CN105263649A - 板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通用性高的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法，其不用模具部件，通过简单且通用性高的结构，能够对板状工件自如地赋予扭转形状以及弯曲形状，能够适用于整体蒙皮。扭转保持装置(1)具有：能够抵接于板状工件(W)的扭转加工范围(P)中的一面的至少2个支承点(25a)；同样地能够抵接于扭转加工范围(P)中的另一面，并且被配置为在板状工件(W)的俯视时横跨连结至少2个支承点(25a)的线的多个加压点(40a)；使支承点(25a)以及加压点(40a)的至少一方沿板状工件(W)的板厚方向进退的进退驱动部(支承单元(23)、加压单元(33))。

Description

板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法

技术领域

本发明涉及一种用于在扭转板状工件的状态下对其进行保持并且进行喷丸成形(ピーン成形)等加工的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法。

背景技术

在例如航空器的翼那样、使面积大并具有复杂曲面的金属板成形的情况下，近年来，广泛应用称作喷丸成形、或者喷丸硬化的成形方法。该成形方法如专利文献1、2等公开的那样是如下成形方法，即，保持金属的板状工件，通过朝向该板状工件以高速投射被称作弹丸的直径0.5～4mm左右的钢球而使其劲头良好地碰撞，从而在板状工件产生塑性变形而弯曲成形为所希望的形状。

在进行这样的喷丸成形时，公知了如果从预先使板状工件在其弹性变形范围内扭转、或者弯曲并进行保持开始投射弹丸，则施加于板状工件的弹性应力(应力)促进板状工件的变形而显著提高成形性。将该施工方法称为应力喷丸成形。在进行该应力喷丸成形时，在专利文献2中，如其图8(b)所公开的那样，利用固定件强行将板状工件沿抵挡工具(当て冶具)固定从而使板状工件弹性变形。

另外，也可以不使用抵挡工具，而通过应用夹紧状的保持装置、液压起重器的保持装置进行板状工件的扭转、或者使其弯曲并进行保持。在该情况下，为了利用上述保持装置施加使喷丸成形后板状工件与完成形状相同、或者成为近似曲率的应力，将具有预计了弹性变形回复量的规定的曲率的模板(R状的样板)抵在板状工件的弯曲面上来确认弯曲率并且设定为规定的曲率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3740103号公报

专利文献2：日本专利第3869783号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在利用抵挡工具使板状工件弹性变形的方法中，如航空器的主翼那样，为了应对长度方向复杂变化的曲率而需要巨大的抵挡工具。而且，存在由于对应于多个机种或部位必须准备很多这样巨大的抵挡工具，所以在抵挡工具的制造上消耗费用，除此之外，在其保管方面也浪费极大的场所的问题。

另一方面，在不使用抵挡工具而通过应用夹紧状的保持装置、液压起重器的保持装置将板状工件保持为扭转形状、或者弯曲的形状的方法中，保持装置的冲程的调整以及模板的作用下的扭转形状以及弯曲形状的管理等容易受到作业者的技术水平的左右，在加工的板状工件的形状的再现性、即产品的均匀性上容易产生问题。

而且，在近年来的航空器的翼中，大多使用将被称为蒙皮的外板、设置于该外板的内侧的被称为纵梁的肋状的加强部件一体化的整体蒙皮。在利用上述应力喷丸成形使整体蒙皮扭转成形或者弯曲成形的情况下，使用于赋予扭转以及弯曲形状的工具、模板等模具部件不与纵梁干涉地被利用是很困难的。

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种通用性高的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法及扭转成形方法，其不使用模具部件，利用简单且通用性高的结构，能够自如地对板状工件赋予扭转形状以及弯曲形状，并且也能够应用于整体蒙皮。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第一方式的板状工件的扭转保持装置是用于一边将板状工件在其弹性变形范围内扭转一边进行保持的扭转保持装置，其具有：能够抵接于所述板状工件的一面的至少2个支承点；同样地能够抵接于所述板状工件的另一面，并且被配置为横跨至少2个所述支承点的线的至少2个加压点；使所述支承点以及所述加压点的至少一点沿所述板状工件的板厚方向进退的进退驱动部。

