JP5829670B2 - Bending clamp, processing unit and processing equipment - Google Patents
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本発明は、金属パイプ、金属チューブなどの棒状部材の曲げ加工用のクランプ、ユニットおよび装置に関するものである。 The present invention relates to a clamp, a unit and an apparatus for bending a rod-shaped member such as a metal pipe and a metal tube.
特許文献1には、曲げ型及びクランプ型の構成を簡素化し、従来に比して小型化されたパイプベンダーを提供することが記載されている。特許文献1のパイプベンダーでは、回転軸の上部に支持された曲げ型を、軸方向に分離可能な割り型により構成し、これらの割り型の夫々にクランプ型の半部を一体的に形成する。曲げ対象となる管材を、割り型と共に分離されたクランプ型との間に送り込み、割り型の合わせによりクランプ型に挾持する。この後、回転軸と共に曲げ型を回転させて、この曲げ型の外周に形成された凹溝の案内に沿って曲げる構成とする。 Patent Document 1 describes that a pipe bender that has a simplified configuration of a bending die and a clamp die and is smaller than the conventional one is provided. In the pipe bender of Patent Document 1, the bending mold supported on the upper part of the rotating shaft is configured by a split mold that can be separated in the axial direction, and a clamp mold half is formed integrally with each of these split molds. . The pipe material to be bent is sent between the split mold and the clamp mold, and is held by the clamp mold by combining the split molds. Thereafter, the bending die is rotated together with the rotating shaft, and the bending die is bent along the guide of the concave groove formed on the outer periphery of the bending die.
特許文献2には、コンパクトで制御が容易なパイプ曲げ加工装置のパイプ曲げ加工ユニットを提供することが記載されている。特許文献2の加工ユニットは、曲げロールと、パイプを曲げロールに固定するクランプと、パイプを曲げロールに押し付けながら曲げロールに沿って移動してパイプを曲げるプレッシャとを備えたパイプ曲げ加工装置のパイプ曲げ加工ユニットにおいて、前記クランプを前記曲げロールに対して接離可能に支持させるとともに、前記プレッシャの移動軌跡を決定するプレッシャ用カムを有する固定プレートを設置し、前記プレッシャを前記曲げロールに対して接離可能に支持させるとともに、前記クランプを移動させるクランプ用カムを有する回動プレートを配設し、それらのカムによって前記クランプと前記プレッシャとを作動させるようにしたことを特徴とするパイプ曲げ加工装置のパイプ曲げ加工ユニットである。
パイプ、チューブ等の棒状部材をさらにフレキシブルに、効率よく加工できる装置が求められている。 There is a demand for an apparatus that can process rod-like members such as pipes and tubes more flexibly and efficiently.
本発明の一態様は、円弧状の部分を含む第1の曲げ溝を含む上下一対の第1の割り型部と、第1の曲げ溝に挿入された棒状部材を保持する上下一対の第1のクランプ部であって、それぞれの上下一対の第1の割り型部から第1の曲げ溝の周方向に突き出た上下一対の第1のクランプ部とを有する曲げ型クランプである。上下一対の第1のクランプ部のそれぞれは、X字状に交差し、第1の曲げ溝に第1の曲げ溝の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第1のクランプ溝と第2のクランプ溝とを含む。 According to one aspect of the present invention, a pair of upper and lower first split mold portions including a first bending groove including an arc-shaped portion and a pair of upper and lower first holding a rod-shaped member inserted into the first bending groove. And a pair of upper and lower first clamp portions protruding in the circumferential direction of the first bending groove from each of the upper and lower pair of first split mold portions. Each of the pair of upper and lower first clamp portions intersects in an X shape and is connected to the first bending groove so as to extend in the tangential direction of the first bending groove and the second clamping groove. Including grooves.
この曲げ型クランプは、クランプ一体の上下割り型を含み、第1のクランプ部は上下一対の割り型部の外周の1箇所に設けられ、さらに、第1のクランプ部にX字状に設けられた第1のクランプ溝および第2のクランプ溝は、左右両方向に棒状部材を曲げるときのクランプ溝にそれぞれ対応する。したがって、この曲げ型クランプは、1つで左曲げおよび右曲げに対応しており、左右曲げ共通の曲げ型クランプである。このため、この曲げ型クランプを採用することにより、パイプ、チューブ等の棒状部材をさらにフレキシブルに、効率よく加工する加工ユニットおよび加工装置を提供できる。 The bending clamp includes an upper and lower split mold integrated with the clamp, and the first clamp portion is provided at one location on the outer periphery of the pair of upper and lower split mold portions, and is further provided in an X shape on the first clamp portion. The first clamp groove and the second clamp groove respectively correspond to the clamp grooves when the rod-shaped member is bent in both the left and right directions. Therefore, one bending type clamp corresponds to left bending and right bending, and is a bending type clamp common to left and right bendings. For this reason, by adopting this bending type clamp, it is possible to provide a processing unit and a processing apparatus for processing a rod-shaped member such as a pipe and a tube more flexibly and efficiently.
曲げ溝は、加工範囲に応じて所定の角度だけ形成された円弧状であってもよく、円弧がリング状(円形)に繋がった円形(リング状)の溝であってもよい。第1のクランプ部の形状の一例は、台形状突起部であり、そこに第1の曲げ溝の曲げ半径に接線で繋がる左曲げ用の第1のクランプ溝と、右曲げ用の第2のクランプ溝との2条のクランプ溝を左右対称に配置できる。第1および第2のクランプ溝の一方を、加工対象の棒状部材、たとえば、パイプの軸に一致させた回転位置で上下に開閉してクランプする。この曲げ型クランプを採用することにより、上下一組の曲げ型で左右引き曲げの2パターン、左右押し曲げの2パターン、または左右引き押し曲げの4パターンの曲げに対応可能な加工装置を提供できる。 The bending groove may be a circular arc formed at a predetermined angle according to the processing range, or may be a circular (ring-shaped) groove in which the circular arc is connected to a ring (circular). An example of the shape of the first clamp part is a trapezoidal protrusion, and a first bending groove for left bending connected to the bending radius of the first bending groove with a first bending groove and a second bending right part Two clamp grooves with the clamp groove can be arranged symmetrically. One of the first and second clamping grooves is clamped by opening and closing up and down at a rotational position that matches the rod-like member to be processed, for example, the axis of the pipe. By adopting this bending type clamp, it is possible to provide a processing apparatus that can cope with bending of two patterns of left and right pull bending, two patterns of left and right push bending, or four patterns of left and right pull bending with a pair of upper and lower bending molds. .
曲げ型クランプは、円弧状の部分を含む第2の曲げ溝を含む上下一対の第2の割り型部と、第2の曲げ溝に挿入された棒状部材を保持する上下一対の第2のクランプ部であって、それぞれの上下一対の第2の割り型部から第2の曲げ溝の周方向に突き出た上下一対の第2のクランプ部とを有していてもよい。上下一対の第2のクランプ部のそれぞれは、X字状に交差し、第2の曲げ溝に第2の曲げ溝の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第3のクランプ溝と第4のクランプ溝とを含み、第1の割り型部の下型と、第2の割り型部の上型とが一体で形成されていることが望ましい。曲率半径の異なる左右曲げ加工を1つで行うことが可能な、左右共用の曲げ型クランプを提供できる。異なる径の棒状部材の左右曲げ加工を1つの曲げ型クランプで行うことも可能である。第3の曲げ溝、第4の曲げ溝、またはそれ以上の曲げ溝を第2の曲げ溝と同様に備えた、左右共用の曲げ型クランプを提供できる。 The bending mold clamp is a pair of upper and lower second clamps that hold a pair of upper and lower second split mold portions including a second bending groove including an arcuate portion and a rod-shaped member inserted into the second bending groove. And a pair of upper and lower second clamp portions protruding in the circumferential direction of the second bending groove from each of the upper and lower pair of second split mold portions. Each of the pair of upper and lower second clamp parts intersects in an X shape and is connected to the second bending groove so as to extend in the tangential direction of the second bending groove and the fourth clamping groove. It is desirable that the lower mold of the first split mold part and the upper mold of the second split mold part are integrally formed, including a groove. It is possible to provide a left and right bending type clamp capable of performing left and right bending processes with different curvature radii by one. It is also possible to perform left and right bending of rod-shaped members having different diameters with a single bending die clamp. It is possible to provide a left and right bending-type clamp including a third bending groove, a fourth bending groove, or more bending grooves in the same manner as the second bending groove.
