(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材管を収容し拘束するバルジ成形型と、
素材管の内部に高圧流体を供給する高圧流体供給手段と、
加圧部材を軸方向に駆動して素材管を押圧させる駆動機構を有する軸押し手段と、
所定形状に成形された製品を受け取ると共に素材管を把持することが可能な搬送手段とを備え、
バルジ成形型が上型と下型とにより構成されており、
軸押し手段の加圧部材が製品の端部を保持することができ、
上型と下型とを離間させて型開きした際に、上型と下型との間に移動された搬送手段が保持していた素材管を下型にセットすると共に、軸押し手段の加圧部材が製品の端部の保持を解除して該製品を搬送手段に受け渡すことができるように、軸押し手段を上型に設けたことを特徴とするバルジ加工装置。
【請求項２】
素材管内に供給された高圧流体により加圧部材に付与される反力を高圧流体自体の圧力によって軽減させる反力軽減機構を備え、
軸押し手段の駆動機構は、素材管内に供給された高圧流体の反力が反力軽減機構によって軽減された加圧部材を軸方向に駆動させて素材管の端部を押圧し得る出力を有する電動アクチュエータと、加圧部材に形成された送りねじと、該送りねじに螺合され軸方向に移動不能に支持されており電動アクチュエータにより回転駆動される送りナットとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルジ加工装置。
【請求項３】
軸押し手段の駆動機構は、素材管と反力軽減機構との間に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のバルジ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルジ加工装置に関し、さらに詳しくは、素材管の内部に液圧を供給しながら、素材管の両端を軸方向プレスによって送り素材管を成形型の形状に倣って膨らませ成形するための、バルジ加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バルジ加工装置は、一般に、図６に示すように、素材管Ｐを収容し拘束するバルジ成形型１０１と、素材管Ｐの内部に高圧流体を供給する高圧液体供給手段１０２と、素材管Ｐの両端を軸方向に押圧する軸押し手段１０５とを備えている。
【０００３】
バルジ成形型１０１は、上型１１０と下型１１１とにより構成されており、上型１１０と下型１１１との衝合面には、素材管Ｐの端部を収容する収容部１１０ａ，１１１ａがそれぞれ形成されており、両収容部１１０ａ，１１１ａの間には素材管Ｐを所定形状に倣い成形するための膨大部１１０ｂ，１１１ｂが形成されている。そして、上型１１０と下型１１１とを相対的に移動させて型開閉を行うと共に成形時に型閉じした状態を保持すべく型締めするために、型締め手段が設けられている（図示は省略した）。
【０００４】
高圧液体供給手段１０２は、増圧機２１とこの増圧機２１を駆動するポンプ２２とを備えている。一方、軸押し手段１０５は、軸方向の長さが異なるバルジ成形型１０１に対応することができるように、バルジ成形型１０１の両端からそれぞれ離間して配設された一対の油圧シリンダ１０７と、この油圧シリンダ１０７内にそれぞれ嵌挿された軸押しピストンロッド１０８とを備えている。軸押しピストンロッド１０８は、素材管Ｐと同じ径を有するもので、その先端は、伸長駆動されたときに素材管Ｐの各端部に当接されて液密にシールすることができるように構成されている。また、軸押しピストンロッド１０８の内部には、その先端面に開口する通路１０９が形成されている。そして、高圧液体供給手段１０２の増圧機２１は、管路２０を介して少なくとも一方の軸押しピストンロッド１０８の通路１０９に接続され、また、管路２０を介して少なくとも他方の軸押しピストンロッド１０８の通路１０９には、素材管Ｐ内に流体が供給された際にその内部の空気を抜くためのバルブ２３が接続されている。高圧液体供給手段１０２により液体が供給される素材管Ｐ内の圧力と軸押し手段１０５による素材管Ｐの軸方向への押圧とを同期させるために、軸押し手段１０５の油圧シリンダ１０７には、サーボ弁を有する油圧回路（図示は省略する）が接続される。
【０００５】
