JP7082833B2

JP7082833B2 - 曲げ加工装置

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Publication number: JP7082833B2
Application number: JP2021072852A
Authority: JP
Inventors: 聡藤田; ドー・ブイン・ロイ
Original assignee: 株式会社藤田工業
Priority date: 2020-04-22
Filing date: 2021-04-22
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2041-04-22
Also published as: JP2021175581A

Description

本発明は、板状のワークを挟圧する雌型および雄型を備える曲げ加工装置に関するものである。

例えば扇板状のワークを円錐台筒状に曲げ加工する曲げ加工装置としては、ローラ式のものがよく知られている。ローラ式の曲げ加工装置では、上下ローラ間に挟まれた扇板状のワークを上下ローラの回転に伴い搬送しつつ、円錐台筒状の部材となるように曲げ加工する。ローラ式の曲げ加工装置としては、上下ローラが円柱状のものや、テーパー状のもの等がある（例えば特許文献１および２等参照）。

特開２０００－３３４２６号公報特開２０１２－２３６２０７号公報

しかし、従来におけるローラ式の曲げ加工装置は、上下ローラ間に挟まれた扇板状のワークを上下ローラの回転に伴い搬送しつつ曲げ加工するものであるから、扇板状のワークの搬送方向両端部に未加工部分が幅広く残ってしまう。このため、円錐台筒状の部材を最終的に成形するには、ローラ式の曲げ加工装置とは別途、未加工部分をプレス装置で挟圧して曲げ加工しなければならないという問題があった。すなわち従来は、円錐台筒状の部材を成形するにあたり、ローラ式の曲げ加工装置によるワーク大半部の曲げ加工と、プレス装置によるワーク両端部の曲げ加工（端曲げ）という２つの作業を別々の装置を用いて行わねばならず、手間がかかって面倒であるという問題があった。

本発明は、上記のような現状を検討して改善を施した曲げ加工装置を提供することを技術的課題としている。

本発明の曲げ加工装置は、板状のワークを挟圧する長尺の雌型および雄型を備えており、前記雌型および前記雄型の協働によって前記ワークが前記雄型に巻き付くように円錐台筒状または円筒状に曲げ加工することが可能になっており、前記雌型または前記雄型の長手方向の一端側と他端側とには、前記ワークを支持しながら送る送りローラが、当該両方の送りローラのうち少なくとも一方を前記雌型または前記雄型の長手方向に沿って取り付け位置調節可能なように設けられており、前記両方の送りローラは、前記ワークを所定の送りピッチで間欠送りするにあたり、前記ワークの形状に応じて、前記両方の送りローラの送りピッチをそれぞれ独立して設定可能に構成されているというものである。
また、本発明の曲げ加工装置は、板状のワークを挟圧する長尺の雌型および雄型を備えており、前記雌型および前記雄型の協働によって前記ワークが前記雄型に巻き付くように円錐台筒状または円筒状に曲げ加工することが可能になっており、前記雌型または前記雄型の長手方向の一端側と他端側とには、前記ワークを支持しながら送る送りローラが、当該両方の送りローラのうち少なくとも一方を前記雌型または前記雄型の長手方向に沿って取り付け位置調節可能なように設けられており、前記雌型または前記雄型を着脱可能に支持するホルダ支持体を備えており、前記ホルダ支持体に着脱される型と前記両方の送りローラとがユニット化されているというものも含んでいる。

本発明の曲げ加工装置において、前記送りローラは、前記ワークを所定ピッチで間欠送りするように構成されているようにしても差し支えない。前記送りローラは、前記ワークを安定的に支持するため、複数個を備えるのが望ましい。

本発明の曲げ加工装置において、前記雌型が前記雄型に対して接離動する可動式に構成されている一方、前記雄型が固定式に構成されており、前記送りローラは、固定式である前記雄型に配置されるようにしてもよい。また、前記雌型を固定式に構成し、前記雄型を前記雌型に対して接離動する可動式に構成することも可能である。この場合、前記送りローラは、固定式である前記雌型に配置されるのが好ましい。

本発明の曲げ加工装置において、前記雌型または前記雄型には、前記ワークを挟圧前後で押さえ保持するダンパー部材が設けられるようにしてもよい。本発明において「前記雌型または前記雄型」の文言には、これら各型を保持するホルダの要素も含まれる。すなわち、雌型ホルダまたは雄型ホルダに前記ダンパー部材を設けることも、請求項の内容に含まれるものである。

本発明の曲げ加工装置において、前記雌型または前記雄型は、前記ホルダ支持体に着脱可能に支持されており、前記ホルダ支持体に着脱される型と前記送りローラとがユニット化されるようにしてもよい。

本発明の曲げ加工装置において、前記ホルダ支持体に着脱される型と前記送りローラとに加えて、前記ワークの曲げ形状を計測する曲げセンサがユニット化に含まれるようにしてもよい。

本発明の曲げ加工装置において、前記ホルダ支持体に着脱される型と前記送りローラとに加えて、前記ワークの曲げ形状を支持する支持アームがユニット化に含まれるようにしてもよい。

本発明の曲げ加工装置において、前記送りローラは、前記雌型または前記雄型の長手方向両端側にそれぞれ配置されており、両方の前記送りローラによって前記ワークが挟み保持されるようにしてもよい。

なお、本発明の曲げ加工装置において、前記雌型または前記雄型を接離動させる駆動源は直動アクチュエータでもよいし回転アクチュエータでもよい。前記直動式アクチュエータは、油圧シリンダ、エアシリンダ、電動シリンダまたはリニアモータ等、種々のものを採用できる。前記回転アクチュエータも、電動モータ、油圧モータ等、様々のものを採用できる。前記回転アクチュエータを採用する場合は、前記回転アクチュエータに、回転運動を往復運動に変換する変換機構を介して、前記雌型または前記雄型を動力伝達可能に連結すればよい。

本発明によると、１台の曲げ加工装置だけで、雌型および雄型の協働によって板状のワークを雄型に巻き付けるように円錐台筒状または円筒状に曲げ加工することが可能であるから、従来技術のように複数の装置を用いて曲げ加工するといった手間をなくすか減らすことができ、このため、ワークに対する曲げ加工作業の能率を向上できる。