本発明の異なる形態の1つは、上記の曲げ型クランプと、曲げ型クランプを第1の軸を中心に回転する第1の駆動ユニットと、曲げ型クランプの第1の曲げ溝に棒状部材を、第1の曲げ溝の外周側から保持する保持溝であって、円弧状の部分を含む保持溝を含むプレッシャローラーと、プレッシャローラーを第1の駆動ユニットとは独立して第1の軸を中心に回転する第2の駆動ユニットとを有する加工ユニットである。保持溝は、加工範囲に応じて所定の角度だけ形成された円弧状であってもよく、円弧がリング状(円形)に繋がった円形(リング状)の溝であってもよい。 One of the different forms of the present invention is that the bending mold clamp, the first drive unit that rotates the bending mold clamp around the first axis, and the rod-shaped member in the first bending groove of the bending mold clamp. , A holding groove that is held from the outer peripheral side of the first bending groove, and includes a pressure roller including a holding groove including an arcuate portion, and the pressure roller is attached to the first shaft independently of the first drive unit. A machining unit having a second drive unit that rotates about the center. The holding groove may be a circular arc formed at a predetermined angle according to the processing range, or may be a circular (ring-shaped) groove in which the circular arc is connected to a ring (circular).
プレッシャローラーを、曲げ型クランプを駆動する第1の駆動ユニットとは独立した第2の駆動ユニットで制御することにより、第1のクランプ部とプレッシャローラーとの相対的な位置、回転方向、回転の要否などを含めて制御できる。さらに、曲げ型クランプは左右曲げ共用である。したがって、曲げ開始位置、左右の曲げ方向、引き押し曲げを棒状部材の曲げ箇所毎に選択的に行うことが可能となる。さらに、一組の曲げ型クランプとプレッシャローラーという簡素な構造で、曲げ干渉域の少ない左右引き押しの混合曲げを可能とした加工ユニットおよび加工装置を提供できる。 By controlling the pressure roller with a second drive unit that is independent of the first drive unit that drives the bending clamp, the relative position, rotation direction, and rotation of the first clamp unit and the pressure roller are controlled. Control is possible including necessity. Further, the bending clamp is commonly used for right and left bending. Therefore, the bending start position, the left and right bending directions, and the pull bending can be selectively performed for each bending portion of the rod-shaped member. Further, it is possible to provide a processing unit and a processing apparatus that enable mixed bending of left and right pulling with a simple structure of a pair of bending type clamps and a pressure roller and a small bending interference area.
加工ユニットは、第1の駆動ユニットと第2の駆動ユニットとを制御する機能を含む制御ユニットを有することが望ましい。制御ユニットは、第1の駆動ユニットおよび第2の駆動ユニットを制御して、プレッシャローラーに対して曲げ型クランプを第1の軸を中心に第1の方向に回転する第1のモードと、プレッシャローラーに対して曲げ型クランプを第1の軸を中心に第2の方向に回転する第2のモードと、曲げ型クランプに対してプレッシャローラーを第1の軸を中心に第1の方向に回転する第3のモードと、曲げ型クランプに対してプレッシャローラーを第1の軸を中心に第2の方向に回転する第4のモードとを含むことが望ましい。 It is desirable that the processing unit has a control unit including a function of controlling the first drive unit and the second drive unit. The control unit controls the first drive unit and the second drive unit to rotate the bending clamp with respect to the pressure roller in the first direction around the first axis, and the pressure. A second mode in which the bending clamp is rotated in the second direction around the first axis with respect to the roller, and a pressure roller is rotated in the first direction around the first axis with respect to the bending mold clamp. It is desirable to include a third mode for rotating the pressure roller in a second direction around the first axis with respect to the bending clamp.
第1のモードは、左右いずれか、たとえば、左引き曲げ加工を行い、第2のモードは右引き曲げ加工を行い、第3のモードは左押し曲げ加工を行い、第4のモードは右押し曲げ加工を行う。 The first mode is either left or right, for example, left-hand bending, the second mode is right-hand bending, the third mode is left-hand bending, and the fourth mode is right-handed. Bending is performed.
加工ユニットは、プレッシャローラーの保持溝内において、棒状部材を、保持溝と棒状部材との接点と異なる接点で保持する補助プレッシャを有することが望ましい。補助プレッシャの一例は、保持溝内に挿入されるU字状またはC字状の部分を含むものである。プレッシャローラーは引き曲げ、および、押し曲げにも使用されるが、補助プレッシャを用いて多点で棒状部材を支持することにより、特に押し曲げの際の棒状部材の曲げ反力をプレッシャローラーと分担して受けることができ、より精度の高い曲げ加工を行うことができる。補助プレッシャの面当て部は、左右両方向の曲げ加工時に概ねパイプなどの棒状部材の外面と平行に接する角度で左右対称な形状であることが望ましい。 It is desirable that the processing unit has an auxiliary pressure that holds the rod-like member at a contact point different from the contact point between the holding groove and the rod-like member in the holding groove of the pressure roller. An example of the auxiliary pressure includes a U-shaped or C-shaped portion inserted into the holding groove. The pressure roller is also used for pulling and pushing, but by supporting the rod-like member at multiple points using an auxiliary pressure, the bending reaction force of the rod-like member during the push-bending is shared with the pressure roller. And can bend with higher accuracy. It is desirable that the surface contact portion of the auxiliary pressure has a shape that is bilaterally symmetric at an angle that is in contact with the outer surface of a rod-like member such as a pipe in parallel when bending in the left and right directions.
加工ユニットは、さらに、曲げ型クランプの上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方を上下に動かす第3の駆動ユニットと、上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方と連動して動き、上下一対の第1の割り型部が閉じたときにプレッシャローラーを曲げ型クランプに隣接させて、曲げ型クランプとプレッシャローラーとで棒状部材を保持する状態にするリンクユニットとを有することが望ましい。第3の駆動ユニットにより曲げ型クランプの上下一対の第1の割り型部とプレッシャローラーとを同時に動かし、棒状部材を曲げ型クランプとプレッシャローラーとで把持したり、棒状部材を曲げ型クランプとプレッシャローラーとから開放したりすることができる。したがって、上下割り型とプレッシャローラーとを1つのモータなどの駆動ユニットで動かす、小型省エネの三方向開閉構造を提供できる。 The processing unit further moves in conjunction with a third drive unit that moves up and down at least one of the pair of upper and lower first split mold parts of the bending mold clamp and at least one of the pair of upper and lower first split mold parts. It is desirable to have a link unit that places the pressure roller adjacent to the bending mold clamp when the pair of upper and lower first split mold portions is closed and holds the rod-shaped member with the bending mold clamp and the pressure roller. . The third drive unit moves the pair of upper and lower first split mold parts of the bending mold clamp and the pressure roller at the same time, and grips the rod-shaped member with the bending mold clamp and the pressure roller, or holds the rod-shaped member with the bending mold clamp and the pressure. Or can be released from the roller. Therefore, it is possible to provide a small and energy-saving three-way opening / closing structure in which the vertically split mold and the pressure roller are moved by a drive unit such as a single motor.
リンクユニットは、上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方と連動して上下に動くスカート状円筒カムと、スカート状円筒カムの周面に接しながら移動し、スカート状円筒カムが上下に動いて上下一対の第1の割り型部が開閉するのと連動してプレッシャローラーを曲げ型クランプとプレッシャローラーとの間が開閉するように動かすカムフォロアとを含むことが望ましい。スカート状円筒カムが上方に動くときに上下一対の第1の割り型部が閉じる場合は、上下一対の第1の割り型部の方向に狭くなったスカート状円筒カムが用いられる。スカート状円筒カムによりプレッシャローラーの曲げ反力を受けることができるので、プレッシャローラーを型締め状態で維持するための駆動手段およびエネルギーを省略できる。 The link unit moves up and down in conjunction with at least one of the pair of upper and lower first split mold parts, and moves while contacting the peripheral surface of the skirt-shaped cylindrical cam, and the skirt-shaped cylindrical cam moves up and down. It is desirable to include a cam follower that moves the pressure roller so as to open and close between the bending die clamp and the pressure roller in conjunction with the opening and closing of the pair of upper and lower first split mold portions. When the pair of upper and lower first split mold portions are closed when the skirt-shaped cylindrical cam moves upward, the skirt-shaped cylindrical cam narrowed in the direction of the pair of upper and lower first split mold portions is used. Since the bending reaction force of the pressure roller can be received by the skirt-shaped cylindrical cam, the driving means and energy for maintaining the pressure roller in the mold clamping state can be omitted.
本発明のさらに異なる態様の1つは、上記の加工ユニットと、加工ユニットを支持する第1の支持ユニットと、棒状部材を支持する第2の支持ユニットとを有する加工装置である。第1の支持ユニットは、加工ユニットを、第2の支持ユニットに支持された棒状部材の未加工部分が曲げ型クランプの第1の側および第2の側(たとえば左右)になるように移動するユニットを含む。移動するユニットにより、曲げ型クランプの上方から見て右曲げするときは曲げ型クランプの上方から見て左側に棒状部材をセットでき、左曲げするときは曲げ型クランプの右側に棒状部材をセットできる。 One of the different aspects of the present invention is a processing apparatus having the above processing unit, a first support unit that supports the processing unit, and a second support unit that supports the rod-shaped member. The first support unit moves the processing unit so that the unprocessed portions of the bar-shaped member supported by the second support unit are on the first side and the second side (for example, left and right) of the bending clamp. Includes units. With the moving unit, when bending right when viewed from above the bending mold clamp, the rod-shaped member can be set on the left side when viewed from above, and when bending left, the rod-shaped member can be set on the right side of the bending mold clamp. .
