JP3243540B2

JP3243540B2 - ロール曲げ方法

Info

Publication number: JP3243540B2
Application number: JP00057693A
Authority: JP
Inventors: 泰田代; 政雄横山
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 1993-01-06
Filing date: 1993-01-06
Publication date: 2002-01-07
Anticipated expiration: 2017-01-07
Also published as: JPH06198348A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属パイプや異形材な
どの曲げ加工をするためのロールベンダによるロール曲
げ方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２０に示すように、例えば金属パイプ
の曲げ加工を行う場合、２つの曲げロール(41)(42)に対
して、センタロール(40)が矢印Ａ方向に移動自在な構成
とされている。そして、センタロール(40)と２つの曲げ
ロール(41)(42)間にパイプ(43)を通しつつ、センタロー
ル(40)を矢印Ａ方向に移動させることにより所定の曲率
に曲げ加工を行うものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記ロール曲げでは、
センタロール(40)を矢印Ａ方向に移動させつつ、１本の
パイプ(43)を所定の曲率にまで曲げ加工する場合、パイ
プ(43)の曲率が次第に大きくなる。そのため、曲げロー
ル(41)(42)間におけるパイプ(43)の円弧長が長くなり、
これに伴って各ロールにかかるロール荷重も変動するこ
とから、パイプ(43)を美麗に所望の曲率に曲げるには、
ある程度の作業者の熟練を要するという問題がある。

【０００４】また特に、パイプ(43)の両端に一定長さの
直管部を設ける場合には、この直管部と曲げ加工部分と
の境界部分において、パイプがくびれたり、またパイプ
の曲げ箇所において内側にしわが発生しやすいという問
題がある。

【０００５】したがって、この種パイプの曲げ加工は、
ある程度熟練した作業者が行うことを余儀無くされ、ま
た常時一人の作業者が必要となるなど、その作業能率が
低いものである。

【０００６】本発明の目的は、パイプや異形材などを傷
めることなく、しかも作業者に熟練を必要とせずに曲げ
加工が簡単かつ美麗に行えるロール曲げ方法を提供する
ことにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の第１のロール曲
げ方法は、固定のセンタロールと、センタロールへ接近
自在であると共にセンタロールの左右側方へそれぞれ移
動自在である２つの曲げロール間にワークを通して曲げ
加工を行うにあたり、曲げロール間におけるワーク長さ
を一定としながら曲げ加工を行うものである。

【０００８】本発明の第２のロール曲げ方法は、左右側
方へそれぞれ移動自在である２つの曲げロールと、曲げ
ロールへ接近自在なセンタロール間にワークを通して曲
げ加工を行うにあたり、曲げロール間におけるワーク長
さを一定としながら曲げ加工を行うものである。

【０００９】また、本発明の第３のロール曲げ方法は、
固定のセンタロールと、センタロールへ接近自在である
と共にセンタロールの左右側方へそれぞれ移動自在であ
る２つの曲げロール間にワークを通してワークの中間部
分だけを曲げ加工し、ワーク端部に直線部を残すにあた
り、供給するワークの後端側の直線部の前端がワーク供
給側の曲げロールに接触すると同時にワーク供給側の曲
げロールをセンタロールから遠ざけるものである。

【００１０】

【作用】上述した本発明のロール曲げ方法のうち、第１
および第２の方法では２つの曲げロール間におけるワー
ク長さを常に一定とすることにより、このワークを曲げ
る２つの曲げロールのロール荷重を変動させずに、ほぼ
一定荷重で曲げ加工が行える。また、２つの曲げロール
間におけるワーク位置も容易に把握できる。

【００１１】本発明の第３のロール曲げ方法では、曲げ
ロールをセンタロールから遠ざけることにより、ワーク
端部における直線部にロール荷重がかからず、そのため
ワークに曲線部と直線部が正確に形成される。

