(57)【要約】  多岐にわたる曲げ形状が要求される場合や高強度の金属材の曲げ加工が必要な場合であっても、高い加工精度を確保できるとともに、金属材の表面性状を損なうことなく、曲げ加工の曲げ角度を大きくできる曲げ加工製品の製造方法を提供する。  鋼管１をその長手方向へ送りながら第１の位置Ａにおいて支持するとともに、第２の位置Ｂにおいて送られる鋼管１を部分的に加熱し、第３の位置Ｃにおいて鋼管１の加熱された部分を冷却するとともに、第３の位置Ｃよりも下流の領域Ｄで、鋼管１を把持する把持手段１５の位置を、第３の位置Ｃよりも鋼管１の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において鋼管１の送り方向を含む三次元の方向へ変更して、鋼管１の加熱された部分に曲げモーメントを与えることによって、三次元に屈曲する曲げ加工部を、長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える曲げ加工製品を製造する。
2010050460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉じた断面形状を有する長尺の金属材を、その長手方向へ送りながら第１の位置において支持するとともに、
該金属材の送り方向について前記第１の位置よりも下流の第２の位置において送られる金属材を部分的に加熱し、金属材の送り方向について前記第２の位置よりも下流の第３の位置において前記第２の位置で加熱された部分を冷却するとともに、金属材の送り方向について前記第３の位置よりも下流の領域で、前記金属材を把持する把持手段の位置を、前記第３の位置よりも前記金属材の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において少なくとも金属材の送り方向を含む三次元の方向へ変更して、前記金属材における前記加熱された部分に曲げモーメントを与えることによって、
三次元に屈曲する曲げ加工部を、長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える曲げ加工製品を製造すること
を特徴とする曲げ加工製品の製造方法。
【請求項２】
前記ワークスペースは、下記式（１）かつ（２）かつ（３）により規定される三次元空間である請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
ｘ＜０  かつ  （ｙ＝０またはｙ≧０．５Ｄ）  かつ  ０≦θ＜３６０°   ・・・・・（１）
ｘ２＋（ｙ−Ｒｍｉｎ）２≧Ｒｍｉｎ２              ・・・・（２）
ｘ２＋（ｙ＋Ｒｍｉｎ）２≧Ｒｍｉｎ２−（０．５Ｄ−Ｒｍｉｎ）２＋（０．５Ｄ＋Ｒｍｉｎ）２                        ・・・・（３）
ただし、式（１）〜（３）において、
Ｄ：前記曲げ加工製品の最小外形寸法（ｍｍ）
Ｒｍｉｎ：前記曲げ加工製品の最小曲率半径（ｍｍ）
ｘ、ｙ、θ：前記第２の位置を原点とする円柱座標系であって、前記金属材の瞬間的な送り方向をｘの正方向とし、ｘと水平面内で直交する方向をｙとし、周方向の角度をθとする。
【請求項３】
前記曲げ加工製品は、前記長手方向へ少なくとも二つの互いに異なる曲率半径の部分を有する請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項４】
前記金属材は、円形、矩形、楕円形、長円形、多角形、多角形と円の組み合わせ、または多角形と楕円の組み合わせからなる横断面形状を有する請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項５】
前記把持手段は、前記金属材の先端部の内部に挿入して配置されることによって前記金属材を把持する請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項６】
前記把持手段は、前記金属材の先端部の外面に当接して配置されることによって前記金属材を把持する請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項７】
送られる前記金属材は、前記第２の位置において部分的に焼入れが可能な温度に加熱されるとともに前記第３の位置において冷却されることによって、その一部を焼入れられる請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項８】
