(57)【要約】【課題】ロール成形装置の成形ローラの段数を減らすことにより、ロール成形装置の小型化と製造コストの低減を図る。【解決手段】互いに平行に設けられた第１及び第２軸１０ａ，１０ｂを中心として第１及び第２成形ローラ１１，１２が互いに逆方向にそれぞれ回転する。第１成形ローラは第１定径部１１ａと一対の第１コーン部１１ｂ，１１ｂと一対の縁部１１ｃ，１１ｃとを有し、第２成形ローラは第２定径部１２ａと一対の第２コーン部１２ｂ，１２ｂとを有する。第１及び第２成形ローラ間に挿入された帯板材１４の両側縁は上記第１及び第２コーン部により折曲げられる。第１成形ローラの一対の第１コーン部と一対の縁部には切欠部１１ｅ，１１ｅがそれぞれ形成され、これらの切欠部は第１定径部の周面における接線方向に延びる平面と同一面をなす平坦部１１ｆ，１１ｆを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行に設けられた第１及び第２軸（１０ａ，１０ｂ）を中心として互いに逆方向にそれぞれ回転する第１及び第２成形ローラ（１１，１２）を備え、
前記第１成形ローラ（１１）が第１定径部（１１ａ）と前記第１定径部（１１ａ）の両端に続きロール端部に向かうに従って次第に大径に形成された一対の第１コーン部（１１ｂ）と前記第１コーン部（１１ｂ）に続く定径の一対の縁部（１１ｃ）とを有し、
前記第２成形ローラ（１２）が前記第１定径部（１１ａ）に相応するロール幅を有する第２定径部（１２ａ）と前記第２定径部（１２ａ）の両端に続きロール端部に向かうに従って次第に小径に形成されかつ前記第１コーン部（１１ｂ）に相応する一対の第２コーン部（１２ｂ）とを有し、
前記第１及び第２成形ローラ（１１，１２）間に挿入された帯板材（１４）の両側縁を前記第１及び第２コーン部（１１ｂ，１２ｂ）により折曲げるロール成形装置において、
前記第１成形ローラ（１１）の前記一対の第１コーン部（１１ｂ，１１ｂ）と前記一対の縁部（１１ｃ，１１ｃ）に切欠部（１１ｅ，１１ｅ）がそれぞれ形成され、
前記切欠部（１１ｅ）が前記第１定径部（１１ａ）の周面における接線方向に延びる平面と同一面をなす平坦部（１１ｆ）を有することを特徴とするロール成形装置。
【請求項２】
切欠部（１１ｅ）が平坦部（１１ｆ）に対して所定の角度で接続される起立面部（１１ｇ）を更に有し、前記所定の角度が６０〜１２０度である請求項１記載のロール成形装置。
【請求項３】
第１成形ローラ（１１）を第１軸（１０ａ）を介して回転駆動する第１駆動手段（１０ｃ）と、
前記第２成形ローラ（１２）を第２軸（１０ｂ）を介して回転駆動する第２駆動手段（１０ｄ）と、
切欠部（１１ｅ）の回転位置を検出する切欠位置センサ（１６）と、
帯板材（１４）の前端が前記第１及び第２成形ローラ（１１，１２）間に挿入される直前の第１の位置に到来したこと及び前記帯板材（１４）の前端両側縁が前記切欠部（１１ｅ）に挿入される第２の位置に到来したことをそれぞれ検出する帯板位置センサ（１７）と、
前記切欠位置センサ（１６）及び前記帯板位置センサ（１７）の各検出出力に基づいて前記第１及び第２駆動手段（１０ｃ，１０ｄ）を制御するコントローラ（６６）とを更に備え、
前記帯板材（１４）の前端が前記第１の位置に到来したことを前記帯板位置センサ（１７）が検出するとき前記コントローラ（６６）が前記第２駆動手段（１０ｄ）を制御して前記第２成形ローラ（１２）を回転した状態に保ちかつ前記第１駆動手段（１０ｃ）を制御して前記第１成形ローラ（１１）を停止させ、
前記帯板材（１４）の前端両側縁が前記第２の位置に到来したことを前記帯板位置センサ（１７）が検出するとき前記コントローラ（６６）が前記第１駆動手段（１０ｃ）を制御して前記第１成形ローラ（１１）を回転させるように構成された請求項１記載のロール成形装置。
【請求項４】
