JP4468783B2

JP4468783B2 - 棒状材の曲げ加工方法とその装置

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Publication number: JP4468783B2
Application number: JP2004299035A
Authority: JP
Inventors: 安平須甲
Original assignee: 有限会社三幸
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2024-10-13
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Description

本発明は、金属パイプ、金属丸棒材などの長尺棒状材を、任意の曲率で立体的に曲げ加工する曲げ加工方法と装置に関する。

金属パイプなどの長尺被加工物を曲げ加工する装置として、従来、下記特許文献１などにおいて、立体的にパイプを曲げ加工する装置が知られている。この曲げ加工装置は、ベース上にパイプ用チャックを備えたパイプ移送ユニットを設置すると共に、２個の曲げヘッドをベースの端部に配設し、各曲げヘッドには、各々、パイプを把持するためのプレッシャダイと、回動可能に軸支されたベントロールとを配設し、ベントロールに対しパイプをクランプさせながら回動するクランプ装置をアーム上に設けて構成される。

このツインヘッド型のパイプ曲げ加工装置は、基本的には従来の曲げ加工装置と同様に、曲げ型と締め型を回動可能に配設した構造を有し、それらを備えた１対の曲げヘッドを、ベース上に曲げ方向を相反方向として設置したものである。このため、複数の曲折部を各々の方向に曲げてパイプを立体的に曲げる場合であっても、基本的には、従来と同様に、個々の曲折部について、曲げ型と締め型の間にパイプを挟持した状態で、曲げ型と締め型を回動させて曲げる構造であり、パイプの曲げ方向を変えるために、他方の曲げヘッドを使用していた。
特開２００１−９６３１２号公報

このため、一方の曲げヘッドでパイプの一部を曲折した後、他の部分を曲げ方向を変えてパイプを立体的に曲げ加工する場合、曲げヘッドを変えるのであるが、この場合、パイプを一方のクランプ装置から外して、他の曲げヘッドのクランプ装置に移す必要があり、作業性が悪いという課題があった。さらに、曲げ加工するパイプの曲げ曲率は、曲げヘッドのベントロールの溝の曲率により決まるため、パイプの曲げ曲率を変える場合には、その曲率に合ったベントロールと交換する必要があり、各種の曲率の曲げ加工を、任意に設定し、連続してその曲げ加工を行なうことができない、という課題があった。

本発明は、上述の課題を解決するものであり、パイプなどの棒状材を任意の方向に任意の曲率で連続して曲げ加工することができる棒状材の曲げ加工方法とその装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の棒状材の曲げ加工方法は、棒状材を把持して軸方向に送る送り機構と、棒状材をその軸の周りで回動させる軸回動機構と、棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、棒状材の加工部分を保持する固定型と、固定型に対向して可動的に配設された可動型を棒状材の加工部分に対し棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作するプレス機構と、プレス機構の可動型の押圧位置を固定型の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構と、を備えた曲げ加工装置により棒状材を曲げ加工する方法であって、
棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送る工程と、送りの停止期間中に、プレス機構の該可動型における該棒状材の軸方向の位置を、固定型の基準位置から距離ｌの位置とするように、押圧位置調整機構により棒状材の押圧位置を調整する工程と、プレス機構の可動型を棒状材の押圧位置に対し、調整された振幅Ｓの幅で繰り返し押圧動作させる工程と、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動角度Ｒに基づき回動させて曲げ方向を調整する工程と、を含み、
軸回動機構により棒状材をその軸の周りで該回動角度Ｒに基づき回動させて曲げ方向を調整する一方、プレス機構による可動型の振幅Ｓと押圧位置調整機構による押圧位置の距離ｌを調整しながら、プレス機構により可動型を棒状材に繰り返し押圧して、棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする。

