專利名稱：立式旋轉塑性加工裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種立式旋轉塑性加工裝置，具備驅動旋轉機構，使載置于成形 模上的被加工材料繞上下方向軸芯旋轉；芯撐機構，設置在底座的上部框架，從成形模 的上方側支承通過驅動旋轉機構旋轉的被加工材料；輥，抵接在處于旋轉狀態的被加工 材料而將被加工材料塑性加工成沿成形模的形狀的形狀；移動機構，使芯撐機構在可于 成形模的上方支承被加工材料的加工位置與從成形模的上方退避的退避位置之間移動。
背景技術：
以往，在上述立式旋轉塑性加工裝置中，在通過作為驅動旋轉機構的電動機繞 上下方向軸芯旋轉的主軸配設成形模，在該成形模上載置被加工材料。通過芯撐機構從 主軸的軸芯的上方側支承載置在成形模的被加工材料(具體從上方按壓而進行定位)，可 旋轉地固定被加工材料。而且，在該支承狀態下，使輥從外徑側抵接在繞主軸的軸芯旋 轉的被加工材料而塑性加工成沿成形模的形狀的形狀(例如參照專利文獻1)。
這種立式旋轉塑性加工裝置，例如能夠使裝置的設置面積小于在繞左右方向軸 芯旋轉的主軸配設成形模的臥式旋轉塑性加工裝置，且在設置面積上有制約的情況等時 有效利用。
在此，在上述立式旋轉塑性加工裝置中，當被加工材料的塑性加工結束時需要 使芯撐機構上升至從成形模脫出被加工材料的位置(成形模和被加工材料互不干涉且被 加工材料和芯撐機構互不干涉的位置)。為此，需要較大地確保作為構成芯撐機構的加壓 機構的液壓缸等的上下方向上的可移動距離，芯撐機構在上下方向上的長度(高度)必然 變大。
在專利文獻1所述的立式旋轉塑性加工裝置中，設有使在可旋轉的狀態下固定 被加工材料的芯撐機構，在可于成形模的上方支承被加工材料的加工位置與從成形模的 上方退避的退避位置之間向底座的前后方向移動的移動機構。通過該移動機構，用輥塑 性加工被加工材料時，可將芯撐機構的位置設為作為能夠支承被加工材料的成形模的上 方的加工位置，另一方面，被加工材料的塑性加工結束時，可將芯撐機構的位置設為從 成形模的上方退避的退避位置。由此，在將芯撐機構從加工位置移動至退避位置時，至 少僅使芯撐機構上升至與載置于成形模的狀態的被加工材料互不干涉的位置即可，所以 能夠盡量縮小芯撐機構的上升所需的移動距離。即從成形模脫出塑性加工結束的被加工 材料時，考慮從成形模脫出的被加工材料和芯撐機構的干涉而無需使芯撐機構多余地上 升。由此，能夠將芯撐機構上下方向上的長度(高度)設得比較短，可將立式旋轉塑性加 工裝置本身的高度抑制到例如搬運該裝置時不需要分解的程度(例如，4m左右以下)。
專利文獻1 國際公開2006/038551號
但是，在上述專利文獻1公開的立式旋轉塑性加工裝置中，例如在通過加熱機 構加熱的狀態下塑性加工被加工材料，由此通過由加熱機構引起的熱及由已加熱的被加 工材料引起的熱等在被加工物的周圍等積熱而存在構成立式旋轉塑性加工裝置的機構受不良影響的憂慮。由此，在以往的技術中對于殘留在裝置內的熱有改進的余地。
并且，在上述專利文獻1公開的立式旋轉塑性加工裝置中，例如構成為使裝置 的設置面積變得較小，所以難以將更換重量比較大的成形模的設備設置在裝置內，更換 成形模時需要從裝置的外部搬出搬入該成形模。此時，需要準備能夠搬出搬入成形模的 機械手等的大規模的設備，存在需要多余的勞力及費用的問題。發明內容
本發明是鑒于上述的課題而完成的，其目的在于，提供防止由加熱機構等的熱 引起的不良影響，同時，能夠以較簡便且低廉的結構更換成形模的立式旋轉塑性加工裝置。
用于實現上述目的的本發明所涉及的立式旋轉塑性加工裝置具備
驅動旋轉機構，使載置于成形模的被加工材料繞上下方向軸芯旋轉；
芯撐機構，設置于底座的上部框架，從所述成形模的上方側支承被所述驅動旋 轉機構旋轉的所述被加工材料；
輥，抵接在處于旋轉狀態的所述被加工材料，將所述被加工材料塑性加工成沿 所述成形模形狀的形狀；以及
移動機構，使所述芯撐機構在可于所述成形模的上方支承所述被加工材料的加 工位置、與從所述成形模的上方退避了的退避位置之間移動，其特征結構在于，
在所述芯撐機構從所述加工位置向所述退避位置的移動中，容許所述芯撐機構 的一部分的移動的開口部被形成于所述底座的上部框架，所述開口部具備對應于所述加 工位置的第1開口部、和對應于所述退避位置的第2開口部而形成，
