JP3015805B2 - 金属管の曲げ加工方法及びその装置 - Google Patents
金属管の曲げ加工方法及びその装置Info
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- JP3015805B2 JP3015805B2 JP7338199A JP33819995A JP3015805B2 JP 3015805 B2 JP3015805 B2 JP 3015805B2 JP 7338199 A JP7338199 A JP 7338199A JP 33819995 A JP33819995 A JP 33819995A JP 3015805 B2 JP3015805 B2 JP 3015805B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属管を高周波誘
導加熱コイルにより均一に加熱しながら曲げ加工する方
法及びその装置に関する。
導加熱コイルにより均一に加熱しながら曲げ加工する方
法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に金属管を曲げ加工するには、高周
波誘導加熱法を利用した熱間曲げが行われる。即ち、図
３に示すように金属管１を、冷却液３を噴射するノズル
を備えた高周波誘導加熱コイル２に挿通し、その先端部
を支点０を中心として旋回する曲げアーム４にクランプ
５で把持させておき、加熱コイル２によって金属管１を
環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進させ、曲げア
ーム４の旋回により加熱軟化部に曲げモーメントを作用
させて曲げ変形し、その直後を冷却液３で冷却すること
により曲げ変形部を固化することが行われる。
波誘導加熱法を利用した熱間曲げが行われる。即ち、図
３に示すように金属管１を、冷却液３を噴射するノズル
を備えた高周波誘導加熱コイル２に挿通し、その先端部
を支点０を中心として旋回する曲げアーム４にクランプ
５で把持させておき、加熱コイル２によって金属管１を
環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進させ、曲げア
ーム４の旋回により加熱軟化部に曲げモーメントを作用
させて曲げ変形し、その直後を冷却液３で冷却すること
により曲げ変形部を固化することが行われる。
【０００３】然し乍ら、このような高周波誘導加熱曲げ
では、曲げ変形の外周側（背側）では引張り応力が作用
して減肉が生じ、曲げ変形の内周側（腹側）では圧縮応
力が作用して増肉が生じることとなり、肉厚差が発生す
る。この肉厚差によって周方向で温度差が生じる。ま
た、金属管は加工によって外観形状が縦に長く横に短い
扁平形状になること、及び曲げ方向によって金属管自体
が移動すること等の現象により、加熱コイル２と金属管
１の位置関係が変化することによっても温度差が生じ
る。これらの温度差によって曲げ加工後の金属の組織は
不均一になり、局部的な強度低下が懸念される。
では、曲げ変形の外周側（背側）では引張り応力が作用
して減肉が生じ、曲げ変形の内周側（腹側）では圧縮応
力が作用して増肉が生じることとなり、肉厚差が発生す
る。この肉厚差によって周方向で温度差が生じる。ま
た、金属管は加工によって外観形状が縦に長く横に短い
扁平形状になること、及び曲げ方向によって金属管自体
が移動すること等の現象により、加熱コイル２と金属管
１の位置関係が変化することによっても温度差が生じ
る。これらの温度差によって曲げ加工後の金属の組織は
不均一になり、局部的な強度低下が懸念される。
【０００４】これらの対策として、特開昭６１−２２９
４２５号公報が先行技術文献として開示されている。こ
れは曲げ変形の背側と腹側の温度を検出し、その温度差
が所定の温度差になるように金属管と加熱コイルとを偏
芯させる加工温度制御方法であり、これを実施する装置
として、曲げ変形の背側と曲げ変形の腹側の加熱部の温
度を検出する検出器と、検出器の出力差から温度差を演
算する演算器と、所望の温度差を入力する温度差設定器
と、演算された温度差と設定温度差との偏差に応じて高
周波誘導加熱コイルと金属管とを曲げの内外方向で相対
的に偏芯させるコイル移動制御部とからなる加工温度制
御装置がある。この装置の温度差をゼロとするような制
御を行えば、腹側の温度と背側の温度は一致する筈であ
るが、温度自体は金属管の肉厚のばらつき及び加工時の
金属管の移動等によって加工軸方向で振れる可能性があ
り、従って、加工後の金属の組織は不均一となり、局部
的な強度低下の可能性が依然として残ることとなる。
４２５号公報が先行技術文献として開示されている。こ
れは曲げ変形の背側と腹側の温度を検出し、その温度差
が所定の温度差になるように金属管と加熱コイルとを偏
芯させる加工温度制御方法であり、これを実施する装置
として、曲げ変形の背側と曲げ変形の腹側の加熱部の温
度を検出する検出器と、検出器の出力差から温度差を演
算する演算器と、所望の温度差を入力する温度差設定器
と、演算された温度差と設定温度差との偏差に応じて高
周波誘導加熱コイルと金属管とを曲げの内外方向で相対
的に偏芯させるコイル移動制御部とからなる加工温度制
御装置がある。この装置の温度差をゼロとするような制
御を行えば、腹側の温度と背側の温度は一致する筈であ
るが、温度自体は金属管の肉厚のばらつき及び加工時の
金属管の移動等によって加工軸方向で振れる可能性があ