このように構成されたバルジ加工装置では、高圧液体供給手段１０２によって素材管Ｐ内に供給された流体の圧力により、軸押しピストンロッド１０８が押し戻されるように反力を受けることとなる。そのため、軸押し手段１０５には、この素材管Ｐ内に供給された流体の圧力による反力に抗して素材管Ｐを軸方向に押圧し得るように、比較的大径の油圧シリンダ１０７が用いられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の技術にあっては、軸押し手段１０５として、油圧回路に接続された油圧シリンダ１０７を用い、しかも、その油圧シリンダ１０７が比較的大型のものである必要があったため、設備コストがかかるという問題があった。また、油圧シリンダ１０７が比較的大型であるために、油圧回路から油圧シリンダに大容量の作動油を供給する必要があり、バルジ加工が完了した際の軸押し手段１０５の戻し動作に時間がかかるなど、サイクルタイムを低減させることができないという問題があった。さらに、軸押し手段１０５の油圧シリンダ１０７に接続される油圧回路にサーボ弁が設けられているため、油圧回路から共有される作動油の流量を絞ることにより，作動油が発熱してその劣化が進行し、あるいは、作動油にごみが混入した場合に作動油を交換する必要があるなど、メンテナンスに経費や手間がかかるという問題もあった。そして、サーボ弁により作動油の流量を絞り調整することにより、軸押し手段１０５の軸押しピストンロッド１０８の移動位置を正確に制御することは困難であるという問題があった。
【０００７】
なお、特公昭３８‐１７１５８号公報には、加圧ピストン（軸押し手段）のピストン棒(加圧部材)の反対側を素材直管の内径に等しい直径を持った導入棒となし、両棒に圧力導入孔を連通させるとともに導入棒を反力消去シリンダに挿入して、素材直管内に導入する液圧によってピストン棒に生ずる反力を消去する方法が記載されているが、軸押し手段として、ピストン棒を加圧するのは油圧シリンダであった。このような方法では、例えば連続稼動に伴う油圧シリンダの作動油の劣化により、軸押し制御の精度を悪化させたり、軸押し可動エネルギの効率が悪いなどの問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で設備コストがかからず、メンテナンスが容易であり、サイクルタイムを低減させることができる小型化されたバルジ加工装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１のバルジ加工装置に係る発明は、上記目的を達成するため、素材管を収容し拘束するバルジ成形型と、素材管の内部に高圧流体を供給する高圧流体供給手段と、加圧部材を軸方向に駆動して素材管を押圧させる駆動機構を有する軸押し手段と、所定形状に成形された製品を受け取ると共に素材管を把持することが可能な搬送手段とを備え、バルジ成形型が上型と下型とにより構成されており、軸押し手段の加圧部材が製品の端部を保持することができ、上型と下型とを離間させて型開きした際に、上型と下型との間に移動された搬送手段が保持していた素材管を下型にセットすると共に、軸押し手段の加圧部材が製品の端部の保持を解除して該製品を搬送手段に受け渡すことができるように、軸押し手段を上型に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２のバルジ加工装置に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明において、素材管内に供給された高圧流体により加圧部材に付与される反力を高圧流体自体の圧力によって軽減させる反力軽減機構を備え、軸押し手段の駆動機構は、素材管内に供給された高圧流体の反力が反力軽減機構によって軽減された加圧部材を軸方向に駆動させて素材管の端部を押圧し得る出力を有する電動アクチュエータと、加圧部材に形成された送りねじと、該送りねじに螺合され軸方向に移動不能に支持されており電動アクチュエータにより回転駆動される送りナットとを備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３のバルジ加工装置に係る発明は、上記目的を達成するため、請求項１または２に記載の発明において、軸押し手段の駆動機構は、素材管と反力軽減機構との間に配置されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明では、素材管をバルジ成形型内に収容し拘束して、高圧流体供給手段により素材管の内部に高圧流体を供給すると共に、軸押し手段の駆動機構により加圧部材を軸方向に駆動して素材管の少なくとも一方端を押圧して所定形状の製品を成形する。