TW201701964A

TW201701964A - 軋製加工裝置

Info

Publication number: TW201701964A
Application number: TW105108503A
Authority: TW
Inventors: Shinnosuke Nishijima; Kouki Tomimura
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Priority date: 2015-03-18
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2017-01-16
Also published as: EP3269467B8; EP3269467B1; PH12017501677A1; PH12017501677B1; MX2017011835A; CN107427883B; MY190005A; ES2730801T3; EP3269467A4; JP6029798B1; JPWO2016147982A1; EP3269467A1; TWI665030B; MX368029B; KR20170123343A; WO2016147982A1; US10124386B2; KR101820641B1; US20180065163A1; CN107427883A

Abstract

本發明的問題在於提供一種軋製加工裝置，其可適用於多種尺寸的被處理管，且能夠在自管端算起的任意位置上做出溝槽。為了解決此問題，本發明的軋製加工裝置1，具備：軸部13，其可將第一軸線C1作為中心而旋轉；凸輥14，其自軸部13的外周，沿著圓周突出到外方，且剖面形狀是凸狀；凹輥15，其可將與第一軸線C1平行之第二軸線C2作為中心而旋轉，剖面形狀是凹狀，在沿著第一軸線C1的方向上可配置在對應於凸輥14之位置，且可在相對於凸輥14接近或離開的方向上移動；管端定位構件30，其安裝在軸部13的外周中的比凸輥14更靠近基端側，且可改變與凸輥14之間的沿著第一軸線C1的方向的距離；及，支持構件57，其支持環構件51的外周，以使該環構件51可將被處理管2的軸也就是第三軸線C3作為中心而旋轉，該環構件51被裝設在被處理管2的外周上。

Description

軋製加工裝置

本發明關於一種在被處理對象也就是管狀構件上形成溝槽之軋製加工裝置。

以往，作為水管路，大多使用延性鑄鐵管(ductile iron pipe，球墨鑄鐵管)。由於延性鑄鐵管是鑄造而成，所以形狀的自由度高。因此，存在有各種各樣的接頭，以便利用於管路中的適合的處所。

另一方面，雖然也存在有不銹鋼(SUS)的水管路，但是由於不容易進行其接頭的加工，所以被限定於特定的口徑。在以下中，將不銹鋼(SUS)的水管路，記載成SUS管。但是，相較於延性鑄鐵管，SUS管的耐用年限較長。進一步，不會輕易地產生鐵銹、銅綠等的問題，且在常溫環境下不會產生應力腐蝕裂痕(stress corrosion cracking)，所以運轉成本(running cost)便宜。因此，今後會有使用各種口徑的SUS管的要求。

當連接SUS管的場合，先在要連接的2條管的端部的外周形成溝槽，然後將接頭安裝並卡合在這些溝槽。

作為形成這種溝槽之裝置，以往，提案有一種軋製加工裝置(參照專利文獻1)，具有：驅動傳達機構，其收容在外殼中且具有旋轉輸出部；電性驅動馬達，其將驅動傳達機構加以驅動；驅動輥，其沿著管的內面安裝且具有全周溝槽(整個圓周的溝槽)；附加溝槽之輥，其夾住管並朝向驅動輥被按壓且具有全周凸部(整個圓周的凸部)；軌道環，其固定在管上且具有垂直於管的軸線方向之軌道面；及，移動輥，其可以沿著軌道面而橫跨管的整個圓周地移動且安裝在外殼上。

[先前技術文獻]

(專利文獻)

專利文獻1：日本特開2013-103237號公報

上述軋製加工裝置，是將具有固定尺寸(口徑)的管作為處理對象，且用以在距管端的固定位置上做出溝槽。如上述，預料到今後會有使用各種口徑的SUS管的要求，但是口徑不同會造成自管端算起的溝槽的位置也不同，所以不能夠使用先前的軋製加工裝置。

本發明的問題在於提供一種軋製加工裝置，其可適用於被處理對象也就是管狀構件中的各種尺寸，且能夠在自管端算起的任意位置上做出溝槽。

本發明的一實施形態，提供一種前述管狀構件的軋製加工裝置，其特徵在於具備：軸部，其可將第一軸線作為中心而旋轉；第一附加溝槽部，其自前述軸部的外周，沿著將前述第一軸線作為中心之圓周突出到外方，且以包含前述第一軸線之平面切斷而成的剖面形狀是朝向外方之凸狀；第二附加溝槽部，其可將與前述第一軸線平行之第二軸線作為中心而旋轉，以通過前述第一軸線和前述第二軸線之平面切斷而成的剖面形狀是凹狀，在沿著前述第一軸線的方向上可配置在對應於前述第一附加溝槽部之位置，且可在相對於前述第一附加溝槽部接近或離開的方向上移動；鍔狀的管端定位構件，其安裝在前述軸部的外周的比前述第一附加溝槽部更靠近基端側，且可改變與前述第一附加溝槽部之間的沿著前述第一軸線的方向的距離；以及，支持構件，其支持環構件的外周，以使該環構件可將前述管狀構件的軸也就是第三軸線作為中心而旋轉，該環構件被裝設在被處理對象也就是管狀構件的外周上。

又，前述支持構件，也可以具備凹狀的支持輥，該支持輥將前述環構件夾在其間。

又，前述支持輥也可以上下移動，且設置在前述環構件的圓周方向上的至少2處。

又，前述支持輥，也可以在接近或離開前述管端定位構件的方向上移動。

又，前述管端定位構件，也可以在前述軸部的外周，沿著前述第一軸線的方向移動。

又，前述第二附加溝槽構件的前述凹狀的沿著前述第一軸線的方向的中心，相對於前述第一附加溝槽構件的前述凸狀的沿著前述第一軸線的方向的中心，可變更沿著前述第一軸線的方向上的相對位置。

