(57)【要約】      （修正有）【課題】加工前後の径寸法を変化させず、金属管端部の真円度と径寸法の精度向上を両立する金属管端部加工装置及び金属管端部加工方法を提供する。【解決手段】第一の配置押込制御部２０１は、複数の外部ローラーを、金属管の一端部の第一の位置又は内側の第二の位置のいずれかの開始位置に配置し、その傾斜角と距離とを調整し、金属管外表面に押し込む。第二の配置押込制御部２０２は、複数の内部ローラーを、複数の外部ローラーに交互に位置し、且つ、金属管軸方向に重複配置し、傾斜角を外部ローラーと同等にし、内部ホルダーと内部ローラーの両回転軸間の内部ローラーの距離を調整し、内表面に押し込む。第一の回転移動制御部２０３は、複数の外部ローラーを回転させ移動させる。第二の回転移動制御部２０４は、複数の内部ローラーを、複数の外部ローラーとの位置を保つように回転させ、外部ローラーとの軸方向の重複を保つように完了位置に移動させる。【選択図】図１
2019206019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の外部ローラーを、金属管の一端部の第一の位置又は前記金属管の軸方向の内側の第二の位置のいずれかの開始位置に配置し、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の成す外部ローラーの傾斜角と、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の外部ローラーの距離とを調整することで、前記複数の外部ローラーを前記開始位置の金属管の外表面の周りに押し込む第一の配置押込制御部と、
内部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の周方向に沿って交互に位置し、且つ、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の軸方向に重複するように配置し、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の成す内部ローラーの傾斜角を前記外部ローラーの傾斜角と同等にし、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の内部ローラーの距離を調整することで、前記複数の内部ローラーを、前記開始位置の金属管の内表面の周りに押し込む第二の配置押込制御部と、
前記複数の外部ローラーを前記外周面の周りに押し込んだ状態で、当該外表面の周りに回転させるとともに、前記第一の位置又は前記第二の位置のうち、前記開始位置以外の完了位置に移動させる第一の回転移動制御部と、
前記複数の内部ローラーを前記内表面の周りに押し込んだ状態で、前記複数の外部ローラーと前記複数の内部ローラーとの交互の位置を保つように回転させるとともに、前記外部ローラーと前記内部ローラーとの軸方向の重複を保つように、前記完了位置に移動させる第二の回転移動制御部と、
前記複数の外部ローラーを前記外表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる第三の回転移動制御部と、
前記複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーと別個に、又は、同時に、前記内表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる第四の回転移動制御部と、
を備える金属管端部加工装置。
【請求項２】
前記金属管は、金属管保持部により固定され、
前記第一の回転移動制御部は、前記外部ホルダーを前記外部ホルダーの回転軸を中心に回転させながら、前記開始位置から前記完了位置まで移動させ、
前記第二の回転移動制御部は、前記複数の外部ローラーと前記複数の内部ローラーとの交互の位置と軸方向の重複とを保つように、前記内部ホルダーを前記内部ホルダーの回転軸を中心に回転させながら移動させる
請求項１に記載の金属管端部加工装置。
【請求項３】
前記第一の回転移動制御部は、前記外部ホルダーにおける前記金属管の軸方向の移動を固定した上で、当該外部ホルダーを回転させることで、前記複数の外部ローラーを外表面の周りに回転させるとともに、前記外部ホルダーに対して前記金属管を前記開始位置から前記完了位置まで移動させ、
前記第二の回転移動制御部は、前記内部ホルダーにおける前記金属管の軸方向の移動を固定した上で、前記外部ローラーと前記内部ローラーとの交互の位置を保つように、前記内部ホルダーを回転させながら、前記外部ローラーと前記内部ローラーとの軸方向の重複を保つように、前記内部ホルダーに対して前記金属管を前記開始位置から前記完了位置まで移動させる
請求項１に記載の金属管端部加工装置。
【請求項４】
外部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の外部ローラーを、金属管の一端部の第一の位置又は前記金属管の軸方向の内側の第二の位置のいずれかの開始位置に配置し、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の成す外部ローラーの傾斜角と、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の外部ローラーの距離とを調整することで、前記複数の外部ローラーを前記開始位置の外表面の周りに押し込む第一の配置押込制御ステップと、
内部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の周方向に沿って交互に位置し、且つ、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の軸方向に重複するように配置し、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の成す内部ローラーの傾斜角を前記外部ローラーの傾斜角と同等にし、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の内部ローラーの距離を調整することで、前記複数の内部ローラーを、前記開始位置の内表面の周りに押し込む第二の配置押込制御ステップと、
前記複数の外部ローラーを前記外表面の周りに押し込んだ状態で、当該外表面の周りに回転させるとともに、前記第一の位置又は前記第二の位置のうち、前記開始位置以外の完了位置に移動させる第一の回転移動制御ステップと、
前記複数の内部ローラーを前記内表面の周りに押し込んだ状態で、前記複数の外部ローラーと前記複数の内部ローラーとの交互の位置を保つように回転させるとともに、前記外部ローラーと前記内部ローラーとの軸方向の重複を保つように、前記完了位置に移動させる第二の回転移動制御ステップと、
前記複数の外部ローラーを前記外表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる第三の回転移動制御ステップと、
前記複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーと別個に、又は、同時に、前記内表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる第四の回転移動制御ステップと、
を備える金属管端部加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管端部加工装置及び金属管端部加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属管の外表面又は内表面に複数のローラーを金属管の軸に対して傾けて同心円状に配置した装置により金属管を圧延、縮管、拡管する装置が種々存在する。これらの装置では、圧延・縮管・拡管する時に管の真円度を向上させる。
【０００３】
例えば、特開平７−２４６４０３号公報（特許文献１）には、金属管の外表面に同心円状に複数個の圧延ローラーを配置して、該ローラー群を管軸まわりに回転させつつ管外径に圧下を加えるプラネタリー式絞り圧延機により金属管に絞り加工をする装置が開示されている。
【０００４】
特開２００７−６１８８９号公報（特許文献２）には、チューブの内表面に同心円状に複数個のローラーを配置して、該ローラー群の外接円が構成する拡管径を転動させることにより拡管する工具が開示されている。又、特開平８−２２９６１３号公報（特許文献３）には、金属管の外表面と内表面に、金属管の軸と平行のローラー軸を有する複数のローラーを配置して、金属管の径及び周方向に繰り返し曲げ変形を行うパイプの真円度矯正方法及び装置が開示されている。更に、国際公開第２０１０／０６１７４５号（特許文献４）には、所定の金型で金属管の軸方向（長手方向）の端部における内外面の特定位置を拘束して、端部の局部形状を加工するＵＯＥ金属管の管端形状矯正装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２４６４０３号公報（段落番号０００６）
【特許文献２】特開２００７−６１８８９号公報（段落番号０００７）
【特許文献３】特開平８−２２９６１３号公報（段落番号０００８）
【特許文献４】国際公開第２０１０／０６１７４５号（段落番号０００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
円筒形の金属管のうち、例えば、電縫管は、通常、肉厚が一定の金属板をロール成形により管状に曲げ、当該曲げ金属板の両端部を突き合わせて溶接することで製造される。製造された金属管は、例えば、所定の寸法に切断され、当該切断された金属管の軸方向（長手方向）の端部と他の軸方向の金属管の端部とを所定の接合方法（例えば、溶接、ネジ切り）で接合して使用される。二つの金属管の接合を精度高く行うためには、金属管の端部の真円度と径寸法の精度の向上を図る必要があり、そのためには、曲げ・溶接により発生した残留応力の分散化を行う必要がある。
【０００７】
ここで、金属管の切断時の変形は、切断条件等の調整により改善することが出来るものの、開放される残留応力を制御することは難しい。そのため、金属管の軸方向の両端部の真円度と径寸法の精度は、金属管の曲げの成型時の残留応力の開放により、一般的に、金属管の軸方向の中央部の真円度と径寸法の精度に比較して悪化している。
