专利名称：管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法
技术领域：
本发明涉及一种在管材上缠绕线材并且在该管材的外周形成螺旋状的槽的管材 螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法。
背景技术：
通常，插通有处置工具或操作用钢丝等的内窥镜用沟槽管材，随着内窥镜插入部 的弯曲而受到弯曲作用，因此会在其外周以螺旋状缠绕钢质线，以便对上述沟槽管材赋予 不妨碍上述弯曲的柔软性和不产生折断或压曲的抗弯强度。而且上述钢质线是沿着在所述 沟槽管材的外周形成的螺旋槽进行缠绕，作为在这样的管材上形成螺旋槽的装置，提出有 在管材上缠绕线材的如图6所示的螺旋槽加工装置(例如，参照专利文献1)。图6所示的螺旋槽加工装置包括具有夹持器3的旋转装置4，该夹持器3用于对 插入有圆棒心材1的管材2进行保持；与该夹持器3同轴配置的中心押头5 ；可沿管材2的 长度方向移动的工作台9 ；和供给排出线材6的机构，该线材6缠绕在设置于工作台9上的 管材2的外周从而形成槽。图6中的线材供给排出机构由卷轴8和导向器9a构成，其中 卷轴8可借助转矩电动机7以一定的转矩进行正反旋转，用于供给并卷绕线材6 ；导向器9a 用于将从卷轴8导出的线材6引导至管材2。而且在夹持器3上设有定位螺栓3a，用于对 从线材供给排出机构导出的线材6的前端进行固定。利用所述加工装置在管材2的表面外周实施槽加工时，首先在管材2的内腔中插 入外径与其内径吻合的心材1，用夹持器3保持管材2，并且用中心押头5旋转自如地保持 心材1的另一端。在此，使从线材供给排出机构导出线材6通过钢丝导向器9a后，将其前 端固定在定位螺栓3a上。然后，利用旋转装置4使管材2旋转，并且以与该旋转成正比的 间距量的速度，一边将钢丝导向器9a沿管材2的轴向(图中左右方向)送进一边在管材2 上缠绕线材6。这样在管材2的预定范围内缠绕线材6结束后，使管材2的旋转装置4反向 转旋，并且使工作台9以与管材2的旋转成正比的速度沿管材2的长度方向向夹持器3侧 移动。与此同时，通过转矩电动机7使卷轴8向卷绕方向旋转，从而将缠绕在管材2上的线 材6卷绕到卷轴8上。这样将缠绕在管材2上的线材6全部卷绕到卷轴8上后，停止旋转 装置4的旋转、工作台9的送进以及卷轴8的旋转。在这样的螺旋槽加工装置中，一边将线材6从线材供给排出机构拉出一边缠绕到 管材2上，在该管材2上缠绕完预定量的线材6之后，再将线材6拉回到所述线材供给排出 机构，因此在对下一个管材2进行槽加工时，可以将拉回的线材6再次从线材供给排出机构 拉出并缠绕在管材2的表面，从而能够省去每次加工时重新设置线材6的工序。专利文献1 日本特开平7-32475号公报(段落编号
至
、图1)但是，在形成上述螺旋槽时，由于插入到该管材2中的圆棒心材1被中心押头5按 压于夹持器3，因此，当为了在较细的管材上形成螺旋槽而减小圆棒心材1的外径时，则存 在以下问题在线材6的卷绕口处，在线材6的张力作用于与管材2的旋转轴垂直的方向的 阶段，圆棒心材1在该张力方向上产生较大的弯曲，因此嵌入管材2中并被中心押头5沿轴向压缩的圆棒心材1会产生压曲。为了解决该问题，使用具有足够的刚性、即使在轴向上被 中心押头5压缩也不会压曲的圆棒心材1就成为必要条件，然而由于该条件使得圆棒心材 1的外径不能太细，因此仍遗留有下述问题有待解决在不能将这样的圆棒心材1插入的细 管材2上无法形成螺旋槽。另外，在上述螺旋槽加工中，虽然通过将进行过槽加工的线材6拉回，以便对下一 个管材2进行槽加工时将拉回的线材6再次缠绕到管材2的表面，但一度缠绕在管材2上 进行过槽加工的线材6会存在产生弯痕的问题。