JP2022136908A - 鋼板の曲げ加工装置及び鋼板の曲げ加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者に関係なく、加工精度のバラツキを抑え、均一の品質を有する製品を製造すること。【解決手段】鋼板の曲げ加工装置（１００）は、鋼板（Ｐ）の一方の面に接触する第１のローラ（１）と、鋼板の他方の面に接触し、第１のローラに対して接近及び離間する方向に往復移動自在とされた第２のローラ（２）と、回転量に応じて第２のローラの移動量を調節する操作部（３）と、を備え、操作部は、第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準マーク（４）を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ガードレールのビーム等の鋼板を曲げる鋼板の曲げ加工装置及び鋼板の曲げ加工方法に関する。

従来、鋼板や鋼管を曲げ加工する曲げ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、鋼管の曲げ加工装置は、プレス加工により曲げ加工を行うものであり、鋼管をダイス上に支持させ、その中間をポンチによって加圧して局部的に曲げ加工し、鋼管の軸方向に移動させて同様に曲げ加工することにより、必要な長さ分の曲げ加工を行うものである。
ここで、ポンチによる加圧の度合いは、熟練した作業者の感覚により行われていることも多い。

特開２００５－２７９７４５号公報

しかし、作業者の感覚に依存してしまうと、作業者によって曲げ加工の精度にバラツキがあるため、均一の品質を有する製品を製造することは困難である。また、作業者の熟練度が不十分である場合には、曲げ加工後に手直し加工や手直し加工後の検査が必要となり、製品の生産性が低下してしまう。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、作業者に関係なく、加工精度のバラツキを抑え、均一の品質を有する製品を製造することができる技術を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る態様は、鋼板の曲げ加工装置であって、鋼板の一方の面に接触する第１のローラと、前記鋼板の他方の面に接触し、前記第１のローラに対して接近及び離間する方向に往復移動自在とされた第２のローラと、回転量に応じて前記第２のローラの移動量を調節する操作部と、を備え、前記操作部は、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準マークを備えることを特徴とする。

また、前記操作部とは独立して固定され、前記第２のローラを前記基準位置に位置合わせする際の前記基準マークの位置を指し示すガイド部を備えることが好ましい。

また、前記第１のローラ及び前記第２のローラを収容する筐体部を備え、前記ガイド部は、前記筐体部に固定されていることが好ましい。

また、前記操作部は、前記基準マークから回転方向に沿って所定の回転量毎に設けた少なくとも一つの工程マークを備えることが好ましい。

また、前記操作部は、複数の前記基準マークを備えており、各基準マークに対してそれぞれ設けられ、回転方向に沿って互いに異なる回転量毎に設けられた少なくとも一つの工程マークを備えることが好ましい。

上記の課題を解決するため、本発明に係る態様は、上記の鋼板の曲げ加工装置を用いた鋼板の曲げ加工方法であって、前記操作部を回転させて前記基準マークを所定位置まで移動させて、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準位置合わせステップと、前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する曲げ加工ステップと、を有することを特徴とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る態様は、上記の鋼板の曲げ加工装置を用いた鋼板の曲げ加工方法であって、前記操作部を回転させて前記基準マークを所定位置まで移動させて、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準位置合わせステップと、前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する曲げ加工ステップと、前記曲げ加工ステップ後、前記工程マークを前記所定位置まで移動させる工程位置合わせステップと、前記工程位置合わせステップ後、前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する第２の曲げ加工ステップと、を有し、前記工程位置合わせステップと、前記第２の曲げ加工ステップとを少なくとも１回行うことを特徴とする。

本発明に係る態様によれば、作業者に関係なく、加工精度のバラツキを抑え、均一の品質を有する製品を製造することができる。

鋼板の曲げ加工装置の斜視図である。 鋼板の曲げ加工装置による曲げ加工のメカニズムを説明する図である。 （ａ）は第２のローラを基準位置に位置合わせしたときの操作部の状態を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の状態で行われる鋼板の曲げ加工を説明する図である。 （ａ）は第２のローラを基準位置から第２の曲げ加工位置に位置合わせしたときの操作部の状態を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の状態で行われる鋼板の曲げ加工を説明する図である。 （ａ）は第２のローラを第２の曲げ加工位置から第３の曲げ加工位置に位置合わせしたときの操作部の状態を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の状態で行われる鋼板の曲げ加工を説明する図である。 （ａ）は第２のローラを第３の曲げ加工位置から第４の曲げ加工位置に位置合わせしたときの操作部の状態を説明する図であり、（ｂ）は（ａ）の状態で行われる鋼板の曲げ加工を説明する図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、本発明の範囲において、種々の実施の形態をとりうる。

