(57)【要約】【課題】引張り曲げ（ドローベンド）機能と圧縮曲げ（コンプレッションベンド）機能を備え、一台の装置で全工程曲げが可能なパイプ曲げ加工装置を提供する。【解決手段】曲げ型の周面に被加工パイプを押圧しながら所定角度回動して曲げ加工を施す、被加工パイプの長手方向に移動可能な可動式または固定式のパイプ曲げユニットと、被加工パイプの中心を軸芯に所定角度回動自在となすパイプひねりユニットを備えたパイプの曲げ加工装置において、前記パイプ曲げユニットに被加工パイプの引張り曲げ機能と圧縮曲げ機能を設けたことを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの曲げ型と、この曲げ型の周面に被加工パイプを押圧しながら、当該パイプを介して前記周面上を所定角度回動して曲げ加工を施すクランプ治具および反力受ローラを具備し、被加工パイプの長手方向に移動可能な可動式または固定式のパイプ曲げユニットと、被加工パイプの中心を軸芯に所定角度回動自在となし、該被加工パイプを曲げ形状に応じた位置へ移動可能なパイプひねりユニットを備えたパイプの曲げ加工装置において、前記パイプ曲げユニットの反力受ローラを曲げ型およびクランプ治具と同芯に回動可能に設けることにより、被加工パイプの引張り曲げ機能と圧縮曲げ機能を有することを特徴とするパイプの曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管、ステンレス鋼管、銅管、チタン管、アルミ管等からなる長尺の金属製パイプの能率的な曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の曲げ加工装置（ベンダー装置）としては、例えば特公平８−２９３５８号公報に示されるように、プレッシャーダイユニットを左右２式持った両曲げベンダーがある。この左右両曲げ式ベンダーは、曲げユニット機構を単一の構造とし、長尺パイプの把持状態での水平位置に対して昇降自在に構成せしめ、さらにチャック機構部を、移動台上で前後方向への送り機構に連動させると共に、該移動台を左右方向への平行移動を可能として構成したものである。
また、他のパイプ曲げ加工装置として、パイプの軸芯方向に設定した複数個所の被加工位置に対して、それぞれ設定された加工方向にそれぞれ設定された曲げ加工を施すパイプの曲げ加工装置がある。この種の装置は、被加工パイプの一端側をチャックし、当該パイプを軸芯を中心に回転して所定の加工方向を設定し、かつ当該パイプを軸芯方向に移動して所定の加工位置に設定するパイプひねりユニットと、当該被加工パイプをクランプして所定角度回動して曲げ加工を施す、被加工パイプの長手方向に移動可能なパイプ曲げユニットを備えたもので、一般にＣＮＣベンダーと称している（特公平８−２９３８号、特開平７−２３２２１９号、特開平９−２９３４６号、特開平９−３０８９１８号等参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の前記パイプ曲げ加工装置において、少なくとも一つの曲げ型と、この曲げ型の周面に被加工パイプを押圧しながら、当該パイプを介して前記周面上を所定角度回動して曲げ加工を施すクランプ治具および反力受ローラからなるパイプ曲げユニットの場合は、曲げ型が各曲げ方向に対して専用となるため曲げ半径が限定されると共に、曲げ型の周面に沿って所定角度回動して曲げ加工を施すクランプ治具に対して反力受ローラは非回動となして曲げ機能を有しないため引張り曲げ（ドローベンド）のみに限定され、クランプ治具にてパイプをクランプ（固定）したままで曲げる圧縮曲げ（コンプレッションベンド）機能を有していない。このため、従来装置の場合は、パイプの曲げ角度やひねり角度によっては、ひねり動作の振れが大きくなって反力受ローラ側のユニット等への干渉が発生することとなり、全工程曲げを一台の装置で行うことができない場合があった。そのため、製品によっては複数の装置を使用して曲げ加工を施さねばならず、工程増を余儀なくされ、曲げ加工時間を短縮できないという欠点があった。
