JP2016153137A - ベンディング装置及び鋼板のベンディング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼板の端部をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げる。
【解決手段】前進してきた鋼板Ｐの端部Ｐ’をトップロール５とピンチロール７との間に位置付け、ピンチロール７及びトップロール５の少なくとも一方を移動させ、ピンチロール７をトップロール５に対し、鋼板Ｐの端部Ｐ’よりも後方側に相対的に移動させ、後方側サイドロール８を上昇させると共に鋼板Ｐを前進させながら端部Ｐ’及びその周辺を円弧状に折り曲げる。その後、後方側サイドロール８を下降させると共に、ピンチロール７をトップロール５に対して前方側に相対的に移動させ、円弧状に折り曲げられた円弧状部分を前方側サイドロール９に押し付けながらさらに鋼板Ｐを前進させ、鋼板Ｐを円筒状に成形する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、ベンディング装置及び鋼板のベンディング方法に関する。

従来より、例えば、特許文献１のように、上ロールと一対の下ロールとの合計３本のロールを用いて鋼板を円弧曲げする方法が知られている。この方法では、一対の下ロールを上ロールに対して適宜前後移動させて端部の曲げ精度を向上させている。

また、特許文献２のような方法では、図２０に示すように、上ロール１０５、下ロール１０７及び一対のサイドロール１０８，１０９の合計４本のロールで鋼板Ｐを円弧状に曲げるようにしている。

特開昭６１−２２９４２４号公報 特開昭６１−２３５０２３号公報

しかしながら、特許文献１のようなベンディング方法では、端部まで精度よく折り曲げようとすると、端部において十分に摩擦力を確保できず、端部がスリップしてしまうおそれがある。

また、特許文献２のようなベンディング方法では、鋼板Ｐの端部に平板状の未加工部Ｑが残ってしまい、その未加工部Ｑを加工するために、補正工程をさらに加えたり、別途プレス加工等の仕上げ加工を行ったりする必要がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鋼板の端部をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げることができるようにすることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、適切なタイミングで、トップロール及びピンチロールの一方を他方に対してスライド移動させるようにした。

具体的には、第１の発明では、平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング方法を前提とし、このベンディング方法は、
前進してきた上記鋼板の端部をトップロールとピンチロールとの間に位置付ける工程と、
上記ピンチロール及び上記トップロールの少なくとも一方を移動させ、上記ピンチロールを上記トップロールに対して上記鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させる後方ずらし工程と、
上記後方ずらし工程の後、後方側のサイドロールを上昇させると共に、上記鋼板を前進させながら上記端部及びその周辺を円弧状に折り曲げる工程と、
上記後方側のサイドロールを下降させると共に、上記ピンチロール及び上記トップロールの少なくとも一方を移動させ、上記ピンチロールを上記トップロールに対して前方に相対的に移動させる前方ずらし工程と、
上記前方ずらし工程の後、上記円弧状に折り曲げられた円弧状部分を前方側のサイドロールに押し付けながら上記鋼板を前進させることで、該鋼板を円筒状に成形する構成とする。

上記の構成によると、ピンチロール及びトップロールの少なくとも一方を移動させてピンチロールをトップロールに対して鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させることにより、前進する鋼板の端部のスリップを防止しながら、後方側サイドロールで端部及びその周辺が円弧状に折り曲げられる。その後、前方側の端部についても同様にピンチロール及びトップロールの少なくとも一方を移動させて前方ずらし工程を行った状態で、前方側のサイドロールに押し付けながら円弧状に折り曲げられた端部側をさらに前進させることで、鋼板全体を精度よく円筒状に成形することができる。ここで、前方は、供給されてきた鋼板が前進する方向をいい、鋼板が後退する方向を後方とする。ピンチロールをトップロールに対して相対的に移動させるときには、ピンチロール及びトップロールのいずれを移動させてもよい。

