JP2006110582A - Method and device for bending bar-shaped work - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属パイプ、金属丸棒材などの長尺棒状材を、任意の曲率で立体的に曲げ加工する曲げ加工方法と装置に関する。 The present invention relates to a bending method and apparatus for three-dimensionally bending a long bar-shaped material such as a metal pipe or a metal round bar with an arbitrary curvature.
金属パイプなどの長尺被加工物を曲げ加工する装置として、従来、下記特許文献1などにおいて、立体的にパイプを曲げ加工する装置が知られている。この曲げ加工装置は、ベース上にパイプ用チャックを備えたパイプ移送ユニットを設置すると共に、2個の曲げヘッドをベースの端部に配設し、各曲げヘッドには、各々、パイプを把持するためのプレッシャダイと、回動可能に軸支されたベントロールとを配設し、ベントロールに対しパイプをクランプさせながら回動するクランプ装置をアーム上に設けて構成される。 As an apparatus for bending a long workpiece such as a metal pipe, an apparatus for bending a pipe three-dimensionally is conventionally known in Patent Document 1 below. In this bending apparatus, a pipe transfer unit having a pipe chuck is installed on a base, and two bending heads are arranged at the end of the base, and each bending head holds a pipe. A pressure die for rotation and a bent roll pivotally supported are provided, and a clamp device that rotates while clamping a pipe to the vent roll is provided on the arm.
このツインヘッド型のパイプ曲げ加工装置は、基本的には従来の曲げ加工装置と同様に、曲げ型と締め型を回動可能に配設した構造を有し、それらを備えた1対の曲げヘッドを、ベース上に曲げ方向を相反方向として設置したものである。このため、複数の曲折部を各々の方向に曲げてパイプを立体的に曲げる場合であっても、基本的には、従来と同様に、個々の曲折部について、曲げ型と締め型の間にパイプを挟持した状態で、曲げ型と締め型を回動させて曲げる構造であり、パイプの曲げ方向を変えるために、他方の曲げヘッドを使用していた。
このため、一方の曲げヘッドでパイプの一部を曲折した後、他の部分を曲げ方向を変えてパイプを立体的に曲げ加工する場合、曲げヘッドを変えるのであるが、この場合、パイプを一方のクランプ装置から外して、他の曲げヘッドのクランプ装置に移す必要があり、作業性が悪いという課題があった。さらに、曲げ加工するパイプの曲げ曲率は、曲げヘッドのベントロールの溝の曲率により決まるため、パイプの曲げ曲率を変える場合には、その曲率に合ったベントロールと交換する必要があり、各種の曲率の曲げ加工を、任意に設定し、連続してその曲げ加工を行なうことができない、という課題があった。 For this reason, after bending a part of the pipe with one bending head and then bending the pipe three-dimensionally by changing the bending direction of the other part, the bending head is changed. Therefore, there is a problem in that workability is poor because it is necessary to remove the clamp device from the above-mentioned clamp device and transfer it to a clamp device of another bending head. Furthermore, since the bending curvature of the pipe to be bent is determined by the curvature of the groove of the bent roll of the bending head, when changing the bending curvature of the pipe, it is necessary to replace it with a vent roll that matches the curvature. There has been a problem that the bending of the curvature is arbitrarily set and the bending cannot be performed continuously.
