JP2005288548A - 板状体折曲装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業時間を伴うことなしに厚い板状体、特に金属板を簡易に折曲げる。
【解決手段】 頂面を備えた固定台と、頂面が固定台の頂面と同一平面になるように固定台に隣接して設置された昇降台と、該昇降台の頂面に含まれる保持手段とを具備し、折曲げられるべき板状体が固定台の頂面と昇降台の頂面とにまたがって配置されており、板状体の下面の少なくとも一部が保持手段によって保持された状態で昇降台を下降させることにより、板状体を固定台の頂面の縁部に押し当てて折曲げるようにした板状体折曲装置が提供される。保持手段は例えば電磁石であり、また、板状体を容易に折曲げるために、板状体にはスロットもしくはＶ型またはＵ型溝が形成されるのが好ましい。
【選択図】 図４

Description

本発明は、板状体を折曲げるのに使用される板状体折曲装置に関する。特に、本発明は、船舶のハッチカバーを形成するのに使用される比較的厚い金属板を折曲げるのに使用される板状体折曲装置に関する。

中型および大型船舶内には鋼板製貨物槽が甲板の下方に形成されている。このような貨物槽に物資または作業者が出入りするために、甲板にはハッチと呼ばれる開口が形成されている。このような開口には、該開口を開閉するための上甲板倉口蓋つまりハッチカバーが設けられている。船体における一部の甲板の強度を保持するために、ハッチカバーは厚板鋼板からなる箱形形状である。また、大型船舶のハッチカバーはその寸法が比較的大きいので、複数の単体ブロックを組合わせることにより形成されている。これら単体ブロックは所定の強度の維持および取扱い容易性のためにハッチカバーと同様な箱形をなしている。

ところで、自動車部品、厨房機器または家庭電気製品の部品なども箱形である場合が多く、これら箱形部品は板状体をプレス機械またはベンディングマシンなどで折曲げることにより形成されている。例えば、特許文献１においては、所望の形状に切削された板状体をパンチとダイによりプレス曲げして折曲げ、次いで、折曲部の縁部に備えられた突起を対応する孔に嵌合して箱体を形成することが開示されている。
特開平４−３０９４２４号公報

しかしながら、一般にハッチカバーの寸法は自動車部品などの寸法よりもかなり大きく、大型船舶におけるハッチカバーの単体ブロックの寸法は長さ２０ｍ×幅５ｍ×高さ１ｍ程度で、その重さは約２０トンに達する。そして、ハッチカバーを形成する鋼板の厚さもその寸法に応じて大きくなる。それゆえ、既存のプレス機械またはベンディングマシンを用いる際には、大型のプレス機械等を使用する場合であっても、ハッチカバー用鋼板を折曲げることはできない。

このため、従来技術のハッチカバーの製造状態を示す図１０に示されるように、従来技術においては天板１００（トッププレート）に二つの側板１１０、１２０と二つの端板１３０、１４０とを取付け、これらを溶接することにより単体ブロック１５０を形成していた。

ところが、このような作業は作業者が直接的に行う必要があるので煩雑かつ重労働である上に作業時間の遅延の原因にもなる。また、大型船舶の単体ブロックを製造するのに使用される側板１１０、１２０および端板１３０、１４０は長さに対して幅（図１０では高さに相当する）が小さいので、側板１１０、１２０および端板１３０、１４０の剛性はかなり小さい。このため、側板１１０、１２０および端板１３０、１４０を天板１００に組み付ける場合には、側板１１０、１２０および端板１３０、１４０と天板１００との間に隙間が生じないように組立精度を上げつつ行う必要があった。その結果、側板１１０、１２０および端板１３０、１４０と天板１００とを仮溶接した後の本溶接作業において、溶接歪の発生を避けることはできず、溶接歪の修正のために多大な労力および時間が必要とされていた。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、比較的厚い板状体、特に金属板であっても作業時間を伴うことなしに簡易に折曲げることのできる板状体折曲装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために１番目に記載の発明によれば、頂面を備えた固定台と、頂面が前記固定台の頂面と同一平面になるように前記固定台に隣接して設置された昇降台と、該昇降台の頂面に含まれる保持手段とを具備し、折曲げられるべき板状体が前記固定台の頂面と前記昇降台の頂面とにまたがって配置されており、前記板状体の下面の少なくとも一部が前記保持手段によって保持された状態で前記昇降台を下降させることにより、前記板状体を前記固定台の前記頂面の縁部に押し当てて折曲げるようにした板状体折曲装置が提供される。

すなわち１番目の発明においては、単に昇降台を下降させることによって板状体を固定台の縁部に押当てて簡易に折曲げることが可能となる。特に、板状体が鋼板である場合には、従来技術のような作業者による鋼板の取付作業を排除できるので、作業時間を大幅に低下させると共に作業を自動化および折曲精度の均等化を図ることができる。また、１番目の発明においては、プレス機械を使用するときに生じる打痕などが板状体の表面に発生することもない。

２番目の発明によれば、１番目の発明において、前記固定台は、前記昇降台の前記頂面の外周全体に対応するように設置されている。
すなわち２番目の発明においては、昇降台を下降させることによって、昇降台の外周に対応する板状体の部分が折曲げられ、その結果、板状体を容易に箱形にすることができる。特に、板状体が鋼板である場合には、折曲げ後の溶接箇所を少なくなるので、溶接歪みの発生も少なくなり、溶接歪の修正に伴う労力および時間も不要となる。

３番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記保持手段が電磁石である。
すなわち３番目の発明においては、板状体が金属板、特に鋼板である場合であっても、電磁石により容易かつ高精度で保持することが可能となる。また、折曲げ作業後においても板状体を昇降台から迅速に取外すことができる。

４番目の発明によれば、１番目または２番目の発明において、前記保持手段が真空吸着部材である。
すなわち４番目の発明においては、板状体が金属板でない場合であっても、真空吸着部材によりこれを容易に保持することが可能となる。