【０００８】
上述の特許文献１に開示された技術では、金属管を圧下し絞り加工する時に、金属管の真円度と径寸法の精度の向上が報告されている。しかしながら、特許文献１に開示の装置は、金属管の外表面のみにローラーを配置し、外側から金属管を圧下する機構である。そのため、外表面に局部的な凹形状を有する金属管の両端部を加工（矯正）する場合に、外側からのローラーによる圧下では、金属管が変形し、加工後の金属管の径寸法が短くなり、金属管の両端部の真円度と径寸法の精度の向上を両立させることが困難という課題がある。
【０００９】
又、上述の特許文献２に開示された技術では、金属管の内表面のみにローラーを配置し、内側から金属管を拡げる機構である。そのため、内表面に局部的な凸形状を有する金属管の両端部を加工する場合に、内側からのローラーによる拡径では、上述と同様に、金属管が変形し、加工後の金属管の径寸法が長くなり、真円度と径寸法の精度の向上を両立させることは困難という課題がある。
【００１０】
更に、上述の特許文献３に開示された技術では、金属管の外表面と内表面に複数のローラーを配置して、金属管の径及び周方向に繰り返し曲げ変形を行うことで、真円度の向上効果が報告されている。しかしながら、特許文献３に開示の装置では、ローラー軸が金属管の軸と平行に配置されるため、金属管の軸方向に繰り返し曲げ変形を与えることは出来ず、金属管の軸方向の残留応力を均一化する効果は期待出来ない。特に、ロール成型と溶接で製造される電縫管のような、金属管の軸方向の残留応力が金属管の両端部の真円度を悪化させていると考えられる金属管では、その真円度の向上効果に限度がある。
【００１１】
電縫管には、通常、電縫管の溶接部の付近に局部的に尖った形状が発生する。これは、例えば、金属板の成形工程において金属板の両端部の曲げが不十分な状態で当該両端部が溶接された場合に生じる。溶接部付近では残留応力が大きいため、後工程の成形加工では、金属管の真円度を矯正することが出来ない場合がある。この溶接部付近の局部形状は、例えば、金属管を軸方向から見て小さい凸形状を持つ山頂部と、小さい凹形状を持つ裾野部とを組み合わせた曲線形状である。このような形状は、金属管の端部の外表面又は内表面をローラーで押し込みつつ転がしたとしても、端部の局部形状を精度高く真円度にして矯正することは難しい。
【００１２】
又、金属管の端部の内表面をローラーで拡管した後に、当該端部の外表面をローラーで縮管する方法も考えられる。しかしながら、そのような方法では、金属管の残留応力が大きい場合に、端部の局部形状の加工が不十分となり、矯正性能が不足する。一方、矯正性能を上げるために、ローラーで金属管の端部を過大に拡管したり縮管したりすると、金属管が変形し、加工後の金属管の径寸法を加工前の金属管の径寸法に維持することが出来ず、金属管の端部の真円度と径寸法の精度とが両立することが出来ない。
【００１３】
金属管の端部の局部形状に対する対策として、上述の特許文献４に開示された技術では、所定の金型で金属管の端部における内外面の特定位置を拘束する方法が報告されている。しかしながら、金型で拘束する方法では、特定位置以外の不特定位置における凸凹形状を矯正することが難しく、金属管の端部の全体としての真円度と径寸法の精度の向上は困難という課題がある。
【００１４】
そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、加工前後の金属管の径寸法を殆ど変化させずに、金属管の端部の真円度と径寸法の精度との向上を両立させることが可能な金属管端部加工装置及び金属管端部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】
【００１５】
本発明に係る金属管端部加工装置は、第一の配置押込制御部と、第二の配置押込制御部と、第一の回転移動制御部と、第二の回転移動制御部と、第三の回転移動制御部と、第四の回転移動制御部と、を備える。第一の配置押込制御部は、外部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の外部ローラーを、金属管の一端部の第一の位置又は前記金属管の軸方向の内側の第二の位置のいずれかの開始位置に配置し、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の成す外部ローラーの傾斜角と、前記外部ホルダーの回転軸と前記外部ローラーの回転軸との間の外部ローラーの距離とを調整することで、前記複数の外部ローラーを前記開始位置の金属管の外表面の周りに押し込む。第二の配置押込制御部は、内部ホルダーの回転軸の周りに同一円状に等間隔に配置された複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の周方向に沿って交互に位置し、且つ、前記複数の外部ローラーに対して前記金属管の軸方向に重複するように配置し、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の成す内部ローラーの傾斜角を前記外部ローラーの傾斜角と同等にし、前記内部ホルダーの回転軸と前記内部ローラーの回転軸との間の内部ローラーの距離を調整することで、前記複数の内部ローラーを、前記開始位置の金属管の内表面の周りに押し込む。第一の回転移動制御部は、前記複数の外部ローラーを前記外表面の周りに押し込んだ状態で、当該外表面の周りに回転させるとともに、前記第一の位置又は前記第二の位置のうち、前記開始位置以外の完了位置に移動させる。第二の回転移動制御部は、前記複数の内部ローラーを前記内表面の周りに押し込んだ状態で、前記複数の外部ローラーと前記複数の内部ローラーとの交互の位置を保つように回転させるとともに、前記外部ローラーと前記内部ローラーとの軸方向の重複を保つように、前記完了位置に移動させる。第三の回転移動制御部は、前記複数の外部ローラーを前記外表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる。第四の回転移動制御部は、前記複数の内部ローラーを、前記複数の外部ローラーと別個に、又は、同時に、前記内表面の周りに逆回転させながら、前記開始位置まで移動させる。
【００１６】
本発明に係る金属管端部加工方法は、第一の配置押込制御ステップと、第二の配置押込制御ステップと、第一の回転移動制御ステップと、第二の回転移動制御ステップと、第三の回転移動制御ステップと、第四の回転移動制御ステップと、を備える。金属管端部加工方法の各ステップは、金属管端部加工装置の各部に対応する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、加工前後の金属管の径寸法を殆ど変化させずに、金属管の端部の真円度と径寸法の精度との向上を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る金属管端部加工装置の概略を示す正面図と左側面図と機能ブロック図である。
【図２】複数の外部ローラーと金属管との関係と、複数の内部ローラーと金属管との関係とを示す左側面図である。
【図３】外部ローラーの傾斜角と外部ローラーの接触円の半径と外部ローラーの押込量との関係を示す左側面図と正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る金属管端部加工方法の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図５】外部ホルダーと内部ホルダーとを開始位置に移動させる場合の一例を示す正面図（図５Ａ）と、外部ホルダーと内部ホルダーとを開始位置に配置した場合の一例を示す左側面図と正面図（図５Ｂ）と、である。
【図６】外部ホルダーと内部ホルダーとを完了位置に移動させる場合の一例を示す左側面図と正面図（図６Ａ）と、外部ホルダーを開始位置に移動させる場合の一例を示す左側面図と正面図（図６Ｂ）と、である。
【図７】内部ホルダーを開始位置に移動させる場合の一例を示す左側面図と正面図（図７Ａ）と、外部ホルダーと内部ホルダーとを初期位置に退避させる場合の一例を示す正面図（図７Ｂ）と、である。
【図８】金属管の内径が大きく、金属管の厚みが薄い場合の外部ローラーと内部ローラーとの配置の一例を示す左側面図（図８Ａ）と、金属管の内径が小さく、金属管の厚みが厚い場合の外部ローラーと内部ローラーとの配置の一例を示す左側面図（図８Ｂ）と、である。
【図９】全ての外部ローラーの回転軸を所定の傾斜角で傾斜させる方法の一例を示す正面図と左側面図（図９Ａ）と、外部ローラーと内部ローラーとの軸方向の重複の位置関係の一例を示す正面図（図９Ｂ）と、である。
【図１０】外部ローラーの螺旋軌跡の螺旋間隔と外部ローラーの軸方向の寸法との関係の一例を示す正面図（図１０Ａ）と、内部ローラーの螺旋軌跡の螺旋間隔と外部ローラーと内部ローラーの軸方向の寸法との関係の一例を示す正面図（図１０Ｂ）と、である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る金属管端部加工方法の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図１２】行き工程で外部ホルダーと内部ホルダーとを別個に移動させる場合の一例を示す正面図（図１２Ａ）と、戻り工程で外部ホルダーと内部ホルダーとを同時に移動する場合の一例を示す正面図（図１２Ｂ）と、である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る金属管端部加工方法の実行手順を示すためのフローチャートである。
【図１４】行き工程で外部ホルダーと内部ホルダーとを回転させ、金属管を移動させる場合の一例を示す正面図（図１４Ａ）と、戻り工程で外部ホルダーと内部ホルダーとを逆回転させ、金属管を移動させる場合の一例を示す正面図（図１４Ｂ）と、である。
【図１５】本発明の実施形態における各機構部の具体的な構成を示す正面図と平面図と右側面図とである。
