JP5784378B2 - Metal pipe bending machine - Google Patents

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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

本発明は、金属管の曲げ加工装置に係り、特に、管厚の減少を防ぎつつ金属管を曲げ加工する技術に関する。   The present invention relates to a metal pipe bending apparatus, and more particularly to a technique for bending a metal pipe while preventing a reduction in pipe thickness.

石油やガス・各種液体などの流体を搬送するパイプとしてプラントや工場、発電所などの産業施設において、あるいは橋梁やスタジアム屋根など建造物の骨組構造材として金属管が今日広く用いられている。これらの金属管は、規格化され予め所定形状に製造された管(直管やエルボ、ベンド等の異形管)が使用される一方で、施工対象に応じて直線状の管を曲げ加工した管(以下「曲げ管」と言う)も、様々な曲率・管路形状に柔軟に対応できることから広範に使用されている。   Today, metal pipes are widely used as pipes for transporting fluids such as oil, gas, and various liquids in industrial facilities such as plants, factories, and power plants, or as skeleton structures for buildings such as bridges and stadium roofs. These metal pipes are pipes that have been standardized and manufactured in advance to a predetermined shape (straight pipes, elbows, bends, etc.), while straight pipes are bent according to the construction object. (Hereinafter referred to as “bend pipe”) is widely used because it can flexibly cope with various curvatures and pipe shapes.

一方、曲げ管を製造する場合、素材となる直管を単純に曲げただけでは、曲管部分の外周側の肉厚が薄くなり、当該管に要求される強度を満たさなくなるおそれがある。そこで、単純に直管を曲げるだけでなく、管軸方向へ圧縮力を加えつつ曲げ加工を行うことによりこのような減肉(管厚の減少)を防ぐいわゆる圧縮曲げに関する種々の提案がなされている(例えば下記特許文献1〜3参照)。   On the other hand, when a bent pipe is manufactured, simply bending a straight pipe as a raw material may reduce the thickness of the outer peripheral side of the bent pipe portion and may not satisfy the strength required for the pipe. Therefore, various proposals regarding so-called compression bending have been made to prevent such thinning (reduction in tube thickness) by performing bending while applying a compressive force in the direction of the tube axis in addition to simply bending a straight tube. (For example, see Patent Documents 1 to 3 below).

特開昭54−8154号公報JP-A-54-8154 特開昭54−112769号公報JP 54-1112769 A 特開2009−12062号公報JP 2009-12062 A

ところで、曲げ加工は、前述したように所望の曲率・管路形状に柔軟に対応できる利点がある一方で、これを加工事業者側から見ると、限られた台数の加工装置によって様々な加工要求に応えなければならないことを意味する。例えば、減肉率について述べれば、比較的緩やかなものからゼロに近い厳しい減肉率が求められる場合まであり、高精度の曲げ管を製造するには、金属管に付与する圧縮力を正確に制御する必要がある。   By the way, while bending has the advantage of being able to flexibly adapt to the desired curvature and pipe shape as described above, when viewed from the processing company side, there are various processing requirements depending on the limited number of processing devices. It means that you have to respond. For example, when discussing the thinning rate, there are cases where a strict thinning rate close to zero is required, and in order to manufacture a highly accurate bent tube, the compressive force applied to the metal tube must be accurately set. Need to control.

一方、曲げ管の製造にあたっては、1台の加工装置で径の異なる管、あるいは指定された減肉率が異なる管を次々と加工していくことも多く、生産性の観点から、素材となる直管のセットから加工終了後の管の取り出しまでの作業を効率良く行う必要もある。   On the other hand, when manufacturing bent pipes, pipes with different diameters or pipes with different specified thinning rates are often processed one after another with a single processing device, which is a material from the viewpoint of productivity. It is also necessary to efficiently perform the work from the setting of the straight pipe to the removal of the pipe after completion of processing.

しかしながら、前記特許文献記載の装置も含め従来、幅広い減肉率や様々な種類の管に高精度に対応可能な、しかも作業性が良好な曲げ加工装置は必ずしも提供されていない。   However, a bending apparatus that can handle a wide range of thinning rates and various types of pipes with high accuracy and that has good workability has not been provided.

したがって、本発明の目的は、広範な要求圧縮力(特に減肉率)に高精度に対応可能な、同時に作業性も良好な新たな曲げ加工装置を得る点にある。   Accordingly, an object of the present invention is to obtain a new bending apparatus that can cope with a wide range of required compressive force (particularly the thinning rate) with high accuracy and at the same time has good workability.

前記課題を解決し目的を達成するため、本発明に係る金属管の曲げ加工装置は、曲げ加工対象である金属管の一部を環状に加熱する加熱手段と、当該加熱手段に向け前記金属管を管軸方向へ推進させる推進手段と、前記金属管を把持すると共に支軸を中心として回動可能なクランプアームを含み、このクランプアームによって前記加熱手段による金属管の加熱部の前方部分を把持すると共にこの把持点を前記推進手段による金属管の推進に伴い前記支軸を中心として旋回させ、これにより前記金属管に曲げモーメントを加える案内手段と、前記金属管の後部を把持して当該金属管に推進力を伝達する後部クランプを有しかつ前記加熱手段に向け進行可能な移動ベースと、前記推進手段による金属管の推進方向とは反対方向への力である引戻力を、前記支軸を支点として前記クランプアームを介し前記金属管に加えることにより当該金属管に圧縮力を作用させる圧縮手段とを備える金属管の曲げ加工装置であって、前記圧縮手段は、第一圧縮駆動手段と、当該第一圧縮駆動手段より出力の小さい第二圧縮駆動手段と、これら第一圧縮駆動手段と第二圧縮駆動手段とを制御する圧縮制御部とを含み、前記圧縮制御部により前記第一圧縮駆動手段および前記第二圧縮駆動手段のいずれか一方又は双方を使用して前記引戻力を前記金属管に付与可能とした。   In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a metal pipe bending apparatus according to the present invention comprises a heating means for annularly heating a part of a metal pipe to be bent, and the metal pipe toward the heating means. Including a propulsion means for propelling the metal pipe in the direction of the tube axis and a clamp arm that grips the metal tube and is rotatable about the support shaft, and grips a front portion of the heating portion of the metal tube by the heating means. At the same time, the gripping point is swung around the support shaft as the metal pipe is propelled by the propulsion means, whereby a guide means for applying a bending moment to the metal pipe, and a rear portion of the metal pipe is gripped to hold the metal pipe. A moving base having a rear clamp for transmitting a propulsive force to the tube and capable of traveling toward the heating means, and a retracting force that is a force in a direction opposite to the propelling direction of the metal tube by the propelling means A metal pipe bending apparatus comprising: a compression means for applying a compressive force to the metal pipe by applying it to the metal pipe via the clamp arm with the support shaft as a fulcrum. A compression drive means; a second compression drive means having a smaller output than the first compression drive means; and a compression control section for controlling the first compression drive means and the second compression drive means. The pull back force can be applied to the metal tube by using either one or both of the first compression driving means and the second compression driving means.

本発明の曲げ加工装置では、上記加熱手段により金属管の一部を環状に加熱しつつ当該金属管を推進させ、同時に、案内手段によって加熱手段を通過した金属管が弧を描いて湾曲するように案内する。   In the bending apparatus of the present invention, the metal pipe is propelled while the metal pipe is heated annularly by the heating means, and at the same time, the metal pipe that has passed through the heating means is curved in an arc by the guide means. To guide.

