JP6495726B2 - Tube forming apparatus and tube forming method - Google Patents

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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

この発明は、可塑性板状素材のワークを曲げ加工により管体に成形する管体成形装置及び管体成形方法に関する。   The present invention relates to a tubular body forming apparatus and a tubular body forming method for forming a workpiece of a plastic plate material into a tubular body by bending.

金属板等の可塑性板状素材のワークを円筒形状の管体に成形する際には、複数のロールを回転自在に備えた管体成形装置が用いられる。   When forming a workpiece of a plastic plate material such as a metal plate into a cylindrical tube body, a tube body forming apparatus provided with a plurality of rolls is used.

第1の管体成形装置として、1本の主ロールと複数の副ロールとをそれぞれ回転自在に支持したものがある(例えば、特許文献1参照。)。この装置では、主ロールと複数の副ロールのそれぞれとの間にワークを順に通過させ、ワークを主ロール側に湾曲させて円筒形状に成形する。   As a first tubular body forming apparatus, there is one in which one main roll and a plurality of sub-rolls are rotatably supported (see, for example, Patent Document 1). In this apparatus, a workpiece is sequentially passed between the main roll and each of the plurality of sub-rolls, and the workpiece is bent toward the main roll to be formed into a cylindrical shape.

また、第2の管体成形装置として、硬質の主ロールと弾性ロールとを圧接させて回転させるようにしたものもある(例えば、特許文献2参照。)。この装置では、主ロールと弾性ロールとのニップ間にワークを通過させ、ワークを主ロールの周面に巻き付かせて円筒形状に成形する。
特開2004−034038号公報 特開2004−130354号公報
In addition, as a second tubular body forming apparatus, there is an apparatus in which a hard main roll and an elastic roll are pressed and rotated (see, for example, Patent Document 2). In this apparatus, the work is passed between the nips of the main roll and the elastic roll, and the work is wound around the peripheral surface of the main roll to form a cylindrical shape.
JP 2004-034038 A JP 2004-130354 A

しかしながら、第1及び第2の管体成形装置では、主ロールと複数の副ロールとがワークを挟んで圧接した状態で、主ロールを回転させることによってワークを円筒形状の管体に成形するため、ワークに大きな内部応力が生じ、所謂スプリングバックによって成形後にワークの径が拡大する。このため、主ロールの外径を所望の管体の内径よりも小さく設定する必要があり、主ロールの設計が困難になる。   However, in the first and second tubular body forming apparatuses, the work is formed into a cylindrical tubular body by rotating the main roll while the main roll and the plurality of sub-rolls are in pressure contact with the work interposed therebetween. A large internal stress is generated in the workpiece, and the diameter of the workpiece is increased after molding by so-called spring back. For this reason, it is necessary to set the outer diameter of the main roll to be smaller than the desired inner diameter of the tubular body, which makes it difficult to design the main roll.

この発明の目的は、成形時にワークに生じるスプリングバックを小さくして主ロールの設計を容易にすることができる管体成形装置及び管体成形方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a tubular body forming apparatus and a tubular body forming method capable of reducing the spring back generated in a workpiece during forming and facilitating the design of a main roll.

この発明の管体成形装置は、主ロール、第1〜第3副ロール、主駆動部、第1〜第3副駆動部を備えている。主ロールは、軸廻りに回転自在に支持されている。第1副ロールは、主ロールと平行にして主ロールの鉛直下方に配置され、回転自在、かつ主ロールの鉛直方向に移動自在に支持されている。第2副ロール及び第3副ロールは、それぞれ主ロールの軸方向に直交する垂直面内で第1副ロールを挟んで主ロールと平行に配置され、回転自在、かつ垂直面内における主ロールの外側で主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置に移動自在に支持されている。主駆動部は、主ロールに軸廻りの回転を供給する。第1副駆動部は、ワークを挟んで主ロールを一定の圧力で押圧する状態を維持しつつ第1副ロールに鉛直方向の移動力を供給する。第2駆動部及び第3副駆動部は、それぞれ第2副ロール及び第3副ロールにワークを挟んで主ロールを一定の圧力で押圧する状態を維持しつつ垂直面内における主ロールの外側で主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置への移動力を供給する。   The tube forming apparatus according to the present invention includes a main roll, first to third sub-rolls, a main drive unit, and first to third sub-drive units. The main roll is supported so as to be rotatable about an axis. The first sub roll is disposed in parallel with the main roll and vertically below the main roll, and is supported so as to be rotatable and movable in the vertical direction of the main roll. The second sub-roll and the third sub-roll are arranged in parallel to the main roll with the first sub-roll sandwiched in a vertical plane orthogonal to the axial direction of the main roll, respectively, and are rotatable and the main roll in the vertical plane It is supported so as to be movable at an arbitrary position between two concentric circles around the axis of the main roll on the outside. The main drive unit supplies rotation around the shaft to the main roll. The first sub-driving unit supplies a vertical moving force to the first sub-roll while maintaining a state in which the main roll is pressed with a constant pressure across the workpiece. The second drive unit and the third sub drive unit are outside the main roll in the vertical plane while maintaining the state of pressing the main roll with a constant pressure with the work sandwiched between the second sub roll and the third sub roll, respectively. A moving force to an arbitrary position between two concentric circles around the axis of the main roll is supplied.

主ロールと第1副ロールとによって可塑性板状素材のワークを挟持した状態で、第2副駆動部及び第2副駆動部を選択的に動作させると、主ロールの外形に倣って第2副ロール及び第3副ロールが変位し、主ロールの外形に応じた形状にワークが変形する。   When the second sub-driving unit and the second sub-driving unit are selectively operated with the main roll and the first sub-roll sandwiching the workpiece of the plastic plate material, the second sub-driving unit follows the outer shape of the main roll. The roll and the third sub roll are displaced, and the workpiece is deformed into a shape corresponding to the outer shape of the main roll.

この構成において、第2副駆動部及び第3副駆動部のそれぞれは、第2副ロール及び第3副ロールを主ロールの半径方向に沿って移動させる直線駆動部と、第2副ロール及び第3副ロールを主ロールの軸廻りに回転させる旋回駆動部と、で構成することができる。直線駆動部と旋回駆動部とを適宜動作させることにより、第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれを垂直面内における主ロールの外側で主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置へ移動させることができる。   In this configuration, each of the second sub-drive unit and the third sub-drive unit includes a linear drive unit that moves the second sub-roll and the third sub-roll along the radial direction of the main roll, the second sub-roll, and the second sub-roll unit. And a swivel drive that rotates the three sub-rolls around the axis of the main roll. By appropriately operating the linear drive unit and the swivel drive unit, each of the second sub-roll and the third sub-roll is placed between two concentric circles around the axis of the main roll outside the main roll in the vertical plane. It can be moved to any position.

また、第2副駆動部及び第3副駆動部のそれぞれの旋回駆動部は、主ロールの軸方向における第1の端部側及び第2の端部側に配置することが好ましい。第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれを垂直面内における主ロールの外側で主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置へ移動させるための機構を最もコンパクトに配置することができる。   Moreover, it is preferable to arrange | position each turning drive part of a 2nd sub drive part and a 3rd sub drive part in the 1st end part side and 2nd end part side in the axial direction of a main roll. A mechanism for moving each of the second sub-roll and the third sub-roll to an arbitrary position between two concentric circles centering on the axis of the main roll outside the main roll in the vertical plane is most compactly arranged. be able to.

さらに、主ロールは、第1〜第3副ロールに対向する加工位置と、第1〜第3副ロールに対向しない退避位置と、の間に、軸方向に移動自在にすることが好ましい。成形後のワークを容易に取り出すことができる。   Furthermore, it is preferable that the main roll is movable in the axial direction between a processing position facing the first to third sub-rolls and a retreat position not facing the first to third sub-rolls. The molded workpiece can be easily taken out.

この発明によれば、成形時にワークに生じるスプリングバックを小さくして主ロールの設計を容易にすることができる。   According to the present invention, the spring back generated in the workpiece during molding can be reduced, and the design of the main roll can be facilitated.

