JPH1058041A - 帯刃の曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トムソン刃などの工業用帯刃を自動曲げ加工
する際に生ずる、刃先線の非平面性を簡単な装置により
解消する。 【解決手段】 帯刃Ｗの側面に押圧力を与えるエッジを
備えた可動アウターダイ２の内筒に、加工すべき帯刃Ｗ
が貫通するスリット３を備えた固定インナーダイ１を嵌
合保持し、可動アウターダイ２に対する固定インナーダ
イ１の軸方向位置関係（高さ）を、調節ねじ３１を回動
することにより調節しうるよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紙、布、皮革、プ
ラスチック等のシート材を所定の形状に打ち抜き加工す
るために帯状の片側に刃が形成された帯刃、いわゆるト
ムソン刃の自動曲げ加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、加工すべき帯刃を貫通保持
する軸方向のスリットを有する固定インナーダイと、そ
の固定インナーダイの外周に嵌合し、上記スリットの出
口の左右両側に帯刃の側面に曲げ荷重を与える可動アウ
ターダイを備え、上記スリットの入口から供給される帯
刃を例えば所定の微小量ずつ間欠送りしながら可動アウ
ターダイをそれと同期して間欠的に駆動することによ
り、帯刃を少しずつ折り曲げてゆき、これを所定回数く
り返すことにより所望の曲率半径、所望の曲げ角に曲げ
加工する装置を提案している（特公平７−９０２７
６）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】帯刃の厚みは通常０．
４ｍｍから２．０ｍｍの範囲のものが使用されており、
これを上記したインナーダイとアウターダイの相互押圧
力により常温において曲げ加工するには、強大なトルク
を要する。一方、要求される曲げ形状は、最近益々複雑
化の傾向にあり、曲率半径の大きなものから小さなもの
まで適用範囲が広がっているので、それに対応するた
め、外径の小さなインナーダイを用いなければならな
い。ダイの径が細くなるほど、曲げ加工時の荷重が作用
した際の「ねじれ」と「たわみ」が大きくなる。また、
加工される帯刃も決して均質でなく、刃先部の硬化焼き
入れ処理の際に刃先側の広い部分が硬化処理されていた
ため、刃先から背までの刃幅方向に対して曲り易さが変
化していることがある。

【０００４】これらの要因により、例えば図１に示すよ
うに、刃先が一平面上に揃わず刃先線がねじれる現象が
生ずるが、各要因を解明し上記したダイの「ねじれ」と
「たわみ」を軸方向に対して均一化することは至難であ
り、かつ構造、制御装置が煩雑になり高価になる。

【０００５】これに対し本発明者は、ダイの「ねじれ」
と「たわみ」が、力の作用点が軸方向に変動するに応じ
て変化することに着目し、加工すべき帯刃とダイの軸方
向位置を対症療法的に調節するという、きわめて簡単な
手法により、ダイの「ねじれ」と「たわみ」、さらには
帯刃の刃幅方向の強度ムラが総合的に補正され、刃先線
が一平面上に揃うことを仮説し、これを実証した。

【０００６】そこで本発明の目的は、従来より使用され
ているアウターダイとインナーダイ及びそれらの駆動機
構をそのまま活用しながら、インナーダイの軸方向調節
機構を付加するだけのきわめて簡易かつ安価な手段によ
り、刃先線の非平面性（ねじれ）を解消することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の帯刃の曲げ加工
装置は、加工すべき帯刃を貫通保持する軸方向のスリッ
トを有する固定インナーダイとその固定インナーダイを
貫通した帯刃の側面に曲げ荷重を与える可動アウターダ
イと、加工すべき帯刃に対し長手方向の送りと停止を交
互に行う送材装置を有する帯刃の曲げ加工装置におい
て、上記固定インナーダイと上記可動アウターダイの軸
方向位置関係を調節する調節手段を設けたことにより特
徴づけられる。

【０００８】本発明の調節効果をさらに高めるため、固
定インナーダイのスリット幅、または、可動アウターダ
イのエッジ間距離のいずれか片方または双方を、軸方向
座標に対して変化したものにすることが出来る。

【０００９】本発明の調節手段は、加工される帯刃が送
材装置からダイに送られるテーブル上に固定される固定
部と、その固定部に対し上下方向に摺動変位する可動部
と、その可動部とインナーダイの上端部を連結するアー
ムと、上記可動部の高さを調整する調整装置より成る。
この調整装置はねじ機構によることが好ましい。