第１実施形態における曲げ加工装置の正面図である。曲げ加工装置の平面図である。曲げ加工装置の拡大正面図である。初期状態にある曲げ加工装置の拡大平面図である。加工始めの離反状態にある曲げ加工装置の拡大平面図である。曲げ加工途次の離反状態にある曲げ加工装置の拡大平面図である。挟圧状態にある曲げ加工装置の拡大平面図である。扇板状ワークの曲げ加工を説明する模式図である。曲げ加工装置の機能ブロック図である。送りローラの別例を示す拡大平面図である。ダンパー部材の別例を示す拡大正面図である。曲げセンサを雌型ホルダに取り付けた別例を示す斜視図である。第２実施形態における曲げ加工装置を正面側から見た斜視図である。曲げ加工装置を背面側から見た斜視図である。曲げ加工装置の正面図である。下送りローラの拡大斜視図である。上送りローラの拡大斜視図である。曲げセンサの拡大斜視図である。第３実施形態における曲げ加工装置を正面側から見た斜視図である。第４実施形態における曲げ加工装置を正面側から見た斜視図である。雌型およびその周辺部品のユニット化されたものの斜視図である。雌型およびその周辺部品のユニット化されたものの正面図である。右送りローラ対の拡大斜視図である。左送りローラ対の拡大斜視図である。（ａ）は支持アームの側面図、（ｂ）支持アームの平面図である。移動量検出センサの拡大斜視図である。曲げ加工装置で成形されたスクリュー羽根の説明図であり、（ａ）は右巻きのスクリュー羽根の図、（ｂ）は左巻きのスクリュー羽根の図である。

次に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づき説明する。ここでは、扇板状のワークＷを用いて円錐台筒状の漏斗部品を成形する場合を例として説明する。

また、以下の説明では、方向特定のために「前後」「左右」の文言を使用するが、下記の実施形態においては、曲げ加工装置と対峙する図１、図１５の状態を正面視とし、これらを基準に前後方向と左右方向とを規定している。ただし、これらの文言は説明の便宜上用いただけのものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１～図６に示す第１実施形態の曲げ加工装置１０は、雌型１２および雄型１１の協働によって扇板状のワークＷを曲げ加工する、いわゆるプレス式のものである。曲げ加工装置１０は、ワークＷを挟圧する雌型１２および雄型１１を備えている。

第１実施形態では、工場等の建屋内に設置した基台１３上に、左右方向にスライド可能なスライド板１４が搭載されている。基台１３上部の前後両側に設けた左右長手のガイドポール１６に、スライド板１４下面の前後両側に設けたスライダ部１５をスライド可能に被嵌することによって、スライド板１４が前後両ガイドポール１６の長手方向に沿って左右スライド可能になっている。

基台１３上面のうちスライド板１４を挟んで左側に、左ホルダ支持体１７が立設されている。左ホルダ支持体１７のうちスライド板１４に対峙する右側部には、上下長手（縦長）の雄型１１を着脱可能に保持する雄型ホルダ１８が設けられている。すなわち、第１実施形態の雄型１１は、雄型ホルダ１８および左ホルダ支持体１７によって上下長手の姿勢で、基台１３上に固定的に配置されている。

スライド板１４上には、右ホルダ支持体１９が立設されている。右ホルダ支持体１９のうち左ホルダ支持体１７に対峙する左側部には、上下長手（縦長）の雌型１２を着脱可能に保持する雌型ホルダ２０が設けられている。すなわち、第１実施形態の雌型１２は、雌型ホルダ２０および右ホルダ支持体１９によって上下長手の姿勢で、スライド板１４上に配置されている。雌型１２は、雄型１１に対して接離するように、スライド板１４、雌型ホルダ２０および右ホルダ支持体１９と共に左右スライド可能な可動式になっている。

なお、雌型１２と雄型１１とが左右両ホルダ支持体１７，１９の間で相対向した姿勢になっていることは言うまでもない。

基台１３上面のうちスライド板１４を挟んで右側には、雌型１２を左右スライドさせる駆動源として、直動アクチュエータの一例である複動式の油圧シリンダ２２が取り付けられている。油圧シリンダ２２のシリンダ部分が基台１３上面に固定されている。油圧シリンダ２２のピストンロッド２３は、右ホルダ支持体１９に向けて突出している。当該ピストンロッド２３（油圧シリンダ２２の先端側）に、右ホルダ支持体１９が連動連結されている。油圧シリンダ２２のピストンロッド２３の伸縮動によって、スライド板１４および右ホルダ保持ブロック１９と共に、雌型１２が雄型１１に対して接離するように左右スライドする。

図１～図８に示すように、雄型１１の下部側には、ワークＷを下方から支持して所定ピッチで間欠的に横送りする一対の送りローラ２４が前後に並べて配置されている。この場合、左ホルダ支持体１７の右側下部に、ベベルギヤ機構（図示省略）を収容したギヤボックス２５が取り付けられている。ギヤボックス２５の右側部に、前後一対の送りローラ２４が片持ち梁状に回転可能に軸支されている。ギヤボックス２５の後面側には、送りローラ２４対の駆動源である電動モータ２６が設けられている。

電動モータ２６は、ギヤボックス２５内のベベルギヤ機構を介して、送りローラ２４対に回転動力を伝達するように構成されている。送りローラ２４対は、電動モータ２６からギヤボックス２５内のベベルギヤ機構を経由した回転動力によって、互いに連動して同一方向に所定ピッチで間欠回転するように構成されている。

第１実施形態では、扇板状のワークＷの下円弧ＷＬ１が送りローラ２４対に上方から載せられる。そして、送りローラ２４対によって、ワークＷが奥から手前側に所定ピッチで間欠的に送り出される（横送り搬送される）。

