JP5413908B2

JP5413908B2 - フォーミングマシン

Info

Publication number: JP5413908B2
Application number: JP2010071550A
Authority: JP
Inventors: 浩金森
Original assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Asahi Seiki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2030-03-26
Also published as: JP2011200916A

Description

本発明は、ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備えたフォーミングマシンに関する。

従来、この種のフォーミングマシンとして、保持用スライド駆動機構に備えた折曲加工ツールに保持ツールがスライド可能に組み付けられると共に、圧縮スプリングによって心金側に付勢されたものが知られている。そして、ワークが心金と折曲加工ツールとの間に供給されると、保持ツールが折曲加工ツールと一体になってワークに接近し、先に保持ツールがワークに当接して心金との間でワークを保持する。そこから折曲加工ツールがワークに更に接近してからワークに当接し、ワークが心金に沿った形状に折り曲げ加工される。この間、圧縮スプリングが、折曲加工ツールの移動に伴って圧縮変形される。なお、上記した折り曲げ加工後、複数の加工用スライド駆動機構が巻付加工ツールをワークに押し付けてワークを心金に巻き付けるように成形する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１０２８９９号公報（図３，図４、段落［００２４］）

ところで、保持ツールによってワークを保持する保持力の最適値や折曲加工ツールでワークを加工する前に保持ツールをワークに当接させる最適な当接タイミングは、ワークの材料や形状によって異なる。しかしながら、上記した従来のフォーミングマシンでは、上記保持力を変更するためには圧縮スプリングを交換する必要があり、上記当接タイミングを変更するためには、折曲加工ツールにおける保持ツールの初期位置を変更する必要があるので、ワークの形状及び材料の変更時の段取りに手間がかかった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ワークの形状及び材料の変更に容易に対応可能なフォーミングマシンの提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係るフォーミングマシンは、ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを心金に向けた同方向でスライド駆動し、保持ツールと心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で折曲加工ツールをワークに押し付けて折り曲げた後、複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールをワークに押し付けてワークを心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、保持用スライド駆動機構に、保持ツール用のサーボモータと折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、保持ツールと折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、折曲加工ツールに形成されて、保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、保持ツール用のサーボモータにより回転駆動され、保持ツールのスライド方向と直交する方向に回転軸を有する回転出力盤と、回転出力盤の回転中心からオフセットした位置に設けられた偏心軸部と、偏心軸部と保持ツールとを連結するリンクとを備えたところに特徴を有する。

請求項２の発明に係るフォーミングマシンは、ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを心金に向けた同方向でスライド駆動し、保持ツールと心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で折曲加工ツールをワークに押し付けて折り曲げた後、複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールをワークに押し付けてワークを心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、保持用スライド駆動機構に、保持ツール用のサーボモータと折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、保持ツールと折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、折曲加工ツールに形成されて、保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、保持ツールに固定されかつ保持ツールのスライド方向と平行に配置されたラックと、ベース基板に対して回転可能に固定されかつラックに噛合するピニオンとを備え、ピニオンを保持ツール用のサーボモータにより回転駆動可能としたところに特徴を有する。

請求項３の発明に係るフォーミングマシンは、ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを心金に向けた同方向でスライド駆動し、保持ツールと心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で折曲加工ツールをワークに押し付けて折り曲げた後、複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールをワークに押し付けてワークを心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、保持用スライド駆動機構に、保持ツール用のサーボモータと折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、保持ツールと折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、折曲加工ツールに形成されて、保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、保持ツールに固定されかつ保持ツールのスライド方向と平行に延びるスライド用螺子と、ベース基板に対して回転可能に固定されかつスライド用螺子に螺合する回転ナットとを備え、回転ナットを保持ツール用のサーボモータにより回転駆動可能としたところに特徴を有する。

請求項４の発明に係るフォーミングマシンは、ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを心金に向けた同方向でスライド駆動し、保持ツールと心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で折曲加工ツールをワークに押し付けて折り曲げた後、複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールをワークに押し付けてワークを心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、保持用スライド駆動機構に、保持ツール用のサーボモータと折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、保持ツールと折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、折曲加工ツールに形成されて、保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、ベース基板の前面と平行でベース基板の前方に位置した揺動軸を中心に揺動可能に設けられ、揺動軸よりベース基板側の端部が保持ツールに連結されたシーソー形の揺動レバーと、ベース基板に固定されかつ折曲加工ツールよりベース基板から前方に離れた位置まで突出し、揺動レバーを揺動可能に支持するレバー支持突部と、ベース基板に固定されかつ保持用スライド駆動機構よりベース基板から前方に離れた位置まで突出し、保持ツール用のサーボモータを支持するモータ支持突部と、ベース基板の前面より前方に離して設けられ、保持ツール用のサーボモータの回転出力を揺動レバーの揺動出力に変換する回転揺動変換機構とを備え、折曲加工ツール用のサーボモータの回転出力を折曲加工ツールのスライド動作に変換する回転スライド変換機構を、ベース基板と回転揺動変換機構との間に配置したところに特徴を有する。

