内面溝付管の製造装置及び製造方法
【課題】本発明では、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールにより破損される前に加工中に断管が発生したと判断することができ、溝付プラグの破損を確実に防止することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【解決手段】
素管１１ａを抽伸して縮径させる縮径手段１３と、該縮径手段１３通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段１４と、該溝加工手段１４の管軸方向Ｘ下流側で加工済みの内面溝付管１１を抽伸する抽伸手段１６とを備えた内面溝付管の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃであって、前記抽伸手段１６よりも管軸方向Ｘ上流側に、素管１１ａの抽伸に伴って管軸方向Ｘに生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段１７，４５，５２を備えた。
【解決手段】
素管１１ａを抽伸して縮径させる縮径手段１３と、該縮径手段１３通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段１４と、該溝加工手段１４の管軸方向Ｘ下流側で加工済みの内面溝付管１１を抽伸する抽伸手段１６とを備えた内面溝付管の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃであって、前記抽伸手段１６よりも管軸方向Ｘ上流側に、素管１１ａの抽伸に伴って管軸方向Ｘに生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段１７，４５，５２を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エアコンや給湯器の熱交換器用の伝熱管として用いられる内面溝付管の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや給湯器の熱交換器に用いられる伝熱管は、熱交換性能の要求から、内面に溝のついた銅管が用いられることが多い。
近年は特に、熱交換器の軽量化や金属の省資源化のために、伝熱管用の内面溝付管は、より薄いものが求められている。
【０００３】
このような内面溝付管を製造するための内面溝付管の製造装置及び製造方法は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１の内面溝付管の製造装置は、加工済みの内面溝付管を抽伸方向の最下流側で巻き取る巻き取りドラム（抽伸ドラム）を兼ねた引抜手段を備え、該引抜手段により内面溝付管を引抜く引抜力を検出する引抜力検出手段を備えている。
【０００５】
引抜力検出は、引抜手段のモータの電流値によるトルク測定、引抜手段における管の押し付け力と変位の関係、巻き取りドラム以外の素管を縮径したり、溝付け加工をしたりする装置が載った可動台の荷重測定、等によって行われる。
【０００６】
例えば引抜手段のモータトルクによって検出する場合、モータトルクがメカニカルロスのレベルまで落ち込んだ時点で断管と判定する。
【０００７】
特許文献１における引抜力検出手段は、いずれも抽伸ドラムの直前において管にかかる張力に相当する引抜力を測定するものである。
【０００８】
ここで、引抜力検出手段は、加工中に断管が発生した場合であって、その断管箇所が引抜手段の直前（整径ダイスと抽伸ドラムの間）である場合には即時に検出できる。
【０００９】
しかし、引抜力検出手段は、加工中に断管が発生した場合であって、その破断箇所が整径ダイスより上流である場合には、破断部が整径ダイスを通過するまで管が整径ダイスを通過する際にかかる引抜荷重が検出される分、荷重変動が抑制され、断管の検出に遅れが生じる。
【００１０】
このように、従来技術では、整径ダイスより上流で断管が発生した場合に、断管の検出の遅れにより装置の停止が遅れて溝付プラグを破損することがあった。
【００１１】
管の破断部が、溝加工部を通過すると、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールに直接押し付けられ、溝付プラグが破損する可能性がある。溝付プラグは高価なため、断管が発生したらすぐに装置を停止しなければ、断管の度に溝付プラグを交換する必要があり多大なコスト、労力を要してしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−８７００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで本発明では、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールにより破損される前に加工中に断管発生と判断することができ、溝付プラグの破損を確実に防止することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、素管を抽伸して縮径させる縮径手段と、該縮径手段通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段と、該溝加工手段の管軸方向下流側で加工済みの内面溝付管を抽伸する抽伸手段とを備えた内面溝付管の製造装置であって、前記抽伸手段よりも管軸方向上流側に、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段を備えた内面溝付管の製造装置であることを特徴とする。
【００１５】
前記構成により、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出することができるため、加工関連データに基づいて抽伸手段よりも管軸方向上流側で素管が破断しても溝加工手段に備えた溝付プラグが破損する前に断管が発生していることを認識することができる。
【００１６】
よって、装置を停止するなどの対応を迅速にとることができ、溝加工手段において溝付プラグが転造ボールに直接的に押し付けられ、破損することを防ぐことができる。
【００１７】
前記加工関連データは、例えば、前記縮径手段や前記溝加工手段において測定される前記加工荷重、或いは、前記中間抽伸手段の抽伸荷重、換言するとモータの荷重（駆動力）に関連する荷重関連データを挙げることができる。さらに、前記加工関連データは、加工荷重や駆動力を電気信号化した電流値や電圧値、さらには、これらの値を微分した微分値などのデータであってもよく、さらには、これらデータをグラフ化した波形が示す傾向であってもよい。
【００１８】
また、本発明は、前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工手段における前記加工荷重を測定する溝加工荷重測定手段、及び、前記縮径手段における前記加工荷重を測定する縮径加工荷重測定手段のうち、少なくとも一方で構成したことを特徴とする。
【００１９】
前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工荷重測定手段で構成した場合、前記溝加工手段での前記加工荷重の変化を基にして断管が発生したと判定することができる。
前記加工関連データ検出手段を、前記縮径加工荷重測定手段で構成した場合、前記縮径手段での前記加工荷重の変化を基にして断管が発生したと判定することができる。
【００２０】
このため、溝加工部の下流側に整径ダイスを設置した場合も、前記溝加工手段、前記縮径手段のいずれにおいても、断管発生の判定に遅れるなどの影響を受けずに溝付プラグが破損する前に断管発生を認識することができる。
【００２１】
特に、前記加工関連データ検出手段を、前記縮径加工荷重測定手段で構成した場合は、前記溝加工手段と前記縮径手段との間で断管が発生したときも、その断管発生したことを瞬時に判定できる点で好ましい。
【００２２】
また、前記溝加工手段、前記縮径手段のいずれにおいても、例えば、前記加工荷重が通常の定常加工時の加工荷重に対して例えば、２０％など、メカニカルロスのレベルまで落ち込む手前の所定の割合にまで変化したら断管と判断することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記縮径手段と前記溝加工手段との間で素管を抽伸する中間抽伸手段を備え、前記加工関連データ検出手段を、前記中間抽伸手段のモータの抽伸荷重に関連する荷重関連データを検出する荷重関連データ検出手段で構成したことを特徴とする。
【００２４】
前記中間抽伸手段を備えることで、前記抽伸手段による素管の抽伸を補助することができる一方で、前記縮径手段や前記溝加工手段にかかる荷重の変動が大きくなりがちであるが、前記荷重関連データ検出手段で検出する荷重関連データに基づいて、断管が発生したことを認識することができ、溝付プラグが破損することを防ぐことができる。
【００２５】
さらに、前記中間抽伸手段の抽伸荷重（モータの荷重）に関連する荷重関連データを検出し、断管発生を認識するために利用する構成であるため、ロードセルやトルクゲージなどの荷重測定手段、さらには、該荷重測定手段を設置するための治具などのハードウェアが不要になるため、既存の設備を利用して手軽に断管検出を行なうことができる。
【００２６】
この場合、前記中間抽伸手段の抽伸荷重自体は、制御によって加工中に常に変化しているので、断管発生を認識するのは困難な場合もあるが、その場合でも荷重関連データとしては、抽伸荷重の微分値や差分値を用いれば、断管発生時に顕著な変動を示すため、断管発生を確実に認識することができる点で好ましい。
【００２７】
荷重関連データとして抽伸荷重の微分値を用いる場合、前記断管判定手段では、例えば、抽伸荷重の微分値が、通常の定常加工時においても発生する程度の変動での分布における標準偏差（σ）の５倍（５σ）など、所定の幅を超えて大きく変動したら、断管と判定することができる。
【００２８】
前記荷重関連データは、上述したように抽伸荷重（モータの荷重）、荷重に対応する電流値、電圧値（電気信号）といったデータ、これらデータの微分値、差分値等を挙げることができる。
【００２９】
さらには、前記荷重関連データには、モータの荷重に限らず、モータのトルクであってもよく、その他にも、前記中間抽伸手段のモータの荷重により可動するプーリ、ベルトなどの伝達機構の（角）速度、（角）加速速度、或いは、これら微分値も含み、前記中間抽伸手段のモータの荷重に関連するデータであれば特に限定しない。
【００３０】
また、本発明は、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定する断管判定手段を備えたことを特徴とする。
【００３１】
前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと自動で判定することができるため、断管発生であると判定したら装置を即時、且つ、確実に停止することができ、溝付プラグの破損を防ぐことができる。
【００３２】
さらにまた、本発明は、前記内面溝付管の製造装置を用いて、前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、加工停止を行う内面溝付管の製造方法であることを特徴とする。
【００３３】
前記構成により、前記加工関連データ検出手段により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと自動で判定し、断管が発生したと判定したら溝加工部に備えた溝付プラグが破損する前に加工を停止することができるため、溝付プラグの破損を確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明では、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールにより破損される前に加工中に断管発生したと判断することができ、溝付プラグの破損を確実に防止することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】第２実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図３】第３実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図４】第１、第２実施形態、従来技術の各製造装置に設置した加工荷重検出部の設置箇所を説明する断面図。
【図５】第３実施形態の製造装置に設置した加工荷重検出部の設置箇所を説明する断面図。
【図６】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図７】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図８】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図９】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１０】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１１】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１２】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１３】第２実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１４】第２実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１５】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１６】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１７】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａは、図１に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側（抽伸方向）へ沿って、縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６（引抜部）を構成している。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａの説明図である。
