JP2002120019A - 金属条材の曲げ加工方法 - Google Patents
金属条材の曲げ加工方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属条材の曲げ加工の進行と共に曲げアーム
を移動させながら旋回させて曲げ加工する方法におい
て、金属条材を所望形状に曲げ加工する方法を提供す
る。 【解決手段】 金属条材１の目標とする曲げ形状に応じ
て曲げアーム４の旋回軸線ＯがＸ−Ｙ座標上で順次移動
してゆく位置をあらかじめ、数式を用いて求めておき、
曲げ加工の進行につれて、曲げアーム４を保持した移動
台５をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて曲げアーム４
の旋回軸線Ｏをあらかじめ定めた位置に順次移動させて
ゆき、所望形状の曲げ加工を行う。
を移動させながら旋回させて曲げ加工する方法におい
て、金属条材を所望形状に曲げ加工する方法を提供す
る。 【解決手段】 金属条材１の目標とする曲げ形状に応じ
て曲げアーム４の旋回軸線ＯがＸ−Ｙ座標上で順次移動
してゆく位置をあらかじめ、数式を用いて求めておき、
曲げ加工の進行につれて、曲げアーム４を保持した移動
台５をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させて曲げアーム４
の旋回軸線Ｏをあらかじめ定めた位置に順次移動させて
ゆき、所望形状の曲げ加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属管等の金属条
材を連続的に曲げ加工する方法に関する。
材を連続的に曲げ加工する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、金属条材の曲げ加工方法として、
曲げ加工すべき金属条材の軸線方向の小区間を高周波誘
導子等の加熱装置で局部的に加熱すると共にその金属条
材を前記加熱装置に対して軸線方向に相対的に移動さ
せ、同時に前記金属条材の、前記加熱装置による加熱部
よりも進行方向の先端側を旋回可能な曲げアームにクラ
ンプさせ、その曲げアームの旋回によって前記金属条材
に曲げモーメントを付与して前記加熱部を変形させ、直
後に冷却手段で冷却することにより、金属条材を連続的
に曲げ加工する方法が知られている。この方法におい
て、通常は、曲げアームの旋回軸線と加熱装置による加
熱位置とを一定の位置関係に保った状態として曲げ加工
を行っており、金属条材に付与する曲げ加工の曲率半径
（以下曲げ半径という）は曲げアームのアーム長（旋回
軸線と金属条材との距離）に等しくなっていた。しかし
ながら、この方法では金属条材の曲げ半径を任意に設定
できないという問題があった。
曲げ加工すべき金属条材の軸線方向の小区間を高周波誘
導子等の加熱装置で局部的に加熱すると共にその金属条
材を前記加熱装置に対して軸線方向に相対的に移動さ
せ、同時に前記金属条材の、前記加熱装置による加熱部
よりも進行方向の先端側を旋回可能な曲げアームにクラ
ンプさせ、その曲げアームの旋回によって前記金属条材
に曲げモーメントを付与して前記加熱部を変形させ、直
後に冷却手段で冷却することにより、金属条材を連続的
に曲げ加工する方法が知られている。この方法におい
て、通常は、曲げアームの旋回軸線と加熱装置による加
熱位置とを一定の位置関係に保った状態として曲げ加工
を行っており、金属条材に付与する曲げ加工の曲率半径
（以下曲げ半径という）は曲げアームのアーム長（旋回
軸線と金属条材との距離）に等しくなっていた。しかし
ながら、この方法では金属条材の曲げ半径を任意に設定
できないという問題があった。
【０００３】そこで、この問題を解決する方法として、
曲げ加工の進行と共に曲げアームの旋回軸線を移動させ
る曲げ加工方法が提案されている（例えば、特公平３−
５６８０４号公報参照）。この方法では曲げアームの旋
回軸線の移動軌跡を適切に設定することで、金属条材の
曲げ半径を曲げアームのアーム長に制約されない任意の
値にすることが可能であり、しかも、金属条材の軸線方
向の位置に応じて曲げ半径を変化させることも可能であ
り、単純な円弧状の曲げ加工ばかりでなく、楕円弧状等
の曲げ加工も可能であった。
曲げ加工の進行と共に曲げアームの旋回軸線を移動させ
る曲げ加工方法が提案されている（例えば、特公平３−
５６８０４号公報参照）。この方法では曲げアームの旋
回軸線の移動軌跡を適切に設定することで、金属条材の
曲げ半径を曲げアームのアーム長に制約されない任意の
値にすることが可能であり、しかも、金属条材の軸線方
向の位置に応じて曲げ半径を変化させることも可能であ
り、単純な円弧状の曲げ加工ばかりでなく、楕円弧状等
の曲げ加工も可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た曲げアームの旋回軸線を移動させる方法は、曲げ加工
の進行と共に曲げアームの旋回軸線を所定の軌跡に沿っ
て移動させなければならず、その制御が困難であるとい
う問題があった。
た曲げアームの旋回軸線を移動させる方法は、曲げ加工
の進行と共に曲げアームの旋回軸線を所定の軌跡に沿っ
て移動させなければならず、その制御が困難であるとい
う問題があった。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、曲げ加工の進行と共に曲げアームの旋回軸線を移
動させながら曲げ加工する方法において、曲げアームの
旋回軸線の移動軌跡を容易に制御することを可能とする
金属条材の曲げ加工方法を提供することを目的とする。
ので、曲げ加工の進行と共に曲げアームの旋回軸線を移
動させながら曲げ加工する方法において、曲げアームの
旋回軸線の移動軌跡を容易に制御することを可能とする
金属条材の曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、曲げ加工すべ
き金属条材の軸線方向の小区間を加熱装置で局部的に加
熱すると共にその金属条材を前記加熱装置に対して軸線
方向に相対的に移動させ、同時に前記金属条材の、前記
加熱装置による加熱部よりも進行方向の先端側を、旋回
軸線を中心として旋回可能な曲げアームにクランプさ
せ、その曲げアームを、前記旋回軸線に直角な面内で移
動させながら旋回させ、前記金属条材に曲げモーメント
を付与して前記加熱部を曲げ変形させ且つ直後に冷却す
る金属条材の曲げ加工方法において、金属条材を目標と
する形状に曲げ加工し終わった状態をあらかじめ想定
し、その想定状態に関して曲げ加工領域の中心軸線上に
曲げ開始点Ｐs から適当な間隔で複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・
・・Ｐn ・・・Ｐe を設定し、曲げ加工を行う際の曲げ
点（ＢＰ）を原点とし、金属条材の加熱装置に対する相
対移動方向をＸ軸、それに直角方向をＹ軸としたＸ−Ｙ
座標上における前記各点Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・
・・Ｐe の座標値（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1）・・
・・（ａn 、ｂn ）・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点に
おける接線のＸ軸に対する傾斜角θs 、θ1 、θ2 ・・
・θn ・・・θe を求め、前記各点に対応する曲げアー
ムの旋回軸線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏ
e のＸ−Ｙ座標上における座標値（ｘs 、ｙs ）、（ｘ
1 、ｙ1 ）・・・（ｘn 、ｙn ）・・・・（ｘe 、ｙ
e ）を、次式 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６） （但し、Ｌは曲げアームのアーム長）によって求めてお
き、曲げ加工中において前記した各点Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2
・・・Ｐn ・・・Ｐe がそれぞれ曲げ点（ＢＰ）に到達
した時点における曲げアームの旋回軸線Ｏの位置を、上
記式で求めた座標となるように制御することを特徴と
し、この構成により、金属条材を目標とする形状に曲げ
加工することができる。
き金属条材の軸線方向の小区間を加熱装置で局部的に加
熱すると共にその金属条材を前記加熱装置に対して軸線
方向に相対的に移動させ、同時に前記金属条材の、前記
加熱装置による加熱部よりも進行方向の先端側を、旋回
軸線を中心として旋回可能な曲げアームにクランプさ
せ、その曲げアームを、前記旋回軸線に直角な面内で移
動させながら旋回させ、前記金属条材に曲げモーメント
を付与して前記加熱部を曲げ変形させ且つ直後に冷却す
る金属条材の曲げ加工方法において、金属条材を目標と
する形状に曲げ加工し終わった状態をあらかじめ想定
