特許 7508862 パイプベンダー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-24

(45)【発行日】2024-07-02

(54)【発明の名称】パイプベンダー

(51)【国際特許分類】

   B21D 7/025 20060101AFI20240625BHJP

【ＦＩ】

B21D7/025 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020092054

(22)【出願日】2020-05-27

(65)【公開番号】P2021186820

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-04-04

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】秋山 健

(72)【発明者】

【氏名】宝来 亮汰

(72)【発明者】

【氏名】百々 泰

【審査官】永井 友子

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６０－１４１３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０５７４１９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０２－０８７５１２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０７－３０８７１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０５８０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１６１９２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２１Ｄ ７／０２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パイプの曲げ対象部分を巻き付けて回転する曲げ型と、
前記曲げ対象部分を前記曲げ型に押し付けながら前記曲げ型と同軸で回転する締め型と、
前記パイプの加工済み部が載置されている床面の下方から上方に移動し、前記曲げ型及び前記締め型の曲げ回転動作に伴って旋回した後の前記加工済み部が停止すべき正規停止位置に前記加工済み部があるときに、当該加工済み部の旋回方向の前方が当接する当て止め部と、
前記床面の下方から上方に移動し、前記曲げ回転動作に伴って旋回した後の前記加工済み部を、当該加工済み部の旋回方向の後方から前記当て止め部に向かう方向に押圧する押圧部と、
前記床面の下方に配置され、前記床面に形成されている開口部を通じて前記押圧部を前記床面の上方と下方との間で移動させる第１駆動機構と、
前記床面の下方に設置され、前記第１駆動機構を前記当て止め部に向かう方向に移動させる第２駆動機構と、を備える、パイプベンダー。

【請求項2】

前記床面の下方に配置され、前記床面に形成されている開口部を通じて前記当て止め部を前記床面の上方と下方との間で移動させる第３駆動機構を備える、請求項１に記載のパイプベンダー。

【請求項3】

パイプの曲げ対象部分を巻き付けて回転する曲げ型と、
前記曲げ対象部分を前記曲げ型に押し付けながら前記曲げ型と同軸で回転する締め型と、
前記パイプの加工済み部が載置されている床面の下方から上方に移動し、前記曲げ型及び前記締め型の曲げ回転動作に伴って旋回した後の前記加工済み部が停止すべき正規停止位置に前記加工済み部があるときに、当該加工済み部の旋回方向の前方が当接する当て止め部と、
前記床面の下方から上方に移動し、前記曲げ回転動作に伴って旋回した後の前記加工済み部を、当該加工済み部の旋回方向の後方から前記当て止め部に向かう方向に押圧する押圧部と、
前記床面の下方に配置され、前記床面に形成されている開口部を通じて前記押圧部を前記床面の上方と下方との間で移動させる第１駆動機構と、
前記床面の下方に設置され、前記第１駆動機構を前記当て止め部に向かう方向に移動させる第２駆動機構と、
前記床面の下方に配置され、前記開口部を通じて前記当て止め部を前記床面の上方と下方との間で移動させる第３駆動機構と、
前記第１駆動機構、前記第２駆動機構及び前記第３駆動機構の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記第３駆動機構に、前記当て止め部を前記床面の上方に移動させ、かつ、前記第１駆動機構に、前記押圧部を前記床面の上方に移動させた後、前記第２駆動機構に、前記第１駆動機構を前記当て止め部に向かう方向に移動させることで、前記押圧部に前記加工済み部を押圧させる、パイプベンダー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、パイプベンダーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鋼管等のパイプを所望の形状に曲げる装置として、パイプベンダーが存在する。パイプベンダーは、直管状である加工前のパイプに対して、連続曲げ加工を施すことが可能である。

【0003】

一般に、パイプベンダーは、すでに曲げ加工が施された加工済み部も床面上で同時に旋回させながらパイプを曲げる。このとき、パイプＰの曲げ対象部分を曲げる曲げ加工動作から、この曲げ加工動作に伴って旋回する加工済み部が旋回後に位置する理論上の正規停止位置が予め想定される。ところが、実際には、加工済み部には床面との摩擦に起因して弾性変形が生じ、加工済み
部が正規停止位置の手前で停止する場合がある。このように加工済み部に弾性変形分の変位が復元することを、スプリングバックと呼ぶこともある。

