加工單元和加工裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬管道、金屬管等棒狀構(gòu)件的彎曲加工用的單元和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本國(guó)特開平11一 138215號(hào)公報(bào)中記載了這樣的內(nèi)容:提供一種將彎曲模具和夾持模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、比以往小型化的彎管機(jī)。在該文獻(xiàn)的彎管機(jī)中，利用能夠在軸向上分離的分型模構(gòu)成支承在旋轉(zhuǎn)軸的上部的彎曲模具，在這些分型模分別一體地形成夾持模具的一半部分。將作為彎曲對(duì)象的管材送入到與分型模一同分離的夾持模具之間，利用分型模的合模將該管材夾持于夾持模具。之后，使彎曲模具與旋轉(zhuǎn)軸一同旋轉(zhuǎn)，做成沿著形成在該彎曲模具的外周的凹槽的引導(dǎo)彎曲的結(jié)構(gòu)。
[0003]在日本國(guó)特開2003— 305518號(hào)公報(bào)中記載了這樣的內(nèi)容:提供一種緊湊且容易控制的管道彎曲加工裝置的管道彎曲加工單元。該文獻(xiàn)的加工單元是一種管道彎曲加工裝置的管道彎曲加工單元，其包括彎曲輥、用于將管道固定于彎曲輥的夾具以及在將管道按壓于彎曲輥的同時(shí)使管道沿著彎曲輥移動(dòng)而使管道彎曲的加壓件，該管道彎曲加工裝置的管道彎曲加工單元的特征在于，以能夠接觸、離開所述彎曲輥的方式支承所述夾具，設(shè)置具有用于確定所述加壓件的移動(dòng)軌跡的加壓件用凸輪的固定板，以能夠接觸、離開所述彎曲輥的方式支承所述加壓件，并且配設(shè)具有用于使所述夾具移動(dòng)的夾具用凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)板，利用這些凸輪使所述夾具和所述加壓件工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]尋求一種能夠更有效率地加工管道、管等棒狀構(gòu)件的裝置。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是一種加工單元，其包括:上下一對(duì)分型模部，其包含對(duì)棒狀構(gòu)件進(jìn)行彎曲加工的彎曲槽;上下一對(duì)夾持部，其用于保持被插入到彎曲槽的棒狀構(gòu)件；以及加壓件，其包含用于從彎曲槽的外周側(cè)將棒狀構(gòu)件保持于彎曲槽的保持槽。加工單元包括:第1單元，其包含上下一對(duì)分型模部的上側(cè)的第1分型模部和上下一對(duì)夾持部的上側(cè)的第1夾持部;第2單元，其包含上下一對(duì)分型模部的下側(cè)的第2分型模部和上下一對(duì)夾持部的下側(cè)的第2夾持部；以及開閉單元，其用于使第1單元、第2單元以及加壓件相對(duì)于作為安裝于彎曲槽的狀態(tài)的棒狀構(gòu)件的中心軸線的位置的設(shè)定中心在3個(gè)不同的方向上打開、閉入口 ο
[0006]通過使第1單元、第2單元以及加壓件在3個(gè)不同的方向上打開，第1單元、第2單元以及加壓件均移動(dòng)到確保了距設(shè)定中心一定程度的距離的位置。因此，靠近設(shè)定中心變?nèi)菀?，能夠使棒狀?gòu)件、例如管道、管等工件在棒狀構(gòu)件為了進(jìn)行彎曲加工而被把持的位置、即對(duì)于設(shè)定中心而言的單純的路徑、典型地講是線性的路徑出入。因此，能夠縮短棒狀構(gòu)件的設(shè)置所需要的時(shí)間，能夠縮短彎曲加工所需要的作業(yè)時(shí)間。特別是在為了將一個(gè)棒狀構(gòu)件做成成品而需要多次彎曲加工的情況下，換持的次數(shù)增加，但通過縮短換持所需要的時(shí)間，能夠縮短包含彎曲加工在內(nèi)的加工時(shí)間(制造時(shí)間)。
[0007]期望的是，開閉單元包括:第1開閉單元(平衡開閉單元)，其用于使第1單元和第2單元均等(平衡)地打開、閉合；以及第2開閉單元，其用于與第1開閉單元連動(dòng)地使加壓件遠(yuǎn)離或者靠近設(shè)定中心。第2開閉單元也可以是利用第1開閉單元的運(yùn)動(dòng)使加壓件同步地打開、閉合的連桿單元。能夠簡(jiǎn)化加壓件的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制。