也可以具備：位置檢測裝置，該位置檢測裝置可檢測出前述第二附加溝槽構件與前述第一附加溝槽構件之間的相對位置。

又，前述環構件，也可以相對於前述管狀構件而安裝拆下。

依據本發明，能夠提供一種軋製加工裝置，其可適用於多種尺寸的被處理管，且能夠在自管端算起的任意位置上做出溝槽。

1、1A‧‧‧軋製加工裝置

2‧‧‧被處理管

2a‧‧‧管端

10‧‧‧附加溝槽機構

11‧‧‧驅動馬達

12‧‧‧軸承部

13‧‧‧軸部

14‧‧‧凸輥(第一附加溝槽部)

15‧‧‧凹輥(第二附加溝槽部)

15a、55a‧‧‧圓板構件

15b、55b、59‧‧‧圓柱構件

15c、56‧‧‧旋轉軸

16‧‧‧凹輥保持部

16a、77‧‧‧保持板

16b、53a、58‧‧‧孔

16c‧‧‧軸承

16d‧‧‧本體部

17‧‧‧壓缸

17a‧‧‧壓缸桿

17b‧‧‧壓缸管

20‧‧‧凸部

21‧‧‧管接頭

23‧‧‧外殼

24‧‧‧內周側開口溝

30‧‧‧管端定位構件

31‧‧‧長螺絲

32‧‧‧貫通螺絲孔

50‧‧‧管支持機構

51、51’‧‧‧環構件

51a、51b‧‧‧貫通螺絲孔

51c、51d‧‧‧長螺絲

52、53‧‧‧半圓部

52a‧‧‧螺栓孔

53b‧‧‧壁部

54、60b‧‧‧螺栓

54a‧‧‧頭部

54b‧‧‧螺絲部

55‧‧‧支持輥

55A‧‧‧第一支持輥

55B‧‧‧第二支持輥

57‧‧‧輥支持部(支持構件)

57a‧‧‧第一橫板

57b‧‧‧第二橫板

57c‧‧‧底板

58a‧‧‧第一孔

58b‧‧‧第二孔

59a‧‧‧螺紋部

60‧‧‧滑動部

60a‧‧‧螺栓用孔

60c‧‧‧螺帽

61‧‧‧螺旋起重器

61a‧‧‧旋轉操作軸

61b、84‧‧‧手柄

62‧‧‧引導部

70‧‧‧框架

71‧‧‧前腳部

72‧‧‧後腳部

73‧‧‧前板部

74‧‧‧後板部

75‧‧‧帶溝槽板部

76‧‧‧固定台

78‧‧‧導軌保持壁

79‧‧‧滑動導溝

80‧‧‧移動機構

81‧‧‧移動座

82‧‧‧插通螺絲孔

83‧‧‧滾珠螺桿

85‧‧‧導軌

86‧‧‧滑動部

87‧‧‧開口部

88‧‧‧滑動導溝

100‧‧‧位置檢測裝置

100X、100Y‧‧‧位置檢測部

110‧‧‧管端支持部

111‧‧‧軸承

112‧‧‧板構件

113‧‧‧連結部分

114‧‧‧支持軸

115‧‧‧支持筒

116‧‧‧保持筒

117‧‧‧起重器

118‧‧‧腳部

C1‧‧‧第一軸線

C2‧‧‧第二軸線

C3‧‧‧第三軸線

C4‧‧‧第四軸線

L1、L2‧‧‧距離

P1‧‧‧凸輥和凹輥的中心

P2‧‧‧第一位置

P1A、P1B‧‧‧中心

△X‧‧‧偏移量

Q1、Q2、Q3、Q4‧‧‧接觸處

t1‧‧‧管端側的厚度

t2‧‧‧長度方向側的厚度

第1圖是本發明的一實施形態的軋製加工裝置的概略剖面圖。

第2圖是自前方觀看軋製加工裝置的概念圖。

第3(a)圖是環構件的前視圖。

第3(b)圖是環構件的側視圖。

第4圖是說明軋製加工的動作之圖。

第5(a)圖是環構件的變化形態的前視圖。

第5(b)圖是環構件的變化形態的側視圖。

第6圖是說明當凹輥的中心與凸輥的中心一致時產生的一種現象之圖。

第7圖是表示當凹輥與凸輥之間的距離，在長度方向側比在管端側更狹窄時所製造的凸部形狀之圖。

第8圖是表示2條被處理管連結在一起的狀態之剖面圖。

第9圖是說明由移動機構所造成的凹輥的移動之圖。

第10圖是第二實施形態的軋製加工裝置的概略剖面圖。

第11圖是表示管端支持部之圖。

第12圖是將表2的結果加以圖表化而成之圖。

第13圖是說明在第二實施形態的軋製加工裝置中的軋製加工動作之圖。

以下，參照圖式來說明本發明的軋製加工裝置1的第一實施形態。本實施形態的軋製加工裝置1，其將被處理對象也就是管狀構件(被處理管2)夾在凸輥(第一附加溝槽部)14與凹輥(第二附溝槽部)15之間並使該被處理管2旋轉，其中，該凸輥14與凹輥15成為附加溝槽之模具，並利用金屬的可塑性之「塑性加工」，來對被處理管2附加溝槽。

第1圖是本發明的一實施形態的軋製加工裝置1的沿著後述第一軸線C1之概略剖面圖。但是，為了容易說明而將圖式簡略化，並沒有表示確切的剖面。

以下，如圖式所示，以將沿著軸部13的第一軸線C1的方向設為前後方向，並將安裝被處理管2的一側設為前側而其相反側設為後側的方式來進行說明。又，將當軋製加工裝置1設置完成時的上下方向設為上下方向。

