JPH01295705A - チャック - Google Patents

チャック

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JPH01295705A
JPH01295705A JP12244888A JP12244888A JPH01295705A JP H01295705 A JPH01295705 A JP H01295705A JP 12244888 A JP12244888 A JP 12244888A JP 12244888 A JP12244888 A JP 12244888A JP H01295705 A JPH01295705 A JP H01295705A
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bending
chuck
notch
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rotating body
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JP12244888A
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Teruaki Yogo
照明 與語
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Chuo Electric Manufacturing Co Ltd
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Chuo Electric Manufacturing Co Ltd
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  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

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】 発明の目的 [産業上の利用分野] 本発明はT作機械等において棒材又はパイプ材等の被加
工物を掴持するチャックに係り、特にチャックの外周方
向より被加工物を挿入可能な切欠部を有し、正逆回転自
在なチャックに関する。
[従来の技術] 従来、棒材又はパイプ材等の被加工物を曲げ加工する曲
げ加工装置等のT作機械において、被加工物の掴持固定
作業の簡略化を図るため、外周方向から被加工物を@脱
可能な切欠部を有するチャックが知られている。また、
複雑な形状の曲げ加工を行なう曲げ加工装置においては
、被加工物をチャックにて掴持したままチャックを所定
範囲内で回転して加工方向を変更する装置が知られてい
る。かかる装置としては、例えば特公昭52−2002
6号公報に記載のものがあり、そのチャックは、回転体
の外周部とつ4−ムホイールを介1.。
て係合するモータにより所定範囲(±180’)内を回
転可能とされていた。
[発明が解決しようとする課題] ところが、上記公報記載のチャックでは、ある方向に回
転されて、ウオームホイールが切欠部に達すると、該切
欠部を越えてざらに同一方向へ回転させることができな
いため、以下の様な問題点があった。
例えば、自動車シートのフレームや機器内に配置される
油圧配管等の様に極めて複雑な形状の曲げ加工を要する
ものでは、被加工物をチャックに掴持したまま同一方向
へ連続的に回転させて順次曲げ方向を変更した方が効率
よく作業できる場合があるが、上記従来のチャックでは
不可能であった。また、切欠部とウオームホイールとが
同一位置となる様な曲げ加工方向を採ることができず、
当該方向への加工が必要な場合には、被加工物を−Hチ
ャックから外して再度掴持し直す必要があった。その結
果、作業性が悪いという問題点があった。
さらに、曲げ加工装置の配設される空間をより有効に活
用するためには、チャックの回転方向、回転範囲につい
て上記従来のチャックの様な制限のあるものは望ましく
なく、空間の有効活用ができないという問題点があった
