JP6793795B1 - ベンディングロール - Google Patents

Abstract

【課題】転倒フレームの転倒時に上ロールの揺動を防止でき、転倒フレームの復元動作もスムーズに行えるベンディングロールを提供する。【解決手段】転倒フレームと反対側に延びる上ロール１の延長部１ａを跨ぐ状態で配される上ロール保持機構２３のストッパ３０を、上ロール１の延長部１ａの外周面に沿う凹円弧状の当接面３０ａを有し、水平方向に回動不能かつ前後移動可能に本体部２５に取り付けられたものとし、転倒フレームの転倒時に、上ロール保持機構２３のストッパ３０に上ロール１の延長部１ａを当接させて、ストッパ３０を上ロール１から受ける力で上ロール１と同じ前後方向位置に移動させておくことにより、上ロール１の揺動を防止でき、転倒フレームの復元動作の際には、転倒フレームをスムーズに上ロール１の一端部と嵌合させて元の起立状態に戻せるようにした。【選択図】図６

Description

本発明は、上ロールと一対の下ロールの間で金属板を往復移動させながら曲げ成形するベンディングロールに関する。

ベンディングロールは、上ロールとこれに平行な一対の下ロールとの間で金属板を挾持した状態で、各下ロールを回転駆動することにより、金属板を往復移動させながら曲げ成形する装置である。

一般的なベンディングロールでは、上ロールの両端部を回転自在に支持する左右両側の上部フレームが、各下ロールの両端部を回転自在に支持する下部フレームに取り付けられており、その上部フレームの一方が、曲げ成形された金属板を取り出すときに、上ロールから離れて軸方向外側へ転倒する転倒フレームとなり、他方が転倒不能に保持された直立フレームとなっている。

転倒フレームは、通常、その下端部が下部フレームに回動可能に取り付けられており、転倒フレームと下部フレームの互いの取付部から離れた位置に、油圧シリンダのロッド先端部と閉塞端部がそれぞれ回動可能に連結されている。すなわち、その油圧シリンダを回動させながら伸縮させることによって、転倒フレームの転倒・復元（起立）動作が行われるようになっている。

ところで、上記のような転倒フレームを有するベンディングロールでは、金属板の成形作業中や作業待機中は、上ロールが両端部を左右両側の上部フレーム（転倒フレームおよび直立フレーム）に回転自在に支持されているが、成形後の金属板を取り出す作業を行っている間は、転倒フレームが転倒した姿勢で保持され、上ロールは一端部がフリーとなり他端部のみが直立フレームに支持された片持ち状態となる。

このため、図７に示すように、片持ち状態となっている上ロール５１の一端側に成形後の金属板が触れたりした場合に、上ロール５１の他端部を支持する直立フレームの上ロール支持機構５２の公差等により、上ロール５１が上ロール支持機構５２に支持されている部位を支点として上下方向や水平方向に揺動し、上ロール５１や金属板が作業者に接触する等のおそれがあった。

これに対し、本出願人は、ベンディングロールの上ロールの他端側に直立フレームから軸方向外側に延びる延長部を設け、転倒フレームが転倒状態にあるときに、上ロールを所定位置まで上昇させ、その延長部の上面側を、少なくとも上ロールの軸心を通る鉛直面の両側で上ロール保持機構のストッパに当接させて、上ロールの延長部を上昇不能かつ水平方向に回動不能に保持することにより、上ロールの上下方向および水平方向の揺動を防止することを提案している（特許文献１参照。）。

特開２０１９−７６９５２号公報

ところが、上記特許文献１で提案したベンディングロールでは、上ロールを成形条件に応じて前後方向に移動させた場合に、金属板取り出し作業の際の上ロール保持機構の作用により、その後の転倒フレーム復元動作で不具合が生じやすいという難点がある。

