JP5939036B2

JP5939036B2 - Bending machine

Info

Publication number: JP5939036B2
Application number: JP2012122758A
Authority: JP
Inventors: 豊浜崎; 林　宏; 宏林
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2012-05-30
Filing date: 2012-05-30
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2032-05-30
Also published as: JP2013248622A

Description

本発明は、曲げ加工装置に関し、具体的には、閉断面を有する長尺の金属製の素材に二次元または三次元の曲げ加工を行って曲げ部材を製造するための曲げ加工装置に関する。 The present invention relates to a bending apparatus, and more particularly to a bending apparatus for manufacturing a bending member by performing two-dimensional or three-dimensional bending on a long metal material having a closed cross section.

周知のように、自動車や各種機械等に用いられる、屈曲した形状を有する金属製の強度部材、補強部材または構造部材には、高強度、軽量かつ小型であること等が求められる。この種の曲げ部材は、従来より、例えばプレス加工品の溶接、厚板の打ち抜きさらには鍛造等により製造されてきた。しかし、これらの製造方法により製造される曲げ部材の軽量化および小型化には限界があり、その実現は容易なことではない。 As is well known, a metal strength member, reinforcement member, or structural member having a bent shape used in automobiles or various machines is required to have high strength, light weight, and small size. Conventionally, this type of bending member has been manufactured, for example, by welding a press-processed product, punching a thick plate, or forging. However, there is a limit to the weight reduction and size reduction of the bending member manufactured by these manufacturing methods, and the realization thereof is not easy.

近年では、例えば非特許文献１に開示されるように、いわゆるチューブハイドロフォーミングによりこの種の曲げ部材を製造することも積極的に検討されている。非特許文献１の２８頁にも記載されているように、チューブハイドロフォーミング工法は、素材となる材料の開発や成形可能な形状の自由度の拡大等といった様々な課題を有しており、今後よりいっそうの技術開発が必要である。 In recent years, for example, as disclosed in Non-Patent Document 1, it has been actively studied to manufacture this type of bending member by so-called tube hydroforming. As described on page 28 of Non-Patent Document 1, the tube hydroforming method has various problems such as the development of a material to be used as a raw material and an increase in the degree of freedom of a shape that can be formed. More technical development is needed.

本出願人は、このような現状に鑑み、特許文献１により曲げ加工装置を開示した。図６は、この曲げ加工装置０（以下、「３ＤＱ装置」ともいう）の概略を示す説明図である。
図６に示すように、３ＤＱ装置０は、基本的に、支持機構２によりその軸方向へ移動自在に支持された鋼管１を上流側から下流側へ向けて例えばボールネジを用いた送り機構３により送りながら、支持機構２の下流で加熱機構（例えば誘導加熱コイル）５により鋼管１を部分的に焼入れが可能な温度域に急速に加熱するとともに加熱機構５の下流に配置される冷却機構（例えば水冷装置）６により鋼管１を急冷することにより、鋼管１の長手方向の一部に部分的に高温の変形抵抗低下部分を形成する。そして、鋼管１を送りながら支持可能であるロール対４ａを少なくとも一組有する可動ローラーダイス４、または鋼管１を把持する産業用ロボット（図示しない）の効果器の位置を二次元又は三次元で変更して鋼管１の変形抵抗低下部分に曲げモーメントを付与することにより、曲げ部材８を製造する。 In view of this situation, the present applicant has disclosed a bending apparatus according to Patent Document 1. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of the bending apparatus 0 (hereinafter also referred to as “3DQ apparatus”).
As shown in FIG. 6, the 3DQ device 0 basically has a steel pipe 1 supported by a support mechanism 2 so as to be movable in the axial direction from the upstream side to the downstream side by a feed mechanism 3 using, for example, a ball screw. While feeding, the steel pipe 1 is rapidly heated to a temperature range in which the steel pipe 1 can be partially quenched by a heating mechanism (for example, induction heating coil) 5 downstream of the support mechanism 2 and a cooling mechanism (for example, downstream of the heating mechanism 5) By rapidly cooling the steel pipe 1 with the water-cooling device 6, a high-temperature deformation resistance lowering part is partially formed in a part of the longitudinal direction of the steel pipe 1. Then, the position of the effector of the movable roller die 4 having at least one pair of roll pairs 4a that can be supported while feeding the steel pipe 1 or the industrial robot (not shown) that holds the steel pipe 1 is changed in two dimensions or three dimensions. And the bending member 8 is manufactured by giving a bending moment to the deformation resistance fall part of the steel pipe 1. FIG.

３ＤＱ装置は、加熱機構５の上流側に鋼管１を支持して位置規制するための支持機構（図示しない）や、鋼管１における曲げ加工を行われた部分がその自重により変形することを防止するための変形防止機構（図示しない）を備えてもよい。 The 3DQ apparatus prevents a support mechanism (not shown) for supporting and restricting the position of the steel pipe 1 on the upstream side of the heating mechanism 5 and the bent portion of the steel pipe 1 from being deformed by its own weight. A deformation preventing mechanism (not shown) may be provided.

３ＤＱ装置０によれば、二次元又は三次元に屈曲する曲げ加工部と焼入れ部とを、長手方向や長手方向と交叉する面内の周方向へ向けて断続的又は連続的に有する曲げ部材を、高い作業能率で製造することができる。 According to the 3DQ device 0, the bending member having the bending portion and the quenching portion bent in two dimensions or three dimensions intermittently or continuously in the circumferential direction in the longitudinal direction or in the plane intersecting the longitudinal direction. Can be manufactured with high work efficiency.

国際公開第２００６／０９３００６号パンフレットInternational Publication No. 2006/093006 Pamphlet

自動車技術Ｖｏｌ．５７，Ｎｏ．６，２００３２３〜２８頁Automotive Technology Vol. 57, no. 6,2003 23-28

本発明者らはよりいっそうの向上を目的として鋭意検討を重ねた結果、３ＤＱ装置０には、以下に説明するさらに改善すべき課題があることが判明した。
３ＤＱ装置０の工場建屋内への設置では、送り機構３、加熱機構５、冷却機構６、支持機構、産業用ロボット、さらには変形防止機構等の、３ＤＱ装置０を構成する各機構を一の架台に搭載することが最も簡便である。しかし、これでは、製造する製品の寸法等が変更される場合、架台の寸法により各機構の設置位置が制限されるために製品の寸法変更に柔軟に対応することが難しいとともに、架台が相当程度大型化するために据え付けの作業性の低下は否めない。このため、上記各機構を複数の架台に振り分けて搭載することが好ましい。例えば、送り機構３、加熱機構５および冷却機構６を一の架台に搭載するとともに、可動ローラーダイス４を支持する支持装置（一般的には６軸の多関節型の産業用ロボット）を他の一の架台に搭載し、これらの架台を工場建屋の床面の所定の位置に据え付けて配置することとなる。 As a result of intensive studies aimed at further improvement, the present inventors have found that the 3DQ device 0 has problems to be further improved as described below.
When the 3DQ device 0 is installed in a factory building, each mechanism constituting the 3DQ device 0 such as the feed mechanism 3, the heating mechanism 5, the cooling mechanism 6, the support mechanism, the industrial robot, and the deformation prevention mechanism is used as one. It is the simplest to mount on the mount. However, when the dimensions of the product to be manufactured are changed, the installation position of each mechanism is limited by the dimensions of the platform, so it is difficult to flexibly respond to the product dimension changes, and the platform is considerably large There is no denying the workability of installation to increase the size. For this reason, it is preferable to distribute and mount each of the mechanisms on a plurality of mounts. For example, the feed mechanism 3, the heating mechanism 5 and the cooling mechanism 6 are mounted on one frame and a support device (generally a 6-axis articulated industrial robot) for supporting the movable roller die 4 is mounted on another It is mounted on a single gantry, and these gantry are installed in a predetermined position on the floor of the factory building.

