JPH02217114A - 回動式板材折曲機 - 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〕 この発明は板材を任意の角度のＶ型に折り曲げる板材折
曲機に関する。

〔従来の技術と解決すべき課題］ 建築用品などの内外装部材などは、概ね幅１０００ｍｍ
まで、長さ５００〜６０００１Ｉｌ１１１であッテ、比
較的薄い０．２〜２．０ｍｍ位の薄鋼板、非鉄金属板や
プラスチック板などの板材を折曲加工されて用いられて
いる。このような板材の折曲加工は従来、たとえば第１
１図に示すような板材折曲機によって為されている。す
なわち、板材折曲機は側面７字状の固定金型１と、その
固定金型１の■溝に突入して板材２を押圧し、その板材
２にＶ型の折曲加工を施す可動金型３と、その可動金型
３を往復動させるエキセン装置４と、エキセン族Ｗ４の
回転運動を直線往復運動に規制するガイド５を備え、こ
れら固定金型１．可動金型３．エキセン装置４及びガイ
ド５から構成される機構が側面コ字状のフレーム６に複
数配設されて構成されている。エキセン装置４は図示し
ないモータによって減速機等を介して回転駆動させられ
る。一方、可動金型３はエキセン装置４のエキセン内輪
７の上死点と下死点との構造的限定間でガイド５に沿っ
て直線往復運動させられるのである。

このような板材折曲機はエキセン装置４の回転力がその
ままエキセン内輪７を介して可動金型３に伝達され、板
材２の折曲力とされるため、板材２の板厚が比較的厚い
場合や、折曲長さが長い場合には大きな駆動力と直径の
大きなエキセン装置４とエキセン内輪７を必要とする。

このため、大きなモータとエキセン装置４などを配設す
るための大きなフレーム６を必要とし、機構が複雑かつ
大がかりとなり装置コストの高いものとなっていた。

更に、可動金型３の往復動を規制するガイド５によって
、ガイド５の軸方向と直角方向の動きを充分に規制する
ことは、ガイド５の摺動部に微妙な一定のクリアランス
を必要とするため困難であった。また、後述する油圧方
式に比べ比較的簡便な機構の割に故障が多いという問題
があった。

しかも、構造上エキセン装置４では大きな力を伝達する
ことが出来ないため、可動金型３による加圧力が小さく
板材２の折曲部の曲率半径は大きいものであった。

板材２の折曲部の曲率半径を充分小さくするため、また
精度を上げるには、固定金型１と可動金型３との押圧力
を大きくする必要がある。そこで、エキセン装置４に代
えて、比較的高加圧力が得られる油圧シリンダが用いら
れることとなる。

しかし、油圧シリンダは大きな力が得られる反面、−層
大きなフレーム６と強度の高い金型１゜３を必要とする
とともに装置全体が大きくなり、また油圧機器を制御す
る制御装置などの全体のコストが高くかつ構造上微調整
の複雑困難なものとなっていた。しかも、折曲部の曲率
半径が比較的大きくても良い精度のラフな製品、たとえ
ば建築用内外装材などにあっては非常に高価な従来の油
圧式折曲装置を使用するのは製品コストを上昇させるだ
けで必要性がなく却って無駄であった。

そこで、本発明者は従来の薄板用とされているエキセン
形の板材折曲機と比較してコスト、便宜性、折曲力、精
度の向上を図り、尚かつ構造を簡略化し、部品点数、駆
動部、摺動部を極力減らした再調整や故障のすくない耐
久性のある板材折曲機を得ることを目的に鋭意、研究を
重ねた結果、従来にない新規な着想を得て本発明に至っ
たのである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る回動式板材折曲機の要旨とするところは、
板材を任意の角度のＶ型に折り曲げる折曲機であって、
（ａ）固定金型を取付ける金型取付は部を備えたベース
と、（ｂ）前記固定金型と相対向し押圧して板材を任意
の角度のＶ型に折り曲げる可動金型を取付ける金型取付
は部を備え、前記ベースに回動可能に設けられた回動ア
ームと、（Ｃ）前記可動金型を前記固定金型の方向に押
圧させるように回動アームを回動させる駆動手段とを備
えて構成したことにある。

