JP3453331B2 - 曲げ加工機 - 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、例えば帯板状の刃
材を所望の形状に曲げ加工する曲げ加工機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば、ダンボール等のシー
ト材は、トムソン刃で所定形状に打ち抜いた後に、折り
曲げることにより容器に形成する。かかるトムソン刃
は、帯状の刃材を曲げ加工機で曲げて形成している。こ
の種の曲げ加工機として、例えば図１１（イ）に示すよ
うに、装置本体に固定された円筒状ドラム５１に、直径
方向に薄いスリット５２が形成され、該スリット５２内
を帯板状の刃材５３の通路を形成するようになってい
る。

【０００３】また、円筒状ドラム５１の外周には、スリ
ット５２を挟んで上下にそれぞれ押刃５４，５４が配さ
れており、該各押刃５４は、前記円筒状ドラム５１外周
を円周方向に沿って摺動自在になっている。更に、前記
円筒状ドラム５１の供給側には、一対の送りローラ５
５，５５が配され、該送りローラ５５によって、刃材５
３をスリット５２を介して曲げ加工部に供給するように
なっている。

【０００４】そして、前記押刃５４や送りローラ５５
は、図示しないコントローラに接続されていて、該コン
トローラの制御によって、刃材５３を、押刃５４の曲げ
加工部に供給し、所定位置で固定した後、一方の押刃５
４を円筒状ドラム５１の外周面に沿って揺動させ、刃材
５３の曲げ部分を軟化させて、刃材５３を図１１（ロ）
の矢印方向に曲げるようになっている。これによって、
刃材５３は、所定の形状になるように、曲げ加工の処理
が施される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の曲げ加工機
は、刃材５３の厚さに比し、円筒状ドラム５１と押刃５
４との間隙を小さく設定しており、押刃５４の先端部を
刃材５３の曲げ部分の一点に集中して押圧する構成であ
った。このため、前記刃材５３の曲げ角度αを９０°以
上にしたい場合であっても、前記従来のものでは、その
構造上、刃材５３は、図１１（ロ）の破線位置を介し
て、円筒状ドラム５１の接線方向、すなわち図１１
（ロ）の実線位置までしか折り曲げることができない。

【０００６】仮に、刃材５３の厚さに比し、円筒状ドラ
ム５１と押刃５４との間隙を大きく設定して押刃５４を
前記図１１（ロ）に示す以上に回転させた場合、円筒状
ドラム５１の外周面が円周状であることから、刃材５３
は円筒状ドラム５１の外周面に沿って湾曲してしまい、
刃材５３を所定の形状に曲げることはできない。

【０００７】また、刃材５３は、前記スリット５２内に
供給され、該スリット５２と送りローラ５５によって所
定の位置で保持される。ところが、刃材５３は、送りロ
ーラ５５で固定したとしても、スリット５２の幅よりも
薄いので、曲げ加工時、スリット５２内で上下方向に揺
動して移動してしまう。その結果、刃材５３の曲げ精度
が低下するという問題があった。

【０００８】本発明は、被曲げ部材を高精度で且つ高強
度で、しかも、所望の形状に曲げ加工を施すことができ
ることを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記問題点を解決するた
めに、本発明が採った手段は、被曲げ部材を搬送する搬
送装置と、該搬送装置によって搬送された被曲げ部材に
曲げ加工を施す曲げ加工部とを備え、該曲げ加工部は、
回動自在の一対のクランク部材と、各クランク部材に一
方側が摺動自在に係合され且つ他方側が軸を中心にして
揺動自在に設けられた一対のバタフライ片と、先端部が
前記軸を向くように、前記バタフライ片間に架設された
曲げ加工用の押刃と、前記被曲げ部材が挿通されるスリ
ットを有する挟持手段とを備え、挟持手段は、その先端
部が先鋭に形成され且つスリットを狭くすることにより
被曲げ部材を挟持可能に構成され、前記クランク部材の
回動により前記軸は、被曲げ部材と交差する方向に移動
し、前記押刃は、挟持手段の先端部を支点にして被曲げ
部材を曲げる曲げ角度が直角以上となる曲げ位置まで被
曲げ部材を曲げると共に、被曲げ部材を押圧する押刃の
先端部が、被曲げ部材における挟持手段先端部の近傍部
分から被曲げ部材の曲げられる部分を摺動するように、
前記軸を中心にして回転すると共に被曲げ部材と交差す
る方向に移動する構成である。

