(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）管材料の一端を把持する第１の把持部材と、
（ｂ）移動自在に配設され、管材料の他端を把持する第２の把持部材と、
（ｃ）前記第１、第２の把持部材間に設定された前記管材料の加工領域の所定の箇所に配設され、管材料における環状の被加熱部を局部的に加熱するための加熱体と、
（ｄ）前記第２の把持部材を移動させる移動処理手段と、
（ｅ）前記第２の把持部材が移動させられる間に、前記加熱体を駆動し、前記被加熱部を加熱する加熱処理手段と、
（ｆ）前記第２の把持部材の移動速度を変更する移動速度変更処理手段と、
（ｇ）時間の経過に伴って、加熱体に供給するエネルギーの補正値を、時間の経過に伴って変化する管材料の径に基づいて変更する加熱量補正処理手段とを有することを特徴とする管加工装置。
【請求項２】
前記移動処理手段は、時間の経過に伴って前記第２の把持部材の移動速度を変更する請求項１に記載の管加工装置。
【請求項３】
（ａ）前記第１の把持部材は移動自在に配設され、
（ｂ）前記加熱体は、第１、第２の把持部材間の所定の位置に固定される請求項１又は２に記載の管加工装置。
【請求項４】
（ａ）前記第１の把持部材は固定され、
（ｂ）前記加熱体は、第１、第２の把持部材間で移動自在に配設される請求項１又は２に記載の管加工装置。
【請求項５】
管材料の一端を把持する第１の把持部材、移動自在に配設され、管材料の他端を把持する第２の把持部材、及び前記第１、第２の把持部材間に設定された前記管材料の加工領域の所定の箇所に配設され、管材料における環状の被加熱部を局部的に加熱するための加熱体を備える管加工装置の管加工方法において、
（ａ）前記第２の把持部材を移動させ、
（ｂ）該第２の把持部材が移動させられる間に、前記加熱体を駆動し、前記被加熱部を加熱し、
（ｃ）前記第２の把持部材の移動速度を変更し、
（ｄ）時間の経過に伴って、加熱体に供給するエネルギーの補正値を、時間の経過に伴って変化する管材料の径に基づいて変更することを特徴とする管加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管加工装置及び管加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療、バイオ、コンピュータサイエンス、電子通信等の各種の分野においては、各種の微小な部品、すなわち、微小部品が使用されている。該微小部品として、極細の管、極細のノズル等の管部材があり、例えば、医療の分野においては、極細の管によって形成された無痛の注射針が使用される。
【０００３】
前記各管部材は、管材料としての金属製、樹脂製等のパイプを管加工装置によって加工することにより成形される。
【０００４】
図２は従来の管加工装置によってパイプを加工する状態を示す図である。
【０００５】
図において、１１１は成形型、１１２はパイプである。該パイプ１１２には、プラグ、マンドレル等が挿入され、プラグ、マンドレル等が挿入された状態でパイプ１１２が成形型１１１内で矢印ａ方向に引っ張られる。前記成形型１１１に所定の形状、例えば、テーパ状のキャビティを形成すると、キャビティに対応するテーパ状の管部材を成形することができる。
【０００６】
ところが、前記管加工装置は、微小の管部材を成形するためのものであり、寸法が極めて小さいので、成形型１１１、プラグ、マンドレル等を精度良く形成するのが困難であるだけでなく、細いパイプ１１２にプラグ、マンドレル等を挿入するのも困難である。
【０００７】
そこで、成形型を使用しないダイレス加工法によって管部材を成形する管加工方法が提供されている。該管加工方法においては、パイプの周囲に複数の加熱装置を配設し、該加熱装置によってパイプの所定の箇所を加熱し、軟化させた状態で、パイプを、引っ張って径を小さくして縮径させたり、加圧して径を大きくして拡径させたりすることによって、所定の形状の管部材を成形するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１４８８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記従来の管加工方法においては、パイプを引っ張って縮径させたり、加圧して拡径させたりする際に、パイプが縮径させられる量を表す縮径量、又はパイプが拡径させられる量を表す拡径量にばらつきが生じてしまう。
