JP2018176253A - Ｕプレス装置およびｕプレス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができるＵプレス装置およびＵプレス方法を提供する。
【解決手段】リンク機構により鋼板をＵ成形するＵプレス装置であって、鋼板Ｓ表面を上部から押圧することが可能なパンチ２と、パンチ２の押圧により下方に移動可能なサドル４と、サドル４の上下方向の移動により、上下方向に直交する方向に互いの距離が変化する、対向する１対のブレーキガータ７ａ、７ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂ夫々の対向面上端部に設けられ、ブレーキガータ７ａ、７ｂと共に直交する方向に互いの距離が変化し、鋼板Ｓを支持することが可能な対向する１対のブレーキロール８ａ、８ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂとは独立に、サドルの移動方向に直交する方向にブレーキロール８ａ、８ｂ夫々の互いの距離を調整自在な対向する１対のロール間距離調整部１０と、を備えるＵプレス装置１。
【選択図】図３

Description

本発明は、Ｕプレス装置およびＵプレス方法に関する。

近年、ＵＯＥ鋼管は深海パイプラインで使用されるようになっている。深海パイプラインで用いられるＵＯＥ鋼管は、敷設後、海水圧により高い圧縮応力がかかるため、なるべく厚肉化および高強度化しておくことが求められる。このＵＯＥ鋼管は、Ｃプレス、Ｕプレス、Ｏプレスの各工程を経て、さらに、溶接および拡管を行うことで得ることができる。上記のようにＵＯＥ鋼管を厚肉化および高強度化する場合でも、各工程の条件を精密に調整する必要がある。しかしながら、ＵＯＥ鋼管の厚肉化および高強度化にともない、設備の負荷を増大させたり、生産効率を低下させたりする場合がある。そこで、これまでに、ＵＯＥ鋼管の厚肉化および高強度化を実現しつつ、装置の負荷を低減させたり、生産効率の低下を抑制したりする技術の開発が検討されている。

たとえば、特許文献１では、負荷を軽減するために、低荷重で鋼板にＵプレスを行う方法が提案されている。この特許文献１では、複数回押しプレスによって鋼板のＵプレスを行うにあたり、ブレーキローラのギャップ間隔および／またはサドル高さを変更することにより、先行するプレスにおけるブレーキローラの鋼板に対する押圧接触点を、これに続くプレスにおけるブレーキローラの鋼板に対する押圧接触点よりも、鋼板幅方向外側寄りにしたＵプレス方法の技術が開示されている。

特公昭５９−２７６４９号公報

しかしながら、前述した特許文献１に記載の技術では、ブレーキガータの幅等を変更しながら複数回プレスするにあたり、ブレーキガータの幅などの変更は、通常、幅方向位置調整スクリューなどを用いて実施されるため、変更作業に時間がかかり、生産効率の向上という点では、まだ十分とは言えなかった。

そこで、本発明は、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができるＵプレス装置およびＵプレス方法を提供することを目的とする。

［１］リンク機構により鋼板をＵ成形するＵプレス装置であって、
鋼板表面を上部から押圧することが可能なパンチと、
前記パンチの押圧により下方に移動可能なサドルと、
前記サドルの上下方向の移動により、前記上下方向に直交する方向に互いの距離が変化する、１対のブレーキガータと、
前記ブレーキガータ夫々の対向面上端部に設けられ、前記ブレーキガータと共に前記サドルの移動方向に直交する方向に互いの距離が変化し、鋼板を支持することが可能な対向する１対のブレーキロールと、
前記ブレーキガータとは独立に、前記サドルの移動方向に直交する方向に前記ブレーキロール夫々の互いの距離を調整自在な対向する１対のロール間距離調整部と、
を備えることを特徴とするＵプレス装置。
［２］前記ロール間距離調整部による前記ブレーキロールの移動により生じる前記ブレーキガータと前記ブレーキロールとの間隙に、１または複数のスペーサを挿入可能なスペーサ駆動部を備えることを特徴とする前記［１］に記載のＵプレス装置。
［３］前記［１］または［２］に記載のＵプレス装置を用いるＵプレス方法であり、
パンチで鋼板を押圧するとともに１対のブレーキガータ間の距離を小さくしつつ、１回目のＵプレスを行う第１プレス工程と、
１対のブレーキロール間の距離を調整した後に、パンチで鋼板を押圧するとともに１対のブレーキガータ間の距離を小さくしつつ、２回目のＵプレスを行う第２プレス工程と、
を含むことを特徴とするＵプレス方法。

