JP4981081B2 - ベンディングロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、金属板を平行な上下の作業ロール間で長さ方向に往復させ、金属板の長さ方向に所要の曲げ曲率を付与するベンディングロール装置に関する。

所定の長さの金属板を、少なくとも一方が正逆回転駆動される上下の作業ロール間を長さ方向に往復パスさせ、金属板の下面を、上下の作業ロールとパス方向で離間する少なくとも１本の支持ロールで、曲げモーメントを負荷するように支持して、金属板の長さ方向に所要の曲げ曲率を付与するベンディングロール装置には、下作業ロールを上作業ロールの直下に配置し、これらの上下の作業ロールの両側に離間させて、金属板に曲げモーメントを負荷するように下面を支持する一対の支持ロールを平行に配置した４本ロール形式のものと（例えば、特許文献１参照）、往復パスする金属板の下側に、上作業ロールの両側に離間させて、一対の下ロールを平行に配置し、これらの一対の下ロールのうち、往復パスする金属板の進行方向に対して、進行方向手前側の下ロールを作業ロール、進行方向奥側の下ロールを支持ロールとして、金属板の往パスと復パスとで一対の下ロールを使い分けるようにした３本ロール形式のものとがある（例えば、特許文献２、３参照）。特許文献２に記載された３本ロール形式のものでは、上作業ロールをパス方向に移動可能とし、金属板の進行方向が変わるパス毎に、上作業ロールを作業ロールとなる下ロール側へ近づけるようにしている。

これらのベンディングロール装置では、往復パスする金属板の終端まで所要の曲げ曲率を付与するために、パス毎に金属板の終端まで上下の作業ロール間に送り込んでから、金属板の進行方向を反転させるようにしている。このとき、金属板の終端が上下の作業ロール間から外れると、加工中の金属板が下作業ロールと支持ロールとの間に落ち込み、スムーズな反転操作ができなくなるため、従来は、作業者が金属板の終端を監視しながら、寸動操作で金属板を終端まで送り込むようにしている。このため、生産効率が著しく低下する問題がある。

このような問題をなくして、金属板の反転位置を自動的に位置決めできるように、パス毎の金属板の終端を検知する手段が提案されている。特許文献１に記載された４本ロール形式のものでは、下作業ロールと各支持ロールの間に、それぞれ金属板の下面と当接して従動回転する入側計測ロールと出側計測ロールを配置し、これらの計測ロールに、金属板の送り量に応じたパルスを発生する回転パルス発生手段を設けて、この回転パルス発生手段の出力によって、各パスでの金属板の先端から後端までの送り量を連続的に計測し、金属板の終端を検知するようにしている。また、特許文献３に記載された３本ロール形式のものでは、一対の下ロールの送り時間を計時する送りタイマを設け、各パスで計時される下ロールの送り時間によって、金属板の終端を検知するようにしている。

特開平７−１８５６７１号公報 特開昭６１−２２９４２４号公報 特開２０００−２８８６３６号公報

特許文献１に記載されたように、金属板の下面と当接する計測ロールの回転パルスによって、金属板の先端から後端までの送り量を連続的に計測し、金属板の終端を間接的に検知する方法は、金属板の下面と当接して従動回転する計測ロールがスリップする恐れがあるとともに、上向の曲げ曲率を付与される金属板の下面に伸びが生じること、および計測ロールが磨耗して直径寸法が変化することから、計測される金属板の送り量に誤差が生じ、金属板の終端を精度よく検知できない問題がある。

また、特許文献３に記載されたように、下ロールの送り時間を計時する送りタイマを設けて、計時される下ロールの送り時間によって、金属板の終端を間接的に検知する方法は、送り時間を計時する下ロールを作業ロール側とすれば、金属板の下面とスリップする恐れはあまりないが、やはり、上向の曲げ曲率を付与される金属板の下面に伸びが生じることから、計時される送り時間に誤差が生じ、金属板の終端を精度よく検知できない問題がある。

このような問題に対処するためには、金属板の終端をセンサで直接検出することが考えられるが、ベンディングロール装置では、曲げ加工の進行に伴って、上下の作業ロール間を往復パスする金属板の終端の移動軌跡がパス毎に異なることになるので、金属板の終端を検出するセンサを、パス毎の移動軌跡に応じて移動させるか、複数のセンサを配設する必要がある。また、曲げ加工される金属板の長さ寸法や曲げ曲率も各種異なるので、このようなセンサを配設する構成は、複雑で高価なものとなる。さらに、センサを、金属板の幅方向の内側で、金属板に接触させる接触式センサとしたり、金属板に近接させる非接触式センサとする場合は、金属板の移動軌跡のずれによって、これらのセンサを損傷する危険もある。

そこで、本発明の課題は、簡単な構成で安全にパス毎の金属板の終端を直接検出し、金属板の反転位置を自動的に精度よく位置決めできるようにすることである。

上記の課題を解決するために、本発明は、所定の長さの金属板を、少なくとも一方が正逆回転駆動される上下の作業ロール間を、幅方向と直角方向の長さ方向に往復パスさせ、前記金属板の下面を、前記上下の作業ロールとパス方向で離間する少なくとも１本の支持ロールで、曲げモーメントを負荷するように支持して、前記金属板の長さ方向に所要の曲げ曲率を付与するベンディングロール装置において、前記往復パスする金属板の終端を検出する非接触式センサを、前記上下の作業ロール間への入口近傍で、前記金属板の幅方向の外側に配設した構成を採用した。

