(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互に直交する水平２方向の一方をＸ軸方向、他方をＹ軸方向として、ベッド上に、Ｘ軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置すると共に、Ｙ軸方向に対向する１対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてＸ軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動すると共にＸ軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置において、ベッド上に、両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に搭載したＹ軸方向に長手の可動台をＸ軸方向に移動自在に設け、可動台を少なくともＹ軸方向両端の端壁と、これら端壁を接続する底壁および天井壁と、これら底壁および天井壁を接続する側壁とを有する箱形に形成して、各端壁に各ロール支持台をＹ軸方向に移動する駆動源を取付けると共に、側壁を、ロールがワークをしごく方向と反対側の可動台の一面に配置し、該側壁に、心押台が通過する開口を設けるとともに、両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に支持したことを特徴とするロールフォーミング装置。
【請求項２】
心押台をＸ軸方向に移動する駆動源をベッド上の固定台に取付け、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合したことを特徴とする請求項１に記載のロールフォーミング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のロールフォーミング装置において、互に直交する水平２方向の一方をＸ軸方向、他方をＹ軸方向として、ベッド上に、Ｘ軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置すると共に、Ｙ軸方向に対向する１対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてＸ軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動すると共にＸ軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うようにしたものが知られている。
【０００３】
そして、このものでは、ベッド上に、Ｙ軸方向に長手の平板状の可動台をＸ軸方向に移動自在に設け、可動台に１対のロール支持台をＹ軸方向に移動自在に搭載し、可動台のＹ軸方向の各端部に取付けた駆動源で各ロール支持台をＹ軸方向に移動させるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動させてロールをワークに食い込ませる際、可動台のＹ軸方向両端の駆動源の取付部に作用するＹ軸方向外方への成形反力で可動台が反り、更に、可動台の動きで両ロール支持台をＸ軸方向に移動してロールによりワークをしごく際、Ｘ軸方向の成形反力で可動台が捩れることがある。また、ワークを主軸台と心押台との間に強固に挟持するため、心押台をベッド上に取付けた駆動源により主軸台に向けてＸ軸方向内方に強い力で押圧する必要があり、その結果、ベッドの主軸台の取付部と心押台の駆動源の取付部とにＸ軸方向外方への大きな押圧反力が作用してベッドが反ることがある。このように、可動台の反りや捩れやベッドの反りを生ずると、ワークとローラとの相対位置精度に狂いを生じ、ワークの加工精度が悪化する。
【０００５】
本発明は、以上の点に鑑み、可動台の反りや捩れやベッドの反りを防止して、ワークの加工精度を向上し得るようにしたロールフォーミング装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、互に直交する水平２方向の一方をＸ軸方向、他方をＹ軸方向として、ベッド上に、Ｘ軸方向に対向する主軸台と心押台とを配置すると共に、Ｙ軸方向に対向する１対のロール支持台を配置し、心押台を主軸台に向けてＸ軸方向に移動して、主軸台と心押台との間にワークを挟持し、両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動すると共にＸ軸方向に移動して、両ロール支持台に軸支したロールによりワークのフォーミング加工を行うロールフォーミング装置において、ベッド上に、両