前記曲げ加工製品は、少なくとも長手方向及び／又はこの長手方向と交差する断面内における外周方向へ向けて、断続的又は連続的に焼入れ部を有する請求項１に記載された曲げ加工製品の製造方法。
【請求項９】
閉じた断面形状を有する長尺の金属材をその長手方向へ送るための送り装置と、
送られる前記金属材を、第１の位置において支持するための支持装置と、
送られる前記金属材を、金属材の送り方向について前記第１の位置よりも下流の第２の位置において部分的に加熱するための加熱装置と、
送られる金属材を、金属材の送り方向について前記第２の位置よりも下流の第３の位置において前記第２の位置で加熱された部分を冷却するための冷却装置と、
送られる金属材を、金属材の送り方向について前記第３の位置よりも下流の領域で把持しながら、前記第３の位置よりも前記金属材の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において少なくとも金属材の送り方向を含む三次元の方向へ移動することによって、前記金属材における前記加熱された部分に曲げモーメントを与えるための把持手段と
を組み合わせて備えることを特徴とする曲げ加工製品の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ加工製品の製造方法及び製造装置に関する。本発明は、さらに詳しくは、曲げ方向が３次元的に変化する曲げ加工を行われて製造される曲げ加工製品を、曲げ角度が高い場合にも、効率的にかつ優れた寸法精度で製造することができる曲げ加工製品の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境への配慮から、構造用金属材が軽量かつ高強度であることが、求められる。自動車の車体の安全性への要求が高まり、自動車部品の軽量化及び高強度化に対する要請が一段と高まっている。自動車用部品の素材には、従来よりもかなり高い強度レベルを有することが要求される。このため、例えば、引張強さが７８０ＭＰａ以上、さらには９００ＭＰａ以上という高張力鋼板が自動車用部品の素材として多用される。【０００３】
自動車用部品の構造を見直すことが、素材の高強度化に伴って、推進される。例えば、曲げ方向が３次元的に異なる連続曲げを行われて製造される曲げ加工製品を高精度で加工するための曲げ加工技術の開発が、複雑な形状を有する高強度の自動車用部品を製造するために、強く求められる。【０００４】
図４、５は、いずれも、本出願人がこのような要請に応えるために特許文献１により開示した発明に係る曲げ加工装置０の概略を示す説明図である。
送り装置３は、支持手段２によりその軸方向へ移動自在に支持された金属材１を、上流側から下流側へ向けて送る。支持手段２の下流に配置された高周波加熱コイル５は、金属材１を部分的に焼入れが可能な温度域に急速に加熱する。高周波加熱コイル５の下流に配置される水冷装置６は、金属材１を急冷する。水冷装置６の下流に配置される可動ローラダイス４は、金属材１を送りながら支持可能であるロール対４ａを少なくとも一組有する。可動ローラダイス４は、三次元で移動することにより、金属材１の加熱された部分に曲げモーメントを付与して金属材１に曲げ加工を行う。【０００５】
曲げ加工装置０は、十分な曲げ加工精度を確保しながら高い作業能率で、曲げ加工製品を製造することができる。この曲げ加工製品は、三次元に屈曲する曲げ加工部と焼入れ部とを、長手方向及び／又はこの長手方向と交叉する面内の周方向へ向けて断続的又は連続的に、有することができる。この曲げ加工装置０は、この曲げ加工製品を、十分な曲げ加工精度を確保しながら高い作業能率で、製造できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００６／０９３００６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは、特許文献１により開示した発明をさらに改良するため、鋭意検討を重ねた。図６は、特許文献１により開示した加工方法を概念的に示す説明図である。図６に示すように、金属材１は二対の支持ロール２によって支持されながら左方向へ送られる。この金属材１は、高周波加熱コイル５により部分的に急速に加熱された後に水冷装置６により急速に冷却されることによって、焼入れを含む各種熱処理が施される。水冷装置６の下流側に配置された可動ローラダイス４は、シフト量Ｈおよびチルト角θで三次元に移動する。可動ローラダイス４のこの移動によって、曲げモーメントが、高周波加熱コイル５により加熱された熱間の部分１ａに与えられる。この部分１ａは曲げモーメントにより変形するので、送り装置３により送られる金属材１は連続して曲げ加工される。【０００８】
