(57)【要約】【課題】  曲げアームのクランプ部を開放したときに金属条材の飛び出しなどの現象が起き得るような場合でも、加熱冷却装置による金属条材の均一な熱処理を達成できる金属条材の曲げ加工装置を提供すること。【解決手段】  曲げアーム２のクランプ部２Ａで先端がクランプされて移動機構５で軸線方向へ移動する金属管１が、旋回中心２Ｂを中心に旋回する曲げアーム２から付与される曲げモーメントで曲げ加工される際に、金属管１に軸線方向の応力が生じて、クランプ部２Ａの開放時に金属管１が飛び出すなどの瞬発的な動作を行っても、金属管１の後端と移動機構５のテール部材１４との間に配置された応力検出器３０からのデータに基づき制御装置２０が加熱冷却装置３の移動機構６の動作を瞬時に制御することで、クランプ部２Ａの開放時において金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度を所定値に維持する。【選択図】  図１
2005144469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、
曲げ加工される前記金属条材に生ずる前記軸線方向の応力を直接検出するために前記金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有する応力直接検出機構と、前記応力検出器で検出された応力データが入力し、この応力データに基づき前記金属条材用移動機構と前記加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより、前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とする金属条材の曲げ加工装置。
【請求項２】
一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、
前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を検出するための速度差検出機構と、この速度差検出機構で検出される速度差データに基づき前記金属条材用移動装置と前記加熱冷却装置用移動装置のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とする金属条材の曲げ加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の金属条材の曲げ加工装置において、前記制御装置は前記金属条材用移動機構と前記加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも前記金属条材用移動機構の動作を制御し、この金属条材用移動機構はロングストローク用移動機構とショートストローク用移動機構とを含んで構成されているとともに、これらのロングストローク用移動機構とショートストローク用移動機構を択一的に動作させ得るように構成され、前記ロングストローク用移動機構はチェーンに作用する引張力で前記金属条材を移動させる形式のものであり、前記ショートストローク用移動機構は実質的にバックラッシなしで前記金属条材を移動させる形式のものとなっていることを特徴とする金属条材の曲げ加工装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の金属条材の曲げ加工装置において、前記制御装置は前記金属条材用移動機構と前記加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも前記金属条材用移動機構の動作を制御し、この金属条材用移動機構は、前記金属条材の移動方向における前側と後側に配置されたスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回された無端チェーンとを備えた形式のものであるとともに、前記前側のスプロケットと前記後側のスプロケットには個別の駆動源が接続され、これらの駆動源から前記前側のスプロケットと前記後側のスプロケットに付与される回転駆動力の方向は互いに逆向きであり、これらのスプロケットから前記無端チェーンに作用する引張力の差によって前記金属条材を移動させるように構成されていることを特徴とする金属条材の曲げ加工装置。
【請求項５】
一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、
曲げ加工される前記金属条材に生ずる前記軸線方向の応力を直接検出するために前記金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有する応力直接検出機構と、前記応力検出器で検出された応力データが入力し、この応力データに基づき前記加熱に際して前記加熱冷却装置から前記金属条材に供給する熱量を制御することによりこの金属条材の前記軸線方向の単位長さ当たりに供給される熱量を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とする金属条材の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属管等の金属条材を熱処理しながら曲げ加工することにより、曲条部の両端に直条部が設けられた金属曲管等の曲げ加工品を得るための金属条材の曲げ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、金属条材である金属管を熱処理しながら曲げ加工し、曲管部の両端に直管部が設けられた金属曲管を得るための曲げ加工装置が示されている。
【０００３】
この曲げ加工装置は、端部に設けられている旋回中心を中心とする旋回によって金属管に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、金属管の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、を備えている。金属管は、金属管用移動機構によって金属管の軸線方向へ曲げアームの旋回中心を基準として移動させることができ、加熱冷却装置は、加熱冷却装置用移動機構によって金属管の軸線方向へ曲げアームの旋回中心を基準として移動させることができる。この曲げ加工装置では、金属管の先端が旋回中心とは反対側の曲げアームの端部に設けられたクランプ部でクランプされる前に、金属管は金属管用移動機構で加熱冷却装置側へ前進するとともに、加熱冷却装置は金属管を加熱、冷却しながら加熱冷却装置用移動機構で金属管に対して後進し、加熱冷却装置が、曲げアームの旋回中心を通る延長線と一致する金属管の軸線方向の位置に達すると、金属管の前進は停止し、この停止中において金属管の先端が曲げアームのクランプ部でクランプされる。次いで、金属管は金属管用移動機構で加熱冷却装置に対する前進を再開し、この前進の再開により、金属管は、上記位置で停止している加熱冷却装置で加熱、冷却されながら、旋回中心を中心に旋回する曲げアームで曲げ加工される。この曲げ加工後、加熱冷却装置用移動機構による加熱冷却装置の後進が再開されるとともに、金属管の前進は停止し、この停止中において金属管が曲げアームのクランプ部によるクランプから開放され、次いで、金属管は金属管用移動機構で加熱冷却装置に対する前進を再開し、この前進の再開により、金属管の曲げ加工された部分より後側が加熱冷却装置で加熱、冷却される。
