WO2014073246A1 - パイプの曲げ加工装置 - Google Patents

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光平 蘭
中里　和彦
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三桜工業 株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
    • B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
    • B21D7/024—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member
    • B21D7/025—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member and pulling or pushing the ends of the work

Definitions

  • the present invention relates to a pipe bending apparatus.
  • the present invention relates to a pipe bending apparatus provided with a bending die having a groove for accommodating a pipe on its peripheral surface.
  • a pipe bending device As a pipe bending device, it has a pair of bending dies having a groove with a radius corresponding to the diameter of the pipe on the peripheral surface. The pipe is sandwiched between these bending dies, and the axis of one bending die is the center. In some cases, the other bending die is revolved to bend the pipe with a radius of curvature along the circumferential surface of the groove of the selected bending die (for example, Patent Document 1).
  • a movable machine frame provided with a cylinder or the like that expands between opposing bending dies is rotated about the axis of each bending dies.
  • a rotating shaft is installed on each bending type shaft center extension, and a motor for driving the rotating shaft is movably installed between the rotating shafts.
  • the movable machine frame is operated by a single motor by moving the motor and connecting the output shaft of the motor to the selected rotation shaft.
  • the present invention is a pipe bending apparatus described in the following [1] and [2].
  • a pair of bending dies having a groove with a radius corresponding to the diameter of the pipe is provided on the peripheral surface, the pipe is sandwiched between the pair of bending dies, and the other centering on the axis of one bending die.
  • a driving means is installed in the apparatus machine frame, and the apparatus machine
  • a movable machine frame is rotatably disposed on the frame
  • the bending mold is installed on the movable machine frame
  • an intermediate gear mechanism is interposed between the output shaft of the driving means and the movable machine frame
  • the movable unit frame is rotated about the axis of the one bending mold by rotating the driving unit in one direction
  • the movable unit frame is bent in the other direction by rotating the driving unit in the other direction.
  • the intermittent gear mechanism is fixed to the output shaft of the drive means, and has a drive gear having a partially-toothed arc part and a tooth in a part, and a pin projecting from the surface of the other part.
  • a pair of driven gears arranged such that the axis of the shaft coincides with the axis of the bending mold so as to sandwich the drive gear, and the surface facing the pin of the driven gear on the movable machine frame,
  • the arc-shaped groove cam formed around the axis of each of the pair of driven gears, and the pin of the driven gear is engaged with each of the arc-shaped groove cams.
  • the apparatus can be miniaturized and the driving means need not be moved.
  • the working time can also be shortened.
  • FIG. 1 is a perspective view seen from the front side of a pipe bending apparatus according to the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the pipe bending apparatus according to the present invention as viewed from the back side.
  • FIG. 3 is a perspective view showing a bending die, a cylinder, a driving mechanism and the like mounted on a movable machine frame of the pipe bending apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a main part showing a drive mechanism of the movable machine frame.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining the operation of the drive mechanism.
  • the device frame 10 is connected at its mounting portion 10a to a robot arm (not shown). Then, the bending apparatus 1 is moved with respect to the pipe A in the circumferential direction or a direction parallel to the axis.
  • a clamp unit 11 is installed in the apparatus machine frame 10.
  • the clamp means 11 includes a pair of clamps 12 and 12. These clamps 12 sandwich the pipe A, and have groove rollers 13 for accommodating the pipe A on opposite surfaces.
  • the lower part of the clamp 12 is supported by the device machine frame 10 and is operated via a link 15 by a cylinder 14 installed in the device machine frame 10 to hold the pipe A and to open the pipe A. And take.
  • the apparatus machine casing 10 includes a movable machine casing 20.
  • the movable machine frame 20 is provided with a pair of bending dies 21 and 21. These bending dies 21 are provided with grooves 22 having a radius corresponding to the diameter of the pipe A on the peripheral surface. These bending dies 21 are supported by the movable machine frame 20 so as to be separable.
  • the movable machine frame 20 is provided with a pair of cylinders 23 and 23 that are actuators. The tips of the operating rods 23 a of these cylinders 23 are connected to the bending die 21 via links 24, respectively.
  • the pair of bending dies 21 and 21 are in a state where the grooves 22 of the respective bending dies 21 are opposed to each other by the cylinders 23 and 23, that is, the state in which the pipe A is sandwiched between the grooves 22 of the respective bending dies 21.
  • the bending dies 21 are operated in a state where they are separated from each other, that is, in a state where the grooves 22 of the respective bending dies 21 are separated from each other and the holding of the pipe A is released.
  • a movable machine frame operating mechanism 30 by an intermittent gear transmission mechanism is interposed between the apparatus machine frame 10 and the movable machine frame 20.
  • the movable machine frame 20 is supported by the apparatus machine frame 10 via a movable machine frame operating mechanism 30 so as to be rotatable with respect to the respective axes of the pair of bending dies 21 and 21.
  • the movable machine frame operating mechanism 30 includes a motor 31 as a driving means, a drive gear 32 fixed to an output shaft 31a of the motor 31, and a pair of driven gears arranged so as to sandwich the drive gear 32. Gears 33 and 34 are provided.
  • the drive gear 32 has teeth 32 a at a part of the peripheral edge and a missing tooth arc part 32 b at the other peripheral part.
  • the driven gears 33 and 34 have teeth 33a and 34a, respectively, at their peripheral edges, and pins 33b and 34b that are erected on the upper surface of the extension formed at the other periphery.
  • the movable machine frame 20 includes groove cams 35 and 36 and guide grooves 37 and 38.
  • the groove cam 35 of the present embodiment is fitted to the pin 33 b of the driven gear 33 and is formed in an arc shape centered on the axis of the driven gear 34.
  • the groove cam 36 is fitted to the pin 34 b of the driven gear 34 and is formed in an arc shape centered on the axis of the driven gear 33.
  • the guide groove 37 is fitted into the shaft 33c of the driven gear 33, and is formed in an arc shape centering on the axis of the shaft 34c, with the surface of the driven gear 33 contacting the shaft 33c as one end.
  • the guide groove 38 is fitted in the shaft 34c of the driven gear 34, and is formed in an arc shape centering on the axis of the driven gear 33, with the surface of the driven gear 34 contacting the shaft 34c as one end.
  • the movable machine frame 20 rotates counterclockwise (arrow direction) around the shaft 33 c of the driven gear 33. Moved (see the two-dot chain line).
  • the movable machine frame 20 is now rotated clockwise about the shaft 34c of the driven gear 34, as in the above operation.
  • the pipe A is clamped by the clamps 12 and 12 and the bending dies 21 and 21.
  • the movable machine frame 20 is rotated counterclockwise about the shaft 33c of the driven gear 33, for example, as shown in FIG.
  • the other bending die 21 is rotated around the axis of the one bending die 21 arranged on the axis positioned as the shaft 33c of the driven gear 33, and is sandwiched between the pair of bending dies 21 and 21.
  • the pipe A is deformed along the groove 22 of one bending die 21.
  • the clamps 12 and 12 and the bending dies 21 and 21 are expanded to open the pipe A, the pipe A is moved to the next bending position, and the posture of the bending apparatus 1 is changed by a robot arm or the like.
  • the pipe A is clamped again by the clamps 12 and 12 and the bending dies 21 and 21, and bending is performed in the same manner as described above.
  • the embodiment of the pipe bending apparatus according to the present invention has been described above.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the present invention described in the scope of the claims is not limited thereto. It goes without saying that various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea.
  • the apparatus can be miniaturized and the driving means need not be moved. Time can also be shortened. Therefore, it can be widely used as a bending apparatus for pipes such as automobile fuel pipes and brake tubes.

