JP2908313B2 - 成形曲げ加工方法及び加工装置 - Google Patents
成形曲げ加工方法及び加工装置Info
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Description
の被加工素材(線材)を多段階で曲げ加工する、特に高
速で曲げ加工する様にした成形曲げ加工方法及び加工装
置に関するものである。
使用される多段曲げ細工される金属棒材、管材等の被加
工素材の成形曲げ加工、製造は、コイル形状で供給され
る半無限長の様に相当長く一体連続形成された金属棒な
どのコイル材、或いは4〜5mの直線状の金属棒などの
直線素材を定寸に切断した後、かかる直線材w1に成形曲
げ加工装置で曲げ加工を行っていた。
退動自在に設けた移動台bに自転自在なチャック装置c
を設け、又基台aの前方部に曲げ型dを設置すると共
に、曲げ型dに対向すると共に、直線材w1を挾圧保持可
能な様に進退自在と成し、且つ曲げ型dを中心として水
平面で揺動自在と成した駆動曲げ装置eを設置した成形
曲げ加工装置が使用されていた。
置cで直線材w1の基端を掴持し、チャック装置cの前進
自転運動により、直線材w1の曲げ所望個所を曲げ型dに
当接し、その先端を駆動曲げ装置eで把持し、駆動曲げ
装置eを旋回運動させて、曲げ型dの形状に直線材w1を
曲げ加工し、駆動曲げ装置eを原位置に復帰させると共
に、その把持作用を解除した後、チャック装置cを後退
運動させて1段の曲げ加工を行い、これら作用を繰り返
して多段曲げ加工していた。
には、チャック装置cの把持、解除、並びに前進自転運
動と曲げ加工後の後退自転運動、駆動曲げ装置eの把
持、解除作用、旋回往復運動等を夫々必要とするため
に、1段、多段の曲げ加工に必要とする作業時間は多大
であった。
置cへの供給にも時間を必要とし、直線材w1に対して行
う多段の曲げ加工は非常に効率が低い欠点を有していた
り、直線材w1を自転させるために、被加工素材は切断材
に限定され、連続運転等の全体効率を低下させていた。
の曲げ加工時間を大幅に減少させる様にした成形曲げ加
工方法及び加工装置を提供せんとするものである。
に基づく、曲げ加工手段である移動台、チャック装置及
び駆動曲げ装置が、把持、解除、大きな往復運動等を夫
々必要として曲げ加工効率が悪い課題に鑑み、直線材の
直交面で複数方位から中心方向(曲げ加工ライン方向)
へ移動自在な曲げ押圧体を、曲げ加工ラインに配置され
た直線材に対して進退動させることによって、小さな単
位部材である曲げ押圧体の直線往復運動、及び直線材の
送出運動だけで、直線材を曲げ加工する様にして、上記
課題を解決せんとしたものである。
装置は自転運動を必要とする点に関して、一部の曲げ押
圧体の先端押圧面の角度を、中心への移動方向に対する
傾斜方向に設定して、曲げ押圧体の進退動と先端押圧面
の傾斜角度による合成運動力で行って、全方位の複雑な
曲げ方向にも対応可能と成し、且つ曲げ押圧体による全
方向曲げ外力により直線材の限定課題を解除している。
又、直角、大きな鈍角等への曲げ加工のために、曲げ押
圧体に代えて回転する押圧ローラーを有することによっ
て、曲げ加工している。
づいて説明すると、図1に示す成形曲げ加工機1は、直
線矯正された直線材W2を2方向及びその合成方向(本
明細書では、方向は面内における正負両方向を指称して
いる。)へ曲げ加工するものである。
の曲げ加工ラインXを設定し、該曲げ加工ラインXの先
端進行側に直線材W2を曲げ加工する駆動曲げ部3を設
けると共に、曲げ加工ラインXの基端側に半無限長のコ
イル材W1を、成形曲げ加工機1の駆動曲げ部3へ直線
材W2の形態で供給する供給部4を設けている。
1を上下及び左右方向で対向一対に配置した回転自在な
