JP3008108U - 刃材の曲げ加工装置 - Google Patents

刃材の曲げ加工装置

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JP3008108U JP1994011378U JP1137894U JP3008108U JP 3008108 U JP3008108 U JP 3008108U JP 1994011378 U JP1994011378 U JP 1994011378U JP 1137894 U JP1137894 U JP 1137894U JP 3008108 U JP3008108 U JP 3008108U
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忠二 柳本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 刃材を自動的にかつ正確に曲げることができ
ると共に、構造が簡単で製造容易な刃材の曲げ加工装置
を提供する。 【構成】 揺動アーム3を、移動クランプ部2よりも僅
かに後端寄り部位が鉛直軸心L廻りに回転自在となるよ
うに基台4上に枢着する。揺動アーム3の移動クランプ
部2先端近傍の基台4上に、左右一対の固定駒5,5を
固定する。揺動アーム3を左右揺動させる揺動駆動機構
6と揺動アーム3に沿って刃材1を前方へ送り出す送り
機構7とを備える。揺動アーム3の後端寄り部位に、基
台4上に固定された第1ガイドレール19に転動自在に当
接する複数個の遊転ガイドローラ20…を枢着する。揺動
アーム3の中間部位に、基台4上に固定された第2ガイ
ドレール38に摺動自在に外嵌される摺動ガイド部材39を
付設する。

Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】
本考案は、帯板状の刃材の曲げ加工装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ダンボール等を所定形状に打ち抜くために用いられる抜型用刃材は、帯板状の 刃材を、所定形状に合わせて曲げ加工して製作されるが、その曲げ加工をする装 置としては、例えば、ベース台上の固定駒と、レバー操作にて所定の動きをする 移動駒との間に刃材を挟んでその刃材を曲げるように構成された手動式の曲げ加 工装置が公知であった。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】
しかし、上述のような従来の曲げ加工装置では、手作業にて曲げ加工を行うた め、刃材の曲げ加工能率が悪く、肉厚や幅の大きい刃材では、曲げ加工が困難で あった。また、曲げ(アール)の精度上も熟練を要する仕事であった。
【0004】 そこで、本考案は、上述の問題を解決して、刃材を自動的にかつ正確に曲げる ことができると共に、構造が簡単で製造容易な刃材の曲げ加工装置を提供するこ とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために本考案に係る刃材の曲げ加工装置は、帯板状の刃 材を固定・開放自在に挟持する移動クランプ部を前端部に有すると共に該移動ク ランプ部よりも僅かに後端寄り部位が鉛直軸心廻りに回転自在として基台上に枢 着される揺動アームと、該揺動アームの移動クランプ部先端近傍の上記基台上に 所定相互間隔をもって左右に配設される一対の固定駒と、該固定駒と上記移動ク ランプ部との間で上記刃材を曲げるべく上記揺動アームを左右揺動させると共に 該揺動アームの後端寄り部位に付設した揺動駆動機構と、上記揺動アームに沿っ て上記刃材を前方へ送り出す送り機構と、を備え、さらに、揺動アームの後端寄 り部位の下方の基台上に、平面視円弧状の第1ガイドレールを配設すると共に、 揺動アームの中間部位の下方の基台上に、平面視円弧状の第2ガイドレールを配 設し、さらに、上記揺動アームの後端寄り部位に、上記第1ガイドレールを挟持 状として該第1ガイドレールに転動自在に当接する複数個の遊転ガイドローラを 枢着し、かつ、該揺動アームの中間部位に、上記第2ガイドレールに摺動自在に 外嵌される摺動ガイド部材を付設したものである。