し、その想定状態に関して曲げ加工領域の中心軸線上に
曲げ開始点Ｐs から適当な間隔で複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・
・・Ｐn ・・・Ｐe を設定し、曲げ加工を行う際の曲げ
点（ＢＰ）を原点とし、金属条材の加熱装置に対する相
対移動方向をＸ軸、それに直角方向をＹ軸としたＸ−Ｙ
座標上における前記各点Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・
・・Ｐe の座標値（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1）・・
・・（ａn 、ｂn ）・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点に
おける接線のＸ軸に対する傾斜角θs 、θ1 、θ2 ・・
・θn ・・・θe を求め、前記各点に対応する曲げアー
ムの旋回軸線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏ
e のＸ−Ｙ座標上における座標値（ｘs 、ｙs ）、（ｘ
1 、ｙ1 ）・・・（ｘn 、ｙn ）・・・・（ｘe 、ｙ
e ）を、次式 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６） （但し、Ｌは曲げアームのアーム長）によって求めてお
き、曲げ加工中において前記した各点Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2
・・・Ｐn ・・・Ｐe がそれぞれ曲げ点（ＢＰ）に到達
した時点における曲げアームの旋回軸線Ｏの位置を、上
記式で求めた座標となるように制御することを特徴と
し、この構成により、金属条材を目標とする形状に曲げ
加工することができる。
【０００７】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明
する。図１は本発明の曲げ加工方法の原理を説明する概
略平面図であり、（ａ）は曲げ加工を開始する直前の状
態を、（ｂ）は曲げ加工中の状態を示す。図１におい
て、１は金属条材、３はその金属条材１の軸線方向の小
区間を加熱すると共に曲げ変形した直後の部分に冷却媒
体を吹き付ける冷却手段を備えた、誘導子等の加熱装
置、４は金属条材１の先端をクランプして旋回可能且つ
移動可能な曲げアームである。ここで、曲げアーム４の
旋回軸線Ｏに直角な面内に、金属条材１に曲げ変形を生
じる位置即ち曲げ点ＢＰを原点とし、金属条材１の加熱
装置３に対する相対移動方向をＸ軸、直角方向をＹ軸と
したＸ−Ｙ座標を想定する。
する。図１は本発明の曲げ加工方法の原理を説明する概
略平面図であり、（ａ）は曲げ加工を開始する直前の状
態を、（ｂ）は曲げ加工中の状態を示す。図１におい
て、１は金属条材、３はその金属条材１の軸線方向の小
区間を加熱すると共に曲げ変形した直後の部分に冷却媒
体を吹き付ける冷却手段を備えた、誘導子等の加熱装
置、４は金属条材１の先端をクランプして旋回可能且つ
移動可能な曲げアームである。ここで、曲げアーム４の
旋回軸線Ｏに直角な面内に、金属条材１に曲げ変形を生
じる位置即ち曲げ点ＢＰを原点とし、金属条材１の加熱
装置３に対する相対移動方向をＸ軸、直角方向をＹ軸と
したＸ−Ｙ座標を想定する。
【０００８】金属条材１の曲げ加工は次のように行われ
る。すなわち、図１（ａ）に示すように、曲げ加工すべ
き金属条材１を、曲げ開始点Ｐs が加熱装置の中心位置
即ち曲げ点ＢＰに位置するようにセットし、その先端を
曲げアーム４でクランプした状態で加熱装置３による加
熱を開始し、その加熱装置３で金属条材１の軸線方向の
小区間を加熱した状態で金属条材１を加熱装置３に対し
て軸線方向に連続的に移動させてゆく。これにより、図
１（ｂ）に示すように、曲げアーム４が旋回軸線Ｏを中
心として旋回して金属条材１に曲げモーメントを作用さ
せ、金属条材１の加熱部を曲げ変形させると共にその直
後を加熱装置３に設けている冷却手段で冷却し、金属条
材１を連続的に曲げ加工してゆく。そして、この曲げ加
工の際に、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ−Ｙ座標上で
あらかじめ定めている軌跡５０に沿って移動させること
で、金属条材１をその移動軌跡５０に応じた所定形状に
曲げ加工することができる。
る。すなわち、図１（ａ）に示すように、曲げ加工すべ
き金属条材１を、曲げ開始点Ｐs が加熱装置の中心位置
即ち曲げ点ＢＰに位置するようにセットし、その先端を
曲げアーム４でクランプした状態で加熱装置３による加
熱を開始し、その加熱装置３で金属条材１の軸線方向の
小区間を加熱した状態で金属条材１を加熱装置３に対し
て軸線方向に連続的に移動させてゆく。これにより、図
１（ｂ）に示すように、曲げアーム４が旋回軸線Ｏを中
心として旋回して金属条材１に曲げモーメントを作用さ
せ、金属条材１の加熱部を曲げ変形させると共にその直
後を加熱装置３に設けている冷却手段で冷却し、金属条
材１を連続的に曲げ加工してゆく。そして、この曲げ加
工の際に、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ−Ｙ座標上で
あらかじめ定めている軌跡５０に沿って移動させること
で、金属条材１をその移動軌跡５０に応じた所定形状に
曲げ加工することができる。
【０００９】次に、金属条材１を目標とする形状に曲げ
加工するための曲げアーム４の旋回軸線Ｏの移動軌跡５
０の求め方を説明する。まず、図２に示すように、金属
条材１を目標とする形状に曲げ加工し終わった状態を想
定する。ここで、符号１ａで示す曲線部分が金属条材１
を目標とする形状に曲げ加工した領域であり、その両端
の点Ｐs 及びＰe が曲げ開始点並びに曲げ終了点であ
る。また、図中、Ｌは曲げアーム４のアーム長（旋回軸
線Ｏと金属条材との最短距離）である。なお、図面では
曲げ加工領域１ａの形状の例として、非円弧状の形状を
示している。
加工するための曲げアーム４の旋回軸線Ｏの移動軌跡５
０の求め方を説明する。まず、図２に示すように、金属
条材１を目標とする形状に曲げ加工し終わった状態を想
定する。ここで、符号１ａで示す曲線部分が金属条材１
を目標とする形状に曲げ加工した領域であり、その両端
の点Ｐs 及びＰe が曲げ開始点並びに曲げ終了点であ
る。また、図中、Ｌは曲げアーム４のアーム長（旋回軸
線Ｏと金属条材との最短距離）である。なお、図面では
曲げ加工領域１ａの形状の例として、非円弧状の形状を
示している。
【００１０】次に、曲げ加工領域１ａの中心軸線上に、
曲げ開始点Ｐs から適当な間隔で複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・
・・Ｐn ・・・Ｐe を設定し、それぞれの点における座
標（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂ
n ）・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ
軸に対する傾斜角θs 、θ1 ・・・θn ・・・θe を求
める。これらの数値は、目標とする曲げ形状に応じて定
まるものであるので、予め求めることができる。ここ
で、複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe の間隔
（各点間の中心軸線に沿った長さ）は必ずしも一定とす
る必要はないが、一定とした方が、曲げアームの旋回軸
線の位置制御を容易とすることができるので、好まし
い。各点間の間隔は、小さいほど曲げ加工して得られる
形状の精度を高めることができるので、所望精度に応じ
て間隔を設定すればよい。なお、図面では分かりやすく
するため、間隔を大きくして示している。
曲げ開始点Ｐs から適当な間隔で複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・
・・Ｐn ・・・Ｐe を設定し、それぞれの点における座
標（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂ
n ）・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ
軸に対する傾斜角θs 、θ1 ・・・θn ・・・θe を求
める。これらの数値は、目標とする曲げ形状に応じて定
まるものであるので、予め求めることができる。ここ
で、複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe の間隔
（各点間の中心軸線に沿った長さ）は必ずしも一定とす
る必要はないが、一定とした方が、曲げアームの旋回軸
線の位置制御を容易とすることができるので、好まし
い。各点間の間隔は、小さいほど曲げ加工して得られる
形状の精度を高めることができるので、所望精度に応じ
て間隔を設定すればよい。なお、図面では分かりやすく