根据上述结构，通过使至少2个支承点抵接于板状工件的一面，并且同样地使至少2个加压点抵接于板状工件的另一面的、横跨连结至少2个所述支承点的线的位置，并且利用进退驱动部将支承点或加压点的至少一点沿板状工件的板厚方向按压，从而将板状工件扭转并变形。此时的变形量(扭转量)能够根据支承点、加压点的数量、以及支承点和加压点的沿板状工件的面方向的相对位置、以及支承点或加压点的按压量等任意地设定。

因此，不用像以往那样准备抵挡工具、模板等模具部件，就能够利用简单且通用性高的结构将板状工件扭转。而且，由于支承点和加压点相对于板状工件点接触，所以即使是像航空器的翼那样地将外板(蒙皮)和肋状的加强部件(纵梁)一体化的整体蒙皮，也能够使支承点或加压点与加强部件以外的部位抵接，从而能够简单地扭转。

在上述结构中，所述支承点和所述加压点的至少一点能够独立地沿所述板状工件的面方向移动。

在上述结构的情况下，通过使例如支承点和加压点中的任一点的位置沿板状工件的面方向移动，能够自如地设定板状工件的扭转形状、扭转曲率。

另外，在将支承点、加压点都设置为多个，并且能够使其全部沿板状工件的面方向移动的情况下，也能够容易地应对复杂的复合曲面。而且，能够将抵接于板状工件的支承点以及加压点的数量调整为与板状工件的大小匹配的数量。

在上述结构中，所述进退驱动部被设定为，能够使全部的所述支承点以及所述加压点分别独立地进退。

根据上述结构，能够使多个支承点以及加压点的、相对于板状工件的进退位置(突出量)不同，由此能够将板状工件保持为复杂的扭转形状。

在上述结构中，所述支承点以及所述加压点分别为3点以上，其中至少1点为了将所述板状工件扭转而能够抵接于必要的2个所述支承点以及2个所述加压点的抵接位置以外的部位。

根据上述结构，在如上述那样一边利用2个支承点以及2个加压点按压板状工件的一面以及另一面一边扭转的同时，能够使其他支承点或者加压点碰撞在为了将板状工件扭转所需的2个支承点以及2个加压点的抵接位置以外的部位。例如，通过使其他支承点或加压点碰撞板状工件的中间部等，能够一边将板状工件扭转一边弯曲，并且能够防止板状工件的中间部向下方松弛。

在上述结构中，还具有：检测出所述支承点和所述加压点各自的进退位置的进退位置检测部；被输入来自于所述进退位置检测部的进退位置数据，并且以成为规定的进退位置的方式使所述进退驱动部驱动的控制部。

根据上述结构，能够以使支承点与加压点之间的相对间隔合适的方式进行控制，由此能够对板状工件赋予准确的扭转形状。

在上述结构中，还具有：检测出施加于所述加压点的载荷的载荷检测部；被输入来自于所述载荷检测部的载荷数据，并且以施加规定的载荷的方式使所述进退驱动部驱动的控制部。

例如，在一边将板状工件扭转一边进行保持的状态下实施喷丸加工(ピーン加工)，并且板状工件以保持扭转的形状的方式塑性变形的情况下，通过上述结构，能够利用简单的结构对板状工件赋予准确的扭转形状。即，无论扭转变形前的板状工件的高度、支承点的高度之间的相对关系如何，如果支承点具有若碰到板状工件就以该高度停止并保持其位置的功能，则之后一边利用载荷检测部检测出向加压点施加的载荷，一边仅使加压点向板状工件侧移动，从而能够使板状工件扭转变形。

在上述结构中，所述控制部在一边将所述板状工件扭转一边进行喷丸成形的情况下，在从所述载荷检测部输入的载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，进行使所述喷丸成形停止的控制。

在上述结构的情况下，随着扭转保持的板状工件的喷丸加工的进行，想要使板状工件返回平坦的反作用力减少，从载荷检测部向控制部输入的载荷数据减少。因此，在该载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，能够判断板状工件的扭转加工完成，并且能够结束喷丸加工。因此，使用于喷丸加工的时间为必要的最小限度，能够为加工时间的缩短以及省力化作出贡献。