第2圖是自前方觀看軋製加工裝置1的概念圖。以下，如圖式所示，以將與前後方向和上下方向正交的方向設為左右方向的方式來進行說明。

軋製加工裝置1，具備：附加溝槽機構10；管端定位構件30，其將被處理管2的管端2a進行定位；及，管支持機構50，其支持被處理管2；並且，整體被固定在框架70上。

(框架)

首先，針對軋製加工裝置1的框架70進行說明。

框架70，具備：被設置在軋製加工裝置1的前後方向的兩端之各自2條的前腳部71和後腳部72、被左右橫向地架設在2條前腳部71之間的前板部73、被左右橫向地架設在2條後腳部72之間的後板部74、及被前後橫向地架設在前板部73與後板部74之間的帶溝槽板部75。

如圖式所示，在帶溝槽板部75上，沿著長度方向形成有細長的滑動導溝79。滑動導溝79，在左右方向的中央部，貫通帶溝槽板部75。

框架70，進一步具備：固定有後述驅動馬達11之固定台76、自固定台76的前側延伸到上方之保持板77、及設置在保持板77的左右之導軌保持壁78。

(附加溝槽機構)

附加溝槽機構10，具備：驅動馬達11；軸部13，其被連結在驅動馬達11的旋轉軸上，且藉由軸承部12而可自由旋轉地被保持在固定台76上；及，凸輥14，其設置在軸部13的前側的外周上。

(軸部)

軸部13是圓柱狀，且將第一軸線C1作為中心而旋轉。

軸部13的基端，經由如上述般地固定在固定台76上的軸承部12而安裝在驅動馬達11的旋轉軸上。

(凸輥)

凸輥14，其在軸部13的外周且將第一軸線C1作為中心而形成圓環狀。凸輥14，也可以與軸部13是不同個體且安裝在軸部13的外周，又，也可以與軸部13一體成形。

如第1圖所示，凸輥14的前後方向的剖面，較佳是突出到軸部13的外方之半圓狀。

又，附加溝槽機構10，具備：配置在凸輥14的上部之凹輥15、凹輥保持部16、及使凹輥15和凹輥保持部16上下移動之壓缸17。

(凹輥)

如第1圖所示，凹輥15是在2個圓板構件15a之間配置有圓柱構件15b而成的形狀，且前後方向的剖面是約略H型的構件。

在凹輥15的中心，沿著第二軸線C2插入有旋轉軸15c，旋轉軸15c的兩端自圓板構件15a突出。

凹輥15和凸輥14，藉由將被處理管2夾在其間而在被處理管2上形成溝槽。

(凹輥保持部)

凹輥保持部16，具有自矩形的本體部16d的前後兩端延伸到下方的2個保持板16a，如第1圖所示，是剖面為ㄈ字型的構件。

在保持板16a上分別設置有孔16b。此孔16b中配置有軸承16c，在軸承16c中插入有凹輥15的旋轉軸15c。藉此，凹輥15可以相對於凹輥保持部16而旋轉，且能夠配合軸部13和被處理管2的旋轉而旋轉。

在凹輥保持部16的上部，安裝有壓缸17的壓缸桿17a。壓缸17，在壓缸管17b中配置有活塞(未圖示)，藉由活塞在壓缸管17b內上下移動，使得自活塞延伸的壓缸桿17a也上下移動。

進一步，軋製加工裝置1，具備移動機構80，其經由壓缸17而使附加溝槽機構10在前後方向上移動。

移動機構80，具備：移動座81，其保持壓缸17；滾珠螺桿83，其貫通已設置在移動座81上的插通螺絲孔 82；手柄84，其使滾珠螺桿83旋轉；及，導軌85，其使移動座81滑動。

移動座81，是矩形的厚板構件且具備貫通前後而形成的插通螺絲孔82。在移動座81的下表面的左右邊緣部安裝有滑動部86，且在移動座81的中央部設置有開口部87。

在開口部87中，嵌入且固定有壓缸17。

在本實施形態中，在移動座81的左側設置插通螺絲孔82，且在該插通螺絲孔82的內面做出螺紋。然後，將滾珠螺桿83插入此插通螺絲孔82。

導軌85，安裝在框架70中的上述導軌保持壁78的上部。滑動部86，在下表面設置有滑動導溝88，且使導軌85插入至滑動導溝88。

如果使已安裝在滾珠螺桿83的端部上的手柄84旋轉，則滾珠螺桿83會旋轉，藉此使移動座81前後移動。

(管端定位構件)

在軸部13上且在凸輥14與軸承部12之間，配置有圓環狀的管端定位構件30。管端定位構件30，是具有預定厚度的圓環板構件。

管端定位構件30的內徑，與軸部13的外徑約略相同且安裝在軸部13的外周。管端定位構件30的外徑，比凸輥14的外徑加上被處理管2的厚度而成之長度更長。

在管端定位構件30上，設置有自外周側延伸到內周側之貫通螺絲孔32。在貫通螺絲孔32中，螺合有長螺絲31。

將管端定位構件30裝設在軸部13的外周，並自貫通螺絲孔32螺入長螺絲31，以將長螺絲31按壓至軸部13，藉此能夠將管端定位構件30固定在軸部13上。

又，如果轉鬆長螺絲31，則能夠使管端定位構件30移動至軸部13的長度方向(前後方向)的任意位置上。

亦即，可任意地調整管端定位構件30與凸輥14的間隔。

(管支持機構)

管支持機構50，具備：環構件51，其裝設在被處理管2的外周；支持輥55，其將環構件51支持成可旋轉；及，輥支持部57，其將支持輥55支持成可旋轉。

(環構件)

