JPH07100543A - ロール曲げ成形加工機 - Google Patents

ロール曲げ成形加工機

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JPH07100543A
JPH07100543A JP24796793A JP24796793A JPH07100543A JP H07100543 A JPH07100543 A JP H07100543A JP 24796793 A JP24796793 A JP 24796793A JP 24796793 A JP24796793 A JP 24796793A JP H07100543 A JPH07100543 A JP H07100543A
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roll
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Koichi Nakagawa
浩一 中川
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Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ワーク(金属薄板)の直径精度を維持し、品質
を安定化し、また、生産ラインの無人化を図る。 【構成】水平な直動アクチュエータ14を前進させ垂直
なアクチュエータ18を前進させることにより、チャッ
クヘッド19にてワーク1を加圧保持する。垂直な直動
アクチュエータ4を後退させ移動板7を引き上げてピニ
オン9を回転させ、シャフト10を介してアーム12,
チャックホルダ17,チャックヘッド19を180度回
転させることにより、ワーク1を円筒状または円錐状に
ロール曲げ加工する。水平状態で重ね合わされたワーク
1の両端部を接合加工装置20により接合する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒状または円錐状の
部品(例えば製缶部品)の製作における金属薄板のロー
ル曲げ成形加工機の構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から用いられてきたロール曲げ加工
方法の一例である2本ロールによる加工装置の要部側面
図を図16に示す。図16(a)は金属薄板であるワー
クを曲げる前の側面図、(b)はワークを曲げている途
中の側面図、(c)はワークを曲げた後の側面図であ
る。
【0003】同図において、1は幅広の金属薄板である
ワーク、101は軸心位置が固定された回転体である剛
体ロール、102は剛体ロール101に対し一定圧力で
加圧密着し、剛体ロール101の回転に追従して回転を
行う弾性体ロール、103は曲げ終えたワーク1を支え
る支柱である。
【0004】上記の構成において、剛体ロール101と
弾性体ロール102とは両者間の軸心間距離を一定に保
ちながら逆方向に回転し、端部から進入してきた平板状
のワーク1を順次ロール状に曲げ加工して円筒状にし、
ワーク1を支える支柱103に引っ掛けるようにして排
出して、ロール曲げ加工を完了させていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来方法
においては、 ワーク1において平板状から円筒状に巻き癖をつけ
るのが本来の加工目的であり、そのため、ロール曲げ加
工した後の直径精度の確保がむずかしく、次の工程であ
る両端部の接合加工を行うに際しては、ワーク1の内周
面または外周面で直径寸法を矯正する治具等が必要であ
る。
【0006】 円錐状にロール曲げ加工する場合に
は、円錐状のロールが必要であり、コストが高くなる。
【0007】 単に平板状から円筒状または円錐状に
ロール曲げ加工するだけの工程であるので、次の工程で
ある両端部の接合加工を行う工程を含めると、2工程以
上の専用加工機が必要となる。
【0008】 ロール曲げ加工した後、次の工程であ
る両端部の接合加工を行う工程への移行については、自
動化機器によるワークの装着がむずかしく、無人化を図
る上で支障となっている、といった問題があった。
【0009】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであって、その主要な目的は、 (1)平板状のワークを円筒状または円錐状にロール曲