R皿旦璽茎 本発明はかかる問題点を解決することを目的としてなさ
れたものであり、以下の様な構成を採用した。
[課題を解決するための手段] 即ち、本発明の要旨とするところは、 外周部から中心部にかけて切欠部を備える回転体と、 上記回転体の中心部に向かって上記切欠部内へ進退可能
に設けられ、該切欠部内へ進入して被加工物を掴持し、
該切欠部から後退して被加工物を解放する掴持部材と、 上記回転体の外周部と係合し、該回転体を回転駆動する
回転駆動部材とを備え、 被加工物を上記回転体の外周方向から着脱可能に回転体
の中心軸上に掴持しつつ該中心軸回りに回転可能なチャ
ックであって、 上記回転駆動部材は少なくとも2つの係合部材を有し、
該係合部材は上記切欠部の切欠幅より大きな間隔離れて
上記回転体の外周部と係合するよう配置されること、 を特徴とするチャックにある。
[作用] 被加工物は、回転体の切欠部内へと該回転体の外周方向
より挿入され、回転体中心軸上に配置される。上記挿入
配置された被加工物は切欠部内へ進入される掴持部材に
より上記中心軸上にて掴持される。その後、被加工物の
加工方向を変更するために、回転駆動部材が駆動され回
転体が上記中心軸回りに回転する。ここで、上記回転体
への回転駆動力は2つの係合部材を介して伝達される。
上記2つの係合部材は切欠幅より大きな間隔離れて回転
体の外周部と係合する様に配置されているため、回転体
がある方向へ回転され、一方の係合部材が切欠部に位置
することとなったときにも、他方の係合部材にて回転体
への回転駆動力が伝達されるため、回転体をさらに同一
方向へ回転することができる。
この様に、本発明のチャックにおいては、被加工物を外
周方向から着脱することができるとともに、回転体を中
心軸回りに回転方向に関係なく、連続的に回転すること
ができる。
[実施例] 次に、本発明の実施例につき図面に基づいて説明する。
第1図は実施例のチャックを備える双頭型ドローベンド
式曲げ加工装置(以下単に曲げ加工装置と呼ぶ)1の概
略正面図を表わす。
曲げ加工装置1は一本の直線状の軌条3を有する支持枠
5、支持枠5のほぼ中央に配設される固定ヘッド10、
固定ヘッド10を中心に図示の如く左右一対に配置され
る曲げヘッド2OL、20R1曲げヘッド2OL、2O
Rを載置し軌条3に沿って移動可能に設けられる移動台
30L、30R及び移動台30L、30Rを図示左右方
向に移動する移動モータ40m、4ORからなる。また
、支持枠3の図示左端部には被加工物たるバイブPの端
)萌え用のエアシリンダ50が配設されている。
固定ヘッド10は後に詳述するチャック60及び回転モ
ータ80.締付モータ90を備える。
また、第2図に示す如く、曲げヘッド2ORは曲げ軸2
1Rを中心に油圧シリンダ22Rにより図示矢印Aの如
く回動される曲げアーム23Rを備える。曲げ軸21R
にはバイブPの外径と一致する凹溝を有し、クランプ片
24Raを備える曲げ型24RffiEtけられ、曲げ
アーム23Rにはクランプ片24Raと対向する位置に
同様の凹溝を有する締め型25Rが配設されている。締
め型25Rは図示上方に配設される油圧シリンダ26H
により図示矢印Bの如く曲げ型24Rに対し進退駆動さ
れ、曲げ型24Rと協同してバイブPを掴持する。また
、圧力型27Rが締め型25Rと並設され、圧力型27
Rは油圧シリンダ28Rにより図示矢印Cの如く進退駆
動されて曲げ型24R2締め型25Rにより掴持された
バイブPを図示下方へ押圧することにより曲げ加工時の
バイブPが浮き上がるのを抑制している。これら曲げ型
24R2締め型25R1圧力型27Rは被加工物に応じ
て交換可能に設けられる。
さらに、移動台30Rの垂直枠31Rには、油圧シリン
ダ32Rにより図示矢印り方向へ駆動され、曲げ加工の
終了したバイブPを押し上げ、曲げヘッド2ORから払
出す払出し部材33Rを備える。また、移動台30Rは
、移動モータ40Rによりスプロケット41R,チェー
ン42Rを介して駆動され、軌条3に沿って任意の位置
へ移動可能とされている。尚、第2図及び上記説明は右
側の曲げヘッド2ORについて記載したが、左側の曲げ
ヘッド2OLも同様の構成からなる。
