JP3517935B2 - 曲げ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、真直なワークを所定の
角度に曲げ加工する方法及び、その装置に関する。 【０００２】特に、パッケージエアコンの熱交換器の曲
げ加工方法及びその装置に関する。 【０００３】 【従来の技術】従来のワークの曲げ加工方法としては特
開平２−７１０９１号公報に記載のように、ワークを所
定の位置まで供給し、曲げたい箇所に所定の曲げ半径の
曲げ型を当てがい、曲げ型を挾んだ両側のワークを把持
または支持して、曲げ型にワークを沿わせて押しあてる
ように一方もしくは両方の把持部材を曲げ型中心に回転
移動させて所定の角度に曲げるものがあった。具体的に
は、ワークを縦に供給して、曲げ型を所定の曲げ箇所の
横に当てがい、ワークの下端を支持して、ワークの曲げ
型より上の部分を曲げ型の中心を中心に回転移動させて
曲げ型に沿って成形するようにしている。 【０００４】また、特開平１−２５８８１９号公報に記
載のように、ワークを横に寝かした状態で曲げたい箇所
の上方に曲げ型が位置するように供給し、加工後ワーク
の平面部となる曲げ型の両側をクランプした後に一方の
把持部をアクチュエータを駆動して持ち上げてワークを
曲げ型に沿わせる構造のものがあった。この装置におい
ては、曲げ型を偏心させたり、ワークの端面を加圧して
ワークの曲げ型にかかる力を軽減させる工夫がなされて
いる。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】曲げ型に沿わせてワー
クを所定の曲げ半径、角度に曲げ加工する上記従来技術
は、曲げ型にワークを押しあてるため、薄板フィンの通
孔中に複数本のパイプを通したような座屈しやすいワー
クでは、薄板フィンが倒れたり、つぶれるという問題が
あった。 【０００６】また、薄板フィンの通孔中に複数本のパイ
プを通した構造のワークを２枚重ねしたものの場合、同
時に曲げようとするとワーク同志の薄板フィンが干渉し
倒れたり、つぶれるという問題もあった。 【０００７】さらに、設計変更に伴って曲げ半径が変わ
った場合、曲げ半径は曲げ型の半径で決まってしまうた
め、高価な曲げ型を造り直さなければならないという問
題もあった。 【０００８】本発明の第一の目的は、ワークの曲げ部に
曲げモーメント以外の力をかけずに曲げることにある。
これにより薄板フィンのつぶれや倒れが防止できる曲げ
加工方法及び装置を提供することにある。 【０００９】本発明の第二の目的は、同一形状のワーク
を２枚重ねにした場合、その２枚重ねのワークを同時に
曲げ加工する曲げ加工方法及び装置を提供することにあ
る。本発明の第三の目的は、ワークの設計変更に伴って
生じる曲げ半径の変化に対応して数値制御だけで曲げ半
径を変えられる装置を提供することにある。 【００１０】本発明の第四の目的は、上記曲げ加工方法
及び装置で加工可能の新構造のワークを提供することに
ある。 【００１１】 【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、長尺のワークに対し、曲げ箇所の両脇の平面
部を把持する２つの把持機構と、両把持機構のおりなす
角度を変えさせる曲げ機構と、両把持機構を曲げ角度に
応じた距離だけ曲げ機構の中心より法線方向に移動させ
る移動手段とを備えた曲げ加工装置とした。 【００１２】また、上記曲げ加工装置において、長尺の
ワークの曲げ箇所の両脇を把持する把持機構のおりなす
角度を変えて曲げる際に、ワークに曲げモーメントだけ
作用し、引張力や圧縮力が作用しないように、把持機構
の位置を制御する手段を設けたものである。 【００１３】上記第二の目的を達成するために、同じ姿
勢で２枚重ねた長尺のワークの曲げ箇所の両脇を把持す
る２つの把持機構と、両把持機構のおりなす角度を変化
させる曲げ機構と、両把持機構を曲げ角度に応じた量だ
け曲げ機構の中心より法線方向に移動させる移動手段
と、前記少なくとも一方の把持手段内に、内側と外側の
２枚のワークの相対位置をずらせる手段を設けたもので
