(57)【要約】【課題】長尺材に対して精度良く曲げ加工を施すことが可能な曲げ加工装置を提供することを目的とする。【解決手段】曲げ加工装置は、ガイドシリンダ１からダイス２へ長尺材Ｍを押し出しながら、ガイドシリンダ１に対してダイス２を相対移動させることによって長尺材Ｍを曲げる曲げ加工装置において、ダイス２は、ガイドシリンダ１から押し出された長尺材Ｍを相対移動させるベース部３と、ベース部３に設けられて長尺材Ｍを支持し、既に曲げ加工された長尺材Ｍの曲がり方向に応じて傾きを追随させる外輪部４及び内輪部５とを有する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の型から第２の型へ長尺材を押し出しながら、前記第１の型に対して前記第２の型を相対移動させることによって前記長尺材を曲げる曲げ加工装置において、
前記第２の型は、
前記第１の型から押し出された前記長尺材を相対移動させるベース部と、
前記ベース部に設けられて前記長尺材を支持し、既に曲げ加工された前記長尺材の曲がり方向に応じて傾きを追随させる支持部と、
を有する曲げ加工装置。
【請求項２】
前記支持部は、前記長尺材を一方向に挿通させ、前記長尺材を支持する開口部を有し、
前記支持部は、前記開口部における前記長尺材の中心線の接線方向と、前記開口部の開口方向とを一致させるように、傾きを変化させる請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記支持部は、
前記ベース部に設けられた第１の軸を中心にして回転する第１の回転部と、
前記長尺材を支持する前記開口部を有し、前記第１の回転部に設けられて前記開口部の開口方向に対して垂直方向かつ前記第１の軸に対して垂直方向の第２の軸を中心にして回転する第２の回転部と、
を有する請求項２に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記支持部は、
前記ベース部に設けられ、前記支持部の開口部の開口方向の軸の周りに回転する第３の回転部と、
前記長尺材を支持する前記開口部を有し、前記第３の回転部に設けられて前記開口部の開口方向に対して垂直方向である第３の軸を中心にして回転する第４の回転部と、
を有する請求項２に記載の曲げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺材に対して曲げ加工を施す曲げ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
断面が中空又は中実の長尺材を曲げて湾曲させる曲げ加工装置として、押し通し曲げ加工を行う押し通し曲げ加工装置がある。押し通し曲げ加工装置は、長尺材を押し出すガイドシリンダ（固定型）と、ガイドシリンダから押し出された長尺材が挿入され通過する開口部を有するダイス（可動型）を備える。そして、押し通し曲げ加工装置は、ガイドシリンダを通過する長尺材の中心軸とダイスを通過する長尺材の中心軸とを相対的に移動させたり、ダイスを通過する長尺材の中心軸をガイドシリンダに対して傾斜させたりする駆動機構を有する。これにより、２次元面内に収まるような曲げ加工を長尺材に対して施すことができる。
【０００３】
また、特許文献１及び２には、長尺材にねじりを加えて長尺材を３次元形状に加工する押し曲げ通し加工装置に関する技術が開示されている。特許文献１及び２では、ダイスの位置や傾斜に加えて、ダイスの開口部について中心軸周りねじり角を設定することによって、長尺材にねじりを加えることができる。長尺材にねじりが加わることで、例えば螺旋状の製品が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１４２３２２号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、押し通し曲げ加工では、図１１に示すように、ガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な平面内（図１１のスライド方向を示す矢印の方向）でダイス２１を移動させることにより、長尺材Ｍが曲がる。このとき、型間距離Ｖが一定に保たれる。
【０００６】
曲げ加工によって得られる長尺材Ｍの曲率半径Ｒは、ガイドシリンダ１を通過する長尺材Ｍの中心軸とダイス２１を通過する長尺材Ｍの中心軸とのオフセット量Δｒに応じて変化する。また、中心Ｏを軸にして回転するダイス２１は、オフセット量Δｒに応じた角度θで傾くように設定されている。
【０００７】
ダイス２１では、ガイドシリンダ１とダイス２１の間で既に曲げられた長尺材Ｍがダイス２１の開口を通過する。しかし、加工の途中で長尺材Ｍの曲率半径Ｒを変化させる場合やねじりを加える場合などダイス２１を移動させると、ダイス２１の中心Ｏにおいて、長尺材Ｍの中心線の接線方向と、ダイス２１の開口方向とが一致しないため、ダイス２１と長尺材Ｍとの間の抵抗が大きくなる。その結果、長尺材Ｍにむしれが生じるなど、成形精度が悪化するおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、長尺材に対して精度良く曲げ加工を施すことが可能な曲げ加工装置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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の曲げ加工装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る曲げ加工装置は、第１の型から第２の型へ長尺材を押し出しながら、第１の型に対して第２の型を相対移動させることによって長尺材を曲げる曲げ加工装置において、第２の型は、第１の型から押し出された長尺材を相対移動させるベース部と、ベース部に設けられて長尺材を支持し、既に曲げ加工された長尺材の曲がり方向に応じて傾きを追随させる支持部とを有する。
