JP2007111768A

JP2007111768A - スチール・ルール抜型の自動曲げ機

Info

Publication number: JP2007111768A
Application number: JP2005334918A
Authority: JP
Inventors: Toshinaga Urabe; 聰長占部
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2005-10-21
Publication date: 2007-05-10
Also published as: US20070089472A1; GB2431369A; DE102006049566A1; US7536893B2; GB0621064D0

Abstract

【課題】余分なモータ、シリンダーなどの機構を使用することなしに、丈夫で精度の高い、９０度以上の深い角度を曲げられる曲げツールを提供する。
【解決手段】帯刃材を間歇的に送り、ノズル３のノズルゲート３１から出し、回転する曲げツールにより、帯刃材を曲げる自動曲げ機において、ａ）ＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０との２個の曲げツールを配置し、曲げツール支持体４２をシャフト３２が貫通する。ｂ）曲げツール支持体４２に接触してコンピータにより制御回転させる突起２２が下部ベルトウィール２１上に備えられている。ｃ）シャフト３２はその中央部に帯刃材５を通すノスルゲート３１を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、本発明者の先願、特願特願２００４−１２７３６９（特許公開２００５−２７９７７２）の改良である。紙器やダンボール箱の製造において板紙や段ボールなどに所定の切断や折り目を形成するのに使用されるスチール・ルール抜型を製作する自動曲げ機に係り、より詳しくはスチール・ルール抜型を構成する帯刃材の曲げや切断などを自動的に行う自動曲げ機に関するものである。

近年、１９８８年に水河末弘が世界に先駆けて発表したスチール・ルール抜型の自動曲げ機（商品名；ＢＢＳ−１０１）を皮切りにその自動曲げ機の進歩には目覚しいものがある。スチール・ルール抜型を構成する帯刃材の切断や曲げ加工を行う自動曲げ機がある（例えば、特許文献１、２参照。）

米国特許第６６２９４４２号明細書米国特許第５７８７７５０号明細書特開平１１−３４７８２８号公報特開２００１−３１４９３２号公報

水河末弘のＵＳＰ６１５８２６４の曲げツールは図９−Ａのように同心円上のツールであるため曲げ角度が９０度が最大であった。実際曲げツールは９０度以上回転するが、帯刃材５はスプリングバックがあるため、結果として９０度が最大であった。この機構は単純で丈夫な工具なので信頼性は高い。また余分なモータまたはシリンダーを必要としない単純な構造である。また本構造は一体構造の堅牢な構造であるが、９０度以上回転すると背部のエッジが供給される帯刃材５に接触するため、それ以上回転することができないのである。

従来、９０度以上曲げられる曲げツールはあった、例えばＵＳＰ４６２７２５５、ＵＳＰ５７８７７５０である。これらは１本の曲げツールが帯刃材５の両サイドに回り込む方式である。いったん曲げツールが帯刃材の刃底以上に下降し、帯刃材５の反対に回り、上昇する方式である。これらには曲げツールが上昇するときに刃底に当たりジャミングする可能性がある。また回り込むためその分余分な時間がかかる。曲げツールを差し込むだけなのでそれを破損せないために同調機構を取り入れる必要があった。また曲げツールを上下させる機構が余分に必要である。図９−Ｂの構造。

またＵＳＰ６６２９４４２では２個の曲げツールが二重のギアに組み込まれ、別途のモータにより昇降するギァで１つが時計方向に周り、他方が反時計に回るという複雑な構造になっている。

本発明の最大の目的は余分なモータ、シリンダーなどの機構を使用することなしに丈夫で精度の高い、そして、９０度以上の深い角度を曲げられ曲げツールを提供することにある。

本発明は曲げツール４の上下に直角方向に曲げツール支持体４２備え、曲げツール支持体４２には同軸穴４１を備え、２個の曲げツール４４０を重ねてノズル３上のノズル円柱３２を貫通させ、曲げツール支持体４２に接触してコンピータにより制御回転させる突起２２が下部ベルトウィール２１上に備えられている。帯刃材５を間歇的に送り先端のノズル３のノズルゲート３１から出し、下部ベルトウィール２１が回転すると、その上の突起２２も回転する。それが曲げツール支持体４２を叩き曲げツール４が回転し帯刃材５を叩き曲げる構成をなしたものである。

上部ベルトウィール２が機械筐体１から延長された下部機械筐体１０１にノズル円柱３２から独立してノズル円柱３２または補強ロッド１０２１と同心円状に備えられた自動曲げ機。

