(57)【要約】【課題】難加工性の金属材料を含む金属製の円筒形部品における局所的な変形に対し、特に円筒形部品の内径側の変形に対して、変形の態様に応じた修正を低装置コストで実現すること。【解決手段】円筒形部品修正装置は、金属製の円筒形部品の形状を修正する円筒形部品修正装置であって、複数の構成部品が連結されて構成され、円筒形部品の外周面における複数の部分に接触して、円筒形部品を保持する押さえ治具と、円筒形部品の内周面における所定の部分を押圧する押圧部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の円筒形部品の形状を修正する円筒形部品修正装置であって、
複数の構成部品が連結されて構成され、前記円筒形部品の外周面における複数の部分に接触して、前記円筒形部品を保持する押さえ治具と、
前記円筒形部品の内周面における所定の部分を押圧する押圧部と、を備える円筒形部品修正装置。
【請求項２】
前記円筒形部品及び前記押さえ治具は、それぞれ、上下方向と平行な軸周りに回転する回転テーブルに支持される、請求項１記載の円筒形部品修正装置。
【請求項３】
前記押圧部の上下方向の位置を変更する可動機構を備える、請求項１又は請求項２に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項４】
前記押圧部における前記円筒形部品の内周面に接触する部分は円弧形状であり、
前記押さえ治具における前記円筒形部品の外周面に接触する部分は平面形状である、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項５】
前記押さえ治具の上下方向の位置を変更する可動機構を備える、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項６】
前記押圧部は、互いに相反する方向において前記円筒形部品の内周面を押圧する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項７】
前記押圧部の負荷に関する量を検出する圧力検出部と、
前記押圧部の伸縮量を検出する伸縮量検出部と、を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項８】
前記押さえ治具は、平面視において６以上の偶数個の角を有する正多角形状の内周を有する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項９】
前記押さえ治具は、前記構成部品と前記構成部品との間にスペーサ部材を配置可能に構成される、請求項８に記載の円筒形部品修正装置。
【請求項１０】
金属製の円筒形部品の形状を修正する円筒形部品の修正方法であって、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の円筒形部品修正装置を用いて、前記円筒形部品における修正を施す部分に前記押圧部と前記押さえ治具とを配置して、前記修正を施す部分を前記押圧部により押圧することと、
前記押圧部により押圧する際に、前記押圧部の伸長量と前記押圧部の負荷に関する量を管理することと、を含む円筒形部品の修正方法。
【請求項１１】
前記押圧部の伸長に伴う前記負荷に関する量の変化が、前記負荷に関する量が上昇した後に、一定もしくは減少の傾向で推移し、再度上昇した場合に、前記押圧部による押圧を停止することを含む、請求項１０に記載の円筒形部品の修正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒形部品修正装置及び円筒形部品の修正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱処理等で高温度の炉内に用いられる構造部材や耐熱容器などに使用される金属製の円筒形部品は、特定部位へ局所的に加熱されることにより局所的な熱変形が発生する場合がある。部品によっては、特に、円筒形部品の内径側（内側）に突出するように変形した場合、内径が小径になってしまうために、使用が困難になり交換が必要となることがある。従来は、上記のような変形を定量的に修正することが困難であったため、部品の交換が行われていた。部品の交換には多大なコストを必要とする。そこで、上記のような円筒形部品の変形を修正する方法が検討されている。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、円筒形部品内に円筒形部品の内径とほぼ同等のポンチを圧入することにより変形を修正する方法が開示されている。また、下記の特許文献２には、円筒形部品の内径側と外径側より円筒形部品の形状に合わせた形状の金型を用いて修正する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３６１３９号公報
【特許文献２】特公平７−４６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
熱処理等で高温度の炉内に用いられる構造材や耐熱容器など金属製の円筒形部品においては、特定部位へ局所的に加熱されて局所的な熱変形が発生する。局所的な熱変形の場合、変形した部分のみを修正することが有効である。
【０００６】
特許文献１のポンチを圧入する方法は、円筒形部品の材質が比較的柔らかい銅等では有効である。しかしながら、高温度で使用される耐熱容器等に用いられる難加工性の金属材料の場合、特許文献１の方法では修正が難しい。