【００３７】
さらに、前記製造装置１０Ａは、素管１１ａの抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出部１７と、断管が発生した場合、該加工関連データ検出部１７により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、抽伸部１６に対して抽伸停止指令を出力する制御部１８とを備えている。
【００３８】
前記縮径加工部１３は、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３９】
前記縮径ダイス２２は、管軸方向Ｘへ連通した連通孔２２ａを有した筒状に構成し、連通孔２２ａは、管軸方向Ｘの上流側部分（入口側）を下流側部分（出口側）に対して上流側へ向けて末広がり状に開口した形状で構成している。
【００４０】
前記フローティングプラグ２３は、円柱状に構成し、下流側部分の外周をテーパ状に構成している。
【００４１】
前記溝加工部１４は、素管１１ａ内においてプラグロッド２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の転造ボール２６と、転造ボール２６を素管１１ａ側へ押圧する押圧治具２７とで構成している。
【００４２】
押圧治具２７は、管軸方向Ｘ下流側へ向けて拡大した急角度の円錐状の内周面に有し、転造ボール２６を外周側から保持するリング状の加工ヘッド２８と、加工ヘッドの下流側にベアリング２１を介して設置され、各転造ボール２６に対して圧力を付与するリング状の押圧部材２９とで構成している。
【００４３】
複数の転造ボール２６は、正方向、或いは、逆方向のいずれの方向にも素管１１ａの表面を押圧しながら公転自在に転造工具として前記加工ヘッド２８の内周面によって保持されている。
【００４４】
前記整径ダイス１５は、内面溝付管１１が通過することにより、例えば、前記溝加工部１４における転造ボール２６の押圧により生じた管表面の歪み等を滑らかに整径する加工を行う。
【００４５】
前記抽伸部１６は、加工済みの内面溝付管１１を巻き取る抽伸ドラム３１（巻取りドラム）を兼ね備え、抽伸ドラム３１を駆動するモータＭ１を備え、該モータＭ１の回転駆動により内面溝付管１１を引張りながら抽伸ドラム３１に巻き付けている。
【００４６】
前記加工関連データ検出部１７は、溝加工部１４に備え、該溝加工部１４における加工荷重を測定する溝加工荷重測定用ロードセル４１と可動台４３で構成している。
【００４７】
可動台４３は、固定台４２に対して管軸方向Ｘに可動自在に下部に車輪を有して構成し、上部に溝加工部１４の押圧治具２７を設置している。
溝加工荷重測定用ロードセル４１は、可動台４３を介して溝加工部１４にかかる管軸方向Ｘの加工荷重Ｆを測定可能に固定治具４２ａに設置している。
【００４８】
前記制御部１８は、溝加工荷重測定用ロードセル４１から検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、後述する制御プログラムに従って、断管発生時には、断管が発生したと判定して抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止する停止信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００４９】
前記制御部１８は、図示しないが信号の解析処理および演算処理を実行するための演算機（ＣＰＵ）、必要な制御プログラムを格納するためのハードディスク、及び、前記荷重検出信号Ｓｉｎを一時格納するためのメモリを備え、その他にも、制御パラメータを入力するキーボードなどの入力手段、モニタなどの表示手段を適宜、備えることができる。
【００５０】
上述した製造装置１０Ａを用い、以下で説明する製造方法により内面溝付管１１を製造することができる。
【００５１】
まず、素管１１ａ内にはフローティングプラグ２３と当該フローティングプラグ２３へプラグロッド２５を介して回転自在に連結された溝付プラグ２４を挿入する。前記素管１１ａを、前記縮径ダイス２２と加工ヘッド２８に通して引抜きながら、加工ヘッド２８を回転させる。
なお、素管１１ａには銅，その合金，アルミニウム又はその合金等の熱伝導性のよい金属管を用いることができる。
【００５２】
素管１１ａは、抽伸に伴って前記縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とにより縮径される。次いで、溝付プラグ２４の位置で前記加工ヘッド２８の回転に伴って素管１１ａの周りを公転しつつ自転する複数の転造ボール２６が素管１１ａを押圧することにより、素管１１ａの内周面を溝付プラグ２４の表面へ押圧し、当該素管１１ａの内面に溝付プラグ２４の周面の溝５０を転写する。
【００５３】
これにより、管軸に対して４０〜６０度のリード角β（図１参照）をもつ多数の微細な溝１０を内面に有した内面溝付管１１を形成することができる。その後、内面溝付管１１は、下流側の整径ダイス１５により整径され、抽伸ドラム３１に巻き付けられる。
【００５４】
内面溝付管の製造過程において、制御部１８では、上述した内面溝付管１１の製造過程において断管が発生したとき、溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した加工関連データとしての加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定して、加工停止を行う制御を行なっている。
【００５５】
詳しくは、前記制御部１８は、溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した荷重が通常の定常加工時の２０％以下に低下したら断管が発生したと判定し、抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止させる制御プログラムを実行する。
【００５６】
前記製造装置１０Ａにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ａは、溝加工部１４に備えた溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定可能な構成であり、整径ダイス１５より上流側、特に、溝加工部１４またはそれよりも上流側で断管が発生した場合でも断管が発生したと迅速、且つ、確実に判定することができる。
【００５７】
したがって、断管発生後に素管１１ａの破断部が溝加工部１４を通過することにより、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００５８】
前記製造装置１０Ａは、加工中において溝加工荷重測定用ロードセル４１で検出した加工荷重Ｆが通常の定常加工時の加工荷重の２０％以下に低下したら断管と判定する制御を実行している。このため、荷重がメカロスレベルまで落ち込んだときに断管であると判定することができる。
【００５９】
さらに、ロッド間での性状の違いや、周囲の温度などの環境の違いによる変動を考慮して設定されたものであるから断管発生を誤検出することがない。
【００６０】
したがって、断管発生時には、確実に断管発生を検出することができるとともに、生産効率に優れた製造装置を製造することができる。
【００６１】
また、前記加工関連データ検出部１７は、溝加工部１４を可動台４３に設置し、溝加工部１４に加わる管軸方向Ｘの荷重を、可動台４３を介して溝加工荷重測定用ロードセル４１で検出する構成であるため、溝加工部１４に加わる管軸方向Ｘの荷重を正確に測定することができる。
【００６２】
以下では、他の実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂ，１０Ｃについて説明する。
但し、以下で説明する内面溝付管の製造装置１０Ｂ，１０Ｃの構成のうち、上述した第１実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａと同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
（第２実施形態）
第２実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂは、図２に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６を構成するとともに、加工関連データ検出部４５と制御部４６とを備えている。
前記加工関連データ検出部４５は、縮径加工部１３に備え、該縮径加工部１３における加工荷重Ｆを測定する縮径加工荷重測定用ロードセル４５で構成している。
縮径加工荷重測定用ロードセル４５は、縮径ダイス２２に取り付けられ、縮径ダイス２２に負荷される管軸方向Ｘの荷重を検出することができる。
【００６４】
なお、第２実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂには、溝加工部１４に溝加工荷重測定用ロードセル４１、及び、可動台４３を備えていない。
【００６５】
前記制御部４６は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５から検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、制御プログラムに従って、断管の検出を行い、断管発生時には、断管が発生したと判定して抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止する停止信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００６６】
詳しくは、前記制御部４６は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５により検出した加工荷重Ｆが通常の定常加工時の２０％以下に低下したら断管と判定し、抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止させる制御プログラムを実行する。
【００６７】
前記製造装置１０Ｂにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ｂは、縮径加工部１３に備えた縮径加工荷重測定用ロードセル４５により測定した加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定する構成であり、整径ダイス１５よりも上流側で断管が発生した場合でも断管が発生したと迅速、且つ、確実に判定することができる。
【００６８】
特に、前記製造装置１０Ｂは、縮径加工部１３よりも下流側で断管が発生した場合は、断管発生と同時に素管の抽伸により縮径加工部１３にかかる荷重がゼロになるので、断管が発生したと即時に判定することができる。
【００６９】
したがって、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００７０】
（第３実施形態）
第３実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｃは、図３に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、中間抽伸部５１（中間引抜部）、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６を構成するとともに、加工関連データ検出部５２と制御部５３とを備えている。
なお、図３は、第３実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｃの説明図である。
【００７１】
前記中間抽伸部５１は、縮径部１３と溝加工部１４との間で、素管１１ａを管軸方向Ｘへ抽伸することで抽伸部１６による抽伸を補助している。すなわち、前記溝加工部１４による溝加工は、素管１１ａを抽伸する際の抵抗となり、この溝加工の際の抽伸（引抜き）の負荷が大きくなるが、中間抽伸部５１により素管１１ａにかかる抽伸負荷を管軸方向Ｘにおいて分散させ、その結果、溝加工部１４にかかる荷重を低減させることができる。
【００７２】
前記中間抽伸部５１は、素管１１ａに対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト５４を備えている。各ベルト５４は、プーリー５５によりループ状（無端状）に張架され、モータＭ２により回転可能に構成している。ベルト５４は、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド５６を連設している。
【００７３】
前記パッド５６には、図示しないが、縮径部１３により縮径後の素管１１ａの外面との接触部分に、複数のパッド５６の連設方向に対する切断面が円弧状となるパッド溝を形成している。
【００７４】
前記中間抽伸部５１は、モータＭ３の駆動によりパッド５６を素管１１ａ表面に押し付け、或いは、退避可能に構成している。
なお、前記中間抽伸部５１の上流側には、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物を除去するためのワイパー５７を設け、下流側には、中間整径ダイス５８を設けている。
【００７５】
前記ワイパー５７は、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物も除去するために設けられ、素管１１ａを通過させるため、該素管１１ａの外径よりも一回り小さい径の貫通穴が中央部に形成された例えば、ゴム製の筒状体である。
中間整径ダイス５８は、前記中間抽伸部５１で扁平した素管１１ａの断面形状を真円に近い形状に戻すために設けられ、前記素管１１ａの形状に応じて、縮径ダイス２２の径と同じか小さなダイス径で構成している。
前記制御部５３は、中間抽伸部５１のモータＭ３の駆動を制御することにより、中間抽伸部５１のパッド５６による素管１１ａに対する押し付け力を制御することができる。
パッド５６を素管１１ａに対して適切な押し付け力で押し付けることによって、パッド５６と素管１１ａの間のスリップを低減させ、荷重Ｆの変動が小さくなるようにする。