り、従って、加工後の金属の組織は不均一となり、局部
的な強度低下の可能性が依然として残ることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、高周
波誘導加熱コイルにより金属管を加熱しながら曲げ加工
する際、加熱される金属管の周方向の温度を目標温度に
制御し、曲げ加工部分の組織の均一化を図ることのでき
る金属管の曲げ加工方法及びその装置を提供しようとす
るものである。
波誘導加熱コイルにより金属管を加熱しながら曲げ加工
する際、加熱される金属管の周方向の温度を目標温度に
制御し、曲げ加工部分の組織の均一化を図ることのでき
る金属管の曲げ加工方法及びその装置を提供しようとす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の金属管の曲げ加工方法の一つは、金属管を高
周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加工するに
於いて、金属管の加熱部の曲げ変形の腹側又は背側のい
ずれか一点の温度を、高周波加熱電力の制御により目標
温度に保ち、一方この目標温度と対面する位置での温度
との差を取り、この温度差により高周波誘導加熱コイル
の位置を制御し、金属管の加熱部の周方向の温度を前記
目標温度と全周等しくなして、金属管を高周波誘導加熱
コイルにより加熱しながら曲げ加工することを特徴とす
るものである。
の本発明の金属管の曲げ加工方法の一つは、金属管を高
周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加工するに
於いて、金属管の加熱部の曲げ変形の腹側又は背側のい
ずれか一点の温度を、高周波加熱電力の制御により目標
温度に保ち、一方この目標温度と対面する位置での温度
との差を取り、この温度差により高周波誘導加熱コイル
の位置を制御し、金属管の加熱部の周方向の温度を前記
目標温度と全周等しくなして、金属管を高周波誘導加熱
コイルにより加熱しながら曲げ加工することを特徴とす
るものである。
【０００７】本発明の金属管の曲げ加工方法の他の一つ
は、金属管を高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら
曲げ加工するに於いて、金属管の加熱部の曲げ変形の腹
側又は背側のいずれか一点の温度を、高周波加熱電力の
制御により目標温度に保ち、一方この目標温度と対面す
る位置での温度との差及び金属管の加熱部の前記曲げ変
形の腹側及び背側と略90度位相をずらした相対向する位
置での温度との差を取り、これらの温度差により高周波
誘導加熱コイルの位置を制御し、金属管の加熱部の周方
向の温度を前記目標温度と全周等しくなして、金属管を
高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加工する
ことを特徴とするものである。
は、金属管を高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら
曲げ加工するに於いて、金属管の加熱部の曲げ変形の腹
側又は背側のいずれか一点の温度を、高周波加熱電力の
制御により目標温度に保ち、一方この目標温度と対面す
る位置での温度との差及び金属管の加熱部の前記曲げ変
形の腹側及び背側と略90度位相をずらした相対向する位
置での温度との差を取り、これらの温度差により高周波
誘導加熱コイルの位置を制御し、金属管の加熱部の周方
向の温度を前記目標温度と全周等しくなして、金属管を
高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加工する
ことを特徴とするものである。
【０００８】前記の金属管の曲げ加工方法の一つを実施
するための本発明の金属管の曲げ加工装置の一つは、金
属管を高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加
工する装置に於いて、高周波誘導加熱コイルに取り付け
られ金属管の加熱部の曲げ変形の腹側（又は背側）の温
度を測定する第一放射温度計及び背側（又は腹側）の温
度を測定する第二放射温度計と、前記第一放射温度計の
測温結果が入力され目標温度との偏差に応じた出力を高
周波発生装置に対して出力し曲げ変形の腹側（又は背
側）の温度を目標温度と一致させるように高周波発生装
置を制御する第一温度調節器と、前記第一放射温度計及
び第二放射温度計の測温結果が入力されその温度差を演
算し出力する演算器と、該演算器の出力が入力され予め
設定された温度差との偏差を出力する第二温度調節器
と、該第二温度調節器からの入力に応じた周波数に設定
されるインバータと、同じく第二温度調節器からの入力
により高周波誘導加熱コイルの横方向の移動距離を算出
し前記高周波誘導加熱コイルをねじ送り方式に移動する
ギャードモータの回転方向及び起動指令を前記インバー
タに対して出力するシーケンサとを備えたことを特徴と
するものである。
するための本発明の金属管の曲げ加工装置の一つは、金
属管を高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら曲げ加
工する装置に於いて、高周波誘導加熱コイルに取り付け
られ金属管の加熱部の曲げ変形の腹側（又は背側）の温
度を測定する第一放射温度計及び背側（又は腹側）の温
度を測定する第二放射温度計と、前記第一放射温度計の