【0006】 また、第1ガイドレールの両端部と、第2ガイドレールの両端部に、該第1ガ イドレールの曲率半径と該第2ガイドレールの曲率半径を微調整する曲率微調整 機構が設けられている。
【0007】 また、揺動アームの揺動角度をアブソリュートプログラミングにて制御するよ うに構成した。
【0008】
【作用】
(請求項1によれば)揺動駆動機構にて揺動アームを揺動させることにより、 先端の移動クランプ部が刃材を挟持した状態で左右に移動(揺動)して、該移動 クランプ部と左右何れか一方の固定駒との間で、移動クランプ部の揺動方向とは 反対側に刃材が曲げられる。また、揺動駆動機構にて揺動アームの揺動角度を制 御することにより刃材の曲げ角度を調整できる。さらに、クランプ部の開状態に 於て、送り機構にて刃材を前方へ送れば、刃材を次の曲げ位置に移動させること ができる。
【0009】 また、第1ガイドレールと遊転ガイドローラ、及び、第2ガイドレールと摺動 ガイド部材により、曲げ加工時に於いて、揺動アームの前端の移動クランプ部が 鉛直軸心を中心として正確な円弧を描いて揺動するようにガイドできる。
【0010】 (請求項2によれば)第1ガイドレールに対して遊転ガイドローラがスムース に転動するように調整できると共に、第2ガイドレールに対して摺動ガイド部材 がスムースに摺動するように調整できる。(請求項3によれば)揺動アームの揺 動角度を高精度に制御できる。
【0011】
【実施例】
以下、図示の実施例に基き本考案を詳説する。
【0012】 図1は本考案に係る刃材の曲げ加工装置の一実施例を示し、この装置は、ダン ボール等を所定形状に打ち抜くための抜型用の帯板状の刃材を所定形状に曲げる ためのものであり、帯板状の刃材1を固定・開放自在に挟持する移動クランプ部 2を前端部に有する揺動アーム3と、該揺動アーム3の移動クランプ部2先端近 傍の基台4上に配設される一対の固定駒5,5と、固定駒5,5と移動クランプ 部2との間で刃材1を曲げるべく揺動アーム3を左右揺動させる揺動駆動機構6 と、揺動アーム3に沿って刃材1を前方へ送り出す送り機構7と、を備えている 。
【0013】 揺動アーム3は、移動クランプ部2よりも僅かに後端寄り部位が鉛直軸心L廻 りに回転自在として基台4上に枢着される。また、図2と図3に示すように、揺 動アーム3は、水平な帯板状の基板8と、その基板8の所定箇所に配設されるス ペーサ部材9…と、そのスペーサ部材9…を介して基板8の上方に平行に配設さ れると共に上面に刃材案内用の溝部10を有する帯板状の案内板11と、を備えてい る。
【0014】 移動クランプ部2は、揺動アーム3の先端に配設された左右のクランプ爪12a , 12bから成る(図2参照)。具体的には、図2と図4に示すように、一方のク ランプ爪12aが揺動アーム3の先端に固定され、かつ、他方のクランプ爪12bが 揺動アーム3の先端に鉛直軸心K廻りに揺動自在に枢着されている。さらに、ク ランプ爪12bの後方には、該クランプ爪12bの後端のテーパ面に当接してクラン プ爪12bを開閉させる揺動片13と、該揺動片13を揺動させるトグル37と、該トグ ル37を昇降させるシリンダー14と、を備えたトグル機構15が設けられる。
【0015】 また、固定駒5,5は、基台4上に設けられた小受け台28の左右両端部に、固 定される。しかして、固定駒5,5は、基台4上に所定相互間隔Sをもって左右 に配設される(図4参照)。移動クランプ部2のクランプ爪12a, 12bは、その 先端が固定駒5,5の後方内面31, 31よりも僅かに後方にて揺動するように、配 設される。
【0016】 さらに、左右の固定駒5,5の上端部には、揺動アーム3の先端部の上方を覆 うヘッドカバー29が固着される(図2参照)。ヘッドカバー29の上壁の中央部に は、貫孔30が設けられ、該貫孔30には、揺動アーム3の先端部の鉛直軸心Lに沿 って付設されたシリンダ32が挿通される。
