JP2013212534A - パネル複合曲げ成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】正逆曲げやＲＺ曲げなど複数の曲げ工程による複合曲げ加工について同時複合加工が行え、それら複合曲げのための中間型ともいうべき回転ダイを保持するホルダーをスイング動作させるスペースを見込む必要がなく、製造コストの低減ならびに設置スペースを縮小に有効なパネル複合曲げ成形装置を提供する。
【解決手段】逆曲げ用の第１回転ダイ５０と正曲げ用の第２回転ダイ７０を時間差でもって作動させ、パネルのワークに対して多工程による数種の曲げ部を同時加工する。すなわち、正曲げと逆曲げを行う回転ダイをホルダーごと円弧運動によるスイング動作をさせず、第１回転ダイ５０と第２回転ダイ７０を併設して時間差でもって作動させるので、スイングに要する空間を装置に見込む必要がなくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄板鋼板など金属製パネルを受皿形状などに曲げ加工するプレスブレーキやパネルベンダーなどの鍛圧機械に係り、さらに詳しくは、１つのパネルに対して正曲げ、逆曲げ、Ｖ字曲げ、Ｒ曲げなどによる複合曲げを行うパネル複合曲げ装置に関する。

薄板鋼板などのパネルをワーク（被加工材）にして様々な形状に折り曲げ成形するにあたり、プレスブレーキなどを用いて上型となるパンチと下型となるダイとの上下型間でワークをたとえばＶ字形状に加工する。その場合、同方向に二度曲げは行うことはできても、正逆方向に折り曲げ加工するときはワークを振り回して反転させる必要があった。ワークの大きさが畳みサイズのように大判サイズともなると、作業が非常に煩雑となって特殊な技能が求められるものであった。

そうした問題の解消にむけて提案されたものに実公昭５９−５４５３号公報（以下、特許文献１という）がある。この特許文献１は、ラム下端に取り付けた上型に中間金型ともいうべき回転ダイを装着して上型ユニットが構成されている。その回転ダイを反転できるようにすることで、ワークの反転作業を不要とし、プレス作業の能率向上に目指した技術である。すなわち、上記回転ダイは円形断面の一部を切り欠いた例えば断面三日月形状で横に長尺の棒状の金型であり、ホルダーに回動可能に軸支され、そのホルダー自体がラムの背後において揺動（スイング）可能に上型ユニットに軸支されている。

一般に、雌型と雄型による上下の金型間にワークの薄鋼板をセットして曲げ荷重を負荷し、様々な形状にプレス曲げ加工を行う場合、上下型の型間に第３の金型として断面半月形状の中間型を設ける構造が多々知られている。上下型による曲げ加工がはじまるとその中間型の一端部が曲がるワークに当接し、その一端部が他端部を梃子の支点にしてワークをシゴキ、結果的にワークの曲げ成形を補助する。中間型はワークの曲げの動きに追従して自回動する。そうした形状や機能から中間型のことを一般には「回転ダイ」と呼ぶ場合が多々ある。

実公昭５９−５４５３号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された折り曲げ機においては、回転ダイを下部に装着したホルダーがスイング動作するので、そのスイング半径による揺動範囲内には干渉を避けて他の装置やユニットを配置できない。そのため、そうした揺動範囲を見込んで空間を設ける必要から装置全体が大型肥大化して、それだけ工場内の設置スペースを余分に見込まざるを得ず、製造コストに反映してしまう不具合がある。

加えて、回転ダイのホルダーをラムの前方部に設けてスイング動作させる構造にあっては、装置正面に向かって作業する作業者にとってホルダーのスイング動作が安全上好ましくはない。

以上の問題点を解消するために、本発明の第一の目的は、正逆曲げ、Ｖ字曲げ、ＲＺ曲げなど複数の曲げ工程による複合曲げ加工を同時加工が行えるパネル複合曲げ成形装置において、複合曲げのための中間金型ともいうべき通称回転ダイを保持するホルダーがスイング動作するためのスペースを余分に見込まなくて済み、装置の製造コストの低減ならびに場内据付スペースの縮小に有効なパネル複合曲げ成形装置を提供することにある。

