| 【発明の名称】 |
パイプ，ロッド，長尺材等針金状物質の曲げ加工装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】ビエラ マリオアルベルト
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| 【要約】 |
【課題】横幅を削減して小型化され，かつ駆動軸が少ない簡単な構造の曲げ加工装置を提供すること。
【解決手段】パイプ，ロッド，長尺材等の加工材を制御可能に回転および移動させるグリッパー１０を備える往復台と，曲げヘッド５０とを支持する機械ベッド２を有する針金状物質の曲げ加工装置１である。曲げヘッド５０は，制御可能な駆動手段に連結されたスライダー２０に支持されており，スライダー２０は，機械ベッド２内に回動可能に収納された支持シャフト３５を有するテーブル２５によって支持されている。支持シャフト３５は，制御可能な駆動手段に連結されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイプ，ロッド，長尺材等の加工材を制御可能に回転および移動させるグリッパーを備える往復台と，曲げヘッドとを支持する機械ベッドを有する針金状物質の曲げ加工装置であって，上記曲げヘッドは，制御可能な駆動手段に連結されたスライダーに支持されており，該スライダーは，上記機械ベッド内に回動可能に収納された支持シャフトを有するテーブルによって支持されており，上記支持シャフトは，制御可能な駆動手段に連結されていることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
【請求項２】 請求項１において，上記支持シャフトは上記機械ベッド内に配設された往復台に支持されており，該往復台は駆動および制御手段に連結されていることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
【請求項３】 請求項１又は２において，上記テーブルには，上記スライダーを導く滑動ガイドと，サーボモータに連結した駆動ねじとが設けられており，該駆動ねじは上記スライダーに固定されたナットスクリューに操作可能に係合させてあることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
【請求項４】 請求項１〜３のいずれか一項において，上記支持シャフトは上記テーブルから延設されていると共に，支持および駆動手段を介して上記機械ベッドに接続されており，また，上記支持シャフトには回動調整手段を連結してあることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
【請求項５】 請求項４において，上記機械ベッドにはサーボ制動のギアードモータが配設されており，一方，上記支持シャフト上にはギアホイールが固定されており，上記ギアードモータはピニオンによって上記ギアホイールに連結されていることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項において，上記スライダーには複数の機械装置が配設されていることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【技術分野】本発明は，加工材を制御可能に駆動および移動させるグリッパーを備えた往復台を支持するとともに，曲げヘッドを支持する機械ベッドを有する，パイプおよびロッド，長尺材等針金状物質の曲げ加工装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より，液体，蒸気，気体をシステム装置に運び込むパイプなどの針金状物質は，往々にして複雑な形状をもつ。この複雑な形状は，各装置間を結ぶ接続通路に上記針金状物質を適合させるために要求されるものである。
【０００３】上記の針金状物質とは，予めロッド（棒状）やパイプ（管状）の形状に成形された直線状あるいはコイル状の材料である。これらの直線状あるいはコイル状の材料は所定の長さに切断され，所望の設計をされた曲げ加工装置によって曲げ加工される。
【０００４】公知の曲げ加工装置は，グリッパーを備えた往復台と曲げヘッドを具備したスライダーとを，プレート上において支持する機械ベッドを有する。上記グリッパーは，ロッドまたはパイプ等の長尺材をつかんで変位させたり，それらの長手方向軸線の周りに回転させたりするように設計されている。上記スライダーは，グリッパーの横方向の位置を，極わずかな直線移動で調整することができるように，上記機械ベッドに結合されている。
