(57)【要約】  曲がりを有する鋼管を上方に凸にさせた状態で載置し、プレス部により鋼管を上方から目標荷重値でプレスして、鋼管を真直に矯正する曲がり矯正方法であって、（ａ）プレス時において、プレス部が下死点のときの下死点荷重値Ｐｋを測定する工程と、（ｂ）工程（ａ）においてプレスする前の鋼管の曲がり量と、工程（ａ）においてプレスした後の鋼管の曲がり量との曲がり量の変化量Δδを測定する工程と、（ｃ）工程（ａ）および工程（ｂ）を複数回繰り返し、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を生成する工程と、（ｄ）関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）から、次のプレスの目標荷重値を決定する工程と、を備える。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲がりを有する管体を上方に凸にさせた状態で載置し、プレス部により前記管体を上方から目標荷重値でプレスして、前記管体を真直に矯正する曲がり矯正方法であって、
（ａ）プレス時において、前記プレス部が下死点のときの下死点荷重値を測定する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）においてプレスする前の前記管体の曲がり量と、前記工程（ａ）においてプレスした後の前記管体の曲がり量との曲がり量の変化量を測定する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）を複数回繰り返し、前記下死点荷重値と、前記曲がり量の変化量との関係を生成する工程と、
（ｄ）前記関係から、次のプレスの目標荷重値を決定する工程と、
を備える、曲がり矯正方法。
【請求項２】
（ｅ）前記工程（ｄ）で決定した前記目標荷重値でプレスした場合に、前記プレス部が前記下死点のときの前記下死点荷重値を測定する工程と、
（ｆ）前記工程（ｅ）においてプレスする前の前記管体の曲がり量と、前記工程（ｅ）においてプレスした後の前記管体の曲がり量との曲がり量の変化量を測定する工程と、
（ｇ）前記工程（ｅ）で測定した前記下死点荷重値と、前記工程（ｆ）で測定した前記曲がり量の変化量とを用いて、前記関係を更新する工程と、
をさらに備える、請求項１に記載の曲がり矯正方法。
【請求項３】
（ｈ）プレス後の前記管体の残留曲がり量を測定する工程、
をさらに備え、
前記工程（ｄ）では、前記関係と、前記残留曲がり量とから、前記目標荷重値を決定する、
請求項１または請求項２に記載の曲がり矯正方法。
【請求項４】
前記工程（ｈ）では、プレス後に、前記管体を、軸方向を中心に回転させて、前記管体の回転振幅値を測定し、前記回転振幅値から前記残留曲がり量を測定する、
請求項３に記載の曲がり矯正方法。
【請求項５】
前記工程（ａ）〜（ｄ）は、プレス後の前記管体の曲がり量が閾値以下となるまで、繰り返される、
請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の曲がり矯正方法。
【請求項６】
前記管体は鋼管である、
請求項１から請求項５までのいずれか一つに記載の曲がり矯正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、曲がり矯正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
管または棒材などの鋼材は、その製造過程において曲がりが発生する。特許文献１および特許文献２には、管または棒材の曲がりを矯正する矯正方法が開示されている。図７は、従来の曲がり矯正方法の原理を説明するための図である。【０００３】
特許文献１、２に記載の矯正方法では、プレス矯正時の荷重とたわみ量を連続的に刻々計測し，荷重がたわみ量に比例して増大する限界を越えて、予め設定した矯正量に（たわみ量−矯正荷重×比例係数）が達した時点で除荷する方法が提案されている。すなわち、この矯正方法は矯正荷重を加える前に曲がり量を事前に計測しておき、その曲りを矯正するために必要な曲げ戻し変形を付与するためのプレス中の材料たわみ量δ1を所定の方法で決定し、そのたわみ量δ1に到達するまでプレス曲げ加工を施した後、除荷することでパイプの曲がりを矯正する。【０００４】
たわみ量δ１を決定する考え方を以下に述べる。まず、スパンＬの２つの支点上に載せた矯正前の材料の初期曲がりδ０を計測する。その計測方法の一例を挙げれば、２支点上に載せた材料を軸芯周りに回転させて、支点間中央部の振幅を材料下方に設置したダイヤルゲージ等の測定機で計測する。その支点間中央部の振幅の２分の１を曲がり矯正すべき曲げ加工量の目標値δ０とみなす。【０００５】