また、本発明の曲げ加工装置は、棒状材を把持し送り量Ｌで間欠的に該棒状材を軸方向に送る送り機構と、棒状材をその軸の周りで回動角度Ｒに基づき回動させる軸回動機構と、棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、棒状材の加工部分を保持する固定型と、固定型に対向して可動的に配設された可動型を、棒状材の加工部分に対し、調整された振幅Ｓの幅で、棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作させるプレス機構と、プレス機構の可動型の押圧位置を、棒状材の軸方向に動かして、固定型の基準位置に対する距離ｌに調整する押圧位置調整機構と、送り量Ｌ、振幅Ｓ、回動角度Ｒ、及び距離ｌの各データを予め記憶する記憶装置を有し、記憶装置から読み出した各データに基づき、送り機構、軸回動機構、プレス機構、及び押圧位置調整機構を制御する制御ユニットと、を備え、
制御ユニットの記憶装置から読み出した各データに基づき、軸回動機構を制御して棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整する一方、押圧位置調整機構を制御して可動型による棒状材の押圧位置を距離ｌに調整しながら、プレス機構を制御して棒状材に対し可動型を振幅Ｓで繰り返し押圧し、棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする。

ここで、上記曲げ加工装置においては、棒状材が管状に形成され、棒状材内にマンドレルを挿入するマンドレル装置が棒状材の軸方向に移動可能に配設され、押圧位置調整機構による可動型の押圧位置の調整時、マンドレル装置のマンドレルが押圧位置調整機構の押圧位置調整動作に応じて移動し、可動型の押圧作動時、マンドレルの先端が棒状材内の押圧位置に位置するように構成することができる。

棒状材を曲げ加工する場合、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構の可動型を繰り返し押圧作動させながら棒状材の押圧位置を繰り返し押圧する。このとき、棒状材の曲げの方向は軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて調整し、曲げの曲率はプレス機構による可動型の振幅（ストローク幅）と押圧位置調整機構による押圧位置を調整して棒状材を立体的に曲げ加工する。

曲げ加工の際、可動型の押圧動作時の振幅をＳ、可動型が押圧する固定型の基準位置からの距離をｌ、棒状材の間欠移動時の送り量をＬとした場合、棒状材が曲がる曲率は、略振幅Ｓと距離ｌにより決定される。可動型の振幅（押出しストローク長）Ｓは、押圧位置が同じ場合、長くなるほど棒状材の曲げの曲率が大きく、短いほど曲げの曲率は小さくなる。一方、押圧位置の距離ｌは、可動型の振幅が同じ場合、長いほど曲げ曲率が大きく、短いほど曲げ曲率が小さくなる。しかし、棒状材がパイプの場合、可動型の振幅Ｓが大きいほどパイプに曲げ傷（破壊）を生じやすく、距離ｌが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。

そこで、曲げ加工の効率を考慮し、棒状材に破壊を生じさせない範囲で可動型の振幅Ｓを大きく設定し、押圧する位置までの距離ｌは棒状材を曲げ加工し得る最小値に設定することができる。また、棒状材の間欠移動時の送り量Ｌは、棒状材に折れ目などが生じない範囲で最大値に設定し、棒状材の曲げの捻り方向は、軸回動機構による回動角度Ｒにより設定することができるので、このような回動角度Ａ、距離ｌ、振幅Ｓに基づき棒状材を曲げ加工すれば、複雑な立体曲げ形状に設計された棒状製品を、正確な寸法精度で繰り返し製造することができる。

このように、本発明によれば、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構により可動型を棒状材の押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動角度Ｒに基づき回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構による可動型の押圧の振幅Ｓと、押圧位置調整機構による押圧位置の距離ｌを調整して、棒状材を曲げ加工するから、パイプなどの棒状材を、設計により指定された任意の曲げ方向と任意の曲率に、立体的に連続して曲げ加工することができる。したがって、エクゾストパイプなどの立体的な曲げ形状をもった長尺曲げ加工製品を、設計された正確な形状に効率よく大量生産することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の曲げ加工装置の基本的構成を模式的に示す構成図を示している。この図１により本装置の基本的構成を説明すると、本装置は、棒状材Ｗを把持して軸方向に送る送り機構１と、棒状材Ｗをその軸の周りで回動させる軸回動機構２と、棒状材Ｗの加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構３と、棒状材Ｗの加工部分を保持する固定型４と、固定型４に対向して可動的に配設された可動型５を棒状材Ｗの加工部分に対し棒状材Ｗの軸と垂直方向に繰り返し押圧動作するプレス機構６と、プレス機構６の可動型５の押圧位置を固定型４の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構７と、を備えて構成される。

