JP3838451B2 - Tube bending equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブに曲げ加工を施すチューブ曲げ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
チューブの長手方向の複数箇所に曲げ加工を施すパイブベンダー装置は、例えば特公平4−9605公報に開示されている。従来のこの種のパイブベンダー装置では、、被加工チューブをチャックで把持し、圧力型で該チューブを曲げ型に押し付けながら、クランプが曲げ型と共に回動することにより、該チューブに曲げ加工が施される。そして、次の曲げ加工を施すために、圧力型とクランプの押圧を解除し、必要な場合には該チューブを軸芯方向に移動し、さらに曲げ型を回動させた後で、該チューブを軸芯を中心に回動して、次の曲げ加工を該チューブに施している。
【0003】
この場合、オペレータが被加工位置までのチューブの軸芯方向の移動量データ、被加工位置でのチューブの捻り角度データおよび被加工位置でのチューブの曲げ角度データを入力することにより、制御装置によって、被加工位置へのチューブの軸芯方向の移動、チューブの軸芯を中心とする回動による曲げ方向の設定、曲げ型、圧力型およびクランプによる曲げ加工、曲げ加工後の曲げ型、圧力型およびクランプの解除が制御される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来のパイプベンダー装置では、オペレータが制御装置に、曲げ角度デ一タ、チューブの軸芯方向の移動量データおよび軸芯を中心とする回動角データをそれぞれ入力する必要がある。このために、曲げ加工の度に曲げ型の形状、パイプの形状や材質に応じて予め設定したデータを選択して入力することが必要であリ、このデータの選択がかなり煩雑であった。そして、オペレータにより入力されるチューブの曲げ加工解除時のデータが適当でないと、チューブが変形したり表面加工が破損したりすることがあった。
【0005】
本発明は、前述したようなパイプベンダー装置の操作の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工チューブに変形や加工面の破損を生じることなく、簡単な操作で各種の被加工チューブに対して所望の曲げ加工を施すことが可能なチューブ曲げ装置を提供することにある。
【0006】
【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、曲げ加工を施すチューブを把持するチャックと、前記チューブの曲げを案内して回動する曲げ型と、前記チューブを前記曲げ型に押し付けて、前記曲げ型と共に回動するクランプと、前記チューブを前記曲げ型に押圧保持する圧力型と、前記チューブを軸芯方向に直線移動する送り出し手段と、前記チューブを軸芯を中心に回動する回動手段と、前記クランプ、前記圧力型、前記送り出し手段および前記回動手段の動作を制御する制御装置とを有し、前記チューブに対してその軸芯に沿った複数位置に順次曲げ加工を施すチューブの曲げ装置において、前記制御装置は、該曲げ加工後の前記チューブの移動に際しては、入力される曲げ角度のデータに基づいて、前記チューブの材質、寸法、曲げ曲率およびチューブ上の座標位置に対応するスプリングバック量のデータ、前記曲げ型の形状データ等が格納されたROMから前記曲げ型の形状データを読出し、これらのデータに基づいて前記曲げ型の回動時の浮き上がり量kを算出し、前記チューブと前記曲げ型とが干渉しないように、前記曲げ型の回動時の浮き上がり量kがチューブのスプリングバック量より小さくなるようにチューブ送り出し量を演算し、この送り出し量だけ前記送り出し手段によりチューブを送り出し、かつ前記曲げ型を回動する機能を有する構成にしてある。
【0007】
本発明にかかるこのような構成によると、曲げ加工を施すチューブがチャックで把持され、曲げ角度のデータが入力される制御装置により、クランプ、圧力型が制御され、圧力型がチューブを曲げ型に押し付け、曲げ型がチューブの曲げを案内して回動し、クランプがチューブを曲げ型に押し付けて、曲げ型と共に回動することにより、チュ一ブに曲げ加工が施される。次いで、このように曲げ加工が施されたチューブの次の加工位置への移動に際しては、制御装置は入力された曲げ角度のデータに基づいて、チューブと曲げ型とが干渉しないように、送り出し手段によりチューブを送り出し、かつ曲げ型を戻す方向に回動することにより、回転型とチューブの干渉を解除する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図1乃至図11を参照して説明する。ここで、図1は一実施例の構成を示す説明図、図2乃至図9はこの実施例の動作を示す説明図、図10は一実施例の曲げ型の形状と送り出し動作の説明図、図11は一実施例の動作を示すフローチャートである。
【0009】
図1において1は、曲げ加工が施されるチューブであり、このチューブ1の一端はチャック2により把持されており、チャック2には軸芯を中心に、チャック2を回動する捻りモータ3か取り付けてあり、さらにチャック2には、チューブ1を把持したチャック2を軸芯方向に移動させる送り出し装置5が取り付けてある。
【0010】
