JP5930103B2 - 加圧式歪取装置 - Google Patents
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(1)被加工物を載置する定盤の左右方向を跨ぐと共に、左右方向かつ上下方向と直交する前後方向に移動可能な門型形状のフレームと、押圧力を発生させる油圧シリンダと、を備えた加圧式歪取装置において、前記油圧シリンダを支持する主軸ヘッドが、前記フレームの梁部と摺動可能なスライド部に垂下され、前記主軸ヘッドは、前記梁部の下面より下方側に離間した位置に、前記下面に平行な支持板を1つ以上有すること、前記油圧シリンダは、前記定盤の上面に対し、前記油圧シリンダのロッドを、垂直方向下向きとする姿勢で、または、前記油圧シリンダの前記ロッドを、水平方向に沿った姿勢で、前記主軸ヘッドの前記支持板に、着脱可能に懸架されること、前記ロッドが水平方向に沿う姿勢で配置された前記油圧シリンダを保持すると共に、前記主軸ヘッドの前記支持板に懸架可能な係留部を有するシリンダ保持手段を備えていること、を特徴とする。
(2)(1)に記載する加圧式歪取装置において、前記油圧シリンダは、前記ロッドを垂直方向下向きとする姿勢で、前記梁部の前記下面と前記主軸ヘッドの前記支持板との間に収容され、前記ロッドの反対側にある反ロッド側端面が前記梁部の前記下面と平行になるよう、前記油圧シリンダの前記ロッド側にある端面を前記支持板に係留することにより、前記主軸ヘッドに取り付けられていること、を特徴とする。
(3)(1)または(2)に記載する加圧式歪取装置において、前記シリンダ保持手段は、前記主軸ヘッドに対し、垂直方向に沿う軸を中心に、前記係留部を前記主軸ヘッドの前記支持板に回動可能に係留することにより、前記主軸ヘッドに取り付けられること、を特徴とする。
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する加圧式歪取装置において、被加工物に有した歪の状態を、定量的に把握可能な歪量把握手段を備えていること、を特徴とする。
(6)(4)または(5)に記載する加圧式歪取装置において、歪を含む前記被加工物の表面から離れた原点位置と、前記被加工物の表面に対し、計測時に正とする基準部位である計測基準位置と、前記計測基準位置と異なる部位にある1つ以上の計測対比位置と、を設定し、前記計測基準位置と前記原点位置との距離を基準距離とし、前記計測対比位置と前記原点位置との距離を対比距離とすると、前記歪量把握手段は、前記基準距離と前記対比距離との相対的な距離差に基づいて、歪の大きさを計測する歪量計測手段であること、を特徴とする。
(7)(6)に記載する加圧式歪取装置において、前記歪量計測手段は、前記油圧シリンダの前記ロッドの動作方向に沿う方向に動作可能に配設され、前記被加工物の表面に接触可能な被加工物接触部と、動いた分の前記被加工物接触部の変位を検知する変位検出部と、前記変位検出部により検出された変位を表示する表示部と、を有すること、を特徴とする。
(8)(7)に記載する加圧式歪取装置において、前記歪量計測手段は、流体の流れを制御することにより、ピストンロッドがシリンダと相対的に伸縮する計測用流体シリンダを有しており、前記被加工物接触部は、前記ピストンロッドに連結され、前記ピストンロッドの動きに連動して動作すること、前記変位検出部は、前記ピストンロッドのストローク範囲内で、動いた分の前記ピストンロッドの変位を検知すること、を特徴とする。
(9)(1)乃至(8)のいずれか1つに記載する加圧式歪取装置において、前記定盤は、骨材を組み合わせて構成された定盤フレームに、板材が溶接された溶接構造で形成されていること、を特徴とする。
本発明の加圧式歪取装置では、被加工物を載置する定盤の左右方向を跨ぐと共に、左右方向かつ上下方向と直交する前後方向に移動可能な門型形状のフレームと、押圧力を発生させる油圧シリンダと、を備えた加圧式歪取装置において、油圧シリンダを支持する主軸ヘッドが、フレームの梁部と摺動可能なスライド部に垂下され、主軸ヘッドは、梁部の下面より下方側に離間した位置に、下面に平行な支持板を1つ以上有すること、油圧シリンダは、定盤の上面に対し、油圧シリンダのロッドを、垂直方向下向きとする姿勢で、または、油圧シリンダのロッドを、水平方向に沿った姿勢で、主軸ヘッドの支持板に、着脱可能に懸架されること、を特徴とする。この特徴により、歪み抜き作業時に、歪み抜きを行う部位によって、被加工物の向きを変えることや、定盤上で被加工物を移動させる頻度が低減できるため、自重が大きい被加工物の吊り上げによって、新たな歪が被加工物に生じるのが抑制できる。そのため、被加工物の歪み抜きが、より短い時間で、かつ高い精度で、効率良くできる。また、本発明の加圧式歪取装置のコストが安価である上に、この加圧式歪取装置を用いた歪み抜き作業では、製品の製造コストうち、被加工物の加工を主とする一次工程(プレス工程、曲げ工程等)を行うことにより、副次的に生じてしまう二次工程(歪取り工程、バリ取り工程等)のコストを抑制することができる。