【０００４】
これらの一連の作業工程により、金属管は曲管部の両端に直管部が設けられた金属曲管となるとともに、この金属曲管は、加熱冷却装置で熱処理されたものとなっている。そして、前述した金属管用移動機構と加熱冷却装置用移動機構とによって行われる金属管の加熱冷却装置に対する相対移動は、金属管への入熱密度等が金属管の各所で均等となって均等の熱処理が施されるように、すなわち、金属管に対する熱処理が金属管全体に対して均一に施されるように、その相対移動速度が常に予め設定された所定値を維持するようになされる。
【０００５】
ところが、曲げアームのクランプ部を金属管の曲げ加工後に開放したときに、金属管に蓄積されていた撓み等のエネルギに起因して金属管の先端側が瞬発的に前方へ飛び出すという現象が起きる。すると、その瞬間には、金属管の加熱冷却装置に対する相対移動速度を上記所定値に維持できないため、当該熱処理箇所に熱処理むらが生ずる。そこで、下記の特許文献２には、上記現象の対策として、曲げアームのクランプ部の開放前に、金属管用移動機構を、金属管を後退させる方向へ若干逆動作させることや、曲げアームの旋回中心を金属管の軸線方向と平行に若干前進させることにより、金属管の上記撓み等のエネルギを脱去するという、言わば金属管脱力処理を行うことが開示されている。特許文献２では、金属管用移動機構を構成する部材となっていて金属管を引張移動させるためのチェーンの途中に荷重検出器であるロードセルを設け、このロードセルによって撓み等のエネルギの検出や脱力状況の確認を行っている。
【特許文献１】特開昭５９−４２１３３
【特許文献２】特開平５−１６９１４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２のように曲げ加工中に脱力処理を行っても、曲げアームのクランプ部を開放したときの金属管の飛び出しやこれに伴う熱処理むらを完全になくすことは難しい。これは、特許文献２ではチェーンに係合させてロードセルを設けているため、脱力処理の前に行われる上記撓み等のエネルギの検出自体が、チェーンのバックラッシ（チェーンの構成リンクの連結構造に起因するいわゆるガタや、チェーンの緊張状態と弛緩状態の切換えに起因するもの等）の介在による遅れや数値誤差を伴ったものであって、金属管の上記脱力処理を行うための前提データとしては不満足なものであったと考えられるからである。また、脱力処理を行う際にも、チェーン形式の金属管用移動機構を逆動作させて脱力処理を行うときに、この金属管用移動機構にはバックラッシによる動作遅れや動作量誤差が生ずると考えられる。
【０００７】
本発明の目的は、曲げアームのクランプ部を開放したときに金属条材の飛び出しなどの現象が起き得るような場合でも、加熱冷却装置による金属条材の均一な熱処理を達成できるようになる金属条材の曲げ加工装置を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る第１番目の金属条材の曲げ加工装置は、一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、曲げ加工される前記金属条材に生ずる前記軸線方向の応力を直接検出するために前記金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有する応力直接検出機構と、前記応力検出器で検出された応力データが入力し、この応力データに基づき前記金属条材用移動機構と前記加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより、前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とするものである。
【０００９】
この金属条材の曲げ加工装置によると、応力直接検出機構は金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有するものとなっており、この応力検出器で金属条材に生ずる軸線方向の応力をバックラッシによる遅れや誤差を伴わずに直接検出できるため、曲げアームのクランプ部を開放したときに生ずる金属条材の飛び出しなどの現象を即時的かつ精度よく予知できる。そして、この予知情報に対応して、応力検出器からの応力データが入力する制御装置で金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより、金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度を、瞬時の変動に対する対処を含めて、所定値に維持することができ、これにより、加熱冷却装置による金属条材の均一な熱処理を達成できる。
【００１０】
この第１番目の金属条材の曲げ加工装置において、応力検出器からの応力データが入力する制御装置で金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を制御することは、曲げアームのクランプ部を開放したときに、応力検出器で検出される応力データがゼロとなるように修正制御することでもよく、あるいは、曲げアームのクランプ部の開放前まで、応力検出器からの応力データを制御装置に記憶させておき、この記憶データに基づき、曲げアームのクランプ部を開放するときに、制御装置で金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を見込み修正制御することでもよい。
【００１１】
また、この第１番目の金属条材の曲げ加工装置において、金属条材に生ずる軸線方向の応力を直接検出するために金属条材と同軸隣接して配設される応力検出器は、金属条材用移動機構の原理、構造等に応じた適宜のものとすることができる。例えば、金属条材用移動機構が、チェーンと、このチェーンに連結され、金属条材の後端に配置されたテール部材とを含んで構成され、チェーンの引張力によるテール部材からの押圧力で金属条材を押圧移動させるものとなっている場合には、応力検出器は、テール部材と金属条材の後端との間に配置された圧縮ロードセルでもよく、あるいは、金属条材の表面やテール部材の表面に貼付したストレインゲージでもよい。
【００１２】
本発明に係る第２番目の金属条材の曲げ加工装置は、一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を検出するための速度差検出機構と、この速度差検出機構で検出される速度差データに基づき前記金属条材用移動装置と前記加熱冷却装置用移動装置のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより前記金属条材の前記加熱冷却装置に対する相対移動速度を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とするものである。