第２の発明では、平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング装置を前提とし、このベンディング装置は、
ベースと、
上記ベースに立設された縦フレームに回転可能に支持されるトップロールと、
上記ベースにスライド移動可能に配置されたスライド板と、
上記スライド板を上記ベースに対してスライド移動可能に連結するスライド機構と、
上記スライド板に回転可能且つ上下移動可能に支持されると共に上記トップロールと協働して上記鋼板を挟み込むピンチロールと、
上記スライド板又は上記縦フレームに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持された一対のサイドロールと、
上記鋼板を折り曲げる工程において上記スライド機構を駆動して上記トップロールに対して上記スライド板をスライド移動させる制御装置とを備える。

上記の構成によると、スライド板にピンチロールを支持させているので、スライド板ごとスライドさせることにより、トップロールとの位置関係を簡単な構成を用いて容易に変更することができる。ピンチロールをトップロールに対して鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させ、供給されてくる（前進する）鋼板の端部のスリップを防止しながら、後方側サイドロールにより端部まで円弧状に折り曲げられる。前方側の端部についても同様に前方側のサイドロールに押し付けながら鋼板を前進させることで、鋼板が精度よく円筒状に成形される。なお、一対のサイドロールは、スライド板及び縦フレームのいずれに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持されていてもよい。

第３の発明では、平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング装置を前提とし、このベンディング装置は、
ベースと、
上記ベースにスライド移動可能に配置されたスライド板と、
上記スライド板を上記ベースに対してスライド移動可能に連結するスライド機構と、
上記スライド板に回転可能に支持されるトップロールと、
上記ベースに立設された縦フレームに回転可能且つ上下移動可能に支持されると共に上記トップロールと協働して上記鋼板を挟み込むピンチロールと、
上記スライド板又は上記縦フレームに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持された一対のサイドロールと、
上記鋼板を折り曲げる工程において上記スライド機構を駆動して上記ピンチロールに対して上記スライド板をスライド移動させる制御装置とを備える。

上記の構成によると、スライド板にトップロールを支持させているので、スライド板ごとスライドさせることにより、ピンチロールとの位置関係を簡単な構成を用いて容易に変更することができる。トップロールをピンチロールに対して鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させ、供給されてくる（前進する）鋼板の端部のスリップを防止しながら、後方側サイドロールにより端部まで円弧状に折り曲げられる。前方側の端部についても同様に前方側のサイドロールに押し付けながら鋼板を前進させることで、鋼板が精度よく円筒状に成形される。なお、一対のサイドロールは、スライド板及び縦フレームのいずれに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持されていてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、ピンチロールをトップロールに対して鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させた状態で後側ロールを押し付けて円弧状に折り曲げ、ピンチロールをトップロールに対して前方側に相対的に移動させた状態で前方ロールを押し付けながら前進させるようにしたことにより、鋼板の端部をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げることができる。

本発明の実施形態１に係るベンディング装置を示す正面図である。 図１のII−II線拡大断面図である。 図１のIII方向から見た矢視図である。 図１のIV方向から見た矢視図である。 図２のＶ−Ｖ線断面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つ（後方ずらし工程）を示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つ（前方ずらし工程）を示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つを示す概略側面図である。 成形工程の１つ（取り出し工程）を示す概略側面図である。 本発明の実施形態２に係るベンディング装置を示す正面図である。 図１６のXVII−XVII線拡大断面図である。 本発明の実施形態３に係るベンディング装置を示す正面図である。 図１８のXIX−XIX線拡大断面図である。 従来技術に係るベンディング方法の１工程を示す図１３相当図である。

以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。

−ベンディング装置の構成−
図１及び図２は本発明の実施形態１のベンディング装置１を示し、このベンディング装置１は、工場の建屋などに載置される平板状のベッド２を有する。このベッド２には、一対の対向する第１縦フレーム３と第２縦フレーム４とが立設されている。第１縦フレーム３と第２縦フレーム４との間の上側には、トップロール５が回転可能に支持されている。

