JP2006116579A - 曲げ加工機 - Google Patents

Abstract

【課題】 曲げ加工を安価にかつ作業時間少なく行うことを可能とする。
【解決手段】 プレート状のワーク９をクランプ可能なワーククランプ３と、ワーククランプ３に対し近接した位置でワーク９に対し剪断方向に移動可能な曲げ型５，７とを備え、ワーク９の折り曲げるべき縁部を曲げ型５又は曲げ型７側に突出させた状態でクランプを行い縁部の下面側から曲げ型５又は曲げ型７を移動させて縁部を折り曲げることを特徴とする。ワーク９をＵ字状に折り曲げる場合に曲げ幅が多種類あっても容易に対応することができ、コスト増大、作業量増大を抑制することができる。ワーク９をクランプして折り曲げるため、折り曲げ加工後のワーク９の姿勢が安定し、位置決め作業の自動化も容易である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プレートをＬ字又はＵ字等に折り曲げ得る曲げ加工機に関する。

従来、プレート状のワークをＬ字状、Ｕ字状に折り曲げる装置として、図１０のプレス装置や図１１のプレスブレーキがある。図１０（ａ）は、プレス前の状態を示す断面図、（ｂ）はプレス途中の断面図、（ｃ）はプレス後の断面図である。図１１（ａ）は、プレス前の断面図、（ｂ）は第１回プレス途中の断面図、（ｃ）は位置決め変更後のプレス前の断面図、（ｄ）は第２回プレス途中の断面図である。

図１０のプレス装置では、（ａ）のようにダイ１０１上にプレート状のワーク１０３を載置し、（ｂ）のようにパンチ１０５をダイ１０１に対しプレス移動させると、ワーク１０３がパット１０７の移動と共にダイ１０１内へ型押しされる。（ｃ）のようにパンチ１０５が上昇すると、パット１０７の上昇によってＵ字状に折り曲げられたワーク１０３が上昇する。このようにして、ダイ１０１及びパンチ１０５によりワーク１０３を断面Ｕ字状に折り曲げることができる。

また、図１１のプレスブレーキでは、（ａ）のようにヤゲン１０９上にワーク１１３をセットし、（ｂ）のようにパンチ１１１を下降させ、パンチ１１１及びヤゲン１０９間でワーク１１３に第１回目のプレス加工を行い、一側をＬ字状に折り曲げる。次いで（ｃ）のように、ヤゲン１０９に対しワーク１１３の位置を変えてセットし、（ｄ）のようにパンチ１１１を下降させ、パンチ１１１及びヤゲン１０９間でワーク１１３に第２回目のプレス加工を行う。この２回のプレスによりワーク１１３をＵ字状に折り曲げ加工することができる。

しかしながら、図１０のプレス装置の場合は、ワーク１０３の必要な曲げ幅Ｗが多種類ある場合に、必要とする曲げ幅Ｗにセットされた金型を必要数準備するか、金型を調整して曲げ幅Ｗをセットしなければならないという問題があった。

従って、曲げ幅Ｗ毎に金型を準備する場合は大きな投資を必要とし、多種類の金型を用意するため資源を多く必要とするという問題があった。また、金型毎にプレスセット作業、すなわち準備作業が必要となるため、作業時間も増大するという問題があった。金型を調整する場合は、曲げ幅Ｗ毎に調整を必要とし、作業が煩雑であるという問題がある。

これに対し図１１のプレスブレーキによる場合は、１カ所ずつ折り曲げることから曲げ幅Ｗが多種類あっても金型は１種類とすることができる。しかしながら、図１１（ｂ）のように、ワーク１１３をＶ曲げ状態で曲げ加工をするため、加工後にワーク１１３の姿勢が崩れやすく、位置決め作業の自動化が困難であるという問題がある。

