管的弯曲装置及管弯曲方法
【专利摘要】一种管的弯曲装置及管弯曲方法，使管的弯曲装置简单且小型化。在基台上沿着直线方向往复移动的移动台车上搭载管夹盘组件，具备：用设置在移动台车上的夹盘旋转单元驱动而旋转的夹盘支撑台；搭载在该夹盘支撑台上的左右一对夹盘支架；一对夹盘模具，通过分别固定于夹盘支架的驱动单元而向接近或背离方向移动、且在相对面上设有将管的半周部嵌合的槽，弯曲装置具备位于比移动台车的前端停止位置更靠前方的弯曲辊模具和紧固模具，用移动台车上的一对夹盘模具夹持从上方插入的管的状态下，用夹盘旋转单元使管旋转，并使移动台车移动到前端停止位置，用弯曲辊模具和紧固模具夹持管而向三维方向弯曲加工，并在该弯曲加工时，使移动台车后退到预定位置。
【专利说明】管的弯曲装置及管弯曲方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种管的弯曲装置及管弯曲方法，详细而言，适合使用于对在电动机动车或混合动力机动车中将进行地板下配线的高压线缆向中空部穿过后的管进行三维弯曲的管弯曲装置及管弯曲方法。
【背景技术】
[0002]在电动机动车或混合动力机动车中，在蓄电池与逆变器之间、及逆变器与电动机之间等配线的线束含有作为噪声发生源的高压线缆，因此向底板下方的地板下配线，在该地板下配线区域中，作为线束的保护和高压线缆的屏蔽对策，有使高压线缆通过金属制的管而配线的情况。穿过了该高压线缆的管对一端侧进行向上弯曲加工而与搭载在底板上的蓄电池连接，另一端侧也向上进行弯曲加工而与发动机室内的逆变器等连接。而且，被向上弯曲加工的两端夹着的中间区域也根据底板的形状等进行三维的弯曲加工。
[0003]另外，在对管进行了弯曲加工之后，穿过高压线缆的作业非常困难，因此需要在将高压线缆穿过直管的管之后,对该管进行弯曲加工。由此,需要在管的弯曲加工时以避免高压线缆发生损伤的方式进行作业。
[0004]如所述那样，在管的弯曲加工时需要对穿过了高压线缆的管进行慎重的处理，因此以往使用机械手(机器人)，利用设于夹盘台车的管把持用的夹盘在管的所需位置进行把持，使头部旋转而扭转所需角度，向弯曲辊模具与紧固模具之间送入管的弯曲部位，通过弯曲辊模具和紧固模具对管实施所需的弯曲加工。对管的各弯曲部位进行多次该步骤，从而将管弯曲加工成所需的三维 形状。
[0005]然而，所述机器人由弯曲辊模具和紧固模具对管进行弯曲加工时，由于利用夹盘来把持从弯曲部位离开的管的部位，因此夹盘台车的全长变长，设备整体变得大型化，需要大的设置空间。并且，由于机构复杂且管进行复杂的动作，因此弯曲加工的管与其他部件的干涉区域难以看清。而且，操作也复杂，需要花费操作学习期间，并且存在也难以修配的问题。此外，向管内穿过的高压线缆的外径有变大的倾向，管也大径化，因此在对该大径的管进行弯曲加工时，管的把持力可能不足。
[0006]虽然不是所述对穿过了高压线缆的管进行弯曲的装置，但是例如在日本特开2001-105033号公报(专利文献I)中，提出了一种制造流体运输用框架的作为液压成形的原材料管的弯曲管的管弯曲器。该管弯曲器由图?ο (A)、(B)所示的结构构成，在从管端部向管200的内侧插入芯金棒100的状态下，通过弯曲模具101和紧固模具(夹紧模具)102来夹持管200，使管200跟随弯曲模具101的旋转而进行弯曲成形。
[0007]【在先技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009]【专利文献I】日本特开2001-105033号公报
[0010]在专利文献I中提出的管弯曲器向进行弯曲加工的管的中空内部插入芯金棒100而保持管，因此有在将线束穿过管内部的情况下无法采用的问题。[0011 ] 另外，在所述管弯曲器中未公开对弯曲加工的管施加扭转的方案，不知道是否能够对管向三维方向进行弯曲加工。
[0012]另一方面，若使用所述的以往广泛使用的机械手，则复杂、大型化且成本升高，并且存在难以操作及维修的问题。
【发明内容】
[0013]因此，本发明课题在于提供一种管的弯曲装置及管弯曲方法，在将线材等穿过管内部的状态下能够对管向三维方向进行弯曲加工，并且，利用简单的结构且小型，也容易进行操作及维修。
[0014]为了解决所述课题，作为第一发明，
[0015]提供一种管的弯曲装置，其特征在于，
[0016]在基台上沿着直线方向进行往复移动的移动台车上搭载管夹盘组件，
