JPH0952126A - ベンディングロール機の製品内側支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベンディングロール機内で成形中の製品が自
重のために撓んで変形を生じるので、天井走行クレンで
吊り上げたり、内側から支持して防止しているが、成形
作業が非能率化したり、支持点が限定されて防止効果が
不十分である。 【解決手段】 ベンディングロール機１の側方にガイド
ポスト２を立設し、ガイドポスト２に案内されて昇降す
る昇降体３の中央から横架台３１を水平に突設し、該横
架台３１に取り付けた２本のアーム４２Ａ，４２Ｂの先
端へ、それぞれ被加工物Ｗを両内側で支保する受けロー
ラ４Ａ，４Ｂを同一高さに軸支すると共に、その高さと
水平位置を支持する最適の位置となるよう製品寸法毎に
自動的に調整する制御手段、具体的にはＣＰＵ５を具え
た構成とする。両側の受けローラは適正な位置に誘導さ
れ、正確に被加工物Ｗの内側で自重を完全に支えて課題
を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼板を屈曲して円筒
体に成形加工するベンディングロール機において、機内
で加工中の被加工物、および成形し終った製品を内側か
ら支持する装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ベンディングロール機によって鋼
板をトップロールとボトムロール間に挾圧して曲げ加工
を行ない、所望の直径の円筒体を成形する場合に、製品
が大型であり自重も大きいために、成形途中において撓
みが生じて目的の円筒体から歪んだ楕円状に変形するこ
とがよく見られた。とくに製品が大型化するにつれて自
重も増加するから、折角、寸法通りの円筒形に成形しな
がら自重によって撓み変形する傾向が拍車をかけ、この
傾向を阻止して正しい成形寸法を保持するために、天井
走行クレンで被加工物を吊り下げ、自重の負荷を打ち消
しながら成形するという非能率な作業を強いられてい
た。一方、この非能率な作業を課題として捉え、成形中
にベンディング中の被加工物を内側から支持して自重を
担持する方式の従来技術が提案されている。

【０００３】実公昭４６−１９７９９号公報の従来技術
は、図４（Ａ）（Ｂ）のようにベンディングロール機１
ａの側方に直立した支持枠２ａ、この支持枠に適宜の駆
動装置によって自在に昇降する昇降体３ａ、昇降体から
ベンディングロール機１ａの直上へ向けて突出する腕４
２ａ、この腕の上においてベンディングロール機の各ロ
ールと平行の軸の回りに回動自在に取り付けた受けロー
ラ４ａよりなる構成を特徴とする。この構成によって受
けローラ４ａの高さを製品に合わせた適正な位置に維持
すれば、被加工物Ｗの上側が正しい高さで支持されるこ
とにより自重のために垂れ下がって変形する虞れがなく
なり、被加工物Ｗは正しい円形に湾曲され歪みのない製
品が得られると謳っている。

【０００４】また、この従来技術の別の利点は、図４
（Ａ）の二点鎖線で示すように、若干小径の製品を製作
するときには、その直径に応じた位置まで昇降体３ａを
下げればよく、直径の異なる円筒の場合でもそれぞれ適
した高さに受けローラ４ａの高さを自由に調整できるの
で、甚だ便利であるとも記載し、この結果、従来では天
井走行クレンで被加工物Ｗを吊り上げて変形を防止して
いたので、被加工物の吊り上げ操作に手数がかかり、き
わめて非能率的であったが、これによって能率的、か
つ、安全な曲げ加工が実施できる点でも優れていると述
べている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】自重による製品の撓み
変形を防止するためにベンディングロール機のロール軸
と平行に直上から受けローラで支持する方式は、自重を
下支えする受けローラが昇降可能とは言え、トップロー
ルの直上に位置することが前提である限り、被加工物の
支持する位置はその高さが変ってもトップロール直上と
いう点に変りはない。一方、ベンディングロール機で成
形される被加工物は、当初の平板から上下のロール間に
挾圧されて順次屈曲しつつ湾曲した円弧状に上方へ送り
込まれていくのであるから、トップロール直上へ達して
円筒体を完成するまでの間にも移動と共に自らに負荷す
る重力は逐次増加し、負荷の増加と共に撓みを生じて変
形を始めることは通例の作業においてもよく見られる現
象である。この点から言えば当該従来技術は、天井走行
クレンで被加工物の端面を吊り上げ、成形の進行と共に
クレンの位置を次第にずらして適応できるという最も古
くから採用されてきた従来の方法に比べても、なお、及
ばない制約であるのではないか。すなわち、トップロー
ル直上に限定した自重の支持作用では、成形中の斜め上
方からの支持が不可能であり、直上へ達した後、さらに
増進する撓み変形しつつある半製品を最も効果的な位
置、すなわちベンディングロールの斜め上方で下支えす
ることができず、実際の製品の精度に大きなばらつきの
生じる欠点は回避し難い。