本発明者らは、この曲げ加工法により曲げ加工される製品の寸法精度、すなわち加工精度をいっそう向上するため、多数の実験を行ってこの加工法における加工精度の低下原因を調査した。その結果、以下に列記する知見を得た。
（ａ）加工および冷却された金属材１は、曲げ加工の開始当初には可動ローラダイス４と線接触して支持されるため、可動ローラダイス４との接触位置を維持できる。
（ｂ）可動ローラダイス４を通過した部分の金属材１に作用する重力が、加工の進行に伴って不可避的に徐々に増加する。
（ｃ）金属材１は、この重力の増加に伴って、可動ローラダイス４と線接触する位置を中心として回転する。加熱された部分１ａに余分な変形が、この回転により発生するため、金属材１の加工精度が低下する。
（ｄ）上記重力の増加のみならず、高周波加熱コイル５による加熱の不均一や、水冷装置６による冷却の不均一による金属材１の熱変形や、金属材１の素材のばらつき、さらにはその他の加工条件の微妙な変動等といった様々な外乱が、金属材１をさらに回転させるため、金属材１の加工精度がさらに低下する。
（ｅ）金属材１の外乱による回転は、可動ローラダイス４を通過した金属材１の部分を、追加して設ける可動ローラにより支持および拘束することによって抑制でき、これにより、金属材１の加工精度の低下を抑制できる。
（ｆ）金属材１を大きな曲げ角度で曲げ加工することは、可動ローラダイス４と他の装置との干渉が発生するため不可能であるとともに、可動ローラ４ａが金属材１の表面に強く接触するため金属材１の表面性状の悪化や傷が発生し、歩留りや生産性が低下する。【０００９】
本発明者らは、これらの知見（ａ）〜（ｆ）によって、特許文献１により開示された発明には以下に列記する課題１〜５があることを知見した。
（課題１）可動ローラダイス４が三次元で移動することによって金属材１に曲げ加工を行うと、可動ローラダイス４のローラ４ａは金属材１の表面に線接触する。このため、金属材１の表明性状が変化したり、あるいはローラ４ａの表面に傷が発生するためにローラ４ａを頻繁に交換する必要が生じる。
（課題２）可動ローラダイス４のローラ４ａは、可動ローラダイス４本体に回転自在に支持されながら金属材１の表面に線接触する。このため、金属材１の自重等の外乱の影響により金属材１の曲げ加工精度が低下し、所望の曲げ加工精度を得られない。
（課題３）可動ローラダイス４のローラ４ａの大きさ、このローラ４ａに附帯する部品（クランプ、油圧シリンダ、エアシリンダ、ロールチャック、ハウジング等）の大きさ、加熱装置の大きさ、さらには冷却装置の大きさが原因となり、ある一定の角度以上の曲げ角度の曲げ加工を金属材１に行うことができない。特に、金属材１の曲げ半径が小さい場合には、可動ローラダイスや、このローラに附帯する部分が金属材１と干渉し易くなり、加工ができない。
（課題４）加熱された金属材１の冷却媒体の主成分は、一般的に水であるため、この冷却媒体が飛散し、可動ローラダイス４の摺動部に付着し、この摺動部に錆が発生し、装置が損傷する。さらに、酸化物（以下「スケール」と呼ぶ）が加熱された金属材１の表面に発生する。その後、金属材１の表面に形成されたスケールの一部は、その後の冷却過程で冷却媒体の中に混入し、可動ローラダイス４やその摺動部に付着する。【００１０】
可動ローラダイス４に噛み込んだスケールは、ロール４ａや製品の表面に疵をつける原因となる。ロール４ａが損傷すると、疵が製品に周期的に発生する。
また、可動ローラダイス４の摺動部は精密な位置決め機構を構成する。スケールが可動ローラダイス４の摺動部に付着して傷等が発生すると、可動ローラダイス４を構成する機械部品自体の寿命が短縮するとともに、正確な位置決めが困難になる。生産を長時間中断して頻繁にメンテナンスを行ったり、摺動部全体を保護カバーで覆う等の防塵対策を行う必要がある。
