(57)【要約】  パイプ（Ｔ）または同様の長尺な要素をパイプ曲げ機械内で曲げるための方法である。この機械は、曲げられるパイプ（Ｔ）を位置決めするための座部と、周囲に沿ってパイプが曲げられる所定の半径（ＲＲ）を持つ形成ローラ（Ｒ）と、パイプ自体を捕捉して移動させるための適切な手段とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプまたは同様の長尺な要素をパイプ曲げ機械内で曲げるための方法であって、前記機械は、曲げられるパイプを位置決めするための座部と、周囲に沿ってパイプが曲げられる所定の半径の形成ローラと、パイプ自体を捕捉して移動させるための適切な手段とを備え、この方法は、
ａ．そのような座部に、曲げられる実際のパイプと同じ特徴を持つテストパイプを供給し、
ｂ．そのようなテストパイプについて所定の理論角（ＡＴ１，ＡＴ２）を設定する一対の曲げ加工を前記機械上で行い、そしてその結果の曲げ角（ＡＲ１，ＡＲ２）を測定し、
ｃ．  設定された理論角（ＡＴ）の各角度に対し加えられる角の値として規定される比例スプリングバック（ＲＰ）を−テストパイプについてそのように設定された理論曲げ値及び測定された実際の曲げ値から始めて−計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
ｄ．  理論曲げ度に加えられる角度の値として規定される固定スプリングバック（ＲＦ）を−テストパイプについてそのように計算された比例スプリングバックから並びに理論曲げ値及び測定された実際の曲げ値から始めて−計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
ｅ．前記機械内にセットされるパイプのそのような正しい曲げ角（ＡＰＩ）を、固定スプリングバック（ＲＦ）の値と、比例スプリングバック（ＲＰ）に理論曲げ角（ＡＴ）を乗じた値とを−理論曲げ角（ＡＴ）に−加えて、計算し、
ｆ．曲げられる実際のパイプを前記パイプ曲げ機械内に供給し、
ｇ．パイプのそのような正しい曲げ角（ＡＰＩ）を前記機械にセットし、
ｈ．曲げ機械のそのような形成ローラの周囲でパイプの曲げ加工を行う
工程を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
その後の曲げ加工を行うために、
・パイプの曲率半径（ＲＡ）を、曲げ加工が行われていたローラの半径（ＲＲ）から及び比例スプリングバック（ＲＰ）から始めて、計算し、
・２本の曲線間の直線区間の長さを、形成ローラの半径（ＲＲ）を前工程で計算されたパイプの半径（ＲＡ）と置き換えて、再計算し、
・その半径が形成ローラのそのような半径（ＲＲ）であり且つその角が固定スプリングバック（ＲＦ）である円弧として規定される後方移動ファクター（Ｙ）を計算し、
・そのような後方移動ファクター（Ｙ）を前記パイプの再計算された前方移動値（Ｘ）から減算することによって計算された実際の前方移動を、パイプ曲げ機械に設定し、
・請求項１の工程ｅ）からｈ）を繰り返して、更なる曲げ加工を行う
工程が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
１つが９０°より小さく且つ１つが９０°より大きい理論曲げ角から始めて、鋭角及び鈍角の曲げ加工をシミュレートする手法で、そのような校正測定が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
そのような比例スプリングバック（ＲＰ）が、以下の式：
［数１］
ＲＰ＝（（ＡＴ１−ＡＴ２）−（ＡＲ１−ＡＲ２））／（ＡＲ１−ＡＲ２）
（但し、ＡＴ１及びＡＴ２はそのような所定の理論角であり、またＡＲ１及びＡＲ２はテスト曲げ加工の結果得られた曲げ角である）に従って計算される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
そのような固定スプリングバック（ＲＦ）が、以下の式：
