(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲げ加工を施すチューブを把持するチャックと、前記チューブの曲げを案内して回動する曲げ型と、前記チューブを前記曲げ型に押し付けて、前記曲げ型と共に回動するクランプと、前記チューブを前記曲げ型に押圧保持する圧力型と、前記チューブを軸芯方向に直線移動する送り出し手段と、前記チューブを軸芯を中心に回動する回動手段と、前記クランプ、前記圧力型、前記送り出し手段および前記回動手段の動作を制御する制御装置とを有し、前記チューブに対してその軸芯に沿った複数位置に順次曲げ加工を施すチューブの曲げ装置において、前記制御装置は、該曲げ加工後の前記チューブの移動に際しては、入力される曲げ角度のデータに基づいて、前記チューブの材質、寸法、曲げ曲率およびチューブ上の座標位置に対応するスプリングバック量のデータ、前記曲げ型の形状データ等が格納されたＲＯＭから前記曲げ型の形状データを読出し、これらのデータに基づいて前記曲げ型の回動時の浮き上がり量ｋを算出し、前記チューブと前記曲げ型とが干渉しないように、前記曲げ型の回動時の浮き上がり量ｋがチューブのスプリングバック量より小さくなるようにチューブ送り出し量を演算し、この送り出し量だけ前記送り出し手段によりチューブを送り出し、かつ前記曲げ型を回動する機能を有することを特徴とするチューブの曲げ装置。
【請求項２】
前記曲げ加工後の前記チューブの回動に際しての前記送り出し手段による送り出しは、前記制御装置に入力される前記チューブに関するデータをも参照して行われることを特徴とする請求項１に記載のチューブの曲げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブに曲げ加工を施すチューブ曲げ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
チューブの長手方向の複数箇所に曲げ加工を施すパイブベンダー装置は、例えば特公平４−９６０５公報に開示されている。従来のこの種のパイブベンダー装置では、、被加工チューブをチャックで把持し、圧力型で該チューブを曲げ型に押し付けながら、クランプが曲げ型と共に回動することにより、該チューブに曲げ加工が施される。そして、次の曲げ加工を施すために、圧力型とクランプの押圧を解除し、必要な場合には該チューブを軸芯方向に移動し、さらに曲げ型を回動させた後で、該チューブを軸芯を中心に回動して、次の曲げ加工を該チューブに施している。
【０００３】
この場合、オペレータが被加工位置までのチューブの軸芯方向の移動量データ、被加工位置でのチューブの捻り角度データおよび被加工位置でのチューブの曲げ角度データを入力することにより、制御装置によって、被加工位置へのチューブの軸芯方向の移動、チューブの軸芯を中心とする回動による曲げ方向の設定、曲げ型、圧力型およびクランプによる曲げ加工、曲げ加工後の曲げ型、圧力型およびクランプの解除が制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来のパイプベンダー装置では、オペレータが制御装置に、曲げ角度デ一タ、チューブの軸芯方向の移動量データおよび軸芯を中心とする回動角データをそれぞれ入力する必要がある。このために、曲げ加工の度に曲げ型の形状、パイプの形状や材質に応じて予め設定したデータを選択して入力することが必要であリ、このデータの選択がかなり煩雑であった。そして、オペレータにより入力されるチューブの曲げ加工解除時のデータが適当でないと、チューブが変形したり表面加工が破損したりすることがあった。
【０００５】
本発明は、前述したようなパイプベンダー装置の操作の現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工チューブに変形や加工面の破損を生じることなく、簡単な操作で各種の被加工チューブに対して所望の曲げ加工を施すことが可能なチューブ曲げ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、曲げ加工を施すチューブを把持するチャックと、前記チューブの曲げを案内して回動する曲げ型と、前記チューブを前記曲げ型に押し付けて、前記曲げ型と共に回動するクランプと、前記チューブを前記曲げ型に押圧保持する圧力型と、前記チューブを軸芯方向に直線移動する送り出し手段と、前記チューブを軸芯を中心に回動する回動手段と、前記クランプ、前記圧力型、前記送り出し手段および前記回動手段の動作を制御する制御装置とを有し、前記チューブに対してその軸芯に沿った複数位置に順次曲げ加工を施すチューブの曲げ装置において、前記制御装置は、該曲げ加工後の前記チューブの移動に際しては、入力される曲げ角度のデータに基づいて、前記チューブの材質、寸法、曲げ曲率およびチューブ上の座標位置に対応するスプリングバック量のデータ、前記曲げ型の形状データ等が格納されたＲＯＭから前記曲げ型の形状データを読出し、これらのデータに基づいて前記曲げ型の回動時の浮き上がり量ｋを算出し、前記チューブと前記曲げ型とが干渉しないように、前記曲げ型の回動時の浮き上がり量ｋがチューブのスプリングバック量より小さくなるようにチューブ送り出し量を演算し、この送り出し量だけ前記送り出し手段によりチューブを送り出し、かつ前記曲げ型を回動する機能を有する構成にしてある。