するため、間隔を大きくして示している。
【００１１】次に、図２に示す形状の曲げ加工領域１ａ
を得るための曲げ加工途中で且つ点Ｐn を曲げ変形させ
ている（点Ｐn が曲げ点ＢＰ上に位置している）状態を
図示すると図３に示すようになる。図３において、金属
条材１の曲げ点ＢＰを通りすぎた領域１ａａ（点Ｐn 〜
Ｐs 間）が曲げ加工を終了した部分であり、この部分の
形状は図２に示す曲げ加工領域１ａの点Ｐn 〜Ｐs 間の
形状に等しくなっており、且つ、点Ｐn における接線は
Ｘ軸に一致した状態となっている。また、図３で二点鎖
線で示す領域１ａｂ（点Ｐn 〜Ｐe 間）は、今後曲げ加
工されることによって形成される形状を示すもので、図
２に示す曲げ加工領域１ａの点Ｐn 〜Ｐe 間の形状に等
しくなっている。換言すれば、図３に示す曲げ加工中の
状態は、図２に示す曲げ加工領域１ａと同一形状の曲線
を、点Ｐn を曲げ点ＢＰに重ね且つＸ軸に接するように
配置した場合と同様となる。そこで、図２に示すＸ−Ｙ
座標を、曲げ加工領域１ａと同一の関係を保って図３に
書き込むと、図３に示すＸ′−Ｙ′座標となる。
を得るための曲げ加工途中で且つ点Ｐn を曲げ変形させ
ている（点Ｐn が曲げ点ＢＰ上に位置している）状態を
図示すると図３に示すようになる。図３において、金属
条材１の曲げ点ＢＰを通りすぎた領域１ａａ（点Ｐn 〜
Ｐs 間）が曲げ加工を終了した部分であり、この部分の
形状は図２に示す曲げ加工領域１ａの点Ｐn 〜Ｐs 間の
形状に等しくなっており、且つ、点Ｐn における接線は
Ｘ軸に一致した状態となっている。また、図３で二点鎖
線で示す領域１ａｂ（点Ｐn 〜Ｐe 間）は、今後曲げ加
工されることによって形成される形状を示すもので、図
２に示す曲げ加工領域１ａの点Ｐn 〜Ｐe 間の形状に等
しくなっている。換言すれば、図３に示す曲げ加工中の
状態は、図２に示す曲げ加工領域１ａと同一形状の曲線
を、点Ｐn を曲げ点ＢＰに重ね且つＸ軸に接するように
配置した場合と同様となる。そこで、図２に示すＸ−Ｙ
座標を、曲げ加工領域１ａと同一の関係を保って図３に
書き込むと、図３に示すＸ′−Ｙ′座標となる。
【００１２】図３において、金属条材１の点Ｐn を曲げ
加工している時に曲げアーム４の旋回軸線Ｏが占める位
置をＯn とし、その位置Ｏn のＸ′−Ｙ′座標上におけ
る座標を（ｘn ′、ｙn ′）とすると、 ｘn ′＝ａs −Ｌｓｉｎθs ・・・（１） ｙn ′＝ｂs ＋Ｌｃｏｓθs ・・・（２） となる。
加工している時に曲げアーム４の旋回軸線Ｏが占める位
置をＯn とし、その位置Ｏn のＸ′−Ｙ′座標上におけ
る座標を（ｘn ′、ｙn ′）とすると、 ｘn ′＝ａs −Ｌｓｉｎθs ・・・（１） ｙn ′＝ｂs ＋Ｌｃｏｓθs ・・・（２） となる。
【００１３】ところで、点Ｐn の曲げ変形時の座標は
Ｘ′−Ｙ′座標上では曲げ加工し終わった状態に関して
Ｘ−Ｙ座標上で予め求めている（ａn 、ｂn ）であり、
Ｘ−Ｙ座標上では（０、０）である。そしてＸ′軸のＸ
軸に対する傾斜角は予め求めているθn であるので、旋
回軸線Ｏが曲げ加工中に占める位置Ｏn のＸ−Ｙ座標上
における座標を（ｘn 、ｙn ）とすると、その座標（ｘ
n 、ｙn ）は、 Ｘ′−Ｙ′座標上における座標
（ｘn ′、ｙn ′）に対して次の関係にある。 ｘn ＝（ｘn ′−ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｙn ′−ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（３） ｙn ＝（ｙn ′−ｂn ）ｃｏｓθn −（ｘn ′−ａn ）ｓｉｎθn ・・・（４）
Ｘ′−Ｙ′座標上では曲げ加工し終わった状態に関して
Ｘ−Ｙ座標上で予め求めている（ａn 、ｂn ）であり、
Ｘ−Ｙ座標上では（０、０）である。そしてＸ′軸のＸ
軸に対する傾斜角は予め求めているθn であるので、旋
回軸線Ｏが曲げ加工中に占める位置Ｏn のＸ−Ｙ座標上
における座標を（ｘn 、ｙn ）とすると、その座標（ｘ
n 、ｙn ）は、 Ｘ′−Ｙ′座標上における座標
（ｘn ′、ｙn ′）に対して次の関係にある。 ｘn ＝（ｘn ′−ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｙn ′−ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（３） ｙn ＝（ｙn ′−ｂn ）ｃｏｓθn −（ｘn ′−ａn ）ｓｉｎθn ・・・（４）
【００１４】この式（３）、（４）に、式（１）、
（２）を代入することで、次式を得ることができる。 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６）
（２）を代入することで、次式を得ることができる。 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６）
【００１５】このように、金属条材１を図２に示す曲げ
加工領域１ａの形状に曲げ加工する場合、金属条材上の
点Ｐn が曲げ点ＢＰに到達した時点における曲げアーム
旋回軸線Ｏを上記式（５）、（６）で定まる座標位置Ｏ
n とすればよい。従って、金属条材の所望の曲げ形状に
ついて、あらかじめ曲げ開始点Ｐs 並びにその点Ｐsか
ら適当な間隔で設定した複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn
・・・Ｐe のＸ−Ｙ座標における各座標（ａs 、ｂ
s ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂn ）・・・・
（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ軸に対する
傾斜角θs 、θ1 ・・・・θn ・・・θe を求め、前記
各点に対応する曲げアームの旋回軸線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ
1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標上における座標
値（ｘs 、ｙs）、（ｘ1 、ｙ1 ）・・・（ｘn 、ｙ
n ）・・・（ｘe 、ｙe ）を次式 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６） によって求めておき、曲げ加工中において前記した各点
Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe がそれぞれ曲げ
点（ＢＰ）に到達した時点における曲げアームの旋回軸
線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を、上記
式で求めた座標となるように制御することで、図２に示
す形状に曲げ加工することができる。
加工領域１ａの形状に曲げ加工する場合、金属条材上の
点Ｐn が曲げ点ＢＰに到達した時点における曲げアーム
旋回軸線Ｏを上記式（５）、（６）で定まる座標位置Ｏ
n とすればよい。従って、金属条材の所望の曲げ形状に
ついて、あらかじめ曲げ開始点Ｐs 並びにその点Ｐsか
ら適当な間隔で設定した複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn
・・・Ｐe のＸ−Ｙ座標における各座標（ａs 、ｂ
s ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂn ）・・・・
（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ軸に対する
傾斜角θs 、θ1 ・・・・θn ・・・θe を求め、前記
各点に対応する曲げアームの旋回軸線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ
1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標上における座標
値（ｘs 、ｙs）、（ｘ1 、ｙ1 ）・・・（ｘn 、ｙ
n ）・・・（ｘe 、ｙe ）を次式 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６） によって求めておき、曲げ加工中において前記した各点
Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe がそれぞれ曲げ
点（ＢＰ）に到達した時点における曲げアームの旋回軸
線Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を、上記
式で求めた座標となるように制御することで、図２に示
す形状に曲げ加工することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の曲げ加工方法の実
施の形態を説明する。図４は本発明の第一実施形態の曲
