JPS6034417Y2 - pipe bender - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は各種配管、フレーム、ハンドル等に用いる鋼
管、特に溶接鋼管を曲げ加工する為のパイプベンダーに
関する。[Detailed Description of the Invention] This invention relates to a pipe bender for bending steel pipes used for various piping, frames, handles, etc., especially welded steel pipes.

一般に、溶接鋼管は、その製造時に生じたビードが他の
部分と、強度・剛性・弾性限界等に差異がある為、その
曲げ加工を施す位置（周方向位置）の違いによってスプ
リングバックの量等が異なり、その仕上形状に差異を生
ずる。In general, welded steel pipes have beads that occur during manufacturing that differ from other parts in strength, rigidity, elastic limits, etc., so the amount of springback can vary depending on the position (circumferential position) at which the bending process is performed. This results in a difference in the finished shape.

従って、複数の上記管を同一形状に仕上げようとすれば
、常にビードを同一位置に曲げ加工を施す必要がある。Therefore, if a plurality of the tubes are to be finished into the same shape, it is necessary to always bend the beads at the same position.

しかし乍ら、従来のパイプベンダーは上記管の曲げ加工
周方向位置を決定する為の位置決め機能を有しておらな
い為、複数の溶接鋼管を同一条件のもとで曲げ加工して
も、その仕上形状が不均一となり、加工精度が低いとい
う欠点があった。However, since conventional pipe benders do not have a positioning function to determine the circumferential bending position of the pipe, even if multiple welded steel pipes are bent under the same conditions, The disadvantages were that the finished shape was uneven and the processing accuracy was low.

本考案は、上記のこのような問題点を解決し、溶接鋼管
の曲げ加工周方向位置を常に一定に保って、均一な仕上
形状を得ることができる極めて加工精度の高いパイプベ
ンダーを提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems and provides a pipe bender with extremely high processing accuracy that can always maintain a constant position in the circumferential direction during bending of welded steel pipes and obtain a uniform finished shape. With the goal.

以下、図面に示す実施例に基づいて、本考案を詳説する
。Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on embodiments shown in the drawings.

第１図及び第２図において、パイプベンダー１はコンピ
ュータによる数値制御方式のＮＣペングーであり、該ベ
ンダー１は曲げ加工すべき溶接鋼管２をチャック固定す
る為のパイプチャック装置３及び上記鋼管２に曲げ加工
を施すベンディング機構４等を備え、これらは総て図外
のＮＣ制御ユニットにより、入力された精密な数値デー
タに従って駆動する。In FIGS. 1 and 2, a pipe bender 1 is a computer-based numerically controlled NC pengu, and the bender 1 is connected to a pipe chuck device 3 for chuck-fixing a welded steel pipe 2 to be bent, and to a pipe chuck device 3 for chucking a welded steel pipe 2 to be bent. It is equipped with a bending mechanism 4 that performs bending, and all of these are driven by an NC control unit (not shown) according to input precise numerical data.

パイプチャック装置３は、本体ベッド５上面のレール６
に沿って前後Ａ、 Ｂ方向に移動自在のキャリッジ７上
に装置しである。The pipe chuck device 3 is attached to a rail 6 on the top surface of the main body bed 5.
The device is mounted on a carriage 7 that is movable back and forth in directions A and B along the axis.

該チャック装置３のチャック８の内部軸心方向にはベッ
ド５の略全長に亘って延びるマンドレル９が挿通しであ
る。A mandrel 9 extending over substantially the entire length of the bed 5 is inserted through the chuck 8 of the chuck device 3 in the direction of its internal axis.

マンドレル９はベンディング機構４による鋼管２曲げ加
工時において、該鋼管２のシワ発生及び楕円化を防止す
る為の治具であり、その径寸法は鋼管２の内径寸法より
も若干小さく、しかして、該マンドレル９は鋼管２セッ
ト時において、該鋼管２内に挿通ずると共に、その先端
はベンディング機構４の曲げ型１０の位置まで延び、そ
の後端をマンドレル装置１１により支持してあり、また
曲げ加工終了後は該マンドレル装置１１により後方向Ｂ
へ引き抜く構成としである。The mandrel 9 is a jig for preventing wrinkles and ovalization of the steel pipe 2 during the bending process of the steel pipe 2 by the bending mechanism 4, and its diameter is slightly smaller than the inner diameter of the steel pipe 2. The mandrel 9 is inserted into the steel pipe 2 when the two steel pipes are set, and its tip extends to the position of the bending die 10 of the bending mechanism 4, and its rear end is supported by the mandrel device 11, and the bending process is completed. After that, the mandrel device 11 moves the rearward direction B.
It is configured to be pulled out.