具体的には、金属管の推進方向を「前方」とした場合に(本出願では金属管の推進方向に向かって先方を「前」、その逆である後方を「後」として説明する)、加熱部の前方部分をクランプアームによって把持する。このクランプアーム(以下単に「アーム」と称することがある)は、支軸を中心として回動可能に設置してあり、上記推進手段による金属管の推進に伴って回動する。また、このアームの回動に伴い前記把持部分は当該支軸を中心に旋回し、金属管の前記加熱部に曲げモーメントが加わり、これにより金属管を連続的に塑性変形させて円弧を描くように金属管を曲げることが出来る。なお、金属管の後部は、前記加熱手段に向け進行可能な移動ベースに備えた後部クランプによって把持され、前記推進手段は、この移動ベースを介して金属管を加熱手段に向け押し進める。   Specifically, when the propulsion direction of the metal tube is “front” (in this application, the front side is described as “front” in the direction of metal tube propulsion, and the reverse direction is “rear”), The front part of the heating part is gripped by the clamp arm. This clamp arm (hereinafter sometimes simply referred to as “arm”) is installed so as to be rotatable about a support shaft, and rotates as the metal tube is propelled by the propulsion means. Further, as the arm rotates, the gripping part pivots about the support shaft, and a bending moment is applied to the heating portion of the metal tube, so that the metal tube is continuously plastically deformed to draw an arc. You can bend the metal tube. The rear portion of the metal tube is gripped by a rear clamp provided on a moving base that can proceed toward the heating means, and the propulsion means pushes the metal tube toward the heating means through the moving base.

一方、上記曲げモーメントに加えて管軸方向へ圧縮力を加えることにより、管外周側の減肉(肉厚の減少)を防ぐ。この圧縮力は、前記圧縮手段によって管の推進方向とは反対方向への力である引戻力を、上記支軸を支点としてクランプアームを介して金属管に加えることにより生じさせる。この圧縮手段は、出力の大きい第一圧縮駆動手段と、出力の小さい第二圧縮駆動手段とを含み、前記圧縮制御部によってこれら第一圧縮駆動手段および第二圧縮駆動手段を制御し、第一圧縮駆動手段および第二圧縮駆動手段のいずれか一方又は双方を使用して前記引戻力を前記金属管に付与する。   On the other hand, by applying a compressive force in the direction of the pipe axis in addition to the bending moment, thinning of the pipe outer peripheral side (thickness reduction) is prevented. This compressive force is generated by applying a pull-back force, which is a force in the direction opposite to the propelling direction of the tube, by the compressing means to the metal tube via the clamp arm with the support shaft as a fulcrum. The compression means includes a first compression drive means having a large output and a second compression drive means having a small output, and the compression control unit controls the first compression drive means and the second compression drive means, Either or both of the compression drive means and the second compression drive means are used to apply the pullback force to the metal tube.

本発明においてこのように出力の異なる第一圧縮駆動手段と第二圧縮駆動手段を備えてこれらを選択的に使用するのは、要求される減肉率や加工対象の管径・肉厚寸法など(即ち必要な圧縮力)に応じて圧縮駆動手段を使い分け、より精度の高い圧縮力を金属管に付与するためである。   In the present invention, the first compression drive means and the second compression drive means having different outputs as described above are selectively used so that the required thickness reduction rate, the pipe diameter / thickness dimension of the object to be processed, etc. This is because different compression drive means are used according to (that is, necessary compression force), and a more accurate compression force is applied to the metal tube.

例えば、要求される減肉率が小さく、大きな圧縮力が必要な場合には、出力の大きい第一圧縮駆動手段を使用することにより(或いは第一圧縮駆動手段と第二圧縮駆動手段の両方を使用しても良い)、曲げ加工を行う。また、これら第一圧縮駆動手段および第二圧縮駆動手段には後に述べるように典型的な態様として油圧シリンダを使用するが、油圧シリンダのようなアクチュエータを含め駆動装置(後述の比例リリーフ弁についても同様)は、一般に定格(最大出力)に対して非常に小さい出力領域では精度が落ちる(例えば線形性が崩れ正確な出力を得にくい)特性がある。したがって、例えば厳しい減肉率が要求されない場合のように小さな圧縮力しか必要ない場合には、大出力の圧縮駆動手段より小出力の圧縮駆動手段を使用したほうがより正確な圧縮力を付与する点で好ましい。この観点から、本発明では、出力の大きい前記第一駆動手段のほかに出力の小さい第二圧縮駆動手段を備え、小さな圧縮力が必要な場合にはこの第二圧縮駆動手段により金属管に圧縮力をかけることを可能とした。   For example, when the required thinning rate is small and a large compression force is required, the first compression drive means having a large output is used (or both the first compression drive means and the second compression drive means are used). Bending may be performed. The first compression drive means and the second compression drive means use a hydraulic cylinder as a typical mode as will be described later. However, the first compression drive means and the second compression drive means include an actuator such as a hydraulic cylinder. In the same manner, generally, there is a characteristic that accuracy is lowered in an output region very small with respect to the rating (maximum output) (for example, linearity is lost and it is difficult to obtain an accurate output). Therefore, when only a small compression force is required, for example, when a strict thickness reduction ratio is not required, a more accurate compression force can be applied by using a small output compression drive means than a high output compression drive means. Is preferable. From this point of view, in the present invention, in addition to the first drive means having a large output, a second compression drive means having a small output is provided. When a small compression force is required, the second compression drive means compresses the metal tube. It was possible to apply power.

典型的な例として、前記第一圧縮駆動手段および第二圧縮駆動手段は共に、油圧シリンダにより構成する。すなわち、第一圧縮駆動手段として第一油圧シリンダを、第二圧縮駆動手段として第二油圧シリンダをそれぞれ備える。またこの場合、圧縮制御部は、設定可能な最大圧力が異なる2つの比例リリーフ弁を、すなわち、設定可能な最大圧力が大きな第一比例リリーフ弁と、設定可能な最大圧力が当該第一比例リリーフ弁より小さな第二比例リリーフ弁とを含み、これら第一比例リリーフ弁および第二比例リリーフ弁のいずれか一方を介して前記第一油圧シリンダおよび前記第二油圧シリンダのいずれか一方又は双方に作動油を供給して前記引戻力を金属管に付与するよう構成する。   As a typical example, both the first compression driving means and the second compression driving means are constituted by hydraulic cylinders. That is, a first hydraulic cylinder is provided as the first compression drive means, and a second hydraulic cylinder is provided as the second compression drive means. In this case, the compression control unit also includes two proportional relief valves having different settable maximum pressures, that is, a first proportional relief valve having a large settable maximum pressure and a settable maximum pressure being the first proportional relief valve. A second proportional relief valve smaller than the valve, and actuates either one or both of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder via one of the first proportional relief valve and the second proportional relief valve. Oil is supplied to apply the pulling force to the metal tube.

これは、前記大小2つの油圧シリンダを備えたのと同じ理由によるもので、比例リリーフ弁についても一般に、設定可能な圧力範囲の低圧力側より高圧力側(最大圧力に近い圧力値)のほうが設定圧力の精度が高いからである。したがって本発明の一態様では、最大圧力が異なる大小2つの比例リリーフ弁を備え、大きな圧縮力が必要な場合には最大圧力が大きい第一比例リリーフ弁を使用する一方、小さな圧縮力しか必要ない場合には最大圧力が小さい第二比例リリーフ弁を使用することで、より正確な圧縮力を付与することを可能とする。   This is due to the same reason that the two large and small hydraulic cylinders are provided, and the proportional relief valve also generally has a higher pressure side (pressure value close to the maximum pressure) than the lower pressure side of the settable pressure range. This is because the accuracy of the set pressure is high. Therefore, in one aspect of the present invention, the first proportional relief valve having a large maximum pressure is used when two large and small proportional relief valves having different maximum pressures are required. In some cases, the use of a second proportional relief valve having a small maximum pressure makes it possible to apply a more accurate compressive force.