ベース８上に移動台１０が横方向に移動可能に配設され、移動台１０にはその長手方向にむけて棒状材Ｗを保持するための保持管１１がその軸の周りで回動可能に配設され、保持管１１の先端に棒状材Ｗを把持するためのチャック機構９が設けられている。チャック機構９には流体圧シリンダの作動により棒状材Ｗを把持するコレットチャックなどが使用され、移動台１０は、例えばベース８上に敷設されたレール上を移動可能である。

また、レールに沿って回転可能に軸支されたスクリューシャフトを回転駆動する回転駆動機構が設けられ、移動台１０の底部に設けためねじ部にスクリューシャフトが螺合する。これらの機構から送り機構１が構成され、スクリューシャフトを回転駆動することにより、移動台１０がレール上を移動し、保持管１１に保持された棒状材Ｗがプレスヘッド側に送られる。

軸回動機構２は、棒状材Ｗの保持管１１を例えばモータと歯車機構により回転駆動する機構として構成され、棒状材Ｗを保持する保持管１１を軸の周り３６０度の範囲で両方向に回動させる構造である。ベース８上の先端部に、固定型４と可動型５からなるプレス機構６が配設される。固定型４は棒状材Ｗを下から受けて保持する形状に形成されてベース８上に固定され、固定型４の上方には可動型５が棒状材Ｗの軸と垂直方向に往復移動可能に、プレス機構６の可動部に取り付けられ、可動型５は棒状材Ｗに対し押圧動作を行なう。プレス機構６としては、例えばスクリューシャフトの回転により可動型を往復移動させるスクリュープレス機構を採用することができる。また、このプレス機構６には、固定型４の基準位置（例えば中心位置）から可動型５が押圧する押圧位置までの軸方向の距離ｌを調整する押圧位置調整機構７が設けられる。この押圧位置調整機構７としては、可動型５を例えばスクリューシャフトの回動により横方向に移動させる機構を使用することができる。

上記構成の曲げ加工装置の駆動部、つまり送り機構１、軸回動機構２、プレス機構６、押圧位置調整機構７、クランプ機構３、及びチャック機構９は、図１に示すような制御ユニット１４により制御される。制御ユニット１４は、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、及び入出力回路１９を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、特に、そのハードディスク等の記憶装置１８には、間欠送り量Ｌのデータと共に、棒状材Ｗの曲げ加工部分の単位長さ（間欠送り量Ｌ）毎の曲げデータとして、プレスヘッドの可動型５の押圧時のストローク長（振幅Ｓ）、固定型４の基準位置から可動型５の押圧位置までの距離ｌ、及び棒状材Ｗの捻り（曲げ）方向を決める回動角度Ｒのデータが、予め記憶されている。それらのデータは、棒状材Ｗが間欠的に送り量Ｌで送られる毎に、ＣＰＵ１５により記憶装置１８から読み出され、可動型５の振幅Ｓ，距離ｌ，角度Ｒがこれらのデータに基づき制御される。

次に、上記構成の曲げ加工装置を使用して行なう曲げ加工方法について説明する。棒状材Ｗを曲げ加工する場合、図１に示すように、先ず棒状材Ｗを移動台１０の保持管１１内に挿入して、その棒状材Ｗの先端部を固定型４の上にセットし、チャック機構９により棒状材Ｗを把持する。

装置の制御ユニット１４は、曲げ加工を開始すると、送り機構１を駆動制御して、移動台１０を送り量Ｌだけ送り、送りの停止と共に、クランプ機構３により棒状材Ｗの先端部をクランプする。そして、この停止期間に、制御ユニット１４のＣＰＵ１５は記憶装置１８から読み出したデータに基づき、プレス機構６を駆動制御し、可動型５を繰り返し押圧作動させ、可動型５は棒状材Ｗの押圧位置を繰り返し押圧する。この押圧動作時の、可動型５の押下げストローク長（振幅Ｓ）と可動型５の押圧位置つまり固定型４の基準位置から可動型５の押圧位置までの距離ｌは、プレス機構６と押圧位置調整機構７により制御される。

