JPS62214828A - 管のダイレス曲げ加工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ボイラ等の管を高周波加熱して曲げるダイレ
ス曲げ加工法に関する。

〈従来の技術〉 第４図及び第３図を参照しながら従来のダイレス曲げ加
工法を説明する。第４図は曲げ加工前の状況、第５図は
曲げ加工後の状況を示すものであゆ、これらの図におい
て、１は管、２は管送り装置本体、３は管送り駆動部、
４は管つかみ装置、５はＶ＊クランプ、６は曲げアーム
、６ａは曲げアーム支持ピン、６ｂは管端クランプ支持
ピン、７はガイドローラ、８は高周波加熱コイル、９は
管冷却装置、１０は高周波トランス、１１は冷却水付ケ
ーブル、１２は高周波電源である。またφ１は曲げ中心
軸、φ２はクランプ回転軸、矢印Ｎは管送り方向、Ｍは
曲げ加工中心である。

第４図及び第５図において、まず、管１を管つかみ装置
４でつかむと共に、管１の端を管端クランプ５でつかむ
。次に高周波電源１２を作動させ、高周波加熱コイル８
で管１を加熱すると共に、加熱部の直後を管冷却装置９
で水を散布することにより冷却する。管１の放熱部温度
が曲げ加工温度に達すると、管送り装置本体２を作動さ
せ、管送り駆動部３を駆動させることにより管１を矢印
Ｎの方向に送り始める。このときｖ：ｌの一方の端は曲
げアーム６に支持された管端クランプ５でつかまれてい
るため、管１は曲げモーメントを受は高周波加熱コイル
８で加熱され強度の低下した部分で曲がり始める。次い
で管送り装置本体２の管送り駆動部３を連続的に作動さ
せ、管１を順次送って行くと、第５図に示す様ζこφ、
Ｍを曲げ半径とした曲げ加工を行うことができる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述の曲げ加工装置で、管の小半径曲げ（例えば曲げ半
径＝２．ＯＤ、１．５Ｄ：　Ｄは管径）加工を行うと第
６図に示す様に曲げスタート部の曲げ外周部にヘコ＋：
１ａがあるいは内周部にコブ１ｂが発生し、しばしば不
良品となることがあった。このコブ１ｂの盛り上り高さ
Ｈは曲げ半径が小さい程大きくなる傾向にあり（後述の
表−１参照）実質的に曲げ半径が２．０Ｄ及び１．５Ｄ
の曲げ加工は不可能に近い状況にあった。

よって、本発明はこのような事情に鑑み、小半径曲げも
良好に行うことができる管のダイレス曲げ加工法を提供
することを目的とする。

く問題点を解決するための手段〉 本発明者等は、前記目的を達成するため種々の試験をく
り返した結果、不具合（ヘコミｌａ、コブｌｂ）発生の
原因として次に示すことが明らかになった。

第４図において、高周波加熱コイル８で管１を加熱して
曲げ加工温度に達した後に管送り駆動部３を作動させ、
管１を矢印Ｎ方向に送ることによって曲げ加工を行う場
合に、１）管１の送り開始時点より相当遅れて管１は曲
がり始めると共に、送り開始から、曲がり開始までの時
間が相当大きく変化し、またその時間が大きいほどコブ
高さＨが大きい。

２）曲げ加工を終了し、管送り駆動部３を停止し、管っ
かみ装置４を開放すると、管１は大きくスプリングバッ
クをする。

ということが明らかになった。すなわち管送り駆動部３
で管１の送りを開始したとき管１が曲がり始める前に、
曲げアーム６、管端クランプ５、曲げアーム支持ピン６
ｍ、管端クランプ支持ピン６ｂ等が矢印Ｎの方向に引張
り変形し、管１は圧縮変形する。この管１はこれら変化
量がある一定値を越えて始めて曲り始める。したがって
、上述したように管１の温度が曲げ加工温度に達した後
にＩｖ！：１を送り始めると、各部の受ける荷重がある
値を越えるまで若干の時間がかかり、その間に加熱部の
温度が上昇すると共にスタート部の加熱幅が広くなり、
この結果曲り開始時のスタート部の変化量が大きくなっ
て上記不具合が発生する。