請求項５の発明は、請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシンにおいて、心金には、ブランク材であるワークが側方から送給される第１次加工位置と、その第１次加工位置より前方に配置された第２次加工位置とが設定され、ベース基板には、心金の側面に沿ってツール挿通孔が前後に貫通形成されると共に、ツール挿通孔を介してワークを後方から押圧し、第１次加工位置から第２次加工位置へと移動するワークシフト機構が設けられ、保持ツール、折曲加工ツール及び巻付加工ツールには、それぞれ第１次加工位置でワークに押しつけられる１次加圧部と、第２次加工位置でワークに押しつけられる２次加圧部とが一体に備えられているところに特徴を有する。

請求項６の発明は、請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシンにおいて、心金の側方位置でベース基板を前後に貫通した板金送給孔と、板金送給孔を通してベース基板の後側から前側へと帯板状板金を間欠的に送給する板金送給装置と、板金送給孔の前側位置で帯板状板金からブランク材を打ち抜くプレス機構と、プレス機構で打ち抜かれたブランク材をワークとして心金と保持ツールとの間に側方から送給するブランク材送給装置とを備えたところに特徴を有する。

請求項７の発明は、請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシンにおいて、保持ツールをワークに当接させて心金との間で第１の保持力でワークを仮保持した後、折曲加工ツールによる折り曲げ加工を行う前に、第１の保持力をそれより大きな第２の保持力へと変化させて保持するように保持ツール用のサーボモータの制御プログラムが構成されているところに特徴を有する。

［請求項１〜４の発明］
本発明のフォーミングマシンでは、保持ツールと折曲加工ツールとを別々のサーボモータによって別々にスライド駆動可能としたので、保持ツールによるワークに対する保持力やワークへの当接タイミングをサーボモータの制御プログラムの変更によって容易に変更することができ、ワークの形状及び材料の変更に容易に対応することが可能になる。

本発明において、保持ツール用のサーボモータにより保持ツールをスライドさせる機構は、例えば、請求項１の構成のように、サーボモータにより回転駆動される回転出力盤に備えた偏心軸部と、偏心軸部と保持ツールとを連結するリンクとで構成されてもよい。また、請求項２の構成のように、保持ツールに固定されかつ保持ツールのスライド方向と平行に延びるラックと、ベース基板に対して回転可能に固定されかつラックに噛合するピニオンとを設け、ピニオンをサーボモータにより回転駆動可能にすることで構成されてもよいし、請求項３の構成のように、保持ツールに固定されて保持ツールのスライド方向と平行に延びるスライド用螺子と、ベース基板に対して回転可能に固定されかつスライド用螺子に螺合する回転ナットとを設け、回転ナットをサーボモータにより回転駆動可能にすることで構成されてもよい。

また、請求項４のフォーミングマシンでは、折曲加工ツール用のサーボモータの回転出力を折曲加工ツールのスライド動作に変換する回転スライド変換機構と、保持ツール用のサーボモータの回転出力を揺動レバーを介して保持ツールのスライド動作に変換する回転揺動変換機構とが、ベース基板の前側で前後方向に重ねて配置されるので、保持用スライド駆動機構全体がコンパクトになる。

［請求項５の発明］
請求項５のフォーミングマシンでは、心金の第１次加工位置にブランク材であるワークが側方から送給されると、保持ツールの１次加圧部と心金との間にワークが保持された状態で、折曲加工ツール及び巻付加工ツールの１次加圧部によってワークが加圧されて心金に巻き付けられたリング状に成形される。そして、保持ツール、折曲加工ツール及び巻付加工ツールの１次加圧部がワークから離間したときに、リング状のワークがワークシフト機構によって心金の第１次加工位置から第２次加工位置へと押されて移動し、新たなブランク材であるワークが第１次加工位置に送給される。そして、第１次加工位置では、新たなブランク材であるワークが、上述の通り加圧されてリング状に成形され、第２次加工位置ではリング状のワークが保持ツール、折曲加工ツール及び巻付加工ツールの２次加圧部によって再加圧されて目標形状へと近づけられる。このように複数回に亘ってワークを加圧成形することで、ワークの成形の形状が安定する。

［請求項６の発明］
請求項６の構成では、帯板状板金からのブランク材を打ち抜く工程と、ブランク材を心金に巻き付けたリング状に成形する工程とを、１台のフォーミングマシンで行うことができるので生産効率もよい。

［請求項７の発明］
請求項７のフォーミングマシンでは、ワークに対する保持力を第１から第２の保持力へと増加させてワークを保持するので、ワークに打痕が付くことを防止することができる。