加工装置は、第1の支持ユニットにより支持される加工ユニットと第2の支持ユニットにより支持される棒状部材との相対的な角度と、第1の支持ユニットと第2の支持ユニットとの相対的な距離とを制御する加工制御ユニットを有することが望ましい。この加工装置により、左右両方向曲げおよび引き押し両方式曲げの混合曲げを、曲げ箇所毎の送り・ひねり・曲げの加工データに基づき行うことができる。曲げの円弧長分のパイプ送りは、引き曲げ時は曲げ回転と同期して送り、押し曲げ時は曲げ点間の直管長分の送りに加えて曲げ加工の前に送ることができる。 The processing apparatus includes a relative angle between the processing unit supported by the first support unit and the rod-shaped member supported by the second support unit, and the relative relationship between the first support unit and the second support unit. It is desirable to have a machining control unit that controls the distance. By this processing apparatus, mixed bending of both left and right direction bending and pulling type bending can be performed based on processing data of feed, twist, and bending for each bending portion. The pipe feed for the arc length of the bending can be sent in synchronism with the bending rotation at the time of bending, and can be sent before the bending process in addition to the feeding for the straight pipe length between the bending points at the time of push bending.
また、この加工装置により、一組のクランプ一体曲げ型(曲げ型クランプ)とプレッシャ(プレッシャーローラー)による曲げ干渉が少ない左右引き押し曲げと、上下割り型のパイプ軸を中心とした平衡開閉により、最小のクランプ開閉ストロークでパイプ軸固定の送り、ひねり、曲げ戻しのラップ動作が可能な高速パイプ曲げ装置を提供できる。 In addition, with this processing device, by the left and right pulling bending with less bending interference by a pair of clamp integrated bending mold (bending mold clamp) and pressure (pressure roller), and balanced opening and closing around the pipe shaft of the vertical split type, It is possible to provide a high-speed pipe bending apparatus capable of feeding, twisting, and bending back of a pipe shaft with a minimum clamp opening / closing stroke.
本発明のさらに異なる態様は、曲げ型クランプとプレッシャローラーとを含む加工装置を用いた加工方法である。当該加工方法は、プレッシャローラーに対して曲げ型クランプを第1の軸を中心に第1の方向に回転する第1のモードによる加工と、プレッシャローラーに対して曲げ型クランプを第1の軸を中心に第2の方向に回転する第2のモードによる加工と、曲げ型クランプに対してプレッシャローラーを第1の軸を中心に第1の方向に回転する第3のモードによる加工と、曲げ型クランプに対してプレッシャローラーを第1の軸を中心に第2の方向に回転する第4のモードによる加工とを含む形状に棒状部材を加工することを含む。 Still another embodiment of the present invention is a processing method using a processing apparatus including a bending die clamp and a pressure roller. The processing method includes processing in a first mode in which a bending mold clamp is rotated in a first direction around a first axis with respect to the pressure roller, and the bending mold clamp is applied to the pressure roller with respect to the first axis. Processing in the second mode that rotates in the second direction around the center, processing in the third mode in which the pressure roller is rotated in the first direction around the first axis with respect to the bending mold clamp, and the bending die Machining the bar-like member into a shape including the fourth mode of rotating the pressure roller with respect to the clamp in the second direction around the first axis.
図1に、棒状部材を曲げ加工する加工装置の概要を正面図により示している。加工対象(ワーク)となる棒状部材の一例はパイプである。加工装置1は、架台2と、水平方向にワークWであるパイプを支持するワーク支持ユニット5と、ワークWを曲げ加工する加工ユニット10と、加工ユニット10を架台2に対して支持する切替ユニット6と、制御ユニット9とを含む。制御ユニット9は、ワーク支持ユニット5、加工ユニット10および切替ユニット6をそれぞれ制御する機能を含む。ワークWは、パイプであってもチューブであっても他の棒状部材であってもよい。
FIG. 1 is a front view showing an outline of a processing apparatus for bending a rod-shaped member. An example of a rod-shaped member to be processed (work) is a pipe. The processing apparatus 1 includes a
ワーク支持ユニット5は、ワークWを水平方向に把持するホルダ(クランプ)5aと、ホルダ5aを、ワークWの長手方向の軸(中心軸)を中心として回転させるモータ5bと、ワーク支持ユニット5を架台2の上で移動させて加工ユニット10との距離を制御する移動ユニット5cとを含む。制御ユニット9は、ワーク支持ユニット5のモータ5bおよび移動ユニット5cを制御して、加工ユニット10とワークWとの相対的な角度、および加工ユニット10とワーク支持ユニット5との距離を制御する加工位置制御機能(加工位置制御ユニット)9aを含む。加工ユニット10の位置を変えたり、角度を変えることで、加工ユニット10とワークWとの相対的な角度、および加工ユニット10とワーク支持ユニット5との距離を制御してもよい。
The
制御ユニット9は、さらに、加工ユニット10および切替ユニット6を制御して、ワークWの曲げ方向と、曲げ方法(引き曲げおよび押し曲げ)とを制御する曲げ加工制御ユニット9bを含む。曲げ加工制御ユニット9bは、左引き曲げ加工を行うモード1(M1)と、右引き曲げ加工を行うモード2(M2)と、左押し曲げ加工を行うモード3(M3)と、右押し曲げ加工を行うモード4(M4)とを含む。
The
加工ユニット10を架台2に対して支持する切替ユニット6は、加工ユニット10とワークWとの位置関係を、加工ユニット10を動かすことにより、左曲げと右曲げとの位置に切り替える。本例の切替ユニット6は、加工ユニット10をワークWに対していったん下方に動かしてワークWを加工ユニット10から開放し、加工ユニット10を上方に動かして姿勢を変えた加工ユニット10でワークWを把持できるようにする。切替ユニット6は、加工ユニット10の上下位置とワークWに対する角度とを制御するカムリンク6aと、カムリンク6aを駆動するモータ6bとを含む。
The
図2に、加工装置1を加工ユニット10の側から見た様子を示している。加工ユニット10は曲げ軸(第1の軸)11が鉛直方向に対して傾くように架台2に取り付けられている。左曲げの際と右曲げの際とでは、後述するように曲げ軸11の傾き方向を逆にする必要がある。したがって、一点鎖線6xに示すように、切替ユニット6は、加工ユニット10をU字またはC字を描くようにワークWに対して下げ上げし、その間に曲げ軸11の傾きを逆転させる。
FIG. 2 shows a state in which the processing apparatus 1 is viewed from the
図3に、加工ユニット10を抜き出して概要を示している。図4に、加工ユニット10の曲げ軸11に沿った断面を用いて概略の構成を示している。加工ユニット10は、曲げ軸(第1の軸)11を中心に回転する曲げ型クランプ20と、曲げ型クランプ20と協働してワークWを曲げるプレッシャローラー30と、曲げ型クランプ20を曲げ軸11を中心に回転する第1の駆動ユニット(引き曲げ機構)40と、プレッシャローラー30を曲げ軸11を中心に回転する第2の駆動ユニット(押し曲げ機構)50と、曲げ型クランプ20を上下に開閉する第3の駆動ユニット(型開閉機構)60と、型開閉機構60と連動してプレッシャローラー30を曲げ型クランプ20に対して搖動させるリンクユニット(プレッシャ搖動機構)70とを含む。加工ユニット10は、切替ユニット6を介して架台2に対しスライド可能に取り付けられるスライド板49を有し、これらの機構40〜70はスライド板49を介して支持される。