【００１０】尚、前記押刃の先端部が、被曲げ部材を挟
持手段先端部の近傍部分から被曲げ部材の曲げられる部
分を摺動するとは、押刃の先端部が、被曲げ部材の一点
のみを押圧するのではなく、押刃による被曲げ部材の押
圧部分がクランク部材の回転と共に変化することをい
う。また、挟持手段の先端部が先鋭に形成されるとは、
押刃を曲げ位置まで移動させた際に、被曲げ部材の曲げ
られる部分が、挟持手段の先端部に当接しない形状に形
成されることをいう。

【００１１】そして、前記曲げ加工部に、前記搬送装置
によって被曲げ部材が供給されると、前記クランク部材
が回動し、クランク部材は、バタフライ片を回動させ
る。このとき、このバタフライ片の他方側に設けられた
軸が、被曲げ部材と交差する方向に移動すると共に、バ
タフライ片は、クランク部材に対して軸を中心にして揺
動する。この結果、バタフライ片間に架設された押刃
は、所定の軌跡を描いて回転移動し、挟持手段に固定さ
れた被曲げ部材を、挟持手段の先端を支点とて折り曲げ
ることとなる。

【００１２】被曲げ部材を曲げる際に、押刃の先端部
は、先ず挟持手段先端部の近傍部分の被曲げ部材を押圧
し、被曲げ部材を曲げるにしたがって、被曲げ部材を摺
動するため、押刃の被曲げ部材に対する押圧力は、被曲
げ部材の一点に集中することはない。

【００１３】しかも、被曲げ部材は、先端部が先鋭な挟
持手段で挟持され固定されていることから、被曲げ部材
が不用意に揺動して位置ずれすることはなく、また、挟
持手段に被曲げ部材の曲げられる部分が当接するのを防
止でき、被曲げ部材を、挟持手段の先端を支点にして確
実に所定の角度まで曲げることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る曲げ加工機の
実施例を図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は、曲げ加工機Ａの全体構成を示す。
同図において、装置本体を構成するフレーム１内の刃材
収納部２には、被曲げ部材としての帯状の刃材３がロー
ル状に収納されている。この刃材３は、前記フレーム１
の上面テーブル４上に配されたローラ部５内のピンチロ
ーラ６により、刃材収納部２からテーブル４上に送られ
る。

【００１６】また、前記ローラ部５の下流側（同図左
側）には、一対の搬送部材７，８からなる搬送装置（送
り機構）９が配されていて、該各搬送部材７，８は、油
圧によって刃材３を挟持するようになっている。上流側
（同図右側）の搬送部材７は、テーブル４上を水平方向
（同図左右方向）に往復動自在であり、下流側の搬送部
材８は、テーブル４上に固定されている。これにより、
刃材３は、上，下流側が、搬送部材７，８によってそれ
ぞれ挟持された後、搬送部材７がテーブル４上を破線位
置まで水平方向に移動して、刃材３を、前記搬送部材８
を介して加工部側に供給するように構成されている。

【００１７】更に、前記搬送機構９の下流側には、油圧
によって駆動する油圧プレス加工機１０が配されてい
て、刃材３に打抜き加工等の所定の加工処理を施すよう
になっている。刃材３は、前記送り機構９によって、油
圧プレス加工機１０での処理を経て、曲げ加工部１２に
送られる。

【００１８】そして、曲げ加工部１２には、図２左右側
に、それぞれフレーム１の上面テーブル４上に固定され
た一対の保持部材（保持板）１３が、所定の間隔をおい
て設けられている。各保持板１３は、図３に示すよう
に、中央に円形開口１４が形成されていて、該開口１４
に、一対の突設ピン１５を有するクランク部材１６が、
互いに所定の間隔を有するようにそれぞれ嵌挿されてい
る。両方のクランク部材１６は、サーボモータ等の駆動
源によって、クランク軸１７を中心に連動して正転方向
又は逆転方向に回動自在になっている。

