JPH01316113A - Ｖ字形状溝加工機を用いた中間折曲製品の加工方法 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明はＶ字形状溝加工機を用いた中間折曲製品の加工
方法に関する。

（従来の技術） 従来、玄関扉の枠や窓枠など板材の中間部分Ｏ からフランジを突出させたような形の製作（第１）Ｉ乍 図のステップ１０２の説明図参照）の製品に際しては、
折曲部の端部が板材の途中にあるため、折曲部にＶ字形
状溝を加工することが難しく、折曲部にＶ字形状溝を施
さず、そのまま折曲加工することが行われていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら折曲加工に際してのＶ字形状溝の加工は、
曲げ半径を最小とするために必要であり、特に厚みの大
きな板材を高精度に折曲加工するのに必須である。

そこで、本発明は、玄関扉の枠や窓枠など板材の中間部
分からフランジ部を突出させたような形の製品を高精度
に加工する方法を促供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明のＶ字形状溝加工別を用いた
中間折曲製品の加工方法は、第１図にその概要を示すよ
うに、板材Ｗを把持しワークテーブル上で位置決めする
ワーククランプ装置３３と、前記ワークテーブルの長手
方向に沿って移動されるキャリッジと、該キャリッジに
対し上下動される切削工具（バイト５３）とを備えたＶ
字形状溝加工機を用い、前記板材Ｗを前記ワーククラン
プ装置３３で位置決めし、次いで前記キャリッジ及び前
記切削工具５３を順次又は同時に動作させることにより
、前記板材Ｗ上に途中切削開始Ａ又は途中切削終了Ｂに
よるＶ字形状溝を加工しくステップ１０１）、その後適
宜の切断線を介して前記Ｖ字形状溝を内側とする折曲加
工を行って（ステップ１０２）、前記板材Ｗの途中から
フランジ８１部分を突出させた形の折曲製品を得ること
を特徴とする。

（作用） 本発明のＶ字形状溝加工機による中間折曲製品の加工方
法では、フランジ８１の折曲部に途中切削開始Ａ又は途
中切削終了ＢによるＶ字形状溝を加工し、このＶ字形状
溝を内側として７ランジ８１を折曲加工する。なお、曲
げ加工に際して必要な適宜の切断線は適宜パンチングマ
シンやレーザ加工機等で加工できる。

（実施例） 第２〜第４図を参照するに、本実施例に用いる）ガ加工
機１は、左右方向（第４図においては紙面の表裏方向）
に比較的長く延伸した箱状の下部フレーム３を備えてお
り、この下部フレーム３の左右両側部にはそれぞれ左右
の側板５が立設しである。左右の側板５の上部は、垂直
な中間フレーム７によって一体的に連結されていると共
に、適宜の連結板９によって互に連結されている。。

加工すべき板材Ｗ（第２図〜第４図には図示せず）を支
持するために、下部フレーム３上にはワークテーブル１
１が取付けてあり、このワークテーブル１１には、ワー
クテーブル１１の板材Ｗを支持するための補助テーブル
１３が、取付けられている。

さらに、下部フレーム３の後側には適宜間隔で複数のブ
ラケット１５が取付けである。各ブラケット１５の上部
には、台座１７を介して前記ワークテーブル１１に近接
した位置まで延伸したガイドレール１９が敷設してあり
、このガイドレール１９には、板材Ｗを把持し前後方向
（Ｙ方向）に位置決めするＹ軸位画法め装置が支承され
ている。

すなわち、前記台座１７のうち中間部分の２枚の台座の
上にはそれぞれギアボックス２１が配設され、これらギ
アボックス２１内の軸受２３と前方側の軸受２５との間
にボールねじ２７が回転自在に軸支されている。両ギア
ボックス２１には両ボールねじ２５を連動回転させるよ
う適宜の連結改構が組み込まれている。又、右側のボー
ルねじ２７の侵端にはプーリ２９が固定され、該プーリ
２９は前記ブラケツ（・１５に固定されたサーボモータ
ＭＹにタイミングベルト３１を介して回転可能に接続さ
れている。

さらに前記ガイドレール１９には、複数のワーククラン
プ装置３３を備えたＹ軸キャリッジ３５が前後方向に移
動可能に支承されている。又、キャリッジ３５の下方に
は、前記ボールねじ２７と螺合されるナツト部材３７が
取付けられている。

