JP6215884B2 - 加工ユニットおよび加工装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属パイプ、金属チューブなどの棒状部材の曲げ加工用のユニットおよび装置に関するものである。

特許文献１には、引張り曲げ（ドローベンド）機能と圧縮曲げ（コンプレッションベンド）機能を備え、一台の装置で全工程曲げが可能なパイプ曲げ加工装置を提供することが記載されている。特許文献１においては、曲げ型の周面に被加工パイプを押圧しながら所定角度回動して曲げ加工を施す、被加工パイプの長手方向に移動可能な可動式または固定式のパイプ曲げユニットと、被加工パイプの中心を軸芯に所定角度回動自在となすパイプひねりユニットを備えたパイプの曲げ加工装置において、前記パイプ曲げユニットに被加工パイプの引張り曲げ機能と圧縮曲げ機能を設けたことを特徴とする。

特許文献２には、上部ダイ・ブロック及び下部ダイ・ブロックは、工作物を受けて締め付けるように曲げ装置の内部に別々に配置されている。工作物はふつう丸くて中空ではあるが、任意の他の断面形状を持つことがあり、充実体であることもあり、工作助の諸特性がそのように要求する場合、拭い−加圧ダイ・アセンブリは傾けられる。複雑曲げを希望する場合は、拭い−加圧ダイ・アセンブリは拭いダイスと加圧ダイスとの機能を逆にするようになっていることが記載されている。

特開２００４−１９５４８４号公報 特公昭４６−６８５７号公報

パイプ、チューブ等の棒状部材をさらに精度および効率よく加工できる装置が求められている。

本発明の一態様は、棒状部材を第１の軸を中心に曲げ加工する曲げ溝を含む曲げ型と、曲げ型を第１の軸を中心に回転する第１の回転ユニットと、曲げ溝に挿入された棒状部材を曲げ溝に対して保持した状態で曲げ型と同期して第１の軸を中心に回転するクランプと、曲げ溝の外周側から曲げ溝に棒状部材を保持するプレッシャユニットと、プレッシャユニットを第１の軸を中心に回転する第２の回転ユニットとを有する加工ユニットである。プレッシャユニットは、第２の回転ユニットにより回転されるベースユニットと、ベースユニットに支持され、曲げ溝に棒状部材を保持する直線状の溝を含むプレッシャとを含む。プレッシャは、ベースユニットとクランプとを位置合わせした状態で、ベースユニットに対しクランプの反時計方向の第１の位置と時計方向の第２位置とに設定可能である。

この加工ユニットのプレッシャユニットは、曲げ加工を行う際に、プレッシャを支持するベースユニットと、棒状部材を保持するクランプとを位置合わせした状態で、ベースユニットに対するプレッシャの位置を変えることができ、プレッシャをクランプの反時計方向の第１の位置と時計方向の第２の位置とに設定可能である。したがって、プレッシャを第１の位置または第２の位置に設定して棒状部材をクランプとプレッシャとで保持し、クランプを第１の回転ユニットで第１の軸を中心にプレッシャと反対方向に回転することにより、棒状部材を左右に引き曲げ加工できる。また、プレッシャを第１の位置または第２の位置に設定して棒状部材をクランプとプレッシャとで保持し、プレッシャを第２の回転ユニットで第１の軸を中心に、クランプに対してプレッシャが設定された方向に回転することにより、棒状部材を左右に押し曲げ加工できる。

したがって、１つのクランプと１つのプレッシャユニットといった簡易な構成で、４つの異なるタイプの曲げ加工をおこなうことができる。このため、小型で多くの曲げ加工が可能な加工ユニットを安価に提供できる。さらに、直線状の溝を含むプレッシャを、ベースユニットに対して、クランプの左右に動かした状態で設定できるので、プレッシャで棒状部材を直線的に保持するために必要な十分な長さを確保できる。このため、棒状部材の扁平や皺の発生を抑制できる。したがって、精度のよい曲げ加工を行える。

この加工ユニットのベースユニットは、当該ベースユニットに対し、プレッシャを第１の位置と第２の位置と間でスライドさせるスライドホルダを含んでもよい。ベースユニットに対しプレッシャを動かすリンク機構などを設けてもよいが、スライド方式が簡易な構成で、プレッシャを第１の位置および第２の位置の間を移動できる。

プレッシャを支持するベースユニットは、第２の回転ユニットにより第１の軸の周りを駆動される基部であって、第１の軸の周りに第１の軸に向いた状態で旋回する基部と、基部に対しスライドホルダを第２の軸の周りに搖動支持する支持部と、スライドホルダが第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動したときにスライドホルダが当たるストッパとを含んでいてもよい。プレッシャがスライドするスライドホルダは支持部により搖動して角度が変わり、搖動する角度はストッパにより制限される。ベースユニットを旋回させてクランプとプレッシャとの位置関係を設定するときに、スライドホルダが搖動することによりプレッシャを棒状部材の長手方向に棒状部材と平行に動かすことができる。

プレッシャはクランプによりスライドするものであってもよく、プレッシャおよびスライドホルダが、プレッシャを第１の位置および第２の位置に固定する機構を含んでもよい。加工中のプレッシャの位置を固定して制御できる。

この加工ユニットは、さらに、モータなどのアクチュエータを用いて能動的にプレッシャを第１の位置と第２の位置との間でスライドするとともに、スライドホルダを第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動するプレッシャ駆動ユニットを含んでもよい。

このプレッシャユニットは、プレッシャの直線状の溝の側に配置され、棒状部材を自動的に掴むクランプ駒ユニットを含んでいてもよい。プレッシャと棒状部材とが相対的に押し付けられることにより自動的に棒状部材を保持できる。このため、加工開始時および曲げ加工中に棒状部材がよじれたりすることによる曲げ角度（ひねり角度、傾き）のばらつきを抑制できる。

クランプ駒ユニットは、棒状部材を保持する半円状の溝を含む上下一対のクランプ駒と、上下一対のクランプ駒の各クランプ駒を、プレッシャに対して棒状部材の挿入方向に対して回転可能に支持する一対の支持ピンと、上下一対のクランプ駒をプレッシャに対して挿入方向に付勢する弾性部材とを含んでもよい。押し曲げ、引き曲げのいずれの場合においても、曲げ加工により棒状部材が半円状の溝に対して押込まれる方向に対して力が働くため、その力を利用して棒状部材を保持（把持、クランプ、セルフクランプ）できる。

棒状部材をセルフ保持する他の構成例は、クランプ駒ユニットが、棒状部材を保持する半円状の溝を含むクランプ駒と、クランプ駒をプレッシャに対して棒状部材の挿入方向に対して前後にスライド可能に支持する支持ピンと、クランプ駒をプレッシャに対して挿入方向に付勢する弾性部材とを含むクランプ駒ユニットである。

このクランプ駒は、半円状の溝の周囲の一部に沿って形成されたスリット溝を含んでいてもよい。棒状部材の太さにばらつきがあっても、クランプ駒で確実に保持できるとともに、棒状部材を潰したり、傷つけたりすることを抑制できる。

このプレッシャユニットは、プレッシャの直線状の溝の両端付近に配置された一対のクランプ駒ユニットを含んでいてもよい。左右押し引き曲げのいずれにおいても、少なくともいずれかのクランプ駒ユニットにより棒状部材を確実に把持できる。

この加工ユニットの曲げ型は、上下一対の割り型部を含み、クランプは、上下一対のクランプ部を含み、上側の割り型および上側のクランプ部が一体として形成され、下側の割り型部および下側のクランプ部が一体として形成されていてもよい。加工ユニットの構成を簡素化でき、軽量、小型化された加工ユニットを提供できる。

本発明の他の態様の１つは、上記の加工ユニットと、加工ユニットに対し、支持した棒状部材を相対的に動かすワーク支持ユニットと、加工ユニットおよびワーク支持ユニットの少なくとも一方を動かして、ワーク支持ユニットに支持された棒状部材の未加工部分が曲げ型の第１の側または第２の側になるように移動するユニットとを有する加工装置である。移動するユニットにより、棒状部材を曲げ型の第１の側または第２の側に移動することにより、４つの異なるタイプの曲げ加工を、棒状部材の所望の個所に、より簡単に、短時間で行うことができる。

本発明の異なる他の態様の１つは、加工ユニットにより曲げ加工することを有する棒状部材の製造方法である。加工ユニットは、棒状部材を第１の軸を中心に曲げ加工する曲げ溝を含む曲げ型と、曲げ型を第１の軸を中心に回転する第１の回転ユニットと、曲げ溝に挿入された棒状部材を曲げ溝に対して保持した状態で曲げ型と同期して第１の軸を中心に回転するクランプと、曲げ溝の外周側から曲げ溝に棒状部材を保持するプレッシャユニットと、プレッシャユニットを第１の軸の周りを回転する第２の回転ユニットとを含み、プレッシャユニットは、第２の回転ユニットにより回転されるベースユニットと、ベースユニットに支持され、曲げ溝に棒状部材を保持する直線状の溝を含むプレッシャとを含む。曲げ加工することは、以下のステップを含む。
１．プレッシャをベースユニットに対してクランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定すること。
２．クランプおよびプレッシャにより棒状部材を保持した状態で、第１の回転ユニットによりクランプをプレッシャと反対方向に回転させるか、または、第２の回転ユニットによりプレッシャをクランプと反対方向に回転することにより棒状部材を加工すること。

これらのステップにより、棒状部材、たとえば配管を左右引き曲げおよび押し曲げ加工することができる。

このプレッシャユニットのベースユニットが、当該ベースユニットに対し、プレッシャを第１の位置と第２の位置と間でスライドさせるスライドホルダと、第２の回転ユニットにより第１の軸の周りを駆動される基部であって、第１の軸の周りに第１の軸に向いた状態で旋回する基部と、基部に対しスライドホルダを第２の軸の周りに搖動支持する支持部と、プレッシャを第１の位置と第２の位置との間でスライドするとともに、スライドホルダを第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動するプレッシャ駆動ユニットとを含む場合は、曲げ加工することは、設定することの前に、事前に、プレッシャを第１の位置にスライドするとともにスライドホルダを第２の軸の周りに第１の位置の方向に搖動する、または、プレッシャを第２の位置にスライドするとともにスライドホルダを第２の軸の周りに第２の位置の方向に搖動してもよい。

本発明のさらに異なる他の態様の１つは、加工ユニットにより曲げ加工することを有する棒状部材の製造方法である。上記の加工ユニットにより曲げ加工することは、以下のステップを含む。
１．棒状部材の先端の加工において、プレッシャをベースユニットに対してクランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定し、クランプにより先端を保持すること。
２．クランプおよびプレッシャにより棒状部材を保持した状態で、第１の回転ユニットによりクランプをプレッシャと反対方向に回転させること。
３．棒状部材の末端の加工において、プレッシャをベースユニットに対してクランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定し、クランプにより末端を保持すること。
４．第２の回転ユニットによりプレッシャをクランプと反対方向に回転することにより棒状部材を加工すること。

これらのステップにより、棒状部材に対し、クランプで棒状部材の先端を保持して引き曲げ加工により曲げ加工を開始し、クランプで棒状部材の末端を保持した状態でプレッシャで押し曲げ加工により曲げ加工を終了することにより、棒状部材の曲げ始めと曲げ終わりのストレート長をクランプ幅程度に短くした加工が、１台の加工ユニットにより持ち替え等をすることなく行える。

