(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有することを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項２】
垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有することを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項３】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する条材の曲げ加工装置において、
球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項４】
〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する条材の曲げ加工装置において、
球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成するとともに、曲げ側クランプ機構は条材の移送方向と直角な方向に移動可能に内枠に取り付けたことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項５】
〔請求項１〕乃至〔請求項４〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項６】
〔請求項１〕乃至〔請求項４〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側押え金具の位置が規制されるように形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項７】
垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有することを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項８】
垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有することを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項９】
〔請求項７〕又は〔請求項８〕に記載する条材の曲げ加工装置において、
曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺に回動可能にそれぞれローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項１０】
〔請求項７〕又は〔請求項８〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺にそれぞれ回動可能にローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側支持金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側支持金具の位置が規制されるように形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【請求項１１】
〔請求項１〕乃至〔請求項１０〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
加熱源は、球面軸受の中心の近傍部分で条材を誘導加熱するように配設された高周波加熱コイルで形成したことを特徴とする条材の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は条材の曲げ加工装置に関し、特に船殻外板に溶接してこれを補強する骨材となるＴロンジ条材等を高周波誘導加熱により曲げ加工する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【従来の技術】
船殻の外板は、推進抵抗を低減して水中を効率良く航行するために、複雑な非可展曲面形状をもつ厚さ１０〜３０ｍｍ程度の鋼板で構成されている。この曲がり外板を加工するには、一般に線状加熱といわれる加工法が古くから知られている。これは、ガスバーナ等を用いて鋼板の表面を局部的に加熱し、その際に生成される塑性歪による鋼板の面外角変形や面内収縮変形を巧みに利用してその組合わせにより目標とする形状を得る方法であり、多くの造船所で使用されている。
【０００３】
また、かかる船殻外板にはその補強を行うべく所定の間隔で骨材を溶接している。この骨材には通常Ｔ型鋼及びＬ型鋼等の条材が用いられるが、この条材も船殻外板の溶接部分に沿う曲線形状に曲げてやる必要がある。従来技術においては、この種の条材も船殻外板と同様に、ガスバーナ等を用いて条材の表面を局部的に加熱し、その際に生成される塑性歪を利用して所定形状への曲げ加工を行っている。すなわち、フレームベンダーで冷間の一次曲げ加工を行った、例えば図１０に示すようなＴ型鋼の条材であるＴロンジ条材０１の所定位置を加熱し、当該Ｔロンジ条材０１のウエブ０１ａ（図１０中の垂直面）に付した逆正接線である目通し線０２が直線になるように曲げ加工を行うことにより、Ｔロンジ材０１のフェース０１ｂの表面（図１０中の下端面）を形成する曲線がこれを溶接する外板のフレームライン（当該外板の骨材を取り付ける位置において、この骨材を沿わせるライン；以下同じ。）の形状に一致するように成形している。このときの加熱位置及び加熱時間等の加熱条件は作業者の勘に全面的に負うている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く従来技術においては、作業者の永年の経験による勘で加熱点、その他の加熱条件を決定していた。かかる作業に伴う加熱点、その他の加熱条件を適切に決定する能力を備えるには約５年以上の経験が必要とされており、熟練技術者の高齢化及び不足という問題を招来している。また、当該曲げ加工作業自体が重筋作業であることに加えて全ての作業を作業者の手作業によっているので、作業効率も悪く、作業に多大の時間を要するという問題もある。
【０００５】
