JP2016172260A - Steel material chuck in hot three-dimensional processor, manufacturing method for bent member and manufacturing apparatus - Google Patents

Steel material chuck in hot three-dimensional processor, manufacturing method for bent member and manufacturing apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2016172260A
JP2016172260A JP2015052366A JP2015052366A JP2016172260A JP 2016172260 A JP2016172260 A JP 2016172260A JP 2015052366 A JP2015052366 A JP 2015052366A JP 2015052366 A JP2015052366 A JP 2015052366A JP 2016172260 A JP2016172260 A JP 2016172260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel material
chuck
contact
claws
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015052366A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6655879B2 (en
Inventor
豊 浜崎
Yutaka Hamazaki
豊 浜崎
桑山　真二郎
Shinjiro Kuwayama
真二郎 桑山
林　宏
Hiroshi Hayashi
宏 林
浩之 尾野
Hiroyuki Ono
浩之 尾野
吉伯 西田
Yoshinori Nishida
吉伯 西田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Texeng Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Nippon Steel and Sumikin Texeng Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp, Nippon Steel and Sumikin Texeng Co Ltd filed Critical Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Priority to JP2015052366A priority Critical patent/JP6655879B2/en
Publication of JP2016172260A publication Critical patent/JP2016172260A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6655879B2 publication Critical patent/JP6655879B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To exhibit a sufficient chuck performance by bringing all of a plurality of chuck claws 11 arranged on the inner face of a longitudinal end of a steel material 2 into a sure contact with the inner face of a steel pipe when a bent member is manufactured by a 3DQ device 0.SOLUTION: A chuck of a steel material 2 in a hot three-dimensional device 0 comprises: a plurality of chuck claws 11 arranged inside the longitudinal end of at least one of hollow and long steel materials 2 each having at least one apex and a closed cross section having two sides continuous to both sides of the apex in the cross section circumferential direction; and a chuck claw drive mechanism 12 that drives the plurality of chuck claws 11 in the direction of contact with the inner face of the steel material 2 and in the direction of separation from the inner face. The chuck claw drive mechanism 12 comprises a first chuck claw drive mechanism that drives at least partial chuck claws of the plurality of chuck claws 11 and a second chuck claw drive mechanism that drives other partial chuck claws.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、熱間三次元加工装置における鋼材のチャック、屈曲部材の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a steel chuck and a bending member manufacturing method and manufacturing apparatus in a hot three-dimensional processing apparatus.

特許文献１には、図１０に概要を示す熱間三次元加工装置１００（以下、「３ＤＱ装置」ともいう）が開示されている。図１０に示すように、閉じた横断面を有する中空の鋼材である被加工材１０２（以降の説明では鋼管を例にとる）を、所定の位置に固定配置された位置決め装置（支持手段；支持ロール）１０３により位置決めしながら、送り装置１０６により鋼管１０２の軸方向（図１０中の矢印が示す方向）へ送る。３ＤＱ装置１００では、鋼管１０２を軸回りに非回転で軸方向へ送りながら加工を行う。   Patent Document 1 discloses a hot three-dimensional processing apparatus 100 (hereinafter also referred to as “3DQ apparatus”) whose outline is shown in FIG. As shown in FIG. 10, a positioning device (support means; support) in which a workpiece 102 (a steel pipe is taken as an example in the following description), which is a hollow steel material having a closed cross section, is fixedly arranged at a predetermined position. While being positioned by the roll (103), the feed device 106 feeds the steel pipe 102 in the axial direction (the direction indicated by the arrow in FIG. 10). In the 3DQ apparatus 100, the steel pipe 102 is processed while being fed in the axial direction without rotating around the axis.

位置決め装置１０３より鋼管１０２の送り方向の下流側（以下、単に「下流側」とも称し、反対の位置関係を単に「上流側」とも称する。）には、鋼管１０２を周囲から加熱する環状の高周波誘導加熱コイル１０４（以下、単に「コイル」ともいう。）が配置される。コイル１０４を懸垂支持するブスバー（フィーダ）１０７からコイル１０４へ高周波電力を供給して、送られる鋼管１０２をＡｃ３点以上に加熱する。コイル１０４の下流側に配置された環状の水冷装置１０５から、加熱された鋼管１０２の外周に冷却水を噴射して、鋼管１０２を焼入れする。図１０における符号１０８は、ブスバー１０７を介してコイル１０４へ供給する高周波電流を発生する変成器である。 On the downstream side in the feed direction of the steel pipe 102 from the positioning device 103 (hereinafter, also simply referred to as “downstream side”, and the opposite positional relationship is also simply referred to as “upstream side”), an annular high frequency heating the steel pipe 102 from the surroundings. An induction heating coil 104 (hereinafter also simply referred to as “coil”) is disposed. High-frequency power is supplied to the coil 104 from a bus bar (feeder) 107 that suspends and supports the coil 104, and the steel pipe 102 to be fed is heated to Ac 3 points or more. Cooling water is jetted onto the outer periphery of the heated steel pipe 102 from the annular water cooling device 105 disposed on the downstream side of the coil 104 to quench the steel pipe 102. Reference numeral 108 in FIG. 10 is a transformer that generates a high-frequency current to be supplied to the coil 104 via the bus bar 107.

そして、コイル１０４で加熱されてから水冷装置１０５で冷却されるまでの領域に形成される鋼管１０２の高温部１０２ａに、水冷装置１０５よりも下流側に三次元に変位自在に配置された可動ローラダイス１０１、または、可動ローラダイス１０１を用いない場合には鋼管１０２の先端に固定される図示しない加工チャックと、位置決め装置（支持ロール）１０３とにより連続的または断続的に曲げモーメントまたはせん断力を付与することにより、鋼管１０２に熱間加工を行って屈曲部材１０９を製造する。   And the movable roller arrange | positioned in the high temperature part 102a of the steel pipe 102 formed in the area | region after being heated with the coil 104 until it is cooled with the water cooling device 105 displaceably three-dimensionally downstream from the water cooling device 105 When the die 101 or the movable roller die 101 is not used, a bending moment or shear force is continuously or intermittently applied by a processing chuck (not shown) fixed to the tip of the steel pipe 102 and a positioning device (support roll) 103. By applying, the steel pipe 102 is hot-worked to manufacture the bending member 109.

屈曲部材１０９は、例えば、自動車部品、例えばサイドインパクトビームやシートクロスメンバーといった自動車車体の構造部材の素材として用いられる。   The bending member 109 is used as a material of a structural member of an automobile body such as an automobile part, for example, a side impact beam or a seat cross member.

このように、３ＤＱ装置においては、加工時の鋼管１０２は、各種支持機構によって支持される。上記に加えて支持機構としては、図示しないが、鋼管１０２の送り方向の後端を把持する送りチャック等がある。または、可動ローラダイス１０１を用いる場合であっても、変形防止機構として、鋼管１０２の送り方向の先端に加工チャックを用いる場合もある。   Thus, in the 3DQ apparatus, the steel pipe 102 at the time of processing is supported by various support mechanisms. In addition to the above, as a support mechanism, although not shown, there is a feed chuck that grips the rear end of the steel pipe 102 in the feed direction. Even when the movable roller die 101 is used, a machining chuck may be used at the tip in the feed direction of the steel pipe 102 as a deformation prevention mechanism.

加工チャックや送りチャックが鋼管１０２を掴んで固定するチャック性能は、３ＤＱ装置１００による屈曲部材１０９の加工品質（加工精度、硬度、歩留り）に大きく影響する。すなわち、３ＤＱ装置１００により鋼管１０２を所望の曲げ形状に加工するためには、加工チャックが安定して鋼管１０２を把持して位置決め装置１０３と共に曲げモーメントを付与する必要がある。鋼管１０２に与えられる曲げモーメントが安定しない場合、製造される屈曲部材１０９の形状は変動するとともにこれらのチャックと鋼管１０２との接触部の抜熱の程度も変動して屈曲部材１０９の各部の硬度の変動および歩留りの低下を生じる。   The chucking performance in which the processing chuck or the feed chuck grips and fixes the steel pipe 102 greatly affects the processing quality (processing accuracy, hardness, yield) of the bending member 109 by the 3DQ device 100. That is, in order to process the steel pipe 102 into a desired bending shape by the 3DQ apparatus 100, it is necessary that the processing chuck stably holds the steel pipe 102 and applies a bending moment together with the positioning device 103. When the bending moment applied to the steel pipe 102 is not stable, the shape of the bending member 109 to be manufactured fluctuates, and the degree of heat removal at the contact portion between the chuck and the steel pipe 102 also varies, and the hardness of each part of the bending member 109 is changed. Fluctuations and yield loss.

また、３ＤＱ装置において製造される屈曲部材は、上述した通り主に自動車部品に用いられることが多く、それらの部品はサイズがたとえば外径Ｄ、肉厚ｔがそれぞれ１０〜１００ｍｍ、１〜４ｍｍ程度の小径材が多いため、チャックにも小型で簡素な機構が求められる。   In addition, the bending member manufactured in the 3DQ apparatus is often used mainly for automobile parts as described above, and these parts have a size of, for example, an outer diameter D and a wall thickness t of about 10 to 100 mm and about 1 to 4 mm, respectively. Therefore, a small and simple mechanism is also required for the chuck.

本発明者らは、先に特許文献２により、鋼管の少なくともの一方の長手方向端部の内部に配置される複数（以降の説明では４つの場合を例にとる）のチャック爪と、各チャック爪をそれぞれ鋼管の内面に当接する方向、および内面から離反する方向へ駆動する１つのチャック爪駆動機構とを備えるチャックを開示した。   The inventors previously disclosed a plurality of chuck claws (in the following description, taking four cases as an example) arranged in at least one longitudinal end of a steel pipe according to Patent Document 2, and each chuck A chuck including a chuck claw driving mechanism that drives the claw in a direction in which the claw abuts against the inner surface of the steel pipe and in a direction away from the inner surface is disclosed.