第１実施形態の曲げ加工装置１０では、扇板状のワークＷを送りローラ２４対上に載置してから、雌型１２をスライド移動させて雄型１１に近接させ、雌型１２と雄型１１とでワークＷを挟圧して３点曲げ加工を行う。次いで、雌型１２をスライド移動させて雄型１１から離反させたのち、送りローラ２４対でワークＷを１ピッチ分送り出す。そして、再び雌型１２をスライド移動させて雄型１１に近接させ、雌型１２と雄型１１とでワークＷを挟圧し、以下、１ピッチ分の搬送と挟圧とを交互に繰り返す。このような手順を繰り返すことによって、扇板状のワークＷから円錐台筒状の漏斗部品が成形される。

図８に示すように、前後一対の送りローラ２４は、雄型１１の縦長中心線Ｌを挟んだ前後に等距離Ｄだけ離して配置されている。このため、扇板状であるワークＷの下円弧ＷＬ１を送りローラ２４対に上方から載置すれば、ワークＷにおいて内外周弧ＷＬ１，ＷＬ２の中心Ｏを通る半径の線を雄型１１の縦長中心線Ｌに簡単に重ね合わせでき、扇板状のワークＷから円錐台筒形状の漏斗部品を成形する曲げ加工精度が高いのである。

図３に示すように、雌型１２の下端は、雄型１１の下端よりも下側に突出していて、雌型１２を雄型１１に近接するようにスライド移動させた挟圧状態で、送りローラ２４対の直上に位置するように設定されている。すなわち、雌型１２および雄型１１の挟圧状態において、雌型１２の下端は、雄型１１の下端よりも送りローラ２４対に近接する。このため、雄型１１の下端と送りローラ２４対の間が離れていても、雌型１２の下端側がワークＷの下円弧ＷＬ１付近を押圧可能であり、ワークＷの下円弧ＷＬ１付近の曲げ加工精度が確保されている。

雌型１２（雌型ホルダ２０といってもよい）において雄型１１と対峙する箇所にある中央縦溝部２１には、雄型１１に向けて（左向きに）突出した複数本のダンパー部材２７が適宜間隔で上下方向に並べて設けられている。これらダンパー部材２７は、ワークＷを挟圧前後で押さえ保持するためのものであり、雌型ホルダ２０に対してばね（図示省略）の弾性を用いて進退動可能に構成されている。

雌型１２と雄型１１とでワークＷを挟圧する前後は、雌型１２が雄型１１から離反した状態であっても、ダンパー部材２７群がワークＷとの当接状態を維持して、雄型１１とダンパー部材２７群とでワークＷを厚み方向に挟持し続けることが可能になっている。すなわち、雌型１２と雄型１１とでワークＷを繰り返し挟圧する場合は、雌型１２および雄型１１が挟圧状態であっても離反状態であっても、雄型１１とダンパー部材２７群とでワークＷの姿勢が維持される。

図１および図３に示すように、雌型１２の上部には、ワークＷの上円弧ＷＬ２に上方から当接して、送りローラ２４対によるワークＷの横送りを補助する前後一対の従動ローラ２８が高さ位置調節可能に配置されている。この場合、雌型１２のうち中央縦溝部２１を挟んだ前後外側に、取り付け穴３１が上下に適宜間隔で並べて形成されている一方、各従動ローラ２８を支持する支持片部２９に縦長の長穴３０が形成されている。

所定高さ位置の取り付け穴３１に支持片部２９の長穴３０を重ね合わせて、長穴３０を介して取り付け穴３１に固定ねじ３２をねじ込むことによって、従動ローラ２８が雌型１２に固定される。所定高さ位置の取り付け穴３１に支持片部２９の長穴３０を重ね合わせることで、従動ローラ２８のおおまかな高さ位置が設定される。そして、固定ねじ３２を少し緩めた状態で長穴２１に沿って支持片部２９を上下スライドさせることで、支持片部２９ひいては従動ローラ２８の高さ位置が微調節される。

雌型１２と雄型１１とでワークＷを挟圧する前後は、雌型１２が雄型１１から離反した状態であっても、従動ローラ２８対がワークＷの上円弧ＷＬ２との当接状態を維持し、送りローラ２４対がワークＷの下円弧ＷＬ１との当接状態を維持する。従動ローラ２８対と送りローラ２４対とでワークＷを半径方向（高さ方向）に挟持し続けることが可能になっている。すなわち、雌型１２と雄型１１とでワークＷを繰り返し挟圧する場合は、雌型１２および雄型１１が挟圧状態であっても離反状態であっても、雄型１１とダンパー部材２７群との組合せに加えて、従動ローラ２８対と送りローラ２４対とでもワークＷの姿勢が維持される。

図１～図３に示すように、雌型１２および雄型１１の周囲には、ワークＷの下円弧ＷＬ１を下方から支持する複数の支持アーム３３が配置されている。各支持アーム３３は、雌型および雄型の周囲に立設された縦支柱３４と、縦支柱３４に高さ位置調節可能に取り付けられた横アーム部３５とを備えている。曲げ加工の際は、各支持アーム３３の横アーム部３５が送りローラ対２４で横送り搬送されるワークＷの下円弧ＷＬ１を下方から支持することによって、ワークＷの安定搬送に寄与している。

なお、第１実施形態では、スライド板１４のうち雌型１２を挟んだ前後両側と、基台１３上面のうち左ホルダ支持体１７の左側２箇所とに、それぞれ支持アーム３３が立設されている。

次に、図９を参照しながら、曲げ加工装置１０の油圧回路３６および制御構造について説明する。

曲げ加工装置１０の油圧回路３６は、油圧シリンダ２２と、これに作動油タンク３７内の作動油を供給する油圧ポンプ３８とを備えている。第１実施形態の油圧ポンプ３８は、制御手段であるコントローラ４２に電気的に接続されたポンプ用電動モータ３９の回転動力によって駆動するように構成されている。油圧シリンダ２２は、５ポート３位置切換型の切換電磁弁４０を介して油圧ポンプ３８に接続されている。切換電磁弁４０は、コントローラ４２に電気的に接続された一対の電磁ソレノイド４１を有している。

切換電磁弁４０は、コントローラ４２からの指令に基づく各電磁ソレノイド４１の励磁によって、油圧シリンダ２２のピストンロッド２３を伸長動させる伸長位置と、ピストンロッド２３の動作を停止させる停止位置と、ピストンロッド２３を短縮動させる短縮位置とに切換駆動するように構成されている。

