JPH01306021A - 管のような細長い素材を曲げる際のバツクスプリング現象を監視する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 のバックスプリング現象を監視する方法に関するもので
ある。また、本発明は上述の監視方法を実施するための
曲げ工具と関連する装置に関するものである．特に、本
発明は自動管曲げ成形機において管に生じるバックスプ
リング現象を監視することに関するものである。

管を曲げる方法は半径および角度によって特徴付けられ
、曲げるべき管の最初の軸線方向に対して直角な軸線の
周シに回転する成形ローラを通常含む工具を用い、この
工具は外周に環状条溝を有し、それ自身、第１クランプ
ジヨを支持または形成し、第コクランプジョーは成形ロ
ーラの軸線の周シに回転するより取付けられた曲げアー
ムによって保持され、第２クランプジヨーが曲げアーム
上に移動し、第１クランプジヨーと協働して曲げるべき
管を保持および引張ル、条片が管の最初の方向と平行に
クランプジョーの後側に設けられて曲げるべき管に対し
て側方から押し当てるよう構成されている。

このようにして、曲げるべき管の一部を曲げるため、曲
げられる管の部分はコ個のクランプジョー間にクランプ
され、曲げアームを制御して回転することによって前方
に移動され、成形ローラの条溝内に巻き込まれ、他方、
条片を曲げられる管部分の背ｆｋＫ側方から押し当てて
、曲げられる部分以外の部分の望ましくない変形を防止
し、曲げ応力に対し反作用を確保している。

成形ローラの寸法上の特徴は管の曲げられる半径を決定
し、他方、曲げアームの回転角度が管の曲）角ｆを決定
する。しかし、所謂ｒバックスプリング」現象のため、
仕上シ曲げ角度が曲げアームの設定回転角度より常に小
さい。

したがって、管を所要角度曲げるためＫは、曲げアーム
の回転を前記値にバックスプリングの値を加えた値に等
しい角度としなければならない。

これはバックスプリング値を考えに入れ得るよう知り得
るかまたは決定し得ると仮定する．バックスプリングを
理論的に決定し得ること勿論であるが、しかし、実際に
実際の値を監視し得ることもｌ要である。このような必
要は特に一連の同じ曲管を製造するために自動曲げ機を
用いる前に自動曲げ機を調整する際に生じる。

バックリングを監視する既知の方法では、機械的センサ
ーを用いて曲げ成形機での／シックスプリングの値を検
出する。この既知の方法を実施するには、クランプジョ
ーを開放し、曲げた管の部分を解放し、センサーを曲げ
た部分の前方に位置する管部分に接触させることが必要
である。

上述した従来方法での主な問題は、バックスプリングを
検出した後に、所望の角度に．曲管を正確に調整するた
めにバックスプリングを再現するよう管の曲げを何間す
ることは実際上不可能である。

実際上、コ個の前に開放したクランプジョー間に管を再
びクランプすることが必要である。しかし、前の作動で
の管のクランプ状態を正確に再現することはできない。

これがため、クランプジョーは管にマークをつけ、この
管を使用不可能にする。

このように、バックスプリングを監視するために用いら
れた管は屑にされ、これは管の寸法および材料のため高
価な管にとって許容することのできない問題である。

さらにまた、バックスプリングを監視するために現在用
いられているセンサーは管を曲げる曲げ機の部分でかで
ばった厄介な補助的装置である。

西ドイツ特許ＤＤ−Ａ−１０９．３．３／号は管のバッ
クスプリングを監ａ−するための他の方法音数えてお）
、この方法では管を曲げた後、曲げた部分より前方に位
置する管の部分をクランプしたブまとし、曲げた部分よ
シ後方に位置する管の部分全解放し、バンクスプリング
値を決定するために曲げた部分よシ陵方に位置する管の
部分を測定１−１甘だは基準マークをつける。

これがため、曲げた後、管ｔｉｔ自由にスプリング、＜
ツクし、他方、管は曲げ降のクランプジョー間に締付け
られたま１である。バックスプリングは曲げ区域から離
ｔ７、た曲げた部分の後方に位置する管の光′を放した
部分で検出される。その後、バックスプリングの値を計
算に入ｔて、曲げた部分の前方に位置する部分での管の
クランヅ作動を妨り゛ることさえもなしに、曲げ作２を
再開することができ、こハがため、バックスプリングを
監視するために用いた管は決して廃棄されず、したがっ
て、このような方法の原理は有利でをする。

しかし、西ドイツ％訂ＤＤ−Ａ−ＩＯ’１．３Ｊ１号は
管のバックスプリングを測定または認識するため、管の
解放した部分に取付けられた角度目盛を有する部分と、
曲げ機の機枠上に取付けられた光学的に見る光学系とを
具える装置を提案するにすぎない。