したがって、サーボモータＭＹを駆動しボールねじ２７
を適宜方向へ回転することにより、キャリッジ３３を前
後方向へ移動させることができる。

言い換えれば、ワーククランプ装置３３で把持した板材
ＷをＹ軸上で任意の位置に位置決めすることができる。

上記Ｙ軸位画法め装置で位置決めされた板材Ｗの上面に
Ｖ字形状の溝を加工するために、前記ワークテーブル１
１の上方位置には、切削工具３９を備えた加工ヘッド４
１を上下方向（２方向）に位置調整自在、かつ左右方向
へ移動自在とする７軸及びＸ軸位置決め装置が設けられ
ている。

より詳細には、前記中間フレーム７にはＬ右方向に延伸
したガイドレール４３が取付けてあり、このガイドレー
ル４３に前記加工ヘッド４１を上下移動自在に支持した
Ｘ軸キャリッジ４５が支承されている。キャリッジ４５
を左右方向に移動するために、左右の側板５の間には、
ガイドレール４３と平行なボールねじ４７が設けられて
いる。

このボールねじ４７の一端部は、図示しないサーボモー
タＭＸと適宜の連結機構を介して接続され、キャリッジ
４５の内部に備えたナツト部材（図示せず）を螺合させ
ている。したがって、前記サーボモータＭ×を駆動する
ことにより前記ボールねじ４７を回転させ、Ｘ軸キャリ
ッジ４５を任意の位置に任意の速度で移動させることが
できる。

又、前記加工ヘッド４１の上部には、上端部を適宜ギヤ
を介してサーボモータＭＺに接続されると共に、その中
間部を前記キャリッジ４５に固定されたナツト部材４つ
に螺合されたボールねじ５１が回転自在に支承されてい
る。したがって、サーボモータＭＺを駆動することによ
り、下端に切削工具３９を備えた加工ヘッド４１を任意
の高さに任意の速度で移動させることができる。

前記切削工具３９は、本実施例においては複数〈５本）
のバイト５３とこれらバイト５３を一体的に結合するバ
イトホルダ５５よりなるものであって、バイト５３の先
端部はＶ字形状に形成しである。上記各バイト５３は、
バイトホルダ５５に着脱自在かつ位置調節自在に取付け
である。本実施例においては、板材Ｗの上面にＶ溝を形
成するとぎ、先行するバイトよりも後続のバイトの方が
深く切削するように、後側程下側へ突出しである。

したがって、板材Ｗ１．：ｉ７を加工を行うとき、各バ
イト５３に作用する抵抗は小さなものである。また、加
工ヘッド４１の１ストロ一ク動作でもって深い溝を加工
できる。

板材Ｗの位置決め後、板材Ｗをワークテーブル１１に強
固に固定するために、前記中間フレーム７の下部には仮
押え装置５７が設けられている。

又、該仮押え装置５７には、この動作を検出し、板材Ｗ
を押え込んだ状態で板材Ｗの厚み（を検出する板厚検出
器Ｓｔ　　（第５図参照）が付属されている。

したがって、仮押え装置５７を例えば空気圧シリンダで
作動させ、該装置５７のアーム先端部を板材Ｗの上面に
押圧することにより、ワークテーブル１１の上面側で板
材Ｗを強固に固定することができる。又、板材Ｗを押圧
した状態で板厚ｔを検出できる。

前記ボールねじ４７がＸ軸キャリッジ４５及び加工ヘッ
ド４１などの重みによって撓むのを防ぐため、通常は前
記ボールねじ４７を下方側から支持すると共に、加工ヘ
ッド４１の通過時は、後方側に後退して加工ヘッド４１
との干渉を避けるねじ支持装置５９が左右方向に適宜間
隔で複数設けられている。したがって加工ヘッド４１の
左右方向への移動の際、バイト５３の高さが大きく変動
することがない。

上記溝加工機１の右側の上部フレーム５の側面には水平
部分を前記上部フレーム５の高さより高くした逆回字形
のアーム６１の一端が許容角だけ回転自在とされるｉ様
で取付けられ、該アーム６１の他端には垂直軸の回りに
許容角だけ回転自在とされる操作盤６３が設けられてい
る。したがって、操作盤６３は許容の範囲で左右に移動
させることができ、かつその操作面を作業者の見易い方
向に向けることができる。

