JPH04127919A

JPH04127919A - 曲げ装置

Info

Publication number: JPH04127919A
Application number: JP24854190A
Authority: JP
Inventors: Naoto Shimokata; 下方　直人
Original assignee: Opton Co Ltd
Current assignee: Opton Co Ltd
Priority date: 1990-09-17
Filing date: 1990-09-17
Publication date: 1992-04-28

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、長尺状の被加工物を立体的に、所定の曲げ半
径で曲げ加工する曲げ装置に関する。

［従来の技術］従来より、長尺状の被加工物を曲げ加工するものとして
、特公昭５８−４３１６５号公報のものが知られている
。この装置は、被加工物の送り先に、材料位置決め用ガ
イドローラエレメントを設け、この材料位置決め用ガイ
ドローラエレメントを通過した被加工物の送り先に材料
曲げ用ガイドローラエレメントを設けている。そして、
材料曲げ用ガイドローラエレメントを外枠に対して自在
ｉａ機構により傾斜自在に支持し、外枠乞被加工物送り
方向に対して垂直な面内で移動可能に設けている。この
材料曲げ用ガイドローラエレメントを垂直な面内で移動
して、被加工物を所定の曲げ半径に曲げ加工している。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、こうした従来の装置では、材料曲げ用ガ
イドローラエレメントを垂直な面内で移動させるために
　２組の直線移動機構をその移動方向が互いに直交する
ようにして積み重ねて構成しなければならなかつち　ま
た、２組の直線移動機構を積み重ねるために、下の段の
直線移動機構は、その上に積まれた機構を移動するだけ
の駆動力、スペースを有する必要があり、大型になって
いた。このように、材料曲げ用ガイドローラエレメント
を面内で移動させるために、装置が複雑、大型化すると
いう問題があったそこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、
立体的に所定の曲げ半径で曲げ加工できると共に、簡単
な構成で小型の曲げ装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため
の手段として次の構成を取った即ち、長尺状の被加工物
の一端を把持するチャックを、前記被加工物の軸方向に
送る送り機構を備え、該送り機構により送られる前記被
加工物を曲げ加工する曲げ装置において、前記チャックを前記被加工物の軸の廻りに、曲げ方向に
応じて所定量回動する回動機構を、前記送り機構に載置
すると共に、前記被加工物を、その軸方向と直交する方向への動きを
規制して、その軸方向に通す固定治具を前記送り機構に
より送られる前記被加工物の軸上に配置し、前記固定治具を通過した前記被加工物の送り先に配置さ
れ、　前記被加工物を軸方向と直交する方向に押圧可能
な曲げ治具を、前記被加工物の軸方向と直交する軸の廻
りに、曲げ半径に応じて所定量揺動して、前記被加工物
を押し曲げる揺動機構を備えたことを特徴とする曲げ装
置の構成がそれである。

［作用］前記構成を有する曲げ装置は、チャックが、長尺状の被
加工物の一端乞把持し、回動機構が、チャックを被加工
物の軸の廻りに曲げ方向に応じて所定量回動する。そし
て、送り機構が、被加工物をその軸方向に送り、固定治
具が、被加工物を、その軸方向と直交する方向への動き
を規制しながら、軸方向に通す。また、揺動機構が、曲
げ治具を被加工物の軸方向と直交する軸の廻りに、曲げ
半径に応じて所定量揺動し、曲げ治具が、被加工物を押
圧して、被加工物を所定の曲げ半径に立体的に曲げ加工
する。

［実施例］以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例である曲げ装置の概略斜視図
である。１は長尺状の被加工物であり、例え（ｆ−、被
加工物］としては、パイプや丸棒等が対象とされる。こ
の被加工物］の一端を把持するチャック２が設けられて
おり、チャック２は、図示しない複数の爪が中心に向か
って移動して、被加工物］の外周を把持する周知のもの
であり、ハンドル等を手動で回転させて爪を移動するも
のでも、あるいは、油圧シリンダにより爪を移動するも
のでもよい。