また、本発明の第二の目的は、従来の回転ダイ保持ホルダーのスイング動作方式による曲げ装置に代えて、作業者の安全確保に有効なパネル複合曲げ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明に係る代表的なパネル複合曲げ成形装置は、駆動源の動力をラムの往復動に変換して押圧力を上型ユニットに伝達して、この上型ユニットとベッド上に固定された下型ユニットとの間に位置決めされた被加工材であるパネルに対して正曲げ部、逆曲げ部、曲面曲げ部を含む数種の曲げ部の同時曲げ加工を行うパネル複合曲げ成形装置において、
前記上型ユニットが逆曲げ用である場合の第１上型ユニットと、
前記下型ユニットが逆曲げ用である場合の第１下型ユニットと、
前記第１上型ユニットに併設されて時間差をもって前記ラムの往復動が伝達される正曲げ用の第２上型ユニットと、
前記第２上型ユニットに併設された正曲げ用の第２下型ユニットと、
前記第１下型ユニットに回動可能に支持されて断面が円形の一部を切欠した形状によって前記パネルをシゴキ上げ曲げして逆曲げを行うための第１回転ダイと、
前記第２上型ユニットに回動可能に支持されて断面が円形の一部を切欠した形状によって前記パネルをシゴキ下げ曲げして正曲げを行うための第２回転ダイと、
を備え、
前記第１回転ダイと前記第２回転ダイとを時間差をもって回動させることによって、前記パネルに対して多工程による数種の曲げ部を同時加工することを特徴とするものである。

本発明の代表的な請求項１に記載のパネル複合曲げ成形装置によれば以下の効果が得られる。従来のように、正曲げと逆曲げを行う回転ダイをホルダーごと円弧運動によるスイング動作をさせず、正曲げ用回転ダイと逆曲げ用回転ダイを併設して時間差でもって作動させるので、スイングに要する空間を装置に見込む必要がなくなる。その分だけ機体を小型化でき、機体の製造コストを大きく低減できると同時に、場内での設置スペースを縮小できる。

以下、本発明によるパネル複合曲げ成形装置の好適な実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は好適な一実施形態であるが、本発明の思想を満足する範囲内であればかかる一実施形態に限定されることなく他の実施形態も可能である。

図１は、プレスブレーキに応用した本実施形態によるパネル複合曲げ成形装置を側面からみてその要部のみの機体１を示す側面図である。実施形態としての応用はそうしたプレスブレーキに限らず、ＡＣサーボドライブ方式パネルベンダーに応用できることは勿論である。駆動方式についても従来の油圧駆動に代えてサーボモータを使用するのが現在の趨勢となっているが、それについても限定されるものではない。したがって、ここでは動力駆動源にＡＣサーボモータに用い、その出力回転、速度および方向を検出するためのエンコーダを備えている。エンコーダで検出した情報の検出信号をサーボアンプ（制御部）にフィードバックする制御の他、各種信号の検出に基づいた電子制御方式を採用できる。ＡＣサーボモータの回転出力は減速機などの適宜機構を介してラムの上下往復動に伝達され、ラム下端に設けた上型とその下方に設けた下型との協働によってプレス曲げ加工が行われる。

機体１の骨格を形成するフレームには、機体正面に向かって左右方向でいうほぼ横幅一杯に長尺押板部材であるいずれも図示省略したラムが備わり、ラムは駆動源からの動力でスライドして上下方向への昇降動が可能にフレームに支持されている。

ラムの下端には、シゴキ曲げ方式による逆曲げ用の第１上型ユニット１０が装着されて一体に昇降動できるようになっている。

この逆曲げ用の第１上型ユニット１０は、図示のように、複数のホルダーブロック１１，１２・・・１７からなるボルト組立体でなっていて、そのうちの最下部のホルダーブロック１７が上側押し型として次に説明する逆曲げ用の第１下型ユニット２０の最上部に設けた下側押し型としてのホルダーブロック２４と協働して間にワークＷ（図２、図３参照）を挟み込むようになっている。

かかる第１下型ユニット２０は、図示省略したベッド上に複数のホルダーブロック２１，・・・２４からなるボルト締結組立体でなっていて。そのうちの最上部のホルダーブロック２４が下側押し型として前述の第１上型ユニット１０のホルダーブロック１７と協働して間にワークＷを挟み込むようになっている。この第１下型ユニット２０において、上記ホルダーブロック２１の上部には所定の曲率で内周が形成されたダイ受け曲面部２１ａが設けてある。このダイ受け曲面部２１ａには同一曲率で円形断面の外周一部が切欠された例えば断面半月状でしごき上げ曲げができる逆曲げ用の第１回転ダイ５０が摺接しながら回動自在に保持されている。

