特許 6674533 ロールベンディング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6674533

(24)【登録日】2020年3月10日

(45)【発行日】2020年4月1日

(54)【発明の名称】ロールベンディング装置

(51)【国際特許分類】

   B21D 7/08 20060101AFI20200323BHJP

   B21D 5/08 20060101ALI20200323BHJP

【ＦＩ】

   B21D7/08 E

   B21D5/08 A

   B21D5/08 P

   B21D7/08 G

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-506014(P2018-506014)

(86)(22)【出願日】2017年3月16日

(86)【国際出願番号】JP2017010732

(87)【国際公開番号】WO2017159806

(87)【国際公開日】20170921

【審査請求日】2018年9月11日

(31)【優先権主張番号】62/309,499

(32)【優先日】2016年3月17日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】511000784

【氏名又は名称】株式会社山陽精機

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岡田 豪生

(72)【発明者】

【氏名】小野 晃良

【審査官】 石川 健一

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許第０３２６８９８５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１６２７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／０３０５７９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０４８５０２１２（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０８２９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３０３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５１２２８６３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 国際公開第２００６／１３８１７９（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｄ ７／０８

Ｂ２１Ｄ ５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向して配置される一対のロールにより構成され、前記ロールの間に長尺材料を挟持して成形するロール対と、
当該ロール対を、前記長尺材料の搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向である第一法線方向にスライド移動させるスライド機構と、
前記ロール対を、前記搬送方向および前記第一法線方向に直交する方向である第二法線方向に沿ったチルト軸を中心として回転移動させるチルト機構と、
を備え、
前記スライド機構は、前記チルト軸に対する前記ロール対の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対をスライド移動させる構成であって、
当該スライド機構は、さらに、少なくとも前記チルト機構および前記ロール対をまとめて、前記第一法線方向にスライド移動させる第一スライド部と、
前記チルト軸に対して前記ロール対の位置を相対的に変化させるように、前記ロール対を前記第一法線方向にスライド移動させる第二スライド部と、
を備えていることを特徴とする、
ロールベンディング装置。

【請求項2】

互いに対向して配置される一対のロールにより構成され、前記ロールの間に長尺材料を挟持して成形するロール対と、
当該ロール対を、前記長尺材料の搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向である第一法線方向にスライド移動させるスライド機構と、
前記ロール対を、前記搬送方向および前記第一法線方向に直交する方向である第二法線方向に沿ったチルト軸を中心として回転移動させるチルト機構と、
を備え、
前記スライド機構は、前記チルト軸に対する前記ロール対の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対をスライド移動させる構成であって、
当該スライド機構は、さらに、前記ロール対を構成するそれぞれの前記ロールの間隙を変化させるように、前記ロールの少なくとも一方を前記第一法線方向にスライド移動させる第三スライド部を備えていることを特徴とする、
ロールベンディング装置。

【請求項3】

前記スライド機構は、さらに、前記ロール対を構成するそれぞれの前記ロールの間隙を変化させるように、前記ロールの少なくとも一方を前記第一法線方向にスライド移動させる第三スライド部を備えていることを特徴とする、
請求項１に記載のロールベンディング装置。

【請求項4】

前記ロールをそれぞれ回転駆動するロール駆動部を備え、
当該ロール駆動部は、前記ロールから着脱自在に設けられていることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載のロールベンディング装置。

【請求項5】

前記ロール対を備える成形ロール部を、前記長尺材料の搬送方向に沿って複数配置するように備えており、
これら成形ロール部の少なくとも一つが、前記スライド機構および前記チルト機構を備えていることを特徴とする、
請求項１から４のいずれか１項に記載のロールベンディング装置。

【請求項6】

前記成形ロール部には、
前記長尺材料としての長尺板材を、所定の断面形状を有する長尺部品にロール成形する、断面形状形成用のロールベンディング部と、
前記長尺材料としての前記長尺部品に湾曲を形成する、湾曲形成用の成形ロール部と、
が含まれ、
前記スライド機構および前記チルト機構は、前記湾曲形成用の成形ロール部に設けられていることを特徴とする、
請求項５に記載のロールベンディング装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品を、精度良く湾曲成形することが可能なロールベンディング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、航空機のフレーム等のような長尺の成形部品（長尺部品または長尺部材）を湾曲させるロールベンディングにおいては、湾曲加工用ロールの最適な配置（角度）は、長尺部品の幅、材料の種類、長尺部品のコンター等の諸条件により一意的に決定される。それゆえ、ロールベンディング装置は、製造される長尺部品の諸条件に応じた構成のものが準備される。

【0003】

長尺部品には、その長手方向の断面が全体的に均一なものだけでなく、部位毎に断面形状の異なるもの（フレキシブル断面形状を有するもの）が存在する。なお、このような長尺部品を、便宜上「フレキシブル断面長尺部品」と称するとともに、長手方向の断面が全体的に均一な長尺部品を、便宜上「均一断面長尺部品」と称する。従来では、フレキシブル断面長尺部品の成形方法としては、例えば、金型を用いたプレス成形が知られていたが、近年では、金型を用いずに成形することが可能なロール成形装置が提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１では、予め目的の輪郭に形成された板材（ブランク）に追従するように構成されるとともに、湾曲加工用ロールの駆動速度等を制御することが可能な、ロール成形装置が開示されている。また、特許文献２には、ロール位置を供給方向に直交する方向に移動可能であるとともに、ロール軸の供給方向に対する傾斜角度を連続的に変更可能なロール成形装置が開示されている。

【0005】

ここで、長尺部品としては、均一断面長尺部品であっても、当該長尺部品の湾曲の程度が部分的に異なるものが存在する。このような長尺部品を、便宜上「フレキシブル湾曲長尺部品」と称する。このような長尺部品を成形するには、金型を用いたストレッチ成形、あるいは、ロールベンディング（ロール曲げ）装置が知られている。ロールベンディング装置としては、例えば、特許文献３に開示されるように、上部ローラに対して底部ローラを、弧状経路に沿って当該上部ローラの下流側の新たな位置に移動させるスイープステーションを備え、これにより、連続ビーム（長尺部品）に複数のスイープ（不均一な長手方向の湾曲）を与える構成が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００４−１３０３８３号公報

【特許文献2】特許第５１２２８６３号公報

【特許文献3】国際公開第２００６／１３８１７９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

一般的に、ロールベンディング装置では、長手方向の曲線（コンター）が異なる長尺部品を成形する場合、あるいは、その形状または材質等に由来して曲げ剛性が異なる長尺部品を成形する場合には、長尺部品のパスラインを大きく変更する必要がある。また、一般的なロールベンディング装置においては、ロールの位置を調整する機構として、ボールネジ等によるスライド機構が知られている。このような従来のスライド機構は、一定断面の長尺部品をベンディングする際にロールの設定を微調整することを目的としている。

【0008】

それゆえ、フレキシブル湾曲長尺部品を成形する際には、例えば、前述した一般的なスライド機構により、パスラインの変更に適合させるようにロール位置を逐次スライド移動させて位置調整することが考えられる。

【0009】

しかしながら、例えば航空機部材のように、幅広な断面を有する長尺部材の場合、部材の一方にロールを配するだけでは正規の断面を維持したまま曲げることができない。そのため、このような長尺部材では、部材の両側にロールを配して（ピンチタイプ）曲げることが求められる。そのため、このようなロールのスライド移動だけでは、パスラインの接線に対してロールセット（互いに対向する一対のロール）を直交配置するように位置調整することは実質的に困難である。ロールセットがパスラインに直交しなければ長尺部品の適切な成形は困難であるので、パスラインの変更に応じて、ロールセット全体（ロールのベースを含む）を交換する必要が生じる。このようなロールセットの交換は、長尺部品の断面形状がほんの少し異なる（例えば０．５ｍｍ程度の差異）だけでも必要となる。

