JPH10286624A - 長尺材の歪み矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、長尺材の歪み矯正装置に関し、ワ
ークのバラツキ、異方性、あるいは加工硬化を考慮する
ことにより、歪み矯正を効果的に行うことを目的とす
る。 【解決手段】 歪み矯正装置１０は、プレス用パンチ３
０、歪み検知センサ２８、及び、プレスの押込量を演算
する押込量演算装置１６を備える。工程５４における初
回プレスの後、工程６０で求められた歪み修正量に基づ
いて、工程６２において歪み修正曲線が選択される。工
程６４において歪み修正曲線から基本押込量が決定さ
れ、工程６６及び６８において加工硬化及びプレス方向
に対する補正が行われることで押込量ｄが決定される。
次に、工程７０において、押込量ｄによるプレスが行わ
れ、工程７２において、歪み測定が行われる。歪み量が
許容値以下になるまで、工程６４乃至７４の処理が繰り
返される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺材の歪み矯正
方法及び装置に係り、特に、プレスによる歪み修正を繰
り返すことにより歪みを矯正する長尺材の歪み矯正装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばパワーステアリング装置用ラック
等の長尺材には、その成形工程や焼入れ工程において、
長軸方向における曲げ変形（以下、歪みと称す）が発生
する。かかる長尺材の歪みを矯正する歪み矯正装置とし
て、従来より、例えば特開昭５１−１２２６５６号に開
示される歪み矯正装置が公知である。上記従来の歪み矯
正装置は、ワークの歪み量を測定する歪み測定手段と、
ワークに対してプレスを行うことによりワークの歪みを
強制的に修正するプレス手段とを備えている。上記従来
の歪み矯正装置において、プレスの押込量と歪み修正量
との関係（以下、歪み修正特性という）が予め決定され
る。この歪み修正特性に基づいて、測定手段により測定
された歪み量に応じた歪み修正量が得られるように、プ
レスの押込量がプレス手段によって決定される。そし
て、歪み量が許容値以下となるまで、プレス手段による
歪み修正が繰り返し行われる。

【０００３】一般に、一定の押込量のプレスによって得
られる歪み修正量は、ワークの剛性等の特性により変化
する。そこで、上記従来の歪み矯正装置においては、前
回のプレスにおいて得られた歪み修正量に基づいて、今
回のプレスの押込量を補正することとしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く、上記従来
の歪み矯正装置は、前回の歪み修正量に基づいて押込量
を補正することで、ワークの特性変化に対する適応を図
っている。しかしながら、一般に、粗材の特性には製造
ロット間で大きなバラツキが存在する。このため、上記
従来の歪み矯正装置において、異なるロットの粗材から
形成されたワークの歪み矯正が行われると、ワークによ
って歪み修正特性が大きく変化する場合が生ずる。しか
しながら、上述の如く、上記従来の歪み矯正装置は、予
め求められた歪み修正特性を基準として、プレスを行う
毎に逐次押込量を補正するものである。このため、歪み
修正特性が大きく変化すると、かかる補正によってはワ
ークによる歪み修正特性の変化を十分に補償できなくな
ってしまう。この点、上記従来の歪み矯正装置は、ワー
クの特性に大きなバラツキが存在する場合に、歪み矯正
を効果的に行う上で最適な構成ではなかった。

【０００５】また、一般に、プレスを行うと、ワークに
は加工硬化が生ずる。このため、プレスを繰り返すと、
プレス回数に応じて、一定の押込量のプレスにより得ら
れる歪み修正量は減少する。従って、プレスを繰り返し
ながら歪みの矯正を行う場合には、加工硬化の影響を考
慮してプレスの押込量を補正することが望ましい。しか
しながら、上記従来の歪み矯正装置においては、かかる
加工硬化の影響については何ら考慮されていない。

【０００６】更に、ラック等の異形材においては、曲げ
剛性は方向によって変化する。従って、異形材の歪みを
プレスにより修正する場合、プレス方向によって、歪み
修正特性は変化することになる。従って、異形材の歪み
矯正を効果的に行うには、歪み修正特性のプレス方向へ
の依存性をも考慮して、押込量を補正する必要がある。
しかしながら、上記従来の歪み矯正装置においては、プ
レス方向による歪み修正特性の変化についても何ら考慮
されていない。