【００７６】
前記加工関連データ検出部５２は、中間抽伸部５１のモータＭ３の駆動力に関連する信号としてモータＭ３への駆動力指令値に対応する電流値（電気信号）を検出する電流計５２で構成している。
なお、製造装置１０Ｃには、溝加工部１４に、溝加工荷重測定用ロードセル４１や可動台４３を備えておらず、縮径加工部１３に、縮径加工荷重測定用ロードセル４５を備えていない。
【００７７】
また、前記制御部５３は、上述したように、電流計５２により検出した電流値を微分する演算部を備え、微分値を荷重関連データとして記憶する記憶部を備えている。さらに、前記制御部５３は、微分値が定常加工時の変動の５σを超えて大きく変動したら、断管と判定し、抽伸部１６のモータＭ１、中間抽伸部５１のモータＭ３に対して抽伸停止の指令を出力する制御プログラムを備えている。
【００７８】
上述した製造装置１０Ｃを用いて内面溝付管１１を製造することができる。
制御部５３では、素管１１ａが破断した場合、電流計５２で検出した電流値を微分した微分値に基づいて、断管が発生したと判定し、加工停止を行う。
詳しくは、内面溝付管１１の製造方法によれば、電流計５２で検出した電流値を微分した微分値の変化量を計測し、その変動が５σを超えたら断管と判断し、抽伸部１６のモータＭ１、中間抽伸部５１のモータＭ２などの装置を停止させる。
【００７９】
前記製造装置１０Ｃにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ｃは、整径ダイス１５よりも上流側で発生した断管であっても、溝付プラグ２４が破損する前に確実に検出することができる。
【００８０】
さらに、製造装置１０Ｃは、中間抽伸部５１のモータの荷重（駆動力）の指令値となる電流値を微分した微分値に基づいて、断管が発生したと判定することができるため、中間抽伸部５１の抽伸補助により荷重変動が大きい状況下でも、中間抽伸部５１、又は、それよりも上流側で発生した断管を迅速、且つ、確実に検出することができる。
【００８１】
したがって、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００８２】
さらに、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重に対応する電流値の微分値に基づいて、断管が発生したと判定する構成であるため、ロードセルやトルクゲージ、さらには、これらを設置するための可動台等のハードウェアの追加は不要であり、例えば、電流計５２といった簡素なハードウェアによって断管検出を行なうことができる。
【００８３】
なお、第３実施形態の内面溝付管の製造装置１０Ｃは、中間抽伸部５１に備えた前記加工関連データ検出部５２（電流計５２）のみに基いて断管を検出する構成に限らない。
詳しくは、製造装置１０Ｃは、前記加工関連データ検出部５２に加えて、溝加工部１４に溝加工荷重測定用ロードセル４１、及び／又は、縮径加工部１３に縮径加工荷重測定用ロードセル４５を備え、各箇所で断管発生を検出する構成を排除するものでない。
【００８４】
（実施例）
続いて、本発明の製造装置を用いて内面溝付管１１の加工中に素管１１ａ（内面溝付管１１）に断管が発生したとき、代替困難な溝付プラグ２４が破損することなく断管発生を判定できるか否かを検証する断管検出実験を行なった。
本断管検出実験では、本発明の製造装置として第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用い、さらに、第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの比較例として従来技術に係る製造装置を用いて行なった。
【００８５】
第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃでは、上述したとおり、いずれも、抽伸部１６よりも、詳しくは、溝加工部１４、又は、該溝加工部１４よりも管軸方向Ｘ上流側に、適宜、加工荷重検出部１７，４５，５２を備え、該加工荷重検出部１７，４５，５２により、加工荷重関連データの検出を行なっている。第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃについて中間抽伸部５１の設置の有無、加工荷重検出部１７，４５，５２の種類、中間抽伸部５１の設置箇所についてまとめると表１、図４、図５に示すとおりである。
【００８６】
【表１】
なお、表１は、第１から第３実施形態の各製造装置の中間抽伸部５１の設置の有無、加工荷重検出部の種類、中間抽伸部の設置箇所を示す表である。
図４は、第１、第２実施形態、比較例の各製造装置に設置する加工荷重検出部の設置箇所を示し、中間抽伸部を設置していない製造装置の模式図である。図５は、第３実施形態の製造装置に設置する加工荷重検出部の設置箇所を示し、中間抽伸部を設置している製造装置の模式図である。
【００８７】
一方、表１、図４に示すように、比較例の製造装置では、中間抽伸部５１を設置していない構成を例にとり、抽伸部１６に抽伸ドラム３１のモータの荷重を検出する荷重検出器を備え（図示せず）、該荷重検出器で抽伸荷重を検出し、断管が発生した場合は、断管が発生したとの判定を行う。
【００８８】
また、断管発生箇所（以下、「断管箇所」という。）は、図４、図５に示すとおり、断管箇所ａからｉの９通りの箇所とした。
断管箇所ａからｄは、図４に示すとおりであり、詳しくは、断管箇所ａは、整径ダイス１５と抽伸部１６の間であり、断管箇所ｂは、整径ダイス１５内、または、溝加工部１４と整径ダイス１５の間であり、断管箇所ｃは、溝加工部１４内、または、縮径加工部１３と溝加工部１４の間であり、断管箇所ｄは、縮径加工部１３内、または、縮径加工部１３の上流側から素管１１ａを供給するペイオフテーブル６２と縮径加工部１３の間である。
【００８９】
断管箇所ｅからｉは、図５に示すとおりであり、詳しくは、断管箇所ｅは、整径ダイス１５と抽伸部１６の間であり、断管箇所ｆは、整径ダイス１５内、または、溝加工部１４と整径ダイス１５の間であり、断管箇所ｇは、溝加工部１４内、または、中間抽伸部５１と溝加工部１４の間であり、断管箇所ｈは、縮径加工部１３と中間抽伸部５１の間であり、断管箇所ｉは、縮径加工部１３内、または、ペイオフテーブル６２と縮径加工部１３の間である。
【００９０】
以上を踏まえ、比較例の製造装置を用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験０−ａ，０−ｂ，０−ｃ，０−ｄとする。第１実施形態の製造装置１０Ａを用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄとする。第２実施形態の製造装置１０Ｂを用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験２−ａ，２−ｂ，２−ｃ，２−ｄとする。第３実施形態の製造装置１０Ｃを用いて断管箇所ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験３−ｅ，３−ｆ，３−ｇ，３−ｈ，３−ｉとする。
【００９１】
断管検出実験で行った断管検出制御について、図６から図１７を基に説明する。
なお、図６から図１７は、各断管検出実験において、各加工部に適宜、設けた加工荷重検出部が検出する加工荷重と時間の関係のグラフを示す図であり、いずれも測定開始から１００秒経過時点で断管が発生したものとする。
【００９２】
さらに、断管検出後に断管発生であるとの判定ができ次第、装置を停止するので、その後の荷重は、ゼロになるが、図６から図１７では、断管検出前後の荷重の変化の様子を示すため、実際に装置を停止しても、断管発生後も装置を停止しない状態の荷重の波形をあらわしている。
【００９３】
（比較例の製造装置を用いた断管検出実験）
比較例の製造装置では、図６から図９に示すように、上述した抽伸ドラム３１の定常加工時のモータＭ１の抽伸荷重に対して２０％の割合だけ低下させた値を閾値とする断管検出ラインに設定している。
なお、図６から図９は、それぞれ断管検出実験０−ａ，０−ｂ，０−ｃ，０−ｄにおける断管検出実験の実験結果を示す。
【００９４】
断管検出ラインは、断管が発生したと判定することができるとともに、断管を誤検出しない範囲で設定する必要がある。
詳しくは、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、図６に示すように数１００秒レベルの加工時間の範囲において、約±５０Ｎの範囲内で変動している。ロットの先頭と終わりの間の数１００分レベルの加工時間範囲に着目すると、銅管の前後での焼鈍状態の違いや偏肉、溝付プラグ２４の磨耗などの要因によりさらに抽伸ドラム３１の荷重には、変動が生じる。
【００９５】
さらに、銅管のロット間の違いや、溝付プラグ２４の固体差や季節変動での差はもっと大きく、例えば、断管発生前の定常加工時においても、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、約１５００Ｎから３０００Ｎの範囲で変動する。
【００９６】
そのため、断管検出の閾値としての断管検出ラインを上げると断管発生の誤検出が多くなるため、断管検出ラインは、断管の誤検出が生じない範囲で設定する必要がある。
【００９７】
断管検出実験０−ａの結果は、図６に示すとおりである。図６に示すように、断管発生までは、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、定常加工時の範囲で変移するが、断管発生と同時に、モータＭ１の抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がるので、制御部では、断管発生と同時に断管が発生したと判定し、装置を停止することで転造ボール２６により溝付プラグ２４を破損することを防ぐことができる。
【００９８】
断管検出実験０−ｂの結果は、図７に示すとおりである。図７に示すように、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、断管検出ラインよりも降下せず（図７中の荷重波形のａ点参照）、破断部が整径ダイス１５を通過すると同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がるので、制御部では、断管であると判定し、装置を停止する。
【００９９】
このように断管検出実験０−ｂにおいても、比較例の製造装置は、断管発生後に加工停止することができるが、断管発生から断管発生を検出までに僅かに遅れが生じることになる。
【０１００】
但し、断管検出実験０−ｂでは、溝加工部１４よりも下流側である断管箇所ｂで断管が発生するため、破断部が溝付プラグ２４を有する溝加工部１４を通過することなく、溝付プラグ２４が破損する前に装置を停止することができる。
【０１０１】
なお、断管発生と同時に降下する荷重値（図７中の荷重波形のａ点参照）よりも断管検出ラインを高く設定した場合には、破断部が整径ダイス１５通過前に断管発生を遅れなく検出することができる反面、上述したように、様々な要因により加工中に抽伸荷重が変動するに伴い、断管発生の誤検出が生じ易くなり、加工効率が大幅に低下するため、好ましくない。
【０１０２】
断管検出実験０−ｃの結果は、図８に示すとおりである。図８に示すように、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、破断部が溝加工部１４、整径ダイス１５を通過するごとに段階的に降下し、破断部が整径ダイス１５を通過するまで、抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がらず、制御部では、最終的に整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない。
【０１０３】
よって、断管は、溝加工部１４よりも上流側である断管箇所ｃで発生するが、断管発生後に断管発生であると判定し、装置を停止するまでに要する時間に遅れが生じるため、この間、破断部が溝付プラグ２４を有する溝加工部１４を通過し、転造ボール２６が直接的に溝付プラグ２４に接触するので、溝付プラグ２４が破損するおそれがある。
【０１０４】
なお、図８中の抽伸荷重の波形のａ点、ｂ点は、それぞれ破断部が溝加工部１４、整径ダイス１５を通過中であることを示す。
【０１０５】
断管検出実験０−ｄの結果は、図９に示すとおりである。図９に示すように、断管検出実験０−ｃと同様に、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、破断部が縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５を通過するごとに段階的に降下し、整径ダイス１５を通過するまで、抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がらず、制御部では、最終的に整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない。
【０１０６】
よって、断管発生後に断管発生であると判定し、装置停止までに要する時間に遅れが生じ、この間、転造ボール２６が溝付プラグ２４に接触するので、溝付プラグ２４が破損するおそれがある。
【０１０７】
（第１実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第１実施形態の製造装置１０Ａを用いた断管検出実験について説明する。
第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管検出の閾値として断管検出ラインを、溝加工荷重測定部１７で測定した定常加工時の測定荷重（加工荷重Ｆ）の２０％になるよう設定し、測定荷重が断管検出ライン以下になったら断管と判定し、装置を停止する制御を行なっている。
【０１０８】
断管検出実験１−ａの結果は、図１０に示すとおりである。図１０に示すように、溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、断管発生と同時に、測定荷重が断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下するため、即時に断管が発生したと判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１０９】
