JP2010260071A - 折り曲げ加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに対して均等に圧力を掛けて正確に折り曲げることができることで、製品としたときの仕上がりに満足が得られる折り曲げ加工装置を提供する。
【解決手段】折り曲げ加工装置１は、平行に配置された一対の第１フレーム２１および第１フレーム２１の基端を連結する第２フレーム２２とで形成されたフレーム本体２と、一対の第１フレームの先端側の間に両端が固定される固定側金型として配置されたポンチＰと、第１フレーム２１の基端側であり、第１フレームの間に両端がスライド可能に設けられたスライドテーブル３と、このスライドテーブル３に設けられることで移動側金型として機能するダイＤと、スライドテーブル３をスライドさせて加圧する駆動機構４とを備えている。固定側金型が、平行に配置された一対の第１フレーム２１の先端側に装着されているので、ワークを折り曲げたときにワークがフレーム本体２に干渉しない。
【選択図】図１

Description

本発明は、板状体や棒状体を所望とする形状に折り曲げることができる折り曲げ加工装置に関するものである。

折り曲げ加工装置として、プレスブレーキと称されるものがある。このプレスブレーキは、上部に設けられたパンチと、下部に設けられたダイとでワークを挟み込むことで、ワークを折り曲げるものである。このようなプレスブレーキとしては、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。

プレスブレーキでは、フレームに支持されたパンチ（ポンチ）が上方から降下して、ダイ上に位置するワークを挟み込む構造であるため、長尺の板状体のワークを箱状に折り曲げていく場合には、ワークがフレームに当たり折り曲げることができない。またはワーク折り曲げ後にワークをフレームから取り出し難い。

その点を改良した従来の折り曲げ加工装置が、例えば特許文献２に記載されている。この特許文献２に記載の折り曲げ機は、Ｕ字形のフレームと、そのフレームの互いに対向する二辺の内の１辺側に設けられたシリンダーと、このシリンダに取り付けられ、かつ対辺側に動き、そして所定の形状をなすポンチ（またはダイ）と、二辺の内の他の辺側に設けられたダイ（またはポンチ）とからなるものである。

特開平９−１４１３３７号公報 実開昭６１−３６３２０号公報

しかし、この特許文献２に記載された折り曲げ機は、フレームがＵ字形をしているので、圧力を掛けてワークを折り曲げる際に、フレームの先端部分が互いに外側に向かって広がる方向へ開いてしまい、ワークに対してポンチとダイとによる挟み込む圧力に、フレームの基端側と先端側とで、偏りが生じるおそれがある。挟み込む圧力に偏りが生じると、ワークが一方は深く折れ曲がり、他方は浅く折れ曲がるため、ワークを均一に折り曲げることができない。従って、ワークを所望する形状に折り曲げていくことができないおそれがある。

従って、特許文献２に記載された折り曲げ機は、ワークがフレームに当たることなく折り曲げられ、ワークを多角形状に折り曲げることを可能とするものではあるが、ワークの幅方向の折れ曲がりの深さに違いができるため、折り曲げたワークを製品としたときの仕上がりについて満足が得られるものではない。

そこで本発明は、ワークに対して均等に圧力を掛けて正確に折り曲げることができることで、製品としたときの仕上がりに満足が得られる折り曲げ加工装置を提供することを目的とする。

本発明の折り曲げ加工装置は、平行に配置された一対の第１フレームおよび前記第１フレームの基端を連結する第２フレームとで形成されたフレーム本体と、前記一対の第１フレームの先端側の間に配置される固定側金型に、前記第１フレームの基端側に設けられ、前記一対の第１フレームの間に両端がスライド可能に設けられる移動側金型を、スライドさせて加圧する駆動機構とを備えたことを特徴とする。

本発明の折り曲げ加工装置によれば、フレーム本体が、平行に配置された一対の第１フレームと、第１フレームの基端を連結する第２フレームとで形成され、一対の第１フレームの先端側の間に両端が配置される固定側金型に、第１フレームの基端側に設けられた駆動機構が、移動側金型をスライドさせて加圧するので、ワークが固定側金型側に折れ曲がったとしても、折れ曲げられたワークは、フレーム本体や駆動機構と干渉しない。従って、ワークを所望とする形状に折り曲げることができる。また、固定側金型または移動側金型は、平行に配置された一対の第１フレームの間に配置されているので、固定側金型および移動側金型の両端をしっかりと第１フレームによって保持されている。従って、駆動機構により移動側金型が固定側金型の方向にスライドしてワークを挟んだ状態で押圧しても、フレーム本体が変形することない。これによりワークに対して均等に圧力を掛けることができるので、正確に折り曲げることができる。

