JP2000051961A - 円筒体の端部絞り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】円筒体の両端部を同時に絞り加工する場合にお
いて、円筒体を通じて保持装置に作用する負荷を低減さ
せ、この保持装置により円筒体を安定的に保持できる円
筒体の端部絞り装置を提供する。 【解決手段】円筒体１の途中部を保持する固定式の保持
装置２と、この保持装置２に保持された円筒体１の両端
側方にそれぞれ配置された一対の絞り装置３、３とから
構成され、当該絞り装置３は、円筒体１の端部をその円
周方向に回転自在に且つ当該円筒体１の半径方向及び軸
方向に移動自在になされた絞り手段としての絞りローラ
３１を備え、これら絞りローラ３１、３１は、その回転
方向を前記円筒体１の両端部において互いに逆方向に回
転させるように構成されてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒体の端部絞り
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、円筒体の端部に絞り加工を施す場
合、まず、鋼板等の平板を曲げ加工によって円筒状に形
成し、その当接端縁を溶接によって接合させることで、
円筒体を作製し、このようにして作製した円筒体の端部
を絞り加工している。

【０００３】詳しくは、図７に示すように、上述のよう
に作製した円筒体ａをその軸芯を中心に回転自在に保持
装置ｂで支持した後、図８に示すようにして円筒体ａを
回転させながらその端部ａ１をスピニングマシンｃによ
って絞り込んでいた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようにして円筒体ａの端部ａ１を絞り加工する場合にお
いて、スピニングマシンｃによる絞り込みに対して保持
装置ｂに支持した円筒体ａがズレないように当該円筒体
ａを保持装置ｂによって強固に保持する必要があった。

【０００５】このため、円筒体ａの両端部に上記スピニ
ングマシンｃを配置し、この２個一組のスピニングマシ
ンｃにより円筒体ａの両端部を同時に絞り加工する場合
においては、円筒体ａを通じて保持装置に作用する負荷
が約２倍程度増大することになるため、円筒体ａを保持
する保持装置ｂの保持力を強力にすることが必要にな
り、これがために保持装置ｂのアクチュエータなどを大
型に改良しなければならず、また、過度に円筒体ａを強
く保持するとこの円筒体ａの損傷や変形を招くという問
題があった。

【０００６】また、円筒体ａ側を回転させずに保持装置
ｂで固定した状態で、スピニングマシンｃ側を円筒体ａ
の端部で回転させることによっも上述と同様な絞り加工
を施すこともできるが、この場合においても上述した問
題と同様な問題が生じる。

【０００７】本発明は、円筒体の両端部を同時に絞り加
工する場合において、円筒体を通じて保持装置に作用す
る負荷を低減させ、この保持装置により円筒体を安定的
に保持できる円筒体の端部絞り装置を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の円筒体の端部絞
り装置は、円筒体の途中部を保持する固定式の保持装置
と、この保持装置に保持された円筒体の両端近傍にそれ
ぞれ配置された一対の絞り装置とから構成され、当該絞
り装置は、円筒体の円周方向に回転自在に且つ当該円筒
体の半径方向に移動自在になされた絞り手段を備え、こ
れら絞り手段は、その回転方向を前記円筒体の両端部に
おいて互いに逆方向に回転させるように構成されたもの
である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１０】図１は、本発明の円筒体の端部絞り装置の
全体の構成を示す概略図である。この装置は、円筒体１
の両端部１ａ、１ａを同時に絞り加工するもので、円筒
体１の途中部が保持装置２により保持されるとともに、
保持装置２に保持された円筒体１の両端側方にはそれぞ
れ絞り装置３が配置されている。

【００１１】前記円筒体１は、例えば鋼板等の平板を曲
げ加工によって円筒状に形成し、その当接端縁を溶接に
よって接合させることで作製される。

【００１２】前記保持装置２は、例えば図２に示すよう
に側方に開閉自在に構成された一対の保持部材２１、２
１で構成されている。これら保持部材２１、２１の下部
がヒンジ２２で連結され、このヒンジ２２を中心にして
保持部材２１、２１が左右に開き、これにより保持部材
２１、２１の上部が開放される。