特開２００８−０２３５７３号公報JP 2008-023573 A 特許第５３０４８９３号明細書Japanese Patent No. 5304893

鋼管１０２の断面形状には不可避的に製作公差が存在するため、特許文献２に開示されるような１つのチャック爪駆動機構によって、４つのチャック爪がそれぞれ鋼管の内面に当接する４方向へ向けて駆動されると、不可避的に、４つのチャック爪が全て鋼管１０２の内面に均一に接触しない。その結果、１つ、または２つのチャック爪と鋼管１０２の内面との間に隙間を生じることがあり、安定的に鋼管１０２を把持出来ない場合がある。   Since manufacturing tolerances inevitably exist in the cross-sectional shape of the steel pipe 102, the four chuck claws are directed in four directions in contact with the inner surface of the steel pipe by one chuck claw driving mechanism as disclosed in Patent Document 2, respectively. Inevitably, all four chuck claws do not uniformly contact the inner surface of the steel pipe 102. As a result, a gap may be formed between one or two chuck claws and the inner surface of the steel pipe 102, and the steel pipe 102 may not be stably gripped.

特に、鋼管１０２の横断面形状が、四角形といった断面周方向へ少なくとも一つの頂点とこの頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面形状である場合、４つのチャック爪の一部が鋼管１０２の内面に均一に接触しないことが発生し易い。   In particular, when the cross-sectional shape of the steel pipe 102 is a closed cross-sectional shape having at least one vertex in the circumferential direction of the cross-section, such as a quadrangle, and two sides that are continuous on both sides of this vertex, one of the four chuck claws. It is likely that the portion does not contact the inner surface of the steel pipe 102 uniformly.

図８、図９は、従来のチャック機構を用いた場合にチャック爪の一部が鋼管内面に均一に接触しない例を模式的に示す説明図である。   8 and 9 are explanatory views schematically showing an example in which part of the chuck claw does not uniformly contact the inner surface of the steel pipe when a conventional chuck mechanism is used.

図８に示すように、四角形断面の鋼管（鋼材２）において、断面上下方向に対してはチャック爪１１１ａ、１１１ｃが接触しているが、断面左右方向に対しては、チャック爪１１１ｂ、１１１ｄが接触していない。また、図９に示すように、四角形断面の鋼管（鋼材２）において、４つのチャック爪１１１ａ，１１１ｂ，１１１ｃ，１１１ｄは、頂点（角部）に連続する二つの辺をいずれも把持するように設計されているが、チャック爪１１１ａ〜１１１ｄのいずれも、鋼材２の頂点の一方の辺にしか接触できていない。つまり、図９によれば、チャック爪１１１ａ〜１１１ｄは鋼材２の断面上下方向に対して接触しておらず、鋼材２を上下方向について位置決めできていない不安定な状態となっている。   As shown in FIG. 8, in the steel pipe (steel material 2) having a square cross section, the chuck claws 111a and 111c are in contact with the vertical direction of the cross section, but the chuck claws 111b and 111d are in the horizontal direction of the cross section. There is no contact. Further, as shown in FIG. 9, in the steel pipe (steel material 2) having a square cross section, the four chuck claws 111a, 111b, 111c, and 111d are configured to grip all two sides that are continuous to the apex (corner). Although designed, any of the chuck claws 111 a to 111 d can contact only one side of the apex of the steel material 2. That is, according to FIG. 9, the chuck claws 111a to 111d are not in contact with the vertical direction of the cross section of the steel material 2, and are in an unstable state in which the steel material 2 cannot be positioned in the vertical direction.

鋼管１０２に対する３ＤＱによる加工の方向と、鋼管１０２の内面とチャック爪との隙間が存在する方向とが一致すると、チャックによる鋼管１０２の把持が不安定になり、屈曲部材の加工品質が低下する。   If the direction of processing by 3DQ with respect to the steel pipe 102 matches the direction in which the gap between the inner surface of the steel pipe 102 and the chuck claw exists, gripping of the steel pipe 102 by the chuck becomes unstable, and the processing quality of the bending member decreases.

そこで、本発明は、断面周方向へ少なくとも一つの頂点とこの頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材、例えば、横断面が長方形の鋼管を素材として３ＤＱ装置により屈曲部材を製造する際に、鋼管の長手方向の端部内面に配置される複数のチャック爪を全て鋼管の表面に隙間なく確実に当接させて安定的に鋼材を把持できるチャックと、そのチャックを用いる屈曲部材の製造方法および製造装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section and two sides continuous on both sides of the apex, for example, a steel pipe having a rectangular cross section. When manufacturing a bending member using 3DQ equipment as a raw material, all the chuck claws arranged on the inner surface of the longitudinal end of the steel pipe are securely brought into contact with the surface of the steel pipe without gaps, thereby stably gripping the steel material. An object of the present invention is to provide a chuck that can be used, and a bending member manufacturing method and manufacturing apparatus that use the chuck.

特許文献２には、鋼管の外面にチャック爪を当接する形状で鋼管を把持するタイプのチャックも記載されているが、鋼管を外側から把持する場合は、水冷するための水の流れを阻害する可能性があることから、本発明においては、内側から把持するタイプのチャックを前提に検討を進めた。内側から把持する場合であっても、安定的に把持するためにチャックを鋼管長手方向に長く広くすると焼入れを阻害する可能性があるため、鋼管長手方向へのチャック爪長さは短くすることも前提に検討を進めた。   Patent Document 2 also describes a chuck that grips a steel pipe in a shape in which a chuck claw abuts on the outer surface of the steel pipe. However, when the steel pipe is gripped from the outside, the flow of water for water cooling is inhibited. Since there is a possibility, in the present invention, the investigation was made on the premise of a chuck of the type gripped from the inside. Even when gripping from the inside, the chuck claw length in the steel pipe longitudinal direction can be shortened because quenching may be hindered if the chuck is lengthened and widened in the steel pipe longitudinal direction for stable gripping. We proceeded with the study on the premise.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、互いに独立した２系統の駆動機構を有するチャック爪駆動機構を採用することにより、複数のチャック爪を鋼材２の内面に向けて少なくとも２回に分けて駆動することができ、これにより、複数のチャック爪の全てを鋼材２の内面に接触させるようにできることを知見して、本発明を完成した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have adopted a chuck claw drive mechanism having two independent drive mechanisms so that a plurality of chuck claws are attached to the inner surface of the steel material 2. The present invention has been completed by knowing that it can be driven at least twice in this direction, and that all of the plurality of chuck claws can be brought into contact with the inner surface of the steel material 2.

本発明は、以下に列記の通りである。
（１）断面周方向へ少なくとも一つの頂点と該頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材における少なくとも一方の長手方向端部の内部に配置される複数のチャック爪と、該複数のチャック爪をそれぞれ前記鋼材の内面に当接する方向、および該内面から離反する方向へ駆動するチャック爪駆動機構とを備える熱間三次元加工装置における鋼材のチャックにおいて、
前記チャック爪駆動機構は、少なくとも、前記複数のチャック爪のうちの一部のチャック爪を駆動する第１のチャック爪駆動機構と、前記複数のチャック爪のうちの他の一部のチャック爪を駆動する第２のチャック爪駆動機構とを備えること
を特徴とするチャック。 The present invention is listed below.
(1) Arranged inside at least one longitudinal end of a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section and two sides respectively continuous on both sides of the apex. Of a steel material in a hot three-dimensional processing apparatus comprising: a plurality of chuck claws; and a chuck claw driving mechanism that drives the plurality of chuck claws in a direction in which the plurality of chuck claws abut against the inner surface of the steel material and in a direction away from the inner surface. In the chuck,
The chuck claw driving mechanism includes at least a first chuck claw driving mechanism that drives a part of the plurality of chuck claws, and another part of the plurality of chuck claws. A chuck comprising: a second chuck claw driving mechanism for driving.

本発明によれば、少なくとも２つの第１，２のチャック爪駆動機構を備えるので、一つのチャック爪駆動機構により４つのチャック爪を駆動することを防げるため、それぞれのチャック爪駆動機構により駆動されるチャック爪が全て鋼材の内面に接触することができ、チャック爪と鋼材の内面との間に隙間が生じることを防止できる。   According to the present invention, since at least two first and second chuck claw driving mechanisms are provided, the four chuck claws can be prevented from being driven by one chuck claw driving mechanism. All the chuck claws can contact the inner surface of the steel material, and a gap can be prevented from being generated between the chuck claws and the inner surface of the steel material.

ここで、本発明において「頂点」とは、相隣合う２辺の交点をいい、幾何学的な頂点のみを指すものではなく、頂点の形状としては、曲率を有するものも含む。すなわち、頂点の形状としては、角として視認される形状であっても、Ｒのついた角部と緩やかな曲線部で形取られるような形状であってもよい。   Here, in the present invention, “vertex” refers to an intersection of two adjacent sides, and does not indicate only a geometric vertex, but also includes a vertex having a curvature. In other words, the shape of the apex may be a shape that is visually recognized as a corner, or a shape that is shaped by a corner portion with an R and a gently curved portion.

（２）前記複数のチャック爪は、前記鋼材の前記内面に当接する２つの当接部と、該２つの当接部の間に形成されて前記鋼材の前記内面に当接しない１つの非当接部とを有する前記（１）項に記載された鋼材のチャック。   (2) The plurality of chuck claws are formed between the two abutting portions that abut against the inner surface of the steel material and one non-appropriate portion that does not abut against the inner surface of the steel material. The steel chuck as described in the item (1), which has a contact portion.

（３）前記第１のチャック爪駆動機構および前記第２のチャック爪駆動機構は、いずれも、前記鋼材長手方向に移動自在に配置されたシャフトと、該シャフト先端に配置されて前記シャフトの移動手段により前記複数のチャック爪をそれぞれ前記鋼材の内面に当接する方向、または該内面から離反する方向へ移動するテーパ状部材を有する前記（１）または（２）項に記載された鋼材のチャック。   (3) The first chuck claw driving mechanism and the second chuck claw driving mechanism are both arranged with a shaft movably arranged in the longitudinal direction of the steel material, and arranged at the tip of the shaft to move the shaft. The steel chuck as described in (1) or (2) above, wherein the chuck has a tapered member that moves in a direction in which the plurality of chuck claws abut against the inner surface of the steel material or moves away from the inner surface.

