JP6393623B2 - 補助金型ユニット - Google Patents

Description

本発明は、パネルベンダーによって金属板（板状のワーク）の開口部の外縁側に内フランジを形成するために用いられる補助金型ユニットに関する。

一般に、パネルベンダーは、金属板に対して箱曲げ等の曲げ加工を行う際に用いられる曲げ加工機である。また、パネルベンダーは、上部押え金型（トップダイ）と下部押え金型（ボトムダイ）の協働により金属板の外縁（外縁側）をクランプした状態で、正曲げ用ベンド金型及び逆曲げ用ベンド金型を備えたベンドビームを上方向又は下方向へ移動させることにより、金属板における下部押え金型（上部押え金型）からベンドビーム側（パネルベンダーの背面側）へ突出した部分を上方向（正方向）又は下方向（逆方向）へ曲げるものである。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１から特許文献３に示すものがある。

特開２００６−１０２７７０号公報 特開２００４−２６８１０２号公報 特開２００４−２１６４４５号公報

ところで、図５（ａ）に示すように、金属板Ｗが矩形の開口部Ｗａを有している場合に、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’を下部押え金型からベンドビーム側へ突出させようとすると、金属板Ｗにおける下部押え金型からベンドビーム側へ突出する部分が長くなって、金属板Ｗがベンドビーム等に干渉することになる。つまり、図５（ｂ）に示すように、パネルベンダーによって金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成することができず、パネルベンダーの加工の自由度を拡大して、パネルベンダーの有効利用を十分に図ることは困難であった。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の補助金型ユニットを提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、パネルベンダーによって金属板（板状のワーク）の開口部（窓部）の外縁側に内フランジを形成するために用いられる補助金型ユニットにあって、前記パネルベンダーにおける正曲げ用ベンド金型の上側にセット可能なベンド補助金型と、前記パネルベンダーにおける上部押え金型（トップダイ）の下側にセット可能な押え補助金型と、を具備し、前記ベンド補助金型は、先端（前記パネルベンダーの正面側の端）に金属板における内フランジに相当する部分を上方向（正方向）へ曲げるためのベンド部を有し、前記ベンド部に隣接する位置に凹部が形成され、前記凹部内に金属板の開口部の外縁を支持するサポート部材が上下方向へ移動可能に設けられ、前記サポート部材を上方向へ付勢する付勢部材を備えており、前記押え補助金型は、先端（前記パネルベンダーの背面側の端）に前記サポート部材と協働して金属板の開口部の外縁をクランプ（挟持）するクランプ部（挟持部）を有し、前記クランプ部に隣接する位置に金属板における内フランジに相当する部分を進入させるため（逃がすため）の進入空間（逃げ空間）が形成されていることを要旨とする。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「内フランジ」とは、金属板の外縁よりも内側に形成されたフランジのことをいい、「内フランジに相当する部分」とは、金属板の一部分であって、曲げ加工によって内フランジとして形成される部分のことをいう。また、「設けられ」とは、直接的に設けられたことの他に、別部材を介して間接的に設けられたことを含む意であって、「移動」とは、揺動を含む意である。

本発明の第１の特徴によると、前記ベンド補助金型を前記正曲げ用ベンド金型の上側にセットすると共に、前記押え補助金型を前記上部押え金型の下側にセットする。これにより、前記補助金型ユニットを用いた曲げ加工の準備が完了する。

曲げ加工の準備の完了後に、金属板を前記ベンドビームに接近する方向へ搬送することにより、金属板の開口部の外縁を前記押え補助金型の前記クランプ部と前記サポート部材との間に位置決めする。このとき、金属板における内フランジに相当する部分は、前記サポート部材（前記押え補助金型の前記クランプ部）に対して前記ベンドビーム側の反対側（前記パネルベンダーの正面側）へ突出した状態になっている。

続いて、前記押え補助金型を前記上部押え金型と一体的に下方向へ移動させて、前記押え補助金型の前記クランプ部を金属板の開口部の外縁に接触させる。このとき、前記押え補助金型の前記クランプ部と前記サポート部材の協働により金属板の開口部の外縁をクランプするようにしても構わない。

そして、前記ベンド補助金型を前記正曲げ用ベンド金型と一体的に上方向へ移動させることにより、前記押え補助金型の前記クランプ部と前記サポート部材の協働により金属板の開口部の外縁をクランプした状態で、前記ベンド補助金型の前記ベンド部を前記付勢部材の付勢力に抗しつつ前記サポート部材に対して相対的に上方向へ移動させる。これにより、金属板における内フランジに相当する部分と前記押え補助金型との干渉を回避しつつ、金属板における内フランジに相当する部分を上方向へ曲げて、金属板の開口部の外縁側に内フランジを形成することができる。