曲がり矯正を施す際には、材料曲がりの向きが真上方向になるように両支点上に材料をおき、材料中央部を油圧シリンダの先端に取り付けたプレス治具で下方に向かって曲げる。その際に付与される荷重Ｐと材料曲げ変位δとの関係は、押し始める最初の段階では、材料変形が弾性域にあり、Ｐ−δ曲線の傾きはλ１である。プレス曲げが進行し、荷重Ｐが徐々に増加すると、最初は傾きλ１の弾性変形域であるが、塑性変形域に到達すると荷重Ｐの増加が緩慢になり、材料の塑性曲げが進行する。そして事前に決定したプレス曲げたわみ量δ１に到達した時点でプレス操作を停止し、除荷する。除荷の際には、除荷前の作用荷重で材料に付与されていた弾性変形が解放され、完全に除荷された後に、永久変形としての塑性曲げδ０が残る。これによって、初期曲がり量と同じ量の曲げ戻しができ、曲がり矯正ができる。【０００６】
特許文献１、２では、荷重変位曲線において、最初に曲げ荷重を印加していく際の弾性域の傾きλ１とプレス下死点到達後に除荷し弾性変形分が開放される、所謂スプリングバック時の傾きλ２の違いを考慮に入れて、先に述べたプレス下死点位置までの曲げ量δ１を決定することを特徴としている。すなわち、負荷時の傾き、除荷時の傾きはそれぞれλ１、λ２となり、両者は一般的に一致しない点に着目しプレス操作量を決定している。その理由は被矯正材の履歴に伴うバウシンガー効果や残留応力のためと考えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１９９０２５号公報
【特許文献２】特開平１０−５８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
これら特許文献１、２は、図７に示す、荷重−変位の関係の挙動を見ながら、プレス曲げ量δ１を決定している。これは、塑性変形の挙動が明瞭である場合、例えば、大きな曲がりを矯正する場合に有効である。しかしながら、微小な曲がりを矯正する場合において、特許文献１、２に記載の方法を用いると、以下のような問題があることを本発明者らは見出した。【０００９】
すなわち、特許文献１、２に示されている方法で曲がりを矯正したとしても、１回のプレス操作のみで高精度の真直化矯正を実施することは困難であった。例えば、１ｍあたり０．５ｍｍ乃至１ｍｍ以下の真直化レベルが製品仕様として要求されることが多いが、特許文献１、２に記載の方法だけでこのような真直化レベルに１回で到達することは、先に述べたバウシンガー効果や材料機械特性の微妙な変動、さらには装置ガタや装置剛性等の様々なばらつき要因により困難であった。そのため先行例の技術が実際の操業現場のプレス矯正に適用することが困難なため依然として熟練作業者のプレス操作に頼らざるを得ない状況であった。【００１０】
本発明者らが先行技術の不備を詳細に検討したところ、高精度の真直化矯正のためには、最終的に僅かな曲がり量の手直し、すなわち仕上げ矯正を施す必要があるが、その場合には、荷重変位曲線をオンライン計測により観察していても明瞭な塑性域への移行が読み取れないような軽負荷領域での矯正加工が必要となることを見出した。すなわち、図８に示すように、そのような微小曲げ加工を施す場合には、特許文献１、２で述べられているようなプレス負荷時に塑性変形域に移行することが観察され、例えば図７に示したＢ点を越えた領域までプレス操作するのではなく、一見すると弾性変形域と思われる軽負荷領域で除荷する操作によって、目標とする微小曲げ変形による仕上げ矯正が可能となることを見出した。図８は、様々なプレスストローク量でプレス操作した際の荷重と曲がり量との関係を示す図である。【００１１】
しかも、このような軽負荷変形領域では、除荷時の傾きλ２は、特許文献１、２で示されたように一定ではなく、除荷を開始するプレス下死点荷重値のレベルによって微妙に変化することを見出した。図８では、プレス下死点位置Ｂ３、Ｂ４は、図７のＢ点を越えてプレス加工した場合に相当する。また、プレス下死点位置Ｂ１、Ｂ２は、前記した、一見すると弾性変形域と思われる軽負荷領域でのプレス加工に相当する。ここで、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４からそれぞれ除荷した際の傾きをλ２１、λ２２、λ２３、λ２４と図示しているが、λ２３とλ２４とは先行技術と同様等しいが、軽負荷領域においてλ２１、λ２２はそれぞれ異なる。したがってプレス操作中の荷重変位曲線の形を見ながら除荷時の傾きλ２を想定し、プレス加工の操作量を決定する従来技術の考え方では到底仕上げ矯正はできない。そこで，本発明者らは、一見弾性域と思われるようなプレス操作領域において、プレス操作時の下死点荷重Ｐと除荷後のパイプの曲がり量の変化Δδの関係を詳細に調査し、そのデータベースに基づき、先に述べた矯正目標量δ０が得られるΔδとなるプレス荷重Ｐまでプレス操作し除荷することとした。【００１２】