【００１０】
したがって、パイプの加工精度が低くなり、管部材の品質が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来の管加工方法の問題点を解決して、管材料の加工精度を高くすることができ、管部材の品質を向上させることができる管加工装置及び管加工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】
【００１２】
そのために、本発明の管加工装置においては、管材料の一端を把持する第１の把持部材と、移動自在に配設され、管材料の他端を把持する第２の把持部材と、前記第１、第２の把持部材間に設定された前記管材料の加工領域の所定の箇所に配設され、管材料における環状の被加熱部を局部的に加熱するための加熱体と、前記第２の把持部材を移動させる移動処理手段と、前記第２の把持部材が移動させられる間に、前記加熱体を駆動し、前記被加熱部を加熱する加熱処理手段と、前記第２の把持部材の移動速度を変更する移動速度変更処理手段と、時間の経過に伴って、加熱体に供給するエネルギーの補正値を、時間の経過に伴って変化する管材料の径に基づいて変更する加熱量補正処理手段とを有する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、管加工装置においては、管材料の一端を把持する第１の把持部材と、移動自在に配設され、管材料の他端を把持する第２の把持部材と、前記第１、第２の把持部材間に設定された前記管材料の加工領域の所定の箇所に配設され、管材料における環状の被加熱部を局部的に加熱するための加熱体と、前記第２の把持部材を移動させる移動処理手段と、前記第２の把持部材が移動させられる間に、前記加熱体を駆動し、前記被加熱部を加熱する加熱処理手段と、前記第２の把持部材の移動速度を変更する移動速度変更処理手段と、時間の経過に伴って、加熱体に供給するエネルギーの補正値を、時間の経過に伴って変化する管材料の径に基づいて変更する加熱量補正処理手段とを有する。
【００１４】
この場合、管材料を引っ張る速度、又は加圧する速度を変化させることによって、管材料の縮径量又は拡径量を変化させることができる。したがって、複雑な形状の管部材を成形することができる。
【００１５】
また、管材料の縮径量又は拡径量を第２の把持部材の移動速度に対応させることができるので、管材料の加工精度を高くすることができ、管部材の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図である。
【図２】従来の管加工装置によってパイプを加工する状態を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における管加工装置の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における管加工装置の制御ブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第１のパターンで変化させたときのタイムチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第１のパターンで変化させたときの縮径の状態を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第２のパターンで変化させたときのタイムチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第２のパターンで変化させたときの縮径の状態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
図３は本発明の第１の実施の形態における管加工装置の概念図である。
【００１９】
図において、１１は矢印Ａ方向に搬送される金属製の管材料としての円形のパイプ、１２は、該パイプ１１の搬送方向における上流側において移動自在に配設され、パイプ１１の一端を把持する第１の把持部材としてのチャック、１３は、前記パイプ１１の搬送方向におけるチャック１２より下流側において、前記チャック１２とは独立させて移動自在に配設され、パイプ１１の他端を把持する第２の把持部材としてのチャック、１５は前記各チャック１２、１３を案内する案内部材としてのバー、１８は前記チャック１２を矢印Ａ方向に移動させる第１の移動機構、１９は前記チャック１３を矢印Ａ方向に移動させる第２の移動機構である。