（課題５）自動車や自動車車体の構成部品は、自動車の組み立て精度の向上の観点から、よりいっそうの寸法精度の向上が求められている。特に、自動車車体の組立ての生産性の向上、自動車車体の剛性向上さらには自動車車体の振動や騒音の抑制の観点から、旧来のスポット溶接に代替してレーザー溶接が採用され始めている。レーザー溶接に供される構成部品は、レーザーの焦点深度を確実に得るために、スポット溶接に供される構成部品よりも、高い寸法精度が要求される。このため、特許文献１により開示された発明により製造される部品は、さらに寸法精度を高める必要がある。【００１１】
本発明の目的は、金属材の曲げ加工に際して多岐にわたる曲げ形状が要求される場合、さらには高強度の金属材の曲げ加工が必要である場合に、金属材の表面性状を損なうことなく、高い加工精度を確保するとともに曲げ加工の曲げ角度を大きく確保することができる、作業能率が優れる曲げ加工製品の製造方法及び製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、閉じた断面形状を有する長尺の金属材を、その長手方向へ送りながら第１の位置において支持するとともに、この金属材の送り方向について第１の位置よりも下流の第２の位置において送られる金属材を部分的に加熱し、金属材の送り方向について第２の位置よりも下流の第３の位置において第２の位置で加熱された部分を冷却するとともに、金属材の送り方向について第３の位置よりも下流の領域で、金属材を把持する把持手段の位置を、第３の位置よりも前記金属材の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において少なくとも金属材の送り方向を含む三次元の方向へ変更して、金属材における加熱された部分に曲げモーメントを与えることによって、三次元に屈曲する曲げ加工部を、長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える曲げ加工製品を製造することを特徴とする曲げ加工製品の製造方法である。【００１３】
別の観点からは、本発明は、閉じた断面形状を有する長尺の金属材をその長手方向へ送るための送り装置と、送られる金属材を、第１の位置において支持するための支持装置と、送られる金属材を、金属材の送り方向について第１の位置よりも下流の第２の位置において部分的に加熱するための加熱装置と、送られる金属材を、金属材の送り方向について第２の位置よりも下流の第３の位置において第２の位置で加熱された部分を冷却するための冷却装置と、送られる金属材を、金属材の送り方向について第３の位置よりも下流の領域で把持しながら、第３の位置よりも前記金属材の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において少なくとも金属材の送り方向を含む三次元の方向へ移動することによって、金属材における加熱された部分に曲げモーメントを与えるための把持手段とを組み合わせて備えることを特徴とする曲げ加工製品の製造装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、多岐にわたる曲げ形状が要求され、曲げ方向が三次元的に異なる曲げを行って曲げ加工製品を製造する場合であっても、さらに高強度の金属材の曲げ加工が必要な場合であっても、高強度で形状凍結性がよく、所定の硬度分布を有するとともに所望の寸法精度を有する曲げ加工製品を、効率的かつ安価に製造することができる。【００１５】
しかも、本発明は、例えば多関節型のロボット等により支持される把持手段、あるいは多関節型のロボット等と一体構造とされる把持手段によって金属材を把持して金属材に曲げ加工を行う。これにより、曲げ加工の角度を大きくすることができ、表面性状や表面疵を抑制することができ、また曲げ加工精度を確保することができるとともに、作業能率に優れた曲げ加工が可能になる。【００１６】
このようにして、本発明によれば、例えば、さらに高度化する例えば自動車用の曲げ加工製品の曲げ加工技術として、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本発明の一例の曲げ加工製品の製造装置の構成を、簡略化して概念的に示す説明図である。
【図２】図２は、関節型ロボットを用いた製造装置の構成を概念的に示す説明図である。
【図３】図３はこの関節型ロボットを示す説明図である。