所定形状に成形された製品の端部を軸押し手段の加圧部材が押圧した状態でバルジ成形型を型開きすると、製品は、その端部が軸押し手段の加圧部材に保持されているために上型に留まることとなる。この状態で搬送手段を上型と下型の間との間に移動させ、軸押し手段の加圧部材による押圧を解除させると、製品が搬送手段に受け渡される。また、搬送手段は、上型と下型の間との間に移動される前に次の成形サイクルで使用される素材管を把持しており、上型と下型の間との間に移動されると、素材管を下型にセットする。したがって、搬送手段の一度の移動で素材管のバルジ成形型内への搬入と所定形状に成形された製品のバルジ成形型からの搬出とを同時に行うことができるため、成形サイクルタイムが低減される。
【００１３】
請求項２の発明では、請求項１に記載の発明において、素材管をバルジ成形型内に収容し拘束して、高圧流体供給手段により素材管の内部に高圧流体を供給すると共に、軸押し手段の駆動機構により加圧部材を軸方向に駆動して素材管の少なくとも一方端を押圧するとき、素材管内に供給された流体の圧力によって加圧部材を軸方向に押し戻すように作用する反力は、反力軽減機構に供給された流体自体の圧力によって軽減される。そのため、軸押し手段の駆動機構は、油圧シリンダを使用することなく、素材管の端部を単に押圧することができる程度の出力を有する電動アクチュエータを使用することができる。電動アクチュエータにより軸方向に移動不能に支持された送りナットを回転駆動させると、この送りナットに螺合された送りねじが形成された加圧部材が軸方向に直接的に駆動されることとなる。そのため、電動アクチュエータのエネルギ効率が良好であり、加圧部材が精度よく軸方向に駆動され、しかも、必要に応じて比較的高速で軸方向に駆動することも可能となる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１または２に記載の発明において、比較的重量を有する軸押し手段の駆動機構が素材管と反力軽減機構との間に配置されていることにより、装置全体の剛性が高くなるために、バルジ加工装置全体を小型化することが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のバルジ加工装置の好適な実施の一形態を、図１〜図３に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
本発明のバルジ加工装置は、概略、素材管Ｐを収容し拘束するバルジ成形型１と、素材管Ｐの内部に高圧流体を供給する高圧流体供給手段２と、素材管Ｐの少なくとも一方端をシールする加圧部材３および該加圧部材３を軸方向に駆動して素材管Ｐを押圧させる駆動機構４を有する軸押し手段５と、素材管Ｐ内に供給された高圧流体により加圧部材３に付与される反力を高圧流体自体の圧力によって軽減させる反力軽減機構６と、を備えており、軸押し手段５の駆動機構４は、素材管Ｐ内に供給された高圧流体の反力が反力軽減機構６によって軽減された加圧部材３を軸方向に駆動させて素材管Ｐの端部を押圧し得る出力を有する電動アクチュエータとしてサーボモータ７を備えてなるものである。尚、反力軽減機構６は、素材管Ｐ内に供給された高圧流体によって加圧部材３に付与される反力に抗する反力以上の押圧が得られるように高圧流体自体の圧力によって軽減することもできる。
【００１７】
バルジ成形型１は、上型１０と下型１１とにより構成されており、この実施の形態の場合、上型１０と下型１１との衝合面の軸方向両端部（図１および図２には一方端部のみが示されていることに注意されたい）には、素材管Ｐの外径と同じ径の収容部１０ａ，１１ａがそれぞれ形成されており、両収容部１０ａ，１１ａの間には素材管Ｐを所定形状に成形するための膨大部１０ｂ，１１ｂが形成されている。この実施の形態の場合、軸押し手段５や反力軽減機構６を支持するブロック１２および１３が上型１０の両端部にそれぞれ設けられている。そして、上型１０と下型１１とを相対的に移動させて型開閉を行うと共に成形時に型閉じした状態を保持すべく型締めするために、型締め手段が設けられている（図示は省略した）。さらに、各ブロック１２,１３の軸方向両外側には、反力軽減機構６を構成するカウンタバランス室６０（後述する）がそれぞれ設けられている。