また、チューブ1の他端側には、曲げ加工時の曲げの案内をする曲げ型6が、溝6aをチューブ1に係合させて、回転軸20により回動自在に配設してあり、溝6aの端部には溝6aに連続する溝を有し、表面に押圧平面21aが形成された押圧ブロック21がはめこまれている。この曲げ型6に、チューブ1を挟んで対向するように、曲げ加工時にチューブ1を曲げ型6に押圧して、曲げ型6に沿って移動するクランプ8が配設されており、このクランプ8の近傍に、チューブ1を曲げ型6に押圧する圧力型7が配設してある。
【0011】
一方、この実施例の全体の動作を制御する制御装置10が設けてあり、この制御装置10にはバスΒを介して、制御装置10の制御プログラムや制御動作のためのデータなどが格納されたRΟΜ11、制御動作時のデータが書き込まれ、また読み出されるRAM12、送り出し装置5、捻りモータ3、圧力型7を駆動する圧力型ドライバ15、クランプ8を駆動するクランプドライバ14および曲げ型6を駆動する曲げ型ドライバ13が接続してある。
【0012】
本発明の曲げ型は図10に示すように、半径Rの半円状の円板に対して、該円板の直径部分が、長さlで一体に延長された形状に押圧ブロック21が付加形成してあり、周面に深さdの溝が形成してあり、この曲げ型6が円板部の中心に設けてある回転軸20を中心に回動可能にしてある。
【0013】
次に、本発明の一実施例の動作を説明する。
この実施例では、チューブの曲げ加工を行う場合、加工データとして被加工位置までのチューブの移動量、チューブの曲げ角度、チューブの捻り角度を制御装置10に入力する。そして、制御装置10は入力された加工データに対応して、曲げ型6、圧力型7、クランプ8、送り出し装置5、捻りモータ3を制御して、チューブ1を被加工位置まで移動し、チューブ1を曲げ加工方向まで捻り、チューブ1に曲げ加工を施し、チューブ1と曲げ型6、圧力型7およびクランプ8との加工係合状態を解除し、チューブ1を次の加工位置に移動する。
この場合、この実施例では、加工係合状態の解除が入力される曲げ角度データに基づいて行われ、制御装置により、該曲げ角度データに基づいて、チューブ1の形状を損なったり、チューブ1の表面処理部を傷付けたりせずに、この加工係合状態の解除が自動的に行われる。
【0014】
先ず、チューブの曲げ角度が所定値を越えない通常の曲げ角度での実施例の動作を図11(a)のフローチャートを参照して説明する。
ステップS1では、制御装置10の指令で作動するクランプドライバ14、圧力型ドライバ15により、クランプ8がチューブ1を曲げ型6に押圧する位置に移動し、圧力型7がチューブ1を押圧保持する。この状態でステップS2に進んで、制御装置10の指令で作動する曲げ型ドライバ15によって、曲げ型6が回転軸20によって回動し、クランプ8がチューブ1を曲げ型6に押し付けて、回転軸20の廻りに回動することによりチューブ1に対して曲げ加工が施される。次いで、ステップS3に進んで、加工係合状態の解除が行われ、クランプ8、曲げ型6および圧力型7のチューブ1との係合が解除され、ステップS4に進んで、制御装置10はチューブの曲げ角度データが所定値以下であることを確認し、制御装置10の指令によって、送り出し装置5が駆動し、チューブ1が捻り可能になる所定距離だけ軸芯方向に送られる。
【0015】
そして、ステップS5に進んで、制御装置10の指令により作動する送り出し装置5によって、チューブ1は次の曲げ加工位置まで軸芯方向に送られ、該曲げ加工位置で制御装置10の指令で作動する捻りモータ3によって、次の曲げ方向位置まで回動される。さらに、制御装置10の指令で作動する曲げ型ドライバ13、クランプドライバ14および圧力型ドライバ15によって、曲げ型6、クランプ8および圧力型7が、加工準備位置にセットされ、ステップS1に戻って再び曲げ加工が開始される。
【0016】
次に、図11(b)を参照してチューブ1の曲げ角度が所定値を越えている場合の動作を説明する。
先ずステッブS10において図2に示すように、送り出し装置5が、制御装置10の指令によって、チューブ1の一端を把持したチャック2を、チューブ1の軸芯方向に送り出すことによって、チューブ1の被加工位置が曲げ型6に対向配置され、制御装置10の指令により、圧力型ドライバ15が作動して、圧力型7はチューブ1を曲げ型6に押圧保持する。次いで、図3に示すように制御装置10の指令により、クランプドライバ14が作動して、クランプ8がチューブ1を曲げ型6に押圧する。この状態でステップS11に進んで曲げ型ドライバ13が作動し、回転軸20の回動により曲げ型6が回動し、同時にクランプ8が回転軸20を中心にして回動を開始し、送り出し装置5によってチューブ1が軸芯方向に送り出される。
【0017】
このようにして、曲げ型6とクランプ8とに挟持されたチューブ1は、送り出し装置によって送り出されながら、回転軸20により回動する曲げ型6と、回転軸20を中心に回動するクランプ8とによって曲げ加工され、図4に示す位置で曲げ加工が終了すると、ステップS12において制御装置10からの指令によってクランプドライバ14が作動し、図5に示すようにクランプ8によるチューブ1の押圧が解除され、クランプ8は曲げ平面外に移動し、圧力型7の押圧状態が解除される。そして、ステップS13に進んで図6に示すように、制御装置10の指令によって送り出し装置5が作動して、チューブ1が所定距離L1だけ送り出される。その位置で図7に示すように、ステップS14において制御装置10の指令による曲げ型ドライバ13の作動により、曲げ型6が反時計廻り方向(曲げ加工のための回動方向とは反対方向)に90゜回動して戻り、チューブ1の曲げ加工位置から曲げ型6が係合を解除する。