【０００５】上記従来の曲げ加工装置において，ヘッド上に設けられたダイは，ロッド及びパイプ等の長尺材の軸線に一致した状態で配列されており，これにより該長尺材をダイに係合させて曲げ加工することが可能である。
【０００６】
【解決しようとする課題】ところで，これらの従来の曲げ加工装置においては，グリッパーの横方向に上記スライダーを駆動させる手段を設けることによって，グリッパーの横方向に向かってサイズが拡大してしまう。このように大型化した曲げ加工装置は，上記長尺材が曲げられることによって動くことができる空間を制限してしまう。さらに，曲げ加工中に加工材が曲げ加工装置の部品に衝突するのを防ぐため，新たに加工材の向きを変えるような操作が必要になることから，機械加工時間が長くなる。
【０００７】現在では，上述のような従来技術による曲げ加工装置は，加工材を自動的に供給またはアンロードしたり，あるいは加工材を他の機械加工装置へ送るため，ロボット等のハンドリング装置を具備している。しかし，上記のようなハンドリング装置の制御，即ちプログラミング等は非常に難しい。また，高速の作業および機械加工速度が所望されると同時に，加工材の正確な操作が要求される。
【０００８】また，曲げられた長尺材は，曲げアームからの解放時に，曲げ加工装置の底部に無秩序に落下させるべきでない。特に，曲げ加工された加工材が上記曲げ加工装置の部品上に落下すると，機械操作を妨げてしまい，また，落下した影響で生じる変形などによって，加工品の製品品質を劣化させる恐れがある。
【０００９】さらに，曲げ加工装置が，接合，マーキング，ねじ切り，孔空けなどの他の機械操作が同時に行われ，さらには軸継手ナットを取付けるステーションも設けられている自動製造ラインに属している場合には，加工材のロード操作およびアンロード操作を自動化する操作装置を設置すれば，該曲げ加工装置の使用は複雑になり，コストも高くなる。
【００１０】本発明の主目的は，上述した従来技術の問題点を克服することであり，具体的には，例えば，加工材の曲げ加工装置への供給および曲げ加工装置からのアンロードを行うために特別に付加されるハンドリング装置を使用することなくロッド及びパイプ等の長尺材を加工することができ，その一方で，大型で複雑な形状を有する機械の操作を容易にするために横幅を削減して小型化され，かつ駆動軸が少ない簡単な構造の曲げ加工装置を提供することである。
【００１１】本発明のその他の目的は，上記曲げ加工装置に複数の機械操作を実行させることである。
【００１２】
【課題の解決手段】本発明のこれらの目的は，請求項１に記載の発明のように，パイプ，ロッド，長尺材等の加工材を制御可能に回転および移動させるグリッパーを備える往復台と，曲げヘッドとを支持する機械ベッドを有する針金状物質の曲げ加工装置であって，上記曲げヘッドは，制御可能な駆動手段に連結されたスライダーに支持されており，該スライダーは，上記機械ベッド内に回動可能に収納された支持シャフトを有するテーブルによって支持されており，上記支持シャフトは，制御可能な駆動手段に連結されていることを特徴とする針金状物質の曲げ加工装置を提供することによって達成される。
【００１３】次に，請求項２に記載の発明のように，上記曲げヘッドの処理速度をより高めるため，上記支持シャフトは上記機械ベッド内に配設された往復台に支持されており，該往復台は駆動および制御手段に連結されていることが好ましい。
【００１４】また，請求項３に記載の発明のように，上記テーブル上で上記スライダーを移動あるいは駆動させるため，上記テーブルには，上記スライダーを導く滑動ガイドと，サーボモータに連結した駆動ねじとが設けられており，該駆動ねじは上記スライダーに固定されたナットスクリューに操作可能に係合させてあることが好ましい。
【００１５】また，請求項４に記載の発明のように，機械ベッド上で上記テーブルを回転させるため，上記支持シャフトは上記テーブルから延設されていると共に，支持および駆動手段を介して上記機械ベッドに接続されており，また，上記支持シャフトには回動調整手段を連結してあることが好ましい。
【００１６】また，請求項５に記載の発明のように，上記テーブルを回動可能に駆動させるため，上記機械ベッドにはサーボ制動のギアードモータが配設されており，一方，上記支持シャフト上にはギアホイールが固定されており，上記ギアードモータはピニオンによって上記ギアホイールに連結されていることが好ましい。