特别是对于在很细的管材2上缠绕过的线 材6而言，由于是以较小的曲率半径缠绕在管材2上，因此在该线材6上产生的弯痕也要以 较小的曲率半径弯曲。因此，在将产生了这样的弯痕的线材6再次缠绕于管材2时，就会产 生以下问题线材6的缠绕角度出现变化，使所形成的螺旋槽的间距不均勻，并且槽的深度 在不同的地方会不同。而且，在上述螺旋槽加工过程中，是由夹持器3直接对插入有圆棒心材1的管材2 本身进行保持，因此还存在会在管材2被夹持器3保持的部分产生伤痕的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不在管材上产生伤痕，即使是较细的管材也能够形成 深度一定且间距均勻的螺旋槽的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法。本发明的管材螺旋槽加工装置具备能够嵌入管材中的芯线钢丝；将芯线钢丝张 紧的钢丝张紧机构；和芯线旋转单元，其使张紧的芯线钢丝与管材一起正反旋转，将从线材 供给排出机构导出的线材缠绕到管材上，并且将缠绕在管材上的线材拉回到线材供给排出 机构。还可以具备卷轴，该卷轴借助芯线旋转单元而旋转，能够供从线材供给排出机构 导出的线材缠绕。本发明的管材螺旋槽加工方法，具有以下工序钢丝张紧工序，将嵌入管材中的芯 线钢丝张紧；线材缠绕工序，使张紧的芯线钢丝与管材一起正转，将从线材供给排出机构导 出的线材缠绕到管材上，并在管材的外周形成经线材压接而形成的槽；线材拉回工序，使芯 线钢丝与管材一起反向旋转，从而将缠绕在管材上的线材拉回到线材供给排出机构；管材 拆卸工序，将在周围留下有槽的管材从芯线钢丝上取下。优选地，在钢丝张紧工序和线材缠绕工序之间设置临时缠绕工序，将从线材供给 排出机构导出的线材缠绕在卷轴上，在线材缠绕工序中在卷轴上缠绕后将从线材供给排出 机构导出的线材缠绕到管材上。在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，通过将作为加工对象 的管材中所嵌入的芯线钢丝张紧(即拉伸而设置)，并使这样被张紧的芯线钢丝与管材一 起旋转，从而将线材缠绕在该管材上，因此在缠绕线材时，芯线钢丝不会产生弯曲或压曲。 因此，虽然以往不能使用有可能会产生压曲的较细的心材，但是在本发明中，即使使用较细 的芯线钢丝也不会产生压曲，因此通过将该管材中嵌入的芯线钢丝采用较细的钢丝，从而 能够对较细的管材进行槽加工。另外，在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，通过钢丝张紧 机构将芯线钢丝张紧，并使被张紧的芯线钢丝与管材一起正反旋转，因而不直接对作为加
4工对象的管材进行保持。因此不会产生因直接对管材进行保持所产生的伤痕。而且，在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，能够将一度缠 绕在管材上而产生了弯痕的线材缠绕到卷轴上，而将之后新导出的没有产生弯痕的线材缠 绕到管材上，因此总是能够得到具有均勻的间距而且深度均等的螺旋槽。
图1是表示本发明实施方式的螺旋槽加工装置的侧视图。图2是图1的A-A线剖视图。图3是除拉伸装置以外的该装置的主视图。图4是表示芯线钢丝的端部从可动夹持装置上卸下后的状态的与图3对应的主视 图。图5是表示线材缠绕于管材的状态的与图3相对应的主视图。图6是表示现有的螺旋槽加工装置的示意图。图中标号说明:10…螺旋槽加工装置；11…线材；12…管材；13…芯线钢丝；20··· 钢丝张紧机构；27、观…伺服电动机(芯线旋转单元)；29···卷轴。