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Abstract

周面にパイプＡの径に対応した半径の溝（２２）を有する一対の曲げ型（２１），（２１）を備え，一対の曲げ型の溝にパイプを挟持させ，一方の曲げ型の軸心を中心にして他方の曲げ型を公転させることによって，選択した曲げ型の溝の周面に沿った曲率半径でパイプを曲げるようにしたパイプの曲げ加工装置（１）において，装置機枠（１０）にモータ（３１）を設置するとともに，装置機枠（１０）に，回動可能に可動機枠（２０）を配設し，該可動機枠（２０）に曲げ型を設置するとともに，モータ（３１）の出力軸と可動機枠（２０）との間に間歇歯車機構（３０）を介在させ，モータ（３１）を一方に回転させることによって可動機枠（２０）を一方の曲げ型の軸心を中心にして回動させ，モータ（３１）を他方に回転させることによって可動機枠（２０）を他方の曲げ型の軸心を中心にして回動させるようにした。

Description

パイプの曲げ加工装置
　本発明は、パイプの曲げ加工装置に関するものである。特に、周面にパイプを収容する溝を有する曲げ型を備えた、パイプの曲げ加工装置に関するものである。
　パイプの曲げ加工装置として、周面にパイプの径に対応した半径の溝を有する一対の曲げ型を備え、それらの曲げ型の溝にパイプを挟持させ、一方の曲げ型の軸心を中心にして他方の曲げ型を公転させることによって、選択した曲げ型の溝の周面に沿った曲率半径でパイプを曲げるようにしたものがある（例えば、特許文献１）。
　この特許文献１に開示されたパイプの曲げ加工装置では、相対向する曲げ型間を拡開するシリンダ等を備えた可動機枠を、それぞれの曲げ型の軸心を中心にして回動するように装置機枠に設置するとともに、それぞれの曲げ型の軸心延長上に回動軸をそれぞれ設置し、この回動軸を駆動させるモータをそれらの回動軸間に移動可能に設置し、モータを移動させ、そのモータの出力軸を選択した回動軸に連結させることによって、一台のモータで可動機枠を作動させている。
特開２０１２−３０２６６号公報
　ところで、上記特許文献１のパイプの曲げ加工装置では、可動機枠を作動させるモータを一台にしているため、装置の小型化は図れる。しかし、モータを移動させる駆動機構が別に必要となり、機構の複雑化は避けられない。それに加えて、モータを移動させるための時間が必要になり、加工作業に時間を要する。
　本発明は、上記のような実情に鑑みて成されたもので、装置が複雑になることなく、装置の小型化が図れ、しかも作業時間を短縮することができる、パイプの曲げ加工装置を提供することを目的とする。
　上記した目的を達成するため、本発明は、次の〔１〕、〔２〕に記載のパイプの曲げ加工装置とした。
　〔１〕周面にパイプの径に対応した半径の溝を有する一対の曲げ型を備え、上記一対の曲げ型の溝にパイプを挟持させ、一方の曲げ型の軸心を中心にして他方の曲げ型を公転させることによって、選択した曲げ型の溝の周面に沿った曲率半径でパイプを曲げるようにしたパイプの曲げ加工装置において、装置機枠に駆動手段を設置するとともに、該装置機枠に、回動可能に可動機枠を配設し、該可動機枠に上記曲げ型を設置するとともに、上記駆動手段の出力軸と上記可動機枠との間に間歇歯車機構を介在させ、上記駆動手段を一方に回転させることによって上記可動機枠を上記一方の曲げ型の軸心を中心にして回動させ、上記駆動手段を他方に回転させることによって上記可動機枠を上記他方の曲げ型の軸心を中心にして回動させるようにしたことを特徴とする、パイプの曲げ加工装置。
