(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、計測部と、位置調整部１５６と、位置制御部２５０と、を備える。曲げ型は、棒状の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、被成形体の全長と曲げ型が有する断面円弧部の周長とに基づいて、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中心が曲げ型が有する断面円弧部の周の中心に当接するように、曲げ型に対する被成形体の位置を算出する。計測部は、曲げ型に対する被成形体の位置を測定する。位置調整部１５６は、曲げ型と被成形体との位置を調整する。位置制御部２５０は、算出部２１０が算出した位置と計測部が計測した位置とのずれ量を算出し、該ずれ量に基づいて、曲げ型と被成形体との位置を位置調整部１５６に調整させる。【選択図】図３
2018161670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の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、
前記被成形体の全長と前記曲げ型が有する前記断面円弧部の周長とに基づいて、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位置を算出する算出部と、
前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を測定する計測部と、
前記曲げ型と前記被成形体との位置を調整する位置調整部と、
前記算出部が算出した位置と前記計測部が計測した位置とのずれ量を算出し、該ずれ量に基づいて、ずれを減少するように前記位置調整部を制御する位置制御部と、
を備える曲げ加工装置。
【請求項２】
前記位置制御部が前記曲げ型と前記被成形体との相対位置を調整した後、前記計測部は、前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を再度測定し、前記位置制御部は、前記算出部が算出した位置と前記計測部が再度測定した位置とのずれ量を算出し、該ずれ量に基づいて、ずれを減少するように前記位置調整部を再度制御する、
請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記計測部は、前記曲げ型の位置を計測する第１の計測部と、前記被成形体の位置を計測する第２の計測部と、を有し、前記第１の計測部が計測した前記曲げ型の位置の計測値と、前記第２の計測部が計測した前記被成形体の位置の計測値と、から前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を算出する、
請求項１または２に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記計測部を、前記曲げ型の位置を計測する第１の位置と、前記被成形体の位置を計測する第２の位置と、に移動する移動機構を備え、
前記計測部は、前記第１の位置で前記曲げ型の位置を計測し、前記第２の位置で前記被成形体の位置を計測し、前記第１の位置で計測した前記曲げ型の位置の計測値と、前記第２の位置で計測した前記被成形体の位置の計測値と、から前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を算出する、
請求項１または２に記載の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記被成形体を基準配値位置に搬送する搬送部を備え、
前記計測部は、前記曲げ型が取り付けられた架台の位置を計測し、前記架台の位置に基づいて前記曲げ型の位置を取得し、
前記位置制御部は、前記算出部が算出した曲げ型に対する前記被成形体の位置と、前記計測部が前記架台の位置に基づいて取得した前記曲げ型の位置に対する基準位置に配置された前記被成形体の位置と、とのずれ量を算出し、該ずれ量に基づいて、前記架台の位置を前記位置調整部に調整させる、
請求項１から４の何れか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記第１の基準点は、前記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５のいずれか１項に記載の曲げ加工装置。
【請求項７】
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位置を算出する算出ステップと、
前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を測定する計測ステップと、
前記算出ステップで算出した位置に前記計測ステップで計測した位置が一致するように前記曲げ型と前記被成形体との相対位置を調整する位置制御ステップと、
を備える曲げ加工方法。
【請求項８】
被成形体を曲げ加工する曲げ型と、
前記曲げ型と前記被成形体との位置を調整する位置調整部と、
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基準位置が前記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位置を算出する算出手段、
前記曲げ型に対する前記被成形体の位置を測定する計測手段、
前記算出手段が算出した位置と前記計測手段が計測した位置とのずれを減少するように前記曲げ型と前記被成形体との相対位置を制御する手段、
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。
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。
【０００６】
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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る曲げ加工装置は、曲げ型と、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位置を算出する算出部と、曲げ型に対する被成形体の位置を測定する計測部と、曲げ型と被成形体との位置を調整する位置調整部と、算出部が算出した位置と計測した位置とのずれを減少するように位置調整部を制御する位置制御部と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、曲げ型と被成形体の相対的な位置関係を調整することで、より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】