また、本発明に係る回動式板材折曲機において、特に好
ましい形態として、前記回動式折曲機の回動アームの回
動中心が、可動金型と固定金型とによって板材が挟まれ
、該板材が折り曲げら°れる折曲開始点と折り曲げが終
了する折曲終了点とを結ぶ線分のほぼ二等分線上にある
ことを要旨とするものである。

〔作　用〕

かかる本発明の回動式折曲機によれば、ベースに取付け
られた固定金型と回動アームに取付けられた可動金型と
が、駆動手段によって押圧させられる。固定金型の上に
設置された板材に対して可動金型は円弧を描きながら接
近して押圧し、固定金型と可動金型とによって挟まれた
板材は塑性変形により折り曲げられる。

その際、板材と回動アームの回動中心との位置関係から
、可動金型は板材に対して回動アームの半径方向に若干
のすべりを伴うこととなる。しかし、回動アームの腕の
長さは、固定金型と可動金型とによって板材が塑性変形
させられる折曲開始点と折曲終了点との線分の長さに比
較して充分長く、折曲開始点と折曲終了点との間におけ
る可動金型の運動はほぼ直線運動と見做し得るものであ
る。換言すれば、可動金型の回動アーム半径方向のすべ
りはほとんど無視でき、ズレのない精度の高い折曲製品
を得ることができる。

特に、回動アームの回動中心を、折曲開始点と折曲終了
点とを結ぶ線分のほぼ垂直二等分線上に配置することに
より、可動金型は折曲開始点から垂直二等分線上までは
半径方向外側へ押し出すように動き、次いで垂直二等分
線上から折曲終了点までは半径方向内側へ引き込むよう
に動くこととなる。したがって、可動金型の回動アーム
半径方向の動きは板材に対し押しと引きの相殺運動とな
り、計算上の数値よりも実質的な数値は小さく、実際的
にはより一層、精度の高い折曲製品を得ることができる
。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づき、詳しく説明する
。

第１図及び第２図に本発明に係る回動式板材折曲機１０
を示す。回動式板材折曲機１０はベース１２と、回動ア
ーム１４と、駆動手段１６とから構成されている。

ベース１２は鋳物あるいは鋼によって構成された構造体
であり、家屋床面に設置されている。ベース１２には固
定金型１８を取付けるための金型取付は部２０と、回動
アーム１４を回動可能に取付けるヒンジ部２２とが設け
られている。

金型取付は部２０は固定金型１８の自重と固定金型１８
に作用させられる力とに耐え得る大きさと強度を備え、
必要に応じて折り曲げる板材の角度法めの調整が金型取
付は部２０によってなされる。固定金型１８は概ねＶ溝
形状の成形部を備え、■溝の幅、角度、形状は板材性状
による剛性やスプリングバックの量などを考慮して経験
によって定められている。

ヒンジ部２２は折り曲げるべき板材２６の寸法を考慮し
て固定金型１８から所定の間隔をあけて設けられ、回動
アーム１４を回動可能にベース１２に固定している。ヒ
ンジ部２２のピン２８の直径は折り曲げる板材２６の厚
みや折曲長さや材料の抗張力などから、作用させられる
最大剪断応力に充分耐える径と面長さとが設定されてい
る。

ヒンジ部２２に回動可能に固定された回動アーム１４は
、ヒンジ部２２から他端に設けられた金型取付は部３０
へ行くにしたがい断面係数が小さくなるように構成され
ている。回動アーム１４に作用する曲げモーメントは金
型取付は部３０からヒンジ部２２へ行く程大きくなり、
ヒンジ部２２で最大曲げモーメントが作用するからであ
る。

回動アーム１４の他端に設けられた金型取付は部３０は
容易に変形し得ない剛体構造とされ、回動アーム１４に
螺着あるいは溶着、嵌め合いなどによって固着されてい
る。金型取付は部３０の固定金型１８に対向する面には
、可動金型２４がボルトなどの所定の治具金具により取
付けられている。可動金型２４はその先端部が固定金型
１８の■溝部に突入させられ、固定金型１８と可動金型
２４との間に設置された板材２６を押圧してＶ型に折り
曲げる。

