the frame member 42 . The collar rear wheel 451 is secured to the frame 44 by a lock nut member. On the other hand, the method of fixing the collar rear wheel 451 to the frame 44 may be a method using, for example, a hexagon wrench fixing screw 451a or the like other than a method using a fixing nut member.

또한, 칼라(45)는 칼라 후륜(451)의 전면에 볼 리테이너(450)를 배치한다. 볼 리테이너(450)의 전면에는 칼라 전륜(453)이 더 배치되어 있다. 그리고, 칼라(45)는, 칼라 후륜(451)과 칼라 전륜(453) 사이에 볼 리테이너(450)를 개재한 상태로, 링 부재 등을 이용해 일체가 되도록 고정되어 있다.The collar 45 also places a ball retainer 450 in front of the collar rear wheel 451 . A collar front wheel 453 is further disposed on the front side of the ball retainer 450 . Then, the collar 45 is fixed integrally with a ring member or the like with a ball retainer 450 interposed between the collar rear wheel 451 and the collar front wheel 453 .

본 실시 형태의 회전 구동기(6)는, 익스팬더(4)의 맨드릴(41)을 커플링(9)(도 2 참조)을 개재해 회전 구동한다. 회전 구동기(6)로서, 여기에서는 서보모터(servomotor)가 사용되고 있다. 서보모터는 제어 장치(10)(도 1 참조)에 접속되어 회전수를 제어할 수 있다. 또한, 제어 장치(10)는, 회전 구동시에 생기는 구동 전류를 측정함으로써 회전 토크를 산출하고 디스프레이부(101, 도 3 참조)에 표시하여 모니터링할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 제어 장치(10)는 로봇(2) 아암(21)의 구동 전류를 측정함으로써 부하 토크를 산출하고 모니터링할 수 있도록 구성되어 있다.The rotation actuator 6 of this embodiment rotationally drives the mandrel 41 of the expander 4 via the coupling 9 (refer FIG. 2). As the rotation actuator 6, a servomotor is used here. The servomotor can be connected to the control device 10 (refer to FIG. 1) to control the rotation speed. In addition, the control device 10 is configured to calculate the rotational torque by measuring the driving current generated during rotational driving and display it on the display unit 101 (refer to FIG. 3 ) for monitoring. In addition, the control device 10 is configured to be able to calculate and monitor the load torque by measuring the drive current of the arm 21 of the robot 2 .

클램프 장치(7)(도 2 참조)는, 한 쌍의 클램퍼(clamper) 및 에어척(air chuck)을 갖고, 지지 부재(73)에 의해 지지되어 있다. 클램퍼는, 익스팬더(4)의 칼라(45) 중 칼라 전륜(453)(도 6 참조)을 클램핑 또는 개방한다. 클램퍼는, 익스팬더(4)를 클램핑해 지지 부재(73)에 장착한 상태로, 익스팬더(4)의 선단(4a)으로부터 지지 부재(73)까지의 치수를 소정 치수로 규제한다.The clamping device 7 (refer to FIG. 2 ) has a pair of clampers and an air chuck, and is supported by a support member 73 . The clamper clamps or opens the collar front wheel 453 (see FIG. 6 ) of the collar 45 of the expander 4 . The clamper clamps the expander 4 and attaches it to the support member 73 , and limits the size from the tip 4a of the expander 4 to the support member 73 to a predetermined size.

도 2에 나타내는 바와 같이, 이동 장치(8)는, 지지 부재(73)에 마련된 클램프 장치(7)를 익스팬더(4)의 축 방향을 따라 이동시킨다. 이동 장치(8)는, 회전 구동기(6)의 케이싱에 도시하지 않은 장착 부재를 개재해 고정되어 있다.As shown in FIG. 2 , the moving device 8 moves the clamping device 7 provided on the supporting member 73 along the axial direction of the expander 4 . The moving device 8 is fixed to the casing of the rotary actuator 6 via a mounting member (not shown).

본 실시 형태의 이동 장치(8)로는 전동 실린더 장치가 사용되고 있다. 전동 실린더 장치는 제어 장치(10)에 접속되어, 익스팬더(4)를 축 방향을 따라 이동시키는 제어가 행해진다. 한편, 이동 장치(8)로서 전동 실린더 장치를 사용한 경우, 유체압 실린더와 비교해, 고정밀도로 자유로운 위치에 멈출 수 있다는 장점이 있다.As the moving device 8 of the present embodiment, an electric cylinder device is used. The electric cylinder device is connected to the control device 10, and control to move the expander 4 along the axial direction is performed. On the other hand, when an electric cylinder device is used as the moving device 8, there is an advantage that it can be stopped at a free position with high precision compared to a hydraulic cylinder.

이동 장치(8)로는, 전동 실린더 장치에 한정되지 않고, 유체압을 이용하는 유체압 실린더 장치가 사용되어도 된다. 특히 정밀도를 요구하지 않는 경우는, 이동 장치(8)로서 유체압 실린더 장치를 사용할 수도 있다. 이에 따라 코스트를 억제할 수 있다. 이동 장치(8)는, 구동력을 발생시키는 본체부(81), 본체부(81)에 의해 진퇴 이동하는 상하 한 쌍의 로드(82)를 갖고 있다. 로드(82)의 선단은 이동부로서의 지지 부재(73)에 고정되어 있다.As the moving device 8 , it is not limited to an electric cylinder device, and a fluid pressure cylinder device using a fluid pressure may be used. In the case where precision is not particularly required, a hydraulic cylinder device may be used as the moving device 8 . Thereby, the cost can be suppressed. The moving device 8 has a main body 81 that generates a driving force, and a pair of upper and lower rods 82 that move forward and backward by the main body 81 . The tip of the rod 82 is fixed to a support member 73 as a moving part.

또한, 지지 부재(73) 중 로드(82)의 선단이 고정되는 동일한 장착면에는, 위치 센서(200)로부터 연장된 검지 로드(200b)의 선단(200a)이 고정되어 있다.In addition, the tip 200a of the detection rod 200b extended from the position sensor 200 is fixed to the same mounting surface to which the tip of the rod 82 of the support member 73 is fixed.

여기에서, 구동원으로 전동 실린더의 서보모터를 사용하는 경우는, 위치 센서(200)로서 서보모터의 엔코더를 사용함으로써 위치 검출이 가능해진다. 또한, 구동원으로 범용 모터를 사용하는 경우는, 범용 위치 센서(200)를 사용할 수 있다. 또한, 구동원으로 유체압 실린더를 사용하는 경우는, 상기 범용 위치 센서와 같은 것이 사용된다. 범용 위치 센서(200)로는 레이저 센서, 자기 센서 등을 이용해도 된다.Here, when using the servomotor of an electric cylinder as a drive source, position detection becomes possible by using the encoder of a servomotor as the position sensor 200 . In addition, when using a general-purpose motor as a drive source, the general-purpose position sensor 200 can be used. In addition, when a fluid pressure cylinder is used as a drive source, the same thing as the said general-purpose position sensor is used. As the general-purpose position sensor 200 , a laser sensor, a magnetic sensor, or the like may be used.