さらにノズル３が曲げツール４０からの衝撃に耐えるためにノズル円柱３２を別途機械筐体１から伸びた上部機械筐体１０２に備えられた上部補強チューブ３２１と連結し上下から補強し回転の衝撃に耐えるような構成をなしている。

また回転した曲げツール４４を早く引き戻すために突起２２または溝ストッパー４４に磁石２２１またはボールプランジャ２２２またはスプリング２２３を備えることの構成をなしたものである。

さらにノズル円柱３２が機械筐体１から伸びた上部機械筐体１０２に備えられた上部補強チューブ３２１とネジで連結した構造をなしている。これにより上部補強チューブ３２１を上方に除去するとノズル３、曲げツール４４０などはノズル支持体１１ごと機械筐体１から前方に引き出せる構造になっている。これによりツール交換が容易になっている。

本発明は一体構造の堅牢な曲げツール４と同心円上に貫通するノズル円柱３２に一体構造の堅牢なノズル３を作成しシャフト１０２１０とし、同じく一体構造の曲げツール４を組み込み可能にしたものである。

本発明は上記構成のように２個の別々の曲げツールを備えているので、９０度以上の曲げが可能となっている。

本発明は上記構成のように２個の曲げツールを備えているので、曲げツール４が上下して反対側に回らないので、ジャミングしない。

本発明は上記構成のように２個の曲げツールを備えているので、曲げツール４が上下して反対側に回らないので、時間を節約できる。また磁石２２１またはスプリング２２３などにより回転した曲げツール４を次の曲げのため引き戻すことが可能となる。

本発明は上記構成のように一体化した２個の曲げツールを備えているので、曲げツール４の剛性が維持でき精度の良い曲げが可能である。一体化とはツールが一時的に差し込まれるというのでなく、ネジなどで固定化されたものである。

本発明は上記構成のように余分のモータ、シリンダーを必要としないので、制御系を安価にできる。またその部分の問題発生を防ぐことができる。

本発明は上記構成のようにノズル円柱３２を上部機械筐体１０２と補強チューブ３２１と連結しているので、ノズル３が回転する曲げツール４の衝撃に耐えられる。

本発明は上記構成のようにノズル円柱３２を上部機械筐体１０２と補強チューブ３２１と、ネジで連結しているので、随時、補強チューブ３２１を上方に除去すれば、ノズル３、曲げツール４４０などはノズル支持体１１ごと機械筐体１から前方に引き出せる。これによりツール交換が容易になる。たとえば２ポイント０．７２ミリの刃から３ポイント１．０８ミリ厚の刃の工具に簡単に交換できる。

本発明は一体構造の堅牢なツール４と同心円上に貫通するノズル円柱３２に一体構造の堅牢なノズル３を作成し、組み込み可能にしたので、長期の作業により図７のような組み立てのツール４のユルミなどが防げる。

本発明は一体構造の堅牢なツール４と同心円上に貫通するノズル円柱３２に一体構造の堅牢なノズル３を作成し、この３者がワンセットで短時間で組み合わせ可能になったので、帯刃材５が例えば２Ｐ（０．７２ミリ厚）から３Ｐ（１．０ミリ厚）に交換するときに時間が掛からない。これにより、従来複雑な構造のノズル３とツール４の機械の場合、高価な機械をもう一台購入しなければならなかった。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。