第１縦フレーム３と第２縦フレーム４との間におけるトップロール５の下方には、ベッド２に対してスライド移動可能な一対のスライド板６が設けられている。このスライド板６には、ピンチロール７が回転可能且つ上下に移動可能に設けられている。また、スライド板６には、回転可能な後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９がそれぞれ後方側昇降機構１０及び前方側昇降機構１１により、斜め方向に昇降可能に設けられている。このような構成により、ピンチロール７並びに後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９は、スライド板６のスライド移動に伴って、トップロール５に対してスライド移動可能に構成されている。本実施形態では、トップロール５は、第１縦フレーム３及び第２縦フレーム４に対して回転はするが、スライド移動はしない。

なお、第２縦フレーム４には、起伏シリンダ１５が設けられ、この起伏シリンダ１５を伸縮させることで、第２縦フレーム４が起伏され、パイプ状となった鋼板Ｐをトップロール５の先端から取り外せるようになっている。

詳しくは図示しないが、トップロール５及びピンチロール７は、電動モータ１６の動力が減速機を介して供給され、正転及び逆転するようになっている。ピンチロール７は、第１縦フレーム３に設けたピンチロール昇降機構１８の上下移動用モータ１８ａを駆動し、上下移動フレーム１８ｂ内を上下移動可能となっている。第２縦フレーム４側は、連結棒１８ｃにより連動して上下移動されるようになっている。

後方側昇降機構１０及び前方側昇降機構１１は、それぞれ昇降シリンダ１０ａ，１１ａを有し、斜めに設けられた昇降フレーム１０ｂ，１１ｂに対して後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９をそれぞれ昇降移動させるようになっている。

図３〜図５に示すように、スライド板６は、ベッド２に対し、スライド機構１２によってスライド移動可能に構成されている。すなわち、ベッド２には、シリンダ支持ピン１３ａを中心に揺動可能なスライドシリンダ１３が設けられている。スライドシリンダ１３のロッド１３ｂは、ベッド２に立設したリンクピン１４ａを中心に揺動可能なリンク板１４にシリンダ連結ピン１４ｂに回転可能に連結されている。リンク板１４の他端は、スライド板６に対し、板連結ピン１４ｃを介して回転可能に連結されている。これにより、スライドシリンダ１３を伸縮させれば、スライド板６が図３及び図４に矢印で示すように、ほぼ直線状にスライド移動するようになっている。

なお、詳しくは図示しないが、起伏シリンダ１５、昇降シリンダ１０ａ，１１ａ、スライドシリンダ１３等のアクチュエータは、油圧源に連結されており、成形後のパイプ径等の条件に合わせて制御装置２０の制御により適宜駆動されるようになっている。また、電動モータ１６、上下移動用モータ１８ａ等のモータの制御も制御装置２０により適宜行われるようになっている。

−鋼板のベンディング方法−
次に、本実施形態に係る鋼板Ｐのベンディング方法について説明する。

まず、図６に示すように、平らな鋼板Ｐを供給する（前進させる）。鋼板が供給されてくる側、つまり後方側（図６の左側）の後方側サイドロール８及びピンチロール７は、下降位置にあり、前方側の前方側サイドロール９は、上昇位置にある。ピンチロール７は、トップロール５の真下にある。

次いで、図７に示すように、ピンチロール７を上昇させて鋼板Ｐの端部Ｐ’をトップロール５と挟み込む。

次いで、図８に示すように、トップロール５及びピンチロール７を送り出し方向（前方）に回転させて鋼板Ｐを若干送り出すと共に、前方側サイドロール９を下降させる。

次いで、図９に示すように、トップロール５及びピンチロール７を戻り方向に逆転させて鋼板Ｐの端部Ｐ’がほぼトップロール５の中心とピンチロール７の中心とを結んだ直線上に来るように若干後退させる。

次いで、図１０に示す後方ずらし工程において、白抜き矢印で示すようにスライド板６を後方側に距離ｄだけ水平にスライドさせた状態で、後方側サイドロール８を上昇させて鋼板Ｐを折り曲げる。

次いで、図１１に示すように、トップロール５及びピンチロール７を送り出し方向に回転させて鋼板Ｐを若干送り出しながら折り曲げる。この工程により、端部Ｐ’及びその周辺のみが円弧状に折り曲げられる。

