JPH0833925A - 自動成形曲げ加工方法及び加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工素材の供給、定寸切断、端末加工及び
曲げ加工を自動的且つ連続的に行う。 【構成】 チャック装置11を有する移動台を進退動自在
に設けた基台の前後方部に駆動曲げ装置及び直線矯正装
置を夫々設けると共に、直線矯正装置の前後方部にチャ
ック及び切断装置並びに供給機を夫々設け、又基台の側
方に加工機を設けると共に、移動台に設けたチャック装
置11を旋回動自在及び旋回途中で停止自在と成すことに
よって、チャック装置11でコイル材を把持、引出してコ
イル材を引張整直すると共に所定寸法に切断し、移動台
の進退動、チャック装置の旋回動、加工機の作動、チャ
ック装置11の自転動及び駆動曲げ装置の作動により、チ
ャック装置11で把持した状態のまま、端末加工及び曲げ
加工した曲げ線材を夜間でも無人運転で製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半無限長のコイル形状
で供給される被加工素材に、定寸切断、端末加工及び曲
げ加工を順次自動的に行う様にした自動成形曲げ加工方
法及び加工機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車、各種機械、電気機器等に
使用される多段曲げ細工される金属管材、金属棒材など
の被加工棒状素材の製造は、コイル形状で供給される半
無限長の様に相当長く一体連続形成された金属管、金属
棒などのコイル材w1、或いは４〜５ｍの直線状の金属
管、金属棒等の直線素材を定寸に切断した後、かかる直
線材w2に曲げ加工を行っていた。

【０００３】例えば、図１０に示す様に、線材成形装置
ａにてコイル材w1を直線状に矯正すると共に、切断装置
ｂで所定長さに切断成形した所定本数の直線材w2を一旦
運搬箱ｃに収納した後、該運搬箱ｃにてベンダーｄの供
給部ｅに定寸の直線材w2を運び込み、供給部ｅより直線
材w2をベンダーｄのチャック装置ｆに装着し、該チャッ
ク装置ｆの前進自転運動により、駆動曲げ部ｇで先端を
挟持した直線材w2の曲げ加工部分を所望形状に多段曲げ
加工していた。

【０００４】その結果、直線材w2の長さにより、線材成
形装置ａ乃至運搬箱ｃ等から成る直線材w2の供給部ｅの
段取りが必要となり、又供給部ｅからベンダーｄへの供
給に関して作業員を必要とするために、夜間無人運転な
どの自動連続曲げ加工は不可能であり、又直線材w2の原
素材をコイル材w1でなく定尺直線素材と成した場合に
は、切断装置ｂ或いは供給部ｅ等への多数の定尺直線素
材の供給工程を必要として上記欠点を倍増し、更に定尺
直線素材を直線材w2に切断する際に、寸足らずの廃棄素
材が発生する欠点を有していた。

【０００５】又、上記したコイル材w1からの直線材w2の
成形、切断及び曲げ加工方法では、直線成形加工時に直
線材w2を直線状に矯正しきれず歪みが残留したり、切断
時の剪断力による歪みが残留し、成形及び切断時に同一
方向の歪み或いは切断面を全ての直線材w2が有していて
も、運搬箱ｃへの収納時にランダムに収納するために、
図１１に示す様に、必ずしもこれらの方向が一定でな
く、その後のベンダーｄへの供給にあっては、単に運搬
箱ｃにてベンダーｄの供給部ｅに移し変えるだけのた
め、歪み方向等が不揃いの直線材w2をベンダーｄによっ
て曲げ加工する結果となり、曲げ加工された多数の製品
間に不均一が発生する欠点を有していた。

【０００６】又、直線材w2をベンダーｄで曲げ加工され
た曲げ線材w3は、各種機器等に使用される中間部材であ
るために、曲げ線材w3の一端、両端又は中間部に対し
て、接合部材又は機能部材等の各種細工部を施す様な端
末加工工程が必要があり、従来では直線材w2を曲げ加工
した後、曲げ線材w3に切削、塑性変形、熔接等の後加工
を行っていた。

