(57)【要約】【課題】ウエッジ機構とは別にウエッジの移動を固定する固定手段を設けなくても、負荷に起因するウエッジの移動を防ぐことができるウエッジ式調整機構を提供する。【解決手段】下金型ＭＢ上面の位置を調整するためのウエッジ式調整機構１０であって、ウエッジ式調整機構１０は、上下可動部材１２，１３と、下金型を保持する下金型保持部材１４とを備えており、下金型保持部材１４は、下可動部材１２の上面と平行となるように配設された揺動軸14bと、先端部に下金型ＭＢが取り付けられる金型保持部14cを有する揺動アーム14aとを備えており、上可動部材１３は、その上面が、下金型保持部材１４の揺動軸14bと平行な軸を中心軸とする円筒状面に形成されており、揺動アーム14aの下面に、下金型保持部材１４の揺動軸14bと平行な軸を中心軸とする、上可動部材１３の上面と同一曲率半径の円筒状面が形成されている。【選択図】図１
2011011243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下金型上面の位置を調整するためのウエッジ式調整機構であって、
前記ウエッジ式調整機構は、
上面が傾斜面に形成された下可動部材と、
該下可動部材の上面に、該下可動部材の上面に沿って摺動可能に設けられた上可動部材と、
該上可動部材の上面に配置された、前記下金型を保持する下金型保持部材とを備えており、
該下金型保持部材は、
前記下可動部材の上面と平行となるように配設された揺動軸と、
該揺動軸に基端部が取り付けられた、先端部に前記下金型が取り付けられる金型保持部を有する揺動アームとを備えており、
前記上可動部材は、
その上面が、前記下金型保持部材の揺動軸と平行な軸を中心軸とする円筒状面に形成されており、
前記揺動アームの下面に、前記上可動部材の上面と面接触する円筒状凹面が形成されており、
該円筒状凹面は、
その中心軸が前記下金型保持部材の揺動軸と平行な軸であって、その曲率半径が前記上可動部材の上面と同一曲率半径となるように形成されている
ことを特徴とするウエッジ式調整機構。
【請求項２】
前記下可動部材の下面が摺動可能に配置されるベース部材を備えており、
該ベース部材に、前記下金型保持部材の揺動軸が取り付けられている
ことを特徴とする請求項１記載のウエッジ式調整機構。
【請求項３】
前記ウエッジ調整機構は、
前記下可動部材を移動させる移動機構を備えており、
該移動機構は、
前記揺動軸の下方に配置されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のウエッジ式調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエッジ式調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
板曲げプレスなどにおいて、その左右寸法が大きい場合、ベッドのたわみによりベッド中央部に位置する被成形材の成形効果が低下し、所望の形状に成形できないという現象が生じていた。すると、板材等の長尺な被成形材を曲げ加工する場合、通常、被成形材の長手方向をプレス左右方向に一致させた状態で加工が行われるので、被成形材の長手方向に沿って均一な曲げ成形ができない（中央部に成形不足が発生する）という問題が生じていた。
【０００３】
そこで、被成形材に対しその長手方向に沿って均一に曲げ成形を行う方法として、負荷を受けた状態において、ベッド、即ち下金型上面が水平になるようにする方法が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
具体的には、ベッド上に並べられた下金型を分割すると共に、各下金型とベッド上面との間にウエッジ機構や油圧シリンダ等を設ける。そして、最終的に被成形材を成形するときに加えられる負荷（以下、成形負荷という）を受けた状態におけるベッドの撓みを予測または測定し、予測または測定された撓み量に基づいてウエッジ機構等を作動させて、各下金型の上面の高さを調整する。すると、成形負荷を受けたときに下金型上面を水平にすることができる。例えば、成形負荷が付与されたときにおいて、各下金型の位置において予測されるベッドの撓み量の分だけ各下金型を上方に移動させておく。すると、成形負荷を受けたときに下金型上面を水平にすることができ、長尺な被成形材であっても均一な負荷を加えることができるのである。