特開平７−８０５５０号公報 特開２００３−１９１０１９号公報

解決しようとする問題点は、曲げ幅が多種類ある場合に、コスト増、作業増となりやすく、位置決め作業の自動化も難しいという点である。

本発明は、曲げ幅が多種類あっても容易に対応し、位置決め作業の自動化も可能とするため、ワークの折り曲げるべき縁部を曲げ型側に突出させた状態でクランプを行い、縁部の一面側から曲げ型を移動させて縁部を折り曲げることを最も主要な特徴とする。

本発明の曲げ加工機は、ワークの折り曲げるべき縁部を曲げ型側に突出させた状態でクランプを行い、縁部の一面側から曲げ型を移動させて縁部を折り曲げるため、ワークをＵ字状に折り曲げる場合に曲げ幅が多種類あっても容易に対応することができ、コスト増大、作業量増大を抑制することができる。

また、ワークをクランプして折り曲げるため、折り曲げ加工後のワークの姿勢が安定し、位置決め作業の自動化も容易である。

前記ワーククランプ及び曲げ型に、前記曲げ型の移動による曲げ加工時にワークの当たりを逃げる逃げ面を設けた場合は、ワークの曲げ加工を的確に行うことができる。

前記ワーククランプの一側に、前記ワークを突き当てて位置決める可動の位置決め装置を設け、前記ワーククランプの両側に前記曲げ型を一対設け、前記位置決め装置に前記ワークの一側縁を突き当てて位置決めることで、前記ワーククランプによりクランプしたワークの折り曲げるべき一方の縁部を前記曲げ型側に突出させ、前記一方の縁部の折り曲げ後に、前記位置決め装置の移動により前記ワークの折り曲げるべき他方の縁部を前記他方の曲げ型側に突出させる場合は、位置決め装置によってワークの位置決めを容易に行い、ワークの両側縁部を容易に折り曲げ加工することができる。

前記曲げ型が偏心カム機構により移動する場合は、曲げ型を確実に移動させて、折り曲げ加工することができる。

多種類の曲げ幅に容易に対応し、折り曲げ加工後の姿勢も安定させるという目的をワーククランプ及び曲げ型によって実現した。

図１，図２は、本発明の実施例１に係る曲げ加工機を示し、図１は平面図、図２は図１のＳＡ矢視方向の正面図、図３は図２のＳＢ−ＳＢ矢視方向の概略構成図である。

図１，図２，図３のように、曲げ加工機１は、ワーククランプ３と、曲げ型５，７とを備えている。

前記ワーククランプ３は、プレート状のワーク９をクランプ可能となっている。ワーククランプ３は、クランプ下型１１及びクランプ上型１３とからなっている。クランプ下型１１は、機台フレーム１５側に固定して設けられている。クランプ上型１３は、クランプ下型１１の上側に配置されている。

前記クランプ上型１３は、昇降フレーム１７に取り付けられている。昇降フレーム１７は、上押さえフレーム２７側に昇降可能に支持されている。昇降フレーム１７は、揺動アーム１９の先端に結合されている。揺動アーム１９は、揺動軸２１に支持されている。揺動軸２１は、機台フレーム１５側の軸支持部２３に回転可能に支持されている。揺動軸２１は、上押さえシリンダ２５に連動構成されている。上押さえシリンダ２５は、上押さえフレーム２７に取り付けられている。前記揺動軸２１を上押さえシリンダ２５によって回転駆動することにより揺動アーム１９を介し昇降フレーム１７を上下に直線的に昇降駆動することができる。昇降フレーム１７のこの昇降駆動によって、クランプ上型１３がクランプ下型１１に対し昇降し、クランプ上型１３の下降位置でクランプ上型１３及びクランプ下型１１間にワーク９をクランプ可能となっている。上押さえフレーム２７は、門型に形成され、前記機台フレーム１５に設けられている。