本発明の一実施形態に係るフォーミングマシンの前面図フォーミングマシンの一部を拡大した前面図フォーミングマシンの側断面図保持ツール等が心金から離間した一部拡大側断面図保持ツール等が心金に接近した状態の一部拡大側断面図プレス機構の側断面図心金、保持ツール、加工ツール群の前面図心金、保持ツール、加工ツール群の前面図心金、保持ツール、加工ツール群の前面図第２実施形態に係るフォーミングマシンの一部拡大側断面図第３実施形態に係るフォーミングマシンの一部拡大側断面図変形例に係るフォーミングマシンの一部拡大側断面図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図９に基づいて説明する。図１には、本実施形態のフォーミングマシン１０を前方から見た状態が示されている。同図に示すように、フォーミングマシン１０は、ベース基板１１の前面に設けた心金１２の周りに保持用スライド駆動機構４０と複数の加工用スライド駆動機構１３とを放射状に配置して備えている。加工用スライド駆動機構１３は全部で３つ備えられ、そのうちの１つの加工用スライド駆動機構１３は心金１２の下方に延び、残りの２つの加工用スライド駆動機構１３，１３は、心金１２から斜め下方に延びかつ左右対照に配置されている。一方、保持用スライド駆動機構４０は、心金１２から上方に延びている。

図３に示すように、心金１２は、ベース基板１１に備えた中心台３０に固定されている。中心台３０は、ベース基板１１に貫通形成された中心孔１１Ａに嵌合固定されてベース基板１１の前面に突出している。中心台３０の前面には、前面凹部３０Ａが形成され、そこに前面盤３１が嵌合固定されている。そして、図４に示すように、前面盤３１を前後に貫通した心金支持孔３１Ａに中心台３０側から心金１２が挿通されて前方に突出した状態に固定されている。その心金１２は、図２に示すように、軸方向の前方から見ると下面が水平になって、その下面から両側面が上方に直角に立ち上がると共に、略半円状の上面によって両側面の上端部間が連絡された形状になっている。また、前面盤３１の前面には、心金１２の回りを囲む包囲壁３２が突出して設けられ、その包囲壁３２には、保持用スライド駆動機構４０及び複数の加工用スライド駆動機構１３に対応した複数のガイド孔３２Ｇが放射状に形成されている。さらに、図３に示すように、包囲壁３２の前面に前面カバー３３が固定され、その前面カバー３３に貫通形成されたワーク排出孔３３Ａ内に心金１２の先端部が遊嵌されている。

加工用スライド駆動機構１３は、ベース基板１１の前面に重ねて固定された固定ベース１４を備え、その固定ベース１４のうち心金１２側の端部には、可動ベース１５が心金１２に接離するようにスライド可能（直動可能）に支持されている。また、固定ベース１４のうち心金１２から離れた側の端部には、クランク軸１６が回転可能に設けられている。クランク軸１６の回転中心は、ベース基板１１の前後方向を向いていて、クランク軸１６のうち回転軸からオフセットした偏心軸部１６Ａと可動ベース１５との間がクランクリンク１７によって連結されている。

固定ベース１４及びベース基板１１には、クランク軸１６の回転軸上に動力伝達孔１８が形成され、その動力伝達孔１８のうちベース基板１１の後面側開口縁には、減速機１９が固定されている。また、その減速機１９の後面には、巻付加工用のサーボモータ２０のステータ２０Ｓが固定され、サーボモータ２０の図示しない回転出力軸が減速機１９に連結されている。そして、減速機１９の回転出力軸１９Ｇが動力伝達孔１８内でクランク軸１６に連結され、これにより、サーボモータ２０にてクランク軸１６が回転駆動されて、可動ベース１５が心金１２に接離するようにスライド駆動される。

図２に示すように、可動ベース１５の先端部から心金１２側に向けて巻付加工ツール２１が突出し、前面盤３１のガイド孔３２Ｇにスライド可能に挿入されている。また、図４に示すように、各巻付加工ツール２１の先端部からは、心金１２の軸方向に沿った２カ所から心金１２に向かって１対の突部が突出していて、それら突部のうちベース基板１１側の突部が本発明に係る１次加圧部２１Ａとなり、ベース基板１１から離れた側の突部が本発明に係る２次加圧部２１Ｂになっている。なお、巻付加工ツール２１の１次加圧部２１Ａと２次加圧部２１Ｂは、略同一形状になっている。以下、１次加圧部２１Ａと２次加圧部２１Ｂとを区別しない場合には、巻付加工ツール２１の先端部といい、後述する折曲加工ツール４１、保持ツール４５に関しても同様とする。

図２に示すように、中央の加工用スライド駆動機構１３における巻付加工ツール２１の先端部は、巻付加工ツール２１の下面と平行な平坦面を有し、その平坦面の両横角部は、両横の巻付加工ツール２１，２１との干渉を避けるために面取りされて傾斜面になっている。これに対し、両横の加工用スライド駆動機構１３，１３の巻付加工ツール２１，２１における先端部には、心金１２の下面側両角部に対応したＶ字溝が形成されている。

図３に示すように、保持用スライド駆動機構４０は、加工用スライド駆動機構１３と同様に、固定ベース１４と可動ベース１５とクランク軸１６とクランクリンク１７と折曲加工用のサーボモータ４０Ｍとを備え、そのサーボモータ４０Ｍの動力により可動ベース１５が心金１２に対して接離するようにスライド駆動される。この保持用スライド駆動機構４０の可動ベース１５の先端部からは、図２に示すように、心金１２に向けて折曲加工ツール４１が突出している。折曲加工ツール４１は、ツール基礎部４２の先端部に形成した凹部４２Ａにツール本体部４３を嵌合固定してなり、ツール基礎部４２が前面盤３１のガイド孔３２Ｇにスライド可能に支持されている。