【図１６】２台の金属管端部加工装置で金属管の両端部を同時に加工する場合の行き工程の一例を示す左側面図と正面図と右側面図（図１６Ａ）と、戻り工程の一例を示す左側面図と正面図と右側面図（図１６Ｂ）と、である。
【図１７】実施例１の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフである。
【図１８】比較例１の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフである。
【図１９】比較例２の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２０】
本発明に係る金属管端部加工装置１は、図１に示すように、複数（６個）の外部ローラー１０を回転可能に支持する外部ホルダー１１と、複数（６個）の内部ローラー１２を回転可能に支持する内部ホルダー１３と、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを回転させたり移動させたりする制御部２とを備える。
【００２１】
複数の外部ローラー１０は、外部ホルダー１１の軸方向から見て、外部ホルダー１１の回転軸１１ａの周りに同一円状に等間隔に配置されている。複数の外部ローラー１０の回転軸１０ａが、外部ホルダー１１の回転軸１１ａを中心として外円Ｃｏを描いており、当該描かれる外円Ｃｏの半径は、加工対象の金属管３の外側の半径よりも大きく設計される。外円Ｃｏの半径は、外部ローラー１０の回転軸１０ａと外部ホルダー１１の回転軸１１ａとの間の外部ローラー１０の距離を意味し、調整可能に構成される。
【００２２】
又、複数の内部ローラー１２も、同様に、内部ホルダー１２の軸方向から見て、内部ホルダー１３の回転軸１３ａの周りに同一円状に等間隔に配置されている。複数の内部ローラー１２の回転軸１２ａが、内部ホルダー１３の回転軸１３ａを中心として内円Ｃｉを描いており、当該描かれる内円Ｃｉの半径は、加工対象の金属管３の内側の半径よりも小さく設計される。内円Ｃｉの半径は、同様に、内部ローラー１２の回転軸１２ａと内部ホルダー１３の回転軸１３ａとの間の内部ローラー１２の距離を意味し、調整可能に構成される。
【００２３】
又、各外部ローラー１０の回転軸１０ａは、外部ホルダー１１の回転軸１１ａに対して所定の傾斜角αｏで傾斜している。ここで、外部ローラー１０の回転軸１０ａに対する外部ローラー１０の回転軸１０ａの傾斜とは、外部ローラー１０の回転軸１０ａが外部ホルダー１１の回転軸１１ａに対してねじれの位置にあることを意味し、外部ローラー１０の回転軸１０ａと外部ホルダー１１の回転軸１１ａは、平行でなく、且つ、交差していない位置関係である。外部ローラー１０の回転軸１０ａと外部ホルダー１１の回転軸１１ａとの間の成す外部ローラー１０の傾斜角αｏは、調整可能に構成される。
【００２４】
又、各内部ローラー１２の回転軸１２ａは、同様に、内部ホルダー１３の回転軸１３ａに対して、外部ローラー１０の回転軸１０ａと同等方向を向くように所定の傾斜角αｉで傾斜しており、内部ローラー１２の回転軸１２ａは、内部ホルダー１３の回転軸１３ａに対してねじれの位置にあり、内部ローラー１２の回転軸１２ａと内部ホルダー１３の回転軸１３ａとは、平行でなく、且つ、交差していない位置関係である。内部ローラー１２の回転軸１２ａと内部ホルダー１３の回転軸１３ａとの間の成す内部ローラー１２の傾斜角αｉは、調整可能に構成される。
【００２５】
ここで、内部ローラー１２の回転軸１２ａの傾斜について、内部ローラー１２の回転軸１２ａの傾斜角αｉが、外部ローラー１０の回転軸１０ａの傾斜角αｏと同等であれば好ましいが、内部ローラー１２の回転軸１２ａの傾斜角αｉと外部ローラー１０の回転軸１０ａの傾斜角αｏとの差異が、所定の範囲内であっても良い。
【００２６】
さて、外部ホルダー１１は、金属管３の一端部３ｂからその付近までの外表面に挿通可能に構成され、外部ホルダー１１の回転軸１１ａを金属管３の軸３ａに対応させた状態で、初期位置（退避位置）から金属管３の一端部３ｂを介して金属管３の軸方向の外側に進退可能に設けられている。内部ホルダー１３も、同様に、金属管３の一端部３ｂからその付近までの内表面に挿通可能に構成され、内部ホルダー１３の回転軸１３ａを金属管３の軸３ａに対応させた状態で、初期位置から金属管３の一端部３ｂを介して金属管３の軸方向の内側に進退可能に設けられている。
【００２７】
又、外部ホルダー１１は、外部ホルダー１１の回転軸１１ａを中心に回転可能に設けられ、内部ホルダー１３も、同様に、内部ホルダー１３の回転軸１３ａを中心に回転可能に設けられている。
【００２８】
制御部２は、外部ローラー１０の配置と外部ローラー１０の傾斜角αｏ及び距離の調整とを司る機構部と、内部ローラー１２の配置と内部ローラー１２の傾斜角αｉ及び距離の調整とを司る機構部と、外部ホルダー１１の回転及び移動を司る機構部と、内部ホルダー１３の回転及び移動を司る機構部とのそれぞれに連結しており、各機構部を制御することで、金属管３の外表面に対して外部ローラー１０を押し込んだり、金属管３の内表面に対して内部ローラー１２を押し込んだり、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３を同時に又は別個独立に回転させたり移動させたりすることが出来る。制御部２は、例えば、各機構部として、第一の配置押込制御部２０１と、第二の配置押込制御部２０２と、第一の回転移動制御部２０３と、第二の回転移動制御部２０４と、第三の回転移動制御部２０５と、第四の回転移動制御部２０６と、を備える。各部は、プログラム化されており、制御部２は、外部から信号の入力を受けると、各部を動作させる（各部の詳細な動作は後述する）。
【００２９】
金属管３は、金属管保持部４により保持される。金属管保持部４は、例えば、金属管３の軸方向の中央部を保持部で保持するクランプ装置を挙げることが出来る。
【００３０】
ここで、金属管３と接触する各外部ローラー１０の接触面が構成する外部ローラー１０の接触円Ｃｔｏの半径Ｒｔｏは、下記のように決定される。即ち、図２に示すように、外部ローラー１０の接触円Ｃｔｏの半径Ｒｔｏは、外円Ｃｏの半径Ｒｃｏから外部ローラー１０の半径ｒ１０を減算した減算値となり、金属管３の外側の半径Ｒｏから所定の押込量Ｙｏを減算した減算値に相当する。外部ローラー１０の押込量Ｙｏは、金属管３の種類（例えば、材質、外径、厚み、製造方法等）に応じて適宜設定される。例えば、金属管３が硬質の場合は、外部ローラー１０の押込量Ｙｏは大きく設定され、金属管３が軟質の場合は、外部ローラー１０の押込量Ｙｏは小さく設定される。
【００３１】
又、金属管３と接触する各内部ローラー１２の接触面が構成する内部ローラー１２の接触円Ｃｔｉの半径Ｒｔｉも、同様に、下記のように決定される。即ち、内部ローラー１２の接触円Ｃｔｉの半径Ｒｔｉは、内円Ｃｉの半径Ｒｃｉから内部ローラー１２の半径ｒ１２を減算した減算値となり、金属管３の内側の半径Ｒｉから所定の押込量Ｙｉを減算した減算値に相当する。内部ローラー１２の押込量Ｙｉも、同様に、金属管３の種類に応じて適宜設定される。
【００３２】
ここで、外部ローラー１０の押込量Ｙｏは、下記のように調整される。即ち、図３に示すように、外部ローラー１０の傾斜角αｏが増加すると、外部ローラー１０の接触円Ｃｔｏの半径Ｒｔｏは減少する。そのため、外部ローラー１０の傾斜角αｏを増加させることで、外部ローラー１０の押込量Ｙｏを増加させることが出来る。又、外円Ｃｏの半径Ｒｃｏに対応する外部ローラー１０の距離ｄｏを減少させれば、外部ローラー１０の傾斜角αｏを一定に保った上で外部ローラー１０の押込量Ｙｏを増加させることが出来る。
【００３３】
一方、内部ローラー１２の押込量Ｙｉの調整は、外部ローラー１０の操作と逆になり、内部ローラー１２の傾斜角αｉを増加させることで、内部ローラー１２の押込量Ｙｉを減少させることが出来る。又、内円Ｃｉの半径Ｒｃｉに対応する内部ローラー１２の距離ｄｉを増加させれば、内部ローラー１２の傾斜角αｉを一定に保った上で内部ローラー１２の押込量Ｙｉを増加させることが出来る。
【００３４】
さて、次に、図４−図７を参照しながら、本発明の実施形態に係る構成及び実行手順について説明する。先ず、図５Ａに示すように、一端部の加工対象の金属管３が金属管保持部４で固定される。
【００３５】
次に、金属管端部加工装置１の制御部２に準備信号が入力されると、制御部２の第一の配置押込制御部２０１が、複数の外部ローラー１０を金属管３の一端部３ｂの第一の位置Ｘ１（開始位置）に配置し、外部ローラー１０の傾斜角αｏと外部ローラー１０の距離ｄｏとを調整することで、複数の外部ローラー１０を開始位置の外表面の周りに押し込む（図４：Ｓ１０１）。
【００３６】
第一の配置押込制御部２０１の配置及び押し込みの方法に特に限定は無い。例えば、第一の配置押込制御部２０１は、外部ホルダースライド機構部を操作して、特定の傾斜角αｏと特定の距離ｄｏとが予め調整された複数の外部ローラー１０を有する外部ホルダー１１を初期位置Ｘ０から金属管３の一端部３ｂの第一の位置Ｘ１までスライド移動させる。この際、外部ホルダー１１の回転軸１１ａは金属管３の軸３ａに一致する。すると、図５Ｂに示すように、外部ホルダー１１内の複数の外部ローラー１０は、金属管３の一端部３ｂの外表面Ｓｏの周りに配置されるとともに、外表面Ｓｏの周りを押し込まれる。尚、外部ローラー１０の傾斜角αｏと外部ローラー１０の距離ｄｏとの調整は、制御部２の自動制御によりなされる。
【００３７】
次に、制御部２の第二の配置押込制御部２０２が、複数の内部ローラー１２を、複数の外部ローラー１０に対して金属管３の周方向に沿って交互に位置し、且つ、複数の外部ローラー１０に対して金属管３の軸方向に重複するように配置し、内部ローラー１２の傾斜角αｉを外部ローラー１０の傾斜角αｏと同等にし、内部ローラー１２の距離ｄｉを調整することで、複数の内部ローラー１２を、第一の位置Ｘ１（開始位置）の内表面Ｓｉの周りに押し込む（図４：Ｓ１０２）。
【００３８】
