JP4608134B2 - 丸形フープ筋加工装置及び丸形フープ筋加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、端部にフックが形成された丸形フープ筋を製造する丸形フープ筋加工装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
建設分野で用いられているフープ筋を加工するために、フープ筋加工装置が知られている。
このフープ筋加工装置として、従来では、線材を長手方向に送りながら同一平面内で曲げ加工する曲げ爪を有し、角形フープ筋を加工するフープ筋加工装置がある（特許2683460号）。
【０００３】
フープ筋には、従来例で製造される角形フープ筋の他に、両端部にフックが形成されるとともに円形に形成された丸形フープ筋がある。
この丸形フープ筋を製造するため、長手方向に送られた線材の端部を挟んで互いに対向配置された一対のロールと、このロールでフックが形成された線材の側面を押圧する押圧ローラを備え、線材を長手方向に送りながら線材側面を押圧することで、一定の曲率を有する丸形フープ筋を加工する装置が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の丸形フープ筋加工装置において曲率の異なる丸形フープ筋を加工することがあり、そのためには、押圧ローラの進退量を調整する必要がある。
押圧ローラの進退量を調整するには、押圧ローラをフレームに対して進退自在にボルトで固定し、このボルトで押圧ローラの取付位置を調整することが考えられるが、丸形フープ筋の曲率を変更する毎に、作業員がボルトを取り外し、押圧ローラの進退量を調整する作業を行うことは煩雑である。
特に、丸形フープ筋の曲率半径は製品によって微小な相違があるため、この曲率半径を線材に形成するには、作業員の熟練した作業が必要とされる。
【０００５】
本発明の目的は、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる丸形フープ筋加工装置及び丸形フープ筋加工方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、線材に曲率を形成するための曲げ成形ロールをロール駆動機構で進退させ、このロール駆動機構の駆動を制御することで前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の丸形フープ筋加工装置は、線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構と、このロール駆動機構の進退駆動を制御する制御機構とを備え、前記制御機構は、前記フックが先端部に形成された前記線材であって前記固定ロールと前記回動ロールとの間を通って前進中の前記線材の側面を押圧するように前記ロール駆動機構を前進駆動させ、所定長さに渡って湾曲しかつ後端部が切断された前記線材に対して前記ロール駆動機構を後退駆動することを特徴とする。
本発明の丸形フープ筋加工方法は、線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構とを備えた丸形フープ筋加工装置を用いて丸形フープ筋を加工する方法であって、前記線材送り機構で前記線材を、その先端部が前記固定ロールと前記回動ロールとの間に位置するまで前進させ、その後、前記回動ロールを前記固定ロールに対して回動させて前記線材の先端部にフックを形成し、前記回動ロールを回動して元の位置に戻し、前記ロール駆動機構を前進駆動して前記曲げ成形ロールを前進させるとともに前記線材送り機構で前記線材を前進させて前進中の前記線材の側面を前記曲げ成形ロールで押圧して所定の曲率半径をもって湾曲させ、前記線材送り機構を操作して前記線材の前進を停止し、前記線材の後端部を切断し、その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部に当接させ、前記線材送り機構を操作して前記線材を前進させ、切断した前記線材の後端部を送り、前記ロール駆動機構を後退駆動して前記曲げ成形ロールを前記線材から後退させ、その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部にフックを形成することを特徴とする。
【０００７】
この構成の本発明では、線材送り機構によって線材をその先端部がフック形成用ロールの間に位置するまで前進させておき、フック形成用ロールを作動して線材の先端部にフックを形成する。その後、線材送り機構を作動して線材を前進させると同時に曲げ成形ロールをロール駆動機構で前進させて線材を所定の曲率で湾曲させる。さらに、線材の後端部近傍がフック形成用ロールの間に位置したなら、線材送り機構による線材の前進を停止し、フック形成用ロールを作動して線材の後端部にフックを形成する。これにより、両端部にフックが形成された丸形フープ筋が加工されることになり、この丸形フープ筋は、所定の収納場所、例えば、製品受け台装置に収納される。
【０００８】
曲率半径の異なる丸形フープ筋を加工するには、制御機構によってロール駆動機構の進退駆動を制御する。例えば、曲率半径の小さい丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロールの線材に対する前進量を大きくし、曲率半径の大きな丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロールの線材に対する前進量を小さくする。
制御機構では、曲げ成形ロールの前進量と丸形フープ筋の曲率半径との関係を予め求めておき、所定の曲率半径となるように曲げ成形ロールの前進量を決定する。
そのため、本発明では、制御機構を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができるため、その操作に熟練を必要としない。
【０００９】
ここで、本発明では、前記一対のフック形成用ロールは、固定ロールと、この固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールとを備えた構成である。
この構成の発明では、固定ロールと回動ロールとの間に線材の先端部を挿通し、この状態で固定ロールに対して回動ロールを一方向に回動させて先端部にフックを形成する。さらに、固定ロールと回動ロールとの間まで線材の後端部を移動し、この状態で固定ロールに対して回動ロールを前記一方向とは逆方向に回動させて後端部にフックを形成する。
そのため、固定ロールと回動ロールとで線材の両端部にフックを形成することができるため、フック形成用ロールを簡易な構造とすることができる。
【００１０】
さらに、本発明では、前記回動ロールと前記曲げ成形ロールとの一方が前記線材を押圧した際に前記線材にかかる力を抑えるバックアップ部材を備え、前記バックアップ部材は、前記線材の先端部にフックを形成するためのバックアップロールと、前記線材の後端部にフックを形成するための後端抑え部材とを備え、前記曲げ成形ロールは、基板部と、この基板部に回転自在に設けられたロール部とを備え、抑え面が前記曲げ成形ロールに対して出没するように前記後端抑え部材が回動可能に前記基板部に取り付けられる構成としてもよい。
この構成の発明では、回動ロール又は曲げ成形ロールが線材を押圧する際に線材に生じる力をバックアップ部材で抑えることで、回動ロール又は曲げ成形ロールで線材に押圧力を付与しても、この押圧力が逃げることがない。
そのため、フックの形成や曲げ形成を精度良く行うことができる。
しかも、バックアップロールを線材の先端部側面に当接させた状態で回動ロールを回動することで線材の先端部にフックを形成する。その後、回動ロールを元の位置に戻した状態にしておき、線材送り機構によって線材を送るとともに曲げ成形ロールを線材の側面に押しつけて線材に曲げ形成する。この際、バックアップロールは線材の側面に当接されたままとされるので、線材の送りを妨げることがないとともに、曲げ成形ロールの押圧に伴って線材に生じる力を抑えることで、精度良く線材を湾曲させることができる。
線材の後端部にフックを形成するには、バックアップロールを線材から離隔するとともに後端抑え部材を線材に押圧する。回動ロールが逆方向に回動して線材の後端部に曲げ力を付与することに伴って線材に力が生じるが、この力を後端抑え部材で抑えることができるため、後端部にフックを精度よく形成することができる。
【００１２】
また、本発明では、前記曲げ成形ロールは、前記線材が略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置され、前記曲げ成形ロールで曲げが形成された線材を曲げ平面内に保持するためのサポートロールを備えた構成が好ましい。