【０００９】
【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曲げ加工処理を説明する図（その１）
【図８】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９】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３）
【図１０】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１１】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１２】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
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（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。
【００１１】
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を曲げ成形する曲げ成形部１５０と、曲げ成形された管材を排出する排出部１６０と、供給部１１０から排出部１６０の各構成を制御する制御部２００と、を備える。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
搬送部１３０は、一対の搬送ベルト１３１を備え、制御部２００の制御に基づいて、搬送ベルト１３１を駆動し、直状に矯正された原料管材Ｗ１を挟み込んで切断部１４０に搬送する。
【００１５】
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が切断管材Ｗ２の全長Ｌに相当する長さ搬送されると、原料管材Ｗ１を切断し、切断管材Ｗ２を作成する。
【００１６】
曲げ成形部１５０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１５０は、図２に示すように、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１５１と、切断管材Ｗ２を曲げ型１５１に固定する固定具１５２と、曲げ加工時に切断管材Ｗ２の曲げ外側を押圧する押圧型１５３と、切断管材Ｗ２の長手方向における曲げ型１５１の位置を計測する第１の計測部１５４と、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を計測する第２の計測部１５５と、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を調節する位置調整部１５６と、を備える。
【００１７】
曲げ型１５１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１５１は、半円の中心部に回転軸１５７を有する。回転軸１５７は支持部１５８に取付けられている。これにより、曲げ型１５１は、支持部１５８によって支持され、制御部２００に制御される駆動機構１５９により回転軸１５７を中心として回転する。曲げ型１５１を回転する駆動機構１５９は、曲げ型１５１を回転させることができれば特に限定されず、曲げ型１５１を回転するサーボモータを有してもよい。
【００１８】
切断管材Ｗ２が固定具１５２で曲げ型１５１の直線部分に固定された、曲げ型１５１が回転軸１５７を中心として１８０°回転すると、切断管材Ｗ２が曲げ型１５１に沿って曲げられ、ヘアピン形状の管材が成形される。
【００１９】
固定具１５２は、切断管材Ｗ２を収容する直状の溝１５２ａを備え、曲げ型１５１の一方の直線部分１５１ａとの間の距離が調整可能に構成されている。
【００２０】
固定具１５２が曲げ型１５１から離れた状態で、加工対象の切断管材Ｗ２が溝１５２ａに挿入される。固定具１５２と曲げ型１５１との間隔が狭められると、固定具１５２は切断管材Ｗ２を曲げ型１５１の直線部分１５１ａに押圧し、切断管材Ｗ２を曲げ型１５１の直線部分１５１ａに固定する。換言すると、曲げ型１５１の直線部分１５１ａと固定具１５２とは、切断管材Ｗ２を曲げ型１５１の直線部分１５１ａの外表面に沿わせた状態で、切断管材Ｗ２を挟んで固定する。固定具１５２は、曲げ型１５１に図示せぬ部材により取り付けられており、曲げ型１５１と共に回転する。よって、曲げ型１５１が回転している間、切断管材Ｗ２は曲げ型１５１の一方の直線状の部分に固定されている。
【００２１】
押圧型１５３は、固定部１５２に対して、曲げ型１５１の回転軸１５７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。押圧型１５３は、固定部１５２に形成された溝１５２ａと直列に形成された直線状の溝１５３ａ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。
【００２２】
第１の計測部１５４は、距離計を備え、測定基準位置Ｂから切断管材Ｗ２の長手方向における、曲げ型１５１の断面円弧部の周の中心Ｘまでの距離Ｌ１を計測する。第２の計測部１５５は、距離計を備え、測定基準位置Ｂから切断管材Ｗ２の長手方向における切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１までの距離Ｌ２を計測する。位置調整部１５６は、切断管材Ｗ２を挟む一対のローラとローラを回転するモータとを備え、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を調節する。
【００２３】
図１に示す排出部１６０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。
【００２４】
制御部２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。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１５１と切断管材Ｗ２との相対的な位置を算出する算出部２１０と、搬送部１３０および切断部１４０を制御する搬送・切断制御部２２０と、曲げ型１５１までの距離データを取得する第１の距離取得部２３０と、切断管材Ｗ２までの距離データを取得する第２の距離取得部２４０と、切断管材Ｗ２の位置を調整する位置制御部２５０と、曲げ成形部１５０を制御する曲げ制御部２６０と、排出部１６０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。