ローラーで直線矯正する直線矯正装置4a、4bと、コイル
材W1が直線矯正された直線材W2を駆動曲げ部3へ段
階的に所定量ずつ送出する送出装置4cとから構成してい
る。
に立設した基板であり、該基板5の曲げ加工ラインX上
に先端突出状態で直線材W2の素材保持部6を設け、図
2及び図4に示す様に、素材保持部6の中心にはコイル
材W1が直線矯正された直線材W2の素材挿通孔7を貫
設すると共に、素材保持部6の先端を、素材挿通孔7の
部分が周囲より高い状態の山状と成して、素材挿通孔7
の周囲を曲げ保持型部8と成している。
面側に設けた曲げ切断作用部であり、該曲げ切断作用部
10は曲げ加工ラインXと直交方向の曲げ方向Y(図7の
正面図中、上下方向)のY方向曲げ部11、11a と、曲げ
加工ラインX及び曲げ方向Yの両方と直交方向の曲げ方
向Z(図7の正面図中、左右水平方向)のZ方向曲げ部
12、12a と、から基本的に構成している。
部12、12a 以外で曲げ切断作用部10を構成するものとし
て、図7に示す様に、Y方向曲げ部11、11a 及びZ方向
曲げ部12、12a の中間で、曲げ加工ラインXと直交方向
(図中、左方の右上がりの45度傾斜方向)のYZ方向
曲げ部13、13a と、Y方向曲げ部11、11a 及びZ方向曲
げ部12、12a の中間で、曲げ加工ラインXと直交方向
(図中、右方の右上がりの45度傾斜方向、YZ方向曲
げ部13、13a の中心対向位置)の切断部14と、から構成
し、全体的に曲げ切断作用部10は素材保持部6の放射方
向に配置している。
YZは曲げ加工ラインXと直交する同一面と成し、上記
Y方向曲げ部11、11a 、Z方向曲げ部12、12a 、YZ方
向曲げ部13、13a 及び切断部14は曲げ加工ラインX方向
に対して、曲げ加工ラインXに配置された素材保持部6
の中心方向に、且つ所定量通過する位置まで進退動自在
と成している。
12、12a 及びYZ方向曲げ部13、13a の先端に設けた曲
げ押圧体32、33、33a 、34は後述する様に各種形状のも
のを選択的に取付け、又Y方向曲げ部11、11a 、Z方向
曲げ部12、12a 及びYZ方向曲げ部13、13a は放射状に
5個のものを配置しているが、上下左右傾斜方向に設置
数を増加しても良く、又これらの配置においては、これ
らが曲げ加工ラインX方向に進退可能であれば、かかる
等間隔放射配置に限定されない。
挿通保持する素材保持部6の先端と、曲げ切断作用部10
の先端部材(図示のものでは曲げ押圧体32)の後面との
間には、直線材W2の直径+αの間隙15を設けている。
げ切断作用部10の駆動源としては、基板5に、その前後
に貫通状態でエアーモーターの様な駆動軸16、16a …を
曲げ切断作用部10と同一数設置すると共に、基板5の前
面側に突出した駆動軸16、16a …の夫々に第1、2カム
板17、17a …、18、18a …を取付けている。
面側に突出させた支点軸19、19a …に、第1リンク20、
20a …の中間を回転自在に取付け、該第1リンク20、20
a …の基端リンク21の先端に回動自在に取付けた転動ロ
ーラー22を、第1カム板17、17a …の外周面に接触さ
せ、又第1リンク20、20a …の先端リンク23の先端に連
結子24を設けている。
第1リンク20、20a …に固定状態で第2リンク25、25a
…を取付け、該第2リンク25、25a …の先端に回動自在
に取付けた転動ローラー26を第2カム板18、18a …の外
周面に接触させている。
4に示す様に、曲げ切断作用部10の曲げ加工ラインX方
向への進退動自在と成す機構をY方向曲げ部11、11a 又
はZ方向曲げ部12、12a を代表として詳細に説明する。
る凹状のガイドレール27を曲げ方向Yに取付け、該ガイ
ドレール27に沿って案内されるスライダー28を介して、