本発明によれば、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができるＵプレス装置およびＵプレス方法が提供される。

ＵＯＥ鋼管の製造方法を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置の構成全体を説明するための部分断面図である。 （ａ）従来のＵプレス装置の構成と、（ｂ）ロール間距離調整部を有する本発明のＵプレス装置の構成を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置のロール間距離調整部、スペーサ駆動部を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置のロール間距離調整部、スペーサ駆動部を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置で複数のスペーサを用いる場合を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置で複数のスペーサを用いる場合を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置を用いたＵプレス方法を説明するための図である。 本発明のＵプレス装置を用いたＵプレス方法を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態に係るＵプレス装置およびＵプレス方法について図面を参照しながら説明する。

＜Ｕプレス装置１＞
本発明のＵプレス装置１は、ＵＯＥ鋼管を製造する際に用いる装置である。図１は、ＵＯＥ鋼管の製造方法を説明するためのフロー図である。また、図２は、Ｕプレス装置１を説明するための概念図である。

図１に示すように、ＵＯＥ鋼管を製造する際、Ｃプレス工程、Ｕプレス工程、Ｏプレス工程を経る。Ｃプレス工程では、プレス装置５０により所定の曲率で鋼板の幅方向両端部をＣ成形する（図１（ａ）参照）。そして、Ｕプレス工程では、Ｃ成形して得られたＣ成形体をＵプレス装置１によりＵ成形体とし（図１（ｂ）参照）、次いでＯプレス工程で、プレス装置６０により鋼板長手方向に直交する断面が全長にわたって円形になるようにする（図１（ｃ）参照）。その後、対向する鋼板の幅端部をシーム溶接して溶接鋼管となし、その溶接鋼管に対して拡管を行うことでＵＯＥ鋼管を得ることができる。

次に、図２および図３を参照しながら、本発明のＵプレス装置１の特徴となる点を詳細に説明する。

図２は、本発明のＵプレス装置１の構成を説明するための部分断面図である。また、図３は、図２中、符号（Ａ）の領域の拡大図であり、図３（ａ）は従来のＵプレス装置の構成を、図３（ｂ）は本発明のＵプレスの構成をそれぞれ説明するための図である。

図２において、紙面に垂直な方向が、鋼板Ｓの長手方向である。Ｕプレス装置１では、主シリンダ３（以下、単にシリンダ３とも記す。）に接続されたパンチ２を用いて鋼板Ｓを押圧する。図２に示すように、本発明のＵプレス装置１は、リンク機構により鋼板をＵ成形する。そして、Ｕプレス装置１は、鋼板Ｓ表面を上部から押圧することが可能なパンチ２と、パンチ２の押圧により下方に移動可能なサドル４と、サドル４の上下方向（Ｚ軸正負方向）の移動により、上下方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向）に互いの距離を調整自在な対向する１対のブレーキガータ７ａ、７ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂ夫々の対向面上端部に設けられ、ブレーキガータ７ａ、７ｂと共に上記サドル４の移動方向に直交する方向に互いの距離を調整自在であり、鋼板Ｓを支持することが可能な対向する１対のブレーキロール８ａ、８ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂとは独立に、上記サドル４の移動方向に直交する方向にブレーキロール８ａ、８ｂ夫々の互いの距離を調整自在な対向する１対のロール間距離調整部１０ａ、１０ｂ（図２では、図示せず）と、を有する。

