JPH11156446A - パイプ類の三次元曲げ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】横方向と同時に縦方向へも湾曲した三次元曲げ
パイプ類を、寸法精度良くかつ同じ寸法・形状のものを
量産可能とする三次元曲げパイプ類の形成方法を提供す
る。 【解決手段】パイプ類１の先端部分を縦軸２または横軸
を中心に旋回するアーム４の先端部５で抱持して、該パ
イプ類１を前方へ送ることにより、その前進する分量だ
けアーム４を上記縦軸２または横軸を中心に旋回させ
て、パイプ類１にアーム４の長さを半径として、横また
は縦方向へ所望の一定半径で湾曲させ、その際同時に、
上記アーム支持部８の位置を縦または横方向へ移動させ
て、上記パイプ類１を縦または横方向へも所望の曲率半
径で湾曲させるようにして、三次元曲げパイプ１を形成
するようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば金属製のパ
イプ・棒材等のパイプ類（本件でパイプ類とは丸棒の如
き棒材をも含むものとする）を、横方向と同時に縦方向
（または縦方向と同時に横方向、以下同じ）へも湾曲さ
せた三次元曲げパイプ類を形成する方法に関するもので
あり、パイプ類を高精度でかつ効率的に三次元曲げを可
能とすることを特徴としている。

【０００２】

【従来の技術】三次元曲げパイプ類、即ち横方向と同時
に縦方向へも湾曲した形状のパイプ類（例えば図１・図
２参照）は、例えば螺旋状階段の手摺、階段昇降機のレ
ール、あるいは各種のディスプレー等の分野で用途があ
る。

【０００３】それに使用する三次元曲げパイプ類を形成
する方法として従来は、図１１及び図１２で示す手段が
用いられている。これは、パイプ類１が回転するローラ
間を通過する際に湾曲させるもので、水平面上に間隔を
おいて設けた２本のローラ３０上を通過する際に、該２
本のローラ３０間の上方に設けた加圧ローラ３１で押下
して、該パイプ類１を一定の半径で上方へ湾曲させなが
ら、同時に該パイプ類１を、前進側の側方に設けた別の
加圧ローラ３２で側方へ加圧して、横方向へも一定の半
径で湾曲させている。これにより、縦方向と同時に横方
向へも湾曲した三次元曲げパイプが形成されていく。

【０００４】また図示は省略するが、パイプ類を横方向
へ湾曲させながら同時に縦方向へも湾曲させたパイプ類
を形成するには、上記各ローラ３０，３１，３２を９０
度回転した位置に設けたものを用いればよい。

【０００５】なお、ここでいう三次元曲げパイプ類は、
ある箇所が横方向へ湾曲すると共に別の箇所が縦方向へ
湾曲した立体曲げパイプ類と異なる。即ち、立体曲げパ
イプ類は、まずある箇所を横（または縦）方向へ湾曲さ
せた後に、別の箇所を縦（または横）方向へ湾曲させる
という二段工程で形成するものであり、これは従来から
幾つかの方法で行われている（例えば特開平６１−３０
２２７号公報，特公平３−６６９７０号報参照）。しか
しこれは、本願発明における三次元曲げパイプ類とは異
質な曲がり方をしたものであり、異なる技術である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
ローラを用いたパイプ類の三次元曲げ方法は、二本のロ
ーラ３０間の上方に設けた加圧ローラ３１の押下寸法が
僅かでも狂うと、それが上方へ湾曲するパイプ類に増幅
されて、半径の異なる別の寸法・形状のものになってし
まう。同様に、前進側の側方に設けた別の加圧ローラ３
２もその加圧寸法が僅かでも狂うと、やはり側方へ湾曲
するパイプ類に増幅されて、半径の異なる別の寸法・形
状のものになってしまう。

【０００７】つまり、上記従来のパイプ類の三次元曲げ
方法では、寸法・形状の精度を出し難くて、同一形状の
三次元曲げパイプ類を量産することが非常に難しい、と
いう問題点があった。

【０００８】本発明は、上記従来のパイプ類の三次元曲
げ方法がもつ問題点を解決することを課題としたもので
ある。即ち本発明の目的は、横方向と同時に縦方向へも
湾曲する三次元曲げパイプ類の形成を、寸法・形状の精
度を良くし、かつ量産できるようにした、パイプ類の三
次元曲げ方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】Ａ 本発明に係るパイプ
類の三次元曲げ方法の第１は、被加工物であるパイプ類
１の先端部分を、縦軸２を中心に旋回するアーム４の先
端部５で抱持し、局部的に加熱しながら、該パイプ類１
をパイプ類送り用の駆動手段７で前方へ送り出すことに
より、該パイプ類１の先端部分を抱持するアーム４を縦
軸２を中心に旋回させることで、アーム４の支持部８か
ら先端部５までの長さを半径として、パイプ類１を横方
向へ所望の一定半径で湾曲させると共に、その際同時
に、上記アーム４の支持部８の位置を、アーム支持部移
動用の駆動手段９で縦方向へ移動させることで、先端部
分を抱持された上記パイプ類１を所望の曲率半径で縦方
向へも湾曲させるようにして、横方向への湾曲と同時に
縦方向へも湾曲した三次元曲げパイプ類１を形成するよ
うにしたものである（図１、図３ないし図７および図１
０参照）。