本发明的第2方式的板状工件的扭转保持方法是用于一边将板状工件在其弹性变形范围内扭转一边进行保持的扭转保持方法，使至少2个支承点抵接于所述板状工件的一面，并且使至少2个加压点以横跨连结至少2个所述支承点的线的方式抵接于所述板状工件的另一面，通过将所述支承点和所述加压点的至少一点沿所述板状工件的板厚方向按压，一边将所述板状工件扭转一边进行保持。

根据上述方法，使至少2个支承点抵接于板状工件的一面，并且使至少2个加压点同样地抵接于板状工件的另一面的、横跨连结至少2个所述支承点的线的位置，将支承点或加压点的至少一点沿板状工件的板厚方向按压，从而使板状工件扭转并变形。此时的变形量(扭转量)能够根据支承点和加压点的沿板状工件的面方向的相对位置、支承点或加压点的按压量等任意地设定。

本发明的第3方式的板状工件的扭转成形方法使用上述任一板状工件的扭转保持装置一边在将板状工件扭转的状态下进行保持，一边从该板状工件的至少一面实施喷丸成形，从而将所述板状工件扭转成形。

根据上述方法，利用扭转保持装置预先将板状工件在其弹性变形范围内扭转保持，并且在该状态下实施喷丸成形，因此，利用施加于板状工件的弹性应力(应力)促进板状工件的变形，能够格外地提高板状工件的成形性。

【发明的效果】

如以上所述，根据本发明的板状工件的扭转保持装置、扭转保持方法以及扭转成形方法，不用模具部件，利用简单且通用性高的结构，能够对板状工件自如地赋予扭转形状以及弯曲形状。特别是，适用于将用于航空器的翼的外板(蒙皮)和加强部件(纵梁)一体化的整体蒙皮保持为扭转的形状的情况。

附图说明

图1是表示利用喷丸成形法使航空器的整体蒙皮扭转成形的例子的立体图。

图2是表示本发明的扭转保持装置的概念性的基本结构的图。

图3是表示本发明的扭转保持装置的具体例的主视图。

图4是图3的IV向视下的侧视图。

图5是图4的V向视下的俯视图。

图6表示扭转保持装置的工作顺序，图6(a)是表示将板状工件载置在工件支承辊上的状态的图，图6(b)是表示2个支承点和2个加压点分别与板状工件的上下表面的对角位置抵接的状态的图，图6(c)是表示利用支承点和加压点将板状工件扭转变形的状态的图，图6(d)是表示正在进行喷丸硬化的状态的图。

图7是表示针对板状工件的支承点和加压点的抵接位置的例子的俯视图。

图8是表示一边将板状工件扭转一边弯曲的状态的侧视图。

具体实施方式

以下，参照图1～图8，对本发明的一实施方式进行说明。

本实施方式的扭转保持装置1在俯视下(参照图5)形成为矩形(长方形)。为了方便说明，将沿其一边(短边方向)的方向称为X轴方向，将沿另一边(长度方向)的方向称为Y轴方向，将高度方向称为Z轴方向。

例如如图1所示，扭转保持装置1是如下预应力保持装置，其在使将被称为蒙皮的铝合金的外板2、被称为纵梁的肋状的加强部件3一体化的航空器用的整体蒙皮4变形为被应力喷丸成形扭转的形状、弯曲的形状等时，预先使整体蒙皮4从未变形的平坦状态4a在其弹性变形范围内变形并进行保持。

但是，不限于整体蒙皮4，也能够对普通的平坦的金属板进行弯曲保持。在以下说明中，对平坦的板状工件W的弯曲保持进行说明。

图2表示扭转保持装置1的概念性的基本结构。另外，图3至图5分别是表示扭转保持装置1的具体例的主视图、侧视图、俯视图。该扭转保持装置1在沿Y轴方向观察时(参照图2、图3)具有：能够抵接于水平设置的板状工件W的扭转加工范围P中的一面(例如上表面)的对角位置的至少2个支承点25a；能够同样地抵接于扭转加工范围P中的另一面(例如下表面)的、不与支承点25a对置的对角位置的至少2个加压点40a。