【００２０】
本実施の形態においては、金属製のパイプ１１が使用されるようになっているが、樹脂製のパイプを使用することができる。また、本実施の形態においては、所定の長さを有するパイプ１１が使用されるが、一端が図示されない繰出機に、他端が図示されない巻取機に巻装された長尺のパイプを使用することができる。
【００２１】
前記各チャック１２、１３は、パイプ１１を包囲する構造を有し、パイプ１１を所定の把持力で把持し、パイプ１１において、チャック１２によって把持される第１の把持位置、及びチャック１３によって把持される第２の把持位置が設定され、第１、第２の把持位置間にパイプ１１の加工領域が設定される。そして、該加工領域においてパイプ１１が加工され、所定の形状の管部材が成形される。
【００２２】
そのために、前記加工領域における所定の箇所に、パイプ１１を包囲して、パイプ１１を軸方向において局部的に、周方向において全体的に加熱するための加熱体としての環状のコイル１４が配設され、パイプ１１におけるコイル１４と対向する箇所に環状の被加熱部（被加工部）が形成される。この場合、コイル１４は図示されないフレームに固定され、コイル１４の巻数は、被加熱部の軸方向長さを小さくするために、例えば、１〜５程度に小さくされる。
【００２３】
また、前記コイル１４と隣接させて、パイプ１１の温度を検出するための温度検出器としての非接触式の温度センサ４０が配設される。
【００２４】
本実施の形態においては、コイル１４に高周波の電流、すなわち、高周波電流を供給し、パイプ１１を誘導加熱によって加熱するようになっているが、コイル１４に代えてヒータを使用し、ヒータに電流を供給し、パイプ１１をジュール熱で加熱することができる。
【００２５】
また、前記第１の移動機構１８は、チャック１２を支持する支持部２１、該支持部２１に取り付けられた図示されないボールナット、該ボールナットと噛（し）合させられるボールねじ軸２２、該ボールねじ軸２２と連結された第１の駆動部としてのモータ２３等を備える。該モータ２３を駆動することによってボールねじ軸２２を回転させると、支持部２１がバー１５に沿って矢印Ａ方向に移動させられる。そのために、前記支持部２１には、バー１５を貫通させて配設するための図示されないガイド穴が形成される。なお、前記ボールナット及びボールねじ軸２２によって運動方向変換部としてのボールねじが構成され、ボールねじ軸２２の回転運動がボールナットの直進運動に変換される。そして、ボールナットによって第１の変換要素が、ボールねじ軸２２によって第２の変換要素が構成される。
【００２６】
また、前記第２の移動機構１９は、チャック１３を支持する支持部２５、該支持部２５に取り付けられた図示されないボールナット、該ボールナットと噛合させられるボールねじ軸２６、該ボールねじ軸２６と連結された第２の駆動部としてのモータ２７等を備える。該モータ２７を駆動することによってボールねじ軸２６を回転させると、支持部２５がバー１５に沿って矢印Ａ方向に移動させられる。そのために、前記支持部２５には、バー１５を貫通させて配設するための図示されないガイド穴が形成される。なお、前記ボールナット及びボールねじ軸２６によって運動方向変換部としてのボールねじが構成され、ボールねじ軸２６の回転運動がボールナットの直進運動に変換される。そして、ボールナットによって第１の変換要素が、ボールねじ軸２６によって第２の変換要素が構成される。
【００２７】
本実施の形態においては、第１、第２の移動機構１８、１９における第１、第２の駆動部としてモータ２３、２７が配設されるようになっているが、モータ２３、２７に代えて、油圧シリンダを使用することができる。その場合、油圧シリンダのピストンに前記支持部２１、２５が取り付けられる。
【００２８】
次に、管加工装置の制御装置について説明する。
【００２９】
図４は本発明の第１の実施の形態における管加工装置の制御ブロック図である。
【００３０】
図において、３０は制御部であり、該制御部３０は、モータドライバ３１を介して前記モータ２３、２７に接続される。各モータ２３、２７には、それぞれモータ２３、２７の回転速度を検出するための回転速度検出部としてのエンコーダ３４、３５が配設される。
