JP3862183B2 - Bending device by linear heating - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属板を線状に加熱して曲げ加工する線状加熱による曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
線状加熱は、金属板を線状に加熱し、平板を所望の曲面に加工したり、溶接作業により波打ち状に変形した金属面を元の平らな平面に修正するなどの作業に用いられる。従来、線状加熱は作業現場における作業者の経験に基づいて行われていたが、近年コンピータを用いた有限要素法(Finite Element Method)による解析技術の進歩により、目的とする形状や使用する材料の特性、予め定めた加熱装置の特性などのデータを入力すると加熱線の配置が算出できるようになってきた。本出願人も特願平5−246170号においてこのような技術を開示している。
【0003】
図9は線状加熱による自動曲げ加工装置の一例を示す。オフセット定盤上には格子状に区切られ各交点の位置に、加熱曲げ加工される金属板を曲がってゆく加工中の形状に合わせて支持する支持ユニットが設けられている。支持ユニットは金属板の周辺に配置されるクランプユニットと、その内側に配置されるオフセットユニットからなる。クランプユニットは金属板の曲がりに応じて上下動するとともに金属板の周辺を回転自在にクランプする。オフセットユニットは金属板の曲がりに応じて上下動して金属板を支持する。金属板の上部には図示しない熱処理装置が設けられ、金属板上に設定された加熱線に沿って熱処理しながら移動する。熱処理として加熱または加熱とその周囲に水をかける水冷が行われる。
【0004】
支持ユニットの上下動はそれぞれに設けられた油圧シリンダで行われ油圧駆動ユニットによって駆動される。NCコントローラは油圧ユニットを制御して支持ユニットの高さを金属板の曲げ形状に合わせた高さに制御するとともに、熱処理装置を加熱線に沿って移動させ加熱または加熱と水冷処理の制御を行う。周辺装置制御装置は金属板の寸法、材質、目的とする曲げ加工形状などのデータが与えられると、予め設定してある加熱ヘッドの仕様などのデータから加熱線の配置、その加熱線の加熱(水冷も含む)による金属板の曲げ変形を算出し、このデータに基づく熱処理装置と支持ユニットの制御をNCコントローラに指示する。これにより金属板の曲げ加工を自動的に行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
金属板を線状加熱して曲面に曲げ加工する場合、板厚方向に温度差をつけて曲げる曲げと、板厚方向を同じ温度とし板厚方向には一様に収縮する面内収縮との2つの処理が行われる。上述の装置では金属板の上面からのみ加熱または冷却するためかなり余分な加熱をする必要がある。曲げの場合上面を加熱し下面を冷却すれば板厚方向の温度差は容易につくが、上面からしか加熱や冷却できないため加熱線を加熱しその周囲を冷却している。このため冷却により上面の温度低下を防ぐため上面を必要以上に加熱しなければならない。また面内収縮の場合、下面が所定温度に達するまで加熱するため上面を必要以上に加熱する必要がある。
【0006】
支持ユニットの高さは加熱線を加熱してゆくに従い金属板の曲げ変形に追従して変化させる必要がある。このような装置は複雑な機械的機構と制御装置を必要とし高価な装置となる。なお、単に金属板の周辺を支持しただけでは、自重による変形と内部応力の発生により曲げ加工の精度を低下させる。
【0007】
鞍型曲面などの加工には表裏両面からの加熱や冷却が必要となる。このため金属板を反転する反転装置が必要となり、この反転作業のため加熱操作を中断しなければならない。
