KR20020052995A

KR20020052995A - 장척재의 절곡 가공 장치

Info

Publication number: KR20020052995A
Application number: KR1020010084138A
Authority: KR
Inventors: 후루야마츠토무; 고시타요시히로; 가와쿠보미츠시게; 신카이오사무
Original assignee: 가부시키가이샤 모리타 앤드 컴퍼니; 하마다 쇼헤이; 니혼 하츠쵸 가부시키가이샤
Priority date: 2000-12-25
Filing date: 2001-12-24
Publication date: 2002-07-04
Anticipated expiration: 2021-12-24
Also published as: CA2366137A1; JP2002192236A; CA2366137C; US6711927B2; ES2277884T3; DE60124854T2; EP1219363A3; EP1219363B1; US20020088265A1; DE60124854D1; KR100818840B1; EP1219363A2

Abstract

장척재(長尺材)의 절곡 가공 장치는 장척인 재료를 적어도 절곡 방향에 대해서 돌출형상으로 지지하는 지지 수단과, 이 지지 수단으로부터 이간(離間)한 입력점에서 재료를 끼워서 소정 각도 자전함으로써, 지지 수단과 입력점의 사이에서 재료를 절곡하는 절곡 수단과, 이 절곡 수단을 자전시키는 구동 수단과, 재료를 절곡 수단측으로 이동시켜서 재료의 위치를 설정하는 이송 수단과, 재료를 절곡하기 전의 상기 지지 수단 및 상기 절곡 수단끼리의 이간 거리를 설정하는 동시에, 재료를 절곡하고 있는 사이의 지지 수단 및 절곡 수단끼리의 상대 이동을 허용하는 이동 수단을 구비하고 있다.

Description

장척재의 절곡 가공 장치{Apparatus for bending and working long materials}

본 발명은 예를 들면 둥근 봉이나 파이프 등의 장척재의 절곡 가공 장치에 관한 것으로, 특히, 열간 가공용의 전용 절곡형을 이용하지 않고 임의의 절곡 반경으로 냉간에서의 가공을 가능하게 하는 기술에 관한 것이다.

예를 들면, 속이 빈 또는 속이 꽉 찬 둥근 봉과 같은 장척재의 절곡 가공을 행하는 장치로서는, 냉간에서 절곡 가공을 행하는 CNC 벤더가 있다. CNC 벤더는 일반적으로 재료의 후단부를 파지(把持)하여 길이 방향으로 이동 및 위치 결정을 행하는 캐리지와, 외주에 재료보다도 곡률 반경을 약간 크게 한 홈이 형성된 절곡형과, 절곡형과 동등한 홈을 구비하여 재료를 절곡형과 협동하여 파지하는 클램프를 구비하고 있다. 이와 같은 CNC 벤더는 클램프를 절곡형의 외주를 따라서 이동시킴으로써 재료를 홈에 말아 넣어서 절곡하고, 다음에 캐리지를 전진시키는 동시에, 필요에 따라서 재료를 회전시켜서 다음의 절곡 가공을 행하도록 되어 있다.

상기와 같은 CNC 벤더에서는 재료의 절곡 반경이 절곡형의 홈의 곡률 반경으로 결정되기 때문에, 절곡 반경의 종류가 제약된다고 하는 결점이 있다. 또, 절곡형이나 클램프 등으로 이루어지는 헤드부가 대형이기 때문에, 절곡한 재료의 궤도가 헤드부 혹은 그 외의 부대설비와 간섭하는 경우가 있고, 절곡 가공 형상에 제약을 받는다는 결점도 있다.

CNC 벤더에는 상기와 같은 제약이 있기 때문에, 예를 들면 속이 꽉 찬 스태빌라이저에 대해서는 제품마다 전용의 총 굴절형을 이용하는 열간 가공이 주류가 되어 있었다. 그러나, 전용의 총 절곡형은 매우 고가이고, 생산량이 적은 제품에도 절곡형을 준비하는 것에서는 생산 비용이 비싸게 된다. 또한, 생산이 중단된 후에도 예비품을 공급할 의무가 있기 때문에, 전용 절곡형을 장기에 걸쳐서 보관할 필요가 있고, 그것을 위한 대규모의 스페이스를 필요로 하고 있었다. 또한, 시험품으로 CNC 벤더에 의한 냉간 절곡 가공이 불가능한 것을 제조하는 경우에는, 숙련공에 의한 재료의 부분 가열과 손에 의한 절곡의 반복으로 대응하고 있기 때문에, 고객으로의 납기에 충분히 대응할 수 없다고 하는 문제도 있었다.