【００１７】また，請求項６に記載の発明のように，上記グリッパーが掴んでいる加工材に種々の機械加工を施すため，上記スライダーには複数の機械装置が配設されていることが好ましい。
【００１８】本発明の主な利点は，曲げ加工装置のスライダーの上に設けられた曲げヘッドによって，ロッド及びパイプ等の長尺材を直接にハンドリングできることにあり，これにより，特別に設計されたハンドリング装置を使用することなく，曲げ加工装置へ加工材を自動的に供給しアンロードすることができるため，機械加工時間の短縮につながる。特に，上記曲げヘッドにより加工された加工材の自動アンローディングにより，特別な追加装置を用いずに，パイプが曲げ加工装置の底部あるいは他の部品の上に無秩序に落下するのを防ぐことができる。
【００１９】本発明の更なる利点は，曲げ加工装置の横方向のサイズが縮小したことと，上記曲げヘッドを回動可能に構成することによって，複雑かつ大きい加工材を容易に曲げ加工できることにある。上記曲げヘッドを加工材の操作軸として使用することにより，機械の作業速度が速くなる。実際には，上記曲げヘッド上に設けられた曲げアームの作業場所は，加工材を，ナット装着ステーション，あるいは他の部品の着脱ステーションのほか，他の機械加工装置等へ送るためにも利用できる。上記他の機械加工装置等としては，例えば，穴あけ装置，接合装置，ねじ切り装置，またはマーキング装置等がある。
【００２０】また，上記曲げ加工装置のスライダーは，回動が可能であるため，上記グリッパーと連動する複数の機械加工装置を支持することができる。例えば，曲げヘッドを左右に対置して設けることもできるし，また曲げヘッドと接合装置を設けることもできる。
【００２１】上記曲げヘッドによる加工材のハンドリング能力がもたらすその他の利点は，機械加工中において，グリッパーが掴んでいるロッドやパイプ等加工材の末端部の向きを逆方向に戻すことが可能なことであり，これによって，より複雑な曲げ加工が実現できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
実施形態例本発明の実施形態例にかかるパイプ，ロッド，その他の線状材料の曲げ加工装置１を構成する主な構成要素につき，図１〜図３を用いて説明する。機械ベッド２は，長い多面的な本体部よりなると共に，その断面は略Ｌ字型に設けてなり，Ｌ字の底辺部に位置する底面部３と，垂直方向に形成された垂直側面部４により構成されている。上記の長い多面的な本体部の２つの端部は，すなわち曲げ加工装置１の前面部分(矢印Ｆの方向）と背面部分(矢印Ｒの方向)である。
【００２３】平面図（図２）で明らかであるように，機械ベッド２の垂直側面部４の上部には，例えば長方形等の形状を有したプレート５が配置されている。図１に示すごとく，機械ベッド２の後方部分には鉛直軸ピン６を設けてあり，これにより，該機械ベッド２にプレート５を操作可能に連結している。
【００２４】上記機械ベッド２の垂直側面部４の上部には，図１に示すごとく，プレート５の底部に設けられたシュー８に連結されたガイド７が設けてある。上記プレート５は，機械ベッド２の長手方向に整列した平衡位置より，鉛直軸ピン６を中心としてその周りを回動することができるよう構成してある。また，プレート５は，弾力性跳ね返り手段(図示略)によって，迅速にプレート５を上記の平衡位置に引き戻すことができる。
【００２５】プレート５に支えられた往復台の上には，ロッドまたはパイプ長尺材(図示略)をつかむグリッパー１０が設置されている。上記グリッパー１０のクランプ手段(図示略)は，曲げ加工される直線状の加工材を配置する軸線１１を決定する。上記グリッパー１０は，例えばグリッパー１０の上記軸線１１に平行なガイド(図示略)によって，プレート５の長手方向に沿ってこれに連結されている。
【００２６】上記グリッパー１０と上記往復台には，図１に示すごとく，これらを操作するサーボモーター１２，１３を連結してある。上記サーボモータ１２，１３によって，軸線１１を中心としたグリッパー１０の角度位置（矢印Ｚの方向），およびプレート５上における往復台の送り（矢印Ｘの方向）を調節することができる。プレート５の後方部には，公知のエゼクタ１５がグリッパー１０の軸線１１に沿って配設されている。
【００２７】機械ベッド２の前面には，スライダー２０が設けられている。上記スライダー２０は，図１に示すごとく，例えばグリッパー１０の軸線１１に概ね平行な平行部分２１をもつＬ字型のボディを有する。Ｌ字の他方の連結部分２２は，機械ベッド２の前面と対面するテーブル２５に操作可能に連結されている。
