(57)【要約】  【課題】  インターロック管の生産性の向上と、品質の向上を同時に図れるインターロック管の製造装置とその製造方法を提供する。  【解決手段】素材Ｗをストックして供給するアンコイラー１と、素材Ｗの両面にオイルを塗付するオイル塗付器２と、素材Ｗを断面がＳ字状に成形する多段ロール成形機３と、Ｓ字状の素材Ｗをインターロック管１１に成形する、所定角度軸心を傾斜させた回転可能な巻付けロール機４と、前記巻付けロール機４の正面に架台５が設けられ、この架台５に設けられたカット装置６と、から構成されたインターロック管製造装置１０であって、前記カット装置６は、カットノズル７ｄを有し、カットノズル７ｄから噴射するプラズマ流により加熱溶融するプラズマ切断機７であることを特徴とするインターロック管製造装置１０である。【選択図】      図１
2007030025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材をストックして供給するアンコイラーと、
素材の両面にオイルを塗付するオイル塗付器と、
素材を断面がＳ字状に成形する多段ロール成形機と、
前記Ｓ字状の素材をインターロック管に成形する、所定角度軸心を傾斜させた回転可能な主軸を有する巻付けロール機と、
この巻付けロール機の正面に架台が設けられ、この架台に設けられたカット装置と、
から構成されたインターロック管製造装置であって、
前記カット装置は、カットノズルを有し、このカットノズルから噴射するプラズマアークにより加熱溶融するプラズマ切断機であることを特徴とするインターロック管製造装置。
【請求項２】
前記カット装置は、レーザ光線のエネルギーを利用して切断を行うレーザ切断機であることを特徴とする請求項１に記載のインターロック管製造装置。
【請求項３】
前記巻付けロール機の主軸には、多角形の回転芯金が備えられ、この回転芯金にＳ字状の素材を巻き付けて加工し、この回転芯金から延出したインターロック管の先端部を内径側から支持する棒状の移動芯金を備えた移動芯金装置であって、
前記移動芯金はＺ軸方向に進退自在に構成するとともに、カットノズルに対向する前記移動芯金の位置に切断の際に発生するスラグを吸引する切断スラグ受口と、前記移動芯金にスラグを機外に排除する排出路を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインターロック管製造装置。
【請求項４】
素材をストックし、素材を供給するアンコイラーと、素材の両面にオイルを塗付するオイル塗付器と、素材を断面がＳ字状に成形する多段ロール成形機と、前記Ｓ字状の素材をインターロック管に成形する回転可能な主軸に多角形の回転芯金が備えられた巻付けロール機と、この巻付けロール機の正面に設けられたカット装置と、から構成されたインターロック管製造装置において、
前記巻付けロール機の主軸の延長線上に延びたインターロック管の他端を支持する移動芯金を進退自在に構成したインターロック管製造装置で製造するインターロック管の製造方法であって、
１）前記移動芯金を前進させてインターロック管に挿入し、移動芯金の当接部にインターロック管の先端部を当接させてインターロック管の長手方向を収縮させるステップ１と、
２）巻付けロール機の主軸の１回転当たり、移動芯金をインターロック管の１ピッチ分後退させるとともに、所定位置に移動したカット装置であるプラズマ切断機のカットノズルまたはレーザ加工ヘッドのカットノズルもインターロック管の１ピッチ分後退させながら、後退と同時並行してプラズマアークまたはレーザ光を発生してインターロック管を切断するステップ２と、
３）ワーク搬出装置のハンドが退避位置から移動し、ハンドがインターロック管を把持したままで待機し、移動芯金が後退して切断されたインターロック管から移動芯金が引き抜かれ、ハンドによりインターロック管を搬出するまでスライドベース上の移動芯金と、ワーク搬出装置と、プラズマ切断機またはレーザ切断機はインターロック管の成形速度に同期運転し後退するステップ３と、
４）ハンドがインターロック管をシュータに搬送した後、移動芯金が前進してインターロック管に挿入され、インターロック管を内径側から支持するステップ４と、
を含むことを特徴とするインターロック管製造装置で製造するインターロック管の製造方法。
【請求項５】
前記巻付けロール機の主軸の１回転に合わせて、カットノズルの位置を１ピッチだけ後退させる移動は、巻付けロール機によって成形されるインターロック管の成形速度に合わせてカット装置のカットノズルの移動を同期運転させることを特徴とする請求項４に記載のインターロック管の製造方法。
【請求項６】
前記移動芯金はホルダに支持され、移動芯金の根元には前記インターロック管の先端部が当接する回転可能な当接部が設けられ、この当接部にインターロック管の先端部が当接した後は、インターロック管の成形速度に同期運転させて移動芯金を後退させることを特徴とする請求項４に記載のインターロック管の製造方法。
【請求項７】