かかる逆曲げ用の第１回転ダイ５０について詳しくは、図示のように半月状に切り欠いた断面形状のその切欠部の一端部が梃子端部５１として、他端部がしごき端部５２としてワークＷに作用するように設定されている。そうした断面形状の第１回転ダイ５０は図の垂直な奥行き方向に所定長さの棒状金型であり、機体１の正面に向かって左右横方向に延びる長尺物でホルダーブロック２１のダイ受け曲面部２１ａに保持されている。さらに、第１回転ダイ５０は回動した位置から元の原位置に復帰するためのリターンスプリング６２によってホルダーブロック２２に繋止されている。

次に、図１を参照して、シゴキ曲げ方式による正曲げ時に使用される正曲げ用の第２上型ユニット３０と第２下型ユニット４０について説明する。

前述の逆曲げ用の第１上型ユニット１０の背後には、すなわち機体１の後ろ側には前述した逆曲げの第２下型ユニット２０とほぼ同一構造で逆さにした格好の正曲げ用の第２上型ユニット３０がラムに連動するシステムで上下方向への昇降動が可能に支持されている。

かかる正曲げ用の第２上型ユニット３０は、前述の逆曲げ用の第１下型ユニット２０に隣接して設けた正曲げ用の第２下型ユニット４０と協働してワークＷを正曲げできるようになっている。そうした第２正曲げ上型ユニット３０の要部である第２回転ダイ７０は、前述の第１回転ダイ５０を逆さにした同一形状のものでその一端部が梃子端部７１として、他端部がしごき端部７２としてワークＷに作用するように設定されている。

一方、正曲げの第２下型ユニット４０は、ホルダーブロック４１、・・・４４などからなるボルト締結組立体でなっていて。そのうちの最上部のホルダーブロック４３が前述の正曲げ上型ユニット３０のホルダーブロック３５と協働して間にワークＷを挟み込むようになっている。

なお、ベッド上において逆曲げ用の第１下型ユニット２０の各ホルダーブロック２１・・・２４と正曲げ用の第２下型ユニット４０の各ホルダーブロック４１・・・４４とは、それら双方の組立体の間に介在させた繋ぎブロック４５で一体的に結合されている。

以上の構成から、本実施形態のパネル複合曲げ成形装置は次のように動作して所要の作用および効果を得ることができる。

まず、ワークＷの端部を逆曲げ成形する場合、図２（ａ）に示すように、逆曲げ用の第１上型ユニット１０と第１下型ユニット２０との上下金型間にワークＷがセットされる。そのとき、ワークＷの先端（図中仮想線で示す）をバックゲージＢＧに突き当てて位置決めする。

続いて、図２（ｂ）に示すように、ラムの下降動と一体に逆曲げ用の第１上型ユニット１０が矢印Ａで示す図の下方に降下する。ワークＷは上下のホルダーブロック１７、２４間に位置不動に挟持されて待機状態となり、なおも逆曲げ用の第１上型ユニット１０が降下すると、その押圧力で第１回転ダイ５０が図中矢印の反時計廻り方向に回動する。その回動は第１回転ダイ５０の一端の梃子端部５１がホルダーブロック２４に下方向に押し下げられることで発生する。回動する第１回転ダイ５０の他のシゴキ端部５２はワークＷの先端部を下方からしごき上げて曲げる。

下方からしごかれるワークＷの先端部はフランジ部Ｗ１が成形され、かつ第１回転ダイ５０の半月状に切欠した凹部５３の曲率とホルダーブロック１７の角部の凸部１７ａとの曲率による曲面でＲ部Ｗ２が形成される。かくして、図３に示すように、ワークＷの端部は逆曲げによるフランジ部Ｗ１と、Ｒ曲げによるＲ部Ｗ２とが同時加工された通称「Ｚ曲げ」の断面形状に同時成形される。

次に、図１を参照して、シゴキ曲げ方式による正曲げ用の第２上型ユニット３０と第２下型ユニット４０とによるワークＷの正曲げ成形について説明する。

ラムの下降動と一体に正曲げ用の第２上型ユニット３０がそのまま上下方向に下降動すると、ホルダーブロック３５と正曲げ用の第２下型ユニット４０側のホルダーブロック４３との間にワークＷを挟持して位置決めする。さらにラムの下降動で第２上型ユニット３０が下降動すると、第２回転ダイ７０が図１中でいう時計廻り方向に回転する。