在所述芯撐機構位于所述退避位置的退避姿勢，所述第1開口部開口形成為所 述成形模能夠通過、并且所述第2開口部被封閉，
在所述芯撐機構位于所述加工位置的加工姿勢，所述第2開口部被開口，并 且，所述第1開口部被封閉。
根據上述特征結構，因為容許基于移動機構的芯撐機構在加工位置與退避位置 之間的移動的開口部形成在底座的上部框架，所以可將塑性加工被加工材料時發生的熱 (例如通過加熱機構加熱被加工材料時的熱)從裝置內通過開口部放熱到裝置外。具體而 言，開口部具備對應于可在成形模的上方支承被加工材料的加工位置的第1開口部和對 應于從成形模的上方退避的退避位置的第2開口部。而且，構成為在芯撐機構位于退避 位置的退避姿勢，在開口部中開口形成對應于加工位置的第1開口部，并且，封閉對應 于退避位置的第2開口部，另一方面，在芯撐機構位于加工位置的加工姿勢，在開口部 中開口形成第2開口部，并且，封閉第1開口部。由此，芯撐機構位于加工位置(加工 姿勢)及退避位置(退避姿勢)的任意位置(姿勢)時在底座的上部框架都存在能夠開放 熱的開口，且可將裝置內的熱始終向裝置外放熱。因此，能夠防止由積熱引起的對裝置 內的設備的不良影響。
并且，芯撐機構處于退避位置(退避姿勢)時，即開口部中對應于加工位置的第 1開口部被開放，對應于退避位置的第2開口部通過芯撐機構被封閉時，第1開口部形成 為成形模能夠通過該第1開口部的大小。由此，想更換成形模本身時(例如，被加工材料的塑性加工結束而脫出被加工材料之后，進行其他形狀的被加工材料的成形時等)，例如 可使安裝在驅動旋轉機構的成形模通過位于底座上方的起重機等上升至上方，并通過第1 開口部向裝置外取出。同樣地，將新成形模安裝在驅動旋轉機構時也可以使新成形模通 過起重機等從裝置外向下方下降，并使之通過第1開口部向裝置內移動來安裝在驅動旋 轉機構。由此，可通過較簡便且低廉的結構的起重機等更換重量較大的成形模。
由此，在立式旋轉塑性加工裝置中，防止由加熱機構等的熱引起的對裝置內的 設備等的不良影響，并且能夠以較簡便且低廉的結構成形模更換成形模。
本發明所涉及的立式旋轉塑性加工裝置的進一步的特征結構在于，作為所述輥 具備對置配置的一對輥，該一對輥間配置所述成形模。
根據上述特征結構，由于一對輥以夾著成形模而對置的狀態配置，所以可通過 該一對輥相對于成形模從不同部位同時進行塑性加工，且能夠更容易、更正確且更迅速 進行所希望的塑性加工。
并且，如此夾著成形模以對置的狀態配置一對輥時，配置有這些輥的部位需要 設置該輥的驅動機構等，因此幾乎沒有空隙而易成為較復雜的結構。這種情況下，例如 有對成形模的更換等的作業上產生障礙的憂慮。但是，如上述在底座的上部框架中的開 口部形成有芯撐機構處于退避位置(退避姿勢)時能夠通過成形模的第1開口部，所以可 通過該第1開口部進行成形模的更換等，即使存在一對輥(包含輥的驅動機構等)也能容 易進行成形模的更換等作業，不會對該作業產生障礙。
由此，能夠更容易且更正確地進行被加工材料的塑性加工，并且，可更簡便地 進行成形模的更換。
本發明所涉及的立式旋轉塑性加工裝置的進一步的特征結構在于，具備加熱機 構，所述加熱機構加熱被所述輥塑性加工的所述被加工材料。
根據上述特征結構，塑性加工被加工材料時，通過加熱機構加熱被加工材料的 同時，例如可進行溫加工或熱加工等，并可更容易且更正確地進行塑性加工。
本發明所涉及的立式旋轉塑性加工裝置的進一步的特征結構在于，具備封閉機 構，所述封閉機構在所述加工姿勢封閉所述第2開口部。
根據上述特征結構，芯撐機構處于位于加工位置的加工姿勢時，第1開口部通 過芯撐機構封閉，但是由于第2開口部為開口的狀態，所以通過封閉機構封閉第2開口 部，從而防止塑性加工被加工材料時的熱通過第2開口部向裝置外放熱而能更良好地進 行被加工材料的塑性加工。
本發明所涉及的立式旋轉塑性加工裝置的進一步的特征結構在于，在所述開口 部的周圍的所述上部框架中所述開口部的底座前側部分，具備所述開口部向底座前側擴 張了的擴張開口部。