このチャック２は、ハウジング４に、１組のベアリング
６．８を介して、被加工物］の軸を中心にして、その軸
の廻りに回動可能に支承されており、また、チャック２
の後端には、歯車］Ｏが体的に取り付けられている。そ
して、歯車１０には、ピニオン歯車］２が歯合されてお
り、ピニオン歯車］２は、ステップモータ］４の回転軸
１６に嵌着されている。これら、ハウジング４、ベアリ
ング６，８、歯車］０、ピニオン歯車］２、ステップモ
ータ１４により回動機構］８を構成している。

この回動機構１８（表　ハウジング４、ステップモータ
］４が送り台２０に取り付けられて、送り台２０上に載
置されており、送り台２ｏに（よ複数のリニアモーショ
ンベアリング２２（一部のみ図示する）が取り付けられ
ている。このリニアモーションベアリング２２（よ被加
工物］の軸方向と平行に敷設された２本のレール２４．
２６に嵌合されて、送り台２０をトール２４，２６に沿
って移動可能に案内できるようにされている。そして、
送り台２０には、チェーン２８の両端が取り付けられて
おり、このチェーン２８は、レール２４．２６の両端付
近に設けられたスプロケット３０．３２に、レール２４
．２６に平行に張設されている。一方のスプロケット３
０は、ステップモータ３４の回転軸３６に固着されてい
る。これら、送り台２０、リニアモーションベアリング
２２、レール２４，２６、チェーン２８、スプロケット
３０．３２、ステップモータ３４により送り機構３８を
構成している。

一方、レール２４．２６の先端付近には、第１固定ロー
ラ４０が、被加工物１の軸方向と直交して固定台４２に
立設された第１支持軸４４に、回動可能に支承されてい
る。この第１固定ローラ４０の外周に（上被加工物１の
断面形状に応じた０字状の溝４６が形成されており、本
実施例では、この溝４６を被加工物１の表面下側に当接
させて配置されている。また、被加工物１を挟んで反対
側に、被加工物］の送り先側に少し離れて、同じ〈第２
固定ローラ４８が、第１支持軸４４と平行に固定台４２
に立設された第２支持軸５０に、回転可能に支承されて
いる。この第２固定ローラ４８の外周にも、同様の０字
状の溝５２が形成されており、溝５２を被加工物］の表
面上側に当接させて配置されている。この第１固定ロー
ラ４０、第２固定ローラ４８により、被加工物１を軸方
向と直交する方向への動きを規制し、軸方向には通すよ
うにされている。そして、これらの第１固定ローラ４０
、固定台４２、第１支持軸４４、第２固定ローラ４８、
第２支持軸５０により固定治具５４を構成している。

また、第２支持軸５０に１友揺動部材５６が揺動可能に
支承されており、この揺動部材５６に、第１支持軸４４
と平行に第３支持軸５８が立設されている。そして、第
３支持軸５８に（表曲げローラ６０が回動可能に支承さ
れており、曲げローラ６０の外周にも、前述したと同様
の０字状の溝６２が形成されている。この曲げローラ６
０【上被加工物１を挟んで、第２固定ローラ４８と反対
側で、第１固定ローラ４０と同じ側に配置されて、揺動
部材５６が揺動された際には、この溝６２が被加工物１
の表面に当接し、被加工物］を押圧できるようにされて
いる。これらの揺動部材５６、第３支持軸５８、曲げロ
ーラ６０（こより曲げ治具６４を構成している。

前記揺動部材５６の先端には、第２支持軸５０を中心と
して形成された歯車部６６が設けられており、歯車部６
６に（よ　ステップモータ６８の回転軸７０に嵌着され
たピニオン歯車７２が歯合されている。これらの第２支
持軸５０、揺動部材５６、ステップモータ６８、ピニオ
ン歯車７２により揺動機構７４を構成している。

前述した各ステップモータ゛１４，３４，６８は、制御
回路７６に接続されており、制御回路７６から各ステッ
プモータ１４，３４．６８に所定のパルス数の信号が出
力されて、各ステップモータ１４．３４．６８の回転が
制御されるように構成されている。尚、本実施例で（よ
　ステップモータを用いているが、これに代えて、サー
ボモータとエンコーダとを用いて、回転を制御できるよ
うにしてもよい。