本発明は、上述の課題を解決するものであり、パイプなどの棒状材を任意の方向に任意の曲率で連続して曲げ加工することができる棒状材の曲げ加工方法とその装置を提供することを目的とする。 This invention solves the above-mentioned subject, and provides the bending method and apparatus of a rod-shaped material which can bend a rod-shaped material, such as a pipe, in an arbitrary direction continuously with an arbitrary curvature. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明の棒状材の曲げ加工方法は、棒状材を把持して軸方向に送る送り機構と、棒状材をその軸の周りで回動させる軸回動機構と、棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、棒状材の加工部分を保持する固定型と、固定型に対向して可動的に配設された可動型を棒状材の加工部分に対し棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作するプレス機構と、プレス機構の可動型の押圧位置を固定型の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構と、を備えた曲げ加工装置により棒状材を曲げ加工する方法であって、
棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構の可動型を棒状材の押圧位置に対し繰り返し押圧動作させ、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構による可動型の振幅と押圧位置調整機構による押圧位置を調整して棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the bending method of the rod-shaped material of the present invention includes a feed mechanism that grips the rod-shaped material and sends it in the axial direction, a shaft rotation mechanism that rotates the rod-shaped material around its axis, A clamping mechanism that clamps the vicinity of the processed portion of the rod-shaped material during processing, a fixed mold that holds the processed portion of the rod-shaped material, and a movable mold that is movably disposed opposite to the fixed mold with respect to the processed portion of the rod-shaped material Bending process comprising: a pressing mechanism that repeatedly presses in the direction perpendicular to the axis of the rod-shaped material; and a pressing position adjusting mechanism that adjusts the pressing position of the movable mold of the pressing mechanism by moving it in the axial direction with respect to the reference position of the fixed mold A method of bending a rod-shaped material with an apparatus,
While the rod-shaped material is intermittently fed in the axial direction by the feed mechanism, the movable mold of the press mechanism is repeatedly pressed against the pressing position of the rod-shaped material, and the rod-shaped material is rotated around its axis by the shaft rotation mechanism. The rod-shaped material is three-dimensionally bent by adjusting the bending direction and adjusting the amplitude of the movable mold by the pressing mechanism and the pressing position by the pressing position adjusting mechanism.
また、本発明の曲げ加工装置は、棒状材を把持して軸方向に送る送り機構と、棒状材をその軸の周りで回動させる軸回動機構と、棒状材の加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構と、棒状材の加工部分を保持する固定型と、固定型に対向して可動的に配設された可動型を棒状材の加工部分に対し棒状材の軸と垂直方向に繰り返し押圧動作させるプレス機構と、プレス機構の可動型の押圧位置を固定型の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構と、を備えたことを特徴とする。 Further, the bending apparatus of the present invention includes a feed mechanism that grips a rod-shaped material and feeds it in an axial direction, an axis rotation mechanism that rotates the rod-shaped material around its axis, and a portion near the machining portion of the rod-shaped material when machining. A clamping mechanism for clamping, a fixed mold for holding a processed portion of the rod-shaped material, and a movable mold movably disposed opposite to the fixed mold are repeated in a direction perpendicular to the axis of the rod-shaped material with respect to the processed portion of the rod-shaped material. A pressing mechanism that performs a pressing operation, and a pressing position adjusting mechanism that adjusts the pressing position of the movable mold of the pressing mechanism by moving the pressing position of the pressing mechanism in the axial direction with respect to the reference position of the fixed mold.
ここで、上記曲げ加工装置においては、棒状材が管状に形成され、棒状材内にマンドレルを挿入するマンドレル装置が配設され、マンドレルの先端が状材の押圧作動時に棒状材内の押圧位置に位置するように、マンドレル装置のマンドレルが前記押圧位置調整機構の押圧位置調整動作に応じて移動するように構成することができる。 Here, in the bending apparatus, a rod-shaped material is formed in a tubular shape, a mandrel device for inserting a mandrel into the rod-shaped material is disposed, and the tip of the mandrel is positioned at a pressing position in the rod-shaped material when the shaped material is pressed. The mandrel of the mandrel device can be configured to move in accordance with the pressing position adjusting operation of the pressing position adjusting mechanism.
棒状材を曲げ加工する場合、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構の可動型を繰り返し押圧作動させながら棒状材の押圧位置を繰り返し押圧する。このとき、棒状材の曲げの方向は軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて調整し、曲げの曲率はプレス機構による可動型の振幅(ストローク幅)と押圧位置調整機構による押圧位置を調整して棒状材を立体的に曲げ加工する。 When bending the rod-shaped material, the bar-shaped material is repeatedly pressed in the axial direction by the feeding mechanism, and the pressing position of the rod-shaped material is repeatedly pressed while repeatedly pressing the movable die of the press mechanism. At this time, the bending direction of the rod-shaped material is adjusted by rotating the rod-shaped material around its axis by the shaft rotation mechanism, and the bending curvature is adjusted by the movable amplitude (stroke width) and the pressing position adjusting mechanism by the press mechanism. The bar-shaped material is three-dimensionally bent by adjusting the pressing position.
