金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品
【課題】目標形状等の目標品質が得られるように精度良く曲げ加工することができると共に、熟練者に頼らなくても作業能率を高めることができる金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法等を提供する。
【解決手段】金属材１をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段３と、送り出された金属材を案内支持する支持手段２と、金属材を局部的に加熱する加熱手段５と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段６と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段４とが配置された熱間曲げ加工装置の制御方法であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、送出手段及び挟持手段を制御すると共に、支持手段、加熱手段及び冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御する。
【解決手段】金属材１をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段３と、送り出された金属材を案内支持する支持手段２と、金属材を局部的に加熱する加熱手段５と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段６と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段４とが配置された熱間曲げ加工装置の制御方法であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、送出手段及び挟持手段を制御すると共に、支持手段、加熱手段及び冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品に関する。より具体的には、目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）が得られるように精度良く曲げ加工することができると共に、熟練者に頼らなくても作業能率を高めることができる金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境への配慮から、構造用金属材として、軽量で高強度の材料が要請されるようになってきた。例えば、自動車業界においては、燃費向上や衝突安全性の向上といった観点から、自動車部品の軽量化及び高強度化に対する要請がますます厳しくなっており、自動車用部品の開発と共に自動車用部品の構造を見直すことが進められている。
【０００３】
このように多様な自動車用部品に適用するために、多岐にわたる曲げ形状、例えば、曲げ方向が２次元的、さらには３次元的に異なる曲げ形状からなる金属材を目標品質が得られるように精度良く加工し得る曲げ加工技術の開発が強く要請されている。
【０００４】
従来より、このような曲げ加工技術の開発要請に対応するため、種々の曲げ加工技術が提案されている。例えば、特許文献１には、押し曲げ方式の高周波加熱ベンダーであって、押し曲げローラを３次元方向へ移動自在に支持する高周波加熱ベンダーが提案されている。特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーによれば、ガイドローラで支持した被曲げ加工物を押し曲げローラで一方向に曲げた後に、前記一方向とは曲げ方向の異なる曲げ加工に入る際、押し曲げローラを被曲げ加工物を跨いで反対方向の被曲げ加工物側面に移動させてその側面に当接させ曲げ加工するので、例えば、Ｓ字曲げのように、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合であっても、被曲げ加工物を１８０度回転させる段取り作業を不要にできるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーには、押し曲げローラに被曲げ加工物の両側面をクランプする手段がないため、高周波加熱後の冷却による残留応力に起因して変形が発生し易いことから、所定の寸法精度を確保するのが難しく、加工速度が制約されると共に、曲げ加工度を高めることが困難になる。
【０００６】
また、特許文献２には、特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーのガイドローラや押し曲げローラに代えて、固定ダイと３次元方向に移動可能な可動ジャイロダイとを設け、可動ジャイロダイによる金属部材の曲げ加工の曲率に応じた温度に金属部材を加熱する加熱手段、固定ダイや可動ジャイロダイに冷却流体を供給する冷却流体供給手段等を備えた金属部材の曲げ加工装置が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の曲げ加工装置が備える固定ダイ及び可動ジャイロダイは、双方共に被曲げ加工物である金属部材の長手方向（押し出し方向）に沿って回転可能に構成されていないため、金属部材の表面に焼き付きが生じ易い。また、特許文献２に記載の曲げ加工装置は、冷却流体供給手段によって固定ダイや可動ジャイロダイに冷却流体を供給し、両ダイの強度低下や熱膨張による加工精度の低下を回避しているが、曲げ加工された金属部材の焼入熱処理を意図するものではなく、焼入熱処理による金属部材の高強度化を図ることができない。
【０００８】
一方、被曲げ加工物を多岐にわたる曲げ形状に精度良く加工するため、現状の加工現場では、熟練者の勘や技能によって、加熱条件、冷却条件、加工量等の諸条件を決めているのが実状である。
【０００９】
しかしながら、近年では、これら熟練者の高齢化とこれに伴う作業従事者の減少などの問題が顕著になってきており、熟練を要する作業を特別な技能を必要としないで実施でき、且つ、処理能力の向上を実現できる技術が要望されている。
【特許文献１】特開２０００−１５８０４８号公報
【特許文献２】特許第３１９５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、自動車用部品等の金属材の熱間曲げ加工に際して、多岐にわたる曲げ形状が要求される場合であっても、目標形状等の目標品質が得られるように精度良く曲げ加工することができると共に、熟練者に頼らなくても作業能率を高めることができる金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するべく、本発明は、金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工する熱間曲げ加工装置の制御方法であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法を提供するものである。
【００１２】
斯かる発明において、熱間曲げ加工装置が備える各手段は、例えば、金属材を送り出す方向の上流側から、送出手段、支持手段、加熱手段、冷却手段、挟持手段の順に配置される。そして、例えば、送出手段によって長手方向に送り出した金属材を支持手段で案内支持しながら、加熱手段の配置箇所で局部的に金属材を加熱し、挟持手段によって前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与し、その直後に冷却手段によって金属材の加熱された部位を冷却するように各手段を制御することによって、金属材に対して熱間曲げ加工が施される。この際、本発明によれば、挟持手段を用いて（すなわち、金属材の両側面を金属材の長手方向に沿って回転可能なロールによってクランプした状態で）、加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与すると共に、熱間曲げ加工後の金属材（熱間曲げ加工製品）が目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置を構成する各手段を制御するため、従来のように残留応力に起因した変形や焼き付きが発生し難く、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターンを決定しさえすれば、該決定した制御パターンに基づいて熱間曲げ加工装置の各手段を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【００１３】
好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第１シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第２シフト機構、前記一軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第１チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第２チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、前記挟持手段の駆動機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１４】
斯かる好ましい態様によれば、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールである挟持手段の駆動機構の数を増やせば増やすほど、金属材の曲げ形状が多岐にわたり、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合や、さらには曲げ方向が３次元的に異なる連続曲げの場合であっても、効率的に曲げ加工することが可能である。
【００１５】
また、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記挟持手段を回転させる第１回転機構を備え、前記第１回転機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１６】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段を金属材の長手方向周りに回転させることにより、金属材にねじり変形を付与することが可能である。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記支持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記支持手段を回転させる第２回転機構を備え、前記第２回転機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１８】
斯かる好ましい態様によれば、支持手段を回転させることにより、挟持手段を金属材の長手方向周りに回転させなくても、金属材にねじり変形を付与することが可能である。また、挟持手段を回転させながら支持手段をこれより多く又は少なく回転させることによっても、金属材にねじり変形を付与することが可能である。
【００１９】
また、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第３シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第４シフト機構、前記一軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第３チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第４チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００２０】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段の駆動と、加熱手段及び／又は冷却手段の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００２１】
また、好ましくは、前記加熱手段の加熱出力及び／又は前記冷却手段による冷却媒体の供給を制御する態様とされる。
【００２２】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段の駆動と、加熱手段の加熱出力（出力値の増減の他、加熱出力のオン／オフを含む）及び／又は冷却手段による冷却媒体の供給（供給量の増減の他、供給のオン／オフを含む）とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００２３】
前記制御パターンは、例えば、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段（つまり、送出手段及び挟持手段の他、支持手段、加熱手段及び冷却手段の内、少なくとも１以上の手段）の制御量とすることができる。ここで、被制御手段が送出手段である場合、金属材の送り出し量や送り出し速度等が制御量となる。また、被制御手段が挟持手段の場合、挟持手段の駆動機構の駆動位置（挟持手段の位置に相当）等が制御量となる。被制御手段が支持手段の場合、支持手段の駆動機構の駆動位置（支持手段の回転位置に相当）等が制御量となる。被制御手段が加熱手段の場合、加熱手段の駆動機構の駆動位置（加熱手段の位置に相当）、加熱手段の加熱出力等が制御量となる。さらに、被制御手段が冷却手段の場合、冷却手段の駆動機構の駆動位置（冷却手段の位置に相当）、冷却手段による冷却媒体の供給等が制御量となる。
【００２４】
しかしながら、金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた被制御手段の制御量を制御パターンとして一律に用いる場合（換言すれば、時間を基準として各被制御手段の制御量を設定した場合）、例えば、送出手段の時間応答性と、挟持手段の駆動機構の時間応答性との差異等に起因して、本来曲げ加工されるべき金属材の長手方向部位にズレが生じ、加工精度が低下する虞もある。
【００２５】
従って、好ましくは、前記制御パターンは、金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御する態様とされる。
【００２６】
ここで、金属材に関する経時的情報とは、例えば、金属材の送り出し量や送り出し速度の他、金属材の曲げ加工の際に挟持手段に作用する荷重反力など、金属材の動きに関連して経時的に変化する情報を意味する。前記好ましい態様によれば、例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の制御量を制御パターンとして用い、適宜の検出手段によって検出した金属材の送り出し量と、前記制御パターンとに基づいて（つまり、実際に検出した送り出し量に応じた適切な制御量に基づいて）、挟持手段を制御することになる。従って、前述のように、送出手段の時間応答性と、挟持手段の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、本来曲げ加工されるべき金属材の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００２７】
好ましくは、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位、前記加熱手段近傍における金属材の温度、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度の内、少なくとも１以上を測定し、前記測定値に基づいて、前記制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御する態様とされる。
【００２８】
斯かる好ましい態様によれば、例えば、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定し、該測定値に基づいて、加熱手段についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段を制御することになる。より具体的には、例えば、加熱手段近傍で測定した金属材の変位に基づいて、制御パターン（例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の位置）を修正（例えば、金属材の変位が目標範囲内となるように、加熱手段の位置を変更）し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段の位置を制御することになる。例えば、加熱手段が金属材の長手方向に直交する断面を囲繞する加熱コイルであるときに、加熱コイルと金属材との芯ずれが小さくなるように金属材の変位の目標範囲を定めておけばよい。これにより、修正前の制御パターンでは、加熱コイルと金属材との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターンに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材との芯ずれが小さくなる結果、金属材の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合にも、前記好ましい態様によれば、加熱コイルと金属材の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン（金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の位置）を修正することにより、所望の硬度ムラを発生させることができる点で有効である。
【００２９】
また、上記好ましい態様によれば、例えば、加熱手段近傍における金属材の温度（加熱手段によって加熱された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定し、該測定値に基づいて、加熱手段についての制御パターン（例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の加熱出力）を修正（例えば、測定温度が目標範囲内となるように、加熱手段の加熱出力を変更）し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段を制御することになる。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な加熱が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。冷却手段近傍における金属材の温度（冷却手段によって冷却された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定し、該測定値に基づいて、冷却手段についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、冷却手段を制御する場合も同様の作用効果を奏する。なお、制御パターンの修正は、現在熱間曲げ加工中の金属材に適用している制御パターンに対して実施することも可能であるが、現在熱間曲げ加工中の金属材について測定した変位等に基づいて、次回以降に熱間曲げ加工が施される金属材に提供される制御パターンに対して実施することも無論可能である。
【００３０】
また、前記課題を解決するべく、本発明は、金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置された熱間曲げ加工装置を制御する装置であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンを記憶し、前記記憶された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置としても提供される。
【００３１】
前記制御パターンは、例えば、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とすることができる。
【００３２】
あるいは、前記制御装置は、金属材に関する経時的情報を検出する検出手段を備え、前記記憶される制御パターンは、前記検出手段によって検出される金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、前記検出手段によって検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御する態様を採用することも可能である。
【００３３】
また、好ましくは、前記制御装置は、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定する変位測定手段、前記加熱手段近傍における金属材の温度を測定する加熱温度測定手段、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度を測定する冷却温度測定手段の内、少なくとも１以上の測定手段を備え、前記測定手段の測定値に基づいて、前記記憶された制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御する態様とされる。
【００３４】
さらに、本発明は、上記の制御方法を用いて前記熱間曲げ加工装置を制御する工程を含むことを特徴とする熱間曲げ加工製品の製造方法、及び該製造方法で製造した熱間曲げ加工製品としても提供される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、挟持手段を用いて、加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与すると共に、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置を構成する各手段を制御するため、従来のように残留応力に起因した変形や焼き付きが発生し難く、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターンを決定しさえすれば、該決定した制御パターンに基づいて熱間曲げ加工装置の各手段を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御方法を適用する熱間曲げ加工装置、及び該制御方法を実施するための制御装置の全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、金属材１をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段３と、送り出された金属材１を案内支持する支持手段２と、金属材１を局部的に加熱する加熱手段５と、加熱された金属材１の部位を冷却する冷却手段６と、金属材１を挟持して前記加熱された金属材１の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段４とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材１を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工するように構成されている。本実施形態では、金属材１を送り出す方向の上流側から、送出手段３、支持手段２、加熱手段５、冷却手段６、挟持手段４の順に配置されている。
【００３７】
図１に示す金属材１は、断面形状が丸形とされた管であるが、熱間曲げ加工装置１０によって熱間曲げ加工される対象はこれに限るものではなく、各種の断面形状を有する金属材に適用可能である。例えば、図１に示す丸形の他、矩形、台形、その他複雑な形状を有する閉断面材や、図２（ａ）に示すようなロールフォーミング等で製造された開断面材（チャンネル）、図２（ｂ）に示すような押し出し加工で製造された異型断面材（チャンネル）、或いは各種の断面形状からなる棒材（丸棒、角棒、異型棒）等に適用することが可能である。ただし、適用される金属材１の断面形状に応じて、支持手段２や挟持手段４の形状を設計する必要がある。
【００３８】
前述のように、本実施形態では、熱間曲げ加工を施す金属材１として丸形の管を用いているため、支持手段２としては、丸形の管を案内支持することができるように、２対の対向する支持ロールを採用している。しかしながら、支持手段２としては、これに限定されるものではなく、適用される金属材の断面形状に応じた支持ガイドを採用することも可能である。また、支持手段２として支持ロールを採用する場合であっても、本実施形態のように２対の支持ロールに限るものではなく、１対又は２対を超える複数対の支持ロールを採用することも可能である。
【００３９】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、支持手段２の駆動機構として、金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させて回転位置θＳＸとする第２回転機構２１を備えている。第２回転機構２１は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の動力を支持手段２に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。斯かる第２回転機構２１のより具体的な構成については、公知の各種回転機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。この第２回転機構２１を駆動して金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させることにより、後述するように挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させなくても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。また、挟持手段４を回転させながら支持手段２をこれより多く又は少なく回転させることによっても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００４０】
本実施形態に係る送出手段３は、金属材１を長手方向に間欠的に又は連続的に押し出して、押し出し量（送り出し量）ＦＸとする押出装置とされている。斯かる押出装置は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、油圧シリンダーやエアシリンダー等のシリンダー装置を採用することも可能である。そして、ボールねじや、シリンダー装置のピストンロッド等によって金属材１の端部を押圧することにより、金属材１が長手方向に押し出されることになる。