この構成の発明では、略水平面内で線材の曲げが形成されるため、湾曲した線材は、曲げ成形ロールから離れるに従って自重により下がることになるが、サポートロールで略水平面内に保持されることになるので、線材の曲げが精度良く形成されることになる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記ロール駆動機構は、前記曲げ成形ロールに連結されたボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するサーボモータとを備え、前記制御機構は、前記サーボモータの回転を制御する構成が好ましい。
この構成の発明では、ボールねじ機構とサーボモータという機械部品として汎用される部材からロール駆動機構を構成したから、このロール駆動機構の構造を簡単なものにすることができる。しかも、制御機構でサーボモータの回転を制御する構成としたので、ロール駆動機構の制御を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本実施形態の丸形フープ筋加工装置が適用された線材加工装置１の全体構成が示されている。
図１において、線材加工装置１は、高強度の線材Ｍを引き出し可能とした線材加工用巻き戻しスタンド２と、線材Ｍを折り曲げて丸形フープ筋を加工する丸形フープ筋加工装置３とを備えている。
【００１５】
巻き戻しスタンド２は、線材コイルＣを支持する支持部２０と、この支持部２０の外縁に起立して設けられた略円筒状の外枠２１と、この外枠２１に設けられ線材コイルＣの外周部を押さえる押さえロール２２と、この押さえロール２２を線材コイルＣの外周部に向けて付勢する付勢機構２３と、線材コイルＣの内周側に設けられた略円筒状のスペーサ２４と、このスペーサ２４の内周面に転がり接触する複数本のインナーロール２５とを備えて構成されている。
【００１６】
支持部２０は、予め線材Ｍが巻き取られた状態で線材コイルＣを収納するものであって、線材コイルＣの底面に対向する支持板部（図示せず）に複数の支持ロール（図示せず）が回転可能に取り付けられた構造であり、支持ロールの回転を阻止する電磁ブレーキが連結されている。
本実施形態では、支持部２０に線材コイルＣの重量を計測する重量センサ（図示せず）を取り付け、この重量センサに制御装置（図示せず）を接続し、この制御装置により、支持部２０で支持された線材コイルＣの重量に応じて製造可能な丸形フープ筋の個数を演算・表示する構成を採用することができる。
【００１７】
丸形フープ筋加工装置３は、巻き戻しスタンド２から略水平面内で送られる線材Ｍの曲げを矯正する横型プレ矯正機４と、この矯正機４で矯正された線材Ｍの長さを測定するメジャーロール装置５と、このメジャーロール装置５から送られる線材Ｍを送るピンチロール装置６と、このピンチロール装置６から送られた線材Ｍから丸フープ筋を製造する加工装置本体７と、この加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を収納する製品受け台装置８とを備えている。
【００１８】
ピンチロール装置６は、線材Ｍを挟んで複数のローラ６Ａが配置された構成であり、線材Ｍをその長手方向に送る線材送り機構として機能する。
加工装置本体７は、所定長さの線材Ｍを略水平面内で湾曲して円形にするとともに、その両端部にフックを形成して丸フープ筋を製造する装置であり、線材Ｍを所定長さに切断する油圧カッタ９と、この油圧カッタ９で切断された線材Ｍを曲げ加工する成形ロール装置１０と、この成形ロール装置１０で加工する際に線材Ｍを保持するバックアップロール１１と、成形ロール装置１０で曲げ加工された線材Ｍを曲げ平面内に保持するためのサポートロール１２とを備えて構成されている。
【００１９】
成形ロール装置１０は、線材Ｍを挟んで互いに対向配置されたフック形成用ロール４０と、このフック形成用ロール４０で端部にフックが形成された線材Ｍの側面を押圧して線材Ｍに曲げ形成をする曲げ成形ロール４１と、この曲げ成形ロール４１を線材Ｍに対して進退させるロール駆動機構４２と、このロール駆動機構４２の進退駆動を制御する制御機構４３とを備えている。
フック形成用ロール４０は、芯金を構成する固定ロール４０Ａと、この固定ロール４０Ａの軸芯を回転中心として回動する回動ロール４０Ｂとを備え、回動ロール４０Ｂが図１中、矢印ＰＡ方向（時計方向）に回動することで線材Ｍの先端部にフックを形成し、図１中、矢印ＰＢ方向（反時計方向）に回動することで線材Ｍの後端部にフックを形成する構成である。これらの固定ロール４０Ａと回動ロール４０Ｂとの間には所定の隙間が形成されている。
【００２０】
曲げ成形ロール４１及びロール駆動機構４２は、それぞれ基台４４に取り付けられている。
このロール駆動機構４２は、曲げ成形ロール４１をフック形成用ロール４０に近接離隔させるためのレール４５と、このレール４５に沿って曲げ成形ロール４１を進退させる駆動機構本体４６とから構成されている。
【００２１】
駆動機構本体４６は、曲げ成形ロール４１に連結されたボールねじ機構４７と、このボールねじ機構４７を駆動するサーボモータ４８とを備えており、ボールねじ機構４７は、曲げ成形ロール４１の底面に固定されたナット部材４９と、このナット部材４９に螺合されるねじ軸５０とから構成されている。
制御機構４３は、図示しない操作パネルを操作することでサーボモータ４８を所定の回転数だけ回転させるものである。この際、サーボモータ４８の回転数は、丸形フープ筋の異なる曲率半径毎に予め設定しておき、これらの設定された回転数に応じてサーボモータ４８を回転駆動する。
【００２２】
曲げ成形ロール４１の詳細な構造が図２に示されている。
図２において、曲げ成形ロール４１は、裏面にナット部材４９が固定された基板部５１と、この基板部５１のフック形成用ロール４０と対向する先端部に回転自在に取り付けられたロール部５２とから構成されている。このロール部５２は線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されている。
基板部５１の先端部には、線材Ｍの後端部にフックを形成するための後端抑え部材５３が９０度の範囲で回動自在に取り付けられており、この後端抑え部材５３はシリンダ装置５４により回動操作される。
【００２３】
シリンダ装置５４は、基板部５１の側部に回動自在に取り付けられたシリンダ部５４Ａと、このシリンダ部５４Ａに進退自在に設けられ先端に後端抑え部材５３と連結されたピストン部５４Ｂとから構成される。
後端抑え部材５３は、線材Ｍの側面を所定長さに渡って押圧する抑え面５３Ａを備えており、この抑え面５３Ａはシリンダ装置５４が前進操作された際に線材Ｍを押圧するものであって、ロール部５２よりフック形成用ロール４０側に突出される。シリンダ装置５４が後退操作される際には、後端抑え部材５３の抑え面５３Ａと直交する直交面５３Ｂがフック形成用ロール４０に対してロール部５２より後退した位置となる。なお、直交面５３Ｂは、シリンダ装置５４が前進操作される際にロール部５２と対向するが、この直交面５３Ｂには、ロール部５２と干渉しないように切欠き部５３Ｃが形成されている。
【００２４】
バックアップロール１１は、線材Ｍに当接可能とされるロール部１１Ａと、このロール部１１Ａを回動自在に支持する支持部材１１Ｂと、この支持部材１１Ｂを進退駆動する図示しない駆動機構とを備え、この駆動機構は、回動ロール４０Ｂと曲げ成形ロール４１との一方が線材Ｍを押圧した際に線材Ｍにかかる力を抑えるために、前進駆動してロール部１１Ａを線材Ｍに当接させる。
本実施形態では、バックアップロール１１と後端抑え部材５３とからバックアップ部材が構成される。
【００２５】
サポートロール１２は、曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍを曲げ平面（略水平面）内に保持するためのものであり、その周面の上辺が線材Ｍと当接するロール本体１２Ａと、このロール本体１２Ａを鉛直面内で回動自在に支持する支持部材１２Ｂと、この支持部材１２Ｂを前記曲げ平面内で回動する図示しない回動機構とを備え、この回動機構により、線材Ｍの通過位置と、この通過位置から外れる位置との間でロール本体１２Ａが回動される。
ロール本体１２Ａは曲率半径の異なる丸形フープ筋を支持するために、その軸方向長さが所定長さとされている。
【００２６】
図１において、製品受け台装置８は、加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を複数積み重ねるターンテーブル１３と、このターンテーブル１３を加工装置本体７に対して近接離隔させる図示しない駆動装置とを備えている。