검지 로드(200b)의 선단(200a)이 로드(82)의 선단을 고정하는 동일한 장착면에 고정됨으로써, 검지 로드(200b)의 선단(200a)으로부터 지지 부재(73)에 장착되어 있는 익스팬더(4)의 선단(4a)까지의 치수가 실질적으로 일정해진다. 이에 따라, 이동 장치(8)에 의한 지지 부재(73)의 스트로크량(L)은 선단(4a)의 스트로크량과 실질적으로 동일해진다.The expander 4 attached to the support member 73 from the tip 200a of the detection rod 200b by fixing the tip 200a of the detection rod 200b to the same mounting surface for fixing the tip of the rod 82. ) to the tip 4a becomes substantially constant. Thereby, the stroke amount L of the support member 73 by the moving device 8 becomes substantially equal to the stroke amount of the front-end|tip 4a.

따라서, 위치 센서(200)는, 검지 로드(200b)의 연장량에 의해, 선단(200a)으로부터 소정의 거리에 존재하는 익스팬더(4)의 선단(4a)의 위치 정보를 검지할 수 있다.Accordingly, the position sensor 200 can detect the position information of the tip 4a of the expander 4 that exists at a predetermined distance from the tip 200a by the amount of extension of the detection rod 200b.

한편, 도 1에 나타내는 제어 장치(10)는, 기억 수단에 미리 기억된 프로그램을 CPU가 실행함으로써 자동 확관 장치(1)의 각부의 동작을 제어하는 컴퓨터이다.On the other hand, the control apparatus 10 shown in FIG. 1 is a computer which controls the operation|movement of each part of the automatic tube expansion apparatus 1 by CPU executing the program memorize|stored previously in the storage means.

제어 장치(10)에는 디스플레이부(101)가 마련되어 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 디스플레이부(101)는 유저와의 인터페이스가 되는 터치 패널(102)을 갖고 있다.The control device 10 is provided with a display unit 101 . As shown in FIG. 3, the display part 101 has the touch panel 102 used as an interface with a user.

터치 패널(102)은 설정 토크 설정부(103), 스트로크 표시부(104), X, Y 좌표 표시부(105), NO.가 개별적으로 할당된 튜브별로 정보를 표시하는 X, Y 좌표부(106), 검출 토크 표시부(107), 검출 스트로크 표시부(108), 동작 상태를 나타내는 인디케이터(indicator) 표시 램프부(109) 및 조작 버튼부(110) 등을 갖고 있다.The touch panel 102 includes a set torque setting unit 103, a stroke display unit 104, an X, Y coordinate display unit 105, an X, Y coordinate unit 106 that displays information for each tube to which NO. is individually assigned. , a detected torque display unit 107 , a detected stroke display unit 108 , an indicator display lamp unit 109 indicating an operation state, an operation button unit 110 , and the like.

한편, 본 실시 형태에서는, 디스플레이부(101)에 마련된 터치 패널(102)을 사용하는 것을 예로 들어 설명하고 있다. 그러나, 이것으로 특별히 한정하지 않고, 예를 들어 조작용 팬던트 등 다른 인터페이스 기기를 사용해도 된다.In addition, in this embodiment, the use of the touch panel 102 provided in the display part 101 is mentioned as an example and demonstrated. However, it is not specifically limited to this, For example, you may use other interface apparatuses, such as an operation pendant.

이 중, 검출 토크 표시부(107)는 회전 구동시에 발생하는 회전 토크를 표시한다. 그리고, 개별적으로 할당된 튜브별로 X, Y 좌표부(106)에 의해, 검출된 회전 토크가 모니터링된다.Among them, the detected torque display unit 107 displays the rotational torque generated during rotational driving. Then, the detected rotational torque is monitored by the X and Y coordinates 106 for each individually allocated tube.

제어 장치(10)에는 위치 센서(200)가 접속되어 있다. 그리고, 이동 장치(8)에 의해 이동한 지지 부재(73)의 위치를 위치 센서(200)가 검출해, 제어 장치(10)에 위치 신호로서 송신한다.A position sensor 200 is connected to the control device 10 . And the position sensor 200 detects the position of the support member 73 moved by the moving device 8, and transmits it to the control device 10 as a position signal.

검출 스트로크 표시부(108)는 위치 센서(200)에 의해 검출된 스트로크(L)를 표시한다. 그리고, 개별적으로 할당된 튜브별로 X, Y 좌표부(106)에 의해, 검출된 스트로크(L)가 모니터링된다.The detected stroke display unit 108 displays the stroke L detected by the position sensor 200 . Then, the detected stroke L is monitored by the X and Y coordinates 106 for each individually allocated tube.

제어 장치(10)에는 토크 변동 검출부(10a), 스트로크 위치 검출부(10b), 스트로크 변화 판정부(10c)가 마련되어 있다. 제어 장치(10)는, 로봇(2)에 의해 익스팬더(4)가 튜브(T) 내로 삽입되었을 때, 이동 장치(8)의 지지 부재(73)의 스트로크 위치를 위치 센서(200)에 의해 검출하는 것에 기초하여 이상 여부를 판정한다.The control device 10 is provided with a torque fluctuation detection unit 10a, a stroke position detection unit 10b, and a stroke change determination unit 10c. The control device 10 detects the stroke position of the support member 73 of the moving device 8 by the position sensor 200 when the expander 4 is inserted into the tube T by the robot 2 . It is judged whether there is an abnormality based on the

이와 같이 지지 부재(73)의 위치를 이용해, 익스팬더(4)가 튜브(T) 내에 삽입되었을 때 삽입 스트로크를 감시한다. 이에 따라, 확관 토크를 검출하는 타이밍을 정확하게 하여 이상 여부를 판정할 수 있다.In this way, the position of the support member 73 is used to monitor the insertion stroke when the expander 4 is inserted into the tube T. As shown in FIG. Accordingly, it is possible to accurately determine the timing at which the tube expansion torque is detected to determine whether there is an abnormality.

또한, 확경 공정으로 이행하기 전의 사전 검사 공정에서 이상 여부를 발견할 수 있다. 따라서, 확관 실패를 방지해 제품 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to discover whether there is an abnormality in the pre-inspection process before moving to the diameter expansion process. Therefore, it is possible to improve the product yield by preventing tube expansion failure.

토크 변동 검출부(10a)는, 확관 장치(3)에 구비한 익스팬더(4)의 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌하면(도 4 참조), 확관 장치(3)를 지지하는 로봇(2)의 토크 변동에 의해 충돌이 검출된다.When the tip 4a of the expander 4 provided in the tube expansion device 3 collides with the end face te of the tube plate TB or the tube T (refer to FIG. 4 ), the torque fluctuation detection unit 10a is configured to expand the tube. A collision is detected by a torque fluctuation of the robot 2 supporting the device 3 .

이와 같이, 토크 변동 검출부(10a)는, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌하면, 확관 장치(3)를 지지하는 로봇(2)의 토크 변동을 검출해 충돌 여부를 판정한다. 이에 따라, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌하는 스트로크에서 토크 변동을 판정함으로써 삽입 이상을 정확하게 판정할 수 있다.In this way, when the tip 4a of the expander 4 collides with the end face te of the tube plate TB or the tube T, the torque fluctuation detection unit 10a is a robot 2 that supports the tube expansion device 3 . ) to detect the torque fluctuation and determine whether there is a collision. Accordingly, the insertion abnormality can be accurately determined by determining the torque fluctuation in the stroke in which the tip 4a of the expander 4 collides with the end face te of the tube plate TB or tube T.