【００３１】
また、前記制御部３０は、発振回路３９、トランス４１等を介して前記コイル１４に接続されるとともに、前記温度センサ４０に接続される。
【００３２】
次に、前記構成の管加工装置の動作について説明する。
【００３３】
図１は本発明の第１の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図、図５は本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第１のパターンで変化させたときのタイムチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第１のパターンで変化させたときの縮径の状態を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第２のパターンで変化させたときのタイムチャート、図８は本発明の第１の実施の形態における第２の速度を第２のパターンで変化させたときの縮径の状態を示す図である。
【００３４】
この場合、チャック１２を矢印Ａ方向（図３）に移動させる速度、すなわち、移動速度を第１の速度Ｖ１とし、チャック１３の移動速度を第２の速度Ｖ２としたとき、第２の速度Ｖ２は第１の速度Ｖ１以上の速度
Ｖ１≦Ｖ２
にされる。本実施の形態において、第１の速度Ｖ１は一定の値にされ、第２の速度Ｖ２は可変の値にされる。したがって、パイプ１１は、第１の速度Ｖ１によって表される一定の搬送速度で搬送され、第２の速度Ｖ２で表される可変の引張速度で引っ張られる。そのために、前記制御部３０の図示されない移動処理手段は、移動処理を行い、モータ２３、２７をそれぞれ、一定の回転速度Ｎ１及び可変の回転速度Ｎ２で駆動し、チャック１２、１３を移動させる。
【００３５】
そして、チャック１２、１３が移動させられ、パイプ１１が搬送されている間に、コイル１４に高周波電流が供給され、パイプ１１の被加熱部が加熱される。そのために、前記制御部３０の図示されない加熱処理手段は、加熱処理を行い、発振回路３９を作動させ、高周波電流を発生させ、トランス４１に送る。該トランス４１は、高周波電流を受け、電圧を変換してコイル１４に供給し、コイル１４を駆動する。なお、本実施の形態において、前記高周波電流はコイル１４に連続的に供給されるが、高周波電流を間欠的に、かつ、所定の時間ずつコイル１４に供給することもできる。
【００３６】
この場合、前記被加熱部の温度は、あらかじめ設定された目標となる温度、すなわち、目標温度になるように制御される。そのために、温度センサ４０は、パイプ１１における前記被加熱部の温度を検出し、検出された温度、すなわち、検出温度を制御部３０に送る。前記加熱処理手段は、検出温度を読み込み、検出温度と目標温度との偏差を算出し、偏差が零（０）になるようにコイル１４に供給される高周波電流を制御する。
【００３７】
このようにして、前記被加熱部が、軸方向において局部的に、周方向において全体的に加熱され、軟化させられると、パイプ１１は、単位時間当たり、第２の速度Ｖ２と第１の速度Ｖ１との差を表す差速度ΔＶｄに対応する距離だけ伸び、それに伴い、パイプ１１は被加熱部において変形し、縮径させられる。
【００３８】
なお、チャック１３によってパイプ１１が引っ張られるときの引張力をＦｄとすると、該引張力Ｆｄは、前記差速度ΔＶｄに比例し、
Ｆｄ＝ｋｄ・ΔＶｄ  （ｋｄは定数。）
になり、前記引張力Ｆｄが大きいほどパイプ１１は大きく変形し、縮径させられる。
【００３９】
この場合、縮径させられる前のパイプ１１がコイル１４に近づく速度をＶａとし、縮径させられた後のパイプ１１がコイル１４から離れる速度をＶｂとし、縮径させられる前のパイプ１１の断面積をＡ１とし、縮径させられた後のパイプ１１の断面積をＡ２とすると、
Ａ１・Ｖａ＝Ａ２・Ｖｂ                                        ……（１）
になる。なお、断面積Ａ１、Ａ２は、いずれも、パイプ１１の外周縁によって包囲される領域の面積とする。
【００４０】
また、縮径させられる前のパイプ１１の半径をＲ１とし、縮径させられた後のパイプ１１の半径をＲ２とすると、式（１）から、