次に、第3図〜第7図に基づき固定ヘッド10に配設さ
れるチャック60の構成につき説明する。
チャック60は固定ヘッド10の支持枠12に回転可能
に支持されている。支持枠12は厚鋼板にて形成され、
はぼ中央に円形切欠14を有し、円形切欠14は図示右
方に開口部16を有する。
また、支持枠12は、円形切欠14の外周部に同心円上
等間隔にて配置され、六角ボルトにて固着される6個の
支持ローラ18a〜18fを備える。
チャック60は、回転体として、支持ローラ18a〜1
8fによって外周部を回転可能に支持される回転円板6
1を備えている。回転円板61には外周上の所定位置よ
り中心部にかけて設けられる所定幅の切欠部62を有す
る。また、回転円板61は外周部近傍に、若干小さな半
径にて形成されるリング状歯車63が図示正面方向に突
設されている。ざらに、回転円板61上には切欠部62
と直交して図示上下に、切欠部62内へ進退可能な掴持
部材64a 、64bが設けられている。掴持部材64
a 、64bは先端に交換可能な掴持片65a 、65
bを備えると共に、図示正面方向より回転円板61にボ
ルト締めにて固着される保護枠66a 、66bにて覆
われている。
掴持部材64a 、64bは一端に進入方向係合段部6
7a 、67bを、他端に後退方向係合段部68a 、
68b @有する凹部69a 、69bを備える。凹部
59a 、59b内には進入方向係合段部67a、67
b又は後退方向係合段部68a。
68bと係合して掴持部材を進退駆動する揺動レバー7
0a、70bの頭部が挿入されている。揺動レバー70
a 、70bはリンク71a、71bを介して揺動部材
72に連結されている。揺動部材72が揺動軸73回り
に第4図時計方向に揺動されると、図中−点鎖線にて示
す如くリンク71a、71b、揺動レバー70a 、7
0b 、掴持部材64a 、64bが移動又は揺動し、
バイブPを掴持することができる。
また、回転円板61を回転駆動する回転駆動部材として
、回転モータ80、回転モータ80のモータ軸B1に設
けられた回転駆動歯車82、回転駆動歯車82とリング
状歯車63との間に設けられ、両者と係合する2つの係
合部材である第1の係合歯車83及び第2の係合歯車8
4を備える。
第1の係合歯車83とリング状歯車63との係合位置X
と、第2の係合歯車84とリング状歯車63との係合位
置Yとの間隔が切欠部61の切欠幅より大ぎくなる様に
、これら第1、第2の係合歯車83,84及び回転駆動
歯車82が配設されている。
ざらに、チャック60には、揺動部材72の駆動部材が
備えられており、これについて述べる。
第5図〜第7図に示す如く、回転円板61裏面には、同
心円上等間隔に4個のリング支持ローラ74a〜74f
がボルト締めにて固着され、揺動軸73を内嵌するボス
75がやはりボルト締めにて固着されている。揺動軸7
3はボス75の両端部に設けられるベアリング76a、
76bにより回転可能に支持されている。また、揺動軸
73は第5図下端側にボルト締結されたレバー77を一
体に僅え、レバー77は先端に係合突起78を備える。
レバー77は次に述べる締付リング91により揺動され
、前述の如く第4図の様に動作されて掴持部材64a 
、64bの掴持・解放動作を実行させる。
締付リング91は第7図に示す如く、外周に歯車92を
備え、切欠部62の切欠幅と同一幅の開放部93を有す
る一部切欠きリングからなり、リング支持ローラ74a
〜74fによりリング内側から回転可能に支持される。
また、係合突起78に対し、挟持する様にして係合する
2つの係合突部94a 、94bが締付リング91の所
定位置に配設されている。開放部93.係合突部94a
94bの配置は、第7図に示す如く、開放部93が切欠
部62と一致する場合に、レバー77を介して掴持部材
64a 、64bをパイプ開放位置とする様にされてい
る。
上記構成よりなる締付リング91は歯車92と係合する
2つの締付係合歯車95.96及び締付モータ90のモ
ータ軸97に設けられた締付駆動歯車98により正逆回
転駆動されて第4図に示す様に掴持部材64a 、64
bによるパイプPの掴持・解放動作を行なう。尚、締付