また、第一圧縮駆動手段および第二圧縮駆動手段として油圧シリンダを使用する場合には、前記圧縮制御部は、これらの油圧シリンダに作動油を供給する油圧回路を構成することになるが、この油圧回路には、上記第一および第二比例リリーフ弁のほか、油圧ポンプや油タンク、更には、使用するリリーフ弁を上記第一比例リリーフ弁と第二比例リリーフ弁との間で切り換えるための切換弁や、使用するシリンダを選択する切換弁が含まれる。   Further, when hydraulic cylinders are used as the first compression driving means and the second compression driving means, the compression control unit constitutes a hydraulic circuit that supplies hydraulic oil to these hydraulic cylinders. In the hydraulic circuit, in addition to the first and second proportional relief valves, a hydraulic pump, an oil tank, and a relief valve to be used are switched between the first proportional relief valve and the second proportional relief valve. A switching valve and a switching valve for selecting a cylinder to be used are included.

また、本発明の装置では、前記支軸が鉛直方向に延在し、前記クランプアームは、金属管の推進に伴い水平に旋回して当該金属管を案内し、平面から見たときに金属管を挟んで一方の側に前記支軸と前記第二圧縮駆動手段とを配置し、平面から見たときに金属管を挟んで他方の側でかつ金属管より下方に前記第一圧縮駆動手段を配置することが好ましい。また、このような装置において更に好ましくは、前記クランプアームに固定され当該クランプアームと共に回動する第一案内輪および第二案内輪と、前記第一油圧シリンダから出力される力を前記第一案内輪に伝達する第一連結部材と、前記第二油圧シリンダから出力される力を前記第二案内輪に伝達する第二連結部材とを前記圧縮手段が備える。   In the apparatus of the present invention, the support shaft extends in the vertical direction, and the clamp arm pivots horizontally as the metal tube is propelled to guide the metal tube, and when viewed from a plane, the metal tube The support shaft and the second compression drive means are disposed on one side of the metal tube, and the first compression drive means is disposed on the other side of the metal tube and below the metal tube when viewed from above. It is preferable to arrange. In such a device, more preferably, a first guide wheel and a second guide wheel that are fixed to the clamp arm and rotate together with the clamp arm, and the force output from the first hydraulic cylinder is the first guide wheel. The compression means includes a first connecting member that transmits to the wheel and a second connecting member that transmits the force output from the second hydraulic cylinder to the second guide wheel.

曲げ加工後に金属管を装置から取り出すには通常、金属管にワイヤロープをかけ吊り上げて行うが、上記のように他方の側(平面から見て金属管を挟んで支軸とは反対側)に配置する第一圧縮駆動手段を金属管より下方に設置すれば、この第一圧縮駆動手段や第一案内輪、第一連結部材が金属管の取出し作業の邪魔になることを防ぐことが出来るからである。なお、この点については、図4を参照して後に更に述べる。   To remove the metal tube from the device after bending, it is usually done by hanging a wire rope around the metal tube, but as described above, on the other side (on the opposite side of the support shaft with the metal tube in between) If the first compression drive means to be arranged is installed below the metal tube, the first compression drive means, the first guide wheel, and the first connecting member can be prevented from interfering with the metal tube take-out operation. It is. This point will be further described later with reference to FIG.

また、このような第一圧縮駆動手段(並びに第一案内輪及び第一連結部材)の配置構成によれば、当該第一圧縮駆動手段が金属管の取出し作業の邪魔にならないから、第一案内輪の径を大きくする(例えば第一案内輪の径を、クランプアームによる金属管の把持点と支軸との距離より大きくする)ことができ、これにより第一圧縮駆動手段によってより大きな圧縮力を金属管に加え、曲げ加工時の減肉量を小さく抑えることが可能となる。   Further, according to the arrangement configuration of the first compression driving means (and the first guide wheel and the first connecting member), the first compression driving means does not interfere with the work for taking out the metal tube. The diameter of the ring can be increased (for example, the diameter of the first guide wheel can be made larger than the distance between the gripping point of the metal tube by the clamp arm and the support shaft), and thereby a larger compressive force can be obtained by the first compression driving means. Can be added to the metal tube to reduce the amount of thinning during bending.

また同様に金属管の取出しを容易にする観点から、前記推進手段は、上記一方の側(平面から見て金属管を挟んで支軸と同じ側)に、すなわち金属管より支軸寄りに配置することが好ましい。   Similarly, from the viewpoint of facilitating the removal of the metal tube, the propulsion means is arranged on the one side (the same side as the support shaft with the metal tube sandwiched when viewed from above), that is, closer to the support shaft than the metal tube. It is preferable to do.

さらに本発明の装置では、クランプアームは、金属管を把持するクランプ部を鉛直方向の中間部に備え、当該クランプ部より上部ならびに下部の各位置において前記支軸により当該クランプアームを回動可能に支持し、前記クランプ部より下部位置に前記第一案内輪を固定し、前記クランプ部より上部位置に前記第二案内輪を固定することが好ましい。   Furthermore, in the apparatus of the present invention, the clamp arm includes a clamp portion that holds the metal tube in the middle portion in the vertical direction, and the clamp arm can be rotated by the support shaft at positions above and below the clamp portion. It is preferable that the first guide wheel is fixed at a lower position than the clamp portion, and the second guide wheel is fixed at an upper position than the clamp portion.

金属管の前方部を把持して金属管に曲げモーメントを加えるクランプアームは、加工中前記推進手段による推進力を受けるが、この推進力は管の径や肉厚寸法・材料等にもよるが数百トンになることもある。一方、クランプアームとこれが固定される装置本体との間には、ベアリング等の可動部が介在し、またアーム自体の撓りもあるから、これら可動部に含まれる隙間(遊び)やアームの撓りが積み重なって、推進力を受けたときにクランプアームが傾いてしまう現象が生じる(以下これをアームの「倒れ」と言う)。   The clamp arm that grips the front part of the metal tube and applies a bending moment to the metal tube receives the propulsive force from the propulsion means during processing. This propulsive force depends on the diameter of the tube, the wall thickness, the material, etc. It can be several hundred tons. On the other hand, there are movable parts such as bearings between the clamp arm and the apparatus main body to which the clamp arm is fixed, and the arm itself is also bent. A phenomenon occurs in which the clamp arm tilts when it is piled up and receives a propulsive force (hereinafter referred to as “falling” of the arm).

このアームの倒れは、加工誤差の原因となり、高精度の曲げ加工を妨げる。一方、このようなアームの倒れを予め織り込んだ段取り(加工装置のセッティング)を行うことも考えられるが、実際の作業にあたっては、管径の異なる様々な管を次々と加工していくことも少なくなく、加工すべき管を取り換えるたびごとに、あるいは指定された減肉率が変わるたびに装置の設定を逐一変更していくことは煩雑で生産性を低下させる。   This falling of the arm causes a processing error and hinders high-precision bending. On the other hand, it is conceivable to perform setup (setting of the processing equipment) that pre-weaves the fall of such an arm, but in actual work, it is rare to process various pipes with different pipe diameters one after another. However, changing the setting of the apparatus every time the pipe to be processed is replaced or whenever the specified thickness reduction rate changes is cumbersome and reduces productivity.

