JP4366755B2 - Pipe bending method and apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプの曲げ加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平８−１９２３３０号公報は、予め教示された曲げデータとパイプ諸元値とによって、曲げ加工時のスプリングバック量と伸びを算出し、曲げ角度およびパイプ送り量を制御するＮＣパイプベンダーを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＮＣパイプベンダーには、曲げ加工時のデータに基づきフィードバック制御するものでないため、曲げ部分にしわ或いは割れが発生しやすく、さらに、パイプの曲げ品質、曲げ精度が安定しないという問題があった。
本発明の目的は、曲げ部分におけるしわ、割れの発生を抑制でき、曲げ精度も向上できるパイプの曲げ加工方法および装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、つぎの通りである。
（１） 曲げロールと、
パイプ内に挿入されるマンドレルを前進、後退させる第１のアクチュエーターと、
パイプを前進、加圧する第２のアクチュエーターと、
パイプ送り方向およびパイプ送り方向と直交する方向に可動の圧力型、および圧力型をパイプ送り方向と直交する方向に移動させる第３のアクチュエーターと、
圧力型の下流側で曲げロールに対して進退する方向および曲げロールまわりに可動の締め型、および締め型を曲げロールに対して進退させる第４のアクチュエーターと、
締め型と第４のアクチュエーターのアッセンブリーを曲げロールまわりに回動させる第５のアクチュエーターと、
圧力型と第３のアクチュエーターのアッセンブリーをパイプ送り方向に移動させる第６のアクチュエーターと、
各アクチュエーターに設置されパイプ反力を計測可能なロードセルと、
各アクチュエーターに設置されアクチュエーターの動作量を測定可能な計測器および曲げロールに設置されパイプの曲げ角を測定可能な計測器と、
前記ロードセルおよび前記計測器と接続された制御装置と、
からなるパイプ曲げ加工装置を用いて実施するパイプ曲げ加工方法であって、
前記第１のアクチュエーターでマンドレルを前進させて停止させ、前記ロードセルでパイプ反力を検出するとともに、前記計測器でアクチュエーターの動作量および曲げ角を検出し、検出値を前記制御装置に入力して前記制御装置にて演算を実行し、該演算に従って前記各アクチュエーターを制御することにより、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御する工程を備え、
該工程は、
（イ）第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より小なら第６のアクチュエータを加速し、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より大なら第６のアクチュエータを減速することにより、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度と第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度とが等速となるように第６のアクチュエーターによりパイプの送り速度を制御する曲げ速度安定化制御工程と、
（ロ）第３のアクチュエーターに設置されたロードセルおよび第４のアクチュエーターに設置されたロードセルの値がほぼ一定となるように第３のアクチュエーターと第４のアクチュエーターの加圧力を制御する曲げ精度保証制御工程と、
を有するパイプ曲げ加工方法。
（２） 第５のアクチュエーターの動作量を検出し、曲げ角を検出してパイプの接線方向移動量に換算し、第５のアクチュエーターの動作量と曲げ角のパイプ接線方向移動量が等しいことを確認する（１）記載のパイプ曲げ加工方法。
（３） 第２のアクチュエーターの動作量を検出して第２のアクチュエーターの動作速度を演算し、曲げ角を検出してパイプの接線方向移動量に換算しさらに曲げ速度を演算し、第２のアクチュエーターの動作速度が曲げ速度と等しくなるように第６のアクチュエーターを増圧または減圧する（１）記載のパイプ曲げ加工方法。
（４） 測定パルスがＯＮの時に、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの値を検出し、
測定パルスがＯＦＦの時に、第３のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第３のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第３のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第３のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、第３のアクチュエーターへのパイプ反力の増加が０に近づくようにする（１）記載のパイプ曲げ加工方法。
（５） 測定パルスがＯＮの時に、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの値を検出し、
測定パルスがＯＦＦの時に、第４のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第４のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第４のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第４のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、第４のアクチュエーターへのパイプ反力の増加が０に近づくようにする（１）記載のパイプ曲げ加工方法。
（６） パイプ曲げ加工の最終段階に、第５のアクチュエーターのロードセルの値を計測し、第５のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第５のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第５のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第５のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第５のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、パイプのスプリングバックをとる（１）記載のパイプ曲げ加工方法。
（７） 曲げロールと、
パイプ内に挿入されるマンドレルを前進、後退させる第１のアクチュエーターと、
パイプを前進、加圧する第２のアクチュエーターと、
パイプ送り方向およびパイプ送り方向と直交する方向に可動の圧力型、および圧力型をパイプ送り方向と直交する方向に移動させる第３のアクチュエーターと、
圧力型の下流側で曲げロールに対して進退する方向および曲げロールまわりに可動の締め型、および締め型を曲げロールに対して進退させる第４のアクチュエーターと、
締め型と第４のアクチュエーターのアッセンブリーを曲げロールまわりに回動させる第５のアクチュエーターと、
圧力型と第３のアクチュエーターのアッセンブリーをパイプ送り方向に移動させる第６のアクチュエーターと、
各アクチュエーターに設置されパイプ反力を計測可能なロードセルと、
各アクチュエーターに設置されアクチュエーターの動作量を測定可能な計測器および曲げロールに設置されパイプの曲げ角を測定可能な計測器と、
前記ロードセルおよび前記計測器と接続され、前記第２〜第６の各アクチュエーターを制御することにより、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御可能な制御装置と、
を備え、
該制御装置は、
（イ）第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より小なら第６のアクチュエータを加速し、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より大なら第６のアクチュエータを減速することにより、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度と第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度とが等速となるように第６のアクチュエーターによりパイプの送り速度を制御する曲げ速度安定化制御ルーチンと、
（ロ）第３のアクチュエーターに設置されたロードセルおよび第４のアクチュエーターに設置されたロードセルの値がほぼ一定となるように第３のアクチュエーターと第４のアクチュエーターの加圧力を制御する曲げ精度保証制御ルーチンと、
を有するパイプ曲げ加工装置。
（８） 第１〜第６のアクチュエーターがシリンダーである（７）記載のパイプ曲げ加工装置。
（９） 第１〜第６のアクチュエーターがサーボモータである（７）記載のパイプ曲げ加工装置。
【０００５】
上記（１）のパイプ曲げ加工方法では、ロードセル、計測器の出力値を制御装置に入れてアクチュエータの加圧力、動作速度を適切な値にリアルタイムにフィードバック制御する。これによって良好かつ安定したパイプ曲げが得られる。
上記（２）のパイプ曲げ加工方法では、第５のアクチュエーターの動作量と曲げ角のパイプ接線方向移動量が等しいことを確認するので、安定した曲げを行うことができる。
上記（３）のパイプ曲げ加工方法では、第６のアクチュエーターを利用して、第２のアクチュエーターの動作速度が第５のアクチュエーターによるパイプ曲げ速度と等しくなるようにするので、パイプ曲げ部分の割れ、しわの発生を防止することができる。
上記（４）のパイプ曲げ加工方法では、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第３のアクチュエーターの加圧力とが等しくなるように第３のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプ反力の増加が０に近づけることができ、無理のない曲げを実行でき、高い曲げ精度を保証することができる。
上記（５）のパイプ曲げ加工方法では、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第４のアクチュエーターの加圧力とが等しくなるように第４のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプ反力の増加が０に近づけることができ、無理のない曲げを実行でき、高い曲げ精度を保証することができる。
上記（６）のパイプ曲げ加工方法では、パイプ曲げ加工の最終段階に、第５のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプのスプリングバックをとることができ、最後の段階でさらに曲げ精度を高めることができる。
上記（７）のパイプ曲げ加工装置では、各アクチュエーターにロードセルと動作量を測定可能な測定器を設け、それを制御装置に接続し、制御装置の出力に従って各アクチュエーターを制御するようにしたので、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御することができる。
上記（８）のパイプ曲げ加工装置では、アクチュエーターがシリンダ（油圧シリンダまたはエアシリンダ）からなるので、アクチュエーターに従来のＮＣパイプベンダーのシリンダを利用することができる。
上記（９）のパイプ曲げ加工装置では、アクチュエーターがサーボモータからなるので、応答速度を早めることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置を示し、図２は本発明の第２実施例のパイプ曲げ加工装置を示し、図３は本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置の、アクチュエーターの位置関係を示す平面図であり、図４は本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置の、アクチュエーターの位置関係を示す側面図である。