[0008]第2開閉單元也可以包括:裙?fàn)顖A筒凸輪，其與第1開閉單元連動(dòng)地上下運(yùn)動(dòng)；以及凸輪從動(dòng)件，其在與裙?fàn)顖A筒凸輪的周面接觸的同時(shí)移動(dòng)，裙?fàn)顖A筒凸輪上下運(yùn)動(dòng)而與第1單元和第2單元打開、閉合連動(dòng)地使加壓件相對(duì)于彎曲槽以加壓件打開、閉合的方式運(yùn)動(dòng)。在裙?fàn)顖A筒凸輪向上方運(yùn)動(dòng)時(shí)第1單元和第2單元閉合的情況下，采用在第1方向和第2方向(上下方向)上變窄的裙?fàn)顖A筒凸輪。由于能夠利用裙?fàn)顖A筒凸輪承受加壓件的彎曲反作用力，因此能夠省略用于在合模狀態(tài)下維持加壓件的驅(qū)動(dòng)部件和能量。
[0009]第1開閉單元也可以包括用于使第1單元上下運(yùn)動(dòng)的第1開閉軸、用于使第2單元上下運(yùn)動(dòng)的第2開閉軸、用于使第1開閉軸和第2開閉軸向上下相反方向運(yùn)動(dòng)的左右旋螺桿構(gòu)件以及用于使左右旋螺桿構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的開閉馬達(dá)。能夠提供一種用一個(gè)開閉馬達(dá)使第1單元、第2單元以及加壓件在3個(gè)方向上打開、閉合的機(jī)構(gòu)。
[0010]第2開閉單元也可以包括以加壓件相對(duì)于第1開閉軸和第2開閉軸擺動(dòng)的方式支承加壓件的保持件和以能夠相對(duì)于第1開閉軸和第2開閉軸旋轉(zhuǎn)的方式支承保持件的支承部。通過利用第1開閉軸和第2開閉軸支承用于使加壓件擺動(dòng)的臂，能夠在第1單元和第2單元的附近承受加壓件的擺動(dòng)的反作用力，能夠利用第1單元、第2單元以及加壓件更可靠地把持作為工件的棒狀構(gòu)件。
[0011]加壓件也可以包括加壓輥，該加壓輥包含具有圓弧狀部分的保持槽，加工單元具有在使第1單元和第2單元閉合的狀態(tài)下以第1軸線為中心旋轉(zhuǎn)的第1驅(qū)動(dòng)單元和在使加壓件閉合的狀態(tài)下相對(duì)于第1驅(qū)動(dòng)單元獨(dú)立地以第1軸線為中心旋轉(zhuǎn)的第2驅(qū)動(dòng)單元。能夠利用夾具進(jìn)行左右一側(cè)的拉彎加工并通過使加壓件轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行左右另一側(cè)的壓彎加工。上下一對(duì)夾持部也可以是具備以字母X形交叉的夾持槽的左右彎曲共用的夾持部。能夠在左右壓彎拉彎這4個(gè)模式下加工棒狀構(gòu)件。
[0012]此外，加壓件也可以包括配置在左右兩處中的至少一處的加壓件。即，加壓件也可以包括配置在左右兩處的左右的加壓件或者配置在其中任一處的單側(cè)的加壓件。第2驅(qū)動(dòng)單元也可以打開、閉合左右的加壓件中的任一者或者單側(cè)的加壓件。能夠進(jìn)行左右的拉彎加工或者任一側(cè)的拉彎加工。用于驅(qū)動(dòng)左右的加壓件的第2驅(qū)動(dòng)單元的一個(gè)例子包括用于分別使左右的加壓件打開、閉合的左右的開閉凸輪和為了使左右的開閉凸輪中的任一者閉合而以第1軸線為中心旋轉(zhuǎn)的傾斜圓筒凸輪。
[0013]本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是一種加工裝置，其中，該加工裝置包括:上述的加工單元;工件支承單元，其用于支承棒狀構(gòu)件；以及移動(dòng)單元，其用于使加工單元和工件支承單元中的至少一者運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行將支承于工件支承單元的棒狀構(gòu)件的未加工部分的中心軸線設(shè)置在加工單元的設(shè)定中心的第1動(dòng)作和將該中心軸線設(shè)置在與設(shè)定中心分開的退避位置的第2動(dòng)作。由于能夠使加壓件以及用于把持棒狀構(gòu)件的第1單元和第2單元在3個(gè)方向上打開、閉合，因此移動(dòng)單元能夠使支承于工件支承單元的棒狀構(gòu)件的未加工部分的中心軸線在設(shè)定中心和退避位置之間相對(duì)地以直線狀運(yùn)動(dòng)。因而，能夠縮短加工時(shí)間。