【０００７】本発明は、上記従来の歪み矯正装置が有す
る上述の如き問題点を解決し、ワークの歪み矯正を効果
的に行うことが可能な長尺材の歪み矯正装置を提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、ワークの歪み量を測定する歪み測定手
段と、ワークに対してプレスを行うことにより歪みを修
正するプレス手段と、前記プレス手段による初回のプレ
スにおける歪み修正量に基づいて、ワークの歪み修正特
性を決定する特性決定手段と、前記歪み測定手段により
測定された歪み量と、前記特性決定手段により決定され
た歪み修正特性とに基づいて、前記プレス手段による２
回目以後のプレスの押込量を決定する押込量決定手段
と、を備える長尺材の歪み矯正装置により達成される。

【０００９】本発明において、特性決定手段はプレス手
段による初回のプレスにおける歪み修正量に基づいてワ
ークの歪み修正特性を決定する。押込量決定手段は歪み
測定手段により測定された歪み量と、前記特性決定手段
により決定された歪み修正特性とに基づいて、２回目以
後のプレスの押込量を決定する。従って、ワークの特性
が変化した場合にも、その特性変化に応じて押込量が決
定されることで、プレス手段による歪み修正は効果的に
行われる。

【００１０】また、上記の目的は、請求項２に記載する
如く、ワークの歪みを測定する歪み測定手段と、ワーク
に対してプレスを行うことにより歪みを修正するプレス
手段と、前記歪み測定手段により測定された歪みに基づ
いて前記プレス手段によるプレスの押込量を決定する押
込量決定手段とを備える長尺材の歪み矯正装置におい
て、予め決定された、プレス方向と、単位押込量のプレ
スによる歪み修正量との関係に基づいて、前記押込量決
定手段により決定された前記押込量を補正する押込量補
正手段を備える長尺材の歪み矯正装置によっても達成さ
れる。

【００１１】本発明において、押込量補正手段は、予め
求められた、プレス方向と、単位押込量のプレスによる
歪み修正量との関係に基づいて、押込量決定手段により
決定された押込量を補正する。このため、ワークが異形
材である場合にも、押込量がプレス方向に応じて適切に
補正されることで、プレス手段による歪み修正は効果的
に行われる。

【００１２】更に、上記の目的は、請求項３に記載する
如く、ワークの歪みを測定する歪み測定手段と、ワーク
に対してプレスを行うことにより歪みを修正するプレス
手段と、前記歪み測定手段により測定された歪みに基づ
いて前記プレス手段によるプレスの押込量を決定する押
込量決定手段とを備える長尺材の歪み矯正装置におい
て、予め決定された、プレス回数と、単位押込量のプレ
スによる歪み修正量との関係に基づいて、前記押込量決
定手段により決定された前記押込量を補正する押込量補
正手段を備える長尺材の歪み矯正装置によっても達成さ
れる。

【００１３】本発明において、押込量補正手段は、予め
求められた、プレス回数と、単位押込量のプレスによる
歪み修正量との関係に基づいて、押込量決定手段により
決定された押込量を補正する。このため、プレスが繰り
返されてワークに加工硬化が生じた場合にも、加工硬化
に起因する歪み修正特性の変化が補償される。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例である長
尺材の歪み矯正装置１０（以下、単に、歪み矯正装置と
いう）の構成図である。本実施例において、ワーク１２
はパワーステアリング装置用のラックである。このラッ
クは、鋳造成形された後、ラック歯が形成され、更に、
表面に焼入れ処理がなされることにより形成される。従
って、ワーク１２には、成形工程や焼入れ工程において
比較的大きな歪みが生じている。本実施例においては、
歪み矯正装置１０によって、かかるワーク１２の歪みを
矯正するものとする。