しかし、本発明者らの検討結果によれば、これら各機構を、工場建屋の床面に配置される二つの架台に振り分けて搭載すると、３ＤＱ装置の稼働時に、動作時の産業用ロボットまたは可動ローラーダイスを支持する架台に不可避的に生じるたわみに起因して、可動ローラーダイス４の設置位置が、送り装置３、誘導加熱コイル５および冷却装置６の設置位置に対して相対的に微小ながらも変動し、製造される曲げ部材８の寸法精度を所望の精度に維持できなくなり、特に自動車用曲げ部材といった高い寸法精度を有する曲げ部材を安定して製造できない可能性があることが判明した。 However, according to the examination results of the present inventors, when each of these mechanisms is distributed and mounted on two pedestals arranged on the floor of the factory building, the industrial robot or the movable robot during operation of the 3DQ device is movable. Although the installation position of the movable roller die 4 is relatively small with respect to the installation positions of the feeding device 3, the induction heating coil 5, and the cooling device 6 due to the deflection inevitably generated in the frame supporting the roller die. It has been found that there is a possibility that a bending member having a high dimensional accuracy, such as a bending member for automobiles, may not be stably manufactured.

可動ローラーダイス４の設置位置が、送り装置３、誘導加熱コイル５および冷却装置６の設置位置に対して相対的に変動することを防止するために、各架台をアンカーにより工場建屋の床面に強く固定することが考えられるが、各架台の設置位置を変更する際の据え付けの作業性の低下は避けられない。また、各架台同士を溶接して固定するのでは、架台を分割する意義が喪失される。さらに、各架台をボルトにより締結するのでは、各架台同士の相対位置のずれを解消できない。 In order to prevent the installation position of the movable roller die 4 from changing relative to the installation positions of the feeding device 3, the induction heating coil 5 and the cooling device 6, each pedestal is fixed to the floor of the factory building by an anchor. Although it is possible to fix it firmly, the workability of installation when changing the installation position of each mount is unavoidable. Moreover, if each gantry is welded and fixed, the significance of dividing the gantry is lost. Furthermore, if each pedestal is fastened with bolts, the relative position shift between the pedestals cannot be eliminated.

このように、産業用ロボットまたは可動ローラーダイス、送り機構、加熱機構および冷却機構を搭載する架台を２以上に分割することは、架台が一体となった場合では、支持機構と変形防止機構の設置場所の変更範囲に限界があり、製品の加工形状に合わせて、支持機構と変形防止機構の設置場所を変更する必要があるため、３ＤＱ装置では特に必要である。しかし、支持機構と産業用ロボットまたは可動ローラーダイスの相対的な設置位置のずれは、製品の加工精度の低下につながるため、この相対位置のずれを低減または解消する必要もある。このように、３ＤＱ装置においては、産業用ロボットまたは可動ローラーダイスの移動軌跡と、支持機構の相対位置のずれが製品の加工精度に直接的に影響するため、分割された各架台同士の相対位置のずれを低減する必要がある。 As described above, when the platform on which the industrial robot or the movable roller die, the feed mechanism, the heating mechanism, and the cooling mechanism are mounted is divided into two or more, the support mechanism and the deformation prevention mechanism are installed when the platform is integrated. This is particularly necessary in the 3DQ apparatus because there is a limit to the place change range, and it is necessary to change the installation location of the support mechanism and the deformation prevention mechanism in accordance with the processed shape of the product. However, since the displacement of the relative installation position of the support mechanism and the industrial robot or the movable roller die leads to a reduction in the processing accuracy of the product, it is also necessary to reduce or eliminate the displacement of the relative position. As described above, in the 3DQ apparatus, since the shift of the relative position of the industrial robot or movable roller die and the support mechanism directly affects the processing accuracy of the product, the relative positions of the divided platforms It is necessary to reduce the deviation.

本発明者らは、上述の各機構を搭載する架台を２以上に分割しても、３ＤＱ装置により製造される曲げ加工製品の寸法精度の低下を防止できる手段を鋭意検討した結果、分割された各架台が搭載する機構を最適化するとともに、各架台を相対的な位置ずれを生じないように三次元で固定して接続することにより、上記課題を解決できることを知見し、本発明を完成した。 As a result of earnestly examining means capable of preventing a reduction in dimensional accuracy of a bent product manufactured by a 3DQ apparatus even if the mount on which each of the above mechanisms is mounted is divided into two or more, the present inventors have divided the frame. We have found that the above problems can be solved by optimizing the mechanism mounted on each gantry and fixing each gantry in a three-dimensional manner so as not to cause a relative displacement. Thus, the present invention has been completed. .

本発明は、以下に列記の通りである。 The present invention is listed below .

（１）中空の金属材をその長手方向へ送る送り機構と、
第１の位置に固定して配置されて、前記金属材を送りながら支持する第１の支持機構と、
前記金属材の送り方向について前記第１の位置よりも下流の第２の位置に配置されて、送られる前記金属材の一部または全部を加熱する加熱機構と、
前記金属材の送り方向について前記第２の位置よりも下流の第３の位置に配置されて、送られる前記金属材における前記加熱機構により加熱された部分を冷却することによって前記金属材の長手方向の一部に高温の部分を形成する冷却機構と、
前記金属材の送り方向について前記第３の位置よりも下流の第４の位置に配置されて、送られる前記金属材の少なくとも一箇所を支持しながら二次元または三次元の方向へ移動することによって、前記金属材における前記高温状態の部分に曲げモーメントを与えて、前記金属材を所望の形状に曲げ加工する可動ローラーダイスからなる第２の支持機構と、
前記金属材の曲げ加工終了部分に生じる自重による変形を防止する変形防止機構を備え、
前記第１の支持機構および前記第２の支持機構を搭載する第１の架台と、
前記変形防止機構を搭載する第２の架台とを備え、かつ
前記第１の架台および前記第２の架台は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、３次元で固定して連結されること
を特徴とする曲げ加工装置。 ( 1 ) a feed mechanism for feeding a hollow metal material in the longitudinal direction;
A first support mechanism that is fixedly disposed at a first position and supports the metal material while feeding;
A heating mechanism that is arranged at a second position downstream of the first position in the feeding direction of the metal material and heats part or all of the metal material to be fed;
The metal material is disposed in a third position downstream of the second position with respect to the feeding direction of the metal material, and the metal material is cooled by a portion heated by the heating mechanism in the metal material to be fed. A cooling mechanism that forms a high-temperature part in a part of
By moving in a two-dimensional or three-dimensional direction while supporting at least one portion of the metal material to be sent, arranged at a fourth position downstream of the third position in the metal material feeding direction. A second support mechanism comprising a movable roller die that applies a bending moment to the high-temperature portion of the metal material to bend the metal material into a desired shape;
Comprising a deformation preventing mechanism for preventing deformation due to its own weight generated in the bending end portion of the metal material;
A first mount on which the first support mechanism and the second support mechanism are mounted;
A second gantry on which the deformation preventing mechanism is mounted, and the first gantry and the second gantry both have a changeable installation position and are fixedly coupled in three dimensions. Bending device characterized by