根據上述特征結構，在底座的上部框架中的開口部的周圍(梁部分)中開口部 (第1開口部)的底座前側部分(前側梁部分)具備開口部向底座前側擴張了的擴張開口 部，所以更換成形模等時，例如使用位于底座上方的起重機通過第1開口部取出放入成 形模時，成形模不會干涉底座前側部分(前側梁部分)而可更容易且更簡便地進行通過起 重機的成形模的搬運移動、成形模的取出放入。
圖1是立式旋壓加工裝置的主視圖。
圖2是立式旋壓加工裝置的俯視圖。
圖3是立式旋壓加工裝置的側視圖。
圖4是表示通過移動機構的芯撐機構的移動的局部俯視圖。
圖5是立式旋壓加工裝置的主要部分放大俯視圖。
圖6 (a)是表示通過移動機構的芯撐機構的移動概念的圖，圖6 (b)是表示通過起 重機的成形模的更換概念的圖。
圖7是表示芯撐機構及移動機構的結構的簡要剖視圖。
圖8是表示另一實施方式所涉及的芯撐機構的結構的簡要剖視圖。
圖9是表示另一實施方式所涉及的上部固定框架的結構的簡要俯視圖。
圖10是表示另一實施方式所涉及的封閉機構的結構的簡要俯視圖。
圖中1-立式旋壓加工裝置(立式旋轉塑性加工裝置)，2-成形模，3-被加工 材料，4-驅動旋轉機構，5-底座，6-芯撐機構，7-輥，7a-第1輥(輥)，7b_第2輥 (輥)，8-移動機構，16-燃燒器(加熱機構)，30-開口部，30a-第1開口部，30b_第 2開口部，31-擴張開口部，42-上部固定框架(底座的上部框架)，80-封閉度調整機構 (封閉機構)，C-加工位置，E-退避位置，P-上下方向軸芯。
具體實施方式
以下基于圖1至圖7說明作為本申請所涉及的立式旋轉塑性加工裝置的一例的立 式旋壓加工裝置1。說明時首先說明立式旋壓加工裝置1的簡要結構，之后關于作為本申 請的特征結構的形成在芯撐機構6及底座5的開口部30的結構進行說明。
[立式旋壓加工裝置的簡要結構]
如圖1至圖3所示，立式旋壓加工裝置1，具備使載置于成形模2的被加工材 料3繞上下方向軸芯P旋轉的驅動旋轉機構4 ；設在底座5的上部固定框架42 (雖是上部 框架的一例，但詳細內容進行后述)，從成形模2的上方側支承通過驅動旋轉機構4旋轉 的被加工材料3的芯撐機構6 ；抵接于處于旋轉狀態的被加工材料3而將被加工材料3塑 性加工成沿成形模2的形狀的形狀的輥7;以及，使芯撐機構6在可于成形模2的上方支 承被加工材料3的加工位置C與從成形模2的上方退避的退避位置E之間移動的移動機構 8。
另外，在以下說明中，將平行于上下方向軸芯P的立式旋壓加工裝置1的上下方 向設為Z方向、將與Z方向正交的立式旋壓加工裝置1的左右方向(在圖1中，從正面觀 察裝置時的左右方向)設為X方向、將與Z方向正交的立式旋壓加工裝置1的前后方向 (圖1中從正面觀察裝置時縱深方向)設為Y方向進行說明。
[底座的結構]
如圖1至圖5所示，立式旋壓加工裝置1的底座5具備如下構成設置在裝置下 部的下部固定框架40，立設在該下部固定框架40的4個柱狀固定框架41，配設在這4個 柱狀固定框架41上部的上部固定框架42。
下部固定框架40形成為以主視及俯視為大致長方形。下部固定框架40 —體固定配置在通過可與地面F之間進行高度調整的多個支腳部43配置的平板狀的設備載置座 44的上部。在下部固定框架40的上部設有配置用于在主視的中央部分載置成形模2并使 之旋轉的主軸9的主軸臺10 (參照圖1)。如圖2及圖5所示，該主軸9以俯視偏向于下 部固定框架40的前面側(-Y方向側)的狀態配置。
如圖1、圖3、圖5所示，柱狀固定框架41具備如下構成一對柱狀固定框 架41a，在相對于主軸9成為左右對稱的位置配置在下部固定框架40的前面側(-Y方向 側)；一對柱狀固定框架41b，在相對于主軸9成為左右對稱的位置，配置在下部固定框 架40的后面側(+Y方向側)。
如圖1所示，上部固定框架42形成為主視平板狀，以支承在4個柱狀固定框架 41的狀態配置在該柱狀固定框架41的上部。另外，在上部固定框架42的上部沿著左右 方向(X方向)及前后方向(Y方向)立設有多個加強該上部固定框架42的加強肋45。
在設備載置座44的上部除了底座5之外還載置有預定的設備。例如，如圖1所 示，在比下部固定框架40更靠后面側(+Y方向側)配設有用于使主軸9繞上下方向軸芯 P旋轉的主軸電動機Ml。并且，在主軸電動機Ml的左方向(-X方向側)載置有產生立 式旋壓加工裝置1中所使用的液壓的液壓產生設備11。另外，在主軸電動機Ml的右方 向(+X方向側)載置有以不傳動來自立式旋壓加工裝置1的振動的狀態容納控制裝置(未 圖示)的控制裝置殼12。