５番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記板状体には、スリットが前記板状体の折曲げられるべき部分に沿って断続的に形成されている。
すなわち５番目の発明においては、スリットを形成することによって板状体を容易に折曲げることができる。

６番目の発明によれば、１番目から４番目のいずれかの発明において、前記板状体には、断面Ｖ字形状溝または断面Ｕ字形状溝が前記板状体の折曲げられるべき部分に沿って断続的に形成されている。
すなわち６番目の発明においては、折曲げられるべき部分において強度が極端に低下する部分を生じさせることなしに、板状体を容易に折曲げることができる。

７番目の発明によれば、１番目から６番目のいずれかの発明において、前記昇降台に対面する前記固定台の頂面の縁部には、該縁部に対して平行な軸線回りに自由回転可能なローラが設けられている。
すなわち７番目の発明においては、昇降台の下降時に、板状体を円滑に折曲げられると共に板状体の下面が損傷するのを防止できる。自由回転可能なローラの代わりに、ゴムなどの弾性部材を固定台の頂面の縁部に配置するようにしてもよい。

８番目の発明によれば、１番目から７番目のいずれかの発明において、前記昇降台を下降させた後で、前記昇降台に対面する前記固定台の頂面の縁部の少なくとも一部分を初期位置の前記昇降台に向かって水平方向に突出できるようにした。
すなわち８番目の発明においては、固定台の縁部の一部分を突出させることにより板状体を所望の角度、例えば９０度まで確実に折曲げることができる。昇降台に対面する固定台の頂面の縁部の少なくとも一部分は、自由回転可能なローラであってもよい。

９番目の発明によれば、１番目から８番目のいずれかの発明において、さらに、前記板状体の上面に押し当たって前記板状体前を前記昇降台に押付ける押付部材を具備する。
すなわち９番目の発明においては、板状体をさらに堅固に固定でき、板状体の折曲時に板状体が保持手段から離脱するのを防止できる。

１０番目の発明によれば、１番目から９番目のいずれかの発明において、前記昇降台は複数の昇降台部分から構成されており、前記固定台は複数の固定台部分から構成されており、前記昇降台部分とこれに対応する固定台部分とが互いに隣接した状態で、前記固定台部分が互いに離間するようにおよび前記昇降台部分が互いに離間するようにこれら固定台部分および昇降台部分を水平方向に移動させ、それにより、異なる形状の板状体を配置できるようにした。
すなわち１０番目の発明においては、板状体の寸法が異なる場合であっても、固定台部分および昇降台部分を水平方向に移動させることによって、異なる寸法の板状体を折曲げられるように板状体折曲装置を調節することができる。

各発明によれば、作業時間を伴うことなしに厚い板状体を簡易に折曲げることができるという共通の効果を奏しうる。
さらに、２番目の発明によれば、板状体を容易に箱形にすることができるという効果を奏しうる。
さらに、３番目の発明によれば、板状体が金属板、特に鋼板である場合であっても、電磁石により容易かつ高精度で保持することができるという効果を奏しうる。
さらに、４番目の発明によれば、板状体が金属板でない場合であっても、真空吸着部材によりこれを容易に保持することができるという効果を奏しうる。
さらに、５番目の発明によれば、板状体を容易に折曲げることができるという効果を奏しうる。
さらに、６番目の発明によれば、折曲げられるべき部分において強度が極端に低下する部分を生じさせることなしに、板状体を容易に折曲げることができるという効果を奏しうる。
さらに、７番目の発明によれば、板状体を円滑に折曲げられると共に板状体の下面が損傷するのを防止ことができるという効果を奏しうる。
さらに、８番目の発明によれば、板状体を所望の角度まで確実に折曲げることができるという効果を奏しうる。
さらに、９番目の発明によれば、板状体をさらに堅固に固定することができるという効果を奏しうる。
さらに、１０番目の発明によれば、板状体の寸法が異なる場合であっても、板状体折曲装置を適用することができるという効果を奏しうる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の図面において同様の部材には同一の参照符号が付けられている。理解を容易にするために、これら図面は縮尺および形状を適宜変更している。
図１（ａ）は本発明の第一の実施形態に基づく板状体折曲装置の頂面図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）に示される板状体折曲装置のそれぞれ側面図および端面図である。なお、以下、板状体折曲装置１０の横断方向（図１（ａ）における紙面の上下方向）をＹ方向とし、板状体折曲装置１０の長手方向（図１（ａ）における紙面の左右方向）をＸ方向と呼ぶ。

これら図面に示されるように板状体折曲装置１０はＹ方向ベース１１と、Ｙ方向ベース１１上に配置された二つのＸ方向ベース２１とを含んでいる。床面に固定されたＹ方向ベース１１にはＹ方向に延びる複数のＹ方向レール１２が形成されている。Ｙ方向ベース１１の縁部に位置するこれらＹ方向レール１２の端部にはストッパ１３がそれぞれ設けられている。なお、Ｙ方向ベース１１が建物の床面自体であってもよい。一方のＸ方向ベース２１の下面に設けられた複数のキャスタ１４がＹ方向ベース１１のＹ方向レール１２に係合しており、それにより、一方のＸ方向ベース２１はＹ方向ベース１１上に摺動可能に配置されるようになる。

また、図１（ｃ）に示されるようにＹ方向レール１２は板状体折曲装置１０の横断方向中心面Ｃ２の右方においてのみ、つまり一方のＸ方向ベース２１の領域においてのみ形成されている。しかしながら、Ｙ方向レール１２がＹ方向ベース１１全体にわたって形成されていてもよい。なお、図１（ｃ）から分かるように、Ｙ方向レール１２が形成されていない領域においては、他方のＸ方向ベース２１は、キャスタ１４の高さに対応する複数のスペーサ１４’によってＹ方向ベース１１上に固定されている。