［数２］
ＲＦ＝ＡＴ−ＡＲ（１＋ＲＰ）
（但し、ＡＴは設定された理論角を示すことに使用され、またＡＲはパイプ曲げ機械でそのような理論角を設定するときにパイプに生じ、測定された実際の角度を示すことに使用される）に従って計算される請求項１に記載の方法。
【請求項６】
パイプの曲げ半径（ＲＡ）は、以下の式：
［数３］
ＲＡ＝（１＋ＲＰ）＊ＲＲ
（但し、ＲＲはパイプ曲げ機械のローラの半径を表し、またＲＰは比例スプリングバックである）に従って計算される請求項２に記載の方法。
【請求項７】
そのような後方移動ファクター（Ｙ）は、以下の式：
［数４］
Ｙ＝ＲＡ＊ＲＦ２π／３６０
（但し、ＲＡはパイプの曲げ半径であり、またＲＦは固定スプリングバックである）に従って計算される請求項６に記載の方法。
【請求項８】
テスト角度は、それぞれ３０°と１２０°とである請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプを曲げるための方法に関連している。
【０００２】
特に、本発明は、パイプを曲げるための数値制御機械においてパイプを曲げるための方法に関係する。
【０００３】
本発明に係る方法は、製造された製品（ロッド、シート、バー等）の曲げ加工による変形をもたらす全ての動作に適用され得る。
【０００４】
従来技術によると、パイプ曲げ機械は、“ステップ・バイ・ステップ”法に従って使用される。即ち：  溝形成パラメータを規定する図面中で指示されたデータに従ってパイプ曲げ機械をセットした後、オペレータが最初の部品を製造し、そしてその結果を制御する。
【０００５】
曲げ加工を受けるパイプの弾性効果に起因して、得られる結果は通常、図面に従って必要とされる公差に応じた所望のものとは異なる。
【０００６】
パイプの曲がりは、塑性機械加工によって起こる。それ故、図面の指示に従ってパイプを曲げた後、そのようなパイプは解放されるが、そのパイプは、スプリングバック効果に起因して、与えられた曲げの一部を失う。
【０００７】
プロジェクトの必要条件を満たすために、オペレータは通常−彼の経験に従って−機械を好適に修正されたデータでリセットし、そして平均的に３回の試行の後に、彼は必要とされる曲げを得ることが可能になる。原型のパイプを製造するときは、この操作方法は、約７５％の無駄を包含するのに対し、連続パイプを製造するときは、約１５％の無駄である。
【０００８】
本出願人は、如何にしてこのタイプの欠点、即ち機械をリセット（異なる曲げパラメータを複数回入力）して、後続の数ステップで正しい曲げを得なければならない点を克服するかを考えた。更に本出願人は、パイプのスプリングバックを制御することが可能になり、かくして曲げ角を増加して、図面に従って最初の操作で、パイプを製造することが可能になることを意図している。
【０００９】
特に、本出願人は、曲げ誤差は通常、曲げられた区域に直近の直線区域において、パイプがさらされる構造的変化に起因するものであると理解した。この曲げられた区域は、一部分が直線のままである。この部分は、それどころかプロジェクト理論データに従って既に曲げられているべきものである。
【００１０】
かくして、解決法は、そのような上流の構造的変化を考慮した（それ故曲げ加工を行う前の）パイプの正しい位置決め、即ちそのような後方移動の計算及び位置決めと、正しい手法でパイプを曲げることからなる。
【００１１】
本発明の１つの形態は、添付の請求項１に係るパイプまたは同様の長尺な要素を曲げるための方法に関係している。
【００１２】
本発明の更なる目的及び利点は、厳しく例示的及び非限定的な目的のために与えられた以下の説明及び添付図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】パイプのプロジェクト図を描いている。
【図２】パイプ曲げ機械のローラ上の曲げ工程中のパイプを表している。
【図３】本発明によって計算されたパラメータのチャートを描いている。
【００１４】
