JP2817674B2 - ベンディングロール機の製品外側支持装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼板を屈曲して円筒
体に成形加工するベンディングロール機において、機内
で加工しつつある被加工物、および成形し終った製品を
外周面から支持する装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベンディングロール機によって鋼
板をトップロールとボトムロール間に挾圧して曲げ加工
を行ない、所望の半径よりなる円筒体を成形する場合
に、製品が大型であり自重も大きいために、成形途中に
おいて撓みが生じて目的の円筒体から歪んだ楕円状に変
形することがよく見られた。とくに製品が大型化するに
つれて自重も増加するから、途中の変形を防止するため
に天井走行クレンで被加工物を吊り下げ、自重の負荷を
打ち消しながら成形するという非能率な作業を強いられ
ていたが、この課題に着目して成形中の被加工物をベン
ディング中の被加工物の外側から支持して自重を担持す
る方式が開発され、この方式に基づいて改良を加えた従
来技術の提案も幾つか認めることができる。

【０００３】実公昭４７−１９７０２号公報の従来技術
は、図１２（Ａ）（Ｂ）のようにベンディングロール機
１ａの前後の両サイドに主枠１０１、補助枠１０２から
なる支持枠２ａを基礎に穿ったピット内に配設し、各枠
には受けロール１０３を回転自在に取り付けている。主
枠１０１はシリンダ１０４により、また補助枠１０２は
シリンダ１０５の伸縮によってそれぞれ回動自在の構成
としている。作業員は加工状態を見ながら、シリンダ１
０４、１０５の制御用の電磁弁などを操作して主枠１０
１、補助枠１０２を適宜回動し、成形しつつある被加工
物Ｗの背後に接して自重を支持することができるので、
従来のように天井走行クレンなどで吊支する必要がなく
なり、高能率の作業が可能になったと謳っている。

【０００４】特公昭４６−２８９０号公報の従来技術も
ベンディングロール機の前後にローラを上面に回動自在
に軸支した前部枠と後部枠とを連結して起伏自在に配列
し、さらに上方へ起き上がった前部枠、後部枠上の鋼板
が滑り落ちるのを防止する逆止爪を、鋼板の一方向へだ
け通過可能に設けた構成からなる。製品を停止させる場
合には逆止爪が降下し、製品が前進する場合には前上方
へ逃げて製品の移動に支障を与えず、製品が後退しよう
とする場合にだけ製品を強く挟み込んで後退を阻止する
作用が働く。これによって湾曲板をその湾曲に沿って支
持するから湾曲板に無理を与えないと共に、湾曲板を安
定させ、その後の湾曲板の処理を容易にするという目的
を達することができたと謳っている。

【０００５】特公昭４７−２５５９０号公報も可傾テー
ブルによって成形が進んで屈曲していく鋼板の後テーブ
ルの支持装置に係り、この従来技術ではベンディング加
工が完了してベンディングマシンを開放すると、加工済
みの円筒体の鋼板がその重力によって後テーブルから滑
り落ちるのを防止するためにクランプすることを課題と
する。すなわち、従来はクランプ装置が油圧クランプな
ど構成するため構造が複雑で設備費も高価であったが、
電磁マグネットを作動して鋼板の片面だけを吸着してク
ランプするように可傾テーブルを改変したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のようにベンディ
ングロール機の加工しつつある湾曲板、あるいは加工を
完了した円筒板の背後から支持して自重による変形を防
止する支持枠（支持台）の方式は公知であり、さらに該
支持枠に介装して鋼板や製品の滑り止めとなるストッパ
ーを取り付けることも公知であるが、ここになお、従来
技術によっても未解決の課題が残されている。その一つ
は従来技術の何れもが支持枠の上面、すなわち成形加工
中の被加工物Ｗの外周面を直接支持する部分が受けロー
ラで形成されている点である。しかし、この結果、たと
えば図１２におけるベンディング用のロール１２ａ，１
３ａ，１３ｂと受けローラ１０３のそれぞれの回転軸心
ＯｂとＯｓの間に僅かでもずれがあれば、受けローラ１
０３と被加工物Ｗの外周面との間に軸方向の滑りが発生
し、加工中の表面に擦過傷が生じる原因となる。このこ
とが製品の外観的な価値を大きく損う重大な欠陥となる
ことはいうまでもない。