図５は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法における各アクチュエーターの起動フローチャートであり、図６は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法における各アクチュエーターのロッド変位を示し、図７は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法における各アクチュエーターのロッド変位を示し、図８は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法における各アクチュエーターに設けたロードセルの出力値（想定）の変化を示し、図９は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法におけるパイプ曲げ押し速度制御フローチャートであり、図１０は本発明実施例のパイプ曲げ加工方法におけるパイプ曲げ精度確保のアルゴリズムを示すフローチャートである。
本発明の全実施例にわたって共通または類似する部分には本発明の全実施例にわたって同じ符合を付してある。
【０００７】
本発明の全実施例のパイプ曲げ加工装置にわたって共通または類似する部分を、たとえば図１を参照して、説明する。
本発明実施例のパイプ曲げ加工装置は、
固定または回転可能な曲げロール７と、
パイプ１０内に挿入されるマンドレル８を前進、後退させる第１のアクチュエーター１と、
パイプ１０を前進、加圧する第２のアクチュエーター２と、
パイプ送り方向およびパイプ送り方向と直交する方向に可動の圧力型１７、および圧力型１７をパイプ送り方向と直交する方向に移動させる第３のアクチュエーター３と、
圧力型１７の下流側で曲げロール７に対して進退する方向および曲げロール７まわりに可動の締め型１８、および締め型１８を曲げロール７に対して進退させる第４のアクチュエーター４と、
締め型１８と第４のアクチュエーター４のアッセンブリーを連結具１９を介して曲げロール７まわりに回動させる第５のアクチュエーター５と、
圧力型１７と第３のアクチュエーター３のアッセンブリーをパイプ送り方向に移動させる第６のアクチュエーター６と、
各アクチュエーター１、２、３、４、５、６に設置されパイプ反力を計測可能なロードセル１１、１２、１３、１４、１５、１６（このうちロードセル１３、１４は必ず設けられるが、他のロードセル１１、１２、１５、１６は省略されてもよい）と、
各アクチュエーター１、２、３、４、５、６に設置されアクチュエーター１、２、３、４、５、６の動作量を測定可能な計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６（このうち計測器２２、２５、２６は必ず設けられるが、他の計測器２１、２３、２４は省略されてもよい）および曲げロール７に設置されパイプ１０の曲げ角を測定可能な計測器２７（計測器２７は省略されてもよい）と、
ロードセル１１、１２、１３、１４、１５、１６および計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７と接続されパイプ曲げをリアルタイムに（曲げ加工中時々刻々に）フィードバック制御可能な制御装置２０と、
パイプ１０を隔てて圧力型１７に対向して設けられた固定のワイパー９と、
を有する。
【０００８】
第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６は、シリンダー（油圧シリンダーまたはエアシリンダーの何れであってもよい）であってもよいし、または回転を直線動に変換する機構を具備したサーボモータ（回転を、たとえばボールねじ機構などにより、直線往復運動に変換できる機構を具備したサーボモータ、以下、単にサーボモータという）であってもよい。アクチュエーター１、２、３、４、５、６がシリンダーの場合は、計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７に、たとえばアクチュエーターに外付けのマグネスケールや光学式スケーラーを利用でき（他の計測器でもよい）、アクチュエーター１、２、３、４、５、６がサーボモータの場合は、計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７に、たとえばアクチュエーター１、２、３、４、５、６に取り付けたエンコーダーを利用できる（他のセンサーでもよい）。図１は、第２のアクチュエーター２およびそのシリンダロッド並びにロードセル１２が中央に貫通穴を有しており、この貫通穴をマンドレル８が貫通している場合を示している。
【０００９】
マンドレル８はロッド８ｂの先端部に１個以上（図示例は３個の場合を示す）の屈曲部８ａをもっており、屈曲部８ａと屈曲部８ａとの間、または屈曲部８ａとロッド８ｂとの間は、屈曲可能構造となっている。マンドレル８が屈曲部８ａをもつため、パイプ１０が曲げられる時パイプ１０の円形断面形状が楕円形状に変形することが抑制されつつ滑らかに曲げられる。
【００１０】
つぎに、上記のパイプ曲げ加工装置の作用を説明する。
まず、アクチュエーター１、２、３、４、５、６の作動順序を、図５を参照して、説明する。
第１のアクチュエーター１のＯＮにより、設備が起動し、マンドレル８が所定位置に前進され、その位置で停止される。
ついで、第３のアクチュエーター３がＯＮして圧力型１７がパイプ１０に向かって前進しパイプ１０に当接し所定加圧力でパイプ１０を加圧する。また、第４のアクチュエーター４がＯＮして締め型１８がパイプ１０に向かって前進しパイプ１０に当接し所定加圧力でパイプ１０を加圧する。
ついで、第２のアクチュエーター２がＯＮしてパイプ１０を加圧、前進させる。また、第５のアクチュエーター５が締め型１８と第４のアクチュエーター４のアッセンブリーを曲げロール７まわりにまわしていく。
ついで、第５のアクチュエーター５が締め型１８と第４のアクチュエーター４のアッセンブリーを曲げロール７まわりにまわしている間に、第６のアクチュエーター６がＯＮして第３のアクチュエータ３と圧力型１７のアッセンブリーをパイプ送り方向に直線状に前進させる。
パイプ１０の曲げが完了すると、第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６が同時にＯＦＦして、第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６および圧力型１７、締め型１８が元位置に戻る。
【００１１】
図６は、各アクチュエーター１、２、３、４、５、６のロッド変位を示す。
第１のアクチュエーター１はＯＮして第１のアクチュエーター１のロッドは所定量前進し、ＯＦＦにより元位置に戻る。
第３のアクチュエーター３はＯＮして第３のアクチュエーター３のロッドはパイプ前進方向と直交方向にパイプ１０に向かって前進し、圧力型１７がパイプ１０に当接して、ロッドはその位置でパイプ１０を加圧し、ＯＦＦにより元位置に戻る。
第４のアクチュエーター４はＯＮして第４のアクチュエーター４のロッドはパイプ前進方向と直交方向にパイプ１０に向かって前進し、締め型１８がパイプ１０に当接して、その位置でパイプ１０を加圧し、ＯＦＦにより元位置に戻る。
第２のアクチュエーター２はＯＮしてパイプ１０を前進させ、ＯＦＦにより元位置に戻る。
第５のアクチュエーター５はＯＮして締め型１８を曲げロール７まわりにまわしパイプを曲げ、ＯＦＦにより元位置に戻る。第５のアクチュエーター５による締め型１８の移動速度と、第２のアクチュエーター２によるパイプ１０の前進速度とは、望ましくは、等速となるように制御される。
第６のアクチュエーター６は、第２、第５のアクチュエーター２、５がＯＮ中にＯＮして圧力型１７を前進させ、ＯＦＦにより元位置に戻る。
【００１２】
図７は、各アクチュエーター１、２、３、４、５、６のロードセル値（パイプ反力）を示す。図７中、０点より下側は引張りを示し、０点より上側は圧縮を示す。パイプ反力であるロードセル値はアクチュエーター１、２、３、４、５、６の加圧力値と一致するとは限らない。パイプ曲げでは、第３、第４のアクチュエーター３、４のロードセル１３、１４の値がほぼ一定となるようにリアルタイムに制御することにより、良質のパイプ曲げが得られる。
【００１３】
第１のアクチュエーター１のロードセル１１は、曲げ中、引っ張られ、第１のアクチュエーター１のＯＦＦにより０点に戻る。
第３のアクチュエーター３のロードセル１３は、圧力型１７がパイプ１０に当接してロッドがその位置でパイプ１０を加圧していくに従って増加しようとするが（図１０の上段の図の破線参照）、パイプ曲げ中フィードバック制御により第３のアクチュエーター３の加圧力をパルス状に加えて（図１０の中段の図参照）パイプ１０を曲げてパイプ反力の増加を低減させ（図１０の上段の図の実線参照）、ＯＦＦにより０点に戻る。
第４のアクチュエーター４のロードセル１４は、締め型１８がパイプ１０に当接してロッドがその位置でパイプ１０を加圧していくに従って増加しようとするが（図１０の上段の図の破線参照）、パイプ曲げ中フィードバック制御により第４のアクチュエーター４の加圧力をパルス状に加えて（図１０の中段の図参照）パイプ１０を曲げてパイプ反力の増加を低減させ、（図１０の上段の図の実線参照）ＯＦＦにより０点に戻る。
第２のアクチュエーター２のロードセル１２、第５のアクチュエーター５のロードセル１５、第６のアクチュエーター６のロードセル１６値は、パイプ反力低減制御がしないので、曲げの進行につれて増加していき、アクチュエーター２、５、６のＯＦＦにより０点に戻る。
【００１４】
つぎに、本発明実施例のパイプ曲げ加工方法の構成、作用を、図５〜図１０を参照して、説明する。
本発明実施例のパイプ曲げ加工方法は、上記パイプ曲げ加工装置を用いて実施するパイプ曲げ加工方法であって、ロードセル１１、１２、１３、１４、１５、１６でパイプ反力を検出するとともに、計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７でアクチュエーター１、２、３、４、５、６の動作量、および曲げ角を検出し、検出値を制御装置２０に入力して制御装置２０にて演算を実行し、その演算に従って各アクチュエーター１、２、３、４、５、６を制御することにより、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御するパイプ曲げ加工方法からなる。
【００１５】
本発明実施例のパイプ曲げ加工方法は、図８に示すパイプ曲げ押し速度等速制御と、図９に示す曲げ精度確保制御とを、有する。
図８に示すように、パイプ曲げ押し速度等速制御では、ステップ１０１で第５のアクチュエーター５の動作量（変位量）を検出し、ステップ１０２で計測器２７にて曲げ角θを検出し、ステップ１０３でθをパイプの中心線の接線方向移動量に換算し、ステップ１０４でその換算値を求め、ステップ１０５で第５のアクチュエーター５の動作量と曲げ角θのパイプ中心線の接線方向移動量との差を演算し、ステップ１０６で第５のアクチュエーター５の動作量と曲げ角θのパイプ中心線の接線方向移動量との差が０に等しいか否か（第５のアクチュエーター５の動作量と曲げ角θのパイプ中心線の接線方向移動量とが等しいか否か）を判定し、等しくないならば装置に異常があるので以下の制御を行っても仕方がないのでステップ１０７に進んで異常の警告を発し、等しいならつぎのステップ２０１へと進む。ステップ１０１〜１０７は回転安定化制御を行ってもよいかの前提を確認しているルーチンである。
【００１６】
つぎに、ステップ２０１で、第２のアクチュエーター２の動作量を検出して第２のアクチュエーター２の動作速度（動作量の微分）を演算し、ステップ２０２で曲げ角θを検出し、ステップ２０３で曲げ角θをパイプの中心線の接線方向移動量に換算しさらに接線方向移動量を微分して曲げ速度を演算し、ステップ２０４で第２のアクチュエーター２の動作速度が曲げ速度との差を演算し、ステップ２０５で差が０か否かを判定し、０なら（第２のアクチュエーター２の動作速度が曲げ速度と等しいなら）ステップ２０１に戻って演算を続行し、０でないならステップ２０６に進んで第２のアクチュエーター２の動作速度が曲げ速度より小か大かを判定し、小なら（第２のアクチュエーター２の動作速度＜曲げ速度なら）、ステップ２０８に進んで第６のアクチュエーター６を加速（アクチュエーター６がシリンダーの場合は増圧）して第２のアクチュエーター２の動作速度が曲げ速度に等しくなるようにし、大なら（第２のアクチュエーター２の動作速度＞曲げ速度なら）、ステップ２０７に進んで第６のアクチュエーター６を減速（アクチュエーター６がシリンダーの場合は減圧）して第２のアクチュエーター２の動作速度が曲げ速度に等しくなるようにし、ステップ２０８、２０７からステップ１０１または２０１に戻って上記を繰り返す。
【００１７】
ステップ２０１〜２０８は、第２のアクチュエーター２の動作速度が第５のアクチュエーター５による曲げ速度と等速となるように第６のアクチュエーター６を利用して制御しているルーチンであり、曲げ速度安定化制御を行っているルーチンである。すなわち、ステップ２０１〜２０８は、第２のアクチュエーター２の動作速度が第５のアクチュエーター５による曲げ速度より小の場合はパイプ曲げ部分に割れ、薄肉化が生じ、第２のアクチュエーター２の動作速度が第５のアクチュエーター５による曲げ速度より大の場合はパイプ曲げ部分にしわが生じるので、第２のアクチュエーター２の動作速度が第５のアクチュエーター５による曲げ速度と等速となるように第６のアクチュエーター６を利用して曲げ速度安定化制御を行っているルーチンである。