前記曲げ型５，７は、テーブル１０に設けられ、前記ワーククランプ３の両側に近接して位置し、ワーク９に対し剪断方向に移動可能となっている。

この曲げ型５，７の駆動構造を図４〜図７をも参照して説明する。図４は図３のＳＣ矢視方向の概略要部構成図、図５は図３のＳＤ矢視方向の概略要部構成図、図６，図７は図３のＳＥ矢視方向の概略要部構成図である。

図１〜図７のように、前記曲げ型５，７は、偏心カム機構２９，３１によって移動する構成となっている。偏心カム機構２９，３１は、ほぼ対称構造となっている。偏心カム機構２９，３１は、共通の上支点シャフト３３、下支点シャフト３５によって支持されている。上支点シャフト３３及び下支点シャフト３５は、前記機台フレーム１５に固定された軸支持フレーム３７，３９に回転可能に支持されている。上支点シャフト３３及び下支点シャフト３５に偏心カム４１，４３が偏心して取り付けられている。上支点シャフト３３及び下支点シャフト３５にはそれぞれ同期ブラケット４５，４７が取り付けられ、同期ブラケット４５，４７間に、同期プレート４９，５１が連結されている。

前記上支点シャフト３３には、曲げ型シリンダ５３，５５の一端側が結合され、曲げ型シリンダ５３，５５の他端側は、前記機台フレーム１５側に支持されている。

前記偏心カム４１，４３には、連動プレート５７，５９が嵌合し、連動プレート５７，５９の上端に、前記曲げ型５，７が結合されている。従って、曲げ型シリンダ５３，５５の図６，図７のような伸縮動作によって、上支点シャフト３３が回転駆動されると、同期ブラケット４５、同期プレート４９，５１、同期ブラケット４７を介して、下支点シャフト３５も同期して回転駆動される。

前記上支点シャフト３３及び下支点シャフト３５の回転駆動により、偏心カム４１，４３が同期して偏心回転する。この偏心カム４１，４３の偏心回転により、連動プレート５７，５９が上下動し、曲げ型５，７を昇降動作させることができる。この昇降動作によって、曲げ型５，７は例えば図６の位置からワーク９に対し剪断方向に上昇移動し、再び図６の位置に戻ることができる。

図１，図２，図３のように、前記ワーククランプ３を挟んで一側に位置決め装置６１が設けられている。位置決め装置６１は、進退移動可能かつ昇降移動可能に支持された位置決め部６３を備えている。位置決め部６３は、位置決めアーム６５の先端に取り付けられている。位置決めアーム６５は、位置決め可動フレーム６７に回転可能に支持されている。位置決めアーム６５には、連動アーム６９が設けられている。連動アーム６９は、昇降シリンダ７１に連結されている。昇降シリンダ７１は、位置決めフレーム７３に支持されている。位置決めフレーム７３は、前記上押さえフレーム２７側に固定されている。

前記位置決め可動フレーム６７は、ボールナット７５に一体的に取り付けられている。ボールナット７５は、ボールネジ７７に螺合している。ボールネジ７７は、前記位置決めフレーム７３に軸支持されている。ボールネジ７７は、サーボモータ７９に連動構成されている。

従って、昇降シリンダ７１の駆動によって、連動アーム６９に駆動力を与えると、連動アーム６９と一体の位置決めアーム６５が位置決め可動フレーム６７に対して回転し、位置決め部６３側を昇降させることができる。また、サーボモータ７９によって、ボールネジ７７を回転駆動すると、ボールナット７５がボールネジ７７に沿って移動する。この移動により、ボールナット７５と一体的な位置決め可動フレーム６７を介し位置決めアーム６５及び位置決め部６３が前記ワーククランプ３に対し進退移動することができる。

この位置決め装置６１に対し、ワーククランプ３を挟んで反対側にプッシャー８１が設けられている。プッシャー８１はプッシャー部８３を備え、プッシャー部８３はプッシャーフレーム８５に支持されている。プッシャーフレーム８５は、両端がアクチュエータ８７，８９に支持され、アクチュエータ８７，８９の駆動によって、前記ワーククランプ３に対しテーブル１０上で進退移動可能となっている。