図１（ｃ）に示されるように、Ｘ方向ベース２１のＹ方向縁部においては、鉛直部材２５がＹ方向ベース１１から離間するようにＸ方向ベース２１に対して垂直に延びている。さらに、鉛直部材２５の頂部には、天板２６がブラケット２７を介して設けられている。この天板２６は鉛直部材２５の頂部と同一平面になるように配置されており、それにより、鉛直部材２５の頂部と天板２６とが頂面２８を形成するようになる。なお、天板２６が鉛直部材２５の縁部を被覆することにより、天板２６のみによって頂面２８を形成してもよい。

また、図１（ａ）および図１（ｂ）から分かるように、二つのＸ方向ベース２１の各上面にはＸ方向に延びる複数のレール２２が形成されている。Ｙ方向レール１２の場合と同様に、Ｘ方向ベース２１の縁部に位置するＸ方向レール２２の端部にはストッパ２３がそれぞれ設けられている。

図１（ａ）および図１（ｃ）から分かるように、板状体折曲装置１０は互いに対面するように配置された二つのＹ方向架台２０を含んでいる。Ｙ方向架台２０はＸ方向ベース２１、鉛直部材２５および天板２６等から構成されており、板状体折曲装置１０の初期位置においては二つのＸ方向ベース２１は互いに隣接している。一方のＹ方向架台２０はＸ方向ベース２１のキャスタ１４によってＹ方向ベース１１上をＹ方向に摺動しうる。前述したように他方のＹ方向架台２０はスペーサ１４’によってＹ方向ベース１１に対して固定された状態にある。これら二つのＹ方向架台２０の各Ｘ方向ベース２１には、Ｘ方向に摺動可能な二つのＸ方向架台３０がそれぞれ搭載されている。

図２（ａ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿ってみた長手方向断面図であり、図面を単純にするために板状体折曲装置１０の長手方向中心面Ｃ１から右半分のみが示されているが、残りの半分も同様な構成であるものとする。Ｘ方向架台３０のベースプレート３１の下面に設けられた複数のキャスタ２４がＸ方向ベース２１のＸ方向レール２２に係合しており、それにより、Ｘ方向架台３０はＸ方向ベース２１上に摺動可能に配置されるようになる。

また、図２（ａ）に示されるように、ベースプレート３１のＸ方向縁部においては、鉛直部材３５がＸ方向ベース２１から離間するようにベースプレート３１に対して垂直に延びている。さらに、鉛直部材３５の頂部には、天板３６がブラケット３７を介して設けられている。この天板３６は鉛直部材３５の頂部と同一平面になるように配置されており、それにより、鉛直部材３５の頂部と天板３６とが頂面３８を形成するようになる。なお、天板３６が鉛直部材３５の縁部を被覆することにより、天板３６のみによってＸ方向架台３０の頂面３８を形成してもよい。

なお、図面には示さないものの、Ｙ方向架台２０の頂面２８とＸ方向架台３０の頂面３８とは互いに同一平面になっている。また、鉛直部材２５および鉛直部材３５は長さ調整することのできない部材であるので、板状体折曲装置１０の動作時に頂面２８、３８の鉛直方向位置は変化しない。言い換えれば、Ｙ方向架台２０およびＸ方向架台３０の高さは不変である。

再び図１（ａ）を参照すると、Ｘ方向に配置された二つのＸ方向架台３０の間には、単一の主要昇降台４０と該主要昇降台４０のＸ方向両側に隣接する二つの補助昇降台５０とがそれぞれ配置されている。これら主要昇降台４０および補助昇降台５０のそれぞれの天板４８、５８は互いに同一平面になるようになっている。

図２（ａ）に示されるように、主要昇降台４０の天板４８の下面は、シザーズタイプアクチュエータ４７によってＸ方向ベース２１に連結されている。つまり、主要昇降台４０はＸ方向ベース２１上に搭載されていて、Ｙ方向架台２０と一緒にＹ方向に移動可能である。図３（ａ）は図１（ａ）に示される長手方向中心面Ｃ１に沿ってみた断面図である。Ｙ方向レール１２を摺動するＹ方向架台２０に対応する主要昇降台４０の天板４８の下面には、Ｙ方向に延びる案内レール４１が設けられている。同様に、このＹ方向架台２０のＸ方向ベース２１上にはＹ方向に延びる案内レール４２が設けられている。これら案内レール４１、４２の長さは天板４８のＹ方向長さに概ね等しい。

シザーズタイプアクチュエータ４７の隣接する二つの端部はこれら案内レール４１、４２にそれぞれ摺動可能に係合している。図３（ａ）においては、シザーズタイプアクチュエータ４７のこれら端部は案内レール４１、４２において横断方向中心面Ｃ２から最遠方の場所に位置している。また、図３（ａ）に示されるように、シザーズタイプアクチュエータ４７の残りの二つの端部は、スペーサ１４’に対応する天板４８の下面およびＸ方向ベース２１の上面に回動可能に係合している。

一方、図２（ａ）を再び参照して分かるように、補助昇降台５０の天板５８の下面には、Ｘ方向架台３０のベースプレート３１上に配置されたアクチュエータ５７が連結されている。つまり、補助昇降台５０はＸ方向架台３０上に搭載されていて、Ｘ方向架台３０と一緒にＸ方向に移動可能である。また、図２（ａ）に示されるように、Ｘ方向ベース２１においては主要昇降台４０と補助昇降台５０とが油圧シリンダ３４によって連結されている。同様に、天板４８および天板５８の下面付近においては、伸縮可能な延長部材４４によって主要昇降台４０と補助昇降台５０とが連結されている。アクチュエータ５７および前述したシザーズタイプアクチュエータ４７は図示しない制御装置に連結されている。従って、制御装置からの指示によりアクチュエータ４７、５７が駆動されると、天板４８、５８は同一平面において一体的に昇降される。