次に、前述した本実施例の曲げ装置の作動について説明
する。

まず、ステップモータ６８を駆動して、ピニオン歯車７
２、歯車部６６を介して、揺動部材５６を第２支持軸５
０の廻りに揺動して、曲げローラ６０を第１固定ローラ
４０と被加工物１に平行な同一直線上に移動する。また
、送り台２０をレール２４．２６の一方の端にまで移動
してから、被加工物１の端をチャック２により把持する
。

そして、ステップモータ３４を駆動して、チェーン２８
を回転する。すると、チェーン２８により引っ張られて
、送り台２０がリニアモーションベアリング２２及びレ
ール２４，２６により案内されて移動され、被加工物１
をその軸方向に送る。

制御回路７６からステップモータ３４１Ｑ　所定のパル
ス数の信号を出力すると、送り台２０はそのパルス数に
応じた送り量だけ移動する。最初の曲げ加工時には、第
３図（イ）に示す場合では、被加工物］の先端から長さ
Ｌ］の位置が、第２固定ローラ４８の位置にくるように
、被加工物］を曲げローラ６０により押圧することなく
まっすぐに移動する。

そして、ステップモータ６８に所定のパルス数の信号を
出力して駆動し、揺動部材５６を揺動して、曲げローラ
６０を第２支持軸４８の廻りに曲げ半径に応じて所定量
揺動する。ステップモータ６８の回転数が多いと、曲げ
ローラ６０の揺動量も大きくなる。予め実験等により、
この曲げローラ６０の揺動量と、曲げ半径との関係を求
めておき、被加工物１を所定の曲げ半径に曲げ加工する
際に、曲げローラ６０の揺動量に応じたパルス数の信号
をステップモータ６８に出力する。これにより、曲げロ
ーラ６０が被加工物１を押圧する。

続いて、ステップモータ３４に、第３図（イ）に示す、
被加工物１の長さＬ２に応じた所定のパルス数の信号を
出力して駆動し、送り台２０を固定治具５４に向けて送
る。すると、第１固定ロラ４０の溝４６と第２固定ロー
ラ４８の溝５２とにより、被加工物１の軸方向と直交す
る方向への動きを規制されながら、第１固定ローラ４０
第２固定ローラ４８とにより案内されて、被加工物１は
その軸方向に通る。そして、被加工物１は、曲げローラ
６０により、その曲げローラ６０の位置に応じて、押圧
され、所定の曲げ半径Ｒ］、曲げ角度θに曲げ加工され
る。この時、曲げ半径Ｒ１が同じであるときには、送り
台２０による送り量が少なければ、被加工物１の曲げ角
度θが小さく、送り量が多ければ、曲げ角度θが大きく
なる。所定の曲げ角度に曲げ加工する際には、その曲げ
角度の大きさに対応した被加工物１の送りｌに応じたパ
ルス数の信号をステップモータ３４に出力する。予め実
験等により、曲げ角度θに応じた曲げ加工時の被加工物
］の伸び量を求めておき、その伸び量を考慮して、ステ
ップモータ３４に所定のパルス数の信号を出力すること
により、精度のよい曲げ角度θに加工することができる
。

次に、送り台２０を所定の送り量送った後に、揺動部材
５６を揺動させて、曲げローラ６０と第１固定ローラ４
０とが同一直線上になるようにする。そして、ステップ
モータ３４に　第３図（ロ）二示す長さＬ３に応じた所
定のパルス数の信号を出力して駆動し、送り台２０を固
定治具５４に向けて送る。この間、被加工物］は、曲げ
加工されることなく、そのまま、−直線上に第１固定ロ
ーラ４０、第２固定ローラ４８、曲げローラ６０を通過
する。

前述した曲げ加工を終了した後、第３図（ハ）に示すよ
うに、曲げ方向が９０度異なる方向に曲げ加工する場合
には、ステップモータ］４に所定のパルス数の信号を出
力して駆動し、ピニオン歯車１２、歯車１０を介して、
チャック２を反時計方向に９０度回転させる。そして、
前述したと同様に　曲げ半径Ｒ２、曲げ角度θに応じて
、揺動部材５６を揺動させ、また、送り台２０を固定治
具５４に向けて送り、被加工物］を立体的に曲げ加工す
る。