図４に示すように、ツール本体部４３の先端部には、巻付加工ツール２１と同様に、心金１２の軸方向に沿った２箇所に１次加圧部４３Ａと２次加圧部４３Ｂとが突出した状態に設けられ、１次加圧部４３Ａがベース基板１１側に配置される一方、２次加圧部４３Ｂがベース基板１１から離れた側に配置されている。このツール本体部４３においても、１次加圧部４３Ａと２次加圧部４３Ｂの形状は略同一になっていて、共に、図７（Ａ）に示すように心金１２の略半円状の上面に対応した略半円状の湾曲凹部４３Ｗを中央に備えた二股形状になっている。

図２に示すように、折曲加工ツール４１のうちツール基礎部４２には、可動ベース１５（図３参照）側の端部から長手方向の中間位置に亘って第１ガイド溝４４Ａが形成されている。また、折曲加工ツール４１には、第１ガイド溝４４Ａのうち心金１２側の端面中央と湾曲凹部４３Ｗの奥部中央との間を連絡するように第２ガイド溝４４Ｂが形成されている。そして、保持ツール４５が第１と第２のガイド溝４４Ａ，４４Ｂにスライド可能に組み付けられている。

具体的には、保持ツール４５は、第１ガイド溝４４Ａにスライド可能に係合したブロック状の保持ツール基礎部４６の先端から保持ツール本体部４７を突出させてなり、その保持ツール本体部４７が第２ガイド溝４４Ｂにスライド可能に係合している。また、保持ツール本体部４７は、図２に示すように前方から見た状態より、図４に示すように側方から見た状態が幅広になった帯板状をなしている。そして、保持ツール４５の先端部（詳細には、その保持ツール本体部４７の先端部）にも、巻付加工ツール２１と同様に、心金１２の軸方向に沿った２箇所に１次加圧部４７Ａと２次加圧部４７Ｂとが突出した状態に設けられ、１次加圧部４７Ａがベース基板１１側に配置される一方、２次加圧部４７Ｂがベース基板１１から離れた側に配置されている。また、この保持ツール４５では、１次加圧部４７Ａと２次加圧部４７Ｂの形状が異なっている。即ち、１次加圧部４７Ａの先端面には、後述するワークＷと同じ幅の押圧溝４７Ｍが形成されている。これに対し、２次加圧部４７Ｂの先端面は平坦になっている。

図３に示すように、保持用スライド駆動機構４０のうち固定ベース１４には、可動ベース１５の位置よりもベース基板１１から離れる位置まで突出したレバー支持突部５９が備えられている。具体的には、固定ベース１４の両側縁部の上面に１対のＬ形アングルの一方辺５８，５８（図１参照）が取り付けられ、その他方辺がベース基板１１から離れる側に立ち上がって１対の側壁を形成している。また、それら１対の側壁は、折曲加工ツール４１の両側方に位置し、それら１対の側壁から１対のレバー支持突部５９，５９が前方に突出している。そして、図２に示すように、１対のレバー支持突部５９，５９の間に揺動軸４９Ｊが差し渡されている。また、揺動軸４９Ｊは、図３に示すように、保持ツール４５の上端部の前方位置に配置され、その揺動軸４９Ｊに本発明に係るシーソー形の揺動レバー４９が揺動可能に支持されている。そして、揺動レバー４９におけるベース基板１１側の端部が、保持ツール４５の上端部に備えた摺動孔４８に受容されて、揺動レバー４９の揺動に連動して保持ツール４５が直動するようになっている。

図３に示すように、一方のレバー支持突部５９における上端位置には、減速機５１が固定されている。減速機５１のうち保持用スライド駆動機構４０における左右方向の中央側を向いた端面には、図示しない回転出力盤が取り付けられ、その回転出力盤のうち回転中心からオフセットした位置に偏心軸部５１Ｇが設けられている。そして、その偏心軸部５１Ｇと揺動レバー４９のうちベース基板１１から離れた側の端部との間が、リンク５０によって連結されている。また、減速機５１のうち前記回転出力盤と反対側の端面には、図１に示すように、ギヤボックス５３が取り付けられている。このギヤボックス５３は、減速機５１と反対側の端部が上方に向かって屈曲し、その上端面に保持ツール用のサーボモータ４０Ｎが取り付けられている。そして、ギヤボックス５３内に備えた図示しない１対のベベルギヤを介して保持ツール用のサーボモータ４０Ｎの回転出力軸が減速機５１に連結されている。これにより、保持ツール用のサーボモータ４０Ｎの動力によってリンク５０、揺動レバー４９を揺動させて保持ツール４５を上下にスライド駆動することができる。