第3(a)圖是環構件51的前視圖。第3(b)圖是環構件51的側視圖。

如圖式所示，環構件51，是裝設在被處理管2的外周上之構件。環構件51，被分割成2個半圓部52、53且藉由螺栓54來連結半圓部52、53。

在一方的半圓部52的端部，設置有螺栓孔52a。

在另一方的半圓部53的端部，以形成壁部53b的方式切割(cut)，在該壁部53b上以螺栓54的頭部54a沒有貫通而螺栓54的螺絲部54b貫通的方式設置有孔53a。

環構件51的內徑，與被處理管2的外徑約略相同，將螺栓54自半圓部53的壁部53b的孔53a插入，且螺入另一方的半圓部52的端部的螺栓孔52a，藉此可以將環構件51固定在被處理管2上。

環構件51，對應於被處理管2的外徑而準備有複數個，且可配合被處理管2的尺寸進行交換。

(支持輥)

以自下方保持環構件51的方式，在環構件51的周圍設置有2個支持輥55(第一支持輥55A、第二支持輥55B)。

如第1圖所

示，各個支持輥55，都是在2個圓板構件55a之間配置有圓柱構件55b的狀態之剖面為H形的輥。

在支持輥55的中心，插入有旋轉軸56，且旋轉軸56的兩端自圓板構件55a突出。

(輥支持部)

輥支持部57，是在2個相同形狀的矩形的橫板(第一橫板57a、第二橫板57b)的底邊之間，配置有1個矩形的底板57c以連結第一橫板57a和第二橫板57b，如第1圖所示，是剖面為ㄈ字型的構件。

如第2圖所示，在第一橫板57a、第二橫板57b上，分別設置有2個孔58(第一孔58a、第二孔58b)。

在輥支持部57中的第一橫板57a的第一孔58a中，插入有第一支持輥55A的旋轉軸56的突出部的一方，而在第二橫板57b的第一孔58a中，插入有第一支持輥55A的旋轉軸56的突出部的另一方。

又，在輥支持部57中的第一橫板57a的第二孔58b中，插入有第二支持輥55B的旋轉軸56的突出部的一方，而在第二橫板57b的第二孔58b中，插入有第二支持輥55B的旋轉軸56的突出部的另一方。

藉此，第一支持輥55A、及第二支持輥55B，相對於輥支持部57可旋轉，且將環構件51保持成可自由旋轉。

(圓柱構件)

輥支持部57，被保持在圓柱構件59上。在圓柱構件59的外周面，形成有螺紋部59a。

圓柱構件59，貫通矩形的滑動部60，且進一步貫通上述帶溝槽板部75的滑動導溝79。

在滑動部60的左側端部，設置有2個螺栓用孔60a。插入至此螺栓用孔60a中之螺栓60b，其螺栓頭被保持在滑動部60的上表面，且其螺絲部插通滑動部60和帶溝槽板部75的滑動導溝79。

螺帽60c，其口徑比滑動導溝79的左右的寬度更大，並自帶溝槽板部75的下表面側螺入至螺栓60b的螺絲部上。藉由轉緊螺帽60c，使滑動部60相對於帶溝槽板部75固定，並藉由轉鬆螺帽60c，使滑動部60可以沿著滑動導溝79在前後方向上移動。藉此，支持輥55和輥支持部57可前後移動。

在比滑動部60更下方之圓柱構件59的下部，配置有螺旋起重器(螺旋千斤頂)61。自螺旋起重器61延伸到左右方向上之旋轉操作軸61a，其前端上安裝有手柄61b。

如果轉動手柄61b，則螺旋起重器61的內部的齒輪會旋轉，以使圓柱構件59上下移動。如果圓柱構件59上下移動，則配置在比圓柱構件59更上方之支持構造也會上下移動。

另外，自輥支持部57延伸到下方之2條的引導部62，插通滑動部60以抑制輥支持部57的旋轉或傾斜。

(動作的說明)

接著，針對本實施形態的軋製加工裝置1的動作進行說明。

1)首先，藉由使手柄84旋轉，而使移動座81在前後方向上移動。然後，以使凹輥15的中心(前後方向的中心)與凸輥14的中心(前後方向的中心)一致的方式，進行凹輥15的前後方向位置的對位。

2)使管端定位構件30在軸部13的外周滑動至第一位置P2，且使得自管端定位構件30直到凸輥14的中心P1為止的距離，與自被處理管2的管端2a直到在被處理管2上要形成溝槽之軋製加工位置的距離成為相同。

在第一位置P2上，自管端定位構件30的貫通螺絲孔32螺入長螺絲31，而將長螺絲31按壓至軸部13。藉此將管端定位構件30如預期地固定在軸部13的第一位置P2上。

3)選擇一種環構件51，其所具有的內徑適用於要形成溝槽之被處理管2的外徑。再者，將環構件51的2個半圓部52、53配置在被處理管2的外周，並且將螺栓54自半圓部53的壁部53b的孔53插入且螺入另一方的半圓部52的端部的螺栓孔52a。藉此，將環構件51固定在被處理管2上。

4)接著，將被處理管2覆蓋在凸輥14上，且使被處理管2的管端2a接觸至管端定位構件30。藉此，將被處理管2的軋製加工位置，配置在凸輥14和凹輥15的中心P1。

5)轉鬆滑動部60的螺栓60b，且使滑動部60沿著滑動導溝79滑動。然後，調整支持輥55的前後方向位置，使得在支持輥55中的第一支持輥55A和第二支持輥55B中的圓柱構件55b上的保持凹部，到達被處理管2上所裝設的環構件51的位置。