前述した如く、本実施例の曲げ装置は、チャック２によ
り被加工物］を把持し、送り機構３８により送り台２０
を固定治具５４に向けて被加工物］の軸方向に送る。そ
して、揺動機構７４により、曲げローラ６０を曲げ半径
に応じて被加工物］の軸方向と直交する第２支持軸５０
の廻りに揺動する。また、固定治具５４が、被加工物１
を軸方向と直交する方向への動きを規制し、送り台２０
により送られてくる被加工物１を、曲げローラ６０が押
圧して曲げ加工する。また、回動機構１８により、チャ
ック２を被加工物１の軸周りに回転させて、被加工物を
立体的に曲げ加工する。

従って、揺動機構７４は、曲げローラ６０を被加工物］
の軸方向と直交する第２支持軸５０の廻りに揺動するの
で、曲げローラ６０を揺動する機構が単純になり、装置
が小型になる。また、回動機構１８により、チャック２
を回転させるので、被加工物］を立体的に曲げ加工する
こともできる。

この回動機構１８は、チャック２を被加工物］の軸廻り
に回転させる構造であり、直線運動をする機構と異なり
、移動するものの移動量に応じたスペースを必要としな
いので、送り機構３８に容易に載置することができ、構
造が単純になり、小型になる。

次に、本発明の第２実施例について第４図〜第６図によ
って説明する。尚、前述した実施例と同じものについて
は、同一番号を付して、詳細な説明を省略する。

前述したレール２４．２６の先端付近には、固定治具８
０が固定されており、固定治具８０には、送り機構３８
により送られる被加工物］の軸上に、その軸方向と直交
する方向には動きを規制するが、被加工物］をその軸方
向に通すことができる固定孔８２が穿設されている。そ
して、固定治具８０の固定孔８２を挿通した被加工物１
の送り先には、曲げ治具８４が設けられている。曲げ治
具８４には、被加工物］を通すことができる程度に、被
加工物１の直径よりも僅かな大きな直径の移動孔８６が
穿設されている。本実施例では、この移動孔８６の、被
加工物］の軸方向に沿った断面形状が、半円状に移動孔
８６の中程が狭く、両側で広がるように形成されて、移
動孔８６に被加工物１を挿入し易いように、また、移動
孔８６と被加工物１との接触面積が小さくなるようにさ
れている。このような固定孔８２、移動孔８６とするこ
とにより、曲げ加工に伴って、被加工物１の断面が楕円
になることを防止することができる。

この曲げ治具８４は、外枠８８に一体的に固着されてお
り、外枠８８からは、被加工物１の軸方向と直交する方
向に、本実施例では、第４図の水平方向］ニ一対の支持
軸９０が延呂されている。

しかも、支持軸９０は、その中心が、移動孔８６の中心
と直交して交差するように形成されている。

この支持軸９０１＆　　固定治具８０の両側に設けられ
た一対の揺動部材９２に揺動可能に嵌着されており、ま
た、外枠８８には、この支持軸９０を中心として形成さ
れた円弧状の歯車９３が固着されている。そして、この
歯車９３に（よ　ステップモータ９４の回転軸に嵌着さ
れたビニオン歯車９６が歯合されており、ステップモー
タ９４は、揺動部材９２に固定されている。

前記揺動部材９２は、被加工物］の軸方向と直交する方
向に、固定治具８０に立設された一対の揺動軸９８に、
それぞれ揺動可能に支承されている。本実施例では、こ
の揺動軸９８の中心が、被加工物１の中心と直角に交差
して設けられている。

そして、画描動部材９２には、揺動軸９８を中心にして
形成された歯車部１００がそれぞれ設けられており、両
歯車部１００には、それぞれビニオン歯車１０２が歯合
されている。この両ピニオン歯車１０２は、ステップモ
ータ１０４により回転駆動されるように連結されている
。これらの画描動部材９２、画描動軸９８、ビニオン歯
車］０２、ステップモータ１０４により揺動機構１０５
を構成している。