前記一対の第１フレームの間には、前記駆動機構により前記第１フレームに沿ってスライド移動するスライドテーブルが設けられ、前記一対の第１フレームの前記固定側金型が装着される固定側取付部と、前記スライドテーブルの前記移動側金型が装着される移動側取付部とが同形状に形成されているのが望ましい。スライドテーブルに設けられた移動側金型が装着される移動側取付部と、一対の第１フレームに設けられた固定側金型が装着される固定側取付部とが同形状であると、固定側金型を、スライドテーブルに装着して移動用としたり、その反対としたりすることで、固定用のポンチ、移動用のポンチなどのように、専用のポンチおよび専用のダイを準備する必要がない。また、移動用としてスライドテーブルを設けることで駆動機構の加圧を移動側金型に均一に伝達することができる。

前記一対の第１フレームのうち少なくともいずれか一方の内側面は、前記固定側金型に対して垂直な平面に形成された突き当て面であるのが望ましい。ワークが長尺板状である場合には、固定側金型にワークの板面を当て、固定側金型に対して垂直な平面に形成された第１フレームの内側面を突き当て面として、ワークの側端面を当てながら折り曲げ作業を行うことで、ワークを側端面に対して垂直に折り曲げることができる。従って、正確な折り曲げ作業を行うことができる。

前記駆動機構は、前記移動側金型を加圧して前記固定側金型方向へスライドさせる押圧部が、少なくとも前記移動側金型の中心位置より突き当て面側に設けられているのが望ましい。ワークを突き当て面に当てて折り曲げを行うと、ワークの中心位置は突き当て面側に偏る。駆動機構の押圧部が、少なくとも移動側金型の中心位置より突き当て面側に設けられていることにより圧力がワークの幅方向に対して均等に加わるので、ワークの折り曲げを均等に行うことができる。

本発明は、駆動機構により移動側金型が固定側金型の方向にスライドしてワークを挟んだ状態で押圧しても、平行に配置された一対の第１フレームの間に、固定側金型および移動側金型の両端がしっかりと第１フレームによって保持されているので、フレーム本体が変形することない。よって、本発明は、これによりワークに対して均等に圧力を掛けることができることにより、正確に折り曲げることができるので、製品としたときの仕上がりに満足を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る折り曲げ加工装置がテーブルの上に配置された状態を示す斜視図である。 図１に示す折り曲げ加工装置の固定側金型と移動側金型を取り外した状態の第１フレームの一部平面図である。 （Ａ）はダイを示す斜視図、（Ｂ）はポンチを示す斜視図である。 図１に示す折り曲げ加工装置の折り曲げ方を示す図であり、（Ａ）は凸折りを示す図、（Ｂ）は凹折りを示す図である。 折り曲げ加工の一例を示す図である。 （Ａ）から（Ｋ）は折り曲げ手順を説明するための図である。 図６から引き続いて行われる折り曲げ手順を説明するための図である。

本発明の実施の形態に係る折り曲げ加工装置について、図面に基づいて説明する。
なお、本明細書においては、後述する駆動機構が配置されている側を折り曲げ加工装置の基端、その反対側を先端としている。

図１および図２に示すように、折り曲げ加工装置１は、載置台Ｔに置かれ、長尺状のワークを順次折り曲げて、所望とする形状に加工するための装置である。折り曲げ加工装置１は、フレーム本体２と、スライドテーブル３と、駆動機構４とを備えている。

フレーム本体２は、鋼板により形成され、平行に配置された一対の第１フレーム２１と、第１フレーム２１の基端を連結する第２フレーム２２とを備えている。

一対の第１フレーム２１は、上側に位置する上側第１フレーム２１ａと、下側に位置する下側第１フレーム２１ｂとで形成されている。この上側第１フレーム２１ａと下側第１フレーム２１ｂの両方には、長手方向に沿って中央に長孔２１ｃが、それぞれに設けられている。長孔２１ｃの先端側には、後述する固定側金型となるダイＤまたはポンチＰを配置するために、移動側金型が取り付けられるスライドテーブル３の移動部分より幅が狭い固定用取付部として機能する狭幅凹部２１ｄが形成されている。
上側第１フレーム２１ａは、基端側が先端側より拡幅に形成されている。下側第１フレーム２１ｂは、先端側から基端側まで等幅に形成された矩形状である。

