(57)【要約】【課題】  接続部以外の部分の外形形状が曲管等の直管以外でも利用することができると共に、広いスペースを必要とすることなく、かつ、簡単な機構により自動化することができるパイプビードかしめ接続装置の提供。【解決手段】  固定手段で固定された両パイプ３、４の重なり部５の外周から環状にビード加工するビード加工手段１を両パイプ３、４を中心として所定角度往復回動駆動可能なロボットアーム２１を備え、ビード加工手段１が、略Ｊ字状フレーム１１と、フレーム１１における直線部１１ｂの内面側に沿って進退移動可能な移動体１２と、移動体１２を進退移動させる移動手段１３と、移動体１２とフレーム１１の下端円弧部１１ｃとの対向面で、該下端円弧部１１ｃ側の２箇所と、移動体１２側の一箇所にそれぞれ設けられたビード加工用の溝入れローラ１４とで構成される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続すべき一方の第１パイプの端部にもう一方の第２パイプの端部を挿入させた状態で保持固定する固定手段と、前記第１パイプと第２パイプの重なり部の外周から環状にビード加工するビード加工手段と、該ビード加工手段を前記両パイプを中心として所定角度往復回動駆動可能な回動駆動手段とで構成され、
前記ビード加工手段が、一側面に開口部を有する略Ｊ字状フレームと、該フレームの直線部内面側に沿って進退移動可能な移動体と、該移動体を進退移動させる移動手段と、該移動体と前記フレームの下端円弧部との対向面のいずれか一方に複数個設けられもう一方には１個以上設けられたビード加工用の溝入れローラとで構成されていることを特徴とするパイプビードかしめ接続装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパイプビードかしめ接続装置において、前記回動駆動手段が制御手段により駆動制御可能なロボットアームで構成されていることを特徴とするパイプビードかしめ接続装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパイプビードかしめ接続装置において、前記移動手段による前記移動体の進退移動制御が前記ロボットアームの駆動制御と連動して行われるように構成されていることを特徴とするパイプビードかしめ接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方のパイプに対しもう一方のパイプを差し込み、その外周から環状にビード加工することにより両パイプを軸心方向にかしめて接続させるパイプビードかしめ接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パイプの接続方法として溶接があるが、軽量化の要請からパイプが薄肉化してくると溶接が難しくなり、また、溶接の形態がパイプの強度を低下させることになるため、溶接に変わる接続方法として、かしめ加工が注目されるようになってきた（例えば、特許文献１参照。）。・・・従来例１
【０００３】
そこで、かしめの形態の一つとして、上述のように、一方のパイプに対しもう一方のパイプを差し込み、その外周から環状にビード加工することにより両パイプを軸心方向にかしめて接続させるパイプビードかしめ接続方法がある。
【０００４】
このパイプビードかしめ接続装置として利用可能なものとして、例えば、図５に示すように、図外のモータにより駆動されるチャックを具備した装置に取り付け可能なパイプ溝入れ工具であって、前記装置に支持されるフレーム受け１０１と、前記フレーム受け１０１に摺動可能に設けられたフレーム１０２と、前記フレーム１０２の一方に設けられた受けローラ１０３と、他方の端部に設けられた押圧機構１０４と、前記フレーム１０２に摺動可能に設けられて前記押圧機構１０４により前記受けローラ１０３の方向に押圧移動される溝入れローラ支持部材１０５と、前記溝入れローラ支持部材１０５に回転自在に設けられた溝入れローラ１０６と、を具備して成る構造のもの、即ち、チャックに装着されたパイプ１０７をモータで回転させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。・・・従来例２
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１４３１２号公報  （明細書（２）頁、図４）
【特許文献２】特開２０００−２１０７２３号公報  （明細書（２）頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来例２では、パイプ側を回転させるものであるため、パイプが直管でなく曲がっている場合には利用することができないという問題がある。
そこで、パイプ側を固定し、該パイプの外周に装着したパイプビードかしめ接続装置側をパイプの周りに３６０度回転させるようにすることが考えられるが、パイプビードかしめ接続装置側を３６０度回転させるためには、広いスペースが必要になるだけでなく、自動化するためには回転駆動機構が複雑で大掛かりなものになり、コストアップを招くという問題がある。