げ加工方法に用いる装置を概略的に示す平面図であり、
１は曲げ加工中の金属条材、２は金属条材１を軸線方向
（Ｘ軸方向）に前進させる条材移動装置であり、金属条
材１の後端を保持してＸ軸方向に移動可能なテールスト
ック２ａと、それをＸ軸方向に移動させるねじ軸２ｂ
と、それを回転駆動するモータ２ｃ等を備えている。３
は金属条材１の長手方向の小区間を加熱する誘導子から
なる加熱装置であり、加熱され曲げ変形を生じた直後の
部分に冷却水等の冷却媒体を吹き付けて冷却する冷却手
段を備えている。４は金属条材１の先端をクランプした
曲げアーム、５は曲げアーム４を旋回軸線Ｏを中心とし
て旋回可能に保持したＹ軸台車、６はＹ軸台車５をＹ軸
方向に移動可能に保持すると共に自身はＸ軸方向に移動
可能なＸ軸台車、７はＸ軸台車６をＸ軸方向に移動させ
るＸ軸台車移動装置であり、Ｘ軸台車６をＸ軸方向に移
動させるねじ軸７ａとそれを回転駆動するモータ７ｂ等
を備えている。８はＹ軸台車５をＹ軸方向に移動させる
Ｙ軸台車移動装置であり、Ｙ軸台車５をＹ軸方向に移動
させるねじ軸８ａとそれを回転駆動するモータ８ｂ等を
備えている。これらのＹ軸台車５、Ｘ軸台車６、Ｘ軸台
車移動装置７等は、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方
向に移動させるＸ軸移動手段を構成しており、また、Ｙ
軸台車５、Ｙ軸台車移動装置８等は、曲げアーム４の旋
回軸線ＯをＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段を構成す
る。
施の形態を説明する。図４は本発明の第一実施形態の曲
げ加工方法に用いる装置を概略的に示す平面図であり、
１は曲げ加工中の金属条材、２は金属条材１を軸線方向
（Ｘ軸方向）に前進させる条材移動装置であり、金属条
材１の後端を保持してＸ軸方向に移動可能なテールスト
ック２ａと、それをＸ軸方向に移動させるねじ軸２ｂ
と、それを回転駆動するモータ２ｃ等を備えている。３
は金属条材１の長手方向の小区間を加熱する誘導子から
なる加熱装置であり、加熱され曲げ変形を生じた直後の
部分に冷却水等の冷却媒体を吹き付けて冷却する冷却手
段を備えている。４は金属条材１の先端をクランプした
曲げアーム、５は曲げアーム４を旋回軸線Ｏを中心とし
て旋回可能に保持したＹ軸台車、６はＹ軸台車５をＹ軸
方向に移動可能に保持すると共に自身はＸ軸方向に移動
可能なＸ軸台車、７はＸ軸台車６をＸ軸方向に移動させ
るＸ軸台車移動装置であり、Ｘ軸台車６をＸ軸方向に移
動させるねじ軸７ａとそれを回転駆動するモータ７ｂ等
を備えている。８はＹ軸台車５をＹ軸方向に移動させる
Ｙ軸台車移動装置であり、Ｙ軸台車５をＹ軸方向に移動
させるねじ軸８ａとそれを回転駆動するモータ８ｂ等を
備えている。これらのＹ軸台車５、Ｘ軸台車６、Ｘ軸台
車移動装置７等は、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方
向に移動させるＸ軸移動手段を構成しており、また、Ｙ
軸台車５、Ｙ軸台車移動装置８等は、曲げアーム４の旋
回軸線ＯをＹ軸方向に移動させるＹ軸移動手段を構成す
る。
【００１７】１０は、条材移動装置２、Ｘ軸台車移動装
置７、Ｙ軸台車移動装置８等を制御するコントローラ、
１１はテールストック２ａの位置（従って、金属条材１
の位置）を計測するための位置センサ、１２はＸ軸台車
６のＸ軸方向の位置（従って、旋回軸線ＯのＸ軸方向の
位置）を計測するための位置センサ、１３はＹ軸台車５
のＹ軸方向の位置（従って、旋回軸線ＯのＹ軸方向の位
置）を計測するための位置センサである。
置７、Ｙ軸台車移動装置８等を制御するコントローラ、
１１はテールストック２ａの位置（従って、金属条材１
の位置）を計測するための位置センサ、１２はＸ軸台車
６のＸ軸方向の位置（従って、旋回軸線ＯのＸ軸方向の
位置）を計測するための位置センサ、１３はＹ軸台車５
のＹ軸方向の位置（従って、旋回軸線ＯのＹ軸方向の位
置）を計測するための位置センサである。
【００１８】上記構成の装置による金属条材１の曲げ加
工は次のように行われる。あらかじめ、図２に示す金属
条材１の所望の曲げ形状について、曲げ開始点Ｐs 並び
にその点Ｐs から適当な間隔で設定した複数の点Ｐ1 、
Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe のＸ−Ｙ座標における各座標
（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂn）
・・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ軸
に対する傾斜角θs 、θ1 ・・・・θn ・・・θe を求
め、更に、前記各点に対応する曲げアームの旋回軸線Ｏ
の位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標
上における座標値（ｘs 、ｙs ）、（ｘ1 、ｙ1 ）・・
・（ｘn 、ｙn ）・・・（ｘe 、ｙe ）を上記した式
（５）、（６）によって求めておく。
工は次のように行われる。あらかじめ、図２に示す金属
条材１の所望の曲げ形状について、曲げ開始点Ｐs 並び
にその点Ｐs から適当な間隔で設定した複数の点Ｐ1 、
Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe のＸ−Ｙ座標における各座標
（ａs 、ｂs ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・（ａn 、ｂn）
・・・・（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ軸
に対する傾斜角θs 、θ1 ・・・・θn ・・・θe を求
め、更に、前記各点に対応する曲げアームの旋回軸線Ｏ
の位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標
上における座標値（ｘs 、ｙs ）、（ｘ1 、ｙ1 ）・・
・（ｘn 、ｙn ）・・・（ｘe 、ｙe ）を上記した式
（５）、（６）によって求めておく。
【００１９】まず、図１（ａ）に示す状態に金属条材１
をセットし、その先端を曲げアーム４でクランプする。
この時の曲げアーム４の旋回軸線Ｏは曲げ開始点Ｐs に
対応した位置Ｏs （図３参照）に位置させておく。この
状態で加熱装置３による加熱を開始し、加熱装置３で金
属条材１の軸線方向の小区間を加熱した状態で条材移動
装置２が金属条材１を連続的に前進させ、それによって
曲げアーム４を旋回軸線Ｏを中心として旋回させて金属
条材１に曲げモーメントを作用させ、金属条材１の加熱
部を曲げ変形させると共にその直後を冷却手段が冷却す
ることで金属条材１を連続的に曲げ加工してゆく。そし
て、この曲げ加工の際に、Ｘ軸台車移動装置７、Ｙ軸台
車移動装置８がＹ軸台車５をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動
させ、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを予め求めておいた位
置Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を順次たどるように移動
させる。すなわち、コントローラ１０は、金属条材１の
加熱装置３に対する移動を監視し、曲げ開始点Ｐs の次
の点Ｐ1 が曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げアーム４の
旋回軸線が点Ｐ1 に対応する位置Ｏ1 （ｘ1 、ｙ1）に
移動し、次の点Ｐ2 が曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げ
アーム４の旋回軸線が点Ｐ2 に対応する位置Ｏ2 （ｘ
2 、ｙ2 ）に移動し、以下、同様に、ｎ番目の点Ｐn が
曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げアーム４の旋回軸線が
点Ｐn に対応する位置Ｏn （ｘn 、ｙn ）に移動すると
いうように、Ｘ軸台車移動装置７、Ｙ軸台車移動装置８
を制御して移動台５を移動させながら曲げ加工を行って
ゆく。以上の動作を曲げ終了点Ｐe が曲げ点ＢＰに達す
るまで実施することで、金属条材１を目標とする形状に
曲げ加工することができる。
をセットし、その先端を曲げアーム４でクランプする。
この時の曲げアーム４の旋回軸線Ｏは曲げ開始点Ｐs に
対応した位置Ｏs （図３参照）に位置させておく。この
状態で加熱装置３による加熱を開始し、加熱装置３で金
属条材１の軸線方向の小区間を加熱した状態で条材移動
装置２が金属条材１を連続的に前進させ、それによって
曲げアーム４を旋回軸線Ｏを中心として旋回させて金属
条材１に曲げモーメントを作用させ、金属条材１の加熱
部を曲げ変形させると共にその直後を冷却手段が冷却す