また、チャック爪駆動機構として前記（３）項のチャック爪駆動機構を用いる場合、チャック爪１１が離反する方向に、確実に移動するには、チャック爪駆動機構１２とチャック爪１１の摺動部にあり溝を有することが好ましい。あり溝とは、断面が逆ハの字状になった溝であり、チャック爪駆動機構とチャック爪が抜けない構造となっている。   Further, when the chuck claw driving mechanism of the above item (3) is used as the chuck claw driving mechanism, the sliding portion between the chuck claw driving mechanism 12 and the chuck claw 11 is required to move in the direction in which the chuck claw 11 is separated. It is preferable to have a groove. The dovetail groove is a groove having a cross-section of a reverse C shape, and has a structure in which the chuck claw driving mechanism and the chuck claw cannot be removed.

（４）断面周方向へ少なくとも一つの頂点を有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材を、位置決め装置（支持ガイド）によって前記鋼材の長手方向へ送りながら位置決めし、
前記鋼材の送り方向について前記位置決め装置の下流側に前記鋼材の周囲を取り囲んで配置される加熱装置により前記鋼材をＡｃ３点以上の温度域に加熱するととともに、前記鋼材の送り方向について前記加熱装置の下流側に配置される冷却装置により前記鋼材の外面に冷却媒体を吹き付けて前記鋼材を急冷し、かつ、
産業用ロボットに保持されて前記鋼材における前記送り方向の先端内部に配置されて、前記鋼材をチャックする第１のチャックの位置を二次元または三次元で変更することにより、前記鋼材における前記加熱装置により加熱された後に前記冷却装置により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントまたはせん断力を負荷することによって、前記鋼材に加工を行う屈曲部材の製造方法において、
前記第１のチャックとして、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたチャックを用いること
を特徴とする屈曲部材の製造方法。 (4) A hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section is positioned while being sent in the longitudinal direction of the steel material by a positioning device (support guide),
The steel material is heated to a temperature range of Ac 3 or more by a heating device arranged around the steel material on the downstream side of the positioning device in the feed direction of the steel material, and the heating device in the feed direction of the steel material A cooling device disposed downstream of the steel material to cool the steel material by spraying a cooling medium on the outer surface of the steel material, and
The heating device in the steel material is changed by two-dimensionally or three-dimensionally changing the position of the first chuck that is held by the industrial robot and is arranged inside the tip of the steel material in the feed direction and chucks the steel material. In the method of manufacturing a bending member for processing the steel material by applying a bending moment or shearing force to a deformation resistance lowering portion formed in a portion until heated by the cooling device after being heated by
A bending member manufacturing method using the chuck according to any one of claims 1 to 3 as the first chuck.

（５）前記鋼材における前記送り方向の後端内部に配置されて前記鋼材をチャックする第２のチャックを用いることを特徴とする前記（４）に記載された屈曲部材の製造方法。   (5) The method for manufacturing a bending member according to (4), wherein a second chuck that is disposed inside a rear end of the steel material in the feed direction and chucks the steel material is used.

（６）断面周方向へ少なくとも一つの頂点を有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材を、前記鋼材の長手方向へ送りながら位置決めする位置決め装置（支持ガイド）と、
前記鋼材の送り方向について前記位置決め装置の下流側に前記鋼材の周囲を取り囲んで配置され、前記鋼材をＡｃ３点以上の温度域に加熱する加熱装置、および、前記鋼材の送り方向について前記加熱装置の下流側に配置され、前記鋼材の外面に冷却媒体を吹き付けて前記鋼材を急冷する冷却装置と、
産業用ロボットに保持されて前記鋼材における前記送り方向の先端内部に配置されて、前記鋼材をチャックする第１のチャックとを備え、
前記第１のチャックの位置を二次元または三次元で変更することにより、前記鋼材における前記加熱装置により加熱された後に前記冷却装置により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントを負荷することによって、前記鋼材に曲げ加工を行う屈曲部材の製造装置において、
前記第１のチャックは、前記（１）から（３）項までのいずれか１項に記載されたチャックであること
を特徴とする屈曲部材の製造装置。 (6) A positioning device (support guide) for positioning a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one vertex in the circumferential direction of the cross section while feeding the steel material in the longitudinal direction of the steel material;
A heating device disposed around the steel material on the downstream side of the positioning device with respect to the feeding direction of the steel material, and heating the steel material to a temperature range of Ac 3 points or more, and the heating device with respect to the feeding direction of the steel material A cooling device that is disposed on the downstream side of the steel material and sprays a cooling medium on the outer surface of the steel material to rapidly cool the steel material,
A first chuck that is held by an industrial robot and is disposed inside a tip of the steel material in the feed direction, and chucks the steel material;
By changing the position of the first chuck two-dimensionally or three-dimensionally, it is bent into a deformation resistance lowering portion formed in a portion of the steel material that is heated by the heating device and then cooled by the cooling device. In the bending member manufacturing apparatus for bending the steel material by applying a moment,
The apparatus for manufacturing a bending member, wherein the first chuck is the chuck described in any one of the items (1) to (3).

（７）前記鋼材における前記送り方向の後端内部に配置されて前記鋼材をチャックする第２のチャックを備えることを特徴とする前記（６）項に記載された屈曲部材の製造装置。   (7) The bending member manufacturing apparatus according to (6), further including a second chuck that is disposed inside a rear end of the steel material in the feeding direction and chucks the steel material.

本発明により、断面周方向へ少なくとも一つの頂点とこの頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材、例えば、横断面が長方形の鋼管を素材として３ＤＱ装置により屈曲部材を製造する際に、鋼管の長手方向の端部内面に配置される複数のチャック爪を全て鋼管の内面に隙間なく確実に当接させることができ、チャック爪が滑ることなく鋼管を安定的に把持することができるので、屈曲部材の加工品質（加工精度、硬度、歩留り）を高めることができる。
特に、外径Ｄ、肉厚ｔがそれぞれ１０〜１００ｍｍ、１〜４ｍｍ程度である小径の鋼材であっても内側を安定的に把持可能なチャックを提供することができる。 According to the present invention, a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section and two continuous sides on both sides of the apex, for example, a steel pipe having a rectangular cross section When manufacturing a bending member using a 3DQ device, all the chuck claws arranged on the inner surface of the end portion in the longitudinal direction of the steel pipe can be reliably brought into contact with the inner surface of the steel pipe without gaps, and the chuck claws slide. Therefore, the processing quality (processing accuracy, hardness, yield) of the bending member can be improved.
In particular, it is possible to provide a chuck capable of stably gripping the inner side even with a small diameter steel material having an outer diameter D and a wall thickness t of about 10 to 100 mm and about 1 to 4 mm, respectively.

図１は、本発明に係る製造装置の主要部を抜き出して模式的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of a manufacturing apparatus according to the present invention. 図２は、本発明に係るチャックの一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of the chuck according to the present invention. 図３は、本発明に係るチャックが鋼管を把持する為に、チャック爪駆動機構が動く模様を模式的に示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view schematically showing a pattern in which the chuck pawl drive mechanism moves in order for the chuck according to the present invention to grip the steel pipe. 図４は、本発明に係るチャックを用いて鋼管を把持する好ましい一例を、鋼管横断面方向から模式的に示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a preferred example of gripping a steel pipe using the chuck according to the present invention from the cross-sectional direction of the steel pipe. 図５は、本発明に係るチャックを用いて鋼管を把持するさらに別の好ましい一例を、鋼管横断面方向から模式的に示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory view schematically showing still another preferred example of gripping a steel pipe using the chuck according to the present invention from the cross-sectional direction of the steel pipe. 図６（ａ）は、本発明に係るチャックのチャック爪当接部が、鋼管内部頂点の近傍に当接する状態の一例を模式的に示した説明図、図６（ｂ）は、チャック爪当接部が、鋼管内部頂点の近傍に当接していない状態の一例を模式的に示した説明図である。FIG. 6A is an explanatory view schematically showing an example of a state in which the chuck claw contact portion of the chuck according to the present invention is in contact with the vicinity of the apex inside the steel pipe, and FIG. It is explanatory drawing which showed typically an example of the state which the contact part has not contact | abutted to the vicinity of the steel pipe internal vertex. 図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図３Ａ−Ａ断面における、本発明に係るチャック１の一例を模式的に示す説明図である。FIGS. 7A, 7B, 7C, and 7D are explanatory views schematically showing an example of the chuck 1 according to the present invention in the cross section of FIG. 3A-A. 図８は、従来のチャックを用いて鋼管を把持する一例を、横断面方向から模式的に示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory view schematically showing an example of gripping a steel pipe using a conventional chuck from the cross-sectional direction. 図９は、従来のチャック機構を用いて鋼管を把持するさらに別の一例を、横断面方向から模式的に示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory view schematically showing still another example of gripping a steel pipe using a conventional chuck mechanism from the cross-sectional direction. 図１０は、特許文献１により開示された３ＤＱ装置を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a 3DQ device disclosed in Patent Document 1. In FIG.

以下に、本発明に係るチャック、屈曲部材の製造方法および製造装置を、添付図面を参照しながら順次説明する。   Below, the manufacturing method and manufacturing apparatus of the chuck | zipper and bending member which concern on this invention are demonstrated sequentially, referring an accompanying drawing.

本発明に係るチャックは、断面周方向へ少なくとも一つの頂点とこの頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材に好ましく適用できる。   The chuck according to the present invention is preferably applicable to a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section and two sides that are continuous on both sides of the apex.

なお、以降の説明では、本発明における「断面周方向へ少なくとも一つの頂点と該頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材」が、四角形の横断面を有する鋼管である場合を例にとるが、本発明はこの場合に限定されるものではなく、「断面周方向へ少なくとも一つの頂点と該頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材」であれば、上記鋼管以外の鋼材にも同様に適用される。   In the following description, in the present invention, “a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one vertex in the circumferential direction of the cross section and two sides respectively continuous on both sides of the vertex” is a rectangular shape. However, the present invention is not limited to this case. “At least one apex in the circumferential direction of the cross section and two sides that are continuous on both sides of the apex, If it is a "hollow and long steel material having a closed cross-section", it is similarly applied to steel materials other than the above steel pipe.

