JPH01278915A - 長尺材の曲り矯正方法および曲り矯正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、リニアガイドレール、リニアシャフトなどの
真直材の曲りを矯正をしたり、あるいは曲線レール、曲
りシャフトなどのわん曲材を規定の曲率に曲げ修正する
曲り矯正方法およびこの方法を実施するのに用いる自動
曲り矯正装置に関する。

〔従来技術〕

例えばリニアガイド装置におけるリニアガイドレールは
、側部のボール転勤溝が側部中心から上面側に寄った位
置に形成されることが多く、この形状で焼入れ等の熱処
理をした場合、長さ方向に反りを生じる。従来、このよ
うな長尺材の曲り矯正を行うには、第７図に示すように
被矯正部材１を複数個の受台２上に水平にセットし、こ
の被矯正部材ｌに接触する測器３を各受台の間に設置し
てその変位信号を測定！Ｄ操作でＣＲ７表示部４に表示
するようにし、ＣＲ７表示部４上で曲り量大なる位置、
例えばＮＯ，３の受台位置が曲り量最大とすると、この
位置にラム５を移動させるとともに！１０．３の受台を
下方へ逃がし、圧力計６を見ながらラム５の圧下により
曲りを矯正し、ＣＲ７表示部４上の表示を見て矯正状態
を判断し、これを繰り返す、この方式はいわば手動の試
行錯誤的な方式であるが、これを自動化したものとして
は、第８図に示すように、各受台２に隣接して設けたＮ
Ｏ１２〜６の測定子７により被矯正部材１の長さ方向の
各位置での曲りを測定し、曲り量の大きい個所に最も近
い受台２（第８図の例ではＮＯ，４）が退避するととも
に、この位置のラム５が下陣し、測定子７にて圧下量を
検出しながら所定の位置まで圧下矯正し、圧下解除後再
測定して曲りが規格値以上の場合はこれを操り返すよう
に構成した半自動矯正機がある。

〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の曲り矯正で手動方式のものは、作業者の
熟練を必要とし、また人為的なバラツキも出やすい、後
者の自動方式では、測定、圧下を繰り返すので時間がか
かり、また定められた測定点とアンビル、加圧位置とさ
れる最大位置の個所のみを押し込むので、曲りを直すの
に適切な位置のところを加圧しないことがあり、大きな
曲りは矯正されても、逆に小ピツチの波打ち変形、？Ｊ
［雑曲りを生じさせてしまう欠点がある。また第７図、
第８図の従来例とも被矯正部材を１本づつ受台上に固定
的にＩ３１置して行うので、両端が受台および測定子か
ら長くはみ出すような長尺の部材は装置の設置スペース
の点で対象外とされる問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による曲り矯正方法は、長尺の被矯正部材を軸方
向に送りつつその軸方向位置に対する曲り度合を予め測
定、記憶しておき、前記被矯正部材の軸方向送りに伴な
って前記曲り度合に基いた曲げ変形を前記被矯正部材に
与えて矯正するようにしたものである。

また上記の曲り矯正方法を実施するのに用いられる本発
明の自動曲り矯正装置は被矯正部材の送り方向に配置さ
れかつ回転駆動される少なくとも一対の支持ロールと、
前記被矯正部材を前記支持ロールに押し付けるクランブ
ロールと、前記支持ロールの中間位置でかつ前記被矯正
部材に対して該支持ロールの反対側に配置された加圧ロ
ールと、前記支持ロールの間に配置された測定手段と、
前記測定手段により検出された被矯正部材の曲り度合を
記憶しかつ矯正曲げ変形量を演算、制御する曲げ変形制
御手段とを有して構成される。

〔作用〕

本発明においては、被矯正部材を支持ロールとクランプ
ロールで挾み付けて軸方向に送りつつその全長について
の曲り量を検出してそのデータを記憶、保持し、その後
再び元の位置へ逆送する間に前記支持ロールと加圧ロー
ルとによって連続的に曲げ変形を与えて矯正する。変形
を与える加圧は、検出した曲り攪が加圧動作で時々刻々
変化することを見込んで演算制御装置により制御される
。

この場合、加圧ロールの押込量を制御するか、あるいは
加圧時のワーク送り速度を変化させたり、一対の支持ロ
ールの間隔を変化させることで制御してもよく、またこ
れらを組み合せた加圧制御とすることもできる。被矯正
部材を送りつつ測定、曲げ変形を行うので、長さ方向の
位置に対応して常に適正な連続的矯正ができ、また被矯
正部材の長さに関係なく曲り矯正できる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例について図面を参照しつつ説明する
。