第２フレーム２２は、上側第１フレーム２１ａおよび下側第１フレーム２１ｂとの基端を連結する上下方向に配置されたスプロケット支持板２２ａと、２枚の側板２２ｂとを備えている。
スプロケット支持板２２ａは、一対の第１フレーム２１の間に上端と下端とが溶接されていると共に、後述する駆動機構４のスプロケットが配置されている。２枚の側板２２ｂは、一対の第１フレーム２１の間に上端と下端とが溶接され、かつ第１フレーム２１の長手方向に沿って平行に配置されている。

スライドテーブル３は、上端と下端とが一対の第１フレーム２１の長孔２１ｃに、この長孔２１ｃに沿って移動可能に設けられている。スライドテーブル３には、固定側金型に対向する内側面に、ダイＤまたはポンチＰのいずれか一方を取り付けるための移動用取付部として機能する溝部３１（図２参照）が設けられている。この溝部３１は断面が矩形状に形成された凹形状であり、固定用取付部として機能する狭幅凹部２１ｄと同形状である。

駆動機構４は、操作ハンドル４１と、回転軸４２と、軸受部４３と、駆動スプロケット４４と、従動スプロケット４５と、無端ベルト４６と、押圧部４７とを備えている。
操作ハンドル４１は、回転軸４２に回転駆動を与えるための把持部４１ａを有する円形状に形成されたものである。回転軸４２は、操作ハンドル４１の中心に固定され、操作ハンドル４１の回転駆動を駆動スプロケット４４へ伝達する駆動軸である。軸受部４３は、下側第１フレーム２１に固定され、回転軸４２を回転自在に軸支するベアリングである。駆動スプロケット４４は、スプロケット支持板２２ａに設けられ、スプロケット支持板２２ａを挿通した回転軸４２により回転するものである。従動スプロケット４５は、スプロケット支持板２２ａに設けられ、駆動スプロケット４４の上方に配置されている。無端ベルト４６は、駆動スプロケット４４と従動スプロケット４５との間に巻き掛けられ、駆動スプロケット４４からの回転駆動を従動スプロケット４５へ伝達するものである。
押圧部４７は、駆動スプロケット４４および従動スプロケット４５と同軸に配置された加圧シャフトである。駆動スプロケット４４および従動スプロケット４５の回転により、押圧部４７が伸縮してスライドテーブル３を押圧する。押圧部４７は、２本設けられ、一本がスライドテーブル３の中心位置より下側第１フレーム２１ｂ側に配置され、もう一本がスライドテーブル３の中心位置よりやや上に配置されている。

ここで、固定側金型として折り曲げ加工装置１に装着されるダイＤおよびポンチＰについて、図３に基づいて説明する。
ポンチＰは、断面三角形状に形成された凸刃部Ｐ１と、断面矩形状に形成された基部Ｐ２とで形成されている。また、ダイＤは、断面三角形状の凹刃部Ｄ１と、断面矩形状に形成された基部Ｄ２とで形成されている。このポンチＰの基部Ｐ２とダイＤの基部Ｄ２とは同形状に形成され、スライドテーブル３の溝部３１と狭幅凹部２１ｄとの両方に装着可能に形成されている。
また、ポンチＰの基部Ｐ２とダイＤの基部Ｄ２の一端面である上端面には、上側第１フレーム２１ａおよびスライドテーブル３とに固定金具５とねじ６により固定するためのねじ孔Ｐ３，Ｄ３が設けられている。

以上のように構成された本発明の実施の形態に折り曲げ加工装置の動作および使用方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、長尺状の細板で形成された金属板をワークＷとして、折り曲げ加工装置１を用いて、図４に示す「本」を折り曲げて形成する例を説明する。
なお、図５（Ａ）に示すように固定側金型としてポンチを装着し、移動側金型としてダイを装着したときを凸折り、図５（Ｂ）に示すようにその反対を凹折りと称する。