この駆動装置は曲率半径が異なる複数種類の丸形フープ筋を収納可能とするために設けられるものであって、レール１４に沿って進退駆動される。
【００２７】
次に、丸形フープ筋加工装置３の作用を図３から図９に基づいて説明する。
まず、所定の巻き姿の線材コイルＣをクレーン等で吊り下げ、この状態で線材コイルＣを支持部２０の上に配置する。さらに、線材コイルＣを回転させて線材Ｍを巻き戻しスタンド２から繰り出す。
さらに、線材Ｍの先端を横型プレ矯正機４に送り、メジャーロール装置５及びピンチロール装置６を通して加工装置本体７に送る。
【００２８】
加工装置本体７では、図３（Ａ）に示される通り、油圧カッタ９で線材Ｍを切断し、その後、図３（Ｂ）に示される通り、ピンチロール装置６で線材Ｍを、その先端部が固定ロール４０Ａと回動ロール４０Ｂとの間に位置するまで前進させる。この状態で、バックアップロール１１を前進させて線材Ｍにロール部１１Ａを当接させておく。
【００２９】
その後、図３（Ｃ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＡ（時計方向）に回動させる。すると、線材Ｍの先端部は回動ロール４０Ｂにより矢印ＰＡ方向に曲げ力がかかっているため、線材Ｍの固定ロール４０Ａを挟んだ反対側に逃げようとする力が生じるが、この力をバックアップロール１１が抑えている。
【００３０】
さらに、図３（Ｄ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＢ（反時計方向）に回動して元の位置に戻す。さらにその後、図４（Ｅ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの所定寸法前進させる。この際、回動ロール４０Ｂは元の位置に戻っているので、線材Ｍと干渉することがない。さらに、図４（Ｆ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＡに再度回動させる。この際の回動ロール４０Ｂの回動量は図３（Ｃ）の場合に比べて少ない。これにより、図３（Ｃ）と図４（Ｆ）との工程から線材Ｍの先端部にフックＦが形成されることになる。さらに、図４（Ｇ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＢに再度回動して元の位置に戻す。
【００３１】
その後、制御機構４３の所定の操作ボタンを操作してロール駆動機構４２を前進駆動する。これにより、図４（Ｈ）に示される通り、曲げ成形ロール４１は所定量だけ前進する。さらに、サポートロール１２を回動して曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍの通過位置に配置しておく。
この状態で、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍを前進させると、図５（Ｉ）に示される通り、線材Ｍの側面が曲げ成形ロール４１で押圧されているので、線材Ｍが所定の曲率半径をもって湾曲される。湾曲された線材Ｍはサポートロール１２で支持されているので、線材Ｍの適正な曲げ面が維持される。なお、サポートロール１２を通過した線材Ｍの先端部は、その自重により下方に変位されるため、線材Ｍの後端部側と干渉することがない。
【００３２】
線材Ｍが所定長さに渡って湾曲したなら、図５（Ｊ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、バックアップロール１１を後退させる。
さらに、図６（Ｋ）に示される通り、線材Ｍの後端部を油圧カッタ９で切断し、その後、図６（Ｌ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを元の位置から矢印ＰＢに回動して線材Ｍの後端部に当接させる。さらに、図７（Ｍ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍを前進させ、切断した線材Ｍの後端部を送る。なお、油圧カッタ９の内部には、切断した線材Ｍの後端と、この線材Ｍに続く線材Ｍとが直線上に配置されているため、後の線材Ｍが前進することで、切断された線材Ｍが突き出されて油圧カッタ９の外部に排出される。
【００３３】
その後、制御機構４３を操作してロール駆動機構４２を後退駆動する。これにより、図７（Ｎ）に示される通り、曲げ成形ロール４１は後退する。さらに、図８（Ｏ）に示される通り、シリンダ装置５４を前進操作して後端抑え部材５３を回動して抑え面５３Ａを線材Ｍの側面に対向させる。
さらに、図８（Ｐ）に示される通り、ロール駆動機構４２を前進駆動して後端抑え部材５３の抑え面５３Ａを線材Ｍの側面に当接させる。
【００３４】
この状態で、図９（Ｑ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを図６（Ｌ）に示される位置から矢印ＰＢにさらに回動して線材Ｍの後端部にフックＦを形成する。この際、線材Ｍの先端部側は後端部より下方に変位しているため、先端部が折り曲げられることがない。これにより、線材Ｍの先端部と後端部との双方にフックＦが形成された丸形フープ筋が加工されたことになる。その後、図９（Ｒ）に示される通り、曲げ成形ロール４１を後退させるとともに、サポートロール１２を回動させて丸形フープ筋を取り外しやすくする。取り外された丸形フープ筋は製品受け台装置８に積載される。
【００３５】
ここで、曲率半径の異なる丸形フープ筋を加工するには、制御機構４３の異なる操作ボタンを操作して曲げ成形ロール４１の前進量を調整する。
例えば、曲率半径の小さい丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロール４１の線材Ｍに対する前進量を大きくし、曲率半径の大きな丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロール４１の線材Ｍに対する前進量を小さくする。
【００３６】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）線材をその長手方向に送るピンチロール装置６と、線材Ｍを挟んで互いに対向配置され相対的に回動してフックＦを形成する一対のフック形成用ロール４０と、このフック形成用ロール４０で端部にフックＦが形成された線材Ｍの側面を押圧して線材に曲げ形成する曲げ成形ロール４１と、この曲げ成形ロール４１を線材Ｍに対して進退させるロール駆動機構４２と、このロール駆動機構４２の進退駆動を制御する制御機構４３とを備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、制御機構４３を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる。そのため、ボルトを着脱して曲げ成形ロールの進退量を調整する場合に比べて、変更作業が容易となり、その操作に熟練を必要としない。
【００３７】
（２）一対のフック形成用ロール４０を、芯金を構成する固定ロール４０Ａと、この固定ロール４０Ａの軸芯を回転中心として回動する回動ロール４０Ｂとを備えて構成したから、これらのロール４０Ａ，４０Ｂで線材Ｍの両端部にフックＦを形成することができるため、フック形成用ロール４０を簡易な構造とすることができる。
【００３８】
（３）回動ロール４０Ｂと曲げ成形ロール４１との一方が線材Ｍを押圧した際に線材Ｍにかかる力を抑えるバックアップ部材を備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、回動ロール４０Ｂ又は曲げ成形ロール４１で線材Ｍに押圧力を付与しても、この押圧力が逃げることがないから、フックＦの形成や曲げ形成を精度良く行うことができる。
（４）バックアップ部材として、線材Ｍの後端部にフックＦを形成するための後端抑え部材５３を備えたから、回動ロール４０Ｂが回動して線材Ｍの後端部に曲げ力を付与する際に線材Ｍに力が生じても、この力を後端抑え部材５３で抑えることができるため、後端部に形成されるフックＦの精度を良いものにできる。
【００３９】
（５）バックアップ部材として、線材Ｍの先端部にフックＦを形成するためのバックアップロール１１を備えたから、線材Ｍの先端部にフックＦを形成する際に、線材Ｍに力が生じても、この力をバックアップロール１１で抑えることができるため、先端部に形成されるフックＦの精度を良いものにできる。しかも、線材Ｍの先端部にフックＦを形成した後、ピンチロール装置６で線材Ｍを送る際に、バックアップロール１１が線材Ｍに当接されたままとしても、バックアップロール１１のロール部１１Ａが回転するため、線材Ｍの送りを妨げることがない。そのため、この点からも、精度良く線材Ｍを湾曲させることができる。