【0004】

このスプリングバックの発生への対策として、予め目標回転角度にスプリングバック分の角度を加算した上で曲げ加工動作を行うことが考えられる。例えば、パイプベンダーは、目標回転角度を１８０°としているとき、曲げ加工動作後にスプリングバックにより加工済み部に５°の復元が生じると見込み、予め回転角度を１８５°として曲げ加工動作を実施することができる。しかし、加工済み部が曲げ加工動作の終了時点で停止する位置がどこになるかについては、加工済み部と床面との摩擦により変化するので、実際には、スプリングバック量を正確に見積もることは難しい。

【0005】

そこで、スプリングバックの発生への更なる対策として、曲げ加工動作後に、弾性変形した加工済み部を正規停止位置まで強制的に送ることが考えられる。特許文献１は、曲げ型を取り付けたパイプベンダーの上方に設置される、パイプベンダーの回転軸と同一中心で回転可能なアーム装置に関連する技術を開示している。このアーム装置を用いることで、曲げ加工動作後に、先端に設けられた爪によりパイプの加工済み部を支持して回転することで、加工済み部を正規停止位置まで送ることができる。また、特許文献２及び特許文献３は、加工済み部の形状が崩れないようにするための旋回テーブルを備えたパイプベンダーに関連する技術を開示している。この旋回テーブルを用いることで、予め加工済み部を正規停止位置に向けて旋回させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】実開平１－１７２４１９号公報

【文献】実開平３－１８９１４号公報

【文献】実開平３－１８９１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、特許文献１に開示されているアーム装置では、爪が上方から加工済み部を支持する。そのため、例えば、加工済み部が、一部が床面から浮き上がっているような立体曲げ形状を有する場合には、アーム装置の旋回時に爪が浮き上がり部分と干渉し、所望の支持位置に移動することができないこともあり得る。

【0008】

また、特許文献２又は特許文献３に開示されている旋回テーブルは、加工済み部を載置する床面全体が回転する機構である。そのため、旋回テーブルを旋回させるということは、非常に大きな慣性質量を旋回させるのと同義であるので、例えば、曲げ加工時の旋回速度を上げるには限界があり、生産時間を短縮させてパイプを曲げ加工することが難しい。また、旋回テーブルの構造上、曲げ加工動作の回転中心と、加工済み部を載置して実際に旋回するテーブル部分の旋回中心とは、完全に一致しないため、加工済み部と床面との間には、ある程度の摩擦が生じる。したがって、加工済み部を正規停止位置に正確に停止させることができない場合もあり得る。

【0009】

そこで、本開示は、旋回後のパイプの加工済み部をより正確に正規停止位置に停止させるのに有利なパイプベンダー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】

【0010】

本開示に係るパイプベンダーは、パイプの曲げ対象部分を巻き付けて回転する曲げ型と、曲げ対象部分を曲げ型に押し付けながら曲げ型と同軸で回転する締め型と、パイプの加工済み部が載置されている床面の下方から上方に移動し、曲げ型及び締め型の曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部が停止すべき正規停止位置に加工済み部があるときに、当該加工済み部の旋回方向の前方が当接する当て止め部と、床面の下方から上方に移動し、曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部を、当該加工済み部の旋回方向の後方から当て止め部に向かう方向に押圧する押圧部と、床面の下方に配置され、床面に形成されている開口部を通じて押圧部を床面の上方と下方との間で移動させる第１駆動機構と、床面の下方に設置され、第１駆動機構を当て止め部に向かう方向に移動させる第２駆動機構と、を備える。

