JPS62168616A

JPS62168616A - 数値制御ロ−ルベンデイング装置

Info

Publication number: JPS62168616A
Application number: JP1014086A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Nomura; 野村　康宏; Mitsuru Kuragano; 倉賀野　満; Junichi Ozaki; 淳一尾崎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-01-22
Filing date: 1986-01-22
Publication date: 1987-07-24

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〕本発明は、遠心送風機のケーシング周板の対数ら旋形状
加工に係り、特にフレキシブルで成形精度の良い数値制
御ロールベンディング装置に関する。

〔従来の技術〕

遠心送風機のケーシング周板（以下、周板と呼ぶ）形状
を第８図に示すが、一般に薄板を成形して得られるもの
である。この周板１は、折り曲げ部２を両側に持ち、第
９図に示すように、二枚のケーシング側板３に折り曲げ
部を内側から当てて、スポット溶接などで固定して、ケ
ーシング形状を成すものである。

この周板は、幾何的には、第１０図に示す対数ら旋形状
を基本設計寸法としており、下記の式で定義している。

Ｒ＝Ｒｏ−ｅ　　　　　　　　　　・・・（１）ただし
、Ｒｏ　：羽根車半径 θ　：巻き角（ラジアン） θ０　：巻き始め角度（ラジアン） β　：空力性能上規定される無次元数Ｒ：対数ら旋半径即ち、ら旋半径は、巻き角Ｏをパラメータとして、巻き
始め角度θ０から巻き終り角度２πの範囲で変化するも
のである。

このような対数ら旋寸法は、寸法測定が困難であるし、
成形加工も難しいので、第１１図に示すように、４ケの
近似半径（Ｒｓ〜Ｒ４）をつないで寸法設定を行ってい
る。

この周板の成形は、第１２図に示すような実物大のなら
い型４に周板素材１を６の点でクランプし成形ローラ５
をならい型４の周囲に旋回させることで行っている。ま
た、「機械工作法」　（和栗明著：養賢堂）ｐ７６〜７
７に示される例のように、曲げロール機を用いて順次擬
似半径に成形してゆく方法もある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、第１２図に示すならい型による成形方法では、
機種ごとに実物大の金型を必要とし、設計変更の都度、
金型を製作しなければならず、しかも作業段取りに多大
の工数を必要とする。

また、一般的な曲げロール機による成形では、あらかじ
め確立した作業条件、即ちロール位置。

押し付は圧力等を再現し、ゲージを当てて再げ半径を確
認しながら行っている。従って、上記の対数ら旋形状の
如き、連続的に曲げ半径を変わるものについては、間欠
的に作業条件を変更しながら成形を行わねばならず、経
験と熟練に依存している。また、加工精度を高めようと
すれば、その分だけ作業条件の変更が増え、作業工数も
増加するという問題点がある。

いずれにしても、従来の方法では、空力理論に基づいた
寸法を近似半径で製作せざるを得なかった。

本発明の目的は、ならい型に巻き付けて成形している周
板の成形を数値制御によるロール成形化し、成形半径の
寸法にフレキシブルに対応できるロールベンディング装
置を提供することにあり、専用金型の廃止による段取り
縮機を成形寸法精度の向上をあわせて実施しようとする
ものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、４本のロールによって曲げ加工を行うことを
特徴とする。

〔作用〕

上記のようにロールによる素材送り込みローラを対向配
置とし、成形曲げ半径を行うローラも送り込み方向に対
し、−軸のみの方向、実際には、対向送り軸に対して水
平位置に設定できる。従って、従来の曲げロール機に比
べ、シンプルなロール配置が可能で、自動化が容易であ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図により説明す
る。

第１図は、ロール制御方式の基本概念であり、ロール及
びワークの配置を平面図で示したものである。゛即ち、
２つの駆動ロール７と８（または、駆動ローラと従動ロ
ーラの組合せでもよい。）で、平板である周板素材１を
はさみ、送り込むと同時に、曲げロール９（自由回転可
能）を矢印方向に示したように、−軸方向にのみ制御す
ることで、周板１の曲げを行うものである。この時、曲
げロール９の制御軸の方向は、図示の通りでなくともよ
いが、数値制御を行う場合は、図のように、７−７送り
込み方向に対し、直角な方向が効率的であると考える。

また、ローラー０は、ワークの曲げ反力を受ける自由回
転ローラであり、今回のように一回の成形で所定の曲げ
半径を得る加工方法では必要不可決のものである。

上記の成形を数値制御する場合の制御内容を第２図及び
第３図で説明する。第２図に示した、記号によれば、周
板素材１は、駆動ローラ７と８ではさまれた点１１と曲
げローラ９との接点１２との間で、成形が行われる。こ
の時、駆動ローラ７と８の中心を結ぶ線と曲げローラ９
の中心と接点１２を結ぶ線とが交わる点を成形時の仮想
原点Ｏとしこれら２本の線が成す角をΔθとし、接点１
２と原点０との距離をＲＪ、接点１１と原点０との距離
をＲ＃◆ノーと置く。

ここに、Ｒａ及びＲａ４ｊ＃は、上記の（１）式により
、与えられるもにであるから、ＲｅとＲａ◆Δ０の変化
量、即ちΔθの変化に追従して、曲げローラ９の中心点
Ｐの位ｆｉｌｘ　（ここでは、便宜的に周板送り込み軸
からの距離とする。）を制御すればよい。