【図４】図４は、本出願人が特許文献１により開示した発明に係る曲げ加工装置の概略を示す説明図である。
【図５】図５は、本出願人が特許文献１により開示した発明に係る曲げ加工装置の概略を示す説明図である。
【図６】図６は、特許文献１により開示した加工方法を概念的に示す説明図である。
【符号の説明】
【００１８】
０  曲げ加工装置
１  金属材
２  支持手段
３  送り装置
４  可動ローラダイス
４ａ  ロール対
５  高周波加熱コイル
６  水冷装置
１０、１０−１  製造装置
１１  送り装置
１２  つかみ部
１３  支持装置
１４  高周波加熱装置
１５  把持手段
１６  冷却装置
１７  本体
１８  第１の基盤
１９  第２の基盤
２０  移動機構
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の一例の曲げ加工製品の製造装置１０の構成を、簡略化して概念的に示す説明図である。
【００２０】
同図に示すように、この製造装置１０は、送り装置１１と、支持装置１３と、高周波加熱装置１４と、冷却装置１６と、把持手段１５とを備えるので、これらの構成要素を説明する。
【００２１】
［送り装置１１］
送り装置１１は、閉じた断面形状を有する長尺の金属材１をその長手方向へ送る。
この送り装置１１としては、電動サーボシリンダーを用いたタイプが例示される。送り装置１１は、特定の型式のものに限定する必要はなく、ボールネジを用いたタイプやタイミングベルトやチェーンを用いたタイプ等といったこの種の送り装置として公知のものであれば等しく用いることができる。
【００２２】
なお、図１に示す本発明では、金属材１が、円形の横断面形状を有する鋼管である場合を例にとるが、本発明は、金属材１が鋼管である場合に限定されるものではなく、例えば矩形、楕円形、長円形、多角形、多角形と円の組み合わせ、または多角形と楕円の組み合わせの横断面形状を有する中空の金属材に対しても、鋼管と同様に適用可能である。
【００２３】
金属材１は、つかみ部１２で保持され、送り装置１６により、所定の送り速度で軸方向（長手方向）へ送られる。このつかみ部１２は金属材１の送りを行うために金属材１を保持する役割を果たすが、支持装置１３がある場合には省略しても良い。
【００２４】
［支持装置１３］
支持装置１３は、送り装置１１によりその軸方向へ送られる金属材１を、第１の位置Ａにおいて移動自在に支持する。
【００２５】
この種の支持装置１３として、固定ガイドを用いることが例示されるが、特定の型式のものに限定する必要はない。支持装置１３は、対向して配置される一対あるいは一対以上の従動ロールを用いることも可能であり、この種の支持装置として公知のものであれば等しく用いることができる。
【００２６】
金属材１は、支持装置１３の設置位置Ａを通過して、軸方向へ送られる。ただし、支持装置１３として、図１に示すつかみ部１２で代用してもよい。
［高周波加熱装置１４］
高周波加熱装置１４は、送られる金属材１６の送り方向について第１の位置Ａよりも下流に位置する第２の位置Ｂにおいて、送られる金属材１を部分的に加熱する。
【００２７】
高周波加熱装置１４としては、金属材１を高周波誘導加熱することができるコイルを有するものを用いればよい。高周波加熱装置１４は、この種の高周波加熱装置として公知のものであれば等しく用いることができる。
【００２８】
金属材１の軸方向と直交する方向と平行な方向に関する、金属材１に対する高周波加熱装置１４の加熱コイルの距離を変更することによって、送り出される金属材１の一部をその周方向へ不均一に加熱することができる。
【００２９】
高周波加熱装置１４の上流側に少なくとも１つ以上設けられる金属材１の予熱手段を併用することによって、金属材１を複数回加熱することができる。
さらに、高周波加熱装置１４の上流側に少なくとも１つ以上設けられる金属材１の予熱手段を併用することによって、送り出される金属材１の一部をその周方向へ不均一に加熱することもできる。
【００３０】
金属材１は、高周波加熱装置１４により、部分的に急速に加熱される。
［冷却装置１６］
冷却装置１６は、金属材１の送り方向について第２の位置Ｂよりも下流の第３の位置Ｃにおいて、送られる金属材１を、第２の位置Ｂで加熱された部分を冷却する。金属材１は位置Ｂ〜位置Ｃ間において高温に加熱されるので、変形抵抗が大幅に低下した状態にある。
【００３１】
