(57)【要約】【課題】正確な位置で被成形体を曲げ加工する曲げ加工装置を提供する。【解決手段】曲げ加工装置１００は、曲げ型と、算出部２１０と、第１の搬送部１３０と、第２の搬送部１５０と、を備える。曲げ型は、被成形体を外周に沿わせて曲げ加工する断面円弧部を有する。算出部２１０は、曲げ型が有する断面円弧部の周長に基づいて、被成形体を曲げ型を使って曲げ加工したときに被成形体の長手方向の第１の基準点が断面円弧部の周上の第２の基準点に当接する場合の、曲げ型に対する被成形体の基準位置を算出する。第１の搬送部１３０は、被成形体を基準位置の手前の位置に搬送する。第２の搬送部１５０は、第１の搬送部１３０が搬送した被成形体を、曲げ加工するために基準位置に搬送する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成形体を外周に沿わせて曲げ加工する断面円弧部を有する曲げ型と、
前記曲げ型が有する前記断面円弧部の周長に基づいて、前記被成形体を前記曲げ型を使って曲げ加工したときに前記被成形体の長手方向の第１の基準点が前記断面円弧部の周上の第２の基準点に当接する場合の、前記曲げ型に対する前記被成形体の基準位置を算出する算出部と、
前記被成形体を前記基準位置の手前の位置に搬送する第１の搬送部と、
前記第１の搬送部が搬送した前記被成形体を、曲げ加工するために前記基準位置に搬送する第２の搬送部と、
を備える曲げ加工装置。
【請求項２】
前記曲げ型と前記第１の搬送部との間に前記被成形体を切断する切断部を備え、
前記第１の搬送部が、長尺の前記被成形体を曲げ加工される前記被成形体の全長に相当する基準長さ搬送する毎に、前記切断部は前記被成形体を切断する、
請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記第２の搬送部は、前記切断部が切断した前記被成形体を前記基準位置に搬送する、
請求項２に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記第１の搬送部が搬送した前記被成形体の位置を測定する測定部と、
前記算出部が算出した前記基準位置と前記測定部が計測した位置との差分を算出し、該差分に基づいて、差分を減少するように前記第２の搬送部に前記被成形体を搬送させる搬送制御部と、
を備える請求項１から３の何れか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記測定部は、測定基準位置に前記被成形体の一端部が達したか否かを検出し、前記第１の搬送部が、前記測定部により測定基準位置に前記被成形体の一端部が達したと検出したときから、前記被成形体を搬送した距離により、前記第１の搬送部が搬送した前記被成形体の位置を測定する、
請求項４に記載の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記第２の搬送部が搬送する前記被成形体の位置を測定し、測定基準位置に前記被成形体の一端部が達したか否かを検出する測定部を備え、
前記第２の搬送部は、前記測定部により測定基準位置に前記被成形体の一端部が達したと検出したときから、前記測定基準位置と前記基準位置の差分の長さ前記被成形体を搬送する、
請求項１から３の何れか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項７】
前記第２の搬送部により前記被成形体が前記基準位置に搬送されたか否かを検出する測定部を備え、
前記第２の搬送部は、前記測定部により前記被成形体が前記基準位置に搬送されたと検出されると、搬送を停止する、
請求項１から３の何れか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項８】
前記第１の基準点は、被成形体の長手方向の中心であり、
前記第２の基準点は、前記曲げ型の断面円弧部の周の中心である、
請求項１から７の何れか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項９】
被成形体を曲げ加工する断面円弧部を有する曲げ型を用いて曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、
前記被成形体を曲げ型を使って曲げ加工したときに前記被成形体の長手方向の基準点が前記曲げ型が有する断面円弧部の周上の基準点に当接するように、前記曲げ型に対する前記被成形体の基準位置を算出する算出ステップと、
前記被成形体を前記基準位置の手前の位置に搬送する第１の搬送ステップと、
前記第１の搬送ステップで搬送した前記被成形体を、曲げ加工するために前記基準位置に搬送する第２の搬送ステップと、
を備える曲げ加工方法。
【請求項１０】
被成形体を曲げ加工する曲げ型と、
前記被成形体を搬送する第１の搬送部および第２の搬送部と、
を備える曲げ加工装置を制御するコンピュータを、
前記被成形体を曲げ型を使って曲げ加工したときに前記被成形体の長手方向の基準位置が曲げ型の円弧部の周上の基準位置に当接する場合の前記曲げ型に対する前記被成形体の基準位置を算出する算出手段、
前記第１の搬送部に前記被成形体を前記基準位置の手前の位置に搬送させる第１の搬送制御手段、
前記第１の搬送部が搬送した前記被成形体を、前記第２の搬送部に曲げ加工するために前記基準位置に搬送させる第２の搬送制御手段、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲げ加工装置、曲げ加工方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