この実施例では、第３図に示すようなリニアガイド装置
のリニアガイドレール１ｏを対象としている。リニアガ
イドレールｌＯは全体としては角形の横断面を成し、そ
の両側部にボール転勤溝１０ａ、１０ｂが全長にわたっ
て形成されている。

ボール転勤溝１０ａ、１０ｂは通常はガイドレールの上
面１０ｃ側へ片寄った位置に形成され、このような上下
対称でないリニアガイドレール１０では全体を熱処理し
焼入硬化したとき、図示の方向に反る傾向にあり、また
これと反対にボール転勤溝の部分のみを高周波焼入れす
ると逆方向（下面側）へ反ることが多い。

第１図を参照すれば、上述したようなリニアガイドレー
ル（以下ワークと称する）１０の左右いずれかの側部を
載置、室内するワークテーブル１１が配置されており、
そのほぼ中途位置でテーブル長手方向に離隔された一対
の垂直軸線をもつ支持ロール１２が軸支されている。一
対の支持ロール１２のほぼ中間位置にはテーブル１１の
横方向に出入可能な接触式面り検出器１４が配置されて
いる０本実施例は検出器に接触式のものを用いたがエア
ーマイクロ、静電電気マイクロのような非接触式の検出
器を用いてもよい、各支持ロール１２に対応してクラン
プロール１５が支持ロール１２の軸線と平行に軸支され
ており、さらに前記検出器１４に対向するようにワーク
ｌＯをはさんで加圧ロール１６が垂直軸線のまわりに回
転自在に軸支されている。ワーク１０は支持ロール１２
とクランプロール１５に挾さまれてテーブル長手方向に
往復移動する（後述）。ワークＩＯの進行方向先方位置
にワークｌＯの先端と当接して該ワーク１０を最初のワ
ークセット基準位置に保持するためのストッパ１７がテ
ーブル上のワーク通過路へ出入可能に設けられている。

上記支持ロール１２、クランプロール１５、加圧ロール
１６の各構成を第５図、第６図も併せて参照しつつさら
に詳しく説明すれば、各支持ロール１２の上部には該ロ
ール１２の軸支ブロック３０を介してそれぞれ回転駆動
モータ３１が取り付けられ、これによって支持ロール１
２が正逆回転駆動されるようになっている。各支持ロー
ル１２の軸支ブロック３０はリニアガイド装置から成る
直動案内手段３２を介してテーブル１１と平行に左右薇
移動し得るようになっており、前記直動案内手段の片端
に設けたエンコーダ等の自動間隔設定手段３３（第５図
）およびねじ送り機構４２により一対の支持ロール１２
の間隔Ｐが設定されるようになっている。なお第５図で
は片方の支持ロールおよび回転駆動モータは図示省略し
である。クランプロール１５は、略中間位置で水平支柱
部材３４に枢着されたレバー３５の先端に軸支され、該
レバーの他端に連結した油圧シリンダ３６等により前記
支持ロール１２に圧接、離間動作する。

また加圧ロール１６はテーブル１１の側部に該テーブル
に対して直角に設けられた直動案内手段３７およびボー
ルねじ装置３８によりテーブルｌｌ上に出入するように
設けられ、この加圧ロールの駆動部としてサーボモータ
４０および減速機構３９が設けられている。さらに前記
支持ロール１２およびクランプロール１５の軸には回転
角検出用エンコーダ４１が取り付けられ、ワーク１０と
接触するこれらのロールの回転角検出でワーク１０の軸
方向位置が検出されるようになっている。

なお、第５図で４３はワーク支持台、４４はワーク送り
コンベヤのローラである。

第１図に示すように、検出器１４で検出されたワーク１
０の曲り量、加圧ロール１６の押込量および支持ロール
１２のワーク接触回転によるワーク軸方向位置検出値が
入力される加圧制御装置（マイクロプロセッサを存する
電子制御袋Ｗ）１　Ｂが設けられる。この加圧制御装置
はメモリ手段を含み、ワーク１０の検出器り量を一時記
憶し、これを基にして矯正のための曲げ変形量を算出、
出力する機能を有している。