【0010】

また、フレキシブル断面長尺部品を成形するロール成形装置では、長手方向に断面を可変成形する際に、ロールをチルトさせるチルト機構が知られている。そこで、フレキシブル湾曲長尺部材の曲げに関しても、チルト機構によりロールを位置調整することが考えられる。しかしながら、このような構成であっても、ロールの位置をパスラインの変更に十分に適合するように調整することは難しい。

【0011】

さらに、特許文献３に開示されるロールベンディング装置のように、フレキシブル湾曲長尺部品の成形に際して、スイープ機構によりフレキシブルに湾曲させることも考えられる。しかしながら、このような構成であっても、曲率が連続的に変化するような形状の成形は難しい。

【0012】

一般に、ロールベンディングでは、材質によって同じ断面形状の長尺部品に対して同程度の湾曲を成形するにしても、ロールをスライド移動させる量（ロールのスライドによるロールの位置調整量）は大きく異なる。これは、ヤング率または０．２％耐力の違い等によりスプリングバックの大小が異なるためである。このため、材質ごとにロールのチルト量またはロールのスライド量を変更しなければならない。

【0013】

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品において、部品の両側にロールを配して（ピンチタイプ）曲げる装置において、ロール交換等を施すことなく、良好に湾曲を形成することが可能なロールベンディング装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明に係るロールベンディング装置は、前記の課題を解決するために、互いに対向して配置される一対のロールにより構成され、前記ロールの間に長尺材料を挟持して成形するロール対と、当該ロール対を、前記長尺材料の搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向である第一法線方向にスライド移動させるスライド機構と、前記ロール対を、前記搬送方向および前記法線方向に直交する方向である第二法線方向に沿ったチルト軸を中心として回転移動させるチルト機構と、を備え、前記スライド機構は、さらに、前記チルト軸に対する前記ロール対の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対をスライド移動させる構成である。

【0015】

前記構成によれば、スライド機構とともにチルト機構を備えているので、ロール対を単にスライド移動させるのではなく、チルト軸に対するロール対の位置を相対的に変化させることができる。これにより、パスラインの接線に対してロール対を直交配置するように位置調整することができるので、異なるパスラインでのロールベンディングが可能になる。それゆえ、一つの部品の中に異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品であっても、精度良く湾曲を形成することができる。その結果、ストレッチ成形またはプレス成形等を用いることなく、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品を製造することが可能になる。

【0016】

また、所定の断面形状をロール成形および／またはロールベンディングにより形成する場合には、断面形状を形成するロールフォーミングに続いて、ロールベンディングにより連続的に湾曲を形成することが可能になる。それゆえ、実質的に連続する設備（治具およびまたはロール）を用いて、長尺部品を製造することができるので、大幅なコストダウンを実現することが可能となる。

【0017】

前記構成のロールベンディング装置においては、前記スライド機構は、少なくとも前記チルト機構および前記ロール対をまとめて、前記第一法線方向にスライド移動させる第一スライド部と、前記チルト軸に対して前記ロール対の位置を相対的に変化させるように、前記ロール対を前記第一法線方向にスライド移動させる第二スライド部と、を備えている構成であってもよい。

【0018】

また、前記構成のロールベンディング装置においては、前記スライド機構は、さらに、前記ロール対を構成するそれぞれの前記ロールの間隙を変化させるように、前記ロールの少なくとも一方を前記第一法線方向にスライド移動させる第三スライド部を備えている構成であってもよい。

【0019】

また、前記構成のロールベンディング装置においては、前記ロールをそれぞれ回転駆動するロール駆動部を備え、当該ロール駆動部は、前記ロールから着脱自在に設けられている構成であってもよい。

【0020】

また、前記構成のロールベンディング装置においては、前記ロール対を備える成形ロール部を、前記長尺材料の搬送方向に沿って複数配置するように備えており、これら成形ロール部の少なくとも一つが、前記スライド機構および前記チルト機構を備えている構成であってもよい。

【0021】

また、前記構成のロールベンディング装置においては、前記成形ロール部には、前記長尺材料としての長尺板材を、所定の断面形状を有する長尺部品にロール成形する、断面形状形成用のロールベンディング部と、前記長尺材料としての前記長尺部品に湾曲を形成する、湾曲形成用の成形ロール部と、が含まれ、前記スライド機構および前記チルト機構は、前記湾曲形成用の成形ロール部に設けられている構成であってもよい。

【0022】

本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。

【発明の効果】

【0023】

本発明では、以上の構成により、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品において、部品の両側にロールを配して（ピンチタイプ）曲げる装置において、ロール交換等を施すことなく、良好に湾曲を形成することが可能なロールベンディング装置を提供することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】（Ａ）は、本開示の実施の形態に係るロールベンディング装置により製造される長尺部品の代表的な一例を示す平面図であり、（Ｂ）〜（Ｅ）は、（Ａ）に示す長尺部品を矢印方向Ｖから見た形状の一例を示す端面図である。

【図2】（Ａ）は、本開示の実施の形態に係るロールベンディング装置の代表的な構成を示す模式的上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）に示すロールベンディング装置が備える成形ロール部の代表的な構成を示す正面図である。

【図3】（Ａ）は、図２（Ｂ）に示すロールベンディング装置において、長尺部品に異なるコンターを形成する際に、図２（Ａ）に示す成形ロール部におけるロール対の位置関係の一例を示す模式図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の状態において、ロール対の取り得る位置の変化の一例を示す模式図である。

【図4】（Ａ）は、図３（Ｂ）に示すロール対の位置において、チルト軸を変化させた位置の一例を示す模式図であり、（Ｂ）および（Ｃ）は、（Ａ）に示すチルト軸を変化させた位置の他の例を示す模式図である。

【図5】画像処理により取得したひずみに基づいて、図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すチルト軸の位置を変化させる一例について説明する模式図である。

【図6】図２（Ａ）に示す成形ロール部が備えるロール駆動部、スライド機構およびチルト機構の一例を説明する正面図である。

【図7】図６に示す成形ロール部において、ロール駆動部、スライド機構およびチルト機構のいずれも動作していない状態を示す斜視図である。

【図8】図７に示す成形ロール部において、ロール駆動部がロール対から脱離した状態を示す斜視図である。

【図9】図８に示す成形ロール部において、スライド機構の第三スライド部が動作した状態を示す斜視図である。

【図10】図９に示す成形ロール部において、スライド機構の第二スライド部が動作した状態を示す斜視図である。

【図11】図１０に示す成形ロール部において、スライド機構の第一スライド部が動作した状態を示す斜視図である。

【図12】図１１に示す成形ロール部において、チルト機構が動作した状態を示す斜視図である。

【図13】図２（Ｂ）に示すロールベンディング装置のより具体的な一例を示す模式的上面図である。

【図14】図２（Ｂ）に示すロールベンディング装置のより具体的な一例を示す模式的側面図である。

【図15】図２（Ｂ）に示すロールベンディング装置のより具体的な一例を示す模式的斜視図である。

【図16】図１５に示すロールベンディング装置において、ロール駆動部がロール対かだ脱離した状態を示す模式的斜視図である。

【図17】図１３に示すロールベンディング装置において、ロール駆動部がロール対から脱離した状態を示す模式的正面図である。

【図18】図１４に示すロールベンディング装置において、ロール駆動部がロール対から脱離した状態を示す模式的側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。