第二の配置押込制御部２０２の配置及び押し込みの方法に特に限定は無い。例えば、第二の配置押込制御部２０２は、内部ホルダースライド機構部を操作して、特定の傾斜角αｉと特定の距離ｄｉとが予め調整された複数の内部ローラー１２を有する内部ホルダー１３を初期位置Ｘ０から第一の位置Ｘ１までスライド移動させる。この際、内部ホルダー１３の回転軸１３ａは金属管３の軸３ａに一致する。これにより、内部ホルダー１３は外部ホルダー１１内に位置し、複数の内部ローラー１２は、複数の外部ローラー１０に対して金属管３の軸方向に重複する。
【００３９】
ここで、内部ホルダー１３をスライド移動させる前に、複数の内部ローラー１２が、複数の外部ローラー１０に対して金属管３の周方向に沿って交互に位置していない場合（例えば、複数の外部ローラー１０に対して金属管３の周方向に沿って重複している場合）、第二の配置押込制御部２０２は、内部ホルダー１３の回転軸１３ａを所定の回転角だけ回転させて、複数の内部ローラー１２を複数の外部ローラー１０に対して金属管３の周方向に沿って交互に位置させた上で、内部ホルダー１３をスライド移動させても良い。
【００４０】
すると、図５Ｂに示すように、内部ホルダー１３内の複数の内部ローラー１２は、金属管３の一端部３ｂの内表面Ｓｉの周りに配置されるとともに、外表面Ｓｏの周りを押し込まれる。尚、内部ローラー１２の傾斜角αｉと内部ローラー１２の距離ｄｉとの調整は、制御部２の自動制御によりなされる。
【００４１】
ところで、上述では、制御部２が、複数の外部ローラー１０の配置と押し込みと、複数の内部ローラー１２の配置と押し込みとをそれぞれ別個に行っているが、第二の配置押込制御部２０２が、第一の配置押込制御部２０１の動作に連動して、上述の動作を行うことで、複数の外部ローラー１０の配置と押し込みと、複数の内部ローラー１２の配置と押し込みとを同時に行っても構わない。これにより、無駄の無い動作を実現することが出来る。
【００４２】
さて、複数の外部ローラー１０の配置と複数の内部ローラー１２の配置とが確認され、金属管端部加工装置１の制御部２に開始信号が入力される。すると、制御部２は、金属管３の一端部３ｂからその付近までを加工するための行き工程を実行する。
【００４３】
具体的には、制御部２の第一の回転移動制御部２０３は、複数の外部ローラー１０を外表面Ｓｏの周りに押し込んだ状態で、当該外表面Ｓｏの周りに回転させるとともに、第一の位置Ｘ１から金属管３の軸方向の内側の第二の位置Ｘ２（完了位置）まで移動させる（図４：Ｓ１０３）。
【００４４】
ここで、第一の回転移動制御部２０３の回転及び移動の方法に特に限定は無い。例えば、第一の回転移動制御部２０３は、外部ホルダー回転機構部に所定の回転方向（例えば、時計回り）と所定の回転数とを設定し、外部ホルダー進退機構部に第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２までの所定の移動距離Ｄを設定する。
【００４５】
そして、第一の回転移動制御部２０３は、外部ホルダー進退機構部を外部ホルダー回転機構部に連動させて、外部ホルダー回転機構部と外部ホルダー進退機構部とを同時に起動し、外部ホルダー１１を外部ホルダー１１の回転軸１１ａを中心に回転させながら、金属管３の一端部３ｂの第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させる。
【００４６】
ここで、押し込み状態の複数の外部ローラー１０は、外部ホルダー１１の回転軸１１ａに対して傾斜しているため、複数の外部ローラー１０の回転により、外部ホルダー１１に金属管３の軸方向の内側への推進力（ねじり力）が働き、複数の外部ローラー１０は、自動的に金属管３の軸方向の内側に移動する。そのため、第一の回転移動制御部２０３は、主に、外部ホルダー回転機構部を動作させ、必要に応じて、外部ホルダー進退機構部を動作させる。
【００４７】
すると、外部ホルダー１１に保持される複数の外部ローラー１０は、押し込み状態で、金属管３の軸３ａに対して金属管３の外表面Ｓｏの周りを螺旋回転しながら、第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動する。この際、各外部ローラー１０は、金属管３の外表面Ｓｏを圧下しながら、外表面Ｓｏを滑らずに螺旋回転する。
【００４８】
続いて、制御部２の第二の回転移動制御部２０４は、複数の内部ローラー１２を内表面Ｓｉの周りに押し込んだ状態で、複数の外部ローラー１０と複数の内部ローラー１２との交互の位置を保つように回転させるとともに、外部ローラー１０と内部ローラー１２との軸方向の重複を保つように、第二の位置Ｘ２に移動させる（図４：Ｓ１０４）。
【００４９】
ここで、第二の回転移動制御部２０４の回転及び移動の方法に特に限定は無い。例えば、第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー回転機構部に、外部ホルダー１１と同一の回転方向（時計回り）と同等の回転数とを設定する。尚、内部ホルダー１３の回転数は、外部ホルダー１１の回転数と同等に設定されると好ましいが、複数の外部ローラー１０と複数の内部ローラー１２との交互の位置が保持されるように、内部ホルダー１３の回転数と外部ホルダー１１の回転数との差異が、所定の範囲内に設定されても良い。
【００５０】
又、第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー進退機構部に、外部ホルダー１１と同等の移動距離Ｄを設定する。ここでも、上述と同様に、内部ホルダー１３の移動距離Ｄは、外部ホルダー１１の移動距離Ｄと同等に設定されると好ましいが、内部ローラー１２と外部ローラー１０との軸方向の重複を保つように、内部ホルダー１３の移動距離Ｄと外部ホルダー１１の移動距離Ｄとの差異が、所定の範囲内に設定されても良い。
【００５１】
そして、第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー回転機構部を外部ホルダー回転機構部に連動させるとともに、内部ホルダー進退機構部を外部ホルダー進退機構部に連動させる。第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー回転機構部と内部ホルダー進退機構部とを同時に起動し、図６Ａに示すように、外部ホルダー１１の回転と移動に連動して、内部ホルダー１３を内部ホルダー１３の回転軸１３ａを中心に回転させながら、第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させる。ここでは、内部ホルダー１３の回転と移動は、外部ホルダー１１の回転と移動と同時に行われる。
【００５２】
尚、ここでも、押し込み状態の複数の内部ローラー１２は、内部ホルダー１３の回転軸１３ａに対して傾斜し、且つ、外部ローラー１０の傾斜角αｏと同等の傾斜角αｉを有するため、複数の内部ローラー１２の回転により、内部ホルダー１３に金属管３の軸方向の外側への推進力が働く。そのため、第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー回転機構部とともに内部ホルダー進退機構部を動作させる。
【００５３】
すると、今度は、内部ホルダー１３に保持される複数の内部ローラー１２は、外部ローラー１０の螺旋回転と移動に対応して、複数の外部ローラー１０との交互の位置と複数の外部ローラー１０との軸方向の重複とを保って、押し込み状態で、金属管３の内表面Ｓｉの周りを螺旋回転しながら、第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動する。この際、各内部ローラー１２は、金属管３の内表面Ｓｉを圧下しながら、内表面Ｓｉを滑らずに螺旋回転する。
【００５４】
これにより、金属管３の一端部３ｂからその付近までの間（第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との間）は、外表面Ｓｏから複数の外部ローラー１０の螺旋回転による押し込みを受けながら、内表面Ｓｉから複数の内部ローラー１２の螺旋回転による押し込みを交互に受けることになる。
【００５５】
ここで、本発明の作用効果について説明すると、先ず、外部ローラー１０又は内部ローラー１２の単独での押し込みでは、金属管３に対する外部ローラー１０又は内部ローラー１２の押し込み部の間隔に、ローラー径による制限があるため、金属管３の曲げの曲線の曲率（矯正曲率）の大きさは制限される。ここで、ローラー径による制限とは、ローラーの剛性を確保するために、ローラー径を小さくして押し込み部の間隔を小さくすることに限界があるという意味である。
【００５６】
一方、本発明では、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みにより、外部ローラー１０又は内部ローラー１２の単独での押し込みと同等の押込量で、金属管３に対する外部ローラー１０と内部ローラー１２との押し込み部の間隔を小さく出来るため、金属管３の矯正曲率は大きく出来る。
【００５７】
又、複数の外部ローラー１０と複数の内部ローラー１２との等間隔の配置により、押し込み部の間隔が均一になっている。更に、外部ローラー１０の回転軸１０ａと内部ローラー１２の回転軸１２ａとは金属管３の軸３ａに対してねじりの位置に配置されているため、金属管３を外側と内側の両方から金属管３の径方向・周方向・軸方向の三方向で増減する繰り返し曲げを加えることが可能となる。そのため、残留応力の方向が複雑で、局部的な凸凹形状があっても、金属管３の残留応力の低減化・均一化を行い、当該金属管３の一端部３ｂとその付近を適切に矯正することが可能となる。
【００５８】
更に、金属管３を外側と内側の両方から交互に押し込むことで、金属管３の拡管と縮管とが交互に同時に起こるため、加工前後の金属管３の径寸法を殆ど変化させずに、金属管３の径寸法の精度を向上させる。例えば、金属管３の端部の規格の公差が厳しい場合であっても、金属管３の一端部３ｂの径寸法を公差内に収めることが可能となる。従って、本発明では、加工前後の金属管３の径寸法を殆ど変化させずに、金属管３の真円度と径寸法の精度との向上との両立を共に向上させることが可能となる。
【００５９】