これがため、このような装置は１種の外部測定器具を具
え、その実施には、さらに多くの部品を曲げ機および曲
げるべき管に附加することが必要であシ、とハが笛ｌの
問題となっている。

濾らに、このような装置をバックスプリングの測定に実
際に用いるには、２つの作業を測定者が行なうことが８
委とされ、その一つは、光学系を用いて、目盛を見て読
み取ることであシ、他の作業は、目視系を用いて得られ
る読みによって曲げ機を補正することである。

これがため、このような装置を用いるには相当の時間を
必要とし、バックスプリングを測定し、測定したバック
スプリングの値によシ補正する方法を自動化することは
できない。

ｌ＄発明の目的は、バックスプリングを迅速に自動的に
測定および補正することを可能にし、外部測定装置を特
に管に附加することなく、今日普通に用いられている計
算機構を有する数値制御曲げ機に特に好適な簡単な装置
を用いて、目盛を目視および読取るような人による作業
をなくそうとするものである。

この目的のため、本発明は管のよりな変形可能の細長い
素材を前方部分と後方部分との間でクランプして成形部
品Ｏ周シに素材を巻きつけて曲げる際のバックスプリン
グ現象を監視する方法に関するもので、既知の方法では
、曲げた後、曲げた部分の前方に位置する管のような細
長い素材の部分全クランプしたま壕にし、曲げた部分の
後方に位置する素材の部分を解放し、バックスプリング
値を決定するために、白けた部分の後方に位置する素材
の解放部分で測定し、またはマークをつける。本発明方
法は、曲げた部分の後方に位置する管のような細長い素
材の部分全解放した後にバックスプリングの値を検出し
、素材および成形部品に対し、曲げの軸線の周シの回転
を限定し、曲げた部分の後方に位置する素材の部分が予
定の位置に遅する瞬間を検出するとともにこの瞬間にお
ける成形部品の角変位ｇ１．を検出することを特徴とす
る。これによシ成形部品の角度位置を知ることによ）、
簡単な計算によ勺バックスプリングの値が求めら九、こ
の計算は自動的に行なわｊる。

管のような細長い集材をクランプおよび条片を設けた曲
げ機で曲げた後、素材を保持しているクランプを緩め、
曲げ作業中に素材に対して側方から押し当てている条片
を素材から離すことによって曲げた部分の後方に位置す
る部分を製に解放することができる。

成形部品を曲げ方向とは反対方向に管のような細長い素
材の理論的バックスプリング値よシ僅かな角度小ざい回
動角度に等しい角度回転するまで、曲げた部分の後方に
位置する部分を解放しないのが有利である。

上述した方法を実施するだめの曲げ成形機に関連される
本発明による装置は、既知の方法で、曲げ成形装置の後
方に設けられたセンサーを具え、このセンサーは曲シ部
分の後方に位置する曲げ素材の部分の少なくとも一つの
位置を検出することが可能で、曲げ素材部分を解放した
後、素材および成形部品が回転している間に、曲げた部
分の後方に位置する面上素材の部分が予定位置に達した
際に、その瞬間なセンサーが検出し、検出時における成
形装置の角度位置がバックスプリング値を示すよう構成
される。

センサーは、例えは、曲げた部分の後方に位置する曲げ
素材の部分が回転中に光線を横切る瞬間を検出する光電
池とする。

本発明による装置のｌ実施例においては、曲げるべき管
のような細長い素材に対して側方がら押し尚てられる成
形機の条片によってセンサーを保持し、曲げた部分の後
方に位置する素材を釈放するためには、条片を前記素材
から遠去かる方向に動かして予定位置に位置させる。セ
ンサーは、好ましくは、条片の後端によって保持される
。これがため、装置が必要とする空間を最小とすること
ができ、曲げ区域から遠去かった位置に設けると−とが
できる０条片のような可動部品によってセンサーは保持
されるが、管その他の細長い素材のバックスプリング値
を測定する際に装置は完全に限定された固定位置を占め
る。

次に、細長い素材を白けている際のバックスプリング作
用を監視する本発明方法の７実施例を示す添附図面につ
き本発明をきらに詳細に説明する。

特に、第１−３図は成形ローラｌをその軸線−の周、９
に回転するよう取付けた工具を示し、成形ローラは外周
の少なくとも一部に環状条＃Ｊを有する。曲げアーム弘
もまた軸線コの周シに回転するよう取付けられ、このア
ームｔはクランプジョー５を保持し、このクランプジョ
ーＳは半径方向に移動する。クランプジョー５に対向し
て位置する成形ローラ１０部分６とクランプジーヨー５
は協働して曲げるべき管りをクランプする。この管りは
最初直線形状であシ、管りの最初の軸線を８で示す。