そこで、本発明では、好ましい態様として上記のように金属管を把持するクランプ部の上下でクランプアームを支軸により支持するとともに、上部位置に前記第二案内輪を固定する。この第二案内輪は、前記第二圧縮駆動手段による圧縮力(引戻力)を受けるものであり、当該第二圧縮駆動手段を使用すれば、推進力とは逆方向の引戻力をアームの上部にかけることができ、金属管に圧縮力をかけると同時にアームを引き起こし(後述の図2の矢印Eを参照)、アームの倒れを防止ないし軽減することが出来る。   Therefore, in the present invention, as a preferred embodiment, the clamp arm is supported by the support shaft above and below the clamp portion that holds the metal tube as described above, and the second guide wheel is fixed to the upper position. The second guide wheel receives the compression force (retraction force) by the second compression drive means, and if the second compression drive means is used, the retraction force in the direction opposite to the propulsion force is applied to the arm. Can be applied to the upper portion of the metal tube, and at the same time as applying a compressive force to the metal tube, the arm is raised (see arrow E in FIG. 2 described later), and the fall of the arm can be prevented or reduced.

なお、上記第二案内輪は、その径を前記支軸から金属管までの距離より小さくし、当該第二案内輪および前記第二連結部材が前記一方の側(金属管より支軸に近い側)に納まるように配置することが、金属管の取出し作業の邪魔になることを防ぐ点から好ましい。   The diameter of the second guide wheel is smaller than the distance from the support shaft to the metal tube, and the second guide wheel and the second connecting member are on one side (the side closer to the support shaft than the metal tube). It is preferable to dispose the metal tube so that it does not obstruct the work of taking out the metal tube.

本発明に係る金属管の曲げ加工装置によれば、広範な減肉率に高精度にかつ作業性良く対応することが出来る。   According to the metal pipe bending apparatus according to the present invention, it is possible to cope with a wide range of thinning rates with high accuracy and good workability.

本発明の他の目的、特徴および利点は、図面に基づいて述べる以下の本発明の実施の形態の説明により明らかにする。なお、各図中、同一の符号は、同一又は相当部分を示す。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from the following description of embodiments of the present invention described with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or an equivalent part.

図1は、本発明の一実施形態に係る金属管の曲げ加工装置を模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a metal tube bending apparatus according to an embodiment of the present invention. 図2は、前記実施形態に係る曲げ加工装置を模式的に示す正面図である。FIG. 2 is a front view schematically showing the bending apparatus according to the embodiment. 図3は、前記実施形態に係る曲げ加工装置を模式的に示す右側面図である。FIG. 3 is a right side view schematically showing the bending apparatus according to the embodiment. 図4は、前記実施形態に係る曲げ加工装置において金属管の加工後の状態(取出し状態)を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state after the metal tube is processed (an extraction state) in the bending apparatus according to the embodiment. 図5は、前記実施形態の曲げ加工装置が備える圧縮用の油圧回路を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a compression hydraulic circuit provided in the bending apparatus of the embodiment.

図1から図5に示すように本発明の一実施形態に係る金属管の曲げ加工装置は、床に設置した本体フレーム11と、加工対象である金属管10を環状に加熱する加熱コイル20と、本体フレーム11に回動可能に取り付けたクランプアーム21と、本体フレーム11の長さ方向(図1及び図2の左右方向)に移動可能な台車(移動ベース)16と、この台車16をクランプアーム21に向け進行させる推力シリンダ(推進駆動手段)31,31aと、金属管10に圧縮力を加える2つの圧縮シリンダ(圧縮駆動手段)41,51と、クランプアーム21に固定されてこれと一緒に支軸23,24を中心として回転する2つの案内輪(第一案内輪42及び第二案内輪52)と、各圧縮シリンダ41,51の引戻力D,Eを各案内輪42,52にそれぞれ伝達するチェーン(連結部材)43,53とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 5, a metal pipe bending apparatus according to an embodiment of the present invention includes a main body frame 11 installed on a floor, and a heating coil 20 that annularly heats a metal pipe 10 to be processed. The clamp arm 21 rotatably attached to the main body frame 11, the carriage (moving base) 16 movable in the length direction of the main body frame 11 (left and right direction in FIGS. 1 and 2), and the carriage 16 are clamped Thrust cylinders (propulsion drive means) 31 and 31a to be advanced toward the arm 21, two compression cylinders (compression drive means) 41 and 51 for applying a compression force to the metal tube 10, and a clamp arm 21 fixed together therewith Two guide wheels (first guide wheel 42 and second guide wheel 52) that rotate about the support shafts 23, 24 and pullback forces D, E of the compression cylinders 41, 51 are used as the guide wheels 42, 52. In Chain that respectively transmit and a (coupling member) 43, 53.

また、上記圧縮シリンダ41,51は、出力(最大出力)の大きな親シリンダ(第一圧縮駆動手段)41と、これより出力(最大出力)が小さな子シリンダ(第二圧縮駆動手段)51とからなる。   The compression cylinders 41 and 51 are composed of a parent cylinder (first compression drive means) 41 having a large output (maximum output) and a child cylinder (second compression drive means) 51 having a smaller output (maximum output). Become.

本体フレーム11は、加工装置の土台となる底板部12と、この底板部12から垂直に立ち上がってクランプアーム21の上端部を支持するアーチ部13とを有する。底板部12は、床に設置され、その上面に車輪19やレール(図示せず)を介して台車16が走行可能に載置される。一方、アーチ部13は、底板部12の左右両側縁部からそれぞれ垂直に立ち上がって金属管より上方位置にまで延びる2本の支柱部14と、これら支柱部14の上端の間に掛け渡された梁部15とを有する。   The main body frame 11 includes a bottom plate portion 12 that serves as a base of the processing apparatus, and an arch portion 13 that rises vertically from the bottom plate portion 12 and supports the upper end portion of the clamp arm 21. The bottom plate portion 12 is installed on the floor, and a carriage 16 is placed on the upper surface of the bottom plate portion 12 via wheels 19 and rails (not shown). On the other hand, the arch portion 13 is stretched between two strut portions 14 that vertically rise from the left and right side edges of the bottom plate portion 12 and extend to a position above the metal tube, and the upper ends of the strut portions 14. And a beam portion 15.

なお、金属管10(後に述べる親シリンダ41と第一案内輪42を接続するチェーン43、並びに子シリンダ51と第二案内輪52を接続するチェーン53も同様)は、当該アーチ部13をくぐるように(両支柱部14の間で且つ梁部15の下を通過するように)本体フレーム11の長さ方向に延びるが、これらを示すために図1では梁部15を切り欠いて示している。また図2では、同様に金属管10やチェーン43,53を明瞭に示すため、支柱部14の一方(図2の手前側)を示しておらず、後に述べる台車16の一部(図2の手前側)を切り欠いて示した。   The metal pipe 10 (the chain 43 connecting the parent cylinder 41 and the first guide wheel 42 described later, and the chain 53 connecting the child cylinder 51 and the second guide wheel 52) also passes through the arch portion 13. 1 to extend in the length direction of the main body frame 11 (so as to pass between both support columns 14 and under the beam portion 15). In order to show these, FIG. . Also, in FIG. 2, in order to clearly show the metal tube 10 and the chains 43 and 53, one of the support columns 14 (the front side in FIG. 2) is not shown, and a part of the carriage 16 described later (in FIG. 2). The front side is cut away.

クランプアーム21は、加熱コイル20の前方位置において金属管10を把持するクランプ部22を鉛直方向の中央部に有する。さらにクランプアーム21は、その上端を、本体フレーム11のアーチ部13(梁部15)に支軸23を介して回動可能に支持するとともに、その下端を、本体フレーム11の底板部12に支軸24を介して回動可能に支持してある。各支軸23,24は、鉛直方向に延びるように本体フレーム11に取り付けてあり、したがってクランプアーム21は水平に(水平面内で)旋回する。   The clamp arm 21 has a clamp portion 22 that holds the metal tube 10 at a position in front of the heating coil 20 at the center in the vertical direction. Further, the clamp arm 21 supports the upper end of the clamp arm 21 on the arch portion 13 (beam portion 15) of the main body frame 11 via a support shaft 23 and supports the lower end of the clamp arm 21 on the bottom plate portion 12 of the main body frame 11. A shaft 24 is rotatably supported. Each of the support shafts 23 and 24 is attached to the main body frame 11 so as to extend in the vertical direction. Therefore, the clamp arm 21 is swung horizontally (in a horizontal plane).