図２に示すように、前面盤３１には、心金１２から両側方に延びるように水平溝３２Ｍ，３２Ｍが包囲壁３２に形成され、それらのうち図２に向かって左側の水平溝３２Ｍにワークストッパ５７が組み付けられる一方、右側の水平溝３２Ｍにワーク送給ガイド５６が組み付けられている。そして、細長い長方形をなしたブランク材であるワークＷがワーク送給ガイド５６側から心金１２と保持ツール４５及び折曲加工ツール４１との間に送給されるようになっている。

具体的には、ワーク送給ガイド５６には、心金１２の上面の頂点に接する水平線上にワーク送給溝５６Ａが形成されている。また、ワーク送給ガイド５６の先端部は、ワーク送給溝５６Ａより上側部分が下側部分より段付き状に心金１２側に突出している。また、ワークストッパ５７の先端面は、ワーク送給溝５６Ａの延長線上に段差部を有し、ワーク送給ガイド５６と同様に段差部より上側部分が下側部分より段付き状に心金１２側に突出している。そして、図７（Ａ）に示すように、ワーク送給溝５６Ａから心金１２側に送給されたワークＷの一端部が、ワークストッパ５７のうち段差面より下側のストッパ面５７Ｓに当接した状態で、ワークＷの他端部がワーク送給ガイド５６のうち段差面より下側部分の先端面より僅かに前方に配置される。また、心金１２の軸方向においては、その心金１２のうち前記した巻付加工ツール２１、折曲加工ツール４１及び保持ツール４５（以下、適宜「ツール群２１，４１，４５」という）の１次加圧部２１Ａ，４３Ａ，４７Ａに囲まれた第１次加工位置に、ワーク送給溝５６ＡからワークＷが送給される。その第１次加工位置でワークＷは、図５に示すように、保持ツール４５の押圧溝４７Ｍに受容されて、図７（Ｂ）に示すように、保持ツール４５と心金１２との間に挟持される。この状態で折曲加工ツール４１が心金１２に接近し、図８（Ａ）に示すように、折曲加工ツール４１の湾曲凹部４３Ｗと心金１２の上面との間で、ワークＷが中央にＵ字状に湾曲変形される。次いで、図８（Ｂ）に示すように、左右両側の巻付加工ツール２１，２１が心金１２に接近してワークＷの両端部を心金１２の下端側両角部に合わせて折り曲げる。そして、最後に中央の巻付加工ツール２１が心金１２に接近してワークＷの両端部を心金１２の下面に押し付ける。これらにより、ワークＷが心金１２に巻き付けられた状態に成形される。

図３に示すように、ベース基板１１の後面には、ベース基板１１の後面と直交しかつ鉛直に起立した後面補強壁１１Ｗが備えられると共に、ベース基板１１の後面と後面補強壁１１Ｗとに支持された水平板１１Ｖが、ベース基板１１における中心台３０の下方位置に設けられている。そして、水平板１１Ｖの上面には、ワークシフト機構７０が取り付けられている。ワークシフト機構７０は、上記した加工用スライド駆動機構１３と同様に、固定ベース１４と可動ベース１５とクランク軸１６とクランクリンク１７とワークシフト用のサーボモータ７１とを備えている。そして、可動ベース１５がベース基板１１の後面に近い側に配置される一方、サーボモータ７１がベース基板１１の後方に離れた側に配置され、サーボモータ７１の動力によって可動ベース１５をベース基板１１の後面に接離させるようにスライド駆動する。

ワークシフト機構７０の可動ベース１５には、ワーク移動ツール７２が取り付けられている。ワーク移動ツール７２は、円柱状のガイド突部７３に先端から直動ロッド７４を突出させた構造になっている。直動ロッド７４は、図７（Ａ）に示すように、左右に対をなして設けられている。このワーク移動ツール７２に対応させて、図４に示すように、中心台３０の中心部には、ガイド孔３０Ｂが貫通形成されると共に、前面盤３１には心金１２の両側面に沿って１対のツール挿通孔（図示せず）が前後方向に貫通形成されている。そして、ガイド突部７３がガイド孔３０Ｂにスライド可能に係合した状態で、１対の直動ロッド７４，７４が１対のツール挿通孔に挿通されている。また、１対の直動ロッド７４，７４の前端部は、通常は図５に示すように心金１２における第１次加工位置より後方に位置している。そして、ツール群２１，４１，４５が心金１２から離れたときに、第１次加工位置で成形済みのワークＷを、図４に示すように直動ロッド７４，７４が後側から押して、心金１２のうちツール群２１，４１，４５の２次加圧部２１Ｂ，４３Ｂ，４７Ｂに囲まれた第２次加工位置に送給する。そして、その第２次加工位置で、ワークＷがツール群２１，４１，４５の２次加圧部２１Ｂ，４３Ｂ，４７Ｂにて再加圧される。また、ワークＷは、直動ロッド７４，７４に押されて心金１２の前端側に溜まると共に心金１２の前端から押し出されてワーク排出孔３３Ａから排出される。