스트로크 위치 검출부(10b)는, 익스팬더(4)를 삽입할 때, 롤러(43) 또는 프레임(44)이 튜브(T)에 걸린 것(도 5 참조)을, 이동 장치(8)의 지지 부재(73)의 스트로크 위치에 기초하여 검출해 이상 여부를 판정한다.When the expander 4 is inserted, the stroke position detection unit 10b detects that the roller 43 or the frame 44 is caught on the tube T (see Fig. 5), and detects that the support member ( 73), it is detected based on the stroke position to determine whether there is an abnormality.

이에 따라, 스트로크 위치 검출부(10b)는, 도 1에 나타내는 스트로크(L) 도중이라도, 익스팬더(4)를 삽입할 때 걸린 위치가 롤러(43) 또는 프레임(44)이 튜브(T)에 걸렸을 경우에 미리 상정된 위치라면, 롤러(43) 또는 프레임(44)이 튜브에 걸린 삽입 이상이라고 정확하게 판정할 수 있다.Accordingly, the stroke position detecting unit 10b detects the position at which the expander 4 is inserted, even during the stroke L shown in FIG. 1 , when the roller 43 or the frame 44 is caught in the tube T. If the position is assumed in advance, it can be accurately determined that the roller 43 or the frame 44 is an insertion error jammed in the tube.

스트로크 변화 판정부(10c)는, 이동 장치(8)에 의한 익스팬더(4)의 확관에 필요로 하는 스트로크량의 변화를 위치 센서(200)에서 검출한 위치 변화에 기초해 판정한다.The stroke change determination unit 10c determines the change in the stroke amount required for expansion of the expander 4 by the moving device 8 based on the position change detected by the position sensor 200 .

익스팬더(4)는 사용에 의해 마모되면, 튜브(T)의 관직경에 비해 외형 치수가 감소한다. 이에 따라, 스트로크 변화 판정부(10c)는, 스트로크량의 변화가 커지면 익스팬더(4)의 수명이 다해가고 있다고 판정할 수 있다. 따라서, 규정 횟수로 익스팬더(4)를 교환하는 관리 방법에 비해, 정확하게 익스팬더(4)의 열화 관리를 행할 수 있어 내구성과 수명을 향상시킬 수 있다.When the expander 4 is worn by use, the outer dimension is reduced compared to the tube diameter of the tube (T). Accordingly, the stroke change determining unit 10c can determine that the life of the expander 4 is coming to an end when the change in the stroke amount increases. Therefore, compared with the management method of replacing the expander 4 at a prescribed number of times, deterioration management of the expander 4 can be performed accurately, and durability and lifespan can be improved.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 자동 확관 장치(1)의 동작은 제어 장치(10)에 의해 제어된다.Next, operation|movement of the automatic tube expansion apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated. The operation of the automatic tube expansion device 1 is controlled by the control device 10 .

우선, 도 7 및 도 8에 나타내는 플로우차트에 따라, 본 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)를 이용하는 자동 확관 작업에 대해 설명한다. 자동 확관 작업에서는, 사전 검사 공정과 확관 공정이 연속으로 행해진다. 도 7은 자동 확관 작업 중, 확관 공정에 앞서 사전에 행해지는 사전 검사 공정의 순서를 나타내는 플로우차트이다. 또한, 도 8은 사전 검사 공정에 이어 행해지는 확관 공정의 순서를 나타내는 플로우차트이다.First, an automatic tube expansion operation using the automatic tube expansion device 1 according to the present embodiment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 7 and 8 . In an automatic tube expansion operation|work, a pre-inspection process and a tube expansion process are performed continuously. It is a flowchart which shows the procedure of the pre-inspection process performed in advance prior to a tube expansion process during an automatic tube expansion operation|work. In addition, FIG. 8 is a flowchart which shows the procedure of the tube expansion process performed following a pre-inspection process.

도 7에 나타내는 바와 같이, 우선, 자동 확관 작업을 시작하면, 스텝 S1에서는, 클램프 장치(7)가 에어척을 언클램핑(unclamping) 상태로 한다.As shown in FIG. 7, first, when an automatic pipe expansion operation is started, in step S1, the clamping device 7 makes an air chuck unclamping state.

다음으로, 스텝 S2에서는 툴 직경을 최소(Min)로 한다. 이 때, 이동 장치(8)는, 클램프 장치(7)를 프레임 부재(42)의 칼라 전륜(453)에 맞댄 상태로, 프레임 부재(42)를 맨드릴(41)의 선단측으로 이동시킨다. 이에 따라, 롤러(43)는 맨드릴(41)의 테이퍼부(411)의 소직경측에 위치해, 각 롤러(43)의 직경 방향 바깥쪽으로의 돌출량이 가장 작아진다. 즉, 툴 직경이 최소가 된다.Next, in step S2, a tool diameter is made into the minimum (Min). At this time, the moving device 8 moves the frame member 42 to the front end side of the mandrel 41 with the clamping device 7 abutted against the collar front wheel 453 of the frame member 42 . Accordingly, the roller 43 is located on the small-diameter side of the tapered portion 411 of the mandrel 41, and the amount of protrusion outward in the radial direction of each roller 43 is smallest. That is, the tool diameter becomes the minimum.

스텝 S3에서, 클램프 장치(7)는 칼라 전륜(453)을 클램핑한다. 여기에서부터 이동 장치(8)의 전동 실린더 장치는 프리 상태가 된다.In step S3 , the clamping device 7 clamps the collar front wheel 453 . From here on, the electric cylinder device of the moving device 8 is in a free state.

즉, 클램프 장치(7)가 프레임 부재(42)의 칼라 전륜(453)을 클램핑하면, 이동 장치(8)에 의한 클램프 장치(7)의 축 방향 위치의 지지력이 해제된다. 이에 따라, 이동 장치(8)는 브레이크 해제 상태, 즉 외력에 따라 움직이는 플로팅 상태가 된다.That is, when the clamping device 7 clamps the collar front wheel 453 of the frame member 42 , the supporting force in the axial position of the clamping device 7 by the moving device 8 is released. Accordingly, the moving device 8 enters a brake released state, that is, a floating state that moves according to an external force.

그리고, 이 때, 위치 센서(200)에 의해, 검출된 전동 실린더의 위치가 기억되고, 기억된 위치가 실린더의 원점이 된다. 또한, 클램프에 의해 익스팬더(4)의 스트로크와 지지 부재(73)의 스트로크(L)는 실질적으로 같아지게 된다. 이에 따라, 위치 센서(200)에 의해 검출된 전동 실린더의 위치를 이용해, 익스팬더(4) 선단의 위치가 정밀도 높게 측정 가능해진다.And the position of the electric cylinder detected by the position sensor 200 is memorize|stored at this time, and the memorized position becomes the origin of a cylinder. Further, the stroke of the expander 4 and the stroke L of the support member 73 are substantially equal to each other by the clamp. Thereby, using the position of the electric cylinder detected by the position sensor 200, it becomes possible to measure the position of the front-end|tip of the expander 4 with high precision.