図２（ａ）に示されるように、Ｘ方向ベース２１に配置されるストッパ７１が主要昇降台４０の天板４８の下面に向かって延びている。同様に、ベースプレート３１に配置されるストッパ７２が補助昇降台５０の天板５８の下面に向かって延びている。図２（ａ）から分かるように、これらストッパ７１、７２の先端は互いに等しい高さに在り、天板４８および天板５８が一体的に下降するときには、これら天板４８および５８はストッパ７１、７２によって同じ高さで停止する。なお、図２（ａ）に示される初期位置においては、Ｘ方向架台３０の頂面３８、天板４８、５８（およびＹ方向架台２０の頂面２８）は互いに同一平面である。

図４（ａ）はＸ方向架台３０および補助昇降台５０の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。また、図４（ｂ）は図４（ａ）の拡大頂面図であり、理解を容易にするために図４（ｂ）においては詳細に後述する板状体１０１を省略している。図４（ａ）および図４（ｂ）から分かるように、補助昇降台５０の天板５８には、周辺部５９を残して単一の凹部５５が形成されている。凹部５５内においては、Ｘ方向およびＹ方向に交差するよう延びる格子状の支持部材５６が配置されている。支持部材５６の高さは凹部５５の深さにほぼ等しい。その結果、板状体１０１を天板５８上に設置するときに板状体１０１は下方にたわむことはなく、同時に天板５８の軽量化および天板５８の昇降に要するエネルギの低減化を図ることができる。なお、主要昇降台４０の天板４８も同様な凹部内に格子状の支持部材が配置された構成であってもよい。

図４（ａ）に示されるように案内部材７３が天板５８の下面から下方に延びている。一方、Ｘ方向架台３０のベースプレート３１からガイド棒７４が上方に延びていて、案内部材７３に形成された孔内に挿入されている。これら案内部材７３およびガイド棒７４は、天板５８がガタ付くことなしに鉛直方向に正確に昇降するのを補助する役目を果たす。図面には示さないものの、主要昇降台４０においても天板４８を鉛直方向に正確に昇降させる同様な案内部材およびガイド棒が備えられているものとする。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、Ｘ方向架台３０の頂面３８の上側内方縁部３９には、複数のローラ６１が設けられている。これらローラ６１は上側内方縁部３９に沿った軸線回りで自由回転可能である。また、ローラ６１の周面は頂面３８とほぼ同一平面にあると共に上側内方縁部３９よりもわずかながら内方に突出している。

一方、天板５８の周辺部５９上面には、複数の電磁石６２が或る間隔で埋込まれている。図示されるように、電磁石６２の頂面は周辺部５９の頂面と同一平面になっている。これら電磁石６２は図示しない制御装置に接続されているものとする。

図面には示さないものの、これらローラ６１はＹ方向架台２０の対応する場所に同様に配置されており、電磁石６２も主要昇降台４０および補助昇降台５０の対応する場所に同様に配置されているものとする。

図示されるように、頂面３８の上側内方縁部３９は天板５８の周辺部５９から所定の隙間ｄ１を空けて配置されている。この隙間ｄ１は板状体１０１の厚さよりもわずかながら大きい。Ｙ方向架台２０と主要昇降台４０との間およびＹ方向架台２０と補助昇降台５０の間にも同様な隙間ｄ１が設けられているものとする。

ところで、図５（ａ）は本発明の板状体折曲装置１０によって折曲げられる板状体１０１を示す頂面図である。本発明の第一の実施形態においては、板状体１０１は所定厚さの矩形鋼材を印字専用機でマーキングした後で、レーザ切断機、ＮＣガス切断機、またはバンドソーなどにより図示されるように切断することにより形成されている。図示されるように、この板状体１０１の形状は、形成されるべき箱体の展開図に対応している。また、板状体１０１の折曲げられるべき折曲線ｘ、ｙの内側の領域は、図１（ａ）に示される二つの主要昇降台４０およびこれらの両側部に隣接する補助昇降台５０全体の領域（図１（ａ）においてＸ方向距離がａでかつＹ方向距離がｂ）に対応しているものとする。つまり、板状体１０１の折曲線ｘ、ｙの長さは図１（ａ）に示される距離ａ、ｂにそれぞれ対応している。

その後、板状体１０１には複数の細長状スロット６５が折曲げられるべき折曲線ｘ、ｙに沿って等間隔で形成される。これらスロット６５を形成することにより、折曲線ｘ、ｙにおける板状体１０１の強度および曲げモーメントが低下し、それにより、後述する板状体１０１の折曲作用を容易に行うことができる。なお、細長状スロット６５の代わりに、断面Ｖ字形状溝６６（図５（ｂ））または断面Ｕ字形状溝６７（図５（ｃ））を形成するようにしてもよい。これら断面Ｖ字形状溝６６および断面Ｕ字形状溝６７の外寸はスロット６５に等しいものとする。これら断面Ｖ字形状溝６６、断面Ｕ字形状溝６７を形成する場合には、折曲げ線における板状体１０１の強度が極端に低下することなしに、板状体１０１の折曲作用を容易に行うことができる。

以下、図４（ａ）を参照しつつ、本発明の板状体折曲装置１０に基づく板状体１０１の折曲作用について説明する。前述したように、板状体折曲装置１０の初期状態においては、Ｙ方向架台２０の頂面２８、Ｘ方向架台３０の頂面３８、主要昇降台４０の天板４８および補助昇降台５０の天板５８は互いに同一平面になっている。次いで、図４（ａ）に示されるように、周知の搬送装置（図示しない）によって、板状体１０１を板状体折曲装置１０に設置する。