【００１３】前記各保持部材２１の内面には、それぞれ
半円状の保持凹部２１ａが形成されており、保持部材２
１を閉じた際に左右の保持凹部２１ａにより円筒体１の
途中部外周面を把持することで、円筒体１を強固に保持
することができる。

【００１４】また、前記保持凹部２１ａは、径の異なる
円筒体１の保持が可能なように保持部材２１に着脱自在
な入れ子２３に形成されている。つまり、径の異なる円
筒体が保持できるように、例えば２点鎖線で示すような
円筒体１の径に対応した半円状の保持凹部２１ａを有す
る複数種類の入れ子を用意しておけばよい。

【００１５】この保持装置２には、上述のように開放さ
れた保持部材２１、２１から円筒体１を外部に取り出す
ための取出装置（図示省略）が設けられている。

【００１６】また、保持装置２は、図３に示すように、
保持部材２１、２１を上下に分割し、一方の保持部材２
１（図示例では上の保持部材）を昇降シリンダ２４等の
アクチュエータにより上下に昇降させることで、これら
上下の保持部材２１を開放自在に構成してもよい。

【００１７】図１において左右に配置された前記絞り装
置３の構成は同様であり、本実施の形態では左側の絞り
装置３の構成について説明し、右側の絞り装置３の説明
は省略する。

【００１８】この絞り装置３は、図４に示すように絞り
手段としての絞りローラ３１が回転機構４により前記保
持装置２に保持された円筒体１の円周方向に回転自在に
設けられるとともに、この絞りローラ３１が半径方向送
り機構５及び軸方向送り機構により円筒体１の半径方向
及び軸方向に移動自在に構成されたものである。

【００１９】前記回転機構４は、装置本体Ａにベアリン
グＡ１を介して回転自在に軸支された回転軸４１と、こ
の回転軸４１に一端に設けられた回転体４２と、該回転
体４２を回転駆動させる駆動モータ４５とから構成され
ている。

【００２０】前記回転軸４１は、保持装置２に保持され
た円筒体１の軸方向に配置されており、この回転軸４１
の一端４１ａに前記回転体４２がその円筒体１の端部と
対峙するように設けられている。

【００２１】円筒体１の端部と対峙する回転体４２の一
端面４２ａには、前記絞りローラ３１を支持する支持部
材７が設けられている。

【００２２】この支持部材７は、前記一端面４２ａに配
設された図示しないガイドレールに案内されながらその
半径方向に移動自在に構成されており、半径方向送り機
構５によって半径方向に移動自在に構成されている。

【００２３】前記駆動モータ４５は、その駆動軸４６に
一体に設けられた駆動歯車４７が前記回転体４２の他端
外周面に形成されたギア４２ｂにサイレントチェーン４
８を介して連係されており、この駆動モータ４５の駆動
により駆動歯車４７、サイレントチェーン４８、ギア４
２ｂを通じて回転体４２を回転させることによって、当
該回転体４２に設けられた支持部材７が円筒体１の円周
方向に回転自在になされ、これにより支持部材７に設け
た前記絞りローラ３１を円筒体１の円周方向に回転自在
に構成している。

【００２４】また、前記回転体４２には、前記支持部材
７の他にウエイト８が当該支持部材７の対向位置に配置
されている。このウエイト８は、回転体４２の回転時に
おいて、支持部材７とのバランスをとるためのもので、
後述する半径方向送り機構５によって前記支持部材７と
ともに、この支持部材７の半径方向への移動に同調して
半径方向に移動するように構成されている。

【００２５】半径方向送り機構５は、支持部材７を上記
円周方向に回転させながら、サーボモータ５６の駆動制
御により支持部材７を円筒体１の半径方向に移動させる
機構であり、例えば図示したように、前記回転体４２に
回転自在に軸支され、前記支持部材７に螺入されたボー
ル螺子５１と、このボール螺子５１の一端にかさ歯車５
２、５３を介して連結され、前記回転軸４１の軸芯部に
形成された軸孔４１ｂ内に回転自在に遊嵌された制御軸
５５と、サーボモータ５６と、このサーボモータ５６と
前記制御軸５５及び回転軸４１とにギア５７、５８によ
り連係された所謂連続差動装置５９で構成されている。