【００４１】
本実施形態に係る挟持手段４は、金属材１の長手方向に沿って回転可能な１対の対向するロールとされている。しかしながら、挟持手段４としては、これに限定されるものではなく、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールであって金属材１を挟持できる限りにおいて、適用される金属材１の断面形状等に応じた２対の対向するロールや３つ以上のロールを採用することも可能である。
【００４２】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、挟持手段４の駆動機構として、金属材１の長手方向に略直交する平面内の一軸方向（本実施形態では左右方向）に沿って挟持手段４を移動させて位置ＫＹとする第１シフト機構４１１、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向（本実施形態では上下方向）に沿って挟持手段４を移動させて位置ＫＺとする第２シフト機構４１２、前記一軸方向周りに挟持手段４を傾斜させて回転位置θＫＹとする第１チルト機構４１３、及び前記他軸方向周りに挟持手段４を傾斜させて回転位置θＫＺとする第２チルト機構４１４の内、少なくとも１以上の機構を備えている。本実施形態に係る挟持手段４の駆動機構４１は、好ましい構成として、これら第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４の全てを備える構成とされている。各機構４１１〜４１４を適宜駆動することにより、挟持手段４は、金属材１を挟持した状態でシフト又はチルトすることになり、これにより、金属材１には加熱手段５によって加熱された部位を支点とする曲げモーメントが付与される。そして、駆動する各機構４１１〜４１４の組み合わせや駆動量を適宜選択することにより、金属材１の曲げ形状が多岐にわたり、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合や、さらには曲げ方向が３次元的に異なる連続曲げの場合であっても、効率的に曲げ加工することが可能である。
【００４３】
第１シフト機構４１１及び第２シフト機構４１２は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して挟持手段４に伝達するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４は、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を挟持手段４に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。これら各機構４１１〜４１４のより具体的な構成については、公知の各種機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。当然のことながら、例えば、挟持手段４に接続した汎用の多軸ロボットを挟持手段４の駆動機構として用いることも可能である。
【００４４】
なお、挟持手段４の駆動機構として、金属材１の長手方向周りに挟持手段４を回転させて回転位置θＫＸとする第１回転機構を備えることも可能である。この第１回転機構も、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４と同様に、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を挟持手段４に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。この第１回転機構を駆動して、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることにより、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００４５】
図３は、本実施形態に係る加熱手段５及び冷却手段６の概略構成を示す縦断面図である。図１又は図３に示すように、本実施形態に係る加熱手段５は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞する中空の導電性材料からなる加熱コイル５１を具備する。そして、加熱コイル５１に高周波電流を通電することにより、金属材１が局部的に加熱されることになる。また、本実施形態に係る冷却手段６は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞するように、加熱コイル５１の内側に環状に配置された複数のノズル６１を具備する。そして、ノズル６１から金属材１に向けて冷却媒体６１１を供給（噴射）することにより、加熱手段５によって加熱された金属材１の部位が冷却されることになる。図３に示すように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されている。すなわち、ノズル６１は、加熱コイル５１を構成する導電性材料の内側の一部を穿孔することによって形成されており、加熱コイル５１の中空部５２に供給された冷却媒体６１１を金属材１に向けて噴射する構成とされている。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、加熱手段５と冷却手段６とを別体とすることも無論可能である。
【００４６】
本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構として、金属材１の長手方向に略直交する平面内の一軸方向（本実施形態では左右方向）に沿って加熱手段５及び冷却手段６を移動させて、それぞれ位置ＨＹ、ＣＹとする第３シフト機構５２１、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向（本実施形態では上下方向）に沿って加熱手段５及び冷却手段６を移動させて、それぞれ位置ＨＺ、ＣＺとする第４シフト機構５２２、前記一軸方向周りに加熱手段５及び冷却手段６を傾斜させて、それぞれ回転位置θＨＹ、θＣＹとする第３チルト機構５２３、及び前記他軸方向周りに加熱手段５及び冷却手段６を傾斜させて、それぞれ回転位置θＨＺ、θＣＺとする第４チルト機構５２４の内、少なくとも１以上の機構を備えている。本実施形態に係る加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構５２は、好ましい構成として、これら第３シフト機構５２１、第４シフト機構５２２、第３チルト機構５２３及び第４チルト機構５２４の全てを備える構成とされている。そして、各機構５２１〜５２４を適宜駆動することにより、挟持手段４の駆動と、加熱手段５及び冷却手段６の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００４７】
第３シフト機構５２１及び第４シフト機構５２２は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して加熱手段５及び冷却手段６に伝達するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、第３チルト機構５２３及び第４チルト機構５２４は、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を加熱手段５及び冷却手段６に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。これら各機構５２１〜５２４のより具体的な構成については、公知の各種機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。当然のことながら、例えば、加熱手段５及び冷却手段６に接続した汎用の多軸ロボットを加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構として用いることも可能である。
【００４８】
なお、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されているため、両手段５、６を一体的に駆動する駆動機構５２を採用して駆動機構を共用しているが、加熱手段５と冷却手段６とを別体とした場合には、それぞれに独立した駆動機構を設ければよい。
【００４９】
また、熱間曲げ加工装置１０は、加熱手段５の加熱出力を設定する加熱手段設定部５３及び／又は冷却手段６による冷却媒体の供給を設定する冷却手段設定部６２を備える。本実施形態では、加熱手段設定部５３及び冷却手段設定部６２の双方を備える構成とされている。加熱手段設定部５３は、例えば、通電量可変の高周波電源等から構成され、加熱手段（加熱コイル）５への高周波電流の通電量を設定する（通電のオン／オフを含む）ことによって加熱出力を設定する構成とされる。また、冷却手段設定部６２は、例えば、冷却手段６に冷却媒体６１１を供給する配管に設けられた流量調整弁や、環状に配置された各ノズル６１の開閉弁から構成され、前記流量調整弁を調整することによってノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）を設定（供給のオン／オフを含む）したり、前記開閉弁により各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する構成とされる。そして、各設定部５３、６３を適宜制御することにより、挟持手段４の駆動と、加熱手段５の加熱出力及び冷却手段６による冷却媒体の供給とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００５０】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、上述した構成の他、送出手段３と支持手段２との間に配置され、送り出し前の金属材１の長手方向一端部を把持して他端部を送出手段３に取り付けるためのクランプ７を備えている。そして、クランプ７の駆動機構として、金属材１の長手方向周りにクランプ７を回転させて回転位置θＸとするクランプ回転機構７１を備えている。クランプ回転機構７１は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の動力をクランプ７に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。このクランプ回転機構７１を駆動して、クランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させることにより、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００５１】
また、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、必要に応じて、挟持手段４、加熱手段５及び冷却手段６を金属材１の長手方向に沿って移動させて、それぞれ位置ＫＸ、ＨＸ、ＣＸとするシフト機構を備える構成とすることも可能である。斯かるシフト機構は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して挟持手段４、加熱手段５及び冷却手段６のそれぞれに伝達するボールねじ等の機械要素や汎用のロボットなどから構成することが可能である。
【００５２】
以上に説明した構成を有する熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段は、制御装置２０によって制御され、これにより金属材１に熱間曲げ加工が施される。基本的に、制御装置２０は、送出手段３によって長手方向に送り出した金属材１を支持手段２で案内支持しながら、加熱手段５の配置箇所で局部的に金属材１を加熱し、挟持手段４によって前記加熱された金属材１の部位に曲げモーメントを付与し、その直後に冷却手段６によって金属材１の加熱された部位を冷却するように、熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段を制御する。
【００５３】
ここで、制御装置２０としては、所定の動作プログラムをインストールした制御用コンピュータを利用できる他、アナログ型のプログラム設定器等を利用することも可能である。そして、制御装置２０は、熱間曲げ加工後の金属材１（熱間曲げ加工製品）が目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）となるように予め決定された制御パターンを記憶している。より具体的に説明すれば、予め種々の適当な制御パターンに基づいて、金属材１に熱間曲げ加工を施し、得られた熱間曲げ加工製品の形状、硬度を測定したり、ミクロ組織等を観察することにより、目標品質が得られる良好な制御パターンを選定し、これを制御装置２０に記憶している。そして、制御装置２０は、前記記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御すると共に、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴としている。以下、制御装置２０の具体的構成について、複数の例を挙げて、より詳細に説明する。
【００５４】
＜第１構成例＞
図４は、本発明の第１構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、本構成例の制御装置２０Ａは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４）の制御量とされている。
【００５５】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ａには、下記（１）〜（５）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ａ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン２２Ａ
（３）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン２３Ａ
（４）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン２４Ａ
（５）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン２５Ａ
なお、図４に示すＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓは、それぞれ図１に示すＦＸ、ＫＹ、ＫＺ、θＫＹ、θＫＺの設定値を意味する。
【００５６】
制御装置２０は、金属材１の送り出し開始を示す適宜のトリガー信号を起点として、クロックを出力するクロック発生器２０１を具備する。そして、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ａ〜２５Ａとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。具体的には、送り出し量ＦＸｓは送出手段３に出力される。そして、送出手段３は、入力された送り出し量ＦＸｓに相当する金属材１の送り出し量となるように予め設定された駆動量だけ、駆動源であるＡＣサーボモータ等を駆動する。なお、本構成例のクロック発生器２０１は、好ましい態様として、クロックレートが可変とされている。従って、例えば、制御パターン２１Ａが、経過時間ｔ（クロック数）に比例する送り出し量ＦＸｓとされている場合、クロック発生器２０１のクロックレートを高くすると、単位時間（実時間）当たりに出力されるクロック数が増えるため、単位時間当たりの送り出し量ＦＸｓの変化（すなわち、送り出し速度）も大きくなる。逆に、クロックレートを低くすると、送り出し速度は小さくなる。つまり、上記好ましい態様によれば、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更するだけで、金属材１の送り出し速度を容易に変更可能である。
【００５７】
同様にして、駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓは、それぞれ挟持手段４の第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４に出力される。そして、これら各機構４１１〜４１４は、各機構４１１〜４１４が前記入力された各駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓとなるように予め設定された駆動量だけ、各機構４１１〜４１４の駆動源を駆動する。
【００５８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ａによれば、熱間曲げ加工後の金属材１が目標品質となるように予め決定された制御パターン２１Ａ〜２５Ａに基づいて、熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段（送出手段３、挟持手段４）を制御するため、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターン２１Ａ〜２５Ａを決定しさえすれば、該決定した制御パターン２１Ａ〜２５Ａに基づいて熱間曲げ加工装置１０の各手段（送出手段３、挟持手段４）を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【００５９】
なお、前述したように、送出手段３は、制御装置２０から入力された制御量（送出手段３による金属材１の送り出し量）が得られるように、予め設定された駆動量だけ駆動源を駆動する。同様に、挟持手段４も、制御装置２０から入力された制御量（挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置）が得られるように、予め設定された駆動量だけ駆動源を駆動する。これら駆動源の駆動制御方法としては、図１３（ａ）に示すような、一般的な制御方法を採用することも可能である。すなわち、制御装置２０から初めに入力された制御量に対応する駆動量がＳ１である場合には、停止状態から駆動速度Ｖ１となるまで加速し、該駆動速度Ｖ１で所定時間駆動した後に、減速して再び停止状態とする。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ１に等しくなるように、駆動速度Ｖ１及び動作時間Ｔ１を設定する。制御装置２０から次に入力された制御量に対応する駆動量がＳ２である場合には、再び、停止状態から駆動速度Ｖ２となるまで加速し、該駆動速度Ｖ２で所定時間駆動した後に、減速して停止状態とする。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ２に等しくなるように、駆動速度Ｖ２及び動作時間Ｔ２を設定する。以下、同様の動作を繰り返す方法であり、複雑な曲げ製品を得ることができる。ただし、図１３（ａ）に示す制御方法によれば、加速、定速、減速、停止を繰り返す動作となるため、高寸法精度が求められる製品に対しては、図１４（ａ）に示すように、駆動位置精度が不十分となる場合もある。
【００６０】
これに対し、本実施形態のように、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源として、駆動速度を任意に設定可能なＡＣサーボモータ等を用いる場合には、図１３（ｂ）に示すような制御方法を採用することが可能である。すなわち、制御装置２０から初めに入力された制御量に対応する駆動量がＳ１’である場合には、停止状態から駆動速度Ｖ１’となるまで加速し、該駆動速度Ｖ１’で所定時間駆動する。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ１’に等しくなるように、駆動速度Ｖ１’及び動作時間Ｔ１’を設定する。制御装置２０から次に入力された制御量に対応する駆動量がＳ２’である場合には、駆動速度Ｖ１’から駆動速度Ｖ２’となるまで加速（又は減速）し、該駆動速度Ｖ２’で所定時間駆動する。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ２’に等しくなるように、駆動速度Ｖ２’及び動作時間Ｔ２’を設定する。以下、同様の動作を繰り返す方法である。図１３（ｂ）に示す方法によれば、図１４（ｂ）に示すように、駆動位置を精度良く近似できるため、高い駆動位置精度を確保することができる。
【００６１】
また、本構成例では、金属材１の曲げ方向が３次元的に異なる曲げ加工を施すことができるように、挟持手段４の第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の全てを制御する態様について説明したが、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である。また、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である。
【００６２】
さらに、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、前述したのと同様に、制御装置２０Ａに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ａが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００６３】
＜第２構成例＞
図５は、本発明の第２構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図５において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図５に示すように、本構成例の制御装置２０Ｂも、第１構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｂが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｂに記憶される制御パターン２１Ｂ〜２５Ｂの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｂを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとに基づいて、被制御手段（挟持手段４）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｂは、第１構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｂに基づいて制御される。
【００６４】
送出量検出手段２０２としては、例えば、送出手段３の機械要素であるボールねじやピストンロッド等の駆動方向の変位を変位計で測定して、送り出し量ＦＸｉを直接的に検出する構成や、送出手段３の駆動源であるＡＣサーボモータ等の回転量をエンコーダで検出し、それをボールねじ等の駆動方向の変位に換算して、送り出し量ＦＸｉを間接的に検出する構成を採用することが可能である。
【００６５】
制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂは、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉを変数とする関数形式や、送り出し量ＦＸｉと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。制御パターン２１Ｂは、第１構成例と同様に、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
【００６６】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例と同様である。ただし、駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法については、本構成例では、制御量が金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられているため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すグラフの横軸は金属材１の送り出し量となり、縦軸は単位送り出し量当たりの駆動量となる。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例と同様である。
【００６７】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、前述した制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂと同様に、制御装置２０Ｂに、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｂが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００６８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｂによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｂによれば、第１構成例の制御装置２０Ａと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の制御量を制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとに基づいて挟持手段４を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、第１構成例の制御装置２０Ａと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００６９】
＜第３構成例＞