【００１５】歪み矯正装置１０は、プレス制御装置１４
及び押込量演算装置１６よりなる制御ユニット１８によ
って制御される。歪み矯正装置１０はセンター２０、２
２を備えている。センター２０、２２は、プレス制御装
置１４から付与される制御信号に応じて、図１に示す如
くワーク１２を支持する支持位置と、支持位置から後退
してワーク１２から離脱した後退位置との間を前後に移
動できるように構成されている。センター２０、２２は
回転センターであり、支持位置において、ワーク１２を
回転させる。なお、回転ローラを別途設け、この回転ロ
ーラによってワーク１２を回転させることとしてもよ
い。センター２２には、その回転角を検出するエンコー
ダ２３が設けられている。エンコーダ２３の出力信号は
押込量演算装置１６に付与される。押込量演算装置１６
は、エンコーダ２３の出力信号に基づいてワーク１２の
回転角度を検知する。

【００１６】ワーク１２の下方には、ワーク１２の外周
面と対向するように、４つのプレス用受台２６がワーク
１２の長手方向に沿ってほぼ等間隔に配設されている。
なお、プレス用受台２６の数は４つに限らず、ワークに
応じて適宜選択される。プレス用受台２６は、それぞ
れ、プレス制御装置１４から付与される制御信号に応じ
て、その頂面がワーク１２の外周面から離間した下降位
置と、その頂面がワーク１２の外周面に当接した上昇位
置との間を上下に移動するように構成されている。４つ
のプレス用受台２６の間の中央部には、それぞれ、歪量
測定センサ２８が配設されている。歪量測定センサ２８
は、例えば差動トランス等の変位センサであり、ワーク
１２が回転した際の、ワーク１２の振れ回り量を検出す
ると共に、後述するプレス用パンチ３０による押込量を
検出する。各歪量測定センサ２８の出力信号は押込量演
算装置１６に付与される。

【００１７】ワーク１２の上方には、３つのプレス用パ
ンチ３０が、ワーク１２を隔てて歪量測定センサ２８と
対向するように配設されている。プレス用パンチ３０
は、それぞれ、プレス制御装置１４から付与される制御
信号に応じた押込量で、ワーク１２の外周面を下向きに
プレスするように構成されている。各プレス用パンチ３
０には、割れ検知用センサ３２が装着されている。割れ
検知用センサ３２は、例えばＡＥセンサ等のクラック検
出センサであり、プレス用パンチ３０によるプレスによ
ってワーク１２にクラックが生じた場合に、クラック発
生信号を出力する。

【００１８】次に、歪み矯正装置１０の基本的な動作に
ついて説明する。歪み矯正装置１０における歪み矯正処
理は、ワーク１２の歪み量を測定する歪み測定工程と、
歪み測定工程における歪み測定結果に基づいてワーク１
２の歪みを修正する歪み修正工程とに大別される。歪み
測定工程において、プレス用受台２６は下降位置に設定
され、ワーク１２がセンタ２０、２２により支持された
状態で、ワーク１２が所定の基準角度を初期位置として
一回転される。なお、上記初期位置において、歪み検知
センサ２８において測定されるワーク１２の周方向の位
置を基準点Ｐと称する。押込量演算装置１６は、エンコ
ーダ２３の出力信号と、歪み量センサ２８の出力信号と
に基づいて、ワーク１２の回転角θとその振れ量ｘとの
関係を測定する。

【００１９】図２に、回転角θと振れ量ｘとの関係の一
例を示す。図２に示す如く、ワーク１２に歪みが生じて
いると、θとｘとの関係を示す曲線（以下、振れ曲線と
いう）は正弦波となる。図２において、振れ量ｘは、回
転角θ_max において最大値ｘ _max となり、回転角θ_min
（＝θ_max ＋１８０°）において最小値ｘ_min となって
いる。ワーク１２の歪み量δは、これら最大値ｘ_max と
最小値ｘ_min の差（ｘ _max −ｘ_min ）として決定され
る。