冷却装置１６としては、所望の冷却速度が得られるものであればよく、特定の方式の冷却装置に限定する必要はない。一般的には、冷却水を金属材１の外周面の所定の位置に噴射することにより金属材１を冷却する水冷装置を用いることが例示される。
【００３２】
冷却水は、図１に示すように、金属材１が送り出される方向へ向けて傾斜して吹き付けられるとともに、金属材１の軸方向と直交する方向と平行な方向に関する、この金属材１に対する冷却手段の距離を変更することによって、この金属材１の加熱される軸方向の領域を調整することができる。
【００３３】
金属材１は、冷却装置１６により、高周波加熱装置１４により加熱された部分を急速に冷却される。
［把持手段１５］
把持手段１５は、金属材１の送り方向について第３の位置Ｃよりも下流の領域Ｄで、送られる金属材１を把持しながら、第３の位置Ｃよりも金属材１の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において、少なくとも金属材１の送り方向を含む三次元の方向へ移動することによって、金属材１における、高周波加熱装置１４により加熱された部分に曲げモーメントを与えるためのものである。把持手段としては、一般的には、チャック機構を用いることができる。
【００３４】
なお、本発明では、三次元に移動自在である把持手段を二次元に移動することは当然可能であり、これにより、曲げ方向が二次元的に異なる曲げ加工を行って曲げ加工製品、例えばＳ字曲げのような金属材の曲げ方向が二次元的に異なる曲げ加工製品を製造することも可能である。
【００３５】
このワークスペースとは、式（１）かつ（２）かつ（３）により規定される三次元空間である。
ｘ＜０  かつ  （ｙ＝０またはｙ≧０．５Ｄ） かつ  ０≦θ＜３６０°                              ・・・・・（１）
ｘ２＋（ｙ−Ｒｍｉｎ）２≧Ｒｍｉｎ２                      ・・・・（２）
ｘ２＋（ｙ＋Ｒｍｉｎ）２≧Ｒｍｉｎ２−（０．５Ｄ−Ｒｍｉｎ）２＋（０．５Ｄ＋Ｒｍｉｎ）２                                        ・・・・（３）
ただし、式（１）〜（３）において、Ｄは曲げ加工製品の最小外形寸法（ｍｍ）を意味し、Ｒｍｉｎは曲げ加工製品の最小曲率半径（ｍｍ）を意味し、ｘ、ｙ、θは第２の位置を原点とする円柱座標系であって、金属材の瞬間的な送り方向をｘの正方向とし、ｘと水平面内で直交する方向をｙとし、周方向の角度をθとする。
【００３６】
把持手段１５が、このワークスペース内において三次元の方向へ移動することによって、金属材１に曲げ加工を行って、曲げ加工部を長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える所望の形状の曲げ加工製品を製造することができる。なお、ワークスペースは技術的思想に基づく空間であるので、製造ライン等の作業が固定されている場合には任意に設置できる有形の物が存在してもよい。
【００３７】
把持手段１５は、柱状の外形を有する本体１７と、この本体１７を搭載するとともに金属材１の送り方向と直交する方向（図１における上下方向）へ移動自在となるように第２の基盤１９に送り方向へ移動自在に配置される第２の基盤１９により構成される移動機構２０とを備える。
【００３８】
第１の基盤１８の移動、第２の基盤の移動は、いずれも、ボールネジおよび駆動モータを用いて、行われる。この移動機構２０により本体１７は、水平面内で二次元移動自在に構成される。
【００３９】
本体１７は、金属材１の外周面に沿う形状の内周面を有する中空体により構成され、これにより、金属材１の先端部の外面に当接して配置されることによって金属材１を把持する。
【００４０】
なお、本体１７は、図１に示す例とは異なり、金属材１の内周面に沿う形状の外周面を有する筒体により構成されていてもよく、この場合には、本体１７は、金属材１の先端部の内部に挿入して配置されることによって金属材１を把持することができる。
【００４１】
さらに、図１に示す移動機構２０に替えて、少なくとも１軸以上の軸廻りに回動可能な関節を有する関節型ロボットを用いて、本体１７を支持するようにしてもよい。図２は、この関節型ロボット２１を用いた製造装置１０−１の構成を概念的に示す説明図であり、図３はこの関節型ロボット２１を示す説明図である。