図６は、本発明の第３構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図６において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図６に示すように、本構成例の制御装置２０Ｃは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、クランプ７、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００７０】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｃには、下記（１）〜（６）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｃ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた支持手段２の駆動機構２１の駆動位置（支持手段２の金属材１の長手方向周りの回転位置に相当）θＳＸｓからなる制御パターン２３Ｃ
（４）経過時間ｔに対応付けられたクランプ７の駆動機構７１の駆動位置（クランプ７の金属材１の長手方向周りの回転位置に相当）θＸｓからなる制御パターン２４Ｃ
（５）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２５Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置（加熱手段５の左右方向位置に相当）ＨＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置（加熱手段５の上下方向位置に相当）ＨＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３チルト機構５２３の駆動位置（加熱手段５の左右方向周りの回転位置に相当）θＨＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４チルト機構５２４の駆動位置（加熱手段５の上下方向周りの回転位置に相当）θＨＺｓからなる制御パターン）
（６）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２６Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置（冷却手段６の左右方向位置に相当）ＣＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置（冷却手段６の上下方向位置に相当）ＣＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３チルト機構５２３の駆動位置（冷却手段６の左右方向周りの回転位置に相当）θＣＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４チルト機構５２４の駆動位置（冷却手段６の上下方向周りの回転位置に相当）θＣＺｓからなる制御パターン）
【００７１】
なお、図６に示すθＳＸｓ、θＸｓ、ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓ、ＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓは、それぞれ図１に示すθＳＸ、θＸ、ＨＹ、ＨＺ、θＨＹ、θＨＺ、ＣＹ、ＣＺ、θＣＹ、θＣＺの設定値を意味する。また、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化され、両手段５、６を一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓ、θＨＹｓ＝θＣＹｓ、θＨＺｓ＝θＣＺｓとなる。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれに独立した駆動機構を設ける場合には、無論、ＨＹｓ≠ＣＹｓ、ＨＺｓ≠ＣＺｓ、θＨＹｓ≠θＣＹｓ、θＨＺｓ≠θＣＺｓとすることが可能である。
【００７２】
制御装置２０Ｃは、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ｃ〜２６Ｃとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓ、θＳＸｓ、θＸｓ、ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓ、ＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。ただし、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、実際にはＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓは出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構にＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓが出力されることになる。
【００７３】
具体的には、駆動位置θＳＸｓは、支持手段２の駆動機構（第２回転機構）２１に出力され、第２回転機構２１は、該第２回転機構２１が前記入力された駆動位置（回転位置）θＳＸｓとなるように予め設定された駆動量だけ、第２回転機構２１の駆動源を駆動する。また、駆動位置θＸｓは、クランプ７の駆動機構（クランプ回転機構）７１に出力され、クランプ回転機構７１は、該クランプ回転機構７１が前記入力された駆動位置（回転位置）θＸｓとなるように予め設定された駆動量だけ、クランプ回転機構７１の駆動源を駆動する。本実施形態では、クランプ回転機構７１を第２回転機構２１と同期駆動するため、θＸｓ＝θＳＸｓとされている。さらに、駆動位置ＨＹｓ（＝ＣＹｓ）、ＨＺｓ（＝ＣＺｓ）、θＨＹｓ（＝θＣＹｓ）、θＨＺｓ（＝θＣＺｓ）は、それぞれ加熱手段５（及び冷却手段６）の第３シフト機構５２１、第４シフト機構５２２、第３チルト機構５２３、第４チルト機構５２４に出力される。そして、これら各機構５２１〜５２４は、各機構５２１〜５２４が前記入力された各駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓとなるように予め設定された駆動量だけ、各機構５２１〜５２４の駆動源を駆動する。
【００７４】
なお、送出手段３による金属材１の送り出し量ＦＸｓ、及び挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓについては、第１構成例と同様であるため、説明を省略する。
【００７５】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例と同様である。本構成例では、支持手段２の駆動機構２１、クランプ７の駆動機構７１、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構５２についても、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用して駆動源を駆動制御することが可能である。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例と同様である。
【００７６】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、第１構成例と同様に、制御装置２０Ｃに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｃが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。熱間曲げ加工装置１０が、加熱手段５、冷却手段６を金属材１の長手方向に沿って移動させて、それぞれ位置ＨＸ、ＣＸとするシフト機構（本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されているため、ＨＸ＝ＣＸであり、両手段５、６を一体的に駆動するシフト機構とされる）を備える構成である場合も、同様の構成とすることが可能である。
【００７７】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｃによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｃによれば、挟持手段４の駆動と、加熱手段５及び冷却手段６の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。また、支持手段２の駆動機構２１を駆動して金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させることにより、さらにはクランプ７の駆動機構７１を支持手段２の駆動機構２１と同期駆動（θＸｓ＝θＳＸｓ）してクランプ７を回転させることにより、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させなくても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００７８】
なお、金属材１へのねじり変形の付与は、本構成例のように、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させる制御によって行える他、下記の（１）〜（３）の制御によって行うことも可能である。
（１）支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＫＸｓとする。
（２）挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、支持手段２を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＳＸｓとする。この際、クランプ７による金属材１の把持を解除し、クランプ７に対して金属材１を長手方向周りに自由に回転し得る状態（アイドル状態）とする。
（３）挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＫＸｓとする一方、支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに同期回転させて回転位置θＳＸｓ（＝θＸｓ）とする。
【００７９】
＜第４構成例＞
図７は、本発明の第４構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図７において、図６に示す第３構成例や図５に示す第２構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図７に示すように、本構成例の制御装置２０Ｄも、第３構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｄが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｄに記憶される制御パターン２１Ｄ〜２６Ｄの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｄを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｄは、第３構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｄに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｄについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００８０】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｄによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｄによれば、第３構成例の制御装置２０Ｃと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとに基づいて挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、第３構成例の制御装置２０Ｃと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００８１】
＜第５構成例＞
図８は、本発明の第５構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図８において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図８に示すように、本構成例の制御装置２０Ｅは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００８２】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｅには、下記（１）〜（４）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｅ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｅ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の加熱手段設定部５３による加熱出力設定値（例えば、加熱手段５への高周波電流の通電量に相当）ＨＰｓからなる制御パターン２３Ｅ
（４）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の冷却手段設定部６２による冷却媒体６１１の供給設定値（例えば、冷却手段６のノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）に相当）ＣＰｓからなる制御パターン２４Ｅ
なお、本構成例では、冷却媒体６１１の全体供給量を設定する場合について例示しているが、冷却手段６の各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する場合には、各ノズル６１に対応する複数の制御パターンを記憶しておけばよい。
【００８３】
制御装置２０Ｅは、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ｅ〜２４Ｅとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓ、ＨＰｓ、ＣＰｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。
【００８４】
具体的には、加熱出力設定値ＨＰｓは、加熱手段５の加熱手段設定部５３に出力され、加熱手段設定部５３は、加熱手段５が前記入力された加熱出力設定値ＨＰｓに相当する加熱出力（高周波電流の通電量）を示すように、加熱手段設定部５３の高周波電源等を制御する。また、冷却媒体の供給設定値ＣＰｓは、冷却手段６の冷却手段設定部６２に出力され、冷却手段設定部６２は、冷却手段６が前記入力された供給設定値ＣＰｓに相当する冷却媒体の供給（全体供給量）を示すように、冷却手段設定部６２の流量調整弁等を制御する。
【００８５】
なお、送出手段３による金属材１の送り出し量ＦＸｓ、及び挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓについては、第１構成例及び第３構成例と同様であるため、説明を省略する。
【００８６】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例及び第３構成例と同様である。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例及び第３構成例と同様である。
【００８７】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、第１構成例と同様に、制御装置２０Ｅに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｅが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００８８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｅによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｅによれば、挟持手段４の駆動と、加熱手段５の加熱出力及び冷却手段６による冷却媒体の供給とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００８９】
＜第６構成例＞
図９は、本発明の第６構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図９において、図８に示す第５構成例や図７に示す第４構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図９に示すように、本構成例の制御装置２０Ｆも、第５構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｆが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｆに記憶される制御パターン２１Ｆ〜２４Ｆの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｆを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｆは、第５構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｆに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｆと第５構成例の制御装置２０Ｅとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係や、第４構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｆについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００９０】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｆによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｆによれば、第５構成例の制御装置２０Ｅと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとに基づいて挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構や、加熱手段５、冷却手段６の設定部の時間応答性との差異等があったとしても、第５構成例の制御装置２０Ｅと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００９１】
＜第７構成例＞
図１０は、本発明の第７構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１０において、図６に示す第３構成例や図８に示す第５構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図１０に示すように、本構成例の制御装置２０Ｇは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００９２】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｇには、下記（１）〜（６）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｇ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２３Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置（加熱手段５の左右方向位置に相当）ＨＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置（加熱手段５の上下方向位置に相当）ＨＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３チルト機構５２３の駆動位置（加熱手段５の左右方向周りの回転位置に相当）θＨＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４チルト機構５２４の駆動位置（加熱手段５の上下方向周りの回転位置に相当）θＨＺｓからなる制御パターン）
（４）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の加熱手段設定部５３による加熱出力設定値（加熱手段５への高周波電流の通電量に相当）ＨＰｓからなる制御パターン２４Ｇ
（５）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２５Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置（冷却手段６の左右方向位置に相当）ＣＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置（冷却手段６の上下方向位置に相当）ＣＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３チルト機構５２３の駆動位置（冷却手段６の左右方向周りの回転位置に相当）θＣＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４チルト機構５２４の駆動位置（冷却手段６の上下方向周りの回転位置に相当）θＣＺｓからなる制御パターン）
（６）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の冷却手段設定部６２による冷却媒体の供給設定値（冷却手段６のノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）に相当）ＣＰｓからなる制御パターン２６Ｇ
なお、図１０では、制御パターン２６Ｇは１つの制御パターンからなり、冷却媒体６１１の全体供給量を設定する場合について図示しているが、冷却手段６の各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する場合には、各ノズル６１に対応する複数の制御パターンを記憶しておけばよい。
【００９３】
本構成例の制御装置２０Ｇは、金属材１の長手方向に略直交する平面内における金属材１の変位を測定する変位測定手段２０３、加熱手段５近傍における金属材１の温度（加熱手段５によって加熱された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定する加熱温度測定手段２０４、及び冷却手段６近傍における金属材１の温度（冷却手段６によって冷却された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定する冷却温度測定手段２０５の内、少なくとも１以上の測定手段を備えることを特徴としている。本構成例では、好ましい態様として、変位測定手段２０３、加熱温度測定手段２０４及び冷却温度測定手段２０５の全てを備える構成とされている。そして、本構成例の制御装置２０Ｇは、上記測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて、記憶された制御パターン２１Ｇ〜２６Ｇの内、制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇを修正し、該修正後の制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（加熱手段５、冷却手段６）を制御することを特徴としている。なお、制御パターン２１Ｇ、２２Ｇについては、測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて修正することなく、予め記憶された状態のままで用いられる。
【００９４】
なお、本構成例の制御装置２０Ｇは、測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて、記憶された制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇを修正する点を除き、第３構成例の制御装置２０Ｃや第５構成例の２０Ｅと略同様の動作となるため、以下では、主として上記修正動作について説明する。
【００９５】
変位測定手段２０３としては、例えば、超音波式、渦流式、光学式等の各種非接触式の変位計が好適に用いられる。また、加熱温度測定手段２０４、冷却温度測定手段２０５としては、放射温度計等の非接触式温度計が好適に用いられる。以下、変位測定手段２０３の測定値に基づく制御パターンの修正、加熱温度測定手段２０４の測定値に基づく制御パターンの修正、冷却温度測定手段２０５の測定値に基づく制御パターンの修正について、順に説明する。
【００９６】
＜変位測定手段２０３の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、変位測定手段２０３による金属材１の変位測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇ、２５Ｇ及び２６Ｇを修正する例を示している。より具体的には、変位測定手段２０３を加熱手段５近傍に配置し、該変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２３Ｇの内、加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置ＨＹｓからなる制御パターン、加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置ＨＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、金属材１の変位が目標範囲内となるように、駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、加熱手段５の駆動機構５２を制御する構成とされている。前述のように、本実施形態に係る加熱手段５は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞する加熱コイルであるため、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなるように金属材１の変位の目標範囲を定めておけばよい。これにより、修正前の制御パターン２３Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２３Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９７】
