JP2013169548A - Bending device - Google Patents

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Keisuke Kamiya
佳祐 上谷
Yasuyuki Fujitani
泰之 藤谷
Takehisa Okuda
剛久 奥田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bending device capable of suppressing fluctuation of a bending amount of a metal sheet.SOLUTION: A bending device 100 is provide with: a processing plinth 10 having an installation face where a flat plate-like metal sheet is installed in parallel with a horizontal face and the installation face is partially displaceable downward by local road, and a linear heating part that applies linear heating processing to the metal sheet installed at the installation face from the above. The processing plinth 10 is configured to arrange a plurality of support units 20 having a support face 24 that is displaceable downward by load from the above in a horizontal two-dimensional direction.

Description

本発明は、金属板に線状加熱加工を施すことにより、該金属板に対して三次元的に曲げ加工を施す曲げ加工装置に関する。   The present invention relates to a bending apparatus for bending a metal plate three-dimensionally by subjecting the metal plate to linear heating.

例えば造船所における造船用の鋼板や原子炉格納容器の内側ライナーに用いられる金属板等の曲げ加工は線状加熱によって行われる(例えば特許文献1、2参照)。
この線状加熱による曲げ加工では、平板状をなす金属板の表面に上方からレーザ等による線状加熱を施し、これにより生じた塑性ひずみにより金属板を収縮させる。すると金属板は、加熱箇所を起点として屈曲するようにして、該加熱箇所の両側部分が表面側に向かって、即ち、上方に向かって浮き上がるように変位する。これによって、当該曲げ加工では、目的とする三次元曲面形状を作り出すこととしている。
For example, bending of a steel plate for shipbuilding at a shipyard or a metal plate used for an inner liner of a reactor containment vessel is performed by linear heating (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
In this bending process by linear heating, the surface of a flat metal plate is linearly heated by a laser or the like from above, and the metal plate is contracted by the plastic strain generated thereby. Then, the metal plate is bent so as to be bent starting from the heating location, and the both side portions of the heating location are displaced so as to rise toward the surface side, that is, upward. Thus, in the bending process, an intended three-dimensional curved surface shape is created.

特開平5−76947号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-76947 特開2009−12058号公報JP 2009-12058 A

ところで、上記従来の線状加熱による曲げ加工では、金属板の自重の影響によって曲げ加工量にばらつきが生じてしまうという問題があった。
即ち、図9に示すように、加熱箇所の両側部分が上方に向かって浮き上がるように変位する際には、加熱箇所を支点として該加熱箇所の両側部分に自重による曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントの向きは線状加熱による金属板の屈曲方向の逆向き、即ち、下向きとなる。したがって、金属板の両側部分の変位が当該曲げモーメントによって打ち消されることにより、当初見込んだ分だけの金属板の曲げ量を得ることができず、金属板の予測形状と実際の形状とが異なるものとなる。
By the way, in the bending process by the said conventional linear heating, there existed a problem that dispersion | variation produced in the amount of bending processes by the influence of the weight of a metal plate.
That is, as shown in FIG. 9, when the both side portions of the heating location are displaced so as to float upward, a bending moment due to their own weight acts on both side portions of the heating location with the heating location as a fulcrum. The direction of this bending moment is opposite to the bending direction of the metal plate by linear heating, that is, downward. Therefore, when the displacement of both sides of the metal plate is canceled out by the bending moment, the amount of bending of the metal plate that is initially expected cannot be obtained, and the predicted shape and the actual shape of the metal plate are different. It becomes.

これにより、曲げ加工量にばらつきが生じると、最終的な曲げ量に合わせるだけの別途作業が必要となり、加工工数増加によるコストアップを招いてしまう。
また、曲げ加工量のばらつきは、特に上記曲げモーメントが大きくなる大型の金属板ほど顕著なものとなる。一方、熟練の技術者による曲げ加工の場合には、熟練度に依存してか曲げ加工量のばらつきを抑えることは可能であるものの、当該曲げ加工を自動化した場合には、曲げ加工量のばらつきを避けることはできない。
As a result, when a variation occurs in the amount of bending, a separate operation is required to match the final amount of bending, leading to an increase in cost due to an increase in the number of processing steps.
Further, the variation in the bending amount becomes more remarkable as the metal plate has a larger bending moment. On the other hand, in the case of bending by a skilled engineer, it is possible to suppress the variation in the bending amount depending on the skill level, but when the bending is automated, the variation in the bending amount Cannot be avoided.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、金属板の曲げ加工量のばらつきを抑えることができる曲げ加工装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the bending apparatus which can suppress the dispersion | variation in the bending amount of a metal plate.