【００２０】図３には、初期位置、及び、振れ量ｘが最
大となった回転位置でのワーク１２を、歪み検知センサ
２８及びプレス用パンチ３０と共に、それぞれ破線及び
実線で示す。図３に示す如く、基準点Ｐから、ワーク１
２の回転方向に（１８０°−θ_max ）だけ回転した向き
が、歪み方向αとなる。従って、図３に示す如く、ワー
ク１２が基準位置から回転角θ_max だけ回転した位置、
すなわち、振れ量ｘが最大となる位置において、歪み方
向はプレス用パンチ３０と同一方向となる。そこで、こ
の位置からワーク１２を１８０°回転させた後、プレス
用パンチ３０によるプレスを行う。

【００２１】なお、上述の如く、ワーク１２はラックで
あり、その断面の周方向の一部にラック歯が形成されて
いる。このため、θとｘとの関係において、図２中に破
線で示す如く、ラック歯に対応する区間において、正弦
波形は得られなくなる。しかしながら、振れ曲線が正弦
波であることを用いて当該区間の波形を推定することに
より、歪み量δ及び歪み方向αを正確に求めることがで
きる。

【００２２】歪み修正工程においては、歪み測定工程に
おいて決定された歪み量δ及び歪み方向αに基づいて、
歪みの修正が行われる。歪みの修正は、プレス用パンチ
３０によって、ワーク１２を、歪み方向αとは逆向き
に、歪み量δに応じた押込量ｄ（δ）でプレスすること
により行われる。具体的には、まず、ワーク１２を基準
位置から角度（１８０°＋θ_max ）だけ回転させること
により、歪み方向αをプレス用パンチ３０と対向させ
る。次に、プレス用受台２６を上昇位置まで上昇させた
後、センター２０、２２を後退位置まで後退させること
により、プレス用受台２６によってワーク１２を支持さ
せる。かかる状態から、プレス用パンチ３０を、歪み量
δに応じた押込量ｄ（δ）だけワーク１２に対してプレ
スする。上述の如く、ワーク１２の角度は歪み方向αが
プレス用パンチ３０と対向するように設定されている。
従って、ワーク１２に対するプレス方向βと、ワーク１
２の歪み方向αとは互いに逆向きとなることで、プレス
による歪み修正が効果的に行われる。

【００２３】ここで、押込量ｄ（δ）は、プレスによる
ワーク１２の歪み修正量がδに一致するように押込量演
算装置１６により決定される。すなわち、図４に示す如
く、押込量ｄと押込量ｄでプレスした場合のワーク１２
の歪み修正量ｒとの関係、すなわち、歪み修正特性を示
す曲線（以下、歪み修正曲線という）を予め実験的に求
めておき、歪み修正量ｒが歪み量δに一致するような押
込量をｄ（δ）として採用する。なお、修正量ｒは、歪
み量δ及び歪み方向αの双方を考慮して、以下のように
決定される。すなわち、プレス前における歪み量δ及び
歪み方向αより規定されるベクトルと、プレス後におけ
る歪み量δ及び歪み方向αにより規定されるベクトルと
のベクトル差を求め、このベクトル差の絶対値を歪み修
正量ｒとして採用する。

【００２４】上述の如く決定された押込量ｄ（δ）でプ
レスが行われることにより、理想的には１回のプレスで
ワーク１２の歪みを完全に除去することができる。しか
しながら、実際には、ワーク１２の材料特性のバラツキ
等によって、所期の修正量ｒを得ることはできない。従
って、ワーク１２の歪み量が許容値以下になるまで、上
記歪み測定工程及び歪み修正工程とが繰り返されること
になる。

【００２５】なお、図１において，歪み量センサ２８及
びプレス用パンチ３０はそれぞれ３箇所に設けられてお
り、上記歪み測定工程及び歪み修正工程は、これら３箇
所のそれぞれにおいて実行される。ただし、歪み量セン
サ２８及びプレス用パンチ３０の配置箇所は３箇所に限
らず、ワークに応じて設定される。ところで、ワーク１
２の特性のばらつきが小さければ、比較的少数回の歪み
修正工程によってワーク１２の歪みを許容範囲内まで矯
正することができる。しかしながら、ロット間の粗材の
バラツキや、焼入れ状態のバラツキ等によりワーク１２
の特性に大きな変化が生ずることがある。この場合、図
４に示す如き歪み修正特性も変化することになる。この
ため、種々のワークに対して同一の歪み修正曲線を用い
て押込量ｄ（δ）を決定することとすると、プレスによ
って得られる歪み修正量ｒが大幅に変化することにな
る。その結果、１回の歪み修正工程による歪み修正が効
率的に行われなくなり、歪みを許容範囲内まで矯正する
ために歪み修正工程を多数回繰り返すことが必要とな
る。

