JP3494886B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は，曲げヘッドと，該曲げヘッド側
と反対側の加工材の端部をつかむ往復台とを支持する機
械ベッドを備えた，パイプおよびワイヤ状の物体を曲げ
加工する機械に関する。

【０００２】

【従来技術】棒材またはパイプのようなワイヤ状の物体
を曲げ加工する従来の曲げ加工装置は，主として往復台
の付いたプレートを支持する機械ベッドと，サーボ制御
される曲げ装置を有するヘッドから構成され，往復台は
制御可能に駆動するグリッパーを備えている。

【０００３】グリッパーは棒材またはパイプをつかん
で，それらを調節可能に変位させたり，それらの長手方
向軸の周りに回転させたりするように設計されている。
ヘッドは機械ベッドへ操作可能に結合されており，微小
な変位量によってグリッパー軸の横方向の位置を調節す
るようになっている。

【０００４】曲げ加工装置の上記のような構成によっ
て，ヘッドに接続された曲げ装置上のダイを，グリッパ
ーによって把持された棒材またはパイプ等の長尺材の軸
線に配置させることができる。したがって，棒材または
パイプをダイ内に形成された凹所に係合させて，上記長
尺材を曲げることが可能である。

【０００５】従来技術による曲げ加工装置は，現在では
ロボットのようなハンドリング装置を有し，加工材を自
動的に供給またはアンロードしたり，機械加工された加
工材を他の機械加工装置へ送ることができる。

【０００６】

【解決しようとする課題】しかし，このようなハンドリ
ング装置の制御(たとえばプログラミング)は非常に難し
い。また，高速の作業が必要であり，曲げ加工された棒
材またはパイプが曲げアームから解放されたとき無秩序
に落下しないことが望まれるので，これらの要件に対応
できる操作が要求され，特に加工材の正確な操作が要求
される。

【０００７】したがって，本発明の主目的は，上述した
ような従来技術の欠点を克服することであり，さらに具
体的には，曲げ加工装置への供給装置およびアンロード
装置等の，追加および補足のハンドリング装置を使用す
ることなく棒材またはパイプを自動的にまた制御可能に
駆動することができ，その一方で，少数の駆動軸を有す
る簡単な構造の機械を提供することである。

【０００８】

【課題の解決手段】本発明の目的は，パイプおよびワイ
ヤ状の物体(その断面は，どのようなものであってもよ
い)を曲げるために，次のような構成を有する曲げ加工
装置によって達成される。すなわち，請求項１に記載の
発明のように，パイプおよびワイヤ状の長尺体の加工材
を曲げるための汎用曲げ加工装置であって，機械ベッド
と、該機械ベッドに支持されてなり、曲げ装置を設けた
曲げヘッドと、長手方向の一端に回動中心軸を設けてな
り、該回動中心軸の周りを平面的に回動可能な状態で上
記機械ベッドに支持されたプレートと，該プレートの回
動動作を操作するための駆動手段と、上記回動中心軸に
略直交するグリッパー軸線に沿って上記加工材を把持す
るグリッパーを備えていると共に、上記プレートの上記
長手方向に移動するように上記プレートに支持された往
復台とを有してなり、上記プレートは、上記回動動作に
より、上記グリッパー軸線を上記曲げ装置に向けて整列
できるように構成してあることを特徴とする曲げ加工装
置にある。

【０００９】また，請求項２に記載の発明のように，上
記駆動手段は連続的に制御されるように構成されている
ことが好ましい。

【００１０】また，請求項３に記載の発明のように，上
記プレートに揺動動作を起こさせるために，上記プレー
トの底面にはシャフトが延設されており，該シャフトは
上記機械ベッド内に回動可能に収容されていると共に，
これを操作するための駆動手段に連結されていることが
好ましい。

【００１１】また，請求項４に記載の発明のように，プ
レートを機械ベッド上で支持するために，上記シャフト
上にはスラスト軸受が固定されており，該スラスト軸受
は上記機械ベッド中に形成された受座に収容されている
ことが好ましい。

【００１２】また，請求項５に記載の発明のように，上
記機械ベッド上には，シリンダおよびピストンよりなる
駆動部が設けられており，上記ピストンは上記プレート
を操作するために該プレートに連結されていることが好
ましい。