図１は本発明に係るスチール・ルール抜型の自動曲げ機の斜視図を示す。上下の機械筐体１には帯刃材５を導くノズル３とその上下にノズル支持体１１を持ち機械筐体１に刺し込まれる。ノズル３の先端には帯刃材５が出てくるノズルゲート３１がある。ノズル３の上下には曲げツール４の同軸穴４１を貫通するノズル円柱３２が備えられている。図３にノズル３と曲げツール４４０の関係が詳しく示されている。また図２に曲げツール４４０が詳しく示されている。曲げツール４４０はノズル３の出口で回転して、帯刃材５の側面を打ち、曲げる。本発明では上部から見て時計回りＣＷと反時計回りＣＣＷの２つが用意されている。図２に見られるようにこの２つは同形で、垂直の樋状の曲げツール４とその上下に曲げツール支持体４２が直角方向に伸びている。曲げツール支持体４２にはノズル円柱３２を貫通する同軸穴４１が備えられている。これら２枚のＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０は重ねられ、図３に見られるようにノズル円柱３２に貫通されノズル３に固定される。正面から見て左側にＣＣＷ曲げツール４０が右側のＣＷ曲げツール４の上部に重ねられている。このような構成に組み立てるためにノズル円柱３２は円柱台３３上に備えられ曲げツール４４０を差し込まれた後にノズル３上下にネジで固定される。ノズル３は一体化した上下のノズル支持体１１により機械筐体１に挿入されている。ノズル円柱３２はさらにタイミングベルト２５により回転される上部ベルトウイール２に差し込まれている。タイミングベルト２５は上下同期ベルトウイール２７と上部ベルトウイール２を結んでいる。上下同期ベルトウイール２７は同期軸２６により同期下部ベルトウイール２４と上下同期ベルトウイール２７につながっている。上下同期ベルトウイール２７はタイミングベルト２５により回転モータ図示されずにつながっている。回転モータが回転すると上記ウイールに連動して、上部ベルトウイール２と下部ベルトウイール２１が回転する。上下ベルトウイール２２１の裏面には突起２２が備えられており、モータが回転すると突起２２が曲げツール支持体４２を叩く。

図４は本発明のツールにより帯刃材５を曲げる工程が示されている。図４−Ａは初期状態で、ＣＣＷ曲げツール４０とＣＷ曲げツール４は原点にいる。突起２２がＣＣＷに回転すると図４−ＢではＣＣＷ曲げツール４０が帯刃材５に当たったところである。さらに回転しＣＣＷ曲げツール４０とノズルゲート３１により、帯刃材５が９０度以上曲げられたのが図４−Ｃである。このような構造なので、図９−Ａの構造では９０度までしか曲がらなかったが、１３０度近くまで曲がる。

本実施例の応用として、図５が考えられる。本実施例の突起２２の代わりにＣＷ曲げツール４ＣＣＷ曲げツール４０に案内突起４３を備え、一方、下部ベルトウイール２１には案内溝２３を備える。案内溝２３の両端には案内突起４３に当たる溝ストッパー４４を備えている。これにより同様の作用効果を得られる。しかし、案内溝２３なくても曲げツール４回転は維持できるので、本発明の必須の構成要件に必要でなく、溝ストッパー４４の代わりに突起２２を備えることも可能である。

図８は他の実施例の側面断面図である。本実施例はノズル３上のノズル円柱３２に負担をかけないためのものである。突起２２及び下部ベルトウイール２１はノズル円柱３２から力の伝達から独立しても良いので、別途機械筐体１を延長した下部機械筐体１０１に備えたものである。上部ベルトウイール２はノズル円柱３２と同心円の位置に中空の下部中空ベルトウイール２１０とチューブ連結体２１２よりなり、タイミングベルトで回転される。その下部はニードルベアリング２１１で回転される部分と突起２２を取り付ける底部とよりなる。これによりノズル円柱３２にはタイミングベルト駆動の負担が一切かからない。

またノズル３の上部のノズル円柱３２は曲げツール４０の曲げ圧力を受けるので補強したほうがよい。その場合は別途機械筐体１を延長して、上部機械筐体１０２からノズル円柱３２に同心円の位置に補強チューブ３２１を貫通させ、その先端のネジでノズル円柱３２を固定する。これにより、ノズル３は後方を機械筐体１に差込、上下を本実施例の補強チューブ３２１により固定されるので曲げツール４０の回転衝撃に耐えられる。図８は分かりやすくするためＣＷ曲げツール４を省略している。

図４では突起２２の曲げツール支持体４２に当たる部分に強力な磁石２２１を埋め込んでいる。その目的は円弧を曲げるとき、帯刃材５は１ミリ送られＣＣＷ曲げツール４０で１回叩かれ、帯刃材５が次の１ミリ送られ位置までいったん逆回転し退避する。さらに１ミリ送られＣＣＷ曲げツール４０で２回目が叩かれる。この方法の「ポリライン」の方法で円弧を形成する。その場合、退避の位置までＣＣＷ曲げツール４０を逆回転しなければならない。磁石にはネオジム磁石が最適である。図４−Ａの位置では曲げツール４４０は突起２２に吸引されている。図４−ＢでＣＣＷ曲げツール４０はノズル３の側壁にあたり、取り残され、ＣＣＷ曲げツール４０はさらに回転し帯刃材５を図４のように曲げると、退避の位置まで逆転する。その時もＣＣＷ曲げツール４０は磁石２２１に吸引されて離れずに退避の位置まで戻ることが可能である。