そして、従来用いられていなかった領域において、プレス制御の操作量を鋼材に加える目標荷重値とした場合、プレス中の鋼材の変位をプレス制御の操作量とした特許文献１、２の場合と比べて、プレス制御しやすく、曲がり矯正の精度を高めることができることを見出した。【００１３】
本発明は、目標荷重値を決定し、その目標荷重値でプレス制御することで、曲がり矯正の精度を高くする曲がり矯正方法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】
【００１４】
本発明は、曲がりを有する管体を上方に凸にさせた状態で載置し、プレス部により前記管体を上方から目標荷重値でプレスして、前記管体を真直に矯正する曲がり矯正方法であって、（ａ）プレス時において、前記プレス部が下死点のときの下死点荷重値を測定する工程と、（ｂ）前記工程（ａ）においてプレスする前の前記管体の曲がり量と、前記工程（ａ）においてプレスした後の前記管体の曲がり量との曲がり量の変化量を測定する工程と、（ｃ）前記工程（ａ）および前記工程（ｂ）を複数回繰り返し、前記下死点荷重値と、前記曲がり量の変化量との関係を生成する工程と、（ｄ）前記関係から、次のプレスの目標荷重値を決定する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、下死点荷重値と曲がり量の変化量とを収集して、下死点荷重値と曲がり量の変化量との関係を生成し、その関係から管体をプレスする目標荷重値を決定する。そして、目標荷重値をプレス制御の操作量とすることで、プレス制御しやすくし、曲がり矯正の精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、鋼管をプレス矯正するプレス矯正装置を説明するための図である。
【図２】図２は、鋼管の曲がり量を説明するための図である。
【図３】図３は、変位計により測定する回転振幅値を説明するための図である。
【図４】図４は、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を説明するための図である。
【図５】図５は、曲がり矯正方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を用いて曲がり矯正方法を行った実験結果を示す図である。
【図７】図７は、従来の曲がり矯正方法を説明するための図である。
【図８】図８は、様々なプレスストローク量でプレス操作した際の荷重と曲がり量との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に説明する曲がり矯正方法は、プレス矯正装置により、管体である鋼管に発生した曲がり部分をプレスして、鋼管を真直に矯正する方法である。
【００１８】
図１は、鋼管１００をプレス矯正するプレス矯正装置１を説明するための図である。
【００１９】
プレス矯正装置１によりプレス矯正される鋼管１００は、例えば湾曲状の曲がりを有している。鋼管１００の曲がりは、例えば、鋼管１００の製造過程において、熱間または冷間による加工時に発生する。
【００２０】
プレス矯正装置１は二点支持部２を備えている。二点支持部２は、軸方向を水平方向にした状態の鋼管１００を二点支持する。鋼管１００は、上方に凸にさせた状態で二点支持部２に載置される。
【００２１】
プレス矯正装置１はプレス部３を備えている。プレス部３は、プレスシリンダー３１およびプレスプレート３２を有している。プレス部３は、二点支持部２に載置された鋼管１００をプレスし、荷重を加える。
【００２２】
プレスシリンダー３１は不図示のロッドを有し、そのロッド先端にプレスプレート３２が設けられている。プレスシリンダー３１は、油圧ユニット３３に接続されており、油圧ユニット３３の作動によりロッドを伸縮させることで、プレスプレート３２の昇降動作、および、鋼管１００へのプレス制御を行う。
【００２３】
プレスプレート３２は、プレスシリンダー３１のロッドの伸縮により昇降する。プレスプレート３２は、プレスシリンダー３１のロッドが伸長することで、二点支持部２に載置された鋼管１００を上方からプレスし、荷重を加える。
【００２４】
プレスシリンダー３１にはロードセル３４が設けられている。ロードセル３４は、プレスプレート３２が鋼管１００をプレスする荷重値Ｐを測定する。ロードセル３４は、プレスプレート３２によるプレス中、荷重値Ｐを適宜測定し、その測定値を、後述の制御部１０へ出力する。
【００２５】
プレス矯正装置１は変位計４を備えている。変位計４は、プレス部３によりプレスされて曲がる鋼管１００の曲がり量δを測定する。
【００２６】
図２は、鋼管１００の曲がり量δを説明するための図である。曲がり量δは、二点支持部２による鋼管１００の支持点を基準レベルとして、その基準レベルからの変位量である。
