JP2947362B2 - チューブの曲げ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はチューブの曲げ装置に関する。

（従来の技術） 金属製のチューブの曲げ加工は、例えば車両の業界で
は、重要な位置を占めている。即ち、車両に組み込まれ
るチューブは、他の部品を避けて延長され或は他の部品
と連結するために、長手方向の所定の位置で曲げ加工を
精度よく行うことが必要である。

従来、チューブにこの種の曲げ加工を施す場合には、
被加工チューブを掴んで所定位置に移動セットする掴み
手段と、被加工チューブの所定位置を所定量曲げるダイ
手段とにより、予め設定した曲げ加工を施し、曲げ加工
終了後に、三次元測定器を用いてチューブの曲げ寸法を
測定し、修正要求が生じると次回の加工の際に掴み手段
の移動セット量やダイ手段の曲げ量を調整している。

また、特開昭63−290624号公報において、被加工チュ
ーブを掴んで所定位置に移動セットする掴み手段と、被
加工チューブの所定位置を所定量曲げるダイ手段とによ
り、被加工チューブに予め設定した曲げ加工を施した後
に、被加工チューブの先端と曲げ位置間の所定位置を位
置感知手段で感知するチューブの曲げ方法と装置が提案
されている。

この提案に係る方式では、被加工チューブに曲げ加工
を施した後に、位置感知手段で位置を感知し、この位置
が予め設定された値になるように、制御手段によって、
ダイ手段の曲げ量を変更して、予め設定した曲げ加工が
実現するように制御している。

（発明が解決しようとする課題） 前述の従来の方式では、最初の被加工チューブに曲げ
加工を施した後に、三次元測定器により曲げ寸法を測定
して曲げ量を調整するので、最初の加工チューブは、多
くの場合製品として使用することは出来ず、また比較的
短尺なチューブの場合は使用可能であるが、長尺のチュ
ーブの場合は、被加工チューブの材質、肉厚、熱処理条
件のバラツキなどによる硬度、弾性限界や降伏力の差な
どの影響を受け、その都度再調整をする必要がある。

さらに、細径チューブでは、三次元測定器による測定
時にチューブにたわみが発生して正確な曲げ寸法の測定
が出来ないことがある。

一方、特開昭63−290624号公報で提案されている方式
は、長尺なチューブに適用しようとすると、位置感知手
段が非常に大型化して実際上適用が困難となる。また、
細径チューブでは、先端になる程曲げ加工後のチューブ
のたわみが大きくなり、高精度の位置感知が出来なくな
る。

本発明は、前述したようなチューブの曲げ加工の現状
に鑑みてなされたものであり、その目的は加工工程中に
センサで被加工チューブの曲げ量を検出し、制御装置に
よってセンサでの検出量が、予めメモリに書き込んだプ
ログラムに対応する値になるように制御され、予め設定
された曲げ加工が精度よく且つ効率的に行われるチュー
ブの曲げ装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために、本発明は被加工チューブ
の曲げプログラムが記憶されるメモリと、前記被加工チ
ューブの後端を掴み、前記メモリから読み出されるプロ
グラムに従って、前記被加工チューブを軸線方向及び軸
線の周りに移動させる掴み装置と、前記メモリから読み
出されるプログラムに従って、前記被加工チューブの所
定位置を所定量だけ曲げる曲げダイ及び押圧ダイとから
なるチューブの曲げ装置において、前記押圧ダイは互に
平行に設けたガイドと、該ガイドに沿って被加工チュー
ブに対接するように移動自在であってかつ回転自在な押
えロールとを有するとともに、前記曲げダイの中心軸を
中心に回転自在に設けられ、さらに前記押圧ダイに被加
工チューブの曲げ量を検出する非接触式角度検出センサ
を設け、該センサで得られた曲げ量の検出値を前記メモ
リに記憶されているプログラムに基づく値に近づけるよ
うに制御する制御装置を有してなることを特徴とするも
のである。

（作 用） 本発明では、被加工チューブの曲げ加工工程におい
て、ダイ装置による被加工チューブの曲げ量がセンサに
よって検出され、制御装置によって、センサでの検出値
がメモリに予め書き込まれているプログラムに基づく値
に近づくように制御が行われる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、実施例の構成を示す説明図で、所定の曲率
の型面1Pを有する曲げダイ１に対して押圧ダイ２とクラ
ンプ部３とが対向配設されている。曲げダイ１には型面
1Pに連続して、互いに平行な直線ガイド面1S1,1S2が形
成されている。前記型面1P及び直線ガイド面1S1,1S2の
断面形状は、直線ガイド面1S1に対接して配されている
被加工チューブ４の断面の１部と同形とされ、実施例で
は円柱形状の被加工チューブ４が使用されるので、型面
1P及び直線ガイド面1S1,1S2の断面形状は半円状となっ
ている。