本発明は、上記従来技術に鑑み、船殻外板に溶接する骨材（フレーム）等の条材を自動的に任意形状に曲げ加工し得る条材の曲げ加工装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【０００７】
１）垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有すること。
【０００８】
本発明によれば、条材を加熱源で加熱するとともに曲げ側クランプ機構で内枠にクランプした状態で、駆動手段により内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動することにより、クランプ点が内枠の回動に伴う曲げ加工の力点となり、加熱源による加熱点が屈曲点となる。この結果、条材を垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに曲げ加工することができる。この際、条材の曲げ側はクランプされているので、当該曲げ加工における条材の中立点は球面軸受の中心位置で規定される。
【０００９】
２）垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有すること。
【００１０】
本発明によれば、上記１）の発明の場合に加えて条材の送り方向と同一の水平軸回り、すなわち条材の捩り方向にもこの条材を曲げ加工することができる。この際、条材の曲げ側はクランプされているので、当該曲げ加工における条材の中立点は球面軸受の中心位置で規定される。
【００１１】
３）上記１）又は２）に記載する条材の曲げ加工装置において、
球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成したこと。
【００１２】
本発明によれば、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるので、球面軸受の中心位置で与えられる当該曲げ加工における条材の中立点の位置を任意に調節することができる。
【００１３】
４）上記１）又は２）に記載する条材の曲げ加工装置において、
球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成するとともに、クランプ機構は条材の移送方向と直角な方向に移動可能に内枠に取り付けたこと。
【００１４】
本発明によれば、クランプ機構で条材を内枠にクランプした状態で外枠を移動させればクランプ機構に対して内枠及び外枠が一体となって移動するので、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができ、この結果球面軸受の中心位置で与えられる当該曲げ加工における条材の中立点の位置を任意に調節することができる。
【００１５】
５）上記１）乃至４）に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成したこと。
【００１６】
本発明によれば、曲げ側押え金具のＬ字の２辺が条材の面にそれぞれ当接してこの条材を内枠にクランプする。
【００１７】
６）上記１）乃至４）に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側押え金具の位置が規制されるように形成したこと。
【００１８】
本発明によれば、上記５）の発明の場合に加えて、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接するので、この曲げ側押え金具の位置が固定される。
【００１９】
７）垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有すること。
【００２０】
本発明によれば、条材を加熱源で加熱するとともに曲げ側支持機構で内枠に移動可能に支持した状態で、駆動手段により内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動することにより、支持点が内枠の回動に伴う曲げ加工の力点となり、加熱源による加熱点が屈曲点となる。この結果、条材を垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに曲げ加工することができる。このとき、条材は内枠に対して移動可能となっているので、すなわち条材の曲げ側は拘束されていないので、条材と球面軸受の中心との相対的な位置関係に拘束されることなく曲げ加工が行われる。
【００２１】
８）垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、
条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、
条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、
内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、
前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有すること。
【００２２】
本発明によれば、上記７）の発明の場合に加えて条材の送り方向と同一の水平軸回り、すなわち条材の捩り方向にもこの条材を曲げ加工することができる。このとき、条材は内枠に対して移動可能となっているので、すなわち条材の曲げ側は拘束されていないので、条材と球面軸受の中心との相対的な位置関係に拘束されることなく曲げ加工が行われる。
【００２３】
９）上記７）又は８）に記載する条材の曲げ加工装置において、
曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺に回動可能にそれぞれローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成したこと。
【００２４】
本発明によれば、曲げ側支持金具のＬ字の２辺にそれぞれ配設されたローラが条材の面にそれぞれ当接してこの条材を内枠に移動可能に支持させる。
【００２５】