【０００７】
特許文献２の円筒形部品の内径側と外径側より円筒形部品の形状に合わせた形状の金型を用いる方法では、修正は可能であるが、円筒形部品の形状毎に高価な金型を作製する必要がある。また、金型を円筒形部品の形状に合わせて作成するため、変形の態様に応じた修正が難しい。
【０００８】
そこで、本発明は、難加工性の金属材料を含む金属製の円筒形部品における局所的な変形に対し、特に円筒形部品の内径側の変形に対して、変形の態様に応じた修正を低装置コストで実現できる円筒形部品修正装置及び円筒形部品の修正方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様では、金属製の円筒形部品の形状を修正する円筒形部品修正装置であって、複数の構成部品が連結されて構成され、円筒形部品の外周面における複数の部分に接触して、円筒形部品を保持する押さえ治具と、円筒形部品の内周面における所定の部分を押圧する押圧部と、を備える円筒形部品修正装置が提供される。
【００１０】
円筒形部品及び押さえ治具は、それぞれ、上下方向と平行な軸周りに回転する回転テーブルに支持される構成でもよい。また、押圧部の上下方向の位置を変更する可動機構を備える構成でもよい。また、押圧部における円筒形部品の内周面に接触する部分が円弧形状であり、押さえ治具における円筒形部品の外周面に接触する部分が平面形状である構成でもよい。また、押さえ治具の上下方向の位置を変更する可動機構を備える構成でもよい。また、押圧部が、互いに相反する方向において円筒形部品の内周面を押圧する構成でもよい。また、押圧部の負荷に関する量を検出する圧力検出部と、押圧部の伸縮量を検出する伸縮量検出部と、を備える構成でもよい。また、押さえ治具は、平面視において６以上の偶数個の角を有する正多角形状の内周を有する構成でもよい。また、押さえ治具が、構成部品と構成部品との間にスペーサ部材を配置可能に構成される構成でもよい。
【００１１】
また、本発明の態様では、金属製の円筒形部品の形状を修正する円筒形部品の修正方法であって、上記の円筒形部品修正装置を用いて、円筒形部品における修正を施す部分に押圧部と押さえ治具とを配置して、修正を施す部分を押圧部により押圧することと、押圧部により押圧する際に、押圧部の伸長量と押圧部の負荷に関する量を管理することと、を含む円筒形部品の修正方法が提供される。
【００１２】
また、押圧部の伸長に伴う負荷に関する量の変化が、負荷に関する量が上昇した後に、一定もしくは減少の傾向で推移し、再度上昇した場合に、押圧部による押圧を停止することを含む構成でもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の態様の円筒形部品修正装置及び円筒形部品の修正方法によれば、難加工性の金属材料を含む金属製の円筒形部品における局所的な変形に対し、特に円筒形部品の内径側の変形に対して、変形の態様に応じた修正を低装置コストで実現できる。
【００１４】
また、本発明の態様の円筒形部品の修正方法によれば、円筒形部品を修正する際における圧力のかけ過ぎによるクラック等の発生等の損傷を抑制し、変形を度合いに応じて定量的に修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係る円筒形部品修正装置の一例を示す斜視図である。
【図２】押さえ治具を円筒形部品に取り付けた状態を示す上面図である。
【図３】分解した状態の押さえ治具を示す上面図である
【図４】第２スペーサ部材を示す斜視図である。
【図５】押さえ部材の可動機構を示す斜視図である。
【図６】押圧部の可動機構を示す斜視図である。
【図７】円筒形部品修正装置の動作の一例を示す上面図である。
【図８】円筒形部品修正装置の動作の一例を示す上面図である。
【図９】円筒形部品修正装置の動作の一例を示す上面図である。
【図１０】円筒形部品の修正時における油圧シリンダのストロークと油圧との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。また、図面においては実施形態を説明するため、一部分を大きく又は強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現している。また、以下の各図において、ＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。このＸＹＺ座標系においては、鉛直方向をＺ方向とし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向とする。また、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれについて、適宜、矢印の先の側（方向）を＋側（方向）（例、＋Ｘ側（方向））と称し、その反対側（方向）を−側（方向）（例、−Ｘ側（方向））と称す。なお、本明細書において、数値等の範囲を「Ａ〜Ｂ」と記載した場合、「Ａ以上、Ｂ以下」であることを意味する。
【００１７】
［実施形態］