ある。 【００１４】上記第三の目的を達成するために、把持手
段の位置制御のみで曲げ加工するようにした。この時、
ワークを把持する把持機構の位置と移動手段の移動距離
の制御によって曲げ半径が決定される。 【００１５】 【作用】把持手段は、供給されたワークの曲げ箇所を挾
んだ両脇の平面部を把持する。曲げ機構の曲げ回転中心
はワークの中立面内の軸で、曲げ部を２等分する線であ
る。その中心軸を中心に把持手段をワークごと回転させ
る。それにより、把持手段同志のおりなす角度が変化
し、結果としてワークが曲げ加工される。この時、両把
持手段は当初曲げ機構の中心からワークの曲げ半径に応
じた距離だけ等しく離れているが、曲げ加工が進行する
につれて、その距離は曲げ角度に応じて同じだけ変化す
る。その変化する距離はワークを曲げる際、ワークに曲
げモーメントだけがかかる位置となるように制御する。
それにより、ワークの曲げ加工時にワークに曲げモーメ
ントのみ作用することになり、曲げ型なしで曲げ加工が
可能になると共に曲げ半径の変更に数値制御で対応でき
ることになる。 【００１６】さらに、２枚のワークを重ねて曲げる場
合、内側のワークと外側のワークに２つの中立面が存在
するため、外側のワークを曲げ角度に応じて直線部を曲
線部に（但し、ワークが平板である場合、直線部は平面
部に、曲線部は曲面部となる。）押し出してやらなけれ
ばならない。そのため、外側のワークの押し出し機構を
曲げ加工部の曲げ角度に応じた量だけ内側のワークとず
らして、曲げ加工部へと供給する。それにより、内側の
ワークと外側のワークの中立面の長さの差を補間し、ワ
ーク同志は干渉することがない。 【００１７】 【実施例】以下、本発明の実施例を図１から図９を用い
て説明する。 【００１８】図１に本発明の対象製品である天カセ４方
向パッケージエアコン用室内機の基本構成を示す。内側
に断熱材の貼られたキャビネットの中央部には、ファン
モータが固定されており、ファンにより４方向に送風さ
れる。熱交換器はそのファンをロの字形に取囲むように
セットされ、キャビネットの上板とドレンパン（露受
け）に挾まれて固定されている。また、室内機下面には
風向きを決めるフィルタグリルが取付けられ、この面が
天井面となり、キャビネットは天井内に埋め込まれる形
となる。 【００１９】図２〜図４に本発明の一実施例の曲げ加工
装置全体の３面図を示す。また図５（ａ）〜（ｄ）に
は、本発明の実施例での曲げ加工の対象の一例のワーク
の加工前後の状態を示す。図５（ａ）に示すように、加
工前のワークは厚さ０．１１５ｍｍの薄板フィンＷ１が
１．８ｍｍピッチでスタックされた通孔中に複数本のφ
７銅パイプＷ２を通した後にパイプＷ２を拡管して固定
したものである。それが一箇所ずつ曲げられ、加工後は
図５（ｄ）に示すように、パイプＷ２の通る方向にロの
字に曲げられ、端部は固定される。 【００２０】図６〜図８は本発明の一実施例の曲げ加工
装置の曲げ加工部のみの拡大図で、曲げ加工部の一連の
動作を示す説明図である。 【００２１】図２において図２（ａ）は、本発明の一実
施例の曲げ加工装置の正面図、図１（ｂ）は平面図、図
１（ｃ）は側面図である。本装置は架台Ａ上に曲げ加工
部Ｂ、持上部Ｃ、スペーサ挿入部Ｄ、ワーク供給位置決
め押出し部Ｅ、排出部Ｆより構成される。 【００２２】ワークＷ０（ａ）〜Ｗ０（ｂ）は把持手段
及び回転手段である、ウィング部Ｂ２０〜Ｂ２８、ワー
ク送り出し手段である押出部Ｅ１〜Ｅ８，Ｅ１５〜Ｅ１
６、及び位置決め部Ｅ１７〜Ｅ２５上にセットされ、曲
げ加工部Ｂ１４〜Ｂ１９内の曲げ加工中心軸Ｂ１８〜Ｂ
１９を中心にウィング部Ｂ２０〜Ｂ２８を回転させて曲
げ加工される。この時、ウィング部Ｂ２０〜Ｂ２８内の
把持手段である押え部Ｂ２４〜Ｂ２８及びテーブル部Ｂ
１〜７内の把持手段である押え部Ｂ５〜７でワークＷ０
（ａ）〜Ｗ０（ｂ）をクランプし、曲げ加工時は、ウィ
ング部Ｂ２０〜Ｂ２８の回転角度に応じた量だけ曲げ加
工中心軸Ｂ１８〜Ｂ１９から離れる方向に移動する。ま
た、送り出し手段である押出部Ｅ１〜Ｅ８，Ｅ１５〜Ｅ