【０００７】かかる後加工作業において、曲げ線材w3の
曲げ形状が平面内である場合には、後加工における曲げ
線材w3の固定が可能であるとしても、立体的、三次元的
に曲げ加工された曲げ線材w3は固定困難で正確な姿勢に
確定し難く、且つ曲げ線材w3に対する後加工個所は曲げ
形態により三次元方向でバラバラであるために後加工作
業に著しい困難を伴って能率低下を余儀なくされてい
た。

【０００８】更に、上述の曲げ加工と後加工の両作業に
おいて、ベンダーｄで曲げ加工された曲げ線材w3を後加
工工程に移載する中間作業が必要となることは、後加工
を含む自動連続曲げ加工が不可能となることを増長する
要因となると共に、多数の製品間のバラツキを一層激し
くする欠点を有していた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、被加工素材
の供給、定寸切断、端末加工及び曲げ加工を自動的且つ
連続的に行う様にした自動成形曲げ加工方法及び加工機
を提供せんとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
に基づく、被加工素材となる所定寸法の直線材の供給部
と、曲げ加工するベンダーと、加工機との間で連繋が無
く、連続自動運転が不可能な課題に鑑み、チャック装置
を有する移動台を進退動自在に設けた基台の前後方部に
駆動曲げ装置及び直線矯正装置を夫々設けると共に、直
線矯正装置の前後方部にチャック及び切断装置並びに供
給機を夫々設け、又基台の側方に加工機を設けると共
に、移動台に設けたチャック装置を旋回動自在及び旋回
途中で停止自在と成すことによって、チャック装置でコ
イル材を把持、引出してコイル材を引張整直すると共に
所定寸法に切断し、移動台の進退動、チャック装置の旋
回動、加工機の作動、チャック装置の自転動及び駆動曲
げ装置の作動により、チャック装置で把持した状態のま
ま、端末加工及び曲げ加工した曲げ線材を製造する様に
して、上記課題を解決せんとしたものである。

【００１１】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明
すると、１は本発明に係る自動成形曲げ加工機であり、
数値制御されるＮＣベンダー２の基台３上において、曲
げ加工ラインＡの先端側に直線材Ｗ２を曲げ加工する駆
動曲げ装置４を設けると共に、曲げ加工ラインＡの基端
側にコイル材Ｗ１を挿通する直線矯正装置５を設置して
いる。

【００１２】６は基台３の曲げ加工ラインＡにおいて、
駆動曲げ装置４と直線矯正装置５間を往復進退移動する
移動台であり、該移動台６は基台３に設置した案内部７
に沿って移動自在と成し、例えば案内部７は一対のスラ
イドレールと成すと共に、基台３内にサーボモーター等
により回転する送り螺子を設けた進退機構部８を設置
し、移動台６は駆動曲げ装置４と直線矯正装置５間を往
復移動すると共に、往復移動途中の任意な１位置又は複
数位置で停止自在と成している。

【００１３】上記曲げ加工ラインＡで進退動するベンダ
ー２の移動台６上には、枢軸９を介して主軸台10を旋回
動自在且つ旋回途中で停止自在に装着すると共に、主軸
台10の先端に取り付けたチャック装置11はサーボモータ
ー等の駆動手段（図示せず）により、自転自在と成して
いる。

【００１４】尚、ベンダー２の主軸台10に取付けたチャ
ック装置11は、直線矯正装置５から前方突出した定寸切
断前の直線材Ｗ２の先端を把持自在と成す他に、コイル
材Ｗ１の先端が主軸台10及びチャック装置11を貫通突出
自在とする様にしても良い。

【００１５】又、上記駆動曲げ装置４においては、基台
３の前方部に曲げ加工ラインＡを含む水平面上を回転自
在な直線材Ｗ２を受ける線受型となる曲げ型12、及び該
曲げ型12と一体回転すると共に曲げ型12に接離する線押
え型となる締付け型13を夫々配置し、又締付け型13に隣
接して直線材Ｗ２を押圧保持するプレッシャー型14を曲
げ加工ラインＡ方向に進退移動自在に設置している。

【００１６】次に、基台３の基端後方部に設けた直線矯
正装置５は曲げ加工ラインＡ上に配置すると共に、直線
矯正装置５の始端側に略同一ライン上で半無限長のコイ
ル材Ｗ１の供給ラインＢを設けており、直線矯正装置５
の後方側に所定間隔離隔してコイル材Ｗ１の供給機15を
設置している。