コントローラ４２には、ポンプ用電動モータ３９、送りローラ２４対を回転駆動させる電動モータ２６、切換電磁弁４０における一対の電磁ソレノイド４１、曲げ加工装置１０全体の電源を入り切り操作する電源スイッチ４３、曲げ加工作業を開始させる開始スイッチ４４、曲げ加工作業を停止させる停止スイッチ４５、曲げ加工装置１０各部の作動を強制的に停止させる緊急停止スイッチ４６、スライダ板１４ひいては雌型１２が初期状態（図３参照）にあるか否かを検出する初期位置センサ４７、スライダ板１４ひいては雌型１２の移動量（左右移動限界位置を含む）を検出する移動量検出センサ４８等が電気的に接続されている。

なお、コントローラ４２は、曲げ加工装置１０の操作ボックス（図示省略）に収容されていて、当該操作ボックスに電源スイッチ４３、開始スイッチ４４、停止スイッチ４５および緊急停止スイッチ４６等が配置されている。初期位置センサ４７や移動量検出センサ４８は基台１３に配置されている（図１および図３参照）。作動油タンク３７、油圧ポンプ３８およびポンプ用電動モータ３９は基台１３下部に配置されている（図１参照）。図１ではポンプ用電動モータ３９の図示を省略している。

第１実施形態において、扇板状のワークＷから円錐台筒状の漏斗部品を成形する作業は、例えば次のような手順で行われる。すなわち、扇板状のワークＷの一端側を送りローラ２４対上に載置し、ワークＷのセッティングが完了してから、開始スイッチ４４をオンにすると、油圧シリンダ２２が伸長動して、雌型１２が初期状態（図４参照）から離反状態（図５および図６参照）までスライド移動する。

雌型１２が離反状態までスライド移動すると、雄型１１とダンパー部材２７群とによってワークＷの厚み方向が挟持され、従動ローラ２８対と送りローラ２４対とによってワークの半径方向（高さ方向）が挟持される。すなわち、雄型１１とダンパー部材２７群、ならびに、従動ローラ２８対と送りローラ２４対によって、ワークＷの姿勢が維持される。

次いで、油圧シリンダ２２がさらに伸長動して、雌型１２が挟圧状態（図７参照）までスライド移動し、雌型１２と雄型１１とでワークＷが挟圧される３点曲げ加工が実行される。

それから、油圧シリンダ２２が短縮動して、雌型１２が離反状態（図５および図６参照）までスライド移動して戻ると、電動モータ２６の回転駆動によって送りローラ２４対が互いに連動して同一方向に１ピッチ分回転し、送りローラ２４対の回転によってワークＷが奥から手前側に１ピッチ分送り出される。

そして、再び雌型１２をスライド移動させて雄型１１に近接させ、雌型１２と雄型１１とでワークＷを挟圧し（３点曲げ加工を実行し）、以下、扇板状のワークＷの他端側に至るまで、１ピッチ分の搬送と挟圧とを交互に繰り返す。その結果、扇板状のワークＷが雄型１１に巻き付くように円錐台筒状に曲げ加工され、扇板状のワークＷから円錐台筒状の漏斗部品が成形されるのである。

上記説明から分かるように、第１実施形態の曲げ加工装置１０によって曲げ加工作業を実行すると、１台の曲げ加工装置１０だけで、ワークＷが雄型１１に巻き付くように円錐台筒状に曲げ加工できるから、従来技術のように複数の装置を用いて曲げ加工するといった手間をなくすか減らすことができ、このため、ワークＷに対する曲げ加工作業の能率を向上できる。

また、曲げ加工するに際してワークＷが雄型１１に巻き付いていくから、曲げ加工装置１０（基台１３）自体でワークＷを支持するのを容易に行える。このため、自重でワークＷが撓んで変形するのを簡単に防止でき、曲げ加工精度の維持向上に効果が高い。

第１実施形態では、雄型１１の下側に、ワークＷを下方から支持して所定ピッチで間欠的に横送りする送りローラ２４を備えているから、ワークＷに対して１ピッチ分の搬送と挟圧とを交互に繰り返すことができ、ワークＷに対する曲げ加工作業の能率をより一層向上できる。

さらに第１実施形態では、雌型１２が雄型１１に対して接離動する可動式に構成されている一方、雄型１１が固定式に構成されており、送りローラ２４は固定式である雄型１１の下側に配置されているから、送りローラ２４に対してワークＷを安定的に載置でき、送りローラで所定ピッチごとに間欠搬送されるワークＷの姿勢を適正に維持して、さらなる曲げ加工精度の維持向上を図れる。

しかも、雄型１１には、ワークＷを挟圧前後で押さえ保持するダンパー部材２７が設けられているから、この点でも、曲げ加工に際してのワークＷの姿勢維持に効果が高いのである。

さて、図１０には送りローラの別例を示している。当該別例の送りローラ４９は、第１実施形態と同様に前後一対あり、それぞれがギヤボックス２５の右側部に片持ち梁状に回転可能に軸支されている。各送りローラ４９は二つ割り状に構成されていて、ギヤボックス２５の右側部から外向きに突出したローラ軸５０に取り付けられている。送りローラ４９のうち先端側のローラ部４９ｂは、基端側のローラ部４９ａに向けてばね５１付勢されている。その他の構成は、第１実施形態のものと同様である。

別例では、扇板状のワークＷの下円弧ＷＬ１が各送りローラ４９における両方のローラ部４９ａ，４９ｂで挟持される。このため、送りローラ４９対によって、ワークＷをよりスムーズに（効率よく）横送り搬送できる。

図１１にはダンパー部材の別例を示している。第１実施形態におけるダンパー部材２７群は、雌型ホルダ２０に対してばね（図示省略）の弾性を用いてすべて進退動可能に構成されていたが、これに限らず、一部のダンパー部材５２を固定式に構成してもよいし、ダンパー部材５２を雌型の前後外側に配置してもよい。図１１に示す別例では、ダンパー部材５２を雌型１２の前後外側に配置した上で、上下中途位置のダンパー部材５２が固定式に構成されている。固定式のダンパー部材５２は、その突端位置が雌型１２の突端と面一状になるように配置されている。その他の構成は、第１実施形態のものと同様である。