なお、断管後に測定荷重がゼロにまで降下するのは、溝加工部１４よりも下流側で断管が発生した場合、断管発生と同時に抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が溝加工部１４まで完全に作用しなくなるためである。
【０１１０】
また、断管検出実験１−ｂも、断管検出実験１−ａと同様に、断管発生と同時に、測定荷重がゼロにまで降下するため、即時に断管検出可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
なお、断管検出実験１−ｂでの溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、図１０と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１１１】
断管検出実験１−ｃの結果は、図１１に示すとおりである。図１１に示すように、断管発生と同時に溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、降下しない。
これは、溝加工部１４よりも上流側である断管箇所ｃで断管が発生した場合、破断部が溝加工部１４を通過するまで、断管が発生しても抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が溝加工部１４まで作用するからである。
【０１１２】
断管部が溝加工部１４を通過したと同時に（図１１中の荷重波形のａ点参照）一気に断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下し、制御部では、断管が発生したと判定し、装置を停止する。
【０１１３】
このように第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管箇所ｃの場合、断管発生と同時に装置を停止することができないが、破断部が溝加工部１４を通過すると同時に断管が発生したと判定し、装置を即時停止することができるので、溝付プラグ２４が破損することを未然に防止することができる。
【０１１４】
ここで、比較例の製造装置では、断管検出実験０−ｃで説明したように、断管箇所ｃで断管が発生した場合、破断部が溝加工部１４を通過し、さらに整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない（図８参照）。すなわち、破断部が溝加工部１４と整径ダイス１５の間、及び、整径ダイス１５内を通過する間の数秒間、転造ボール２６が溝付プラグ２４に接触することになり、この間に溝付プラグ２４を破損させることになる。
【０１１５】
これに対して第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管箇所ｃで断管発生した場合において比較例の製造装置よりも、破断部が溝加工部１４と整径ダイス１５の間、及び、整径ダイス１５内を通過する間だけ早く装置を停止することができるため、溝付プラグ２４が転造ボール２６に接触し、破損することを未然に防ぐことができる。
【０１１６】
断管検出実験１−ｄにおいても、図１２に示すように、第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管発生と同時に断管が発生したと判定することができないが、破断部が縮径加工部１３を通過し、溝加工部１４を通過する際に、溝加工荷重測定部１７の測定荷重がゼロにまで降下するので（図１２中、荷重波形ａ点参照）溝加工部１４の通過と同時に断管発生したと判定することができ、断管検出実験１−ｃの場合と同様に溝付プラグ２４が破損することを未然に防ぐことができる。
【０１１７】
（第２実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第２実施形態の製造装置１０Ｂを用いた断管検出実験について説明する。
断管検出実験２−ａでは、断管検出実験１−ａと同様に溝加工部１４よりも下流側で断管が発生するため、断管発生と同時に抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が縮径加工部１３まで作用しなくなる。
【０１１８】
このため、縮径加工荷重測定部の測定荷重は、図１３に示すように、断管発生と同時に、測定荷重が断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下するため、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１１９】
同様に、断管検出実験２−ｂ，ｃも、断管発生と同時に、測定荷重がゼロにまで降下するため、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
なお、断管検出実験２−ｂ，ｃでの溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、図１３と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１２０】
断管検出実験２−ｄでは、縮径加工部１３よりも上流側である断管箇所ｄで断管が発生するため、断管が発生しても破断部が縮径加工部１３を通過するまでは抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が縮径加工部１３まで作用する。
【０１２１】
このため、図１４に示すように、断管発生と同時に縮径加工荷重測定部の測定荷重は、降下しないが、破断部が縮径加工部１３を通過したと同時に断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下し、制御部では、断管が発生したと判定し、装置を停止する。
【０１２２】
このように第２実施形態の製造装置１０Ｂでは、断管発生と同時に装置を停止することができないが、破断部が縮径加工部１３を通過すると同時に断管が発生したと判定し、破断部が溝加工部１４を通過する前に装置を停止することができるので、溝付プラグ２４が破損することを未然に防止することができる。
【０１２３】
（第３実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第３実施形態の製造装置１０Ｃを用いた断管検出実験について説明する。
第３実施形態の製造装置１０Ｃでは、上述したように中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重の微分値をもとに断管が発生したと判定している。
詳しくは、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重（中間抽伸部５１の抽伸荷重Ｆ）の変化量（微分値）を監視し、微分値の変動が５σを超えたら断管と判断し、装置を停止する制御を行なっている。
【０１２４】
ここで、中間抽伸部５１での抽伸荷重は、定常加工時でも実際には、上述したように加工前の素管１１ａ（銅管）や装置の状態、加工環境の違いなど、様々な要因により変化量が大きくなる。
【０１２５】
このため、第３実施形態の製造装置１０Ｃのように、抽伸荷重の微分値を用いて断管発生を検出することにより、正確に断管を判定できる点で好ましい。
【０１２６】
断管検出実験３−ｅの実験結果は、図１５に示すとおりである。
なお、図１５は、断管発生前後の中間抽伸部５１での抽伸荷重と、荷重変化量（微分値）とをそれぞれグラフ化して示し、抽伸荷重は、図１５中左側を縦軸とし、荷重の変化量は、図１５中右側を縦軸としている。
【０１２７】
断管検出実験３−ｅでは、溝加工部１４よりも下流側で断管が発生するが、これにより、中間抽伸部５１の負荷が上がり、抽伸ドラムの抽伸荷重の変化量が定常加工時と比較して顕著にあがる。よって、断管発生と略同時に断管が発生したと判定し、装置を停止することができる。
【０１２８】
なお、図１５に示すように、数１００秒レベルの範囲でみれば中間抽伸部５１での抽伸荷重の変動も、抽伸荷重の微分値の変動も大差はないが、上述したように、数１００分レベルの範囲でみれば中間抽伸部５１での抽伸荷重の変動が大きくなる。
【０１２９】
このため、中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）に基いて断管が発生したと判定することで、断管を誤検出することなく、断管と同時に即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３０】
また、断管検出実験３−ｆ，ｇも、断管検出実験３−ｅと同様に、断管発生と同時に、中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、即時に断管検出可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３１】
なお、断管検出実験３−ｆ，ｇでの中間抽伸部５１の測定荷重は、図１５と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１３２】
断管検出実験３−ｈでは、中間抽伸部５１内、又は、中間抽伸部５１よりも上流側である断管箇所ｈで断管が発生するが、図１６に示すように、断管発生と同時に中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３３】
断管検出実験３−ｉでは、図１７に示すように、断管発生と同時に中間抽伸部５１の荷重、及び、荷重の変化量（微分値）は、降下しない。断管は、縮径加工部１３よりも上流側である断管箇所ｉで発生するため、破断部が縮径加工部１３を通過するまでは、中間抽伸部５１の抽伸荷重に影響を及ぼさないからである。
【０１３４】
しかし、破断部が縮径加工部１３を通過すると同時に、断管検出実験３−ｈと同様に中間抽伸部５１の荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３５】
上述した断管検出実験により、比較例の製造装置は、断管発生箇所によっては、溝付プラグ２４が転造ボール２６に直接的に押し付けられ破損した。
【０１３６】
これに対して、第１から第３実施形態の各製造装置は、いずれも溝付プラグ２４が転造ボール２６により破損される前に、加工中に断管発生したと判定し、加工を停止することができた。
【０１３７】
したがって、本発明の内面溝付管の製造装置及び製造方法により、溝付プラグ２４の破損を防止することができることを実証することができた。
【０１３８】
上述した実施形態と、この発明の構成との対応において、
縮径手段は、縮径加工部１３に対応し、
溝加工手段は、溝加工部１４に対応し、
抽伸手段は、抽伸部１６に対応し、
中間抽伸手段は、中間抽伸部５１に対応し、
加工関連データは、加工関連データ検出部１７，４５で測定した測定荷重、又は、計測した電流計５２に対応し、
加工関連データ検出手段は、加工関連データ検出部１７，４５，５２に対応し、
断管判定手段は、演算部、記憶部を備えた制御部１８，４６，５３に対応し、
溝加工荷重測定手段は、溝加工荷重測定用ロードセル４１に対応し、
縮径加工荷重測定手段は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５に対応し、
荷重関連データは、中間抽伸部５１の抽伸荷重の微分値に対応し、
荷重関連データ検出手段は、電流計５２、及び、制御部５３の演算部に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１３９】
例えば、本発明は、第３実施形態の製造装置１０Ｃにおいて、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重を測定するロードセル等の荷重測定器を備え、該荷重測定器で測定した荷重を、荷重関連データとして断管発生の判定に用いる構成を排除するものではない。
【０１４０】
また、本発明は、溝加工部１４で加工荷重を測定する手段として加工関連データ検出部１７の代わりに縮径加工部１３に備えた加工関連データ検出部４５と同様の構成を採用してもよく、逆に、縮径加工部１３で加工荷重を測定する手段として加工関連データ検出部４５の代わりに溝加工部１４に備えた加工関連データ検出部１７と同様の構成を採用してもよい。
【０１４１】
さらに、本発明は、縮径加工部１３に加工関連データ検出部４５を備え、溝加工部１４に加工関連データ検出部１７を備え、双方の加工関連データ検出部１７，４５を用いて断管発生を判定する構成であってもよい。
【０１４２】
さらにまた、第３実施形態の製造装置１０Ｃにおいて、縮径加工部１３に加工関連データ検出部４５を備え、及び／又は、溝加工部１４に加工関連データ検出部１７を備え、中間抽伸部５１の抽伸荷重の微分値に加えて加工関連データ検出部１７，４５のうち、少なくとも一方で検出した加工関連データを用いて断管発生を判定する構成であってもよい。
【０１４３】
また、押圧治具２７は、転造ボール２６を用いるに限らず、ローラーなど、素管１１ａを押圧できれば、他の工具を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…内面溝付管の製造装置
１１…内面溝付管
１１ａ…素管
１３…縮径加工部
１４…溝加工部
１６…抽伸部
１７，４５，５２…加工関連データ検出部
１８，４６，５３，５９…制御部
２４…溝付プラグ
４１…溝加工荷重測定用ロードセル
５１…中間抽伸部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エアコンや給湯器の熱交換器用の伝熱管として用いられる内面溝付管の製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや給湯器の熱交換器に用いられる伝熱管は、熱交換性能の要求から、内面に溝のついた銅管が用いられることが多い。
近年は特に、熱交換器の軽量化や金属の省資源化のために、伝熱管用の内面溝付管は、より薄いものが求められている。
【０００３】
このような内面溝付管を製造するための内面溝付管の製造装置及び製造方法は、特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１の内面溝付管の製造装置は、加工済みの内面溝付管を抽伸方向の最下流側で巻き取る巻き取りドラム（抽伸ドラム）を兼ねた引抜手段を備え、該引抜手段により内面溝付管を引抜く引抜力を検出する引抜力検出手段を備えている。