【００１７】上記直線矯正装置５の具体的構造として
は、ケース16の供給機15側上下に多数のローラーを対向
配置した第１ローラー郡17を設けると共に、該第１ロー
ラー郡17の前方に左右に多数のローラーを対向配置した
第２ローラー郡18を設け、又直線矯正装置５の前方にチ
ャック19を有する切断装置20を設置している。

【００１８】尚、直線矯正装置５に対するチャック19及
び切断装置20の位置としては、直線矯正装置５を挿通し
たコイル材Ｗ１の先端がチャック19から前方部に突出状
態で切断出来、且つ、ベンダー２の主軸台10に取付けた
チャック装置11で把持可能であれば良く、例えばチャッ
ク19と切断装置20の間に若干幅の隙間を設けると共に、
切断装置20におけるコイル材Ｗ１の挿通部にチャック装
置11の先端が進入可能な空間部を設けたり、ベンダー２
のチャック装置11と切断装置20のチャック19に一時的な
連動性を付与して、切断直前時にチャック19を作動させ
てコイル材Ｗ１と連動移動させると共に、切断後にスプ
リング（図示せず）の作用で直線矯正装置５側に付勢し
て復帰させても良い。

【００１９】又、直線矯正装置５は上記の構成に限ら
ず、コイル材Ｗ１を直線状に矯正出来るものであれば如
何なる構成のものでも良く、後述する様に主軸台10のチ
ャック装置11によりコイル材Ｗ１を必要長さ引張するこ
とにより、僅かの引張塑性変形を付与して整直してい
る。

【００２０】又、駆動曲げ装置４と直線矯正装置５の間
で曲げ加工ラインＡの直交方向に単数又複数の成形加工
ラインＣ、Ｃ１…を設け、ベンダー２の基台３に隣接又
は所定間隔離隔して１台又は複数台の加工機21、21a …
を設置している。

【００２１】尚、上記加工機21、21a …としては、直線
材Ｗ２の端末部又は曲げ加工された曲げ線材Ｗ３の非曲
げ加工部分の直線部相当個所である中間部等に成形加工
を行うものであり、成形加工種類の一例としては、定寸
切断された直線材Ｗ２から材料の除去を行ったり、行わ
なかったり、付加する加工で、例えば切削、プレス、接
合部材又は機能部材の取付け、面取り、研磨等の加工を
１種又は２種以上の加工（以下、端末加工と称する。）
を行う。

【００２２】次に本発明に係る自動成形曲げ加工方法に
ついて説明すると、起動状態おいて、半無限長のコイル
材Ｗ１は供給機15より引き出されて直線矯正装置５にお
ける第１、２ローラー群17、18を通過することにより直
線状に矯正され、かかる矯正された直線材Ｗ２は直線矯
正装置５及びチャック19を挿通して前方に突出してい
る。

【００２３】この時、ベンダー２の移動台６は若干前方
側に位置し、直線矯正装置５のチャック19は開放状態と
成すと共に、後退移動した移動台６上のチャック装置11
は定寸切断前で直線状に矯正されたコイル材Ｗ１の先端
を挟持している。

【００２４】次に、移動台６が進退機構部８により所定
位置まで前進し、所定寸法のコイル材Ｗ１が直線矯正装
置５から引き出された時に、切断装置20でコイル材Ｗ１
を切断し、かかる切断時にはコイル材Ｗ１の先端はチャ
ック19より前方部に突出している。

【００２５】そして、移動台６の枢軸９を旋回軸として
主軸台10を９０度旋回させ、チャック装置11で把持した
状態のまま、直線材Ｗ２を成形加工ラインＣ、Ｃ１…に
移動し、必要に応じて主軸台10のチャック装置11を自転
動させて、加工機21、21a …で直線材Ｗ２の端末加工を
行う。

【００２６】尚、端末加工が２加工以上の時には、移動
台６を曲げ加工ラインＡ上で進退させて、成形加工ライ
ンＣ、Ｃ１…の２ライン等で順次端末加工を行い、その
後主軸台10を同一方向に９０度旋回させて、直線材Ｗ２
の先端が駆動曲げ装置４方向に指向する様に、直線材Ｗ
２を曲げ加工ラインＡに移動する。