冷熱空調機器に用いられる熱交換器の冷媒流路には、ヘアピン形状に成形された管材が使用されている。管材をヘアピン形状に成形するために、曲げ加工装置が用いられる。特許文献１は、曲げ加工を行うベンダー部と、原料の管材を切断してベンダー部へ供給するカッター部と、から構成され、連続して管材を曲げ加工する曲げ加工装置を開示している。
【０００３】
特許文献２は、基準となる曲げ加工形状と曲げ加工後のワークの加工形状との曲げ角度のずれ量を算出し、算出したずれ量に基づいて新たな加工条件を求め、新たな加工条件により次のワークを加工することで、加工精度を向上させる曲げ加工方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４７０８５０８号公報
【特許文献２】特許第４３８２４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷媒流路用の管材の曲げ加工においては、ヘアピン形状に成形された管材の管端差を小さくするために、正確な位置で管材を曲げ加工することも要求されている。同様の問題は冷媒流路用以外また管材以外の棒状の被成形体、言い換えると、長尺物の被成形体の曲げ加工に広く存在する。
【０００６】
特許文献１の曲げ加工装置は、連続して管材を曲げ加工するものであり、正確な位置で管材を曲げ加工する機能を有していない。また、引用文献２に開示の曲げ加工方法は、曲げ加工後のワークの曲げ角度を所望の角度になるように制御するものであり、正確な位置で管材を曲げ加工する機能を有していない。
【０００７】
本発明は、正確な位置で被成形体を曲げ加工する曲げ加工装置、曲げ加工方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る曲げ加工装置は、被成形体を外周に沿わせて曲げ加工する断面円弧部を有する曲げ型と、曲げ型が有する断面円弧部の周長に基づいて、被成形体を曲げ型を使って曲げ加工したときに被成形体の長手方向の第１の基準点が断面円弧部の周上の第２の基準点に当接する場合の、曲げ型に対する被成形体の基準位置を算出する算出部と、被成形体を基準位置の手前の位置に搬送する第１の搬送部と、第１の搬送部が搬送した被成形体を、曲げ加工するために基準位置に搬送する第２の搬送部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、算出部が基準位置を算出し、第２の搬送部が被成形体を基準位置に搬送し、曲げ加工することで、正確な位置で被成形体を曲げ加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置を示す図
【図２】本発明の実施の形態に係る搬送部、切断部および曲げ成形部を示す図
【図３】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態に係る曲げ型と曲げ加工後の管材との位置関係を説明する図
【図５】本発明の実施の形態に係る曲げ型と切断管材との位置関係を説明する図
【図６】本発明の実施の形態に係る曲げ加工処理を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態に係る搬送処理を示すフローチャート
【図８】本発明の実施の形態に係る搬送処理を説明する図（その１）
【図９】本発明の実施の形態に係る搬送処理を説明する図（その２）
【図１０】本発明の実施の形態に係る曲げ加工処理を説明する図（その１）
【図１１】本発明の実施の形態に係る曲げ加工処理を説明する図（その２）
【図１２】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置の変形例１を示す図
【図１３】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置の変形例２を示す図
【図１４】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置の変形例３を示す図
【図１５】本発明の実施の形態に係る曲げ加工装置の変形例４を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施の形態）
以下、本発明を実施するための形態に係る曲げ加工装置を図面を参照しながら説明する。
【００１２】
本実施の形態に係る曲げ加工装置１００は、コイル状に巻かれた中空の管材である長尺の原料管材Ｗ１を切断して、棒状の被成形体である切断管材Ｗ２を形成し、この切断管材Ｗ２をヘアピン形状に成形する装置である。曲げ加工装置１００は、図１に示すように、原料管材Ｗ１を供給する供給部１１０と、原料管材Ｗ１を直状に矯正する整直矯正部１２０と、直状に矯正された原料管材Ｗ１を搬送する第１の搬送部１３０と、原料管材Ｗ１を切断し、切断管材Ｗ２を作成する切断部１４０と、切断管材Ｗ２を搬送する第２の搬送部１５０と、切断管材Ｗ２を曲げ成形する曲げ成形部１６０と、曲げ成形された管材を排出する排出部１７０と、供給部１１０から排出部１７０の各構成を制御する制御部２００と、を備える。
【００１３】
供給部１１０は、原料管材Ｗ１を整直矯正部１２０に供給するものであり、原料管材Ｗ１を巻き付けた巻取部１１１と、巻取部１１１を回転可能に支持する支持部１１２と、原料管材Ｗ１が挿通する挿通部１１３と、巻取部１１１から原料管材Ｗ１をほどくために巻取部１１１を回転する駆動機構１１４と、を備える。
【００１４】
整直矯正部１２０は、複数の溝つきローラ１２１を備え、溝つきローラ１２１の間を通過させることにより、原料管材Ｗ１を直状に矯正する。
【００１５】