【０００４】
しかるに、板材からパイプを形成する板曲げプレス等では、下金型が前後に分割されており、分割された下金型について、それぞれベッドとの間にウエッジ機構が設けられるのであるが（図４参照）、成形時には、成形負荷に起因してウエッジに対して水平方向の力が発生する。負荷が大きい場合には、かかる水平方向の力に対してウエッジ機構のみでは対抗することができないので、ウエッジが移動してしまう可能性がある。そして、ウエッジが移動すると、成形負荷を受けたときに下金型上面が予定していた位置よりもずれてしまい、下金型上面を水平にすることができなくなる。すると、長尺な被成形材の場合、被成形材に対して均一な負荷を加えることができなくなるという問題がある。
かかるウエッジの移動を防ぐために、ウエッジ機構とは別に、ウエッジの移動を固定する固定手段を設けてもよいのであるが、装置の構造が複雑になるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−１８４０１９号公報
【特許文献２】特開昭５９−１４４５２７号公報
【特許文献３】特願平２−１４２６１９号公報
【特許文献４】特願平８−５７５４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事情に鑑み、ウエッジ機構とは別にウエッジの移動を固定する固定手段を設けなくても、負荷に起因するウエッジの移動を防ぐことができるウエッジ式調整機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明のウエッジ式調整機構は、下金型上面の位置を調整するためのウエッジ式調整機構であって、前記ウエッジ式調整機構は、上面が傾斜面に形成された下可動部材と、該下可動部材の上面に、該下可動部材の上面に沿って摺動可能に設けられた上可動部材と、該上可動部材の上面に配置された、前記下金型を保持する下金型保持部材とを備えており、該下金型保持部材は、前記下可動部材の上面と平行となるように配設された揺動軸と、該揺動軸に基端部が取り付けられた、先端部に前記下金型が取り付けられる金型保持部を有する揺動アームとを備えており、前記上可動部材は、その上面が、前記下金型保持部材の揺動軸と平行な軸を中心軸とする円筒状面に形成されており、前記揺動アームの下面に、前記上可動部材の上面と面接触する円筒状凹面が形成されており、該円筒状凹面は、その中心軸が前記下金型保持部材の揺動軸と平行な軸であって、その曲率半径が前記上可動部材の上面と同一曲率半径となるように形成されていることを特徴とする。
第２発明のウエッジ式調整機構は、第１発明において、前記下可動部材の下面が摺動可能に配置されるベース部材を備えており、該ベース部材に、前記下金型保持部材の揺動軸が取り付けられていることを特徴とする。
第３発明のウエッジ式調整機構は、第１または第２発明において、前記ウエッジ調整機構は、前記下可動部材を移動させる移動機構を備えており、該移動機構は、前記揺動軸の下方に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１発明によれば、上可動部材と揺動アームとの接触面が円筒状面であるから、下可動部材を移動させても、上可動部材を、下可動部材および揺動アームと、それぞれ面接触した状態に維持することができる。すると、下可動部材を移動させたときに、下可動部材の移動量に応じた量だけ揺動アームの先端を上下に揺動させることができるから、下金型上面の位置を調整することができる。しかも、成形時に下金型に作用する力の水平方向分力は揺動アームを介して揺動軸に支持させることができるから、特別な保持手段がなくても、水平方向分力によって上可動部材が移動することを防ぐことができ、下金型を所定の位置に保持することできる。
第２発明によれば、ウエッジ式調整機構の構成要素が全てベース部材上に配置されるから、ウエッジ式調整機構の位置合わせが容易になる。
