JPH10314848A - ロール成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属板材の幅方向の断面形状を連続的に変化
しつつ長手方向が上若しくは下に湾曲するという複雑な
形状の成形品を成形することのできるロール成形機を提
供する。 【解決手段】 金属板材Ｐを成形する成形ロールの圧接
部分が、金属板材の走行方向に向かって上に湾曲するよ
うに、複数の成形ロール３₁，３₂，３₃，３₄，３₅，３₆
からなる成形ロール列３を配置する。この成形ロール列
３のロール成形機を構成する上成形ロールと下成形ロー
ルは、それぞれ軸方向の中途部分で２つの移動外装ロー
ルに２分割され、これらに連設するサーボモータからな
る外装ロール移動手段により軸方向に移動自在とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺な金属板材を
連続的に幅切り又は曲げ加工するロール成形機に係り、
特に金属板材の短手方向の幅径又は高さ、すなわち幅方
向の断面形状が連続的に変化しつつ長手方向が上若しく
は下に湾曲するという複雑な形状の成形品を成形するこ
とのできるロール成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロール成形機は、相対向する１対の回転
するロール間に長尺な金属板材を圧接状態にて走行させ
ることで、金属板材の走行方向と直角方向の幅径を所望
する成形品の展開幅径に幅切り（スリット）したり、段
階的に曲げ加工を施したりすることにより成形品を連続
して製造することができるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のロール
成形機にあっては、かなり複雑な形状の成形品を効率良
く製造することができるものの、金属板材の幅方向の断
面は常に一定な形状であった。しかし市場の要請によ
り、幅方向の断面形状が連続的に変化するテーパー形状
の成形品や、長手方向が上若しくは下に湾曲した成形
品、またこれらが組み合わされた複雑な形状の製品につ
いても、複雑で大掛かりなプレス金型等を用いることな
くロール成形機により成形することが求められてきてい
る。

【０００４】そこで、本発明にあっては、金属板材の幅
方向の断面形状を連続的に変化させたテーパー成形が可
能で、なおかつ長手方向が上若しくは下に湾曲した成形
品を成形することのできるロール成形機を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本発明のロール成形機は、相対向して回転する１対
の回転軸の外周に一体的に回動駆動される外装ロールを
嵌装してなる１対の成形ロール間に長尺な金属板材を圧
接状態にて走行させて幅切り又は曲げ加工することで成
形品を連続的に製造するロール成形機において、成形ロ
ールはその圧接部分が金属板材の走行方向に向かって上
若しくは下に湾曲するように複数連設され、かつ前記外
装ロールは軸方向の中途部分で２分割され少なくともそ
の一方を移動外装ロールとしこれに連設する外装ロール
移動手段により軸方向に移動可能とするとともに、前記
金属板材が走行する工程には金属板材における走行方向
の移動量を測定する移動量測定手段を設け、かつ該移動
量測定手段と前記外装ロール移動手段との間には前記移
動量測定手段からの測定データと予め制御手段に入力設
定された成形の設定寸法データとを演算し前記金属板材
の移動量に応じ前記外装ロール移動手段を駆動して前記
移動外装ロールを軸方向に移動させる制御手段を設ける
ことにより、金属板材における長手方向が上若しくは下
に湾曲しつつ走行方向と直角の断面形状が連続的に変化
する成形品を成形することを特徴とするものである。

【０００６】また、２分割された外装ロールを双方とも
移動外装ロールとしそれぞれ軸方向に対称に移動自在と
してもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明のロール成形機の
システムを示す概略説明図であり、図中１はロール成形
機システムの先頭部分に配置され所望する成形品の展開
幅径に金属板材Ｐをスリットする成形ロール、２はスリ
ットされた金属板材Ｐに対し複数段にわたって順次曲げ
加工を施す複数（本実施例では１０段）の成形ロール２
₁，２₂，２₃・・・２₁₀からなる成形ロール列、３は成
形ロール列２により曲げ加工された金属板材Ｐに対しそ
の長手方向を上に湾曲させるべく、複数（本実施例では
６段）の成形ロール３₁，３₂，３₃，３₄，３₅，３₆をそ
の圧接部分が金属板材Ｐの走行方向に向かって上に湾曲
するように連設してなる成形ロール列である。４は、成
形における基準位置を設定すべく成形品の１本長ごとの
間隔で金属板材Ｐに形成された穴、マーク等のマーキン
グを検出するセンサーであり、それぞれの成形ロールの
駆動タイミングを正確に検出するために各成形ロールご
とに配置され、後述する移動量測定手段の構成要素とし
て作用する。５は、ロール成形機の基台となるベッドで
ある。