係合歯車95゜96及び締付駆動歯車98は第7図に示
す如く係合歯車83,84及び回転駆動歯車82と#l
設する様に配置されている。
また、曲げ加工装置1はさらに加工制御手段として、制
御装置100を備え、指令装置110より入力された曲
げ加工指令情報に基づき曲げ加工を実行する様に構成さ
れている。
制御袋@100は第8図に示す様に、CPLI 101
、ROM102.RAM103等を中心に論理演算回路
として構成され、コモンバス104を介して、入力ポー
ト105.入出力ポート106に接続されて外部との入
出力を行なう。また、制御装置100は、入力ポート1
05を介して指令装置110より入力された曲げ加工指
令情報に基づいて、入出力ポート106に接続された駆
動回路107a〜107hを介して、油圧シリンダ22
L、22R,261,26R,281,28R。
32L、32Rに備えられたサーボバルブ22La 、
22Ra 、26La 、26Ra 、28La 。
28Ra 、32La 、32Ra へと駆動信号を出
力すると共に各位置センサ22Lb 、22Rb 。
26Lb 、26Rb 、28Lb 、28Rb 、3
2Lb、32Rbからの検出信号が入力される。また、
同じく駆動回路1071〜107Qを介して、移動モー
タ40L、40R,回転モータ80.締付モータ90に
備えられたサーボモータ40La。
40Ra 、80a 、90a へと駆動信号を出力す
ると共に、位置センサ40Lb 、40R1)、80b
、トルクセンサ40Lc 、40Rc 、90bからの
検出信号が入力される。
次に、以上の構成からなる曲げ加工装置1の作用効果に
ついて述べる。
曲げ加工装置1にて曲げ加工を行なうには、まず、パイ
プPを第1図工面方向、即ち、第3図右方よりチャック
60の切欠部62内へ挿入し、掴持部材64a 、64
b間に位置せしめた後に、締付モータ90を駆動し、締
付駆動歯車98.締付係合歯車95,96を介して締付
リング91を掴持方向へ回転する。すると、係合突部9
4a、94bを介してレバー77が掴持方向へ回動され
、第4図に示す如く掴持部材64a 、64bが切欠部
62内へ進入しパイプPを掴持片65a、65bの間に
確実に掴持する。その後、移動モータ40Rを駆動し、
各曲げヘッド2ORを所定の曲げ位置へ移動し、曲げ型
24Rと締め型25Rとによりノセイブを掴持すべく油
圧シリンダ26Rを駆動する。これと同時に油圧シリン
ダ28Rを駆動して圧力型27RをバイブPへ押圧する
。左側曲げヘッド2OLにても同様の操作が行なわれ、
バイブPは固定ヘッド10.曲げヘッド2OL、20R
1,:掴持されて曲げ加工可能な状態となる。ここで、
締付モータ90には、掴持部材64a、64bによる掴
持力が弱まらない様に、掴持方向へ若干のトルクが加わ
る様通電されたままとなっている。
続いて曲げ加工が行なわれる。尚、以下の説明は右側の
曲げヘッド2ORのみについて述べるが、左側の曲げヘ
ッド2OLにおいても同様に曲げ加工が行なわれる。
曲げヘッド2ORにおいて、油圧シリンダ22Rにより
曲げアーム23Rが所望角度まで回動される。バイブP
は、曲げ型24Rのクランプ片24Raと締め型25R
にて掴持されたまま、該掴持位置より固定ヘッド10側
の部分が曲げ型24R1,:1き付けられるようにして
所望角度へ曲げ加工される。この間、圧力型27Rはバ
イブPの上記巻き付けられる部分が第2図上方へ浮き上
がるのを抑制している。ここで、前述の如く曲げ加重装
置1はドローベンド方式を採用しているため、上記曲げ
加工に伴ない、曲げヘッド2ORと固定ヘッド10との
間隔を第1図−点鎖線の如く接近方向へ調節する必要が
ある。
そこで、上記曲げ加工にあたり、制t11装置100に
より以下の処理が実行される。尚、曲げ方向変更におい
ても制御g装置100によりバイブ掴持力が低下し、バ
イブのズレにより曲げ方向が不正確となるのを防止する
制御も行なわれている。以下、ドローベンド方式による
曲げ加工制御及び曲げ方向変更時のチャック回転制御に
つき第9図、第10図に基づき説明する。尚、簡単のた
め、左右の曲げヘッド201.2ORに共通な処理、動