[0017]所述管夹盘组件具备:利用设置在所述移动台车上的夹盘旋转单元驱动而旋转的夹盘支撑台；搭载在该夹盘支撑台上的左右一对夹盘支架；以及一对夹盘模具，通过分别固定于所述夹盘支架的驱动单元而向接近或背离方向移动、且在相对面上设有将管的半周部嵌合的槽，
[0018]所述管的弯曲装置具备位于比所述移动台车的前端停止位置更靠前方的弯曲辊模具和紧固模具及压力模具，
[0019]在利用所述移动台车上的一对所述夹盘模具夹持从上方插入的管的状态下，利用所述夹盘旋转单元使所述管旋转，并使所述移动台车移动到前端停止位置，利用所述弯曲辊模具和所述紧固模具夹持管而向三维方向进行弯曲加工，并且在该弯曲加工时，使所述移动台车后退到预定位置。
[0020]在由所述结构构成的本发明的管的弯曲装置中，利用左右一对夹盘模具夹持管，使其移动到弯曲位置并对管施加扭转，在到达弯曲位置时，利用弯曲辊模具和紧固模具夹持管。即，通过利用左右一对夹盘模具夹持管，能够先放入高压线缆而进行弯曲加工。
[0021]另外，在利用夹盘模具夹持管的状态下，使管与夹盘模具一起旋转而移动到弯曲位置，由此能够对管施加扭转，其结果是，在固定位置使利用弯曲辊模具和紧固模具夹持的管弯曲旋转而能够向三维方向进行弯曲加工。而且，使移动台车在基台上呈直线状地往复移动，在该移动区域的前端侧配置弯曲辊模具和紧固模具，因此能够实现装置整体的小型及简化，实现成本降低，并容易进行操作及维修。
[0022]作为所述管夹盘组件的所述夹盘旋转单元，在所述移动台车上设置伺服电动机和由该伺服电动机驱动而旋转的齿轮，另一方面，将轴线方向的一侧部的外周面与该齿轮啮合的大径齿轮固定在所述夹盘支撑台上，该大径齿轮的上侧为管插入用的开口，且该大径齿轮设为使利用所述夹盘模具夹持的管贯通的中央空间与所述开口连续设置的环状，并且该大径齿轮的轴线方向的另一侧的外周面为平滑的圆弧面，对该大径齿轮的圆弧面沿着周向隔开间隔进行旋转支撑的多个轴承被安装在竖立设置于所述移动台车上的支撑壁材上，
[0023]利用所述伺服电动机使齿轮旋转而使所述大径齿轮旋转，经由所述夹盘支撑台、夹盘支架及夹盘模具，使所述管以中心轴线为支点而旋转所需角度，在使所述移动台车处于后退停止位置、从所述后退停止位置到前端停止位置的移动中途、或前端停止位置进行该管的旋转，对所述管施加扭转，使得能够在三维方向上进行所述弯曲辊模具的旋转的弯曲加工。
[0024]另外，使用液压缸作为使所述一对夹盘模具进行接近或背离的驱动单元，将该缸主体固定于所述夹盘支撑台，在从所述缸主体向相对方向突出的缸杆前端分别固定所述夹盘支架，在所述夹盘模具的相对面上设置半圆弧状的所述槽，通过向左右的夹盘模具的槽内插入管的半周而利用左右的夹盘模具来保持管，且在使所述左右的夹盘模具背离的状态下，在该夹盘模具的下方配置管支撑台，并能够从上方将管插入到该管支撑台上。
[0025]在所述基台上使所述移动台车进行往复移动的移动单元并未特别限定，例如，在通过伺服电动机而旋转的滑轮上卷挂环状传送带，在该环状传送带上固定移动台车，通过环状传送带的正反旋转来使移动台车前进及后退。或者也可以使安装在移动台车上的小齿轮与固定在基台上的齿条啮合，利用伺服电动机使所述小齿轮旋转而前进、后退所需距离。而且，也可以使通过伺服电动机而旋转的螺纹轴与设置在所述移动台车的下部的螺纹孔螺合而穿过螺纹孔。该移动台车的移动距离在管的相邻的弯曲部位接近时缩短，在弯曲部位远离时，移动距离变长。
[0026]所述移动台车的前端停止位置为所述支撑台的前端侧，该前端停止位置与所述弯曲辊模具的距离为30cm以下，比较短。如此，若缩短距离，则能够在接近管的两末端的位置进行弯曲加工，并且从弯曲位置到夹盘模具的距离缩短，由此能够实现管的形状稳定性。
[0027]配置在所述基台的前端侧的所述弯曲辊模具及紧固模具搭载在弯曲加工台的上表面，该弯曲加工台以旋转自如的方式安装在基台上，利用伺服电动机驱动该弯曲加工台旋转，并且在该弯曲加工台上的上表面，在隔着管的移动轴线的一侧固定所述弯曲辊模具，另一方面，所述紧固模具隔着管的移动轴线配置在所述弯曲辊模具的相对侧，通过缸向弯曲辊模具进行接近或背离移动，向设置在弯曲辊模具与紧固模具的相对面上的槽插入并夹持所述管的两侧，在该状态下，使所述弯曲加工台旋转所需角度进行弯曲加工。
[0028]另外，在所述紧固模具侧且在前端停止位置侧配置压力模具，设置用于使该压力模具相对于管侧进行接近或背离的液压缸和对应于所述弯曲加工台的旋转而使压力模具前进的液压缸，并使管的半周与形成在所述压力模具的前端面上的槽嵌合，由此在弯曲加工时，能够抑制管向外方突出的情况，并将管弯曲外周部向弯曲方向压出而抑制管折弯。
