Automatic frame bending device for bending the round bar steel or steel strip

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、丸棒鋼又は帯鋼を折曲げる自動フレーム折曲装置に関する。

従来技術及びその問題点 例えばマットレス、クッション入家具のバネコア用フレームの製造においては、丸棒鋼又は帯鋼のような線材をその一辺の中間部で線材両端部が突合わせられるように矩形に曲げ加工した後、突き合わせられた両端部の突合わせ溶接、又は該両端部を包み込むクリップ等の固定具によりループ状に閉鎖されてフレームが完成する。

矩形フレームの折り曲げ加工においては、折曲部から下流側に線材を繰出し、突合わされるべき辺の一方の部分を形成する長さだけ線材を送る。 ここで直角に折曲げた後、更に送り方向に所定寸法繰出しその位置で直角に折曲げ、このようにして繰出しと折曲げを４回繰返し矩形とする。 この後、突合わせ箇所で線材を切断する。

このような矩形フレームの曲げ加工に関し、従来の線材折曲装置においては、次にような不利があった。

曲げ加工の際には、曲げ動作に沿う面に垂直な方向への変形が生じ勝ちであるため、従来の折曲装置では、線材供給ロールと折曲部との間に切断装置を配置していた（例えば、特開昭56−102317）。 この場合、前述の４カ所の曲げ加工を終えた後は、突合わせ箇所相当位置が切断装置の位置に来るように線材を移動し、そこで切断をする。 しかしながら、得ようとするフレームの寸法が小さく、前述の突合わせ箇所相当位置が切断装置の位置より下流側となった場合には、既に曲げられた線材を折曲部を越えて上流側へ移動させることはできない。 したがって、折曲部に対する切断装置の位置によって、加工できるフレームの寸法が制限されるという問題があった。

また、マットレスのように大型のフレームを形成する場合には、折曲装置の寸法が大きくなる上、線材を折曲部から繰り出すための大きなスペースを必要としていた。

本発明の目的は、加工できるフレーム等の寸法が自由であり、コンパクトにして、マットレス用フレームのような大型フレームも加工可能な折曲装置を提供することにある。

問題を解決するための手段 本発明の前記目的は、線材を長手方向に送って所定箇所で折曲げを行なう自動折曲装置において、線材を供給するリールと、該リールよりも下流側に順次設けられた、
線材の送り長さを測る測定ロール、線材を長手方向に送る牽引ロール、線材の折曲げ加工をなす折曲部、該折曲部近傍に設けられ折曲げ後の線材を切り離す切断装置、
及び折曲げ後のフレームを案内する斜行板と、線材の送り、折曲げ及び切断のマイクロプロセッサ制御を行なう操作ユニットとを備え、前記切断装置は、前記折曲部を通過した線材をその送り方向に案内する対向案内部を備えていることを特徴とする丸棒鋼又は帯鋼を折曲げるための自動フレーム折曲装置により達成される。

前記自動フレーム折曲装置は、線材の通過の際に、正逆両方向の捩じりを与える回転子及び種々の方向への曲げを与えるロールを前記リールと測定ロールのと間に有する線材矯正装置を更に備えているのが好ましい。

前記自動フレーム折曲装置は、前記折曲部が、前記牽引ロールにより送られる線材の一方の側に配置された固定軸と、線材に対し前記固定軸と反対側の位置から前記固定軸側の位置まで前記固定軸回りに旋回可能に設けられたピンとを備えているのが好ましい。

前記自動フレーム折曲装置は、前記折曲部が、前記牽引ロールにより送られる線材を収容する溝を有する中央円板と、折曲げるべき角度に応じて前記中央円板の外周に沿って案内される折曲げロールとを備えているのが好ましい。

前記自動フレーム折曲装置は、前記斜行板が、前記対向案内部を通過した線材を前記送り方向及び曲げ方向を含む面内から外す方向に案内する断面円弧状の案内面を備えているのが好ましい。

本発明実施例に係るフレーム折曲装置の他の実施形態では、折曲部が固定軸回りに旋回可能なピンを備えた構成とされ、折曲げるべき丸棒鋼又は帯鋼は固定軸とピンとの間を通過させられる。 このピンは、旋回アーム上で油圧モータにより駆動され、加工中、常に高精度に動作が維持される。

他の形態では、折曲部が中央円板と折曲げロールとを備え、中央円板は折曲げるべき丸棒鋼又は帯鋼を収容する回転溝を備え、折曲げロールは、折曲げるべき角度に応じて、旋回アーム部分で中央円板の外周に沿って案内される。 これにより、所望の角度範囲における極めて正確な折曲げ加工が実現され、また、角度の設定或いは変更を簡単に行ない得るように中央円板又は折曲げロールは正面側からの取付けが可能である。