第１の搬送部１３０は、図２に示すように、直状に矯正された原料管材Ｗ１を把持する把持部１３１と、把持部１３１を搬送方向に移動する搬送駆動部１３２と、を備える。第１の搬送部１３０は、制御部２００の制御に基づいて、原料管材Ｗ１を把持した把持部１３１を搬送駆動部１３２により搬送方向に移動し、原料管材Ｗ１を全長ＴＬに相当する基準長さ搬送する。これにより、原料管材Ｗ１は、切断部１４０と第２の搬送部１５０を通過し、曲げ成形部１６０に搬送される。把持部１３１は、圧縮空気または油圧により駆動される。搬送駆動部１３２は、把持部１３１と共に移動する搬送部材１３３と、搬送部材１３３を搬送方向に移動する搬送駆動軸１３４と、搬送駆動軸を回転するモータ１３５と、を備える。モータ１３５としては、回転角度（位置）を制御可能なサーボモータまたはステッピングモータが選択される。
【００１６】
切断部１４０は、制御部２００の制御に基づいて、原料管材Ｗ１を切断するものであり、原料管材Ｗ１が全長ＴＬに相当する基準長さ搬送されると、原料管材Ｗ１を切断し、切断管材Ｗ２を作成する。切断部１４０は、第１の搬送部１３０と同じ架台に固定されている。
【００１７】
第２の搬送部１５０は、第１の搬送部１３０および切断部１４０と同じ架台に固定され、切断管材Ｗ２を把持する把持部１５１と、把持部１５１を保持する保持部材１５２と、保持部材１５２を搬送方向に移動する搬送駆動部１５３と、を備える。第２の搬送部１５０は、制御部２００の制御に基づいて、切断管材Ｗ２を把持した把持部１５１を搬送駆動部１５３で搬送方向に移動し、曲げ加工した後、切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２の位置が一致する基準位置ＲＰに切断管材Ｗ２を搬送する。切断管材Ｗ２を搬送した後、把持部１５１は、切断管材Ｗ２を解放し、元の位置に後退する。把持部１５１は、圧縮空気または油圧により駆動される。搬送駆動部１５３は、回転角度（位置）を制御可能なサーボモータまたはステッピングモータにより駆動される。
【００１８】
曲げ成形部１６０は、切断管材Ｗ２の長手方向を１８０°湾曲させて、ヘアピン形状を有する管材を成形するものである。
より詳細に説明すると、曲げ成形部１６０は、切断管材Ｗ２を外周に沿わせて曲げ加工する半径ｒの断面円弧部を有する曲げ型１６１と、切断管材Ｗ２を曲げ型１６１に固定する固定具１６２と、曲げ加工時に切断管材Ｗ２の曲げ外側を押圧する押圧部１６３と、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を計測する測定部１６４と、を備える。
【００１９】
曲げ型１６１は、その外形が正面視でＵ字形状、換言すると、幅２ｒの長方形の一端部を半径ｒの半円形状に加工した形状を有する。曲げ型１６１は、半円の中心部に回転軸１６５を有する。回転軸１６５は支持部１６６に取付けられている。これにより、曲げ型１６１は、支持部１６６によって支持され、制御部２００に制御される駆動機構１６７により回転軸１６５を中心として回転する。曲げ型１６１を回転する駆動機構１６７は、曲げ型１６１を回転させることができれば特に限定されず、曲げ型１６１を回転するサーボモータを有してもよい。
【００２０】
切断管材Ｗ２が固定具１６２で曲げ型１６１の直線部分１６１ａに固定された、曲げ型１６１が回転軸１６５を中心として１８０°回転すると、切断管材Ｗ２が曲げ型１６１に沿って曲げられ、ヘアピン形状の管材が成形される。
【００２１】
固定具１６２は、切断管材Ｗ２を収容する直状の溝１６２ａを備え、曲げ型１６１の一方の直線部分１６１ａとの間の距離が調整可能に構成されている。
【００２２】
固定具１６２が曲げ型１６１から離れた状態で、加工対象の切断管材Ｗ２が溝１６２ａに挿入される。固定具１６２と曲げ型１６１との間隔が狭められると、固定具１６２は切断管材Ｗ２を曲げ型１６１の直線部分１６１ａに押圧し、切断管材Ｗ２を曲げ型１６１の直線部分１６１ａに固定する。換言すると、曲げ型１６１の直線部分１６１ａと固定具１６２とは、切断管材Ｗ２を曲げ型１６１の直線部分１６１ａに沿わせた状態で、切断管材Ｗ２を挟んで固定する。固定具１６２は、曲げ型１６１に図示せぬ部材により取り付けられており、曲げ型１６１と共に回転する。よって、曲げ型１６１が回転している間、切断管材Ｗ２は曲げ型１６１の一方の直線状の部分に固定されている。
【００２３】
押圧部１６３は、固定具１６２に対して、曲げ型１６１の回転軸１６５の水平方向の位置を基準にして、反対側に配置されている。押圧部１６３は、固定具１６２に形成された溝１６２ａと直列に形成された直線状の溝１６３ａを有し、曲げ加工時に切断管材Ｗ２を支持し、反力によりこれを押圧する。
【００２４】
測定部１６４は、センサ部を有し、曲げ型１６１に対して固定された位置に配置され、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したか否かを測定する。測定部１６４は、原料管材Ｗ１の搬送方向における、曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙと測定基準位置ＭＰとの長さが長さｂとなる位置に配置されている。センサ部は、反射型または透過型のセンサを有する。反射型のセンサは、測定基準位置ＭＰに照射した光を、測定基準位置ＭＰに達した原料管材Ｗ１の先端部Ｅにより反射されたか否かにより検知するものである。透過型のセンサは、測定基準位置ＭＰに達した原料管材Ｗ１の先端部Ｅにより光が遮られたか否かにより検知するものである。反射型、透過型のセンサにおいて、ファイバ式またはレーザ式を選択する場合、要求される管端差の精度によって最適なスポット径を選択する。
【００２５】
図１に示す排出部１７０は、成形されたヘアピン形状の管材を曲げ加工装置１００の外に排出するものである。