前記テーブル１０には、前記プッシャー８１の動作に連携するようにコンベア９１が設けられている。コンベア９１はチェーン等で構成されている。コンベア９１の始端側には、ワークストック部９３が配置されている。ワークストック部９３には、多数のワーク９が積層状態でストックされている。ワークストック部９の上部には、マグネットを用いた搬送装置９５が設けられている。

従って、搬送装置９５によって、ワークストック部９３のワーク９を磁力によって吸着し、矢印Ａ方向へ移送することによって、コンベア９１の始端側に搬送し、供給することができる。

前記位置決め装置６１に隣接して、ワーク搬出装置９７が設けられている。ワーク搬出装置９７は、前記テーブル１０に対しワークシュート９９を挟んで配置されている。ワーク搬出装置９７は、搬出フレーム１０１に対し搬出シャフト１０３が軸心方向に進退移動可能に支持されている。搬出シャフト１０３の端部には、ブラケット１０５を介してチェーン１０７に連結されている。チェーン１０７は、搬出モータ１０９によって駆動されるようになっている。

従って、搬出モータ１０９によってチェーン１０７を駆動すると、チェーン１０７に連動して搬出シャフト１０３が軸心方向へ移動し、前記ワーククランプ３側に対し進退移動することができる。

次に、全体的な作用の概要を説明する。

前記搬送装置９５によってワーク９がコンベア９１の始端側に移載されると、コンベア９１の動作によって、ワーク９はワーククランプ３側へ移送される。この移送されたワーク９に対しプッシャー８１のプッシャーフレーム８１は動作始端側８５Ａに位置している。この状態で、プッシャー部８３がワーク９の端面に対向するように下降する。次いでプッシャーフレーム８５の移動と共にプッシャー部８３がワーク９の端部を押圧して、前記ワーククランプ３のワーククランプ下型１１及びワーククランプ上型１３間にワーク９を移動させる。このとき、ワーククランプ３の反対側には、位置決め部６３が所定の位置に位置決められており、前記プッシャー部８３の押圧力によって移動するワーク９が位置決め部６３に当接して位置決められ、クランプ下型１１及びクランプ上型１３に対し正しくセットされる。

次いで、曲げ型５，７等の選択的な動作によって、ワーク９が後述のようにＵ字曲げされる。

ワーク９のＵ字曲げ後は、位置決め装置６１の位置決め部６３がワーククランプ３に対し後退すると共に上昇し、ワーク搬出装置９７の搬出シャフト１０３がワーククランプ３に対し進出動作する。この進出動作により搬出シャフト１０３先端のマグネットがＵ字曲げされたワーク９Ａを吸着し、この状態で搬出シャフト１０３を退避移動させることによってＵ字曲げされたワーク９Ａをワークシュート９９へ搬出する。

図８は前記ワーククランプ３及び曲げ型５，７の関係を示す要部拡大図である。図８のように、クランプ下型１１及びクランプ上型１３は平坦なクランプ面１１１，１１３を有している。クランプ面１１１の両縁１１５，１１７及びクランプ面１１３の両縁１１９，１２１は共にアールをもって形成されている。

前記クランプ上型１３には、両縁１１９，１２１の上側において、内側へ傾斜した逃げ面１２３，１２５が設けられている。逃げ面１２３，１２５は、曲げ型５，７の移動によるワーク９の曲げ加工時にワークの当たりを逃げるものである。

前記曲げ型５，７の縁部１２７，１２９もアールをもって形成されている。曲げ型５，７の縁部１２７，１２９の下側に、逃げ面１３１，１３３が傾斜形成されている。逃げ面１３１，１３３の傾斜は、前記クランプ上型１３の逃げ面１２３，１２５に対応した傾斜となっており、逃げ面１３１，１３３の傾斜角度が逃げ面１２３，１２５の傾斜角度よりも若干大きくなっている。