まず、ポンチＰの基部Ｐ２を、第１フレーム２１のそれぞれの狭幅凹部２１ｄに嵌合させ、固定金具５の端部を第１フレーム２１の先端に引っ掛けた状態でねじ６によりねじ止めしてポンチＰを第１フレーム２１に固定する。また、ダイＤをスライドテーブル３の溝部３１に嵌合させ、固定金具５の端部をスライドテーブル３の基部に引っ掛けた状態でねじ６によりねじ止めして、ダイＤをスライドテーブル３に固定する。そして、予めレーザーなどで折り曲げ位置をけがきしておいたワークＷを刃位置に合わせて載置する。このとき、下型第１フレーム２１ｂの内側面は、ダイＤおよびポンチＰに対して垂直な平面に形成された突き当て面Ｓとしているため、ワークＷの長手方向に沿った側端面を当てると、側端面に対してダイＤおよびポンチＰの刃面を垂直に当てることができる。従って、ワークを側端面に対して垂直に折り曲げることができるので、正確な折り曲げ作業を行うことができる。

操作ハンドル４１を回転させると、回転軸４２が回転し、駆動スプロケット４４が駆動される。駆動スプロケット４４が回転することで、駆動スプロケット５４と同軸の押圧部４７が延びる。また、無端ベルト４６により従動スプロケット４５が回転して従動スプロケット４５と同軸の押圧部４７が延びる。ワークＷを突き当て面Ｓに当てると、ワークＷの中心は、固定側金型や移動側金型の中心より下に位置する。スライドテーブル３を加圧する押圧部４７が複数配置され、その一方が移動側金型の中心位置より突き当て面Ｓ側に設けられてスライドテーブル３の後端面を加圧するので、圧力をワークＷの幅方向に対して均等に加えることができる。従って、ワークＷの折り曲げを均等に行うことができる。

折り曲げは、図６（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、まずコーナー部Ｃ１から順に、コーナー部Ｃ２，Ｃ３を凸折りする。コーナー部Ｃ３を凸折りしたところで、固定側金型と移動側金型を入れ替える。ダイＤの基部Ｄ２とポンチＰの基部Ｐ２とが同形状であり、第１フレーム２１の狭幅凹部２１ｄとスライドテーブル３の溝部３１とが同形状であるので、入れ替えは、固定側金型であったポンチＰをそのまま溝部３１へ、移動側金型であったダイＤをそのまま第１フレーム部２１の狭幅凹部２１ｄへ装着することで完了する。従って、固定用のポンチ、移動用のポンチなどのように、専用のポンチおよび専用のダイを準備する必要がない。

固定側金型と移動側金型とを入れ替えてコーナー部Ｃ４およびコーナー部Ｃ５を凹折りする（図６（Ｄ）および同図（Ｅ）参照）。そして、固定側金型と移動側金型とを入れ替えてコーナー部Ｃ６を凸折りする（図６（Ｆ）参照）。このコーナー部Ｃ６では、固定側金型であるポンチＰの刃面とは反対側となる裏側までワークＷが折れ曲がるが、固定側金型が第１フレーム２１の先端側に配置され、第１フレーム２１の基端側に駆動機構４が配置されているので、移動側金型をスライドさせて加圧してワークＷを折り曲げることで、固定側金型側に曲がったとしても、折れ曲げられたワークＷは、フレーム本体２や駆動機構４と干渉しない。従って、折り曲げ加工装置１はコーナー部Ｃ６のような折り曲げでも可能である。

次に、固定側金型と移動側金型とを入れ替えてコーナー部Ｃ７を凹折りする（図６（Ｇ）参照）。ここで、コーナー部Ｃ８となる折り曲げを飛ばして、先にコーナー部Ｃ９を凹折りする（図６（Ｈ）参照）。これは、コーナー部Ｃ９より先にコーナー部Ｃ８を折り曲げると、コーナー部Ｃ９が折り曲げにくくなるからである。

コーナー部Ｃ９を凹折りしたら、次に、コーナー部Ｃ１０を凸折りする（図６（Ｉ）参照）。次に、先にコーナー部Ｃ１２を凹折りした後に（図６（Ｊ）参照）、コーナー部Ｃ１１を凸折りする（図６（Ｋ）参照）。