【００２６】よって、支持部材７は、上述のように構成
された半径方向送り機構５の作用により回転体４２の回
転動作に係わらず、所定の位置を保持した状態で回転す
ることができるとともに、サーボモータ５６の駆動制御
によってこの支持部材７を円筒体１の半径方向の所望の
位置に移動させることができる。この結果、支持部材７
に設けられた絞りローラ３１も同様な動作を行うことに
なる。

【００２７】また、ウエイト８も回転体４２に回転自在
に軸支されたボール螺子５１ａに螺入されており、この
ボール螺子５１ａが前記支持部材７と同様にかさ歯車５
２ａ、前記かさ歯車５３を介して制御軸５５に連結され
ている。これにより、ウエイト８は、サーボモータ５６
の駆動制御によって支持部材７と同調して円筒体１の半
径方向に移動して回転する回転体４２のバランスをとる
ことになり、これによって回転体４２を安定的に回転さ
せることができる。

【００２８】前記軸方向送り機構は、図示しないが、例
えば装置本体Ａを円筒体１の軸方向に移動させること
で、絞り装置３全体を円筒体１の軸方向に移動させ、こ
れにより前記絞りローラ３１を円筒体１の軸方向に移動
させるものである。具体的には、装置本体Ａを円筒体１
の軸方向に敷設したガイドレール上に配設し、適宜なア
クチュエータにより装置本体Ａを上記ガイドレールに沿
って移動自在に構成している。

【００２９】このように絞り装置３を構成したことで、
支持部材７に設けられ絞りローラ３１は、駆動モータ４
５の駆動により回転体４２を回転させることによって、
所定の回転数で円筒体１の円周方向に回転させることが
できるとともに、半径方向送り機構５のサーボモータ５
６の駆動制御により円筒体１の半径方向の所定位置に移
動させることができ、さらに、軸方向送り機構のアクチ
ュエータを駆動させることで円筒体１の軸方向に移動さ
せることができる。

【００３０】つまり、図示しない制御装置により駆動モ
ータ４５、サーボモータ５６及びアクチュエータを制御
することで、所定の回転数で回転する絞りローラ３１を
円筒体１の半径方向及び軸方向に移動させ、これにより
円筒体１の端部を所定形状に絞り加工する。

【００３１】ここで、円筒体１の両端に配置された左右
の絞り装置３の回転体４２の回転方向は互いに逆方向に
なるようになされている。

【００３２】このように左右の絞り装置３の回転体４２
の回転方向を互いに逆方向にすることで、左右の絞りロ
ーラ３１を同調させながら円筒体１の半径方向と軸方向
とに移動させ、当該円筒体１の両端部を同時に図１に二
点鎖線で示すように左右対象の形状に絞り加工する場合
において、左右の絞り装置３の絞り加工に伴い円筒体１
の両端部にそれぞれ作用する負荷は、この円筒体１全体
としてみれば互いに相殺する方向に働くことになる。

【００３３】これにより円筒体１を保持する保持装置２
に作用する負荷は、左右の絞り装置３の回転体４２が円
筒体１に対して同方向に回転する場合に比べると大幅に
軽減されることになる。つまり、円筒体１を通じて保持
装置２に作用する負荷は、円筒体１の一端部だけを絞り
加工する場合の負荷に比べて大幅に増加することがな
い。この結果、上述のように円筒体１の両端部を同時に
絞り加工する場合においても、保持装置２による保持力
を強力にする改良が不要になるため、保持装置のアクチ
ュエータを大型にする必要もなく、しかもこの保持装置
により円筒体１を安定的に保持できる。

【００３４】なお、本発明の円筒体の端部絞り装置は、
上述したように円筒体１の両端部を対象形状に絞り加工
する場合に限らず、例えば図５に示すように絞り加工す
る両端部の加工部が対象でなく、しかも軸芯を円筒体１
の軸芯からずらした加工をも施すことができ、この場合
においても前述と同様な効果を得ることができる。

