JPH03252Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、複数の管材内にそれぞれ挿入した
拡管用カートリツジを使用し、当該カートリツジ
内の細線に放電されるエネルギーを利用して管材
を順次拡管して管板に接合する放電拡管装置に関
する。

（従来の技術） 第２図は、従来の放電拡管装置を示す部分断面
図である。二つの管板３０間に挿入した多数の管
材、例えば伝熱管２８の一方端内にそれぞれ拡管
用カートリツジ１８が挿入されている。拡管用カ
ートリツジ１８は、円筒状のカートリツジ容器２
０内に絶縁性の拡管媒体（主に水が使用される）
２２を密封し、その中心軸部分に給電ピース２４
等で保持された細線２６が配設されて構成されて
いる。細線２６の一端は自然に垂れて伝熱管２８
に接触している。但し、後述するように細線２６
には高電圧が印加されるので、伝熱管２８に必ず
しも接触しなくてもその間で放電するので支障は
ない。

電源である電気パルス発生器２は、直流電源４
と、それに接続されたコンデンサ６と、それに接
続されたスイツチ８とで構成されている。コンデ
ンサ６の一端は、スイツチ８を介して高圧導体１
０によつて放電電極１６に接続されており、コン
デンサ６の他端は回帰線１２によつて管板３０の
一か所に固定して接続されている。

放電電極移動装置１４は、制御手段（図示省
略）によつて制御されて、放電電極１６を管板面
３１に平行な面上を上下・左右に移動させ、これ
によつて放電電極１６を多数の拡管用カートリツ
ジ１８に順次対向させる。

放電拡管に際しては、放電電極１６を所定の拡
管用カートリツジ１８に対向させ、かつ直流電源
４によつてコンデンサ６に充電する。この時の充
電電圧は、例えば30〜50KVの高電圧である。次
いでスイツチ８を閉じることにより、コンデンサ
６内に蓄積されたエネルギーを、高圧導体１０−
放電電極１６−給電ピース２４−細線２６−伝熱
管２８−管板３０−回帰線１２のルートで細線２
６に放電する。尚、放電電極１６と給電ピースと
は、ギヤツプ放電により導通する。細線２６は、
この時の放電エネルギーによつて瞬時に蒸発・気
化し、更に、その周囲の拡管媒体２２も気化膨張
し、その際発生する高圧力により伝熱管２８は押
し拡げられ管板３０に接合される。一つの伝熱管
２８の拡管が完了したら、放電電極１６を移動さ
せて他の伝熱管２８の拡管を順次行う。

（考案が解決しようとする問題点） 管板３０の大きいものは、例えば、直径が2m
程度もある。所が、従来の放電拡管装置において
は、管板３０が大きい場合、回帰線１２に近い拡
管用カートリツジ１８で放電拡管用を行う場合
と、逆に最も離れた拡管用カートリツジ１８で放
電拡管を行う場合とでは、両者の電気（放電）回
路のインダクタンスの差が無視できなくなる。従
つて、電気パルス発生器２内のコンデンサ６の充
電電圧を一定にしておくと、このインダクタンス
の違いにより、放電電流の大きさおよび周波数が
異なり、その結果両者の拡管能力にばらつきが生
じるといつた問題点がある。

この場合、放電電流を所定のものに制御するに
は、電気（放電）回路のインダクタンスの変化に
対応してコンデンサ６の充電電圧を調整する必要
があるが、インダクタンスの値は管板３０上の拡
管位置により種々の値をとり、これを考慮した電
流制御は容易でない。

従つて、この考案は、これらの問題点を解決す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 第１図を参照して、この考案の放電拡管装置
は、管材、例えば伝熱管２８の一方端側に設けら
れていて、拡管用カートリツジ１８に電源、例え
ば電気パルス発生器２から電流を供給するための
放電電極１６を移動させる第１の移動装置３２
と、伝熱管２８の他方端側に設けられていて、拡
管用カートリツジ１８から電流を電気パルス発生
器２に回帰させるための回帰導体３６を移動させ
る第２の移動装置３４と、第１および第２の移動
装置３２，３４を制御することにより、放電電極
１６と回帰導体３６とを所定の伝熱管２８に対応
させて順次移動させ、かつ放電電極１６と回帰導
体３６とをそれぞれ所定位置に位置決めさせる制
御装置３８とを備えている。