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、接続部以外の部分の外形形状が曲管等の直管以外でも利用することができると共に、広いスペースを必要とすることなく、かつ、簡単な機構により自動化することができるパイプビードかしめ接続装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載のパイプビードかしめ接続装置は、接続すべき一方の第１パイプの端部にもう一方の第２パイプの端部を挿入させた状態で保持固定する固定手段と、前記第１パイプと第２パイプの重なり部の外周から環状にビード加工するビード加工手段と、該ビード加工手段を前記両パイプを中心として所定角度往復回動駆動可能な回動駆動手段とで構成され、前記ビード加工手段が、一側面に開口部を有する略Ｊ字状フレームと、該フレームの直線部内面側に沿って進退移動可能な移動体と、該移動体を進退移動させる移動手段と、該移動体と前記フレームの下端円弧部との対向面のいずれか一方に複数個設けられもう一方には１個以上設けられたビード加工用の溝入れローラとで構成されていることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項２記載のパイプビードかしめ接続装置は、請求項１に記載のパイプビードかしめ接続装置において、前記回動駆動手段が制御手段により駆動制御可能なロボットアームで構成されていることを特徴とする手段とした。
【００１０】
請求項３記載のパイプビードかしめ接続装置は、請求項２に記載のパイプビードかしめ接続装置において、前記移動手段による前記移動体の進退移動制御が前記ロボットアームの駆動制御と連動して行われるように構成されていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載のパイプビードかしめ接続装置では、上述のように構成されるため、接続すべき一方の第１パイプの端部にもう一方の第２パイプの端部を挿入させた状態で、固定手段により保持固定し、この固定された第１パイプと第２パイプの重なり部の外周に以下のようにビード加工手段を装着させる。即ち、ビード加工手段におけるフレームの開口部を両パイプの重なり部に装着した状態で、移動手段により移動体を進行移動させることにより、移動体とフレームの下端円弧部との対向面のいずれか一方に複数個設けられもう一方には１個以上設けられたビード加工用の溝入れローラ間に両パイプの重なり部の外周を挟み込んだ状態でビード加工手段を装着させ、移動手段により移動体を少しづつ進行移動させながら回動駆動手段によりビード加工手段を両パイプを中心として所定角度往復回動駆動させることにより、第１パイプと第２パイプの重なり部の周面全長に亘り環状のビードが塑性変形され、これにより、第１パイプと第２パイプとが接続された状態となる。
【００１２】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、両パイプ側を回転させる必要がないため、接続部以外の部分の外形形状が曲管等の直管以外でも利用することができると共に、３個以上の溝入れローラが備えられることで、ビード加工手段側も３６０度回転させる必要がなく所定角度往復回動駆動させるのみですむため、広いスペースを必要とすることなく、かつ、往復回動であるため、簡単な機構により自動化することができるようになり、これによりコストの低減化が可能になる等の効果が得られる。
【００１３】
請求項２記載のパイプビードかしめ接続装置では、上述のように、前記回動駆動手段が制御手段により駆動制御可能なロボットアームで構成されることにより、既存のロボットアームの利用により、設備費を削減させることができるようになる。
【００１４】
請求項３記載のパイプビードかしめ接続装置では、上述のように、前記移動手段による移動体の進退移動制御がロボットアームの駆動制御と連動して行われるように構成されることにより、完全自動化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
この実施例１のパイプビードかしめ接続装置は、請求項１〜３に記載の発明に対応する。
まず、この実施例１のパイプビードかしめ接続装置を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの実施例１のパイプビードかしめ接続装置を示す側面図、図２は実施例１のパイプビードかしめ接続装置の作動状態図、図３は実施例１のパイプビードかしめ接続装置によるパイプのビードかしめ接続状態を示す断面図である。
このパイプビードかしめ接続装置は、図示を省略した固定手段と、ビード加工手段１と、回動駆動手段２と、を主な構成として備えている。
【００１８】
さらに詳述すると、前記固定手段は、接続すべき一方の第１パイプ３の端部にもう一方の第２パイプ４の端部を挿入させた状態で保持固定する役目をなすもので、クランプ装置等で構成されている。
【００１９】
前記ビード加工手段１は、前記第１パイプ３と第２パイプ４との重なり部５の外周から環状にビード加工することにより、両パイプ３、４をビードかしめ接続する役目をなすもので、一側面に開口部１1ａを有する略Ｊ字状フレーム１１と、該フレーム１１における直線部１１ｂの内面側に沿って進退移動可能な移動体１２と、該移動体１２を進退移動させる移動手段１３と、該移動体１２と前記フレーム１１の下端円弧部１１ｃとの対向面で、該下端円弧部１１ｃ側の２箇所と、移動体１２側の一箇所にそれぞれ設けられたビード加工用の溝入れローラ１４とで構成されている。
【００２０】
前記ビード加工用の溝入れローラ１４は、図３に示すように、その外周面に２条の溝入れ用突条１４ａが形成されている。
【００２１】
図１に戻り、前記移動手段１３は、略Ｊ字状フレーム１１における直線部１１ｂの上端に開口部１１ａ方向へ向けて突設された取付部１１ｄの上部に取り付け固定されたＮＣモータ（電動モータ）１３ａと、取付部１１ｄを貫通して前記移動体１２に接続された雄ねじ１３ｂとで構成され、ＮＣモータ１３ａの回転運動を雄ねじ１３ｂの進退運動に変換することにより、雄ねじ１３ｂの下端に接続された移動体１２が直線部１１ｂに沿って進退移動されるように構成されている。
【００２２】