【００１３】
この金属条材の曲げ加工装置によると、金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度は速度差検出機構で直接検出されることになるため、この速度差検出機構で検出されたデータに基づき制御装置が金属条材用移動装置と加熱冷却装置用移動装置のうちの少なくとも一方の動作を制御することにより、曲げアームのクランプ部を開放したときに金属条材の飛び出しなどの現象が起きるような場合でも、金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度を、瞬時の変動に対する対処を含めて、所定値に維持することができ、加熱冷却装置による金属条材の均一な熱処理を達成できる。
【００１４】
この第２番目の金属条材の曲げ加工装置において、速度差検出機構で検出されたデータに基づき制御装置で金属条材用移動装置と加熱冷却装置用移動装置のうちの少なくとも一方の動作を制御することは、曲げアームのクランプ部を開放した瞬間時に速度差検出機構で検出されたデータに基づき、金属条材用移動装置と加熱冷却装置用移動装置のうちの少なくとも一方の動作を修正制御することでもよく、あるいは、曲げアームのクランプ部の開放前まで速度差検出機構で検出されたデータを制御装置に例えば積算データとして記憶させておき、この積算データ等に基づき、曲げアームのクランプ部を開放するときに、制御装置で金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも一方の動作を見込み修正制御することでもよい。
【００１５】
また、この第２番目の金属条材の曲げ加工装置において、金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度を検出するための速度差検出機構は、言わば「速度差直接検出機構」というべきものでもよく、「速度差間接検出機構」ともいうべきものでもよい。
【００１６】
「速度差直接検出機構」の第１の例は、一端側が加熱冷却装置に支持され、他端側に曲げ加工中の金属条材の未加工部に転動接触させるためのローラを配設したセンシングプローブと、ロータリエンコーダなどのローラ回転数検知手段（延いてはローラ周速検知手段）とを備え、ローラ周速によって上記速度差を直接検出できるようにした接触式のものである。第２の例は、曲げ加工に供される金属条材に印刷や貼付の手法で描設された条材長さ目盛標線群と、この条材長さ目盛標線群に臨むように加熱冷却装置に配設された光学式又は磁気式の目盛標線群計数用カウンタ（磁気式の場合には、目盛標線群は磁性体で描設されたいわゆるマグネスケールによるものである）とを備え、単位時間当たりに上記カウンタを通過する目盛標線の数によって上記速度差を直接検出できるようにした非接触式のものである。第３の例は、曲げ加工に供される金属条材の後端側の曲げ加工対象外区域に配設された金属条材の定点を表示する標識体と、この標識体と対向するように加熱冷却装置に配設された電磁波（マイクロ波や赤外線）又は超音波利用の接近速度検知装置とを備え、この検知装置に対する上記標識体の接近速度によって上記速度差を直接検出できるようにした遠隔式のものである。
【００１７】
このように「速度差直接検出機構」は、１次データを定数換算あるいは検量式換算程度の手法を用いて処理することにより上記速度差を検出できるもの、すなわち、演算遅れや演算誤差が侵入する余地のない方式のものであり、このような機能を備えたものであれば、「速度差直接検出機構」は任意な方式のものでよく、上記第１〜３の例のものに限定されない。
【００１８】
一方、「速度差間接検出機構」の第１の例は、金属条材に接触するローラ式のセンシングプローブなどを用い、不動部材に対する金属条材の速度データと、同じく不動部材に対する加熱冷却装置の速度データとを比較演算することにより、上記速度差を間接的に求めるものである。第２の例は、上記第１の例における不動部材に対する加熱冷却装置の速度データに代え、予めコンピュータプログラムで設定されている加熱冷却装置の速度データを用いるものである。これらの例は「速度差間接検出機構」の一例であり、「速度差間接検出機構」はこれらの例に限定されない。
【００１９】
以上の「速度差直接検出機構」と「速度差間接検出機構」のうち、「速度差直接検出機構」を採用することが好ましい。なぜなら、「速度差間接検出機構」は、「速度差直接検出機構」と異なり、演算遅れや比較演算遅れによる誤差の侵入を完全に回避できるものではなく、また、これらの演算遅れや比較演算遅れがたとえ軽微であったとしても、前述したように、金属条材用移動速度の瞬発的変動に対する対処が要求される本発明に係る装置にとっては、「速度差間接検出機構」が最適とはならないからである。また、「速度差直接機構」によると、「速度差間接検出機構」よりも全体構造を簡易化ができて設備コストあるいは保守点検作業を含めた作業コストの点で有利であるという利点を得られる。
【００２０】
本発明に係る第３番目の金属条材の曲げ加工装置は、一端部が金属条材の先端をクランプするクランプ部となっていて他端部に旋回中心を有し、この旋回中心を中心とする旋回によって前記金属条材に曲げモーメントを付与するための曲げアームと、前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構と、前記金属条材の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱後に冷却するための加熱冷却装置と、この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構と、を備えている金属条材の曲げ加工装置において、曲げ加工される前記金属条材に生ずる前記軸線方向の応力を直接検出するために前記金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有する応力直接検出機構と、前記応力検出器で検出された応力データが入力し、この応力データに基づき前記加熱に際して前記加熱冷却装置から前記金属条材に供給する熱量を制御することによりこの金属条材の前記軸線方向の単位長さ当たりに供給される熱量を所定値とするための制御装置と、を有していることを特徴とするものである。
【００２１】