【００２７】
変位計４は、鋼管１００において、鋼管１００の軸方向に対して、プレス部３の曲がり量δを測定する。変位計４は、測定値を、後述の制御部１０へ出力する。変位計４は、鋼管１００と接触して曲がり量δを測定する接触式であってもよいし、鋼管１００と非接触で曲がり量δを測定する非接触式であってもよい。
【００２８】
プレス矯正装置１は、一対の回転ローラ５１と、変位計４とを備えている。一対の回転ローラ５１は、鋼管１００の一方端を挟み込んで保持した状態で回転する。なお、プレス矯正装置１は、鋼管１００をプレス部３によりプレスし、その除荷後に鋼管１００を二点支持部２から持ち上げて、一対の回転ローラ５１により鋼管１００を回転させる。
【００２９】
変位計４は、一対の回転ローラ５１により回転する鋼管１００の回転振幅値Ｓを測定する。変位計４により回転振幅値Ｓを測定し、その２分の１をプレス後における鋼管１００の残留曲がり量δａとして測定できる。なお、変位計４は、例えばダイヤルゲージである。
【００３０】
図３は、変位計４により測定する回転振幅値Ｓを説明するための図である。
【００３１】
鋼管１００は、プレス部３によるプレスが開始されると弾性変形し、さらにプレスされ続けると塑性変形する。塑性変形領域において曲がった状態で除荷されると、鋼管１００は曲がった状態を維持する。除荷後の鋼管１００が塑性変形した状態において、上記の基準レベルからの曲がり量δが、残留曲がり量δａある。
【００３２】
変位計４は、一対の回転ローラ５１により回転させた鋼管１００の下側の回転振幅値Ｓを測定する。つまり、プレス後における鋼管１００の残留曲がり量δａは、変位計４により測定した回転振幅値Ｓを１／２とすることで得られる。
【００３３】
図１に戻る。プレス矯正装置１は制御部１０を備えている。制御部１０は、例えばＰＣ等を用いた制御回路である。制御部１０は、油圧ユニット３３を駆動制御して、鋼管１００をプレスする。また、制御部１０は、一対の回転ローラ５１を駆動制御して、回転軸Ａｘを中心として、鋼管１００を回転させる。
【００３４】
制御部１０は、ロードセル３４、および、変位計４それぞれから、測定結果を取得する。
【００３５】
制御部１０は、ロードセル３４の測定値を用いて油圧ユニット３３をフィードバック制御して、プレス部３のプレス制御を行う。また、制御部１０は、プレス時に、プレス部３が下死点のときの下死点荷重値Ｐｋを測定する。プレス部３が下死点のときとは、プレスシリンダー３１が有するロッド（不図示）が下死点のときである。
【００３６】
また、制御部１０は、変位計４の測定値から、プレスする前の鋼管１００の曲がり量δと、プレスした後の鋼管１００の曲がり量δとの変化量Δδを測定する。ここで、プレスした後とは、プレスした荷重を除荷し、鋼管１００にプレス部３による荷重が加わっていない状態を意味する。
【００３７】
さらに、制御部１０は、図３で説明したように、変位計４が測定した回転振幅値Ｓから、鋼管１００の残留曲がり量δａを測定する。
【００３８】
制御部１０は、下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδを複数収集し、Ｐｋ−Δδの関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を生成する。
【００３９】
図４は、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を説明するための図である。図４の黒丸は、１回のプレスで測定された、下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδである。図４は、外径が３４ｍｍ、肉厚が２．６ｍｍの炭素鋼鋼管を、プレススパン１５００ｍｍで支持し、プレス部３でプレスした場合のデータを示す。プレススパンは、二点支持部２が鋼管１００を支持する２つの支持点の距離である。
【００４０】
図４では、例えば、下死点荷重値Ｐｋが２．９［ｋＮ］で鋼管１００をプレスした場合、そのプレス前後における鋼管１００の曲がり量δの変化量Δδは、約０．４［ｍｍ］である。この場合、鋼管１００は塑性変形している。
【００４１】
一方、例えば、下死点荷重値Ｐｋが２．７［ｋＮ］で鋼管１００をプレスした場合、そのプレス前後における鋼管１００の曲がり量δの変化量Δδは、約０［ｍｍ］である。この場合、鋼管１００は弾性変形している。
【００４２】