＜鋼板の曲げ加工装置の構成＞
図１から図３に示すように、鋼板の曲げ加工装置（以下、曲げ加工装置という）１００は、例えば、湾曲したガードレールのビームを形成するために、直線状のビームを曲げ加工するものである。
曲げ加工装置１００は、第１のローラ１と、第２のローラ２と、操作部３と、ガイド部６と、筐体部７と、を備えている。

第１のローラ１は、搬送されてきた鋼板（ビーム）Ｐの一方の面（下面側）に接触し、第２のローラ２とで鋼板Ｐを挟み込んで曲げ加工する。第１のローラ１は、筐体部７内に収容されており、位置が固定されている。第１のローラ１は、鋼板Ｐの搬送方向に沿って二つ設けられており、モータ等の駆動部により軸回りに回転自在とされている。

第２のローラ２は、搬送されてきた鋼板（ビーム）Ｐの他方の面（上面側）に接触し、第１のローラ１とで鋼板Ｐを挟み込んで曲げ加工する。第２のローラ２は、筐体部７内に収容されており、第１のローラ１に対して接近及び離間する方向に往復移動自在に設けられている。具体的には、第２のローラ２は、二つの第１のローラ１の間に向けて第１のローラ１の上方から接近及び離間するように設けられている。第２のローラ２は、第１のローラ１の上方に一つ設けられており、モータ等の駆動部により軸回りに回転自在とされている。第２のローラ２は、操作部３の操作により、第１のローラ１に対して接近及び離間する方向に往復移動する。

操作部３は、例えば、軸回りに回転するハンドルから構成されている。操作部３は、第１のローラ１に対して接近及び離間する方向、すなわち、上下方向に延在する軸部８に回転自在に螺合されている。操作部３は、一方向（時計回り）に回転させることにより、第２のローラ２と共に第１のローラ１に向けて接近するように下降し、他方向（反時計回り）に回転させることにより、第２のローラ２と共に第１のローラ１から離間するように上昇する。したがって、操作部３は、その回転量に応じて第２のローラ２の移動量（上下動量）を調節することができる。

操作部３は、基準マーク４と、工程マーク５と、を備えている。
基準マーク４は、鋼板Ｐの曲げ加工を開始する基準位置に第２のローラ２を位置合わせする際に用いる。基準マーク４は、操作部３の把持部３ａと一体に形成され、操作部３の回転軸を共有する筒状部３ｂの表面に設けられている。
基準マーク４は、例えば、筒状部３ｂの表面に回転軸線方向に沿って記された直線状の目印である。基準マーク４は、視認しやすいように、筒状部３ｂの表面の色と異なる色が付されている。
基準マーク４は、筒状部３ｂに複数設けられている。各基準マーク４ａ，４ｂは、筒状部３ｂの軸線方向に沿って配置されており、最終的に得ようとする鋼板Ｐの曲率によって設ける位置が異なっている。

工程マーク５は、鋼板Ｐの曲げ加工を複数回にわたって行う場合に、二回目以降の曲げ加工を行う位置に第２のローラ２を位置合わせする際に用いる。工程マーク５は、筒状部３ｂの表面に設けられている。
工程マーク５は、例えば、筒状部３ｂの表面に回転軸線方向に沿って記された直線状の目印である。工程マーク５は、視認しやすいように、筒状部３ｂの表面の色と異なる色が付されている。ここで、工程マーク５が複数ある場合、直線状の目印に交差する横線が各工程マーク５に付されており、この横線の数が各工程マーク５で異なっている。
工程マーク５は、各基準マーク４に対応して筒状部３ｂにそれぞれ複数設けられている。各工程マーク５は、対応する各基準マーク４から操作部３の回転方向に沿って所定の回転量毎に設けられており、鋼板Ｐを各工程でどの程度まで曲げ加工するかによって設ける位置（間隔）が異なっている。すなわち、基準マーク４ａに対応する工程マーク５Ａａ，５Ａｂ，・・・と、基準マーク４ｂに対応する工程マーク５Ｂａ，５Ｂｂ，・・・は、互いに異なる間隔で設けられている。

ガイド部６は、操作部３とは独立して固定され、第２のローラ２を基準位置に位置合わせする際の基準マーク４の位置を指し示すものである。また、ガイド部６は、基準マーク４だけでなく、工程マーク５の位置を指し示すものでもある。ガイド部６は、先端部が尖るように形成されており、基端部が筐体部７に固定されている。操作部３に設けられている基準マーク４及び工程マーク５をガイド部６の先端部に合わせることで、第２のローラ２の位置合わせを行うことができる。すなわち、基準マーク４及び工程マーク５がガイド部６の先端部に位置合わせされているときは、第２のローラ２は、鋼板Ｐを曲げ加工できる位置にあるということになる。