【0008】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、金属板の両面から加熱または冷却することのできる線状加熱による曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明では、水平方向をX軸、垂直方向をY軸、X軸とY軸に直交する方向をZ軸とし、加工対象の金属板をXY平面に周囲少なくても3点で支持しその内の1点を固定支持点とし他の点をX軸またはY軸方向の膨張収縮を摺動可能に支持する摺動支持点とした金属板支持具と、前記金属板を熱処理する熱処理ヘッドと、前記金属板支持具に支持された金属板の両側にそれぞれ設けられ前記金属板に沿って前記熱処理ヘッドを前記金属板支持具と独立してX軸およびY軸方向に移動させる移動装置と、前記移動装置に取り付けられ先端に取り付けられた前記熱処理ヘッドを金属板のZ軸方向の変位に追従して押圧する熱処理ヘッド押圧手段と、金属板の両側にそれぞれ設けられた熱処理ヘッドを同一位置にし金属板上に予め設定した加熱線に沿って移動するよう前記移動装置を制御する制御装置と、を備え、前記金属板支持具の固定支持点は、X軸方向及びY軸方向の移動は固定するが金属板の曲げによる回転は許容するものであり、前記摺動支持点は、Y軸方向の移動は固定するがX軸方向の摺動及び金属板の曲げによる回転は許容する第1の摺動支持点と、X軸方向の移動は固定するがY軸方向の摺動及び金属板の曲げによる回転は許容する第2の摺動支持点とを有する。
【0010】
金属板をXY平面(垂直面)に立て、周辺の1点を回転変位可能に固定し、他の点では回転可能にX軸方向またはY軸方向に摺動可能に支持する。これにより金属板の曲げ、膨張収縮変形を拘束することなく、かつ金属板の両面から同時に熱処理することが可能になる。移動装置は金属板の両面に沿って熱処理ヘッドをXY軸方向に移動させることができるので、金属板全面に加熱線が設定されても加熱処理を実施できる。両面から熱処理できるので、一方の面から加熱し他方の面を冷却することにより、曲げ加工を無駄な加熱をすることなく行うことができる。また両面を加熱することにより面内収縮を無駄な加熱をすることなく行うことができる。熱処理ヘッド押圧手段により熱処理ヘッドは金属板にその変位に追従して押圧されているので確実に加熱や水冷が行われる。また、加熱線に従い、金属板の表裏ほぼ同一位置を加熱または加熱と冷却できるので最小の加熱で曲げ歪み、または面内圧縮歪みを発生させることができる。
【0011】
請求項2の発明によれば、前記移動装置は、上下にX軸方向に設けられた回転するねじ棒を有する垂直固定部材と、このねじ棒と螺合するナット部を有しねじ棒の回転によりX軸方向へ移動するX軸方向移動体と、このX軸方向移動体に搭載されY軸方向に移動するY軸方向移動体と、を備える。
【0012】
垂直固定部材には上下にX軸方向にねじ棒が設けられ、このねじ棒は回転する。X方向移動体はこのねじ棒と螺合するナット部を有しこのねじ棒の回転によりX軸方向に移動する。Y軸方向移動体はX軸移動体上をY軸方向へ移動する。これによりY軸方向移動体はXY平面を自由に移動できる。
【0013】
請求項3の発明では、前記移動装置は、X軸方向に走行する台車と、この台車に搭載されY軸方向に設けられた回転するねじ棒を有する支柱と、このねじ棒と螺合するナット部を有しねじ棒の回転によりY軸方向に移動するY軸方向移動体と、を備える。
【0014】
X軸方向に走行する台車に支柱を搭載し、この支柱にY軸方向のねじ棒を設けこのねじ棒を回転する。Y軸移動体はこのねじ棒と螺合するナット部を有し、ねじ棒の回転によりY軸方向に移動する。X軸方向移動体を台車とすることにより、金属板のX軸方向の長さが長くなってもこれに対応して熱処理ヘッドをX軸方向に移動することができる。
【0015】
請求項4の発明では、前記熱処理ヘッドは、加熱ヘッドと水冷ヘッドよりなり、曲げ加工の場合は、金属板の一方面を加熱ヘッドで加熱し、他方の面を水冷ヘッドで冷却する。
【0016】
金属板の板厚方向に温度差をつけて曲げを発生させる場合、板厚の一方の面から加熱し他方の面から冷却することにより、最も少ない熱量で曲げを発生することができる。
【0017】
請求項5の発明では、前記熱処理ヘッドは、加熱ヘッドと水冷ヘッドよりなり、面方向の収縮が板厚方向で一様となる面内収縮加工の場合は、金属板の両面を加熱ヘッドで加熱する。
【0018】