これらのステップで加工される棒状部材の一例は管状部材である。

上記の製造方法により曲げ始めおよび曲げ終わりのストレート長を短くした管状の曲げ加工製品を提供できる。

加工装置の概要を示す正面図。 加工装置の概要を示す側面図。 加工ユニットの概要を示す図。 加工ユニットの概略構成を示す断面図。 加工ユニットの上下型およびプレッシャユニットを拡大して示す側面図。 加工ユニットの上下型およびプレッシャユニットを拡大して示す平面図。 加工ユニットのプレッシャユニットを拡大して示す平面図。 上下型およびプレッシャユニットの開閉の様子を示す図であり、図８（ａ）は型開き状態を示す図、図８（ｂ）は型閉め状態を示す図、図８（ｃ）は左曲げ加工するために移動する様子を示す図、図８（ｄ）は右曲げ加工するために移動する様子を示す図。 曲げ型クランプの概要を説明する図であり、図９（ａ）は曲げ型クランプを中心として拡大して上方から見た平面図、図９（ｂ）はクランプ溝によりワークを把持した状態をクランプ溝の方向から見た図、図９（ｃ）は第２のクランプ溝によりワークを把持した状態を第２のクランプ溝の方向から見た図。 曲げ型クランプの下型の構造を示す図であり、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）はクランプ溝の延長方向の側面図、１０（ｃ）は第２のクランプ溝の延長方向の側面図。 加工ユニットによる曲げ加工の例を示す平面図であり、図１１（ａ）は左引き曲げを示す図、図１１（ｂ）は右引き曲げを示す図、図１１（ｃ）は左押し曲げを示す図、図１１（ｄ）は右押し曲げを示す図。 移動ユニットの構成および動きを示す図であり、図１２（ａ）および図１２（ｄ）は加工ユニットを左曲げ状態にセットした状態を示す図、図１２（ｂ）および図１２（ｅ）は加工ユニットを下方に移動した状態を示す図、図１２（ｃ）および図１２（ｆ）は加工ユニットを右曲げ状態にセットした状態を示す図。 移動ユニットの構成をさらに示す図であり、図１３（ａ）は横方向の断面図、図１３（ｂ）は縦方向の断面図。 加工装置によりワークを加工する過程を示すフローチャート。 加工装置により加工した加工製品の一例を示す模式図。 クランプ駒ユニットを含むプレッシャを拡大して示す平面図。 クランプ駒ユニットを含むプレッシャを拡大して示す断面図。 異なるクランプ駒ユニットを含むプレッシャを拡大して示す断面図。 クランプ駒ユニットを含むプレッシャを示す側面図。 異なる円筒カムを示す図であり、図２０（ａ）は平面図、図２０（ｂ）は側面図、図２０（ｃ）は異なる方向から見た側面図。

図１に、棒状部材を曲げ加工する加工装置の概要を正面図により示している。加工対象（ワーク、ワークピース）となる棒状部材の一例はパイプ（管状部材）である。加工装置１は、架台２と、水平方向にワークＷであるパイプを支持するワーク支持ユニット５と、ワーク（加工対象）Ｗを曲げ加工する加工ユニット１０と、加工ユニット１０を架台２に対して上下に移動するように支持する移動ユニット８０と、制御ユニット９とを含む。制御ユニット９は、ワーク支持ユニット５、加工ユニット１０および移動ユニット８０をそれぞれ制御する機能を含む。ワークＷは、パイプであってもチューブであっても他の棒状部材であってもよい。

ワーク支持ユニット５は、ワークＷを水平方向に把持するホルダ（クランプ）５ａと、ホルダ５ａを、ワークＷの長手方向の軸（中心軸）を中心として回転させるモータ５ｂと、ワーク支持ユニット５を架台２の上で移動させて加工ユニット１０との距離を制御する移動ユニット５ｃとを含む。移動ユニット５ｃはワークＷの長手方向の加工位置を制御する。この例では、移動ユニット５ｃはワークＷを水平方向に移動させる水平移動ユニットである。ワーク支持ユニット５は、ワーク支持ユニット５を架台２の上で上下に移動させてホルダ５ａで把持したワークＷの高さを変更するユニットを含んでいてもよい。

制御ユニット９は、ワーク支持ユニット５のモータ５ｂおよび水平移動ユニット５ｃを制御して、加工ユニット１０とワークＷとの相対的な角度、および加工ユニット１０とワーク支持ユニット５との距離を制御する加工位置制御機能（加工位置制御ユニット）９ａを含む。加工ユニット１０とワーク支持ユニット５との相対的な位置を変えたり、角度を変えることで、加工ユニット１０とワークＷとの相対的な角度、および加工ユニット１０とワーク支持ユニット５との距離を制御できる。

制御ユニット９は、加工ユニット１０を制御して、ワークＷの曲げ方向と、曲げ方法（引き曲げおよび押し曲げ）とを制御する曲げ加工制御ユニット９ｂを含む。加工制御ユニット９ｂは、左引き曲げ加工を行うモード１（Ｍ１）と、右引き曲げ加工を行うモード２（Ｍ２）と、左押し曲げ加工を行うモード３（Ｍ３）と、右押し曲げ加工を行うモード４（Ｍ４）とを含む。

制御ユニット９は、さらに、加工ユニット１０および移動ユニット８０を制御して、ワークＷを加工ユニット１０が所定の位置で把持（クランプ）あるいは開放（リリース）するクランプ制御機能（クランプ制御ユニット）９ｃを含む。クランプ制御機能９ｃは、左右曲げを切り替えたりする際に、移動ユニット８０を用いて加工ユニット１０を上げ下げして左右曲げの所定の位置でワークＷをクランプする機能を含む。

移動ユニット（クイックターンユニット）８０は、加工ユニット１０とワークＷとの位置関係を、加工ユニット１０を動かすことにより、左曲げと右曲げとの位置に切り替える。移動ユニット８０は、加工ユニット１０をワークＷに対していったん下方に動かしてワークＷを加工ユニット１０から開放し、加工ユニット１０を上方に動かして姿勢を変えた加工ユニット１０でワークＷを把持する。

図２に、加工装置１を加工ユニット１０の側から見た様子を示している。加工ユニット１０は曲げ軸（第１の軸）１１が鉛直方向に対して傾くように架台２に取り付けられている。左曲げの際と右曲げの際とでは、後述するように曲げ軸１１の傾き方向を逆にする必要がある。移動ユニット８０は、ワーク支持ユニット５に支持されたワークＷの未加工部分の中心軸を、加工ユニット１０の設定中心Ｃにセットする第１の動作と、設定中心Ｃから離れた退避位置にセットする第２の動作とを行う。したがって、一点鎖線８９に示すように、移動ユニット８０は、加工ユニット１０を左右に搖動させながら上下に直線的に動かし、結果としてクランプする部分をＵ字またはＣ字を描くようにワークＷに対して下げ上げし、その間に曲げ軸１１の傾きを逆転させる。この移動ユニット８０の動きにより、加工ユニット１０はワークＷに対し、ワークＷをクランプする位置（設定中心）Ｃに直線的に動く。ワークＷは、加工ユニット１０に対して相対的に、退避する位置からクランプ（把持）される位置Ｃに直線的に動く。

図３に、加工ユニット１０を抜き出して概要を示している。図４に、加工ユニット１０の曲げ軸１１に沿った断面を用いて概略の構成を示している。加工ユニット１０は、曲げ軸（第１の軸）１１を中心に回転する曲げ型クランプ２０と、曲げ型クランプ２０と協働してワークＷを曲げる直線状のプレッシャ３１を含むプレッシャユニット３０と、曲げ型クランプ２０を曲げ軸１１を中心に回転する第１の駆動ユニット（第１の回転ユニット、引き曲げ機構）４０と、プレッシャユニット３０を第１の駆動ユニット４０とは独立して曲げ軸１１を中心に回転する第２の駆動ユニット（第２の回転ユニット、押し曲げ機構）５０と、曲げ型クランプ２０およびプレッシャユニット３０を開閉する開閉ユニット６９とを含む。開閉ユニット６９は、曲げ型クランプ２０を上下に開閉する型開閉機構（第１の開閉ユニット）６０と、型開閉機構６０と連動してプレッシャユニット３０を曲げ型クランプ２０に対して搖動させるリンクユニット（プレッシャ開閉機構、第２の開閉ユニット、プレッシャ搖動機構）７０とを含む。プレッシャユニット３０は、プレッシャ開閉機構７０により開閉されるベースユニット（ベース）９０を有し、プレッシャ３１はベースユニット９０に対して、駆動モータ９７を含むプレッシャ駆動ユニット（プレッシャ駆動機構）９６によりクランプ２０の前後方向（左右方向）に移動される。加工ユニット１０は、移動ユニット８０を介して架台２に対しスライド可能に取り付けられるスライド板４９を有し、これらの機構４０〜７０はスライド板４９を介して支持される。

曲げ型クランプ２０は円弧状の部分、本例ではリング状の曲げ溝２４を含む上下一対の割り型（上下型、第１および第２のユニット）２３および２２を含み、曲げ溝２４に沿ってパイプなどのワークＷを曲げ加工するために用いられる。上下一対の割り型２３および２２は、曲げ溝２４を含む上下一対の割り型部２３ａおよび２２ａと、曲げ溝２４に挿入された棒状のワークＷを保持する上下一対のクランプ部２３ｂおよび２２ｂとを含む。曲げ型クランプ２０は、曲げ溝２４を含む割り型と、ワークＷを曲げ溝２４に対して保持した状態で曲げ型と同期し第１の軸１１を中心に回転するクランプとを独立に設ける構成としてもよい。プレッシャ３１は、曲げ型クランプ２０の断面が半円状の曲げ溝２４に棒状のワークＷを、曲げ溝２４の外周側から保持する断面が半円状でワークＷに沿って直線状に形成された保持溝３２を含む。

曲げ型クランプ２０を回転駆動する引き曲げ機構（第１の駆動ユニット）４０は、スライド板４９に対し曲げ軸１１の周りに回転するように支持された中空軸４５と、中空軸４５を駆動する第１のモータ（引き曲げモータ）４１と、引き曲げモータ４１と中空軸４５とを連結する歯車４２ａおよび４２ｂとを含む。引き曲げモータ４１は、スライド板４９に対し支持板４８ａを介して固定されている。中空軸４５は、スライド板４９に固定された支持板４８ｂおよび４８ｃに対し軸受け４７ａおよび４７ｂを介して回転可能に取り付けられている。中空軸４５が引き曲げモータ４１により回転駆動されると、中空軸４５とともに回転する上型開閉軸６３および下型開閉軸６２を介して曲げ型クランプ２０が曲げ軸１１を中心に回転駆動される。

プレッシャユニット３０を回転駆動する押し曲げ機構（第２の回転ユニット、第２の駆動ユニット）５０は、中空軸４５の周りに回転可能に取り付けられたハウジング５５と、ハウジング５５を回転駆動する第２のモータ（押し曲げモータ）５１と、押し曲げモータ５１とハウジング５５とを連結する歯車５２ａおよび５２ｂとを含む。プレッシャユニット３０は、プレッシャ開閉機構７０を介してハウジング５５に取り付けられており、押し曲げモータ５１がハウジング５５を回転駆動すると、ハウジング５５とともにプレッシャユニット３０が曲げ軸１１の周りに回転する。ハウジング５５は、中空軸４５の外周に設けられた軸受け５７ａおよび５７ｂにより中空軸４５に取り付けられている。押し曲げモータ５１は支持板４８ｃによりスライド板４９に固定されている。

型開閉機構（第１の開閉ユニット）６０は、プレッシャ開閉機構（第２の開閉ユニット）７０とともに、上型（第１のユニット）２３、下型（第２のユニット）２２、およびプレッシャ３１を、ワークＷの設定中心Ｃに対し３つの異なる方向に開閉する開閉ユニット６９を構成する。第１の開閉ユニットである型開閉機構６０は、曲げ型クランプ２０の上下一対の割り型部である上型（第１のユニット）２３と下型（第２のユニット）２２とを上下に開閉する機構である。型開閉機構６０は、中空軸４５の内部に曲げ軸１１に沿って上下にスライド可能に挿入された下型開閉軸６２と、下型開閉軸６２の内部に曲げ軸１１に沿って上下にスライド可能に挿入された上型開閉軸６３と、下型開閉軸６２および上型開閉軸６３と左右異なるネジを備えた左右ネジ６５と、左右ネジ６５を回転駆動する第３のモータ（型開閉モータ、開閉モータ）６１とを含む。型開閉モータ６１は支持部４８ｄを介してスライド板４９に固定されており、左右ネジ６５は軸受け６７を介して回転可能に支持板４８ａに取り付けられている。

