JPH09225542A - 被加工チューブの曲げ装置 - Google Patents
被加工チューブの曲げ装置Info
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- JPH09225542A JPH09225542A JP8061773A JP6177396A JPH09225542A JP H09225542 A JPH09225542 A JP H09225542A JP 8061773 A JP8061773 A JP 8061773A JP 6177396 A JP6177396 A JP 6177396A JP H09225542 A JPH09225542 A JP H09225542A
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- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/14—Bending rods, profiles, or tubes combined with measuring of bends or lengths
-
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S72/00—Metal deforming
- Y10S72/702—Overbending to compensate for springback
Abstract
の曲げ量を変位センサで精度良く検出し、該変位センサ
による被加工チューブの曲げ量検出値と、メモリのプロ
グラムに書き込んだ制御値とを正確に対応させ、作業の
当初より被加工チューブの全てに予め設定された曲げ加
工を効率良く実施可能とする曲げ加工装置を提供する。 【解決手段】 掴み装置と反力受け部との間で該反力受
け部側において、被加工チューブの存在位置を検出可能
にして変位センサが配設され、該変位センサは検出部と
変換部とよりなり、該検出部が検出する前記被加工チュ
ーブの存在位置を示す値は前記変換部で前記被加工チュ
ーブの曲げ量に変換され、変換された曲げ量は被加工チ
ューブの曲げ加工の繰り返し操作の間に前記制御装置に
送信され、前記制御装置に送信された曲げ量により、前
記被加工チューブの曲げ量が制御可能な状態となるよう
上記の各部が配置されてなる。
Description
曲げ装置に係り、特に被加工チューブに引張力を与えな
がら曲げ動作を行う被加工チューブの曲げ装置に関する
ものである。
例えば自動車や家電業界では極めて頻繁に行われ重要な
位置を占めている。すなわち自動車や家電等に組み込ま
れるチューブは、他の部品を避けて延長され、或いは他
の部品と連結するために長手方向の所定位置において所
定角度で曲げ加工を精度よく行うことが要求される。
場合には、被加工チューブを掴んで所定位置に移動し、
セットするための掴み手段と、被加工チューブの所定位
置に対して所定角度の曲げ加工を施すダイ手段とによ
り、スプリングバックを考慮しつつ被加工チューブに対
して予め設定された曲げ加工を施し、曲げ加工の終了後
にスプリングバックの影響の有無を三次元測定器を用い
て測定して被加工チューブの曲げ寸法を調べ、修正の必
要が生じると、次回の曲げ加工の際に掴み手段の移動量
やダイ手段の曲げ量を調整している。
おいて、被加工チューブを掴んで、所定位置に移動しセ
ットする掴み手段と、被加工チューブの所定位置を所定
角度に曲げるダイ手段とにより、被加工チューブに対し
て予め設定した曲げ加工を施した後に、被加工チューブ
の先端と曲げ位置間の所定位置を位置感知手段で感知す
るようにしたチューブの曲げ装置が提案されている。こ
の提案に係る曲げ装置では、被加工チューブに対して曲
げ加工を施した後に、位置感知手段でスプリングバック
した被加工チューブの位置を感知し、この位置が予め設
定された値になるように、制御手段によってダイ手段の
曲げ量を変更して、予め設定した曲げ加工が実現するよ
うに制御している。
2号公報に提案したような被加工チューブの曲げ装置を
提案した。この公報では、被加工チューブの周面に対接
し、回転軸を中心に回動自在な曲げダイと、前記被加工
チューブを前記曲げダイとで挟持する位置に移動セット
し、該位置から前記曲げダイの周面に前記前記被加工チ
ューブを挟持しながら、前記回転軸を中心に回動自在な
押圧ダイ装置と、この押圧ダイ装置に設けられ前記被加
工チューブの(スプリングバックによる戻り量を含む)
曲げ量を検出するセンサと、プログラムに従って前記押
圧ダイ装置を前記回転軸を中心に回動し、前記センサに
より検出された曲げ量が所定値に近づくように前記被加