【0026】

［長尺部品］
まず、本開示で製造される長尺の成形部品（長尺部品）の代表的な一例について、図１（Ａ）〜（Ｅ）を参照して具体的に説明する。

【0027】

本実施の形態では、図１（Ａ）に示すように、長尺部品４０として、航空機胴体の製造に用いられる種々の骨格部材のうち、航空機胴体の断面方向（横方向）に用いられるフレームを例示する。この長尺部品４０（フレーム）は、全体的に湾曲した形状を有しているが、長手方向（長尺部品４０の縦方向）の両端部および中央部は、一定の曲率で湾曲する一定湾曲部４０ａとなっているとともに、一定湾曲部４０ａの間の部分は、一定湾曲部４０ａから変化した曲率で湾曲する可変湾曲部４０ｂとなっている。それゆえ、長尺部品４０は、異なるコンターを有するものとなっている。

【0028】

図１（Ａ）に示す長尺部品４０の断面形状は特に限定されず、予め設定される所定の形状であればよいが、例えば、図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）に示すように、断面方向（長尺部品４０の横方向）の両縁部のうち少なくとも一方が折り曲げられた形状を挙げることができる。なお、図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）は、いずれも図１（Ａ）に示す長尺部品４０の一方の端面を図中矢印Ｖ方向から見た図に相当するが、この端面形状は、実質的に、長尺部品４０の断面形状に対応する。したがって、長尺部品４０は、長手方向の断面が全体的に均一であるが、異なるコンターを有する部品（均一断面長尺部品）であるということができる。

【0029】

図１（Ｂ）および図１（Ｃ）に示す断面形状は、いずれもアルファベットの「Ｚ」字状（Ｚ型）であり、断面方向の両縁部が折り曲げられた形状である。このうち図１（Ｂ）に示す断面形状は、折り曲げられた両縁部の外側がさらに折り曲げられた形状となっているが、図１（Ｃ）に示す断面形状は、折り曲げられた両縁部のうち一方（図１（Ｃ）では、図中上側）の縁部の外側のみがさらに折り曲げられた形状となっている。

【0030】

図１（Ｄ）および図１（Ｅ）に示す断面形状は、いずれもアルファベットの「Ｌ」字状（Ｌ型）であり、断面方向の一方の縁部が折り曲げられた形状である。このうち図１（Ｄ）に示す断面形状は、図中下側の縁部のみ折り曲げられており、図１（Ｅ）に示す断面形状は、図中上側の縁部のみ折り曲げられている。図１（Ｄ）および図１（Ｅ）のいずれの断面形状においても、折り曲げられた縁部の外側がさらに折り曲げられている。

【0031】

なお、本開示で製造される長尺部品４０の断面形状は、図１（Ｂ）〜図１（Ｅ）に示す形状に限定されず、公知のさまざまな構成を挙げることができる。例えば、Ｚ型（図１（Ｂ）または図１（Ｃ）参照）またはＬ型（図１（Ｄ）または図１（Ｅ）参照）以外に、Ｊ型、ハット型等を例示することができる。

【0032】

また、図１（Ａ）に示す長尺部品４０は、前記の通り、均一断面長尺部品であるが、本開示で製造される長尺部品４０はこれに限定されず、長手方向の部位毎に断面形状の異なるもの（フレキシブル断面形状を有するもの、フレキシブル断面長尺部品）であってもよい。また、長尺部品４０の材質も特に限定されない。長尺部品４０はフレーム等の航空機用部品であれば、当該長尺部品４０の材質としては、アルミニウムまたはその合金（アルミニウム系材料）が挙げられるが、他の分野に用いられる部品であれば、鋼材等の鉄系材料（鉄または鉄を含有する合金）も挙げられる。

【0033】

長尺部品４０がフレキシブル断面形状を有する場合では、断面形状によっては断面剛性に違いが生じる可能性がある。また、同一のロールベンディング装置を用いて同じ形状の長尺部品４０に同じ湾曲を形成する場合、材質が異なれば、形状および湾曲が同一であっても断面剛性に違いが生じる。材質の相違としては、例えば、アルミニウム系材料と鉄系材料との相違のように、主成分となる金属材料の相違が挙げられる。また、アルミニウム系材料として分類される複数の合金材料であっても、合金の種類等によって異なる断面剛性を呈する場合が挙げられる。本開示で製造される長尺部品４０は、このように異なる断面剛性を有するものであってもよい。

【0034】

なお、長尺部品４０が、航空機用部品である場合、当該長尺部品４０の具体例としてはフレームに限定されず、例えば、ストリンガー、スティフナー、スパー、フロアビーム、リブ、フレーム、ダブラー等を挙げることができる。これらは、航空機の骨格部材であるが、長尺部品４０は、このような骨格部材に限定されず、他の航空機用部品であってもよい。加えて、本開示で製造される長尺部品４０は、航空機用部品に限定されず、自動車分野または建材分野等の他の分野で用いられる、湾曲を有する部品にも好適に用いることができる。

【0035】

後述するロールベンディング装置の説明では、代表的な一例として、所定の断面形状が予め形成された部品に対して、湾曲が形成（湾曲が付与）されることにより長尺部品４０が製造される。しかしながら、本開示はこれに限定されず、断面形状が形成される前の板材に対して、所定の断面形状が形成される工程に連続して、湾曲が形成される工程が行われてもよい。本開示においては、図１（Ａ）に示すような「長尺部品４０」を「湾曲が形成された部品（または部材）」と定義とすれば、「湾曲が形成される前の部品（または部材）」を、便宜上「長尺材料」と称する。

【0036】

この「長尺材料」には、既に断面形状が形成されているが湾曲が形成されていないものを含むだけでなく、湾曲の形成も断面形状の形成もなされていない板材等も含む。また、長尺部品４０に対して、断面形状の形成および湾曲の形成以外に、他の公知の加工がなされていれば、「長尺材料」には、何ら加工がなされていない板材（あるいは原料素材）だけでなく、湾曲形成以外の加工が既になされているものも含まれる。断面形状の形成またはこれ以外の他の加工は、公知の方法で行われればよい。特に、断面形状の形成は、本開示における湾曲の形成とともに公知のロール成形により行うことができる。

【0037】

［ロールベンディング装置の基本構成］
次に、本開示に係るロールベンディング装置の代表的な一例について、図２（Ａ）および図２（Ｂ）を参照して具体的に説明する。

【0038】

本開示に係るロールベンディング装置は、ロール対を、長尺材料の搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向にスライド移動させるスライド機構と、当該ロール対を、搬送方向および法線方向のそれぞれに直交する方向に沿ったチルト軸を中心として回転移動させるチルト機構と、を備えるものであればよい。さらに、スライド機構は、チルト軸に対するロール対の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対をスライド移動させるように構成されていればよい。

【0039】

なお、本実施の形態では、ロール対による長尺材料の搬送方向を単に「搬送方向」と称する。ここで、スライド機構をスライド移動させる方向は、前記の通り「搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向」であるが、スライド機構を回転移動させるチルト軸の方向は、「搬送方向および法線方向の双方に直交する方向」すなわち「搬送方向および法線方向を含む面（搬送面）に対する法線方向」になる。そこで、本実施の形態では、説明の便宜上、スライド移動の方向を「第一法線方向」と称し、チルト軸の方向を「第二法線方向」と称する。

【0040】

このような構成のロールベンディング装置の一例として、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示す構成のロールベンディング装置１０を挙げることができる。図２（Ａ）に示すように、本実施の形態に係るロールベンディング装置１０は、複数のロールベンディング部５１（図２（Ａ）では４台）、引張スタンド部５３、メジャーリングロール部５４、ベンディング装置台座部５５等を備えている。複数のロールベンディング部５１、引張スタンド部５３、メジャーリングロール部５４は、図中一点鎖線で示すベンディング経路５０に沿って配置されており、これらがベンディング装置台座部５５の上に設置されている。なお、図２（Ａ）におけるブロック矢印Ｆは、図示しない長尺材料の搬送方向である。