曲げ型クランプ２０の上型２３は上型開閉軸６３にねじ固定され、下型２２は下型開閉軸６２にネジ固定されている。上型開閉軸６３および下型開閉軸６２は、上型２３、下型２２および中空軸４５と繋がる部分（貫通する部分）の少なくとも一部は四角断面等の周り止め形状を含み、相互に曲げ軸１１の周りに連動して回転するようになっている。左右ネジ６５は、上型開閉軸６３に接続する部分にたとえば左ネジ部（左雄ネジ）６５ｂを備え、下型開閉軸６２に接続する部分に右ネジ部（右雄ネジ）６５ａを備えている。上型開閉軸６３は左雌ねじ部６３ａを含み、下型開閉軸６２はナット６４に形成された右雌ねじ部６２ａを含む。左ネジと右ネジとは逆であってもよい。したがって、左右ネジ６５を型開閉モータ６１により正逆回転すると、上型開閉軸６３および下型開閉軸６２は上下異なる方向に動き、上型２３および下型２２を上下に平衡（共に動いて）に開閉（平衡開閉）する。

第２の開閉ユニットの一例であるプレッシャ開閉機構（リンクユニット）７０は、曲げ軸１１の周りを回動するハウジング５５とプレッシャユニット３０のベースユニット９０とをリンクする機構である。プレッシャ開閉機構７０は、プレッシャユニット３０のベースユニット９０を回転可能に支持する支点ピン７２と、支点ピン７２を介してベースユニット９０が搖動して曲げ型クランプ２０に対して開閉するようにハウジング５５に対して支持するステー７４と、下型開閉軸６２と一体になり上下動する円筒カム７５と、円筒カム７５の外周に接してベースユニット９０を搖動するカムフォロア７３とを含む。

曲げ型クランプ２０の上下型２３および２２を開くとき（型開き時）は、プレッシャユニット３０の自重によりプレッシャユニット３０が傾き、その結果、プレッシャ３１が曲げ型クランプ２０に対して開く。上下型２３および２２を閉じるとき（型閉じ時）は下型開閉軸６２に設けた曲げ型クランプ２０の方向が狭く下側に広がったスカート状の円筒カム７５でカムフォロア７３を円筒カム７５の傾斜面７５ａに沿って揺動させる。カムフォロア７３と一体になり、ステー７４に対して支点ピン７２で曲げ軸１１に対して斜めに搖動するように支持されたプレッシャユニット３０のベースユニット９０がカムフォロア７３とともに搖動し、プレッシャ３１をワークＷに当接する位置まで閉じる。曲げ加工の際は、カムフォロア７３が円筒カム７５の傾斜面７５ａの外側の外筒部７５ｂに接し、カムフォロア７３が曲げ軸１１から離れた位置で曲げ軸１１の周りに回転する。このカムフォロア７３がプレッシャ３１の開き力を受けて、曲げ型クランプ２０とともにワークＷを型締めする。

このため、加工ユニット１０においては、左右引き押し曲げの４モードの全ての曲げ開始位置および曲げ終了位置、またはその途中のどの位置でも曲げ型クランプ２０とプレッシャ３１の同時従動開閉が可能であり、かつ曲げ反力を円筒カム７５の外周で受けることで、型締め力の保持エネルギーが不要となる。また、上下型２３および２２とプレッシャ３１とを型開閉モータ６１により開閉でき、型開閉機構６０とプレッシャ搖動機構７０とにより１モータ三方向開閉の機構を実現できる。このため、加工ユニット１０においては、小型省エネの開閉手段により上下型２３および２２とプレッシャ３１とを同期して開閉している。

さらに、プレッシャ開閉機構（リンクユニット）７０においては、支点ピン７２を介してベースユニット９０を搖動可能に支持するステー７４が、下型開閉軸６２の周りに回転可能に連結する連結部７４ａを含む。連結部７４ａは滑り軸受けを含み、ステー７４の支点ピン７２の近傍の荷重を曲げ軸１１に沿って延びた下型開閉軸６２に伝達する。したがって、ワークＷを上型２３、下型２２およびプレッシャ３１で挟んで曲げ加工するときにリンクユニット７０に作用する曲げ反力を曲げ加工部である曲げ型クランプ２０の近くで受けることができる。このため、ハウジング５５に連結する軸受け５７ａおよび５７ｂ、他の曲げ軸１１の周りの軸受け４７ａおよび４７ｂなどの荷重を低減できる。また、ステー７４などを含むリンクユニット７０の曲げモーメントによる変形も低減でき、いっそう精度よくワークＷを把持できる。リンクユニット７０の曲げモーメントによる影響を考慮する必要が少ない場合には、ステー７４が連結部７４ａを含まない構成としてもよい。

図５に、加工ユニット１０の曲げ型クランプ２０およびプレッシャユニット３０が閉じた状態を拡大して側面図により示し、図６に平面図により示している。図７に、プレッシャユニット３０を抜き出して、その構成を平面図により示している。なお、図５においては、プレッシャユニット３０の構造がわかるように、プレッシャユニット３０を支持するステー７４の手前側の一部を切り欠いて示している。

プレッシャユニット３０は、第２の回転ユニット（押し曲げ）機構５０により回転されるベース（ベースユニット）９０と、ベースユニット９０に支持された状態で回転するプレッシャ３１とを含む。プレッシャ３１は、曲げ溝２４にワークＷを挟み込んだ状態で保持する直線状の溝３２を含む。プレッシャ３１は、ベースユニット９０に対して図６の上下方向、すなわち、クランプ部２２ｂおよび２３ｂの前後方向に動く。このため、プレッシャ３１は、ベースユニット９０とクランプ部２２ｂおよび２３ｂとを位置合わせした状態、すなわち、曲げ加工を開始する状態（初期状態、初期位置）で、ベースユニット９０に対しクランプ部２２ｂおよび２３ｂの反時計方向の第１の位置Ｐ１と、反対側の時計方向の第２位置Ｐ２とに設定できる。プレッシャ３１がクランプ部２２ｂおよび２３ｂに対して時計方向の第２の位置Ｐ２にセットされた具体的な状態は、たとえば、図１１（ｂ）、（ｃ）に示している。

ベースユニット９０は、ベースユニット９０に対し、プレッシャ３１を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２と間でスライドさせるガイド（スライドホルダ、スライドガイド）９１と、スライドホルダ９１が搖動軸９３ａの周りに旋回するように支持する基部９２と、プレッシャ３１およびスライドホルダ９１を搖動軸９３ａの周りに旋回するとともにプレッシャ３１をスライドホルダ９１に対してスライドさせるプレッシャ駆動機構９６とを含み、プレッシャ駆動機構９６は基部９２に取り付けられた駆動モータ（スライドモータ）９７により駆動される。プレッシャ駆動機構９６は駆動モータ９７により駆動される歯車９８ａと、搖動軸９３ａの周りに回転する歯車９８ｃと、歯車９８ａおよび９８ｃとの間で動力を伝達する歯車９８ｂとを含む。搖動軸９３ａと同軸で回転する歯車（ピニオン）９８ｃは、プレッシャ３１の下側に設けられたラック（直線歯車）３３と噛み合い、駆動モータ９７によりプレッシャ３１をスライドホルダ９１に対して左右、すなわち、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに動かす。同時に、搖動軸９３ａと同軸で回転するピニオン９８ｃがプレッシャ３１とプレッシャ３１をスライド支持するスライドホルダ９１とを搖動軸９３ａの周りに旋回させる。

すなわち、図６において、プレッシャ駆動機構９６がピニオン９８ｃを反時計方向に回転させるとプレッシャ３１は上側（右側、クランプ２２ｂおよび２３ｂの反時計側）の第１の位置Ｐ１に移動するとともに、プレッシャ３１およびスライドガイド９１は基部９２に対して時計方向に旋回する。プレッシャ駆動機構９６がピニオン９８ｃを時計方向に回転させるとプレッシャ３１は下側（左側、クランプ２２ｂおよび２３ｂの時計側）の第２の位置Ｐ２に移動するとともに、プレッシャ３１およびスライドガイド９１は基部９２に対して反時計方向に旋回する。

また、基部９２は、一方の先端付近をリンクユニット７０の支持ピン（支点ピン）７２により支持されており、第２の駆動ユニット５０により、リンクユニット７０ともに第１の軸１１の周りを回転駆動される。したがって、プレッシャ３１は基部９２に対し第１の位置Ｐ１または第２の位置Ｐ２に移動し、また、オフセットされた状態で第１の軸１１の周りに駆動される。また、基部９２は支持ピン７２の周りに上下に搖動するようになっており、プレッシャ３１は基部９２とともに上下にも搖動する。

本実施例においては、スライドホルダ９１は、ワークＷの軸方向に沿って延びる内レール９１ａと、内レール９１ａ内に形成されたガイド溝９５とを含む。プレッシャ３１は、スライドホルダ９１の内レール９１ａに噛み合う外レール３１ａと、スライドホルダ９１のガイド溝９５内をスライドし、ガイド溝９５の両端面に突き当たるストッパピン３４とを含む。したがって、プレッシャ（スライドプレッシャ）３１は、ラック３３およびピニオン９８ｃにより、スライドホルダ９１に沿って第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間をスライドする。

このプレッシャユニット３０としては、プレッシャ３１を第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２に固定する機構として、スライドホルダ９１の側に設けられたガイド溝９５と、プレッシャ３１の側にストッパピン３４とを含むが、スライドホルダ９１の側にストッパピン３４を設け、プレッシャ３１の側にガイド溝９５を設けてもよい。プレッシャ３１を第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２に固定する機構は、これらに限定されず、ローラなどの回転式の部材を用いてもよい。さらに、プレッシャ３１を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに設定する構成は、ラックアンドピニオン方式でなくてもよく、適当なリンク機構であってもよく、エアシリンダなどを用いてもよい。

ベース９０は、さらに、基部９２に対しスライドホルダ９１を第２の軸（搖動軸）１２の周りに所定の角度だけ搖動するように支持する支持部９３を含む。支持部９３はスライドホルダ９１が第２の軸１２の周りに所定の角度だけ搖動したときにスライドホルダ９１が当たり停止するストッパ９４を含む。支持部９３は、基部９２に対してスライドホルダ９１を搖動支持する搖動軸９３ａと、ストッパ９４の上面に配置され、搖動軸９３ａの上端が挿入される軸受９３ｂとを含む。搖動軸９３ａの中心が第２の軸１２となる。

ストッパ９４は、基部９２の上面に、スライドホルダ９１に対しプレッシャ３１とは反対側に配置されており、曲げ型クランプ２０が回転し、プレッシャユニット３０も回転する第１の軸１１とプレッシャユニット３０の搖動軸１２とを結んだプレッシャユニット３０の中心線１３に対して、プレッシャ３１を搖動軸１２の周りにオフセット角（搖動角）θ１だけ旋回したときに接してオフセット角θ１を制限する当接面９４ａを含む。したがって、プレッシャユニット３０は、ベースユニット９０を、ワークＷである直管に対し直交する方向１４からオフセット角θ１だけ傾けた状態でプレッシャ３１をワークＷに垂直に当てて保持できる。すなわち、プレッシャユニット３０は、第２の駆動ユニット５０によりオフセット角θ１だけ回転された位置で、曲げ型クランプ２０と接し、曲げ型クランプ２０と協働してワークＷである直管、または直管の部分を曲げ溝２４の接線方向に把持できる。したがって、この位置におけるワークＷの中心位置が曲げ加工の開始位置（曲げ点）２７となる。曲げ型クランプ２０には、この状態で直管または直管部分を保持できるように曲げ溝２４に繋がった溝２５および２６が形成されている。