クランプアーム21の下端部には、支軸24を中心としてクランプアーム21と一緒に回転する第一案内輪42を取り付けてある。この第一案内輪42は、チェーン43と噛み合い、親シリンダ41による引戻力Dをクランプアーム21に伝達する。親シリンダ41は、台車16に取り付けてあり、当該親シリンダ41のピストンロッドと第一案内輪42とを前記チェーン43で接続することにより、親シリンダ41の引戻力D(金属管10の推進方向Aと逆方向の力)を第一案内輪42にかけることを可能とした。   A first guide wheel 42 that rotates together with the clamp arm 21 about the support shaft 24 is attached to the lower end portion of the clamp arm 21. The first guide wheel 42 meshes with the chain 43 and transmits the pulling back force D by the parent cylinder 41 to the clamp arm 21. The parent cylinder 41 is attached to the carriage 16, and the pulling force D (promotion of the metal tube 10) of the parent cylinder 41 is established by connecting the piston rod of the parent cylinder 41 and the first guide wheel 42 with the chain 43. The force in the direction opposite to the direction A) can be applied to the first guide wheel 42.

親シリンダ41は子シリンダ51より出力が大きく、さらに第一案内輪42はその半径R1が、クランプ部22による金属管10の把持位置Gと支軸23,24との間の距離R3より大きい。したがって、親シリンダ41を使用すれば、第一案内輪42を介して金属管10に大きな圧縮力(引戻力D)を効率良くかけることが出来る。   The output of the parent cylinder 41 is greater than that of the child cylinder 51, and the radius R 1 of the first guide wheel 42 is greater than the distance R 3 between the grip position G of the metal tube 10 by the clamp portion 22 and the support shafts 23, 24. Therefore, if the parent cylinder 41 is used, a large compressive force (retraction force D) can be efficiently applied to the metal pipe 10 via the first guide wheel 42.

また、第一案内輪42、チェーン43及び親シリンダ41は、金属管10より下方位置に配置してあるから、例えば図4に示すように曲げ加工後に金属管10にワイヤ61をかけ、同図に二点鎖線で示すように金属管10を推進方向に引き出してクレーン(フック62)で金属管10を吊り上げて加工装置から取り出す場合に、第一案内輪42やチェーン43に邪魔されずに作業を行うことが出来る。   Further, since the first guide wheel 42, the chain 43, and the parent cylinder 41 are disposed below the metal pipe 10, for example, as shown in FIG. When the metal tube 10 is pulled out in the propulsion direction as shown by a two-dot chain line, and the metal tube 10 is lifted by a crane (hook 62) and taken out from the processing apparatus, the work is performed without being disturbed by the first guide wheel 42 or the chain 43. Can be done.

クランプアーム21の上端部(支軸23のボス外周部)には、支軸23を中心としてクランプアーム21と一緒に回転する第二案内輪52を取り付けてある。この第二案内輪52は、チェーン53と噛み合い、子シリンダ51による引戻力Eをクランプアーム21に伝達する。圧縮シリンダの一つである子シリンダ51は、本体フレーム11のアーチ部13に取り付けてあり、当該子シリンダ51のピストンロッドと第二案内輪52とを前記チェーン53で接続することにより、子シリンダ51による引戻力E(金属管10の推進方向Aと逆の方向の力)を第二案内輪52にかけることを可能とした。   A second guide wheel 52 that rotates together with the clamp arm 21 around the support shaft 23 is attached to the upper end portion of the clamp arm 21 (the outer peripheral portion of the boss of the support shaft 23). The second guide wheel 52 meshes with the chain 53 and transmits the retracting force E generated by the child cylinder 51 to the clamp arm 21. A child cylinder 51 that is one of the compression cylinders is attached to the arch portion 13 of the main body frame 11, and the piston rod of the child cylinder 51 and the second guide wheel 52 are connected by the chain 53, thereby the child cylinder 51. The retracting force E (force in the direction opposite to the propulsion direction A of the metal tube 10) 51 can be applied to the second guide wheel 52.

子シリンダ51は、前記親シリンダ41より小さな最大出力を有するもので、当該子シリンダ51を使用すれば、親シリンダ41に比べて金属管10に加えることが可能な圧縮力は小さいが、所望の小さな圧縮力を正確に金属管10に加えることが出来る。また、第二案内輪52の半径R2は、クランプ部22による金属管10の把持位置Gと支軸23との間の距離R3より小さく、第二案内輪52、チェーン53及び子シリンダ51は金属管10より支軸寄りに収まっている。したがって、これら第二案内輪52やチェーン53、子シリンダ51を金属管10より上方位置に備えても、前記金属管10の取出し作業の邪魔になることがない。   The child cylinder 51 has a maximum output smaller than that of the parent cylinder 41. If the child cylinder 51 is used, the compression force that can be applied to the metal pipe 10 is smaller than that of the parent cylinder 41. A small compressive force can be accurately applied to the metal tube 10. The radius R2 of the second guide wheel 52 is smaller than the distance R3 between the holding position G of the metal tube 10 by the clamp portion 22 and the support shaft 23, and the second guide wheel 52, the chain 53, and the child cylinder 51 are made of metal. It is located closer to the support shaft than the tube 10. Therefore, even if the second guide wheel 52, the chain 53, and the child cylinder 51 are provided above the metal tube 10, the metal tube 10 is not obstructed.

さらに、この子シリンダ51よって前述したアーム21の倒れの問題を軽減ないし防止することが出来る。具体的には、金属管10の推進力Aを受けるクランプアーム21は、もし下側の支軸24のみで支持する構造であれば、図2において矢印Fで示すような倒れを生じる。これを防ぐため、本実施形態では、上端部にも支軸23を設けてアーム21を支持し、さらに、子シリンダ51(第二案内輪52)をアーム21の上端部に接続する。したがって本実施形態では、子シリンダ51を使用することにより、金属管10に圧縮力をかけると同時に、アーム21の倒れを打ち消す引戻力Eをアーム21の上端部にかけることができ、これによりアーム21の倒れを抑制ないし防止して加工誤差の発生を防ぐことが出来る。   Further, this child cylinder 51 can reduce or prevent the above-described problem of the arm 21 falling. Specifically, if the clamp arm 21 that receives the propulsive force A of the metal tube 10 is supported by only the lower support shaft 24, the clamp arm 21 will fall as shown by the arrow F in FIG. In order to prevent this, in the present embodiment, the support shaft 23 is also provided at the upper end portion to support the arm 21, and the child cylinder 51 (second guide wheel 52) is connected to the upper end portion of the arm 21. Therefore, in the present embodiment, by using the child cylinder 51, it is possible to apply a pulling force E to the upper end portion of the arm 21 at the same time as applying a compressive force to the metal tube 10 and thereby canceling the fall of the arm 21. The occurrence of machining errors can be prevented by suppressing or preventing the arm 21 from falling.

圧縮シリンダ(親シリンダ41及び子シリンダ51)の制御は、圧縮制御部45により行う。この圧縮制御部45は、圧縮シリンダ41,51に対し選択的に(親シリンダ41及び子シリンダ51のいずれか一方又は双方に)作動油を供給する油圧回路71(図5参照)を構成する。   The compression control unit 45 controls the compression cylinders (the parent cylinder 41 and the child cylinder 51). The compression control unit 45 constitutes a hydraulic circuit 71 (see FIG. 5) that supplies hydraulic oil selectively to the compression cylinders 41 and 51 (to either one or both of the parent cylinder 41 and the child cylinder 51).