この発明の第1の実施形態に係る管体成形装置の構成を示す概略の正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic front view showing a configuration of a tube forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同管体成形装置の平面断面図である。It is a plane sectional view of the tube forming device. (A)〜(H)は、同管体成形装置による円筒形状の管体の成形工程を示す図である。(A)-(H) are figures which show the formation process of the cylindrical pipe body by the same pipe molding apparatus. (A)〜(H)は、同管体成形装置による長円断面形状の管体の成形工程を示す図である。(A)-(H) is a figure which shows the shaping | molding process of the oblong cross-section tubular body by the same tubular body forming apparatus. (A)〜(D)は、同管体成形装置による楕円断面形状の管体の成形工程を示す図である。(A)-(D) are figures which show the shaping | molding process of the elliptical cross-section-shaped pipe body by the pipe body shaping | molding apparatus. (A)〜(D)は、同管体成形装置による矩形断面形状の管体の成形工程を示す図である。(A)-(D) is a figure which shows the formation process of the rectangular cross-section-shaped tubular body by the tubular body forming apparatus. (A)及び(B)は、この発明の第2の実施形態に係る管体成形装置の構成を示す概略の正面図及び側面断面図である。(A) And (B) is the schematic front view and side sectional drawing which show the structure of the tubular body shaping | molding apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. (A)〜(F)は、同第2の実施形態に係る管体成形装置による円筒形状の管体の成形工程を示す図である。(A)-(F) is a figure which shows the formation process of the cylindrical pipe body by the pipe body shaping | molding apparatus which concerns on the 2nd Embodiment.

以下に、この発明の実施形態に係る管体成形装置を、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a tube forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、この発明の第1の実施形態に係る管体成形装置100は、主ロール1、第1副ロール2、第2副ロール3、第3副ロール4を備え、可塑性板状素材のワークWを主ロール1と第1副ロール2、第2副ロール3及び第3副ロール4の間に配置して管体に成形する。   As shown in FIG. 1, a tube forming apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention includes a main roll 1, a first sub roll 2, a second sub roll 3, and a third sub roll 4, and is a plastic plate. A workpiece W made of a material is disposed between the main roll 1 and the first sub roll 2, the second sub roll 3, and the third sub roll 4 and formed into a tubular body.

第1副ロール2は、主ロール1に平行にして配置されている。第1副ロール2は、主ロール1の鉛直下方で、シリンダ21によって主ロール1の半径方向に沿って昇降自在にされている。シリンダ21は、第1副ロール2を主ロール1の鉛直下方における半径方向に沿って昇降させる。第1副ロール2は、その周面の最上部が第1の円周R1上に一致する位置と第2の円周R2上に一致する位置との間で移動する。   The first sub roll 2 is arranged in parallel with the main roll 1. The first sub roll 2 is vertically movable along the radial direction of the main roll 1 by a cylinder 21 below the main roll 1. The cylinder 21 moves the first sub roll 2 up and down along the radial direction vertically below the main roll 1. The first sub-roll 2 moves between a position where the uppermost portion of the circumferential surface thereof coincides with the first circumference R1 and a position coincident with the second circumference R2.

第2副ロール3及び第3副ロール4は、第1副ロール2を挟む位置で、主ロール1に平行にして配置されている。第2副ロール3及び第3副ロール4は、シリンダ31及びシリンダ41によって半径方向に沿って移動自在にされている。また、第2副ロール3及び第3副ロール4は、モータ32及び42、出力ギア321及び421、伝達ギア33及び43、駆動ギア34及び44により、主ロール1の周方向に沿ってシリンダ31及びシリンダ41とともに旋回自在にされている。主ロール1、第1副ロール2、第2副ロール3及び第3副ロール4は、何れも例えばクロムモリブデン鋼を素材とする剛体である。   The second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are arranged in parallel with the main roll 1 at a position sandwiching the first sub-roll 2. The second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are movable along the radial direction by the cylinder 31 and the cylinder 41. The second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are arranged in the cylinder 31 along the circumferential direction of the main roll 1 by motors 32 and 42, output gears 321 and 421, transmission gears 33 and 43, and drive gears 34 and 44. And it is made to turn freely with the cylinder 41. The main roll 1, the first sub roll 2, the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are all rigid bodies made of, for example, chrome molybdenum steel.

シリンダ31及びシリンダ41は、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1の半径方向に沿って移動させる。第2副ロール3及び第3副ロール4は、その周面の最も主ロール1に近接する部分が第1の円周R1上に一致する位置と第2の円周R2上に一致する位置との間で移動する。   The cylinder 31 and the cylinder 41 move the second sub roll 3 and the third sub roll 4 along the radial direction of the main roll 1. The second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 have a position where the portion of the peripheral surface closest to the main roll 1 coincides on the first circumference R1 and a position coincident on the second circumference R2. Move between.

モータ32及び42のそれぞれの出力軸の回転は、出力ギア321及び421、並びに伝達ギア33及び43を介して、駆動ギア34及び44に伝達される。なお、駆動ギア34は、駆動ギア43と同一位置で背面側に配置されているため、図1には現れない。   The rotation of the output shaft of each of the motors 32 and 42 is transmitted to the drive gears 34 and 44 via the output gears 321 and 421 and the transmission gears 33 and 43. Note that the drive gear 34 does not appear in FIG. 1 because it is disposed on the back side at the same position as the drive gear 43.

モータ32及び42のそれぞれは、第2副ロール3及び第3副ロール4を、シリンダ31及びシリンダ41による移動方向が主ロールの鉛直下方から45度の角度となる初期位置B1及びB2から上方に約160度の角度となる上限位置U1及びU2までの範囲で、主ロール1の半径方向に沿って移動させる。但し、この範囲は一例であり、これに限るものではない。   Each of the motors 32 and 42 moves the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 upward from the initial positions B1 and B2 where the moving direction by the cylinder 31 and the cylinder 41 is 45 degrees from the vertical lower side of the main roll. It is moved along the radial direction of the main roll 1 within a range up to the upper limit positions U1 and U2 at an angle of about 160 degrees. However, this range is an example and is not limited to this.

したがって、第2副ロール3及び第3副ロール4は、それぞれシリンダ31及び41、並びにモータ32及び42の駆動により、その周面における最も主ロール1に近接する部分が、図1中ハッチングを施した移動範囲S1、及びこれと主ロール1の中心を通る垂線について線対称である移動範囲S2内の任意の点に位置するように移動する。この時、第2副ロール3及び第3副ロール4は、シリンダ31及び41によってワークWを挟んで一定の圧力で主ロール1の周面を押圧することができ、主ロール1の周面に倣って移動させることができる。   Therefore, the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are hatched in FIG. 1 at the portion closest to the main roll 1 on the peripheral surface by driving the cylinders 31 and 41 and the motors 32 and 42, respectively. It moves so that it may be located in the arbitrary points in the movement range S2 which is line-symmetrical about the movement range S1 which performed and the perpendicular which passes along the center of the main roll 1 and this. At this time, the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 can press the peripheral surface of the main roll 1 with a constant pressure across the workpiece W by the cylinders 31 and 41, It can be moved by copying.

この発明の第1副駆動部であるシリンダ21、並びにこの発明の直線駆動部であるシリンダ31及びシリンダ41は、第1副ロール2、第2副ロール3及び第3副ロール4のそれぞれが一定の圧力でワークWを主ロール1との間に挟持するように構成されている。シリンダ21、シリンダ31及びシリンダ41は、リリーフ弁を備えたエアシリンダ又は油圧シリンダで構成することができる外、ボールネジ及びモータによって構成することもできる。また、この発明の旋回駆動部は、モータ32及び42、出力ギア321及び421、伝達ギア33及び43、駆動ギア34及び44によって構成するものに限らない。   Each of the first sub-roll 2, the second sub-roll 3, and the third sub-roll 4 is constant in the cylinder 21 that is the first sub-driving unit of the present invention and the cylinder 31 and the cylinder 41 that are the linear driving unit of the present invention. It is comprised so that the workpiece | work W may be clamped between the main rolls 1 with the pressure of. The cylinder 21, the cylinder 31, and the cylinder 41 can be constituted by an air cylinder or a hydraulic cylinder provided with a relief valve, or by a ball screw and a motor. Further, the turning drive unit of the present invention is not limited to the one constituted by the motors 32 and 42, the output gears 321 and 421, the transmission gears 33 and 43, and the drive gears 34 and 44.