例えば、可動型の押圧動作時の振幅をS、可動型が押圧する固定型の基準位置からの距離をl、棒状材の間欠移動時の送り量をLとした場合、棒状材が曲がる曲率は、略Sとlにより決定される。可動型の振幅(押出しストローク長)Sは、押圧位置が同じ場合、長くなるほど棒状材の曲げの曲率が大きく、短いほど曲げの曲率は小さくなる。一方、押圧位置の距離lは、可動型の振幅が同じ場合、長いほど曲げ曲率が大きく、短いほど曲げ曲率が小さくなる。特に、棒状材がパイプの場合、可動型の振幅Sが大きいほどパイプに曲げ傷(破壊)を生じやすく、距離lが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。 For example, when the amplitude during the pressing operation of the movable die is S, the distance from the reference position of the fixed die pressed by the movable die is l, and the feed amount during intermittent movement of the rod-like material is L, the curvature of the bending of the rod-like material is , Approximately determined by S and l. When the pressing position is the same, the movable type amplitude (extrusion stroke length) S becomes longer as the bending curvature of the rod-shaped material becomes larger, and as it becomes shorter, the bending curvature becomes smaller. On the other hand, when the movable position amplitude is the same, the bending position has a larger bending curvature, and the shorter the distance l of the pressing position, the smaller the bending curvature. In particular, when the rod-shaped material is a pipe, the greater the movable amplitude S, the easier it is to cause bending damage (breakage) to the pipe, and the shorter the distance l, the easier the bending damage to pipe.
このため、曲げ加工の効率を考慮した場合、棒状材に破壊を生じさせない範囲で可動型の振幅Sを大きく設定し、押圧する位置までの距離lは棒状材を曲げ加工し得る最小値に設定することができる。また、棒状材の間欠移動時の送り量Lは、棒状材に折れ目などが生じない範囲で最大値に設定され、棒状材の曲げの捻り方向は、軸回動機構による回動角度Rにより決定される。 For this reason, when considering the efficiency of bending, the movable type amplitude S is set large within a range that does not cause the rod-shaped material to break, and the distance l to the pressing position is set to the minimum value at which the rod-shaped material can be bent. can do. Further, the feed amount L during intermittent movement of the rod-shaped material is set to a maximum value within a range in which the rod-shaped material is not bent, and the bending direction of the rod-shaped material is determined by the rotation angle R by the shaft rotation mechanism. It is determined.
このように、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構により可動型を棒状材の押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構による可動型の押圧振幅と、押圧位置調整機構による押圧位置を調整して、棒状材を曲げ加工するから、パイプなどの棒状材を任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して曲げ加工することができる。したがって、エクゾストパイプなど立体的な曲げ形状をもった長尺加工物を非常に効率よく加工することができる。 As described above, while the rod-shaped material is intermittently fed in the axial direction by the feeding mechanism, the movable mold is repeatedly pressed to the pressing position of the rod-shaped material by the press mechanism, and the rod-shaped material is rotated around the axis by the shaft rotation mechanism. Adjust the bending direction by moving, adjust the pressing amplitude of the movable type by the press mechanism and the pressing position by the pressing position adjustment mechanism to bend the rod-shaped material, so any rod-shaped material such as a pipe can be in any direction And can be bent three-dimensionally continuously. Therefore, a long workpiece having a three-dimensional bending shape such as an exost pipe can be processed very efficiently.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の曲げ加工装置の基本的構成を模式的に示す構成図を示している。この図1により本装置の基本的構成を説明すると、本装置は、棒状材Wを把持して軸方向に送る送り機構1と、棒状材Wをその軸の周りで回動させる軸回動機構2と、棒状材Wの加工部分近傍を加工時にクランプするクランプ機構3と、棒状材Wの加工部分を保持する固定型4と、固定型4に対向して可動的に配設された可動型5を棒状材Wの加工部分に対し棒状材Wの軸と垂直方向に繰り返し押圧動作するプレス機構6と、プレス機構6の可動型5の押圧位置を固定型4の基準位置に対し軸方向に動かして調整する押圧位置調整機構7と、を備えて構成される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the basic configuration of the bending apparatus of the present invention. The basic configuration of the present apparatus will be described with reference to FIG. 1. The present apparatus includes a feed mechanism 1 that grips and feeds a rod-shaped member W in an axial direction, and a shaft rotation mechanism that rotates the rod-shaped member W around its axis. 2, a clamp mechanism 3 that clamps the processed portion of the rod-shaped material W at the time of processing, a fixed mold 4 that holds the processed portion of the rod-shaped material W, and a movable mold that is movably disposed facing the fixed mold 4. 5 is a