6)使螺旋起重器61的手柄61b旋轉，調整支持輥55的上下方向位置，使得環構件51進入至支持輥55的保持凹部。藉此，使被處理管2保持水平。

然後，再度使滑動部60沿著滑動導溝79滑動，以進行被處理管2的前後方向的微調整且抵住被處理管2，使得被處理管2的管端2a抵接至管端定位構件30。此狀態下，轉緊螺栓60b以固定滑動部60，亦即固定環構件51和被處理管2的前後方向的位置。

藉由以上的步驟，完成軋製加工的準備。

7)接著，進行軋製加工，以在被處理管2上形成溝槽。第4圖是說明軋製加工的動作之圖。

當進行軋製加工時，使壓缸17動作，並使壓缸桿17a和凹輥15下降，以使凹輥15接觸至被處理管2的外周(第4(a)圖的狀態)。

8)在使驅動馬達11動作，以使軸部13及在其外周設置的凸輥14旋轉的狀態下，使凹輥15往接近凸輥14的方向上進一步下降。

當凹輥15接觸至被處理管2之後，如果使凹輥15進一步下降，則凹輥15在接觸處Q1、Q3上將被處理管2的壁面向內側按壓。另一方面，凸輥14與被處理管2的接觸處Q2的上下方向的位置不變，所以如第4(b)圖所示，在被處理管2的壁面上形成凸部20。

軸部13將第一軸線C1作為中心而旋轉，所以凸輥14也配合此旋轉而旋轉，且被處理管2也將被處理管2自身的中心也就是第三軸線C3作為中心而旋轉。藉由此旋轉而在被處理管2的整個圓周形成凸部20而成為溝槽。

9)如果伴隨凹輥15的下降而形成溝槽，則被處理管2也下降至與溝槽的深度相同程度(因為產生被處理管2的板厚減少，所以被處理管2的下降量和溝槽的深度沒有完全一致)。以水平地保持被處理管2的方式，再度使螺旋起重器61旋轉，如第4圖所示，使支持輥55的中心軸線也就是第四軸線C4的位置下降以進行支持輥55的高度調整。

10)進行凹輥15的下降和支持輥55的高度調整，直到被處理管2的溝槽的深度成為目標深度(第4(c)圖)。另外，即便支持輥55的高度調整，沒有線性對應於凹輥15的壓下，只要管端定位構件30沒有自管端鬆脫，則仍可進行前後方向的定位。只要某種程度地在整個圓周上形成凸部20，則被處理管2會被夾入凸輥14與凹輥15之間，且在整個圓周上的凸部20會進行引導的功用，所以即便不使支持輥55自環構件51上退開(退避)也可成形。

然後，當溝槽的深度成為預期的深度的時點，則結束軋製加工。

以上，本實施形態的軋製加工裝置1具有以下效果。

(1)本實施形態的軋製加工裝置1，具備：軸部13，其可將第一軸線C1作為中心而旋轉；凸輥14，其自軸部13的外周，沿著將第一軸線C1作為中心之圓周突出到外方，且以包含第一軸線C1之平面切斷而成的剖面形狀是朝向外方的凸狀；及，凹輥15，其可將與第一軸線C1平行之第二軸線C2作為中心而旋轉，以包含第一軸線C1和第二軸線C2之平面切斷而成的剖面形狀是凹狀，在沿著第一軸線C1 的方向上可配置在與凸輥14相同位置，且可在相對於凸輥14接近或離開的方向上移動。

藉此，當在凹輥15與凸輥14之間夾住被處理管2的狀態下，使凹輥15接近凸輥14，而能夠在被處理管2上形成凸部20。

接著，使凸輥14旋轉，使已形成在被處理管2上的凸部20向被處理管2的周圍延伸，而能夠形成溝槽。

(2)又，本實施形態的軋製加工裝置1，具備：鍔狀的管端定位構件30，其安裝在軸部13的外周中的比凸輥14更靠近基端側，且可改變與凸輥14之間的沿著第一軸線C1的方向的距離；及，支持構件57，其支持環構件51的外周，以使該環構件可將被處理管2的第三軸線C3作為中心而旋轉，該環構件51被裝設在被處理管2的外周上。

如此，管端定位構件30，由於可改變與凸輥14之間的沿著第一軸線C1的方向的距離，所以能夠在自管端2a算起的任意位置上做出溝槽。

(3)又，本實施形態的軋製加工裝置1，具備：支持輥55和支持構件57，該支持輥55，支持在已裝設在被處理管2上的環構件51的外周且可將第四軸線C4作為中心而旋轉。

藉此，能夠防止被處理管2在加工中發生偏移。

(4)支持構件57，具備凹狀的支持輥55，其將已固定在被處理管2上的環構件51夾在其間。因此，即便被處理管2和環構件51旋轉，也能夠順利地保持。

(5)支持輥55，可上下移動，且設置在環構件51的圓周方向上的至少2處。因此，可保持多種尺寸的被處理管2。

(6)支持輥55，可在接近或離開管端定位構件30的方向上移動。因此，可將被處理管2按壓至管端定位構件30，而可以安定地進行被處理管2的加工。

(7)管端定位構件30，可在軸部13的外周，沿著第一軸線C1的方向移動。藉此，如上述般，管端定位構件30，可改變與凸輥14之間的沿著第一軸線C1的方向的距離，所以能夠在自管端2a算起的任意位置上做出溝槽。

(8)環構件51，由於可以安裝在被處理管2上或是從被處理管2拆下，所以能夠將1個環構件51使用在複數個被處理管2上，因而可削減成本。

(9)又，在本實施形態中，具有如第4(a)圖所示的Q1、Q2、Q3、Q4的接觸處，所以可確保在加工初期的水平狀態。再者，如果隨著加工的進行而溝槽形成某種程度，則溝部自身成為導件而可防止倒下或加工部的偏移。