押圧ダイ２には、互いに平行にガイド2aが設けられ、
これらのガイド2aに沿って被加工チューブ４に対接する
ように移動自在な押えロール2bが、軸2cを中心に回転自
在に設けられている。一方のガイド2aに光電型の角度検
出センサ５が取り付けられ、押圧ダイ２全体が、曲げダ
イ１の軸ｃを中心に回転自在になっている。

クランプ部３は直線ガイド面1S1に対接して導入配設
される被加工チューブ４をクランプし又クランプを解除
するように構成されている。

また、直線ガイド1S1に対接して導入配設される被加
工チューブ４の後端近傍には、被加工チューブ４を掴ん
で軸線方向に移動させ、又軸線を中心に回転させる掴み
装置６が配設されている。

一方制御装置７が設けられ、この制御装置７にはCPU7
a、メモリ7b、ROM7c及び入出力回路7dが具備させ、バス
Ｂを介して入出力回路7d、メモリ7b及びROM7cがCPU7aに
接続されている。そして、前記角度検出センサ５、押圧
ダイ２、掴み装置６、及びクランプ部３と入出力回路7d
間が、それぞれ信号線8a〜8dで互いに接続されている。

制御装置７のメモリ7bには、被加工チューブ４の曲げ
プログラム、即ち掴み装置６による被加工チューブ４の
軸線方向における複数の移動位置とその順序、各移動位
置における掴み装置６による軸線を中心とする回動角
度、各移動位置における曲げダイ１と押圧ダイ２とによ
る被加工チューブ４の曲げ角度のデータが予め書き込ま
れている。

また、掴み装置６、押圧ダイ２及びクランプ部３を駆
動させる指令信号は、それぞれ信号線8c,8b,8dを介して
入出力回路7dから、掴み装置６、押圧ダイ２及びクラン
プ部３に入力されるようになっている。そして、角度検
出センサ５の検出信号は、信号線8aを介して入出力回路
7dに入力されるようになっている。

次に、実施例の動作を説明する。

実施例において図示せぬ起動釦がオンとされると、CP
U7aがメモリ7bから曲げ加工のプログラムを読み出し、
入出力回路7d及び信号線8cを介して掴み装置６に駆動指
令信号が入力され、掴み装置６は被加工チューブ４の後
端部分を掴んで最初の指令位置まで軸線方向に移動し、
その位置で軸線を中心に被加工チューブ４を指令された
角度だけ回動し、被加工チューブを掴んだまま停止す
る。

このようにして、被加工チューブ４が最初の加工位置
に移動され停止すると、その位置における被加工チュー
ブ４に対する曲げ加工が行われる。

第２図（ａ）〜（ｇ）は、実施例の曲げ加工の各工程
を示す説明図であり、第３図（ａ）（ｂ）は実施例の曲
げ加工を示すフローチャートである。

前述したように、被加工チューブ４が加工位置に移送
され停止保持されると、ステップS1において制御装置７
から信号線8dを介してクランプ部３に指令信号が入力さ
れ、第２図（ａ）に示すようにクランプ部３のクランプ
金具が前進して、被加工チューブ４がクランプ状態とさ
れる。ステップS2において、押圧ダイ２の動作角度がメ
モリ7bから読み出されて設定され、ステップS3に進んで
押圧ダイ２が設定された動作角度だけ軸ｃを中心に回動
する。

そして、ステップS4に進んで、角度検出センサ５が、
被加工チューブ４を検出したか否かの判定が行われる。
この判定がNOであると、ステップS5でステップS2で設定
された動作角度に補正値Ｃ（２）が付加され、この新し
い動作角度で第２図（ｂ）に示すように押圧ダイ２の回
動が行われる。

ステップS4の判定がYESとなると、ステップS6に進ん
で、被加工チューブ４の初期パイプ検出角度が検出さ
れ、ステップS7で第２図（ｃ）に示すように押圧ダイ２
は初期位置に復帰する。

次いでステップS8で、該工程の理論曲げ角度Ｂ（ｎ）
がメモリ7bから読み出され、この理論曲げ角度Ｂ（ｈ）
に補正値Ｈ（ｎ）が付加されて曲げ角度が設定される。
そして、ステップS9に進んで、第２図（ｄ）に示すよう
に押圧ダイ２の押えロール2bが前進して被加工チューブ
４に対接した状態となる。そしてステップS10に押圧ダ
イ２が軸ｃを中心に回転し、押圧ダイ２と曲げダイ１と
によって、第２図（ｅ）に示すように被加工チューブ４
の曲げ加工が行われる。