【００１８】
図９に示すように、曲げ精度確保制御では、第３のアクチュエーター３に設けたロードセル１３の検出値と第３のアクチュエーター３の加圧力とが等しくなるように第３のアクチュエーター３の加圧力をパルス状に増して、パイプ反力の増分が０に近づくようにする。
【００１９】
すなわち、ステップ３０１で加工ＯＮか否かを判定し加工ＯＮなら加工を開始し、ステップ３０２で測定パルスがＯＮか否かを判定し（ＯＮで測定を実行し、ＯＦＦで制御を実行する）、測定パルスＯＮのときに、ステップ３０３で第３のアクチュエーター３のロードセル１３の値Ｌ３を計測して制御装置２０に入力し、データ３０５からステップ３０４で第３のアクチュエーター３の加圧力Ｃ３を制御装置２０のＣＰＵに読込み、ステップ３０４で制御装置２０にて（Ｌ３−Ｃ３）を演算し、ステップ３０６で（Ｌ３−Ｃ３）が０か否か（すなわちＬ３＝Ｃ３か否か）を判定し、Ｌ３＝Ｃ３なら、ステップ３０９へと進み、Ｌ３＝Ｃ３でないなら（Ｌ３はＣ３と等しいかそれ以上）、ステップ３０７で、予め記憶してある第３のアクチュエーター３の加圧力増分データをデータ３０８から制御装置２０のＣＰＵに読込み、第３のアクチュエーター３の増分した加圧力をパルス状にパイプ１０に加える。
【００２０】
図１０の上段に示すように、パイプ１０の曲げの進行につれてパイプ反力が増し、一定の第３のアクチュエーター３の加圧力に対して増大していこうとする（図１０の上段の図の破線参照）。従来はパイプ反力の増大を無視して一定の第３のアクチュエーター３の加圧力によりパイプ１０を曲げていたので、加圧力が最適とならず、曲げ精度が低下していた。しかし、本発明実施例では、図１０の中段に示すように、パルス状に加圧力を加えるのでパイプ１０がそれだけ多く曲がりパイプ反力が小さくなって、第３のアクチュエーター３のロードセル１３の値が低減し、第３のアクチュエーター３のロードセル１３の値の増分が低減して０に近づき、第３のアクチュエーター３のロードセル１３の値と第３のアクチュエーター３の加圧力とがほぼ等しくなる（図１０の上段の図の実線参照）。パイプ反力の増分が低減することにより、曲げにおいてパイプにかかる無理な荷重が低減し、良質のパイプの曲げが行われ、パイプの曲げ精度が向上する。
【００２１】
第４のアクチュエーター４についても、第３のアクチュエーター３と同様のことが成立する。
すなわち、図９に示すように、曲げ精度確保制御では、第４のアクチュエーター４に設けたロードセル１４の検出値と第４のアクチュエーター４の加圧力とが等しくなるように第４のアクチュエーター４の加圧力をパルス状に増して、パイプ反力の増分が０に近づくようにする。
【００２２】
すなわち、ステップ３０９で第４のアクチュエーター４のロードセル１４の値Ｌ４を計測して制御装置２０に入力し、データ３１１からステップ３１０で第４のアクチュエーター４の加圧力Ｃ４を制御装置２０のＣＰＵに読込み、ステップ３１０で制御装置２０にて（Ｌ４−Ｃ４）を演算し、ステップ３１２で（Ｌ４−Ｃ４）が０か否か（すなわちＬ４＝Ｃ４か否か）を判定し、Ｌ４＝Ｃ４なら、ステップ３０１に進んで上記サイクルを繰返し、Ｌ４＝Ｃ４でないなら（Ｌ４はＣ４と等しいかそれ以上）、ステップ３１３で、予め記憶してある第４のアクチュエーター４の加圧力増分データをデータ３１４から制御装置２０のＣＰＵに読込み、第４のアクチュエーター４の増分した加圧力をパルス状にパイプ１０に加える。
【００２３】
図１０の上段に示すように、パイプ１０の曲げの進行につれてパイプ反力が増し、一定の第４のアクチュエーター４の加圧力に対して増大していこうとする（図１０の上段の図の破線参照）。従来はパイプ反力の増大を無視して一定の第４のアクチュエーター４の加圧力によりパイプ１０を曲げていたので、加圧力が最適とならず、曲げ精度が低下していた。しかし、本発明実施例では、図１０の中段に示すように、パルス状に加圧力を加えるのでパイプ１０がそれだけ多く曲がりパイプ反力が小さくなって、第４のアクチュエーター４のロードセル１４の値が低減し、第４のアクチュエーター４のロードセル１４の値の増分が低減して０に近づき、第４のアクチュエーター４のロードセル１４の値と第４のアクチュエーター４の加圧力とがほぼ等しくなる（図１０の上段の図の実線参照）。パイプ反力の増分が低減することにより、曲げにおいてパイプにかかる無理な荷重が低減し、良質のパイプの曲げが行われ、パイプの曲げ精度が向上する。
ステップ３０１〜３１３は、曲げ精度保証制御のルーチンである。
【００２４】
曲げ加工の最終段階でステップ３０１で加工ＯＦＦと判定されると、ステップ３１５に進む。ステップ３１５では、第５のアクチュエーター５のロードセル１５の値Ｌ５を計測して制御装置２０に入力し、データ３１７からステップ３１６で第５のアクチュエーター５の加圧力Ｃ５を制御装置２０のＣＰＵに読込み、ステップ３１６で制御装置２０にて（Ｌ５−Ｃ５）を演算し、ステップ３１８で（Ｌ５−Ｃ５）が０か否か（すなわちＬ５＝Ｃ５か否か）を判定し、Ｌ５＝Ｃ５なら、ステップ３２１に進んで曲げ加工を終了し、Ｌ５＝Ｃ５でないなら（Ｌ５はＣ５と等しいかそれ以上）、ステップ３１９で、予め記憶してある第５のアクチュエーター５の加圧力増分データをデータ３２０から制御装置２０のＣＰＵに読込み、第５のアクチュエーター５の増分した加圧力を少なくとも１回（図１０の下段の例では１回）パルス状にパイプ１０に加え、スプリングバックを取りのぞき、ステップ３２１に進んで加工を終了する。
ステップ３１５〜３２１は、スプリングバックを取りのぞいて曲げ精度を高める、曲げ加工最終段の曲げ加工精度保証制御のルーチンである。
【００２５】
つぎに、本発明の各実施例に特有な構成、作用は、つぎの通りである。
本発明の第１実施例では、第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６はシリンダ（油圧シリンダまたはエアシリンダ）からなる。
第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６がシリンダからなる場合は、アクチュエーター１、２、３、４、５、６に従来のＮＣパイプベンダーのシリンダを利用することができる。また、従来のＮＣパイプベンダーのシリンダロッドにロードセル１１、１２、１３、１４、１５、１６と計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７を組付け、それらを制御装置２０に接続して本発明実施例装置を構成し、それを用いて本発明実施例方法を実行することができる。
【００２６】
本発明の第２実施例では、第１〜第６のアクチュエーター１、２、３、４、５、６はサーボモータからなる。計測器２１、２２、２３、２４、２５、２６にはサーボモータに取り付けたエンコーダーを利用することができる。
アクチュエーター１、２、３、４、５、６がサーボモータからなる場合は、シリンダに比べて応答速度を早めることができ、制御が高速度化される。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１のパイプ曲げ加工方法によれば、ロードセル、計測器の出力値を制御装置に入れてアクチュエータの加圧力、動作速度を適切な値にリアルタイムにフィードバック制御するので、良好かつ安定したパイプ曲げが得られる。
請求項２のパイプ曲げ加工方法によれば、第５のアクチュエーターの動作量と曲げ角のパイプ接線方向移動量が等しいことを確認するので、安定した曲げを行うことができる。
請求項３のパイプ曲げ加工方法によれば、第６のアクチュエーターを利用して、第２のアクチュエーターの動作速度が第５のアクチュエーターによるパイプ曲げ速度と等しくなるようにするので、パイプ曲げ部分の割れ、しわの発生を防止することができる。
請求項４のパイプ曲げ加工方法によれば、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第３のアクチュエーターの加圧力とが等しくなるように第３のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプ反力の増加が０に近づけることができ、無理のない曲げを実行でき、高い曲げ精度を保証することができる。
請求項５のパイプ曲げ加工方法によれば、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第４のアクチュエーターの加圧力とが等しくなるように第４のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプ反力の増加が０に近づけることができ、無理のない曲げを実行でき、高い曲げ精度を保証することができる。
請求項６のパイプ曲げ加工方法によれば、パイプ曲げ加工の最終段階に、第５のアクチュエーターの加圧力をパルス状に増すので、パイプのスプリングバックをとることができ、最後の段階でさらに曲げ精度を高めることができる。
請求項７のパイプ曲げ加工方法によれば、各アクチュエーターにロードセルと動作量を測定可能な測定器を設け、それを制御装置に接続し、制御装置の出力に従って各アクチュエーターを制御するようにしたので、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御することができる。
請求項８のパイプ曲げ加工方法によれば、アクチュエーターがシリンダ（油圧シリンダまたはエアシリンダ）からなるので、アクチュエーターに従来のＮＣパイプベンダーのシリンダを利用することができる。
請求項９のパイプ曲げ加工方法によれば、アクチュエーターがサーボモータからなるので、応答速度を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置の概略平面図である。
【図２】本発明の第２実施例のパイプ曲げ加工装置の概略平面図である。
【図３】本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置の詳細平面図である。
【図４】本発明の第１実施例のパイプ曲げ加工装置の詳細側面図である。
【図５】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工装置の起動タイムチャートである。
【図６】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工装置のロッド変位タイムチャートである。
【図７】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工装置のロードセル値タイムチャートである。
【図８】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工方法のパイプ曲げ押し速度等速制御フローチャートである。
【図９】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工方法のパイプ曲げ精度確保フローチャートである。
【図１０】本発明の第１実施例、第２実施例のパイプ曲げ加工方法のパイプ反力制御のグラフである。
【符号の説明】
１ 第１のアクチュエーター
２ 第２のアクチュエーター
３ 第３のアクチュエーター
４ 第４のアクチュエーター
５ 第５のアクチュエーター
６ 第６のアクチュエーター
７ 曲げロール
８ マンドレル
９ ワイパー
１１、１２、１３、１４、１５、１６ ロードセル
１７ 圧力型
１８ 締め型
２０ 制御装置
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７ 計測器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pipe bending method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-192330 discloses an NC pipe bender that calculates a springback amount and elongation at the time of bending based on previously taught bending data and pipe specification values, and controls the bending angle and pipe feed amount. is doing.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the NC pipe bender does not perform feedback control based on the data at the time of bending, and thus there is a problem that the bending portion is liable to be wrinkled or cracked, and the bending quality and bending accuracy of the pipe are not stable. .