ベンディング機構４は前述の曲げ型１０、数曲は型１０
と同軸上に回転自在に枢支した締め型部１２及び曲げ加
工時において鋼管２の楕円化及び肉厚減少等を最小限に
おさえる為の補助バイススライド１３から戒る。The bending mechanism 4 is the above-mentioned bending mold 10, and some songs are the mold 10.
The clamping mold part 12 is rotatably supported on the same axis as the steel pipe 2, and the auxiliary vice slide 13 is used to minimize the ovalization and wall thickness reduction of the steel pipe 2 during bending.

締め型部１２は第１図に示す如く、曲げ型１０の半径方
向へ往復動する締め型１４を有すると共に、液圧シリン
ダとリンク機構、又は電動モータとチェーンとスプロケ
ット等からなる駆動装置１５によって、Ｃ，Ｄ方向へ回
動する構成としである。As shown in FIG. 1, the clamping mold part 12 has a clamping mold 14 that reciprocates in the radial direction of the bending mold 10, and is driven by a driving device 15 consisting of a hydraulic cylinder and a link mechanism, or an electric motor, a chain, a sprocket, etc. , C, and D directions.

しかして、鋼管２にマンドレル９を挿通ずると共に、該
鋼管２をチャック８によりチャック固定し、その曲げる
べき個所を曲げ型１０と締め型１４とにより挾持状に保
持し、その後、締め型部１２をＣ方向へ所定角度回転さ
せることにより、鋼管２は第１図乃至第３図に示す如く
、曲げ型１０の外周凹溝１７の円周曲率及び締め型部１
２の上記回転角度に対応して所定角度θだけ曲げ加工さ
れる。Then, the mandrel 9 is inserted into the steel pipe 2, the steel pipe 2 is chucked and fixed by the chuck 8, and the part to be bent is held in a sandwich shape by the bending mold 10 and the clamping mold 14, and then the clamping mold part 12 By rotating the steel pipe 2 by a predetermined angle in the C direction, the steel pipe 2 is shaped as shown in FIGS.
The bending process is performed by a predetermined angle θ corresponding to the above-mentioned rotation angle of No. 2.

２０は鋼管２の曲げ加工周方向位置Ｐ（第４図参照）を
決定する為の位置決め機構であり、該機構２０は、前述
したＮＣ制御ユニットからの制御信号に基づいてチャッ
ク装置３をＥまたはＦ方向へ所定角度回転させるように
構威しである。20 is a positioning mechanism for determining the bending circumferential position P (see FIG. 4) of the steel pipe 2, and this mechanism 20 moves the chuck device 3 to E or E based on the control signal from the above-mentioned NC control unit. It is configured to rotate by a predetermined angle in the F direction.

１８は鋼管２におけるビード１９の周方向位置を検出す
る為のビード位置検出器であって、該検出器１８は、こ
ろがり軸受又はすべり軸受等のベアリング２１を介して
チャツク８外周に回転自在に支持すると共に、位置決め
機構２０の上面に取付固定した支持部材２２により垂下
状態に位置決めする。18 is a bead position detector for detecting the circumferential position of the bead 19 in the steel pipe 2, and the detector 18 is rotatably supported on the outer periphery of the chuck 8 via a bearing 21 such as a rolling bearing or a sliding bearing. At the same time, the support member 22 attached and fixed to the upper surface of the positioning mechanism 20 positions the positioning mechanism 20 in a hanging state.

このようにして検出器１８は位置決め機構２０によるチ
ャック装置３の回転駆動にもかかわらず、常に上記垂下
状態を維持する。In this way, the detector 18 always maintains the above-mentioned hanging state even though the chuck device 3 is rotationally driven by the positioning mechanism 20.

検出器１８は具体的には磁気センサー２３を有する磁気
検出器を示し、鋼管２のビード１９の磁気的特性例えば
磁気抵抗が他の部分のそれと異なることを利用して、検
出信号を出力するように構威しである。Specifically, the detector 18 is a magnetic detector having a magnetic sensor 23, which outputs a detection signal by utilizing the magnetic properties of the bead 19 of the steel pipe 2, such as the fact that the magnetic resistance is different from that of other parts. It is in full swing.

即ち、チャック８により鋼管２を掴持したままチャック
装置３を一方向例えばＣ方向へ回転させると、第５図に
示す如く、ビード１９がセンサー２３に対応する位置ま
で来て、検出器１８の検出電圧Ｖが急激に上昇してピー
クｍを示す。That is, when the chuck device 3 is rotated in one direction, for example in the C direction, while holding the steel pipe 2 with the chuck 8, the bead 19 comes to a position corresponding to the sensor 23, as shown in FIG. The detected voltage V suddenly rises and shows a peak m.