【0011】

上記のパイプベンダーは、床面の下方に配置され、床面に形成されている開口部を通じて当て止め部を床面の上方と下方との間で移動させる第３駆動機構を備えてもよい。上記のパイプベンダーは、パイプの曲げ対象部分を巻き付けて回転する曲げ型と、曲げ対象部分を曲げ型に押し付けながら曲げ型と同軸で回転する締め型と、パイプの加工済み部が載置されている床面の下方から上方に移動し、曲げ型及び締め型の曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部が停止すべき正規停止位置に加工済み部があるときに、当該加工済み部の旋回方向の前方が当接する当て止め部と、床面の下方から上方に移動し、曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部を、当該加工済み部の旋回方向の後方から当て止め部に向かう方向に押圧する押圧部と、床面の下方に配置され、床面に形成されている開口部を通じて押圧部を床面の上方と下方との間で移動させる第１駆動機構と、床面の下方に設置され、第１駆動機構を当て止め部に向かう方向に移動させる第２駆動機構と、床面の下方に配置され、開口部を通じて当て止め部を床面の上方と下方との間で移動させる第３駆動機構と、第１駆動機構、第２駆動機構及び第３駆動機構の動作を制御する制御部と、を備え、制御部は、第３駆動機構に、当て止め部を床面の上方に移動させ、かつ、第１駆動機構に、押圧部を床面の上方に移動させた後、第２駆動機構に、第１駆動機構を当て止め部に向かう方向に移動させることで、押圧部に加工済み部を押圧させる。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、旋回後のパイプの加工済み部をより正確に正規停止位置に停止させるのに有利なパイプベンダーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】一実施形態に係るパイプベンダーの曲げ加工直前の状態を示す平面図である。

【図2】加工済み部の旋回停止時におけるパイプベンダーの状態を示す平面図である。

【図3】加工済み部を正規停止位置に位置させたパイプベンダーの状態を示す平面図である。

【図4】パイプ押圧機構及びパイプ位置決め機構の一連の動作を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、いくつかの例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。ここで、実施形態に示す寸法、材料、その他、具体的な数値等は例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。また、実質的に同一の機能及び構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、本開示に直接関係のない要素については図示を省略する。

【0015】

図１は、一実施形態に係るパイプベンダー１の曲げ加工直前の状態を示す平面図である。パイプベンダー１は、ワークであるパイプＰを曲げる装置である。パイプＰは、例えば、各種規格に準じた一般的な鋼管である。図１では、加工済み部Ｐ１がこれから旋回する方向を白抜きの矢印で示している。図１以下の各図では、一例として、鉛直方向にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な水平面内において、曲げ加工前のパイプＰを曲げ加工部１０へ搬送する搬送方向Ｆに並行となるＸ軸を取り、Ｘ軸に垂直な方向にＹ軸を取る。

【0016】

図２は、加工済み部Ｐ１が図１に示す状態から旋回した後の旋回停止位置にあるときのパイプベンダー１の状態を示す平面図である。ここで、旋回停止位置とは、加工済み部Ｐ１が曲げ型１２及び締め型１３の曲げ加工動作に伴って旋回し、当該曲げ回転動作の終了に伴って旋回を終了したときに、加工済み部Ｐ１が自然に停止する実際上の停止位置をいう。図２では、加工済み部Ｐ１が旋回してきた方向を白抜きの矢印で示している。

【0017】

図３は、加工済み部Ｐ１が図２に示す状態から修正されて正規停止位置に位置したときのパイプベンダー１の状態を示す平面図である。ここで、正規停止位置とは、加工済み部Ｐ１が曲げ回転動作に伴って旋回し、当該曲げ回転動作の終了に伴って旋回を終了したときに、加工済み部Ｐ１が停止していることが望ましい目標位置をいう。図３では、加工済み部Ｐ１がパイプ押圧機構２０により押圧されて移動した方向を白抜きの矢印で示している。

【0018】

また、図１等の各図では、曲げ加工の例えば中盤や終盤の工程を行うときのパイプベンダー１の状態が示されている。ここで、中盤や終盤の工程とは、すでに複数回の曲げ加工が施されていることで加工済み部Ｐ１が蛇行曲げ管となっているパイプＰに対して、さらに曲げ加工を施す工程をいう。特に終盤の工程では、加工済み部Ｐ１は、最終の製品形状に近い形になっている。図１等に示す例では、加工済み部Ｐ１が、互いに平行に並ぶ５つの直進パイプ部を含む。５つの直進パイプ部とは、具体的には、パイプ押圧機構２０により押圧される第１パイプ部Ｐ１１から順に、第２パイプ部Ｐ１２、第３パイプ部Ｐ１３、第４パイプ部Ｐ１４、及び、曲げ対象部分に最も近い第５パイプ部Ｐ１５を示す。また、加工済み部Ｐ１は、床面１００（図４参照）に載置されており、曲げ加工時には床面１００上を移動する。

【0019】

パイプベンダー１は、実際にパイプＰに曲げ加工を施す曲げ加工部１０と、曲げ加工部１０とは別位置にパイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０と、制御部４０とを備える。なお、不図示であるが、パイプベンダー１は、曲げ加工部１０に向けてパイプＰを搬送する搬送部を備える。