回動アーム１４のヒンジ部２２からは、金型取付は部３
０と反対方向に受荷部材３２が一体的に設けられている
。受荷部材３２はベース１２との間に配設された油圧シ
リンダ３４とともに回動アーム１４を回動させる駆動手
段１６を構成している。受荷部材３２とベース１２との
間には図示しない引張コイルスプリングが配設されてい
て、常時、受荷部材３２は仮想線で示すようにベース１
２側へ引っ張られている。なお、引張コイルスプリング
に替えて補助シリンダを配設し、補助シリンダによって
強制的に回動アーム１４を開口させるように構成しても
良い。一方、油圧シリンダ３４のピストンロッド３６の
先端は受荷部材３２の下面に当接させられていて、図示
しない油圧ポンプにより圧送されてきた油圧により受荷
部材３２を介して回動アーム１４を回動させるようにさ
れている。

かかる本実施例の回動式板材折曲機１０において、可動
金型２４とヒンジ部２２の回動中心との“距離と、ヒン
ジ部２２の回動中心と受荷部材３２のピストンロッド３
６からの受荷位置との距離の比を仮に２対１に設定した
場合、油圧シリンダ３４の能力は板材２６の折曲に必要
な力の２倍を要することとなる。板材２６の折曲力は、
板材２６の厚みや折曲面長さ更には性質などによって異
なるが、実際上概ね１〜８０ｔｏｎ程度で良く、油圧シ
リンダ３４はその能力が２〜１５０ｔｏｎ程度のものを
使用し得て、また必要に応じて油圧シリンダ３４を複数
設けて所定の能力を得ることとなる。

また、油圧シリンダ３４から押出されるピストンロッド
３６の長さの２倍の長さが可動金型２４と固定金型１８
との間に確保し得て、複数工程で加工された板材２６の
挿着や取り出し作業などが従来より遥かに容易となる。

第３図に示すように、本発明に係る回動式折曲機の回動
アーム１４はヒンジ部２２の回動中心Ｏから可動金型２
４までの距離は、板材２６の規格幅は通常９１４ｍｍ又
は１０００ｍｍであることから実用的にその２分の１程
度で良く、７００ｍｍまでで設定し得る。一方、固定金
型１８の上に設置された板材２６を可動金型２４により
折り曲げを開始する折曲開始点Ｘと折り曲げが終了する
折曲終了点Ｙとの距離は実用経験上約１０ｍｍまでであ
る。

回動アーム１４の回動中心Ｏが固定金型１８に対して如
何なる位置にあるかは、可動金型２４の板材２６に対す
る動きと関連する。

たとえば、第４図に示すように、折曲開始点Ｘが図中点
Ａにあり、折曲終了点Ｙが図中点Ｂにあるとき、可動金
型２４は板材２６を回動アーム１４の半径方向外側へ押
し出すように動くこととなる。また、折曲開始点Ｘが図
中点Ｂにあり、折曲終了点Ｙが図中点Ｃにあるとき、可
動金型２４は板材２６を回動アーム１４の半径方向内側
へ引き込むように動くこととなる。いずれの場合におい
ても、上述の条件で可動金型２４は回動アーム１４の半
径方向に約０．０７　ｍｍ移動するのみで、はとんど無
視することができる程度である。

特に、第３図に示すように、回動アーム１４の回動中心
Ｏを折曲開始点Ｘと折曲終了点Ｙとを結ぶ線分のほぼ垂
直二等分線上にあるようにすると、可動金型２４の回動
アーム１４の半径方向の移動は０．０２ｍｍ以下であり
、尚且つＸ−８間は板材２６を押出し、Ｂ−Ｙ間は板材
２６を引き込むように作用し、可動金型２４の動きは実
際上、直線運動と見做すことができる。

以上、詳述したところから明らかなように、本実施例に
係る回動式板材折曲機１０は構造上精度の高い実用的折
曲加工を行うことができる。

ところで、板材２６に折曲加工を施す場合、可動金型２
４を折曲開始点Ｘの直前に止めて、板材２６の位置決め
をする必要性がある。そこで、油圧シリンダ３４に圧送
される油量を二段階に制御し得るようにするのが好まし
い。この場合、まず可動金型２４が折曲開始点Ｘにくる
までは急速に油を圧送し、折曲開始点Ｘの直前で油の圧
送を停止して板材２６の位置決めをし、その後は徐々に
油を圧送して板材２６に折曲加工が施される。更に、稼
動金型２４の上昇工程もこれにならえば、加工を伴わな
い可動金型２４の移動時間を短縮でき、生産性が向上し
得ることとなる。