【0017】 上記シリンダ32は、刃材を、その幅方向が鉛直となるように保持するための刃 材ガイドローラの高さ位置を調整するためのものである。即ち、図5に示すよう に、揺動アーム3の前端部に、刃材1の上端縁の刃先34に外嵌状とされると共に 該刃先34の左右のテーパ面35, 35に転動自在に当接する周方向V溝36を有する刃 材ガイドローラ33を配設する。この刃材ガイドローラ33は、該ガイドローラ33が 水平軸心廻りに回転自在に取付けられる図示省略の枢支部材を介して、上記シリ ンダ32のスライド杆の下端に取付けられる。
【0018】 これにより、シリンダ32にて刃材ガイドローラ33を昇降させることができ、刃 材1の幅寸法(高さ寸法)に合わせて該刃材1を幅方向が鉛直となるように保持 できる。
【0019】 また、刃材ガイドローラ33の周方向V溝36の開き角度θ1 は、刃材1の刃先角 度θ2 よりも小さく設定される。これにより、周方向V溝36の谷底部に刃材1の 刃先34が当たらない。従って、刃先34を傷める虞れがない。
【0020】 なお、刃材ガイドローラ33の周方向V溝36の開き角度θ1 は、30°〜40°程度 の範囲に設定するのが好ましいが、必ずしもこの範囲に限定されない。
【0021】 次に、図1と図3に示すように、揺動駆動機構6は、揺動アーム3の後端寄り 部位に付設されている。この揺動駆動機構6は、基台4上に固着された平面視円 弧状のラック16と、揺動アーム3の後端寄り部位に付設されてラック16に噛合す るピニオンギヤ17と、ピニオンギヤ17を回転駆動させるモータM1 と、を備えて いる。
【0022】 モータM1 とピニオンギヤ17との間には、減速機18が介装される。25と26は、 モータM1 と減速機18とピニオンギヤ17を揺動アーム3に取付けるための取付け 部材である。これにより、揺動部材3は自走式で揺動する。
【0023】 なお、ラック16の円弧の中心点は、揺動アーム3の揺動中心軸である鉛直軸心 Lに一致するように配設される。また、モータM1 の下面に、エンコーダーが付 設されるが、エンコーダーの取付け位置を揺動アーム3の下面とする場合もある 。
【0024】 さらに、揺動アーム3の基台4への枢着点P(軸心Lと一致する点)から該揺 動アーム3の移動クランプ部2までの長さ寸法N1 よりも、該枢着点Pから揺動 アーム3に揺動駆動機構6の力が作用する作用点Qまでの距離N2 が、十分に大 きく設定されている。これにより、梃子の原理にて曲げ加工を行うことができる 。従って、揺動駆動機構6のモータM1 として、小型低出力のモータを使用する ことができる。
【0025】 なお、長さ寸法N1 と距離N2 の比率としては、例えば、N1 :N2 =1:20 とするのが曲げ加工の精度上好ましいが、それ以外にも、N1 :N2 =(1:10 )〜(1:30)程度の範囲で変更自由である。
【0026】 また、揺動アーム3の後端寄り部位の下方の基台4上に、平面視円弧状の第1 ガイドレール19が配設される。また、第1ガイドレール19を挟持状として該第1 ガイドレール19に転動自在に当接する複数個の遊転ガイドローラ20…が、揺動ア ーム3の後端寄り部位に、枢着される。
【0027】 具体的には、第1ガイドレール19は、前端縁と後端縁がテーパ状とされた横断 面T字状の部材から成り、その下端部内面側に沿って上記ラック16が配設される 。なお、第1ガイドレール19は、基台4の上面に設けられた取付枠22上にねじ部 材27…にて固着される。
【0028】 また、遊転ガイドローラ20…は周方向のV溝を有し、そのV溝に第1ガイドレ ール19の前端縁と後端縁が嵌まり込む。なお、図例では、第1ガイドレール19の 前端縁と後端縁に、夫々、遊転ガイドローラ20…が2個ずつ転動自在に当接して 合計4個とされている。また、第1ガイドレール19と遊転ガイドローラ20…との 摩擦を少なくして揺動アーム3をよりスムースに揺動させるため、揺動アーム3 の下面に、第1ガイドレール19の後端縁に摺動自在に接触するフェルト等から成 るオイル塗布部46と、オイルタンク47と、を備えたオイル供給手段48が設けられ る。