１０）上記７）又は８）に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺にそれぞれ回動可能にローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側支持金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側支持金具の位置が規制されるように形成したこと。
【００２６】
本発明によれば、上記９）の発明の場合に加えて、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接するので、この曲げ側押え金具の位置が固定される。
【００２７】
１１）上記１）乃至１０）に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、
加熱源は、球面軸受の中心の近傍部分で条材を誘導加熱するように配設された高周波加熱コイルで形成したこと。
【００２８】
本発明によれば、高周波加熱コイルによる加熱点と球面軸受の中心とを一致させた状態で、所定の曲げ加工を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３０】
図１は本実施の形態に係る条材の曲げ加工装置を示す平面図、図２は図１の前部を一部切欠き、拡大して示す拡大側面図、図３は図２のＩ−Ｉ線断面図、図４は図２のＩＩ−ＩＩ線断面図である。これらの図に示すように、本形態に係る被加工部材はＴロンジ条材（以下、単に条材と略称する。）０１であり、「Ｘ軸」とはこの条材０１の移送方向と平行な水平軸、「Ｙ軸」とはＸ軸が含まれる水平面内においてＸ軸と直角な水平軸、「Ｚ軸」とはＸ軸及びＹ軸に直角な軸とする。
【００３１】
図１〜図４に示すように、共通台座１は工場等の床面に配設される固定部であり、複数の条材載置ローラ２、送り架台３及び外枠４が条材０１の移送方向（Ｘ軸方向に沿う図１中の右側から左方向）に沿い順次配設してある。条材０１は条材置きローラ２の転動により移送され、送り架台３及び外枠４の内部に配設された高周波加熱コイル５を貫通してこの高周波加熱コイル５で誘導加熱される。すなわち、本形態は加熱源を高周波加熱コイル５で形成した場合である。ここで、高周波加熱コイル５は、条材０１を貫通させる構成のみならず、条材０１の加熱部位に近接させて条材０１に沿わせるような構成を採用しても良い。送り架台３は送りローラ６，送り側押え金具７及び送り側クランプ架台８をその内部に有している。送りローラ６は一対のローラ６ａ、６ｂの間に条材０１のウエブ０１ａを挾持し、その回転により条材０１を移送する。送り側押え金具７は送り側クランプシリンダ（図示せず）のピトンロンドの先端に取り付けられており、この送り側クランプシリンダの駆動により、送り架台３に固定してある送り側クランプ架台８との間で条材０１を挾持してクランプする。
【００３２】
外枠４は等長の４辺を組み合わせた矩形の枠体であり、各辺の中央部には当該外枠４の中心を中心Ａとする円弧の一部となっている球軸断片９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄが固着してある。内枠１０は等長の６辺を組み合わせた枠体であり、外枠４の各辺と対向する各辺に球面軸受断片１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄが固着してあり、これら球面軸受断片１１ａ〜１１ｄ及び球軸断片９ａ〜９ｄを介して外枠４に支承してある。すなわち内枠１０は、球軸断片９ａ〜９ｄ及び球面軸受断片１１ａ〜１１ｄからなり中心Ａを中心とする球面軸受を介して外枠４に支承されており、この結果内枠１０は中心Ａを回動中心として三次元空間の何れの方向にも回動し得るように構成してある。このときの内枠１０の回動はθ1 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂ、θ2 条材曲げシリンダ１３ａ，１３ｂ及びθ3 条材曲げシリンダ１４ａ，１４ｂの駆動により行う。
【００３３】
θ1 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂは内枠１０をθ1 方向（ＸＹ平面内でのＺ軸回りの回動方向）に回動させ、θ2 条材曲げシリンダ１３ａ，１３ｂは内枠１０をθ2 方向（ＸＺ平面内でのＹ軸回りの回動方向）に回動させ、θ3 条材曲げシリンダ１４ａ，１４ｂは内枠１０をθ3 方向（ＹＺ平面内でのＸ軸回りの回動方向）に回動させるものである。さらに詳言すると、θ1 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂは、Ｘ軸方向に沿い水平方向に突出して外枠４に固着してある取付台座１５ａ、１５ｂに球面軸受１６ａ、１６ｂを介してそのシリンダ部の端部が回動可能に取り付けられている。同様に、θ2 条材曲げシリンダ１３ａ，１３ｂは、Ｘ軸方向に沿い水平方向に突出して外枠４に固着してある取付台座１７ａ、１７ｂに球面軸受１８ａ、１８ｂを介してそのシリンダ部の端部が回動可能に取り付けられており、θ3 条材曲げシリンダ１４ａ，１４ｂは、Ｙ軸方向に沿い水平方向に突出するよう外枠４に一体的に形成した取付台座１９ａ、１９ｂに球面軸受２０ａ、２０ｂを介してそのシリンダ部の端部が回動可能に取り付けられている。一方、球面軸受用支柱２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄは内枠１０及び球面軸受断片１１ａ〜１１ｄを一体的に固着するとともに球軸断片９ａ〜９ｄ及び外枠４を貫通してそれぞれの先端が外枠４の外側に臨んでいる。θ1 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂ及びθ3 条材曲げシリンダ１４ａ、１４ｂのピストンロッドはその先端部が球面軸受（２２ａ，２４ａ）、（２２ｂ，２４ｂ）を介して球面軸受用支柱２１ｂ、２１ｄの先端部にそれぞれ連結され、θ2 条材曲げシリンダ１３ａ，１３ｂのピストンロッドはその先端部が球面軸受２３ａ、２３ｂを介して球面軸受用支柱２１ａ、２１ｃの先端部にそれぞれ連結されている。
【００３４】