따라서, 본 발명은 전용 절곡형을 이용하지 않고, 임의의 곡률 반경과 절곡 각도로 재료의 냉각에서의 절곡 가공을 행할 수 있는 장척재의 절곡 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 장척재의 절곡 가공 장치(이하, 간단히 절곡 가공 장치라고 칭한다)는 장척의 재료를 적어도 절곡 방향에 대해서 돌출형상으로 지지하는 지지 수단과, 이 지지 수단으로부터 이간한 입력점에서 재료를 끼워서 소정 각도 자전함으로써, 상기 지지 수단과 상기 입력점의 사이에서 재료를 절곡하는 절곡 수단과, 이 절곡 수단을 자전시키는 구동 수단과, 재료를 상기 절곡 수단측으로 이동시켜서 재료의 위치를 설정하는 이송 수단과, 재료를 절곡하기 전의 상기 지지 수단 및 상기 절곡 수단끼리의 이간 거리를 설정하는 동시에, 재료를 절곡하고 있는 사이의 상기 지지 수단 및 상기 절곡 수단끼리의 상대 이동을 허용하는 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 작용을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 절곡 수단(2)이 입력점(B)에서 각도 Ø 자전함으로써, 지지 수단(1)에 지지된 재료(W)의 입력점(B)∼지지점(A)의 사이에 균일한 절곡 모멘트가 작용하고, 재료(W)는 일정한 곡률 반경으로 각도 Ø 절곡된다. 이 경우, 재료(W)의 곡률 반경은 입력점(B)∼지지점(A)의 이간 거리(S)를 적당히 설정함으로써 임의로 설정할 수 있다. 결국, 본 발명에서는, 전용 절곡형(型)을 이용하지 않고 임의의 곡률 반경과 절곡 각도로 재료(W)의 절곡 가공을 행할 수 있다. 또, 절곡 수단을 도 1에 도시하는 방향과 역방향으로 자전시킴으로써, 재료를 역방향으로 절곡할 수도 있기 때문에, 재료(W)와 절곡 가공 장치 혹은 그 외의 부대설비와의 간섭을 방지할 수 있다.

1개소의 절곡 가공이 종료하면, 이송 수단에 의해서 재료(W)를 절곡 수단측으로 이송하여 다음의 절곡 가공이 행해진다. 그 때, 이동 수단은 지지 수단(1) 및 절곡 수단(2)의 어느 한쪽 또는 양쪽을 이동시켜서 이간 거리(S)를 설정한다.도 1은 지지 수단(1)이 장치 본체에 고정되고, 이동 수단(3)이 절곡 수단을 이동시키도록 구성한 예이다. 이 경우의 이동 수단(3)은 지지 수단(1)에 대해서 도면 좌우 방향으로 이동 가능하고, 또한, 절곡 수단(2)과 반대측의 단부를 중심으로 하여 회동 가능한 아암으로 된다.

도 2는 절곡 수단(2)이 장치 본체에 고정되고, 이동 수단(3)이 지지 수단(1)을 이동시키도록 구성한 예이다. 이동 수단(3)은 절곡 수단(2)에 대해서 접근 이간 가능하고, 또한 절곡 수단(2)과 반대측의 단부를 중심으로 하여 회동 가능한 아암으로 된다. 이와 같은 구성에 의해, 절곡 수단(2)을 자전시켰을 때에 이동 수단(3)이 재료(W)의 절곡에 추종하여 이동한다.

도 1에 있어서, 이동 수단(3)에 구동 수단을 설치할 수 있다. 예를 들면, 이동 수단(3)의 양측에 유압 실린더를 배치하고, 유압 실린더의 피스톤을 절곡 수단(2)의 외주에 적당한 방법으로 접속함으로써, 피스톤의 왕복 운동을 절곡 수단(2)의 회전 운동으로 변환할 수 있다. 혹은, 이동 수단(3)에 유압 모터와 같은 회전 구동 기구를 설치하고, 이 회전 구동 기구에 절곡 수단(2)을 장착할 수도 있다. 단, 이 경우에는, 절곡 수단(2)에 가하는 모멘트의 반력이 이동 수단(3)의 회동 중심(P)에 작용하고, 그 결과, 재료(W)에 부가적인 모멘트가 작용하여 절곡 반경이 재료의 각 부에서 균일하게 되지 않는다고 하는 결점이 있다. 도 1에서의 이 부가적인 모멘트를 해석하면 이하와 같다.