図1は、実施形態に係る加圧式歪取装置であり、主軸ヘッドに油圧シリンダを取付けた状態の加圧式歪取装置を示す正面図である。図1に示す加圧式歪取装置の門型フレームの平面図を図3に、その側面図を図4に、それぞれ示す。図6は、加圧式歪取装置に構成された定盤を、下方から見た平面図であり、その側面図を図7に示す。
実施例1は、主軸ヘッド40に油圧シリンダ70を取付け、油圧シリンダ70のロッド71による押圧力Fを上方から下方に作用させて、ワークWの歪取りを行う場合である。図8は、図1に示す加圧式歪取装置のうち、スライド部及び主軸ヘッドを示す側面図であり、門型フレームの梁部を断面で示した図であり、図8に示す主軸ヘッドを下方から見た平面図を、図9に示す。主軸ヘッド40は、図8に示すように、門型フレーム10の梁部15と摺動可能なスライド部30と、着脱可能に一体化して設けられている。主軸ヘッド40は、梁部15の下面15aより下方側に離間した位置に、下面15aに平行な支持板41を1つ以上(図8には1つ)有している。支持板41は、四角形状の板材の一辺を、図9に示すように、奥側に向けて半円弧状に切り欠いた切欠き41aを有しており、支持板41は、切欠き41aのある一辺側を開口し、その他の三辺に沿う周囲を側板で覆って、油圧シリンダ70の収納スペースである空間を内部に形成した箱状となっている。
実施例2は、油圧シリンダ70を保持するシリンダ取付け具50(シリンダ保持手段)を、主軸ヘッド40に取付けて、油圧シリンダ70のロッド71による押圧力Fを水平方向に作用させて、ワークWの歪取りを行う場合である。図15は、実施形態の実施例2に係る加圧式歪取装置の正面図であり、主軸ヘッドにシリンダ取付け具を取付けた状態の加圧式歪取装置を示す図である。図16は、図15に示す加圧式歪取装置の側面図であり、定盤の図示を省略した図である。
次に、実施形態2に係る加圧式歪取装置について、説明する。前述した実施形態1の加圧式歪取装置1では、油圧シリンダ70を直接的に、または間接的に支持する主軸ヘッド40だけが、スライド部30に取り付けられていた。本実施形態2の加圧式歪取装置では、このような主軸ヘッドに加えて、歪量計測手段である歪量計測ユニットが、スライド部毎に設けられている。従って、実施形態1とは異なる部分を中心に説明し、その他について説明を簡略または省略する。
(1)例えば、実施形態1の実施例1では、固定した支持板41を1つ設けた主軸ヘッド40を例示したが、主軸ヘッド40において、支持板41の取り付け位置を適宜変更できる構造にしても良い。
(2)また、実施形態1の実施例2で、シリンダ保持手段を、図20〜図22に示すシリンダ取付け具50を例示して挙げたが、シリンダ保持手段は、油圧シリンダを保持すると共に、油圧シリンダの押圧力を被加工物から反力を受けることができる構造で、主軸ヘッド等によりスライド部と連結されていれば良く、図20〜図22に示すシリンダ取付け具50や、図35〜図38に示すシリンダ取付け具150の構造に限定されるものではない。
(4)例えば、実施形態2では、歪量計測手段を、空圧シリンダ190を用いた歪量計測ユニット180とした。しかしながら、歪量計測手段は、実施形態2のほかにも、例えば、フレームのスライド部付近に、赤外線測長センサ、超音波測長センサ、レーザー測長器等によって、被加工物上方から被加工物の表面までの距離を測定しても良い。
(6)例えば、実施形態1,2では、前後方向FRに対し、門型フレーム10,110の移動量や位置情報を取得する手段を特に具備していないが、例えば、実施形態2の加圧式歪取装置101に構成された側部ローラ転動面106等に沿って、リニアスケールや帯状のエンコーダ等を設けることや、コスト高にはなるが、門型フレーム110を電動モータ等で駆動させ、電動モータの回転量を検出するロータリーエンコーダを設けても良い。これにより、作業者は、フレームの移動量や位置情報を取得することができる。
2,102 定盤
2a,102a (定盤の)上面
3 定盤フレーム
4 鋼材(骨材)
5,105 板材
10,110 門型フレーム(フレーム)
15,115 梁部
15a,115a (梁部の)下面
30,130 スライド部
40,140 主軸ヘッド
41 支持板
50,150 シリンダ取付け具(シリンダ保持手段)
51 係留部
70 油圧シリンダ
71 ロッド
72a ロッド側端面
72b 反ロッド側端面
141 第1支持板(支持板)
180 歪量計測ユニット(歪量把握手段、歪量計測手段)
181 被加工物接触部
182 変位検出部
183 表示部
192 ピストンロッド
190 空圧シリンダ(計測用流体シリンダ)
198 第2支持板(支持板)
W 被加工物