【０００６】また、この従来技術では製品の直径が変れ
ば、それに対応して適正な高さに受けローラを昇降でき
ると記載しているが、全自重をすべて下支えするために
は受けローラの高さは正確な位置にあることが必須の条
件であり、僅かの誤差があっても撓みによる変形の防止
には不十分となって設置の目的に叶う作用が期待できな
い。ベンディングロール機による製品の直径が多種類に
亘るときに、作業員の経験や勘によって適宜吊り上げ装
置を手動で操作する程度では、確実な変形防止と精緻な
寸法管理などは覚束なく、また操作する作業員の熟練度
によって製品寸法にばらつきが現われるなど、品質管理
上の課題から免れることができない。

【０００７】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、製品寸法の変動に拘わらず正確に成形進行中の被加
工物Ｗを下支えして自重の負荷による撓み変形の防止が
できる内側支持装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるベンディ
ングロール機の製品内側支持装置は、ベンディングロー
ル機１の側方にガイドポスト２を立設し、該ガイドポス
ト２に昇降自在に支持される昇降体３を取り付け、該昇
降体３からベンディングロール機のロール軸と平行な受
けローラ４をベンディングロール上へ突出する構成を基
本とし、ガイドポスト２に案内されて昇降する昇降体３
の中央からベンディングロール直上へ向けて横架台３１
を水平に突設し、該横架台３１に取り付けた２本のアー
ム４２Ａ，４２Ｂの先端に、それぞれ被加工物Ｗを両内
側で支保する受けローラ４Ａ，４Ｂを同一高さに軸支す
ると共に、前記両受けローラ４Ａ，４Ｂの高さと水平位
置を成形加工の進行に応じて適正に支持する最適の位置
となるよう製品寸法毎に自動的に調整する制御手段を伴
う構成よりなる。この構成が作動する場合、被加工物Ｗ
の寸法に適応するように昇降体３が制御された適正な高
さまで昇降し、さらに昇降体３から突設する横架台３１
に取り付けた２本のアーム４２Ａ，４２Ｂが、ピニオン
３３とラック４１Ａ，４１Ｂの制御された作動によって
水平方向の適正の位置まで移動するから、アームの先端
に装着した両側の受けローラ４Ａ，４Ｂは、正確に被加
工物Ｗの内側で自重を完全に支えて前記の課題を解決す
る。

【０００９】前記の構成において、横架台３１に２個の
ブロック３２を並列して取り付け、各ブロック３２内に
設けたピニオン３３を回転する回転軸３４の一端に駆動
モータ３５を装着し、該ピニオン３３と下面で噛合する
ラック４１Ａおよび上面で噛合するラック４１Ｂをそれ
ぞれ下面および上面へ添着したアーム４２Ａ，４２Ｂが
それぞれブロック内のガイド金具３６と摺動自在に面接
触し、受けローラ４Ａはアーム４２Ａの先端下方に、ま
た受けローラ４Ｂはアーム４２Ｂの先端上方にそれぞれ
取り付け、受けローラ４Ａ，４Ｂが同一高さで被加工物
Ｗの内側を支持するように前記両アーム間の垂直高さの
差を消去する構成が具体的には望ましい。この構成を採
れば、ベンディングロール機のロール軸方向について２
点の製品両側、すなわち４点で成形中の被加工物Ｗを支
持するから、自重を４分割して支える作用が働くので、
荷重が分散されて１箇所当りの担持すべき撓みの強さを
半減する。また、ブロック３２内のピニオン３３へ上下
から噛合する２本のアームを係合したから、アーム先端
の受けローラ４Ａ，４Ｂの両方向への移動が完全に整合
する。また、アーム４２Ａ，４２Ｂはブロック３２内の
ガイド金具３６と摺動しつつ移動するから、水平方向へ
正確に指向する。以上の作用が発揮されるから、より正
確な位置で被加工物Ｗの自重を支え、より有効に課題を
解決することができる。