【０００７】
本発明にかかるこのような構成によると、曲げ加工を施すチューブがチャックで把持され、曲げ角度のデータが入力される制御装置により、クランプ、圧力型が制御され、圧力型がチューブを曲げ型に押し付け、曲げ型がチューブの曲げを案内して回動し、クランプがチューブを曲げ型に押し付けて、曲げ型と共に回動することにより、チュ一ブに曲げ加工が施される。次いで、このように曲げ加工が施されたチューブの次の加工位置への移動に際しては、制御装置は入力された曲げ角度のデータに基づいて、チューブと曲げ型とが干渉しないように、送り出し手段によりチューブを送り出し、かつ曲げ型を戻す方向に回動することにより、回転型とチューブの干渉を解除する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１乃至図１１を参照して説明する。ここで、図１は一実施例の構成を示す説明図、図２乃至図９はこの実施例の動作を示す説明図、図１０は一実施例の曲げ型の形状と送り出し動作の説明図、図１１は一実施例の動作を示すフローチャートである。
【０００９】
図１において１は、曲げ加工が施されるチューブであり、このチューブ１の一端はチャック２により把持されており、チャック２には軸芯を中心に、チャック２を回動する捻りモータ３か取り付けてあり、さらにチャック２には、チューブ１を把持したチャック２を軸芯方向に移動させる送り出し装置５が取り付けてある。
【００１０】
また、チューブ１の他端側には、曲げ加工時の曲げの案内をする曲げ型６が、溝６ａをチューブ１に係合させて、回転軸２０により回動自在に配設してあり、溝６ａの端部には溝６ａに連続する溝を有し、表面に押圧平面２１ａが形成された押圧ブロック２１がはめこまれている。この曲げ型６に、チューブ１を挟んで対向するように、曲げ加工時にチューブ１を曲げ型６に押圧して、曲げ型６に沿って移動するクランプ８が配設されており、このクランプ８の近傍に、チューブ１を曲げ型６に押圧する圧力型７が配設してある。
【００１１】
一方、この実施例の全体の動作を制御する制御装置１０が設けてあり、この制御装置１０にはバスΒを介して、制御装置１０の制御プログラムや制御動作のためのデータなどが格納されたＲΟΜ１１、制御動作時のデータが書き込まれ、また読み出されるＲＡＭ１２、送り出し装置５、捻りモータ３、圧力型７を駆動する圧力型ドライバ１５、クランプ８を駆動するクランプドライバ１４および曲げ型６を駆動する曲げ型ドライバ１３が接続してある。
【００１２】
本発明の曲げ型は図１０に示すように、半径Ｒの半円状の円板に対して、該円板の直径部分が、長さｌで一体に延長された形状に押圧ブロック２１が付加形成してあり、周面に深さｄの溝が形成してあり、この曲げ型６が円板部の中心に設けてある回転軸２０を中心に回動可能にしてある。
【００１３】
次に、本発明の一実施例の動作を説明する。
この実施例では、チューブの曲げ加工を行う場合、加工データとして被加工位置までのチューブの移動量、チューブの曲げ角度、チューブの捻り角度を制御装置１０に入力する。そして、制御装置１０は入力された加工データに対応して、曲げ型６、圧力型７、クランプ８、送り出し装置５、捻りモータ３を制御して、チューブ１を被加工位置まで移動し、チューブ１を曲げ加工方向まで捻り、チューブ１に曲げ加工を施し、チューブ１と曲げ型６、圧力型７およびクランプ８との加工係合状態を解除し、チューブ１を次の加工位置に移動する。
この場合、この実施例では、加工係合状態の解除が入力される曲げ角度データに基づいて行われ、制御装置により、該曲げ角度データに基づいて、チューブ１の形状を損なったり、チューブ１の表面処理部を傷付けたりせずに、この加工係合状態の解除が自動的に行われる。
【００１４】