Ｕプレス装置１は、リンク機構により鋼板をＵ成形する。Ｕプレス装置１では、主シリンダ３（以下、単にシリンダ３とも記す。）に接続されたパンチ２を用いて鋼板Ｓを押圧する。そして、この押圧により、鋼板Ｓを挟んでパンチ２の下方に備えられたサドル４が下方に移動する。サドル４を支持するリトラクトシリンダ４１は、ブレーキガータ７ａおよび７ｂと、それぞれ個別のリンクアーム５ａ、５ｂにより連結されている。このため、パンチ２で鋼板Ｓを押圧するのにともなってサドル４が下方に移動すると、リトラクトシリンダ４１とリンクアーム５ａ、５ｂとの連結点も下方に移動し、さらに、リンクアーム５ａとブレーキガータ７ａとの連結点と、リンクアーム５ｂとブレーキガータ７ｂとの連結点とが近づくように移動する。こうして、ブレーキガータ７ａと７ｂとの間隔が狭くなることにより、ブレーキロール８ａと８ｂとの間隔も狭くなり、ブレーキロール８ａおよび８ｂが鋼板Ｓを図３中の左右両側から支持・押圧する。このように、パンチ２と同時に、ブレーキロール８ａおよび８ｂによって鋼板を押圧することにより、鋼板はＵ成形される。

上記のリンク機構とは、パンチ２の上下方向への移動により、サドル４が上下方向に移動し、それに伴い、ブレーキガータ７ａ、７ｂ、ブレーキロール８ａ、８ｂが移動するような連動機構のことを指し、本発明においては、例えば、後述のリンクアーム５などを構成要素として備えることにより、リンク機構が実現されている。

ここで、ブレーキガータ７ａと７ｂとの間隔をあらかじめ変更しておくことにより、パンチ２で鋼板Ｓを押圧した場合の、ブレーキロール８ａおよび８ｂの位置を調整することができる。従来技術において、ブレーキガータ７ａと７ｂとの間隔は、次のようにして変更することができる。ブレーキガータ７ａ、７ｂには、それぞれリンクアーム５ａ、５ｂと接続する幅位置調整スクリュー６ａ、６ｂが備わっている。幅位置調整スクリュー６ａ、６ｂは、ブレーキガータ７ａ、７ｂに対してそれぞれ固定されている。幅位置調整スクリュー６ａは図３中、左方にて、ブレーキガータ７ａに設置されモータなどで回転可能な幅位置調整ナットに接続している。この幅位置調整ナットを回転させることにより、幅位置調整スクリュー６ａが図３中の左右方向に移動する。同様に、幅位置調整スクリュー６ｂも図３の右方にて、幅位置調整ナット（図示しない）に接続しており、この幅位置調整ナットを回転させることにより、幅位置調整スクリュー６ｂが図３中の左右方向に移動する。このようにして、パンチ２の位置とは無関係にブレーキガータ７ａと７ｂとの間隔、すなわち、ブレーキロール８ａと８ｂとの間隔を調整することができる。

Ｕ成形において、パンチ２を用いて鋼板Ｓを複数回押圧する（以下、複数回プレスするとも言う）場合、各回のプレスに応じて、ブレーキロールの位置を調整することが必要となる。この場合、従来技術においては、上述のように幅位置調整スクリューおよび幅位置調整ナットを用いてブレーキロール間隔を調整するが、モータで幅位置調整ナットを回転させる機構を用いることが一般的であり、その調整時間を短くすることが求められていた。

本発明のＵプレス装置は、幅位置調整スクリューや幅位置調整ナットを用いずに、もっと短時間でのブレーキロール間隔の調整を可能とするものである。

従来技術におけるＵプレス装置はブレーキロールの位置はブレーキガータに対して固定されていたのに対し、本発明のＵプレス装置は、ブレーキロールとブレーキガータとの位置を調整可能とし、その結果、ブレーキロール同士の間隔を調整可能とするものである。以下、その特徴である、ロール間距離調整部について説明する。

［ロール間距離調整部１０］
ロール間距離調整部１０（図２中では、図示せず）は、ブレーキガータ７ａ、７ｂとは独立に、サドル４の移動方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向）にブレーキロール８ａ、８ｂ夫々の互いの距離を調整することができる。