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を提供している。
即ち、本発明に係る曲げ加工装置は、平板状をなす金属板が水平面に平行に設置される設置面を有し、該設置面が局所荷重によって部分的に下方に変位可能な加工台座と、前記設置面に設置された金属板に対して上方から線状加熱加工を施す線状加熱部と、
と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
That is, the bending apparatus according to the present invention has an installation surface on which a flat metal plate is installed parallel to a horizontal plane, and the installation surface can be partially displaced downward by a local load; A linear heating unit that performs linear heating processing from above on the metal plate installed on the installation surface;
And.

線状加熱部によって金属板に対して線状加熱加工を施すと、該金属板は線状加熱加工による加熱箇所を起点として屈曲する。これにより金属板が設置された設置面に対して加熱箇所から局所荷重が作用し、設置面における局所荷重が作用する箇所が部分的に下方に変位する。これによって金属板は当初の設置面から沈み込むように変位していくため、該金属板の一部のみが設置面から浮き上がってしまうことを回避できる。したがって、金属板における加熱箇所の両側に自重による曲げモーメントが作用することを抑制できる。   When a linear heating process is performed on the metal plate by the linear heating unit, the metal plate bends starting from a heating location by the linear heating process. As a result, a local load acts on the installation surface on which the metal plate is installed from the heating location, and the location where the local load acts on the installation surface is partially displaced downward. As a result, the metal plate is displaced so as to sink from the original installation surface, so that only a part of the metal plate can be prevented from floating from the installation surface. Therefore, it can suppress that the bending moment by self-weight acts on the both sides of the heating location in a metal plate.

また、本発明に係る曲げ加工装置において、前記加工台座は、上方からの荷重によって下方に変位可能な支持面を有する支持ユニットを水平二次元方向に複数配列してなり、これら複数の支持ユニットの前記支持面によって前記設置面が形成されることが好ましい。   Further, in the bending apparatus according to the present invention, the processing base is formed by arranging a plurality of support units having a support surface that can be displaced downward by a load from above in a two-dimensional horizontal direction. The installation surface is preferably formed by the support surface.

これによって、金属板に線状加熱加工を施した際には、加熱箇所から設置面に局所荷重が作用することで、当該加熱箇所に対応する支持ユニットの支持面が下方に向かって変位する。即ち、設置面が局所荷重によって部分的に下方に変位可能とされているため、上記同様、金属板は当初の設置面から沈み込むように変位していく。したがって、金属板の一部のみが設置面から浮き上がってしまうことを回避できる。これにより、金属板に曲げモーメントが作用することを確実に抑制することができる。   As a result, when a linear heating process is performed on the metal plate, a local load acts on the installation surface from the heating location, so that the support surface of the support unit corresponding to the heating location is displaced downward. That is, since the installation surface can be partially displaced downward by a local load, the metal plate is displaced so as to sink from the original installation surface as described above. Therefore, it can be avoided that only a part of the metal plate is lifted from the installation surface. Thereby, it can suppress reliably that a bending moment acts on a metal plate.

さらに、本発明に係る曲げ加工装置において、前記支持ユニットは、前記荷重に抗して上方に付勢する付勢部材を有することが好ましい。   Furthermore, in the bending apparatus according to the present invention, it is preferable that the support unit includes a biasing member that biases upward against the load.

これによって、局所荷重によって支持ユニットの支持面が極端に変位し過ぎてしまうことを回避することができる。したがって、線状加熱加工によって金属板が屈曲した後であっても、該金属板を複数の支持ユニットによって確実に支持することができる。これにより、設置面全体で金属板の屈曲に従うように該金属板を確実に支持することが可能となる。   Thereby, it can be avoided that the support surface of the support unit is excessively displaced by the local load. Therefore, even after the metal plate is bent by the linear heating process, the metal plate can be reliably supported by the plurality of support units. This makes it possible to reliably support the metal plate so that the entire installation surface follows the bending of the metal plate.

また、本発明に係る曲げ加工装置において、前記支持ユニットは、上下方向に延在して上面が前記支持面とされる棒状部材を有することが好ましい。   Moreover, the bending apparatus which concerns on this invention WHEREIN: It is preferable that the said support unit has a rod-shaped member extended in an up-down direction and the upper surface is used as the said support surface.