また、以降の説明では、チャック爪の総数が４つである場合を例にとるが、チャック総数はこの場合に限定されず、チャック爪は鋼材の断面形状によって適宜変更することができる。例えば、鋼材の断面形状が５角形の場合には５つ、６角形の場合には６つ、１０角形の場合には１０つのチャック爪を好ましく用いることができる。   Moreover, in the following description, the case where the total number of chuck claws is four is taken as an example, but the total number of chucks is not limited to this case, and the chuck claws can be appropriately changed according to the cross-sectional shape of the steel material. For example, when the cross-sectional shape of the steel material is a pentagon, five chuck claws can be preferably used.

１．チャック１
図１は、本発明に係る製造装置０の主要部を抜き出して模式的に示す説明図であり、図２は、本発明に係るチャック１の一例を示す斜視図である。 1. Chuck 1
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of a manufacturing apparatus 0 according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an example of a chuck 1 according to the present invention.

図３は、本発明に係るチャック１の駆動状態の一例を模式的に示す説明図である。図３では、以下に詳述する先細形状のテーパ状部材１３を用いたチャック爪駆動機構１２を示すが、チャック爪駆動機構１２はこの態様に限定されるものではない。なお、図３では、チャック爪駆動機構１２が１つしかない説明図を用いているが、これはチャック爪駆動機構の駆動状態をわかりやすく説明するためであって、本発明を限定するものではない。   FIG. 3 is an explanatory view schematically showing an example of the driving state of the chuck 1 according to the present invention. FIG. 3 shows a chuck claw drive mechanism 12 using a tapered taper member 13 described in detail below, but the chuck claw drive mechanism 12 is not limited to this mode. In FIG. 3, an explanatory diagram having only one chuck claw driving mechanism 12 is used, but this is for easy understanding of the driving state of the chuck claw driving mechanism, and does not limit the present invention. Absent.

さらに、図４は、本発明に係るチャックを用いた鋼管（鋼材２）チャック工程の好ましい一例を、鋼管横断面方向から模式的に示す説明図であり、図５は、本発明に係るチャック機構を用いた鋼管（鋼材２）チャック工程のさらに別の好ましい一例を、鋼管（鋼材２）横断面方向から模式的に示す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a preferable example of the steel pipe (steel 2) chucking process using the chuck according to the present invention from the cross-sectional direction of the steel pipe, and FIG. 5 is a chuck mechanism according to the present invention. It is explanatory drawing which shows typically another preferable example of the steel pipe (steel material 2) chucking process using a steel pipe (steel material 2) from the cross-sectional direction.

チャック１は、図１０に概要を示す３ＤＱ装置１００における鋼管（鋼材２）のチャックであって、複数のチャック爪１１と、少なくとも２つのチャック爪駆動機構１２とを備える。   The chuck 1 is a chuck of a steel pipe (steel material 2) in the 3DQ apparatus 100 schematically shown in FIG. 10, and includes a plurality of chuck claws 11 and at least two chuck claw driving mechanisms 12.

図１に示すように、チャック１は、３ＤＱ装置０において、鋼材２の送り方向先端を把持するチャック（第１のチャック）１に好ましく用いられ、さらに、送り方向の後端を把持するチャック（第２のチャック）８としても好ましく用いることができる。   As shown in FIG. 1, in the 3DQ device 0, the chuck 1 is preferably used as a chuck (first chuck) 1 that grips the front end of the steel material 2 in the feed direction, and further, a chuck ( The second chuck 8 can be preferably used.

図２に示すように、チャック１は、鋼材２の先端部を把持するための筒状体からなり、鋼材２の内面に４つのチャック爪１１ａ〜１１ｄからなるチャック爪１１が当接することによって鋼材２の先端を把持することができる。   As shown in FIG. 2, the chuck 1 is formed of a cylindrical body for gripping the front end portion of the steel material 2, and the steel material 2 is brought into contact with the chuck claw 11 including four chuck claws 11 a to 11 d on the inner surface of the steel material 2. 2 tips can be gripped.

チャック１には、図３に示すように、チャック本体（チャックカバー）１５の内部にチャック爪駆動機構１２を備える態様としてもよい。   As shown in FIG. 3, the chuck 1 may have an aspect in which a chuck claw driving mechanism 12 is provided inside a chuck body (chuck cover) 15.

チャック１は、例えば図４、図５に示すように、４つのチャック爪１１ａ〜１１ｄと２つのチャック爪駆動機構１２ａ，１２ｂを備えることができ、１つのチャック爪駆動機構１２ａまたは１２ｂによる駆動によって同時に動く爪の方向を２つとすることができる。つまり、図４（ａ），図５（ａ）に示す第一工程として、相対方向であるチャック爪１１ａ，１１ｃを移動させ、図４（ｂ），図５（ｂ）に示す第二工程として、チャック爪１１ｂ，１１ｄを移動させることができる。   For example, as shown in FIGS. 4 and 5, the chuck 1 can include four chuck claws 11 a to 11 d and two chuck claw driving mechanisms 12 a and 12 b, and can be driven by one chuck claw driving mechanism 12 a or 12 b. The direction of the nail | claw which moves simultaneously can be made into two. That is, as the first step shown in FIGS. 4A and 5A, the chuck claws 11a and 11c which are in the relative direction are moved, and the second step shown in FIGS. 4B and 5B is performed. The chuck claws 11b and 11d can be moved.

チャック爪駆動機構１２を１つしか持たないチャックであれば、チャックの中心軸を鋼材の中心軸と一致するように設置したとしても、断面形状に不可避的に製作公差が存在する鋼材に対し、鋼材の中心軸から鋼材の内面４方向へそれぞれ同じ長さしかチャック爪が伸びない（移動しない）ため、チャック爪が接触できない鋼材内面が存在してしまう。本発明のチャック１によれば、従来のチャック爪駆動機構１２と比べ、二つのチャック爪駆動機構１２ａ，１２ｂを持つことで、一つの駆動から、同時に動くチャック爪１１の向きを三つ以下の方向にすることができる。その結果、鋼材２に製作公差があっても、チャック爪１１ａ〜１１ｄは鋼材２内面と接触することができる。   If the chuck has only one chuck pawl drive mechanism 12, even if it is installed so that the center axis of the chuck coincides with the center axis of the steel material, Since the chuck claws only extend the same length from the central axis of the steel material toward the inner surface 4 of the steel material (does not move), there is an inner surface of the steel material that the chuck claws cannot contact. According to the chuck 1 of the present invention, compared to the conventional chuck claw drive mechanism 12, by having two chuck claw drive mechanisms 12a and 12b, the direction of the chuck claw 11 that moves simultaneously from one drive is three or less. Can be in the direction. As a result, even if there is a manufacturing tolerance in the steel material 2, the chuck claws 11a to 11d can contact the inner surface of the steel material 2.

＜チャック爪１１＞
図３に示すように、チャック爪１１は、閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材２の、少なくとも一方の長手方向端部の内部に配置される。 <Chuck claw 11>
As shown in FIG. 3, the chuck claw 11 is disposed inside at least one longitudinal end of a hollow and long steel material 2 having a closed cross section.

図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、本発明の複数のチャック爪１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄはいずれも鋼材２の内面に当接して、鋼材２を安定して把持することができる。すなわち、チャック爪１１は、断面周方向へ少なくとも一つの頂点と頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材２における、これら２つの辺の内面に当接される。   As shown in FIGS. 4 (b) and 5 (b), the plurality of chuck claws 11a, 11b, 11c, and 11d of the present invention are all in contact with the inner surface of the steel material 2 and stably hold the steel material 2. be able to. That is, the chuck claw 11 has an inner surface of these two sides in a hollow and long steel material 2 having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section and two sides that are continuous on both sides of the apex. Abut.

図６（ａ）は、本発明に係るチャックのチャック爪当接部が、鋼管（鋼材２）の内面２０における頂点２１の近傍に当接する状態の一例を模式的に示した説明図であり、図６（ｂ）は、チャック爪当接部が、鋼管（鋼材２）の内部頂点の近傍に当接していない状態の一例を模式的に示した説明図である。   FIG. 6A is an explanatory view schematically showing an example of a state in which the chuck claw contact portion of the chuck according to the present invention is in contact with the vicinity of the apex 21 on the inner surface 20 of the steel pipe (steel material 2). FIG. 6B is an explanatory view schematically showing an example of a state in which the chuck claw contact portion is not in contact with the vicinity of the inner apex of the steel pipe (steel material 2).

図７は、図３のＡ−Ａ断面における、本発明に係るチャック１の一例を模式的に示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory view schematically showing an example of the chuck 1 according to the present invention in the AA cross section of FIG. 3.

複数のチャック爪１１は、好ましくは、図６、図７（ａ）に示すように、鋼材２の内面に当接する２つの当接部１１−１と、これら２つの当接部１１−１の間に形成されて鋼材２の内面には当接しない１つの非当接部１１−２とを有する。鋼材２の頂点部２１から離れた辺の中央領域で、チャック爪１１と内面２０が当設すると辺の変形が、頂点部２１近傍の当接に比べ、容易に起き易い。なぜなら、断面周方向に作用する張力が少なく、当接の内面２０の辺に曲げ荷重の作用が起き易いからである。その結果、当接の面圧が上がらないので、把持する力が低下する。これらを防ぐために、頂点２１近傍に、当接が集中することが好ましい。   As shown in FIGS. 6 and 7A, the plurality of chuck claws 11 preferably include two contact portions 11-1 that contact the inner surface of the steel material 2, and two contact portions 11-1. The non-contact part 11-2 which is formed in between and does not contact | abut to the inner surface of the steel material 2 is provided. When the chuck claw 11 and the inner surface 20 are in contact with each other in the central region of the side away from the vertex 21 of the steel material 2, the deformation of the side is more likely to occur compared to the contact in the vicinity of the vertex 21. This is because the tension acting in the circumferential direction of the cross section is small, and the bending load acts easily on the side of the inner surface 20 of the contact. As a result, the contact pressure does not increase, and the gripping force decreases. In order to prevent these, it is preferable that the contact be concentrated in the vicinity of the vertex 21.