内枠１０の内部には条材０１のクランプ機構が形成されている。本実施の形態ではＴロンジ条材を被加工部材としているので、このＴロンジ条材を良好にクランプし得るような曲げ側クランプ機構を構成している。すなわち、曲げ側クランプシリンダ２５の駆動により条材０１に対して接離する曲げ側押え金具２６をＬ字状に形成しており、このＬ字の各辺が条材０１のウエブ０１ａの片面とフェース０１ｂの裏面とに当接するとともに、Ｌ字の頂部がウエブ０１ａとフェース０１ｂとの交点に当接して曲げ側クランプ架台２７との間で条材０１を挾持し、これをクランプするようになっている。曲げ側クランプ架台２７は、曲げ側押え金具２６のための空間を確保すべくＬ字状の開口部である窓を有して内枠１０に固着してある。また、この曲げ側クランプ架台２７には前記窓に臨んで直方体のブロックである曲げ側クランプ受け金具２８ａ、２８ｂを配設してある。曲げ側クランプ受け金具２８ａは条材０１のウエブ０１ａの片面に当接してそのＺ軸方向の位置を規制するとともに、曲げ側クランプ受け金具２８ｂは条材０１のフェース０１ｂの表面に当接してそのＹ軸方向の位置を規制する。すなわち、条材０１は曲げ側クランプ受け金具２８ａに載置した状態で曲げ側クランプ受け金具２８ｂでそのフェース０１ｂの位置を規制するようになっている。
【００３５】
ここで、内枠１０の一辺の内周面には、当該辺に沿う直線上に並んで複数（本実施の形態では４個）の孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃ、２９ｄを設けたブラケット２９が固着してあり、これらの孔２９ａ〜孔２９ｄの内の何れか１個（図４では孔２９ａ）に曲げ側クランプシリンダ２５のシリンダ部の端部が回動可能に取り付けられている。この曲げ側クランプシリンダ２５のピストンロッドの先端部には曲げ側押え金具２６の中心部が回動可能に取り付けられている。このように曲げ側クランプシリンダ２５及び曲げ側押え金具２６を取り付けることにより、当該加熱曲げ加工作業の初期及び途中での曲げ側における条材０１のクランプ直前の状態において、条材０１が所定位置から若干ずれた位置に配設されていても条材０１の位置を所定位置に補正してクランプすることができる。すなわち、当該加熱曲げ加工作業に伴う条材０１のクランプ時において、曲げ側クランプシリンダ２５の駆動に伴うピストンロッドの伸長により、先ず曲げ側押え金具２６の水平面が条材０１のウエブ０１ａに当接する。この状態でさらにピストンロッドを伸長すると、曲げ側押え金具２６の垂直面が条材０１のフェース０１ｂに当接して条材０１を曲げ側クランプ受け金具２８ｂ側に移動し、この曲げ側クランプ受け金具２８ｂに当接させる。かくして、条材０１の位置補正とクランプとを同時に行うことができる。
【００３６】
図４は曲げ側押え金具２６で条材０１をクランプしている状態を示しているが、曲げ側押え金具２６によるクランプをリリースしたときには図５に示すような状態になる。すなわち、当該曲げ側押え金具２６によるクランプをリリースしたときには曲げ側押え金具２６の両端面２６ａ、２６ｂが内枠１０の内周面に当接するように構成してある。このように構成することにより曲げ側押え金具２６によるクランプをリリースしたときであっても曲げ側クランプシリンダ２５及び曲げ側押え金具２６の位置を固定することができる。ちなみに、このようにして曲げ側クランプシリンダ２５及び曲げ側押え金具２６を固定しない場合には曲げ側クランプシリンダ２５がそのシリンダ部のブラケット２９に対する取付け点を中心として揺動するとともに、曲げ側押え金具２６がその曲げ側クランプシリンダ２５のピストンロッドに対する取付け点を中心として揺動することになる。上述の如く曲げ側押え金具２６によるクランプをリリースしたときに曲げ側クランプシリンダ２５及び曲げ側押え金具２６の位置を固定するための構造は、曲げ側クランプシリンダ２５のピストンロッドの伸縮ストロークと曲げ側押え金具２６のＬ字状の各辺の長さとの関係を調節することにより容易に実現し得る。
【００３７】
本発明に係る条材の曲げ加工装置においては、曲げ加工における中立点を調節することも当該曲げ加工を良好に行う上で肝要である。ここで「中立点」とは、曲げ加工の際の被加工部材に対して引張り応力が作用する部分から圧縮応力が作用する部分への移行点であり、このときの応力が零になる点をいう。曲げ加工に伴い圧縮応力がある程度以上に大きくなるとその部分で座屈を起こすので、このような状態にならないように中立点の調節を行う必要がある。
【００３８】
図５に示すように、例えばＴロンジ条材である条材０１をＸＹ平面内でＺ軸回りに回動して曲げる場合を考える。この場合、図中右方向に曲げ力を作用させると条材０１のフェース０１ｂ側に引張り応力が、またウエブ０１ａ側に圧縮応力が作用し、この圧縮応力はウエブ０１ａの端部で最も大きくなるので、この端部で座屈を起こさないように中立点Ａ’を調節する必要がある。この場合の中立点Ａ’は当該曲げ加工装置の曲げ中心（球面軸受の中心Ａ）として与えられるので、曲げ側押え金具２６による条材０１のクランプ位置において中心Ａと一致する条材０１の点が中立点となる。したがって、当該曲げ加工装置による被加工部材の曲げ加工を良好に行うには、被加熱部材の形状に応じて中立点を適切に設定すべく中心Ａと被加熱部材との相対的な位置関係を調節ことが肝要になる。かかる中立点Ａ’の調節を適切に行い得るように本実施の形態では次のような構成としている。
【００３９】
外枠４は、共通台座１に対するＹ軸方向（条材０１の移送方向と直角方向）の位置を調節することができるように構成してある。具体的には、雌ネジ部を有して共通台座１に固着されたナット部３０ａ、３０ｂとこれらに螺合する雄ネジ部を有する中立点調節ネジ３１ａ、３１ｂとを有しており、中立点調節ネジ３１ａ、３１ｂを回転することによりその先端が外枠４の側面に当接してこれをＹ軸方向に沿い移動するにようになっている。このとき内枠１０、曲げ側クランプシリンダ２５、曲げ側押え金具２６、曲げ側クランプ架台２７及び曲げ側クランプ受け金具２８ａ、２８ｂは外枠４と一体的に移動する。かくして、中立点調節ネジ３１ａ、３１ｂの先端部のナット部３０ａ、３０ｂからの突出量を調節することにより中心Ａ点の条材０１に対する相対位置を任意に調節することができる。ちなみに、この場合、共通台座１及び条材置きローラ２等で構成する条材０１の搬送路は固定部となっている。