【００２８】テーブル２５上には，図１に示すごとく，スライダー２０の案内部材であるガイド（図示略）がグリッパー１０の軸線１１を横切る方向に設けられ，このガイドがスライダー２０の移動方向３０（矢印Ｔの方向）を決定する。図１に示すごとく，テーブル２５に支持されたサーボモーター３１は，テーブル２５上でスライダー２０の移動位置を調整する。例えば，上記サーボモータは，ボールサーキュレーションスクリュー(図示略)に連結される。このボールサーキュレーションスクリューは，ガイドを滑らせるスライダー２０に沿って平行に配置されていると共に，スライダー２０の連結部分２２に取り付けられたナットスクリュー(図示略)を有している。
【００２９】支持シャフト３５は，図１に示すごとく，グリッパー１０の軸線１１に平行な状態で，機械ベッド２に対面したテーブル２５の表面３４から延設されている。上記支持シャフト３５の軸線３６は，テーブル２５の回動あるいは駆動の中心となる(矢印Ｑの方向)。上記シャフト３５は，機械ベッド２の垂直側面部４の胴体部の中にほぼ全体が格納される形で配設されている。
【００３０】上記支持シャフト３５は，図１に示すごとく，例えば転がり軸受あるいは滑り軸受のような支持駆動手段４０，４１によって，機械ベッド２の本体部に接合されている。機械ベッド２の本体内部には，図１に示すごとく，サーボ制動ギアードモータ４５が設けられており，支持シャフト３５に連結されている。例えば上記サーボ制動ギアードモータ４５には，支持シャフト３５に固定してあるギアホイール４９に連結したピニオン４８が設けられている。
【００３１】一方，テーブル上においてスライダー２０を回動可能に支持し，かつ該テーブルを機械ベッド２上において支持することも可能である。しかしながら，この解決手段はあまり有効ではない。つまり，スライダー２０を回動させる要素は，構造剛性に優れているべきであり，それゆえ機械の規模が大きくならざるを得ないが，それはテーブルのサイズを縮小するという要求に反する。一方，上記スライダーを回動させる要素が，支持シャフト３５のようにテーブルと機械ベッドの間に配置されている場合には，これらの上記構成要素と支持駆動手段はサイズの制限を受けない。
【００３２】曲げヘッド５０は公知のものであり，これは，グリッパー１０の軸線１１に平行な平行部分２１の端に取り付けられている。上記曲げヘッド５０は，図１，図３に示すごとく，グリッパー１０の軸線１１に垂直なピヴォットピン(図示略)を軸にして回動可能な（矢印Ｙの方向)アーム５１を有する。上記ピヴォットピンは，曲げ加工装置１の曲げ軸線５２を規定する。図２，図４，図５に示すごとく，ダイ５４は公知のタイプのものであり，曲げ軸ピンで受けられている。
【００３３】加工中のロッド及びパイプ等長尺材を固定するためのスライダー５３は，図１，図３，図４に示すごとく，アーム５１上に備えられている。さらに，グリッパー１０の軸線１１を横断するようにスライダー２０に固定されたアーム５７には，ローラー隣接スライダー５６が摺動可能に設けられている。
【００３４】上記スライダー２０は，Ｕ字あるいはＴ字型形状の滑動ボディを有していることが好ましい。上記スライダー２０は，例えば，曲げ加工操作に十分な構造剛性を有し，グリッパー１０の軸線１１の横断する方向に向けたテーブル２５との係合面を有しており，また，軸線１１に対して垂直な軸線５２が配置された一つまたはそれ以上の曲げヘッド５０を支持する一つまたはそれ以上の支持端を設けてなることが好ましい。
【００３５】スライダー２０は，テーブル２５に支持されていることによって，支持シャフト３５の軸線３６の周りを回転できる(矢印Ｑの方向）。また，ロッドやパイプ等の長尺材の加工時には，テーブル２５を回転させることによって，スライダー２０の本体周辺部に配置された複数種の機械装置を，グリッパー１０の軸線１１に一致した状態となるよう支持することができる。
【００３６】例えば，スライダーにＵ型形状を付することが可能である。これにより，Ｕ字型スライダーの一方の端部において曲げヘッドを支持することができ，もう一方の端部において接合装置を支持することができる。さらに，スライダー２０は，グリッパー１０の軸線１１を横切る二方向に移動することができる。
