JP7224623B2 - Roll forming method and roll forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、金属製板材のワークを、複数本のロール間に挟んで曲げ加工することで、筒状に成形するロール成形方法及びロール成形装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a roll forming method and a roll forming apparatus for forming a cylindrical work by sandwiching a metal plate work between a plurality of rolls and bending the work.

金属製管体の製造方法として、ロール成形装置によってワークである金属製板材を筒状に曲げ加工した後、互いに平行な2端部を溶接装置等によって接合する方法が知られている。ロール成形装置は、1本の主ロールと1本以上の副ロールとを含む複数本のロールを、各軸方向を互いに平行にして備えている。矩形のワークは、主ロールと副ロールとの間を通過する際に、曲げ加工による塑性変形を受けて筒状に成形される。 As a method for manufacturing a metal tubular body, a method is known in which a metal plate material as a work is bent into a cylindrical shape by a roll forming device, and then two parallel ends are joined by a welding device or the like. A roll forming apparatus includes a plurality of rolls including one main roll and one or more sub rolls, with their axial directions parallel to each other. A rectangular work is plastically deformed by bending and formed into a cylindrical shape when passing between the main roll and the sub roll.

従来のロール成形装置として、主ロールと同等の硬度の材料からなる2本の副ロールを備えた3本ロール成形装置がある(例えば、特許文献1参照。)。3本ロール成形装置は、比較的小径の曲げ加工に適しており、副ロールの周面はワークを挟んで主ロールの周面に圧接しないため、主ロールに対する副ロールの位置を調整することで曲げ径を容易に変更できる。 As a conventional roll forming apparatus, there is a three-roll forming apparatus provided with two sub-rolls made of a material having hardness equivalent to that of the main roll (see, for example, Patent Document 1). The three-roll forming device is suitable for relatively small-diameter bending. The bending diameter can be easily changed.

特開2013-252546号公報JP 2013-252546 A

しかし、3本ロール成形装置では、板厚1mmのSUS304等の比較的硬度の高い金属性のワークを外径22mm程度の小径の筒状に成形することが難しい。これは、曲げ加工時にワークに大きな曲げ応力が作用し、ワークをロールから解放した際に、弾性力によってワークの端部が外側に復元するスプリングバック現象を生じるためである。このスプリングバック現象により、ワークの両端部の間隙が大きくなり、後の接合工程を円滑に行うために縮管工程が必要になる。 However, it is difficult to form a metal work having a thickness of 1 mm and made of metal such as SUS304 having a relatively high hardness into a cylindrical shape having an outer diameter of about 22 mm. This is because a large bending stress acts on the work during bending, and when the work is released from the rolls, a springback phenomenon occurs in which the ends of the work return outward due to elastic force. Due to this springback phenomenon, the gap between the ends of the work becomes large, and a shrinking process becomes necessary in order to smoothly carry out the subsequent joining process.

この発明の目的は、比較的硬度の高い金属製板材のワークを小径の円筒状に成形することができ、小径の管体の製造時に縮管工程を不要にできるロール成形方法及びロール成形装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a roll forming method and a roll forming apparatus capable of forming a work made of a relatively hard metal plate material into a small-diameter cylindrical shape and eliminating the need for a shrinking process when manufacturing a small-diameter tubular body. to provide.

この発明のロール成形方法は、曲げ工程と端曲げ工程と回転工程とをこの順に実行する。曲げ工程は、互いに軸方向を平行にして配置されたピンチロールとメインロールとの間に金属製板材のワークを搬入し、ピンチロールとメインロールとの互いの周面の間に金属製板材のワークにおける中央部を厚さ方向に挟持した状態で、メインロール及びピンチロールの中心を結ぶ主線を挟んで互いに近接する方向に付勢された2本のサイドロールの間を経由してメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させ、ワークをメインロールの周面に沿って変形させる。端曲げ工程は、メインロールとピンチロールとの圧接状態を維持しつつ2本のサイドロールを互いに離間させた状態で、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在にされた端曲げプレートにおけるメインロールの周面に沿う形状の端面を、主線に沿ってメインロールに向かって移動させ、ワークの両端部をメインロールの周面に圧接させる。回転工程は、端曲げプレートの端面を主線に沿ってワークの両端部から離間させ、メインロールとピンチロールとの圧接状態を維持しつつ2本のサイドロールを互いに近接させてメインロールとピンチロール及び2本のサイドロールとの間にワークを挟持した状態でピンチロール及び2本のサイドロールとを同方向に回転させる。 In the roll forming method of the present invention, a bending process, an end bending process, and a rotating process are performed in this order. In the bending process , a metal plate work is carried between pinch rolls and main rolls arranged axially parallel to each other, and the metal plate is placed between the peripheral surfaces of the pinch rolls and the main rolls. With the central part of the work sandwiched in the thickness direction, the main roll is passed through between two side rolls that are biased in the direction of approaching each other across the main line connecting the centers of the main roll and pinch roll. The work is moved along the main line to the pinch roll side, and the work is deformed along the peripheral surface of the main roll. In the end bending process, the two side rolls are separated from each other while the main roll and the pinch roll are kept in pressure contact, and the main roll is sandwiched between the pinch rolls so as to be movable along the main line on the opposite side of the pinch roll. The end face of the end bending plate having a shape along the peripheral surface of the main roll is moved along the main line toward the main roll, and both ends of the workpiece are pressed against the peripheral surface of the main roll. In the rotating process, the end surfaces of the end bending plates are separated from both ends of the work along the main line, and the two side rolls are brought close to each other while maintaining the pressure contact state between the main roll and the pinch roll. The pinch roll and the two side rolls are rotated in the same direction while the work is sandwiched between the pinch roll and the two side rolls.

金属製板材のワークは、曲げ工程において、周方向の中央部をメインロールとピンチロールとの間に挟持された状態で、互いに近接する方向に付勢された2本のサイドロールの間をピンチロール側に向かって移動する。この間に、2本のサイドロールは主線の両側からワークを挟んでメインロールに圧接し、ワークは2本のサイドロールが互いに当接する位置に達するまで両端部を除いてメインロールの周面に巻着する状態に曲げられる。曲げ工程の終了時にメインロールの周面に巻着していないワークの両端部は、端曲げ工程で端曲げプレートの端面によってメインロールの周面に巻着するように押圧される。端曲げ工程が終了すると、ワークは全面がメインロールの周面に巻着し、メインロールの外径を内径とする円筒状に成形される。 In the bending process, a workpiece made of a metal plate is pinched between two side rolls that are urged in a direction to approach each other, with the central part in the circumferential direction being sandwiched between the main roll and the pinch roll. Move towards the roll side. During this time, the two side rolls sandwich the work from both sides of the main line and press against the main roll, and the work is wound around the main roll except for both ends until the two side rolls reach a position where they contact each other. Bend to fit. Both ends of the work that are not wrapped around the main roll at the end of the bending process are pressed by the end surfaces of the end bending plate so as to be wound around the main roll in the end bending process. When the end bending process is completed, the entire surface of the workpiece is wrapped around the peripheral surface of the main roll and formed into a cylindrical shape having an inner diameter equal to the outer diameter of the main roll.

この方法において、曲げ工程は、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在にされた押さえプレートをメインロールに向かって移動させ、押さえプレートにおけるメインロールの周面に沿う形状の端面を介してメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させる第1曲げ工程と、押さえプレートをメインロールから離間させた状態で2本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させる第2曲げ工程と、を含むものとすることができる。メインロールの軸方向の全長について連続的に又は間歇的にメインロールの周面に当接するように押さえプレートの端面を構成することにより、ワークを挟んで圧接するピンチロール及び2本のサイドロールからの押圧力によってメインロールに生じる撓みを抑制できる。 In this method, in the bending step, a holding plate that is movable along the main line on the opposite side of the pinch roll across the main roll is moved toward the main roll, and the holding plate is shaped along the peripheral surface of the main roll. A first bending step in which the main roll is moved along the main line toward the pinch roll side through the end face of the second, and a second bending step in which the two side rolls are moved in a direction to approach each other while the pressing plate is separated from the main roll. and a bending step. By configuring the end face of the pressing plate so as to contact the peripheral surface of the main roll continuously or intermittently over the entire axial length of the main roll, the pinch roll and the two side rolls that sandwich and press the work It is possible to suppress the bending that occurs in the main roll due to the pressing force of .