測温結果が入力され目標温度との偏差に応じた出力を高
周波発生装置に対して出力し曲げ変形の腹側（又は背
側）の温度を目標温度と一致させるように高周波発生装
置を制御する第一温度調節器と、前記第一放射温度計及
び第二放射温度計の測温結果が入力されその温度差を演
算し出力する演算器と、該演算器の出力が入力され予め
設定された温度差との偏差を出力する第二温度調節器
と、該第二温度調節器からの入力に応じた周波数に設定
されるインバータと、同じく第二温度調節器からの入力
により高周波誘導加熱コイルの横方向の移動距離を算出
し前記高周波誘導加熱コイルをねじ送り方式に移動する
ギャードモータの回転方向及び起動指令を前記インバー
タに対して出力するシーケンサとを備えたことを特徴と
するものである。
【０００９】前記金属管の曲げ加工方法の他の一つを実
施するための本発明の金属管の曲げ加工装置の他の一つ
は、上記の金属管の曲げ加工装置に於いて、高周波誘導
加熱コイルに取り付けられ金属管の加熱部の曲げ変形の
腹側及び背側と略90度位相をずらした相対向する位置の
温度を測定する第三放射温度計及び第四放射温度計と、
この第三放射温度計及び第四放射温度計の測温結果が入
力されその温度差を演算し出力する第二演算器と、第二
演算器の出力が入力され予め設定された温度差との偏差
を出力する第三温度調節器と、該第三温度調節器からの
入力に応じた周波数に設定される第二インバータと、同
じく第三温度調節器からの入力により高周波誘導加熱コ
イルの縦方向の移動距離を算出し前記高周波誘導加熱コ
イルをねじ送り方式に縦方向に移動する第二ギャードモ
ータの回転方向及び起動指令を前記第二インバータに対
して出力する第二シーケンサとを備えたことを特徴とす
るものである。
施するための本発明の金属管の曲げ加工装置の他の一つ
は、上記の金属管の曲げ加工装置に於いて、高周波誘導
加熱コイルに取り付けられ金属管の加熱部の曲げ変形の
腹側及び背側と略90度位相をずらした相対向する位置の
温度を測定する第三放射温度計及び第四放射温度計と、
この第三放射温度計及び第四放射温度計の測温結果が入
力されその温度差を演算し出力する第二演算器と、第二
演算器の出力が入力され予め設定された温度差との偏差
を出力する第三温度調節器と、該第三温度調節器からの
入力に応じた周波数に設定される第二インバータと、同
じく第三温度調節器からの入力により高周波誘導加熱コ
イルの縦方向の移動距離を算出し前記高周波誘導加熱コ
イルをねじ送り方式に縦方向に移動する第二ギャードモ
ータの回転方向及び起動指令を前記第二インバータに対
して出力する第二シーケンサとを備えたことを特徴とす
るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の金属管の曲げ加工方法及
びその装置の実施の形態について説明する。
びその装置の実施の形態について説明する。
【００１１】先ず、金属管の曲げ加工方法の一つを実施
するための曲げ加工装置の一つを図１によって説明す
る。図１に於いて、１は曲げ加工する金属管で、この金
属管１は図３に示されると同様に冷却液３を噴射するノ
ズルを備えた高周波誘導加熱コイル２に挿通され、その
先端部が支点０を中心として旋回する曲げアーム４にク
ランプ５で把持される。
するための曲げ加工装置の一つを図１によって説明す
る。図１に於いて、１は曲げ加工する金属管で、この金
属管１は図３に示されると同様に冷却液３を噴射するノ
ズルを備えた高周波誘導加熱コイル２に挿通され、その
先端部が支点０を中心として旋回する曲げアーム４にク
ランプ５で把持される。
【００１２】図１に示される金属管１の前記高周波誘導
加熱コイル２に加熱される部分の曲げ変形の腹側の温度
を測定する第一放射温度計６及び背側の温度を測定する
第二放射温度計７を、加熱コイル２の左右対称位置で外
周面から内周面に貫通穿設した透孔８に向けて加熱コイ
ル２に熱絶縁の支持具９を介して取り付けている。第一
放射温度計６は測定した温度の信号を増幅する増幅回路
１０に接続し、増幅回路１０は第一温度調節器１１に接
続している。この第一温度調節器１１は増幅回路１０で
増幅されて入力された測定温度信号と予め設定された目
標温度信号との偏差を高周波発生装置１２に対して出力
し、曲げ変形の腹側の温度を目標温度と一致させるよう
に高周波発生装置１２の加熱電力を制御するものであ
る。１３は演算器で、この演算器１３は前記第一放射温
度計６で測定された温度信号を増幅回路１０で増幅の上
入力された測定温度信号と第二放射温度計７で測定され
た温度信号を増幅回路１４で増幅の上入力された測定温
度信号とにより温度差を演算し出力するものである。１
５は演算器１３に接続され、演算器１３から入力した温
度差と予め設定された温度差との偏差を出力する第二温
度調節器である。１６は第二温度調節器１５に接続さ
れ、該第二温度調節器１５からの入力に応じた周波数に
設定されるインバータである。１７は同じく第２温度調
節器１５に接続され、該第二温度調節器１５からの入力
により加熱コイル２の横方向の移動距離を算出し、前記
加熱コイル２をねじ送り方式に横方向に移動する駆動源
であるギャードモータ１８の回転方向及び起動指令を前
記インバータ１６に対して出力するシーケンサである。
加熱コイル２は、絶縁材を介在したすり割りアーム１９
がトランス２０のブースバー２１に接続支持され、トラ
ンス２０を設置固定したベース２２が下側の支持台２３
上のギャードモータ１８の正逆回転により駆動されるボ