金属板の板厚方向を一様な温度に加熱して面方向の収縮が板厚方向で一様となる面内収縮の場合、両面から加熱することにより、最も少ない熱量で面内収縮歪みを発生することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の原理を示す図である。X軸は水平方向、Y軸は垂直方向、Z軸はX,Y軸に直交する方向で、X−Y面は垂直面である。1は加工対象の金属板であり、2は金属板1を垂直面(X−Y面)内に支持する固定支持点で、X,Y軸方向の移動は固定するが、曲げによる回転は拘束しない。3xは摺動支持点でY方向の移動は固定するが、X軸方向の摺動、および曲げによる回転は許容する。3yは摺動支持点でX方向の移動は固定するが、Y軸方向の摺動、および曲げによる回転は許容する。4は熱処理ヘッドで金属板1の表面に配置され、加熱源と水吐出孔を有し図示しないケーブルとホースにより電気と水を供給される。図示しないNC制御装置により曲線の矢印で示すようにX−Y面に設定された加熱線上を移動して加熱または水冷を行う。なお、熱処理によるZ軸方向への撓みに対応して熱処理ヘッドを常に金属板1にばねで押圧している。5は4と同一の熱処理ヘッドで金属板1の裏面に配置されている。両熱処理ヘッド4,5は金属板1を挟んで同一位置を移動するようにNC制御装置で制御される。
【0020】
面内収縮を行うには両熱処理ヘッド4,5の加熱源により両面から加熱する。曲げの場合は、図1に示すように曲げる場合は熱処理ヘッド4は冷却水を吐出し、熱処理ヘッド5は加熱源により加熱する。
【0021】
図2は第1実施形態の横断面図を示し、図3は金属板支持具の側面図を示す。図4は図2のA−A矢視図を示す。本発明の線状加熱による曲げ加工装置は、金属板1を支持する金属板支持具10と、金属板1を熱処理する熱処理ヘッド4,5、および金属板1の両側に設けられ、熱処理ヘッド4,5を金属板1に押圧しながら加熱線に沿って移動させる移動装置13から構成される。
【0022】
図3を参照して、金属板支持具10は、定盤6に垂直に固定された支持枠11と、この支持枠11の各辺の内側に取り付けられ金属板1を支持する支持金具12から構成される。支持金具12は図1で説明したように金属板1を垂直に支持するとともに熱処理による変形を拘束しないように支持する。左側下端の支持金具12oは固定点で、X,Y,Z軸方向の移動を拘束するが、X軸回りの回転は可能とする。下辺の他の支持金具12xはY,Z軸方向の移動を拘束し、X軸方向の移動とX軸回りの回転を可能とする。左辺の支持金具12yはX,Z軸方向の移動を拘束し、Y軸方向の移動とY軸回りの回転を可能とする。上辺の支持金具12xyはZ軸方向の移動を拘束し、X,Y軸方向の移動とX軸回りの回転を可能とする。右辺の支持金具12xyはZ軸方向の移動を拘束し、X,Y軸方向の移動とY軸回りの回転を可能とする。
【0023】
図2、図4を参照して移動装置13を説明する。垂直固定部材14は定盤6に垂直に固定された矩形板であり、上辺と下辺に沿って水平ねじ棒15が設けられ、両端で回転自在に支持され、左端に設けられた水平ねじ棒駆動モータ16により左右両回転方向に回転する。水平移動部材17は両水平ねじ棒15と螺合し、水平ねじ棒駆動モータ16の駆動により左右に移動する。水平移動部材17には垂直に垂直ねじ棒18が設けられ、上下端で回転自在に支持され、上端に設けられた垂直ねじ棒駆動モータ19により左右両回転方向に回転する。垂直移動部材20は垂直ねじ棒18と螺合し、かつ回転を防止するため水平移動部材17に設けられた垂直みぞ24と嵌合して、垂直ねじ棒駆動モータ19の駆動により上下方向に移動する。
【0024】
垂直移動部材20にはバネによりロッドを押圧するバネシリンダ21が設けられ、このロッドの先端に熱処理ヘッド4、5が金属板1の変形に対応して密着するよう回動可能に取り付けられている。熱処理ヘッド4、5は誘導加熱コイルと冷却水を吐出する水吐出孔を有し、誘導加熱コイルは円形に巻かれた銅製チューブで構成され、チューブに電流を流して金属板1を誘導加熱するとともに内部に冷却水を通してチューブの溶解を防止している。このため熱処理ヘッド4、5には誘導加熱用の大電流を供給するケーブルと金属板1に吐出する冷却水およびチューブを冷却する冷却水を供給するホースが接続されている。
【0025】
なお図示しない制御装置と、この制御装置に制御されるNC制御装置が設けられ、NC制御装置は制御装置に指示された加熱線に沿って、金属板1の両面の熱処理ヘッド4、5を同一位置となるように、水平ねじ棒駆動モータ16、垂直ねじ棒駆動モータ19を制御する。制御装置はNC制御装置を制御するとともに熱処理ヘッド4、5の電流および冷却水の制御を行う。
【0026】