前記インターロック管の先端部が移動芯金の当接部に当接し、インターロック管を軸方向に密着させた後に切断加工を行うようにしたことを特徴とする請求項４に記載のインターロック管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の保護管、瞬間湯沸かし器の湯口管、パチンコ玉の輸送管やスロットルマシンのコインの輸送管等の他に、エンジンの排気路に設けられるフレキシブルチューブの内管に使用されるインターロック管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブルチューブの内管用として使用されるインターロック管の大きさは、例えば、直径が５８ｍｍ、伸長した長さは２６０ｍｍ、収縮した長さが２１５ｍｍである。このインターロック管を内管に使用したフレキシブルチューブは、例えば、自動車のエンジンから排出される排ガスを触媒コンバータに通す前に、排ガスの流れを整え、温度変化を最小にして触媒への反応を向上させる目的で、エンジンと触媒コンバータとの間に装着されている。また、フレキシブルチューブは、エンジンおよび路面振動を吸収し、乗り心地や耐久性を向上させる。
【０００３】
図１０の（ａ）は従来のフレキシブルチューブを示す半断面図である。図１０の（ａ）に示すように、フレキシブルチューブ５０は、エンジンから連なるエキゾーストパイプの排気管５１に接続された流入口のパイプ５３ｆと、触媒コンバータに連なるエキゾーストパイプの排気管５２に接続された排出口のパイプ５３ｇと、ワイヤーブレードである外筒５４と、この外筒５４とプロテクタ５６とに保護されたベローズ管５５と、インターロック管１１と、から構成されている。
【０００４】
図１０の（ｂ）は（ａ）に示すインターロック管の半断面図である。図１０の（ｂ）に示すように、インターロック管１１の両端部はパイプ５３ｆ，５３ｇにスポット溶接によって一体になっている。また、図１０の（ｃ）は（ａ）に示すＥ部詳細の拡大断面図である。図１０の（ｃ）に示すように、インターロック管１１の帯状部材１２ａ′の断面は最終的にはＳ字状に形成され、帯状部材１２ａ′がロール状に巻きまわされて帯状部材１２ａと係合し、また、スパイラル状に巻きまわされて帯状部材１２ａ″と係合している。
【０００５】
図１１は従来のインターロック管製造装置を示す正面図である。図１１に示すように、第１工程となるアンコイラー１は、帯状の鋼板を供給する素材供給装置であり、帯状の鋼板が巻かれたコイルが装着されている。ここでは、素材Ｗ幅１４．５ｍｍ、厚み０．２５ｍｍの鋼板のコイルが装着されている。
第２工程のオイル塗布器２は、素材の両面にオイルを塗布する。この装置にはオイルが充填されており、そのオイルの中を通してオイルが塗布され、次工程に供給される。
第３工程の多段ロール成形機３は、本体の後部にモータが固定されており、減速装置を介して６段のロール成形機のロールを所定の回転数で回転させる。
ロールは下ロール３ａと上ロール３ｂが一組となり、その間に素材Ｗを通すことにより、帯状の素材Ｗが徐々に折り曲げられ、略Ｓ字状に成形されて次工程に供給される。ロール成形機３の上端部にはロールの位置と押圧力を調整する調整機構が構成されている。
第４工程の巻付けロール機４は、所定角度軸心を傾斜させた回転可能な主軸４ａを有し、後部にモータ４ｆ（図１参照）が固定されており、減速装置を介して所定の回転数で主軸４ａを回転する。主軸４ａにはインターロック管１１を例えば、１２角形に成形するための１２角の回転芯金１５（図１参照）が備えられており、回転芯金１５の回りには４個のロール４ｂ，４ｂ…が配置されている。
【０００６】
図１２は巻付けロール機のロールの配置を示す模式図である。図１２に示すように、４つのそれぞれのロール４ｂの位置は、時計の文字盤でいえば、ちょうど１２時と、３時と、６時と、８時の位置にある。さらに、７時の位置には素材Ｗのワーク受けとして、もう１個のロール４ｂが配置されている。また、これらのロール４ｂの上端部にはロール４ｂの押圧力を調整する調整機構（図示せず）が配置されており、４つのロール４ｂにより素材Ｗの形状が最終の形の略Ｓ字状に形成される。また、素材Ｗは、１２角の回転芯金１５に巻き付けながら加工することにより１２角柱に形成され、たわみの自由度をちょうどよく規制する役目をする。つまり、図１０の（ａ）に示すように、インターロック管１１のたわみの自由度が大きいと、撓み量が大きいため、近傍に位置するベローズ管５５に接触し、異音が出るという不具合が発生することになる。
【０００７】
図１３は従来のカット装置を示す側面図である。インターロック管１１の長さが長尺の約５メートルに達すると、巻付けロール機４を停止してインターロック管１１をバイスで固定し、カット装置３０のカッター３２により、５メートルの長さに切断する。
つまり、従来のカット装置３０は、ガード３１に一体にモータが設けられ、このモータシャフトにカッター３２が固定されている。そこで、モータのスイッチを入れ、ハンドル３３を握り、振り下げると、ピン３４を支点にして回動し、インターロック管１１を徐々に切断する。その際、切断による切粉や微粉はフード３５に吸引される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３４５１７号公報（図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、インターロック管１１をカッター３２で切断した場合、切粉がインターロック管１１の形状内に入り込み、一旦、入り込んだ切粉はなかなか取り出せないため、この侵入した切粉が原因で動作不良を起こし、品質を低下させるという問題があった。