【００１２】

【実施例】次に、本発明のロール曲げ方法を図面に示す
ピラミッド形配置のロールベンダを用いて行う場合の実
施例について説明する。

【００１３】本明細書において、前後、左右、上下は図
１を基準とし、前とは図１の下側を、後とは同図上側を
いい、左とは図１の左側を、右とは同図右側をいい、ま
た上とは図１の図面紙葉の表側を、下とは同裏側をいう
ものとする。

【００１４】本実施例で用いるロールベンダは、ベンダ
本体(8) に上下方向に支持される回転自在なセンタロー
ル軸(1a)と、センタロール軸(1a)の上部に取付けられる
センタロール(1) と、一端側がセンタロール軸(1a)に支
持されて水平に揺動する箱形の２つのホルダ(2) と、各
ホルダ(2) 内にセンタロール軸(1a)に向かって移動自在
に保持され、曲げロール軸(3a)(4a)を回転自在に支持す
るベース(10)と、各曲げロール軸(3a)(4a)の上部にセン
タロール(1) と同一高さで取付けられる２つの曲げロー
ル(3) (4) と、各ベース(10)を移動させる移動シリンダ
(5) と、各ホルダ(2) を揺動させる角度調整シリンダ
(6) とからなり、移動シリンダ(5) の作動によってセン
タロール(1) に各曲げロール(3) (4) が接近可能とされ
ると共に角度調整シリンダ(6) の作動によってセンタロ
ール(1) を中心とする円周方向に各曲げロール(3) (4)
が移動可能とされている。

【００１５】センタロール軸(1a)は、図４に示すよう
に、ベンダ本体(8) の前面に設けられた２つの軸受部(8
a)(8b)に回転自在に支持されており、左右のホルダ(2)
は、それぞれセンタロール軸(1a)に対して上下２箇所に
突出する取付部(2a)(2b)を有し、これら取付部(2a)(2b)
にセンタロール軸(1a)が上下に差し通されることによ
り、２つのホルダ(2) が揺動自在とされている。

【００１６】左右の移動シリンダ(5) はホルダ(2) にお
けるセンタロール軸(1a)と反対側の端面に固定され、ま
た移動シリンダ(5) のロッド(5a)先端はベース(10)の側
面に連結されている。各ホルダ(2) 下面にはガイド板
(7) がそれぞれ設けられている。

【００１７】角度調整シリンダ(6) は、図２に示すよう
に、ベンダ本体(8) 上にピン(6b)により回転可能に取り
付けられ、ロッド(6a)の先端はホルダ(2) に連結されて
いる。

【００１８】上述した移動シリンダ(5) 、角度調整シリ
ンダ(6) は、所望するパイプや異形材の曲げ加工に応じ
て下述する数値制御により作動されるものである。

【００１９】なお、センタロール(1) 、曲げロール(3)
(4) は、それぞれセンタロール軸(1a)、曲げロール軸(3
a)(4a)の下端においてモータ（図示せず）によってそれ
ぞれ駆動される。なお、パイプの保持部(9c)と対向して
ロールベンダ本体(8) 上には先端に案内ロール(13a) を
有するガイド片(13)が設けられている。

【００２０】実施例のロールベンダによってパイプの曲
げ加工を行う場合、図２に示すように、センタロール
(1) と左右の曲げロール(3) (4) が回転し、パイプ(P)
がセンタロール(1) と左右の曲げロール(3) (4) 間に介
在される。この時、左右の移動シリンダ(5) を作動させ
て各ロッド(5a)を伸ばしてベース(10)をセンタロール軸
(1a)側へ移動させることにより、両曲げロール(3) (4)
が同時にセンタロール(1) へ接近してパイプ(P) がセン
タロール(1) に押圧される結果、パイプ(P) はセンタロ
ール(1) との接触位置を中心として後方へ曲げられる。

