(57)【要約】【課題】比較的硬度の高い金属製板材のワークを小径の円筒状に成形できるようにし、小径の管体の製造時に縮管工程を不要にして作業工程の簡略化、成形コストの低廉化を実現する。【解決手段】ワークＷを挟持したメインロール１とピンチロール２とを互いに近接する方向に付勢された２本のサイドロール３Ａ，３Ｂの間に主線Ｌ１に沿って通過させた後、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを離間させた状態で、メインロール１の周面に沿う下端面４１を有する端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿ってメインロール１に向けて下降させる。ワークＷの両端部が下端面４１で押圧されることによってメインロール１の周面に沿うように変形し、ワークＷは全体がメインロール１の周面に巻着する円筒状に変形する。【選択図】図４
2020078820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピンチロールとメインロールとの互いの周面の間に金属製板材のワークにおける中央部を厚さ方向に挟持した状態で、前記メインロール及び前記ピンチロールの中心を結ぶ主線を挟んで互いに近接する方向に付勢された２本のサイドロールの間を経由して前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させ、前記ワークを前記メインロールの周面に沿って変形させる曲げ工程と、
前記メインロールと前記ピンチロールとの圧接状態を維持しつつ前記２本のサイドロールを互いに離間させた状態で、前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在にされた端曲げプレートにおける前記メインロールの周面に沿う形状の端面を、前記主線に沿って前記メインロールに向かって移動させ、前記ワークの両端部を前記メインロールの周面に圧接させる端曲げ工程と、
を含むロール成形方法。
【請求項２】
前記曲げ工程は、前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在にされた押さえプレートを前記メインロールに向かって移動させ、前記押さえプレートにおける前記メインロールの周面に沿う形状の端面を介して前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させる第１曲げ工程と、前記押さえプレートを前記メインロールから離間させた状態で前記２本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させる第２曲げ工程と、を含む請求項１に記載のロール成形方法。
【請求項３】
前記押さえプレートは、前記端曲げプレートと同一部材である請求項２に記載のロール成形方法。
【請求項４】
前記押さえプレートは、前記主線及び前記メインロールの中心線に直交する方向の幅が前記端曲げプレートよりも狭い請求項２に記載のロール成形方法。
【請求項５】
互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線に沿って個別に移動自在に軸支されたメインロール及びピンチロールと、
それぞれが前記主線を挟む両側で前記メインロールと中心軸を平行にして互いに接離自在に軸支された２本のサイドロールと、
前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在に支持され、前記メインロールの周面に対向する端面が前記メインロールの周面に沿う形状にされた端曲げプレートと、
前記メインロールを前記ピンチロール側に移動させる第１移動機構と、
前記ピンチロールを前記メインロールに圧接する方向に選択的に付勢する付勢機構と、
前記２本のサイドロールを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる第２移動機構と、
前記端曲げプレートを前記主線に沿って往復移動させる第３移動機構と、
前記付勢機構及び前記第１移動機構を動作させて前記メインロールと前記ピンチロールとで金属製板材のワークにおける周方向の中央部を厚さ方向に挟持した状態で、前記第２移動機構を動作させて前記２本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させつつ前記メインロールを前記主線に沿って前記ピンチロール側に移動させる曲げ工程と、前記第２移動機構を動作させて前記２本のサイドロールを互いに離間させるとともに前記第３移動機構を動作させて前記端曲げプレートを前記メインロールに向かって移動させる端曲げ工程と、をこの順に行うように構成された制御部と、
を備えたロール成形装置。
【請求項６】
前記メインロールを挟んで前記ピンチロールの反対側で前記主線に沿って移動自在に支持され、前記メインロールの周面に対向する端面が前記メインロールの周面に沿う形状にされた押さえプレートを備え、
前記第１移動機構は、前記押さえプレートを介して前記メインロールを前記ピンチロール側に移動させ、