【００１０】また、前記の構成における受けローラ４の
位置制御手段は、昇降体３の垂直移動量を検知するパル
スエンコーダ５１と、回転軸３４の回転数を検知するパ
ルスエンコーダ５２と、該パルスエンコーダ５１および
５２の検知量を入力して、あらかじめ指定された当該製
品寸法特有の設定条件と比較演算し、設定通りに起動
し、移動し、停止する作動信号を自動的に出力するＣＰ
Ｕ５による構成がきわめて望ましい。この構成を採れ
ば、すべての製品毎のパターンを情報として記憶し、初
期条件を入力するだけですべての行動がパターン通りに
特定の軌跡を描いて実行されので、課題の解決をより一
層容易にする特徴が現われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施
の形態を示す正面図と側面図である。ベンディングロー
ル機１はフレーム１１に１本のトップロール１２と、２
本のボトムロール１３Ａ，１３Ｂとを軸支して構成し、
該フレーム１１の側方に固着した２本の脚体２１Ａ，２
１Ｂを具えたコ字形のガイドポスト２を立設している。

【００１２】ガイドポスト２には２本の脚体２１Ａ，２
１Ｂに嵌合して昇降する昇降体３を取り付けている。昇
降体３の昇降作用は脚体の下方にそれぞれ装着した油圧
シリンダー２２の伸縮による方式を図示しているが、モ
ータで駆動されるピニオンとラックの組合わせや、サー
ボモータで駆動されるボールねじと螺合する部材の組合
わせなど、回転運動を水平運動に変換して昇降体を上下
できる方法の中から自由に選択できる。昇降体３の移動
量は検知手段２３によって常に検知されるが、この図の
例では昇降体３に取り付けたスプロケット２４、スプロ
ケット２４を軸支しているピンに取り付けたパルスエン
コーダ５１、スプロケット２４に噛合するローラチェー
ン２５とで構成している。この場合、図３に例示するよ
うにローラチェーン２５がスプロケット２４から外れる
のを防止するために、３個のスプロケットを並列してロ
ーラチェーンを交叉して巻き回す方式を採っている。

【００１３】昇降体の移動量検知手段としては、油圧シ
リンダーに直接ポテンショメーターを取り付けてもよ
く、また、駆動の方式が異なれば適宜別の方式を採っ
て、たとえばラック−ピニオン方式の回転数検出器を取
り付けるなど種々の形態から選択できる。何れの検知手
段もすべて制御手段であるＣＰＵ５へ入力する回路で結
ばれることは言うまでない。

【００１４】昇降体３からベンディングロールの直上へ
ロール軸と平行に横架台３１が突出している。横架台３
１へはこの図の例では２個のブロック３２が取り付けら
れているが、ブロックの個数は適用するベンディングロ
ール機の長さによって適宜選択して設定することが望ま
しい。それぞれのブロック３２にはピニオン３３が内蔵
され、このピニオン３３へは内部を挿通する回転軸３４
が係止しているから、回転軸３４とピニオン３３とが共
回りする。回転軸３４の一端には駆動モータ３５が取り
付けられ、他端には回転軸の回転数を検知するパルスエ
ンコーダ５２が取り付けられてＣＰＵと繋ぐ回路で結ば
れているから、駆動モータ３５の作動によって回転する
ピニオン３３の回転数は、Ａ／Ｄ変換してＣＰＵ５へ入
力される。

【００１５】ブロック３２内でピニオン３３と噛合する
ラック４１Ａ，４１Ｂを上面または下面に添着した２本
のアーム４２Ａ，４２Ｂが横架台３１から直角、すなわ
ちロール軸と直角に突出する。ブロック内での噛合の形
態は図２の断面図で例示するように、それぞれのブロッ
ク３２にはガイド金具３６が固定され、アーム４２の側
面とガイド金具３６の側面とが面接触し、ピニオン３３
と噛合するラック４１が水平方向に移動する力を受ける
と、この接触面で摺動してアームが移動する。ガイド金
具３６とアーム４２の側面間には、相互に嵌合するキー
溝３７を設けているので、アーム４２の水平方向への移
動は正確に進行する。