通常、パイプ曲げ機械は、パイプＴを位置決めするための座部と、周囲に沿ってパイプが曲げられる形成ローラＲと、パイプ自体を捕捉及び移動させるための適切な手段とを備える。そのような座部から、捕捉手段は、パイプを摘むことに責任を持ち、また移動手段は、パイプを回転させること、即ち軸方向に長手方向に移動し且つパイプ自体をローラの周りに配置することに責任を持つ。パイプ製造機械に設定される曲げパラメータは、実質的に３つである：即ち、ローラ周りの曲げ角（曲げ回転）と、１つの曲線と後続のものとの間の距離（軸方向前方移動）と、パイプの軸周りの回転度数（軸方向回転）とである。軸方向前方移動は、パイプを曲げ開始点に位置決めすることに役立つ。軸方向回転は、曲げ面上の正しい方位をパイプに与えることに役立つ。曲げ回転は、パイプを曲げるための正しい角を設定することに役立つ。
【００１５】
そのような３つのパラメータが与えられると、プリセットされた“３次元”図面から開始して、パイプを製造することが可能になる。パイプ曲げ機械の電子処理ユニット（例えばＰＬＣまたはマイクロプロセッサカード）は、プリセットされたプログラムに従って、移動及び捕捉手段に命令を下し、これらを制御する。それはまた、行われた曲げを、好適なセンサを通して測定することに適用される。
【００１６】
本発明に係る方法は、例えば航空機液圧システムで使用される（例えばチタンのような）金属パイプに対して有利に適用され得る。しかしながら、本発明は、そのようなプリセットされた図面に従って、曲げを必要とする全ての長尺な要素（パイプや、他の同様の要素、例えばロッド、セクション、引き抜き製品等）に適用可能である。
【００１７】
特に、図１には、そのようなプリセットされた図面の一例が示されており、そこにはパイプが描かれ、そこでは曲げ付近の複数の臨界点（節点）が文字によって識別され、強調されている。
【００１８】
その空間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）における参照系の原点は、パイプの始点Ａに固定され、そして他の点は、そのような系に関する三つ組の値として与えられている（ローラの直径、曲げられるパイプの長さ、及びパイプの始終点間の距離をも示す図１の表で観察可能である）。
【００１９】
そのようなデータから始めて、パイプ曲げ機械に格納された処理プログラムは、パイプのプリセットされた図面中に存在するデータ（これは次に機械処理ユニットと関連可能なデータベースに格納される）を、そのような曲げパラメータに変換することが可能である。
【００２０】
本発明に係る方法におけるそのようなパラメータの計算は、パイプ曲げ工程の実際の開始に関する予備工程において、少なくとも一対の校正曲げ加工が、製造されるパイプと同じ直径を持つテストパイプについて行われるように提供する。これは、パイプ曲げ機械の正しい曲げパラメータを続いて決定するように適合される２つの基礎的係数を計算することが可能な手法で行われる。
【００２１】
図２に描かれているように、既知の直径のパイプ区間には、理論角ＡＴ１（図示の例では１２０°）の第１の曲げが行われている。実際には、このパイプは−材料の弾塑性挙動に起因して−理論曲げ角よりも小さい実際の曲げ角ＡＲ１にさらされる。特に、１２０°の理論曲げの場合、実際の曲げは、（手操作で又はそのようなセンサによって）１０５．９８であると計算される。
【００２２】
同様に、理論角ＡＴ２（図示の例では３０°）の第２の曲げが行われる。実際には、このパイプは−材料の弾塑性挙動に起因して−理論角よりも小さい実際の曲げ角ＡＲ２にさらされる。特に、３０°の理論曲げの場合、実際の曲げは、２１．５０°であると計算される。
【００２３】
そのような校正測定は、異なる理論曲げ角、好ましくは９０°より小さいもの及び９０°より大きいものから開始して、鋭角及び鈍角の曲げをシミュレートする手法で行われることが好ましい。
【００２４】