図２に示すように、ワーク送給ガイド５６におけるワークＷの送給元側には、そのワーク送給ガイド５６の延長線上にワーク送給レール５５が延びている。ワーク送給レール５５には、ワーク送給ガイド５６のワーク送給溝５６Ａに連通したワーク送給溝５５Ａが形成されている。そして、図１に示すように、ワーク送給レール５５の送給元側には、プレス機構６０、ブランク材送給装置８０が設けられている。

図６に示すように、プレス機構６０は、ベース基板１１の前面に固定されてワーク送給レール５５の上方に配置され、上記した加工用スライド駆動機構１３と同様に、図６に示すように、固定ベース１４と可動ベース１５とクランク軸１６とクランクリンク１７と打抜プレス用のサーボモータ６０Ｍとを備えている。そして、可動ベース１５がプレス機構６０の下端部に配置される一方、サーボモータ６０Ｍがプレス機構６０の上端部に配置されて、サーボモータ６０Ｍの動力によって可動ベース１５が上下にスライド駆動される。また、可動ベース１５の下端面には、打抜用パンチ６２と裁断用パンチ６３とが前後に並べて取り付けられている。

可動ベース１５の下方には、ベース基板１１から前方に突出した台座部１１Ｄが設けられ、その台座部１１Ｄの上には、上から順番に押え盤６４、ダイ６５、ガイド盤６６が重ねて設けられている。押え盤６４とダイ６５とには、打抜用パンチ６２を突入可能な打ち抜き孔６８が形成されると共に、ガイド盤６６には、打ち抜き孔６８との対向位置にワークＷの板厚程度の深さのガイド溝（図６には小さすぎて現れず）が形成されている。そして、そのガイド溝がワーク送給レール５５のワーク送給溝５５Ａに繋がっている。また、押え盤６４、ダイ６５、ガイド盤６６及び台座部１１Ｄには、裁断用パンチ６３との対向位置に裁断孔６７が貫通形成されている。さらに、ベース基板１１には、押え盤６４等と対向する位置に板金送給孔１１Ｔが貫通形成され、ベース基板１１の後面側に備えた板金送給装置６１からフープ材９１（本発明の「帯板状板金」に相当する）が押え盤６４とダイ６５との間に備えた隙間に間欠的に送給される。そして、フープ材９１から打抜用パンチ６２がブランク材を打ち抜いてガイド盤６６のガイド溝内へとワークＷとして排出し、ブランク材が打ち抜かれた後のフープ材９１を裁断用パンチ６３で裁断して台座部１１Ｄの下方に排出する。

また、図１に示すように、ブランク材送給装置８０は、サーボモータ８２でクランク軸８３を回転駆動し、そのクランク軸８３に連結されたクランクリンク８４をガイド盤６６側に進退させて、そのクランクリンク８４の先端に備えた図示しない直動突片によって、ガイド盤６６におけるガイド溝内でワークＷをワーク送給レール５５側に送給する。これにより、プレス機構６０にてフープ材９１からワークＷとしてのブランク材が打ち抜かれる度に、そのワークＷがワーク送給レール５５側に移動され、ワーク送給レール及びガイド５５，５６のワーク送給溝５５Ａ，５６Ａ内のワークＷが心金１２と折曲加工ツール４１及び保持ツール４５との間に押し出されるようにして供給される。

本実施形態のフォーミングマシン１０の構成に関する説明は以上である。次に、このフォーミングマシン１０の作用効果について説明する。このフォーミングマシン１０では、フープ材９１から打ち抜いたブランク材としてのワークＷを、図５に示すように、心金１２における第１加工位置にてツール群２１，４１，４５の１次加圧部２１Ａ，４３Ａ，４７Ａにて加圧してリング状に成形する。そして、そのリング状のワークを心金１２における第２加工位置にてツール群２１，４１，４５の２次加圧部２１Ｂ，４３Ｂ，４７Ｂにて再加圧する。これにより、ワークＷの成形の形状が安定する。しかも、フープ材９１からのブランク材をワークＷとして打ち抜く工程と、ブランク材であるワークＷを心金１２に巻き付けたリング状に成形する工程とを、１台のフォーミングマシン１０で行うことができるので生産効率もよい。

ここで、上記した心金１２を図９に示した角柱状の心金１２Ｖに交換すると共に、上記した折曲加工ツール４１のツール本体部４３を、図９（Ａ）に示した角溝４３Ｚを備えたツール本体部４３Ｖに交換して、図９（Ｂ）に示した角筒状にワークＷを成形するようにワークＷの形状変更を行った場合、上記した半円弧状の曲面を有する形状にワークＷを成形する場合とは異なる保持力や当接タイミングで保持ツール４５をワークＷに押し付ける必要が生じ得る。

しかしながら、本実施形態のフォーミングマシン１０では、折曲加工ツール４１と保持ツール４５とを別々のサーボモータ４０Ｍ，４０Ｎによって別々にスライド駆動可能としたので、保持ツール４５によるワークＷに対する保持力やワークＷへの当接タイミングをサーボモータ４０Ｎの制御プログラム（図示せず）の変更によって容易に変更することができ、ワークＷの形状及び材料の変更に容易に対応することが可能になる。これにより、ワークＷの生産効率が向上する。