【００１０】Ｂ 本発明に係るパイプ類の三次元曲げ方
法の第２は、被加工物であるパイプ類１の先端部分を、
横軸３を中心に旋回するアーム４の先端部５で抱持し、
局部的に加熱しながら、該パイプ類１をパイプ類送り用
の駆動手段７で前方へ送り出すことにより、該パイプ類
１の先端部分を抱持するアーム４を横軸３を中心に旋回
させることで、アーム４の支持部８から先端部５までの
長さを半径として、パイプ類１を縦方向へ所望の一定半
径で湾曲させると共に、その際同時に、上記アーム４の
支持部８の位置を、アーム支持部移動用の駆動手段９で
横方向へ移動させることで、先端部分を抱持された上記
パイプ類１を所望の曲率半径で横方向へも湾曲させるよ
うにして、縦方向への湾曲と同時に横方向へも湾曲した
三次元曲げパイプ類１を形成するようにしたものである
（図２、図８、図９および図１０参照）。

【００１１】

【発明の実施の形態】上記本発明の構成において、アー
ム１の先端部５でパイプ類１の先端部分を抱持する状態
は、パイプ類１に三次元方向への湾曲がスムーズに行え
るように、パイプ類１の軸線１１およびアーム４の軸線
１２の方向へはいずれも係止状態で、かつ各軸線１１，
１２を中心には可回動状態にしておくのがよい。

【００１２】パイプ類１の先端部分を抱持するアーム４
の先端部４の構造としては、アーム４の先端に例えばパ
イプ類用チャックを取付けておくのがよい。その場合の
該チャックは、アーム４の先端にその軸線１２の方向へ
は係止状態で、該軸線１２を中心には可回動に取付け、
かつパイプ類１に対しては、その軸線１１の方向へは係
止するが、パイプ類１を軸線１１を中心には可回動に抱
持するようにしておく（例えば図１０参照）。

【００１３】上記第１の発明でパイプ類１の横方向への
湾曲半径を可変とするために、また上記第２の発明でも
パイプ類１の縦方向への湾曲半径を可変とするために、
アーム４の旋回半径、換言すればアーム４の支持部８か
ら先端部５までの長さを調節可能としておくのがよく、
アーム４の支持部８としてアーム４の中間位置を抱持可
能なアーム用チャックを用いればよい。

【００１４】上記パイプ類送り用の駆動手段７や、アー
ム支持部移動用の駆動手段９は、いずれもＮＣ制御のサ
ーボモータを用いることが望ましいが、それに限るもの
ではなく、またそれらの動力伝達手段は公知の送りネジ
機構を用いることが望ましいが、それに限らずラックと
ピニオン機構、ベルトまたはチェーンによる巻き掛け機
構でもよい。

【００１５】局部的な加熱は、高周波加熱手段６でおこ
なうのがよいが、必ずしもそれに限るものではない。

【００１６】上記Ａの本発明に係るパイプ類の三次元曲
げ方法の第１のものの作用は、次のようになる。即ち、
パイプ類１の先端部分をアーム４の先端部５で抱持した
状態で、その際の先端部分近傍に設けた例えば高周波加
熱手段６で局部的に加熱可能としておく（図３・図４参
照）。

【００１７】この状態で、パイプ類送り用の駆動手段７
を駆動してパイプ類１を前方へ送り出すと、該パイプ類
１の先端部分をアーム４の先端部５が掴持しており、か
つ該アーム４は縦軸２を中心にして旋回可能であるか
ら、パイプ類１が送られてくる分だけ、アーム４は縦軸
２を中心に横方向へ旋回しようとする。そのため、該パ
イプ類１はアーム４の支持部８から先端部５までの長さ
を半径として、徐々に横方向へ一定半径で湾曲されてい
く（図５・図７参照）。

【００１８】その際同時に、上記アーム４の支持部８の
位置を、アーム支持部移動用の駆動手段９で縦方向へ移
動させることで、先端部分が抱持されたパイプ類１は、
上記の横方向への湾曲に加えて、アーム支持部８の位置
の移動分だけ縦方向へも徐々に所望の曲率半径で湾曲さ
れていく（図６・図７参照）。