【００１８】
高圧流体供給手段２は、少なくとも一方のカウンタバランス室６０に管路２０を介して接続された増圧機２１およびこの増圧機２１を駆動するポンプ２２と、少なくとも他方のカウンタバランス室６０に管路を介して接続されたバルブ（図６を参照）とにより構成されている。この実施の形態では、増圧機２１により素材管Ｐ内に供給される高圧流体として水が採用されている。バルブは、素材管Ｐ内に水を供給する際にその内部の空気を抜くために開状態とされ、素材管Ｐ内に水が充満されると閉状態とされるように制御される。
【００１９】
軸押し手段５の加圧部材３は、素材管Ｐと略同径の外径を有するもので、この実施の形態の場合、その一方端側（図１および図２の左側）が型締めされた際の上型１０および下型１１の軸方向両端に形成された収容部１０ａ，１１ａ内でそれぞれ軸方向移動可能に嵌挿されるように配置されており、中間部がブロック１２および１３を貫通して、他方端側（図１および図２の右側）がカウンタバランス室６０に収容されるように延びている。加圧部材３の収容部１０ａ，１１ａに配置される一方端側の端面は、軸方向に駆動されて素材管Ｐの端面に対して当接されたときに水密にシールすることができるように形成されている。そして、加圧部材３の内部には、かかる一方側の端面からカウンタバランス室６０内に位置する他方側の端面にわたって軸方向に貫通する流路３０が形成されている。なお、この実施の形態においては、加圧部材３により素材管Ｐの両端をそれぞれ押圧するように構成した場合で説明するが、本発明はこの実施の形態に限定されることなく、必要に応じて、素材管Ｐの一方端のみを加圧部材３により押圧するように構成する場合もある。
【００２０】
この実施の形態における軸押し手段５の駆動機構４は、概略、加圧部材３の軸方向中間部外周面に形成された送りねじ４０と、この送りねじ４０に螺合され軸方向に移動不能に支持された送りナット４１と、送りナット４１を回転駆動するサーボモータ７と、により構成されている。
【００２１】
送りナット４１は、その外周面に歯形が形成されてなるもので、加圧部材３の送りねじ４０に螺合された状態でブロック１２の凹部１２aに配置され、スラスト軸受４２によって軸方向に移動不能に支持されている。また、ブロック１２および１３の間には、加圧部材３と平行に枢軸４３が軸周りに回転可能に架設されており、枢軸４３には送りナット４１の歯形と噛合されるギヤ４４が相対回転不能に設けられ、ブロック１３には枢軸４３を軸周りに回転駆動するサーボモータ７が設けられている。図１および図２に示した実施の形態では、サーボモータ７の回転駆動が所定の減速比で送りナット４１に伝達されるように、送りナット４１およびギヤ４４の歯数が設定されている。加圧部材３の送りねじ４０に螺合された送りナット４１は、サーボモータ７を所定量回転駆動することによりギヤ４４を介して所定量回転され、加圧部材３を軸方向に所定量だけ直接移動させる。なお、この実施の形態では、電動アクチュエータとして、サーボモータ７を使用した場合で説明したが、ステッピングモータのような他の電動機などをアクチュエータとして使用することもできる。
【００２２】
カウンタバランス室６０は、管路２０が接続されて増圧機２１から水が所定の圧力で供給される。また、カウンタバランス室６０と素材管Ｐ内は、加圧部材３に形成された流路３０により連通されている。そして、増圧機２１から管路２０を介してカウンタバランス室６０内に供給された所定の圧力の水は、加圧部材３の流路３０を通って素材管Ｐ内に流入して、素材管Ｐを拡径するように作用するだけでなく、カウンタバランス室６０内に位置している加圧部材３の他方側の端面を押圧するように作用すると共に、素材管Ｐをシールしている加圧部材３の一方側の端面を押圧することとなる。一方、この実施の形態における加圧部材３は、所定の圧力の水によってその両端面が押圧されたときに、カウンタバランス室６０内に位置する他方側の端面の受圧面積が、素材管Ｐの端面をシールする一方端側の端面の受圧面積と略同じか小さくなるように設定されている。したがって、素材管Ｐ内に供給された水の圧力によって加圧部材３の一方側の端面を押圧するように作用する反力の一部または全部が、カウンタバランス室６０内に同様に供給された水自体の圧力によって加圧部材３の他方側の端面を押圧するように作用する力によって、軽減または消去されることになる。