【0029】 さらに、第1ガイドレール19の左右両端部には、該第1ガイドレール19の曲率 半径を微調整する曲率微調整機構21, 21が設けられる。この曲率微調整機構21は 、基台4上の取付枠22の左右両端部に固着された固定片23, 23と、その固定片23 , 23に設けられた複数のねじ孔に螺進退自在に螺入されると共に先端が第1ガイ ドレール19の後面に当接する複数本のねじ部材24…と、から成る。
【0030】 しかして、ラック16のねじ部材27…を緩めて、曲率微調整機構21, 21のねじ部 材24…を螺進退させることにより、第1ガイドレール19とラック16の曲率半径を 微調整することができる。なお、曲率微調整機構21のねじ部材27…を締付けてお く。
【0031】 また、図1と図2に示すように、揺動アーム3の前端寄り部位の下方の基台4 上に、平面視円弧状の第2ガイドレール38を配設し、かつ、揺動アーム3の前端 寄り部位に、第2ガイドレール38に摺動自在に外嵌される摺動ガイド部材39を付 設する。
【0032】 さらに、第2ガイドレール38の両端部に、該第2ガイドレール38の曲率半径を 微調整する曲率微調整機構40, 40を設ける。この微調整機構40は、前述の微調整 機構21と同様に、固定片23と、その固定片23に設けられた複数のねじ孔に螺進退 自在に螺入されると共に先端が第2ガイドレール38の後面に当接する複数本のね じ部材24…と、から成る。
【0033】 上述の構成により、揺動アーム3を、鉛直軸心Lを中心として正確に揺動させ ることができ、刃材1の曲げ加工精度が向上するという利点がある。
【0034】 次に、送り機構7は、揺動アーム3に沿って配設された回転自在のボールねじ 41と、該ボールねじ41に螺進退自在に螺嵌されると共に揺動アーム3に前後スラ イド自在に取付けられる刃材送り部材42と、揺動アーム3の前端部に付設される と共にボールねじ41を回転駆動させるモータM2 と、を備えている。ボールねじ 41とモータM2 との間には、減速機45が介装される。
【0035】 また、刃材送り部材42は、刃材1の後端部を挟持する左右のチャック爪部43, 43と、その爪部43, 43を開閉自在とする開閉機構を有するスライド支持部44と、 を備えている。ボールねじ41の下方には、スライド支持部44を前後スライド自在 に支持するガイド杆59が配設される(図2と図3参照)。
【0036】 しかして、揺動駆動機構6と送り機構7とトグル機構15は、刃材1を所定形状 に曲げ加工すべく図外の制御手段にて自動制御される。
【0037】 例えば、図6に一部示したように刃材1を曲げ加工する場合は、先ず、図1の 如く刃材1を揺動アーム3上にセットすると共に、送り機構7の爪部43, 43にて その刃材1を挟持させる。
【0038】 その後、図外の曲げ加工開始ボタンを入れると、トグル機構15によりクランプ 部2のクランプ爪12a,12bが開状態となると共に、送り機構7が駆動して、刃 材1が前方へ送り出される。そして、刃材1が最初の曲げ加工位置に達すると送 り機構7が停止し、クランプ爪12a,12bが閉じて刃材1が強固に固定される。
【0039】 次に、揺動駆動機構6が作動して、図7の矢印A方向に揺動アーム3が揺動す る。これにより、図9に拡大して示すように、刃材1の一側面(図の右側面)が 、一方(右側)の固定駒5の内端縁に当接し、その固定駒の内端縁とクランプ爪 12a,12bの先端との間で、刃材1が曲げられる。
【0040】 そして、刃材1が予め設定された角度まで曲がると、揺動アーム3が停止する 。即ち、揺動駆動機構6のモータM1 の回転数が精密に制御され、揺動アーム3 が、図1の中間位置から、予め入力されていた所定角度だけ揺動した位置で、動 駆動機構6のモータM1 が停止する。
【0041】 上述の曲げ加工の後、揺動駆動機構6のモータM1 が逆回転し、揺動アーム3 が逆方向へ揺動する。さらに、トグル機構15によりクランプ部2のクランプ爪12 a,12bが開状態となると共に、送り機構7が駆動して、刃材1が前方へ送り出 される。そして、刃材1が次の曲げ加工位置に達すると送り機構7が停止し、ト グル機構15によりクランプ部2のクランプ爪12a,12bが閉じられる。