【００４０】
（６）曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されたから、丸形フープ筋加工装置３の全体高さを低くすることができる。
（７）曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍを曲げ平面内に保持するためのサポートロール１２を備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、湾曲した線材Ｍは、曲げ成形ロール４１から離れるに従って自重により下がることになるが、サポートロール１２で略水平面内に保持されることになるので、線材Ｍの曲げが精度良く形成されることになる。
【００４１】
（８）サポートロール１２は、湾曲した線材Ｍが通過する位置とこの位置から外れる位置とに回動可能とされたので、丸形フープ筋を搬出する際には、サポートロール１２を湾曲した線材Ｍが通過する位置から外れる位置にすることで、この搬出作業を容易に行うことができる。
（９）ボールねじ機構４７とサーボモータ４８という機械部品として汎用される部材からロール駆動機構４２を構成したから、このロール駆動機構４２の構造を簡単なものにすることができる。
【００４２】
（１０）制御機構４３でサーボモータ４８の回転を制御する構成としたので、ロール駆動機構４２の制御を容易に行うことができる。
（１１）曲げ成形ロール４１の先端部に、線材Ｍの側面を押圧する抑え面５３Ａを備えた後端抑え部材５３を回動自在に取り付け、この後端抑え部材５３をシリンダ装置５４により回動操作して抑え面５３Ａを曲げ成形ロール４１のロール部５２から出没させた構成としたので、後端抑え部材５３を進退させる構造と曲げ成形ロール４１を進退させる構造とを共通化することで、部品点数を減少させることができる。つまり、曲げ成形ロール４１と後端抑え部材５３とは、線材Ｍを成形するために大きな押圧力を生じる構造がともに必要とされるが、この押圧力を生じる構造を曲げ成形ロール４１に設け、この曲げ成形ロール４１に後端抑え部材５３を取り付けた構造とすれば、大きな押圧力を生じる構造を共有化させることができる。
【００４３】
（１２）巻き戻しスタンド２は、線材コイルＣを支持する支持部２０と、この支持部２０に設けられるとともに線材コイルＣの外周部を押さえる押さえロール２２と、この押さえロール２２を線材コイルＣの外周部に向けて付勢する付勢機構２３とを備えて構成されているので、線材コイルＣを支持部２０に装着する際に、支持部２０で支持されている線材コイルＣの外周部は押さえロール２２で常時押しつけられているため、線材コイルＣにスプリングバックが生じても、線材Ｍの先端部が飛び跳ねることを防止できる。そのため、線材コイルＣの巻き戻し作業が不要とされるので、線材コイルＣの装着作業を容易に行える。
（１３）製品受け台装置８を、加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を複数積み重ねるターンテーブル１３と、このターンテーブル１３を加工装置本体７に対して近接離隔させる図示しない駆動装置とを備えて構成したから、曲率半径が異なる複数種類の丸形フープ筋を収納することができる。
【００４４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を含むものであれば、次のような変形形態を含むものである。
例えば、前記実施形態では、一対のフック形成用ロール４０を固定ロール４０Ａ及び回動ロール４０Ｂから構成したが、本発明では、ともに所定の回転中心を中心として回動する２個の回動ロールから構成してもよい。
【００４５】
また、本発明では、後端抑え部材５３を省略し、この後端抑え部材５３を曲げ成形ロール４１が兼ねる構成としてもよい。
さらに、前記実施形態では、曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されたが、本発明では、曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略鉛直面内で湾曲するように、その軸芯が略水平に沿って配置された構造でもよい。この構造では、装置設置面積を狭くすることができる。
【００４６】
また、本発明では、必ずしもサポートロール１２を備えることを要しない。
さらに、前記実施形態では、ボールねじ機構４７とサーボモータ４８とからロール駆動機構４２を構成したが、ロール駆動機構の具体的な構造は限定されるものではない。例えば、ボールねじ機構４７に代えてラック・ピニオン機構を採用することができる。
また、巻き戻しスタンド２は、ターンテーブル構造のものを採用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、線材をその長手方向に送るピンチロール装置と、線材を挟んで互いに対向配置され相対的に回動してフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材に曲げ形成する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを線材に対して進退させるロール駆動機構と、このロール駆動機構の進退駆動を制御する制御機構とを備えて丸形フープ筋加工装置を構成したので、制御機構を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る丸形フープ筋加工装置が適用された線材加工装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】前記実施形態にかかる丸形フープ筋加工装置の要部を示す平面図である。
【図３】（Ａ）から（Ｄ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図４】（Ｅ）から（Ｈ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図５】（Ｉ）（Ｊ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図６】（Ｋ）（Ｌ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図７】（Ｍ）（Ｎ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図８】（Ｏ）（Ｐ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図９】（Ｑ）（Ｒ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ 線材加工装置
２ 巻き戻しスタンド
３ 丸形フープ筋加工装置
６ ピンチロール装置(線材送り機構）
８ 製品受け台装置
９ 油圧カッタ
１１ バックアップロール
１２ サポートロール
４０ フック形成用ロール
４０Ａ 固定ロール
４０Ｂ 回動ロール
４１ 曲げ成形ロール
４２ ロール駆動機構
４３ 制御機構
４７ ボールねじ機構
４８ サーボモータ
５３Ａ 抑え面
５４ シリンダ装置
Ｃ 線材コイル
Ｆ フック
Ｍ 線材
【発明の属する技術分野】
本発明は、端部にフックが形成された丸形フープ筋を製造する丸形フープ筋加工装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
建設分野で用いられているフープ筋を加工するために、フープ筋加工装置が知られている。
このフープ筋加工装置として、従来では、線材を長手方向に送りながら同一平面内で曲げ加工する曲げ爪を有し、角形フープ筋を加工するフープ筋加工装置がある（特許2683460号）。
【０００３】
フープ筋には、従来例で製造される角形フープ筋の他に、両端部にフックが形成されるとともに円形に形成された丸形フープ筋がある。
この丸形フープ筋を製造するため、長手方向に送られた線材の端部を挟んで互いに対向配置された一対のロールと、このロールでフックが形成された線材の側面を押圧する押圧ローラを備え、線材を長手方向に送りながら線材側面を押圧することで、一定の曲率を有する丸形フープ筋を加工する装置が考えられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の丸形フープ筋加工装置において曲率の異なる丸形フープ筋を加工することがあり、そのためには、押圧ローラの進退量を調整する必要がある。
押圧ローラの進退量を調整するには、押圧ローラをフレームに対して進退自在にボルトで固定し、このボルトで押圧ローラの取付位置を調整することが考えられるが、丸形フープ筋の曲率を変更する毎に、作業員がボルトを取り外し、押圧ローラの進退量を調整する作業を行うことは煩雑である。