(變化形態)

以上，雖然說明本發明的實施形態，但是本發明不受限於以上的實施形態，而可在記載於申請專利範圍中的發明範圍內進行各種變化，這些變化當然也包含在本發明的範圍內。

在上述實施形態中，雖然針對環構件51被分割成2個半圓部52、53，且藉由螺栓54來連結半圓部52、53的形態進行說明，但是不限定於此。第5(a)圖是環構件的變化形態的前視圖。第5(b)圖是環構件的變化形態的側視圖。

變化形態的環構件51’，在2處設置有自外周側延伸移動至內周側之貫通螺絲孔51a、51b。在貫通螺絲孔51a、51b中，各自螺合有長螺絲51c、51d。

將環構件51’裝設在被處理管2的外周，自貫通螺絲孔51a、51b螺入長螺絲51c、51d，以將長螺絲51c、51d按壓至被處理管2，藉此能夠將環構件51’固定在被處理管2上。

又，如果轉鬆長螺絲51c、51d，則能夠使環構件51’移動至被處理管2的長度方向(前後方向)的任意位置上。

在本實施形態中，環構件51’也可以對應於被處理管2的外徑而準備有複數種，且可配合被處理管2的尺寸進行交換。

在上述實施形態中，針對在環構件51的周圍設置有2個支持輥55(第一支持輥55A、第二支持輥55B)的形態進行說明。但是，發明不受限於此，也可以僅在被處理管2的圓周方向上的1處設置支持輥55，也可以在3處以上設置支持輥55，只要能夠限制被處理管2的上下方向及前後方向的位置的偏移即可。

在上述實施形態中，針對環構件51的剖面是凸狀且支持輥55的剖面是凹狀之例子進行說明，但是不受限於此。例如，也可以是環構件51的剖面是凹狀且支持輥55的剖面是凸狀。

在上述實施形態中，針對凸輥14被配置在被處理管2的內面且凹輥15被配置在被處理管2的外面之例子進行說明，但是不受限於此。例如，也可以是凸輥被配置在被處理管2的外面且凹輥被配置在被處理管2的內面。

在上述實施形態中，針對藉由驅動馬達11來使軸部13旋轉的形態進行說明，但是不受限於此，也可以藉由手動來使軸部13旋轉。

進一步，在本實施形態中，針對軸部13被固定，且管端定位構件30可相對於軸部13移動的形態進行說明，但是不受限於此。

例如，也可以是管端定位構件30被固定於固定台76上，且設置在軸部13上的凸輥14可相對於固定台76移動的形態。

此場合，本實施形態的凹輥15，可以沿著第一軸線C1移動，所以能夠配合凸輥14的位置來調整凹輥15的位置。

(第二實施形態)

在第一實施形態中，如上述，藉由使手柄84旋轉，使移動座81在前後方向上移動。然後，以凹輥15的中心與凸輥14的中心(前後方向的中心)一致的方式，進行凹輥15的前後方向位置的對位。在此凹輥15的中心與凸輥14的中心一致的狀態下進行軋製加工，以形成凸部20。

如第一實施形態，當凹輥15的中心與凸輥14的中心一致時，通常會形成良好的凸部20。但是，依據被處理管2的材料的硬度、或者按壓凸輥14的速度或力量的關係，會有產生以下現象的情況。

第6圖是說明當凹輥15的中心與凸輥14的中心一致時所產生的一種現象之圖，且對應於第4圖。

首先，如第一實施形態的說明，使凹輥15接觸至被處理管2的外周(第6(a)圖的狀態)。

在使凸輥14旋轉的狀態下，使凹輥15在接近凸輥14的方向上進一步下降。

當凹輥15接觸至被處理管2之後，如果使凹輥15進一步下降，則凹輥15會在接觸處將被處理管2的壁面往內側按壓，而如第6(b)圖所示，在被處理管2的壁面上形成凸部20。

此處，以單側支持的狀態來保持軸部13。亦即，軸部13的長度方向的管端側，經由軸承部12和驅動馬達11而被保持在固定台76上(參照第1圖)；但是，相反側(長度方向側)之凸輥14的安裝側，是沒有被保持的狀態。

因此，例如依據被處理管2的材料的硬度、按壓凸輥14的速度、所形成的凸部20的高度等，如第6(b)圖和第6(c)圖所示，軸部13會由於凹輥15而向按壓方向(圖中下方)傾斜的情況。

如第6(c)圖所示，如果軸部13這樣地傾斜，則沿著第一軸線C1方向的在長度方向側上的凹輥15與凸輥14的距離L2，會比在管端側上的凹輥15與凸輥14的距離L1更狹小。

第7圖是表示在這種情況下會被製造出來的凸部20之圖。如第7圖所示，當凹輥15與凸輥14的距離L2，比在管端側上的凹輥15與凸輥14的距離L1更狹小時，在加工後的被處理管2的凸部20中，相較於管端側的厚度t1，會有長度方向側的厚度t2變薄的情況。

作為被處理管2，是使用下述SUS304鋼管，亦即(1)標稱直徑80A(外徑90mm、板厚3mm)、(2)標稱直徑150A(外徑165mm、板厚3.5mm)、(3)標稱直徑250A(外徑267mm、板厚4.0mm)，當凹輥15的中心與凸輥14的中心一致時，形成凸部20，且將t1和t2實際測定的結果表示在以下的表1中。另外，凸部20的高度，分別為6mm、8mm、8.5mm。

[表1]