筐体部７は、少なくとも第１のローラ１と第２のローラ２を収容する保護ケースである。筐体部７の上面には貫通孔７ａが形成されており、この貫通孔７ａから第２のローラ２に連結された操作部３が筐体部７の外側に張り出している。貫通孔７ａの縁部近傍にガイド部６が固定されている。

＜鋼板の曲げ加工方法＞
次に、曲げ加工装置１００を用いた鋼板の曲げ加工方法について説明する。所定の曲率の鋼板Ｐを得るためには、曲げ加工を数回に分けて段階的に行うことで、ねじれや残留応力が少なく、安定した製品を得ることができ、さらに曲げ加工装置を小型化することができる。以下では、四回の曲げ加工を施すことにより鋼板Ｐの最終的な曲率が得られる例について説明する。
鋼板Ｐの曲げ加工を行う際には、図３に示すように、作業者が操作部３の把持部３ａを把持し、操作部３を回転させて曲げ加工に用いる基準マーク４ａ（４）をガイド部６の先端部に対向する位置まで移動させて、第２のローラ２を曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする。
次に、鋼板Ｐを筐体部７の内部、すなわち、第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第１の曲げ加工を施す。

第１の曲げ加工を行った後、図４に示すように、作業者が操作部３の把持部３ａを把持し、操作部３を回転させて基準マーク４に隣接する工程マーク５Ａａ（５）をガイド部６の先端部に対向する位置まで移動させて、第２のローラ２を第２の曲げ加工を開始する位置に位置合わせする。
次に、鋼板Ｐを筐体部７の内部、すなわち、第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第２の曲げ加工を施す。このとき、鋼板Ｐは、第１の曲げ加工工程で既に第１のローラ１と第２のローラ２との間を通過しているため、第１の曲げ加工とは反対側（図４の紙面における右側）から鋼板Ｐを第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第２の曲げ加工を施す。

第２の曲げ加工を行った後、図５に示すように、作業者が操作部３の把持部３ａを把持し、操作部３を回転させて第２の曲げ加工で用いた工程マーク５Ａａに隣接する工程マーク５Ａｂ（５）をガイド部６の先端部に対向する位置まで移動させて、第２のローラ２を第３の曲げ加工を開始する位置に位置合わせする。
次に、鋼板Ｐを筐体部７の内部、すなわち、第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第３の曲げ加工を施す。このとき、鋼板Ｐは、第２の曲げ加工とは反対側（図５の紙面における左側）から鋼板Ｐを第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第３の曲げ加工を施す。

第３の曲げ加工を行った後、図６に示すように、作業者が操作部３の把持部３ａを把持し、操作部３を回転させて第３の曲げ加工で用いた工程マーク５Ａｂに隣接する工程マーク５Ａｃ（５）をガイド部６の先端部に対向する位置まで移動させて、第２のローラ２を第４の曲げ加工を開始する位置に位置合わせする。
次に、鋼板Ｐを筐体部７の内部、すなわち、第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第４の曲げ加工を施す。このとき、鋼板Ｐは、第３の曲げ加工とは反対側（図６の紙面における右側）から鋼板Ｐを第１のローラ１と第２のローラ２との間に通して鋼板Ｐに第４の曲げ加工を施す。これをもって、鋼板Ｐは最終的に得ようとする曲率となる。
なお、操作部３を回転させて曲げ加工に用いる基準マーク４ｂ（４）をガイド部６の先端部に対向する位置まで移動させて、第２のローラ２を曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせして曲げ加工を行うことにより、上述の曲げ加工とは異なる曲率で鋼板Ｐを曲げ加工することができる。