作については右側の曲げヘッド20Rについてのみ述べ
る。
まず、指令袋@110より、バイブの曲げ位置、曲げ方
向、曲げ角度、材質、[]径、肉厚等の曲げ加工指令情
報が入力される。すると、第9図に示り曲げ加工制御が
実行される。
ステップ200にて各種変数やフラグが初期化される。
次に、ステップ210にて曲げヘッド201.20Rが
それぞれ所定の曲げ位置へ移動される。位置センサ40
Lb 、40Rbからの検出信号により所定位置まで移
動されたことが確認されるとステップ220へ進む。ス
テップ220では油圧シリンダ26R,28Rが駆動さ
れ、曲げヘッド2ORにバイブPが掴持される。続くス
テップ230では油圧シリンダ22Rが駆動され、曲げ
アーム23Rが第2図時計方向へ回動される。
同時に、移動モータ40Rが駆動され、移動台30Rが
第2図左方へ移動される。この時、曲げアーム23Rの
回動速度dθ/dtと移動台30Rの移動速度dX/d
tとは下式の関係を満たす様に、位置センサ28Rb 
、40Rbの検出信号に基づいて制御される。
dx/dt−R−dθ/dt+α・・・(1)ここで、 R・・・曲げ型24Rの凹溝底部までの半径α・・・微
小速度 である。(1)式において微小速度αだけ移動台30R
の移動速度を曲げアーム23Rの回動速度より若干速く
することにより、バイブPに若干の圧縮力を加えつつ曲
げている。この様に、やや圧縮力をかけぎみにすること
により、曲げアーム23Rに加える曲げ抵抗力を減少さ
せ、また、曲げに伴なってバイブPが伸びることによる
曲げ加工誤差をなくすことができる。尚、dθ/dt、
αの値はバイブの材質、口径、肉厚等により変化する。
続くステップ240ではトルクセンザ40 RCにより
検出される移動モータ40Rの上記移動中の出力トルク
が所定値以下か否かが判断される。
即ら、上記トルクが所定値以上となると、曲げ加工中に
バイブPに加わる上記圧縮力が大き過ぎることになり、
バイブPが座屈するのを防止するためである。ステップ
240にて否定判断されるとステップ250へ進み移動
モータ40Rへの通電電流が制限され、上記座屈が防止
されステップ240にて肯定判断された場合と同様にス
テップ260へ進む。
ステップ260では1回の曲げ加工が終了したか否かが
判断され、未だ終了していない場合はステップ230以
下の処理が繰り返され、曲げ加工が終了した場合にはス
テップ270にて油圧シリンダ22R1移動モータ40
Rが停止される。続くステップ280にて油圧シリンダ
26R,28Rが駆動され、締め型25R2圧力型27
RによるパイプPに対する掴持力が解放されると共に、
油圧シリンダ32Rが駆動され、払出し部材33Rによ
りパイプPが上方へ押し上げられ、処理を終了する。
上述の如く1回の曲げ加工が終了した後、別の位置にて
2回目の曲げ加工を必要とする場合は、再び第9図のフ
ローチャートに示す処理が実行される。ここで、2回目
の曲げ加工装置にて1回目の曲げ方向とは異なる方向へ
曲げ加工を行なう場合には、曲げ加工に先立って第10
図に示すチャック回転制御処理が実行される。
ここで、曲げ方向に関する情報は、前述の如く指令装置
110により入力され処理が開始される。
まず、ステップ300にて各種変数、フラグ等が初期化
される。次に、ステップ310にてサーボモータ80a
が駆動され、回転モータ80が上記曲げ方向に関する情
報に基づいて回転駆動される。
続いてステップ320にてトルクセンサ90bにより検
出される締付モータ90の出力トルクが所定値以上か否
かが判断される。肯定判断された場合はステップ340
へ進み、否定判断された場合はステップ330へ進む。
ステップ330ではサーボモータ90aへの通電電流を
増加し、締付モータ90の出力トルクを所定値以上とす
るための制御が実行され、ステップ340へ進む。ステ
ップ340では、位置センサ80bにより検出される回
転モータ80の回転位置、即ち、チャック60の回転位
置が曲げ方向情報に対応する位置となったか否かが判断
される。未だ所望の位置まで回転していない場合には、
ステップ310へ戻り上述の制御が続行される。一方、