第５図を参照するに、制御装置６５は、ＮＣ装置６７を
主体として構成され、これに、前記の操作盤６３、及び
各モータＭＸ　、ＭＹ　、ＭＺを駆動するドライバ［］
ｘ　、　ＤＹ　、　ＤＺ　、並びに入出力インタフエイ
ス６９．７１が接続されている。各モータＭｘ　、ＭＹ
　、Ｍｚには、その動作結果を検出する位置検出器Ｅｘ
　、ＥＹ、ＥＺ及び速度検出器ＴＧｘ　、ＴＧＹ　、Ｔ
Ｇｚが接続されテイル。

入力インタフェイス６つには前記板厚センサＳ（が接続
され、出力インタフェイス７１には、前記ワーククラン
プ装置３３を３つつのグループに分けて所定の組合せで
作動させるソレノイド５ＯＬ１．Ｓ○１２，５ＯＬ３が
接続サレテイル。

上記構成により、ＮＣ装置６７はサーボモータＭＸ　、
ＭＹ　、ＭＺを駆動させ、Ｙ軸キャリッジ３５、Ｘ軸キ
ャリッジ４５．加工ヘッド４１をそれぞれ任意の速度で
任意の位置へ制御することができる。すなわち、Ｙ軸キ
ャリッジ３５の駆動によりワーククランプ装置３３の把
持した板材Ｗの加工位ばをバイト５３の直下に位置させ
ることができる。又、Ｘ軸キャリッジ４５及び加工ヘッ
ド４１の駆動により、加工ヘッド４１を所定高さに制御
しつつバイト５３をＸ軸方向に移動させることができる
。さらに、Ｙ軸キャリッジ３５を移動させつつ同時にバ
イト５３を上昇させることもできる。

第６図及び第７図に７字形状溝の加工例を示した。

第６図は、板材Ｗをワークテーブル１１上に固定後、バ
イト５３をＸ軸方向に位置×１まで移動させ、その侵途
中切削終了区間ＡＰではＸＺ２軸の円弧補間により、バ
イト５３を上昇させて途中切削終了のＶ字形状溝７５を
加工した例である。

第７図は、同じく板材Ｗを固定後、途中切削開始区間Ａ
ＳではＸＺ２軸の直線補間によりバイト５３を位置×２
まで下降させ、そのＩＸ軸のみを駆動し、位置×３から
の途中切削終了区間ＡＰでは再度Ｘ　Ｚ　２　＠の直線
補間によりバイト５３を上昇させ途中切削開始及び途中
切削終了のＶ字形状溝７５を加工した例である。図中の
矢印はバイト５３の移動方向を示している。

これらの例に示されるように、本例の溝加工礪１では、
板材Ｗの途中から切削を開始したり、又板材Ｗの途中で
切削を終了することができる。

本方法では、バイト５３をサーボ制御するので、ＮＣ装
置のいわゆるＭＩａ能によりバイト５３を上昇させるの
とは異なり、下降終了点及び上昇量始点の仕上りにムラ
が無く、かつバイト５３を破損するようなことがない。

第６図及び第７図のＸＺ２軸の制御方式を比較すると、
第７図に示す直線補間の方がより有利である。すなわち
、第６図に示す円弧補間の例では、板材Ｗの厚みに応じ
て円弧の半径を定めなければならず、仕上り良好とする
ための速度制御が困難だからである。

そこで、第７図に示した直線補間の例を進展させ、より
好適な加工例を第８図に示している。

すなわち、第８図の例は、Ｘ軸のみの制御からＸＺ２軸
の補間に移るとき、両制御共にバイト５３の切削速度を
同一速度Ｆとしたものである。途中切削開始でＸ２２軸
制御からＸ軸のみの制御に移行するときも同じである。

言い換えれば、途中切削開始及び終了では、少なくとも
屈折点において板材Ｗの切削面に対する切削速度（２軸
補間では合成速度）を一定とするのがよい。このように
、屈折点で切削速度を一定とすれば、加工精度が良好と
なり、かつＸＹＺ軸の制御を容易に行うことができる。