【００４０】
図６及び図７は、上述の如き中立点調節ネジ３１ａ、３１ｂにより外枠４を移動して図４及び図５の中立点Ａ’を中立点Ａ’’に変更した場合における図４及び図５に対応する図であり、図６は曲げ側押え金具２６による条材０１のクランプ時、図７は曲げ側押え金具２６による条材０１のリリース時である。両図に示すように、球軸断片９ａ〜９ｄ及び球面軸受断片１１ａ〜１１ｄで構成する球面軸受の中心Ａの位置で中立点Ａ’’が決定される。すなわち、中立点Ａ’’は中立点Ａ’に対してＹ軸方向に沿い図中左方向に移動している。このため条材０１のフェース０１ｂの表面に当接してこの表面位置のＹ軸上の位置を規制する曲げ側クランプ受け金具２８ｂは、規制すべき条材０１のフェース０１ｂの表面の位置と曲げ側クランプ架台２７の距離とを考慮して適切なものに代える必要がある。そこで、曲げ側クランプ架台２７には、曲げ側クランプ受け金具２８ａ、２８ｂに代えて曲げ側クランプ受け金具３２ａ、３２ｂが固定してある（曲げ側クランプ金具２８ａは必ずしも代える必要はない。）。また、この場合には曲げ側クランプシリンダ２５のブラケット２９に対する取付け位置も変更する必要がある。曲げ側押え金具２６を条材０１のウェブ０１ａ及びフェース０１ｂに当接させながらこの曲げ側押え金具２６で条材０１をクランプするには、曲げ側クランプシリンダ２５のブラケット２９に対する取付け位置と曲げ側押え金具２６のＬ字の頂点とを結ぶ直線と、同曲げ側クランプシリンダ２５のブラケット２９に対する取付け位置とクランプすべき所定位置における条材０１のウエブ０１ａ及びフェース０１ｂの交点とを結ぶ直線とを可及的に一致させる必要があるからである。このため、図６及び図７に示す場合、曲げ側クランプシリンダ２５はブラケット２９の孔２９ｂを利用してこのブラケット２９に取り付けている。
【００４１】
高周波加熱コイル５は条材０１を一定の間隙を介して囲繞する形状に成形して基本的には中心Ａを含む垂直面内に配設してある。さらに詳言すると、送り架台３上には、高周波加熱コイル５に高周波電流を効率良く供給するための整合トランス３３が図２のＸ軸方向に直線的に移動し得るように配設してある。高周波加熱コイル５は、整合トランス３３に接続してあり整合トランス３３と一体的にＸ軸方向に移動するように構成してある。かくして高周波加熱コイル５は、基本的には中心Ａがこのときの曲げ応力の作用点となるように、この中心を含む垂直面内の所定位置で条材０１を誘導加熱するが、この条材０１をＸ軸回りに捩じる場合には、他のＹ軸回り及びＺ軸回りに回動して曲げ加工を行う場合に較べ、より大きな曲げ応力が必要になる。そこで、捩り曲げ加工を行う場合には、他の場合に較べより広い領域を高周波加熱コイル５で加熱してやる必要がある。このような広領域の加熱は高周波加熱コイル５の幅を広くすることによっても対応し得るが、この場合には捩り曲げ加工を行うためだけに高周波加熱コイル５を幅広に構成することとなり、他の２種類の曲げ加工を行う場合には高周波加熱コイル５の不必要な大形化を招来することとなる。かかる問題を回避するため、本形態では高周波コイル５をＸ軸方向に沿い図２中右方向（条材０１の移送方向と反対方向）に移動して実効的な加熱領域の拡大を図っている。このことにより、高周波加熱コイル５はＹ軸及びＺ軸回りの曲げ加工のための加熱幅を有していれば良いことになる。
【００４２】
上述の如き曲げ加工装置による条材０１の曲げ加工は次のような態様で行う。先ず、中立点Ａ’（Ａ’’）の調節を行う。すなわち、予め定められた中立点に基づき外枠４のＹ軸方向の位置を調節する。その後条材０１を一定量移送しながら断続曲げを行う。すなわち、次のシーケンスで曲げ加工を行う。
▲１▼  条材０１を一定量移送する。この移送は条材載置ローラ２及び送りローラ６を駆動することにより行う。
▲２▼  θ2 方向及びθ3 方向を固定してθ1 方向の曲げ加工を行う。具体的には、送り側押え金具７及び曲げ側押え金具２６で条材０１をクランプした状態で、高周波加熱コイル５により条材０１を加熱しながらθ1 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂを駆動する。このときの駆動力は球面軸受２２ａ、２２ｂを介して球面軸受用支柱２１ｂ、２１ｄに伝達され、外枠４に球面軸受を介して回動可能に支承された内枠１０が外枠４に対して中心Ａを中心としてθ1 方向に回動する。この結果、曲げ側押え金具２６による条材０１のクランプ位置が力点となり、高周波加熱コイル５による加熱位置が屈曲点となって条材０１にＺ軸回の曲げ応力が作用し、条材０１のθ1 方向への曲げ加工が行われる。
▲３▼  θ1 方向を目標形状に曲げた後、θ1 方向及びθ3 方向を固定してθ2 方向の曲げ加工を行う。具体的には、▲２▼と同様の状態でθ2 条材曲げシリンダ１３ａ、１３ｂを駆動する。このときの駆動力は球面軸受２３ａ、２３ｂを介して球面軸受用支柱２１ａ、２１ｃに伝達される。この結果、外枠４に支承された内枠１０が中心Ａを中心としてθ2 方向に回動して条材０１のθ2 方向への曲げ加工が行われる。
▲４▼  θ2 方向を目標形状に曲げた後、θ1 方向及びθ2 方向を固定してθ3 方向の曲げ加工（捩り加工）を行う。具体的には、▲２▼と同様の状態でθ3 条材曲げシリンダ１４ａ、１４ｂを駆動する。このときの駆動力は球面軸受２４ａ、２４ｂを介して球面軸受用支柱２１ｂ、２１ｄに伝達され、外枠４に支承された内枠１０が中心Ａを中心としてθ3 方向に回動する。このとき、整合トランス３３と一体的に高周波加熱コイル５をＸ軸方向に沿い条材０１の移送方向と反対方向に移動して実効的な加熱幅を拡大する。この結果条材０１のθ3 方向への曲げ加工（捩り加工）が行われる。
▲５▼  条材０１を一定量移送して▲２▼〜▲４▼の動作を繰り返し、所望の３次元形状に曲げ加工する。すなわち、当該曲げ加工はθ1 方向、θ2 方向及びθ3 方向への微小な曲げ加工を順次行う断続曲げとなる。
【００４３】
