TWI439335B - A metal pipe bending apparatus, and a metal pipe having an elbow portion - Google Patents

Description

金屬管之彎曲加工裝置及具備彎管部之金屬管之製造方法

本發明是關於金屬管之彎曲加工裝置及具備彎管部之金屬管之製造方法，特別是關於可防止金屬管減厚(管壁厚度減少)的同時進行彎曲加工的技術。

目前金屬管是被廣泛使用在設備裝置或工廠或發電廠等產業設施中做為石油或氣體暨各種液體等流體搬運用的管，或者使用做為橋樑或體育館屋頂等土木建築物的骨架構造材。該等金屬管，是以規格化且事先形成指定形狀的管(直管或異形管(肘管：elbow，彎頭管：bend等)]廣為使用，另一方面因應施工對象由直線形管彎曲加工後的管(以下稱彎曲管)也因為能夠彈性因應各種曲率暨管路形狀需求而廣為使用。

另一方面，在製造彎曲管時，並不是單純地將素材的直管彎曲而已，由於彎管部份的外圍側的管厚(管壁厚度)會變薄，因此有時還是會擔心無法滿足該管相對的所需強度暨規範。於是，直管並不是單純彎曲加工(例如參照專利文獻1：日本特公昭54-28156號公報)而已，還提案有朝管軸方向施加壓縮力的同時進行彎曲加工藉以防止上述管壁厚度削減(減厚)的所謂壓縮彎曲加工相關的各種技術(例如參照專利文獻2：日本特公平2-47287號公報)。

然而，近年來，針對石油或氣體、化學、發電等各種設備裝置的配管，為了達到設備裝置全體的小型化和降低成本而有儘可能抑制管徑(外徑)加快流速進行高壓輸送的傾向。因此，對於配管要求的趨勢是使用可承受高管內壓力的高強度材料之同時，在彎曲加工後還是能夠使管厚維持和素管管壁厚度相同(厚度削減接近零)。

另一方面，彎曲管的曲率半徑，基於施工容易度的考量，不少是要求和已規格化的市售肘管等相同尺寸。然而，該等肘管的曲率半徑一般較小，由於曲率半徑愈小則彎曲加工時的管外圍的管壁厚度削減量會愈增加，因此現實上是不容易回應彎曲管減厚接近零的要求。此外，隨著彎曲管的素材即直管的製造技術進步，已經達到以製造公差最小值的接近值進行直管的製造，因此只要彎曲加工時有些許的厚度削減產生，恐怕就無法確保該管所需厚度。

另一方面，為防止厚度削減採用上述壓縮彎曲時，此時只要加大朝管軸方向施加的壓縮力就可抑制厚度削減。但是，若該壓縮力加大則勢必導致壓縮驅動部的輸出增大或導致壓縮驅動部支撐用的機構大型化，進而導致彎曲加工裝置全體大型化，因此就現狀而言單純加大壓縮力是難以充分因應上述要求。其一例，如將12B/sch80(管壁厚度17.4mm)的鋼管以1.5DR(彎曲半徑：478mm)的小徑彎曲進行彎曲加工的狀況，在施加通常的壓縮力進行彎曲加工時，鋼管的推進力約為60噸，厚度削減率為12.5%，但若要讓厚度削減率為0%，則需要約180噸(約3倍)的推進力。

因此，本發明之目的，在於不造成金屬管壓縮彎曲加工的壓縮驅動力增加，能夠更進一步降低管壁厚度削減。

為解決上述課題達成目的，本發明相關的金屬管彎曲加工裝置，具備：可將彎曲加工對象即金屬管的一部份加熱成環狀的加熱手段；可朝加該熱手段將上述金屬管往管軸方向推進的推進手段；包括可把持著上述金屬管的同時能夠以支軸為中心轉動的夾臂(clamp arm)，利用該夾臂把持著上述加熱手段所加熱的金屬管加熱部前方部份的同時將該把持點隨著上述推進手段的金屬管推進以上述支軸為中心旋繞，藉此對上述金屬管施加彎曲力矩(bending moment)的引導手段；及可將上述推進手段的金屬管推進方向相反方向的力即拉回力以上述支軸為支點透過上述夾臂施加在上述金屬管，藉此使壓縮力作用在該金屬管的壓縮手段，上述壓縮手段是配置成上述拉回力的施加點和上述支軸的距離比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大。

