JP5014851B2 - 切断機構を備えた曲げ加工装置 - Google Patents

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本発明は、パイプ等の長尺状の被加工物を曲げ加工すると共に、切断する切断機構を備えた曲げ加工装置に関する。
従来、切断機構を備えた曲げ加工装置として、被加工物の曲げ形状に応じた曲げ型と、該曲げ型を中心として回転する曲げアームに備えられていて前記被加工物に向かって移動して該被加工物を前記曲げ型との間で締め付け固定する締め型と、前記曲げアームに備えられていて前記被加工物に向かって移動して切断する切断刃と、前記長尺状の被加工物の基端側をチャック機構により把持して該被加工物の長手方向に送給すると共に該被加工物の長手方向と直交する方向に移動する送給機構と、を有し、前記曲げアームの回転により前記締め型を前記曲げ型の廻りに公転して前記被加工物を曲げ加工した後、前記送給機構により前記被加工物の長手方向と直交する方向で該被加工物の曲げ加工方向とは逆方向に移動させて前記締め型で被加工物を締め付け固定した状態で該被加工物を切断刃により所定の位置で切断するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−313214号公報
しかしながら、従来例の切断機構を備えた曲げ加工装置にあっては、曲げアームの回転により締め型を曲げ型における曲げ溝の廻りに公転して被加工物を曲げ加工した後、送給機構により被加工物の長手方向と直交する方向で該被加工物の曲げ加工方向とは逆方向に所定長さ移動させた状態で、該被加工物を切断刃により所定の位置で切断しようとすると、曲げ溝による支持状態が解除された状態になるため長尺の被加工物が締め型とチャック機構との間で撓むことで、被加工物の切断端面が傾いた状態に切断されるおそれがあり、このため、二次加工が必要になるという問題点があった。
本発明の解決しようとする課題は、切断時における被加工物の撓みを防止することができる切断機構を備えた曲げ加工装置を提供することにある。
上記課題を解決するため請求項1記載の切断機構を備えた曲げ加工装置は、被加工物の曲げ形状に応じた曲げ溝と該曲げ溝の下方に切断時用受け部を有する曲げ型と該曲げ型を中心として回転する曲げアームと、該曲げアームに備えられていて前記被加工物に向かって移動して該被加工物を前記曲げ型における曲げ溝または切断用受け部との間で締め付け固定する締め型と、前記曲げアームに備えられていて前記切断時用受け部に支持された前記被加工物に向かって移動して切断する切断刃と、前記長尺状の被加工物の基端側をチャック機構により把持して該被加工物の長手方向に送給すると共に該被加工物の長手方向と直交する方向に移動する送給機構と、前記被加工物の長手方向に直交する水平方向に開いた断面U字状の受け溝に、該受け溝を開口したまま該受け溝単独で前記被加工物を収容載置して該被加工物を位置決め支持する支持部を有し、前記曲げアームの回転により前記締め型を前記曲げ型における曲げ溝の廻りに公転して前記被加工物を曲げ加工した後、前記送給機構により前記被加工物の長手方向と直交する方向で該被加工物の曲げ加工方向とは逆方向に移動させると共に前記切断時用受け部の位置で前記被加工物を前記締め型で締め付け固定した状態で該被加工物を切断刃により所定の位置で切断する際に前記被加工物における曲げ加工部分近傍位置の直線部分を位置決め支持する支持機構と、が備えられていることを特徴とする手段とした。
本発明の切断機構を備えた曲げ加工装置では、上述のように、曲げアームの回転により締め型を前記曲げ型における曲げ溝の廻りに公転して被加工物を曲げ加工した後、送給機構により被加工物の長手方向と直交する方向で該被加工物の曲げ加工方向とは逆方向に移動させると共に切断時用受け部の位置で被加工物を締め型で締め付け固定した状態で該被加工物を切断刃により所定の位置で切断する際に被加工物における曲げ加工部分近傍位置の直線部分を位置決め支持する支持機構が備えられている構成としたことで、切断時における被加工物の撓みを防止することができるようになるという効果が得られる。
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
この実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置は、請求項1および2に記載の発明に対応する。
まず、この実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置を図面に基づいて説明する。