FIG. 3 shows an outline of the
曲げ型クランプ20は円弧状の部分、本例ではリング状の第1の曲げ溝24を含む上下一対の第1の割り型部(上下型)23および22を含み、曲げ溝24に沿ってパイプなどのワークWを曲げ加工するために用いられる。プレッシャローラー30は、曲げ型クランプ20の断面が半円状の第1の曲げ溝24に棒状のワークWを、第1の曲げ溝24の外周側から保持する断面が半円状の保持溝31を含む。保持溝31は、円弧状の部分を含み、本例ではプレッシャローラー30の全周にわたりリング状の溝が設けられている。
The bending
曲げ型クランプ20を回転駆動する引き曲げ機構(第1の駆動ユニット)40は、スライド板49に対し曲げ軸11の周りに回転するように支持された中空軸45と、中空軸45を駆動する第1のモータ(引き曲げモータ)41と、引き曲げモータ41と中空軸45とを連結する歯車42aおよび42bとを含む。引き曲げモータ41は、スライド板49に対し支持板48aを介して固定されている。中空軸45は、スライド板49に固定された支持板48bおよび48cに対し軸受け47aおよび47bを介して回転可能に取り付けられている。中空軸45が引き曲げモータ41により回転駆動されると、中空軸45とともに回転する上型開閉軸63および下型開閉軸62を介して曲げ型クランプ20が曲げ軸11を中心に回転駆動される。
A bending mechanism (first driving unit) 40 that rotationally drives the bending
プレッシャローラー30を回転駆動する押し曲げ機構(第2の駆動ユニット)50は、中空軸45の周りに回転可能に取り付けられたハウジング55と、ハウジング55を回転駆動する第2のモータ(押し曲げモータ)51と、押し曲げモータ51とハウジング55とを連結する歯車52aおよび52bとを含む。プレッシャローラー30は、プレッシャ搖動機構70を介してハウジング55に取り付けられており、押し曲げモータ51がハウジング55を回転駆動すると、ハウジング55とともにプレッシャローラー30が曲げ軸11の周りに回転する。ハウジング55は、中空軸45の外周に設けられた軸受け57aおよび57bにより中空軸45に取り付けられている。押し曲げモータ51は支持板48cによりスライド板49に固定されている。
A push-bending mechanism (second drive unit) 50 that rotationally drives the
型開閉機構(第3の駆動ユニット)60は、曲げ型クランプ20の上下一対の割り型部である上型23と下型22とを上下に開閉する機構である。型開閉機構60は、中空軸45の内部に曲げ軸11に沿って上下にスライド可能に挿入された下型開閉軸62と、下型開閉軸62の内部に曲げ軸11に沿って上下にスライド可能に挿入された上型開閉軸63と、下型開閉軸62および上型開閉軸63と左右異なるネジを備えた左右ネジ65と、左右ネジ65を回転駆動する第3のモータ(型開閉モータ)61とを含む。型開閉モータ61は支持部48dを介してスライド板49に固定されており、左右ネジ65は軸受け67を介して回転可能に支持板48aに取り付けられている。
The mold opening / closing mechanism (third drive unit) 60 is a mechanism for vertically opening and closing the
曲げ型クランプ20の上型23は上型開閉軸63にねじ固定され、下型22は下型開閉軸62にネジ固定されている。上型開閉軸63および下型開閉軸62は、上型23、下型22および中空軸45と繋がる部分(貫通する部分)の少なくとも一部は四角断面等の回り止め形状を含み、相互に曲げ軸11の周りに連動して回転するようになっている。左右ネジ65は、上型開閉軸63に接続する部分にたとえば左ネジ部(左雄ネジ)65bを備え、下型開閉軸62に接続する部分に右ネジ部(右雄ネジ)65aを備えている。上型開閉軸63は左雌ねじ部63aを含み、下型開閉軸62はナット64に形成された右雌ねじ部62aを含む。左ネジと右ネジとは逆であってもよい。したがって、左右ネジ65を型開閉モータ61により正逆回転すると、上型開閉軸63および下型開閉軸62は上下異なる方向に動き、上型23および下型22を上下に均等に開閉(平衡開閉)する。下型開閉軸62には型閉め高さ調整を可能するためナット64を任意の回転位相で固定できるように取り付けてある。
The
左右ネジ65は摩擦力でセルフロックできるリード角以内程度の台形ネジ等を用いることが望ましい。一般的なボールネジや油空圧シリンダ開閉と比べ曲げ軸周りの小径化と型開き力のセルフロックにより、型開閉モータ61を小型化できる。また、左右ネジ65を採用することにより曲げ軸11の周りの干渉域を低減でき、スペース効率を高め、コンパクトな加工ユニット10を提供できる。
As the left and
プレッシャ搖動機構(リンクユニット)70は、曲げ軸11の周りを回動するハウジング55とプレッシャローラー30とをリンクする機構であり、プレッシャローラー30を回転可能に支持するホルダ71と、支点ピン72を介してホルダ71が搖動するようにハウジング55に対して支持するステー74と、ホルダ71を開いた状態に引っ張る力を与える開きバネ77と、下型開閉軸62と一体になり上下動する円筒カム75と、円筒カム75の外周に接し、開きバネ77の力に対抗してホルダ71を搖動するカムフォロア73とを含む。
The pressure swing mechanism (link unit) 70 is a mechanism that links the
曲げ型クランプ20の上下型23および22を開くとき(型開き時)は開きバネ77でプレッシャローラー30が開く。上下型23および22を閉じるとき(型閉じ時)は下型開閉軸62に設けた曲げ型クランプ20の方向が狭く下側に広がったスカート状の円筒カム75でカムフォロア73をカム75の傾斜面75aに沿って揺動させる。カムフォロア73と一体になり、ステー74に対して支点ピン72で曲げ軸11に対して斜めに搖動するように支持されたホルダ71がカムフォロア73とともに搖動し、プレッシャローラー30をワークWに当接する位置まで閉じる。曲げ加工の際は、カムフォロア73が円筒カム75の傾斜面75aの外側の外筒部75bに接し、カムフォロア73が曲げ軸11から離れた位置で曲げ軸11の周りに回転する。このカムフォロア73がプレッシャローラー30の開き力を受けて、曲げ型クランプ20とともにワークWを型締めする。
When the upper and
このため、加工ユニット10においては、型締め力の保持エネルギーが不要となる。また、上下型23および22とプレッシャローラー30とを型開閉モータ61により開閉でき、型開閉機構60とプレッシャ搖動機構70とにより1モータ三方向開閉の機構を実現できる。このため、加工ユニット10においては、小型省エネの開閉手段により上下型23および22とプレッシャローラー30とを同期して開閉している。
For this reason, in the
図5に、上下型23および22、およびプレッシャローラー30の開閉の様子を示している。図5(a)は型開き状態を示す。曲げ型クランプ20の上型23と下型22とプレッシャローラー30とが三方向に開いた状態を示している。図5(b)は、型閉め状態を示す。曲げ型クランプ20の上型23と下型22とプレッシャローラー30とが閉じた状態を示している。この加工ユニット10においては、曲げ型クランプ20の上型23と下型22とを開閉する型開閉機構60とプレッシャローラー30を開閉するプレッシャ搖動機構70とがスカート状円筒カム75を介して連動して動き、プレッシャローラー30の開閉が上下型23および22の開閉に従動して同時に行われる。このため、プレッシャローラー30の開閉用アクチュエータが不要となり、開閉位置を検出するセンサも不要であり、プレッシャローラー30の動作を制御するための機構も不要となる。
FIG. 5 shows how the upper and
この例では、上型開閉軸63の外側に位置する下型開閉軸62にスカート状円筒カム75を設けているが、ワークWの出し入れに障害がなければ上型開閉軸63にスカート状のカム75を設けてプレッシャローラー30を開閉することも可能である。スカート状円筒カム75の外周は、同一半径のほかに、一部の半径を変えて曲げ角度に応じて、プレッシャ30の閉め位置を若干変化させる形態であってもよい。閉め力の軽減とスプリングバック量の調整をおこなうことができる。また、プレッシャローラー30は丸ロールを回転可能に支持した形態であるが、矩形外形のプレッシャを左右曲げに必要な範囲で揺動可能に支持または揺動とパイプ軸方向にスライド可能に支持した形態であってもよい。
In this example, a skirt-shaped
図6に、曲げ型クランプ20の概要を示している。図6(a)に、加工ユニット10を上方、すなわち曲げ型クランプ20の方向から見た状態を拡大して、曲げ型クランプ20の部分を中心に示している。図6(b)に曲げ型クランプ20の第1のクランプ溝25によりワークWを把持した状態をワークWの延長方向(第1のクランプ溝25の延長方向)から見た様子を示している。図6(c)は、曲げ型クランプ20の第2のクランプ溝26によりワークWを把持した状態を第2のクランプ溝26の延長方向から見た様子を示している。
FIG. 6 shows an outline of the bending die
図7は、曲げ型クランプ20の下型22を代表して抜き出して示しており、図7(a)は平面図、図7(b)は第1のクランプ溝25の延長方向の側面図、図7(c)は第2のクランプ溝26の延長方向の側面図である。下型22と一対をなす上型23の構成も、下型22と共通であり、図示を省略する。
FIG. 7 shows the
曲げ型クランプ20は、円弧状の部分を含む第1の曲げ溝24を含む上下一対の第1の割り型部23aおよび22aと、第1の曲げ溝24に挿入された棒状のワークWを保持する上下一対の第1のクランプ部23bおよび22bとを含む。上下一対の第1のクランプ部23bおよび22bは、上下一対の第1の割り型部23aおよび22aから曲げ溝の周方向に突き出ている。このため、上側の第1のクランプ部23bと上側の第1の割り型部23aとは一体となり上型23を構成し、下側の第1のクランプ部22bと下側の第1の割り型部22aとは一体となり下型22を構成する。
The bending