第３発明によれば、揺動アームの長さの分だけ、移動機構を構成する機器を下金型から離した位置に配置できるから、機器のメンテナンスを容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のウエッジ式調整機構１０の単体概略説明図である。
【図２】本実施形態のウエッジ式調整機構１０を板曲げプレスに取り付けた状態の概略断面図であって、（Ａ）はスペーサ３３を配置している位置の断面図であり、（Ｂ）はシリンダ３１を配置している位置の断面図である。
【図３】本実施形態のウエッジ式調整機構１０を採用した板曲げプレスの概略正面図である。
【図４】本実施形態のウエッジ式調整機構１０を採用した板曲げプレスの概略部部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本実施形態のウエッジ式調整機構は、プレスの下金型の位置を調整するために使用する機構であって、下金型に加わる力によって水平方向の力が発生しても下金型位置を確実に維持できる構造としたことに特徴を有している。
【００１１】
なお、本実施形態のウエッジ式調整機構が設けられるプレスは、例えば、板曲げプレスや、造管プレス等のプレスなどであるが、下金型の位置調整が必要なプレスであればどのようなプレスにも採用することができる。
以下では、板材を逐次成形して大径パイプを成形する板曲げプレスに用いた場合を代表として説明する。
【００１２】
まず、本実施形態のウエッジ式調整機構が設けられる板曲げプレスを、図３および図４に基づいて説明する。
図３において、符号Ｂ、Ｃは、それぞれ本実施形態の板曲げプレスのベッド、クラウンを示している。また、符号Ｔは、ベッドＢとクラウンＣとを連結するタイロッドを示している。
前記ベッドＢの上面には、板曲げプレスの幅方向（図３では左右方向）に沿って、複数の下金型ＭＢが並んで設けられている。
【００１３】
図４に示すように、大径パイプを成形する板曲げプレスでは、複数の下金型ＭＢは、いずれも前後２つの下金型MB1，MB2から構成される。そして、複数の下金型ＭＢにおける下金型MB1，MB2は、両者の間に隙間ができ、しかも、その隙間が板曲げプレスの幅方向に沿って並ぶように配設される。
そして、各下金型ＭＢとベッドＢ上面との間には、本実施形態のウエッジ式調整機構１０がそれぞれ設けられている。この複数のウエッジ式調整機構１０は、図示しない制御手段によってその作動が制御されている。
【００１４】
図４に示すように、前記複数の下金型ＭＢの上方、より詳しく言えば、複数の下金型ＭＢにおける下金型MB1，MB2間の隙間の上方には、上金型ＭＡが配置されている。この上金型ＭＡは、板曲げプレスの幅方向（図３では左右方向）に沿って伸びた一つの金型である。この上金型ＭＡは、プレートＰを介してスライドＳに取り付けられている。
【００１５】
図１および図２に示すように、スライドＳとクラウンＣとの間には、スライドＳを上下方向に沿って移動させる、例えば、油圧シリンダ等の複数の付勢手段Ｄが設けられている。この複数の付勢手段Ｄは、複数のウエッジ式調整機構１０と同様に、制御手段によってその作動が制御されている。
【００１６】
かかる構造の板曲げプレスでは、以下のように作動して、被成形材である板材を大径パイプに成形する。
【００１７】
まず、板材の成形時において、最終的に板材を成形するときに加えられる負荷で成形されている状態における各下金型ＭＢの位置におけるベッドＢの下方への撓み量（以下、成形時撓み量という）が制御手段によって予測され、この予測された撓み量に対応する量だけ、複数のウエッジ式調整機構１０が作動されて複数の下金型ＭＢが上方に移動される。具体的には、複数の下金型ＭＢは、その上面が板曲げプレスの幅方向中央部（図３における左右方向中央部）を頂点とした凸面となるように移動される。
【００１８】
複数の下金型ＭＢが所定の量だけ上方に移動されると、下金型ＭＢと上金型ＭＡとの間に板材が配置される。