　〔２〕上記間歇歯車機構は、上記駆動手段の出力軸に固設され、一部に欠歯円弧部を有する駆動歯車と、一部に歯を有し、他部表面にピンが突設され、上記駆動歯車を挟むようにして、軸の軸心を上記曲げ型の軸心にそれぞれ一致させて配設した一対の従動歯車と、上記可動機枠に上記従動歯車のピンに対向する面に、上記一対の従動歯車の軸心をそれぞれ中心として形成された弧状溝カムとを備え、上記それぞれの弧状溝カムに上記従動歯車のピンを係合させたことを特徴とする、上記〔１〕に記載のパイプの曲げ加工装置。
　上記した本発明に係るパイプの曲げ加工装置によれば、１つの駆動手段で、曲げ型の２つの曲げ加工態様を行なうので、装置の小型化が図れ、しかも駆動手段を移動させる必要がないので、作業時間の短縮も図ることができる。
　図１は、本発明に係るパイプの曲げ加工装置の前面側から視た斜視図である。
　図２は、本発明に係るパイプの曲げ加工装置の背面側から視た斜視図である。
　図３は、本発明に係るパイプの曲げ加工装置の可動機枠に搭載されている曲げ型，シリンダ，駆動機構等を示した斜視図である。
　図４は、可動機枠の駆動機構を示した要部分解斜視図である。
　図５は、駆動機構の作動を説明するための平面図である。
　以下、本発明に係るパイプの曲げ加工装置を、図面を参照しながら詳細に説明する。
　装置機枠１０は、その取付部１０ａが図示しないロボットのアームに連結される。そして、曲げ加工装置１が、パイプＡに対してその周方向または軸と平行な方向に移動される。
　図１および図２に示すように、装置機枠１０には、クランプ手段１１が設置されている。クランプ手段１１は、一対のクランプ１２，１２を備えている。それらのクランプ１２は、パイプＡを挟持するもので、相対向する面にパイプＡを収容する溝ローラ１３を有している。そして、クランプ１２は、下部が装置機枠１０に支持され、装置機枠１０に設置されたシリンダ１４によって、リンク１５を介して作動され、パイプＡを挟持する状態と、パイプＡを開放する状態とをとる。
　装置機枠１０は、可動機枠２０を備えている。図３に示すように、可動機枠２０には、一対の曲げ型２１，２１が設置されている。これらの曲げ型２１は、周面にパイプＡの径に対応する半径の溝２２を備えている。そして、それらの曲げ型２１は、離接可能に可動機枠２０に支持されている。
　また、上記可動機枠２０には、一対のアクチュエータであるシリンダ２３，２３が設置されている。これらのシリンダ２３の作動ロッド２３ａの先端は、リンク２４を介して曲げ型２１にそれぞれ連結されている。そして、一対の曲げ型２１，２１は、シリンダ２３，２３によって、それぞれの曲げ型２１の溝２２が互いに対向した状態、即ち、それぞれの曲げ型２１の溝２２で、パイプＡを挟持する状態と、曲げ型２１が互いに離反した状態、即ち、それぞれの曲げ型２１の溝２２が離反してパイプＡの挟持を開放した状態とに作動される。
　上記装置機枠１０と上記可動機枠２０との間には、図４に示すように、間歇歯車伝達機構による可動機枠作動機構３０が介装されている。上記可動機枠２０は、一対の曲げ型２１，２１のそれぞれの軸心に対して回動可能に、可動機枠作動機構３０を介して上記装置機枠１０に支持されている。
　上記可動機枠作動機構３０は、装置機枠１０に、駆動手段であるモータ３１、該モータ３１の出力軸３１ａに固着される駆動歯車３２、該駆動歯車３２を挟むようにして配置された一対の従動歯車３３，３４を備えている。
　駆動歯車３２は、図４および図５に示すように、周縁一部に歯３２ａを有し、周縁他部に欠歯円弧部３２ｂを有している。従動歯車３３，３４は、周縁一部に歯３３ａ，３４ａをそれぞれ有し、周縁他部に形成された延長部の上面に立設されたピン３３ｂ，３４ｂをそれぞれ有している。
　そして、駆動歯車３２が、例えば時計方向に回動された場合に、該駆動歯車３２の歯３２ａが従動歯車３３の歯３３ａに噛合し、従動歯車３３が反時計方向に回動される。その間、他方の従動歯車３４は、駆動歯車３２の欠歯円弧部３２ｂに摺接した状態に維持され、回動されることはない。