上述の如き曲げ加工において、条材０１の移送量は曲げ加工の曲率によって決定する。すなわち、曲率が小さい所では送りピッチを細かくする。このことにより曲げ加工精度の向上を図ることができる。一方、曲率が大きい所では送りピッチを粗くする。このことにより曲げ加工の加工能率の向上を図ることができる。また、条材０１を所定形状に曲げ加工するには条材０１の移送とともに、θ1 〜θ3 条材曲げシリンダ１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂの駆動制御が必要になるが、かかる制御は、例えば条材０１のＣＡＤデータを利用することにより良好に行うことができる。
【００４４】
なお、上記実施の形態では外枠４をＹ軸方向に移動することによって曲げ加工の際の曲げ中心Ａの位置で与えられる条材０１の中立点Ａ’（Ａ’’）の位置を調節するように構成したが、かかる中立点Ａ’（Ａ’’）の調節は中心Ａと条材０１等の被加工部材との相対的な位置関係を調節することにより実現できる。したがって、上記実施の形態のものに限定する必要はない。例えば、曲げ側押え金具２６等からなる当該被加工部材のクランプ機構をＹ軸方向に移動可能に内枠１０に取り付けるとともに、上記実施の形態と同様に外枠４が内枠１０と一体的にＹ軸方向に移動可能に形成されていれば良い。この場合には、クランプ機構で被加工部材をクランプするとともに、クランプ機構が内枠１０に対して移動可能な状態で外枠４をＹ軸方向に移動してそのＹ軸方向の位置を調節すれば良く、この調節が完了した後にクランプ機構を内枠１０に対してボルト等の締結部材で固定すれば良い。被加工部材はクランプ機構にクランプされて固定部である共通台座１等に対して固定されているため、外枠４のＹ軸方向の位置を調節して中心Ａで与えられる被加工部材の中立点を調節することができるからである。したがってこの場合には、上記実施の形態において中立点を変更する毎に必要とされる曲げ側クランプ受け金具２８ａ，２８ｂ、（３２ａ，３２ｂ）を取り代えるという作業の必要はなくなる。
【００４５】
上述の如き実施の形態に係る装置では、加熱源である高周波加熱コイル５の下流側においては、曲げ側クランプ機構を形成して曲げ側でも条材０１をクランプするようにしたが、必ずしもこのように構成する必要はない。曲げ側においては条材０１を内枠１０に対して移動可能に形成しても良い。
【００４６】
条材０１を内枠１０に対して移動可能に支持するように構成した本願発明の他の実施の形態を図８及び図９に基づき説明図する。図８は、図２に対応する本形態に係る装置の側面図、図９は、図４に対応する本形態に係る装置の断面図で、図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。両図中、図２及び図４と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４７】
図８及び図９に示すように、高周波加熱コイル５の下流である曲げ側においては、条材０１は内枠１０に移動可能に支持するように形成してある。すなわち、曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具３４を有し、この曲げ側支持金具３４を駆動手段である曲げ側クランプシリンダ２５の駆動により条材０１に対して接離するように形成してある。曲げ側支持金具３４のＬ字の２辺には、水平軸３５ａ及び垂直軸３５ｂの回りに回動可能にそれぞれローラ３６ａ、３６ｂを設け、各ローラ３６ａ、３６ｂがそれぞれ条材０１のウエブ０１ａ及びフェース０１ｂの表面に当接するようになっている。一方、各ローラ３６ａ、３６ｂに対して条材０１のウエブ０１ａ及びフェース０１ｂを挟んだ反対側には、同様に水平軸３７ａ及び垂直軸３７ｂの回りにそれぞれ回動可能なローラ３８ａ、３８ｂが配設してある。すなわち、内枠１０に一体的に固着されたＬ字状の窓を有する曲げ側支持架台３９の縁部には前記窓の形状に沿うＬ字状の枠体４０が固着してあり、この枠体４０の２辺にそれぞれ前記ローラ３８ａ、３８ｂが支持されている。かくして、条材０１はローラ３６ａ、３７ａ及びローラ３６ｂ、３７ｂ間で摺動可能に支持され、内枠１０に対して移動可能となっている。
【００４８】
支持金具ガイド４１ａ、４１ｂは内枠１０の内側に突出してその内周面に固着してあり、Ｌ字状の曲げ側支持金具３４の両端部にそれぞれ当接してこの曲げ側支持金具３４の、条材０１の移送方向に関する下流側でその位置を規制するようになっている。このとき、上流側においても同様の支持金具ガイド（図示せず。）を設けて曲げ側支持金具３４の位置を規制するようにしても良い。本実施の形態では、前記実施の形態と異なり、曲げ側支持金具３４では条材０１を拘束しないので、この条材０１とローラ３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂとの間の摩擦力により曲げ側支持金具３４が条材０１の移動方向に引っ張られて移動するのを規制するために設けたものである。
【００４９】
かかる本形態においては、前記実施の形態と同様の態様で条材０１の曲げ加工が行われるが、当該曲げ加工における曲げ側においては、条材０１をローラ３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂを介して支持するようになっているので、当該条材０１は曲げ側では拘束されない。したがって、高周波加熱コイル５による加熱により条材０１が軸方向に伸びてもこの伸びを吸収することができるばかりでなく、条材０１と内枠１０との相対的な位置関係、換言すれば球面軸受の中心Ａとの相対的な位置関係の如何にかかわらず、条材０１が本来的に有する固有の中立点を中心に曲げられる。すなわち、最も小さい曲げモーメントで所望の曲げ加工を行うことができる。
【００５０】
なお、上述の両実施の形態では被加工部材をＴロンジ条材としたが、条材であれば特にその断面形状を限定する必要はない。アングル材、その他の特殊形状のものであっても、また船殻外板の骨材として適用するもの以外であっても勿論良い。
【００５１】
上述の実施の形態においては、加熱源を、高周波加熱コイル５で形成し、しかもこの高周波加熱コイル５は、中心Ａを含むとともに条材０１の移送方向に直角な平面内で、条材０１がその内部を貫通するように配設したが、必ずしもかかる構成に限定するものではない。例えば、既存の産業用ロボットのアームに高周波加熱コイル又はガスバーナ等の加熱手段を把持させ、この産業用ロボットのアームの位置制御により、これらの加熱手段で条材０１の所定位置を加熱するように構成しても良い。