所定の直径のパイプに対するそのような校正測定から、２つの基礎的曲げパラメータの値、即ちいわゆる固定スプリングバックＲＦと比例スプリングバックＲＰを計算することが可能となる。
【００２５】
本発明によると、比例スプリングバックという用語は、パイプの所望の曲げを得るために、設定された理論角の各角度に加えられる角の値を示すことに使用される。特に、そのような比例スプリングバックＲＰは、以下の式から得られる。
［数１］
ＲＰ＝（（ＡＴ１−ＡＴ２）−（ＡＲ１−ＡＲ２））／（ＡＲ１−ＡＲ２）
【００２６】
本発明によると、固定スプリングバックという用語は、パイプの所望の曲げを得るために、理論曲げ度に加えられる角度の値を示すことに使用される。特に、そのような固定スプリングバックＲＦは、以下の式から得られる。
［数２］
ＲＦ＝ＡＴ−ＡＲ（１＋ＲＰ）
但し、ＡＴは設定された理論角を表し、またＡＲはパイプ曲げ機械でそのような理論角を設定するときにパイプに生じ、測定された実際の角を表す。
【００２７】
そのような２つのパラメータを予め示されているように計算すると、本発明に係る既知の直径のパイプについて、実際に機械にセットされる曲げ角が（パイプの図面に示された理論角に関して）決定され、所望の曲げが誤差なく得られる。
【００２８】
特に、機械にセットされる正しい曲げ角ＡＰＩは、次のように計算される。
［数３］
ＡＰＩ＝ＡＴ（１＋ＲＰ）＋ＲＦ
但し、ＡＴは、図面に従って設定された理論角である。
【００２９】
前述されたように且つ図２に示されたように、２本の曲線で囲まれた直線区間を少なくとも有するパイプを製造するに必要とされるパラメータは、その直線区間自体の長さである。事実、１回の曲げのみを受けることを要するパイプでは、必要とされる全ては、２つの前述した比例及び固定スプリングバックパラメータを計算することである。２本の曲線間の理論長Ｘは、（図１に例示目的で描かれたもののように）図面から得られる。本出願人が理解したことは、形成中のパイプの挙動を考慮することなくパイプ曲げ機械に直接セットされると、そのような理論長Ｘは、結果として、不十分に行われた操作を生じ、その結果は、所望のようには、即ち図面に応じたものとはならない。特に、理論的に計算された直線区間は長すぎて、形成作業の実行時にパイプに起こる変形を考慮することがない。
【００３０】
パイプの曲率半径は、曲線が形成されるローラの半径ＲＲと、比例スプリングバックとに依存し、特にパイプの曲げ半径は、次のように計算される。
［数４］
ＲＡ＝（１＋ＲＰ）＊ＲＲ
【００３１】
本発明によると、機械内でパイプに対し行われることになる実際の前方移動を得るために、パイプの曲率半径並びに固定スプリングバックＲＦを考慮することが必要である。これらは、パイプの適切な軸方向前方移動を調整して、そのパイプを次の曲げの開始点に位置決めするパラメータである。円弧は、直線区間に近似され得る。この区間では、パイプを曲げる工程を終了するときに、そのような円弧は−弾性効果に起因して−直線に戻り、そして２本の曲線間の直線部分の一体的部分となる。そのような区間は、パイプが湾曲させられるローラの半径ＲＲと等しい半径の円周ＣＩ上の固定スプリングバックＲＦに対応した角によって決定され、そして前方移動又は理論距離又は２本の曲線間の直線区間から更に減算されるそのようなファクター（後方移動Ｙ）を表す。
【００３２】
その結果、ひとたび曲率半径が得られたら、下式に対応する後方移動が得られる。
［数５］
Ｙ＝ＲＡ＊ＲＦ２π／３６０
【００３３】
２回（３０°と１２０°）行われた校正曲げ加工を使用した図２及び３に描かれた例で得られたものは、固定スプリングバックＲＦが４．８０度であり、そして比例スプリングバックＲＰが曲率の度当たり０．０９０９であるという点である。
【００３４】
その結果、９０°の湾曲をなすためには、パイプ曲げ機械で、曲げ角ＡＰＩ＝１０２．９８を設定する必要がある。
【００３５】
５７．１５°の形成ローラの半径から開始すると、６２．３４°のパイプ半径が得られる。
【００３６】
要するに、本発明に係る方法は、次々に行われる以下の工程を備えている。