具体的には、図5に示すようにこの油圧回路71は、油圧ポンプ、油タンク、配管及び付属機器(圧力計、フィルタ等)を含む作動油供給部72と、圧力設定範囲が高い圧力領域にある第1比例リリーフ弁74と、圧力設定範囲が低い圧力領域にある第2比例リリーフ弁75と、作動油供給部72とシリンダとの間に介在されるリリーフ弁を選択する(第1比例リリーフ弁74と第2比例リリーフ弁75との間で切り換える)電磁切換弁(比例リリーフ弁切換用電磁弁)73と、第1比例リリーフ弁74と第2比例リリーフ弁75のいずれか一方を介して作動油供給部72から供給される作動油を親シリンダ41及び子シリンダ51のいずれか一方又は双方に供給するよう作動油の流路を切り換える切換弁(シリンダ切換用電磁弁)76と、各制御弁(比例リリーフ弁74,75、切換弁73,76)を制御するコントローラ(図示せず)とを備え、第1比例リリーフ弁74と第2比例リリーフ弁75のいずれか一方を使用して、親シリンダ41及び子シリンダ51のいずれか一方又は双方を作動させる。   Specifically, as shown in FIG. 5, the hydraulic circuit 71 includes a hydraulic oil supply unit 72 including a hydraulic pump, an oil tank, piping, and accessory devices (pressure gauge, filter, etc.), and a pressure region having a high pressure setting range. The first proportional relief valve 74, the second proportional relief valve 75 in the pressure region where the pressure setting range is low, and the relief valve interposed between the hydraulic oil supply unit 72 and the cylinder are selected (first proportional relief valve). Via an electromagnetic switching valve (proportional relief valve switching electromagnetic valve) 73, which is switched between the relief valve 74 and the second proportional relief valve 75, or one of the first proportional relief valve 74 and the second proportional relief valve 75. A switching valve (cylinder switching electromagnetic valve) 76 that switches the flow path of the hydraulic oil so that the hydraulic oil supplied from the hydraulic oil supply unit 72 is supplied to one or both of the parent cylinder 41 and the child cylinder 51; A controller (not shown) for controlling the control valves (proportional relief valves 74 and 75, switching valves 73 and 76), and using either the first proportional relief valve 74 or the second proportional relief valve 75. Then, one or both of the parent cylinder 41 and the child cylinder 51 are operated.

下記表1は、これら各リリーフ弁74,75および圧縮シリンダ41,51を用いた加工方法の一例を示すものである。なお、この例では、親シリンダ41の最大出力(最大引張力)は1500kN、子シリンダ51の最大出力(最大引張力)は150kNであり、第1比例リリーフ弁74の圧力設定範囲は2〜20MPa、第2比例リリーフ弁75の圧力設定範囲は0.7〜7MPaである。また表1中の丸(○)は使用を、ばつ(×)は不使用をそれぞれ示す。   Table 1 below shows an example of a processing method using the relief valves 74 and 75 and the compression cylinders 41 and 51. In this example, the maximum output (maximum tensile force) of the parent cylinder 41 is 1500 kN, the maximum output (maximum tensile force) of the child cylinder 51 is 150 kN, and the pressure setting range of the first proportional relief valve 74 is 2 to 20 MPa. The pressure setting range of the second proportional relief valve 75 is 0.7 to 7 MPa. In Table 1, a circle (◯) indicates use, and a cross (×) indicates non-use.

Figure 0005784378
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上記表1に示すように、例えば小さい減肉率が要求される場合のように必要とされる圧縮力が大きい場合(例1:500〜1500kN)には、圧力設定範囲が高い(高圧力領域にある)第1比例リリーフ弁74を使用して、親シリンダ41と子シリンダ51の両方を使用して圧縮力をかける。また、必要とされる圧縮力がこれよりやや小さい場合(例2:100〜1000kN)には、同様に第1比例リリーフ弁74を使用するが、親シリンダ41のみを使用する。また、必要とされる圧縮力が更に小さい場合(例3:50〜500kN)には、圧力設定範囲が低い(低圧力領域にある)第2比例リリーフ弁75を使用して、親シリンダ41を作動させる。さらに、必要とされる圧縮力が非常に小さい場合(例4:30〜150kN)には、圧力設定範囲が低い(低圧力領域にある)第2比例リリーフ弁75を使用するとともに、出力の小さな子シリンダ51のみを使用して圧縮力を付与する。   As shown in Table 1 above, when the required compression force is large (example 1: 500 to 1500 kN), for example, when a small thickness reduction rate is required, the pressure setting range is high (high pressure region). The first proportional relief valve 74 is used to apply compressive force using both the parent cylinder 41 and the child cylinder 51. When the required compressive force is slightly smaller than this (example 2: 100 to 1000 kN), the first proportional relief valve 74 is similarly used, but only the parent cylinder 41 is used. When the required compression force is even smaller (example 3: 50 to 500 kN), the second proportional relief valve 75 having a low pressure setting range (in the low pressure region) is used to switch the parent cylinder 41. Operate. Furthermore, when the required compression force is very small (example 4: 30 to 150 kN), the second proportional relief valve 75 having a low pressure setting range (in the low pressure region) is used, and the output is small. A compression force is applied using only the child cylinder 51.

このように本実施形態の装置によれば、必要とされる圧縮力の大きさに対応した最適なリリーフ弁74,75とシリンダ41,51とを選択的に使用することにより、正確な圧縮力を付与し曲げ加工を行うことが出来る。   As described above, according to the apparatus of this embodiment, an accurate compression force can be obtained by selectively using the optimum relief valves 74 and 75 and the cylinders 41 and 51 corresponding to the required compression force. Can be bent.

台車16は、金属管10の後部を把持するクランプ部(後部クランプ)18を有するとともに車輪19を備え、金属管10の推進に伴いクランプアーム21に向け走行することが出来る。台車16には、金属管10に推進力を与える推力シリンダ31,31aを設置してある。この推力シリンダ31,31aは、当該台車16と本体フレーム11のアーチ部13とに係合して台車16をアーチ部側に引き寄せる(矢印C参照)ことにより台車16を進行させ、これにより台車16に固定(把持)した金属管10が加熱コイル20に向かって前方へ推し進められる。   The carriage 16 includes a clamp portion (rear clamp) 18 that holds the rear portion of the metal tube 10 and includes a wheel 19, and can travel toward the clamp arm 21 as the metal tube 10 is propelled. The carriage 16 is provided with thrust cylinders 31, 31 a that give a thrust to the metal pipe 10. The thrust cylinders 31, 31 a are engaged with the cart 16 and the arch portion 13 of the main body frame 11 to draw the cart 16 toward the arch portion (see arrow C), thereby causing the cart 16 to advance, and thereby the cart 16. The metal tube 10 fixed (gripped) is pushed forward toward the heating coil 20.

一方、金属管10の前端部はクランプ部22によってアーム21に固定(把持)してある。したがって、金属管10の進行に伴いアーム21が回転し、金属管10の把持点は支軸23,24を中心として旋回する。このようにアーム21によって金属管10が案内され、加熱コイル20による金属管10の加熱部分が連続的に塑性変形して湾曲し、支軸23,24とアーム21による把持点(クランプ部22)との距離を半径とする円弧形状に金属管10を曲げることが出来る(図4参照)。   On the other hand, the front end portion of the metal tube 10 is fixed (gripped) to the arm 21 by the clamp portion 22. Therefore, the arm 21 rotates as the metal tube 10 advances, and the gripping point of the metal tube 10 turns around the support shafts 23 and 24. In this way, the metal tube 10 is guided by the arm 21, and the heated portion of the metal tube 10 by the heating coil 20 is continuously plastically deformed and curved, and the grip points (clamp portion 22) by the support shafts 23 and 24 and the arm 21. The metal tube 10 can be bent into an arc shape whose radius is the distance to (see FIG. 4).