げ加工した後に、連続して両端部の接合加工が行えるよ
うにして、直径精度の確保を図り、ワークの品質を安定
させる。また、他の工程および他の専用加工機を必要と
しないようにして、無人化を図る。
【0010】(2)左右に対に位置させた回転シャフト
間を平行に保つことにより、円筒状のロール曲げ加工を
可能とし、回転シャフト間に角度をつけることにより、
円錐状のロール曲げ加工を可能とする。また、回転シャ
フト間の距離を変えることにより、円筒状または円錐状
にロール曲げ加工する製缶部品の直径を変えることがで
きるようにする。
【0011】(3)両端部の接合加工を行う加工面を円
弧をもった曲面ではなく平面とすることにより、接合加
工部の製作コストを低減化し、さらに、既存技術である
多種類の金属接合加工技術を適用できるようにする、と
いった点にある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係るロール曲げ
成形加工機は、平板状の金属薄板の両端付近を加圧保持
するチャッキング手段と、前記両チャッキング手段を互
いに近づく側にそれぞれ180度回転させる駆動手段
と、ロール曲げ加工した金属薄板の両端部を接合する接
合加工手段とを備えたことを特徴とするものである。
【0013】
【作用】平板状のワーク(金属薄板)を円筒状または円
錐状にロール曲げ加工した後に連続して両端部の接合加
工を行うため、直径精度の維持が可能であり、ワークの
品質が安定する。また、他の工程および他の専用加工機
を必要としないため、無人化が容易である。対としてあ
る駆動手段の回転軸を平行にすれば円筒状のロール曲げ
加工が可能であり、回転軸に角度をつければ円錐状のロ
ール曲げ加工が可能となる。したがって、従来例のよう
に円筒状と円錐状の2種類のロールを準備する必要がな
い。また、回転軸の間の距離を調整することで、円筒状
または円錐状のロール曲げ加工の直径を変えることが可
能となる。両端部の接合加工を行う加工面を平面とする
ことにより、接合加工部の製作コストが低減化され、さ
らに既存技術である多種類の金属接合加工方法および装
置を採用することを可能とする。
【0014】
【実施例】以下、本発明に係るロール曲げ成形加工機の
一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0015】図1は実施例のロール曲げ成形加工機の正
面図、図2はその平面図、図3はその側面図である。
【0016】図1,図2および図3において、1は幅広
の金属薄板であるワーク、2はフレーム、3はフレーム
2に取り付けられたベース、4はベース3に固定されて
上下方向に出退が可能な直動アクチュエータである。ベ
ース3はフレーム2に対して水平方向で傾動自在に装着
されている。5はリニアレール、6はリニアブロックで
あって、それぞれ並列に設けられている。リニアレール
5はベース3に固定され、リニアブロック6は移動板7
に固定されており、リニアブロック6はリニアレール5
上を摺動できるようになっている。したがって、移動板
7はベース3に対して平行に摺動可能となっている。ま
た、移動板7を直動アクチュエータ4に接続することに
より、移動板7は直動アクチュエータ4の動きに応じて
上下移動が可能となっている。さらに、一対のラック8
とピニオン9とを設けてあり、ラック8はベース3に固
定され、ピニオン9は丸軸のシャフト10に固定されて
いる。シャフト10をガイドする軸受け11は移動板7
に固定されている。これにより、移動板7が上下に移動
すると、それに伴って軸受け11,ピニオン9も同一方
向に移動し、したがって、シャフト10は同一方向に移
動しながら、ピニオン9の回転角度と同じだけ回転する
ことになる。
【0017】このとき、図2に示すように、ワーク1を
円筒状にロール曲げ加工したときに重なり合う両端部間
の展開長さをLとすると、左右のシャフト10間の距離
はL/2とすることで、ワーク1をロール曲げ加工した
後に左右の接合すべき両端部の位置が一致することにな
る。
【0018】12はシャフト10の端部に固定されたア
ーム、13はアーム12に固定されたチャックベース、
14はチャックベース13に水平に固定された直動アク
チュエータであり、前後方向で出退が可能となってい
る。15はリニアレール、16はリニアブロックであ
り、それぞれ並列に設けられている。リニアレール15
はチャックベース13に水平に固定され、リニアブロッ