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に搭載したＹ軸方向に長手の可動台をＸ軸方向に移動自在に設け、可動台を少なくともＹ軸方向両端の端壁と、これら端壁を接続する底壁および天井壁と、これら底壁および天井壁を接続する側壁とを有する箱形に形成して、各端壁に各ロール支持台をＹ軸方向に移動する駆動源を取付けると共に、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合し、側壁を、ロールがワークをしごく方向と反対側の可動台の一面に配置し、該側壁に、心押台が通過する開口を設けるとともに、両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に支持している。
【０００７】
両ロール支持台をＹ軸方向内方に移動させてロールをワークに食い込ませる際、ロール支持台用の駆動源の取付部となる可動台の端壁にＹ軸方向外方への成形反力が作用するが、この成形反力は可動台の底壁と天井壁とで均等に受けられ、可動台全体として成形反力による曲げモーメントは作用せず、可動台の反りは生じない。更に、可動台を箱形に形成することで可動台の捩り剛性が高くなり、可動台の動きで両ロール支持台をＸ軸方向に移動してロールによりワークをしごく際に作用するＸ軸方向の成形反力による可動台の捩れも有効に防止される。
【０００８】
押台をＸ軸方向に移動する駆動源をベッド上の固定台に取付け、固定台の上部と主軸台の上部とをタイロッドを介して結合することが望ましい。タイロッドは、固定台に取付けた駆動源による心押台の軸方向内方への押動で主軸台との間にワークを挟持したときに固定台と主軸台とに作用する軸方向外方への挟持反力の作用線より上方に位置することになり、押圧反力によるベッドの反りがタイロッドで効果的に防止される。
【０００９】
ところで、可動台の底壁上に両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に支持することも考えられるが、これではロールによるワークのしごきに際して作用するＸ軸方向の成形反力でロール支持台にＸ軸方向の回転モーメントが作用し、ロール支持台がＸ軸方向に傾動し易くなる。これに対し、可動台に、Ｘ軸方向一側の側壁を設け、側壁に両ロール支持台をＹ軸方向に移動自在に支持させれば、Ｘ軸方向の成形反力をその作用線に直交する側壁で受けられるようになる。そのため、ロール支持台にＸ軸方向の回転モーメントは作用しなくなり、ロール支持台の傾動が防止される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３を参照して、１はベッドであり、ベッド１上に、互に直交する水平２方向の一方をＸ軸方向、他方をＹ軸方向として、Ｘ軸方向に対向する主軸台２と心押台３とを配置すると共に、Ｙ軸方向に対向する１対のロール支持台４，４を配置し、主軸台２と心押台３との間に挟持されるワークＷをロール支持台４，４に軸支したロール４ａ，４ａでフォーミング加工するロールフォーミング装置を構成している。
【００１１】
主軸台２は、ベッド１に固定されており、一方、心押台３は、ベッド１上の２本ガイドレール５に沿ってＸ軸方向に移動自在となっており、ベッド１上の固定台６に取付けた油圧シリンダから成る駆動源７により心押台３をＸ軸方向に移動するようにしている。
【００１２】
主軸台２と心押台３とには、夫々スピンドル２ａ，３ａが軸支されており、主軸台２のスピンドル２ａをベッド１上のスピンドルモータ８によりベルト８ａを介して回転させるようにしている。図４に明示されているように、主軸台２のスピンドル２ａの先端にはマンドレル２ｂが取付けられており、一方、心押台３のスピンドル３ａの先端にはワーク押え３ｂが取付けられている。そして、主軸台２のスピンドル２ａ及びマンドレル２ｂを貫通するノックアウト兼用のセットピン２ｃを設け、セットピン２ｃに中心穴において嵌合セットされるワークＷを心押台３の主軸台２側への移動でマンドレル２ｂとワーク押え３ｂとの間に挟持するようにしている。
【００１３】
この場合、ワークＷを強固に挟持してフォーミング加工中のワークＷのずれを防止するため、心押台３を駆動源７により６０ｔという強い力で主軸台２側に押圧する必要がある。その結果、主軸台２と固定台６とにＸ軸方向外方への大きな挟持反力が作用し、このままではベッド１が押圧反力による曲げモーメントを受けて反りを生ずる可能性がある。そこで、本実施形態では、主軸台２の上部のＹ軸方向２箇所と固定台５の上部のＹ軸方向２箇所とをＹ軸方向に並設した２本のタイロッド９，９を介して結合している。これによれば、主軸台２と固定台５とに作用するＸ軸方向外方への挟持反力が挟持反力の作用線より上方に位置するタイロッド９で分担して受けられ、ベッド１に作用する曲げモーメントが減少してベッド１の反りが有効に防止される。
