(57)【要約】【課題】６自由度パラレルリンク機構による曲げ加工ヘッドを用いた長尺材の曲げ加工装置の特徴を生かし、従来の曲げ加工装置では実現できなかった高精度で再現性の高い曲げ加工方法を提供する。【解決手段】６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法において、前記ワーク材の送りを停止すると共に、前記可動ダイスを初期位置にセットする第１ステップと、前記ワーク材の所定長の送りに同期して前記可動ダイスを同一長送る第２ステップと、前記ワーク材の送りを停止して前記可動ダイスを軌道制御して前記ワーク材を曲げ加工する第３ステップと、前記ワーク材の送りを停止した状態で、前記可動ダイスを逆方向に軌道制御して前記ワーク材を再加工して前記第１ステップに戻る第４ステップと、を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法において、
前記ワーク材の送りを停止すると共に、前記可動ダイスを初期位置にセットする第１ステップと、
前記ワーク材の所定長の送りに同期して前記可動ダイスを同一長送る第２ステップと、
前記ワーク材の送りを停止して前記可動ダイスを軌道制御して前記ワーク材を曲げ加工する第３ステップと、
前記ワーク材の送りを停止した状態で、前記可動ダイスを逆方向に軌道制御して前記ワーク材を再加工して前記第１ステップに戻る第４ステップと、
を有することを特徴とする長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項２】
前記第１ステップ乃至第４ステップを所定回数繰り返すことを特徴とする、請求項１記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項３】
前記第３ステップの曲げ加工と前記第４ステップの再加工を複数回反復することを特徴とする、請求項１又は２記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項４】
前記第４ステップにおける再加工は、前記第２ステップ及び第３ステップでの加工プログラムを逆方向に実行することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項５】
前記第４ステップにおける再加工は、前記第２ステップ及び第３ステップでの加工プログラムを修正するプログラムを実行することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項６】
６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法において、
前記ワーク材の送りを停止すると共に、前記可動ダイスを初期位置にセットする第１ステップと、
前記ワーク材の所定長の送りに同期して前記可動ダイスを送りながら軌道制御して前記ワーク材を曲げ加工する第２ステップと、
前記ワーク材の送りを停止した状態で、前記可動ダイスを逆方向に軌道制御して前記ワーク材を再加工して前記第１ステップに戻る第３ステップと、
を有することを特徴とする長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項７】
前記第１ステップ乃至第３ステップを所定回数繰り返すことを特徴とする、請求項６記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項８】
前記第２ステップの曲げ加工と前記第３ステップの再加工を複数回反復することを特徴とする、請求項６又は７記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項９】
前記第３ステップにおける再加工は、前記第２ステップでの加工プログラムを逆方向に実行することを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項１０】
前記第３ステップにおける再加工は、前記第２ステップでの加工プログラムを修正するプログラムを実行することを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【請求項１１】
前記再加工は、前記ワーク材の必要な箇所のみで実行されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法における加工精度の向上に関する。
【０００２】
【従来の技術】
出願人の先願である特許文献（１）には、可動ダイスによる３次元曲げ加工ヘッドを有する長尺ワーク材の曲げ加工装置が開示されている。その概要を図３及び図４により説明する。図３は加工装置の側面図であり、装置は曲げ加工ヘッド２及びワーク材料供装置３を備えている。
【０００３】
曲げ加工ヘッド２は、長尺ワーク材１を挿通させるガイド穴５ａをもつガイドパイプ６を中心部に設けたベース板７と、ガイドパイプ６から前方に送られる長尺ワーク材１に曲げ力を加えるための可動ダイス８を中心に設けた可動板９と、ベース板７と可動板９に渡って設置され油圧シリンダ１０及びその両端の自在継手１１からなる６個の伸縮装置１２とから構成されている。
【０００４】
曲げ加工ヘッド２による曲げ加工方法には、可動ダイス位置を固定して加工する押し通し曲げと、ワーク材の送りを停止した状態でダイスの軌道をワーク材の曲げ形状に沿って制御する軌道制御曲げ、とがある。押し通し曲げでは、伸縮装置１２の伸縮によって並進３自由度と回転３自由度の計６自由度の運動を行なうパラレルリンク機構によりベース板７に対する可動板９の位置、即ち可動ダイス８の位置（距離、ずれ）、傾斜等が設定される。
【０００５】
軌道制御曲げでは、可動ダイス８の位置がワーク材の曲げ形状に沿って移動するようにその軌道が６自由度の運動を行なうパラレルリンク機構により制御される。本発明の対象は、６自由度の運動を行なうパラレルリンク機構による軌道制御曲げにおける加工精度の向上に関する。
【０００６】