本發明的彎曲加工裝置，是利用上述加熱手段將金屬管的一部份加熱成環狀的同時推進金屬管，同時，由引導手段將通過加熱手段的金屬管引導成弧形彎曲。具體而言，金屬管的推進方向為「前方」時(本申請是以朝金屬管的推進方向前方為「前」，反之後方為「後」進行說明)，由夾臂把持著加熱部的前方部份。該夾臂是設置成能以支軸為中心轉動，其是隨著上述推進手段的金屬管的推進形成轉動，隨著其轉動使上述把持部分以該支軸為中心旋繞對金屬管的上述加熱部施加彎曲力矩，藉此使金屬管連續地塑性變形使金屬管能夠彎曲成圓弧形。

另一方面，藉由施加上述彎曲力矩朝管軸方向施加壓縮力，能夠防止管外圍側減厚(管壁厚度減少)。該壓縮力是在將管推進方向相反方向的力即拉回力以上述支軸為支點透過夾臂施加在金屬管的狀況下產生，但本發明是將施加該拉回力的位置至支軸的距離形成為比夾臂的金屬管把持點和支軸之間的距離還大。如此一來，就能夠以較習知為小的拉回力使較大的壓縮力產生在金屬管，能夠減少彎曲加工時的管壁厚度削減量。

若要達到上述「施加拉回力的位置至支軸的距離形成為比夾臂的金屬管把持點和支軸之間的距離還大」的條件，例如：只要將上述壓縮手段配置在從支軸側看比加熱手段所加熱的金屬管加熱部(即，加工前初期狀態下夾臂的金屬管把持點)還外側即可。

壓縮手段的具體構成，例如只要包括：固定在夾臂可和該夾臂一起轉動的小齒輪(pinion)；可和該小齒輪形成咬合的齒條(rack)；及可對伴隨著夾臂及小齒輪轉動的上述齒條的從動加以制動，藉此產生上述壓縮力的制動手段。

另，本發明中，壓縮手段的構成，並不限於上述的小齒輪和齒條所形成的機構，例如可採用鋼絲(wire)、或齒輪(gear)、缸筒(cylinder)等其他各種驅動暨傳達機構。對於推進手段，同樣地只要是能夠使金屬管前進的機構並不拘其構造。

再加上，上述本發明的彎曲加工裝置，可構成為：又具備有可把持著金屬管後部將推進力傳達至該金屬管的後部夾緊手段並且可朝上述加熱手段前進的移動底座(base)，上述推進手段，是包括一端部卡合於上述移動底座並且另一端部卡合於上述支軸的同時可利用縮短或伸長透過上述移動底座推進金屬管的推進驅動手段，上述壓縮手段，是包括一端部卡合於上述移動底座並且另一端部卡合於上述支軸的同時利用縮短或伸長對上述金屬管施加壓縮力的壓縮驅動手段。

上述裝置構造，是由上述後部夾緊手段把持著金屬管後部，將設有該後部夾緊手段的移動底座利用上述推進驅動手段使該移動底座前進藉此推進金屬管。推進驅動手段，是一端部卡合於移動底座且另一端部卡合於上述支軸的同時利用縮短[例如縮短移動底座和支軸之間的距離(拉攏移動底座或支軸)]，或者是伸長(例如從後方推出移動底座讓移動底座往前方行進)，使移動底座和支軸相對接近，藉此針對支軸使移動底座相對前進而推進金屬管。