前記制御部は、前記曲げ工程時には前記押さえプレートを前記メインロールの周面に対向させ、前記端曲げ工程時には前記端曲げプレートを前記メインロールの周面に対向させるように構成された請求項５に記載のロール成形装置。
【請求項７】
前記端曲げプレートは前記押さえプレートと同一部材であり、前記第３移動機構は前記第１移動機構と同一部材である請求項６に記載のロール成形装置。
【請求項８】
前記押さえプレートは、前記主線及び前記メインロールの中心軸に直交する方向の幅を、前記端曲げプレートよりも狭くされた請求項６に記載のロール成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、金属製板材のワークを、複数本のロール間に挟んで曲げ加工することで、筒状に成形するロール成形方法及びロール成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属製管体の製造方法として、ロール成形装置によってワークである金属製板材を筒状に曲げ加工した後、互いに平行な２端部を溶接装置等によって接合する方法が知られている。ロール成形装置は、１本の主ロールと１本以上の副ロールとを含む複数本のロールを、各軸方向を互いに平行にして備えている。矩形のワークは、主ロールと副ロールとの間を通過する際に、曲げ加工による塑性変形を受けて筒状に成形される。
【０００３】
従来のロール成形装置として、主ロールと同等の硬度の材料からなる２本の副ロールを備えた３本ロール成形装置がある（例えば、特許文献１参照。）。３本ロール成形装置は、比較的小径の曲げ加工に適しており、副ロールの周面はワークを挟んで主ロールの周面に圧接しないため、主ロールに対する副ロールの位置を調整することで曲げ径を容易に変更できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５２５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、３本ロール成形装置では、板厚１ｍｍのＳＵＳ３０４等の比較的硬度の高い金属性のワークを外径２２ｍｍ程度の小径の筒状に成形することが難しい。これは、曲げ加工時にワークに大きな曲げ応力が作用し、ワークをロールから解放した際に、弾性力によってワークの端部が外側に復元するスプリングバック現象を生じるためである。このスプリングバック現象により、ワークの両端部の間隙が大きくなり、後の接合工程を円滑に行うために縮管工程が必要になる。
【０００６】
この発明の目的は、比較的硬度の高い金属製板材のワークを小径の円筒状に成形することができ、小径の管体の製造時に縮管工程を不要にできるロール成形方法及びロール成形装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のロール成形方法は、曲げ工程と端曲げ工程とをこの順に実行する。曲げ工程は、ピンチロールとメインロールとの互いの周面の間に金属製板材のワークにおける中央部を厚さ方向に挟持した状態で、メインロール及びピンチロールの中心を結ぶ主線を挟んで互いに近接する方向に付勢された２本のサイドロールの間を経由してメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させ、ワークをメインロールの周面に沿って変形させる。端曲げ工程は、メインロールとピンチロールとの圧接状態を維持しつつ２本のサイドロールを互いに離間させた状態で、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在にされた端曲げプレートにおけるメインロールの周面に沿う形状の端面を、主線に沿ってメインロールに向かって移動させ、ワークの両端部をメインロールの周面に圧接させる。
【０００８】
金属製板材のワークは、曲げ工程において、周方向の中央部をメインロールとピンチロールとの間に挟持された状態で、互いに近接する方向に付勢された２本のサイドロールの間をピンチロール側に向かって移動する。この間に、２本のサイドロールは主線の両側からワークを挟んでメインロールに圧接し、ワークは２本のサイドロールが互いに当接する位置に達するまで両端部を除いてメインロールの周面に巻着する状態に曲げられる。曲げ工程の終了時にメインロールの周面に巻着していないワークの両端部は、端曲げ工程で端曲げプレートの端面によってメインロールの周面に巻着するように押圧される。端曲げ工程が終了すると、ワークは全面がメインロールの周面に巻着し、メインロールの外径を内径とする円筒状に成形される。
【０００９】