【００１９】その結果、上記パイプ類１は横方向への湾
曲と同時に縦方向へも湾曲された三次元曲げパイプ１
（図１参照）が形成されることになる。

【００２０】また上記Ｂの本発明に係るパイプ類の三次
元曲げ方法の第２のものの作用は、次のようになる。即
ち、上記第１の発明の場合と同様に、パイプ類１の先端
部分をアーム４の先端部５で抱持した状態で、その際の
先端部分近傍に設けた例えば高周波加熱手段６で局部的
に加熱可能としておく。

【００２１】この状態で、パイプ類送り用の駆動手段７
を駆動してパイプ類１を前方へ送り出すと、該パイプ類
１の先端部分をアーム４の先端部５が抱持しており、か
つ該アーム４は横軸３を中心に旋回可能であるから、パ
イプ類１が送られてくる分だけ、アーム４は横軸３を中
心に縦方向へ旋回しようとする。そのため、該パイプ類
１は支持部８から先端部５までのアーム４の長さを半径
として、徐々に縦方向へ一定半径で湾曲されていく（図
８参照）。

【００２２】その際同時に、上記アーム支持部８の位置
を、アーム支持部移動用の駆動手段９で横方向へ移動さ
せることで、先端部分が掴持されたパイプ類１は、上記
の縦方向への湾曲に加えて、アーム支持部８の位置の移
動分だけ横方向へも徐々に所望の曲率半径で湾曲されて
いく（図９参照）。

【００２３】その結果、上記パイプ類１は縦方向への湾
曲と同時に横方向へも湾曲された三次元曲げパイプ１
（図２参照）が形成されることになる。

【００２４】上記の如く第１の発明は、横方向へは所望
の一定半径で湾曲し、縦方向へは所望の曲率半径で湾曲
したパイプ類１（上記図１参照）を形成する場合に用い
ればよく、他方上記第２の発明は、縦方向へは所望の一
定半径で湾曲し、横方向へは所望の曲率半径で湾曲した
パイプ類１（上記図２参照）を形成する場合に用いれば
よい。

【００２５】上記の場合に、第１の発明での横方向への
湾曲、第２の発明での縦方向への湾曲の各湾曲半径は、
アーム４の旋回半径即ち支持部８から先端部５までのア
ーム４の長さで規定されているため、一定半径の湾曲が
高精度で行われる。

【００２６】また第１の発明での縦方向への湾曲、第２
の発明での横方向への湾曲の各曲率半径は、アーム支持
部移動用の駆動手段９として例えばＮＣ制御のサーボモ
ータ等を用いることで、所望の曲率半径の湾曲が精度良
く行われる。

【００２７】上記いずれの場合も、アーム４の先端部５
でパイプ類１の先端部分を抱持する状態を、パイプ類１
およびアーム４の各軸線１１，１２の方向にはいずれも
係止状態で、かつ各軸線１１，１２を中心には可回動状
態にしておくことで、パイプ類１の軸線１１を中心とす
るねじれや、アーム４の軸線１２を中心とするねじれに
対応可能となり、スムーズに三次元曲げが行われてい
る。

【００２８】

【実施例】Ａ 図３ないし図７および図１０は、本発明
に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第１のものを実施す
るための装置例を示すが、ここではパイプ類１の送り方
向に対して右方向へ所望の一定半径で湾曲させると同時
に、上方向へ所望の曲率半径で湾曲させる場合を説明す
る。

【００２９】１５は基台を示し、平面で見てパイプ類１
の送り方向の側端部で右方向へ直角に屈曲したＬ形状を
しており、該基台１５の一方の上方には、複数本の脚柱
を介してパイプ類送り台板１６が水平状に横設してあ
る。

【００３０】上記パイプ類送り台板１６の上面には、一
側端部にパイプ類送り用の駆動手段としてＮＣ制御のサ
ーボモータ７を設けるとともに、その一側端部からパイ
プ類１の送り方向へ２本のリニアレール１７を平行状に
横設し、かつ該リニアレール１７間には、動力伝達手段
としての送りネジ１３を横設してある。

【００３１】上記リニアレール１７上には、それに沿っ
て移動可能にパイプ類送り用の台車１８を設けてあり、
該台車１８の一部に設けた雌ネジ部（図示略）を上記送
りネジ１３に螺合させて、送り方向への前進と後退を可
能とし、かつ該台車１８上部に、パイプ類１の後端部を
抱持可能なパイプ類ホルダー１９を設けてある。該パイ
プ類ホルダー１９は、パイプ類１をその軸線１１を中心
に可回動に抱持するものである。

【００３２】また上記パイプ類送り台板１６の他側寄り
位置、即ちパイプ類１の送り方向の側端寄り位置には、
パイプ類１を両側から支持可能に二対のガイドローラ２
０を対向状に設けてあり、かつ該ローラ２０に近接し
て、パイプ類１を局部的に加熱する高周波加熱手段６と
して高周波加熱リング６ａと、冷却水噴出リング６ｂを
隣接して設けてある。