６自由度の運動を行なうパラレルリンク機構により、可動ダイスは並進３自由度と回転３自由度の計６自由度が与えられ、捩り持った３次元の曲げ加工が可能となった。
【０００７】
図５は、特許文献（２）に開示されている可動ダイスの軌道制御による長尺材の曲げ・捩り加工装置の分解斜視図である。可動ダイスを搭載した第２の型１０２を駆動する自由度は、座標系に示されているとおり、回転自由度が与えられたＸ軸及びＹ軸と、回転自由度のないＺ軸の計５軸である。
【０００８】
【特許文献】
（１）特開２００２−３４６６４０「長尺材の曲げ加工装置」
（２）特開２００１−２６９７１９「長尺ワークの曲げ・捩り加工装置」
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図５に示した従来の曲げ加工装置では、前記のようにＺ軸周りの回転は行なっていない。即ち、第２の型１０２を駆動する自由度は５である。本図の機構でＺ軸の回転機構を追加してシリアル型の６自由度を実現することは原理的には可能でも実用的ではない。従って、ワーク材を捩り加工する場合は、第１の型１０１に回転動作を与える必要がある。
【００１０】
即ち、従来の加工法では、ダイスを６自由度で駆動することができず、本来の意味での３次元曲げ加工（ダイスの６自由度駆動による曲げ加工）ができていなかった。したがって従来は自由度が５の不完全な３次元加工法でできる範囲で曲げ加工を行なっていた。
【００１１】
本発明の目的は、上記の問題点に対して、出願人が開発した特許文献（１）の６自由度パラレルリンク機構による曲げ加工ヘッドを用いた長尺材の曲げ加工装置の特徴を生かし、従来の曲げ加工装置では実現できなかった高精度で再現性の高い曲げ加工方法を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するための本発明の構成は次の通りである。
（１）６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法において、
前記ワーク材の送りを停止すると共に、前記可動ダイスを初期位置にセットする第１ステップと、
前記ワーク材の所定長の送りに同期して前記可動ダイスを同一長送る第２ステップと、
前記ワーク材の送りを停止して前記可動ダイスを軌道制御して前記ワーク材を曲げ加工する第３ステップと、
前記ワーク材の送りを停止した状態で、前記可動ダイスを逆方向に軌道制御して前記ワーク材を再加工して前記第１ステップに戻る第４ステップと、
を有することを特徴とする長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１３】
（２）前記第１ステップ乃至第４ステップを所定回数繰り返すことを特徴とする、請求項１記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１４】
（３）前記第３ステップの曲げ加工と前記第４ステップの再加工を複数回反復することを特徴とする、請求項１又は２記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１５】
（４）前記第４ステップにおける再加工は、前記第２ステップ及び第３ステップでの加工プログラムを逆方向に実行することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１６】
（５）前記第４ステップにおける再加工は、前記第２ステップ及び第３ステップでの加工プログラムを修正するプログラムを実行することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１７】
（６）６自由度パラレルリンク機構により駆動される可動ダイスを用いた長尺ワーク材の曲げ加工方法において、
前記ワーク材の送りを停止すると共に、前記可動ダイスを初期位置にセットする第１ステップと、
前記ワーク材の所定長の送りに同期して前記可動ダイスを送りながら軌道制御して前記ワーク材を曲げ加工する第２ステップと、
前記ワーク材の送りを停止した状態で、前記可動ダイスを逆方向に軌道制御して前記ワーク材を再加工して前記第１ステップに戻る第３ステップと、
を有することを特徴とする長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１８】
（７）前記第１ステップ乃至第３ステップを所定回数繰り返すことを特徴とする、請求項６記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００１９】
（８）前記第２ステップの曲げ加工と前記第３ステップの再加工を複数回反復することを特徴とする、請求項６又は７記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００２０】
（９）前記第３ステップにおける再加工は、前記第２ステップでの加工プログラムを逆方向に実行することを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００２１】
（１０）前記第３ステップにおける再加工は、前記第２ステップでの加工プログラムを修正するプログラムを実行することを特徴とする、請求項６乃至８のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００２２】
（１１）  前記再加工は、前記ワーク材の必要な箇所のみで実行されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の長尺ワーク材の曲げ加工方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明実施態様を、図面を用いて説明する。図１は本発明の加工方法の一実施形態を説明する長尺材の曲げ加工装置であり、（イ）は側面図、（ロ）は矢印Ｐ方向から見た正面図である。各構成要素に付した記号は、図３及び図４で説明した特許文献（１）による曲げ加工装置で説明した要素と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図１の実施形態において、（Ａ）乃至（Ｇ）は、時系列的に遷移する本発明の加工方法の各ステップを示している。ステップ（Ａ）乃至（Ｄ）の４ステップで第１加工サイクルが完了し、ステップ（Ｄ）乃至（Ｇ）の４ステップで第２加工サイクルが完了する。以下各ステップにおける各要素の操作を説明する。