また、制御装置２０Ｇは、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２５Ｇの内、冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置ＣＹｓからなる制御パターン、冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置ＣＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、金属材１の変位が目標範囲内となるように、駆動位置ＣＹｓ、ＣＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて、冷却手段６の駆動機構５２を制御する構成とされている。ただし、前述のように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓであり、実際には修正後のＣＹｓ、ＣＺｓは駆動機構５２に出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構に修正後のＣＹｓ、ＣＺｓが出力されることになる。これにより、修正前の制御パターン２５Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて冷却手段６の位置を制御すれば、冷却手段６と金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、冷却手段６と金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６と金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２５Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９８】
さらに、制御装置２０Ｇは、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２６Ｇを修正（金属材１の変位に応じて、冷却媒体６１１の供給設定値ＣＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされている。より具体的には、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて制御パターン２６Ｇを修正する場合、制御パターン２６Ｇとしては、各ノズル６１から供給する冷却媒体６１１の供給量からなる複数の制御パターンが記憶される。そして、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、冷却手段６と金属材１との間の芯ずれを検知し、金属材１から離れたノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が増加するように該ノズル６１についての制御パターンを修正する一方、金属材１に近いノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が減少するように該ノズル６１についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされる。これにより、修正前の制御パターン２６Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて周方向の冷却媒体６１１の供給量分布を設定すれば、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２６Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９９】
＜加熱温度測定手段２０４の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇ及び２４Ｇを修正する例を示している。より具体的には、制御パターン２３Ｇを修正する場合、加熱温度測定手段２０４は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、加熱温度測定手段２０４によって測定した各点の温度測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇの内、加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置ＨＹｓからなる制御パターン、加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置ＨＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、各点の測定温度が略同等となるように、駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、加熱手段５の駆動機構５２を制御する構成とされている。これにより、修正前の制御パターン２３Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２３Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１００】
また、制御装置２０Ｇは、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２４Ｇを修正（例えば、金属材１の温度測定値が目標範囲内となるように、加熱出力設定値ＨＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２４Ｇに基づいて、加熱手段設定部５３を制御する構成とされている。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な加熱が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。
【０１０１】
なお、図１０には示していないが、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、金属材１の送り出し速度を制御する（例えば、金属材１の温度測定値が目標値よりも小さければ送り出し速度を小さくし、目標値よりも大きければ送り出し速度を大きくする等）構成を採用することも可能である。具体的には、加熱温度測定手段２０４による金属材１の温度測定値に基づいて、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更し、これにより金属材１の送り出し速度を制御すればよい。
【０１０２】
＜冷却温度測定手段２０５の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２５Ｇ及び２６Ｇを修正する例を示している。より具体的には、制御パターン２５Ｇを修正する場合、冷却温度測定手段２０５は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、冷却温度測定手段２０５によって測定した各点の温度測定値に基づいて、制御パターン２５Ｇの内、冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置ＣＹｓからなる制御パターン、冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置ＣＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、各点の測定温度が略同等となるように、駆動位置ＣＹｓ、ＣＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、冷却手段６の駆動機構５２を制御する構成とされている。ただし、前述のように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓであり、実際には修正後のＣＹｓ、ＣＺｓは駆動機構５２に出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構に修正後のＣＹｓ、ＣＺｓが出力されることになる。これにより、修正前の制御パターン２５Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて冷却手段６の位置を制御すれば、冷却手段６と金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、冷却手段６と金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６と金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２５Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１０３】
また、制御装置２０Ｇは、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２６Ｇを修正（例えば、金属材１の温度測定値が目標範囲内となるように、冷却媒体６１１の供給設定値ＣＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされている。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な冷却が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。
【０１０４】
さらに、制御パターン２６Ｇとして、各ノズル６１から供給する冷却媒体６１１の供給量からなる複数の制御パターンが記憶される場合、冷却温度測定手段２０５は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、冷却温度測定手段２０５によって測定した各点の温度測定値に基づいて、冷却手段６と金属材１との間の芯ずれを検知し、金属材１から離れたノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が増加するように該ノズル６１についての制御パターンを修正する一方、金属材１に近いノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が減少するように該ノズル６１についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされる。これにより、修正前の制御パターン２６Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて周方向の冷却媒体６１１の供給量分布を設定すれば、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、故意に硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６によって金属材１の周方向に所望の不均一な冷却ができるように制御パターン２６Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１０５】
なお、図１０には示していないが、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、金属材１の送り出し速度を制御する（例えば、金属材１の温度測定値が目標値よりも小さければ送り出し速度を小さくし、目標値よりも大きければ送り出し速度を大きくする等）構成を採用することも可能である。具体的には、冷却温度測定手段２０５による金属材１の温度測定値に基づいて、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更し、これにより金属材１の送り出し速度を制御すればよい。
【０１０６】
＜第８構成例＞
図１１は、本発明の第８構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１１において、図１０に示す第７構成例や図７に示す第４構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図１１に示すように、本構成例の制御装置２０Ｈも、第７構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｈが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｈに記憶される制御パターン２１Ｈ〜２６Ｈの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｈを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｈは、第７構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｈに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｈと第７構成例の制御装置２０Ｇとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係、第４構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係、第６構成例の制御装置２０Ｆと第５構成例の制御装置２０Ｅとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｈについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【０１０７】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｈによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｈによれば、第７構成例の制御装置２０Ｇと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとに基づいて挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構や、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構、設定部の時間応答性との差異等があったとしても、第７構成例の制御装置２０Ｇと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【０１０８】
図１２は、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０の制御装置２０（第２構成例の制御装置２０Ｂ）を用いて、金属材１（管）に曲げ加工（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）を施した例を示す。図１２（ａ）は、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（シフト量）からなる制御パターンを、図１２（ｂ）は、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（チルト量）からなる制御パターンを、図１２（ｃ）は、得られた熱間曲げ加工製品の外観写真を示す。図１２に示すように、熱間曲げ加工後の金属材１が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の被制御手段を制御することにより、目標品質（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）に対して精度良く熱間曲げ加工できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る制御方法を適用する熱間曲げ加工装置、及び該制御方法を実施するための制御装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、熱間曲げ加工される金属材の例を示す縦断面図であり、図２（ａ）はロールフォーミング等で製造された開断面材を、図２（ｂ）は押し出し加工で製造された異型断面材を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る加熱手段及び冷却手段の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第４構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第５構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第６構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第７構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第８構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の制御装置を用いて、金属材（管）に曲げ加工（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）を施した例を示す。図１２（ａ）は、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の第１シフト機構の駆動位置（シフト量）からなる制御パターンを、図１２（ｂ）は、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の第１チルト機構の駆動位置（チルト量）からなる制御パターンを、図１２（ｃ）は、得られた熱間曲げ加工製品の外観写真を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の駆動源の駆動制御方法の一例を示す図であり、図１３（ａ）は一般的な制御方法を、図１３（ｂ）は高い駆動位置精度を確保する場合の制御方法を示す。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の駆動源の駆動制御方法による制御結果の一例を模式的に示す図であり、図１４（ａ）は図１３（ａ）に示す制御方法によって得られる制御結果を、図１４（ｂ）は図１３（ｂ）に示す制御方法によって得られる制御結果を示す。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・金属材
２・・・支持手段
３・・・送出手段
４・・・挟持手段
５・・・加熱手段
６・・・冷却手段
７・・・クランプ
１０・・・熱間曲げ加工装置
２０・・・制御装置
２１・・・支持手段の駆動機構
４１・・・挟持手段の駆動機構
５２・・・加熱手段及び冷却手段の駆動機構
５３・・・加熱手段設定部
６２・・・冷却手段設定部
７１・・・クランプの駆動機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品に関する。より具体的には、目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）が得られるように精度良く曲げ加工することができると共に、熟練者に頼らなくても作業能率を高めることができる金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境への配慮から、構造用金属材として、軽量で高強度の材料が要請されるようになってきた。例えば、自動車業界においては、燃費向上や衝突安全性の向上といった観点から、自動車部品の軽量化及び高強度化に対する要請がますます厳しくなっており、自動車用部品の開発と共に自動車用部品の構造を見直すことが進められている。
【０００３】
このように多様な自動車用部品に適用するために、多岐にわたる曲げ形状、例えば、曲げ方向が２次元的、さらには３次元的に異なる曲げ形状からなる金属材を目標品質が得られるように精度良く加工し得る曲げ加工技術の開発が強く要請されている。
【０００４】
従来より、このような曲げ加工技術の開発要請に対応するため、種々の曲げ加工技術が提案されている。例えば、特許文献１には、押し曲げ方式の高周波加熱ベンダーであって、押し曲げローラを３次元方向へ移動自在に支持する高周波加熱ベンダーが提案されている。特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーによれば、ガイドローラで支持した被曲げ加工物を押し曲げローラで一方向に曲げた後に、前記一方向とは曲げ方向の異なる曲げ加工に入る際、押し曲げローラを被曲げ加工物を跨いで反対方向の被曲げ加工物側面に移動させてその側面に当接させ曲げ加工するので、例えば、Ｓ字曲げのように、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合であっても、被曲げ加工物を１８０度回転させる段取り作業を不要にできるという利点がある。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーには、押し曲げローラに被曲げ加工物の両側面をクランプする手段がないため、高周波加熱後の冷却による残留応力に起因して変形が発生し易いことから、所定の寸法精度を確保するのが難しく、加工速度が制約されると共に、曲げ加工度を高めることが困難になる。
【０００６】
また、特許文献２には、特許文献１に記載の高周波加熱ベンダーのガイドローラや押し曲げローラに代えて、固定ダイと３次元方向に移動可能な可動ジャイロダイとを設け、可動ジャイロダイによる金属部材の曲げ加工の曲率に応じた温度に金属部材を加熱する加熱手段、固定ダイや可動ジャイロダイに冷却流体を供給する冷却流体供給手段等を備えた金属部材の曲げ加工装置が提案されている。
【０００７】
しかしながら、特許文献２に記載の曲げ加工装置が備える固定ダイ及び可動ジャイロダイは、双方共に被曲げ加工物である金属部材の長手方向（押し出し方向）に沿って回転可能に構成されていないため、金属部材の表面に焼き付きが生じ易い。また、特許文献２に記載の曲げ加工装置は、冷却流体供給手段によって固定ダイや可動ジャイロダイに冷却流体を供給し、両ダイの強度低下や熱膨張による加工精度の低下を回避しているが、曲げ加工された金属部材の焼入熱処理を意図するものではなく、焼入熱処理による金属部材の高強度化を図ることができない。
【０００８】
一方、被曲げ加工物を多岐にわたる曲げ形状に精度良く加工するため、現状の加工現場では、熟練者の勘や技能によって、加熱条件、冷却条件、加工量等の諸条件を決めているのが実状である。
【０００９】
しかしながら、近年では、これら熟練者の高齢化とこれに伴う作業従事者の減少などの問題が顕著になってきており、熟練を要する作業を特別な技能を必要としないで実施でき、且つ、処理能力の向上を実現できる技術が要望されている。
【特許文献１】特開２０００−１５８０４８号公報
【特許文献２】特許第３１９５０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、自動車用部品等の金属材の熱間曲げ加工に際して、多岐にわたる曲げ形状が要求される場合であっても、目標形状等の目標品質が得られるように精度良く曲げ加工することができると共に、熟練者に頼らなくても作業能率を高めることができる金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法及び制御装置、並びにこれらを用いた熱間曲げ加工製品の製造方法、熱間曲げ加工製品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するべく、本発明は、金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工する熱間曲げ加工装置の制御方法であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法を提供するものである。
【００１２】
斯かる発明において、熱間曲げ加工装置が備える各手段は、例えば、金属材を送り出す方向の上流側から、送出手段、支持手段、加熱手段、冷却手段、挟持手段の順に配置される。そして、例えば、送出手段によって長手方向に送り出した金属材を支持手段で案内支持しながら、加熱手段の配置箇所で局部的に金属材を加熱し、挟持手段によって前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与し、その直後に冷却手段によって金属材の加熱された部位を冷却するように各手段を制御することによって、金属材に対して熱間曲げ加工が施される。この際、本発明によれば、挟持手段を用いて（すなわち、金属材の両側面を金属材の長手方向に沿って回転可能なロールによってクランプした状態で）、加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与すると共に、熱間曲げ加工後の金属材（熱間曲げ加工製品）が目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置を構成する各手段を制御するため、従来のように残留応力に起因した変形や焼き付きが発生し難く、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターンを決定しさえすれば、該決定した制御パターンに基づいて熱間曲げ加工装置の各手段を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【００１３】
好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第１シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第２シフト機構、前記一軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第１チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第２チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、前記挟持手段の駆動機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１４】
