(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素管供給台から供給された素管をプラグロッドに外挿し、かつプラグロッドに外挿された素管を素管引抜き台のダイス側に挿入するために、バックベンチが素管外挿位置と素管引抜き位置との間で切替移動自在とされ、素管供給台に供給された素管をバックベンチ上のプラグロッドに外挿し、バックベンチの素管引抜き位置でダイスとプラグロッド前端のプラグとの間に素管を通し、該素管を素管引抜き台上のキャリッジにチャックさせて素管を引抜く素管自動引抜システムであって、
前記バックベンチの前端部に配された左右支持ローラ機構と、バックベンチに前後方向で間隔をおいて配された複数の上下支持ローラ機構とが設けられ、左右支持ローラ機構および上下支持ローラ機構は、素管の外挿時にプラグロッドを支持案内するロッド支持と、素管の引抜時に素管を支持案内する素管支持とを兼用する少なくとも一対の支持ローラを夫々備えていることを特徴とする素管自動引抜きシステム。
【請求項２】
プラグロッドの後端を保持して該プラグロッドを前後方向に移動させるプラグセット装置がバックベンチの後端部に設けられ、該プラグセット装置によるプラグロッドの前方移動姿勢で先端プラグがバックベンチから前方へ突出可能とされ、前記左右支持ローラ機構が、バックベンチの前端部で前後方向に移動自在に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の素管自動引抜きシステム。
【請求項３】
前記左右支持ローラ機構は、左右一対の支持ローラが素管の引抜き方向で二列に配列されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の素管自動引抜きシステム。
【請求項４】
前記左右支持ローラ機構は、左右一対のローラ支持板と、各ローラ支持板上で引抜き方向に配列された二個の支持ローラと、前記両支持板を開閉回動自在でかつ平行に開閉させる開閉手段とを備えたことを特徴とする請求項３に記載の素管自動引抜きシステム。
【請求項５】
前記素管供給台の後方部に、素管の後端部を掴持可能な一対のクランプ片を有するクランプ装置が設けられ、該クランプ装置は、素管外挿方向で前後方向に移動自在とされると共に、その後方位置でクランプ片間に前記プラグロッドの先端プラグを介在可能とされたことを特徴とする請求項１に記載の素管自動引抜きシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、丸管、角管あるいは異形管等の各種素管の引抜き加工を自動的に行う素管自動引抜きシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の素管引抜きシステムは、特許文献１に示すように、プラグロッドを有するバックベンチと、引抜き方向後端部にダイスを固定したキャリッジレールとを直列状に配置し、ダイスとプラグとの間に素管を通し、キャリッジレールを走行するキャリッジに素管の前端をチャックさせて引抜くようになっている。
【０００３】
この素管引抜きシステムでは、バックベンチの引抜き方向前方から供給された素管をクランプにより保持して水平移動させることにより、素管の後端をプラグロッドの先端プラグに外挿する。そして、素管外挿後に素管の端部をバックベンチ上の管端保持機構に保持させ、クランプから素管を解放した後、プッシャー装置により素管の前端部を押圧することにより，素管をプラグロッドへ外挿させる。
【０００４】
素管の外挿後は、クランプで素管の前端部分を保持させてバックベンチを原位置に復帰させ、バックベンチをダイス側に前進させ、かつクランプをダイス側へ前進させて素管前端部をダイスへ案内し、キャリッジレール上を走行するキャリッジに素管の前端部をチャックさせてダイスから引抜くようにしている。
【特許文献１】特開昭６４−３１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、プラグロッドへ素管を外挿するために、素管の先端を押圧するプッシャー装置のみならず、素管の管端を保持するためにバックベンチを自由走行する走行台および管端保持機構が必要となり、システムが複雑になるといった難点があった。
【０００６】
また、管端保持機構は、一対のチャック片を管の内部で押し広げ、その摩擦力で素管の端部を保持するものであるので、大径の素管を対象とする場合には問題ないが、小径（例えば、２０ｍｍ以下）の素管を対象とする場合には管端保持に無理がある。
【０００７】