帯板材（１４）を第１及び第２成形ローラ（１１，１２）間に搬送する一対の搬送ローラ（６３，６３）と、これらの搬送ローラ（６３，６３）を駆動する搬送ローラ駆動手段とを更に備え、前記搬送ローラ駆動手段がコントローラ（６６）の制御出力に接続され、
前記コントローラ（６６）が前記第１及び第２成形ローラ（１１，１２）を回転させて前記第１及び第２成形ローラ（１１，１２）により前記帯板材（１４）が成形されているときであって切欠部（１１ｅ）の周縁が前記帯板材（１４）に接触している間だけ、前記コントローラ（６６）が前記第１及び第２成形ローラ（１１，１２）を回転させた状態で前記搬送ローラ駆動手段を制御して前記帯板材（１４）の搬送を停止させるように構成された請求項３記載のロール成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯板材の両側縁を同一方向に折曲げて、チャンネル材やパイプなどをロール成形する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロール成形装置として、互いに平行に設けられた一対の軸を中心として互いに逆方向に回転する第１及び第２ローラを備え、これらローラの外周面同士の間に存在する隙間部分に長尺な帯板材を送込むことにより、この帯板材の両側縁を直角に折り曲げるロール成形装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このロール成形装置では、第１及び第２ローラの両端の段部の角度を徐々に変えて複数組のロール成形部を有し、これらのロール成形部は工場の床面上に設置された支持フレーム上にこの支持フレームの長手方向に所定の間隔をあけて配設される。
このように構成されたロール成形装置では、長尺の帯板材をロール成形部に送込み、複数のロール成形部により帯板材の両側縁を同一方向に徐々に折曲げて最終的に直角に折曲げるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７０７１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特許文献１に示されたロール成形装置では、最初のロール成形部の第１及び第２ローラによる帯板材の両側縁の成形角度を大きく設定すると、帯板材が第１及び第２ローラ間に噛み込まれない。このため上記成形角度を１０度程度と小さくしなければならず、複数のロール成形部の段数が増大し、装置が大型化する不具合があった。
本発明の第１の目的は、第１及び第２成形ローラによる帯板材の両側縁の成形角度が大きくても、帯板材を第１及び第２成形ローラ間に速やかに噛み込ませることができる、ロール成形装置を提供することにある。
本発明の第２の目的は、ロール成形部の段数を減らすことができ、これにより小型化及び製造コストの低減を図ることができる、ロール成形装置を提供することにある。
本発明の第３の目的は、第１成形ローラに切欠部が形成されていても、この切欠部の存在による帯板材への周期的な凸部の形成を防止でき、これによりロール成形された帯板材の品質を損なわない、ロール成形装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、図１及び図２に示すように、互いに平行に設けられた第１及び第２軸１０ａ，１０ｂを中心として互いに逆方向にそれぞれ回転する第１及び第２成形ローラ１１，１２を備え、第１成形ローラ１１が第１定径部１１ａと第１定径部１１ａの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に大径に形成された一対の第１コーン部１１ｂと第１コーン部１１ｂに続く定径の一対の縁部１１ｃとを有し、第２成形ローラ１２が第１定径部１１ａに相応するロール幅を有する第２定径部１２ａと第２定径部１２ａの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に小径に形成されかつ第１コーン部１１ｂに相応する一対の第２コーン部１２ｂとを有し、第１及び第２成形ローラ１１，１２間に挿入された帯板材１４の両側縁を第１及び第２コーン部１１ｂ，１２ｂにより折曲げるロール成形装置の改良である。