[0014]期望的是，移動(dòng)單元使支承于工件支承單元的棒狀構(gòu)件的未加工部分的中心軸線在第1方向、例如鉛垂方向上相對(duì)地運(yùn)動(dòng)，以第1單元和第2單元的開閉方向相對(duì)于鉛垂方向傾斜的方式支承加工單元。能夠使作為加工對(duì)象的棒狀構(gòu)件的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)單純化，能夠提供一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)的加工裝置。
[0015]在加工單元包括使棒狀構(gòu)件向左右任一側(cè)彎曲的機(jī)構(gòu)的情況下，移動(dòng)單元包括用于使加工單元在上下移動(dòng)的同時(shí)左右擺動(dòng)的第1移動(dòng)單元。能夠與左右彎曲的初始位置相應(yīng)地設(shè)置加工單元。第1移動(dòng)單元例如包括:基座;保持件，其相對(duì)于基座擺動(dòng);滑動(dòng)板，其以在保持件內(nèi)上下滑動(dòng)的方式支承加工單元;第1凸輪槽，其設(shè)于基座，處于鉛垂方向；第2凸輪槽，其設(shè)于滑動(dòng)板，處于與滑動(dòng)板所滑動(dòng)的方向正交的方向；轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，其具備在第1凸輪槽和第2凸輪槽的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)輥；以及轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)，其保持于保持件，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪而使轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)。通過利用轉(zhuǎn)動(dòng)馬達(dá)使轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪運(yùn)動(dòng)，能夠使滑動(dòng)板上下運(yùn)動(dòng)并且左右擺動(dòng)。因此，能夠使支承于滑動(dòng)板的加工單元在上下移動(dòng)的同時(shí)左右擺動(dòng)，能夠使設(shè)置棒狀構(gòu)件的設(shè)定中心移動(dòng)到左右彎曲的初始位置。
[0016]加工裝置也可以具有加工單元和以繞通過設(shè)定中心的第2軸線旋轉(zhuǎn)的方式支承加工單元的扭轉(zhuǎn)單元。扭轉(zhuǎn)單元包括:扭轉(zhuǎn)齒輪，其呈環(huán)狀，用于支承加工單元，具有局部朝向中心切除而形成的第1切口部;扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，其用于驅(qū)動(dòng)扭轉(zhuǎn)齒輪;多個(gè)引導(dǎo)輥，其以扭轉(zhuǎn)齒輪以第2軸線為中心旋轉(zhuǎn)的方式支承扭轉(zhuǎn)齒輪的外周面；以及支承單元，其用于支承多個(gè)引導(dǎo)輥。加工裝置的支承單元也可以包括:第2開口，其以第2軸線為中心，大于扭轉(zhuǎn)齒輪的環(huán)內(nèi)的第1開口；以及第2切口部，其到達(dá)第2開口，在與第2軸線正交的方向上敞開，并且，該加工裝置面向第2開口地配置有多個(gè)引導(dǎo)輥，以扭轉(zhuǎn)齒輪的至少一部分在第2開口內(nèi)旋轉(zhuǎn)的方式支承扭轉(zhuǎn)齒輪的至少一部分。能夠提供一種無扭轉(zhuǎn)軸類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)且是不可彎曲區(qū)域較短的加工裝置。
[0017]并且，加工裝置也可以具有:卡盤單元，其沿著第2軸線隔著支承單元而在與加工單元相反的一側(cè)支承棒狀構(gòu)件的未加工部分；以及輸送單元，其相對(duì)地控制卡盤單元和支承單元之間的距離?？ūP單元也可以具有工件把持部，該工件把持部沿著第2軸線延伸，在支承單元和卡盤單元之間的距離接近時(shí)，該工件把持部貫穿第1開口。