ワークWを管体に成形する際には、第1副ロール2の周面と主ロール1の周面との間でワークWの厚みに応じた一定の圧力でワークWを加圧できるように、シリンダ21を駆動して第1副ロール2を移動させる。これとともに、シリンダ31及び41を駆動して第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1から離間させ、ワークWを主ロール1と第1副ロール2との間に水平方向に搬入する。   When the workpiece W is formed into a tubular body, the workpiece W can be pressurized with a constant pressure corresponding to the thickness of the workpiece W between the circumferential surface of the first sub roll 2 and the circumferential surface of the main roll 1. Then, the cylinder 21 is driven to move the first sub roll 2. At the same time, the cylinders 31 and 41 are driven to separate the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 from the main roll 1, and the work W is carried in the horizontal direction between the main roll 1 and the first sub-roll 2. To do.

図2に示すように、管体成形装置100は、前面側フレーム110、背面側フレーム1、サブフレーム130、サブフレーム140を備えている。図2において、第2副ロール3及び第3副ロール4は、それぞれ図1に示す初期位置B1及びB2から45度上方に回転した水平位置に位置している。   As shown in FIG. 2, the tube forming apparatus 100 includes a front side frame 110, a back side frame 1, a subframe 130, and a subframe 140. In FIG. 2, the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are positioned at horizontal positions rotated 45 degrees upward from the initial positions B1 and B2 shown in FIG.

前面側フレーム110は、ベアリング111を介してサブフレーム140を回転自在に支持している。背面側フレーム120は、ベアリング121を介してサブフレーム130を回転自在に支持している。前面側フレーム110及び背面側フレーム120は、図示しないメインフレームの上面に立設されている。   The front-side frame 110 supports the sub-frame 140 rotatably via a bearing 111. The back frame 120 supports the sub frame 130 via bearings 121 in a rotatable manner. The front side frame 110 and the back side frame 120 are erected on the upper surface of a main frame (not shown).

サブフレーム130とサブフレーム140とは、平面視において回転対称となる形状を呈している。以下に、主としてサブフレーム130について説明する。サブフレーム130は、本体131、ボス部132及び延出部133を一体的に備えている。   The subframe 130 and the subframe 140 have a shape that is rotationally symmetric in plan view. Hereinafter, the subframe 130 will be mainly described. The subframe 130 is integrally provided with a main body 131, a boss portion 132, and an extending portion 133.

本体131は、主ロール1側が開放した中空筐体であり、内部に支持部材134を収納している。支持部材134は、主ロール1側に軸受135を介して第2副ロール3を軸支している。支持部材134は、両端部において本体131のガイド溝136に嵌合し、本体131内で主ロール1の半径方向に沿って第2副ロール3とともに移動自在にされている。支持部材134には、本体131に固定されたシリンダ31のロッド311が係止されている。シリンダ31を駆動すると、ロッド311が支持部材134及び第2副ロール3ととともに主ロール1の半径方向に沿って移動する。   The main body 131 is a hollow casing that is open on the main roll 1 side, and stores a support member 134 therein. The support member 134 pivotally supports the second auxiliary roll 3 via the bearing 135 on the main roll 1 side. The support member 134 is fitted in the guide groove 136 of the main body 131 at both ends, and is movable along with the second sub roll 3 along the radial direction of the main roll 1 within the main body 131. The rod 311 of the cylinder 31 fixed to the main body 131 is locked to the support member 134. When the cylinder 31 is driven, the rod 311 moves along with the support member 134 and the second sub roll 3 along the radial direction of the main roll 1.

ボス部132は、本体131の背面側に突出する円筒形状を呈し、背面側フレーム140よりも背面側に突出した部分に、駆動ギア34が同心上に固定されている。サブフレーム130は、ボス部131において背面側フレーム120に支持されている。駆動ギア34には、図示しないメインフレームの上面に固定されたモータ32の出力ギア321が噛合している。   The boss 132 has a cylindrical shape that protrudes toward the back side of the main body 131, and the drive gear 34 is concentrically fixed to a portion that protrudes toward the back side from the back side frame 140. The sub frame 130 is supported by the back frame 120 at the boss portion 131. The drive gear 34 meshes with an output gear 321 of a motor 32 fixed to the upper surface of a main frame (not shown).

延出部133は、本体131の前面側に突出する部分環状を呈し、ベアリング146を介してサブフレーム140のボス部142に回転自在に外嵌している。   The extending portion 133 has a partial annular shape protruding toward the front surface side of the main body 131 and is rotatably fitted to the boss portion 142 of the subframe 140 via a bearing 146.

サブフレーム140は、サブフレーム130と同様に構成されている。サブフレーム140は、ボス部142において前面側フレーム120にベアリング121を介して軸支され、延出部143においてベアリング136を介してサブフレーム130のボス部132に回転自在に外嵌している。ボス部142において前面側フレーム110の前面側に露出した部分には、駆動ギア44が同心上に固定されている。駆動ギア44には、図示しないメインフレームの上面に固定されたモータ42の出力ギア421が噛合している。   The subframe 140 is configured in the same manner as the subframe 130. The sub frame 140 is pivotally supported on the front side frame 120 via the bearing 121 at the boss portion 142, and is rotatably fitted on the boss portion 132 of the sub frame 130 via the bearing 136 at the extension portion 143. A drive gear 44 is concentrically fixed to a portion of the boss portion 142 exposed to the front side of the front side frame 110. The drive gear 44 meshes with an output gear 421 of a motor 42 fixed to the upper surface of the main frame (not shown).

サブフレーム140の本体141内において、軸受145を介して第3副ロール4を回転自在に支持する支持部材144が、ガイド溝146に沿って移動自在にされている。軸支するシリンダ41を駆動すると、ロッド411が支持部材144及び第3副ロール4ととともに主ロール1の半径方向に沿って移動する。   In the main body 141 of the subframe 140, a support member 144 that rotatably supports the third subroll 4 via a bearing 145 is movable along the guide groove 146. When the cylinder 41 that supports the shaft is driven, the rod 411 moves along with the support member 144 and the third sub roll 4 along the radial direction of the main roll 1.

主ロール1は、メインフレームの上面に立設した図示しない支持フレームに、軸方向に沿って移動自在に軸支されている。主ロール1は、管体成形装置100の前面側からサブフレーム140のボス部142及びサブフレーム130のボス部132を順に貫通し、ボス部142においてスライドブッシュ147に軸支され、ボス部132においてベアリング137に軸支されている。   The main roll 1 is pivotally supported by a support frame (not shown) standing on the upper surface of the main frame so as to be movable along the axial direction. The main roll 1 sequentially passes through the boss portion 142 of the subframe 140 and the boss portion 132 of the subframe 130 from the front side of the tube forming apparatus 100, and is pivotally supported by the slide bush 147 at the boss portion 142. The bearing 137 is pivotally supported.

主ロール1において前面側フレーム110の前面側に露出した部分には、シリンダ11に係合している。主ロール1は、シリンダ11の駆動により、図2に示す成形位置と第2副ロール3及び第3副ロール4に対向しない退避位置との間において、軸方向に移動する。主ロール1の前面側の端部には、駆動ギア12が同心上に固定されている。駆動ギア12には、モータ13の出力軸に固定された出力ギア131が噛合している。主ロール1は、モータ13の駆動に応じて、軸廻りに正逆転する。   A portion of the main roll 1 exposed to the front side of the front frame 110 is engaged with the cylinder 11. The main roll 1 moves in the axial direction between the forming position shown in FIG. 2 and the retracted position that does not oppose the second sub roll 3 and the third sub roll 4 by driving the cylinder 11. A drive gear 12 is concentrically fixed to the front end portion of the main roll 1. An output gear 131 fixed to the output shaft of the motor 13 is engaged with the drive gear 12. The main roll 1 rotates forward and backward around the shaft according to the drive of the motor 13.