なお、押さえプレートと端曲げプレートとを同一部材とすることで、曲げ工程を簡略化できる。 The bending process can be simplified by using the same member for the pressing plate and the end bending plate.

押さえプレートを主線及びメインロールの中心線に直交する方向の幅が端曲げプレートよりも狭いものとすることで、第1曲げ工程の終了時にメインロールの周面に巻着しているワークの周方向の長さが長くなる。また、端曲げ工程でワークの両端部を確実にメインロールの周面に巻着するように押圧することができる。これらにより、第2曲げ工程及び端曲げ工程によってワークの両端部をより確実にメインロールの周面に巻着させることができる。 By making the width of the presser plate in the direction orthogonal to the main line and the center line of the main roll narrower than the end bending plate, the circumference of the work wrapped around the peripheral surface of the main roll at the end of the first bending process direction length increases. Also, in the end bending process, both ends of the work can be pressed so as to be reliably wound around the peripheral surface of the main roll. As a result, both ends of the work can be more reliably wound around the peripheral surface of the main roll by the second bending process and the end bending process.

この発明のロール成形装置は、搬入機構、メインロール、ピンチロール、2本のサイドロール、端曲げプレート、第1移動機構、付勢機構、第2移動機構、第3移動機構、回転機構及び制御部を備えている。搬入機構は、メインロールとピンチロールとの間に金属製平板のワークを搬入する。メインロール及びピンチロールは、互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線に沿って個別に移動自在に軸支されている。2本のサイドロールは、それぞれが主線を挟む両側でメインロールと中心軸を平行にして互いに接離自在に軸支されている。端曲げプレートは、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在に支持され、メインロールの周面に対向する端面がメインロールの周面に沿う形状にされている。第1移動機構は、メインロールをピンチロール側に移動させる。付勢機構は、ピンチロールをメインロールに圧接する方向に選択的に付勢する。第2移動機構は、2本のサイドロールを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる。第3移動機構は、端曲げプレートを主線に沿って往復移動させる。回転機構は、ピンチロール及び前記2本のサイドロールを同方向に回転させる。制御部は、付勢機構及び第1移動機構を動作させてメインロールとピンチロールとで金属製板材のワークにおける周方向の中央部を厚さ方向に挟持した状態で、第2移動機構を動作させて2本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させつつメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させる曲げ工程と、第2移動機構を動作させて2本のサイドロールを互いに離間させるとともに第3移動機構を動作させて端曲げプレートの端面を主線に沿ってメインロールに向かって移動させる端曲げ工程と、端曲げプレートの端面を主線に沿ってワークの両端部から離間させ、メインロールとピンチロールとの圧接状態を維持しつつ2本のサイドロールを互いに近接させてメインロールとピンチロール及び2本のサイドロールとの間にワークを挟持した状態でピンチロール及び2本のサイドロールとを同方向に回転させる回転工程と、をこの順に行うように構成されている。 The roll forming apparatus of the present invention includes a loading mechanism , a main roll, a pinch roll, two side rolls, an end bending plate, a first moving mechanism, a biasing mechanism, a second moving mechanism, a third moving mechanism, a rotating mechanism and a control. has a department. The carrying-in mechanism carries a flat metal workpiece between the main roll and the pinch roll. The main roll and the pinch roll are arranged with their central axes parallel to each other, and are individually movably supported along a main line connecting their respective centers. The two side rolls are rotatably supported on both sides of the main line so that they can move toward and away from each other with their central axes parallel to the main roll. The end bending plate is movably supported along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll therebetween, and the end surface facing the peripheral surface of the main roll is shaped along the peripheral surface of the main roll. The first moving mechanism moves the main roll to the pinch roll side. The biasing mechanism selectively biases the pinch rolls toward the main rolls. The second moving mechanism moves the two side rolls at the same speed along the directions of contacting and separating from each other. The third moving mechanism reciprocates the end bending plate along the main line. The rotating mechanism rotates the pinch roll and the two side rolls in the same direction. The control unit operates the biasing mechanism and the first moving mechanism, and operates the second moving mechanism in a state in which the main roll and the pinch roll sandwich the central portion of the metal plate workpiece in the thickness direction in the circumferential direction. A bending step of moving the main roll to the pinch roll side along the main line while moving the two side rolls in a direction to approach each other, and operating the second moving mechanism to separate the two side rolls from each other. and an end bending step of moving the end face of the end bending plate toward the main roll along the main line by operating the third moving mechanism together with the end bending step, and separating the end face of the end bending plate from both ends of the work along the main line to move the main While maintaining the pressure contact state between the roll and the pinch roll, the two side rolls are brought close to each other, and the pinch roll and the two side rolls are sandwiched between the main roll, the pinch roll, and the two side rolls. and a rotating step of rotating the roller in the same direction .

この構成によれば、制御部による第1移動機構、付勢機構、第2移動機構及び第3移動機構の動作により、周方向の中央部をメインロールとピンチロールとの間に挟持された金属性板材のワークの周面に対して曲げ工程時に2本のサイドロールからメインロールの周方向に沿って十分な押圧力が作用するとともに、ワークの両端部に対して端曲げ工程時に端曲げプレートからメインロールの周面に向かう十分な押圧力が作用する。これによってワークは、確実に円筒状に成形される。 According to this configuration, by the operation of the first moving mechanism, the biasing mechanism, the second moving mechanism, and the third moving mechanism by the control unit, the center part in the circumferential direction is sandwiched between the main roll and the pinch roll. During the bending process, a sufficient pressing force is applied along the circumferential direction of the main roll from the two side rolls to the peripheral surface of the work of a flexible plate material, and the end bending plate is applied to both ends of the work during the end bending process. A sufficient pressing force is exerted from to the peripheral surface of the main roll. As a result, the workpiece is reliably formed into a cylindrical shape.

なお、曲げ工程時におけるメインロールのピンチロール側への移動は、主線に沿う方向について、2本のサイドロールに対して相対的にメインロールをピンチロール側に移動させることを意味し、2本のサイドロールの位置を固定してメインロール及びピンチロールを主線に沿って移動させることだけでなく、メインロール及びピンチロールの位置を固定して2本のサイドロールを主線に沿って移動させること、並びにメインロール及びピンチロールと2本のサイドロールとを主線に沿って移動させることを含む。 The movement of the main roll to the pinch roll side during the bending process means moving the main roll to the pinch roll side relative to the two side rolls in the direction along the main line. In addition to fixing the position of the side roll and moving the main roll and pinch roll along the main line, fixing the position of the main roll and pinch roll and moving the two side rolls along the main line , and moving the main and pinch rolls and the two side rolls along the main line.

この構成において、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在に支持され、メインロールの周面に対向する端面がメインロールの周面に沿う形状にされた押さえプレートを追加して備え、第1移動機構が押さえプレートを介してメインロールをピンチロール側に移動させるものとし、制御部が、曲げ工程時には押さえプレートをメインロールの周面に対向させ、端曲げ工程時には端曲げプレートをメインロールの周面に対向させるものとすることができる。メインロールの軸方向の全長について連続的に又は間歇的にメインロールの周面に当接するように押さえプレートの端面を構成することにより、ワークを挟んで圧接するピンチロール及び2本のサイドロールからの押圧力によってメインロールに生じる撓みを抑制できる。 In this configuration, a pressing plate is added that is movably supported along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll therebetween, and whose end face facing the peripheral surface of the main roll has a shape along the peripheral surface of the main roll. The first moving mechanism moves the main roll to the pinch roll side via the pressing plate, and the control unit causes the pressing plate to face the peripheral surface of the main roll during the bending process, and moves the edge during the end bending process. The bending plate can be arranged to face the peripheral surface of the main roll. By configuring the end face of the pressing plate so as to contact the peripheral surface of the main roll continuously or intermittently over the entire axial length of the main roll, the pinch roll and the two side rolls that sandwich and press the work It is possible to suppress the bending that occurs in the main roll due to the pressing force of .