【００２６】また、ワーク１２に対するプレスを繰り返
すと、ワーク１２に加工硬化が生ずる。このため、プレ
スが繰り返し行われるのにつれて、ワーク１２は曲がり
難くなる。従って、プレスの回数によっても、プレスに
よって得られる歪み修正量ｒが変化することになる。更
に、上述の如く、ワーク１２は断面の一部にラック歯を
備えるラックである。図５に、ワーク１２のラック歯を
備える部位における断面図を示す。なお、図５には焼入
れ処理がなされた領域に斜線を付して示している。図５
に示す如く、ワーク１２の断面形状はラック歯１２ａが
形成された側（図５中上側）が平面状に切り欠かれたも
のとなっている。このため、ワーク１２の曲がり易さ
は、プレス方向に応じて変化する。また、ワーク１２が
異形材であることにより、図５に斜線を付して示す如
く、ラック歯１２ａの形成部位において、焼き入れ深さ
は他部位に比して小さくなっている。かかる焼入れ深さ
の不均一性によっても、ワーク１２の曲がり易さはプレ
ス方向に応じて変化する。このように、本実施例におい
ては、ワーク１２が異形材であることで、ワーク１２の
曲がり易さに異方性が生じ、その結果、プレス方向βに
よって歪み修正量ｒが変化することになる。

【００２７】本実施例の歪み矯正装置は、上記したロ
ット間の材料特性のバラツキに起因する歪み修正特性の
変化、粗材の加工硬化に起因するプレス回数に応じた
歪み修正特性の変化、及びワーク１２が異形材である
ことに起因する歪み修正特性の変化を考慮して、プレス
の押込量ｄを決定することにより、ワーク１２の歪み矯
正を効率的に行い得る点に特徴を有している。

【００２８】以下、本実施例のかかる特徴部について説
明する。本実施例において、上記ロット間の材料特性
のバラツキに起因する歪み修正特性の変化に対応するた
め、予め、ワーク１２に対する押込量ｄと歪み修正量ｒ
との組み合わせと、ワーク１２の歪み修正特性との関係
を対応付けておく。図６は、かかる対応付けがなされた
マップを示す。図６に示す如く、本実施例においては、
ワーク１２の歪み修正特性は、例えば高剛性（領域
Ａ）、中間剛性（領域Ｂ）、及び低剛性（領域Ｃ）の３
つの領域に区分されている。また、図７には、各領域に
対応する歪み修正曲線を示す。

【００２９】歪み矯正装置１０による歪み矯正を行うに
あたっては、予め、押込量演算装置１６に、図６に示す
マップ、及び、図７に示す各歪み修正曲線を記憶させて
おく。まず、プレス用パンチ３０によりワーク１２に対
して所定の押込量ｄ_c でプレスが行われた後、押込量演
算装置１６により歪み測定が行われて歪み修正量ｒ_cが
決定される。ここで、歪み修正量ｒ_c の決定は、上述の
如く、プレス前後での歪み量δ及び歪み方向αにより規
定されるベクトルのベクトル差の絶対値を求めることに
より行われる。次に、押込量演算装置１６は、図６に示
すマップに基づいて、このｄ_c 及びｒ_c の組み合わせよ
りワーク１２の歪み修正特性がＡ、Ｂ、又はＣの何れの
領域に属するかを決定し、決定された領域に対応する歪
み修正曲線を、図７に示す曲線から選択する。歪み修正
工程において、押込量演算装置１６は、選択された歪み
修正曲線に基づいて、歪み量δからプレスの基本押込量
ｄ ₀ を決定する。このように、ワーク１２毎に適切な歪
み修正曲線が選択されることで、ワーク１２の歪み修正
特性のバラツキが補償される。