その特徴ある構成は、第１成形ローラ１１の一対の第１コーン部１１ｂ，１１ｂと一対の縁部１１ｃ，１１ｃに切欠部１１ｅ，１１ｅがそれぞれ形成され、切欠部１１ｅが第１定径部１１ａの周面における接線方向に延びる平面と同一面をなす平坦部１１ｆを有するところにある。
【０００６】
この請求項１に記載されたロール成形装置では、帯板材１４の前端両側縁を切欠部１１ｅに挿入したときに、第１及び第２成形ローラ１１，１２を互いに逆方向に回転させるので、第１及び第２成形ローラ１１，１２による帯板材１４の両側縁の成形角度が大きくても、帯板材１４を第１及び第２成形ローラ１１，１２間に速やかに噛み込ませることができる。
また切欠部１１ｅが平坦部１１ｆに対して所定の角度で接続される起立面部１１ｇを更に有し、この所定の角度が６０〜１２０度であることが好ましい。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図１及び図２に示すように、第１成形ローラ１１を第１軸１０ａを介して回転駆動する第１駆動手段１０ｃと、第２成形ローラ１２を第２軸１０ｂを介して回転駆動する第２駆動手段１０ｄと、切欠部１１ｅの回転位置を検出する切欠位置センサ１６と、帯板材１４の前端が第１及び第２成形ローラ１１，１２間に挿入される直前の第１の位置に到来したこと及び帯板材の前端両側縁が切欠部に挿入される第２の位置に到来したことをそれぞれ検出する帯板位置センサ１７と、切欠位置センサ１６及び帯板位置センサ１７の各検出出力に基づいて第１及び第２駆動手段１０ｃ，１０ｄを制御するコントローラ６６とを更に備えるところにある。
この請求項３に記載されたロール成形装置では、帯板材１４の前端が第１の位置に到来したことを帯板位置センサ１７が検出すると、コントローラ６６が第２駆動手段１０ｄを制御して第２成形ローラ１２を回転した状態に保ちかつ第１駆動手段１０ｃを制御して第１成形ローラ１１を停止させる。また帯板材１４の前端両側縁が第２の位置に到来したことを帯板位置センサ１７が検出すると、コントローラ６６が第１駆動手段１０ｃを制御して第１成形ローラ１１を再び回転させる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明であって、更に図２〜図４に示すように、帯板材１４を第１及び第２成形ローラ１１，１２間に搬送する一対の搬送ローラ６３，６３と、これらの搬送ローラ６３，６３を駆動する搬送ローラ駆動手段とを更に備え、搬送ローラ駆動手段がコントローラ６６の制御出力に接続されたことを特徴とする。
この請求項４に記載されたロール成形装置では、コントローラ６６が第１及び第２成形ローラ１１，１２を回転させて、第１及び第２成形ローラ１１，１２により帯板材１４が成形されているときであって、しかも切欠部１１ｅの周縁が帯板材１４に接触している間だけ、コントローラ６６が第１及び第２成形ローラ１１，１２を回転させた状態で搬送ローラ駆動手段を制御して帯板材１４の搬送を停止させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示すように、ロール成形装置１３は、帯板材１４をロール成形してトラックのシャシフレームを成形するために用いられ、互いに平行に設けられた第１及び第２軸１０ａ，１０ｂを中心として互いに逆方向にそれぞれ回転する第１及び第２成形ローラ１１，１２を備える。第１成形ローラ１１は、第１定径部１１ａと、第１定径部１１ａの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に大径に形成された一対の第１コーン部１１ｂと、第１コーン部１１ｂに続く定径の一対の縁部１１ｃとを有する。第１コーン部１１ｂと縁部１１ｃとにより鍔部１１ｄが構成される。また第２成形ローラ１２は、第１定径部１１ａに相応するロール幅を有する第２定径部１２ａと、第２定径部１２ａの両端に続きロール端部に向かうに従って次第に小径に形成された一対の第２コーン部１２ｂとを有する。上記第２コーン部１２ｂは第１コーン部１１ｂに相応する形状に形成される。