【００１０】
この発明によれば、第２の型のベース部が第１の型に対して相対移動することによって、第１の型から第２の型へ押し出されている長尺材を曲げ加工することができる。その結果、第１の型と第２の型間で長尺材に曲がりが生じ、曲がった長尺材が第２の型へ押し出されていく。このとき、長尺材を支持する支持部が、既に曲げ加工された長尺材の曲がり方向に傾きを追随させる。そのため、長尺材を曲げ加工する際に生じる長尺材と第２の型との間の接触抵抗が低減し、成形精度を向上させることができる。
【００１１】
上記発明において、支持部は、長尺材を一方向に挿通させ、長尺材を支持する開口部を有し、支持部は、開口部における長尺材の中心線の接線方向と、開口部の開口方向とを一致させるように、傾きを変化させてもよい。
【００１２】
この発明によれば、第２の型の支持部が、既に曲げ加工された長尺材の曲がり方向に応じて傾きを変化させ、開口部における長尺材の中心線の接線方向と、開口部の開口方向とが一致する。そのため、第１の型から第２の型へ押し出されている長尺材は、第２の型によって妨げられることなくスムーズに押し出される。
【００１３】
上記発明において、支持部は、ベース部に設けられた第１の軸を中心にして回転する第１の回転部と、長尺材を支持する開口部を有し、第１の回転部に設けられて開口部の開口方向に対して垂直方向かつ第１の軸に対して垂直方向の第２の軸を中心にして回転する第２の回転部とを有してもよい。
【００１４】
この発明によれば、第１の回転部がベース部に設けられた第１の軸を中心にしてベース部に対して回転し、第２の回転部が第２の軸を中心にして第１の回転部に対して回転する。第２の軸は、第１の回転部に設けられており、開口部の開口方向に対して垂直方向かつ第１の軸に対して垂直方向である。その結果、第２の回転部に設けられた開口部は、ベース部に対してあらゆる方向に傾く。
【００１５】
上記発明において、支持部は、ベース部に設けられ、支持部の開口部の開口方向の軸の周りに回転する第３の回転部と、長尺材を支持する開口部を有し、第３の回転部に設けられて開口部の開口方向に対して垂直方向である第３の軸を中心にして回転する第４の回転部とを有してもよい。
【００１６】
この発明によれば、第３の回転部がベース部の開口部の開口方向の軸の周りに回転し、第４の回転部が第３の軸を中心にして第３の回転部に対して回転する。第３の軸は、第３の回転部に設けられており、開口部の開口方向に対して垂直方向である。その結果、第３の回転部に設けられた開口部は、ベース部に対してあらゆる方向に傾く。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、長尺材に対して精度良く曲げ加工を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る押し通し曲げ加工装置のダイスを示す平面図である。
【図２】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図である。
【図３】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図であり、図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。
【図４】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置のダイスを示す平面図である。
【図５】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図であり、図４のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。
【図６】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置のダイスを示す平面図である。
【図７】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図であり、図６のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。
【図８】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置のダイスを示す平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る押し通し曲げ加工装置のダイスを示す平面図である。
【図１０】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図であり、図９のＤ−Ｄ線で切断した断面図である。
【図１１】同実施形態に係る押し通し曲げ加工装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る押し通し曲げ加工装置について、図１〜図８を用いて説明する。