また、ワークサイズに小切りカットする場合、インターロック管１１をバイスで固定しなければならず、インターロック管１１の固定箇所が潰れて商品とならず廃棄となり、良品の歩留まりの低下を招くという問題があった。
さらに、ワークサイズに小切りカットした後、インターロック管１１はスパイラル状に巻き回されているため、インターロック管１１の両サイドをほつれ防止のためにスポット溶接をしなければならないという問題があった。
また、長尺のインターロック管１１が所定の長さの５メートルになるたびに、機械を停止しなければならず、さらに、別途切断機にて長尺のインターロック管１１をワークサイズに合せて小切りカットしなければならないため、生産性が悪いという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、従来のインターロック管の製造方法の問題点を解決するために創案されたものであり、インターロック管の生産性の向上と、品質の向上を同時に図れるインターロック管の製造装置と、その製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、素材（Ｗ）をストックして供給するアンコイラー（１）と、素材（Ｗ）の両面にオイルを塗付するオイル塗付器（２）と、素材（Ｗ）を断面がＳ字状に成形する多段ロール成形機（３）と、前記Ｓ字状の素材（Ｗ）をインターロック管（１１）に成形する、所定角度軸心を傾斜させた回転可能な主軸（４ａ）を有する巻付けロール機（４）と、この巻付けロール機（４）の正面に架台（５）が設けられ、この架台（５）に設けられたカット装置（６）と、から構成されたインターロック管製造装置（１０）であって、前記カット装置（６）は、カットノズル（７ｄ）を有し、このカットノズル（７ｄ）から噴射するプラズマアークにより加熱溶融するプラズマ切断機（７）であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のインターロック管製造装置（１０）であって、前記カット装置（６）は、レーザ光線のエネルギーを利用して切断を行うレーザ切断機（８）であることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載のインターロック管製造装置（１０）であって、前記巻付けロール機（４）の主軸（４ａ）には、多角形の回転芯金（１５）が備えられ、この回転芯金（１５）にＳ字状の素材（Ｗ）を巻き付けて加工し、この回転芯金（１５）から延出したインターロック管（１１）の先端部（１１ｃ）を内径側から支持する棒状の移動芯金（１６）を備えた移動芯金装置（９）であって、前記移動芯金（１６）はＺ軸方向に進退自在に構成するとともに、カットノズル（７ｄ）に対向する前記移動芯金（１６）の位置に切断の際に発生するスラグを吸引する切断スラグ受口（１６ａ）と、前記移動芯金（１６）にスラグを機外に排除する排出路（１６ｂ）を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明は、インターロック管製造装置（１０）で製造するインターロック管（１１）の製造方法であって、素材（Ｗ）をストックし、素材（Ｗ）を供給するアンコイラー（１）と、素材（Ｗ）の両面にオイルを塗付するオイル塗付器（２）と、素材（Ｗ）を断面がＳ字状に成形する多段ロール成形機（３）と、前記Ｓ字状の素材（Ｗ）をインターロック管（１１）に成形する回転可能な主軸（４ａ）に多角形の回転芯金（１５）が備えられた巻付けロール機（４）と、この巻付けロール機（４）の正面に設けられたカット装置（６）と、から構成されたインターロック管製造装置（１０）において、前記巻付けロール機（４）の主軸（４ａ）の延長線上に延びたインターロック管（１１）の他端を支持する移動芯金（１６）を進退自在に構成したインターロック管製造装置（１０）で製造するインターロック管（１１）の製造方法であって、１）前記移動芯金（１６）を前進させてインターロック管（１１）に挿入し、移動芯金（１６）の当接部（１６ｃ）にインターロック管（１１）の先端部（１１ｃ）を当接させてインターロック管（１１）の長手方向を収縮させるステップ１と、２）巻付けロール機（４）の主軸（４ａ）の１回転当たり、移動芯金（１６）をインターロック管の１ピッチ（ｐ）分後退させるとともに、所定位置に移動したカット装置（６）であるプラズマ切断機（７）のカットノズル（７ｄ）またはレーザ加工ヘッド（８ｄ）のカットノズル（８ｅ）もインターロック管の１ピッチ（ｐ）分後退させながら、後退と同時並行して、プラズマアークまたはレーザ光を発生してインターロック管（１１）を切断するステップ２と、