【００２１】また、上記両曲げロール(3) (4) の動作と
同期して、２つの角度調整シリンダ(6) をそれぞれ作動
させてそのロッド(6a)を縮ませることにより、各ホルダ
(2)がそれぞれ後方へ揺動される結果、曲げロール(3)
(4) は、センタロール(1) を中心として左右側方へ移動
する。そのため、パイプ(P) はセンタロール(1) に巻付
けられるように曲げられる。

【００２２】またこの場合、上記角度調整シリンダ(6)
のいずれか一方だけを作動させれば、パイプ(P) の一端
側だけが曲げられることとなる。そのため、パイプの非
対称の曲げ加工も行うことができる。

【００２３】次に、上記実施例で述べたパイプ(P) をワ
ークとして左右対称に曲げる場合の曲げロール(3) (4)
の具体的な制御について説明する。

【００２４】通常、パイプ(P) を所定の曲率にまで曲げ
る場合、パイプ(P) を複数回ロール間に通すと共にその
都度曲げロール(3) (4) をセンタロール(1) 側へ移動さ
せて最終的に所定の曲率に加工する。この際、曲げロー
ル(3) (4) 間のパイプ(P) の長さ（以下、「ワーク長さ
(D) 」という）は、移動シリンダ(5) のロッド(5a)を伸
ばして曲げロール(3) (4) をセンタロール(1) へ接近さ
せた場合、曲げロール(3) (4) も互いに接近する結果、
両曲げロール間におけるワーク長さ(D) は短くなる（図
６参照）。また、角度調整シリンダ(6) のロッド(6a)を
縮めて曲げロール(3) (4) をセンタロール(1) の左右側
方へ移動させた場合、両曲げロール(3)(4) 間における
ワーク長さ(D) は逆に長くなる（図７参照）。

【００２５】そして、本発明では上記移動シリンダ(5)
と角度調整シリンダ(6) の作動による曲げロール(3)
(4) の２つの移動パターンを連動して行うことによりワ
ーク長さ(D) を常に一定とした状態でパイプ(P) のロー
ル曲げを行うものである。

【００２６】もし、ワーク長さ(D) を一定とせずに変化
させれば、この種ロール曲げ加工において、パイプ(P)
が各曲げロール(3) (4) 間から外れるタイミングも変化
することとなる。そのため、例えば曲げ加工するパイプ
(P) の両端部分に一定の直線部(S) を残す場合に、曲げ
加工部(C) と直線部(S) の正確な形成が難しくなり、ま
た曲げロール(3) (4) の曲げ荷重もワーク長さ(D) の変
化に伴って変動する。左右対称曲げにおける曲げロール
の移動量とセンタロールと接するワーク位置の関係を示
せば、図８のようになる。

【００２７】そこで、パイプ(P) を複数回ロール間に通
して最終的に所定の曲率に曲げる際、各パスごとに移動
シリンダ(5) と角度調整シリンダ(6) を同期的に作動さ
せることにより、曲げロール(3) (4) を上述した２つの
動作パターンで連動させてワーク長さ(D) を一定にする
ものである。

【００２８】ワーク長さ(D) を各パスごとに一定にする
ための曲げロール(3) (4) の位置は下記の一般式により
与えられる。

【００２９】

【数１】上記式における各記号は図９に示す通りである。

【００３０】Ｌ：曲げロール(3) (4) の中心間距離Ｈ：曲げロール(3) (4) とセンタロール(1) の中心間距
離Ｒ1 ：曲げロール(3) (4) の半径Ｒc ：センタロール(1) の半径ｒ：各パスにおけるワークの曲率半径ｗ：ワークの外径また、上記式によって得られたセンタロール(1) と
曲げロール(3) (4) の位置関係を保つための曲げロール
位置（ｘ）と曲げロール角（θ）は、下記の関係式
により得られる。なお、曲げロール位置（ｘ）と曲げロ
ール角（θ）は図９に示す通りである。