斯かる好ましい態様によれば、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールである挟持手段の駆動機構の数を増やせば増やすほど、金属材の曲げ形状が多岐にわたり、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合や、さらには曲げ方向が３次元的に異なる連続曲げの場合であっても、効率的に曲げ加工することが可能である。
【００１５】
また、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記挟持手段を回転させる第１回転機構を備え、前記第１回転機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１６】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段を金属材の長手方向周りに回転させることにより、金属材にねじり変形を付与することが可能である。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記支持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記支持手段を回転させる第２回転機構を備え、前記第２回転機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００１８】
斯かる好ましい態様によれば、支持手段を回転させることにより、挟持手段を金属材の長手方向周りに回転させなくても、金属材にねじり変形を付与することが可能である。また、挟持手段を回転させながら支持手段をこれより多く又は少なく回転させることによっても、金属材にねじり変形を付与することが可能である。
【００１９】
また、好ましくは、前記熱間曲げ加工装置は、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第３シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第４シフト機構、前記一軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第３チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第４チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構の駆動位置を制御する態様とされる。
【００２０】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段の駆動と、加熱手段及び／又は冷却手段の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００２１】
また、好ましくは、前記加熱手段の加熱出力及び／又は前記冷却手段による冷却媒体の供給を制御する態様とされる。
【００２２】
斯かる好ましい態様によれば、挟持手段の駆動と、加熱手段の加熱出力（出力値の増減の他、加熱出力のオン／オフを含む）及び／又は冷却手段による冷却媒体の供給（供給量の増減の他、供給のオン／オフを含む）とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００２３】
前記制御パターンは、例えば、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段（つまり、送出手段及び挟持手段の他、支持手段、加熱手段及び冷却手段の内、少なくとも１以上の手段）の制御量とすることができる。ここで、被制御手段が送出手段である場合、金属材の送り出し量や送り出し速度等が制御量となる。また、被制御手段が挟持手段の場合、挟持手段の駆動機構の駆動位置（挟持手段の位置に相当）等が制御量となる。被制御手段が支持手段の場合、支持手段の駆動機構の駆動位置（支持手段の回転位置に相当）等が制御量となる。被制御手段が加熱手段の場合、加熱手段の駆動機構の駆動位置（加熱手段の位置に相当）、加熱手段の加熱出力等が制御量となる。さらに、被制御手段が冷却手段の場合、冷却手段の駆動機構の駆動位置（冷却手段の位置に相当）、冷却手段による冷却媒体の供給等が制御量となる。
【００２４】
しかしながら、金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた被制御手段の制御量を制御パターンとして一律に用いる場合（換言すれば、時間を基準として各被制御手段の制御量を設定した場合）、例えば、送出手段の時間応答性と、挟持手段の駆動機構の時間応答性との差異等に起因して、本来曲げ加工されるべき金属材の長手方向部位にズレが生じ、加工精度が低下する虞もある。
【００２５】
従って、好ましくは、前記制御パターンは、金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御する態様とされる。
【００２６】
ここで、金属材に関する経時的情報とは、例えば、金属材の送り出し量や送り出し速度の他、金属材の曲げ加工の際に挟持手段に作用する荷重反力など、金属材の動きに関連して経時的に変化する情報を意味する。前記好ましい態様によれば、例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の制御量を制御パターンとして用い、適宜の検出手段によって検出した金属材の送り出し量と、前記制御パターンとに基づいて（つまり、実際に検出した送り出し量に応じた適切な制御量に基づいて）、挟持手段を制御することになる。従って、前述のように、送出手段の時間応答性と、挟持手段の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、本来曲げ加工されるべき金属材の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００２７】
好ましくは、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位、前記加熱手段近傍における金属材の温度、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度の内、少なくとも１以上を測定し、前記測定値に基づいて、前記制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御する態様とされる。
【００２８】
斯かる好ましい態様によれば、例えば、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定し、該測定値に基づいて、加熱手段についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段を制御することになる。より具体的には、例えば、加熱手段近傍で測定した金属材の変位に基づいて、制御パターン（例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の位置）を修正（例えば、金属材の変位が目標範囲内となるように、加熱手段の位置を変更）し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段の位置を制御することになる。例えば、加熱手段が金属材の長手方向に直交する断面を囲繞する加熱コイルであるときに、加熱コイルと金属材との芯ずれが小さくなるように金属材の変位の目標範囲を定めておけばよい。これにより、修正前の制御パターンでは、加熱コイルと金属材との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターンに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材との芯ずれが小さくなる結果、金属材の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合にも、前記好ましい態様によれば、加熱コイルと金属材の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン（金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の位置）を修正することにより、所望の硬度ムラを発生させることができる点で有効である。
【００２９】
また、上記好ましい態様によれば、例えば、加熱手段近傍における金属材の温度（加熱手段によって加熱された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定し、該測定値に基づいて、加熱手段についての制御パターン（例えば、金属材の送り出し量に対応付けられた加熱手段の加熱出力）を修正（例えば、測定温度が目標範囲内となるように、加熱手段の加熱出力を変更）し、該修正後の制御パターンに基づいて、加熱手段を制御することになる。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な加熱が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。冷却手段近傍における金属材の温度（冷却手段によって冷却された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定し、該測定値に基づいて、冷却手段についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、冷却手段を制御する場合も同様の作用効果を奏する。なお、制御パターンの修正は、現在熱間曲げ加工中の金属材に適用している制御パターンに対して実施することも可能であるが、現在熱間曲げ加工中の金属材について測定した変位等に基づいて、次回以降に熱間曲げ加工が施される金属材に提供される制御パターンに対して実施することも無論可能である。
【００３０】
また、前記課題を解決するべく、本発明は、金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置された熱間曲げ加工装置を制御する装置であって、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンを記憶し、前記記憶された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置としても提供される。
【００３１】
前記制御パターンは、例えば、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とすることができる。
【００３２】
あるいは、前記制御装置は、金属材に関する経時的情報を検出する検出手段を備え、前記記憶される制御パターンは、前記検出手段によって検出される金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、前記検出手段によって検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御する態様を採用することも可能である。
【００３３】
また、好ましくは、前記制御装置は、金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定する変位測定手段、前記加熱手段近傍における金属材の温度を測定する加熱温度測定手段、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度を測定する冷却温度測定手段の内、少なくとも１以上の測定手段を備え、前記測定手段の測定値に基づいて、前記記憶された制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御する態様とされる。
【００３４】
さらに、本発明は、上記の制御方法を用いて前記熱間曲げ加工装置を制御する工程を含むことを特徴とする熱間曲げ加工製品の製造方法、及び該製造方法で製造した熱間曲げ加工製品としても提供される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、挟持手段を用いて、加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与すると共に、熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置を構成する各手段を制御するため、従来のように残留応力に起因した変形や焼き付きが発生し難く、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターンを決定しさえすれば、該決定した制御パターンに基づいて熱間曲げ加工装置の各手段を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、添付図面を適宜参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る制御方法を適用する熱間曲げ加工装置、及び該制御方法を実施するための制御装置の全体構成を概略的に示す図である。図１に示すように、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、金属材１をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段３と、送り出された金属材１を案内支持する支持手段２と、金属材１を局部的に加熱する加熱手段５と、加熱された金属材１の部位を冷却する冷却手段６と、金属材１を挟持して前記加熱された金属材１の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段４とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材１を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工するように構成されている。本実施形態では、金属材１を送り出す方向の上流側から、送出手段３、支持手段２、加熱手段５、冷却手段６、挟持手段４の順に配置されている。
【００３７】
図１に示す金属材１は、断面形状が丸形とされた管であるが、熱間曲げ加工装置１０によって熱間曲げ加工される対象はこれに限るものではなく、各種の断面形状を有する金属材に適用可能である。例えば、図１に示す丸形の他、矩形、台形、その他複雑な形状を有する閉断面材や、図２（ａ）に示すようなロールフォーミング等で製造された開断面材（チャンネル）、図２（ｂ）に示すような押し出し加工で製造された異型断面材（チャンネル）、或いは各種の断面形状からなる棒材（丸棒、角棒、異型棒）等に適用することが可能である。ただし、適用される金属材１の断面形状に応じて、支持手段２や挟持手段４の形状を設計する必要がある。
【００３８】
前述のように、本実施形態では、熱間曲げ加工を施す金属材１として丸形の管を用いているため、支持手段２としては、丸形の管を案内支持することができるように、２対の対向する支持ロールを採用している。しかしながら、支持手段２としては、これに限定されるものではなく、適用される金属材の断面形状に応じた支持ガイドを採用することも可能である。また、支持手段２として支持ロールを採用する場合であっても、本実施形態のように２対の支持ロールに限るものではなく、１対又は２対を超える複数対の支持ロールを採用することも可能である。
【００３９】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、支持手段２の駆動機構として、金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させて回転位置θＳＸとする第２回転機構２１を備えている。第２回転機構２１は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の動力を支持手段２に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。斯かる第２回転機構２１のより具体的な構成については、公知の各種回転機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。この第２回転機構２１を駆動して金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させることにより、後述するように挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させなくても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。また、挟持手段４を回転させながら支持手段２をこれより多く又は少なく回転させることによっても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００４０】
本実施形態に係る送出手段３は、金属材１を長手方向に間欠的に又は連続的に押し出して、押し出し量（送り出し量）ＦＸとする押出装置とされている。斯かる押出装置は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、油圧シリンダーやエアシリンダー等のシリンダー装置を採用することも可能である。そして、ボールねじや、シリンダー装置のピストンロッド等によって金属材１の端部を押圧することにより、金属材１が長手方向に押し出されることになる。
【００４１】
本実施形態に係る挟持手段４は、金属材１の長手方向に沿って回転可能な１対の対向するロールとされている。しかしながら、挟持手段４としては、これに限定されるものではなく、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールであって金属材１を挟持できる限りにおいて、適用される金属材１の断面形状等に応じた２対の対向するロールや３つ以上のロールを採用することも可能である。
【００４２】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、挟持手段４の駆動機構として、金属材１の長手方向に略直交する平面内の一軸方向（本実施形態では左右方向）に沿って挟持手段４を移動させて位置ＫＹとする第１シフト機構４１１、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向（本実施形態では上下方向）に沿って挟持手段４を移動させて位置ＫＺとする第２シフト機構４１２、前記一軸方向周りに挟持手段４を傾斜させて回転位置θＫＹとする第１チルト機構４１３、及び前記他軸方向周りに挟持手段４を傾斜させて回転位置θＫＺとする第２チルト機構４１４の内、少なくとも１以上の機構を備えている。本実施形態に係る挟持手段４の駆動機構４１は、好ましい構成として、これら第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４の全てを備える構成とされている。各機構４１１〜４１４を適宜駆動することにより、挟持手段４は、金属材１を挟持した状態でシフト又はチルトすることになり、これにより、金属材１には加熱手段５によって加熱された部位を支点とする曲げモーメントが付与される。そして、駆動する各機構４１１〜４１４の組み合わせや駆動量を適宜選択することにより、金属材１の曲げ形状が多岐にわたり、曲げ方向が２次元的に異なる連続曲げの場合や、さらには曲げ方向が３次元的に異なる連続曲げの場合であっても、効率的に曲げ加工することが可能である。
【００４３】
第１シフト機構４１１及び第２シフト機構４１２は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して挟持手段４に伝達するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４は、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を挟持手段４に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。これら各機構４１１〜４１４のより具体的な構成については、公知の各種機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。当然のことながら、例えば、挟持手段４に接続した汎用の多軸ロボットを挟持手段４の駆動機構として用いることも可能である。
【００４４】
なお、挟持手段４の駆動機構として、金属材１の長手方向周りに挟持手段４を回転させて回転位置θＫＸとする第１回転機構を備えることも可能である。この第１回転機構も、第１チルト機構４１３及び第２チルト機構４１４と同様に、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を挟持手段４に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。この第１回転機構を駆動して、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることにより、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００４５】
図３は、本実施形態に係る加熱手段５及び冷却手段６の概略構成を示す縦断面図である。図１又は図３に示すように、本実施形態に係る加熱手段５は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞する中空の導電性材料からなる加熱コイル５１を具備する。そして、加熱コイル５１に高周波電流を通電することにより、金属材１が局部的に加熱されることになる。また、本実施形態に係る冷却手段６は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞するように、加熱コイル５１の内側に環状に配置された複数のノズル６１を具備する。そして、ノズル６１から金属材１に向けて冷却媒体６１１を供給（噴射）することにより、加熱手段５によって加熱された金属材１の部位が冷却されることになる。図３に示すように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されている。すなわち、ノズル６１は、加熱コイル５１を構成する導電性材料の内側の一部を穿孔することによって形成されており、加熱コイル５１の中空部５２に供給された冷却媒体６１１を金属材１に向けて噴射する構成とされている。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、加熱手段５と冷却手段６とを別体とすることも無論可能である。
【００４６】
本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構として、金属材１の長手方向に略直交する平面内の一軸方向（本実施形態では左右方向）に沿って加熱手段５及び冷却手段６を移動させて、それぞれ位置ＨＹ、ＣＹとする第３シフト機構５２１、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向（本実施形態では上下方向）に沿って加熱手段５及び冷却手段６を移動させて、それぞれ位置ＨＺ、ＣＺとする第４シフト機構５２２、前記一軸方向周りに加熱手段５及び冷却手段６を傾斜させて、それぞれ回転位置θＨＹ、θＣＹとする第３チルト機構５２３、及び前記他軸方向周りに加熱手段５及び冷却手段６を傾斜させて、それぞれ回転位置θＨＺ、θＣＺとする第４チルト機構５２４の内、少なくとも１以上の機構を備えている。本実施形態に係る加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構５２は、好ましい構成として、これら第３シフト機構５２１、第４シフト機構５２２、第３チルト機構５２３及び第４チルト機構５２４の全てを備える構成とされている。そして、各機構５２１〜５２４を適宜駆動することにより、挟持手段４の駆動と、加熱手段５及び冷却手段６の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００４７】
第３シフト機構５２１及び第４シフト機構５２２は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して加熱手段５及び冷却手段６に伝達するボールねじ等の機械要素から構成することが可能である。また、第３チルト機構５２３及び第４チルト機構５２４は、例えば、前記と同様の駆動源や、該駆動源の動力を加熱手段５及び冷却手段６に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。これら各機構５２１〜５２４のより具体的な構成については、公知の各種機構を適用可能であるため、詳細な説明は省略する。当然のことながら、例えば、加熱手段５及び冷却手段６に接続した汎用の多軸ロボットを加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構として用いることも可能である。
【００４８】
なお、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されているため、両手段５、６を一体的に駆動する駆動機構５２を採用して駆動機構を共用しているが、加熱手段５と冷却手段６とを別体とした場合には、それぞれに独立した駆動機構を設ければよい。
【００４９】
また、熱間曲げ加工装置１０は、加熱手段５の加熱出力を設定する加熱手段設定部５３及び／又は冷却手段６による冷却媒体の供給を設定する冷却手段設定部６２を備える。本実施形態では、加熱手段設定部５３及び冷却手段設定部６２の双方を備える構成とされている。加熱手段設定部５３は、例えば、通電量可変の高周波電源等から構成され、加熱手段（加熱コイル）５への高周波電流の通電量を設定する（通電のオン／オフを含む）ことによって加熱出力を設定する構成とされる。また、冷却手段設定部６２は、例えば、冷却手段６に冷却媒体６１１を供給する配管に設けられた流量調整弁や、環状に配置された各ノズル６１の開閉弁から構成され、前記流量調整弁を調整することによってノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）を設定（供給のオン／オフを含む）したり、前記開閉弁により各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する構成とされる。そして、各設定部５３、６３を適宜制御することにより、挟持手段４の駆動と、加熱手段５の加熱出力及び冷却手段６による冷却媒体の供給とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００５０】