図1はこの実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置を示す平面図、図2は曲げ型の曲げ溝部分で切断した要部の拡大図、図3は図2のA−A線における曲げ型の縦断面図、図4は図2のB−B線における縦断面図、図5は曲げ型の切断時受け部の部分で切断した要部の拡大図、図6は実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置による複数回の曲げ加工後の切断を説明する前半部の説明図、図7は実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置による複数回の曲げ加工後の切断を説明する後半部の説明図である。
この切断機構を備えた曲げ加工装置は、図1〜5に示すように、長尺状のパイプを用いた被加工物1の曲げ形状に応じた曲げ溝21と該曲げ溝21の下方に切断時用受け部22を有する曲げ型2と、該曲げ型2を中心として回転する曲げアーム3に備えられていて被加工物1に向かって移動して該被加工物1を曲げ型2における曲げ溝21または切断用受け部22との間で締め付け固定する締め型4と、曲げアーム3に備えられていて切断時用受け部22に支持された被加工物1に向かって移動して切断する切断刃5と、長尺状の被加工物1の基端側をチャック機構61により把持して該被加工物1の長手方向に送給すると共に該被加工物1の長手方向と直交する方向に移動する送給機構6と、曲げアーム2の回転により締め型4を曲げ型2における曲げ溝21の廻りに公転して被加工物1を曲げ加工した後、送給機構6により被加工物1の長手方向と直交する方向で該被加工物1の曲げ加工方向とは逆方向に移動させると共に切断時用受け部22の位置で被加工物3を締め型4で締め付け固定した状態で該被加工物3を切断刃5により所定の位置で切断する際に被加工物1における曲げ加工部分近傍位置の直線部分を載置状態で位置決め支持する支持機構7と、が備えられている。
さらに詳述すると、上記曲げ型2に隣接してワイパ型8が設けられており、ワイパ型8に対向して圧力型9が設けられている。この圧力型9は被加工物1に向かって移動できるようにされており、曲げ溝21の位置でワイパ型8と共に被加工物1を挟持できるように構成されている。尚、ワイパ型8や圧力型9は、必要に応じて設ければよい。
上記曲げアーム3は、装置本体10に曲げ軸31を介して回転可能に支持されている。曲げ型2と曲げ軸31とは曲げ中心上に配置されている。曲げアーム3は、装置本体10に設けられた曲げ駆動機構(図示省略)により曲げ軸31の廻りに回転駆動される。
この曲げ駆動機構は、油圧シリンダや油圧モータあるいは電動モータにより曲げ軸31を回転することにより、曲げアーム3を曲げ軸31の廻りに回転するものや、図示しないリンク機構を介して曲げアーム3を曲げ軸31の廻りに回転する周知の機構である。
曲げアーム3には、締め台32が備えられ、この締め台32に上記締め型4が取り付けられており、油圧シリンダ(図示省略)を駆動して締め台32を揺動すると、締め型4が曲げ型2に向かって揺動するように構成されている。そして、この締め型4には、被加工物1の外形に対応した曲げ溝4aが形成されている。
また、締め型4に対向して、曲げ型2における曲げ溝21の部分にクランプ型23が一体的に取り付けられると共に、切断時用受け部22も締め型4に対向して配置されている。
クランプ型23と切断時用受け部22には、被加工物1の外形に対応した溝23a、22aがそれぞれ形成されている。そして、締め型4の曲げ溝4aも、クランプ型23及び切断時用受け部22の溝23a、22aも、被加工物1の軸方向に沿って、直線的に形成されており、クランプ型23の溝23aは、曲げ型2の曲げ溝21に接続されている。
締め型4とクランプ型23の幅は、締め型4とクランプ型23により被加工物1を締め付け、曲げアーム3を曲げ軸31の廻りに回転して、被加工物1を曲げ加工する際に、被加工物1が締め型4とクランプ型23から外れることなく、曲げ型2の曲げ溝21に巻き付けることができる把持力を発揮できるように、十分な幅に形成されている。
締め型4には、被加工物1の軸方向と直交する溝4bが形成されており、切断時用受け部22には、この溝4bと同軸上に、同じ形状の溝22bが形成されている。締め型4の溝4bには、平板状の切断刃5が摺動可能に挿入されている。切断刃5は、その中央先端が突き出た山形状に形成されており、切断刃5の突き出た中央先端が被加工物1の中心に当たるように配置されている。切断刃5の幅は、被加工物1の直径よりも大きく形成されており、切断刃5を被加工物1に垂直に押し当てると、被加工物1を切断できるように形成されている。