また、図７（ｂ）および図７（ｃ）および図７（ｄ）に示すように、複数のチャック爪１１ａ〜１１ｈは、いずれも鋼材２の頂点またはその近傍の内面２０形状に沿う外面形状を有することが好ましい。すなわち、複数のチャック爪１１ａ〜１１ｈが鋼材２の頂点２１またはその近傍に当接する場合、複数のチャック爪１１ａ〜１１ｈにおける鋼材２の内面に当接する当接部の形状は、いずれも当接部における鋼材２の内面形状に沿う形状であることが好ましい。   Moreover, as shown in FIG.7 (b), FIG.7 (c), and FIG.7 (d), all the some chuck | hook nail | claws 11a-11h are outer surface shapes which follow the shape of the inner surface 20 of the vertex of the steel material 2, or its vicinity. It is preferable to have. That is, when the plurality of chuck claws 11a to 11h abut on the apex 21 of the steel material 2 or the vicinity thereof, the shape of the abutment portion that abuts on the inner surface of the steel material 2 in the plurality of chuck claws 11a to 11h is any abutment portion. It is preferable that it is the shape which follows the inner surface shape of the steel material 2 in.

円形の鋼管に比べて、断面周方向へ少なくとも一つの頂点２１とこの頂点２１の両側にそれぞれ連続する２つの辺２２とを有する鋼材２の場合、鋼材２の断面周方向に対する張力が少ないため、鋼材２の断面周方向に存在する一つの辺（面）２２に対して付与されるチャック爪１１による面圧が作用しやすく、鋼材２の側面が変形しやすい。特に、小型のチャック、小型のチャック爪を用いる場合には、一つのチャック爪が与える圧力は、７０〜３００ＭＰａと大きい。そのため、頂点を有する鋼材２をチャックで内面２０から把持する場合は、頂点の近傍にチャック爪１１が当接するように配置されることが好ましい。   Compared to a circular steel pipe, in the case of a steel material 2 having at least one vertex 21 in the circumferential direction of the cross section and two sides 22 continuous on both sides of the vertex 21, the tension in the circumferential direction of the steel material 2 is small. The surface pressure by the chuck claw 11 applied to one side (surface) 22 existing in the circumferential direction of the cross section of the steel material 2 is likely to act, and the side surface of the steel material 2 is likely to be deformed. In particular, when a small chuck or a small chuck claw is used, the pressure applied by one chuck claw is as large as 70 to 300 MPa. Therefore, when the steel material 2 having the apex is gripped from the inner surface 20 by the chuck, the chuck pawl 11 is preferably disposed so as to abut on the apex.

具体的には、図６、図７（ａ）に示すように、鋼材２の内面２０に当接する２つの当接部１１−１と、これら２つの当接部の間に形成されて内面２０に当接しない１つの非当接部１１−２とを有するチャック爪１１である場合は、２つの当接部１１−１がいずれも頂点２１の近傍に当接することが好ましい。   Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7A, two contact portions 11-1 that contact the inner surface 20 of the steel material 2, and the inner surface 20 formed between these two contact portions. In the case of the chuck claw 11 having one non-contact portion 11-2 that does not come into contact with each other, it is preferable that both of the two contact portions 11-1 make contact with the vicinity of the apex 21.

また、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）に示すようにチャック爪が鋼材２の内面２０に当接する２つの当接部１１−１と、２つの当接部の間に形成されて内面２０に当接しない１つの非当接部１１−２とを有さない場合であっても、チャック爪１１ａ〜１１ｈは、いずれも鋼材２頂点２１の内面２０またはその近傍に当接することが好ましい。   Further, as shown in FIGS. 7B, 7C, and 7D, the chuck pawls are in contact with the inner surface 20 of the steel material 2 and the two contact portions 11-1 and the two contact portions. Even if it is a case where it does not have one non-contact part 11-2 which is formed between and does not contact inner surface 20, chuck nail 11a-11h, all are inner surface 20 of steel material 2 vertex 21, or its neighborhood It is preferable to abut.

図６（ｂ）に示すように、チャック爪１１が、鋼材２の断面周方向に存在する頂点２１から離れた位置に当接する場合、上述したように鋼材２の側面が変形しやすくなり、好ましくない。   As shown in FIG. 6 (b), when the chuck claw 11 comes into contact with a position away from the apex 21 existing in the circumferential direction of the cross section of the steel material 2, the side surface of the steel material 2 is easily deformed as described above. Absent.

また、チャック爪１１が鋼材２の内面２０に当接する長手方向長さが長いと、焼入れ品質などに悪影響を及ぼす可能性があるため、チャック爪１１が鋼材２の内面２０に当接する長手方向長さは短いことが好ましく、具体的には、鋼材長手方向に対し４０ｍｍ以下が好ましい。   In addition, if the length in the longitudinal direction in which the chuck claw 11 contacts the inner surface 20 of the steel material 2 is long, there is a possibility of adversely affecting the quenching quality. The length is preferably short, and specifically, it is preferably 40 mm or less with respect to the longitudinal direction of the steel material.

＜チャック爪駆動機構１２＞
チャック爪駆動機構１２は、複数のチャック爪１１をそれぞれ鋼材２の内面に当接する方向、および内面から離反する方向へ駆動する。 <Chuck claw drive mechanism 12>
The chuck claw driving mechanism 12 drives the plurality of chuck claws 11 in a direction in which the chuck claw 11 comes into contact with the inner surface of the steel material 2 and in a direction away from the inner surface.

チャック爪駆動機構１２は、少なくとも、複数のチャック爪１１のうちの一部のチャック爪１１を駆動する第１のチャック爪駆動機構１２ａと、複数のチャック爪１１のうちの他の一部のチャック爪１１を駆動する第２のチャック爪駆動機構１２ｂとを備える。   The chuck claw drive mechanism 12 includes at least a first chuck claw drive mechanism 12 a that drives some chuck claws 11 of the plurality of chuck claws 11 and another part of chucks of the plurality of chuck claws 11. And a second chuck claw driving mechanism 12b for driving the claw 11.

第１のチャック爪駆動機構１２ａおよび第２のチャック爪駆動機構１２ｂは、小型であれば特に限定されるものではないが、いずれも、鋼材長手方向に移動自在に配置されたシャフト１４と、該シャフト１４先端に配置されて前記シャフト１４の移動により複数のチャック爪１１をそれぞれ鋼材２の内面に当接する方向、または内面から離反する方向へ移動するテーパ状部材１３を有することが好ましい。   The first chuck claw drive mechanism 12a and the second chuck claw drive mechanism 12b are not particularly limited as long as they are small in size, but both of them include a shaft 14 that is movably disposed in the longitudinal direction of the steel material, It is preferable to have a tapered member 13 which is disposed at the tip of the shaft 14 and moves in a direction in which the plurality of chuck claws 11 abut against the inner surface of the steel material 2 or away from the inner surface by the movement of the shaft 14.

具体的には、図２，３に示すように、円筒状のチャック本体１５の内部に、図示しないシリンダ等によって鋼材２長手方向に出し入れ自在に配置されたシャフト１４と、シャフト１４先端に配置され、先細形状となる斜辺を鋼材２側先端に有するテーパ状部材１３を一つ以上備えるチャック爪駆動機構１２を好ましく例示できる。   Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, a shaft 14 disposed in a longitudinal direction of the steel material 2 by a cylinder or the like (not shown) is disposed inside a cylindrical chuck body 15, and is disposed at the tip of the shaft 14. A chuck claw drive mechanism 12 including at least one tapered member 13 having a tapered hypotenuse at the tip of the steel material 2 side can be preferably exemplified.

このチャック爪駆動機構１２は、チャック爪１１がテーパ状部材１３の先端斜辺に、本体の軸方向に位置決めされて配置される。シャフト１４が鋼材２の軸方向へ移動することによって、チャック爪１１の位置する箇所のテーパ状部材１３の外径が大きくなるため、チャック爪１１を鋼材２の内面方向へ移動することができる。   The chuck claw driving mechanism 12 is arranged such that the chuck claw 11 is positioned on the oblique side of the tip of the tapered member 13 in the axial direction of the main body. Since the shaft 14 moves in the axial direction of the steel material 2, the outer diameter of the tapered member 13 at the location where the chuck claw 11 is located increases, so that the chuck claw 11 can be moved toward the inner surface of the steel material 2.

このチャック爪駆動機構１２を用いる場合、チャック爪１１が鋼材２の内面から離反する方向に確実に移動するためには、チャック爪駆動機構１２とチャック爪１１の摺動部にあり溝の形状を有することが好ましい。具体的には、摺動面の断面に逆ハの字状なった溝があり、チャック爪駆動機構１２とチャック爪１１が抜けない構造である。   When this chuck claw drive mechanism 12 is used, in order for the chuck claw 11 to move reliably in the direction away from the inner surface of the steel material 2, there is a groove in the sliding portion between the chuck claw drive mechanism 12 and the chuck claw 11. It is preferable to have. Specifically, there is a reverse U-shaped groove in the cross section of the sliding surface, and the chuck claw driving mechanism 12 and the chuck claw 11 are not removed.

また、チャック１を小型化する観点から、特に下記に説明する図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、第１のチャック爪駆動機構１２ａと第２のチャック爪駆動機構１２ｂは互いに隣接していることが好ましく、特に、テーパ状部材１３が隣接して配置されることが好ましい。   Further, from the viewpoint of downsizing the chuck 1, as shown in FIGS. 7A to 7D described below, the first chuck claw driving mechanism 12a and the second chuck claw driving mechanism 12b are It is preferable that they are adjacent to each other, and it is particularly preferable that the tapered members 13 are arranged adjacent to each other.

上述のチャック爪駆動機構１２によれば、チャック１全体が小型、軽量化でき、その結果、加工時の駆動のための必要な荷重を軽減し、加熱後の冷却水の流れをスムーズにできる構造を得るので、加工品質上、好ましい。
さらに具体的には、図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すようなチャック爪１１、チャック爪駆動機構１２（テーパ状部材１３）を好ましく例示することができる。 According to the chuck claw driving mechanism 12 described above, the entire chuck 1 can be reduced in size and weight, and as a result, the load required for driving during processing can be reduced and the flow of cooling water after heating can be made smooth. Therefore, it is preferable in terms of processing quality.
More specifically, a chuck claw 11 and a chuck claw driving mechanism 12 (tapered member 13) as shown in FIGS. 7A to 7D can be preferably exemplified.