なお、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、上述した構成の他、送出手段３と支持手段２との間に配置され、送り出し前の金属材１の長手方向一端部を把持して他端部を送出手段３に取り付けるためのクランプ７を備えている。そして、クランプ７の駆動機構として、金属材１の長手方向周りにクランプ７を回転させて回転位置θＸとするクランプ回転機構７１を備えている。クランプ回転機構７１は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の動力をクランプ７に伝達する回転ギア等の機械要素から構成することが可能である。このクランプ回転機構７１を駆動して、クランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させることにより、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００５１】
また、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０は、必要に応じて、挟持手段４、加熱手段５及び冷却手段６を金属材１の長手方向に沿って移動させて、それぞれ位置ＫＸ、ＨＸ、ＣＸとするシフト機構を備える構成とすることも可能である。斯かるシフト機構は、例えば、ＡＣサーボモータ、油圧サーボモータ等の駆動源や、該駆動源の回転動力を直線運動に変換して挟持手段４、加熱手段５及び冷却手段６のそれぞれに伝達するボールねじ等の機械要素や汎用のロボットなどから構成することが可能である。
【００５２】
以上に説明した構成を有する熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段は、制御装置２０によって制御され、これにより金属材１に熱間曲げ加工が施される。基本的に、制御装置２０は、送出手段３によって長手方向に送り出した金属材１を支持手段２で案内支持しながら、加熱手段５の配置箇所で局部的に金属材１を加熱し、挟持手段４によって前記加熱された金属材１の部位に曲げモーメントを付与し、その直後に冷却手段６によって金属材１の加熱された部位を冷却するように、熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段を制御する。
【００５３】
ここで、制御装置２０としては、所定の動作プログラムをインストールした制御用コンピュータを利用できる他、アナログ型のプログラム設定器等を利用することも可能である。そして、制御装置２０は、熱間曲げ加工後の金属材１（熱間曲げ加工製品）が目標品質（形状、硬度、ミクロ組織等）となるように予め決定された制御パターンを記憶している。より具体的に説明すれば、予め種々の適当な制御パターンに基づいて、金属材１に熱間曲げ加工を施し、得られた熱間曲げ加工製品の形状、硬度を測定したり、ミクロ組織等を観察することにより、目標品質が得られる良好な制御パターンを選定し、これを制御装置２０に記憶している。そして、制御装置２０は、前記記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御すると共に、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴としている。以下、制御装置２０の具体的構成について、複数の例を挙げて、より詳細に説明する。
【００５４】
＜第１構成例＞
図４は、本発明の第１構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。図４に示すように、本構成例の制御装置２０Ａは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４）の制御量とされている。
【００５５】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ａには、下記（１）〜（５）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ａ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン２２Ａ
（３）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン２３Ａ
（４）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン２４Ａ
（５）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン２５Ａ
なお、図４に示すＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓは、それぞれ図１に示すＦＸ、ＫＹ、ＫＺ、θＫＹ、θＫＺの設定値を意味する。
【００５６】
制御装置２０は、金属材１の送り出し開始を示す適宜のトリガー信号を起点として、クロックを出力するクロック発生器２０１を具備する。そして、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ａ〜２５Ａとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。具体的には、送り出し量ＦＸｓは送出手段３に出力される。そして、送出手段３は、入力された送り出し量ＦＸｓに相当する金属材１の送り出し量となるように予め設定された駆動量だけ、駆動源であるＡＣサーボモータ等を駆動する。なお、本構成例のクロック発生器２０１は、好ましい態様として、クロックレートが可変とされている。従って、例えば、制御パターン２１Ａが、経過時間ｔ（クロック数）に比例する送り出し量ＦＸｓとされている場合、クロック発生器２０１のクロックレートを高くすると、単位時間（実時間）当たりに出力されるクロック数が増えるため、単位時間当たりの送り出し量ＦＸｓの変化（すなわち、送り出し速度）も大きくなる。逆に、クロックレートを低くすると、送り出し速度は小さくなる。つまり、上記好ましい態様によれば、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更するだけで、金属材１の送り出し速度を容易に変更可能である。
【００５７】
同様にして、駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓは、それぞれ挟持手段４の第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４に出力される。そして、これら各機構４１１〜４１４は、各機構４１１〜４１４が前記入力された各駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓとなるように予め設定された駆動量だけ、各機構４１１〜４１４の駆動源を駆動する。
【００５８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ａによれば、熱間曲げ加工後の金属材１が目標品質となるように予め決定された制御パターン２１Ａ〜２５Ａに基づいて、熱間曲げ加工装置１０を構成する各手段（送出手段３、挟持手段４）を制御するため、精度の良い熱間曲げ加工が可能である。また、いったん目標品質を得るための制御パターン２１Ａ〜２５Ａを決定しさえすれば、該決定した制御パターン２１Ａ〜２５Ａに基づいて熱間曲げ加工装置１０の各手段（送出手段３、挟持手段４）を制御するだけでよく、熟練者の勘や技能に頼る必要がないため、熱間曲げ加工の作業能率を高めることも可能である。
【００５９】
なお、前述したように、送出手段３は、制御装置２０から入力された制御量（送出手段３による金属材１の送り出し量）が得られるように、予め設定された駆動量だけ駆動源を駆動する。同様に、挟持手段４も、制御装置２０から入力された制御量（挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置）が得られるように、予め設定された駆動量だけ駆動源を駆動する。これら駆動源の駆動制御方法としては、図１３（ａ）に示すような、一般的な制御方法を採用することも可能である。すなわち、制御装置２０から初めに入力された制御量に対応する駆動量がＳ１である場合には、停止状態から駆動速度Ｖ１となるまで加速し、該駆動速度Ｖ１で所定時間駆動した後に、減速して再び停止状態とする。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ１に等しくなるように、駆動速度Ｖ１及び動作時間Ｔ１を設定する。制御装置２０から次に入力された制御量に対応する駆動量がＳ２である場合には、再び、停止状態から駆動速度Ｖ２となるまで加速し、該駆動速度Ｖ２で所定時間駆動した後に、減速して停止状態とする。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ２に等しくなるように、駆動速度Ｖ２及び動作時間Ｔ２を設定する。以下、同様の動作を繰り返す方法であり、複雑な曲げ製品を得ることができる。ただし、図１３（ａ）に示す制御方法によれば、加速、定速、減速、停止を繰り返す動作となるため、高寸法精度が求められる製品に対しては、図１４（ａ）に示すように、駆動位置精度が不十分となる場合もある。
【００６０】
これに対し、本実施形態のように、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源として、駆動速度を任意に設定可能なＡＣサーボモータ等を用いる場合には、図１３（ｂ）に示すような制御方法を採用することが可能である。すなわち、制御装置２０から初めに入力された制御量に対応する駆動量がＳ１’である場合には、停止状態から駆動速度Ｖ１’となるまで加速し、該駆動速度Ｖ１’で所定時間駆動する。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ１’に等しくなるように、駆動速度Ｖ１’及び動作時間Ｔ１’を設定する。制御装置２０から次に入力された制御量に対応する駆動量がＳ２’である場合には、駆動速度Ｖ１’から駆動速度Ｖ２’となるまで加速（又は減速）し、該駆動速度Ｖ２’で所定時間駆動する。そして、上記動作に対応するハッチング部分の面積が駆動量Ｓ２’に等しくなるように、駆動速度Ｖ２’及び動作時間Ｔ２’を設定する。以下、同様の動作を繰り返す方法である。図１３（ｂ）に示す方法によれば、図１４（ｂ）に示すように、駆動位置を精度良く近似できるため、高い駆動位置精度を確保することができる。
【００６１】
また、本構成例では、金属材１の曲げ方向が３次元的に異なる曲げ加工を施すことができるように、挟持手段４の第１シフト機構４１１、第２シフト機構４１２、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の全てを制御する態様について説明したが、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である。また、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である。
【００６２】
さらに、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、前述したのと同様に、制御装置２０Ａに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ａが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００６３】
＜第２構成例＞
図５は、本発明の第２構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図５において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図５に示すように、本構成例の制御装置２０Ｂも、第１構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｂが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｂに記憶される制御パターン２１Ｂ〜２５Ｂの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｂを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとに基づいて、被制御手段（挟持手段４）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｂは、第１構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｂに基づいて制御される。
【００６４】
送出量検出手段２０２としては、例えば、送出手段３の機械要素であるボールねじやピストンロッド等の駆動方向の変位を変位計で測定して、送り出し量ＦＸｉを直接的に検出する構成や、送出手段３の駆動源であるＡＣサーボモータ等の回転量をエンコーダで検出し、それをボールねじ等の駆動方向の変位に換算して、送り出し量ＦＸｉを間接的に検出する構成を採用することが可能である。
【００６５】
制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂは、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉを変数とする関数形式や、送り出し量ＦＸｉと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。制御パターン２１Ｂは、第１構成例と同様に、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
【００６６】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例と同様である。ただし、駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法については、本構成例では、制御量が金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられているため、図１３（ａ）、（ｂ）に示すグラフの横軸は金属材１の送り出し量となり、縦軸は単位送り出し量当たりの駆動量となる。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例と同様である。
【００６７】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、前述した制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂと同様に、制御装置２０Ｂに、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｂが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００６８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｂによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｂによれば、第１構成例の制御装置２０Ａと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の制御量を制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｂ〜２５Ｂとに基づいて挟持手段４を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、第１構成例の制御装置２０Ａと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００６９】
＜第３構成例＞
図６は、本発明の第３構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図６において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図６に示すように、本構成例の制御装置２０Ｃは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、クランプ７、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００７０】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｃには、下記（１）〜（６）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｃ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた支持手段２の駆動機構２１の駆動位置（支持手段２の金属材１の長手方向周りの回転位置に相当）θＳＸｓからなる制御パターン２３Ｃ
（４）経過時間ｔに対応付けられたクランプ７の駆動機構７１の駆動位置（クランプ７の金属材１の長手方向周りの回転位置に相当）θＸｓからなる制御パターン２４Ｃ
（５）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２５Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置（加熱手段５の左右方向位置に相当）ＨＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置（加熱手段５の上下方向位置に相当）ＨＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３チルト機構５２３の駆動位置（加熱手段５の左右方向周りの回転位置に相当）θＨＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４チルト機構５２４の駆動位置（加熱手段５の上下方向周りの回転位置に相当）θＨＺｓからなる制御パターン）
（６）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２６Ｃ（経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置（冷却手段６の左右方向位置に相当）ＣＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置（冷却手段６の上下方向位置に相当）ＣＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３チルト機構５２３の駆動位置（冷却手段６の左右方向周りの回転位置に相当）θＣＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４チルト機構５２４の駆動位置（冷却手段６の上下方向周りの回転位置に相当）θＣＺｓからなる制御パターン）
【００７１】
なお、図６に示すθＳＸｓ、θＸｓ、ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓ、ＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓは、それぞれ図１に示すθＳＸ、θＸ、ＨＹ、ＨＺ、θＨＹ、θＨＺ、ＣＹ、ＣＺ、θＣＹ、θＣＺの設定値を意味する。また、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化され、両手段５、６を一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓ、θＨＹｓ＝θＣＹｓ、θＨＺｓ＝θＣＺｓとなる。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれに独立した駆動機構を設ける場合には、無論、ＨＹｓ≠ＣＹｓ、ＨＺｓ≠ＣＺｓ、θＨＹｓ≠θＣＹｓ、θＨＺｓ≠θＣＺｓとすることが可能である。
【００７２】
制御装置２０Ｃは、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ｃ〜２６Ｃとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓ、θＳＸｓ、θＸｓ、ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓ、ＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。ただし、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、実際にはＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓは出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構にＣＹｓ、ＣＺｓ、θＣＹｓ、θＣＺｓが出力されることになる。
【００７３】
具体的には、駆動位置θＳＸｓは、支持手段２の駆動機構（第２回転機構）２１に出力され、第２回転機構２１は、該第２回転機構２１が前記入力された駆動位置（回転位置）θＳＸｓとなるように予め設定された駆動量だけ、第２回転機構２１の駆動源を駆動する。また、駆動位置θＸｓは、クランプ７の駆動機構（クランプ回転機構）７１に出力され、クランプ回転機構７１は、該クランプ回転機構７１が前記入力された駆動位置（回転位置）θＸｓとなるように予め設定された駆動量だけ、クランプ回転機構７１の駆動源を駆動する。本実施形態では、クランプ回転機構７１を第２回転機構２１と同期駆動するため、θＸｓ＝θＳＸｓとされている。さらに、駆動位置ＨＹｓ（＝ＣＹｓ）、ＨＺｓ（＝ＣＺｓ）、θＨＹｓ（＝θＣＹｓ）、θＨＺｓ（＝θＣＺｓ）は、それぞれ加熱手段５（及び冷却手段６）の第３シフト機構５２１、第４シフト機構５２２、第３チルト機構５２３、第４チルト機構５２４に出力される。そして、これら各機構５２１〜５２４は、各機構５２１〜５２４が前記入力された各駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓ、θＨＹｓ、θＨＺｓとなるように予め設定された駆動量だけ、各機構５２１〜５２４の駆動源を駆動する。
【００７４】
なお、送出手段３による金属材１の送り出し量ＦＸｓ、及び挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓについては、第１構成例と同様であるため、説明を省略する。
【００７５】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例と同様である。本構成例では、支持手段２の駆動機構２１、クランプ７の駆動機構７１、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構５２についても、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用して駆動源を駆動制御することが可能である。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例と同様である。
【００７６】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、第１構成例と同様に、制御装置２０Ｃに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｃが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。熱間曲げ加工装置１０が、加熱手段５、冷却手段６を金属材１の長手方向に沿って移動させて、それぞれ位置ＨＸ、ＣＸとするシフト機構（本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とが一体化されているため、ＨＸ＝ＣＸであり、両手段５、６を一体的に駆動するシフト機構とされる）を備える構成である場合も、同様の構成とすることが可能である。
【００７７】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｃによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｃによれば、挟持手段４の駆動と、加熱手段５及び冷却手段６の駆動とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。また、支持手段２の駆動機構２１を駆動して金属材１の長手方向周りに支持手段２を回転させることにより、さらにはクランプ７の駆動機構７１を支持手段２の駆動機構２１と同期駆動（θＸｓ＝θＳＸｓ）してクランプ７を回転させることにより、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させなくても、金属材１にねじり変形を付与することが可能である。
【００７８】
なお、金属材１へのねじり変形の付与は、本構成例のように、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させる制御によって行える他、下記の（１）〜（３）の制御によって行うことも可能である。
（１）支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＫＸｓとする。
（２）挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させることなく、その回転位置を固定する一方、支持手段２を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＳＸｓとする。この際、クランプ７による金属材１の把持を解除し、クランプ７に対して金属材１を長手方向周りに自由に回転し得る状態（アイドル状態）とする。
（３）挟持手段４を金属材１の長手方向周りに回転させて回転位置θＫＸｓとする一方、支持手段２及びクランプ７を金属材１の長手方向周りに同期回転させて回転位置θＳＸｓ（＝θＸｓ）とする。
【００７９】