プレッシャユニット３０を第１の軸１１の周りにオフセット角θ１だけ回転させるとともに、スライドホルダ９１を第２の軸１２の周りをオフセット角θ１だけ搖動させることにより、第２の軸１２を第１の軸１１に対してワークＷに沿った方向に長さＬ１だけ移動できる。したがって、プレッシャユニット３０およびスライドホルダ９１を回転および搖動させることにより、搖動させない場合に比較して、スライドホルダ９１のワークＷの軸方向に沿った長さを、左右にそれぞれＬ１ずつ短くしても、同等にプレッシャ３１を支持できる。このため、スライドホルダ９１が、クランプ部２３ｂおよび２２ｂの位置からワークＷの先端方向に対して突き出すことを回避できる。したがって、曲げ加工したワークＷとスライドホルダ９１との曲げ干渉域を低減でき、１回の曲げ動作で曲げられる曲げ量を増やすことができる。したがって、加工ユニット１０を小型化できるとともに、効率よく曲げ加工できる。

プレッシャ３１の搖動角（オフセット角）がゼロの場合は、ワークＷの軸方向とプレッシャ３１およびスライドホルダ９１を平行にする旋回（搖動）をなくすことができるが、オフセット角θ１によるスライドホルダ９１のオフセット長Ｌ１もゼロになり、その分スライドホルダ９１のガイド長を曲げ開始時のセット位置Ｐ１とＰ２の両側に延長する必要があり、曲げ型クランプ２０のクランプ幅Ｌ２（図１０参照）より突出しワークＷとの曲げ干渉が大きくなる弊害がある。一方、オフセット角θ１が大きくなるとオフセット長Ｌ１が長くなる分スライドホルダ９１のガイド長を更に短くできるが、支点ピン７２を支点にプレッシャ３１が搖動しワークＷに当接する手前で直線状の保持溝３２とワーク軸との平行ズレ角度が大きくなる。この平行ズレ角度は半円状保持溝３２がワークＷに当接する曲げ加工位置ではゼロになるため、オフセット角θ１が小さいと問題がないため、オフセット角θ１はパイプ曲げ干渉の発生しない範囲の適当な小さい角度にすることが望ましい。

このため、オフセット角θ１の上限は、４５°以下であることが好ましく、３０°以下であることがさらに好ましい。また、オフセット角θ１の下限は、ゼロであってもよいが、オフセット長Ｌ１を確保するためには、３°以上であることが望ましい。また、ベースユニット９０のオフセット角θ１は、（割型２３及び２２と同時に）プレッシャ３１を型閉めする際に、ベースユニット９０のオフセット角をθ１より若干小さく設定してプレッシャ３１を型閉めし、型閉め後にθ１に回転させてもよい。これによりプレッシャ３１がワークＷから若干離れた位置で型閉めされ、その後で曲げ位置であるオフセット角θ１の第１の位置Ｐ１あるいは第２の位置Ｐ２にプレッシャ３１を移動し、ワークＷに当接させることで、型閉め時にカムフォロア７３に作用するスラスト力の低減と、割型２３および２２へのワークＷの噛み込みを防止できる。

図６に示したクランプ２２ｂおよび２３ｂとプレッシャ３１との関係は、図１１に示すワークＷを左引き曲げ加工を行うモード１（Ｍ１）と、右押し曲げ加工を行うモード４（Ｍ４）の曲げ加工の初期設定状態に対応する。一方、プレッシャ３１を第２の位置Ｐ２にスライドするとともにプレッシャユニット３０を反対方向にオフセット角θ１だけ回転させ、プレッシャ３１をクランプ２２ｂおよび２３ｂの時計方向にセットすることにより、図１１に示すワークＷを右引き曲げ加工を行うモード２（Ｍ２）と、左押し曲げ加工を行うモード３（Ｍ３）の曲げ加工の初期設定状態を実現できる。したがって、この加工装置１においては、１つのプレッシャ３１を備えたプレッシャユニット３０により、上記の４つの加工に対応することができる。

プレッシャユニット３０においては、プレッシャ３１のスライド移動は、ストッパピン３４がスライドホルダ９１のガイド溝９５の両端面に突き当たることにより停止し、スライドホルダ９１の搖動は、ストッパ９４の当接面９４ａに突き当たることにより停止する。プレッシャ３１のスライドと、スライドホルダ９１の搖動とは、同時またはいずれが先に行われるようにしてもよいが、プレッシャ３１のスライドとスライドホルダ９１の搖動がいずれも停止した時は、スライドモータ９７がトルクの増大を感知して停止するように構成されている。プレッシャ３１の位置決めおよびスライドホルダ９１のオフセット角θ１の位置決めは、それぞれセンサを設置して行うようにしてもよい。その場合、スライドモータ９７は、数値制御なしのモータであってよいが、数値制御可能なサーボモータ等を使用することが望ましい。サーボロックにより、プレッシャ３１の開閉時等にプレッシャ３１およびスライドホルダ９１の位置決め保持が可能となる。

図８に、上下型２３および２２、およびプレッシャ３１の開閉の様子を示している。図８（ａ）は型開き状態を示す。曲げ型クランプ２０の上型２３と下型２２とプレッシャユニット３０とが、ワークＷがセットされる位置（ワークＷの中心軸の位置、設定中心）Ｃを中心として三方向に開いた状態を示している。図８（ｂ）は、型閉め状態を示す。曲げ型クランプ２０の上型２３と下型２２とプレッシャユニット３０とが閉じた状態を示している。

この加工ユニット１０においては、曲げ型クランプ２０の上型２３と下型２２とを開閉する型開閉機構６０とプレッシャユニット３０を開閉するプレッシャ搖動機構７０とがスカート状円筒カム７５を介して連動して動き、プレッシャユニット３０の開閉が上下型２３および２２の開閉に従動して同時に行われる。このため、プレッシャユニット３０の開閉用アクチュエータが不要となり、開閉位置を検出するセンサも不要であり、プレッシャユニット３０の動作を制御するための機構も不要となる。

図８（ａ）に示したように、開閉機構上型（第１のユニット）２３と下型（第２のユニット）２２とは型開閉機構６０により曲げ軸１１に沿って上下均等（平衡）に開閉し、プレッシャ３１はプレッシャ搖動機構７０により型開閉機構６０に連動して曲げ軸１１に対してほぼ垂直な方向（直交する方向）１５に開閉する。したがって、これら上型２３、下型２２およびプレッシャ３１は、曲げ加工するための、すなわち、未加工のワークＷのセンター（中心軸、設定中心）Ｃを中心に３つの異なる方向に、ワークＷが移動する際に干渉しない程度の距離を開けて開閉できる。このため、ワークＷを設定中心Ｃと退避位置Ｅとの間で直線的な経路１６に沿って動かすことができる。

この加工装置１においては、ワークＷの位置は実質的には動かず、加工ユニット１０が移動ユニット８０により上下に動く。したがって、ワークＷを鉛直方向（垂直方向）に出し入れする場合は、図８（ｃ）に示すように、左曲げ加工するときは、鉛直方向にワークＷが干渉しないで移動できる隙間が上型２３およびプレッシャ３１の間に生じるようにワークＷに対して曲げ軸１１を図面上左側に傾けて（回転させて、搖動させて）、加工ユニット１０を上方（鉛直方向）に直線的な経路１６に沿って動かすことによりワークＷにアクセスできる。この際、加工ユニット１０は、上型２３のクランプ部２３ｂが経路１６と干渉しない角度まで傾けてもよく、曲げ型クランプ２０を曲げ軸１１の周りに回転することによりクランプ部２３ｂを経路１６と干渉しない位置に退避してもよい。加工ユニット１０の傾きが大きくなるとモータ等の重量物の負荷（モーメント）が大きくなるので、曲げ型クランプ２０を回転させてクランプ部２３ｂの干渉を回避することが望ましい。ワークＷのセンターが設定中心Ｃに達した状態で上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を閉じることによりワークＷをクランプして曲げ加工を開始できる。

曲げ加工の角度を変える必要があるときは、図８（ａ）の型開き状態で加工ユニット１０の曲げ軸１１を所定の角度まで回転させてもよいし、ワーク支持ユニット５がワークＷを所定の角度になるように回転させてもよい。ワークＷを開放するときは、再び、上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を３方向に開き、加工ユニット１０を下方に経路１６に沿って下げてもよいし、ワークＷを開放した状態でワーク支持ユニット５によりワークＷを適当な距離だけ移動させたり、所定の角度だけ回転させたりすることができる。また、加工ユニット１０を移動ユニット８０により上下する代わりに、ワーク支持ユニット５により上下させてもよい。

一方、ワークＷを右曲げ加工するときは、図８（ｄ）に示すように、移動ユニット８０により、ワークＷに対して曲げ軸１１を図面上右側に傾けた状態で、加工ユニット１０を上方（鉛直方向）に直線的な経路１６に沿って動かすことによりワークＷにアクセスできる。図８（ｃ）と図８（ｄ）における直線的な経路１６は、左右曲げ共通の経路である。したがって、ワークＷの右曲げおよび左曲げの切り替えを移動ユニット８０により加工ユニット１０を上下に動かしながら、曲げ軸１１の周りのプレッシャ３１の配置と、曲げ軸１１の傾きを変えるだけで簡単に行うことができる。

図９に、曲げ型クランプ２０の概要を示している。図９（ａ）に、加工ユニット１０を上方、すなわち曲げ型クランプ２０の方向から見た状態を拡大して、曲げ型クランプ２０の部分を中心に示している。図９（ｂ）に曲げ型クランプ２０のクランプ溝２５によりワークＷを把持した状態をワークＷの延長方向（クランプ溝２５の延長方向）から見た様子を示している。図９（ｃ）は、曲げ型クランプ２０の第２のクランプ溝２６によりワークＷを把持した状態を第２のクランプ溝２６の延長方向から見た様子を示している。

図１０は、曲げ型クランプ２０の下型２２を代表して抜き出して示しており、図１０（ａ）は平面図、図１０（ｂ）はクランプ溝２５の延長方向の側面図、図１０（ｃ）は第２のクランプ溝２６の延長方向の側面図である。下型２２と一対をなす上型２３の構成も、下型２２と共通であり、図示を省略する。

曲げ型クランプ２０は、円弧状の部分を含む曲げ溝２４を含む上下一対の割り型部２３ａおよび２２ａと、曲げ溝２４に挿入された棒状のワークＷを保持する上下一対のクランプ部２３ｂおよび２２ｂとを含む。上下一対のクランプ部２３ｂおよび２２ｂは、上下一対の割り型部２３ａおよび２２ａから曲げ溝２４の周方向に突き出ている。このため、上下一対のクランプ部の上側の第１のクランプ部（上側のクランプ部）２３ｂと上下一対の割り型部の上側の第１の割り型部（上側の割り型部）２３ａとは一体となり上型（第１のユニット）２３を構成している。また、上下一対のクランプ部の下側の第２のクランプ部（下側のクランプ部）２２ｂと上下一対の割り型部の下側の第２の割り型部（下側の割り型部）２２ａとは一体となり下型（第２のユニット）２２を構成している。

上下一対のクランプ部２３ｂおよび２２ｂのそれぞれは、Ｘ字状に交差し、曲げ溝２４に対し曲げ溝２４の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がったクランプ溝２５および２６を含む。クランプ部２３ｂおよび２２ｂは、上下割り曲げ型外周の一箇所から外周側に台形状に突き出た突起部であり、そこに曲げ溝２４の曲げ半径に接線で繋がる左右曲げ用の２条のパイプクランプ用の半円溝２５および２６が左右対称に交差角θ２でＸ字状に交差して集約して設けられている。それぞれの半円溝２５および２６は、曲げ溝２４の接線方向にパイプ（ワークＷ）の直管部を保持するように形成されており、曲げ溝２４から接線方向に延びたワークＷの外周側の半分強を、それぞれの半円溝２５または２６の領域２８ａまたは２８ｂでパイプを狭持し、引き曲げの際はパイプを曲げ方向に引っ張り、押し曲げの際はパイプを保持する。交差角θ２は、２０〜４０°程度であることが好ましい。クランプ溝２５および２６は、その一方を左曲げ、他方を右曲げ用のパイプ狭持溝として使用される。本例では、クランプ溝２５が上から見てワークＷを左に曲げるためのクランプ溝であり、クランプ溝２６が上から見てワークＷを右に曲げるためのクランプ溝である。