【００２６】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を有する。制御部２００は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭ上で実行することにより、図３に示すように、曲げ型１６１と切断管材Ｗ２との相対的な基準位置ＲＰを算出する算出部２１０と、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したか否かを判定する判定部２２０と、第１の搬送部１３０を制御する第１の搬送制御部２３０と、切断部１４０を制御する切断制御部２４０と、第２の搬送部１５０を制御する第２の搬送制御部２５０と、曲げ成形部１６０を制御する曲げ制御部２６０と、排出部１７０を制御する排出制御部２７０、ユーザの操作を受け付ける操作部２８０として機能する。
【００２７】
算出部２１０は、所望の位置で曲げ加工するための、曲げ型１６１の位置に対する切断管材Ｗ２の長手方向における基準位置ＲＰを算出する。具体的には、算出部２１０は、切断管材Ｗ２の全長ＴＬと曲げ型１６１の断面円弧部の周長とに基づいて、切断管材Ｗ２を曲げ型１６１を使って曲げ加工したときに切断管材Ｗ２の長手方向の中心が、曲げ型１６１が有する断面円弧部の周の中心に当接するように、曲げ型１６１に対する切断管材Ｗ２の位置を算出する。曲げ加工後の長手方向における一端部Ｅ１と他端部Ｅ２が一致するためには、図４に示すように、曲げ成形された管材Ｗ３の全長ＴＬにおける中心位置が、曲げ型１６１の断面円弧部の周の中心Ｘに位置することが必要である。このためには、全長ＴＬの１／２が、切断管材Ｗ２の長手方向における他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａと、曲げ型１６１の断面円弧部の端から中心Ｘまでの長さｄ＝πｒ／２と、の合計である必要がある。算出部２１０は、曲げ加工後の長手方向における一端部Ｅ１と他端部Ｅ２が一致する、切断管材Ｗ２の長手方向における他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２を算出する。図５に示すように、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’が、ＴＬ／２−πｒ／２となるように切断管材Ｗ２が配置され、曲げ加工されれば、一端部Ｅ１と他端部Ｅ２の位置が一致する。
【００２８】
図３に戻って、判定部２２０は、測定部１６４から出力されたデータを受け付け、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したか否かを判定する。原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したと判定すると、第１の搬送制御部２３０に達した旨のデータを出力する。
【００２９】
第１の搬送制御部２３０は、供給部１１０と第１の搬送部１３０を制御し、原料管材Ｗ１を供給部１１０から整直矯正部１２０に供給し、直状に矯正された原料管材Ｗ１を全長ＴＬに相当する基準長さ搬送する。また、第１の搬送制御部２３０は、図２に示す、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰを超えて搬送された長さＬ１を得る。具体的には、第１の搬送制御部２３０は、判定部２２０から原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達した旨のデータを受け付けてから、第１の搬送部１３０が原料管材Ｗ１を搬送した長さにより長さＬ１を得る。
【００３０】
切断制御部２４０は、切断部１４０を制御し、第１の搬送部１３０により全長ＴＬに相当する基準長さ搬送された原料管材Ｗ１を切断する。これにより、全長ＴＬの切断管材Ｗ２が得られる。
【００３１】
第２の搬送制御部２５０は、第２の搬送部１５０を制御し、図５に示すように、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’が算出部２１０により算出された長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２に一致する基準位置ＲＰに、切断管材Ｗ２を搬送する。切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１は、第１の搬送部１３０により測定基準位置ＭＰを超えて長さＬ１搬送されている。第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を長さＬ２搬送すると、長さａ’は、ＴＬ−ｂ−Ｌ１−Ｌ２となる。長さａ’が、算出部２１０により算出された長さａと一致するためには、ＴＬ−ｂ−Ｌ１−Ｌ２＝ａである必要がある。この式から、Ｌ２＝ＴＬ−ｂ−Ｌ１−ａ＝ＴＬ−ｂ−Ｌ１−ＴＬ／２＋πｒ／２＝ＴＬ／２−ｂ−Ｌ１＋πｒ／２が得られる。従って、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を搬送する長さＬ２は、ＴＬ／２−ｂ−Ｌ１＋πｒ／２である。このように、第２の搬送制御部２５０は、切断管材Ｗ２を、第１の搬送部１３０により搬送された切断管材Ｗ２の位置と基準位置ＲＰとの差分である長さＬ２搬送する。
【００３２】
図３に示す曲げ制御部２６０は、駆動機構１６７を制御し、回転軸１６５を中心として曲げ型１６１を１８０°回転させる。曲げ型１６１が回転軸１６５を中心として回転すると、曲げ型１６１は、曲げ型１６１にそって曲げられ、ヘアピン形状を有する曲げ成形された管材Ｗ３が成形される。