図１は、実施形態に係る円筒形部品修正装置（以下「修正装置」と略す。）の一例の概略を示す斜視図である。本実施形態に係る修正装置１は、金属製の円筒形部品Ｐの形状を修正する装置である。修正装置１に用いることができる円筒形部品Ｐは、金属製で且つ円筒形であれば、特に限定されない。なお、円筒形部品Ｐにおいて、「円筒形」とは、円筒状の側面を有する形状を意味し、両端が開口する形状、及び、底面を有する形状を含む。円筒形部品Ｐは、例えば熱処理等で高温度の炉内で用いられる構造部材や耐熱容器などに使用される金属製の部品である。円筒形部品Ｐは、例えば熱処理炉の炉管に用いられるような両端が開口している円筒状の部品と、原料を融解し貯留する製品を保持することが可能な、側面が円筒状で底面を有する円筒状の容器等の部品と、を含む。上記のような円筒形部品Ｐは、一般に耐熱性を有するものであり、難加工材である。円筒形部品Ｐを熱処理等の高温度で繰り返し使用することで、円筒形部品Ｐは円筒形状の内側部分が熱変形する場合がある。本実施形態の修正装置１は、上記のような変形を元の形状に近い形状に修正することができる。
【００１８】
修正装置１は、図１に示すように、フレーム２と、回転テーブル３と、押さえ治具４と、押さえ治具上下可動機構５と、押圧部６と、押圧部制御部７と、押圧部上下可動機構８と、圧力検出部９と、伸縮量検出部１０と、を備える。以下、詳細に説明する。
【００１９】
フレーム２は、各部を支持する。フレーム２は、後述する回転テーブル３を跨ぐ門型の形状をなしている。フレーム２は、平面視において四隅に配置される支柱１２と、支柱１２と支柱１２とを接続する複数の梁１３と、により構成されている。複数の梁１３は、それぞれ、支柱１２の上部において、水平方向に沿って配置される。複数の梁１３は、平面視において「日」の字状に配置される。平面視（＋Ｚ側から見た時）におけるフレーム２の中央部分には、梁１３ａが配置される。梁１３ａのＸ方向における中央部分には、後述する押圧部上下可動機構８が接続される。なお、フレーム２の構成は、上記の例に限定されない。
【００２０】
回転テーブル３は、平面視におけるフレーム２の中央部分に配置される。回転テーブル３は、円板状の形状であり、鉛直方向（上下方向、Ｚ方向）の軸ＡＸ１（図２参照）周りに回転する。軸ＡＸ１は、回転テーブル３の中心を通る中心軸である。回転テーブル３は、円筒形部品Ｐ及び押さえ治具４を支持する。円筒形部品Ｐは、回転テーブル３に載置される。円筒形部品Ｐの中心軸が回転テーブル３の中心軸ＡＸ１と同軸になるように、円筒形部品Ｐは配置される。
【００２１】
回転テーブル３には、上下方向に延びる棒状の支柱１６が複数設けられる。各支柱１６は、回転テーブル３に対して着脱可能である。押さえ治具４は、支柱１６に接続されて、回転テーブル３に支持される。押さえ治具４を円筒形部品Ｐに取り付けた状態で回転テーブルを回転させることにより、円筒形部品Ｐにおける修正を施す位置（修正位置）を容易に変更でき、その結果、作業時間を短縮することができる。なお、回転テーブル３は任意の構成であり、円筒形部品Ｐ及び押さえ治具４が回転テーブル３の上に設置されない構成でもよい。
【００２２】
円筒形部品Ｐの外周面（側面）には、押さえ治具４が設置される。押さえ治具４は、円筒形部品Ｐの外周面と接触し、円筒形部品Ｐを保持する。図２は、押さえ治具４を円筒形部品Ｐに取り付けた状態を示す上面図である。図３は、分解した状態の押さえ治具４を示す上面図である。
【００２３】
押さえ治具４は、円筒形部品Ｐの外周面における複数の部分に接触して、円筒形部品Ｐを保持する。本実施形態では、後述する油圧シリンダ６ａにおける押圧する部分が、油圧シリンダ６ａの両端（互いに相対する側）に配置され、互いに相反する方向において円筒形部品Ｐの内周面を押圧するので、押さえ治具４は、平面視において６以上の偶数個の角を有する正多角形状の内周を有するのが好ましく、平面視において６以上１２以下の偶数個の角を有する正多角形状の内周を有するのがより好ましい。押さえ治具４の外形も同様に、平面視において６以上の偶数個の角を有する正多角形状であるのが好ましい。なお、本実施形態では、平面視において正６角形状の内周を有する押さえ治具４を一例として説明する（図２等参照）。
【００２４】
上記のように押さえ治具４が上記の正多角形状の内周を有する構成の場合、円筒形部品Ｐの外周面を均等に保持することができる。また、上記のように押さえ治具４が上記の正多角形状の内周を有する構成であり、且つ、油圧シリンダ６ａにより互いに相反する方向において円筒形部品Ｐの内周面を押圧する構成とする場合、油圧シリンダ６ａにより押圧する部分を、押さえ治具４の正多角形状の内周における対向する２つの辺において保持（支持）させることができ、これにより、押圧により修正中の円筒形部品Ｐをより確実に支持し、精度よく修正することができる。
【００２５】
押さえ治具４は、複数の構成部品１５が連結（接続）されることにより構成される（図２、図３参照）。各構成部品１５同士は着脱可能に構成される。各構成部品１５は、押さえ治具４がほぼ均等に分割された形状である。各構成部品１５の外形は、図３に示すように互いにほぼ同一であるのが好ましい。各構成部品１５の外形が互いにほぼ同一である場合、部品あるいは部品の材料を共通化することができる。本実施形態の押さえ治具４は、構成部品１５の外形がほぼ同一であって、支柱１２の接続に用いられる貫通孔、及び、構成部品１５同士の接続に用いられる締結部材１８のねじ穴の部分が異なる２種類の構成部品１５により構成されている。なお、押さえ治具４は、複数の構成部品１５が連結される構成される例に限定されず、例えば、一体で構成されてもよい。
【００２６】