在沿图3所示的Y轴方向观察时，支承点25a和加压点40a分别设置2个，但在沿图4所示的X轴方向观察时，支承点25a和加压点40a沿Y轴方向排列多个。在本实施方式中，支承点25a沿Y轴方向例如排列7个，设置共计14个支承点25a。另外，加压点40a沿Y轴方向例如排列2个，设置共计4个支承点25a。

而且，如图2所示，扭转保持装置1具有控制单元6(控制部)、反作用力吸收装置7、弯曲率计测器8。弯曲率计测器8被设置为贴在板状工件W的上表面等，在使板状工件W弯曲时，实测并检测出其弯曲率。另外，其弯曲率数据显示在显示部8a上，并且也经由控制线S1向控制单元6输入。

扭转保持装置1具有底架10，所述底架10由与所述X轴方向平行地延伸的2条梁状的横架框架部件11、与Y轴方向平行地延伸的2条梁状的纵架框架部件12在俯视时呈矩形(长方形)，在相对的横架框架部件11之间架设有沿Y轴方向延伸的2条下交叉梁13。另外，从底架10的四角分别沿Z轴方向延伸有支承柱14，沿Y轴方向并列的支承柱14的上端彼此利用沿Y轴方向延伸的2条上交叉梁15连结。而且，在下交叉梁13上载置有沿X轴方向延伸的2条可动梁16。可动梁16利用铺设于下交叉梁13的上表面的导轨18和直线轴承19能够沿Y轴方向顺畅地移动。在底架10的四角下表面设置有移动以及固定用的带制动器的脚轮20。

如图3所示，上交叉梁15是将2条沟槽部件15a背对背地隔开间隔地配置，并且在其之间形成有具有一定宽度的切槽15b的结构。在切槽15b排列有多个(在此是6根)支承单元23(进退驱动部)。各支承单元23是伸缩缸体结构，其缸体24的轴线指向Z轴方向，支承杆25从缸体24朝向下方进退。该支承杆25的前端成为上述支承点25a。各支承单元23能够沿上交叉梁15(切槽15b)在Y轴方向上移动，能够与板状工件W的按压部位匹配地固定在任意的位置。该支承单元23的移动可以通过手动进行，也可以通过未图示的驱动机构进行。

在各支承单元23的缸体24的上端，分别设置伺服马达27作为促动器，该伺服马达27的动力(旋转力)经由滚珠丝杠机构28(参照图3)被传递到支承杆25(支承点25a)，使支承点25a进退。如图2所示，伺服马达27通过控制线S2与控制单元6连接，被控制单元6控制。

而且，在各支承单元23的缸体24设置有检测出支承点25a的Z轴方向的位置(支承杆25的进退位置)的直线尺29(进退位置检测部)。该直线尺29通过控制线S3与控制单元6连接，由直线尺29检测出的支承点25a的进退位置数据被输入控制单元6。

另一方面，在2条可动梁16的上表面分别设置有2个加压单元33(进退驱动部)。这些共计4个加压单元33能够通过铺设于可动梁16的上表面的导轨34以及直线轴承35沿X轴方向顺畅地移动。加压单元33具有支承于直线轴承35并且沿Y轴方向看时呈大致L形的可动底座36，在该可动底座36搭载有伺服马达37(促动器)、升降部38、沿Z轴方向延伸的轴状的下段加压杆39以及上段加压杆40、载荷传感器41(载荷检测部)而构成。载荷传感器41能够通过设置于可动底座36的纵壁部的导轨43以及直线轴承44沿Z轴方向顺畅地移动。将载荷传感器41夹在之间的下段加压杆39和上段加压杆40同轴状地连结，下段加压杆39沿Z轴方向贯通升降部38。

升降部38是例如螺旋千斤顶。伺服马达37的旋转轴沿X轴方向延伸而从侧面轴贯通升降部38的内部，其旋转通过升降部38的内部的未图示的齿轮将朝向进行90度变向，变换成朝向下段加压杆39的Z轴方向的动作。因此，在伺服马达37工作时，下段加压杆39、载荷传感器41、上段加压杆40一体地沿Z轴方向滑动。伺服马达37通过控制线S4与控制单元6连接(参照图2)，被控制单元6控制。上段加压杆40的前端成为上述加压点40a。