此外，上述壓縮驅動手段，同樣地是一端部卡合於移動底座且另一端部卡合於上述支軸的同時利用縮短[例如縮短移動底座和支軸之間的距離(拉攏移動底座或支軸)]，或者是伸長(例如從後方推出移動底座讓移動底座往前方行進)，藉此產生上述拉回力使壓縮力產生在金屬管。

再加上，具有移動底座的上述裝置構造中，只要將壓縮手段(壓縮驅動手段)如上述配置在從支軸側看比夾臂的金屬管把持點還外側，就能夠讓夾著加工對象即金屬管推進金屬管的推進手段和施加壓縮力的壓縮手段透過移動底座形成彼此連結，配置成如翹翹板的平衡狀態，因此就能夠讓推進金屬管的推進力其反力和防止管壁厚度削減的壓縮力其反力互相抵消，這和該等反力的支撐全部依賴裝置外部的裝置構造相比，該支撐構造簡便，能夠達到裝置全體小型化。另，針對該點，將根據第1A圖至第2圖於後述進行更詳細的說明。

此外，本發明相關的具備彎管部之金屬管之製造方法，是一種可將金屬管的一部份加熱成環狀的同時，可對該加熱部施加彎曲力矩和朝管軸方向的壓縮力使該金屬管的至少一部份塑性變形成彎曲狀態的具備彎管部之金屬管之製造方法，係把持著金屬管加熱部附近位置的同時由能以該把持點相隔一定距離的支軸為中心轉動的夾臂把持著該金屬管的同時，藉由往管軸方向推進該金屬管使上述夾臂的把持點旋繞將金屬管的至少一部份引導成弧形彎曲的另一方面，在上述支軸起隔著比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大距離的位置，將金屬管推進方向相反方向的拉回力以上述支軸為支點透過上述夾臂施加在金屬管藉此對金屬管施加壓縮力。

根據上述本發明相關的製造方法時，和上述本發明相關的彎曲加工裝置同樣地，能夠以較習知小的力(拉回力)讓壓縮力產生在金屬管，能夠抑制彎曲加工時的管壁厚度減少。

本發明的製造方法中，同樣地能夠以上述方法的具體形態，將拉回力施加在從支軸側看比加熱手段所加熱的金屬管加熱部(即，加工前初期狀態下夾臂的金屬管把持點)還外側。

另外，上述方法，可構成為，利用可把持金屬管後部並且朝金屬管加熱位置前進的移動底座把持著金屬管後部的同時，利用一端部卡合於該移動底座且另一端部卡合於上述支軸藉此執行縮短或伸長的驅動手段推進金屬管的同時，由一端部卡合於上述移動底座且另一端部卡合於上述支軸藉此執行縮短或伸長的驅動手段對金屬管施加壓縮力。

本發明中，加工對象即金屬管的材料及尺寸(外徑、內徑、管壁厚度尺寸)並無特別限制。例如：本發明是以鐵為主體的材料形成的管(例如鋼管或不銹鋼管、特殊鋼管等)為加工對象，但加工對象也可以是以其他金屬材料為主體的管或以其他金屬合金為材料的管。又加上，本發明中彎曲加工的部份(彎管部)可以是該管全長的一部份也可以是該管全體。

根據本發明時，不會導致金屬管壓縮彎曲加工的壓縮驅動力增大，能夠更進一步降低管壁厚度削減量。

[發明之最佳實施形態]

以下，根據圖面說明本發明的實施形態及實施例，首先是說明實施形態相關的裝置原理，然後再以實施例說明更具體化的裝置構成例。另，各圖中標有同一圖號是表示同一部份和相當部份。

[裝置原理]