図2は本発明の第2実施形態を説明する。図5は第2実施形態の横断面を示し、図6は図5のB−B矢視図を示す。本実施形態は第1実施形態の垂直固定部材14と水平ねじ棒15を台車22にし、この台車22に水平移動部材17と同じ機能を有する支柱23を搭載したもので、他は第1実施形態と同じである。台車22とすることにより金属板1のX軸方向の長さが長くなっても対応することができる。台車22は金属板支持具10に沿って移動し、NC制御装置により制御される。
【0027】
図7は金属板1を面内収縮処理する場合の板厚方向の加熱状態を説明する図である。横軸は板厚を示し、縦軸は温度分布を示す。従来方式とは図9で説明した上面からのみ熱処理する場合を示し、理想状態とは最も望ましい加熱状態を示す。直線aは金属板1が塑性変形を起こすのに必要な温度レベルを示し、鋼板の場合周囲温度が常温(20℃前後)を保つとして200〜400℃である。従来方式では表面からのみ加熱し裏面が直線aとなるまで加熱する。本発明では両面から加熱し最も低温となる板厚中心が直線aとなるまで加熱する。本発明は両面から加熱するため温度分布は理想状態に近くなるが、従来方式では表面からのみ加熱するため、表面側の温度は必要以上に高くなり、収縮量も表面側が大きくなるので、面内収縮とともに曲げ歪みも発生し、金属板1にはZ軸方向(板厚方向)の曲げ変位も発生する。
【0028】
図8は金属板1に曲げ歪みを与える熱処理を示す。図面の表示方法は図7と同様である。従来方式は表面を加熱するとともにその周囲を表面から水冷する。本発明では表面から加熱するとともに、裏面から水冷する。本発明は理想状態に近くなるが、従来方式では裏面側をかなりの温度まで加熱するため面内収縮もかなり発生する。
【0029】
上記実施形態では熱処理ヘッドの加熱方法として誘導加熱方法について説明したが、バーナによる加熱方法や電気ヒータによる加熱方法を用いてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、金属板をほぼ垂直に設置し、その両面から同一場所を加熱することにより、次の効果を有する。
▲1▼必要な変形を引き出す温度分布を従来方式に比べて理想に近い形で実現できるため、加熱を速くかつ効率よく行い、しかも加熱源近くの温度を不要に高くしないので、金属劣化を防止できる。
▲2▼金属板をほぼ垂直に支持するので、自重によって金属板に歪みや応力の発生するのを防止できる。これにより制御の困難な内部応力の影響を排除できるので、曲げ精度が向上する。
▲3▼金属板を従来のように水平に支持する場合、曲げ変形に応じて上下位置を移動して支持する支持ユニット等の曲面支持装置が必要になるが、本発明では不要となる。
▲4▼鞍形曲面の場合、金属板を水平におけば必要となる反転作業と反転装置が不要となる。この反転を人手で行う場合、安全に作業するため多くの補助装置が必要になり、かつ多くの作業時間が必要になる。また自動反転装置を設ける場合でも、反転作業により熱処理作業を中断しなければならないが、本発明を用いればこの必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する図である。
【図2】本発明の第1実施形態を示し、横断面図を示す。
【図3】金属板支持具の側面図を示す。
【図4】図2のA−A矢視図を示す。
【図5】本発明の第2実施形態を示し、横断面図を示す。
【図6】図5のB−B矢視図を示す。
【図7】面内収縮歪みを発生させる温度分布を示す図である。
【図8】曲げ歪みを発生させる温度分布を示す図である。
【図9】従来の線状加熱装置を示す図である。
【符号の説明】
1 金属板
2 固定支持点
3x,3y 摺動支持点
4 表面熱処理ヘッド
5 裏面熱処理ヘッド
6 定盤
10 金属板支持具
11 支持枠
12 支持金具
13 移動装置
14 垂直固定部材
15 水平ねじ棒
16 水平ねじ棒駆動モータ
17 水平移動部材
18 垂直ねじ棒
19 垂直ねじ棒駆動モータ
20 垂直移動部材
21 バネシリンダ
22 台車
23 支柱
24 垂直みぞ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bending apparatus using linear heating for bending a metal plate by heating it linearly.