一方、棒状材Ｗの曲げの方向は、送り機構１による送り動作時、軸回動機構２によって軸の周りで回動角度Ｒが回動制御される。送り動作時にはクランプ機構３のクランプが解除され、送り量Ｌの送りが終了した時点でクランプ機構３によるクランプが再度行なわれる。

具体的には、例えば、各回の送り量Ｌは５ｍｍ、可動型５のストローク数は５回／秒に設定され、送りを中止する停止期間に、可動型５は、棒状材Ｗにおける固定型の基準位置から距離ｌの位置を、振幅Ｓで繰り返し押圧し、これにより、棒状材Ｗの押圧部分は振幅Ｓと距離ｌで決定される曲率に曲げ加工される。

このような棒状材Ｗの間欠送り毎に、棒状材Ｗの押圧位置（固定型の基準位置から距離ｌの位置）が可動型５の振幅Ｓのストロークにより繰り返し押圧され、曲げ方向を決めるための回動角度Ｒの調整は、間欠動作毎つまり棒状材Ｗが送り量Ｌだけ送られる毎に行なわれ、棒状材Ｗが予め決められる立体形状に曲げ加工されていく。

上述のように、棒状材Ｗの曲げの曲率は、略振幅Ｓと距離ｌにより決定され、可動型５の振幅（押出しストローク長）Ｓは、押圧位置が同じ場合、長くなるほど棒状材Ｗの曲げの曲率が大きく、短いほど曲げの曲率は小さくなる。一方、押圧位置の距離ｌは、可動型５の振幅が同じ場合、長いほど曲げ曲率が大きく、短いほど曲げ曲率が小さくなる。また、棒状材Ｗがパイプの場合、可動型の振幅Ｓが大きいほどパイプに曲げ傷を生じやすく、距離ｌが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。このため、曲げ加工の効率を考慮した場合、棒状材に破壊を生じさせない範囲で可動型の振幅Ｓを大きく設定するが、押圧する位置までの距離ｌは棒状材Ｗを曲げ加工し得る最小値に設定することになる。また、棒状材Ｗの間欠移動時の送り量Ｌは、棒状材に折れ目などが生じない範囲で最大値に設定される。

このように、棒状材Ｗを送り機構１により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構６により可動型５を棒状材Ｗの押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構２により棒状材Ｗをその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構６による可動型５の押圧振幅と、押圧位置調整機構７による押圧位置を調整して、棒状材Ｗを曲げ加工するから、棒状材Ｗを任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して、効率よく曲げ加工することができる。

図２〜図８は、棒状材としてパイプＰを曲げ加工するパイプ用の曲げ加工装置の例を示している。この曲げ加工装置では、パイプＰを曲げ加工するために、パイプＰ内にマンドレル３２ａを挿入し、そのマンドレル３２ａの先端が常に押圧動作時、可動型５の押圧位置に位置するように、押圧位置調整機構２７による可動型５の軸方向の動きに応じて同方向に移動する構造である。

この加工装置は、図２，図３に示す如く、基本的には上記実施形態と同様に、ベース２８上に移動台３０が横方向に移動可能に配設される。ベース２８上にはレール２１ａが横方向に敷設され、レール２１ａ上に移動台３０が係合部を介して移動可能に配設される。さらに、送り機構２１として、レール２１ａに沿ってスクリューシャフト２１ｂが回転可能に支持され、そのスクリューシャフト２１ｂに、移動台３０の底部に設けためねじ部２１ｃが螺合する。スクリューシャフト２１ｂは、チェーン、スプロケットなどを介してモータ２１ｄに連係され、モータ２１ｄの回転により、スクリューシャフト２１ｂが回転駆動され、めねじ部２１ｃを介して移動台３０がレール２１ａ上を移動する。