すなわち、図８に示すように、このベンディングロールの上ロール保持機構５３は、上ロール５１の延長部５１ａの上面側に当接するストッパ５４が本体部５５の下面側に取付ボルト５６で固定されており、その本体部５５は図示省略した支柱で下部フレームに固定されている。このため、金属板取り出し作業の際に、前後方向に移動した上ロール５１を片持ち状態で上昇させると、上ロール５１の延長部５１ａが上ロール保持機構５３のストッパ５４に対して位置ずれした状態で当接することになり、上ロール５１が上ロール支持機構５２の公差等によって水平面内で傾いた姿勢で保持されるようになる。すると、転倒フレームの復元動作を行っても、上ロール５１の一端部が転倒フレームに嵌まり込まず、転倒フレームを元の起立状態に戻せなくなることがある。

一方、金属板取り出し作業の際に、上ロールをストッパとの位置ずれが生じない前後方向位置に戻してから上昇させるようにすれば、上述した転倒フレーム復元動作における不具合の発生を防止できるが、そうすると、同一条件で複数枚の金属板の成形を連続して行う場合でも、金属板１枚ごとに上ロールの前後方向位置の変更と復帰を繰り返すことになり、全体の作業効率が大きく低下してしまう。

そこで、本発明は、転倒フレームの転倒時に上ロールの揺動を防止でき、転倒フレームの復元動作もスムーズに行えるベンディングロールを提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、上ロールと、前記上ロールの下方の前後両側に配された一対の下ロールと、前記上ロールの両端部を回転自在に支持する左右両側の上部フレームと、前記両上部フレームが取り付けられる下部フレームとを備え、前記上部フレームの一方が、前記上ロールと各下ロールの間で曲げ成形された金属板を取り出すときに、前記上ロールから離れて軸方向外側へ転倒する転倒フレームとなっており、前記上部フレームの他方が転倒不能に保持された直立フレームとなっており、前記転倒フレームおよび直立フレームが前後移動可能となっており、前記上ロールは、前記直立フレームに支持される側の端部が直立フレームから軸方向外側に延びる延長部を有しており、前記転倒フレームが転倒状態にあるときに、前記上ロールの延長部を上昇不能かつ水平方向に回動不能に保持する上ロール保持機構が設けられており、前記上ロール保持機構は、前記上ロールの延長部の上面側に少なくとも上ロールの軸心を通る鉛直面の両側で当接するストッパを有するものであるベンディングロールにおいて、前記上ロール保持機構のストッパは、水平方向に回動不能かつ前後移動可能に保持されており、前記転倒フレームおよび直立フレームとともに前後移動した上ロールが当接するときに、前記上ロールから受ける力によって上ロールと同じ前後方向位置に移動するものである構成を採用した。

上記の構成によれば、転倒フレームを転倒させたときに、片持ち状態となった上ロールの延長部を上ロール保持機構のストッパに当接させて、上ロールの上下方向および水平方向の揺動を防止することができ、また、その上ロール保持機構のストッパが上ロールから受ける力によって上ロールと同じ前後方向位置に移動して、上ロールを水平面内で傾けることがないので、転倒フレームの復元動作の際には、転倒フレームをスムーズに上ロールの一端部と嵌合させて元の起立状態に戻すことができる。

前記上ロール保持機構の具体的な構成としては、前記下部フレームに固定された本体部と、その本体部に前記ストッパを取り付ける複数の取付ボルトとを有し、前記ストッパには前後方向に延びて前記取付ボルトの軸部を通す長孔が設けられおり、前記ストッパが取付ボルトの軸部に案内されて前後移動するものを採用することができる。

ここで、前記ストッパは、前記上ロールの延長部の上面側に当接する当接面が、上ロールの延長部の外周面に沿う凹円弧状に形成されているものとすることが望ましい。

本発明のベンディングロールは、上述したように、上ロールの延長部を上昇不能かつ水平方向に回動不能に保持する上ロール保持機構のストッパが、上ロールから受ける力によって上ロールと同じ前後方向位置に移動し、上ロールを水平面内で傾けることのない構成としたものであるから、転倒フレームを転倒させて成形後の金属板を取り出す際には、片持ち状態となった上ロールの揺動を防止でき、転倒フレームの復元動作の際には、転倒フレームをスムーズに上ロールの一端部と嵌合させて元の起立状態に戻すことができる。