【００３１】

【数２】例えばカーポート用異形材を複数回ロール間に通して最
終的に４００Ｒに曲げ加工する場合、各パスにおけるワ
ーク長さ(D) を一定にするために上記計算式を用いて曲
げロール位置（ｘ）と曲げロール角（θ）を計算した結
果を図１０および図１１に示す。また、この場合の曲げ
ロール(3) (4) の中心間距離(L) と曲げロール(3) (4)
とセンタロール(1) の中心間距離(H) は図１２に示す通
りである。

【００３２】一方、曲げロール位置（ｘ）と曲げロール
角（θ）を一定としてロール曲げする場合のワークの円
弧長(D) は下記の式により得られる。

【００３３】

【数３】次に、上記式を用いてカーポート用異形材４００Ｒを
ロール曲げする場合のワーク長さ(D) の変化は図１３・
図１４に示す通りである。図１３は各ロール間でワーク
(W) の前進、後退を繰り返しながら、移動シリンダ(5)
を作動させて曲げロール(3) (4) をセンタロール(1) へ
接近させる場合である（図６参照）。この際、角度調整
シリンダ(6) は作動させず、曲げロール角（θ）を２５
度に固定した。一方、図１４は、各ロール間でワーク
(W) の前進、後退を繰り返しながら、角度調整シリンダ
(6) を縮じめて曲げロール(3) (4) を後方へ移動させる
場合である（図７参照）。この際、移動シリンダ(5) は
作動させず、曲げロール位置（ｘ）は３８６．１８ｍｍ
に固定した。

【００３４】上述したワーク円弧長(D) の計算式は以
下のように導き出される。図９に示すように、ワーク
(W) の曲率半径（r)の中心(C) と曲げロール(3) (4) の
軸心(B) および曲げロール(3) (4) の中間点(A) からな
る直角三角形(A)(B)(C) から、

【数４】上記式をsin ²ｘ＋cos ²ｘ＝１の関係式に代入す
ると、

【数５】また、上述した曲げロール位置（ｘ）と曲げロール角
（θ）の式も同じく上記直角三角形(A)(B)(C) からＨ＝ｘcos θ ……… Ｌ＝２ｘsin θ …… 式、式をsin ²ｘ＋cos ²ｘ＝１の関係式に代入す
ると、

【数６】図１５に示すように、ワーク(W) の直線部(S) の前端が
曲げロール(4) にかかると同時に、直線部(S) を残すた
めに、図１６に示すごとく、曲げロール(4) をセンタロ
ール(1) から遠ざけるようにするものである。そのた
め、移動シリンダ(5) のロッド(5a)を収縮させる操作を
する。この場合、他方の曲げロール(3) は移動させな
い。その方がワーク(W) 全体の動き（回転）が少なくて
済むためである。そして、ワーク(W) の他端側の直線部
(S) の前端が曲げロール(3) に接触した時には、上記と
は逆に曲げロール(3) をセンタロール(1) から一旦遠ざ
け、曲げロール(4) はそのままの位置とする。すなわ
ち、ワーク(W) の直線部(S) が差し掛かる方の曲げロー
ルだけを各パスごとにセンタロール(1) から一旦遠ざけ
るものである。

【００３５】上述した一方の曲げロールだけの移動を行
う場合の曲げロール(3) (4) の変位とセンタロール(1)
と接するワーク(W) の位置の関係は、図１７に示す通り
である。また、曲げロール(3) (4) を両方センタロール
(1) から対称に一旦遠ざける場合は図１８のようにな
る。

【００３６】上記実施例では、センタロール(1) を固定
とし、２つの曲げロール(3) (4) をセンタロール(1) へ
接近させつつ、センタロール(1) の左右側方へ回り込む
場合のロール曲げ方法について述べたが、本発明はこれ
に限定されるものではない。本発明では、図１９に示す
ように、左右側方へそれぞれ移動自在である２つの曲げ
ロール(23)(24)と、曲げロール(23)(24)へ接近自在なセ
ンタロール(21)間にワーク(W) を通して曲げ加工を行う
にあたり、曲げロール(23)(24)間におけるワーク長さ
(D) を一定としながら曲げ加工を行うこともある。