【0041】

図２（Ａ）に示す構成では、複数のロールベンディング部５１としては、湾曲形成用（ロールベンディング用）の成形ロール部１１と断面形状形成用（ロールフォーミング用）のロールベンディング部５２とを備えている。搬送方向Ｆの上流側から見れば、引張スタンド部５３、２台のロールベンディング部５２、２台の成形ロール部１１、およびメジャーリングロール部５４の順でベンディング経路５０に配置されている。

【0042】

ロールベンディング部５２は、図示しない長尺材料に所定の断面形状を形成する。成形ロール部１１は、後述するように、断面形状が形成された長尺材料（あるいは部品）に湾曲を形成して長尺部品４０とする。引張スタンド部５３は、長尺材料を搬送方向Ｆに引っ張る。メジャーリングロール部５４は長尺材料の長さを計測する。なお、ロールベンディング部５２、引張スタンド部５３、およびメジャーリングロール部５４、並びに、ベンディング装置台座部５５の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。また、ロールベンディング装置１０には、複数のロールベンディング部５１、引張スタンド部５３、メジャーリングロール部５４、ベンディング装置台座部５５以外の構成を備えてもよい。

【0043】

成形ロール部１１は、図２（Ｂ）に示すように、ロール対１２、ロール駆動部１３、第一ロール支持部１４、第二ロール支持部１５、ロール対支持部１６、スタンド台座部１７、スライド機構２０、およびチルト機構３０等を備えている。ロール対１２は、一対のロール１２ａ，１２ｂで構成される。

【0044】

これら一対のロール１２ａ，１２ｂのうち図中向かって左側を第一ロール１２ａとし、右側を第二ロール１２ｂとする。第一ロール１２ａは、上側の小径部分と下側の大径部分とを有し、第二ロール１２ｂは、上側の大径部分と下側の小径部分とを有する。第一ロール１２ａの小径部分の外周面は第二ロール１２ｂの大径部分の外周面に対向し、第一ロール１２ａの大径部分の外周面は第二ロール１２ｂの小径部分の外周面に対向する。第一ロール１２ａの小径部分および大径部分、並びに、第二ロール１２ｂの大径部分および小径部分は、それぞれの外周面の幅（ロール部分の間隔または高さ）が同程度である。

【0045】

さらに、第一ロール１２ａの小径部分の上には、小径部分または大径部分よりも幅の小さい中径部分が設けられている。この中径部分は、第二ロール１２ｂの大径部分の上面の周縁部に対向している。第一ロール１２ａおよび第二ロール１２ｂがこのような状態で対向配置していることにより、ロール対１２の間には、略Ｚ字状の隙間が形成される。したがって、本実施の形態では、成形ロール部１１に導入される長尺材料は、Ｚ型の断面形状を有する部品であればよく、より具体的には、図１（Ｃ）に示すような、折り曲げられた両縁部のうち一方の縁部の外側のみさらに折り曲げられた断面形状が挙げられる。

【0046】

ロール対１２は、ロール駆動部１３により回転駆動する。ロール駆動部１３は、本実施の形態では、第一ロール駆動部１３ａおよび第二ロール駆動部１３ｂにより構成される。第一ロール駆動部１３ａは、第一ロール１２ａの上側に位置してロール軸の上端を支持しており、この第一ロール１２ａを回転駆動する。第二ロール駆動部１３ｂは、第二ロール１２ｂの上側に位置してロール軸の上端を支持しており、この第二ロール１２ｂを回転駆動する。

【0047】

図２（Ｂ）において破線で示すように、ロール駆動部１３は、ロール対１２の上側から両外側に向かって開放するように移動可能に構成される。第一ロール駆動部１３ａは、第一ロール１２ａの上側から図中向かって左外側に移動可能であり、第二ロール駆動部１３ｂは、第二ロール１２ｂの上側から図中向かって右外側に移動可能である。このようにロール駆動部１３は、ロール対１２に対して着脱自在に設けられている。

【0048】

ロール対１２の下側には、第一ロール支持部１４および第二ロール支持部１５が位置している。第一ロール支持部１４は、第一ロール１２ａの下側に位置してロール軸の下端を支持している。第二ロール支持部１５は、第二ロール１２ｂの下側に位置してロール軸の下端を支持している。さらに、第一ロール支持部１４は、後述するように、第二ロール支持部１５の下側も支持している。言い換えれば、第一ロール支持部１４は、第一ロール１２ａのロール軸の下端を支持するとともに、第二ロール支持部１５の下部も支持している。

【0049】

また、第一ロール支持部１４には、第一ロール駆動部１３ａが開放移動可能に支持されている。同様に、第二ロール支持部１５には、第二ロール駆動部１３ｂが開放移動可能に支持されている。したがって、第一ロール支持部１４は、第一ロール１２ａおよび第一ロール駆動部１３ａを直接支持しているとともに、第二ロール支持部１５を介して、第二ロール１２ｂおよび第二ロール駆動部１３ｂを間接的に支持している。

【0050】

第一ロール支持部１４の外側（第一ロール１２ａから見て、対向する第二ロール１２ｂの反対側）には、スライド機構２０を構成する第二スライド部２２が位置している。また、第二ロール支持部１５の外側（第二ロール１２ｂから見て、対向する第一ロール１２ａの反対側）には、スライド機構２０を構成する第三スライド部２３が位置している。なお、図２（Ｂ）では、便宜上、第二スライド部２２を破線の枠で囲んで図示しており、第三スライド部２３を点線の枠で囲んで図示している。

【0051】

第二スライド部２２は、第一ロール支持部１４をスライド移動させる。第三スライド部２３は、第二ロール支持部１５をスライド移動させる。前記の通り、第一ロール支持部１４は、ロール対１２、ロール駆動部１３、および第二ロール支持部１５を直接または間接的に支持しているので、第二スライド部２２は、第一ロール支持部１４とともに、ロール対１２、ロール駆動部１３、および第二ロール支持部１５をスライド移動させることになる。また、第二ロール支持部１５は、第二ロール１２ｂおよび第二ロール駆動部１３ｂを支持しているので、第三スライド部２３は、第二ロール支持部１５とともに、第二ロール１２ｂおよび第二ロール駆動部１３ｂをスライド移動させることになる。

【0052】

第二ロール支持部１５の下側には、ロール対支持部１６が位置している。それゆえ、ロール対支持部１６は、その上部で第一ロール支持部１４の下部を支持している。前記の通り、第一ロール支持部１４は第二ロール支持部１５の下部も支持しているので、ロール対支持部１６は、第一ロール支持部１４および第二ロール支持部１５を介してロール対１２を支持していることになる。また、ロール対支持部１６は、第一ロール支持部１４の外側に位置する第二スライド部２２を支持している。なお、第二ロール支持部１５の外側に位置する第三スライド部２３は、第二ロール支持部１５とともに第一ロール支持部１４により支持されている。

【0053】

ロール対支持部１６の下側には、チルト機構３０が設けられている。なお、図２（Ｂ）では、チルト機構３０は、便宜上、実線の枠で囲んで図示している。チルト機構３０はスタンド台座部１７の上面に設けられ、鉛直上方に向かって立設するチルト軸部３１を備えている。ロール対支持部１６の下面には嵌合部１６ａが設けられており、チルト軸部３１は、この嵌合部１６ａに嵌合する。これにより、ロール対支持部１６は、チルト軸部３１を中心として回動可能になっている。