端曲げプレートを押さえプレートと同一部材とし、第3移動機構を第1移動機構と同一部材とすることもできる。装置の構成を簡略化することができる。 The end bending plate may be the same member as the pressing plate, and the third moving mechanism may be the same member as the first moving mechanism. The configuration of the device can be simplified.

押さえプレートにおける主線及びメインロールの中心軸に直交する方向の幅を端曲げプレートよりも狭くすることもできる。押さえプレートが2本のサイドロールの間に位置している状態でメインロールの周面に巻着しているワークの周方向の長さが長くなり、端曲げ工程によってワークの両端部をより確実にメインロールの周面に巻着させることができる。 The width of the pressing plate in the direction orthogonal to the main line and the center axis of the main roll can be made narrower than that of the end bending plate. With the pressing plate positioned between the two side rolls, the circumferential length of the work wound around the main roll is increased, and the end bending process ensures that both ends of the work are secured. can be wound around the peripheral surface of the main roll.

この発明によれば、比較的硬度の高い金属製板材のワークを小径の円筒状に成形することができ、小径の管体の製造時に縮管工程を不要にして作業工程の簡略化、成形コストの低廉化を実現できる。 According to the present invention, it is possible to form a workpiece made of a metal plate material having a relatively high hardness into a cylindrical shape with a small diameter. cost reduction can be realized.

(A)~(C)は、それぞれこの発明の第1の実施形態に係るロール成形装置の平面図、正面図及び側面断面図である。1A to 1C are a plan view, a front view and a cross-sectional side view, respectively, of a roll forming apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG. 同第1の実施形態に係るロール成形装置が有する制御部のブロック図である。It is a block diagram of the control part which the roll forming apparatus which concerns on the same 1st Embodiment has. この発明の第1の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining the procedure of the roll forming method concerning a 1st embodiment of this invention. (A)~(H)は、同第1の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明する要部の側面図である。(A) to (H) are side views of essential parts for explaining the procedure of the roll forming method according to the first embodiment. この発明の第2の実施形態に係るロール成形装置の要部の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the principal part of the roll forming apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 同第2の実施形態に係るロール成形装置が有する制御部のブロック図である。It is a block diagram of the control part which the roll forming apparatus which concerns on the same 2nd Embodiment has. この発明の第2の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明するフローチャートである。It is a flow chart explaining the procedure of the roll forming method concerning a 2nd embodiment of this invention. (A)~(H)は、同第2の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明する要部の側面図である。(A) to (H) are side views of essential parts for explaining the procedure of the roll forming method according to the second embodiment.

以下に、この発明の実施形態に係るロール成形方法及びロール成形装置について、図面を参照しつつ説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A roll forming method and a roll forming apparatus according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1(A)~(C)に示すように、この発明の実施形態に係るロール成形装置10は、メインロール1、ピンチロール2、2本のサイドロール3A,3B、端曲げプレート4、第1移動機構5、付勢機構6、2つの第2移動機構7A,7B、並びに制御部8を備えている。 As shown in FIGS. 1A to 1C, a roll forming apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a main roll 1, a pinch roll 2, two side rolls 3A and 3B, an end bending plate 4, a 1 moving mechanism 5 , biasing mechanism 6 , two second moving mechanisms 7 A and 7 B, and control section 8 .

メインロール1及びピンチロール2は、何れも一例として金属製の柱状体であり、互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線L1を垂直にしてフレーム9に個別に昇降自在且つ回転自在に支持されている。ピンチロール2には、中心軸をピンチロール2と平行にして支持部材21に軸支された2本のサポートロール22A,22Bが下方から常時当接する。また、ピンチロール2にはモータ23の回転が伝達される。2本のサポートロール22A,22Bは、ピンチロール2が軸方向に撓むことを防止する。 The main roll 1 and the pinch roll 2 are both columnar bodies made of metal, for example, and are arranged so that their central axes are parallel to each other. and rotatably supported. Two support rolls 22A and 22B, which are axially supported by a support member 21 with their central axes parallel to the pinch rolls 2, are always in contact with the pinch rolls 2 from below. Also, the rotation of the motor 23 is transmitted to the pinch rolls 2 . The two support rolls 22A, 22B prevent the pinch roll 2 from bending in the axial direction.

2本のサイドロール3A,3Bは、それぞれが主線L1を挟む両側で中心軸をメインロール1と平行にして2つの第2移動機構7A,7Bのそれぞれに軸支されている。2つの第2移動機構7A,7Bのそれぞれは、2本のサイドロール3A,3Bのそれぞれを、水平方向に沿って互いに接離する方向に同一速度で移動させる。したがって、2本のサイドロール3A,3Bは、2つの第2移動機構7A,7Bにより、互いに接離自在に軸支されている。ロール成形装置10では、2つの第2移動機構7A,7Bのそれぞれは、2本のサイドロール3A,3Bの上下方向の位置を変化させない。なお、2本のサイドロール3A,3Bのそれぞれには、後述するモータ31A,31Bのそれぞれから回転が供給される。 The two side rolls 3A and 3B are respectively supported by two second moving mechanisms 7A and 7B with their central axes parallel to the main roll 1 on both sides of the main line L1. Each of the two second moving mechanisms 7A, 7B moves each of the two side rolls 3A, 3B at the same speed in the horizontal direction toward and away from each other. Therefore, the two side rolls 3A, 3B are pivotally supported by the two second moving mechanisms 7A, 7B so as to be movable toward and away from each other. In the roll forming apparatus 10, each of the two second moving mechanisms 7A, 7B does not change the vertical position of the two side rolls 3A, 3B. Rotation is supplied to each of the two side rolls 3A and 3B from motors 31A and 31B, which will be described later.

端曲げプレート4は、一例として金属製の板状体であり、主線L1上でメインロール1を挟んでピンチロール2の反対側に配置され、主線L1に沿って昇降自在にして第1移動機構5に支持されている。端曲げプレート4は、フレーム9内でメインロール1の周面にほぼ全長にわたって連続的又は間歇的に対向する下端面41が、メインロール1の周面に沿う円弧状に形成されている。端曲げプレート4の昇降範囲は上昇方向についてメインロール1の昇降範囲よりも長くされており、下端面41をメインロール1の周面から離間させておくことができる。 The end bending plate 4 is, for example, a plate-like body made of metal, is arranged on the main line L1 on the opposite side of the pinch roll 2 with the main roll 1 therebetween, and is movable up and down along the main line L1. 5 is supported. The end bending plate 4 has a lower end surface 41 which continuously or intermittently opposes the peripheral surface of the main roll 1 over substantially the entire length within the frame 9 and is formed in an arc shape along the peripheral surface of the main roll 1 . The lifting range of the end bending plate 4 is longer in the lifting direction than the lifting range of the main roll 1 , so that the lower end surface 41 can be separated from the peripheral surface of the main roll 1 .

第1移動機構5は、フレーム9の上部に固定されており、一例として単一のモータ51の回転を傘歯ギア対52A,52Bを介して2本のボールネジ53A,53Bに伝達し、サブフレーム54に支持された端曲げプレート4をその水平状態を維持しつつ昇降させる。モータ51に代えて、複数のモータ、エアシリンダ、又は油圧シリンダを用いることができる。 The first moving mechanism 5 is fixed to the upper part of the frame 9, and as an example, transmits the rotation of a single motor 51 to two ball screws 53A, 53B via bevel gear pairs 52A, 52B, and sub-frame The end bending plate 4 supported by 54 is moved up and down while maintaining its horizontal state. Multiple motors, air cylinders, or hydraulic cylinders can be used in place of the motor 51 .