【0018】
次いで、ステップS15に進んで、チューブ1が送り可能となる位置まで、制御装置10の指令で作動する捻りモータ3によってチューブ1が捻られる。そして、ステップS16に進んで、制御装置10の指令により作動する送り出し装置5によって、チューブ1は次の曲げ加工位置まで軸芯方向に送られ、該曲げ加工位置で制御装置10の指令で作動する捻りモータ3によって、曲げ型6と干渉することなく次の曲げ方向位置まで回動される。さらに、制御装置10の指令で作動する曲げ型ドライバ13、クランプドライバ14および圧力型ドライバ15によって、曲げ型6、クランプ8および圧力型7が、加工準備位置にセットされ、ステップS1に戻って再び曲げ加工が開始される。
【0019】
ここで、図10において曲げ型6の半円部の溝6a端部の点をP0とし、曲げ型6の溝6aの端部の点Pが、曲げ型6の回動で点P1に移動した時に、曲げ型6の浮き上がり量をkとすると下記する数式1が成立する。
【0020】
【式1】
k=[l2+(R−d)2]1/2−(R−d)
【0021】
従って、チューブ1の、曲げ型6の回動時の浮き上がり量kを、図10および図6の点P0位置におけるチューブ1のスプリングバック量Bよりも小さくすれば、曲げ型6はチューブ1を変形させたり、チューブ1の表面加工を損傷したりせずにスムースに回動する。この実施例の装置におけるチューブ1の移動の無駄を避けるためには、Β=kを満足するようにするとよい。この場合スプリングバック量Βは、チューブ1の材質、寸法、曲げ曲率およびチューブ1上の座標位置によって異なり、曲げ型6の解除時の浮き上がり量kは、曲げ型6の形状によって異なる。
【0022】
上記実施例では、ROM11に予め、チューブ1の材質、寸法、曲げ曲率およびチュ一ブ1上の座標位置に対応するスプリングバック量Bのデータと、曲げ型6の形状データとが格納されており、図5で曲げ加工が終了すると、制御装置10は、RΟΜ11から曲げ型6の形状データl、R、dを読出し、これらのデータに基づいて上記数式1により浮き上がり量kを演算する。次いで、制御装置10はRΟΜ11から、チューブ1の材質、寸法、曲げ曲率に対応し、図6に示す曲げ中心P3を原点とするx座標上のスプリングバック量Bを順次読取り、B>kを満足する座標位置を検索する。そして、得られた座標位置が、点P0のx座標となるような送り出しの最小所定距離L1を演算し、この所定距離L1だけチューブ1を把持したチャック2をx軸方向に送り出す。
【0023】
このように、所定距離L1だけチャック2に把持されたチューブ1を移動した後で、制御装置10の指令によって曲げ型ドライバ13が作動し、曲げ型6が回転軸20を中心に反時計方向に回動され、ステップS14において図7に示すように曲げ型6はチューブ1の最初の曲げ加工位置から係合を解除される。この回動に際しては曲げ型6の浮き上がり量kが、その位置でのチューブ1のスプリングバック量よりも小さくなっているので、曲げ型6はチューブ1を損傷することなくスムースに回動する。
【0024】
次いで、ステップS15において図8に示すように、制御装置10の指令によって捻りモータ3が回動され、チューブ1が最初の曲げ平面と異なる次の曲げ平面に回動され、さらに図9に示すように、制御装置10の指令によって曲げ型ドライバ13が作動し、曲げ型6が反時計方向に90゜回動され、次の曲げ加工位置に曲げ型6がセットされる。そして、チューブ1のこの曲げ加工位置に対して、すでに説明したようにして曲げ加工が行われ、以下同様にして逐次新しい曲げ加工位置への曲げ型6のセットと曲げ加工とが行われる。
【0025】
このように、本発明によると、制御装置10がチューブの曲げ角度データに基づいて、チューブ1の曲げ加工後のチューブ1に対する曲げ型6、圧力型7およびクランプ8の係合の解除動作を、チューブ1に変形や表面加工面の破損などを生ずることなく、かつオペレータに解除動作のためのデータ入力の負担を与えずに、自動的にかつ能率的に実行することが可能になる。
【0026】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によると、曲げ加工が施されたチューブを次の曲げ加工位置に移動する際に、制御装置に入力される曲げ角度のデータに基づいて、チューブと曲げ型とが干渉しないように、送り出し手段により前記チューブが送り出され、かつ回動手段により曲げ型が回動されるように、制御装置による制御が行われるので、オペレータによる移動データの入力が不要で、チューブの特性、曲げ加工条件、曲げ型の形状に応じて、チューブに変形や表面加工面の破損などを生じることなく、曲げ加工を能率的に行うチューブ曲げ装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示す説明図である。
【図2】本発明の一実施例の第1動作を示す説明図である。
【図3】第2動作を示す説明図である。
【図4】第3動作を示す説明図である。
【図5】第4動作を示す説明図である。
【図6】第5動作を示す説明図である。
【図7】第6動作を示す説明図である。
【図8】第7動作を示す説明図である。