【００４２】
この関節型ロボット２１を用いることにより、簡単に、本体１７を少なくとも金属材１の送り方向を含む三次元の方向へ移動自在に支持することができる。
次に、この製造装置１０によって、三次元に屈曲する曲げ加工部を、長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える曲げ加工製品を製造する状況を説明する。
【００４３】
はじめに、閉じた断面形状を有する長尺の金属材１を、支持装置１３により第１の位置Ａにおいて支持するとともに送り装置１１によりその長手方向へ送る。
次に、（ａ）金属材１の送り方向について第１の位置Ａよりも下流の第２の位置Ｂにおいて高周波加熱装置１４により、送られる金属材１を部分的に加熱すること、（ｂ）金属材１の送り方向について第２の位置Ｂよりも下流の第３の位置Ｃにおいて冷却装置１６により第２の位置Ｂで加熱された部分を冷却すること、および（ｃ）金属材１の送り方向について第３の位置Ｃよりも下流の領域Ｄで、金属材１を把持する把持手段１５の位置を、第３の位置Ｃよりも金属材１の送り方向の上流側の空間を含むワークスペース内において、少なくとも金属材１の送り方向を含む三次元の方向へ変更して、金属材１における加熱された部分に曲げモーメントを与えることを、目標とする製品形状に合わせて継続して行う。
【００４４】
これにより、上記の曲げモーメントにより行われる曲げ加工により形成される、三次元に屈曲する曲げ加工部を、長手方向へ向けて断続的又は連続的に備える曲げ加工製品が、連続的に製造される。
【００４５】
この場合に、第２の位置Ｂにおいて金属材１を部分的に焼入れが可能な温度に加熱するとともに、第３の位置Ｃにおいて所定の冷却速度で冷却することにより、金属材１の一部の被加熱部を焼入れることができ、これにより、この曲げ加工製品は、少なくとも長手方向及び／又はこの長手方向と交差する断面内における外周方向へ向けて、断続的又は連続的に焼入れ部を有することも可能である。
【００４６】
この製造装置１０を、
（ａ）電縫鋼管製造ラインを構成する、帯状鋼板を連続的に繰り出すアンコイラーと、繰り出された帯状鋼板を所定の断面形状の管に成形する成形手段と、突き合わされた帯状鋼板の両側縁を溶接して連続する管を形成する溶接手段と、溶接ビード切削および必要に応じてポストアニールやサイジングをする後処理手段とを備える曲げ加工製品の連続製造装置における、この後処理手段の出側に、配置すること、または
（ｂ）ロールフォーミングラインを構成する、帯状鋼板を連続的に繰り出すアンコイラーと、繰り出された帯状鋼板を所定の断面形状に成形する成形手段とを備える曲げ加工製品の連続製造装置における、この成形手段の出側に配置すること
によって、曲げ加工製品を連続的に製造することができる。
【００４７】
本発明によれば、多岐にわたる曲げ形状が要求され、曲げ方向が３次元的に異なる曲げを行って曲げ加工製品を製造する場合であっても、さらに高強度の金属材の曲げ加工が必要な場合であっても、高強度で形状凍結性がよく、所定の硬度分布を有するとともに所望の寸法精度を有し、さらに、長手方向への曲率半径が一定ではなく、長手方向へ少なくとも二つの互いに異なる曲率半径の部分を有する曲げ加工製品を、効率的かつ安価に製造することができる。
【００４８】
しかも、例えば多関節型のロボット等により支持された把持手段によって金属材を把持して金属材に曲げ加工を行うことから、曲げ加工の角度を大きく確保することができ、表面性状や表面疵を抑制することができ、また曲げ加工精度を確保することができるとともに、作業能率に優れた曲げ加工が可能になる。
【００４９】
このようにして、本発明によれば、例えば、さらに高度化する例えば自動車用の曲げ加工製品の曲げ加工技術として、広く適用することができる。
【図１】
2010050460.tif 000003
【図２】
2010050460.tif 000004
【図３】
2010050460.tif 000005
【図４】
2010050460.tif 000006
【図５】
2010050460.tif 000007
【図６】
2010050460.tif 000008
【国際調査報告】
2010050460.tif 000009
2010050460.tif 000010
2010050460.tif 000011
2010050460.tif 000012