また、本実施形態のフォーミングマシン１０では、折曲加工ツール４１用のサーボモータ４０Ｍの回転出力を折曲加工ツール４１のスライド動作に変換する回転スライド変換機構（保持用スライド駆動機構４０のクランク軸１６、クランクリンク１７、可動ベース１５等）と、保持ツール４５用のサーボモータ４０Ｎの回転出力を揺動レバー４９を介して保持ツール４５のスライド動作に変換する回転揺動変換機構（リンク５０，偏心軸部５１Ｇ等）とが、ベース基板１１の前側で前後方向に重ねて配置されるので、保持用スライド駆動機構４０全体がコンパクトになる。

［第２実施形態］
本実施形態に係るフォーミングマシン１０Ｗは、図１０に示されている。フォーミングマシン１０Ｗの保持ツール４５Ｗの上端部には、前方に突出したラック用突部１００Ａが設けられ、その前面に上下方向に延びたラック１００が形成されている。ラック１００の前方には、ラック１００と噛合するピニオン１０１が配置され、図示しない傘歯車を介してサーボモータ４０Ｎによって回転駆動可能になっている。また、サーボモータ４０Ｎ及び減速機５１は、保持用スライド駆動機構４０の下側位置に配置され、保持用スライド駆動機構４０に設けた図示しない支持部材に固定されている。その他の構成に関しては、第１実施形態と同じである。本実施形態によっても、第１実施形態と同様に、ワークＷの形状及び材料の変更に容易に対応することが可能になる。

［第３実施形態］
本実施形態に係るフォーミングマシン１０Ｘは図１１に示されており、前記第２実施形態を変形したものである。フォーミングマシン１０Ｘの保持ツール４５Ｘの上端部には、上方に向かって延びるスライド用螺子１０２が固定されている。また、保持ツール４５Ｘの上方には、スライド用螺子１０２に螺合するウォームホイール１０３（本発明の「回転ナット」に相当する）が配置されている。ウォームホイール１０３は、減速機５１に設けられて保持用スライド駆動機構４０における左右方向に延びたホイール支持部材５１Ａに対して回転可能に固定されている。ホイール支持部材５１の内部には、ウォームギア１０４が備えられ、このウォームギア１０４とウォームホイール１０３とが噛合している。また、ウォームギア１０４は、第２実施形態のピニオン１０１と同様に、図示しない傘歯車を介してサーボモータ４０Ｎによって回転駆動可能になっている。その他の構成に関しては、第２実施形態と同じである。本実施形態の構成によっても第２実施形態と同様の効果を奏することができる。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）前記第１実施形態では、サーボモータ４０Ｎの動力によって揺動するリンク５０が、揺動レバー４９を介して保持ツール４５に連結されていたが、図１２に示すように、直接、保持ツール４５Ｖに連結されてもよい。

（２）前記第３実施形態では、本発明に係る「回転ナット」をウォームホイール１０３に適用していたが、平歯車に適用してもよい。即ち、保持ツール４５Ｘのスライド方向と平行な回転軸を有する平歯車をスライド用螺子１０２に螺合させ、この平歯車と噛合する別の平歯車をサーボモータ４０Ｎによって回転駆動してもよい。

１０，１０Ｗ，１０Ｘフォーミングマシン
１１ベース基板
１１Ｔ板金送給孔
１２，１２Ｖ心金
１３加工用スライド駆動機構
２０，４０Ｍ，４０Ｎ，６０Ｍ，７１，８２サーボモータ
２１巻付加工ツール
２１Ａ，４３Ａ，４７Ａ１次加圧部
２１Ｂ，４３Ｂ，４７Ｂ２次加圧部
４０保持用スライド駆動機構
４１折曲加工ツール
４４Ａ第１ガイド溝
４４Ｂ第２ガイド溝
４５，４５Ｖ，４５Ｗ，４５Ｘ保持ツール
４９揺動レバー
４９Ｊ揺動軸
５０リンク
６０プレス機構
６１板金送給装置
７０ワークシフト機構
７２ワーク移動ツール
８０ブランク材送給装置
９１フープ材
１００ラック
１０１ピニオン
１０２スライド用螺子
１０３ウォームホイール（回転ナット）
Ｗワーク