尚、上述では、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを同時に回転させながら第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２に移動させたが、複数の外部ローラー１０と複数の内部ローラー１２との交互の位置と軸方向の重複とを保つのであれば、外部ホルダー１１を先に回転させ、その次に内部ホルダー１３を回転させても良いし、内部ホルダー１３を先に回転させ、その次に外部ホルダー１１を回転させても良い。第一の回転移動制御部２０３と第二の回転移動制御部２０４との駆動順番に特に限定は無い。
【００６０】
又、第一の回転移動制御部２０３の回転及び移動の途中で、外部ローラー１０の押込量Ｙｏが不適である場合、第一の配置押込制御部２０１が、外部ローラー１０の傾斜角αｏと外部ローラー１０の距離ｄｏとを調整することで、外部ローラー１０の押込量Ｙｏを最適化しても良い。同様に、第二の回転移動制御部２０４の回転及び移動の途中で、内部ローラー１２の押込量Ｙｉが不適である場合、第二の配置押込制御部２０２が、内部ローラー１２の傾斜角αｉと内部ローラー１２の距離ｄｉとを調整することで、内部ローラー１２の押込量Ｙｉを最適化しても良い。
【００６１】
さて、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とが第二の位置Ｘ２まで到達すると、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との回転と移動とが停止し、行き工程が完了する。
【００６２】
すると、次に、制御部２は、戻り工程を実行する。具体的には、制御部２の第三の回転移動制御部２０５は、第二の位置Ｘ２の複数の外部ローラー１０を外表面Ｓｏの周りに逆回転させながら、第一の位置Ｘ１まで移動させる（図４：Ｓ１０５）。
【００６３】
ここで、第三の回転移動制御部２０５の回転及び移動の方法に特に限定は無い。例えば、第三の回転移動制御部２０５は、外部ホルダー回転機構部に行き工程と同等の回転数と逆の回転方向（反時計回り）とを設定し、外部ホルダー進退機構部に行き工程と同等の移動距離Ｄを設定する。ここで、戻り工程の回転数は、行き工程の回転数と同等に設定されると好ましいが、金属管３の種類に応じて適宜設計される。
【００６４】
そして、第三の回転移動制御部２０５は、外部ホルダー進退機構部を外部ホルダー回転機構部に連動させて、外部ホルダー回転機構部と外部ホルダー進退機構部とを同時に起動し、外部ホルダー１１を逆回転させながら、第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで移動させる。
【００６５】
ここで、複数の外部ローラー１０の逆回転により、外部ホルダー１１に金属管３の軸方向の外側への推進力が働き、複数の外部ローラー１０は、自動的に金属管３の軸方向の外側に移動する。
【００６６】
すると、複数の外部ローラー１０は、今度は、押し込み状態で、金属管３の軸３ａに対して逆の回転方向で金属管３の外表面Ｓｏの周りを螺旋回転しながら、第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで移動する。
【００６７】
ここで、戻り工程では、外部ローラー１０の単独の押し込みとなり、金属管３の矯正曲率は小さくなる。そのため、行き工程での大きな矯正曲率により矯正した形状・寸法を、より整えることが可能となる。
【００６８】
そして、図６Ｂに示すように、外部ホルダー１１が、第二の位置Ｘ２（言い換えると、内部ホルダー１３）から所定の離間距離ｄまで離れる。すると、次に、制御部２の第四の回転移動制御部２０６は、第二の位置Ｘ２の複数の内部ローラー１２を、別個に、逆回転させながら、第一の位置Ｘ１まで移動させる（図４：Ｓ１０６）。
【００６９】
ここで、第四の回転移動制御部２０６の回転及び移動の方法に特に限定は無い。例えば、第四の回転移動制御部２０６は、内部ホルダー回転機構部に外部ホルダー１１と同等の回転数と逆の回転方向（反時計回り）とを設定し、内部ホルダー進退機構部に外部ホルダー１１と同等の移動距離Ｄを設定する。ここで、戻り工程における内部ホルダー１３の回転数は、戻り工程における外部ホルダー１１の回転数と同等に設定されると好ましいが、金属管３の種類に応じて適宜設計される。
【００７０】
そして、第四の回転移動制御部２０６は、内部ホルダー進退機構部を内部ホルダー回転機構部に連動させて、内部ホルダー回転機構部と内部ホルダー進退機構部とを同時に起動し、内部ホルダー１３を第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで逆回転させながら移動させる。
【００７１】
ここで、複数の内部ローラー１２の逆回転により、内部ホルダー１３に金属管３の軸方向の内側への推進力が働くため、第四の回転移動制御部２０６は、内部ホルダー回転機構部とともに内部ホルダー進退機構部を動作させる。
【００７２】
すると、複数の内部ローラー１２は、今度は、押し込み状態で、金属管３の軸３ａに対して逆の回転方向で金属管３の内表面Ｓｉの周りを螺旋回転しながら、第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで移動する。
【００７３】
ここでも同様に、戻り工程では、内部ローラー１２の単独の押し込みとなり、金属管３の矯正曲率は小さくなる。そのため、行き工程での大きな矯正曲率により矯正した形状・寸法を、より整えることが可能となる。
【００７４】
更に、図７Ａに示すように、内部ホルダー１３を、外部ホルダー１１との間を離間距離ｄだけ保ちながら移動させることで、外部ローラー１０の押し込みと内部ローラー１２の押し込みとの重複を防止する。離間距離ｄは、例えば、内部ローラー１２の軸方向の寸法以上に設定される。
【００７５】
尚、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３の移動順番に特に限定は無く、行き工程での残留応力の低減・均一化の達成度合いにより、適宜決定することが出来る。例えば、第四の回転移動制御部２０６が、先に、複数の内部ローラー１２を逆回転させながら、第二の位置Ｘ２から移動させた後に、第三の回転移動制御部２０５が、複数の外部ローラー１０を逆回転させながら、第二の位置Ｘ２から移動させても良い。又、金属管３の一端部３ｂとその付近に過度の矯正が生じなければ、第四の回転移動制御部２０６は、複数の内部ローラー１２を、複数の外部ローラー１０と同時に、逆回転させながら移動させても構わない。
【００７６】
更に、上述と同様に、第三の回転移動制御部２０５の回転及び移動の途中で、外部ローラー１０の押込量Ｙｏが不適である場合、第一の配置押込制御部２０１が、外部ローラー１０の傾斜角αｏと外部ローラー１０の距離ｄｏとを調整しても良い。同様に、第四の回転移動制御部２０６の回転及び移動の途中で、内部ローラー１２の押込量Ｙｉが不適である場合、第二の配置押込制御部２０２が、内部ローラー１２の傾斜角αｉと内部ローラー１２の距離ｄｉとを調整しても良い。
【００７７】
さて、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とが第一の位置Ｘ１まで到達すると、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との回転と移動とが停止し、戻り工程が完了する。
【００７８】
すると、金属管端部加工装置１の制御部２に退避信号が入力され、第一の配置押込制御部２０１は、外部ローラー１０の押し込みを解除し、外部ホルダー１１を金属管３の一端部３ｂ（第一の位置Ｘ１）から離間して、複数の外部ローラー１０を退避させる（図４：Ｓ１０７）。
【００７９】
例えば、第一の配置押込制御部２０１は、外部ホルダースライド機構部を操作して、図７Ｂに示すように、外部ホルダー１１を第一の位置Ｘ１から初期位置Ｘ０までスライド移動させ、外表面Ｓｏの周りへの外部ローラー１０の押し込みを解除し、複数の外部ローラー１０を初期位置Ｘ０に退避させる。
【００８０】
尚、外部ローラー１０の押し込みを解除するには、第一の配置押込制御部２０１によって、外部ローラー１０の傾斜角αｏと外部ローラー１０の距離ｄｏとを調整する必要がある。
【００８１】
次に、第二の配置押込制御部２０２は、内部ローラー１２の押し込みを解除し、内部ホルダー１３を金属管３の一端部３ｂ（第一の位置Ｘ１）から離間して、複数の内部ローラー１２を退避させる（図４：Ｓ１０８）。
【００８２】
例えば、第二の配置押込制御部２０２は、内部ホルダースライド機構部を操作して、図７Ｂに示すように、内部ホルダー１を第一の位置Ｘ１から初期位置Ｘ０までスライド移動させ、内表面Ｓｉの周りへの内部ローラー１２の押し込みを解除し、複数の内部ローラー１２を初期位置Ｘ０に退避させる。これにより、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３は最初の状態に戻る。
【００８３】
ここでも、内部ローラー１２の押し込みを解除するには、第二の配置押込制御部２０２によって、内部ローラー１２の傾斜角αｏと内部ローラー１２の距離ｄｉとを調整する必要がある。
【００８４】
尚、上述では、制御部２が、外部ホルダー１１の退避と内部ホルダー１３の退避とをそれぞれ別個に行っているが、上述と同様に、外部ホルダー１１の退避と内部ホルダー１３の退避とを同時に行っても構わない。
【００８５】
外部ホルダー１１と内部ホルダー１３の退避が完了すると、金属管保持部４に固定された加工後の金属管３が取り出される。次に、一端部３ｂを加工すべき金属管３が存在すれば、金属管３が金属管保持部４に固定され、Ｓ１０１に戻って、各ステップを行えば良い。
【００８６】
ところで、本発明の実施形態では、外部ローラー１０の数と内部ローラーの数とをそれぞれ６個に構成したが、外部ローラー１０の数と内部ローラーの数とは、加工前の金属管３の種類に応じて、少なくとも３個以上に構成される。又、外部ローラー１０の数と内部ローラーの数とをそれぞれ増加させて、金属管３に対する外部ローラー１０と内部ローラー１２との押し込み部の間隔を狭くし、金属管３の矯正曲率を大きくしても良い。
【００８７】