具体实施例方式下面，参照
用于实施本发明的最佳方式。如图1至图3所示，本发明的管材螺旋槽加工装置10是将从线材供给排出机构导 出的线材11缠绕到管材12上，并且在该管材12的外周形成螺旋状的槽的装置，具备可嵌 入管材12中的芯线钢丝13。作为芯线钢丝13，例如可例示出钢琴线等硬钢线，由于要能够 嵌入该管材12中，因此选择外径与管材12的内径相同或略细于其内径的钢丝。另外，只要 能够嵌入管材12中，则该芯线钢丝13也可以具有比管材12的内径略大的外径。例如，若 形成螺旋槽的管材12的内径大约为0. 76mm，则可以使用外径为0. 6mm或0. 7mm的钢琴线作 为芯线钢丝13，只要能够嵌入管材12中，则可以使用外径为0. 8mm的钢琴线作为芯线钢丝 13。在此，设定相互垂直的X、Y、Z三个轴，X轴沿水平前后方向延伸、Y轴沿水平横方向延 伸、Z轴沿垂直方向延伸，并以芯线钢丝13在Y轴方向上被张紧为例，说明本发明的管材螺 旋槽加工装置10。本发明的管材螺旋槽加工装置10具有对芯线钢丝13进行张紧的钢丝张紧机构 20。钢丝张紧机构20是用于将芯线钢丝13沿Y轴方向拉伸而设置的，本实施方式中的钢 丝张紧机构20具备固定夹持装置21，其夹持芯线钢丝13的一端；可动夹持装置22，其与 上述固定夹持装置21在Y轴方向上分开设置，用于夹持沿Y轴方向延伸的芯线钢丝13的 另一端。该固定夹持装置21和可动夹持装置22可以分别使用相同的装置，作为该夹持装 置21、22可例示出作为机械式夹持器的钻杆夹持器或弹簧夹持器。图中例示了使用钻杆夹 持器的情况。固定夹持装置21被设置在基座IOa上的固定轴承23轴支承，可动夹持装置22被 可动轴承M轴支承。可动轴承M经由夹持器移动机构沈安装在基座IOa上，作为该夹持 器移动机构26，可例示出流体压力气缸等各种促动器。图中表示由气压气缸构成的夹持器 移动机构沈，并例示了可动轴承M安装于该移动机构沈的可动台^a的情况。由该气压气缸构成的夹持器移动装置26构成为根据有无压缩空气的供给，使可动台26a能够沿芯 线钢丝13的延长方向即Y轴方向移动，通过使可动轴承M与可动台26a —起移动，使可动 夹持装置22远离固定夹持装置21由此拉伸芯线钢丝13，从而能够在固定夹持装置21和可 动夹持装置22之间将该芯线钢丝13张紧。另外，本发明的管材12的螺旋槽加工装置10具备芯线旋转单元，该芯线旋转单元 使被张紧的芯线钢丝13正反旋转，将从线材供给排出机构导出的线材11缠绕在嵌入有芯 线钢丝13的管材12上，并且将缠绕在管材12上的线材11拉回到线材供给排出机构。图 中的旋转单元为根据来自未图示的控制器的指令进行正反旋转驱动的夹持器用伺服电动 机27、28，如图2所示，在固定轴承23和可动轴承M双方分别设置伺服电动机27、28。构 成为在各夹持器用伺服电动机27、28的旋转轴与各夹持装置21、22之间架设带27ad8a， 当各夹持器用伺服电动机27、观根据来自控制器的指令进行驱动使各自的旋转轴旋转时， 各夹持装置21、22经由带27ad8a同步地向相同方向旋转，从而能够使芯线钢丝13以不发 生扭转的方式进行正反旋转。在固定夹持装置21上设置有能够卷绕线材11的卷轴四。该卷轴四经由二字状 的安装部件^b以与该固定夹持装置21同轴的方式设置在该固定夹持装置21上。并且构 成为在该卷轴四上，在中心轴上形成可供线材11穿过的中央孔，在该中央孔中穿过的芯 线钢丝13的一端被固定夹持装置21夹持。另外，在该卷轴四的可供芯线钢丝13穿过的 中央孔的周围形成有突起部^c，该突起部^c向可动夹持装置22侧突出，与管材12的端 部抵接。另外，从线材供给排出机构导出的线材11的前端被安装在该安装部件29b上。