而且，固定在設備載置座44的上部的底座5或上述預定的設備構成為通過隔斷 蓋46圍繞，通過該隔斷蓋46隔斷立式旋壓加工裝置1的外部空間和內部空間。該隔斷 蓋46形成為平板狀，配設在沿著形成為長方形的設備載置座44的外周設置的框部件，并 立設在設備載置座44的外周部(參照圖1 圖3)。
[驅動旋轉機構]
驅動旋轉機構4具備如下構成載置成形模2的主軸9 ；用于使主軸9繞上下方 向軸芯P旋轉且用于使與主軸9 一起安裝在成形模2的被加工材料3旋轉的主軸電動機 Ml。由此，能夠在主軸9上配設成形模2且使輥7抵接在其成形模2的狀態下旋壓加工 (塑性加工)被加工材料3。本例中，被加工材料3是施以一端側(圖1所示的上端側) 的加工的圓形(俯視)滾輪材料。由此，驅動旋轉機構4成為使沿著成形模2的形狀被 塑性加工的被加工材料3繞上下方向軸芯P旋轉的結構。
[輥及輥的驅動機構]
立式旋壓加工裝置1具備抵接于載置在主軸9并繞上下方向軸芯P旋轉的被加工 材料3而旋壓加工(塑性加工)該被加工材料3的輥7而構成。該輥7構成為隨著被加 工材料3的旋轉繞旋轉軸芯Q從動旋轉。
另外，立式旋壓加工裝置1具備在相對于上下方向軸芯P (主軸9)靠近或離開輥 7的X軸方向(圖1的左右方向)、與上下方向軸芯P平行的Z軸方向(圖1的上下方向) 的雙軸方向定位的雙軸定位機構13 (輥的驅動機構的一例)、及使應將被加工材料3塑性 加工成沿著成形模2的形狀的形狀的雙軸定位機構13等起動的控制裝置。
即，立式旋壓加工裝置1中，在控制裝置預先存儲應將對被加工材料3的輥7的 位置維持在適合于加工的位置的信息，通過該信息送到雙軸定位機構13，由此能夠適當 地設定輥7的位置的同時進行加工。
若關于雙軸定位機構13進行簡單地說明，則如下輥7保持在保持框架14，通 過適當地定位該保持框架14來定位輥7的位置。
關于相對上下方向軸芯P靠近或離開的方向即X方向，保持框架14通過X軸電 動機M2，相對于主軸9或柱狀固定框架41可向X方向移動、定位地構成。
關于與上下方向軸芯P平行的Z方向，保持框架14通過Z軸電動機M3，相對 于主軸9或柱狀固定框架41可向Z方向移動、定位地構成。
并且，在本例中作為輥7具備一對輥7a、7b，一對輥7a、7b以夾著主軸9(成形 模2)左右對置的狀態分別保持在左右一對的保持框架14。由此，對應于各個輥7a、7b 的一對雙軸定位機構13也以夾著主軸9 (成形模幻左右對置的狀態配置在下部固定框架 40上。另外，這樣在雙軸定位機構13夾著主軸9左右配置一對的狀態下，該雙軸定位機 構13的下部固定在下部固定框架40，其側部通過保持框架14及連接部件15固定在柱狀 固定框架41，所以成為在基于輥7的被加工材料3的旋壓加工時施加很大的力也能夠充分 確保立式旋壓加工裝置1的剛性的結構。
[芯撐機構]
如圖1、圖4、圖7等所示，芯撐機構6是用于從上方側支承并固定安裝在通過 驅動旋轉機構4與主軸9 一起旋轉的成形模2的被加工材料3的機構。芯撐機構6配設 在主軸9 (成形模幻的上方側的上部固定框架42。
芯撐機構6具備如下構成旋轉支承部20，抵接在被加工材料3而從上方側支 承被加工材料3 ；液壓缸部21 (加壓機構的一例)，至少使旋轉支承部20在上下方向(Z 方向)移動；固定支承部22，可旋轉地支承旋轉支承部20。
旋轉支承部20是配置在芯撐機構6的最下部且抵接在被加工材料3的部件，通 過被加工材料3的旋轉可從動旋轉地構成。
液壓缸部21配置在芯撐機構6的最上部，并構成為通過設在缸內(未圖示)的 活塞軸(未圖示)從缸內伸出或收縮來上下移動。在活塞軸的下端部外周設有連續配置 的軸承23，并構成為旋轉支承部20能夠與被加工材料3 —起從動旋轉。
固定支持部22設在旋轉支承部20與液壓缸21之間，并構成為能夠與被加工材 料3—起從動旋轉地支承旋轉支持部20。并且，在固定支承部22設有用于將后述的移動 機構8的嵌合部件沈設在上面的延伸部24 (參照圖4、圖7)。延伸部M形成為俯視大 致正方形，形成有前后方向(Y方向)及左右方向(X方向)的芯撐機構6的最外圍。