【００３３】他方、パイプ類１の送り方向側端部で右方
向へ屈曲した基台１５上に、長手方向へ２本のリニアレ
ール２４を平行状に横設してあり、該リニアレール２４
上を移動可能にアーム長さ可変用の台車２６を設けてあ
る。

【００３４】該台車２６上には、ベアリング部２８を介
して縦軸２を中心に可回動な直立状のアーム支持用杆１
０を設けてあるが、該アーム支持用杆１０が回動する縦
軸２は、後記アーム４が横方向へ旋回するための中心軸
でもある。また該支持用杆１０の高さは、ここでは上記
パイプ類送り台板１６までの高さの２倍程度としてあ
る。

【００３５】上記アーム支持用杆１０の上端部には、ア
ーム支持部移動用の駆動手段としてＮＣ制御のサーボモ
ータ９を設けるとともに、該支持用杆１０の側面に沿っ
て縦方向へ２本のリニアレール２１を平行状に設け、か
つ該リニアレール２１間に動力伝達手段としての送りネ
ジ１４を設けてある。

【００３６】上記リニアレール２１には、それに沿って
移動可能にアーム支持用の台車２２を設け、該アーム支
持用台車２２の一部に設けた雌ネジ部（図示略）を、上
記送りネジ１４に螺合させてあり、上記サーボモータ９
の駆動により該台車２２がリニアレール２１に沿って上
下方向へ移動可能としてある。

【００３７】上記アーム支持用台車２２の側部には、ア
ーム４の中間部を支持する支持部としてのアーム用チャ
ック８を設けてあるが、アーム４が上記縦軸２を中心に
旋回する際の半径を可変とするため、該アーム用チャッ
ク８はチャッキングを緩めてアーム４を摺動して長さを
調節可能にアーム４を抱持している。

【００３８】また上記アーム用チャック８で支持したア
ーム４には、パイプ類１を掴持する先端部としてパイプ
類用チャック５を設けてあり、作動開始時に上記パイプ
類送り台板１６の前部寄りで、送り出し前のパイプ類１
の先端部分の位置を抱持するようにしてある。該アーム
４の全長は、パイプ類１を湾曲させる際の最大湾曲半径
に対応するようにしてある。

【００３９】上記パイプ類用チャック５は、アーム４の
軸線１２の方向へは係止状態にあるが該軸線１２を中心
に可回動としてアーム４の先端に取付けてあり、かつパ
イプ類１をその軸線１１の方向へは係止状態で、該軸線
１１を中心には可回動に抱持可能としてある。

【００４０】該パイプ類チャック５の具体的な構造は、
ここでは図１０で示す如く、該パイプ類チャック５のア
ーム４との関係では、チャック５の首部内周に形成した
環状凹溝とアーム４先端外周に形成した環状凹溝との間
に止めリング３４を係合させて、アーム４の軸線１２の
方向へは係止状態だが、該軸線１２を中心としてはベア
リングを介して可回動に、アーム４先端に連結してあ
る。

【００４１】他方、パイプ類チャック５のパイプ類１と
の関係は、パイプ類１を抱持可能な内径の丸孔をもち、
内周には環状凹溝を形成して、パイプ類１の軸線１１に
平行な面での２分割式としてあり、加工すべきパイプ類
１の先端部分外周に予め止めリング３３を固定してお
き、該止めリング３３を上記環状凹溝に係合させること
で、該チャック５が軸線１１の方向へは係止状態だが、
軸線１１を中心には回動可能としてある（上記図１０参
照）。

【００４２】上記第１の発明を実施する装置の作動状態
は、次のようになる。即ち、パイプ類１を後端部から、
パイプ類送り台板１６上の前部寄りに設けた冷却水噴出
リング６ｂ・高周波加熱リング６ａに通挿し、両側のガ
イドローラ２０間を経て、該後端部をパイプ類送り用の
台車１８のパイプ類ホルダー１９へ挿入し、可回動に保
持させておく。また該パイプ類１の先端部分は、アーム
４先端に設けたパイプ類用チャック５で抱持させて、水
平状にしておく（図３・図４参照）。

【００４３】この状態で、形成しようとする三次元曲げ
パイプの形状・寸法等に応じて、アーム長さ可変用の台
車２６をリニアレール２４上を摺動させ、アーム用チャ
ック８からパイプ類用チャック５までのアーム４の長さ
を所要の一定半径に設定するとともに、パイプ類送り用
のＮＣ制御のサーボモータ７およびアーム支持部移動用
のＮＣ制御のサーボモータ９に所定の回転数・回転速度
等のデータを入力しておく。また上記高周波加熱リング
６ａ・冷却水噴出リング６ｂを、パイプ類１が局部的に
加熱可能な状態にしておく。