Y方向曲げ部11、11a の移動基板29を曲げ方向Yに移動
自在に設置し、又移動基板29の基端(後端)に取付けた
連結子30と、モーターの駆動軸16、16a …に連結された
連結子24を、長さ調節自在、或いは取付位置調節自在な
連結棒31を介して連結し、駆動軸16、16a …の駆動で曲
げ切断作用部10を、曲げ加工ラインX方向に個別に進退
スライド自在と成している。
向の先端固定基板29a に、Y方向曲げ部11、11a 、Z方
向曲げ部12、12a 、YZ方向曲げ部13、13a 及び切断部
14に夫々適する曲げ押圧体32、回転ローラー式の直角曲
げ押圧体33、33a 、傾斜曲げ押圧体34及び切断押圧体35
を交換自在に夫々取付けている。
棒36、36a を突出状態で取付けると共に、該支持棒36、
36a の後端にバネ座37、37a を取付け、該バネ座37、37
a と移動基板29の後端にスプリング38、38a を設けて、
曲げ切断作用部10の移動基板29を後退方向へ付勢してい
る。
動で第1カム板17、17a …が回動することにより、第1
カム板17、17a …の突出偏形部が第1リンク20、20a …
を回動させて、移動基板29が曲げ加工ラインX方向に移
動し、曲げ加工を行う。
18、18a …が回動することにより、第2カム板18、18a
…の突出偏形部が第2リンク25、25a …を回動させて、
第1リンク20、20a …が曲げ加工時とは逆回動して、移
動基板29が曲げ加工ラインXの反対方向に移動開始し、
スプリング38、38a の付勢力で曲げ切断作用部10の移動
基板29は後退復帰する。
12、12a 又はYZ方向曲げ部13、13a から曲げ加工材W
3に応じて選択されたものの内、1本又は複数本を直角
曲げ部40、40a (図示のものではY方向曲げ部11、11a
、Z方向曲げ部12、12a )と成し、図11乃至図14
に示す様に、移動基板29の前面に枢軸41を介して揺動板
42を揺動自在に取付け、該揺動板42の先端部(素材保持
部6の方向)に直角曲げ押圧体33、33a を取付けている
(これらの作用は図4参照)。
は水平状の制御面43、43a 、43b を有する駆動台座44を
設け、他方揺動板42の後端部に主動ローラー45を回転自
在に取付け、該主動ローラー45を駆動台座44の制御面4
3、43a 、43b に当接、移動させ、揺動板42を揺動させ
て、直角曲げ押圧体33、33a を後面側(曲げ加工ライン
Xの進行反対側)に揺動自在と成し、図4(d)に示す
様に、直線材W2を鋭角に曲げ加工する。
12、12a 又はYZ方向曲げ部13、13a から曲げ加工材W
3に応じて選択されたものの内、1本又は複数本を合成
方向曲げ部47(図示のものではYZ方向曲げ部13、13a
)と成し、図3に示す様に、先端固定基板29a に取付
けた傾斜曲げ押圧体34の先端押圧面48の角度AをYZ方
向の直交方向又はYZ方向に対する傾斜方向に設定して
いる。
て説明すると、図1に示す様に、半無限長のコイル材W
1の先端を、直線矯正装置4a、4b及び送出装置4cを介し
て、直線矯正された直線材W2を素材保持部6の素材挿
通孔7に挿通すると共に、素材保持部6の先端から突出
させて成形曲げ加工状態を設定する。
て、図2(a)、図4(a)に示す様に、直線矯正され
た直線材W2の先端を、素材保持部6の先端から所定量
突出させた状態で、所望する曲げ加工に応じたY方向曲
げ部11、11a 、Z方向曲げ部12、12a 、YZ方向曲げ部
13、13a 、直角曲げ部40又は合成方向曲げ部47を作動さ
せる。
持部6から突出した直線材W2に、曲げ押圧体32、直角
曲げ押圧体33、33a 又は傾斜曲げ押圧体34を当接させ、
図2(b)、(c)、図3、図4(b)、(c)、
(d)に示す様に、引き続きY方向曲げ部11、11a 、Z