１６もウィング部Ｂ２０〜Ｂ２８の回転角度に応じた量
だけ外側ワークＷ０（ｂ）を曲げ加工中心軸Ｂ１８〜Ｂ
１９方向に押出すように移動する。曲げ加工する箇所
は、位置決め部Ｅ１７〜Ｅ２５を所定の位置にくるよう
に押出部Ｅ１〜Ｅ８，Ｅ１５〜Ｅ１６上を移動すること
によって決定する。ワーク持上部Ｃ１〜Ｃ７及びスペー
サ挿入部Ｄ１〜Ｄ１２は、位置決め部Ｅ１７〜Ｅ２５と
共に移動し、ワークＷ０（ａ）〜Ｗ０（ｂ）間の干渉を
防ぐスペーサＤ５〜Ｄ６を挿入する。中間押え部Ｂ８〜
Ｂ１３，Ｅ９〜Ｅ１４はワークＷ０（ａ）〜Ｗ０（ｂ）
の長さ及びたわみに応じてワークＷ０（ａ）〜Ｗ０
（ｂ）を支持する。これらのユニット全ては架台部Ａ１
〜Ａ２上に固定される。 【００２３】８個のレベルアジャスタＡ２に支えられた
架台Ａ１上に、テーブル駆動ステージＢ１とガイド脚Ｂ
２上のガイドＢ３を介してＹ方向に駆動可能にテーブル
部Ｂ４が固定されている。テーブル部Ｂ４にはワーク押
出ステージＥ１を介してワーク押出部Ｅ２がＹ方向に駆
動可能に固定されている。ワーク押出部Ｅ２は、ガイド
脚Ｅ３上のガイドＥ４を介して架台Ａ１にも固定されて
いる。さらに、テーブル部Ｂ４上には、支持部材Ｂ５を
介してテーブル押え上板Ｂ６がＺ方向に可動に取付けら
れ、空圧アクチュエータＢ７により駆動する。またテー
ブル部Ｂ４には、支持部材Ｂ８，Ｂ９を介して中間押え
Ｂ１０，Ｂ１１が上下可動に取付けられ、空圧アクチュ
エータＢ１２，Ｂ１３により駆動する。 【００２４】一方、ワーク押出部Ｅ２上には、支柱Ｅ５
を介してテーブル押え下板Ｅ６が固定され、テーブル押
え下板Ｅ６内には、空圧アクチュエータＥ７により駆動
する固定供給ステージＥ８があり、Ｘ方向に移動可能に
取付けられている。また固定供給ステージＥ８内には上
下方向にワークを持上げられる空圧アクチュエータ及び
持上板（図示せず）も固定されている。また、ワーク押
出部Ｅ２上には、支持部材Ｅ９，Ｅ１０を介して中間押
えＥ１１，Ｅ１２がＺ方向に可動に取付けられ、空圧ア
クチュエータＥ１３，Ｅ１４により駆動する。さらに、
ガイドＥ１５を介してワークエンドテーブルＥ１６が、
Ｙ方向に移動可能に取付けられ、ボールネジ（図示せ
ず）により駆動する。ワークエンドテーブルＥ１６上に
は垂直板Ｅ１７上のガイドＥ１８を介してワークエンド
保持部Ｅ１９が取付けられ、空圧アクチュエータ（図示
せず）によりＸ方向に駆動する。ワークエンド保持部Ｅ
１９には、Ｚ方向にワークを持上げる空圧アクチュエー
タＥ２０が固定され、ワーク持上げ板Ｅ２１をガイド
（図示せず）に沿って駆動する。また、ワークエンドテ
ーブルＥ１６上には、支持部材Ｃ１を介して、持上げ部
支持板Ｃ２がガイドＣ３を介して取付けられ、空圧アク
チュエータＣ４によりＺ方向に駆動する。持上げ部支持
板Ｃ２にはガイドＣ５を介して持上げ部Ｃ６がＹ方向に
可動に支持され、空圧アクチュエータＣ７により駆動す
る。さらに、支持部材Ｄ１を介してトルクモータＤ２に
より回転可能に取付けられたスペーサ巻取ドラムＤ３，
Ｄ４がワークエンドテーブルＥ１６に固定されており、
スペーサ巻取ドラムＤ３，Ｄ４には厚さ０．２ｍｍのス
テンレス製薄板のスペーサＤ５，Ｄ６が巻付けられてい
る。スペーサＤ５，Ｄ６の両脇には、固定具Ｄ７〜Ｄ１
０が取付けられ、連結具Ｄ１１により固定具Ｄ７，Ｄ９
が連結されている。固定具Ｄ７，Ｄ８はワーク押出部Ｅ
２上に固定された空圧アクチュエータＤ１２によってＹ
方向に駆動する。 【００２５】中間押えＢ１０，Ｂ１１及び中間押えＥ１
１，Ｅ１２は空圧アクチュエータ（図示せず）により前
後に駆動可能となっており、ワーク供給時にＸ方向に逃
げることができる。 【００２６】また、架台Ａ１上にはハウジングＢ１４，
Ｂ１５，Ｂ１６及びモータブラケットＢ１７を通るシャ
フトＢ１８，Ｂ１９に支持されたウィングＢ２０はＡＣ
サーボモータＢ２１により揺動可能に取付けられてお
り、ウィングＢ２０上には、ウィング駆動ステージＢ２
２を介してウィング押え下板Ｂ２３がＹ方向に可動に取
付けられている。ウィング押え下板Ｂ２３には、支持部