如表1所示，當t2與t2的厚度產生差異△t時，會有產生以下現象的情況。

第8圖是表示2條被處理管2連結在一起的狀態之剖面圖。如圖式所示，當連結2條被處理管2時，是藉由外殼型的管接頭21來固定。此場合，藉由外殼23的內周側開口溝24而自內側卡合凸部20。如第8圖所示，如果對於這樣被連結在一起的2條被處理管2，在使雙方的管彼此分離方向上施加力量，則在凸部20中的變薄側(厚度t2側)的強度會變弱，而可能產生裂開。

於是，如第9(a)圖的狀態變成第9(b)圖的狀態之第二實施形態所示，藉由移動機構80(如第1圖所示)而使凹輥15移動。然後，使凹輥15的中心P1A，與凸輥14的中心P1B產生偏移。另外，在本實施形態中，使凹輥15相對於凸輥14移動，但是不受限於此，也可以是使凸輥14相對於凹輥15移動，只要是使兩者相對地移動的機構即可。進一步，例如，也可以將在凹輥15的旋轉軸15c的兩端所設置的圓板構件15a做成左右不對稱，且藉由改變沿著第一軸線C1的前後方向的朝向，而使凹輥15的中心P1A，與凸輥14的中心P1B產生偏移。

第10圖是第二實施形態的軋製加工裝置1A的概略剖面圖。

第二實施形態的軋製加工裝置1A與第一實施形態的不同點，在於具備：位置檢測裝置100及管端支持部110。其他構成與第一實施形態相同，所以省略相同部分的說明。

位置檢測裝置100，具備：位置檢測部100X，其檢測前後(X)方向；及，位置檢測部100Y，其檢測上下(Y)方向。

例如，位置檢測部100X，例如可相對於設置在導軌85上的刻度(未圖式)而檢測出自己的位置。

導軌85，被固定在附加溝槽機構10和框架70上。因此，在相對於附加溝槽機構10，管端定位構件30和凸輥14的位置是固定的狀態下，位置檢測部100X可檢測出凸輥14相對於凹輥15的移動量，亦即，可檢測出凹輥15的中心P1A與凸輥14的中心P1B的偏移量△X。

又，位置檢測部100Y，例如，可檢測出壓缸桿17a相對於壓缸管17b的位置。

(管端支持部)

第11圖是自與第10圖正交的方向的前側(圖中左側)觀看管端支持部110而得之圖。管端支持部110，具備：2個軸承111；及，2片板構件112，其以可旋轉的方式分別保持該軸承111。2片板構件112被連結成L字型。支持軸114，自2片板構件 112的連結部分113的下部進行延伸，並在支持軸114的下端插通支持筒115。支持筒115，插通被設置在更下端的保持筒116。

藉由使設置在支持筒115的上端之起重器117旋轉，以使支持軸114相對於支持筒115上下移動。支持筒115，可相對於保持筒116伸縮。又，設置有用以將保持筒116保持垂直之3條腳部118。管端支持部110，被配置在比被處理管2的中央更靠近前側。

依據第二實施形態的軋製加工裝置1A，位置檢測部100X，如上述地可檢測出凸輥14與凹輥15的偏移量△X。

作為上述的被處理管2，是準備下述SUS304鋼管，亦即(1)標稱直徑80A(外徑90mm、板厚3mm)、(2)標稱直徑150A(外徑165mm、板厚3.5mm)、(3)標稱直徑250A(外徑267mm、板厚4.0mm)，並以使偏移量△X變化的方式來形成凸部20，且由管端側厚度t1(mm)與長度方向側厚度t2(mm)的測定結果來求得t1與t2的差值△X，並表示在以下的表2中。

第12圖是將表2的結果加以圖表化而成之圖。

根據表2及第12圖的圖表，在下列情況下△t會趨近零：(1)當標稱直徑80A時，△X是0.9mm附近；(2)當標稱直徑150A時，△X是1.0mm附近；(3)當標稱直徑250A時，△X是1.2mm附近。

在本實施形態中，為了這樣地求得使△t約略趨零之△X，首先，對於複數條測試用的被處理管2，使△X改變且進行軋製加工。

然後，在△X不同的狀態下測定已形成有凸部20之複數條被處理管2中的凸部20的管端側厚度t1和長度方向側厚度t2。

此處，如第12圖所示，△t當作是近似於△X的一次函數。因此，藉由至少2條測試用的被處理管2來求得△t相對於△X的函數。然後，根據此函數來求得當△t變成零時的△X1。

將凹輥15配置在使相對於凸輥14之位置成為△X1的位置上。然後，在此狀態下，藉由軋製加工裝置1來進行軋製加工。

第13圖是說明在使凹輥15的中心P1A與凸輥14的中心P1B僅偏移△X1之軋製加工裝置1A的動作之圖，該△X1使△t變成零。

首先，如第一實施形態中的說明，使凹輥15接觸至被處理管2的外周(第13(a)圖的狀態)。

在使凸輥14旋轉的狀態下，使凹輥15往接近凸輥14的方向上進一步下降。

當凹輥15接觸至被處理管2後，如果使凹輥15進一步下降，則凹輥15在接觸處上將被處理管2的壁面往內側按壓，如第13(b)圖所示，在被處理管2的壁面上形成凸部20。

此處，雖然軸部13會傾斜，但是在本實施形態中的△X1的設定值可以使△t變成零，所以在加工後的被處理管2的凸部20中，管端側厚度t1與長度方向側厚度t2成為約略相同的厚度。

因此，依據本實施形態，管端側厚度t1與長度方向側厚度t2成為約略相同的厚度，所以凸部20的強度沒有偏差。因此，當2條被處理管2藉由外殼型的管接頭21連結時，即便對於雙方的被處理管2在彼此分離方向上施加力量，也可減低在凸部20中產生裂開的可能性。