管体成形装置100は、この発明の旋回駆動部であるモータ32、駆動ギア34及び出力ギア321と、モータ42、駆動ギア44及び出力ギア421と、をそれぞれ背面側フレーム120の背面側(主ロール1の軸方向における第1の端部側)と、前面側フレーム110の前面側(主ロール1の軸方向における第2の端部側)と、に配置しているため、第2副ロール3及び第3副ロール4のそれぞれを垂直面内における主ロール1の外側で主ロール1の軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置へ移動させるための機構を最もコンパクトに配置することができる。   The tubular body forming apparatus 100 includes a motor 32, a drive gear 34, and an output gear 321 as a turning drive unit of the present invention, and a motor 42, a drive gear 44, and an output gear 421, respectively, on the back side (mainly). Since the roll 1 is disposed on the first end side in the axial direction of the roll 1 and the front side of the front frame 110 (the second end side in the axial direction of the main roll 1), the second sub roll The mechanism for moving each of the third and third sub-rolls 4 outside the main roll 1 in the vertical plane to an arbitrary position between two concentric circles centered on the axis of the main roll 1 is arranged most compactly. be able to.

図3(A)〜(H)に示すように、ワークWを主ロール1の外径に応じた円筒形状の管体に成形する際には、主ロール1を反時計方向に回転させつつ、ワークWを主ロール1と第1副ロール2との間に水平方向に搬入する(図3(A))。搬入方向におけるワークWの中央部が主ロール1と第1副ロール2との間に達した時に主ロール1の回転を停止し、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1の半径方向に沿って主ロール1に近接させ、ワークWをV字状に変形させる(図3(B))。   As shown in FIGS. 3A to 3H, when the workpiece W is formed into a cylindrical tubular body corresponding to the outer diameter of the main roll 1, while rotating the main roll 1 counterclockwise, The workpiece W is carried horizontally between the main roll 1 and the first sub roll 2 (FIG. 3A). When the central portion of the work W in the loading direction reaches between the main roll 1 and the first sub roll 2, the rotation of the main roll 1 is stopped, and the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are moved to the main roll 1. The work W is deformed into a V shape by being brought close to the main roll 1 along the radial direction (FIG. 3B).

主ロール1と第1副ロール2、第2副ロール3及び第3副ロール4との間にワークWを挟持した状態のまま、第3副ロール4を主ロール1の周方向に沿って主ロール1の周面に倣うように反時計方向に旋回させ、ワークWの図中右半分を主ロール1の外周に沿う円弧状に変形させる(図3(C))。この時、第3副ロール4をその中心が主ロール1の中心を超える位置まで移動させる。第3副ロール4は、図1に示したシリンダ41によって一定の圧力で主ロール1方向に押圧されているため、搬入方向におけるワークWの先端を主ロール1の外周面に確実に圧着させる。また、第1副ロール2及び第2副ロール3がワークWを挟んで主ロール1に圧接しているため、ワークWが主ロール1の軸廻りに回転することがない。   While the work W is sandwiched between the main roll 1, the first sub roll 2, the second sub roll 3, and the third sub roll 4, the third sub roll 4 is moved along the circumferential direction of the main roll 1. It is turned counterclockwise so as to follow the peripheral surface of the roll 1, and the right half of the work W in the figure is deformed into an arc shape along the outer periphery of the main roll 1 (FIG. 3C). At this time, the third sub roll 4 is moved to a position where the center exceeds the center of the main roll 1. Since the third sub roll 4 is pressed in the direction of the main roll 1 with a constant pressure by the cylinder 41 shown in FIG. 1, the tip of the work W in the carry-in direction is securely crimped to the outer peripheral surface of the main roll 1. Further, since the first sub-roll 2 and the second sub-roll 3 are in pressure contact with the main roll 1 with the work W interposed therebetween, the work W does not rotate around the axis of the main roll 1.

次いで、第3副ロール4を主ロール1の半径方向に沿って主ロール1から離間する方向に移動させ(図3(D))、第3副ロール4をワークWに接触しない位置で主ロール1の周方向に沿って時計方向に初期位置まで移動させる(図3(E))。この後、第3副ロール4を主ロール1の半径方向に沿って移動させ、主ロール1との間にワークWを一定の圧力で挟持させる(図3(F))。   Next, the third sub roll 4 is moved along the radial direction of the main roll 1 in a direction away from the main roll 1 (FIG. 3D), and the third sub roll 4 is moved to a position where it does not contact the workpiece W. 1 is moved clockwise to the initial position along the circumferential direction 1 (FIG. 3E). Then, the 3rd sub roll 4 is moved along the radial direction of the main roll 1, and the workpiece | work W is clamped by fixed pressure between the main rolls 1 (FIG.3 (F)).

さらに、第2副ロール3及び第3副ロール4との間にワークWを挟持した状態のまま、第2副ロール3を主ロール1の周方向に沿って主ロール1の周面に倣うようにその中心が主ロール1の中心を超える位置まで時計方向に移動させ、ワークWの図中左半分を主ロール1の外周に沿う円弧状に変形させる(図3(G))。この後、第2副ロール3をワークWに接触しない位置で主ロール1の周方向に沿って反時計方向に初期位置まで移動させ、第1副ロール2及び第3副ロール4とともに主ロール1から離間させる(図3(H))。この状態で、主ロール1を軸方向に退避位置まで移動させることにより、円筒形状の管体に成形されたワークWを取り出す。   Further, the second sub-roll 3 is copied along the circumferential surface of the main roll 1 along the circumferential direction of the main roll 1 while the workpiece W is sandwiched between the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4. The center of the workpiece W is moved clockwise to a position exceeding the center of the main roll 1, and the left half of the work W is deformed into an arc shape along the outer periphery of the main roll 1 (FIG. 3G). Thereafter, the second sub roll 3 is moved to the initial position in the counterclockwise direction along the circumferential direction of the main roll 1 at a position where the second sub roll 3 is not in contact with the work W, and the main roll 1 together with the first sub roll 2 and the third sub roll 4 is moved. (Fig. 3 (H)). In this state, by moving the main roll 1 in the axial direction to the retracted position, the workpiece W formed into a cylindrical tube is taken out.

平板状のワークWを円筒形状の管体に成形する方法として、主ロール1と副ロール2〜4との間でワークWを加圧した状態で、主ロール1を回転させることもできる。しかし、この方法ではワークWに大きな内部応力が生じ、所謂スプリングバックによって主ロール1の外径とワークWの内径との差が大きくなる。   As a method of forming the flat workpiece W into a cylindrical tube body, the main roll 1 can be rotated while the workpiece W is pressurized between the main roll 1 and the sub-rolls 2 to 4. However, in this method, a large internal stress is generated in the workpiece W, and the difference between the outer diameter of the main roll 1 and the inner diameter of the workpiece W is increased by so-called springback.

これに対して、図3(A)〜(H)に示すように、主ロール1の回転を停止させた状態で第2副ロール3及び第3副ロール4をワークWに対する加圧状態を維持しつつ主ロール1の周方向に旋回させると、ワークWに生じる内部応力を小さくすることができる。これによって、ワークWを主ロール1の外径に近い内径の円筒形状の管体に成形することができ、主ロール1の外径の決定にスプリングバックによる誤差を考慮する必要がなく、主ロール1の設計が容易になる。   On the other hand, as shown in FIGS. 3A to 3H, the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are maintained in a pressurized state with respect to the workpiece W while the rotation of the main roll 1 is stopped. However, if the main roll 1 is swung in the circumferential direction, the internal stress generated in the workpiece W can be reduced. As a result, the workpiece W can be formed into a cylindrical tube having an inner diameter close to the outer diameter of the main roll 1, and it is not necessary to consider the error due to the springback in determining the outer diameter of the main roll 1. 1 is easy to design.