このように、クランプ溝２５および２６をＸ字状に集約して設けることにより、曲げ点２７から台形部の斜面までのクランプ長Ｌ２を、ワークＷの直径ｄの０．８〜１．５ｄ程度の必要最小限の長さにすることができる。したがって、クランプ部２３ｂおよび２２ｂの突起形状を小さくでき、プレッシャ３１との相対位置の入れ替え時に、プレッシャ３１の逃がしストロークを小さくできる。さらに、左右引き押し曲げ共用の曲げ型クランプ２０のクランプ長を一方向曲げのクランプ長と同等程度に短縮することで、引き曲げと押し曲げの選択使用により、曲げ始め・曲げ間・曲げ終りのストレート長制約を短くできる。このため、簡素な構成で効率よく曲げ加工できる加工装置１を提供できる。

この曲げ型クランプ２０は、１つで左曲げおよび右曲げに対応しており、左右曲げ共通の曲げ型クランプである。このため、この曲げ型クランプ２０を採用した加工ユニット１０および加工装置１においては、パイプ、チューブ等の棒状部材（ワーク）Ｗをフレキシブルに、効率よく加工できる。

図１１に加工ユニット１０により実行できるいくつかの曲げ加工を示している。図１１（ａ）は左引き曲げ加工（第１のモード）を示し、図１１（ｂ）は右引き曲げ加工（第２のモード）を示し、図１１（ｃ）は左押し曲げ加工（第３のモード）を示し、図１１（ｄ）は右押し曲げ加工（第４のモード）を示す。それぞれの図は、曲げ開始位置を示す。曲げ型クランプ２０は３６０度回転可能である。プレッシャユニット３０はスライド板４９およびスライド板４９と加工ユニット１０とを接続する支持板４８ｂなどに干渉しない範囲を回動可能である。

図１１（ａ）の左引き曲げ加工（第１のモード）においては、ワークＷを曲げ型クランプ２０の右側にセットし、曲げ型クランプ２０のクランプ部２３ｂおよび２２ｂを曲げ方向にセットする。さらに、プレッシャユニット３０はクランプ部２３ｂおよび２２ｂに対して反時計方向にセットされ、プレッシャ３１を第１の軸１１に向かって右側にスライドさせるとともに第２の軸１２に対して時計方向に搖動させ、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの反時計方向の第１の位置Ｐ１にセットする。この状態でプレッシャ３１はワークＷと平行になり、ワークＷを直交する方向から押えて把持できる。この後、引き曲げモータ４１を駆動して引き曲げ機構４０を使い、曲げ型クランプ２０を上から見て左側（時計方向、第１の回転方向）に回転する。プレッシャユニット３０は回転させず、プレッシャユニット３０に対して曲げ型クランプ２０を回転させる。曲げ加工開始後は、スライドホルダ９１はワークＷの曲げ反力で、オフセット角θ１が維持される。一方、プレッシャ３１の位置は、第１の位置Ｐ１から曲げ加工されるワークＷの動きに追従してスライドホルダ９１のレール９１ａに沿ってスライドする。

図１１（ｂ）の右引き曲げ加工（第２のモード）においては、ワークＷを曲げ型クランプ２０の左側にセットし、曲げ型クランプ２０のクランプ部２３ｂおよび２２ｂを曲げ方向にセットする。さらに、プレッシャユニット３０はクランプ部２３ｂおよび２２ｂに対して時計方向にセットされ、プレッシャ３１を第１の軸１１に向かって左側にスライドさせるとともに第２の軸１２に対して反時計方向に搖動させ、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの時計方向の第２の位置Ｐ２にセットする。この状態でプレッシャ３１はワークＷと平行になり、ワークＷを直交する方向から押えて把持できる。引き曲げモータ４１を駆動して曲げ型クランプ２０を上から見て右側（反時計方向、第２の方向）に回転する。プレッシャユニット３０は回転させず、プレッシャユニット３０に対して曲げ型クランプ２０を回転させる。

図１１（ｃ）の左押し曲げ加工（第３のモード）においては、ワークＷを曲げ型クランプ２０の右側にセットし、曲げ型クランプ２０のクランプ部２３ｂおよび２２ｂに対してプレッシャユニット３０を曲げ方向である時計方向にセットする。さらに、プレッシャ３１を第１の軸１１に向かって左側にスライドさせるとともに第２の軸１２に対して反時計方向に搖動させ、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの時計方向の第２の位置Ｐ２にセットする。この状態でプレッシャ３１はワークＷと平行になり、押し曲げモータ５１を駆動して押し曲げ機構５０を使い、プレッシャユニット３０を上から見て左側（時計方向）に回転する。プレッシャ３１は、第１の軸１１の周りに、初期状態の、ワークＷの延びた方向（曲げ溝の接線方向）に並行になった状態を維持したまま回転し、ワークＷに対して垂直な方向から力を加えて曲げ加工する。曲げ型クランプ２０は回転させず、曲げ型クランプ２０に対してプレッシャユニット３０を回転させる。

図１１（ｄ）の右押し曲げ加工（第４のモード）においては、ワークＷを曲げ型クランプ２０の左側にセットし、曲げ型クランプ２０のクランプ部２３ｂおよび２２ｂに対してプレッシャユニット３０を曲げ方向である反時計方向にセットする。さらに、プレッシャ３１を第１の軸１１に向かって右側にスライドさせるとともに第２の軸１２に対して時計方向に搖動させ、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの反時計方向の第１の位置Ｐ１にセットする。この状態でプレッシャ３１はワークＷと平行になり、押し曲げモータ５１を駆動して押し曲げ機構５０を使い、プレッシャユニット３０を上から見て右側（反時計方向）に回転する。プレッシャ３１は、第１の軸１１の周りに、初期状態の、ワークＷの延びた方向（曲げ溝の接線方向）に並行になった状態を維持したまま反時計方向に回転し、ワークＷに対して垂直な方向から力を加えて曲げ加工する。

加工ユニット１０においては、曲げ型クランプ２０の回転を引き曲げモータ４１、プレッシャユニット３０の回動を押し曲げモータ５１で独立して選択的に行う。それとともに、直線状の溝３２を含むプレッシャ３１を、左右にスライド移動するとともに第２の軸１２に対して搖動するスライドホルダ９１で、クランプ２２ｂおよび２３ｂに対して異なる第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに移動する。これらの機構により、左右曲げと引き押し曲げの４パターンの混合曲げが可能となっている。

さらに、曲げ型クランプ２０においては、曲げ軸１１の方向に開閉する上下割り型２２および２３の外周の一箇所に左右曲げ用のクランプ溝２５および２６を左右対称に集約して設けている。このため、クランプ機構（クランプ部）２３ｂおよび２２ｂの曲げ軸１１の径方向と回転方向の干渉を最小化できる。さらに、プレッシャ位置とクランプ位置とを、左右引き押し曲げの開始位置および終了位置を含め、曲げ軸１１の周りのさまざまな角度に自由に回転移動させることもできる。

また、直線状のプレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂと近接してセットすることができるとともに、曲げ点２７から遠いワークＷの部分を直線状の溝で保持できるため、曲げ半径の小さな曲げ加工に対しても、ワークＷに皺が発生しにくく、ワークが捩れにくいために加工精度を上げることができる。このため、プレッシャユニット３０は、大きな曲げ角度に対応可能な左右引き押し曲げ共用のプレッシャユニット３０であり、プレッシャユニット３０を採用して曲げ型クランプ２０と独立して回転可能にした加工ユニット１０は、さまざまな曲げ加工が可能であり、大きな曲げ角にも対応できる。

図１２および図１３に移動ユニット（ターンユニット）８０の概略構成を示している。図１２（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、移動ユニット８０を示し、図１２（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）は加工ユニット１０を含めて示している。図１２（ａ）は図１２（ｄ）に示すように、移動ユニット８０により加工ユニット１０を曲げ型クランプ２０の上方から見て左側（時計方向）に位置する左曲げの状態にセットした状態を示している（第１の動作）。図１２（ｃ）は図１２（ｆ）に示すように、移動ユニット８０により加工ユニット１０を右曲げの状態にセットした状態を示している（第１の動作）。図１２（ｂ）は図１２（ｅ）に示すように、移動ユニット（クイックターンユニット）８０により加工ユニット１０をいったん下方に移動して左曲げから右曲げ、あるいはその逆に切り替える（クイックターンする）状態を示している（第２の動作）。また、図１３（ａ）は移動ユニット８０の横方向の断面図であり、図１３（ｂ）は移動ユニット８０の中心軸に沿った縦方向の断面図である。

移動ユニット８０は、加工ユニット１０を上下に移動しながら左右に搖動する第１の移動ユニットとしての機能を含む。移動ユニット８０は、架台２に連結し固定される連結板（ベース）８１と、連結板８１に対して搖動軸８２を中心に（支点として）左右に搖動するように支持される板状のホルダ８３と、ホルダ８３の長手方向（軸線方向）８３ｃにスライドするスライド板４９とを有する。スライド板４９に加工ユニット１０が取り付けられる。連結板８１の下端８１ａは搖動軸８２の中心を中心として円弧の一部をなすように凸状に湾曲している。ホルダ８３は連結板８１の下端８１ａに沿ってホルダ８３が左右に搖動するようにガイドするガイド駒８３ａを含む。ガイド駒８３ａの上面８３ｂは、連結板８１の下端８１ａに接触する凹状のガイド面となっている。

移動ユニット８０は、ホルダ８３の中央の軸線（軸線方向）８３ｃに沿った位置に回転可能に組み込まれ、偏心した位置にターンローラ８４ａが取り付けられた円盤状のターンプレート８７と、ターンプレート８７を回転駆動するターン軸８４と、架台２に固定され、ターン軸８４に接続された連結歯車８６ｂを、ベルト８６ｃにより連結歯車８６ｂを介して駆動するターンモータ８５とを含む。ターン軸８４は、架台２の取付部２ａに対し回転可能に取り付けられており、ターン軸８４と連結したターンプレート８７が回転する。ターンローラ８４ａは、中間部がホルダ８３の軸線８３ｃに沿って鉛直方向（垂直方向）に延びた第１のカム溝８３ｘを介してスライド板４９に形成された丸穴４９ｘに挿入されている。したがって、ターンプレート８７が回転すると、ターンローラ８４ａが第１のカム溝８３ｘに沿って上下に動くことにより、ホルダ８３が搖動軸８２を中心に左右に搖動し、それと共に、ターンローラ８４ａが上下することによりスライド板４９がホルダ８３内を上下に動く。

ワークＷは連結板８１の軸線８１ｃの上にワーク支持ユニット５により支持される。加工ユニット１０は曲げ軸１１がホルダ８３およびスライド板４９の軸線８３ｃに一致するように支持される。したがって、図１２（ｂ）に示した状態からターンモータ８５によりターン軸８４が反時計方向に回転駆動されると、ターンプレート８７に取り付けられたターンローラ８４ａが第１のカム溝８３ｘに沿って上下に動き、スライド板４９は搖動軸８２を中心に反時計方向に旋回するとともに軸線８３ｃに沿って上方に移動し、図１２（ａ）に示した状態になる。

この結果、図１２（ｄ）に示すように、加工ユニット１０は移動ユニット８０による第１の動作により、スライド板４９に取り付けられた加工ユニット１０は、曲げ軸１１が傾いた状態で上方に移動し、ワークＷは、左曲げの初期位置にある上型２３、下型２２およびプレッシャ３１が開いた状態の設定中心Ｃに到達する。従って、加工ユニット１０はこの状態で上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を閉じてワークＷを所定の位置で把持し、左曲げ加工を開始する。