移動台３０内にはその長手方向に向けてパイプＰを保持するための保持管３１がその軸の周りで回動可能に配設され、保持管３１の先端にパイプＰを把持するためのチャック機構２９が設けられる。チャック機構２９には、移動台３０の側部に取り付けた流体圧シリンダ２９ａの作動により把持動作するコレットチャックが配設され、曲げ加工を行なう際、保持管３１内に挿入されセットされたパイプＰを把持する。

さらに、移動台３０の後部には軸回動機構２２が設けられ、軸回動機構２２は、パイプＰの保持管３１をモータ２２ａによりスプロケット、チェーンなどを介して回転駆動するように構成され、パイプＰを保持する保持管３１を軸の周り３６０度の範囲で両方向に回動させる。ベース２８上の先端部には、固定型２４と可動型２５を備えたプレス機構２６が配設される。固定型２４はパイプＰを下から受けて保持する形状に形成されてベース２８上に固定され、固定型２４の上方には可動型２５がパイプＰの軸と垂直方向に往復移動可能に、プレス機構２６の可動部に取り付けられる。プレス機構２６としては、スクリューシャフトの回転により可動型２５を往復移動させるスクリュープレス機構が使用される。可動型２５はパイプＰを押圧しながら保持する凹部を有すると共に、その凹部はパイプＰの略曲げ曲率に沿った曲面で形成されている。

すなわち、プレス機構２６は、略門形フレームの上部に昇降板２６ａを複数のガイドロッド２６ｄを介して昇降可能に配設し、昇降板２６ａにはめねじ部を介してスクリューシャフト２６ｃを螺合させ、スクリューシャフト２６ｃをモータ２６ｂにより回転駆動して、昇降板２６ａを昇降駆動する構造である。また、昇降板２６ａの下部には、可動型２５を軸方向に移動させてその位置を調整する押圧位置調整機構２７が取り付けられる。押圧位置調整機構２７の移動板２７ａは、昇降板２６ａの下側に取り付けられたガイドロッド２７ｃを介して横方向（パイプＰの軸方向）に移動可能とされる。

また、昇降板２６ａの底部には、スクリューシャフト２７ｂが回転可能に、軸方向に沿って支持され、スクリューシャフト２７ｂには移動板２７ａの上部に固定しためねじ部が螺合する。移動板２７ａの下部に可動型２５が固定されている。スクリューシャフト２７ｂは、チェーン、スプロケットなどを介してモータ２７ｄにより回転駆動され、これにより、めねじ部を介して移動板２７ａがパイプＰの軸方向に移動し、移動板２７ａの下部の可動型２５の軸方向の位置が調整される。

固定型２４のチャック機構２９側には、パイプＰをその曲げ加工時にクランプするためのクランプ機構２３が配設される。このクランプ機構２３は、図６に示すように、１対のクランプ片２３ａ、２３ｂを有し、流体圧シリンダ２３ｃの作動により１対のクランプ片２３ａ、２３ｂを上下動させてパイプＰをクランプする。

一方、上記移動台３０の送り機構２１の後部には、パイプＰ内にマンドレル３２ａを挿入するためのマンドレル装置３２がベース２８上に移動可能に配設される。マンドレル装置３２は、図２、図４に示すように、ベース２８上に敷設されたレール３２ｂ上をパイプＰの軸方向に沿って移動可能に配設され、その上部には水平方向に長尺のマンドレル３２ａが固定される。図８に示すように、マンドレル３２ａの先端部は球状に形成され、被加工物であるパイプＰの押圧位置に到達する。また、マンドレル装置３２と上記押圧位置調整装置２７の移動板２７ａとは連結軸３２ｃにより連結され、移動板２７ａがパイプＰの軸方向に移動して可動型２５の押圧位置が変化したとき、それに応じてマンドレル３２ａの先端部の位置を変化させる。

なお、プレス機構２６は、上記のようなスクリュープレス機構の他、ラックピニオンプレス機構、或はカムの回転により昇降板、移動板、及び可動型を昇降ささて押圧動作するカム式プレス機構を使用することもできる。