実施形態のベンディングロールの正面図 図１の要部を拡大した縦断正面図 図１の右側面図 図２の上ロール保持機構付近を拡大して示す一部切欠き側面図 図４の上ロール保持機構の要部の分解斜視図 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図４の上ロール保持機構の動作の説明図 片持ち状態の上ロールの揺動現象を説明する平面断面図 従来のベンディングロールの上ロール保持機構の要部の縦断側面図

以下、図１乃至図６に基づき、本発明の実施形態を説明する。このベンディングロールは、図１に示すように、上ロール１と、上ロール１の下方の前後両側に上ロール１と平行に配された一対の下ロール２と、各下ロール２の軸方向中央部を下方の前後両側から支持する二対のバックアップロール３と、上ロール１の一端部を支持する左側の上部フレーム４と、上ロール１の他端部を支持する右側の上部フレーム５と、各下ロール２の両端部を支持する下部フレーム６とを備えている。そして、その上ロール１を成形条件に応じた前後方向位置に移動させ、上ロール１と各下ロール２の間で金属板（図示省略）を挾持し、各下ロール２の撓みをバックアップロール３で補正した状態で、各下ロール２を回転駆動することにより、金属板を往復移動させながら曲げ成形するようになっている。

前記各上部フレーム４、５は略門型に形成されており、それぞれの脚部が下部フレーム６の上面に設けられた下ロール軸受部（図示省略）と下部フレーム６の前後面に固定された支持板７との間に配されて、前後方向に延びる支軸８を通されている。その支軸８は下ロール軸受部および支持板７に固定されており、各上部フレーム４、５の脚部は支軸８に対して摺動可能となっている。

これにより、左側の上部フレーム４は、前後移動可能で、かつ、成形後の金属板を取り出すときに、上ロール１の一端部から離れて左側へ回動する（転倒する）転倒フレームとなっている。一方、右側の上部フレーム５は、転倒不能に保持され、前後移動のみが可能な直立フレームとなっている。

また、各上部フレーム４、５の上端部には油圧シリンダ９が取り付けられており、これらの各油圧シリンダ９は、図２に示すように、下向きのロッド９ａの下端が上ロール１の両端部を回転自在に支持する上ロール支持機構１０、１１に接続されている。そのうち、転倒フレーム４側（左側）の上ロール支持機構１０は、油圧シリンダ９のロッド９ａとねじ結合される外筒１０ａの内周に一端が閉塞された内筒１０ｂを着脱自在に嵌め込み、その内筒１０ｂの内周と上ロール１の一端部の外周の間に転がり軸受１０ｃを組み込んだものである。一方、直立フレーム５側（右側）の上ロール支持機構１１は、油圧シリンダ９のロッド９ａとねじ結合される筒部材１１ａの内周と上ロール１の他端部の外周の間に転がり軸受１１ｂを組み込んだものである。

これにより、通常状態では、両方の油圧シリンダ９の作動によって両上ロール支持機構１０、１１と一体に上ロール１が昇降し、転倒フレーム４を転倒させると、左側の上ロール支持機構１０は、外筒１０ａだけが転倒フレーム４とともに上ロール１から離れて、内筒１０ｂおよび転がり軸受１０ｃが上ロール１に組み付けられたまま残るようになっている。

一方、前記下部フレーム６は、図１に示すように、その一端面の下部に、２段式の油圧シリンダ１２の閉塞側端部が回動可能に取り付けられている。そして、その油圧シリンダ１２の２段目のロッド１２ａの先端が転倒フレーム４に回動可能に接続され、油圧シリンダ１２が回動しながら伸縮することにより、転倒フレーム４の転倒・復元動作が行われるようになっている。