（２）第１の架台と第２の架台とはキー接続される（１）項に記載された曲げ加工装置。
（３）中空の金属材をその長手方向へ送る送り機構と、
第１の位置に固定して配置されて、金属材を送りながら支持する第１の支持機構と、
金属材の送り方向について第１の位置よりも下流の第２の位置に配置されて、送られる金属材の一部または全部を加熱する加熱機構と、
金属材の送り方向について第２の位置よりも下流の第３の位置に配置されて、送られる金属材における加熱機構により加熱された部分を冷却することによって金属材の長手方向の一部に高温の部分を形成する冷却機構と、
金属材の送り方向について第３の位置よりも下流の第４の位置に配置されて、送られる金属材の少なくとも一箇所を支持しながら二次元または三次元の方向へ移動することによって、金属材における高温状態の部分に曲げモーメントを与えて、金属材を所望の形状に曲げ加工する可動ローラーダイスからなる第２の支持機構と、
金属材の曲げ加工終了部分に生じる自重による変形を防止する変形防止機構と、
第１の支持機構を搭載する第１の架台と、
第２の支持機構を搭載する第２の架台と、
変形防止機構を搭載する第３の架台とを備え、かつ
第１の架台、第２の架台および第３の架台は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、
第３の架台は、第１の架台および第２の架台に３次元で固定して連結されること
を特徴とする曲げ加工装置。 ( 2 ) The bending apparatus according to item (1), wherein the first frame and the second frame are key-connected.
( 3 ) a feed mechanism for sending a hollow metal material in its longitudinal direction;
A first support mechanism that is fixedly disposed at a first position and supports the metal material while feeding;
A heating mechanism that is disposed at a second position downstream of the first position in the feeding direction of the metal material and heats part or all of the metal material to be fed;
The metal material is disposed at a third position downstream of the second position in the metal feed direction, and a part heated in the longitudinal direction of the metal material is cooled by cooling a portion heated by the heating mechanism in the metal material to be fed. A cooling mechanism that forms a part of
The metal material is disposed in a fourth position downstream of the third position in the metal material feeding direction and moves in a two-dimensional or three-dimensional direction while supporting at least one portion of the metal material to be fed. A second support mechanism composed of a movable roller die that applies a bending moment to a portion in a high temperature state of the metal member to bend the metal material into a desired shape;
A deformation prevention mechanism for preventing deformation due to its own weight generated in the bending end portion of the metal material ;
A first mount on which the first support mechanism is mounted;
A second frame on which the second support mechanism is mounted;
And a third gantry on which the deformation prevention mechanism is mounted, and the first gantry, the second gantry, and the third gantry each can change the installation position,
3. A bending apparatus characterized in that the third frame is fixedly coupled to the first frame and the second frame in three dimensions.

（４）第１の架台と第２の架台とが３次元で固定して連結される（３）項に記載された曲げ加工装置。
（５）第３の架台は、第１の架台および第２の架台にキー接続される（３）項または（４）項に記載された曲げ加工装置。 ( 4 ) The bending apparatus described in the item ( 3 ), in which the first frame and the second frame are fixedly coupled in three dimensions.
( 5 ) The bending device according to ( 3 ) or ( 4 ), wherein the third frame is key-connected to the first frame and the second frame.

本発明によれば、３ＤＱ装置を構成する産業用ロボットまたは可動ローラーダイス、支持機構を搭載する架台を２以上に分割しても、産業用ロボットまたは可動ローラーダイスと支持機構との相対的な位置ずれを抑制でき、これにより、３ＤＱ装置により製造される曲げ加工製品の寸法精度を所望の精度に維持でき、特に自動車用曲げ部材といった高い寸法精度を有する曲げ部材を安定して製造することができるようになる。 According to the present invention, the relative position of the industrial robot or movable roller die and the support mechanism even when the industrial robot or the movable roller die constituting the 3DQ apparatus and the mount on which the support mechanism is mounted are divided into two or more. The deviation can be suppressed, whereby the dimensional accuracy of the bent product manufactured by the 3DQ apparatus can be maintained at a desired accuracy, and in particular, a bending member having a high dimensional accuracy such as a bending member for an automobile can be stably manufactured. It becomes like this.

図１は、本発明に係る３ＤＱ装置の構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a 3DQ device according to the present invention. 図２は、キー接続の一例を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ矢視図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）におけるＢ矢視図である。FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an example of key connection, FIG. 2 (a) shows the overall state of key connection, and FIG. 2 (b) is a view as seen from the arrow A in FIG. 2 (a). FIG. 2 (c) is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 2 (a). 図３は、キー接続の他の一例を模式的に示す説明図であり、図３（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ矢視図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing another example of the key connection. FIG. 3 (a) shows the overall state of the key connection, and FIG. 3 (b) is a view taken along the arrow A in FIG. 3 (a). FIG. 3C is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 図４は、キー接続の他の一例を模式的に示す説明図であり、図４（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＢ矢視図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing another example of key connection, FIG. 4 (a) shows the overall state of the key connection, and FIG. 4 (b) is a view as seen from the arrow A in FIG. 4 (a). FIG. 4C is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 図５は、キー接続のさらに他の一例を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）は第１の架台および第２の架台の第１の状態を示し、図５（ｂ）は第１の架台および第２の架台の第２の状態を示し、図５（ｃ）は第１の架台および第２の架台の第３の状態を示す。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing still another example of the key connection. FIG. 5A shows the first state of the first frame and the second frame, and FIG. The 2nd state of the 1st frame and the 2nd frame is shown, and Drawing 5 (c) shows the 3rd state of the 1st frame and the 2nd frame. 図６は、特許文献１により開示された３ＤＱ装置の構成を模式的に示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the 3DQ device disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.

（実施の形態１）
以下、本発明に係る曲げ加工装置を実施するための形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では本発明における「閉じた断面を有する中空の金属材」が鋼管である場合を例にとるが、本発明の適用対象が丸管に限定されるものではなく、閉じた断面を有する中空の金属材であれば、例えば角管等であっても等しく適用される。 (Embodiment 1)
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out a bending apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the case where the “hollow metal member having a closed cross section” in the present invention is a steel pipe is taken as an example. However, the application target of the present invention is not limited to a round pipe, but a closed cross section. For example, a rectangular tube or the like can be equally applied to a hollow metal material having the above.

図１は、本発明に係る曲げ加工装置である３ＤＱ装置１０の構成の一部を簡略化および省略して概念的に示す斜視図である。なお、図１においては、第１の産業用ロボット１６、誘導加熱コイル支持ロボット２７、第２の産業用ロボット２６および第３の産業用ロボット２８は、マニピュレーター等を概念化および簡略化して示す。 FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a part of the configuration of a 3DQ apparatus 10 which is a bending apparatus according to the present invention, simplified and omitted. In FIG. 1, the first industrial robot 16, the induction heating coil support robot 27, the second industrial robot 26, and the third industrial robot 28 are shown conceptually and simplified as manipulators and the like.

３ＤＱ装置１０は、第１の架台１１、第２の架台１２および接続機構１３を備えるので、これらの構成要素を順次説明する。 Since the 3DQ device 10 includes the first gantry 11, the second gantry 12, and the connection mechanism 13, these components will be sequentially described.

［第１の架台１１］
図１において、送り機構１４は、閉じた断面を有する中空の金属材としての鋼管１５を、その長手方向へ送る。本発明では、送り機構１４は第１の産業用ロボット１６により構成される。 [First stand 11]
In FIG. 1, a feed mechanism 14 feeds a steel pipe 15 as a hollow metal material having a closed cross section in the longitudinal direction thereof. In the present invention, the feeding mechanism 14 is constituted by a first industrial robot 16.

以降の説明では、第１の産業用ロボット１６、誘導加熱コイル支持ロボット２７、第３の産業用ロボット２８にも、第２の産業用ロボット２６と同様の多関節型の産業用ロボットを用いた場合を例にとる。 In the following description, an articulated industrial robot similar to the second industrial robot 26 is used for the first industrial robot 16, the induction heating coil support robot 27, and the third industrial robot 28. Take the case as an example.