なお、本発明における加圧部材３は、場合によって、他方側の端面の受圧面積が一方端側の端面の受圧面積よりも大きくなるように設定して、反力と対抗する以上の押圧力を加圧部材３に付与することもできる。すなわち、本発明における反力軽減機構６は、この実施の形態の場合、加圧部材３の両端の受圧面積の差によって加圧部材３に付与される反力を軽減する度合が決定されるが、加圧部材３に付与される反力と対抗する押圧力を発生させることが可能な手段により構成されたものであればよく、反力の軽減とは、反力以上の対抗する押圧力を付与する場合も含まれる。さらに、流路３０については、カウンタバランス室６０と素材管Ｐとの内部に同じ圧力がかかるものであればよく、図１に示されているように加圧部材３に形成されたものに限らず、図示は省略するが、カウンタバランス室６０外に設けられた配管路により形成されるものであってもよい。
【００２３】
本発明のバルジ加工装置では、反力軽減機構６を備えているため、サーボモータ７は、送りナット４１とギヤ４４の減速比、および、送りナット４１と送りねじ４０の効率を考慮して、素材管Ｐの端部を押圧することができる出力を有するものであればよく、素材管Ｐを拡径させるように作用する水の圧力による加圧部材３を軸方向外側に押し戻すような全ての反力に抗して押圧するような出力を有する必要がないので、従来の技術ような比較的大径の油圧シリンダ１０７（図６）を用いることなく、比較的小型のサーボモータ７により駆動される送りナット４１および送りねじ４０からなる送りねじ機構を採用して正確な制御を容易に行うことができ、しかも、所望により比較的高速で加圧部材３を軸方向に駆動することができ、さらに、そのメンテナンスが容易となる。なお、反力軽減機構６を備えることなくサーボモータ７のみによって送りねじ機構を駆動すると仮定した場合には、素材管Ｐを拡径させるように作用する水の圧力により加圧部材３が軸方向外側に押し戻されるような反力が発生し、かかる反力に抗して素材管Ｐの端部を押圧しなければならなくなるので、大出力のサーボモータや幾段にもわたる減速ギヤが必要となり、本発明の目的を達成することはできない。そして、素材管Ｐを拡径させるように作用する水の圧力による加圧部材３を軸方向外側に押し戻すような反力に対して、加圧部材３のカウンタバランス室６０内に位置している他方側の端部に発生する力が略同じか小さくなるように設定することで、送りナット４１と送りねじ４０との間のバックラッシなど、駆動機構４に機械的なあそび（ガタ）等がなくなるため、正確な軸押し制御を容易に行うことができる。
【００２４】
また、この実施の形態では、軸押し手段５の駆動機構４を構成する比較的大きく重量を有するブロック１２および１３がバルジ成形型１（上型１０）の軸方向端部に設けられており、ブロック１３に比較的小さな軽量のカウンタシリンダ室６０がその軸方向外側に設けられている、すなわち、軸押し手段５の駆動機構４が素材管Ｐと反力軽減機構６との間に配置されていることにより剛性を高くすることができ、したがって、バルジ加工装置全体を小型化することができる。
【００２５】
さらに、本発明のバルジ加工装置は、上述したように上型に軸押し手段５が設けられているのに加えて、図１の鎖線および図３に示すように、バルジ成形型１内に素材管Ｐを搬入すると共に所定形状に成形された製品Ｐ’をバルジ成形型１から搬出するための搬送手段８を備えている。搬送手段８は、所定形状に成形された製品Ｐ’を受け取ることが可能な皿状の製品受け部８０と、この製品受け部８０の下面に開閉可能に設けられた素材管Ｐを把持する把持爪８１とを備えてなるもので、例えばロボットのアーム８２に支持されることにより上型１０と下型１１の間とその外部とに移動することが可能となっている。
【００２６】
以上のように構成されたバルジ加工装置では、素材管Ｐにバルジ加工を行うに際して、最初に図１に示すように、上型１０と下型１１とが相対的に離間し型開きした状態とされており、下型１１の収容部１１aに所定の長さを有する素材管Ｐの両端が位置決め支持される。その後、上型１０と下型１１とが相対的に近接されて型締めされる。これに先立ち、上型１０の加圧部材３は、素材管Ｐの端面との間に僅かなクリアランスを有するように軸方向に後退されており、型締めが完了すると、素材管Ｐを押圧することなくその端面をシールすべくサーボモータ７が回転駆動されて軸方向に前進移動される。
