JP4192052B2 - 被加工物供給装置および溶接裏当て用鋼板の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の厚さを有する複数枚の平板素材を一列に平面状に並ベて被加工物を構成し、この被加工物を載置台上に複数列積載して最上部の被加工物から順次搬送部に供給する被加工物供給装置、およびこの被加工物供給装置を用いた溶接裏当て用鋼板の製造装置に関するものである。

例えば、鉄骨建築の柱によく使用される角コラムは、梁との接合方法として図１８に示されるような角コラム２を鋼板（ダイヤフラム鋼板と呼ばれる）３に溶接接合し、そのダイヤフラム鋼板３に梁４を溶接接合する、いわゆる通しダイヤフラム接合形式と呼ばれる方法が多用される。この接合形式を採用する場合、柱である角コラム２とダイヤフラム鋼板３の溶接は、図１９の溶接部の断面に示すように、一般に突き合わせ溶接が用いられ、溶接に際して裏当て金１が用いられる。角コラム２の４つの角部はある曲率をもった断面形状をなしており、このため裏当て金１もその曲率に沿った形状のものが用いられる。

一般に、角コラムの角部内面と裏当て金の間の隙間は、良好な溶接をするためにできるだけ密着させる必要がある。冷間成形角形鋼管設計・施工マニュアルでは、この隙間は１．５ｍｍ以下と規定されており、隙間がこの値を超えると、溶接の際に溶接欠陥が生ずる恐れがある。角コラムの角部の曲率の大きさは、角コラムの板厚によって異なることや、４つの角部で製造上のばらつきがあり、さらに、角コラムの製造メーカーによって角部曲率の狙い値が異なること等のため、鉄骨の加工業者は、購入した角コラムの現物に合わせて裏当て金を製作するのが普通である。しかしながら、裏当て金は、プレス機で一律に作製されているため、角コラムの角部内面曲率のばらつき等に対応できず、しかも作製された裏当て金は、常温での修正が不可能であるため、現場で種々の対策を講じなければならず、角コラムを用いた鉄骨構造物の製作品質および経済性を損なう大きな問題となっている。

このため、角コラムへの裏当て金の取り付け方法についていくつかの提案がなされている。その一つとして、裏当て金とすべき長尺のスリット板をコラム内周長さに合わせた円筒状の巻物に成形して切断し、これをコラム内の取り付け位置に持ち込み、コラムを転回しながらコラム内壁に端から順次ローラー等で押しつけてスポット溶接で固定していく方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この方法ではコラムの移送スキッドや転回装置など大がかりな設備が必要となり、適用できる場合が限られ現場作業には適さない。

一方、このような大がかりな設備を要さずに適用できる別の方法が知られている。これは、裏当て金とすべき平鋼に切り欠き溝をあらかじめ設けておき、使用するときに角コラムの内壁に合わせて曲げるようにするものである（例えば、特許文献２参照）。これは、平鋼にあらかじめ溝を設けておくもので、角コラムのそれぞれのコーナー部に対応する位置に一定の幅を有する角形の溝を４個ずつ設けたものである。しかしながら、この特許文献２の実施例に示された裏当て金にあっては、溝を設けた部分の背面に凹みが生じ、折れ線的な曲がりとなり、これらにより角コラムの内壁との間に隙間を生じ、溶接不良すなわちルート部の欠陥となる。また、この特許文献２には、裏当て金の溝は形状、寸法、深さ、ピッチ数を適宜変化させると記載されているものの、具体的な場合に応じてどのような考え方でどのようにしたら良いのかといったことは一切示されていない。

上記のような問題に対し、別の方法として、角コラムの内面側の曲率のばらつきがある場合でも、溶接上全く問題のない程度まで隙間を極力小さく抑えることができ、かつ加工しやすい裏当て金用の鋼板が提案され（例えば、特許文献３参照）、かつ実際に使用されている。この特許文献３における角コラムの溶接裏当て用鋼板は、角コラムの突き合わせ溶接のための真直な状態で提供され、角コラムの内寸に合わせて曲げて用いる裏当て用鋼板において、角コラムそれぞれの角部内側の曲面部に当てるべき部分に一群の数が８個以上１０個以下のＶ溝の群を設け、前記Ｖ溝の深さは前記裏当て用鋼板の板厚から１．７ｍｍないし４ｍｍ引いた値とし、Ｖ溝の角度は一群のＶ溝の数をｎとしたとき、９０／ｎ度以上１１０／ｎ度以下であることを特徴とする。

この特許文献３で提案された角コラムの溶接裏当て用鋼板は、上記の構成の通りであるが、Ｖ溝を加工するには、先の尖った切削用刃物を用いて行わなければならず（例えば、特許文献４参照）、市場に出されている実際の裏当て用鋼板の溝形成部における残存板厚は、３．５ｍｍになっている。このため、簡単なものでよいが、治具なしでは曲げることができないという問題がある。また、溝の加工に切削用刃物を用いなければならないため、製作に時間がかかることや、刃物の破損等から相対的に製作コストが高くなってしまうという問題もある。裏当て用鋼板を治具なしで曲げることができるようにするには、上記の残存板厚を薄くすればよいが、このような加工を行うには、刃物の破損等の危険性が更に増すとともに、溶接の際に抜けが生じ、ロボット溶接の場合には、作業が停止してしまい、設定のし直し等を行わなければならず、作業効率が極端に落ちてしまうという新たな問題が発生してしまう。