또한, 플로팅 상태에서는, 칼라(45)가 튜브(T)나 관판(TB)에 의해 밀리면 실린더 위치와의 간격을 축소시킬 수 있다.In addition, in the floating state, when the collar 45 is pushed by the tube T or the tube plate TB, the distance from the cylinder position can be reduced.

스텝 S4에서 로봇(2)을 기동한다.In step S4, the robot 2 is started.

스텝 S5에서 확관 장치(3)의 익스팬더(4)를 내보내, 확관 대상이 되는 튜브(T)의 단면(te)에 대향하는 위치로 이동시킨다. 확관 대상이 되는 튜브(T)의 위치는, 관판(TB)의 장착공(TBa)의 위치 데이터(설계 데이터)를 읽어들이거나, 관판(TB)의 장착공(TBa)의 화상을 비전 센서(5)로부터 읽어들여 화상 처리함으로써 특정할 수 있다.In step S5, the expander 4 of the tube expansion device 3 is sent out and moved to a position opposite to the end surface te of the tube T to be expanded. As for the position of the tube T to be expanded, the position data (design data) of the mounting hole TBa of the tube plate TB is read, or the image of the mounting hole TBa of the tube plate TB is transferred to a vision sensor ( It can be specified by reading from 5) and image processing.

스텝 S6에서는, 익스팬더(4)의 선단이 튜브(T)의 단면에 대향하는 위치까지 소정의 속도로 이송된다(빠른 이송 제어). 로봇(2)은 익스팬더(4)가 튜브(T) 단면 전방의 수 ㎜에 도달하면 감속을 개시한다. 비전 센서(5)로부터 읽어들인 화상은 제어 장치(10)에서 화상 처리된다. 이에 따라 확관 대상이 되는 튜브(T)의 위치, 관판(TB) 장착공(TBa)의 위치 데이터(설계 데이터) 등이 읽어들여진다.In step S6, the tip of the expander 4 is fed at a predetermined speed to a position facing the end face of the tube T (quick feed control). The robot 2 starts decelerating when the expander 4 reaches several mm in front of the tube T cross section. The image read from the vision sensor 5 is image-processed by the control device 10 . Thereby, the position of the tube T used as an expansion object, the position data (design data) of the tube plate TB mounting hole TBa, etc. are read.

스텝 S7에서는, 익스팬더(4)가 감속 상태를 유지하면서 튜브(T)의 내부에 삽입된다.In step S7, the expander 4 is inserted into the tube T while maintaining the decelerated state.

스텝 S8에서는, 로봇(2)을 구동하고 있는 구동 전류의 전류 변화로부터, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 튜브(T)의 내부에 삽입될 때 저항이 발생했는지 여부를 판정한다.In step S8, from the current change of the driving current driving the robot 2, it is determined whether or not resistance has occurred when the tip 4a of the expander 4 is inserted into the tube T.

스텝 S8에서 로봇(2)이 저항을 검출하면(스텝 S8에서 "예"), 스텝 S10으로 처리가 진행되어 로봇(2)을 정지시킨다.When the robot 2 detects resistance in step S8 (YES in step S8), the process advances to step S10 to stop the robot 2 .

예를 들어, 도 4에 나타내는 바와 같이, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 튜브(T)의 단면(te)에 충돌하면, 삽입시에 로봇(2)이 저항을 검출한다. 이에 따라, 튜브(T)의 단면(te) 위치에서 구동 전류의 전류 변화를 검출하면, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 튜브(T)의 단면(te)에 충돌했다고 간주하고, 제어 장치(10)는 로봇(2)을 즉시 정지시킨다(스텝 S10 참조).For example, as shown in FIG. 4 , when the tip 4a of the expander 4 collides with the end face te of the tube T, the robot 2 detects resistance at the time of insertion. Accordingly, when the current change of the driving current is detected at the position of the end surface te of the tube T, it is considered that the tip 4a of the expander 4 collides with the end surface te of the tube T, and the control device (10) immediately stops the robot 2 (refer to step S10).

스텝 S8에서 저항이 검출되지 않으면(스텝 S8에서 "아니오"), 제어 장치(10)는 스텝 S9로 처리를 진행시킨다. 스텝 S9에서는, 롤러(43)의 단면을 튜브(T)의 단면(te)으로부터 1㎜, 튜브(T) 내부에 삽입하도록 로봇(2)을 동작시킨다.If no resistance is detected in step S8 (NO in step S8), the control device 10 advances the process to step S9. In step S9, the robot 2 is operated so that the cross section of the roller 43 may be inserted into the tube T inside 1 mm from the end surface te of the tube T.

본 실시 형태의 스텝 S9에서는, 예를 들어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 롤러(43)의 단면과 튜브(T)의 단면이 걸리면 원점으로부터 실린더 위치까지의 거리가 1㎜ 줄어든다. 이에 따라, 이동 장치(8)는, 이 거리의 단축이 이동에 의해 위치 센서(200)에서 검출되면(스텝 S9에서 "예"), 스텝 S10으로 처리를 진행시켜 로봇(2)을 정지시킬 수 있다.In step S9 of this embodiment, for example, as shown in FIG. 6, when the cross section of the roller 43 and the cross section of the tube T are caught, the distance from the origin to a cylinder position will decrease by 1 mm. Accordingly, when the shortening of this distance is detected by the position sensor 200 by movement (YES in step S9), the moving device 8 advances the processing to step S10 to stop the robot 2 have.

또한, 스텝 S9에서 거리의 단축이 검출되지 않으면(스텝 S10에서 "아니오"), 정상적으로 롤러(43)의 선단이 튜브 내에 삽입되어 있기 때문에, 스텝 S11로 처리를 진행시킨다.In addition, if the shortening of the distance is not detected in step S9 (NO in step S10), since the front-end|tip of the roller 43 is normally inserted in the tube, a process advances to step S11.

스텝 S11에서는, 로봇(2)의 동작에 의해 프레임(44) 전체를 튜브(T) 내에 삽입되는 위치까지 이동시킨다.In step S11, the whole frame 44 is moved to the position inserted into the tube T by the operation|movement of the robot 2.

스텝 S12에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이 튜브(T)와 프레임(44)이 간섭하고 있는지 여부가 판정된다.In step S12, as shown in FIG. 5, it is determined whether the tube T and the frame 44 interfere.

이에 따라, 스텝 S13에서 이동 장치(8)에 의해 검출된 실린더 위치가 원점에 위치하고 있는지 여부가 판정된다. 실린더 위치가 원점에 위치하고 있지 않은 경우(스텝 S13에서 "아니오"), 삽입 이상이라고 판정하고, 스텝 S10으로 진행해 로봇(2)을 정지시킨다.Accordingly, it is determined whether or not the cylinder position detected by the moving device 8 in step S13 is located at the origin. When the cylinder position is not located at the origin (NO in step S13), it is determined that the insertion is abnormal, and the process proceeds to step S10 to stop the robot 2 .