ることで金属条材１を連続的に曲げ加工してゆく。そし
て、この曲げ加工の際に、Ｘ軸台車移動装置７、Ｙ軸台
車移動装置８がＹ軸台車５をＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動
させ、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを予め求めておいた位
置Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を順次たどるように移動
させる。すなわち、コントローラ１０は、金属条材１の
加熱装置３に対する移動を監視し、曲げ開始点Ｐs の次
の点Ｐ1 が曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げアーム４の
旋回軸線が点Ｐ1 に対応する位置Ｏ1 （ｘ1 、ｙ1）に
移動し、次の点Ｐ2 が曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げ
アーム４の旋回軸線が点Ｐ2 に対応する位置Ｏ2 （ｘ
2 、ｙ2 ）に移動し、以下、同様に、ｎ番目の点Ｐn が
曲げ点ＢＰに達した時点で、曲げアーム４の旋回軸線が
点Ｐn に対応する位置Ｏn （ｘn 、ｙn ）に移動すると
いうように、Ｘ軸台車移動装置７、Ｙ軸台車移動装置８
を制御して移動台５を移動させながら曲げ加工を行って
ゆく。以上の動作を曲げ終了点Ｐe が曲げ点ＢＰに達す
るまで実施することで、金属条材１を目標とする形状に
曲げ加工することができる。
【００２０】なお、上記した曲げ加工を行うに当たっ
て、図２に示す曲げ加工領域にあらかじめ設定した複数
の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe が順次曲げ点ＢＰ
に到達したことを検出するには、該金属条材１が加熱装
置に対して各点間の距離に対応した長さ（曲げによる圧
縮を考慮した長さ）だけ移動したことを検出すればよ
く、具体的には、位置センサ１１によって金属条材１の
進行方向の位置を検出し、そのデータから上記各点が曲
げ点ＢＰに到達したことを検出できる。また、金属条材
１の移動速度を一定として曲げ加工を行う場合には、金
属条材の移動時間を検出し、そのデータから上記各点が
曲げ点ＢＰに到達したことを検出してもよい。
て、図２に示す曲げ加工領域にあらかじめ設定した複数
の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe が順次曲げ点ＢＰ
に到達したことを検出するには、該金属条材１が加熱装
置に対して各点間の距離に対応した長さ（曲げによる圧
縮を考慮した長さ）だけ移動したことを検出すればよ
く、具体的には、位置センサ１１によって金属条材１の
進行方向の位置を検出し、そのデータから上記各点が曲
げ点ＢＰに到達したことを検出できる。また、金属条材
１の移動速度を一定として曲げ加工を行う場合には、金
属条材の移動時間を検出し、そのデータから上記各点が
曲げ点ＢＰに到達したことを検出してもよい。
【００２１】上記実施形態は、曲げアーム４の旋回軸線
ＯをＸ軸台車移動装置８、Ｙ軸台車移動装置９によっ
て、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ駆動し、Ｘ軸方向
位置及びＹ軸方向位置をそれぞれ制御している。ところ
で、図４に示す装置で曲げ加工を行う際、条材移動装置
２による金属条材１の移動長と、旋回軸線ＯのＸ軸方向
位置と、Ｙ軸方向位置との間には、一定の関係があり、
移動長と旋回軸線Ｏの一方の座標値（ｘ又はｙ）を定め
れば、他の座標値は一義的に定まってくる。換言すれ
ば、曲げ加工中、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方向
又はＹ軸方向のいずれか一方を所定位置に移動させる
と、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の他方の所定位置にはその旋
回軸線Ｏを強制的に移動させなくても金属条材１によっ
て移動させられる。従って、金属条材１の剛性が十分大
きく、曲げアーム４を保持している機構（Ｘ軸台車６、
Ｙ軸移動台車５）の摩擦抵抗に抗して曲げアーム４の旋
回軸線Ｏを移動させることができる場合には、Ｘ軸方向
の位置又はＹ軸方向の位置のみを制御することで、旋回
軸線Ｏを所定の位置に移動させることができる。
ＯをＸ軸台車移動装置８、Ｙ軸台車移動装置９によっ
て、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ駆動し、Ｘ軸方向
位置及びＹ軸方向位置をそれぞれ制御している。ところ
で、図４に示す装置で曲げ加工を行う際、条材移動装置
２による金属条材１の移動長と、旋回軸線ＯのＸ軸方向
位置と、Ｙ軸方向位置との間には、一定の関係があり、
移動長と旋回軸線Ｏの一方の座標値（ｘ又はｙ）を定め
れば、他の座標値は一義的に定まってくる。換言すれ
ば、曲げ加工中、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方向
又はＹ軸方向のいずれか一方を所定位置に移動させる
と、Ｘ軸方向又はＹ軸方向の他方の所定位置にはその旋
回軸線Ｏを強制的に移動させなくても金属条材１によっ
て移動させられる。従って、金属条材１の剛性が十分大
きく、曲げアーム４を保持している機構（Ｘ軸台車６、
Ｙ軸移動台車５）の摩擦抵抗に抗して曲げアーム４の旋
回軸線Ｏを移動させることができる場合には、Ｘ軸方向
の位置又はＹ軸方向の位置のみを制御することで、旋回
軸線Ｏを所定の位置に移動させることができる。
【００２２】曲げアーム４の旋回軸線ＯのＸ軸方向の位
置のみを制御して曲げ加工を行う実施形態では、図４に
示す装置において、Ｙ軸台車５をＸ軸台車６に対してＹ
軸方向に移動自在に保持させ、Ｙ軸台車移動装置８は設
けない。その他の構成は図４の装置と同様である。そし
て、曲げ加工中、Ｘ軸台車移動装置７を制御して、旋回
軸線ＯのＸ軸方向の位置を所定の位置〔式（５）で計算
して求めた位置〕となるように制御する。これによっ
て、旋回軸線ＯのＹ軸方向の位置は自動的に所定の位置
となり、従って、旋回軸線Ｏはあらかじめ設定した位置
Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を順次たどることと
なり、金属条材１を目的とする形状に曲げ加工すること
ができる。
置のみを制御して曲げ加工を行う実施形態では、図４に
示す装置において、Ｙ軸台車５をＸ軸台車６に対してＹ
軸方向に移動自在に保持させ、Ｙ軸台車移動装置８は設
けない。その他の構成は図４の装置と同様である。そし
て、曲げ加工中、Ｘ軸台車移動装置７を制御して、旋回
軸線ＯのＸ軸方向の位置を所定の位置〔式（５）で計算
して求めた位置〕となるように制御する。これによっ
て、旋回軸線ＯのＹ軸方向の位置は自動的に所定の位置
となり、従って、旋回軸線Ｏはあらかじめ設定した位置
Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe を順次たどることと
なり、金属条材１を目的とする形状に曲げ加工すること
ができる。
【００２３】曲げアーム４の旋回軸線ＯのＹ軸方向の位
置のみを制御して曲げ加工を行う実施形態では、図４に
示す装置において、Ｘ軸台車６をＸ軸方向に移動自在と
すると共にＸ軸台車移動装置７は設けない。その他の構
成は図４の装置と同様である。そして、曲げ加工中、Ｙ
軸台車移動装置８を制御して、旋回軸線ＯのＹ軸方向の
位置を所定の位置〔式（６）で計算して求めた位置〕と
なるように制御する。これによって、旋回軸線ＯのＸ軸
方向の位置は自動的に所定の位置となり、従って、旋回
軸線Ｏはあらかじめ設定した位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏ
n ・・・Ｏe を順次たどることとなり、金属条材１を目
的とする形状に曲げ加工することができる。
置のみを制御して曲げ加工を行う実施形態では、図４に
示す装置において、Ｘ軸台車６をＸ軸方向に移動自在と
すると共にＸ軸台車移動装置７は設けない。その他の構
成は図４の装置と同様である。そして、曲げ加工中、Ｙ
軸台車移動装置８を制御して、旋回軸線ＯのＹ軸方向の
位置を所定の位置〔式（６）で計算して求めた位置〕と
なるように制御する。これによって、旋回軸線ＯのＸ軸
方向の位置は自動的に所定の位置となり、従って、旋回
軸線Ｏはあらかじめ設定した位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏ
n ・・・Ｏe を順次たどることとなり、金属条材１を目
的とする形状に曲げ加工することができる。
【００２４】以上の実施形態では、金属条材１を定位置
に配置した加熱装置３に対して移動させて曲げ加工を行
う場合を説明したが、本発明はこの構成に限らず、図５
に示すように金属条材１を定位置に保持し、その金属条