【００１６】アーム４２Ａ，４２Ｂの先端にはそれぞれ
受けローラ４Ａ，４Ｂが軸支されている。アーム４２Ａ
は下面に添着したラック４１Ａがピニオン３３の上部で
噛合し、アーム４２Ｂは上面に添着したラック４１Ｂが
ピニオン３３の下部で噛合しているので、水平に突出す
る両アームの高さには差が現われる。しかし、被加工物
Ｗを両サイドの内側から支持する上では支持点が同一レ
ベルにあることが求められるから、この差を吸収するた
めにアーム４２Ａの先端に取り付ける受けローラ４Ａは
下面に取り付ける一方、アーム４２Ｂの先端に取り付け
る受けローラ４Ｂは上面に取り付けて、両受けローラが
支持する被加工物との接点の高さを一致させている。

【００１７】本発明の実施の形態の動きを簡単に繰り返
すと、まず、成形加工の始めに当ってＣＰＵ５へ今回予
定する製品毎に決められたパターンが初期条件として入
力される。この入力を受けて油圧シリンダー２２の作動
信号が出力され、昇降体３が上昇を始めてその移動量は
刻々とローラチェーン２５と係合するスプロケット２４
の回転数に置き換えてパルスエンコーダ５１で検知さ
れ、回路を通じてＣＰＵ５へ入力されると、ＣＰＵが演
算し設定値と比較して目標の垂直高さに一致すると停止
信号を出力するので、この停止信号を受けた油圧シリン
ダーの作動が停止して昇降体３が設定位置に停止し、先
端に装着した受けローラ４Ａ，４Ｂが所望の高さに位置
を定める。

【００１８】ＣＰＵ５からの指令に基づいて駆動モータ
３５が起動すると、ピニオン３３が回転し、その回転量
はパルスエンコーダ５２で検知され回路を通じてＣＰＵ
５へフィードバックする。ピニオン３３と噛合するラッ
ク４１と共にアーム４２Ａ，４２Ｂが外側へ向けて移動
し、先端の受けローラ４Ａ，４Ｂの位置が該製品のパタ
ーン通りの水平位置に到達すると、ＣＰＵ５からの停止
信号が駆動モータ３５へ出力されて停止し、受けローラ
は現製品固有の正しい支持位置に停止する。

【００１９】受けローラの位置の制御は、垂直方向、水
平方向毎にそれぞれ別のパルスエンコーダの検知を受け
て別の駆動源の起動と停止の信号を介して行なうが、言
うまでもなく個別の検知値を受けたＣＰＵから一元的に
作動指令が出力されるのであるから、Ｘ軸、Ｙ軸方向へ
同時に移動が進行することを妨げるものではない。すな
わち図４で例示した従来技術のように、受けローラの移
動は単一方向だけに限定されるわけではなく、成形加工
の進行に伴って被加工物Ｗを内側から支持する最適の位
置も円弧を描いて変動していくから、その軌跡に追随し
て二次曲線的に位置を変えていく移動も、製品毎の初期
条件を入力することによって自動的に実行できる。この
ような機能は従来技術には全く望み得なかった高度で精
密なものであり、本発明の特性の一つであると言える。

【００２０】

【発明の効果】本発明の製品内側支持装置は、成形加工
して円弧状に変形していく被加工物の内側から、自重を
支えるために最適の位置へ受けローラを移動するから、
従来よりも遥かに効率的に製品の撓み変形を防止する効
果が現われる。しかも垂直、水平方向への移動は、製品
の寸法毎にマッチングするよう自動的に制御されるか
ら、加工当初に対象とする製品のパターンを指示するだ
けで、未経験者であっても容易に適切な移動の軌跡を特
定し実行することができる。この結果、作業性の大幅な
向上となりハイレベルな寸法精度の完全な維持が同時に
もたらされ、製造上、得られる利点はきわめて顕著なも
のがある。