【００１０】
第１定径部１１ａと第２定径部１２ａとの間には、ロール成形される帯板材１４の厚さと略同一の隙間が形成され、第１コーン部１１ｂと第２コーン部１２ｂとの間にも、帯板材１４の厚さと略同一の隙間が形成される。また第１及び第２コーン部１１ｂ，１２ｂの第１及び第２軸１０ａ，１０ｂに対する傾斜角は、この実施の形態では６０度に設定される。更に第１成形ローラ１１の一対の第１コーン部１１ｂ，１１ｂと一対の縁部１１ｃ，１１ｃには切欠部１１ｅ，１１ｅがそれぞれ形成される。上記切欠部１１ｅは第１定径部１１ａの周面における接線方向に延びる平面と同一面をなす平坦部１１ｆと、この平坦部１１ｆに対して所定の角度で接続される起立面部１１ｇとを有する。平坦部１１ｆと起立面部１１ｇとのなす上記所定の角度は６０〜１２０度、好ましくは８０〜１００度、更に好ましくは９０度である。上記所定の角度を６０〜１２０度の範囲に限定したのは、６０度未満では切欠部１１ｅの機械加工が難しく、１２０度を越えると切欠部１１ｅが大きくなり過ぎてロール成形に寄与する第１コーン部１１ｂの面積が小さくなるからである。
【００１１】
一方、第１成形ローラ１１は第１軸１０ａを介して第１駆動手段１０ｃにより回転駆動され、第２成形ローラ１２は第２軸１０ｂを介して第２駆動手段１０ｄにより回転駆動されるように構成される（図２）。第１及び第２駆動手段１０ｃ，１０ｄは、油圧モータや減速機付電動モータなどにより構成される。また第１成形ローラ１１に形成された切欠部１１ｅの回転位置は切欠位置センサ１６により検出され、帯板材１４の前端の位置は帯板位置センサ１７により検出される。帯板位置センサ１７は、第１及び第２成形ローラ１１，１２間に挿入される直前の第１の位置に到来したことを検出する第１センサ部１７ａと、帯板材１４の前端両側縁が切欠部１１ｅに挿入される第２の位置に到来したことを検出する第２センサ部１７ｂとを有する。
【００１２】
図３及び図４に示すように、上記第１及び第２成形ローラ１１，１２により第１ロール成形部１０が構成される。また第１及び第２コーン部２１ｂ，２２ｂの第１及び第２軸２０ａ，２０ｂに対する傾斜角を７５度に形成した第１及び第２成形ローラ２１，２２により第２ロール成形部２０が構成され、第１及び第２コーン部３１ｂ，３２ｂの第１及び第２軸３０ａ，３０ｂに対する傾斜角を８５度に形成した第１及び第２成形ローラ３１，３２により第３ロール成形部３０が構成される。第２ロール成形部２０の第１及び第２コーン部２１ｂ，２２ｂの傾斜角は第１ロール成形部１０の第１及び第２コーン部１１ｂ，１２ｂの傾斜角に対して１５度大きく形成されており、その傾斜角の差が比較的大きいため、第２ロール成形部２０の第１コーン部２１ｂに第１ロール成形部１０の第１コーン部１１ｂと同様に切欠部（図示せず）が形成される。また第３ロール成形部３０の第１及び第２コーン部３１ｂ，３２ｂの傾斜角は第２ロール成形部２０の第１及び第２コーン部２１ｂ，２２ｂの傾斜角に対して１０度大きく形成されており、その傾斜角の差が比較的小さいため、第３ロール成形部３０の第１コーン部３１ｂには切欠部が形成されない。
【００１３】
更に第１コーン部を有しない第１成形ローラ４１と第２コーン部４２ｂの第２軸４０ｂに対する傾斜角を９３度に形成した第２成形ローラ４２とにより第４ロール成形部４０が構成され、第１コーン部を有さず縁部５１ｃの端面の角度が第１軸５０ａに対して９０度である第１成形ローラ５１と第２コーン部を有さず第２定径部５２ａの端面の角度が第２軸５０ｂに対して９０度である第２成形ローラ５２とにより第５ロール成形部５０が構成される。上記第４及び第５ロール成形部４０，５０は第１コーン部を有しないため切欠部は形成されない。