材Ｂ２４が空圧アクチュエータ（図示せず）によりＸ方
向に可動に取付けられており、支持部材Ｂ２４にはウィ
ング押え上板Ｂ２５がガイドＢ２６，Ｂ２７に支持され
て空圧アクチュエータＢ２８でＺ方向に駆動する。ま
た、ウィング押え下板Ｂ２３にはワーク支持板Ｂ２９が
５本取付けられており、ワークＷ０を曲げ加工時に支持
できるようになっている。さらに、架台Ａ１には、支持
台Ｅ２２を介して空圧アクチュエータＥ２３が固定され
ており、空圧アクチュエータＥ２４上には位置決め板Ｅ
２５がＹ方向可動に取付けられている。 【００２７】装置の前面にコンベアＶ０があり、ここか
ら曲げ加工前のワークＷ０を受け取り、架台Ａ１上の取
出しロボットエリアＦ１に取付けられるロボットによっ
てコンベアＶ０に取出す。 【００２８】図１２、図１３に、本発明による曲げ方式
の成形原理を示す。図１２には基本原理、図１３には設
備への応用を示す。図１２において、ワーク上であっ
て、ワークの曲げ加工部から離れた位置をＰ₀，Ｐ₄とし
直線Ｐ₀Ｐ₄を曲げ加工時の中立軸とする。中立軸とは曲
げ加工の際に引張も圧縮もされない箇所のことである。
直線Ｐ₀Ｐ₁及び直線Ｐ₂₀Ｐ₄がテーブル駆動ステージＢ
１、及びウィング駆動ステージＢ２２上の押え板Ｅ６，
Ｂ６，Ｂ２３，Ｂ２５でワークＷ０を把持する把持範
囲、直線Ｐ₁Ｐ₂₀が曲げ加工範囲である。曲げ加工の完
了した時点の中立軸を曲線Ｐ₁Ｐ₂₄とすると、中立軸の
長さは変化しないため、 直線Ｐ₁Ｐ₂₀＝曲線Ｐ₁Ｐ₂₄ となる。さらに、曲げ加工途中の点Ｐ₂₀の軌跡をＰ₂₁，
Ｐ₂₂，Ｐ₂₃とすると、中立軸の長さはやはり変わらない
ため、 直線Ｐ₁Ｐ₂₀＝曲線Ｐ₁Ｐ₂₁＝曲線Ｐ₁Ｐ₂₂＝曲線Ｐ₁Ｐ₂₃
＝曲線Ｐ₁Ｐ₂₄ となる。曲げモーメントを均一に曲げ加工部にかけると
中立軸は円弧の一部を形成する。その時の扇形をＯ_nＰ₁
Ｐ_2nとすると扇形の中心角と曲げ角度は等しくθ_nとな
り、半径はｌ_nである。曲げ加工中心Ｐ_3nを中立軸の直
線部の延長線上に設けると、 直線Ｐ₁Ｐ_3n＝曲線Ｐ_2nＰ_3n＝ｍ_n となる。曲げ加工完了時の曲げ加工中心と把持部の間隔
ｍ₄＝直線Ｐ₁Ｐ₃₄は、中立軸の曲げ半径ρと一致する。
その増分Δｍは、テーブル駆動ステージＢ１、及びウィ
ング駆動ステージＢ２２の移動量即ち、把持手段が回転
手段により回転させられる回転量に応じた移動手段によ
る把持手段の曲げ加工中心部からの移動量と一致し、 【００２９】 【数３】 【００３０】となる。 【００３１】これを設備化するときに曲げ加工中心を移
動させるのは機構が複雑となるため、図１３に示すよう
に、曲げ加工中心を固定して、テーブル駆動ステージＢ
１、及びウィング駆動ステージＢ２２の初期位置は、中
立軸の曲げ加工部の距離の半分だけ曲げ加工中心から離
して、順次曲げ加工中心からΔｍだけ遠ざけていく方式
とすることもできる。 【００３２】また、２枚のワークＷ０を同時に曲げる場
合は、２つの中立軸が存在するため、外側ワークＷ０
（ｂ）を内側ワークＷ０（ａ）との長さの差分だけ曲げ
加工範囲内に送り込む必要がある。内外のワークＷ０の
中立軸の間隔をｈとすると、送り込み量ΔＲは、 ΔＲ＝ｈθ となる。 【００３３】図１２，１３による説明では、曲げ加工中
心と中立軸と指定曲げ半径位置が一致している場合を考
えていたが、実際の曲げ加工では、図１４に示すように
ズレている場合が多い。そこで、パイプ中心（指定曲げ
半径位置）から曲げ加工中心までの距離をｃ、曲げ加工
中心から中立軸までの距離をｂとすると（但し、ｂは曲
げ加工中心を原点として、曲げ中心方向（ここでは紙面
上方向）を正とする）、テーブル駆動ステージＢ１、及
びウィング駆動ステージＢ２２の移動量Δｍは次式で表
される。 【００３４】 【数４】【００３５】図６〜８に曲げ加工部のみの動きを示す連
続説明図を示す。 【００３６】まず、コンベアよりワークＷ０を受取り、
ワークＷ０の左側をワークエンド保持部Ｅ１９で位置決
めする。持上部を用いて内側ワークＷ０（ａ）を持上げ
た後、スペーサＤ５，Ｄ６を内側ワークＷ０（ａ）と外