[0002]
[Prior art]
The linear heating is used for operations such as heating a metal plate into a linear shape, processing the flat plate into a desired curved surface, or correcting a metal surface deformed in a wavy shape by a welding operation into an original flat plane. Conventionally, linear heating has been performed based on the experience of the worker at the work site, but due to the progress of analysis technology by the finite element method (Computer Element Method) using a computer in recent years, the desired shape and materials to be used It is now possible to calculate the arrangement of the heating lines by inputting data such as the characteristics of the heating device and the characteristics of the heating device. The present applicant also discloses such a technique in Japanese Patent Application No. 5-246170.
[0003]
FIG. 9 shows an example of an automatic bending apparatus using linear heating. On the offset surface plate, a support unit is provided that is divided into a lattice shape and supports the metal plate to be heated and bent according to the shape being bent, at the position of each intersection. The support unit includes a clamp unit arranged around the metal plate and an offset unit arranged inside the clamp unit. The clamp unit moves up and down according to the bending of the metal plate, and clamps the periphery of the metal plate rotatably. The offset unit moves up and down according to the bending of the metal plate and supports the metal plate. A heat treatment apparatus (not shown) is provided on the upper part of the metal plate, and moves while performing heat treatment along a heating line set on the metal plate. As the heat treatment, heating or heating and water cooling in which water is applied to the surroundings are performed.
[0004]
The vertical movement of the support unit is performed by a hydraulic cylinder provided to each support unit and is driven by a hydraulic drive unit. The NC controller controls the hydraulic unit to control the height of the support unit to a height that matches the bent shape of the metal plate, and moves the heat treatment device along the heating line to control heating or heating and water cooling treatment. . When the peripheral device control device is given data such as the dimensions and materials of the metal plate and the desired bending shape, the arrangement of the heating wire and the heating of the heating wire (from the data such as the specifications of the heating head set in advance) The bending deformation of the metal plate due to water cooling is calculated, and the NC controller is instructed to control the heat treatment apparatus and the support unit based on this data. As a result, the metal plate is automatically bent.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
When bending a metal plate into a curved surface by linear heating, bending with a temperature difference in the plate thickness direction and in-plane shrinkage that uniformly shrinks in the plate thickness direction with the plate thickness direction at the same temperature Two processes are performed. In the above-mentioned apparatus, since heating or cooling is performed only from the upper surface of the metal plate, it is necessary to perform considerable extra heating. In the case of bending, if the upper surface is heated and the lower surface is cooled, the temperature difference in the thickness direction can be easily obtained, but since heating and cooling can only be performed from the upper surface, the heating wire is heated to cool the periphery. For this reason, the upper surface must be heated more than necessary to prevent the temperature of the upper surface from decreasing due to cooling. In the case of in-plane shrinkage, the upper surface needs to be heated more than necessary because the lower surface is heated until it reaches a predetermined temperature.
[0006]
The height of the support unit needs to be changed following the bending deformation of the metal plate as the heating wire is heated. Such a device requires a complicated mechanical mechanism and a control device, and becomes an expensive device. Note that simply supporting the periphery of the metal plate lowers the accuracy of bending due to deformation due to its own weight and generation of internal stress.