【０００７】次の課題としては作業性の点が挙げられ
る。たとえば図１２の従来技術で説明しているように、
曲げ成形の進行と共に作業員が手動で加工状況を見守り
ながら逐次支持枠を回動して適正な角度になるように調
整していく手順が必要であり、この作業は本来の成形加
工作業を中断して行なわなければならないから、作業能
率の低下は無視し難い。しかもベンディングロール機に
よる製品の寸法は必ずしも一定に決まったものではない
から、製品の円筒体半径が異なれば支持枠の傾斜角度も
これに対応して変えなければ、被加工物Ｗの全自重を担
持する添着状態とすることができない。このような調整
がすべて手動に依存する限り、作業員の熟練度の差が作
業能率や成形精度の差となって現われやすく、煩瑣であ
ることと共に品質上の大きな課題ともなる。

【０００８】成形完了後の製品をベンディングロール間
から抜き出す操作に対しても従来技術には課題が残る。
すなわち、円筒体に成形し終った製品をベンディングロ
ール機内から搬出するには、トップロールを上昇して製
品を開放し、トップロールの軸受の一方を倒して製品を
ロール軸方向に抜き出す手順を踏むわけであるが、この
場合、支持枠の受台が受けローラであるから、支持した
ままで製品を軸方向に移動すれば、当然、受けローラの
上面を製品の外周面が摺動して引き摺られることとな
り、自重による擦過傷が残ることは避けられない。結局
天井走行クレンで製品をトップロールと干渉しない程度
に吊り上げてから、軸方向に横行して躱す方法しか採れ
ないが、一旦正確な寸法に成形した円筒体へ吊り上げた
自重が集中的に掛かる部分ができるから、ふたたび変形
の虞れがないとは言い難い。

【０００９】一方、被加工物や製品の停止装置について
も、若干の課題が残されている。すなわち、従来技術の
停止装置は逆止爪などの部材を起伏して移動してくる被
加工物、製品を強力に挟み込んで停止状態に拘束するも
のであるから、被加工物の表面に傷の発生する懸念が拭
い難い。また、電磁石の作動によって磁力で被加工物を
拘束する手段は、被加工物の材質がステンレス鋼や非鉄
金属のような非磁性体であれば適用ができないから、材
質的な制約が課題の一つと言える。

【００１０】以上、列挙したようにベンディングロール
機の外側から被加工物、製品を支持する従来技術には幾
つかの課題が残されており、作業能率、円筒体の寸法精
度、外観上の瑕疵、作業員の熟練度など様々な点で負の
影響を与える要素となっている。本発明はこれらの課題
を解決するために被加工物、製品の表面に傷の生じる虞
れがなく、作業能率が向上し、作業員の熟練度に左右さ
れないベンディングロール機の製品外側支持装置の提供
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係るベンディン
グロール機の製品外側支持装置は、ベンディングロール
機を挟んで前後対称に設け、伸縮手段によって回動自在
に曲げ加工中の被加工物の外側を支持する基本構成にお
いて、ベンディングロール機１の前後に少なくとも一対
の並列した支持台２の上面を形成する受台２１に多数の
ボールベアリング２２を規則的に配置し、該受台２１が
被加工物Ｗの成形後の製品である円筒体の外周面へほぼ
添着する角度に起倒自在に自動制御される構成を特徴と
する。該構成に基づけば、受台に配置された多数のボー
ルベアリング２２は、多数の点接触によって加工中の被
加工物Ｗの外周面を支え、全方向への転動を自在とする
から、従来技術のように受けローラの軸心のずれによっ
て起こる滑り現象が消滅する。また、受台２１の傾斜角
度は自動制御されるので、製品寸法の変動に対して自動
的に対応して最適の傾斜角度で常に支える機能を発揮す
る。さらに成形完了後については、トップロールを上昇
して製品を挾圧状態から開放するだけで、軸方向に転動
して製品を抜き出すことができる。以上の機能が発揮さ
れるから前記の課題を解決することができた。