このとき、板状体１０１の折曲線ｘ、ｙはＹ方向架台２０の上側内方縁部２９およびＸ方向架台３０の上側内方縁部３９に対応して配置されるものとする。すなわち、板状体１０１はＸ方向架台３０の頂面３８と補助昇降台５０の天板５８とにまたがって配置される。また、図面には示さないものの、板状体１０１が板状体折曲装置１０上に設置されるときには、板状体１０１はＹ方向架台２０の頂面２８と主要昇降台４０の天板４８にも同様にまたがって配置されるものとする。なお、折曲線ｘ、ｙ上に断面Ｖ字形状溝６６または断面Ｕ字形状溝６７が形成されている場合にはこれら溝６６、６７の開口は板状体折曲装置１０に対面するものとする。言い換えれば、これら溝６６、６７は板状体折曲装置１０に設置された板状体１０１の下面に形成されている。

次いで、図示しない制御装置によって、天板５８の電磁石６２と主要昇降台４０の天板４８に埋込まれた電磁石（図４（ａ）には示さない）とを通電する。これにより、鋼材である板状体１０１が電磁石６２に吸引され、それにより、板状体１０１が天板５８および天板４８に固定されるようになる。次いで、図示しない制御装置によって、補助昇降台５０のアクチュエータ５７および主要昇降台４０のシザーズタイプアクチュエータ４７（図３（ａ）等を参照されたい）を駆動する。その結果、主要昇降台４０の天板４８と補助昇降台５０の天板５８とが矢印方向に下降し、それにより、折曲線ｘ（または折曲線ｙ）よりも外側に位置する板状体１０１の下面が頂面３８の上側内方縁部３９およびローラ６１に押し当たるようになる。天板４８、５８が矢印方向にさらに下降すると、折曲線よりも外側に位置する板状体１０１の下面が上側内方縁部３９およびローラ６１に連続的に押し当たり、それにより、折曲線よりも外側に位置する板状体１０１の部分が上方に向かって折曲げられるようになる（図４（ａ）の仮想線を参照されたい）。つまり、板状体１０１における天板１００（図１０を参照されたい）に相当する部分が天板４８、５８の下降によって下方に落とし込まれた状態となり、この落とし込み動作に伴って、側板１１０、１２０および端板１３０、１４０に相当する部分が折曲げられ、箱状体が形成されるようになる。

図２（ｂ）は主要昇降台４０および補助昇降台５０が下降した状態を示す図２（ａ）と同様の図である。簡略化のために図２（ｂ）には板状体１０１は示していない。図２（ｂ）に示されるように主要昇降台４０および補助昇降台５０の天板４８、５８は対応するストッパ７１、７２の先端に当接して下降停止する。再び図４（ａ）を参照して分かるように、このときには、折曲線ｘ、ｙよりも外側に位置する板状体１０１の外側部分は約９０°に近い角度まで上方に向かって折曲げられた状態になる。言い換えれば、ストッパ７１、７２の先端は、板状体１０１をこのような角度まで折曲げるのに適した位置に配置されている。

また、上側内方縁部３９と周辺部５９との間には板状体１０１の厚さよりもわずかながら大きい隙間ｄ１が設けられているので、板状体１０１の折曲げ時には、板状体１０１の折曲部分が或る程度の余裕代を持ってこの隙間ｄ１の領域に進入するようになる。従って、板状体１０１の折曲部分が隙間ｄ１の領域においてたわんだとしても、隙間ｄ１の領域においてこのたわみを吸収することができる。

天板４８、５８がストッパ７１、７２まで下降して板状体１０１が適切に折曲げられると、これら天板４８、５８を再び初期位置まで上昇させた後で、電磁石６２を消勢し、箱状に折曲げられた板状体１０１を板状体折曲装置１０から取外す。

このように本発明においては、単に天板４８、５８を下降させることによって板状体１０１を簡易に折曲げることができるので、従来技術のような作業者による鋼板の取付作業を排除でき、その結果、作業時間を大幅に低下させられると共に、折曲作用の自動化を図ることもできる。すなわち、本発明においてはレーザ切断機等を用いて鋼材から板状体１０１を形成する工程と、本発明の板状体折曲装置１０による板状体１０１の折曲工程とをラインで自動的に行うことが可能となる。

また、図１（ａ）を参照して分かるように、本発明においては板状体１０１の折曲作用は板状体１０１の四つの折曲線ｘ、ｙに対して同時に行うことができるので、四つの折曲部分における折曲精度を均等化すると共に折曲精度を保持することも可能である。さらに、本発明においては、従来技術のようなプレス機械を使用する必要が無いので、プレス機械を使用するときに生じる打痕などが板状体の表面に発生することもない。

ところで、板状体折曲装置１０から取外された後、箱状の板状体１０１の隣接する外側部分の縁部は互いに溶接され、図１０（ｃ）に示されるような箱状体が形成される。この場合には、従来技術の場合と比較して溶接箇所は極めて少なくて済み、溶接時に溶接歪が発生する可能性も大幅に低減する。つまり、板状体折曲装置１０によって板状体１０１を折曲げたために、本発明においては、従来技術のように溶接歪の修正に多大な労力を必要とすることはなく、板状体１０１から箱状体を形成する際における費用の低減と品質の向上とを図ることが可能となる。

また、図４（ａ）を参照して分かるように、上側内方縁部３９には自由回転可能なローラ６１が設けられているので、天板４８、５８を下降させているときには、板状体１０１が上側内方縁部３９に引っ掛かるのを防止して天板４８、５８を円滑に下降させらる。また、ローラ６１は板状体１０１の下面に傷が付くのを防止する役目も果たしうる。このため、ローラ６１の代わりに、ゴムなどの弾性部材を配置してもよく、または、ローラ６１の表面をゴムなどでコーティングしてもよい。