切断装置が、折曲部の下流側の線材到達位置に設けられ、該切断装置に設けられた対向案内部の内を切断すべき丸棒鋼又は帯鋼が走行する。

このようにして、牽引装置による丸棒鋼又は帯鋼をミリ単位で正確に切断するための正確な案内が可能である。

斜行板は、自動フレーム折曲装置端部に半円状に、望ましくはドーム状に高く突出して形成されている。 折曲げの完了したフレーム部分が斜行板により案内され、完成フレームの変形を生じることなく半円状の前記斜行板に沿ってフレーム折曲装置正面の前方に弾性的に曲げられるので、フレーム折曲装置の長手方向の長さが、斜行板のない場合に長手方向に延ばされるフレームの寸法だけ短くされ得る。 このため、従来より狭いスペースにおける装置が可能である。

実施例 以下、本発明に係る自動フレーム折曲装置の実施例につき添付図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、自動フレーム折曲装置14の工程の上流側にリール13が最初の工程として備えられている。 線材３、特に丸棒鋼は、リール13から線材矯正装置2aに搬送され、また牽引ロール５により引き込まれる。 線材が帯鋼の場合は、線材矯正装置2aの使用省略することができる。

対として設けれらた牽引ロール５の上流側に駆動装置を有しない１対の測定ロール４が設けられており、該測定ロール４により、折曲げ加工後切断されるべき線材がミリ単位の高精度により測定される。

図１の実施例では、折曲装置６は、油圧駆動される旋回アームにより旋回するピン８と、該ピンの旋回により製材又は帯材を折り曲げる固定軸７とを備えている。 固定軸７及びピン８に線材を案内するための適当な溝を設けることも可能である。

折曲部６の下流側には、同時に帯鋼の案内装置として作用し得る対向案内部10と、帯鋼切断のための切断装置９
とが設けられている。

装置自体は、特に駆動、曲げユニット、線材矯正装置又は測定ロールは、操作ユニット12によりマイクロプロセッサ制御されている。

自動フレーム折曲装置14では、特に回転子１にロール２
が設けられ、該ロールを線材３が通過し、ロール２も駆動される。 回転子１の時計方向への回転に組合わせて、
線材は後加工の必要がないように矯正され、フレームが折曲げ加工後に偏平且つ正確な角度とされる。

線材矯正装置2aが摩耗せず、特に線材を摩擦なく作動させるのが望ましく、回転子１による線材のねじりによる矯正加工と組み合わせて、線材の簡単且つ正確な矯正が行なわれる。 このようにして線材矯正装置における摩耗のない作動が実現され、さらに、線材矯正装置が折曲部の上流側に設けられていることにより、フレームは、特に線材搬送方向のフレーム折曲装置における特殊な配置により、平坦のままであり且つ加工後の矯正加工を必要としない 測定ロール４は、一対のロールにより構成され、引き込み又は前進駆動により搬送された線材の長さを電子的に測定するのに利用される。 この測定は、測定ロールの一方が有するシャフトに結合した軸を有する電子パルス発生器により行なわれる。

測定ロール４に続いて下流側に設けられた一対のロールは、線材の牽引をなす牽引ロール５で、該牽引ロールはフレーム製造に必要な長さの線材又は帯材を牽引又は駆動するものである。 牽引ロール５により所定長さの材料が送られると、該材料はミリ単位の精度で制動され所望の曲げ加工が正確に行なわれる。

牽引ロール５の駆動は、操作ユニット12で制御される油圧モータにより行なわれる。 ミリ単位の精度で材料の長さが定量され得るように高速及び低速の２種類の測定が利用され得る。 低速は、速度に対応する流量に油量を絞り込むことにより油圧モータを制御してフレーム各辺の長さにおける最後端の1cmを通過させるのに利用される。 このように、折曲装置において、搬送される線材の送り速度が著しく減少させられるため、折曲部に対し線材を押出す作用と組合わせ、ミリ単位精度での測定を行なうことができる。

折曲部６も油圧モータにより駆動され、始動から最終又は停止に至る範囲において高精度とされている。

切断装置９も油圧式のカッタを備え、切断装置９の対向案内部10は、線材が曲げ加工後にこの案内装置を通過する際、線材の通過の妨げにならなず、また正確な切断が可能であるように設けられている。

斜行板のない場合にフレーム折曲装置の長手方向に突出するフレームの寸法だけ短くされ得るように、半円状の板又は斜行板11が設けられており、前記完成フレームは斜行板11の形状に沿って恒久的な変形を生じない程度に弾性の範囲においてフレーム折曲装置の正面前方へ折曲げられる。 これにより、フレーム折曲装置は極めて小さいスペースにおいても設置が可能である。

フレーム折曲装置14は操作ユニット12により電子的にプログラムされており、特に線材矯正装置2aと牽引ロール５及び測定ロール４と、折曲部６及び切断装置９とはコンピュータによりプログラム管理され、全ての動作が自動的に実行される。

