專利名稱：管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法
技術領域：
本發明涉及一種在管材上纏繞線材并且在該管材的外周形成螺旋狀的槽的管材 螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法。
背景技術：
通常，插通有處置工具或操作用鋼絲等的內窺鏡用溝槽管材，隨著內窺鏡插入部 的彎曲而受到彎曲作用，因此會在其外周以螺旋狀纏繞鋼質線，以便對上述溝槽管材賦予 不妨礙上述彎曲的柔軟性和不產生折斷或壓曲的抗彎強度。而且上述鋼質線是沿著在所述 溝槽管材的外周形成的螺旋槽進行纏繞，作為在這樣的管材上形成螺旋槽的裝置，提出有 在管材上纏繞線材的如圖6所示的螺旋槽加工裝置(例如，參照專利文獻1)。圖6所示的螺旋槽加工裝置包括具有夾持器3的旋轉裝置4，該夾持器3用于對 插入有圓棒心材1的管材2進行保持；與該夾持器3同軸配置的中心押頭5 ；可沿管材2的 長度方向移動的工作臺9 ；和供給排出線材6的機構，該線材6纏繞在設置于工作臺9上的 管材2的外周從而形成槽。圖6中的線材供給排出機構由卷軸8和導向器9a構成，其中 卷軸8可借助轉矩電動機7以一定的轉矩進行正反旋轉，用于供給并卷繞線材6 ；導向器9a 用于將從卷軸8導出的線材6引導至管材2。而且在夾持器3上設有定位螺栓3a，用于對 從線材供給排出機構導出的線材6的前端進行固定。利用所述加工裝置在管材2的表面外周實施槽加工時，首先在管材2的內腔中插 入外徑與其內徑吻合的心材1，用夾持器3保持管材2，并且用中心押頭5旋轉自如地保持 心材1的另一端。在此，使從線材供給排出機構導出線材6通過鋼絲導向器9a后，將其前 端固定在定位螺栓3a上。然后，利用旋轉裝置4使管材2旋轉，并且以與該旋轉成正比的 間距量的速度，一邊將鋼絲導向器9a沿管材2的軸向(圖中左右方向)送進一邊在管材2 上纏繞線材6。這樣在管材2的預定范圍內纏繞線材6結束后，使管材2的旋轉裝置4反向 轉旋，并且使工作臺9以與管材2的旋轉成正比的速度沿管材2的長度方向向夾持器3側 移動。與此同時，通過轉矩電動機7使卷軸8向卷繞方向旋轉，從而將纏繞在管材2上的線 材6卷繞到卷軸8上。這樣將纏繞在管材2上的線材6全部卷繞到卷軸8上后，停止旋轉 裝置4的旋轉、工作臺9的送進以及卷軸8的旋轉。在這樣的螺旋槽加工裝置中，一邊將線材6從線材供給排出機構拉出一邊纏繞到 管材2上，在該管材2上纏繞完預定量的線材6之后，再將線材6拉回到所述線材供給排出 機構，因此在對下一個管材2進行槽加工時，可以將拉回的線材6再次從線材供給排出機構 拉出并纏繞在管材2的表面，從而能夠省去每次加工時重新設置線材6的工序。專利文獻1 日本特開平7-32475號公報(段落編號
至
、圖1)但是，在形成上述螺旋槽時，由于插入到該管材2中的圓棒心材1被中心押頭5按 壓于夾持器3，因此，當為了在較細的管材上形成螺旋槽而減小圓棒心材1的外徑時，則存 在以下問題在線材6的卷繞口處，在線材6的張力作用于與管材2的旋轉軸垂直的方向的 階段，圓棒心材1在該張力方向上產生較大的彎曲，因此嵌入管材2中并被中心押頭5沿軸向壓縮的圓棒心材1會產生壓曲。為了解決該問題，使用具有足夠的剛性、即使在軸向上被 中心押頭5壓縮也不會壓曲的圓棒心材1就成為必要條件，然而由于該條件使得圓棒心材 1的外徑不能太細，因此仍遺留有下述問題有待解決在不能將這樣的圓棒心材1插入的細 管材2上無法形成螺旋槽。另外，在上述螺旋槽加工中，雖然通過將進行過槽加工的線材6拉回，以便對下一 個管材2進行槽加工時將拉回的線材6再次纏繞到管材2的表面，但一度纏繞在管材2上 進行過槽加工的線材6會存在產生彎痕的問題。