【００３３】
排出制御部２７０は、排出部１７０を制御し、曲げ成形された管材Ｗ３を曲げ加工装置１００の外に排出させる。
【００３４】
操作部２８０は、キーボード、ポインティングデバイスを有し、ユーザから切断管材Ｗ２の全長ＴＬのデータの入力や曲げ加工処理を開始、停止させる指示を受け付ける。
【００３５】
次に、本実施の形態に係る曲げ加工装置１００が実行する曲げ加工処理の動作を図面を参照しながら説明する。
【００３６】
まず、図１に示す巻取部１１１に巻き付けた原料管材Ｗ１の先端部Ｅを、挿通部１１３を介して、整直矯正部１２０の溝つきローラ１２１の間に通し、第１の搬送部１３０の把持部１３１の間に配置する。このとき、先端部Ｅは、切断部１４０の位置に配置される。
【００３７】
操作部２８０が、曲げ加工処理を開始させる指示を受け付けると、これに応答して、図６に示す曲げ加工処理を開始する。曲げ加工処理を開始すると、操作部２８０は、切断管材Ｗ２の全長ＴＬのデータを受け付け（ステップＳ１０１）、全長ＴＬのデータをＲＯＭに格納する。次に、算出部２１０は、切断管材Ｗ２の全長ＴＬと曲げ型１６１の断面円弧部の半径ｒとに基づいて、曲げ加工後の長手方向における一端部Ｅ１と他端部Ｅ２を一致させる、曲げ型１６１と切断管材Ｗ２との相対的な基準位置ＲＰを算出する（ステップＳ１０２）。なお、半径ｒのデータは、予めＲＯＭに格納されている。具体的には、図４に示す切断管材Ｗ２の長手方向における他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２が算出される。
【００３８】
次に、第１の搬送制御部２３０は、供給部１１０と第１の搬送部１３０を制御し、原料管材Ｗ１を供給部１１０から整直矯正部１２０に供給し、直状に矯正された原料管材Ｗ１を全長ＴＬに相当する長さ搬送する（ステップＳ１０３）。また、第１の搬送制御部２３０は、図２に示す、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰを超えて搬送された長さＬ１を計測する。具体的には、図７に示すように、第１の搬送制御部２３０は、まず、変数ｉを１にリセットする（ステップＳ２０１）。このとき、原料管材Ｗ１の先端部Ｅは、切断部１４０の位置に配置されている。つぎに、第１の搬送制御部２３０は、原料管材Ｗ１を全長ＴＬの１／ｎ搬送する（ステップＳ２０２）。ｎの値は、自然数であり、必要とする精度に応じて決定される。ｎの値が大きいほど、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差を小さくすることができる。つぎに、第１の搬送制御部２３０は、ｉをインクリメントする（ステップＳ２０３）。
【００３９】
つぎに、判定部２２０は、測定部１６４から出力されたデータを受け付け、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したか否かを判定する（ステップＳ２０４）。原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達していないと判定されると（ステップＳ２０４；Ｎｏ）、ステップＳ２０２に戻り、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達するまで、ステップＳ２０２〜ステップＳ２０４を繰り返す。判定部２２０により、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したと判定されると（ステップＳ２０４；Ｙｅｓ）、判定部２２０は、第１の搬送制御部２３０に達した旨のデータを出力する。つぎに、第１の搬送制御部２３０は、このときの変数ｉの値をＲＯＭに記憶する（ステップＳ２０５）。
【００４０】
つぎに、第１の搬送制御部２３０は、変数ｉをインクリメントする（ステップＳ２０６）。つぎに、第１の搬送制御部２３０は、原料管材Ｗ１を全長ＴＬの１／ｎ搬送する（ステップＳ２０７）。つぎに、第１の搬送制御部２３０は、ｉ＝ｎであるか判定する（ステップＳ２０８）。ｉ＝ｎでないと判定すると（ステップＳ２０８；Ｎｏ）、ステップＳ２０６に戻り、ｉ＝ｎになるまで、ステップＳ２０６〜ステップＳ２０８を繰り返す。ｉ＝ｎであると判定すると（ステップＳ２０８；Ｙｅｓ）、搬送処理を終了する。このとき原料管材Ｗ１の先端部Ｅは、図８に示すように、測定基準位置ＭＰを超えて長さＬ１搬送されている。つぎに、図６に戻って、切断制御部２４０は、切断部１４０を制御し、第１の搬送部１３０により全長ＴＬに相当する長さ搬送された原料管材Ｗ１を切断する（ステップＳ１０４）。これにより、全長ＴＬの切断管材Ｗ２が得られる。
【００４１】
つぎに、第２の搬送制御部２５０は、第２の搬送部１５０を制御し、図９に示すように、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’が算出部２１０により算出された長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２に一致する基準位置ＲＰに、切断管材Ｗ２を搬送する（ステップＳ１０５）。第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を搬送する長さＬ２は、上述したようにＴＬ−ｂ−Ｌ１−ａ＝ＴＬ／２−ｂ−Ｌ１＋πｒ／２で得られる。第２の搬送制御部２５０は、ステップＳ２０５で記憶した変数ｉの値を用いて、長さＬ１＝ＴＬ×（ｎ−ｉ）／ｎを得る。Ｌ２＝ＴＬ／２−ｂ−Ｌ１＋πｒ／２に、Ｌ１＝ＴＬ×（ｎ−ｉ）／ｎを代入すると、Ｌ２＝ＴＬ／２−ｂ−ＴＬ×（ｎ−ｉ）／ｎ＋πｒ／２である。第２の搬送部１５０は、切断管材Ｗ２を把持して長さＬ２＝ＴＬ／２−ＴＬ×（ｎ−ｉ）／ｎ−ｂ＋πｒ／２搬送する。その後、切断管材Ｗ２が固定具１６２で曲げ型１６１に固定され、第２の搬送部１５０は点線で示す位置に後退する。