【００１４】
図示しないが工場の床面上には支持フレームが載置され、この支持フレーム上にはこの支持フレームの長手方向に所定の間隔をあけて上記第１〜第５ロール成形部１０〜５０が配設される。また支持フレームの右側には帯板材１４を第１ロール成形部１０に送込む搬入コンベヤ６１が設置され、支持フレームの左側には第５ロール成形部５０から排出された帯板材１４を搬出する搬出コンベヤ６２が設置される。更に搬入コンベヤ６１と第１ロール成形部１０との間には、帯板材１４を第１及び第２成形ローラ１１，１２間に搬送する一対の搬送ローラ６３，６３が設けられ、第５ロール成形部５０と搬出コンベヤ６２との間には帯板材１４の反りを矯正する反り防止ローラ６４が設けられる。
【００１５】
上記一対の搬送ローラ６３，６３は搬送ローラ駆動手段（図示せず）により駆動され、第２〜第５ロール成形部２０〜５０の各成形ローラ２１〜５１，２２〜５２もそれぞれ駆動手段（図示せず）により駆動される。切欠位置センサ１６及び帯板位置センサ１７の各検出出力はコントローラ６６の制御入力に接続される。またコントローラ６６の制御出力は、第１及び第２駆動手段１０ｃ，１０ｄと、搬送ローラ駆動手段と、第２〜第５ロール成形部２０〜５０の各成形ローラ２１〜５１，２２〜５２を駆動する各駆動手段とに接続される。
【００１６】
このように構成されたロール成形装置１３の動作を説明する。
一対の搬送ローラ６３，６３と、第１〜第５ロール成形部１０〜５０の各成形ローラ１１〜５１，１２〜５２を回転させた状態で、搬入コンベヤ６１にて搬送されてきた帯板材１４が搬送ローラ６３，６３にて更に第１ロール成形部１０に送込まれる。帯板材１４の前端が第１の位置に到来したことを帯板位置センサ１７の第１センサ部１７ａが検出すると、コントローラ６６は第２成形ローラ１２を回転した状態に保ち、かつ第１駆動手段１０ｃを制御して第１成形ローラ１１を停止させる。この状態で帯板材１４が搬送ローラ６３，６３により更に搬送されてその前端両側縁が第２の位置に到来したことを帯板位置センサ１７の第２センサ部１７ｂが検出すると、コントローラ６６は第１駆動手段１０ｃを制御して第１成形ローラ１１を再び回転させる。この結果、第１及び第２成形ローラ１１，１２による帯板材１４の両側縁の成形角度が６０度と大きくても、帯板材１４を第１及び第２成形ローラ１１，１２間に速やかに噛み込ませることができる。従って、従来、搬送ローラ６３，６３と第１ロール成形部１０との間に設けられていた成形角度が１０度、２０度、３０度、４０度及び５０度である５組のロール成形部が不要になるので、ロール成形装置１３を小型化することができるとともに、ロール成形装置１３の製造コストを低減することができる。
【００１７】
一方、第１及び第２成形ローラ１１，１２により帯板材１４を成形しているときに、切欠部１１ｅが帯板材１４に接触する直前の位置を切欠位置センサ１６が検出すると、コントローラ６６は第１及び第２成形ローラ１１，１２を回転させた状態で搬送ローラ駆動手段を制御して帯板材１４の搬送ローラ６３，６３による搬送を停止させ、第１及び第２成形ローラ１１，１２を帯板材１４に対して滑らせる。次に切欠部１１ｅが帯板材１４に接触した直後の位置を切欠位置センサ１６が検出すると、コントローラ６６は搬送ローラ駆動手段を制御して搬送ローラ６３，６３による帯板材１４の搬送を再開する。この結果、コントローラ６６は切欠部１１ｅの周縁が帯板材１４に接触している間だけ搬送ローラ６３，６３による帯板材１４の搬送を停止させるので、上記切欠部１１ｅによる帯板材１４への周期的な凸部の形成を防止でき、ロール成形後の帯板材１４の品質を損なうことはない。
【００１８】
なお、上記実施の形態では、ロール成形装置を用いてトラックのシャシフレームをロール成形したが、その他のチャンネル材又はパイプをロール成形してもよい。