第1A圖至第1B圖為表示本發明實施形態相關的裝置構造概念圖，第2圖為表示該裝置的動作。如第1圖所示，本實施形態的裝置，具備：可將彎曲加工對象即金屬管1加熱成環狀的加熱線圈(coil)11及可供應電流至該加熱線圈11的電源部12；具有夾緊部22可在加熱線圈11前方位置把持金屬管1的同時設置成能以設置在離開該線圈11一定距離R1之位置上的支軸A為中心轉動的夾臂21；具有可把持金屬管1後部的夾緊部52之同時設置成可朝加熱線圈11前進的移動底座(以下簡稱底座)51；可將該底座51朝支軸A推動的推進驅動部(推進驅動手段)31；對金屬管1施加壓縮力的壓縮驅動部41；及連結於夾臂21形成和該夾臂21一起以支軸A為中心旋轉的導輪42。

支軸A是固定成不動(例如是固定在建築物結構體或地坪)，上述推進驅動部31是以卡合著該支軸A和底座51將底座51拉向支軸A側藉此使底座51前進，如此一來固定(把持)在底座51的金屬管1就會朝加熱線圈11往前方被推進。此外，金屬管1的前端部是由夾緊部22固定(把持)在夾臂21，因此隨著金屬管1的前進夾臂21會旋轉，使金屬管1的把持點以支軸A為中心旋繞。如上述由夾臂21引導金屬管1，使加熱線圈11所加熱的金屬管加熱部份連續地塑性變形成彎曲，使金屬管1彎曲成以支軸A和夾臂21把持點(夾緊部22)的距離R1為半徑的圓弧形狀(參照第1B圖)。

另外，此時是同時由壓縮驅動部41對金屬管1施加壓縮力。具體而言，壓縮驅動部41是一端卡合於底座51，另一端卡合於導輪42的外圍(B點)，驅動成拉攏兩者51、B縮短該等之間的距離。導輪42是隨著上述金屬管1推進造成的夾臂21旋轉形成旋轉，捲繞著壓縮驅動部41和導輪42之連結構件45(例如鍊條(chain)或鋼絲(wire)、齒條(rack)、桿(rod)等/具體構成將於後述)，或者被推進往前方(金屬管1推進方向)，但壓縮驅動部41是產生反抗該捲繞或推進的力量(拉回力或制動力)。該拉回力會透過導輪42及夾臂21對金屬管1作用朝管軸方向的壓縮力，抑制管外圍部份的管壁厚度削減。

此外，上述裝置構造中，拉回力產生用的壓縮驅動部41是配置在從支軸A側看比金屬管1還外側，並且，成為支點的支軸A至拉回力施加點(力點)B的距離R2，是比支軸A至壓縮力作用點即夾臂21的金屬管1把持點(夾緊部22)的距離R1還大。因此，利用以支軸A為支點的槓桿原理，即使以較小的拉回力還是能夠對金屬管1施加較大的壓縮力。再加上，本裝置構造的特徵如下述說明。

[裝置動作]

當對推進驅動部31及壓縮驅動部41進行驅動開始彎曲加工時，如上述，底座51會朝支軸A側前進，其前進速度為V₁ 。此外，該底座51的前進會讓加熱線圈11所加熱的點(加熱點)P也前進，夾臂21的旋轉會讓該加熱點P以支軸A為中心旋繞(參照第1B圖)。另，加熱線圈11是不移動，該加熱線圈11所加熱的管部份(加熱點)是在彎曲變形後例如用水或壓縮空氣等冷卻劑加以急冷卻依順序連續進行塑性加工。第2圖，是表示從加工開始經過時間t1時的裝置各點(支軸A、加熱點P、拉回力施加點B及底座X₀ )沿著管軸方向形成位移的圖。如該圖所示，底座51是從初期位置X₀ 朝支軸A僅移動V₁ ×t1。