【００４２】
次に、曲げ制御部２６０は、曲げ加工を実施する（ステップＳ１０６）。具体的には、曲げ制御部２６０が、駆動機構１６７を制御し、図１０および図１１に示すように、回転軸１６５を中心として曲げ型１６１を１８０°回転させる。曲げ型１６１が回転軸１６５を中心として回転すると、曲げ型１６１は、曲げ型１６１にそって曲げられ、ヘアピン形状を有する曲げ成形された管材Ｗ３が成形される。
【００４３】
つぎに、排出制御部２７０は、固定具１６２および押圧部１６３を管材Ｗ３から離隔し、排出部１７０に曲げ成形された管材Ｗ３を曲げ加工装置１００の外に排出させる（ステップＳ１０７）。次に、曲げ加工処理を終了させる指示が操作部２８０に入力されたか否かを判別する（ステップＳ１０８）。曲げ加工処理を終了させる指示が入力されたと判別した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、曲げ加工処理を終了する。曲げ加工処理を終了させる指示が入力されていないと判別した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０８を繰り返す。
【００４４】
上記構成を有する曲げ加工装置１００は、第１の搬送部１３０により切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１が測定基準位置ＭＰを超えて搬送される長さＬ１を取得し、第２の搬送部１５０により切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’が算出部２１０により算出された長さａに一致する基準位置ＲＰに、切断管材Ｗ２を搬送する。このため、図１１に示すように、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差を少なくすることができる。
【００４５】
曲げ加工装置１００は、第１の搬送部１３０、切断部１４０および第２の搬送部１５０と、曲げ成形部１６０と、が別の架台に設けられる。この場合であっても、曲げ成形部１６０に設けられた測定部１６４により、測定基準位置ＭＰを超えて搬送される長さＬ１が正確に求められるので、２つの架台の間の距離が変化したとしても、長さＬ１の誤差が生じにくい。このため、温度などの環境の変化により、架台自体が膨張もしくは収縮し、２つの架台の間の距離が変化したとしても、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差を少なくすることができる。また、切断部１４０で切断した切断管材Ｗ２を第２の搬送部１５０で搬送しているため、曲げ加工する際、切断部１４０と切断管材Ｗ２との接触を避けることができる。
【００４６】
（変形例）
上述の実施の形態においては、第１の搬送制御部２３０が、原料管材Ｗ１を全長ＴＬの１／ｎづつ搬送し、何回目に測定基準位置ＭＰに達したか否かを判定することにより、測定基準位置ＭＰを超えて搬送される長さＬ１を測定する例について説明した。長さＬ１を測定する方法は、これに限定されず、第１の搬送制御部２３０は、速度ｖで原料管材Ｗ１を搬送し、測定基準位置ＭＰに達してから搬送を終了するまでの時間ｔを計測し、速度ｖ×時間ｔにより長さＬ１を算出してもよい。
【００４７】
上述の実施の形態においては、測定部１６４が反射型または透過型のセンサを有する例について説明したが、測定部１６４は、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰに達したか否かを検出できれば限定されない。測定部１６４は、例えば接触式センサ、画像センサを有してもよい。接触式のセンサは、測定基準位置ＭＰに達したか否かを原料管材Ｗ１の先端部Ｅが接触子に接触したか否かにより検出する。画像センサは、測定基準位置ＭＰを撮像した画像の基準位置に原料管材Ｗ１の先端部Ｅが撮像されているか否かにより、測定基準位置ＭＰに達したか否かを検出する。
【００４８】
上述の実施の形態においては、測定部１６４が、第１の搬送制御部２３０により搬送途中の原料管材Ｗ１の先端部Ｅが通過したか否かを検知できる位置に配置されていたが、測定部１６４は、搬送方向における、曲げ型１６１に対する位置が特定される位置に配置されていればよい。例えば、測定部１６４は、図１２に示すように、第２の搬送部１５０により切断管材Ｗ２が搬送されている途中に、切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１が通過したか否かを検出する測定基準位置ＭＰに配置されてもよい。この場合、測定部１６４は、原料管材Ｗ１の搬送方向における、曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙと測定基準位置ＭＰとの長さが、長さｃとなる位置に固定される。第２の搬送部１５０が、測定基準位置ＭＰを超えて切断管材Ｗ２を搬送する長さを長さＬ３とすると、長さａ’は、ＴＬ−ｃ−Ｌ３となる。長さａ’が、算出部２１０により算出された長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２と一致するためには、ＴＬ−ｃ−Ｌ３＝ａである必要がある。この式から、Ｌ３＝ＴＬ−ｃ−ａ＝ＴＬ−ｃ−ＴＬ／２＋πｒ／２＝ＴＬ／２−ｃ＋πｒ／２が得られる。従って、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を搬送する長さＬ３は、ＴＬ／２−ｃ＋πｒ／２である。第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を、ＴＬ／２−ｃ＋πｒ／２搬送し、曲げ加工が実施されると、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差を少なくすることができる。