自動フレーム折曲装置の作動は、次のとおりである。 即ち、線材３は、リール13から引き出され、回転する回転子１を直線的に通過し、牽引ロール５と測定ロールによりフレーム各辺の長さが決定される。 各辺の長さに対応する送り長さに達する前に線材の送り速度を減少させ、
ミリ単位の精度において線材加工が行なわれるように折曲部に対する押出し速度が制御される。

線材３が保持された後、該線材は折曲部６の内部で所望の角度に折曲げられる。 更に、折曲部６のアームが旋回して基本位置へ戻ると、線材は更に押出されて、プログラムされた形状になるまで折曲げ加工が反覆して行なわれる。

切断装置９により線材が切断された後、再度、線材を通過させる作業が操作ユニット12による制御下に開始される。

線材の断面が丸形でなく角形の帯鋼の場合は、直線矯正を省略することもできるので、その場合は、線材矯正装置における作業以外が反復して行なわれる。

図２には、折曲部６の他の実施例が示されており、折曲げるべき丸棒鋼又は帯鋼は円板の回りに折曲げられる。
該図において固定ロール又は心出し円板52が設けられ、
該円板の周りには丸棒鋼又は帯鋼を収容する溝55が設けられている。

折曲げるべき丸棒鋼又は帯鋼は、溝55内を走行させられ、折曲げロール53により折曲げられ、折曲げロール53
は円板52の上方から心出し円板52に接触し、図３の矢印
54で示す方向に旋回するが、或いは静止状態の中心円板
52周りに折曲げロール53が回動して所望の角度範囲に丸棒又は帯鋼を折り曲げる。

図３には、丸棒鋼又は帯鋼を折曲げるため、折曲げロール53が旋回アームによって中心円板52の周りに沿って案内される状態が示されている。

図1,図２及び図３に示すように、折曲部６の下流側の延長部分には、丸棒鋼又は帯鋼に対する線材案内装置57の延長部分に正確な位置決めにより設けられた対向案内部を有する切断装置９が備えられている。 これにより、材料は曲げ加工後も常に対向案内部10内に移動して材料の上方に設けられた油圧作動シャーにより簡単に切断され得る。

丸棒鋼又は帯鋼が、折曲げ加工後も線材案内装置57と連動して常に対向案内部10に保持され、フレーム折曲装置の支障のない作動が保障され得る。

本発明実施例に係る自動フレーム折曲装置は、簡単にマットレス或いはクッション入り家具を製造する生産ラインに組み込むことができる。

発明の効果 本発明に係る自動フレーム折曲装置においては、線材を供給する下流方向に順次、線材の折曲げ加工をなす折曲部、及び該折曲部近傍に設けられ折曲げ後の線材を切り離す切断装置が設けられた構成とされている。 マットレス用フレームのような大型の矩形フレームの製造においては、４箇所の曲げ加工の後、１辺中央の突合わせ相当箇所で線材を切断する必要があるが、本発明においては、前述のとおり、切断装置が折曲部の下流側に設けられているので、折曲げ後の線材を下流側へ送れば、長短どのような寸法のものでも切断位置に至らしめることができる。 しかも、切断装置は、前記折曲部を通過した線材をその送り方向に案内する対向案内部を備えているので、折曲げられたフレームがたとえ送り方向に垂直な方向に変形していても支障なく切断装置の作動範囲内を通過させることができる。 したがって、フレームの加工できる寸法が自由に選択され得る。 更に、折曲げ後のフレームを案内する斜行板が設けられていることにより、全体をコンパクトなものにしている。 大型フレームの場合、従来の装置では、折曲部より繰出されるフレームを折曲装置の長手方向に送り出し得るための長いスペースが必要であるが、本発明に係る折曲装置において、繰出されるフレームは前記斜行板の面に沿って折曲装置の正面前方に案内されるので、折曲装置の長手方向においてコンパクトなものとされ得る。

また、折曲部の上流側に線材矯正装置が設けられた場合は、丸棒で形成されるフレームは歪みを予め矯正された状態で形成されるので、従来のようにフレーム加工後の矯正を行なう必要がない。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例に係る自動フレーム折曲装置の斜視図、第２図は線材の折曲げ前における折曲げ部の斜視図、第３図は線材の折曲げ後における折曲げ部の斜視図、第４図は第１図の自動フレーム折曲装置を組込んだバネマットレス製造ラインの概略を示す斜視図である。

（１）……回転子 （２）……ロール （2a）……線材矯正装置 （４）……測定ロール （５）……牽引ロール （６）……折曲部 （７）……固定軸 （８）……ピン （11）……斜行板 （12）……操作ユニット （13）……リール （14）……自動フレーム折曲装置 （52）……中央円板 （53）……折曲げロール