【０００５】
引抜力検出は、引抜手段のモータの電流値によるトルク測定、引抜手段における管の押し付け力と変位の関係、巻き取りドラム以外の素管を縮径したり、溝付け加工をしたりする装置が載った可動台の荷重測定、等によって行われる。
【０００６】
例えば引抜手段のモータトルクによって検出する場合、モータトルクがメカニカルロスのレベルまで落ち込んだ時点で断管と判定する。
【０００７】
特許文献１における引抜力検出手段は、いずれも抽伸ドラムの直前において管にかかる張力に相当する引抜力を測定するものである。
【０００８】
ここで、引抜力検出手段は、加工中に断管が発生した場合であって、その断管箇所が引抜手段の直前（整径ダイスと抽伸ドラムの間）である場合には即時に検出できる。
【０００９】
しかし、引抜力検出手段は、加工中に断管が発生した場合であって、その破断箇所が整径ダイスより上流である場合には、破断部が整径ダイスを通過するまで管が整径ダイスを通過する際にかかる引抜荷重が検出される分、荷重変動が抑制され、断管の検出に遅れが生じる。
【００１０】
このように、従来技術では、整径ダイスより上流で断管が発生した場合に、断管の検出の遅れにより装置の停止が遅れて溝付プラグを破損することがあった。
【００１１】
管の破断部が、溝加工部を通過すると、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールに直接押し付けられ、溝付プラグが破損する可能性がある。溝付プラグは高価なため、断管が発生したらすぐに装置を停止しなければ、断管の度に溝付プラグを交換する必要があり多大なコスト、労力を要してしまうことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００８−８７００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで本発明では、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールにより破損される前に加工中に断管発生と判断することができ、溝付プラグの破損を確実に防止することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、素管を抽伸して縮径させる縮径手段と、該縮径手段通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段と、該溝加工手段の管軸方向下流側で加工済みの内面溝付管を抽伸する抽伸手段とを備えた内面溝付管の製造装置であって、前記抽伸手段よりも管軸方向上流側に、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段を備えた内面溝付管の製造装置であることを特徴とする。
【００１５】
前記構成により、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出することができるため、加工関連データに基づいて抽伸手段よりも管軸方向上流側で素管が破断しても溝加工手段に備えた溝付プラグが破損する前に断管が発生していることを認識することができる。
【００１６】
よって、装置を停止するなどの対応を迅速にとることができ、溝加工手段において溝付プラグが転造ボールに直接的に押し付けられ、破損することを防ぐことができる。
【００１７】
前記加工関連データは、例えば、前記縮径手段や前記溝加工手段において測定される前記加工荷重、或いは、前記中間抽伸手段の抽伸荷重、換言するとモータの荷重（駆動力）に関連する荷重関連データを挙げることができる。さらに、前記加工関連データは、加工荷重や駆動力を電気信号化した電流値や電圧値、さらには、これらの値を微分した微分値などのデータであってもよく、さらには、これらデータをグラフ化した波形が示す傾向であってもよい。
【００１８】
また、本発明は、前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工手段における前記加工荷重を測定する溝加工荷重測定手段、及び、前記縮径手段における前記加工荷重を測定する縮径加工荷重測定手段のうち、少なくとも一方で構成したことを特徴とする。
【００１９】
前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工荷重測定手段で構成した場合、前記溝加工手段での前記加工荷重の変化を基にして断管が発生したと判定することができる。
前記加工関連データ検出手段を、前記縮径加工荷重測定手段で構成した場合、前記縮径手段での前記加工荷重の変化を基にして断管が発生したと判定することができる。
【００２０】
このため、溝加工部の下流側に整径ダイスを設置した場合も、前記溝加工手段、前記縮径手段のいずれにおいても、断管発生の判定に遅れるなどの影響を受けずに溝付プラグが破損する前に断管発生を認識することができる。
【００２１】
特に、前記加工関連データ検出手段を、前記縮径加工荷重測定手段で構成した場合は、前記溝加工手段と前記縮径手段との間で断管が発生したときも、その断管発生したことを瞬時に判定できる点で好ましい。
【００２２】
また、前記溝加工手段、前記縮径手段のいずれにおいても、例えば、前記加工荷重が通常の定常加工時の加工荷重に対して例えば、２０％など、メカニカルロスのレベルまで落ち込む手前の所定の割合にまで変化したら断管と判断することができる。
【００２３】
また、本発明は、前記縮径手段と前記溝加工手段との間で素管を抽伸する中間抽伸手段を備え、前記加工関連データ検出手段を、前記中間抽伸手段のモータの抽伸荷重に関連する荷重関連データを検出する荷重関連データ検出手段で構成したことを特徴とする。
【００２４】
前記中間抽伸手段を備えることで、前記抽伸手段による素管の抽伸を補助することができる一方で、前記縮径手段や前記溝加工手段にかかる荷重の変動が大きくなりがちであるが、前記荷重関連データ検出手段で検出する荷重関連データに基づいて、断管が発生したことを認識することができ、溝付プラグが破損することを防ぐことができる。
【００２５】
さらに、前記中間抽伸手段の抽伸荷重（モータの荷重）に関連する荷重関連データを検出し、断管発生を認識するために利用する構成であるため、ロードセルやトルクゲージなどの荷重測定手段、さらには、該荷重測定手段を設置するための治具などのハードウェアが不要になるため、既存の設備を利用して手軽に断管検出を行なうことができる。
【００２６】
この場合、前記中間抽伸手段の抽伸荷重自体は、制御によって加工中に常に変化しているので、断管発生を認識するのは困難な場合もあるが、その場合でも荷重関連データとしては、抽伸荷重の微分値や差分値を用いれば、断管発生時に顕著な変動を示すため、断管発生を確実に認識することができる点で好ましい。
【００２７】
荷重関連データとして抽伸荷重の微分値を用いる場合、前記断管判定手段では、例えば、抽伸荷重の微分値が、通常の定常加工時においても発生する程度の変動での分布における標準偏差（σ）の５倍（５σ）など、所定の幅を超えて大きく変動したら、断管と判定することができる。
【００２８】
前記荷重関連データは、上述したように抽伸荷重（モータの荷重）、荷重に対応する電流値、電圧値（電気信号）といったデータ、これらデータの微分値、差分値等を挙げることができる。
【００２９】
さらには、前記荷重関連データには、モータの荷重に限らず、モータのトルクであってもよく、その他にも、前記中間抽伸手段のモータの荷重により可動するプーリ、ベルトなどの伝達機構の（角）速度、（角）加速速度、或いは、これら微分値も含み、前記中間抽伸手段のモータの荷重に関連するデータであれば特に限定しない。
【００３０】
また、本発明は、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定する断管判定手段を備えたことを特徴とする。
【００３１】
前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと自動で判定することができるため、断管発生であると判定したら装置を即時、且つ、確実に停止することができ、溝付プラグの破損を防ぐことができる。
【００３２】
さらにまた、本発明は、前記内面溝付管の製造装置を用いて、前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、加工停止を行う内面溝付管の製造方法であることを特徴とする。
【００３３】
前記構成により、前記加工関連データ検出手段により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと自動で判定し、断管が発生したと判定したら溝加工部に備えた溝付プラグが破損する前に加工を停止することができるため、溝付プラグの破損を確実に防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明では、溝加工部に備えた溝付プラグが転造ボールにより破損される前に加工中に断管発生したと判断することができ、溝付プラグの破損を確実に防止することができる内面溝付管の製造装置及び製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図２】第２実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図３】第３実施形態の内面溝付管の製造装置を示す断面図。
【図４】第１、第２実施形態、従来技術の各製造装置に設置した加工荷重検出部の設置箇所を説明する断面図。
【図５】第３実施形態の製造装置に設置した加工荷重検出部の設置箇所を説明する断面図。
【図６】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図７】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図８】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図９】比較例の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１０】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１１】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１２】第１実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１３】第２実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１４】第２実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１５】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１６】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【図１７】第３実施形態の製造装置における断管発生判定の様子を断管発生前後の加工関連データの変動をグラフ化して示した図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
この発明の一実施形態を、以下図面を用いて説明する。
（第１実施形態）
第１実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａは、図１に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側（抽伸方向）へ沿って、縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６（引抜部）を構成している。
なお、図１は、本実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａの説明図である。
【００３７】
さらに、前記製造装置１０Ａは、素管１１ａの抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出部１７と、断管が発生した場合、該加工関連データ検出部１７により検出した加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、抽伸部１６に対して抽伸停止指令を出力する制御部１８とを備えている。
【００３８】
前記縮径加工部１３は、縮径ダイス２２と、素管１１ａ内に配置され、前記縮径ダイス２２とともに素管１１ａを縮径するフローティングプラグ２３とで構成している。
【００３９】
前記縮径ダイス２２は、管軸方向Ｘへ連通した連通孔２２ａを有した筒状に構成し、連通孔２２ａは、管軸方向Ｘの上流側部分（入口側）を下流側部分（出口側）に対して上流側へ向けて末広がり状に開口した形状で構成している。
【００４０】
前記フローティングプラグ２３は、円柱状に構成し、下流側部分の外周をテーパ状に構成している。
【００４１】
前記溝加工部１４は、素管１１ａ内においてプラグロッド２５を介して前記フローティングプラグ２３と回動自在に連結され、外周に複数の溝が形成された溝付プラグ２４と、素管１１ａの外側において該素管１１ａを前記溝付プラグ２４の側へ押圧しながら管軸回りに公転自在に配設された複数の転造ボール２６と、転造ボール２６を素管１１ａ側へ押圧する押圧治具２７とで構成している。
【００４２】
押圧治具２７は、管軸方向Ｘ下流側へ向けて拡大した急角度の円錐状の内周面に有し、転造ボール２６を外周側から保持するリング状の加工ヘッド２８と、加工ヘッドの下流側にベアリング２１を介して設置され、各転造ボール２６に対して圧力を付与するリング状の押圧部材２９とで構成している。
【００４３】
複数の転造ボール２６は、正方向、或いは、逆方向のいずれの方向にも素管１１ａの表面を押圧しながら公転自在に転造工具として前記加工ヘッド２８の内周面によって保持されている。
【００４４】
前記整径ダイス１５は、内面溝付管１１が通過することにより、例えば、前記溝加工部１４における転造ボール２６の押圧により生じた管表面の歪み等を滑らかに整径する加工を行う。