この方法において、曲げ工程は、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在にされた押さえプレートをメインロールに向かって移動させ、押さえプレートにおけるメインロールの周面に沿う形状の端面を介してメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させる第１曲げ工程と、押さえプレートをメインロールから離間させた状態で２本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させる第２曲げ工程と、を含むものとすることができる。メインロールの軸方向の全長について連続的に又は間歇的にメインロールの周面に当接するように押さえプレートの端面を構成することにより、ワークを挟んで圧接するピンチロール及び２本のサイドロールからの押圧力によってメインロールに生じる撓みを抑制できる。
【００１０】
なお、押さえプレートと端曲げプレートとを同一部材とすることで、曲げ工程を簡略化できる。
【００１１】
押さえプレートを主線及びメインロールの中心線に直交する方向の幅が端曲げプレートよりも狭いものとすることで、第１曲げ工程の終了時にメインロールの周面に巻着しているワークの周方向の長さが長くなる。また、端曲げ工程でワークの両端部を確実にメインロールの周面に巻着するように押圧することができる。これらにより、第２曲げ工程及び端曲げ工程によってワークの両端部をより確実にメインロールの周面に巻着させることができる。
【００１２】
この発明のロール成形装置は、メインロール、ピンチロール、２本のサイドロール、端曲げプレート、第１移動機構、付勢機構、第２移動機構、第３移動機構及び制御部を備えている。メインロール及びピンチロールは、互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線に沿って個別に移動自在に軸支されている。２本のサイドロールは、それぞれが主線を挟む両側でメインロールと中心軸を平行にして互いに接離自在に軸支されている。端曲げプレートは、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在に支持され、メインロールの周面に対向する端面がメインロールの周面に沿う形状にされている。第１移動機構は、メインロールをピンチロール側に移動させる。付勢機構は、ピンチロールをメインロールに圧接する方向に選択的に付勢する。第２移動機構は、２本のサイドロールを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる。第３移動機構は、端曲げプレートを主線に沿って往復移動させる。制御部は、付勢機構及び第１移動機構を動作させてメインロールとピンチロールとで金属製板材のワークにおける周方向の中央部を厚さ方向に挟持した状態で、第２移動機構を動作させて２本のサイドロールを互いに近接する方向に移動させつつメインロールを主線に沿ってピンチロール側に移動させる曲げ工程と、第２移動機構を動作させて２本のサイドロールを互いに離間させるとともに第３移動機構を動作させて端曲げプレートの端面を主線に沿ってメインロールに向かって移動させる端曲げ工程と、をこの順に行うように構成されている。
【００１３】
この構成によれば、制御部による第１移動機構、付勢機構、第２移動機構及び第３移動機構の動作により、周方向の中央部をメインロールとピンチロールとの間に挟持された金属性板材のワークの周面に対して曲げ工程時に２本のサイドロールからメインロールの周方向に沿って十分な押圧力が作用するとともに、ワークの両端部に対して端曲げ工程時に端曲げプレートからメインロールの周面に向かう十分な押圧力が作用する。これによってワークは、確実に円筒状に成形される。
【００１４】
なお、曲げ工程時におけるメインロールのピンチロール側への移動は、主線に沿う方向について、２本のサイドロールに対して相対的にメインロールをピンチロール側に移動させることを意味し、２本のサイドロールの位置を固定してメインロール及びピンチロールを主線に沿って移動させることだけでなく、メインロール及びピンチロールの位置を固定して２本のサイドロールを主線に沿って移動させること、並びにメインロール及びピンチロールと２本のサイドロールとを主線に沿って移動させることを含む。
【００１５】
この構成において、メインロールを挟んでピンチロールの反対側で主線に沿って移動自在に支持され、メインロールの周面に対向する端面がメインロールの周面に沿う形状にされた押さえプレートを追加して備え、第１移動機構が押さえプレートを介してメインロールをピンチロール側に移動させるものとし、制御部が、曲げ工程時には押さえプレートをメインロールの周面に対向させ、端曲げ工程時には端曲げプレートをメインロールの周面に対向させるものとすることができる。メインロールの軸方向の全長について連続的に又は間歇的にメインロールの周面に当接するように押さえプレートの端面を構成することにより、ワークを挟んで圧接するピンチロール及び２本のサイドロールからの押圧力によってメインロールに生じる撓みを抑制できる。
【００１６】
端曲げプレートを押さえプレートと同一部材とし、第３移動機構を第１移動機構と同一部材とすることもできる。装置の構成を簡略化することができる。
【００１７】