An object of the present invention is to provide a pipe bending method and apparatus capable of suppressing the occurrence of wrinkles and cracks in a bent portion and improving the bending accuracy.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention that achieves the above object is as follows.
  (1) a bending roll;
  A first actuator for advancing and retracting a mandrel inserted into the pipe;
  A second actuator to advance and pressurize the pipe;
  A pressure type movable in a pipe feed direction and a direction perpendicular to the pipe feed direction, and a third actuator for moving the pressure mold in a direction perpendicular to the pipe feed direction;
  A clamping die movable in and around the bending roll on the downstream side of the pressure die, and a fourth actuator for moving the fastening die forward and backward with respect to the bending roll;
  A fifth actuator for rotating the assembly of the clamping mold and the fourth actuator around the bending roll;
  A sixth actuator for moving the assembly of the pressure type and the third actuator in the pipe feed direction;
  A load cell installed on each actuator and capable of measuring pipe reaction force,
  A measuring instrument installed in each actuator and capable of measuring the amount of movement of the actuator, and a measuring instrument installed in a bending roll and capable of measuring the bending angle of the pipe;
  A control device connected to the load cell and the measuring instrument;
A pipe bending method carried out using a pipe bending apparatus comprising:
  The mandrel is advanced and stopped by the first actuator, the pipe reaction force is detected by the load cell, the operation amount and the bending angle of the actuator are detected by the measuring instrument, and the detected value is input to the control device. The calculation is performed by the control device, and the calculation is performed according to the calculation.BeforeEach actuatorBy controlling the pipe bending in real time by controlling
The process
(B) If the feed speed of the pipe by the second actuator is smaller than the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator, the sixth actuator is accelerated, and the feed speed of the pipe by the second actuator is fastened by the fifth actuator. By decelerating the sixth actuator if it is greater than the moving speed of the mold,Pipe feed speed is controlled by the sixth actuator so that the feed speed of the pipe by the second actuator and the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator are equal.Bending speed stabilization control process,
(B)The applied pressure of the third actuator and the fourth actuator is controlled so that the values of the load cell installed in the third actuator and the load cell installed in the fourth actuator are substantially constant.Bending accuracy guarantee control process,
HavePipe bending method.
(2) The amount of movement of the fifth actuator is detected, the bending angle is detected and converted into the amount of tangential movement of the pipe, and the amount of movement of the fifth actuator is equal to the amount of movement of the bending angle in the pipe tangential direction. The pipe bending method according to (1) to be confirmed.
(3) The operation amount of the second actuator is detected to calculate the operation speed of the second actuator, the bending angle is detected and converted into the amount of movement in the tangential direction of the pipe, and the bending speed is further calculated. The pipe bending method according to (1), wherein the sixth actuator is pressurized or depressurized so that the operating speed of the actuator becomes equal to the bending speed.
(4) When the measurement pulse is ON, the value of the load cell provided in the third actuator is detected.
When the measurement pulse is OFF, the applied pressure of the third actuator is read, and the difference between the detected value of the load cell provided on the third actuator and the applied pressure of the third actuator is calculated. The stored pressure increase data of the third actuator is read, and the incremental pressure of the third actuator is applied to the pipe in a pulsed manner so that the increase of the pipe reaction force to the third actuator approaches zero. The pipe bending method according to (1).
(5) When the measurement pulse is ON, the value of the load cell provided in the fourth actuator is detected.
When the measurement pulse is OFF, the applied pressure of the fourth actuator is read, and the difference between the detected value of the load cell provided in the fourth actuator and the applied pressure of the fourth actuator is calculated. The stored pressure increase data of the fourth actuator is read, and the incremental pressure of the fourth actuator is applied to the pipe in a pulsed manner so that the increase in the pipe reaction force to the fourth actuator approaches zero. The pipe bending method according to (1).
(6) At the final stage of pipe bending, the value of the load cell of the fifth actuator is measured, the pressure of the fifth actuator is read, the detected value of the load cell provided in the fifth actuator and the value of the fifth actuator The difference from the applied pressure is calculated, and when the difference is not 0, the incremental pressurization data of the fifth actuator stored in advance is read, and the incremented applied pressure of the fifth actuator is added to the pipe in a pulsed manner. (1) The pipe bending method according to (1).