左曲げ加工が済んだ後に、右曲げ加工にシフトする場合は、図１２（ａ）に示した状態からターンモータ８５によりターンプレート８７を時計方向に回転駆動すると、移動ユニット８０は図１２（ｂ）に示した状態になる。したがって、図１２（ｅ）に示すように、スライド板４９に取り付けられた加工ユニット１０は、移動ユニット８０による第２の動作により、下方に移動し、ワークＷは、設定中心Ｃから、加工ユニット１０から上方に離れた退避位置Ｅに移動（相対的に移動）する。

さらにターンモータ８５によりターン軸８４を時計方向に回転駆動すると、ターンローラ８４ａが第１のカム溝８３ｘに沿って動き、スライド板４９は搖動軸８２を中心に時計方向に旋回するとともに、軸線８３ｃに沿って上方に移動し、図１２（ｃ）に示した状態になる。

この結果、図１２（ｆ）に示すように、スライド板４９に取り付けられた加工ユニット１０は、曲げ軸１１が図１２（ｄ）とは逆の方向に傾いた状態で上方に移動し、ワークＷは、右曲げの初期位置にある上型２３、下型２２およびプレッシャ３１が開いた状態の設定中心Ｃに到達する。従って、加工ユニット１０はこの状態で上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を閉じてワークＷを所定の位置で把持し、右曲げ加工を開始する。

したがって、加工ユニット１０は、図２に示したように、いったん下方に下がって左右逆方向に揺れ動き、上型２３、下型２２およびプレッシャ３１の向きを変えて再び上昇することにより右曲げから左曲げ、またはその逆にワークＷを曲げ加工できる。図１１に示したように、右曲げおよび左曲げともに引き曲げでもよく、押し曲げでもよい。

搖動軸８２の位置、ターンローラ８４ａの回動半径と回動角度は、加工ユニット１０を上方に動かしたときに左右曲げの棒状部材（ワーク）Ｗの動きと加工ユニット１０の給排経路１６とを一致させるように選択できる。また、搖動軸８２の位置、ターンローラ８４ａの回動半径と回動角度は、曲げ軸１１の左右を切り替えるときに、加工ユニット１０が、ワークＷが逃げた位置Ｅに適当なクリアランスを持って迂回するために必要な軌道と昇降ストロークとが確保できるように選択できる。この際、ワークＷの直線的な移動経路１６に対して、クランプ一体型の曲げ型クランプ２０のクランプ部分が干渉することがあれば、曲げ型クランプ２０を第１の軸１１の周りに回転することにより干渉を避けることができ、ワークＷを直線的に給排できる。

なお、上記では、ターンモータ８５が架台２に固定され、ベルト８６ｃによりターン軸８４を回転駆動する例を説明しているが、ターンモータ８５がターン軸８４に直接接続されていてもよい。さらに、ターンモータ８５がホルダ８３に固定され、連結歯車８６ａおよび８６ｂなどを介してターンプレート８７を回転駆動するように構成してもよく、これにより、移動ユニット８０をロータリー曲げなどにも適用できる。また、加工ユニット１０の上下動と左右の傾きの切り替えとを順番に行ってもよい。加工ユニット１０が昇降するストロークや、ターン軌跡を適当に変えることも可能である。加工ユニット１０がワークＷから退避している間は、上下型２３、２２およびプレッシャ３１を開き状態で適当な角度だけ曲げ軸１１の周りに旋回し、曲げ型クランプ２０のクランプ（突起）２３ｂおよび２２ｂがワークＷに干渉しない位置にセット（回転退避）することが望ましい。

移動ユニット８０は、さらに、図１３（ｂ）に示すように、スライド板４９を上方に加圧（押圧）するバランス機構８８ａと、ホルダ８３が左右に搖動した状態でホルダ８３を連結板８１に対しロックするロック機構８８ｂとを備えていてもよい。

移動ユニット８０で加工ユニット１０を上下する代わりに、ワーク支持ユニット５に昇降機能を持たせてワークＷを退避位置Ｅに移動してもよい。この場合は、単純に加工ユニット１０の曲げ軸１１を左右に傾ける構成としてもよい。

加工ユニット１０の向きを切り替えるユニット（移動ユニット）としては、ＸＹ直交スライドなどの他の機構を備えていてもよい。この移動ユニット８０は、アクチュエータおよび構成部品が少なく小型軽量化できる特徴と、パイプ軸固定で、曲げ点間のパイプ送り・ひねりとラップして、ターンプレート８７の１回転未満の回転で左右曲げ位置に瞬時に切替えできる。このため、左右曲げ切替え時間を大幅に短縮できる。

図１４に、加工装置１によりワークＷを加工する製造方法（加工方法、加工装置の制御方法）の概要をフローチャートにより示している。ステップ１０１で、制御ユニット９のクランプ制御機能９ｃが型開閉機構６０を制御して上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を設定中心Ｃを中心として３つの異なる方向に開いて、ワークＷを開放する。さらに、加工位置制御ユニット９ａがワーク支持ユニット５を制御してワークＷを、加工する位置が加工ユニット１０に到達するように移動する。また、曲げ方向が所望の方向を向くようにワークＷの角度（回転角）も制御する。

ワークＷが曲げ加工するポイントに到達すると、加工制御ユニット９ｂが、ステップ１０２で加工モードを判断し、第１のモードＭ１の左引き曲げ加工であればステップ１０３で第１のモード（左引き曲げ加工）に加工ユニット１０をセットする。すなわち、上型２３と、下型２２と、プレッシャ３１とを、ワークＷの設定中心Ｃに対して３つの異なる方向に開いた状態で、加工ユニット１０を傾けて、曲げ型クランプ２０のクランプ部２３ｂおよび２２ｂを曲げ加工開始位置１４に対して時計方向の左引き曲げ位置にセットする。それと同時に、または前後して、プレッシャユニット３０を第１の軸１１の周りに曲げ加工開始位置に対して反時計方向にオフセット角θ１だけ回転させる。さらに、スライドモータ９７を駆動してプレッシャ３１を右方向にスライドさせるとともに、ガイド９１を時計方向に搖動させる。これによりプレッシャ３１はクランプ部２３ｂおよび２２ｂの反時計方向の第１の位置Ｐ１にセットされ、ワークＷを垂直な方向から押えることができる。その後、設定中心ＣにワークＷを相対的に直線状に動かしてセットする。

ステップ１０９で、クランプ制御機能９ｃが上型２３、下型２２およびプレッシャ３１を閉じてワークＷをクランプし、セットされたモードで曲げ加工を行う。先に行った曲げ加工と異なるモードであれば、ステップ１０３において、加工制御ユニット９ｂが移動ユニット８０を用いて上述したように加工ユニット１０を上げ下げし、ワークＷに対する加工ユニット１０の向きを変える処理を行う。

曲げ型クランプ２０のクランプ位置とプレッシャユニット３０との左右曲げ位置切り替えは、加工ユニット１０の下降後にプレッシャユニット３０を次の曲げ開始位置に回動移動し、上昇端で曲げ型クランプ２０のクランプ部（突起部）２２ｂおよび２３ｂを曲げ開始位置に回転移動するようにしてもよい。これらの左右曲げ、押し曲げ、引き曲げの切り替え処理は、ステップ１０１のワーク送りと並列に行うことも可能である。左右曲げ位置の切り替えはパイプチャック（ワーク支持ユニット）５側の昇降と加工ユニット１０の曲げ軸１１の左右移動で行ってもよいし、ワーク支持ユニット５側の昇降および回転により行ってもよい。

同様に、ステップ１０４で第２のモードＭ２の右引き曲げ加工であればステップ１０５で、ワークＷを割り型クランプ２０の左側にセットし、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの時計方向の第２の位置Ｐ２にスライドさせる第２のモード（右引き曲げ加工）に加工ユニット１０をセットし、ステップ１０９で、ワークＷをクランプし、セットされたモードで曲げ加工を行う。ステップ１０６で第３のモードＭ３の左押し曲げ加工であればステップ１０７で、ワークＷを割り型クランプ２０の右側にセットし、プレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂの時計方向の第２の位置Ｐ２にスライドさせる第３のモード（左押し曲げ加工）に加工ユニット１０をセットし、ステップ１０９で、ワークＷをクランプしてセットされたモードで曲げ加工を行う。これらのモードでなければ、ステップ１０８で、ワークＷを割り型クランプ２０の左側にセットし、プレッシャ３１をクランプ２３ｂおよび２２ｂの反時計方向の第１の位置Ｐ１にスライドさせる第４のモード（右押し曲げ加工）に加工ユニット１０をセットし、ステップ１０９で、ワークＷをクランプしてセットされたモードで曲げ加工を行う。

曲げ加工では、曲げ型クランプ２０の上下型２３および２２とプレッシャ３１とを閉じた状態で、上下型２３および２２の一方のクランプ溝部２５または２６でワークＷを把持する。上下型２３および２２を回転する引き曲げの場合は引き曲げモータ４１により歯車４２ａおよび４２ｂを介して曲げ中空軸４５とともに上下型２３および２２を回転させる。ハウジング５５に支持されたプレッシャユニット３０を回動する押し曲げの場合は、押し曲げモータ５１により歯車５２ａおよび５２ｂを介してプレッシャユニット３０を曲げ型クランプ２０の周りを回動させて、ワークＷを上下型２３および２２に形成した曲げ溝２４に沿わせて曲げ加工する。

ステップ１１０で曲げ加工が終了したか否かを判断し、次の曲げ加工があればステップ１０１に戻って処理を繰り返す。この製造方法（制御方法、加工方法）を制御する制御ユニット９はＣＰＵおよびメモリを備えたコンピュータ資源で実現でき、加工方法（制御方法）はプログラム（プログラム製品）として適当な記録媒体に記録して提供できる。

この方法により、パイプなどの棒状のワークＷの後端をパイプ送りユニット（ワーク支持ユニット）５でチャックし、ワークＷの先端側の第１の曲げ点からチャック側の最終曲げ点に向かってパイプ送りユニット５で曲げ送りとひねりを行い、さまざまな形状にワークＷを加工できる。

ワークＷの軸方向の送りは、加工ユニット１０と左右曲げ位置を切替える切替ユニット（移動ユニット）８０とを送りユニットに搭載して送り、パイプひねりチャック（パイプ送りユニット）側の機構を固定した形態としてもよい。

この加工装置１においては、左右曲げ方向および引き押し曲げ方式を混合した（組み合わせた）連続曲げ加工が行える。このため、曲げ加工用の制御プログラム（加工データ）は、曲げ箇所毎に干渉が無い曲げ方向と曲げ方式とを選択指定して生成できる。たとえば、一般的な一方向一方式の曲げ制御のプログラム（データ）に対し、曲げ箇所毎の送り・ひねり・曲げの加工データテーブルに曲げ方向と曲げ方式の識別フラグを追加してもよい。選択指定された識別フラグに対応した制御プログラムにより、加工装置１では、曲げ型クランプ２０とプレッシャユニット３０とを曲げ開始位置へ回転移動し、必要であれば左右曲げ位置の切り替えを移動ユニット８０により行う。それ以降の曲げ動作は一般的な一方向一方式の曲げ動作制御と同様でよい。曲げ方向および曲げ方式の切替え動作は、曲げ点間の送り・ひねり動作とラップして自動で連続的に行うように制御できる。

また、曲げの円弧長分のパイプ送りのために、制御ユニット９は、曲げ半径と曲げ角度に応じた円弧長の自動計算機能を備えていてもよい。引き曲げ時は曲げ回転と同期して送り、押し曲げ時は曲げ点間の直管長分の送りに加えて曲げ加工の前に送るようにワークＷの送りを制御できる。