また、従来装置では、パイプ曲げ後、次の曲げ平面確保までのパイプひねり角度が大きい時（９０度〜１８０度の時）ひねり時間を要する。特に曲げ加工数が多く、すでに曲げ加工済みのパイプが長い時には、パイプひねり速度が速いと形状変形を生じて曲げ形状に狂いが発生するため低速でひねらなければならず、パイプのひねり時間が長くかかるという欠点がある。
【０００４】
本発明は、従来装置の前記欠点を解消するためになされたもので、一組の曲げユニットが引張り曲げ（ドローベンド）機能と圧縮曲げ（コンプレッションベンド）機能の双方を備え、一台の装置で全工程曲げが可能なパイプ曲げ加工装置を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るパイプ曲げ加工装置は、少なくとも一つの曲げ型と、この曲げ型の周面に被加工パイプを押圧しながら、当該パイプを介して前記周面上を所定角度回動して曲げ加工を施すクランプ治具および反力受ローラを具備し、被加工パイプの長手方向に移動可能な可動式または固定式のパイプ曲げユニットと、被加工パイプの中心を軸芯に所定角度回動自在となし、該被加工パイプを曲げ形状に応じた位置へ移動可能なパイプひねりユニットを備えたパイプの曲げ加工装置において、前記パイプ曲げユニットの反力受ローラを曲げ型およびクランプ治具と同芯に回動可能に設けることにより、被加工パイプの引張り曲げ機能と圧縮曲げ機能（パイプの逆曲げ機能）を有することを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るパイプ曲げ加工装置の一実施例を示す概略側面図、図２は同上パイプ曲げ加工装置の概略平面図、図３は同上パイプ曲げ加工装置の概略拡大正面図、図４〜図７は同上装置の曲げ加工動作を示す説明図で、図４は引張り曲げ時（ドローベンド時）の曲げ加工開始直前の状態を示す概略平面図、図５は同じく引張り曲げ時（ドローベンド時）の曲げ加工中の状態を示す概略平面図、図６は圧縮曲げ時（コンプレッションベンド時）曲げ加工開始直前の状態を示す概略平面図、図７は同じく圧縮曲げ時（コンプレッションベンド時）の曲げ加工中の状態を示す概略平面図であり、１は基台、２はパイプ曲げユニット、３はパイプひねりユニット、Ｐは被加工パイプである。
【０００７】
すなわち、ここに例示した本発明に係るパイプ曲げ加工装置は、基台１上に設置したパイプ曲げユニット２とパイプひねりユニット３からなり、パイプ曲げユニット２は基台１上に固設され、パイプひねりユニット３は基台１上に被加工パイプＰの軸芯方向に移動可能に載置されている。
【０００８】
パイプ曲げユニット２は、基台１上に立設した固定板２−１に曲げユニット左右移動用モータ２Ｍ−１にて左右に移動可能に装着された支持板２−２に、曲げユニット機構を支持する可動板２−３が曲げユニット上下移動用モータ２Ｍ−２にて上下移動可能に装着されている。この曲げユニット機構は、前記可動板２−３に固定された引張り曲げ用ユニットベース板２−４に装着された曲げアームユニット２−５と、同じく前記可動板２−３に前記曲げユニットベース板２−４とは別個に取付けられた圧縮曲げ用ユニットベース板２−６に装着された圧縮曲げ用ユニット２−７とから構成されている。
【０００９】
曲げアームユニット２−５は、支軸２−８に回動可能に取付けられた曲げアーム２−９、該曲げアームに一体的に取付けられた曲げ型２−１０、パイプクランプ用シリンダー２−１１およびクランプ治具２−１２とからなり、曲げアーム２−９は当該曲げユニットベース板２−４に取付けられた曲げアームユニット旋回用モータ２Ｍ−４により支軸２−８を中心に旋回動する仕組みとなっている。曲げ型２−１０はここでは径の異なる３つの型ロール２−１０ａ〜２−１０ｃで構成され、またクランプ治具２−１２は前記曲げ型２−１０に対応するクランプ溝２−１２ａ、２−１２ｂ、２−１２ｃを有し、前記曲げアーム２−９に内蔵されたリンク機構を介して被加工パイプＰの軸芯に対して直角方向に円弧運動するごとく取付けられ、そのクランプ作動は同曲げアーム２−９に取付けたパイプクランプ用シリンダー２−１１にて行われる機構となっている。