特に、丸形フープ筋の曲率半径は製品によって微小な相違があるため、この曲率半径を線材に形成するには、作業員の熟練した作業が必要とされる。
【０００５】
本発明の目的は、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる丸形フープ筋加工装置及び丸形フープ筋加工方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明は、線材に曲率を形成するための曲げ成形ロールをロール駆動機構で進退させ、このロール駆動機構の駆動を制御することで前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の丸形フープ筋加工装置は、線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構と、このロール駆動機構の進退駆動を制御する制御機構とを備え、前記制御機構は、前記フックが先端部に形成された前記線材であって前記固定ロールと前記回動ロールとの間を通って前進中の前記線材の側面を押圧するように前記ロール駆動機構を前進駆動させ、所定長さに渡って湾曲しかつ後端部が切断された前記線材に対して前記ロール駆動機構を後退駆動することを特徴とする。
本発明の丸形フープ筋加工方法は、線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構とを備えた丸形フープ筋加工装置を用いて丸形フープ筋を加工する方法であって、前記線材送り機構で前記線材を、その先端部が前記固定ロールと前記回動ロールとの間に位置するまで前進させ、その後、前記回動ロールを前記固定ロールに対して回動させて前記線材の先端部にフックを形成し、前記回動ロールを回動して元の位置に戻し、前記ロール駆動機構を前進駆動して前記曲げ成形ロールを前進させるとともに前記線材送り機構で前記線材を前進させて前進中の前記線材の側面を前記曲げ成形ロールで押圧して所定の曲率半径をもって湾曲させ、前記線材送り機構を操作して前記線材の前進を停止し、前記線材の後端部を切断し、その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部に当接させ、前記線材送り機構を操作して前記線材を前進させ、切断した前記線材の後端部を送り、前記ロール駆動機構を後退駆動して前記曲げ成形ロールを前記線材から後退させ、その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部にフックを形成することを特徴とする。
【０００７】
この構成の本発明では、線材送り機構によって線材をその先端部がフック形成用ロールの間に位置するまで前進させておき、フック形成用ロールを作動して線材の先端部にフックを形成する。その後、線材送り機構を作動して線材を前進させると同時に曲げ成形ロールをロール駆動機構で前進させて線材を所定の曲率で湾曲させる。さらに、線材の後端部近傍がフック形成用ロールの間に位置したなら、線材送り機構による線材の前進を停止し、フック形成用ロールを作動して線材の後端部にフックを形成する。これにより、両端部にフックが形成された丸形フープ筋が加工されることになり、この丸形フープ筋は、所定の収納場所、例えば、製品受け台装置に収納される。
【０００８】
曲率半径の異なる丸形フープ筋を加工するには、制御機構によってロール駆動機構の進退駆動を制御する。例えば、曲率半径の小さい丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロールの線材に対する前進量を大きくし、曲率半径の大きな丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロールの線材に対する前進量を小さくする。
制御機構では、曲げ成形ロールの前進量と丸形フープ筋の曲率半径との関係を予め求めておき、所定の曲率半径となるように曲げ成形ロールの前進量を決定する。
そのため、本発明では、制御機構を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができるため、その操作に熟練を必要としない。
【０００９】
ここで、本発明では、前記一対のフック形成用ロールは、固定ロールと、この固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールとを備えた構成である。
この構成の発明では、固定ロールと回動ロールとの間に線材の先端部を挿通し、この状態で固定ロールに対して回動ロールを一方向に回動させて先端部にフックを形成する。さらに、固定ロールと回動ロールとの間まで線材の後端部を移動し、この状態で固定ロールに対して回動ロールを前記一方向とは逆方向に回動させて後端部にフックを形成する。
そのため、固定ロールと回動ロールとで線材の両端部にフックを形成することができるため、フック形成用ロールを簡易な構造とすることができる。
【００１０】
さらに、本発明では、前記回動ロールと前記曲げ成形ロールとの一方が前記線材を押圧した際に前記線材にかかる力を抑えるバックアップ部材を備え、前記バックアップ部材は、前記線材の先端部にフックを形成するためのバックアップロールと、前記線材の後端部にフックを形成するための後端抑え部材とを備え、前記曲げ成形ロールは、基板部と、この基板部に回転自在に設けられたロール部とを備え、抑え面が前記曲げ成形ロールに対して出没するように前記後端抑え部材が回動可能に前記基板部に取り付けられる構成としてもよい。
この構成の発明では、回動ロール又は曲げ成形ロールが線材を押圧する際に線材に生じる力をバックアップ部材で抑えることで、回動ロール又は曲げ成形ロールで線材に押圧力を付与しても、この押圧力が逃げることがない。
そのため、フックの形成や曲げ形成を精度良く行うことができる。
しかも、バックアップロールを線材の先端部側面に当接させた状態で回動ロールを回動することで線材の先端部にフックを形成する。その後、回動ロールを元の位置に戻した状態にしておき、線材送り機構によって線材を送るとともに曲げ成形ロールを線材の側面に押しつけて線材に曲げ形成する。この際、バックアップロールは線材の側面に当接されたままとされるので、線材の送りを妨げることがないとともに、曲げ成形ロールの押圧に伴って線材に生じる力を抑えることで、精度良く線材を湾曲させることができる。
線材の後端部にフックを形成するには、バックアップロールを線材から離隔するとともに後端抑え部材を線材に押圧する。回動ロールが逆方向に回動して線材の後端部に曲げ力を付与することに伴って線材に力が生じるが、この力を後端抑え部材で抑えることができるため、後端部にフックを精度よく形成することができる。
【００１２】
また、本発明では、前記曲げ成形ロールは、前記線材が略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置され、前記曲げ成形ロールで曲げが形成された線材を曲げ平面内に保持するためのサポートロールを備えた構成が好ましい。
この構成の発明では、略水平面内で線材の曲げが形成されるため、湾曲した線材は、曲げ成形ロールから離れるに従って自重により下がることになるが、サポートロールで略水平面内に保持されることになるので、線材の曲げが精度良く形成されることになる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記ロール駆動機構は、前記曲げ成形ロールに連結されたボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するサーボモータとを備え、前記制御機構は、前記サーボモータの回転を制御する構成が好ましい。
この構成の発明では、ボールねじ機構とサーボモータという機械部品として汎用される部材からロール駆動機構を構成したから、このロール駆動機構の構造を簡単なものにすることができる。しかも、制御機構でサーボモータの回転を制御する構成としたので、ロール駆動機構の制御を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１には、本実施形態の丸形フープ筋加工装置が適用された線材加工装置１の全体構成が示されている。
図１において、線材加工装置１は、高強度の線材Ｍを引き出し可能とした線材加工用巻き戻しスタンド２と、線材Ｍを折り曲げて丸形フープ筋を加工する丸形フープ筋加工装置３とを備えている。
【００１５】