[0029]此外，优选设有脚踏开关，在管的最后的弯曲加工后，使移动台车后退移动所需距离后，从而从弯曲装置向上方取出弯曲加工后的管制品。
[0030]具体而言，优选利用所述脚踏开关向使所述紧固模具后退移动的缸发送信号，将弯曲辊模具和紧固模具打开，将弯曲加工了的管制品向上方取出。如此，当通过作业员的脚踏操作进行管制品的取出时，作业员每次能够确认制品的取出时期，因此取出的管制品由作业员支撑或由支撑件支撑，能够防止在取出时使加工的管制品发生损伤的情况。
[0031]需要说明的是，本发明的管的弯曲装置特别适合用于向管内部插入高压线缆的情况，但也可以作为中空的管的三维弯曲装置来适当地使用，而不使线材等通过管内部。
[0032]另外，作为第二发明，提供一种管弯曲方法。该管弯曲方法的特征在于，
[0033]使高压线缆向管内贯通，
[0034]将所述管的一端侧从上方插入到移动台车的左右一对夹盘模具之间，该移动台车搭载有管弯曲装置的管夹盘组件，[0035]使所述左右一对夹盘模具接近移动而夹持所述管，
[0036]使所述管夹盘组件旋转而使所述夹持的管旋转所需角度，并使所述移动台车移动到前端停止位置而对所述管施加扭转，
[0037]在所述前端停止位置停止，使管的弯曲加工部位比前端停止位置向前方突出所需尺寸，
[0038]通过在比所述前端停止位置更靠前方所需尺寸配置的弯曲辊模具和紧固模具夹持所述管的弯曲加工部位，在这样的状态下，使所述弯曲辊模具旋转而对管进行弯曲加工，
[0039]在利用所述弯曲辊模具和紧固模具夹持了管之后，将所述左右一对夹盘模具对管的夹持解除，使所述移动台车后退移动所需距离而停止，
[0040]在所述移动台车停止后利用所述夹盘模具夹持管而反复进行所述动作。
[0041]另外，在所述管的相邻的弯曲加工部位间的尺寸比所述移动台车的最大能够移动尺寸长时，利用所述夹盘模具夹持所述管而移动到前端停止位置并停止，利用所述弯曲辊模具和所述紧固模具进行所述管的夹持，并在将所述移动台车的所述夹盘模具解除的状态下使所述移动台车后退，在后退停止位置再次利用所述夹盘模具夹持所述管而向前端停止位置移动，使该动作反复进行所需次数而细分所述移动台车的移动距离。
[0042]如此，通过反复进行移动台车的移动，能够缩短移动台车的移动距离，能够实现弯曲装置整体的小型化，能够实现设备成本的降低、设置空间的减少。
[0043]本发明的所述管弯曲方法优选通过所述的管的弯曲装置来进行。
[0044]在所述本发明的弯曲装置中，在利用搭载在移动台车上的夹盘组件的一对夹盘模具夹持管的后退停止位置、或从该后退停止位置向进行弯曲加工的前端停止位置移动期间，使管旋转而施加扭转，因此在弯曲辊模具与紧固模具之间夹持而使弯曲辊模具旋转进行的弯曲加工时，能够进行三维方向的弯曲。该管的旋转仅通过旋转驱动装置使所述夹盘组件旋转所需角度来进行，而且，移动台车的移动仅是直线方向的往复移动，因此与以往使用的机械手相比，能够使弯曲装置整体简单且小型化。因此，操作步骤也简单，作业员的操作输入简单地进行，而且，装置的维修等也容易。
[0045]此外，在弯曲加工中，管夹在弯曲辊模具与紧固模具之间，未由移动台车上的夹盘组件的夹盘模具夹持，因此只要仅使移动台车后退所需尺寸至与下一个弯曲加工位置对应的管的夹持位置即可。从该点出发，能够实现弯曲装置整体的小型化，能够缩小设置空间，且能够缩短加工时间而提高生产性。并且，利用移动台车的夹盘模具夹持管而前进，停止在前端停止位置而通过弯曲辊模具和紧固模具进行管的夹持，由此解除移动台车的夹盘模具对管的夹持，能够仅使移动台车后退，因此使该移动台车往复移动而细分管的移动距离，能够缩短移动台车的移动距离，对应于此能够实现弯曲装置的小型化。
【专利附图】
【附图说明】
[0046]图1是本发明的弯曲装置的俯视图。
[0047]图2是所述弯曲装置的主视图。
[0048]图3表示在所述弯曲装置的移动台车上搭载的管夹盘组件及该管夹盘组件的旋转机构，(A)是主视图，(B)是后视图，(C)是大径齿轮的立体图。
[0049]图4 (A)、(B)是表示将所述管夹盘组件的夹盘模具打开的状态和夹持管的关闭状态的图。
[0050]图5是表示使夹持有所述管的管夹盘组件旋转的状态的图。
[0051]图6中，(A)是表示弯曲辊模具和紧固模具的俯视图，(B)是主视图。
[0052]图7中，(A)是表示使高压线缆贯通于弯曲加工前的直管状的管的状态的主视图，(B)是表示弯曲加工后的状态的主视图。