加工精度が良好になる点は、複数回の実験により実証さ
れている。

第９図は、板材Ｗに対するＸＹＺ軸の制御例を示す説明
図である。

図示の例は、点Ｐ２から点Ｐ４まで、及び点Ｐ７から板
材Ｗの左端までの２本の７字形状溝を加工するとき、点
Ｐａ　、Ｐ＋　、Ｐ２・・・の順で（）で示す軸を順次
制御すればよいことが示されている。すなわち、本例で
は、まず点Ｐｏに位置するバイト５３に対し、ワークク
ランプ装置３３をＹ軸方向に移動させる。次いで点Ｐ１
でバイト５３を下降させ、切削開始位置より右側の点Ｐ
２付近でＸ軸も動作させ、より速かに加工開始する。バ
イト５３を所定高さに保った状態で点Ｐ４付近まで移動
させ、ここで例えば第７図に示したＸＺ２軸の直線補間
を行って、点Ｐ４付近での途中切削終了後バイト５３を
上昇させる。

その後、点Ｐ５から次のＶ字形状ｉｎを途中切削開始す
るために点Ｐ６までＸＹ２軸の直線補間を行い、以下、
Ｘ、ＺＸ、ＸＹの順で各軸を制御することにより、途中
切削終了及び途中切削開始の２本のＶ字形状溝を加工す
る。

このように、本例では、適宜ｘｚ、ｘｙなどの２軸制御
を組み込むことにより、途中切削開始や途中切削終了を
行うことができ、加えて加工効率をより向上させること
ができる。

第１０図及び第１１図は、具体的な加工例の説明図であ
る。

上記の如く、本例の溝加工機１では、クランプ装置３３
を移動させつつ途中切削開始及び途中切削終了を行うこ
とができるので、第１０図に示すように２本の途中切削
終了のＶ字形状溝７５と、２本の途中切削開始の７字形
状溝７５を加工する。

次いで相隣り合うＶ字形状溝７５の中間に図示しない切
断次により切断線を入れ、その後、破線で示すようにＶ
字形状溝７５の先端部７つを例えば図示しないパンチプ
レスによって穴明は加工する。

そして最後に図示しない折曲加工機により各Ｖ字形状溝
７５を内側として明所部分をそれぞれ折曲げることによ
り、第１１図に示すようなフランジ８１を備えた中間折
曲製品を製作することができる。

以上の通り、本例の中間折曲製品の加工方法では、途中
切削開始Ａ又は途中切削終了Ｂにより、板材の折曲部分
にのみＶ字形状溝７５を加工することができ、フランジ
８１を高精度に折曲げることができる。

更に、第１０図に示すように先Ｍ部７９を小さく穴明は
加工すれば、外観を悪くすることなく前記無効部分を容
易に取り除くこともできる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、この他通貨の態様で実
施し得るものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明によれば、特許請求の範囲の通りの
構成を有するので、フランジの折曲部にＶ字形状溝を形
成することができ、高精度にフランジ部を折曲加工する
ことができ、板材の途中からフランジを突出させた形の
玄関扉の枠や窓枠などを高精度に加工することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の＊ｉを示す図、第２図及び第３図は本
発明を実施することができるＶ字形状溝加工機の平面図
及び正面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ断面側面図
、第５図は制御装置のブロック図、第６図は途中切削終
了による加工例の説明図、第７図は途中切削開始及び途
中切削終了による加工例の説明図、第８図は直線補間の
好適例を示す説明図、第９図はバイト軌跡の説明図、第
１０図は加工例の説明図、第１１図は製品例の説明図で
ある。 １・・・溝加工機 １１・・・ワークテーブル ３３−・・ワーククランプ装置 ３５・・・Ｙ軸キャリッジ ３９・・・切削工具 ５３・・・バイト ６５・・・制御装置 ７５・−・Ｖ字形状溝 ８１・・・フランジ ＭＸ　、ＭＹ　、Ｍｚ・・・サーボモータＷ・・・板材 Ｘ、Ｙ、Ｚ・・・軸 代理人　弁理士　　三　好　保　男 １図 第５図 Ｚ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板材を把持しワークテーブル上で位置決めするワークク
   ランプ装置と、前記ワークテーブルの長手方向に沿つて
   移動されるキャリッジと、該キャリッジに対し上下動さ
   れる切削工具とを備えたＶ字形状溝加工機を用い、前記
   板材を前記ワーククランプ装置で位置決めし、次いで前
   記キャリッジ及び前記切削工具を順次又は同時に動作さ
   せることにより前記板材上に途中切削開始又は途中切削
   終了によるＶ字形状溝を加工し、その後適宜の切断線を
   介して前記Ｖ字形状溝を内側とする折曲加工を行って、
   前記板材の途中からフランジ部分を突出させた形の折曲
   製品を得ることを特徴とするＶ字形状溝加工機による中
   間折曲製品の加工方法。