方向曲げ部12、12a 、YZ方向曲げ部13、13a 、直角曲
げ部40又は合成方向曲げ部47を、当接時と同様に作動さ
せて、直線材W2を曲げ押圧体32、直角曲げ押圧体33、
33a 又は傾斜曲げ押圧体34が押圧して直線材W2を所定
角度に曲げ加工する。
の時には曲げ方向YZに配置した合成方向曲げ部47の傾
斜曲げ押圧体34を、その先端押圧面48が傾斜したものと
成し、合成方向曲げ部47を直線材W2に当接させた後
に、引き続き曲げ方向YZに移動させて曲げ加工する。
成方向曲げ部47が曲げ方向YZに移動することにより、
図3の動作図中、曲げ方向YZの移動と、先端押圧面48
の傾斜により、曲げ方向YZと先端押圧面48による直交
角度A1の両者の外力、角度等が合成されて、あらゆる
角度方向に曲げ加工出来る。
向(角度Aを90度)と成した時には、曲げ方向YZの
方向に曲げ加工材W3を曲げ加工する。
W3の段階的な所定量送出、当接、押圧曲げ加工を順
次、繰り返し、図5、6に示す様な2次元面での曲げ加
工を行う。
ては、合成方向曲げ部47の先端押圧面48を傾斜させたも
のを使用しているが、傾斜角度を工夫することにより、
トータル的にZ方向と成した場合を示しており、かかる
構成とすることにより、曲げ方向Y又は曲げ方向Zへの
曲げ切断作用部10の配置数の限定を解除している。
曲げ加工ラインXの方向(素材保持部6の中心方向)に
進行移動させて、素材保持部6から突出した曲げ加工材
W3の基端に切断部14の切断押圧体35を当てがい、更に
切断部14を移動させて、曲げ加工を終了した曲げ加工材
W3を切断する。
げ押圧体32で行うが、かかる方式では、曲げ押圧体32の
摩擦接触押圧による直線材W2の材料破損面で角度限界
が発生するが、図4(a)、(b)、(c)に示す様
な、小さな鈍角、直角、鋭角の曲げ加工は、回転ローラ
ー式の直角曲げ部40、40a の直角曲げ押圧体33、33a で
行い、鋭角の場合には、図4(d)に示す様に、曲げ加
工ラインX方向で更に作動させる。
細を説明すると、図13、14に示す様に、図中、左側
から右側へ移動基板29を移動させると、図4(a)、
(b)、(c)の様に直線材W2を直角に曲げ加工し、
更に移動基板29を移動させると、駆動台座44の第1の傾
斜制御面43に、揺動板42に取付けた主動ローラー45が当
接上昇し、且つ第2の水平制御面43a 上を滑動し始め、
揺動板42の先端は揺動下降位置となる。
直線材W2を図4(c)に示す様な直角状態から、押圧
ローラー46が下動(素材保持部6の基端方向に移動)す
ることにより、図4(d)に示す様な鋭角状態に曲げ加
工する。
体的な設定方法を纏めると、曲げ方向に関しては、図
2、3に示す様に、曲げ方向Y、曲げ方向Z、曲げ方向
YZ、合成曲げ方向YZAの選択で行い、又曲げ角度に
関しては、図2(b)、(c)に示す様に、曲げ押圧体
32等の移動距離で選択するか、図4に示す様に、押圧ロ
ーラー46の移動距離(図4の(b)と(c))又は曲げ
加工ラインX方向への移動(図4の(d))で選択す
る。
作業手順を考慮して、図示する様な略円柱状のものでな
くても良い。
矯正すると共に、曲げ加工ラインXに配置した素材保持
部6の先端に直線矯正された直線材W2を段階的に送出
する様にしたので、半無限長のコイル材W1を直線矯正
した直線材W2に対する曲げ加工後に、その基端を切断
して曲げ加工材W3を製造することが出来、従来の定寸
切断された直線材w1を排除して直線材W2の供給作業効
率を向上することが出来、又原素材がコイル材W1であ
るために長時間の連続作業、全自動運転を行うことが出
来る。
射方向で、Y方向及びZ方向へのY方向曲げ部11、11a
及びZ方向曲げ部12、12a を移動自在に夫々配置する様