【0020】

曲げ加工部１０は、曲げ型１２と、締め型１３と、締め型クランプ機構１４と、圧力型１５とを備える。

【0021】

曲げ型１２は、パイプＰの曲げ対象部分が押し付けられた状態で回転することで、パイプＰを曲げる型である。曲げ型１２は、円柱又は円板状の外形を有し、中心軸Ｏを回転軸として回転可能である。曲げ型１２の外周には、パイプＰの外周面を当接させる周溝１２ａが形成されている。周溝１２ａの断面形状は、パイプＰの円形断面に対応した略半円形である。周溝１２ａの周断面の曲率半径は、パイプＰの所望の曲げ半径に対応している。また、曲げ型１２は、外周の一部に、直線状に延出されたクランプ部１２ｂを有する。つまり、クランプ部１２ｂでの周溝１２ａは、例外的に直線状である。また、本実施形態における曲げ型１２は、円柱又は円板状の外形を有するものとしているが、これに代えて、角が曲げられた四角柱又は四角板のような他の外形を有していてもよい。

【0022】

締め型１３は、パイプＰの曲げ対象部分よりも先端側の部分を曲げ型１２に押し付けて曲げ型１２とともに回転する型である。なお、締め型は、クランプ型とも呼ばれる。締め型１３は、曲げ型１２の回転軸と同軸で回転可能な回転テーブル１３ａ上に設置される。つまり、締め型１３は、中心軸Ｏ周りの回転テーブル１３ａの回転駆動に伴って回転する。なお、回転テーブルは、クランプ台とも呼ばれる。締め型１３は、曲げ型１２のクランプ部１２ｂとの対向面に、パイプＰの円形断面に対応する略半円形断面の押圧溝１３ｂを有する。締め型１３は、曲げ型１２に対して近づいたり離れたりすることが可能である。

【0023】

締め型クランプ機構１４は、回転テーブル１３ａ上に設置され、曲げ型１２に向かう方向に締め型１３を移動させる。つまり、締め型１３は、締め型クランプ機構１４を介して回転テーブル１３ａに設置されている。締め型クランプ機構１４は、曲げ型１２の周溝１２ａと締め型１３の押圧溝１３ｂとの間にパイプＰが存在するときに締め型１３を移動させることでパイプＰを加圧し、パイプＰを曲げ型１２と締め型１３とでクランプさせることができる。

【0024】

圧力型１５は、締め型１３の上流側に設置され、パイプＰの曲げ外側と接触し、曲げ加工によるパイプＰからの反力を受け止める型である。圧力型１５は、パイプＰとの接触面に、パイプＰの円形断面に対応する略半円形断面の直線溝１５ａを有する。圧力型１５は、パイプＰに対して近づいたり離れたりすることが可能である。また、圧力型１５は、パイプＰの移動に追従して、搬送方向Ｆに移動可能である。

【0025】

圧力型クランプ機構１６は、パイプＰに向かう方向に圧力型１５を移動させる。圧力型クランプ機構１６は、曲げ型１２の中心軸Ｏ及び搬送方向Ｆの双方に対して直角な押圧方向に圧力型１５を押し出し、圧力型１５にパイプＰの反力を受け止めさせることができる。圧力型クランプ機構１６が設けられていることで、圧力型１５は、曲げ加工によりパイプＰが軸方向に引かれるのと一体で搬送方向Ｆに移動可能である。

【0026】

また、不図示の搬送部は、搬送方向Ｆに沿ってパイプＰを曲げ加工部１０に搬送するパイプ搬送装置を備える。パイプ搬送装置は、パイプＰをその中心軸回りに回転させることができるものであってもよい。パイプ搬送装置がパイプＰをその中心軸回りに所望の量だけ回転させることで、パイプベンダー１は、パイプＰの曲げ方向を所望の方向に調整し、加工済み部Ｐ１を立体曲げ形状とすることができる。

【0027】

図４は、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０の一連の動作を示す断面図である。

【0028】

パイプ押圧機構２０は、旋回停止位置にある加工済み部Ｐ１が正規停止位置に位置するように、加工済み部Ｐ１を押圧する。ここで、鉛直方向の上方から加工済み部Ｐ１が旋回する床面１００に向かって、パイプベンダー１を見たとする。このような平面上では、本実施形態におけるパイプ押圧機構２０は、図２及び図３に示すように、旋回停止位置にある加工済み部Ｐ１を、加工済み部Ｐ１の旋回方向の後方から当て止め部３１に向かう方向に押圧することができる位置に配置される。