図７（ａ）によれば、第１のチャック爪駆動機構１２ａにおけるテーパ状部材１３ａはチャック爪１１ｂ、１１ｄを鋼材２内面２０に当接させ、第２のチャック爪駆動機構１２ｂにおけるテーパ状部材１３ｂ、１３ｃはチャック爪１１ａ、１１ｃを鋼材２の内面２０に当接させることができる。   According to FIG. 7A, the tapered member 13a in the first chuck claw driving mechanism 12a causes the chuck claws 11b and 11d to contact the inner surface 20 of the steel material 2, and the tapered member in the second chuck claw driving mechanism 12b. 13 b and 13 c can bring the chuck claws 11 a and 11 c into contact with the inner surface 20 of the steel material 2.

図７（ｂ）によれば、第１のチャック爪駆動機構１２ａにおけるテーパ状部材１３ａは、チャック爪１１ｂ，１１ｃ，１１ｆ，１１ｇを鋼材２の内面２０に当接させ、第２のチャック爪駆動機構１２ｂにおけるテーパ状部材１３ｂ、１３ｃは、チャック爪１１ａ，１１ｄ，１１ｅ，１１ｈを鋼材２の内面２０に当接させることができる。   According to FIG. 7B, the tapered member 13a in the first chuck claw driving mechanism 12a abuts the chuck claws 11b, 11c, 11f, and 11g on the inner surface 20 of the steel material 2 to drive the second chuck claw. The tapered members 13b and 13c in the mechanism 12b can bring the chuck claws 11a, 11d, 11e, and 11h into contact with the inner surface 20 of the steel material 2.

図７（ｃ）によれば、第１のチャック爪駆動機構１２ａにおけるテーパ状部材１３ａ，１３ｃは、チャック爪１１ａ，１１ｃを鋼材２の内面２０に当接させ、第２のチャック爪駆動機構１２ｂにおけるテーパ状部材１３ｂ，１３ｄはチャック爪１１ｂ，１１ｄを鋼材２の内面２０に当接させることができる。   According to FIG.7 (c), the taper-shaped members 13a and 13c in the 1st chuck | zipper claw drive mechanism 12a contact the chuck | zipper claw 11a and 11c with the inner surface 20 of the steel material 2, and the 2nd chuck | zipper claw drive mechanism 12b. The taper-shaped members 13b and 13d can contact the chuck claws 11b and 11d with the inner surface 20 of the steel material 2.

図７（ｄ）によれば、第１のチャック爪駆動機構１２ａにおけるテーパ状部材１３ａは、チャック爪１１ａ、１１ｄを鋼材２の内面２０に当接させ、第２のチャック爪駆動機構１２ｂにおけるテーパ状部材１３ｂはチャック爪１１ｂ、１１ｃを鋼材２の内面２０に当接させることができる。   According to FIG. 7D, the tapered member 13a in the first chuck claw driving mechanism 12a brings the chuck claw 11a, 11d into contact with the inner surface 20 of the steel material 2, and the taper in the second chuck claw driving mechanism 12b. The shaped member 13 b can bring the chuck claws 11 b and 11 c into contact with the inner surface 20 of the steel material 2.

以上の説明では、チャック爪１１は、横断面が四角形である鋼材２において、鋼材２断面上で相対方向に駆動するチャック爪駆動機構１２を挙げたが、一つのチャック爪駆動機構１２で駆動されるチャック爪１１の位置関係は特に限定されるものではなく、鋼材２の断面形状やチャック爪の形状１１によって適宜変更されるものである。すなわち、複数あるチャック爪のうち、第一段階で動くチャック爪、第二段階で動くチャック爪の位置関係は限定されない。   In the above description, the chuck claw 11 has been described as having the chuck claw driving mechanism 12 that drives the steel material 2 having a quadrangular cross section in the relative direction on the steel material 2 cross section, but is driven by one chuck claw driving mechanism 12. The positional relationship of the chuck claw 11 is not particularly limited, and is appropriately changed depending on the cross-sectional shape of the steel material 2 and the shape 11 of the chuck claw. That is, among the plurality of chuck claws, the positional relationship between the chuck claws that move in the first stage and the chuck claws that move in the second stage is not limited.

また、以上の説明では、複数のチャック爪１１に対してチャック爪駆動機構１２が２つである態様を説明したが、チャック爪駆動機構は２つ以上であれば特に限定されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すテーパ状部材１３ｂとテーパ状部材１３ｃのチャック爪駆動機構はそれぞれ別のシャフト１４を備えることができ、つまり、第２のチャック爪駆動機構と第３のチャック爪駆動機構として別のものとしてもよい。   Further, in the above description, the mode in which there are two chuck claw driving mechanisms 12 for the plurality of chuck claws 11 has been described, but there is no particular limitation as long as there are two or more chuck claw driving mechanisms. For example, the chuck claw driving mechanisms of the tapered member 13b and the tapered member 13c shown in FIG. 7A can be provided with different shafts 14, that is, the second chuck claw driving mechanism and the third chuck claw. Another drive mechanism may be used.

チャック爪１１、テーパ状部材１３の材質は、特に限定されないが、オーステナイト系ステンレス鋼またはセラミックまたは工具鋼が例示される。オーステナイト系ステンレス鋼は、非磁性体であるので誘導加熱され難いため好適であるが、耐摩耗性（耐傷つき性）および耐焼き付き性が若干劣る。セラミックは、非磁性体なので誘導加熱され難いことと、耐摩耗性が好適であるが、引張強度の点で劣る。一方、工具鋼は、冷間での耐久性に優れる。工具鋼は、磁性体であり、誘導加熱の影響を受け易いものの、チャック爪１１の近傍まで誘導加熱しなければ、実用上問題ないと考えられる。   The material of the chuck claws 11 and the tapered member 13 is not particularly limited, but examples include austenitic stainless steel, ceramic, or tool steel. Austenitic stainless steel is suitable because it is a non-magnetic material and is difficult to be induction-heated, but is slightly inferior in wear resistance (scratch resistance) and seizure resistance. Ceramic is a non-magnetic material and is not easily heated by induction, and wear resistance is suitable, but it is inferior in terms of tensile strength. On the other hand, tool steel is excellent in cold durability. Although tool steel is a magnetic body and is easily affected by induction heating, it is considered that there is no problem in practice unless induction heating is performed to the vicinity of the chuck claw 11.

本発明によれば、図８，９に示すチャック爪駆動機構１２が一つの従来のチャックとは異なり、少なくとも２つの第１，２のチャック爪駆動機構１２ａ、１２ｂを備えることによって、それぞれのチャック爪駆動機構１２により駆動されるチャック爪１１を全て鋼材２の内面に接触させることができ、チャック爪１１と鋼材２の内面との間に隙間が生じることを防止できる。
本発明のチャック１を用いることにより、鋼材２の先端部を安定的に保持することができるため、加工装置０は、高精度で鋼材２を加工できる。 According to the present invention, the chuck claw driving mechanism 12 shown in FIGS. 8 and 9 is different from one conventional chuck, and includes at least two first and second chuck claw driving mechanisms 12a and 12b. All the chuck claws 11 driven by the claw driving mechanism 12 can be brought into contact with the inner surface of the steel material 2, and a gap can be prevented from being generated between the chuck claws 11 and the inner surface of the steel material 2.
By using the chuck 1 of the present invention, the tip of the steel material 2 can be stably held, so that the processing device 0 can process the steel material 2 with high accuracy.

また、鋼材２を把持する際のチェック爪１１の当接領域が小さいため、鋼材２の送り方向先端近傍を加工する際にも、以下に詳述する加熱装置４、冷却装置５により適正に焼入れ処理を行うことができる。   Further, since the contact area of the check claw 11 when gripping the steel material 2 is small, it is properly quenched by the heating device 4 and the cooling device 5 described in detail below when processing the vicinity of the front end of the steel material 2 in the feed direction. Processing can be performed.

２．屈曲部材の製造装置０
図１に示すように、製造装置０は、位置決め装置（支持ガイド）３と、加熱装置４、および、冷却装置５と、第１のチャック１とを備える。 2. Bending member manufacturing equipment 0
As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus 0 includes a positioning device (support guide) 3, a heating device 4, a cooling device 5, and a first chuck 1.

製造装置０は、第１のチャック１の位置を二次元または三次元で変更することにより、鋼材２を、所定の位置に固定配置された位置決め装置３により位置決めしながら、送り装置６により鋼材２の軸方向（図１中の矢印が示す方向）へ送り、加熱装置４により加熱された後に冷却装置５により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントまたはせん断力を負荷することによって、鋼材２に加工を行う。   The manufacturing apparatus 0 changes the position of the first chuck 1 in two dimensions or three dimensions, thereby positioning the steel material 2 with the positioning device 3 fixedly arranged at a predetermined position, and the steel device 2 with the feeding device 6. The bending resistance or shearing force is applied to the deformation resistance lowering portion formed in the part after being heated by the heating device 4 and cooled by the cooling device 5 in the axial direction (direction indicated by the arrow in FIG. 1). By doing so, the steel material 2 is processed.

（１）位置決め装置（支持ガイド）３
位置決め装置（支持ガイド）３は、長尺の鋼材２を、鋼材２の長手方向へ送りながら位置決めする。位置決め装置（支持ガイド）３は、周知の方法を適用でき、例えば、ダイスにより構成される。ダイスは、鋼材２を送りながら支持可能であるロール対を少なくとも一組有する。このようなダイスは、当業者にとっては周知慣用であるので、位置決め装置（支持ガイド）３に関する説明は省略する。 (1) Positioning device (support guide) 3
The positioning device (support guide) 3 positions the long steel material 2 while feeding it in the longitudinal direction of the steel material 2. A known method can be applied to the positioning device (support guide) 3, for example, a die. The die has at least one pair of rolls that can be supported while feeding the steel material 2. Such dies are well known to those skilled in the art, and thus the description of the positioning device (support guide) 3 is omitted.