これによって、支持ユニットにより金属板を確実に支持することができる。   Thus, the metal plate can be reliably supported by the support unit.

さらに、本発明に係る曲げ加工装置において、前記支持ユニットは、前記棒状部材を上下方向に案内するガイド部を有することが好ましい。   Furthermore, in the bending apparatus according to the present invention, it is preferable that the support unit has a guide portion that guides the rod-shaped member in the vertical direction.

これによって棒状部材を確実に上下方向に案内することができるため、荷重が作用した際に下方に向かって確実に変位させることができる。また、棒状部材に対して上下方向からずれた方向に荷重が作用することによる該棒状部材の座屈を回避することが可能となる。   As a result, the rod-shaped member can be reliably guided in the vertical direction, so that it can be reliably displaced downward when a load is applied. In addition, it is possible to avoid buckling of the rod-shaped member due to a load acting on the rod-shaped member in a direction shifted from the vertical direction.

本発明の曲げ加工装置によれば、金属板における加熱箇所の両側に自重による曲げモーメントが作用することを抑制できるため、金属板の自重による曲げ加工量のばらつきを抑えることが可能となる。   According to the bending apparatus of the present invention, it is possible to suppress the bending moment due to its own weight from acting on both sides of the heated portion of the metal plate, and thus it is possible to suppress variation in the amount of bending due to the weight of the metal plate.

本発明の実施形態に係る曲げ加工装置の斜視図である。It is a perspective view of the bending apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る曲げ加工装置における支持ユニットの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the support unit in the bending apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る曲げ加工装置の縦断面図であって、金属板に線状加熱加工を施している状態を示す図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bending apparatus which concerns on embodiment of this invention, Comprising: It is a figure which shows the state which has given the linear heating process to the metal plate. (a)は金属板に対して線状加熱加工を施してる状態を示す斜視図、(b)は線状加熱加工後の金属板の状態を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the state which is performing the linear heating process with respect to a metal plate, (b) is a perspective view which shows the state of the metal plate after a linear heating process. 金属板が線状加熱加工によって屈曲するメカニズムを説明する図である。It is a figure explaining the mechanism in which a metal plate bends by linear heating processing. 本発明の実施形態に係る曲げ加工装置の縦断面図であって、線状加熱加工により屈曲した金属板を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bending apparatus which concerns on embodiment of this invention, Comprising: It is a longitudinal cross-sectional view which shows the metal plate bent by the linear heating process. 本発明の第一変形例に係る曲げ加工装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bending apparatus which concerns on the 1st modification of this invention. 本発明の第二変形例に係る曲げ加工装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the bending apparatus which concerns on the 2nd modification of this invention. 従来において金属板に線状加熱加工を施して屈曲させた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which gave the linear heat processing to the metal plate conventionally, and was bent.

以下、本発明の実施形態に係る曲げ加工装置について図1から図6を参照して詳細に説明する。
この曲げ加工装置100は、平板状をなす金属板200に対する線状加熱により、該金属板200に曲げ加工を施すものであって、図1に示すように、金属板200が設置される加工台座10と、該加工台座10上の金属板200に線状加熱加工を施す線状加熱部30とを備えている。
Hereinafter, a bending apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
The bending apparatus 100 performs bending on a metal plate 200 by linear heating on a flat metal plate 200. As shown in FIG. 1, a processing base on which the metal plate 200 is installed. 10 and a linear heating unit 30 that performs linear heating processing on the metal plate 200 on the processing base 10.

図1に示すように、加工台座10は、上記金属板200が水平面に平行に設置される設置面11を有しており、該設置面11が局所荷重によって部分的に下方に変位可能な構成とされている。
本実施形態の加工台座10は、複数の支持ユニット20が水平二次元方向に配列されることにより構成されており、これら支持ユニット20の支持面24によって加工台座10としての設置面11が形成されている。
As shown in FIG. 1, the processing base 10 has an installation surface 11 on which the metal plate 200 is installed in parallel to a horizontal plane, and the installation surface 11 can be partially displaced downward by a local load. It is said that.
The processing base 10 of the present embodiment is configured by arranging a plurality of support units 20 in a horizontal two-dimensional direction, and an installation surface 11 as the processing base 10 is formed by the support surfaces 24 of these support units 20. ing.