[0053]图8 (A)?(E)是表示弯曲加工的工序的简图。
[0054]图9是表示另一个实施方式的说明图。
[0055]图10 (A)、(B)是表示现有例的图。
【具体实施方式】
[0056]以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
[0057]如图1所示，弯曲装置的整体结构在固定于地面上的基台2的大致长方形形状的上表面沿着长度方向设置搬运路径2a。使搭载于该搬运路径2a上的移动台车3向箭头Xl方向前进而停止在前端停止位置P1，在距该前端停止位置Pl隔开一定距离SI的前方的基台2的前端上表面设置旋转自如的弯曲加工台7，在该弯曲加工台7的上表面上相对配置弯曲辊模具4和紧固模具5，且在弯曲加工台7与所述前端停止位置Pl之间的侧方配置压力模具6。
[0058]所述移动台车3从前端停止位置Pl向箭头X2方向后退与管I的下一弯曲部位对应的距离而停止，在该后退停止位置P2，利用搭载于移动台车3上的管夹盘组件10 (以下，简称为夹盘组件10)夹持管1，在夹持的状态下使管I旋转及向前端停止位置Pl进行前进移动而对管I施加扭转。
[0059]所述基台2上的搬运路径2a的中央上表面作为开口 2h而以旋转自如的方式配置环状传送带9，在该环状传送带9上固定移动台车3的下端中央，并将该移动台车3的两侧滑动自如地搭载在基台2的上表面。如图2所示，将环状传送带9的两端卷挂于滑轮19，利用伺服电动机11驱动一方的滑轮19正反旋转所需角度，能够使移动台车3前进后退所需距离。
[0060]如图3所示，从移动台车3的下部框架3a的宽度方向的一侧部上表面突出设置支撑框架3b，在该支撑框架3b上固定向基台2的中央上方突出的支撑壁材30。在该支撑壁材30的中央部设置将上侧切除的形状的圆弧状的开口部30a，该开口部30a设于与所述夹盘组件10的管I的夹持位置对应的位置。沿着将该开口部30a包围的两侧部30b、30c及下侧部30d的内周缘设置圆弧状的凹部30e，在该凹部30e沿着周向隔开间隔，从而以旋转自如的方式安装旋转支撑用的轴承31，利用后述的机构能够旋转支撑夹盘组件10。
[0061]搭载在所述移动台车3上的夹盘组件10在凹形状的夹盘支撑台12的后端面固定环状的大径齿轮13。该大径齿轮13将上侧部切除而形成作为管插入口 13h的圆环形状，使该管插入口 13h与所述支撑壁材30的开口部30a的上侧一致，在管I的插入时不会成为干扰的形状。如图3 (B)、(C)所示，大径齿轮13在轴线方向的后端侧的外周面设置齿部13a，并且前端侧的外周面设为平滑的圆弧面13b。使该圆弧面13b与多个所述轴承31滑动接触而进行旋转支撑。该大径齿轮的后端侧比支撑壁材30的开口部30a向后方突出，如图3(B)所示，由搭载于支撑框架3b的伺服电动机21驱动而旋转的小径的齿轮20与大径齿轮13的齿部13a啮合。通过伺服电动机21驱动齿轮20旋转而使夹盘组件10的大径齿轮13向所需方向旋转。
[0062]在所述夹盘支撑台12的左右框部12a、12b的外表面分别固定液压缸14、15的缸主体，在从该缸主体的左右相对的前端突出的缸杆14a、15a上分别固定左右一对夹盘支架16A、16B，在所述夹盘支架16A、16B上分别固定左右一对夹盘模具17A、17B。如图4 (A)、(B)所示，在左右一对夹盘模具17A、17B的相对的前端面设置截面半圆形状的管嵌合用的槽18A、18B，使缸杆伸长而与夹盘模具17A、17B接近来闭模时，使管I的左右两侧与槽18A、18B嵌合而在夹持管I的状态下进行夹持。
[0063]如图4 (A)所示，在使缸杆14a、15a背离而开模的状态下，利用配置在移动台车3的上表面上的管支撑件39保持从上方插入的管1，能够通过利用液压缸14、15对保持的管I进行驱动的夹盘模具17A、17B，以强力如图4 (B)所示那样夹持。而且，即使在夹盘模具17AU7B开模而解除管的夹持的状态下，也利用管支撑件39来保持管I。
[0064]如此，不是向左右的夹盘模具17A、17B之间沿着轴线方向插入管1，而是从上方插入，从而缩短弯曲装置的整体长度。
[0065]所述管支撑件39与夹盘模具17A、17B在轴线方向上错开位置设置，以免成为夹盘模具17A、17B所进行的夹持动作的干扰。
[0066]需要说明的是，也可以将管支撑件39配置在夹盘模具17A、17B之间而使该管支撑件39升降。