[0007]
Heating and cooling from both the front and back sides are required for processing such as vertical curved surfaces. For this reason, a reversing device for reversing the metal plate is required, and the heating operation must be interrupted for this reversing operation.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a bending apparatus by linear heating that can be heated or cooled from both surfaces of a metal plate.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the horizontal direction is the X axis, the vertical direction is the Y axis, the direction orthogonal to the X axis and the Y axis is the Z axis, and the metal plate to be processed is surrounded by the XY plane. A metal plate support that supports at least three points, one of which is a fixed support point, and the other point is a sliding support point that slidably supports expansion and contraction in the X-axis or Y-axis direction ; A heat treatment head for heat-treating the metal plate; and a heat treatment head provided on both sides of the metal plate supported by the metal plate support, and the heat treatment head along the metal plate independently of the metal plate support and the X-axis and Y-axis A moving device that moves in the axial direction, a heat treatment head pressing means that presses the heat treatment head attached to the moving device and attached to the tip following the displacement in the Z-axis direction of the metal plate, and both sides of the metal plate Place the heat treatment head in the same position And a control unit for controlling the moving device to move along a heating line which is previously set on the metal plate, the fixed support point of the metal plate supporting member is moved in the X-axis direction and the Y-axis direction is fixed However, the rotation by bending of the metal plate is allowed, and the sliding support point is fixed to move in the Y-axis direction but allows to rotate by sliding in the X-axis direction and bending of the metal plate. It has a sliding support point and a second sliding support point that fixes movement in the X-axis direction but permits rotation in the Y-axis direction and bending of the metal plate .
[0010]
The metal plate is placed on the XY plane (vertical surface), and one peripheral point is fixed so as to be able to be rotationally displaced, and supported at other points so as to be slidable in the X-axis direction or the Y-axis direction. This makes it possible to perform heat treatment from both sides of the metal plate simultaneously without constraining the bending and expansion / contraction deformation of the metal plate. Since the mobile device is able to move the heat treatment head along both sides of the metal plate in the XY-axis direction, even when heated line set on a metal plate over the entire surface can be carried to a heat treatment. Since heat treatment can be performed from both sides, bending can be performed without wasteful heating by heating from one side and cooling the other side. Further, by heating both surfaces, in-plane shrinkage can be performed without wasteful heating. Since the heat treatment head is pressed against the metal plate following the displacement by the heat treatment head pressing means, heating and water cooling are surely performed. In addition, almost the same position of the front and back of the metal plate can be heated or heated and cooled according to the heating line, so that bending strain or in-plane compression strain can be generated with minimum heating.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the moving device has a vertical fixing member having a rotating screw rod provided vertically in the X-axis direction and a nut portion screwed with the screw rod, and the rotation of the screw rod. An X-axis direction moving body that moves in the X-axis direction, and a Y-axis direction moving body that is mounted on the X-axis direction moving body and moves in the Y-axis direction.
[0012]
The vertical fixing member threaded rod is provided in the X-axis direction up and down the threaded rod is rotated. The X-direction moving body has a nut portion that engages with the screw rod, and moves in the X-axis direction by the rotation of the screw rod. The Y-axis direction moving body moves in the Y-axis direction on the X-axis moving body. Thereby, the Y-axis direction moving body can freely move on the XY plane.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the moving device includes: a cart that travels in the X-axis direction ; a support that has a rotating screw rod that is mounted on the cart and that is provided in the Y-axis direction; and a nut that is screwed into the screw rod. And a Y-axis direction moving body that moves in the Y-axis direction by rotation of the screw rod.
[0014]
A strut is mounted on a carriage traveling in the X-axis direction, and a threaded rod in the Y-axis direction is provided on the strut to rotate the threaded rod. The Y-axis moving body has a nut portion that engages with the screw rod, and moves in the Y-axis direction by the rotation of the screw rod. By using the X-axis direction moving body as a carriage, even if the length of the metal plate in the X-axis direction is increased, the heat treatment head can be moved in the X-axis direction correspondingly.
[0015]
In the invention of
[0016]
When bending is caused by making a temperature difference in the thickness direction of the metal plate, the bending can be generated with the least amount of heat by heating from one surface of the plate thickness and cooling from the other surface.
[0017]
In the invention of
[0018]
In the case of in-plane shrinkage in which the sheet thickness direction of the metal plate is heated to a uniform temperature and the shrinkage in the surface direction is uniform in the sheet thickness direction, the in-plane shrinkage strain can be reduced with the least amount of heat by heating from both sides. Can be generated.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the principle of the present invention. The X axis is the horizontal direction, the Y axis is the vertical direction, the Z axis is the direction orthogonal to the X and Y axes, and the XY plane is a vertical plane.