【００３０】また、上記粗材の加工硬化に起因するプ
レス回数に応じた歪み修正特性の変化に対応するため、
本実施例においては、基本押込量ｄ₀ にプレス回数に応
じた補正を施すこととしている。図８は、ワーク１２の
同一の部位を単位押込量で繰り返しプレスした場合の、
プレス回数ｎと、１回のプレスによる修正量ｒとの関係
の一例を示す。図８に示す如く、プレス回数ｎと歪み修
正量ｒとの間には、ほぼ直線的な関係が成立している。
すなわち、プレス回数ｎと修正量ｒとの間には ｒ＝ｒ₀ ＋｜Ｋ｜・（ｎ−１） （１） なる関係が成立する。ここで、ｒ₀ は最初のプレスにお
ける修正量であり、Ｋは図８に示す直線の傾きに相当す
る補正係数である。従って、補正係数Ｋを予め実験的に
求めて押込量演算装置１６に記憶させておき、押込量演
算装置１６が基本押込量ｄ₀ に対して次式で表される補
正演算を行うことにより、加工硬化に起因する歪み修正
特性の変化が補償することができる。

【００３１】 ｄ_n ＝ｄ₀ ＋Ｋ・（ｎ−１） （２） また、上記ワーク１２が異形材であることに起因する
歪み修正特性の変化に対応するため、予め、ワーク１２
について、プレス方向βと、単位押込量のプレスによる
歪み修正量ｒとの関係を求めておく。図９に、プレス方
向を２２．５度間隔で変化させた場合のプレス方向βと
修正量ｒとの関係の一例を示す。なお、図９において、
ラック歯の中央を０°方向として上記図５における時計
周り方向に角度が増加するものとし、９０°及び２７０
°方向の修正量ｒを１とする相対的な修正量（以下、相
対修正量ｒ_s （β）という）を表示している。図９にお
いて、相対修正量ｒ_s （β）は、０°方向にラック歯が
存在することに対応して、プレス方向βが０°方向の場
合に最大となり、プレス方向βが１８０°方向の場合に
最小となっている。従って、同一の修正量を得るために
必要なプレスの押込量は、図９に示す相対修正量ｒ
_s （β）に反比例し、プレス方向βが０°方向の場合に
最小、プレス方向が１８０°方向の場合に最大となる。

【００３２】本実施例においては、プレス方向βに応じ
た修正量ｒの変化を補償するため、図８に示す如き相対
修正量ｒ_s （β）の逆数を角度補正係数Ｃ（β）として
予め押込量演算装置１６に記憶させておく。そして、押
込量演算装置１６は、（２）式に基づいて加工硬化が補
償された基本押込量ｄ_n に、角度補正係数Ｃ（β）を乗
ずることにより押込量ｄを求める。すなわち、次式によ
って押込量ｄを決定する。

【００３３】 ｄ＝Ｃ（β）・ｄ_n （３） このように、角度補正係数Ｃ（β）による補正が行われ
ることにより、ワーク１２の歪み修正特性の方向依存性
を補償することができる。上述の如く、本実施例におい
ては、初回のプレスによる歪み修正の結果によってワー
ク１２の特性に応じた歪み修正曲線が選択され、２回目
以後のプレスにおいては、選択された歪み修正曲線に基
づいて基本押込量ｄ₀ が決定される。このため、ロット
間のバラツキ等に起因してワーク１２の歪み修正特性が
大きく変化した場合にも、プレスによる歪み修正を効果
的に行うことができる。また、基本押込量ｄ₀ に対し
て、（２）式及び（３）式に示す補正がなされること
で、加工硬化及びプレス方向の影響が除去される。即
ち、本実施例によれば、上記〜の歪み修正特性の変
化が全て補償されることになる。従って、本実施例の歪
み矯正装置１０によれば、プレスの押込量ｄを常に適切
に決定することができ、これにより、ワーク１２の歪み
矯正を効率的に行うことができる。