この場合、図３で示されたワークＷにおいて先端部のフランジ部Ｗ１とＲ部Ｗ２とが図でいう下向きに、図１中の第２回転ダイ７０が時計廻り方向に回動してしごき曲げで成形されるものである。

以上から理解されるように、本発明のパネル複合曲げ成形装置に係る上記実施形態によれば、図２（ａ），（ｂ）で示したしごき曲げ方式による逆曲げ成形時は機体１の背後で正曲げ用の第２上型ユニット３０は上方に待機しており、従来のようなスイング方式を採っていない。そのため、そうしたスイング動作のための空間を余分に見込んで設計する必要がなくなり、それだけ機体がコンパクトに小型化が可能となりかつ製造コストの削減や低減に有効である。

また、上記実施形態において明らかなように、従来の回転ダイ保持ホルダーのように振り回してスイング動作をさせない構造であるので、機体正面に向かって作業する作業者にとって安全性が高められる効果がある。

なお、本発明の思想や主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例、そしてそれらの組み合わせも可能である。

本発明に係る好適な実施形態のパネル複合曲げ成形装置としてプレスブレーキに適用した場合の装置機体を側面からみて示す側面図。 同図（ａ），（ｂ）は本実施形態においてワークを第１上型ユニットと第１下型ユニット間にセットして逆曲げ成形を行ってＺ曲げを行うときの成形前後を示す側面図。 本実施形態においてＺ曲げ加工後のワークを示す側面断面図。

１・・・装置機体
１０・・・第１上型ユニット
２０・・・第１下型ユニット
３０・・・第２上型ユニット
４０・・・第２下型ユニット
１１，１２〜・・・ホルダーブロック
２１，２２〜・・・ホルダーブロック
３１，３２〜・・・ホルダーブロック
４１，４２〜・・・ホルダーブロック
５０・・・逆曲げ用の第１回転ダイ
５１・・・梃子部
５２・・・シゴキ部
５３・・・Ｒ曲げ部
７０・・・正曲げ用の第２回転ダイ
７１・・・梃子部
７２・・・シゴキ部

Claims (4)

1. 駆動源の動力をラムの往復動に変換して押圧力を上型ユニットに伝達して、この上型ユニットとベッド上に固定された下型ユニットとの間に位置決めされた被加工材であるパネルに対して正曲げ部、逆曲げ部、曲面曲げ部を含む数種の曲げ部の同時曲げ加工を行うパネル複合曲げ成形装置において、
   前記上型ユニットが逆曲げ用である場合の第１上型ユニットと、
   前記下型ユニットが逆曲げ用である場合の第１下型ユニットと、
   前記第１上型ユニットに併設されて時間差をもって前記ラムの往復動が伝達される正曲げ用の第２上型ユニットと、
   前記第２上型ユニットに併設された正曲げ用の第２下型ユニットと、
   前記第１下型ユニットに回動可能に支持されて断面が円形の一部を切欠した形状によって前記パネルをシゴキ上げ曲げして逆曲げを行うための第１回転ダイと、
   前記第２上型ユニットに回動可能に支持されて断面が円形の一部を切欠した形状によって前記パネルをシゴキ下げ曲げして正曲げを行うための第２回転ダイと、
   を備え、
   前記第１回転ダイと前記第２回転ダイとを時間差をもって回動させることによって、前記パネルに対して多工程による数種の曲げ部を同時加工することを特徴とするパネル複合曲げ成形装置。
2. 併設された前記第１上型ユニットおよび前記第２上型ユニットが、垂直方向への上下動が切換可能なプレスブレーキとして構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル複合曲げ成形装置。
3. 前記第１回転ダイによる逆曲げ時の回動方向が反時計廻り方向であるとき、前記第２回転ダイによる正曲げ時の回動方向は時計廻り方向であることを特徴とする請求項１または２に記載のパネル複合曲げ成形装置。
4. 前記第１回転ダイおよび前記第２回転ダイのいずれも、円形の一部を切欠した断面形状の切欠部一部に所定曲率の凹部が設けてあり、逆曲げまたは正曲げされる前記パネルの一部にＲ曲げ部が成形されるようにしてなっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載のパネル複合曲げ成形装置。

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