本実施例は磁石２２１に限定されずに、いろいろなものが可能である。図６に例示されている。図６−Ａは磁石の代わりにボールプランジャ２２２が突起２２に埋め込まれている。図６−Ｂではスプリング２２３が曲げツール支持体４２に一方がつながれ、他方はノズル支持体１１に接続されている。この場合は曲げる時ＣＣＷ曲げツール４０の回転力がスプリング２２３の力に勝り、逆回転すると引かれたスプリング２２３の力で引き戻すのである。図６−Ｃはスプリング２２３の両端がノズル支持体１１に接続されている。効果としては磁石２２１と同等である。要は図４−Ａの状態にする逆方法に引くものであればいいのである。

図８の本実施例はまた、工具の交換が簡単である。一般に自動曲げ機は１．５Ｐ０．５ミリ厚，２Ｐ０．７２ミリ厚，３Ｐ１．０８ミリ、４Ｐ１．４４ミリ厚の刃を曲げる。その場合はノズル３と曲げツール４４０は交換しなければならない。図１では交換するのに時間がかかり事実状不可能だが、本実施例は補強チューブ３２１のハンドル３２２を回し、補強チューブ３２１下部のネジを、ノズル円柱３２からはずせば、ノズル３、曲げツール４４０を前方に引き抜いて、交換するツールを挿入して補強チューブ３２１を再度ノズル円柱３２に固定するだけで良い。

本実施例での曲げツール４は図２の場合だけでなく、図７−Ａのように製作を容易にするため３個の部品をネジ４５で固定してもよい。その場合は図３のような円柱台３３は不要となる。直接ノズル３にノズル円柱３２を立てることができる。そして曲げツール支持体４２をノズル円柱３２に差し込んだ後、最後に曲げツール４をネジ４５で固定すればよい。図７−ＡはＣＣＷ曲げツール４０とＣＷ曲げツール４の形状が異なりＣＣＷ曲げツール４０がＣＷ曲げツール４の内側に入っている。即ち曲げツール４４０は同形である必要はない。図７−Ｂは曲げツール４の他の形状であり、曲げツール４が摩耗すれば、曲げツール支持体４２はそのままにして、曲げツール４のみを入れ替えればよい。

図８−Ｂは図８−Ａの拡大図で図８−Ａの補強チューブ３２１は図８−Ｂではチューブ状でなく補強ロッド１０２１とし、その先端はネジになっており、ノズル３の上部にその差込穴３２１１を設けて固定することが可能である。その場合はノズル円柱３２は必要でなく、補強ロッド１０２１の先端部は各曲げツールの同軸穴４１を貫通して差込穴３２１１にネジで固定できる。

本実施例は上下ベルトウイール２２１にて同期を取り各突起２２が各曲げツール支持体４２を叩いているが、上下ベルトウイールの両方が必ずしも必要と限らない。そのいずれか１つでもよい。しかし上下にすると帯刃材５への力の偏在がないため、曲げツール４をより小さくすることが可能になる。

図１０と図１１の実施例は図１のダブテイル構造のノズル支持体１１により後方からノズル３を支持するのでなく、図８のように上下の補強チューブ３２１で固定する方法であるが、本実施例は補強チューブ３２１と補強ロッド１０２１を一体化し図１０−２のようにノズル３をその中に構成することを特徴としたものである。
しかしながら、３者を一体化すると、図１０−３に見られるようにマジックでない限りツール４が干渉し、同心円状に組み込むことは不可能である。図１０−３は実現不可能の図面である。図７のようにツール４が一体成型していなければ組み込み可能である。また図３のようにノズル３が一体成型していなければ組み込み可能である。