【００２７】かかる端末加工完了後、移動台６を前進さ
せて、直線材Ｗ２の先端である曲げ加工部分を駆動曲げ
装置４に挿通位置させて、曲げ型12と締付け型13で挟持
し、進退機構部８及びサーボモーターによるチャック装
置11の多段前進回転動作と、曲げ型12と締付け型13の一
体回転、及びプレッシャー型14の進退動により所望形状
の曲げ線材Ｗ３に曲げ加工する。

【００２８】そして、この曲げ加工完了時において、チ
ャック装置11が直線矯正装置５方向に指向する様に、主
軸台10を１８０度旋回させると共に移動台６を後退さ
せ、チャック装置11で直線矯正装置５より突出したコイ
ル材Ｗ１の先端を挟持し、前記起動状態に復帰し、かか
る作動状態が繰り返され、コイル材Ｗ１から多数の曲げ
線材Ｗ３が連続自動的に製造される。

【００２９】尚、端末加工を行う時に主軸台10を９０度
旋回させた後、曲げ加工ラインＡ方向にスライド移動さ
せる手順を示したが、主軸台10の旋回角度を変更して１
８０度の間で複数回、旋回停止して複数の端末加工を行
っても良い。

【００３０】又、直線矯正装置５からコイル材Ｗ１を引
き出した後、チャック装置11の挟持状態を一旦解除して
移動台６を基端側に移動させて、コイル材Ｗ１の先端が
主軸台10を貫通させた状態と成せば、基台３の両側に設
置した加工機21、21a …で直線材Ｗ２の両端の端末加工
を行うことも出来る。

【００３１】

【発明の効果】要するに本発明は、供給機15に装着した
コイル材Ｗ１を直線矯正装置５に挿通し、移動台６を進
退動させてコイル材Ｗ１の先端をチャック装置11で把持
して直線矯正装置５から引出してコイル材Ｗ１を引張整
直すると共に所定寸法に切断する様にしたので、移動台
６の自動進退運転により、被加工素材である定寸直線状
の直線材Ｗ２を自動的にベンダー２の駆動曲げ装置４及
び加工機21、21a …へ供給することが出来る。

【００３２】又、移動台６の進退動及びチャック装置11
の旋回動により、チャック装置11で把持した直線材Ｗ２
を旋回させて加工機21、21a …に配置すると共に、直線
材Ｗ２の端末部又は中間部に加工する様にしたので、自
動的に供給される定寸切断された直線材Ｗ２に対して、
供給を行うチャック装置11の連続作動で加工機21、21a
…と共同して端末加工等を連続自動的に行うことが出来
る。

【００３３】又、チャック装置11で把持しつつ加工され
た直線材Ｗ２の先端を、移動台６の進退動及びチャック
装置11の旋回動により、駆動曲げ装置４に配置すると共
に、移動台６の進退動、チャック装置11の自転動及び駆
動曲げ装置４の作動により、チャック装置11で把持した
直線材Ｗ２を曲げ加工する様にしたので、自動的に供給
され端末加工された直線材Ｗ２に対して、一連の供給及
び端末加工を行ったチャック装置11の連続作動で、駆動
曲げ装置４と共同して曲げ加工を連続自動的に行うこと
が出来る。

【００３４】従って、コイル材Ｗ１の引き出し工程から
駆動曲げ装置４による曲げ加工工程まで、チャック装置
11により把持状態で行い、且つ供給機15に装着する半無
限長のコイル材Ｗ１の全長を、夜間に成形曲げ加工する
全長に一致或いは長いものを装着すれば、夜間無人運転
で多数の所定寸法の成形曲げ加工した曲げ線材Ｗ３を製
造することが出来、又曲げ加工前に端末加工等を行うこ
とにより、直線材Ｗ２に対してチャック装置11で把持し
つつ端末加工等を行うために、三次元的に曲げ加工され
る前の直線材Ｗ２の位置、姿勢固定等を容易に行うこと
が出来る。

