JPS61229424A - ベンデイングロ−ルによる円弧曲げ方法および制御装置 - 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〕 この発明は、ベンディングロールによる円弧曲げ方法お
よびその方法の実施に用いる制御装置１こ関するもので
ある。

〔従来の技術〕

２本の平行なベンディング用下ロールの上方に、これと
平行な１本のベンディング用上ロールを配置し、下ロー
ルと上ロールの間に鋼板を供給して鋼板に曲げ加工を施
すことにより鋼製７Ｎｌｌイブを成形するベンディング
ロールによるノ寸イブ成形方法は従来から知られている
。

従来公知の成形方法として、先にこの出願の発明者が特
許出願している特開昭６０−２４２２５号公報に示すも
のがある。この公報に開示の成形方法においては、上ロ
ールを前後いずれかに片寄らせた非対称位置に配置する
ことにより、上ロールを鋼板上に下降させた場合に、鋼
板が腰折れせず、精度の高い鋼製パイプを製作できるよ
うにしたものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の発明においては、上ロールをいずれか一方の下ロ
ール側へ片寄らせる距離は、鋼板の厚さに応じて適当に
設定すればよく、特に限定されたものではない。すなわ
ち、添付の第２０図に示すように、上ロール１を前方へ
距離ｄだけ片寄らせた場合、１パス終了後において鋼板
３の後端部３ｂが未加工部分として残るため、前端部３
＠の未加工部分と合わせてそれぞれ追加的に加工を施し
、所要の円弧に仕上げる必要がある。また、第２１図に
示すように、後方へ距離ｄだけ片寄らせた場合は、円弧
部の成形を終了したのち、後端部３ｂのプレス曲げを行
なうために、上ロール１を第２２図に示すように、後端
部３ｂの中間点３に移動し、その点においてプレス曲げ
を行なうようにしていたので、円弧部との境界点すにお
いて、いわゆる２番（不十分な成形部）が残る問題であ
った。この２番を無くしようとすると、更にプレス曲げ
を繰返えす必要があった。

以上のごとき操作を、従来は鋼板の加工状況を観察しな
がら手動により駆動装置のスイッチを入切りして行なっ
ていたので、相当の熟練を要し、また非能率的であった
。そこで、自動的に駆動するようにしようとする場合、
第２０図のように、上ロール１を前方へ片寄らせる方法
によると、前述のように前端部３ａと後端部３ｂの画部
分において追加的な加工が必要となるため、制御が複雑
になる問題がある。また１、第２１図のように後方へ片
寄らせる方法であっても、端部に詔いて数回のプレスが
必要となる場合があり、この場合も制御が複雑になる問
題がある。

そこで、この発明は加工工程の前半においては上ロール
を後方へ片寄らせ、また後半においては前方へ片寄らせ
、しかもその片寄り距離を一定の同一距離に限定すると
ともに、円弧曲げ加工の終了点を一定位置に定め、その
終了点においてプレス曲げを行なうようにすることによ
り、成形のための制御を容易にし、均一な精度をもった
円弧曲げ製品を製作できるようにすることを目的とする
。

なお、この発明（ｑおいて円弧曲げとは、鋼板を一定の
円弧をもつように成形することを意味するだけでなく、
鋼板をわん曲してその両端を突き合わせてパイプ状に成
形することも意味する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するためにこの発明は鋼板１３を前
進させながらこれに圧接せしめた上ロール１２を下降さ
せ、所定高さでその下降を停止することにより、スパイ
ラル部１３ａとこれに連続した円弧部１３ｂを成形し、
更に円弧部１３ｂの成形終了位置から上ロール１２によ
りプレス曲げを行な　　　・う前半工程と、上ロール１
２を上記の所定高さに保持して鋼板１３を後退せしめ、
上記スパイラル部１３ａと未加工部１３Ｃを円弧部１３
ｂに成形し、更に上記と同様のプレス曲げを行なう後半
工程を実施するに際し、前半工程において上ロール１２
を両ロール１１’、１１’間の中心から後方へ一定距離
ｄ□だけ片寄らせ、後半工程においても上ロール１２を
上記と同じ距離ｄ１だけ前方へ片寄らせて各工程を実施
し、前記工程の円弧部１３ｂの成形終了点ｊを鋼板１３
の後端まで一定距離ｄ３を残す位置に定め、これらの距
離ｄ１　＊　ｄ３を以下のように設定したものである。

