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A CNCロッドベンダー サーボ制御された曲げヘッドがプログラムされた軸の周りを回転しながら、一連のローラーまたはダイを通して素材を供給することにより、真っ直ぐな金属ロッドまたはワイヤーを正確な角度、ループ、および多面形状に成形します。手動ベンダーや油圧ベンダーとの違いを端的に言えば、再現性です。曲げプログラムを保存すると、オペレーターがストップをリセットしたり、オーバーベンド許容値を推測したりすることなく、機械はパーツ 2 とパーツ 20,000 で同じ角度、半径、スプリングバック補正を再現します。
これにより、CNC ユニットと一般的な CNC ユニットが区別されます。 スプリングベンディングマシン 機械式カムと固定工具プロファイルに依存します。カム駆動マシンは単位出力あたりの処理が速く、安価ですが、形状を変更するには物理的なカムを交換し、ツール スタックを再構築する必要があり、多くの場合、半日の作業が必要になります。 CNC ロッド ベンダーは、異なるプログラムをロードすることによって形状を変更します。通常は、ワイヤーの直径と工具の複雑さに応じて 5 ～ 15 分の切り替えが必要です。
ブランドやワイヤ径の容量に関係なく、すべての CNC ロッド ベンダーは、材料の供給、矯正、成形を行うために連携して動作する 5 つのサブシステムを中心に構築されています。
オフセットローラーのバンクは、コイルセットが曲げヘッドに到達する前にワイヤーまたはロッドから取り除きます。調整が不十分な矯正ローラーは、残留曲率がプログラムされた曲げに追加または減算されるため、一貫性のない曲げ角度を引き起こす最も一般的な原因です。
サーボ駆動のフィード ローラーは、正確な長さの増分で材料を前方に押し出します。最新のユニットでは、通常は 0.05 mm 以内の精度で、これによって曲げ間の間隔が決まります。
このヘッドは曲げピンとクランプダイを搭載し、ワイヤ中心線の周りを回転します。多軸機械は、これらのヘッドを 2 つまたは 3 つ積み重ねて、1 回のパスで 3 次元形状を生成します。
サーボ モーターは、曲げ軸上の古いステッピング ドライブや空気圧ドライブを置き換え、より細かい角度制御と、リアルタイムのスプリングバック補正に必要なトルク フィードバックを提供します。
タッチスクリーン インターフェイスには、曲げプログラムが保存され、ワイヤ カウンタが表示され、オペレータはシーケンスの残りの部分に触れることなく、実行中に 1 つの曲げ角度を調整できます。
月に 5 つ未満の異なる形状をすべて同じ平面上で実行するショップでは、依然として専用のカム駆動スプリング ベンディング マシンの方が経済的であると考えることがよくあります。生産ラインで 8 つ以上の形状バリエーションを実行するか、単一平面の外側で曲げる形状が必要な場合、CNC ロッド ベンダーによって節約される切り替え時間は、シフト数に応じて通常 12 ～ 20 か月以内に価格差を回収します。
マシンのスペックシートには多くの数値が記載されています。これら 5 つは実際に、マシンが特定の生産ジョブに適合するかどうかを予測します。
| パラメータ | 代表的な範囲 | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| ワイヤー/ロッド直径容量 | 0.5mm～16mm | ツーリングファミリーを切り替えずに機械が実行できる材料範囲を設定します |
| 曲げ軸数 | 1～5 | 軸が増えると、部品の位置を変更せずに複合 3D 形状が可能になります |
| 送り速度 | 0.5～3メートル/秒 | 単純な形状の場合の時間あたりの出力を直接駆動します |
| 曲げ角度の分解能 | 0.1°刻み | 公差が厳しいばね形状では、精密な解像度が重要です |
| プログラム保存容量 | 50～500のプログラムを保存可能 | 再プログラミングせずに呼び出せるシェイプ ファミリの数を決定します。 |
同じコアの曲げ技術がさまざまな最終製品に使用されており、形状の複雑さとワイヤ ゲージによって、どのマシン クラスが最適であるかが決まります。
シートフレームワイヤー、ドアロックロッド、サスペンションクリップ、トーションバープリフォーム
マットレスボーダーロッド、椅子フレームサポート、ショッピングカートバスケット
冷蔵庫棚ラック、オーブンラックフレーム、ディッシュラックワイヤーフォーム
厳しい角度公差を必要とする外科用器具のワイヤー ガイドおよび整形外科用ロッドのプリフォーム
鉄筋あばら、メッシュ補強クリップ、構造用タイロッド
ディスプレイフック、ガーメントラック、POSワイヤースタンド
これら 3 つのマシン タイプはすべてワイヤの形状を変更するため、よく混同されますが、それぞれが異なるコア モーションを中心に構築されています。
| マシンタイプ | 一次運動 | 最適な用途 |
|---|---|---|
| CNCロッドベンダー | 固定ピン周りの回転曲げ、多軸 | 角のある形状、ブラケット、フレーム、複数平面のジオメトリ |
| 一般的なワイヤーフォーミングマシン | 曲げ、カット、スライド動作の組み合わせ | クリップや切り欠きバネなどの複雑な小径形状 |
| 専用スプリングコイラー | マンドレルへの連続ヘリカル巻き | 圧縮バネ、引張バネ、ねじりバネ |
機械の選択は、最終的には 5 つの決定点を実際の部品の組み合わせにこの順序で照合することになります。
ステップ 2 をスキップしたショップは、多くの場合、単軸機械を購入することになり、その後顧客が要求する形状を製造できなくなり、1 年以内に 2 回目の設備購入を余儀なくされます。