【００１３】また，請求項６に記載の発明のように，上
記シャフト上にはギアホイールが固定されており，一
方，上記機械ベッド上にはサーボ制御されるギアードモ
ータが設けられており，該ギアードモータは上記ギアホ
イールに係合させてあることが好ましい。

【００１４】また，請求項７に記載の発明のように，上
記機械ベッドの表面上には上記プレートに対面するガイ
ドが設けられており，一方，上記プレートの底面上には
上記ガイドに支持されると共にこれと摺動するシューが
設けられていることが好ましい。

【００１５】 請求項８に記載の発明のように，上記プ
レートの下にはレバーが設けられており，該レバーは上
記プレートの回動中心軸の周りを回動することができ，
さらに該レバーは細長いスロットを有しており，該スロ
ット内には上記プレートの上記底面に固定されたピンが
挿入されており，上記レバーにはこれを操作するための
駆動手段が配設されており，また，上記機械ベッドへ自
由端を連結させたばねによって上記プレートを待機位置
に支持するための当接部を設けてあることが好ましい。

【００１６】本発明の利点は，主として，曲げ加工装置
の往復台上に設けられたグリッパーによって棒材および
パイプを直接ハンドリングできることにある。たとえ
ば，特別に設計されたハンドリング装置を使用すること
なく，曲げ加工装置へ加工材を自動的に供給し，またア
ンロードすることができる。

【００１７】プレートを回動させると共にグリッパー往
復台を移動させることによって成される加工材のロード
操作は，前に処理された加工材のアンロードと同時に実
行することができ，したがって機械加工の時間が短縮さ
れる。

【００１８】グリッパー往復台を支持するプレートをハ
ンドリングまたは機械加工の軸として使用することによ
り，上記曲げ加工装置の利点がさらに向上する。つま
り，グリッパーの作業場所は，ロードおよびアンロード
のステーションとしてのほかに，他の機械加工装置また
は処理装置(たとえば，穴あけ装置，接合装置，ねじ切
り装置，またはマーキング装置)へ加工材を送るために
活用することもできる。

【００１９】

【発明の実施の形態】

実施形態例 本発明の実施形態例にかかるワイヤ状の物体を曲げるた
めの曲げ加工装置１を構成する主な要素につき，図１，
図２を用いて説明する。機械ベッド２は，長い多面的な
本体部よりなると共に，その断面は略Ｌ字型に設けてあ
り，Ｌ字の底辺部に位置する底面部３と垂直方向に形成
された垂直側面部４により構成されている。図１に示す
ごとく，上記の長い多面的な本体部の２つの端部は，曲
げ加工装置１の前面部分(矢印Ｆの方向)および背面部分
(矢印Ｒの方向)である。

【００２０】機械ベッド２の垂直側面部４の上部には，
平面図（図３，図４）で明らかであるように，たとえば
長方形をしたプレート５が配置されている。プレート５
の後方部分においては，シャフト６がプレート５の底面
７から延設されている。該シャフト６は，機械ベッド２
の垂直側面部４の上部と部分的に係合している。

【００２１】上記シャフト６は支持，回動，および駆動
手段を介して機械ベッド２へ連結されている。たとえ
ば，スラスト軸受１００，１０１がシャフト６上に固定
され，機械ベッド２中に形成された受座または凹所(図
示略)に格納される。シャフト６は機械ベッド２上にお
けるプレート５の回動中心軸２３を決定する。プレート
５には，回動駆動制御手段が操作可能に連結されてい
る。たとえば，図１に示すごとく，機械ベッド２の本体
部の内部には，サーボ制御のギアードモータ１０２が設
けられており，シャフト６上に固定されたギアホイール
１０３に係合している。

【００２２】機械ベッド２の本体部の内部には，シリン
ダ・ピストン部１０８が取り付けられるのが好ましい
(図３参照)。ピストンの端部は関節継手によってプレー
ト５へ結合される。シリンダ・ピストン部１０８は油圧
回路(図示略)を備えている。また，上記油圧回路の中に
は，サーボ弁を取り付けるのが好ましい。本例において
は，プレート５と機械ベッド２の間に，駆動レバー１０
５が取り付けられている。上記駆動レバー１０５の一端
には貫通穴が設けられており，プレート５を揺動するシ
ャフト６が上記の貫通穴に嵌めこまれている。また，駆
動レバー１０５の本体部中には，細長いスロット１０６
が形成されている。スロット１０６の中には，プレート
５の底面から延設された垂直ピンが挿入されている。