ールねじ軸２４上に横方向に移動可能に支持されてい
る。
加熱コイル２に加熱される部分の曲げ変形の腹側の温度
を測定する第一放射温度計６及び背側の温度を測定する
第二放射温度計７を、加熱コイル２の左右対称位置で外
周面から内周面に貫通穿設した透孔８に向けて加熱コイ
ル２に熱絶縁の支持具９を介して取り付けている。第一
放射温度計６は測定した温度の信号を増幅する増幅回路
１０に接続し、増幅回路１０は第一温度調節器１１に接
続している。この第一温度調節器１１は増幅回路１０で
増幅されて入力された測定温度信号と予め設定された目
標温度信号との偏差を高周波発生装置１２に対して出力
し、曲げ変形の腹側の温度を目標温度と一致させるよう
に高周波発生装置１２の加熱電力を制御するものであ
る。１３は演算器で、この演算器１３は前記第一放射温
度計６で測定された温度信号を増幅回路１０で増幅の上
入力された測定温度信号と第二放射温度計７で測定され
た温度信号を増幅回路１４で増幅の上入力された測定温
度信号とにより温度差を演算し出力するものである。１
５は演算器１３に接続され、演算器１３から入力した温
度差と予め設定された温度差との偏差を出力する第二温
度調節器である。１６は第二温度調節器１５に接続さ
れ、該第二温度調節器１５からの入力に応じた周波数に
設定されるインバータである。１７は同じく第２温度調
節器１５に接続され、該第二温度調節器１５からの入力
により加熱コイル２の横方向の移動距離を算出し、前記
加熱コイル２をねじ送り方式に横方向に移動する駆動源
であるギャードモータ１８の回転方向及び起動指令を前
記インバータ１６に対して出力するシーケンサである。
加熱コイル２は、絶縁材を介在したすり割りアーム１９
がトランス２０のブースバー２１に接続支持され、トラ
ンス２０を設置固定したベース２２が下側の支持台２３
上のギャードモータ１８の正逆回転により駆動されるボ
ールねじ軸２４上に横方向に移動可能に支持されてい
る。
【００１３】このように構成された曲げ加工装置を用い
て金属管１を曲げ加工する本発明の曲げ加工方法の一つ
の実施例を説明すると、金属管１を高周波誘導加熱コイ
ル２に挿通し、その先端部を図３に示すように曲げアー
ム４にクランプ５で把持させ、加熱コイル２によって金
属管１を環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進さ
せ、曲げアーム４の旋回により曲げ加工するに於いて、
金属管１の加熱部の曲げ変形の腹側の一点の温度を、第
一放射温度計６により測定し、その測定温度の信号を増
幅回路１０で増幅の上第一温度調節器１１に送る。第一
温度調節器１１は入力された測定温度信号と予め設定し
ておいた目標温度信号との偏差を高周波発生装置１２に
出力する結果、高周波発生装置１２は加熱コイル２に対
する高周波加熱電力を制御し、曲げ変形の腹側の一点の
温度を目標温度にする。一方この目標温度と対面する曲
げ変形の背側の温度を第二放射温度計７により測定し、
その測定温度の信号を増幅回路１４で増幅の上演算器１
３に送る。演算器１３では第一放射温度計６側から入力
された測定温度信号と第二放射温度計７側から入力され
た測定温度信号とにより温度差を演算し、この温度差を
第二温度調節器１５に出力する。第二温度調節器１５で
は演算器１３から入力した温度差と予め設定された温度
差との偏差をインバータ１６に出力する結果、該インバ
ータ１６は偏差に応じた周波数に設定される。第二温度
調節器１５から出力する偏差はシーケンサ１７にも入力
され、ここで加熱コイル２の横方向の移動距離を算出
し、加熱コイル２をねじ送り方式に横移動する駆動源で
あるギャードモータ１８の回転方向及び起動指令を前記
インバータ１６に対して出力する。その結果、インバー
タ１６はギャードモータ１８の起動と正又は逆回転を開
始させ、ボールねじ軸２４を同方向に回転し、ボールね
じ軸２４上のベース２２を所定距離横方向に移動し、ベ
ース２２上のトランス２０のブースバー２１に接続支持
された加熱コイル２を一体に所定距離横方向に移動し、
加熱コイル２の位置を制御し、金属管１の加熱部の周方
向を加熱コイル２により全周等しく目標温度に加熱しな
がら曲げ加工する。このような加熱コイル２の温度制御
と位置制御は金属管１の曲げ加工終了まで連続して行わ
れ、曲げの進展による条件変化に対して温度制御と位置
制御が補完し合い、目標温度に保たれる。
て金属管１を曲げ加工する本発明の曲げ加工方法の一つ
の実施例を説明すると、金属管１を高周波誘導加熱コイ
ル２に挿通し、その先端部を図３に示すように曲げアー
ム４にクランプ５で把持させ、加熱コイル２によって金
属管１を環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進さ
せ、曲げアーム４の旋回により曲げ加工するに於いて、
金属管１の加熱部の曲げ変形の腹側の一点の温度を、第
一放射温度計６により測定し、その測定温度の信号を増
幅回路１０で増幅の上第一温度調節器１１に送る。第一
温度調節器１１は入力された測定温度信号と予め設定し
ておいた目標温度信号との偏差を高周波発生装置１２に
出力する結果、高周波発生装置１２は加熱コイル２に対
する高周波加熱電力を制御し、曲げ変形の腹側の一点の
温度を目標温度にする。一方この目標温度と対面する曲
げ変形の背側の温度を第二放射温度計７により測定し、
その測定温度の信号を増幅回路１４で増幅の上演算器１
３に送る。演算器１３では第一放射温度計６側から入力