ロール成形装置10において、第1移動機構5は、端曲げプレート4を昇降させるように構成されており、端曲げプレート4を下降させることによって端曲げプレート4を介してメインロール1を主線L1に沿って下降させる。したがって、ロール成形装置10は、第1移動機構5による端曲げプレート4の上昇後にメインロール1を所定の位置まで上昇させる図示しない機構を備えている。この機構は、モータ、スプリング、エアシリンダ、又は油圧シリンダ等によって構成することができる。端曲げプレート4を独立して昇降させる別の移動機構を備えることにより、第1移動機構5がメインロール1を独立して昇降させるものとしてもよい。 In the roll forming apparatus 10, the first moving mechanism 5 is configured to move the edge bending plate 4 up and down, and by lowering the edge bending plate 4, the main roll 1 is moved along the main line L1 via the edge bending plate 4. descend along. Therefore, the roll forming apparatus 10 has a mechanism (not shown) for raising the main roll 1 to a predetermined position after the end bending plate 4 is lifted by the first moving mechanism 5 . This mechanism can be composed of a motor, a spring, an air cylinder, a hydraulic cylinder, or the like. The first moving mechanism 5 may independently raise and lower the main roll 1 by providing a separate moving mechanism for independently raising and lowering the end bending plate 4 .

付勢機構6は、一例としてフレーム9の下部に固定された油圧シリンダであり、支持部材21を上方に向けて選択的に付勢する。ピンチロール2は、付勢機構6により、支持部材21に軸支された2本のサポートロール22A,22Bを介してメインロール1に圧接する方向に付勢される。付勢機構6としては、油圧シリンダに代えてエアシリンダ又はモータを用いることもでき、スプリング等の弾性部材を組み合わせることもできる。 The biasing mechanism 6 is, for example, a hydraulic cylinder fixed to the lower portion of the frame 9 and selectively biases the support member 21 upward. The pinch roll 2 is urged by the urging mechanism 6 in the direction of pressing against the main roll 1 via two support rolls 22A and 22B pivotally supported by the support member 21 . As the biasing mechanism 6, an air cylinder or a motor can be used in place of the hydraulic cylinder, and an elastic member such as a spring can be combined.

第2移動機構7Aは、モータ71Aの回転を傘歯ギア対721A,721Bを介して図示しない2本のボールネジに伝達し、支持体74をサイドロール3Aとともにガイドレール73上で水平方向に沿って往復移動させる。第2移動機構7Bは、第2移動機構7Aと同様に構成されている。第2移動機構7A,7Bは、メインロール1に対する平行を維持しつつ2本のサイドロール3A,3Bを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる。したがって、2本のサイドロール3A,3Bは、主線L1を挟んで互いに対称に往復移動する。 The second moving mechanism 7A transmits the rotation of the motor 71A to two ball screws (not shown) via bevel gear pairs 721A and 721B, and horizontally moves the support 74 along with the side roll 3A on the guide rail 73. move back and forth. The second moving mechanism 7B is configured similarly to the second moving mechanism 7A. The second moving mechanisms 7A, 7B move the two side rolls 3A, 3B at the same speed along the directions of contacting and separating from each other while maintaining parallelism to the main roll 1. As shown in FIG. Therefore, the two side rolls 3A and 3B reciprocate symmetrically with respect to the main line L1.

ロール成形装置10は、ワーク供給装置100を備えている。ワーク供給装置100は、保持体101をレール102に沿って移動させることにより、金属製平板のワークWを水平にして、メインロール1とピンチロール2との間に搬入する。 The roll forming device 10 includes a work supply device 100 . The work supply device 100 moves the holding body 101 along the rail 102 to level the metal flat work W and carry it between the main roll 1 and the pinch roll 2 .

図2に示すように、制御部8は、ROM82及びRAM83を接続したCPU81を備えている。CPU81には、インタフェース84を介して操作パネル85が接続されており、ドライバ861~867を介してモータ31A,31B、モータ23、モータ51、モータ71A、モータ71B、油圧システム61及びワーク供給装置100の各機器が接続されている。モータ31A,31Bは、それぞれ2本のサイドロール3A、3Bを駆動する。油圧システム61は、図示しないポンプ及びバルブを備え、付勢機構6を構成する油圧シリンダに対して圧油を流入出させる。 As shown in FIG. 2, the control unit 8 has a CPU 81 to which a ROM 82 and a RAM 83 are connected. An operation panel 85 is connected to the CPU 81 via an interface 84, and motors 31A, 31B, a motor 23, a motor 51, a motor 71A, a motor 71B, a hydraulic system 61, and a work supply device 100 are connected via drivers 861 to 867. devices are connected. Motors 31A and 31B drive two side rolls 3A and 3B, respectively. The hydraulic system 61 includes a pump and valves (not shown), and causes pressurized oil to flow into and out of the hydraulic cylinder that constitutes the biasing mechanism 6 .

ROM82には、この発明の実施形態に係るロール成形方法をロール成形装置10に実行させるためのプログラムが予め記憶されている。CPU81は、ROM82に記憶されているプログラムに従って各機器を統括して制御する。CPU81は、操作パネル85からインタフェース84を介して入力された設定データをRAM83の所定のエリアに格納した後、RAM83から読み出した設定データに応じた各機器の駆動データをドライバ861~867に出力する。 The ROM 82 stores in advance a program for causing the roll forming apparatus 10 to execute the roll forming method according to the embodiment of the present invention. The CPU 81 centrally controls each device according to a program stored in the ROM 82 . After storing setting data input from the operation panel 85 via the interface 84 in a predetermined area of the RAM 83, the CPU 81 outputs driving data for each device according to the setting data read from the RAM 83 to the drivers 861 to 867. .

図3に示すように、制御部8のCPU81は、この発明の第1の実施形態に係るロール成形方法において、ワーク供給装置100を動作させ、保持体101によってワークWをロール成形装置10内に搬入させる(S1)。このとき、CPU81は、モータ51、付勢機構6、モータ71A及びモータ71Bを駆動することにより、端曲げプレート4の下端面41及びピンチロール2がメインロール1から離間し、2本のサイドロール3A,3Bが上端の高さ位置をピンチロール2に一致させた状態でピンチロール2の左右に離間する初期位置の状態に配置しておく(図4(A)参照。)。ワーク供給装置100は、ワークWの幅方向の中央部がピンチロール2の上端に当接する位置までワークWを搬入する(図4(B)参照。)。 As shown in FIG. 3, in the roll forming method according to the first embodiment of the present invention, the CPU 81 of the control unit 8 operates the work supply device 100 to feed the work W into the roll forming device 10 by the holder 101. Carry in (S1). At this time, the CPU 81 drives the motor 51, the biasing mechanism 6, the motors 71A and 71B to separate the lower end surface 41 of the end bending plate 4 and the pinch roll 2 from the main roll 1, thereby separating the two side rolls. 3A and 3B are arranged in the state of the initial position separated to the left and right of the pinch roll 2 with the height position of the upper end aligned with the pinch roll 2 (see FIG. 4(A)). The work supply device 100 carries in the work W to a position where the central portion of the work W in the width direction contacts the upper end of the pinch roll 2 (see FIG. 4B).

次いで、CPU81は、モータ51を駆動することによって端曲げプレート4を主線L1に沿って下降させ、下端面41で押圧されたメインロール1と付勢機構6で上方に付勢されているピンチロール2との間にワークWをチャックする(S2)。同時に、モータ71A及びモータ71Bを駆動することによってサイドロール3A,3Bをピンチロール2に左右から当接させる(図4(C)参照。)。 Next, the CPU 81 drives the motor 51 to lower the end bending plate 4 along the main line L1, and the main roll 1 pressed by the lower end surface 41 and the pinch roll urged upward by the urging mechanism 6 2 (S2). At the same time, the motors 71A and 71B are driven to bring the side rolls 3A and 3B into contact with the pinch rolls 2 from the left and right (see FIG. 4(C)).