【００２３】シャフト６とは反対側に位置する駆動レバ
ー１０５の端部には，上記の駆動手段が操作可能に連結
されている。たとえば，シリンダ・ピストン部１０８は
ボールジョイントによって駆動レバー１０５に結合され
る。

【００２４】プレート５を支持する機械ベッド２の表面
には，図３に示すごとく，プレート５に当接する当接片
１０９が設けられる。上記当接片１０９は，プレート５
の待機位置，たとえば加工材の機械加工位置，ロード位
置，またはアンロード位置等に対応して配置される。ま
た，当接片１０９は，機械ベッド２に自由端を連結させ
たスプリング１１０の一端に取り付けられている。

【００２５】駆動レバー１０５の中に形成された細長い
スロット１０６の大きさは，ピン１０７が小さい往復運
動をできる大きさであり，したがって，プレート５は小
さい揺動動作を実行することができる。当接片１０９に
作用するスプリング１１０は，プレート５の上記の小さ
い揺動動作を抑制する。即ち，プレート５が当接片１０
９に接するとき，作業応力または加工材のロード応力も
しくはアンロード応力によって生じた小さな揺動動作
は，スプリング１１０によって弾力的に吸収する。

【００２６】機械ベッド２の前面部においては，図１に
示すごとく，垂直側面部４の上にガイド８が設けられて
いる。プレート５の底部には，ガイド８に連結するシュ
ー９が設けられている。プレート５の上部には，棒材や
パイプを把持し配置するためのグリッパー１０を備えた
往復台が設けられている。グリッパー１０のクランプ手
段(図示略)は，曲げ加工される直線状の棒材を配置する
軸線１１を決定する。グリッパー１０の往復台は，たと
えばグリッパー１０の軸線１１と平行なガイド(図示略)
によって，プレート５に対してその長手方向に向けて連
結される。

【００２７】サーボモータ１２，１３は，図１に示すご
とく，グリッパー１０および往復台へ操作可能に連結さ
れる。サーボモータ１２，１３によって，軸線１１の周
囲におけるグリッパー１０の角度位置(矢印Ｚの方
向），およびプレート５上におけるグリッパー往復台の
送り(矢印Ｘの方向）が調節される。プレート５の後方
部分には，公知のエゼクタ１５がグリッパー１０の軸線
１１上に配置されている。

【００２８】機械ベッド２の前面には，曲げヘッド２０
が設けられている。図１に示すごとく，曲げヘッド２０
は機械ベッド２の前面へ操作可能に配設されている。曲
げヘッド２０と機械ベッド２とを移動可能に結合してあ
ることによって，曲げヘッド２０は前後移動，あるいは
前後移動と回動の両方が可能となっている。

【００２９】曲げヘッド２０の，たとえば端部２１に
は，公知の曲げ装置５０が設けられている。曲げ装置５
０は，図２に示すごとく，グリッパー１０の軸線１１に
垂直なピン(図示略)を中心としてその周りを制御可能に
回動する(矢印Ｙの方向)ことができる回動アーム５１を
有している。このピンは，即ち曲げ加工装置１の曲げ軸
線５２である。

【００３０】機械ベッド２の後方部分によって支持され
ているキャビネット６０は，その中に曲げ加工装置１の
各軸線を駆動するサーボモータの駆動制御装置を格納し
ている。上記駆動制御装置は，公知の形式のデジタル制
御装置(図示略)へ連結している。公知のセンサ(図示略)
が機械の種々の操作素子または駆動素子上に設けられて
おり，デジタル制御装置のフィードバック制御を可能に
する。キャビネット６０は，機械ベッド２のＬ型形状に
よって生み出された空間内に格納されている。

【００３１】以下に，図３および図４を参照して，プレ
ート５の動作を説明する。例として，直線状の棒材また
はパイプ７０がローディングステーション７１から取り
上げられる操作工程において，そのハンドリング装置と
してプレート５を用いる場合，および曲げ加工された棒
材８０を次の機械加工を受けるためにステーション８１
に移動させる操作工程において，そのハンドリング装置
としてプレート５を使用する場合を考える。