記 距離ｄ１：鋼板１３を圧延せず、かつ送りに必要な摩擦
力が得られる距離。

距離ｄ３：上ロール１２の１回のプレス曲げにより鋼板
１３の端的げが可能な距離。

また、上記の方法を実施する手段として、ベンディング
ロールの下ロールＮ、１１の回転数設定器５１および上
ロール１２の昇降量、昇降速度、設定器５２および前後
移動量設定器５３を設け、これらの設定器５１〜５３に
よって設定された数値にもとづいて各ロール１１．１１
：　１２の駆動装置４０．２４．３９を一定のシーケン
スに従って制御するシーケンス制御装置５４を設けるこ
とにより制御装置を構成したものである。

〔実施例〕

第１図から第１２図はこの発明の成形方法を工程順に示
すものである。工程は鋼板１３を前進過程において曲げ
加工、を施す前半工程と、その後退過程において曲げ加
工を施す後半工程とからなる。

−前半工程− 第１図に示すように、前方下ロール１１と後方下ロール
１１の上部にこれらと平行に上ロール１２を配置したベ
ンディングロールにおいて、上ロール１２を両下ロール
１１．１１’ｌａｌの中心線！より一定距離ｄ１だけ後
方へ片寄らせる（この距離ｄ１については後述する。） 上記のベンディングロールにおいて、鋼板１３を後方下
ロール１１′から前方下ロール１１の方向に供給し、前
方下ロールの更に前方に配置されたストッパー１４に鋼
板１３の前端を当て、鋼板１３の姿勢を正しく保持する
。ストッパー１４は装置のフレームの一部１５に、前方
下ロール１１と平行に固定される。

上記の状態から第２図に示すように、下ロール１１．１
１’を停止させた状態において上ロール１２を下降せし
め、鋼板１３を押し曲げてその先端をストッパー１４か
ら外す。この場合の上ロール１２の基準位置からの下降
高さｘｌは、上ロール１２と下ロール１１．１１′間で
鋼板１３を移行させるに必要な摩擦力を得る位置までで
ある。この場合、上ロール１２が後方へ距離ｄ１だけ片
寄っているので、上ロール１２を中心線ｌ上において下
降させる場合に比べ少ない下降量で大きな摩擦力が得ら
れ、鋼板１３に腰折れを生じさせない。

次に、第３図に示すように、下ロール１１．１１’を前
方に回転させることによって鋼板１３を前進させ、これ
にローリング加工を施すと同時に、上ロール１２を前記
の高さｘｌからｘ２に少しづつ下降させる。この下降速
度と下ロール１１．１１’の送り速度の相対的な速度差
により、スパイラル部１３ａが形成される。このスパイ
ラル部１３課は曲率半径が次第に小さくなる部分であり
、不完全な円弧をなす。上ロール１２の下降速度は、鋼
板１３に腰折れを生じさせない範囲で設定される。

なお、鋼板１３の前端部は未加工部１３Ｃとして残され
る。

次に、上ロール１２を高さＸ２で停止させたのち、引続
き下ロール１１．１１’を前方に回転させると、第４図
に示すように、一定の曲率半径Ｋをもった円弧部１３ｂ
が形成される。この場合の曲率半径には、製品の仕上が
り曲率半径に一致する。

第４図の状態における拡大図を第１３図に示す。

第１３図は前述の距離ｄ１の大きさの設定要領を示して
いる。すなわち、距離ｄ１が大きすぎると押圧力が過大
になって鋼板１３が圧延され、また小さすぎると摩擦力
が不足し送りをかけることができない。したがって、距
離ｄ１は鋼板１３を圧延せず、かつ送りに必要な摩擦力
が得られる距離に設定される。このような条件を満す距
離ｄ１は、鋼板１３の厚みちおよび円弧部１３ｂの曲率
半径によって異なるので、−律に定めることはできない
が、経験的に図示の距離ｄ２を３【〜５ｔに設定すると
、通常上記の条件を充足することがわかっている。