上下一対の第1のクランプ部23bおよび22bのそれぞれは、X字状に交差し、第1の曲げ溝24に対し第1の曲げ溝24の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第1のクランプ溝25と第2のクランプ溝26とを含む。第1のクランプ部23bおよび22bは、上下割り曲げ型外周の一箇所から外周側に台形状に突き出た突起部であり、そこに曲げ溝24の曲げ半径に接線で繋がる左右曲げ用の2条のパイプクランプ用の半円溝25および26が左右対称にX字状に交差して集約して設けられている。第1のクランプ溝25および第2のクランプ溝26は、その一方を左曲げ、他方を右曲げ用のパイプ狭持溝として使用される。本例では、第1のクランプ溝25が上から見てワークWを左に曲げるためのクランプ溝であり、第2のクランプ溝26が上から見てワークWを右に曲げるためのクランプ溝である。
Each of the pair of upper and lower
したがって、この曲げ型クランプ20は、1つで左曲げおよび右曲げに対応しており、左右曲げ共通の曲げ型クランプである。このため、この曲げ型クランプ20を採用した加工ユニット10および加工装置1においては、パイプ、チューブ等の棒状部材(ワーク)Wをフレキシブルに、効率よく加工できる。
Therefore, one
この曲げ型クランプ20においては、第1の割り型部22aおよび23aにパイプ径相当の曲げ溝(第1の曲げ溝)24を曲げ半径で形成し、第1のクランプ部22bおよび23bに曲げ半径に接線で繋がる2条のクランプ用の直線半円溝25および26を左右対称にX字状に交差して形成している。このため、クランプ溝25および26の内側の曲げ溝24と重なる部分と、2条のクランプ溝25および26のX字状の交点からプレッシャ側の外側とに、ワークWが狭持されない隙間ができる。しかしながら、曲げ反力を受けるクランプ先端側から交点までの外側はワークWを狭持できる。このため、曲げ型中心からのクランプ長さは片方向曲げのクランプ長と同等程度の長さで良く、クランプ用の半円溝25および26は深さ方向または半径方向に適当な締め代をもたせた寸法にしても良いし、X字状クランプ溝の交点部の上下方向に硬質ゴム等のプッシャ機能を備えた構成としてもよい。
In this bending
図8に加工ユニット10により実行できるいくつかの曲げ加工を示している。図8(a)は左引き曲げ加工(第1のモード)を示し、図8(b)は右引き曲げ加工(第2のモード)を示し、図8(c)は左押し曲げ加工(第3のモード)を示し、図8(d)は左押し曲げ加工(第4のモード)を示す。それぞれの図は、曲げ開始位置を示す。曲げ型クランプ20は360度回転可能である。プレッシャローラー30はスライド板49およびスライド板49と加工ユニット10とを接続する支持板48bなどに干渉しない範囲を回動可能である。
FIG. 8 shows several bending operations that can be performed by the
図8(a)の左引き曲げ加工(第1のモード)においては、ワークWを曲げ型クランプ20の右側にセットし、プレッシャローラー30に対して曲げ型クランプ20のクランプ部23bおよび22bを曲げ方向にセットする。引き曲げモータ41を駆動して引き曲げ機構40を使い、曲げ型クランプ20を上から見て左側(時計方向、第1の方向)に回転する。プレッシャローラー30は回転させず、プレッシャローラー30に対して曲げ型クランプ20を回転させる。
8A, the workpiece W is set on the right side of the bending
図8(b)の右引き曲げ加工(第2のモード)においては、ワークWを曲げ型クランプ20の左側にセットし、プレッシャローラー30に対して曲げ型クランプ20のクランプ部23bおよび22bを曲げ方向にセットする。引き曲げモータ41を駆動して曲げ型クランプ20を上から見て右側(反時計方向、第2の方向)に回転する。プレッシャローラー30は回転させず、プレッシャローラー30に対して曲げ型クランプ20を回転させる。
8B, the workpiece W is set on the left side of the bending
図8(c)の左押し曲げ加工(第3のモード)においては、ワークWを曲げ型クランプ20の右側にセットし、曲げ型クランプ20のクランプ部23bおよび22bに対してプレッシャローラー30を曲げ方向にセットする。押し曲げモータ51を駆動して押し曲げ機構50を使い、プレッシャローラー30を上から見て左側(時計方向)に回転する。曲げ型クランプ20は回転させず、曲げ型クランプ20に対してプレッシャローラー30を回転させる。
8C, the work W is set on the right side of the bending
図8(d)の右押し曲げ加工(第4のモード)においては、ワークWを曲げ型クランプ20の左側にセットし、曲げ型クランプ20のクランプ部23bおよび22bに対してプレッシャローラー30を曲げ方向にセットする。押し曲げモータ51を駆動してプレッシャローラー30を上から見て右側(反時計方向)に回転する。曲げ型クランプ20は回転させず、曲げ型クランプ20に対してプレッシャローラー30を回転させる。
8D, the work W is set on the left side of the bending
加工ユニット10においては、曲げ型クランプ20の回転を引き曲げモータ41、プレッシャローラー30の回動を押し曲げモータ51で独立して選択的に行うことで、左右曲げと引き押し曲げの4パターンの混合曲げが可能となっている。
In the
さらに、曲げ型クランプ20においては、曲げ軸11の方向に開閉する上下割り型22および23の外周の一箇所に左右曲げ用のクランプ溝25および26を左右対称に集約して設けている。このため、クランプ機構(クランプ部)23bおよび22bの曲げ軸11の径方向と回転方向の干渉を最小化できる。さらに、プレッシャローラー30と曲げ型クランプ20とを独立して回転させることで、プレッシャ位置とクランプ位置とを、左右引き押し曲げの開始位置および終了位置を含め、曲げ軸11の周りのさまざまな角度に自由に回転移動させることができる。このため、曲げ型クランプ20は、大きな曲げ角度に対応可能な左右引き押し曲げ共用の曲げ型クランプであり、曲げ型クランプ20を採用してプレッシャローラー30と独立して回転可能にした加工ユニット10は、さまざまな曲げ加工が可能であり、大きな曲げ角にも対応できる。
Further, in the bending
図9に、加工装置1によりワークWを加工する方法(加工方法、加工装置の制御方法)の概要をフローチャートにより示している。ステップ101で、制御ユニット9の加工位置制御ユニット9aがワーク支持ユニット5を制御してワークWを、加工する位置が加工ユニット10に到達するように移動する。また、曲げ方向が所望の方向を向くようにワークWの角度(回転角)も制御する。
In FIG. 9, the outline | summary of the method (a processing method, the control method of a processing apparatus) of processing the workpiece | work W with the processing apparatus 1 is shown with the flowchart. In
ワークWが曲げ加工するポイントに到達すると、加工制御ユニット9bが、ステップ102で加工モードを判断し、第1のモードM1の左引き曲げ加工であればステップ103で第1のモード(左引き曲げ加工)に加工ユニットをセットする。ステップ109で、セットされたモードで曲げ加工を行う。先に行った曲げ加工と異なるモードであれば、ステップ103において、ワークWに対する加工ユニット10の向きを変える処理を行う。
When the workpiece W reaches the bending point, the
同じ曲げ方向の引き曲げと押し曲げの回転移動は、型開き状態で、加工ユニット10の曲げ軸位置を固定した状態で行う。加工ユニット10の左右曲げ位置の切替えは、切替ユニット6により加工ユニット10の昇降と揺動を同時に行う。加工ユニット10をU字状軌跡6xに動かしワークWを迂回させて行う。左右曲げ位置の切替えおよびワークWの給排は、型開き状態で曲げ型クランプ20のクランプ突起(クランプ部)22bおよび23bがワークWに干渉しない位置に回転退避させて行う。曲げ型20のクランプ位置とプレッシャローラー30の左右曲げ位置切り替えは、加工ユニット10の下降後にプレッシャローラー30を次の曲げ開始位置に回動移動し、上昇端で曲げ型クランプ20のクランプ部(突起部)22bおよび23bを曲げ開始位置に回転移動する。これらの左右曲げ、押し曲げ、引き曲げの切り替え処理は、ステップ101のワーク送りと並列に行うことも可能である。左右曲げ位置の切り替えはパイプチャック(ワーク支持ユニット)5側の昇降と左右移動で行ってもよい。
The rotational movement of the same bending direction of pulling and pushing is performed in a state where the bending axis position of the
同様に、ステップ104で第2のモードM2の右引き曲げ加工であればステップ105で第2のモード(右引き曲げ加工)に加工ユニット10をセットし、ステップ109で、セットされたモードで曲げ加工を行う。ステップ106で第3のモードM3の左押し曲げ加工であればステップ107で第3のモード(左押し曲げ加工)に加工ユニット10をセットし、ステップ109で、セットされたモードで曲げ加工を行う。これらのモードでなければ、ステップ108で第4のモード(右押し曲げ加工)に加工ユニット10をセットし、ステップ109で、セットされたモードで曲げ加工を行う。
Similarly, in
曲げ加工では、曲げ型クランプ20の上下型23および22とプレッシャローラー30とを閉じた状態で、上下型23および22の一方のクランプ溝部25または26でワークWを把持する。上下型23および22を回転する引き曲げの場合は引き曲げモータ41により歯車を介して曲げ中空軸45とともに上下型23および22を回転させる。ハウジング55に支持されたプレッシャローラー30を回動する押し曲げの場合は、押し曲げモータ51により歯車を介してプレッシャローラー30を曲げ型クランプ20の周りを回動させて、ワークWを上下型23および22に形成した曲げ溝24に沿わせて曲げ加工する。
In the bending process, the workpiece W is gripped by one of the