【００２０】
押し通し曲げ加工装置は、図２に示すように、長尺材Ｍを押し出すガイドシリンダ（固定型）１と、ガイドシリンダ２から押し出された長尺材Ｍが挿入され通過する開口部１０を有するダイス（可動型）２を備える。ここで、長尺材Ｍは、被加工対象の一例であり、例えばＳＵＳ３０４製でφ１０の中実丸棒である。なお、長尺材Ｍは、他の材質や直径、断面形状でもよいし、中空部材でもよい。
【００２１】
ガイドシリンダ１には、ガイド穴１１が設けられ、ガイド穴１１を通過した長尺材Ｍが一方向に押し出される。長尺材Ｍは、例えば図示しない油圧シリンダによって推力が与えられ、所定の速度でガイド穴１１を通過する。ガイド穴１１から押し出された長尺材Ｍは、ダイス２の方向へ移動する。
【００２２】
ダイス２には、中央に開口部１０が形成され、図２に示すように、ガイドシリンダ１から押し出された長尺材Ｍが開口部１０を通過する。ダイス２は、図示しない例えば伸縮継手などからなる駆動機構と接続されており、ガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動する。ダイス２の位置を変化させることによって長尺材Ｍに対してねじりを加えることもでき、例えば螺旋状の製品が形成される。また、ねじりが加えられた長尺材Ｍの製品は、例えば容器搬送装置における容器の方向を変化させるレールといった部材などに用いられる。
【００２３】
ダイス２は、図１に示すように、ベース部３と、ベース部３の内側に設けられた外輪部４と、外輪部４の内側に設けられ開口部１０が形成された内輪部５などからなる。外輪部４、内輪部５、後述する軸６，７によって、支持部が構成され、支持部は長尺材Ｍを支持し、既に曲げ加工された長尺材Ｍの曲がり方向に応じて傾きを追随させる。
【００２４】
ベース部３は、上述の駆動機構に接続され、図１や図３のスライド方向を示す矢印の方向などガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動可能である。ベース部３には、外輪部４を収容可能な開口部８が形成されている。二つの軸６は、ベース部３と外輪部４との間に開口部１０を中心にして対向する位置に設けられる。外輪部４は、二つの軸６を介してベース部３と接続される。二つの軸６は軸心が共通しており、外輪部４と内輪部５は軸６の軸心周りに回転又は揺動可能である。
【００２５】
外輪部４には、内輪部５を収容可能な開口部９が形成されている。二つの軸７は、外輪部４と内輪部５との間に開口部１０を中心にして対向する位置に設けられ、かつ軸６の軸心方向に対して垂直方向に設けられる。内輪部５は、二つの軸７を介して外輪部４と接続される。二つの軸７は軸心が共通しており、内輪部５は軸７の軸心周りに回転又は揺動可能である。
【００２６】
上記構成を有する押し通し曲げ加工装置では、ベース部３が、ガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動する。図１と図３の関係、図４と図５の関係、図６と図７の関係に示すように、長尺材Ｍを曲げる方向に対応して、ベース部３をスライドさせる。これにより、長尺材Ｍが曲がる。このとき、型間距離Ｖが一定に保たれる。
【００２７】
ダイス２では、軸６と軸７が直交方向に交差し、軸６の軸心周りに外輪部４と内輪部５が揺動し、軸７の軸心周りに内輪部５が揺動することによって、内輪部５の中央に設けられた開口部１０の開口方向をあらゆる方向に向けることが可能になる。また、開口部１０の開口方向は、開口部１０と長尺材Ｍとの摩擦が少ない方向に向く。
【００２８】
図１及び図３〜図７は、長尺材Ｍの曲げ方向に関わらず、開口部１０を同一角度に設定できることを説明している。すなわち、図１に示すように、軸６の軸心方向にベース部３をスライドさせると、図３に示すように、長尺材Ｍは軸６の軸心方向に曲げられ、長尺材Ｍの曲げ形状に対応して、内輪部５が軸７の軸心周りに揺動する。
【００２９】
また、図４に示すように、軸７の軸心方向にベース部３をスライドさせると、図５に示すように、長尺材Ｍは軸７の軸心方向に曲げられ、長尺材Ｍの曲げ形状に対応して、外輪部４及び内輪部５が軸６の軸心周りに揺動する。さらに、図６に示すように、軸６の軸心方向と軸７の軸心方向の間の方向にベース部３をスライドさせると、図７に示すように、長尺材Ｍはスライド方向に曲げられ、長尺材Ｍの曲げ形状に対応して、内輪部５が軸７の軸心周りに揺動しつつ、外輪部４及び内輪部５が軸６の軸心周りに揺動する。
【００３０】
図３、図５及び図７に示すように、ダイス２は、それぞれ図１、図４及び図６に示すスライド方向へ移動されて、スライド方向が別であるが、スライド方向に関わらず、ダイス２は、内輪部５の傾斜角度、すなわち開口部１０の開口方向を一致させられる。
【００３１】
そして、外輪部４が軸６の軸心周りに自在に揺動し、内輪部５が軸７の軸心周りに自在に揺動できることから、長尺材Ｍの形状に応じて内輪部５の傾斜角度が自動的に変化する。その結果、加工の途中で長尺材Ｍの曲率半径を変化させる場合やねじりを加える場合などダイス２を移動させたとしても、図８に示すように、ダイス２の中心Ｏにおいて、長尺材Ｍの中心線の接線方向と、ダイス２の開口方向とを容易に一致させることができる。そして、内輪部５の傾斜角度、すなわち開口部１０の開口方向が長尺材Ｍの形状に応じて変化することから、ダイス２と長尺材Ｍとの間の抵抗を軽減でき、成形精度を向上させることができる。