本実施形態では、各構成部品１５は、それぞれ、上記した押さえ治具４の平面視における正多角形状の内周の一辺を有する（含む）形状であり、この形状の部分（以下「接触部１７」と称す）は、押さえ治具４における円筒形部品Ｐの外周面に接触し、円筒形部品Ｐの外周面を保持する。各構成部品１５における接触部１７は、平面状であるのが好ましい。各構成部品１５における接触部１７の形状は、水平面に対して直交する平面の形状である。なお、接触部１７の形状は曲面状でもよいが、円弧状等のような円筒形部品Ｐに沿った形状である場合、円弧の形状（大きさ、曲率）によっては、円筒形部品Ｐの修正中に、円筒形部品Ｐが押さえ治具４に食い込んで分離できなくなる場合がある。接触部１７の形状が平面状である場合、上記の円筒形部品Ｐが押さえ治具４に食い込むことを抑制することができる。
【００２７】
各構成部品１５は、ボルト等の締結部材１８により接続される（図２等参照）。各構成部品１５において、他の構成部品１５と接続される部分（以下「接続部１９」と称す）は、平面を有する形状に形成されている。この構成の場合、構成部品１５と構成部品１５とが平面同士で接続されるので、容易且つ強固に構成部品１５同士を接続することができる。なお、接続部１９の形状は、上記の例に限定されない。例えば、接続部１９には、構成部品１５同士の位置を位置決めする機構が設けられてもよい。
【００２８】
また、本実施形態の押さえ治具４は、各構成部品１５間に、第１スペーサ部材２０を配置可能である（図２等参照）。第１スペーサ部材２０は板状である。第１スペーサ部材２０には、締結部材１８の挿入に用いられる貫通孔（図示せず）が設けられる。第１スペーサ部材２０により、平面視における押さえ治具４の内周の大きさを変更することができ、外径が異なる円筒形部品Ｐにも対応させることができる。なお、第１スペーサ部材２０の形状は、上記の例に限定されない。また、押さえ治具４において、第１スペーサ部材２０を配置可能な構成にするか否かは任意である。
【００２９】
なお、円筒形部品Ｐは、熱変形した時に、平面視において（水平方向の断面において）真円でない形状となる場合が多い（例、図７参照）。このような円筒形部品Ｐの場合、押さえ治具４を配置した時に、押さえ治具４と円筒形部品Ｐとの間に隙間が生じることがある。本実施形態の修正装置１は、押さえ治具４と円筒形部品Ｐとの間に、第２スペーサ部材２１を配置可能に構成されており、押さえ治具４と円筒形部品Ｐとの隙間が大きい場合は、図２等に示すように、第２スペーサ部材２１を設置して、隙間を調整してもよい。第２スペーサ部材２１は、各構成部品１５と円筒形部品Ｐとの間に配置可能に構成されている。
【００３０】
図４は、第２スペーサ部材２１の一例を示す斜視図である。本実施形態の第２スペーサ部材２１は、ＹＺ平面方向の断面がＵ字状であり、第２スペーサ部材２１におけるＵ字状の内側の隙間に各構成部品１５を嵌め合わせることにより配置できる（図４参照）。第２スペーサ部材２１は、ねじ２２等により構成部品１５に固定される。第２スペーサ部材２１において、各構成部品１５と接触する部分、及び、円筒形部品Ｐと接触する部分は、平面状に形成されている。第２スペーサ部材２１は、各構成部品１５に配置可能であるが、押さえ治具４と円筒形部品Ｐとの隙間に応じて必要な場合に配置する。第２スペーサ部材２１において、円筒形部品Ｐと接触する部分の厚みは、任意に設定可能である。なお、第２スペーサ部材２１の形状は、上記の例に限定されない。また、押さえ治具４において、第２スペーサ部材２１を配置可能な構成にするか否かは任意である。
【００３１】
なお、押さえ治具４、第１スペーサ部材２０、及び第２スペーサ部材２１の材質は、特に限定されないが、押圧部６の押圧により変形しない材料であることが好ましい。例えば、鋼材等である。
【００３２】
また、修正装置１は、押さえ治具４の上下方向の位置を変更する押さえ治具上下可動機構５を備える（図１参照）。本実施形態の押さえ治具上下可動機構５は、押さえ治具４を支持する支柱１６と、ガイド２６（図５参照）と、押さえ治具４を支柱１６に固定する固定部材（図示せず）を備える。支柱１６は、上記したように、基端が回転テーブル３に着脱可能に固定され、上下方向に延びるボルト状の部材である。ガイド２６（図５参照）は、押さえ治具４の構成部品１５に設けられた上下方向に貫通したネジ孔である。本実施形態では、ガイド２６は、６つの構成部品１５のうちの３つの構成部品１５のそれぞれにおいて、２つずつ設けられている。なお、ガイド２６の位置と支柱１６との位置は、対応するように設けられている。ガイド２６には支柱１６が挿入され支柱１６を回転させることで上下方向に移動する。上記のガイド２６及び支柱１６により、押さえ治具４の水平方向の位置ずれを抑制することができる。上記の固定部材は、例えば支柱１６に着脱可能に固定できる部材である。この固定部材は、支柱１６に固定されて、押さえ治具４を下方から支持する。例えば、ナット等でよい。
【００３３】
図５は、押さえ治具上下可動機構５の動作の一例を示す斜視図である。上述の押さえ治具上下可動機構５により、押さえ治具４は、支柱１６に接続された状態で上下方向に移動可能になり、上下方向における所望の位置に固定することができる。本実施形態の修正装置１では、円筒形部品Ｐの下方に位置する変形部分を修正する場合、押さえ治具上下可動機構５により、押さえ治具４を修正対象の変形部分の近傍に移動させる。なお、押さえ治具上下可動機構５の構成は、押さえ治具４を上下方向に可動する機構であれば、上記の例に限定されない。また、修正装置１は押さえ治具上下可動機構５を備えなくてもよい。
【００３４】