さらに、特許文献１に示すバックベンチは、素管外挿位置と素管引抜き位置との２箇所で往復移動すると共に、素管の引抜き時には、バックベンチを前進させ、バックベンチに設けられたクランプをダイス側へ前進させて素管前端部をダイスへ案内している。そのため、例えば、長さ３５００ｍｍ程度の素管を引抜くためのバックベンチとしては、左右方向のみならず、前後方向へも移動する必要があり、その駆動機構が複雑化するといった難点があった。
【０００８】
さらにまた、特許文献１においては、素管の引抜き途中でクランプが開放状態であるため、ダイス付近で素管をダイス側に案内する機構が存在せず、素管のダイスへの供給姿勢が不安定となり、引抜き管に偏肉を生じる可能性があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑み、簡単な機構により、素管にプラグロッドを正確に案内することができ、かつダイスに対して安定して素管を案内することができる素管自動引抜きシステムの提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、素管供給台から供給された素管をプラグロッドに外挿し、かつプラグロッドに外挿された素管を素管引抜き台のダイス側に挿入するために、バックベンチが素管外挿位置と素管引抜き位置との間で切替移動自在とされ、素管供給台に供給された素管をバックベンチ上のプラグロッドに外挿し、バックベンチの素管引抜き位置でダイスとプラグロッド前端のプラグとの間に素管を通し、該素管を素管引抜き台上のキャリッジにチャックさせて素管を引抜く素管引抜システムであって、前記バックベンチの前端部に配された左右支持ローラ機構と、バックベンチに前後方向で間隔をおいて配された複数の上下支持ローラ機構とが設けられ、左右支持ローラ機構および上下支持ローラ機構は、素管の外挿時にプラグロッドを支持案内するロッド支持と、素管の引抜時に素管を支持案内する素管支持とを兼用する少なくとも一対の支持ローラを夫々備えていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成によると、上下支持ローラ機構と左右支持ローラ機構とにより、素管のプラグロッドへの外挿時にプラグロッドを上下・左右方向から支持するので、プラグロッドの撓みを抑えて安定した状態で素管を外挿することができる。また、素管の引抜き時には、素管を上下・左右方向から支持するので、素管を安定した状態でダイスに案内することができる。
【００１２】
ここで、ロッド支持と素管支持とを兼用するとは、プラグロッドの支持時にはロッド外径に合わせ、また、素管支持時には素管の外径に合わせて、一対の支持ローラが夫々移動してロッド又は素管を挟み込むことをいう。このロッド又は素管を挟み込みによって安定支持するためには、各支持ローラとしてＶ字形ローラを使用するのが好ましい。
【００１３】
また、本発明においては、プラグロッドの後端を保持して該プラグロッドを前後方向に移動させるプラグセット装置がバックベンチの後端部に設けられ、該プラグセット装置によるプラグロッドの前方移動姿勢で先端プラグがバックベンチから前方へ突出可能とされ、前記左右支持ローラ機構が、バックベンチの前端部で前後方向に移動自在に設けられたことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によると、プラグセット装置を引抜き方向後端部から前方に進行させ、これに伴ってプラグロッドを支持する左右支持ローラ機構も引抜き方向前端部側に移動させ、バックベンチの前端側に位置する素管供給台に最も近付けることができる。そのため、素管の外挿時には、プラグロッドの撓みを抑えて安定した素管の外挿を行うことができる。しかも、素管の引抜き時には、左右支持ローラ機構をダイスに最も近付けることができるので、素管をダイスに対して安定した状態で案内することができる。
【００１５】
また、左右支持ローラ機構は、左右一対の支持ローラを素管の引抜き方向で二列に配列するのが好ましい。これにより、プラグロッドや素管を引抜き方向で長く支持することができ、安定した支持が可能となる。
【００１６】
この左右支持ローラ機構は、左右一対のローラ支持板と、各ローラ支持板上で引抜き方向に配列された二個の支持ローラと、前記両支持板を開閉回動自在でかつ平行に開閉させる開閉手段とを備えたことを特徴としている。
【００１７】
上記構成によると、二個の支持ローラを支持する支持板を開閉回動自在でかつ平行に開閉させる開閉手段を備えているので、左右の支持ローラはどの位置においても常に平行を保って安定した支持機構を実現することができる。
【００１８】