【００１２】さらに前記構成のうち、受台２１における
ボールベアリング２２の頂点を結んで形成する仮想断面
が、前記円筒体の外周断面とほぼ近似する円弧よりなる
構成とすれば、該ベンディングロール機による製品寸法
が一定か、少なくともその変動の範囲が狭小である場合
には、受台の添着状態が全面支持に一層近づき、自重の
負担が均等化して寸法精度の向上に有効な機能がさらに
高まる。

【００１３】製品、被加工物の支持装置に停止装置の伴
う構成は公知であるが、本発明においては受台２１より
突出する被加工物Ｗの停止装置を起伏自在に設け、被加
工物の端面の当接と被加工物の移動停止とを自動的に連
動することを特徴とする。すなわち、被加工物が移動し
て起立した停止装置に接触するときには、これを検知し
て自動的に被加工物の移動が自動停止するので、被加工
物の端面が衝撃を受けることがなく、また従来技術の例
のように強く挟み込んで動きを強制的に止める方式に懸
念される傷の発生とも無縁となって課題を解決できる。

【００１４】前記の構成のうち、受台２１の自動制御の
具体的な態様については、支持台２を回動するシリンダ
２３にポテンショメーター２４を装着し、シリンダ２３
の伸縮量を検知して予め入力した当該円筒体の外周面の
半径に対応して添着する傾斜角度で停止信号を出力する
ＣＰＵ５による制御であることが望ましい。シリンダの
伸縮量があらかじめ製品半径毎に設定した傾斜角度に一
致するまで作動し続け、一致した点で停止するから手動
に比べて遥かに調整が正確であり、作業員の個々の経験
差（熟練度）による手作業のばらつきが解消され、かつ
作業を中断することなく、設備費の負担も比較的僅少に
留まる。

【００１５】前記の構成のうち、被加工物Ｗの停止装置
４の作動制御の具体的な態様については、ストッパー４
１と該ストッパー４１を付勢するばね４２を取り付けた
部材４３の下部の一端が支持台２と回動自在に連結する
一方、同他端が伸縮手段と回動自在に連結し、前記スト
ッパー４１の上部端部にはストッパー４１の接近を検知
して作動する近接スイッチ４４を具え、該近接スイッチ
４４からの入力を受けて被加工物Ｗの回動停止信号を出
力するＣＰＵ５による制御であることが望ましい。この
構成が作動する結果、受台上を転動してきた被加工物の
端面がストッパーに当接すれば、背後で付勢するばねを
逆方向に押し込んでストッパーが近接スイッチに接近
し、これを検知したスイッチが作動して制御機構に入力
し、制御機構から被加工物の回動停止を命令する信号を
出力するから、被加工物Ｗの端面はばねの緩衝作用によ
って衝撃を受けることなく静かに停止するので課題を解
決することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態を例示す
る正面図、図２はその平面図である。ベンディングロー
ル機１のフレーム１１の上方には１本のトップロール１
２と２本のボトムロール１３Ａ，１３Ｂが軸支され、両
ボトムロール１３の下方には図示を省略した２本のバッ
クアップロールが設けられている。トップロール１２は
昇降自在に軸支され、かつ成形後の製品を搬出するため
にトップロールを軸支する軸受の一方は起倒自在の転倒
構造としている。

【００１７】フレーム１１の両側には前後対称にそれぞ
れ支持台２Ａ，２Ｂと、第二支持台３Ａ，３Ｂが設けら
れているが、本発明の構成要件としては、支持台は少な
くとも１個づつ配置されておれば足り、ベンディングロ
ール機のサイズや製品の寸法を勘案して２対、または３
対以上に増設してもよい。支持台２Ａ，２Ｂの下部の一
端はレバー２５が固着され、レバー２５は軸２６を介し
てフレーム１１に取り付けられたアーム１４と回動自在
に連結されている。また、下部の他端はシリンダ２３を
介してフレーム１１と回動自在に連結されている。