従って、クランプ下型１１、クランプ上型１３のクランプ面１１１，１１３間でクランプしたワーク９の折り曲げるべき縁部を、例えば曲げ型５側に突出させた状態でクランプを行い、ワーク９の前記縁部の一面側、すなわち下面側から前型５を上方へ移動させて曲げ型５の縁部１２７及びクランプ上型１３の縁部１１９の協働によりワーク９の縁部をほぼ直角に折り曲げることができる。曲げ型７側においても同様である。

前記逃げ面１２３，１２５，１３１，１３３により、ワーク９の両縁部を折り曲げるとき、折り曲げ途中の縁部を逃げ面１２３，１２５側へ逃がすことができる。このため、ワーク９の弾性によるスプリングバックを考慮してワーク９の縁部を直角に正確に折り曲げることができる。

図９は、折り曲げ工程を示し、（ａ）〜（ｈ）は第１工程から第８工程の折り曲げ完成までを示す工程図である。

（ａ）では、テーブル１０上において、位置決め装置６１の位置決め部６３を所定位置に位置決めセットする。クランプ上型１３は、上昇位置にあり、前記のようにしてワーク９がプッシャー８１によって押圧移動される。この押圧移動によりワーク９がクランプ下型１１及びクラン上型１３間に供給され、位置決め部６３に当接して位置決められる。クランプ上型１３が下降し、（ｂ）のようにクランプ下型１１及びクランプ上型１３間でワーク９がクランプされる。このときワーク９の折り曲げるべき縁部が曲げ型５側、すなわち曲げ型５上に突出した状態となる。

次いで、曲げ型５をワーク９の縁部１３５の一面側である下面から移動させると、縁部１３５がクランプ上型１３の角部１１９及び曲げ型５の角部１２７との間でこじられ、（ｃ）のように上方へ折り曲げられる。

次いで（ｄ）のように、クランプ上型１３が上昇駆動され、かつ位置決め装置６１の駆動によって位置決め部６３がワーククランプ３方向へ進出移動し、ワーク９がワーククランプ３に対し再セットされる。

次いで（ｆ）のように、クランプ上型１３が下降駆動され、ワーク９がクランプ下型１１及びクランプ上型１３間に再びクランプされる。このときワーク９の折り曲げるべき他方の縁部１３７が曲げ型７側、すなわち曲げ型７上に突出した状態となる。

次いで曲げ型７を駆動すると、縁部１３５と同様に縁部１３７が（ｇ）のようにほぼ直角に折り曲げられる。

次いでクランプ上型１３が上昇し、ワーククランプ３によるワーク９のクランプが解除され、前記のようにしてワーク９が前記ワークシュート９９側へ排出される。

このように、ワーク９をＵ字状に折り曲げる場合に曲げ幅が多種類あっても、ワーククランプ３、プッシャー８１、位置決め装置６１、曲げ型５，７の協働により容易に対応することができる。このため、多種類の金型を用意する必要がなく、資源を多く必要とするという問題を改善することができる。また、金型毎のプレスセット作業、すなわち準備作業を必要としないため、作業時間も短縮することができる。ワーク９の曲げ幅毎に金型を調整する必要もなく、作業が容易となる。従って、コスト増大、作業量増大を大幅に抑制することができる。