ここで、図３を参照しながら、ロール間距離調整部１０の機能について説明する。図３（ａ）は従来のＵプレス装置の構成を、図３（ｂ）は本発明のＵプレス装置１の構成を、それぞれ説明するための図である。特に、図３（ｂ）は、図２中、符号（Ａ）の領域の拡大図に対応する。

従来のＵプレス装置では、図３（ａ）に示すように、ブレーキガータ７と、ブレーキロール８と、ブレーキロール保持部９とを有していても、ブレーキロール８（およびブレーキロール保持部９）は、ブレーキガータ７に固定されていた。すなわち、ブレーキロール８（およびブレーキロール保持部９）とブレーキガータ７との位置関係は変化しない。

これに対し、本発明のＵプレス装置１では、図３（ｂ）に示すように、ブレーキロール８をＹ軸正負方向に移動させることができるロール間距離調整部１０に、ブレーキロール８が連結されているため、ブレーキロール８がブレーキガータ７に対して固定されずに、ブレーキガータ７の移動とは独立して、サドル４の移動方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向）に移動させることが可能であり、その結果、対向するブレーキロール８同士の間の距離を調整することが可能である。

そのため、複数回のＵプレスを実行する際に、パンチ２が鋼板Ｓを押圧するときのパンチ２とブレーキガータ７ａ、７ｂとの位置関係を変更したい場合、その都度幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂによりブレーキガータ７ａ、７ｂ間の間隔を調整することが不要であることから、Ｕ成形を迅速に行うことができ、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができる。また、幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂによりブレーキガータ７ａ、７ｂ間の間隔の調整頻度を減らすことができるため、幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂとの間の磨耗等の装置１の劣化を抑え、Ｕプレス装置１の修理、交換等の作業頻度を減らすことができるという点からも、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができる。

ロール間距離調整部１０は、例えば、シリンダを有し、このシリンダのピストン機構によるＹ軸正負方向への伸縮によって、ブレーキロール８を移動させることができる。また、ロール間距離調整部１０は、ボールスクリューやスクリュー＆ナット機構等であってもよい。なお、図では、ロール間距離調整部１０は、ブレーキロール８の上下方向の位置を一定にしたまま、ブレーキロール８およびブレーキロール保持部９のブレーキガータ７に対する位置を変更することにより、一対のブレーキロール８間の距離を調整しているが、本発明のＵプレス装置１はかかる例に限定されない。ブレーキロール８間の距離が調整されるとき、ブレーキロールは上方に移動可能な構造としてもよい。すなわち、ブレーキロール８は、上記直交する方向（Ｙ軸正負方向）に対して、０度超え９０度未満の範囲の傾斜角度を有しながら移動してもよい。

このように、本発明では、ブレーキロール８ａ、８ｂが、ブレーキガータ７ａ、７ｂと連動してパンチ２、サドル４の移動方向に直交する方向（図２中、Ｙ軸正負方向）に互いの距離を変更可能であると共に、ブレーキガータ７ａ、７ｂとは独立に、サドル４の移動方向に直交する方向にブレーキロール８ａ、８ｂ夫々の互いの距離を調整自在であるため、複数回のＵプレスを実行する際に、その都度幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂによりブレーキガータ７ａ、７ｂ間の間隔を調整することが不要であるため、装置１の負荷を低減しつつ、Ｕ成形を迅速に行うことができ、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができる。

以下、Ｕプレス装置１のロール間距離調整部１０以外の各構成の詳細について説明する。

［パンチ２］
パンチ２は、Ｚ軸正負方向（図中符号ｆ１の方向）に移動することができる。パンチ２は、鋼板Ｓ表面を上部からＺ軸負方向に向けて押圧する。パンチ２により、鋼板ＳをＵ型に成形するため、パンチ２は鋼板Ｓと接する領域は曲面を有していることが好ましい。例えば、パンチ２は、鋼板Ｓの長手方向に直交する断面がＵ字型を有する。より具体的には、例えば、パンチ２の先端部は、鋼板長手方向に直交する断面が先端部に円弧を有することができる。また、パンチ２は、上部に連結されたシリンダ３によりＺ軸正負方向に移動させることができる。シリンダ３は、（Ｘ軸正負方向）に複数設けられていてよい。