すなわち、往復パスする金属板の終端を検出する非接触式センサを、上下の作業ロール間への入口近傍で、金属板の幅方向の外側に配設することにより、簡単な構成で安全にパス毎の金属板の終端を直接検出し、金属板の反転位置を自動的に精度よく位置決めできるようにした。

前記非接触式センサは、固体を透過しない光波、電波または音波のいずれかの波動を発信する発信端子と、この波動を受信する受信端子とを前記金属板の幅方向の外側に配設し、前記発信端子から前記金属板へ幅方向に上下斜めに前記波動を発信し、前記受信端子で前記波動を受信したときに、前記金属板の終端を検知するものとすることができる。

前記発信端子と受信端子を、前記金属板の幅方向の同一側に配設し、金属板の幅方向の反対側の外側に、前記発信端子から発信される波動を、前記受信端子に向けて反射する反射板を設けることにより、発信端子と受信端子への電源線や信号線を短くして配線を簡単に行うことができる。

前記波動は、指向性が高く、長距離でも減衰しないレーザ光が好適である。

前記上下の作業ロールの少なくとも一方に、回転パルスを発生するパルスエンコーダを取り付け、このパルスエンコーダの出力に基づいて、前記金属板の先端からの送り長さを演算し、演算された送り長さが、前記非接触式センサで金属板の終端が検出されるよりも前の所定の長さとなったときに、前記金属板の送り速度を減速することにより、非接触式センサで金属板の終端を検出したときに、金属板の反転位置をより精度よく位置決めすることができる。

前記ベンディングロール装置は、前記往復パスする金属板の上側に１本の上作業ロールを配置し、金属板の下側に、前記上作業ロールの両側に離間させて、一対の下ロールを平行に配置し、これらの一対の下ロールのうち、前記往復パスする金属板の進行方向に対して、進行方向手前側の下ロールを前記作業ロール、進行方向奥側の下ロールを前記支持ロールとして、往パスと復パスとで一対の下ロールを使い分けるようにした３本ロール形式のものとすることができる。

本発明のベンディングロール装置は、往復パスする金属板の終端を検出する非接触式センサを、上下の作業ロール間への入口近傍で、金属板の幅方向の外側に配設したので、簡単な構成で安全にパス毎の金属板の終端を直接検出し、金属板の反転位置を自動的に精度よく位置決めすることができる。

ベンディングロール装置の実施形態を示す側面図 図１のII−II線の矢視方向の正面図

以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。このベンディングロール装置は、図１に示すように、往復パスする所定の長さの金属板Ａの上側に上作業ロール１を配置し、金属板Ａの下側に、上作業ロール１の両側に離間させて、一対の下ロール２ａ、２ｂを平行に配置し、これらの一対の下ロール２ａ、２ｂのうち、金属板Ａの進行方向に対して、進行方向手前側の下ロール２ａを作業ロール、進行方向奥側の下ロール２ｂを、金属板Ａの下面を曲げモーメントを付加するように支持する支持ロールとして、往パスと復パスとで一対の下ロール２ａ、２ｂを使い分けるようにして、金属板Ａの長さ方向に所要の曲げ曲率を付与する３本ロール形式のものである。

前記上作業ロール１は、上下方向とパス方向に移動可能とされ、パスの進行に伴う金属板Ａの曲げ曲率の増加に伴って下方へ移動されるとともに、往パスと復パスとで作業ロールとなる下ロール２ａ、２ｂ側へ近づけるように、パス方向に移動される。

前記一対の下ロール２ａ、２ｂは、往パスと復パスとに応じて正逆方向に回転駆動される。図１は、金属板Ａが右方へ進行する往パスの状態を示し、上作業ロール１は作業ロールとなる左側の下ロール２ａに近づけられ、一対の下ロール２ａ、２ｂは、時計回りの正転方向に回転駆動されている。図示は省略するが、復パスのときは、上作業ロール１が右側の下ロール２ｂに近づけられ、一対の下ロール２ａ、２ｂは、反時計回りの逆転方向に回転駆動される。

前記一対の下ロール２ａ、２ｂには、回転パルスを発生するパルスエンコーダ３が取り付けられており、各パルスエンコーダ３の出力はコントローラ４に入力され、各パスでの金属板Ａの先端からの送り長さＬが演算されるようになっている。コントローラ４には、曲げ加工される金属板Ａの長さ寸法Ｌ_０が予め記憶されており、演算された金属板Ａの送り長さＬが、長さ寸法Ｌ_０の９０〜９５％を越えると、後述する非接触式センサ６で金属板Ａの終端が検出される前に、下ロール２ａ、２ｂの回転速度を減速する。なお、金属板Ａの長さ寸法Ｌ_０は、曲げ加工の進行に伴って少し変化するが、これと比較される演算された金属板Ａの送り長さは、金属板Ａの終端が検出される前に余裕を持って減速タイミングを決めるためのものであるので、この長さ寸法Ｌ_０の変化は問題とならない。