【００２５】
（Ａ）は加工開始時の第１ステップであり、ワーク材１は停止状態で、可動ダイス８は初期位置を取り、ガイドパイプ６との最短距離にいる。第２ステップ（Ｂ）において、ワーク材１が所定距離Ｌだけ送られると、可動ダイス８もワーク材１と同期して同距離Ｌだけ前進移動する。設定された位置までワーク材１及び可動ダイス８が送られると両者の送りを停止する。第３ステップ（Ｃ）において、ワーク材１は停止状態で、可動ダイス８は軌道制御され、所定の形状に曲げ加工が行われる。
【００２６】
第４ステップ（Ｄ）において、可動ダイス８はワーク材１の加工形状又は修正加工する場合には設定された軌道に沿って矢印Ｒで示すように逆方向にワーク材１を再加工しながらスタート位置に戻る。このとき可動ダイス８を６自由度で駆動できるため、ワーク材１が非円形断面を有し、かつ捩られていてもワーク材１の断面形状と干渉することなく移動可能である。
【００２７】
第４ステップ（Ｄ）の再加工が本発明の特徴部である。即ち、６自由度のパラレルリンク機構で駆動される可動ダイス８のみの軌道制御で実現できる機能であり、捩りを含む曲げ加工を行う場合には、特許文献（２）の５自由度の機構では実現できない機能である。
【００２８】
第４ステップ（Ｄ）が終了した状態は、ワーク材１及び可動ダイス８の位置は第１ステップ（Ａ）の初期状態と同一状態であり、これが第２加工サイクルの第１´ステップとなる。従って、第２´ステップ（Ｅ）は第２ステップ（Ｂ）と同一であり、第３´ステップ（Ｆ）は第３ステップ（Ｃ）と同一であり、第４´ステップ（Ｇ）は第４ステップ（Ｄ）と同一である。以下、この加工サイクルを必要回数反復することにより、ワーク材１の曲げ加工を進行させる。
【００２９】
図２により本発明の他の実施形態を説明する。図１の加工方法と基本的に同一加工を行うものであるが、相違はワーク材の送りと曲げ加工を同一ステップで実行する点である。（Ａ）乃至（Ｅ）は、時系列的に遷移する加工方法の各ステップを示している。ステップ（Ａ）乃至（Ｃ）の３ステップで第１加工サイクルが完了し、ステップ（Ｃ）乃至（Ｅ）の３ステップで第２加工サイクルが完了する。以下各ステップにおける各要素の操作を説明する。
【００３０】
（Ａ）は加工開始時の第１ステップであり、ワーク材１は停止状態で、可動ダイス８は初期位置を取り、ガイドパイプ６との最短距離にいる。第２ステップ（Ｂ）において、ワーク材１が所定距離Ｌだけ送られると同時に、ワーク材１の送り量に同期して可動ダイス８を前進させながら軌道制御して曲げ加工を行なう。
【００３１】
第３ステップ（Ｃ）において、可動ダイス８はワーク材１の加工形状又は修正加工する場合には設定された軌道に沿って逆方向にワーク材１を再加工しながらスタート位置に戻る。
【００３２】
第３ステップ（Ｃ）が終了した状態は、ワーク材１及び可動ダイス８の位置は第１ステップ（Ａ）の初期状態と同一状態であり、第２加工サイクルの第１´ステップとなる。従って、第２´ステップ（Ｄ）は第２ステップ（Ｂ）と同一であり、第３´ステップ（Ｅ）は第３ステップ（Ｃ）と同一である。以下、この加工サイクルを必要回数反復することにより、ワーク材１の曲げ加工を進行させる。
【００３３】
以上の実施形態では、本発明の基本的な加工方法のステップを説明した。このような基本加工の他、本発明のバリエーションとして、６自由度パラレルリンク機構で駆動する可動ダイスの軌道制御により一度曲げたワーク材の再加工を１回でなく、何回も再加工することが可能である。これによりさらに表面精度の向上、商品価値の向上、品質向上が可能になる。
【００３４】
更に、ワーク材の必要な箇所にのみこの軌道制御による再加工を行なうことにより、外観上または強度上必要な箇所だけ表面精度、品質向上を行なう加工が可能になる。
【００３５】
再加工による形状精度向上だけでなく、必要に応じて一度加工した曲げ形状の修正加工も可能になる。この場合の可動ダイスの軌道制御は、修正形状を反映した制御プログラムを実行することとなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、本発明によれば、
（１）可動ダイスの戻り時に、６自由度パラレルリンク機構による可動ダイスでのみ可能な軌道制御により、円形または非円形の断面形状をもつパイプを曲げ形状に沿ったダイスの通過による再加工をすることが可能となる。この再加工により形状の高精度化、高品質化を実現することができる。
（２）可動ダイスの戻りによる再加工は、必要に応じて反復させることや必要箇所のみに実行することができ、長尺ワーク材の加工精度を重点管理することができ、コストダウンと製品の品質向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明曲げ加工方法の一実施形態を説明する各ステップの側面図及び正面図である。
【図２】本発明曲げ加工方法の他の実施形態を説明する各ステップの側面図及び正面図である。
【図３】特許文献（１）記載装置の側面図である。
【図４】特許文献（１）記載装置における曲げ加工ヘッドの斜視図である。
【図５】特許文献（２）記載装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
１  ワーク材
２  曲げ加工ヘッド
６  ガイドパイプ
７  ベース板
８  可動ダイス
９  可動板
１０  油圧シリンダ
【図１】
2004249304.tif 000003
【図２】
2004249304.tif 000004
【図３】
2004249304.tif 000005
【図４】
2004249304.tif 000006
【図５】
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