Wa ワークの表面(被加工物の表面)
M 軸
RL 左右方向
FR 前後方向
VT 垂直方向
HZ 水平方向
P 計測基準位置
Q1 第1計測対比位置(計測対比位置)
Q2 第2計測対比位置(計測対比位置)
Q3 第3計測対比位置(計測対比位置)
Q4 第4計測対比位置(計測対比位置)
H 変位
h 距離差
Claims (9)
- 被加工物を載置する定盤の左右方向を跨ぐと共に、左右方向かつ上下方向と直交する前後方向に移動可能な門型形状のフレームと、押圧力を発生させる油圧シリンダと、を備えた加圧式歪取装置において、
前記油圧シリンダを支持する主軸ヘッドが、前記フレームの梁部と摺動可能なスライド部に垂下され、前記主軸ヘッドは、前記梁部の下面より下方側に離間した位置に、前記下面に平行な支持板を1つ以上有すること、
前記油圧シリンダは、前記定盤の上面に対し、前記油圧シリンダのロッドを、垂直方向下向きとする姿勢で、または、前記油圧シリンダの前記ロッドを、水平方向に沿った姿勢で、前記主軸ヘッドの前記支持板に、着脱可能に懸架されること、
前記ロッドが水平方向に沿う姿勢で配置された前記油圧シリンダを保持すると共に、前記主軸ヘッドの前記支持板に懸架可能な係留部を有するシリンダ保持手段を備えていること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項1に記載する加圧式歪取装置において、
前記油圧シリンダは、前記ロッドを垂直方向下向きとする姿勢で、前記梁部の前記下面と前記主軸ヘッドの前記支持板との間に収容され、前記ロッドの反対側にある反ロッド側端面が前記梁部の前記下面と平行になるよう、前記油圧シリンダの前記ロッド側にある端面を前記支持板に係留することにより、前記主軸ヘッドに取り付けられていること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項1または請求項2に記載する加圧式歪取装置において、
前記シリンダ保持手段は、前記主軸ヘッドに対し、垂直方向に沿う軸を中心に、前記係留部を前記主軸ヘッドの前記支持板に回動可能に係留することにより、前記主軸ヘッドに取り付けられること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1つに記載する加圧式歪取装置において、
被加工物に有した歪の状態を、定量的に把握可能な歪量把握手段を備えていること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項4に記載する加圧式歪取装置において、
前記歪量把握手段は、前記スライド部に取付けられ、前記フレームの前記梁部と相対的に移動可能に設けられていること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項4または請求項5に記載する加圧式歪取装置において、
歪を含む前記被加工物の表面から離れた原点位置と、前記被加工物の表面に対し、計測時に正とする基準部位である計測基準位置と、前記計測基準位置と異なる部位にある1つ以上の計測対比位置と、を設定し、
前記計測基準位置と前記原点位置との距離を基準距離とし、前記計測対比位置と前記原点位置との距離を対比距離とすると、
前記歪量把握手段は、前記基準距離と前記対比距離との相対的な距離差に基づいて、歪の大きさを計測する歪量計測手段であること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項6に記載する加圧式歪取装置において、
前記歪量計測手段は、前記油圧シリンダの前記ロッドの動作方向に沿う方向に動作可能に配設され、前記被加工物の表面に接触可能な被加工物接触部と、動いた分の前記被加工物接触部の変位を検知する変位検出部と、前記変位検出部により検出された変位を表示する表示部と、を有すること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項7に記載する加圧式歪取装置において、
前記歪量計測手段は、流体の流れを制御することにより、ピストンロッドがシリンダと相対的に伸縮する計測用流体シリンダを有しており、
前記被加工物接触部は、前記ピストンロッドに連結され、前記ピストンロッドの動きに連動して動作すること、
前記変位検出部は、前記ピストンロッドのストローク範囲内で、動いた分の前記ピストンロッドの変位を検知すること、
を特徴とする加圧式歪取装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1つに記載する加圧式歪取装置において、
前記定盤は、骨材を組み合わせて構成された定盤フレームに、板材が溶接された溶接構造で形成されていること、
を特徴とする加圧式歪取装置。
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