ところで、折曲げ作用を約９０°まで完全に行うためには、天板４８、５８の下降後にＸ方向架台３０およびＹ方向架台２０をそれぞれ補助昇降台５０および主要昇降台４０に向かってわずかながら移動させるのが好ましい。同様な目的のために、ローラ６１自体または上側内方縁部３９の少なくとも一部分が補助昇降台５０に向かって突出する機構をＸ方向架台３０内部に備える構成としてもよい。この場合にはＹ方向架台２０内にも同様な構成を備えるものとする。このような構成により板状体１０１を約９０°まで完全に折曲げることが可能となる。また、隙間ｄ１における上側内方縁部３９と板状体１０１の下面との間に楔形の治具を挿入するようにしてもよく、この場合にも前述したのと同様な効果を得ることができる。

当然のことながら、本発明の板状体折曲装置１０は船舶のハッチカバーを形成する金属板を折曲げることに限定されず、あらゆる金属板を折曲げるために本発明の板状体折曲装置１０を使用することができる。例えば、本発明に基づく板状体折曲装置をハッチカバー以外の厚板加工品、例えば石油タンク、橋梁、建築物の支柱を形成するのに使用できる。さらに、本発明に基づく板状体折曲装置を穀物貯蔵庫、駐車場格納装置、自動車部品、厨房機器、家庭電気製品の部品などの薄板加工品を形成するのに使用してもよい。

さらに、本発明の板状体折曲装置１０は金属板を折曲げることのみに限定されるものではない。電磁石６２の代わりに同様な形状の真空吸着部材（図示しない）を配置し、非金属製の板状体１０１、例えばプラスチック製板状体を真空吸着した後で、天板４８、５８を下降させることにより非金属製板状体１０１を折曲げることも可能である。

ところで、前述したように図１（ａ）を参照して説明した態様においては板状体１０１の折曲線ｘ、ｙにより囲まれる領域は図１（ａ）において互いに隣接して配置される主要昇降台４０および補助昇降台５０全体の形状に対応している。しかしながら、折曲線ｘ、ｙの長さが異なる場合、つまり折曲線ｘ、ｙにより囲まれる領域の形状が図５（ａ）のものとは異なる場合であっても、Ｙ方向架台２０、Ｘ方向架台３０、主要昇降台４０および補助昇降台５０の位置を変更することにより、本発明に基づく板状体折曲装置１０を適用することができる。以下、このことについて説明する。

図６（ａ）は板状体折曲装置の移動後における頂面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示される板状体折曲装置の端面図である。なお、理解を容易にするために図６（ａ）においては一部の部品を省略している。はじめに、Ｙ方向への移動について説明する。図１（ｃ）に示されるように一方のＹ方向架台２０のキャスタ１４はＹ方向ベース１１のＹ方向レール１２に係合しており、他方のＹ方向架台２０はスペーサ１４’によってＹ方向ベース１１に固定されている。従って、図６（ｂ）に示されるように、Ｙ方向ベース１１上において一方のＹ方向架台２０を他方のＹ方向架台２０から離間するよう摺動させられる。このＹ方向架台２０のＸ方向ベース２１には主要昇降台４０および二つの補助昇降台５０が搭載されているので、このＹ方向架台２０を移動させることによりこれら主要昇降台４０および補助昇降台５０も一体的に移動する。

なお、図３（ｂ）は主要昇降台が移動したときの状態を示す図３（ａ）と同様の図である。一方のＹ方向架台２０に搭載された主要昇降台４０におけるシザーズタイプアクチュエータ４７の隣接する二つの端部は、一方のＹ方向架台２０の移動時に案内レール４１、４２を摺動して当該Ｙ方向架台２０に最も近い位置から最も遠方の位置まで到達する。このとき、Ｙ方向架台２０自体もＹ方向レール１２のストッパ１３に到達して停止する。これにより、一方のＹ方向架台２０は、当該Ｙ方向架台２０に設置された主要昇降台４０のＹ方向距離だけ他方のＹ方向架台２０から離間するようになる。ただし、一方のＹ方向架台２０が移動完了した場合であっても、各Ｙ方向架台２０とこれに対応する主要昇降台４０との間の距離、およびＹ方向架台２０とこれに対応する補助昇降台５０との間の距離は変化しない（図６（ａ）を参照されたい）。

図７（ａ）は図６（ａ）の線Ａ’−Ａ’に沿ってみた長手方向断面図であり、図７（ｂ）は昇降台が下降した状態を示す図７（ａ）と同様の図である。図面を単純にするためにこれら図面においては板状体折曲装置１０の長手方向中心面Ｃ１から右半分のみが示されているが、残りの半分も同様な構成であるものとする。Ｘ方向架台３０のキャスタ２４はＸ方向ベース２１のＸ方向レール２２に係合しているので、図７（ａ）に示されるように、一方のＹ方向架台２０におけるＸ方向架台３０を主要昇降台４０から離間するようにＸ方向に移動させられる。

補助昇降台５０の天板５８はアクチュエータ５７を介してＸ方向架台３０のベースプレート３１に連結されているので、Ｘ方向架台３０をＸ方向に移動させる場合であっても、Ｘ方向架台３０と補助昇降台５０との間の距離は変化しない。そして、Ｘ方向架台３０および補助昇降台５０をＸ方向に移動させる場合には、主要昇降台４０の天板４８の下面と補助昇降台５０の天板５８の下面とを連結していた延長部材４４が延伸し、それにより、延長部材４４内に挿入されていたスライド部材４５が露出するようになる。同様に、Ｘ方向ベース２１上において主要昇降台４０と補助昇降台５０とを連結していた油圧シリンダ３４の内部ピストン３４’も同様に露出する。そして、Ｘ方向架台３０がＸ方向ベース２１のストッパ２３において停止するまで、Ｘ方向架台３０および補助昇降台５０は主要昇降台４０から離間するようＸ方向に移動する。