（２）加熱装置４
加熱装置４は、鋼材２の送り方向について位置決め装置３の下流側に、配置される。具体的な加熱手段としては、鋼材２の外周面から所定距離離間して取り囲んで配置される加熱コイルを有する高周波誘導加熱コイルを好ましく用いることができる。鋼材２に誘導電流を発生させて前記鋼材の特定領域をＡｃ３点以上の温度域に加熱する。高周波誘導加熱コイルは当業者にとっては周知慣用であるので、加熱装置に関するこれ以上の説明は省略する。 (2) Heating device 4
The heating device 4 is arranged on the downstream side of the positioning device 3 in the feeding direction of the steel material 2. As a specific heating means, a high-frequency induction heating coil having a heating coil disposed so as to be separated from the outer peripheral surface of the steel material 2 by a predetermined distance can be preferably used. An induced current is generated in the steel material 2 to heat a specific region of the steel material to a temperature range of Ac 3 points or more. Since the high frequency induction heating coil is well known and used by those skilled in the art, further description of the heating device is omitted.

（３）冷却装置５
冷却装置５は、鋼材２の送り方向について加熱装置４の下流側に配置される。冷却装置５は、鋼材２の外面に冷却媒体を吹き付けて鋼材を急冷する。冷却装置５は、鋼材２を焼き入れ手、マルテンサイト、あるいは、マルテンサイトおよび焼戻しマルテンサイトからなる鋼組織とする。 (3) Cooling device 5
The cooling device 5 is disposed on the downstream side of the heating device 4 in the feeding direction of the steel material 2. The cooling device 5 sprays a cooling medium on the outer surface of the steel material 2 to rapidly cool the steel material. The cooling device 5 makes the steel material 2 have a steel structure composed of a quencher, martensite, or martensite and tempered martensite.

具体的な冷却手段としては、鋼材２の外周面から所定距離離れた位置に取り囲むように配置され、冷却水を噴射する噴射ノズルを好ましく例示することができる。このような冷却水噴射ノズルは当業者にとっては周知慣用であるので、冷却装置に関するこれ以上の説明は省略する。   As a specific cooling means, an injection nozzle that is disposed so as to be surrounded by a predetermined distance from the outer peripheral surface of the steel material 2 and injects cooling water can be preferably exemplified. Since such a cooling water injection nozzle is well known to those skilled in the art, further explanation regarding the cooling device is omitted.

（４）第１のチャック１
第１のチャックは、産業用ロボット７に保持されて鋼材における送り方向の先端内部に配置されて、鋼材２を把持する。
第１のチャック１は、上述した本発明に係るチャックである。 (4) First chuck 1
The first chuck is held by the industrial robot 7 and is disposed inside the front end of the steel material in the feeding direction, and grips the steel material 2.
The first chuck 1 is a chuck according to the present invention described above.

産業用ロボット７としては、特に限定されないが、多関節型の産業用ロボットを例示することができる。加工プログラムにより規定される移動軌跡を予め入力された産業用ロボット７が、この移動軌跡を再生し、第１のチャック１を二次元または三次元の方向へ移動させることにより、鋼材２の加熱される部分を、所望の形状に曲げ変形またはせん断変形させることができる。これにより、鋼材２に熱間加工を行って焼き入れられた屈曲部材を製造することができる。   Although it does not specifically limit as the industrial robot 7, A multi-joint type industrial robot can be illustrated. The industrial robot 7 to which the movement locus defined by the machining program is input in advance reproduces this movement locus and moves the first chuck 1 in the two-dimensional or three-dimensional directions, whereby the steel material 2 is heated. This portion can be bent or sheared into a desired shape. Thereby, the bending member by which the steel material 2 was hot-worked and hardened can be manufactured.

さらに、本発明の製造装置０は、第２のチャック８を有してもよい。第２のチャックは、鋼材２における送り方向の後端内部に配置されて鋼材２をチャックする。   Furthermore, the manufacturing apparatus 0 of the present invention may have a second chuck 8. The second chuck is disposed inside the rear end of the steel material 2 in the feeding direction and chucks the steel material 2.

第２のチャックは、上述した本発明に係るチャックであってもよいし、図３，４に示すチャック爪駆動機構１２が一つの従来のチャックであってもよい。または、鋼材２の外面にチャック爪１１を当接する形状で鋼材２を把持するタイプのチャックを用いてもよい。   The second chuck may be the chuck according to the present invention described above, or the chuck claw driving mechanism 12 shown in FIGS. 3 and 4 may be one conventional chuck. Alternatively, a chuck that holds the steel material 2 in a shape in which the chuck claw 11 is brought into contact with the outer surface of the steel material 2 may be used.

３．屈曲部材の製造方法
本発明では、中空かつ長尺の鋼材２を、位置決め装置（支持ガイド）３によって鋼材２の長手方向へ送りながら位置決めし、鋼材２の送り方向について位置決め装置３の下流側に鋼材２の周囲を取り囲んで配置される加熱装置４により鋼材２をＡｃ３点以上の温度域に加熱するととともに、鋼材２の送り方向について加熱装置４の下流側に配置される冷却装置５により鋼材２の外面に冷却媒体を吹き付けて鋼材２を急冷し、かつ、産業用ロボット７に保持されて鋼材２における送り方向の先端内部に配置されて、鋼材をチャックする第１のチャック１の位置を二次元または三次元で変更することにより、鋼材２における加熱装置４により加熱された後に冷却装置５により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントまたはせん断力を負荷することによって、鋼材２に曲げ加工を行う。 3. In the present invention, the hollow and long steel material 2 is positioned while being fed in the longitudinal direction of the steel material 2 by the positioning device (support guide) 3, and the steel material 2 is fed to the downstream side of the positioning device 3 in the feed direction. The steel material 2 is heated to a temperature range of Ac 3 or more by the heating device 4 arranged so as to surround the steel material 2, and the steel material is used by the cooling device 5 arranged downstream of the heating device 4 in the feed direction of the steel material 2. The cooling medium is sprayed onto the outer surface of the steel plate 2 to rapidly cool the steel material 2, and the position of the first chuck 1 that is held by the industrial robot 7 and is disposed inside the front end of the steel material 2 in the feeding direction is used to chuck the steel material. By changing in two or three dimensions, the deformation resistance is reduced in the portion of the steel material 2 that is heated by the heating device 4 and then cooled by the cooling device 5 By loading the moment or shear forces bent performs bending a steel material 2.

第１のチャック１としては、上述した本発明に係るチャックを用いることができる。
さらに、鋼材２における前記送り方向の後端内部に配置されて鋼材２をチャックする第２のチャック８を用いることができる。 As the first chuck 1, the above-described chuck according to the present invention can be used.
Furthermore, the 2nd chuck | zipper 8 which is arrange | positioned inside the said feed direction in the steel material 2 and chucks the steel material 2 can be used.

本発明によれば、例えば、鋼材２として横断面が長方形の鋼管を素材として３ＤＱ装置１００により屈曲部材１０９を製造する際に、鋼材２の長手方向の端部の内面に配置される複数のチャック爪１１を全て鋼材２の内面２０に隙間なく確実に当接させることができチャック爪が滑ることなく鋼管を安定的に把持することができるので、屈曲部材の加工品質（加工精度、硬度、歩留り）を高めることができる。   According to the present invention, for example, when the bending member 109 is manufactured by the 3DQ apparatus 100 using a steel pipe having a rectangular cross section as the steel material 2, the plurality of chucks disposed on the inner surface of the longitudinal end portion of the steel material 2. Since all the claws 11 can be reliably brought into contact with the inner surface 20 of the steel material 2 without gaps and the steel pipe can be stably held without slipping, the processing quality of the bending member (processing accuracy, hardness, yield) ) Can be increased.

４．本発明に用いられる鋼材２
本発明は、鋼材２の平均肉厚をｔ０とし、外径をＤとした場合に、比（ｔ０／Ｄ）が０．０１〜０．４の範囲、かつｔ０＝１〜４ｍｍ、Ｄ＝１０〜１００ｍｍの範囲で適用することができる。
本発明では、鋼材の鋼種は特に限定されるものではない。 4). Steel material 2 used in the present invention
In the present invention, when the average thickness of the steel material 2 is t 0 and the outer diameter is D, the ratio (t 0 / D) is in the range of 0.01 to 0.4, and t 0 = 1 to 4 mm. D = 10 to 100 mm can be applied.
In the present invention, the steel type of the steel material is not particularly limited.

０：屈曲部材の製造装置
１：チャック（第１のチャック）
１１：チャック爪
１２：チャック爪駆動機構
１３：テーパ状部材
１４：シャフト
１５：チャック本体
２：鋼材
３：位置決め装置
４：加熱装置
５：冷却装置
６：送り装置
７：産業用ロボット
８：第２のチャック
１００：熱間三次元加工装置（３ＤＱ装置）
１０１：可動ローラダイス
１０２：鋼管
１０３：位置決め装置
１０４：高周波誘導加熱コイル
１０５：水冷装置
１０６：送り装置
１０７：ブスバー（フィーダ）
１０８：変成器
１０９：屈曲部材 0: Bending member manufacturing apparatus 1: Chuck (first chuck)
11: Chuck claw 12: Chuck claw drive mechanism 13: Tapered member 14: Shaft 15: Chuck body 2: Steel material 3: Positioning device 4: Heating device 5: Cooling device 6: Feeding device 7: Industrial robot 8: Second Chuck 100: Hot three-dimensional processing device (3DQ device)
101: movable roller die 102: steel pipe 103: positioning device 104: high frequency induction heating coil 105: water cooling device 106: feeding device 107: bus bar (feeder)
108: Transformer 109: Bending member

Claims (7)