【００４９】
また、測定部１６４は、図１３に示すように、搬送方向に移動可能に曲げ成形部１６０の架台に配置されてもよい。測定部１６４は、曲げ成形部１６０に設けられた駆動部１８１により移動する。駆動部１８１は、測定部１６４と共に移動する移動部材１８２と、移動部材１８２を搬送方向に移動する駆動軸１８３と、駆動軸１８３を回転するモータ１８４と、を備える。モータ１８４としては、回転角度を制御可能なサーボモータまたはステッピングモータが選択される。モータ１８４は、制御部２００の指示に基づいて回転し、測定部１６４を移動する。測定部１６４が測定する測定基準位置ＭＰと曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙとの長さｄは、ＴＬ−ａ’で表される。長さａ’が算出部２１０により算出された長さａ＝ＴＬ／２−πｒ／２と一致すると、曲げ加工した後、切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２の位置が一致する基準位置ＲＰに切断管材Ｗ２が搬送されたか否かを、測定部１６４により検出できる。ｄ＝ＴＬ−ａにａ＝ＴＬ／２−πｒ／２を代入すると、ｄ＝ＴＬ−ＴＬ／２＋πｒ／２＝ＴＬ／２＋πｒ／２が得られる。測定部１６４がｄ＝ＴＬ／２＋πｒ／２となる位置に移動し、第２の搬送部１５０が、測定部１６４により切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１が測定基準位置ＭＰに達したと判定するまで切断管材Ｗ２を搬送する。これにより、切断管材Ｗ２は、曲げ加工した後、切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２の位置が一致する基準位置ＲＰに搬送される。基準位置ＲＰに搬送された切断管材Ｗ２が曲げ加工されると、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差を少なくすることができる。なお、この場合、切断管材Ｗ２が基準位置ＲＰに搬送されれば、第１の搬送部１３０が搬送する長さＬ４と第２の搬送部１５０が搬送する長さＬ５は、任意である。
【００５０】
上述の実施の形態においては、曲げ加工装置１００が測定部１６４を有する例について説明したが、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を基準位置ＲＰに搬送することができれば、測定部１６４を有さなくてもよい。図１４に示すように、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台と、曲げ成形部１６０の架台と、が、曲げ切断部１４０と、曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙと、の長さを長さｅとなるように、配置されるとよい。この場合、第１の搬送部１３０が原料管材Ｗ１を長さＴＬ搬送すると、原料管材Ｗ１の先端部Ｅと曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙの長さｆは、ＴＬ−ｅとなる。切断部１４０が原料管材Ｗ１を切断した後、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を基準位置ＲＰに搬送するために必要な長さは、ＴＬ−ｆ−ａである。これに、ｆ＝ＴＬ−ｅとａ＝ＴＬ／２−πｒ／２を代入すると、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を基準位置ＲＰに搬送するために必要な長さは、ＴＬ−ＴＬ＋ｅ−ＴＬ／２＋πｒ／２＝ｅ−ＴＬ／２＋πｒ／２となる。このように、曲げ加工装置１００が測定部１６４を有さなくても、架台の位置が固定され、第２の搬送部１５０が切断管材Ｗ２を、ｅ−ＴＬ／２＋πｒ／２の長さ搬送することで、ヘアピン形状に成形された管材の管端差を小さくすることができる。
【００５１】
図１４に示す実施の形態においては、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台と、曲げ成形部１６０の架台と、の距離が固定される例について説明したが、曲げ加工装置１００は、図１５に示すように、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台と、曲げ成形部１６０の架台と、の距離ｇを測定する距離測定部１９０を有してもよい。第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台の端部と切断部１４０との長さｈ、曲げ成形部１６０の架台の端部と曲げ型１６１の断面円弧部の中心Ｙとの長さｊとすると、長さｅは、ｇ＋ｈ＋ｊで求められる。長さｅを、ｇ＋ｈ＋ｊで求めることで、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台と曲げ成形部１６０の架台の距離がずれた場合でも、ヘアピン形状に成形された管材の管端差を小さくすることができる。
【００５２】