要するに、前述の構成からなる前記補助金型ユニットを用いることにより、前記パネルベンダーによって金属板の開口部の外縁側に内フランジを形成することができる。

本発明の第２の特徴は、金属板に対して曲げ加工を行うパネルベンダーにおいて、本発明の第１の特徴からなる補助金型ユニットを具備したことを要旨とする。

本発明の第２の特徴によると、本発明の第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、前記パネルベンダーによって金属板の開口部の外縁側に内フランジを形成できるため、前記パネルベンダーの加工の自由度を拡大して、前記パネルベンダーの有効利用を十分に図ることができる。

図１は、本発明の実施形態に係るパネルベンダーの模式的な側断面図であって、金属板の開口部の外縁側に内フランジを形成した状態を示している。 図２は、本発明の実施形態に係るパネルベンダーの模式的な拡大側断面図であって、補助金型ユニットをセットした状態を示している。 図３（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係るパネルベンダーの動作（本発明の実施形態の作用）を説明する図である。 図４（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係るパネルベンダーの動作（本発明の実施形態の作用）を説明する図である。 図５（ａ）は、開口部を有した金属板の平面図、図５（ｂ）は、開口部の外縁側に一対の内フランジが形成された金属板の斜視図である。

本発明の実施形態ついて図面を参照して説明する。なお、図面中、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向をそれぞれ指している。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るパネルベンダー１は、金属板（板状のワーク）Ｗに対して箱曲げ等の曲げ加工を行う曲げ加工機であって、ベースフレーム３（一部のみ図示）を具備している。また、ベースフレーム３は、前側（パネルベンダー１の正面側）に、左右方向へ延びた下部テーブル５を有しており、この下部テーブル５の上側には、左右方向へ延びた下部押え金型（ボトムダイ）７が設けられている。

ベースフレーム３には、可動フレーム９（一部のみ図示）がヒンジピン（図示省略）を介して上下方向へ移動可能（揺動可能）に設けられており、この可動フレーム９は、前側に、左右方向へ延びかつ下部テーブル５に上下に対向した上部テーブル１１を有している。また、上部テーブル１１の下側には、下部押え金型７と協働して金属板Ｗをクランプ（挟持）する上部押え金型（トップダイ）１３が設けられており、この上部押え金型１３は、その長手方向（上部押え金型１３の長手方向、換言すれば、左右方向）に沿って分割して構成されている。上部押え金型１３の下面には、嵌合溝１５が形成されている。更に、可動フレーム９の適宜位置には、可動フレーム９をヒンジピンを中心に上下方向へ移動（揺動）させるためのフレーム用サーボモータ１７が設けられており、このフレーム用サーボモータ１７は、上部押え金型１３と下部押え金型７の協働により金属板Ｗをクランプし又はアンクランプ（上部押え金型１３と下部押え金型７のクランプ状態を解除）する際等に駆動されるものである。なお、フレーム用サーボモータ１７を除く可動フレーム９を上下方向へ移動させるための構成は、例えば特開２０００−１５３４６号公報、特開平１１−２２６６５２号公報、特開平９−１０８４９号公報等に示すように公知であり、その構成の詳細は省略する。

ベースフレーム３における下部テーブル５の後方には、左右方向へ延びたベンドビーム１９（一部のみ図示）が上下方向及び前後方向へ移動可能に設けられている。また、ベンドビーム１９の前側の下部には、左右方向へ延びた正曲げ用ベンド金型２１が設けられており、ベンドビーム１９の前側の上部には、左右方向へ延びた逆曲げ用ベンド金型（図示省略）が設けられている。また、ベースフレーム３の適宜位置には、ベンドビーム１９を上下方向へ移動させるためベンド用第１サーボモータ２３が設けられており、このベンド用第１サーボモータ２３は、金属板Ｗに対して正方向（上方向）又は逆方向（下方向）の曲げ加工を行う際等に駆動されるものである。更に、ベースフレーム３の適宜位置には、ベンドビーム１９を前後方向（パネルベンダー１の奥行方向）へ移動させるためベンド用第２サーボモータ２５が設けられており、このベンド用第２サーボモータ２５は、正曲げ用ベンド金型２１又は逆曲げ用ベンド金型と下部押え金型７とのクリアランスを調整する際等に駆動されるものである。なお、ベンド用第１サーボモータ２３を除くベンドビーム１９を上下方向へ移動させるため構成、及びベンド用第２サーボモータ２５を除くベンドビーム１９を前後方向へ移動させるため構成は、例えば特開２０００−１５３４６号公報及び特開平１１−２２６６５２号公報、特開平９−１０８４９号公報等に示すように公知であり、それらの構成の詳細は省略する。