(7) a bending roll;
  A first actuator for advancing and retracting a mandrel inserted into the pipe;
  A second actuator to advance and pressurize the pipe;
  A pressure type movable in a pipe feed direction and a direction perpendicular to the pipe feed direction, and a third actuator for moving the pressure mold in a direction perpendicular to the pipe feed direction;
  A clamping die movable in and around the bending roll on the downstream side of the pressure die, and a fourth actuator for moving the fastening die forward and backward with respect to the bending roll;
  A fifth actuator for rotating the assembly of the clamping mold and the fourth actuator around the bending roll;
  A sixth actuator for moving the assembly of the pressure type and the third actuator in the pipe feed direction;
  A load cell installed on each actuator and capable of measuring pipe reaction force,
  A measuring instrument installed in each actuator and capable of measuring the amount of movement of the actuator, and a measuring instrument installed in a bending roll and capable of measuring the bending angle of the pipe;
  Each of the second to sixth actuators connected to the load cell and the measuring instrumentA control device capable of feedback control of pipe bending in real time by controlling
With
The control device
(B) If the feed speed of the pipe by the second actuator is smaller than the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator, the sixth actuator is accelerated, and the feed speed of the pipe by the second actuator is fastened by the fifth actuator. By decelerating the sixth actuator if it is greater than the moving speed of the mold,Pipe feed speed is controlled by the sixth actuator so that the feed speed of the pipe by the second actuator and the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator are equal.A bending speed stabilization control routine to
(B)The applied pressure of the third actuator and the fourth actuator is controlled so that the values of the load cell installed in the third actuator and the load cell installed in the fourth actuator are substantially constant.A bending accuracy guarantee control routine;
HavePipe bending machine.
(8) The pipe bending apparatus according to (7), wherein the first to sixth actuators are cylinders.
(9) The pipe bending apparatus according to (7), wherein the first to sixth actuators are servo motors.
[0005]
In the pipe bending method of (1) above, the output values of the load cell and measuring instrument are put into a control device, and the pressure and operating speed of the actuator are feedback-controlled in real time to appropriate values. This provides good and stable pipe bending.
In the pipe bending method of (2) above, it is confirmed that the amount of movement of the fifth actuator is equal to the amount of movement of the bending angle in the pipe tangential direction, so that stable bending can be performed.
In the pipe bending method of (3) above, the sixth actuator is used so that the operation speed of the second actuator is equal to the pipe bending speed of the fifth actuator. The generation of wrinkles can be prevented.
In the pipe bending method of (4) above, the pressure applied to the third actuator is increased in pulses so that the detected value of the load cell provided in the third actuator is equal to the pressure applied to the third actuator. The increase in the pipe reaction force can be brought close to 0, an unreasonable bending can be performed, and a high bending accuracy can be ensured.
In the pipe bending method of (5) above, the pressure applied by the fourth actuator is increased in pulses so that the detected value of the load cell provided in the fourth actuator is equal to the pressure applied by the fourth actuator. The increase in the pipe reaction force can be brought close to 0, an unreasonable bending can be performed, and a high bending accuracy can be ensured.
In the pipe bending method of (6) above, the pressure applied by the fifth actuator is increased in a pulsed manner at the final stage of pipe bending, so that the spring back of the pipe can be taken and bending accuracy is further increased at the final stage. Can be increased.
In the pipe bending apparatus of the above (7), each actuator is provided with a load cell and a measuring device capable of measuring the operation amount, connected to the control device, and each actuator is controlled according to the output of the control device. Pipe bending can be feedback controlled in real time.
In the pipe bending apparatus of (8) above, the actuator is a cylinder (hydraulic cylinder or air cylinder), so that a conventional NC pipe bender cylinder can be used as the actuator.
In the pipe bending apparatus of (9) above, the actuator is composed of a servo motor, so that the response speed can be increased.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 shows a pipe bending apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a pipe bending apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3 shows a pipe bending apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view showing the positional relationship of the actuators in the pipe bending apparatus of the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart of activation of each actuator in the pipe bending method of the embodiment of the present invention, FIG. 6 shows rod displacement of each actuator in the pipe bending method of the embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the embodiment of the present invention. The rod displacement of each actuator in the pipe bending method is shown, FIG. 8 shows the change of the output value (assumed) of the load cell provided in each actuator in the pipe bending method of the embodiment of the present invention, and FIG. 9 is the embodiment of the present invention. FIG. 10 is a flowchart showing an algorithm for ensuring pipe bending accuracy in the pipe bending method of the embodiment of the present invention.
Portions that are common or similar throughout all the embodiments of the present invention are given the same reference numerals throughout the embodiments of the present invention.
[0007]
Parts common or similar across the pipe bending apparatus of all embodiments of the present invention will be described with reference to FIG. 1, for example.
Pipe bending apparatus of the embodiment of the present invention,
A fixed or rotatable bending roll 7;
A first actuator 1 for moving the mandrel 8 inserted into the pipe 10 forward and backward;
A second actuator 2 for advancing and pressurizing the pipe 10;
A pressure die 17 movable in a pipe feed direction and a direction perpendicular to the pipe feed direction, and a third actuator 3 for moving the pressure die 17 in a direction perpendicular to the pipe feed direction;
A direction of moving forward and backward with respect to the bending roll 7 on the downstream side of the pressure mold 17, a movable clamping mold 18 around the bending roll 7, and a fourth actuator 4 for moving the clamping mold 18 forward and backward with respect to the bending roll 7;
A fifth actuator 5 for rotating the assembly of the clamping die 18 and the fourth actuator 4 around the bending roll 7 via the coupling tool 19;
A sixth actuator 6 for moving the assembly of the pressure die 17 and the third actuator 3 in the pipe feed direction;
Load cells 11, 12, 13, 14, 15, 16 installed in each actuator 1, 2, 3, 4, 5, 6 and capable of measuring the pipe reaction force (among these, load cells 13, 14 are always provided, Load cells 11, 12, 15, 16 may be omitted),
Measuring devices 21, 22, 23, 24, 25, 26 (this is installed in each actuator 1, 2, 3, 4, 5, 6 and can measure the operation amount of the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 (this Among them, the measuring instruments 22, 25, 26 are always provided, but the other measuring instruments 21, 23, 24 may be omitted) and the measuring instrument 27 (installed on the bending roll 7 and capable of measuring the bending angle of the pipe 10). Measuring instrument 27 may be omitted),
A control device connected to the load cells 11, 12, 13, 14, 15, 16 and the measuring instruments 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 and capable of feedback control of pipe bending in real time (at intervals during bending) 20 and
A fixed wiper 9 provided opposite the pressure mold 17 across the pipe 10;
Have
[0008]
The first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 may be cylinders (which may be either hydraulic cylinders or air cylinders), or convert rotation into linear motion. It may be a servo motor having a mechanism (a servo motor having a mechanism capable of converting rotation into a linear reciprocating motion by a ball screw mechanism or the like, hereinafter simply referred to as a servo motor). When the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are cylinders, an external magnescale or optical scaler can be used for the measuring instruments 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, for example. (Other measuring devices may be used) When the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are servo motors, the measuring devices 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 are connected to the actuators 1, 2, for example. Encoders attached to 3, 4, 5, 6 can be used (other sensors may be used). FIG. 1 shows a case where the second actuator 2 and its cylinder rod and the load cell 12 have a through hole in the center, and a mandrel 8 passes through the through hole.
[0009]
The mandrel 8 has one or more bent portions 8a (the illustrated example shows three cases) at the tip of the rod 8b, and between the bent portion 8a and the bent portion 8a or between the bent portion 8a and the rod 8b. The space is bendable. Since the mandrel 8 has the bent portion 8a, when the pipe 10 is bent, the circular cross-sectional shape of the pipe 10 is bent smoothly while being suppressed to an elliptical shape.
[0010]
Next, the operation of the pipe bending apparatus will be described.
First, the operation sequence of the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 will be described with reference to FIG.
When the first actuator 1 is turned on, the equipment is activated, the mandrel 8 is advanced to a predetermined position, and is stopped at that position.
Next, the third actuator 3 is turned on, and the pressure die 17 advances toward the pipe 10 to contact the pipe 10 and pressurize the pipe 10 with a predetermined pressure. Further, the fourth actuator 4 is turned on, and the clamping die 18 advances toward the pipe 10 to contact the pipe 10 and pressurize the pipe 10 with a predetermined pressure.
Next, the second actuator 2 is turned ON to pressurize and advance the pipe 10. Further, the fifth actuator 5 turns the assembly of the clamping die 18 and the fourth actuator 4 around the bending roll 7.
Next, while the fifth actuator 5 is turning the assembly of the clamping die 18 and the fourth actuator 4 around the bending roll 7, the sixth actuator 6 is turned on and the third actuator 3 and the pressure die 17 are turned on. Advance the assembly linearly in the pipe feed direction.
When the bending of the pipe 10 is completed, the first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are simultaneously turned off, and the first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are simultaneously turned off. The pressure mold 17 and the clamping mold 18 are returned to their original positions.
[0011]
FIG. 6 shows the rod displacement of each actuator 1, 2, 3, 4, 5, 6.
The first actuator 1 is turned on, the rod of the first actuator 1 is advanced by a predetermined amount, and is returned to the original position by being turned off.