［サドル４］
サドル４は、Ｚ軸正負方向（図中符号ｆ２の方向）に移動することができる。
パンチ２の押圧により鋼板Ｓが下方（Ｚ軸負方向側）に押されその鋼板Ｓの下側の面、すなわち鋼板Ｓに対してパンチ２と反対側の面がサドル４に接触し、その後サドル４は下方に移動する。また、サドル４は、下部に連結されたシリンダ等の駆動により下方および上方に移動可能である。後述するように、サドル４の下方への移動により、Ｙ軸正負方向においてブレーキガータ７ａ、７ｂ間の距離を短くすることができれば、サドル４とブレーキガータ７ａ、７ｂとを連結する機構は特に限定されないが、たとえば、サドル４に、長手方向の両端に連結点を有するリンクアーム５ａ、５ｂのそれぞれ一つの連結点が連結されている構成を用いることができる。そして、サドル４の下方向への移動により、リンクアーム５ａ、５ｂは、サドル４との連結点を支点として動作し、リンクアーム５ａ、５ｂの連結点のうちサドル４に連結されていない方の連結点同士が互いに近づくようにして移動する。

［ブレーキガータ７ａ、７ｂ］
ブレーキガータ７ａ、７ｂ夫々は、サドル４を中心に両側に対向して配置される。ブレーキガータ７ａ、７ｂは、前述したように、サドル４の上下方向の移動により、上記サドル４の移動方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向、図中符号ｆ３の方向）に移動し、互いの距離が変化する。より具体的には、サドル４が下方向へ移動すると、互いの距離が小さくなる。ここで、サドル４の下方向への移動前に、ブレーキガータ７ａ、７ｂは、リンクアーム５と連結された幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂの回転（図中、符号ｆ４の方向）により、互いの距離が予め調整される。なお、幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂの夫々に、幅方向位置調整ナットを設けておき、モータ（図示せず）により回転し、ブレーキガータ７ａ、７ｂ間の距離を調整することができる。

［ブレーキロール８ａ、８ｂ］
ブレーキロール８ａ、８ｂは、ブレーキガータ７ａ、７ｂの夫々の対向面上端部に設けられ、ブレーキガータ７ａ、７ｂと共に上記サドル４の移動方向に直交する方向に移動し、互いの距離を変化させながら、鋼板Ｓを支持することが可能である。また、特に限定されないが、ブレーキロール８ａ、８ｂは、夫々、ブレーキロール保持部９ａ、９ｂにより保持され、ブレーキロール保持部９ａ、９ｂを介してブレーキガータ７ａ、７ｂ（より具体的には、後述のロール間距離調整部１０ａ、１０ｂ）に連結される構造とすることが可能である。

本発明のＵプレス装置１では、ブレーキロール８ａ、８ｂは、ブレーキガータ７ａ、７ｂの移動と共に連動して、サドル４の移動方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向、図中、符号ｆ５の方向）に互いの距離が変化することが可能となっているだけでなく、後述のロール間距離調整部１０の駆動により、ブレーキガータ７ａ、７ｂの移動とは独立して、サドル４の移動方向に直交する方向（Ｙ軸正負方向）にブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離を調整することが可能であることを特徴とする。

［スペーサ駆動部１１］
本発明のＵプレス装置１は、図３（ｂ）に示すように、スペーサ１２を移動させるスペーサ駆動部１１を有していてよい。

ここで、図４、図５を参照しながら、スペーサ駆動部１１およびスペーサ１２の機能について説明する。図４、図５は、Ｕプレス装置１のスペーサ駆動部１１およびスペーサ１２を説明するための図である。

スペーサ駆動部１１は、ロール間距離調整部１０を用いてブレーキロール８（およびブレーキロール保持部９）を移動させたときに生じるブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に、１または複数のスペーサ１２を挿入することができる。例えば、スペーサ駆動部１１は、ブレーキガータ７同士の対向面上に、ブレーキロールの下方（Ｚ軸負方向側）に設けられ、シリンダのピストン機構により、スペーサ１２を上方（Ｚ軸正方向側）に移動させ、ブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に、スペーサ１２を挿入することができる。