【００１９】また、各保持板１３には、内方に突設する
係止部１８がそれぞれ設けられ、各係止部１８は、内側
の先端部に案内溝１９が形成されている。該案内溝１９
は、上面が開口して上下方向に形成されている。

【００２０】前記曲げ加工部１２には、刃材３の上下面
の両側に位置するように、板状の上バタフライ片２１ａ
と、板状の下バタフライ片２１ｂとが備えられている。
また、上バタフライ片２１ａ及び下バタフライ片２１ｂ
は、それぞれ左右一対設けられている。上，下バタフラ
イ片２１ａ，２１ｂの一端側に、それぞれ長手方向に伸
びる長孔状のスライド溝２２が形成され、各スライド溝
２２には前記クランク部材１６の突設ピン１５がそれぞ
れ摺動自在に挿通され、クランク部材１６に上，下バタ
フライ片２１ａ，２１ｂの一端側が係合する。

【００２１】また、上バタフライ片２１ａと下バタフラ
イ片２１ａ，２１ｂのそれぞれの他方側には、前記案内
溝１９に係合するスライド部材２３を備えたスライド軸
２４が外方に延びるように挿通され、ここに上バタフラ
イ片２１ａ及び下バタフライ片２１ｂは、スライド軸２
４を中心にして互いに揺動して開閉することができるよ
うになっている。

【００２２】上バタフライ片２１ａ及び下バタフライ片
２１ｂのそれぞれの間には、曲げ加工用の押刃２０ａ，
２０ｂの両端が取付けられている。即ち、各押刃２０
ａ，２０ｂは、先鋭となった先端部がバタフライ片の他
方側を向くように、バタフライ片に架設されており、両
方の押刃２０ａ，２０ｂの先端は、前記刃材３が挿通で
きるように所定の間隔を有している。

【００２３】押刃２０ａ，２０ｂは、図５及び図７に示
すように、前記スライド部材２３を案内溝１９に係合さ
せる一方、前記突設ピン１５をスライド溝２２に係合さ
せることによって、ハの字状態となって刃材３の上下に
位置する所定の位置（待機位置）に保持される。

【００２４】前記押刃の待機位置において、スライド部
材２３と共にスライド軸２４は、案内溝１９の上下方向
の略中央に位置しており、クランク部材１６の回動時
に、図９に示す如く刃材３の曲げ角度αが直角以上とな
る曲げ位置まで移動可能に設けられている。このとき、
上，下バタフライ片２１ａ，２１ｂを枢支するスライド
軸２４は、前記案内溝１９に沿って上下方向（刃材３と
交差する方向）に移動することができる。尚、案内溝１
９の形状を円弧状に形成することにより、スライド軸２
４を円弧状に移動でき、また、Ｕ字状に形成することに
より、直線状に移動でき、案内溝１９の形状は任意に設
定可能である。

【００２５】更に、刃材３を前記曲げ加工部１２の両方
の押刃に導く位置には、図６に示すように、上下一対の
挟持部２５ａ，２５ｂからなる挟持手段が設けられ、該
各挟持部２５ａ，２５ｂ間に、刃材３が通されるスリッ
ト２６が形成されている。

【００２６】各挟持部２５ａ，２５ｂの先端部は、先鋭
に形成されていると共に、待機位置にある両方の押刃２
０ａ，２０ｂの略先端間に望んでいる。即ち、各挟持部
２５ａ，２５ｂの先端部にそれぞれ傾斜面４０ａ，４０
ｂを形成することにより、それぞれの先端部を先鋭に形
成している。このように各挟持部２５ａ，２５ｂの先端
部を先鋭に形成することにより、押刃が曲げ位置まで移
動した際に、刃材３の曲げられる部分３ａが当接しない
ように逃がすことができ、刃材３の曲げ加工の支障とな
ることはない。

【００２７】前記各挟持部２５ａ，２５ｂ又は一方の挟
持部には、油圧プレス３７が接続されていて、曲げ加工
時、挟持部２５ａ，２５ｂが油圧プレスによって駆動
し、前記挟持部のスリットを狭くすることにより、刃材
３を強固に挟持するようになっている。これにより、曲
げ加工時、刃材３が上下左右に揺動することがない。
尚、スリット２６に挿通された刃材３は、水平となりそ
の高さは前記クランク軸１７の回転中心と合致してい
る。