図１２には、ワークＷの曲げ形状を計測する曲げセンサ５３を雌型ホルダ２０に装着した別例を示している。この場合、雌型ホルダ２０の前後両側部に、曲げセンサ５３がそれぞれ取り付けられている。当該別例の曲げセンサ５３は、接触式の測距センサになっている。曲げセンサ５３のセンサ部５４は、ラックピニオン機構で進退動するように構成されている。進退モータ５５によるピニオンギヤ（図示省略）の回転によって、センサ部５４が進退動してワークＷに当接し、その進退量からワークＷの曲げ形状が計測される。

また、詳細な図示は省略するが、上下長手の雌型１２は、雌型ホルダ２０に対して、上部側が雄型１１に近づくように若干傾斜した姿勢に設定することが可能になっている。このように雌型１２の左右傾斜姿勢を調節することによって、ワークＷの大きさ等に応じたワークＷの曲げ寸法（曲げ角度）を調節・設定できる。

図１２に示す別例のように曲げセンサ５３を備えると、ワークＷの曲げ寸法（曲げ角度）を簡単に把握できるから、例えば初期設定の際に、曲げセンサ５３の検出結果を参照しながら、雌型１２の押し込み量や雌型１２の傾斜角度等を調節・設定することが可能であり、ワークＷに対する曲げ加工作業の能率向上に貢献できる。

なお、曲げセンサ５３は少なくとも１個あればよい。図１２に示す別例の曲げセンサ５３は接触タイプのものであるが、例えばレーザー式や赤外線式のような非接触タイプであってもよい。

図１３～図１８には、本願発明に係る曲げ加工装置の第２実施形態を示している。ここで、第２実施形態以降において、構成および作用が第１実施形態と同じものには、第１実施形態と共通の符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２実施形態の曲げ加工装置１００は基本的に、第１実施形態のものよりも全体を大型化したものであり、装置大型化に起因して、雌型１２を左右スライドさせる複動式の油圧シリンダ２２を上下一対備える点等において、第１実施形態のものと相違している。

第２実施形態において、スライド板１４は、基台１３上に設けた前後一対のガイドレール１０１に跨って配置されている。スライド板１４下面の前後両側に設けたスライダ部１５が前後一対のガイドレール１０１に左右スライド可能に嵌め込まれている。つまり、第２実施形態のスライド板１４は、前後一対のガイドレール１０１に沿って左右スライド可能になっている。

第２実施形態において、雄型１１は、雄型ホルダ１８によって上下長手の姿勢で、基台１３上に固定的に配置されている。雌型１２は、雌型ホルダ２０および右ホルダ支持体１９によって上下長手の姿勢で、スライド板１４に支持されている。当該雌型１２は、雄型１１に対して接離するように、スライド板１４、雌型ホルダ２０および右ホルダ支持体１９と共に左右スライド可能な可動式になっている。

前述の通り、第２実施形態の曲げ加工装置１００は、複動式の油圧シリンダ２２を上下一対備えている。この場合、基台１３上面のうちスライド板１４を挟んで右側に、前後一対の支持壁９９が立設されている。当該両支持壁９９の間に、各油圧シリンダ２２のシリンダ部分が上下に並べて固定されている。各油圧シリンダ２２のピストンロッド２３は、右ホルダ支持体１９に向けて突出している。上ピストンロッド２３（上油圧シリンダ２２の先端側）は、右ホルダ支持体１９の上部に連動連結されている。下ピストンロッド２３（下油圧シリンダ２２の先端側）は、右ホルダ支持体１９の下部に連動連結されている。

上下一対の油圧シリンダ２２は、互いに連動して伸縮動するように構成されている。上下両油圧シリンダ２２のピストンロッド２３の伸縮動によって、スライド板１４、雌型ホルダ２０および右ホルダ支持体１９と共に、雌型１２が雄型１１に対して接離するように左右スライドする。

第２実施形態の右ホルダ支持体１９は、下端側を支点にして左右傾動可能に構成されている。このように右ホルダ支持体１９ひいては雌型１２の左右傾斜姿勢を調節することによって、ワークＷの大きさ等に応じたワークＷの曲げ寸法（曲げ角度）の調節・設定が可能になっている。

図１３～図１５に示すように、第２実施形態では、雄型１１ではなく雌型１２の下部側に、ワークＷを下方から支持して所定ピッチで間欠的に横送りする前後一対の下送りローラ１０８が高さ位置調節可能に配置されている。第１実施形態では１つの電動モータ２６で２つの送りローラ２４を回転させていたが、第２実施形態では１つの下回転モータ１０９で１つの下送りローラ１０８を回転させるように構成されている。

前後一対の下送りローラ１０８とその駆動機構は、前後対称な構造になっている。この場合、右ホルダ支持体１９の前後両側部に、上下長手のラックバー１０２および固定レール１０３対が固定されている。ラックバー１０２を挟んで左右両側に、当該ラックバー１０２と平行状に延びる上下長手の各固定レール１０３が位置している。

固定レール１０３対には、当該固定レール１０３対に沿って昇降動可能な下案内板１０４が装着されている。下案内板１０４の前後外面側には、下昇降モータ１０５が取り付けられている。下昇降モータ１０５の回転軸は下案内板１０４を貫通していて、下昇降モータ１０５における回転軸の突出部に、ラックバー１０２のラック歯に噛み合うピニオンギヤ１０６が固定されている。下昇降モータ１０５によるピニオンギヤ１０６の回転によって、下案内板１０４を固定レール１０３対に沿って昇降動させるように構成されている。

下案内板１０４の左端側には、例えばタイミングベルトやギヤ機構等の動力伝達部を内装した下伝動ケース１０７が取り付けられている。下伝動ケース１０７の左側部に、下送りローラ１０８が片持ち梁状に回転可能に軸支されている。下伝動ケース１０７の右側部には、下送りローラ１０８の駆動源である下回転モータ１０９が設けられている。下回転モータ１０９は、下伝動ケース１０７内の動力伝達部を介して、下送りローラ１０８に回転動力を伝達するように構成されている。