【００１０】
一方、圧縮曲げ用ユニット２−７は、前記曲げユニットベース板２−４と同一支軸２−８に回動可能に取付けられた圧縮曲げ用ユニットベース板２−６と、該ベース板に設けられた反力受ローラ２−１６およびプレッシャー用シリンダー２−１７とからなり、圧縮曲げ用ユニットベース板２−６は当該ベース板に取付けられた曲げ用モータ２Ｍ−５により前記支軸２−８を中心に旋回動する仕組みとなし、また反力受ローラ２−１６は前記曲げ型２−１０に対応するごとく設けられ、かつ同圧縮曲げ用ユニットベース板２−６に取付けられたプレッシャー用シリンダー２−１７にて前後動する仕組みとなっている。
【００１１】
次に、パイプひねりユニット３は、パイプ曲げユニット２と共通の基台１の上面に被加工パイプＰの軸芯方向に移動可能に載置され、ユニット本体３−１に設置されたひねりユニット移動用駆動モータ３Ｍ−１によりレール１−２上をパイプの長手方向に前後動する仕組みとなしている。ユニット本体３−１には、その上部に立設した固定板３−２の先端部に被加工パプＰが係止される係止部３−３が切込み形成され、この部分に前記と同様の切込み３−５が形成されたパイプチャック機構内蔵のひねり板３−４が一体的に取付けられ、ひねり板３−４はひねり用モータ３Ｍ−２によりギヤー群Ｇを介して回動される機構となっている。すなわち、ひねり用モータ３Ｍ−２により被加工パイプＰを旋回させて所定角度に設定できる仕組みとなっている。
【００１２】
上記構成の曲げ加工装置により被加工パイプＰに曲げ加工を施す際は、被加工パイプ搬入装置（図面省略）から供給された被加工パイプＰがパイプひねりユニット３の固定板３−２の先端部の係止部３−３およびひねり板３−４の切込み３−５に導入される。そして、ひねり板３−４に内蔵されたパイプチャック機構（図面省略）にて被加工パイプＰがクランプされると、パイプひねりユニット３が該ユニット移動用駆動モータ３Ｍ−１により曲げユニット側に所定量移動する。この時、パイプ曲げユニット２のユニット本体部は、曲げユニット上下移動用モータ２Ｍ−２により所定の高さ位置に下降しており、被加工パイプＰが当該曲げユニット上方の所定位置に移動停止すると同時に同曲げユニット上下移動用モータ２Ｍ−２にてユニット本体部が上昇して曲げ型２−１０が選択され、パイプクランプ用シリンダー２−１１およびクランプ治具２−１２により被加工パイプＰがクランプされる。
【００１３】
このようにして被加工パイプＰの一端側がパイプ曲げユニット２およびひねりユニット３に保持されると、ひねりユニット３のひねり用モータ３Ｍ−２により被加工パイプＰのひねり角度が設定されると同時に、パイプ曲げユニット２により曲げ加工動作が開始される。
この曲げ加工動作を図４〜図７に基づいて説明すると、まず引張り曲げ方式（ドローベンド方式）の場合は、図４に示す曲げ加工開始直前の状態において、曲げユニットベース板２−４に取付けられたモータ２Ｍ−４により曲げアームユニット２−５が指定の曲げ角度だけ回動する。この時、クランプ治具２−１２が曲げ型２−１０の周面に被加工パイプＰを押圧しながらパイプひねりユニット３が長手方向に前進して送り出されたこの被加工パイプＰを前記周面上に所定角度引張りながら沿わせて曲げ加工が施される（図５）。この曲げ加工によって被加工パイプＰの一端側に、曲げ型２−１０とクランプ治具２−１２の回動角度に対応した所定の引張り曲げ加工が施される。
【００１４】
また、圧縮曲げ方式（コンプレッションベンド方式）の場合は、図６に示すごとく、曲げアームユニット２−５および圧縮曲げ用ユニット２−７をそれぞれの曲げ用モータ２Ｍ−４、２Ｍ−５により同一支軸２−８を中心に１８０度回動させて図６に示す状態に位置させる。すなわち、クランプ治具２−１２およびプレッシャー用シリンダー２−１７にて被加工パイプＰを曲げ型２−１０に押圧した状態で、圧縮曲げ用ユニットベース２−６に取付けられたモータ２Ｍ−５を指定の曲げ角度分だけ逆方向に回動させる。この時、反力受ローラ２−１６が被加工パイプＰの外周面に当接した状態で曲げ型２−１０の周面上にこの被加工パイプＰを押圧して所定角度回動し、圧縮曲げ加工が施される。