[移動機構]
如圖4、圖6、圖7所示，移動機構8是可使芯撐機構6向立式旋壓加工裝置1 的前后方向(Y方向)移動的機構。該移動機構8具備如下構成一對軌道部件25，配 設在上部固定框架42的下面；嵌合部件沈，分別配設在芯撐機構6的一對延伸部M的 上面并與軌道部件25嵌合；驅動部27，使芯撐機構6沿著嵌合部件沈移動。
軌道部件25是在前后方向(Y方向)較長的長邊部件，是具備從上部固定框架 42的下面向下方向(-Y方向)突出的突出部25a的部件。而且，軌道部件25在主視的 兩側面中，在上下方向的中央部分形成軌道側凹部25b。
嵌合部件沈是在前后方向(Y方向)較長的長邊部件，形成有具備對應于軌道部 件25的突出部25a及軌道側凹部25b的形狀的嵌合面的嵌合凹部^a。在該嵌合凹部嵌合軌道部件25的突出部25a，芯撐機構6通過軌道部件25支承在上部固定框架42。
驅動部27具備一對驅動用液壓缸27a和從芯撐機構6的延伸部M進一步分別向 左右方向(X方向)延伸的一對前端部27c而構成。通過將驅動用液壓缸27a的活塞桿 27b的一端連結在前端部27c，通過驅動用液壓缸27a的伸縮可使芯撐機構6沿著嵌合凹 部^a向前后方向(Y方向)移動。
S卩，如圖4所示，移動機構8構成為使芯撐機構6在可于主軸9 (成形模2)的上 方支承被加工材料3的加工位置C (在圖4 (a)表示的芯撐機構6的位置)與從成形模2的 上方退避的退避位置E(在圖4(b)表示的芯撐機構6的位置)之間(距離N)移動自如。
[加熱機構]
在立式旋壓加工裝置1設有用于加熱主軸9 (成形模2、上的被加工材料3的燃燒 器16 (加熱機構的一例)，可用由燃燒器16形成的火焰適當地(例如300°C左右)加熱被 加工材料3。如圖1及圖3所示，基于該燃燒器16的加熱部位成為與輥7抵接于被加工 材料3的抵接部位不同的周向的位置。另外，在本實施方式中，在上下方向(Z方向)以 排列3個的狀態配置燃燒器16，但是關于其數或配置等可適當地變更。并且，代替作為 加熱機構的燃燒器16，例如也可以使用進行電介質加熱的加熱器等。
以上是本申請所涉及的立式旋壓加工裝置1的簡要結構，但以下關于作為本申 請的特征的形成在芯撐機構6及底座5的開口部30的結構進行說明。
[開口部]
如上述，底座5具備下部固定框架40、柱狀固定框架41及上部固定框架42構 成，但是如圖4所示，在上部固定框架42形成有從芯撐機構6的加工位置C向退避位置 E的移動中容許芯撐機構6的一部分的移動的開口部30。具體而言，在上部固定框架42 形成有在上下方向(Z方向)連通立式旋壓加工裝置1的裝置內部和裝置外部，并以俯視 在前后方向(Y方向)較長的長方形地開口的開口部30。
在此，在各個鄰接于開口部30的左右方向(X方向)的端部的上部固定框架42的 下面，與前后方向(Y方向)平行配設有上述的一對軌道部件25。在該軌道部件25嵌合 有配設在芯撐機構6的延伸部M的上面的嵌合部件沈。而且，在比上部固定框架42 (開 口部30)更靠下方向側(-Z方向側)配置包含芯撐機構6的延伸部M的固定支承部22， 設置在固定支承部22的上部的液壓缸21比上部固定框架42更向上部突出。由此，通過 開口部30的存在，構成為芯撐機構6的液壓缸21不干涉上部固定框架42而可在該開口 部30內移動。另外，構成為立設在上部固定框架42的上部的多個加強肋45也不存在于 開口部30的上部。
開口部30具備以俯視對應于加工位置C在主軸9 (成形模2)的上方開口的第1 開口部30a、和對應于退避位置E在從主軸9 (成形模2)的上方退避的位置開口的第2開 口部30b而形成。另外，在圖4所示的例子中，第1開口部30a和第2開口部30b形成 為開口部30在前后方向(Y方向)大致2等分。
并且，開口部30構成為如下由移動機構8驅動而芯撐機構6在該開口部30內 移動于加工位置C與退避位置E之間，由此在芯撐機構6位于退避位置E的退避姿勢開 口形成第1開口部30a的同時，第2開口部30b被封閉，在芯撐機構6位于加工位置C的 加工姿勢，第2開口部30b被開口的同時，第1開口部30a被封閉。S卩，即使芯撐機構6在開口部30內移動于加工位置C與退避位置E之間，作為開口部30本身第1開口部30a 及第2開口部30b的任一個都開口。另外，實際上，第1開口部30a或第2開口部30b 構成為通過芯撐機構6的以俯視形成為大致正方形的延伸部M而封閉。