도 3에 있어서 이동 수단(3)의 회동 중심(P)에 작용하는 반력을 F, 절곡 수단에 의해 재료(W)에 가해지는 모멘트를 M_w로 한다. 이 모멘트(M_w)는 재료의 각부에 균일하게 작용하는 모멘트이다. 도 3에 있어서 이동 수단에 작용하는 B점 주위의 모멘트의 균형으로부터 하기식이 성립한다.

F*L₁=M ①

또, 재료에 작용하는 B점 주위의 모멘트의 균형으로부터 하기식이 성립한다.

F*L₂+M_w=M ②

단, 식 중 M은 재료 고유의 붕괴 모멘트이고, 개략 하기식으로 나타낼 수 있다.

M=d³*σ/6 ③

d : 재료 직경, σ : 항복 응력

식 ②로부터, 재료에는 절곡 수단에 의한 모멘트(M_w) 외에, F*L₂인 모멘트가 작용한다. 여기에서, 식 ①로부터, 이동 수단의 길이(L₁)를 길게 설정하면 반비례에 의해서 F가 작아지기 때문에, 식 ② 중의 F*L₂의 항이 작아진다. 따라서, 이동 수단의 길이를 충분히 길게 함으로써, 재료에 작용하는 모멘트를 거의 균일하게 해서 절곡 반경을 재료의 각 부에서 거의 균일하게 하는 것은 가능하다.

또, 절곡 수단(2)을 자전시키는 구동 수단을 이동 수단(2)과 역학적으로 분리하면, 상기 식 ①, 식 ②에서 F=0이 되고, M_w=M, 즉, 절곡 구간(S)의 전역에서 절곡 모멘트는 똑같이 되어 더욱 적합하다. 예를 들면, 도 1에 도시하는 예에서는 구동 수단을 장치 본체에 고정하고, 구동 수단과 절곡 수단(2)을 예를 들면 유니버셜 조인트와 같은 자재 연결기구로 연결하면 좋다. 한편, 도 2의 경우, 역학적으로 해석하면, 재료 절곡 구간(S)의 전역에서 절곡 모멘트를 완전히 똑같이 할 수는 없지만, 이동 수단의 길이(L₁)를 충분히 길게 설정하면, 거의 똑같이 할 수 있다. 따라서, 이 경우에 있어서도 이동 수단의 길이를 충분히 길게 설정하는 것이 바람직하다.

지지 수단 및 절곡 수단의 한쪽 또는 양쪽은, 재료의 외주를 따른 형상의 내주면에서 재료를 착탈가능하게 파지하는 파지 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성함으로써, 재료를 절곡하였을 때의 편평화나 압흔의 발생을 억제할 수 있다. 또, 이송 수단은 재료를 그 길이 축선 주위에 회전시켜서 각도 위치를 설정하는 회전 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 재료를 이송할 때에 회전시킴으로써, 3차원적인 제품의 가공이 가능하게 된다. 또한, 본 발명은 속이 꽉 찬 스태빌라이저의 냉간 절곡 가공에 특히 적합하지만, 본 발명은 그와 같은 제품의 제조에 한정되지 않는다. 또, 재료는 둥근 봉에 한정되지 않고, H형 강철이나 C형, L형 채널 등의 임의의 단면 형상의 재료에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 작용을 설명하기 위한 재료를 절곡하고 있는 상태를 도시하는 평면도,

도 2A는 본 발명의 다른 작용을 설명하기 위한 재료를 절곡하고 있는 상태를 도시하는 평면도이고, 도 2B는 도 2A에 도시하는 상태로부터 재료를 절곡한 상태를 도시하는 평면도,