又、本発明の実施形態では、内部ローラー１２の数（６個）を外部ローラー１０の数（６個）と同一に構成したが、内部ローラー１２の数に対する外部ローラー１０の数は、加工前の金属管３の種類に応じて適宜設計変更される。例えば、図８Ａに示すように、金属管３の内径が大きく、金属管３の厚みが薄い場合、外部ローラー１０の数（６個）は、内部ローラー１２の数（６個）と同一に構成される。一方、図８Ｂに示すように、金属管３の内径が小さく、金属管３の厚みが厚い場合、外部ローラー１０の数（６個）は、内部ローラー１２の数（３個）の２倍以上に構成される。
【００８８】
又、本発明の実施形態では、内部ローラー１２の形状に特に限定は無い。内部ローラー１２の形状は、内部ローラー１２の軸方向の寸法に応じて適宜設計されるものの、例えば、樽形状であると、内部ローラー１２を金属管の内表面Ｓｉに押し込んで螺旋回転させた際に、内部ローラー１２の両端部の角部が金属管３の内表面Ｓｉに接触せずに済み、金属管３の内表面Ｓｉへの損傷を防止するため、好ましい。ここで、樽形状とは、両端部が縮径となるテーパー形状を有する円筒形状を意味し、楕円形状や球形状を含んでも良い。又、外部ローラー１０の形状に特に限定は無いが、例えば、外部ローラー１０の形状は、円筒形状又は樽形状であると、好ましい。
【００８９】
又、本発明の実施形態では、各外部ローラー１０の傾斜角αｏと各内部ローラー１２の傾斜角αｉとに特に限定は無いが、例えば、各外部ローラー１０の傾斜角αｏは、金属管３の軸３ａに対して５度〜３０度の範囲内であり、各内部ローラー１２の回転軸１２ａの傾斜角αｉも、同様に、金属管３の軸３ａに対して５度〜３０度の範囲内であると、好ましい。この場合、外部ホルダー１１の回転と移動により形成される外部ローラー１０の螺旋軌跡を、内部ホルダー１３の回転と移動により形成させる内部ローラー１２の螺旋軌跡と確実に重複させることが出来るため、加工前後の金属管３の径寸法を殆ど変化させずに、金属管３の真円度及び径寸法の精度との向上を両立させることが出来る。
【００９０】
ここで、全ての外部ローラー１０の回転軸１０ａを所定の傾斜角αｏで傾斜させる方法に特に限定は無いが、例えば、下記のようになされる。図９Ａに示すように、複数の外部ローラー１０の一端部１０ｂを、第一の円管状のホルダー９０の回転軸９０ａの周りに同一円状に等間隔に配置するとともに、各外部ローラー１０の一端部１０ｂを第一の円管状のホルダー９０に対して回動部で回転可能に保持する。回動部は、例えば、ボールジョイントを採用することが出来る。次に、複数の外部ローラー１０の他端部１０ｃを、第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａの周りに同一円状に等間隔に配置するとともに、各外部ローラー１０の他端部１０ｃを第二の円管状のホルダー９１に対して回動部で回転可能に保持する。ここで、第一の円管状のホルダー９０の回転軸９０ａは、第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａに一致させた状態であり、各外部ローラー１０の回転軸１０ａは、第一の円管状のホルダー９０の回転軸９０ａと第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａとに対して平行である。そして、第二の円管状のホルダー９１を第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａに対して所定の回転角βだけ回転させる。すると、全ての外部ローラー１０の一端部１０ｂと他端部１０ｃとが第二の円管状のホルダー９１の回転に伴って回動し、全ての外部ローラー１０の回転軸１０ａが、第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａに対して、各外部ローラー１０の回転軸１０ａと同等の傾斜角αｏだけ傾斜した状態となる。ここで、第一の円管状のホルダー９０の回転軸９０ａと第二の円管状のホルダー９１の回転軸９１ａとは、外部ホルダー１１の回転軸１１ａに一致する。これにより、全ての外部ローラー１０の回転軸１０ａを傾斜角αｏで容易に傾斜させることが出来る。又、全ての内部ローラー１２の回転軸１２ａを傾斜角αｉで傾斜させる方法も同様である。尚、各外部ローラー１０の回転軸１０ａの両端部１０ｂ、１０ｃをそれぞれ別個に固定して、各外部ローラー１０の回転軸１０ａをそれぞれ別個に傾斜させる方法を採用しても構わない。内部ローラー１２についても同様である。
【００９１】
又、本発明の実施形態では、外部ローラー１０に対して金属管３の軸方向に重複する内部ローラー１２の位置に特に限定は無いが、例えば、図９Ｂに示すように、内部ローラー１２の軸方向の中央の位置ａ１２が、外部ローラー１０の軸方向の中央の位置ａ１０と一致すると、金属管３の残留応力の低減化の観点から、好ましい。尚、内部ローラー１２の軸方向の中央の位置ａ１２が、外部ローラー１０の軸方向の中央の位置ａ１０と一致する必要は無く、外部ローラー１０の軸方向の中央の位置ａ１０を中心とした所定の範囲ａ内であれば、内部ローラー１２が、外部ローラー１０の一部又は全部と金属管３の軸方向に重複するか、又は接近するため、金属管３の残留応力の低減化に寄与する。所定の範囲ａは、例えば、外部ローラー１０の軸方向の寸法の半分以下、又は、金属管３の外径の４０％以下の接近距離を想定する。
【００９２】
又、本発明の実施形態では、行き工程において、外部ホルダー１１の回転数に特に限定は無いが、例えば、図１０Ａに示すように、外部ホルダー１１の回転数は、外部ローラー１０の螺旋軌跡Ｈの螺旋間隔Ｐが当該外部ローラー１０の軸方向の寸法Ｌ１０（厳密には、金属管３の外表面Ｓｏと外部ローラー１０の軸方向の接触寸法）以下になるように設定されると、好ましい。外部ローラー１０の螺旋軌跡Ｈの螺旋間隔Ｐが外部ローラー１０の軸方向の寸法Ｌ１０以下であると、外部ローラー１０により押し込まれる領域に重複部分Ｏが生じるため、外表面Ｓｏに対する外部ローラー１０の押し込みを斑なく行うことが可能となる。尚、外部ローラー１０の押し込みは、金属管３の種類に応じて、外部ローラー１０により押し込まれない不押込領域が生じたとしても、金属管３の一端部３ｂの真円度と径寸法の精度を向上させることが出来る場合がある。そのため、外部ホルダー１１の回転数は、金属管３の種類に応じて適宜設計変更される。又、内部ホルダー１３の回転数は、複数の外部ローラー１０と複数の内部ローラー１２との交互の位置と軸方向の重複とを保つように設定される。そのため、内部ホルダー１３の回転数は、外部ホルダー１１の回転数に対応して決定される。例えば、内部ホルダー１３の回転数は、図１０Ｂに示すように、内部ローラー１２の螺旋軌跡Ｈの螺旋間隔Ｐが外部ローラー１０の軸方向の寸法Ｌ１０以下、又は内部ローラー１２の軸方向の寸法Ｌ１２（厳密には、金属管３の内表面Ｓｉと内部ローラー１２の軸方向の接触寸法）以下になるように設定される。
【００９３】
さて、本発明の実施形態では、行き工程において、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを同時に回転させながら第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２に移動させ、戻り工程において、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを、別個に逆回転させながら、第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１に移動させたが、この構成と逆の構成でも構わない。
【００９４】
具体的には、図１１、図１２を参照しながら説明する。先ず、Ｓ２０１とＳ２０２は、Ｓ１０１とＳ１０２と同様である。次に、行き工程において、図１２Ａに示すように、第三の回転移動制御部２０５が、複数の外部ローラー１０を外表面Ｓｏの周りに回転させながら、第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させ（図１１：Ｓ２０３）、第四の回転移動制御部２０６が、複数の内部ローラー１２を、複数の外部ローラー１０と別個に、内表面Ｓｉの周りに回転させながら、第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させる（図１１：Ｓ２０４）。
【００９５】
行き工程において、外部ローラー１０と内部ローラー１２とが別個に回転移動するため、外部ローラー１０と内部ローラー１２との単独の押し込みが行われ、行き工程では、金属管３の矯正曲率は小さい。
【００９６】
そして、戻り工程において、図１２Ｂに示すように、第一の回転移動制御部２０３は、第二の位置Ｘ２（開始位置）における複数の外部ローラー１０を外表面Ｓｏの周りに逆回転させながら、第一の位置Ｘ１まで移動させる（図１１：Ｓ２０５）。これに伴い、第二の回転移動制御部２０４は、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の位置と軸方向の重複とを保つように、複数の内部ローラー１２を内表面Ｓｉの周りに逆回転させながら第一の位置Ｘ１まで移動させる（図１１：Ｓ２０６）。
【００９７】
戻り工程において、外部ローラー１０と内部ローラー１２とが同時に回転移動するため、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みが行われ、今度は、戻り工程で、金属管３の矯正曲率は大きくなる。最後に、Ｓ２０７とＳ２０８は、Ｓ１０７とＳ１０８と同様である。この場合は、第二の位置Ｘ２が開始位置となり、第一の位置Ｘ１が完了位置となる。この構成であっても、第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との間の金属管３において、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みが同様に行われるため、本発明の作用効果を有する。
【００９８】