＜第４構成例＞
図７は、本発明の第４構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図７において、図６に示す第３構成例や図５に示す第２構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図７に示すように、本構成例の制御装置２０Ｄも、第３構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｄが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｄに記憶される制御パターン２１Ｄ〜２６Ｄの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｄを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｄは、第３構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｄに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｄについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００８０】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｄによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｄによれば、第３構成例の制御装置２０Ｃと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｄ〜２６Ｄとに基づいて挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４、支持手段２、クランプ７、加熱手段５、冷却手段６の駆動機構の時間応答性との差異等があったとしても、第３構成例の制御装置２０Ｃと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００８１】
＜第５構成例＞
図８は、本発明の第５構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図８において、図４に示す第１構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図８に示すように、本構成例の制御装置２０Ｅは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００８２】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｅには、下記（１）〜（４）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｅ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｅ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の加熱手段設定部５３による加熱出力設定値（例えば、加熱手段５への高周波電流の通電量に相当）ＨＰｓからなる制御パターン２３Ｅ
（４）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の冷却手段設定部６２による冷却媒体６１１の供給設定値（例えば、冷却手段６のノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）に相当）ＣＰｓからなる制御パターン２４Ｅ
なお、本構成例では、冷却媒体６１１の全体供給量を設定する場合について例示しているが、冷却手段６の各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する場合には、各ノズル６１に対応する複数の制御パターンを記憶しておけばよい。
【００８３】
制御装置２０Ｅは、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数（金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに相当）と、各制御パターン２１Ｅ〜２４Ｅとに応じて決定される制御量設定値ＦＸｓ、ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓ、ＨＰｓ、ＣＰｓを各被制御手段に逐次出力するように構成されている。
【００８４】
具体的には、加熱出力設定値ＨＰｓは、加熱手段５の加熱手段設定部５３に出力され、加熱手段設定部５３は、加熱手段５が前記入力された加熱出力設定値ＨＰｓに相当する加熱出力（高周波電流の通電量）を示すように、加熱手段設定部５３の高周波電源等を制御する。また、冷却媒体の供給設定値ＣＰｓは、冷却手段６の冷却手段設定部６２に出力され、冷却手段設定部６２は、冷却手段６が前記入力された供給設定値ＣＰｓに相当する冷却媒体の供給（全体供給量）を示すように、冷却手段設定部６２の流量調整弁等を制御する。
【００８５】
なお、送出手段３による金属材１の送り出し量ＦＸｓ、及び挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置ＫＹｓ、ＫＺｓ、θＫＹｓ、θＫＺｓについては、第１構成例及び第３構成例と同様であるため、説明を省略する。
【００８６】
その他、送出手段３の駆動源や、挟持手段４の駆動機構４１の駆動源を駆動制御する方法として、前述した図１３（ａ）や（ｂ）に示す方法を採用できる点は、第１構成例及び第３構成例と同様である。また、曲げ方向が２次元的に異なる曲げ加工しか施さない場合には、挟持手段４の何れかの機構の制御を省略する（或いは、機構自体を設けない構成とする）ことが可能である点、金属材１の曲げ半径が大きい場合には、挟持手段４の第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４の制御を省略する（或いは、第１チルト機構４１３、第２チルト機構４１４自体を設けない構成とする）ことも可能である点も、第１構成例及び第３構成例と同様である。
【００８７】
また、熱間曲げ加工装置１０が、挟持手段４を金属材１の長手方向に沿って移動させて位置ＫＸとするシフト機構を備える構成である場合、第１構成例と同様に、制御装置２０Ｅに、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の前記シフト機構の駆動位置（挟持手段４の金属材１の長手方向に沿った位置に相当）からなる制御パターンを予め記憶させ、制御装置２０Ｅが、前記記憶された制御パターンに基づいて挟持手段４を制御する構成とすることも可能である。
【００８８】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｅによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｅによれば、挟持手段４の駆動と、加熱手段５の加熱出力及び冷却手段６による冷却媒体の供給とを同調させることができ、より一層精度の良い曲げ加工が可能になる。
【００８９】
＜第６構成例＞
図９は、本発明の第６構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図９において、図８に示す第５構成例や図７に示す第４構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図９に示すように、本構成例の制御装置２０Ｆも、第５構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、支持手段２、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｆが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｆに記憶される制御パターン２１Ｆ〜２４Ｆの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｆを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｆは、第５構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｆに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｆと第５構成例の制御装置２０Ｅとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係や、第４構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｆについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００９０】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｆによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｆによれば、第５構成例の制御装置２０Ｅと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｆ〜２４Ｆとに基づいて挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構や、加熱手段５、冷却手段６の設定部の時間応答性との差異等があったとしても、第５構成例の制御装置２０Ｅと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【００９１】
＜第７構成例＞
図１０は、本発明の第７構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１０において、図６に示す第３構成例や図８に示す第５構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図１０に示すように、本構成例の制御装置２０Ｇは、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。そして、本構成例において記憶される制御パターンは、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（送出手段３、挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている。
【００９２】
より具体的に説明すれば、本構成例の制御装置２０Ｇには、下記（１）〜（６）の制御パターンが、経過時間ｔ（実際にはクロック数）を変数とする関数形式や、経過時間ｔと制御量とが関連付けられたテーブル形式として記憶されている。
（１）経過時間ｔに対応付けられた送出手段３の送り出し量ＦＸｓからなる制御パターン２１Ｇ
（２）経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の駆動機構４１の駆動位置からなる制御パターン２２Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（挟持手段４の左右方向位置に相当）ＫＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２シフト機構４１２の駆動位置（挟持手段４の上下方向位置に相当）ＫＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（挟持手段４の左右方向周りの回転位置に相当）θＫＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた挟持手段４の第２チルト機構４１４の駆動位置（挟持手段４の上下方向周りの回転位置に相当）θＫＺｓからなる制御パターン）
（３）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２３Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置（加熱手段５の左右方向位置に相当）ＨＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置（加熱手段５の上下方向位置に相当）ＨＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第３チルト機構５２３の駆動位置（加熱手段５の左右方向周りの回転位置に相当）θＨＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の第４チルト機構５２４の駆動位置（加熱手段５の上下方向周りの回転位置に相当）θＨＺｓからなる制御パターン）
（４）経過時間ｔに対応付けられた加熱手段５の加熱手段設定部５３による加熱出力設定値（加熱手段５への高周波電流の通電量に相当）ＨＰｓからなる制御パターン２４Ｇ
（５）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の駆動機構５２の駆動位置からなる制御パターン２５Ｇ（経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置（冷却手段６の左右方向位置に相当）ＣＹｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置（冷却手段６の上下方向位置に相当）ＣＺｓからなる制御パターン、経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第３チルト機構５２３の駆動位置（冷却手段６の左右方向周りの回転位置に相当）θＣＹｓからなる制御パターン、及び経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の第４チルト機構５２４の駆動位置（冷却手段６の上下方向周りの回転位置に相当）θＣＺｓからなる制御パターン）
（６）経過時間ｔに対応付けられた冷却手段６の冷却手段設定部６２による冷却媒体の供給設定値（冷却手段６のノズル６１から供給される冷却媒体６１１の全体供給量（流量）に相当）ＣＰｓからなる制御パターン２６Ｇ
なお、図１０では、制御パターン２６Ｇは１つの制御パターンからなり、冷却媒体６１１の全体供給量を設定する場合について図示しているが、冷却手段６の各ノズル６１の開閉を調整することによって周方向の冷却媒体６１１の供給量（流量）分布を設定する場合には、各ノズル６１に対応する複数の制御パターンを記憶しておけばよい。
【００９３】
本構成例の制御装置２０Ｇは、金属材１の長手方向に略直交する平面内における金属材１の変位を測定する変位測定手段２０３、加熱手段５近傍における金属材１の温度（加熱手段５によって加熱された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定する加熱温度測定手段２０４、及び冷却手段６近傍における金属材１の温度（冷却手段６によって冷却された部位の温度、或いは前記部位に近接する部位の温度）を測定する冷却温度測定手段２０５の内、少なくとも１以上の測定手段を備えることを特徴としている。本構成例では、好ましい態様として、変位測定手段２０３、加熱温度測定手段２０４及び冷却温度測定手段２０５の全てを備える構成とされている。そして、本構成例の制御装置２０Ｇは、上記測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて、記憶された制御パターン２１Ｇ〜２６Ｇの内、制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇを修正し、該修正後の制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（加熱手段５、冷却手段６）を制御することを特徴としている。なお、制御パターン２１Ｇ、２２Ｇについては、測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて修正することなく、予め記憶された状態のままで用いられる。
【００９４】
なお、本構成例の制御装置２０Ｇは、測定手段２０３〜２０５の測定値に基づいて、記憶された制御パターン２３Ｇ〜２６Ｇを修正する点を除き、第３構成例の制御装置２０Ｃや第５構成例の２０Ｅと略同様の動作となるため、以下では、主として上記修正動作について説明する。
【００９５】
変位測定手段２０３としては、例えば、超音波式、渦流式、光学式等の各種非接触式の変位計が好適に用いられる。また、加熱温度測定手段２０４、冷却温度測定手段２０５としては、放射温度計等の非接触式温度計が好適に用いられる。以下、変位測定手段２０３の測定値に基づく制御パターンの修正、加熱温度測定手段２０４の測定値に基づく制御パターンの修正、冷却温度測定手段２０５の測定値に基づく制御パターンの修正について、順に説明する。
【００９６】
＜変位測定手段２０３の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、変位測定手段２０３による金属材１の変位測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇ、２５Ｇ及び２６Ｇを修正する例を示している。より具体的には、変位測定手段２０３を加熱手段５近傍に配置し、該変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２３Ｇの内、加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置ＨＹｓからなる制御パターン、加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置ＨＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、金属材１の変位が目標範囲内となるように、駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、加熱手段５の駆動機構５２を制御する構成とされている。前述のように、本実施形態に係る加熱手段５は、金属材１の長手方向に直交する断面を囲繞する加熱コイルであるため、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなるように金属材１の変位の目標範囲を定めておけばよい。これにより、修正前の制御パターン２３Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２３Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９７】
また、制御装置２０Ｇは、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２５Ｇの内、冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置ＣＹｓからなる制御パターン、冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置ＣＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、金属材１の変位が目標範囲内となるように、駆動位置ＣＹｓ、ＣＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて、冷却手段６の駆動機構５２を制御する構成とされている。ただし、前述のように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓであり、実際には修正後のＣＹｓ、ＣＺｓは駆動機構５２に出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構に修正後のＣＹｓ、ＣＺｓが出力されることになる。これにより、修正前の制御パターン２５Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて冷却手段６の位置を制御すれば、冷却手段６と金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、冷却手段６と金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６と金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２５Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９８】
さらに、制御装置２０Ｇは、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、制御パターン２６Ｇを修正（金属材１の変位に応じて、冷却媒体６１１の供給設定値ＣＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされている。より具体的には、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて制御パターン２６Ｇを修正する場合、制御パターン２６Ｇとしては、各ノズル６１から供給する冷却媒体６１１の供給量からなる複数の制御パターンが記憶される。そして、変位測定手段２０３で測定した金属材１の変位に基づいて、冷却手段６と金属材１との間の芯ずれを検知し、金属材１から離れたノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が増加するように該ノズル６１についての制御パターンを修正する一方、金属材１に近いノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が減少するように該ノズル６１についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされる。これにより、修正前の制御パターン２６Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて周方向の冷却媒体６１１の供給量分布を設定すれば、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２６Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【００９９】
＜加熱温度測定手段２０４の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇ及び２４Ｇを修正する例を示している。より具体的には、制御パターン２３Ｇを修正する場合、加熱温度測定手段２０４は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、加熱温度測定手段２０４によって測定した各点の温度測定値に基づいて、制御パターン２３Ｇの内、加熱手段５の第３シフト機構５２１の駆動位置ＨＹｓからなる制御パターン、加熱手段５の第４シフト機構５２２の駆動位置ＨＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、各点の測定温度が略同等となるように、駆動位置ＨＹｓ、ＨＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、加熱手段５の駆動機構５２を制御する構成とされている。これにより、修正前の制御パターン２３Ｇでは、加熱コイルと金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な加熱ができない場合であっても、修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて加熱コイルの位置を制御すれば、加熱コイルと金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な加熱ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、加熱コイルと金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、加熱コイルと金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２３Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１００】
また、制御装置２０Ｇは、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２４Ｇを修正（例えば、金属材１の温度測定値が目標範囲内となるように、加熱出力設定値ＨＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２４Ｇに基づいて、加熱手段設定部５３を制御する構成とされている。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な加熱が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。
【０１０１】
なお、図１０には示していないが、加熱温度測定手段２０４による加熱手段５近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、金属材１の送り出し速度を制御する（例えば、金属材１の温度測定値が目標値よりも小さければ送り出し速度を小さくし、目標値よりも大きければ送り出し速度を大きくする等）構成を採用することも可能である。具体的には、加熱温度測定手段２０４による金属材１の温度測定値に基づいて、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更し、これにより金属材１の送り出し速度を制御すればよい。
【０１０２】
＜冷却温度測定手段２０５の測定値に基づく制御パターンの修正＞