【００５２】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに詳細に説明した通り、〔請求項１〕に記載する発明は、垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有する。
【００５３】
したがって、条材を加熱源で加熱するとともに曲げ側クランプ機構で内枠にクランプした状態で、駆動手段により内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動することにより、クランプ点が内枠の回動に伴う曲げ加工の力点となり、加熱源による加熱点が屈曲点となる。この結果、駆動手段の駆動による内枠の回動量に応じて条材を垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに自動的に曲げ加工することができる。しかも、このときの曲げ加工の加工量は駆動手段の駆動量の制御により行うことができるので、再現性も良好なものとなる。
【００５４】
また、この曲げ加工の際の条材の曲げ側はクランプされているので、当該曲げ加工における条材の中立点は球面軸受の中心位置で規定され、この中立点を中心に曲げ加工が行われる。この結果、精度の良い曲げ加工を行うことができる。
【００５５】
〔請求項２〕に記載する発明は、垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側でクランプすることによりこの条材を内枠に対して固定する曲げ側クランプ機構と、前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有する。
【００５６】
したがって、上記〔請求項１〕に記載する発明の場合に加えて条材の送り方向と同一の水平軸回り、すなわち条材の捩り方向にもこの条材を曲げ加工することができる。  また、上記〔請求項１〕に記載する発明の場合と同様に、曲げ加工の際の条材の曲げ側はクランプされているので、当該曲げ加工における条材の中立点は球面軸受の中心位置で規定され、この中立点を中心に曲げ加工が行われるので、精度の良い曲げ加工を行うことができる。
【００５７】
〔請求項３〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する条材の曲げ加工装置において、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成した。
【００５８】
この結果、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができ、球面軸受の中心位置で与えられる当該曲げ加工における条材の中立点の位置を任意に調節することができるので、条材の形状及び曲げ曲率等の加工条件に応じた適切な中立点位置の調節を行うことができる。
【００５９】
〔請求項４〕に記載する発明は、〔請求項１〕又は〔請求項２〕に記載する条材の曲げ加工装置において、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるように、外枠は内枠と一体となって条材の移送方向と直角な方向に移動可能に形成するとともに、クランプ機構は条材の移送方向と直角な方向に移動可能に内枠に取り付けた。
【００６０】
この結果、クランプ機構で条材を内枠にクランプした状態で外枠を移動させればクランプ機構に対して内枠及び外枠が一体となって移動することができ、球面軸受の中心位置と条材の位置との相対位置関係を変更することができるので、上記〔請求項３〕に記載する発明と同様の効果を奏する。
【００６１】
〔請求項５〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項４〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成した。
【００６２】
この結果、曲げ側押え金具のＬ字の２辺が条材の面にそれぞれ当接してこの条材を内枠にクランプすることができる。このため、特にＴロンジ条材等、ウエブとフェースとが直角に交わる条材のクランプに最適なものとなる。また、一個の駆動手段で２箇所のクランプを同時に行うことができる。
【００６３】
〔請求項６〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項４〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、曲げ側クランプ機構はＬ字状の曲げ側押え金具を有し、この曲げ側押え金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側押え金具のＬ字の２辺をそれぞれ条材の面に当接させてこの条材を内枠にクランプするように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側押え金具の位置が規制されるように形成した。
【００６４】
この結果、〔請求項５〕に記載する発明に加えて、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側押え金具の位置が固定される。したがって、曲げ側押え金具及びこの駆動手段を内枠に一体的に固定しておくことができる。
【００６５】
〔請求項７〕に記載する発明は、垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動する駆動手段とを有する。
【００６６】
したがって、条材を加熱源で加熱するとともに曲げ側支持機構で内枠に移動可能に支持した状態で、駆動手段により内枠を外枠に対して垂直軸回り及び前記条材の移送方向と直角な水平軸回りに回動することにより、支持点が内枠の回動に伴う曲げ加工の力点となり、加熱源による加熱点が屈曲点となる。この結果、〔請求項１〕に記載する発明と同様の作用・効果を奏する。さらに、曲げ側において条材は拘束されていないので、当該条材と内枠との相対的な位置関係、換言すれば球面軸受の中心との相対的な位置関係を調整することなく、最も小さい曲げモーメントで所望の曲げ加工を行うことができる。