上記構成の送り機構２１、軸回動機構２２、プレス機構２６、押圧位置調整機構２７、クランプ機構２３、及びチャック機構２９は、上記と同様に、図２に示す如く、制御ユニット１４により制御される。制御ユニット１４は、ＣＰＵ１５、ＲＡＭ１６、ＲＯＭ１７、及び入出力回路１９を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、そのハードディスク等の記憶装置１８には、上記と同様に、間欠送り量Ｌのデータと共に、パイプＰの曲げ加工部分の単位長さ（間欠送り量Ｌ）毎の曲げデータとして、プレスヘッドの可動型２５の押圧時のストローク長（振幅Ｓ）、固定型２４の基準位置から可動型２５の押圧位置までの距離ｌ、及びパイプＰの捻り（曲げ）方向を決める回動角度Ｒのデータが、予め記憶されている。

次に、上記構成の曲げ加工装置を使用して行なうパイプＰの曲げ加工について説明すると、図２に示すように、先ずパイプＰを前方から移動台３０の保持管３１内に挿入すると共に、マンドレル３２ａをパイプＰ内に挿入し、そのパイプＰの先端部を固定型２４の上にセットし、チャック機構２９によりパイプＰを把持する。

制御ユニット１４は、曲げ加工を開始すると、送り機構２１を駆動制御して、移動台３０を送り量Ｌだけ送り、送りの停止と共に、クランプ機構２３によりパイプＰの先端部をクランプする。そして、この停止期間に、制御ユニット１４のＣＰＵ１５は記憶装置１８から読み出したデータに基づき、プレス機構６を駆動制御し、可動型２５を繰り返し押圧作動させ、可動型２５はパイプＰの押圧位置を繰り返し押圧する。この押圧動作時の、可動型２５の押下げストローク長（振幅Ｓ）と可動型２５の押圧位置、つまり図８に示す如く、固定型２４の基準位置から可動型２５の押圧位置までの距離ｌは、プレス機構２６と押圧位置調整機構２７により制御される。

一方、パイプＰの曲げの方向は、送り機構２１による送り動作時、軸回動機構２２によって軸の周りで回動角度Ｒが回動制御される。送り動作時にはクランプ機構２３のクランプが解除され、送り量Ｌの送りが終了した時点でクランプ機構２３によるクランプが再度行なわれる。

例えば、各回の送り量Ｌは５ｍｍ、可動型２５のストローク数は５回／秒に設定され、送りを中止する停止期間に、可動型２５は、パイプＰにおける固定型の基準位置から距離ｌの位置を、振幅Ｓで繰り返し押圧し、これにより、パイプＰの押圧部分は振幅Ｓと距離ｌで決定される曲率に曲げ加工される。被加工物がパイプの場合、可動型２５の振幅Ｓが大きいほどパイプに曲げ傷を生じやすく、距離ｌが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。このため、曲げ加工の効率を考慮した場合、パイプＰに傷を生じさせない範囲で可動型の振幅Ｓを大きく設定するが、押圧する位置までの距離ｌはパイプＰを曲げ加工し得る最小値に設定することになる。また、パイプＰの間欠移動時の送り量Ｌは、パイプに折れ目などが生じない範囲で最大値に設定される。

そして、パイプＰの間欠送り毎に、図８に示すように、パイプＰの押圧位置（固定型２４の基準位置から距離ｌの位置）が可動型２５の振幅Ｓのストロークにより繰り返し押圧され、曲げ方向を決めるための回動角度Ｒの調整は、間欠動作毎つまりパイプＰが送り量Ｌだけ送られる毎に行なわれ、パイプＰが予め決められる立体形状に曲げ加工される。

このように、パイプＰを送り機構２１により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構２６により可動型２５をパイプＰの押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構２２によりパイプＰをその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構２６による可動型２５の押圧振幅と、押圧位置調整機構２７による押圧位置を調整して、パイプＰを曲げ加工するから、パイプＰを任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して、効率よく曲げ加工することができる。また、パイプＰの押圧位置の内部には、押圧位置の調整に応じて移動するマンドレル３２ａが挿入されるため、パイプＰを潰す虞はさらに低減されることになる。