【0029】

パイプ押圧機構２０は、押圧部２１と、第１駆動機構２２と、第２駆動機構２３とを備える。これらの構成要素のうち、第１駆動機構２２と第２駆動機構２３とは、床面１００の下方にある例えば工場床面１０１上に設置される。床面１００は、上記のとおり加工済み部Ｐ１が載置されて旋回する面であり、金属板や木板等で構成される。つまり、第１駆動機構２２と第２駆動機構２３とは、床面１００と工場床面１０１との間の空間内にある。

【0030】

押圧部２１は、加工済み部Ｐ１の特に第１パイプ部Ｐ１１と直接的に接触して加工済み部Ｐ１を押圧するブロック状の部材である。ここで、床面１００には、押圧部２１を貫通可能とする第１開口部１００ａが予め形成されている。押圧部２１は、第１開口部１００ａを通じて床面１００の上方と下方との間で移動可能である。

【0031】

第１駆動機構２２は、押圧部２１を床面１００の上方と下方との間で移動させる。第１駆動機構２２は、例えば、直動機構の一種である直動式アクチュエーターである。本実施形態では、一例として、第１駆動機構２２が油圧式のシリンダーであるものとする。ただし、直動式アクチュエーターは、これに限定されるものではなく、エアーシリンダーや電動式のシリンダー等であってもよい。又は、第１駆動機構２２は、ラックピニオンやボールねじ等の直動機構を含むものであってもよい。第１駆動機構２２は、本実施形態では鉛直方向に対応するＺ方向に沿って直動する第１シャフト２２ａを備える。第１シャフト２２ａの先端には、押圧部２１が取り付けられる。ここで、押圧部２１は、加工済み部Ｐ１に対して面接触する場合、接触面は、図２に示す押圧直前と図３に示す押圧時とでは、接触角度が変化する。そこで、押圧部２１は、第１シャフト２２ａに対して姿勢を変化可能にとりつけられてもよい。又は、押圧部２１の形状は、図２等に示すような直方体状ではなく、第１シャフト２２ａと同軸の円柱状であってもよい。

【0032】

第２駆動機構２３は、第１駆動機構２２を押圧部２１の押圧方向に沿って移動させる。第２駆動機構２３も、第１駆動機構２２と同様の直動機構を採用可能であり、例えば直動式アクチュエーターである。第２駆動機構２３は、本実施形態では押圧方向に対応するＸ方向に沿って直動する第２シャフト２３ａを備える。第２シャフト２３ａの先端には、第１駆動機構２２が取り付けられる。第２駆動機構２３は、例えば、第１取付金具２４を介して工場床面１０１上に設置される。

【0033】

パイプ位置決め機構３０は、旋回後に押圧部２１により押されてきた加工済み部Ｐ１を、正規停止位置に位置するように位置決めする。つまり、パイプ位置決め機構３０は、予め規定された正規停止位置に合わせて設置される。本実施形態では、一例として、図１に示す旋回開始位置から９０°反時計回りに旋回した位置を正規停止位置としている。また、本実施形態では、一例として、パイプ位置決め機構３０が２つある。

【0034】

パイプ位置決め機構３０は、当て止め部３１と、第３駆動機構３２とを備える。第３駆動機構３２は、床面１００の下方にある例えば工場床面１０１上に設置される。つまり、第３駆動機構３２は、床面１００と工場床面１０１との間の空間内にある。

【0035】

当て止め部３１は、加工済み部Ｐ１の旋回方向の前方にある第５パイプ部Ｐ１５が当接される円柱状の部材である。ここで、床面１００には、当て止め部３１を貫通可能とする第２開口部１００ｂが予め形成されている。当て止め部３１は、第２開口部１００ｂを通じて床面１００の上方と下方との間で移動可能である。なお、本実施形態では、第２開口部１００ｂは、パイプ押圧機構２０の押圧部２１が貫通する第１開口部１００ａとは異なるものとしているが、これらの開口部は連続していてもよい。