押圧部６は、円筒形部品Ｐの内周面を押圧する。押圧部６は、内周面における所定の部分を押圧する。押圧部６は、水平方向に伸縮するのが好ましい。なお、本実施形態では、押圧部６が油圧シリンダ６ａである例を説明するが、押圧部６は、円筒形部品Ｐの内周面を押圧することが可能であれば、油圧シリンダ６ａに限定されない。例えば、押圧部６は、油圧シリンダ６ａに代えて、エアシリンダ、水圧シリンダ、電動モータの駆動力等を用いて上記の押圧を実現する機構（例、ボールねじ、ラックアンドピニオン）等でもよい。押圧部６として油圧シリンダ６ａを用いる場合、比較的低装置コストで、高出力にすることができ、難加工性の金属材料にも対応することができる。
【００３５】
油圧シリンダ６ａは、水平方向に配置される。本実施形態では、２つの油圧シリンダ６ａが、それぞれＹ方向に沿って配置される。２つの油圧シリンダ６ａは、それぞれ、後述する支持部材３０の下端部分に固定される。２つの油圧シリンダ６ａは、それぞれ、両端が水平方向（Ｙ方向）に対して伸縮し、互いに相反する方向（＋Ｙ方向と−Ｙ方向）に円筒形部品Ｐの内周面を押圧するように配置される。２つの油圧シリンダ６ａは、軸ＡＸ１に対して対称に配置される。なお、本実施形態では、２つの油圧シリンダ６ａは同様の構成である。
【００３６】
各油圧シリンダ６ａのストロークは、円筒形部品Ｐの内径及び変形の大きさ等に応じて適宜設定する。修正対象の円筒形部品Ｐが複数ある場合、それらの円筒形部品Ｐの内径の最小値（例えば図２の２点鎖線）から最大径（例えば図２の符号Ｐ）までの変形に対して修正できるように、各油圧シリンダ６ａのストロークを設定するのが好ましい。さらに、円筒形部品Ｐの径などが異なっていても同一の油圧シリンダ６ａにより対応することが可能となるように設定してもよい。例えば、各油圧シリンダ６ａのストロークは、１７０ｍｍ〜２１０ｍｍの範囲に設定する。各油圧シリンダ６ａの圧力（押圧力）は、円筒形部品Ｐの材質により修正可能な圧力を適宜設定する。各油圧シリンダ６ａの圧力（押圧力）は、例えば、３．０ＭＰａに設定する。各油圧シリンダ６ａの伸縮量及び押圧力は、後述する油圧ユニット７ａにより制御される。
【００３７】
各油圧シリンダ６ａの先端部には、アタッチメント２８が設けられている。アタッチメント２８は、円筒形部品Ｐの内周に接触する接触部材である。アタッチメント２８は、油圧シリンダ６ａに対して着脱可能である。図２に示すように、アタッチメント２８における円筒形部品Ｐに接触する面（部分）の形状は、平面視において円弧形状であるのが好ましく、この円弧形状の曲率を、円筒形部品Ｐの内周と同様の曲率もしくは内周より若干小さい曲率に設定するのがより好ましい。このように、アタッチメント２８における円筒形部品Ｐに接触する面（部分）の形状を上記した円弧形状のように円筒形部品Ｐの内径の形状（大きさ）に合わせることにより、精度よく修正することが可能となる。また、内径が異なる円筒形部品Ｐを修正する場合、アタッチメント２８を交換することにより、容易に対応することができる。
【００３８】
油圧シリンダ６ａは、押圧部上下可動機構８により可動することができる。なお、油圧シリンダ６ａを上下左右方向に可動する構成としてもよい。本実施形態の押圧部上下可動機構８は、各油圧シリンダ６ａを支持する支持部材３０と、支持部材３０を梁１３ａ（図１参照）に接続する接続部材３１と、支持部材３０を上下方向に移動させるガイド３５と、支持部材３０の位置を固定する固定部材３２と、を備える。支持部材３０は、上下方向に延びる部材である。支持部材３０には、支持部材３０を貫通する長孔３４が上下方向に沿って設けられており、長孔３４は支持部材３０を上下方向に移動させるガイド３５として機能する。ガイド３５は、押さえ治具４の移動方向を上下方向に規定する。各油圧シリンダ６ａは、支持部材３０の下端に取り付けられている。ガイド３５には、固定部材３２の棒状の部分が挿入される。固定部材３２は、支持部材３０と接続部材３１とを固定する。なお、接続部材３１は、支持部材３０の側面をガイドする構造としてもよい。固定部材３２は、上記の構成により、支持部材３０及び各油圧シリンダ６ａは、梁１３ａ（フレーム２）に接続された状態で上下方向に移動可能となり、上下方向における所望の位置に固定することができる。
【００３９】
図６は、油圧シリンダ６ａの押圧部上下可動機構８の動作の一例を示す斜視図である。上述の押圧部上下可動機構８により、各油圧シリンダ６ａを上下方向における所望の位置に固定することができる。これにより、円筒形部品Ｐの内周面における変形部分等の所定の位置に、各油圧シリンダ６ａにおけるアタッチメント２８（円筒形部品Ｐに接触する部材）を正確に合わせることが可能となる。なお、各油圧シリンダ６ａを可動させる範囲は、円筒形部品Ｐにおける変形した部分の位置により、適宜設定可能である。例えば、各油圧シリンダ６ａを可動させる範囲は、５ｍｍ〜２００ｍｍである。なお、押圧部上下可動機構８の構成は、油圧シリンダ６ａを上下方向に可動する機構であれば、上記の例に限定されない。また、修正装置１は押圧部上下可動機構８を備えなくてもよい。
【００４０】
押圧部制御部７は、押圧部６の伸縮を制御する。押圧部制御部７は、押圧部６の押圧の圧力も制御する。本実施形態では、押圧部制御部７を油圧ユニット７ａとして説明するが、押圧部制御部７は、油圧ユニット７ａに限定されず、押圧部６の伸縮及び押圧力（負荷）を制御する構成であれば任意である。
【００４１】
油圧ユニット７ａは、油圧を発生させる。油圧ユニット７ａは、油圧ポンプである。油圧ユニット７ａは、耐圧チューブ等の配管（図示せず）を介して、油圧シリンダ６ａに接続される。油圧ユニット７ａ及び配管内等は作動油（図示せず）で満たされており、油圧ユニット７ａは作動油を介して油圧シリンダ６ａを伸縮させる。