【００１０】

【作用】図１０に固定インナーダイ１のスリット３と加
工すべき帯刃Ｗの位置関係を例示する。この固定インナ
ーダイ１は、円周方向に回転しないという意味で固定で
あり、従来は軸方向に対しても固定されていたが、本発
明においては調節手段により軸方向に変位することが特
徴である。この固定インナーダイ１に対する荷重は、可
動アウターダイ２のエッジが帯刃Ｗの側面を押圧すると
き、この帯刃Ｗを介して作用する。（Ａ）図に示すよう
に、帯刃Ｗがスリット３の上部にあるとき、固定インナ
ーダイ１の下端部が可動アウターダイ２に嵌合支持され
ていながら円周方向には回転自在であるから、スリット
３出口のねじり量およびたわみ量は帯刃Ｗの背部で大き
く、刃先部では小さい。この「ひずみ」による逃げのた
め、刃先部ではエッジの押圧力が最も有効に作用してよ
く曲がる。

【００１１】これと反対に、（Ｂ）図に示すように帯刃
Ｗがスリット３の下部にあるとき、スリット３出口のね
じり量は先端に近づく分だけ増大するが、スリットの下
方部４Ｂが殆ど剛体に近いアウターダイ２により嵌合支
持されているので帯刃Ｗの背部のたわみ量は小さく、こ
れに対し帯刃Ｗの刃先部はスリット３の略中央部にあ
り、かつ固定インナーダイ１の外径と可動アウターダイ
２の内径の間隙ｄが存在するため、「ねじり」と「たわ
み」両方による「ひずみ」による逃げが大きくなる。従
って、スリット下端の背部にエッジの押圧力が最も有効
に作用してよく曲る。

【００１２】固定インナーダイ１の高さを帯刃Ｗに対し
て相対的に調節することにより、帯刃Ｗの刃先部と背部
の曲がり量が等しく刃先線が一平面上に揃う加工状態が
存在する。さらに加えて、スリット幅を軸方向座標に対
し変化させることにより、本発明の調節効果を格段に高
めることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】まず、本発明の帯刃の曲げ加工部
について説明する。図２はその斜視図であり、図３はそ
の正面図の部分断面図である。

【００１４】固定インナーダイ１には、その半径方向に
被加工物Ｗを貫通させる軸方向のスリット３が設けら
れ、スリット３の上方部４Ａおよび下方部４Ｂは、可動
アウターダイ２に嵌合支持され、上端部がアーム１２に
保持されている。可動アウターダイ２は、スリット３の
貫入を阻止しない遊びのある入口側開口部６と、出口側
開口部７を有し、出口側開口部７の内縁にエッジ５、５
が形成されている。固定インナーダイ１のスリット３を
カバーする範囲が、可動アウターダイ２の内径よりも細
く形成され、従って、エッジ５、５が形成された開口部
７の内縁とスリット３の出口外縁には距離ｄの間隙が保
持されている。可動アウターダイ２の下端部は後述する
サーボモータ等により両方向に回転駆動され、被加工物
Ｗの側面に曲げ荷重を与える。

【００１５】図４は本発明実施例を全体的に示す側面図
である。テーブル９上に帯刃Ｗが刃先を上に背を下にし
た姿勢で矢印の向きに供給され、送材装置８が帯刃Ｗの
停止と送り量を制御し、帯刃Ｗの停止中に固定ダイ１と
可動ダイ２により曲げ加工が実行される。本発明の特徴
部分であるアーム１２を上下方向に調節する手段につい
ては後述する。

【００１６】テーブル９の下にある回転体１４がベアリ
ング１３により回転自在に支持され、この回転体１４が
第１のサーボモータ１５に減速機１６を介して結合さ
れ、この回転体１４の上面に設けられた調心型チャック
１７に可動アウターダイ２の下端部が固持されている。
一方、可動アウターダイ２に嵌合保持された固定インナ
ーダイ１の上端部は調心型チャック１９に固持されてい
る。上下の調心型チャック１７、１９の中心軸は完全に
一致している。