Ｒ１2 ・Ｖａ＝Ｒ２2 ・Ｖｂ
になるので、半径Ｒ２は、
【００４１】
【数１】
0005636187.tif 000002
【００４２】
になる。
【００４３】
そして、本実施の形態において、前記速度Ｖａ、Ｖｂは、
Ｖａ＝Ｖ１
Ｖｂ＝Ｖ２
であるので、縮径による変形率をｒとすると、該変形率ｒは、
ｒ＝（Ｖｂ−Ｖａ）／Ｖｂ
＝（Ｖ２−Ｖ１）／Ｖ２
＝１−Ｖ１／Ｖ２                                            ……（３）
になる。
【００４４】
ところで、本実施の形態においては、時間ｔの経過に伴って、前記第２の速度Ｖ２を任意のパターンで変化させることができるようになっている。そのために、前記制御部３０の図示されない移動速度変更処理手段は、移動速度変更処理を行い、モータ２７の回転速度Ｎ２を変更することによって、第２の速度Ｖ２を変更する。
【００４５】
この場合、第２の速度Ｖ２が変化すると、前記引張力Ｆｄが変化するので、縮径させられた後のパイプ１１の断面積Ａ２が変化し、変形率ｒも変化する。したがって、前記第２の速度Ｖ２を変化させるパターンに対応させてパイプ１１の形状を設定することができる。
【００４６】
ここで、第２の速度Ｖ２の初期値をＶ０とし、単位時間当たりの変化率、すなわち、加速度をαとし、時間ｔにおける第２の速度Ｖ２をＶ（ｔ）とすると、第２の速度Ｖ（ｔ）は、
Ｖ（ｔ）＝Ｖ０＋αｔ                                          ……（４）
で表される。そして、縮径させられた後の時間ｔにおけるパイプ１１がコイル１４から離れる速度をＶｂ（ｔ）とし、縮径させられた後の時間ｔにおけるパイプ１１の径をＲ２（ｔ）とすると、
【００４７】
【数２】
0005636187.tif 000003
【００４８】
になる。
【００４９】
また、縮径させられた領域の長さ、すなわち、形状制御長をｘとすると、
ｄｘ／ｄｔ＝Ｖ（ｔ）
＝Ｖ０＋αｔ                                      ……（６）
であるので、形状制御長ｘは、
【００５０】
【数３】
0005636187.tif 000004
【００５１】
になる。
【００５２】
前記式（３）において、前記加速度αを一定の値にすると、図５に示されるように、第２の速度Ｖ（ｔ）は、時間ｔの経過に伴って一定の傾きで高くなる。したがって、図６に示されるように、パイプ１１は一定の傾きで縮径させられる。
【００５３】
また、前記加速度αを時間ｔの経過に伴って変化させると、前記第２の速度Ｖ（ｔ）が変化するパターンが変化し、パイプ１１の形状も変化する。例えば、前記加速度αが時間ｔの経過に伴って大きくされると、前記第２の速度Ｖ（ｔ）が急激に高くなり、パイプ１１が縮径させられる勾（こう）配が大きくなり、前記加速度αが時間ｔの経過に伴って小さくされると、前記第２の速度Ｖ（ｔ）が緩やかに高くなり、パイプ１１が縮径させられる勾配が小さくなる。
【００５４】
さらに、図７に示されるように、第２の速度Ｖ（ｔ）が時間ｔの経過に伴って段階的に高くされると、図８に示されるように、パイプ１１は段階的に縮径させられる。なお、第２の速度Ｖ（ｔ）を段階的に変化させるときの、第２の速度Ｖ（ｔ）を同じ値に維持する時間δｔを短くするほど、パイプ１１は滑らかに縮径させられる。
【００５５】
ところで、第２の速度Ｖ（ｔ）を高くすると、縮径させられた後のパイプ１１の径Ｒ２（ｔ）が小さくなり、コイル１４と被加熱部との間の距離が長くなり、被加熱部において誘導加熱によって発生する熱が距離の二乗に反比例して小さくなるとともに、被加熱部の加熱面が小さくなる。そこで、前記制御部３０の図示されない加熱量補正処理手段は、加熱量補正処理を行い、コイル１４に供給するエネルギー、本実施の形態においては、高周波電流を、径Ｒ２（ｔ）に基づいて補正する。
【００５６】
すなわち、高周波電流の初期値をＩ０とし、時間ｔにおける高周波電流をＩ（ｔ）とし、時間ｔの経過に伴って変更される補正値をΔＩ（ｔ）とすると、前記高周波電流Ｉ（ｔ）は、
Ｉ（ｔ）＝Ｉ０＋ΔＩ（ｔ）
にされる。
【００５７】
このように、本実施の形態においては、第２の速度Ｖ２が変更されるので、パイプ１１を可変の引張速度で引っ張ることができ、パイプ１１の縮径量を変化させることができる。したがって、複雑な形状の管部材を成形することができる。