された測定温度信号と第二放射温度計７側から入力され
た測定温度信号とにより温度差を演算し、この温度差を
第二温度調節器１５に出力する。第二温度調節器１５で
は演算器１３から入力した温度差と予め設定された温度
差との偏差をインバータ１６に出力する結果、該インバ
ータ１６は偏差に応じた周波数に設定される。第二温度
調節器１５から出力する偏差はシーケンサ１７にも入力
され、ここで加熱コイル２の横方向の移動距離を算出
し、加熱コイル２をねじ送り方式に横移動する駆動源で
あるギャードモータ１８の回転方向及び起動指令を前記
インバータ１６に対して出力する。その結果、インバー
タ１６はギャードモータ１８の起動と正又は逆回転を開
始させ、ボールねじ軸２４を同方向に回転し、ボールね
じ軸２４上のベース２２を所定距離横方向に移動し、ベ
ース２２上のトランス２０のブースバー２１に接続支持
された加熱コイル２を一体に所定距離横方向に移動し、
加熱コイル２の位置を制御し、金属管１の加熱部の周方
向を加熱コイル２により全周等しく目標温度に加熱しな
がら曲げ加工する。このような加熱コイル２の温度制御
と位置制御は金属管１の曲げ加工終了まで連続して行わ
れ、曲げの進展による条件変化に対して温度制御と位置
制御が補完し合い、目標温度に保たれる。
【００１４】次に金属管の曲げ加工方法の他の一つを実
施するための曲げ加工装置の他の一つを図２によって説
明する。この曲げ加工装置は、前述の曲げ加工装置に於
いて、さらに金属管１の高周波誘導加熱コイル２に加熱
される部分の曲げ変形の腹側及び背側と略９０度位相を
ずらした相対向する位置の温度を測定する第三放射温度
計２５及び第四放射温度計２６を加熱コイル２の上下位
置で外周面から内周面に貫通穿設した透孔８に向けて加
熱コイル２に熱絶縁の支持具９を介して取り付けてい
る。この第三放射温度計２５及び第四放射温度計２６は
夫々測定した温度の信号を増幅する増幅回路２７，２８
に接続し、増幅回路２７，２８は測定温度信号を入力し
その温度差を演算し出力する第二演算器２９に接続し、
第二演算器２９は入力される温度差と予め設定された温
度差との偏差に応じた出力をする第三温度調節器３０に
接続している。３１は第三温度調節器３０に接続され、
第三温度調節器３０からの入力に応じた周波数に設定さ
れる第二インバータである。３２は同じく第三温度調節
器３０に接続され、該第三温度調節器３０からの入力に
より加熱コイル２の縦方向の移動距離を算出し、前記加
熱コイル２をねじ送り方式に縦方向に移動する駆動源で
ある第二ギャードモータ３３の回転方向及び起動指令を
前記第二インバータ３１に対して出力する第二シーケン
サである。加熱コイル２は、絶縁材を介在したすり割り
アーム１９がトランス２０のブースバー２１に接続支持
されている点は前述の曲げ加工装置と同じであるが、ト
ランス２０は第二ギャードモータ３３の正逆回転により
駆動されるボールねじ軸３４上に縦方向に移動可能に支
持された受台３５上に設置固定され、ボールねじ軸３４
はベース２２の垂直壁２２ａに設けられ、ベース２２は
下側の支持台２３上のギャードモータ１８の正逆回転に
より駆動されるボールねじ軸２４上に横方向に移動可能
に支持されている。
施するための曲げ加工装置の他の一つを図２によって説
明する。この曲げ加工装置は、前述の曲げ加工装置に於
いて、さらに金属管１の高周波誘導加熱コイル２に加熱
される部分の曲げ変形の腹側及び背側と略９０度位相を
ずらした相対向する位置の温度を測定する第三放射温度
計２５及び第四放射温度計２６を加熱コイル２の上下位
置で外周面から内周面に貫通穿設した透孔８に向けて加
熱コイル２に熱絶縁の支持具９を介して取り付けてい
る。この第三放射温度計２５及び第四放射温度計２６は
夫々測定した温度の信号を増幅する増幅回路２７，２８
に接続し、増幅回路２７，２８は測定温度信号を入力し
その温度差を演算し出力する第二演算器２９に接続し、
第二演算器２９は入力される温度差と予め設定された温
度差との偏差に応じた出力をする第三温度調節器３０に
接続している。３１は第三温度調節器３０に接続され、
第三温度調節器３０からの入力に応じた周波数に設定さ
れる第二インバータである。３２は同じく第三温度調節
器３０に接続され、該第三温度調節器３０からの入力に
より加熱コイル２の縦方向の移動距離を算出し、前記加
熱コイル２をねじ送り方式に縦方向に移動する駆動源で
ある第二ギャードモータ３３の回転方向及び起動指令を
前記第二インバータ３１に対して出力する第二シーケン
サである。加熱コイル２は、絶縁材を介在したすり割り
アーム１９がトランス２０のブースバー２１に接続支持
されている点は前述の曲げ加工装置と同じであるが、ト
ランス２０は第二ギャードモータ３３の正逆回転により
駆動されるボールねじ軸３４上に縦方向に移動可能に支
持された受台３５上に設置固定され、ボールねじ軸３４
はベース２２の垂直壁２２ａに設けられ、ベース２２は
下側の支持台２３上のギャードモータ１８の正逆回転に
より駆動されるボールねじ軸２４上に横方向に移動可能
に支持されている。
【００１５】このように構成された曲げ加工装置を用い
て金属管１を曲げ加工する本発明の曲げ加工方法の他の
一つの実施例を説明すると、金属管１を高周波誘導加熱
コイル２に挿通し、その先端部を図３に示すように曲げ
アーム４にクランプ５で把持させ、加熱コイル２によっ
て金属管１を環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進