此外，當隨著該底座51的前進形成前進的加熱點P的速度為v時，該前進速度v在金屬管1的壓縮率為β時是如下式所示，該前進速度v為加工速度。

v=V₁ ‧(1-β)　…(1)式

另外，此時，於同時卡合於導輪42的壓縮驅動部41的卡合點(拉回力施加點)B也會前進，該前進速度V₂ 是由壓縮驅動部控制成如下式所示。

V₂ =V₁ ‧(1-β)‧R2/R1　…(2)式

從上述(1)式及(2)式可導出下述(3)式，夾臂21旋繞相關的上述各點A、P及B的位移會形成均衡。另，第1B圖及第2圖中，各點X₁ 、P及B位移後(t=t₁ )的點分別以X₁ 、P₁ 及B₁ 表示。支軸A是被固定著因此沒有位移。此外，B-B₁ 及P-P₁ 實際上是成為圓弧形，但第2圖中是以直線表示。

V₂ /v=R2/R1　…(3)式

上述動作中，利用推進驅動部31對A點(支軸)產生反力形成的張力F1使得底座51以速度V₁ 前進驅動(參照第1A圖)，隨著該底座51的前進，在金屬管1的後部會施加有和張力F1相同的推力F1，利用壓縮驅動部41對底座51產生反力形成的張力F2使拉回力(制動力)F2施加在導輪42的外圍(夾臂21的前端部)。上述推力F1，除了和拉回力F2有靜態平衡關係以外，還和包括金屬管1的彎曲變形抵抗力fb或金屬管1的壓縮變形抵抗力fp，再加上隨著該加工裝置構成用的各部要素移動產生的動摩擦力fμ為其負荷的金屬管速度V₁ 的前進動作有動態平衡關係。此外，該等負荷當中壓縮變形抵抗力fp是和壓縮力Fp成動態平衡。

於此，上述彎曲變形抵抗力fb或壓縮變形抵抗力fp，是加工目的上必須的力量。此外，也是不容易成為擾亂加工動作主要原因的力量。其理由是，同軸作用在金屬管1，並且，變形抵抗力是由溫度決定成大致一義的穩定值。相對於此，隨著裝置要素移動產生的上述動摩擦力fμ，是異軸作用在金屬管1，除此之外在如彎曲加工般的低速動作下乾燥摩擦以至於邊界摩擦會成為支配性伴隨不規則振幅的時常變動因此容易擾亂加工動作。不過，本裝置構造，其優點是可使上述的異軸力量夾著金屬管1以翹翹板般的形態作用因此異軸力量大部份都被抵銷(即使沒有完全抵銷但可降低相當大量的異軸力)，能夠緩和對加工動作的外來擾亂。

又加上，本裝置構造，如上述，夾著金屬管1以翹翹板般的形態配置推進驅動部31和壓縮驅動部41，由底座51和夾臂21夾著金屬管1作用推進力和壓縮力，形成所謂的“閉式構造”，因此除了事先要固定支軸A以外並不需要其他的固定點(基礎)，能夠使裝置全體小型化也是其優點之一。以下，針對本發明更具體的裝置構成例進行說明。

[實施例1]

第3A圖至第3B圖，是圖示著本發明第一實施例相關的彎曲加工裝置。如該等圖所示，該彎曲加工裝置，具備：可對彎曲加工對象即金屬管1進行加熱的加熱線圈11；可對該加熱線圈11供應高頻電流的電源部12；可把持著金屬管1前端部進行旋轉的夾臂21；可把持著金屬管1後部朝加熱線圈11前進的底座51；可使底座51前進的推進驅動部31；對金屬管1施加壓縮力的壓縮驅動部41；及固定在支軸A的同時支撐底座51使底座51可朝支軸A前進的台座10。

夾臂21具備有可把持著加熱線圈11所加熱的金屬管1加熱部正近前方位置的前部夾緊部22，設置成能以支軸A為中心轉動。加熱線圈11，於該例中是透過來自於電源部12的高頻電流供應對金屬管1進行感應加熱，但並不限於感應加熱線圈，例如也可使用如燃氣器(gas burner)般的其他加熱手段。