도 3은 본 발명의 다른 작용을 설명하기 위한 재료를 절곡하고 있는 상태를 도시하는 평면도,

도 4는 본 발명의 제1 실시형태의 절곡 가공 장치를 도시하는 측면도,

도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 절곡 가공 장치를 도시하는 평면도,

도 6은 본 발명의 제2 실시형태의 절곡 가공 장치를 도시하는 측면도,

도 7은 본 발명의 제2 실시형태의 절곡 가공 장치를 도시하는 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 아암 위치 결정 기구(이동 수단)

32 : 클램퍼(지지 수단)

40 : 재료 이송 기구(이송 수단)

43 : 모터(회전 수단)

60 : 절곡 헤드부(절곡 수단)

61 : 모터(구동 수단)

82 : 슬라이드 프레임(이동 수단)

85 : 지지 블록(지지 수단)

86 : 절곡 지그(절곡 수단)

88 : 유압 실린더(구동 수단)

1. 제1 실시형태

A. 제1 실시형태의 구성

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 실시형태의 절곡 가공 장치는 프레임(10)에, 아암 위치 결정 기구(이동 수단)(20)와, 재료 이송 기구(이송 수단)(40)와, 절곡 헤드부(절곡 수단)(60)를 설치하여 개략 구성되어 있다. 이하, 이들 구성에 대해서 순서대로 설명한다. 도면에 있어서 부호 21은 가이드 레일이고, 가이드 레일(21)에는 슬라이드 프레임(22)이 도 4에서 좌우 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 프레임(10)에는 출력축(23a)을 수평 방향을 향해서 모터(23)가 장착되어 있다. 모터(23)의 출력축(23a)에는 볼 나사(24)의 일단부가 연결되고, 볼 나사(24)의 타단부는 프레임(10)에 장착된 베어링(25)에 회전 가능하게 지지되어 있다.

도면 중 부호 27은 가동 스토퍼로, 가이드 레일(21)에 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 가동 스토퍼(27)의 내부에는 볼 나사(24)와 나사식으로 결합하는 볼 나사(암 나사)가 설치되어 있고, 볼 나사(24)의 회전에 의해서 가이드 레일(21)을 따라서 직선 왕복 운동을 한다. 가동 스토퍼(27)는 브래킷(26)에 대해서 이합 가능한 별도의 부품이 되고, 브래킷(26)의 위치 결정을 하는 스토퍼로서의 기능을 갖고 있다.

프레임(10)에는 에어 실린더(28)가 장착되고, 그 피스톤(28a)의 선단부는 슬라이드 프레임(22)에 눌러 붙여져 있다. 이 에어 실린더(28)는 모터(23)를 회전시켜서 슬라이드 프레임(22)을 이동시킬 때에 가동 스토퍼(27)에 브래킷(26)을 가압하는 것으로, 슬라이드 프레임(22)의 정지를 안정시켜서 위치 결정 정밀도를 향상시키는 기능을 갖고 있다.

슬라이드 프레임(22)에는 축선을 상하 방향을 향해서 축(29)이 회전 가능하게 지지되어 있다. 축(29)의 상단부는 슬라이드 프레임(22)으로부터 돌출되고, 거기에 아암(30)의 기단부(基端部)가 고정되어 있다. 또한, 도면 부호 31은 아암을위쪽을 향해서 지지하고 있는 리브이다. 아암(30)의 선단부는 절곡 헤드부(60)의 위쪽까지 도달하고 있고, 그 상면에는 클램퍼(지지 수단)(32)가 장착되어 있다. 클램퍼(32)는 개폐 가능하고, 그 내주면에는 재료(W)인 둥근 봉보다도 약간 곡률 반경이 큰 홈(도시 생략)이 형성되어 있다.

다음에, 재료 이송 기구(40)에 대해서 설명한다. 아암(30)의 상면에는 가이드 레일(41)이 장착되고, 가이드 레일(41)에는 캐리지(42)가 도 4에서 좌우 방향으로 슬라이드 가능하게 지지되어 있다. 캐리지(42)에는 모터(회전 수단)(43)가 장착되고, 모터(43)는 감속기(44)를 통해서 개폐 가능한 척(45)을 회전시키도록 되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 아암(30) 또는 캐리지(42)에는 모터가 장착되고, 볼 나사와 볼 너트의 기구, 혹은 타이밍 체인이나 타이밍 벨트 등의 적당한 전달 수단이 설치되어 있다. 그리고, 그와 같은 기구에 의해, 캐리지(42)는 가이드 레일(41) 상을 이동할 수 있게 되어 있다. 또한, 도 5에서 부호 42a는 캐리지(42)의 커버이고, 도 4는 커버(42a)를 떼어낸 상태를 기재하고 있다.