【０００８】図２及び図３は、前記成形ロール列２及び
成形ロール列３におけるロール成形機６の要部断面図を
示し、図２は成形ロールの成形幅径が最も小さい状態、
図３は成形ロールの成形幅径が最も大きい状態を示して
いる。７は、金属板材Ｐを上から圧接する上成形ロー
ル、８は金属板材Ｐを下から圧接する下成形ロールであ
り、金属板材Ｐは上成形ロール７と下成形ロール８の間
の僅かな間隙を、図面に向かって手前から奥へ圧接状態
にて走行することにより、幅方向の断面形状がその間隙
の形状に成形される。

【０００９】上成形ロール７は、成形ロールを左右に挿
通し図示しない駆動モータにより回転駆動される回転駆
動軸９とその外周に嵌装され軸方向に移動自在の中空軸
１０と該中空軸１０の外周に固定的に嵌装された移動外
装ロール１１、そして回転駆動軸９の外周に固定的に嵌
装され軸方向に移動自在の移動外装ロール１２とからな
る。下成形ロール８も同様に、前記駆動モータにより回
転駆動される回転駆動軸１３とその外周に嵌装され軸方
向に移動自在の中空軸１４と該中空軸１４の外周に嵌装
し固定された移動外装ロール１５、そして回転駆動軸１
３の外周に固定的に嵌装され軸方向に移動自在の移動外
装ロール１６とから構成されている。

【００１０】移動外装ロール１１，１５を固定する中空
軸１０，１４は、ベッド５に立設するスタンド１７によ
り軸支され、このスタンド１７に連設されたサーボモー
タからなる外装ロール移動手段（図示せず）により、ス
タンド１７とともに図２に示す状態から図３に示す状態
へと軸方向に移動可能である。移動外装ロール１２，１
６を固定する回転駆動軸９，１３は、同じくベッド５に
立設するスタンド１８により軸支され、このスタンド１
８に連設された前記外装ロール移動手段により、スタン
ド１８とともに図２に示す状態から図３に示す状態へと
軸方向に移動可能である。ただし本実施例にあっては、
特に図示しないが、スタンド１７とスタンド１８とは１
つの外装ロール移動手段により軸方向に左右対称に移動
する構造とするが、個別の外装ロール移動手段を用いて
各スタンドごとに（軸方向に対称若しくは非対称に）駆
動する構成としてもよいものである。

【００１１】回転駆動軸９，１３と中空軸１０，１４と
の係合部分には、軸と平行に長方体状のキー（図示せ
ず）を突設するとともに、このキーに嵌合しキーより長
径なキー溝（図示せず）を凹設し、このキーとキー溝を
係合させることで、中空軸１０，１４は回転駆動軸９，
１３に対し、回転しながらでも軸方向に移動することが
できる。

【００１２】本発明のロール成形機システムの流れ図を
示す図４における移動量測定手段１９は、各ロール成形
機６の上流側の直前に配設され金属板材Ｐに穿設された
穴やマーク等のマーキングをフォトトランジスタや光電
素子等により検出するセンサー４と、走行する金属板材
Ｐ表面に密接して回転する回転体を配設しこの回転数を
カウントして金属板材Ｐの移動量を測る計測手段（図示
せず）とからなり、この計測手段とセンサー４からの測
定データを制御手段２０に送ることで、制御手段２０は
予め入力設定されている成形の設定寸法データと比較演
算し、金属板材Ｐの移動量に応じサーボモータからなる
外装ロール移動手段２１を駆動して移動外装ロールを軸
方向に移動させるものである。

【００１３】このような構成からなる本発明のロール成
形機よる金属板体の加工について、図１に基づいて説明
する。まず、コイル状に巻回されている金属板体Ｐはフ
ィーダから前方に送り出され、例えばプレス機により成
形における基準位置となる穴を成形品の１本長ごとの間
隔で穿設された後、スリット加工する成形ロール１によ
り所望する成形品の展開幅径にスリットされる。つぎに
スリットされた金属板材Ｐが、成形ロール列２の成形ロ
ール２₁，２₂，２₃・・・２₁₀を順次走行することによ
り徐々に曲げ加工（テーパー成形）が施される。そし
て、金属板材Ｐが上に湾曲した成形ロール列３の成形ロ
ール３₁，３₂，３₃，３₄，３₅，３₆を走行しながら残り
の曲げ加工（テーパー成形）を施されることで金属板材
Ｐは湾曲した形態が固定され、これにより金属板材は幅
方向の断面形状が連続的に変化するテーパー成形が施さ
れつつ長手方向が上に湾曲して成形される。そして、最
後に図示しない切断装置により金属板材を１本長ごとに
切断することで成形品が得られる。