特別是對于在很細的管材2上纏繞過的線 材6而言，由于是以較小的曲率半徑纏繞在管材2上，因此在該線材6上產生的彎痕也要以 較小的曲率半徑彎曲。因此，在將產生了這樣的彎痕的線材6再次纏繞于管材2時，就會產 生以下問題線材6的纏繞角度出現變化，使所形成的螺旋槽的間距不均勻，并且槽的深度 在不同的地方會不同。而且，在上述螺旋槽加工過程中，是由夾持器3直接對插入有圓棒心材1的管材2 本身進行保持，因此還存在會在管材2被夾持器3保持的部分產生傷痕的問題。
發明內容
本發明的目的在于提供一種不在管材上產生傷痕，即使是較細的管材也能夠形成 深度一定且間距均勻的螺旋槽的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法。本發明的管材螺旋槽加工裝置具備能夠嵌入管材中的芯線鋼絲；將芯線鋼絲張 緊的鋼絲張緊機構；和芯線旋轉單元，其使張緊的芯線鋼絲與管材一起正反旋轉，將從線材 供給排出機構導出的線材纏繞到管材上，并且將纏繞在管材上的線材拉回到線材供給排出 機構。還可以具備卷軸，該卷軸借助芯線旋轉單元而旋轉，能夠供從線材供給排出機構 導出的線材纏繞。本發明的管材螺旋槽加工方法，具有以下工序鋼絲張緊工序，將嵌入管材中的芯 線鋼絲張緊；線材纏繞工序，使張緊的芯線鋼絲與管材一起正轉，將從線材供給排出機構導 出的線材纏繞到管材上，并在管材的外周形成經線材壓接而形成的槽；線材拉回工序，使芯 線鋼絲與管材一起反向旋轉，從而將纏繞在管材上的線材拉回到線材供給排出機構；管材 拆卸工序，將在周圍留下有槽的管材從芯線鋼絲上取下。優選地，在鋼絲張緊工序和線材纏繞工序之間設置臨時纏繞工序，將從線材供給 排出機構導出的線材纏繞在卷軸上，在線材纏繞工序中在卷軸上纏繞后將從線材供給排出 機構導出的線材纏繞到管材上。在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，通過將作為加工對象 的管材中所嵌入的芯線鋼絲張緊(即拉伸而設置)，并使這樣被張緊的芯線鋼絲與管材一 起旋轉，從而將線材纏繞在該管材上，因此在纏繞線材時，芯線鋼絲不會產生彎曲或壓曲。 因此，雖然以往不能使用有可能會產生壓曲的較細的心材，但是在本發明中，即使使用較細 的芯線鋼絲也不會產生壓曲，因此通過將該管材中嵌入的芯線鋼絲采用較細的鋼絲，從而 能夠對較細的管材進行槽加工。另外，在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，通過鋼絲張緊 機構將芯線鋼絲張緊，并使被張緊的芯線鋼絲與管材一起正反旋轉，因而不直接對作為加
4工對象的管材進行保持。因此不會產生因直接對管材進行保持所產生的傷痕。而且，在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，能夠將一度纏 繞在管材上而產生了彎痕的線材纏繞到卷軸上，而將之后新導出的沒有產生彎痕的線材纏 繞到管材上，因此總是能夠得到具有均勻的間距而且深度均等的螺旋槽。
圖1是表示本發明實施方式的螺旋槽加工裝置的側視圖。圖2是圖1的A-A線剖視圖。圖3是除拉伸裝置以外的該裝置的主視圖。圖4是表示芯線鋼絲的端部從可動夾持裝置上卸下后的狀態的與圖3對應的主視 圖。圖5是表示線材纏繞于管材的狀態的與圖3相對應的主視圖。圖6是表示現有的螺旋槽加工裝置的示意圖。圖中標號說明:10…螺旋槽加工裝置；11…線材；12…管材；13…芯線鋼絲；20··· 鋼絲張緊機構；27、觀…伺服電動機(芯線旋轉單元)；29···卷軸。
具體實施例方式下面，參照