ベース8上に移動台10が横方向に移動可能に配設され、移動台10にはその長手方向にむけて棒状材Wを保持するための保持管11がその軸の周りで回動可能に配設され、保持管11の先端に棒状材Wを把持するためのチャック機構9が設けられている。チャック機構9には流体圧シリンダの作動により棒状材Wを把持するコレットチャックなどが使用され、移動台10は、例えばベース8上に敷設されたレール上を移動可能である。
A movable table 10 is disposed on the
また、レールに沿って回転可能に軸支されたスクリューシャフトを回転駆動する回転駆動機構が設けられ、移動台10の底部に設けためねじ部にスクリューシャフトが螺合する。これらの機構から送り機構1が構成され、スクリューシャフトを回転駆動することにより、移動台10がレール上を移動し、保持管11に保持された棒状材Wがプレスヘッド側に送られる。
In addition, a rotational drive mechanism that rotationally drives a screw shaft that is rotatably supported along the rail is provided, and the screw shaft is screwed into the threaded portion to be provided at the bottom of the moving
軸回動機構2は、棒状材Wの保持管11を例えばモータと歯車機構により回転駆動する機構として構成され、棒状材Wを保持する保持管11を軸の周り360度の範囲で両方向に回動させる構造である。ベース8上の先端部に、固定型4と可動型5からなるプレス機構6が配設される。固定型4は棒状材Wを下から受けて保持する形状に形成されてベース8上に固定され、固定型4の上方には可動型5が棒状材Wの軸と垂直方向に往復移動可能に、プレス機構6の可動部に取り付けられ、可動型5は棒状材Wに対し押圧動作を行なう。プレス機構6としては、例えばスクリューシャフトの回転により可動型を往復移動させるスクリュープレス機構を採用することができる。また、このプレス機構6には、固定型4の基準位置(例えば中心位置)から可動型5が押圧する押圧位置までの軸方向の距離lを調整する押圧位置調整機構7が設けられる。この押圧位置調整機構7としては、可動型5を例えばスクリューシャフトの回動により横方向に移動させる機構を使用することができる。
The
上記構成の曲げ加工装置の駆動部、つまり送り機構1、軸回動機構2、プレス機構6、押圧位置調整機構7、クランプ機構3、及びチャック機構9は、図1に示すような制御ユニット14により制御される。制御ユニット14は、CPU15、RAM16、ROM17、及び入出力回路19を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、特に、そのハードディスク等の記憶装置18には、間欠送り量Lのデータと共に、棒状材Wの曲げ加工部分の単位長さ(間欠送り量L)毎の曲げデータとして、プレスヘッドの可動型5の押圧時のストローク長(振幅S)、固定型4の基準位置から可動型5の押圧位置までの距離l、及び棒状材Wの捻り(曲げ)方向を決める回動角度Rのデータが、予め記憶されている。それらのデータは、棒状材Wが間欠的に送り量Lで送られる毎に、CPU15により記憶装置18から読み出され、可動型5の振幅S,距離l,角度Rがこれらのデータに基づき制御される。
The drive unit of the bending apparatus having the above-described configuration, that is, the feed mechanism 1, the
次に、上記構成の曲げ加工装置を使用して行なう曲げ加工方法について説明する。棒状材Wを曲げ加工する場合、図1に示すように、先ず棒状材Wを移動台10の保持管11内に挿入して、その棒状材Wの先端部を固定型4の上にセットし、チャック機構9により棒状材Wを把持する。
Next, a bending method performed using the bending apparatus having the above configuration will be described. When bending the rod-shaped material W, as shown in FIG. 1, the rod-shaped material W is first inserted into the holding tube 11 of the movable table 10, and the tip of the rod-shaped material W is set on the fixed mold 4. Then, the bar-like material W is gripped by the
装置の制御ユニット14は、曲げ加工を開始すると、送り機構1を駆動制御して、移動台10を送り量Lだけ送り、送りの停止と共に、クランプ機構3により棒状材Wの先端部をクランプする。そして、この停止期間に、制御ユニット14のCPU15は記憶装置18から読み出したデータに基づき、プレス機構6を駆動制御し、可動型5を繰り返し押圧作動させ、可動型5は棒状材Wの押圧位置を繰り返し押圧する。この押圧動作時の、可動型5の押下げストローク長(振幅S)と可動型5の押圧位置つまり固定型4の基準位置から可動型5の押圧位置までの距離lは、プレス機構6と押圧位置調整機構7により制御される。
When the bending process is started, the
一方、棒状材Wの曲げの方向は、送り機構1による送り動作時、軸回動機構2によって軸の周りで回動角度Rが回動制御される。送り動作時にはクランプ機構3のクランプが解除され、送り量Lの送りが終了した時点でクランプ機構3によるクランプが再度行なわれる。
On the other hand, with respect to the bending direction of the rod-shaped material W, the rotation angle R is controlled to rotate around the axis by the
具体的には、例えば、各回の送り量Lは5mm、可動型5のストローク数は5回/秒に設定され、送りを中止する停止期間に、可動型5は、棒状材Wにおける固定型の基準位置から距離lの位置を、振幅Sで繰り返し押圧し、これにより、棒状材Wの押圧部分は振幅Sと距離lで決定される曲率に曲げ加工される。 Specifically, for example, each time the feed amount L is set to 5 mm, the number of strokes of the movable mold 5 is set to 5 times / second, and the movable mold 5 is a fixed mold in the rod-shaped material W during the stop period in which the feeding is stopped. A position at a distance l from the reference position is repeatedly pressed with an amplitude S, whereby the pressed portion of the bar W is bent to a curvature determined by the amplitude S and the distance l.