切断刃5は、摺動部材51の先端に固定されており、摺動部材51は案内部材52に被加工物1の軸方向と直交方向に摺動可能に装着されている。摺動部材51は、案内部材52に取り付けられたシリンダ53により摺動されるように接続されている。摺動部材51、案内部材52、シリンダ53により切断駆動機構が構成されている。また、切断刃5、切断駆動機構により、切断機構50が構成されている。
上記支持機構7は、先端に被加工物1を載置状態で支持可能な断面略U時状の受け溝71aを有する支持部71を備えたアーム72が、シリンダ73により被加工物1に対し直交する方向に移動自在に構成されている。
上記送給機構6は、装置本体10に被加工物1の長手方向と平行に敷設された一対のレール62,63を備えている。レール62,63には、移動台64が移動可能に係合されており、移動台64には被加工物1と直交する水平方向に一対のレール65,66が敷設されている。
このレール65,66には、チャック機構61が移動可能に係合されており、図示しない油圧シリンダや駆動モータ等のアクチュエータにより、チャック機構61を被加工物1の長手方向に移動できると共に、被加工物1の長手方向と直交する水平方向に移動でき、さらに、被加工物1の長手方向及び水平方向とも直交する垂直方向にもチャック機構61を移動することができるように構成されている。また、チャック機構61は被加工物1の後端を把持すると共に、把持した被加工物1を長手方向中心の廻りに捻ることができるように構成されている。
次に、この実施例の作用を説明する。
この実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置では上述のように構成されるため、図6(イ)に示すように、クランプ型23と締め型4とにより被加工物1を締め付け、図6(ロ)に示すように、曲げアーム3を回転させると共に、チャック機構61を被加工物1の長手方向に移動して、被加工物1を90度で曲げ加工する。
その後、図6(ハ)に示すように、曲げアーム3を元の位置に戻すと共に、チャック機構61により被加工物1を長手方向に送って、被加工物1を180度捻る。そして、再び、図6(ニ)に示すように、被加工物1をクランプ型23と締め型4とにより締め付けて、曲げアーム3を回転して、90度曲げ加工する。
次に、図7(ホ)に示すように、曲げアーム3を元の位置に戻すと共に、チャック機構61により被加工物1を長手方向に送り、図7(ヘ)に示すように、被加工物1をクランプ型23と締め型4とにより締め付けて、曲げアーム3を回転して、90度曲げ加工する。
そして、図7(ト)に示すように、締め型4をクランプ型23から離間させた状態で、チャック機構61をレール65,66に沿って水平方向に移動して、被加工物1の切断箇所を切断刃5に対向するように移動させた後、チャック機構61を下方へ移動させて、被加工物1を曲げ型2における曲げ溝21の位置から切断時用受け部22の位置まで移動させることにより、予め所定の位置にセットされた支持機構7の支持部71に備えた断面略U状の受け溝71a内に収容載置させて位置決め支持させる。その際、チャック機構61を進退させて曲げ溝21から離脱させて被加工物1を下方へ移動させる。
次に、図7(チ)に示すように、締め型4を切断時用受け部22に向かって移動して、被加工物1を締め型4と切断時用受け部22とにより締め付けてから、シリンダ53を駆動して、摺動部材51を摺動させることにより、切断刃5を被加工物1に向かって溝4b内を移動させる。これにより、切断刃5が締め型4の溝4bから切断時用受け部22の溝22bに入り込んだときには、被加工物1を切断刃5により切断することができ、これにより、締め型4の幅よりも、被加工物1の曲げ加工後の直線部の長さを短く切断できる。
その後は、シリンダ53を駆動して、切断刃5を引き戻した後、締め型4を切断時用受け部22から離間させて、被加工物1の締め付けを開放する。そして、図6の(ハ)に戻って以後の操作を繰り返すことにより、連続して曲げと切断を行うことができる。
次に、この実施例の効果を説明する。
この実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置では、上述のように、曲げアーム3の回転により締め型4を曲げ型2における曲げ溝21の廻りに公転して被加工物1を曲げ加工した後、送給機構6により被加工物1の長手方向と直交する方向で該被加工物1の曲げ加工方向とは逆方向に移動させると共に切断時用受け部22の位置で被加工物1を締め型4で締め付け固定した状態で該被加工物1を切断刃5により所定の位置で切断する際に被加工物1における曲げ加工部分近傍位置の直線部分を載置状態で位置決め支持する支持機構7が備えられている構成としたことで、切断時における被加工物1の撓みを防止することができるようになるという効果が得られる。