にしたので、直線材W2に直接的に曲げ作用するY方向
曲げ部11、11a 及びZ方向曲げ部12、12a の作動は、直
線的な進退運動と成して駆動部の機構簡易化を図ること
が出来る。
線材W2に、Y方向曲げ部11、11a又はZ方向曲げ部1
2、12a を素材保持部6の中心方向に移動させて、Y方
向曲げ部11、11a 又はZ方向曲げ部12、12a の曲げ押圧
体32を直線材W2に当接させると共に、引き続きY方向
曲げ部11、11a 又はZ方向曲げ部12、12a を移動させ
て、直線材W2を曲げ押圧体32で押圧して曲げ加工し、
曲げ加工終了後に素材保持部6の先端から突出した曲げ
加工材W3を切断する様にしたので、曲げ加工は素材保
持部6から突出した直線材W2又は曲げ加工材W3に対
するY方向曲げ部11、11a 又はZ方向曲げ部12、12a の
移動、当接、押圧だけで行うことが出来て、作動部材、
作動回数、作動手順等の減少化から曲げ加工効率を格段
に上昇させることが出来る。
げ部12、12aの間に、YZ方向曲げ部13、13a
を移動自在に配置し、YZ方向曲げ部13、13aの曲
げ押圧体34の先端押圧面48の角度をYZ方向の直交
方向以外のYZ方向に対する傾斜方向に設定し、Y方向
曲げ部11、11a、Z方向曲げ部12、12a及びY
Z方向曲げ部13、13aを移動させて、直線材W2を
曲げ加工する様にしたので、合成曲げ方向YZA(全方
位、360度方向)への曲げ加工に際しても、YZ方向
曲げ部13、13aの曲げ方向YZへの移動と先端押圧
面48の傾斜による外力の合成で全方位への曲げ加工を
行うことが出来、従ってY方向曲げ部11、11a、Z
方向曲げ部12、12a及びYZ方向曲げ部13、13
aの移動だけで可能となり、複雑な曲げ面、曲げ方向、
曲げ角度を有した曲げ加工材W3にも高速で対応するこ
とが出来る。
線材W2に対して、Y方向曲げ部11、11a 及びZ方向曲
げ部12、12a に代えて、直角曲げ部40、40a の回転自在
な押圧ローラー46を当接、押圧して曲げ加工する様にし
たので、直角、大きな鈍角等への曲げ加工が可能とな
り、又Y方向曲げ部11、11a 及びZ方向曲げ部12、12a
の曲げ押圧体32に比して回転する押圧ローラー46の当た
りが軟らかくなったり、応力集中の面からも曲げ加工材
W3の歪みを減少させ、損傷、亀裂等を防止して曲げ加
工することが出来る。
に、押圧ローラー46を素材保持部6の基端方向(曲げ加
工ラインXの逆進行方向)に若干量移動させて、鋭角に
直線材W2を曲げ加工する様にしたので、鈍角、直角以
外に鋭角の曲げ加工も可能となったり、直角への曲げ加
工では、荷重、応力解消時に弾性変形が若干発生して鈍
角となるが、請求項4に係る成形曲げ加工方法では、荷
重、応力解消時の曲げ加工終了後に、弾性変形による戻
りで直角の曲げ加工状態の曲げ加工材W3を得ることが
出来る等その実用的効果甚だ大なるものである。
図である。
態を示す段階的な要部側面図である。
正面図である。
す段階的な要部正面図及び側面図である。
る。
正面図である。
ある。
Claims (9)
- 【請求項1】 コイル材を直線矯正すると共に、曲げ加
工ラインに配置した素材保持部の先端に直線矯正された
直線材を段階的に送出し、素材保持部の先端前方位置、
且つ放射方向で、2方向へのY方向曲げ部及びZ方向曲
げ部を移動自在に夫々配置し、素材保持部の先端から突
出させた直線材に、Y方向曲げ部又はZ方向曲げ部を素
材保持部の中心方向に移動させて、Y方向曲げ部又はZ
方向曲げ部の曲げ押圧体を直線材に当接させると共に、
引き続きY方向曲げ部又はZ方向曲げ部を移動させて、
直線材を曲げ押圧体で押圧して曲げ加工し、曲げ加工終
了後に素材保持部の先端から突出した曲げ加工材を切断