以上、本発明の一実施例を詳述したが、本発明はその他
の形態でも実施し得るものである。

たとえば、第５図に示すように、油圧シリンダ３８のピ
ストンロッド４０を滑節４２で折曲可能に構成するとと
もに、滑節４２に油圧シリンダ４４を設けて、その油圧
シリンダ４４によりピストンロッド４０の滑節４２にお
ける折り曲げを制御し得るように構成しても良い。

本例によれば、油圧シリンダ４４によって油圧シリンダ
３８のピストンロッド４０が実線で示す直線状に伸ばさ
れたとき、可動金型２４が板材２６の折曲開始点の直前
に停止させられる。その状態で板材２６の位置決めが為
され、次いで油圧シリンダ３８からピストンロッド４０
が押出されて板材２６に折曲加工が施される。

板材２６の折曲加工終了後、可動金型２４が折曲開始点
にまで戻った時点で油圧シリンダ４４のピストンロッド
が延び出され、油圧シリンダ３８のピストンロッド４０
が滑節４２で折り曲げられる。ピストンロッド４０が仮
想線で示す位置に折り曲げられると、仮想線で示すよう
に可動金型２４は急速且つ任意の設定位置まで固定金型
１８の上空に振り上げられ、複数工程折り曲げられた製
品である板材２６の取り出しが容易にされる。

また、第６図に示すように、回動アーム４６を回動させ
る油圧シリンダ４８は回動アーム４６七ベース５０との
間に挟まれた位置に配設し、油圧シリンダ４８の引張力
によって可動金型２４を固定金型１８に押圧させるよう
に構成しても良い。

以上の実施例において、回動アームを回動させる駆動手
段として油圧シリンダを用いていたが、その他油圧以外
の液圧を利用したシリンダでも良く、更にその手段でも
可能である。

たとえば、前述の第６図において、油圧シリンダ４８に
替えてエキセントリック機構を採用することも可能であ
る。

また、第７図に示すように、ベース５２上に減速動力伝
達装置５３をヒンジ５４により回動可能に設け、その減
速動力伝達装置５３に突設させた雄螺子部材５６をモー
タ５８にて回転させるように構成するとともに、回動ア
ーム６０に設けられた受荷部材６２にヒンジ６４を介し
てｄ（を螺子部材６６を設け、雄螺子部材５６と雌螺子
部材６６とを螺合させて、駆動手段６８を構成しても良
い。

本例においては、モータ５８により雄螺子部材５６が位
置固定に回転させられることによって、ＩＪｊ【螺子部
材５６と螺合させられた雌螺子部材６６が上下動させら
れることとなる。

更に、第８図に示すように、図示しないモータによりエ
キセンシャフト７０を回転させるように構成するととも
に、エキセンシャフト７ｏのピン７２と、回動アーム７
４の受荷部材７６に設けられた係合孔７８とを係合させ
、これにより駆動手段８０を構成することも可能である
。エキセンシャフト７０によって大きな力を伝達させる
のは不合理のようではあるが、軽荷重である場合などに
利用し得ることとなる。

更に、第９図に示すように、回動アーム８２とその回動
アーム８２をベース８４に回動可能に取付けるシャフト
８６とを一体的に固定し、そのシャフト８６をたとえば
図示しない液圧シリンダ液圧モータあるいは電動モータ
とギヤ、クランク機構等との組み合わせなどによる軸回
転機構によって回動させ、もって回動アーム８２を回動
させるように構成しても良い。

また、シャフトと回動アームとを固定せず、回動アーム
のみを前述の方法でシャフトと摺動駆動させることも可
能である。

その他、第１０図に示すように、回動アーム８８を回動
させる油圧シリンダ９０をベース９２内に配設し、本発
明に係る回動式板材折曲機のコンパクト化を図るなど、
本発明折曲機は種々の形態に設計し得るものであるのは
勿論である。

以上、いずれの実施例においても、ヒンジ部におけるシ
ャフトと回動アームとの摺動角度は約１０度前後であり
、摩擦面積が少なく焼付き等の不具合が生ずることはな
い。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明した
が、本発明に係る回動式板材折曲機は上述の実施例に限
定されるものではない。たとえば、油圧シリンダなどの
駆動手段を複数設けることは可能であり、折曲長さが長
いものについては好ましい。この場合、可動金型による
押圧力のバランスを取るためには、駆動手段は２つであ
るのが好ましい。