【0054】

ロール対支持部１６は、前記の通り、第一ロール支持部１４および第二スライド部２２を支持しており、第一ロール支持部１４は、第一ロール１２ａ、第一ロール駆動部１３ａ、第二ロール支持部１５および第三スライド部２３を支持しており、第二ロール支持部１５は、第二ロール１２ｂおよび第二ロール駆動部１３ｂを支持している。それゆえ、ロール対支持部１６は、第一ロール支持部１４、第二ロール支持部１５、ロール対１２、ロール駆動部１３、第二スライド部２２、および第三スライド部２３を直接または間接的に支持していることになる。さらに、チルト機構３０は、ロール対支持部１６を回動可能に支持しているので、第一ロール支持部１４、第二ロール支持部１５、ロール対１２、ロール駆動部１３、第二スライド部２２、および第三スライド部２３も回動可能に支持していることになる。

【0055】

チルト機構３０は、スタンド台座部１７に載置されているが、スタンド台座部１７には、スライド機構２０を構成する第一スライド部２１が載置されている。第一スライド部２１は、チルト機構３０をスライド移動させる。前記の通り、チルト機構３０は、ロール対支持部１６、第一ロール支持部１４、第二ロール支持部１５、ロール対１２、ロール駆動部１３、第二スライド部２２、および第三スライド部２３を回動可能に支持しているので、第一スライド部２１は、チルト機構３０とともに、ロール対支持部１６、第一ロール支持部１４、第二ロール支持部１５、ロール対１２、ロール駆動部１３、第二スライド部２２、および第三スライド部２３をスライド移動させることになる。

【0056】

なお、成形ロール部１１を構成するロール対１２、ロール駆動部１３、各支持部１４〜１６、スタンド台座部１７、スライド機構２０、およびチルト機構３０の具体的な構成は特に限定されず、公知の構成を好適に用いることができる。

【0057】

［成形ロール部による位置調整］
次に、本開示に係るロールベンディング装置１０において、スライド機構２０およびチルト機構３０によるロール対１２の位置調整について、図３（Ａ），（Ｂ）、図４（Ａ）〜（Ｃ）、および図５を参照して具体的に説明する。

【0058】

図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、図２（Ａ）に示すロールベンディング装置１０において、隣接する２台の成形ロール部１１について、ロール対１２の位置関係のみに注目した模式図である。図３（Ａ）においては、ロール対１２−１が上流側に位置する成形ロール部１１が備えるロール対１２に対応し、ロール対１２−２が成形ロール部１１が備えるロール対１２に対応する。また、図３（Ａ），（Ｂ）においては、ロール対１２−１は位置調整されず、ロール対１２−２は位置調整されるものとする。なお、図４（Ａ）〜図４（Ｃ）も図３（Ａ），（Ｂ）と同様の模式図である。

【0059】

図３（Ａ）に示すように、ロール対１２−１およびロール対１２−２により長尺材料４１に対して図中実線で示すパスラインＩで湾曲が形成されるとする。この場合、位置調整可能なロール対１２−２における好適な位置は、図３（Ａ）に示すように、第一ロール１２ａおよび第二ロール１２ｂにより長尺材料４１が好適に挟持されている位置になる。この位置を便宜上「基準位置」とする。また、図３（Ｂ）においては、「基準位置」にあるロール対１２−２を細い実線で図示している。

【0060】

次に、図３（Ａ）において破線で示すパスラインＩＩのように、長尺材料４１に対して、実線のパスラインＩよりも曲率が大きくなるように湾曲形成されるとする。この場合、位置調整可能なロール対１２−２が長尺材料４１のパスラインＩＩに直交するようにスライド移動させるとする。ところが、図３（Ｂ）において破線で示す「第一位置」のように、ロール対１２−２の位置は好適な位置からずれることになる。破線のパスラインＩＩを有する長尺材料４１に対しては、ロール対１２−２の好適な位置は、図３（Ｂ）において点線で示す「第二位置」となる。

【0061】

一方、例えば、第一の長尺材料４１とは材質の異なる第二の長尺材料４１についても、第一の長尺材料４１と同様に破線のパスラインＩＩの曲率で湾曲を形成するとする。ところが、第二の長尺材料４１のヤング率、耐力、あるいは弾性二次モーメント等によっては、第一の長尺材料４１と第二の長尺材料４１との間でスプリングバック量が異なってくる。したがって、破線のパスラインＩＩで湾曲を形成する場合に、第一の長尺材料４１にとってロール対１２−２の好適な位置が点線で示す「第二位置」であるとしても、第二の長尺材料４１にとってロール対１２−２の好適な位置は、例えば「第一位置」のような他の位置となり得る。

【0062】

すなわち、長尺材料４１を構成する材料の種類等によっては、同じ曲率を得るためであっても、ロール対１２−２を「第一位置」にスライド移動させたり、「第二位置」にスライド移動させたり、他の位置にスライド移動させたりする場合もあり得る。

【0063】

そこで、本開示に係るロールベンディング装置１０においては、前述したスライド機構２０およびチルト機構３０のように、ロール対１２をスライド移動させる機構の上に、ロール対１２をチルト（傾斜）させる機構を組み合わせている。また、ロール対１２をチルトさせる中心は、諸条件にもよるが、長尺材料４１の湾曲の中立軸付近、もしくは、長尺材料４１の幅方向の内壁側、あるいは、幅方向の外壁側に設定することが多い。そこで、本開示に係るロールベンディング装置１０においては、チルトの中心すなわちチルト軸を可変させるよう構成されている。

【0064】

例えば、図４（Ａ）では、破線のパスラインＩＩで長尺材料４１に湾曲を形成する場合において、湾曲の中立軸Ｘｎを一点鎖線で示している。また、図４（Ａ）では、スライド移動の方向をブロック矢印Ｄｓで示し、チルト方向をブロック矢印Ｄｔで示し、チルト軸Ｘｔを太線の円で示している。図４（Ａ）に示す位置関係では、位置調整可能なロール対１２−２は、図３（Ｂ）と同様に、破線で示す「第一位置」または点線で示す「第二位置」に位置調整することができるとともに、チルト軸Ｘｔを中立軸Ｘｎ付近に位置調整することができる。

【0065】

あるいは、図４（Ｂ）に示す位置関係では、図４（Ａ）および図３（Ｂ）と同様に、ロール対１２−２は、「第一位置」または「第二位置」に位置調整することができるとともに、チルト軸Ｘｔを外壁側（湾曲の外側、突出側）に位置調整することができる。同様に、図４（Ｃ）に示す位置関係でも、ロール対１２−２は、「第一位置」または「第二位置」に位置調整することができるとともに、チルト軸Ｘｔを内壁側（湾曲の内側、陥凹側）に位置調整することができる。なお、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）では、ロール対１２−２の位置調整のみ図示しており、ロール対１２−１の図示については、図４（Ａ）で参照できるため省略している。

【0066】

図４（Ａ）〜（Ｃ）に示すような位置調整を言い換えれば、チルト軸Ｘｔをスライド移動させる機構を有し、さらに、チルト軸Ｘｔに対してロール対１２を構成する各ロール１２ａ，１２ｂの回転軸（ロール軸）を相対的に移動させればよいことになる。本実施の形態では、図２（Ｂ）に示すように、スライド機構２０は、チルト機構３０を含む成形ロール部１１全体をスライド移動させる第一スライド部２１、チルト軸Ｘｔに対してロール対１２を相対的にスライド移動させる第二スライド部２２、および、ロール対１２の間隔を変化させるように一対のロール１２ａ，１２ｂの少なくとも一方をスライド移動させる第三スライド部２３を備えている。