依據本實施形態，因為具有位置檢測部100X、100Y，所以可掌握凹輥15與凸輥14之間的正確位置。因此，可容易地調節△X1以使△t變成零，而容易地使△t變成零。

又，也是以單側支持的狀態來保持被處理管2。當被處理管2是長條狀的情況，沒有被凸輥14支持的端部(圖中的左側、前側)，可能會因為自重(自身重量)而撓曲。但是，在本實施形態具備管端支持部110。

在管端支持部110中的用以保持被處理管2之軸承111，藉由起重器且經由支持軸114而可上下移動。因此，即便對於具有不同口徑之被處理管2，也能夠在軋製加工前以將被處理管2保持成水平的方式來保持被處理管2的側面。因此，在軋製加工中，被處理管2被保持成水平，所以在軋製加工時，被處理管不會產生變形等。又，藉由軸承111來保持，可使被處理管2容易地在前後方向上更換位置，所以也容易將被處理管2裝設至軋製加工裝置1A上。

另外，在本實施形態中，雖然調節△X1以使△t變成零，但是不受限於此。亦即，也可以調節△X1以使△t是負數，也就是長度方向側厚度t2(mm)比管端側厚度t1(mm)更厚。藉此，對於連結在一起的2條被處理管2，即便當在彼此分離方向上施加力量的情況，也可提升凸部20的強度。

1‧‧‧軋製加工裝置

2‧‧‧被處理管

2a‧‧‧管端

10‧‧‧附加溝槽機構

11‧‧‧驅動馬達

12‧‧‧軸承部

13‧‧‧軸部

14‧‧‧凸輥(第一附加溝槽部)

15‧‧‧凹輥(第二附加溝槽部)

15a、55a‧‧‧圓板構件

15b、55b、59‧‧‧圓柱構件

15c‧‧‧旋轉軸

16‧‧‧凹輥保持部

16a、77‧‧‧保持板

16b‧‧‧孔

16c‧‧‧軸承

16d‧‧‧本體部

17‧‧‧壓缸

17a‧‧‧壓缸桿

17b‧‧‧壓缸管

30‧‧‧管端定位構件

31‧‧‧長螺絲

32‧‧‧貫通螺絲孔

50‧‧‧管支持機構

51‧‧‧環構件

54、60b‧‧‧螺栓

55‧‧‧支持輥

56‧‧‧旋轉軸

57‧‧‧輥支持部(支持構件)

57a‧‧‧第一橫板

57b‧‧‧第二橫板

57c‧‧‧底板

58a‧‧‧第一孔

59a‧‧‧螺紋部

60‧‧‧滑動部

60a‧‧‧螺栓用孔

60c‧‧‧螺帽

61‧‧‧螺旋起重器

70‧‧‧框架

71‧‧‧前腳部

72‧‧‧後腳部

73‧‧‧前板部

74‧‧‧後板部

75‧‧‧帶溝槽板部

76‧‧‧固定台

78‧‧‧導軌保持壁

79‧‧‧滑動導溝

80‧‧‧移動機構

81‧‧‧移動座

82‧‧‧插通螺絲孔

83‧‧‧滾珠螺桿

84‧‧‧手柄

85‧‧‧導軌

C1‧‧‧第一軸線

C2‧‧‧第二軸線

C3‧‧‧第三軸線

P1‧‧‧凸輥和凹輥的中心

P2‧‧‧第一位置

Claims

一種管狀構件的軋製加工裝置，具備：軸部，其可將第一軸線作為中心而旋轉；第一附加溝槽部，其自前述軸部的外周，沿著將前述第一軸線作為中心之圓周突出到外方，且以包含前述第一軸線之平面切斷而成的剖面形狀是朝向外方之凸狀；第二附加溝槽部，其可將與前述第一軸線平行之第二軸線作為中心而旋轉，以通過前述第一軸線和前述第二軸線之平面切斷而成的剖面形狀是凹狀，在沿著前述第一軸線的方向上可配置在對應於前述第一附加溝槽部之位置，且可在相對於前述第一附加溝槽部接近或離開的方向上移動；鍔狀的管端定位構件，其安裝在前述軸部的外周中的比前述第一附加溝槽部更靠近基端側，且可改變與前述第一附加溝槽部之間的沿著前述第一軸線的方向的距離；及，支持構件，其支持環構件的外周，以使該環構件可將前述管狀構件的軸也就是第三軸線作為中心而旋轉，該環構件被裝設在被處理對象也就是管狀構件的外周上。
如請求項1所述之軋製加工裝置，其中，前述支持構件具備凹狀的支持輥，該支持輥將前述環構件夾在其間。
如請求項2所述之軋製加工裝置，其中，前述支持輥可上下移動，且設置在前述環構件的圓周方向上的至少2處。
如請求項2所述之軋製加工裝置，其中，前述支持輥，可在接近或離開前述管端定位構件的方向上移動。
如請求項3所述之軋製加工裝置，其中，前述支持輥，可在接近或離開前述管端定位構件的方向上移動。
如請求項1至5中任一項所述之軋製加工裝置，其中，前述管端定位構件，可在前述軸部的外周，沿著前述第一軸線的方向移動。
如請求項1至5中任一項所述之軋製加工裝置，其中，前述第二附加溝槽構件的前述凹狀的沿著前述第一軸線的方向的中心，相對於前述第一附加溝槽構件的前述凸狀的沿著前述第一軸線的方向的中心，可變更沿著前述第一軸線的方向上的相對位置。
如請求項7所述之軋製加工裝置，其中，具備位置檢測裝置，該位置檢測裝置可檢測出前述第二附加溝槽構件與前述第一附加溝槽構件之間的相對位置。
如請求項1至5中任一項所述之軋製加工裝置，其中，前述環構件，可相對於前述管狀構件而安裝拆下。