다음에, 절곡 헤드부(60)에 대해서 설명한다. 프레임(10)에는 모터(구동 수단)(61)가 장착되어 있다. 모터(61)의 출력축(61a)은 감속기(62)에 접속되어 있다. 감속기(62)의 출력축(62a)은 위쪽을 향해서 돌출하고, 그 상단부는 헤드(63) 내에 삽입되어 있다. 헤드(63)의 선단부에는 절곡 지그(64)가 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하고 회전 가능하게 지지되어 있다. 절곡 지그(64)의 상하 방향 중간부는 타이밍 체인 등의 적당한 전달 기구에 의해서 감속기(62)의 출력축(62a)과 접속되어 있다. 또, 절곡 지그(64)의 헤드(63)로부터 돌출한 하단부는 그 상측의부분에 대해서 상대 회전 가능하게 접속되어 있다. 그리고, 그 하단부에는 중앙부를 브래킷(65)에 의해서 회전 가능하게 지지된 레버(66)의 일단부가 회전 가능하게 장착되어 있다. 레버(66)의 타단부는 유압 실린더(67)의 피스톤(67a)에 회전 가능하게 장착되어 있다.

절곡 지그(64)의 상단면에는 한쌍의 절곡 끼움목(68)이 장착되어 있다. 절곡 끼움목(68)은 재료(W)의 직경보다도 약간 넓은 간격을 두고 서로 이간하고 있다. 또한, 이 실시형태에서는 절곡 끼움목(68)은 고정되어 있지만, 상술한 클램퍼(32)와 같이 개폐 가능하게 구성하는 것이 바람직하다. 그 경우에는, 내주면에 재료(W)보다도 약간 곡률 반경이 큰 홈을 형성한다. 또한, 도면 부호 69는 스탠드로, 헤드(63)를 프레임(10)에 고정하고 있다. 또, 부호 70은 브래킷으로, 유압 실린더(67)를 스탠드(69)에 장착하고 있다.

다음에, 헤드(63)의 후단부에는, 한쌍의 유압 또는 공압의 피스톤 실린더(71)가 브래킷(72)에 의해서 장착되어 있다. 피스톤 실린더(71)는 그 피스톤(71a)에 의해서 아암(30)의 측면을 균등하게 가압함으로써, 재료(W)를 절곡한 후에 경사진 아암(30)을 똑바로 하는 기능을 갖고 있다.

B. 제1 실시형태의 동작

다음에, 상기 구성의 절곡 가공 장치의 동작에 대해서 설명한다.

재료(W)의 후단부를 재료 이송 기구(40)의 척(45)에 세트하고, 제어판(도시 생략)의 소정의 스위치를 조작한다. 그러면, 척(45)이 재료(W)를 파지하여, 슬라이드 프레임(22)이 이동하고, 클램퍼(32)와 절곡 끼움목(68)의 간격이 1회전째의절곡 가공에 대해서 설정된 거리가 된다. 그 때, 에어 실린더(28)의 밸브가 조여져 있기 때문에, 슬라이드 프레임(22)은 피스톤(28a)의 가해지는 힘에 저항하여 이동한다. 이것에 의해, 슬라이드 프레임(22)의 정지가 안정하여, 위치 결정 정밀도가 향상한다. 또, 캐리지(42)가 이동하여 재료(W)를 1회전째의 절곡의 위치까지 전진시킨다. 또한, 캐리지(42)의 이동량은 슬라이드 프레임(22)의 이동량을 가미하여 보정된다.