如图1所示，在卷轴四的可动夹持装置22侧的侧壁上形成有多个切缺部^a，该 多个切缺部能够使缠绕于该卷轴四的线材11拉出到可动夹持装置22侧。图1表示 形成了 4处切缺部^a的卷轴四。构成为通过这样将卷轴四安装于固定夹持装置21，由 此当固定夹持装置21借助作为芯线旋转单元的伺服电动机27旋转时，该卷轴四能够与该 固定夹持装置21 —起旋转，供从线材供给排出机构导出的线材11缠绕，然后将该线材11 从切缺部29a拉出到可动夹持装置22侧。在此，线材11是可缠绕在管材12上的材料，并且为了在管材上形成螺旋状的槽而 要求即使施加了预定的张力时也不会断线，可例示出不锈钢线。并且，导出这样的线材11 的线材供给排出机构具备可供线材11穿过的线嘴30、能够使该线嘴30在三个轴的方向 上移动的线嘴移动机构31、对线材11赋予预定张力的张紧装置40。本实施方式中的线嘴 移动机构31是表示由X轴、Y轴、Z轴方向的伸缩促动器32 34组合而构成的机构。上 述伸缩促动器32 34的构成包括被伺服电动机3 3 旋转驱动的滚珠丝杠32b Mb、与该滚珠丝杠32b 34b拧合而平行移动的从动件32c、33c等。在本实施方式中，将在前端安装有线嘴30的移动台36安装在X轴方向伸缩促动 器32的从动件32c上，从而能够沿X轴方向移动；将该X轴方向伸缩促动器32安装在Z轴 方向伸缩促动器34的从动件3 上，从而能够沿Z轴方向移动；并且将该Z轴方向伸缩促 动器34安装在Y轴方向伸缩促动器33的从动件33c上从而能够沿Y轴方向移动；将该Y 轴方向伸缩促动器33安装于基座10a。然后，各伸缩促动器的X轴伺服电动机32a、Y轴伺 服电动机33a和Z轴伺服电动机3 与未图示的控制器的控制输出连接。并且构成为根 据来自控制器的指令，线嘴移动机构31能够使线嘴30相对于被钢丝张紧机构20张紧的芯线钢丝13沿三个轴的方向任意移动。另外，构成线材供给排出机构的张紧装置40是能够对导出的线材11赋予张力并 且将该线材11拉回的装置。如图1所示，本实施方式的张紧装置40具备套筒42，其经由 竖立设置在基座IOa上的支柱41而设置在芯线钢丝13的上方；钢丝导向器43，其设置在 上述套筒42的Y轴方向的侧面；以及第一导轮44、导出控制滑轮46、第二导轮47、拉杆48。 线材11缠绕在卷筒Ila上，该卷筒Ila设置在基座IOa上。从卷筒Ila导出的线材11在 通过钢丝导向器43后，经由第一导轮44被引导至导出控制滑轮46，在缠绕于该导出控制滑 轮46之后，借助第二导轮47转换其方向并被引导至拉杆48前端的线材导向器48a。被引 导至线材导向器48a的线材11，从该线材导向器48a供给到线嘴30，穿过线嘴30从该线嘴 30导出的线材11的前端被固定于上述安装部件四13。导出控制滑轮46的旋转轴46a，与容纳在套筒42内的导出控制电动机49直接连 结。拉杆48形成为以基端的转动轴48b为支点能够上下转动。该转动轴48b的转动角度 由作为转动角度检测单元的张力计51来检测，该张力计51被安装在容纳于套筒42内的转 动轴48b上。张力计51的检测输出被输入未图示的控制器，且来自控制器的控制输出与导 出控制电动机49连接。另外，在拉杆48的转动轴48b与线材导向器48a之间的预定位置上，经由安装托 架48c而安装有作为弹性部件的弹簧52的一端，该弹簧52作为向拉杆48的转动方向施加 作用力的施力单元。拉杆48以倾斜状态被弹性部件即弹簧52悬吊，通过该弹簧52使与转 动角度相应的弹力波及到拉杆48。该弹簧52的另一端被固定于移动部件53。该移动部件 53构成为与张力调节螺栓M的阳螺纹5 拧合，能够随着该阳螺纹Ma的旋转而移动。 