ステップ110で曲げ加工が終了したか否かを判断し、次の曲げ加工があればステップ101に戻って処理を繰り返す。この加工方法(制御方法)を制御する制御ユニット9はCPUおよびメモリを備えたコンピュータ資源で実現でき、加工方法(制御方法)はプログラム(プログラム製品)として適当な記録媒体に記録して提供できる。
In
この方法により、パイプなどの棒状のワークWの後端をパイプ送りユニット(ワーク支持ユニット)5でチャックし、ワークWの先端側の第1の曲げ点からチャック側の最終曲げ点に向かってパイプ送りユニット5で曲げ送りとひねりを行い、さまざまな形状にワークWを加工できる。
By this method, the rear end of a rod-like workpiece W such as a pipe is chucked by the pipe feeding unit (work support unit) 5, and the pipe is moved from the first bending point on the tip side of the workpiece W toward the final bending point on the chuck side. The workpiece W can be machined into various shapes by bending and twisting the
ワークWの軸方向の送りは、加工ユニット10と左右曲げ位置の切替ユニット6とを送りユニットに搭載して送り、パイプひねりチャック側の機構を固定した形態としてもよい。
The workpiece W may be fed in the axial direction by mounting the
この加工装置1においては、左右曲げ方向および引き押し曲げ方式を混合した(組み合わせた)連続曲げ加工が行える。このため、曲げ加工用の制御プログラム(加工データ)は、曲げ箇所毎に干渉が無い曲げ方向と曲げ方式を選択指定して生成できる。たとえば、一般的な一方向一方式の曲げ制御のプログラム(データ)に対し、曲げ箇所毎の送り・ひねり・曲げの加工データテーブルに曲げ方向と曲げ方式の識別フラグを追加してもよい。選択指定された識別フラグに対応した制御プログラムにより、加工装置1では、曲げ型クランプ20とプレッシャローラー30とを曲げ開始位置へ回転移動し、必要であれば左右曲げ位置の切り替えは切替ユニット6により加工ユニット10を左右曲げ位置に切替えることで行う。それ以降の曲げ動作は一般的な一方向一方式の曲げ動作制御と同様でよい。曲げ方向および曲げ方式の切替え動作は、曲げ点間の送り・ひねり動作とラップして自動で連続的に行うように制御できる。
In this processing apparatus 1, continuous bending processing in which the left and right bending directions and the pull bending method are mixed (combined) can be performed. For this reason, the bending control program (processing data) can be generated by selecting and specifying a bending direction and a bending method without interference for each bending portion. For example, a bending direction and bending method identification flag may be added to a feed / twist / bending processing data table for each bending portion with respect to a general one-way / one-direction bending control program (data). In the processing apparatus 1, the bending
また、曲げの円弧長分のパイプ送りのために、制御ユニット9は、曲げ半径と曲げ角度に応じた円弧長の自動計算機能を備えていてもよい。引き曲げ時は曲げ回転と同期して送り、押し曲げ時は曲げ点間の直管長分の送りに加えて曲げ加工の前に送るようにワークWの送りを制御できる。
Further, the
上記の加工ユニット10は、左右両方向の混合曲げを一組のクランプ一体曲げ型(曲げ型クランプ)20とプレッシャ(プレッシャローラー)30とで行うことができる。このため、曲げ方向に干渉機構が無く、曲げ干渉域を低減できる。また、クランプ一体曲げ型の平衡開閉により最小の開閉ストロークで送り、ひねり、曲げ戻しをラップ動作で行える。このため、高速曲げが可能である。さらに、上下曲げ型(上型および下型)23および22とプレッシャ30とを型開閉機構60およびプレッシャ搖動機構70を用い1モータで三方向に開閉する。このような省エネ開閉手段を採用することにより、小型軽量で種々の曲げ加工を高速で実行できる加工ユニット10を提供できる。
The
従来の加工装置では、複数個所の連続曲げを行う場合、曲げ点間の送り、ひねり、曲げ戻し動作は、下型固定の一方向開閉のクランプ一体曲げ型の場合は、パイプを下型のクランプ部から上昇させて逃してから行う必要があり、プレッシャ押し付け曲げの場合は、プレッシャを曲げ開始位置に戻しクランプを開いてから行う必要がある。このため、パイプ軸固定での送り、ひねり、曲げ戻し動作のラップ化ができないため、曲げ加工時間が長くなる問題があった。 In conventional processing equipment, when performing continuous bending at multiple locations, feeding, twisting, and unbending operations between bending points are performed in the case of a clamp-integrated bending type with a unidirectional opening and closing clamp for the lower mold. It is necessary to carry out after releasing from the part, and in the case of pressure-pressed bending, it is necessary to return the pressure to the bending start position and open the clamp. For this reason, there is a problem that the bending time becomes long because the feeding, twisting and bending return operations cannot be performed with the pipe shaft fixed.
また、エンジンルーム内の狭い空間で用いられるカーエアコン用配管パイプ等は、両端の接続金具と曲げ点までの直管長さが短い場合が多く、両端末加工後曲げを行う場合に、直線スライドプレッシャ引き曲げ方式の場合は曲げ終り側の接続金具にスライドプレッシャが干渉し、ロールプレッシャ押し曲げ方式の場合は曲げ始め側の接続金具がロールプレッシャに干渉して曲げられない問題があった。直線スライドプレッシャ引き曲げ方式は、最大曲げ角度の円弧長に追従するスライド代とパイプ径d程度の残り代の和のプレッシャ長さが必要で、小さい曲げ角度ではスライド代が短くなる分残り代が長くなる。ロールプレッシャ押し曲げ方式は、概ねロール位置のオフセット長1dとロール半径1dの和の2d程度の直管長さが必要になる。このため、両端末の直管長さが短い場合は、曲げ後に端末加工を行うか、別工程で後曲げする必要があった。 In addition, car air conditioner piping pipes used in narrow spaces in the engine room often have a short straight pipe length to the connecting fittings at both ends and the bending point. When bending after processing both ends, linear slide pressure is required. In the case of the bending method, there is a problem that the slide pressure interferes with the connection fitting on the bending end side, and in the case of the roll pressure push bending method, the connection fitting on the bending start side interferes with the roll pressure and cannot be bent. The linear slide pressure pull bending method requires a pressure length that is the sum of the slide allowance that follows the arc length of the maximum bend angle and the remaining allowance of about pipe diameter d. become longer. The roll pressure pushing / bending method generally requires a straight pipe length of about 2d, which is the sum of the offset length 1d of the roll position and the roll radius 1d. For this reason, when the straight pipe length of both ends is short, it is necessary to perform end processing after bending or post-bend in a separate process.