本発明に係る３ＤＱ装置１０で用いる第１の産業用ロボット１６、第２の産業用ロボット２６、誘導加熱コイル支持ロボット２７さらには第３の産業用ロボット２８は、いずれも、いわゆる垂直多関節ロボットであって第１〜６軸を有する。第１軸は、上腕１７を水平面内で旋回させる。第２軸は、上腕１７を前後に旋回させる。第３軸は、前腕１８を上下に旋回させる。第４軸は、前腕１８を回転させる。第５軸は、手首を上下に旋回させる。さらに、第６軸は、手首を回転させる。第１〜６軸に加えて必要に応じて、上腕１７を旋回させる第７軸を有してもよい。第１〜７軸はいずれもＡＣサーボモーターにより駆動される。 The first industrial robot 16, the second industrial robot 26, the induction heating coil support robot 27, and the third industrial robot 28 used in the 3DQ apparatus 10 according to the present invention are all so-called vertical articulated robots. And having the first to sixth axes. The first axis rotates the upper arm 17 in a horizontal plane. The second axis turns the upper arm 17 back and forth. The third axis pivots the forearm 18 up and down. The fourth axis rotates the forearm 18. The fifth axis turns the wrist up and down. Further, the sixth axis rotates the wrist. You may have the 7th axis | shaft which turns the upper arm 17 as needed in addition to the 1st-6th axis | shaft. The first to seventh axes are all driven by an AC servo motor.

第１の産業用ロボット１６、第２の産業用ロボット２６、誘導加熱コイル支持ロボット２７、さらには第３の産業用ロボット２８は、他の汎用の産業用ロボットと同様に、いずれも、第１〜６軸の動作を総合的に制御するコントローラおよび動作を教示するための入力装置（いずれも図示しない）を有する。 The first industrial robot 16, the second industrial robot 26, the induction heating coil support robot 27, and further the third industrial robot 28 are the same as the other general-purpose industrial robots. A controller for comprehensively controlling the operations of the six axes and an input device for teaching the operations (both not shown).

第１の産業用ロボット１６の手首の先端には、第１の産業用ロボット１６の側方近傍に配置されたパレット１９に収容された鋼管１５を把持するとともに把持した鋼管１５を第１の支持機構１４および誘導加熱機構２３にそれぞれ設けられた貫通孔を貫通させるための効果器（エンドエフェクタ）２０が設けられる。 At the tip of the wrist of the first industrial robot 16, the steel pipe 15 accommodated in the pallet 19 disposed in the vicinity of the side of the first industrial robot 16 is gripped and the gripped steel pipe 15 is first supported. An effector (end effector) 20 for penetrating through holes provided in the mechanism 14 and the induction heating mechanism 23 is provided.

効果器２０は、この送り機構１４においてのみならず、後述する第２の支持機構２５として可動ローラーダイスを用いずに第２の産業用ロボット２６によって鋼管１５を直接掴持する場合や、変形防止機構２８においても用いられる。効果器２０は、この３ＤＱ装置１０により製造される曲げ加工部材の寸法精度や生産性に大きく影響する。 The effector 20 is used not only in the feed mechanism 14 but also when the steel pipe 15 is directly gripped by the second industrial robot 26 without using a movable roller die as a second support mechanism 25 described later, or for preventing deformation. It is also used in the mechanism 28. The effector 20 greatly affects the dimensional accuracy and productivity of the bent member produced by the 3DQ device 10.

図１に示す本発明に係る３ＤＱ装置１０では、パレット１９から３ＤＱ装置１０への鋼管１５の移動や３ＤＱ装置１０へのセットを第１の産業用ロボット１６で行うので、サイクルタイムの低減を図ることができ、生産性を高めることができる。 In the 3DQ apparatus 10 according to the present invention shown in FIG. 1, the steel pipe 15 is moved from the pallet 19 to the 3DQ apparatus 10 and set to the 3DQ apparatus 10 by the first industrial robot 16, so that the cycle time is reduced. Can increase productivity.

第１の支持機構２１は、第１の位置Ａに固定して配置され、鋼管１５を送りながら支持するためのものであり、本発明においても特許文献１により開示された３ＤＱ装置と同様に、鋼管１５を送りながら支持可能であるロール対２１ａ，２１ａを少なくとも一組（図示例ではロール対２２ｂ，２２ｂをもう一組有し、合計二組）有するダイスにより構成される。このようなダイスは、当業者にとっては周知慣用であるので、第１の支持機構２１に関するこれ以上の説明は省略する。 The first support mechanism 21 is fixedly arranged at the first position A and is for supporting the steel pipe 15 while feeding it. In the present invention as well as the 3DQ device disclosed by Patent Document 1, It is constituted by a die having at least one pair of roll pairs 21a and 21a that can be supported while feeding the steel pipe 15 (in the illustrated example, another pair of roll pairs 22b and 22b is provided, and two sets in total). Since such dies are well known to those skilled in the art, further explanation regarding the first support mechanism 21 is omitted.

加熱機構２３は、鋼管１５の送り方向について第１の位置Ａよりも下流の第２の位置Ｂに、誘導加熱コイル支持ロボット２７により支持されて配置されて、送られる鋼管１５の一部または全部を加熱するためのものである。 The heating mechanism 23 is supported and arranged by the induction heating coil support robot 27 at a second position B downstream of the first position A in the feeding direction of the steel pipe 15, and part or all of the steel pipe 15 to be sent. Is for heating.

本発明では、加熱機構２３として、鋼管１５の周囲に離れて配置される誘導加熱コイル２３ａを有する誘導加熱装置を用いる。このような誘導加熱コイル２３ａは、当業者にとっては周知慣用であるので、加熱機構２３に関するこれ以上の説明は省略する。 In the present invention, as the heating mechanism 23, an induction heating apparatus having an induction heating coil 23a arranged around the steel pipe 15 is used. Since such an induction heating coil 23a is well known to those skilled in the art, further description of the heating mechanism 23 will be omitted.

冷却機構２４は、鋼管１５の送り方向について第２の位置Ｂよりも下流の第３の位置Ｃに固定して配置されて、送られる鋼管１５における加熱機構２４により加熱された部分を冷却することにより、高温部分を形成するためのものである。 The cooling mechanism 24 is fixedly disposed at the third position C downstream of the second position B in the feeding direction of the steel pipe 15 and cools the portion heated by the heating mechanism 24 in the steel pipe 15 to be fed. Thus, a high temperature portion is formed.

本発明では、冷却機構２４として、鋼管１５の外面に離れて配置される冷却水噴射ノズル２４ａ，２４ｂを有する水冷装置を用いる。このような冷却水噴射ノズル２４ａ，２４ｂは、当業者にとっては周知慣用であるので、冷却機構２４に関するこれ以上の説明は省略する。 In the present invention, as the cooling mechanism 24, a water cooling device having cooling water injection nozzles 24 a and 24 b disposed away from the outer surface of the steel pipe 15 is used. Such cooling water jet nozzles 24a and 24b are well known and commonly used by those skilled in the art, and thus further description of the cooling mechanism 24 is omitted.

第１の架台１１は、上述した送り機構１４、第１の支持機構２１、加熱機構２３および冷却機構２４を所定の位置に搭載して固定配置する。
第１の架台１１は、送り機構１４、第１の支持機構２１、加熱機構２３および冷却機構２４を搭載しても、撓むことがない剛性を有することが好ましい。 The first gantry 11 has the above-described feeding mechanism 14, the first support mechanism 21, the heating mechanism 23, and the cooling mechanism 24 mounted at predetermined positions and fixedly arranged.
It is preferable that the first gantry 11 has rigidity that does not bend even when the feeding mechanism 14, the first support mechanism 21, the heating mechanism 23, and the cooling mechanism 24 are mounted.

第１の架台１１は、アンカーにより工場建屋の床面に固定され、設置位置を変更可能である。
第１の架台１１は、以上のように構成される。 The first mount 11 is fixed to the floor of the factory building by an anchor, and the installation position can be changed.
The first gantry 11 is configured as described above.