于是弹簧52另一端的固定位置可以位移，因而被拉杆48赋予的线材11的张力能够调节。未图示的控制器构成为以使由作为转动角度检测单元的张力计51检测出的转 动角度为预定的角度的方式，来控制导出控制电动机49。因此，在该张紧装置40中，由弹簧 52经由拉杆48对线材11赋予张力，并且旋转导出控制滑轮46以使该拉杆48成为预定的 角度，从而导出预定量的线材11。由此构成为通过将线材11的张力保持为预定的值，并 将施加了预定张力的线材11缠绕在管材12上，由此在管材12的外周形成经线材11压接 而形成的槽。另一方面，在拉回线材11时，停止导出控制滑轮46的旋转，从而防止导出新 的线材11。因而构成为借助弹簧52的作用力，拉杆48如图1的点划线所示被拉起，从而 能够经由线嘴30将线材11拉回。接下来，说明使用了这样的加工装置的本发明的管材螺旋槽加工方法。本发明的管材螺旋槽加工方法具有以下工序钢丝张紧工序，将嵌入管材12中的 芯线钢丝13张紧；线材缠绕工序，使被张紧的芯线钢丝13正转，将线材11缠绕到管材12 上；线材拉回工序，使芯线钢丝13反向旋转，从而将线材11拉回；管材拆卸工序，将管材12 从芯线钢丝13上取下。还可以在钢丝张紧工序和线材缠绕工序之间设置临时缠绕工序，将 从线材供给排出机构导出的线材11缠绕在卷轴四上。下面对各工序进行说明。(钢丝张紧工序)在该工序中，将嵌入管材12中的芯线钢丝13张紧。准备长度长于管材12的芯线 钢丝13，并在固定夹持装置21上夹持其一端。如图4所示，在可动夹持装置22夹持芯线钢 丝13的另一端之前，插设管材12。S卩，将管材12从芯线钢丝13的另一端如实线箭头所示插到芯线钢丝13上。在该实施方式中表示在插设管材12后从芯线钢丝13的另一端插设 止动件56的情况。如图3的放大图所示，止动件56形成能够插到芯线钢丝13上的筒状， 并且与其轴方向垂直形成有阴螺纹孔56a。然后，在可动夹持装置22上夹持嵌入管材12和 止动件56的芯线钢丝13的另一端。在可动夹持装置22夹持芯线钢丝13的另一端时，使夹持器移动机构沈的可动台 26a靠近固定夹持装置21侧。在可动夹持装置22上夹持了芯线钢丝13的另一端后，如图 3的虚线箭头所示，通过使夹持器移动机构沈的可动台26a与可动轴承M —起移动，使被 可动轴承轴支承的可动夹持装置22远离固定夹持装置21，由此拉伸芯线钢丝13，从而将该 芯线钢丝13在固定夹持装置21和可动夹持装置22之间张紧。另外，在将芯线钢丝13张紧之后，通过使嵌入有该芯线钢丝13的管材12如实线 箭头所示沿Y轴方向移动，使管材12的一端与卷轴四上的突起部29c抵接，由此决定管材 12相对于芯线钢丝13的位置。然后，使止动件56也沿Y轴方向移动并与管材12的另一端 抵接，将阳螺纹57与阴螺纹孔56a拧合并使其前端压接于芯线钢丝13，从而防止嵌入有芯 线钢丝13的管材12向可动夹持装置22侧移动，由此将管材12固定在芯线钢丝13上。(临时缠绕工序)在该工序中，如图3所示，将从线嘴30导出的线材11缠绕在卷轴四上。由于线 材11的前端安装于安装部件^b，因此通过线嘴移动机构31使线嘴30移动，使线材11的 导出端部与和固定夹持装置21同轴设置的卷轴四对峙，在该状态下通过芯线旋转单元使 该卷轴四与固定夹持装置21 —起旋转，从而将从线嘴30导出的线材11缠绕在卷轴四上。 缠绕在该卷轴四上的线材11的长度为至少包括在前面的线材缠绕工序中缠绕在管材12 上而产生了弯痕的部分的长度。然后，在缠绕了这样的产生有弯痕的部分之后，通过线嘴移 动机构31使线嘴30移动，并将从线嘴30导出的线材11从形成于侧壁的切缺部图1) 拉出到可动夹持装置22侧。