캐리지(42)가 전진함으로써 재료(W)는 클램퍼(32)의 사이와 절곡 끼움목(68)의 사이에 삽입 통과한다. 또한, 재료(W)간 긴 경우에는, 재료(W)를 척(45)에 세트할 때에, 재료(W)가 클램퍼(32)나 절곡 끼움목(68)에 도달하고 있는 경우도 있다. 다음에, 클램퍼(32)를 닫고 재료(W)를 파지하여, 절곡 지그(64)가 1회째의 절곡 각도로서 설정된 각도로 자전한다. 이것에 의해, 클램퍼(32) 및 절곡 끼움목(68) 사이의 재료(W)에는 거의 균일한 모멘트가 부여되고, 그 부분이 설정된 곡률 반경으로 절곡된다. 또, 그 때에는, 에어 실린더(28)의 밸브가 개방되어 슬라이드 프레임(22)이 자유롭게 슬라이드 이동할 수 있는 상태가 되어 있고, 아암(30)은 재료(W)의 절곡에 추종하여 축(29)을 중심으로 회동하면서 앞쪽으로 이동한다.

다음에, 유압 실린더(67)의 피스톤(67a)이 신장 상태가 되어 절곡 지그(64)가 하강하고, 절곡 끼움목(68)이 재료(W)로부터 이탈한다. 이것에 의해, 아암(30)은 축(29)을 중심으로 회동 가능한 상태가 된다. 그래서, 피스톤 실린더(71)가 작동하고, 피스톤(71a)이 신장 상태가 되어 아암(30)의 측면을 균등하게 가압한다.이것에 의해, 아암(30)은 절곡 지그(64)에 대해서 원래의 똑바른 자세를 취한다. 다음에, 슬라이드 프레임(22)이 이동하여, 클램퍼(32)와 절곡 끼움목(68)의 간격이 2회째의 절곡 가공에 대해서 설정된 거리가 된다. 이 경우에 있어서, 슬라이드 프레임(22)이 원래의 위치에서 진전하는 경우에는, 가동 스토퍼(27)를 전진시키고, 그 때에 에어 실린더(28)의 밸브를 조여서 가동 스토퍼(27)에 브래킷(26)을 가압한다. 또, 슬라이드 프레임(22)이 후퇴하는 경우에는, 가동 스토퍼(27)를 후퇴시키고, 에어 실린더(28)의 피스톤(28a)을 신장시켜서 브래킷(26)을 되민다. 다음에, 클램퍼(32)가 열리고, 캐리지(42)가 2회째의 절곡의 위치까지 전진하여 재료(W)를 이송하는 동시에, 재료(W)를 설정된 각도로 회전시킨다.

다음에, 클램퍼(32)를 닫고 재료(W)를 파지한다. 이 때, 절곡 지그(64)는 이미 역회전하여 원래의 각도 위치로 되돌아 오고 있다. 다음에, 절곡 지그(64)가 상승하여 절곡 끼움목(68)이 재료(W)를 끼워 넣는다. 그리고, 절곡 지그(64)는 2회째의 절곡 각도로서 설정된 각도로 자전한다. 이와 같이 해서 재료(W)를 설정된 회수 절곡하면, 절곡 가공 장치는 정지 상태가 된다. 그리고, 제어판의 소정의 스위치를 조작하여 척(45) 및 클램퍼(32)를 열고, 거기에서 절곡된 재료(W)를 떼어낸다.

상기 구성의 절곡 가공 장치에 있어서는, 전용 절곡형을 이용하지 않고 임의의 곡률 반경과 절곡 각도로 재료(W)의 절곡 가공을 행할 수 있다. 또, 절곡 지그(64)를 어느 방향으로 자전시켜도 재료(W)를 절곡할 수 있기 때문에, 재료(W)와 절곡 가공 장치 혹은 그 외의 부대설비의 간섭을 방지할 수 있다. 특히, 상기실시형태에서는 아암 위치 결정 기구(20)와 절곡 헤드부(60)가 분리되고, 재료(W)를 절곡할 때에 축(29)(아암(30)의 회동 지점)에 발생하는 모멘트의 반력이 적다. 또한, 아암(30)의 길이가 충분히 길게 설정되어 있기 때문에, 축(29)에 발생하는 반력이 매우 작아져서, 재료(W) 에 발생하는 응력은 거의 균일하게 되며, 균일한 곡률 반경을 얻을 수 있다. 또, 그램퍼(32)의 내면이 재료(W)의 외주에 적합한 형상으로 되어 있고, 또한 절곡 끼움목(68)의 내면도 그와 같이 형성함으로써, 재료(W)를 절곡하였을 때의 편평화나 압흔의 발생을 억제할 수 있다.