【００２８】また、下方の挟持部２５ｂには、刃材３を
下方から上方の挟持部２５ａの下面（押圧面）に押圧す
る押圧体３８がシリンダにより上下方向に移動するよう
になっている。従って、前記構成により、前記押刃２０
ａ，２０ｂの待機位置において、各挟持部２５ａ，２５
ｂを離間させてスリット２６を広くすることにより、刃
材３は長手方向に送り可能となる。反対に各挟持部２５
ａ，２５ｂを接近させてスリット２６を狭くすることに
より、刃材３は強固に挟持され固定される。

【００２９】そして、前記クランク軸１７は、減速機２
７及びプーリー２８，２８間に張設されたベルト２９を
介して、駆動源としてのモータ３０に連結されている。
また、前記搬送部材７，８，油圧プレス１０，及びモー
タ３０は、それぞれコントローラ３１，３２，３３を介
して、パソコン等の制御装置３４に接続されている。こ
の制御装置３４は、図示しない入力装置からの入力を受
けて、ＣＡＤソフト等のソフトウェアにより、前記各コ
ントローラ３１，３２，３３に制御信号を出力し、前記
搬送部材７，８，油圧プレス１０，及びモータ３０を制
御するようになっている。尚、３５は、刃材３を所定の
長さに切断するカッタである。

【００３０】次に、前記実施例の作動を説明する。先
ず、制御装置３４の制御に基づき、ピンチローラ６によ
り、刃材３が、刃材収納部２から上面テーブル４上に送
られる。そして、コントローラ３３からの制御信号に基
づいて、搬送部材７，８を駆動させ、刃材３を所定の位
置で固定する。その後、この搬送部材７は、予め設定さ
れたプログラムに基づいて、図１矢印方向に往復動し、
刃材３を上面テーブル４上を往復動させる。

【００３１】また、コントローラ３２からの制御信号に
基づき、油圧プレス１０が駆動し、刃材３に打抜き加工
等，所定の加工処理を施した後、予め設定されたプログ
ラムに基づいて、モータ３０を駆動させる。そして、モ
ータ３０の回転は、ベルト２９を介して、クランク部材
１６を回動させて、押刃２０により刃材３の曲げ加工を
施すようになっている。

【００３２】すなわち、刃材３は、送り機構９によって
送られ、挟持部２５ａ，２５ｂにより、所定の位置で固
定される（図７位置）。更に、刃材３を下方に曲げる際
には、クランク部材１６を、待機位置から図７の矢印方
向（反時計回りの正転方向）に回動させる。このとき、
上バタフライ片２１ａの一方側は、クランク部材１６に
係合されているため、上バタフライ片２１ａは、他方側
のスライド軸２４を中心にして揺動する。また、上バタ
フライ片２１ａの揺動と共に、スライド軸２４は、前記
案内溝１９に沿って下方に移動することとなる。

【００３３】このように、下方に移動するスライド軸２
４を中心にして上バタフライ片２１ａは揺動するため、
一方（上バタフライ片２１ａ間に架設された）の押刃２
０ａは、上バタフライ片２１ａと共に回転しながら下方
に下降し、その先端部が、各挟持部２５ａ，２５ｂ先端
部近傍の刃材３に上方から押し当てられ、挟持部２５
ａ，２５ｂの先端部を支点にして刃材３を曲げ始める
（図８（イ）参照）。

【００３４】更に、クランク部材１６の回転により、上
バタフライ片２１ａの揺動と下方への移動とが合成され
て、一方の押刃２０ａは、スライド軸２４を中心にして
回転しながら、その先端部が次第に下方に移動する。こ
のため、一方の押刃２０ａの先端部は、刃材３を曲げる
方向に押圧しながら刃材３の曲げられる部分３ａ上を摺
動する（図８（ロ）参照）。