[0020]
In order to perform in-plane shrinkage, heating is performed from both sides by heating sources of both heat treatment heads 4 and 5. In the case of bending, as shown in FIG. 1, the
[0021]
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the first embodiment, and FIG. 3 shows a side view of the metal plate support. FIG. 4 shows an AA arrow view of FIG. The bending apparatus using linear heating according to the present invention is provided with a
[0022]
Referring to FIG. 3, the
[0023]
The moving
[0024]
The vertical moving
[0025]
A control device (not shown) and an NC control device controlled by the control device are provided. The NC control device has the same heat treatment heads 4 and 5 on both surfaces of the
[0026]
FIG. 2 illustrates a second embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a cross section of the second embodiment, and FIG. 6 shows a BB arrow view of FIG. In the present embodiment, the vertical fixing
[0027]
FIG. 7 is a view for explaining a heating state in the plate thickness direction when the
[0028]
FIG. 8 shows a heat treatment for imparting bending strain to the
[0029]
In the above embodiment, the induction heating method has been described as the heating method of the heat treatment head. However, a heating method using a burner or a heating method using an electric heater may be used.
[0030]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the present invention has the following effects by installing the metal plate substantially vertically and heating the same place from both sides.
(1) The temperature distribution that draws the necessary deformation can be realized in an ideal form compared to the conventional method, so that heating is performed quickly and efficiently, and the temperature near the heating source is not unnecessarily increased, preventing metal deterioration. it can.
(2) Since the metal plate is supported substantially vertically, it is possible to prevent the metal plate from being distorted or stressed by its own weight. As a result, the influence of internal stress that is difficult to control can be eliminated, so that bending accuracy is improved.
(3) When the metal plate is supported horizontally as in the prior art, a curved surface support device such as a support unit that moves and supports the metal plate according to bending deformation is required, but this is not necessary in the present invention.
(4) In the case of a bowl-shaped curved surface, a reversing operation and a reversing device which are necessary if a metal plate is placed horizontally become unnecessary. When this reversal is performed manually, many auxiliary devices are required for safe work, and much work time is required. Even when an automatic reversing device is provided, the heat treatment operation must be interrupted by the reversing operation, but this is not necessary if the present invention is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention.
FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention and shows a cross-sectional view.
FIG. 3 shows a side view of a metal plate support.
FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows AA in FIG.
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention and shows a cross-sectional view.
6 is a view taken along arrow BB in FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a temperature distribution that generates in-plane shrinkage strain.
FIG. 8 is a diagram showing a temperature distribution that generates bending strain.
FIG. 9 is a view showing a conventional linear heating device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記金属板支持具の固定支持点は、X軸方向及びY軸方向の移動は固定するが金属板の曲げによる回転は許容するものであり、
前記摺動支持点は、Y軸方向の移動は固定するがX軸方向の摺動及び金属板の曲げによる回転は許容する第1の摺動支持点と、X軸方向の移動は固定するがY軸方向の摺動及び金属板の曲げによる回転は許容する第2の摺動支持点とを有する、ことを特徴とする線状加熱による曲げ加工装置。The horizontal direction is the X axis, the vertical direction is the Y axis, and the direction perpendicular to the X axis and the Y axis is the Z axis, and the metal plate to be processed is supported on at least three points around the XY plane, and one of the points is supported. A metal plate support having a fixed support point and a slide support point that slidably supports expansion and contraction in the X-axis or Y-axis direction, a heat treatment head that heat-treats the metal plate, and the metal plate support A moving device that is provided on each side of the metal plate supported by the tool and moves the heat treatment head in the X-axis and Y-axis directions independently of the metal plate support tool along the metal plate , and is attached to the moving device The heat treatment head pressing means for pressing the heat treatment head attached to the tip of the metal plate following the displacement in the Z-axis direction of the metal plate and the heat treatment heads provided on both sides of the metal plate are placed in the same position in advance on the metal plate. Move along the set heating line And a control unit for controlling the moving device so,
The fixed support point of the metal plate support is to fix the movement in the X-axis direction and the Y-axis direction, but to allow rotation by bending the metal plate,
The sliding support point is a first sliding support point that fixes movement in the Y-axis direction, but allows sliding in the X-axis direction and rotation by bending the metal plate, and fixed movement in the X-axis direction. A bending apparatus by linear heating, characterized by having a second sliding support point that allows sliding in the Y-axis direction and rotation by bending the metal plate .
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