３）ワーク搬出装置（１２）のハンド（１２ｄ）が退避位置から移動し、ハンド（１２ｄ）がインターロック管（１１）を把持したままで待機し、移動芯金（１６）が後退して切断されたインターロック管（１１）から移動芯金（１６）が引き抜かれ、ハンド（１２ｄ）によりインターロック管（１１）を搬出するまでスライドベース（７ｅ）上の移動芯金（１６）と、ワーク搬出装置（１２）と、プラズマ切断機（７）またはレーザ切断機（８）はインターロック管の成形速度に同期運転し後退するステップ３と、
４）ハンド（１１ｄ）がインターロック管（１１）をシュータ（５ｅ）に搬送した後、移動芯金（１６）が前進してインターロック管（１１）に挿入され、インターロック管（１１）を内径側から支持するステップ４と、を含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載のインターロック管製造装置（１０）で製造するインターロック管（１１）の製造方法であって、前記巻付けロール機（４）の主軸（４ａ）の１回転に合わせて、カットノズル（７ｄ）の位置を１ピッチ（ｐ）だけ後退させる移動は、巻付けロール機（４）によって成形されるインターロック管（１１）の成形速度に合わせてカット装置（６）のカットノズル（７ｄ）の移動を同期運転させることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載のインターロック管製造装置（１０）で製造するインターロック管（１１）の製造方法であって、前記移動芯金（１６）はホルダ（１６ｄ）に支持され、移動芯金（１６）の根元には前記インターロック管（１１）の先端部（１１ｃ）が当接する回転可能な当接部（１６ｄ）が設けられ、この当接部（１６ｄ）にインターロック管（１１）の先端部（１１ｃ）が当接した後は、インターロック管（１１）の成形速度に同期運転させて移動芯金（１６）を後退させることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載のインターロック管製造装置（１０）で製造するインターロック管（１１）の製造方法であって、前記インターロック管（１１）の先端部（１１ｃ）が移動芯金（１６）の当接部（１６ｄ）に当接し、インターロック管（１１）を軸方向に密着させた後に切断加工を行うようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、前記カット装置は、カットノズルを有するプラズマ切断機であり非接触であるが、言わば、点当たりであることから、インターロック管製造装置を停止させることなく切断が可能であり、両端面がほつれないように溶着させながら連続的にインターロック管を所定寸法に切断加工をすることができるので、インターロック管の生産性の向上ができる。また、プラズマ切断により、カッターのような切粉の発生による切粉の侵入がなく、品質の向上を同時に図れるインターロック管製造装置を提供することができる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、前記カット装置は、レーザ切断機であることから、プラズマ切断機と同様に、非接触であるが、言わば、点当たりであることから、インターロック管製造装置を停止させることなく切断が可能であり、インターロック管の生産性の向上と、品質の向上を同時に図れるインターロック管の製造装置を提供することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、移動芯金はＺ軸方向に進退自在に構成するとともに、カットノズルに対向する移動芯金の位置に切断の際に発生するスラグを吸引する切断スラグ受口と、移動芯金にスラグを機外に排除する排出路を設け、吸引することにより、従来の切粉に代わるスラグのインターロック管への侵入がないため、切粉が原因での動作不良がなくなり、インターロック管の生産性の向上と、品質の向上を同時に図れるインターロック管の製造装置を提供することができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、インターロック管製造装置で製造する第１ステップ〜第４ステップを含むインターロック管の製造方法としたことにより、インターロック管の生産性の向上と、品質の向上を同時に図れる製造方法を提供することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、巻付けロール機によって成形されるインターロック管の成形速度に合わせてカット装置のカットノズルの移動速度を同期運転させることにより、軸に直角な切断ができて生産性の向上と品質の向上を図ることができる。また、プラズマ溶断によって端部が融着し、このために、端部のほつれがなくなり、これまで行っていたほつれ防止のスポット溶接を不要にできる。
なお、同期運転とは、一方の軸の移動指令に基づいて、他方の軸を同期させながら運転することをいう。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、インターロック管の先端部が前記ベアリングの当接部に当接した後はインターロック管の成形速度に同期運転させて移動芯金を後退可能にしたことにより、インターロック管を縮ませた状態にして切断することができることから、カット寸法のばらつきをなくすことができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、インターロック管の先端部が移動芯金の当接部に当接し、インターロック管を軸方向に密着させた後に切断加工を行うようにしたことにより、確実に収縮した形で切断ができるので、全長のバラツキを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜第１実施の形態＞