【００２５】
算出部２１０は、所望の位置で曲げ加工するための、曲げ型１５１の位置に対する切断管材Ｗ２の長手方向における位置を算出する。具体的には、算出部２１０は、切断管材Ｗ２の全長Ｌと曲げ型１５１の断面円弧部の周長とに基づいて、切断管材Ｗ２を曲げ型１５１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１５１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１５１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Ｌにおける中心位置が、曲げ型１５１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Ｌ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１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａと、曲げ型１５１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１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ＝Ｌ／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１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’が、Ｌ／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。
【００２６】
図３に戻って、搬送・切断制御部２２０は、供給部１１０と搬送部１３０と切断部１４０とを制御し、原料管材Ｗ１を供給部１１０から整直矯正部１２０に供給し、原料管材Ｗ１を全長Ｌの切断管材Ｗ２に切断する。具体的には、搬送・切断制御部２２０は、搬送部１３０に原料管材Ｗ１を全長Ｌ搬送させ、切断部１４０に原料管材Ｗ１を切断させる。これにより、全長Ｌの切断管材Ｗ２が得られる。
【００２７】
第１の距離取得部２３０は、第１の計測部１５４から出力された距離データを受け付け、図５に示す、測定基準位置Ｂと曲げ型１５１の断面円弧部の周の中心Ｘとの距離ｂ１のデータを取得する。
【００２８】
第２の距離取得部２４０は、第２の計測部１５５から出力された距離データを受け付け、測定基準位置Ｂと切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１との距離ｂ２のデータを取得する。
【００２９】
位置制御部２５０は、第１の距離取得部２３０が取得した距離ｂ１と第２の距離取得部２４０が取得した距離ｂ２とに基づいて、曲げ型１５１に対する切断管材Ｗ２の位置を、算出部２１０が算出した曲げ型１５１に対する切断管材Ｗ２の位置に一致するように制御する。具体的には、位置制御部２５０は、算出部２１０が算出した長さａと、図５に示す、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’と、のずれ量ａ−ａ’を算出する。長さａ’は、距離ｂ１と距離ｂ２と全長Ｌと半径ｒとを用いると、Ｌ＋ｂ２−ｂ１−ｒで得られる。位置制御部２５０は、ずれ量ａ−ａ’が閾値以下であるか否かを判定する。ずれ量ａ−ａ’が閾値以下でないと判定すると、位置制御部２５０は、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を調整する。ａ−ａ’＞０である場合、位置制御部２５０は、位置調整部１５６を制御し、切断管材Ｗ２を第２の計測部１５５から離れる方向にずれ量ａ−ａ’移動させる。ａ−ａ’＜０である場合、位置制御部２５０は、位置調整部１５６を制御し、切断管材Ｗ２を第２の計測部１５５に近づく方向にずれ量ａ−ａ’移動させる。
【００３０】
曲げ制御部２６０は、駆動機構１５９を制御し、回転軸１５７を中心として曲げ型１５１を１８０°回転させる。曲げ型１５１が回転軸１５７を中心として回転すると、曲げ型１５１は、曲げ型１５１に沿って曲げられ、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。
【００３１】
排出制御部２７０は、排出部１６０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。
【００３２】
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Ｌ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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、搬送部１３０の搬送ベルト１３１の間に配置する。
【００３５】
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Ｌのデータを受け付け（ステップＳ１０１）、全長Ｌ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Ｌと曲げ型１５１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１５１と切断管材Ｗ２との相対的な位置を算出する（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１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ＝Ｌ／２−πｒ／２が算出される。
【００３６】
次に、搬送・切断制御部２２０は、供給部１１０と搬送部１３０と切断部１４０とを制御し、ＲＯＭに格納されている全長Ｌのデータに基づいて、原料管材Ｗ１を全長Ｌの切断管材Ｗ２に切断し、切断した切断管材Ｗ２を曲げ成形部１５０に搬送する（ステップＳ１０３）。具体的には、搬送・切断制御部２２０は、搬送部１３０に原料管材Ｗ１を全長Ｌ搬送させ、その後、切断部１４０に原料管材Ｗ１を切断させる。これにより、全長Ｌの切断管材Ｗ２が得られる。この切断管材Ｗ２は、曲げ成形部１５０に搬送される。