第1開口部30a在芯撐機構6處于退避姿勢時開口形成，但形成為通過該第1開 口部30a而成形模2可通過的大小。具體而言，如圖4所示，在第1開口部30a的前后方 向(Y方向)及左右方向(X方向)的距離Si，S2分別形成為大于成形模2的直徑S3。
接著，對使用立式旋壓加工裝置1旋壓加工被加工材料3的運行狀態進行說明。
如圖1及圖4(a)所示，在主軸9的上部通過成形模2載置被加工材料3，在使 芯撐機構6位于加工位置C的狀態下，通過液壓缸部21使旋轉支承部20向下方移動，并 使旋轉支承部20的下面抵接于被加工材料3的上面來支承固定(在圖1中用雙點劃線表 示)。若主軸9及被加工材料3通過驅動旋轉機構4的主軸電動機Ml旋轉，則抵接在被 加工材料3的旋轉支承部20從動旋轉。
以該狀態下，根據需要將被加工材料3通過燃燒器16加熱(例如300°C左右)的 同時，通過使一對輥7a、7b從被加工材料3的外周側抵接在被加工材料3來旋壓加工為仿 形成形模2的形狀的所希望的形狀。由此，通過一對輥7a、7b可從相對成形模2的不同 部位同時進行旋壓加工，其能夠更容易、更正確且更迅速地進行加工。此時，通過燃燒 器16加熱被加工材料3時的熱，可從裝置內通過第2開口部30b向裝置外放熱。由此， 能夠防止由積熱引起的對裝置內的設備的不良影響。
若旋壓加工結束(參照圖6(a))，則使芯撐機構6上升并從加工材料3離開的同 時，移動到從主軸9的上方退避的退避位置E(參照圖4(b)、圖6(b))。
此時，在被加工材料3的上方不存在芯撐機構6，所以可以將使芯撐機構6的旋 轉支承部20上升的距離設定成旋轉支承部20不與載置在成形模2的狀態的被加工材料3 干涉的位置為止的距離。由此，從成形模2脫出塑性加工結束的被加工材料3時，考慮從 成形模2脫出的被加工材料3和芯撐機構6的干涉而無需使芯撐機構6多余地上升。由 此，能夠將芯撐機構6的上下方向上的長度(高度)設得比較短，且能夠將立式旋壓加工 裝置1本身的高度例如抑制到該裝置1的搬送時不需分解的程度(例如，距離地面F4m左 右以下)。另外，在圖6中設定成使芯撐機構6上升的距離(處于加工姿勢的旋轉支承部 20的下面和處于退避姿勢的旋轉支承部20的下面的距離)成為離開被加工材料3的厚度 左右的距離L。通過如此構成，即使芯撐機構6位于退避位置E時，也能夠將在成形模 2安裝被加工材料3或從成形模2拆卸的機構(未圖示)配置在芯撐機構6的下部，盡量 縮短芯撐機構6的上升距離的同時，防止被加工材料3和芯撐機構6的干涉。
并且，若旋壓加工結束，則芯撐機構6移動至退避位置E，所以被加工材料3的 上部的第1開口部30a開口，通過燃燒器16加熱被加工材料3時的熱，可通過第1開口 部30a從裝置內向裝置外放熱。由此，能夠防止由積熱引起的對裝置內的設備的不良影 響。
被旋壓加工的被加工材料3通過未圖示的機構從成形模2拆卸，并通過搬運裝置 (未圖示)搬出至裝置外。接著，通過該搬運裝置搬入加工前的被加工材料3并通過未 圖示的機構安裝在成形模2，芯撐機構6移動至加工位置C而進行被加工材料3的旋壓加 工。這樣依次進行被加工材料3的旋壓加工。
另一方面，進行旋壓加工后的形狀不同的被加工材料3的成形時等，有時想更 換載置在主軸9的成形模2。此時，在本申請所涉及的立式旋壓加工裝置1中，使芯撐機 構6向退避位置E移動，使作為成形模2的上部的第1開口部30a開口。在該狀態下使 安裝在頂棚等的移動式的起重機K移動至第1開口部30a的上方(參照圖6(b))。
該起重機K是公知的起重機，但構成為通過第1開口部30a可使成形模2在上 下方向(Z方向)移動。由此，能夠使載置在主軸9的成形模2向上方上升，并通過第1 開口部30a在裝置外拆卸。同樣，將新的成形模2安裝在主軸9時也使新的成形模2通 過起重機K從裝置外向下方下降，通過第1開口部30a向裝置內移動安裝在主軸9。由 此，能夠以較簡便且低廉的結構的起重機K更換重量比較大的成形模2。