図４に示すように、スペーサ１２の厚さ（Ｙ方向の長さ）は、ブレーキロール８がロール間距離調整部１０の駆動により移動する距離と同じ長さ（図中、符号ａ参照）とすることが好ましい。なお、厚さａのスペーサ１２を使用する場合、ロール間距離調整部１０を用いてあらかじめ設けておくブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙をａよりも大きくした状態でスペーサ１２を挿入し、スペーサ１２が挿入されたのちにロール間距離調整部１０を動作させてブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙を小さくしてａに揃えることとしてもかまわない。スペーサ１２は、ブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に挿入されたとき、図５に示すように、ロール間距離調整部１０と接触しないように、ロール間距離調整部１０のシリンダの伸縮方向に凹部等の窪みが設けられていることが好ましい。

このように、本発明のＵプレス装置１では、ロール間距離調整部１０を用いてブレーキロール８を移動させたときに生じるブレーキガータ７とブレーキロール８との間隙に、スペーサ駆動部１１を用いて、スペーサ１２を挿入することで、Ｕ成形時にブレーキロール８が不用意に動くことを防止でき、より精度良くＵ成形することができる。また、ブレーキロール８が受ける力をスペーサ１２で受けることとなり、スペーサ１２がない場合のようにシリンダなどのロール間距離調整部１０だけでブレーキロール８が受ける力を受けることを防ぐことができるので、ロール間距離調整部１０の故障を予防することもできる。

また、本発明のＵプレス装置１は、スペーサ駆動部１１が複数のスペーサを移動させてもよい。ここで、図６、図７を参照しながら、スペーサ駆動部１１が複数のスペーサを移動させる例について説明する。図６、図７は、Ｕプレス装置１で複数のスペーサ１２、１３を用いる場合を説明するための図である。

図６（ａ）および図７（ａ）に示すように、ここでは、スペーサ駆動部１１が２つのスペーサ１２、１３を移動させる場合について説明する。

まず、ブレーキロール８が、ロール間距離調整部１０によって、ブレーキガータ７とは独立に、ａの長さを移動した際、厚さａのスペーサ１２がスペーサ駆動部１１の第１部材１１Ａ（例えば、シリンダ）により、ブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に挿入される（図６（ｂ）および図７（ｂ））。

そして、Ｕプレスをさらに１または複数回行うこと等のため、パンチ２で鋼板Ｓを押圧する場合のブレーキロール８同士の間隔を変更させたい場合には次のように動作させることにより対応できる。すなわち、ブレーキロール８が、ロール間距離調整部１０によって、ブレーキガータ７とは独立に、ｂの長さを移動した際、厚さｂのスペーサ１３がスペーサ駆動部１１の第２部材１１Ｂ（例えば、シリンダ）により、ブレーキガータ７とブレーキロール８（またはブレーキロール保持部９）との間隙に挿入される（図６（ｃ）および図７（ｃ））。なお、前述の、一つのスペーサを使用する場合と同様、ロール間距離調整部１０を用いてあらかじめ設けておくブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙を使用するスペーサの厚さよりも大きくした状態でスペーサを挿入し、スペーサが挿入されたのちにロール間距離調整部１０を動作させてブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙を小さくして、挿入されたスペーサの厚さに揃えることとしてもかまわない。

スペーサ１２、１３は、共に、ブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に挿入されたとき、図６（ｃ）、図７（ｃ）に示すように、ロール間距離調整部１０と接触しないように、ロール間距離調整部１０のシリンダの伸縮方向に凹部等の窪みが設けられていることが好ましい。

このように、スペーサ駆動部１１が、複数のスペーサをブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に挿入することができることで、ブレーキガータ７とは独立にブレーキロール８を複数回に分けて移動させつつ、Ｕ成形時にブレーキロール８が不用意に動くことを防止でき、より精度良くＵ成形することができる。また、ブレーキロール８が受ける力を、ブレーキガータ７とブレーキロール保持部９との間隙に挿入したスペーサで受けることとなり、スペーサがない場合のようにシリンダなどのロール間距離調整部１０だけでブレーキロール８が受ける力を受けることを防ぐことができるので、ロール間距離調整部１０の故障を予防することもできる。