[0067]为了将夹持所述管I的夹盘模具17A和17B、夹盘支架16A和16B、保持左右的液压缸14和15的所述夹盘支撑台12的整体在图3及图5中如箭头Z所示沿着顺时针旋转方向或逆时针旋转方向旋转，设置所述的使固定于所述夹盘支撑台12的大径齿轮13与利用搭载于支撑框架3b的伺服电动机21进行旋转驱动的齿轮20啮合的旋转驱动机构。
[0068]由于所述齿轮20的旋转，啮合的大径齿轮13向Z方向旋转，从而使经由夹盘支撑台12、夹盘支架16A、16B、夹盘模具17A、17B夹持的管I以主轴线O为支点向顺时针旋转方向或逆时针旋转方向旋转。既可以使移动台车3在后退停止位置通过夹盘模具夹持了管I之后，在使移动台车3前进移动之前进行该旋转，也可以在前进移动时使齿轮20旋转，使管I前进移动并旋转，无论哪种情况都对管I施加扭转，并通过对施加了该扭转后的管进行弯曲加工来实现三维的弯曲。
[0069]如图1及图2所示，距移动台车3的前端停止位置Pl隔开30cm以下的比较短的距离SI，如上所述，在基台2的前端上表面将弯曲辊模具4和紧固模具5相对配置后的弯曲加工台7以旋转自如的方式搭载于基台2。而且，在该弯曲加工台7与前端停止位置Pl之间的侧方，将压力模具6在固定台8上配置成沿着两轴方向移动自如。
[0070]利用将所述弯曲加工台7搭载于基台2上的弯曲旋转用的伺服电动机25进行旋转驱动，并在该弯曲加工台7的上表面上的隔着管的移动轴线LI的一侧固定所述弯曲辊模具4，而所述紧固模具5隔着管的移动轴线LI而配置在与弯曲辊模具4相对侧且通过缸26而相对于弯曲辊模具4进行接近或背离移动。
[0071]如图6 (A)所示，所述弯曲辊模具4是在水平配置的圆板4a的一部分设置了直线引导部4b的形状，在该直线引导部4b的外周面设置半圆状的槽4c，将管I的半周嵌合。
[0072]该弯曲辊模具4位于隔着管I的移动轴线LI的一侧，将直线引导部4b与移动轴线LI相对而平行的位置设为弯曲加工的原点位置，在管I的一个部位的弯曲加工结束后返回所述原点位置。
[0073]如图6 (A) (B)所示，所述紧固模具5在隔着管I的移动轴线LI的另一侧且与弯曲辊模具4相对配置。将该紧固模具5和在该紧固模具5上连接有杆的缸26搭载在弯曲加工台7上，利用缸26使紧固模具5向管侧进行接近或背离移动。在该紧固模具5的前端面，将与弯曲辊模具4的半圆状的槽4c相对的半圆状的槽5a设置在相对面上。当管I的弯曲部位的半周与弯曲辊模具4的槽4c嵌合时，缸26的杆伸长而使紧固模具5向弯曲辊模具4接近，使管I的另一半周与槽5a嵌合，利用弯曲辊模具4和紧固模具5来夹持管的弯曲部位。在如此夹持的状态下利用伺服电动机25使弯曲加工台7旋转所需角度而对管I实施所需的弯曲加工。
[0074]配置在所述紧固模具5与前端停止位置Pl之间的所述压力模具6如图1所示，在与管的移动轴线LI相对的前端面上具备将管I的半周嵌合的半圆槽6a。在固定台8上，将该压力模具6固定于杆前端的缸28载置在沿着向管侧接近或背离方向移动的移动台29上。而且，使该移动台29前进及后退的缸36搭载于固定台8上。如此通过缸28和36使压力模具6在管弯曲加工时向管侧接近移动，并根据管弯曲的进行而前进移动，进行两轴移动。该压力模具6的向管侧的接近移动与所述紧固模具5同步移动，前进移动与弯曲加工台7的旋转同步，在管I的弯曲加工时，抑制管向外方突出的情况，并通过压出管弯曲外周部而抑制管折弯。
[0075]抑制所述移动台车3的前进、后退及前进后退的移动距离的管传送用的伺服电动机11、扭转旋转用的伺服电动机21、弯曲加工台7的旋转用的伺服电动机25的旋转方向、旋转角度等从管I的前端到后端按照在管全长上的多个弯曲部位而预先依次设定。并且，使夹盘模具17A和17B进行接近或背离移动的液压缸14和15、使紧固模具5及压力模具移动的缸26、28、36的动作时期也预先设定，在将管I向弯曲装置插入之后，若将开始开关(未图示)接通，则在从管的前端侧到后端侧设定的多个弯曲部位上自动地进行弯曲加工。对于自动控制所述伺服电动机及缸的驱动的控制装置(未图示)，在弯曲加工前，作业员从管前端侧的弯曲位置到后端侧的弯曲位置按照各弯曲位置依次进行输入作业。
[0076]在所述自动弯曲工序中，设有作业员进行脚踏操作的脚踏开关33，以便在管I的最后端侧的弯曲部位的弯曲加工结束时，若自动地使紧固模具5从弯曲辊模具4背离而解除管I的夹持，则弯曲加工结束的管I自动落下。弯曲加工结束时的管制品的取出如下进行:在使移动台车向后端位置移动之后接通脚踏开关33时，弯曲辊模具与紧固模具背离而解除管的夹持，从而将管制品向上方取出。