この状態から、CPU81は、保持体101をロール成形装置10の外部に退避させた後(S3)、付勢機構6による上方への付勢力をピンチロール2に作用させたまま、モータ51、モータ71A及びモータ71Bを駆動し、U字曲げ処理を実行する(S4)。メインロール1がピンチロール2とともに主線L1に沿って下降しつつ、2本のサイドロール3A,3Bがそれぞれ破線矢印RA,RB方向に回転しながらワークWを挟んでメインロール1に左右から当接する。ワークWは、U字曲げ処理により、中央部がメインロール1の周面に巻着するように湾曲し、全体としてU字状に変形する(図4(D)参照。)。 From this state, the CPU 81 retracts the holder 101 to the outside of the roll forming apparatus 10 (S3), and then, while the upward biasing force of the biasing mechanism 6 is applied to the pinch roll 2, the motor 51 and the motor 71A and motor 71B are driven to perform U-shaped bending (S4). While the main roll 1 descends along the main line L1 together with the pinch roll 2, the two side rolls 3A and 3B are brought into contact with the main roll 1 from the left and right with the workpiece W sandwiched therebetween while rotating in the directions of broken line arrows RA and RB, respectively. . The work W is bent so that the central part is wrapped around the peripheral surface of the main roll 1 by the U-shape bending process, and the work W is deformed into a U-shape as a whole (see FIG. 4(D)).

ここで、CPU81は、モータ71A及びモータ71Bを一旦停止させてモータ51を逆方向に駆動して端曲げプレート4を主線L1に沿って上昇させた後、モータ71A及びモータ71Bの駆動を再開し、寄せ曲げ処理を実行する(S5)。2本のサイドロール3A,3Bは、それぞれ破線矢印RA,RB方向に回転しながら互いに近接する方向に移動することで、ピンチロール2を介して上方に付勢されているメインロール1をピンチロール2とともに下方に押し下げつつ、ワークWをメインロール1との間に継続して挟持する。ワークWは、寄せ曲げ処理により、両端部を除いてメインロール1の周面に巻着するように湾曲する(図4(E)参照。)。U字曲げ処理及び寄せ曲げ処理が、この発明の曲げ工程に相当する。 Here, the CPU 81 temporarily stops the motors 71A and 71B, drives the motor 51 in the opposite direction to lift the end bending plate 4 along the main line L1, and then resumes driving the motors 71A and 71B. , the bending process is executed (S5). The two side rolls 3A and 3B move toward each other while rotating in the directions of the dashed arrows RA and RB, respectively, thereby pinching the main roll 1 which is urged upward through the pinch roll 2. The work W is continuously held between the main roll 1 and the main roll 1 while being pushed downward together with the roll 2.例文帳に追加The workpiece W is curved so as to be wrapped around the peripheral surface of the main roll 1 except for both ends by the bending process (see FIG. 4(E)). The U-shaped bending process and the bending process correspond to the bending process of the present invention.

この後、CPU81は、モータ71A及びモータ71Bを逆方向に駆動して2本のサイドロール3A,3Bを離間させ、モータ51を駆動して端曲げプレート4を主線L1に沿って下降させる端曲げ処理を実行する(S6)。ワークWは、端曲げ処理により、両端部がプレート4の下端面41に押圧されてメインロール1の周面に巻着するように湾曲し、全体がメインロール1の周面に沿う円筒状に変形する(図4(F)参照。)。 Thereafter, the CPU 81 drives the motors 71A and 71B in opposite directions to separate the two side rolls 3A and 3B, and drives the motor 51 to lower the edge bending plate 4 along the main line L1. Processing is executed (S6). Both ends of the work W are pressed against the lower end surface 41 of the plate 4 by the end bending process, so that the work W is curved so as to be wound around the peripheral surface of the main roll 1, and the entire work W is formed into a cylindrical shape along the peripheral surface of the main roll 1. It transforms (see FIG. 4(F)).

CPU81は、モータ51を逆方向に駆動して端曲げプレート4を主線L1に沿って上昇させ、モータ71A及びモータ71Bを駆動して2本のサイドロール3A,3Bを近接させた状態でモータ31A、モータ31B及びモータ23を駆動し、2本のサイドロール3A,3Bとピンチロール2とを同方向に回転させて回転処理を実行する(S7)。CPU81は、ワークWの外周面がピンチロール2並びに2本のサイドロール3A,3Bとの当接位置を少なくとも1回以上通過するように、モータ31A、モータ31B及びモータ23の駆動を継続する。ワークWは、回転処理により、全周にわたってピンチロール2並びに2本のサイドロール3A,3Bによってピンチロール2の周面に押圧され、真円度が向上する(図4(G)参照。)。 The CPU 81 drives the motor 51 in the opposite direction to raise the end bending plate 4 along the main line L1, and drives the motor 71A and the motor 71B to bring the two side rolls 3A and 3B close to each other. , the motor 31B and the motor 23 are driven to rotate the two side rolls 3A and 3B and the pinch roll 2 in the same direction, thereby executing the rotation process (S7). The CPU 81 continues to drive the motors 31A, 31B and 23 so that the outer peripheral surface of the work W passes through the contact positions with the pinch roll 2 and the two side rolls 3A and 3B at least once or more. The work W is pressed against the peripheral surface of the pinch roll 2 by the pinch roll 2 and the two side rolls 3A and 3B over the entire circumference by the rotation process, and the roundness is improved (see FIG. 4(G)).

CPU81は、モータ11及びモータ23の駆動を停止した後、モータ71A及びモータ71Bを逆方向に駆動するとともに付勢機構6を動作させ、ピンチロール2並びに2本のサイドロール3A,3Bを初期位置に復帰させる(S8)。ワークWは、メインロール1から軸方向に沿って取り出すことができる(図4(H)参照。)。ワークWの取り外しは、自動又は手動で行うことができる。 After stopping the driving of the motors 11 and 23, the CPU 81 drives the motors 71A and 71B in the opposite direction, operates the biasing mechanism 6, and moves the pinch roll 2 and the two side rolls 3A and 3B to the initial positions. (S8). The work W can be taken out along the axial direction from the main roll 1 (see FIG. 4(H)). The workpiece W can be removed automatically or manually.

上述のように、この発明の第1の実施形態に係るロール成形方法では、U字曲げ処理において、主線L1上でメインロール1の上方に位置する端曲げプレート4の下端面41をメインロール1に全長にわたって当接させている。これによって、メインロール1の軸方向の撓みを確実に防止することができ、比較的硬度の高いワークWを比較的小径かつ長尺の円筒状に正確に成形することができる。 As described above, in the roll forming method according to the first embodiment of the present invention, the lower end surface 41 of the end bending plate 4 located above the main roll 1 on the main line L1 is placed on the main roll 1 in the U-shaped bending process. is in contact with the entire length. As a result, it is possible to reliably prevent the main roll 1 from bending in the axial direction, and the work W having a relatively high hardness can be accurately formed into a relatively small diameter and long cylindrical shape.

また、この発明の曲げ工程に相当する端曲げ処理時にワークWの両端部を押圧する端曲げプレート4を、U字曲げ処理時にメインロール1を下方に押圧する部材として使用しているため、装置の構成を簡略化できる。 Further, since the end bending plate 4 for pressing both ends of the work W during the end bending process corresponding to the bending process of the present invention is used as a member for pressing the main roll 1 downward during the U-shaped bending process, the apparatus configuration can be simplified.

なお、ワークWの硬度、成形径及び長さ、並びにメインロール1の強度に応じて、曲げ工程時におけるメインロール1の軸方向の撓みが問題とならない場合には、端曲げプレート4を用いることなく、互いに近接する方向に付勢された2本のサイドロール3A,3Bの間にメインロール1を相対的に通過させる機構を備えることもできる。この場合には、U字曲げ処理と寄せ曲げ処理とを区別することなく連続して曲げ工程を実行できる In addition, depending on the hardness, molding diameter and length of the workpiece W, and the strength of the main roll 1, if the bending of the main roll 1 in the axial direction during the bending process does not pose a problem, the end bending plate 4 may be used. Instead, it is possible to provide a mechanism for relatively passing the main roll 1 between the two side rolls 3A and 3B that are biased toward each other. In this case, the bending process can be performed continuously without distinguishing between the U-shaped bending process and the side bending process .