以上説明したように、本発明の棒状材の曲げ加工方法と装置によれば、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構により可動型を棒状材の押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構による可動型の押圧振幅と、押圧位置調整機構による押圧位置を調整して、棒状材を曲げ加工するから、パイプなどの棒状材を任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して曲げ加工することができ、エクゾストパイプなど立体的な曲げ形状をもった長尺加工物を非常に効率よく加工することができる。

本発明の曲げ加工装置の基本的な実施形態を示す構成図である。パイプＰの曲げ加工装置の正面図である。同曲げ加工装置の平面図である。図２のIV-IV断面図である。図２のV-V断面図である。図２のVI-VI矢視図である。図２のVII-VII矢視図である。曲げ加工の形態を模式的に示す説明図である。

符号の説明

１-送り機構
２-軸回動機構
３-クランプ機構
４-固定型
５-可動型
６-プレス機構
７-押圧位置調整機構

Claims

棒状材を把持して軸方向に送る送り機構と、
該棒状材をその軸の周りで回動させる軸回動機構と、
該棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、
該棒状材の加工部分を保持する固定型と、
該固定型に対向して可動的に配設された可動型を該棒状材の加工部分に対し該棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作するプレス機構と、
該プレス機構の該可動型の押圧位置を該固定型の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構と、
を備えた曲げ加工装置により棒状材を曲げ加工する方法であって、
該棒状材を前記送り機構により間欠的に軸方向に送る工程と、
送りの停止期間中に、前記プレス機構の該可動型における該棒状材の軸方向の位置を、前記固定型の基準位置から距離ｌの位置とするように、前記押圧位置調整機構により該棒状材の押圧位置を調整する工程と、
前記プレス機構の該可動型を該棒状材の押圧位置に対し、調整された振幅Ｓの幅で繰り返し押圧動作させる工程と、
前記軸回動機構により該棒状材をその軸の周りで回動角度Ｒに基づき回動させて曲げ方向を調整する工程と、
を含み、該軸回動機構により該棒状材をその軸の周りで該回動角度Ｒに基づき回動させて曲げ方向を調整する一方、該プレス機構による該可動型の振幅Ｓと前記押圧位置調整機構による押圧位置の距離ｌを調整しながら、該プレス機構により該可動型を該棒状材に繰り返し押圧して、該棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする棒状材の曲げ加工方法。
棒状材を把持し送り量Ｌで間欠的に該棒状材を軸方向に送る送り機構と、
該棒状材をその軸の周りで回動角度Ｒに基づき回動させる軸回動機構と、
該棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、
該棒状材の加工部分を保持する固定型と、
該固定型に対向して可動的に配設された可動型を、該棒状材の加工部分に対し、調整された振幅Ｓの幅で、該棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作させるプレス機構と、
該プレス機構の可動型の押圧位置を、該棒状材の軸方向に動かして、該固定型の基準位置に対する距離ｌに調整する押圧位置調整機構と、
前記送り量Ｌ、振幅Ｓ、回動角度Ｒ、及び距離ｌの各データを予め記憶する記憶装置を有し、該記憶装置から読み出した該各データに基づき、前記送り機構、軸回動機構、プレス機構、及び押圧位置調整機構を制御する制御ユニットと、
を備え、
該制御ユニットの該記憶装置から読み出した各データに基づき、該軸回動機構を制御して該棒状材をその軸の周りに回動させて曲げ方向を調整する一方、該押圧位置調整機構を制御して該可動型による該棒状材の押圧位置を該距離ｌに調整しながら、該プレス機構を制御して該棒状材に対し該可動型を該振幅Ｓで繰り返し押圧し、該棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする棒状材の曲げ加工装置。
前記棒状材が管状に形成され、該棒状材内にマンドレルを挿入するマンドレル装置が該棒状材の軸方向に移動可能に配設され、前記押圧位置調整機構による前記可動型の押圧位置の調整時、該マンドレル装置のマンドレルが前記押圧位置調整機構の押圧位置調整動作に応じて移動し、該可動型の押圧作動時、該マンドレルの先端が該棒状材内の押圧位置に位置するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の棒状材の曲げ加工装置。