而且，如图2所示，在各加压单元33设置有检测加压点40a的Z轴方向的位置(上段加压杆40的进退位置)的直线尺45(进退位置检测部)。该直线尺45通过控制线S5与控制单元6连接，由直线尺45检测出的加压点40a的进退位置数据被输入控制单元6。另外，载荷传感器41是检测出施加于加压点40a的载荷的部件，并且通过控制线S6与控制单元6连接，由载荷传感器41检测出的载荷数据被输入控制单元6。

如上所述，支承单元23能够沿上交叉梁15的切槽15b在Y轴方向上移动。另外，由于加压单元33能够沿可动梁16在X轴方向上移动，而且，可动梁16能够沿Y轴方向移动，所以能够沿X轴方向和Y轴方向这两个方向移动。因此，支承点25a和加压点40a能够沿板状工件W的面方向独立地移动。

而且，所有的支承点25a以及加压点40a通过作为其进退驱动部的支承单元23以及加压单元33，能够彼此独立地沿Z轴方向进退。这些控制全部通过控制单元6进行。

另外，如图2～图4所示，上述反作用力吸收装置7设置在扭转保持装置1的沿Y轴方向的两面。在沿Y轴方向邻接的2个支承柱14，辊支承托架48分别被设置为利用辊升降机构49(参照图4)沿Z轴方向滑动自如，在这些辊支承托架48之间，沿Y轴方向延伸的工件支承辊50被旋转自如地轴支承。辊支承托架48以及工件支承辊50被弹簧51从下方施力。利用高度调整手柄52以及高度调整轴53，两侧同时地手动使支承1个工件支承辊50的两侧的辊升降机构49与弹簧51一起沿Z轴方向升降。在图3中简要地记载有辊升降机构49。

利用这些2个工件支承辊50，从下方支承扭转变形、或者弯曲前的板状工件W，能够利用作为转动体的工件支承辊50沿面方向(在此是X轴方向)输送板状工件W。弹簧51的施力强度被设定为，能够支承板状工件W的自重，并且在板状工件W被扭转或被弯曲时，能够吸收因板状工件W挠曲而施加的反作用力的程度。

接着，参照图6以及图7，对利用上述那样构成的扭转保持装置1使板状工件W扭转变形的情况的加工顺序进行说明。

首先，如图6(a)所示，将板状工件W载置在工件支承辊50上。此时，支承单元23的支承杆25(支承点25a)、加压单元33的上段加压杆40(加压点40a)不与板状工件W接触。因此，板状工件W的重量被工件支承辊50保持。能够利用辊升降机构49的高度调整手柄52(参照图4)，沿Z轴方向调整板状工件W的高度。

接着，如图6(b)以及图7所示，使支承单元23的支承杆25下降至例如2个支承点25a抵接于板状工件W的扭转加工范围P中的上表面侧的对角位置。控制单元6控制支承单元23的伺服马达27，从而进行该动作。2个支承杆25不必须下降到相同高度。

另外，同样地，加压单元33的上段加压杆40上升至2个加压点40a抵接于板状工件W的扭转加工范围P中的下表面侧上的、横跨连结2个支承点25a彼此的线L(参照图7)的位置。例如，在此，2个加压点40a在俯视时抵接于与2个支承点25a一起形成长方形的位置。控制单元6控制加压单元33的伺服马达37，从而进行该动作。2个上段加压杆40不必须上上至相同高度。

而且，如图6(c)所示，使支承杆25下降以使得2个支承点25a将板状工件W的对角位置向下方按压规定量，并且使上段加压杆40上升以使得2个加压点40a将板状工件W的对角位置向上方按压规定量。也可以不使支承点25a下降，而仅使上段加压杆40上升得更高。由此，板状工件W在其扭转加工范围P被扭转变形的状态下被保持。此时的扭转量被设定在板状工件W的弹性变形范围内。

在这样将板状工件W扭转时，板状工件W的两端的一侧向下方下降，向工件支承辊50施加反作用力，但是由于工件支承辊50的弹簧51的施力强度被设定为能够吸收来自于该板状工件W的反作用力的程度，所以承受反作用力的工件支承辊50向下方下降。