底座51具備有可把持著金屬管1後部的後部夾緊部52，設置在支軸A所固定的台座10，形成能夠朝加熱線圈11及支軸A成直線形(筆直)前進。該底座51(因此是指該底座51所把持的金屬管1)，是由推進驅動部31朝加熱線圈11及支軸A推進。推進驅動部31是可由固定在台座10的缸筒(例如油壓缸筒)32構成，將該缸筒33所具備的活塞桿(piston rod)33連接在底座51後端部藉此對底座51施加推進力。

另，於該例是利用2支缸筒32推進底座51，但也可具備有1支或3支以上的該缸筒。此外，上述前部夾緊部22及後部夾緊部52，例如是可採用筒夾式夾筒(collet chuck)，但只要是能夠把持金屬管1的機構，並不拘採用任何的夾筒(chuck)或夾緊具(clamp)機構。

另一方面，壓縮驅動部41是可由固定在底座51的缸筒(例如油壓缸筒)43構成，在該缸筒43所具備的活塞桿44前端設置齒條45，將與該齒條45咬合的齒設置在導輪42的外圍。導輪42是由如上述可和齒條45咬合的齒在其外圍具備的小齒輪構成，固定在夾臂21形成可和夾臂21一起以支軸A為中心旋轉。因此，當金屬管1受到推進時，夾臂21會旋轉，使導輪42和夾臂21一起旋轉造成齒條45往前方(朝和金屬管1同一方向)前進(參照第3B圖)，但壓縮驅動部41構成用的上述缸筒43是會讓該齒條45作用著朝該齒條45前進反方向的拉回力。如此一來，就能夠透過小齒輪(導輪)42、夾臂21及前部夾緊部22對金屬管1朝管軸方向施加壓縮力。

本實施例是根據本發明，以夾著金屬管1(加工前的金屬管部份)在支軸A相反側配置上述壓縮驅動部41，使支軸A至壓縮驅動部41(拉回力的施加點即齒條45和小齒輪42的咬合部)的距離R2比支軸A至金屬管1把持部(前部夾緊部22)的距離(或者是，支軸A和加熱線圈11所加熱的加熱部的距離)R1還大，因此能夠以較小的拉回力對金屬管1有效地施加壓縮力能夠抑制彎曲加工時的管壁厚度削減。

[實施例2]

第4圖是圖示著本發明第二實施例相關的彎曲加工裝置。如該圖所示，該彎曲加工裝置是和上述第一實施例相同，具備有金屬管1加熱用加熱線圈11、電源部12、夾臂21、底座51、推進驅動部31(推進用缸筒32及活塞桿33)、壓縮驅動部41(壓縮用缸筒43、活塞桿44及齒條45)、導輪(小齒輪)42、支軸A及台座10，但和上述第一實施例不同之處是將推進驅動部31的缸筒32固定在底座51的同時，將推進驅動部31的活塞桿33前端部固定在支軸A，利用活塞桿33被拉入推進用缸筒32內使底座51朝支軸A拉攏前進。

此外，針對金屬管1的推進方向在夾著金屬管1的一方側配置支軸A和推進驅動部31，另一方側配置壓縮驅動部41，可和上述第一實例相同使支軸A至壓縮驅動部41(拉回力的施加點即齒條45和小齒輪42的咬合部)的距離R2比支軸A至金屬管1把持部(前部夾緊部22)的距離R1還大，另，其他的構成因是和上述第一實施例相同，所以圖中是標示相同圖號省略重覆說明(第三實施例也是相同狀況)。

[實施例3]

第5圖是圖示著本發明第三實施例相關的彎曲加工裝置。如該圖所示，該彎曲加工裝置是和上述第一實施例相同，具備有加熱線圈11、電源部12、夾臂21、底座51、推進驅動部31(推進用缸筒32及活塞桿33)、壓縮驅動部41(壓縮用缸筒43、活塞桿44及齒條45)、導輪(小齒輪)42、支軸A及台座10，但和上述第一實施例不同之處是當以加熱線圈11所加熱的金屬管1加熱部[或者是初期裝置(加工開始時)的夾臂21的金屬管1把持點]為基準時，在支軸A同側配置壓縮驅動部41。