制御部１０は、測定した下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδを複数収集すると、Ｐｋ−Δδの関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を生成する。関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）は、図４に実線で示すように、複数のデータから取得される回帰式である。関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）は、以下の式（１）で表される。
Ｐｋ＝ａ・Δδ４＋ｂ・Δδ３＋ｃ・Δδ２＋ｄ・Δδ＋ｅ      （１）
ただし、ａ＝−０．０２６９、ｂ＝０．１７４、ｃ＝−０．４１６、ｄ＝０．４６７、ｅ＝２．７７である。なお、式（１）は、下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδが測定される都度、随時更新される。
【００４３】
制御部１０は、式（１）に示す関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）と、鋼管１００の残留曲がり量δａとから、次のプレス時の荷重値（以下、目標荷重値Ｐａという）を決定する。関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）から、鋼管１００の残留曲がり量δａを塑性変形させて、曲がり矯正するのに必要な荷重値を決定することができる。例えば、鋼管１００の残留曲がり量δａが、約１．８ｍｍである場合、約１．８ｍｍを塑性変形させるのに必要な荷重値は、約３．０ｋＮである（図４参照）。制御部１０は、目標荷重値Ｐａを約３．０ｋＮとして、鋼管１００をプレスする。
【００４４】
制御部１０は、目標荷重値Ｐａでプレスする場合、ロードセル３４の測定結果を参照しつつ、油圧ユニット３３をフィードバック制御し、鋼管１００をプレスする。そして、制御部１０は、残留曲がり量δａが閾値以下となるまで、鋼管１００へのプレスを繰り返し、鋼管１００の真直化を行う。閾値は、好ましくは１ｍｍ、より好ましくは、０．５ｍｍである。
【００４５】
以下に、プレス矯正装置１により行う曲がり矯正方法について詳述する。図５は、曲がり矯正方法の手順を示すフローチャートである。
【００４６】
まず、制御部１０は、プレス部３により鋼管１００をプレスする（Ｓ１）。詳しくは、制御部１０は油圧ユニット３３を作動させてプレスシリンダー３１のロッドを伸長させる。そして、制御部１０は、プレスプレート３２を介して、二点支持部２に載置した鋼管１００をプレスする。このとき、制御部１０は、ロードセル３４の測定結果を取得しつつ、荷重値Ｐが目標荷重値Ｐａとなるように、油圧ユニット３３を制御する。
【００４７】
なお、ステップＳ１がその製造初回の場合や十分なデータベースが未構築であって、上記の関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）が高精度に生成されていない場合、すなわち関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）から目標荷重値Ｐａを厳密に決定できない場合には、制御部１０は、当該材の材料強度レベルと簡易的な弾性曲げ変形予測式に基づき操作開始することでよい。あるいは、作業者の経験則、または、他の方法で決定された荷重値でプレスすることでも良い。
【００４８】
次に、制御部１０は下死点荷重値Ｐｋを測定する（Ｓ２）。その後、制御部１０は除荷し（Ｓ３）、変化量Δδを測定する（Ｓ４）。変化量Δδは、上記のように、プレス前の鋼管１００の曲がり量δと、プレス後の鋼管１００の曲がり量δとの差として測定される。
【００４９】
ステップＳ５では、制御部１０は、下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδから、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を生成する。このとき、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）が生成されていない場合、制御部１０は、ステップＳ１〜ステップＳ４を複数回繰り返し、下死点荷重値Ｐｋ、および変化量Δδを複数収集した後に、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を生成する。一方、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）が既に生成されている場合には、制御部１０は、ステップＳ２で測定した下死点荷重値Ｐｋ、および、ステップＳ４で測定した変化量Δδを用いて、既存の関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を更新する。
【００５０】