巻き戻しスタンド２は、線材コイルＣを支持する支持部２０と、この支持部２０の外縁に起立して設けられた略円筒状の外枠２１と、この外枠２１に設けられ線材コイルＣの外周部を押さえる押さえロール２２と、この押さえロール２２を線材コイルＣの外周部に向けて付勢する付勢機構２３と、線材コイルＣの内周側に設けられた略円筒状のスペーサ２４と、このスペーサ２４の内周面に転がり接触する複数本のインナーロール２５とを備えて構成されている。
【００１６】
支持部２０は、予め線材Ｍが巻き取られた状態で線材コイルＣを収納するものであって、線材コイルＣの底面に対向する支持板部（図示せず）に複数の支持ロール（図示せず）が回転可能に取り付けられた構造であり、支持ロールの回転を阻止する電磁ブレーキが連結されている。
本実施形態では、支持部２０に線材コイルＣの重量を計測する重量センサ（図示せず）を取り付け、この重量センサに制御装置（図示せず）を接続し、この制御装置により、支持部２０で支持された線材コイルＣの重量に応じて製造可能な丸形フープ筋の個数を演算・表示する構成を採用することができる。
【００１７】
丸形フープ筋加工装置３は、巻き戻しスタンド２から略水平面内で送られる線材Ｍの曲げを矯正する横型プレ矯正機４と、この矯正機４で矯正された線材Ｍの長さを測定するメジャーロール装置５と、このメジャーロール装置５から送られる線材Ｍを送るピンチロール装置６と、このピンチロール装置６から送られた線材Ｍから丸フープ筋を製造する加工装置本体７と、この加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を収納する製品受け台装置８とを備えている。
【００１８】
ピンチロール装置６は、線材Ｍを挟んで複数のローラ６Ａが配置された構成であり、線材Ｍをその長手方向に送る線材送り機構として機能する。
加工装置本体７は、所定長さの線材Ｍを略水平面内で湾曲して円形にするとともに、その両端部にフックを形成して丸フープ筋を製造する装置であり、線材Ｍを所定長さに切断する油圧カッタ９と、この油圧カッタ９で切断された線材Ｍを曲げ加工する成形ロール装置１０と、この成形ロール装置１０で加工する際に線材Ｍを保持するバックアップロール１１と、成形ロール装置１０で曲げ加工された線材Ｍを曲げ平面内に保持するためのサポートロール１２とを備えて構成されている。
【００１９】
成形ロール装置１０は、線材Ｍを挟んで互いに対向配置されたフック形成用ロール４０と、このフック形成用ロール４０で端部にフックが形成された線材Ｍの側面を押圧して線材Ｍに曲げ形成をする曲げ成形ロール４１と、この曲げ成形ロール４１を線材Ｍに対して進退させるロール駆動機構４２と、このロール駆動機構４２の進退駆動を制御する制御機構４３とを備えている。
フック形成用ロール４０は、芯金を構成する固定ロール４０Ａと、この固定ロール４０Ａの軸芯を回転中心として回動する回動ロール４０Ｂとを備え、回動ロール４０Ｂが図１中、矢印ＰＡ方向（時計方向）に回動することで線材Ｍの先端部にフックを形成し、図１中、矢印ＰＢ方向（反時計方向）に回動することで線材Ｍの後端部にフックを形成する構成である。これらの固定ロール４０Ａと回動ロール４０Ｂとの間には所定の隙間が形成されている。
【００２０】
曲げ成形ロール４１及びロール駆動機構４２は、それぞれ基台４４に取り付けられている。
このロール駆動機構４２は、曲げ成形ロール４１をフック形成用ロール４０に近接離隔させるためのレール４５と、このレール４５に沿って曲げ成形ロール４１を進退させる駆動機構本体４６とから構成されている。
【００２１】
駆動機構本体４６は、曲げ成形ロール４１に連結されたボールねじ機構４７と、このボールねじ機構４７を駆動するサーボモータ４８とを備えており、ボールねじ機構４７は、曲げ成形ロール４１の底面に固定されたナット部材４９と、このナット部材４９に螺合されるねじ軸５０とから構成されている。
制御機構４３は、図示しない操作パネルを操作することでサーボモータ４８を所定の回転数だけ回転させるものである。この際、サーボモータ４８の回転数は、丸形フープ筋の異なる曲率半径毎に予め設定しておき、これらの設定された回転数に応じてサーボモータ４８を回転駆動する。
【００２２】
曲げ成形ロール４１の詳細な構造が図２に示されている。
図２において、曲げ成形ロール４１は、裏面にナット部材４９が固定された基板部５１と、この基板部５１のフック形成用ロール４０と対向する先端部に回転自在に取り付けられたロール部５２とから構成されている。このロール部５２は線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されている。
基板部５１の先端部には、線材Ｍの後端部にフックを形成するための後端抑え部材５３が９０度の範囲で回動自在に取り付けられており、この後端抑え部材５３はシリンダ装置５４により回動操作される。
【００２３】
シリンダ装置５４は、基板部５１の側部に回動自在に取り付けられたシリンダ部５４Ａと、このシリンダ部５４Ａに進退自在に設けられ先端に後端抑え部材５３と連結されたピストン部５４Ｂとから構成される。
後端抑え部材５３は、線材Ｍの側面を所定長さに渡って押圧する抑え面５３Ａを備えており、この抑え面５３Ａはシリンダ装置５４が前進操作された際に線材Ｍを押圧するものであって、ロール部５２よりフック形成用ロール４０側に突出される。シリンダ装置５４が後退操作される際には、後端抑え部材５３の抑え面５３Ａと直交する直交面５３Ｂがフック形成用ロール４０に対してロール部５２より後退した位置となる。なお、直交面５３Ｂは、シリンダ装置５４が前進操作される際にロール部５２と対向するが、この直交面５３Ｂには、ロール部５２と干渉しないように切欠き部５３Ｃが形成されている。
【００２４】
バックアップロール１１は、線材Ｍに当接可能とされるロール部１１Ａと、このロール部１１Ａを回動自在に支持する支持部材１１Ｂと、この支持部材１１Ｂを進退駆動する図示しない駆動機構とを備え、この駆動機構は、回動ロール４０Ｂと曲げ成形ロール４１との一方が線材Ｍを押圧した際に線材Ｍにかかる力を抑えるために、前進駆動してロール部１１Ａを線材Ｍに当接させる。
本実施形態では、バックアップロール１１と後端抑え部材５３とからバックアップ部材が構成される。
【００２５】
サポートロール１２は、曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍを曲げ平面（略水平面）内に保持するためのものであり、その周面の上辺が線材Ｍと当接するロール本体１２Ａと、このロール本体１２Ａを鉛直面内で回動自在に支持する支持部材１２Ｂと、この支持部材１２Ｂを前記曲げ平面内で回動する図示しない回動機構とを備え、この回動機構により、線材Ｍの通過位置と、この通過位置から外れる位置との間でロール本体１２Ａが回動される。
ロール本体１２Ａは曲率半径の異なる丸形フープ筋を支持するために、その軸方向長さが所定長さとされている。
【００２６】
図１において、製品受け台装置８は、加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を複数積み重ねるターンテーブル１３と、このターンテーブル１３を加工装置本体７に対して近接離隔させる図示しない駆動装置とを備えている。
この駆動装置は曲率半径が異なる複数種類の丸形フープ筋を収納可能とするために設けられるものであって、レール１４に沿って進退駆動される。
【００２７】
次に、丸形フープ筋加工装置３の作用を図３から図９に基づいて説明する。
まず、所定の巻き姿の線材コイルＣをクレーン等で吊り下げ、この状態で線材コイルＣを支持部２０の上に配置する。さらに、線材コイルＣを回転させて線材Ｍを巻き戻しスタンド２から繰り出す。
さらに、線材Ｍの先端を横型プレ矯正機４に送り、メジャーロール装置５及びピンチロール装置６を通して加工装置本体７に送る。
【００２８】
加工装置本体７では、図３（Ａ）に示される通り、油圧カッタ９で線材Ｍを切断し、その後、図３（Ｂ）に示される通り、ピンチロール装置６で線材Ｍを、その先端部が固定ロール４０Ａと回動ロール４０Ｂとの間に位置するまで前進させる。この状態で、バックアップロール１１を前進させて線材Ｍにロール部１１Ａを当接させておく。
【００２９】
その後、図３（Ｃ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＡ（時計方向）に回動させる。すると、線材Ｍの先端部は回動ロール４０Ｂにより矢印ＰＡ方向に曲げ力がかかっているため、線材Ｍの固定ロール４０Ａを挟んだ反対側に逃げようとする力が生じるが、この力をバックアップロール１１が抑えている。
【００３０】