該壓縮驅動部41是和上述第一實施例相同，具有壓縮用缸筒43和前端具備齒條45的活塞桿44，但壓縮用缸筒43並不是固定在台座10或支軸A。而是透過固定錨固螺栓(anchor)46固定在例如地坪。齒條45是和與夾臂21一起以支軸A為中心旋轉的小齒輪(導輪)42形成咬合，隨著金屬管1(底座51)的推進朝後方後退，但壓縮用缸筒43是可產生朝著與此相反方向(前方)的力量(拉回力/制動力)，藉此透過齒條45、小齒輪42及夾臂21對金屬管1施加管軸方向的壓縮力。

另，該實施例中，同樣地，支軸A至壓縮驅動部41(拉回力的施加點即齒條45和小齒輪42的咬合部)的距離R2是形成比支軸A至金屬管1把持部(前部夾緊部22)的距離(或者是，支軸A和加熱線圈11所加熱的加熱部的距離)R1還大。

以上，是針對本發明的實施形態及實施例進行了說明，但本發明並不限於此，該當業者應該明白在申請專利範圍所記載的範圍內是可進行各種變更。

例如：上述實施例中，對金屬管施加壓縮力用的機構(壓縮驅動部、導輪)是使用齒條和小齒輪，但也可使用鏈條和鏈輪(sprocket)，或者，使用鋼絲和捲繞鼓輪(drum)，或者是使用其他的動力傳達機構。此外，金屬管把持用的夾緊手段，只要是能夠承受施加在金屬管的彎曲力矩，相對於管軸方向的軸方向力(管長度方向的推力)不產生滑移(slip)的機構，也可以是上述以外的各種機構。再加上，對於其他的推進驅動部或夾臂、移動底座也是同樣狀況可採用圖面所示例以外的各種機構暨構造。

A．．．支軸

1．．．金屬管(彎曲加工對象物)

10．．．台座

11．．．加熱線圈

12．．．電源部

21．．．夾臂

22．．．前部夾緊部

31．．．推進驅動部

32．．．推進用缸筒

33、44．．．活塞桿

41．．．壓縮驅動部

42．．．導輪(小齒輪)

43．．．壓縮用缸筒

45．．．齒條

46．．．固定錨固螺栓

51．．．移動底座

52．．．後部夾緊部

第1A圖為表示本發明實施形態相關的裝置構造(加工開始前的初期狀態)概念圖。

第1B圖為表示發明實施形態相關的裝置構造(加工中的狀態)概念圖。

第2圖為上述裝置構造的動作(從加工開始經過時間t₁ 時的狀態)說明概念圖。

第3A圖為表示本發明第一實施例相關的彎曲加工裝置(加工開始前的初期狀態)圖。

第3B圖為表示本發明第一實施例相關的彎曲加工裝置(加工中的狀態)圖。

第4圖為表示本發明第二實施例相關的彎曲加工裝置圖。

第5圖為表示本發明第三實施例相關的彎曲加工裝置圖。

A．．．支軸

10．．．台座

11．．．加熱線圈

12．．．電源部

21．．．夾臂

22．．．前部夾緊部

31．．．推進驅動部

32．．．推進用缸筒

33、44．．．活塞桿

41．．．壓縮驅動部

42．．．導輪(小齒輪)

43．．．壓縮用缸筒

45．．．齒條

51．．．移動底座

52．．．後部夾緊部

R1．．．支軸A至夾臂21的金屬管把持點(夾緊部22)的距離

R2．．．支軸A至拉回力施加點B的距離

Claims (2)