工チューブを曲げ、その後前記セットを解除させる制御
装置とを有するチューブの曲げ装置が提示されている。
では、最初の被加工チューブに曲げ加工を施した後に、
三次元測定器により曲げ寸法を測定して曲げ量を調整す
るため、多くの場合曲げ加工を施した最初の被加工チュ
ーブは製品として使用することはできず、また比較的短
寸の被加工チューブの場合には使用可能であるが、長尺
な被加工チューブの場合には、被加工チューブの材質、
肉厚、熱処理条件のバラツキ等による硬度、弾性限界や
降伏力の差等の影響を受けて、その都度再調整をする必
要があった。さらに、細径の被加工チューブの場合に
は、三次元測定器による測定時に被加工チューブに撓み
が発生して、正確な曲げ寸法が測定できないことがあ
る。
提案されている曲げ装置は、長尺の被加工チューブの場
合には、位置感知手段が非常に大型化して、事実上当該
装置の使用が困難となる。また細径の被加工チューブの
場合には、被加工チューブの先端になる程、曲げ加工後
の被加工チューブの撓みが大きくなり、精度の高い位置
感知は極めて困難となる。
で、提案された曲げ装置は、曲げ加工部分が短寸の場合
には、押圧ダイ装置に設けられたセンサが検出する被加
工チューブの変位は比較的寸法変化に乏しい箇所につい
て検出することになるため微小変位を示すに止まること
から、精度の高い曲げ加工制御を得ることは容易でない
という難点がある。このため、短寸や長尺に関係なく、
さらに材質、肉厚、熱処理条件のバラツキ等による硬
度、弾性限界や降伏力の差等の影響を受けることなく精
度よく曲げ加工が実施できる被加工チューブの曲げ装置
が待望されていた。
ーブの曲げ加工工程中にスプリングバックを伴う被加工
チューブの曲げ量を変位センサで精度よく検出し、該変
位センサによる被加工チューブの曲げ量の検出値と、予
めメモリのプログラムに記憶された制御値とを対応させ
て、作業の当初より被加工チューブの全てに予め設定さ
れた曲げ加工を効率よく実施できるチューブの曲げ装置
を提供することを目的とするものである。
め、本発明は、被加工チューブの曲げプログラムが記憶
されているメモリと、前記被加工チューブの後端を掴
み、前記メモリから読み出されるプログラムに従って、
前記被加工チューブを軸線方向および軸線の周りに移動
させる掴み装置と、前記被加工チューブの周囲に対接
し、回転軸を中心に回動自在な曲げダイと、該曲げダイ
と対向して配設されている反力受け部と、前記被加工チ
ューブを挟持しながら前記回転軸を中心に回動自在な押
圧ダイ装置と、前記掴み装置と反力受け部との間に設け
られて前記被加工チューブの位置を検出する変位センサ
と、前記メモリから読み出されるプログラムに従って前
記押圧ダイ装置をセットし、前記押圧ダイ装置を前記回
転軸を中心に回動し、かつ前記変位センサにより検出さ
れた誤差を前記プログラムの曲げ所定値に加算して所定
値に近づくように曲げ加工して、前記セットを解除する
一連の動作を制御する制御装置とからなる被加工チュー
ブの曲げ装置を特徴とするものである。
軸線に対して直交する方向に移動可能に配設されている
ことが好ましい。
しながら以下に詳述すると、図1は本発明による被加工
チューブの曲げ装置の構成を示す説明図、図2は本発明
による被加工チューブの曲げ装置を作動させる場合のフ
ローチャート図、図3は本発明にかかる曲げ装置の動作
の第1の工程を示す説明図、図4は曲げ装置の動作の第
2の工程を示す説明図、図5は曲げ装置の動作の第3の
工程を示す説明図で、(a)および(b)はそれぞれ2
つの実施例の工程を示す図である。
曲げ加工を施した後に掴み装置により掴まれた被加工チ
ューブの後端が掴み装置を開放することによりスプリン
グバックで曲げ方向とは反対側に跳ね返って移動した位
置と、被加工チューブの曲げ加工前の原位置との変動量
(以下被加工チューブの存在位置変動量という)を検出
するように変位センサを配設したものである。すなわ
ち、被加工チューブの存在位置変動量を検出する変位セ
ンサを、掴み装置と反力受け部との間で、好ましくは該
反力受け部側に配設して、より高い精度で被加工チュー
ブの存在位置変動量を検出するものである。また、該変
位センサを検出部と変換部とにより構成し、前記検出部
が検出する前記被加工チューブの存在位置を示す値を前
記変換部で前記被加工チューブの曲げ量に変換してメモ
リに記憶し、また前記変換された曲げ量を被加工チュー
ブの曲げ加工の繰り返し操作の間に制御装置に送信し、
該制御装置に送信された曲げ量により、予め前記制御装
置のプログラムの曲げ所定量と対比し、誤差があれば曲
げ所定量に該誤差を加算して前記制御装置により前記所
定値に近づくよう被加工チューブに曲げ加工を施すよう
に構成したものである。