【００４４】上記パイプ類送り用のサーボモータ７を駆
動させることにより、送りネジ１４が回転して、該送り
ネジ１４に雌ネジ部を螺合したパイプ類送り用台車１８
がリニアレール１７上を前方へ移動し、パイプ類ホルダ
ー１９がパイプ類１の後端部を前方へ押して、パイプ類
１を前進させる。

【００４５】この際、該パイプ類１の先端部分を抱持し
たパイプ類用チャック５はアーム４先端に取り付けてあ
り、該アーム４の中間部を支持するアーム用チャック８
を取付けたアーム支持用杆１０が、下部のベアリング部
２８を介して縦軸２を中心に可回動である。

【００４６】そのため、上記の如くパイプ類１が前進し
ようとすると、その前進する分量に応じて、上記アーム
４が縦軸２を中心に旋回することになるから、先端部分
を抱持された該パイプ類１は、アーム用チャック８から
パイプ類チャック５までの長さを半径として先端部分か
ら徐々に横方向へ湾曲し始め、パイプ類１の送り方向か
ら見て右方向へ所望の一定半径で湾曲されていく（図５
・図７参照）。

【００４７】その際同時に、上記アーム支持用杆１０上
端部のアーム支持部移動用のＮＣ制御のサーボモータ９
を駆動させ、送りネジ１４を回転させる。これで、該送
りネジ１４に雌ネジ部を螺合したアーム支持部移動用の
台車２２が、アーム支持用杆１０側面に設けたリニアレ
ール２１に沿って上方向へ移動すると、それと一体のア
ーム用チャック８の位置が上方向へ移動する。

【００４８】このアーム用チャック８が上方向へ移動す
ることで、アーム４先端のパイプ類チャック５で先端部
分を抱持されたパイプ類１は、上記の横方向へ湾曲する
のに加えて、上方向へも所望の曲率半径で湾曲されてい
くことになる（図６・図７参照）。

【００４９】上記の結果、上記パイプ類１はアーム用チ
ャック８からパイプ類用チャック５までのアーム４の長
さを半径として右方向へ一定半径で湾曲すると同時に、
上方向へも所望の曲率半径で湾曲した高精度な三次元曲
げパイプ１（図１参照）が形成されることになる。後は
湾曲された該パイプ類１を、ホルダー１９・パイプ類用
チャック５等から取り外せばよく、続いて次のパイプ類
１に対し上記作動を同様に繰り返し行えばよい。

【００５０】上記の場合に、アーム４先端部のパイプ類
用チャック５が、パイプ類１の軸線１１の方向には係止
状態だが該軸線１１を中心には可回動とし、かつアーム
４の軸線１２の方向には係止状態だが該軸線１２を中心
には可回動としてあるから、該パイプ類用チャック５
は、パイプ類１に生じるその軸線１１を中心とするねじ
れや、アーム４の軸線１２を中心とするねじれに対応可
能となっており、スムーズに三次元曲げが行われる。

【００５１】Ｂ 次に、図８、図９および図１０は、本
発明に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第２のものを実
施するための装置例を示し、ここではパイプ類１を送り
方向に対して上方向へ所望の一定半径で湾曲させると同
時に、右方向へ所望の曲率半径で湾曲させる場合を示
す。

【００５２】１５は基台を示し、平面で見てパイプ類１
の送り方向側の側端部で両方へ直角に屈曲したＴ形状を
しており、該基台１５の一方の上方には、複数本の脚柱
を介してパイプ類送り台板１６を水平状に横設してあ
る。

【００５３】上記パイプ類送り台板１６の上面には、上
記第１の発明のものと同様に、一側端部にパイプ類送り
用の駆動手段としてＮＣ制御のサーボモータ７を設ける
とともに、該側端部からパイプ類１の送り方向へ２本の
リニアレール１７を平行状に横設し、かつ該リニアレー
ル１７間に、動力伝達手段としての送りネジ１３を横設
してある。

【００５４】上記リニアレール１７上には、上記第１の
発明のものと同様に、それに沿って移動可能にパイプ類
送り用の台車１８を設けてあり、該台車１８の一部に設
けた雌ネジ部（図示略）を、上記横送りネジ１３に螺合
させて送り方向へ移動可能とするとともに、該台車１８
上部にパイプ類１の後端部を抱持可能なパイプ類ホルダ
ー１９を設けてある。該パイプ類ホルダー１９は、パイ
プ類１をその軸線１１を中心に可回動に抱持可能として
ある。

【００５５】また上記パイプ類送り台板１９の他側寄り
位置、即ちパイプ類１の送り方向の側端寄り位置には、
ここではパイプ類１を上下から支持可能な２対のガイド
ローラ２０を対向状に設けてあり、かつ該ローラ２０の
前部側に、高周波加熱手段としての高周波加熱リング６
ａと、冷却水噴出リング６ｂを隣接して設けてある。