回帰導体３６は、回帰線１２によつて電気パル
ス発生器２に接続されており、例えば、伝熱管２
８の端部にかぶせると先端が管板３０に接触する
ような円筒形をしている。

（作用） 第１の移動装置３２は、制御装置３８によつて
制御されることにより、放電電極１６を所定位置
に順次移動させる。例えば、放電電極１６を一方
の管板面３１に平行な面上およびこの面に垂直な
軸上で移動させることにより、放電電極１６を拡
管用カートリツジ１８の給電ピース２４の先端に
適当な間隙を持たせて順次接近させる。第２の移
動装置３４は、制御装置３８によつて制御される
ことにより、放電電極１６の移動に対応させて回
帰導体３６を所定位置に順次移動させる。例え
ば、回帰導体３６を他方の管板面３１に平行な面
上およびこの面に垂直な軸上で移動させることに
より、放電電極１６が対向した伝熱管２８の他方
の端部に回帰導体３６をかぶせてその先端を管板
３０に圧接する。

電気パルス発生器２内のコンデンサ６の蓄積エ
ネルギーは、スイツチ８を閉にすることにより、
高圧導体１０−放電電極１６−給電ピース２４−
細線２６−伝熱管２８−管板３０−回帰導体３６
−回帰線１２のルートで細線２６に放電される。
従つて、管板３０の大小に拘らず、いずれの位置
にセツトされた拡管用カートリツジ１６で拡管処
理を行う場合においても、電気（放電）回路のイ
ンダクタンスは一定となる。

（実施例） 第３図は第１の移動装置の一例を概略的に示す
正面図であり、第４図はその部分側面図である。
第１の移動装置３２は、Ｘ軸駆動機構３２２、Ｙ
軸駆動機構３２４およびＺ軸駆動機構３２６を備
えている。Ｚ軸駆動機構３２６は、ステツピング
モータとボールねじを備えており、これによつて
放電電極１６を管板面３１に平行な面上で上下に
移動させる。Ｙ軸駆動機構３２４も、ステツピン
グモータとボールねじを備えており、これによつ
て放電電極１６を管板面３１に平行な面上で左右
に移動させる。Ｘ軸駆動機構３２２は、エアーシ
リンダを備えており、これによつて放電電極１６
を管板面３１に垂直な軸上で前後に移動させる。
尚、符号３４は、管板固定用のホルダである。

伝熱管２８の他方端側に設けられる第２の移動
装置３４も、上記第１の移動装置３２と同様の装
置でよい。この場合、Ｘ軸駆動機構３２２の先端
には、放電電極１６に代えて回帰導体３６を取り
付ける。

第５図は、制御装置の一例を示すブロツク図で
ある。制御装置３８は、位置決め制御部３８２
と、第１の移動装置３２のためのＹ軸ステツピン
グドライバ３８４およびＺ軸ステツピングドライ
バ３８６を備える。前述した第１の移動装置３２
のＸ軸駆動機構３２２はＸ軸電磁弁２２２および
エアーシリンダ２２４を備えており、Ｙ軸駆動機
構３２４はステツピングモータ２４２、ボールね
じ２４４および位置センサ２４６，２４８，２５
０を備えており、Ｚ軸駆動機構３２６もステツピ
ングモータ２６２、ボールねじ２６４および位置
センサ２６６，２６８，２７０を備えている。

制御装置３８は、更に、第２の移動装置３４の
ためのＹ軸ステツピングドライバ３８５およびＺ
軸ステツピングドライバ３８７を備えており、位
置決め制御部３８２およびこれらのステツピング
ドライバ３８５，３８７には、それぞれ、第２の
移動装置３４のＸ軸駆動機構３４２、Ｙ軸駆動機
構３４４およびＺ軸駆動機構３４６が接続されて
いる。これらの駆動機構３４２，３４４，３４６
は、それぞれ、上述した第１の移動装置３２の駆
動機構３２２，３２４，３２６と同様のものであ
る。尚、位置決め制御部３８２は、シーケンス制
御装置４０に接続されている。