板材が配置されると、制御手段３０からの指令により付勢手段ＤによってスライドＳが下方向に移動されるから、上金型ＭＡによって板材が付勢される。すると、各下金型ＭＢの設けられている位置において、各下金型MB1，MB2および上金型ＭＡがそれぞれ板材と３点で接触するから、板材が曲げ加工される（図４）。
【００１９】
板材が所定の曲率に曲げられると、スライドＳが上昇し、上金型ＭＡによる板材の曲げ加工が終了する。すると、板材は、板曲げプレスの前後に設置された図示しない定寸送り装置によって、板材の幅方向に沿って移動され（図４における左右方向）、板材における先に成形された箇所と異なる箇所が下金型ＭＢと上金型ＭＡとの間に配置されると、上記と同様に板材が曲げ加工される。
そして、上記曲げ加工と曲げ加工位置の変更を繰り返せば、やがて板材は略パイプ状に成形されるのである。
【００２０】
しかも、板曲げプレスでは、上金型ＭＡによって板材を付勢する前に、複数のウエッジ式調整機構１０によって、成形時撓み量の分だけ複数の下金型ＭＢが上方に位置するように調整されている。すると、成形負荷を受けた状態において、下金型ＭＢの上面を水平にすることができるから、板材における板曲げプレスにおける幅方向中央部に位置する部分に、成形不足が発生することを防ぐことができる。
【００２１】
（ウエッジ式調整機構１０）
つぎに、本実施形態のウエッジ式調整機構１０を、図１および図２に基づいて説明する。
図１および図２において、符号１１は、ウエッジ式調整機構１０のベース部材を示している。ベース部材１１は、ウエッジ式調整機構１０の各部材を保持するものであり、このベース部材１１上に各部材が配置される。図２に示すように、このベース部材１１は、本実施形態のウエッジ式調整機構１０をプレスに設置するときに、ベッドＢの上面に配設されて、固定手段３０によってベッドＢに固定される。
【００２２】
なお、固定手段３０は、ウエッジ式調整機構１０が保持する下金型ＭＢから加わる加圧力によってベース部材１１が移動しないように、ベース部材１１をベッドＢに固定できればよく、その構造や固定方法とくに限定されない。
【００２３】
例えば、固定手段３０として、図２に示すような構成を採用することができる。
図２に示す固定手段３０は、シリンダ３１と、位置決め部材３２と、スペーサ３３とから構成されている。
シリンダ３１は、ロッド先端がベース部材１１の基端（図２では右端）に取り付けられ、シリンダボディがベッドＢに取り付けられたものであり、その軸方向がプレスの前後方向と平行となるように配設されたものである。
位置決め部材３２は、ベッドＢの上面に固定されたものである。この位置決め部材３２は、プレスの前後方向における中心に対して外方に位置する端部（図２では右端）に、その上面に立設された基準壁32aを有している。この基準壁32aの内面（図２では左側の面）は、プレス左右方向と平行な鉛直面に形成されている。
また、スペーサ３３は、位置決め部材３２とベース部材１１の基端との間に配置されるものであり、その前後の面（図２では左右両面）が互いに平行かつ平坦面となるように形成されている。
かかる固定手段３０を採用した場合、シリンダ３１を伸縮させれば、ベース部材１１をプレスの前後方向（図２では左右方向）に移動させることができる。すると、位置決め部材３２とベース部材１１の基端との間にスペーサ３３を配置してシリンダ３１を収縮させれば、スペーサ３３を介してベース部材１１を基準壁32aの内面に押し付けることができる。すると、基準壁32aの内面を基準として、ベース部材１１を所定の位置に配置することができる。つまり、スペーサ３の厚さを調整すれば、ベース部材１１の位置を調整することができるである。
【００２４】
（下可動部材１２）
図１および図２に示すように、前記ベース部材１１の上面は平坦面に形成されており、その上に下可動部材１２が設けられている。この下可動部材１２は、その下面が平坦面であってベース部材１１の上面に沿って摺動できるように形成されている。