図１０は、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２５Ｇ及び２６Ｇを修正する例を示している。より具体的には、制御パターン２５Ｇを修正する場合、冷却温度測定手段２０５は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、冷却温度測定手段２０５によって測定した各点の温度測定値に基づいて、制御パターン２５Ｇの内、冷却手段６の第３シフト機構５２１の駆動位置ＣＹｓからなる制御パターン、冷却手段６の第４シフト機構５２２の駆動位置ＣＺｓからなる制御パターンを修正（例えば、各点の測定温度が略同等となるように、駆動位置ＣＹｓ、ＣＺｓを変更）し、該修正後の制御パターン２３Ｇに基づいて、冷却手段６の駆動機構５２を制御する構成とされている。ただし、前述のように、本実施形態では、加熱手段５と冷却手段６とを一体的に駆動する駆動機構５２を採用しているため、ＨＹｓ＝ＣＹｓ、ＨＺｓ＝ＣＺｓであり、実際には修正後のＣＹｓ、ＣＺｓは駆動機構５２に出力されない。しかしながら、加熱手段５と冷却手段６とを別体とし、それぞれを別個の駆動機構で駆動する場合には、冷却手段６の駆動機構に修正後のＣＹｓ、ＣＺｓが出力されることになる。これにより、修正前の制御パターン２５Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２５Ｇに基づいて冷却手段６の位置を制御すれば、冷却手段６と金属材１との芯ずれが小さくなる結果、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、冷却手段６と金属材１との間に故意に芯ずれを生じさせて硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６と金属材１の芯ずれ量が所望の値となるように制御パターン２５Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１０３】
また、制御装置２０Ｇは、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、制御パターン２６Ｇを修正（例えば、金属材１の温度測定値が目標範囲内となるように、冷却媒体６１１の供給設定値ＣＰｓを変更）し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされている。これにより、設定温度（予測温度）ではなく実測温度に基づいた適切な冷却が可能となる結果、十分な硬度の熱間曲げ加工製品を得ることができる。
【０１０４】
さらに、制御パターン２６Ｇとして、各ノズル６１から供給する冷却媒体６１１の供給量からなる複数の制御パターンが記憶される場合、冷却温度測定手段２０５は、金属材１の周方向に沿った複数点の温度を測定できるように、金属材１の周方向に沿って複数の放射温度計等を配置した構成とされる。そして、冷却温度測定手段２０５によって測定した各点の温度測定値に基づいて、冷却手段６と金属材１との間の芯ずれを検知し、金属材１から離れたノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が増加するように該ノズル６１についての制御パターンを修正する一方、金属材１に近いノズル６１からの冷却媒体６１１の供給量が減少するように該ノズル６１についての制御パターンを修正し、該修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて、冷却手段設定部６２を制御する構成とされる。これにより、修正前の制御パターン２６Ｇでは、冷却手段６と金属材１との間に芯ずれが生じていることに起因して、金属材１の周方向に均一な冷却ができない場合であっても、修正後の制御パターン２６Ｇに基づいて周方向の冷却媒体６１１の供給量分布を設定すれば、金属材１の周方向に均一な冷却ができるようになり、ひいては周方向に硬度ムラのない熱間曲げ加工製品を得ることが可能である。また、製品の用途によっては、故意に硬度ムラを発生させた方が良い場合もある。このような場合には、冷却手段６によって金属材１の周方向に所望の不均一な冷却ができるように制御パターン２６Ｇを修正することにより、所望の硬度ムラ（金属材１の周方向の硬度分布）を得ることが可能である。
【０１０５】
なお、図１０には示していないが、冷却温度測定手段２０５による冷却手段６近傍における金属材１の温度測定値に基づいて、金属材１の送り出し速度を制御する（例えば、金属材１の温度測定値が目標値よりも小さければ送り出し速度を小さくし、目標値よりも大きければ送り出し速度を大きくする等）構成を採用することも可能である。具体的には、冷却温度測定手段２０５による金属材１の温度測定値に基づいて、クロック発生器２０１のクロックレートの設定を変更し、これにより金属材１の送り出し速度を制御すればよい。
【０１０６】
＜第８構成例＞
図１１は、本発明の第８構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図１１において、図１０に示す第７構成例や図７に示す第４構成例と実質的に同じ構成、機能を有する要素や、同じ意味のパラメータには同じ参照符号を付している。図１１に示すように、本構成例の制御装置２０Ｈも、第７構成例と同様に、予め決定され記憶された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の送出手段３及び挟持手段４の他、加熱手段５及び冷却手段６を制御する構成とされている。ただし、制御装置２０Ｈが金属材１に関する経時的情報（本構成例では、金属材１の送り出し量ＦＸｉであり、図１に示すＦＸの検出値に相当する）を検出する送出量検出手段２０２を備える点で相違する。また、制御装置２０Ｈに記憶される制御パターン２１Ｈ〜２６Ｈの内、送出手段３についての制御パターン２１Ｈを除き、送出量検出手段２０２によって検出される金属材１の送り出し量ＦＸｉに対応付けられた熱間曲げ加工装置１０の被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）の制御量とされている点でも相違する。さらに、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとに基づいて、被制御手段（挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６）を制御する点でも相違する。なお、送出手段３についての制御パターン２１Ｈは、第７構成例と同様に、送出手段３による金属材１の送り出し開始からの経過時間ｔ（実際には、クロック発生器２０１から出力されるクロックの数）に対応付けられた送出手段３の制御量とされており、送出手段３は、この制御パターン２１Ｈに基づいて制御される。すなわち、本構成例の制御装置２０Ｈと第７構成例の制御装置２０Ｇとの関係は、第２構成例の制御装置２０Ｂと第１構成例の制御装置２０Ａとの関係、第４構成例の制御装置２０Ｄと第３構成例の制御装置２０Ｃとの関係、第６構成例の制御装置２０Ｆと第５構成例の制御装置２０Ｅとの関係と同様である。従って、本構成例の制御装置２０Ｈについては、これ以上の詳細な説明は省略する。
【０１０７】
以上に説明した本構成例の制御装置２０Ｈによっても、精度の良い熱間曲げ加工が可能であると共に、熟練者の勘や技能に頼る必要がなく、熱間曲げ加工の作業能率を高めることが可能である。特に、本構成例の制御装置２０Ｈによれば、第７構成例の制御装置２０Ｇと異なり、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６の制御量を制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとして用い、送出量検出手段２０２によって検出した金属材１の送り出し量ＦＸｉと、制御パターン２２Ｈ〜２６Ｈとに基づいて挟持手段４、加熱手段５、冷却手段６を制御することになる。従って、送出手段３の時間応答性と、挟持手段４の駆動機構や、加熱手段５及び冷却手段６の駆動機構、設定部の時間応答性との差異等があったとしても、第７構成例の制御装置２０Ｇと異なり、本来曲げ加工されるべき金属材１の長手方向部位にズレが生じ難く、良好な加工精度を維持することが可能である。
【０１０８】
図１２は、本実施形態に係る熱間曲げ加工装置１０の制御装置２０（第２構成例の制御装置２０Ｂ）を用いて、金属材１（管）に曲げ加工（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）を施した例を示す。図１２（ａ）は、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の第１シフト機構４１１の駆動位置（シフト量）からなる制御パターンを、図１２（ｂ）は、金属材１の送り出し量に対応付けられた挟持手段４の第１チルト機構４１３の駆動位置（チルト量）からなる制御パターンを、図１２（ｃ）は、得られた熱間曲げ加工製品の外観写真を示す。図１２に示すように、熱間曲げ加工後の金属材１が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、熱間曲げ加工装置１０の被制御手段を制御することにより、目標品質（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）に対して精度良く熱間曲げ加工できることを確認した。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る制御方法を適用する熱間曲げ加工装置、及び該制御方法を実施するための制御装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、熱間曲げ加工される金属材の例を示す縦断面図であり、図２（ａ）はロールフォーミング等で製造された開断面材を、図２（ｂ）は押し出し加工で製造された異型断面材を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る加熱手段及び冷却手段の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、本発明の第２構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、本発明の第３構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第４構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の第５構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、本発明の第６構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、本発明の第７構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、本発明の第８構成例である制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の制御装置を用いて、金属材（管）に曲げ加工（曲率半径Ｒ＝１５０ｍｍ、４５°曲げ）を施した例を示す。図１２（ａ）は、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の第１シフト機構の駆動位置（シフト量）からなる制御パターンを、図１２（ｂ）は、金属材の送り出し量に対応付けられた挟持手段の第１チルト機構の駆動位置（チルト量）からなる制御パターンを、図１２（ｃ）は、得られた熱間曲げ加工製品の外観写真を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の駆動源の駆動制御方法の一例を示す図であり、図１３（ａ）は一般的な制御方法を、図１３（ｂ）は高い駆動位置精度を確保する場合の制御方法を示す。
【図１４】図１４は、本発明の一実施形態に係る熱間曲げ加工装置の駆動源の駆動制御方法による制御結果の一例を模式的に示す図であり、図１４（ａ）は図１３（ａ）に示す制御方法によって得られる制御結果を、図１４（ｂ）は図１３（ｂ）に示す制御方法によって得られる制御結果を示す。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・金属材
２・・・支持手段
３・・・送出手段
４・・・挟持手段
５・・・加熱手段
６・・・冷却手段
７・・・クランプ
１０・・・熱間曲げ加工装置
２０・・・制御装置
２１・・・支持手段の駆動機構
４１・・・挟持手段の駆動機構
５２・・・加熱手段及び冷却手段の駆動機構
５３・・・加熱手段設定部
６２・・・冷却手段設定部
７１・・・クランプの駆動機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工する熱間曲げ加工装置の制御方法であって、
熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項２】
前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第１シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第２シフト機構、前記一軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第１チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第２チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、
前記挟持手段の駆動機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項３】
前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記挟持手段を回転させる第１回転機構を備え、
前記第１回転機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項４】
前記熱間曲げ加工装置は、前記支持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記支持手段を回転させる第２回転機構を備え、
前記第２回転機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項５】
前記熱間曲げ加工装置は、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第３シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第４シフト機構、前記一軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第３チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第４チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、
前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項６】
前記加熱手段の加熱出力及び／又は前記冷却手段による冷却媒体の供給を制御することを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項７】
前記制御パターンは、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御パターンは、金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、
検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項９】
金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位、前記加熱手段近傍における金属材の温度、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度の内、少なくとも１以上を測定し、
前記測定値に基づいて、前記制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項１０】
金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置された熱間曲げ加工装置を制御する装置であって、
熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンを記憶し、
前記記憶された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１１】
前記制御パターンは、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされていることを特徴とする請求項１０に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１２】
金属材に関する経時的情報を検出する検出手段を備え、
前記記憶される制御パターンは、前記検出手段によって検出される金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、
前記検出手段によって検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１３】
金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定する変位測定手段、前記加熱手段近傍における金属材の温度を測定する加熱温度測定手段、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度を測定する冷却温度測定手段の内、少なくとも１以上の測定手段を備え、
前記測定手段の測定値に基づいて、前記記憶された制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御することを特徴とする請求項１０から１２の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１４】
請求項１から９の何れかに記載の制御方法を用いて前記熱間曲げ加工装置を制御する工程を含むことを特徴とする熱間曲げ加工製品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の製造方法で製造した熱間曲げ加工製品。
【請求項１】
金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材の長手方向に沿って回転可能なロールにより金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置され、金属材を間欠的に又は連続的に熱間曲げ加工する熱間曲げ加工装置の制御方法であって、
熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項２】
前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第１シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記挟持手段を移動させる第２シフト機構、前記一軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第１チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記挟持手段を傾斜させる第２チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、
前記挟持手段の駆動機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項１に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項３】
前記熱間曲げ加工装置は、前記挟持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記挟持手段を回転させる第１回転機構を備え、
前記第１回転機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項４】
前記熱間曲げ加工装置は、前記支持手段の駆動機構として、金属材の長手方向周りに前記支持手段を回転させる第２回転機構を備え、
前記第２回転機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項５】
前記熱間曲げ加工装置は、前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構として、金属材の長手方向に略直交する平面内の一軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第３シフト機構、前記平面内の前記一軸方向に直交する他軸方向に沿って前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を移動させる第４シフト機構、前記一軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第３チルト機構、及び前記他軸方向周りに前記加熱手段及び／又は前記冷却手段を傾斜させる第４チルト機構の内、少なくとも１以上の機構を備え、
前記加熱手段及び／又は前記冷却手段の駆動機構の駆動位置を制御することを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項６】
前記加熱手段の加熱出力及び／又は前記冷却手段による冷却媒体の供給を制御することを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項７】
前記制御パターンは、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされていることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項８】
前記制御パターンは、金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、
検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御することを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項９】
金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位、前記加熱手段近傍における金属材の温度、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度の内、少なくとも１以上を測定し、
前記測定値に基づいて、前記制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御方法。
【請求項１０】
金属材をその長手方向に間欠的に又は連続的に送り出す送出手段と、送り出された金属材を案内支持する支持手段と、金属材を局部的に加熱する加熱手段と、加熱された金属材の部位を冷却する冷却手段と、金属材を挟持して前記加熱された金属材の部位に曲げモーメントを付与する挟持手段とが、金属材の長手方向に沿って配置された熱間曲げ加工装置を制御する装置であって、
熱間曲げ加工後の金属材が目標品質となるように予め決定された制御パターンを記憶し、
前記記憶された制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の前記送出手段及び前記挟持手段を制御すると共に、前記支持手段、前記加熱手段及び前記冷却手段の内、少なくとも１以上の手段を制御することを特徴とする金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１１】
前記制御パターンは、前記送出手段による金属材の送り出し開始からの経過時間に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされていることを特徴とする請求項１０に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１２】
金属材に関する経時的情報を検出する検出手段を備え、
前記記憶される制御パターンは、前記検出手段によって検出される金属材に関する経時的情報に対応付けられた前記熱間曲げ加工装置の被制御手段の制御量とされており、
前記検出手段によって検出した金属材に関する経時的情報と、前記制御パターンとに基づいて、前記被制御手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１３】
金属材の長手方向に略直交する平面内における金属材の変位を測定する変位測定手段、前記加熱手段近傍における金属材の温度を測定する加熱温度測定手段、及び前記冷却手段近傍における金属材の温度を測定する冷却温度測定手段の内、少なくとも１以上の測定手段を備え、
前記測定手段の測定値に基づいて、前記記憶された制御パターンを修正し、該修正後の制御パターンに基づいて、前記熱間曲げ加工装置の被制御手段を制御することを特徴とする請求項１０から１２の何れかに記載の金属材の熱間曲げ加工装置の制御装置。
【請求項１４】
請求項１から９の何れかに記載の制御方法を用いて前記熱間曲げ加工装置を制御する工程を含むことを特徴とする熱間曲げ加工製品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の製造方法で製造した熱間曲げ加工製品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１３】
【図１４】
【図１２】
【公開番号】特開２００８−２３５７３（Ｐ２００８−２３５７３Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２０１２２８（Ｐ２００６−２０１２２８）
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（５０３２０２７１２）住金プラント株式会社 (9)
【出願人】（０００２２９６１２）住友鋼管株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２４日（２００６．７．２４）
【出願人】（０００００２１１８）住友金属工業株式会社 (2,544)
【出願人】（５０３２０２７１２）住金プラント株式会社 (9)
【出願人】（０００２２９６１２）住友鋼管株式会社 (26)
【Ｆターム（参考）】
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