【００３５】更に、一方の押刃２０ａの先端部は、クラ
ンク部材１６の回転中心よりも下方に移動し、且つ、挟
持部２５ａ，２５ｂの先端よりも内側（刃材の送り方向
上流側）に位置することとなる（図９参照）。従って、
各挟持部２５ａ，２５ｂの先端部を支点にして、刃材３
を直角（図８（ロ）位置）よりも大きく下方に折り曲げ
ることができるのである。このとき、押刃２０ａの先端
部は、平坦な内側面で押圧することにより、刃材３の曲
げられる部分３ａとの接触面積を大きくできる。尚、刃
材３の曲げ角度αは、略１１０°に設定するのが好まし
い。

【００３６】一方、下バタフライ片２１ｂに架設された
他方の押刃２０ｂは、クランク部材１６の回転により、
下方後方に逃げるため、刃材３の曲げられる部分３ａが
接触することはなく、支障はない（図９参照）。

【００３７】反対に刃材３を上方に曲げる際には、クラ
ンク部材１６を前記とは反対方向（時計回りの逆転方
向）に回転させると、スライド部材２３は上方に移動す
ると共に、他方の押刃２０ｂが前記同様に挟持部２５
ａ，２５ｂとの協働により、刃材３を上方に曲げる（図
１０参照）。

【００３８】また、刃材３の曲げ部分を所定の曲率半径
を有するように、Ｒ状に湾曲させる場合には、制御装置
３４が刃材３の間欠送りと、クランク部材１６が回動と
を連動して制御して、前記曲げ加工を繰り返して行えば
良い。

【００３９】以上のように、本実施の形態では、先端が
先鋭な各挟持部２５ａ，２５ｂで刃材３を確実に固定し
ておいて、クランク部材１６の回転を利用して、押刃を
各挟持部２５ａ，２５ｂの先端部近傍で上記の如く所定
の軌跡を描くように回転移動させるため、刃材３を曲げ
る際に、押刃２０ａ，２０ｂが刃材３の曲げる部分３ａ
を摺動するようにして押刃の押圧力を刃材３の一点に集
中するのを防止して、刃材３に無理な力や局部的な応力
集中を生じることがなくなり、均等な押圧力が作用した
状態で、曲げ加工を施こせる。この結果、刃材３への局
部的な応力集中、刃材３をＲ状に湾曲させる場合の繰り
返し荷重による金属疲労等、無理な力が作用するのを防
止できる。

【００４０】本発明は上記の実施の形態に限定されるも
のではなく、図１０に仮想線で示す如く、スライド軸２
４又はスライド部材２３には、該スライド部材２３を待
機位置に迅速且つ確実に位置決めすべく、装置本体側に
連結された上下一対の弾性体（スプリング）３９ａ，３
９ｂを連結することも可能である。

【００４１】また、前記挟持部２５ａ，２５ｂの少なく
とも一方の押圧面側を薄膜状に形成し、挟持部内に流体
圧（例えば油圧）を付加することにより、押圧面を膨出
させることにより、刃材３を挟持するようにすることも
可能である。かかる場合には、流体圧を解除することに
より、弾性力により押圧面は復元する。

【００４２】その他、本発明は前記の実施の形態に限定
されるものではなく、例えば被曲げ部材は、刃材に限定
されるものではない。

【００４３】

【発明の効果】以上の如く、本発明に係る曲げ加工機
は、クランク部材の回転により、バタフライ片と共に押
刃を、被曲げ部材と交差する方向に移動する軸を中心に
して揺動させて、押刃の先端部が、被曲げ部材における
挟持手段先端部の近傍部分から被曲げ部材の曲げられる
部分を摺動するように構成したので、押刃の被曲げ部材
に対する押圧力は、被曲げ部材の一点に集中することな
く、局部的な応力集中等、無理な力が作用するのを防止
して、被曲げ部材を高精度で且つ高強度に曲げ加工でき
る。

【００４４】しかも、被曲げ部材を、先端が先鋭な挟持
手段で強固に固定しているので、曲げ加工時に被曲げ部
材が不用意に揺動して位置ずれすることはなく、しか
も、挟持手段が支障となることなく、被曲げ部材を、挟
持手段の先端を支点にして確実に所定の角度まで曲げる
ことが可能となる。