[0077]接着，说明利用所述弯曲装置对贯通有高压线缆35的管I进行弯曲加工的工序。
[0078]图7 (A)、(B)所示的高压线缆35在电动机动车或混合动力机动车中，由将搭载在后侧的底板上的蓄电池和搭载在前侧的发动机室内的逆变器连接的多根高压线缆构成，由于在后侧与前侧之间在底板下方(地板下)进行配线，因此向由铝系金属等构成的管I内贯通。
[0079]如图7 (A)所示，该管I是未进行弯曲加工的直管状，在使高压线缆35贯通之后利用所述弯曲装置如图7 (B)所示进行弯曲加工。管I的弯曲部位根据搭载的机动车而不同，但需要从与蓄电池连接的一侧向下进行弯曲加工而通过底板的贯通孔向地板下引出，然后，横向进行弯曲加工而在地板下向前侧配线，向发动机室侧且向上方进行弯曲加工，至少在两个部位以上且30个部位以下进行弯曲加工，该弯曲方向成为三维方向。管的弯曲位置根据机动车的种类而不同，如上述那样，在进行弯曲加工之前对于控制装置，按照各弯曲部位依次进行输入作业。
[0080]弯曲装置在加工前的初始位置上，如图8 (A)所示，使移动台车3位于初始的后退停止位置P2-1，并将移动台车3上的夹盘组件10的一对夹盘模具17A和17B设为所述图4(A)所示的打开位置。将贯通有高压线缆35的管I从上方插入到移动台车3上的夹盘组件10的处于打开位置的一对夹盘模具17A与17B之间，并通过配置在该移动台车3上的管支撑件39来支撑。
[0081]接着，如图4 (B)所示，驱动夹盘组件10的液压缸14、15，缸杆14a、15a向接近方向移动而使夹盘模具17A、17B向关闭位置移动，使管I的两侧部与相对的槽18A、18B嵌合而对管I进行夹持固定。
[0082]接着，旋转按照管I的各弯曲部位输入的设定角度，因此驱动夹盘组件旋转用的伺服电动机21，使齿轮20旋转而使大径齿轮13向顺时针旋转方向或半顺时针旋转方向如图8 (B)所示，向所需方向旋转所需角度。
[0083]接着，驱动使移动台车3移动的传送用伺服电动机11，滑轮旋转而使环状传送带9前进移动，使相连接的移动台车3在基台2上前进移动，如图8 (C)所示，使移动台车3停止在前端停止位置Pl。
[0084]需要说明的是，也可以是基于所述伺服电动机21的管I的旋转和基于伺服电动机11的前进移动同时进行，边前进边使管I旋转。
[0085]当移动台车3停止在前端停止位置Pl时，管I的前端侧弯曲部位BI比前端停止位置Pl向前方突出设定尺寸SI，使管I的半周与搭载于前方的弯曲辊模具4的槽4c嵌合。
[0086]接着，如图8 (D)所示，对使紧固模具5移动的缸26进行驱动，使其杆伸长而使紧固模具5向弯曲辊模具4侧接近，使管I的半周与槽5a嵌合，利用弯曲辊模具4和紧固模具5来夹持管I。同步地驱动压力模具6的缸28，其杆伸长而使与弯曲辊模具4嵌合的管I的半周侧的相反侧的半周侧嵌合于压力模具6的半圆状的槽6a。
[0087]在利用所述弯曲辊模具4和紧固模具5夹持了管I之后，利用旋转用的伺服电动机25使弯曲加工台7旋转所需角度，对管I向所需方向进行弯曲加工。管I由所述伺服电动机21预先旋转所需角度，因此基于弯曲辊模具4的弯曲加工成为三维方向的弯曲。并且，利用缸36使压力模具6前进而追随管I的弯曲，从而抑制管I的折弯。
[0088]在利用所述弯曲辊模具4和紧固模具5夹持管I而进行弯曲加工期间，驱动夹盘组件10的液压缸14、15而将缸杆14a、15a向背离方向拉动，将夹盘模具17A、17B打开而解除管I的夹持。接着，驱动伺服电动机11而使环状传送带9向反方向旋转，使移动台车3后退移动到所需位置，如图8 (E)所示，使移动台车3停止在后退停止位置P2-2。该后退停止位置P2-2根据距管I的下一个的第二弯曲部位的尺寸而不同，与初始的后退停止位置P2-1不同。
[0089]当由所述弯曲加工台7的旋转进行的管I的前端侧的弯曲部位的弯曲加工结束时，位于所述后退停止位置P2-2的移动台车3上的夹盘组件10的液压缸14、15的缸杆14a、15a伸长，利用夹盘模具17A和17B来夹持管I。在该夹持后，驱动紧固模具5的缸26而使紧固模具5从弯曲辊模具4后退，解除管I的由弯曲辊模具4和紧固模具5进行的夹持。由此，利用夹盘组件10的夹盘模具17A、17B夹持管I而能够进行基于移动台车3的前进的管I的前方传送。压力模具6也使缸28、36动作而返回初始位置。