【００３７】
・パイプ曲げ機械に、曲げられるパイプと同じ特徴を持つテストパイプを供給し、
【００３８】
・曲げられるパイプと同じ直径を持つテストパイプについて所定の理論角（ＡＴ１，ＡＴ２）を設定する一対の曲げ加工を機械上で行い、そしてその結果の曲げ角（ＡＲ１，ＡＲ２）を測定し、
【００３９】
・設定された理論角（ＡＴ）の度毎に加えられる角の値として規定される比例スプリングバック（ＲＰ）を−そのような設定された理論曲げ値及び測定された実際の曲げ値から始めて−計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
【００４０】
・理論曲げ度に従って加えられることが意図された角の値として規定される固定スプリングバック（ＲＦ）を−計算された比例スプリングバックから及びそのような理論値及び測定された実際の値から始めて−計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
【００４１】
・前記機械内にセットされるそのようなパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を、固定スプリングバック（ＲＦ）の値と、比例スプリングバック（ＲＰ）に理論曲げ角（ＡＴ）を乗じた値とを−理論曲げ角（ＡＴ）に−加えて、計算し、
【００４２】
・曲げられる実際のパイプを前記パイプ曲げ機械内に供給し、
【００４３】
・そのようなパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を前記機械にセットし、
【００４４】
・曲げ機械の既知の半径のローラの周囲でパイプの曲げ加工を行う。
【００４５】
本発明によると、“同じ特徴を持つパイプ”という用語は、テストパイプが曲げられるパイプと同じ直径、厚さ及び材料を持つことを示すために使用される。
【００４６】
最初の曲げ加工が行われたら−より多くの曲率が図面中のパイプのプロジェクトに連続してある場合−続いて、２本の後続の曲線で囲まれた直線区間を計算する必要がある。これは、前記機械のそのような移動手段によって、そのパイプを正しい距離前方移動分だけ移動させる手法で行われる。
【００４７】
そのような正しい距離の計算は、以下の工程によって行われる。
【００４８】
・計算される直線区間に後続するパイプの曲率半径（ＲＡ）を、曲げ加工が行われたローラの半径（ＲＲ）から及び比例スプリングバック（ＲＰ）から始めて、計算し、
【００４９】
・２本の曲線間の直線区間の長さを、形成ローラの半径（ＲＲ）を、先の工程で計算されたパイプの半径（ＲＡ）と置き換えて、再計算し、
【００５０】
・その半径が形成ローラの半径（ＲＲ）であり且つその角が固定スプリングバック（ＲＦ）である円弧として規定される後方移動ファクター（Ｙ）を計算し、
【００５１】
・そのような後方移動ファクター（Ｙ）をプロジェクトデータから得ることが可能なパイプの前方移動理論値（Ｘ）から減算することによって計算された実際の前方移動を−パイプ曲げ機械に−設定する。
【図１】
2011508674.tif 000003
【図２】
2011508674.tif 000004
【図３】
2011508674.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成21年10月30日(2009.10.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプまたは同様の長尺な要素をパイプ曲げ機械内で曲げるための方法であって、前記機械は、曲げられるパイプを位置決めするための座部と、周囲に沿ってパイプが曲げられる所定の半径の形成ローラと、パイプ自体を捕捉して移動させるための適切な手段とを備え、この方法は、
ａ）そのような座部に、曲げられる実際のパイプと同じ特徴を持つテストパイプを供給し、