【００４５】
前記抽伸部１６は、加工済みの内面溝付管１１を巻き取る抽伸ドラム３１（巻取りドラム）を兼ね備え、抽伸ドラム３１を駆動するモータＭ１を備え、該モータＭ１の回転駆動により内面溝付管１１を引張りながら抽伸ドラム３１に巻き付けている。
【００４６】
前記加工関連データ検出部１７は、溝加工部１４に備え、該溝加工部１４における加工荷重を測定する溝加工荷重測定用ロードセル４１と可動台４３で構成している。
【００４７】
可動台４３は、固定台４２に対して管軸方向Ｘに可動自在に下部に車輪を有して構成し、上部に溝加工部１４の押圧治具２７を設置している。
溝加工荷重測定用ロードセル４１は、可動台４３を介して溝加工部１４にかかる管軸方向Ｘの加工荷重Ｆを測定可能に固定治具４２ａに設置している。
【００４８】
前記制御部１８は、溝加工荷重測定用ロードセル４１から検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、後述する制御プログラムに従って、断管発生時には、断管が発生したと判定して抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止する停止信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００４９】
前記制御部１８は、図示しないが信号の解析処理および演算処理を実行するための演算機（ＣＰＵ）、必要な制御プログラムを格納するためのハードディスク、及び、前記荷重検出信号Ｓｉｎを一時格納するためのメモリを備え、その他にも、制御パラメータを入力するキーボードなどの入力手段、モニタなどの表示手段を適宜、備えることができる。
【００５０】
上述した製造装置１０Ａを用い、以下で説明する製造方法により内面溝付管１１を製造することができる。
【００５１】
まず、素管１１ａ内にはフローティングプラグ２３と当該フローティングプラグ２３へプラグロッド２５を介して回転自在に連結された溝付プラグ２４を挿入する。前記素管１１ａを、前記縮径ダイス２２と加工ヘッド２８に通して引抜きながら、加工ヘッド２８を回転させる。
なお、素管１１ａには銅，その合金，アルミニウム又はその合金等の熱伝導性のよい金属管を用いることができる。
【００５２】
素管１１ａは、抽伸に伴って前記縮径ダイス２２とフローティングプラグ２３とにより縮径される。次いで、溝付プラグ２４の位置で前記加工ヘッド２８の回転に伴って素管１１ａの周りを公転しつつ自転する複数の転造ボール２６が素管１１ａを押圧することにより、素管１１ａの内周面を溝付プラグ２４の表面へ押圧し、当該素管１１ａの内面に溝付プラグ２４の周面の溝５０を転写する。
【００５３】
これにより、管軸に対して４０〜６０度のリード角β（図１参照）をもつ多数の微細な溝１０を内面に有した内面溝付管１１を形成することができる。その後、内面溝付管１１は、下流側の整径ダイス１５により整径され、抽伸ドラム３１に巻き付けられる。
【００５４】
内面溝付管の製造過程において、制御部１８では、上述した内面溝付管１１の製造過程において断管が発生したとき、溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した加工関連データとしての加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定して、加工停止を行う制御を行なっている。
【００５５】
詳しくは、前記制御部１８は、溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した荷重が通常の定常加工時の２０％以下に低下したら断管が発生したと判定し、抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止させる制御プログラムを実行する。
【００５６】
前記製造装置１０Ａにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ａは、溝加工部１４に備えた溝加工荷重測定用ロードセル４１により検出した加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定可能な構成であり、整径ダイス１５より上流側、特に、溝加工部１４またはそれよりも上流側で断管が発生した場合でも断管が発生したと迅速、且つ、確実に判定することができる。
【００５７】
したがって、断管発生後に素管１１ａの破断部が溝加工部１４を通過することにより、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００５８】
前記製造装置１０Ａは、加工中において溝加工荷重測定用ロードセル４１で検出した加工荷重Ｆが通常の定常加工時の加工荷重の２０％以下に低下したら断管と判定する制御を実行している。このため、荷重がメカロスレベルまで落ち込んだときに断管であると判定することができる。
【００５９】
さらに、ロッド間での性状の違いや、周囲の温度などの環境の違いによる変動を考慮して設定されたものであるから断管発生を誤検出することがない。
【００６０】
したがって、断管発生時には、確実に断管発生を検出することができるとともに、生産効率に優れた製造装置を製造することができる。
【００６１】
また、前記加工関連データ検出部１７は、溝加工部１４を可動台４３に設置し、溝加工部１４に加わる管軸方向Ｘの荷重を、可動台４３を介して溝加工荷重測定用ロードセル４１で検出する構成であるため、溝加工部１４に加わる管軸方向Ｘの荷重を正確に測定することができる。
【００６２】
以下では、他の実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂ，１０Ｃについて説明する。
但し、以下で説明する内面溝付管の製造装置１０Ｂ，１０Ｃの構成のうち、上述した第１実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ａと同様の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６３】
（第２実施形態）
第２実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂは、図２に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６を構成するとともに、加工関連データ検出部４５と制御部４６とを備えている。
前記加工関連データ検出部４５は、縮径加工部１３に備え、該縮径加工部１３における加工荷重Ｆを測定する縮径加工荷重測定用ロードセル４５で構成している。
縮径加工荷重測定用ロードセル４５は、縮径ダイス２２に取り付けられ、縮径ダイス２２に負荷される管軸方向Ｘの荷重を検出することができる。
【００６４】
なお、第２実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｂには、溝加工部１４に溝加工荷重測定用ロードセル４１、及び、可動台４３を備えていない。
【００６５】
前記制御部４６は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５から検出した荷重Ｆを電気信号化した荷重検出信号Ｓｉｎが入力され、制御プログラムに従って、断管の検出を行い、断管発生時には、断管が発生したと判定して抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止する停止信号Ｓｏｕｔを出力する。
【００６６】
詳しくは、前記制御部４６は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５により検出した加工荷重Ｆが通常の定常加工時の２０％以下に低下したら断管と判定し、抽伸部１６のモータＭ１の駆動を停止させる制御プログラムを実行する。
【００６７】
前記製造装置１０Ｂにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ｂは、縮径加工部１３に備えた縮径加工荷重測定用ロードセル４５により測定した加工荷重Ｆに基づいて断管が発生したと判定する構成であり、整径ダイス１５よりも上流側で断管が発生した場合でも断管が発生したと迅速、且つ、確実に判定することができる。
【００６８】
特に、前記製造装置１０Ｂは、縮径加工部１３よりも下流側で断管が発生した場合は、断管発生と同時に素管の抽伸により縮径加工部１３にかかる荷重がゼロになるので、断管が発生したと即時に判定することができる。
【００６９】
したがって、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００７０】
（第３実施形態）
第３実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｃは、図３に示すように、管軸方向Ｘの上流側から下流側へ沿って、縮径加工部１３、中間抽伸部５１（中間引抜部）、溝加工部１４、整径ダイス１５、抽伸部１６を構成するとともに、加工関連データ検出部５２と制御部５３とを備えている。
なお、図３は、第３実施形態における内面溝付管の製造装置１０Ｃの説明図である。
【００７１】
前記中間抽伸部５１は、縮径部１３と溝加工部１４との間で、素管１１ａを管軸方向Ｘへ抽伸することで抽伸部１６による抽伸を補助している。すなわち、前記溝加工部１４による溝加工は、素管１１ａを抽伸する際の抵抗となり、この溝加工の際の抽伸（引抜き）の負荷が大きくなるが、中間抽伸部５１により素管１１ａにかかる抽伸負荷を管軸方向Ｘにおいて分散させ、その結果、溝加工部１４にかかる荷重を低減させることができる。
【００７２】
前記中間抽伸部５１は、素管１１ａに対して上下各側、或いは、左右各側に配置された一対のベルト５４を備えている。各ベルト５４は、プーリー５５によりループ状（無端状）に張架され、モータＭ２により回転可能に構成している。ベルト５４は、外周面に、その長さ方向に沿って複数のパッド５６を連設している。
【００７３】
前記パッド５６には、図示しないが、縮径部１３により縮径後の素管１１ａの外面との接触部分に、複数のパッド５６の連設方向に対する切断面が円弧状となるパッド溝を形成している。
【００７４】
前記中間抽伸部５１は、モータＭ３の駆動によりパッド５６を素管１１ａ表面に押し付け、或いは、退避可能に構成している。
なお、前記中間抽伸部５１の上流側には、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物を除去するためのワイパー５７を設け、下流側には、中間整径ダイス５８を設けている。
【００７５】
前記ワイパー５７は、素管１１ａの外表面に付着した油膜や異物も除去するために設けられ、素管１１ａを通過させるため、該素管１１ａの外径よりも一回り小さい径の貫通穴が中央部に形成された例えば、ゴム製の筒状体である。
中間整径ダイス５８は、前記中間抽伸部５１で扁平した素管１１ａの断面形状を真円に近い形状に戻すために設けられ、前記素管１１ａの形状に応じて、縮径ダイス２２の径と同じか小さなダイス径で構成している。
前記制御部５３は、中間抽伸部５１のモータＭ３の駆動を制御することにより、中間抽伸部５１のパッド５６による素管１１ａに対する押し付け力を制御することができる。
パッド５６を素管１１ａに対して適切な押し付け力で押し付けることによって、パッド５６と素管１１ａの間のスリップを低減させ、荷重Ｆの変動が小さくなるようにする。
【００７６】
前記加工関連データ検出部５２は、中間抽伸部５１のモータＭ３の駆動力に関連する信号としてモータＭ３への駆動力指令値に対応する電流値（電気信号）を検出する電流計５２で構成している。
なお、製造装置１０Ｃには、溝加工部１４に、溝加工荷重測定用ロードセル４１や可動台４３を備えておらず、縮径加工部１３に、縮径加工荷重測定用ロードセル４５を備えていない。
【００７７】
また、前記制御部５３は、上述したように、電流計５２により検出した電流値を微分する演算部を備え、微分値を荷重関連データとして記憶する記憶部を備えている。さらに、前記制御部５３は、微分値が定常加工時の変動の５σを超えて大きく変動したら、断管と判定し、抽伸部１６のモータＭ１、中間抽伸部５１のモータＭ３に対して抽伸停止の指令を出力する制御プログラムを備えている。
【００７８】
上述した製造装置１０Ｃを用いて内面溝付管１１を製造することができる。
制御部５３では、素管１１ａが破断した場合、電流計５２で検出した電流値を微分した微分値に基づいて、断管が発生したと判定し、加工停止を行う。
詳しくは、内面溝付管１１の製造方法によれば、電流計５２で検出した電流値を微分した微分値の変化量を計測し、その変動が５σを超えたら断管と判断し、抽伸部１６のモータＭ１、中間抽伸部５１のモータＭ２などの装置を停止させる。
【００７９】
前記製造装置１０Ｃにより、以下のような作用効果を奏することができる。
前記製造装置１０Ｃは、整径ダイス１５よりも上流側で発生した断管であっても、溝付プラグ２４が破損する前に確実に検出することができる。
【００８０】
さらに、製造装置１０Ｃは、中間抽伸部５１のモータの荷重（駆動力）の指令値となる電流値を微分した微分値に基づいて、断管が発生したと判定することができるため、中間抽伸部５１の抽伸補助により荷重変動が大きい状況下でも、中間抽伸部５１、又は、それよりも上流側で発生した断管を迅速、且つ、確実に検出することができる。
【００８１】
したがって、転造ボール２６が素管１１ａを介さずに直接的に溝付きプラグ２４を押圧し、溝付きプラグ２４が破損することを防ぐことができる。
【００８２】
さらに、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重に対応する電流値の微分値に基づいて、断管が発生したと判定する構成であるため、ロードセルやトルクゲージ、さらには、これらを設置するための可動台等のハードウェアの追加は不要であり、例えば、電流計５２といった簡素なハードウェアによって断管検出を行なうことができる。
【００８３】
なお、第３実施形態の内面溝付管の製造装置１０Ｃは、中間抽伸部５１に備えた前記加工関連データ検出部５２（電流計５２）のみに基いて断管を検出する構成に限らない。
詳しくは、製造装置１０Ｃは、前記加工関連データ検出部５２に加えて、溝加工部１４に溝加工荷重測定用ロードセル４１、及び／又は、縮径加工部１３に縮径加工荷重測定用ロードセル４５を備え、各箇所で断管発生を検出する構成を排除するものでない。