2. 제2 실시형태

다음에, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 도면에 있어서, 부호 80은 프레임이고, 프레임(80)의 상면에는 가이드 레일(81)이 장착되어 있다. 가이드 레일(81)에는 슬라이드 프레임(이동 수단)(82)이 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 또한, 도시는 생략하였지만, 슬라이드 프레임(82)은 제1 실시형태와 동등한 모터, 볼 나사, 볼 너트에 의해서 이동되고, 에어 실린더에 의해서 이동시의 저항이 부여된다. 슬라이드 프레임(82)에는 아암(83)의 후단부가 축(82a)에 의해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 아암(83)의 선단측에서는 문형 프레임(84)이 아암(83)을 걸치도록 하여 프레임(80)에 고정되어 있다. 문형 프레임(84)의 상면에는 지지 블록(지지 수단)(85)이 장착되어 있다.

아암(83)의 선단부 상면에는 절곡 지그(86)가 장착되고, 절곡 지그(86)의 상면에는 절곡 끼움목(87)이 장착되어 있다. 또한, 도시는 생략하지만, 절곡 지그(86)는 제1 실시형태와 동등한 구성에 의해 상하 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 되어 있다. 아암(83)의 양측부에는 유압 실린더(구동 수단)(88)가 각각 장착되어 있다. 유압 실린더(88)의 피스톤(88a)에는 타이밍 체인(89)의 양단부가 접속되고, 타이밍 체인(89)은 절곡 지그(86)의 외주로부터 돌출된 스프로킷(도시 생략)에 맞물린 상태로 감겨져 있다. 도면 중 부호 90은 재료 이송 기구이고, 재료(W)의 후단부를 파지하는 동시에, 그 축선 방향으로의 이송과 회전을 행한다.

다음에, 상기 제2 실시형태의 절곡 가공 장치의 동작에 대해서 설명한다.

재료(W)의 후단부를 재료 이송 기구(90)에 파지시키고 제어판(도시 생략)의 소정의 스위치를 조작한다. 그러면, 슬라이드 프레임(82)이 이동하고, 지지 블록(85)과 절곡 끼움목(87)의 간격이 1회째의 절곡 가공에 대해서 설정된 거리가 된다. 그와 동시에 재료 이송 기구(90)가 1회전째의 절곡의 위치까지 전진한다.

재료 이송 기구(90)가 전진함으로써 재료(W)는 지지 블록(85)의 사이와 절곡 끼움목(87)의 사이에 삽입 통과한다. 다음에, 유압 실린더(88)가 작동함으로써 절곡 지그(86)가 1회전째의 절곡 각도로서 설정된 각도로 자전한다. 이것에 의해, 지지 블록(85) 및 절곡 끼움목(87) 사이의 재료(W)에 모멘트가 부여되고, 그 부분이 절곡된다. 또, 그 때에는 아암(83)이 자유롭게 슬라이드 이동 및 회동할 수 있는 상태로 되어 있고, 아암(83)은 재료(W)의 절곡에 추종하여 이동한다.

다음에, 절곡 지그(86)가 하강하고, 절곡 끼움목(87)이 재료(W)로부터 이탈한다. 이 상태에서, 슬라이드 프레임(82)이 이동하고, 지지 블록(85)과 절곡 끼움목(87)의 간격이 2회째의 절곡 가공에 대해서 설정된 거리가 된다. 또, 재료 이송 기구(90)가 재료(W)를 2회째의 절곡의 위치까지 전진시키는 동시에, 재료(W)를 설정된 각도로 회전시킨다. 다음에, 절곡 지그(86)가 역회전하여 원래의 각도 위치로 되돌아 오는 동시에 상승하여 절곡 끼움목(87)이 재료(W)를 끼워 넣는다. 그리고, 절곡 지그(86)는 유압 실린더(88)의 작동에 의해 2회째의 절곡 각도로서 설정된 각도로 자전한다. 이와 같이 해서 재료(W)에 대해서 설정된 회수의 절곡 가공을 행하여 가공을 완료한다.