させ、曲げアーム４の旋回により曲げ加工するに於い
て、金属管１の加熱部の曲げ変形の腹側の一点の温度
を、前述の曲げ加工方法の場合と同様の制御により目標
温度にする。一方この目標温度と対面する曲げ変形の背
側の温度を、前述の曲げ加工方法の場合と同様に第二放
射温度計７により測定し、その測定温度の信号を増幅回
路１４で増幅の上演算器１３に送る。演算器１３では第
一放射温度計６側から入力された測定温度信号と第二放
射温度計７側から入力された測定温度信号とにより温度
差を演算し、この温度差を第二温度調節器１５に出力す
る。第二温度調節器１５では演算器１３から入力した温
度差と予め設定された温度差との偏差をインバータ１６
に出力する結果、該インバータ１６は偏差に応じた周波
数に設定される。第二温度調節器１５から出力する偏差
はシーケンサ１７にも入力され、ここで加熱コイル２の
横方向の移動距離を算出し、加熱コイル２を横方向に移
動する駆動源であるギャードモータ１８の回転方向及び
起動の指令を前記インバータ１６に対して出力する。そ
の結果、インバータ１６はギャードモータ１８の起動と
正又は逆回転を開始させ、ボールねじ軸２４を同方向に
回転し、ボールねじ軸２４上のベース２２を所定距離横
方向に移動し、ベース２２の垂直壁２２ａにボールねじ
軸３４にて縦方向に移動可能に支持された受台３５上の
トランス２０のブースバー２１に接続支持された加熱コ
イル２を一体に所定距離横方向に移動する。
て金属管１を曲げ加工する本発明の曲げ加工方法の他の
一つの実施例を説明すると、金属管１を高周波誘導加熱
コイル２に挿通し、その先端部を図３に示すように曲げ
アーム４にクランプ５で把持させ、加熱コイル２によっ
て金属管１を環状狭幅に加熱しながら、金属管１を前進
させ、曲げアーム４の旋回により曲げ加工するに於い
て、金属管１の加熱部の曲げ変形の腹側の一点の温度
を、前述の曲げ加工方法の場合と同様の制御により目標
温度にする。一方この目標温度と対面する曲げ変形の背
側の温度を、前述の曲げ加工方法の場合と同様に第二放
射温度計７により測定し、その測定温度の信号を増幅回
路１４で増幅の上演算器１３に送る。演算器１３では第
一放射温度計６側から入力された測定温度信号と第二放
射温度計７側から入力された測定温度信号とにより温度
差を演算し、この温度差を第二温度調節器１５に出力す
る。第二温度調節器１５では演算器１３から入力した温
度差と予め設定された温度差との偏差をインバータ１６
に出力する結果、該インバータ１６は偏差に応じた周波
数に設定される。第二温度調節器１５から出力する偏差
はシーケンサ１７にも入力され、ここで加熱コイル２の
横方向の移動距離を算出し、加熱コイル２を横方向に移
動する駆動源であるギャードモータ１８の回転方向及び
起動の指令を前記インバータ１６に対して出力する。そ
の結果、インバータ１６はギャードモータ１８の起動と
正又は逆回転を開始させ、ボールねじ軸２４を同方向に
回転し、ボールねじ軸２４上のベース２２を所定距離横
方向に移動し、ベース２２の垂直壁２２ａにボールねじ
軸３４にて縦方向に移動可能に支持された受台３５上の
トランス２０のブースバー２１に接続支持された加熱コ
イル２を一体に所定距離横方向に移動する。
【００１６】これと同様に金属管１の加熱部の曲げ変形
の腹側及び背側と略９０度位相をずらした相対向する位
置の温度を、第三放射温度計２５及び第四放射温度計２
６により測定し、その測定温度の信号を夫々増幅回路２
７，２８にて増幅の上第二演算器２９に送る。第二演算
器２９では第三放射温度計２５側から入力された測定温
度信号と第四放射温度計２６側から入力された測定温度
信号とにより温度差を演算し、この温度差を第三温度調
節器３０に出力する。第三温度調節器３０では第二演算
器２９から入力した温度差と予め設定された温度差との
偏差を第二インバータ３１に出力する結果、該第二イン
バータ３１は偏差に応じた周波数に設定される。第三温
度調節器３０から出力する偏差は第二シーケンサ３２に
も入力され、ここで加熱コイル２の縦方向の移動距離を
算出し、加熱コイル２を縦方向に移動する駆動源である
第二ギャードモータ３３の回転方向及び起動の指令を前
記第二インバータ３１に対して出力する。その結果、第
二インバータ３１は第二ギャードモータ３３の起動と正
又は逆回転を開始させ、ボールねじ軸３４を同方向に回
転し、ボールねじ軸３４上の受台３５を所定距離縦方向
に移動し、受台３５上のトランス２０のブースバー２１
に接続支持された加熱コイル２を一体に所定距離縦方向
に移動する。
の腹側及び背側と略９０度位相をずらした相対向する位
置の温度を、第三放射温度計２５及び第四放射温度計２
６により測定し、その測定温度の信号を夫々増幅回路２
７，２８にて増幅の上第二演算器２９に送る。第二演算
器２９では第三放射温度計２５側から入力された測定温
度信号と第四放射温度計２６側から入力された測定温度
信号とにより温度差を演算し、この温度差を第三温度調
節器３０に出力する。第三温度調節器３０では第二演算
器２９から入力した温度差と予め設定された温度差との
偏差を第二インバータ３１に出力する結果、該第二イン
バータ３１は偏差に応じた周波数に設定される。第三温
度調節器３０から出力する偏差は第二シーケンサ３２に
も入力され、ここで加熱コイル２の縦方向の移動距離を
算出し、加熱コイル２を縦方向に移動する駆動源である
第二ギャードモータ３３の回転方向及び起動の指令を前