次に図７（Ａ）から同図（Ｃ）に示すように、コーナー部Ｃ１３を凸折り、コーナー部Ｃ１４を凹折り、コーナー部Ｃ１５を凸折りする。

そして、これまでの手順と同様に「本」の左半分も行う。そして、飛ばしておいたコーナー部Ｃ８と凸折りすると共に、コーナー部Ｃ８と中心を挟んで反対側となる位置のコーナー部も凸折りする（図７（Ｄ）および同図（Ｅ）参照）。

このように折り曲げ加工装置１は、ポンチＰとダイＤを、固定側金型として、または移動側金型として入れ替えながら、ワークＷを折り曲げていくことで、プレスブレーキ装置でも折り曲げが不可能な複雑な形状でも、容易に折り曲げることができる。また、折り曲げ加工装置１は、駆動機構４により移動側金型が固定側金型の方向にスライドしてワークを挟んだ状態で押圧しても、平行に配置された一対の第１フレーム２１の間に、固定側金型および移動側金型の両端がしっかりと第１フレーム２１によって保持されているので、フレーム本体２が変形することない。従って、折り曲げ加工装置１は、ワークＷに対して均等に圧力を掛けることができることにより、正確に折り曲げることができるので、製品としたときの仕上がりに満足を得ることができる。

なお、本実施の形態に係る折り曲げ加工装置１は、スライドテーブル３が水平方向にスライドして、固定側金型に移動側金型を加圧しているが、固定側金型を上に、移動側金型を下にして、移動側金型を昇降させることでスライドさせるように配置してもよい。
また、固定側金型は、直接第１フレーム２１に取り付けられているが、固定テーブルを設け、この固定テーブルに固定側金型として機能するダイＤまたはポンチＰを装着するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、三角凸形状のポンチと三角凹形状のダイとを、固定側金型および移動側金型として使用していたが、丸棒状の金型を固定側金型および移動側金型として使用することでワークを折り曲げの角部を円弧状とすることも可能である。
更に、本実施の形態では、操作ハンドル４１を手操作により回転させているが、モーターなどで自動的に回転させたり、油圧などでスライドテーブル３を押圧したりするようにしてもよい。

本発明は、板状体や棒状体を所望する形状に折り曲げる折り曲げ加工装置に好適である。

１ 折り曲げ加工装置
２ フレーム本体
２１ 第１フレーム
２１ａ 上側第１フレーム
２１ｂ 下側第１フレーム
２１ｃ 長孔
２１ｄ 狭幅凹部
Ｓ 突き当て面
２２ 第２フレーム
２２ａ スプロケット支持板
２２ｂ 側板
３ スライドテーブル
３１ 溝部
４ 駆動機構
４１ 操作ハンドル
４１ａ 把持部
４２ 回転軸
４３ 軸受部
４４ 駆動スプロケット
４５ 従動スプロケット
４６ 無端ベルト
４７ 押圧部
５ 固定金具
６ ねじ
Ｐ ポンチ
Ｐ１ 凸刃部
Ｐ２ 基部
Ｐ３ ねじ孔
Ｄ ダイ
Ｄ１ 凹刃部
Ｄ２ 基部
Ｄ３ ねじ孔
Ｔ 載置台

Claims (4)

1. 平行に配置された一対の第１フレームおよび前記第１フレームの基端を連結する第２フレームとで形成されたフレーム本体と、
   前記一対の第１フレームの先端側の間に配置される固定側金型に、前記第１フレームの基端側に設けられ、前記一対の第１フレームの間に両端がスライド可能に設けられる移動側金型を、スライドさせて加圧する駆動機構とを備えたことを特徴とする折り曲げ加工装置。
2. 前記一対の第１フレームの間には、前記駆動機構により前記第１フレームに沿ってスライド移動するスライドテーブルが設けられ、
   前記一対の第１フレームの前記固定側金型が装着される固定側取付部と、前記スライドテーブルの前記移動側金型が装着される移動側取付部とが同形状に形成されている請求項１記載の折り曲げ加工装置。
3. 前記一対の第１フレームのうち少なくともいずれか一方の内側面は、前記固定側金型に対して垂直な平面に形成された突き当て面である請求項１または２記載の折り曲げ加工装置。
4. 前記駆動機構は、前記移動側金型を加圧して前記固定側金型方向へスライドさせる押圧部が、少なくとも前記移動側金型の中心位置より突き当て面側に設けられている請求項３記載の折り曲げ加工装置。

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