この下可動部材１２の上面は、平坦面であってかつプレスの前後方向に沿って傾斜した傾斜面となるように形成されている。具体的には、下可動部材１２は、プレスの前後方向における中心に対して外方に位置する端部（図１および図２では右端、以下単に下可動部材１２の一端という）の厚さが、プレスの前後方向における中心側に位置する端部（図１および図２では左端、以下単に下可動部材１２の他端という）の厚さに比べて厚くなるように上面が傾斜した、くさび状の部材である。
【００２５】
（移動機構２０）
この下可動部材１２の一端とベース部材１１との間には、下可動部材１２をプレスの前後方向に沿って移動させる移動機構２０が設けられている。
この移動機構２０は、ベース部材１１に固定されたサーボモータ２１と、このサーボモータ２１の主軸に連結されたねじ軸２２を備えており、このねじ軸２２が下可動部材１２の一端に形成されたねじ孔12hに羅合している。そして、サーボモータ２１の主軸、ねじ軸２２の中心軸およびねじ孔12hの中心軸は、全て同軸上に位置し、かつ、プレスの前後方向と平行となるように配設されている。
このため、サーボモータ２１を作動させてねじ軸２２を回転させれば、下可動部材１２をねじ軸２２の軸方向に沿って進退させることができる。また、サーボモータ２１の作動を停止すれば、下可動部材１２の移動を固定しておくことができるのである。
【００２６】
なお、移動機構２０は上記のごときねじ機構に限られず、下可動部材１２をプレスの前後方向に沿って移動させることができ、かつ、その移動の固定も可能な機構であればよい。例えば、スクリュージャッキや電動シリンダなどを採用することもできる。
【００２７】
（上可動部材１３）
図１および図２に示すように、前記下可動部材１２の上面には、上可動部材１３が設けられている。この上可動部材１３は、その下面が平坦面であって下可動部材１２の上面に沿って摺動できるように形成されている。
また、上可動部材１３は、その上面が円筒状面に形成されている。具体的には、下可動部材１２の上面と平行かつ、プレスの左右方向と平行な軸を中心軸とする円筒状面となるように形成されている。
【００２８】
（下金型保持部材１４）
図１および図２に示すように、前記上可動部材１３の上面には、下金型保持部材１４の揺動アーム14aが配置されている。
この揺動アーム14aの先端上面には、金型保持部14cが設けられており、下金型MB2が取り付けられている。
一方、揺動アーム14aの基端は、揺動軸14bに揺動可能に取り付けられている。この揺動軸14bは、前記ベース部材１１の上面に立設されたベース壁面11bに固定されている。そして、揺動軸14bは、その中心軸が下可動部材１２の上面と平行かつプレスの左右方向と平行となるように配設されている。つまり、揺動軸14bは、上可動部材１３の上面（円筒状面）の中心軸と平行となるように配設されているのである。
また、揺動アーム14aの先端下面には、上可動部材１３の上面と係合される円筒状凹面14dが形成されている。この円筒状凹面14dは、その中心軸が揺動軸14bの中心軸と平行であって、その曲率半径が上可動部材１３の上面の曲率半径と同一となるように形成されている。このため、円筒状凹面14dは、上可動部材１３の上面と面接触するように係合するのである。
【００２９】
以上のごとき構成であるから、移動機構２０によって下可動部材１２をプレスの前後方向に沿って移動させたときに、上可動部材１３の上面と揺動アーム14aの円筒状凹面14dとが係合しているので、上可動部材１３はプレスの前後方向にはわずかしか移動できない。このため、上可動部材１３は、下可動部材１２の上面の高さに応じて上下に移動する。
このとき、揺動軸14bの中心軸、円筒状凹面14dの中心軸、および上可動部材１３の上面の中心軸が全て平行であり、円筒状凹面14dと上可動部材１３の上面とがいずれも円筒状面であるから、上可動部材１３は、その下面を下可動部材１２の上面に面接触したまま、かつ、その上面と円筒状凹面14dとが面接触したまま上下移動する。
すると、下可動部材１２を移動させたときに、下可動部材１２の移動量に応じた量だけ上可動部材１３が上下に移動し、この上可動部材１３の上下移動量に応じた分だけ、揺動アーム14aの先端が上下に揺動されるから、下金型MB2上面の位置を正確に調整することができるのである。そして、移動機構２０によって下可動部材１２の移動を固定すれば、下金型MB2の位置を所定の位置に固定することができるのである。