【００５８】
また、パイプ１１の縮径量をチャック１３の移動速度に対応させることができるので、パイプ１１の加工精度を高くすることができ、管部材の品質を向上させることができる。
【００５９】
ところで、本実施の形態においては、第２の速度Ｖ２が第１の速度Ｖ１以上にされるが、第２の速度Ｖ２を第１の速度Ｖ１より低くすることができる。その場合、チャック１３によって加圧される分だけパイプ１１は変形し、拡径させられる。
【００６０】
すなわち、チャック１３によってパイプ１１が加圧されるときの加圧力をＦｐとすると、該加圧力Ｆｐは、第１の速度Ｖ１と第２の速度Ｖ２との差を表す差速度ΔＶｐに比例し、
Ｆｐ＝ｋｐ・ΔＶｐ  （ｋｐは定数。）
になる。前記加圧力Ｆｐが大きいほどパイプ１１は大きく変形し、拡径させられる。
【００６１】
また、前記第２の速度Ｖ２を任意のパターンで変化させることもできる。すなわち、第２の速度Ｖ２を加速度αで高くしたり、減速度βで低くしたりすることができる。
【００６２】
その場合、パイプ１１を引っ張る速度、又は加圧する速度を変化させることによって、パイプ１１の縮径量又は拡径量を変化させることができる。したがって、複雑な形状の管部材を成形することができる。
【００６３】
また、パイプ１１の縮径量又は拡径量をチャック１３の移動速度に対応させることができるので、パイプ１１の加工精度を高くすることができ、管部材の品質を向上させることができる。
【００６４】
次に、パイプ１１の一端を固定し、コイル１４をチャック１２に向けて移動させるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６５】
図９は本発明の第２の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図である。
【００６６】
この場合、前記第１の移動機構１８（図３）において第１の駆動部としてのモータ２３は停止させられ、第１の把持部材としてのチャック１２は固定される。また、加熱体としてのコイル１４は第３の速度Ｖ３でチャック１２に向けて矢印Ｂ方向に移動させられ、第２の把持部材としてのチャック１３は第４の速度Ｖ４で矢印Ａ方向に移動させられる。
【００６７】
前記コイル１４を移動させるために、図示されない第３の移動機構が配設される。該第３の移動機構は、第１、第２の移動機構１８、１９と同様の構造を有し、コイル１４を支持する支持部、該支持部に取り付けられたボールナット、該ボールナットと噛合させられるボールねじ軸、該ボールねじ軸と連結された第３の駆動部としてのモータ等を備える。該モータを駆動することによってボールねじ軸を回転させると、支持部が案内部材としてのバーに沿って移動させられる。
【００６８】
本実施の形態において、第３の速度Ｖ３は一定の値にされ、第４の速度Ｖ４は可変の値にされる。したがって、管材料としてのパイプ１１は、第４の速度Ｖ４で表される可変の引張速度で引っ張られる。
【００６９】
そして、コイル１４がチャック１２に向けて移動させられている間に、コイル１４に高周波電流が供給され、パイプ１１の被加熱部が加熱される。
【００７０】
このようにして、該被加熱部が軸方向において局部的に、周方向において全体的に加熱され、軟化させられると、パイプ１１は、単位時間当たり、第４の速度Ｖ４に対応する距離だけ伸び、それに伴い、パイプ１１は被加熱部において変形し、縮径させられる。
【００７１】
なお、チャック１３によってパイプ１１が引っ張られるときの引張力をＦｅとすると、該引張力Ｆｅは、第４の速度Ｖ４に比例し、
Ｆｅ＝ｋｅ・Ｖ４  （ｋｅは定数。）
になる。前記引張力Ｆｅが大きいほどパイプ１１は大きく変形し、縮径させられる。
【００７２】
この場合、縮径させられる前のパイプ１１がコイル１４に近づく速度をＶａとし、縮径させられた後のパイプ１１がコイル１４から離れる速度をＶｂとし、縮径させられる前のパイプ１１の断面積をＡ１とし、縮径させられた後のパイプ１１の断面積をＡ２とすると、第１の実施の形態と同様に、
Ａ１・Ｖａ＝Ａ２・Ｖｂ                                                
になる。
【００７３】
なお、本実施の形態において、速度Ｖａ、Ｖｂは、
Ｖａ＝Ｖ３
Ｖｂ＝Ｖ３＋Ｖ４
である。
【００７４】