以下、本発明の第１実施の形態を、図面を参照しながらカット装置を説明する。なお、すでに図１０〜図１３において説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は本発明のインターロック管製造装置の巻付けロール機と架台を示す平面図、図２は図１の側面図である。なお、架台においては、図１は架台の正面図ともいう。
図２に示すように、巻付けロール機４にはモータ４ｆの下部に回転角を検出するエンコーダ４ｃが設けられ、減速装置４ｇによって減速された主軸４ａの回転角をプーリ４ｄと、タイミングベルト４ｅによって伝達されている。
【００２５】
図１に示すように、架台５の上面にはガイドレール５ａが２本配置され、架台５の右端上部にはサーボモータ５ｆが配置されている。サーボモータ５ｆの回転はウォーム５ｂとウォームホイール５ｃを介してボールネジ５ｄに接続されている。ガイドレール５ａの上面にはスライドベース７ｅが載置され、ボールネジ５ｄのナットはこのスライドベース７ｅの下面に固定され、Ｚ１軸方向へ進退自在に構成されている。そして、スライドベース７ｅの前部にはプラズマ切断機７が配置されている。
【００２６】
図２に示すように、カット装置であるプラズマ切断機７のプラズマ切断用電源７ａと、制御装置７ｂと、高周波発生装置７ｃとは、架台５の下部スペースに設けられている。さらに、燃料は図示しないプラズマアークをつくるＡｒ（アルゴン）ガスと、Ｈ2（水素）ガス、それに、カットノズル７ｄ等から構成されており、これらの機器は電線、ホース管等によって接続されている。
【００２７】
図３は本発明のプラズマ切断機を使用したカット装置を示し、図２に示すＡ−Ａ線の断面図である。図３に示すように、プラズマ切断機７のシリンダ７ｆは、スライドベース７ｅの上面に直立して固定されており、Ｙ（上下）方向へ移動自在になっている。また、このシリンダ７ｆを含めて、ちょうど逆Ｕ字状を形成しており、その先端部には自動切断用のカットノズル７ｄが接続されている。そして、カットノズル７ｄは、通常、インターロック管１１の上方に退避している。
【００２８】
図４の（ａ）は図３の示すカットノズルのｃ部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）示すＤ矢視図である。図４の（ａ）に示すように、カットノズル７ｄは、シリンダ７ｆの作動により上方の退避位置から下降して、所定位置（被加工物との隙間６〜１０ｍｍ）に位置決めされる。なお、カットノズル７ｄは、ちょうど左側へ４５°傾いているが、これはホルダ７ｇによってプラズマ光を遮蔽するためである。
また、前記したプラズマ切断機７のカットノズル７ｄの移動量は、スライドベース７ｅ
をＺ１軸方向へインターロック管１１の１ピッチ分だけ移動させる。つまり、主軸４ａが１回転する間にインターロック管１１の１ピッチの長さ、例えば、５．０ｍｍだけカットノズル７ｄを後方へ移動させる。このように、主軸４ａの１回転とカットノズル７ｄの動きを同期させることにより、円筒状のインターロック管１１を直角に切断することができる。
【００２９】
また、図４の（ｂ）に示すように、インターロック管１１には移動芯金１６が挿入され、インターロック管１１の先端部を安定して支持している。また、移動芯金１６のカットノズル７ｄに対向する位置には切断の際に発生するスラグを吸引するスラグ受口１６ａが開口されており、さらに、スラグを機外に排除するための排出路１６ｂが設けられている。そして、Ｚ軸方向に進退自在に構成されている。切断スタート位置ａと切断終了位置ｂとの距離ｐは５．０ｍｍであり、寸法Ｌは収縮長さの２１５ｍｍである。
【００３０】
図５はワーク搬出装置を示し、図２に示すＢ−Ｂ線の断面図である。図５に示すように、前記したカットノズル７ｄと移動芯金１６との間には、さらに、ワーク搬出装置１２が設けられている。このワーク搬出装置１２は３個のシリンダから構成されている。第１シリンダ１２ａは、スライドベース７ｅの中央部に直立して設けられてＹ軸（上下）方向へ移動し、その上端部には第２シリンダ１２ｂが横向きに固定され、Ｘ軸（左右）方向へ移動し、さらに、第３シリンダ１２ｃが第２シリンダ１２ｂの先端部に横向きに設けられ、Ｘ１、Ｘ２軸（左右）方向へ移動し、その先端部には左右対称にしたＶブロックを設けたハンド１２ｄが固定されている。これにより、所定寸法に切断されたインターロック管１１は、このワーク搬出装置１２のハンド１２ｄによって把持され、搬出エリアのシュータ５ｅへ自動搬送される。その後、スライドベース７ｅは後退から前進に換わり、元の位置に戻る。
【００３１】