【００３７】例えば，テーブル２５に設けられた支持シャフト３５とギアードモータ４５を支持，及び回動させる支持及び回動手段４０，４１は，機械ベッド２の本体部に内設されていると共に，サーボアクチュエーターによって操作される往復台(図示略)によって支持されている。テーブル２５を駆動する上記往復台は，機械ベッド２の本体部においてグリッパー１０の軸線１１を横断する方向に固着されたガイド（図示略）に連結されている。
【００３８】図１に示すごとく，曲げ加工装置１の軸線１１，３０，３５，５２を駆動するサーボモータ１２，１３，３１，４５の駆動および制御装置は，機械ベッド２の後方部分で支持されるキャビネット６０に内設されている。キャビネット６０は，機械ベッド２のＬ型形状によって生み出された空間内に格納されており，それゆえスライダー２０近辺の前方部分は，制限を受けない。
【００３９】上記駆動装置は，公知の形式のデジタル制御装置（図示略）に連結されている。公知の形式のセンサー（図示略）が，曲げ加工装置１の種々の駆動素子上に設けられており，デジタル制御装置のフィードバック制御を可能にする。
【００４０】次に，図４，図５を参照して，スライダー２０の操作を以下に説明する。例として，ロッド及びパイプ等長尺材などの直線状の長尺材７１をローディングステーション７０から取り上げる工程において，そのハンドリング装置として曲げヘッド５０を用いる場合，および曲げ加工された長尺材８１を次の機械加工を受けるためにアンローディングステーション８０に移動させる工程で，曲げヘッド５０をハンドリング装置として用いる場合を考える。
【００４１】曲げ加工装置を正面から見て，図４のテーブル２５は，時計回りに回動する（矢印９０の方向）。次に，スライダー５３及び５６は，ダイ５４に接触する締付位置から移動して離れ，開口部９１を形成する。この開口部９１は，ローディングステーション７０のフォーク部７０１に支持された長尺材７１に向けて配置される。
【００４２】次いで，スライダー２０は，長尺材７１とダイ５４の溝面が一直線上に並ぶように伸長する（矢印９２の方向）。次いで，長尺材７１がダイ５４の上記の溝に接するように，テーブル２５は反時計回りに回動する。次いで，スライダー５３は，前方（矢印９３の方向）に位置をずらし，これにより，長尺材７１は，スライダー５３とダイ５４の間に挟持される。
【００４３】さらに，テーブル２５は反時計回りに回動し，スライダー２０は後退して，長尺材７１はグリッパー１０の軸線１１に一致した状態に配置される。次いで，グリッパー１０は前方に位置をずらし，長尺材７１の自由端部を挟む。ここで，公知の曲げ加工操作が実行される。
【００４４】長尺材８１を所望の形状に曲げ加工した後，グリッパー１０はその端部を離し，プレート５の上に後退する(図５参照)。その後，該スライダー２０は，反時計回りに回動し(矢印１００の方向)，曲げ加工された長尺材８１をその形状に適合するように設けられたアンローディングステーション８０に載置する。
【００４５】次いで，スライダー５３は，長尺材８１を解放しながら後退する（矢印１０１の方向）。引き続いて，テーブル２５は時計回りに回動して長尺材８１をダイ５４の溝から離し，スライダー２０は後退しながら（矢印１０２の方向）自由にローディングステーション７０に戻る。
【００４６】さらに，スライダー２０は，上記の曲げ加工された長尺材８１を，接合，マーキング，孔空けなど，その後に引き続く一種またはそれ以上の機械加工を行うステーションに送りこむこともできる。この場合，各ステーションは，スライダー２０の曲げヘッド５０に固定された上記長尺材８１が届きやすい操作範囲に設けられる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９８０５６０９８
【氏名又は名称】ビーエッレエンメ エッセ．ピ．ア．
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）３月２３日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 祥泰 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９０５３７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月６日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１１７７３２ |
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