また、素管供給台の後方部に、素管の後端部を掴持可能な一対のクランプ片を有するクランプ装置が設けられ、該クランプ装置は、素管外挿方向で前後方向に移動自在とされると共に、その後方位置でクランプ片間に前記プラグロッドの先端プラグを介在可能とされたことを特徴としている。
【００１９】
上記構成によると、素管とプラグとを外挿するときに、素管の管端と先端プラグとをクランプ片間に介在するので、素管をプラグに外挿する作業を安定した状態で行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のとおり、本発明によると、左右・上下の支持ローラ機構の支持ローラによりプラグロッドの支持と素管の支持とを兼用するので、簡単な機構により、素管にプラグロッドを正確に案内することができ、かつダイスに対して安定して素管を案内することができ、素管の真直度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態である素管自動引抜きシステムを図面に基づいて説明する。図１（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態である素管自動引抜きシステムにおける素管外挿工程から素管の引抜き工程までを示す概略説明図、図２は図１に示すバックベンチの平面図、図３は同じくバックベンチの側面図、図４は左右支持ローラ機構とクランプ装置との位置関係を示す平面図、図５（ａ）は左右支持ローラ機構の開姿勢を示す平面図、同図（ｂ）は左右支持ローラ機構の閉姿勢を示す平面図、図６は左右支持ローラ機構を素管供給側からみた正面図である。
【００２２】
本実施形態の素管自動引抜きシステムは、素管を供給する素管供給台２と、素管供給台２の下方位置に配置され引抜き方向後端部にダイス３を固定した素管引抜き台４と、素管を外挿するプラグロッド５を有するバックベンチ６とを備えている。
【００２３】
素管供給台２は、素管が供給されるＶ字形で複数列（本実施形態では３列）の受台から構成され、素管供給台２には図示しない供給装置により素管８が順次自動的に供給される。素管供給台２の後端部側にはシリンダ９によって前後方向（この方向は外挿方向および引抜き方向と一致するので、以下、外挿方向あるいは引抜き方向ともいう）に往復動可能なクランプ装置１０が設けられている。
【００２４】
なお、本実施形態では、供給される素管８が、例えば素管長さ３ｍ程度で２０ｍｍ以下（好ましくは１０ｍｍ〜２０ｍｍ程度）の小径の素管を対象としているが、本発明では、これに限定されるものではなく、素管径、素管長および同時に引抜く引抜き本数などは適宜選択することができる。
【００２５】
クランプ装置１０は、図３に示すように、各素管の後端部を挟持できるように素管の外挿中心を挟んで左右両側に開閉自在な一対のクランプ片１０ａを備えており、該クランプ片１０ａの前後方向長さは、クランプ装置１０の後方位置でクランプ片１０ａ間に後述する先端プラグ１１を介在可能な長さに設定されている。また、クランプ片１０ａの後端側には、プラグロッド５を受ける支持ローラ１０ｂが設けられている。
【００２６】
また、素管供給台２の前端側には、モータやシリンダ等の駆動機構によって前後方向に移動するプッシャー装置４０が設けられる。このプッシャー装置４０には、押圧片４０ａが設けられ、素管８の外挿時に、素管供給台２に供給された素管８の前端を後方のバックベンチ側へ押圧できるようになっている。
【００２７】
素管引抜き台４は、素管供給台２の下方に平行に配列されており、その引抜き方向後端部にはダイス３が固定されている。また、素管引抜き台４上には素管を把持して引抜き方向に走行するキャリッジ１２が設けられている。
【００２８】
バックベンチ６は、プラグロッド５に素管８を外挿する上側の素管外挿位置Ａと、ダイス３とプラグ８との間に素管８を通して素管８を引抜く下側の素管引抜き位置Ｂとの間で上下方向で切替昇降自在とされる。バックベンチ６の昇降機構１５は、基台６ａと昇降台６ｂとの間の介在されたパンタグラフ１７と、該パンタグラフ機構１７を開閉する昇降シリンダ１６とから構成される。
【００２９】
バックベンチ６の昇降台６ｂには、引抜方向に間隔をおいて配された複数の上下支持ローラ機構１９と、バックベンチ６の前端部に配された左右支持ローラ機構２０と、引抜き方向後端部に配置され、プラグロッド５の後端を保持してプラグロッド５を前後方向に進退させるプラグセット装置２１とが設けられている。
【００３０】