上記実施の形態においては、第２の搬送部１５０が、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台に固定される例について説明したが、第２の搬送部１５０は、独立した架台に設けられてもよく、曲げ成形部１６０の架台に設けられてもよい。
【００５３】
上述の実施の形態においては、第１の搬送部１３０および切断部１４０が固定された架台と、曲げ成形部１６０の架台と、が別々に設けられた例について説明した。第１の搬送部１３０、切断部１４０および曲げ成形部１６０は、同一の架台に設けられてもよい。
【００５４】
上記実施の形態においては、ヘアピン形状に成形された管材の管端差を小さくするために、加工後に、被成形体の長さ方向の中心と曲げ型１６１が有する円弧部の円弧の中心Ｘとを一致させるように被成形体と曲げ型１６１の相対位置を調整する例を説明した。本発明は、これに限定されず、ヘアピン形状に成形された管材の管端の差がある場合、例えば、被成形体をＪ字状に加工する場合にも適用可能である。この場合は、曲げ型１６１を使って被成形体を曲げ加工した後に、被成形体の長手方向の第１の基準点、例えば、一端から１／ｐの位置が、曲げ型１６１が有する円弧部の周上の第２の基準点、例えば、周の長さの１／ｑの位置に当接するように、曲げ型１６１に対する被成形体の位置を算出し、また、その位置に被形成体の曲げ加工前の位置を調整すればよい。なお、ｐとｑは自然数であり、互いに同一でも異なってもよい。
【００５５】
上述の実施の形態では、被成形体として切断管材Ｗ２を用いる例について説明したが、被成形体は、曲げ加工することができるものであれば特に限定されない。被成形体は、中実の棒状の形状、板状の形状を有してもよい。また被成形体の断面形状は、特に限定されず、円形、正方形、三角形であってもよい。
【００５６】
上述の実施の形態では、曲げ型１６１として断面半円部を有するものを例示したが、半円以外の断面円弧状、例えば、２／３円、半楕円、２／３楕円、放物線、二次曲線等の断面が曲線形状を有し、棒状の被成形体を湾曲させることができるならばどのような円弧状のものでもよい。これらの場合も、被成形体の長手方向の中心が断面円弧部の周の中心に当接するよう被形成体の位置を調整してから曲げ加工を行えばよい。
なおここで、中心とは、完全な中心を意味せず、被成形体の利用時に悪影響の無い範囲でずれは認められる。
【００５７】
上述の実施の形態では、第１の搬送部１３０が、把持部１３１と、把持部１３１を搬送方向に移動する搬送駆動部１３２と、を備える例について説明したが、第１の搬送部１３０は、原料管材Ｗ１を全長ＴＬする長さ搬送するものであればよい。例えば、第１の搬送部１３０は、原料管材Ｗ１を挟む一対の搬送ベルトを備え、この搬送ベルトにより原料管材Ｗ１を搬送してもよい。また、上述の実施の形態では、第２の搬送部１５０が、切断管材Ｗ２を把持部１５１で把持して搬送する例について説明した。第２の搬送部１５０は、切断管材Ｗ２を挟む１対のローラを有し、このローラで切断管材Ｗ２を搬送してもよい。また、上述の実施の形態では、第２の搬送部１５０が、第１の搬送部１３０と同じ架台に固定される例について説明したが、第２の搬送部１５０は、曲げ成形部１６０と同じ架台に固定されてもよい。
【００５８】
上述の実施の形態では、巻取部１１１に巻き付けられた原料管材Ｗ１を切断部１４０で切断する例について説明したが、曲げ加工装置１００は、予め切断された全長ＴＬの切断管材Ｗ２を用いてもよい。
【００５９】
上述の実施の形態では、切断管材Ｗ２を１８０°湾曲させる例について説明したが、切断管材Ｗ２を湾曲させる角度は特に限定されず、９０°であってもその他の角度であってもよい。
【００６０】
上述の実施の形態では、原料管材Ｗ１の先端部Ｅが測定基準位置ＭＰを超えて搬送された長さＬ１を計測する処理は、毎回実施される例について説明したが、装置のサイクルタイムや処理時間短縮のために、長さＬ１を計測する処理を数回に一回行うようにユーザにより決定されてもよい。
【００６１】
また、制御部２００が実行する曲げ加工処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、汎用の情報携帯端末、パーソナルコンピュータなどを用いて実行可能である。
【００６２】
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００６３】
１００…曲げ加工装置、１１０…供給部、１１１…巻取部、１１２…支持部、１１３…挿通部、１１４…駆動機構、１２０…整直矯正部、１２１…溝つきローラ、１３０…第１の搬送部、１３１…把持部、１３２…搬送駆動部、１３３…搬送部材、１３４…搬送駆動軸、１３５…モータ、１４０…切断部、１５０…第２の搬送部、１５１…把持部、１５２…保持部材、１５３…搬送駆動部、１６０…曲げ成形部、１６１…曲げ型、１６１ａ…直線部分、１６２ａ、１６３ａ…溝、１６２…固定具、１６３…押圧部、１６４…測定部、１６５…回転軸、１６６…支持部、１６７…駆動機構、１７０…排出部、１８１…駆動部、１８２…移動部材、１８３…駆動軸、１８４…モータ、１９０…距離測定部、２００…制御部、２１０…算出部、２２０…判定部、２３０…第１の搬送制御部、２４０…切断制御部、２５０…第２の搬送制御部、２６０…曲げ制御部、２７０…排出制御部、２８０…操作部、Ｗ１…原料管材、Ｗ２…切断管材、Ｗ３…管材、ａ、ａ’、ｂ〜ｈ、ｊ、Ｌ１〜Ｌ５…長さ、ＴＬ…全長、ＲＰ…基準位置、ＭＰ…測定基準位置、Ｅ…先端部、Ｅ１…一端部、Ｅ２…他端部、ｒ…半径、Ｘ、Ｙ…中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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