用于實施本發明的最佳方式。如圖1至圖3所示，本發明的管材螺旋槽加工裝置10是將從線材供給排出機構導 出的線材11纏繞到管材12上，并且在該管材12的外周形成螺旋狀的槽的裝置，具備可嵌 入管材12中的芯線鋼絲13。作為芯線鋼絲13，例如可例示出鋼琴線等硬鋼線，由于要能夠 嵌入該管材12中，因此選擇外徑與管材12的內徑相同或略細于其內徑的鋼絲。另外，只要 能夠嵌入管材12中，則該芯線鋼絲13也可以具有比管材12的內徑略大的外徑。例如，若 形成螺旋槽的管材12的內徑大約為0. 76mm，則可以使用外徑為0. 6mm或0. 7mm的鋼琴線作 為芯線鋼絲13，只要能夠嵌入管材12中，則可以使用外徑為0. 8mm的鋼琴線作為芯線鋼絲 13。在此，設定相互垂直的X、Y、Z三個軸，X軸沿水平前后方向延伸、Y軸沿水平橫方向延 伸、Z軸沿垂直方向延伸，并以芯線鋼絲13在Y軸方向上被張緊為例，說明本發明的管材螺 旋槽加工裝置10。本發明的管材螺旋槽加工裝置10具有對芯線鋼絲13進行張緊的鋼絲張緊機構 20。鋼絲張緊機構20是用于將芯線鋼絲13沿Y軸方向拉伸而設置的，本實施方式中的鋼 絲張緊機構20具備固定夾持裝置21，其夾持芯線鋼絲13的一端；可動夾持裝置22，其與 上述固定夾持裝置21在Y軸方向上分開設置，用于夾持沿Y軸方向延伸的芯線鋼絲13的 另一端。該固定夾持裝置21和可動夾持裝置22可以分別使用相同的裝置，作為該夾持裝 置21、22可例示出作為機械式夾持器的鉆桿夾持器或彈簧夾持器。圖中例示了使用鉆桿夾 持器的情況。固定夾持裝置21被設置在基座IOa上的固定軸承23軸支承，可動夾持裝置22被 可動軸承M軸支承。可動軸承M經由夾持器移動機構沈安裝在基座IOa上，作為該夾持 器移動機構26，可例示出流體壓力氣缸等各種促動器。圖中表示由氣壓氣缸構成的夾持器 移動機構沈，并例示了可動軸承M安裝于該移動機構沈的可動臺^a的情況。由該氣壓氣缸構成的夾持器移動裝置26構成為根據有無壓縮空氣的供給，使可動臺26a能夠沿芯 線鋼絲13的延長方向即Y軸方向移動，通過使可動軸承M與可動臺26a —起移動，使可動 夾持裝置22遠離固定夾持裝置21由此拉伸芯線鋼絲13，從而能夠在固定夾持裝置21和可 動夾持裝置22之間將該芯線鋼絲13張緊。另外，本發明的管材12的螺旋槽加工裝置10具備芯線旋轉單元，該芯線旋轉單元 使被張緊的芯線鋼絲13正反旋轉，將從線材供給排出機構導出的線材11纏繞在嵌入有芯 線鋼絲13的管材12上，并且將纏繞在管材12上的線材11拉回到線材供給排出機構。圖 中的旋轉單元為根據來自未圖示的控制器的指令進行正反旋轉驅動的夾持器用伺服電動 機27、28，如圖2所示，在固定軸承23和可動軸承M雙方分別設置伺服電動機27、28。構 成為在各夾持器用伺服電動機27、28的旋轉軸與各夾持裝置21、22之間架設帶27ad8a， 當各夾持器用伺服電動機27、觀根據來自控制器的指令進行驅動使各自的旋轉軸旋轉時， 各夾持裝置21、22經由帶27ad8a同步地向相同方向旋轉，從而能夠使芯線鋼絲13以不發 生扭轉的方式進行正反旋轉。在固定夾持裝置21上設置有能夠卷繞線材11的卷軸四。該卷軸四經由二字狀 的安裝部件^b以與該固定夾持裝置21同軸的方式設置在該固定夾持裝置21上。并且構 成為在該卷軸四上，在中心軸上形成可供線材11穿過的中央孔，在該中央孔中穿過的芯 線鋼絲13的一端被固定夾持裝置21夾持。另外，在該卷軸四的可供芯線鋼絲13穿過的 中央孔的周圍形成有突起部^c，該突起部^c向可動夾持裝置22側突出，與管材12的端 部抵接。另外，從線材供給排出機構導出的線材11的前端被安裝在該安裝部件29b上。