【００８４】
（実施例）
続いて、本発明の製造装置を用いて内面溝付管１１の加工中に素管１１ａ（内面溝付管１１）に断管が発生したとき、代替困難な溝付プラグ２４が破損することなく断管発生を判定できるか否かを検証する断管検出実験を行なった。
本断管検出実験では、本発明の製造装置として第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃを用い、さらに、第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの比較例として従来技術に係る製造装置を用いて行なった。
【００８５】
第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃでは、上述したとおり、いずれも、抽伸部１６よりも、詳しくは、溝加工部１４、又は、該溝加工部１４よりも管軸方向Ｘ上流側に、適宜、加工荷重検出部１７，４５，５２を備え、該加工荷重検出部１７，４５，５２により、加工荷重関連データの検出を行なっている。第１から第３実施形態の製造装置１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃについて中間抽伸部５１の設置の有無、加工荷重検出部１７，４５，５２の種類、中間抽伸部５１の設置箇所についてまとめると表１、図４、図５に示すとおりである。
【００８６】
【表１】
なお、表１は、第１から第３実施形態の各製造装置の中間抽伸部５１の設置の有無、加工荷重検出部の種類、中間抽伸部の設置箇所を示す表である。
図４は、第１、第２実施形態、比較例の各製造装置に設置する加工荷重検出部の設置箇所を示し、中間抽伸部を設置していない製造装置の模式図である。図５は、第３実施形態の製造装置に設置する加工荷重検出部の設置箇所を示し、中間抽伸部を設置している製造装置の模式図である。
【００８７】
一方、表１、図４に示すように、比較例の製造装置では、中間抽伸部５１を設置していない構成を例にとり、抽伸部１６に抽伸ドラム３１のモータの荷重を検出する荷重検出器を備え（図示せず）、該荷重検出器で抽伸荷重を検出し、断管が発生した場合は、断管が発生したとの判定を行う。
【００８８】
また、断管発生箇所（以下、「断管箇所」という。）は、図４、図５に示すとおり、断管箇所ａからｉの９通りの箇所とした。
断管箇所ａからｄは、図４に示すとおりであり、詳しくは、断管箇所ａは、整径ダイス１５と抽伸部１６の間であり、断管箇所ｂは、整径ダイス１５内、または、溝加工部１４と整径ダイス１５の間であり、断管箇所ｃは、溝加工部１４内、または、縮径加工部１３と溝加工部１４の間であり、断管箇所ｄは、縮径加工部１３内、または、縮径加工部１３の上流側から素管１１ａを供給するペイオフテーブル６２と縮径加工部１３の間である。
【００８９】
断管箇所ｅからｉは、図５に示すとおりであり、詳しくは、断管箇所ｅは、整径ダイス１５と抽伸部１６の間であり、断管箇所ｆは、整径ダイス１５内、または、溝加工部１４と整径ダイス１５の間であり、断管箇所ｇは、溝加工部１４内、または、中間抽伸部５１と溝加工部１４の間であり、断管箇所ｈは、縮径加工部１３と中間抽伸部５１の間であり、断管箇所ｉは、縮径加工部１３内、または、ペイオフテーブル６２と縮径加工部１３の間である。
【００９０】
以上を踏まえ、比較例の製造装置を用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験０−ａ，０−ｂ，０−ｃ，０−ｄとする。第１実施形態の製造装置１０Ａを用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験１−ａ，１−ｂ，１−ｃ，１−ｄとする。第２実施形態の製造装置１０Ｂを用いて断管箇所ａ，ｂ，ｃ，ｄの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験２−ａ，２−ｂ，２−ｃ，２−ｄとする。第３実施形態の製造装置１０Ｃを用いて断管箇所ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｉの各箇所で断管が発生した場合の断管検出実験をそれぞれ断管検出実験３−ｅ，３−ｆ，３−ｇ，３−ｈ，３−ｉとする。
【００９１】
断管検出実験で行った断管検出制御について、図６から図１７を基に説明する。
なお、図６から図１７は、各断管検出実験において、各加工部に適宜、設けた加工荷重検出部が検出する加工荷重と時間の関係のグラフを示す図であり、いずれも測定開始から１００秒経過時点で断管が発生したものとする。
【００９２】
さらに、断管検出後に断管発生であるとの判定ができ次第、装置を停止するので、その後の荷重は、ゼロになるが、図６から図１７では、断管検出前後の荷重の変化の様子を示すため、実際に装置を停止しても、断管発生後も装置を停止しない状態の荷重の波形をあらわしている。
【００９３】
（比較例の製造装置を用いた断管検出実験）
比較例の製造装置では、図６から図９に示すように、上述した抽伸ドラム３１の定常加工時のモータＭ１の抽伸荷重に対して２０％の割合だけ低下させた値を閾値とする断管検出ラインに設定している。
なお、図６から図９は、それぞれ断管検出実験０−ａ，０−ｂ，０−ｃ，０−ｄにおける断管検出実験の実験結果を示す。
【００９４】
断管検出ラインは、断管が発生したと判定することができるとともに、断管を誤検出しない範囲で設定する必要がある。
詳しくは、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、図６に示すように数１００秒レベルの加工時間の範囲において、約±５０Ｎの範囲内で変動している。ロットの先頭と終わりの間の数１００分レベルの加工時間範囲に着目すると、銅管の前後での焼鈍状態の違いや偏肉、溝付プラグ２４の磨耗などの要因によりさらに抽伸ドラム３１の荷重には、変動が生じる。
【００９５】
さらに、銅管のロット間の違いや、溝付プラグ２４の固体差や季節変動での差はもっと大きく、例えば、断管発生前の定常加工時においても、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、約１５００Ｎから３０００Ｎの範囲で変動する。
【００９６】
そのため、断管検出の閾値としての断管検出ラインを上げると断管発生の誤検出が多くなるため、断管検出ラインは、断管の誤検出が生じない範囲で設定する必要がある。
【００９７】
断管検出実験０−ａの結果は、図６に示すとおりである。図６に示すように、断管発生までは、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、定常加工時の範囲で変移するが、断管発生と同時に、モータＭ１の抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がるので、制御部では、断管発生と同時に断管が発生したと判定し、装置を停止することで転造ボール２６により溝付プラグ２４を破損することを防ぐことができる。
【００９８】
断管検出実験０−ｂの結果は、図７に示すとおりである。図７に示すように、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、断管検出ラインよりも降下せず（図７中の荷重波形のａ点参照）、破断部が整径ダイス１５を通過すると同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がるので、制御部では、断管であると判定し、装置を停止する。
【００９９】
このように断管検出実験０−ｂにおいても、比較例の製造装置は、断管発生後に加工停止することができるが、断管発生から断管発生を検出までに僅かに遅れが生じることになる。
【０１００】
但し、断管検出実験０−ｂでは、溝加工部１４よりも下流側である断管箇所ｂで断管が発生するため、破断部が溝付プラグ２４を有する溝加工部１４を通過することなく、溝付プラグ２４が破損する前に装置を停止することができる。
【０１０１】
なお、断管発生と同時に降下する荷重値（図７中の荷重波形のａ点参照）よりも断管検出ラインを高く設定した場合には、破断部が整径ダイス１５通過前に断管発生を遅れなく検出することができる反面、上述したように、様々な要因により加工中に抽伸荷重が変動するに伴い、断管発生の誤検出が生じ易くなり、加工効率が大幅に低下するため、好ましくない。
【０１０２】
断管検出実験０−ｃの結果は、図８に示すとおりである。図８に示すように、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、破断部が溝加工部１４、整径ダイス１５を通過するごとに段階的に降下し、破断部が整径ダイス１５を通過するまで、抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がらず、制御部では、最終的に整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない。
【０１０３】
よって、断管は、溝加工部１４よりも上流側である断管箇所ｃで発生するが、断管発生後に断管発生であると判定し、装置を停止するまでに要する時間に遅れが生じるため、この間、破断部が溝付プラグ２４を有する溝加工部１４を通過し、転造ボール２６が直接的に溝付プラグ２４に接触するので、溝付プラグ２４が破損するおそれがある。
【０１０４】
なお、図８中の抽伸荷重の波形のａ点、ｂ点は、それぞれ破断部が溝加工部１４、整径ダイス１５を通過中であることを示す。
【０１０５】
断管検出実験０−ｄの結果は、図９に示すとおりである。図９に示すように、断管検出実験０−ｃと同様に、断管発生と同時に、抽伸ドラム３１の抽伸荷重は、降下するが、破断部が縮径加工部１３、溝加工部１４、整径ダイス１５を通過するごとに段階的に降下し、整径ダイス１５を通過するまで、抽伸荷重が断管検出ラインよりも低いメカロスレベルまで下がらず、制御部では、最終的に整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない。
【０１０６】
よって、断管発生後に断管発生であると判定し、装置停止までに要する時間に遅れが生じ、この間、転造ボール２６が溝付プラグ２４に接触するので、溝付プラグ２４が破損するおそれがある。
【０１０７】
（第１実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第１実施形態の製造装置１０Ａを用いた断管検出実験について説明する。
第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管検出の閾値として断管検出ラインを、溝加工荷重測定部１７で測定した定常加工時の測定荷重（加工荷重Ｆ）の２０％になるよう設定し、測定荷重が断管検出ライン以下になったら断管と判定し、装置を停止する制御を行なっている。
【０１０８】
断管検出実験１−ａの結果は、図１０に示すとおりである。図１０に示すように、溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、断管発生と同時に、測定荷重が断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下するため、即時に断管が発生したと判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１０９】
なお、断管後に測定荷重がゼロにまで降下するのは、溝加工部１４よりも下流側で断管が発生した場合、断管発生と同時に抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が溝加工部１４まで完全に作用しなくなるためである。
【０１１０】
また、断管検出実験１−ｂも、断管検出実験１−ａと同様に、断管発生と同時に、測定荷重がゼロにまで降下するため、即時に断管検出可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
なお、断管検出実験１−ｂでの溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、図１０と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１１１】
断管検出実験１−ｃの結果は、図１１に示すとおりである。図１１に示すように、断管発生と同時に溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、降下しない。
これは、溝加工部１４よりも上流側である断管箇所ｃで断管が発生した場合、破断部が溝加工部１４を通過するまで、断管が発生しても抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が溝加工部１４まで作用するからである。
【０１１２】
断管部が溝加工部１４を通過したと同時に（図１１中の荷重波形のａ点参照）一気に断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下し、制御部では、断管が発生したと判定し、装置を停止する。
【０１１３】
このように第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管箇所ｃの場合、断管発生と同時に装置を停止することができないが、破断部が溝加工部１４を通過すると同時に断管が発生したと判定し、装置を即時停止することができるので、溝付プラグ２４が破損することを未然に防止することができる。
【０１１４】
ここで、比較例の製造装置では、断管検出実験０−ｃで説明したように、断管箇所ｃで断管が発生した場合、破断部が溝加工部１４を通過し、さらに整径ダイス１５を通過するまで断管が発生したと判定することができない（図８参照）。すなわち、破断部が溝加工部１４と整径ダイス１５の間、及び、整径ダイス１５内を通過する間の数秒間、転造ボール２６が溝付プラグ２４に接触することになり、この間に溝付プラグ２４を破損させることになる。
【０１１５】
これに対して第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管箇所ｃで断管発生した場合において比較例の製造装置よりも、破断部が溝加工部１４と整径ダイス１５の間、及び、整径ダイス１５内を通過する間だけ早く装置を停止することができるため、溝付プラグ２４が転造ボール２６に接触し、破損することを未然に防ぐことができる。