この金属条材の曲げ加工装置によると、第１番目の金属条材の曲げ加工装置と同じく、金属条材と同軸隣接して配設された応力検出器を有する応力直接検出機構が設けられているため、応力検出器で金属条材に生ずる軸線方向の応力を直接検出できる。このため、曲げアームのクランプ部を開放したときに金属条材が飛び出すなどの現象に伴って、金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度が所定値から瞬発的に変動しても、応力検出器で直接検出されて遅れ等を伴わない応力データが入力する制御装置により、加熱冷却装置から金属条材へ供給される熱量を上記変動を補償するように制御することができ、これにより、金属条材の各所の入熱密度を均等とすることができ、第１番目及び第２番目の金属条材の曲げ加工装置と同様に、加熱冷却装置による金属条材の均一な熱処理を達成できる。
【００２２】
この第３番目の金属条材の曲げ加工装置において、応力検出器は、第１番目の金属条材の曲げ加工装置と同じく、金属条材用移動機構の原理、構造等に応じた適宜のものとすることができ、例えば、金属条材用移動機構が、チェーンと、このチェーンに連結され、金属条材の後端に配置されたテール部材とを有し、チェーンの引張力によるテール部材からの押圧力で金属条材を押圧移動させるものとなっている場合には、応力検出器は、テール部材と金属条材の後端との間に配置された圧縮ロードセルでもよく、あるいは、金属条材の表面やテール部材の表面に貼付したストレインゲージでもよい。
【００２３】
以上説明した本発明において、「前記金属条材をその軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための金属条材用移動機構」及び「この加熱冷却装置を前記金属条材の軸線方向へ前記旋回中心を基準として移動させるための加熱冷却装置用移動機構」の文言は、本発明が、曲げアームの旋回中心が装置フレーム等の不動部材に対して不動となっている曲げ加工装置と、可動となっている曲げ加工装置との両方について適用可能であることを表現している。
【００２４】
また、以上説明した本発明において、金属条材用移動機構は任意な形式、構造等によるものでよく、例えば、引張力によって金属条材を移動させるチェーンによるものでもよく、ボールねじによるものでもよく、油圧シリンダ等の流体圧シリンダによるものでもよい、
さらに、加熱冷却装置用移動機構も任意な形式、構造等によるものでよく、例えば、引張力によって加熱冷却装置を移動させるチェーンによるものでもよく、ボールねじによるものでもよく、油圧シリンダ等の流体圧シリンダによるものでもよい。
【００２５】
前述した第１番目及び第２番目の金属条材の曲げ加工装置において、制御装置が金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも金属条材用移動機構の動作を制御する場合であって、この金属条材用移動機構として、長いストロークに亘る動力伝達には適しているが、バックラッシを本質的に避けられないチェーンを用いた形式のものとする場合には、この金属条材用移動機構を、ロングストローク用移動機構とショートストローク用移動機構とを含んで構成するとともに、これらのロングストローク用移動機構とショートストローク用移動機構を択一的に動作させ得るように構成し、ロングストローク用移動機構を、チェーンに作用する引張力で金属条材を移動させる形式のものとするとともに、ショートストローク用移動機構を、実質的にバックラッシなしで金属条材を移動させる形式のものとすることが好ましい。
【００２６】
これによると、制御装置が、応力直接検出機構や速度差検出機構からの瞬発的な相対移動速度変動の情報に基づき、金属条材用移動機構の動作を瞬時に制御することによって金属条材の加熱冷却装置に対する相対移動速度を所定値に維持する際、この瞬時の動作制御に、実質的にバックラッシなしで金属条材を移動させる形式のものとなっているショートストローク用移動機構が特に有用となる。なぜなら、このときの制御装置による金属条材用移動機構の動作制御は、バックラッシなしのためにタイムラグがない又は殆どない正確な動作制御とすることができるからである。そして、金属条材を曲げ加工等するための定常的な金属条材の移動には、チェーンを用いたロングストローク用移動機構が当然有用となる。
【００２７】
このように実質的にバックラッシなしで金属条材を移動させる形式のショートストローク用移動機構は、例えば、ボールねじによるものでもよく、油圧シリンダ等の流体圧シリンダによるものでもよい。
【００２８】
また、前述した第１番目及び第２番目の金属条材の曲げ加工装置において、制御装置が金属条材用移動機構と加熱冷却装置用移動機構のうちの少なくとも金属条材用移動機構の動作を制御する場合であって、この金属条材用移動機構をチェーンを用いたものとする場合には、この金属条材用移動機構を、金属条材の移動方向における前側と後側に配置されたスプロケットと、これらのスプロケットに掛け回された無端チェーンとを備えた形式のものとするとともに、前側のスプロケットと後側のスプロケットには個別の駆動源を接続し、これらの駆動源から前記前側のスプロケットと前記後側のスプロケットに付与される回転駆動力の方向を互いに逆向きとし、これらのスプロケットから前記無端チェーンに作用する引張力の差によって金属条材を移動させるように構成することが好ましい。
【００２９】
これによると、金属条材を曲げ加工するために必要となる金属条材の大きな移動力を無端チェーンの引張力によって得られ、また、それぞれの駆動源から前側のスプロケットと後側のスプロケットに付与される回転駆動力の大きさにより金属条材を前進させることや停止させること、さらには後進させることができるとともに、上記前進から上記後進への切換えの際に無端チェーンを弛緩させることなく緊張させておくことができるため、この切換えを無端チェーンのガタを封じ込めた状態で行え、これにより、応力直接検出機構や速度差検出機構からの瞬発的な相対移動速度変動の情報に基づき、制御装置によって金属条材用移動機構をバックラッシなしで瞬時に動作制御することができる。
【００３０】
また、本発明は、曲げ加工される前の形状が直線形状となっている任意な金属条材に適用でき、その金属条材は、金属管でもよく、Ｈ型鋼やＩ型鋼等の型材でもよい。
【００３１】
さらに、本発明に係る装置によって曲げ加工される金属条材が金属管である場合には、加熱冷却装置は、この金属管の外面から加熱、冷却するものでもよく、金属管の外面と内面の両方から加熱、冷却するものでもよい。
【００３２】
また、この加熱冷却装置は、金属条材を高周波電流で誘導加熱する形式のものでもよく、レーザー光で加熱する形式のものでもよく、ガス火炎で加熱する形式のものでもよい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によると、曲げアームのクランプ部を開放したときに金属条材の飛び出しなどの現象が起き得るような場合でも、加熱冷却装置により金属条材の均一な熱処理を行え、良質の製品を得られるという効果を達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。図１には、本発明の第１実施形態に係る金属条材の曲げ加工装置の全体が制御系を含めて示されている。この曲げ加工装置は、金属条材である金属管１を焼入れしながら曲げ加工するものである。初めに、この曲げ加工装置の基本的な全体構造及び動作を説明する。