支持ユニット20は、図2に示すように、床面300に設置されるガイド部21と、該ガイド部21内に設置される付勢部材22と、該付勢部材22に接続される棒状部材23とを有している。
ガイド部21は、上下方向に延びる軸線を中心とした筒状(本実施形態では円筒状)をなしており、その下端が床面300に固定されるとともに、上端の開口部が上方を向くように設置されている。
As shown in FIG. 2, the support unit 20 includes a guide part 21 installed on the floor surface 300, a biasing member 22 installed in the guide part 21, and a rod-like member connected to the biasing member 22. 23.
The guide portion 21 has a tubular shape (cylindrical shape in the present embodiment) centered on an axis extending in the vertical direction, and the lower end thereof is fixed to the floor surface 300 and the upper end opening portion faces upward. Is installed.

付勢部材22は、ガイド部21の内側に収容されるように設けられており、本実施形態では付勢部材22として、上記軸線方向、即ち、上下方向に延びるコイルスプリングを採用している。なお、付勢部材22としては、下方に向かって荷重が作用した際に上方に向かって付勢可能であれば、弾性ゴム、板バネ等の他の部材を採用してもよい。この付勢部材22の下端は床面300に固定されており、上端はガイド部21の上端開口から上方を臨むように配置されている。これにより、付勢部材22は、上下方向に伸縮可能な構成とされており、上方から下方に向かって荷重が作用する際には、下方に収縮されながら該荷重に抗して上方に向かって付勢力を生じさせる。   The urging member 22 is provided so as to be accommodated inside the guide portion 21. In the present embodiment, a coil spring extending in the axial direction, that is, the vertical direction is employed as the urging member 22. The urging member 22 may be another member such as an elastic rubber or a leaf spring as long as it can be urged upward when a load is applied downward. The lower end of the biasing member 22 is fixed to the floor surface 300, and the upper end is disposed so as to face upward from the upper end opening of the guide portion 21. As a result, the urging member 22 is configured to be able to expand and contract in the vertical direction. When a load is applied from above to below, the urging member 22 is directed downward while being contracted downward. Create a biasing force.

棒状部材23は、上下方向に延びる棒状をなしており、その下端が付勢部材22の上端に一体に接続されている。また、棒状部材23は、その外径がガイド部21の内側に上方から下方に向かって挿入可能な寸法とされている。これにより、棒状部材23は、該棒状部材23の重量による付勢部材22の収縮量に従ってその一部がガイド部21の内側に収容されている。また、該棒状部材23に下方に向かっての荷重が作用した際には、付勢部材22がさらに収縮することにより、棒状部材23はガイド部21に案内されるようにして下方に向かって変位する。なお、このような棒状部材23の上面が、金属板200を下方から支持する支持ユニット20の支持面24とされている。   The rod-shaped member 23 has a rod shape extending in the vertical direction, and the lower end thereof is integrally connected to the upper end of the biasing member 22. Further, the rod-like member 23 has an outer diameter that can be inserted into the guide portion 21 from the upper side to the lower side. Accordingly, a part of the rod-shaped member 23 is accommodated inside the guide portion 21 according to the contraction amount of the biasing member 22 due to the weight of the rod-shaped member 23. Further, when a downward load is applied to the rod-shaped member 23, the biasing member 22 further contracts, so that the rod-shaped member 23 is displaced downward so as to be guided by the guide portion 21. To do. In addition, the upper surface of such a rod-shaped member 23 is a support surface 24 of the support unit 20 that supports the metal plate 200 from below.

このような支持ユニット20は、図1に示すように、水平方向に互いに間隔をあけた状態で該水平方向の2方向、即ち、水平二次元方向に多数が配列されている。本実施形態では、これら複数の支持ユニット20は互いに直交する水平方向2方向に配列されており、即ち、格子状に配列されている。なお、支持ユニット20の配列構造は、格子状のみならず千鳥格子状であってもよく、水平二次元方向に配列されているならばいかなる構造であってもよい。   As shown in FIG. 1, a large number of such support units 20 are arranged in two horizontal directions, that is, in a horizontal two-dimensional direction, with a space therebetween in the horizontal direction. In the present embodiment, the plurality of support units 20 are arranged in two horizontal directions orthogonal to each other, that is, arranged in a lattice pattern. The arrangement structure of the support units 20 may be not only a lattice shape but also a staggered lattice shape, and may be any structure as long as they are arranged in a horizontal two-dimensional direction.