上記の加工ユニット１０は、クランプ一体曲げ型のワークＷのクランプ中心Ｃを中心とした平衡開閉により、ワークＷの径に必要な隙間を加えた最小の開閉ストロークで送り、ひねり、曲げ戻しをラップ動作で行える。このため、高速曲げが可能である。さらに、上下曲げ型（上型および下型）２３および２２とプレッシャ３１とを型開閉機構６０およびプレッシャ搖動機構７０を用い１モータで三方向に開閉する。このような省エネ開閉手段を採用することにより、小型軽量で種々の曲げ加工を高速で実行できる加工ユニット１０を提供できる。

さらに、上述した加工装置１は、左右曲げ共通位置でワークＷの軸（たとえばパイプ軸）に直交する方向の短距離で直線的な給排が可能である。加工装置１は、クランプ一体上下曲げ型２０とプレッシャ３１を、加工対象のパイプ軸Ｃを中心に三方向に開閉する加工ユニット（曲げユニット）１０を備えており、上型２３とプレッシャ３１との開き隙間をパイプ軸中心（設定中心）Ｃを結ぶ直線の給排経路１６上でパイプ外径に干渉しない開き隙間隔にして、その直線給排経路１６が給排ローダー（パイプ送りユニット）５の給排方向と一致するように加工ユニット１０の曲げ軸１１を傾けて配置している。また、給排時に曲げ型クランプ２０のクランプ突起部（クランプ部）２３ｂおよび２２ｂをパイプ給排経路１６に干渉しない位置に回転退避させる。これにより、パイプ軸に直交方向の直線経路給排とパイプ軸固定の一方向送りとを可能にし、左右曲げの場合は移動ユニット（クイックターンユニット）８０により、加工ユニット１０の曲げ型クランプ２０をワークＷの下を迂回して、左右曲げ共通のパイプ軸および給排経路１６に切り替える。このような構成により、左右曲げ共通位置の直線経路給排とパイプ軸固定（ワークＷの設定中心Ｃ固定）の一方向送りを可能にしている。したがって、パイプ軸固定で送り、ひねり、曲げ戻し、左右曲げ位置切替えのラップ動作を可能にした高速パイプ曲げ加工装置を提供できる。

図１５に、加工装置１により曲げ加工したワークＷの一例を示す。このワークＷは、両端にコネクタ（継手）ＣＴが接続されているタイプのパイプであり、ワーク支持ユニット５のホルダ５ａがこのコネクタＣＴ部分を把持した状態で加工ユニット１０が曲げ加工を行う。コネクタＣＴがないワークＷであっても、同様に加工装置１により曲げ加工できる。ワークＷは、曲げ始めＢ１を左引き曲げ加工され、破線で示した中間部にも適当に曲げ加工が施された後、曲げ終わりＢｎを右押し曲げ加工されている。したがって、曲げ始めＢ１および曲げ終わりＢｎからそれぞれの先端のコネクタＣＴまでのストレート長が、クランプ部２３ｂおよび２２ｂのクランプ長Ｌ２程度に短く加工された曲げ加工製品である。

この加工装置１の曲げ型クランプ２０においては、上下割り型２２および２３の外周の一箇所に左右曲げ用のクランプ溝２５および２６を左右対称に集約して設けている。このため、クランプ部２３ｂおよび２２ｂの曲げ軸１１の径方向と回転方向の干渉を最小化できる。さらに、プレッシャ３１の位置とクランプ部２３ｂおよび２２ｂの位置とを入れ替え可能であり、プレッシャ３１とクランプ部２３ｂおよび２２ｂとによりワークＷを保持した状態で、第１の回転ユニット４０によりクランプ部２３ｂおよび２２ｂをプレッシャ３１と反対方向に回転させるか、または第２の回転ユニット５０によりプレッシャ３１をクランプ部２３ｂおよび２２ｂと反対方向に回転させることにより、直線状のプレッシャ３１を使用して左右引き押し曲げが可能である。

したがって、ワークＷの曲げ始めＢ１は、図１１（ａ）に示すように、ワークＷの一方の先端（前端）のコネクタＣＴの近傍をクランプ部２３ｂおよび２２ｂで把持した状態で左引き曲げの初期状態にセットするとともに、プレッシャ３１を第１の位置Ｐ１にセットし、第１の回転ユニット４０により、クランプ部２３ｂおよび２２ｂを時計方向に回転する。これにより、ワークＷの先端のストレート長をクランプ長Ｌ２程度に短くした左引き曲げ加工を行える。ワークＷの曲げ始めＢ１を右引き曲げから始めるときは、図１１（ｂ）に示すように、クランプ部２３ｂおよび２２ｂを右引き曲げの初期状態にセットするとともに、プレッシャ３１を第２の位置Ｐ２にセットし、第１の回転ユニット４０により、クランプ部２３ｂおよび２２ｂを反時計方向に回転すればよい。

一方、ワークＷの曲げ終わりＢｎは、ワーク支持ユニット５のホルダ５ａにより支持したワークＷのコネクタＣＴが、クランプ部２３ｂおよび２２ｂに可能な限り接近した状態で、図１１（ｄ）に示すように、クランプ部２３ｂおよび２２ｂでワークＷの末端（後端、他方の先端）を把持して右押し曲げの初期状態にセットするとともに、プレッシャ３１を第２の位置Ｐ２にセットし、第２の回転ユニット５０によりプレッシャ３１を反時計方向に回転する。これにより、ワークＷの末端のストレート長をクランプ長Ｌ２程度に短くした右押し曲げ加工を行える。ワークＷの曲げ終わりＢｎを左押し曲げ加工で終了する場合は、図１１（ｃ）に示すように、クランプ部２３ｂおよび２２ｂを左押し曲げの初期状態にセットするとともに、プレッシャ３１を第２の位置Ｐ２にセットし、第２の回転ユニット５０により、プレッシャ３１を時計方向に回転すればよい。

このように、ワークＷの曲げ始めＢ１をクランプ２３ｂおよび２２ｂでワークＷの先端を保持したまま引き曲げで曲げ加工を開始し、曲げ終わりＢｎをクランプ２３ｂおよび２２ｂでワークＷの末端を保持した状態でプレッシャ３１により押し曲げ加工することにより、ワークＷの両端のストレート長をクランプ長Ｌ２程度に短くした製品を、一台の加工ユニット１０により、途中で持ち替え等を行うことなく製造できる。曲げ開始Ｂ１および曲げ終わりＢｎの曲げ方向は、左右のいずれでも自由に組み合わせることができる。

図１６に、クランプ駒ユニットを含むプレッシャの概略構成を拡大して平面図により示している。図１７にクランプ駒ユニットを含むプレッシャを抜き出して断面図により示している。プレッシャユニット３０は、プレッシャ３１の直線状の溝３２の側に配置され、ワークＷをクランプするクランプ駒ユニット３５を含む。本実施の加工装置１においては、プレッシャユニット３０は、クランプ駒ユニット３５を２つ含み、ワークＷの軸方向に沿ったプレッシャ３１の両端付近に１つずつ配置されている。クランプ駒ユニット３５は、ワークＷをクランプする半円状の溝３６ａを含む上下一対のクランプ駒３６と、上下一対のクランプ駒３６の各クランプ駒３６を、プレッシャ３１に対してワークＷの挿入方向に対して回転可能に支持する一対の支持ピン３７と、上下一対のクランプ駒３６をプレッシャ３１に対してワークＷの挿入方向に付勢する弾性部材３８とを含む。弾性部材３８は、上下一対のクランプ駒３６を共通で付勢するように構成されており、バネ、ゴムまたはクッション材などを用いることができる。

上下一対のクランプ駒３６の曲げ溝３６ａは、ワークＷをクランプするために搖動するのに必要な分、プレッシャ３１の曲げ溝３２よりもワークＷの中心側（曲げの中心方向）に若干突出するように形成されている。プレッシャユニット３０を閉じると、プレッシャ３１の締め力でクランプ駒３６の溝３６ａが曲げの外側方向に押されることにより、支持ピン３７を中心にそれぞれのクランプ駒３６が、弾性部材３８により付勢される力に対抗して曲げの外側方向に搖動し、クランプ間口Ｌ３が狭まる。これにより、上下一対のクランプ駒３６はワークＷの直径方向を上下方向にクランプ（セルフクランプ）する。

クランプ駒３６は、半円状の溝３６ａの周囲の一部に沿って形成されたスリット溝３９ａを含み、スリット溝３９ａの中心側（ワークＷ側）にクランプ部（把持部）３９が形成されている。曲げ点２７に近い側のクランプ駒ユニット３５のクランプ駒３６は、プレッシャ３１よりも曲げ型クランプ２０の側にわずかに突出しているため、曲げ型クランプ２０の外周部で押されることにより、さらに搖動して間口Ｌ３が狭まる。したがって、スリット溝３９ａを設けることにより、ワークＷに過大な把持力がかかりワークを潰したり、傷つけたりすることを抑制できる。さらに、クランプ部３９は、ワークＷの径バラツキを吸収する締め代を確保する機能も備えている。

図１８に、異なるクランプ駒ユニットを含むプレッシャの概略構成を断面図により示している。図１９に、このクランプ駒ユニットを含むプレッシャがワークをクランプした状態を側面図により示している。

このクランプ駒ユニット３５は、ワークＷをクランプする半円状の溝３６ａを含むクランプ駒３６と、クランプ駒３６をプレッシャ３１に対してワークＷの挿入方向に対して前後にスライド可能に支持する上下一対の支持ピン３７と、上下一対の支持ピン３７がスライドするスリット３７ａと、クランプ駒３６をプレッシャ３１に対して挿入方向に付勢する上下一対の弾性部材３８とを含む。

このクランプ駒ユニット３５は、図１７に示したクランプ駒ユニット３５と異なり、クランプ駒３６の搖動でクランプ間口Ｌ３を狭めるのではなく、ワークＷの径よりも狭いクランプ間口Ｌ３で形成したクランプ部３９でワークＷを把持する。したがって、クランプ駒３６の曲げ溝３６ａはワークＷ側に突出させず、バネ３８はワークＷが把持部３９に滑り込む力よりわずかに大きなバネ力のものを使用している。クランプ駒ユニット３５は、クランプ駒３６が曲げ加工により曲げ型クランプ２０の外周部で押されると、上下一対の支持ピン３７が、スリット３７ａ内を相対的にスライドすることにより、プレッシャ３１の内側（曲げの外側方向）に移動する。これにより、ワークＷがつぶれたり、傷ついたりすることを抑制できる。クランプ駒ユニット３５の構成はこれらに限定されず、ワークＷを潰したり傷つけたりしなければ他のセルフクランプ機構であってよい。また、プレッシャ３１に配置するクランプ駒ユニット３５の数は、１つでもよく、３つ以上であってもよい。

一般的に、引き曲げの場合は、曲げ箇所の両側をパイプチャック（ワーク支持ユニット）と曲げ型クランプ２０とで拘束して曲げ加工できるが、押し曲げの場合は曲げ箇所の先はパイプクランプ機能がなく片側非拘束曲げになる。このため、パイプ材（ワーク）の特性によっては、コイル材から直管矯正されたパイプ周方向の物性及び寸法バラツキ等により、押し曲げによりパイプが軸回転方向に捻れ、ひねり角度のバラツキが大きくなる場合がある。これに対し、この加工ユニット１０においては、スライドプレッシャ３１に設けたクランプ駒ユニット３５でワークＷをセルフクランプして、曲げ型クランプ２０とにより両側拘束で曲げ加工することにより、押し曲げによる捻れを防止できる。さらに、プレッシャ３１の長さ方向の両側にセルフクランプ機構であるクランプ駒ユニット３５を内蔵することで、ワークＷのストレート長制約を拡大することなく左右両方向の押し曲げ時のパイプ捻れによる曲げ角度（ひねり角度、ワークの傾斜角度）のバラツキを抑制できる。したがって、ワークＷの特性（状態）のよらず、さらに精度のよい曲げ加工ができる。