(线材缠绕工序)在该工序中，如图5中实线箭头所示，使被张紧的芯线钢丝13与管材12 —起正 转，将从线嘴30导出的线材11缠绕在管材12上，在管材12的外周形成经线材11压接而 形成的槽。在该实施方式中是在钢丝张紧工序和线材缠绕工序之间设置临时缠绕工序，因 此在该线材缠绕工序中，是缠绕于卷轴四后将从线嘴30导出的线材11缠绕在管材12上。 具体而言，是通过线嘴移动机构31使线嘴30移动，将线嘴30的线材11导出端部与和卷轴 29的突起部29c抵接的管材12的一端对峙。然后，通过芯线旋转单元分别使固定夹持装置 21和可动夹持装置22同步旋转，从而使被它们夹持而在它们之间张紧的芯线钢丝13正转。 随着该芯线钢丝13的正转，以与该旋转成正比的间距量的速度通过线嘴移动机构31使线 嘴30从固定夹持装置21侧朝向可动夹持装置22侧沿Y轴方向移动。由此从线嘴30导出 的线材11以螺旋状缠绕在嵌入有芯线钢丝13的管材12上。在此，由于管材12与卷轴四的突起部^c抵接，因此从线嘴30导出的线材11能 够从管材12的一端切实地缠绕在该管材12上。而且由于没有对管材12进行其他保持，因 此不会在该管材12上产生以往那样因对管材12进行保持而产生的如伤痕那样的痕迹。虽 然未对管材12进行保持，然而线材11的前端被固定在与芯线钢丝13—起旋转的安装部件 29b上，因此能够禁止当线材11缠绕在管材12的周围后，管材12与芯线钢丝13分别单独旋转的情况。其结果，通过使芯线钢丝13旋转，能够切实地将线材11缠绕在管材12的外周。通过张紧装置40对缠绕在管材12外周的线材11赋予预定的张力。借助该张力 使线材11压接于管材12的外周并埋没于其中，通过使其外周产生塑性变形，从而在管材12 的外周形成由埋没痕迹形成的槽。因此，对线材11赋予的张力可以根据该线材的粗细以及 想要得到的槽的深度或管材12的材质而适宜地决定，该张力的调整通过旋转张紧调节螺 栓M使弹簧52另一端的固定位置发生位移来进行。然后，在管材12外周的预期范围内、 以预期的间距形成了具有预期的宽度和深度的槽的螺旋槽的阶段，停止芯线钢丝13的旋 转和线嘴30的移动。(线材拉回工序)在该工序中，如图5的虚线箭头所示，使芯线钢丝13与管材12—起反向旋转，将 缠绕于管材12的线材11拉回到线材供给排出机构。具体而言，在线材供给排出机构的排 出控制滑轮46的旋转停止了的状态下，借助芯线旋转单元分别使固定夹持装置21和可动 夹持装置22同步反向旋转，从而使被它们夹持而在它们之间张紧的芯线钢丝13反向旋转。 随着该芯线钢丝13的反向旋转，以与该旋转成正比的间距量的速度通过线嘴移动机构31 使线嘴30从可动夹持装置22侧朝向固定夹持装置21侧沿Y轴方向移动。由此缠绕于管 材12的线材11被松开，张紧装置40的拉杆48借助弹簧52的作用力而如图1中点划线表 示那样被拉起，从管材12的外周被松开的线材11经由线嘴30被拉回。然后，在缠绕于管 材12的线材11全部被拉回后的图3所示的阶段，停止芯线钢丝13的旋转和线嘴30的移 动。(管材拆卸工序)在该工序中，将在周围留下了槽的管材12从芯线钢丝13上取下。该拆卸操作是 在解除了芯线钢丝13张紧的状态下进行的。具体而言，如图3中点划线箭头所示，使夹持 器移动机构26的可动台26a与可动轴承M —起移动，使被可动轴承M轴支承的可动夹持 装置22靠近固定夹持装置21。由此使芯线钢丝13松弛，在该状态下解除可动夹持装置22 对芯线钢丝13另一端的夹持。然后，如图4所示将芯线钢丝13的另一端从可动夹持装置 22上取下，拧松与止动件56的阴螺纹孔56a拧合的阳螺纹57 (图幻，使嵌入有芯线钢丝13 的管材12与该止动件56 —起如虚线箭头所示向另一端侧移动，从芯线钢丝13上取下。