[0090]使所述夹盘组件10旋转而使管I旋转所需角度，并使移动台车3前进到前端停止位置Pl而对管I施加扭转，然后，通过弯曲辊模具4和紧固模具5夹持管I而进行弯曲加工的工序与上述同样。
[0091]通过按照管I的各弯曲部位反复进行所述工序，由此管I在所需的弯曲部位依次自动地反复进行弯曲加工。
[0092]反复进行多个所需部位的弯曲加工，在使弯曲加工台7旋转而使最后端侧的弯曲部位的弯曲加工结束的时刻，作业员按压脚踏开关33而使紧固模具5后退，将与弯曲辊模具4的夹持解除。由此，管I的由弯曲装置进行的夹持全部被解除，因此作业员将弯曲加工完的管I向上方取出。
[0093]如上所述，在本发明的弯曲装置中，在夹盘组件10夹持管I的后退停止位置P2，或从该后退停止位置P2向进行弯曲加工的前端停止位置Pl移动期间使管I旋转而施加扭转，因此在弯曲辊模具4与紧固模具5之间进行夹持而使弯曲辊模具4旋转进行的弯曲加工时，能够进行三维方向的弯曲。该管I的旋转通过对搭载在移动台车3上的夹盘组件10进行电动机驱动的齿轮与固定于夹盘支撑台的大径齿轮13的啮合旋转来进行，而且，移动台车3仅是直线方向的往复移动，因此与以往使用的机械手相比，能够使弯曲装置整体简单且小型化。
[0094]而且，在该管I的旋转时，利用液压缸14、15来驱动夹盘模具17A、17B，从而夹持管1，因此能够提高管I的夹持力。由此，能够牢固地保持管1，使管I旋转并移动。
[0095]此外，管I在弯曲加工中，夹在弯曲辊模具4与紧固模具5之间，由于未由移动台车3上的夹盘模具17A、17B夹持，因此仅使移动台车3与下一弯曲加工位置对应而后退所需尺寸即可。关于该点，也能够实现弯曲装置整体的小型化，能够缩小设置空间，且缩短加工时间而能够提高生产性。
[0096]由于缩短移动台车3的前端停止位置Pl与弯曲辊模具4、紧固模具5的距离，因此即使管I的两端侧的弯曲位置是接近末端的位置也能够进行弯曲加工。并且从弯曲位置到移动台车3上的夹盘组件的夹紧位置的距离缩短，由此能够实现管I的形状稳定性。
[0097]本发明的弯曲装置并未限定为所述实施方式，基台2上的移动台车3的往复移动单元也可以是齿条与小齿轮的组合，将定时链循环自如地搭载在基台2上，在该定时链上连接移动台车3，进行往复移动。
[0098]而且，使管I在由夹盘组件夹持的状态下旋转的旋转机构也并未限定为所述齿轮与齿轮的啮合，也可以使用其他的旋转机构。
[0099]另外，基于弯曲装置的管的弯曲加工当管的前端侧的弯曲部位的加工结束时，以下一个的管的弯曲部位位于弯曲辊模具与紧固模具之间的方式使移动台车前进，将其反复进行至后端侧。由此，当管的弯曲部位的间隔长时，需要增加移动台车的前进移动距离，对应地，使移动台车移动的基台的长度变长，弯曲装置变得大型化。
[0100]然而，基于移动台车3的前进移动通过使移动台车往复而细分，由此能够缩短使移动台车3移动的基台的长度。[0101]图9表示将所述前进移动细分的另一个实施方式的弯曲方法。
[0102]在基台2上移动的移动台车3的最大移动距离ML比管I的相邻的弯曲部位Ml与M2间的距离PM短时，使移动台车3往复移动，从而实现所需的距离PM。
[0103]例如，在PM为ML的3倍(PM=MLX 3)的情况下，在基台2上的最后端停止位置MP2利用移动台车3的夹盘模具将管I夹持而移动到前端停止位置P1。在该前端停止位置，将管I的夹持改变为弯曲辊模具4和紧固模具5的夹持，将夹盘模具的夹持解除。使移动台车3后退到最后端停止位置MP2，在该位置利用夹盘模具夹持管I并解除由弯曲辊模具4和紧固模具5对管I的夹持，通过移动台车3进行第二次前进，移动到前端停止位置Pl。在该位置与第一次同样地将管I的夹持改变为弯曲辊模具4和紧固模具5的夹持，从而解除夹盘模具的夹持，使移动台车3后退到最后端停止位置MP2。接着，通过与上述同样的步骤，利用夹盘模具夹持管I而使移动台车3进行第三次前进，移动到前端停止位置P1。
[0104]通过该移动台车3的三次前进移动，由弯曲辊模具4和紧固模具5夹持的管I的部位成为如下的弯曲部位。
[0105]其他的工序与所述实施方式相同，因此省略说明。
[0106]如上所述，在管的弯曲部位的间隔长时，通过使移动台车3的前进移动进行所需次数，缩短移动台车的移动距离，能够缩短基台，具有能够实现弯曲装置的小型化的优点。
[0107]此外，在所述实施方式中向弯曲加工的管中贯通线束，但在对用于流体通路用等其他用途的管进行弯曲加工时，保持中空状态而对管进行弯曲加工。
【权利要求】