【００２７】
その後、カウンタバランス室６０に接続されたバルブ（図６を参照）を開放した状態で、高圧流体供給手段２の増圧機２１から管路２０を介してカウンタバランス室６０に水を送り出す。水は、カウンタバランス室６０から加圧部材３の流路３０を介して素材管Ｐの内部に供給され、これらカウンタバランス室６０、加圧部材３の流路３０、および素材管Ｐの内部に残留していた空気はバルブから外部に排出される。そして、水が充満されて残留していた空気が排出されると、バルブが閉じられるように制御され、素材管Ｐの中間部がバルジ成形型１の膨大部１０ｂ，１１ｂに倣って拡径するように、さらに増圧機２１から水が所定の圧力となるまで素材管Ｐ内に供給される。このとき、素材管Ｐ内が加圧部材３に形成された流路３０によりカウンタバランス室６０と連通されているため、上述したように、加圧部材３を軸方向外側に押圧するような反力が少なくとも軽減される。
【００２８】
図２に示すように、素材管Ｐ内に供給される水の圧力上昇に伴って、軸押し手段５のサーボモータ７が回転駆動され、ギヤ４４を介して送りナット４１が回転されて、送りナット４１に送りねじ４０を螺合された加圧部材３が前進駆動するよう制御される。この加圧部材３の前進駆動の制御は、サーボモータ７の回転量によってバックラッシ等の機械的なガタがない状態で容易に且つ正確に制御することができる。そして、本発明では、上述したように、反力軽減機構６を備えていることにより、従来の技術のように出力の大きい油圧シリンダ１０７（図６）を使用することなく、出力が小さいが小型で制御が容易なサーボモータ７を採用することが初めて可能となったのである。
【００２９】
内部に水の圧力が付与され、端部が加圧部材３によって押圧されると、素材管Ｐは、バルジ成形型１の膨大部１０ｂ，１１ｂに倣って拡径されて所定形状に成形された製品Ｐ’となる。そして、バルブを開放するなどして内部に供給された水を抜き出し、上型１０と下型１１とを相対的に離間させて型開きを行う。このとき、加圧部材３は、製品Ｐ’の端部を保持し得る程度にその当接を維持した状態とされている。したがって、製品Ｐ’は、型開きされたときに上型１０に設けられた軸押し手段５に保持されて上型１０に留まった状態となる。この状態で、ロボットのアーム８２を操作して、搬送手段８を上型１０と下型１１の間との間に移動させ、サーボモータ７を駆動して軸押し手段５の加圧部材３を後退移動させてその当接を解除させると、製品Ｐ’が搬送手段８の製品受け部８０に落下する。また、搬送手段８は、上型１０と下型１１の間との間に移動される前に把持爪８１に次の成形サイクルで使用される素材管Ｐを把持しており、上型１０と下型１１との間に移動されると、把持爪８１を開いて素材管Ｐを下型１１の収容部１１bにセットする。このように、軸押し手段５を上型１０に設けると共に、搬送手段８が上方に製品受け部８０を、下方に把持爪８１を備えていることにより、素材管Ｐのバルジ成形型１内への搬入と所定形状に成形された製品Ｐ’のバルジ成形型１からの搬出とを、搬送手段８の一度の移動で行うことができるため、成形サイクルタイムの低減を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明のバルジ加工装置の別の実施の形態を、図４に基づいて説明する。なお、この実施の形態における説明では、上述した実施の形態と異なる部分のみを説明することとし、同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３１】
この実施の形態における軸押し手段５は、加圧部材３の中間部に連結部材３１の一端が固着され、この連結部材３１の他端に送りナット４５が設けられている。また、ブロック１２および１３の間には、加圧部材３と平行に送りねじ軸４６が軸周りに回転可能に架設されており、送りねじ軸４６に送りナット４５が螺合されている。サーボモータ７により送りねじ軸４６が軸周りに所定量回転駆動されると、送りナット４５が軸方向に移動して、連結部材３１に固着された加圧部材３が軸方向に移動することとなる。なお、この実施の形態においては、送りナット４５の移動に対する加圧部材３の移動抵抗により発生するモーメントに耐え得るように連結部材３１が構成される。
【００３２】