以上のように、曲げ加工装置１００を用いて鋼板Ｐの曲げ加工をする際には、作業者は、基準マーク４をガイド部６に位置合わせした後、鋼板Ｐを第１のローラ１と第２のローラ２の間に通すだけでよいので、作業者の熟練度に関係なく、同じ曲率で鋼板Ｐに曲げ加工を施すことができる。よって、従来のように、作業者の感覚に依存することがなく、作業者によって曲げ加工の精度にバラツキがなくなり、均一の品質を有する製品（例えば、ガードレールのビーム）を製造することができる。また、作業者の熟練度が不十分であっても、曲げ加工後に手直し加工や手直し加工後の検査が不要となり、製品の生産性が低下することもない。
また、操作部３による第２のローラ２の位置合わせの際には、基準マーク４や工程マーク５をガイド部６の先端部に対向するように位置合わせするだけでよいので、第２のローラ２の位置合わせ作業を簡単に行うことができる。
また、ガイド部６は筐体部７に設けられているので、ガイド部６を簡単に取り付けることができる。
また、基準マーク４及び工程マーク５は、操作部３の回転方向に沿って並んで配置されているので、操作部３を回転させるだけでガイド部６に簡単に位置合わせをすることができる。
また、複数種類の曲げ加工を行う場合であっても、複数の基準マーク４及び各基準マーク４に対応する工程マーク５を操作部３の軸線方向（操作部３の往復移動方向）に沿って並べて配置することにより、複数種類の曲げ加工にも柔軟に対応することができる。

＜その他＞
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。また、上述した課題及び効果の少なくとも一部を奏するように、各構成を適宜選択的に組み合わせてもよい。また、例えば、上記実施の形態における各構成要素の形状、材料、配置、サイズ等は、本発明の具体的使用態様によって適宜変更することができる。
例えば、基準マーク４は少なくとも一つあればよく、曲げ加工の種類が多い場合、すなわち、曲率の異なる複数種類の曲げ加工を行う場合には、その曲げ加工の種類分だけ基準マーク４を設けるとよい。
また、工程マーク５は、曲げ加工が一回なら基準マーク４だけでよいので不要となり、曲げ加工の回数に応じて複数設けることができる。
また、基準マーク４及び工程マーク５は、筒状部３ｂに限らず、操作部３と共に回転する部位であれば、操作部３の他の場所に設けてもよい。
また、ガイド部６は、新たに設ける場合に限らず、曲げ加工装置１００に既に設けられている部分、例えば、筐体部７の一部分をガイド部としてもよい。

１ 第１のローラ
２ 第２のローラ
３ 操作部
３ａ 把持部
３ｂ 筒状部
４ 基準マーク
５ 工程マーク
６ ガイド部
７ 筐体部
７ａ 貫通孔
８ 軸部
Ｐ 鋼板
１００ 鋼板の曲げ加工装置

Claims (7)

1. 鋼板の曲げ加工装置であって、
   鋼板の一方の面に接触する第１のローラと、
   前記鋼板の他方の面に接触し、前記第１のローラに対して接近及び離間する方向に往復移動自在とされた第２のローラと、
   回転量に応じて前記第２のローラの移動量を調節する操作部と、を備え、
   前記操作部は、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準マークを備えることを特徴とする鋼板の曲げ加工装置。
2. 前記操作部とは独立して固定され、前記第２のローラを前記基準位置に位置合わせする際の前記基準マークの位置を指し示すガイド部を備えることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の曲げ加工装置。
3. 前記第１のローラ及び前記第２のローラを収容する筐体部を備え、
   前記ガイド部は、前記筐体部に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の鋼板の曲げ加工装置。
4. 前記操作部は、前記基準マークから回転方向に沿って所定の回転量毎に設けた少なくとも一つの工程マークを備えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載の鋼板の曲げ加工装置。
5. 前記操作部は、複数の前記基準マークを備えており、
   各基準マークに対してそれぞれ設けられ、回転方向に沿って互いに異なる回転量毎に設けられた少なくとも一つの工程マークを備えることを特徴とする請求項１から４までのいずれか一項に記載の鋼板の曲げ加工装置。
6. 請求項１から５までのいずれか一項に記載の鋼板の曲げ加工装置を用いた鋼板の曲げ加工方法であって、
   前記操作部を回転させて前記基準マークを所定位置まで移動させて、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準位置合わせステップと、
   前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する曲げ加工ステップと、
   を有することを特徴とする鋼板の曲げ加工方法。
7. 請求項４又は５に記載の鋼板の曲げ加工装置を用いた鋼板の曲げ加工方法であって、
   前記操作部を回転させて前記基準マークを所定位置まで移動させて、前記第２のローラを曲げ加工を開始する基準位置に位置合わせする基準位置合わせステップと、
   前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する曲げ加工ステップと、
   前記曲げ加工ステップ後、前記工程マークを前記所定位置まで移動させる工程位置合わせステップと、
   前記工程位置合わせステップ後、前記第１のローラと前記第２のローラとの間に前記鋼板を通して曲げ加工する第２の曲げ加工ステップと、を有し、
   前記工程位置合わせステップと、前記第２の曲げ加工ステップとを少なくとも１回行うことを特徴とする請求項６に記載の鋼板の曲げ加工方法。

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