距離ｄ２は、鋼板１３の後端側未加工部１３ｄと後方下
ロール１１′との接点りと、鋼板１３の外面上の点１間
の距離であり、点ｉは上ロール１２と円弧部１３ｂとの
接点ｊと、円弧部１３ｂの中心ｅとを結ぶ直線ｍの延長
線が、鋼板１３の外面と交わる点である。なお、接点ｊ
は円弧部１３ｂ′　の成形終了点である。

上記の状態から更に加工を進め、第５図に示すように、
鋼板１３の後端が所定の位置に達した時に下ロール１１
．１１’を停止する。この停止位置は第５図を拡大して
示す第１４図において、距離ｄ。

として示す範囲である。距離ｄ３は、円弧部１３ｂの中
心ｅと後方下ロール１１′の中心【とを結ぶ直線ｎがそ
のロール１１′の外周面と交わる点にと、前記の点ｉ間
の距離であり、またこの距離ｄ３は、円弧部１３ｂの成
形終了点ｊから鋼板１３の後端までの最大の距離でもあ
る。

鋼板１３の後端が直線ｎを越えて距離ｄ３の範囲に入っ
た状態で下ロール１１．１１’を停止し、そのま＼上ロ
ール１２を高さｘ３まで下降してプレス曲げを施すと、
上ロール１２の１回の下降により円弧に成形される。

また、第１３図および第１４図において、鋼板１３の後
端が点りを越え点ｋに接近し、互に点ｋを越えるように
移動すると、中心ｅの位置もわずかに偏位するので、点
にの位置が偏位するが、その偏位置は微小であるので通
常はこれを無視しても差支えない。しかし、厳密性が要
求される場合は、中心ｅの偏位を考慮して距離ｄ３を定
める必要がある。

□後半工程□ 後半工程は、第７図に示すように、上ロール１２を前述
の高さｘ２に保持した状態で、中心線ｌから前方下ロー
ル１１側へ前述の距離ｄ、だけ片寄らせる。

上ロール１２を前方へ移動させる際、鋼板１３の支持力
が一時的に解除されるが、鋼板１３の前端側未加工部１
３Ｃの長さ、スパイラル部１３ａの長さ、およびスパイ
ラル部１３２の各部の曲率半径を適当に設定することに
より、両下ロール１ｉ、１１’上に載った半加工状態の
鋼板１３はバランスを保ち、その姿勢が崩れることはな
い。

上記のように、上ロール１２を前方下ロール１１側へ移
動させ、次に第８図のように両下ロール１１．１１′を
後方へ回転させることによって鋼板１３を後退させると
、円弧部１３ｂは所定の曲率半径Ｋに仕上げられている
ので、何らの加工を受けず素通りする。スパイラル部１
３ａおよび未加工部１３Ｃが所定の曲率半径Ｋに加工さ
れる。

第９図のように鋼板１３の先端が直線ｎを越えて前述の
距離ｄ３の範囲に入ると、下ロール１１．１１’を停止
する。この直線ｎ、短距離３は前述の場合と同じである
。

そこで、次に上ロール１２を、第１０図に示すようにｘ
３まで下降させ、プレス曲げを行なう。この場合も１回
の操作で完了する。

以上の工程を終了すると、鋼板１３は全体が円弧に成形
され、また場合によっては両端が突き合ってパイプ状に
成形される。

なお、当初からパイプを成形すべく上記の工程を実施し
てもスパイラル部１３ａの一部に不十分な加工部１３ｅ
が残ることがあり、完全な円にならないので、この場合
は次の補正工程を実施する。

□補正工程□ 補正工程は第１１図のように鋼板１３を前進させて前記
の不十分な加′工部１３ｅを上ロール１２の下方１こ位
置せしめ、その状態から第１２図に示すように上ロール
１２を高さＸ、まで若干下降させると、上記部分１３ｅ
が補正されて両端部が突き合い、所要のパイプが得られ
る。