なお、図６、図７では、スペーサを２つ使用する場合を例に説明したが、本発明のＵプレス装置１では、スペーサを３つ以上使用してもよい。

＜Ｕプレス方法＞
次に、本発明のＵプレス装置１を用いたＵプレス方法について説明する。本発明のＵプレス方法では、パンチ２で鋼板Ｓを押圧するとともに１対のブレーキガータ７ａ、７ｂ間の距離を小さくしつつ、１回目のＵプレスを行う第１プレス工程と、１対のブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離を調整した後に、パンチ２で鋼板Ｓを押圧するとともに１対のブレーキガータ７ａ、７ｂ間の距離を小さくしつつ、２回目のＵプレスを行う第２プレス工程と、を含む。

以下、この第１プレス工程と、第２プレス工程とについて、順に説明する。

［第１プレス工程］
図８は、本発明のＵプレス装置１を用いたＵプレス方法を説明するための図であり、主に第１プレス工程を説明するための図である。

図８（ａ）に示すように、まず幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂにより、ブレーキガータ７ａ、７ｂ間の距離が調整される。

次に、図８（ｂ）に示すように、パンチ２がシリンダのピストン機構により下方（Ｚ軸負方向側）に移動する。これにより、鋼板Ｓはパンチ２およびサドル４に挟持されつつ変形し、サドル４が下方に移動する。このとき、リンクアーム５ａ、５ｂの連結点のうちサドル４に連結されていない方の連結点同士が互いに近づくようにして移動するリンク機構により、ブレーキガータ７ａ、７ｂは互いに近づくように移動する。鋼板Ｓは、ブレーキロール８ａ、８ｂに支持されながら、Ｕ成形される。

次に、図８（ｃ）に示すように、パンチ２はシリンダのピストン機構により上方（Ｚ軸正方向側）に移動する。これにより、サドル４は上方に移動する。このとき、リンクアーム５ａ、５ｂの連結点のうちサドル４に連結されていない方の連結点同士が互いに離れるようにして移動するリンク機構により、ブレーキガータ７ａ、７ｂは、互いに離隔するように移動する。

以上のようにして、第１プレス工程で、鋼板Ｓに１回目のＵプレスが施される。

［第２プレス工程］
図９は、本発明のＵプレス装置１を用いたＵプレス方法を説明するための図であり、主に、前述した第１プレス工程の後に実行される第２プレス工程を説明するための図である。

図９（ｄ）は、第２プレス工程を開始する際のＵプレス装置１および鋼板Ｓの状態を示し、図８（ｃ）で説明したＵプレス装置１および鋼板Ｓと同様の状態を示している。

第２プレス工程では、まず、図９（ｅ）に示すように、ロール間距離調整部１０ａ、１０ｂにより、ブレーキロール８ａと８ｂとの距離が小さくなるように調整される。ブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離をどの程度小さくするかについては、最終的に得られるＵＯＥ鋼管の形状や特性、さらには第２プレス工程後の工程の条件に応じて、適宜予め設定することができる。また、このとき、ブレーキガータ７ａ、７ｂとブレーキロール保持部９ａ、９ｂとの間に生じた隙間夫々に、スペーサ駆動部１１によりスペーサ１２（図９中では図示せず。図３〜７参照）が挿入されてもよい。

次に、図９（ｆ）に示すように、ブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離が調整された状態で、パンチ２がシリンダのピストン機構により下方（Ｚ軸負方向側）に移動する。これにより、鋼板Ｓはパンチ２およびサドル４に挟持されつつさらに変形し、サドル４が下方に移動する。このとき、リンクアーム５ａ、５ｂの連結点のうちサドル４に連結されていない方の連結点同士が互いに近づくようにして移動するリンク機構により、ブレーキガータ７ａ、７ｂは、互いに近づくように移動する。鋼板Ｓは、ブレーキロール８ａ、８ｂに支持されながら、Ｕ成形される。