する様にした成形曲げ加工方法において、 Y方向曲げ部とZ方向曲げ部の間に、YZ方向曲げ部を
移動自在に配置し、YZ方向曲げ部の曲げ押圧体の先端
押圧面の角度をYZ方向の直交方向以外のYZ方向に対
する傾斜方向に設定し、Y方向曲げ部、Z方向曲げ部及
びYZ方向曲げ部を移動させて、直線材を曲げ加工する
様にした ことを特徴とする成形曲げ加工方法。 - 【請求項2】 素材保持部の先端から突出させた直線材
に対して、Y方向曲げ部及びZ方向曲げ部に代えて、直
角曲げ部の回転自在な押圧ローラーを当接、押圧して曲
げ加工する様にしたことを特徴とする請求項1の成形曲
げ加工方法。 - 【請求項3】 コイル材を直線矯正すると共に、曲げ加
工ラインに配置した素材保持部の先端に直線矯正された
直線材を段階的に送出し、素材保持部の先端前方位置、
且つ放射方向で、2方向へのY方向曲げ部及びZ方向曲
げ部を移動自在に夫々配置し、素材保持部の先端から突
出させた直線材に、Y方向曲げ部又はZ方向曲げ部を素
材保持部の中心方向に移動させて、Y方向曲げ部又はZ
方向曲げ部の曲げ押圧体を直線材に当接させると共に、
引き続きY方向曲げ部又はZ方向曲げ部を移動させて、
直線材を曲げ押圧体で押圧して曲げ加工し、曲げ加工終
了後に素材保持部の先端から突出した曲げ加工材を切断
する様にした成形曲げ加工方法において、 素材保持部の先端から突出させた直線材に対して、Y方
向曲げ部及びZ方向曲げ部に代えて、直角曲げ部の回転
自在な押圧ローラーを当接、押圧して曲げ加工する様に
したことを特徴とする成形曲げ加工方法。 - 【請求項4】 押圧ローラーによる曲げ加工直後に、押
圧ローラーを素材保持部の基端方向に若干量移動させ
て、鋭角に直線材を曲げ加工する様にしたことを特徴と
する請求項2又は3の成形曲げ加工方法。 - 【請求項5】 基板に素材挿通孔を貫設した素材保持部
を設けると共に、基板に素材保持部の先端前方位置、且
つ放射方向で、3方向のY方向曲げ部、Z方向曲げ部及
びYZ方向曲げ部と切断部を夫々配置すると共に、Y方
向曲げ部、Z方向曲げ部及びYZ方向曲げ部の曲げ押圧
体と、切断部の切断押圧体を、素材保持部の中心方向に
夫々移動自在と成し、YZ方向曲げ部の曲げ押圧体の先
端押圧面の角度をYZ方向の直交方向以外のYZ方向に
対する傾斜方向に設定したことを特徴とする成形曲げ加
工装置。 - 【請求項6】 Y方向曲げ部又はZ方向曲げ部の一部
を、曲げ押圧体に代えて回転自在な押圧ローラーを有す
る直角曲げ部と成すと共に、直角曲げ部の直角曲げ押圧
体を素材保持部の中心方向に移動自在と成したことを特
徴とする請求項5の成形曲げ加工装置。 - 【請求項7】 基板に素材挿通孔を貫設した素材保持部
を設けると共に、基板に素材保持部の先端前方位置、且
つ放射方向で、2方向のY方向曲げ部及びZ方向曲げ部
と切断部を夫々配置すると共に、Y方向曲げ部及びZ方
向曲げ部の曲げ押圧体と、切断部の切断押圧体を、素材
保持部の中心方向に夫々移動自在と成した成形曲げ加工
装置において、 Y方向曲げ部又はZ方向曲げ部の一部を、曲げ押圧体に
代えて回転自在な押圧ローラーを有する直角曲げ部と成
すと共に、直角曲げ部の直角曲げ押圧体を素材保持部の
中心方向に移動自在と成したことを特徴とする成形曲げ
加工装置。 - 【請求項8】 押圧ローラーは回転自在であると共に、
素材保持部の基端方向に若干量スライド自在と成したこ
とを特徴とする請求項6又は7の成形曲げ加工装置。 - 【請求項9】 基台の後方部に直線矯正装置及び送出装
置を夫々設け、直線矯正装置の後方部にコイル材の供給
部を設けたことを特徴とする請求項5、6、7又は8の
成形曲げ加工装置。
Priority Applications (1)
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