【００３５】更に、コイル材Ｗ１の引張整直、切断、直
線材Ｗ２の端末加工、曲げ加工に際して、直線材Ｗ２は
チャック装置11で常時把持されているため、切断された
直線材Ｗ２の向きが変わることなく、その姿勢を保持し
た状態で後続工程の端末加工及び曲げ加工に供給出来、
各種要因で発生した歪み方向及び切断面を端末、曲げ加
工時においても同一状態に維持出来ることで、全ての曲
げ線材Ｗ３において均一のものを得ることが出来る。

【００３６】又、基台３の前方部及び後方部に駆動曲げ
装置４及び直線矯正装置５を夫々設けると共に、基台３
にチャック装置11を有する移動台６を進退動自在に設
け、直線矯正装置５の前方部にチャック19及び切断装置
20を設けると共に、直線矯正装置５の後方部に供給機15
を設け、又基台３の側方に加工機21、21a …を設けると
共に、移動台６に設けたチャック装置11を旋回動自在及
び旋回途中で停止自在と成したので、駆動曲げ装置４、
直線矯正装置５及び加工機21、21a …の間における直線
材Ｗ２等の移送に際し、１基のチャック装置11で対応出
来るため、上述の様に直線材Ｗ２の姿勢を一貫出来ると
共に、これらの装置を一体化によりコンパクト化出来、
又端末加工を行う加工機21、21a …のベンダー２に対す
る設置を容易に出来、更に各種構成機器間における数値
設定及び段取り替えを容易に行うことが出来る。

【００３７】又、加工機21、21a …は複数台を設置した
ので、端末加工に際して、２種類以上の加工を必要とす
る場合に、移動台６の移動等により、自動連続運転を可
能にすることが出来る等その実用的効果甚だ大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動成形曲げ加工機における起動
状態時の簡略正面図及び平面図である。

【図２】チャック装置が線材を引出した時の自動成形曲
げ加工機の簡略正面図及び平面図である。

【図３】２段階の成形加工状態時の自動成形曲げ加工機
の簡略平面図である。

【図４】曲げ加工状態に移行時の自動成形曲げ加工機の
簡略正面図及び平面図である。

【図５】曲げ加工状態時の自動成形曲げ加工機の簡略正
面図及び平面図である。

【図６】曲げ加工完了時の自動成形曲げ加工機の簡略平
面図である。

【図７】起動状態に復帰時の自動成形曲げ加工機の簡略
正面図及び平面図である。

【図８】成形曲げ加工された２種類の曲げ線材を示す斜
視図である。

【図９】成形曲げ加工された他の２種類の曲げ線材を示
す斜視図である。

【図１０】従来技術を示す図である。

【図１１】従来の線材成形機で成形切断された直線材を
示す正面図及び側面図である。

【符号の説明】

３ 基台 ４ 駆動曲げ装置 ５ 直線矯正装置 ６ 移動台 11 チャック装置 15 供給機 19 チャック 20 切断装置 21、21a … 加工機 Ｗ１ コイル材 Ｗ２ 直線材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給機に装着したコイル材を直線矯正装
   置に挿通し、移動台を進退動させてコイル材の先端をチ
   ャック装置で把持して直線矯正装置から引出してコイル
   材を引張整直すると共に所定寸法に切断し、移動台の進
   退動及びチャック装置の旋回動により、チャック装置で
   把持した直線材を旋回させて加工機に配置すると共に．
   直線材の端末部又は中間部に加工し、その後、チャック
   装置で把持しつつ加工された直線材の先端を、移動台の
   進退動及びチャック装置の旋回動により、駆動曲げ装置
   に配置すると共に、移動台の進退動、チャック装置の自
   転動及び駆動曲げ装置の作動により、チャック装置で把
   持した直線材を曲げ加工する様にしたことを特徴とする
   自動成形曲げ加工方法。
2. 【請求項２】 基台の前方部及び後方部に駆動曲げ装置
   及び直線矯正装置を夫々設けると共に、基台にチャック
   装置を有する移動台を進退動自在に設け、直線矯正装置
   の前方部にチャック及び切断装置を設けると共に直線矯
   正装置の後方部に供給機を設け、又基台の側方に加工機
   を設けると共に、移動台に設けたチャック装置を旋回動
   自在及び旋回途中で停止自在と成したことを特徴とする
   自動成形曲げ加工機。
3. 【請求項３】 加工機は複数台を設置したことを特徴と
   する請求項２の自動成形曲げ加工機。