押さえプレートにおける主線及びメインロールの中心軸に直交する方向の幅を端曲げプレートよりも狭くすることもできる。押さえプレートが２本のサイドロールの間に位置している状態でメインロールの周面に巻着しているワークの周方向の長さが長くなり、端曲げ工程によってワークの両端部をより確実にメインロールの周面に巻着させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、比較的硬度の高い金属製板材のワークを小径の円筒状に成形することができ、小径の管体の製造時に縮管工程を不要にして作業工程の簡略化、成形コストの低廉化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれこの発明の第１の実施形態に係るロール成形装置の平面図、正面図及び側面断面図である。
【図２】同第１の実施形態に係るロール成形装置が有する制御部のブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明するフローチャートである。
【図４】（Ａ）〜（Ｈ）は、同第１の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明する要部の側面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態に係るロール成形装置の要部の構成を示す側面図である。
【図６】同第２の実施形態に係るロール成形装置が有する制御部のブロック図である。
【図７】この発明の第２の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明するフローチャートである。
【図８】（Ａ）〜（Ｈ）は、同第２の実施形態に係るロール成形方法の手順を説明する要部の側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施形態に係るロール成形方法及びロール成形装置について、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、この発明の実施形態に係るロール成形装置１０は、メインロール１、ピンチロール２、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂ、端曲げプレート４、第１移動機構５、付勢機構６、２つの第２移動機構７Ａ，７Ｂ、並びに制御部８を備えている。
【００２２】
メインロール１及びピンチロール２は、何れも一例として金属製の柱状体であり、互いの中心軸を平行にして配置され、互いの中心を結ぶ主線Ｌ１を垂直にしてフレーム９に個別に昇降自在且つ回転自在に支持されている。ピンチロール２には、中心軸をピンチロール２と平行にして支持部材２１に軸支された２本のサポートロール２２Ａ，２２Ｂが下方から常時当接する。また、ピンチロール２にはモータ２３の回転が伝達される。２本のサポートロール２２Ａ，２２Ｂは、ピンチロール２が軸方向に撓むことを防止する。
【００２３】
２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、それぞれが主線Ｌ１を挟む両側で中心軸をメインロール１と平行にして２つの第２移動機構７Ａ，７Ｂのそれぞれに軸支されている。２つの第２移動機構７Ａ，７Ｂのそれぞれは、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂのそれぞれを、水平方向に沿って互いに接離する方向に同一速度で移動させる。したがって、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、２つの第２移動機構７Ａ，７Ｂにより、互いに接離自在に軸支されている。ロール成形装置１０では、２つの第２移動機構７Ａ，７Ｂのそれぞれは、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂの上下方向の位置を変化させない。なお、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂのそれぞれには、後述するモータ３１Ａ，３１Ｂのそれぞれから回転が供給される。
【００２４】
端曲げプレート４は、一例として金属製の板状体であり、主線Ｌ１上でメインロール１を挟んでピンチロール２の反対側に配置され、主線Ｌ１に沿って昇降自在にして第１移動機構５に支持されている。端曲げプレート４は、フレーム９内でメインロール１の周面にほぼ全長にわたって連続的又は間歇的に対向する下端面４１が、メインロール１の周面に沿う円弧状に形成されている。端曲げプレート４の昇降範囲は上昇方向についてメインロール１の昇降範囲よりも長くされており、下端面４１をメインロール１の周面から離間させておくことができる。
【００２５】
第１移動機構５は、フレーム９の上部に固定されており、一例として単一のモータ５１の回転を傘歯ギア対５２Ａ，５２Ｂを介して２本のボールネジ５３Ａ，５３Ｂに伝達し、サブフレーム５４に支持された端曲げプレート４をその水平状態を維持しつつ昇降させる。モータ５１に代えて、複数のモータ、エアシリンダ、又は油圧シリンダを用いることができる。
【００２６】