【００３５】
曲げ加工装置は、一端部が金属管１の先端をクランプするクランプ部２Ａとなっていて他端部に旋回中心２Ｂが設けられたＬ字形状の曲げアーム２と、金属管１の軸線方向の短区間を加熱しかつこの加熱直後に急冷することにより、この短区間を焼き入れするための加熱冷却装置３と、金属管１をガイドローラ４で案内させて加熱冷却装置３側へ移動させる、言い換えると、金属管１の軸線方向へ前進させるための金属管用移動機構５と、加熱冷却装置３を金属管１の軸線方向へ移動させるための加熱冷却装置用移動機構６と、を備えている。
【００３６】
加熱冷却装置３は金属管１の外周を取り囲む形で配置される環状のものであり、金属管１の全周を加熱、冷却することができる。この加熱冷却装置３による加熱の方式は高周波電流による誘導加熱であるため、加熱冷却装置３には高周波電源装置１０が接続されている。金属管用移動機構５は、サーボモータ等からなる駆動源１１と、駆動源１１からの駆動力で回転するスプロケット１２と、スプロケット１２に掛けられた有端チェーン１３と、このチェーン１３の後端に連結され、金属管１の後端に配置されたテール部材１４と、により構成されている。スプロケット１２が回転し、チェーン１３に作用する引張力でテール部材１４が金属管１の後端を押圧することにより、金属管１は軸線方向へ押圧されて前進する。加熱冷却装置用移動機構６は、サーボモータ等からなる駆動源１５と、駆動源１５からの駆動力で回転するボールねじ１６と、ボールねじ１６に螺合し、加熱冷却装置３が連結されているナット部材１７と、により構成されている。ボールねじ１６の回転によるナット部材１７の移動により、加熱冷却装置３は金属管１の軸線方向に移動する。
【００３７】
金属管用移動機構５、加熱冷却装置用移動機構６及びクランプ部２Ａの動作は、コンピュータを用いた制御装置２０で制御される。これらの動作についての制御装置２０による制御は、制御装置２０の記憶部２０Ａに記憶されている作業プログラムに基づく指令が、演算部２０Ｂ、出力部２０Ｃを介して金属管用移動機構５、加熱冷却装置用移動機構６及びクランプ部２Ａに出力されることによってなされ、これにより、以下に説明する所定の各作業工程が順番になされる。
【００３８】
図２〜図７は、これらの作業工程をその順番にしたがって示したものであり、図８は、これらの作業工程における金属管用移動機構５による金属管１の移動速度Ｖ１と、加熱冷却装置用移動機構６による加熱冷却装置３の移動速度Ｖ２の変化を示したタイムチャートである。なお、図８における速度を表す縦軸において、プラスは前進速度（図１における右移動速度）を、マイナスは後進速度を示している。
【００３９】
次に、図２〜図７及び図８により、制御装置２０の制御のもとで曲げ加工装置によってなされる金属管１の曲げ加工作業について説明する。
【００４０】
第１作業工程（図２と、図８のＡ）：加熱冷却装置３は停止しており、金属管１は前進する。
【００４１】
第２作業工程（図３と、図８のＢ）：金属管１の前進速度は低下し、加熱冷却装置３は後進を始める。
【００４２】
第３作業工程（図４と、図８のＣ）：加熱冷却装置３は、曲げアーム２の旋回中心２Ｂを通る延長線Ｎと一致する金属管１の軸線方向の位置に達し、金属管１が停止した後、金属管１の先端が曲げアーム２のクランプ部２Ａでクランプされる。図８のＴ１は、このクランプを行う時間を示している。
【００４３】
第４作業工程（図５と、図８のＤ）：延長線Ｎと一致する金属管１の軸線方向の位置に達した加熱冷却装置３はその位置で停止し、先端がクランプされた金属管１は前進する。この前進により、金属管１からの力を受ける曲げアーム２が旋回中心２Ｂを中心として旋回し、加熱冷却装置３で加熱されている金属管１は、曲げアーム２から付与される曲げモーメントによって曲げ加工される。
【００４４】
第５作業工程（図６と、図８のＥ）：金属管１の曲げ角度が所定値に達すると、金属管１の前進速度は低下し、加熱冷却装置３は後進を始める。
【００４５】
第６作業工程（図７と、図８のＦ）：金属管１が停止した後、曲げアーム２のクランプ部２Ａによる金属管１のクランプは開放され、加熱冷却装置３は停止するとともに、金属管１は前進する。図８のＴ２は、クランプ部２Ａを開放するための時間を示している。
【００４６】
以上の曲げ加工作業が終了すると、金属管１により、曲げ加工された曲管部の両端に直管部が設けられた金属曲管が形成されており、この金属曲管は、これらの曲管部と直管部が共に加熱冷却装置３による加熱、冷却で焼入れされたものとなっている。
【００４７】
また、以上の各作業工程をとおして、図８で示されているように、金属管１の移動速度Ｖ１と加熱冷却装置３の移動速度Ｖ２との差、すなわち、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度は、常に予め決められた所定値となるように設定されている。また、加熱冷却装置３から金属管１に供給される単位時間当たりの熱量は、一定量となっている。これにより、金属管１から得られた金属曲管は、本来、均一に焼入れされたものとなっている。
【００４８】
以上において、曲げアーム２の旋回中心２Ｂに金属管１の軸線方向と平行方向へ移動するブームを連結し、このブームによって旋回中心２Ｂを金属管１の軸線方向と平行方向へ移動させながら前述の第４作業工程の曲げ加工を行い、これにより、金属曲管の曲管部を非円弧形状あるいは曲げアーム２の有効長さよりも曲率半径が長くなった円弧形状としてもよい。
【００４９】
また、曲げアーム２のクランプ部２Ａによる金属管１のクランプが開放される前に、金属管用移動機構５のチェーン１３の緊張力を緩和すること、あるいは、曲げアーム２の旋回中心２Ｂを上記ブームによって金属管１の軸線方向と平行方向へ若干前進させることにより、曲げ加工時に金属管１に蓄積された撓み等のエネルギを脱去し、クランプ部２Ａを開放したときに金属管１が飛び出すなどの現象が生じないようにすること、すなわち、金属管１の脱力処理を行ってもよい。
【００５０】
しかし、このような金属管１の脱力処理を行っても、クランプ部２Ａが開放されたときに金属管１が飛び出すなどの現象の原因となる全部のエネルギを脱去できるとは限らない。これは、金属管用移動機構５がチェーン１３を用いて構成されていて、チェーン１３の構成要素であるリンク同士の連結部にはバックラッシが存在することや、チェーン１３が緊張状態から緩和状態に切換えられたときや緩和状態から緊張状態に切換えられたときにもバックラッシが生じ、これらのバックラッシのためにチェーン１３と金属管１とが直結状態になっているとは言えないからである。
【００５１】