于 是得到在周围形成了螺旋槽的管材12。然后，返回最初的钢丝张紧工序。即，将作为加工对象的下一个管材12由从可动 夹持装置22取下的另一端插到芯线钢丝13上，之后可动夹持装置22夹持嵌入管材12中 的芯线钢丝13的另一端，将芯线钢丝13张紧。然后，依次重复进行从钢丝张紧工序到管材 拆卸工序。从而可依次得到在周围形成有螺旋状槽的管材12。如上所述，在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，在将作为 加工对象的管材12中嵌入的芯线钢丝13张紧这点上，与使用不会产生压曲的圆棒心材并 沿轴方向压缩该心材进行安装的现有的加工装置不同。因此，以往不能采用有可能发生压 曲的较细的心材，但是在本发明中，是使芯线钢丝13张紧，因此该芯线钢丝13不会产生压 曲，从而该芯线钢丝13能够使用比较细的钢丝。因此，例如即使是内径为0. 4mm那样较细的 管材12，也能够使用例如粗细为0. 38mm的细钢琴线作为嵌入该管材12中的芯线钢丝13，
9从而也能够对这样较细的管材12进行槽加工。另外，在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，虽然由夹持装 置21、22夹持芯线钢丝13，但不是直接保持作为加工对象的管材12。因此不会在管材12 上产生因对管材12直接进行保持而产生的伤痕。虽然没有对管材12进行保持，但是在线 材11缠绕到管材12的周围之后，管材12不是与芯线钢丝13分别单独地旋转，而是通过使 芯线钢丝13旋转而将线材11缠绕在管材12的外周，从而切实地形成螺旋状的槽。另外， 芯线钢丝13是通过夹持装置21、22夹持而张紧，因此芯线钢丝13的更换也能够比较容易 地进行。因而能够容易地将作为加工对象的管材12更换成内径不同的管材。此外，在本发明的管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法中，将一次缠绕在 管材12上进行过槽加工的线材11缠绕于卷轴四，从而能够将之后从线嘴30新导出的线材 11缠绕到管材12上。特别是对于在细管材12上缠绕过的线材11而言，是以较小的曲率 半径缠绕在管材12上的，因此在该线材11上会产生要以较小的曲率半径弯曲的弯痕，但是 利用本发明就能够避免将产生了这样的弯痕的线材11再次缠绕到管材12上。因此，即使 是连续地在管材12上形成螺旋槽，也总是能够将没有产生弯痕的新线材11缠绕到管材12 上，从而能够得到具有均勻的间距并且深度均等的螺旋槽。即，本发明的管材螺旋槽加工装 置和管材螺旋槽加工方法，不使管材12产生伤痕，并且即使是较细的管材12也能够形成深 度一定且间距均勻的螺旋槽。另外，在上述实施方式中，特别省略了关于用于对管材12进行加热的加热器的记 述，但是如果在形成螺旋状槽时需要加热，则可以设置加热该管材的加热器。另外，在上述实施方式中是在卷轴四上形成突起部^c，使管材12的一端与该突 起部29c抵接，然而只要是能够将从线嘴30导出的线材11从管材12的一端开始缠绕，则 并非必需设置该突起部^c，也可以使用没有突起部^c的卷轴四。另外，在上述实施方式中，说明了使用与轴方向垂直而形成有阴螺纹孔56a的筒 状的止动件56，来防止管材12相对于芯线钢丝13移动的情况，但是在管材12不会相对于 芯线钢丝13移动的情况下，并非必需使用止动件56。另外，即使使用止动件56，只要能够 防止管材12向可动夹持装置22侧移动，则可以是其他的构造，例如也可以使用办公用的夹 子等作为止动件56。