第２図（ａ）、　（ｂ）はワークテーブル１１の端部付
近に設けられるワーク反転機構部２６のワーク軸方向か
らみた正面図および側面器である。テーブルｌｌ上に垂
直に設置される本体ブロック１９の中心にワーク挿入環
体２０が摺動回転回部に嵌合されており、本体ブロック
１９の外側部に装着したエアシリンダ２１のピストンロ
ッド先端に形成されたラック部２２と前記環体２ｏの周
部に形成されたギア部２７が噛み合い、エアシリンダ２
１の作動で環体２０がその中心まわりに成る角度、この
実施例の場合は９０°回転し、環体２ｏの角孔２３に挿
入されたワーク１０が該環体２ｏの回転により９０’反
転するようになっている。

上述の構成になる曲り矯正装置を用いてリニアガイドレ
ール（ワーク）１０の曲りを矯正する方法を第４図（ａ
）〜（ｉ）により説明する。まず第４図（ａ）に示すよ
うにストッパ１７をワーク通過路上へ前進させ、クラン
プロール１５および加圧ロール１６を側方へ後退させた
状態でワーク１０を支持ロール１２に接してセントし、
ワーク先端をストッパ１７に当接させる。この状態から
サイクルをスタートさせ、クランプロール１５を作動さ
せてワークＩＯを支持ロール１２に押し付け、同時に検
出器１４を作動させてワーク１０の側部に接触させる（
第４図（ｂ））、次に第４図（Ｃ）のようにストッパ１
７を退避させるとともに支持ロール１２を図示矢印方向
（正転）に回転駆動し、ワークｌＯを送る。ワークｌＯ
の送出に伴なって検出器１４によりワーク１０の曲り量
、曲り方向が検出され、また支持ロール１２およびクラ
ンプロール１５の回転量からワーク１０の軸方向位置が
第１図の加圧制御装置１８に取り込まれ、これからワー
ク各位置での曲率が計算され、ＣＲ７表示部２４（第１
図）に表示するとともに各曲率に応じた加圧ロール１６
の押込量が演算され、かつ前記制御装置１８のメモリ部
に記憶される。第４図（Ｃ１，（ｄ）はこのワーク前進
時の計測工程を示している。ワーク１０の後端がホトセ
ンサ２５で検出されると計測工程が終了する。

計測結果の判定により、曲り矯正の必要がある場合は、
第４図（ｅ）のように加圧ロール１６を作動させてワー
ク１０に接触させ、かつ検出器１４をワーク１０から離
して最初の位置へ後退させる。

そして第４図（ｆ）のように支持ロール１２を逆転回転
させつつ前述の計測工程で得た記憶中の曲り量に基いて
加圧ロール押込量を制御し、支持ロール１２および加圧
ロール１６の間でワーク１０の曲り矯正を行いつつワー
クを逆送させる。第４図（ｅ）。

（ｆ）はワーク逆送時の矯正工程を示している。

第４図（ｆ）の曲り矯正工程の後、第４図（Ｃ）、　（
ｄ）の工程をふんで矯正状態を判定（再測定）し、ＯＫ
となった場合は、ワークの前進終了位置でワーク先端を
第２図（ａ）で説明したワーク反転機構部２６の環体２
０に挿入して９０°反転させ、再び第４図（Ｃ）〜（ｆ
）の工程にかける。なお第４図（ｆ）で矯正状態不良と
判定された場合は、同様に第４図（Ｃ）〜（ｆ）の工程
を繰り返す、なおワーク反転の際はワーク後端が支持ロ
ールとクランプロールの挾み付けから離脱していること
が必要であり、ワークの長さに応じてこのような位置に
ワーク反転機構部が設置される。

ワーク反転後、前述の計測工程、矯正工程を経てワーク
の各方向の曲り矯正がＯＫとなった場合は、第４図（６
）、　（ｈ）のワーク排出装置にてワークを取り出し、
第４図（ｉ）のようにクランプロール１５を後退復帰さ
せかつストッパ１７をワーク通過路上へ復帰せしめ、次
のワークの矯正に備える。

ここでワーク１０の曲げ変形量の算出は、前記計測工程
で得た曲り量を基にして軸方同各位置につき連続的に算
出するが、実際にはワーク１０は前記矯正工程での加圧
により順次変形していき、測定した曲り量が時々刻々変
化していく、シたがって装置の稼動に先立ち、加圧予備
実験によりワークの種類に応じて測定臼り量に対するワ
ーク各位置の適正矯正加圧量の関係を定めておき、実機
運用の際にこの関係を使って曲げ変形量を修正し、加圧
制御していく、加圧ロールの押込量は該ロールのサーボ
モータを制御するが、場合によってはワークの矯正工程
での送り速度、あるいは加圧ロール１６を中心にして等
間隔に振り分けた支持ロール１２の間隔を、それぞれ該
支持ロールの回転駆動モータ、あるいは支持ロール軸受
ブロックのねし送り機構の送り駆動モータの制御により
調整して曲げ変形を制御する。