図１および図３に示すように、下部フレーム６の他端部の上面には、直方体状のモータケース１３が設けられている。そのモータケース１３内では、モータの主軸１４がベルト１５を介してプーリ１６に連結され、プーリ１６に減速機（図示省略）を介して連結されたギヤ１７が、各下ロール２の他端部外周に嵌合固定されたギヤ１８と噛み合っており、各下ロール２が前記モータによって回転駆動されるようになっている。また、下部フレーム６の中央部の上面には、各バックアップロール３の昇降機構１９および各上部フレーム４、５の前後移動機構２０が設けられており、モータケース１３の前面側には下ロール２等を制御する制御盤２１が、直立フレーム５の上面にはデジタル表示盤２２がそれぞれ取り付けられている。

そして、上ロール１の他端部は直立フレーム５から軸方向外側に延びる延長部１ａを有しており、その延長部１ａを跨ぐ状態で上ロール保持機構２３が設けられている。その上ロール保持機構２３には、上ロール１の上下方向位置を検出するセンサ２４が取り付けられ、このセンサ２４の検出信号を用いて転倒フレーム４の転倒・復元動作を制御するようになっている。

前記上ロール保持機構２３は、図４および図５に示すように、コの字状断面の開口を上ロール１の軸方向外側に向けた状態で配される本体部２５と、本体部２５の上面に重ねられる上板２６と、本体部２５の下面に重ねられる下板２７と、本体部２５、上板２６および下板２７の長手方向両端部を貫通する雄ねじ部２８ａを有する２本の支柱２８と、各支柱２８の雄ねじ部２８ａにねじ結合して本体部２５、上板２６および下板２７を固定するナット２９と、下板２７を介して本体部２５に取り付けられるストッパ３０と、ストッパ３０を本体部２５に取り付ける複数の取付ボルトとしての段付ボルト３１とからなる。その２本の支柱２８は、それぞれモータケース１３を貫通する状態で下部フレーム６上面に立設されている（図１、図３参照）。

前記本体部２５は、内側に複数の補強用のリブ２５ａが設けられ、直立フレーム５と対向する外側面に、前記センサ２４が取り付けられる取付孔を有する取付片２５ｂが設けられている。

前記ストッパ３０は、その下面の中央部に上ロール１の延長部１ａの外周面に沿う凹円弧状の当接面３０ａが設けられており、その当接面３０ａを挟む両端部に２つずつ凹溝が設けられて、各凹溝から上面に貫通して前後方向に延びる長孔３０ｂが形成されている。そして、このストッパ３０の各長孔３０ｂに段付ボルト３１の軸部（段部３１ａおよびねじ部３１ｂ）を通し、そのねじ部３１ｂを下板２７から本体部２５にねじ込むことにより、ストッパ３０が下板２７の下面の凹部２７ａに一部入り込む状態で本体部２５に取り付けられている。このストッパ３０の取付状態では、段付ボルト３１の段部３１ａがストッパ３０の長孔３０ｂに嵌まり込んでいる。

ここで、ストッパ３０の前後方向の寸法は下板２７の凹部２７ａよりも小さく形成されており、ストッパ３０の各長孔３０ｂの幅は段付ボルト３１の段部３１ａの直径とほぼ同じ寸法に形成されている。これにより、ストッパ３０は、水平方向に回動不能かつ前後移動可能に保持され、段付ボルト３１の段部３１ａに案内されて前後移動するようになっている。また、ストッパ３０の当接面３０ａは、上ロール１の延長部１ａの半径と同じ大きさの曲率半径を有し、全面で上ロール１の延長部１ａの上面側に当接するようになっている。

したがって、上ロール１を成形条件に応じて転倒フレーム４および直立フレーム５とともに前後方向に移動させた場合、成形完了後の金属板取り出し作業において、転倒フレーム４を転倒させ、片持ち状態となった上ロール１を上ロール保持機構２３で保持するために上昇させると、図６（ａ）に示すように、上ロール１の延長部１ａがストッパ３０に当接するまでは、上ロール１とストッパ３０の前後方向位置がずれているが、図６（ｂ）に示すように、上ロール１の延長部１ａがストッパ３０に当接すると、ストッパ３０が上ロール１から受ける力によって上ロール１と同じ前後方向位置まで移動していく。その後、図６（ｃ）に示すように、ストッパ３０が下板２７を介して本体部２５の下面側に押し付けられ、上ロール１の延長部１ａが上昇および水平方向の回動を規制される状態となる。