図７には示さない反対側（左側）のＸ方向架台３０も同様にＸ方向に移動させる。次いで、スペーサ１４’を介してＹ方向ベース１１に固定されている他方のＹ方向架台２０に設置された二つのＸ方向架台３０も同様にＸ方向に移動させる。これにより、図６（ａ）に示されるように、隣接する主要昇降台４０、および隣接する補助昇降台５０が互いに離間するようになる。その結果、二つのＹ方向架台２０の間の距離は距離ａから距離ａ’まで増大し、Ｘ方向に隣接する二つのＸ方向架台３０の間の距離も距離ｂから距離ｂ’まで増大するようになる。これら距離ａ’、ｂ’は板状体１０１を設置したときに板状体１０１にたわみが生じず、また天板４８、５８の下降時に電磁石６２ないしは真空吸着部材の吸着不足により板状体１０１が離脱しない程度の距離である。従って、折曲線ｘ、ｙの長さがそれぞれａ’、ｂ’に相当する大きさの板状体１０１であっても、図６（ａ）に示されるように展開した板状体折曲装置１０にそのような板状体１０１を設置すれば、折曲線ｘ、ｙに沿って板状体１０１を適切に折曲げることが可能である。

なお、本発明の板状体折曲装置１０においては、ストッパ１３、２３の位置を変更することにより、折曲線ｘの長さがａとａ’との間でかつ折曲線ｙの長さがｂとｂ’との間に在るあらゆる寸法の板状体１０１を折曲げることが可能である。また、当然のことながら、主要昇降台４０および補助昇降台５０の数を増やすことにより、本発明の板状体折曲装置１０をさらに大きい寸法の板状体１０１に対応させるようにしてもよい。

図８（ａ）は本発明の第二の実施形態に基づくＸ方向架台および補助昇降台の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。また、図８（ｂ）は図８（ａ）の拡大頂面図であり、理解を容易にするために図８（ｂ）においては図８（ａ）に示される部材の一部を省略している。本発明の第二の実施形態においては、鉛直部材３５の外方側部にＬ字形状部材７５が取付られている。図示されるように、Ｌ字形状部材７５の先端は天板３６を越えて上方に向かって延びており、Ｌ字形状部材７５の先端には補助昇降台５０に向かって水平方向に延びる水平部材７６が設けられている。さらに、水平部材７６の先端７７には、制御装置（図示しない）に接続されたアクチュエータ８０が下方に向かって垂下するよう取付られている。図示されるようにアクチュエータ８０の先端には押付部材８１が備えられている。押付部材８１は板状体１０１を押付ける役目を果たすので、板状体１０１に傷が生じるのを防止するために押付部材８１はゴムなどの弾性部材から形成されるのが好ましい。なお、アクチュエータ８０は比較的重いので、図８（ａ）に示されるように、Ｌ字形状部材７５にブラケット７８ａを設けると共に、ブラケット７８ｂを水平部材７６とＬ字形状部材７５との間に設けるのが好ましい。

図８（ｂ）から分かるように、押付部材８１は天板５８の電磁石６２に対応した位置に配置される。また、複数のアクチュエータ８０およびこれに関連する押付部材８１は天板５８の複数の電磁石６２に応じて配置されているものとする。当然のことながら、第二の実施形態においては、Ｙ方向架台２０にも同様なアクチュエータ８０および押付部材８１ならびにＬ字形状部材７５、水平部材７６が設けられているものとする。なお、押付部材８１の押付位置が電磁石６２に対応する位置とは異なっていてもよい。

本発明の第二の実施形態においては、板状体１０１を電磁石６２に吸着させた後で、アクチュエータ８０によって押付部材８１を下降させて、板状体１０１の上面に押付ける。そして、天板４８、５８の下降時には、アクチュエータ８０によって天板４８、５８の下降作用に併せて押付部材８１も同様に下降させるようにする。つまり、下降時には押付部材８１は板状体１０１の上面を押圧したままになる。その結果、第二の実施形態においては、電磁石６２の吸着作用が押付部材８１によって補完され、それにより、板状体１０１はさらに堅固に固定されるようになって、板状体１０１を確実に折曲げることが可能となる。電磁石６２の吸着力が低下した場合、または板状体１０１が比較的厚い場合などにおいては、天板４８、５８の下降時に板状体１０１が電磁石６２から離脱する可能性があるものの、第二の実施形態においては、押付部材８１を板状体１０１の上面に押付けたまま天板４８、５８を下降させているので、板状体１０１が電磁石６２から離脱するのを防止することも可能である。

前述した実施形態においては図５（ａ）に示されるような板状体１０１を箱形に折曲げることについて説明したが、矩形の板状体１０１を一つの折曲線においてのみ折曲げる場合であっても本発明の板状体折曲装置１０を適用できるのは明らかである。この場合には、一つのＹ方向架台２０とこれに隣接する一つの主要昇降台４０または補助昇降台５０、もしくは一つのＸ方向架台３０とこれに隣接する一つの補助昇降台５０を使用すれば十分であるのが理解されよう。また、当然のことながら、前述した実施形態のいくつかを適宜組み合わせることは本発明の範囲に含まれる。

本発明の板状体折曲装置１０によって図５（ａ）に示されるような板状体１０１を折曲げる際における、各折曲線ｘ、ｙから板状体１０１の縁部までの距離、すなわち折曲げ高さｄ３と、各折曲線ｘ、ｙにおけるスロット６５の間の距離、すなわち最小繋がり幅ｄ２との間の最適関係を図９に示す。

図９において横軸は折曲げ高さｄ３を示しており、縦軸は最小繋がり幅ｄ２を示している。図９における直線Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３はそれぞれ板状体１０１の板厚が８ミリの場合、９ミリの場合および１０ミリの場合を示している。

図示されるように折曲げ高さｄ３と最小繋がり幅ｄ２とは線形関係を示しており、例えば直線Ｘ１において折曲げ高さｄ３が８００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が７．９ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が７８．５ｍｍであるのが最も好ましい（図９の直線Ｘ１上の数値を参照されたい）。また、直線Ｘ１において折曲げ高さｄ３が１１００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が１４．９ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が１４８．４ｍｍであるのが最も好ましい。