また、このベンディングロール装置は、上作業ロール１の入口側と出口側で起伏可能とされ、曲げ曲率を付与された金属板Ａの外側面をローラ５ａで支持する成品支持装置５も設けられている。図１では、右側の成品支持装置５が起立されて、出口側で金属板Ａの外側面を支持している。曲げ曲率が大きくなったときは、両方の成品支持装置５を起立させて、金属板Ａの外側面を入口側と出口側の両側で支持することもある。なお、成品支持装置５は、金属板Ａの内側面を支持するものとすることもできる。

図１および図２に示すように、前記一対の下ロール２ａ、２ｂの外側近傍には、上作業ロール１と作業ロールとなる下ロール２ａ、２ｂ間への入口近傍で、往復パスする金属板Ａの終端を検出する非接触式センサ６が、金属板Ａの幅方向の外側に配設されている。この非接触式センサ６は、金属板Ａの幅方向の外側の同一側に配設され、レーザ光Ｂを発信する発信端子６ａおよびレーザ光Ｂを受信する受信端子６ｂと、これらと反対側の幅方向の外側に配設され、発信端子６ａから発信されたレーザ光Ｂを受信端子６ｂに向けて反射させる反射板６ｃとからなる。

前記発信端子６ａと受信端子６ｂは、金属板Ａの幅方向に斜め下向きに反射板６ｃへ向けて、同じ取り付け部材７ａに互いに近接させて取り付けられ、取り付け部材７ｂに取り付けられた反射板６ｃは、レーザ光Ｂの反射角を見込んで、金属板Ａの幅方向に斜め上向きに発信端子６ａと受信端子６ｂへ向けられている。したがって、発信端子６ａから発信されたレーザ光Ｂが受信端子６ｂで受信されたときに、金属板Ａの終端が検知される。受信端子６ｂは前記コントローラ４に接続され、コントローラ４は受信端子６ｂの検出出力が入力されたときに、減速していた各下ロール２ａ、２ｂの回転を停止し、こののち、金属板Ａの進行方向を反転させるように、各下ロール２ａ、２ｂを逆転駆動する。

上述した実施形態では、１本の上作業ロールと一対の下ロールを備えた３本ロール形式のものとしたが、本発明に係るベンディングロール装置は、上下の作業ロールの両側に、金属板の下面を支持する一対の支持ロールを配置した４本ロール形式のものにも採用することができる。

Ａ 金属板
Ｂ レーザ光
１ 上作業ロール
２ａ、２ｂ 下ロール
３ パルスエンコーダ
４ コントローラ
５ 成品支持装置
５ａ ローラ
６ 非接触式センサ
６ａ 発信端子
６ｂ 受信端子
６ｃ 反射板
７ａ、７ｂ 取り付け部材

Claims (2)

1. 所定の長さの金属板を、少なくとも一方が正逆回転駆動される上下の作業ロール間を、幅方向と直角方向の長さ方向に往復パスさせ、前記金属板の下面を、前記上下の作業ロールとパス方向で離間する少なくとも１本の支持ロールで、曲げモーメントを負荷するように支持して、前記金属板の長さ方向に所要の曲げ曲率を付与するベンディングロール装置において、
   前記往復パスする金属板の往パス時の終端と復パス時の終端をパス毎に検出する非接触式センサを、往パス時の前記上下の作業ロール間への入口近傍と復パス時の前記上下の作業ロール間への入口近傍で、前記金属板の幅方向の外側に配設し、前記上作業ロールの出口側で金属板の外側面をローラで支持する成品支持装置を設け、
   前記非接触式センサを、固体を透過しない光波、電波または音波のいずれかの波動を発信する発信端子と、この波動を受信する受信端子とを前記金属板の幅方向の外側に配設し、前記発信端子から前記金属板へ幅方向に上下斜めに前記波動を発信し、前記受信端子で前記波動を受信したときに、前記金属板の終端を検知するものとし、
   前記上下の作業ロールの少なくとも一方に、回転パルスを発生するパルスエンコーダを取り付け、このパルスエンコーダの出力に基づいて、前記金属板の先端からの送り長さを演算し、演算された送り長さが、前記非接触式センサで金属板の終端が検出されるよりも前の所定の長さとなったときに、前記金属板の送り速度を減速するようにしたことを特徴とするベンディングロール装置。
2. 前記ベンディングロール装置を、前記往復パスする金属板の上側に１本の上作業ロールを配置し、金属板の下側に、前記上作業ロールの両側に離間させて、一対の下ロールを平行に配置し、これらの一対の下ロールのうち、前記往復パスする金属板の進行方向に対して、進行方向手前側の下ロールを前記作業ロール、進行方向奥側の下ロールを前記支持ロールとして、往パスと復パスとで一対の下ロールを使い分けるようにした３本ロール形式のものとした請求項１に記載のベンディングロール装置。
   

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