ロール成形装置１０において、第１移動機構５は、端曲げプレート４を昇降させるように構成されており、端曲げプレート４を下降させることによって端曲げプレート４を介してメインロール１を主線Ｌ１に沿って下降させる。したがって、ロール成形装置１０は、第１移動機構５による端曲げプレート４の上昇後にメインロール１を所定の位置まで上昇させる図示しない機構を備えている。この機構は、モータ、スプリング、エアシリンダ、又は油圧シリンダ等によって構成することができる。端曲げプレート４を独立して昇降させる別の移動機構を備えることにより、第１移動機構５がメインロール１を独立して昇降させるものとしてもよい。
【００２７】
付勢機構６は、一例としてフレーム９の下部に固定された油圧シリンダであり、支持部材２１を上方に向けて選択的に付勢する。ピンチロール２は、付勢機構６により、支持部材２１に軸支された２本のサポートロール２２Ａ，２２Ｂを介してメインロール１に圧接する方向に付勢される。付勢機構６としては、油圧シリンダに代えてエアシリンダ又はモータを用いることもでき、スプリング等の弾性部材を組み合わせることもできる。
【００２８】
第２移動機構７Ａは、モータ７１Ａの回転を傘歯ギア対７２１Ａ，７２１Ｂを介して図示しない２本のボールネジに伝達し、支持体７４をサイドロール３Ａとともにガイドレール７３上で水平方向に沿って往復移動させる。第２移動機構７Ｂは、第２移動機構７Ａと同様に構成されている。第２移動機構７Ａ，７Ｂは、メインロール１に対する平行を維持しつつ２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを互いに接離する方向に沿って同一速度で移動させる。したがって、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、主線Ｌ１を挟んで互いに対称に往復移動する。
【００２９】
ロール成形装置１０は、ワーク供給装置１００を備えている。ワーク供給装置１００は、保持体１０１をレール１０２に沿って移動させることにより、金属製平板のワークＷを水平にして、メインロール１とピンチロール２との間に搬入する。
【００３０】
図２に示すように、制御部８は、ＲＯＭ８２及びＲＡＭ８３を接続したＣＰＵ８１を備えている。ＣＰＵ８１には、インタフェース８４を介して操作パネル８５が接続されており、ドライバ８６１〜８６７を介してモータ３１Ａ，３１Ｂ、モータ２３、モータ５１、モータ７１Ａ、モータ７１Ｂ、油圧システム６１及びワーク供給装置１００の各機器が接続されている。モータ３１Ａ，３１Ｂは、それぞれ２本のサイドロール３Ａ、３Ｂを駆動する。油圧システム６１は、図示しないポンプ及びバルブを備え、付勢機構６を構成する油圧シリンダに対して圧油を流入出させる。
【００３１】
ＲＯＭ８２には、この発明の実施形態に係るロール成形方法をロール成形装置１０に実行させるためのプログラムが予め記憶されている。ＣＰＵ８１は、ＲＯＭ８２に記憶されているプログラムに従って各機器を統括して制御する。ＣＰＵ８１は、操作パネル８５からインタフェース８４を介して入力された設定データをＲＡＭ８３の所定のエリアに格納した後、ＲＡＭ８３から読み出した設定データに応じた各機器の駆動データをドライバ８６１〜８６７に出力する。
【００３２】
図３に示すように、制御部８のＣＰＵ８１は、この発明の第1の実施形態に係るロール成形方法において、ワーク供給装置１００を動作させ、保持体１０１によってワークＷをロール成形装置１０内に搬入させる（Ｓ１）。このとき、ＣＰＵ８１は、モータ５１、付勢機構６、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを駆動することにより、端曲げプレート４の下端面４１及びピンチロール２がメインロール１から離間し、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂが上端の高さ位置をピンチロール２に一致させた状態でピンチロール２の左右に離間する初期位置の状態に配置しておく（図４（Ａ）参照。）。ワーク供給装置１００は、ワークＷの幅方向の中央部がピンチロール２の上端に当接する位置までワークＷを搬入する（図４（Ｂ）参照。）。
【００３３】
次いで、ＣＰＵ８１は、モータ５１を駆動することによって端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿って下降させ、下端面４１で押圧されたメインロール１と付勢機構６で上方に付勢されているピンチロール２との間にワークＷをチャックする（Ｓ２）。同時に、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを駆動することによってサイドロール３Ａ，３Ｂをピンチロール２に左右から当接させる（図４（Ｃ）参照。）。
【００３４】