前記回動駆動手段２は、前記ビード加工手段１を両パイプ３、４を中心として所定角度だけ往復回動駆動させる役目をなすもので、この実施例１では、図示を省略した制御手段により往復回動駆動制御可能なロボットアーム２１で構成されている。
即ち、略Ｊ字状フレーム１１の外面側に突出形成されたブラケット１１ｅに対し、ロボットアーム２１の制御端２１ａを両パイプ３、４の軸心方向の軸を中心として回動可能に連結されている。なお、前記制御端２１ａは、ロボットアーム２１に対し回動自在に連結されている。
【００２３】
そして、前記制御手段では、ビード加工手段１を所定の角度だけ往復回動駆動制御と連動して、前記移動手段１３による移動体１２の進退移動制御が行われるようになっている。
【００２４】
次に、この実施例１の作用・効果を説明する。
この実施例１のパイプビードかしめ接続装置では、上述のように構成されるため、図１に示すように、接続すべき一方の第１パイプ３の端部にもう一方の第２パイプ４の端部を挿入させた状態で、クランプ装置等の固定手段により保持固定し、この固定された第１パイプ３と第２パイプ４の重なり部５の外周に以下のようにビード加工手段１を装着させる。
【００２５】
即ち、ビード加工手段１におけるフレーム１１の開口部１１ａを両パイプ３、４の重なり部５に装着した状態で、移動手段１３を構成するＮＣモータ１３ａにより雄ねじ１３ｂを介して移動体１２を両パイプ３、４方向へ向けて進行移動させることにより、移動体１２とフレーム１１の下端円弧部１１ｃに２箇所、および移動体１２に１箇所それぞれ設けられた３個のビード加工用の溝入れローラ１４間に両パイプ３、４の重なり部５の外周を挟み込んだ状態でビード加工手段１を装着させる。
【００２６】
そして、図２に示すように、移動手段１３により移動体１２を両パイプ３、４方向へ向けて少しづつ進行移動させながら回動駆動手段２を構成するロボットアーム２１によりビード加工手段１を両パイプ３、４を中心として所定角度往復回動駆動させることにより、図３に示すように、第１パイプ３と第２パイプ４の重なり部５の周面全長に亘り環状のビード６が塑性変形され、これにより、第１パイプ３と第２パイプ４とが接続された状態となる。
【００２７】
以上のように、実施例１の発明によれば、両パイプ３、４側を回転させる必要がないため、接続部以外の部分の外形形状が曲管等の直管以外でも利用することができると共に、３個の溝入れローラ１４が備えられることで、ビード加工手段１側も３６０度回転させる必要がなく所定角度往復回動駆動させるのみですむため、広いスペースを必要とすることなく、かつ、往復回動であるため、ロボットアーム２１等の簡単な回動駆動手段２により自動化することができるようになり、これによりコストの低減化が可能になる等の効果が得られる。
【００２８】
また、前記回動駆動手段２が制御手段により駆動制御可能なロボットアーム２１で構成されることにより、既存のロボットアーム２１の利用により、設備費を削減させることができるようになる。
【００２９】
また、前記移動手段１３を構成するＮＣモータ１３ａによる移動体１２の進退移動制御がロボットアーム２１の駆動制御と連動して行われるように構成されることにより、完全自動化が可能になる。
【００３０】
次に、他の実施例について説明する。この他の実施例の説明にあたっては、前記実施例１と同様の構成部分については図示を省略し、もしくは同一の符号を付けてその説明を省略し、相違点についてのみ説明する。
【実施例２】
【００３１】
この実施例２は、図４に示すように、前記ビード加工用の溝入れローラ１４を移動体１２側にも２箇所設けた点が前記実施例１とは相違したものである。
即ち、この実施例２ではビード加工用の溝入れローラ１４の個数を増やすことにより、ビード加工手段１の往復回動角度を少なくすることができるようになる。
【００３２】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、前記移動手段１３を構成するＮＣモータ１３ａによる移動体１２の進退移動制御をロボットアーム２１の駆動制御と連動して行うようにしたが、独立に制御するようにしてもよい。
【００３３】
また、実施例では、移動手段としてＮＣモータ１３ａを用いたが、油圧モータ等他の移動手段を用いることができる。
また、実施例では、各溝入れローラ１４に溝入れ用突条１４ａを２条設けたが、その個数は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１のパイプビードかしめ接続装置を示す側面図である。
【図２】実施例１のパイプビードかしめ接続装置の作動状態図である。
【図３】実施例１のパイプビードかしめ接続装置によるパイプのビードかしめ接続状態を示す断面図である。
【図４】実施例２のパイプビードかしめ接続装置を示す側面図である。
【図５】従来例のパイプビードかしめ接続装置を示す説明図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ビード加工手段
１１  略Ｊ字状フレーム
１１ａ  開口部
１１ｂ  直線部
１１ｃ  下端円弧部取付部
１１ｄ  取付部
１１ｅ  ブラケット
１２  移動体
１３  移動手段
１３ａ  ＮＣモータ
１３ｂ  雄ねじ
１４  溝入れローラ
１４ａ  溝入れ用突条
２  回動駆動手段
２１  ロボットアーム
２１ａ  制御端
３  第１のパイプ
４  第２のパイプ
５  重なり部
６  環状のビード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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