材１に沿って加熱装置３を加熱装置移動装置２０によっ
て移動させる構成としてもよい。この場合には、加熱装
置２が金属条材１に対して移動速度Ｖで移動し、その移
動に応じて、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に移動させて曲げ加工を行うものであり、あら
かじめ曲げアーム４の旋回軸線Ｏが順次移動していく位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標にお
ける座標値を求めておき、その位置を順次移動させれば
よい。ただし、この場合には、加熱装置３の移動に連れ
て曲げ点ＢＰも速度Ｖで移動し、従って、曲げ点ＢＰを
原点とするＸ−Ｙ座標も速度ＶでＸ軸方向に移動するこ
ととなるので、Ｘ軸台車移動装置７によるＸ軸台車６の
位置制御に当たっては、Ｘ−Ｙ座標の移動に応じて補正
すればよい。
に配置した加熱装置３に対して移動させて曲げ加工を行
う場合を説明したが、本発明はこの構成に限らず、図５
に示すように金属条材１を定位置に保持し、その金属条
材１に沿って加熱装置３を加熱装置移動装置２０によっ
て移動させる構成としてもよい。この場合には、加熱装
置２が金属条材１に対して移動速度Ｖで移動し、その移
動に応じて、曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ軸方向及び
Ｙ軸方向に移動させて曲げ加工を行うものであり、あら
かじめ曲げアーム４の旋回軸線Ｏが順次移動していく位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標にお
ける座標値を求めておき、その位置を順次移動させれば
よい。ただし、この場合には、加熱装置３の移動に連れ
て曲げ点ＢＰも速度Ｖで移動し、従って、曲げ点ＢＰを
原点とするＸ−Ｙ座標も速度ＶでＸ軸方向に移動するこ
ととなるので、Ｘ軸台車移動装置７によるＸ軸台車６の
位置制御に当たっては、Ｘ−Ｙ座標の移動に応じて補正
すればよい。
【００２５】以上の実施態様では、曲げアーム４を移動
させるためにＸ軸台車６、Ｙ軸台車５を用い、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向に別個に移動させる構成としているが、曲
げアーム４を移動させる構成はこれに限らず、適度変更
可能である。以下、その例を説明する。
させるためにＸ軸台車６、Ｙ軸台車５を用い、Ｘ軸方向
及びＹ軸方向に別個に移動させる構成としているが、曲
げアーム４を移動させる構成はこれに限らず、適度変更
可能である。以下、その例を説明する。
【００２６】図６は、揺動ブーム式の曲げ加工装置を用
いた実施形態を示すものである。この実施形態では、曲
げアーム４を旋回軸線Ｏを中心に旋回可能に保持した移
動台２２を、一定位置に設定した揺動軸線Ｐを中心とし
て揺動可能な揺動ブーム２３に長手方向に移動可能に保
持させると共に、その移動台２２を揺動ブームの長手方
向に移動させる移動台移動手段２４と揺動ブーム２３を
揺動させるブーム揺動手段２５を設けている。この構成
により、移動台２２の揺動ブーム２３に対する移動と揺
動ブーム２３の揺動との組み合わせによって、移動台２
２に保持している曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ−Ｙ座
標上に所望位置に移動させることができる。また、旋回
軸線Ｏの位置検出のため、揺動ブーム２３の旋回角ψを
測定する角度センサ２８、移動台２２の揺動ブーム２３
に対する位置を検出する位置センサ２９等も設けてい
る。その他の構成は、図４に示す装置と同様である。
いた実施形態を示すものである。この実施形態では、曲
げアーム４を旋回軸線Ｏを中心に旋回可能に保持した移
動台２２を、一定位置に設定した揺動軸線Ｐを中心とし
て揺動可能な揺動ブーム２３に長手方向に移動可能に保
持させると共に、その移動台２２を揺動ブームの長手方
向に移動させる移動台移動手段２４と揺動ブーム２３を
揺動させるブーム揺動手段２５を設けている。この構成
により、移動台２２の揺動ブーム２３に対する移動と揺
動ブーム２３の揺動との組み合わせによって、移動台２
２に保持している曲げアーム４の旋回軸線ＯをＸ−Ｙ座
標上に所望位置に移動させることができる。また、旋回
軸線Ｏの位置検出のため、揺動ブーム２３の旋回角ψを
測定する角度センサ２８、移動台２２の揺動ブーム２３
に対する位置を検出する位置センサ２９等も設けてい
る。その他の構成は、図４に示す装置と同様である。
【００２７】図６に示す曲げ加工装置での曲げ加工を行
う場合も、前記した実施形態と同様に、あらかじめ、目
標とする曲げ形状を得るために曲げアーム４の旋回軸線
Ｏが順次移動していく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・
・Ｏe のＸ−Ｙ座標における座標値を求めておき、曲げ
加工の進行と共に、曲げアーム４の旋回軸線Ｏがその位
置を順次移動するように、前記移動台２２を揺動ブーム
２３に沿って移動させ、且つ揺動ブーム２３を揺動させ
る。これにより、所望形状に曲げ加工することができ
る。更に具体的に説明すると、曲げアーム４の旋回軸線
Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座
標における座標値（ｘ、ｙ）と、移動台２２の揺動ブー
ム２３に対する位置（基準点からの距離ｄ）並びに揺動
ブーム２３の揺動角ψには一定の関係があり、換算でき
るので、あらかじめ、各位置Ｏs、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・
・・Ｏe に対する、移動台２２の位置ｄs 、ｄ1 ・・・
・ｄn ・・・ｄe 及び揺動ブーム２３の揺動角ψs 、ψ
1 ・・・・ψn ・・・ψeを求めておき、移動台２２の
位置及び揺動ブーム２３の揺動角が順次これらの値とな
るように制御することで、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを
順次位置Ｏs 、Ｏ1・・・・Ｏn ・・・Ｏe に移動さ
せ、所望形状の曲げ加工を行うことができる。
う場合も、前記した実施形態と同様に、あらかじめ、目
標とする曲げ形状を得るために曲げアーム４の旋回軸線
Ｏが順次移動していく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・
・Ｏe のＸ−Ｙ座標における座標値を求めておき、曲げ
加工の進行と共に、曲げアーム４の旋回軸線Ｏがその位
置を順次移動するように、前記移動台２２を揺動ブーム
２３に沿って移動させ、且つ揺動ブーム２３を揺動させ
る。これにより、所望形状に曲げ加工することができ
る。更に具体的に説明すると、曲げアーム４の旋回軸線
Ｏの位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座
標における座標値（ｘ、ｙ）と、移動台２２の揺動ブー
ム２３に対する位置（基準点からの距離ｄ）並びに揺動
ブーム２３の揺動角ψには一定の関係があり、換算でき
るので、あらかじめ、各位置Ｏs、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・
・・Ｏe に対する、移動台２２の位置ｄs 、ｄ1 ・・・
・ｄn ・・・ｄe 及び揺動ブーム２３の揺動角ψs 、ψ
1 ・・・・ψn ・・・ψeを求めておき、移動台２２の
位置及び揺動ブーム２３の揺動角が順次これらの値とな
るように制御することで、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを
順次位置Ｏs 、Ｏ1・・・・Ｏn ・・・Ｏe に移動さ
せ、所望形状の曲げ加工を行うことができる。
【００２８】なお、この場合にも、金属条材１の剛性が
大きく、自身に好ましくない変形を生じることなく、揺
動ブーム２３或いは移動台２２を移動させることができ
る場合には、移動台２２の揺動ブーム２３に対する移動
と、揺動ブーム２３の揺動の両方を制御する必要はな
く、いずれか一方のみ（通常は、移動台２２の移動）を
制御すればよい。例えば、揺動ブーム２３は単に揺動軸
線Ｐを中心として揺動自在としておき、移動台２２の揺
動ブーム２３に対する移動のみを制御し、移動台２２を
順次位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・・・ｄe に移動する
ようにしてもよい。そのようにすることで、揺動ブーム
２３は金属条材１によって揺動させられ、揺動角が順次
ψs 、ψ1 ・・・・ψn ・・・ψe となるように揺動
し、これによって、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏeに移動させ、所望
形状の曲げ加工を行うことができる。
大きく、自身に好ましくない変形を生じることなく、揺
動ブーム２３或いは移動台２２を移動させることができ