【0042】 その後、図8の矢印B方向に揺動アーム3が揺動する。これにより、図10に拡 大して示すように、刃材1の他側面(図の左側面)が、他方(左側)の固定駒5 の内端縁に当接し、その固定駒5の内端縁とクランプ爪12a,12bの先端との間 で、刃材1が図9とは逆方向に曲げられる。そして、刃材1が予め設定された角 度まで曲がると、揺動アーム3が停止する。
【0043】 なお、図7と図8に於て、刃材1が固定駒5に当接しない所定角度θ1 , θ2 の範囲では、揺動駆動機構6のモータを早送りして揺動アーム3を早く揺動させ る。
【0044】 ところで、この装置は、揺動アーム3の揺動角度をアブソリュートプログラミ ングにて制御するように構成されている。即ち、揺動アーム3が図1に示した中 間位置にある状態を原点として、予め設定された方向及び角度だけ揺動して曲げ 加工を施し、それ以後の曲げ加工に於ても、中間位置を原点として、揺動アーム 3を予め設定された方向及び角度だけ揺動させて曲げ加工を施すように制御され る。これにより、揺動アーム3が揺動する角度の誤差が蓄積しないため、刃材1 を正確な角度に曲げることができる。
【0045】 また、揺動アーム3の基台4への枢着点Pから移動クランプ部2までの長さ寸 法Nよりも、枢着点Pから揺動駆動機構6の力が作用する作用点Qまでの距離D が、十分に大きく設定されているため、揺動駆動機構6のラック16とピニオンギ ヤ17との間のバックラッシュは、揺動アーム3の前端の移動クランプ部2に於て 減殺される。従って、バックラッシュによる曲げ加工精度の低下を防止すること ができ、刃材1を一層正確に曲げることができる。
【0046】 さらに、揺動駆動機構6のモータM1 が小型であること、及び、送り機構7の モータM2 が揺動アーム3の前端部に付設されていることにより、揺動アーム3 全体の慣性モーメントが小さくなる。従って、揺動アーム3を正確な角度で停止 させることができ、刃材1の曲げ加工精度向上に貢献できる。
【0047】 また、移動クランプ部2の移動方向(揺動方向)とは反対側に刃材1が曲げら れるため、刃材1の前端部の左右の振れ幅が比較的狭くなる。従って、曲げ加工 時に、作業者等に刃材1の前端部が当たり難くなり、安全に使用できる。
【0048】 次に、図11は、移動クランプ部2を自動開閉するためのトグル機構15の変形例 を示す。移動クランプ部2は、一方のクランプ爪12aが揺動アーム3の先端に固 定され、かつ、他方のクランプ爪12bが揺動アーム3の先端に鉛直軸心K廻りに 揺動自在に枢着されている。
【0049】 しかして、トグル機構15は、揺動アーム3の前端部側方に付設されたシリンダ ー14と、前後方向の水平軸心を中心として左右両端部が上下に揺動自在として揺 動アーム3の前端部に枢着されると共に外端部がシリンダー14のシリンダー杆61 に枢結された揺動片62と、その揺動片62の内端部に下端部が枢結されると共に揺 動アーム3に設けられた孔部に上下動自在に挿通された昇降部材63と、その昇降 部材63の上端部に後端部が枢結されると共に前端部がクランプ爪12bの後面の外 方寄り部位と揺動アーム3の上面に当接するトグルアーム60と、を備えている。 また、クランプ爪12bの後面の内方寄り部位とトグルアーム60の前端部との間に は、クランプ爪12bを開方向へ揺動するように弾発付勢する弾発部材64が、介装 される。
【0050】 このように構成したことにより、シリンダー14のシリンダー杆61が上昇すれば 、揺動片62の外端が上方へ揺動すると共に内端が下方へ揺動して昇降部材63が下 降し、トグルアーム60の後端が下降する。その下降に伴って、トグルアーム60の 前端が前方へ移動するため、クランプ爪12bの後面の外方寄り部位が前方へ揺動 して該クランプ爪12bの前端部がクランプ爪12a側へ接近してクランプ部2が 閉じる。これにより、移動クランプ部2を強い力で閉じることができ、刃材を動 かないように挟持状に固定させることができる。
【0051】 逆に、シリンダー14のシリンダー杆61が下降すれば、揺動片62の外端が下方へ 揺動すると共に内端が上方へ揺動して昇降部材63が上昇し、トグルアーム60の後 端が上昇する。その上昇に伴って、トグルアーム60の前端が後方へ移動するため 、弾発部材64の弾発力によりクランプ爪12bがその前端部がクランプ爪12aか ら離れる方向へ揺動してクランプ部2が開く。