本発明は、これらの知見に基いてなされたものであり、
その構成は、基端が支点部により枢支される曲げアーム
の先端に枢支された管端クランプに管の管端をクランプ
させ、この管を加熱手段により加熱しながら送り手段に
よりその軸に沿い管端に向って送ることにより曲げ加工
を行う管のダイレス曲げ加工法において、管の加熱を開
始する前にロードセル等のセンサにより管の圧縮状態を
測定しながら管の加熱を開始する前に前記送り手段によ
り管を管端に向って予め送って曲げ加工直前の状態にし
、その後前記加熱手段により管の加熱を開始して該管温
度が曲げ加工温度に達しないうちに該管を再び送り始め
て曲げ加工を行い、管の曲がり角度計測手段により曲げ
加工中の曲がり角度を計測して設定曲がり角度に達した
ら曲げ加工を終了することを特徴とする。

〈作　　　用〉 加熱開始前に予め管を曲げ加工直前の状態まで圧縮して
おき、次いで加熱を開始するとともに再び管の送りを開
始して管が曲げ加工温度に達するとほぼ同時に曲がり始
めるようにする。

く実　施　例〉 以下、本発明の好適な一実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図及び第２図は本発明方法を実施するための装置の
１例を示し、第１図は加工前、第２図は曲げ加工後の状
態を表す。また、第３図は本発明方法の制御シーケンス
の１例を示す。これらの図の中で第４図及び第５図と同
一部分には同一符号を付して重複する説明（よ省略する
。なお、第１図及び第２図中、１３は管１の圧縮力を測
定するロードセル、１４は曲げ加工制御装置であり、ま
た第３図において、Ａは曲げ加工制御装置１４のスイッ
チを入れた時点、Ｂ　＋、ｆ管１の予送り開始点、Ｃは
管１の予送り終了点、Ｄは管冷却装置９からの冷却水散
布開始点、Ｅは高周波加熱コイル８による管の加熱開始
点、Ｆは曲げ加工開始点、Ｇは曲げ加工終了点、Ｈは冷
却水散布終了点、■は管つかみ装置４の開始点、Ｊは曲
げ加工制御装置１４のスイッチを切る時点である。また
、ｔ１〜ｔ７は任意のタイマー設定時間である。

これらの図面において、まず、管１を管つかみ装置４で
つかむとともに管１の端を管端クランプ５でつかむ。次
に曲げ加工制御装置１４の電源スィッチを入れるととも
に、管送り装置本体２と高周波電＃１２のスイッチを入
れて第３図Ａの状態にする。Ａの状態からｔ□待時間ぎ
た後に制御装置１４の指令で管送り駆動部３が作動しく
すなわちＢの時点）、管１をゆっくり送り始める。管１
が移動するにつれて、ロードセル１３の示す管１の圧縮
荷重は次第に上昇を始める。このとき管１の送り速度は
一定とする（第３図■を参照）。

ロードセル１３の圧縮荷重測定信号は常に制御装置１４
に送られており、１！ｒｌの圧縮荷重がある設定値に達
すると制御装置１４が働いて管送り装置本体２に管送り
停止指令を送り、管送り駆動部３を停止させる（第３図
Ｃの状態、■、■、■を参照）。これまでの操作で、管
１、管端クランプ５、曲げアーム６、曲げアーム支持ピ
ン６　ａ　％　管端クランプ支持ピン６ｂ等は曲げ加工
時に受ける力の方向にすべて圧縮されかつ引き伸ばされ
、曲げ加工装置のガタはなくなっており、曲げ加工装置
は曲げ加工時の状態に保たれる。Ｃの状態からｔ時間の
後に制御装置１４の指令により高周波電源１２を通して
管冷却装置９から管１に冷却水を散布させる（第３図■
のＤの時点）。

冷却水の散布が開始してさらにｔ３時間の後、再び制御
装置１４の指令により、高周波電源１２を通して、高周
波加熱コイル８により管１の加熱を開始する（第３図■
のＥの時点）。