次いで、図１２に示す前方ずらし工程において、適切なタイミングで後方側サイドロール８を下降させると共に、白抜き矢印で示すようにスライド板６を前方側に距離ｄだけ水平にスライドさせた状態で、前方側サイドロール９を上昇させて鋼板Ｐを折り曲げる。

次いで、図１３に示すように、トップロール５及びピンチロール７を回転させて鋼板Ｐを前進させて折り曲げる。

次いで、図１４に示すように、さらにトップロール５及びピンチロール７を回転させながら、鋼板Ｐを前進させて円筒状になるまで折り曲げる。

次いで、図１５に示す取り出し工程において、スライド板６を元の位置に戻すと共に、ピンチロール７及び前方側サイドロール９を下降させ、起伏シリンダ１５を縮小させて円筒状となった鋼板Ｐを取り出す。

このように本実施形態のように、トップロール５とピンチロール７とで鋼板Ｐを挟み込んだ状態でいずれかのサイドロール８，９で円弧状に折り曲げるときに、ピンチロール７をトップロール５に対し、鋼板Ｐを押し付けるサイドロール８，９側に距離ｄだけ、ずらすことにより、図１２に示すように、サイドロール８，９の中心とピンチロール７の中心とを結んだ直線ｘと、この直線ｘに対してトップロール５から降ろした垂線ｙとの交点からピンチロール７の中心との距離Ｌ１が、図２０に示す従来技術の対応する距離Ｌ０に比べて大きくなり（Ｌ１＞Ｌ０）、鋼板Ｐの端部Ｐ’のぎりぎりまで円弧状に曲げることが可能となる。また、鋼板Ｐを送り出す方向へピンチロール７をずらした状態で折り曲げ加工を行うので、端部Ｐ’が滑って外れてしまうことはない。

したがって、本実施形態に係るベンディング装置１によると、鋼板Ｐの端部Ｐ’をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げることができる。

（実施形態２）
図１６及び図１７は本発明の実施形態２のベンディング装置１０１を示し、スライドする部位が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、以下の各実施形態では、図１から図１５と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本実施形態では、ピンチロール７のみをトップロール５、後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９に対してスライド移動させるようにしている。

つまり、一対のスライド板１０６にピンチロール７のみが回転可能且つ上下移動可能に支持されている。一対のスライド板１０６は、互いに向かい合う方向に延びる連結部１１４を有し、この連結部１１４をスライドシリンダ１３に押し引きされることで、スライド移動可能に構成されている。

トップロール５は、上記実施形態と同様に不動の第１縦フレーム３又は第２縦フレーム４に回転可能に支持されている。

後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９は、ベッド２に固定された一対のサイドロール用縦フレーム１０３に、それぞれ後方側昇降機構１０及び前方側昇降機構１１により、斜め方向に昇降可能に設けられている。

上記実施形態１では、スライド板６をスライドさせることで、図６から図１５に示す動作を行っているが、本実施形態では、スライド板１０６をスライドさせることで、ピンチロール７のみをスライド移動させる。このため、図６から図１５に示す動作とは、後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９とトップロール５との位置関係が一定である点で異なる。

しかし、本実施形態においても、上記実施形態１と同様に、鋼板Ｐの端部Ｐ’をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げることができる。

（実施形態３）
図１８及び図１９は本発明の実施形態３のベンディング装置２０１を示し、スライドする部位が異なる点で上記実施形態１及び２と異なる。

本実施形態では、トップロール５のみをピンチロール７、後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９に対してスライド移動させるようにしている。

つまり、トップロール５を回転可能に支持する第１スライド板２０３及び第２スライド板２０４がスライド機構１２によってスライド移動可能に構成されている。例えば、スライドシリンダ１３によって第１スライド板２０３及び第２スライド板２０４の側面が押し引きされるようになっている。

ピンチロール７、後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９は、ベッド２に固定された一対の縦フレーム２０６に支持されている。上記実施形態１と比較すると、縦フレーム２０６は、スライド板６がベッド２に固定されるような構成となる。