この時上記検出信号を出力する構成としである。At this time, the configuration is such that the detection signal is outputted.

そして、この出力信号はＮＣ制御ユニットへ送られ、該
ユニットは上記信号を受は取ると直ちに位置決め機構２
０を停止制御してチャック装置３を停止させ、この停止
時においてビード１９はセンサー２３の直下に位置する
。Then, this output signal is sent to the NC control unit, and as soon as this unit receives the above signal, the positioning mechanism 2
0 is controlled to stop the chuck device 3, and the bead 19 is located directly below the sensor 23 during this stop.

そして、以後は上記ユニットにより、入力データに従っ
て一連の曲げ加工工程が進行するのである。From then on, the unit proceeds with a series of bending processes according to the input data.

例えば、第４図に示す如く上記工程の第１段階において
Ｐ点を内側として曲げ加工を施す場合は、一旦ビード１
９がセンサー２３の直下に位置停止した後、位置決め機
構２０によりチャック装置３をＣ方向へ所定角度ａだけ
回転するように設定しておけば、Ｐ点はベンディング機
構４の曲げ型１０の曲げ位置Ｑに仮想線で示す如く一致
して、この位置Ｐに曲げ加工が施されるのである。For example, when bending is performed with point P inside in the first step of the above process as shown in FIG.
If the positioning mechanism 20 is set so that the chuck device 3 is rotated by a predetermined angle a in the C direction after the chuck device 9 is stopped directly below the sensor 23, the point P is the bending position of the bending die 10 of the bending mechanism 4. The bending process is performed at this position P, coinciding with Q as shown by the imaginary line.

従って、同一条件のもとに多数の鋼管２・・・・・・を
曲げ加工を施す場合、必要な入力データを上記ＮＣ制御
ユニットに与えるのみで、常に同一位置Ｐから曲げ加工
工程が開始される為、たとえ該工程が複数段階の曲げ工
程から戊っていても、各段階におけるスプリングバック
量・楕円化率・肉厚減少率が全ての鋼管２・・・・・・
で一致して、仕上形状は完全一致することとなる。Therefore, when bending a large number of steel pipes 2 under the same conditions, the bending process is always started from the same position P by simply providing the necessary input data to the NC control unit. Therefore, even if the process consists of multiple stages of bending, the amount of springback, ovalization rate, and wall thickness reduction rate at each stage are the same as for all steel pipes 2...
The finished shapes match perfectly.

尚、磁気センサー２３は検出器１８から突出退入自在と
して、セットする鋼管２の管径に適宜対応して、その外
周面に対する距離寸法を常に一定に保持する。The magnetic sensor 23 is designed to be able to protrude and retract from the detector 18, and maintains a constant distance from the outer circumferential surface of the magnetic sensor 23 in accordance with the diameter of the steel pipe 2 to be set.

なお、第５図に例示した検出電圧ＶをそそのままＮＣ制
御ユニットへ送ってこれを解析し、急激なピークｍの位
置を記憶させ、上述のようにセンサー２３の位置で一旦
停止させることなく、そのままＰ点を曲げ位置Ｑまで回
転して後、停止させることも自由であって、望ましいこ
とである。In addition, the detected voltage V illustrated in FIG. 5 is sent as it is to the NC control unit, where it is analyzed, and the position of the sudden peak m is memorized, without stopping once at the position of the sensor 23 as described above. It is also possible to rotate the point P as it is to the bending position Q and then stop it, which is desirable.

また、本考案はこれ以外にも種々設計変更自由である。Further, the present invention is open to various other design changes.

例えば、ビード位置検出器１８にはビード１９と他の部
分との異なる特性を利用するものであれは磁電検出器以
外のものでも良く、例えば電気的特性を利用した電気検
出器や、ビード１９の明度の相違を検出する検出器を用
いるも自由である。For example, the bead position detector 18 may be a device other than a magnetoelectric detector that utilizes different characteristics between the bead 19 and other parts; for example, an electric detector that utilizes electrical characteristics, or a It is also possible to use a detector that detects differences in brightness.