次に、上記成形方法を実施するために使用するベンディ
ング装置とそ・の制御装置について説明する。

ベンディング装置は、第１５図から第１８図に示すよう
に、ベッド２０上に平行な前後２本の下ロール１１．１
１’を軸受２２により回転自社に支持している。また、
ベッド２０に上記の軸受２２をまたぐ門形フレーム２３
．２３’を設け、各フレーム２３、２３’にそれぞれ油
圧シリンダ２４．２４装着し、そのシリンダ２４．２４
とフレーム２３．２３’に設けた上下方向のガイド溝と
により軸受２５を昇降自在に支持し、この軸受２５によ
り上ロール１２を回転自在に支持する。

第１７図に示すように、上記フレーム２３の両脚部２７
には、軸受２８を介して水平移動軸２９が貫通され、そ
の軸受２８の外側面に上記移動軸２９の大径部３ｏとの
境界をなす段部３１を係合し、フレーム２３に対する水
平方向への移動を阻止する。また、上記大径部３０はキ
ー溝３０を有し、ベッド２ｏの一部に突設したキー３２
を有する軸の下端とベッド２０との間には、間隙ｇ１が
設けられており、このフレーム２３にベッド２０の外側
面に軸支された油圧シリンダ４０のピストンロッド４１
を軸着している（第１５図、第１６図）。上記の油圧シ
リンダ４０を作動させることにより、フレーム２３を移
動軸２９の周りで回転させ、外方へ傾動させることがで
きる。

また、上記フレーム２３の上ロール支持用軸受４２に挿
入される上ロール１２の一端には、第１８図に示すよう
にスリーブ４３が嵌着され、そのスリーブ４３と軸受４
２の間に所要の間隙ｇ２を設け、フレーム２３の傾動時
に上ロール１２の一端から自由に抜は出又は逆に自由に
挿入できるようになっている。

他方のフレーム２３′の側方には第１５図に示すように
駆動モータ４４と減速装置４５が設けられ、歯車４６を
介して下ロール１１．１１’に駆動力を伝達するように
なっている。また、上ロール１２の端部に設けられたア
ーム４７の先端は、ベッド田に設けられた支持装置４８
に連結され、これにより一方のフレーム２３を上ロール
１２の一端から抜き出した際フレーム２３′の両側にお
いてバランスを保つ。

以上の構成からなるベンディング装置は、以下の制御装
置により制御される。

第１５図に示すコントロール装置５０は、数値設定器５
１．５２．５３と、シーケンス制御回路５４を有する。

数値設定器５１は下ロール１１．１１’　の回転数Ｎ、
　、　Ｎ２．　Ｎ３を設定するものであり、その回転方
向はＮ１．Ｎ３が正転、Ｎ２が逆転である。また数値設
定器５２は、上ロール１２の昇降量Ｘ□、Ｘ２゜Ｎ３．
Ｘ、を設定するものである。この場合ｘ１から入に下降
する場合に限り適宜変更できる下降速度Ｖ□が設定され
る。その他の昇降の場合は、一定の昇降速度Ｖ０に設定
される。数値設定器５３は、上ロール１２の前後移動量
ｄ１を設定するものである。

これらの設定値はシーケンス制御回路５４に入力される
。

下ロール１１．１１　　は駆動モータ４４によって回転
されるとともに、その回転数は軸受２２を下ロール１１
間に設置した回転検出器５５によって検出される。また
下ロール１１．１１’の前後移動はモータ３９の駆動に
よって行なわれ、その移動量ｄ１はベッド２ｏに設けた
ポテンショメータ５６によって検出される。上ロール１
２の昇降は、油圧用モータ５７、油圧ポンプ５８、ソレ
ノイドバルブ５９分流器６１を含む油圧系により油圧シ
リンダ−２４を駆動することにより行なわれる。また、
ソノ昇降量はフレーム２３に取付けたポテンショメータ
６０により検出される。上記の各モータ３ａ４４および
ンレノイドバルブ５９の駆動はシーケンス制御回路５４
から行なわれ、また回転検出器５５および各ポテンショ
メータ５６．６０の検出値は、シーケンス制御回路５４
に入力される。

第１９図は上記シーケンス制御回路のフローチャートで
あり、各数値設定器５１．５２．５３により所定の数値
が設定され、その設定値に従って下ロール駆動モータ４
４、上ロール昇降シリンダ２４、上ロール前後移動モー
タ３９が一定のシーケンスで駆動される。このシーケン
スは、先に成形方法として説明した前半工程、後半工程
、補正工程の順に進行する。ただし、補正工程は省略す
る場合がある。