本実施例は図１０−２のように補強ロッド１０２１と上下の補強チューブ３２１とノズル３を一体化したシャフト１０２１０となっている。シャフト１０２１０はその上部に上部機械筐体１０２に取り付けるボルト１０２１１によって固定される穴１０２１２とその中央部に帯刃材５が貫通するノズルゲート３１を備えている。ノズル３には寄り深く曲げるための傾斜角カット面３１０とその背後に曲げた刃材の通過を良くするための通路カット面３１１を備えている。
一方、曲げツール４は図１１−４に見られるように上下にシャフト１０２１０を貫通する同期穴４１を持ったリング４２１がある。その上下リング４２１の間には曲げツール４０をもっている。図１１−４のリング４２１は図１１−２のＣＣＷ曲げツール４０の斜視図である。曲げツールの断面が塗りつぶされている。図１０−３のＣＣＷ組み込み不可能な曲げツールと異なるのは、上部リング４２１と曲げツール４０の間にリング収納溝４２２を備えていることである。図１１−２の実施例は同一形状の曲げツールを入れ子にして、ＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０にしていることである。図１１−３は２つの形状の曲げツールであり、ＣＷ曲げツール４に２つのリング収納溝４２２を備えている。この構造によりリング収納溝４２２は相手のリングを収納し、ＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０のお互いのリング４２１を収納して、かつ、両者の同期穴４１にシャフト１０２１０を貫通することが可能の構造になっている。
その結果、２つのＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０に貫通させたシャフト１０２１０を上部機械筐体１０２に固定させることができ長期間の使用にもぶれない。また取り付け取り外しも１分以内にできる。
一体成型とはネジなどにより随時取り外しが効く場合を除くのであって、別々の部品を溶接、ロウ付けなどにより取り外しできない場合は含まれることは言うまでもない。

図１０−２はシャフト１０２１０に９０度以上の曲げ角度を可能にする傾斜角面３１０を備えている。これにより９０度以上曲げることが可能である。

図１０−２はシャフト１０２１０に通路カット面３１１が備えられている。これにより曲げた帯刃材５の先端がシャフト１０２１０より後部にあるとき、切断のため前部に移動するときにジャミングしない。

本発明の自動曲げ機の斜視図である。本発明の曲げツールの斜視図である。本発明のノズルと曲げツールを組み合わせた斜視図である。本発明の帯刃材を曲げる工程を示した平面図である。本発明の他の実施例の斜視図である。本発明の曲げツールの他の実施例の平面図である。本発明の他の実施例の曲げツールの斜視図である。本発明の自動曲げ機の他の実施例の側面断面図である。先行技術の曲げツールの平面図。本発明の自動曲機の実施例の側面断面図とシャフトと曲げツールの斜視図である。本発明の自動曲機のシャフトと曲げツールの関係を示す平面断面図と正面断面図と斜視図である。

符号の説明

機械筐体１
下部機械筐体１０１
上部機械筐体１０２
補強ロッド１０２１
シャフト１０２１０
ボルト１０２１１
ノズル支持体１１
上部ベルトウィール２
下部ベルトウィール２１
下部中空ベルトウイール２１０
ニードルベアリング２１１
チューブ連結体２１２
突起２２
磁石２２１
ボールプランジャ２２２
スプリング２２３
案内溝２３
同期下部ベルトウイール２４
タイミングベルト２５
同期軸２６
上下同期ベルトウイール２７
ノズル３
ノズルゲート３１
傾斜角カット面３１０
通路カット面３１１
補強チューブ３２１
差込穴３２１１
ハンドル３２２
円柱台３３
ＣＷ曲げツール４
ＣＣＷ曲げツール４０
同軸穴４１
曲げツール支持体４２
リング４２１
リング収納溝４２２
案内突起４３
ネジ４５
溝ストッパー４４
帯刃材５

Claims

帯刃材５を間歇的に送り、先端のノズル３のノズルゲート３１から出し、回転する曲げツール４により叩き帯刃材５を曲げる自動曲げ機において、以下の構成をなしたもの。
ａ）曲げツール４の上下に直角方向に曲げツール支持体４２備え、曲げツール支持体４２には同軸穴４１を備えたリング４２１を持ち、２個のＣＷ曲げツール４とＣＣＷ曲げツール４０を重ねてシャフト１０２１０が貫通する。
ｂ）曲げツール支持体４２に接触してコンピータにより制御回転させる突起２２が下部ベルトウィール２１上に備えられている。
ｃ）シャフト１０２１０はその中央部内部に帯刃材５を通すノスルゲート３１を備えている。
ｄ）曲げツール４とリング４２１の間に相手のリング４２１が工具干渉をしないように収納するリング収納溝４２２を備えたもの。
ｅ）上部ベルトウイール２は機械筐体１から伸びた下部機械筐体１０１に備えられたニードルベアリング２１１の内部でチューブ連結体２１２につながりそれは中空ベルトウイール２１０の回転により上部ベルトウイール２に突起２２を備え、同軸穴４１を貫通するシャフト１０２１０を持つ。
傾斜角カット面３１０を備えたシャフト１０２１０を持った請求項１記載の自動曲機。
通路カット面３１１を備えたシャフト１０２１０を持った請求項１記載の自動曲機。