JP3647011B2 - 板金の曲げ加工機における押ラムの駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、板金の曲げ加工機において上金型を上下する押ラムの駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板金に曲げ加工を施す態様については、図３（または図４）に示すように、下金型５に板金Ｗを上金型７で締め付けたクランプ状態で、ブレード２の動作により押し曲げるブレード曲げ加工と、図５に示す如く、下金型５のＶ溝に上金型７がＶ先でプレスするＶ曲げ加工と、図６に示すように、予め鋭角に折り曲げられた板金Ｗを、下金型５の上で上金型７で押し付け二重に折るヘミング加工等があり、いずれの場合も、上下駆動される押ラム３の下端に上金型７が取り付けられてその作業が行われる。
【０００３】
従来、この押ラムの駆動装置については、クランク機構ないし偏心輪機構（偏心軸機構と総称することにする）や、サーボモータの回転を直線運動に変える機構、油圧シリンダー装置等が用いられている。
【０００４】
このうち、偏心軸機構は、偏心の死点近傍の動きの倍力を利用でき省エネ形であること、また、機敏な早送り早戻しができること等、において優れているために多用されるが、ストロークが短いために、下金型に対して上金型を広く開けることができないために、不都合が生じることがある。
【０００５】
この点に関しては、ブレード加工の場合であると、上へ折り曲げる正曲げと下へ折り曲げる逆曲げとのうち、殊に、正曲げにおいて寸法的に大きく曲げることが多いが、その寸法によっては従来の板金の曲げ加工機では、正曲げ個所の抜取りが不可能となり、或いは困難となる関係から、正曲げ寸法を多く取り得なかった。Ｖ曲げ加工においても同様の問題があるために、横から引き出すように横が開放されているが、強度を確保するために本体フレームが過度に分厚くなる欠点があった。
【０００６】
さらに、偏心軸機構では、図４に示すように、通常の上金型７ａをそのままにして、その下に特殊な上金型７を履かすように取り付けることによって、（同図の場合は、反転する湾曲形状に）特殊に折り曲げる加工を行うには、偏心による倍力が加わる位置が特殊上金型７の高さ分だけ下へずれることになるという不都合があった。また、死点近傍の倍力による上下運動範囲が僅少であるので、図６のヘミング加工の場合も倍力が必要とする高さ範囲が多いために、偏心軸機構では同じような問題があった。
【０００７】
次に、サーボモータや油圧シリンダーを用いる場合には、ストロークを多く取り得るが、速度と押圧力とが反比例関係になるので、早送り早戻しの速度を早くして且つ所定の押圧力を得るとなると、大容量のモータの装備となり装置の製造コストが高くなり、また、省エネに適しなく維持費が過大となる欠点がある。
【０００８】
この発明は、上記のような実情に鑑みて、押ラムのストロークを多く取り得るばかりでなく、小容量のサーボモータにより早送り早戻しができ、且つ強い押圧力が得られる板金の曲げ加工機における押ラムの駆動装置を提供することを目的とした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、本体フレームＦに上下可能に押ラム３が支持され、押ラム３の下端に上金型７を装着して、下金型５と上金型７との間に板金Ｗを挟み、ブレードで押し曲げる板金の曲げ加工機において、本体フレームＦの上部には、押ラム３と並列に、サーボモータ６による原動軸９と、それに随伴する従動軸１１とを配設し、原動軸９には一次電磁クラッチ１５を介して開閉切り替えする一次原動プーリ１９と減速機２７とを同軸上に設けるとともに、この減速機で減速される低速軸２９に二次原動プーリ３１を取り付け、従動軸１１には、その回転を上下運動に変える工程変更機構１３を介在させて押ラム３を上下運動させるとともに、一次原動プーリ１９と高速タイミングベルト２３により接続される一次従動プーリ２１を高速経路Ｒａ側として取り付ける一方、低速軸２９側の二次原動プーリ３１と低速タイミングベルト２４により接続される二次従動プーリ３３を低速経路Ｒｂ側として設け、従動軸１１と二次従動プーリ３３との間に二次電磁クラッチ１７を介在させ、この曲げ加工機に備えた押ラム３の位置検出センサー４３からの信号を受けて、一次電磁クラッチ１５と二次電磁クラッチ１７の同時切り替えにより、押ラム３の上下運動を高速と低速との切り替え可能にしたことを特徴とする板金の曲げ加工機を提供するものである。
【００１０】