　可動機枠２０は、溝カム３５，３６およびガイド溝３７，３８を備えている。本実施形態の溝カム３５は、従動歯車３３のピン３３ｂに嵌合され、従動歯車３４の軸心を中心とする円弧状に形成されている。一方、溝カム３６は、従動歯車３４のピン３４ｂに嵌合され、従動歯車３３の軸心を中心とする円弧状に形成されている。
　ガイド溝３７は、従動歯車３３の軸３３ｃに嵌合され、該従動歯車３３の軸３３ｃの当接する面を一端とした、軸３４ｃの軸心を中心とする円弧状に形成されている。一方、ガイド溝３８は、従動歯車３４の軸３４ｃに嵌合され、該従動歯車３４の軸３４ｃの当接する面を一端とした、従動歯車３３の軸心を中心とする円弧状に形成されている。
　図５において、モータ３１の出力軸３１ａによって駆動歯車３２が時計方向に回転されると、その歯３２ａが従動歯車３３の歯３３ａと噛合し、従動歯車３３を反時計方向に回転させる。従動歯車３３が回転されると、該従動歯車３３のピン３３ｂが可動機枠２０の溝カム３５の側壁を押圧する。すると、従動歯車３４の軸３４ｃが可動機枠２０のガイド溝３８に嵌合しているため、可動機枠２０は、従動歯車３３の軸３３ｃを中心にして反時計方向（矢印方向）に回動される（２点鎖線参照）。
　また、モータ３１の出力軸３１ａが反時計方向に回転されると、上記作動と同様に、今度は可動機枠２０は、従動歯車３４の軸３４ｃを中心にして時計方向に回動される。
　このような可動機枠作動機構３０を備えた曲げ加工装置１では、クランプ１２，１２および曲げ型２１，２１によってパイプＡが挟持される。そして、モータ３１を一方に駆動することによって、可動機枠２０を、例えば、図５に示すように、従動歯車３３の軸３３ｃを中心として反時計方向に回動させる。すると、従動歯車３３の軸３３ｃと位置する軸心上に配置された一方の曲げ型２１の軸心を中心として他方の曲げ型２１が回動され、一対の曲げ型２１，２１に挟持されたパイプＡが、一方の曲げ型２１の溝２２に沿って変形される。
　次いで、クランプ１２，１２および曲げ型２１，２１を拡開してパイプＡを開放し、パイプＡを次の曲げ位置まで移動させ、曲げ加工装置１をロボットアーム等によって姿勢を変更し、そこで、パイプＡをクランプ１２，１２および曲げ型２１，２１によって再び挟持し、上記と同様にして曲げ加工を実施する。
　以上、本発明に係るパイプの曲げ加工装置の一実施の形態を説明したが、本発明は、何ら既述の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の技術的思想の範囲内において、種々の変形および変更が可能であることは当然である。
　本発明に係るパイプの曲げ加工装置によれば、１つの駆動手段で、曲げ型の２つの曲げ加工態様を行なうので、装置の小型化が図れ、しかも駆動手段を移動させる必要がないので、作業時間の短縮も図ることができる。そのため、自動車の燃料パイプ、ブレーキチューブ等のパイプの曲げ加工装置として、広く利用することができる。
　１　　曲げ加工装置
　１０　　装置機枠
　１１　　クランプ手段
　１２　　クランプ
　１３　　溝ローラ
　１４　　シリンダ
　１５　　リンク
　２０　　可動機枠
　２１　　曲げ型
　２２　　溝
　２３　　シリンダ
　２４　　リンク
　３０　　可動機枠作動機構（間歇歯車伝達機構）
　３１　　モータ（駆動手段）
　３１ａ　　出力軸
　３２　　駆動歯車
　３２ａ　　歯
　３２ｂ　　欠歯円弧部
　３３，３４　　従動歯車
　３３ａ，３４ａ　　歯
　３３ｂ，３４ｂ　　ピン
　３３ｃ，３４ｃ　　軸
　３５，３６　　溝カム
　３７，３８　　ガイド溝
　Ａ　　パイプ