このような理由で又は他の理由で金属管１に残留エネルギが残っていると、クランプ部２Ａが開放されたときに、図８のαで示されているように、金属管１は飛び出しなどの瞬発的な動作を行う。これによると、このクランプ部２Ａの開放の瞬間時において、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度が予め設定されている所定値を維持できなくなり、この結果、焼入れに部分的なむらが生じ、均一な焼入れを実現できない。
【００５２】
このため、この実施形態に係る曲げ加工装置では、図１で示されているように、金属管１の後端と金属管用移動機構５のテール部材１４との間に応力検出器３０が配設されている。この配設構造は、応力検出器３０を金属管１と同軸隣接して配設した構造であり、金属管用移動機構５のチェーン１３に金属管１を前進させるための引張力が作用し、この引張力が、テール部材１４に、金属管１を押圧して前進させるための推進力となって作用すると、テール部材１４と金属管１とで挟着されている応力検出器３０は、金属管１に生ずる軸線方向の応力を、時間遅れや誤差を伴わないバックラッシなしの状態で直接検出することになる。このため、この実施形態の曲げ加工装置における応力直接検出機構３１は、応力検出器３０による金属管１の応力の検出を、バックラッシがないために時間遅れが生じることなく正確に行えるものとなっている。
【００５３】
したがって、本実施形態では、金属管用移動機構５のバックラッシを有するチェーン１３の途中に応力検出器３０を配置した場合よりも、金属管１の軸線方向の応力を時間遅れを伴うことなく正確に検出できる。これと同様な作用効果を得るためには、応力検出器３０を金属管１の後端に接触配置してもよく、あるいは、応力検出器３０を金属管１の後端にブラケットやスペーサ等の中間部材を介して配置してもよい。
【００５４】
曲げアーム２のクランプ部２Ａが開放される前の前述した第４作業工程の曲げ加工において、金属管１に応力が生ずると、この応力は応力検出器３０で検出され、これによって得られた応力データは制御装置２０の入力部２０Ｄに入力する。そして、制御装置２０の演算部２０Ｂは、この応力データと、記憶部２０Ａに記憶されている金属管１の長さや弾性係数等の材料的データ、さらには予め実験で確認されていて記憶部２０Ａに記憶されている実験データに基づき、クランプ部２Ａが開放されたときに生ずる金属管１の飛び出しなどの瞬発的な動作速度、動作量を演算する。この演算結果に基づき、制御装置２０は、記憶部２０Ａに記憶されている前記作業プログラムに基づくクランプ部２Ａの開放時のタイミングに合わせて、加熱冷却装置用移動機構６の動作を瞬時に制御し、見込み修正制御であるこの制御により、加熱冷却装置３は、図８のβで示されているように瞬発的に動作する。
【００５５】
これにより、加熱冷却装置３は、金属管１の飛び出しなどの現象と対応する動作を行い、クランプ部２Ａの開放時においても、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度は予め設定されている所定値を維持し、均一の焼入れを実現できることになる。
【００５６】
図９は、第２実施形態に係る曲げ加工装置を示す。この実施形態でも、応力検出器３０は前記実施形態と同様の形態で金属管１の後端に配置されており、したがって、この曲げ加工装置は、応力直接検出機構３１を備えている。図１０は、応力検出器３０の配置箇所である金属管１の後端部分を拡大して示した要部断面図である。金属管１の後端にはブラケット３２が固定ボルト３３で固定され、このブラケット３２の背面に応力検出器３０が取り付けられている。応力検出器３０には、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５Ａの先端が結合され、油圧シリンダ３５は、ブラケット３２の背後に配置されたテール部材３４に設置されている。この実施形態では、テール部材３４が図１の第１実施形態における金属管用移動機構５のテール部材１４に代わるものとなっているため、このテール部材３４にこの実施形態における金属管用移動機構５のチェーン１３の端部が連結されている。
【００５７】
通常時の油圧シリンダ３５は逆止弁で作動油の出入りが止められた中立状態にあり、したがって、ピストンロッド３５Ａは一定の突出長さを維持している。この状態のとき、チェーン１３に引張力が作用し、この引張力が、テール部材３４に、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５Ａ、応力検出器３０及びブラケット３２を介して金属管１を押圧前進させるための推進力となって作用する。これにより、金属管１の軸線方向に生ずる応力は、ブラケット３２を介しながらも、図１の第１実施形態と同様に、金属管１と同軸隣接して配設されている応力検出器３０で直接検出される。
【００５８】
なお、ブラケット３２を省略し、応力検出器３０を金属管１の後端に直接取り付けてもよい。
【００５９】
テール部材３４にはブレーキ用油圧シリンダ３６が設置され、この油圧シリンダ３６は、テール部材３４や金属管１を曲げ加工装置の不動部材であるフレーム３７に対してロックしておくことができる、言い換えると、停止させておくことができるブレーキ装置となっているものであり、油圧シリンダ３６のピストンロッド３６Ａは、金属管１の軸線方向と平行方向へ延びているフレーム３７と対向している。通常時のピストンロッド３６Ａは縮み状態にあり、このときのピストンロッド３６Ａの先端はフレーム３７から離れているため、金属管用移動機構５の動作によってテール部材３４や金属管１は、金属管１の軸線方向へ前進可能となっている。一方、ピストンロッド３６Ａが伸び挙動してその先端がフレーム３７に当接すると、テール部材３４は油圧シリンダ３６のブレーキ作用によって移動不能となる。このとき、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５Ａが縮み挙動すると、応力検出器３０とブラケット３２を介して金属管１は後進することになる。
【００６０】
以上の油圧シリンダ３５，３６の作動油切換用の切換弁装置は、制御装置２０で制御されるものとなっている。
【００６１】
この実施形態においても、曲げアーム２のクランプ部２Ａが開放される前の第４作業工程の曲げ加工において、金属管１に応力が生ずると、この応力は応力検出器３０で検出され、その応力データは制御装置２０の入力部２０Ｄに入力する。そして、制御装置２０の演算部２０Ｂは、この応力データと、記憶部２０Ａに記憶されている金属管１の長さや弾性係数等の材料的データ、さらには予め実験で確認されていて記憶部２０Ａに記憶されている実験データに基づき、クランプ部２Ａが開放されたときに生ずる金属管１の飛び出しなどの瞬発的な動作速度、動作量を演算する。この演算結果に基づき、制御装置２０は、記憶部２０Ａに記憶されている前記作業プログラムに基づくクランプ部２Ａの開放時のタイミングに合わせて、ブレーキ用油圧シリンダ３６のピストンロッド３６Ａを伸び挙動させ、これによりテール部材３４をその位置に固定状態とするとともに、制御装置２０は、油圧シリンダ３５のピストンロッド３５Ａを一時期縮み挙動させ、これにより、飛び出しなどの動作を行う金属管１を瞬時に後退させる。