図4(A)〜(H)に示すように、ワークWを主ロール1の外径の円弧を有する長円断面形状の管体に成形する際には、主ロール1を反時計方向に回転させつつ、ワークWを主ロール1と第1副ロール2との間に水平方向に搬入する(図4(A))。搬入方向におけるワークWの中央部が主ロール1と第1副ロール2との間に達した時に主ロール1の回転を停止し、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1の半径方向に沿って主ロール1に近接させ、ワークWをV字状に変形させる(図4(B))。   As shown in FIGS. 4A to 4H, when the workpiece W is formed into a tube having an elliptical cross section having an outer diameter arc of the main roll 1, the main roll 1 is rotated counterclockwise. The work W is carried in between the main roll 1 and the first sub roll 2 in the horizontal direction (FIG. 4A). When the central portion of the work W in the loading direction reaches between the main roll 1 and the first sub roll 2, the rotation of the main roll 1 is stopped, and the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are moved to the main roll 1. The workpiece W is deformed into a V-shape by being brought close to the main roll 1 along the radial direction (FIG. 4B).

主ロール1と第1副ロール2、第2副ロール3及び第3副ロール4との間にワークWを挟持した状態のまま、第3副ロール4を主ロール1の周方向に沿って主ロール1の周面に倣うように反時計方向に旋回させ、ワークWの図中右半分に主ロール1の外周に沿う半円弧部分を形成する(図4(C))。この時、第1副ロール2及び第2副ロール3がワークWを挟んで主ロール1に圧接しているため、ワークWが主ロール1の軸廻りに回転することがない。   While the work W is sandwiched between the main roll 1, the first sub roll 2, the second sub roll 3, and the third sub roll 4, the third sub roll 4 is moved along the circumferential direction of the main roll 1. It is turned counterclockwise so as to follow the peripheral surface of the roll 1, and a semicircular arc portion along the outer periphery of the main roll 1 is formed in the right half of the work W in the figure (FIG. 4C). At this time, since the first sub-roll 2 and the second sub-roll 3 are in pressure contact with the main roll 1 with the work W interposed therebetween, the work W does not rotate around the axis of the main roll 1.

この状態で第3副ロール4を主ロール1から離間させ(図4(D))、第2副ロール3を主ロール1から離間させつつ第3副ロール4を水平に移動させながら主ロール1を反時計方向に45度回転させ、ワークWの左半分を水平にする(図4(E))。さらに、第1副ロール2及び第3副ロール4が主ロール1を挟んで互いに対向する位置でワークWを挟んで主ロール1に圧接し、かつ第2副ロール3がワークWに当接している状態で、主ロール1を反時計方向に回転させてワークWを所定量だけ右側に搬送する(図4(F))。   In this state, the third sub roll 4 is separated from the main roll 1 (FIG. 4D), and the third sub roll 4 is moved horizontally while the second sub roll 3 is separated from the main roll 1 while the main roll 1 is moved. Is rotated 45 degrees counterclockwise, and the left half of the workpiece W is leveled (FIG. 4E). Further, the first sub-roll 2 and the third sub-roll 4 are in pressure contact with the main roll 1 with the work W sandwiched between the main roll 1 and the second sub-roll 3 in contact with the work W. In this state, the main roll 1 is rotated counterclockwise to convey the workpiece W to the right by a predetermined amount (FIG. 4F).

この後、第2副ロール3を主ロール1の半径方向に沿って主ロール1に近接させ(図4(G))、さらに第2副ロール3を主ロール1の外周に倣って旋回させ、ワークWの左側に半円弧部分を形成する(図4(H))。第2副ロール3の旋回動作の後半部分では、第3副ロール4を右方向に移動させることで互いの干渉を回避する。   Thereafter, the second sub-roll 3 is brought close to the main roll 1 along the radial direction of the main roll 1 (FIG. 4G), and the second sub-roll 3 is swung along the outer periphery of the main roll 1, A semicircular arc portion is formed on the left side of the workpiece W (FIG. 4 (H)). In the second half of the turning operation of the second sub-roll 3, the third sub-roll 4 is moved rightward to avoid mutual interference.

長円断面の管体を形成する際にも、図3(A)〜(H)に示すように、主ロール1を回転させることなく、第2副ロール3及び第3副ロール4をワークWに対する加圧状態を維持しつつ主ロール1の周方向に旋回させることで、ワークWを変形させることができる。ワークWに生じる内部応力を小さくすることができ、主ロール1の外径の決定にスプリングバックによる誤差を考慮する必要がなく、主ロール1の設計が容易になる。   Even when forming a tube having an oval cross section, as shown in FIGS. 3A to 3H, the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are moved to the workpiece W without rotating the main roll 1. The workpiece W can be deformed by turning in the circumferential direction of the main roll 1 while maintaining the pressurized state against the. The internal stress generated in the workpiece W can be reduced, and it is not necessary to consider an error due to springback in determining the outer diameter of the main roll 1, and the design of the main roll 1 is facilitated.

また、ワークWに円弧状の変形を与える際、及びワークWを移動させる際に、第1副ロール2と第2副ロール3又は第3副ロール4とでワークWを主ロール1との間に挟持しているため、ワークWの予期しない変位を防止できる。   Further, when the workpiece W is deformed in an arc shape and when the workpiece W is moved, the workpiece W is moved between the main roll 1 by the first sub roll 2 and the second sub roll 3 or the third sub roll 4. Therefore, unexpected displacement of the workpiece W can be prevented.

管体成形装置100は、主ロール1の回転を停止した状態で、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1に向けて一定の押圧力を作用させた状態で主ロール1の外周に倣うように移動させることで、ワークWを所望の断面形状の管体に成形する。成形後の管体の外周面が移動範囲S1及びS2内に位置することを条件に、円形以外の断面形状の主ロールを用いることにより、円形以外の断面形状を呈する管体を成形できる。   The tubular body forming apparatus 100 is in a state in which the rotation of the main roll 1 is stopped and the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are directed toward the main roll 1 and a constant pressing force is applied to the main roll 1. By moving so as to follow the outer periphery, the workpiece W is formed into a tubular body having a desired cross-sectional shape. By using a main roll having a cross-sectional shape other than a circular shape on the condition that the outer peripheral surface of the formed tubular body is located within the movement ranges S1 and S2, a tubular body having a cross-sectional shape other than a circular shape can be formed.

図5(A)〜(D)に示すように、楕円形の主ロール1Aを用いてワークWを楕円断面の管体に成形することができる。ワークWを搬入方向における中央部が主ロール1Aと第1副ロール2との対向部分に位置するように搬入し(図5(A))、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1Aに向けて移動させて第1副ロール2を挟んで第2副ロール3と第3副ロール4との間でワークWを主ロール1Aの外周面に沿わせる(図5(B))。   As shown in FIGS. 5A to 5D, the workpiece W can be formed into a tube having an elliptical cross section using an elliptical main roll 1A. The workpiece W is carried in such that the center portion in the carrying-in direction is located at the opposite portion between the main roll 1A and the first sub-roll 2 (FIG. 5A), and the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are made main. The workpiece W is moved along the outer peripheral surface of the main roll 1A between the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 with the first sub-roll 2 sandwiched between the rolls 1A (FIG. 5B). .

この後、第1副ロール2及び第3副ロール4によるワークWの押圧を継続したまま、第2副ロール3を主ロール1Aの左側の周面に倣うように移動範囲S1内を移動させ、ワークWの左半分を半楕円形状に成形する(図5(C))。   Thereafter, while continuing to press the work W by the first sub roll 2 and the third sub roll 4, the second sub roll 3 is moved in the movement range S1 so as to follow the left peripheral surface of the main roll 1A. The left half of the workpiece W is formed into a semi-elliptical shape (FIG. 5C).

さらに、第2副ロール3をワークWに接触しないようにして初期位置に戻し、第1副ロール2及び第2副ロール3によるワークWの押圧を継続したまま、第3副ロール4を主ロール1Aの右側の周面に倣うように移動範囲S2内を移動させ、ワークWの右半分を半楕円形状に成形する(図5(D))。   Further, the second sub roll 3 is returned to the initial position so as not to contact the work W, and the third sub roll 4 is moved to the main roll while the press of the work W by the first sub roll 2 and the second sub roll 3 is continued. The right half of the workpiece W is formed into a semi-elliptical shape by moving within the movement range S2 so as to follow the right peripheral surface of 1A (FIG. 5D).