又、本発明の実施形態では、金属管３を固定し、外部ホルダー１１と内部ホルダーとを同時に回転させながら移動させたが、金属管３に対して外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みを行う構成であれば、上述した外部ホルダー１１と内部ホルダーにおける金属管３の軸方向の移動を平行移動とした場合に、外部ホルダー１１と内部ホルダーとの平行移動を固定した上で、外部ホルダー１１と内部ホルダーとを同時に回転させながら、金属管３を第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との間で移動させる構成でも構わない。
【００９９】
具体的には、図１３、図１４を参照しながら説明する。先ず、Ｓ３０１とＳ３０２は、Ｓ１０１とＳ１０２と同様である。次に、行き工程において、図１４Ａに示すように、第一の回転移動制御部２０３は、第一の位置Ｘ１において、外部ホルダー１１の平行移動を固定した上で、外部ホルダー１１を回転させることで、複数の外部ローラー１０を外表面Ｓｏの周りに回転させるとともに、外部ホルダー１１に対して金属管３を第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させる（図１３：Ｓ３０３）。
【０１００】
これに伴い、第二の回転移動制御部２０４は、内部ホルダー１３の平行移動を固定した上で、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の位置を保つように、内部ホルダー１３を回転させながら、外部ローラー１０と内部ローラー１２との軸方向の重複を保つように、内部ホルダー１３に対して金属管３を第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させる（図１３：Ｓ３０４）。
【０１０１】
外部ホルダー１１は、平行移動を固定されているため、外部ホルダー１１の回転軸１１ａを中心に回転することしか出来ない。内部ホルダー１３も同様である。ここで、複数の外部ローラー１０の回転により、金属管３に外部ホルダー１１の軸方向の内側への推進力が働く一方、複数の内部ローラー１２の回転により、金属管３に内部ホルダー１３の軸方向の外側への推進力が働く。そのため、第一の回転移動制御部２０３と第二の回転移動制御部２０４は、金属管３に軸方向の駆動力を与えて金属管３を移動させる。
【０１０２】
そして、戻り工程において、図１４Ｂに示すように、第三の回転移動制御部２０５が、平行移動が固定された外部ホルダー１１を逆回転させながら、金属管３を第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで移動させ（図１３：Ｓ３０５）、これに伴い、第四の回転移動制御部２０６が、平行移動が固定された内部ホルダー１３を逆回転させる（図１３：Ｓ３０６）。
【０１０３】
ここでも、複数の外部ローラー１０の逆回転により、金属管３に外部ホルダー１１の軸方向の外側への推進力が働く一方、複数の内部ローラー１２の逆回転により、金属管３に内部ホルダー１３の軸方向の内側への推進力が働く。そのため、第三の回転移動制御部２０５及び第四の回転移動制御部２０６は、金属管３に軸方向の駆動力を与えて金属管３を移動させる。最後に、Ｓ３０７とＳ３０８は、Ｓ１０７とＳ１０８と同様である。
【０１０４】
この構成であっても、第一の位置Ｘ１と第二の位置Ｘ２との間の金属管３において、外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みが同様に行われるため、本発明の作用効果を有する。
【０１０５】
又、他の実施形態として、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との回転と移動を固定し、行き工程において、金属管３を金属管３の回転軸３ａを中心に回転させながら第一の位置Ｘ１から第二の位置Ｘ２まで移動させ、戻り工程において、金属管３を逆回転させながら第二の位置Ｘ２から第一の位置Ｘ１まで移動させる構成でも構わない。更に、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との回転と移動と固定と、金属管３の回転と移動と固定とを適宜組み合わせて、金属管３に対して外部ローラー１０と内部ローラー１２との交互の押し込みを実現しても良い。
【０１０６】
尚、金属管３が回転と移動とを行う場合、金属管保持部４は、制御部２の制御により、金属管３を金属管３の回転軸３ａを中心に回転させたり、外部ホルダー１１又は内部ホルダー１３に対して金属管３の軸３ａに沿って移動させたりするよう構成される。
【０１０７】
ところで、本発明の実施形態で示した外部ホルダースライド機構部と、内部ホルダースライド機構部と、外部ホルダー進退機構部と、外部ホルダー回転機構部と、内部ホルダー進退機構部と、内部ホルダー回転機構部との具体的な構成は、例えば、下記のように構成される。
【０１０８】
図１５に示すように、先ず、外部ホルダースライド機構部及び内部ホルダースライド機構部は、ベース１５０と、２本の直動レール１５１と、テーブル１５２と、空圧シリンダ１５３と、を備える。直動レール１５１は、ベース１５０の上に設けられ、金属管３の軸方向に沿って直線状に設けられる。テーブル１５２は、２本の直動レール１５１の上に設けられ、直動レール１５１の上をスライド可能である。空圧シリンダ１５３は、ベース１５０とテーブル１５２との間で伸縮可能に設けられる。テーブル１５２の上に、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３が設置され、空圧シリンダ１５３の伸縮を制御することで、２本の直動レール１５１の上をテーブル１５２がスライドし、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを初期位置から移動完了位置までの間に進退させることが可能となる。
【０１０９】
外部ホルダー進退機構部は、外部ローラー１０が金属管３の外表面Ｓｏを空回りする場合には、外部ホルダースライド機構部の空圧シリンダ１５３の伸縮を制御することで、外部ホルダー１１を金属管３の一端部３ｂの位置から移動完了位置までの間に進退させることが可能となる。内部ホルダー進退機構部は、ベース１５０と内部ホルダー１３との間で伸縮可能に設けられた油圧シリンダ１５４を備える。油圧シリンダ１５４の伸縮を制御することで、内部ホルダー１３を金属管３の一端部３ｂの位置から移動完了位置までの間に進退させることが可能となる。
【０１１０】
又、外部ホルダー回転機構部は、第一の歯車付きベルト１５５と、第一のモーター１５６とを備える。第一の歯車付きベルト１５５は、外部ホルダー１１の一端部に設けられた歯車に装着されるとともに、第一のモーター１５６の回転軸の歯車に装着される。第一のモーター１５６の回転軸の回転を制御することで、第一のモーター１５６の回転が第一の歯車付きベルト１５５を介して外部ホルダー１１の回転軸に伝達される。第一の歯車付きベルト１５５と、第一のモーター１５６とは、外部ホルダー１１の移動とともに移動する。
【０１１１】
又、内部ホルダー回転機構部も、同様に、第二の歯車付きベルト１５７と、第二のモーター１５８とを備える。第二の歯車付きベルト１５７は、内部ホルダー１３の一端部に設けられた歯車に装着されるとともに、第二のモーター１５８の回転軸の歯車に装着される。第二のモーター１５８の回転軸の回転を制御することで、第二のモーター１５８の回転が第二の歯車付きベルト１５７を介して内部ホルダー１３の回転軸に伝達される。第二の歯車付きベルト１５７と、第二のモーター１５８とは、油圧シリンダ１５４のロッドに追従し、内部ホルダー１３の移動とともに移動する。
【０１１２】
第一のモーター１５６と第二のモーター１５８とは、テーブル１５２上にそれぞれ別の位置に配置されるため、テーブル１５２上には、第一のモーター１５６と第二のモーター１５８との回転軸を受ける軸受がハウジング１５９内に適宜設けられる。
【０１１３】
又、第一のモーター１５６と第二のモーター１５８との回転制御方法に特に限定は無く、例えば、第一のモーター１５６と第二のモーター１５８にインバーターモーター制御を採用したり、第一のモーター１５６と第二のモーター１５８のそれぞれに回転検出センサーを設けて、回転検出センサーの出力信号に基づいて第一のモーター１５６と第二のモーター１５８との回転を制御したりする。
【０１１４】
尚、上述の構成は、外部ホルダー１１の回転及び移動と内部ホルダー１３の回転及び移動を想定しているが、外部ホルダー１１及び内部ホルダー１３の回転と金属管３の移動を想定する場合は、上述の構成は、適宜変更される。
【０１１５】
又、本発明の実施形態では、金属管３の一端部３ｂに金属管端部加工装置１を設けたが、金属管３の他端部に別の金属管端部加工装置を設け、金属管３の両端部を同時に加工しても良い。
【０１１６】
例えば、図１６に示すように、金属管３の一端部３ｂ（左側の端部）には、第一の金属管端部加工装置５が設けられ、金属管３の他端部３ｃ（右側の端部）には、第二の金属管端部加工装置６が設けられる。行き工程では、図１６Ａに示すように、第一の金属管端部加工装置５は、第一の外部ホルダー５１と第一の内部ホルダー５２とを、移動方向から見て所定の回転方向（例えば、時計回り）に回転しながら、金属管３の一端部３ｂの第一の位置から金属管３の一端部３ｂの内側の第二の位置まで移動させる。これと同時に、第二の金属管端部加工装置６は、第二の外部ホルダー６１と第二の内部ホルダー６２とを、移動方向から見て、第一の外部ホルダー５１（第一の内部ホルダー５２）と同一の回転方向（時計回り）に回転しながら、金属管３の他端部３ｃの第一の位置から金属管３の他端部３ｃの内側の第二の位置まで移動させる。
【０１１７】
ここで、外部ローラー１０の回転軸１０ａと内部ローラー１２の回転軸１２ａとが傾斜していることで、外部ローラー１０と内部ローラー１２との回転移動により、金属管３の一端部３ｂ（他端部３ｃ）に、金属管３の周方向の推進力が発生する。そこで、移動方向から見た第二の外部ホルダー６１と第二の内部ホルダー６２との回転方向を、移動方向から見た第一の外部ホルダー５１と第一の内部ホルダー５２との回転方向と同一にする。尚、構成上、第一の外部ホルダー５１の移動方向から見た第一の外部ホルダー５１の回転方向は、第一の外部ホルダー５１の移動方向から見た第二の外部ホルダー６１の回転方向と逆の関係になる。これにより、金属管３の一端部３ｂに生じる推進力が金属管３の他端部３ｃに生じる推進力と相殺するため、金属管３の回転を防止することが出来る。