〔効果〕

以上のように、この出願の方法の発明は、上ロールを前
半工程および後半工程において前方または後方へ片寄ら
せる距離ｄ、を等しく設定し、また各工程の終了時にお
ける鋼板の停止位置を所定の距離ｄ３内にあるよう設定
するとともに、その終了位置からそのま＼プレス曲げを
行なうようにしたので、両端部においていわゆる２番を
生じることがなく、また制御が容易になる効果がある。

また、制御装置の発明は、数値設定により同一規格の良
品を大量生産することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第１２図は成形工程図、第１３図は第４図の
場合の拡大図、第１４図は第５図の場合の拡大図、第１
５図は制御装置を備えた成形装置の正面図、第１６図は
同上の左側面図、第１７図は同上の一部省略縦断側面図
、第１８図は同上の一部省略縦断正面図、第１９図はシ
ーケンスチャート、第２０図および第２１図は従来例の
工程図、第２２図は従来例の工程の拡大図である。 １１．１１’・・・下ロール　１２・・・上ロール１３
・・・鋼板　　　　　１３ト・・スパイラル部１３ｂ・
・・円弧部　　　　１３Ｃ・・・未加工部１３ｄ・・・
未加工部　　　５１〜５３・・・数値設定器５４・・・
シーケンス制御回路 第１３図 第１４図 、　　第１７− ２゜ 第２０図 第２１図 第２２図 手続補正書（酸） 昭和６０年６月２１０ 特許庁長官　志′賀　学国殿　−１ 、発明の名称 ベンディングロールによる円弧曲げ方法および制御装置
３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　　　大阪市西区北堀江１丁目１２番１９号氏名（
名称）　　　株式会社栗本鉄工所５゜ 昭和　　　　　年　　　　　月　　　　　日　　（発送
日）別紙の通り、図面の第１３図及び匍９図を補正しま
す。 第１３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前後２本の平行な下ロール１１、１１′の上方に
   これらと平行に１本の上ロール１２を配置してなるベン
   ディングロールに鋼板１３を供給し、これに円弧曲げを
   施す方法において、鋼板１３を前進させながらこれに圧
   接せしめた上ロール１２を下降させ、所定高さでその下
   降を停止することにより、スパイラル部１３ａとこれに
   連続した円弧部１３ｂを成形し、更に円弧部１３ｂの成
   形終了位置から上ロール１２によりプレス曲げを行なう
   前半工程と、上ロール１２を上記の所定高さに保持して
   鋼板１３を後退せしめ、上記スパイラル部１３ａと未加
   工部１３ｃを円弧部１３ｂに成形し、更に上記と同様の
   プレス曲げを行なう後半工程を実施するに際し、前半工
   程において上ロール１２を両下ロール１１、１１′間の
   中心から後方へ一定距離ｄ＿１だけ片寄らせ、後半工程
   においても上ロール１２を上記と同じ距離ｄ＿１だけ前
   方へ片寄らせて各工程を実施し、前記各工程の円弧部１
   ３ｂの成形終了点ｊを鋼板１３の端まで一定の距離ｄ＿
   ３を残す位置に定め、これらの距離ｄ＿１、ｄ＿３を以
   下のように設定することを特徴とするベンディングロー
   ルによる円弧曲げ方法。 記 距離ｄ＿１：鋼板１３を圧延せず、かつ送りに必要な摩
   擦力が得られる距離。 距離ｄ＿３：上ロール１２の１回のプレス曲げにより鋼
   板１３の端曲げが完了する距離。
2. （２）ベンディングロールの下ロール１１、１１′の回
   転数設定器５１および上ロール１２の昇降量、昇降速度
   設定器５２および上ロール１２の前後移動量設定器５３
   を設け、これらの設定器５１〜５３によつて設定された
   数値にもとづいて各ロール１１、１１、１２の駆動装置
   ４０、２４、３９を一定のシーケンスに従つて制御する
   シーケンス制御装置５４とからなることを特徴とするベ
   ンディングロールによる円弧曲げ制御装置。