これらの量の関係は、（Ｒ’　＋　ｒ）　ｓｉｎΔθ＝Ｗより、八Δθ＝　５
ｉｎ−□　　　　・・・（２）Ｒ十ｒここに、へ〇：成形角度（ラジアン）Ｗ　：駆動ローラ７．８と曲げローラ９の制御軸間の距離ｒ　：曲げローラ９の半径また、Ｒ１１４，１６＝　Ｒ、・ｃｏｇΔθ＋ｘ＋ｒ−
ｃｏｓΔθより、ナ°、　ｘ　＝　Ｒ，＋、、　−Ｒ、・ｅｏｓΔｅ　　
ｒ”ｃｏｓΔθ−（３）ム゛ユニ、。、（□）式よ。

が成立する。

Ｒ６とＲ、、、の変化量（八〇）を小さくすればするほ
ど連続的な成形加工が可能であるが、実用面では、ある
程度粗く、変化量を設定しても十分な場合が多い。そこ
で、周板の成形をＮ回の半径変化量で行う場合の必要な
諸元の計算手順例を第８図のフローチャートで説明する
。

まず、成形半径変化量を（成形最大半径−成形最小半径
）／Ｎで求める。次に、ワーク寸法の巻き始め角θの初
期設定を行う。次に、（１）式よりＲ８を計算し、この
結果から、（２）式のΔθを算出する。そこで、（１）
式よりＲが決定δ÷Δθ される。これらの量から、制御位置Ｘが（３）式より求
まる。この時、駆動ローラ７と８で送り込むべきワーク
の長さを、（Ｒ，＋　Ｒ、＋、、　）　　・Δθ／２で
求める。以上の手順が終わると、Ｒをａ＋ＢＲ１に置き換え、次の成形諸元を求めるべき、計算手順
をＮ回繰返す。

上記の計算手順によれば、高級なＮＧ装置に頼らなくと
も、上記で求めた諸元量を記憶し、デジタル制御できる
プログラムコントローラを用いれば、容易にロール曲げ
加工を数値制御化できる。

なお、ワーク送り込み量は、駆動ローラ７と８の回転角
として、制御可能となる。

遠心送風機の周板に適用する場合、周板の長手方向両側
に折り曲げ部があるので第４図及び第５図のように、周
板１の幅に相当する位置に切欠き溝１３を設けるとよい
。こうすれば通常の平板と同じように成形できるだけで
なく、溝があることで、曲げ成形時のしわを押えること
もできる効果がある。もちろん、平板の加工に溝があっ
ても、成形に何ら支障はない。

第６図及び第７図に、本発明を適用したロールベンディ
ング装置を示す。駆動ロール８を油圧シリンダ１４で周
板１に押し付け、曲げロール９の位置決めは、電動機１
６の出力を、伝達歯車１７゜１８を介し、送りねじ１９
を回転させることで、曲げロールテーブル１５を移動さ
せることで行う。

また、成形した周板１を搬出するため、ローラコンベア
２１を設置しである。

本実施例は、成形ローラを鉛直な立形構造とし、成形後
の周板１の搬出を容易化したが、成形ローラを水平とし
た、いわゆる横形構造にも適く、同じ原理が適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、従来のならい型巻付は成
形方式に比べ、実物大の成形金型を必要とせず、数値制
御装置（あるいは、コントローラ）のデータを交換する
だけでよいため、大幅な段取縮機が可能であり、多種少
量生産に多大の効果がある。

また、経験と熟練に頼っていたロール成形作業を数値制
御化したことで、習熟を必要とせず、しかも成形精度が
良く、短時間に一回成形で所望の寸法が得られる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す平面図、第２図は成形寸法
諸元を示す平面図、第３図は成形諸元量を求める計算フ
ローチャート、第４図は駆動ローラ外観図、第５図は駆
動ローラの縦断面図、第６図は実施例を示す平面図、第
７図は第６図のＡ矢視正面図、第８図は遠心送風機ケー
シング周板の外観図、第９図は第８図のＡ−Ａ断面図、
第１０図は対数ら旋の寸法図、第１１図は対数ら旋の近
似半径による寸法図、第１２図はならい形巻付は方式を
示す正面図である。１・・・ケーシング周板、２・・・折り曲げ部、３・・
・側板、４・・・成形ならい型、５・・・巻付はローラ
、６・・・クランプ位置、７，８・・・駆動ローラ、９
・・・曲げローラ、１０・・・バックアップローラ、１
１，１２・・・周板とローラの接点、１３・・・溝、１
４・・・油圧シリンダ、１５・・・テーブル、１６・・
・電動機、１７．１８・・・伝達歯車、１９・・・送り
ねじ、２０・・・フレーム、２１・・・ローラコンベア
。

Claims

【特許請求の範囲】

一対の駆動ローラと曲げ成形ローラとバックアップロー
ラにより、板の曲げ成形を行うロールベンディング装置
において、一対の駆動ローラに対し、曲げ成形ローラを
一軸方向のみの数値制御による位置決めを駆動ローラに
対し、同期的に順次行うことで、任意の曲げ半径、特に
非対称な対数ら旋形状なども容易に、一度の加工で行え
ることを特徴とする数値制御ロールベンディング装置。