스텝 S13에서 실린더 위치가 원점에 위치하고 있는 경우(스텝 S13에서 "예"), 삽입 정상으로서 스텝 S14로 진행해 사전 검사 공정을 종료하고, 이후의 확관 공정(스텝 S20∼S32)으로 진행한다(스텝 S15).When the cylinder position is located at the origin in step S13 (YES in step S13), the process proceeds to step S14 as the insertion is normal, the pre-inspection process is finished, and the subsequent tube expansion process (steps S20 to S32) is performed (step S15). ).

도 8은, 도 7의 사전 검사 공정에 이어 행해지는 확관 공정의 순서를 나타내는 플로우차트이다.FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the tube expansion process performed following the pre-inspection process of FIG. 7 .

스텝 S20에서 확관 공정을 개시하면, 스텝 S21에서 회전 구동기(6)가 회전 동작을 개시한다. 서보 드라이브를 정회전시켜, 로봇(2)이 맨드릴(41)을 이송한다.If the tube expansion process is started in step S20, the rotation drive 6 will start a rotation operation in step S21. By rotating the servo drive forward, the robot 2 transports the mandrel 41 .

스텝 S22에서 이송 방향에 부하가 가해지면 스텝 S23에서 확관을 개시한다.When a load is applied to the conveying direction in step S22, the tube expansion is started in step S23.

스텝 S23에서는, 확관 가공중, 칼라(45)의 칼라 전륜(453)이 튜브(T)의 단면(te)에 접촉해, 회전도 축 방향의 위치 이동도 하지 않는다.In step S23, the collar front wheel 453 of the collar 45 comes into contact with the end face te of the tube T during the pipe expansion process, and neither rotation nor axial position movement is performed.

그러나, 맨드릴(41)은 회전 구동기(6)에 의해 회전 구동된다. 이에 따라, 맨드릴(41)의 회전에 의해, 롤러(43)는 튜브(T)의 내주면상을 자전하면서 프레임(44)과 함께 공전하지만 축 방향으로는 이동하지 않는다. 프레임(44)은 롤러(43)의 자전에 의해 자신의 중심축선 주위를 공전할 뿐으로, 축 방향으로는 이동하지 않는다.However, the mandrel 41 is rotationally driven by the rotation actuator 6 . Accordingly, by the rotation of the mandrel 41, the roller 43 revolves with the frame 44 while rotating on the inner circumferential surface of the tube T, but does not move in the axial direction. The frame 44 only revolves around its central axis by rotation of the roller 43 and does not move in the axial direction.

한편, 맨드릴(41)의 중심축과 롤러(43)의 중심축에는 피드 앵글이 마련되어 있다.On the other hand, a feed angle is provided on the central axis of the mandrel 41 and the central axis of the roller 43 .

이에 따라, 맨드릴(41)은 회전하게 되면 자연스럽게 축 방향으로 이송되도록 작용한다. 따라서, 맨드릴(41)은 회전하면서, 롤러(43)의 피드 앵글의 작용에 의해 선단측으로 이동, 즉 자기 추진한다. 맨드릴(41)의 전방 이동에 의해 롤러(43)의 맨드릴(41)과의 접촉 위치가 테이퍼부의 대직경측으로 이동한다. 따라서, 툴 직경이 증대해, 튜브(T)는 확관 가공을 받는다.Accordingly, when the mandrel 41 rotates, it acts to be naturally transferred in the axial direction. Accordingly, while the mandrel 41 rotates, it moves to the tip side by the action of the feed angle of the roller 43, ie, self-propelled. By the forward movement of the mandrel 41, the contact position of the roller 43 with the mandrel 41 is moved to the larger diameter side of the tapered portion. Therefore, the tool diameter increases, and the tube T receives a pipe expansion process.

스텝 S24에서 익스팬더(4)는 자기 추진하고, 로봇(2)은 익스팬더(4)의 자기 추진 속도에 자동 추종한다. 익스팬더(4)가 자기 추진되는 축 방향 외력을 받고 있는 동안, 익스팬더(4)를 축 방향 외력의 방향으로 이동시키도록 로봇(2)이 동작하게 된다. 이에 따라, 로봇(2)에 의한 확관 장치(3)의 지지 위치가 익스팬더(4)의 맨드릴(41)의 축 방향의 움직임에 추종하게 된다.In step S24, the expander 4 is self-propelled, and the robot 2 automatically follows the self-propelled speed of the expander 4 . While the expander 4 is receiving the self-propelled axial external force, the robot 2 is operated to move the expander 4 in the direction of the axial external force. Accordingly, the support position of the tube expansion device 3 by the robot 2 follows the movement of the mandrel 41 of the expander 4 in the axial direction.

스텝 S25에서 서보 드라이브가 설정한 토크를 검출하면 회전을 정지하고, 역회전을 개시한다.When the servo drive detects the set torque in step S25, rotation is stopped and reverse rotation is started.

스텝 S26에서는, 정상적인 위치까지 익스팬더(4)가 삽입되어 있는지 스트로크 판정을 행하기 위해, 위치 센서(200)에 의해 스트로크가 검출된다. 여기에서는, 실린더 위치가 원점으로부터 줄어들어 위치가 어긋나 있는지 여부를 감시한다. 예를 들어, 확관 튜브가 가늘 때 등 설정 토크가 미세해 검출이 불안정한 경우는, 토크가 아니라, 위치 센서(200)에서 검출되는 스트로크를 임계값으로서 이용한다. 이에 따라, 정확하게 익스팬더(4)의 튜브(T) 내로의 삽입 상태를 판정할 수 있다.In step S26, a stroke is detected by the position sensor 200 in order to determine whether the expander 4 is inserted to the normal position or not. Here, it is monitored whether the position of the cylinder has been shrunk from the origin so that the position has shifted. For example, when the set torque is fine and detection is unstable, such as when a tube expansion tube is thin, the stroke detected by the position sensor 200 is not used as a torque as a threshold value. Thereby, the insertion state of the expander 4 into the tube T can be accurately determined.

스텝 S27에서 토크 도달시의 스트로크가 소정 범위 내인지 여부가 확인된다. 이 때, 토크 도달시의 스트로크가 소정 범위에 포함되어 있는지 여부를 확인함으로써, 토크와 스트로크에 의한 더블체크를 실시할 수 있다.In step S27, it is checked whether the stroke at the time of torque arrival is within a predetermined range. At this time, by confirming whether the stroke at the time of torque arrival is included in the predetermined range, a double check can be performed by torque and stroke.

스텝 S27에서 토크 도달을 나타내는 미리 설정된 설정 토크에서 스트로크가 소정 범위에서 벗어나 있으면(스텝 S27에서 "아니오"), 스텝 S25로 돌아가고, 설정 토크에서 스트로크가 소정 범위내이면(스텝 S27에서 "예"), 스텝 S28로 처리를 진행시킨다.If the stroke is out of the predetermined range at the preset torque indicating torque arrival in step S27 (No in step S27), it returns to step S25, and if the stroke at the set torque is within the predetermined range (Yes in step S27) , the process advances to step S28.

스텝 S28에서는, 스트로크가 소정량에 도달하면 회전을 정지하고, 역회전을 개시한다.In step S28, when the stroke reaches a predetermined amount, rotation is stopped and reverse rotation is started.