【００３４】以下、図１０を参照して、本実施例の歪み
矯正装置１０において行われるワーク１２の歪み矯正処
理の内容の全体的な流れについて説明する。図１０は、
歪み矯正装置１０において行われる処理のフローチャー
トである。まず、工程５０において、歪み測定工程が実
行される。歪み測定工程においては、上述の如く、押込
量演算装置１６が、図２に示す如き振れ曲線を求め、こ
の振れ曲線に基づいて、歪み量δ及び歪み方向αを決定
する。工程５０の処理が終了されると、次に、工程５２
の処理が実行される。

【００３５】工程５２では、歪み量δが許容値δ₀ 以下
であるか否かが判別される。その結果、歪み量δが許容
値δ₀ 以下であるならば、歪み矯正は不要であると判断
されて、歪み矯正処理は終了される。一方、歪み量δが
許容値δ₀ より大きいならば、次に、工程５４の処理が
実行される。工程５４では、所定の初期押込量による初
回プレスが行われる。この初回プレスは、上記行程５０
において検出された歪み量δが最大となる方向、すなわ
ち、歪み方向αと逆向きにプレスされるように実行され
る。工程５４の処理が終了されると、次に、工程５６の
処理が実行される。

【００３６】工程５６では、再び、押込量演算装置１６
により歪み測定工程が実行され、続く工程５８におい
て、歪み量δが許容値δ₀ 以下であるか否かが判別され
る。その結果、歪み量δが許容値δ₀ 以下であるなら
ば、工程５４におけるプレスによって歪みは許容範囲内
に矯正されたと判断されて、歪み矯正処理は終了され
る。一方、歪み量δが許容値δ₀ より大きいならば、次
に、工程６０の処理が実行される。

【００３７】工程６０では、上記工程５４におけるプレ
スによって得られた修正量が、押込量演算装置１６によ
って演算される。この演算は、上述の如く、工程５４の
前後での歪みのベクトル差を求めることにより行われ
る。工程６０の処理が終了されると、次に、工程６２の
処理が実行される。工程６２では、押込量演算装置１６
は、その内部に予め記憶された図６に示すマップを参照
して、工程６０で演算された修正量に基づいてワーク１
２の歪み修正特性がＡ〜Ｃの何れの領域に属するかを決
定し、その領域に対応する歪み修正曲線を選択する。

【００３８】工程６２の処理が終了されると、以後、歪
み量が許容値以下となるまで、工程６４乃至工程７０に
おける歪み修正工程と、工程７２における歪み測定工程
とが交互に繰り返される。まず、工程６４乃至工程６８
では、押込量演算装置１６による押込量ｄの演算が行わ
れる。工程６４では、工程６２において選択された歪み
修正曲線に基づいて、工程５６で測定された歪み量δか
ら基本押込量ｄ₀ が決定される。工程６４の処理が終了
されると、次に、工程６６及び６８において、基本押込
量の補正処理が実行される。すなわち、工程６６では、
今回のプレスがｎ回目であるとして上記（２）式より押
込量ｄ_n が決定されることで、加工硬化の影響が補正さ
れ、工程６８では、（３）式に基づいて押込量ｄが決定
されることでプレス方向の影響が補正される。

【００３９】工程６８の処理が終了されると、次に、工
程７０において、ワーク１２に対して、押込量ｄでプレ
スが行われる。工程７０の処理が終了されると、次に工
程７２において、歪み測定工程が実行され、続く、工程
７４において、歪み量δが許容値δ₀ 以下であるか否か
が判別される。その結果、歪み量δが許容値δ₀ 以下で
あるならば、工程７０におけるプレスによって歪みは許
容範囲内に矯正されたと判断されて、歪み矯正処理は終
了される。一方、歪み量δが許容値δ₀ より大きいなら
ば、再び、工程６４以降の処理が実行される。

【００４０】上述の如く、本実施例においては、上記
〜の歪み修正特性の変化を全て考慮してプレスの押込
量が決定されることで、１回のプレスによる歪みの修正
が効果的に行われる。従って、本実施例の歪み矯正装置
１０によれば、ワーク１２の歪み矯正を短時間で効率的
に行うことができる。なお、上記実施例においては、ワ
ーク１２はパワーステアリング装置用のラックであるも
のとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、
任意の長尺材の歪み矯正に効果的に適用することができ
る。