る場合には、移動台２２の揺動ブーム２３に対する移動
と、揺動ブーム２３の揺動の両方を制御する必要はな
く、いずれか一方のみ（通常は、移動台２２の移動）を
制御すればよい。例えば、揺動ブーム２３は単に揺動軸
線Ｐを中心として揺動自在としておき、移動台２２の揺
動ブーム２３に対する移動のみを制御し、移動台２２を
順次位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・・・ｄe に移動する
ようにしてもよい。そのようにすることで、揺動ブーム
２３は金属条材１によって揺動させられ、揺動角が順次
ψs 、ψ1 ・・・・ψn ・・・ψe となるように揺動
し、これによって、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏeに移動させ、所望
形状の曲げ加工を行うことができる。
【００２９】図７は、移動式の揺動アームを用いた曲げ
加工装置による実施形態を示すものである。この実施形
態では、Ｘ軸に平行に設けられたレール３１に移動台３
２が移動可能に保持されると共にその移動台３２を前記
レール３１の長手方向に移動させる移動台移動手段３３
が設けられている。移動台３２には揺動アーム３５が揺
動軸線Ｑを中心として揺動可能に保持されると共にその
揺動アーム３５を揺動させる揺動アーム揺動手段３６も
設けられている。更に、揺動アーム３５の先端に旋回軸
線Ｏを中心として曲げアーム４が旋回自在に保持されて
いる。なお、図中、３８は移動台３２のレール３１に対
する位置を検出する位置センサ、４０は揺動アーム３５
の揺動角ψを測定する角度センサである。その他の構成
は、図１に示す装置と同様である。
加工装置による実施形態を示すものである。この実施形
態では、Ｘ軸に平行に設けられたレール３１に移動台３
２が移動可能に保持されると共にその移動台３２を前記
レール３１の長手方向に移動させる移動台移動手段３３
が設けられている。移動台３２には揺動アーム３５が揺
動軸線Ｑを中心として揺動可能に保持されると共にその
揺動アーム３５を揺動させる揺動アーム揺動手段３６も
設けられている。更に、揺動アーム３５の先端に旋回軸
線Ｏを中心として曲げアーム４が旋回自在に保持されて
いる。なお、図中、３８は移動台３２のレール３１に対
する位置を検出する位置センサ、４０は揺動アーム３５
の揺動角ψを測定する角度センサである。その他の構成
は、図１に示す装置と同様である。
【００３０】図７に示す曲げ加工装置での曲げ加工を行
う場合も、前記した実施形態と同様に、あらかじめ、目
標とする曲げ形状を得るために曲げアーム４の旋回軸線
Ｏが順次移動していく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・
・Ｏe のＸ−Ｙ座標における座標値を求めておき、曲げ
加工の進行と共に、曲げアーム４の旋回軸線Ｏがその位
置を順次移動するように、前記移動台３２をレール３１
に沿って移動させ、且つ揺動アーム３５を揺動させる。
これにより、所望形状に曲げ加工することができる。更
に具体的に説明すると、曲げアーム４の旋回軸線Ｏの位
置Ｏs 、 Ｏ1・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標に
おける座標値（ｘ、ｙ）と、移動台３２のレール３１に
対する位置（基準点からの距離ｄ）並びに揺動アーム３
５の揺動角ψには一定の関係があり、換算できるので、
あらかじめ、各位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe
に対する、移動台３２の位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・
・・ｄe 及び揺動アーム３５の揺動角ψs 、ψ1 ・・・
・ψn ・・・ψe を求めておき、移動台３２の位置及び
揺動アーム３５の揺動角が順次これらの値となるように
制御することで、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位置
Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe に移動させ、所望形
状の曲げ加工を行うことができる。
う場合も、前記した実施形態と同様に、あらかじめ、目
標とする曲げ形状を得るために曲げアーム４の旋回軸線
Ｏが順次移動していく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・
・Ｏe のＸ−Ｙ座標における座標値を求めておき、曲げ
加工の進行と共に、曲げアーム４の旋回軸線Ｏがその位
置を順次移動するように、前記移動台３２をレール３１
に沿って移動させ、且つ揺動アーム３５を揺動させる。
これにより、所望形状に曲げ加工することができる。更
に具体的に説明すると、曲げアーム４の旋回軸線Ｏの位
置Ｏs 、 Ｏ1・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標に
おける座標値（ｘ、ｙ）と、移動台３２のレール３１に
対する位置（基準点からの距離ｄ）並びに揺動アーム３
５の揺動角ψには一定の関係があり、換算できるので、
あらかじめ、各位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe
に対する、移動台３２の位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・
・・ｄe 及び揺動アーム３５の揺動角ψs 、ψ1 ・・・
・ψn ・・・ψe を求めておき、移動台３２の位置及び
揺動アーム３５の揺動角が順次これらの値となるように
制御することで、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位置
Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe に移動させ、所望形
状の曲げ加工を行うことができる。
【００３１】なお、この場合にも、金属条材１の剛性が
大きく、自身に好ましくない変形を生じることなく、揺
動アーム３５或いは移動台３２を移動させることができ
る場合には、移動台３２の揺動アーム３５に対する移動
と、揺動アーム３５の揺動の両方を制御する必要はな
く、いずれか一方のみ（通常は、移動台３２の移動）を
制御すればよい。例えば、揺動アーム３５は単に揺動軸
線Ｑを中心として揺動自在としておき、移動台３２の揺
動アーム３５に対する移動のみを制御し、移動台３２を
順次位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・・・ｄe に移動する
ようにしてもよい。そのようにすることで、揺動アーム
３５は金属条材１によって揺動させられ、揺動角が順次
ψs 、ψ1 ・・・・ψn ・・・ψe となるように揺動
し、これによって、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏeに移動させ、所望
形状の曲げ加工を行うことができる。
大きく、自身に好ましくない変形を生じることなく、揺
動アーム３５或いは移動台３２を移動させることができ
る場合には、移動台３２の揺動アーム３５に対する移動
と、揺動アーム３５の揺動の両方を制御する必要はな
く、いずれか一方のみ（通常は、移動台３２の移動）を
制御すればよい。例えば、揺動アーム３５は単に揺動軸
線Ｑを中心として揺動自在としておき、移動台３２の揺
動アーム３５に対する移動のみを制御し、移動台３２を
順次位置ｄs 、ｄ1 ・・・・ｄn ・・・ｄe に移動する
ようにしてもよい。そのようにすることで、揺動アーム
３５は金属条材１によって揺動させられ、揺動角が順次
ψs 、ψ1 ・・・・ψn ・・・ψe となるように揺動
し、これによって、曲げアーム４の旋回軸線Ｏを順次位
置Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏeに移動させ、所望
形状の曲げ加工を行うことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように、本発明は曲げアームを旋
回させながら移動させて金属条材の曲げ加工を行う方法
において、目標とする曲げ形状を得るために曲げアーム
の旋回軸線Ｏが順次移動してゆく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・
・Ｏn ・・・Ｏe を、上記した式（５）、（６）によっ
て求め、これを満たすように曲げアームを移動させる構
成としたことにより、旋回軸線の移動軌跡を容易に制御
することができ、金属条材を所望の曲げ形状に曲げ加工
することができるという効果を有している。
回させながら移動させて金属条材の曲げ加工を行う方法
において、目標とする曲げ形状を得るために曲げアーム
の旋回軸線Ｏが順次移動してゆく位置Ｏs 、Ｏ1 ・・・
・Ｏn ・・・Ｏe を、上記した式（５）、（６）によっ