【００３７】

【発明の効果】本発明のロール曲げ方法によれば、２つ
の曲げロールの荷重をほぼ一定としてロール曲げが行え
るため、作業者にある程度の熟練がなくても加工対象と
なるパイプや異形材を歪にせずに曲げ加工が行えるもの
である。

【００３８】また、ワークの端部に直線部を残すにあた
り、ワーク端部が差し掛かった時点で曲げロールをセン
タロールから遠ざける本発明方法によれば、例えばワー
クがパイプである場合、その端部におけるくびれの発生
が防止され、曲線部から直線部へスムーズな加工が容易
に行えるものである。しかも、上記第１の本発明方法と
併用した場合、曲げロール間におけるワーク長さの一定
化によるワーク位置の正確な把握と相俟って一層美麗に
ワーク端部に直線部を残す曲げ加工が行えるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いるロールベンダの要部を拡大して
示す平面図である。

【図２】本発明で用いるロールベンダの平面図である。

【図３】本発明で用いるロールベンダの正面図である。

【図４】本発明で用いるロールベンダの一部を切欠して
示す正面図である。

【図５】本発明で用いるロールベンダにおける曲げロー
ルの取付け構造を示す部分断面図である。

【図６】曲げロールの動作を示す平面図である。

【図７】曲げロールの他の動作を示す平面図である。

【図８】曲げロールの移動を示すグラフである。

【図９】各ロールとワークの位置関係を示す平面図であ
る。

【図１０】曲げロール位置の変化を示すグラフである。

【図１１】曲げロール角の変化を示すグラフである。

【図１２】ロール間隔の変化を示すグラフである。

【図１３】ロール間円弧長の変化を示すグラフである。

【図１４】ロール間円弧長の変化を示すグラフである。

【図１５】ワーク端部の曲げロールへの当接状態を示す
平面図である。

【図１６】ワーク端部の曲げロールへの当接状態を示す
平面図である。

【図１７】曲げロールの移動を示すグラフである。

【図１８】曲げロールの移動を示すグラフである。

【図１９】本発明の他のロール曲げ方法を示す平面図で
ある。

【図２０】従来例を示す平面図である。

【符号の説明】

(1) センタロール (1a) センタロール軸 (3) (4) 曲げロール (3a)(4a) 曲げロール軸 (5) 移動シリンダ (6) 角度調整シリンダ (8) ベンダ本体 (10) ベース (D) ワーク円弧長 (S) 直線部 (W) ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 7/08 B21D 7/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】固定のセンタロール(1) と、センタロー
ル(1) へ接近自在であると共にセンタロール(1) の左右
側方へそれぞれ移動自在である２つの曲げロール(3)
(4) 間にワーク(W) を通して曲げ加工を行うにあたり、
曲げロール(3)(4) 間におけるワーク長さ(D) を一定と
しながら曲げ加工を行うことを特徴とするロール曲げ方
法。
【請求項２】左右側方へそれぞれ移動自在である２つ
の曲げロール(23)(24)と、曲げロール(23)(24)へ接近自
在なセンタロール(21)間にワーク(W) を通して曲げ加工
を行うにあたり、曲げロール(23)(24)間におけるワーク
長さ(D) を一定としながら曲げ加工を行うことを特徴と
するロール曲げ方法。
【請求項３】固定のセンタロール(1) と、センタロー
ル(1) へ接近自在であると共にセンタロール(1) の左右
側方へそれぞれ移動自在である２つの曲げロール(3)
(4) 間にワーク(W) を通してワーク(W) の中間部分だけ
を曲げ加工し、ワーク(W) 端部に直線部(S) を残すにあ
たり、供給するワーク(W) の後端側の直線部(S) の前端
がワーク供給側の曲げロールに接触すると同時にワーク
供給側の曲げロールをセンタロール(1) から遠ざけるこ
とを特徴とするロール曲げ方法。