［第２の架台１２］
第２の支持機構２５は、鋼管１５の送り方向について第３の位置Ｃよりも下流の第４の位置Ｄに配置されて、送られる鋼管１５の少なくとも一箇所を支持しながら二次元または三次元の方向へ移動することによって鋼管１５における位置Ｂ〜Ｃ間の、加熱されて変形抵抗が大幅に低下した部分に曲げモーメントを与えて、鋼管１５を所望の形状に曲げ加工するためのものである。 [Second stand 12]
The second support mechanism 25 is disposed at a fourth position D downstream of the third position C in the feed direction of the steel pipe 15 and is two-dimensional or three-dimensional while supporting at least one part of the steel pipe 15 to be fed. This is for bending the steel pipe 15 into a desired shape by applying a bending moment to the portion between the positions B to C of the steel pipe 15 that has been heated and greatly reduced in deformation resistance. .

第２の支持機構２５は、特許文献１により開示された３ＤＱ装置と同様に、鋼管１５を送りながら支持可能であるロール対２５ａ，２５ｂを少なくとも一組有する可動ローラーダイスを用いた。しかし、これとは異なり、上述したように、第２の支持機構２５として可動ローラーダイスを用いずに第２の産業用ロボット２６に持たせたグリッパー等の効果器によって鋼管１５を直接掴持するようにしてもよい。 Similar to the 3DQ device disclosed in Patent Document 1, the second support mechanism 25 used was a movable roller die having at least one pair of roll pairs 25a and 25b that can be supported while feeding the steel pipe 15. However, unlike this, as described above, the steel pipe 15 is directly held by an effector such as a gripper provided to the second industrial robot 26 without using a movable roller die as the second support mechanism 25. You may do it.

第２の支持機構である可動ローラーダイス２５は、第２の産業用ロボット２６により支持される。
また、第２の産業用ロボット２６は、上述した第１の産業用ロボット１６と同様に、いずれも、いわゆる垂直多関節ロボットであり、第１〜６軸を有し、必要に応じてこれらに加えて第７軸を有してもよい。第１〜７軸はＡＣサーボモーターにより駆動される。 The movable roller die 25 as the second support mechanism is supported by the second industrial robot 26.
Also, the second industrial robot 26 is a so-called vertical articulated robot similar to the above-described first industrial robot 16, and has the first to sixth axes. In addition, it may have a seventh axis. The first to seventh axes are driven by an AC servo motor.

第２の産業用ロボット２６の手首２０ａの先端には、可動ローラーダイス２５を保持するための効果器（エンドエフェクタ）として、グリッパー２６ａが設けられる。なお、効果器としては、グリッパー２６ａ以外の型式のものを用いてもよいことはいうまでもない。 A gripper 26 a is provided at the tip of the wrist 20 a of the second industrial robot 26 as an effector (end effector) for holding the movable roller die 25. Needless to say, a type other than the gripper 26a may be used as the effector.

第２の支持機構２５は、第２の架台１２ではなく第１の架台１１に搭載されてもよい。
変形防止機構２８は、鋼管１５の送り方向について第４の位置Ｄよりも下流の第５の位置Ｅに配置されて、送られる鋼管１５の変形を防止するためのものである。 The second support mechanism 25 may be mounted on the first gantry 11 instead of the second gantry 12.
The deformation preventing mechanism 28 is disposed at the fifth position E downstream of the fourth position D in the feeding direction of the steel pipe 15 to prevent deformation of the steel pipe 15 to be fed.

本発明では、変形防止機構２８を、第３の産業用ロボットにより構成した。
また、第３の産業用ロボット２８は、上述した第１の産業用ロボット１６や第２の産業用ロボット２６と同様に、いずれも、いわゆる垂直多関節ロボットであり、第１〜６軸を有し、必要に応じてこれらに加えて第７軸を有してもよい。第１〜７軸はＡＣサーボモーターにより駆動される。 In the present invention, the deformation preventing mechanism 28 is constituted by a third industrial robot.
Similarly to the first industrial robot 16 and the second industrial robot 26 described above, the third industrial robot 28 is a so-called vertical articulated robot and has first to sixth axes. In addition to these, a seventh axis may be provided as necessary. The first to seventh axes are driven by an AC servo motor.

第３の産業用ロボット２８の手首２０ａの先端には、鋼管１５の先端部１５ａを保持するための効果器（エンドエフェクタ）２９が設けられる。
なお、本発明に係る３ＤＱ装置１０では、曲げ加工を、温間または熱間で行うことが望ましい。温間とは常温に比べて鋼管の変形抵抗が低下する加熱温度域であり、例えば、ある鉄鋼材料ではおよそ５００℃から８００℃の温度域である。熱間とは常温に比べて鋼管の変形抵抗が低下し、かつ、鋼管が焼入れされるのに必要な加熱温度域であり、例えば、ある鉄鋼材料では８００℃以上の温度域である。特に、熱間で行う場合には焼入れの所定の温度になった後に所定の冷却速度で冷却することにより焼入れ処理を行うことが可能であり、また温間で行う場合には曲げ加工部を冷却することにより熱歪み等の加工上の歪みの発生を防止することが可能である。 At the tip of the wrist 20a of the third industrial robot 28, an effector (end effector) 29 for holding the tip 15a of the steel pipe 15 is provided.
In the 3DQ apparatus 10 according to the present invention, it is desirable to perform the bending process warmly or hotly. Warm is a heating temperature range in which the deformation resistance of the steel pipe is reduced as compared to normal temperature. For example, a certain steel material has a temperature range of approximately 500 ° C. to 800 ° C. “Hot” is a heating temperature range in which the deformation resistance of the steel pipe is reduced as compared to normal temperature and is necessary for quenching the steel pipe. For example, a certain steel material has a temperature range of 800 ° C. or higher. In particular, when it is performed hot, it is possible to perform the quenching process by cooling at a predetermined cooling rate after reaching a predetermined temperature for quenching. By doing so, it is possible to prevent the occurrence of distortion in processing such as thermal distortion.

第２の架台１２は、第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６および変形防止機構２８を所定の位置に搭載して固定配置する。
第２の架台１２は、第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６および変形防止機構２８を搭載しても、撓むことがない剛性を有することが好ましい。 The second gantry 12 has the second industrial robot 26 and the deformation prevention mechanism 28, to which the second support mechanism 25 is attached, mounted and fixedly arranged at predetermined positions.
It is preferable that the second gantry 12 has a rigidity that does not bend even when the second industrial robot 26 and the deformation prevention mechanism 28 to which the second support mechanism 25 is attached are mounted.

第２の架台１２は、アンカーにより工場建屋の床面に固定され、設置位置を変更可能である。このように、３ＤＱ装置１０では、第１の架台１１および第２の架台１２は、いずれもその設置位置が変更自在に構成される。これにより、加工する製品形状を変更する場合にも、第１の架台１１および第２の架台１２の相対的な設置位置を変更することができる。 The 2nd mount 12 is fixed to the floor of a factory building by an anchor, and can change an installation position. As described above, in the 3DQ device 10, both the first mount 11 and the second mount 12 are configured such that their installation positions can be changed. Thereby, also when changing the product shape to process, the relative installation position of the 1st mount frame 11 and the 2nd mount frame 12 can be changed.

また、第１の架台１１、第２の架台１２それぞれに対する各機構の搭載位置を変更可能にするために、第１の架台１１、第２の架台１２それぞれに各機構を三次元で固定するための位置決め穴を多数設けておくことが好ましい。これにより、加工する製品形状を変更する場合に、第１の架台１１、第２の架台１２それぞれに対する各機構の搭載位置を容易かつ迅速に変更することが可能である。 In addition, in order to make it possible to change the mounting position of each mechanism on each of the first frame 11 and the second frame 12, in order to fix each mechanism to the first frame 11 and the second frame 12 in three dimensions. It is preferable to provide a large number of positioning holes. Thereby, when changing the product shape to process, the mounting position of each mechanism with respect to each of the 1st mount frame 11 and the 2nd mount frame 12 can be changed easily and rapidly.

第２の架台１２は、以上のように構成される。 The second gantry 12 is configured as described above.