て求め、これを満たすように曲げアームを移動させる構
成としたことにより、旋回軸線の移動軌跡を容易に制御
することができ、金属条材を所望の曲げ形状に曲げ加工
することができるという効果を有している。
【図１】本発明の曲げ加工方法の原理を説明するもの
で、（ａ）は曲げ加工を開始する直前の状態を示す概略
平面図、（ｂ）は曲げ加工中の状態を示す概略平面図
で、（ａ）は曲げ加工を開始する直前の状態を示す概略
平面図、（ｂ）は曲げ加工中の状態を示す概略平面図
【図２】金属条材１を目標とする形状に曲げ加工し終わ
った状態を想定して示す概略平面図
った状態を想定して示す概略平面図
【図３】金属条材１を図２に示す形状に曲げ加工する途
中の状態を示す概略平面図
中の状態を示す概略平面図
【図４】本発明の一つの実施形態を示す概略平面図
【図５】本発明の他の実施形態を示す概略平面図
【図６】本発明の更に他の実施形態を示す概略平面図
【図７】本発明の更に他の実施形態を示す概略平面図
１ 金属条材 ２ 条材移動装置 ３ 加熱装置 ４ 曲げアーム ５ Ｙ軸台車 ６ Ｘ軸台車 ７ Ｘ軸台車移動装置 ８ Ｙ軸台車移動装置 １０ コントローラ １１、１２、１３ 位置センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西馬場 和典 神奈川県川崎市川崎区殿町２丁目17番８号 第一高周波工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E063 AA03 BC11 CA03 KA05 LA04 LA17
Claims (2)
- 【請求項１】 曲げ加工すべき金属条材の軸線方向の小
区間を加熱装置で局部的に加熱すると共にその金属条材
を前記加熱装置に対して軸線方向に相対的に移動させ、
同時に前記金属条材の、前記加熱装置による加熱部より
も進行方向の先端側を、旋回軸線を中心として旋回可能
な曲げアームにクランプさせ、その曲げアームを、前記
旋回軸線に直角な面内で移動させながら旋回させ、前記
金属条材に曲げモーメントを付与して前記加熱部を曲げ
変形させ且つ直後に冷却する金属条材の曲げ加工方法に
おいて、金属条材を目標とする形状に曲げ加工し終わっ
た状態をあらかじめ想定し、その想定状態に関して曲げ
加工領域の中心軸線上に曲げ開始点Ｐs から適当な間隔
で複数の点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe を設定し、
曲げ加工を行う際の曲げ点（ＢＰ）を原点とし、金属条
材の加熱装置に対する相対移動方向をＸ軸、それに直角
方向をＹ軸としたＸ−Ｙ座標上における前記各点Ｐs 、
Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐe の座標値（ａs 、ｂ
s ）、（ａ1 、ｂ1 ）・・・・（ａn 、ｂn ）・・・
（ａe 、ｂe ）並びに各点における接線のＸ軸に対する
傾斜角θs 、θ1 、θ2 ・・・θn ・・・θe を求め、
前記各点に対応する曲げアームの旋回軸線Ｏの位置
Ｏs 、Ｏ1 ・・・・Ｏn ・・・Ｏe のＸ−Ｙ座標上にお
ける座標値（ｘs 、ｙs ）、（ｘ1 、ｙ1 ）・・・（ｘ
n 、ｙn）・・・・（ｘe 、ｙe ）を、次式 ｘn ＝（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｃｏｓθn ＋（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｓｉｎθn ・・・（５） ｙn ＝（ｂs ＋Ｌｃｏｓθs −ｂn ）ｃｏｓθn −（ａs −Ｌｓｉｎθs −ａn ）ｓｉｎθn ・・・（６） （但し、Ｌは曲げアームのアーム長）によって求めてお
き、曲げ加工中において前記した各点Ｐs 、Ｐ1 、Ｐ2
・・・Ｐn ・・・Ｐe がそれぞれ曲げ点（ＢＰ）に到達
した時点における曲げアームの旋回軸線Ｏの位置を、上
記式で求めた座標となるように制御することを特徴とす
る金属条材の曲げ加工方法。 - 【請求項２】 前記各点Ｐ1 、Ｐ2 ・・・Ｐn ・・・Ｐ
e の間隔を一定としていることを特徴とする請求項１記
載の金属条材の曲げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313384A JP4757376B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 金属条材の曲げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313384A JP4757376B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 金属条材の曲げ加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002120019A true JP2002120019A (ja) | 2002-04-23 |
| JP4757376B2 JP4757376B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=18792812
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000313384A Expired - Fee Related JP4757376B2 (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | 金属条材の曲げ加工方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4757376B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013226568A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | 形材の曲げ加工方法 |
| JP2014159037A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Honda Motor Co Ltd | 鋼管の熱間加工装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4982564A (ja) * | 1972-12-15 | 1974-08-08 | ||
| JPS50123072A (ja) * | 1974-03-16 | 1975-09-27 | ||
| JPS57206523A (en) * | 1981-06-11 | 1982-12-17 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | Hot bending device |
| JPS62214828A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管のダイレス曲げ加工法 |
| JPS6336927A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-17 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属条材の曲げ加工装置 |
| JPH0957357A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属管の曲げ装置 |
| JPH11290955A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-10-26 | Kazuo Shiozuka | 高周波ベンダ用ア―ム機構 |
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2000313384A patent/JP4757376B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013226568A (ja) * | 2012-04-25 | 2013-11-07 | Aisin Keikinzoku Co Ltd | 形材の曲げ加工方法 |
| JP2014159037A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Honda Motor Co Ltd | 鋼管の熱間加工装置 |
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|---|---|
| JP4757376B2 (ja) | 2011-08-24 |
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| JPH049105Y2 (ja) |
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