そして、このように配列された支持ユニット20は、これら支持ユニット20に上方から荷重が作用していない状態においては、各支持ユニット20の支持面24は同一水平面上に位置している。これによって、複数の支持ユニット20の支持面24によって加工台座10全体としての設置面11が形成されている。   In the support units 20 arranged in this manner, the support surfaces 24 of the respective support units 20 are located on the same horizontal plane when no load is applied to the support units 20 from above. As a result, the installation surface 11 as the entire processing base 10 is formed by the support surfaces 24 of the plurality of support units 20.

線状加熱部30は、本実施形態では金属板200にレーザー光Hの照射を施すことで加熱を行う構成とされており、レーザーヘッド31と、該レーザーヘッド31を駆動する移動機構32と、移動機構32を制御する制御装置33とを有している。   In the present embodiment, the linear heating unit 30 is configured to perform heating by irradiating the metal plate 200 with the laser beam H. The laser head 31 and a moving mechanism 32 that drives the laser head 31; And a control device 33 that controls the moving mechanism 32.

レーザーヘッド31は、金属板200に対して線状加熱用のレーザー光Hを照射するものであって、加工台座10の上方において下方に向かってレーザー光Hを照射可能に設置されている。金属板200はこのレーザーヘッド31から照射されるレーザー光Hのエネルギーを受けることで、該レーザー光Hの照射部分のみが局所的に加熱される。   The laser head 31 irradiates the metal plate 200 with the laser beam H for linear heating, and is installed so as to be able to irradiate the laser beam H downward above the processing base 10. When the metal plate 200 receives the energy of the laser beam H emitted from the laser head 31, only the irradiated portion of the laser beam H is locally heated.

移動機構32は、レーザーヘッド31を水平方向に任意に移動させる構成をなしており、例えば水平方向にレーザーヘッド31を直動させるボールネジ機構を組み合わせることによって、該レーザーヘッド31を水平方向に沿うX方向及びY方向に移動可能な構成をなしている。このような移動機構32の駆動によって、レーザーヘッド31は金属板200に上方からレーザー光Hを照射した状態で水平方向に移動される。これによって、金属板200に対して線状加熱加工を行うことができるようになっている。なお、金属板200の表面を局所的に加熱可能であれば、レーザー光H以外により加熱する構成であってもよい。   The moving mechanism 32 is configured to arbitrarily move the laser head 31 in the horizontal direction. For example, by combining a ball screw mechanism that linearly moves the laser head 31 in the horizontal direction, the moving head 32 moves the laser head 31 along the horizontal direction. It is configured to be movable in the direction and the Y direction. By driving the moving mechanism 32 as described above, the laser head 31 is moved in the horizontal direction while the metal plate 200 is irradiated with the laser beam H from above. As a result, a linear heating process can be performed on the metal plate 200. In addition, as long as the surface of the metal plate 200 can be heated locally, the structure heated with other than the laser beam H may be sufficient.

制御装置33は、移動機構32の駆動を制御しており、例えば予め定められたプログラムされた軌跡を描くように移動機構32を駆動させる。これのような移動機構32の駆動に従ってレーザーヘッド31が金属板200上を走査し、金属板200に線状加熱加工を施す。   The control device 33 controls the driving of the moving mechanism 32, and drives the moving mechanism 32 so as to draw a predetermined programmed locus, for example. The laser head 31 scans the metal plate 200 in accordance with the driving of the moving mechanism 32 like this, and performs a linear heating process on the metal plate 200.

次に以上のような構成の曲げ加工装置100による金属板200の曲げ加工について説明する。
まず、図3に示すように、加工台座10の設置面11上に金属板200を設置する。即ち、水平方向に延在するように金属板200を設置面11上に設置する。これにより、各支持ユニット20の支持面24には金属板200からそれぞれ均等に荷重が作用し、付勢部材22の収縮に伴って支持棒が下方に向かって変位する。これによって、支持ユニット20の各支持面24、即ち、加工台座10の設置面11は、金属板200を設置する前よりも下方に向かって変位した状態となる。
Next, bending of the metal plate 200 by the bending apparatus 100 having the above configuration will be described.
First, as shown in FIG. 3, the metal plate 200 is installed on the installation surface 11 of the processing base 10. That is, the metal plate 200 is installed on the installation surface 11 so as to extend in the horizontal direction. As a result, loads are equally applied from the metal plate 200 to the support surface 24 of each support unit 20, and the support bar is displaced downward as the biasing member 22 contracts. As a result, each support surface 24 of the support unit 20, that is, the installation surface 11 of the processing base 10 is displaced downward before the metal plate 200 is installed.