前述した各ステップモータ１４．　３４．　９４゜１０
４１ｉ　制御回路１０６に接続されており、制御回路１
０６から各ステップモータ１４，３４゜９４．１０４に
所定のパルス数の信号が出力されて、各ステップモータ
１４，３４，９４．　１０４の回転が制御されるように
構成されている。

次に、前述した第２実施例の曲げ装置の作動について説
明する。

まず、ステップモータ９４を駆動して、ビニオン歯車９
６、歯車９３を介して、外枠８８を支持軸９０を中心に
して揺動し、固定孔８２と移動孔８６との中心を同じ方
向に向ける。また、ステップモータ］０４を駆動して、
ビニオン歯車１０２、歯車部１００を介して揺動部材９
２を揺動する。

この揺動部材９２の揺動により、外枠８８を介して、曲
げ治具８４が揺動軸９８の廻りに揺動されて、固定孔８
２と移動孔８６とを一直線上に合わせる。更に、送り台
２０をレール２４．２６の一方の端にまで移動してから
、被加工物１の端をチャック２により把持する。

そして、前述した実施例と同様にして、送り台２０を所
定の送り量だけ送る。次１：、ステップモータ１０４に
所定のパルス数の信号を出力して駆動し、揺動部材９２
を揺動して、ビニオン歯車１０２、歯車部１００を介し
て、曲げ治具８４を曲げ半径に応じて所定量揺動する。

予め実験等により、この曲げ治具８４の揺動量と、曲げ
半径との関係を求めておき、被加工物１を所定の曲げ半
径に曲げ加工する際に、曲げ治具８４の揺動量に応じた
パルス数の信号をステップモータ１０４に出力する。こ
れにより、固定治具８０の固定孔８２と、曲げ治具８４
の移動孔８６との中心が、被加工物］の軸方向と直交す
る方向にずれる。

また、ステップモータ９４に所定のパルス数の信号を高
力して駆動し、ビニオン歯車９６、歯車９３を介して、
外枠８８を支持軸９ｏを中心にして揺動させる。そして
、曲げ治具８４の移動孔８６の中心の方向を、曲げ加工
される被加工物１の接線方向に向ける。予め実験等によ
り、所定の曲げ半径に被加工物を曲げたときの接線方向
の角度と、外枠８８の揺動量との関係を求めておき、被
加工物１を所定の曲げ半径に曲げ加工する際に、外枠８
８の揺動量に応じたパルス数の信号をステップモータ９
４に出力する。これにより、移動孔８６の中心の方向が
、曲げ加工される被加工物１の接線方向を向く。これに
より、曲げ治具８４には無理な力が作用せず、曲げ治具
８４の耐摩耗性、加工精度等が向上する。

続いて、ステップモータ３４に、第３図（イ）に示す、
被加工物］の長さＬ２に応じた所定のパルス数の信号を
８カして駆動し、送り台２０を固定治具８０に向けて送
る。すると、固定孔８２乞通過し、固定孔８２によりそ
の軸方向と直交する方向の動きが規制される。また、移
動孔８６を通過する被加工物］は、固定孔８２と移動孔
８６との中心のずれに応じて、移動孔８６により押圧さ
れて、第４図に示す場合では上方に押し上げられて、所
定の曲げ半径Ｒ１、曲げ角度θに曲げ加工される。この
時、曲げ半径Ｒ１が同じであるときに（よ送り台２０に
よる送り量が少なければ、被加工物１の曲げ角度θが小
さく、送り量が多けれ（戯　曲げ角度θが大きくなる。

所定の曲げ角度に曲げ加工する際には、その曲げ角度の
大きさに対応した被加工物１の送り量を予め実験等によ
り求めておき、その曲げ角度θに応じたパルス数の信号
をステップモータ３４に出力する。