また、固定金型や可動金型の形状、構造については図示
するものに限定されないことは勿論である。更に、回動
アームやベースの構造などについても、折り曲げるべき
板材の材質や折曲長さなど、折曲機の設定条件に基づい
て種々設計し得るものである。

更に、金型取付は部は油圧機構あるいは螺子やテーパ一
部材などの機械的機構などによって三次元的に位置調整
ができるようにしたり、また、固定金型の水平度や固定
金型と可動金型との平行度やクリアランスの微調整がで
きるようにする等、その他従来から公知の調整機構を採
用し得ることは当然である。

更に、本発明に係る回動式板材折曲機をユニット化し、
通常単一で稼動させられる２台の回動式板材折曲機を他
機種間で同時に連動させて長尺の板材を一度で折り曲げ
る等、システム化することも可能である。また、板材の
設定位置を定めるハックゲージ等、便宜性を向上させる
ための補助装置を配設し得るものであることは勿論であ
り、更に、板材を切断するための切断装置を取付は得る
ように構成することも可能である。

その他、可動金型に■溝を備えたダイスを、方固定金型
に可動金型の■溝に突入させられるポンチをそれぞれ取
り付ける等、絞り、打抜き等の作業も可能であるなど、
本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識
に暴づき種々なる変形、改良、修正を加えた形態で実施
し得るものである。

〔発明の効果〕

かかる本考案の回動式板材折曲機はベースと回動アーム
とその回動アームを回動させる駆動手段とから構成され
、従来の板材折曲機と比較して構造が大幅に簡略化され
ているため、装置コストが大幅に低減でき、もって製造
コストの低減を図ることが可能となる。また、機構上僅
かに摺動する回動摺動部があるのみで、回転摺動部や直
線運動への案内摺動部などがないため、装置の精度や耐
久性がより長く保たれ、且つ構造上より高い押圧荷重を
確保でき得ることとなる。

更に、回動アームに固定された可動金型は、その可動金
型が板材に折曲加工を施す作動区間においては、はぼ直
線運動を示し、精度の高い折曲加工を行うことができる
。しかも、必要に応じて回動アームを大きく回動させて
、可動金型と固定金型とを大きく引き離すことができる
ため、複数工程での折曲加工後の製品板材をも容易に挿
着しまた取り出すことができ、更に一工程内で回動スピ
ドや停止位置の設定変更が任意にできるなど、本発明は
回動式構造のため従来の折曲機にはない優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る回動式板材折曲機の一
実施例を示す図であり、第１図は正面図第２図は平面図
である。第３図及び第４図はそれぞれ、本発明に係る回
動式板材折曲機の作動を説明するための説明図である。 第５図、第６図、第７図、第８図、第９図及び第１０図
はいずれも本発明に係る回動式板材折曲機の他の実施例
をそれぞれ示す正面図である。 第１１図は従来の板材折曲機の一例を示す正面図である
。 １０；回動式板材折曲機 １２．５０，５２，８４．９２；ベース１８；固定金型 ２０；金型取付は部 ５６；雌螺子部材 ５８；モータ ６６；雌螺子部材 ７０；エキセンシャフト ２２；ヒンジ部 ２６；板材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）板材を任意の角度のＶ型に折り曲げる折曲機であ
   って、 固定金型を取付ける金型取付け部を備えたベースと、 前記固定金型と相対向し押圧して板材を任意の角度のＶ
   型に折り曲げる可動金型を取付ける金型取付け部を備え
   、前記ベースに回動可能に設けられた回動アームと、 前記可動金型を前記固定金型の方向に押圧させるように
   回動アームを回動させる駆動手段とを備えて構成したこ
   とを特徴とする回動式板材折曲機。
2. （２）前記請求項第１項に記載の回動式板材折曲機にお
   いて、 前記回動アームの回動中心が、可動金型と固定金型とに
   よって板材が挟まれ、該板材が折り曲げられる折曲開始
   点と折り曲げが終了する折曲終了点とを結ぶ線分のほぼ
   垂直二等分線上にあることを特徴とする回動式板材折曲
   機。