記第二インバータ３１に対して出力する。その結果、第
二インバータ３１は第二ギャードモータ３３の起動と正
又は逆回転を開始させ、ボールねじ軸３４を同方向に回
転し、ボールねじ軸３４上の受台３５を所定距離縦方向
に移動し、受台３５上のトランス２０のブースバー２１
に接続支持された加熱コイル２を一体に所定距離縦方向
に移動する。
【００１７】このようにして加熱コイル２を横方向及び
縦方向に所定距離移動して、加熱コイル２の位置を制御
し、金属管１の加熱部の周方向を、加熱コイル２により
全周等しく目標温度に加熱しながら曲げ加工する。この
ような加熱コイル２の温度制御と位置制御は金属管１の
曲げ加工終了まで連続して行われ、曲げの進展による条
件変化に対して温度制御と位置制御が補完し合い、目標
温度に保たれる。特に上記のように金属管１の加熱部の
曲げ変形の腹側及び背側と略９０度位相をずらした相対
向する位置の温度も目標温度に制御すべく、加熱コイル
２を縦方向にも移動して位置制御した場合は、金属管１
の加熱部の全周の温度を正確に目標温度に設定できる。
縦方向に所定距離移動して、加熱コイル２の位置を制御
し、金属管１の加熱部の周方向を、加熱コイル２により
全周等しく目標温度に加熱しながら曲げ加工する。この
ような加熱コイル２の温度制御と位置制御は金属管１の
曲げ加工終了まで連続して行われ、曲げの進展による条
件変化に対して温度制御と位置制御が補完し合い、目標
温度に保たれる。特に上記のように金属管１の加熱部の
曲げ変形の腹側及び背側と略９０度位相をずらした相対
向する位置の温度も目標温度に制御すべく、加熱コイル
２を縦方向にも移動して位置制御した場合は、金属管１
の加熱部の全周の温度を正確に目標温度に設定できる。
【００１８】尚、本発明の二つの金属管の曲げ加工方法
に於いては、加熱コイル２の横方向の移動、さらには縦
方向の移動の位置制御を行うことにより、加熱コイル２
と金属管１が接触する可能性があり、しかも金属管１の
曲げ加工による加熱部の外観形状が縦に長く横に短くな
って扁平となること、及び曲げ方向によって金属管１が
変形し、加熱コイル２と接触する可能性があることか
ら、直接的に加熱コイル２と金属管１の位置関係を測定
し、接触を感知するセンサを使用するものとする。勿
論、センサの金属部分は、高周波により加熱され使用す
ることができないので、銅管を空冷し、銅管と金属管１
の間に電位を持たせ、両者の接触によりスイッチングさ
せることで加熱コイル２と金属管１の接触を感知するよ
うにすると良い。
に於いては、加熱コイル２の横方向の移動、さらには縦
方向の移動の位置制御を行うことにより、加熱コイル２
と金属管１が接触する可能性があり、しかも金属管１の
曲げ加工による加熱部の外観形状が縦に長く横に短くな
って扁平となること、及び曲げ方向によって金属管１が
変形し、加熱コイル２と接触する可能性があることか
ら、直接的に加熱コイル２と金属管１の位置関係を測定
し、接触を感知するセンサを使用するものとする。勿
論、センサの金属部分は、高周波により加熱され使用す
ることができないので、銅管を空冷し、銅管と金属管１
の間に電位を持たせ、両者の接触によりスイッチングさ
せることで加熱コイル２と金属管１の接触を感知するよ
うにすると良い。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明で判るように本発明の金属管
の曲げ加工方法によれば、高周波誘導加熱コイルにより
金属管を加熱しながら曲げ加工する際、金属管の加熱部
の全周の温度を目標温度に的確に制御できるので、曲げ
加工部分の組織の均一化が達成される。
の曲げ加工方法によれば、高周波誘導加熱コイルにより
金属管を加熱しながら曲げ加工する際、金属管の加熱部
の全周の温度を目標温度に的確に制御できるので、曲げ
加工部分の組織の均一化が達成される。
【００２０】また、本発明の金属管の曲げ加工装置によ
れば、上記の優れた効果を奏する曲げ加工方法を円滑に
且つ適正に精度良く行うことができる。
れば、上記の優れた効果を奏する曲げ加工方法を円滑に
且つ適正に精度良く行うことができる。
【図１】本発明の金属管の曲げ加工方法の一つを実施す
る曲げ加工装置を示す図である。
る曲げ加工装置を示す図である。
【図２】本発明の金属管の曲げ加工方法の他の一つを実
施する曲げ加工装置を示す図である。
施する曲げ加工装置を示す図である。
【図３】一般的な金属管の曲げ加工方法の説明図であ
る。
る。
１ 金属管 ２ 高周波誘導加熱コイル ３ 冷却液 ４ 曲げアーム ５ クランプ ６ 第一放射温度計 ７ 第二放射温度計 １０ 増幅回路 １１ 第一温度調節器 １２ 高周波発生装置 １３ 演算器 １４ 増幅回路 １５ 第二温度調節器 １６ インバータ １７ シーケンサ １８ ギャードモータ ２４ ボールねじ軸 ２５ 第三放射温度計 ２６ 第四放射温度計 ２７，２８ 増幅回路 ２９ 第二演算器 ３０ 第三温度調節器 ３１ 第二インバータ ３２ 第二シーケンサ ３３ 第二ギャードモータ ３４ ボールねじ軸
Claims (4)
- 【請求項１】 金属管を高周波誘導加熱コイルにより加
熱しながら曲げ加工するに於いて、金属管の加熱部の曲
げ変形の腹側又は背側のいずれか一点の温度を、高周波
加熱電力の制御により目標温度に保ち、一方この目標温
度と対面する位置での温度との差を取り、この温度差に
より高周波誘導加熱コイルの位置を制御し、金属管の加
熱部の周方向の温度を前記目標温度と全周等しくなし