[0018]本發(fā)明的又一個(gè)不同的技術(shù)方案是一種包括利用具有加工單元的加工裝置彎曲加工棒狀構(gòu)件的步驟的方法(制造方法、控制方法)。加工單元包括:上下一對(duì)分型模部，其具有彎曲槽;上下一對(duì)夾持部，其用于保持被插入到彎曲槽的棒狀構(gòu)件；以及加壓件，其具有從彎曲槽的外周側(cè)將棒狀構(gòu)件保持于彎曲槽的保持槽。該方法包括這樣的步驟:在彎曲加工之前，在使上側(cè)的分型模部和上側(cè)夾持部、下側(cè)的分型模部和下側(cè)的夾持部以及加壓件以安裝于彎曲槽的狀態(tài)的棒狀構(gòu)件的中心軸線的位置為設(shè)定中心地在3個(gè)不同的方向上打開的狀態(tài)下，使棒狀構(gòu)件相對(duì)地以直線狀運(yùn)動(dòng)而設(shè)置在設(shè)定中心。
[0019]設(shè)置也可以包括這樣的步驟:將加工單元傾斜，使棒狀構(gòu)件以直線狀運(yùn)動(dòng)而左右彎曲共用地供給、排出。此外，加工也可以包括這樣的步驟:將設(shè)置在設(shè)定中心的棒狀構(gòu)件在設(shè)定中心左右彎曲。由于能夠縮短棒狀構(gòu)件的移動(dòng)距離，因此能夠縮短加工時(shí)間。
[0020]也可以是，在具有扭轉(zhuǎn)單元、轉(zhuǎn)動(dòng)單元以及卡盤單元的加工裝置中，包括這樣的步驟:在設(shè)置之前，扭轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元使扭轉(zhuǎn)齒輪旋轉(zhuǎn)，以使第1切口部和第2切口部對(duì)齊；以及轉(zhuǎn)動(dòng)單元將安裝角度設(shè)為使第1單元、第2單元以及加壓件打開而放開棒狀構(gòu)件的方向與第1切口部和第2切口部這兩者的方向成為直線狀的安裝角度，設(shè)置包括這樣的步驟:使卡盤單元和扭轉(zhuǎn)單元在直線狀的方向上相對(duì)運(yùn)動(dòng)，將棒狀構(gòu)件設(shè)置在第2軸線。能夠提供一種能夠線性地供給、排出棒狀構(gòu)件的回轉(zhuǎn)彎曲機(jī)(日文:口一夕y—X >夕''一)。
[0021]在具有輸送單元的加工裝置中，也可以包括這樣的步驟:在彎曲加工之前，輸送單元使支承單元和卡盤單元之間的距離接近，工件把持部貫穿第2開口；以及在利用加工單元把持棒狀構(gòu)件時(shí)，輸送單元隔開支承單元和卡盤單元之間的距離，工件把持部重新把持棒狀構(gòu)件。通過換握棒狀構(gòu)件，即使是棒狀構(gòu)件的中央部，也能夠進(jìn)行彎曲加工。
【附圖說明】
[0022]圖1是表示加工裝置的概要的主視圖。
[0023]圖2是表示加工裝置的概要的側(cè)視圖。
[0024]圖3是表示加工單元的概要的圖。
[0025]圖4是表示加工單元的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0026]圖5是表示上下模和加壓輥的開閉情形的圖，圖5的(a)是表示開模狀態(tài)的圖，圖5的(b)是表示閉模狀態(tài)的圖，圖5的(c)是表示為了進(jìn)行左彎曲加工而移動(dòng)的情形的圖，圖5的(d)是表示為了進(jìn)行右彎曲加工而移動(dòng)的情形的圖。
[0027]圖6是說明彎曲模具夾具的概要的圖，圖6的(a)是以彎曲模具夾具為中心地放大而從上方觀看到的俯視圖，圖6的(b)是從夾持槽的方向觀看利用夾持槽把持工件的狀態(tài)的圖，圖6的(c)是從第2夾持槽的方向觀看利用第2夾持槽把持工件的狀態(tài)的圖。
[0028]圖7是表示彎曲模具夾具的下模的結(jié)構(gòu)的圖，圖7的(a)是俯視圖，圖7的(b)是夾持槽的延長(zhǎng)方向的側(cè)視圖，圖7的(c)是第2夾持槽的延長(zhǎng)方向的側(cè)視圖。
[0029]圖8是表示加工單元的彎曲加工的例子的俯視圖，圖8的(a)是表示左拉彎的圖，圖8的(b)是表示右拉彎的圖，圖8的(c)是表示左壓彎的圖，圖8的(d)是表示右壓彎的圖。
[0030]圖9是表示移動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)的圖，圖9的(a)和圖9的(d)是表示將加工單元設(shè)置為左彎曲狀態(tài)的狀態(tài)的圖，圖9的(b)和圖9的(e)是表示使加工單元移動(dòng)到下方的狀態(tài)的圖，圖9的(c)和圖9的(f)是表示將加工單元設(shè)置為右彎曲狀態(tài)的狀態(tài)的圖。