【００３２】
なお、図８に示すように、内輪部５の傾斜角度θは、ガイドシリンダ１を通過する長尺材Ｍの中心軸とダイス２を通過する長尺材Ｍの中心軸とのオフセット量Δｒに応じて変化する。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る押し通し曲げ加工装置について、図９及び図１０を用いて説明する。第１実施形態では、外輪部４と内輪部５が直交する二方向の軸６，７に支持されつつ軸心周りに揺動することで、開口部１０をあらゆる方向に自在に変化させることができた。本実施形態では、一方向の軸１７に支持されつつ、平面内で回転又は揺動可能な内輪部１５が設けられることによって、開口部１０をあらゆる方向に自在に変化させる。
【００３４】
第２実施形態の押し通し曲げ加工装置は、第１実施形態と同様にガイドシリンダ１と、ダイス２を備える。
【００３５】
ダイス２は、図９に示すように、ベース部３と、ベース部３の内側に設けられた外輪部１４と、外輪部１４の内側に設けられ開口部１０が形成された内輪部１５などからなる。外輪部１４、内輪部１５、後述するボール１６及び軸１７によって、支持部が構成され、支持部は長尺材Ｍを支持し、既に曲げ加工された長尺材Ｍの曲がり方向に応じて傾きを追随させる。
【００３６】
ベース部３は、第１実施形態と同様に、駆動機構に接続され、ガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動可能である。ベース部３には、外輪部４を収容可能な開口部８が形成されている。複数のボール１６は、外輪部１４の外周側とベース部３の内周側に設けられる。これにより、外輪部１４は、外輪部１４の軸心を中心にして回転又は揺動可能である。なお、ボール１６は転動体の一例であり、転動体は円筒状のころでもよい。
【００３７】
外輪部１４には、内輪部１５を収容可能な開口部１９が形成されている。二つの軸１７は、外輪部１４と内輪部１５との間に開口部１０を中心にして対向する位置に設けられる。内輪部１５は、二つの軸１７を介して外輪部１４と接続される。二つの軸１７は軸心が共通しており、内輪部１５は軸１７の軸心周りに回転又は揺動可能である。
【００３８】
上記構成を有する押し通し曲げ加工装置では、ベース部３が、ガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動する。図１０に示すように、長尺材Ｍを曲げる方向に対応して、ベース部３をスライドさせる。
【００３９】
ダイス２では、外輪部１４が内輪部１５と共に外輪部１４の軸心周りに揺動し、軸１７の軸心周りに内輪部１５が揺動することによって、内輪部１５の中央に設けられた開口部１０の開口方向をあらゆる方向に向けることが可能になる。これにより、第１実施形態のダイス２と同様に、長尺材Ｍの曲げ方向に関わらず、開口部１０はあらゆる方向に傾く。すなわち、ベース部３をスライドさせると、図１０に示すように、長尺材Ｍはスライド方向に曲げられ、長尺材Ｍの曲げ形状に追随して、外輪部１４が外輪部１４の軸心周りに揺動しながら、内輪部１５が軸１７の軸心周りに揺動する。その結果、開口部１０の開口方向は、開口部１０と長尺材Ｍとの摩擦が少ない方向に向くことが可能になる。
【００４０】
そして、外輪部１４が外輪部１４の軸心周りに自在に揺動し、内輪部１５が軸１７の軸心周りに自在に揺動できることから、長尺材Ｍの形状に応じて内輪部１５の傾斜角度が自動的に変化する。その結果、加工の途中で長尺材Ｍの曲率半径を変化させる場合やねじりを加える場合などダイス２を移動させたとしても、図８に示すように、ダイス２の中心Ｏにおいて、長尺材Ｍの中心線の接線方向と、ダイス２の開口方向とを容易に一致させることができる。そして、内輪部１５の傾斜角度、すなわち開口部１０の開口方向が長尺材Ｍの形状に応じて変化することから、ダイス２と長尺材Ｍとの間の抵抗を軽減でき、成形精度を向上させることができる。
【００４１】
なお、上記実施形態では、ダイス２がガイドシリンダ１からの長尺材Ｍの押し出し方向に対して垂直な面内で移動するとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、ダイス２は、長尺材Ｍの押し出し方向に対して傾斜した面内で移動してもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１  ガイドシリンダ（第１の型）
２  ダイス（第２の型）
３  ベース部
４  外輪部（第１の回転部）
５  内輪部（第２の回転部）
６  軸（第１の軸）
７  軸（第２の軸）
８，９，１０，１９  開口部
１４  外輪部（第３の回転部）
１５  内輪部（第４の回転部）
１６  ボール
１７  軸（第３の軸）
【図１】
2013107115.tif 000003
【図２】
2013107115.tif 000004
【図３】
2013107115.tif 000005
【図４】
2013107115.tif 000006
【図５】
2013107115.tif 000007
【図６】
2013107115.tif 000008
【図７】
2013107115.tif 000009
【図８】
2013107115.tif 000010
【図９】
2013107115.tif 000011
【図１０】
2013107115.tif 000012
【図１１】
2013107115.tif 000013