상기 구성의 절곡 가공 장치에 있어서는, 상기 제1 실시예와 거의 동등한 작용, 효과를 얻을 수 있다. 단, 절곡 지그(86)의 권회(卷回) 구동원이 아암(83)에 장착되어 있기 때문에, 절곡 지그(86)에 의해서 재료(W)에 부여되는 모멘트의 반력이 축(82a)에 크게 작용한다. 이 때문에, 재료(W)에 부가적인 모멘트가 작용하여 재료(W)가 각 부분에서 균일한 곡률 반경으로 절곡되지 않는다고 하는 결점이 있다. 그래서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 유압 실린더(88) 대신에, 모터(91)의 회전을 감속기(92) 및 유니버셜 조인트(93)를 통해서 절곡 지그(86)에 전달하도록 구성하면 좋다. 또한, 도 6에 도시하는 구성에서도 축(82a)과 지지 블록(85)의 거리를 충분히 길게 함으로써, 곡률 반경의 변동은 무시할 수 있을 정도로 할 수 있다.

3. 변경예

본 발명은 상기한 실시형태에 한정되지 않고, 이하와 같은 다양한 변경이 가능하다.

① 제2 실시형태에 있어서, 슬라이드 프레임(82)의 이동 거리를 충분히 길게 설정함으로써, 재료 이송 기구(90)의 기능을 겸하여 구비한 것으로 할 수 있다. 즉, 재료 이송 기구(90) 대신에 재료를 지지하는 스탠드를 배치하고, 지지블록(85) 및 절곡 끼움목(87)을 개폐 가능한 클램퍼로 한다. 그리고, 재료의 후단부를 스탠드의 스토퍼에 부착하여 위치 결정을 하고, 절곡 끼움목(87)으로 재료의 선단부를 파지한다. 다음에, 슬라이드 프레임(82)을 전진시켜서 재료를 1회째의 절곡의 위치에 세트한 후,지지 블록(85)으로 재료를 클램프하는 동시에 절곡 끼움목(87)을 개방한다. 그리고, 슬라이드 프레임(82)을 후퇴시켜서 절곡 끼움목(87)을 1회째의 절곡 위치에 세트하고, 이것을 자전시켜서 재료를 절곡한다. 이와 같은 구성은 제1 실시형태로도 채용 가능하다.

② 제1 실시형태에 있어서, 유압 실린더를 이용하는 것에 의해서도 절곡 지그(64)를 자전시키도록 구성할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 지지 수단으로부터 이간한 입력점에서 재료를 끼워서 소정 각도로 자전함으로써, 지지 수단과 입력점의 사이에서 재료를 절곡하는 절곡 수단을 구비하여 구성하고 있기 때문에, 전용 절곡형을 이용하지 않고, 임의의 곡률 반경과 절곡 각도로 재료의 냉간에서의 절곡 가공을 행할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

장척의 재료를 적어도 절곡 방향에 대해서 돌출형상으로 지지하는 지지 수단과, 이 지지 수단으로부터 이간하여 입력점에서 재료를 끼워서 소정 각도로 자전함으로써, 상기 지지 수단과 상기 입력점의 사이에서 재료를 절곡하는 절곡 수단과, 이 절곡 수단을 자전시키는 구동 수단과, 재료를 상기 절곡 수단측으로 이동시켜서 재료의 위치를 설정하는 이송 수단과, 재료를 절곡하기 전의 상기 지지 수단 및 상기 절곡 수단끼리의 이간 거리를 설정하는 동시에, 재료를 절곡하고 있는 사이의 상기 지지 수단 및 상기 절곡 수단끼리의 상대 이동을 허용하는 이동 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 장척재의 절곡 가공 장치.
제1항에 있어서,

상기 이송 수단은, 재료를 그 길이 축선 주위에 회전시켜서 각도 위치를 설정하는 회전 수단을 구비하고, 상기 구동 수단은 상기 절곡 수단에 부여하는 모멘트의 반력이 상기 이동 수단에 전달되지 않도록 동일 이동 수단으로부터 역학적으로 분리되어 있는 것을 특징으로 하는 장척재의 절곡 가공 장치.
제1항에 있어서,

상기 지지 수단 및 절곡 수단의 적어도 한쪽은, 재료의 외주를 따른 형상의 내주면에서 재료를 착탈 가능하게 파지하는 파지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 장척재의 절곡 가공 장치.
제2항에 있어서,

상기 지지 수단 및 절곡 수단의 적어도 한쪽은, 재료의 외주를 따른 형상의 내주면에서 재료를 착탈 가능하게 파지하는 파지 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 장척재의 절곡 가공 장치.