側ワークＷ０（ｂ）との間に挿入する（図６（ａ））。
その後、ウィング押え上板Ｂ２５、ウィング押え下板Ｂ
２３、テーブル押え上板Ｂ６、テーブル押え下板Ｅ６で
ワークＷ０をクランプして図６（ｂ）の状態となる。次
に図７（ａ）に示すように、回転手段である曲げ加工用
ＡＣサーボモータＢ２１を駆動して曲げ加工を開始する
と同時に、曲げ角度に対応した量だけウィング押えＢ２
５，Ｂ２３、及びテーブル押えＢ６，Ｅ６をそれぞれの
駆動ステージＢ２２，Ｂ１（移動手段）を駆動させて曲
げ加工中心から遠ざける。さらに、外側ワークＷ０
（ｂ）を送り出し手段であるワーク押出ステージＥ１を
駆動して曲げ加工中心の方へ近付ける。スプリングバッ
クを考慮して９０°より多目に曲げ加工した後、９０°
に戻して図７（ｂ）のようになる。その後、図８（ａ）
に示すように持上部で内側ワークＷ０（ａ）を持上げ、
スペーサＤ５，Ｄ６を抜取る。そして図８（ｂ）のよう
にウィング押え上板Ｂ２５を解除して元の位置に戻し、
ワーク押出し部Ｅ２を駆動してワークＷ０を送った後、
次に曲げ加工する位置に位置決めする。この後、図６
（ａ）の状態から繰り返し、結果として図５（ｄ）に示
すようなロ形のワークを成形する。 【００３７】図１０は本設備を用いた曲げ加工時のシー
ケンスフローを示す流れ図である。 【００３８】ワーク供給工程においては、ワーク位置決
め押出し部Ｅの空圧アクチュエータＥ７，Ｅ２０等によ
り固定供給ステージＥ８、持上板Ｅ２１等を駆動してコ
ンベアＶ０よりワークＷ０を受け取り、テーブル押え下
板Ｅ６とウィング押え下板Ｂ２３、及び持上板Ｅ２１上
に搭載する。 【００３９】ワーク位置決め工程においては、空気アク
チュエータＥ７等を駆動して、ワークＷ０をテーブル押
えＥ６と持上板Ｅ２１の一端に押し当てて、Ｙ方向の位
置決めを行う。また、架台Ａ１に脚Ｅ２２を介して固定
されている空圧アクチュエータＢ２３を駆動してワーク
Ｗ０をワークエンド保持部Ｅ１９に押し当てて、Ｘ方向
の位置決めを行う。 【００４０】ワーク持上げ工程においては、空圧アクチ
ュエータＣ４，Ｃ７を駆動させて持上部Ｃ６で内側ワー
クＷ０（ａ）を引掛けて持上げる。 【００４１】スペーサ挿入工程においては、空圧アクチ
ュエータＤ１２を駆動させてスペーサ巻取ドラムＤ３，
Ｄ４に巻かれたスペーサＤ５，Ｄ６をＹ方向に引張り出
して所定位置に固定する。 【００４２】ワーク下げ工程はワーク持上げ工程の逆動
作となる。これにより内側ワークＷ０（ａ）と外側ワー
クＷ０（ｂ）の間に２枚のスペーサＤ５，Ｄ６が挿入さ
れる。 【００４３】ワーククランプ工程においては、空圧アク
チュエータＢ７，Ｂ２８，Ｂ１２，Ｂ１３等を駆動し
て、テーブル押え上板Ｂ６、ウィング押え上板Ｂ２５、
中間押えＢ１０，Ｂ１１でワークＷ０をクランプする。 【００４４】曲げ工程においては、ＡＣサーボモータＢ
２１、ウィング駆動ステージＢ２２、テーブル駆動ステ
ージＢ１、ワーク押出ステージＥ１を４軸制御で駆動
し、成形角度が直角になるようにワークＷ０を曲げる。
このとき、ウィング駆動ステージＢ２２、テーブル駆動
ステージＢ１は、（数３）もしくは（数４）に示す軌跡
で動くように制御する。 【００４５】アンクランプ１工程においては、空圧アク
チュエータＢ７，Ｂ１２，Ｂ１３を駆動して、テーブル
押え上板Ｂ６及び中間押えＢ１０，Ｂ１１を持上げ、ワ
ークＷ０を開放する。 【００４６】アンクランプ２工程においては、空圧アク
チュエータＢ２８を駆動して、ウィング押え上板Ｂ２５
を持上げ、ワークＷ０を開放する。このように、アンク
ランプ工程を２つに分けることにより、後に出てくるス
ペーサ抜取工程をワークＷ０を固定したまま行うことが
できる。 【００４７】ワーク移動工程においては、図示していな
いＡＣサーボモータにより、ワークエンドテーブルＥ１
６をＹ方向に駆動し、その結果、ワークＷ０を次の曲げ
箇所にまで送り動作を行う。 【００４８】再びワーク位置決めを行った後、図８に示
すようにスペーサ抜取工程を行ってもよいが、タクトタ
イムを稼ぐ目的でスペーサＤ５，Ｄ６を挿入したままワ