このような棒状材Wの間欠送り毎に、棒状材Wの押圧位置(固定型の基準位置から距離lの位置)が可動型5の振幅Sのストロークにより繰り返し押圧され、曲げ方向を決めるための回動角度Rの調整は、間欠動作毎つまり棒状材Wが送り量Lだけ送られる毎に行なわれ、棒状材Wが予め決められる立体形状に曲げ加工されていく。 For each intermittent feed of the bar-shaped material W, the pressing position of the bar-shaped material W (position at a distance 1 from the reference position of the fixed mold) is repeatedly pressed by the stroke of the amplitude S of the movable mold 5 to determine the bending direction. The adjustment of the rotation angle R is performed every intermittent operation, that is, every time the rod-shaped material W is fed by the feed amount L, and the rod-shaped material W is bent into a predetermined three-dimensional shape.
上述のように、棒状材Wの曲げの曲率は、略振幅Sと距離lにより決定され、可動型5の振幅(押出しストローク長)Sは、押圧位置が同じ場合、長くなるほど棒状材Wの曲げの曲率が大きく、短いほど曲げの曲率は小さくなる。一方、押圧位置の距離lは、可動型5の振幅が同じ場合、長いほど曲げ曲率が大きく、短いほど曲げ曲率が小さくなる。また、棒状材Wがパイプの場合、可動型の振幅Sが大きいほどパイプに曲げ傷を生じやすく、距離lが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。このため、曲げ加工の効率を考慮した場合、棒状材に破壊を生じさせない範囲で可動型の振幅Sを大きく設定するが、押圧する位置までの距離lは棒状材Wを曲げ加工し得る最小値に設定することになる。また、棒状材Wの間欠移動時の送り量Lは、棒状材に折れ目などが生じない範囲で最大値に設定される。 As described above, the bending curvature of the rod-shaped material W is substantially determined by the amplitude S and the distance l, and the amplitude (extrusion stroke length) S of the movable die 5 increases as the pressing position is the same. The curvature of is large, and the shorter the curvature, the smaller the curvature of bending. On the other hand, when the distance 1 of the pressing position is the same, the bending curvature increases as the length of the movable mold 5 is the same, and the bending curvature decreases as the length becomes shorter. When the rod-shaped material W is a pipe, the pipe is more likely to be bent as the movable type amplitude S is larger, and the pipe is more likely to be bent as the distance l is shorter. For this reason, when considering the efficiency of bending, the movable type amplitude S is set large within a range that does not cause the rod-shaped material to break, but the distance l to the pressing position is the minimum value at which the rod-shaped material W can be bent. Will be set to. Further, the feed amount L at the time of intermittent movement of the rod-shaped material W is set to the maximum value in a range where no folds or the like are generated in the rod-shaped material.