【００４２】
油圧ユニット７ａは、油圧を制御することができ、これにより、油圧シリンダ６ａの押圧力及び負荷を制御することができる。油圧シリンダ６ａは、例えば圧力制御弁等の油圧制御機構（図示せず）により油圧を制御する。また、油圧ユニット７ａは、作動油の流量を制御することができ、これにより、油圧シリンダ６ａの伸縮量を制御することができる。
【００４３】
また、油圧ユニット７ａは、切替機構（図示せず）により、作動油を流出ポートＰ１から流出する方向に流す状態と、作動油を流入ポートＰ２から流入する方向に流す状態とを切り替えることができる。これにより、油圧シリンダ６ａの伸長と収縮との切り替えを制御する。
【００４４】
油圧ユニット７ａの流出ポートＰ１は、分岐ユニット３７ａに接続される（図１参照）。分岐ユニット３７ａ（図１参照）は、１つの流路を２つの流路に分岐させ、分岐された２つの流路（図示せず）は、各油圧シリンダ６ａの流入ポートＰ３（図２参照）に接続される。
【００４５】
油圧ユニット７ａの流入ポートＰ２は、分岐ユニット３７ｂに接続される（図１参照）。分岐ユニット３７ｂ（図１参照）は、１つの流路を２つの流路に分岐させ、分岐された２つの流路（図示せず）は、各油圧シリンダ６ａの流出ポートＰ４（図２参照）に接続される。
【００４６】
各油圧シリンダ６ａは、流入ポートＰ３（図２参照）から作動油が流入することにより伸長し、流出ポートＰ４（図２参照）から作動油が流出することにより収縮する。
【００４７】
各油圧シリンダ６ａの伸縮の動作及び量は、それぞれ、同期する。なお、変形の形状に対称性がない場合等において、各油圧シリンダ６ａの伸縮量は、同期させずに、互いに異なるように調整することも可能である。
【００４８】
なお、油圧ユニット７ａ、配管、及び油圧シリンダ６ａの構成は、それぞれ、油圧を用いて円筒形部品Ｐの内周面を押圧することが可能な構成であれば、上記の例に限定されない。例えば、油圧シリンダ６ａは、１つ設けられて１つの方向に対して押圧する構成でもよいし、３〜６つ設けられて３〜６つの方向に対して押圧する構成でもよい。
【００４９】
また、修正装置１は、押圧部６の負荷に関する量を検出する圧力検出部９を備えるのが好ましい。本実施形態では、押圧部６の負荷に関する量は油圧であり、圧力検出部９が油圧計９ａである例を説明する。油圧計９ａは、油圧ユニット７ａ、配管（流路）（図示せず）、及び油圧シリンダ６ａのいずれかに接続されて、作動油の油圧を検出する。圧力検出部９を備える構成の場合、押圧部６の負荷に関する量（油圧）を定量的に把握することができ、円筒形部品Ｐの修正を、変形を度合いに応じて定量的に精度よく行うことができる。なお、修正装置１が圧力検出部９を備えるか否かは任意である。
【００５０】
また、修正装置１は、油圧シリンダ６ａの伸縮量を検出する伸縮量検出部１０を備えるのが好ましい。伸縮量検出部１０は、例えば、油圧シリンダ６ａに設けられるエンコーダ装置等である。伸縮量検出部１０を備える構成の場合、油圧シリンダ６ａの伸縮量を定量的に把握することができ、円筒形部品Ｐの修正を精度よく行うことができる。圧力検出部９及び伸縮量検出部１０との双方を備える構成の場合、油圧シリンダ６ａの伸縮量と油圧シリンダ６ａの油圧（負荷に関する量）との関係を定量的に把握することができ、円筒形部品Ｐの修正を精度よく行うことができる。なお、修正装置１が伸縮量検出部１０を備えるか否かは任意である。
【００５１】
次に、上述の修正装置１を用いた本実施形態に係る円筒形部品の修正方法について説明する。円筒形部品の修正方法は、上述の修正装置１の動作に基づいて説明する。図７から図９は、修正装置による円筒形部品の修正時の動作の一例を示す上面図である。
【００５２】
なお、以下の円筒形部品の修正方法の説明では、上述の修正装置１と同様の構成については、その説明を適宜省略あるいは簡略化し、また、円筒形部品の修正方法に適用可能な構成については、適宜、円筒形部品の修正方法にも適用する。
【００５３】
図１に示すように回転テーブル３の中央部分に円筒形部品Ｐを載置する。続いて、押さえ治具４の構成部品１５を円筒形部品Ｐの周囲に設置する。押さえ治具４は、押圧部上下可動機構８により、修正対象の変形がある部分の高さに調整する。なお、押さえ治具４には、円筒形部品Ｐの外形に応じて、図２等に示すように、第１スペーサ部材２０及び第２スペーサ部材２１を設置する。第１スペーサ部材２０により、押さえ治具４の形状を規定の円筒形部品Ｐの外径に合わせることができる。第２スペーサ部材２１により、押さえ治具４と円筒形部品Ｐとの間の隙間を調整することができる。続いて、締結部材１８により、構成部品１５同士を連結する。
【００５４】
続いて、油圧シリンダ６ａを、押さえ治具上下可動機構５により、修正対象の変形がある部分の高さに調整する。続いて、回転テーブル３を回して、油圧シリンダ６ａのアタッチメント２８の方向を修正対象の変形の部分に定める（図７参照）。これにより、円筒形部品Ｐの内周面における所定の部分を押圧することができ、局所的な変形を修正することができる。油圧ユニット７ａを油圧シリンダ６ａが伸長するように操作して、油圧シリンダ６ａの先端に設置したアタッチメント２８を、円筒形部品Ｐの内周面に対して均等に接触させる（図８参照）。これにより、変形の態様に応じた修正を実施することができる。続いて、さらに、油圧ユニット７ａを油圧シリンダ６ａが伸長するように操作して、油圧シリンダ６ａのピストンが押し出されて、アッタッチメント２８が円筒形部品Ｐの内周面を押すことにより対象の部分を変形させて修正する（図９参照）。図９に示す状態では、円筒形部品Ｐの外周面が第２スペーサ部材２１に接触する。このように、本実施形態の修正装置１では、円筒形部品Ｐにおける局所的な変形に対し、特に円筒形部品Ｐの内径側の変形に対して、変形の態様に応じた修正を施すことができる。