【００２１】請求項２によってもたらされる効果として
は、４箇所で被加工物の自重を分散して支持する構成を
採れば、当然１箇所当りで担持すべき自重の負荷は軽減
されるから、支持装置の剛性などの設計諸元が有利とな
る。また、支持点が多くなるほど自重を支える水平、垂
直方向の分力が分散均等化し、撓みの防止にもより有利
な条件となる公算が大である。

【００２２】支持位置の調整をＣＰＵ５に依存すれば、
特別な場所の設定も不要であり、比較的簡単な部材の組
合わせで高度な受けローラの位置制御が常に保証される
から、振動、衝撃などが起こり得るベンディングロール
機の苛酷な運転に対しても、十分信頼できる機能を持続
する効果が伴う。特にベンディングロール機本体の作動
と関連付けて、たとえば被加工物の端面の移動と支持装
置の作動を追随するようにプログラム化すれば、最適の
支持点を求めて常に自動的に連動することも可能であ
り、職場の省人化、高能率化、製品寸法精度の飛躍的な
向上などが容易に実現し、当業界において決定的な優位
に立つ原動力となる可能性を秘めている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す正面図（Ａ）と側面
図（Ｂ）である。

【図２】同形態のうち、一部（ブロック）の縦断正面図
である。

【図３】同形態のうち、他の要部（スプロケットとパル
スエンコーダ）の拡大正面図である。

【図４】従来技術の正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）であ
る。

【符号の説明】

１ ベンディングロール機 ２ ガイドポスト ３ 昇降体 ４ 受けローラ ５ ＣＰＵ 21 脚体 22 油圧シリンダー 23 検知手段 24 スプロケット 31 横架台 32 ブロック 33 ピニオン 34 回転軸 35 駆動モータ 36 ガイド金具 41 ラック 42 アーム 51 パルスエンコーダ 52 パルスエンコーダ Ｗ 被加工物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベンディングロール機１の側方にガイド
   ポスト２を立設し、該ガイドポスト２に昇降自在に支持
   される昇降体３を取り付け、該昇降体３からベンディン
   グロール機のロール軸と平行な受けローラ４をベンディ
   ングロール上へ突出するベンディングロール機の製品内
   側支持装置において、ガイドポスト２に案内されて昇降
   する昇降体３の中央からベンディングロール上へ向けて
   横架台３１を水平に突設し、該横架台３１に取り付けた
   ２本のアーム４２Ａ，４２Ｂの先端へ、それぞれ被加工
   物Ｗを両内側で支保する受けローラ４Ａ，４Ｂを同一高
   さに軸支すると共に、前記両受けローラ４Ａ，４Ｂの高
   さと水平位置を成形加工の進行に応じて適正に支持する
   最適の位置となるよう製品寸法毎に自動的に調整する制
   御手段を伴うことを特徴とするベンディングロール機の
   製品内側支持装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、横架台３１に２個の
   ブロック３２を並列して取り付け、各ブロック３２内に
   設けたピニオン３３を回転する回転軸３４の一端に駆動
   モータ３５を装着し、該ピニオン３３と下面で噛合する
   ラック４１Ａおよび上面で噛合するラック４１Ｂをそれ
   ぞれ下面および上面へ添着したアーム４２Ａ，４２Ｂが
   それぞれブロック内のガイド金具３６と摺動自在に面接
   触し、受けローラ４Ａはアーム４２Ａの先端下方に、ま
   た受けローラ４Ｂはアーム４２Ｂの先端上方にそれぞれ
   取り付け、受けローラ４Ａ，４Ｂが同一高さで被加工物
   Ｗの内側を支持するように前記両アーム間の垂直高さの
   差を消去することを特徴とするベンディングロール機の
   製品内側支持装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において受けローラ４
   の位置制御手段は、昇降体３の垂直移動量を検知するパ
   ルスエンコーダ５１と、回転軸３４の回転数を検知する
   パルスエンコーダ５２と、該パルスエンコーダ５１およ
   び５２の検知量を入力し、あらかじめ指示された当該製
   品寸法特有の設定条件と比較演算し、設定通りに起動
   し、移動し、停止する作動信号を自動的に出力するＣＰ
   Ｕ５によることを特徴とするベンディングロール機の製
   品内側支持装置。