ｂ）そのようなテストパイプについて所定の理論角（ＡＴ１，ＡＴ２）を設定する一対の曲げ加工を前記機械上で行い、そしてその結果の曲げ角（ＡＲ１，ＡＲ２）を測定し、
ｃ）設定された理論角（ＡＴ）の各角度に対し加えられる角の値として規定される比例スプリングバック（ＲＰ）を、テストパイプについてそのように設定された理論曲げ値及び測定された実際の曲げ値から始めて、計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
ｄ）理論曲げ度に加えられる角の値として規定される固定スプリングバック（ＲＦ）を、テストパイプについてそのように計算された比例スプリングバックから並びに理論曲げ値及び測定された実際の曲げ値から始めて、計算して、前記機械内にセットされるパイプの正しい曲げ角（ＡＰＩ）を求め、
ｅ）前記機械内にセットされるパイプのそのような正しい曲げ角（ＡＰＩ）を、固定スプリングバック（ＲＦ）の値と、比例スプリングバック（ＲＰ）に理論曲げ角（ＡＴ）を乗じた値とを理論曲げ角（ＡＴ）に加えて、計算し、
ｆ）曲げられる実際のパイプを前記パイプ曲げ機械内に供給し、
ｇ）パイプのそのような正しい曲げ角（ＡＰＩ）を前記機械にセットし、
ｈ）曲げ機械のそのような形成ローラの周囲でパイプの曲げ加工を行う
工程を備える方法において、
その後の曲げ加工を行うために、
ｉ）パイプの曲率半径（ＲＡ）を、曲げ加工が行われていたローラの半径（ＲＲ）から及びに比例スプリングバック（ＲＰ）から始めて、計算し、
ｊ）２本の曲線間の直線区間の長さを、形成ローラの半径（ＲＲ）を前工程で計算されたパイプの半径（ＲＡ）と置き換えて、再計算し、
ｋ）その半径が形成ローラのそのような半径（ＲＲ）であり且つその角が固定スプリングバック（ＲＦ）である円弧として規定される後方移動ファクター（Ｙ）を計算し、
ｌ）そのような後方移動ファクター（Ｙ）を前記パイプの再計算された前方移動値（Ｘ）から減算することによって計算された実際の前方移動を、パイプ曲げ機械に設定し、
ｍ）工程ｅ）からｈ）を繰り返して、更なる曲げ加工を行う
工程が行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
１つが９０°より小さく且つ１つが９０°より大きい理論曲げ角から始めて、鋭角及び鈍角の曲げ加工をシミュレートする手法で、そのような校正測定が行われる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
そのような比例スプリングバック（ＲＰ）が、以下の式：
［数１］
ＲＰ＝（（ＡＴ１−ＡＴ２）−（ＡＲ１−ＡＲ２））／（ＡＲ１−ＡＲ２）
（但し、ＡＴ１及びＡＴ２はそのような所定の理論角であり、またＡＲ１及びＡＲ２はテスト曲げ加工の結果得られた曲げ角である）に従って計算される請求項１に記載の方法。
【請求項４】
そのような固定スプリングバック（ＲＦ）が、以下の式：
［数２］
ＲＦ＝ＡＴ−ＡＲ（１＋ＲＰ）
（但し、ＡＴは設定された理論角を示すことに使用され、またＡＲはパイプ曲げ機械でそのような理論角を設定するときにパイプに生じ、測定された実際の角を示すことに使用される）に従って計算される請求項１に記載の方法。
【請求項５】
パイプの曲げ半径（ＲＡ）は、以下の式：
［数３］
ＲＡ＝（１＋ＲＰ）＊ＲＲ
（但し、ＲＲはパイプ曲げ機械のローラの半径を表し、またＲＰは比例スプリングバックである）に従って計算される請求項２に記載の方法。
【請求項６】
そのような後方移動ファクター（Ｙ）は、以下の式：
［数４］
Ｙ＝ＲＡ＊ＲＦ２π／３６０
（但し、ＲＡはパイプの曲げ半径であり、またＲＦは固定スプリングバックである）に従って計算される請求項５に記載の方法。
【請求項７】
テスト角は、それぞれ３０°と１２０°とである請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
2011508674.tif 000006
2011508674.tif 000007
2011508674.tif 000008