図６は移動芯金装置を示し、図２に示すＣ−Ｃ線の断面図である。図６に示すように、スライドベース７ｅの左側面には、プレート１６ｇが直角に設けられ、このプレート１６ｇの左側面にはガイドレール５ａ用の２個のナットが固定されている。さらに、２個のナットには１本のガイドレール５ａが挿通されている。そして、ガイドレール５ａには、移動芯金１６を支持するホルダ１６ｄが進退自在に設けられ、このホルダ１６ｄに移動芯金１６が支持されている。また、図４の（ｂ）に示すように、移動芯金１６の根元には前記インターロック管１１の先端部１１ｃが当接する回転可能な当接部１６ｄであるスラストベアリングが設けられている。また、移動芯金１６の後部には、スラグを機外に排出するホース１６ｆが接続されており、スラグを吸引する。また、スライドベース７ｅの左側の正面には、プレート１６ｈが直角に設けられ、プレート１６ｈの正面には、シリンダ１６ｅが配置されている。
【００３２】
ここで、プラズマについて簡単に説明する。物質は、温度が低い時は固体、温度を上げると液体、そして、気体になるが、さらに、温度を上げると、気体原子から電子が飛び出し、原子は電子を失ってイオンとなり、電気的には＋イオンと−イオンの電子が釣り合っている中性の状態のプラズマとなる。このプラズマを利用して溶断を行うのがプラズマ切断である。プラズマ切断機は、切断の熱源に通常のアークよりもさらに高温のプラズマアークを利用して、鉄板はもとよりステンレス等の非鉄金属板も加熱溶融し、瞬時に切断する。
【００３３】
つぎに、インターロック管製造装置１０で製造するインターロック管１１の製造方法について、図を参照して説明する。図７の（ａ）はフローチャートである。
ステップ１は、移動芯金１６を前進させてインターロック管１１に挿入し、移動芯金１６の当接部１６ｃにインターロック管１１の先端部１１ｃを当接させ（図４の（ｂ）参照）、インターロック管１１の長手方向の遊びをなくして収縮させる。
ステップ２は、巻付けロール機４の主軸４ａの１回転当たり、移動芯金１６をインターロック管の１ピッチｐ分後退させるとともに、所定位置に移動したカット装置６であるプラズマ切断機７のカットノズル７ｄまたはレーザ加工ヘッド８ｄのカットノズル８ｅもインターロック管の１ピッチｐ分後退させながら、後退と同時並行的に切断作業をする。つまり、プラズマアークまたはレーザ光を発生してインターロック管１１を切断する（図３、図４の（ａ）参照）。
ステップ３は、ワーク搬出装置１２のハンド１２ｄが退避位置から移動し、ハンド１２ｄがインターロック管１１を把持したままで待機し、移動芯金１６が後退して切断されたインターロック管１１から移動芯金１６がシリンダ１６ｅによって引き抜かれ、ハンド１２ｄによりインターロック管１１を搬出するまでスライドベース７ｅ上の移動芯金１６と、ワーク搬出装置１２と、プラズマ切断機７またはレーザ切断機８がインターロック管の成形速度に同期運転し後退する（図５参照）。
ステップ４は、ハンド（１１ｄ）がインターロック管（１１）をシュータ（５ｅ）に搬送した後、移動芯金（１６）が前進してインターロック管（１１）に挿入され、インターロック管（１１）を内径側から支持する。
この結果、インターロック管１１の切断は、インターロック管１１の軸心に直角で切断することができる。また、インターロック管１１の先端部１１ｃが移動芯金１６の当接部１６ｃに当接後に切断加工を行うようにすることにより、確実に、例えば、収縮した長さ２１５ｍｍでの切断ができる。
【００３４】
図７の（ｂ）はプラズマ切断機の動作のタイミングを示すシーケンス作動線図である。図７に示すように、プラズマ切断機７の制御装置７ｂからプラズマ切断機７に作動信号が入り、シリンダ７ｆの作動により、所定位置にカットノズル７ｄが下降し、プラズマ溶断の準備が終了する。制御用自動スイッチにより始動すると、作動ガスの流入が始まり、電極−ノズル間と、電極−ワーク間に電源電圧が印加され、この状態で、高周波高電圧が印加される。そして、この電極−ノズル間に生ずる高周波放電に導かれてパイロットアークが発生する。この時、ノズル−ワーク間の距離が所定位置に確保されていると、カットノズル７ｄからパイロットアークが噴射してプラズマ流に導かれ、主放電のプラズマアークが発生する。そして、切断電流が流れる。これに伴い、前記したスライドベース７ｅのＺ１軸方向の後退移動が開始し、切断操作状態となる。
【００３５】
つまり、この切断中も巻付けロール機４の主軸４ａは回転を続けており、停止することはなく、今、仮にプラズマ切断機７のカットノズル７ｄの位置が固定であれば、ピッチｐの螺旋状に切断されることになるため、カットノズル７ｄの位置を主軸と反対方向へ１ピッチ分（例えば、５．０ｍｍ）後退（移動）させる必要がある。そこで、図４の（ｂ）に示すように、巻付けロール機４によって成形されるインターロック管１１の成形速度（回転速度）に合わせて、カットノズル７ｄを１ピッチ分だけ後退させる。
主軸４ａの１回転当たり１ピッチ移動という速度で同期させながら運転することにより、途切れることのない生産が続行し、円筒状のインターロック管を直角に切断する。