【００６７】
〔請求項８〕に記載する発明は、垂直面内に配設された外枠の内側に球面軸受を介して３次元方向に回動可能に支承された内枠と、条材の移送方向の特定の位置においてその周面を加熱する高周波加熱コイル等の加熱源と、条材の移送方向における加熱源の上流側でこの条材を当該曲げ加工装置にクランプする送り側クランプ機構と、内枠の内側に配設され、その内部を貫通する被加工部材である条材をこの条材の移送方向において前記加熱源よりも下流側で摺動可能に支持することによりこの条材を内枠に対し移動可能に支持する曲げ側支持機構と、前記球面軸受の中心を中心とし、内枠を外枠に対して三次元方向に回動する駆動手段とを有する。
【００６８】
この結果、上記〔請求項７〕に記載する発明の場合に加えて条材の送り方向と同一の水平軸回り、すなわち条材の捩り方向にもこの条材を曲げ加工することができる。このとき、〔請求項７〕に記載する発明と同様に、曲げ側において条材は拘束されていないので、当該条材と球面軸受の中心との相対的な位置関係を調整することなく、最も小さい曲げモーメントで所望の曲げ加工を行うことができる。
【００６９】
〔請求項９〕に記載する発明は、〔請求項７〕又は〔請求項８〕に記載する条材の曲げ加工装置において、曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺に回動可能にそれぞれローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成した。
【００７０】
この結果、曲げ側支持金具のＬ字の２辺にそれぞれ配設されたローラが条材の面にそれぞれ当接してこの条材を内枠に移動可能に支持させることができる。このため、特にＴロンジ条材等、ウエブとフェースとが直角に交わる条材の支持に最適なものとなる。また、一個の駆動手段で２箇所の支持が可能になる。
【００７１】
〔請求項１０〕に記載する発明は、〔請求項７〕又は〔請求項８〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、曲げ側支持機構はＬ字状の曲げ側支持金具を有し、この曲げ側支持金具を駆動手段の駆動により条材に対して接離するように形成するとともに、曲げ側支持金具のＬ字の２辺にそれぞれ回動可能にローラを設け、各ローラがそれぞれ条材の面に当接してこの条材を内枠に対し移動可能に支持するように形成する一方、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側支持金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側支持金具の位置が規制されるように形成した。
【００７２】
この結果、〔請求項９〕に記載する発明に加えて、条材のリリース時には駆動手段の駆動により条材から離れた曲げ側押え金具のＬ字の両端面が内枠の内周面に当接してこの曲げ側支持金具の位置が固定される。したがって、曲げ側支持金具及びこの駆動手段を内枠に一体的に固定しておくことができる。
【００７３】
〔請求項１１〕に記載する発明は、〔請求項１〕乃至〔請求項１０〕に記載する何れか一つの条材の曲げ加工装置において、加熱源は、球面軸受の中心の近傍部分で条材を誘導加熱するように配設された高周波加熱コイルで形成した。
【００７４】
この結果、高周波加熱コイルによる加熱点と球面軸受の中心とを一致させた状態で、精度良く所定の曲げ加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る条材の曲げ加工装置を示す平面図。
【図２】図１の前部を一部切欠き拡大して示す拡大側面図。
【図３】図２のＩ−Ｉ線断面図。
【図４】図２のI Ｉ−ＩＩ線断面図（中立点Ａ’において条材０１をクランプした状態）。
【図５】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図（中立点Ａ’において条材０１をリリースした状態）。
【図６】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図（中立点Ａ’’において条材０１をクランプした状態）。
【図７】図２のＩＩ−ＩＩ線断面図（中立点Ａ’’において条材０１をクランプした状態）。
【図８】本発明の他の実施の形態における図２に対応する部分を示す側面図。
【図９】図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図１０】被加熱部材である条材（Ｔロンジ条材）を示す側面図。
【符号の説明】
Ａ        中心
Ａ’，Ａ’’      中立点
０１        条材
４        外枠
５        高周波加熱コイル
７        送り側押え金具
８        送り側クランプ架台
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ        球面断片
１０        内枠
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ      球面軸受断片
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ      θ1 条材曲げシリンダ
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ      θ2 条材曲げシリンダ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ      θ3 条材曲げシリンダ
２５        曲げ側クランプシリンダ
２６        曲げ側押え金具
２６ａ，２６ｂ        端面
３０ａ，３０ｂ        ナット部
３１ａ，３１ｂ        中立点調節ネジ
３４        曲げ側支持金具
３６ａ、３６ｂ、３８ａ、３８ｂ      ローラ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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