接着，在这样保持板状工件W的扭转的状态下，如图6(d)所示，利用例如喷丸装置(ピーニング装置)55进行弹丸56的投射。在从这样预先使板状工件W在其弹性变形范围内扭转变形的状态下进行保持开始投射弹丸56时，施加于板状工件W的弹性应力(应力)促进板状工件W的变形，因此，能够格外提高板状工件W的成形性。

控制单元6以例如下述2个方式控制扭转保持装置1。

(1)从直线尺29、45输入支承点25a和加压点40a的进退位置数据，并且以使支承点25a和加压点40a成为规定的进退位置的方式使伺服马达27和伺服马达37驱动，弯曲保持板状工件W。

(2)输入从载荷传感器41向加压点40a施加的载荷数据，以施加规定的载荷的方式使伺服马达37驱动，弯曲保持板状工件W。也可以与(1)的控制一起进行该控制。另外，也可以将载荷传感器41设置在支承点25a侧。

在进行(1)的控制的情况下，能够以使支承点25a与加压点40a之间的相对间隔合适的方式进行控制，以此能够对板状工件W赋予比较准确的扭转形状。

在进行(2)的控制的情况下，例如在如上述那样地在扭转保持板状工件W的状态下实施喷丸加工而使其塑性变形的情况下，能够利用简单的结构对喷丸加工后的板状工件W赋予准确的扭转形状。

即，无论扭转前的扭转加工范围P的4角的高度和支承点25a的高度的相对关系如何，都可以给支承点25a赋予如果碰到板状工件W就能够停止在该高度并保持其位置的功能，之后也能够检测出从载荷传感器41向加压点40a施加的载荷并且将加压点40a向板状工件W侧按压，从而对板状工件W赋予准确的扭转曲率。这样，由于不需要控制支承点25a的高度，所以能够省去直线尺29，并且能够降低控制单元6的等级，而且能够将伺服马达27更换为便宜的空气马达，能够使装置的结构简单并且便宜。

在不使板状工件W扭转而使其弯曲的情况下，使4个支承点25a抵接于扭转加工范围P的上表面的4角，并且使2～4个加压点40a以X方向比支承点25a短的跨距抵接于扭转加工范围P的下表面，将其向上方按压。此时，也能够应用所述(1)以及(2)的控制。

在该弯曲变形时，由于以使板状工件W向上方凸地弯曲，所以可以利用弯曲率计测器8获得其弯曲率数据，并将该弯曲率数据向控制单元6输入，以成为规定弯曲率的方式使伺服马达37驱动，从而弯曲板状工件W。另外，也可以与(1)、(2)的控制一起进行该控制。这样，由于一边计测板状工件W的实际的弯曲率一边确定支承点25a与加压点40a的相对位置，所以能够成为准确的弯曲率。

可是，在如上述那样一边使板状工件W扭转一边利用喷丸装置55投射弹丸56而进行喷丸成形的情况下，也利用控制单元6同时进行喷丸装置55的控制，监控喷丸加工中向载荷传感器41输入的载荷数据，以在该载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，使弹丸56的投射停止的方式进行控制。

在上述那样的控制的情况下，随着向被扭转保持的板状工件W投射弹丸56而进行喷丸加工，想要使板状工件W返回平坦的反作用力减小，从载荷传感器41向控制单元6输入的载荷数据减小。因此，在该载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，能够判断板状工件W的扭转加工完成，并且能够结束喷丸加工。因此，能够使用于喷丸加工的时间为必要的最小限度，能够为加工时间的缩短以及省力化做出贡献。

如以上所述，该扭转保持装置1具有：至少能够抵接于板状工件W的一侧的面(例如上表面)的支承点25a；同样地能够抵接于板状工件W的另一侧的面(例如下表面)、并且被配置为在板状工件W的俯视下横跨连结支承点25a的线L的至少2个加压点40a；使支承点25a向加压点40a侧进退的支承单元23；使加压点40a向支承点25a侧进退的加压单元33。

因此，由于在支承点25a与加压点40a之间具有板状工件W，并且使加压点40a与支承点25a之间的相对间隔狭窄，所以能够一边利用支承点25a以及加压点40a使板状工件W扭转变形一边进行保持。