図6(A)〜(C)に示すように、矩形断面の主ロール1Bを用いてワークWを矩形断面の管体に成形することもできる。ワークWを搬入方向における中央部が主ロール1Bと第1副ロール2との対向部分に位置するように搬入し(図6(A))、第2副ロール3及び第3副ロール4を主ロール1Bの左側面及び右側面に向けて移動させ、第1副ロール2を挟んで第2副ロール3と第3副ロール4との間でワークWを主ロール1Bの3面に沿わせる(図6(B))。   As shown in FIGS. 6A to 6C, the workpiece W can be formed into a tubular body having a rectangular cross section by using a main roll 1B having a rectangular cross section. The workpiece W is carried in such that the central portion in the carrying-in direction is located at the opposite portion between the main roll 1B and the first sub-roll 2 (FIG. 6A), and the second sub-roll 3 and the third sub-roll 4 are moved to the main. The workpiece W is moved toward the left side surface and the right side surface of the roll 1B, and the workpiece W is placed along the three surfaces of the main roll 1B between the second sub roll 3 and the third sub roll 4 with the first sub roll 2 interposed therebetween ( FIG. 6 (B)).

この後、第1副ロール2及び第3副ロール4によるワークWの押圧を継続したまま、第2副ロール3を主ロール1Bの左側面及び上面に倣うように移動範囲S1内を移動させ、ワークWの左半分をコの字形状に成形する(図6(C))。   Thereafter, while continuing to press the work W by the first sub roll 2 and the third sub roll 4, the second sub roll 3 is moved in the movement range S1 so as to follow the left side surface and the upper surface of the main roll 1B. The left half of the workpiece W is formed into a U-shape (FIG. 6C).

さらに、第2副ロール3をワークWに接触しないようにして初期位置に戻し、第1副ロール2及び第2副ロール3によるワークWの押圧を継続したまま、第3副ロール4を主ロール1Bの右側面及び上面に倣うように移動範囲S2内を移動させ、ワークWの右半分をコの字形状に成形する(図6(D))。   Further, the second sub roll 3 is returned to the initial position so as not to contact the work W, and the third sub roll 4 is moved to the main roll while the press of the work W by the first sub roll 2 and the second sub roll 3 is continued. The right half of the workpiece W is moved into the U shape so as to follow the right side surface and the upper surface of 1B (FIG. 6D).

図3〜図6に示す成形工程によってワークWの所望の形状に成形した後、主ロール1を図2に示す加工位置から第1〜第3副ロール2〜4に対向しない退避位置まで軸方向に沿って移動させることにより、ワークWを容易に取り出すことができる。   3 to 6, after forming the workpiece W into a desired shape, the main roll 1 is axially moved from the processing position shown in FIG. 2 to the retracted position that does not face the first to third sub-rolls 2 to 4. The workpiece W can be easily taken out.

また、第2副ロール3及び第3副ロール4を初期位置に戻す際に、一旦主ロール1,1A,1Bから離間する方向に移動させることで、第2副ロール3及び第3副ロール4とワークWとが接触しないようにしているため、ワークWの損傷を防止できる。   Further, when the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are returned to the initial positions, the second sub roll 3 and the third sub roll 4 are moved once in a direction away from the main rolls 1, 1A, 1B. Since the workpiece W is prevented from contacting the workpiece W, the workpiece W can be prevented from being damaged.

さらに、図3〜図6では、何れもワークWを外側に凸となる断面形状の管体に成形する場合について説明したが、管体成形装置100を用いて、周面の一部が内側に凸となる断面形状の管体を成形することもできる。   Furthermore, in FIGS. 3 to 6, the case where the workpiece W is formed into a tube having a cross-sectional shape that protrudes outward has been described. However, by using the tube forming apparatus 100, a part of the peripheral surface faces inward. A tubular body having a convex cross-sectional shape can also be formed.

加えて、第1副ロール2は、必ずしも円形断面の回転体である必要はない。ワークWを水平方向に搬送する搬送手段を別途備えることにより、第1副ロール2に代えて主ロール1,1A,1Bに接離自在の当接部材を用いることもできる。第1副ロール2又は当接部材に加えて搬送手段を備える場合には、主ロール1の回転によらずに成形中のワークWを水平方向に移動させることができるため、例えば正方形断面の主ロールを用いて長方形断面の管体を成形できる。   In addition, the first sub roll 2 does not necessarily need to be a rotating body having a circular cross section. By separately providing a transport means for transporting the workpiece W in the horizontal direction, a contact member that can freely contact and separate from the main rolls 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B can be used instead of the first sub-roll 2. When the conveyance means is provided in addition to the first sub roll 2 or the contact member, the workpiece W being formed can be moved in the horizontal direction without depending on the rotation of the main roll 1. A tube having a rectangular cross section can be formed using a roll.

図7(A)及び(B)に示すように、この発明の第2の実施形態に係る管体成形装置200は、主ロール201、支持ロール202、第1及び第2副ロール203,204、昇降用モータ240及び回転用モータ250を備えている。主ロール201は、中心軸を水平にして、基台210に下端部を固定した左右のプレート211,212に回転自在に支持されている。支持ロール202は、主ロール201の鉛直下方で主ロール201と平行にして基台210から延出した支持体215に支持されている。   As shown in FIGS. 7A and 7B, a tube forming apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention includes a main roll 201, a support roll 202, first and second sub-rolls 203 and 204, A lifting motor 240 and a rotating motor 250 are provided. The main roll 201 is rotatably supported by left and right plates 211 and 212 having a central axis horizontal and a lower end fixed to the base 210. The support roll 202 is supported by a support body 215 extending from the base 210 in parallel with the main roll 201 below the main roll 201.

第1副ロール203は、略L字状を呈する左右のアングル221,222に回転自在に支持されている。第2副ロール204は、アングル221,222と同一形状の左右のアングル231,232に回転自在に支持されている。アングル221,222は、バー223によって連結されており、長孔225を貫通する軸224により、一体的に回転自在に支持されている。軸224は、プレート211,212により、中心軸を主ロール201と同じ高さ位置で平行に支持されている。アングル231,232は、バー233によって連結されており、長孔235を貫通する軸234により、一体的に回転自在に支持されている。軸234は、プレート211,212により、中心軸を主ロール201と同じ高さ位置で平行に支持されている。   The first sub-roll 203 is rotatably supported by left and right angles 221 and 222 having a substantially L shape. The second sub roll 204 is rotatably supported by left and right angles 231 and 232 having the same shape as the angles 221 and 222. The angles 221 and 222 are connected by a bar 223 and are integrally supported by a shaft 224 that passes through the long hole 225 so as to be freely rotatable. The shaft 224 is supported by the plates 211 and 212 in parallel with the central axis at the same height as the main roll 201. The angles 231 and 232 are connected by a bar 233 and are rotatably supported integrally by a shaft 234 that passes through the long hole 235. The shaft 234 is supported by the plates 211 and 212 in parallel with the central axis at the same height as the main roll 201.

回転用モータ250は、この発明の主駆動部であり、プレート212の外側に配置されており、主ロール201に回転を供給する。   The rotation motor 250 is the main drive unit of the present invention, and is disposed outside the plate 212 to supply rotation to the main roll 201.

昇降用モータ240は、管体成形装置200の上部に配置され、プレート211,212の上面を連結するフレーム213に下端を固定したガイドレール214により、昇降自在に支持されている。昇降用モータ240から鉛直下方に延出した回転軸242の下端には、支持体241が回転自在に配置されている。回転軸242は、内部にフレーム213の長手方向に中央部に固定されたスクリューネジ243に螺合する雌ネジ部が形成されている。   The raising / lowering motor 240 is arrange | positioned at the upper part of the tube-forming apparatus 200, and is supported so that raising / lowering is possible by the guide rail 214 which fixed the lower end to the flame | frame 213 which connects the upper surface of plates 211,212. A support body 241 is rotatably disposed at the lower end of the rotating shaft 242 extending vertically downward from the lifting motor 240. The rotating shaft 242 is formed with a female screw portion that is screwed into a screw screw 243 that is fixed to the center portion in the longitudinal direction of the frame 213.