스텝 S29에서 익스팬더(4)는 역회전에 의해 자기 후퇴한다. 이 때문에, 로봇(2)은 익스팬더(4)의 역회전에 의한 자기 후퇴의 속도에 자동 추종해 후퇴한다.In step S29, the expander 4 self-retracts by reverse rotation. For this reason, the robot 2 automatically follows the speed of self-retraction caused by the reverse rotation of the expander 4 and retreats.

스텝 S30에서 역회전에 의한 부하가 없어지면, 로봇(2)은 익스팬더(4)를 튜브(T)로부터 빼낸다.When the load due to the reverse rotation is removed in step S30, the robot 2 takes the expander 4 out of the tube T.

스텝 S31에서 확관 공정 종료후의 후속 공정이 행해진다.In step S31, a subsequent process after completion of the tube expansion process is performed.

후속 공정에서는, 확관에 필요로 한 스트로크(L)의 추이가 체크된다.In a subsequent process, the transition of the stroke L required for pipe expansion is checked.

예를 들어, 롤러(43) 혹은 맨드릴(41)이 마모되면, 동일한 확관 토크(확관경)를 얻는 데에 필요하게 되는 스트로크는 증가한다. 따라서, 위치 센서(200)에서 얻어지는 스트로크를 관리해, 임계값을 넘으면 수명이 다했다고 판단하고 새로운 익스팬더(4)로 교환한다. 이에 따라, 횟수에 의한 관리보다 확실하게 마모 상태의 판단을 행할 수 있다.For example, when the roller 43 or the mandrel 41 is worn, the stroke required to obtain the same expansion torque (expansion diameter) increases. Therefore, the stroke obtained by the position sensor 200 is managed, and when the threshold value is exceeded, it is judged that the service life has expired, and a new expander 4 is replaced. Thereby, the wear state can be judged more reliably than management by the frequency|count.

본 실시 형태에서는, 익스팬더(4)는, 확관 가공시에 스스로 전진(자기 추진)하는 방향으로 축 방향 외력이 가해지고, 확관 후에 빼낼 때에도 스스로 빠져나오는(자기 후퇴) 방향으로 축 방향 외력이 가해진다. 이 축 방향 외력과 로봇(2)의 동력이 서로 밀지 않도록, 로봇(2)은 축 방향 외력인 부하에 맞추어, 로봇(2)에 구비되는 구동용 모터의 토크 제어를 행한다. 구체적으로는, 로봇(2)의 동작이 익스팬더(4)의 자기 추진 및 자기 후퇴에 추종하도록, 모터 전류의 제어에 의해 제한을 걸고, 로봇(2)에 외력이 인가되면 로봇(2)은 이 외력에 따라 동작한다.In the present embodiment, an axial external force is applied to the expander 4 in the direction of self-advance (self-propelled) during pipe expansion processing, and an axial external force is applied in the direction of self-extraction (self-retraction) even when pulling out after expansion. . In order that this axial external force and the motive power of the robot 2 do not push each other, the robot 2 performs torque control of the driving motor provided in the robot 2 according to the load which is an axial external force. Specifically, a limit is applied by the control of the motor current so that the operation of the robot 2 follows the self-propulsion and self-retraction of the expander 4, and when an external force is applied to the robot 2, the robot 2 It operates according to external force.

한편, 스텝 S10에서 로봇(2)을 정지시킬 때, 혹은 회전 구동기(6)는, 미리 설정된 부하 토크가 검출된 경우 등에, 회전을 정지하고 역회전한다. 부하 토크는 회전 구동기(6)에 흐르는 전류치에 기초해 얻어진다.On the other hand, when stopping the robot 2 in step S10, or when a preset load torque is detected, etc., rotation is stopped and the rotation actuator 6 reverses. The load torque is obtained based on the current value flowing through the rotary actuator 6 .

그리고, 로봇(2)은 회전 구동기(6)에 의해 역회전하는 맨드릴(41)을 익스팬더(4)의 기단측으로 이송한다. 맨드릴(41)은 역회전하면서, 롤러(43)의 피드 앵글의 작용에 의해 기단측으로 이동, 즉 자기 후퇴한다. 이 맨드릴(41)의 후방 이동에 의해 롤러(43)의 맨드릴(41)과의 접촉 위치가 테이퍼부(411)의 소직경측으로 이동하므로, 툴 직경이 감소한다.Then, the robot 2 transfers the mandrel 41 reversely rotated by the rotation actuator 6 to the base end side of the expander 4 . While the mandrel 41 rotates in reverse, it moves to the base end side by the action of the feed angle of the roller 43, i.e., self-retracts. By the rearward movement of the mandrel 41, the contact position of the roller 43 with the mandrel 41 is moved to the small-diameter side of the tapered portion 411, so that the tool diameter is reduced.

익스팬더(4)가 자기 후퇴하는 축 방향 외력을 받고 있는 동안, 익스팬더(4)를 축 방향 외력의 방향으로 이동시키도록 로봇(2)이 동작한다. 이에 따라, 로봇(2)에 의한 확관 장치(3)의 지지 위치가 익스팬더(4)의 맨드릴(41)의 축 방향 움직임에 추종하게 된다. 계속해서, 로봇(2)은 확관 장치(3)의 익스팬더(4)를 튜브(T)로부터 빼내고, 회전 구동기(6)에 의한 회전 구동을 정지시킨다.While the expander 4 is receiving the self-retracting axial external force, the robot 2 operates to move the expander 4 in the direction of the axial external force. Accordingly, the support position of the tube expansion device 3 by the robot 2 follows the axial movement of the mandrel 41 of the expander 4 . Then, the robot 2 pulls out the expander 4 of the tube expansion device 3 from the tube T, and stops rotational driving by the rotation actuator 6 .

전술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 자동 확관 장치(1)에서는, 확관 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, in the automatic tube expansion device 1 according to the present embodiment, the efficiency of the tube expansion operation can be improved.

구체적으로는, 자동 확관 장치(1)가 익스팬더(4)를 축 방향으로 이동시키는 이동 장치(8)에서의 지지 부재(73)의 위치를 검출하는 위치 센서(200)를 구비한다.Specifically, the automatic tube expansion device 1 includes a position sensor 200 for detecting the position of the support member 73 in the moving device 8 for moving the expander 4 in the axial direction.

이에 따라, 익스팬더(4)의 프레임 부재(42) 혹은 롤러(43)가 튜브(T)에 걸려 정상적으로 삽입되지 않은 것을 익스팬더(4)의 축 방향 이동 또는 위치 변화에 의해 검출해, 이상을 판단할 수 있다. 따라서, 확관 실패를 방지해 확관 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, it is detected by the axial movement or position change of the expander 4 that the frame member 42 or the roller 43 of the expander 4 is caught by the tube T and is not inserted normally, and an abnormality can be judged. can Therefore, it is possible to improve the efficiency of the expansion operation by preventing the failure of expansion.