【図9】第8動作を示す説明図である。
【図10】本発明の一実施例の曲げ型の構成と作動の説明図である。
【図11】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 チューブ
2 チャック
3 捻りモータ
5 送り出し装置
6 曲げ型
6a 溝
7 圧力型
8 クランプ
10 制御装置
11 RΟΜ
12 RΑΜ12
13 曲げ型ドライバ
14 クランプドライバ
15 圧力型ドライバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tube bending apparatus for bending a tube.
[0002]
[Prior art]
A pipe bender device for bending a plurality of portions in the longitudinal direction of the tube is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 4-9605. In this type of conventional pipe bender device, the tube to be processed is bent by holding the tube to be processed with a chuck and rotating the clamp together with the bending die while pressing the tube against the bending die with a pressure die. Is done. Then, in order to perform the next bending process, the pressure mold and the clamp are released, and if necessary, the tube is moved in the axial direction, and the bending mold is further rotated. The tube is rotated about the shaft core, and the tube is subjected to the next bending process.
[0003]
In this case, the operator inputs the movement data in the axial direction of the tube up to the processing position, the twist angle data of the tube at the processing position, and the bending angle data of the tube at the processing position, thereby allowing the control device to , Movement of the tube in the axial direction to the processing position, setting of the bending direction by turning around the axial center of the tube, bending by a bending die, pressure die and clamp, bending die after bending, pressure die And the release of the clamp is controlled.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional pipe bender device, an operator needs to input bending angle data, movement amount data in the axial direction of the tube, and rotation angle data about the axial center to the control device. For this reason, it is necessary to select and input data set in advance according to the shape of the bending die, the shape and material of the pipe every time bending is performed, and the selection of this data is quite complicated. And if the data at the time of the cancellation | release of the bending process of the tube input by the operator are not appropriate, a tube may deform | transform or a surface processing may be damaged.