［接続機構１３］
接続機構１３は、第１の架台１１と、第２の架台１２とを接続するためのものである。接続機構１３はキーを用いる接続機構である。 [Connection mechanism 13]
The connection mechanism 13 is for connecting the first gantry 11 and the second gantry 12. The connection mechanism 13 is a connection mechanism using a key.

第１の架台１１と第２の架台１２との相対位置のずれ（ガタ）が生じると、それぞれの架台に搭載された機構の相対位置にもずれが生じ、製品の加工精度が悪化する。また、変形防止機構２８を備える場合、変形防止機構２８と第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６との相対位置のずれも同様に加工精度を悪化させる要因となる。これを抑制するためにそれぞれの機構を搭載した第１の架台１１および第２の架台１２を相対的に固定する必要がある。３ＤＱ装置は鋼管１５を３次元的に加工するため、それぞれの機構（ロボット）に作用する力も３次元的（力の方向が変化する）になるため、如何なる方向から外力が作用しても各機構間の設置位置にずれが生じないように第１の架台１１および第２の架台１２を固定する必要がある。通常の固定方法は１方向（１次元）あるいは平面内（２次元）に固定するのみであるが、３次元的に固定するには２つ以上の固定手段、すなわちキー接続と他の接続手段（ボルト締結や嵌め合い等）とを組み合わせて固定する必要がある。 When a shift (backlash) between the relative positions of the first mount 11 and the second mount 12 occurs, a shift also occurs in the relative positions of the mechanisms mounted on the respective mounts, and the processing accuracy of the product deteriorates. In addition, when the deformation prevention mechanism 28 is provided, the displacement of the relative position between the deformation prevention mechanism 28 and the second industrial robot 26 to which the second support mechanism 25 is attached similarly causes deterioration in machining accuracy. In order to suppress this, it is necessary to relatively fix the first frame 11 and the second frame 12 on which the respective mechanisms are mounted. Since the 3DQ device processes the steel pipe 15 three-dimensionally, the force acting on each mechanism (robot) is also three-dimensional (the direction of the force changes). It is necessary to fix the first frame 11 and the second frame 12 so that there is no deviation in the installation position. The normal fixing method is to fix only in one direction (one dimension) or in a plane (two dimensions). To fix in three dimensions, two or more fixing means, that is, key connection and other connection means ( It is necessary to fix it in combination with bolt fastening and fitting.

図２は、キー接続の一例を模式的に示す説明図であり、図２（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ矢視図であり、図２（ｃ）は図２（ａ）におけるＢ矢視図である。 FIG. 2 is an explanatory view schematically showing an example of key connection, FIG. 2 (a) shows the overall state of key connection, and FIG. 2 (b) is a view as seen from the arrow A in FIG. 2 (a). FIG. 2 (c) is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 2 (a).

図２に示すキー接続では、図２（ａ）におけるｘ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定されるとともに、図２（ａ）におけるｙ方向についてボルト締結Ｄにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。また、図２に示すキー接続では、図２（ａ）におけるｚ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。 In the key connection shown in FIG. 2, the first base 11 and the second base 12 are fixed by the key connection C in the x direction in FIG. 2A, and the bolt fastening D in the y direction in FIG. Thus, the first frame 11 and the second frame 12 are fixed. In the key connection shown in FIG. 2, the first mount 11 and the second mount 12 are fixed by the key connection C in the z direction in FIG.

図２に示すように、第１の架台１１および第２の架台１２は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、キー接続Ｃおよびボルト締結Ｄにより３次元で固定して連結される。 As shown in FIG. 2, both the first mount 11 and the second mount 12 can change the installation position, and are fixedly coupled in three dimensions by a key connection C and a bolt fastening D.

図３は、キー接続の他の一例を模式的に示す説明図であり、図３（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ矢視図であり、図３（ｃ）は図３（ａ）におけるＢ矢視図である。 FIG. 3 is an explanatory view schematically showing another example of the key connection. FIG. 3 (a) shows the overall state of the key connection, and FIG. 3 (b) is a view taken along the arrow A in FIG. 3 (a). FIG. 3C is a view taken in the direction of arrow B in FIG.

図３に示すキー接続では、図３（ａ）におけるｘ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定されるとともに、図３（ａ）におけるｙ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。また、図３に示すキー接続では、図３（ａ）におけるｚ方向についてボルト締結Ｄにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。 In the key connection shown in FIG. 3, the first base 11 and the second base 12 are fixed by the key connection C in the x direction in FIG. 3A, and the key connection C in the y direction in FIG. Thus, the first frame 11 and the second frame 12 are fixed. Moreover, in the key connection shown in FIG. 3, the 1st mount frame 11 and the 2nd mount frame 12 are fixed by the bolt fastening D about the z direction in Fig.3 (a).

図３に示すように、第１の架台１１および第２の架台１２は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、キー接続Ａおよびボルト締結Ｂにより３次元で固定して連結される。 As shown in FIG. 3, the first gantry 11 and the second gantry 12 can both have their installation positions changed and are fixedly coupled in three dimensions by a key connection A and a bolt fastening B.

図４は、キー接続の他の一例を模式的に示す説明図であり、図４（ａ）はキー接続の全体状況を示し、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＡ矢視図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）におけるＢ矢視図である。 FIG. 4 is an explanatory view schematically showing another example of key connection, FIG. 4 (a) shows the overall state of the key connection, and FIG. 4 (b) is a view as seen from the arrow A in FIG. 4 (a). FIG. 4C is a view taken in the direction of arrow B in FIG.

図４に示すキー接続では、図４（ａ）におけるｘ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定されるとともに、図４（ａ）におけるｙ方向について嵌め合いＥにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。また、図４に示すキー接続では、図４（ａ）におけるｚ方向についてキー接続Ｃにより第１の架台１１および第２の架台１２が固定される。 In the key connection shown in FIG. 4, the first base 11 and the second base 12 are fixed by the key connection C in the x direction in FIG. 4A, and the fitting E in the y direction in FIG. Thus, the first frame 11 and the second frame 12 are fixed. In the key connection shown in FIG. 4, the first mount 11 and the second mount 12 are fixed by the key connection C in the z direction in FIG.

図４に示すように、第１の架台１１および第２の架台１２は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、キー接続Ｃおよび嵌め合いＥにより３次元で固定して連結される。
図５は、キー接続のさらに他の一例を模式的に示す説明図であり、図５（ａ）は第１の架台１１および第２の架台１２の第１の状態を示し、図５（ｂ）は第１の架台１１および第２の架台１２の第２の状態を示し、図５（ｃ）は第１の架台１１および第２の架台１２の第３の状態を示す。 As shown in FIG. 4, the first gantry 11 and the second gantry 12 can both have their installation positions changed and are fixedly coupled in three dimensions by key connection C and fitting E.
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing still another example of the key connection. FIG. 5A shows the first state of the first mount 11 and the second mount 12, and FIG. ) Shows the second state of the first base 11 and the second base 12, and FIG. 5C shows the third state of the first base 11 and the second base 12.

図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す例では、第１の架台１１および第２の架台１２それぞれの複数の部分に、キー接続、ボルト締結さらには嵌め合いのための加工を行っておき、第２の架台１２の設置位置を、製品である曲げ部材の形状や寸法に応じて、移動することにより、製造可能な製品形状を拡大することができる。 In the example shown in FIG. 5A to FIG. 5C, processing for key connection, bolt fastening, and fitting is performed on a plurality of portions of each of the first mount 11 and the second mount 12. In addition, the product shape that can be manufactured can be expanded by moving the installation position of the second gantry 12 according to the shape and size of the bending member that is the product.