【００５６】他方、左右両方向へ屈曲した上記基台１の
両側部には、各々側柱２３を立設してあり、該各側柱２
３の上端部には、アーム長さ可変用の駆動手段としてＮ
Ｃ制御のサーボモータ２７を各々設けるとともに、各側
柱２３の上部から側面にそって上下方向へ２本のリニア
レール２４を平行状に設け、かつ該リニアレール２４間
に動力伝達手段としての送りネジ２５を各々設けてあ
る。

【００５７】上記各側柱２３には、その各リニアレール
２４に沿って上・下方向へ移動可能なアーム長さ可変用
の台車２６を対向状に各々設けてあり、両側の該各台車
２６間に、ベアリング部２８を介して横軸３を中心に可
回動なアーム支持用杆１０を水平状に掛け渡して設けて
ある。該アーム支持用杆１０が回動する際の上記横軸３
は、後記アーム４が縦方向へ旋回する際の中心軸でもあ
る。

【００５８】上記アーム支持用杆１０には、その一側部
にアーム支持部移動用の駆動手段として、ＮＣ制御のサ
ーボモータ９を設けるとともに、該支持用杆１０の側面
に左右方向へ一対のリニアレール２１を平行状に横設
し、かつ該リニアレール２１間に動力伝達手段としての
送りネジ１４を横設してある。

【００５９】また上記アーム支持用杆１０のリニアレー
ル２１には、アーム支持用の台車２２を設けてあり、該
台車２２の一部に設けた雌ネジ部（図示略）を、上記送
りネジ１４に螺合させて、上記サーボモータ９の駆動で
該アーム支持用台車２２が左右方向へ移動可能としてあ
る。

【００６０】上記アーム支持用台車２２の側部には、上
記第１の発明のものと同様に、アーム用チャック８を設
けてあり、該アーム用チャック８が後記アーム４の中間
部を支持している。該アーム用チャック８も、アーム用
チャック８からパイプ類用チャック５までのアーム４の
長さを可変とするため、チャッキングを緩めて摺動し長
さを調節可能にアーム４を抱持している。

【００６１】上記アーム用チャック８で支持したアーム
４も、上記第１の発明のものと同様に、パイプ類１を掴
持する先端部としてパイプ類用チャック５を設けてあ
り、パイプ類１の先端部分を掴持するものであるが、該
アーム４の全長はパイプ類１を湾曲させようとする最大
の半径に対応させてある。

【００６２】このパイプ類用チャック５も、上記第１の
発明のものと同様に、アーム４の軸線１２の方向へは係
止状態にあるが該軸線１２を中心には可回動にアーム４
の先端に取付けてあり、かつパイプ類１をその軸線１１
の方向へは係止状態で、該軸線１１を中心には可回動に
抱持可能としてある。

【００６３】該パイプ類チャック５の具体的な構造も、
上記第１のものと同様に、該パイプ類チャック５のアー
ム４との関係では、チャック５の首部内周に形成した環
状凹溝とアーム４先端外周に形成した環状凹溝との間に
止めリングを係合させて、アーム４の軸線１２の方向へ
は係止状態だが、該軸線１２を中心としてはベアリング
を介して可回動に、アーム４先端に連結してある（図１
０参照）。

【００６４】他方パイプ類１との関係では、パイプ類１
を抱持可能な内径の丸孔をもち、内周には環状凹溝を形
成して、パイプ類１の軸線１１に平行な面での２分割式
としてあり、加工するパイプ類１の先端部分外周に予め
止めリングを固定しておき、該止めリングを上記環状凹
溝に係合させることで、軸線１１の方向へは係止状態で
かつ軸線１１を中心には回動可能としてある（上記図１
０参照）。

【００６５】なお図示は省略するが、湾曲したパイプ類
１を取り外し後に、上方へ旋回しているアーム４の重み
でアーム支持用杆１０が不用意に回動し、アーム４が降
下せぬようにブレーキを設けておく。

【００６６】上記第２の発明を実施する装置の作動状態
は、次のようになる。即ち、上記第１の発明の場合と同
様に、パイプ類１を後端部から、パイプ類送り用の台車
１８のパイプ類ホルダー１９へ挿入して可回動に保持さ
せ、該パイプ類１の先端部分は、アーム４先端に設けた
パイプ類用チャック５で抱持させて、水平状に保持して
おく。

【００６７】この状態で、形成しようとする三次元曲げ
パイプの形状・寸法等に応じて、アームチャック８を緩
めた状態でアーム長さ可変用のＮＣ制御サーボモータ２
７を回動させ、送りネジ２５を介してアーム長さ可変用
の台車２６を移動させて、アーム４の長さを所要の一定
半径の長さに設定し、かつパイプ類送り用のＮＣ制御の
サーボモータ７とアーム支持部移動用のＮＣ制御のサー
ボモータ９にも、所要の回転数・回転速度等のデータを
入力しておく。また上記高周波加熱リング６ａ・冷却水
噴出リング６ｂにてパイプ類１を局部的に加熱してお
く。