同様に、直線Ｘ２において折曲げ高さｄ３が８００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が７．０ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が６９．８ｍｍであるのが最も好ましい（図９の直線Ｘ２上の数値を参照されたい）。また、直線Ｘ２において折曲げ高さｄ３が１１００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が１３．２ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が１３１．９ｍｍであるのが最も好ましい。

さらに、直線Ｘ３において折曲げ高さｄ３が８００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が６．３ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が６２．８ｍｍであるのが最も好ましい（図９の直線Ｘ３上の数値を参照されたい）。また、直線Ｘ３において折曲げ高さｄ３が１１００ｍｍのときには最小繋がり幅ｄ２が１１．９ｍｍでかつスロット６５の長さｄ４が１１８．７ｍｍであるのが最も好ましいことが分かる。このような場合には、板状体１０１を約９０°まで適切に折曲げることが可能となる。

（ａ）本発明の第一の実施形態に基づく板状体折曲装置の頂面図である。 （ｂ）図１（ａ）に示される板状体折曲装置の側面図である。 （ｃ）図１（ａ）に示される板状体折曲装置の端面図である。 図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿ってみた長手方向断面図である。 （ｂ）昇降台が下降した状態を示す図２（ａ）と同様の図である。 （ａ）図１（ａ）に示される横断方向中心面Ｃ１に沿ってみた断面図である。 （ｂ）主要昇降台が移動したときの状態を示す図３（ａ）と同様の図である。 （ａ）Ｘ方向架台および補助昇降台の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。 （ｂ）図４（ａ）の拡大頂面図である。 （ａ）本発明の板状体折曲装置によって折曲げられる板状体を示す頂面図である。 （ｂ）図５（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿ってみた断面図である。 （ｃ）図５（ａ）の線Ｂ−Ｂに沿ってみた他の断面図である。 （ａ）本発明の第一の実施形態に基づく板状体折曲装置の移動後における頂面図である。 （ｂ）図６（ａ）に示される板状体折曲装置の端面図である。 （ａ）図６（ａ）の線Ａ’−Ａ’に沿ってみた長手方向断面図である。 （ｂ）昇降台が下降した状態を示す図７（ａ）と同様の図である。 （ａ）本発明の第二の実施形態に基づくＸ方向架台および補助昇降台の一部を拡大して示す部分拡大断面図である。 （ｂ）図８（ａ）の拡大頂面図である。 折曲げ高さと最小繋がり幅との関係を示す図である。 従来技術のハッチカバーの製造状態を示す略図である。

符号の説明

１０ 板状体折曲装置
１１ Ｙ方向ベース
１２ Ｙ方向レール
１３、２３ ストッパ
１４、２４ キャスタ
１４’ スペーサ
２０ Ｙ方向架台
２１ Ｘ方向ベース
２２ Ｘ方向レール
２６ 天板
２８ 頂面
２９ 上側内方縁部
３０ Ｘ方向架台
３１ ベースプレート
３６ 天板
３８ 頂面
３９ 上側内方縁部
４０ 主要昇降台
４１、４２ 案内レール
４７、５７ アクチュエータ
４８ 天板
５０ 補助昇降台
５８ 天板
５９ 周辺部
６１ ローラ
６２ 電磁石
６５ スロット
６６ 断面Ｖ字形状溝
６７ 断面Ｕ字形状溝
７１、７２ ストッパ
７３ 案内部材
７４ ガイド棒
７５ Ｌ字形状部材
７６ 水平部材
７７ 先端
８０ アクチュエータ
８１ 押付部材
１０１ 板状体

Claims (10)

1. 頂面を備えた固定台と、
   頂面が前記固定台の頂面と同一平面になるように前記固定台に隣接して設置された昇降台と、
   該昇降台の頂面に含まれる保持手段とを具備し、
   折曲げられるべき板状体が前記固定台の頂面と前記昇降台の頂面とにまたがって配置されており、
   前記板状体の下面の少なくとも一部が前記保持手段によって保持された状態で前記昇降台を下降させることにより、前記板状体を前記固定台の前記頂面の縁部に押し当てて折曲げるようにした板状体折曲装置。
2. 前記固定台は、前記昇降台の前記頂面の外周全体に対応するように設置されている請求項１に記載の板状体折曲装置。
3. 前記保持手段が電磁石である請求項１または２に記載の板状体折曲装置。
4. 前記保持手段が真空吸着部材である請求項１または２に記載の板状体折曲装置。
5. 前記板状体には、スリットが前記板状体の折曲げられるべき部分に沿って断続的に形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。
6. 前記板状体には、断面Ｖ字形状溝または断面Ｕ字形状溝が前記板状体の折曲げられるべき部分に沿って断続的に形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。
7. 前記昇降台に対面する前記固定台の頂面の縁部には、該縁部に対して平行な軸線回りに自由回転可能なローラが設けられている請求項１から６のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。
8. 前記昇降台を下降させた後で、前記昇降台に対面する前記固定台の頂面の縁部の少なくとも一部分を初期位置の前記昇降台に向かって水平方向に突出できるようにした請求項１から７のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。
9. さらに、前記板状体の上面に押し当たって前記板状体を前記昇降台に押付ける押付部材を具備する請求項１から８のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。
10. 前記昇降台は複数の昇降台部分から構成されており、
    前記固定台は複数の固定台部分から構成されており、
    前記昇降台部分とこれに対応する固定台部分とが互いに隣接した状態で、前記固定台部分が互いに離間するようにおよび前記昇降台部分が互いに離間するようにこれら固定台部分および昇降台部分を水平方向に移動させ、それにより、異なる形状の板状体を配置できるようにした請求項１から９のいずれか一項に記載の板状体折曲装置。

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