なお、不動の縦フレーム２０６ではなく、スライド可能な第１スライド板２０３及び第２スライド板２０４に後方側サイドロール８及び前方側サイドロール９を斜め方向に昇降可能に設けてもよい。

本実施形態においても、上記実施形態１及び２と同様に鋼板Ｐの端部Ｐ’をスリップさせることなく、精度よく円弧状に折り曲げることができる。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。

１ ベンディング装置
２ ベッド
３ 第１縦フレーム
４ 第２縦フレーム
５ トップロール
６ スライド板
７ ピンチロール
８ 後方側サイドロール
９ 前方側サイドロール
１０ 後方側昇降機構
１１ 前方側昇降機構
１０ａ，１１ａ 昇降シリンダ
１０ｂ，１１ｂ 昇降フレーム
１２ スライド機構
１３ スライドシリンダ
１３ａ シリンダ支持ピン
１３ｂ ロッド
１４ リンク板
１４ａ リンクピン
１４ｂ シリンダ連結ピン
１４ｃ 板連結ピン
１５ 起伏シリンダ
１６ 電動モータ
１８ ピンチロール昇降機構
１８ａ 上下移動用モータ
１８ｂ 上下移動フレーム
１８ｃ 連結棒
２０ 制御装置
１０１ ベンディング装置
１０３ サイドロール用縦フレーム
１０６ スライド板
２０１ ベンディング装置
２０３ 第１スライド板
２０４ 第２スライド板
２０６ 縦フレーム
１１４ 連結部
Ｐ 鋼板
Ｐ’ 端部

Claims (3)

1. 平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング方法において、
   前進してきた上記鋼板の端部をトップロールとピンチロールとの間に位置付ける工程と、
   上記ピンチロール及び上記トップロールの少なくとも一方を移動させ、上記ピンチロールを上記トップロールに対して上記鋼板の端部よりも後方側に相対的に移動させる後方ずらし工程と、
   上記後方ずらし工程の後、後方側のサイドロールを上昇させると共に、上記鋼板を前進させながら上記端部及びその周辺を円弧状に折り曲げる工程と、
   上記後方側のサイドロールを下降させると共に、上記ピンチロール及び上記トップロールの少なくとも一方を移動させ、上記ピンチロールを上記トップロールに対して前方に相対的に移動させる前方ずらし工程と、
   上記前方ずらし工程の後、上記円弧状に折り曲げられた円弧状部分を前方側のサイドロールに押し付けながら上記鋼板を前進させることで、該鋼板を円筒状に成形する
   ことを特徴とするベンディング方法。
2. 平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング装置において、
   ベースと、
   上記ベースにスライド移動可能に配置されたスライド板と、
   上記スライド板を上記ベースに対してスライド移動可能に連結するスライド機構と、
   上記ベースに立設された縦フレームに回転可能に支持されるトップロールと、
   上記スライド板に回転可能且つ上下移動可能に支持されると共に上記トップロールと協働して上記鋼板を挟み込むピンチロールと、
   上記スライド板又は上記縦フレームに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持された一対のサイドロールと、
   上記鋼板を折り曲げる工程において上記スライド機構を駆動して上記トップロールに対して上記スライド板をスライド移動させる制御装置とを備える
   ことを特徴とするベンディング装置。
3. 平板状の鋼板を円筒状に折り曲げるベンディング装置において、
   ベースと、
   上記ベースにスライド移動可能に配置されたスライド板と、
   上記スライド板を上記ベースに対してスライド移動可能に連結するスライド機構と、
   上記スライド板に回転可能に支持されるトップロールと、
   上記ベースに立設された縦フレームに回転可能且つ上下移動可能に支持されると共に上記トップロールと協働して上記鋼板を挟み込むピンチロールと、
   上記スライド板又は上記縦フレームに回転可能且つ斜め方向に昇降移動可能に支持された一対のサイドロールと、
   上記鋼板を折り曲げる工程において上記スライド機構を駆動して上記ピンチロールに対して上記スライド板をスライド移動させる制御装置とを備える
   ことを特徴とするベンディング装置。

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