このように、棒状材Wを送り機構1により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構6により可動型5を棒状材Wの押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構2により棒状材Wをその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構6による可動型5の押圧振幅と、押圧位置調整機構7による押圧位置を調整して、棒状材Wを曲げ加工するから、棒状材Wを任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して、効率よく曲げ加工することができる。
In this way, while the rod-like material W is intermittently fed in the axial direction by the feed mechanism 1, the movable die 5 is repeatedly pressed to the pressing position of the rod-like material W by the
図2〜図8は、棒状材としてパイプPを曲げ加工するパイプ用の曲げ加工装置の例を示している。この曲げ加工装置では、パイプPを曲げ加工するために、パイプP内にマンドレル32aを挿入し、そのマンドレル32aの先端が常に押圧動作時、可動型5の押圧位置に位置するように、押圧位置調整機構27による可動型5の軸方向の動きに応じて同方向に移動する構造である。
2-8 has shown the example of the bending apparatus for pipes which bends the pipe P as a rod-shaped material. In this bending apparatus, in order to bend the pipe P, the
この加工装置は、図2,図3に示す如く、基本的には上記実施形態と同様に、ベース28上に移動台30が横方向に移動可能に配設される。ベース28上にはレール21aが横方向に敷設され、レール21a上に移動台30が係合部を介して移動可能に配設される。さらに、送り機構21として、レール21aに沿ってスクリューシャフト21bが回転可能に支持され、そのスクリューシャフト21bに、移動台30の底部に設けためねじ部21cが螺合する。スクリューシャフト21bは、チェーン、スプロケットなどを介してモータ21dに連係され、モータ21dの回転により、スクリューシャフト21bが回転駆動され、めねじ部21cを介して移動台30がレール21a上を移動する。
As shown in FIGS. 2 and 3, this processing apparatus is basically provided with a movable table 30 on a base 28 so as to be movable in the lateral direction, as in the above-described embodiment. A
移動台30内にはその長手方向に向けてパイプPを保持するための保持管31がその軸の周りで回動可能に配設され、保持管31の先端にパイプPを把持するためのチャック機構29が設けられる。チャック機構29には、移動台30の側部に取り付けた流体圧シリンダ29aの作動により把持動作するコレットチャックが配設され、曲げ加工を行なう際、保持管31内に挿入されセットされたパイプPを把持する。
A holding
さらに、移動台30の後部には軸回動機構22が設けられ、軸回動機構22は、パイプPの保持管31をモータ22aによりスプロケット、チェーンなどを介して回転駆動するように構成され、パイプPを保持する保持管31を軸の周り360度の範囲で両方向に回動させる。ベース28上の先端部には、固定型24と可動型25を備えたプレス機構26が配設される。固定型24はパイプPを下から受けて保持する形状に形成されてベース28上に固定され、固定型24の上方には可動型25がパイプPの軸と垂直方向に往復移動可能に、プレス機構26の可動部に取り付けられる。プレス機構26としては、スクリューシャフトの回転により可動型25を往復移動させるスクリュープレス機構が使用される。可動型25はパイプPを押圧しながら保持する凹部を有すると共に、その凹部はパイプPの略曲げ曲率に沿った曲面で形成されている。
Furthermore, a
すなわち、プレス機構26は、略門形フレームの上部に昇降板26aを複数のガイドロッド26dを介して昇降可能に配設し、昇降板26aにはめねじ部を介してスクリューシャフト26cを螺合させ、スクリューシャフト26cをモータ26bにより回転駆動して、昇降板26aを昇降駆動する構造である。また、昇降板26aの下部には、可動型25を軸方向に移動させてその位置を調整する押圧位置調整機構27が取り付けられる。押圧位置調整機構27の移動板27aは、昇降板26aの下側に取り付けられたガイドロッド27cを介して横方向(パイプPの軸方向)に移動可能とされる。
In other words, the
また、昇降板26aの底部には、スクリューシャフト27bが回転可能に、軸方向に沿って支持され、スクリューシャフト27bには移動板27aの上部に固定しためねじ部が螺合する。移動板27aの下部に可動型25が固定されている。スクリューシャフト27bは、チェーン、スプロケットなどを介してモータ27dにより回転駆動され、これにより、めねじ部を介して移動板27aがパイプPの軸方向に移動し、移動板27aの下部の可動型25の軸方向の位置が調整される。
A
固定型24のチャック機構29側には、パイプPをその曲げ加工時にクランプするためのクランプ機構23が配設される。このクランプ機構23は、図6に示すように、1対のクランプ片23a、23bを有し、流体圧シリンダ23cの作動により1対のクランプ片23a、23bを上下動させてパイプPをクランプする。
On the side of the
一方、上記移動台30の送り機構21の後部には、パイプP内にマンドレル32aを挿入するためのマンドレル装置32がベース28上に移動可能に配設される。マンドレル装置32は、図2、図4に示すように、ベース28上に敷設されたレール32b上をパイプPの軸方向に沿って移動可能に配設され、その上部には水平方向に長尺のマンドレル32aが固定される。図8に示すように、マンドレル32aの先端部は球状に形成され、被加工物であるパイプPの押圧位置に到達する。また、マンドレル装置32と上記押圧位置調整装置27の移動板27aとは連結軸32cにより連結され、移動板27aがパイプPの軸方向に移動して可動型25の押圧位置が変化したとき、それに応じてマンドレル32aの先端部の位置を変化させる。