またこのとき同時に、前記親シリンダ41及び子シリンダ51のいずれか一方又は双方を使用することにより金属管10に圧縮力を加える。これら圧縮シリンダ41,51による引戻力D,Eは、前述のように金属管10の推進方向Aと逆方向の力であり、親シリンダ41については第一案内輪42とクランプアーム21を介して、また子シリンダ51については第二案内輪52とクランプアーム21を介して、それぞれ金属管10に管軸方向への圧縮力となって作用し、管外周部分の減肉を抑制することが出来る。   At the same time, a compressive force is applied to the metal tube 10 by using one or both of the parent cylinder 41 and the child cylinder 51. The retracting forces D and E by the compression cylinders 41 and 51 are forces in the direction opposite to the propelling direction A of the metal tube 10 as described above, and the parent cylinder 41 is passed through the first guide wheel 42 and the clamp arm 21. The child cylinder 51 acts on the metal pipe 10 as a compressive force in the pipe axis direction via the second guide wheel 52 and the clamp arm 21 to suppress the thinning of the outer peripheral portion of the pipe. I can do it.

なお、上記推力シリンダ31,31aは、本実施形態では台車16の上部位置と下部位置とに1本ずつ、合計2本備えるが、図2においては前記親シリンダ41と重なって分かり難くなるため、下側の推力シリンダ31aは図示していない。この下側の推力シリンダ31a(図3参照)は、平面(図1)から見ると上側の推力シリンダ31と丁度重なる位置(上側推力シリンダ31の直下位置)に設置し、正面(図2)から見ると親シリンダ41の手前に備える。また、これら上下の推力シリンダ31,31aは共に、それらのピストンロッドの延在方向が支軸23,24と一致するように配置してある。   In the present embodiment, the thrust cylinders 31 and 31a are provided in total, two in each of the upper position and the lower position of the carriage 16. However, in FIG. The lower thrust cylinder 31a is not shown. The lower thrust cylinder 31a (see FIG. 3) is installed at a position (a position directly below the upper thrust cylinder 31) that overlaps the upper thrust cylinder 31 when viewed from the plane (FIG. 1), and from the front (FIG. 2). When viewed, it is provided in front of the parent cylinder 41. Further, both the upper and lower thrust cylinders 31 and 31 a are arranged so that the extending directions of the piston rods coincide with the support shafts 23 and 24.

推力シリンダ31,31aの制御は、図1に示すように推進制御部32により行う。この推進制御部32は、推力シリンダ31,31aに作動油を供給する油圧駆動回路や圧力リリーフ弁、給油量を制御する制御部等を含み、例えば加工中に一定の速度で台車16(したがって金属管10)が進行するように速度制御を行う。   The thrust cylinders 31 and 31a are controlled by a propulsion control unit 32 as shown in FIG. The propulsion control unit 32 includes a hydraulic drive circuit that supplies hydraulic oil to the thrust cylinders 31 and 31a, a pressure relief valve, a control unit that controls the amount of oil supply, and the like. Speed control is performed so that the tube 10) advances.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の変更を行うことができることは当業者に明らかである。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made within the scope of the claims. .

例えば、前記実施形態では、金属管に圧縮力を加える機構(圧縮駆動部、案内輪)としてチェーンと案内輪(スプロケット)を使用したが、ラックとピニオン、あるいは、ワイヤと巻取りドラム、あるいは、ギア等、他の動力伝達機構を採用することも可能である。また、推進手段および圧縮手段(圧縮駆動手段)は、典型的には油圧シリンダを使用するがこれに限定されるものではなく、例えば油圧モータや電動モータ、エアシリンダ等の他の駆動装置の使用を本発明は排除するものではない。   For example, in the above-described embodiment, a chain and a guide wheel (sprocket) are used as a mechanism (compression drive unit, guide wheel) for applying a compressive force to the metal tube, but a rack and pinion, a wire and a winding drum, or It is also possible to employ other power transmission mechanisms such as gears. The propulsion means and the compression means (compression drive means) typically use a hydraulic cylinder, but are not limited to this. For example, use of other drive devices such as a hydraulic motor, an electric motor, and an air cylinder. The present invention does not exclude.

さらに、金属管を把持するクランプ手段は、金属管に加える曲げモーメントに耐え、管軸方向への軸方向力(管長手方向の推力)に対してスリップを生じないものであれば、上記以外の様々な機構であっても良い。推進手段についても、金属管を進行させることが出来る機構であればその構造は特に問わない。また、クランプアームや台車等についても、図面に示した例のほか各種の機構・構造のものを用いることが出来る。   Further, the clamp means for gripping the metal tube is not limited to the above as long as it can withstand a bending moment applied to the metal tube and does not cause a slip with respect to an axial force in the tube axis direction (thrust in the tube longitudinal direction). Various mechanisms may be used. The structure of the propulsion means is not particularly limited as long as it is a mechanism capable of moving the metal tube. In addition to the examples shown in the drawings, various mechanisms and structures can be used for the clamp arm, the carriage, and the like.

また本発明において、加工対象となる金属管の材料および寸法(外径・内径・肉厚寸法)は、特に限定されない。例えば、本発明は、鉄を主体とした材料からなる管(例えば鋼管やステンレス管、特殊鋼管など)を加工対象とすることが出来るが、他の金属材料を主体とする管や他の金属合金を材料とする管であっても良い。   In the present invention, the material and dimensions (outer diameter / inner diameter / thickness dimension) of the metal tube to be processed are not particularly limited. For example, the present invention can process pipes made of materials mainly composed of iron (for example, steel pipes, stainless steel pipes, special steel pipes, etc.), but tubes and other metal alloys mainly composed of other metal materials. It may be a tube made of a material.

A 金属管の推力(推進方向)
B クランプアームの旋回方向
C 推力シリンダによる引付力
D,E 圧縮シリンダによる引戻力
F アームの倒れ
10 金属管
11 本体フレーム
12 底板部
13 アーチ部
14 支柱部
15 梁部
16 台車
18,22 クランプ部
19 車輪
20 加熱コイル
21 クランプアーム
23,24 支軸
31,31a 推力シリンダ
32 推進制御部
41 親シリンダ(圧縮シリンダ)
42 第一案内輪
43,53 チェーン
45 圧縮制御部
51 子シリンダ(圧縮シリンダ)
52 第二案内輪
61 ワイヤ
62 クレーンのフック
71 圧縮用油圧回路
72 作動油供給部(油圧ポンプ,油タンク等)
73 電磁切換弁(比例リリーフ弁切換用電磁弁)
74 第1比例リリーフ弁
75 第2比例リリーフ弁
76 電磁切換弁(シリンダ切換用電磁弁)
A Metal tube thrust (propulsion direction)
B Bending direction of the clamp arm C Pulling force by the thrust cylinder D, E Pulling force by the compression cylinder F Folding of the arm 10 Metal pipe 11 Body frame 12 Bottom plate part 13 Arch part 14 Post part 15 Beam part 16 Carriage 18, 22 Clamp Part 19 Wheel 20 Heating coil 21 Clamp arm 23, 24 Support shaft 31, 31a Thrust cylinder 32 Propulsion control part 41 Parent cylinder (compression cylinder)
42 First guide wheel 43, 53 Chain 45 Compression control unit 51 Child cylinder (compression cylinder)
52 Second guide wheel 61 Wire 62 Crane hook 71 Hydraulic circuit for compression 72 Hydraulic oil supply section (hydraulic pump, oil tank, etc.)
73 Solenoid switching valve (Proportional relief valve switching solenoid valve)
74 1st proportional relief valve 75 2nd proportional relief valve 76 Solenoid switching valve (solenoid valve for cylinder switching)