能够根据支承点25a和加压点40a的数量、以及、支承点25a和加压点40a的沿板状工件W的面方向(X方向以及Y方向)的相对位置、以及、支承点25a或加压点40a的按压量(按压冲程以及/或者按压载荷)等，任意地设定此时的变形量(扭转量)。因此，无论板状工件W的形状、大小、作为目标的扭转形状等如何，都能够利用单一的扭转保持装置1对板状工件W赋予自由的扭转形状。

因此，不用像以往那样准备抵挡工具、模板等模具部件，能够利用简单且通用性高的结构扭转板状工件W。而且，由于支承点25a和加压点40a相对于板状工件W进行点接触，所以如图1所示，即使是外板2和肋状的加强部件3一体化的航空器的整体蒙皮4，也能够通过使支承点25a或加压点40a抵接于加强部件3以外的部位而简单地使其扭转变形。

另外，该扭转保持装置1相对于板状工件W的面方向，能够使支承点25a沿Y轴方向独立地移动，并且能够使加压点40a沿X轴方向以及Y轴方向独立地移动。

因此，例如通过使支承点25a和加压点40a中的任一点的位置沿板状工件W的面方向移动，能够自如地设定板状工件W的扭转形状、扭转曲率，并且也能够容易地应对复杂的扭转形状。

而且，在支承点25a、加压点40a都设置多个，并且使其全部沿板状工件W的面方向移动的情况下，也能够容易地应对复杂的复合曲面。而且，能够将与板状工件W抵接的支承点25a以及加压点40a的数量调整为与板状工件W的大小匹配的数量。

而且，该扭转保持装置1能够分别利用支承单元23以及加压单元33使全部的支承点25a和加压点40a沿Z轴方向独立地进退，因此能够使多个支承点25a以及加压点40a的、相对于板状工件W的进退位置(突出量)不同。由此，能够使板状工件W弯曲保持为复杂的扭转形状、复合曲面等。

另外，该扭转保持装置1使支承点25a以及加压点40a分别为3点以上，其中至少1点能够抵接于板状工件W的扭转加工范围P中的对角位置以外的部位。

因此，利用支承点25a以及加压点40a如上述那样地按压板状工件W的扭转加工范围P中的对角位置，从而在将扭转加工范围P扭转的同时，例如如图8所示，在扭转加工范围P的中间点按压其他加压点40a(或者支承点25a)，能够一边将板状工件W扭转一边弯曲，并且防止板状工件W的中间部因自重向下方松弛。

另外，该扭转保持装置1具有：检测出支承点25a和加压点40a的、各自的进退位置的直线尺29、45(进退位置检测部)；被输入来自该直线尺29、45的进退位置数据，并且以成为规定的进退位置的方式使支承单元23以及加压单元33(进退驱动部)驱动的控制单元6(控制部)。

因此，能够以使支承点25a和加压点40a之间的相对间隔适当的方式进行控制，由此能够对板状工件W赋予比较准确的扭转形状。

另外，该扭转保持装置1具有检测向加压点40a施加的载荷的载荷传感器41(载荷检测部)，来自该载荷传感器41的载荷数据被输入控制单元6，控制单元6以向载荷传感器41施加规定的载荷的方式驱动支承单元23以及加压单元33。

因此，能够利用非常简单的结构，如上所述地在一边将板状工件W扭转一边进行保持的状态下实施喷丸加工，能够对板状工件W赋予准确的扭转形状。即，无论扭转变形前的板状工件W的高度、支承点25a的高度之间的相对关系如何，如果支承点25a具有如果碰到板状工件W就停止在该高度并保持其位置的功能，则之后能够一边检测出利用载荷传感器41向加压点40a施加的载荷，一边使加压点40a向板状工件W侧移动，从而将板状工件W扭转变形。

另外，该扭转保持装置1在一边将板状工件W扭转一边投射弹丸56而进行应力喷丸成形的情况下，在从载荷传感器41向控制单元6输入的载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，能够进行使弹丸56的投射停止的控制。

因此，在应力喷丸成形时，在来自载荷传感器41的载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，能够判断板状工件W的扭转加工完成，并且能够结束喷丸加工。因此，能够使用于喷丸加工的时间为必要的最小限度，并且能够给加工时间的缩短以及省力化作出贡献。