また、ワーク９をクランプして折り曲げるため、折り曲げ加工後のワーク９の姿勢が安定し、位置決め作業の自動化も容易である。

前記ワーククランプ３及び曲げ型５，７に、逃げ面１２３，１２５，１３１，１３３を設けたため、ワーク９の曲げ加工を的確に行うことができる。

前記ワーククランプ３の一側に、前記ワーク９を突き当てて位置決める可動の位置決め装置６１を設け、前記ワーククランプ３の両側に前記曲げ型５，７を一対設け、前記位置決め装置６１に前記ワーク９の一側縁を突き当てて位置決めることで、前記ワーククランプ３によりクランプしたワーク９の折り曲げるべき一方の縁部１３５を前記曲げ型５側に突出させ、前記一方の縁部１３５の折り曲げ後に、前記位置決め装置６１の移動により前記ワーク９の折り曲げるべき他方の縁部１３７を前記他方の曲げ型７側に突出させるため、位置決め装置６１によってワーク９の位置決めを容易に行い、ワーク９の両側縁部１３５，１３７を容易に折り曲げ加工することができる。

前記曲げ型５，７が偏心カム機構２９，３１により移動するため、曲げ型５，７を確実に移動させて、折り曲げ加工することができる。

尚、上記実施例では曲げ型５，７を一対設けたが、ワーク９をＬ字状に折り曲げる場合には一方のみ設ける構造にすることもできる。

曲げ型５，７の形状は、特に限定されるものではなく、プレート状以外の形状にすることも可能である。

曲げ加工機の平面図である（実施例１）。 図１のＳＡ矢視方向の正面図である（実施例１）。 図２のＳＢ−ＳＢ矢視方向の概略構成図である（実施例１）。 図３のＳＣ矢視方向の概略構成図である（実施例１）。 図３のＳＤ矢視方向の概略構成図である（実施例１）。 図３におけるＳＥ矢視方向の概略構成図である（実施例１）。 図３におけるＳＥ矢視方向の概略構成である（実施例１）。 ワーククランプ及びその周辺の拡大概略断面図である（実施例１）。 折り曲げ工程を示し、（ａ）は第１工程、（ｂ）は第２工程、（ｃ）は第３工程、（ｄ）は第４工程、（ｅ）は第５工程、（ｆ）は第６工程、（ｇ）は第７工程を示す工程図である（実施例１）。 （ａ）はプレス前の工程、（ｂ）はプレス中の工程、（ｃ）はプレス後の工程を示す工程図である（従来例）。 （ａ）はプレス前の工程、（ｂ）はプレス中の工程、（ｃ）はワーク再セットの工程、（ｄ）は第２回プレス中の工程を示す工程図である（従来例）。

符号の説明

１ 曲げ加工機
３ ワーククランプ
５，７ 曲げ型
９ ワーク
６１ 位置決め装置
２９，３１ 偏心カム機構
１３５，１３７ 縁部

Claims (4)

1. プレート状のワークをクランプ可能なワーククランプと、
   前記ワーククランプに対し近接した位置で前記ワークに対し剪断方向に移動可能な曲げ型とを備え、
   前記ワークの折り曲げるべき縁部を前記曲げ型側に突出させた状態で前記クランプを行い前記縁部の一面側から前記曲げ型を移動させて前記縁部を折り曲げることを特徴とする曲げ加工機。
2. 請求項１記載の曲げ加工機であって、
   前記ワーククランプ及び曲げ型に、前記曲げ型の移動による曲げ加工時にワークの当たりを逃げる逃げ面を設けた
   ことを特徴とする曲げ加工機。
3. 請求項１又は２記載の曲げ加工機であって、
   前記ワーククランプの一側に、前記ワークを突き当てて位置決める可動の位置決め装置を設け、
   前記ワーククランプの両側に、前記曲げ型を一対設け、
   前記位置決め装置に前記ワークの一側縁を突き当てて位置決め前記ワーククランプによりクランプしたワークの折り曲げるべき一方の縁部を前記一方の曲げ型側に突出させ前記一方の縁部の折り曲げ後に前記位置決め装置の移動により前記ワークの折り曲げるべき他方の縁部を前記他方の曲げ型側に突出させ得る
   ことを特徴とする曲げ加工機。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の曲げ加工機であって、
   前記曲げ型は、偏心カム機構により移動する
   ことを特徴とする曲げ加工機。
   

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