曲げ加工後ステップS11において、第２図（ｆ）に示
すように押圧ダイ２の押えロール2bの後退が行われ、こ
の際曲げ加工されたチューブはスプリングバックにより
図の二点鎖線から実線に示すように若干の戻りが生じ
る。そしてステップS12に進んで、押圧ダイ２が設定さ
れた動作角度だけ軸ｃを中心に回動する。次いでステッ
プS13に進んですでに述べたステップS4と同様に、角度
検出センサ５が被加工チューブ４を検出するか否かの判
定が行われ、この判定がNOであると、ステップS14で動
作角度に補正値Ｃ（３）が付加され、ステップS15にお
いてこの新しい動作角度で押圧ダイ２の回動が、角度検
出センサ５が被加工チューブ４を検出するまで行われ
る。

ステップS13の判定がYESになると、ステップS16にお
いて曲げ加工後のチューブの角度の検出が行われ、次い
でステップS17において前記ステップS6における初期チ
ューブ検出角度との差引により曲げ角度が演算され、ス
テップS18においてCPU7aによってメモリ7bから読み出さ
れた基準曲げ角度と比較されて製品曲げ角度と基準曲げ
角度との誤差が導出される。

そして、ステップS19においてこの誤差が許容基準誤
差よりも小さいか否かの判定が行われ、この判定がNOで
あるとステップS20において、押圧ダイ２は初期位置に
復帰してステップS8からの動作が繰り返される。ステッ
プS19の判定がYESであると、ステップS21において補正
データが制御装置７のメモリ7bに書き込まれ、次回から
の曲げ加工に補正値として使用される。そしてステップ
S22で押圧ダイ２が初期位置に復帰し、ステップS23でク
ランプ部３のクランプ金具が後退し、押圧ダイ２の押え
ロール2bが後退する。

このようにして、最初の所定位置での被加工チューブ
４に対する曲げ加工が終了し、メモリ7bに記憶されてい
るプログラムに従って、掴み装置６が作動して被加工チ
ューブ４は次の所定位置に移送され、その位置において
メモリ7bに記憶されているプログラムに従って次の曲げ
加工が行われる。

以下、同様にして、制御装置７の制御で作動する掴み
装置６及び押圧ダイ２によって、メモリ7bに記憶されて
いるプログラムに従って被加工チューブ４に対する曲げ
加工が進められる。

実施例によると、曲げダイ１、押圧ダイ２及び押えロ
ール2bの摩耗、段取り時の曲げダイ１、及び押圧ダイ２
のセット位置、被加工チューブ４の材質、肉厚、熱処理
条件のバラツキなどによる硬度、弾性限界や降伏力の差
などの曲げ加工精度に対する影響が、加工時において、
角度検出センサ５で曲げ角度を検出し、その値が基準値
に一致するように制御することにより完全に相殺され、
高精度の曲げ加工が行われる。

なお、上記実施例では角度検出センサとして光電型の
センサを使用した場合について説明したが、本発明はこ
の実施例に限定されるものでなく光遮断方式のセンサ、
振動検知センサなどで非接触式の角度検出センサであれ
ば適宜選択して使用することが出来る。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によると機械精度
の影響のみならず、曲げ加工部材の摩耗、セット位置さ
らには被加工チューブの材質、肉厚、熱処理条件のバラ
ツキなどによる硬度、弾性限界や降伏力の差などの影響
に対しても、曲げ角度が加工時に基準値に近づく制御を
行うことにより補正が施され、高精度の曲げ加工を効率
的に行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例の構成を示す説明図、第２図
（ａ）〜（ｇ）は、実施例の曲げ加工の各工程を示す説
明図、第３図（ａ）（ｂ）は実施例の曲げ加工を示すフ
ローチャートである。 １……曲げダイ、1P……型面、1S1,1S2……直線ガイド
面、２……押圧ダイ、2a……ガイド、2b……押えロー
ル、2c……軸、３……クランプ部、４……被加工チュー
ブ、５……角度検出センサ、６……掴み装置、７……制
御装置、7a……CPU、7b……メモリ、7c……ROM、7d……
入出力回路、8a〜8d……信号線。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工チューブの曲げプログラムが記憶さ
   れるメモリと、前記被加工チューブの後端を掴み、前記
   メモリから読み出されるプログラムに従って、前記被加
   工チューブを軸線方向及び軸線の周りに移動させる掴み
   装置と、前記メモリから読み出されるプログラムに従っ
   て、前記被加工チューブの所定位置を所定量だけ曲げる
   曲げダイ及び押圧ダイとからなるチューブの曲げ装置に
   おいて、前記押圧ダイは互に平行に設けたガイドと、該
   ガイドに沿って被加工チューブに対接するように移動自
   在であってかつ回転自在な押えロールとを有するととも
   に、前記曲げダイの中心軸を中心に回転自在に設けら
   れ、さらに前記押圧ダイに被加工チューブの曲げ量を検
   出する非接触式角度検出センサを設け、該センサで得ら
   れた曲げ量の検出値を前記メモリに記憶されているプロ
   グラムに基づく値に近づけるように制御する制御装置を
   有してなることを特徴とするチューブの曲げ装置。