【００１８】第二支持台３Ａ，３Ｂの側部は支持台２
Ａ，２Ｂの側部と軸２７を介して回動自在に連結されて
おり、第二支持台３Ａ，３Ｂの下部と支持台２Ａ，２Ｂ
の下部とはシリンダ３１を介して伸縮自在に連結されて
いる。シリンダ２３およびシリンダ３１には、それぞれ
ポテンショメーター２４および３２が取り付けられてい
る。

【００１９】支持台２Ａ，２Ｂおよび第二支持台３Ａ，
３Ｂの上面は受台２１、３３で形成され、この受台２
１、３３は断面が円弧状を呈している。とくにベンディ
ングロール機で成形する製品の寸法の変動が、ほぼ限定
された狭い範囲内に留まる場合には、その製品の外径寸
法に近似した曲率の円弧面で形成すれば、本発明の課題
を解決するうえで、好適な特徴となり、円弧の曲率と円
筒体の半径とが接近するほど、この支持作用に及ぼす有
効性が高くなる。図２のように支持台２Ａ，２Ｂ、第二
支持台３Ａ，３Ｂには規則的に多数のボールベアリング
２２が配設されて、上面に載置した被加工物を何れの方
向へでも転動する機構としている。また、図３では支持
台の受台を連続した１枚の円弧状板で形成し、全面にボ
ールベアリング２２を配置した別の形態を示している。
ボールベアリング２２の装着状態の詳細を例示すると図
４の通り、受台２１は下部のプレート２１−１と上部の
スペーサ２１−２とからなり、スペーサ２１−２にはボ
ールベアリング２２を嵌入するための多数の丸孔２１−
３が設けられ、下部のプレート２１−１にはボールベア
リング２２を固定するための多数のボルト孔２１−４が
穿孔されている。

【００２０】図５は停止装置４の一形態を示した正面図
（Ａ）と平面図（Ｂ）であり、ストッパー４１はばね４
２に常に付勢された状態で部材４３に取り付けられ、該
部材４３の下部の一端は伸縮手段であるシリンダ４５と
回動自在に連結し、下部の他端は回動自在に支持台２Ａ
に連結されている。また、部材４３の上部にはストッパ
ー４１の後方に近接スイッチ４４を取り付け、近接スイ
ッチ４４はＣＰＵ５に回路で結ばれている。図６は停止
装置の別の形態を示した正面図であり、伸縮手段として
図５ではシリンダを採用したのに対して、本図ではピニ
オン４６、ラック４７、駆動モータ４８、ガイド４９で
構成している。

【００２１】本発明を使用した操作の手順を図７〜図１
１に従って説明する。被加工物Ｗの鉄板は図の右側から
搬入するものとし、支持台２、第二支持台３をほぼ水平
状態とし、フレーム１１の左側側面に具えた材料ストッ
パー（図示は略す）を起立させ、ベンディングロール機
１の右側から被加工物Ｗを前進させて該ストッパーに当
るまで搬入する。トップロール１２を両ボトムロール１
３Ａ，１３Ｂ間の中央よりも左側へ移動させた後、下降
させて被加工物Ｗを挟み、前記の材料ストッパーを降下
させる。（手順１ 図７）

【００２２】被加工物Ｗを右側へ後退させつつトップロ
ール１２を下降させる。被加工物Ｗの左端部Ｗｂがボト
ムロール１３Ｂの直上にくると被加工物Ｗの移動を停止
し、トップロール１２をさらに下降させて左端部Ｗｂの
端曲げ加工を行なう。次に左側の支持台２Ｂと第二支持
台３Ｂをシリンダ２３、３１を作動させて伸長して所定
の支持位置まで回動させる。この回動はあらかじめその
工程の対象となる製品半径に対応する回動角度が初期入
力されたＣＰＵ５からの指令信号に基づいて起動し、シ
リンダに装着されたポテンショメーター２４、３２がシ
リンダの伸縮量を検知して設定量と一致するまでシリン
ダが作動して停止する。（手順２ 図８）