曲げ工具は、また、曲げるべき管７の軸線Ｓと平行に延
びる条片デを具え、この条片自体が長で方向条溝ｌＯを
有する。条片りは、矢／／で示すよりに、横方向に移動
することができ、これにょ）曲けようとする管りの部分
の後側で条片９を管７に対して側方から当てがうことが
でき、あるいは管りから条片デを離間させることができ
る。ざらに、曲げ作業中に前方に移動する管りにともな
って行くことができるようにするため、条片りを軸線Ｓ
と平行に長で方向に移動し得るようにする。

曲げようとする管部分の後側で管りをクランプｌコによ
って保持し、このクランプを軸線８の方向に移動し得る
キャリッジ（図示せず）によって保持する。クランプ／
−を保持するキャリッジの動きによって曲げるべき管り
の部分を前述した工具に対して動かすことができる。

管りの曲げ作業を進めるため、管２を可動クランプジョ
ー５と成形ローラｌの部分６との間にクランプし、また
、条片りを菅りに対して当てがい、曲げアーム弘を第１
図に矢Ｆで示す方向に軸線−の周シに角度ム回転して曲
げ作業の終シに曲げアーム弘を第１図に示す位置とする
。

この作業中、管りのバックスプリング作用を監視し、第
１図につき上述したように曲げアーム弘を角度ムまで制
御して回転することによって管りを先づ既知の量にまで
曲げる。

次に、曲げアーム弘を矢Ｆとは反対方向に、角度Ｂだけ
、軸線−〇周シに回転する。この量は管りの理論的バッ
クスプリング量から僅かな蓋Ｂを差引いたものに等しい
（第一図参照）。

この段階まで、管りはクランプｌλによって保持され、
条片りは管りに対して引き続き押しつけられている。

次に、第３図に示すように、クランプｌコを外ずして、
クランプｌ＝を保持しているキャリッジを後退させる８
次に、条片りを、第弘図に示すように、管りから僅かに
離す、これと同時に、条片デを後退させ（条片９は長さ
方向にも移動できるため）、明確に規定された基準位置
に戻すことができる。

この段階において、曲シクａを形成している曲がった管
りの部分および曲りクａの後方に位置する部分りｂの全
体が解放されている。逆に、管りの曲シフａの前方に位
置する部分りＣはクランプジョー５と成形ロー２７０部
分６との間に依然として保持され、クランプジョ−５は
外さすることか決してない。管７の曲っだ部分７ａの解
放によシ曲った部分りａにバックスプリング作用による
動きが生じ、この動きは予め角度ＢＯ値に制限されてお
シ、これは曲シクａの後方に位置するｖ７の部分７ｂの
方向が軸線８から僅かに離する方向に動き得ることを意
味“して、いる。

次に、１９区域の後方の特定位置に設けたセンサーを用
いる６図示の例では、センサーとして光電池７３が条片
９の後端に保持されている。

最ｔｌｉＫ、成形ローラｌおよび曲げアームＶを曲げ作
業中と同じ方向、すなわち、矢Ａの方向に回転し、曲げ
アームダの回転によって曲った管７の曲った部分７ａを
除く全体がｉ線−〇周シに回転する。この回転は管りの
後方部分７ｂが光電池／３からの光＃ｉｌをさえぎる際
に自製的に停止され、この場合、後方部分りｂは軸ａ８
の方向と角度Ｃで傾斜している（第５図参照）。

この時点において、成形ローラｌおよび曲げアームダの
回転角度位置は曲げ成形機上に設けられたコーダーによ
って自動的に読み取られる。理解されるように、角度位
置は曲、り７１Ｌが解放された後に管りがとる位置によ
って可変であシ、これがため、上述した角度位置Ｅによ
って変化する。したがって、成形ローラｌの角度位置に
基づいて管７の実際のバックスプリング値を引算して示
すことができる。

本発明方法によれば、管７がクランプジョー５と成形ロ
ーラｌの部分６との間に同じ点でクランプされたままの
状態の下で、実際のバンクスプリング値が求められる。

これがため、所望の正確な値を得るために同じ曲シフａ
を取り戻すことができる。この目的のため、余片デを管
りに対し側方妙・ら再び押し当て、曲げアームダを再び
曲げ方向に４１かし、前に求めたバックスプリング値に
等しい角度回転させる。