この時、巻付けロール機４のモータ４ｆの回転が減速装置によって減速された主軸４ａの回転角をエンコーダ４ｃによって検知する。もう一方のカットノズル７ｄが固定されたスライドベース７ｅを移動させるサーボモータ５ｆにはエンコーダが内蔵されており、この２つの２軸同期制御により、主軸回転とカットノズル７ｄの移動を同期運転させる。
なお、エンコーダは、回転軸の回転角度を検出するセンサーである。また、巻付けロール機４のモータ４ｆは、エンコーダ内蔵のサーボモータとしても構わない。
【００３６】
また、溶断による切断中に発生するスラグは、切断スラグ受口１６ａからスラグが吸引され、排出路１６ｂからホース１６ｆを経由して機外に排出される。この場合、従来のカッターによる切断とは異なり、細かい切粉はなく、スラグが細かいミスト状となるため、スラグの吸引（負圧）によりインターロック管１１の中への侵入を防止することができる。
【００３７】
図７の（ｂ）に示すように、切断停止信号が送られると、電源電圧、切断電流が停止し、プラズマアークが消滅する。そして、カットノズル７ｄは、切断の停止指令により、元の位置に上昇して退避する。
さらに、図５に示すように、ワーク搬出装置１２の３個のシリンダ、第１シリンダ１２ａ、第２シリンダ１２ｂ、第３シリンダ１２ｃの作動により、ハンド１２ｄが退避位置から移動し、ハンド１２ｄがＸ１、Ｘ２方向へ開閉してインターロック管１１を把持すると、その待機中に、移動芯金１６が後退し、切断されたインターロック管１１からシリンダ１６ｅによって移動芯金１６が引き抜かれる。そして、ハンド１１ｄがインターロック管１１をシュータ５ｅに搬出した後、元の退避位置に戻る。インターロック管１１の溶断による切断中は、もちろん、ハンド１１ｄがインターロック管１１をシュータ５ｅに搬出まで、スライドベース７ｅはインターロック管１１の成形速度に同期運転して後退する。
なお、これらの動作の間も巻付けロール機４は回転を続け、停止することなくインターロック管１１を製造し続けるため、従来の製造方法と比べて生産高に格段の差が生じる。移動芯金１６が同期した速度で後退を開始するタイミングや、カットノズル７ｄによって切断を開始するタイミング、カットを完了するタイミング等は、すべて巻付けロール機４での巻付け数から決定され、巻付け数からインターロック管１１自体の密着した状態の全長を割り出して運転を指令することにより、好適なインターロック管製造装置１０と、製造方法の提供ができる。
【００３８】
＜第２実施の形態＞
第２実施の形態のレーザ切断機を用いたカット装置について説明する。インターロック管１１の切断は、プラズマ切断機７の代わりにレーザ切断機８による切断であってもよく、すでに、プラズマ切断機７で説明した構成を利用して架台５に載せ替える。図８は本発明のレーザ切断機を使用したカット装置を示す斜視図である。図８に示すように、巻付けロール機４の正面には架台５が設けられており、さらに、架台５の後方にはレーザ発振器８ａが配置され、この他に図示しない制御盤と、操作盤等が配置されている。また、レーザ発振器８ａにより発振したレーザ光を方向変換する反転ミラー８ｂと、集光する集光レンズ８ｃと、レーザ光８ｆを照射する加工ヘッド８ｄのカットノズル８ｅと、から構成されており、これらの機器は電線、パイプ管等によって接続されている。
【００３９】
はじめに、レーザについて説明する。レーザはここでは炭酸ガスレーザを使用している。炭酸ガスレーザはＣＯ2、Ｎ2、Ｈｅの混合ガスを用いる。炭酸ガスレーザは変換効率、発振出力にすぐれ、切断幅が狭くでき、精密切断には好適である。レーザ光は、凸レンズまたは凹レンズによって集光し、カットノズル８ｅ（図９の（ａ）参照）から照射してインターロック管１１を加熱溶融し、瞬時に切断する。
【００４０】
図９はレーザ切断機８のレーザ加工ヘッドを示す拡大正面図である。図９の（ａ）に示すように、レーザ加工ヘッド８ｄには、回動自在のα軸が設けられており、カットノズル８ｅが水平方向に回動する。さらに、ミラー８ｂ1とミラー８ｂ2により半径ｒ（例えば、１００ｍｍ）分ずれた平行位置にカットノズル８ｅが配置されている。
したがって、このカットノズル８ｅは、α軸を１８０°回動させることにより、インターロック管１１の側方に半径ｒの２倍の２００ｍｍ退避させることができる。
また、レーザ加工ヘッド８ｄの移動は、前記したプラズマ切断機７のカットノズル７ｄのＺ１軸移動と同様に、サーボモータ５ｆによるスライドベース７ｅの移動で移動する。
なお、このレーザ切断機８では、α軸の回動を利用し、例えば、５．０ｍｍの移動は、接線部がほぼ直線であることから、α軸を２．８°だけ主軸４ａの反対方向へ、反時計方向へ回動させて５．０ｍｍ相当分移動させることもできる。つまり、主軸４ａの１回転と１ピッチ分移動の動きを同期運転させることにより、円筒状のインターロック管１１を直角に切断することができる。
【００４１】
また、主軸４ａの延長線上に、インターロック管１１の先端部１１ｃを、前記同様に、内径側から支持する棒状の移動芯金１６′が進退自在に構成されている。このカットノズル８ｅにちょうど対向する移動芯金１６′の位置には、切断の際に発生するスラグを吸引するスラグ受口１６ａが上部に設けられており、この移動芯金１６′にスラグを機外に排除する排出路１６ｂが設けられている。