【０１１６】
断管検出実験１−ｄにおいても、図１２に示すように、第１実施形態の製造装置１０Ａでは、断管発生と同時に断管が発生したと判定することができないが、破断部が縮径加工部１３を通過し、溝加工部１４を通過する際に、溝加工荷重測定部１７の測定荷重がゼロにまで降下するので（図１２中、荷重波形ａ点参照）溝加工部１４の通過と同時に断管発生したと判定することができ、断管検出実験１−ｃの場合と同様に溝付プラグ２４が破損することを未然に防ぐことができる。
【０１１７】
（第２実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第２実施形態の製造装置１０Ｂを用いた断管検出実験について説明する。
断管検出実験２−ａでは、断管検出実験１−ａと同様に溝加工部１４よりも下流側で断管が発生するため、断管発生と同時に抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が縮径加工部１３まで作用しなくなる。
【０１１８】
このため、縮径加工荷重測定部の測定荷重は、図１３に示すように、断管発生と同時に、測定荷重が断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下するため、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１１９】
同様に、断管検出実験２−ｂ，ｃも、断管発生と同時に、測定荷重がゼロにまで降下するため、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
なお、断管検出実験２−ｂ，ｃでの溝加工荷重測定部１７の測定荷重は、図１３と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１２０】
断管検出実験２−ｄでは、縮径加工部１３よりも上流側である断管箇所ｄで断管が発生するため、断管が発生しても破断部が縮径加工部１３を通過するまでは抽伸ドラム３１による素管１１ａの抽伸が縮径加工部１３まで作用する。
【０１２１】
このため、図１４に示すように、断管発生と同時に縮径加工荷重測定部の測定荷重は、降下しないが、破断部が縮径加工部１３を通過したと同時に断管検出ラインよりも低いゼロにまで降下し、制御部では、断管が発生したと判定し、装置を停止する。
【０１２２】
このように第２実施形態の製造装置１０Ｂでは、断管発生と同時に装置を停止することができないが、破断部が縮径加工部１３を通過すると同時に断管が発生したと判定し、破断部が溝加工部１４を通過する前に装置を停止することができるので、溝付プラグ２４が破損することを未然に防止することができる。
【０１２３】
（第３実施形態の製造装置を用いた断管検出実験）
続いて第３実施形態の製造装置１０Ｃを用いた断管検出実験について説明する。
第３実施形態の製造装置１０Ｃでは、上述したように中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重の微分値をもとに断管が発生したと判定している。
詳しくは、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重（中間抽伸部５１の抽伸荷重Ｆ）の変化量（微分値）を監視し、微分値の変動が５σを超えたら断管と判断し、装置を停止する制御を行なっている。
【０１２４】
ここで、中間抽伸部５１での抽伸荷重は、定常加工時でも実際には、上述したように加工前の素管１１ａ（銅管）や装置の状態、加工環境の違いなど、様々な要因により変化量が大きくなる。
【０１２５】
このため、第３実施形態の製造装置１０Ｃのように、抽伸荷重の微分値を用いて断管発生を検出することにより、正確に断管を判定できる点で好ましい。
【０１２６】
断管検出実験３−ｅの実験結果は、図１５に示すとおりである。
なお、図１５は、断管発生前後の中間抽伸部５１での抽伸荷重と、荷重変化量（微分値）とをそれぞれグラフ化して示し、抽伸荷重は、図１５中左側を縦軸とし、荷重の変化量は、図１５中右側を縦軸としている。
【０１２７】
断管検出実験３−ｅでは、溝加工部１４よりも下流側で断管が発生するが、これにより、中間抽伸部５１の負荷が上がり、抽伸ドラムの抽伸荷重の変化量が定常加工時と比較して顕著にあがる。よって、断管発生と略同時に断管が発生したと判定し、装置を停止することができる。
【０１２８】
なお、図１５に示すように、数１００秒レベルの範囲でみれば中間抽伸部５１での抽伸荷重の変動も、抽伸荷重の微分値の変動も大差はないが、上述したように、数１００分レベルの範囲でみれば中間抽伸部５１での抽伸荷重の変動が大きくなる。
【０１２９】
このため、中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）に基いて断管が発生したと判定することで、断管を誤検出することなく、断管と同時に即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３０】
また、断管検出実験３−ｆ，ｇも、断管検出実験３−ｅと同様に、断管発生と同時に、中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、即時に断管検出可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３１】
なお、断管検出実験３−ｆ，ｇでの中間抽伸部５１の測定荷重は、図１５と略同じ波形になるため、加工荷重と経過時間との関係を示すグラフは、省略する。
【０１３２】
断管検出実験３−ｈでは、中間抽伸部５１内、又は、中間抽伸部５１よりも上流側である断管箇所ｈで断管が発生するが、図１６に示すように、断管発生と同時に中間抽伸部５１の抽伸荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、即時に断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３３】
断管検出実験３−ｉでは、図１７に示すように、断管発生と同時に中間抽伸部５１の荷重、及び、荷重の変化量（微分値）は、降下しない。断管は、縮径加工部１３よりも上流側である断管箇所ｉで発生するため、破断部が縮径加工部１３を通過するまでは、中間抽伸部５１の抽伸荷重に影響を及ぼさないからである。
【０１３４】
しかし、破断部が縮径加工部１３を通過すると同時に、断管検出実験３−ｈと同様に中間抽伸部５１の荷重の変化量（微分値）が５σを超えるまで変化し、断管発生と判定可能であり、溝付プラグ２４を破損せずに装置を停止することができる。
【０１３５】
上述した断管検出実験により、比較例の製造装置は、断管発生箇所によっては、溝付プラグ２４が転造ボール２６に直接的に押し付けられ破損した。
【０１３６】
これに対して、第１から第３実施形態の各製造装置は、いずれも溝付プラグ２４が転造ボール２６により破損される前に、加工中に断管発生したと判定し、加工を停止することができた。
【０１３７】
したがって、本発明の内面溝付管の製造装置及び製造方法により、溝付プラグ２４の破損を防止することができることを実証することができた。
【０１３８】
上述した実施形態と、この発明の構成との対応において、
縮径手段は、縮径加工部１３に対応し、
溝加工手段は、溝加工部１４に対応し、
抽伸手段は、抽伸部１６に対応し、
中間抽伸手段は、中間抽伸部５１に対応し、
加工関連データは、加工関連データ検出部１７，４５で測定した測定荷重、又は、計測した電流計５２に対応し、
加工関連データ検出手段は、加工関連データ検出部１７，４５，５２に対応し、
断管判定手段は、演算部、記憶部を備えた制御部１８，４６，５３に対応し、
溝加工荷重測定手段は、溝加工荷重測定用ロードセル４１に対応し、
縮径加工荷重測定手段は、縮径加工荷重測定用ロードセル４５に対応し、
荷重関連データは、中間抽伸部５１の抽伸荷重の微分値に対応し、
荷重関連データ検出手段は、電流計５２、及び、制御部５３の演算部に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【０１３９】
例えば、本発明は、第３実施形態の製造装置１０Ｃにおいて、中間抽伸部５１のモータＭ２の荷重を測定するロードセル等の荷重測定器を備え、該荷重測定器で測定した荷重を、荷重関連データとして断管発生の判定に用いる構成を排除するものではない。
【０１４０】
また、本発明は、溝加工部１４で加工荷重を測定する手段として加工関連データ検出部１７の代わりに縮径加工部１３に備えた加工関連データ検出部４５と同様の構成を採用してもよく、逆に、縮径加工部１３で加工荷重を測定する手段として加工関連データ検出部４５の代わりに溝加工部１４に備えた加工関連データ検出部１７と同様の構成を採用してもよい。
【０１４１】
さらに、本発明は、縮径加工部１３に加工関連データ検出部４５を備え、溝加工部１４に加工関連データ検出部１７を備え、双方の加工関連データ検出部１７，４５を用いて断管発生を判定する構成であってもよい。
【０１４２】
さらにまた、第３実施形態の製造装置１０Ｃにおいて、縮径加工部１３に加工関連データ検出部４５を備え、及び／又は、溝加工部１４に加工関連データ検出部１７を備え、中間抽伸部５１の抽伸荷重の微分値に加えて加工関連データ検出部１７，４５のうち、少なくとも一方で検出した加工関連データを用いて断管発生を判定する構成であってもよい。
【０１４３】
また、押圧治具２７は、転造ボール２６を用いるに限らず、ローラーなど、素管１１ａを押圧できれば、他の工具を用いてもよい。
【符号の説明】
【０１４４】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…内面溝付管の製造装置
１１…内面溝付管
１１ａ…素管
１３…縮径加工部
１４…溝加工部
１６…抽伸部
１７，４５，５２…加工関連データ検出部
１８，４６，５３，５９…制御部
２４…溝付プラグ
４１…溝加工荷重測定用ロードセル
５１…中間抽伸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素管を抽伸して縮径させる縮径手段と、
該縮径手段通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段と、
該溝加工手段の管軸方向下流側で加工済みの内面溝付管を抽伸する抽伸手段とを備えた内面溝付管の製造装置であって、
前記抽伸手段よりも管軸方向上流側に、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段を備えた
内面溝付管の製造装置。
【請求項２】
前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工手段における前記加工荷重を測定する溝加工荷重測定手段、及び、前記縮径手段における前記加工荷重を測定する縮径加工荷重測定手段のうち、少なくとも一方で構成した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項３】
前記縮径手段と前記溝加工手段との間で素管を抽伸する中間抽伸手段を備え、
前記加工関連データ検出手段を、前記中間抽伸手段のモータの抽伸荷重に関連する荷重関連データを検出する荷重関連データ検出手段で構成した
請求項１、又は、２に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項４】
前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定する断管判定手段を備えた
請求項１から３のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内面溝付管の製造装置を用いて、
前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、加工停止を行う
内面溝付管の製造方法。
【請求項１】
素管を抽伸して縮径させる縮径手段と、
該縮径手段通過後の素管内面に多数の溝を形成する溝加工手段と、
該溝加工手段の管軸方向下流側で加工済みの内面溝付管を抽伸する抽伸手段とを備えた内面溝付管の製造装置であって、
前記抽伸手段よりも管軸方向上流側に、素管の抽伸に伴って管軸方向に生じる加工荷重に関する加工関連データを検出する加工関連データ検出手段を備えた
内面溝付管の製造装置。
【請求項２】
前記加工関連データ検出手段を、前記溝加工手段における前記加工荷重を測定する溝加工荷重測定手段、及び、前記縮径手段における前記加工荷重を測定する縮径加工荷重測定手段のうち、少なくとも一方で構成した
請求項１に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項３】
前記縮径手段と前記溝加工手段との間で素管を抽伸する中間抽伸手段を備え、
前記加工関連データ検出手段を、前記中間抽伸手段のモータの抽伸荷重に関連する荷重関連データを検出する荷重関連データ検出手段で構成した
請求項１、又は、２に記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項４】
前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定する断管判定手段を備えた
請求項１から３のいずれかに記載の内面溝付管の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内面溝付管の製造装置を用いて、
前記断管判定手段により、前記加工関連データ検出手段により検出した前記加工関連データに基づいて断管が発生したと判定し、加工停止を行う
内面溝付管の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２７４２６４（Ｐ２０１０−２７４２６４Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５９３６（Ｐ２００９−１２５９３６）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【Ｆターム（参考）】
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