次に、図９（ｇ）に示すように、パンチ２はシリンダのピストン機構により上方（Ｚ軸正方向側）に移動する。これにより、サドル４は上方に移動する。このとき、リンクアーム５ａ、５ｂの連結点のうちサドル４に連結されていない方の連結点同士が互いに離れるようにして移動するリンク機構により、ブレーキガータ７ａ、７ｂは、互いに離隔するように移動する。

以上が、本発明のＵプレス方法の第２プレス工程である。

なお、この第２プレス工程は複数回行われてもよい。この複数回のプレス工程の各回のプレスの際毎に、ブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離が調整されてもよい。この追加のプレス工程が行われる度に、ブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離は漸次小さくなっていってよい。また、このブレーキロール８ａ、８ｂ間の距離が調整される度に、ブレーキガータ７ａ、７ｂとブレーキロール８ａ、８ｂとの間に生じた隙間夫々に、スペーサ駆動部１１により新たなスペーサが挿入されてもよい。

以上説明したように、本発明のＵプレス装置１によれば、複数回のＵプレスを実行する際に、その都度幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂによりブレーキガータ７ａ、７ｂ間の間隔を調整することが不要であるため、Ｕ成形を迅速に行うことができ、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができる。また、幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂによりブレーキガータ７ａ、７ｂ間の間隔の調整頻度を減らすことができるため、幅方向位置調整スクリュー６ａ、６ｂと、ブレーキガータ７ａ、７ｂとの間の磨耗等の装置１の劣化を抑制することができるという点からも、Ｕプレス装置１の修理、交換等の作業頻度を減らすことで、ＵＯＥ鋼管の生産効率を向上させることができる。さらに、ロール間距離調整部１０ａ、１０ｂによりブレーキロール８ａ、８ｂの間の距離を簡単かつ正確な寸法で変更することができるため、プレス後のＵＯＥ鋼管の形状の改善も期待できる。

１ Ｕプレス装置
２ パンチ
３ シリンダ（主シリンダ）
４ サドル
５ リンクアーム
６ａ、６ｂ 幅方向位置調整スクリュー
７、７ａ、７ｂ ブレーキガータ
８、８ａ、８ｂ ブレーキロール
９、９ａ、９ｂ ブレーキロール保持部
１０、１０ａ、１０ｂ ロール間距離調整部
１１ スペーサ駆動部
１１Ａ 第１部材
１１Ｂ 第２部材
１２、１３ スペーサ
４１ リトラクトシリンダ
５０ Ｃプレス装置
６０ Ｏプレス装置

Claims (3)

1. リンク機構により鋼板をＵ成形するＵプレス装置であって、
   鋼板表面を上部から押圧することが可能なパンチと、
   前記パンチの押圧により下方に移動可能なサドルと、
   前記サドルの上下方向の移動により、前記上下方向に直交する方向に互いの距離が変化する、対向する１対のブレーキガータと、
   前記ブレーキガータ夫々の対向面上端部に設けられ、前記ブレーキガータと共に前記サドルの移動方向に直交する方向に互いの距離が変化し、鋼板を支持することが可能な対向する１対のブレーキロールと、
   前記ブレーキガータとは独立に、前記サドルの移動方向に直交する方向に前記ブレーキロール夫々の互いの距離を調整自在な対向する１対のロール間距離調整部と、
   を備えることを特徴とするＵプレス装置。
2. 前記ロール間距離調整部による前記ブレーキロールの移動により生じる前記ブレーキガータと前記ブレーキロールとの間隙に、１または複数のスペーサを挿入可能なスペーサ駆動部を備えることを特徴とする請求項１に記載のＵプレス装置。
3. 請求項１または２に記載のＵプレス装置を用いるＵプレス方法であり、
   パンチで鋼板を押圧するとともに１対のブレーキガータ間の距離を小さくしつつ、１回目のＵプレスを行う第１プレス工程と、
   １対のブレーキロール間の距離を調整した後に、パンチで鋼板を押圧するとともに１対のブレーキガータ間の距離を小さくしつつ、２回目のＵプレスを行う第２プレス工程と、
   を含むことを特徴とするＵプレス方法。

Images