【００６２】
すなわち、制御装置２０は、前記演算結果に基づき、金属管１の飛び出しなどの現象が打ち消されるように油圧シリンダ３５を瞬間的に制御するのであり、これにより、この実施形態では、図８で示したαは発生せず、クランプ部２Ａの開放時においても、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度は予め設定されている所定値に維持され、均一の焼入れを実現できることになる。
【００６３】
この実施形態において、金属管１をその軸線方向に移動させるための金属管用移動機構５は、スプロケット１２やチェーン１３等によるロングストローク用移動機構３８と、油圧シリンダ３５等によるショートストローク用移動機構３９との組み合わせで構成されている。これらのロングストローク用移動機構３８とショートストローク用移動機構３９は、制御装置２０を作動させることで力学的に並列な配置関係として択一的に動作させ得るように構成されている。そして、ショートストローク用移動機構３９は、実質的にバックラッシなしで金属管１を後進させることができる油圧シリンダ３５を用いて構成されているため、このショートストローク用移動機構３９によって金属管１の飛び出しなどの現象を、時間遅れが生ずることなく瞬間的かつ正確に打ち消すことができる。
【００６４】
すなわち、ショートストローク用移動機構を、チェーンのようにバックラッシが生ずる部材を用いた形式のものすると、このバックラッシのために、ショートストローク用移動機構の動作が金属管１に達するまでのタイムラグが生じ、この結果、金属管１の飛び出しなどの現象を正確に打ち消すことはできないが、この実施形態によると、このような問題を解決できる。
【００６５】
また、この実施形態によると、チェーン式のロングストローク移動機構３８により、金属管１を長いストロークに亘って前進させることができるとともに、チェーン１３に作用させることができる大きな引張力によって金属管１を曲げアーム２で曲げ加工することができる。
【００６６】
なお、ショートストローク用移動機構３９は、油圧シリンダ３５を用いた形式のものに限らず、実質的にバックラッシなしで金属管１を後進させることができるものであれば、例えば、ボールねじを用いた形式のものでもよい。
【００６７】
図１１は、第３実施形態に係る曲げ加工装置を示す。この実施形態でも、金属管用移動機構５のテール部材１４と金属管１の後端との間に図１の第１実施形態と同じ形態で応力検出器３０が配置された応力直接検出機構３１が用いられている。この実施形態の金属管用移動機構４５は、金属管１の移動方向の前側に配置されたスプロケット４２Ａ及び後側に配置されたスプロケット４２Ｂと、これらのスプロケット４２Ａと４２Ｂに掛け回された無端チェーン４３と、それぞれのスプロケット４２Ａ、４２Ｂに接続されたサーボモータ等による駆動源４１Ａ，４１Ｂと、チェーン４３に結合されたテール部材１４と、により構成されている。
【００６８】
駆動源４１Ａは、前側のスプロケット４２Ａを、チェーン４３によって金属管１を前進させる方向へ回転駆動させるためのものであり、これに対して駆動源４１Ｂは、後側のスプロケット４２Ｂを、チェーン４３によって金属管１を後進させる方向へ回転駆動させるためのものである。このように駆動源４１Ａと４１Ｂからスプロケット４２Ａと４２Ｂに付与される回転駆動力の方向は互いに逆向きであり、テール部材１４は、このようにして緊張状態となっているチェーン４３の箇所に結合されている。そして、駆動源４１Ａ，４１Ｂの駆動方向及びその駆動力の大きさは、制御装置２０で制御され、制御装置２０で制御される駆動源４１Ａの駆動力が駆動源４１Ｂの駆動力よりも大きくなったときには、これらの駆動力の差によるチェーン４３の引張力によって金属管１は前進し、駆動源４１Ａの駆動力と駆動源４１Ｂの駆動力の大きさが同じになったときには、金属管１は停止し、駆動源４１Ｂの駆動力が駆動源４１Ａの駆動力よりも大きくなったときには、金属管１は後進する。
【００６９】
この実施形態においても、曲げアーム２のクランプ部２Ａが開放される前の第４作業工程の曲げ加工において、金属管１に応力が生ずると、この応力は応力検出器３０で検出され、その応力データは制御装置２０の入力部２０Ｄに入力する。そして、制御装置２０の演算部２０Ｂは、この応力データと、記憶部２０Ａに記憶されている金属管１の長さや弾性係数等の材料的データ、さらには予め実験で確認されていて記憶部２０Ａに記憶されている実験データに基づき、クランプ部２Ａが開放されたときに生ずる金属管１の飛び出しなどの瞬発的な動作速度、動作量を演算する。この演算結果に基づき、制御装置２０は、記憶部２０Ａに記憶されている前記作業プログラムに基づくクランプ部２Ａの開放時のタイミングに合わせて、駆動源４１Ｂの駆動力を駆動源４１Ａの駆動力よりも瞬間的に大きくし、これにより、飛び出しなどの動作を行う金属管１を瞬時に後退させる。
【００７０】
このため、この実施形態でも、図９及び図１０の第２実施形態と同じく、図８で示したαは発生せず、クランプ部２Ａの開放時においても、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度を予め設定されている所定値に維持することができ、均一の焼入れを実現できることになる。
【００７１】
また、この実施形態では、駆動源４１Ａと４１Ｂから付与される前側と後側のスプロケット４２Ａ，４２Ｂの回転駆動力の方向は互いに逆向きとなっていて、チェーン４３は常に緊張状態となっているため、応力検出器３０からの情報に基づき制御装置２０が駆動源４１Ａ，４１Ｂの駆動を制御した際に、チェーン４３をバックラッシなしで瞬時に後進動作させることができる。このため、金属管１の飛び出しなどの瞬発的な動作に対して金属管用移動機構４５を時間遅れなく瞬時に動作させることができ、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度を正確に所定値に維持することができる。
【００７２】
図１２は、第４実施形態に係る曲げ加工装置を示す。この実施形態では、金属管用移動機構５のテール部材１４と金属管１の後端との間に図１の第１実施形態の応力検出器３０は配置されておらず、テール部材１４が金属管１の後端に直接配置されているが、金属管用移動機構５は、図１の第１実施形態のものと同じになっている。
【００７３】
この実施形態では、金属管１と加熱冷却装置３の速度差を直接検出するための速度差直接検出機構５０が設けられている。この速度差直接検出機構５０は、支持部材５２を介して加熱冷却装置３に取り付けられたパルスカウンタ５１と、このパルスカウンタ５１に連結されているとともに、金属管１に当接し、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動によって回転するローラ５３と、を備えている。そして、このローラ５３の内部には、ローラ５３の回転数に応じたパルス数を発生するロータリエンコーダが内臓され、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度、言い換えると上記速度差は、パルスカウンタ５１で計数されるロータリエンコーダからのパルス数で直接検出されることになる。