現在のほとんどの CNC ロッド ベンダー コントローラは、手動の G コード入力ではなく、グラフィカルなドラッグ アンド ノード プログラミングを使用しており、オペレータがタッチスクリーン上でターゲット形状を描画し、ソフトウェアが曲げシーケンス、送り長さ、および回転を自動的に計算できるようにします。
2 つのソフトウェア機能により、基本コントローラと製品グレードのコントローラが区別されます。 1 つ目は自動スプリングバック補正で、オペレーターの入力なしに、コントローラーが工具が後退した後に実際の曲げ角度を測定し、次のサイクルのオーバーベンド値を調整します。 2 つ目はシミュレーションです。最初の物理部品が切断される前に、ソフトウェアが完成形状を 3D でレンダリングし、ツーリングに損傷を与える可能性がある曲げヘッドと部品形状の間の衝突をキャッチします。
矯正ローラーを拭き、ワイヤーの残留物が蓄積していないか確認します。これにより摩擦が変化し、シフト中に曲げ角度が変化します。
曲げピンとクランプダイに摩耗平坦がないか検査します。摩耗したピンの半径は、研磨コーティングされたワイヤを使用する機械での曲げ角度の変動の主な原因です。
サーボ駆動ベルトの張力と回転曲げ軸のバックラッシュを確認してください。蓄積されたバックラッシュは、方向反転時にのみ不一致な角度として現れるためです。
既知のサンプル長に対して送り長さエンコーダを再校正し、ローラーの摩耗によって生じたドリフトを修正します。
| 欠陥 | 考えられる原因 | 修正 |
|---|---|---|
| 走行中にベンド角度がドリフトする | 曲げピンの摩耗またはサーボモーターの発熱 | フラットスポットの最初の兆候が現れたらピンを交換します。モーター冷却ファンの動作を確認する |
| ワイヤー表面の傷や平らな斑点 | 矯正ローラーの位置ずれまたは過剰なクランプ圧力 | ローラースタックを再調整します。スリップを防ぐためにクランプ力を必要最小限に抑えます |
| 送り長さのばらつき | 被覆ワイヤや油が付着したワイヤ上のフィードローラの滑り | ローラーグリップの質感またはクランプ圧力を増加します。ローラーから残った油をきれいに取り除く |
| 平面から外れた形状のねじれ | 高張力ワイヤの非補償ねじりスプリングバック | メインベンドの前にプログラムに小さな逆回転ステップを追加します。 |
6 つ以上の形状バリエーションを実行しているショップで、カム駆動から CNC 曲げに切り替えた後の切り替え労働時間の一般的な削減
頻繁な形状変更を伴う 2 交代勤務の中型 CNC ロッド ベンダーの投資回収期間は数か月
手動のオーバーベンド推定を自動スプリングバック補正に置き換えると、一般的なスクラップ率が削減されます。
購入価格以外にも、予算を立てる価値のある継続的なコスト要因は、工具の摩耗部品 (曲げピン、クランプ ダイス)、年に一度のサーボ メンテナンス、および手動曲げ装置に既に慣れている技術者の場合、通常 1 ～ 2 週間かかるオペレータのトレーニング時間です。
ラボのコンセプトが残っているのではなく、新しい世代のマシン全体で 3 つの開発が行われています。
閉ループ角度検出 事前に計算されたスプリングバック テーブルのみに依存するのではなく、インライン エンコーダを使用して実際の曲げをリアルタイムで測定し、新しい材料の最初の製品のスクラップをカットします。
リモート診断 機械製造業者は、技術者を派遣する前にネットワーク接続を介してコントローラのログを確認して障害を診断できるため、複雑なサーボ障害によるダウンタイムが短縮されます。
モジュラーツーリングカートリッジ 曲げピン、クランプダイ、切断ブレードを単一のプリセットユニットとして交換することで、多軸加工機の段取り替え時間が 15 分から 3 ～ 5 分に短縮されます。
ほとんどの生産機械はそのクラス内の範囲をカバーしており、通常、軽量ユニットでは 0.5 mm ～ 6 mm、鉄筋または構造用途向けに構築された頑丈なロッド ベンダーでは最大 16 mm です。 1 台のマシンですべての範囲を適切にカバーすることはめったにないため、スペック シート上の最も広い数値を確認するよりも、マシン クラスを実際の材料範囲に一致させることが重要です。
保存したプログラムをメモリからロードするには、通常 1 分もかかりません。より長いステップは、新しい形状で別の曲げピンまたはクランプ ダイが必要な場合の物理的な工具の交換であり、工具の設計に応じて、通常は 5 ～ 15 分が追加されます。
正確には違います。スプリング曲げ機は、カム駆動、油圧、CNC 制御の装置を含む広義の用語です。 CNC ロッド ベンダーは、その広いグループ内の 1 つのカテゴリであり、機械式カムではなくサーボ駆動のプログラムベースの制御によって区別されます。
スプリングバックとは、曲げ力が取り除かれた後の材料の弾性回復であり、最終的な角度が成形中に設定された角度からわずかに開きます。張力の高い材料はより大きく跳ね返ります。 CNC コントローラーは、計算された量を過剰に曲げることによって補正し、その後のサイクルでその値を自動的に測定および調整します。
クランプダイと矯正ローラーは通常、わずかな調整で一定範囲の直径を受け入れるため、限られた範囲内ではそうです。たとえば 2 mm から 8 mm など、大幅に異なる直径に移行するには、通常、その厚い材料に適合する別の工具セットが必要です。
シンプルな単一平面ブラケットには、曲げ軸が 1 つだけ必要です。 3 次元のワイヤー フレームなど、複数の平面に曲げがある形状では、曲げ間で部品を手動で再位置決めすることを避けるために 2 つまたは 3 つの軸が必要ですが、これにより、CNC 曲げが解決しようとする精度の問題が再び発生します。
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