各下送りローラ１０８は、それぞれ対応する下昇降モータ１０５の回転動力で、固定レール１０３対に沿って昇降動して高さ位置調節される。また、各下送りローラ１０８は、それぞれ対応する下回転モータ１０９の回転動力で、基本的に互いに連動して同一方向に所定ピッチで間欠回転する。このように各下送りローラ１０８を独立して昇降動および回転可能に構成すると、例えばワークＷが下送りローラ１０８を滑りやすい場合等にも対処して、ワークＷの送りピッチを所定に調節・設定することが可能であり、大型のワークＷを曲げ加工する場合であっても、その曲げ加工精度を高く維持できる。

雌型１２の上部側に、前後一対の上送りローラ１１４が高さ位置調節可能に配置されている。第２実施形態の上送りローラ１１４対は、第１実施形態の従動ローラ２８を代替するものである。この場合、前後いずれか一方の固定レール１０３対の上部に、当該固定レール１０３対に沿って昇降動可能な平面視Ｌ型の上案内板１１０が装着されている。上案内板１１０の昇降構造は、下案内板１０４と同様のラックピニオン機構であり、上昇降モータ１１１によるピニオンギヤ１１２の回転によって、上案内板１１０を固定レール１０３対に沿って昇降動させるように構成されている。

上案内板１１０の左端側に、動力伝達部を内装した上伝動ケース１１３が取り付けられている。上伝動ケース１１３の左側部に、前後一対の上送りローラ１１４が片持ち梁状に回転可能に軸支されている。上伝動ケース１１３には、上送りローラ１１４対の駆動源である上回転モータ１１５が設けられている。上回転モータ１１５は、上伝動ケース１１３内の動力伝達部を介して、上送りローラ１１４対に回転動力を伝達するように構成されている。

上送りローラ１１４対は、上昇降モータ１１１の回転動力で、固定レール１０３対に沿って昇降動して高さ位置調節される。また、上送りローラ１１５対は、上回転モータ１１１５の回転動力で、互いに連動して同一方向に所定ピッチで間欠回転する。

上送りローラ１１４や下送りローラ１０８を移動式に構成すると、ワークＷの大きさに合わせて、上送りローラ１１４や下送りローラ１０８を移動でき、様々なサイズのワークＷに対する曲げ加工に対して、曲げ加工装置１００を適応させることが簡単に行える。

雌型１２の上下中途部には、ワークＷの曲げ形状を計測する曲げセンサ１１９が高さ位置調節可能に配置されている。曲げセンサ１１９は、例えばレーザー式や赤外線式等の測距センサを採用できる。第２実施形態では、前後いずれか一方の固定レール１０３対の上部に、当該固定レール１０３対に沿って昇降動可能なセンサ案内板１１６が装着されている。センサ案内板１１６の昇降構造は、上下案内板１０４，１１０と同様のラックピニオン機構であり、センサ昇降モータ１１７によるピニオンギヤ１１８の回転によって、センサ案内板１１６を固定レール１０３対に沿って昇降動させるように構成されている。センサ案内板１１６の左端側に、曲げセンサ１１９が取り付けられている。

このように曲げセンサ１１９を備えると、ワークＷの曲げ寸法（曲げ角度）を簡単に把握できるから、例えば初期設定の際に、曲げセンサ１１９の検出結果を参照しながら、雌型１２の押し込み量や雌型１２（右ホルダ支持体１９）の傾斜角度等を調節・設定することが可能であり、ワークＷに対する曲げ加工作業の能率向上に貢献できる。

なお、曲げセンサ１１９は複数個あっても差し支えない。ワークＷの大きさに応じて曲げセンサ１１９の個数を設定したらよい。右ホルダ支持体１９の前後両側に曲げセンサ１１９を配置することも可能である。この場合、曲げセンサ１１９とその駆動構造は前後対称な構造にすればよい。また、第２実施形態の曲げセンサ１１９は非接触タイプのものであるが、接触タイプであってもよい。

上記のような第２実施形態の曲げ加工装置１００においても、第１実施形態の曲げ加工装置１０と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。

図１９には、本願発明に係る曲げ加工装置の第３実施形態を示している。第２実施形態の曲げ加工装置１００が雌型１２および雄型１１を縦長に構成した縦置き式のものであるのに対して、第３実施形態の曲げ加工装置２００は、第２実施形態と同様の構成を流用して、雌型１２および雄型１１を横長に構成した横置き式のものである。つまり、本願発明の曲げ加工装置１，１００，２００は、基本的に同じ構成を踏襲して、縦置き式にも横置き式にもできるものである。

第３実施形態では、中空箱状の筐体２０１の基台部２０２に油圧シリンダ２２群を立設させ、当該油圧シリンダ２２群の先端側に、横長の下ホルダ支持体２０３、雌型ホルダ２０および雌型１２が配置されている。筐体２０１の右内側壁には、横長の雄型ホルダ１９が片持ち梁状に取り付けられている。雄型ホルダ１９の下面側に、雄型１１が取り付けられている。したがって、第３実施形態でも、雌型１２が可動式になっている。下ホルダ支持体２０３に対する左右の送りローラ２０４，２０５およびその駆動構造は、第２実施形態の上下の送りローラ１０８，１１４およびその駆動構造と同様になっている。

上記のような第３実施形態の曲げ加工装置２００においても、第１および第２実施形態の曲げ加工装置１０，１００と同様の作用効果を奏することは言うまでもない。

図２０～図２６には、本願発明に係る曲げ加工装置の第４実施形態を示している。第４実施形態の曲げ加工装置３００は、第３実施形態の曲げ加工装置２００と同様に、雌型１２および雄型１１を横長に構成した横置き式のものである。第４実施形態においても、筐体３０１の基台部３０２に左右一対の油圧シリンダ２２を立設させ、当該油圧シリンダ２２対の先端側（上端側）に、筐体３０１の下部前壁を構成する下ホルダ支持体３０３、雌型ホルダ２０および雌型１２が取り付けられている。筐体３０１の上部前壁の下端側には、横長の雄型ホルダ１９と雄型１１とが取り付けられている。したがって、第４実施形態でも雌型１２が可動式になっている。