【０１１８】
行き工程が完了すると、次に、戻り工程では、図１６Ｂに示すように、第一の金属管端部加工装置５は、第一の外部ホルダー５１と第一の内部ホルダー５２とを、行き工程と逆の回転方向（反時計回り）に回転させながら、一端部３ｂの内側の第二の位置から移動させ、第二の金属管端部加工装置６は、第二の外部ホルダー６１と第二の内部ホルダー６２とを、行き工程と逆の回転方向（反時計回り）に回転させながら、他端部３ｃの内側の第二の位置から移動させる。これにより、金属管３の両端部３ｂ、３ｃを同時に加工することが可能となる。
【実施例】
【０１１９】
以下に、本発明における実施例、比較例等を具体的に説明するが、本発明の適用が本実施例などに限定されるものではない。
【０１２０】
＜実施例１＞
図１−図４に基づいて、実施例１に係る金属管端部加工装置１を作製した。その時の外部ローラー１０の直径は５０ｍｍとし、外部ローラー１０の数は８本とし、内部ローラー１２の直径は４５ｍｍとし、内部ローラー１２の数は８本とした。外部ローラー１０と内部ローラー１２とは、金属管の周方向に沿って交互に位置し、金属管の径方向に重複するように配置し、外部ローラー１０の傾斜角αｏと内部ローラー１２の傾斜角αｉは、それぞれ５度とした。
【０１２１】
次に、材質が鋼材であり、外径が１９０．７ｍｍ、厚みが７．０ｍｍ、長さが６００ｍｍの金属管（電縫鋼管、ＳＴＫ４００−Ｅ−Ｇ、ＪＩＳ  Ｇ  ３４４４）を用意し、加工前の金属管の真円度と外径寸法を測定した。金属管の周方向の角度において、金属管に存在する溶接部を０度とし、金属管の外径寸法を金属管の一端部から見て時計回りに１５度間隔で測定し、０度から１８０度までの外径寸法を測定し、真円度と外径寸法の平均値とを算出した。更に、金属管の一端部から金属管の軸方向の内側に向かって３０ｍｍと、５０ｍｍと、１００ｍｍとの位置を測定位置とし、上述と同様に、真円度と外径寸法の平均値とを算出した。尚、金属管の溶接部の溶接ビードは、製造時に除去されている。
【０１２２】
加工前の金属管の外径寸法を測定して、真円度と外形寸法の平均値を算出した後に、この金属管を金属管保持部４により固定し、実施例１の金属管端部加工装置１で金属管３の一端部３ｂとその付近を加工した。実施例１の金属管端部加工装置１は、行き工程において、外部ローラー１０と内部ローラー１２とを、外部ローラーと内部ローラーとの金属管の周方向の交互の位置と金属管の軸方向の重複とを保つように、同一の回転方向（時計回り）で同時に回転させながら移動させて、金属管の一端部を加工した。外部ローラーと内部ローラーとの回転数は、約１０００ｒｐｍである。外部ホルダー１１と内部ホルダー１３の移動距離は２００ｍｍとした。戻り工程において、行き工程の回転方向と逆の回転方向で、外部ローラー１０と内部ローラー１２とをそれぞれ別個に回転・移動させた。その後、加工後の金属管３の一端部３ｂに対して上述と同様に外径寸法を測定し、真円度と外径寸法とを算出した。
【０１２３】
図１７には、実施例１の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフを示す。点線は、加工前の外径寸法を示し、実線は、加工後の外径寸法を示す。図１７に示すように、測定位置が１００ｍｍの場合、加工前の真円度が０．４３ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．１７ｍｍであり、真円度の向上が見られた。更に、測定位置が３０ｍｍの場合、加工前の真円度が０．３１ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．１０ｍｍであり、金属管の一端部の直近においても、真円度の向上が見られた。更に驚くべきことに、測定位置が３０ｍｍの場合の加工前の外径寸法は１９０．６ｍｍであるのに対し、加工後の外径寸法は１９０．７ｍｍとなり、殆ど変化しておらず、電縫管に特有の溶接部付近の局部形状が消失していた。従って、実施例１では、加工前後の金属管３の一端部３ｂの外径寸法を殆ど変化させずに、金属管３の一端部３ｂの真円度と径寸法の精度との向上を両立させることが出来た。
【０１２４】
＜比較例１＞
実施例１と同様の金属管を用意し、測定位置を３０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍとして、上述と同様に外径寸法を測定し、真円度と外径寸法とを算出した。又、比較例１の金属管端部加工装置１では、行き工程において、外部ローラー１０のみを同一の回転方向（時計回り）と同等の回転数で回転させながら移動させて、金属管の一端部を加工した。外部ホルダー１１の移動距離は２００ｍｍとした。加工後の金属管３の一端部３ｂに対して上述と同様に外径寸法を測定し、真円度と外径寸法とを算出した。他の条件は、実施例１と同様である。
【０１２５】
図１８には、比較例１の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフを示す。図１８に示すように、測定位置が１００ｍｍの場合、加工前の真円度が０．３６ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．２１ｍｍであり、真円度の向上は見られた。
【０１２６】
しかしながら、測定位置が３０ｍｍの場合、加工前の真円度が０．３６ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．８７ｍｍであり、真円度は悪化した。更に、測定位置が３０ｍｍの場合の加工前の外径寸法は１９０．６ｍｍであるのに対し、加工後の外径寸法は１８９．４ｍｍとなり、加工後の金属管は縮径となり、溶接部付近の局部形状が残存した。従って、比較例１では、加工前後の金属管３の一端部３ｂの外径寸法が変動し、金属管３の一端部３ｂの真円度と径寸法の精度との両立を図ることが出来なかった。
【０１２７】
＜比較例２＞
実施例１と同様の金属管を用意し、測定位置を３０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍとして、上述と同様に外径寸法を測定し、真円度と外径寸法とを算出した。又、比較例２の金属管端部加工装置１では、行き工程において、内部ローラー１２のみを同一の回転方向（時計回り）と同等の回転数で回転させながら移動させて、金属管の一端部を加工した。内部ホルダー１３の移動距離は２００ｍｍとした。加工後の金属管３の一端部３ｂに対して上述と同様に外径寸法を測定し、真円度と外径寸法とを算出した。他の条件は、実施例１と同様である。
【０１２８】
図１９には、比較例２の金属管端部加工装置で加工された金属管の一端部付近の０度から１８０度までの外径寸法のグラフを示す。図１９に示すように、測定位置が１００ｍｍの場合、加工前の真円度が０．５５ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．２４ｍｍであり、真円度の向上は見られた。又、測定位置が３０ｍｍの場合、加工前の真円度が０．３９ｍｍであるのに対し、加工後の真円度は０．２３ｍｍであり、同様に、真円度の向上は見られた。
【０１２９】
しかしながら、測定位置が３０ｍｍの場合の加工前の外径寸法は１９０．６ｍｍであるのに対し、加工後の外径寸法は１９１．２ｍｍとなり、加工後の金属管は拡径となり、溶接部付近の局部形状が残存した。従って、比較例２では、金属管３の一端部３ｂの真円度の向上は図れるものの、加工前後の金属管３の一端部３ｂの外径寸法が変動し、径寸法の精度を図ることが出来なかった。
【０１３０】
尚、実施例１において、外部ローラー１０の傾斜角αｏと内部ローラー１２の傾斜角αｉとをそれぞれ１５度に設定し、金属管３の一端部３ｂとその付近を加工しても、金属管３の一端部３ｂの真円度と径寸法の精度との向上を両立させることが出来た。又、外部ローラー１０の傾斜角αｏと内部ローラー１２の傾斜角αｉとをそれぞれ３０度に設定しても、同様の結果が得られた。
【０１３１】
更に、本発明において、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との平行移動を固定した上で、外部ホルダー１１と内部ホルダー１３とを同時に回転させながら、金属管３を外部ホルダー１１と内部ホルダー１３との間に移動させる構成であっても、同様の結果が得られた。
【０１３２】
本発明では、金属管端部加工装置１が各部を備えるよう構成したが、当該各部を実現するプログラムを記憶媒体に記憶させ、当該記憶媒体を提供するよう構成しても構わない。当該構成では、プログラムを所定の装置に読み出させ、当該装置が各部を実現する。その場合、記録媒体から読み出されたプログラム自体が本発明の作用効果を奏する。更に、各部が実行するステップを本発明の金属管端部加工方法として提供することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
以上のように、本発明に係る金属管端部加工装置及び金属管端部加工方法は、様々な分野で使用される金属管の端部の加工・矯正に有用であり、加工前後の金属管の径寸法を殆ど変化させずに、金属管の端部の真円度と径寸法精度とを共に向上させることが可能な金属管端部加工装置及び金属管端部加工方法として有効である。
【符号の説明】
【０１３４】
１    金属管端部加工装置
１０  外部ローラー
１１  外部ホルダー
１２  内部ローラー
１３  内部ホルダー
２０１  第一の配置押込制御部
２０２  第二の配置押込制御部
２０３  第一の回転移動制御部
２０４  第二の回転移動制御部
２０５  第三の回転移動制御部
２０６  第四の回転移動制御部
３  金属管
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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