ク16はチャックホルダ17に固定されており、リニア
ブロック16はリニアレール15上を摺動可能となって
いる。したがって、チャックホルダ17はチャックベー
ス13に対して平行に摺動可能となっている。また、チ
ャックホルダ17と直動アクチュエータ14を接続する
ことにより、チャックホルダ17は直動アクチュエータ
14の動きに応じて前後移動が可能となっている。これ
により、チャックホルダ17はワーク1に対して前後方
向からの進入,退避が可能となっている。18はチャッ
クホルダ17に固定されたアクチュエータであり、上下
方向に出退が可能となっている。また、19はアクチュ
エータ18に連結されたチャックヘッドであり、アクチ
ュエータ18とともに上下に対向して配置され、アクチ
ュエータ18の動きに応じてチャッキング部の開閉が可
能となっている。
【0019】なお、部品14〜19は前後に対向して配
置されており、部品3〜19はフレーム2を挟んで左右
対称に配置されている。
【0020】次に、図4〜図7に基づいて、本実施例の
ロール曲げ成形加工機によるロール曲げ加工のプロセス
を説明する。図4はチャッキング工程を示す側面図、図
5はロール曲げ加工完了状態を示す正面図、図6は図5
の状態での平面図、図7は図5の状態での側面図であ
る。
【0021】平板状のワーク1を予め所定の位置に位置
決めしておく。そして、図4(a)に示すように、直動
アクチュエータ14の前進によりチャックヘッド19を
ワーク1の上下の位置まで移動させる。続いて、図4
(b)に示すように、上下に配置されたアクチュエータ
18が上下同時に前進し、チャックヘッド19によって
ワーク1を加圧保持する。さらに、図5に示すように、
左右の直動アクチュエータ4が後退することにより、移
動板7を引き上げる。このときの移動量は、ピニオン9
のピッチ円直径から求められる円周長の1/2とする。
すると、図6,図7にも示すように、ピニオン9は18
0度回転し、シャフト10を介してアーム12およびそ
れに付属するチャックホルダ17,チャックヘッド19
も、シャフト10の軸心を中心に180度回転し、ワー
ク1に対するロール曲げ加工を完了させ、両端部の接合
加工ができる姿勢を保つ。
【0022】次に、図8に基づいて、本実施例のロール
曲げ成形加工機によるワーク1の両端部の接合加工につ
いて説明する。図8に示すように、ワーク1の両端部が
重なり合う部分で、上下から接合加工装置20により接
合を行う。なお、接合加工方法および装置の詳細につい
ては既存技術であり、多種類の金属接合加工方法および
装置の採用が可能であって、特に限定するものではな
い。したがって、この明細書では詳しい説明を省略する
こととする。
【0023】次に、図9および図10に基づいて本実施
例のロール曲げ成形加工機の原位置復帰プロセスについ
て説明する。
【0024】図9(a)に示すように、上下に配置され
たアクチュエータ18が後退し、チャックヘッド19が
ワーク1から離間する。続いて、図9(b)に示すよう
に、直動アクチュエータ14が後退し、チャックヘッド
19がワーク1よりも外側に退避する。続いて、図10
に示すように、左右の直動アクチュエータ4が前進し、
移動板7が下降することにより、ピニオン9,シャフト
10を介してアーム12が180度逆回転し、原位置に
復帰することになる。
【0025】図11は、本実施例のロール曲げ成形加工
機によるワーク1に対するロール曲げ加工のシミュレー
ションを示す。
【0026】図12は、本加工機により加工したワーク
1がいかにして真円に近づくかを示す。本加工機により
ロール曲げ加工した時点では、円筒状の天面部分1aが
円弧の曲面ではなく平面となっているため、図12のa
部において局部的に曲げ変形をきたす。しかし、これは
ワーク1がもっている許容弾性範囲内での変形であるた
め、ワーク1を加圧保持しているチャッキング部を開放
した時点で、平面部1aに矢印で示すような放射線状の
スプリングバック現象が起こり、1bで示すように円周
上に均一に拡がって変形が解消され、真円に近づくこと
になる。
【0027】次に、図13,図14に基づいて、本加工
機を用いた円錐状のロール曲げ加工について説明する。
【0028】図13はロール曲げ加工する前の状態を示
し、ワーク1は扇状に展開されている。フレーム2に対
して左右のベース3を水平方向に傾動させることによ
り、左右のシャフト10の間に一定の角度をつける必要