これにより第３図に示すようにＩｔ！！：１の温度が上
昇を始める。管１の曲げ加工部の温度が、定常曲げ加工
温度に達する前に、すなわち、Ｅの時点からｔ４時間経
過した後、制御装置１４から管送り装置本体２に指令を
送り、管送り駆動部３を再び作動させ、管１の送りを開
始する。そして、ロードセル１３の測定する圧縮荷重が
上昇を始めた時点の管１の位置を曲げ開始点とし曲がり
角度θ°として制御装置１４に記録する（第３図■、■
、■のＦの時点）。

この操作で管１の曲げ加工が開始し、その後管１は管送
り駆動部３により連続して送られ、あらかじめ制御装置
１４が記憶している曲げ加工部長さと、管１のＦ点から
の送り量との比から管１の曲がり角度を制御装置１４の
中の計算機が計算する。なお、ここではＩｔ！！：１の
送り量から曲がり角度を算出したが、曲げアーム６の回
転角を直接測定し、それを制御装置１４に送る方法を取
っても良い。曲がり角度が目的角度（この場合９０°と
する）に達した時点すなわちＧの時点で、制御装置１４
から管送り装置本体２に指令を送り管送り駆動部３を停
止する。これと同時に制御装置１４から高周波電源１２
に指令を送り高周波出力を停止し、管ｌの加熱を停止す
る。その後、任意の時間１Ｓの後、制御装置１４の指令
により冷却水の散布を停止する。この時間１Ｓの間で管
１の温度は充分冷却される。さらに時間ｔ６の後に制御
装置１４から管送り装置２に指令を送り、管１にかかっ
ている荷重を開放する。その後、ｔ７時間の後に制御装
置１４の指令で管送り装置２及び高周波電源１２のスイ
ッチを切り曲げ加工を終了する。

次に本発明方法によってＤ＝６５．Ｏｍφ、１＝１５、
５　ｍ　、及びＤ＝５４＋ｍａφ、ｔ＝１．２０ｍｍの
管を１．５Ｄ及び２．０Ｄの曲げ半径で曲げたときのコ
ブ高さＨを表−１に示す。なお、ここでの管押し速度は
０．２　ｗｍ／　Ｓであり、従来の方法による結果も併
記する。

表−１ 表−１より明らかなように本発明によれば従来の場合に
比べてヘコミが非常に小さくなる。

〈発明の効果〉 以上、実施例とともに具体的に説明したように、本発明
方法によれば、小半径曲げにおいてもコブ及びヘコミの
発生がほとんどないので、常に高品質の曲げ加工が行え
る。また、管の圧縮力を測定するロードセル等のセンサ
を管に組み込んだことにより、曲げ加工前から加工中の
異常事態を管にかかる異常圧縮力で検知することができ
、安全で確実な曲げ加工ができるようになった。さらに
曲げ角度計測装置を有することによって曲げ加工角度が
常に一定となり、精度のよい曲げ加工が可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明方法を実施するためのダイ
レス加工装置の１例を示す説明図、第３図は制御シーケ
ンスの１例を示す説明図、第４図及び第５図は従来技術
にがかるダイレス曲げ加工装置を示す説明図、第６図は
曲げ加工後の管の断面図である。 図面中、 １は管、 ２は管送り装置本体、 ３は管送９駆動部、 ４は管つかみ装置、 ５は管端クランプ、 ６は曲げアーム、 ８は高周波加熱コイル、 ９は管冷却装置である。 第１図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基端が支点部により枢支される曲げアームの先端に枢支
   された管端クランプに管の管端をクランプさせ、この管
   を加熱手段により加熱しながら送り手段によりその軸に
   沿い管端に向って送ることにより曲げ加工を行う管のダ
   イレス曲げ加工法において、管の加熱を開始する前にロ
   ードセル等のセンサにより管の圧縮状態を測定しながら
   管の加熱を開始する前に前記送り手段により管を管端に
   向って予め送って曲げ加工直前の状態にし、その後前記
   加熱手段により管の加熱を開始して該管温度が曲げ加工
   温度に達しないうちに該管を再び送り始めて曲げ加工を
   行い、管の曲がり角度計測手段により曲げ加工中の曲が
   り角度を計測して設定曲がり角度に達したら曲げ加工を
   終了することを特徴とする管のダイレス曲げ加工法。