ークＷ０を移動させて、スペーサＤ５，Ｄ６と滑らせる
方法もある。この場合、図１０に示すように、ワークク
ランプ工程に戻るようにする。１回目、２回目の曲げ加
工はこの手順に沿って行われるが、３回目の曲げ加工は
アンクランプ１工程の後、ワーク持上げ工程、スペーサ
挿入工程、ワーク下工程の逆動作であるワーク持上工
程、スペーサ抜取工程、ワーク下げ工程、及びアンクラ
ンプ２工程を経てワーク排出工程を行い、加工されたワ
ークＷ０をコンベアＶ０上に取出す。 【００４９】図１１に制御部の構成を示す。 【００５０】稼動時には操作パネルよりシーケンサに操
作指令が与えられ、その指令を受けたシーケンサは、曲
げ加工の４軸のサーボモータコントローラに曲げ指令
と、ワークエンドテーブルＥ１６を駆動するサーボモー
タコントローラにワーク位置指令、及び各空圧アクチュ
エータに圧縮空気を送り込むバルブに、省配線システム
を通して、適当な指令を出す。指令を受け取ったサーボ
モータコントローラはパソコンからの曲げ加工に要する
ＮＣデータをもとにサーボモータドライバにパルス指令
し、４個のＡＣサーボモータと同時制御する。また、バ
ルブは指令された空圧アクチュエータを駆動すべく開閉
する。さらに、装置の駆動箇所に設けられた各センサの
信号を省配線システムを通してシーケンサが受け取り、
図１０に示す動作シーケンスの制御を行う。 【００５１】図１９に本発明の別の実施例の成形原理を
示す。直線Ｐ₀Ｐ₄₀は曲げ加工時の中立軸で、直線Ｐ₀Ｐ
₁及び直線Ｐ₂₀Ｐ₄₀がワークＷ０を把持する把持範囲を
示す。曲げ加工範囲は直線Ｐ₁Ｐ₂₀で、この中立軸の長
さは曲げ加工中変化しない。回転中心Ｏは点Ｐ₁からｍ
＝ρ（曲げ半径）の距離のところに固定設定する。 【００５２】曲げ角度をθ₁とするには、回転中心Ｏを
軸に把持範囲直線Ｐ₂₀Ｐ₄₀をθ₁だけ回転させる。この
とき、曲線Ｐ₁Ｐ₂₁が点Ｐ₅₁を中心として短径が直線Ｐ
₅₁Ｐ₁の長さの楕円の一部になるように、直線ＯＰ₂₁の
長さを水平時のｍ₀からｍ₁とする。同様に、曲げ角度θ
₂のときは、曲線Ｐ₁Ｐ₂₂が点Ｐ₅₂を中心として、短径が
直線Ｐ₅₂Ｐ₁の長さの楕円の一部になるように直線ＯＰ
₂₂の長さをｍ₂とする。これを繰り返して、楕円を徐々に
円に近付けるように動かせば、θ₄＝９０°の時には、
曲線Ｐ₁Ｐ₂₄は点Ｐ₅₄を中心とする半径ρ（＝ｍ₄）の円
の一部を形成するようになる。 【００５３】半径ρより小さい半径の曲げ成形部を形成
するには、把持範囲を回転中心Ｏにより近い位置に寄せ
て曲げ、半径ρより大きい半径の曲げ成形部を形成する
ためには、把持範囲を回転中心Ｏからより遠い位置に移
動させて曲げ加工する。これにより、曲げ加工軸と把持
範囲Ｐ₂₀Ｐ₄₀の移動軸の２軸を制御することで曲げ加工
そのものが可能となる。２枚同時曲げを行なうときに必
要な外側の熱交換器Ｗ０（ｂ）を押出す駆動軸を含めて
も３軸で２枚同時曲げが可能となる。 【００５４】図１６〜図１８は、本発明の図１９の原理
を用いた別の実施例の、装置の曲げ加工部の一連の動作
を示す説明図である。 【００５５】図１６（ａ）に示すように２枚のワークＷ
０（ａ）及びＷ０（ｂ）をウィング押え下板Ｂ２３及び
テーブル押え下板Ｅ６上に設置されたワーク押出ステー
ジを１上に位置決めし、内側のワークＷ０（ａ）を持上
部（図示せず）で持上げ、２枚のｔ０.２mmのステンレ
ス製スペーサＤ５，Ｄ６をテーブル押え上板Ｂ６の先端
の曲げ加工部との境界まで挿入し、固定する。そして、
内側のワークＷ０（ａ）を下げた後、ウィング押え上板
Ｂ２５及びテーブル押え上板Ｂ６をおろしてワークＷ０
を把持する（図１６（ｂ））。その後図１７（ａ）〜
（ｂ）に示すように、曲げ加工部Ｂの回転手段である曲
げ加工用ＡＣサーボモータＢ２１を駆動し、回転中心Ｏ
を中心にウィングＢ２０を回転させ、ワークＷ０を曲げ
加工する。この時、ウィング押えＢ２３，Ｂ２５は、曲
げ角度θ及び曲げ形状に応じた量だけウィング駆動ステ
ージＢ２２により回転中心Ｏから遠ざける方向に移動さ
せる。また、ワーク供給位置決め押出し部Ｅのワーク押