パネルベンダー１は、補助金型ユニット２７を装備しており、この補助金型ユニット２７は、パネルベンダー１によって金属板Ｗの矩形の開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成するために用いられるものである。また、補助金型ユニット２７は、正曲げ用ベンド金型２１の上側にセット可能なベンド補助金型２９と、上部押え金型１３の下側にセット可能な押え補助金型３１とを具備している。なお、ベンド補助金型２９及び押え補助金型３１の構成の詳細については、後述する。

ベンドビーム１９には、左右方向へ延びたベンド補助金型ホルダ３３（一部のみ図示）が左右方向（ベンドビーム１９の長手方向）へ移動可能に設けられており、このベンド補助金型ホルダ３３は、ベンド補助金型２９を固定具３５を介して着脱可能に保持するものである。また、ベンドビーム１９の適宜位置には、ベンド補助金型ホルダ３３を左右方向へ移動させるためのホルダ用サーボモータ３７が設けられている。ここで、ベンド補助金型ホルダ３３の左右方向の移動によって、ベンド補助金型２９を正曲げ用ベンド金型２１の上側にセットし又は正曲げ用ベンド金型２１に対して離隔した箇所に待機させるようになっている。なお、ホルダ用サーボモータ３７を除くベンド補助金型ホルダ３３を左右方向へ移動させるための構成は、例えば２００４−２１６４４５号公報等に示すように公知であり、その構成の詳細は省略する。

上部テーブル１１の正面側（前側）には、左右方向へ延びた押え補助金型ホルダ３９が上下方向及び前後方向へ移動可能に設けられており、この押え補助金型ホルダ３９は、押え補助金型３１を固定具４１を介して着脱可能に保持するものである。また、押え補助金型ホルダ３９の上面には、上部押え金型１３の嵌合溝１５に嵌合可能な嵌合突起４３が形成されている。そして、上部テーブル１１の正面側の適宜位置には、押え補助金型ホルダ３９を上下方向へ移動させるためのホルダ用第１油圧シリンダ４５、及び押え補助金型ホルダ３９を前後方向へ移動させるためのホルダ用第２油圧シリンダ４７がそれぞれ設けられている。ここで、押え補助金型ホルダ３９の上下方向及び前後方向の移動によって、押え補助金型３１を上部押え金型１３の下側にセットし又は上部押え金型１３に離隔した箇所に待機させるようになっている。なお、ホルダ用第１油圧シリンダ４５を除く押え補助金型ホルダ３９を上下方向へ移動させるため構成、及びホルダ用第２油圧シリンダ４７を除く押え補助金型ホルダ３９を前後方向へ移動させるため構成は、例えば特開２００６−１０２７７０号公報、２００４−２６８１０２号公報等に示すように公知であり、それらの構成の詳細は省略する。

続いて、ベンド補助金型２９及び押え補助金型３１の構成の詳細について説明する。

図１及び図２に示すように、ベンド補助金型２９は、その長手方向（ベンド補助金型２９の長手方向、換言すれば、左右方向）に沿って分割して構成されている。また、ベンド補助金型２９は、先端（パネルベンダー１の正面側の端、換言すれば、前端）に、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’を上方向（正方向）へ曲げるためのベンド部（ベンド突起）４９を有しており、このベンド部４９は、上方向へ突出しかつ左右方向へ延びている。ベンド補助金型２９におけるベンド部４９に隣接する位置には、凹部５１が形成されており、この凹部５１は、左右方向へ延びている。そして、ベンド補助金型２９の凹部５１内には、金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を支持するサポート部材５３が上下方向へ移動可能に設けられており、このサポート部材５３は、左右方向へ延びている。ベンド補助金型２９の凹部５１内におけるサポート部材５３の下側には、サポート部材５３を上方向へ付勢する弾性体５５（付勢部材の一例）が設けられており、この弾性体５５は、ウレタン、シリコン、アクリル等からなるゴム材料（弾性材料の１つ）からなり、左右方向へ延びている。更に、ベンド補助金型２９のベンド部４９の上端（先端）は、サポート部材５３によって金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を支持する前の状態（支持前状態）において、サポート部材５３の上面と同一平面上に位置している。なお、サポート部材５３を上方向へ付勢する付勢部材として弾性体５５を用いる代わりに、コイルスプリング等のスプリング（図示省略）又はエアシリンダ等のアクチュエータを用いても構わない。ベンド補助金型２９のベンド部４９の上端が支持前状態においてサポート部材５３の上面と同一平面上に位置する代わりに、サポート部材５３の上面に対して下方向へ没入するようにしても構わない。