図２０～図２３に示すように、第４実施形態では、雌型１２の右側に、ワークＷを所定ピッチで間欠的に前後方向に搬送する前後一対の右送りローラ３０６が左右取り付け位置調節可能に配置されている。各右送りローラ３０６の基台３０６ａには、駆動源である右回転モータ３０７が連結されている。右送りローラ３０６対とその駆動機構は、前後対称な構造になっている。第４実施形態では、１つの右回転モータ３０７で１つの右送りローラ３０６を回転させるように構成されている。つまり、右回転モータ３０７と右送りローラ３０６とは１対１の関係になっている。各右送りローラ３０６は、それぞれ対応する右回転モータ３０７の回転動力で、基本的に互いに連動して同一方向に所定ピッチで間欠回転する。

前後一対の右送りローラ３０６は、雌型１２を挟んで前後両側に、適宜間隔を前後に空けて配置されている。この場合、雌型ホルダ２０の前後両側面部に、左右長手の挟持レール３０８がねじ止めされている。雌型ホルダ２０と挟持レール３０８との間に、右送りローラ３０６の基部差込板３０９が挟み込まれている。ねじを少し緩めた状態では、基部差込板３０９ひいては右送りローラ３０６を、挟持レール３０８に沿って手動で左右スライドさせて、左右取り付け位置を調節することが可能になっている。雌型ホルダ２０と挟持レール３０８との間に右送りローラ３０６の基部差込板３０９を挟み付けた状態でねじを増し締めすれば、右送りローラ３０６の左右取り付け位置が固定される。

雌型１２の左側には、ワークＷを所定ピッチで間欠的に前後方向に搬送する前後一対の左送りローラ３０４が位置固定的に配置されている。この場合、図２０～図２２及び図２４に示すように、雌型ホルダ２０の右端側に、左送りローラ３０４対の基台３０４ａがねじ止めされている。左送りローラ３０４対の基台３０４ａには、駆動源である左回転モータ３０５が連結されている。第４実施形態では、１つの左回転モータ３０５で２つの左送りローラ３０４を回転させるように構成されている。左送りローラ３０４対は、左回転モータ３０５の回転動力で、互いに連動して同一方向に所定ピッチで間欠回転する。

第４実施形態では、右送りローラ３０６対を移動式に構成し、ワークＷの大きさに合わせて右送りローラ３０６を左右スライド移動させ、様々なサイズのワークＷに対する曲げ加工に対して、曲げ加工装置３００を適応させている。なお、左送りローラ３０４対を移動式、右送りローラ３０６対を固定式に構成してもよいし、両方とも移動式に構成してもよい。左送りローラ３０４対の前後配置間隔は、右送りローラ３０６対のそれよりも狭く設定されている。扇板状のワークＷから円錐台筒状の漏斗部品を成形するに際しては、ワークＷのうち円弧長さの短い左円弧が左送りローラ３０４対に当接し、円弧長さの長い右円弧が右送りローラ３０６対に当接する。曲げ加工に際して、左右の送りローラ３０４，３０６対によってワークＷは挟み保持される。このため、曲げ加工中もワークＷの姿勢を安定的に保持できる。

第４実施形態では、ワークＷの各円弧長さと両円弧間距離に対応して、左送りローラ３０４対の送り量（ピッチ）と右送りローラ３０６対の送り量（ピッチ）とを独立して設定することによって、ワークＷ全体としての送りピッチを適切に調節設定できる。このため、大型のワークＷを曲げ加工する場合であっても、その曲げ加工精度が高く維持される。円弧長さの短い方に対応する左送りローラ３０４対の送り量（ピッチ）が右送りローラ３０６対の送り量（ピッチ）よりも小さくなるのは言うまでもない。

図２１及び図２４に示すように、雌型ホルダ２０には、ワークＷの曲げ形状を計測する曲げセンサ３１０が左右取り付け位置調節可能に配置されている。第４実施形態では、雌型ホルダ２０後面側のうち左送りローラ３０４対寄りと右送りローラ３０６対寄りの２箇所に、例えばレーザー式や赤外線式等の非接触式の曲げセンサ３１０（測距センサ）が取り付けられている。曲げセンサ３１０は接触タイプでもよい。

曲げセンサ３１０の雌型ホルダ２０に対する取り付け構成は、右送りローラ３０６対と同様である。すなわち、雌型ホルダ２０と後面側の挟持レール３０８との間に、曲げセンサ３１０から下向きに突出する基部差込板を挟み付けてねじを増し締めすることによって、曲げセンサ３１０の左右取り付け位置が固定される。

なお、曲げセンサ３１０は、雌型ホルダ２０の前面側に配置してもよいし、前面側と後面側とに互い違いに配置してもよい。曲げセンサ３１０は複数個でも１個でもよい。ワークＷの大きさに応じて曲げセンサ３１０の個数を設定したらよい。この点は、前述の各実施形態と同様である。

図２０～図２２及び図２５（ａ）（ｂ）に示すように、雌型１２の右寄り箇所には、ワークＷを下方から支持する前後一対の支持アーム３１１が左右取り付け位置調節可能に配置されている。第４実施形態の支持アーム３１１は、ワークＷの曲げ形状に沿って下方から支持可能な多関節アームに構成されていて、ワークＷの安定搬送に寄与している。

各支持アーム３１１の基台３１１ａには、駆動源であるアーム駆動モータ３１２が連結されている。各支持アーム３１１（多関節アーム）は、それぞれ対応するアーム駆動モータ３１２の回転動力で、ワークＷの湾曲形状に沿う上向きに屈曲動するように構成されている。各支持アーム３１１の雌型ホルダ２０に対する取り付け構成は、右送りローラ３０６対や曲げセンサ３１０対と同様である。すなわち、雌型ホルダ２０と挟持レール３０８との間に、支持アーム３１１の基台３１１ａから下向きに突出する基部差込板を挟み付けてねじを増し締めすることによって、支持アーム３１１の左右取り付け位置が固定される。