次に、パイプ１１の一端を固定し、コイル１４をチャック１３に向けて移動させるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００７５】
図１０は本発明の第３の実施の形態における管加工装置の動作を説明する図である。
【００７６】
この場合、前記第１の移動機構１８（図３）において第１の駆動部としてのモータ２３は停止させられ、第２の把持部材としてのチャック１３は固定される。また、加熱体としてのコイル１４は第５の速度Ｖ５でチャック１３に向けて矢印Ａ方向に移動させられ、チャック１３は第６の速度Ｖ６で矢印Ａ方向に移動させられる。
【００７７】
本実施の形態においては、前記コイル１４を移動させるために、第２の実施の形態と同様の第３の移動機構が配設される。
【００７８】
そして、第５の速度Ｖ５は一定の値にされ、第６の速度Ｖ６は可変の値にされる。したがって、管材料としてのパイプ１１は、第６の速度Ｖ６で表される可変の引張速度で引っ張られる。
【００７９】
そして、コイル１４がチャック１３に向けて移動させられている間に、コイル１４に高周波電流が供給され、パイプ１１の被加熱部が加熱される。
【００８０】
このようにして、該被加熱部が軸方向において局部的に、周方向において全体的に加熱され、軟化させられると、パイプ１１は、単位時間当たり、第６の速度Ｖ６に対応する距離だけ伸び、それに伴い、パイプ１１は被加熱部において変形し、縮径させられる。
【００８１】
なお、チャック１３によってパイプ１１が引っ張られるときの引張力をＦｆとすると、該引張力Ｆｆは、第６の速度Ｖ６に比例し、
Ｆｆ＝ｋｆ・Ｖ６  （ｋｆは定数。）
になる。前記引張力Ｆｆが大きいほどパイプ１１は大きく変形し、縮径させられる。
【００８２】
この場合、縮径させられる前のパイプ１１がコイル１４に近づく速度をＶａとし、縮径させられた後のパイプ１１がコイル１４から離れる速度をＶｂとし、縮径させられる前のパイプ１１の断面積をＡ１とし、縮径させられた後のパイプ１１の断面積をＡ２とすると、第１の実施の形態と同様に、
Ａ１・Ｖａ＝Ａ２・Ｖｂ
になる。
【００８３】
なお、本実施の形態において、速度Ｖａ、Ｖｂは、
Ｖａ＝Ｖ５
Ｖｂ＝Ｖ５＋Ｖ６
である。
【００８４】
ところで、前記各実施の形態においては、加熱体としてコイル１４が配設されるようになっているが、コイル１４に代えてレーザ装置を使用し、レーザ光を照射することによって、パイプ１１を加熱することもできる。
【００８５】
この場合、第１の実施の形態と同様に、パイプ１１を引っ張る速度を高くすると、縮径された後のパイプ１１の径Ｒ２（ｔ）が小さくなり、レーザ光を照射したときの照射面積が小さくなる。そこで、前記制御部３０の前記加熱量補正処理手段は、レーザ装置に供給するエネルギーを時間の経過に伴って径Ｒ２（ｔ）に基づいて補正する。
【００８６】
前記各実施の形態において、前記加熱量補正処理手段は、パイプ１１の径Ｒ２（ｔ）に基づいて、コイル１４、レーザ装置等に供給するエネルギーを補正するようになっている。その場合、加熱量補正処理手段は、フィードバック制御を行うことによってエネルギーを補正することができるだけでなく、ファジー制御、ニューラルネットワーク制御等の知的制御を行うことによってエネルギーを補正することもできる。さらに、パイプ１１の径Ｒ２（ｔ）に基づいて、コイル１４、レーザ装置等に供給するエネルギーを補正するほかに、第２の速度Ｖ（ｔ）を補正することもできる。
【００８７】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００８８】
１１    パイプ
１２、１３    チャック
１４    コイル
３０    制御部
【図１】
0005636187.tif 000005
【図２】
0005636187.tif 000006
【図３】
0005636187.tif 000007
【図４】
0005636187.tif 000008
【図５】
0005636187.tif 000009
【図６】
0005636187.tif 000010
【図７】
0005636187.tif 000011
【図８】
0005636187.tif 000012
【図９】
0005636187.tif 000013
【図１０】
0005636187.tif 000014