押え補助金型３１は、その長手方向（押え補助金型３１の長手方向、換言すれば、左右方向）に沿って分割して構成されている。また、押え補助金型３１は、先端（パネルベンダー１の背面側の端、換言すれば、後端）に、サポート部材５３と協働して金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を上下方向からクランプ（挟持）するクランプ部（挟持部）５７を有しており、このクランプ部５７は、左右方向へ延びている。そして、押え補助金型３１におけるクランプ部５７に隣接する位置には、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’及びベンド補助金型２９のベンド部４９を進入させるため（逃がすため）の進入空間（逃げ空間）５９が形成されており、この進入空間５９は、左右方向へ延びている。

図１に示すように、下部テーブル５の前方には、金属板Ｗを前後方向へ搬送するためのマニピュレータ６１（搬送装置の一例）が前後方向へ移動可能に配設されている。また、マニピュレータ６１は、金属板Ｗを上下方向から把持（クランプ）する一対のハンド部材６３，６５を備えており、一対のハンド部材６３，６５は、鉛直な回転軸心周りに回転可能になっている。なお、マニピュレータ６１の構成は、例えば特開号２００６−１０２７７０公報、特開平１１−２１６５１９号公報等に示すように公知であり、その構成の詳細は省略する。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

図１及び図２に示すように、ホルダ用サーボモータ３７の駆動によりベンド補助金型ホルダ３３を左方向へ適宜に移動させることにより、ベンド補助金型２９を正曲げ用ベンド金型２１に離隔した箇所から正曲げ用ベンド金型２１の上側にセットする。また、ホルダ用第１油圧シリンダ４５及びホルダ用第２油圧シリンダ４７の駆動により押え補助金型ホルダ３９を下方向及び後方向へ適宜に移動させることにより、押え補助金型３１を上部押え金型１３に離隔した箇所から上部押え金型１３の下側にセットする。これにより、補助金型ユニット２７を用いた曲げ加工の準備が完了する。このとき、ベンド補助金型２９のベンド部４９の上端及びサポート部材５３の上面は、下部押え金型７の上面よりも低い高さ位置に位置しているが、下部押え金型７の上面と同じ高さ位置に位置するようにしても構わない。

曲げ加工の準備の完了後に、図３（ａ）に示すように、一対のハンド部材６３，６５によって金属板Ｗを把持した状態で、マニピュレータ６１を後方向へ移動させて、金属板Ｗをベンドビーム１９に接近する後方向へ搬送する。これにより、金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を押え補助金型３１のクランプ部５７とサポート部材５３との間に位置決めする。このとき、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’は、サポート部材５３に対してベンドビーム１９側の反対側（パネルベンダー１の正面側、前方向）へ突出した状態になっている。

続いて、図３（ｂ）に示すように、フレーム用サーボモータ１７（図１参照）の駆動により可動フレーム９を下方向へ移動させて、押え補助金型３１を上部押え金型１３と一体的に下方向へ移動させる。これにより、押え補助金型３１と下部押え金型７の協働により金属板Ｗの開口部Ｗａの外側部分をクランプすると共に、押え補助金型３１のクランプ部５７を金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁に接触させる。このとき、押え補助金型３１のクランプ部５７とサポート部材５３の協働により金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁をクランプするようにしても構わない。

そして、図４（ａ）に示すように、ベンド用第１サーボモータ２３（図１参照）の駆動によりベンドビーム１９を上方向へ移動させて、ベンド補助金型２９を正曲げ用ベンド金型２１と一体的に上方向へ移動させる。すると、図４（ｂ）に示すように、押え補助金型３１のクランプ部５７とサポート部材５３の協働により金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁をクランプした状態で、ベンド補助金型２９のベンド部４９を弾性体５５の付勢力に抗しつつサポート部材５３に対して相対的に上方向へ移動させることができる。これにより、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’と押え補助金型３１との干渉を回避しつつ、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’を上方向へ曲げて、金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成することができる。このとき、弾性体５５の付勢力も相まって、押え補助金型３１のクランプ部５７とサポート部材５３の協働により金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を強固にクランプしている。