【００６８】上記パイプ類送り用のサーボモータ７を駆
動させることにより、上記第１の発明のものと同様に送
りネジ１３が回転して、パイプ類送り用台車１８がリニ
アレール１７上を前方へ移動し、パイプ類ホルダー１９
がパイプ類１の後端部を前方へ押して、パイプ類１を前
進させる。

【００６９】この際、該パイプ類１の先端部分を抱持し
たパイプ類用チャック５はアーム４先端に取り付けてあ
り、該アーム４の中間部を支持したアーム用チャック８
を取付けたアーム支持用杆１０が横軸３を中心に可回動
である。

【００７０】そのため、上記の如くパイプ類１が前進し
ようとすると、その前進する分量に応じて、上記アーム
４が横軸３を中心に上方向へ旋回することになるから、
先端部分を抱持された該パイプ類１は、アーム用チャッ
ク８からパイプ類チャック５までのアーム４の長さを半
径として先端部から徐々に上方へ湾曲し始め、パイプ類
１は上方向へ所望の一定半径で湾曲されていく（図８参
照）。

【００７１】その際同時に、上記アーム支持用杆１０の
側端部のアーム支持部移動用のＮＣ制御のサーボモータ
９を駆動させる。これで、送りネジ１４が回転して雌ネ
ジ部を螺合したアーム支持用の台車２２が、アーム支持
用杆１０に設けたリニアレール２１上を、パイプ類１の
送り方向から見て右方向へ移動すると、それと一体のア
ーム用チャック８も右方向（図９では左方向）へ移動す
る。

【００７２】アーム用チャック８が右方向へ移動するこ
とで、アーム４先端のパイプ類チャック５で先端部分を
抱持されたパイプ類１は、上記の上方向への湾曲に加え
て、送り方向から見て右方向へ所望の曲率半径で湾曲さ
れていくことになる（図９参照）。

【００７３】上記の結果、上記パイプ類１はアーム用チ
ャック８からパイプ類用チャック５までのアーム４の長
さを半径として上方向へ一定半径で湾曲すると同時に、
右方向へも所望の曲率半径で湾曲し、高精度な三次元曲
げパイプ１（図２参照）が形成されることになる。後は
湾曲された該パイプ類１を取り外せばよく、続いて次の
パイプ類１に上記作動を同様に行えばよい。

【００７４】ここでも、上記第１の発明のものと同様
に、アーム４先端部のパイプ類用チャック５が、パイプ
類１の軸線１１の方向には係止状態で、該軸線１１を中
心には可回動とし、かつアーム４の軸線１２の方向には
係止状態で、該軸線１２を中心には可回動としてあるか
ら、該パイプ類用チャック５は、パイプ類１に生じるそ
の軸線１１を中心とするねじれや、アーム４の軸線１２
を中心とするねじれに対応して、スムーズに三次元曲げ
が行われる。

【００７５】

【発明の効果】以上で明らかな如く、本発明に係る三次
元曲げパイプの形成方法は、横方向と同時に縦方向へも
湾曲した三次元曲げパイプ類を、寸法精度良くかつ同じ
寸法・形状のものを量産することができる。

【００７６】即ち、従来の三次元曲げパイプ類の形成方
法は、パイプ類を二本のローラ間上を移動させながら別
の加圧ローラで押下して上方へ湾曲させながら、該パイ
プ類を前進側の別の加圧ローラで側方へ押圧して横方向
へも湾曲させて、縦方向と同時に横方向へも湾曲した三
次元曲げパイプを形成していた。しかしこの曲げ方法で
は、上記の上方からの加圧ローラの押下寸法や、前進側
で側方からの加圧ローラの加圧寸法が僅かでも狂うと、
それが増幅する形でパイプ類の湾曲半径に表れてしま
い、所望寸法・形状の精度で三次元曲げパイプ類を形成
し難く、同一形状の三次元曲げパイプ類を量産すること
が困難でもあった。

【００７７】これに対して本発明に係る三次元曲げパイ
プ類の形成方法は、パイプ類の先端部分を縦軸または横
軸を中心に旋回するアームの先端部で掴持して、該パイ
プ類を水平状に前方へ送ることで、その前進する分量だ
けアームを上記縦軸または横軸を中心に旋回させて、パ
イプ類に該アームの長さを半径として横または縦方向へ
所望の一定半径で湾曲させ、その際同時に、上記アーム
支持部の位置を縦または横方向へ移動させて、上記パイ
プ類を縦または横方向へも所望の曲率半径で湾曲させる
ものである。