上記の構成によれば、サーボモータの回転を従動軸に変速装置を介して伝達し、その回転を押ラムの上下運動に変えるため、押ラムの運動の範囲を多く取り得るもので、しかも、位置検出センサーとの関係で押ラムの高速の運動範囲と、低速の運動範囲とを自由に設定できるため、上金型や下金型を変えることにより、多様な加工態様を取り得るものである。そして、運動と力とを合理的に配することにより、小容量のサーボモータで作業性を高めることができる。
【００１２】
また、前記の工程変更機構について、本体フレームＦに縦軸として左右一対の雄ねじを軸支するとともに、ベベルギアを介して従動軸に接続し、押ラムに雄ねじと螺合する雌ねじを設けると、目的の達成にさらに有効である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明においては、ブレード曲げ加工（図１、図３、図４）ばかりでなく、Ｖ曲げ加工（図５）やヘミング加工（図６）を行う機械において実施できる。そして、ブレード曲げ加工の場合、ブレード２に複雑な動きを与える必要から、装置が複雑となるので、その装置を備えておれば、同じ機械で（図１のような機械で）金型の変更と制御の設定によりブレード曲げ加工やヘミング加工等の他の加工が可能となる。
【００１４】
制御の設定は、加工の態様や必要な倍力等によるもので、少なくとも、上金型７が板金Ｗを押し付ける際に低速経路Ｒｂを利用する。加工が終わって押し付けを解除するときは、低速経路Ｒｂ、高速経路Ｒａのいずれでも良い場合が多い。また、必要な倍力との関係いおいては、多段変速とすることもある。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、押ラムのストロークを多く取り得るばかりでなく、小容量のサーボモータにより早送り早戻しができ、且つ強い押圧力が得られるために、運動と力を合理的に配して、多様な曲げ加工が可能であると同時に作業性が良好であり、製造コストばかりでなく維持管理費が安価となる板金の曲げ加工機を提供できたという優れた効果がある。
【００１６】
【実施例】
次に、この発明を具体的に実施例の図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は板金の曲げ加工機の側面を破断して見た図であって、それには押ラムの駆動装置Ｐが上部に設けられている。図２がその概要の説明図である。
【００１８】
曲げ加工機は、本体フレームＦの下部前面の支持壁１の上方に押ラム３を上下可能に設け、支持壁１の上に下金型５を、押ラム３の下に上金型７がそれぞれ取り付けられ、サーボモータ６を動力源とする押ラムの駆動装置Ｐにより、上金型７が早送り早戻し動作で上下し、且つ、板金Ｗを締め付けるときには倍力が働くようになっている。上下ブレード２，２により板金Ｗを正曲げ、逆曲げするように構成したものであるが、ブレード曲げ加工機専用ではなく、Ｖ曲げ加工（図５参照）やヘミング加工（図６参照）が可能である。以下、押ラムの駆動装置Ｐについて具体的に説明する。
【００１９】
本体フレームＦの上端には後部においてサーボモータ６の軸と直列の原動軸９を横軸にして軸支し、変速装置１０を介して前部に従動軸１１を配列し、従動軸１１と押ラム３との間に、従動軸１１の回転を押ラム３の上下運動に変える工程変更機構１３を介在させてある。
【００２０】
変速装置１０は、高速経路Ｒａと、低速経路Ｒｂとを一次電磁クラッチ１５と二次電磁クラッチ１７とにより交互に変換するもので、そのうち、高速経路Ｒａについては、原動軸９と同軸上に一次電磁クラッチ１５により開閉する高速用の一次原動プーリ１９を支承し、従動軸１１には高速用の一次従動プーリ２１を取り付けたもので、その間に高速タイミングベルト２３が掛けられている。両プーリ１９，２１の径は１：１としたので、高速用の一次原動プーリ１９に対して一次電磁クラッチ１５が「閉」となると、原動軸９と従動軸１１が同速において高速回転する。この速度を利用して押ラム３の早送り早戻しがなされる。
【００２１】
次に、低速経路Ｒｂについては、一次電磁クラッチ１５が高速経路Ｒａの側に「開」、低速経路Ｒｂの側に「閉」となって作動するもので、その一次電磁クラッチ１５による開閉軸２５に減速機２７を介して低速軸２９を設け、低速軸２９に二次原動プーリ３１を、従動軸１１に二次電磁クラッチ１７を介して二次従動プーリ３３が支承され、その間に低速タイミングベルト２４が掛けられる。低速経路Ｒｂ側に見た場合、一次電磁クラッチ１５と二次電磁クラッチ１７とは、「開」と「閉」を同時起動する。そして、「閉」のとき原動軸９の回転が減速機２７と、プーリ３１，３３の比率（１：１．８）により減速されて従動軸１１に伝達される。この減速およびそれに伴う倍力により板金Ｗをクランプする。
【００２２】