先ず、チューブの曲げ角度が所定値を越えない通常の曲げ角度での実施例の動作を図１１（ａ）のフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１では、制御装置１０の指令で作動するクランプドライバ１４、圧力型ドライバ１５により、クランプ８がチューブ１を曲げ型６に押圧する位置に移動し、圧力型７がチューブ１を押圧保持する。この状態でステップＳ２に進んで、制御装置１０の指令で作動する曲げ型ドライバ１５によって、曲げ型６が回転軸２０によって回動し、クランプ８がチューブ１を曲げ型６に押し付けて、回転軸２０の廻りに回動することによりチューブ１に対して曲げ加工が施される。次いで、ステップＳ３に進んで、加工係合状態の解除が行われ、クランプ８、曲げ型６および圧力型７のチューブ１との係合が解除され、ステップＳ４に進んで、制御装置１０はチューブの曲げ角度データが所定値以下であることを確認し、制御装置１０の指令によって、送り出し装置５が駆動し、チューブ１が捻り可能になる所定距離だけ軸芯方向に送られる。
【００１５】
そして、ステップＳ５に進んで、制御装置１０の指令により作動する送り出し装置５によって、チューブ１は次の曲げ加工位置まで軸芯方向に送られ、該曲げ加工位置で制御装置１０の指令で作動する捻りモータ３によって、次の曲げ方向位置まで回動される。さらに、制御装置１０の指令で作動する曲げ型ドライバ１３、クランプドライバ１４および圧力型ドライバ１５によって、曲げ型６、クランプ８および圧力型７が、加工準備位置にセットされ、ステップＳ１に戻って再び曲げ加工が開始される。
【００１６】
次に、図１１（ｂ）を参照してチューブ１の曲げ角度が所定値を越えている場合の動作を説明する。
先ずステッブＳ１０において図２に示すように、送り出し装置５が、制御装置１０の指令によって、チューブ１の一端を把持したチャック２を、チューブ１の軸芯方向に送り出すことによって、チューブ１の被加工位置が曲げ型６に対向配置され、制御装置１０の指令により、圧力型ドライバ１５が作動して、圧力型７はチューブ１を曲げ型６に押圧保持する。次いで、図３に示すように制御装置１０の指令により、クランプドライバ１４が作動して、クランプ８がチューブ１を曲げ型６に押圧する。この状態でステップＳ１１に進んで曲げ型ドライバ１３が作動し、回転軸２０の回動により曲げ型６が回動し、同時にクランプ８が回転軸２０を中心にして回動を開始し、送り出し装置５によってチューブ１が軸芯方向に送り出される。
【００１７】
このようにして、曲げ型６とクランプ８とに挟持されたチューブ１は、送り出し装置によって送り出されながら、回転軸２０により回動する曲げ型６と、回転軸２０を中心に回動するクランプ８とによって曲げ加工され、図４に示す位置で曲げ加工が終了すると、ステップＳ１２において制御装置１０からの指令によってクランプドライバ１４が作動し、図５に示すようにクランプ８によるチューブ１の押圧が解除され、クランプ８は曲げ平面外に移動し、圧力型７の押圧状態が解除される。そして、ステップＳ１３に進んで図６に示すように、制御装置１０の指令によって送り出し装置５が作動して、チューブ１が所定距離Ｌ１だけ送り出される。その位置で図７に示すように、ステップＳ１４において制御装置１０の指令による曲げ型ドライバ１３の作動により、曲げ型６が反時計廻り方向（曲げ加工のための回動方向とは反対方向）に９０゜回動して戻り、チューブ１の曲げ加工位置から曲げ型６が係合を解除する。
【００１８】
次いで、ステップＳ１５に進んで、チューブ１が送り可能となる位置まで、制御装置１０の指令で作動する捻りモータ３によってチューブ１が捻られる。そして、ステップＳ１６に進んで、制御装置１０の指令により作動する送り出し装置５によって、チューブ１は次の曲げ加工位置まで軸芯方向に送られ、該曲げ加工位置で制御装置１０の指令で作動する捻りモータ３によって、曲げ型６と干渉することなく次の曲げ方向位置まで回動される。さらに、制御装置１０の指令で作動する曲げ型ドライバ１３、クランプドライバ１４および圧力型ドライバ１５によって、曲げ型６、クランプ８および圧力型７が、加工準備位置にセットされ、ステップＳ１に戻って再び曲げ加工が開始される。
【００１９】
ここで、図１０において曲げ型６の半円部の溝６ａ端部の点をＰ０とし、曲げ型６の溝６ａの端部の点Ｐが、曲げ型６の回動で点Ｐ１に移動した時に、曲げ型６の浮き上がり量をｋとすると下記する数式１が成立する。
【００２０】
【式１】
ｋ＝［ｌ２＋（Ｒ−ｄ）２］１／２−（Ｒ−ｄ）
【００２１】
従って、チューブ１の、曲げ型６の回動時の浮き上がり量ｋを、図１０および図６の点Ｐ０位置におけるチューブ１のスプリングバック量Ｂよりも小さくすれば、曲げ型６はチューブ１を変形させたり、チューブ１の表面加工を損傷したりせずにスムースに回動する。この実施例の装置におけるチューブ１の移動の無駄を避けるためには、Β＝ｋを満足するようにするとよい。この場合スプリングバック量Βは、チューブ１の材質、寸法、曲げ曲率およびチューブ１上の座標位置によって異なり、曲げ型６の解除時の浮き上がり量ｋは、曲げ型６の形状によって異なる。