例えば、ある製品を製造する場合には、図５（ａ）に示すように第１の架台１１および第２の架台１２をキー接続により３次元で固定して連結し、この製品とは異なる形状や寸法を有する他の製品を製造する場合には、図５（ｂ）に示すように第２の架台１２をｘ方向にスライドさせてから第１の架台１１および第２の架台１２をキー接続により３次元で固定して連結し、さらに、この他の製品とは異なる形状や寸法を有するさらに他の製品を製造する場合には、図５（ｃ）に示すように第２の架台１２をｚ方向にスライドさせてから第１の架台１１および第２の架台１２をキー接続により３次元で固定して連結すればよい。 For example, when a certain product is manufactured, as shown in FIG. 5A, the first frame 11 and the second frame 12 are fixedly connected in a three-dimensional manner by key connection, and the shape is different from this product. When manufacturing other products having dimensions, the first mount 11 and the second mount 12 are key-connected after the second mount 12 is slid in the x direction as shown in FIG. 5B. In the case of manufacturing another product having a shape and dimensions different from those of other products, the second frame 12 is attached as shown in FIG. After sliding in the z direction, the first frame 11 and the second frame 12 may be fixed and connected in three dimensions by key connection.

以上の説明では、第１の架台１１に支持機構２１が搭載されるとともに第２の架台に支持機構２５および変形防止機構２８が搭載される場合を例にとったが、これとは異なり、第１の架台１１に支持機構２１が搭載されるとともに第２の架台に支持機構２５が搭載される場合や、第１の架台１１に支持機構２１，２５が搭載されるとともに第２の架台１２に変形防止機構２８が搭載されてもよい。 In the above description, the case where the support mechanism 21 is mounted on the first mount 11 and the support mechanism 25 and the deformation prevention mechanism 28 are mounted on the second mount is taken as an example. When the support mechanism 21 is mounted on the first frame 11 and the support mechanism 25 is mounted on the second frame, or when the support mechanisms 21 and 25 are mounted on the first frame 11 and the second frame 12 is mounted. A deformation prevention mechanism 28 may be mounted.

このように構成された本発明に係る３ＤＱ装置１０によれば、第１の架台１１が送り機構１４、第１の支持機構２１、加熱機構２３および冷却機構２４を所定の位置に搭載して固定配置し、第２の架台１２が第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６および変形防止機構２８を所定の位置に搭載して固定配置するとともに、接続機構１３が第１の架台１１と第２の架台１２とを接続するため、以下に列記する効果が奏される。 According to the 3DQ device 10 according to the present invention configured as described above, the first gantry 11 mounts and fixes the feed mechanism 14, the first support mechanism 21, the heating mechanism 23, and the cooling mechanism 24 at predetermined positions. The second gantry 12 is mounted and fixedly mounted at a predetermined position with the second industrial robot 26 and the deformation prevention mechanism 28 to which the second support mechanism 25 is attached. Since the gantry 11 and the second gantry 12 are connected, the effects listed below are produced.

（ａ）第２の架台１２と第１の架台１１との間に生じる相対的な位置ずれを抑制または解消でき、これにより、第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６の設置位置が、送り機構１４、加熱機構２３および冷却機構２４の設置位置に対して相対的に変動することを抑制できるので、製造される曲げ部材の寸法精度を所望の精度に維持でき、特に自動車用曲げ部材といった高い寸法精度を有する曲げ部材を安定して製造することができるようになる。 (A) It is possible to suppress or eliminate the relative displacement that occurs between the second gantry 12 and the first gantry 11, and thereby the second industrial robot 26 to which the second support mechanism 25 is attached. Can be prevented from changing relative to the installation positions of the feed mechanism 14, the heating mechanism 23, and the cooling mechanism 24, so that the dimensional accuracy of the bending member to be manufactured can be maintained at a desired accuracy. A bending member having a high dimensional accuracy such as a bending member for an automobile can be stably manufactured.

（ｂ）３ＤＱ装置１０を工場の建屋の内部に据え付ける際に、芯出し（所定の位置への正確な配置）や、一旦設置した後の移設を極めて容易に行うことができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を説明する。以降の説明は、上述した実施の形態１と相違する部分について行い、同一の部分については重複する説明を省略する。 (B) When the 3DQ device 10 is installed inside a factory building, centering (accurate placement at a predetermined position) and relocation after once installed can be performed very easily.
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. The following description will be given with respect to parts different from those of the first embodiment described above, and overlapping description of the same parts will be omitted.

本実施の形態では、３ＤＱ装置１０が、送り機構１４、第１の支持機構２１、加熱機構２３、冷却機構２４、第２の支持機構２５および変形防止機構２８を備える。第１の架台１１が第１の支持機構２１を搭載し、第２の架台１２が第２の支持機構を搭載し、さらに、第３の架台（図示しない）が変形防止機構２８を搭載する。 In the present embodiment, the 3DQ device 10 includes a feed mechanism 14, a first support mechanism 21, a heating mechanism 23, a cooling mechanism 24, a second support mechanism 25, and a deformation prevention mechanism 28. The first gantry 11 mounts the first support mechanism 21, the second gantry 12 mounts the second support mechanism, and the third gantry (not shown) mounts the deformation prevention mechanism 28.

第１の架台１１、第２の架台１２および第３の架台は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、第３の架台は、第１の架台１１および第２の架台１２にキー接続により３次元で固定して連結される。 The first gantry 11, the second gantry 12 and the third gantry can all have their installation positions changed, and the third gantry can be connected to the first gantry 11 and the second gantry 12 by key connection. Fixed and connected in 3 dimensions.

すなわち、第１の架台１１に第１の支持機構２１を搭載し、第２の架台１２に第２の支持機構２５を搭載するとともに第３の架台に変形防止機構２８を搭載した場合、実施の形態１と同様に、第３の架台は第２の架台に３次元で固定して連結すればよいと解される。実際は、どんなに固定してもわずかにずれは生じてしまうものの、通常の加工装置（加工される位置）と変形防止機構２８が隣り合う装置であれば、それ以上の位置の精度向上は望めない。第１の架台１１と第３の架台が固定して連結されていないと、そのずれはやや大きくなるものの第１の架台１１上で加工が行われないのなら特に大きな問題ではない。 That is, when the first support mechanism 21 is mounted on the first mount 11, the second support mechanism 25 is mounted on the second mount 12, and the deformation prevention mechanism 28 is mounted on the third mount, It is understood that the third gantry may be fixed and connected to the second gantry in a three-dimensional manner as in the first mode. Actually, a slight deviation occurs no matter how fast it is fixed, but if the normal processing device (processing position) and the deformation prevention mechanism 28 are adjacent to each other, further improvement in the accuracy of the position cannot be expected. If the first gantry 11 and the third gantry are not fixedly connected to each other, the shift becomes slightly large, but if the processing is not performed on the first gantry 11, there is no particular problem.

しかし、３ＤＱ装置１０の場合、特に第１の支持機構２１と変形防止機構２８との相対位置の精度のずれは、製品の加工精度に直接悪影響を及ぼす要因となる。第１の支持機構２１と第２の支持機構２５との間で被加工材を加熱、加工、冷却する３ＤＱ装置の場合、加工精度を高めるためには、変形防止機構２８は加工されている位置に対して制御されるべきである。そして、加工される位置は第１の支持機構２１と第２の支持機構２５との位置によって変動する。このため、変形防止機構２８は加工されている位置との位置関係の精度を確保すべく、第２の支持機構１２のみならず第１の支持機構１１に対しても相対的な位置のずれを無くすべきである。したがって、第３の架台は、第１の架台１１と第２の架台１２の両方に相対的に三次元で固定して連結されることが望ましい。また、第１の架台１１と第２の架台１２も相対的に三次元で固定して連結されていることが加工精度を高めるためにさらに望ましい。 However, in the case of the 3DQ device 10, particularly, a deviation in accuracy of the relative position between the first support mechanism 21 and the deformation prevention mechanism 28 becomes a factor that directly affects the processing accuracy of the product. In the case of a 3DQ apparatus that heats, processes, and cools a workpiece between the first support mechanism 21 and the second support mechanism 25, in order to increase the processing accuracy, the deformation prevention mechanism 28 is at a processed position. Should be controlled against. The processing position varies depending on the positions of the first support mechanism 21 and the second support mechanism 25. For this reason, the deformation preventing mechanism 28 is displaced relative to the first support mechanism 11 as well as the second support mechanism 12 in order to ensure the accuracy of the positional relationship with the processed position. Should be eliminated. Therefore, it is desirable that the third gantry is relatively fixedly coupled in three dimensions to both the first gantry 11 and the second gantry 12. Further, it is further desirable that the first frame 11 and the second frame 12 are also relatively fixedly connected in three dimensions in order to increase the processing accuracy.