工応力の反力による影響として示される、被加工チュー
ブの存在位置変動量を検出するために配設される変位セ
ンサは、被加工チューブの軸線に対して直交する方向に
移動可能に配設された変位センサ移動装置に載置、固定
されてなるもので、曲げ加工を行う際に、変位センサを
測定位置へ移動させるのみならず、被加工チューブのセ
ットや曲げ加工終了後の被加工チューブの取り出し等に
変位センサが邪魔にならないように構成した。
は、図1に示されるように、曲げダイ1と、該曲げダイ
1に対向して配置された押圧ダイ装置2と、前記曲げダ
イ1と該押圧ダイ装置2との間に挟持される被加工チュ
ーブ3の後端を掴む掴み装置4と、該掴み装置4と前記
押圧ダイ装置2との間にあって、前記曲げダイ1に対向
して設けられた反力受け部5と、該反力受け部5と前記
掴み装置4との間でかつ前記反力受け部5側に配設され
た変位センサ6と、該変位センサ6で検出された被加工
チューブ3の存在位置変動値により曲げ加工量を制御す
る制御装置7とにより構成されるものである。
部10とにより構成され、さらに前記制御装置7は前記
変位センサ6により検出され、変換送信される被加工チ
ューブの曲げ加工量を受信するための受信部11と、予
め曲げ所定量を記憶して置くためのメモリ12と、前記
受信部11の信号とメモリ12の曲げ所定量とを対比し
て適正な曲げ加工量を演算制御するためのプログラムが
組み込まれているCPU13と、該CPU13において
演算された制御値を前記押圧ダイ装置2、反力受け部
5、掴み装置4、および変位センサ6を載置しかつ前記
被加工チューブ3の軸線方向に対して直交する方向に移
動可能に配設された変位センサ移動装置14との各部に
フィードバックして、前記被加工チューブの曲げ加工量
を適切に制御するための入出力回路15とにより構成さ
れている。
せる場合の手順は、図2および図3乃至図5に示すよう
に、被加工チューブ3を曲げ加工位置に保持するステッ
プ1と、曲げ加工位置に保持された被加工チューブ3に
曲げ加工を施すステップ2と、被加工チューブ曲げ加工
工程において施された曲げ加工量と曲げ所定量との対比
を行うステップ3と、該ステップ3にて得られた曲げ加
工量と曲げ所定量との誤差を補正するため再度曲げ加工
を施すステップ4とからなる。
を目標位置にセットした後、被加工チューブ3の後端を
掴み装置4にて掴むとともに、押圧ダイ装置2を操作し
て、被加工チューブ3を挟持し、次いで変位センサ移動
装置14により被加工チューブ3に対して変位センサ6
を測定位置まで前方へ移動し、その後変位センサ6によ
り被加工チューブ3の曲げ加工前の原位置を計測、検出
し、この検出した値を受信部11に送信しメモリ12に
記憶させる(図3参照)。
置14により変位センサ6を後退させるとともに、反力
受け部5を所定位置まで前進させ、さらに制御装置7に
より演算された理論曲げ加工量で、曲げダイ1と押圧ダ
イ装置2とにより被加工チューブ3を挟持しながら同一
回転軸を中心に回動して、被加工チューブ3に引張力を
与えつつ曲げ加工を施す。この際に、曲げダイ1と押圧
ダイ装置2による理論曲げ加工量は被加工チューブ3の
スプリングバックにより生ずる戻り角度を越えてはなら
ない(図4参照)。
して後退させるとともに、曲げダイ1および押圧ダイ装
置2を、図5(a)の点線位置から被加工チューブ3を
挟持したまま曲げ方向と逆方向へ回転させて、理論曲げ
加工量中のスプリングバック量分だけ曲げ角度を戻す。
この状態で変位センサ移動装置14により変位センサ6
を前進させて被加工チューブ3の曲げ加工後の存在位置
を検出し、前記ステップ1で検出した原位置と対比して
曲げ加工による被加工チューブ3の存在位置変動量を検
出する。この際に、被加工チューブ3の変位は変位セン
サ6の変換部10により曲げ加工量に変換され制御装置
7の受信部11に送信され、メモリ12に記憶する。な
お、ステップ3で検出された被加工チューブ3の存在位
置がステップ1で検出された原位置と一致した時は、曲
げ所定量が完了したことになり、これをメモリ12に記
憶させて、以降の曲げ加工に利用する(図5(a)参
照)。
ーブ3が曲げダイ1と押圧ダイ装置2に挟持された状態
で逆方向に回転させられるために被加工チューブ3の後
端側の跳ね返り現象が殆ど発生せず、直ちに変位センサ
6による測定を行うことができ、かつ変位センサ6との
接触や衝突による変位センサの破損等が防止でき、被加
工チューブ3や曲げ装置全体の信頼性が向上する。
プリングバックによる跳ね返りがないか、或いはごく僅
かである場合は、図5(b)のような構成とすることが
できる。すなわちステップ3では、被加工チューブ3を
曲げダイ1と押圧ダイ装置2とにより挟持したまま、掴