て、金属管を高周波誘導加熱コイルにより加熱しながら
曲げ加工することを特徴とする金属管の曲げ加工方法。 - 【請求項２】 金属管を高周波誘導加熱コイルにより加
熱しながら曲げ加工するに於いて、金属管の加熱部の曲
げ変形の腹側又は背側のいずれか一点の温度を、高周波
加熱電力の制御により目標温度に保ち、一方この目標温
度と対面する位置での温度との差及び金属管の加熱部の
前記曲げ変形の腹側及び背側と略90度位相をずらした相
対向する位置での温度との差を取り、これらの温度差に
より高周波誘導加熱コイルの位置を制御し、金属管の加
熱部の周方向の温度を前記目標温度と全周等しくなし
て、金属管を高周波誘導加熱コイルにより曲げ加工する
ことを特徴とする金属管の曲げ加工方法。 - 【請求項３】 金属管を高周波誘導加熱コイルにより加
熱しながら曲げ加工する装置に於いて、高周波誘導加熱
コイルに取り付けられ金属管の加熱部の曲げ変形の腹側
又は背側の温度を測定する第一放射温度計及び背側又は
腹側の温度を測定する第二放射温度計と、前記第一放射
温度計の測温結果が入力され目標温度との偏差に応じた
出力を高周波発生装置に対して出力し曲げ変形の腹側又
は背側の温度を目標温度と一致させるように高周波発生
装置を制御する第一温度調節器と、前記第一放射温度計
及び第二放射温度計の測温結果が入力されその温度差を
演算し出力する演算器と、該演算器の出力が入力され予
め設定された温度差との偏差を出力する第二温度調節器
と、該第二温度調節器からの入力に応じた周波数に設定
されるインバータと、同じく第二温度調節器からの入力
により高周波誘導加熱コイルの横方向の移動距離を算出
し前記高周波誘導加熱コイルをねじ送り方式に横方向に
移動するギャードモータの回転方向及び起動指令を前記
インバータに対して出力するシーケンサとを備えたこと
を特徴とする金属管の曲げ加工装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の金属管の曲げ加工装置に
於いて、高周波誘導加熱コイルに取り付けられ金属管の
加熱部の曲げ変形の腹側及び背側と略90度位相をずらし
た相対向する位置の温度を測定する第三放射温度計及び
第四放射温度計と、この第三放射温度計及び第四放射温
度計の測温結果が入力されその温度差を演算し出力する
第二演算器と、該第二演算器の出力が入力され予め設定
された温度差との偏差を出力する第三温度調節器と、該
第三温度調節器からの入力に応じた周波数に設定される
第二インバータと、同じく第三温度調節器からの入力に
より高周波誘導加熱コイルの縦方向の移動距離を算出し
前記高周波誘導加熱コイルをねじ送り方式に縦方向に移
動する第二ギャードモータの回転方向及び起動指令を前
記第二インバータに対して出力する第二シーケンサとを
備えたことを特徴とする金属管の曲げ加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7338199A JP3015805B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 金属管の曲げ加工方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7338199A JP3015805B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 金属管の曲げ加工方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09155455A JPH09155455A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3015805B2 true JP3015805B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=18315869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7338199A Expired - Lifetime JP3015805B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | 金属管の曲げ加工方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015805B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5729059B2 (ja) * | 2011-03-22 | 2015-06-03 | 新日鐵住金株式会社 | 熱処理鋼材又は曲げ部材の製造装置及び製造方法 |
| CN103128142B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-10-28 | 天津二十冶建设有限公司 | 基于plc控制的电工管弯管装置及其弯管方法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP7338199A patent/JP3015805B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09155455A (ja) | 1997-06-17 |
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