【0067】

これらスライド部２１〜２３のうち、チルト軸Ｘｔをスライド移動させる手段は第一スライド部２１であり、チルト軸Ｘｔに対してロール軸を相対的にスライド移動させる手段は第二スライド部２２である。また、第三スライド部２３は、一対のロール１２ａ，１２ｂのロール軸の間隔を変化させるようにスライド移動させる手段であるとともに、この第三スライド部２３は、一対のロール１２ａ，１２ｂの少なくともいずれかを取り外す際にも利用することができる。

【0068】

例えば、一対のロール１２ａ，１２ｂにおけるロール軸の間隔が２００ｍｍであり、チルト軸Ｘｔの位置が、ロール１２ａ，１２ｂの間における片側のロール軸から７０ｍｍに位置しているとする。これに対して、チルト軸Ｘｔの位置を片側のロール軸から９０ｍｍの位置に移動させるとする。この場合、図２（Ｂ）に示す成形ロール部１１の構成では、第一スライド部２１により成形ロール部１１全体を２０ｍｍスライド移動させるとともに、第二スライド部２２により、第一スライド部２１とは反対外にロール対１２を２０ｍｍスライド移動させる。これにより、ロール対１２の配置が同一（同一材料のパスライン）を維持したままチルト軸Ｘｔをずらした（位置調整した）ことになる。なお、パスラインが異なる場合には、第一スライド部２１をさらにスライド移動させ、チルト機構３０により回転移動させればよい。

【0069】

ここで、長尺材料４１の湾曲の中立軸Ｘｎ（図４（Ａ）〜（Ｃ）の一点鎖線参照）を算出する具体的な方法は特に限定されないが、図５に示すように、長尺材料４１を撮影して画像処理することにより、長尺材料４１のひずみを計測する方法が挙げられる。図５では、画像処理画面５６として模式的に示すように、長尺材料４１を公知の撮像装置で撮影し、得られた画像を公知の画像処理方法を用いて処理することによりひずみを計測し、公知の手法で中立軸Ｘｎを算出すればよい。

【0070】

図５に示す模式図では、画像処理画面５６の中心に長尺材料４１が部分的に撮影されており、この長尺材料４１の一部領域である画像処理領域５６ａを画像処理することで中立軸Ｘｎとして算出している。なお、画像処理画面５６における矢印ＣＤは長尺材料４１の幅方向を示し、矢印ＬＤは長尺材料４１の長手方向を示す。このようにして算出された中立軸Ｘｎに基づいて、図５左下に示すように、チルト軸Ｘｔを中立軸Ｘｎ付近に位置調整することができ（図４（Ｃ）参照）、また、図５右下に示すように、ロール対１２に接する長尺材料４１の内壁側（あるいは外壁側）にチルト軸Ｘｔを位置調整することができる（図４（Ｂ）参照）。

【0071】

［スライド機構およびチルト機構の動作］
次に、本開示に係るロールベンディング装置１０（成形ロール部１１）が備えるスライド機構２０およびチルト機構３０のより具体的な動作の一例について、図６〜図１２を参照して具体的に説明する。

【0072】

本開示に係るロールベンディング装置１０は、図２（Ｂ）に示す構成の成形ロール部１１を備えているが、この成形ロール部１１において、スライド機構２０によりスライド移動される部位およびスライド移動の方向、並びに、チルト機構３０により回転移動（チルト移動）される部位および回転移動の方向を、図６に具体的に示す。なお、図６では、ロール駆動部１３の脱離方向についても具体的に示している。

【0073】

図６に示すように、成形ロール部１１が備えるスライド機構２０は、第一スライド部２１、第二スライド部２２、第三スライド部２３から少なくとも構成されている。第一スライド部２１は、前述したようにスタンド台座部１７上に設けられ、実質的に成形ロール部１１のほぼ全て（スタンド台座部１７以外）をブロック矢印Ｄｓ１の方向にスライド移動させる。第一スライド部２１が直接スライド移動させる対象は、前述したように、チルト機構３０である。図６では、チルト機構３０を太線枠で囲んだ横線のハッチング領域で強調して図示している。

【0074】

第二スライド部２２は、前述したようにロール対支持部１６上に設けられ、実質的にロール対１２（およびロール駆動部１３）をブロック矢印Ｄｓ２の方向にスライド移動させる。第二スライド部２２が直接スライド移動させる対象は、前述したように、第一ロール支持部１４である。図６では、第一ロール支持部１４を太線枠で囲んだ斜線のハッチング領域で強調して図示している。

【0075】

第三スライド部２３は、前述したように第一ロール支持部１４上に設けられ、本実施の形態では、ロール対１２のうち第二ロール１２ｂ（および第二ロール駆動部１３ｂ）をブロック矢印Ｄｓ３の方向にスライド移動させる。第三スライド部２３が直接スライド移動させる対象は、前述したように、第二ロール支持部１５である。図６では、第二ロール支持部１５を太線枠で囲んだ縦線のハッチング領域で強調して図示している。

【0076】

チルト機構３０は、前述したように、スタンド台座部１７上に設けられるとともに、その上面に立設するチルト軸部３１を備えている。チルト軸部３１にはロール対支持部１６の嵌合部１６ａが嵌合しているので、チルト機構３０によれば、ロール対支持部１６およびこれに支持される成形ロール部１１の大部分（チルト機構３０および第一スライド部２１を除く部分）が、チルト軸Ｘｔを中心としてブロック矢印Ｄｔの方向に回転移動する。図６では、チルト機構３０が直接回転移動させる対象である、ロール対支持部１６を太線枠で囲んだ格子斜線のハッチング領域で強調して図示している。

【0077】

ロール駆動部１３については、前述したように、第一ロール駆動部１３ａおよび第二ロール駆動部１３ｂが上側から外側に開放されるようにブロック矢印Ｄｕに示す方向に移動する。これによって、ロール駆動部１３はロール対１２から脱離される。ここで、図６（および図２（Ｂ））に示す構成では、ロール駆動部１３は、上側から開放するように脱離移動しているが、ロール駆動部１３の脱離移動の手法はこれに限定されない。例えば、第一ロール駆動部１３ａおよび第二ロール駆動部１３ｂが外側にスライド移動してもよいし、横から開放するように脱離移動してもよい。

【0078】

なお、図６では、第一スライド部２１のスライド移動の方向（ブロック矢印Ｄｓ１）は、図中左側の方向に図示しており、第二スライド部２２のスライド移動の方向（ブロック矢印Ｄｓ２）は、図中右側の方向に図示しており、第三スライド部２３のスライド移動の方向（ブロック矢印Ｄｓ３）は、図中右側の方向に図示している。しかしながら、これらスライド機構２０のスライド移動の方向は特に限定されず、図示されている方向とは逆方向であってもよい。

【0079】

図６（および図２（Ｂ））に示す状態は、スライド機構２０が動作していない「基本状態」ということができる。それゆえ、図６に示す状態では、スライド部２１〜２３は、いずれもスライド移動の対象をブロック矢印Ｄｓ１〜Ｄｓ３の方向に移動させるが逆方向に移動させない状態ということができる。便宜上、図６に示すスライド移動の方向を、スライド部２１〜２３におけるスライド移動の「正方向」と定義すると、図６に示す状態では、スライド部２１〜２３は正方向のみに移動可能な状態であるということができる。言い換えれば、スライド部２１〜２３が正方向にある程度動作していれば、正方向に対する「逆方向」に対象をスライド移動させることができる。