また、上記実施の形態では、ロール成形装置が５組のロール成形部を有したが、４組以下でも或いは６組以上のロール成形部を有してもよい。
更に、上記実施の形態に記載した第１及び第２コーン部の第１及び第２軸に対する角度等の数値は一例であってこれに限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、第１成形ローラの一対の第１コーン部と一対の縁部に切欠部をそれぞれ形成し、これらの切欠部が第１定径部の周面における接線方向に延びる平面と同一面をなす平坦部を有するので、帯板材の前端両側縁を切欠部に挿入したときに、第１及び第２成形ローラを互いに逆方向に回転することにより、第１及び第２成形ローラによる帯板材の両側縁の成形角度が大きくても、帯板材を第１及び第２成形ローラ間に速やかに噛み込ませることができる。
【００２０】
第１駆動手段が第１成形ローラを第１軸を介して回転駆動し、第２駆動手段が第２成形ローラを第２軸を介して回転駆動し、コントローラが切欠位置センサ及び帯板位置センサの各検出出力に基づいて第１及び第２駆動手段を制御すれば、帯板材の前端が第１の位置に到来したとき、コントローラが第２成形ローラを回転した状態に保ちかつ第１成形ローラを停止させ、帯板材の前端両側縁が第２の位置に到来したとき、コントローラが第１成形ローラを回転させる。この結果、第１及び第２成形ローラによる帯板材の両側縁の成形角度が大きくても、帯板材を第１及び第２成形ローラ間に速やかに噛み込ませることができる。従って、第１及び第２成形ローラを組合せたロール成形部が複数段ある場合に、これらのロール成形部の段数を減らすことができるので、ロール成形装置を小型化することができるとともに、ロール成形装置の製造コストを低減することができる。
【００２１】
更に帯板材を第１及び第２成形ローラ間に送込むか或いは帯板材を第１及び第２成形ローラ間から引出す一対の搬送ローラと、これらの搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動手段とを更に備え、搬送ローラ駆動手段をコントローラの制御出力に接続すれば、第１及び第２成形ローラにより帯板材を成形しているときであって切欠部の周縁が帯板材に接触している間だけ、コントローラが第１及び第２成形ローラを回転させた状態で帯板材の搬送を停止させることができる。この結果、上記切欠部による帯板材への周期的な凸部の形成を防止できるので、ロール成形後の帯板材の品質を損なうことはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態ロール成形装置の第１及び第２成形ローラを含む第１ロール成形部の要部斜視図。
【図２】コントローラが帯板材の位置によって第１成形ローラを停止又は回転させている状態を示す図１のＡ−Ａ線断面構成図。
【図３】（ａ）図４のＢ−Ｂ線断面図。
（ｂ）図４のＣ−Ｃ線断面図。
（ｃ）図４のＤ−Ｄ線断面図。
（ｄ）図４のＥ−Ｅ線断面図。
（ｅ）図４のＦ−Ｆ線断面図。
【図４】第１成形部に加えて第２〜第５成形部を含むロール成形装置の側面図。
【符号の説明】
１０ａ  第１軸
１０ｂ  第２軸
１０ｃ  第１駆動手段
１０ｄ  第２駆動手段
１１  第１成形ローラ
１１ａ  第１定径部
１１ｂ  第１コーン部
１１ｃ  縁部
１１ｅ  切欠部
１１ｆ  平坦部
１１ｇ  起立面部
１２  第２成形ローラ
１２ａ  第２定径部
１２ｂ  第２コーン部
１３  ロール成形装置
１４  帯板材
１６  切欠位置センサ
１７  帯板位置センサ
６３  搬送ローラ
６６  コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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