【0052】
【考案の効果】
本考案は上述の構成により、次のような著大な効果を奏する。
【0053】 請求項1記載の刃材の曲げ加工装置によれば、帯板状の刃材を自動的にかつ極 めて正確な角度に曲げることができる。また、構造が簡単となり容易に製造でき る。さらに、移動クランプ部2の揺動方向とは反対側に刃材1が曲げられるため 、曲げ加工の際に刃材1の前端部が左右に振れる振れ幅を小さくすることができ 、怪我の発生を防止できる。また、移動クランプ部2により、刃材1の厚みに関 係なく曲げ加工することができる。
【0054】 請求項2記載の刃材の曲げ加工装置によれば、揺動アーム3をスムースに揺動 させることができると共に、刃材の曲げ精度が向上する。
【0055】 請求項3記載の刃材の曲げ加工装置によれば、揺動アーム3の揺動角度を高精 度に制御でき、刃材の曲げ精度が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例の簡略平面図である。
【図2】要部拡大斜視図である。
【図3】要部拡大斜視図である。
【図4】要部拡大平面図である。
【図5】刃材ガイドローラの作用説明図である。
【図6】曲げ加工後の刃材の要部斜視図である。
【図7】使用状態の作用説明図である。
【図8】使用状態の作用説明図である。
【図9】使用状態における要部拡大平面図である。
【図10】使用状態における要部拡大平面図である。
【図11】変形例の要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
1 刃材 2 移動クランプ部 3 揺動アーム 4 基台 5 固定駒 6 揺動駆動機構 7 送り機構 19 第1ガイドレール 20 遊転ガイドローラ 21 曲率微調整機構 38 第2ガイドレール 39 摺動ガイド部材 40 曲率微調整機構 S 所定相互間隔 L 鉛直軸心

Claims (3)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 帯板状の刃材1を固定・開放自在に挟持
    する移動クランプ部2を前端部に有すると共に該移動ク
    ランプ部2よりも僅かに後端寄り部位が鉛直軸心L廻り
    に回転自在として基台4上に枢着される揺動アーム3
    と、該揺動アーム3の移動クランプ部2先端近傍の上記
    基台4上に所定相互間隔Sをもって左右に配設される一
    対の固定駒5,5と、該固定駒5,5と上記移動クラン
    プ部2との間で上記刃材1を曲げるべく上記揺動アーム
    3を左右揺動させると共に該揺動アーム3の後端寄り部
    位に付設した揺動駆動機構6と、上記揺動アーム3に沿
    って上記刃材1を前方へ送り出す送り機構7と、を備
    え、さらに、揺動アーム3の後端寄り部位の下方の基台
    4上に、平面視円弧状の第1ガイドレール19を配設する
    と共に、揺動アーム3の中間部位の下方の基台4上に、
    平面視円弧状の第2ガイドレール38を配設し、さらに、
    上記揺動アーム3の後端寄り部位に、上記第1ガイドレ
    ール19を挟持状として該第1ガイドレール19に転動自在
    に当接する複数個の遊転ガイドローラ20…を枢着し、か
    つ、該揺動アーム3の中間部位に、上記第2ガイドレー
    ル38に摺動自在に外嵌される摺動ガイド部材39を付設し
    たことを特徴とする刃材の曲げ加工装置。
  2. 【請求項2】 第1ガイドレール19の両端部と、第2ガ
    イドレール38の両端部に、該第1ガイドレール19の曲率
    半径と該第2ガイドレール38の曲率半径を微調整する曲
    率微調整機構21, 21, 40, 40が設けられている請求項1
    記載の刃材の曲げ加工装置。
  3. 【請求項3】 揺動アーム3の揺動角度をアブソリュー
    トプログラミングにて制御するように構成した請求項1
    記載の刃材の曲げ加工装置。
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