【００７４】
曲げアーム２による金属管１の曲げ加工が終了し、曲げアーム２のクランプ部２Ａが開放されたとき、脱力処理では脱去されていない残留エネルギで金属管１が図８のαで示されているような飛び出しなどの瞬発的な動作を行うと、この動作による金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度は速度差直接検出機構５０で検出される。この検出された相対移動速度データに基づき制御装置２０は、加熱冷却装置用移動機構６の動作を瞬時に制御し、すなわち、金属管１と加熱冷却装置３の速度差がゼロとなるように加熱冷却装置用移動機構６の動作を瞬時に修正制御する。
【００７５】
したがって、この実施形態では、図１の第１実施形態と同じく、加熱冷却装置３は図８のβで示されているように動作し、クランプ部２Ａの開放時でも、金属管１の加熱冷却装置３に対する相対移動速度は予め設定されている所定値に維持され、均一の焼入れを実現できる。
【００７６】
そして、この実施形態によると、速度差直接検出機構５０は、金属管１と加熱冷却装置３の速度差を直接検出するものとなっており、不動部材に対する金属管１の速度と不動部材に対する加熱冷却装置３の速度のそれぞれを個別に検出し、これらの検出データを比較演算して金属管１と加熱冷却装置３の速度差を求める形式のものとはなっていないため、演算時間のためのタイムラグは発生せず、金属管１の瞬発的動作に即応して加熱冷却装置用移動機構６を瞬時に制御装置２０によって制御動作させることができる。
【００７７】
図１３は、第５実施形態に係る曲げ加工装置を示す。この実施形態でも、金属管用移動機構５のテール部材１４と金属管１の後端との間に図１の第１実施形態と同じ形態で応力検出器３０が配置された応力直接検出機構３１が用いられている。また、金属管用移動機構５は、図１の第１実施形態と同じものである。そして、この実施形態では、加熱冷却装置３への加熱電力供給源である前記電源装置１０は、制御装置２０で制御される。
【００７８】
この実施形態でも、曲げアーム２のクランプ部２Ａが開放される前に、クランプ部２Ａが開放されたときに金属管１の飛び出しなどの瞬間的動作の原因となる残留エネルギが金属管１に残っている場合には、この残留エネルギによる金属管１の軸線方向の応力は、応力検出器３０で検出される。このため、この応力検出器３０からのデータと、記憶部２０Ａに記憶されている金属管１の長さや弾性係数等の材料的データ、さらには予め実験で確認されていて記憶部２０Ａに記憶されている実験データに基づき、演算部２０Ｂが、クランプ部２Ａが開放されたときに生ずる金属管１の飛び出しなどの瞬発的な動作速度、動作量を演算することにより、クランプ部２Ａの開放時において、金属管１が図８のαで示されている動作を行うことが判明する。
【００７９】
この判明した演算結果に基づき、制御装置２０は、記憶部２０Ａに記憶されている前記作業プログラムに基づくクランプ部２Ａの開放時のタイミングに合わせて、電源装置１０から加熱冷却装置３へ供給する単位時間当たりの加熱電力量を瞬時に調整する。これにより、金属管１が飛び出すなどの現象が生じても、加熱冷却装置３から金属管１の軸線方向の単位長さ当たりに供給される熱量は、飛び出しなどの現象の影響を受けない金属管１の他の部分に供給される熱量と同じ所定値となり、金属管１を均一に焼入れすることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、金属管等の金属条材を熱処理しながら曲げ加工する作業を行う場合に、均一な熱処理を達成するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る曲げ加工装置の全体を制御系を含めて示した概略図である。
【図２】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第１作業工程を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第２作業工程を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第３作業工程を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第４作業工程を示す図である。
【図６】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第５作業工程を示す図である。
【図７】第１実施形態に係る曲げ加工装置による曲げ加工作業の第６作業工程を示す図である。
【図８】曲げ加工作業における金属管と加熱冷却装置の移動速度の変化を示すタイムチャートである。
【図９】第２実施形態の曲げ加工装置の全体を示す図１と同様の図である。
【図１０】第２実施形態の曲げ加工装置の応力検出器の配置部分を示す拡大要部断面図である。
【図１１】第３実施形態の曲げ加工装置の全体を示す図１と同様の図である。
【図１２】第４実施形態の曲げ加工装置の全体を示す図１と同様の図である。
【図１３】第５実施形態の曲げ加工装置の全体を示す図１と同様の図である。
【符号の説明】
【００８２】
１  金属条材である金属管
２  曲げアーム
２Ａ  クランプ部
２Ｂ  旋回中心
３  加熱冷却装置
４  ガイド部材であるガイドローラ
５，４５  金属条材用移動機構である金属管用移動機構
６  加熱冷却装置用移動機構
１０  電源装置
１１，４１Ａ，４１Ｂ  スプロケットの駆動源
１２，４２Ａ，４２Ｂ  スプロケット
１３，４３  チェーン
２０  制御装置
３０  応力検出器
３１  応力直接検出機構
３８  ロングストローク用移動機構
３９  ショートストローク用移動機構
５０  速度差検出機構である速度差直接検出機構
【図１】
2005144469.tif 000003
【図２】
2005144469.tif 000004
【図３】
2005144469.tif 000005
【図４】
2005144469.tif 000006
【図５】
2005144469.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005144469.tif 000009
【図８】
2005144469.tif 000010
【図９】
2005144469.tif 000011
【図１０】
2005144469.tif 000012
【図１１】
2005144469.tif 000013
【図１２】
2005144469.tif 000014
【図１３】
2005144469.tif 000015