The third actuator 3 is turned on and the rod of the third actuator 3 advances toward the pipe 10 in a direction orthogonal to the pipe advance direction, the pressure die 17 abuts on the pipe 10, and the rod is in that position at the pipe 10. And return to the original position when turned OFF.
The fourth actuator 4 is turned ON, and the rod of the fourth actuator 4 advances toward the pipe 10 in a direction orthogonal to the pipe advance direction, the clamping die 18 contacts the pipe 10 and the pipe 10 is added at that position. And return to the original position by turning OFF.
The second actuator 2 is turned on to advance the pipe 10 and returns to the original position when turned off.
The fifth actuator 5 is turned ON, the clamping die 18 is turned around the bending roll 7, the pipe is bent, and the original position is returned to OFF. The moving speed of the clamping mold 18 by the fifth actuator 5 and the forward speed of the pipe 10 by the second actuator 2 are desirably controlled to be constant.
The sixth actuator 6 is turned on while the second and fifth actuators 2 and 5 are turned on to advance the pressure die 17 and returns to the original position when turned off.
[0012]
FIG. 7 shows the load cell value (pipe reaction force) of each actuator 1, 2, 3, 4, 5, 6. In FIG. 7, the lower side from the 0 point indicates tension, and the upper side from the 0 point indicates compression. The load cell value, which is a pipe reaction force, does not always match the pressure applied by the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6. In pipe bending, high-quality pipe bending can be obtained by controlling in real time so that the values of the load cells 13 and 14 of the third and fourth actuators 3 and 4 are substantially constant.
[0013]
The load cell 11 of the first actuator 1 is pulled during bending, and returns to the zero point when the first actuator 1 is turned off.
The load cell 13 of the third actuator 3 tries to increase as the pressure die 17 contacts the pipe 10 and the rod pressurizes the pipe 10 at that position (see the broken line in the upper diagram of FIG. 10). By applying feedback control during bending of the pipe, the pressing force of the third actuator 3 is applied in a pulsed manner (see the middle diagram of FIG. 10) to reduce the increase in the pipe reaction force by bending the pipe 10 (in the upper diagram of FIG. 10). (Refer to the solid line), it returns to the 0 point when turned OFF.
The load cell 14 of the fourth actuator 4 tries to increase as the clamping die 18 comes into contact with the pipe 10 and the rod pressurizes the pipe 10 at that position (see the broken line in the upper diagram of FIG. 10). By applying feedback control during bending of the pipe to the fourth actuator 4 in a pulsed manner (see the middle diagram of FIG. 10), the pipe 10 is bent to increase the pipe reaction force (see the upper diagram of FIG. 10). (Refer to the solid line) Return to 0 point by turning OFF.
The load cell 12 of the second actuator 2, the load cell 15 of the fifth actuator 5, and the load cell 16 of the sixth actuator 6 are not controlled by the pipe reaction force reduction control. Return to 0 point by turning OFF 5 and 6.
[0014]
Next, the configuration and operation of the pipe bending method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
A pipe bending method according to an embodiment of the present invention is a pipe bending method performed using the pipe bending apparatus, and detects a pipe reaction force with load cells 11, 12, 13, 14, 15, and 16, and The measuring devices 21, 22, 23, 24, 25, 26, and 27 detect the operation amounts and bending angles of the actuators 1, 2, 3, 4, 5, and 6, and input the detected values to the control device 20 for control. It comprises a pipe bending method in which an operation is executed by the device 20 and the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are controlled in accordance with the operation to feedback control the pipe bending in real time.
[0015]
The pipe bending method of the embodiment of the present invention has the pipe bending pressing speed constant speed control shown in FIG. 8 and the bending accuracy ensuring control shown in FIG.
As shown in FIG. 8, in the pipe bending pressing speed constant speed control, the operation amount (displacement amount) of the fifth actuator 5 is detected in step 101, the bending angle θ is detected by the measuring instrument 27 in step 102, In step 103, θ is converted into a tangential movement amount of the center line of the pipe. In step 104, the converted value is obtained. In step 105, the movement amount of the fifth actuator 5 and the tangential movement of the pipe center line at the bending angle θ. In step 106, the difference between the amount of movement of the fifth actuator 5 and the amount of tangential movement of the pipe center line at the bending angle θ is equal to 0 (operation of the fifth actuator 5). The amount of tangential movement of the pipe center line at the bending angle θ is equal), and if not equal, there is an abnormality in the apparatus, so there is no way to perform the following control, so the process proceeds to step 107 so An abnormality warning is issued. If equal, the process proceeds to the next step 201. Steps 101 to 107 are routines for confirming the premise that the rotation stabilization control may be performed.
[0016]
Next, in step 201, the operation amount of the second actuator 2 is detected to calculate the operation speed (differentiation of the operation amount) of the second actuator 2, the bending angle θ is detected in step 202, and in step 203. The bending angle θ is converted into the tangential movement amount of the center line of the pipe, and the bending speed is calculated by differentiating the tangential movement amount. In step 204, the difference between the operation speed of the second actuator 2 and the bending speed is calculated. In step 205, it is determined whether or not the difference is 0. If it is 0 (if the operating speed of the second actuator 2 is equal to the bending speed), the process returns to step 201 to continue the operation. To determine whether the operation speed of the second actuator 2 is lower or higher than the bending speed. If the operation speed is lower (if the operation speed of the second actuator 2 <the bending speed), the process proceeds to Step 208. Then, the sixth actuator 6 is accelerated (when the actuator 6 is a cylinder, the pressure is increased) so that the operation speed of the second actuator 2 becomes equal to the bending speed, and if it is greater (the operation speed of the second actuator 2> If it is a bending speed, the process proceeds to step 207, and the sixth actuator 6 is decelerated (reduced pressure when the actuator 6 is a cylinder) so that the operation speed of the second actuator 2 becomes equal to the bending speed, and steps 208 and 207 are performed. To step 101 or 201 to repeat the above.
[0017]
Steps 201 to 208 are routines in which the second actuator 2 is controlled using the sixth actuator 6 so that the operation speed of the second actuator 2 is equal to the bending speed of the fifth actuator 5, and the bending speed is stabilized. It is a routine that performs control. That is, in steps 201 to 208, when the operating speed of the second actuator 2 is lower than the bending speed of the fifth actuator 5, the pipe bending portion is cracked and thinned, and the operating speed of the second actuator 2 is reduced. When the bending speed is higher than that of the fifth actuator 5, wrinkles are generated in the pipe bending portion. Therefore, the sixth actuator 6 is set so that the operation speed of the second actuator 2 is equal to the bending speed of the fifth actuator 5. This is a routine that performs the bending speed stabilization control using.
[0018]
As shown in FIG. 9, in the bending accuracy ensuring control, the applied pressure of the third actuator 3 is set so that the detected value of the load cell 13 provided in the third actuator 3 is equal to the applied pressure of the third actuator 3. Increase in pulses so that the increment of the pipe reaction force approaches zero.
[0019]
That is, in step 301, it is determined whether or not processing is ON. If processing is ON, processing is started. In step 302, it is determined whether or not the measurement pulse is ON (measurement is performed when ON, and control is performed when OFF). When the measurement pulse is ON, the value L3 of the load cell 13 of the third actuator 3 is measured at step 303 and inputted to the control device 20, and the pressure C3 of the third actuator 3 is controlled from the data 305 at step 304. 20, (L 3 -C 3) is calculated by the control device 20 in step 304, and it is determined in step 306 whether (L 3 -C 3) is 0 (that is, whether L 3 = C 3). If = C3, the process proceeds to step 309. If L3 = C3 is not satisfied (L3 is equal to or greater than C3), then the third actuator stored in advance is determined in step 307. Reads the pressure increment data terpolymers 3 to the CPU of the control device 20 from the data 308 is added a third increment was pressure actuator 3 of the pipe 10 in pulses.
[0020]
As shown in the upper part of FIG. 10, the pipe reaction force increases as the bending of the pipe 10 progresses, and tends to increase with respect to the constant pressure of the third actuator 3 (the broken line in the upper part of FIG. 10). reference). Conventionally, the pipe 10 is bent by a constant applied pressure of the third actuator 3 ignoring the increase in the reaction force of the pipe, so that the applied pressure is not optimal and the bending accuracy is lowered. However, in the embodiment of the present invention, as shown in the middle stage of FIG. 10, since the pressure is applied in a pulse shape, the pipe 10 is bent so much that the reaction force of the pipe is reduced, and the value of the load cell 13 of the third actuator 3 is And the increment of the value of the load cell 13 of the third actuator 3 decreases and approaches 0, and the value of the load cell 13 of the third actuator 3 and the applied pressure of the third actuator 3 become substantially equal (FIG. 10). (See the solid line in the upper diagram). By reducing the increment of the pipe reaction force, an unreasonable load applied to the pipe in bending is reduced, a high-quality pipe is bent, and the bending accuracy of the pipe is improved.
[0021]
The same thing as the third actuator 3 is established for the fourth actuator 4.
That is, as shown in FIG. 9, in the bending accuracy ensuring control, the fourth actuator 4 is applied so that the detected value of the load cell 14 provided in the fourth actuator 4 is equal to the applied pressure of the fourth actuator 4. The pressure is increased in pulses so that the pipe reaction force increment approaches zero.