この状態から、ＣＰＵ８１は、保持体１０１をロール成形装置１０の外部に退避させた後（Ｓ３）、付勢機構６による上方への付勢力をピンチロール２に作用させたまま、モータ５１、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを駆動し、Ｕ字曲げ処理を実行する（Ｓ４）。メインロール１がピンチロール２とともに主線Ｌ１に沿って下降しつつ、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂがそれぞれ破線矢印ＲＡ，ＲＢ方向に回転しながらワークＷを挟んでメインロール１に左右から当接する。ワークＷは、Ｕ字曲げ処理により、中央部がメインロール１の周面に巻着するように湾曲し、全体としてＵ字状に変形する（図４（Ｄ）参照。）。
【００３５】
ここで、ＣＰＵ８１は、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを一旦停止させてモータ５１を逆方向に駆動して端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿って上昇させた後、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂの駆動を再開し、寄せ曲げ処理を実行する（Ｓ５）。２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、それぞれ破線矢印ＲＡ，ＲＢ方向に回転しながら互いに近接する方向に移動することで、ピンチロール２を介して上方に付勢されているメインロール１をピンチロール２とともに下方に押し下げつつ、ワークＷをメインロール１との間に継続して挟持する。ワークＷは、寄せ曲げ処理により、両端部を除いてメインロール１の周面に巻着するように湾曲する（図４（Ｅ）参照。）。Ｕ字曲げ処理及び寄せ曲げ処理が、この発明の曲げ工程に相当する。
【００３６】
この後、ＣＰＵ８１は、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを逆方向に駆動して２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを離間させ、モータ５１を駆動して端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿って下降させる端曲げ処理を実行する（Ｓ６）。ワークＷは、端曲げ処理により、両端部がプレート４の下端面４１に押圧されてメインロール１の周面に巻着するように湾曲し、全体がメインロール１の周面に沿う円筒状に変形する（図４（Ｆ）参照。）。
【００３７】
ＣＰＵ８１は、モータ５１を逆方向に駆動して端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿って上昇させ、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを駆動して２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを近接させた状態でモータ３１Ａ、モータ３１Ｂ及びモータ２３を駆動し、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂとピンチロール２とを同方向に回転させて回転処理を実行する（Ｓ７）。ＣＰＵ８１は、ワークＷの外周面がピンチロール２並びに２本のサイドロール３Ａ，３Ｂとの当接位置を少なくとも１回以上通過するように、モータ３１Ａ、モータ３１Ｂ及びモータ２３の駆動を継続する。ワークＷは、回転処理により、全周にわたってピンチロール２並びに２本のサイドロール３Ａ，３Ｂによってピンチロール２の周面に押圧され、真円度が向上する（図４（Ｇ）参照。）。
【００３８】
ＣＰＵ８１は、モータ１１及びモータ２３の駆動を停止した後、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを逆方向に駆動するとともに付勢機構６を動作させ、ピンチロール２並びに２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを初期位置に復帰させる（Ｓ８）。ワークＷは、メインロール１から軸方向に沿って取り出すことができる（図４（Ｈ）参照。）。ワークＷの取り外しは、自動又は手動で行うことができる。
【００３９】
上述のように、この発明の第1の実施形態に係るロール成形方法では、Ｕ字曲げ処理において、主線Ｌ１上でメインロール１の上方に位置する端曲げプレート４の下端面４１をメインロール１に全長にわたって当接させている。これによって、メインロール１の軸方向の撓みを確実に防止することができ、比較的硬度の高いワークＷを比較的小径かつ長尺の円筒状に正確に成形することができる。
【００４０】
また、この発明の曲げ工程に相当する端曲げ処理時にワークＷの両端部を押圧する端曲げプレート４を、Ｕ字曲げ処理時にメインロール１を下方に押圧する部材として使用しているため、装置の構成を簡略化できる。
【００４１】
なお、ワークＷの硬度、成形径及び長さ、並びにメインロール１の強度に応じて、曲げ工程時におけるメインロール１の軸方向の撓みが問題とならない場合には、端曲げプレート４を用いることなく、互いに近接する方向に付勢された２本のサイドロール３Ａ，３Ｂの間にメインロール１を相対的に通過させる機構を備えることもできる。この場合には、Ｕ字曲げ処理と寄せ曲げ処理とを区別することなく連続して曲げ工程を実行できる。また、ワークＷが十分な真円度を有する場合には、回転処理（Ｓ７）を省略することもできる。