Claims

ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、前記保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを前記心金に向けた同方向でスライド駆動し、前記保持ツールと前記心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で前記折曲加工ツールを前記ワークに押し付けて折り曲げた後、前記複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールを前記ワークに押し付けて前記ワークを前記心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、
前記保持用スライド駆動機構に、前記保持ツール用のサーボモータと前記折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、前記保持ツールと前記折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、
前記折曲加工ツールに形成されて、前記保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、
前記保持ツール用のサーボモータにより回転駆動され、前記保持ツールのスライド方向と直交する方向に回転軸を有する回転出力盤と、
前記回転出力盤の回転中心からオフセットした位置に設けられた偏心軸部と、
前記偏心軸部と前記保持ツールとを連結するリンクとを備えたことを特徴とするフォーミングマシン。
ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、前記保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを前記心金に向けた同方向でスライド駆動し、前記保持ツールと前記心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で前記折曲加工ツールを前記ワークに押し付けて折り曲げた後、前記複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールを前記ワークに押し付けて前記ワークを前記心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、
前記保持用スライド駆動機構に、前記保持ツール用のサーボモータと前記折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、前記保持ツールと前記折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、
前記折曲加工ツールに形成されて、前記保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、
前記保持ツールに固定されかつ前記保持ツールのスライド方向と平行に配置されたラックと、
前記ベース基板に対して回転可能に固定されかつ前記ラックに噛合するピニオンとを備え、
前記ピニオンを前記保持ツール用のサーボモータにより回転駆動可能としたことを特徴とするフォーミングマシン。
ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、前記保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを前記心金に向けた同方向でスライド駆動し、前記保持ツールと前記心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で前記折曲加工ツールを前記ワークに押し付けて折り曲げた後、前記複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールを前記ワークに押し付けて前記ワークを前記心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、
前記保持用スライド駆動機構に、前記保持ツール用のサーボモータと前記折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、前記保持ツールと前記折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、
前記折曲加工ツールに形成されて、前記保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、
前記保持ツールに固定されかつ前記保持ツールのスライド方向と平行に延びるスライド用螺子と、
前記ベース基板に対して回転可能に固定されかつ前記スライド用螺子に螺合する回転ナットとを備え、
前記回転ナットを前記保持ツール用のサーボモータにより回転駆動可能としたことを特徴とするフォーミングマシン。
ベース基板の前面に設けた心金の周りに保持用スライド駆動機構と複数の加工用スライド駆動機構とを放射状に配置して備え、前記保持用スライド駆動機構が保持ツールと折曲加工ツールとを前記心金に向けた同方向でスライド駆動し、前記保持ツールと前記心金との間で、ブランク材であるワークを挟持した状態で前記折曲加工ツールを前記ワークに押し付けて折り曲げた後、前記複数の加工用スライド駆動機構がそれぞれ巻付加工ツールを前記ワークに押し付けて前記ワークを前記心金に巻き付けるフォーミングマシンにおいて、
前記保持用スライド駆動機構に、前記保持ツール用のサーボモータと前記折曲加工ツール用のサーボモータとを別々に設けて、前記保持ツールと前記折曲加工ツールとを別々にスライド駆動可能とし、
前記折曲加工ツールに形成されて、前記保持ツールをスライド可能に案内するツールガイド部と、
前記ベース基板の前面と平行で前記ベース基板の前方に位置した揺動軸を中心に揺動可能に設けられ、前記揺動軸より前記ベース基板側の端部が前記保持ツールに連結されたシーソー形の揺動レバーと、
前記ベース基板に固定されかつ前記折曲加工ツールより前記ベース基板から前方に離れた位置まで突出し、前記揺動レバーを揺動可能に支持するレバー支持突部と、
前記ベース基板に固定されかつ前記保持用スライド駆動機構より前記ベース基板から前方に離れた位置まで突出し、前記保持ツール用のサーボモータを支持するモータ支持突部と、
前記ベース基板の前面より前方に離して設けられ、前記保持ツール用のサーボモータの回転出力を前記揺動レバーの揺動出力に変換する回転揺動変換機構とを備え、
前記折曲加工ツール用のサーボモータの回転出力を前記折曲加工ツールのスライド動作に変換する回転スライド変換機構を、前記ベース基板と前記回転揺動変換機構との間に配置したことを特徴とするフォーミングマシン。
前記心金には、前記ブランク材であるワークが側方から送給される第１次加工位置と、その第１次加工位置より前方に配置された第２次加工位置とが設定され、
前記ベース基板には、前記心金の側面に沿ってツール挿通孔が前後に貫通形成されると共に、前記ツール挿通孔を介して前記ワークを後方から押圧し、前記第１次加工位置から前記第２次加工位置へと移動するワークシフト機構が設けられ、
前記保持ツール、前記折曲加工ツール及び前記巻付加工ツールには、それぞれ前記第１次加工位置で前記ワークに押しつけられる１次加圧部と、前記第２次加工位置で前記ワークに押しつけられる２次加圧部とが一体に備えられていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。
前記心金の側方位置で前記ベース基板を前後に貫通した板金送給孔と、
前記板金送給孔を通して前記ベース基板の後側から前側へと帯板状板金を間欠的に送給する板金送給装置と、
前記板金送給孔の前側位置で前記帯板状板金から前記ブランク材を打ち抜くプレス機構と、
前記プレス機構で打ち抜かれた前記ブランク材を前記ワークとして前記心金と前記保持ツールとの間に側方から送給するブランク材送給装置とを備えたことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。
前記保持ツールを前記ワークに当接させて前記心金との間で第１の保持力で前記ワークを仮保持した後、前記折曲加工ツールによる折り曲げ加工を行う前に、前記第１の保持力をそれより大きな第２の保持力へと変化させて保持するように前記保持ツール用のサーボモータの制御プログラムが構成されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１の請求項に記載のフォーミングマシン。