[0022]
That is, in step 309, the value L4 of the load cell 14 of the fourth actuator 4 is measured and input to the control device 20, and the pressure C4 of the fourth actuator 4 is read from the data 311 to the CPU of the control device 20 in step 310. In step 310, (L4-C4) is calculated by the control device 20, and in step 312, it is determined whether (L4-C4) is 0 (that is, whether L4 = C4). Proceeding to 301, the above cycle is repeated, and if L4 = C4 is not satisfied (L4 is equal to or greater than C4), the pressure increment data of the fourth actuator 4 stored in advance is stored from the data 314 in step 313. 20 is read, and the increased pressure of the fourth actuator 4 is applied to the pipe 10 in a pulsed manner.
[0023]
As shown in the upper part of FIG. 10, the pipe reaction force increases as the bending of the pipe 10 progresses, and tends to increase with respect to the constant pressure of the fourth actuator 4 (the broken line in the upper part of FIG. 10). reference). Conventionally, the pipe 10 is bent by the constant pressure of the fourth actuator 4 ignoring the increase in the pipe reaction force, so that the pressure is not optimal and the bending accuracy is lowered. However, in the embodiment of the present invention, as shown in the middle stage of FIG. 10, since the pressure is applied in a pulse shape, the pipe 10 bends so much and the pipe reaction force becomes small, and the value of the load cell 14 of the fourth actuator 4 becomes smaller. And the increment of the value of the load cell 14 of the fourth actuator 4 decreases and approaches 0, and the value of the load cell 14 of the fourth actuator 4 and the applied pressure of the fourth actuator 4 become substantially equal (FIG. 10). (See the solid line in the upper diagram). By reducing the increment of the pipe reaction force, an unreasonable load applied to the pipe in bending is reduced, a high-quality pipe is bent, and the bending accuracy of the pipe is improved.
Steps 301 to 313 are a bending accuracy guarantee control routine.
[0024]
If it is determined in step 301 that the process is OFF in the final stage of the bending process, the process proceeds to step 315. In step 315, the value L5 of the load cell 15 of the fifth actuator 5 is measured and input to the control device 20, and the pressure C5 of the fifth actuator 5 is read from the data 317 to the CPU of the control device 20 in step 316. In step 316, (L5-C5) is calculated by the controller 20, and in step 318, it is determined whether (L5-C5) is 0 (that is, whether L5 = C5). If L5 = C5, step 321 is performed. If L5 = C5 is not satisfied (L5 is equal to or greater than C5), the pressure increment data of the fifth actuator 5 stored in advance is stored from the data 320 in step 319. 20 CPUs, and the increased pressure of the fifth actuator 5 is pulsed at least once (in the example in the lower part of FIG. 10 once) in a pulsed manner. In addition to 10, except take springback, and ends the processing proceeds to step 321.
Steps 315 to 321 are routines for controlling the bending accuracy of the final stage of bending, in which the bending accuracy is increased by removing the spring back.
[0025]
Next, the configuration and operation unique to each embodiment of the present invention are as follows.
In the first embodiment of the present invention, the first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are cylinders (hydraulic cylinders or air cylinders).
When the first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are cylinders, a conventional NC pipe bender cylinder can be used for the actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6. it can. In addition, load cells 11, 12, 13, 14, 15, 16 and measuring instruments 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 are assembled to the cylinder rod of a conventional NC pipe bender and connected to the control device 20 Thus, the apparatus according to the present invention can be configured and the method according to the present invention can be executed using the apparatus.
[0026]
In the second embodiment of the present invention, the first to sixth actuators 1, 2, 3, 4, 5, 6 are servo motors. For the measuring instruments 21, 22, 23, 24, 25, and 26, an encoder attached to a servo motor can be used.
When the actuators 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are servo motors, the response speed can be increased compared to the cylinder, and the control speed is increased.
[0027]
【The invention's effect】
According to the pipe bending method of claim 1, since the output values of the load cell and measuring instrument are put into the control device and the actuator pressure and operation speed are feedback-controlled to appropriate values in real time, a good and stable pipe bending Is obtained.
According to the pipe bending method of claim 2, since it is confirmed that the operation amount of the fifth actuator and the movement amount of the bending angle in the pipe tangential direction are equal, stable bending can be performed.
According to the pipe bending method of claim 3, since the operation speed of the second actuator is made equal to the pipe bending speed of the fifth actuator using the sixth actuator, , Wrinkling can be prevented.
According to the pipe bending method of the fourth aspect, the pressure applied to the third actuator is increased in pulses so that the detected value of the load cell provided in the third actuator is equal to the pressure applied to the third actuator. The increase in the reaction force of the pipe can be brought close to 0, the bending can be performed without difficulty, and the high bending accuracy can be guaranteed.
According to the pipe bending method of claim 5, the pressure applied to the fourth actuator is increased in pulses so that the detected value of the load cell provided in the fourth actuator is equal to the pressure applied to the fourth actuator. The increase in the reaction force of the pipe can be brought close to 0, the bending can be performed without difficulty, and the high bending accuracy can be guaranteed.
According to the pipe bending method of the sixth aspect, since the pressing force of the fifth actuator is increased in a pulse shape at the final stage of the pipe bending process, the spring back of the pipe can be taken and further bending is performed at the final stage. Accuracy can be increased.
According to the pipe bending method of claim 7, each actuator is provided with a load cell and a measuring device capable of measuring an operation amount, and is connected to a control device, and each actuator is controlled according to the output of the control device. The pipe bending can be feedback controlled in real time.
According to the pipe bending method of the eighth aspect, since the actuator includes a cylinder (hydraulic cylinder or air cylinder), a conventional NC pipe bender cylinder can be used as the actuator.
According to the pipe bending method of the ninth aspect, since the actuator is composed of a servo motor, the response speed can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view of a pipe bending apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view of a pipe bending apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a detailed plan view of the pipe bending apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a detailed side view of the pipe bending apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a start time chart of the pipe bending apparatus according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a rod displacement time chart of the pipe bending apparatus according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a load cell value time chart of the pipe bending apparatus according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flow chart of pipe bending pressing speed constant speed control of the pipe bending method according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart for ensuring pipe bending accuracy in the pipe bending method according to the first and second embodiments of the present invention.
FIG. 10 is a graph of pipe reaction force control of the pipe bending method according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 First actuator
2 Second actuator
3 Third actuator
4 Fourth actuator
5 Fifth actuator
6 Sixth actuator
7 Bending roll
8 Mandrels
9 Wiper
11, 12, 13, 14, 15, 16 Load cell
17 Pressure type
18 Closed mold
20 Control device
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 Measuring instrument

Claims (9)

曲げロールと、
パイプ内に挿入されるマンドレルを前進、後退させる第１のアクチュエーターと、
パイプを前進、加圧する第２のアクチュエーターと、
パイプ送り方向およびパイプ送り方向と直交する方向に可動の圧力型、および圧力型をパイプ送り方向と直交する方向に移動させる第３のアクチュエーターと、
圧力型の下流側で曲げロールに対して進退する方向および曲げロールまわりに可動の締め型、および締め型を曲げロールに対して進退させる第４のアクチュエーターと、
締め型と第４のアクチュエーターのアッセンブリーを曲げロールまわりに回動させる第５のアクチュエーターと、
圧力型と第３のアクチュエーターのアッセンブリーをパイプ送り方向に移動させる第６のアクチュエーターと、
各アクチュエーターに設置されパイプ反力を計測可能なロードセルと、
各アクチュエーターに設置されアクチュエーターの動作量を測定可能な計測器および曲げロールに設置されパイプの曲げ角を測定可能な計測器と、
前記ロードセルおよび前記計測器と接続された制御装置と、
からなるパイプ曲げ加工装置を用いて実施するパイプ曲げ加工方法であって、
前記第１のアクチュエーターでマンドレルを前進させて停止させ、前記ロードセルでパイプ反力を検出するとともに、前記計測器でアクチュエーターの動作量および曲げ角を検出し、検出値を前記制御装置に入力して前記制御装置にて演算を実行し、該演算に従って前記各アクチュエーターを制御することにより、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御する工程を備え、
該工程は、
（イ）第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より小なら第６のアクチュエータを加速し、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より大なら第６のアクチュエータを減速することにより、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度と第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度とが等速となるように第６のアクチュエーターによりパイプの送り速度を制御する曲げ速度安定化制御工程と、
（ロ）第３のアクチュエーターに設置されたロードセルおよび第４のアクチュエーターに設置されたロードセルの値がほぼ一定となるように第３のアクチュエーターと第４のアクチュエーターの加圧力を制御する曲げ精度保証制御工程と、
を有するパイプ曲げ加工方法。Bending rolls,
A first actuator for advancing and retracting a mandrel inserted into the pipe;
A second actuator to advance and pressurize the pipe;