図5に示すように、この発明の第2の実施形態に係るロール成形装置20は、ロール成形装置10の端曲げプレート4に代えてプレート部材400を備えている。プレート部材400は、端曲げプレート410及び押さえプレート420を互いに直交させて備え、且つ両者の交点を主線L1上で回転軸430廻りに回転自在に支持されている。プレート部材400は、モータ440から回転の供給を受け、回転軸430を中心に回転する。 As shown in FIG. 5, a roll forming apparatus 20 according to a second embodiment of the present invention includes a plate member 400 instead of the end bending plate 4 of the roll forming apparatus 10. As shown in FIG. The plate member 400 includes an end bending plate 410 and a pressing plate 420 orthogonal to each other, and supported rotatably around a rotation axis 430 at the intersection of the two on the main line L1. The plate member 400 receives rotation from the motor 440 and rotates around the rotation shaft 430 .

端曲げプレート410及び押さえプレート420は、それぞれメインロール1のほぼ全長にわたって連続して又は間歇的に形成されており、メインロール1の周面に沿う形状の下端面411及び下端面421を備えている。押さえプレート420の幅は、端曲げプレート410の幅よりも狭くされている。プレート部材400は、モータ440の駆動により、図4中実線で示す下端面421がメインロール1の周面に対向する位置と、図4中二点鎖線で示す下端面411がメインロール1の周面に対向する位置と、の何れかに停止する。 The end bending plate 410 and the pressing plate 420 are formed continuously or intermittently over substantially the entire length of the main roll 1, respectively, and have a lower end surface 411 and a lower end surface 421 shaped along the peripheral surface of the main roll 1. there is The width of the pressing plate 420 is narrower than the width of the bent end plate 410 . The plate member 400 is driven by the motor 440 so that the lower end surface 421 shown by the solid line in FIG. It stops either at a position facing the surface or at a position facing the surface.

図6に示すように、ロール成形装置20は、ロール成形装置10の制御部8に代えて制御部800を備えている。制御部800は、CPU81から入力された駆動データに基づいてモータ440を駆動するドライバ868を制御部8に追加したものである。 As shown in FIG. 6 , the roll forming device 20 includes a control section 800 instead of the control section 8 of the roll forming device 10 . The control unit 800 is obtained by adding a driver 868 to the control unit 8 to drive the motor 440 based on drive data input from the CPU 81 .

図7に示すように、制御部800のCPU81は、この発明の第2の実施形態に係るロール成形方法において、ワーク供給装置100を動作させ、保持体101によってワークWをロール成形装置10内に搬入させる(S1)。このとき、CPU81は、モータ51、付勢機構6、モータ71A、モータ71B及びモータ440を駆動することにより、押さえプレート420の下端面421及びピンチロール2がメインロール1から離間し、2本のサイドロール3A,3Bが上端の高さ位置をピンチロール2に一致させた状態でピンチロール2の周面に左右から当接する初期位置の状態に配置しておく(図8(A)参照。)。 As shown in FIG. 7, the CPU 81 of the control unit 800 operates the work supply device 100 in the roll forming method according to the second embodiment of the present invention, and feeds the work W into the roll forming device 10 by the holder 101. Carry in (S1). At this time, the CPU 81 drives the motor 51, the biasing mechanism 6, the motor 71A, the motor 71B, and the motor 440 to separate the lower end surface 421 of the presser plate 420 and the pinch roll 2 from the main roll 1, thereby The side rolls 3A and 3B are placed in initial positions in which the height positions of the upper ends of the side rolls 3A and 3B are aligned with the pinch roll 2 and are in contact with the peripheral surface of the pinch roll 2 from the left and right (see FIG. 8A). .

次いで、CPU81は、モータ51を駆動することによって押さえプレート420を主線L1に沿って下降させ、下端面421で押圧されたメインロール1と付勢機構6で上方に付勢されているピンチロール2との間にワークWをチャックする(S2)。(図8(B)参照。)。 Next, the CPU 81 drives the motor 51 to lower the pressing plate 420 along the main line L1, and the main roll 1 pressed by the lower end surface 421 and the pinch roll 2 urged upward by the urging mechanism 6 (S2). (See FIG. 8(B).).

この状態から、CPU81は、保持体101をロール成形装置10の外部に退避させた後(S3)、付勢機構6による上方への付勢力をピンチロール2に作用させたまま、モータ51、モータ71A及びモータ71Bを駆動し、U字曲げ処理を実行する(S4)。押さえプレート420の下降によってメインロール1がピンチロール2とともに主線L1に沿って下降しつつ、2本のサイドロール3A,3Bがそれぞれ破線矢印RA,RB方向に回転しながらワークWを挟んでメインロール1に左右から当接する。ワークWは、U字曲げ処理により、中央部がメインロール1の周面に巻着するように湾曲し、全体としてU字状に変形する(図8(C)参照。)。 From this state, the CPU 81 retracts the holder 101 to the outside of the roll forming apparatus 10 (S3), and then, while the upward biasing force of the biasing mechanism 6 is applied to the pinch roll 2, the motor 51 and the motor 71A and motor 71B are driven to perform U-shaped bending (S4). As the pressing plate 420 descends, the main roll 1 descends together with the pinch roll 2 along the main line L1, while the two side rolls 3A and 3B rotate in the directions of the dashed arrows RA and RB, respectively, while sandwiching the work W between the main rolls. 1 from the left and right. The work W is curved so that the central portion is wrapped around the peripheral surface of the main roll 1 by the U-bending process, and the work W is deformed into a U-shape as a whole (see FIG. 8(C)).

次いで、CPU81は、2本のサイドロール3A,3Bが押さえプレート420の側面に当接するまでモータ51、モータ71A及びモータ71Bの駆動を継続することで、第1寄せ曲げ処理を行う(S41)。押さえプレート420を介してメインロール1がピンチロール2とともに主線L1に沿って継続して下降しつつ、2本のサイドロール3A,3Bがそれぞれ破線矢印RA,RB方向に回転しながらワークWを挟んでメインロール1に左右から継続して当接する。ワークWは、第1寄せ曲げ処理により、両端部を除く範囲がメインロール1の周面に巻着するように湾曲する(図8(D)参照。)。 Next, the CPU 81 continues to drive the motors 51, 71A, and 71B until the two side rolls 3A and 3B come into contact with the side surface of the pressing plate 420, thereby performing the first bending process (S41). While the main roll 1 and the pinch roll 2 continue to descend along the main line L1 via the pressing plate 420, the two side rolls 3A and 3B rotate in the directions of the dashed arrows RA and RB to sandwich the workpiece W. , continuously abuts on the main roll 1 from the left and right. The work W is curved by the first bending process so that the range excluding both ends is wrapped around the peripheral surface of the main roll 1 (see FIG. 8(D)).

ここで、CPU81は、モータ71A及びモータ71Bを一旦停止させてモータ51を逆方向に駆動して押さえプレート420を主線L1に沿って上昇させた後、モータ71A及びモータ71Bの駆動を再開し、第2寄せ曲げ処理を実行する(S42,S43)。2本のサイドロール3A,3Bは、それぞれ破線矢印RA,RB方向に回転しながら互いに近接する方向に移動することで、ピンチロール2を介して上方に付勢されているメインロール1をピンチロール2とともに下方に押し下げつつ、ワークWをメインロール1との間に継続して挟持する。ワークWは、第2寄せ曲げ処理により、両端部のさらに狭い範囲を除いてメインロール1の周面に巻着するように湾曲する(図8(E)参照。)。U字曲げ処理、第1寄せ曲げ処理及び第2寄せ曲げ処理が、この発明の曲げ工程に相当する。 Here, the CPU 81 temporarily stops the motors 71A and 71B, drives the motor 51 in the opposite direction to lift the pressing plate 420 along the main line L1, and then resumes driving the motors 71A and 71B. A second bending process is executed (S42, S43). The two side rolls 3A and 3B move toward each other while rotating in the directions of the dashed arrows RA and RB, respectively, thereby pinching the main roll 1 which is urged upward through the pinch roll 2. The work W is continuously held between the main roll 1 and the main roll 1 while being pushed downward together with the roll 2.例文帳に追加The work W is curved so as to be wrapped around the peripheral surface of the main roll 1 except for narrower ranges at both ends by the second bending process (see FIG. 8(E)). The U-shaped bending process, the first bending process, and the second bending process correspond to the bending process of the present invention.