如圖1所示，在卷軸四的可動夾持裝置22側的側壁上形成有多個切缺部^a，該 多個切缺部能夠使纏繞于該卷軸四的線材11拉出到可動夾持裝置22側。圖1表示 形成了 4處切缺部^a的卷軸四。構成為通過這樣將卷軸四安裝于固定夾持裝置21，由 此當固定夾持裝置21借助作為芯線旋轉單元的伺服電動機27旋轉時，該卷軸四能夠與該 固定夾持裝置21 —起旋轉，供從線材供給排出機構導出的線材11纏繞，然后將該線材11 從切缺部29a拉出到可動夾持裝置22側。在此，線材11是可纏繞在管材12上的材料，并且為了在管材上形成螺旋狀的槽而 要求即使施加了預定的張力時也不會斷線，可例示出不銹鋼線。并且，導出這樣的線材11 的線材供給排出機構具備可供線材11穿過的線嘴30、能夠使該線嘴30在三個軸的方向 上移動的線嘴移動機構31、對線材11賦予預定張力的張緊裝置40。本實施方式中的線嘴 移動機構31是表示由X軸、Y軸、Z軸方向的伸縮促動器32 34組合而構成的機構。上 述伸縮促動器32 34的構成包括被伺服電動機3 3 旋轉驅動的滾珠絲杠32b Mb、與該滾珠絲杠32b 34b擰合而平行移動的從動件32c、33c等。在本實施方式中，將在前端安裝有線嘴30的移動臺36安裝在X軸方向伸縮促動 器32的從動件32c上，從而能夠沿X軸方向移動；將該X軸方向伸縮促動器32安裝在Z軸 方向伸縮促動器34的從動件3 上，從而能夠沿Z軸方向移動；并且將該Z軸方向伸縮促 動器34安裝在Y軸方向伸縮促動器33的從動件33c上從而能夠沿Y軸方向移動；將該Y 軸方向伸縮促動器33安裝于基座10a。然后，各伸縮促動器的X軸伺服電動機32a、Y軸伺 服電動機33a和Z軸伺服電動機3 與未圖示的控制器的控制輸出連接。并且構成為根 據來自控制器的指令，線嘴移動機構31能夠使線嘴30相對于被鋼絲張緊機構20張緊的芯線鋼絲13沿三個軸的方向任意移動。另外，構成線材供給排出機構的張緊裝置40是能夠對導出的線材11賦予張力并 且將該線材11拉回的裝置。如圖1所示，本實施方式的張緊裝置40具備套筒42，其經由 豎立設置在基座IOa上的支柱41而設置在芯線鋼絲13的上方；鋼絲導向器43，其設置在 上述套筒42的Y軸方向的側面；以及第一導輪44、導出控制滑輪46、第二導輪47、拉桿48。 線材11纏繞在卷筒Ila上，該卷筒Ila設置在基座IOa上。從卷筒Ila導出的線材11在 通過鋼絲導向器43后，經由第一導輪44被引導至導出控制滑輪46，在纏繞于該導出控制滑 輪46之后，借助第二導輪47轉換其方向并被引導至拉桿48前端的線材導向器48a。被引 導至線材導向器48a的線材11，從該線材導向器48a供給到線嘴30，穿過線嘴30從該線嘴 30導出的線材11的前端被固定于上述安裝部件四13。導出控制滑輪46的旋轉軸46a，與容納在套筒42內的導出控制電動機49直接連 結。拉桿48形成為以基端的轉動軸48b為支點能夠上下轉動。該轉動軸48b的轉動角度 由作為轉動角度檢測單元的張力計51來檢測，該張力計51被安裝在容納于套筒42內的轉 動軸48b上。張力計51的檢測輸出被輸入未圖示的控制器，且來自控制器的控制輸出與導 出控制電動機49連接。另外，在拉桿48的轉動軸48b與線材導向器48a之間的預定位置上，經由安裝托 架48c而安裝有作為彈性部件的彈簧52的一端，該彈簧52作為向拉桿48的轉動方向施加 作用力的施力單元。拉桿48以傾斜狀態被彈性部件即彈簧52懸吊，通過該彈簧52使與轉 動角度相應的彈力波及到拉桿48。該彈簧52的另一端被固定于移動部件53。該移動部件 53構成為與張力調節螺栓M的陽螺紋5 擰合，能夠隨著該陽螺紋Ma的旋轉而移動。 