【００４２】
図５に示すように、この発明の第２の実施形態に係るロール成形装置２０は、ロール成形装置１０の端曲げプレート４に代えてプレート部材４００を備えている。プレート部材４００は、端曲げプレート４１０及び押さえプレート４２０を互いに直交させて備え、且つ両者の交点を主線Ｌ１上で回転軸４３０廻りに回転自在に支持されている。プレート部材４００は、モータ４４０から回転の供給を受け、回転軸４３０を中心に回転する。
【００４３】
端曲げプレート４１０及び押さえプレート４２０は、それぞれメインロール１のほぼ全長にわたって連続して又は間歇的に形成されており、メインロール１の周面に沿う形状の下端面４１１及び下端面４２１を備えている。押さえプレート４２０の幅は、端曲げプレート４１０の幅よりも狭くされている。プレート部材４００は、モータ４４０の駆動により、図４中実線で示す下端面４２１がメインロール１の周面に対向する位置と、図４中二点鎖線で示す下端面４１１がメインロール１の周面に対向する位置と、の何れかに停止する。
【００４４】
図６に示すように、ロール成形装置２０は、ロール成形装置１０の制御部８に代えて制御部８００を備えている。制御部８００は、ＣＰＵ８１から入力された駆動データに基づいてモータ４４０を駆動するドライバ８６８を制御部８に追加したものである。
【００４５】
図７に示すように、制御部８００のＣＰＵ８１は、この発明の第２の実施形態に係るロール成形方法において、ワーク供給装置１００を動作させ、保持体１０１によってワークＷをロール成形装置１０内に搬入させる（Ｓ１）。このとき、ＣＰＵ８１は、モータ５１、付勢機構６、モータ７１Ａ、モータ７１Ｂ及びモータ４４０を駆動することにより、押さえプレート４２０の下端面４２１及びピンチロール２がメインロール１から離間し、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂが上端の高さ位置をピンチロール２に一致させた状態でピンチロール２の周面に左右から当接する初期位置の状態に配置しておく（図８（Ａ）参照。）。
【００４６】
次いで、ＣＰＵ８１は、モータ５１を駆動することによって押さえプレート４２０を主線Ｌ１に沿って下降させ、下端面４２１で押圧されたメインロール１と付勢機構６で上方に付勢されているピンチロール２との間にワークＷをチャックする（Ｓ２）。（図８（Ｂ）参照。）。
【００４７】
この状態から、ＣＰＵ８１は、保持体１０１をロール成形装置１０の外部に退避させた後（Ｓ３）、付勢機構６による上方への付勢力をピンチロール２に作用させたまま、モータ５１、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを駆動し、Ｕ字曲げ処理を実行する（Ｓ４）。押さえプレート４２０の下降によってメインロール１がピンチロール２とともに主線Ｌ１に沿って下降しつつ、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂがそれぞれ破線矢印ＲＡ，ＲＢ方向に回転しながらワークＷを挟んでメインロール１に左右から当接する。ワークＷは、Ｕ字曲げ処理により、中央部がメインロール１の周面に巻着するように湾曲し、全体としてＵ字状に変形する（図８（Ｃ）参照。）。
【００４８】
次いで、ＣＰＵ８１は、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂが押さえプレート４２０の側面に当接するまでモータ５１、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂの駆動を継続することで、第１寄せ曲げ処理を行う（Ｓ４１）。押さえプレート４２０を介してメインロール１がピンチロール２とともに主線Ｌ１に沿って継続して下降しつつ、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂがそれぞれ破線矢印ＲＡ，ＲＢ方向に回転しながらワークＷを挟んでメインロール１に左右から継続して当接する。ワークＷは、第１寄せ曲げ処理により、両端部を除く範囲がメインロール１の周面に巻着するように湾曲する（図８（Ｄ）参照。）。
【００４９】
ここで、ＣＰＵ８１は、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを一旦停止させてモータ５１を逆方向に駆動して押さえプレート４２０を主線Ｌ１に沿って上昇させた後、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂの駆動を再開し、第２寄せ曲げ処理を実行する（Ｓ４２，Ｓ４３）。２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、それぞれ破線矢印ＲＡ，ＲＢ方向に回転しながら互いに近接する方向に移動することで、ピンチロール２を介して上方に付勢されているメインロール１をピンチロール２とともに下方に押し下げつつ、ワークＷをメインロール１との間に継続して挟持する。ワークＷは、第２寄せ曲げ処理により、両端部のさらに狭い範囲を除いてメインロール１の周面に巻着するように湾曲する（図８（Ｅ）参照。）。Ｕ字曲げ処理、第１寄せ曲げ処理及び第２寄せ曲げ処理が、この発明の曲げ工程に相当する。