この後、CPU81は、モータ71A及びモータ71Bを逆方向に駆動して2本のサイドロール3A,3Bを離間させるとともに、モータ440を駆動してプレート部材400を回転させる(S44)。油圧システム61の付勢力により、2本のサイドロール3A,3Bは、それぞれ破線矢印RA′,RB′方向に回転しながらワークWを挟んでメインロール1に圧接する状態を維持する。これとともに、端曲げプレート410の下端面411が、メインロール1に対向する(図8(F)参照。)。 Thereafter, the CPU 81 drives the motors 71A and 71B in opposite directions to separate the two side rolls 3A and 3B, and drives the motor 440 to rotate the plate member 400 (S44). Due to the biasing force of the hydraulic system 61, the two side rolls 3A and 3B rotate in the directions of the dashed arrows RA' and RB', respectively, and maintain a state of pressing against the main roll 1 with the work W therebetween. Along with this, the lower end surface 411 of the end bending plate 410 faces the main roll 1 (see FIG. 8(F)).

さらに、CPU81は、モータ51を駆動して端曲げプレート4を主線L1に沿って下降させる端曲げ処理を実行する(S6)。ワークWは、端曲げ処理により、両端部が端曲げプレート4の下端面41に押圧されてメインロール1の周面に巻着するように湾曲し、全体がメインロール1の周面に沿う円筒状に変形する(図8(G)参照。)。 Further, the CPU 81 executes the edge bending process of driving the motor 51 to lower the edge bending plate 4 along the main line L1 (S6). Both ends of the work W are pressed against the lower end surface 41 of the end bending plate 4 by the end bending process, and the work W is curved so as to be wound around the peripheral surface of the main roll 1 . shape (see FIG. 8(G)).

CPU81は、モータ440の駆動によってプレート部材400を回転させるとともに、モータ11及びモータ23の駆動を停止した後、モータ71A及びモータ71Bを逆方向に駆動するとともに付勢機構6を動作させ、ピンチロール2並びに2本のサイドロール3A,3Bを初期位置に復帰させる(S8)。ワークWは、メインロール1から軸方向に沿って取り出すことができる(図8(H)参照。)。ワークWの取り外しは、自動又は手動で行うことができる。 The CPU 81 rotates the plate member 400 by driving the motor 440, stops driving the motors 11 and 23, drives the motors 71A and 71B in the opposite direction, operates the biasing mechanism 6, and causes the pinch roll. 2 and the two side rolls 3A and 3B are returned to their initial positions (S8). The work W can be taken out along the axial direction from the main roll 1 (see FIG. 8(H)). The workpiece W can be removed automatically or manually.

上述のように、この発明の第2の実施形態に係るロール成形方法では、曲げ工程において、幅の狭い押さえプレート420の下端面421をメインロール1に当接させるため、第1寄せ曲げ処理時に2本のサイドロール3A,3Bをより近接させることができる。これによって、第2寄せ曲げ処理後で端曲げ処理前に、残留応力によってワークWに生じるスプリングバック現象が小さくなり、ワークWの両端部でメインロール1の周面から離間する範囲を小さくできる。 As described above, in the roll forming method according to the second embodiment of the present invention, since the lower end surface 421 of the pressing plate 420 having a narrow width is brought into contact with the main roll 1 in the bending process, The two side rolls 3A, 3B can be brought closer together. As a result, the springback phenomenon caused in the work W due to residual stress after the second side bending process and before the end bending process can be reduced, and the range where both ends of the work W are separated from the peripheral surface of the main roll 1 can be reduced.

これに加えて、端曲げ処理では、幅の広い端曲げプレート410の下端面411により、ワークWの両端部の広い範囲をメインロール1の周面に沿って押圧することができる。これによって、ワークWの両端部を含む全域をメインロール1の周面に巻着させることができ、比較的硬度の高いワークWを比較的小径かつ長尺の円筒状に高い真円度で成形することができる。このため、図3に示した回転処理(S7)を省略できるが、さらに高い真円度が要求される場合には、回転処理(S7)を追加することもできる。 In addition to this, in the end bending process, a wide range of both ends of the work W can be pressed along the peripheral surface of the main roll 1 by the lower end surface 411 of the wide end bending plate 410 . As a result, the entire area including both ends of the work W can be wrapped around the peripheral surface of the main roll 1, and the work W with relatively high hardness is formed into a relatively small diameter and long cylindrical shape with high roundness. can do. Therefore, the rotation processing (S7) shown in FIG. 3 can be omitted, but the rotation processing (S7) can be added when a higher roundness is required.

この発明の第1及び第2の実施形態に係るロール成形方法で回転処理(S7)を省略する場合には、モータ31A、モータ31B及びモータ23を備える必要はない。また、メインロール1及びピンチロール2を回転自在に支持する必要もない。 When omitting the rotation process (S7) in the roll forming methods according to the first and second embodiments of the present invention, the motor 31A, the motor 31B, and the motor 23 need not be provided. Moreover, it is not necessary to rotatably support the main roll 1 and pinch roll 2 .

なお、ロール成形装置10及び20には、メインロール1を初期位置に停止させる機構を備えることが好ましい。また、メインロール1のみを独立して昇降させる機構を備えることもできる。 The roll forming apparatuses 10 and 20 preferably have a mechanism for stopping the main roll 1 at the initial position. A mechanism for independently raising and lowering only the main roll 1 can also be provided.

また、ロール成形装置10及び20は、曲げ工程時に、主線L1に沿う方向について、高さ位置を固定した2本のサイドロール3A,3Bに対して、メインロール1及びピンチロール2を主線L1に沿って昇降させるように構成している。しかし、曲げ工程時におけるメインロール1のピンチロール2側への移動は、主線L1に沿う方向について、2本のサイドロール3A,3Bに対して相対的にメインロール1をピンチロール2側に移動させるGのであればよい。したがって、メインロール1及びピンチロール2の高さ位置を固定して2本のサイドロール3A,3Bを主線L1に沿って昇降させる構成、又はメインロール1及びピンチロール2と2本のサイドロール3A,3Bとを主線L1に沿って昇降させる構成とすることもできる。 Further, during the bending process, the roll forming apparatuses 10 and 20 move the main roll 1 and the pinch roll 2 along the main line L1 with respect to the two side rolls 3A and 3B whose height positions are fixed in the direction along the main line L1. It is configured to move up and down along the However, the movement of the main roll 1 toward the pinch roll 2 during the bending process moves the main roll 1 toward the pinch roll 2 relative to the two side rolls 3A and 3B in the direction along the main line L1. It is good if it is G that causes Therefore, the height positions of the main roll 1 and the pinch roll 2 are fixed, and the two side rolls 3A and 3B are moved up and down along the main line L1, or the main roll 1, the pinch roll 2, and the two side rolls 3A. , 3B may be moved up and down along the main line L1.