図２０に、異なる円筒カムの概要を示している。図２０（ａ）は平面図、図２０（ｂ）は側面図、図２０（ｃ）は異なる方向から見た側面図である。この円筒カム７５においては、傾斜面７５ａおよび外筒部７５ｂに、傾斜面７５ａおよび外筒部７５ｂの一部をカットした形状の切欠き部７５ｃを含む。切欠き部７５ｃは、傾斜面７５ａおよび外筒部７５ｂの外周に、基準線１４に対してオフセット角θ１に対応する位置に４か所形成されている。カムフォロア７３が、この切欠き部７５ｃに沿って上下動することにより、曲げ型クランプが閉じる際にプレッシャ３１の閉じるタイミングの調整と、プレッシャ３１の閉じ力の低減とをおこなうことができる。特に、クランプ駒ユニット３５を含むプレッシャ３１の場合には、プレッシャ３１を閉じる際に閉じ力とワークＷを曲げ型クランプ２０の中心方向に押す力とが発生するため、これらの力を低減するために、切欠き部７５ｃを傾斜面７５ａおよび外筒部７５ｂに設けることが望ましい。尚、切欠き部７５ｃの４か所は、図２０（ａ）における隣接する上下の２か所を連続させた左右２か所の切欠きとしてもよい。

以上に説明したように、本発明の曲げ装置（加工装置）１は、曲げ干渉が少ない一対の曲げ型クランプ手段２０とプレッシャ手段３０の簡素な構成で、左右引き押し曲げの４モード混合連続曲げによる干渉低減と、両端末および曲げ間ストレート長の短い曲げが可能である。さらに、左右曲げ位置の入れ替えを行うクイックターン手段８０によりパイプ軸固定による曲げと、最小のクランプ開閉ストロークで送り、ひねり、曲げ戻しのラップ動作を可能とした高速曲げとによる生産性の大幅向上、および曲げ形状制約の少ない曲げ加工を提供できる。

また、左右押し引き曲げに直線スライドプレッシャ３１を用いることで、例えばローラータイプのプレッシャに比べ曲げ半径の小さい曲げにおけるワークの扁平及びシワの成形を改善できる。さらに、セルフクランプ内蔵スライドプレッシャにより、直線状のプレッシャに起因するストレート長の制約を拡大することなく押し曲げのパイプ捻れバラツキを低減できる等、曲げ品質を向上できる。また、左右引き押し曲げを一対の曲げ型クランプ手段２０とプレッシャ手段３０で可能にし、それらを一つのモータで開閉する簡素な構造により、小型軽量化した曲げユニットを安価に提供できる。

なお、上記の加工装置１は一例であり、曲げユニットである加工ユニット１０を固定してパイプ側（ワーク側）でひねりと送りを行う装置の代わりに、加工ユニット１０の側をひねるようにしてもよく、ロータリー曲げ装置や、曲げユニットを可搬するロボット曲げ装置に本例の加工ユニット１０を組み込んでもよい。加工ユニット１０をロボットで可搬しロボット側で送りとひねりを行う形態の場合、加工ユニット１０は簡易な構成で軽量化できるため可搬重量の軽減と、短ストローク開閉とラップ動作による高速曲げに加え、ロボット曲げで干渉が多く動作時間の長いひねり動作範囲を左右曲げにより半分にできる。このため、ロボット曲げを高速で行うことが可能になる。

以上に説明したように、本発明の加工ユニットおよび加工装置は、上記の実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

１ 加工装置
１０ 加工ユニット
２０ 曲げ型クランプ
２２ａ、２３ａ 上下一対の割り型部
２２ｂ、２３ｂ 上下一対のクランプ部
３０ プレッシャユニット、 ３１ プレッシャ
４０ 第１の回転ユニット
５０ 第２の回転ユニット
９０ ベースユニット、 ９１ スライドホルダ

Claims (16)

1. 棒状部材を第１の軸を中心に曲げ加工する曲げ溝を含む曲げ型と、
   前記曲げ型を前記第１の軸を中心に回転する第１の回転ユニットと、
   前記曲げ溝に挿入された棒状部材を前記曲げ溝に対して保持した状態で前記曲げ型と同期して前記第１の軸を中心に回転するクランプと、
   前記曲げ溝の外周側から前記曲げ溝に棒状部材を保持するプレッシャユニットと、
   前記プレッシャユニットを前記第１の軸の中心に回転する第２の回転ユニットとを有し、
   前記プレッシャユニットは、前記第２の回転ユニットにより回転されるベースユニットと、
   前記ベースユニットに支持され、前記曲げ溝に棒状部材を保持する直線状の溝を含むプレッシャであって、前記ベースユニットと前記クランプとを位置合わせした状態で、前記ベースユニットに対し前記クランプの反時計方向の第１の位置と時計方向の第２位置とに設定可能なプレッシャとを含む、加工ユニット。
2. 請求項１において、
   前記ベースユニットは、当該ベースユニットに対し、前記プレッシャを前記第１の位置と前記第２の位置と間でスライドさせるスライドホルダを含む、加工ユニット。
3. 請求項２において、
   前記ベースユニットは、前記第２の回転ユニットにより前記第１の軸の周りを駆動される基部であって、前記第１の軸の周りに前記第１の軸に向いた状態で旋回する基部と、
   前記基部に対し前記スライドホルダを第２の軸の周りに搖動支持する支持部と、
   前記スライドホルダが前記第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動したときに前記スライドホルダが当たるストッパとを含む、加工ユニット。
4. 請求項２または３において、
   前記プレッシャおよび前記スライドホルダは、前記プレッシャを前記第１の位置および前記第２の位置に固定する機構を含む、加工ユニット。
5. 請求項３において、
   前記プレッシャユニットは、アクチュエータにより前記プレッシャを前記第１の位置と前記第２の位置との間でスライドするとともに、前記スライドホルダを前記第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動するプレッシャ駆動ユニットを含む、加工ユニット。
6. 請求項１ないし５のいずれかにおいて、
   前記プレッシャユニットは、前記プレッシャの前記直線状の溝の側に配置され、棒状部材を保持するクランプ駒ユニットを含む、加工ユニット。
7. 請求項６において、
   前記クランプ駒ユニットは、棒状部材を保持する半円状の溝を含む上下一対のクランプ駒と、
   前記上下一対のクランプ駒の各クランプ駒を、前記プレッシャに対して棒状部材の挿入方向に対して回転可能に支持する一対の支持ピンと、
   前記上下一対のクランプ駒を前記プレッシャに対して前記挿入方向に付勢する弾性部材とを含む、加工ユニット。
8. 請求項６において、
   前記クランプ駒ユニットは、棒状部材を保持する半円状の溝を含むクランプ駒と、
   前記クランプ駒を前記プレッシャに対して棒状部材の挿入方向に対して前後にスライド可能に支持する支持ピンと、
   前記クランプ駒を前記プレッシャに対して前記挿入方向に付勢する弾性部材とを含む、加工ユニット。
9. 請求項７または８において、
   前記クランプ駒は、前記半円状の溝の周囲の一部に沿って形成されたスリット溝を含む、加工ユニット。
10. 請求項７ないし９のいずれかにおいて、
    前記プレッシャユニットは、前記プレッシャの前記直線状の溝の両端付近に配置された一対の前記クランプ駒ユニットを含む、加工ユニット。
11. 請求項１ないし１０のいずれかにおいて、
    前記曲げ型は、上下一対の割り型部を含み、
    前記クランプは、上下一対のクランプ部を含み、
    上側の前記割り型および上側の前記クランプ部が一体として形成され、下側の前記割り型部および下側の前記クランプ部が一体として形成されている、加工ユニット。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の加工ユニットと、
    前記加工ユニットに対し、支持した棒状部材を相対的に動かすワーク支持ユニットと、
    前記加工ユニットおよび前記ワーク支持ユニットの少なくとも一方を動かして、前記ワーク支持ユニットに支持された棒状部材の未加工部分が前記曲げ型の第１の側または第２の側になるように移動するユニットとを有する加工装置。
13. 加工ユニットにより曲げ加工することを有する棒状部材の製造方法であって、
    前記加工ユニットは、棒状部材を第１の軸を中心に曲げ加工する曲げ溝を含む曲げ型と、
    前記曲げ型を前記第１の軸を中心に回転する第１の回転ユニットと、
    前記曲げ溝に挿入された棒状部材を前記曲げ溝に対して保持した状態で前記曲げ型と同期して前記第１の軸を中心に回転するクランプと、
    前記曲げ溝の外周側から前記曲げ溝に棒状部材を保持するプレッシャユニットと、
    前記プレッシャユニットを前記第１の軸の周りを回転する第２の回転ユニットとを含み、
    前記プレッシャユニットは、前記第２の回転ユニットにより回転されるベースユニットと、
    前記ベースユニットに支持され、前記曲げ溝に棒状部材を保持する直線状の溝を含むプレッシャとを含み、
    前記曲げ加工することは、
    前記プレッシャを前記ベースユニットに対して前記クランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定することと、
    前記クランプおよび前記プレッシャにより前記棒状部材を保持した状態で、前記第１の回転ユニットにより前記クランプを前記プレッシャと反対方向に回転させるか、または、前記第２の回転ユニットにより前記プレッシャを前記クランプと反対方向に回転することにより棒状部材を加工することとを含む、製造方法。
14. 請求項１３において、
    前記プレッシャユニットの前記ベースユニットは、当該ベースユニットに対し、前記プレッシャを前記第１の位置と前記第２の位置と間でスライドさせるスライドホルダと、
    前記第２の回転ユニットにより前記第１の軸の周りを駆動される基部であって、前記第１の軸の周りに前記第１の軸に向いた状態で旋回する基部と、
    前記基部に対し前記スライドホルダを第２の軸の周りに搖動支持する支持部と、
    前記プレッシャを前記第１の位置と前記第２の位置との間でスライドするとともに、前記スライドホルダを前記第２の軸の周りに所定の角度だけ搖動するプレッシャ駆動ユニットとを含み、
    前記曲げ加工することは、
    前記設定することの前に、前記プレッシャを前記第１の位置にスライドするとともに前記スライドホルダを前記第２の軸の周りに前記第１の位置の方向に搖動する、または、前記プレッシャを前記第２の位置にスライドするとともに前記スライドホルダを前記第２の軸の周りに前記第２の位置の方向に搖動することを含む、製造方法。
15. 加工ユニットにより曲げ加工することを有する棒状部材の製造方法であって、
    前記加工ユニットは、棒状部材を第１の軸を中心に曲げ加工する曲げ溝を含む曲げ型と、
    前記曲げ型を前記第１の軸を中心に回転する第１の回転ユニットと、
    前記曲げ溝に挿入された棒状部材を前記曲げ溝に対して保持した状態で前記曲げ型と同期して前記第１の軸を中心に回転するクランプと、
    前記曲げ溝の外周側から前記曲げ溝に棒状部材を保持するプレッシャユニットと、
    前記プレッシャユニットを前記第１の軸の周りを回転する第２の回転ユニットとを含み、
    前記プレッシャユニットは、前記第２の回転ユニットにより回転されるベースユニットと、
    前記ベースユニットに支持され、前記曲げ溝に棒状部材を保持する直線状の溝を含むプレッシャとを含み、
    前記曲げ加工することは、
    棒状部材の先端の加工において、前記プレッシャを前記ベースユニットに対して前記クランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定し、前記クランプにより前記先端を保持することと、
    前記クランプおよび前記プレッシャにより前記棒状部材を保持した状態で、前記第１の回転ユニットにより前記クランプを前記プレッシャと反対方向に回転させることと、
    棒状部材の末端の加工において、前記プレッシャを前記ベースユニットに対して前記クランプの反時計方向の第１の位置または時計方向の第２の位置に設定し、前記クランプにより前記末端を保持することと、
    前記第２の回転ユニットにより前記プレッシャを前記クランプと反対方向に回転することにより棒状部材を加工することとを含む、製造方法。
16. 請求項１３ないし１５のいずれかにおいて、棒状部材が管状部材である、製造方法。

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