【００５０】
この後、ＣＰＵ８１は、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを逆方向に駆動して２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを離間させるとともに、モータ４４０を駆動してプレート部材４００を回転させる（Ｓ４４）。油圧システム６１の付勢力により、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂは、それぞれ破線矢印ＲＡ′，ＲＢ′方向に回転しながらワークＷを挟んでメインロール１に圧接する状態を維持する。これとともに、端曲げプレート４１０の下端面４１１が、メインロール１に対向する（図８（Ｆ）参照。）。
【００５１】
さらに、ＣＰＵ８１は、モータ５１を駆動して端曲げプレート４を主線Ｌ１に沿って下降させる端曲げ処理を実行する（Ｓ６）。ワークＷは、端曲げ処理により、両端部が端曲げプレート４の下端面４１に押圧されてメインロール１の周面に巻着するように湾曲し、全体がメインロール１の周面に沿う円筒状に変形する（図８（Ｇ）参照。）。
【００５２】
ＣＰＵ８１は、モータ４４０の駆動によってプレート部材４００を回転させるとともに、モータ１１及びモータ２３の駆動を停止した後、モータ７１Ａ及びモータ７１Ｂを逆方向に駆動するとともに付勢機構６を動作させ、ピンチロール２並びに２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを初期位置に復帰させる（Ｓ８）。ワークＷは、メインロール１から軸方向に沿って取り出すことができる（図８（Ｈ）参照。）。ワークＷの取り外しは、自動又は手動で行うことができる。
【００５３】
上述のように、この発明の第２の実施形態に係るロール成形方法では、曲げ工程において、幅の狭い押さえプレート４２０の下端面４２１をメインロール１に当接させるため、第１寄せ曲げ処理時に２本のサイドロール３Ａ，３Ｂをより近接させることができる。これによって、第２寄せ曲げ処理後で端曲げ処理前に、残留応力によってワークＷに生じるスプリングバック現象が小さくなり、ワークＷの両端部でメインロール１の周面から離間する範囲を小さくできる。
【００５４】
これに加えて、端曲げ処理では、幅の広い端曲げプレート４１０の下端面４１１により、ワークＷの両端部の広い範囲をメインロール１の周面に沿って押圧することができる。これによって、ワークＷの両端部を含む全域をメインロール１の周面に巻着させることができ、比較的硬度の高いワークＷを比較的小径かつ長尺の円筒状に高い真円度で成形することができる。このため、図３に示した回転処理（Ｓ７）を省略できるが、さらに高い真円度が要求される場合には、回転処理（Ｓ７）を追加することもできる。
【００５５】
この発明の第１及び第２の実施形態に係るロール成形方法で回転処理（Ｓ７）を省略する場合には、モータ３１Ａ、モータ３１Ｂ及びモータ２３を備える必要はない。また、メインロール１及びピンチロール２を回転自在に支持する必要もない。
【００５６】
なお、ロール成形装置１０及び２０には、メインロール１を初期位置に停止させる機構を備えることが好ましい。また、メインロール１のみを独立して昇降させる機構を備えることもできる。
【００５７】
また、ロール成形装置１０及び２０は、曲げ工程時に、主線Ｌ１に沿う方向について、高さ位置を固定した２本のサイドロール３Ａ，３Ｂに対して、メインロール１及びピンチロール２を主線Ｌ１に沿って昇降させるように構成している。しかし、曲げ工程時におけるメインロール１のピンチロール２側への移動は、主線Ｌ１に沿う方向について、２本のサイドロール３Ａ，３Ｂに対して相対的にメインロール１をピンチロール２側に移動させるＧのであればよい。したがって、メインロール１及びピンチロール２の高さ位置を固定して２本のサイドロール３Ａ，３Ｂを主線Ｌ１に沿って昇降させる構成、又はメインロール１及びピンチロール２と２本のサイドロール３Ａ，３Ｂとを主線Ｌ１に沿って昇降させる構成とすることもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１−メインロール
２−ピンチロール
３Ａ，３Ｂ−サイドロール
４−端曲げプレート
５−第１移動機構
６−付勢機構
７Ａ，７Ｂ−第２移動機構
８，８００−制御部
１０，２０−ロール成形装置
４００−プレート部材
４１０−端曲げプレート
４２０−押さえプレート
Ｌ１−主線
Ｗ−ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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