A pressure type movable in a pipe feed direction and a direction perpendicular to the pipe feed direction, and a third actuator for moving the pressure mold in a direction perpendicular to the pipe feed direction;
A clamping die movable in and around the bending roll on the downstream side of the pressure die, and a fourth actuator for moving the fastening die forward and backward with respect to the bending roll;
A fifth actuator for rotating the assembly of the clamping mold and the fourth actuator around the bending roll;
A sixth actuator for moving the assembly of the pressure type and the third actuator in the pipe feed direction;
A load cell installed on each actuator and capable of measuring pipe reaction force,
A measuring instrument installed in each actuator and capable of measuring the amount of movement of the actuator, and a measuring instrument installed in a bending roll and capable of measuring the bending angle of the pipe;
A control device connected to the load cell and the measuring instrument;
A pipe bending method carried out using a pipe bending apparatus comprising:
The mandrel is advanced and stopped by the first actuator, the pipe reaction force is detected by the load cell, the operation amount and the bending angle of the actuator are detected by the measuring instrument, and the detected value is input to the control device. performs operations by the control device, by controlling the pre-Symbol respective actuators according to the operation, comprising the step of feedback control of the bending pipe in real time,
The process
(B) If the feed speed of the pipe by the second actuator is smaller than the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator, the sixth actuator is accelerated, and the feed speed of the pipe by the second actuator is fastened by the fifth actuator. If the moving speed of the mold is larger than that, the sixth actuator decelerates the pipe so that the feed speed of the pipe by the second actuator and the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator become equal. A bending speed stabilization control process for controlling the feed rate of the pipe ;
(B) Bending accuracy assurance control for controlling the pressure applied to the third actuator and the fourth actuator so that the values of the load cell installed in the third actuator and the load cell installed in the fourth actuator are substantially constant. Process,
A pipe bending method. 第５のアクチュエーターの動作量を検出し、曲げ角を検出してパイプの接線方向移動量に換算し、第５のアクチュエーターの動作量と曲げ角のパイプ接線方向移動量が等しいことを確認する請求項１記載のパイプ曲げ加工方法。  The amount of movement of the fifth actuator is detected, the bending angle is detected and converted into the amount of tangential movement of the pipe, and the amount of movement of the fifth actuator is confirmed to be equal to the amount of movement of the bending angle in the pipe tangential direction. Item 2. The pipe bending method according to Item 1. 第２のアクチュエーターの動作量を検出して第２のアクチュエーターの動作速度を演算し、曲げ角を検出してパイプの接線方向移動量に換算しさらに曲げ速度を演算し、第２のアクチュエーターの動作速度が曲げ速度と等しくなるように第６のアクチュエーターを増圧または減圧する請求項１記載のパイプ曲げ加工方法。  The operation amount of the second actuator is detected, the operation speed of the second actuator is calculated, the bending angle is detected, converted into the amount of movement in the tangential direction of the pipe, the bending speed is further calculated, and the operation of the second actuator The pipe bending method according to claim 1, wherein the sixth actuator is pressurized or depressurized so that the speed becomes equal to the bending speed. 測定パルスがＯＮの時に、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの値を検出し、
測定パルスがＯＦＦの時に、第３のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第３のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第３のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第３のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第３のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、第３のアクチュエーターへのパイプ反力の増加が０に近づくようにする請求項１記載のパイプ曲げ加工方法。When the measurement pulse is ON, the value of the load cell provided in the third actuator is detected.
When the measurement pulse is OFF, the applied pressure of the third actuator is read, and the difference between the detected value of the load cell provided on the third actuator and the applied pressure of the third actuator is calculated. The stored pressure increase data of the third actuator is read, and the incremental pressure of the third actuator is applied to the pipe in a pulsed manner so that the increase of the pipe reaction force to the third actuator approaches zero. The pipe bending method according to claim 1. 測定パルスがＯＮの時に、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの値を検出し、
測定パルスがＯＦＦの時に、第４のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第４のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第４のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第４のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第４のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、第４のアクチュエーターへのパイプ反力の増加が０に近づくようにする請求項１記載のパイプ曲げ加工方法。When the measurement pulse is ON, the value of the load cell provided in the fourth actuator is detected.
When the measurement pulse is OFF, the applied pressure of the fourth actuator is read, and the difference between the detected value of the load cell provided in the fourth actuator and the applied pressure of the fourth actuator is calculated. The stored pressure increase data of the fourth actuator is read, and the incremental pressure of the fourth actuator is applied to the pipe in a pulsed manner so that the increase in the pipe reaction force to the fourth actuator approaches zero. The pipe bending method according to claim 1. パイプ曲げ加工の最終段階に、第５のアクチュエーターのロードセルの値を計測し、第５のアクチュエーターの加圧力を読み込み、第５のアクチュエーターに設けたロードセルの検出値と第５のアクチュエーターの加圧力との差を演算し、該差が０でない時に予め記憶してある第５のアクチュエーターの加圧力増分データを読み込んで第５のアクチュエーターの増分した加圧力をパルス状にパイプに加え、パイプのスプリングバックをとる請求項１記載のパイプ曲げ加工方法。  At the final stage of pipe bending, the load cell value of the fifth actuator is measured, the pressure applied by the fifth actuator is read, the detected value of the load cell provided in the fifth actuator, the pressure applied by the fifth actuator, When the difference is not zero, the fifth actuator pressure increase data stored in advance is read, and the fifth actuator incremental pressure is applied to the pipe in a pulsed manner, and the pipe springback The pipe bending method according to claim 1. 曲げロールと、
パイプ内に挿入されるマンドレルを前進、後退させる第１のアクチュエーターと、
パイプを前進、加圧する第２のアクチュエーターと、
パイプ送り方向およびパイプ送り方向と直交する方向に可動の圧力型、および圧力型をパイプ送り方向と直交する方向に移動させる第３のアクチュエーターと、
圧力型の下流側で曲げロールに対して進退する方向および曲げロールまわりに可動の締め型、および締め型を曲げロールに対して進退させる第４のアクチュエーターと、
締め型と第４のアクチュエーターのアッセンブリーを曲げロールまわりに回動させる第５のアクチュエーターと、
圧力型と第３のアクチュエーターのアッセンブリーをパイプ送り方向に移動させる第６のアクチュエーターと、
各アクチュエーターに設置されパイプ反力を計測可能なロードセルと、
各アクチュエーターに設置されアクチュエーターの動作量を測定可能な計測器および曲げロールに設置されパイプの曲げ角を測定可能な計測器と、
前記ロードセルおよび前記計測器と接続され、前記第２〜第６の各アクチュエーターを制御することにより、パイプ曲げをリアルタイムにフィードバック制御可能な制御装置と、
を備え、
該制御装置は、
（イ）第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より小なら第６のアクチュエータを加速し、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度が第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度より大なら第６のアクチュエータを減速することにより、第２のアクチュエーターによるパイプの送り速度と第５のアクチュエーターによる締め型の移動速度とが等速となるように第６のアクチュエーターによりパイプの送り速度を制御する曲げ速度安定化制御ルーチンと、
（ロ）第３のアクチュエーターに設置されたロードセルおよび第４のアクチュエーターに設置されたロードセルの値がほぼ一定となるように第３のアクチュエーターと第４のアクチュエーターの加圧力を制御する曲げ精度保証制御ルーチンと、
を有するパイプ曲げ加工装置。Bending rolls,
A first actuator for advancing and retracting a mandrel inserted into the pipe;
A second actuator to advance and pressurize the pipe;
A pressure type movable in a pipe feed direction and a direction perpendicular to the pipe feed direction, and a third actuator for moving the pressure mold in a direction perpendicular to the pipe feed direction;
A clamping die movable in and around the bending roll on the downstream side of the pressure die, and a fourth actuator for moving the fastening die forward and backward with respect to the bending roll;
A fifth actuator for rotating the assembly of the clamping mold and the fourth actuator around the bending roll;
A sixth actuator for moving the assembly of the pressure type and the third actuator in the pipe feed direction;
A load cell installed on each actuator and capable of measuring pipe reaction force,
A measuring instrument installed in each actuator and capable of measuring the amount of movement of the actuator, and a measuring instrument installed in a bending roll and capable of measuring the bending angle of the pipe;
A control device connected to the load cell and the measuring instrument, and capable of feedback-controlling pipe bending in real time by controlling the second to sixth actuators ;
With
The control device
(B) If the feed speed of the pipe by the second actuator is smaller than the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator, the sixth actuator is accelerated, and the feed speed of the pipe by the second actuator is fastened by the fifth actuator. If the moving speed of the mold is larger than that, the sixth actuator decelerates the pipe so that the feed speed of the pipe by the second actuator and the moving speed of the clamping mold by the fifth actuator become equal. A bending speed stabilization control routine for controlling the feed rate of the pipe ;
(B) Bending accuracy assurance control for controlling the pressure applied to the third actuator and the fourth actuator so that the values of the load cell installed in the third actuator and the load cell installed in the fourth actuator are substantially constant. Routines,
A pipe bending apparatus. 第１〜第６のアクチュエーターがシリンダーである請求項７記載のパイプ曲げ加工装置。  The pipe bending apparatus according to claim 7, wherein the first to sixth actuators are cylinders. 第１〜第６のアクチュエーターがサーボモータである請求項７記載のパイプ曲げ加工装置。  The pipe bending apparatus according to claim 7, wherein the first to sixth actuators are servo motors.
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