Claims (2)

  1. 　周面にパイプの径に対応した半径の溝を有する一対の曲げ型を備え、上記一対の曲げ型の溝にパイプを挟持させ、一方の曲げ型の軸心を中心にして他方の曲げ型を公転させることによって、選択した曲げ型の溝の周面に沿った曲率半径でパイプを曲げるようにしたパイプの曲げ加工装置において、装置機枠に駆動手段を設置するとともに、該装置機枠に、回動可能に可動機枠を配設し、該可動機枠に上記曲げ型を設置するとともに、上記駆動手段の出力軸と上記可動機枠との間に間歇歯車機構を介在させ、上記駆動手段を一方に回転させることによって上記可動機枠を上記一方の曲げ型の軸心を中心にして回動させ、上記駆動手段を他方に回転させることによって上記可動機枠を上記他方の曲げ型の軸心を中心にして回動させるようにしたことを特徴とする、パイプの曲げ加工装置。
  2. 　上記間歇歯車機構は、上記駆動手段の出力軸に固設され、一部に欠歯円弧部を有する駆動歯車と、一部に歯を有し、他部表面にピンが突設され、上記駆動歯車を挟むようにして、軸の軸心を上記曲げ型のそれぞれの軸心に一致させて配設した一対の従動歯車と、上記可動機枠に上記従動歯車のピンに対向する面に、上記一対の従動歯車の軸心をそれぞれ中心として形成された弧状溝カムとを備え、上記それぞれの弧状溝カムに上記従動歯車のピンを係合させたことを特徴とする、請求項１に記載のパイプの曲げ加工装置。
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