[0031]圖10是進(jìn)一步表示移動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)的圖，圖10的(a)是橫向的剖視圖，圖10的(b)是縱向的剖視圖。
[0032]圖11是表示利用加工裝置加工工件的過程的流程圖。
[0033]圖12是表示不同的加工單元的俯視圖，圖12的(a)是表示左拉彎加工的情形的圖，圖12的(b)是表示右壓彎加工的情形的圖。
[0034]圖13是表示另一不同的加工單元的俯視圖。
[0035 ]圖14是圖13所示的加工單元的側(cè)視圖。
[0036]圖15是表示具備兩個(gè)加壓輥的加工單元的例子的俯視圖。
[0037]圖16是表示不同的加工裝置的概要的主視圖。
[0038]圖17是表示圖16所示的加工裝置的概要的俯視圖。
[0039]圖18是表示扭轉(zhuǎn)單元的概要的主視圖。
[0040]圖19是表示扭轉(zhuǎn)單元的概略的剖視圖。
[0041 ]圖20是表示扭轉(zhuǎn)單元的概略的俯視圖。
[0042]圖21是表示卡盤單元的概略結(jié)構(gòu)的圖，圖21的(a)是主視圖，圖21的(b)是側(cè)視圖。
[0043]圖22是表示利用圖16所示的加工裝置加工工件的過程的流程圖。
[0044]圖23是表示不同的扭轉(zhuǎn)單元的概要的主視圖。
[0045]圖24是表示圖23所示的扭轉(zhuǎn)單元的概略的側(cè)視圖。
[0046]圖25是表示圖23所示的扭轉(zhuǎn)單元的概略的俯視圖。
[0047 ]圖26是表示不同的加工單元的概要的俯視圖。
[0048]圖27是表示圖26所示的彎曲單元的概略結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0049]圖28是表示上下模和加壓輥的開閉情形的圖，圖28的(a)是表示開模狀態(tài)的圖，圖28的(b)是表示閉模狀態(tài)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]圖1利用主視圖表示對(duì)棒狀構(gòu)件進(jìn)行彎曲加工的加工裝置的概要。作為加工對(duì)象(工件、workpiece)的棒狀構(gòu)件的一個(gè)例子是管道。加工裝置1包含:架臺(tái)2;工件支承單元5，其用于在水平方向上支承作為工件W的管道;加工單元10，其用于對(duì)工件(加工對(duì)象)W進(jìn)行彎曲加工;移動(dòng)單元80，其用于將加工單元10以相對(duì)于架臺(tái)2上下移動(dòng)的方式支承；以及控制單元9?？刂茊卧?包含分別控制工件支承單元5、加工單元10以及移動(dòng)單元80的功能。工件W既可以是管道，也可以是管，還可以是其他的棒狀構(gòu)件。
[0051 ]工件支承單元5包含:保持件(夾具)5a，其用于在水平方向上把持工件W;馬達(dá)5b，其用于使保持件5a以工件W的長(zhǎng)度方向上的軸線(中心軸線)為中心旋轉(zhuǎn)；以及移動(dòng)單元5c，其用于使工件支承單元5在架臺(tái)2上移動(dòng)而控制工件支承單元5與加工單元10之間的距離。移動(dòng)單元5c控制工件W的長(zhǎng)度方向上的加工位置。在該例子中，移動(dòng)單元5c是使工件W沿水平方向移動(dòng)的水平移動(dòng)單元。工件支承單元5也可以包含用于使工件支承單元5在架臺(tái)2上上下移動(dòng)而變更由保持件5a把持的工件W的高度的單元。
[0052]控制單元9包含用于控制工件支承單元5的馬達(dá)5b和水平移動(dòng)單元5c而控制加工單元10和工件W的相對(duì)角度以及加工單元10和工件支承單元5之間的距離的加工位置控制功能(加工位置控制單元)9a。通過改變加工單元10和工件支承單元5之間的相對(duì)的位置、或改變角度，能夠控制加工單元10和工件W的相對(duì)的角度以及加工單元10和工件支承單元5之間的距離。
[0053]控制單元9包含用于控制加工單元10而控制工件W的彎曲方向和彎曲方法(拉彎和壓彎)的彎曲加工控制單元9b。加工控制單元9b包含進(jìn)行左拉彎加工的模式1 (Ml)、進(jìn)行右拉彎加工的