所望の回転位置まで回転した場合にはステップ350へ
進み、回転モータ80への通電が停止されると共に、締
付モータ90への通電電流が所定値、即ち、パイプPを
掴持しておくのに必要な値に戻され処理を終了する。
ここで、第1.第2の係合歯車83.84は切欠部62
の切欠幅より大きな間隔でリング状歯車63と係合して
いることにより、例えば、第1の係合歯車83が切欠部
62に位置する場合にも、第2の係合歯車84はリング
状歯車63と確実に係合し、チャック60をざらに所望
の方向へ回転することができる。締付係合歯車95.9
6と締付リング91も同様であり、開放部93の位置に
関係なく掴持部材64a、64bと締付力を伝達し続け
ることができる。
以上説明した様に、本実施例のチャック60によれば、
パイプPを第1図1面方向から着脱できると共に、正逆
回転自在に掴持することができ、あらゆる方向への曲げ
加工が実行できる。また、締付モータ90等により上述
の如く回転機構と同様の締付機構を採用したことにより
、パイプ掴持・解放作業を自動化し、かつ、上述の如く
正逆回転自在に操作しても、パイプ掴持力が弱まること
がない。さらに、トルクセンサ90i)からの検出信号
に基づき、締付モータ90の出力トルク、即ち、掴持部
材64a 、64bによるパイプ掴持力を所定値以上に
保つ様に制御することにより、チャック60の回転方向
に関係なく、確実にパイプを掴持することができ、パイ
プのゆるみ、ズレ等を防止できる。
以上本発明の一実施例につき説明したが、本発明は何ら
これに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲の種々の態様を採用できる。
例えば、係合部材としてゴムローラ等を用い、回転体の
外周部と摩擦力により係合し、該回転体を回転駆動する
ものとしてもよい。また、掴持部材の進退駆動は、ボル
ト等により締め付け、緩めることとしてもよい。
■皿五盈里 」ス上説明した様に、本発明によれば、回転体の外周方
向から被加工物を4税することができると共に、該被加
工物を中心軸」二に掴持したままで正逆回転司能であり
、その回転範囲を制限されることがない。その結果、本
発明のチャックを備えるJ−作機械においては、作業性
を著しく向−トすることができ、又、空間の有効活用が
可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例のブーX・ツクを有する曲げ加工装置の
概略正面図、第2図はその曲げヘッドの正面図、第3図
は同じくチャックの左側面図、第4図はその掴持部材の
作用を表わす説明図、第5図は第3図A−A断面図、第
6図は第5図B〜B断面図、第7図【よチX・ツタの右
側面図、第8図は曲げ加工装置の制御装置の構成を表わ
すブロック図、第9図は曲げ加工制御のフローチャート
、第10図はチャック回転制御のフローチャートである
。 1・・・曲げ加工装置 60・・・チャック 6′1・・・回転円板 62・・・切欠部 63・・・リング状歯車 64a 、64b・・・掴持部材 80・・・回転モータ 83・・・第1の係合歯車 84・・・@2の係合歯巾 代理人  弁理士  定立 勉(ほか1名)第9図 第10図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 外周部から中心部にかけて切欠部を備える回転体と、 上記回転体の中心部に向かって上記切欠部内へ進退可能
    に設けられ、該切欠部内へ進入して被加工物を掴持し、
    該切欠部から後退して被加工物を解放する掴持部材と、 上記回転体の外周部と係合し、該回転体を回転駆動する
    回転駆動部材とを備え、 被加工物を上記回転体の外周方向から着脱可能に該回転
    体の中心軸上に掴持しつつ該中心軸回りに回転可能なチ
    ャックであつて、 上記回転駆動部材は少なくとも2つの係合部材を有し、
    該係合部材は上記切欠部の切欠幅より大きな間隔離れて
    上記回転体の外周部と係合するよう配置されること、 を特徴とするチャック。
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