押ラム３の上下可能な支持の仕方については、ＬＭガイド方式によるもので、本体フレームＦの両側にガイドレール３２，３２を配列し、押ラム３にはそれに係合するガイドブロック３６，３６が裏側へ突設される。
【００２３】
工程変更機構１３は、従動軸１１の回転をこの押ラム３の上下運動に変更するもので、本体フレームＦの両端に縦軸の雄ねじ３７，３７を軸支し、従動軸１１の両端をベベルギア３５，３５を介してその雄ねじ３７，３７と接続し、押ラム３の両端部後面に雄ねじ３７，３７と螺合する雌ねじ３９，３９を突設してある。なお、雄ねじ３７および雌ねじ３９にはボールねじを用いた。また、図２において、４１はカップリング、４３は押ラム３の位置を検知するリニアセンサーである。
【００２４】
この位置検出センサー４３との関係において、押ラム３の一連の動きが制御される。Ｃが制御ボックスであって、本体フレームＦの一側に備えられる。
【００２５】
ブレード２による曲げ加工においては、下金型５と上金型７との間に板金Ｗを差し込む。それがセンサー付きバックゲージ（図示省略）に支えると、高速経路Ｒａ側が「閉」となって作動が開始し、サーボモータ６の回転により押ラム３が早送りにより降下され、次に、低速経路Ｒｂ側へ「閉」に切り替わって板金Ｗを挟み、ブレード２が作動して所定の曲げ加工がなされる。そして、このクランプの直前からクランプ解除の直後まで低速経路Ｒｂが「閉」となり、倍力で板金Ｗのクランプ状態が保持される。それから高速経路Ｒａに切り替わって早戻しにより押ラム３が上昇し、下金型５との間に上金型７の間隔が大きく開けられるので、寸法的に大きく正曲げがなされた板金Ｗでもその口から手前に引き出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る板金の曲げ加工機を破断して示す側面図である。
【図２】この発明による板金の曲げ加工機における押ラムの駆動装置の概略を示す平面説明図である。
【図３】この発明の実施対象となる板金の曲げ加工機における加工態様の一例を示す側面説明図である。
【図４】同じく加工態様の他の例を示す側面説明図である。
【図５】同じく加工態様のさらに他の例を示す側面説明図である。
【図６】同じく加工態様のさらに他の例を示す側面説明図である。
【符号の説明】
Ｆ 本体フレーム
Ｐ 板金の曲げ加工機における押ラムの駆動装置
Ｒａ 高速経路
Ｒｂ 低速経路
Ｗ 板金
３ 押ラム
５ 下金型
６ サーボモータ
７ 上金型
９ 原動軸
１０ 変速装置
１１ 従動軸
１３ 工程変更機構
１５ 一次電磁クラッチ
１７ 二次電磁クラッチ
１９ 一次原動プーリ
２１ 一次従動プーリ
２３ 高速タイミングベルト
２４ 低速タイミングベルト
２７ 減速機
２９ 低速軸
３１ 二次原動プーリ
３３ 二次従動プーリ
３５ ベベルギア
３７ 雄ねじ
３９ 雌ねじ
４３ 位置検出センサー

Claims (2)

1. 本体フレーム（Ｆ）に上下可能に押ラム（３）が支持され、押ラム（３）の下端に上金型（７）を装着して、下金型（５）と上金型（７）との間に板金（Ｗ）を挟み、ブレードで押し曲げる板金の曲げ加工機において、本体フレーム（Ｆ）の上部には、押ラム（３）と並列に、サーボモータ（６）による原動軸（９）と、それに随伴する従動軸（１１）とを配設し、原動軸（９）には一次電磁クラッチ（１５）を介して開閉切り替えする一次原動プーリ（１９）と減速機（２７）とを同軸上に設けるとともに、この減速機で減速される低速軸（２９）に二次原動プーリ（３１）を取り付け、従動軸（１１）には、その回転を上下運動に変える工程変更機構（１３）を介在させて押ラム（３）を上下運動させるとともに、一次原動プーリ（１９）と高速タイミングベルト（２３）により接続される一次従動プーリ（２１）を高速経路Ｒａ側として取り付ける一方、低速軸（２９）側の二次原動プーリ（３１）と低速タイミングベルト（２４）により接続される二次従動プーリ（３３）を低速経路Ｒｂ側として設け、従動軸（１１）と二次従動プーリ（３３）との間に二次電磁クラッチ（１７）を介在させ、この曲げ加工機に備えた押ラム（３）の位置検出センサー（４３）からの信号を受けて、一次電磁クラッチ（１５）と二次電磁クラッチ（１７）の同時切り替えにより、押ラム（３）の上下運動を高速と低速との切り替え可能にしたことを特徴とする板金の曲げ加工機。
2. 工程変更機構（１３）は、本体フレーム（Ｆ）に縦軸として左右一対の雄ねじ（３７，３７）を軸支するとともに、ベベルギア（３５，３５）を介して従動軸（１１）に接続し、押ラム（３）にこの雄ねじ（３７，３７）と螺合する雌ねじ（３９，３９）を設けたことを特徴とする請求項１記載の板金の曲げ加工機。

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