バー223には、長手方向の中央部に連結板226が固定されている。連結板226は、上端部を支持体241に軸支されたリンク227の下端部を軸支している。バー233には、長手方向の中央部に連結板236が固定されている。連結板236は、上端部を支持体241に軸支されたリンク237の下端部を軸支している。リンク227及びリンク237のそれぞれの上端部は、支持体241における回転軸242を挟んだ両側に軸支されている。   A connecting plate 226 is fixed to the bar 223 at the center in the longitudinal direction. The connecting plate 226 pivotally supports the lower end portion of the link 227 whose upper end portion is pivotally supported by the support body 241. A connecting plate 236 is fixed to the bar 233 at the center in the longitudinal direction. The connecting plate 236 pivotally supports the lower end portion of the link 237 pivotally supported by the support body 241 at the upper end portion. The upper ends of the link 227 and the link 237 are pivotally supported on both sides of the support 241 with the rotation shaft 242 interposed therebetween.

昇降用モータ240を駆動すると、回転軸242が回転し、ガイドレーの214によって回転を規制された昇降用モータ240は支持体421及び回転軸242とともにスクリューネジ243に沿って昇降する。支持体241が図7(B)に実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に下降すると、リンク227及び237の下端部が互いに離間する方向に移動し、アングル221,222及びアングル231,232をそれぞれ軸224及び軸234廻りに回転させる。これによって、第1副ロール203及び第2副ロール204が、図7(B)中実線で示す位置から二点鎖線で示す位置に変位する。   When the lifting / lowering motor 240 is driven, the rotating shaft 242 rotates, and the lifting / lowering motor 240 whose rotation is restricted by the guide rail 214 moves up and down along the screw screw 243 together with the support 421 and the rotating shaft 242. When the support 241 is lowered from the position shown by the solid line in FIG. 7B to the position shown by the two-dot chain line, the lower ends of the links 227 and 237 move in a direction away from each other, and the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 are moved. Are rotated about shaft 224 and shaft 234, respectively. As a result, the first sub-roll 203 and the second sub-roll 204 are displaced from the position indicated by the solid line in FIG. 7B to the position indicated by the two-dot chain line.

第1及び第2幅ロール203,204は、中心軸が主ロール201の中心軸と同一水平面内に位置する軸224,234廻りに旋回し、上昇しつつ主ロール201に接近する。軸224,234は第1及び第2幅ロール203,204を軸支するアングル221,222及びアングル231,232の長孔225,235を貫通しており、アングル221,222及びアングル231,232は、軸224,234に対して長孔225,235に沿って移動自在にされている。   The first and second width rolls 203, 204 turn around axes 224, 234 located in the same horizontal plane as the center axis of the main roll 201, and approach the main roll 201 while ascending. The shafts 224 and 234 pass through the long holes 225 and 235 of the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 supporting the first and second width rolls 203 and 204, respectively. The shafts 224 and 234 are movable along the long holes 225 and 235.

支持体241の下降は、リンク227,237を介してアングル221,222及びアングル231,232の上端部を互いに離間させる方向に作用し、アングル221,222及びアングル231,232の下端部を互いに接近させる方向に作用する。支持体241を下降させると、アングル221,222及びアングル231,232の下端部に軸支された第1及び第2副ロール203,204は、互いに接近する方向に付勢され、長孔225,235の長手方向の長さの範囲内で、アングル221,222及びアングル231,232の下端部とともに互いに接近する。   The lowering of the support body 241 acts in a direction in which the upper ends of the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 are separated from each other via the links 227 and 237, and the lower ends of the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 approach each other. Acts in the direction of When the support body 241 is lowered, the first and second sub-rolls 203 and 204 that are pivotally supported by the lower ends of the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 are urged in a direction in which they approach each other. Within the range of the length in the longitudinal direction of 235, the lower ends of the angles 221 and 222 and the angles 231 and 232 approach each other.

各部の寸法を調整することで、第1及び第2幅ロール203,204の中心軸が主ロール201の中心軸と同一水平面に位置した時から所定量上方に移動するまでの間にわたって、第1及び第2幅ロール203,204を主ロール201と当接させることができる。なお、長孔225,235の長手方向の長さは、さらに管体に成形すべきワークの板厚を考慮して決定される。   By adjusting the dimensions of the respective parts, the first and second width rolls 203 and 204 are moved from the center axis of the main roll 201 to the same horizontal plane until moving upward by a predetermined amount. The second width rolls 203 and 204 can be brought into contact with the main roll 201. Note that the lengths of the long holes 225 and 235 in the longitudinal direction are further determined in consideration of the plate thickness of the workpiece to be formed into the tubular body.

上記の構成において、アングル221,222、リンク227、昇降用モータ240、支持体241、回転軸242、スクリューネジ243がこの発明の第1副駆動部に相当し、アングル231,232、リンク237、昇降用モータ240、支持体241、回転軸242、スクリューネジ243がこの発明の第2副駆動部に相当する。   In the above configuration, the angles 221 and 222, the link 227, the lifting and lowering motor 240, the support 241, the rotating shaft 242, and the screw screw 243 correspond to the first sub-driving unit of the present invention, and the angles 231 and 232, the link 237, The raising / lowering motor 240, the support body 241, the rotating shaft 242, and the screw screw 243 correspond to the second sub driving portion of the present invention.

管体成形装置200を用いて金属製板材であるワークWを管体に成形する際には、図8(A)に示すように、第2及び第3副ロール203,204を最も下方に位置させて状態で、主ロール201と支持ロール202、第1及び第2副ロール202,204との間にワークWを搬入する。   When the workpiece W, which is a metal plate material, is formed into a tubular body using the tubular body forming apparatus 200, the second and third sub-rolls 203 and 204 are positioned at the lowest position as shown in FIG. In this state, the workpiece W is carried between the main roll 201, the support roll 202, and the first and second sub rolls 202 and 204.

この状態で、昇降用モータ240を駆動し、図8(B)〜(D)に示すように、第1及び第2副ロール203,204を上昇させる。第1及び第2幅ロール203,204は、中心軸が主ロール201の中心軸と同一水平面内に位置する軸224,234廻りに旋回し(図7(B)参照。)、上昇しつつ主ロール201に接近する。   In this state, the elevating motor 240 is driven, and the first and second sub-rolls 203 and 204 are raised as shown in FIGS. The first and second width rolls 203 and 204 have their central axes turning around axes 224 and 234 located in the same horizontal plane as the central axis of the main roll 201 (see FIG. 7B), and are raised while being raised. Approach the roll 201.

この間に、第1及び第2幅ロール203,204は、中心軸が主ロール201の中心軸と同一水平面に位置した時から所定量上方の上限位置に達するまでの間にわたってワークWを挟んで主ロール201に当接し、ワークWは主ロール201の周面に倣って変形する。   During this time, the first and second width rolls 203, 204 sandwich the work W from the time when the central axis is positioned on the same horizontal plane as the central axis of the main roll 201 until the upper limit position is reached by a predetermined amount. The work W abuts on the roll 201 and deforms following the peripheral surface of the main roll 201.

第1及び第2幅ロール203,204が上限位置に達した後、図8(E)に示すように、回転用モータ250を駆動して主ロール201を矢印C1方向に回転させると、ワークWが第1及び第2幅ロール203,204とともに回転し、ワークWの第1の端部W1側が主ロール201の周面に倣って円弧状に変形する。   After the first and second width rolls 203 and 204 reach the upper limit position, as shown in FIG. 8E, when the rotation motor 250 is driven to rotate the main roll 201 in the direction of the arrow C1, the work W Rotates together with the first and second width rolls 203 and 204, and the first end W <b> 1 side of the workpiece W is deformed into an arc shape following the peripheral surface of the main roll 201.

この後、図8(F)に示すように、回転用モータ250を逆方向に駆動して主ロール201を矢印C2方向に回転させると、ワークWが第1及び第2幅ロール203,204とともに回転し、ワークWの第2の端部W2側が主ロール201の周面に倣って円弧状に変形し、ワークWが円筒形状に成形される。   Thereafter, as shown in FIG. 8F, when the rotation motor 250 is driven in the reverse direction to rotate the main roll 201 in the direction of the arrow C2, the workpiece W is moved together with the first and second width rolls 203 and 204. The workpiece W is rotated, the second end W2 side of the workpiece W is deformed into an arc shape following the peripheral surface of the main roll 201, and the workpiece W is formed into a cylindrical shape.