出しステージＥ１も同様に、曲げ角度θと内外のワーク
Ｗ０（ａ），Ｗ０（ｂ）間の距離ｈに応じた量だけ外側
のワークＷ０（ｂ）を回転中心Ｏ側に押出し、内外のワ
ークＷ０（ａ），Ｗ０（ｂ）を相対的にずらしていく。 【００５６】最後に、図１８に示すようにウィング押え
上板Ｂ２５とテーブル押え上板Ｂ６を持上げてワークＷ
０を解放し、次の曲げ加工するところまでワーク押出し
ステージＥ１を駆動してワークＷ０を送り、位置決め
し、曲げ動作を繰り返す。ワークＷ０を位置決めする
時、スペーサＤ５、Ｄ６は、テーブル押え上板Ｂ６の先
端の曲げ加工部との境界より前には進まず、ワークＷ０
との相対位置はずれていく。全ての曲げ加工が行われれ
た後、スペーサＤ５、Ｄ６を引抜き、ワークＷ０を装置
より取出す。 【００５７】図１５に、曲げ型を使用する場合の一実施
例を示す。把持手段Ｂ６，Ｅ６でワークＷの一端を、ま
た把持手段Ｂ２５，Ｂ２３でワークＷの他端を把持し、
曲げ加工したい箇所に曲げ型ＢＤを添える。その後、把
持手段Ｂ６，Ｅ６は固定したまま、把持手段Ｂ２５，Ｂ
２３をワークＷが曲げ型ＢＤに倣うように位置を変えて
いく。この時、曲げ型ＢＤに沿ったワークＷの曲げ加工
部は曲げ型ＢＤの半径と同じ半径の円弧の一部、その他
のワークＷは直線となるように、把持手段Ｂ２５，Ｂ２
３を曲げ型ＢＤに対するインボリュート曲線に相当する
動きの位置制御を行う。それにより、ワークＷの軸方向
に余計な力がかからなくなり、ワークＷの座屈を防ぐこ
とができる。 【００５８】 【発明の効果】本発明によれば、曲げ型を使わずに曲げ
加工を行なうので曲げ型等から受ける力によるワークの
変形がない。このため、以下の形状のワークが加工でき
る効果がある。これは製品設計の自由度を広げるもので
ある。 【００５９】（１）曲げ部における風通しをよくするた
めに薄板フィンの曲げ部を鋭利にした構造のワーク（図
９（ａ））。 【００６０】（２）曲げ部の形状が平面部と異なる形状
のワーク（図９(ｂ)，(ｃ)）。 【００６１】（３）曲げ加工部内面が円弧形状でないワ
ーク（図２０(ａ)）。 【００６２】（４）曲げ加工部に電子部品，電気配線，
固定具，機械部品，配管等が取付けられたワーク（図２
０(ｂ)）。ロ形に成形された後に部品を取付けるより、
平板状の時に取付ける方が容易に作業できる効果があ
る。 【００６３】（５）曲げ加工部から冷媒の分枝となるよ
うなパイプが出ている形状のワーク（図２０(ｃ)）。冷
媒の流量の調整や消音器の取付け等が可能となる効果が
ある。 【００６４】（６）曲げ加工部のパイプが、それを挾む
平面部と連続的につながらず、段差でもってつながる形
状のワーク（図２０(ｄ)）。これにより、冷媒流量を調
整したり、ヒータを製品の角部に取付られる等の効果が
ある。 【００６５】（７）曲げ加工部のフィンのピッチが平面
部より粗い構造のワーク（図２０(ｅ)）これにより、ワ
ークの内面で、曲げ加工した後のフィンピッチを平面部
と曲げ加工部とで同じにできる。 【００６６】（８）曲げ加工部のフィンピッチが平面部
より内面で粗、外面で密となるワーク（図２１(ａ)）。
これにより、ワークの内面と外面で、曲げ加工した後の
フィンピッチを平面部と曲げ加工部とで同じにできる。 【００６７】（９）曲げ加工部のみ、針状フィンとなる
ワーク（図２１(b)）。 【００６８】（１０）曲げ加工部のみ、綿状金属フィン
をつけたワーク（図２１(ｃ)）。 【００６９】（１１）曲げ加工部のみ、フィンの幅が平
面部よりも広いもしくは狭いワーク（図２１(ｄ)
(ｅ)）。 【００７０】（１２）曲げ加工部が楕円の一部を形成す
るワーク（図２１(ｆ)）。 【００７１】また、本発明によれば、設計変更に伴う曲
げ半径の変更には数値制御だけで対応できる効果もあ
る。また、２枚重ねのワークに対しても外側のワークを
押し出す機構が作用するため、ワーク同志の干渉を防ぐ
ことができる。２枚のワークを同時に曲げるということ
は、製造工程の削減（６工程→１工程）も可能となり、
コスト減につながる。 【００７２】さらに、２枚のワーク間の密着性を良くし