位置決め制御部３８２は、マイクロコンピユー
タを内蔵しており、多数の伝熱管２８をどの順序
で拡管するか、即ち放電電極１６および回帰導体
３６をどのように位置決めするかの位置決めパタ
ーンPIが予め入力されている。シーケンス制御
装置４０は移動指令信号Ｓ１を出力する。位置決
め制御部３８２は、この信号Ｓ１を受けると、位
置決めパターンPIに応じてＹ軸移動パルスＳ４
およびＺ軸移動パルスＳ５を出力し、これに応じ
てドライバ３８４および３８６は、それぞれＹ軸
駆動出力Ｓ６およびＺ軸駆動出力Ｓ７を出力す
る。これに応じて、ステツピングモータ２４２お
よび２６２は、それぞれのボールねじ２４４およ
び２６４を駆動する。この時のＹ軸駆動機構３２
４およびＺ軸駆動機構３２６の位置は、それぞれ
の位置センサ２４６，２４８，２５０および２６
６，２６８，２７０からのＹ軸センサ出力Ｓ８及
びＺ軸センサ出力Ｓ９によつてフイードバツクさ
れている。以上のようにして放電電極１６のＹ軸
上およびＺ軸上での位置決めが完了すると、位置
決め制御部３８２はＸ軸移動信号Ｓ３を出力す
る。これに応答してＸ軸電磁弁２２２が動作し、
圧縮空気Ａ１がエアーシリンダ２２４に与えら
れ、放電電極１６のＸ軸上での位置決めが行われ
る。以上により、放電電極１６が所定の拡管用カ
ートリツジ１８の給電ピース２４の先端に適当な
間隙を持つて接近させられる。

このとき、上記と同様にして第２の移動装置３
４も制御され、放電電極１６が対向した伝熱管２
８の他方の端部に回帰導体３６がかぶせられその
先端が管板３０に圧接される。

放電電極１６および回帰導体３６の位置決めが
完了すると、位置決め制御部３８２は移動完了信
号Ｓ２を出力する。これに応じてシーケンス制御
装置４０は、電気パルス発生器２内のコンデンサ
６の充電完了信号と前記移動完了信号とを得て、
スイツチ８を閉にする信号を出力してスイツチ８
を閉じて放電拡管を行わせ、その後次の位置決め
制御を行う。

以上のような制御が繰り返されることにより、
多数の伝熱管２８の拡管が順次行われる。

尚、以上の説明においては、第１の移動装置３
２は、放電電極１６をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３
軸方向に移動させることができるものを例に説明
したが、放電電極１６を、それと拡管用カートリ
ツジ１８の給電ピース２４との間の間隙が所定の
範囲内に入るようにしておけば、Ｘ軸方向の移動
を省略してもよい。また、第２の移動装置３４
も、回帰導体３６を３軸方向に移動させることが
できるものを例に説明したが、回帰導体３６に伝
熱管２８が通過できる切欠きを設ける等すれば、
Ｘ軸方向の移動を省略してもよい。

また、放電電極１６と回帰導体３６とを付け替
え、かつ高圧導体１０と回帰線１２もつなぎ替え
ると、伝熱管２８の反対側の拡管処理を容易に行
うことができ、これによつて作業能率が向上す
る。

（考案の効果） この考案によれば、管板の大小に拘らず、いず
れの位置にセツトされた拡管用カートリツジで拡
管処理を行う場合においても、その電気（放電）
回路のインダクタンスは一定となる。従つて、コ
ンデンサの充電電圧を一定に制御するだけで放電
電流の値は一定となり、放電電流の違いにより発
生する拡管のばらつきを抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の放電拡管装置を示す部分
断面図である。第２図は、従来の放電拡管装置を
示す部分断面図である。第３図は第１の移動装置
の一例を概略的に示す正面図であり、第４図はそ
の部分側面図である。第５図は、制御装置の一例
を示すブロツク図である。 ２……電気パルス発生器、１６……放電電極、
１８……拡管用カートリツジ、２８……伝熱管、
３０……管板、３２……第１の移動装置、３４…
…第２の移動装置、３６……回帰導体、３８……
制御装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の管材内にそれぞれ挿入した拡管用カート
   リツジを使用して管材を順次拡管する放電拡管装
   置であつて、 管材の一方端側に設けられていて、拡管用カー
   トリツジに電源から電流を供給するための放電電
   極を移動させる第１の移動装置と、 管材の他方端側に設けられていて、拡管用カー
   トリツジから電流を電源に回帰させるための回帰
   導体を移動させる第２の移動装置と、 第１および第２の移動装置を制御することによ
   り、放電電極と回帰導体とを所定の管材に対応さ
   せて順次移動させ、かつ放電電極と回帰導体とを
   それぞれ所定位置に位置決めさせる制御装置とを
   備える放電拡管装置。