上述の実施例のように、ＮＣベンダー１のＮＣｉＱ御ユ
ニットを介して位置決め機構２０とビード位置検出器１
８とを連動する構成とすれば、該検出器１８が出力する
電気信号が、上記ユニットに予め入力した数値データと
該ユニット内のＣＰＵを介して連携する為、位置決め機
構２０の制御延いてはベンダー１の運転制御を極めて精
度良く行なうことができる。As in the above embodiment, the positioning mechanism 20 and bead position detector 1 are controlled via the NCiQ control unit of the NC bender 1.
8, the electric signal outputted by the detector 18 will be linked with the numerical data inputted in advance to the unit via the CPU in the unit, so that the control of the positioning mechanism 20 will be controlled. The operation of the bender 1 can be controlled with extremely high accuracy.

この点を理解しやすくするために、第６図の比較例を示
したが、この第６図では、ビード位置検出器１８を回転
式チャック装置３の近傍に設けずに、鋼管２・・・・・
・を供給する為の搬入装置２５の先端に設け、かつ、位
置決め機構２０も搬入装置２５の先端に付設する。In order to make this point easier to understand, a comparative example is shown in FIG. 6, but in this FIG.・・・
・The positioning mechanism 20 is also attached to the tip of the carrying-in device 25.

そしてベンダー２４には固定式チャック装置を設ける。The bender 24 is provided with a fixed chuck device.

このようにして、ビード１９の曲げ加工周方向位置を予
め検出してからペング一本体２７に鋼管２の位置決めを
行ないつつ供給するものである。In this way, the bending circumferential position of the bead 19 is detected in advance, and then the steel pipe 2 is positioned and supplied to the peng main body 27.

この比較例のように構成すれば、搬入装置２５からベン
ダー２４へのハンドリング時に鋼管２が僅かに回転して
、誤作を生じ易く、迅速な作業が難しい。If the structure is as in this comparative example, the steel pipe 2 rotates slightly during handling from the carrying device 25 to the bender 24, making it easy to produce errors and making it difficult to work quickly.

さらに、鋼管２を２方向以上に立体的に曲げることが至
難である。Furthermore, it is extremely difficult to bend the steel pipe 2 three-dimensionally in two or more directions.

本考案は以上詳述したような構成であって、所期目的を
有効達成した。The present invention has the configuration described in detail above, and has effectively achieved the intended purpose.

特に、溶接鋼管２におけるビード１９の周方向位置を検
出する為のビード位置検出器１８から送られる電気信号
に基づいて位置決め機構２０が作動するように構成した
から、従来溶接鋼管２の曲げ加工精度を低下させる最も
大きな原因となっていたビード１９の周方向位置を、鋼
管２の曲げ加工周方向位置Ｐに対して常に一定に保つこ
とができ、従って、多数の鋼管２・・・・・・の仕上形
状が総ての鋼管２・・・・・・において均等となり、精
度の高いパイプ製品が得られる。In particular, since the positioning mechanism 20 is configured to operate based on the electric signal sent from the bead position detector 18 for detecting the circumferential position of the bead 19 in the welded steel pipe 2, the bending accuracy of the conventional welded steel pipe 2 is improved. The circumferential position of the bead 19, which was the biggest cause of reduction in the bending process, can always be kept constant with respect to the bending circumferential position P of the steel pipe 2. Therefore, a large number of steel pipes 2... The finished shape is uniform for all the steel pipes 2, and a highly accurate pipe product can be obtained.

また、上記ビード１９の特性を長所として積極的に利用
することができる。Further, the characteristics of the bead 19 can be actively utilized as an advantage.

例えば、通常、曲げ加工を鋼管２に施す場合、第７図に
示す如く管２の曲げ部分か楕円となったり、アールの内
側部分にシワ２６・・・・・・が発生し易いのであるが
、この内側部分に大きな剛性を有するビード１９を位置
させれば、楕円化及びシワ２６・・・・・・発生を防止
することができるのである。For example, when a steel pipe 2 is normally bent, the bent portion of the pipe 2 becomes an ellipse as shown in Fig. 7, and wrinkles 26 tend to occur on the inside of the radius. By positioning the bead 19 having high rigidity in this inner portion, ovalization and wrinkles 26 can be prevented from occurring.

特に次のような著大な独自の効果を奏する。In particular, it has the following significant unique effects.

■ ビード位置検出器１８を、チャック８の近傍に設け
ると共に、ベアリング２１を介して該チャック８の外周
に回転自在に支持させたから、検出器１８の先端面と、
鋼管２の外周面との間隙を常に均一に保持出来、従って
この間隙を最小に保って、高精度のビードの検出が可能
となり、誤動作を防止出来る。(2) Since the bead position detector 18 is provided near the chuck 8 and rotatably supported on the outer periphery of the chuck 8 via the bearing 21, the tip surface of the detector 18 and
The gap with the outer circumferential surface of the steel pipe 2 can always be maintained uniformly, and therefore, this gap can be kept to a minimum, enabling highly accurate bead detection and preventing malfunctions.