次に、本発明のバルジ加工装置のさらに別の実施の形態を、図５に基づいて説明する。なお、この実施の形態における説明でも、上述した実施の形態と異なる部分のみを説明することとし、同様または相当する部分については同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
この実施の形態における反力軽減機構６は、カウンタバランス室６１が上型１０の端部と軸押し手段５の駆動機構４を支持するブロック１２との間に介装され、加圧部材３の軸方向中間位置にピストン３２が形成されている。加圧部材３に付与される反力を軽減する度合は、カウンタバランス室６１内におけるピストン３２の素材管Ｐ側の受圧面積と反素材管Ｐ側の受圧面積との差によって決定される。カウンタバランス室６１には、高圧流体供給手段２の管路２０が接続される（図５においては省略した）。、この実施の形態におけるカウンタバランス室６１は、比較的重量を有する軸押し手段５のブロック１２などを支持し得る剛性を有するように構成されている。尚、カウンタバランス室６１は、上型１０とブロック１２との間を別の部材で連結して支持するように構成すれば、軸押し手段５のブロック１２などを支持し得る剛性を有する必要はない。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、バルジ成形型が上型と下型とにより構成されており、軸押し手段の加圧部材が製品の端部を保持することができ、上型と下型とを離間させて型開きした際に、上型と下型との間に移動された搬送手段が保持していた素材管を下型にセットすると共に、軸押し手段の加圧部材が製品の端部の保持を解除して該製品を搬送手段に受け渡すことができるように、軸押し手段を上型に設けたという簡単な構成で、搬送手段の１度の移動で素材管のバルジ成形型内への搬入と所定形状に成形された製品のバルジ成形型からの搬出とを同時に行うことができるため、成形サイクルタイムを低減させることができるバルジ加工装置を提供することができる。
【００３５】
請求項２の発明によれば、請求項１に記載の発明において、素材管内に供給された高圧流体により加圧部材に付与される反力を高圧流体自体の圧力によって軽減させる反力軽減機構を備え、軸押し手段の駆動機構は、素材管内に供給された高圧流体の反力が反力軽減機構によって軽減された加圧部材を軸方向に駆動させて素材管の端部を押圧し得る出力を有する電動アクチュエータと、加圧部材に形成された送りねじと、該送りねじに螺合され軸方向に移動不能に支持されており電動アクチュエータにより回転駆動される送りナットとを備えていることにより、アクチュエータのエネルギ効率が良好であり、加圧部材が精度よく軸方向に駆動され、しかも、必要に応じて比較的高速で軸方向に駆動することも可能なバルジ加工装置を提供することができる。
【００３６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２に記載の発明において、軸押し手段の駆動機構が、素材管と反力軽減機構との間に配置されていることにより、装置全体の剛性が高くなるため、全体的に小型化されたバルジ加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のバルジ加工装置の実施の一形態において、型開きした状態を示す部分断面図である。
【図２】  図１に示した状態から型閉じして素材管を拡径させた状態を示す部分断面図である。
【図３】  本発明の搬送手段を示す断面図である。
【図４】  本発明のバルジ加工装置の別の実施の形態を示す部分断面図である。
【図５】  本発明のバルジ加工装置のさらに別の実施の形態を示す部分断面図である。
【図６】  従来のバルジ加工装置を説明するための断面図である。
【符号の説明】
Ｐ  素材管
Ｐ’  製品
１  バルジ成形型
２  高圧液体供給手段
３  加圧部材
４  駆動機構
５  軸押し手段
６  反力軽減機構
７  サーボモータ
８  搬送手段
【図１】
0004382260.tif 000002
【図２】
0004382260.tif 000003
【図３】
0004382260.tif 000004
【図４】
0004382260.tif 000005
【図５】
0004382260.tif 000006
【図６】
0004382260.tif 000007