続いて、線状加熱部30によって金属板200の表面に線状加熱を施していく。即ち、線状加熱部30のレーザーヘッド31から金属板200の表面にレーザー光Hを照射した状態で、制御装置33により移動機構32を駆動させてレーザーヘッド31を水平方向に走査させる。この際、レーザーヘッド31は図4(a)に示すように、予め制御装置33にプログラムされた軌跡を描くように金属板200上を走査し、当該走査経路に従って金属板200の表面にレーザー光Hによる線状加熱が施されていく。   Subsequently, the surface of the metal plate 200 is linearly heated by the linear heating unit 30. That is, in a state where the laser beam H is irradiated from the laser head 31 of the linear heating unit 30 onto the surface of the metal plate 200, the moving mechanism 32 is driven by the control device 33 to scan the laser head 31 in the horizontal direction. At this time, as shown in FIG. 4A, the laser head 31 scans the metal plate 200 so as to draw a trajectory programmed in advance by the control device 33, and laser light is applied to the surface of the metal plate 200 according to the scanning path. Linear heating by H is performed.

このように金属板200がその表面から加熱を受けると、図5(a)に示すように、金属板200の加熱箇所Aが局所的に熱膨張しようとする。この際、加熱箇所Aはその周囲よりも耐力が小さいため、図5(b)に示すように該加熱箇所Aの周囲からの圧縮力の作用によって圧縮降伏する。これにより加熱箇所Aが元の温度に戻ると、圧縮降伏した分だけその体積が小さくなる。このように加熱箇所Aが当初よりも収縮することにより、金属板200の表面側が加熱箇所Aに向けて引っ張られ、その結果金属板200全体として加熱箇所を起点として表面側に向かって、即ち、上方に向かって屈曲した状態となる。   When the metal plate 200 is heated from the surface in this way, as shown in FIG. 5A, the heated portion A of the metal plate 200 tends to locally expand. At this time, since the proof stress of the heating location A is smaller than that of the surrounding area, the compression yielding is caused by the action of the compressive force from the surrounding of the heating location A as shown in FIG. Thereby, when the heating location A returns to the original temperature, the volume is reduced by the amount of compression yield. Thus, the heating location A contracts from the beginning, whereby the surface side of the metal plate 200 is pulled toward the heating location A. As a result, the entire metal plate 200 starts from the heating location toward the surface side, that is, It will be in the state bent toward the upper part.

そして、このような線状加熱が金属板200の全体に施されることによって、線状加熱箇所を起点として金属板200が屈曲し、最終的は図4(b)に示すような三次元曲面形状の金属板200を得ることができる。   Then, by applying such linear heating to the entire metal plate 200, the metal plate 200 is bent starting from the linear heating location, and finally, a three-dimensional curved surface as shown in FIG. 4B. The metal plate 200 having a shape can be obtained.

ここで上述したように金属板200が加熱箇所を起点として屈曲すると、該金属板200が設置された設置面11に対して加熱箇所から局所荷重が作用する。これによって、図6に示すように、当該加熱箇所に対応する支持ユニット20の支持面24が下方に向かって変位する。即ち、設置面11が局所荷重によって部分的に下方に変位していく。   Here, as described above, when the metal plate 200 is bent starting from the heating location, a local load is applied from the heating location to the installation surface 11 on which the metal plate 200 is installed. Thereby, as shown in FIG. 6, the support surface 24 of the support unit 20 corresponding to the said heating location is displaced toward the downward direction. That is, the installation surface 11 is partially displaced downward by the local load.

このように特定の支持ユニット20の支持面24が下方に変位すると、該支持ユニット20の周囲の支持ユニット20に対する金属板200からの荷重も変化し、これらの周囲の支持ユニット20の支持面24も下方に向かって変位する。これによって、加工台座10の設置面11全体の形状が金属板200の屈曲形状に従って変形することで、金属板200は当初の設置面11から沈み込むように下方に変位していく。   When the support surface 24 of the specific support unit 20 is displaced downward in this way, the load from the metal plate 200 on the support units 20 around the support unit 20 also changes, and the support surfaces 24 of the support units 20 around these support units 20 change. Is also displaced downward. Accordingly, the shape of the entire installation surface 11 of the processing base 10 is deformed according to the bent shape of the metal plate 200, so that the metal plate 200 is displaced downward so as to sink from the original installation surface 11.