【００２３】トップロール１２を上昇させボトムロール
１３Ａ側へ移動し下降させると共に、被加工物Ｗを左側
へ前進させて一次加工を開始する。被加工物Ｗの右端部
Ｗａがボトムロール１３Ａの直上まで達すると一次加工
が完了する。ここで被加工物Ｗの移動を停止し、トップ
ロール１２をさらに下降させて右端部Ｗａの端曲げ加工
を行なう。（手順３ 図９）

【００２４】右側の支持台２Ａ、第二支持台３Ａをシリ
ンダ２３、３１の伸長によって所定位置までＣＰＵ５の
制御下に回動する。続いて支持台２Ａに取り付けられた
停止装置４を作動させ、シリンダ４５が伸長してストッ
パー４１を起立させ、被加工物Ｗの右端部Ｗａが該スト
ッパー４１に当るまで回動させる。この場合の被加工物
Ｗのストッパー４１への当接と回動停止の連動は、前記
のＣＰＵ５の制御下で行なわれるから、被加工物Ｗの端
面がほとんど無衝撃で静かに停止することは前記の通り
である。（手順４ 図１０）

【００２５】トップロール１２を上昇させて両ボトムロ
ール１３Ａ，１３Ｂ間のセンターへ移動した後、下降さ
せる。つぎに停止装置４を作動させてストッパー４１を
下降させ、被加工物Ｗを回転させて補助曲げ加工に移
る。すなわち、被加工物Ｗの左端部Ｗｂがボトムロール
１３Ｂに直上に達すると被加工物Ｗを逆方向に回動さ
せ、右端部Ｗａがボトムロール１３Ａの上まで達すると
補助曲げ加工が完了する。（手順５ 図１１）

【００２６】最後にトップロール１２を上昇させた後、
トップロール１２を軸支している転倒フレームを転倒さ
せる。支持台２、第二支持台３をそのままの角度に維持
して製品の自重を担持した状態でトップロールの軸線方
向に製品を引き出すと、自重を支持台に預けた製品は、
ボールベアリング２２の転動を受けて円滑に機外へ搬出
される。

【００２７】

【発明の効果】本発明は以上のように少なくとも一対の
支持台の上に配設した多数のボールベアリングによって
被加工物、製品の外周面を支えるから、被加工物の移動
は何れの方向に対しても転動自在であり軽快な回動が保
証される。従って従来技術の受けローラのような表面傷
の発生する懸念が解消され、外観不良の虞れを一掃する
効果が著しい。また、成形完了後の製品の搬出に際して
も、自重を支持台が保持したままで転動自在に横方向
（ベンディングロール軸方向）へ移動できるから、クレ
ンなどの吊り上げによる搬出に比べると、搬出時の自重
負担に伴う変形の懸念が払拭され、成形後の寸法精度の
維持に関して明らかに優越している。

【００２８】支持台の回動に対する傾斜角度の制御が自
動化されることによって、従来技術のように作業員が成
形工程の進行を看視しつつ、経験に照して適宜支持台の
回動を手動でおこなうという煩瑣で誤差の入りやすい欠
点を排除する効果が得られる。請求項４のポテンショメ
ーターによるシリンダ伸張量の検知と初期条件との比較
によるＣＰＵの作動制御の機構を選べば、多数の製品寸
法の変動にそれぞれ対応した条件を予め設定して記憶さ
せ、その中から現工程の対象パターンを指定して最適の
傾斜角度に支持台を回動する信号を自動的に出力するの
で、煩瑣であった手順を経験の有無に拘らず正確に実施
することができるという利点が現われる。

【００２９】請求項２は製品寸法の変動が限られた範囲
の場合には、円弧状の断面を形成するボールベアリング
２２の頂点が、製品である円筒体の外周面により密接に
添着し、均等に自重を分散して担持する効果が特に顕著
に現われる。