이와 같이, 회전 구동기(6)에 의해 검지되는 확관 토크와는 별도로, 위치 센서(200)에 의해 삽입 스트로크를 감시함으로써, 확관 실패를 방지해 확관 작업의 효율을 향상시킬 수 있다.In this way, by monitoring the insertion stroke by the position sensor 200 separately from the tube expansion torque detected by the rotary actuator 6, failure of the tube expansion can be prevented and the efficiency of the pipe expansion operation can be improved.

또한, 위치 센서(200)에 의해 검출된 맨드릴(41)의 위치에 의해 확관 완료로 판단하는 스트로크 제어가 가능해졌다. 이 때문에, 치수 공차를 감소시킬 수 있다.In addition, stroke control for determining that the expansion of the tube has been completed is enabled by the position of the mandrel 41 detected by the position sensor 200 . For this reason, dimensional tolerances can be reduced.

또한, 위치 센서(200)에 의해 검출된 지지 부재(73)의 위치 정보로부터 얻어지는 스트로크에 기초해, 로봇(2)에 의해 익스팬더(4)가 튜브(T)내에 삽입되었을 때, 이상을 판정할 수 있다.Further, when the expander 4 is inserted into the tube T by the robot 2 based on the stroke obtained from the position information of the support member 73 detected by the position sensor 200, an abnormality can be determined. can

이와 같이, 지지 부재(73)의 위치를 이용해, 익스팬더(4)가 튜브(T)내에 삽입되었을 때 삽입 스트로크를 감시한다. 이에 따라, 확관 토크를 검출하는 타이밍을 정확하게 하여 이상 여부를 판정할 수 있다.In this way, the position of the support member 73 is used to monitor the insertion stroke when the expander 4 is inserted into the tube T. Accordingly, it is possible to accurately determine the timing at which the tube expansion torque is detected to determine whether there is an abnormality.

또한, 확경 공정으로 이행하기 전의 사전 검사 공정에서 이상을 발견할 수 있다. 이 때문에, 확관 실패를 방지해 제품 수율을 향상시킬 수 있다.In addition, abnormalities can be found in the pre-inspection process before moving to the diameter expansion process. For this reason, a tube expansion failure can be prevented and a product yield can be improved.

또한, 제어 장치(10)는 토크 변동 검출부(10a)를 갖고 있다. 토크 변동 검출부(10a)는, 확관 장치(3)에 구비한 익스팬더(4)의 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌한 것을, 확관 장치(3)를 지지하는 로봇(2)의 토크 변동에 의해 검출해 이상을 판정한다.Moreover, the control apparatus 10 has the torque fluctuation detection part 10a. The torque fluctuation detection unit 10a detects that the tip 4a of the expander 4 provided in the tube expansion device 3 collides with the end face te of the tube plate TB or the tube T, the tube expansion device 3 . An abnormality is determined by detecting the torque fluctuation of the robot 2 supporting the .

즉, 위치 센서(200)는, 제어 장치(10)에 지지 부재(73)의 위치 정보를, 지지 부재(73)의 위치 정보로부터 얻어지는, 지지 부재(73)으로부터 설정된 거리에 존재하는 익스팬더(4)의 선단(4a)의 위치 정보로서 전송한다.That is, the position sensor 200 transmits the position information of the supporting member 73 to the control device 10 from the position information of the supporting member 73 and the expander 4 existing at a set distance from the supporting member 73 . ) as the position information of the tip 4a.

제어 장치(10)에 마련된 토크 변동 검출부(10a)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌한 것을, 확관 장치(3)를 지지하는 로봇(2)의 토크 변동에 의해 검출할 수 있다.As shown in FIG. 4, the torque fluctuation detection part 10a provided in the control apparatus 10 detects that the front-end|tip 4a collides with the end surface te of the tube plate TB or the tube T, the tube expansion apparatus 3 ) can be detected by the torque fluctuation of the robot 2 supporting it.

이와 같이, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 관판(TB) 또는 튜브(T)의 단면(te)에 충돌하면, 토크 변동 검출부(10a)는 확관 장치(3)를 지지하는 로봇(2)의 토크 변동에 의해 이상을 검출할 수 있다. In this way, when the tip 4a of the expander 4 collides with the end face te of the tube plate TB or the tube T, the torque fluctuation detection unit 10a is a robot 2 that supports the tube expansion device 3 . An abnormality can be detected by the torque fluctuation of

이 때문에, 토크 변동 검출부(10a)는, 익스팬더(4)의 선단(4a)이 튜브(T)내에 삽입되기 전에, 이대로 삽입 동작 및 확경 공정을 강행하면 삽입 이상을 일으킬 가능성이 높은 상태인 것을 정확하게 판정할 수 있다.For this reason, the torque fluctuation detection unit 10a accurately detects that the insertion operation and the diameter expansion process are carried out as it is before the tip 4a of the expander 4 is inserted into the tube T, in a state in which there is a high possibility that an insertion error will occur. can be judged.

또한, 제어 장치(10)는 스트로크 위치 검출부(10b)를 갖고 있다. 스트로크 위치 검출부(10b)는, 익스팬더(4)를 삽입할 때 롤러(43) 또는 프레임(44)이 튜브(T)에 걸린 것을, 위치 센서(200)가 지지 부재(73)의 위치를 검출한 것에 기초해 판정한다.Moreover, the control apparatus 10 has the stroke position detection part 10b. The stroke position detecting unit 10b detects that the roller 43 or the frame 44 is caught in the tube T when the expander 4 is inserted, and the position sensor 200 detects the position of the supporting member 73. judge based on

본 실시 형태에서는, 위치 센서(200)에 의한 지지 부재(73)의 위치의 검출에 의해, 지지 부재(73)로부터 설정된 거리에 존재하는 익스팬더(4) 선단(4a)의 위치 정보를 얻을 수 있다.In the present embodiment, by detecting the position of the support member 73 by the position sensor 200, position information of the tip 4a of the expander 4 existing at a set distance from the support member 73 can be obtained. .

그리고, 익스팬더(4)를 삽입할 때 걸린 위치가 롤러(43) 또는 프레임 부재(42)가 튜브(T)에 걸렸을 경우에 미리 상정된 위치이면, 롤러(43) 또는 프레임 부재(42)가 튜브(T)에 걸린 삽입 이상이라고 정확하게 판정할 수 있다.And, if the position at which the expander 4 is inserted is a position assumed in advance when the roller 43 or the frame member 42 is caught in the tube T, the roller 43 or the frame member 42 is inserted into the tube. It can be accurately determined that it is an insertion abnormality in (T).

또한, 제어 장치(10)는 스트로크 변화 판정부(10c)를 갖는다. 스트로크 변화 판정부(10c)는, 이동 장치(8)에 의한 익스팬더(4)의 확관에 필요로 하는 스트로크량의 변화를 위치 센서(200)로 검출한다.In addition, the control device 10 has a stroke change determining unit 10c. The stroke change determination unit 10c detects a change in the stroke amount required for expansion of the expander 4 by the moving device 8 with the position sensor 200 .