【0080】

ここで、スライド部２１〜２３のスライド移動方向は、正方向または逆方向の違いはあっても、いずれも長尺材料４１の搬送方向Ｆ（図２（Ａ）参照）を含む平面上でこの搬送方向Ｆに対する法線方向である第一法線方向に設定される。これは、成形対象である長尺材料４１のパスラインに対して、ロール対１２を直交するようにスライド移動させるためである。

【0081】

また、スライド部２１〜２３のうち、成形ロール部１１のほぼ全体を実質的にスライド移動させる第一スライド部２１と、ロール対１２を実質的にスライド移動させる第二スライド部２２とにおいては、そのスライド移動の正方向が実質的に反対方向となっている。これにより、スライド機構２０を簡素かつコンパクトな構成にすることができる。また、例えば、第一スライド部２１のスライド移動と第二スライド部２２のスライド移動とを、それぞれ同量に設定すれば、ロール軸の間隔を変更することなく（長尺材料４１のパスラインを変更することなく）チルト軸Ｘｔを位置調整することが可能になる。

【0082】

一方、第三スライド部２３は、一対のロール１２ａ，１２ｂにおけるロール軸の間隔を変化させるようにスライド移動させればよいので、必ずしも図６に示す方向（第二スライド部２２と同じ方向）を正方向に設定する必要はない。また、図６に示す構成では、第二ロール１２ｂのみスライド移動する構成であるが、第一ロール１２ａのみスライド移動する構成であってもよいし、一対のロール１２ａ，１２ｂの双方がスライド移動する構成であってもよい。

【0083】

次に、ロール駆動部１３、スライド機構２０およびチルト機構３０を動作させた状態について、図７〜図１２を参照して説明する。まず、図７に斜視図として示す成形ロール部１１の状態は、図６に示す基本状態であり、ロール駆動部１３、スライド機構２０およびチルト機構３０のいずれも動作していない。

【0084】

次に、図８に示す成形ロール部１１の状態は、ロール駆動部１３が動作した状態である。図８に示すように、第一ロール駆動部１３ａおよび第二ロール駆動部１３ｂがそれぞれ第一ロール１２ａおよび第二ロール１２ｂから脱離し、ブロック矢印Ｄｕに示すように、開放するように外側に向かって移動している。なお、図８では、移動対象であるロール駆動部１３を斜線のハッチングで強調して図示している。

【0085】

次に、図９に示す成形ロール部１１の状態は、ロール駆動部１３に加えて第三スライド部２３が動作した状態である。ロール駆動部１３は動作しているので、第二ロール駆動部１３ｂは外側に開放するように移動している。第三スライド部２３は、この状態にある第二ロール支持部１５をブロック矢印Ｄｓ３の方向にスライド移動させている。これにより、第一ロール１２ａと第二ロール１２ｂとにおけるロール軸の間隔が広がっている。なお、図９においても、移動対象である第二ロール支持部１５および第二ロール駆動部１３ｂを斜線のハッチングで強調して図示している。

【0086】

次に、図１０に示す成形ロール部１１の状態は、ロール駆動部１３および第三スライド部２３に加えて、第二スライド部２２が動作した状態である。ロール駆動部１３は外側に開放済であり、第二ロール１２ｂが第一ロール１２ａから離れるようにスライド移動済である。さらに、第二スライド部２２は、第一ロール支持部１４をブロック矢印Ｄｓ２の方向にスライド移動させるので、第一ロール支持部１４上に支持されるロール対１２、第二ロール支持部１５、およびロール駆動部１３がスライド移動される。なお、図１０においても、移動対象である第一ロール支持部１４、ロール対１２、第二ロール支持部１５、およびロール駆動部１３を斜線のハッチングで強調して図示している。

【0087】

次に、図１１に示す成形ロール部１１の状態は、ロール駆動部１３、第三スライド部２３、および第二スライド部２２に加えて、第一スライド部２１が動作した状態である。ロール駆動部１３は外側に開放済であり、第二ロール１２ｂは第一ロール１２ａから離れるようにスライド移動済であり、第一ロール支持部１４は基本状態からスライド移動済である。第一スライド部２１は、チルト機構３０およびその上に支持されるロール対支持部１６をブロック矢印Ｄｓ１の方向にスライド移動させるので、実質的に成形ロール部１１が全体的にスライド移動される。なお、図１１においても、移動対象であるチルト機構３０、ロール対支持部１６、第一ロール支持部１４、ロール対１２、第二ロール支持部１５、およびロール駆動部１３を斜線のハッチングで強調して図示している。

【0088】

次に、図１２に示す成形ロール部１１の状態は、ロール駆動部１３およびスライド部２１〜２３に加えてチルト機構３０が動作した状態である。ロール駆動部１３は外側に開放済であり、第二ロール１２ｂは第一ロール１２ａから離れるようにスライド移動済であり、第一ロール支持部１４は基本状態からスライド移動済であり、成形ロール部１１のほぼ全体も基本状態からスライド移動済である。チルト機構３０は、チルト軸部３１を中心としてチルト軸部３１に嵌合部１６ａで嵌合するロール対支持部１６をブロック矢印Ｄｔの方向に回転移動させる。これにより、チルト機構３０（および第一スライド部２１）を除く成形ロール部１１の大部分が回転移動する。なお、図１２においても、移動対象であるロール対支持部１６、第一ロール支持部１４、ロール対１２、第二ロール支持部１５、およびロール駆動部１３を斜線のハッチングで強調して図示している。

【0089】

このように、本開示においては、スライド機構２０は、ロール対１２を、成形対象である長尺材料の搬送方向を含む平面上で当該搬送方向に対する法線方向である第一法線方向にスライド移動させるとともに、チルト機構３０は、ロール対１２を、搬送方向および第一法線方向を含む搬送面に対する法線方向である第二法線方向に沿ったチルト軸Ｘｔを中心として回転移動させる構成であればよい。このようにスライド機構２０によるスライド軸とチルト機構３０によるチルト軸Ｘｔとをそれぞれ移動させることにより、長尺材料４１が所望のパスラインとなるように（長尺部品４０が所望のコンターを有するように）調整することができる。

【0090】

本実施の形態では、前記の通り、スライド機構２０には、少なくともチルト機構３０およびロール対１２をまとめて、第一法線方向にスライド移動させる第一スライド部２１と、チルト軸Ｘｔに対してロール対１２の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対１２を第一法線方向にスライド移動させる第二スライド部２２とを備えている構成を、好ましい一例として挙げることができる。また、本実施の形態では、スライド機構２０は、さらに、ロール対１２を構成するそれぞれのロール１２ａ，１２ｂの間隙を変化させるように、一対のロール１２ａ，１２ｂの少なくとも一方を第一法線方向にスライド移動させる第三スライド部２３を備えている構成を、好ましい一例として挙げることができる。

【0091】

［ロールベンディング装置の構成例］
次に、本開示に係るロールベンディング装置１０のより具体的な構成例について、図１３〜図１８を参照して具体的に説明する。

【0092】

前述したように、本開示に係るロールベンディング装置１０は、例えば図２（Ｂ）に例示するようなスライド機構２０およびチルト機構３０が設けられた成形ロール部１１を備えていればよく、その具体的な構成は特に限定されない。

【0093】

本開示に係るロールベンディング装置１０においては、図２（Ａ）に示すように、長尺材料４１のベンディング経路５０（図中一点鎖線）は、長尺材料４１に湾曲を形成するために、直線経路部と湾曲経路部とを有する。成形ロール部１１は、ベンディング経路５０の湾曲経路部に少なくとも１台配置されればよいが、より具体的には、図２（Ａ）に示すように、湾曲経路部における搬送方向Ｆ（図２（Ａ）参照）の最上流の位置に成形ロール部１１が配置され、湾曲経路部に隣接する直線経路部の最下流の位置に成形ロール部１１が配置されていればよい。