【００３７】
次に、第１の距離取得部２３０は、第１の計測部１５４から出力された距離データを受け付け、図５に示す測定基準位置Ｂと曲げ型１５１との距離ｂ１を取得する（ステップＳ１０４）。次に、第２の距離取得部２４０は、第２の計測部１５５から出力された距離データを受け付け、測定基準位置Ｂと切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１との距離ｂ２を取得する（ステップＳ１０５）。
【００３８】
次に、位置制御部２５０は、第１の距離取得部２３０が取得した距離ｂ１と第２の距離取得部２４０が取得した距離ｂ２とに基づいて、曲げ型１５１と切断管材Ｗ２との相対的な位置を算出する（ステップＳ１０６）。具体的には、位置制御部２５０は、図５に示す、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’を算出する。長さａ’は、距離ｂ１と距離ｂ２と全長Ｌと半径ｒとを用いると、ｂ２−ｂ１＋Ｌ−ｒで得られる。
【００３９】
次に、位置制御部２５０は、ステップＳ１０１で算出した長さａとステップＳ１０６で算出した長さａ’のずれ量、即ち、偏差ａ−ａ’を算出する（ステップＳ１０７）。次に、位置制御部２５０は、ずれ量ａ−ａ’が閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ずれ量ａ−ａ’が閾値以下でないと判定された場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、位置制御部２５０は、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を調整する（ステップＳ１０９）。ａ−ａ’＞０である場合、位置制御部２５０は、位置調整部１５６を制御し、切断管材Ｗ２を第２の計測部１５５から離れる方向にずれ量ａ−ａ’移動させる。ａ−ａ’＜０である場合、位置制御部２５０は、位置調整部１５６を制御し、切断管材Ｗ２を第２の計測部１５５に近づく方向にずれ量ａ−ａ’移動させる。
【００４０】
次に、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７が実行され、位置制御部２５０は、ずれ量ａ−ａ’を再度算出する。ステップＳ１０９で切断管材Ｗ２の位置が調整されているため、位置制御部２５０は、ずれ量ａ−ａ’が閾値以下であると判定する（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）。なお、ステップＳ１０９で切断管材Ｗ２の位置が調整されたにも関わらず、置制御部２５０が、ずれ量ａ−ａ’が閾値以下でないと判定すると（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、位置制御部２５０は、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を再度調整する（ステップＳ１０９）。
【００４１】
次に、曲げ制御部２６０は、曲げ加工を実施する（ステップＳ１１０）。具体的には、切断管材Ｗ２が固定具１５２で曲げ型１５１に固定され、曲げ制御部２６０が、駆動機構１５９を制御し、図７および図８に示すように、回転軸１５７を中心として曲げ型１５１を１８０°回転させる。曲げ型１５１が回転軸１５７を中心として回転すると、切断管材Ｗ２は、曲げ型１５１に沿って曲げられ、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。
【００４２】
次に、排出制御部２７０は、図９に示すように、固定具１５２および押圧型１５３を管材Ｗ３から離隔し、排出部１６０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Ｓ１１１）。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Ｓ１１２）。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Ｓ１１２；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Ｓ１１２；Ｎｏ）、ステップＳ１０３〜ステップＳ１１２を繰り返す。
【００４３】
上記構成を有する曲げ加工装置１００は、測定により得られた切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’を、切断管材Ｗ２の全長Ｌと曲げ型１５１の断面円弧部の半径ｒとに基づいて算出された長さａに一致するように、切断管材Ｗ２の位置を調整する。このため、図８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との差をなくすことができる。また、長さａ’を測定により得ているため、曲げ加工時の周囲温度の影響、曲げ加工装置１００の状態変化による加工精度の変化の影響をなくすことができ、曲げ加工の精度を向上させることができる。また、切断管材Ｗ２の位置が調整されたにも関わらず、位置制御部２５０が、ずれ量ａ−ａ’が閾値以下でないと判定すると、再度、切断管材Ｗ２の長手方向の位置を調整するので、切断管材Ｗ２の位置が十分調整されないことによる曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との差が生じることを防ぐことができる。
【００４４】
（変形例）
上述の実施の形態では、切断管材Ｗ２の位置を調整する例について説明したが、曲げ型１５１と切断管材Ｗ２との相対的な位置を調整できれば調整方法は特に限定されない。例えば、曲げ型１５１を切断管材Ｗ２の長手方向に移動させて修正してもよく、曲げ型１５１と切断管材Ｗ２との両方を移動させて調整してもよい。
【００４５】
上述の実施の形態の曲げ成形部１５０は、曲げ型１５１の位置を計測する第１の計測部１５４と、切断管材Ｗ２の位置を計測する第２の計測部１５５と、を備えていたが、曲げ成形部１５０は、曲げ型１５１の位置と切断管材Ｗ２の位置とを計測することができればよい。例えば、図１０に示すように、１つの計測部１５４’と計測部１５４’を上下に移動させる移動機構とを備え、計測部１５４’が第１の位置Ｐ１で曲げ型１５１の位置を計測し、第２の位置Ｐ２で、切断管材Ｗ２の位置を計測してもよい。スライド機構は、モータとボールねじを組合せた直動機構、空気圧により駆動するシリンダであってもよい。このようにすることで、１つの計測部１５４’で曲げ型１５１の位置と切断管材Ｗ２の位置との両方を計測することができる。また、計測に使用する計測部１５４’が共通化できることより、第１の計測部１５４と第２の計測部１５５とを使用する場合に必要な計測部間の補正を廃止できる。また、計測部１５４’の初期校正時の基準を共通化できるため、計測に関する制御を簡略化することができる。