このベンディングロールは、上記の構成であり、転倒フレーム４を転倒させて成形が完了した金属板を取り出すときに、予め上ロール１を所定位置まで上昇させて、その延長部１ａの上面側を上ロール保持機構２３のストッパ３０の当接面３０ａに当接させておくことにより、上ロール１の延長部１ａを上昇不能かつ水平方向に回動不能に保持するようにしたので、片持ち状態となった上ロール１に金属板等が触れたりしても、上ロール１の上下方向および水平方向の揺動が生じるおそれがなく、安全に作業することができる。

しかも、上ロール１を上昇させたときには、上ロール１が前後方向に移動していた場合でも、上ロール保持機構２３のストッパ３０が上ロール１から受ける力によって自動的に上ロール１と同じ前後方向位置まで移動するので、上ロール１が水平面内で傾くことがなく、転倒フレーム４の復元動作の際に、転倒フレーム４をスムーズに上ロール１の一端部と嵌合させて元の起立状態に戻すことができ、効率よく作業できる。

今回開示された実施の形態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、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、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。

例えば、上ロール保持機構のストッパは、上述した実施形態のもののほか、断面コの字状のもの等、上ロールの延長部の上面側に少なくとも上ロールの軸心を通る鉛直面の両側で当接するものを用いることができる。

１ 上ロール
１ａ 延長部
２ 下ロール
３ バックアップロール
４ 上部フレーム（転倒フレーム）
５ 上部フレーム（直立フレーム）
６ 下部フレーム
９ 油圧シリンダ
１０、１１ 上ロール支持機構
１２ 油圧シリンダ
２３ 上ロール保持機構
２５ 本体部
３０ ストッパ
３０ａ 当接面
３０ｂ 長孔
３１ 段付ボルト（取付ボルト）
３１ａ 段部（軸部の一部）

Claims (3)

1. 上ロールと、前記上ロールの下方の前後両側に配された一対の下ロールと、前記上ロールの両端部を回転自在に支持する左右両側の上部フレームと、前記両上部フレームが取り付けられる下部フレームとを備え、前記上部フレームの一方が、前記上ロールと各下ロールの間で曲げ成形された金属板を取り出すときに、前記上ロールから離れて軸方向外側へ転倒する転倒フレームとなっており、前記上部フレームの他方が転倒不能に保持された直立フレームとなっており、前記転倒フレームおよび直立フレームが前後移動可能となっており、
   前記上ロールは、前記直立フレームに支持される側の端部が直立フレームから軸方向外側に延びる延長部を有しており、前記転倒フレームが転倒状態にあるときに、前記上ロールの延長部を上昇不能かつ水平方向に回動不能に保持する上ロール保持機構が前記下部フレームに設けられており、前記上ロール保持機構は、前記上ロールを所定位置まで上昇させたときに、前記上ロールの延長部の上面側に少なくとも上ロールの軸心を通る鉛直面の両側で当接するストッパを有するものであるベンディングロールにおいて、
   前記上ロール保持機構のストッパは、水平方向に回動不能かつ前後移動可能に保持されており、前記転倒フレームおよび直立フレームとともに前後移動した上ロールが当接するときに、前記上ロールから受ける力によって上ロールと同じ前後方向位置に移動するものであることを特徴とするベンディングロール。
2. 前記上ロール保持機構は、前記下部フレームに固定された本体部と、その本体部に前記ストッパを取り付ける複数の取付ボルトとを有し、前記ストッパには前後方向に延びて前記取付ボルトの軸部を通す長孔が設けられおり、前記ストッパが取付ボルトの軸部に案内されて前後移動することを特徴とする請求項１に記載のベンディングロール。
3. 前記ストッパは、前記上ロールの延長部の上面側に当接する当接面が、上ロールの延長部の外周面に沿う凹円弧状に形成されているものであることを特徴とする請求項１または２に記載のベンディングロール。

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