除此之外，在本申請的立式旋壓加工裝置1中，在配置有一對輥7a、7b的部位 (主軸9的左右位置)設有輥7a、7b的雙軸定位機構13，幾乎沒有空隙而成為比較復雜 的結構。然而，如此根據起重機K通過第1開口部30a進行成形模2的更換，由此即使 存在輥7a、7b的雙軸定位機構13等，也能容易進行該成形模2的更換作業，不會對該作 業產生障礙。由此，可更容易且更正確地進行被加工材料3的旋壓加工的同時，可更簡 便地進行成形模2的更換。
[另一實施方式]
接著說明另一實施方式。
(A)對上述實施方式中的芯撐機構6的結構也可以采用追加把持被加工材料3的 把持機構70的結構。基于圖8對此結構進行說明。
把持機構70包括把持被加工材料3的彎曲的形狀的爪部件71、和由用于使該爪 部件71開關的氣缸等構成的伸縮機構72。
爪部件71在配設于在比芯撐機構6的旋轉支承部20更靠上方設置的固定支承部 22的外周面的安裝部件73上安裝為其一端成為支點71a。在從該支點71a隔開適當距離 的作用點71b安裝有伸縮機構72的前端。伸縮機構72將前端與作用點71b連結，將另 一端7 固定在芯撐機構6的適當部位。爪部件71和伸縮機構72在固定支持部22的圓 周配設多組，在圖8所示的例子中配設有4組。
而且，該把持部70構成為可通過收縮伸縮機構72而打開爪部件71并通過從此 狀態伸展伸縮機構72而關閉爪部件71來保持被加工材料3，相反，可通過伸展伸縮機構 72來關閉爪部件71并通過從該狀態收縮伸縮機構72打開爪部件71來釋放被加工材料3。
由此，當旋壓加工時，通過使該把持機構70配合芯撐機構6的上下移動而動 作，可將被加工材料3安裝在成形模2，加工結束之后從成形模2脫出被加工材料3而交 給搬運裝置，且能夠自動化對成形模2的被加工材料3的供給及排出。
(B)在上述實施方式中，在平板上構成上部固定框架42，并構成為在該上部固 定框架42以俯視由梁部分包住周圍四方的狀態形成在前后方向(Y方向)較長的長方形狀 的開口部30，但是該開口部30的形狀不限于這種形狀。
例如，如圖9所示，在上述實施方式中也可以采用上部固定框架42的開口部30 的周圍四方(梁部分)中，改變為在開口部30(第1開口部30a)的底座前側部分(前側 梁部分)具備該開口部30(第1開口部30a)向底座前側(-Y方向側)擴張的擴張開口部 31，并具備由該擴張開口部31擴張開口的開口部30的結構的上部固定框架42a。通過如此構成，在更換成形模2等時，例如使用起重機K通過第1開口部30a取出放入成形模2 時，成形模2及起重機K不干涉形成在底座前側部分的前側梁部分而可以更加容易且簡便 地進行通過起重機K的成形模2的搬運移動、成形模2的取出放入。此時，雖未圖示， 但是在以俯視對應于上部固定框架4 的擴張開口部31的上部的部位沒有形成立設在上 部固定框架4 的上部的多個加強肋，以免阻礙起重機K的移動。另外，即使采用具備 如此通過擴張開口部31擴張開口的開口部30的結構的上部固定框架42a，也在擴張開口 部31的左右方向(X方向)的該上部固定框架4 的下部相對于該擴張開口 31左右對稱 地配置有一對柱狀固定框架41a(參照圖3、圖5)，所以構成為能夠確保足夠的剛性。
(C)在上述實施方式中，芯撐機構6處于加工位置C時構成為通過該芯撐機構6 而第1開口部30a被封閉，并且，第2開口部30b被開口，但若是能夠更適當地旋壓加工 被加工材料3的結構，則不特別限定于該結構。
在芯撐機構6處在于加工位置C時，也可以設置能夠調整處于開口狀態的第2開 口部30b的封閉程度的封閉度調整機構80 (封閉機構的一例)。
例如，如圖10所示，封閉度調整機構80具備一對長方形的門部件81a、81b和 進行門部件81a、81b的開關的驅動機構(未圖示)而構成。門部件81a鄰接在第2開口 部30b的右方向側(+X方向側)而配置在上部固定框架42的上部，并通過驅動機構驅動 而可封閉第2開口部30b的右半部分地構成。同樣地，門部件81b鄰接在第2開口部30b 的左方向側(-X方向側)而配置在上部固定框架42的上部，并通過驅動機構驅動而可封 閉第2開口部30b的左半部分地構成。第2開口部30b的封閉程度構成為可通過調整這 些門部件81a、81b的移動距離適當地調整。另外，在圖10中示出門部件81a、81b全部 封閉第2開口部30b的狀態，如箭頭所示，這些門部件81a、81b可分別在左右方向(X方 向)移動至以雙點劃線表示的位置。