이 때문에, 스트로크 변화 판정부(10c)는, 스트로크량의 변화가 커지면 익스팬더(4)가 마모 등에 의해 수명이 다해가고 있다고 판정할 수 있다. 따라서, 정확하게 익스팬더의 열화 관리를 행할 수 있어, 내구성과 수명을 향상시킬 수 있다.For this reason, the stroke change determining unit 10c can determine that the life of the expander 4 is coming to an end due to wear or the like when the change in the stroke amount increases. Therefore, deterioration management of the expander can be accurately performed, and durability and lifespan can be improved.

이상, 본 발명에 대해 실시 형태에 기초해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 기재한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 상기 실시 형태에 기재한 구성을 적절히 조합 내지 선택하는 것을 포함해, 그 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절하게 그 구성을 변경할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태의 구성의 일부에 대해 추가, 삭제, 치환을 실시할 수 있다.As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the structure described in the said embodiment. In the present invention, the configuration can be appropriately changed within a range that does not deviate from the gist, including suitably combining or selecting configurations described in the above embodiments. In addition, addition, deletion, and substitution can be implemented with respect to a part of the structure of the said embodiment.

예를 들면, 전술한 실시 형태에서는, 로봇(2)으로서 다관절 로봇이 사용되고 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 직교좌표형 로봇 등의 각종 로봇이 사용되어도 된다.For example, although the articulated robot is used as the robot 2 in the above-mentioned embodiment, it is not limited to this, For example, various robots, such as a Cartesian coordinate type robot, may be used.

또한, 실시 형태에서는, 이동 장치(8)로서 전동 실린더 장치를 사용하는 경우를 설명했지만, 이것으로 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 구동원에 서보모터로 이루어지는 전동 실린더 장치를 이용해 엔코더로 위치를 검출하도록 구성해도 된다.In addition, although the case where the electric cylinder apparatus was used as the movement apparatus 8 was demonstrated in embodiment, it is not specifically limited to this. For example, you may comprise so that a position may be detected by an encoder using the electric cylinder apparatus which consists of a servomotor as a drive source.

또한, 이동 장치(8)의 구동원으로서 범용 모터를 사용하거나, 혹은 구동원으로서 유체압 실린더를 사용해도 된다. 이들 경우는, 레이저 센서 또는 자기 센서 등의 범용 위치 센서를 사용할 수 있기 때문에, 코스트의 상승을 더 억제할 수 있다.In addition, a general-purpose motor may be used as a drive source of the moving device 8, or a fluid pressure cylinder may be used as a drive source. In these cases, since a general-purpose position sensor such as a laser sensor or a magnetic sensor can be used, an increase in cost can be further suppressed.

1: 자동 확관 장치
2: 로봇
3: 확관 장치
4: 익스팬더
6: 회전 구동기
7: 클램프 장치
8: 이동 장치
41: 맨드릴
42: 프레임 부재
43: 롤러
73: 지지 부재(이동부)
200: 위치 센서(검출 장치)
1: Automatic expansion device
2: Robot
3: Expansion device
4: Expander
6: rotary actuator
7: Clamp device
8: mobile device
41: mandrel
42: frame member
43: roller
73: support member (moving part)
200: position sensor (detection device)

Claims (5)

튜브의 확관 가공을 행하는 확관 장치와,
상기 확관 장치를 지지해 이동시키는 로봇과,
상기 확관 장치 및 상기 로봇을 제어하는 제어 장치를 구비하는 자동 확관 장치로서,
상기 확관 장치는,
선단측이 소직경이 되는 테이퍼부가 외주면에 형성된 맨드릴, 상기 맨드릴의 외측에 슬라이딩 가능하면서 회전 가능하도록 끼워진 통 형상의 프레임 부재, 및 상기 프레임 부재에 회전 가능하게 지지되고 상기 프레임 부재의 축 방향에 대해 경사지게 배치된 복수의 롤러를 갖는 익스팬더와,
상기 익스팬더의 상기 맨드릴을 회전 구동하는 회전 구동기와,
상기 익스팬더의 상기 프레임 부재를 클램핑하는 클램프 장치와,
상기 클램프 장치를 상기 익스팬더의 축 방향으로 이동시키는 이동 장치와,
상기 이동 장치에서의 이동부의 위치를 검출하는 검출 장치를 구비하고,
상기 이동 장치는 상기 클램프 장치가 상기 프레임 부재를 클램핑하면 외력에 따라 움직이는 플로팅 상태가 되도록 구성되고,
상기 제어 장치는, 상기 클램프 장치가 상기 프레임 부재를 클램핑했을 때 상기 검출 장치에서 검출된 상기 이동부의 위치를 원점으로 기억하고, 상기 로봇에 의해 상기 익스팬더가 상기 튜브 내에 삽입될 때 상기 검출 장치에서 검출된 상기 이동부의 위치와 상기 원점을 비교한 결과에 기초하여 상기 익스팬더의 상기 튜브 내로의 삽입 이상을 판정하는 것을 특징으로 하는, 자동 확관 장치.
A tube expansion device for performing tube expansion processing;
a robot supporting and moving the tube expansion device;
An automatic tube expansion device including a control device for controlling the tube expansion device and the robot,
The tube expansion device,
A mandrel having a tapered portion having a small diameter at the tip side is formed on the outer circumferential surface, a cylindrical frame member slidably and rotatably fitted outside the mandrel, and rotatably supported by the frame member with respect to the axial direction of the frame member An expander having a plurality of rollers disposed inclinedly;
a rotation actuator for rotationally driving the mandrel of the expander;
a clamping device for clamping the frame member of the expander;
a moving device for moving the clamp device in an axial direction of the expander;
a detection device for detecting the position of the moving part in the moving device;
The moving device is configured to be in a floating state that moves according to an external force when the clamping device clamps the frame member,
the control device stores the position of the moving part detected by the detection device as an origin when the clamp device clamps the frame member, and detects in the detection device when the expander is inserted into the tube by the robot An automatic tube expansion device, characterized in that it is determined whether the expander is inserted into the tube or more based on a result of comparing the position of the moving part and the origin.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 확관 장치에 구비한 상기 익스팬더의 선단이 관판 또는 튜브 단면에 충돌한 것을, 상기 확관 장치를 지지하는 로봇의 토크 변동에 의해 검출해 이상을 판정하는 토크 변동 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동 확관 장치.
According to claim 1,
The control device has a torque fluctuation detection unit configured to detect an abnormality by detecting, by the torque fluctuation of a robot supporting the tube expansion device, that the tip of the expander provided in the tube expansion device collides with a tube plate or tube end surface. made with, automatic expansion device.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 익스팬더를 삽입할 때 상기 롤러 또는 상기 프레임 부재가 상기 튜브에 걸린 것을, 상기 이동부의 위치의 검출에 기초해 검출하는 스트로크 위치 검출부를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동 확관 장치.
According to claim 1,
and the control device has a stroke position detecting section that detects, based on detection of the position of the moving section, that the roller or the frame member is caught in the tube when the expander is inserted.
제1항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 이동 장치에 의한 상기 익스팬더의 확관에 필요로 하는 스트로크량의 변화를 상기 검출 장치로 검출하는 스트로크 변화 판정부를 갖는 것을 특징으로 하는, 자동 확관 장치.
According to claim 1,
The control device includes a stroke change determination unit configured to detect, with the detection device, a change in a stroke amount required for expansion of the expander by the moving device.
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