上下支持ローラ機構１９は、アーム１９ａによって開閉回動自在に支持された上下一対のローラ１９ｂ、１９ｃを備え、両ローラの閉姿勢で、素管８が素管外挿レベル又は素管引抜きレベルに合致するようになっている。ローラ１９ｂ、１９ｃの開閉はシリンダ２２および同期ギヤ１９ｄによってアーム１９ａを開閉回動することにより行われる。プラグロッド５および素管８を、その外挿中心や引抜き中心に沿って案内しやすいように、支持ローラ１９ｂ，１９ｃは、その軸方向中間位置に凹状のＶ溝が形成されたＶ字形のローラを使用するのが好ましい。さらに、上下支持ローラ機構１９間には、プラグロッド５および素管８を、その外挿中心や引抜き中心に沿って案内するために、Ｖ字状の受台１９ｆが設けられている。
【００３１】
左右支持ローラ機構２０は、素管８のプラグロッド５への外挿時にプラグロッド５の先端を左右方向から挟持させるロッド支持と、素管８の引抜時にダイス３に接近した位置で素管８を左右方向から挟持案内する素管支持とを兼用するローラ機構である。
【００３２】
また、左右支持ローラ機構２０は、図１に示すように、シリンダ２３によってバックベンチ６の前端部よりも前側に突出するよう、例えば３００ｍｍ〜５００ｍｍ程度の往復幅で前後方向に往復動自在とされ、ロッド支持時には、素管供給台２側のクランプ片１０ａに接近してプラグロッド５の前端を挟持案内し、また、素管支持時には、素管引抜き台４側のダイス３に接近して素管８を挟持案内できるようになっている。
【００３３】
さらに、左右支持ローラ機構２０は、図５に示すように、左右一対のローラ支持板２４ａ、２４ｂと、各ローラ支持板上で前後方向に配列された二個の支持ローラ２５ａ〜２５ｄと、前記両支持板を開閉自在でかつ平行に開閉させる開閉手段２６とを備えている。
【００３４】
支持ローラ２５ａ〜２５ｄは、プラグロッド５および素管８を、その外挿中心や引抜き中心に沿って案内しやすいように、その軸方向中間位置に凹状のＶ溝が形成されたＶ字形のローラを使用するのが好ましい。また、支持ローラ２５ａ〜２５ｄは、板状のローラ支持板２４ａ、２４ｂの両端に回転自在に軸支される。また、ローラ支持板２４ａ、２４ｂは、その中間位置で開閉手段２６のアーム２９ａ、２９ｂに連結軸３４周りに回動自在に連結されている。
【００３５】
開閉手段２６は、素管８の外挿中心を挟んでその左右両側に配置され互いに噛合う同期ギヤ２８ａ、２８ｂと、該同期ギヤの軸中心と各支持板２４ａ、２４ｂの中間位置に互いに回動自在に連結された主アーム２９ａおよび従アーム２９ｂと、主アームの延設部に連結され主アーム２９ａを回動させる開閉シリンダ３０と、ローラ支持板２４ａ、２４ｂの回動中心よりも前側で両支持板２４ａ、２４ｂを互いに接近する方向に付勢するよう連結される付勢手段としての引張りコイルバネ３１と、各ローラ支持板２４ａ、２４ｂの回動中心よりも後側でローラ支持板２４ａ、２４ｂに形成された円弧状の案内孔３３と、この案内孔３３に嵌合するようアーム２９ａ、２９ｂに設けられたピン３２とを備えている。
【００３６】
そして、案内孔３３にピン３２が嵌合することによって、支持板２４ａ，２４ｂの回動範囲が規制され、２列のローラが常に平行に開閉するよう設定される。
【００３７】
プラグセット装置２１は、図２および図３に示すように、プラグロッド５の後端を保持し、バックベンチ６に沿って前後方向に移動する保持片３６と、該保持片３６を移動させるシリンダ３７とから構成される。保持片３６は、図２の実線と２点鎖線で示す範囲で前後方向に往復動する。
【００３８】
上記構成において、素管８の引抜きは以下のように行われる。まず、素管８をプラグロッド５に外挿する。素管８をプラグロッド５に自動的に外挿するには、図１（ａ）に示すように、バックベンチ６を昇降装置１５により上昇させて素管外挿位置Ａに設定し、左右支持ローラ機構２０及びプラグセット装置２１を前進させてプラグロッド５を素管供給台２側に近付ける。
【００３９】
このとき、左右支持ローラ機構２０および上下支持ローラ機構１９は、共に閉姿勢としてプラグロッド５を支持案内できるようにする。一方、素管供給台２側では、供給装置により供給された素管８の後端部をクランプ装置１０で把持する。このとき、後述するように、供給される素管８の管端をクランプ片１０ａに残すように素管を素管供給台２に供給する。
【００４０】
そして、図１（ｂ）に示すように、クランプ装置１０をシリンダ９により後退させ、プラグロッド先端のプラグ１１に挿入する。このとき、クランプ装置１０では、素管８の管端を掴む際に、管端をクランプ片１０ａ内に残すようにし、プラグ１１をクランプ片１０ａ内に案内するようにしている。そのため、クランプ片１０ａ内でプラグロッド５および素管８が共にガイドされたまま挿入されることになり、確実に素管８をプラグロッド５に挿入することができる。また、素管８の管端をクランプ片１０ａ内に残すようにして掴持するため、多数本引抜き時であっても、素管長さのバラツキに左右されることなくプラグ１１に外挿することができる。