于是彈簧52另一端的固定位置可以位移，因而被拉桿48賦予的線材11的張力能夠調節。未圖示的控制器構成為以使由作為轉動角度檢測單元的張力計51檢測出的轉 動角度為預定的角度的方式，來控制導出控制電動機49。因此，在該張緊裝置40中，由彈簧 52經由拉桿48對線材11賦予張力，并且旋轉導出控制滑輪46以使該拉桿48成為預定的 角度，從而導出預定量的線材11。由此構成為通過將線材11的張力保持為預定的值，并 將施加了預定張力的線材11纏繞在管材12上，由此在管材12的外周形成經線材11壓接 而形成的槽。另一方面，在拉回線材11時，停止導出控制滑輪46的旋轉，從而防止導出新 的線材11。因而構成為借助彈簧52的作用力，拉桿48如圖1的點劃線所示被拉起，從而 能夠經由線嘴30將線材11拉回。接下來，說明使用了這樣的加工裝置的本發明的管材螺旋槽加工方法。本發明的管材螺旋槽加工方法具有以下工序鋼絲張緊工序，將嵌入管材12中的 芯線鋼絲13張緊；線材纏繞工序，使被張緊的芯線鋼絲13正轉，將線材11纏繞到管材12 上；線材拉回工序，使芯線鋼絲13反向旋轉，從而將線材11拉回；管材拆卸工序，將管材12 從芯線鋼絲13上取下。還可以在鋼絲張緊工序和線材纏繞工序之間設置臨時纏繞工序，將 從線材供給排出機構導出的線材11纏繞在卷軸四上。下面對各工序進行說明。(鋼絲張緊工序)在該工序中，將嵌入管材12中的芯線鋼絲13張緊。準備長度長于管材12的芯線 鋼絲13，并在固定夾持裝置21上夾持其一端。如圖4所示，在可動夾持裝置22夾持芯線鋼 絲13的另一端之前，插設管材12。S卩，將管材12從芯線鋼絲13的另一端如實線箭頭所示插到芯線鋼絲13上。在該實施方式中表示在插設管材12后從芯線鋼絲13的另一端插設 止動件56的情況。如圖3的放大圖所示，止動件56形成能夠插到芯線鋼絲13上的筒狀， 并且與其軸方向垂直形成有陰螺紋孔56a。然后，在可動夾持裝置22上夾持嵌入管材12和 止動件56的芯線鋼絲13的另一端。在可動夾持裝置22夾持芯線鋼絲13的另一端時，使夾持器移動機構沈的可動臺 26a靠近固定夾持裝置21側。在可動夾持裝置22上夾持了芯線鋼絲13的另一端后，如圖 3的虛線箭頭所示，通過使夾持器移動機構沈的可動臺26a與可動軸承M —起移動，使被 可動軸承軸支承的可動夾持裝置22遠離固定夾持裝置21，由此拉伸芯線鋼絲13，從而將該 芯線鋼絲13在固定夾持裝置21和可動夾持裝置22之間張緊。另外，在將芯線鋼絲13張緊之后，通過使嵌入有該芯線鋼絲13的管材12如實線 箭頭所示沿Y軸方向移動，使管材12的一端與卷軸四上的突起部29c抵接，由此決定管材 12相對于芯線鋼絲13的位置。然后，使止動件56也沿Y軸方向移動并與管材12的另一端 抵接，將陽螺紋57與陰螺紋孔56a擰合并使其前端壓接于芯線鋼絲13，從而防止嵌入有芯 線鋼絲13的管材12向可動夾持裝置22側移動，由此將管材12固定在芯線鋼絲13上。(臨時纏繞工序)在該工序中，如圖3所示，將從線嘴30導出的線材11纏繞在卷軸四上。由于線 材11的前端安裝于安裝部件^b，因此通過線嘴移動機構31使線嘴30移動，使線材11的 導出端部與和固定夾持裝置21同軸設置的卷軸四對峙，在該狀態下通過芯線旋轉單元使 該卷軸四與固定夾持裝置21 —起旋轉，從而將從線嘴30導出的線材11纏繞在卷軸四上。 纏繞在該卷軸四上的線材11的長度為至少包括在前面的線材纏繞工序中纏繞在管材12 上而產生了彎痕的部分的長度。然后，在纏繞了這樣的產生有彎痕的部分之后，通過線嘴移 動機構31使線嘴30移動，并將從線嘴30導出的線材11從形成于側壁的切缺部圖1) 拉出到可動夾持裝置22側。