【００３５】また、前述した絞りローラ３１は、支持部
材７から着脱自在に構成されており、ワークである円筒
体１の長さや加工形状に対応させて、支持部材７から円
筒体１側への延長長さや、絞りローラ３１のローラ形状
を最適なものと交換することができるようになされてい
る。

【００３６】図６は、円筒体の端部絞り装置の他の構成
を示している。この円筒体の端部絞り装置は、絞り装置
３の変形例を示したもので、具体的には、支持部材７に
絞り手段として前述した絞りローラの代わりに絞り部材
３２を設けている。この絞り部材３２の前端面にはコー
ン状の凹部３３を有し、この凹部３３で図示しない円筒
体１の端部を絞り加工する。

【００３７】そして、前記絞り部材３２には、凹部３３
の軸芯と同芯上に軸部材３４が連結されており、この軸
部材３４が支持部材７に連結された連結部材３６にベア
リンク３５を介して回転自在に支持されている。

【００３８】ここで、上記絞り部材３２における凹部３
３及び軸部材３４の軸芯は、回転体４２の回転中心（回
転軸４１の軸芯）から所定長さＬを偏心させた状態で配
置され、この状態で回転体４２を回転させて円筒体１の
端部を凹部３３によって絞り加工するようになされてい
る。

【００３９】このように凹部３３及び軸部材３４の軸芯
を偏心させることによって、凹部３３は円筒体１の端部
の外周面に沿って一様に当たるのではなく、偏心させた
分だけその回転に伴い凹部３３の一部で円筒体１の端部
と当接・離間を繰り返しながら断続的に絞り加工を施す
ことができる。

【００４０】なお、この絞り装置３も前述と同様に円筒
体１の両端部にその回転方向が逆方向となるように配置
されている。

【００４１】また、絞り装置３の他の構成は前述した絞
り装置と同様であり、同部材に同符号を付してその説明
は省略する。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、円
筒体の両端側方に配置した絞り装置の絞りローラの回転
方向をこの円筒体の両端において互いに逆方向に回転さ
せるように構成したことで、これら一対の絞り装置によ
り円筒体の両端部を同時に絞り絞り加工する場合におい
て、この絞り加工に伴い円筒体の両端部にそれぞれ作用
する負荷は互いに相殺する方向に働くことになる。これ
により円筒体を保持する保持装置に作用する負荷は、円
筒体の一端部を絞り加工する場合の負荷よりも大幅に増
加することがない。この結果、保持装置の保持力を強力
にする改良が不要で、保持装置のアクチュエータを大型
にする必要がなく、しかもこの保持装置により円筒体１
を安定的に保持できる。また、保持装置の保持力を強力
にすることによる円筒体の外周面の変形や損傷などをも
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒体の端部絞り装置の全体の構成を
示す概略の側面図である。

【図２】保持装置の構成を示す正面図である。

【図３】保持装置の他の構成を示す正面図である。

【図４】絞り装置の構成を示す概略図である。

【図５】本発明の円筒体の端部絞り装置により絞り加工
を施した円筒体の端部形状を示す図である。

【図６】円筒体の端部絞り装置の主要部を構成する絞り
装置の他の構成を示す概略の側面図である。

【図７】従来の円筒体の端部絞り装置を示す概略図であ
る。

【図８】従来の円筒体の端部絞り装置を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 円筒体 ２ 保持装置 ３ 絞り装置 ３１ 絞りローラ（絞り手段） ３２ 絞り部材（絞り手段） ４２ 回転体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒体の途中部を保持する固定式の保持
   装置と、この保持装置に保持された円筒体の両端側方に
   それぞれ配置された一対の絞り装置とから構成され、当
   該絞り装置は、円筒体の端部をその円周方向に回転自在
   に且つ当該円筒体の半径方向及び軸方向に移動自在にな
   された絞り手段を備え、これら絞り手段は、その回転方
   向を前記円筒体の両端部において互いに逆方向に回転さ
   せるように構成されたことを特徴とする円筒体の端部絞
   り装置。