これにより、線状加熱加工によって金属板200が屈曲する際に、該金属板200の一部のみが設置面11から浮き上がってしまうことはない。
ここで、金属板200の一部、特に端部のみが設置面11から浮き上がった場合、当該浮き上がり部分に対して金属板200の自重による下方に向かっての曲げモーメントが作用するため、当初予測した形状を得ることができず金属板200の曲げ形状にばらつきが生じてしまう。
Thereby, when the metal plate 200 is bent by the linear heating process, only a part of the metal plate 200 does not float from the installation surface 11.
Here, when only a part of the metal plate 200, in particular, only the end portion is lifted from the installation surface 11, a downward bending moment due to the weight of the metal plate 200 acts on the lifted portion. The shape cannot be obtained, and the bending shape of the metal plate 200 varies.

これに対して本実施形態では、上述したように、金属板200全体が設置面11に沈み込むように変位していくため、金属板200が浮き上がってしまうことはなく、これによって金属板200に曲げモーメントが作用することを確実に抑制することができる。
したがって、当初見込んだ分だけの金属板200の曲げ量を得ることができるため、金属板200の予測形状と実際の形状とが大きく異なってしまうことを回避することができ、曲げ加工量のばらつきを抑えることが可能となる。
In contrast, in the present embodiment, as described above, the entire metal plate 200 is displaced so as to sink into the installation surface 11, so that the metal plate 200 does not float up. It is possible to reliably suppress the bending moment from acting.
Therefore, since it is possible to obtain the bending amount of the metal plate 200 as much as initially estimated, it is possible to avoid the predicted shape of the metal plate 200 from being greatly different from the actual shape, and variation in the bending amount. Can be suppressed.

また、本実施形態においては、支持ユニット20が金属板200の荷重に抗して上方に付勢する付勢部材22を有しているため、金属板200からの局所荷重によって支持ユニット20の支持面24が極端に変位し過ぎてしまうことを回避することができる。したがって、線状加熱加工によって金属板200が屈曲した後であっても、該金属板200を複数の支持ユニット20によって確実に支持することができるため、設置面11全体で金属板200の屈曲に従うように該金属板200を確実に支持することが可能となる。   In the present embodiment, since the support unit 20 includes the biasing member 22 that biases upward against the load of the metal plate 200, the support unit 20 is supported by the local load from the metal plate 200. It can be avoided that the surface 24 is excessively displaced. Therefore, even after the metal plate 200 is bent by the linear heating process, the metal plate 200 can be reliably supported by the plurality of support units 20, so that the entire installation surface 11 follows the bending of the metal plate 200. Thus, the metal plate 200 can be reliably supported.

さらに、支持ユニット20は、上面が支持面24とされる棒状部材23を有しているため、複数の支持ユニット20の支持面24により設置面11が形成されることで、金属板200を確実に支持することができる。   Furthermore, since the support unit 20 has the rod-like member 23 whose upper surface is the support surface 24, the installation surface 11 is formed by the support surfaces 24 of the plurality of support units 20, thereby securely securing the metal plate 200. Can be supported.

また、棒状部材23はガイド部21によって上下方向に案内されるため、棒状部材23に荷重が作用した際には下方に向かって確実に変位させることができる。さらに、棒状部材23に対して上下方向からずれた方向に荷重が作用することによる該棒状部材23の座屈を回避することが可能となる。   Further, since the rod-shaped member 23 is guided in the vertical direction by the guide portion 21, it can be surely displaced downward when a load is applied to the rod-shaped member 23. Furthermore, it is possible to avoid buckling of the rod-shaped member 23 due to a load acting on the rod-shaped member 23 in a direction shifted from the vertical direction.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば第一変形例の曲げ加工装置101として、図7に示すように、支持ユニット20が付勢部材22としてのコイルスプリングのみから構成されていてもよい。この場合、付勢部材22の上端が支持面24とされ、該支持面24によって加工台座10の設置面11が形成される。これによっても実施形態同様、設置面11が局所荷重によって部分的に下方に変位可能な構成とされているため、金属板200に自重による曲げモーメントが作用してしまうことを回避できる。
The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.
For example, as shown in FIG. 7, as the bending apparatus 101 of the first modification, the support unit 20 may be configured only by a coil spring as the biasing member 22. In this case, the upper end of the urging member 22 is the support surface 24, and the support surface 24 forms the installation surface 11 of the processing base 10. Also by this, since the installation surface 11 is configured to be partially displaceable downward by a local load as in the embodiment, it is possible to avoid a bending moment from acting on the metal plate 200 due to its own weight.