本发明不仅限于上述实施方式的结构，在不超出本发明的主旨的范围内能够施加适当的变更、改良，施加了这样的变更、改良的实施方式也包含在本发明的权利范围内。

例如，在上述实施方式中，支承点25a抵接于板状工件W的上表面，并且加压点40a抵接于下表面，但是支承点25a和加压点40a的上下关系也可以相反。

另外，在上述实施方式中，使用了工件支承辊50作为工件支承部件，但是，本发明不限于此，也可以是球状、滚动轮状的工件支承部件。如此，板状工件W不仅限于X轴方向也能够沿Y轴方向、其他方向移动。

而且，在上述实施方式中，对一边将板状工件W扭转、一边仅向其单侧面投射弹丸56而实施喷丸成形的情况进行了说明，但是也可以从板状工件W的两面同时投射弹丸56。

另外，不仅限于投射弹丸56的喷丸成形，也可以进行利用超声波喷丸、激光喷丸实施成形。

附图标记说明

1扭转保持装置

4整体蒙皮

6控制单元(控制部)

7反作用力吸收装置

8弯曲率计测器

23支承单元(进退驱动部)

25支承杆

25a支承点

27、37伺服马达

28滚珠丝杠机构

29、45直线尺(进退位置检测部)

33加压单元(进退驱动部)

40上段加压杆

40a加压点

41载荷传感器(载荷检测部)

50工件支承辊

51弹簧

L连结2个支承点的线

P扭转加工范围

W板状工件

Claims (9)

1.一种板状工件的扭转保持装置，是用于一边将板状工件在其弹性变形范围内扭转一边进行保持的扭转保持装置，其特征在于，具有：

能够抵接于所述板状工件的一面的至少2个支承点；

同样地能够抵接于所述板状工件的另一面、并且被配置为横跨连结至少2个所述支承点的线的至少2个加压点；

使所述支承点以及所述加压点的至少一点沿所述板状工件的板厚方向进退的进退驱动部。

2.如权利要求1所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，

所述支承点和所述加压点的至少一点能够独立地沿所述板状工件的面方向移动。

3.如权利要求1或2所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，

所述进退驱动部被设置为，使全部的所述支承点以及所述加压点分别独立地进退。

4.如权利要求1至3中任一项所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，

所述支承点以及所述加压点分别为3点以上，其中至少1点为了将所述板状工件扭转而能够抵接于必要的2个所述支承点以及2个所述加压点的抵接位置以外的部位。

5.如权利要求1至4中任一项所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，还具有：

检测出所述支承点和所述加压点的各自的进退位置的进退位置检测部；

被输入来自于所述进退位置检测部的进退位置数据，并且以成为规定的进退位置的方式使所述进退驱动部驱动的控制部。

6.如权利要求1至5中任一项所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，还具有：

检测出施加于所述加压点的载荷的载荷检测部；

被输入来自所述载荷检测部的载荷数据，并且以成为规定的载荷的方式使所述进退驱动部驱动的控制部。

7.如权利要求6所述的板状工件的扭转保持装置，其特征在于，

所述控制部在一边将所述板状工件扭转一边进行喷丸成形的情况下，在从所述载荷检测部输入的载荷数据的减少停止时、或者达到规定的载荷值时，进行使所述喷丸成形停止的控制。

8.一种板状工件的扭转保持方法，是用于一边将板状工件在其弹性变形范围内扭转一边进行保持的扭转保持方法，其特征在于，

使至少2个支承点与所述板状工件的一面抵接，并且，

使至少2个所述加压点以横跨连结至少2个所述支承点的线的方式抵接于所述板状工件的另一面，

通过将所述支承点和所述加压点的至少一点沿所述板状工件的板厚方向按压，一边将所述板状工件扭转一边进行保持。

9.一种板状工件的扭转成形方法，其特征在于，使用权利要求1至7中任一项所述的板状工件的扭转保持装置，一边在将板状工件扭转的状态下进行保持，一边从该板状工件的至少一面实施喷丸成形，从而将所述板状工件扭转成形。