【００１４】図５〜図７は、このような構成の本発明の
ロール成形機により成形された成形品２２の例であり、
図の右から左にかけて成形品２２の中央段部の幅径がテ
ーパー状に連続して拡幅している。そして、このような
長尺な成形品の成形方法としては、通常のロール状の金
属板材を用い、ロール成形機が１つの成形品の長さ分に
対応する加工を行った後、続けて金属板材の走行方向に
対称に成形加工を行い、その転換部分を切断することで
連続した成形品を得ることができる。この方法にあって
は、成形品が短手方向において対称なテーパー成形の場
合には同一の成形品が得られ、短手方向において非対称
な場合には左右対称な成形品が得られることとなる。ま
た、予め所望する長さに金属板材を切断しておき、これ
を１枚ずつ本発明のロール成形機で成形してもよく、こ
れは建築現場で屋根材を成形する等の場合には有効であ
る。

【００１５】尚、上述した実施例にあっては、湾曲した
テーパー成形を行うロール成形機について説明したが、
必ずしも湾曲したテーパー成形のみに限定されるもので
はなく、例えば成形品のロット変更を行う場合、ロール
成形機における加工寸法を変更する段取り作業に用いて
もよい。また、２分割した外装ロールの双方を移動外装
ロールとして軸方向に移動自在とするだけでなく、一方
を固定外装ロールとし他方のみを移動外装ロールとして
してもよいものである。

【００１６】更に、特に図示しないが、線状に形成され
たＣＣＤ（電荷結合素子）を用いた光センサーからなる
幅径測定手段を、金属板材Ｐの幅方向の端部を挟むよう
に金属板材Ｐと直角に配置することで、金属板材Ｐの幅
径を測定することができる。これにより金属板材の横ず
れを検知したり、この幅径測定手段とともに前記移動量
測定手段１９の測定データを制御手段２０へ出力して金
属板材の正確な加工位置を決定させてもよいものであ
る。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明のロール成形
機によれば、金属板材の走行方向と直角方向の断面形
状、すなわち短手方向の幅径又は高さが連続的に変化し
つつ長手方向が上若しくは下に湾曲するという複雑な形
状の成形品を、複雑で大掛かりなプレス金型等を用いる
ことなく自動的に正確かつ容易に製造することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のロール成形機のシステムを示す概略説
明図である。

【図２】本発明のロール成形機の要部断面図である。

【図３】本発明のロール成形機の要部断面図である。

【図４】本発明のロール成形機のシステムの流れ図であ
る。

【図５】本発明のロール成形機により成形される成形品
の側面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ線端面図である。

【図７】図５のＢ−Ｂ線端面図である。

【符号の説明】

１ 成形ロール ２ 成形ロール列 ３ 成形ロール列 ４ センサー ５ ベッド ６ ロール成形機 ７ 上成形ロール ８ 下成形ロール ９ 回転駆動軸 １０ 中空軸 １１ 移動外装ロール １２ 移動外装ロール １３ 回転駆動軸 １４ 中空軸 １５ 移動外装ロール １６ 移動外装ロール １９ 移動量測定手段 ２０ 制御手段 ２１ 外装ロール移動手段 ２２ 成形品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対向して回転する１対の回転軸の外周
   に一体的に回動駆動される外装ロールを嵌装してなる１
   対の成形ロール間に長尺な金属板材を圧接状態にて走行
   させて幅切り又は曲げ加工することで成形品を連続的に
   製造するロール成形機において、成形ロールはその圧接
   部分が金属板材の走行方向に向かって上若しくは下に湾
   曲するように複数連設され、かつ前記外装ロールは軸方
   向の中途部分で２分割され少なくともその一方を移動外
   装ロールとしこれに連設する外装ロール移動手段により
   軸方向に移動可能とするとともに、前記金属板材が走行
   する工程には金属板材における走行方向の移動量を測定
   する移動量測定手段を設け、かつ該移動量測定手段と前
   記外装ロール移動手段との間には前記移動量測定手段か
   らの測定データと予め制御手段に入力設定された成形の
   設定寸法データとを演算し前記金属板材の移動量に応じ
   前記外装ロール移動手段を駆動して前記移動外装ロール
   を軸方向に移動させる制御手段を設けることにより、金
   属板材における長手方向が上若しくは下に湾曲しつつ走
   行方向と直角の断面形状が連続的に変化する成形品を成
   形することを特徴とするロール成形機。
2. 【請求項２】 ２分割された外装ロールを双方とも移動
   外装ロールとしそれぞれ軸方向に対称に移動自在とする
   ことを特徴とする請求項１記載のロール成形機。