本例の加工ユニット10および加工装置1は、これらの問題を解決している。
The
なお、上記の加工装置1は一例であり、曲げユニットである加工ユニット10を固定してパイプ側(ワーク側)でひねりと送りを行う装置の代わりに、加工ユニット10の側をひねるようにしてもよく、ロータリー曲げ装置や、曲げユニットを可搬するロボット曲げ装置に本例の加工ユニット10を組み込んでもよい。加工ユニット10をロボットで可搬しロボット側で送りとひねりを行う形態の場合、加工ユニット10は簡易な構成で軽量化できるため可搬重量の軽減と、短ストローク開閉とラップ動作による高速曲げに加え、ロボット曲げで干渉が多く動作時間の長いひねり動作範囲を左右曲げにより半分にできる。このため、ロボット曲げを高速で行うことが可能になる。
The above-described processing device 1 is an example, and instead of a device that fixes the
また、上記の加工装置1は、左右引き押し曲げの4パターンの混合曲げに対応可能な構成を備えているが、対象製品あるいは利用形態により全ての機能が必要でない場合は、不用な機能を省いた構成で実現してもよい。例えば、引き曲げのみでよい場合は、押し曲げの回動機能を省き、プレッシャの左右曲げ位置への2つの位置を切替える切替ユニット6を備えた左右曲げ形態としてもよい。また、左右混合曲げが必要ない場合は、動的に左右の2位置を切り替える切替ユニット(クイックターンユニット)6を省き、加工ユニット(曲げユニット)10を手動等の方法で左右曲げ位置へ切り替える機能のみを備えた形態としてもよい。曲げ対象パイプの真円度精度が悪く、左右曲げクランプ溝を1箇所に集約した交差クランプ溝が適さない場合は、交差クランプ溝を備えた本例の曲げ型クランプ20に代えて、パイプ全周を狭持できる一方向クランプ溝を備えた片方向の引き曲げと、その逆方向の押し曲げとを行う曲げ型クランプを採用してもよい。
In addition, the above processing apparatus 1 has a configuration capable of supporting mixed bending of four patterns of left and right pull bending, but if not all functions are required depending on the target product or usage form, unnecessary functions are omitted. You may implement | achieve with the structure which was. For example, when only bending is sufficient, the left / right bending mode including the
図10に曲げ型クランプの異なる例を示している。図11にこの曲げ型クランプを開いた状態を示している。異なるパイプ径、または異なる曲げ半径が混在するパイプ曲げの場合は、複数の曲げ溝を含む曲げ型クランプ80を採用できる。この曲げ型クランプ80は、曲げ型クランプ20の上下型23および22に加え、円弧状の部分を含む第2の曲げ溝84を含む上下一対の第2の割り型部83aおよび82aと、第2の曲げ溝84に挿入された棒状のワークWを保持する上下一対の第2のクランプ部83bおよび82bとを含む。上下一対の第2のクランプ部83bおよび82bは、それぞれの上下一対の第2の割り型部83aおよび82aから曲げ溝84の周方向に突き出しており、上側の第2の割り型部83aと第2のクランプ部83bとにより上型83が構成され、下側の第2の割り型部82aと第2のクランプ部82bとにより下型82が構成されている。
FIG. 10 shows a different example of a bending clamp. FIG. 11 shows a state where the bending clamp is opened. In the case of pipe bending in which different pipe diameters or different bending radii are mixed, a bending
図12に示すように、上下一対の第2のクランプ部83bおよび82bのそれぞれは、X字状に交差し、第2の曲げ溝84に対し第2の曲げ溝84の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第3のクランプ溝85と第4のクランプ溝86とを含む。そして、第1の割り型部の下型22と、第2の割り型部の上型83とが一体で形成され、この共通用の型(中型)89を中心に上型23と下型82とが型開閉機構60により上下に開閉する。
As shown in FIG. 12, each of the pair of upper and lower
図13は、曲げ型クランプ20の中型89を抜き出して示しており、図13(a)は中型89の平面図、図13(b)は中型89を第1のクランプ溝25の延長方向から見た側面図、図13(c)は中型89を第2のクランプ溝26の延長方向から見た側面図である。
13A and 13B show the
上下型構成の1段曲げの曲げ型クランプ20に対し、曲げ型クランプ80は図10で示す中型89を追加し、上下型と中型の合わせ面に上下2段の曲げ溝24および84と、2組の左右曲げクランプ溝25および26と、85および86とを前述の一段曲げの曲げ型クランプ20と同様に設けている。曲げ型クランプ80は、上型23の開閉軸63の両側に引き上げ溝87と、中型89からその溝に挿通するピン88aと、開き位置を制御するボルト88bとを含む。
10 is added to the bending die
多段の左右引押し共用曲げ型である曲げ型クランプ80を採用する加工ユニット10は、プレッシャローラー30も型閉め時の2段の曲げ溝24および84の位置に対応する2段の保持溝を備えたプレッシャローラーであることが好ましい。このような加工ユニット10においては、上下の曲げ溝24および84を動的に選択して2段曲げを行うことができる。この曲げ型クランプ80においては、中型89が開閉しない。このため、ワークWを保持するワーク支持ユニット5の昇降等により中型89のクランプ溝からパイプを上下に逃してから左右曲げ位置の切り替えを行うことが望ましい。
The
図14に異なるプレッシャローラーを示している。このプレッシャローラー30は、保持溝31に装着された補助プレッシャ35を含む。補助プレッシャ35は、保持溝31とワークWとの接点と異なる接点でワークWを保持する。補助プレッシャ35は、保持溝31の内部に挿入されるU字状の部分36を含む。
FIG. 14 shows different pressure rollers. The
図14(a)は、左右引き押し曲げ共用可能な補助プレッシャ35を備えたプレッシャローラー30を用いて、加工ユニット10により左押し曲げをする状態を、上方から見た様子を示している。図14(b)は、補助プレッシャ35を備えたプレッシャローラー30を用いて曲げ型クランプ20とともにワークWを把持した状態を示している。
FIG. 14 (a) shows a state in which the
図15は、補助プレッシャ35の外観を示す図であり、図15(a)は平面図、図15(b)は曲げ型クランプ20の方向から見た側面図、図15(c)はパイプWの一方向の曲げ加工軸方向から見た側面図である。補助プレッシャ35はプレッシャローラー30の曲げ溝(保持溝)31に接触しない隙間を設けた断面形状を備えた、全体がU字状又は面当て溝37をプレッシャローラー30の中心方向に延長したC字状(C字状の場合は組み立て可能にプレッシャローラー30を上下分割)で、プレッシャローラー30の逃がし溝を設けたホルダ71に固定されている。
15A and 15B are views showing the appearance of the
補助プレッシャ35は、ワークWと当たる側に、左右押し曲げ加工時にワークWの外面をプレッシャローラー30と分担して、曲げ反力を面当てで受けるパイプ軸とほぼ平行な面当て溝37が左右対称に設けてある。このため、左右引き押し曲げ共用可能なプレッシャ構造になっている。補助プレッシャ35のパイプ側はプレッシャローラー30の外径に収まる平面形状にすると、曲げ間寸法を拡大することなく曲げ加工を行うことができ、補助プレッシャ35を設けることで、曲げ点から曲げ反力を受ける距離と受圧面積の拡大により曲げ角度精度を向上することができる。
The
なお、プレッシャローラー30は回転するが、補助プレッシャ35はワークWが摺動するため、補助プレッシャ35の面当て面はパイプ擦り傷が発生しない程度にプレッシャローラー30の受け溝(保持溝)より若干下げた位置にすることが好ましい。
Although the
以上詳述したように、本発明の曲げ型クランプ、加工ユニットおよび加工装置は、特許請求の範囲に記載されたものであり、その特徴を生かした組み合わせ利用形態はこのような実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。 As described above in detail, the bending clamp, the processing unit, and the processing apparatus of the present invention are described in the scope of the claims, and the combined use form utilizing the features is not limited to such an embodiment. However, the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.
1 加工装置
10 加工ユニット
20 曲げ型クランプ、
22a、23a 上下一対の第1の割り型部
22b、23b 上下一対の第1のクランプ部
25 第1のクランプ溝、 26 第2のクランプ溝
30 プレッシャローラー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22a, 23a A pair of upper and lower first
Claims (11)
前記第1の曲げ溝に挿入された棒状部材を保持する上下一対の第1のクランプ部であって、それぞれの前記上下一対の第1の割り型部から前記第1の曲げ溝の周方向に突き出た上下一対の第1のクランプ部とを有し、
前記上下一対の第1のクランプ部のそれぞれは、X字状に交差し、前記第1の曲げ溝に前記第1の曲げ溝の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第1のクランプ溝と第2のクランプ溝とを含む、曲げ型クランプ。 A pair of upper and lower first split mold portions including a first bending groove including an arc-shaped portion;
A pair of upper and lower first clamp portions for holding a rod-shaped member inserted into the first bending groove, from the pair of upper and lower first split mold portions in the circumferential direction of the first bending groove. A pair of upper and lower first clamp portions protruding,
Each of the pair of upper and lower first clamp portions intersects in an X shape and is connected to the first bending groove and extends in the tangential direction of the first bending groove. A bending clamp including two clamping grooves.
円弧状の部分を含む第2の曲げ溝を含む上下一対の第2の割り型部と、
前記第2の曲げ溝に挿入された棒状部材を保持する上下一対の第2のクランプ部であって、それぞれの前記上下一対の第2の割り型部から前記第2の曲げ溝の周方向に突き出た上下一対の第2のクランプ部とを有し、
前記上下一対の第2のクランプ部のそれぞれは、X字状に交差し、前記第2の曲げ溝に前記第2の曲げ溝の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第3のクランプ溝と第4のクランプ溝とを含み、
前記第1の割り型部の下型と、前記第2の割り型部の上型とが一体で形成されている、曲げ型クランプ。 In claim 1,
A pair of upper and lower second split mold portions including a second bending groove including an arc-shaped portion;
A pair of upper and lower second clamp portions for holding a rod-shaped member inserted into the second bending groove, from the pair of upper and lower second split mold portions in the circumferential direction of the second bending groove; A pair of upper and lower protruding second clamp portions;
Each of the pair of upper and lower second clamp portions intersects with an X shape and is connected to the second bending groove and extends to the tangential direction of the second bending groove and the third clamping groove and the second clamping groove, respectively. 4 clamping grooves,
A bending clamp in which a lower mold of the first split mold part and an upper mold of the second split mold part are integrally formed.
