JPS6333121A - 条材の曲げ装置 - 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、金属管等の金属条材を連続的に曲げ加工する
ための曲げ装置に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
、金属条材を局部的に加熱し、その加熱部分を条材の長
手方向に移動させながら曲げモーメントを付与して曲げ
変形させその直後を冷却することにより。

連続的に曲げ加工する方法が知られている。第４図は。

従来の最も一般的な曲げ装置を概略的に示す平面図であ
る。この曲げ装置は１曲げ加工すべき条材１の後端をク
ランプするテールクランプ２．該テールクランプ２を直
線状に推進させる駆動装置３１条材１の位置を規制する
ガイドローラ４２条材を狭幅に局部的に加熱し且つその
直後を冷却する高周波誘導加熱装置５及びその高周波電
ａ６．並びに条材１の先端を把持するクランプ７を有し
支点Ｏを中心に旋回可能な曲げアーム８等を有しており
、テールクランプ２が条材ｌを直線状に連続的に推進す
る間に、加熱装置５が条材１を局部的に加熱し１曲げア
ーム８による曲げモーメントにより連続的に曲げ加工が
行われている。ここで１条材の曲げ半径Ｒは曲げアーム
８の有効長と一致している。

しかしながら、かかる従来の装置では条材の曲げ半径が
５曲げアームの有効長で定まるため１曲げアームの長さ
によって曲げ半径が制限され、大半径の曲げ加工を行う
ことができないという問題点があった。

この問題点を解決するものとして、第５図に示すように
３条材１の後端を定位置に固定されたテールクランプ２
に固定し、加熱装置５を条材１に対して移動す乏ように
構成すると共に１条材１の先端を把持するクランプ７を
備えた曲げアーム８の旋回ピボットを曲げ平面内で自在
に移動可能なアーム保持台９に保持させ。

且つアーム保持台９を条材１の後方に引っ張って移動さ
せる駆動装置１０を設け、加熱装置５の移動と曲げアー
ム８の旋回ピボットの移動差を制御することにより１曲
げアーム８の有効長に関係なく任意の曲げ半径を得るよ
うにした曲げ方法が提案されている（例えば。

特公昭５６−２６１７１号参照）。

しかし、この方法では比較的高級な制御が必要で制御部
のコストアンプとなっており、しかも１曲げアームの旋
回ピボットを駆動装置１０によって条材の後方に引っ張
っており、逆に条材で曲げアームを前方に押しているの
で、その作用面が一致してない限り転倒モーメントが生
じ、これを防止するため１複雑な機構が必要である。ま
た２条材のフリースパンが長いので。

弾性歪が大となり、これを克服するためには相当の経験
配慮が必要である。

また９　これに代わる方法として、第６図に示すように
、ピボット１１を中心として揺動するブーム１２に。

曲げアーム８の旋回ピボットを保持した移動台１３を移
動可能に設けると共に、この移動台１３をブームに沿っ
て移動させる駆動袋ｆｆ１４を設け３条材１をテールク
ランプ２によって一定速度で前進させる際に、移動台１
３を条材１とは異なる速度で移動させることにより１曲
げアーム８の有効長とは異なる曲げ半径の曲げ加工を行
う方法も提案されている（例えば、特開昭５７−２０６
５２３号公報参照）。

しかし、この方法では条材の推進に対応して移動台１３
をブームＩ２にそって移動させ曲げアームを回転させて
おり、所定の曲げが行われているかどうかをチエツクす
るため１曲げ角即ちアームの回転角を測定しているが、
この時９曲げアームを保持した移動台自体もブームの旋
回によって回転するので９回転角即ち曲げ角を検出しに
（い。また、ブーム１２は曲げ継続中１条材の推進力に
よって自動的に旋回させられるものであるので、補助装
置がない限り、各部の摩擦力等の影響を受け、剛性の低
い長い管の場合曲げ半径に誤差を生じやすい。更に３曲
げ半径によってはブームの回転中心を移設しなければな
らず、移設作業が困難である等の問題も有している。

本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みて為された
もので、短い曲げアームを使用しながら、ＦＪ車な制御
方法により大きい曲げ半径の曲げ加工を行うことの可能
な曲げ装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべ（為された本発明は０曲げ加工すべ
き金属条材を連続的かつ直進的に推進する装置と。

推進される前記条材を狭幅で加熱し且つ加熱の直後を冷
却するようにした環状の加熱冷却装置と、前記条材の推
進方向に対して平行なＸ軸方向又は直角なＹ軸方向に移
動可能な第一台車と、該第一台車をＸ軸方向又はＹ軸方
向に移動させる第一駆動装置と、該第一台車に第一台車
の移動方向と直角な方向に移動可能に保持された第二台
車と、該第二台車を第一台車に対して移動させる第二駆
動装置とを有し、前記第二台車に、Ｘ軸及びＹ軸に直角
なＺ軸を中心として旋回可能に保持され、かつ前記条材
を把持するクランプを先端部に固設した曲げアームを有
することを特徴とする条材の曲げ装置を要旨とする。