【００７８】そのため、本発明によれば、パイプ類に対
する横方向への曲げと縦方向への湾曲を同時に行えると
ともに、その湾曲半径の一方はアームの長さで規定され
て湾曲し、他方も例えばＮＣ制御のサーボモータ等で精
度良く湾曲されるから、所望の形状・寸法で湾曲した三
次元曲げパイプ類を、高精度でかつ量産することができ
るようになる。

【００７９】また、アームの先端部によるパイプ類の先
端部分の掴持を、パイプ類およびアームの各軸線の方向
にはいずれも係止状態で、かつ各軸線を中心には可回動
状態にしてあれば、パイプ類に横方向への湾曲と同時に
縦方向への湾曲が形成される際に、パイプ類の軸線を中
心としたねじれやアームの軸線を中心とするねじれに対
応できるから、無理なくスムーズに三次元曲げパイプを
形成することができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第１
のものにより形成されるパイプ類の斜視図である。

【図２】本発明に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第２
のものにより形成されるパイプ類の斜視図である。

【図３】本発明に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第１
のものを実施する装置例の平面図である。

【図４】図３で示した装置例の正面図である。

【図５】図３で示した装置例で、パイプ類を湾曲中の平
面図である。

【図６】図５で示したものの正面図である。

【図７】図５で示したものの右側面図である。

【図８】本発明に係るパイプ類の三次元曲げ方法の第２
のものを実施する装置例で、パイプ類を湾曲中の正面図
である。

【図９】図８で示したものの右側面図である。

【図１０】アームの先端部としてのパイプ類チャックと
アームおよびパイプ類との関係を示す平面図である。

【図１１】パイプ類の三次元曲げ方法を実施する従来の
装置例を示す正面図である。

【図１２】図１１で示したものの平面図である。

【符号の説明】 １−パイプ類 １６−パイプ類送り台
板 ２−縦軸 １７−リニアレール ３−横軸 １８−パイプ類送り用
台車 ４−アーム １９−パイプ類ホルダ
ー ５−先端部 ２０−ガイドローラ ６−高周波加熱手段 ２１−リニアレール ６ａ−高周波加熱リング ２２−アーム支持用台
車 ６ｂ−冷却水噴出リング ２３−側柱 ７−駆動手段 ２４−リニアレール ８−支持部 ２５−送りネジ ９−駆動手段 ２６−アーム長さ可変
用台車 １０−アーム支持用杆 ２７−駆動手段 １１−パイプ類の軸線 ２８−ベアリング部 １２−アームの軸線 １３−送りネジ １４−送りネジ １５−基台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物であるパイプ類１の先端部分を、
   縦軸２を中心に旋回するアーム４の先端部５で抱持し、
   局部的に加熱しながら、該パイプ類１をパイプ類送り用
   の駆動手段７で前方へ送り出すことにより、 該パイプ類１の先端部分を抱持するアーム４を縦軸２を
   中心に旋回させることで、アーム４の支持部８から先端
   部５までの長さを半径として、パイプ類１を横方向へ所
   望の一定半径で湾曲させると共に、 その際同時に、上記アーム４の支持部８の位置を、アー
   ム支持部移動用の駆動手段９で縦方向へ移動させること
   で、先端部分を抱持された上記パイプ類１を所望の曲率
   半径で縦方向へも湾曲させるようにして、 横方向への湾曲と同時に縦方向へも湾曲した三次元曲げ
   パイプ類１を形成することを特徴とする、パイプ類の三
   次元曲げ方法。
2. 【請求項２】被加工物であるパイプ類１の先端部分を、
   横軸３を中心に旋回するアーム４の先端部５で抱持し、
   局部的に加熱しながら、該パイプ類１をパイプ類送り用
   の駆動手段７で前方へ送り出すことにより、 該パイプ類１の先端部分を抱持するアーム４を横軸３を
   中心に旋回させることで、アーム４の支持部８から先端
   部５までの長さを半径として、パイプ類１を縦方向へ所
   望の一定半径で湾曲させると共に、 その際同時に、上記アーム４の支持部８の位置を、アー
   ム支持部移動用の駆動手段９で横方向へ移動させること
   で、先端部分を抱持された上記パイプ類１を所望の曲率
   半径で横方向へも湾曲させるようにして、 縦方向への湾曲と同時に横方向へも湾曲した三次元曲げ
   パイプ類１を形成することを特徴とする、パイプ類の三
   次元曲げ方法。
3. 【請求項３】アーム４の先端部５によるパイプ類１の先
   端部分の抱持を、パイプ類１およびアーム４の各軸線１
   １，１２の方向にはいずれも係止状態で、かつ各軸線１
   １，１２を中心には可回動状態にして、横方向への湾曲
   と同時に縦方向へも湾曲させて三次元曲げパイプ類１を
   形成するようにした、請求項１または２に記載のパイプ
   類の三次元曲げ方法。