インターロック管１１の長さは、収縮して、例えば、２１５ｍｍに達すると、レーザ切断機８に作動指令が入り、レーザ加工ヘッド８ｄがα軸（水平）方向の１８０°回動することにより、退避位置ｃから加工スタート位置ａにカットノズル８ｅが水平移動し、さらに、インターロック管１１が１回転する間に、加工スタート位置ａから加工エンド位置ｂまでα軸が２．８°回動しながらレーザ加工による切断が行われる。なお、図９に示す寸法Ｌとピッチｐは、前記同様に、寸法Ｌは２１５ｍｍ、ピッチｐは５．０ｍｍである。
【００４２】
レーザ加工が終了すると、カットノズル８ｅは、退避位置ｃに１８０°回動して退避し、前記したワーク搬出装置１２のハンド１２ｄによって、全長２１５ｍｍのインターロック管１１を把持すると、移動芯金１６′がＺ２軸方向に移動して抜き取られた後、ハンド１２ｄはインターロック管１１をシュート５ｅに搬出して、退避位置に戻る。
【００４３】
このように、本発明は、従来の問題点、１）切粉の侵入により動作不良を起こす。２）バイスの固定で固定箇所が潰れ、商品が廃棄となる。３）小切りカットする場合、両サイドがほつれる。４）切断の都度、機械を停止しなければならない。等を一挙に解決した顕著な効果を奏するものである。
なお、本発明は、その技術思想の範囲内で種々の改造、変更が可能である。例えば、プラズマアークをつくるガスは、ここでは、ＡｒとＨ2としたが、ＡｒとＮ2、Ｎ2、その他の組み合わせとしてもよい。また、レーザ切断機８のレーザは、ＹＡＧレーザのような固体を利用する固体レーザや、ＣＯ2、Ｎ2、Ｈｅの混合ガスを用いた炭酸ガスレーザの他に、ネオン、アルゴン、ヘリウムのガスを利用する気体レーザであってもよいし、これ以外であってもよい。また、この他にガス切断であっても構わない。
さらに、カットノズル７ｄの移動や、ハンド１２ｄの移動は、シリンダのようなアクチュエータほかに、ボールネジとモータの組み合わせであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のインターロック管製造装置の巻付けロール機と架台を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】本発明のプラズマ切断機を使用したカット装置を示し、図２に示すＡ−Ａ線の断面図である。
【図４】（ａ）は図３の示すカットノズルのｃ部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）示すＤ矢視図である。
【図５】ワーク搬出装置を示し、図２に示すＢ−Ｂ線の断面図である。
【図６】移動芯金装置を示し、図２に示すＣ−Ｃ線の断面図である。
【図７】（ａ）はインターロック管の製造方法を示すフローチャートである。  （ｂ）はプラズマ切断機の動作のタイミングを示すシーケンス作動線図である。
【図８】本発明のレーザ切断機を使用したカット装置を示す斜視図である。
【図９】レーザ切断機の加工ヘッドを示す正面図である。
【図１０】（ａ）は従来のフレキシブルチューブを示す半断面図である。  （ｂ）は（ａ）に示すインターロック管の半断面図である。  （ｃ）は（ａ）に示すＥ部詳細の拡大断面図である。
【図１１】従来のインターロック管製造装置を示す正面図である。
【図１２】巻付けロール機のロールの配置を示す模式図である。
【図１３】従来のカット装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      アンコイラー
２      オイル塗付器
３      多段ロール成形機
４      巻付けロール機
４ａ    主軸
４ｂ    ロール
４ｃ    エンコーダ
４ｄ    プーリ
４ｅ    タイミングベルト
４ｆ    モータ
４ｇ    減速装置
５      架台
５ａ    ガイドレール
５ｂ    ウォーム
５ｃ    ウォームホイール
５ｄ    ボールネジ
５ｅ    シュータ
５ｆ    サーボモータ
６      カット装置
７      プラズマ切断機
７ａ    プラズマ切断用電源
７ｂ    制御装置
７ｃ    高周波発生装置
７ｄ    カットノズル
７ｅ    スライドベース
７ｆ    シリンダ
７ｇ    ホルダ
８      レーザ切断機
８ａ    レーザ発振器
８ｂ，８ｂ1，８ｂ2  反転ミラー（ミラー）
８ｃ    集光レンズ
８ｄ    レーザ加工ヘッド
８ｅ    カットノズル
９      移動芯金装置
１０    インターロック管製造装置
１１    インターロック管
１１ｃ  先端部
１２    ワーク搬送装置
１２ａ  第１シリンダ
１２ｂ  第２シリンダ
１２ｃ  第３シリンダ
１２ｄ  ハンド
１５    回転芯金
１６，１６′  移動芯金
１６ａ  スラグ受口
１６ｂ  排出路
１６ｃ  当接部（スラストベアリング）
１６ｄ  ホルダ
１６ｅ  シリンダ
１６ｆ  ホース
１６ｇ，１６ｈ  プレート
【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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