〔実施例〕

以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図において、２１は鋼管等の曲げ加工すべき条材。

２２は条材２１の後端を把持するテールクランプであり
、Ｘ軸方向に移動可能に保持されている。２３はテール
クランプ２２を直線状に移動させる条材送り装置であり
、テールクランプ２２に連結されたチェーン２３Ａ及び
このチェーン２３Ａを駆動する駆動モータ２３Ｂからな
る。２５は定位置に設けられ条材２１を案内するガイド
ローラ、２６はＸ軸方向に移動中の条材を狭幅に局部的
に加熱しその直後を冷却する高周波加熱装置、２７はそ
の加熱装置に高周波電圧を印加する高周波電源である。

２日は第一台車であり１図示しないレールによりＸ軸方
向に移動可能に保持されている。以下この第一台車２８
をＸ軸台上という、２９はＸ軸台上２日をＸ軸方向に移
動させる第−駆動装置即ちＸ軸駆動装置であり、Ｘ軸台
上２８に連結されたチェーン２９Ａとそのチェーン２９
Ａを駆動するＸ軸駆動モータ２９Ｂとからなる。３０は
Ｘ軸台上２８にその移動方向とは直角なＹ軸方向に移動
可能に保持された第二台車である。

以下、第二台車をＹ軸台車という、３１はＹ軸台上３０
をＹ軸方向に移動させる第二駆動装置即ちＹ軸駆動装置
であり、ねじ軸３１Ａとそのねじ軸を回転させるＹＭ駆
動モータ３１Ｂとからなる。３３はＹ軸台上３０に旋回
ピボット３４を中心として旋回可能に保持された曲げア
ームであり、先端に条材２１を把持するクランプ３５を
有している。更に１曲げアーム３３にはＹ軸台上３０に
対する旋回角度θを検出する角度検出装置（図示せず）
が設けられている。また、この角度検出装置及び各駆動
モータ２３Ｂ、２９Ｂ、３１Ｂは図示しない制御装置に
接続されている。

次に、上記装置による曲げ加工動作を説明する。第２図
において、加熱装置２６による条材２１の加熱冷却を継
続しながらテールクランプ２２を直線状にＸ軸方向に前
進させる。この時旋回ピボット３４を図示のように加熱
装置２６を通るＹ軸に平行な直線上の点Ｏに固定してお
くと１条材２１に加わる推力により曲げアーム３３が旋
回ピボット３４を中心に旋回し２曲げ加工が行われる。

この際の曲げ半径Ｒは曲げアーム３３の有効長！である
。

次に、第３図を参照して曲げアーム３３の有効長ｌより
も大きい曲げ半径Ｒの曲げ加工動作を説明する。

曲げ開始時には旋回ピボット３４を加熱装置２６を通る
Ｙ軸に平行な直線上の位置ＰＯに位置させておく。

この時の曲げ開始点をＡＯとする。加熱装置２６による
条材２１の加熱冷却をｌａ続しながらテールクランプ２
２を直線状にＸ軸方向に前進させる。これにより曲げア
ーム３３が旋回ピボット３４を中心として旋回し。

条材２１が曲げ加工される。この曲げアーム３３の旋回
に同期して、Ｘ軸駆動モータ２９Ｂ及びＸ軸駆動モータ
３１Ｂが動作してＸ軸台上２８をＸ軸方向に。

Ｙ軸台上３０をＹ軸方向に移動させ、Ｙ軸台上３０上の
旋回ピボット３４をＸ−Ｙ面上で移動させる。この時の
旋回ピボット３４の移動軌跡が２曲げようとする曲げ半
径Ｒよりアーム長さｌを差し引いた半径Ｒ１（＝Ｒｉ）
の円弧になるように、且つ条材２１の曲げ開始点と旋回
とポット３４とを結ぶ直線（例えばＡｉＰｌ、Ａ２−Ｐ
２）が常に曲げ半径Ｒの中心Ｏを通るように、Ｘ軸駆動
モータ２９Ｂ、Ｘ軸駆動モータ３１Ｂを制御することに
より２条材２１は所定の半径Ｒに曲げ加工することがで
きる。ここで、旋回ピボット３４が所定の移動軌跡に沿
って移動するように制御するには、あらかじめ１曲げア
ーム３３の旋回角度θに対する旋回ピボット３４の位置
を入力しておき、微小な時間間隔ごとに曲げアーム３３
の旋回角度θを検出し、旋回ピボット３４がその角度に
対応した位置になるように、Ｘ軸駆動モータ２９Ｂ及び
Ｘ軸駆動モータ３１Ｂを制御すればよい。また、この代
りに、あらかじめ条材２１の送り量に対する旋回ビボフ
トの位置を入力しておき、微小な時間間隔ごとに条材２
１の送り量を検出して、旋回ピボット３４がそれに対応
する位置になるように制御してもよい。また、簡便な方
法としては１条材２１を一定速度で送り、その時の曲げ
アーム３３０回転角速度を検出し、その値の所定値より
の偏差をフィードバンクしてＸ軸駆動モータ２９Ｂ及び
Ｘ軸駆動モータ３１Ｂを操作しても良い。曲げ変形部に
は。