1. 一種金屬管彎曲加工裝置，具備：可將彎曲加工對象即金屬管的一部份加熱成環狀的加熱手段；可朝該加熱手段將上述金屬管往管軸方向推進的推進手段；包括可把持著上述金屬管的同時能夠以支軸為中心轉動的夾臂，利用該夾臂把持著上述加熱手段所加熱的金屬管加熱部前方部份的同時將該把持點隨著上述推進手段的金屬管推進以上述支軸為中心旋繞，藉此對上述金屬管施加彎曲力矩的引導手段；可將上述推進手段的金屬管推進方向相反方向的力即拉回力以上述支軸為支點透過上述夾臂施加在上述金屬管，藉此使壓縮力作用在該金屬管的壓縮手段；以及具有可把持著上述金屬管後部將推進力傳達至該金屬管的後部夾緊手段，並且可朝上述加熱手段前進之移動底座；上述推進手段，包括：一端部卡合於上述移動底座並且另一端部卡合於上述支軸，並且利用縮短或伸長透過上述移動底座推進上述金屬管的以油壓缸筒構成的推進驅動手段，上述壓縮手段，包含：固定在上述夾臂可和該夾臂一起轉動的引導輪；捲繞於該引導輪或藉由該引導輪朝前方推進的連結構 件；以及一端部卡合於上述移動底座並且另一端部卡合於上述連結構件，並且利用縮短或伸長對上述金屬管施加壓縮力的以油壓缸筒構成的壓縮驅動手段；上述壓縮手段是配置成上述拉回力的施加點和上述支軸的距離比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大，其特徵為：在隔著上述金屬管的其中一側，藉由配置上述支軸及上述推進驅動手段，透過上述移動底座推進上述金屬管，另一方面，在隔著上述金屬管的另一側，藉由配置上述壓縮驅動手段，在上述支軸起隔著比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大距離的位置，透過上述連結構件及上述引導輪將上述拉回力施加於上述夾臂。
2. 一種具備彎管部之金屬管之製造方法，係可將金屬管的一部份加熱成環狀的同時，可對該加熱部施加彎曲力矩和朝管軸方向的壓縮力使該金屬管的至少一部份塑性變形成彎曲狀態的具備彎管部之金屬管之製造方法，其特徵為：把持著金屬管加熱部附近位置的同時由能以該把持點相隔一定距離的支軸為中心轉動的夾臂把持著該金屬管的同時，藉由往管軸方向推進該金屬管使上述夾臂的把持點旋繞將上述金屬管的至少一部份引導成弧形彎曲，該金屬管的推進，是利用可把持上述金屬管後部並且可朝上述金屬 管加熱位置前進的移動底座，把持著金屬管後部，且利用一端部卡合於該移動底座且另一端部卡合於上述支軸，藉著執行縮短或伸長的以油壓缸筒構成的推進驅動手段推進上述金屬管，推進上述金屬管的同時，由一端部卡合於上述移動底座，且另一端部卡合於連結構件藉著執行縮短或伸長的以油壓缸筒構成的壓縮驅動手段對上述金屬管施加壓縮力；該連結構件，捲繞於引導輪或藉由該引導輪朝前方推進；該引導輪，固定在上述夾臂可和該夾臂一起轉動；對該金屬管施加壓縮力，是在上述支軸起隔著比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大距離的位置，將上述金屬管推進方向相反方向的拉回力以上述支軸為支點透過上述夾臂施加在金屬管藉此對上述金屬管施加壓縮力；在隔著上述金屬管的其中一側，藉由配置上述支軸及上述推進驅動手段，透過上述移動底座推進上述金屬管，另一方面，在隔著上述金屬管的另一側，藉由配置上述壓縮驅動手段，在上述支軸起隔著比上述夾臂的金屬管把持點和上述支軸的距離還大距離的位置，透過上述連結構件及上述引導輪將上述拉回力施加於上述夾臂。