另外，在上述实施方式中是以使拉杆48成为预定角度的方式控制导出控制电动 机49，通过导出控制滑轮46来限制线材11的导出，但是只要能够对导出的线材11赋予张 力并且能够拉回该线材11，则线材供给排出机构也可以是其他的构成。例如，可以设置控 制导出控制滑轮46的旋转的电磁制动器来代替导出控制电动机49，并以使拉杆48成为预 定的角度的方式控制该电磁制动器，通过导出控制滑轮46来限制线材11的导出。另外，还 可以与图6所示的现有装置同样，将线材供给排出机构由卷轴8和导向器9a构成，其中卷 轴8可借助转矩电动机7以一定的转矩正反旋转，用于供给并缠卷线材；导向器9a用于将 从该卷轴8导出的线材引导至管材。此外，在上述实施方式中，作为芯线旋转单元例示了在固定轴承23和可动轴承M 双方分别设置伺服电动机27、28的情况，但是也可以利用一个伺服电动机使各夹持装置 2U22同步并向相同方向旋转，只要能够使夹持装置21、22同步并向相同方向旋转，则可以 使用气压或液压气缸等其他的机构来代替伺服电动机使夹持装置21、22旋转。
权利要求
1.一种管材螺旋槽加工装置，其特征在于，具备芯线钢丝(13)，其能够嵌入管材(12)中；钢丝张紧机构(20)，其将所述芯线钢丝(13)张紧；芯线旋转单元07、观)，其使张紧的所述芯线钢丝(13)与所述管材(12) —起正反旋 转，将从线材供给排出机构导出的线材(11)缠绕到所述管材(12)上，并且将缠绕在所述管 材(12)上的所述线材(11)拉回到所述线材供给排出机构。
2.根据权利要求1所述的管材螺旋槽加工装置，其特征在于，还具备卷轴( )，该卷轴借助芯线旋转单元(27、28)而旋转，能够供从线材供给排出 机构导出的线材(11)缠绕。
3.一种管材螺旋槽加工方法，其特征在于，具有以下工序钢丝张紧工序，将嵌入管材(12)中的芯线钢丝(13)张紧；线材缠绕工序，使张紧的所述芯线钢丝(13)与所述管材(12) —起正转，将从线材供给 排出机构导出的线材(11)缠绕到所述管材(12)上，并在所述管材(12)的外周形成经所述 线材(11)压接而形成的槽；线材拉回工序，使所述芯线钢丝(13)与所述管材(12) —起反向旋转，从而将缠绕在所 述管材(12)上的所述线材(11)拉回到所述线材供给排出机构；管材拆卸工序，将在周围留下有所述槽的所述管材(12)从所述芯线钢丝(13)上取下。
4.根据权利要求3所述的管材螺旋槽加工方法，其特征在于，在钢丝张紧工序和线材缠绕工序之间设置临时缠绕工序，将从线材供给排出机构导出 的线材(11)缠绕在卷轴09)上，在线材缠绕工序中在所述卷轴09)上缠绕后将从所述线材供给排出机构导出的线材 (11)缠绕到管材(12)上。
全文摘要
本发明提供一种管材螺旋槽加工装置和管材螺旋槽加工方法，不在管材上产生伤痕，即使是较细的管材也能形成深度一定且间距均匀的螺旋槽。该管材螺旋槽加工装置具备能够嵌入管材中的芯线钢丝、将芯线钢丝张紧的钢丝张紧机构、使张紧的芯线钢丝与管材一起正反旋转的芯线旋转单元。优选具备卷轴，其借助芯线旋转单元而旋转，能够供从线材供给排出机构导出的线材缠绕。该管材螺旋槽加工方法包括钢丝张紧工序，将嵌入管材中的芯线钢丝张紧；线材缠绕工序，使张紧的芯线钢丝与管材一起正转，将线材缠绕到管材上；线材拉回工序，使芯线钢丝与管材一起反向旋转，将缠绕在管材上的线材拉回；管材拆卸工序，将管材从芯线钢丝上取下。
文档编号B29C59/02GK102126285SQ201010530389
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年1月15日
发明者武藤宪一 申请人:日特机械工程株式会社