Claims (7)

曲げ加工対象である金属管の一部を環状に加熱する加熱手段と、
当該加熱手段に向け前記金属管を管軸方向へ推進させる推進手段と、
前記金属管を把持すると共に支軸を中心として回動可能なクランプアームを含み、このクランプアームによって前記加熱手段による金属管の加熱部の前方部分を把持すると共にこの把持点を前記推進手段による金属管の推進に伴い前記支軸を中心として旋回させ、これにより前記金属管に曲げモーメントを加える案内手段と、
前記金属管の後部を把持して当該金属管に推進力を伝達する後部クランプを有しかつ前記加熱手段に向け進行可能な移動ベースと、
前記推進手段による金属管の推進方向とは反対方向への力である引戻力を、前記支軸を支点として前記クランプアームを介し前記金属管に加えることにより当該金属管に圧縮力を作用させる圧縮手段と、
を備える金属管の曲げ加工装置であって、
前記圧縮手段は、
第一圧縮駆動手段と、
当該第一圧縮駆動手段より出力の小さい第二圧縮駆動手段と、
これら第一圧縮駆動手段と第二圧縮駆動手段とを制御する圧縮制御部と
を含み、
前記圧縮制御部により前記第一圧縮駆動手段および前記第二圧縮駆動手段のいずれか一方又は双方を使用して前記引戻力を前記金属管に付与可能とし
前記支軸は、鉛直方向に延在し、
前記クランプアームは、前記金属管の推進に伴い水平に旋回して前記金属管を案内し、
平面から見たときに前記金属管を挟んで一方の側に、前記支軸と、前記第二圧縮駆動手段とを配置する一方、
平面から見たときに前記金属管を挟んで他方の側に、かつ、前記金属管より下方に前記第一圧縮駆動手段を配置した
ことを特徴とする金属管の曲げ加工装置。
A heating means for heating a part of the metal pipe to be bent in an annular shape;
Propulsion means for propelling the metal tube in the tube axis direction toward the heating means;
A clamp arm that grips the metal tube and is rotatable about a support shaft. The clamp arm grips a front portion of a heating portion of the metal tube by the heating unit, and the grip point is a metal by the propulsion unit. Guide means for turning about the support shaft as the tube is propelled, thereby applying a bending moment to the metal tube;
A movable base having a rear clamp for gripping the rear portion of the metal tube and transmitting a propulsive force to the metal tube and capable of traveling toward the heating means;
A compressive force is applied to the metal tube by applying a pulling force, which is a force in the direction opposite to the propulsion direction of the metal tube by the propulsion means, to the metal tube via the clamp arm with the support shaft as a fulcrum. Compression means;
A metal pipe bending apparatus comprising:
The compression means includes
First compression drive means;
Second compression drive means having a smaller output than the first compression drive means;
A compression control unit for controlling the first compression drive means and the second compression drive means,
The compression controller can apply the pulling force to the metal tube using either one or both of the first compression driving means and the second compression driving means ,
The support shaft extends in a vertical direction,
The clamp arm pivots horizontally as the metal tube is propelled to guide the metal tube,
While placing the support shaft and the second compression drive means on one side across the metal tube when viewed from a plane,
An apparatus for bending a metal tube , wherein the first compression driving means is disposed on the other side of the metal tube and below the metal tube when viewed from a plane .
前記圧縮手段は、
前記第一圧縮駆動手段として第一油圧シリンダを備えるとともに、
前記第二圧縮駆動手段として第二油圧シリンダを備え、
前記圧縮制御部は、
第一比例リリーフ弁と、
第二比例リリーフ弁と
を含み、
これら第一比例リリーフ弁および第二比例リリーフ弁は、設定可能な最大圧力が第一比例リリーフ弁の方が第二比例リリーフ弁より大きく、
これら第一比例リリーフ弁および第二比例リリーフ弁のいずれか一方を介して前記第一油圧シリンダおよび前記第二油圧シリンダのいずれか一方又は双方に作動油を供給して前記引戻力を前記金属管に付与する
請求項1に記載の金属管の曲げ加工装置。
The compression means includes
While having a first hydraulic cylinder as the first compression drive means,
A second hydraulic cylinder as the second compression drive means;
The compression control unit
A first proportional relief valve;
A second proportional relief valve,
These first proportional relief valve and second proportional relief valve have a maximum settable pressure that is greater for the first proportional relief valve than for the second proportional relief valve,
The working oil is supplied to one or both of the first hydraulic cylinder and the second hydraulic cylinder through one of the first proportional relief valve and the second proportional relief valve, and the retracting force is supplied to the metal. The metal pipe bending apparatus according to claim 1, which is applied to the pipe.
前記圧縮手段は、
前記クランプアームに固定され当該クランプアームと共に回動する第一案内輪と、
前記第一圧縮駆動手段から出力される力を前記第一案内輪に伝達する第一連結部材と、
前記クランプアームに固定され当該クランプアームと共に回動する第二案内輪と、
前記第二圧縮駆動手段から出力される力を前記第二案内輪に伝達する第二連結部材と
をさらに備える
請求項1または2に記載の金属管の曲げ加工装置。
The compression means includes
A first guide wheel fixed to the clamp arm and rotating together with the clamp arm;
A first connecting member that transmits the force output from the first compression driving means to the first guide wheel;
A second guide wheel fixed to the clamp arm and rotating together with the clamp arm;
Bending apparatus of a metal tube according to claim 1 or 2 further comprising a second coupling member for transmitting the force output from the second compressing driving means to said second guide wheels.
前記第一案内輪の径が、前記支軸から前記金属管の把持点までの距離より大きい
請求項に記載の金属管の曲げ加工装置。
The metal pipe bending apparatus according to claim 3 , wherein a diameter of the first guide wheel is larger than a distance from the support shaft to a gripping point of the metal pipe.
前記第二案内輪の径が、前記支軸から前記金属管までの距離より小さく、
前記第二案内輪および前記第二連結部材が、前記一方の側に納まるように配置されている
請求項3または4に記載の金属管の曲げ加工装置。
A diameter of the second guide wheel is smaller than a distance from the support shaft to the metal pipe;
The metal pipe bending apparatus according to claim 3 or 4 , wherein the second guide wheel and the second connecting member are disposed so as to be accommodated on the one side.
前記クランプアームは、鉛直方向の中間部に前記金属管を把持するクランプ部を備えるとともに、当該クランプ部より上部ならびに下部の各位置において前記支軸により回動可能に支持され、
前記クランプ部より下部位置に前記第一案内輪を固定し、
前記クランプ部より上部位置に前記第二案内輪を固定した
請求項3から5のいずれか一項に記載の金属管の曲げ加工装置。
The clamp arm includes a clamp portion that holds the metal tube at a middle portion in the vertical direction, and is supported rotatably by the support shaft at positions above and below the clamp portion.
Fixing the first guide wheel at a position below the clamp part;
The metal pipe bending apparatus according to any one of claims 3 to 5 , wherein the second guide wheel is fixed at a position above the clamp portion.
前記推進手段を、前記一方の側に配置した
請求項1から6のいずれか一項に記載の金属管の曲げ加工装置。
The metal pipe bending apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein the propulsion unit is disposed on the one side.
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