【0094】

なお、図２（Ａ）に示す構成では、直線経路部に配置される成形ロール部１１の上流には、断面形状形成用のロールベンディング部５２が２台設けられている。このように、ロールベンディング装置１０は、長尺材料４１の搬送方向Ｆに沿って複数のロールベンディング部５１を配置するように備えており、これらのうち少なくとも一つが成形ロール部１１（スライド機構２０およびチルト機構３０を備えているロールベンディング部５１）であればよい。

【0095】

あるいは、ロールベンディング装置１０が備える全てのロールベンディング部５１が、スライド機構２０およびチルト機構３０を備えている成形ロール部１１であってもよい。具体的には、例えば、図１３に示すように、成形ロール部１１を３台備える構成、図１４または図１５に示すように、成形ロール部１１を４台備える構成等を挙げることができる。

【0096】

説明の便宜上、ベンディング経路５０の直線経路部に配置される成形ロール部１１を「直線配置型」の成形ロール部１１とし、湾曲経路部に配置される成形ロール部１１を「傾斜配置型」の成形ロール部１１としたとき、図１３に示すロールベンディング装置１０は、直線配置型の成形ロール部１１を１台、傾斜配置型の成形ロール部１１を２台備える構成であり、図１４または図１５に示すロールベンディング装置１０は、直線配置型の成形ロール部１１を２台、傾斜配置型の成形ロール部１１を２台備える構成である。

【0097】

なお、図１３〜図１８においては、説明の便宜上、ロールベンディング装置１０の構成要素のうち成形ロール部１１のみを図示している。また、図１３〜図１８には、オペレータ６０も図示しており、オペレータ６０がロールベンディング装置１０または成形ロール部１１を手動で操作する際のオペレータ６０の配置も模式的に図示している。

【0098】

また、図２（Ｂ）に示す構成の成形ロール部１１では、図６または図８においてブロック矢印Ｄｕに示すように、ロール駆動部１３がロール対１２から脱離移動することが可能となっている。ここで、ロール駆動部１３がロール対１２から脱離し、さらに、スライド機構２０のうち第三スライド部２３により一対のロール１２ａ，１２ｂにおけるロール軸の間隔を広げれば、図１６〜図１８に示すように、オペレータ６０は、成形ロール部１１におけるロール１２ａ，１２ｂの交換またはメンテナンス等が容易になる。

【0099】

例えば、ロール駆動部１３が脱離移動することで、ロール対１２がロール駆動部１３から外される。それゆえ、ロール対１２または一対のロール１２ａ，１２ｂのいずれかを交換したり別のロールに取り替えたりすることが容易になる。さらに、第三スライド部２３により、一対のロール１２ａ，１２ｂにおけるロール軸の間隔を広げることができるので、これにより、ロール１２ａ，１２ｂの交換または別のロールへの取替え等がより一層容易になる。また、ロール１２ａ，１２ｂ同士におけるロール軸の間隔を調整できるため、長尺材料４１として板厚の異なるものをロール対１２の間に導入することも容易となる。

【0100】

オペレータ６０は、図１７（あるいは図１６または図１８）に示すように、成形ロール部１１の外側（搬送方向Ｆに交差する方向）からロール対１２を取り扱うことができるとともに、図１６または図１８に示すように、成形ロール部１１の正面側（搬送方向Ｆに沿った方向）からロール対１２を取り扱うことができる。

【0101】

なお、図１３〜図１８に示すロールベンディング装置１０においては、備えている成形ロール部１１は、いずれも長尺材料４１に湾曲を形成するための構成であるが、本開示に係るロールベンディング装置１０は、これに限定されず、図２（Ａ）に示すロールベンディング装置１０のように、所定の断面形状を形成するためのロールベンディング部５２を備えていてもよい。

【0102】

具体的には、本実施の形態に係る他のロールベンディング装置１０は、複数のロールベンディング部５１を備えておりこれらロールベンディング部５１には、長尺材料４１としての長尺板材をロール成形して所定の断面形状を成形する、断面形状形成用のロールベンディング部５１と、長尺材料４１としての断面形状が成形された部品にさらに湾曲を形成する、湾曲形成用の成形ロール部１１と、が含まれる構成であってもよい。このとき、湾曲形成用の成形ロール部１１には、前述したスライド機構２０およびチルト機構３０が設けられていればよい。

【0103】

これにより、例えば、航空機のフレーム等のような長尺部品４０を製造するに当たって、原料素材である長尺材料４１（長尺板材等）に対して、ロール成形装置から連続して多段構成のロールベンディングを行う際に、異なる材料あるいは異なるコンターを有する長尺部品４０を製造する場合であっても、複数の異なるロール成形装置を用いることなく、共通のロールベンディング装置１０により成形することができる。

【0104】

このように、本開示に係るロールベンディング装置１０においては、互いに対向して配置される一対のロール１２ａ，１２ｂにより構成され、これらロール１２ａ，１２ｂの間に長尺材料４１を挟持して成形するロール対１２と、当該ロール対１２を第一法線方向（長尺材料４１の搬送方向Ｆに対する法線方向）にスライド移動させるスライド機構２０と、ロール対１２を第二法線方向（長尺材料４１の搬送方向Ｆおよび第一法線方向に直交する方向）に沿ったチルト軸Ｘｔを中心として回転移動させるチルト機構３０と、を備え、スライド機構２０は、さらに、チルト軸Ｘｔに対するロール対１２の位置を相対的に変化させるように、当該ロール対１２をスライド移動させる構成であればよい。

【0105】

前記構成によれば、スライド機構２０とともにチルト機構３０を備えているので、ロール対１２を単にスライド移動させるのではなく、チルト軸Ｘｔに対するロール対１２の位置を相対的に変化させることができる。これにより、パスラインの接線に対してロール対１２を直交配置するように位置調整することができるので、異なるパスラインでのロール成形が可能になる。それゆえ、一つの部品の中に異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品４０であっても、精度良く湾曲を形成することができる。その結果、ストレッチ成形またはプレス成形等を用いることなく、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺部品４０を製造することが可能になる。

【0106】

また、所定の断面形状をロール成形および／またはロールベンディングにより形成する場合には、断面形状を形成するロールフォーミングに続いて、ロールベンディングにより連続的に湾曲を形成することが可能になる。それゆえ、実質的に同じ設備（治具およびまたはロール）を用いて、長尺部品４０を製造することができるので、大幅なコストダウンを実現することが可能となる。

【0107】

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

【産業上の利用可能性】

【0108】

本発明は、異なるコンターまたは異なる断面剛性を有する長尺材料を湾曲成形する分野に広く好適に用いることができる。

【符号の説明】

【0109】

１０ ロールベンディング装置
１１ 成形ロール部
１２ ロール対（ロールセット）
１２ａ 第一ロール
１２ｂ 第二ロール
１３ ロール駆動部
１３ａ 第一ロール駆動部
１３ｂ 第二ロール駆動部
１４ 第一ロール支持部
１５ 第二ロール支持部
１６ ロール対支持部
１６ａ 嵌合部
１７ スタンド台座部
２０ スライド機構
２１ 第一スライド部
２２ 第二スライド部
２３ 第三スライド部
３０ チルト機構
３１ チルト軸部
４０ 長尺部品
４０ａ 一定湾曲部
４０ｂ 可変湾曲部
４１ 長尺材料
５０ ベンディング経路
５１ ロールベンディング部
５２ ロールベンディング部
６０ オペレータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】