所望の曲げ角度が正確に得られるまで同じ方法を連続的
に繰返すことができる。

とり、かため、一連の同じ曲シを形成する前に、本発明
方法によ）管曲げ成形機の初期調整を行なうことができ
、調整に用いた最初の管は屑にならず、あるいトま、ク
ランプジョ−５を緩くすることによってマークさえもつ
かず、クランプジョーは後に再び締め付は九ばよい。本
発明の方法は一連の曲り゛成形作業中にサンプリングし
てテストするためにも用いることができる。

本発明方法は、新９Ａ、または既存の自動管曲げ成形機
にセンサー（光電池ｉ３）を附加し、僅かな、容易な変
更を行なうことによって実施することがてきる。

さらにまた、本発明方法の迅速性および自動的性質は、
成る場合に、本発明方法を曲げ成形機初期調整のためば
かりでなく、各曲げ作業を監視するにも用いることがで
きる。これは特に、例えば、異なる硬き、溶接ビードを
有し、厚さまたは外径を変化する異稲Ｑ管を曲げる場合
である。

留意すべきこととして、光電池１３の代シに電気的接点
を作動する機械的センサーのような同等のセンサーを用
いることができ、このようなセンサーは、本発明の範囲
から外れることなく、条片りに連結され、あるいは条片
デと無関係とする。

さらに、本発明はクランプ／、２およびクランプを保持
するキャリッジの存在に必ずしも限られず、キャリッジ
を設けていない曲げ成形機に応用することもできる。ｉ
ｔに、本発明による方法は管を曲げることに限られず、
また、同様の手段を用いて曲げられるバックスプリング
現象を生じる棒または条片のような細長い素材を曲げる
ことにも応用される。

上述した特定の実施例についての記載から本発明の一般
的特徴は十分明らかであシ、本発明の範囲から外するこ
となく、−膜内知識全用いて上述した特定の実施例を種
々の用途に対して容易に変更し、あるいは改造すること
ができ、したがって、このような改造および変更は、開
示した実施例と均等物を意味しまた均等物の範囲内九あ
る。本明細魯に用いた用語は説明上のものであって、こ
れらの用語によってｉｔ１限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１−３図は本発明による管のバックスプリングを監視
する順次工程を示す管曲げ成形機の曲げ工具の概略線図
である。 １００．成形ローラ　　コ００．成形ローラ軸線３６１
．環状条溝　　　弘８１０曲げアーム５６０．クランプ
ジョー　　り・・・管７０００条片　　　　ｉｏ、、、
長き方向条溝ｌλ００．クランプ　　／、？、、、セン
サー手続ネ市正限）（自発） 平成１年　６月　７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変形可能の細長い素材を曲げる際のバックスプリン
   グ現象を監視する方法であつて、前記素材を前方部分と
   後方部分との間でクランプして成形部品の周りに素材を
   巻きつけて前方部分と後方部分との間で前記素材を曲げ
   、 前記素材の前方部分をクランプした状態に保持して、後
   方部分を解放し、 前記素材の後方部分に基準マークをつけることによつて
   バックスプリング値を決定し、 曲げ軸線の周りの前記素材および成形部品の回転を限定
   し、 前記後方部分が予定位置に達した瞬間を検出すると同時
   に、前記成形部品の回動角度位置を検出することを特徴
   とする細長い素材を曲げる際のバックスプリングを監視
   する方法。 ２、前記素材をクランプによつて保持し、曲げ作業中、
   前記素材に対して条片を側方から押し当て、 曲げた後に前記素材を保持しているクランプを緩め、前
   記条片を取り除くことによつて前記後方部分を解放する
   請求項１記載の方法。 ３、曲げた後に、成形部品を曲げ方向とは反対方向に前
   記素材の理論的バックスプリング値より僅かな角度小さ
   い回動角度に等しい角度回転する請求項１記載の方法。 ４、バックスプリング値を決定した後、前記素材の曲げ
   を再び始めてバックスプリング値にする請求項１記載の
   方法。 ５、細長い素材の曲げに際してのバックスプリング現象
   を監視する装置であつて、 成形部品を含む曲げ工具と、 この曲げ工具の後側に設けられたセンサーとを具え、こ
   のセンサーが前記細長素材の後方部分の少なくとも１個
   の位置を検出するよう構成され、前記検出器が前記成形
   部品の回転中に前記後方部分が予定位置に達する点を検
   出するよう構成され、前記成形部品の回動角度位置が前
   記検出時におけるバックスプリング値の指示を与えるよ
   う構成したバックスプリング監視装置。 ６、前記センサーが光電池であり、前記後方部分が光線
   を横切る際に検出するよう構成した請求項５記載の装置
   。 ７、前記曲げ工具が前記細長素材に対して側方から押し
   当てられる条片をも含み、前記条片が前記センサーを保
   持する請求項５記載の装置。 ８、前記条片の後端が前記センサーを保持している請求
   項７記載の装置。