【００５５】
本実施形態に係る円筒形部品の修正方法では、油圧シリンダ６ａ（押圧部６）により円筒形部品Ｐを押圧する際に、油圧シリンダ６ａ（押圧部６）の伸長量と油圧シリンダ６ａ（押圧部６）の負荷に関する量（油圧）を管理する。上記の管理は、伸縮量検出部１０の検出結果（ストローク）、及び圧力検出部９の検出結果（油圧）を把握することにより実施する。
【００５６】
図１０は、円筒形部品Ｐの修正時における油圧シリンダ６ａのストロークと油圧との関係の一例を示すグラフである。
【００５７】
円筒形部品Ｐの修正時における油圧シリンダ６ａのストロークと油圧との関係は、図１０に示すように、油圧シリンダ６ａのストロークが約５．２ｍｍまでは、油圧が上昇しない。この状態は、アタッチメント２８が円筒形部品Ｐの内周面に接触する前の状態である（図７の状態）。
【００５８】
続いて、油圧シリンダ６ａのストロークをさらに伸長させると、ストロークが約５．５ｍｍから油圧が上昇し始め、ストロークが約６．２ｍｍまで油圧の上昇が続く。ストロークが約５．５ｍｍ〜約６．２ｍｍ未満の状態は、アタッチメント２８が円筒形部品Ｐに接触して押している状態であり（図８の状態）、円筒形部品Ｐの修正がほぼ発生しない状態である。本例では、油圧が２ＭＰａに達した時点（ストロークが約６．２ｍｍ）から円筒形部品Ｐの修正が始まった。
【００５９】
続いて、油圧シリンダ６ａのストロークをさらに伸長させると、ストロークが約６．２ｍｍ〜約８．６ｍｍにおいて、油圧がほぼ一定もしくは若干減少（低下）する傾向で推移し、この間、油圧シリンダ６ａが円筒形部品Ｐを押圧する（押す）ので、円筒形部品Ｐの修正量が増加し続ける（図８から図９の状態）。
【００６０】
続いて、油圧シリンダ６ａのストロークをさらに伸長させると、ストロークが約８．６ｍｍに達してから、油圧が再度上昇し始めた（図９の後の状態）。本実施形態の円筒形部品の修正方法では、前記の油圧が再度上昇した場合に、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止する。これにより、この修正部分の修正を完了する。この状態は、円筒形部品Ｐの外周面が押さえ治具４に接触して、目的の外形に達したことにより判断できる。
【００６１】
すなわち、本実施形態の円筒形部品の修正方法では、油圧シリンダ６ａ（押圧部６）の伸長に伴う負荷に関する量（油圧）に基づいて、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止する。油圧シリンダ６ａ（押圧部６）の伸長に伴う負荷に関する量（油圧）の変化が、所定のパターンである場合に、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止する。油圧シリンダ６ａの伸長に伴って、負荷に関する量（油圧）が上昇した後、一定もしくは減少の傾向で推移し、再度上昇した場合に、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止する。一定もしくは減少の傾向は、上記したように円筒形部品Ｐの変形が修正されている状態であり、この間のストロークは円筒形部品Ｐの修正量に近い値となる。また、油圧シリンダ６ａによる押圧の停止のタイミングは、油圧シリンダ６ａ（押圧部６）の伸長に伴う負荷に関する量（油圧）の変化が一定もしくは減少の傾向で推移した時の負荷に関する量（油圧）の１．２倍以下、好ましくは、１．１倍以下を目途とする。このように、本実施形態の円筒形部品の修正方法では、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止するタイミングを油圧シリンダ６ａのストロークと油圧により管理するので、変形の修正を定量的に実施することができる。なお、負荷に関する量（油圧）に基づいて、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止してもよい。
【００６２】
上述のように、油圧が再度上昇し始めた場合に、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止する場合、一部が弾性域の変形であるため、油圧を抜いて押圧を停止した時に、修正前の形状に若干戻るが、変形部分の形状は、修正前の状態よりも内径が拡大された状態に修正される。
【００６３】
なお、油圧がほぼ一定もしくは若干低下したのち再び油圧が上昇した状態を継続する場合、塑性域で修正を加えることになり、クラックの発生など欠陥が発生するおそれがある。このため、上述のように油圧が再度上昇し始めた時に、油圧シリンダ６ａによる押圧を停止することが好ましい。同様の部分に対して再度修正を行う場合、回転テーブル３を回転させて、上記の手順を繰り返すことが好ましく、上下方向を少しずらして修正を行うことが好ましい。
【００６４】