On the other hand, a
なお、プレス機構26は、上記のようなスクリュープレス機構の他、ラックピニオンプレス機構、或はカムの回転により昇降板、移動板、及び可動型を昇降ささて押圧動作するカム式プレス機構を使用することもできる。
In addition to the screw press mechanism as described above, the
上記構成の送り機構21、軸回動機構22、プレス機構26、押圧位置調整機構27、クランプ機構23、及びチャック機構29は、上記と同様に、図2に示す如く、制御ユニット14により制御される。制御ユニット14は、CPU15、RAM16、ROM17、及び入出力回路19を備えたマイクロコンピュータを主要部として構成され、そのハードディスク等の記憶装置18には、上記と同様に、間欠送り量Lのデータと共に、パイプPの曲げ加工部分の単位長さ(間欠送り量L)毎の曲げデータとして、プレスヘッドの可動型25の押圧時のストローク長(振幅S)、固定型24の基準位置から可動型25の押圧位置までの距離l、及びパイプPの捻り(曲げ)方向を決める回動角度Rのデータが、予め記憶されている。
The
次に、上記構成の曲げ加工装置を使用して行なうパイプPの曲げ加工について説明すると、図2に示すように、先ずパイプPを前方から移動台30の保持管31内に挿入すると共に、マンドレル32aをパイプP内に挿入し、そのパイプPの先端部を固定型24の上にセットし、チャック機構29によりパイプPを把持する。
Next, the bending process of the pipe P performed using the bending apparatus having the above-described configuration will be described. First, as shown in FIG. 2, the pipe P is inserted into the holding
制御ユニット14は、曲げ加工を開始すると、送り機構21を駆動制御して、移動台30を送り量Lだけ送り、送りの停止と共に、クランプ機構23によりパイプPの先端部をクランプする。そして、この停止期間に、制御ユニット14のCPU15は記憶装置18から読み出したデータに基づき、プレス機構6を駆動制御し、可動型25を繰り返し押圧作動させ、可動型25はパイプPの押圧位置を繰り返し押圧する。この押圧動作時の、可動型25の押下げストローク長(振幅S)と可動型25の押圧位置、つまり図8に示す如く、固定型24の基準位置から可動型25の押圧位置までの距離lは、プレス機構26と押圧位置調整機構27により制御される。
When the bending process is started, the
一方、パイプPの曲げの方向は、送り機構21による送り動作時、軸回動機構22によって軸の周りで回動角度Rが回動制御される。送り動作時にはクランプ機構23のクランプが解除され、送り量Lの送りが終了した時点でクランプ機構23によるクランプが再度行なわれる。
On the other hand, the bending angle of the pipe P is controlled to rotate around the axis by the
例えば、各回の送り量Lは5mm、可動型25のストローク数は5回/秒に設定され、送りを中止する停止期間に、可動型25は、パイプPにおける固定型の基準位置から距離lの位置を、振幅Sで繰り返し押圧し、これにより、パイプPの押圧部分は振幅Sと距離lで決定される曲率に曲げ加工される。被加工物がパイプの場合、可動型25の振幅Sが大きいほどパイプに曲げ傷を生じやすく、距離lが短いほどパイプに曲げ傷が生じやすい。このため、曲げ加工の効率を考慮した場合、パイプPに傷を生じさせない範囲で可動型の振幅Sを大きく設定するが、押圧する位置までの距離lはパイプPを曲げ加工し得る最小値に設定することになる。また、パイプPの間欠移動時の送り量Lは、パイプに折れ目などが生じない範囲で最大値に設定される。
For example, each time the feed amount L is set to 5 mm, and the number of strokes of the
そして、パイプPの間欠送り毎に、図8に示すように、パイプPの押圧位置(固定型24の基準位置から距離lの位置)が可動型25の振幅Sのストロークにより繰り返し押圧され、曲げ方向を決めるための回動角度Rの調整は、間欠動作毎つまりパイプPが送り量Lだけ送られる毎に行なわれ、パイプPが予め決められる立体形状に曲げ加工される。
Then, at each intermittent feed of the pipe P, as shown in FIG. 8, the pressing position of the pipe P (position of distance 1 from the reference position of the fixed mold 24) is repeatedly pressed by the stroke of the amplitude S of the
このように、パイプPを送り機構21により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構26により可動型25をパイプPの押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構22によりパイプPをその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構26による可動型25の押圧振幅と、押圧位置調整機構27による押圧位置を調整して、パイプPを曲げ加工するから、パイプPを任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して、効率よく曲げ加工することができる。また、パイプPの押圧位置の内部には、押圧位置の調整に応じて移動するマンドレル32aが挿入されるため、パイプPを潰す虞はさらに低減されることになる。
In this way, while the pipe P is intermittently fed in the axial direction by the