1.一种管的弯曲装置，其特征在于， 在基台上沿着直线方向进行往复移动的移动台车上搭载管夹盘组件， 所述管夹盘组件具备:利用设置在所述移动台车上的夹盘旋转单元驱动而旋转的夹盘支撑台；搭载在该夹盘支撑台上的左右一对夹盘支架；以及一对夹盘模具，通过分别固定于所述夹盘支架的驱动单元而向接近或背离方向移动、且在相对面上设有将管的半周部嵌合的槽， 所述管的弯曲装置具备位于比所述移动台车的前端停止位置更靠前方的弯曲辊模具和紧固模具及压力模具， 在利用所述移动台车上的一对所述夹盘模具夹持从上方插入的管的状态下，利用所述夹盘旋转单元使所述管旋转，并使所述移动台车移动到前端停止位置，利用所述弯曲辊模具和所述紧固模具夹持管而向三维方向进行弯曲加工，并且在该弯曲加工时，使所述移动台车后退到预定位置。
2.根据权利要求1所述的管的弯曲装置，其中， 作为所述管夹盘组件的所述夹盘旋转单元，在所述移动台车上设置伺服电动机和由该伺服电动机驱动而旋转的齿轮，另一方面，将轴线方向的一侧部的外周面与该齿轮哨合的大径齿轮固定在所述夹盘支撑台上，该大径齿轮的上侧为管插入用的开口，且该大径齿轮设为使利用所述夹盘模具夹持的管贯通的中央空间与所述开口连续设置的环状，并且该大径齿轮的轴线方向的另一侧的外周面为平滑的圆弧面，对该大径齿轮的圆弧面沿着周向隔开间隔进行旋转支撑的多个轴承被安装在竖立设置于所述移动台车上的支撑壁材上， 利用所述伺服电动机使齿轮旋转而使所述大径齿轮旋转，经由所述夹盘支撑台、夹盘支架及夹盘模具，使所述管以中心轴线为支点而旋转所需角度，在使所述移动台车处于后退停止位置、从所述后退停止位置到前端停止位置的移动中途、或前端停止位置进行该管的旋转，对所述管施加扭转，`使得能够在三维方向上进行所述弯曲辊模具的旋转的弯曲加工。
3.根据权利要求1或2所述的管的弯曲装置，其中， 使用液压缸作为使所述一对夹盘模具进行接近或背离的驱动单元，将该缸主体固定于所述夹盘支撑台，在从所述缸主体向相对方向突出的缸杆前端分别固定所述夹盘支架，在所述夹盘模具的相对面上设置半圆弧状的所述槽，通过向左右的夹盘模具的槽内插入管的半周而利用左右的夹盘模具来保持管，且在使所述左右的夹盘模具背离的状态下，能够从上方向配置在比该夹盘模具更靠下方位置的管支撑台上插入管。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的管的弯曲装置，其中， 所述移动台车的前端停止位置与所述弯曲辊模具的距离为30cm以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的管的弯曲装置，其中， 设有脚踏开关，在管的最后的弯曲加工后，该脚踏开关用于使移动台车后退移动所需距离，从而向上方取出管制品。
6.一种管的弯曲方法，其特征在于， 使高压线缆向管内贯通， 将贯通有所述高压线缆的管的前端侧从上方插入到移动台车的左右一对夹盘模具之间，该移动台车搭载有弯曲装置的管夹盘组件，使所述左右一对夹盘模具接近移动而夹持所述管， 使所述管夹盘组件旋转而使所述夹持的管旋转所需角度，并使所述移动台车移动到前端停止位置而对所述管施加扭转， 在所述前端停止位置停止，使管的弯曲加工部位比前端停止位置向前方突出所需尺寸， 通过在比所述前端停止位置更靠前方所需尺寸配置的弯曲辊模具和紧固模具夹持所述管的弯曲加工部位，在这样的状态下，使所述弯曲辊模具旋转而对管进行弯曲加工， 在利用所述弯曲辊模具和紧固模具夹持了管之后，将所述左右一对夹盘模具对管的夹持解除，使所述移动台车后退移动所需距离而停止， 在所述移动台车停止后利用所述夹盘模具夹持管而反复进行所述动作。
7.根据权利要求6所述的管的弯曲方法，其中， 在所述管的相邻的弯曲加工部位间的尺寸比所述移动台车的最大能够移动尺寸长时，利用所述移动台车的所述夹盘模具夹持所述管而移动到前端停止位置并停止，利用所述弯曲辊模具和所述紧固模具进行所述管的夹持，并在将所述移动台车的夹盘模具解除的状态下使所述移动台车后退，在后退停止位置再次利用所述夹盘模具夹持所述管而向前端停止位置移动，使该动作反复进行所需次数而细分所述移动台车的移动距离。
【文档编号】B21D7/025GK103521567SQ201310244352
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年6月19日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】大平雄贵, 志贺弘章, 桑原正纪, 前田贵政 申请人:住友电装株式会社