要するに、前述の構成からなる補助金型ユニット２７を用いることにより、パネルベンダー１によって金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成することができる。

金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成した後に、図１に示すように、フレーム用サーボモータ１７の駆動により可動フレーム９を上方向へ移動させることにより、押え補助金型３１を上部押え金型１３と一体的に上方向へ移動させる。また、ベンド用第１サーボモータ２３の駆動によりベンドビーム１９を下方向へ移動させて、ベンド補助金型２９を正曲げ用ベンド金型２１と一体的に下方向へ移動させる。更に、一対のハンド部材６３，６５を鉛直軸周りに１８０度回転させて、金属板Ｗに対して一対のハンド部材６３，６５の把持換え（把持位置の変更）を行う。そして、前述の動作を行うことにより、金属板Ｗにおける別の内フランジに相当する部分Ｗｆ’を上方向へ曲げて、金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に別の内フランジＷｆを形成することができる（図５（ｂ）参照）。

従って、本発明の実施形態によれば、パネルベンダー１によって金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁側に内フランジＷｆを形成できるため、パネルベンダー１の加工の自由度を拡大して、パネルベンダー１の有効利用を十分に図ることができる。

また、金属板Ｗにおける内フランジに相当する部分Ｗｆ’を上方向へ曲げる際に、弾性体５５の付勢力も相まって、押え補助金型３１のクランプ部５７とサポート部材５３の協働により金属板Ｗの開口部Ｗａの外縁を強固にクランプしているため、金属板Ｗの開口部Ｗａの内フランジＷｆの形状精度を安定させることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

Ｗ 金属板
Ｗａ 開口部
Ｗｆ 内フランジ
Ｗｆ’ 金属板の内フランジに相当する部分
１ パネルベンダー
３ ベースフレーム
５ 下部テーブル
７ 下部押え金型
９ 可動フレーム
１１ 上部テーブル
１５ 嵌合溝
１７ フレーム用サーボモータ
１９ ベンドビーム
２１ 正曲げ用ベンド金型
２３ ベンド用第１サーボモータ
２５ ベンド用第２サーボモータ
２７ 補助金型ユニット
２９ ベンド補助金型
３１ 押え補助金型
３３ ベンド補助金型ホルダ
３５ 固定具
３７ ホルダ用サーボモータ
３９ 補助金型ホルダ
４１ 固定具
４５ ホルダ用第１油圧シリンダ
４７ ホルダ用第２油圧シリンダ
４９ ベンド部
５１ 凹部
５３ サポート部材
５５ 弾性体
５７ クランプ部
５９ 進入空間
６１ マニピュレータ
６３ ハンド部材
６５ ハンド部材

Claims (4)

1. パネルベンダーによって金属板の開口部の外縁側に内フランジを形成するために用いられる補助金型ユニットにあって、
   前記パネルベンダーにおける正曲げ用ベンド金型の上側にセット可能なベンド補助金型と、前記パネルベンダーにおける上部押え金型の下側にセット可能な押え補助金型と、を具備し、
   前記ベンド補助金型は、
   先端に金属板における内フランジに相当する部分を上方向へ曲げるためのベンド部を有し、前記ベンド部に隣接する位置に凹部が形成され、前記凹部内に金属板の開口部の外縁を支持するサポート部材が上下方向へ移動可能に設けられ、前記サポート部材を上方向へ付勢する付勢部材を備えており、
   前記押え補助金型は、
   先端に前記サポート部材と協働して金属板の開口部の外縁をクランプするクランプ部を有し、前記クランプ部に隣接する位置に金属板における内フランジに相当する部分を進入させるための進入空間が形成されていることを特徴とする補助金型ユニット。
2. 前記付勢部材は、前記凹部内における前記サポート部材の下側に設けられかつゴム材料により構成された弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の補助金型ユニット。
3. 前記ベンド部の上端は、前記サポート部材によって金属板の開口部の外縁を支持する前の状態において、前記サポート部材の上面と同一平面上に位置していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補助金型ユニット。
4. 金属板に対して曲げ加工を行うパネルベンダーにおいて、
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の補助金型ユニットを具備したことを特徴とするパネルベンダー。

Images