1-メインロール
2-ピンチロール
3A,3B-サイドロール
4-端曲げプレート
5-第1移動機構
6-付勢機構
7A,7B-第2移動機構
8,800-制御部
10,20-ロール成形装置
400-プレート部材
410-端曲げプレート
420-押さえプレート
L1-主線
W-ワーク
1-main roll 2-pinch roll 3A, 3B-side roll 4-end bending plate 5-first moving mechanism 6-biasing mechanism 7A, 7B-second moving mechanism 8, 800-control unit 10, 20-roll forming Device 400-plate member 410-end bending plate 420-holding plate L1-main line W-work

Claims (8)

互いに軸方向を平行にして配置されたピンチロールとメインロールとの間に金属製板材のワークを搬入し、前記ピンチロールと前記メインロールとの互いの周面の間に前記ワークにおける中央部を厚さ方向に挟持した状態で、前記メインロール及び前記ピンチロールの中心を結ぶ主線を挟んで互いに近接する方向に付勢された2本のサイドロールの間を経由して前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させ、前記ワークを前記メインロールの周面に沿って変形させる曲げ工程と、
前記メインロールと前記ピンチロールとの圧接状態を維持しつつ前記2本のサイドロールを互いに離間させた状態で、前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在にされた端曲げプレートにおける前記メインロールの周面に沿う形状の端面を、前記主線に沿って前記メインロールに向かって移動させ、前記ワークの両端部を前記メインロールの周面に圧接させる端曲げ工程と、
前記端曲げプレートの前記端面を前記主線に沿って前記ワークの両端部から離間させ、前記メインロールと前記ピンチロールとの圧接状態を維持しつつ前記2本のサイドロールを互いに近接させて前記メインロールと前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールとの間に前記ワークを挟持した状態で前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールとを同方向に回転させる回転工程と、
前記メインロールから前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールを離間させる工程と、
を含むロール成形方法。
A metal plate work is carried in between a pinch roll and a main roll arranged axially parallel to each other, and a central portion of the work is placed between the peripheral surfaces of the pinch roll and the main roll. In a state of being sandwiched in the thickness direction, the main roll passes through the main line via between two side rolls that are biased in the direction of approaching each other across the main line connecting the centers of the main roll and the pinch roll. A bending step of moving the work along the pinch roll side and deforming the work along the peripheral surface of the main roll;
In a state in which the two side rolls are separated from each other while maintaining the pressure contact state between the main roll and the pinch roll, the roller is movable along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll interposed therebetween. The end surface of the bent end plate having a shape along the peripheral surface of the main roll is moved toward the main roll along the main line, and both ends of the work are pressed against the peripheral surface of the main roll. process and
The end surfaces of the end bending plates are separated from both ends of the work along the main line, and the two side rolls are brought close to each other while maintaining the pressure contact state between the main roll and the pinch roll, thereby moving the main roll. A rotating step of rotating the pinch roll and the two side rolls in the same direction while the work is sandwiched between the rolls and the pinch roll and the two side rolls;
A step of separating the pinch roll and the two side rolls from the main roll;
A roll forming method comprising:
前記曲げ工程は、前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在にされた押さえプレートを前記メインロールに向かって移動させ、前記押さえプレートにおける前記メインロールの周面に沿う形状の端面を介して前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させる第1曲げ工程と、前記押さえプレートを前記メインロールから離間させた状態で前記2本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させる第2曲げ工程と、を含む請求項1に記載のロール成形方法。 In the bending step, a pressing plate that is movable along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll therebetween is moved toward the main roll, and the peripheral surface of the main roll on the pressing plate is moved. A first bending step of moving the main roll to the pinch roll side along the main line through the end surface of the shape along the , and the two side rolls with the holding plate separated from the main roll. 2. The method of roll forming according to claim 1, further comprising a second bending step of moving toward each other. 前記押さえプレートは、前記端曲げプレートと同一部材である請求項2に記載のロール成形方法。 3. The roll forming method according to claim 2, wherein the pressing plate is the same member as the end bending plate. 前記押さえプレートは、前記主線及び前記メインロールの中心線に直交する方向の幅が前記端曲げプレートよりも狭い請求項2に記載のロール成形方法。 3. The roll forming method according to claim 2, wherein the pressing plate has a width in a direction orthogonal to the main line and the center line of the main roll that is narrower than the end bending plate. 互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線に沿って個別に移動自在に軸支されたメインロール及びピンチロールと、
前記メインロールと前記ピンチロールとの間に金属製平板のワークを搬入する搬入機構と、
それぞれが前記主線を挟む両側で前記メインロールと中心軸を平行にして互いに接離自在に軸支された2本のサイドロールと、
前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在に支持され、前記メインロールの周面に対向する端面が前記メインロールの周面に沿う形状にされた端曲げプレートと、
前記メインロールを前記ピンチロール側に移動させる第1移動機構と、
前記ピンチロールを前記メインロールに圧接する方向に選択的に付勢する付勢機構と、
前記2本のサイドロールを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる第2移動機構と、
前記端曲げプレートを前記主線に沿って往復移動させる第3移動機構と、
前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールを同方向に回転させる回転機構と、
前記付勢機構及び前記第1移動機構を動作させて前記メインロールと前記ピンチロールとで金属製板材のワークにおける周方向の中央部を厚さ方向に挟持した状態で、前記第2移動機構を動作させて前記2本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させつつ前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させる曲げ工程と、前記第2移動機構を動作させて前記2本のサイドロールを互いに離間させるとともに前記第3移動機構を動作させて前記端曲げプレートを前記メインロールに向かって移動させる端曲げ工程と、前記端曲げプレートの前記端面を前記主線に沿って前記ワークの両端部から離間させ、前記メインロールと前記ピンチロールとの圧接状態を維持しつつ前記2本のサイドロールを互いに近接させて前記メインロールと前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールとの間に前記ワークを挟持した状態で前記ピンチロール及び前記2本のサイドロールとを同方向に回転させる回転工程と、をこの順に行うように構成された制御部と、
を備えたロール成形装置。
a main roll and a pinch roll arranged with their central axes parallel to each other and independently movably pivotally supported along a main line connecting their respective centers;
a carrying-in mechanism for carrying a flat metal workpiece between the main roll and the pinch roll;
two side rolls each of which is axially supported so that they can move toward and away from each other with their central axes parallel to the main roll on both sides of the main line;
An end bending plate supported movably along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll interposed therebetween, and having an end surface facing the peripheral surface of the main roll shaped along the peripheral surface of the main roll. and,
a first moving mechanism for moving the main roll to the pinch roll side;
a biasing mechanism that selectively biases the pinch roll in a direction of pressing against the main roll;
a second moving mechanism for moving the two side rolls at the same speed along the directions of contacting and separating from each other;
a third moving mechanism for reciprocating the end bending plate along the main line;
a rotating mechanism for rotating the pinch roll and the two side rolls in the same direction;
The biasing mechanism and the first moving mechanism are operated, and the second moving mechanism is moved while the main roll and the pinch roll sandwich the central portion of the metal plate workpiece in the thickness direction in the circumferential direction. a bending step of moving the main roll toward the pinch roll along the main line while moving the two side rolls in a direction to approach each other; and operating the second moving mechanism to move the two side rolls. an end bending step of separating the side rolls from each other and operating the third moving mechanism to move the end bending plate toward the main roll; and the two side rolls are brought close to each other while maintaining the pressure contact state between the main roll and the pinch roll, and between the main roll and the pinch roll and the two side rolls a rotation step of rotating the pinch roll and the two side rolls in the same direction with the work sandwiched between them, and a control unit configured to perform in this order;
roll forming equipment.
前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在に支持され、前記メインロールの周面に対向する端面が前記メインロールの周面に沿う形状にされた押さえプレートを備え、
前記第1移動機構は、前記押さえプレートを介して前記メインロールを前記ピンチロール側に移動させ、
前記制御部は、前記曲げ工程時には前記押さえプレートを前記メインロールの周面に対向させ、前記端曲げ工程時には前記端曲げプレートを前記メインロールの周面に対向させるように構成された請求項5に記載のロール成形装置。
a pressing plate supported movably along the main line on the opposite side of the pinch roll with the main roll therebetween, and having an end surface facing the peripheral surface of the main roll shaped along the peripheral surface of the main roll; prepared,
The first moving mechanism moves the main roll to the pinch roll side via the pressing plate,
6. The control unit is configured to cause the pressing plate to face the peripheral surface of the main roll during the bending process, and to cause the end bending plate to face the peripheral surface of the main roll during the end bending process. The roll forming device according to .
前記端曲げプレートは前記押さえプレートと同一部材であり、前記第3移動機構は前記第1移動機構と同一部材である請求項6に記載のロール成形装置。 7. The roll forming apparatus according to claim 6, wherein the end bending plate is the same member as the pressing plate, and the third moving mechanism is the same member as the first moving mechanism. 前記押さえプレートは、前記主線及び前記メインロールの中心軸に直交する方向の幅を、前記端曲げプレートよりも狭くされた請求項6に記載のロール成形装置。 7. The roll forming apparatus according to claim 6, wherein the pressing plate has a width in a direction orthogonal to the main line and the center axis of the main roll narrower than the end bending plate.
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