本実施の形態によっても、実施の形態１と同様に、産業用ロボットまたは可動ローラーダイスと支持機構との相対的な位置ずれを抑制でき、これにより、３ＤＱ装置１０により製造される曲げ加工製品の寸法精度の寸法精度を所望の精度に維持できる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３を説明する。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the relative positional deviation between the industrial robot or the movable roller die and the support mechanism can be suppressed, whereby the bent product manufactured by the 3DQ apparatus 10 can be suppressed. The dimensional accuracy of the dimensional accuracy can be maintained at a desired accuracy.
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment will be described.

本実施の形態の３ＤＱ装置１０は、送り機構１４と、第１の位置に固定して配置される第１の支持機構２１と、第２の位置に配置されて鋼管１５を加熱する加熱機構２３と、第３の位置に配置されて鋼管１５を冷却することによって鋼管１５に高温の部分を形成する冷却機構２４と、第４の位置に配置されて鋼管１５の高温状態の部分に曲げモーメントを与えて、鋼管１５を所望の形状に曲げ加工する産業用ロボットからなる第２の支持機構２６とを備える。第２の支持機構２５が取り付けられた第２の産業用ロボット２６は、鋼管１５の曲げ加工終了部分に生じる自重による変形を防止する機能をも有する。 The 3DQ apparatus 10 according to the present embodiment includes a feed mechanism 14, a first support mechanism 21 that is fixedly disposed at a first position, and a heating mechanism 23 that is disposed at a second position and heats the steel pipe 15. And a cooling mechanism 24 that forms a high-temperature portion in the steel pipe 15 by cooling the steel pipe 15 disposed in the third position, and a bending moment in the high-temperature portion of the steel pipe 15 disposed in the fourth position. And a second support mechanism 26 comprising an industrial robot for bending the steel pipe 15 into a desired shape. The second industrial robot 26 to which the second support mechanism 25 is attached also has a function of preventing deformation due to its own weight that occurs at the bending end portion of the steel pipe 15.

そして、第１の架台１１は、第１の支持機構を搭載し、第２の架台１２は、第２の支持機構を搭載するとともに、第１の架台１１および第２の架台１２は、いずれも設置位置を変更可能であるとともに、キー接続により３次元で固定して連結される。 The first mount 11 is mounted with the first support mechanism, the second mount 12 is mounted with the second support mechanism, and both the first mount 11 and the second mount 12 are both mounted. The installation position can be changed, and it is fixedly connected in three dimensions by key connection.

本実施の形態によっても、実施の形態１と同様に、産業用ロボットまたは可動ローラーダイスと支持機構との相対的な位置ずれを抑制でき、これにより、３ＤＱ装置１０により製造される曲げ加工製品の寸法精度の寸法精度を所望の精度に維持できる。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the relative positional deviation between the industrial robot or the movable roller die and the support mechanism can be suppressed, whereby the bent product manufactured by the 3DQ apparatus 10 can be suppressed. The dimensional accuracy of the dimensional accuracy can be maintained at a desired accuracy.

０３ＤＱ装置（曲げ加工装置）
１鋼管（金属材）
２支持機構
３送り機構
４可動ローラーダイス
５加熱機構
６冷却機構
８曲げ部材
１０本発明に係る３ＤＱ装置（曲げ加工装置）
１１第１の架台
１２第２の架台
１３接続機構
１４送り機構
１５鋼管
１６第１の産業用ロボット
１７上腕
１８前腕
１９パレット
２０効果器
２０ａ手首
２１第１の支持機構
２１ａ、２２ｂロール
２３加熱機構
２３ａ誘導加熱コイル
２４冷却機構
２４ａ、２４ｂ冷却水噴射ノズル
２５第２の支持機構
２５ａ、２５ｂロール対
２６第２の産業用ロボット
２６ａグリッパー
２７誘導加熱コイル支持ロボット
２８変形防止機構
２９効果器 0 3DQ equipment (bending machine)
1 Steel pipe (metal material)
2 support mechanism 3 feed mechanism 4 movable roller die 5 heating mechanism 6 cooling mechanism 8 bending member 10 3DQ apparatus (bending apparatus) according to the present invention
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 1st mount frame 12 2nd mount frame 13 Connection mechanism 14 Feed mechanism 15 Steel pipe 16 1st industrial robot 17 Upper arm 18 Forearm 19 Palette 20 Effector 20a Wrist 21 1st support mechanism 21a, 22b Roll 23 Heating mechanism 23a Induction heating coil 24 Cooling mechanism 24a, 24b Cooling water injection nozzle 25 Second support mechanism 25a, 25b Roll pair 26 Second industrial robot 26a Gripper 27 Induction heating coil support robot 28 Deformation prevention mechanism 29 Effector

Claims

A feed mechanism for sending a hollow metal material in its longitudinal direction;
A first support mechanism that is fixedly disposed at a first position and supports the metal material while feeding;
A heating mechanism that is arranged at a second position downstream of the first position in the feeding direction of the metal material and heats part or all of the metal material to be fed;
The metal material is disposed in a third position downstream of the second position with respect to the feeding direction of the metal material, and the metal material is cooled by a portion heated by the heating mechanism in the metal material to be fed. A cooling mechanism that forms a high-temperature part in a part of
By moving in a two-dimensional or three-dimensional direction while supporting at least one portion of the metal material to be sent, arranged at a fourth position downstream of the third position in the metal material feeding direction. A second support mechanism comprising a movable roller die that applies a bending moment to the high-temperature portion of the metal material to bend the metal material into a desired shape;
Comprising a deformation preventing mechanism for preventing deformation due to its own weight generated in the bending end portion of the metal material;
A first mount on which the first support mechanism and the second support mechanism are mounted;
A second gantry on which the deformation preventing mechanism is mounted, and the first gantry and the second gantry both have a changeable installation position and are fixedly coupled in three dimensions. Bending device characterized by

The bending apparatus according to claim 1, wherein the first frame and the second frame are key-connected.

A feed mechanism for sending a hollow metal material in its longitudinal direction;
A first support mechanism that is fixedly disposed at a first position and supports the metal material while feeding;
A heating mechanism that is arranged at a second position downstream of the first position in the feeding direction of the metal material and heats part or all of the metal material to be fed;
The metal material is disposed in a third position downstream of the second position with respect to the feeding direction of the metal material, and the metal material is cooled by a portion heated by the heating mechanism in the metal material to be fed. A cooling mechanism that forms a high-temperature part in a part of
By moving in a two-dimensional or three-dimensional direction while supporting at least one portion of the metal material to be sent, arranged at a fourth position downstream of the third position in the metal material feeding direction. A second support mechanism comprising a movable roller die that applies a bending moment to the high-temperature portion of the metal material to bend the metal material into a desired shape;
A deformation preventing mechanism for preventing deformation due to its own weight occurring in a bending end portion of the metal material;
A first mount on which the first support mechanism is mounted;
A second frame on which the second support mechanism is mounted;
A third frame on which the deformation prevention mechanism is mounted, and the first frame, the second frame, and the third frame can change the installation position,
The bending apparatus according to claim 3, wherein the third gantry is fixedly coupled to the first gantry and the second gantry in three dimensions.

The bending apparatus according to claim 3 , wherein the first frame and the second frame are fixedly coupled in three dimensions.

The bending apparatus according to claim 3 or 4 , wherein the third frame is key-connected to the first frame and the second frame.