【００１７】送材装置８はベッド１０に、被加工物Ｗの
送り方向と平行に固定されたガイド棒２０と、それと平
行に設けられた送りねじ２１に往復台２２が装荷され、
この往復台２２の上に被加工物Ｗをクランプする装置が
設けられている。送りねじ２１は第２のサーボモータ２
３により駆動される。第１のサーボモータ１５および第
２のサーボモータ２３はコンピュータ２４により制御さ
れる。なお、この送材装置８は、クランプ装置をねじ送
りする機構に代えて、一対のローラにより実施すること
もできる。

【００１８】図５に本発明の調節手段の一実施例の側面
図を示す。

【００１９】調節手段１１は、テーブル９上に固定され
た固定部２５と、その固定部２５の立ち上がり部２６に
沿って上下方向に摺動変位する可動部２７と、可動部２
７の頂面にネジ２８・・２８により着脱自在に固着された
アーム１２と、固定部２５に一体化された固定棚２９と
可動部２７と一体化された可動棚３０の間隔を調節する
調節ねじ３１より構成されている。アーム１２の先端に
は固定インナーダイ１の上端が固定されている。従っ
て、調節ねじ３１を回すことにより固定インナーダイ１
を軸方向に調節することができる。また、従前よりテー
ブル９上に固定インナーダイ１の上端を支持する固定ア
ーム取付用めねじが設けられていた機械では、この取付
用めねじをそのまま活用して固定アーム保持具を本発明
の調節手段に置換することができる。

【００２０】本発明のスリット３、またはエッジ５、５
の正面形状は、種々な形状により実施することができ
る。図６は、従来より公知なものであって、スリット３
の幅が軸方向に沿って一様であり、エッジ５、５も軸方
向に沿っている。なお、この図は、固定インナーダイ１
と可動アウターダイ２を分解し、組立状態と同じ高さに
併置して表現している。以下の変形実施例についてもこ
れと同じ表現方法を用いる。

【００２１】図７に示す実施例は、固定インナーダイ１
Ａのスリット３Ａがテーパ形であって、根幹部から先端
部へ近づくほどスリット幅が減少している。一方の可動
アウターダイ２Ａのエッジ５Ａ、５Ａもテーパ形であっ
て、その対向間隔が根幹部から先端部へ近づくほど減少
している。スリットまたはエッジに、軸方向に対し横向
きの力が作用するとき、その作用点が先端に近いほど、
ダイの「たわみ」や「ねじれ」が増大するが、この実施
例によれば、復元状態の軸方向からの傾き角と荷重状態
の「ひずみ」による傾き量が相殺されて、帯刃Ｗの側面
と平行にスリットまたはエッジに当接することが期待で
きる。

【００２２】図８に示す実施例は、固定インナーダイ１
Ｂのスリット３Ｂが対向シリンドリカル形であって、ス
リットの両端の幅に対し中央部の幅が狭くなる向きのシ
リンドリカル面が近接対向し合っている。一方の可動ア
ウターダイ２Ｂのエッジ５Ｂ、５Ｂも同様に円弧が近接
対向し合った形状である。スリットやエッジが形成され
ていない部分は、無垢の円柱形であって剛性に近いが、
スリットやエッジの形成部はその切欠きのため、「たわ
み」や「ねじれ」が大きくなる。特にその中央部が最大
となる。この実施例によれば、曲げ加工による力が作用
するとき、スリット幅またはエッジ間距離が増大する向
きに「ひずみ」が生ずるから、復元状態における軸方向
の傾き角と荷重による「ひずみ」による傾き量が相殺さ
れて、帯刃Ｗの側面と平行にスリットまたはエッジに当
接することが期待できる。

【００２３】上記の図７、図８とともに説明した実施例
は、固定インナーダイ１Ａ、１Ｂのみに実施してもよ
く、可動アウターダイ２Ａ、２Ｂのみに実施してもよ
く、或いはそれらの双方に実施してもよい。

【００２４】図９に本発明の固定インナーダイのスリッ
トの他の変形例を示す。スリット３Ｃは、中央部が互に
平行な平面、上下両端部が端に近づくほどスリット幅が
減少するテーパ形である。この実施例によれば、ダイの
軸方向調節により、帯刃Ｗとスリット幅との間隙を、刃
先部で大きく（小さく）するか背部で大きく（小さく）
するかを選択することができる。