【００２２】
上記実施例では、ＲＯＭ１１に予め、チューブ１の材質、寸法、曲げ曲率およびチュ一ブ１上の座標位置に対応するスプリングバック量Ｂのデータと、曲げ型６の形状データとが格納されており、図５で曲げ加工が終了すると、制御装置１０は、ＲΟΜ１１から曲げ型６の形状データｌ、Ｒ、ｄを読出し、これらのデータに基づいて上記数式１により浮き上がり量ｋを演算する。次いで、制御装置１０はＲΟΜ１１から、チューブ１の材質、寸法、曲げ曲率に対応し、図６に示す曲げ中心Ｐ３を原点とするｘ座標上のスプリングバック量Ｂを順次読取り、Ｂ＞ｋを満足する座標位置を検索する。そして、得られた座標位置が、点Ｐ０のｘ座標となるような送り出しの最小所定距離Ｌ１を演算し、この所定距離Ｌ１だけチューブ１を把持したチャック２をｘ軸方向に送り出す。
【００２３】
このように、所定距離Ｌ１だけチャック２に把持されたチューブ１を移動した後で、制御装置１０の指令によって曲げ型ドライバ１３が作動し、曲げ型６が回転軸２０を中心に反時計方向に回動され、ステップＳ１４において図７に示すように曲げ型６はチューブ１の最初の曲げ加工位置から係合を解除される。この回動に際しては曲げ型６の浮き上がり量ｋが、その位置でのチューブ１のスプリングバック量よりも小さくなっているので、曲げ型６はチューブ１を損傷することなくスムースに回動する。
【００２４】
次いで、ステップＳ１５において図８に示すように、制御装置１０の指令によって捻りモータ３が回動され、チューブ１が最初の曲げ平面と異なる次の曲げ平面に回動され、さらに図９に示すように、制御装置１０の指令によって曲げ型ドライバ１３が作動し、曲げ型６が反時計方向に９０゜回動され、次の曲げ加工位置に曲げ型６がセットされる。そして、チューブ１のこの曲げ加工位置に対して、すでに説明したようにして曲げ加工が行われ、以下同様にして逐次新しい曲げ加工位置への曲げ型６のセットと曲げ加工とが行われる。
【００２５】
このように、本発明によると、制御装置１０がチューブの曲げ角度データに基づいて、チューブ１の曲げ加工後のチューブ１に対する曲げ型６、圧力型７およびクランプ８の係合の解除動作を、チューブ１に変形や表面加工面の破損などを生ずることなく、かつオペレータに解除動作のためのデータ入力の負担を与えずに、自動的にかつ能率的に実行することが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べた通り本発明によると、曲げ加工が施されたチューブを次の曲げ加工位置に移動する際に、制御装置に入力される曲げ角度のデータに基づいて、チューブと曲げ型とが干渉しないように、送り出し手段により前記チューブが送り出され、かつ回動手段により曲げ型が回動されるように、制御装置による制御が行われるので、オペレータによる移動データの入力が不要で、チューブの特性、曲げ加工条件、曲げ型の形状に応じて、チューブに変形や表面加工面の破損などを生じることなく、曲げ加工を能率的に行うチューブ曲げ装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例の第１動作を示す説明図である。
【図３】第２動作を示す説明図である。
【図４】第３動作を示す説明図である。
【図５】第４動作を示す説明図である。
【図６】第５動作を示す説明図である。
【図７】第６動作を示す説明図である。
【図８】第７動作を示す説明図である。
【図９】第８動作を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施例の曲げ型の構成と作動の説明図である。
【図１１】本発明の一実施例の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  チューブ
２  チャック
３  捻りモータ
５  送り出し装置
６  曲げ型
６ａ  溝
７  圧力型
８  クランプ
１０  制御装置
１１  ＲΟΜ
１２  ＲΑΜ１２
１３  曲げ型ドライバ
１４  クランプドライバ
１５  圧力型ドライバ
【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】
0003838451.tif 000009
【図９】
0003838451.tif 000010
【図１０】
0003838451.tif 000011
【図１１】
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