て、特に曲げ加工部におけるワーク間の隙間を除去でき
空調機の熱交換器の場合、熱交換率を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の適用対象製品である天カセ４方向パッ
ケージエアコン用室内機の基本構成を示す図である。 【図２】本発明の曲げ加工装置の正面図である。 【図３】本発明の曲げ加工装置の平面図である。 【図４】本発明の曲げ加工装置の側面図である。 【図５】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、曲げ対象ワーク
を示す図である。 【図６】（ａ）（ｂ）は、曲げ加工部の動きを説明する
図である。 【図７】（ａ）（ｂ）は、曲げ加工部の動きを説明する
図である。 【図８】（ａ）（ｂ）は、曲げ加工部の動きを説明する
図である。 【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、曲げ加工対象ワークを
示す図である。 【図１０】曲げ加工の動作シーケンスを示す流れ図であ
る。 【図１１】曲げ加工装置の制御部の構成図である。 【図１２】曲げ加工の原理図である。 【図１３】曲げ加工の原理図である。 【図１４】本発明の曲げ加工装置を用いる場合の一般例
を示す図である。 【図１５】曲げ型を使用した他の実施例を示す図であ
る。 【図１６】(ａ)(ｂ)は、別の実施例の曲げ加工の動きを
説明する図である。 【図１７】(ａ)(ｂ)は、別の実施例の曲げ加工の動きを
説明する図である。 【図１８】別の実施例の曲げ加工の動きを説明する図で
ある。 【図１９】別の実施例の原理図である。 【図２０】(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)(ｅ)は、曲げ加工対象ワー
クを示す図である。 【図２１】(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)(ｅ)(ｆ)は、曲げ加工対象
ワークを示す図である。 【符号の説明】 Ｗ０…ワーク、 Ａ…架台、 Ｂ…曲げ加工部、 Ｃ…持上部、 Ｄ…スペーサ挿入部、 Ｅ…ワーク供給・位置決め・押出し部、 Ｆ…排出部、 Ｖ０…コンベア。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新家 達弥 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 宮川 正威 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 倉賀野 満 静岡県清水市村松390番地清水工場内 (72)発明者 佐藤 実 静岡県清水市村松390番地清水工場内 (56)参考文献 特開 昭63−36927（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−283429（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 7/00 B21D 53/08

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】ワークの少なくとも２か所を別個に把持す
   る第１及び第２の把持手段と、 前記ワークを曲げるように前記第１及び第２の把持手段
   の内の少なくとも１つを回転軸回りに回転させる回転手
   段と、 前記第１及び第２の把持手段を前記第１及び第２の把持
   手段により曲げられる前記ワークの曲げ加工中心から前
   記第１及び第２の把持手段の回転軸の法線方向に移動さ
   せる移動手段と、 前記ワークの曲げ加工部に均一な曲げモーメントを加え
   るよう前記回転手段により回転する前記把持手段の回転
   角θ、曲げ加工半径ρ、前記移動手段により前記把持手
   段を前記ワークの曲げ加工中心から移動させる量Δが、 【数１】 なる関係を保つように制御する制御手段とを有すること
   を特徴とする曲げ加工装置。