【００１４】
前記両ロール支持台４，４は、ベッド１上に４本のガイドレール１０でＸ軸方向に移動自在に支持したＹ軸方向に長手の可動台１１に、Ｙ軸方向に移動自在に搭載されており、ベッド１に取付けたサーボモータから成る駆動源１２により送りねじ機構１２ａを介して可動台１１、即ち、両ロール支持台４，４をＸ軸方向に移動するようにしている。
【００１５】
可動台１１は、ガイドレール１０に支持される底壁１１ａと、天井壁１１ｂと、Ｙ軸方向両端の端壁１１ｃ，１１ｃと、Ｘ軸方向一側の側壁１１ｄとを有する箱形に形成されている。本実施形態で側壁１１ｄは、心押台３側の側面にＹ軸方向中央の開口部１１ｅを挟んで１対に設けられており、開口部１１ｅを通して心押台３の先端部を可動台１１内に臨入させると共に、前記タイロッド９を開口部１１ｅを通して主軸台２と固定台６との間に架設している。各ロール支持台４は、各側壁１１ｄに上下３本のガイドレール１３でＹ軸方向に移動自在に支持されており、各端壁１１ｃに取付けたサーボモータから成る駆動源１４により送りねじ機構を介して各ロール支持台４をＹ軸方向に移動させるようにしている。
【００１６】
ワークＷのフォーミング加工に際しては、先ず、心押台３を主軸台２に向けてＸ軸方向に移動して、上記の如くマンドレル２ｂとワーク押え３ｂとの間にワークＷを挟持し、この状態でスピンドル２ａを駆動してワークＷを回転させる。次に、両ロール支持台４，４をＹ軸方向内方に移動し、両ロール支持台４，４に軸支したロール４ａ，４ａをＹ軸方向両側からワークＷの周面に図４の実線示の如く食い込ませる。次いで、可動台１１をＸ軸方向に移動して、ロール４ａ，４ａによりワークＷの周面部分の肉をマンドレル２ｂ側にしごき出し、ワークＷを図４の仮想線示の形状にフォーミング加工する。
【００１７】
ここで、ロール４ａ，４ａをワークＷに食い込ませると、可動台１１の端壁１１ｃ，１１ｃにＹ軸方向外方への成形反力が作用するが、この成形反力は可動台１１の底壁１１ａと天井壁１１ｂとで均等に受けられる。そのため、可動台１１全体としてＹ軸方向成形反力による曲げモーメントは作用せず、可動台１１の反りは生じない。
【００１８】
また、ロール４ａでワークＷをＸ軸方向にしごくと、ロール支持台４にＸ軸方向の成形反力が作用するが、ロール支持台４の支持部となる可動台１１の側壁１１ｄはＸ軸方向に直交するため、ロール支持台４にＸ軸方向成形反力による傾動モーメントは作用せず、ロール支持台４の傾動が防止される。更に、可動台１１を箱形に形成することで可動台１１の捩り剛性が高くなり、Ｘ軸方向成形反力による可動台１１の捩りも有効に防止される。また、Ｘ軸方向成形反力で可動台１１に作用するＹ軸回りの回転モーメントは、可動台１１用のガイドレール１０で受けられる。かくて、ワークＷとロール４ａとの相対位置精度を確保して、ワークＷを高精度でフォーミング加工できる。
【００１９】
尚、上記実施形態では、主軸台２のスピンドル２ａにのみマンドレル２ｂを取付けたが、心押台３のスピンドル３ａにもマンドレルを取付けて、ワークＷの肉を主軸台２側マンドレルと心押台３側マンドレルとにしごき出すようなフォーミング加工を行う場合にも、同様に本発明を適用できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、成形反力による可動台の反りや捩れを防止できると共に、ワークの挟持反力によるベッドの反りも防止でき、ワークとロールとの相対位置精度を確保して、ワークの加工精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の一例の平面図
【図２】図１の矢印II方向から見た正面図
【図３】図１のIII−III線截断側面図
【図４】ワークの加工状態を示す図
【符号の説明】
１  ベッド                  ２  主軸台                  ３  心押台
４  ロール支持台          ４ａ  ロール                  ６  固定台
７  心押台用駆動源          ９  タイロッド            １１  可動台
１１ａ  底壁                １１ｂ  天井壁              １１ｃ  端壁
１１ｄ  側壁                  １４  ロール支持台用駆動源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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