【0036】

第３駆動機構３２は、当て止め部３１を床面１００の上方と下方との間で移動させる。第３駆動機構３２も、第１駆動機構２２と同様の直動機構を採用可能であり、例えば直動式アクチュエーターである。第３駆動機構３２は、本実施形態では鉛直方向に対応するＺ方向に沿って直動する第３シャフト３２ａを備える。第３シャフト３２ａの先端には、円柱状である当て止め部３１が同軸に取り付けられる。第３駆動機構３２は、例えば、第２取付金具３３を介して工場床面１０１上に設置される。

【0037】

ここで、当て止め部３１は、床面１００の上方から突出したときに、図３に示すように、加工済み部Ｐ１が正規停止位置にある状態で、第５パイプ部Ｐ１５の側面と当接する位置に配置される。図３に示す例では、正規停止位置にある加工済み部Ｐ１の第５パイプ部Ｐ１５の側面が、Ｙ方向に沿って延伸する基準線ＡＸ上に位置する。この場合、２つの当て止め部３１は、それぞれ基準線ＡＸと接触しながら一列に並ぶことになる。

【0038】

そして、制御部４０は、作業者の指示に基づいて、曲げ加工部１０における曲げ加工動作や、パイプ搬送装置によるパイプ搬送動作などを制御する。また、本実施形態では、制御部４０は、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０の動作を制御する。

【0039】

次に、パイプベンダー１における基本的な曲げ加工動作について説明する。

【0040】

加工対象であるパイプＰは、予め、パイプ搬送装置により曲げ加工部１０に搬送され、パイプＰの曲げ対象部分が曲げ型１２に対して適切な位置に配置される。曲げ型１２及び締め型１３は、図１に示される初期位置においてパイプＰを把持する。

【0041】

次に、曲げ型１２及び締め型１３は、パイプＰの一部を把持したまま、中心軸Ｏ回りに一体的に回転移動する。なお、本実施形態においても、目標回転角度にスプリングバック分の角度を加算した上で曲げ加工動作を行ってもよい。パイプＰは、曲げ型１２及び締め型１３の回転により、搬送方向Ｆに引かれつつ、周溝１２ａに巻き付けられて曲げられる。同時に、パイプＰを側方から押圧している圧力型１５は、パイプＰの軸方向の移動に追従して移動する。

【0042】

パイプベンダー１は、曲げ加工部１０における曲げ加工動作と、パイプ搬送装置によるパイプＰの搬送動作とを組み合わせた連続曲げ加工を行うことで、最終的には、図１等に示すような蛇行曲げ管等の連続曲げ管を製作することができる。

【0043】

次に、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０を採用したことによる曲げ加工時のパイプベンダー１の作用について説明する。

【0044】

例えば、図１に示すような初期状態からパイプＰに曲げ加工動作を行った場合、曲げ加工動作に伴って床面１００上を旋回した加工済み部Ｐ１は、曲げ加工動作の終了後、一度で図３に示すような正規停止位置に停止することが望ましい。しかし、実際には、加工済み部Ｐ１は、旋回時に床面１００との間で摩擦抵抗を受けるので、図２に示すように、一部に弾性変形が生じた状態で停止する場合がある。ここで、加工済み部Ｐ１の質量をＭ、摩擦抵抗係数をμ、重力加速度をｇとすると、摩擦抵抗はμＭｇで表される。なお、図２では、摩擦抵抗が作用する方向を加工済み部Ｐ１上の矢印で表している。そこで、本実施形態では、制御部４０は、曲げ加工動作が終了し、併せて加工済み部Ｐ１の旋回動作も終了した後に、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０に、正規停止位置に加工済み部Ｐ１を位置させる。

【0045】

まず、制御部４０が曲げ加工動作を開始させて、その後、曲げ加工動作が終了して加工済み部Ｐ１が旋回停止位置にあるとき、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０の各構成要素は、図４（ａ）に示すように、それぞれ床面１００の下方にある。このとき、第１駆動機構２２は、押圧部２１を最下方に位置させている。第２駆動機構２３は、第１駆動機構２２を押圧方向の最後方に位置させている。また、第３駆動機構３２は、当て止め部３１を最下方に位置させている。