ｄθ （ただし、ｄＳは曲げ部における微小円弧長ｄθはｄＳ
に対する中心角） の関係があるので、一定の曲げ半径Ｒで曲げ加工するに
は、ｄｓ／ｄθが一定になるように制御すればよく。

ｄθは曲げアーム３３の回転角速度で代用できるので。

これが一定になるようにフィードバンク制御すれば所定
半径Ｒを得ることができ２曲げアーム３３の旋回ピボッ
ト３４は所定の軌跡を移動することとなる。

上記の曲げ加工を行うに際し、理論的には、Ｘ軸台上又
はＹ軸台車の一方を移動可能とし、他方のみを所定の位
置に移動するように制御することにより、旋回ピボット
３４は自動的に所定の移動軌跡を描くこととなる。しか
しながら、現実には推力による摩擦等によりＹ軸台車に
保持された旋回ピボット３４の移動軌跡が狂うことがあ
るので１本発明ではＸ軸台型２８．Ｙ軸台型３０を共に
強制的に移動させて旋回ピボット３４が所定の移動軌跡
に沿って移動するように構成している。この構成により
、極めて正確な曲げ加工を行うことが可能となる。

なお、上記の動作説明は一定半径の曲げ加工を行う場合
を説明したが、旋回ピボット３４の移動軌跡を変えるこ
とにより１曲げ半径が曲げ位置によって異なるような形
状２例えば楕円の曲げ加工を行うことも可能である。ま
た、上記実施例ではＸ軸台型２８にＹ軸台型３０を搭載
した構成としたが、この代りにＹ軸方向に移動する台車
を第一台車とし、この第一台車にＸ軸方向に移動可能に
第二台車を搭載する構成としてもよい。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように２本発明では曲げアーム
の旋回中心を保持した台車を１曲げ面即ちＸ−７面上で
Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ駆動するように構成し
ているので、曲げアーム旋回中心を曲げ面内で任意の軌
跡を描くように位置制御することができ。

条材を１曲げアームの有効長に制限されることなく。

任意の曲率に正確に曲げ加工することが可能である。

しかもこの際１曲げアームを保持した台車自体は何等旋
回することがないので、前記台車に対する曲げアームの
旋回角度が、ｘ−ｙ面における曲げアームの旋回角度に
等しく、旋回角度の検出が容易である。かくして８本発
明は比較的複雑な曲線形状や曲げ半径の大きい橋梁及び
遊園地設備のガイドレールなどの曲げ加工を簡単な構造
で段取り替えなく制御値の変更のみで可能とすることが
でき、また９曲げアームを直進させれば、直線状に加熱
できるので、直線部と曲げ部を連続して同じ条件で一工
程で熱処理できるから、管の場合焼接ぎのない曲管を得
ることも容易であり、実用的に極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願第一の発明の一実施例になる曲げ装置の概
略平面図、第２図、第３図はそれぞれその装置による曲
げ加工動作を説明する概略平面図、第４図、第５図、第
６図はそれぞれ従来の曲げ装置の概略平面図である。 ２１−条材　　２２−テールクランプ ２３−条材送り装置 ２５−ガイドローラ　　２６−加熱装置２８−第一台車
（Ｘ軸台型）　　２９・−第一駆動装置３〇−第二台車
（Ｙ軸台車）　　３１−・第二駆動装置３３−曲げアー
ム　　　３４−旋回ピポット３５−クランプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 曲げ加工すべき金属条材を連続的かつ直進的に推進する
   装置と、推進される前記条材を狭幅で加熱し且つ加熱の
   直後を冷却するようにした環状の加熱冷却装置と、前記
   条材の推進方向に対して平行なＸ軸方向又は直角なＹ軸
   方向に移動可能な第一台車と、該第一台車をＸ軸方向又
   はＹ軸方向に移動させる第一駆動装置と、該第一台車に
   第一台車の移動方向と直角な方向に移動可能に保持され
   た第二台車と、該第二台車を第一台車に対して移動させ
   る第二駆動装置とを有し、前記第二台車に、Ｘ軸及びＹ
   軸に直角なＺ軸を中心として旋回可能に保持され、かつ
   前記条材を把持するクランプを先端部に固設した曲げア
   ームを有することを特徴とする条材の曲げ装置。