■ 検出器１８は、常に位置決め機構２０と共に前後Ａ
、 Ｂに移動するから、検出器１８が出力する電気信号
が、上記ユニニットに予め入力した数値データと該ユニ
ット内のＣＰＵを介して連携する為、位置決め機構２０
の制御−延いてはベンダーの運転制御−を極めて精度良
く行なうことが出来、高能率作業が実現出来る。■ The detector 18 is always located at the front and rear A along with the positioning mechanism 20.
, B, the electric signal output by the detector 18 is linked with the numerical data input in advance to the unit via the CPU in the unit, so the positioning mechanism 20
control - and by extension, the operation control of the bender - can be performed with extremely high precision, making it possible to achieve highly efficient work.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案に係る一実施例の斜視図、第２図はその
一部断面側面図、第３図は上記実施例により曲げ加工が
施された溶接鋼管の一部平面図、第４図は上記鋼管の曲
げ加工周方向位置の決定動作を説明する為の断面図、第
５図はビード位置検出器における電圧−角度線図、第６
図は本考案の作用効果と比較するために図示した比較例
の平面図、第７図は従来のベンダーにより曲げ加工が施
された溶接鋼管の一部平面図である。 ２・・・・・・溶接鋼管、３・・・・・・パイプチャッ
ク装置、５・・・・・・本体ベッド、６・・・・・ルー
ル、７・・・・・・キャリッジ、訃・・・・・チャック
、１８・・・・・・ビード位置検出器、１９・・・・・
・ビード、２０・・・・・・位置決め機構、２１・・・
・・・ベアリング、２２・・・・・・支持部材、Ｐ・・
・・・・曲げ加工周方向位置。FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially sectional side view thereof, FIG. 3 is a partially plan view of a welded steel pipe bent according to the above embodiment, and FIG. The figure is a cross-sectional view for explaining the determination operation of the bending circumferential position of the steel pipe, FIG. 5 is a voltage-angle diagram in the bead position detector, and FIG.
The figure is a plan view of a comparative example illustrated to compare the effects of the present invention, and FIG. 7 is a partial plan view of a welded steel pipe that has been bent by a conventional bender. 2... Welded steel pipe, 3... Pipe chuck device, 5... Body bed, 6... Rule, 7... Carriage, Death... ... Chuck, 18 ... Bead position detector, 19 ...
・Bead, 20...Positioning mechanism, 21...
...Bearing, 22...Support member, P...
...Bending process circumferential position.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 本体ベッド５のレール６に沿って前後Ａ、 Ｂ方向に移
動自在なキャリッジ７上にパイプチャック装置３を設け
、曲げ加工すべき溶接鋼管２におけるビード１９の周方
向を検出する為のビード位置検出器１８を、ベアリング
２１を介して該パイプチャック装置３のチャック８の外
周に回転自在に支持させて該チャック８の近傍に設け、
さらに、上記検出器１８からの電気信号に基づいて上記
鋼管２の曲げ加工周方向位置Ｐを決定する為に上記チャ
ック８を回転させる位置決め機構２０を、上記キャリッ
ジ７上に設けると共に、該位置決め機構２０の固定部か
ら延設された支持部材２２に、上記検出器１８を取付け
て固定し、該検出器１８を上記キャリッジ７と共に前後
Ａ、 Ｂ方向に移動して、上記鋼管２のチャッキング部
近傍にて上記ビード１９の周方向位置を検出するように
構成したパイプベンダー。A pipe chuck device 3 is installed on a carriage 7 that is movable back and forth in the A and B directions along the rail 6 of the main body bed 5, and is used to detect the bead position in order to detect the circumferential direction of the bead 19 in the welded steel pipe 2 to be bent. A container 18 is rotatably supported on the outer periphery of the chuck 8 of the pipe chuck device 3 via a bearing 21 and provided near the chuck 8,
Further, a positioning mechanism 20 for rotating the chuck 8 in order to determine the bending circumferential position P of the steel pipe 2 based on the electric signal from the detector 18 is provided on the carriage 7, and the positioning mechanism The detector 18 is attached and fixed to the support member 22 extending from the fixing part of the steel pipe 20, and the detector 18 is moved in the front and rear directions A and B together with the carriage 7 to the chucking part of the steel pipe 2. A pipe bender configured to detect the circumferential position of the bead 19 in the vicinity.