【００４６】
また、図１１に示すように、計測部１７２は、搬送部１３０’の架台に取り付けられ、測定基準位置Ｂ’と曲げ成形部１５０’の架台１７１との間の距離ｂ３を測定し、切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２から曲げ型１５１の断面円弧部の中心Ｙまでの長さａ’を求めてもよい。切断管材Ｗ２は、搬送部１３０’に設けられた搬送治具１３２により基準配値位置に搬送される。これにより搬送部１３０’に対する切断管材Ｗ２の他端部Ｅ２の位置との位置が決定される。他端部Ｅ２と測定基準位置Ｂ’との距離ｃ１、および曲げ型１５１の断面円弧部の中心Ｙと架台１７１の端部との距離ｃ２は、予め制御部２００に記憶されている。これにより、長さａ’は、ｃ１＋ｂ３＋ｃ２で求められる。長さａ’が、上述した算出部２１０により算出された長さａと異なる場合、ａ＝ａ’となるように、位置調整部１５６’は、曲げ成形部１５０’の架台１７１を切断管材Ｗ２の長手方向に移動させる。
【００４７】
この構成では、曲げ加工装置１００を構成する他の部品に阻害され、曲げ型１５１と切断管材Ｗ２の位置を直接計測することが難しい場合に、計測部１７２の配置が容易となる。また、曲げ加工装置１００内の各駆動機器が、周囲の温度変化の影響による線膨張等の周囲環境の要因で、予め設定された装置パラメータにより算出された曲げ型１５１と切断管材Ｗ２の搬送位置の相対関係とのかい離が大きい場合などに、装置の構成部材の影響に加工誤差を排除できるため、曲げ加工を高精度に実現することが可能となる。
【００４８】
上述の実施の形態では、曲げ加工前に切断管材Ｗ２の一端部Ｅ１位置を測定する例について説明した。曲げ加工装置１００は、曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２との位置を測定してもよい。この場合、曲げ成形部１５０は、図１２に示すように、曲げ成形された管材Ｗ３の他端部Ｅ２の位置を測定する第３の計測部１７３をさらに備える。測定基準位置Ｂと一端部Ｅ１との間の距離ｂ４と、測定基準位置Ｂと他端部Ｅ２との間の距離ｂ５と、を測定し、距離ｂ４と距離ｂ５との差異が閾値以上あると判定された場合、製造を中断し、ユーザに曲げ成形された管材Ｗ３の一端部Ｅ１と他端部Ｅ２とに差が生じている旨のエラー情報を報知してもよい。このようにすることで、一端部Ｅ１と他端部Ｅ２とに差が生じているにもかかわらず、製造が続行されることを防ぐことができる。
【００４９】
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／ｎの位置が、曲げ型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／ｍの位置に当接するように、曲げ型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、ｎとｍとは自然数であり、互いに同一でも異なってもよい。
【００５０】
上述の実施の形態では、棒状の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、全長が径の２倍超あればよく、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。
【００５１】
上述の実施の形態では、曲げ型１５１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。
【００５２】
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Ｌの切断管材Ｗ２を用いてもよい。
【００５３】
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。
【００５４】
上述の実施の形態では、切断管材Ｗ２の位置を修正する処理は、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、切断管材Ｗ２の位置を修正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。
【００５５】
図６のステップＳ１０８、Ｓ１０９では、所謂比例制御の例を示したが、任意の位置調整手法、例えば、ＰＩ（比例積分）制御、ＰＩＤ（比例積分微分）制御などを利用して曲げ型と被成形物との相対位置の調整及び制御が可能である。
【００５６】
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、通常の情報携帯端末、パーソナルコンピュータなどを用いて実行可能である。
【００５７】
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】
【００５８】
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、１３０’…搬送部、１３１…搬送ベルト、１３２…搬送治具、１４０…切断部、１５０、１５０’…曲げ成形部、１５１…曲げ型、１５１ａ…直線部分、１５２…固定具、１５２ａ…溝、１５３…押圧型、１５３ａ…溝、１５４…第１の計測部、１５４’…計測部、１５５…第２の計測部、１５６、１５６’…位置調整部、１５７…回転軸、１５８…支持部、１５９…駆動機構、１６０…排出部、１７１…架台、１７２…計測部、１７３…第３の計測部、２００…制御部、２１０…算出部、２２０…搬送・切断制御部、２３０…第１の距離取得部、２４０…第２の距離取得部、２５０…位置制御部、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…曲げ成形された管材、ａ、ａ’…長さ、Ｂ、Ｂ’…測定基準位置、Ｅ１…一端部、Ｅ２…他端部、ｒ…半径、Ｘ、Ｙ…中心、Ｐ１…第１の位置、Ｐ２…第２の位置
【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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