【００２５】なお、曲げ加工時における可動アウターダ
イのエッジの「ひずみ」を抑制して曲げ加工の精度を向
上させるために、可動アウターダイの外周に、ボルトを
ゆるめると、可動アウターダイに嵌合したまま軸方向に
摺動させることができ、ボルトを締めつけると可動アウ
ターダイの外径寸法の膨張を抑止するリング部材を使用
することができる。このリング部材は、本発明の実施と
併用することもでき、このリング部材のみを独立して実
施することもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、帯刃の曲げ加工時に必
要な強大な荷重に対して発生する各種のひずみ要因、例
えば、可動アウターダイのエッジのねじれとたわみ、帯
刃に作用する荷重が帯刃の部位により異なること、帯刃
を介して固定インナーダイのスリット出口に作用する荷
重、その荷重により生ずるスリット出口のねじれとたわ
み、帯刃の強度が帯刃の部位により異なること等を個別
に計測し、演算補正するのではなく、総合的に唯一固定
インナーダイの高さ調節のみで相殺補正したので、非常
に安価かつ簡単な装置で、帯刃の刃先線の非平面性を解
消することができた。

【００２７】また本発明の調節手段は、従来品の一部を
取替えることにより、ただちに実施することができる。

【００２８】さらに従来は、加工すべき帯刃Ｗの厚さ、
刃高（幅長）などが変るごとに、固定インナーダイ及び
可動アウターダイの交換とその調整作業を必要とした
が、本発明によれば、調節手段の可動部頂面にボルトに
より着脱自在に固着されているアームを取り外すだけ
で、アーム先端の固定インナーダイもろともに取り替え
ることができ、しかも、インナーダイ１のスリット部の
外径をアウターダイ２の内径に対し各種製作しておけ
ば、インナーダイ１の変換のみにより両径のギャップｄ
（図３参照）を所望の値に選択することができるので、
アウターダイ２を共通化したままインナーダイ１のみを
交換すればよく、帯刃Ｗの変更に対する対応作業が簡易
化されその時間が大幅に短縮された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の解決課題の説明図

【図２】本発明の曲げ加工部を示す斜視図

【図３】本発明の曲げ加工部の正面図の部分断面図

【図４】本発明実施例の全体を示す側面図

【図５】本発明実施例の調節手段を示す側面図

【図６】本発明一実施例の固定インナーダイ１と可動ア
ウターダイ２を分解して示す正面図

【図７】本発明の他の実施例の固定インナーダイ１Ａと
可動アウターダイ２Ａを分解して示す正面図

【図８】本発明のさらに他の実施例の固定インナーダイ
１Ｂと可動アウターダイ２Ｂを分解して示す正面図

【図９】本発明の固定インナーダイのさらに他の実施例
を示す正面図

【図１０】本発明の作用説明図

【符号の説明】

１ 固定インナーダイ ２ 可動アウターダイ ３ スリット ５ エッジ ８ 送材装置 ９ テーブル １０ べッド １１ 調節手段 １２ アーム １４ 回転体 １５ 第１のサーボモータ ２１ 送りねじ ２２ 往復台 ２３ 第２のサーボモータ ２５ 固定部 ２６ 立ち上り部 ２７ 可動部 ３１ 調節ねじ Ｗ 帯刃

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工すべき帯刃を貫通保持する軸方向の
   スリットを有する固定インナーダイと、その固定インナ
   ーダイを貫通した帯刃の側面に曲げ荷重を与える可動ア
   ウターダイと、加工すべき帯刃に対し長手方向の送りと
   停止を交互に行う送材装置を有する帯刃の曲げ加工装置
   において、上記固定インナーダイと上記可動アウターダ
   イの軸方向位置関係を調節する調節手段を設けたことを
   特徴とする、帯刃の曲げ加工装置。
2. 【請求項２】 上記固定インナーダイのスリット幅が軸
   方向座標に対して変化している、第１項記載の帯刃の曲
   げ加工装置。
3. 【請求項３】 上記可動アウターダイのエッジ間距離が
   軸方向座標に対して変化している、第１項記載の帯刃の
   曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 上記調節手段が、固定部と、その固定部
   に対し上下方向に摺動変位する可動部と、その可動部と
   上記固定インナーダイの上端部を連結するアームと、上
   記固定部に対し上記可動部の高さを調整する調整装置よ
   り成る、第１項記載の帯刃の曲げ加工装置。