【００４１】
次に、図１（ｃ）に示すように、素管８の後端をプッシャー装置４０により後方へ押圧し、素管８をプラグロッド５に外挿する。このとき、プラグセット装置２１の後退に伴って左右支持ローラ機構２０も後退させる。また、素管８の外挿がスムーズに行われるように、上下支持ローラ機構１９および左右支持ローラ機構２０を開放するか、あるいは素管８をスムーズに案内するために素管８の外径に合わせて閉姿勢をとるようにする。
【００４２】
素管８の外挿が終了したならば、次に、図１（ｄ）に示すように、バックベンチ６を素管引抜き位置Ｂまで下降させる。そして、図１（ｅ）に示すように、左右支持ローラ機構２０および上下支持ローラ機構１９によって上下左右から素管８を挟持したまま、プラグセット装置２１および左右支持ローラ機構２０を前進させ、左右支持ローラ機構２０を引抜きダイス３に近付ける。そして、素管８の先付部をダイス３を通してキャリッジ１２に把持させ、キャリッジ１２により素管の先端を掴んで引抜き方向に走行すれば、素管８の引抜きが行なわれる。このとき、左右支持ローラ機構２０は、ダイス３に可及的に接近するため、ダイス３への素管８の案内がスムーズに行われ、安定した引抜き加工を自動的に行うことができる。
【００４３】
素管８の引抜き加工が完了したならば、図１（ａ）の状態に戻して、素管供給台２に供給された素管８の外挿・引抜き作業を繰り返して行う。
【００４４】
このように、本実施形態では、簡単な機構の上下支持ローラ機構１９および左右支持ローラ機構２０により、素管８のプラグロッド５への外挿時には、プラグロッド６を上下・左右方向から挟持して、プラグロッド５の撓みを抑え、安定した状態で素管８を外挿することができ、また、素管８の引抜き時にも素管８を上下・左右方向から安定した状態で支持案内することができる。
【００４５】
また、左右支持ローラ機構２０は、素管の引抜時にはダイス３に接近した位置で素管８を支持案内するので、安定した状態で素管８をダイスに案内することができる。
【００４６】
さらに、連続して引抜き方向や外挿方向に移動するプラグロッドや素管に対して、ロッドの支持あるいは素管の支持は、回転する支持ローラ機構により連続的に行われるので、クランプ機構による断続的な把持動作とは異なり、スムーズな案内を行うことができる。しかも、ロッドや素管の外側から支持ローラにより挟持案内する方式であるため、ロッド径や素管の外径の大小にかかわらず採用することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では、素管外挿位置と素管引抜き位置とを上下方向に設定したが、これを左右方向に設定してもよい。つまり、バックベンチを昇降させるのではなく、左右方向に往復移動させて、左右方向で素管外挿位置と素管引抜き位置とを設定してもよい。また、左右支持ローラ機構の支持ローラは前後方向で二列に設定したが、三列以上に設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施形態である素管引抜きシステムにおける素管外挿工程から素管の引抜き工程までを示す概略説明図
【図２】素管引抜きシステムのバックベンチを示す平面図
【図３】同じくバックベンチの側面図
【図４】左右支持ローラ機構とクランプ装置との位置関係を示す平面図
【図５】（ａ）は左右支持ローラ機構の開姿勢を示す平面図、同図（ｂ）は左右支持ローラ機構の閉姿勢を示す平面図
【図６】左右支持ローラ機構を素管供給側からみた正面図
【符号の説明】
【００４９】
２    素管供給台
３    ダイス
４    素管引抜き台
５    プラグロッド
６    バックベンチ
８    素管
９    シリンダ
１０      クランプ装置
１０ａ    クランプ片
１０ｂ    支持ローラ
４０    プッシャー装置
４０ａ    押圧片
１１    プラグ
１２    キャリッジ
１５    昇降装置
１６    シリンダ
１７    パンタグラフ
１８    昇降台
１９    上下支持ローラ機構
２１    プラグセット装置
２３    シリンダ
２４ａ、２４ｂ    ローラ支持板
２５ａ〜２５ｄ    支持ローラ
２８ａ，２８ｂ    同期ギヤ
２９ａ  主アーム
２９ｂ  従アーム
３０    開閉シリンダ
３１    引張りコイルバネ
３６    保持片
３７    シリンダ
【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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