(線材纏繞工序)在該工序中，如圖5中實線箭頭所示，使被張緊的芯線鋼絲13與管材12 —起正 轉，將從線嘴30導出的線材11纏繞在管材12上，在管材12的外周形成經線材11壓接而 形成的槽。在該實施方式中是在鋼絲張緊工序和線材纏繞工序之間設置臨時纏繞工序，因 此在該線材纏繞工序中，是纏繞于卷軸四后將從線嘴30導出的線材11纏繞在管材12上。 具體而言，是通過線嘴移動機構31使線嘴30移動，將線嘴30的線材11導出端部與和卷軸 29的突起部29c抵接的管材12的一端對峙。然后，通過芯線旋轉單元分別使固定夾持裝置 21和可動夾持裝置22同步旋轉，從而使被它們夾持而在它們之間張緊的芯線鋼絲13正轉。 隨著該芯線鋼絲13的正轉，以與該旋轉成正比的間距量的速度通過線嘴移動機構31使線 嘴30從固定夾持裝置21側朝向可動夾持裝置22側沿Y軸方向移動。由此從線嘴30導出 的線材11以螺旋狀纏繞在嵌入有芯線鋼絲13的管材12上。在此，由于管材12與卷軸四的突起部^c抵接，因此從線嘴30導出的線材11能 夠從管材12的一端切實地纏繞在該管材12上。而且由于沒有對管材12進行其他保持，因 此不會在該管材12上產生以往那樣因對管材12進行保持而產生的如傷痕那樣的痕跡。雖 然未對管材12進行保持，然而線材11的前端被固定在與芯線鋼絲13—起旋轉的安裝部件 29b上，因此能夠禁止當線材11纏繞在管材12的周圍后，管材12與芯線鋼絲13分別單獨旋轉的情況。其結果，通過使芯線鋼絲13旋轉，能夠切實地將線材11纏繞在管材12的外周。通過張緊裝置40對纏繞在管材12外周的線材11賦予預定的張力。借助該張力 使線材11壓接于管材12的外周并埋沒于其中，通過使其外周產生塑性變形，從而在管材12 的外周形成由埋沒痕跡形成的槽。因此，對線材11賦予的張力可以根據該線材的粗細以及 想要得到的槽的深度或管材12的材質而適宜地決定，該張力的調整通過旋轉張緊調節螺 栓M使彈簧52另一端的固定位置發生位移來進行。然后，在管材12外周的預期范圍內、 以預期的間距形成了具有預期的寬度和深度的槽的螺旋槽的階段，停止芯線鋼絲13的旋 轉和線嘴30的移動。(線材拉回工序)在該工序中，如圖5的虛線箭頭所示，使芯線鋼絲13與管材12—起反向旋轉，將 纏繞于管材12的線材11拉回到線材供給排出機構。具體而言，在線材供給排出機構的排 出控制滑輪46的旋轉停止了的狀態下，借助芯線旋轉單元分別使固定夾持裝置21和可動 夾持裝置22同步反向旋轉，從而使被它們夾持而在它們之間張緊的芯線鋼絲13反向旋轉。 隨著該芯線鋼絲13的反向旋轉，以與該旋轉成正比的間距量的速度通過線嘴移動機構31 使線嘴30從可動夾持裝置22側朝向固定夾持裝置21側沿Y軸方向移動。由此纏繞于管 材12的線材11被松開，張緊裝置40的拉桿48借助彈簧52的作用力而如圖1中點劃線表 示那樣被拉起，從管材12的外周被松開的線材11經由線嘴30被拉回。然后，在纏繞于管 材12的線材11全部被拉回后的圖3所示的階段，停止芯線鋼絲13的旋轉和線嘴30的移 動。(管材拆卸工序)在該工序中，將在周圍留下了槽的管材12從芯線鋼絲13上取下。該拆卸操作是 在解除了芯線鋼絲13張緊的狀態下進行的。具體而言，如圖3中點劃線箭頭所示，使夾持 器移動機構26的可動臺26a與可動軸承M —起移動，使被可動軸承M軸支承的可動夾持 裝置22靠近固定夾持裝置21。由此使芯線鋼絲13松弛，在該狀態下解除可動夾持裝置22 對芯線鋼絲13另一端的夾持。然后，如圖4所示將芯線鋼絲13的另一端從可動夾持裝置 22上取下，擰松與止動件56的陰螺紋孔56a擰合的陽螺紋57 (圖幻，使嵌入有芯線鋼絲13 的管材12與該止動件56 —起如虛線箭頭所示向另一端側移動，從芯線鋼絲13上取下。