【００１５】
なお、本発明のパイプ曲げ加工装置における被加工パイプＰの曲げ加工位置、ひねり角度、ひねりユニットの移動量等は、予め自動制御装置（図面省略）に入力しておき全自動的に被加工パイプに対する曲げ加工が施されるように構成されることはいうまでもない。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は上記のごとく、圧縮曲げ用ユニットを引張り曲げ用ユニットと同芯で回動可能に設けて該圧縮曲げ用ユニットにより被加工パイプの逆曲げを可能としたことにより、パイプの曲げ角度やひねり角度に関係なく被加工パイプと曲げ加工装置との干渉が皆無となり、全工程曲げを一台の装置で行うことができ、曲げ加工が効率的となり、さらに異なる半径の曲げ加工および長尺物の曲げ加工の高精度、高能率化が一層はかられるという大なる効果が得られる。また、パイプ曲げ加工後、次の曲げ平面確保までのパイプひねり角度が大きい時であっても、引張り曲げ方式から圧縮曲げ方式へ変更することによりひねり角度が小さくなり（１８０度位相であればひねり不要）短時間で次工程の曲げ平面が得られ、高速で曲げを完了することができ、さらに大きなひねり角度でパイプをひねることがないので、すでに曲げ加工を完了している部分の形状変形を生じることがなく、曲げ形状に狂いのない正確な曲げ加工を施すことができるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパイプ曲げ加工装置の一実施例を示す概略側面図である。
【図２】同上パイプ曲げ加工装置の概略平面図である。
【図３】同上パイプ曲げ加工装置の概略正面図である。
【図４】同上パイプ曲げ加工装置による引張り曲げ時（ドローベンド時）の曲げ加工開始直前の状態を示す概略平面図である。
【図５】同じく引張り曲げ時（ドローベンド時）の曲げ加工中の状態を示す概略平面図である。
【図６】圧縮曲げ時（コンプレッションベンド時）曲げ加工開始直前の状態を示す概略平面図である。
【図７】同じく圧縮曲げ時（コンプレッションベンド時）の曲げ加工中の状態を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１  基台
２  パイプ曲げユニット
２−１、３−２  固定板
２−２  支持板
２−３  可動板
２−４  曲げユニットベース板
２−５  曲げアームユニット
２−６  圧縮曲げ用ユニットベース板
２−７  圧縮曲げ用ユニット
２−８  支軸
２−９  曲げアーム
２−１０  曲げ型
２−１０ａ〜２−１０ｃ  型ロール
２−１１  パイプクランプ用シリンダー
２−１２  クランプ治具
２−１６  反力受ローラ
２−１７  プレッシャー用シリンダー
３  パイプひねりユニット
３−１  ユニット本体
３−３  係止部
３−４  ひねり板
３−５  切込み
２Ｍ−１  曲げユニット左右移動用モータ
２Ｍ−２  曲げユニット上下移動用モータ
２Ｍ−４  曲げアームユニット旋回用モータ
２Ｍ−５  曲げ用モータ
３Ｍ−１  ひねりユニット移動用駆動モータ
３Ｍ−２  ひねり用モータ
Ｐ  被加工パイプ
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年12月24日(2002.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004195484.tif 000013
【図５】
2004195484.tif 000014
【図６】
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【図７】
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