また、第二変形例の曲げ加工装置102として、図8に示すように、加工台座10が袋状部材12を有し、上面が設置面11とされた該袋状部材12の内部に気体、液体やゲル体等の流体Fが封止された構成であってもよい。この場合も、金属板200が加熱箇所を起点として屈曲した際には、該加熱箇所から設置面11に局所荷重が作用して設置面11が部分的に下方に変位する。したがって、実施形態同様、金属板200は設置面11に沈み込んでいくように変位するため、該金属板200の一部が浮き上がってしまうことを回避できる。これにより、金属板200に自重による曲げモーメントが作用してしまうことを抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 8, as the bending apparatus 102 of the second modified example, the processing base 10 has a bag-like member 12, and the upper surface is an installation surface 11. A configuration in which a fluid F such as a liquid or a gel body is sealed may be used. Also in this case, when the metal plate 200 is bent starting from the heating location, a local load acts on the installation surface 11 from the heating location, and the installation surface 11 is partially displaced downward. Therefore, since the metal plate 200 is displaced so as to sink into the installation surface 11 as in the embodiment, it is possible to avoid a part of the metal plate 200 being lifted. Thereby, it can suppress that the bending moment by a dead weight acts on the metal plate 200. FIG.

なお、袋状部材12の内部に封止するものとしては、流体の他、粒体等の固定のものであってもよく、即ち、金属板200からの局所荷重によって加工台座10の設置面11が部分的に下方に変形可能であればよい。   In addition, what seals inside the bag-shaped member 12 may be a fixed material such as a granule in addition to a fluid, that is, the installation surface 11 of the processing base 10 by a local load from the metal plate 200. However, it is only necessary to be partially deformable downward.

10 加工台座
11 設置面
12 袋状部材
20 支持ユニット
21 ガイド部
22 付勢部材
23 棒状部材
24 支持面
30 線状加熱部
31 レーザーヘッド
32 移動機構
33 制御装置
100 曲げ加工装置
101 曲げ加工装置
102 曲げ加工装置
200 金属板
300 床面
H レーザー光
F 流体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Processing base 11 Installation surface 12 Bag-shaped member 20 Support unit 21 Guide part 22 Energizing member 23 Bar-shaped member 24 Support surface 30 Linear heating part 31 Laser head 32 Moving mechanism 33 Control apparatus 100 Bending apparatus 101 Bending apparatus 102 Bending Processing device 200 Metal plate 300 Floor H Laser light F Fluid

Claims (5)

平板状をなす金属板が水平面に平行に設置される設置面を有し、該設置面が局所荷重によって部分的に下方に変位可能な加工台座と、
前記設置面に設置された金属板に対して上方から線状加熱加工を施す線状加熱部と、
を備えることを特徴とする曲げ加工装置。
A processing base that has an installation surface on which a flat metal plate is installed parallel to a horizontal plane, and the installation surface can be partially displaced downward by a local load;
A linear heating unit that performs linear heating processing from above on the metal plate installed on the installation surface;
A bending apparatus comprising:
前記加工台座は、上方からの荷重によって下方に変位可能な支持面を有する支持ユニットを水平二次元方向に複数配列してなり、
これら複数の支持ユニットの前記支持面によって前記設置面が形成されることを特徴とする請求項1に記載の曲げ加工装置。
The processing base is formed by arranging a plurality of support units in a horizontal two-dimensional direction having a support surface that can be displaced downward by a load from above,
The bending apparatus according to claim 1, wherein the installation surface is formed by the support surfaces of the plurality of support units.
前記支持ユニットは、
前記荷重に抗して上方に付勢する付勢部材を有することを特徴とする請求項2に記載の曲げ加工装置。
The support unit is
The bending apparatus according to claim 2, further comprising an urging member that urges upward against the load.
前記支持ユニットは、
上下方向に延在して上面が前記支持面とされる棒状部材を有すること特徴とする請求項2又は3に記載の曲げ加工装置。
The support unit is
The bending apparatus according to claim 2, further comprising a rod-like member extending in a vertical direction and having an upper surface serving as the support surface.
前記支持ユニットは、
前記棒状部材を上下方向に案内するガイド部を有することを特徴とする請求項4に記載の曲げ加工装置。
The support unit is
The bending apparatus according to claim 4, further comprising a guide portion that guides the rod-shaped member in the vertical direction.
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