次に、送り台２０を所定の送り量送った後に、揺動部材
９２を揺動を移動すると共に、外枠８８を揺動させて、
固定孔８２と移動孔８６との中心の位置及び方向を一致
させる。そして、ステップモータ３４に、第３図（ロ）
に示す長さＬ３に応じた所定のパルス数の信号を出力し
て駆動し、送り台２０を固定治具８０に向けて送る。こ
の間、被加工物１は、曲げ加工されることなく、そのま
ま、−直線上に固定孔８２、移動孔８６を通過する。

前述した曲げ加工を終了した後、第３図（ハ）に示すよ
う１：、ステップモータ］４に所定のパルス数の信号を
出力して駆動し、チャック２を反時計方向に９０度回転
させる。そして、前述したと同様１：、曲げ半径Ｒ２、
曲げ角度θに応じて、揺動部材９２を揺動すると共に、
外枠８８を揺動させ、また、送り台２０を固定治具８０
に向けて送り、被加工物１を立体的に曲げ加工する。

尚、前述した第２実施例で（よ　曲げ治具８４を支持軸
９０の廻りに、ステップモータ９４、ビニオン歯車９６
、歯車９３により揺動する構成としたが、これに代えて
、曲げ治具８４を画描動部材９２に一体的に固定しても
実施可能である。これによると、曲げ範囲が大きくなる
傾向になるが、装置はより単純イヒ　小型化される。

前述した如く、第２実施例の曲げ装置は、チャック２に
より被加工物１を把持し、送り機構３８により送り台２
０を固定治具５４に向けて被加工物１の軸方向に送る。

そして、揺動機構１０５により揺動部材９２を介して、
曲げ治具８４を曲げ半径に応じて被加工物］の軸方向と
直交する揺動軸９８の廻りに揺動し、送り台２０により
送られてくる被加工物］を曲げ加工する。また、回動機
構１８により、チャック２を被加工物１の軸周りに回転
させて、被加工物を立体的に曲げ加工する。

従って、揺動機構１０５は、曲げ治具８４を被加工物１
の軸方向と直交する揺動軸９８の廻りに揺動するので、
曲げ治具８４を揺動する機構が単純になり、装置が小型
になる。また、回動機構１８により、チャック２を回転
させるので、被加工物１を立体的に曲げ加工することも
できる。二の回動機構］８は、チャック２を被加工物１
の軸廻りに回転させる構造であり、直線運動をする機構
と異なり、移動するものの移動量に応じたスペスを必要
としないので、送り機構３８に容易に載置することがで
き、単純な構造になり、小型になる。

以上本発明はこの様な実施例に同等限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる
態様で実施し得る。

［発明の効果］以上詳述したように本発明の曲げ装置は、曲げ治具を揺
動機構により被加工物の軸方向と直交する軸の廻りに揺
動し、チャックを送り機構に載置された回動機構により
被加工物の軸廻りに回動するので、立体的な曲げ加工が
できると共に、構造が簡単でしかも小型であるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての曲げ装置の概略斜視
医第２図は本実施例の要部の拡大断面図、第３図は本実
施例の曲げ加工の説明図、第４図は本発明の第２実施例
としての曲げ装置の概略斜視医　第５図は本第２実施例
の要部の拡大断面図、第６図は本実施例の要部の拡大正
面図である。

Claims

【特許請求の範囲】長尺状の被加工物の一端を把持するチャックを、前記被
加工物の軸方向に送る送り機構を備え、該送り機構によ
り送られる前記被加工物を曲げ加工する曲げ装置におい
て、前記チャックを前記被加工物の軸の廻りに、曲げ方向に
応じて所定量回動する回動機構を、前記送り機構に載置
すると共に、前記被加工物を、その軸方向と直交する方向への動きを
規制して、その軸方向に通す固定治具を前記送り機構に
より送られる前記被加工物の軸上に配置し、前記固定治具を通過した前記被加工物の送り先に配置さ
れ、前記被加工物を軸方向と直交する方向に押圧可能な
曲げ治具を、前記被加工物の軸方向と直交する軸の廻り
に、曲げ半径に応じて所定量揺動して、前記被加工物を
押し曲げる揺動機構を備えたことを特徴とする曲げ装置
。