続いて、制御部１０は、一対の回転ローラ５１の回転制御を行い、鋼管１００を回転させる（Ｓ６）。制御部１０は、変位計４により回転振幅値Ｓを測定する（Ｓ７）。そして、制御部１０は、測定した回転振幅値Ｓから鋼管１００の残留曲がり量δａを決定する（Ｓ８）。
【００５１】
制御部１０は、鋼管１００の矯正後の残留曲がり量δａが閾値（例えば、１ｍｍまたは０．５ｍｍ）以下であるかを判定する（Ｓ９）。残留曲がり量δａが閾値以下である場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、制御部１０は、鋼管１００は真直であると判定する。これにより、曲がり矯正方法は終了する。
【００５２】
残留曲がり量δａが閾値以下でない場合（Ｓ９：ＮＯ）、制御部１０は、鋼管１００は真直でないと判定する。そして、制御部１０は、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）と、残留曲がり量δａとから、目標荷重値Ｐａを決定する（Ｓ１０）。詳しくは、制御部１０は、残留曲がり量δａを、式（１）のΔδに代入することで、荷重値Ｐｋを算出する。制御部１０は、算出した荷重値Ｐｋを目標荷重値Ｐａとして決定する。
【００５３】
制御部１０は、ステップＳ１に戻り、決定した目標荷重値Ｐａで鋼管１００をプレスする。なお、ステップＳ１でプレスする前に、鋼管１００が下方に凸となっている場合、上方に凸となるように鋼管１００を回転させる。
【００５４】
以上の工程を繰り返すことにより、鋼管１００の曲がりが矯正され、鋼管１００は真直となる。関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）は随時更新されるため、曲がり矯正のプレスを繰り返すにつれて、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）から決定される目標荷重値Ｐａの信頼度は高くなる。その結果、曲がり矯正の精度は高まる。
【００５５】
図６は、関係式Ｐｋ＝ｆ（Δδ）を用いて曲がり矯正方法を行った実験結果を示す図である。図６において、「パス」とは、プレス部３によるプレスを行う工程を意味する。「パスＮｏ」が「１」では、鋼管１００を１回プレスしたことを意味し、「パスＮｏ」が「２」では、鋼管１００を２回プレスしたことを意味する。また、「実績荷重値」は、制御部１０が、油圧ユニット３３を制御して、「目標荷重値Ｐａ」でプレスしようとしたときに、ロードセル３４が測定した荷重値Ｐである。
【００５６】
本実施形態の曲がり矯正方法では、プレス中の鋼管１００の曲がり量を測定することなく、目標荷重値Ｐａのみを用いてプレス制御が行われている。そして、図６に示すように、実績荷重値は目標荷重値Ｐａとほぼ一致する。つまり、本実施形態では、プレス制御は精度よく行われている。その結果、図６から読み取れるように、４回目のプレスで、鋼管１００の曲がり量δは０．５ｍｍ以下となっている。このように、本実施形態の曲がり矯正方法において、精度のよい結果が得られている。
【００５７】
以上のように、従来では、図７で説明したように、塑性変形域で生成した除荷曲線の傾き傾きλ２を用いて、塑性変形域でプレス中の鋼管の変位を見つつ、曲げ矯正を行っていたのに対し、本実施形態では、図７のプレス負荷開始直後の、一見すると弾性変形域と観察される（傾きλ１で荷重が増加する領域）において、上記式（１）の関係を生成している。そして、その領域において、式（１）の関係から決定される目標荷重値Ｐａで曲げ矯正を行っている。荷重値を制御パラメータとすることで、従来のように、曲げ矯正時にプレス中の鋼管の変位を見る必要がなく、曲がり変位量が小さくても、精度よくプレス制御が行える。特に、本実施形態は、曲がり変位が長さ１ｍあたり１ｍｍ乃至０．５ｍｍ以下の品質レベルが要求されるに有効である。
【符号の説明】
【００５８】
１  プレス矯正装置
２  二点支持部
３  プレス部
４  変位計
１０  制御部
３１  プレスシリンダー
３２  プレスプレート
３３  油圧ユニット
３４  ロードセル
５１  回転ローラ
１００  鋼管
【図１】
2020032070.tif 000003
【図２】
2020032070.tif 000004
【図３】
2020032070.tif 000005
【図４】
2020032070.tif 000006
【図５】
2020032070.tif 000007
【図６】
2020032070.tif 000008
【図７】
2020032070.tif 000009
【図８】
2020032070.tif 000010
【国際調査報告】
2020032070.tif 000011
2020032070.tif 000012
2020032070.tif 000013
2020032070.tif 000014