図２０に示すように、筐体３０１の右側部には、雌型１２の移動量（上下限位置を含む）を検出する移動量検出センサ３１３が配置されている。図２５に詳細に示すように、第４実施形態の移動量検出センサ３１３は、上下長手のねじ軸３１４、ボールナット３１５、軸受体３１６およびロータリエンコーダ３１７を備えている。筐体３０１の右側に、上下長手のねじ軸３１４が上下部前壁に跨るように配置されている。ねじ軸３１４の上下中途部にはボールナット３１５がねじ込まれている。ねじ軸３１４の下部側は軸受体３１６に回転可能で摺動不能に嵌っており、ねじ軸３１４の下端側には、ねじ軸３１４の回転を検出するロータリエンコーダ３１７が取り付けられている。ボールナット３１５が筐体３０１の上部前壁に着脱可能に取り付けられ、軸受体３１６が筐体３０１の下部前壁を構成する下ホルダ支持体３０３に着脱可能に取り付けられている。

油圧シリンダ２２の伸縮動によって下ホルダ支持体３０３が昇降動すると、筐体３０１の上部前壁に固定されたボールナット３１５の作用でねじ軸３１４が軸回りに回転する。当該回転量をロータリエンコーダ３１７で検出することによって、雌型１２の移動量（上下限位置を含む）が分かる。ボールナット３１５および軸受体３１６が筐体３０１に対して着脱可能になっている。このため、後述する雌型１２または雄型１１とその周辺部品とのユニット化に合わせて、既存の曲げ加工装置３００への装着が容易である（簡単に後付できる）。

第４実施形態の雌型ホルダ２０は、下ホルダ支持体３０３の上端部に着脱可能に取り付けられている（図２０～図２２参照）。そして、図２１および図２２に詳細に示すように、雌型１２、左右の送りローラ３０４，３０６対、曲げセンサ３１０対、ならびに支持アーム３１１対が雌型ホルダ２０に取り付けられている。つまり、第４実施形態では、雌型ホルダ２０を中心にして、雌型１２、左右の送りローラ３０４，３０６対、曲げセンサ３１０対、および支持アーム３１１対がユニット化（アタッチメント化）されている。このため、雌型１２の下ホルダ支持体３０３（筐体３０１の下部前壁）に対する組み付け作業を効率よく行える。また、雌型１２とその周辺部品とのユニット化によって、運搬や保管等の取り扱いが容易であると共に、既存の曲げ加工装置３００への置き換えも容易になるという利点もある。

なお、雌型ホルダ２０を中心としてユニット化されるものとしては、雌型１２は言うまでもないが、それ以外は左右の送りローラ３０４，３０６対が少なくとも入っていればよい。もちろん、雄型１１とその周辺部品とをユニット化してもよい。横置き式の曲げ加工装置３００であれば、ワークＷに対する重力の作用を考慮して、雄型１１とその周辺部品が下ホルダ支持体３０３側に配置され、雌型１２および雌型ホルダ２０が筐体３０１の上部前壁の下端側に配置されることになる。雄型ホルダ１８を中心として雄型１１と少なくとも左右の送りローラ３０４，３０６がユニット化されれば足りる。縦置き式の曲げ加工装置であれば、雌雄どちら側がユニット化されていてもよいし、両方がユニット化されていてもよい。

ちなみに、第４実施形態では、雄型１１および雄型ホルダ１８を支持する筐体３０１の上部前壁が雄型１１の上方空間を前後に仕切っているので、扇板状のワークＷを半分ずつ曲げ加工して円錐台筒状の部品を成形したり、矩形板状のワークを半分ずつ曲げ加工して円筒状の部品を整形したりすることになる。第４実施形態の曲げ加工装置３００においても、先の実施形態のものと同様の作用効果を奏する。

なお、本発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば曲げ加工装置１０，１００，２００，３００に関して、扇板状のワークＷではなく、矩形板状のワークを用いれば円筒状に曲げ加工して、円筒状の部品を成形できることはいうまでもない。また、曲げ加工装置１０，１００，２００，３００は、雌型１２および雄型１１の形状を変更すればスクリュー羽根（スパイラル、図２７（ａ）（ｂ）参照）も成形できる。

Ｗワーク
ＷＬ２上円弧
１０，１００，２００，３００曲げ加工装置
１１雄型
１２雌型
１３基台
１４スライド板
１７左ホルダ支持体
１８雄型ホルダ
１９右ホルダ支持体
２０雌型ホルダ
２２油圧シリンダ
２４送りローラ
２７ダンパー部材

Claims

板状のワークを挟圧する長尺の雌型および雄型を備えており、
前記雌型および前記雄型の協働によって前記ワークが前記雄型に巻き付くように円錐台筒状または円筒状に曲げ加工することが可能になっており、
前記雌型または前記雄型の長手方向の一端側と他端側とには、前記ワークを支持しながら送る送りローラが、当該両方の送りローラのうち少なくとも一方を前記雌型または前記雄型の長手方向に沿って取り付け位置調節可能なように設けられており、
前記両方の送りローラは、前記ワークを所定の送りピッチで間欠送りするにあたり、前記ワークの形状に応じて、前記両方の送りローラの送りピッチをそれぞれ独立して設定可能に構成されている、
曲げ加工装置。
板状のワークを挟圧する長尺の雌型および雄型を備えており、
前記雌型および前記雄型の協働によって前記ワークが前記雄型に巻き付くように円錐台筒状または円筒状に曲げ加工することが可能になっており、
前記雌型または前記雄型の長手方向の一端側と他端側とには、前記ワークを支持しながら送る送りローラが、当該両方の送りローラのうち少なくとも一方を前記雌型または前記雄型の長手方向に沿って取り付け位置調節可能なように設けられており、
前記雌型または前記雄型を着脱可能に支持するホルダ支持体を備えており、前記ホルダ支持体に着脱される型と前記両方の送りローラとがユニット化されている、
曲げ加工装置。