于 是得到在周圍形成了螺旋槽的管材12。然后，返回最初的鋼絲張緊工序。即，將作為加工對象的下一個管材12由從可動 夾持裝置22取下的另一端插到芯線鋼絲13上，之后可動夾持裝置22夾持嵌入管材12中 的芯線鋼絲13的另一端，將芯線鋼絲13張緊。然后，依次重復進行從鋼絲張緊工序到管材 拆卸工序。從而可依次得到在周圍形成有螺旋狀槽的管材12。如上所述，在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，在將作為 加工對象的管材12中嵌入的芯線鋼絲13張緊這點上，與使用不會產生壓曲的圓棒心材并 沿軸方向壓縮該心材進行安裝的現有的加工裝置不同。因此，以往不能采用有可能發生壓 曲的較細的心材，但是在本發明中，是使芯線鋼絲13張緊，因此該芯線鋼絲13不會產生壓 曲，從而該芯線鋼絲13能夠使用比較細的鋼絲。因此，例如即使是內徑為0. 4mm那樣較細的 管材12，也能夠使用例如粗細為0. 38mm的細鋼琴線作為嵌入該管材12中的芯線鋼絲13，
9從而也能夠對這樣較細的管材12進行槽加工。另外，在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，雖然由夾持裝 置21、22夾持芯線鋼絲13，但不是直接保持作為加工對象的管材12。因此不會在管材12 上產生因對管材12直接進行保持而產生的傷痕。雖然沒有對管材12進行保持，但是在線 材11纏繞到管材12的周圍之后，管材12不是與芯線鋼絲13分別單獨地旋轉，而是通過使 芯線鋼絲13旋轉而將線材11纏繞在管材12的外周，從而切實地形成螺旋狀的槽。另外， 芯線鋼絲13是通過夾持裝置21、22夾持而張緊，因此芯線鋼絲13的更換也能夠比較容易 地進行。因而能夠容易地將作為加工對象的管材12更換成內徑不同的管材。此外，在本發明的管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法中，將一次纏繞在 管材12上進行過槽加工的線材11纏繞于卷軸四，從而能夠將之后從線嘴30新導出的線材 11纏繞到管材12上。特別是對于在細管材12上纏繞過的線材11而言，是以較小的曲率 半徑纏繞在管材12上的，因此在該線材11上會產生要以較小的曲率半徑彎曲的彎痕，但是 利用本發明就能夠避免將產生了這樣的彎痕的線材11再次纏繞到管材12上。因此，即使 是連續地在管材12上形成螺旋槽，也總是能夠將沒有產生彎痕的新線材11纏繞到管材12 上，從而能夠得到具有均勻的間距并且深度均等的螺旋槽。即，本發明的管材螺旋槽加工裝 置和管材螺旋槽加工方法，不使管材12產生傷痕，并且即使是較細的管材12也能夠形成深 度一定且間距均勻的螺旋槽。另外，在上述實施方式中，特別省略了關于用于對管材12進行加熱的加熱器的記 述，但是如果在形成螺旋狀槽時需要加熱，則可以設置加熱該管材的加熱器。另外，在上述實施方式中是在卷軸四上形成突起部^c，使管材12的一端與該突 起部29c抵接，然而只要是能夠將從線嘴30導出的線材11從管材12的一端開始纏繞，則 并非必需設置該突起部^c，也可以使用沒有突起部^c的卷軸四。另外，在上述實施方式中，說明了使用與軸方向垂直而形成有陰螺紋孔56a的筒 狀的止動件56，來防止管材12相對于芯線鋼絲13移動的情況，但是在管材12不會相對于 芯線鋼絲13移動的情況下，并非必需使用止動件56。另外，即使使用止動件56，只要能夠 防止管材12向可動夾持裝置22側移動，則可以是其他的構造，例如也可以使用辦公用的夾 子等作為止動件56。