さらに、図３（Ｄ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＢ（反時計方向）に回動して元の位置に戻す。さらにその後、図４（Ｅ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの所定寸法前進させる。この際、回動ロール４０Ｂは元の位置に戻っているので、線材Ｍと干渉することがない。さらに、図４（Ｆ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＡに再度回動させる。この際の回動ロール４０Ｂの回動量は図３（Ｃ）の場合に比べて少ない。これにより、図３（Ｃ）と図４（Ｆ）との工程から線材Ｍの先端部にフックＦが形成されることになる。さらに、図４（Ｇ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを矢印ＰＢに再度回動して元の位置に戻す。
【００３１】
その後、制御機構４３の所定の操作ボタンを操作してロール駆動機構４２を前進駆動する。これにより、図４（Ｈ）に示される通り、曲げ成形ロール４１は所定量だけ前進する。さらに、サポートロール１２を回動して曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍの通過位置に配置しておく。
この状態で、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍを前進させると、図５（Ｉ）に示される通り、線材Ｍの側面が曲げ成形ロール４１で押圧されているので、線材Ｍが所定の曲率半径をもって湾曲される。湾曲された線材Ｍはサポートロール１２で支持されているので、線材Ｍの適正な曲げ面が維持される。なお、サポートロール１２を通過した線材Ｍの先端部は、その自重により下方に変位されるため、線材Ｍの後端部側と干渉することがない。
【００３２】
線材Ｍが所定長さに渡って湾曲したなら、図５（Ｊ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍの前進を停止し、バックアップロール１１を後退させる。
さらに、図６（Ｋ）に示される通り、線材Ｍの後端部を油圧カッタ９で切断し、その後、図６（Ｌ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを元の位置から矢印ＰＢに回動して線材Ｍの後端部に当接させる。さらに、図７（Ｍ）に示される通り、ピンチロール装置６を操作して線材Ｍを前進させ、切断した線材Ｍの後端部を送る。なお、油圧カッタ９の内部には、切断した線材Ｍの後端と、この線材Ｍに続く線材Ｍとが直線上に配置されているため、後の線材Ｍが前進することで、切断された線材Ｍが突き出されて油圧カッタ９の外部に排出される。
【００３３】
その後、制御機構４３を操作してロール駆動機構４２を後退駆動する。これにより、図７（Ｎ）に示される通り、曲げ成形ロール４１は後退する。さらに、図８（Ｏ）に示される通り、シリンダ装置５４を前進操作して後端抑え部材５３を回動して抑え面５３Ａを線材Ｍの側面に対向させる。
さらに、図８（Ｐ）に示される通り、ロール駆動機構４２を前進駆動して後端抑え部材５３の抑え面５３Ａを線材Ｍの側面に当接させる。
【００３４】
この状態で、図９（Ｑ）に示される通り、回動ロール４０Ｂを図６（Ｌ）に示される位置から矢印ＰＢにさらに回動して線材Ｍの後端部にフックＦを形成する。この際、線材Ｍの先端部側は後端部より下方に変位しているため、先端部が折り曲げられることがない。これにより、線材Ｍの先端部と後端部との双方にフックＦが形成された丸形フープ筋が加工されたことになる。その後、図９（Ｒ）に示される通り、曲げ成形ロール４１を後退させるとともに、サポートロール１２を回動させて丸形フープ筋を取り外しやすくする。取り外された丸形フープ筋は製品受け台装置８に積載される。
【００３５】
ここで、曲率半径の異なる丸形フープ筋を加工するには、制御機構４３の異なる操作ボタンを操作して曲げ成形ロール４１の前進量を調整する。
例えば、曲率半径の小さい丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロール４１の線材Ｍに対する前進量を大きくし、曲率半径の大きな丸形フープ筋を加工するには、曲げ成形ロール４１の線材Ｍに対する前進量を小さくする。
【００３６】
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
（１）線材をその長手方向に送るピンチロール装置６と、線材Ｍを挟んで互いに対向配置され相対的に回動してフックＦを形成する一対のフック形成用ロール４０と、このフック形成用ロール４０で端部にフックＦが形成された線材Ｍの側面を押圧して線材に曲げ形成する曲げ成形ロール４１と、この曲げ成形ロール４１を線材Ｍに対して進退させるロール駆動機構４２と、このロール駆動機構４２の進退駆動を制御する制御機構４３とを備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、制御機構４３を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる。そのため、ボルトを着脱して曲げ成形ロールの進退量を調整する場合に比べて、変更作業が容易となり、その操作に熟練を必要としない。
【００３７】
（２）一対のフック形成用ロール４０を、芯金を構成する固定ロール４０Ａと、この固定ロール４０Ａの軸芯を回転中心として回動する回動ロール４０Ｂとを備えて構成したから、これらのロール４０Ａ，４０Ｂで線材Ｍの両端部にフックＦを形成することができるため、フック形成用ロール４０を簡易な構造とすることができる。
【００３８】
（３）回動ロール４０Ｂと曲げ成形ロール４１との一方が線材Ｍを押圧した際に線材Ｍにかかる力を抑えるバックアップ部材を備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、回動ロール４０Ｂ又は曲げ成形ロール４１で線材Ｍに押圧力を付与しても、この押圧力が逃げることがないから、フックＦの形成や曲げ形成を精度良く行うことができる。
（４）バックアップ部材として、線材Ｍの後端部にフックＦを形成するための後端抑え部材５３を備えたから、回動ロール４０Ｂが回動して線材Ｍの後端部に曲げ力を付与する際に線材Ｍに力が生じても、この力を後端抑え部材５３で抑えることができるため、後端部に形成されるフックＦの精度を良いものにできる。
【００３９】
（５）バックアップ部材として、線材Ｍの先端部にフックＦを形成するためのバックアップロール１１を備えたから、線材Ｍの先端部にフックＦを形成する際に、線材Ｍに力が生じても、この力をバックアップロール１１で抑えることができるため、先端部に形成されるフックＦの精度を良いものにできる。しかも、線材Ｍの先端部にフックＦを形成した後、ピンチロール装置６で線材Ｍを送る際に、バックアップロール１１が線材Ｍに当接されたままとしても、バックアップロール１１のロール部１１Ａが回転するため、線材Ｍの送りを妨げることがない。そのため、この点からも、精度良く線材Ｍを湾曲させることができる。
【００４０】
（６）曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されたから、丸形フープ筋加工装置３の全体高さを低くすることができる。
（７）曲げ成形ロール４１で曲げが形成された線材Ｍを曲げ平面内に保持するためのサポートロール１２を備えて丸形フープ筋加工装置３を構成したので、湾曲した線材Ｍは、曲げ成形ロール４１から離れるに従って自重により下がることになるが、サポートロール１２で略水平面内に保持されることになるので、線材Ｍの曲げが精度良く形成されることになる。
【００４１】
（８）サポートロール１２は、湾曲した線材Ｍが通過する位置とこの位置から外れる位置とに回動可能とされたので、丸形フープ筋を搬出する際には、サポートロール１２を湾曲した線材Ｍが通過する位置から外れる位置にすることで、この搬出作業を容易に行うことができる。
（９）ボールねじ機構４７とサーボモータ４８という機械部品として汎用される部材からロール駆動機構４２を構成したから、このロール駆動機構４２の構造を簡単なものにすることができる。
【００４２】
（１０）制御機構４３でサーボモータ４８の回転を制御する構成としたので、ロール駆動機構４２の制御を容易に行うことができる。
（１１）曲げ成形ロール４１の先端部に、線材Ｍの側面を押圧する抑え面５３Ａを備えた後端抑え部材５３を回動自在に取り付け、この後端抑え部材５３をシリンダ装置５４により回動操作して抑え面５３Ａを曲げ成形ロール４１のロール部５２から出没させた構成としたので、後端抑え部材５３を進退させる構造と曲げ成形ロール４１を進退させる構造とを共通化することで、部品点数を減少させることができる。つまり、曲げ成形ロール４１と後端抑え部材５３とは、線材Ｍを成形するために大きな押圧力を生じる構造がともに必要とされるが、この押圧力を生じる構造を曲げ成形ロール４１に設け、この曲げ成形ロール４１に後端抑え部材５３を取り付けた構造とすれば、大きな押圧力を生じる構造を共有化させることができる。