【００３０】
また、図２に示すように、板材を成形する力が下金型MB2に加わった場合、この力に起因して、水平方向の分力（プレスの前後方向の力、以下、水平方向分力という）が発生する可能性があるが、この水平方向分力は、揺動アーム14aを介して揺動軸14bに付与される。このため、水平方向分力を揺動軸14bに支持させることができるので、上可動部材１３が移動することを防ぐことができる。
また、力に起因する鉛直方向の分力（以下、鉛直方向という）によって、上可動部材１３を下可動部材１２の上面に沿って移動させようとする力も発生するが、揺動アーム14aの円筒状凹面14dと上可動部材１３の上面とが係合しているので、この力も揺動アーム14aを介して揺動軸14bに支持させることができるので、上可動部材１３が移動することを防ぐことができる。
【００３１】
したがって、本実施形態のウエッジ式調整機構１０を設ければ、板材を成形する力に起因して上可動部材１３を移動させるような力が発生した場合でも、その力を揺動軸14bによって支持することができる。言い換えれば、特別な保持手段がなくても、下可動部材１２の上面に沿った上可動部材１３の移動を揺動軸14bによって防ぐことができるので、下金型MB2の位置を所定の位置に保持しておくことできる。
【００３２】
また、図１および図２に示すように、本実施形態のウエッジ式調整機構１０の場合、揺動軸14bとベース部材１１との間に空間を設けることができる。すると、この空間に移動機構２０を配置すれば、揺動アーム14aの長さの分だけ、移動機構２０を構成する機器を下金型MB2から離した位置に配置できる。しかも、上可動部材１３を揺動軸14bによって防いでいるから、通常のウエッジ機構のように、上可動部材１３の両端を挟んで移動を固定するために設けられる壁面などが不要となる。よって、上記空間を外部に開放された空間とすることができるので、機器のメンテナンスが容易になる。
【００３３】
なお、ベース部材１１とベースＢとの間には、ベース部材１１をプレス前後方向に案内するガイド等を設けてもよい。この場合には、ベース部材１１を確実にプレス前後方向に沿って移動させることができるので、好適である。
【００３４】
また、下可動部材１２と上可動部材１３との間には、上可動部材１３をプレス前後方向に案内するガイド等を設けてもよい。この場合には、上可動部材１３を確実にプレス前後方向に沿って移動させることができるので、好適である。
【００３５】
さらに、下可動部材１２がベースＢの上面を摺動可能に配設でき、かつ、移動機構２０や揺動軸14bをベースＢに直接固定できるのであれば、ベース部材１１を設けなくてもよい。しかし、上記のごとくベース部材１１を有する構成とすれば、ウエッジ式調整機構１０の構成要素を全てベース部材１１上に配置することができるから、ベース部材１１を移動させるだけでウエッジ式調整機構１０の位置を調整することができる。すると、ウエッジ式調整機構１０、つまり、下金型MB2のプレス前後方向の位置合わせが容易になるという利点が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明のウエッジ式調整機構は、長尺な板材を大径パイプに成形する板曲げプレスや、造管プレスにおいて、下金型の位置調整に適している。
【符号の説明】
【００３７】
１０      ウエッジ式調整機構
１１      ベース部材
１２      下可動部材
１３      上可動部材
１４      下金型保持部材
１４ａ    揺動アーム
１４ｂ    揺動軸
１４ｃ    金型保持部
２０      移動機構
Ｂ      ベッド
Ｃ      クラウン
Ｄ      付勢手段
Ｐ      プレート
Ｓ      スライド
ＭＡ      上金型
ＭＢ      下金型
【図２】
2011011243.tif 000003
【図３】
2011011243.tif 000004
【図４】
2011011243.tif 000005
【図１】
2011011243.tif 000006