通過這樣構成，當芯撐機構6處在位于加工位置C的加工姿勢時，可通過由封閉 度調整機構80調整第2開口部30b的封閉程度，調整塑性加工被加工材料3時的熱從裝 置內通過第2開口部30b向裝置外放熱的程度。例如，即使使通過燃燒器16的加熱量為 恒定時，通過調整第2開口部30b的封閉度程度也可以使被加工材料3的周邊的溫度適合 于被加工材料3的加工，并且，調整為不損傷裝置內的設備的溫度。另外，也可以設為 全封閉第2開口部30b而防止在被加工材料3的加工中熱向裝置外放出，從而成為進行被 加工材料的塑性加工的結構。
(D)在上述實施方式中設為設置4個柱狀固定框架42的結構，但只要是能夠充 分確保立式旋壓加工裝置1的剛性(強度)的結構，則可以適當變更其配置數、配置位置等。
(E)在上述實施方式中示出了立式旋轉塑性加工裝置為立式旋壓加工裝置1的情 況，但是也可以將本申請結構采用在使被加工材料3繞上下方向軸芯P旋轉的同時，使任 何加工體抵接在該被加工材料3進行塑性加工的裝置。
(F)在上述實施方式中采用了設有用于使被加工材料3繞上下方向軸芯P旋轉的 驅動旋轉機構4，輥7的旋轉通過該被加工材料3的旋轉引起的從動旋轉方式的結構，但 是也可以設為從輥7側旋轉被加工材料3的結構。
工業實用性
如以上說明，能提供防止由加熱機構等的熱引起的不良影響的同時，能夠以比 較簡便且低廉的結構更換成形模的立式旋轉塑性加工裝置。
權利要求
1.一種立式旋轉塑性加工裝置，具備驅動旋轉機構，使載置于成形模上的被加工材料繞上下方向軸芯旋轉； 芯撐機構，設置于底座的上部框架，從所述成形模的上方側支承被所述驅動旋轉機 構旋轉的所述被加工材料；輥，抵接在處于旋轉狀態的所述被加工材料，將所述被加工材料塑性加工成沿所述 成形模形狀的形狀；以及移動機構，使所述芯撐機構在可于所述成形模的上方支承所述被加工材料的加工位 置、與從所述成形模的上方退避了的退避位置之間移動，其特征在于，在所述芯撐機構從所述加工位置向所述退避位置的移動中，容許所述芯撐機構的一 部分的移動的開口部被形成于所述底座的上部框架，所述開口部具備對應于所述加工位 置的第1開口部、和對應于所述退避位置的第2開口部而形成，在所述芯撐機構位于所述退避位置的退避姿勢，所述第1開口部開口形成為所述成 形模能夠通過、并且所述第2開口部被封閉，在所述芯撐機構位于所述加工位置的加工姿勢，所述第2開口部被開口、并且所述 第1開口部被封閉。
2.如權利要求1所述的立式旋轉塑性加工裝置，其特征在于，作為所述輥，具備對置配置的一對輥，在該一對輥之間配置有所述成形模。
3.如權利要求1或2所述的立式旋轉塑性加工裝置，其特征在于，具備加熱機構，所述加熱機構加熱被所述輥塑性加工的所述被加工材料。
4.如權利要求1至3中的任一項所述的立式旋轉塑性加工裝置，其特征在于， 具備封閉機構，所述封閉機構在所述加工姿勢封閉所述第2開口部。
5.如權利要求1至4中的任一項所述的立式旋轉塑性加工裝置，其特征在于，在所述開口部周圍的所述上部框架中所述開口部的底座前側部分，具備所述開口部 向底座前側擴張了的擴張開口部。
全文摘要
提供一種立式旋轉塑性加工裝置(1)，防止由加熱機構等的熱引起的不良影響的同時，能夠以較簡便且低廉的結構更換成形模。具備移動機構(8)，能夠使成形模(2)上的被加工材料(3)旋轉且以芯撐機構(6)支承并以輥(7)塑性加工，使芯撐機構在成形模的上方的加工位置(C)和從上方退避的退避位置(E)移動，在底座(5)的上部框架(42)，開口部(30)具備對應于加工位置的第1開口部和對應于退避位置的第2開口部而形成，以使容許芯撐機構的加工位置與退避位置之間的移動，在芯撐機構位于退避位置的退避姿勢第1開口部開口形成為成形模可通過且第2開口部被封閉，以芯撐機構位于加工位置的加工姿勢第2開口部被開口且第1開口部被封閉。
文檔編號B29C43/08GK102019663SQ20101027458
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月3日 優先權日2009年9月15日
發明者石田博昭 申請人:日本斯頻德制造株式會社