【００３２】図３に示すごとく，曲げ加工装置１を上面
から見て，プレート５は，グリッパー１０の軸線１１が
ローディングステーションに準備された直線状の棒材又
はパイプ７０と一致するように，反時計廻り(矢印６１)
に回動させる。次いでグリッパー１０が広げられる。次
いで，図３に示すごとく，グリッパーをローディングス
テーションへ向けて移動させ(矢印６２の方向)，曲げ加
工装置１に対面している棒材７０の末端部分とグリッパ
ー１０と係合させる。

【００３３】グリッパーを締め付けた後，プレート５上
においてグリッパー１０を後退させることによって，棒
材７０が取り上げられる。そしてプレート５を時計回り
に回動させ，グリッパー１０の軸線１１を曲げ装置５０
に向けて整列させる。ここで，公知の曲げ加工が実行さ
れる。

【００３４】図４に示すごとく，棒材８０に所望の曲げ
加工を施した後，プレート５を時計回り(矢印６３の方
向)に回動させると共にグリッパー１０を伸ばすことに
より，たとえば接合装置のような，次の機械加工装置に
送るためのステーション８１に棒材８０を並べる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例における，曲げ加工装置の一部の断
面を示す曲げ加工装置の略側面図。

【図２】実施形態例における，ヘッドが立て位置に配置
されたときの曲げ加工装置の略正面図。

【図３】実施形態例における，プレートが異なった位置
に配置されたときの曲げ加工装置の略平面図。

【図４】実施形態例における，プレートが別の異なった
位置に配置されたときの曲げ加工装置の略平面図。

【符号の説明】

１．．．曲げ加工装置， ２．．．機械ベッド， ５．．．プレート， １０．．．グリッパー， ２０．．．曲げヘッド， ５０．．．曲げ装置，

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプおよびワイヤ状の長尺体の加工材
   を曲げるための汎用曲げ加工装置であって，機械ベッドと、 該機械ベッドに支持されてなり、曲げ装置を設けた曲げ
   ヘッドと、 長手方向の一端に回動中心軸を設けてなり、該回動中心
   軸の周りを平面的に回動可能な状態で上記機械ベッドに
   支持されたプレートと， 該プレートの回動動作を操作するための駆動手段と、 上記回動中心軸に略直交するグリッパー軸線に沿って上
   記加工材を把持するグリッパーを備えていると共に、上
   記プレートの上記長手方向に移動するように上記プレー
   トに支持された往復台とを有してなり、 上記プレートは、上記回動動作により、上記グリッパー
   軸線を上記曲げ装置に向けて整列できるように構成して
   ある ことを特徴とする曲げ加工装置。
2. 【請求項２】 請求項１において，上記駆動手段は連続
   的に制御されるよう構成されていることを特徴とする曲
   げ加工装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において，上記プレート
   の底面にはシャフトが延設されており，該シャフトは上
   記機械ベッド内に回転可能に収容されていると共に，こ
   れを操作するための駆動手段に連結されていることを特
   徴とする曲げ加工装置。
4. 【請求項４】 請求項３において，上記シャフト上には
   スラスト軸受が固定されており，該スラスト軸受は上記
   機械ベッド中に形成された受座に収容されていることを
   特徴とする曲げ加工装置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか一項において，
   上記機械ベッド上には，シリンダおよびピストンよりな
   る駆動部が設けられており，上記ピストンは上記プレー
   トを操作するために該プレートに連結されていることを
   特徴とする曲げ加工装置。
6. 【請求項６】 請求項３において，上記シャフト上には
   ギアホイールが固定されており，一方，上記機械ベッド
   上にはサーボ制御されるギアードモータが設けられてお
   り，該ギアードモータは上記ギアホイールに係合させて
   あることを特徴とする曲げ加工装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか一項において，
   上記機械ベッドの表面上には上記プレートに対面するガ
   イドが設けられており，一方，上記プレートの底面には
   上記ガイドに支持されると共にこれと摺動するシューが
   設けられていることを特徴とする曲げ加工装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか一項において，
   上記プレートの下にはレバーが設けられており，該レバ
   ーは上記プレートの回動中心軸の周りを回動することが
   でき，さらに該レバーは細長いスロットを有しており，
   該スロット内には上記プレートの上記底面に固定された
   ピンが挿入されており，上記レバーにはこれを操作する
   ための駆動手段が配設されており，また，上記機械ベッ
   ドへ自由端を連結させたばねによって上記プレートを待
   機位置に支持するための当接部を設けてあることを特徴
   とする曲げ加工装置。