続いて、油圧シリンダ６ａを収縮させて戻した後、回転テーブル３を回転させて、油圧シリンダ６ａのアタッチメント２８の方向を、他の修正対象の変形の部分に定め、上述の手順を繰り返すことにより、他の修正対象の変形の部分の修正を行う。この動作を繰り返すことにより、円筒形部品Ｐの修正が完了する。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態の修正装置１は、金属製の円筒形部品Ｐの形状を修正する円筒形部品修正装置であって、複数の構成部品１５が連結されて構成され、円筒形部品Ｐの外周面における複数の部分に接触して、円筒形部品Ｐを保持する押さえ治具４と、水平方向に伸縮し、円筒形部品Ｐの内周面における所定の部分を押圧する押圧部６と、を備える。本構成の修正装置１によれば、難加工性の金属材料を含む金属製の円筒形部品における局所的な変形に対し、特に円筒形部品の内径側の変形に対して、変形の態様に応じた修正を低装置コストで実現できる。なお、本実施形態の修正装置１において、上記の構成以外の構成は、任意の構成であり、備えられなくてもよい。
【００６６】
また、本実施形態の円筒形部品の修正方法は、金属製の円筒形部品Ｐの形状を修正する円筒形部品の修正方法であって、上記の修正装置１を用いて、円筒形部品Ｐにおける修正を施す部分に押圧部６と押さえ治具４とを配置して、修正を施す部分を押圧部６により押圧することと、押圧部６により押圧する際に、押圧部６の伸長量と押圧部６の負荷に関する量を管理することと、を含む。本構成の円筒形部品の修正方法によれば、上記の修正装置１の効果に加えて、円筒形部品Ｐを修正する際の油圧及びストロークを管理することで、修正の際の圧力を安定して掛けることが可能となり、円筒形部品を修正する際における圧力のかけ過ぎによるクラック等の発生等の損傷を抑制し、変形を度合いに応じて定量的に修正することができる。なお、本実施形態の円筒形部品の修正方法において、上記の構成以外の構成は、任意の構成であり、備えられなくてもよい。
【００６７】
また、本実施形態の修正装置１あるいは円筒形部品の修正方法を用いて円筒形部品Ｐを修正することにより、円筒形部品Ｐのライフサイクルを延長させることができ、その結果、ランニングコストを下げることが可能となる。
【実施例】
【００６８】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。なお、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。
【００６９】
本実施例では、上述の修正装置１を用いて円筒形部品Ｐを修正した。図１等に示すように修正目的の円筒形部品Ｐを設置し、円筒形部品Ｐの修正を行った。円筒形部品Ｐの修正は、上記した円筒形部品の修正方法に従って行った。修正は、油圧シリンダ６ａのストロークと油圧を管理しながら実施した。なお、油圧シリンダ６ａによる押圧は、油圧シリンダ６ａの伸長に伴って、油圧が上昇した後、一定もしくは減少の傾向で推移し、再び上昇した時（図１０に示すストロークが約９ｍｍ）に停止した。
【００７０】
円筒形部品Ｐの変形は、上記の修正により修正された。修正を施した後の円筒形部品Ｐにおいて、クラック等の破損は見られなかった。
【００７１】
なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態などで説明した態様に限定されるものではない。上述の実施形態などで説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態などで説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上述の実施形態などで説明した要件は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各部材の改良、構造の変更を行ってもよい。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態などで引用した全ての文献の開示を援用して本文の記載の一部とする。
【００７２】
なお、押さえ治具４の構成は、上述の実施形態の例に限定されない。例えば、押さえ治具４の各構成部品１５の高さを、円筒形部品Ｐと同様の高さとしてもよい。
【符号の説明】
【００７３】
Ｐ…円筒形部品
１…修正装置
２…フレーム
３…回転テーブル
４…押さえ治具
５…押さえ治具上下可動機構
６…押圧部
６ａ…油圧シリンダ（押圧部）
７…押圧部制御部
７ａ…油圧ユニット（押圧部制御部）
８…押圧部上下可動機構
９…圧力検出部
９ａ…油圧計（圧力検出部）
１０…伸縮量検出部
１２…支柱
１３、１３ａ…梁
１５…構成部品（押さえ治具）
１６…支柱
１７…接触部
１８…締結部材
１９…接続部
２０…第１スペーサ部材
２１…第２スペーサ部材
２６…ガイド
２８…アタッチメント
３０…支持部材
３１…接続部材
３２…固定部材
３４…長孔
３５…ガイド
３７ａ、３７ｂ…分岐ユニット
ＡＸ１…軸
【図１】
2020093273.tif 000003
【図２】
2020093273.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020093273.tif 000008
【図７】
2020093273.tif 000009
【図８】
2020093273.tif 000010
【図９】
2020093273.tif 000011
【図１０】
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