このように、管体成形装置200によれば、金属平板のワークWを主ロール201の外径を内径とする円筒に容易に成形することができる。ワークWは、所定の角度範囲で主ロール201と第1及び第2副ロール203,204との間に挟持されて主ロール201の周面に倣って変形される。このため、成形時にワークWに生じるスプリングバックを小さくすることができ、主ロール201をワークWの所望の内径に等しくすることができ、主ロール201の設計を容易にすることができる。また、円筒形状に成形されたワークWの後加工を簡略化できる。   As described above, according to the tubular body forming apparatus 200, the metal flat workpiece W can be easily formed into a cylinder having the outer diameter of the main roll 201 as an inner diameter. The workpiece W is sandwiched between the main roll 201 and the first and second sub-rolls 203 and 204 within a predetermined angle range, and is deformed following the peripheral surface of the main roll 201. For this reason, the springback which arises in the workpiece | work W at the time of shaping | molding can be made small, the main roll 201 can be made equal to the desired internal diameter of the workpiece | work W, and the design of the main roll 201 can be made easy. Further, post-processing of the workpiece W formed into a cylindrical shape can be simplified.

なお、円筒形状に成形後のワークWは、回転用モータ250を支持していないプレート211から外側に抜き出す。また、支持ロール201は、ワークWの搬入に寄与させない場合には、回転自在とする必要はなく、円柱形状とする必要もない。   The work W after being formed into a cylindrical shape is extracted from the plate 211 that does not support the rotation motor 250 to the outside. In addition, the support roll 201 does not need to be rotatable and does not need to have a cylindrical shape when it does not contribute to the loading of the workpiece W.

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above description of the embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

1−主ロール
2−第1副ロール
3−第2副ロール
4−第3副ロール
11−シリンダ
21−シリンダ
31,41−シリンダ
32,42−モータ
100−管体成形装置
200−管体成形装置
201−主ロール
203−第1副ロール
204−第2副ロール
221,222,231,232−アングル
227,237−リンク
240−昇降用モータ
241−支持体
242−回転軸
243−スクリューネジ
250−回転用モータ
1-main roll 2-first sub-roll 3-second sub-roll 4-third sub-roll 11-cylinder 21-cylinder 31,41-cylinder 32,42-motor 100-pipe forming apparatus 200-pipe forming apparatus 201-main roll 203-first sub roll 204-second sub roll 221, 222, 231, 232-angle 227, 237-link 240-lifting motor 241-support 242-rotating shaft 243-screw screw 250-rotation Motor

Claims (6)

可塑性板状素材のワークを曲げ加工により管体に成形する管体成形装置であって、
主ロールと、
前記主ロールと平行にして前記主ロールの鉛直下方に配置され、回転自在、かつ前記主ロールの鉛直方向に移動自在に支持された第1副ロールと、
それぞれ前記主ロールの軸方向に直交する垂直面内で前記第1副ロールを挟んで前記主ロールと平行に配置され、回転自在、かつ垂直面内における前記主ロールの外側で前記主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置に移動自在に支持された第2副ロール及び第3副ロールと、
前記第1副ロールに鉛直方向の移動力を供給する第1副駆動部と、
それぞれ前記第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれがワークを挟んで前記主ロールに一定の押圧力で当接した状態で、前記第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれに垂直面内における前記主ロールの外側で前記主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置への移動力を供給する第2駆動部及び第3副駆動部と、を備えた管体成形装置。
A tubular body forming apparatus for forming a plastic plate-shaped workpiece into a tubular body by bending,
The main role,
A first sub-roll that is arranged in parallel with the main roll and vertically below the main roll, and is rotatably supported in a vertical direction of the main roll;
The main roll shaft is arranged in parallel to the main roll with the first sub-roll sandwiched in a vertical plane perpendicular to the axial direction of the main roll, and is rotatable and outside the main roll in the vertical plane. A second sub roll and a third sub roll supported movably at an arbitrary position between two concentric circles centered on
A first sub-drive unit for supplying a vertical moving force to the first sub-roll;
Each of the second sub-roll and the third sub-roll is in contact with the main roll with a constant pressing force across the workpiece, and is in a vertical plane with respect to each of the second sub-roll and the third sub-roll. A tube forming comprising: a second sub- driving unit and a third sub-driving unit that supply a moving force to an arbitrary position between two concentric circles centering on an axis of the main roll outside the main roll apparatus.
前記主ロールは、軸廻りに回転自在に支持された円柱状を呈し、
前記主ロールに軸廻りの回転を供給する主駆動部を備えた請求項1に記載の管体成形装置。
The main roll has a cylindrical shape supported so as to be rotatable around an axis,
The tube forming apparatus according to claim 1, further comprising a main drive unit that supplies rotation around the shaft to the main roll.
前記第2副駆動部及び前記第3副駆動部のそれぞれは、前記第2副ロール及び前記第3副ロールを前記主ロールの半径方向に沿って移動させる直線駆動部と、前記第2副ロール及び前記第3副ロールを前記主ロールの軸廻りに回転させる旋回駆動部と、で構成した請求項に記載の管体成形装置。 Each of the second sub-driving unit and the third sub-driving unit includes a linear driving unit that moves the second sub-roll and the third sub-roll along a radial direction of the main roll, and the second sub-roll. The tube forming apparatus according to claim 2 , further comprising: a turning drive unit configured to rotate the third sub roll about the axis of the main roll. 前記第2副駆動部及び前記第3副駆動部のそれぞれの前記旋回駆動部は、前記主ロールの軸方向における第1の端部側及び第2の端部側に配置した請求項に記載の管体成形装置。 Wherein each of said rotation driving unit of the second auxiliary drive unit and the third auxiliary drive unit, according to claim 3 which is disposed on the first end side and a second end side in the axial direction of said main roll Tube forming equipment. 前記主ロールは、前記第1〜第3副ロールに対向する加工位置と、前記第1〜第3副ロールに対向しない退避位置と、の間に、軸方向に移動自在にした請求項乃至のいずれかに記載の管体成形装置。 It said main roll, a working position facing the first to third sub-roll, a retracted position not opposed to the first to third sub-roll, during, 1 to claim was movable in the axial direction 5. The tube forming apparatus according to any one of 4 above. 主ロールと、前記主ロールと平行にして前記主ロールの鉛直下方に配置され、回転自在、かつ前記主ロールの鉛直方向に移動自在に支持された第1副ロールと、それぞれ前記主ロールの軸方向に直交する垂直面内で前記第1副ロールを挟んで前記主ロールと平行に配置され、回転自在、かつ垂直面内における前記主ロールの外側で前記主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置に移動自在に支持された第2副ロール及び第3副ロールと、を準備し、
主ロールに対する所定の位置に可塑性板状素材のワークを搬入する工程と、
前記第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれがワークを挟んで前記主ロールに一定の押圧力で当接した状態で、前記第2副ロール及び第3副ロールのそれぞれに垂直面内における前記主ロールの外側で前記主ロールの軸を中心とする2つの同心円の間の任意の位置への移動力を供給する工程と、
を含む管体成形方法。
A main roll, a first sub roll disposed parallel to the main roll and vertically below the main roll, and rotatably supported in the vertical direction of the main roll; Two parallel to the main roll with the first sub-roll sandwiched in a vertical plane perpendicular to the direction, and rotatable and outside the main roll in the vertical plane and centered on the axis of the main roll Preparing a second sub-roll and a third sub-roll supported movably at any position between concentric circles ;
A process of carrying a workpiece of a plastic plate material into a predetermined position with respect to the main roll;
In a state where each of the second sub roll and the third sub roll is in contact with the main roll with a constant pressing force across the workpiece, the second sub roll and the third sub roll are in a vertical plane with respect to each of the second sub roll and the third sub roll. a step that to supply moving force to any position between the two concentric circles centered on the axis of the main roll on the outside of the main roll,
A tubular body forming method including:
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