[0005]
The present invention has been made in view of the current state of operation of the pipe bender device as described above, and its object is to perform various operations with a simple operation without causing deformation or breakage of the processed surface of the processed tube. An object of the present invention is to provide a tube bending apparatus that can perform a desired bending process on a processed tube.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a chuck for gripping a tube to be bent, a bending mold that rotates while guiding the bending of the tube, and pressing the tube against the bending mold to A clamp that rotates together with the mold, a pressure mold that presses and holds the tube against the bending mold, a feeding means that linearly moves the tube in the axial direction, and a rotating means that rotates the tube around the axis. And a control device for controlling the operation of the clamp, the pressure mold, the delivery means and the rotation means, and sequentially bending the tube at a plurality of positions along its axis. in the bending apparatus, said control device, upon movement of the tube after the bending processing, based on data of the bending angle is input, the material of the tube, the dimensions, the bending curvature Contact And reading the shape data of the bending die from the ROM storing the data of the spring back amount corresponding to the coordinate position on the tube and the shape data of the bending die, and when the bending die is rotated based on these data Calculating the tube lift amount so that the lift amount k during rotation of the bending die is smaller than the spring back amount of the tube so that the tube and the bending die do not interfere with each other. The tube is fed by the feed means by this feed amount , and the bending mold is rotated.
[0007]
According to such a configuration of the present invention, the tube to be bent is gripped by the chuck, and the clamp and pressure mold are controlled by the control device to which the data of the bending angle is input, and the pressure mold turns the tube into the bending mold. The tube is bent by pressing and rotating the bending mold while guiding the bending of the tube and the clamp pressing the tube against the bending mold and rotating together with the bending mold. Next, when the tube thus bent is moved to the next processing position, the control device, based on the input bending angle data, sends out the feeding means so that the tube and the bending die do not interfere with each other. The tube is fed out and rotated in a direction to return the bending die, thereby canceling the interference between the rotating die and the tube.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is an explanatory view showing the configuration of one embodiment, FIGS. 2 to 9 are explanatory views showing the operation of this embodiment, FIG. 10 is an explanatory view of the shape of the bending die and the feeding operation of the embodiment, FIG. 11 is a flowchart showing the operation of one embodiment.
[0009]
In FIG. 1,
[0010]
On the other end side of the
[0011]
On the other hand, a
[0012]
As shown in FIG. 10, the bending die of the present invention has a
[0013]
Next, the operation of one embodiment of the present invention will be described.
In this embodiment, when bending a tube, the amount of movement of the tube to the processing position, the bending angle of the tube, and the twisting angle of the tube are input to the
In this case, in this embodiment, the release of the processing engagement state is performed based on the input bending angle data, and the control device damages the shape of the
[0014]
First, the operation of the embodiment at a normal bending angle at which the bending angle of the tube does not exceed a predetermined value will be described with reference to the flowchart of FIG.
In step S <b> 1, the
[0015]
Then, the process proceeds to step S5, and the
[0016]
Next, an operation when the bending angle of the
First, as shown in FIG. 2 at step S10, the
[0017]
In this way, the
[0018]
Next, the process proceeds to step S15, and the
[0019]
Here, in FIG. 10, the point at the end of the
[0020]
[Formula 1]
k = [l 2 + (R−d) 2 ] 1/2 − (R−d)
[0021]
Therefore, if the amount of lift k of the
[0022]
In the above embodiment, the material of the
[0023]
As described above, after the
[0024]
Next, in step S15, as shown in FIG. 8, the
[0025]
Thus, according to the present invention, the
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when a tube subjected to bending is moved to the next bending position, the tube and the bending die do not interfere with each other based on the bending angle data input to the control device. Thus, since the control is performed so that the tube is sent out by the sending means and the bending mold is turned by the turning means, it is unnecessary to input movement data by the operator, the characteristics of the tube, It is possible to provide a tube bending apparatus that efficiently performs bending without causing deformation or breakage of a surface processed surface in accordance with the bending processing conditions and the shape of the bending die.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a first operation of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a second operation.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a third operation.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a fourth operation.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a fifth operation.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a sixth operation.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a seventh operation.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an eighth operation.
FIG. 10 is an explanatory diagram of the configuration and operation of a bending die according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a flowchart showing the operation of an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
12 RΑΜ12
13
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