【0046】

次に、制御部４０は、図４（ｂ）に示すように、旋回停止位置にある加工済み部Ｐ１に押圧部２１を当接させる。図４（ｂ）は、図２中のＩＶＢ－ＩＶＢ部に対応し、パイプ押圧機構２０及び１つのパイプ位置決め機構３０を通りＸＺ平面で切断した断面図に相当する。具体的には、制御部４０は、図４（ａ）に示す状態から、第１駆動機構２２に、押圧部２１が床面１００から上方に突出するように、すなわち、押圧部２１の一側面がＸ方向で加工済み部Ｐ１に相対するように、押圧部２１を上方に移動させる。次に、制御部４０は、第２駆動機構２３に、押圧部２１の一側面が加工済み部Ｐ１と当接するまで、第１駆動機構２２をＸ方向とは反対方向に移動させる。

【0047】

ここで、本実施形態では、押圧部２１は、加工済み部Ｐ１の旋回方向の後方から当て止め部３１に向かう方向で加工済み部Ｐ１を押圧する。また、図２及び図３に示す例では、押圧方向はＸ方向の反対方向に相当する。この場合、押圧部２１は、加工済み部Ｐ１のうち旋回方向の最も後方に位置する第１パイプ部Ｐ１１に、Ｘ方向に沿って当接することになる。

【0048】

また、制御部４０は、図４（ａ）に示す状態から、第３駆動機構３２に、当て止め部３１が床面１００から上方に突出するように、すなわち、当て止め部３１の一側面がＸ方向で加工済み部Ｐ１に相対するように、当て止め部３１を上方に移動させる。

【0049】

次に、制御部４０は、図４（ｃ）に示すように、押圧部２１に加工済み部Ｐ１を押圧させる。図４（ｃ）は、図３中のＩＶＣ－ＩＶＣ部に対応し、パイプ押圧機構２０及び１つのパイプ位置決め機構３０を通りＸＺ平面で切断した断面図に相当する。押圧部２１による押圧は、具体的には、第２駆動機構２３に、押圧方向であるＸ方向とは反対方向に第１駆動機構２２を移動させることで行われる。加工済み部Ｐ１は、押圧部２１による押圧により当て止め部３１に向かって移動し、いずれ、加工済み部Ｐ１の一部である第５パイプ部Ｐ１５が当て止め部３１に当接する。

【0050】

ここで、制御部４０は、第５パイプ部Ｐ１５が当て止め部３１に当接した直後に、第２駆動機構２３の駆動を停止させてもよい。この場合、例えば、パイプ位置決め機構３０に検出センサーを設置し、検出センサーが第５パイプ部Ｐ１５の接触を検知したときに、制御部４０が第２駆動機構２３の駆動を停止させることができる。又は、制御部４０は、第５パイプ部Ｐ１５が当て止め部３１に当接した後、予め所望の加工済み部Ｐ１の形状から求められている押圧部２１の停止位置に押圧部２１が位置したときに、第２駆動機構２３の駆動を停止させてもよい。さらに、制御部４０は、第５パイプ部Ｐ１５が当て止め部３１に当接した後、別途設けられた検出センサーを用いて加工済み部Ｐ１の形状や姿勢を検出し、所望の形状等になっていることを検知したときに、第２駆動機構２３の駆動を停止させてもよい。

【0051】

押圧部２１による加工済み部Ｐ１への押圧が終了した後は、制御部４０は、図４を参照して説明した一連の動作とは反対の動作を行わせることで、パイプ押圧機構２０及びパイプ位置決め機構３０を、図４（ａ）に示すような待機状態に維持させることができる。

【0052】

次に、本実施形態に係るパイプベンダー１による効果について説明する。

【0053】

本実施形態に係るパイプベンダー１は、パイプＰの曲げ対象部分を巻き付けて回転する曲げ型１２と、曲げ対象部分を曲げ型１２に押し付けながら曲げ型１２と同軸で回転する締め型１３とを備える。パイプベンダー１は、パイプＰの加工済み部が載置されている床面１００の下方から上方に移動する当て止め部３１を備える。当て止め部３１は、曲げ型１２及び締め型１３の曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部Ｐ１が停止すべき正規停止位置に加工済み部Ｐ１があるときに、当該加工済み部Ｐ１の旋回方向の前方が当接する。また、パイプベンダー１は、床面１００の下方から上方に移動し、曲げ回転動作に伴って旋回した後の加工済み部Ｐ１を、当該加工済み部Ｐ１の旋回方向の後方から当て止め部３１に向かう方向に押圧する押圧部２１を備える。