另外，在上述實施方式中是以使拉桿48成為預定角度的方式控制導出控制電動 機49，通過導出控制滑輪46來限制線材11的導出，但是只要能夠對導出的線材11賦予張 力并且能夠拉回該線材11，則線材供給排出機構也可以是其他的構成。例如，可以設置控 制導出控制滑輪46的旋轉的電磁制動器來代替導出控制電動機49，并以使拉桿48成為預 定的角度的方式控制該電磁制動器，通過導出控制滑輪46來限制線材11的導出。另外，還 可以與圖6所示的現有裝置同樣，將線材供給排出機構由卷軸8和導向器9a構成，其中卷 軸8可借助轉矩電動機7以一定的轉矩正反旋轉，用于供給并纏卷線材；導向器9a用于將 從該卷軸8導出的線材引導至管材。此外，在上述實施方式中，作為芯線旋轉單元例示了在固定軸承23和可動軸承M 雙方分別設置伺服電動機27、28的情況，但是也可以利用一個伺服電動機使各夾持裝置 2U22同步并向相同方向旋轉，只要能夠使夾持裝置21、22同步并向相同方向旋轉，則可以 使用氣壓或液壓氣缸等其他的機構來代替伺服電動機使夾持裝置21、22旋轉。
權利要求
1.一種管材螺旋槽加工裝置，其特征在于，具備芯線鋼絲(13)，其能夠嵌入管材(12)中；鋼絲張緊機構(20)，其將所述芯線鋼絲(13)張緊；芯線旋轉單元07、觀)，其使張緊的所述芯線鋼絲(13)與所述管材(12) —起正反旋 轉，將從線材供給排出機構導出的線材(11)纏繞到所述管材(12)上，并且將纏繞在所述管 材(12)上的所述線材(11)拉回到所述線材供給排出機構。
2.根據權利要求1所述的管材螺旋槽加工裝置，其特征在于，還具備卷軸( )，該卷軸借助芯線旋轉單元(27、28)而旋轉，能夠供從線材供給排出 機構導出的線材(11)纏繞。
3.一種管材螺旋槽加工方法，其特征在于，具有以下工序鋼絲張緊工序，將嵌入管材(12)中的芯線鋼絲(13)張緊；線材纏繞工序，使張緊的所述芯線鋼絲(13)與所述管材(12) —起正轉，將從線材供給 排出機構導出的線材(11)纏繞到所述管材(12)上，并在所述管材(12)的外周形成經所述 線材(11)壓接而形成的槽；線材拉回工序，使所述芯線鋼絲(13)與所述管材(12) —起反向旋轉，從而將纏繞在所 述管材(12)上的所述線材(11)拉回到所述線材供給排出機構；管材拆卸工序，將在周圍留下有所述槽的所述管材(12)從所述芯線鋼絲(13)上取下。
4.根據權利要求3所述的管材螺旋槽加工方法，其特征在于，在鋼絲張緊工序和線材纏繞工序之間設置臨時纏繞工序，將從線材供給排出機構導出 的線材(11)纏繞在卷軸09)上，在線材纏繞工序中在所述卷軸09)上纏繞后將從所述線材供給排出機構導出的線材 (11)纏繞到管材(12)上。
全文摘要
本發明提供一種管材螺旋槽加工裝置和管材螺旋槽加工方法，不在管材上產生傷痕，即使是較細的管材也能形成深度一定且間距均勻的螺旋槽。該管材螺旋槽加工裝置具備能夠嵌入管材中的芯線鋼絲、將芯線鋼絲張緊的鋼絲張緊機構、使張緊的芯線鋼絲與管材一起正反旋轉的芯線旋轉單元。優選具備卷軸，其借助芯線旋轉單元而旋轉，能夠供從線材供給排出機構導出的線材纏繞。該管材螺旋槽加工方法包括鋼絲張緊工序，將嵌入管材中的芯線鋼絲張緊；線材纏繞工序，使張緊的芯線鋼絲與管材一起正轉，將線材纏繞到管材上；線材拉回工序，使芯線鋼絲與管材一起反向旋轉，將纏繞在管材上的線材拉回；管材拆卸工序，將管材從芯線鋼絲上取下。
文檔編號B29C59/02GK102126285SQ201010530389
公開日2011年7月20日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年1月15日
發明者武藤憲一 申請人:日特機械工程株式會社