がある。扇状のワーク1の展開角度をθとするとき、左
右のシャフト10の間の角度は、θ/2とする。これに
より、ワーク1をロール曲げ加工したとき、左右の接合
すべき両端部の位置が一致することになる。
【0029】図14はロール曲げ加工後の状態を示し、
ワーク1は円錐状にロール曲げ加工されるが、両端部の
接合加工面は水平面を保つ。したがって、円筒状にロー
ル曲げ加工して両端部を接合加工する場合も、円錐状に
ロール曲げ加工して両端部を接合加工する場合も、同一
の接合加工装置20を用いることができる。
【0030】次に、図15の(a)〜(f)で、本加工
機により接合可能な加工例を示す。
【0031】(a)はハゼ折りカシメ、(b)は穴絞り
カシメ、(c)は突起カシメ、(d)はリベットカシ
メ、(e)はレーザー溶接、(f)はスポット溶接(プ
ロジェクション溶接)である。ただし、これらの例はあ
くまで代表的な例を示すものであり、これらに限定され
るものではない。なお、本例にはロール曲げ加工する前
の工程で、接合する部分に予備成形的な加工を施したも
のも含んでいる。
【0032】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ロール
曲げ加工に引き続いて両端部の接合加工を行うように構
成したので、ワーク(金属薄板)の直径精度を高く維持
するとともに品質を安定化することができる。また、他
の工程および他の専用加工機を必要としないため、無人
化およびコストダウンを図ることができる。ロール曲げ
加工完了時の両端部を平面とでき、接合加工を容易化し
てコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るロール曲げ成形加工機
の正面図である。
【図2】実施例のロール曲げ成形加工機の平面図であ
る。
【図3】実施例のロール曲げ成形加工機の側面図であ
る。
【図4】実施例のロール曲げ成形加工機による曲げ加工
プロセスのうちチャッキング工程を示す側面図である。
【図5】実施例のロール曲げ成形加工機によるロール曲
げ加工完了状態を示す正面図である。
【図6】ロール曲げ加工完了状態を示す平面図である。
【図7】ロール曲げ加工完了状態を示す側面図である。
【図8】ロール曲げ加工後の両端部接合加工の状態を示
す正面図である。
【図9】両端部接合加工後の原位置復帰プロセスを説明
する側面図である。
【図10】両端部接合加工後の原位置復帰プロセスを説
明する正面図である。
【図11】実施例のロール曲げ成形加工機によるロール
曲げ加工のシミュレーションを示す正面図である。
【図12】ロール曲げ加工され接合加工されたワークが
真円状態になる様子を示す正面図である。
【図13】円錐状のロール曲げ加工を行うときの加工前
の状態のロール曲げ成形加工機を示す平面図と正面図と
側面図である。
【図14】円錐状のロール曲げ加工が終了したときの状
態を示す平面図と正面図と側面図である。
【図15】実施例のロール曲げ成形加工機において接合
可能な両端部接合状態を示す断面図である。
【図16】従来から用いられてきた2本ロールによるロ
ール曲げ加工装置の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
1……ワーク(金属薄板) 2……フレーム 3……ベース 4……直動アクチュエータ 5……リニアレール 6……リニアブロック 7……移動板 8……ラック 9……ピニオン 10……シャフト 11……軸受け 12……アーム 13……チャックベース 14……直動アクチュエータ 15……リニアレール 16……リニアブロック 17……チャックホルダ 18……アクチュエータ 19……チャックヘッド 20……接合加工装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の金属薄板の両端付近を加圧保持
    するチャッキング手段と、前記両チャッキング手段を互
    いに近づく側にそれぞれ180度回転させる駆動手段
    と、ロール曲げ加工した金属薄板の両端部を接合する接
    合加工手段とを備えたことを特徴とするロール曲げ成形
    加工機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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