【００４３】
（１２）巻き戻しスタンド２は、線材コイルＣを支持する支持部２０と、この支持部２０に設けられるとともに線材コイルＣの外周部を押さえる押さえロール２２と、この押さえロール２２を線材コイルＣの外周部に向けて付勢する付勢機構２３とを備えて構成されているので、線材コイルＣを支持部２０に装着する際に、支持部２０で支持されている線材コイルＣの外周部は押さえロール２２で常時押しつけられているため、線材コイルＣにスプリングバックが生じても、線材Ｍの先端部が飛び跳ねることを防止できる。そのため、線材コイルＣの巻き戻し作業が不要とされるので、線材コイルＣの装着作業を容易に行える。
（１３）製品受け台装置８を、加工装置本体７で加工された丸形フープ筋を複数積み重ねるターンテーブル１３と、このターンテーブル１３を加工装置本体７に対して近接離隔させる図示しない駆動装置とを備えて構成したから、曲率半径が異なる複数種類の丸形フープ筋を収納することができる。
【００４４】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を含むものであれば、次のような変形形態を含むものである。
例えば、前記実施形態では、一対のフック形成用ロール４０を固定ロール４０Ａ及び回動ロール４０Ｂから構成したが、本発明では、ともに所定の回転中心を中心として回動する２個の回動ロールから構成してもよい。
【００４５】
また、本発明では、後端抑え部材５３を省略し、この後端抑え部材５３を曲げ成形ロール４１が兼ねる構成としてもよい。
さらに、前記実施形態では、曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置されたが、本発明では、曲げ成形ロール４１は、線材Ｍが略鉛直面内で湾曲するように、その軸芯が略水平に沿って配置された構造でもよい。この構造では、装置設置面積を狭くすることができる。
【００４６】
また、本発明では、必ずしもサポートロール１２を備えることを要しない。
さらに、前記実施形態では、ボールねじ機構４７とサーボモータ４８とからロール駆動機構４２を構成したが、ロール駆動機構の具体的な構造は限定されるものではない。例えば、ボールねじ機構４７に代えてラック・ピニオン機構を採用することができる。
また、巻き戻しスタンド２は、ターンテーブル構造のものを採用することができる。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、線材をその長手方向に送るピンチロール装置と、線材を挟んで互いに対向配置され相対的に回動してフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材に曲げ形成する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを線材に対して進退させるロール駆動機構と、このロール駆動機構の進退駆動を制御する制御機構とを備えて丸形フープ筋加工装置を構成したので、制御機構を操作するだけで、丸形フープ筋の曲率半径を簡単に変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る丸形フープ筋加工装置が適用された線材加工装置の全体構成を示す構成図である。
【図２】前記実施形態にかかる丸形フープ筋加工装置の要部を示す平面図である。
【図３】（Ａ）から（Ｄ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図４】（Ｅ）から（Ｈ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図５】（Ｉ）（Ｊ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図６】（Ｋ）（Ｌ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図７】（Ｍ）（Ｎ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図８】（Ｏ）（Ｐ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【図９】（Ｑ）（Ｒ）は前記丸形フープ筋加工装置の作用を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１ 線材加工装置
２ 巻き戻しスタンド
３ 丸形フープ筋加工装置
６ ピンチロール装置(線材送り機構）
８ 製品受け台装置
９ 油圧カッタ
１１ バックアップロール
１２ サポートロール
４０ フック形成用ロール
４０Ａ 固定ロール
４０Ｂ 回動ロール
４１ 曲げ成形ロール
４２ ロール駆動機構
４３ 制御機構
４７ ボールねじ機構
４８ サーボモータ
５３Ａ 抑え面
５４ シリンダ装置
Ｃ 線材コイル
Ｆ フック
Ｍ 線材
Claims (5)
- 線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構と、このロール駆動機構の進退駆動を制御する制御機構とを備え、
前記制御機構は、前記フックが先端部に形成された前記線材であって前記固定ロールと前記回動ロールとの間を通って前進中の前記線材の側面を押圧するように前記ロール駆動機構を前進駆動させ、所定長さに渡って湾曲しかつ後端部が切断された前記線材に対して前記ロール駆動機構を後退駆動することを特徴とする丸形フープ筋加工装置。 - 請求項１に記載の丸形フープ筋加工装置において、
前記回動ロールと前記曲げ成形ロールとの一方が前記線材を押圧した際に前記線材にかかる力を抑えるバックアップ部材を備え、前記バックアップ部材は、前記線材の先端部にフックを形成するためのバックアップロールと、前記線材の後端部にフックを形成するための後端抑え部材とを備え、
前記曲げ成形ロールは、基板部と、この基板部に回転自在に設けられたロール部とを備え、抑え面が前記曲げ成形ロールに対して出没するように前記後端抑え部材が回動可能に前記基板部に取り付けられることを特徴とする丸形フープ筋加工装置。 - 請求項１又は請求項２に記載の丸形フープ筋加工装置において、
前記曲げ成形ロールは、前記線材が略水平面内で湾曲するように、その軸芯が略鉛直に沿って配置され、前記曲げ成形ロールで曲げ形成された線材を曲げ平面内に保持するためのサポートロールを備えたこと特徴とする丸形フープ筋加工装置。 - 請求項１から３のいずれかに記載の丸形フープ筋加工装置において、
前記ロール駆動機構は、前記曲げ成形ロールに連結されたボールねじ機構と、このボールねじ機構を駆動するサーボモータとを備え、前記制御機構は、前記サーボモータの回転を制御することを特徴とする丸形フープ筋加工装置。 - 線材をその長手方向に送る線材送り機構と、前記線材を挟んで互いに対向配置された固定ロール及びこの固定ロールの軸芯を回転中心として回動する回動ロールを有しフックを形成する一対のフック形成用ロールと、このフック形成用ロールで端部にフックが形成された線材の側面を押圧して線材を湾曲する曲げ成形ロールと、この曲げ成形ロールを前記線材に対して進退させるロール駆動機構とを備えた丸形フープ筋加工装置を用いて丸形フープ筋を加工する方法であって、
前記線材送り機構で前記線材を、その先端部が前記固定ロールと前記回動ロールとの間に位置するまで前進させ、その後、前記回動ロールを前記固定ロールに対して回動させて前記線材の先端部にフックを形成し、前記回動ロールを回動して元の位置に戻し、
前記ロール駆動機構を前進駆動して前記曲げ成形ロールを前進させるとともに前記線材送り機構で前記線材を前進させて前進中の前記線材の側面を前記曲げ成形ロールで押圧して所定の曲率半径をもって湾曲させ、
前記線材送り機構を操作して前記線材の前進を停止し、前記線材の後端部を切断し、その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部に当接させ、前記線材送り機構を操作して前記線材を前進させ、切断した前記線材の後端部を送り、前記ロール駆動機構を後退駆動して前記曲げ成形ロールを前記線材から後退させ、
その後、前記回動ロールを回動して前記線材の後端部にフックを形成することを特徴とする丸形フープ筋加工方法。
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