【００４１】また、上記実施例においては、図６に示す
マップを参照したワーク１２のバラツキの補償、（２）
式に基づく加工硬化の影響の補償、及び（３）式に基づ
くワーク１２の異方性の影響の補償を全て行うものとし
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、これら
の補償のうち少なくとも１つを行うことによって、歪み
矯正処理の効率を向上させることができる。

【００４２】なお、上記実施例においては、押込量演算
装置１６が図１０に示す工程６０乃至６４の処理を実行
することにより請求項１に記載した押込量決定手段が、
押込量演算装置１６が工程６６の処理を実行することに
より請求項２に記載した押込量修正手段が、押込量演算
装置１６が工程６８の処理を実行することにより請求項
３に記載した押込量修正手段が、それぞれ実現されてい
る。

【００４３】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、ワークに大きなバラツキが存在する場合にも、歪み
矯正を効果的に行うことができる。また、請求項２記載
の発明によれば、ワークが異形材である場合にも、歪み
矯正を効果的に行うことができる。

【００４４】更に、請求項３記載の発明によれば、ワー
クの加工硬化を考慮することにより、歪み矯正を効果的
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である歪み矯正装置の構成図
である。

【図２】ワークの回転角度と振れ量との関係を示す図で
ある。

【図３】ワークが回転した際の振れ量とワークの歪みと
の関係を示す図である。

【図４】プレスの押込量と歪み修正量との関係を示す図
である。

【図５】ステアリング装置用のラックであるワークの断
面形状を示す図である。

【図６】プレスの押込量と歪みの修正量との関係からワ
ークの歪み修正特性の領域を決定するためのマップであ
る。

【図７】図６に示す各領域に対応する歪み修正曲線を示
す図である。

【図８】プレス回数と歪み修正量との関係を示す図であ
る。

【図９】プレス方向と歪み修正量との関係を示す図であ
る。

【図１０】本実施例の歪み矯正装置において実行される
処理の内容を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 歪み矯正装置 １２ ワーク １６ 押込量演算装置 ２８ 歪み量検知センサ ３０ プレス用パンチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの歪み量を測定する歪み測定手段
   と、 ワークに対してプレスを行うことにより歪みを修正する
   プレス手段と、 前記プレス手段による初回のプレスにおける歪み修正量
   に基づいて、ワークの歪み修正特性を決定する特性決定
   手段と、 前記歪み測定手段により測定された歪み量と、前記特性
   決定手段により決定された歪み修正特性とに基づいて、
   前記プレス手段による２回目以後のプレスの押込量を決
   定する押込量決定手段と、を備えることを特徴とする長
   尺材の歪み矯正装置。
2. 【請求項２】 ワークの歪みを測定する歪み測定手段
   と、ワークに対してプレスを行うことにより歪みを修正
   するプレス手段と、前記歪み測定手段により測定された
   歪みに基づいて、前記プレス手段によるプレスの押込量
   を決定する押込量決定手段とを備える長尺材の歪み矯正
   装置において、 予め決定された、プレス方向と、単位押込量のプレスに
   よる歪み修正量との関係に基づいて、前記押込量決定手
   段により決定された前記押込量を補正する押込量補正手
   段を備えることを特徴とする長尺材の歪み矯正装置。
3. 【請求項３】 ワークの歪みを測定する歪み測定手段
   と、ワークに対してプレスを行うことにより歪みを修正
   するプレス手段と、前記歪み測定手段により測定された
   歪みに基づいて前記プレス手段によるプレスの押込量を
   決定する押込量決定手段とを備える長尺材の歪み矯正装
   置において、 予め決定された、プレス回数と、単位押込量のプレスに
   よる歪み修正量との関係に基づいて、前記押込量決定手
   段により決定された前記押込量を補正する押込量補正手
   段を備えることを特徴とする長尺材の歪み矯正装置。