以上説明したように、本発明の棒状材の曲げ加工方法と装置によれば、棒状材を送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、プレス機構により可動型を棒状材の押圧位置に繰り返し押圧動作させ、軸回動機構により棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、プレス機構による可動型の押圧振幅と、押圧位置調整機構による押圧位置を調整して、棒状材を曲げ加工するから、パイプなどの棒状材を任意の方向に任意の曲率で、且つ立体的に連続して曲げ加工することができ、エクゾストパイプなど立体的な曲げ形状をもった長尺加工物を非常に効率よく加工することができる。 As described above, according to the method and apparatus for bending a rod-shaped material of the present invention, while the rod-shaped material is intermittently fed in the axial direction by the feeding mechanism, the movable mold is repeatedly pressed to the pressing position of the rod-shaped material by the press mechanism. Operate and rotate the rod-like material around its axis by the shaft turning mechanism to adjust the bending direction, adjust the movable pressing amplitude by the pressing mechanism and the pressing position by the pressing position adjusting mechanism, and the rod-like material Can be bent continuously in any direction with any curvature and three-dimensionally, and long processing with a three-dimensional bending shape such as an exhaust pipe. Things can be processed very efficiently.
1-送り機構
2-軸回動機構
3-クランプ機構
4-固定型
5-可動型
6-プレス機構
7-押圧位置調整機構
1-feed mechanism 2-shaft rotation mechanism 3-clamp mechanism 4-fixed type 5-movable type 6-press mechanism 7-pressing position adjusting mechanism
Claims (3)
該棒状材を前記送り機構により間欠的に軸方向に送りながら、前記プレス機構の該可動型を該棒状材の押圧位置に対し繰り返し押圧動作させ、前記軸回動機構により該棒状材をその軸の周りで回動させて曲げ方向を調整し、該プレス機構による該可動型の振幅と前記押圧位置調整機構による押圧位置を調整して該棒状材を立体的に曲げ加工することを特徴とする棒状材の曲げ加工方法。 A feed mechanism that grips the rod-shaped material and feeds it in the axial direction, a shaft rotation mechanism that rotates the rod-shaped material around its axis, a clamp mechanism that clamps the vicinity of the processed portion of the rod-shaped material during processing, and the rod-shaped A press that repeatedly presses a fixed mold that holds a processed portion of the material and a movable mold that is movably disposed facing the fixed mold in a direction perpendicular to the axis of the rod-shaped material against the processed portion of the rod-shaped material A method of bending a rod-like material by a bending apparatus comprising: a mechanism; and a pressing position adjusting mechanism that moves and adjusts the pressing position of the movable mold of the pressing mechanism in the axial direction with respect to the reference position of the fixed mold. There,
While the rod-like material is intermittently fed in the axial direction by the feed mechanism, the movable die of the press mechanism is repeatedly pressed against the pressing position of the rod-like material, and the rod-like material is moved to its axis by the shaft turning mechanism. The rod-shaped member is three-dimensionally bent by adjusting the bending direction by rotating around the axis and adjusting the amplitude of the movable mold by the pressing mechanism and the pressing position by the pressing position adjusting mechanism. Bending method of rod-shaped material.
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