【0054】

このようなパイプベンダー１によれば、曲げ加工動作の終了後に加工済み部Ｐ１が正規停止位置にない場合でも、当て止め部３１を基準として加工済み部Ｐ１を正規停止位置に位置させることができる。また、旋回停止位置にある加工済み部Ｐ１を正規停止位置に位置させるには、押圧部２１が、当て止め部３１に向かって加工済み部Ｐ１を押圧して移動させるだけである。したがって、加工済み部Ｐ１の大小によることなく、曲げ角度を一定に維持させやすいので、曲げ角度の精度の向上に有利となる。

【0055】

したがって、本実施形態によれば、旋回後のパイプＰの加工済み部Ｐ１をより正確に正規停止位置に停止させるのに有利なパイプベンダー１を提供することができる。

【0056】

また、パイプベンダー１は、床面１００の下方に配置され、床面１００に形成されている第１開口部１００ａを通じて押圧部２１を床面１００の上方と下方との間で移動させる第１駆動機構２２を備えてもよい。また、パイプベンダー１は、床面１００の下方に設置され、第１駆動機構２２を当て止め部３１に向かう方向に移動させる第２駆動機構２３を備えてもよい。

【0057】

このようなパイプベンダー１によれば、押圧部２１に押圧させる機構は、基本的に床面１００の下方に配置され、加工済み部Ｐ１の上方に位置しない。したがって、例えば、加工済み部Ｐ１が立体曲げ形状を有する場合に、押圧部２１等が加工済み部Ｐ１の浮き上がり部分と干渉して所望の支持位置に移動することができないということを予め回避することができる。

【0058】

また、パイプベンダー１によれば、押圧部２１を移動させる機構が簡易的であるため、加工済み部Ｐ１全体を旋回させるような旋回テーブルを用いる場合などと比べて、加工済み部Ｐ１を正規停止位置に位置させるのに要する出力を小さくすることできる。また、従来の旋回テーブルを用いる場合に比べて、旋回速度を早くすることができる。

【0059】

また、パイプベンダー１は、床面１００の下方に配置され、床面１００に形成されている第２開口部１００ｂを通じて当て止め部３１を床面１００の上方と下方との間で移動させる第３駆動機構３２を備えてもよい。

【0060】

このようなパイプベンダー１によれば、当て止め部３１を移動させる機構は、基本的に床面１００の下方に配置され、加工済み部Ｐ１の上方に位置しない。したがって、例えば、加工済み部Ｐ１が立体曲げ形状を有する場合に、当て止め部３１を移動させる機構が加工済み部Ｐ１の浮き上がり部分と干渉して所望の支持位置に移動することができないということを予め回避することができる。

【0061】

また、パイプベンダー１は、第１駆動機構２２、第２駆動機構２３及び第３駆動機構３２の動作を制御する制御部４０を備えてもよい。この場合、制御部４０は、第３駆動機構３２に、当て止め部３１を床面１００の上方に移動させ、かつ、第１駆動機構２２に、押圧部２１を床面１００の上方に移動させる。その後、制御部４０は、第２駆動機構２３に、第１駆動機構２２を当て止め部３１に向かう方向に移動させることで、押圧部２１に加工済み部Ｐ１を押圧させてもよい。

【0062】

このようなパイプベンダー１によれば、簡易的な構成で、かつ、簡易的な制御で、加工済み部Ｐ１を正規停止位置に停止させることができる。

【0063】

また、パイプベンダー１では、当て止め部３１及び第３駆動機構３２の組は、複数あってもよい。

【0064】

このようなパイプベンダー１によれば、加工済み部Ｐ１が当接される当て止め部３１が増えるので、加工済み部Ｐ１をより正確に正規停止位置に位置させることができる。

【0065】

なお、予め想定される加工済み部Ｐ１の大きさが小さい場合には、パイプベンダー１は、パイプ位置決め機構３０を１つだけ備えることとしてもよい。

【0066】

いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１ パイプベンダー
１２ 曲げ型
１３ 締め型
２１ 押圧部
２２ 第１駆動機構
２３ 第２駆動機構
３１ 当て止め部
３２ 第３駆動機構
４０ 制御部
１００ 床面
１００ａ 第１開口部
１００ｂ 第２開口部
Ｐ パイプ
Ｐ１ 加工済み部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】