断面周方向へ少なくとも一つの頂点と該頂点の両側にそれぞれ連続する２つの辺とを有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材における少なくとも一方の長手方向端部の内部に配置される複数のチャック爪と、該複数のチャック爪をそれぞれ前記鋼材の内面に当接する方向、および該内面から離反する方向へ駆動するチャック爪駆動機構とを備える熱間三次元加工装置における鋼材のチャックにおいて、
前記チャック爪駆動機構は、少なくとも、前記複数のチャック爪のうちの一部のチャック爪を駆動する第１のチャック爪駆動機構と、前記複数のチャック爪のうちの他の一部のチャック爪を駆動する第２のチャック爪駆動機構とを備えること
を特徴とするチャック。 A plurality of members disposed in the interior of at least one longitudinal end portion of a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one vertex in the circumferential direction of the cross section and two sides respectively continuous on both sides of the vertex. A chuck for a steel material in a hot three-dimensional processing apparatus comprising: a chuck claw; and a chuck claw driving mechanism that drives the plurality of chuck claws in a direction in contact with the inner surface of the steel material and in a direction away from the inner surface.
The chuck claw driving mechanism includes at least a first chuck claw driving mechanism that drives a part of the plurality of chuck claws, and another part of the plurality of chuck claws. A chuck comprising: a second chuck claw driving mechanism for driving. 前記複数のチャック爪は、前記鋼材の前記内面に当接する２つの当接部と、該２つの当接部の間に形成されて前記鋼材の前記内面に当接しない１つの非当接部とを有する請求項１に記載されたチャック。   The plurality of chuck claws include two contact portions that contact the inner surface of the steel material, and one non-contact portion that is formed between the two contact portions and does not contact the inner surface of the steel material. The chuck according to claim 1, comprising: 前記第１のチャック爪駆動機構および前記第２のチャック爪駆動機構は、いずれも、前記鋼材長手方向に移動自在に配置されたシャフトと、該シャフト先端に配置されて前記シャフトの移動手段により前記複数のチャック爪をそれぞれ前記鋼材の内面に当接する方向、または該内面から離反する方向へ移動するテーパ状部材を有する請求項１または請求項２に記載されたチャック。   Each of the first chuck claw driving mechanism and the second chuck claw driving mechanism includes a shaft that is movably arranged in the longitudinal direction of the steel material, and a shaft that is arranged at the tip of the shaft and is moved by the moving means of the shaft. 3. The chuck according to claim 1, further comprising a tapered member that moves a plurality of chuck claws in a direction in contact with or away from the inner surface of the steel material. 4. 断面周方向へ少なくとも一つの頂点を有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材を、位置決め装置（支持ガイド）によって前記鋼材の長手方向へ送りながら位置決めし、
前記鋼材の送り方向について前記位置決め装置の下流側に前記鋼材の周囲を取り囲んで配置される加熱装置により前記鋼材をＡｃ３点以上の温度域に加熱するととともに、前記鋼材の送り方向について前記加熱装置の下流側に配置される冷却装置により前記鋼材の外面に冷却媒体を吹き付けて前記鋼材を急冷し、かつ、
産業用ロボットに保持されて前記鋼材における前記送り方向の先端内部に配置されて、前記鋼材をチャックする第１のチャックの位置を二次元または三次元で変更することにより、前記鋼材における前記加熱装置により加熱された後に前記冷却装置により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントまたはせん断力を負荷することによって、前記鋼材に加工を行う屈曲部材の製造方法において、
前記第１のチャックとして、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたチャックを用いること
を特徴とする屈曲部材の製造方法。 A hollow and long steel material having a closed cross section having at least one vertex in the circumferential direction of the cross section is positioned while being sent in the longitudinal direction of the steel material by a positioning device (support guide),
The steel material is heated to a temperature range of Ac 3 or more by a heating device arranged around the steel material on the downstream side of the positioning device in the feed direction of the steel material, and the heating device in the feed direction of the steel material A cooling device disposed downstream of the steel material to cool the steel material by spraying a cooling medium on the outer surface of the steel material, and
The heating device in the steel material is changed by two-dimensionally or three-dimensionally changing the position of the first chuck that is held by the industrial robot and is arranged inside the tip of the steel material in the feed direction and chucks the steel material. In the method of manufacturing a bending member for processing the steel material by applying a bending moment or shearing force to a deformation resistance lowering portion formed in a portion until heated by the cooling device after being heated by
A bending member manufacturing method using the chuck according to any one of claims 1 to 3 as the first chuck. 前記鋼材における前記送り方向の後端内部に配置されて前記鋼材をチャックする第２のチャックを用いることを特徴とする請求項４に記載された屈曲部材の製造方法。   5. The method for manufacturing a bending member according to claim 4, wherein a second chuck that is disposed inside a rear end of the steel material in the feeding direction and chucks the steel material is used. 断面周方向へ少なくとも一つの頂点を有する閉じた横断面を有する中空かつ長尺の鋼材を、前記鋼材の長手方向へ送りながら位置決めする位置決め装置（支持ガイド）と、
前記鋼材の送り方向について前記位置決め装置の下流側に前記鋼材の周囲を取り囲んで配置され、前記鋼材をＡｃ３点以上の温度域に加熱する加熱装置、および、前記鋼材の送り方向について前記加熱装置の下流側に配置され、前記鋼材の外面に冷却媒体を吹き付けて前記鋼材を急冷する冷却装置と、
産業用ロボットに保持されて前記鋼材における前記送り方向の先端内部に配置されて、前記鋼材をチャックする第１のチャックとを備え、
前記第１のチャックの位置を二次元または三次元で変更することにより、前記鋼材における前記加熱装置により加熱された後に前記冷却装置により冷却されるまでの部分に形成される変形抵抗低下部に曲げモーメントを負荷することによって、前記鋼材に曲げ加工を行う屈曲部材の製造装置において、
前記第１のチャックは、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたチャックであること
を特徴とする屈曲部材の製造装置。 A positioning device (support guide) for positioning a hollow and long steel material having a closed cross section having at least one apex in the circumferential direction of the cross section while feeding it in the longitudinal direction of the steel material;
A heating device disposed around the steel material on the downstream side of the positioning device with respect to the feeding direction of the steel material, and heating the steel material to a temperature range of Ac 3 points or more, and the heating device with respect to the feeding direction of the steel material A cooling device that is disposed on the downstream side of the steel material and sprays a cooling medium on the outer surface of the steel material to rapidly cool the steel material,
A first chuck that is held by an industrial robot and is disposed inside a tip of the steel material in the feed direction, and chucks the steel material;
By changing the position of the first chuck two-dimensionally or three-dimensionally, it is bent into a deformation resistance lowering portion formed in a portion of the steel material that is heated by the heating device and then cooled by the cooling device. In the bending member manufacturing apparatus for bending the steel material by applying a moment,
4. The bending member manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the first chuck is the chuck according to claim 1. 前記鋼材における前記送り方向の後端内部に配置されて前記鋼材をチャックする第２のチャックを備えることを特徴とする請求項６に記載された屈曲部材の製造装置。   The bending apparatus manufacturing apparatus according to claim 6, further comprising a second chuck that is disposed inside a rear end of the steel material in the feeding direction and chucks the steel material.
JP2015052366A 2015-03-16 2015-03-16 A chuck capable of holding a tube from the inner surface, a bending apparatus including the chuck, and a method of holding the tube by the chuck Active JP6655879B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015052366A JP6655879B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 A chuck capable of holding a tube from the inner surface, a bending apparatus including the chuck, and a method of holding the tube by the chuck

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015052366A JP6655879B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 A chuck capable of holding a tube from the inner surface, a bending apparatus including the chuck, and a method of holding the tube by the chuck

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016172260A true JP2016172260A (en) 2016-09-29
JP6655879B2 JP6655879B2 (en) 2020-03-04

Family

ID=57007901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015052366A Active JP6655879B2 (en) 2015-03-16 2015-03-16 A chuck capable of holding a tube from the inner surface, a bending apparatus including the chuck, and a method of holding the tube by the chuck

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6655879B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6066489U (en) * 1983-10-11 1985-05-11 三菱電機株式会社 Industrial robot hand device
JPS60221281A (en) * 1984-04-13 1985-11-05 三菱電機株式会社 Gripper for body
JPH0516181U (en) * 1991-08-09 1993-03-02 株式会社明電舎 Work clamp mechanism
JPH10230490A (en) * 1997-02-17 1998-09-02 N Ke Kk Grasping device
JPH10273386A (en) * 1997-03-27 1998-10-13 Super Silicon Kenkyusho:Kk Apparatus for hanging for furnace for pulling large-caliber semiconductor single crystal
JPH11336076A (en) * 1998-05-25 1999-12-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Apparatus and method for holding hat-shaped earth-retaining steel
JP2013173187A (en) * 2009-05-19 2013-09-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Bending apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6066489U (en) * 1983-10-11 1985-05-11 三菱電機株式会社 Industrial robot hand device
JPS60221281A (en) * 1984-04-13 1985-11-05 三菱電機株式会社 Gripper for body
JPH0516181U (en) * 1991-08-09 1993-03-02 株式会社明電舎 Work clamp mechanism
JPH10230490A (en) * 1997-02-17 1998-09-02 N Ke Kk Grasping device
JPH10273386A (en) * 1997-03-27 1998-10-13 Super Silicon Kenkyusho:Kk Apparatus for hanging for furnace for pulling large-caliber semiconductor single crystal
JPH11336076A (en) * 1998-05-25 1999-12-07 Sumitomo Metal Ind Ltd Apparatus and method for holding hat-shaped earth-retaining steel
JP2013173187A (en) * 2009-05-19 2013-09-05 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Bending apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP6655879B2 (en) 2020-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4825019B2 (en) Bending method of metal material, bending apparatus and bending equipment row, and bending product using them
KR101425735B1 (en) Device and method for manufacturing bent member
JP5201132B2 (en) Bending product manufacturing method, manufacturing apparatus, and continuous manufacturing apparatus
EP1857195B1 (en) Method for bending metal material and bent product
JP5304893B2 (en) Bending machine
JP6159748B2 (en) Bending product manufacturing method and manufacturing apparatus
JP5472324B2 (en) Bending member manufacturing method and manufacturing apparatus
KR101450975B1 (en) Bent member, and device and method for manufacturing same
US10335843B2 (en) Method for manufacturing bent member, and hot-bending apparatus for steel material
JP2016172260A (en) Steel material chuck in hot three-dimensional processor, manufacturing method for bent member and manufacturing apparatus
JP6467317B2 (en) Metal processing apparatus and processing method
AU2013216653A1 (en) Bending apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20151119

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180621

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180703

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190205

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190326

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191113

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20191122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6655879

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250