み装置4を開放して後退させるとともに、反力受け部5
も後退させる。すると被加工チューブ3はスプリングバ
ックによって掴み装置4により掴まれていた後端が変位
センサ6側に移動し図5(b)の点線位置から実線位置
へ移動する状態となる。この状態で変位センサ移動装置
14により変位センサ6を前進させて被加工チューブ3
の曲げ加工後の存在位置を検出し、前記ステップ1で検
出した原位置と対比して曲げ加工による被加工チューブ
3の存在位置変動量を検出する。この際に、被加工チュ
ーブ3の変位は変位センサ6の変換部10により曲げ加
工量に変換され制御装置7の受信部11に送信され、メ
モリ12に記憶する。なお、ステップ3で検出された被
加工チューブ3の存在位置がステップ1で検出された原
位置と一致した時は、曲げ所定量が完了したことにな
り、これをメモリ12に記憶させて、以降の曲げ加工に
利用する。
量より不足した場合は、ステップ4に進む。
により変位センサ6を後退させた後、被加工チューブ3
を曲げダイ1と押圧ダイ装置2とにより挟持したまま逆
方向に回動させて被加工チューブ3をステップ2の元の
位置に戻し、次いで掴み装置4を前進させて被加工チュ
ーブ3の後端を掴み、制御装置7にて演算された曲げ所
定量に基づき、ステップ3で得られた曲げ加工量と曲げ
所定量との差し引き不足分を新たに加算して、曲げダイ
1と押圧ダイ装置2とを操作して、再度図3(b)のよ
うな曲げ加工を行う。
定量にまだ不足している場合、次のステップ5で、ステ
ップ4で得られた被加工チューブ3について、ステップ
3と同様な操作を行い、曲げ所定量を確保し得るまで、
以下ステップ3、4の繰り返し操作を行い、曲げ所定量
が得られた時点で、これをメモリ12に記憶してこれを
以降の曲げ加工に用いる。以上の曲げ加工を実施する場
合、ステップ1で被加工チューブ3の原位置を検出して
いることにより、ステップ2以後のステップにおいて検
出された被加工チューブ3の曲げ加工データを以降の同
一チューブの曲げ加工にそのまま用いることができる。
また、被加工チューブ3に異なる曲げ加工を施す際に、
初めに発生する無駄な曲げ加工品の発生を排除すること
が可能になった。なお、被加工チューブ3にロット毎の
硬さ変動があっても、これを所定の曲り量範囲内に収め
ることも可能となった。
の変位センサを使用した場合を説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、光電型の変位センサ、光
遮断方式の変位センサ等で、距離検出できる変位センサ
で構成することは可能である。
チューブの存在位置を確認する変位センサを、曲げ加工
を施した後のスプリングバック量が比較的大きな掴み装
置と反力受け部との間でかつ該反力受け部側に配設して
構成したことにより、被加工チューブの存在位置の変
化、すなわちスプリングバック量を精密に検出可能とな
り、最初に施した被加工チューブの曲げ加工データを以
降の曲げ加工にそのまま応用でき、結果として、例え材
質、肉厚や熱処理条件の異なる被加工チューブであって
も、曲げ加工精度の高い被加工チューブを連続的に安定
して提供することが可能になった。
を示す説明図である。
させる場合のフローチャート図である。
示す説明図である。
る。
(a)および(b)はそれぞれ2つの実施例の工程を示
す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 被加工チューブの曲げプログラムが記憶
されているメモリと、前記被加工チューブの後端を掴
み、前記メモリから読み出されるプログラムに従って、
前記被加工チューブを軸線方向および軸線の周りに移動
させる掴み装置と、前記被加工チューブの周囲に対接
し、回転軸を中心に回動自在な曲げダイと、該曲げダイ
と対向して配設されている反力受け部と、前記被加工チ
ューブを挟持しながら前記回転軸を中心に回動自在な押
圧ダイ装置と、前記掴み装置と反力受け部との間に設け
られて前記被加工チューブの位置を検出する変位センサ
と、前記メモリから読み出されるプログラムに従って前
記押圧ダイ装置をセットし、前記押圧ダイ装置を前記回
転軸を中心に回動し、かつ前記変位センサにより検出さ
れた誤差を前記プログラムの曲げ所定値に加算して所定
値に近づくように曲げ加工して、前記セットを解除する
一連の動作を制御する制御装置とからなることを特徴と
する被加工チューブの曲げ装置。 - 【請求項2】 前記変位センサが被加工チューブの軸線
に対して直交する方向に移動可能に配設されたことを特
徴とする請求項1記載の被加工チューブの曲げ装置。
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