【００３０】請求項３の停止装置は、被加工物の端面へ
のストッパーの当接が緩衝的に行なわれ、かつ、その当
接と同時に被加工物の回動停止の信号が出力するから、
被加工物の端面には衝撃が加わらず傷の発生する余地も
生じ得ないという利点がある。請求項５の具体的な構成
によれば、伸縮手段と近接スイッチをＣＰＵの制御下に
組合わせるだけの比較的簡単な構成によって、無衝撃で
タイムリーに被加工物や製品の起動、停止を意のままに
指令できるから、外観などの品質安定の他、煩瑣な手順
をすべて自動化して得られる省力化や能率向上に、さら
に誤操作によるトラブル防止も重なって、現場作業で相
乗する副次的な効果も看過し難い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を例示する正面図である。

【図２】同形態の平面図である。

【図３】支持台の別の形態を示す平面図（Ａ）とその断
面図（Ｂ）である。

【図４】受台の詳細を示す縦断正面図である。

【図５】停止装置の形態を例示する正面図（Ａ）と平面
図（Ｂ）である。

【図６】別の停止装置の形態を示す正面図である。

【図７】発明実施の手順１を示す要部の正面図である。

【図８】発明実施の手順２を示す要部の正面図である。

【図９】発明実施の手順３を示す要部の正面図である。

【図１０】発明実施の手順４を示す要部の正面図であ
る。

【図１１】発明実施の手順５を示す要部の正面図であ
る。

【図１２】従来技術の一例を示す正面図（Ａ）と平面図
（Ｂ）である。

【符号の説明】

１ ベンディングロール機 ２ 支持台 ３ 第二支持台 ４ 停止装置 ５ ＣＰＵ 11 フレーム 12 トップロール 13 ボトムロール 21 受台 22 ボールベアリング 23 シリンダ 24 ポテンショメーター 31 シリンダ 32 ポテンショメーター 33 受台 41 ストッパー 42 ばね 43 部材 44 近接スイッチ 45 シリンダ Ｗ 被加工物

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンディングロール機を挟んで前後対称
   に設け、伸縮手段によって回動自在に曲げ加工中の被加
   工物の外側を支持するベンディングロール機の製品外側
   支持装置において、ベンディングロール機１の前後に少
   なくとも一対の並列した支持台２の上面を形成する受台
   ２１に多数のボールベアリング２２を規則的に配置し、
   該受台２１が被加工物Ｗの成形後の製品である円筒体の
   外周面へほぼ添着する角度に起倒自在に自動制御される
   ことを特徴とするベンディングロール機の製品外側支持
   装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、受台２１は前記ボー
   ルベアリング２２の各頂点を結んだ仮想断面が、前記円
   筒体の外周断面とほぼ近似する円弧によって形成するこ
   とを特徴とするベンディングロール機の製品外側支持装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、受台２１よ
   り突出する被加工物Ｗの停止装置４を支持台２へ起伏自
   在に設け、被加工物Ｗの端面の当接と被加工物Ｗの移動
   停止とを自動的に連動することを特徴とするベンディン
   グロール機の製品外側支持装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３において、受台２１の起
   倒の自動制御は支持台２を回動するシリンダ２３にポテ
   ンショメーター２４を装着してシリンダ２３の伸縮量を
   検知し、予め入力した当該円筒体の外周面の半径に対応
   して添着する傾斜角度と一致する位置で停止信号を出力
   するＣＰＵ５による制御であることを特徴とするベンデ
   ィングロール機の製品外側支持装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４において、被加工物Ｗ
   の停止装置４の作動制御は、ストッパー４１と該ストッ
   パー４１を付勢するばね４２を取り付けた部材４３の下
   部の一端が支持台２と回動自在に連結する一方、同他端
   が伸縮手段と回動自在に連結し、前記ストッパー４１の
   上部端部にはストッパー４１の接近を検知して作動する
   近接スイッチ４４を具え、該近接スイッチ４４からの入
   力を受けて被加工物Ｗの回動停止信号を出力するＣＰＵ
   ５による制御であることを特徴とするベンディングロー
   ル機の製品外側支持装置。