上述の実施例はリニアガイドレールを真直に矯正する例
であるが、例えばワークが曲線レールのように所定の曲
率を有する場合には、正規の曲率からのずれ量を検出し
、これに基いて曲率が規定範囲内に入るように矯正工程
で加圧変形させる。

また熱処理によって反りを生じる部材に対しては、熱処
理後の変形を見込んで熱処理前にその分子め逆方向の曲
げ変形を与え、熱処理後相殺されて真直となるようにす
ることもできる。

〔発明の効果〕 以上説明したように本発明においては、被矯正部材の送
り方向に配置されかつ回転駆動される少なくとも一対の
支持ロールと、前記被矯正部材を前記支持ロールに押し
付けるクランブロールと、前記支持ロールの中間位置で
かつ前記被矯正部材に対して該支持ロールの反対側に配
置された加圧ロールと、前記加圧ロールの間に配置され
た測定手段と、前記測定手段により検出された被矯正部
材の曲り度合（曲り量、曲り方向等）を記憶しかつ矯正
曲げ変形量を演算、制御する曲げ変形制御手段とを設け
、長尺の被矯正部材を軸方向に送りつつその軸方向位置
に対する曲り度合を予め測定、記憶しておき、この曲り
度合に基いて前記被矯正部材の軸方向送りに伴なって該
被矯正部材に曲げ変形を与えて矯正するようにしたので
、装置がコンパクトであり、適正かつ必要な位置で曲げ
変形を加えることができ、矯正すべき部材の曲りが無理
な応力を加えることなく修正できるので時効変形が少な
く、矯正により複雑曲りとなることがない、被矯正部材
の長さがあまり長いものは従来の方法では矯正機にかけ
るのが困難であったが、本発明では被矯正部材を矯正装
置に通過せしめるので対象部材の長さの制限はほとんど
なく、構造も簡単でしかも短時間に精度のよい曲げ矯正
ができるなど、多くの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る曲り矯正装置の概略的な
平面図、第２図（ａ）、　（ｂ）は本発明に用いられる
ワーク反転機構部の正面断面図および側面図、第３図は
被矯正部材の一例であるリニアガイドレールの曲り状態
を示す斜視図、第４図（ａ）〜０）は本発明における曲
り矯正装置の動作をその動作順序にしたがって示した側
面図、第５図は本発明による曲り矯正装置の具体例を示
す平面図、第６図は第５図のワーク送り方向からみた概
略的な側面図、第７図は従来の手動方式による曲り矯正
装置の概略的な側面図、第８図は従来の半自動式曲り矯
正機の概略的な側面図である。 １０・・・リニアガイドレール（ワーク）、１１・・・
ワークテーブル、１２・・・支持ロール、１４・・・曲
り検出器、１５・・・クランプロール、１６・・・加圧
ロール、１７・・・ストッパ、１８・・・加圧制御装置
、２６・・・ワーク反転機構部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、長尺の被矯正部材を軸方向に送りつつその軸方
   向位置に対する曲り度合を予め測定、記憶しておき、前
   記被矯正部材の軸方向送りに伴なって前記曲り度合に基
   いた曲げ変形を前記被矯正部材に与えて矯正することを
   特徴とする長尺材の曲り矯正方法。
2. （２）、被矯正部材の送り方向に配置されかつ回転駆動
   される少なくとも一対の支持ロールと、前記被矯正部材
   を前記支持ロールに押し付けるクランプロールと、前記
   支持ロールの中間位置でかつ前記被矯正部材に対して該
   支持ロールの反対側に配置された加圧ロールと、前記支
   持ロールの間に配置された測定手段と、前記測定手段に
   より検出された被矯正部材の曲り度合を記憶しかつ矯正
   曲げ変形量を演算、制御する曲げ変形制御手段とを有す
   ることを特徴とする長尺材の曲り矯正装置。
3. （３）、前記被矯正部材の送り方向先方又は後方位置に
   被矯正部材反転機構部を有することを特徴とする請求項
   第２項記載の長尺材の曲り矯正装置。