また、支持機構7が、被加工物1と直交する方向に移動可能に構成されることで、被加工物1を任意の位置で位置決めした状態で切断することができるようになる。
また、チャック機構61は被加工物1の長手方向及び水平方向とも直交する方向に移動可能に構成されることで、切断時における被加工物を水平状態に維持させることができるようになる。
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、被加工物として丸パイプを例に採ったが、これには限定されない。
また、実施例では、曲げ溝が一段のみの場合を例に採ったが、曲げ溝が複数段備えられた物にも本発明を適用することができる。
実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置を示す平面図である。 曲げ型の曲げ溝部分で切断した要部の拡大図である。 図2のA−A線における曲げ型の縦断面図である。 図2のB−B線における縦断面図である。 曲げ型の切断時受け部の部分で切断した要部の拡大図である。 実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置による複数回の曲げ加工後の切断を説明する前半部の説明図である。 実施例の切断機構を備えた曲げ加工装置による複数回の曲げ加工後の切断を説明する後半部の説明図である。
符号の説明
1 被加工物
2 曲げ型
21 曲げ溝
22 切断時用受け部
22a 溝
22b 溝
23 クランプ型
23a 溝
3 曲げアーム
31 曲げ軸
32 締め台
4 締め型
4a 曲げ溝
4b 溝
5 切断刃
50 切断機構
51 摺動部材
52 案内部材
53 シリンダ
6 送給機構
61 チャック機構
62 レール
63 レール
64 移動台
65 レール
66 レール
7 支持機構
71 支持部
71a 受け溝
72 アーム
73 シリンダ
8 ワイパ型
9 圧力型
10 装置本体

Claims (4)

  1. 被加工物の曲げ形状に応じた曲げ溝と該曲げ溝の下方に切断時用受け部を有する曲げ型と、
    該曲げ型を中心として回転する曲げアームと、
    該曲げアームに備えられていて前記被加工物に向かって移動して該被加工物を前記曲げ型における曲げ溝または切断用受け部との間で締め付け固定する締め型と、
    前記曲げアームに備えられていて前記切断時用受け部に支持された前記被加工物に向かって移動して切断する切断刃と、
    前記長尺状の被加工物の基端側をチャック機構により把持して該被加工物の長手方向に送給すると共に該被加工物の長手方向と直交する方向に移動する送給機構と、
    前記被加工物の長手方向に直交する水平方向に開いた断面U字状の受け溝に、該受け溝を開口したまま該受け溝単独で前記被加工物を収容載置して該被加工物を位置決め支持する支持部を有し、前記曲げアームの回転により前記締め型を前記曲げ型における曲げ溝の廻りに公転して前記被加工物を曲げ加工した後、前記送給機構により前記被加工物の長手方向と直交する方向で該被加工物の曲げ加工方向とは逆方向に移動させると共に前記切断時用受け部の位置で前記被加工物を前記締め型で締め付け固定した状態で該被加工物を切断刃により所定の位置で切断する際に前記被加工物における曲げ加工部分近傍位置の直線部分を位置決め支持する支持機構と、
    が備えられていることを特徴とする切断機構を備えた曲げ加工装置。
  2. 請求項1に記載の切断機構を備えた曲げ加工装置において、前記支持機構は前記被加工物と直交する方向に位置調整可能に構成されていることを特徴とする切断機構を備えた曲げ加工装置。
  3. 請求項1または2に記載の切断機構を備えた曲げ加工装置において、前記チャック機構は前記被加工物の長手方向及び水平方向とも直交する方向に移動可能に構成されていることを特徴とする切断機構を備えた曲げ加工装置。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の切断機構を備えた曲げ加工装置において、前記曲げ型には形状の異なる曲げ溝が複数段備えられていることを特徴とする切断機構を備えた曲げ加工装置。
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