前記曲げ型クランプを第1の軸を中心に回転する第1の駆動ユニットと、
前記曲げ型クランプの前記第1の曲げ溝に棒状部材を、前記第1の曲げ溝の外周側から保持する保持溝であって、円弧状の部分を含む保持溝を含むプレッシャローラーと、
前記プレッシャローラーを前記第1の駆動ユニットとは独立して前記第1の軸を中心に回転する第2の駆動ユニットとを有する加工ユニット。 A bending clamp according to claim 1 or 2,
A first drive unit that rotates the bending clamp about a first axis;
A pressure roller including a holding groove that holds a rod-shaped member in the first bending groove of the bending clamp from an outer peripheral side of the first bending groove, the holding roller including an arc-shaped portion;
A processing unit having a second drive unit that rotates the pressure roller about the first axis independently of the first drive unit.
前記第1の駆動ユニットと前記第2の駆動ユニットとを制御する制御ユニットを有し、
前記制御ユニットは、
前記第1の駆動ユニットおよび前記第2の駆動ユニットを制御して、前記プレッシャローラーに対して前記曲げ型クランプを前記第1の軸を中心に第1の方向に回転する第1のモードと、
前記プレッシャローラーに対して前記曲げ型クランプを前記第1の軸を中心に第2の方向に回転する第2のモードと、
前記曲げ型クランプに対して前記プレッシャローラーを前記第1の軸を中心に前記第1の方向に回転する第3のモードと、
前記曲げ型クランプに対して前記プレッシャローラーを前記第1の軸を中心に前記第2の方向に回転する第4のモードとを含む、加工ユニット。 In claim 3,
A control unit for controlling the first drive unit and the second drive unit;
The control unit is
A first mode in which the first drive unit and the second drive unit are controlled to rotate the bending clamp in a first direction around the first axis with respect to the pressure roller;
A second mode of rotating the bending clamp with respect to the pressure roller in a second direction about the first axis;
A third mode of rotating the pressure roller in the first direction about the first axis with respect to the bending clamp;
And a fourth mode in which the pressure roller is rotated in the second direction about the first axis with respect to the bending clamp.
前記プレッシャローラーの前記保持溝内において、前記棒状部材を、前記保持溝と前記棒状部材との接点と異なる接点で保持する補助プレッシャを有する、加工ユニット。 In claim 3 or 4,
A processing unit having an auxiliary pressure that holds the rod-like member at a contact different from the contact between the holding groove and the rod-like member in the holding groove of the pressure roller.
前記補助プレッシャは、前記保持溝内に挿入されるU字状またはC字状の部分を含む、加工ユニット。 In claim 5,
The auxiliary pressure is a processing unit including a U-shaped or C-shaped portion inserted into the holding groove.
前記曲げ型クランプの前記上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方を上下に動かす第3の駆動ユニットと、
前記上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方と連動して動き、前記上下一対の第1の割り型部が閉じたときに前記プレッシャローラーを前記曲げ型クランプに隣接させて、前記曲げ型クランプと前記プレッシャローラーとで棒状部材を保持する状態にするリンクユニットとを有する、加工ユニット。 In any of claims 3 to 6,
A third drive unit for moving at least one of the pair of upper and lower first split mold portions of the bending mold clamp up and down;
The bending mold moves in conjunction with at least one of the pair of upper and lower first split mold parts, and when the pair of upper and lower first split mold parts are closed, the pressure roller is adjacent to the bending mold clamp. A processing unit comprising: a link unit configured to hold a rod-shaped member with a clamp and the pressure roller.
前記リンクユニットは、前記上下一対の第1の割り型部の少なくとも一方と連動して上下に動くスカート状円筒カムと、
前記スカート状円筒カムの周面に接しながら移動し、前記スカート状円筒カムが上下に動いて前記上下一対の第1の割り型部が開閉するのと連動して前記プレッシャローラーを前記曲げ型クランプと前記プレッシャローラーとの間が開閉するように動かすカムフォロアとを含む、加工ユニット。 In claim 7,
The link unit includes a skirt-shaped cylindrical cam that moves up and down in conjunction with at least one of the pair of upper and lower first split mold parts,
The pressure roller is moved in contact with the peripheral surface of the skirt-shaped cylindrical cam, and the pressure roller is moved in the vertical direction by moving the skirt-shaped cylindrical cam up and down to open and close the pair of upper and lower first split mold portions And a cam follower that moves so as to open and close between the pressure roller and the pressure roller.
前記加工ユニットを支持する第1の支持ユニットと、
棒状部材を支持する第2の支持ユニットとを有し、
前記第1の支持ユニットは、前記加工ユニットを、前記第2の支持ユニットに支持された棒状部材の未加工部分が前記曲げ型クランプの第1の側と第2の側とになるように移動するユニットを含む、加工装置。 A processing unit according to any one of claims 3 to 8,
A first support unit for supporting the processing unit;
A second support unit for supporting the rod-shaped member,
The first support unit moves the processing unit so that the unprocessed portion of the bar-shaped member supported by the second support unit is on the first side and the second side of the bending mold clamp. A processing device including a unit to perform.
前記第1の支持ユニットにより支持される前記加工ユニットと前記第2の支持ユニットにより支持される棒状部材との相対的な角度と、前記第1の支持ユニットと前記第2の支持ユニットとの相対的な距離とを制御する加工制御ユニットを有する、加工装置。 In claim 9,
A relative angle between the processing unit supported by the first support unit and a rod-shaped member supported by the second support unit, and a relative angle between the first support unit and the second support unit; A processing apparatus having a processing control unit for controlling a specific distance.
前記曲げ型クランプは、円弧状の部分を含む第1の曲げ溝を含む上下一対の第1の割り型部と、前記第1の曲げ溝に挿入された棒状部材を保持する上下一対の第1のクランプ部であって、それぞれの前記上下一対の第1の割り型部から前記第1の曲げ溝の周方向に突き出た上下一対の第1のクランプ部とを含み、前記上下一対の第1のクランプ部のそれぞれは、X字状に交差し、前記第1の曲げ溝に前記第1の曲げ溝の接線方向に延びるようにそれぞれ繋がった第1のクランプ溝と第2のクランプ溝とを含み、
前記プレッシャローラーは、前記曲げ型クランプの前記第1の曲げ溝に棒状部材を、前記第1の曲げ溝の外周側から保持する保持溝であって、円弧状の部分を含む保持溝を含み、
当該加工方法は、
前記プレッシャローラーに対して前記曲げ型クランプを第1の軸を中心に第1の方向に回転する第1のモードによる加工と、前記プレッシャローラーに対して前記曲げ型クランプを前記第1の軸を中心に第2の方向に回転する第2のモードによる加工と、前記曲げ型クランプに対して前記プレッシャローラーを前記第1の軸を中心に前記第1の方向に回転する第3のモードによる加工と、前記曲げ型クランプに対して前記プレッシャローラーを前記第1の軸を中心に前記第2の方向に回転する第4のモードによる加工とを含む形状に棒状部材を加工することを含む、加工方法。 A processing method using a processing apparatus including a bending die clamp and a pressure roller,
The bending mold clamp includes a pair of upper and lower first split mold portions including a first bending groove including an arcuate portion and a pair of upper and lower first holding a rod-shaped member inserted into the first bending groove. A pair of upper and lower first clamp portions protruding in the circumferential direction of the first bending groove from each of the pair of upper and lower first split mold portions. Each of the clamp portions intersects in an X shape and has a first clamp groove and a second clamp groove respectively connected to the first bending groove so as to extend in a tangential direction of the first bending groove. Including
The pressure roller is a holding groove that holds a rod-shaped member in the first bending groove of the bending-type clamp from the outer peripheral side of the first bending groove, and includes a holding groove that includes an arc-shaped portion,
The processing method is
Processing in a first mode in which the bending clamp is rotated in a first direction about a first axis with respect to the pressure roller, and the bending clamp is moved on the first axis with respect to the pressure roller. Processing in the second mode that rotates in the second direction around the center, and processing in the third mode in which the pressure roller is rotated in the first direction around the first axis with respect to the bending mold clamp And processing the rod-like member into a shape that includes processing in a fourth mode in which the pressure roller is rotated about the first axis in the second direction with respect to the bending mold clamp. Method.
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