【００４５】更に、前記バタフライ片及び押刃は、被曲
げ部材の上下面の両側に位置するように、前記クランク
部材にそれぞれ設けられ、上バタフライ片と下バタフラ
イ片とのそれぞれ他方側は、前記軸でそれぞれ枢支さ
れ、該軸は、装置本体側に形成された案内溝に沿って上
下方向に移動自在で、且つクランク部材を正転又は逆転
可能に構成した場合には、被曲げ部材を上方又は下方の
両方に曲げることができる。

【００４６】また、装置本体に、プレス加工機が設けら
れ、該プレス加工機の駆動により、被曲げ部材に打抜き
加工等のプレス加工を施す構成を備えることにより、例
えばＣＡＤソフト等によって予め設定されたプログラム
に従って、プレス加工を行った押刃を所望の形状に簡単
に曲げ加工を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る曲げ加工機の全体構成を示す正
面図。

【図２】 図１に示す曲げ加工機の側面図。

【図３】 押刃を外した状態を示す曲げ加工部を上方か
ら眺めた斜視図。

【図４】 押刃がバタフライ片に取り付けられた状態を
示す斜視図。

【図５】 曲げ加工部を上方から眺めた斜視図。

【図６】 挟持手段部を示す概略構成図。

【図７】 曲げ加工部を示し、押刃が待機位置にある状
態の断面図。

【図８】 （イ）及び（ロ）は、押刃の挙動を示す曲げ
加工時の作動断面図。

【図９】 押刃が曲げ位置にある状態の断面図。

【図１０】 押刃が曲げ位置にある状態の断面図。

【図１１】（イ）及び（ロ）は、従来の曲げ加工機にお
ける曲げ加工の作動を示す断面図。

【符号の説明】

１…フレーム、３…被曲げ部材、７，８…搬送部材、９
…送り機構、１０…プレス加工機、１２…曲げ加工部、
１５…突設ピン、１６…クランク部材、１９…案内溝、
２０ａ，２０ｂ…押刃、２１ａ…上バタフライ片（バタ
フライ片）、２１ｂ…下バタフライ片（バタフライ
片）、２２…スライド溝、２４…スライド軸（軸）、２
５ａ，２５ｂ…挟持部、２６…スリット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被曲げ部材を搬送する搬送装置と、該搬
   送装置によって搬送された被曲げ部材に曲げ加工を施す
   曲げ加工部とを備え、該曲げ加工部は、回動自在の一対
   のクランク部材と、各クランク部材に一方側が摺動自在
   に係合され且つ他方側が軸を中心にして揺動自在に設け
   られた一対のバタフライ片と、先端部が前記軸を向くよ
   うに、前記バタフライ片間に架設された曲げ加工用の押
   刃と、前記被曲げ部材が挿通されるスリットを有する挟
   持手段とを備え、挟持手段は、その先端部が先鋭に形成
   され且つスリットを狭くすることにより被曲げ部材を挟
   持可能に構成され、前記クランク部材の回動により前記
   軸は、被曲げ部材と交差する方向に移動し、前記押刃
   は、挟持手段の先端部を支点にして被曲げ部材を曲げる
   曲げ角度が直角以上となる曲げ位置まで被曲げ部材を曲
   げると共に、被曲げ部材を押圧する押刃の先端部が、被
   曲げ部材における挟持手段先端部の近傍部分から被曲げ
   部材の曲げられる部分を摺動するように、前記軸を中心
   にして回転すると共に被曲げ部材と交差する方向に移動
   する構成であることを特徴とする曲げ加工機。
2. 【請求項２】 前記バタフライ片及び押刃は、被曲げ部
   材の上下面の両側に位置するように、前記クランク部材
   にそれぞれ設けられ、上バタフライ片と下バタフライ片
   とのそれぞれ他方側は、前記軸でそれぞれ枢支され、該
   軸は、装置本体側に形成された案内溝に沿って上下方向
   に移動自在で、且つクランク部材を正転又は逆転可能に
   構成した請求項１に記載の曲げ加工機。
3. 【請求項３】 装置本体に、プレス加工機が設けられ、
   該プレス加工機の駆動により、被曲げ部材に打抜き加工
   等のプレス加工を施すようにしたことを特徴とする請求
   項１又は２に記載の曲げ加工機。