特開平４−２８４９９７号公報 実開昭６３−１５７４９７号公報 特開平８−１５５６７９号公報 特開平８−３１８４２０号公報

本願出願人は、上記の問題に鑑みて、溝形状を再考するとともに、残存板厚や溝ピッチを適切に設定することにより、作業者が治具を用いずに曲げることができ、かつロボット溶接を行ったとき抜けが起こらないように構成した角コラムの溶接裏当て用鋼板を特願２００１−３５１２５８号で提案した。このような溶接裏当て用鋼板を製造するためには専用の装置が必要であり、しかも効率よく製造する必要がある。また、加工材料である被加工物としては平板素材が用いられるので、効率的な製造を行うためには平板素材を一度に複数枚ずつ加工する必要があり、さらに供給を効率的に行うためには平板素材を多数積み重ねて、最上部の平板素材から順次送る必要がある。

本発明は、このような課題を解決するものであり、複数枚の平板素材を並べた被加工物を効率的にかつ安定的に供給できる被加工物供給装置、およびこの被加工物供給装置を用いて溶接裏当て用鋼板を効率的かつ安価に製造することのできる溶接裏当て用鋼板の製造装置を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の被加工物供給装置は、所定の厚さを有する複数枚の平板素材を横方向に平面状に一列に並べた被加工物を高さ方向に複数列積載するための被加工物載置手段と、前記被加工物載置手段に積載された被加工物を高さ方向に送って、最上部に位置する被加工物を所定の高さに位置決めする上昇手段と、前記所定の高さに位置決めされた最上部の被加工物を横方向へ押し出す押出手段と、前記横方向に押し出された被加工物を受けとって前記横方向に直角な縦方向に搬送する搬送手段とを備え、前記被加工物載置手段が、前記被加工物の供給方向に沿って順次低く形成されて前記被加工物の各平板素材をそれぞれ載置するための階段状の段差部を備えたことを特徴とする。この構成により、複数枚の平板素材を並べた被加工物を効率的かつ安定的に供給することができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記階段状の段差部の奥行が、前記供給方向奥側の端部に位置する段差部は前記平板素材の幅よりも少し大きく、他の段差部は、前記供給方向手前側の端部に位置する段差部を除いて、前記平板素材の幅寸法にほぼ等しいことを特徴とする。この構成により、寸法が規格で定められた平板素材を使用した場合に、平板素材の幅のばらつきを吸収することができ、同じ列の隣接する平板素材同士の側面を接触させて間に隙間が生じることがなく、安定した状態で被加工物を供給することができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記階段状の段差部の高さが、前記平板素材の厚さの最大許容差よりも少し大きいことを特徴とする。この構成により、寸法が規格で定められた平板素材を使用した場合に、平板素材の厚さのばらつきを吸収することができ、異なる列の隣接する平板素材同士の間に重なりが生じることがなく、同じ列の平板素材だけを安定して供給することができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記被加工物載置手段が、底部に階段状の段差部を形成された段差プレートを有することを特徴とする。この構成により、段差プレートを交換することにより種類の異なる平板素材の交換使用を容易に行うことができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記被加工物載置手段が、前記平板素材の長手方向に沿って複数配置されていることを特徴とする。この構成により、長さの長い平板素材であっても、供給動作を安定して行うことができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記押出手段が、前記平板素材の長手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする。この構成により、長さの長い平板素材であっても、供給動作を安定して行うことができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記搬送手段が、モータにより駆動されるローラーコンベアであり、前記被加工物載置手段に隣接する側端部に前記ワークの先端部を位置規制するためのストッパー壁を有し、その反対側の側端部に前記受け渡された平板素材の落下を防止するガイドプレートを備えたことを特徴とする。この構成により、被加工物の側端部を位置決めして安定した搬送を行うことができる。

また、本発明の被加工物供給装置は、前記上昇手段、前記押出手段および前記搬送手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。この構成により、被加工物供給装置を安定して動作させることができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、鋼管材である溶接母材の湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に一群の溝が並列に配置形成された溶接裏当て用鋼板の製造装置であって、上記した被加工物供給装置と、前記被加工物供給装置の前記搬送手段の終端部に連続して配置された基台と、前記基台に退避位置と作業位置との間で回動軸の周りで回動可能に取り付けられ、前記被加工物の搬送方向に直角な方向に動作する帯鋸刃を備えた上部可動部と、前記上部可動部の前記退避位置と作業位置との間の移動および前記作業位置での加工ストロークを実施させる第１駆動手段と、前記基台上に配置され、前記被加工物をクランプして前記搬送方向に移動可能なクランパー手段と、前記クランパー手段を動作させる第２駆動手段と、前記上部可動部の加工ストロークの終了時において、前記帯鋸刃と前記被加工物の底面とを平行にするための平行化手段と、前記上部可動部の帯鋸刃による送り深さを制御するための退避位置と作業位置との間で移動可能な送り深さ調節手段と、前記送り深さ調節手段を動作させる第３駆動手段と、前記第１、第２および第３駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。この構成により、供給された複数枚の被加工物をクランパー手段によりクランプしてその先端部を切断し、次いでクランパー手段を所定距離だけ移動させ、一般的に使用されている帯鋸刃により溝を順次形成して、最後に後端部を切断することにより、溶接裏当て用鋼板を効率的かつ安価に製造することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記平行化手段が、前記クランパー手段に備えられ、前記被加工物の底面を支持する斜面板であることを特徴とする。この構成により、上部可動部の回動軸の高さ位置が異なる種々の鋸刃装置に対しても本発明を適用することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記平行化手段が、前記回動軸の高さ位置が所定の位置に設定された前記基台と上部可動部との結合であることを特徴とする。この構成により、傾斜板を使用することなく、帯鋸刃と被加工物の底面とを平行にすることができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記上部可動部の加工ストロークの回数を計数する計数手段を備えたことを特徴とする。この構成により、予め決められた数の溝を形成することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記送り深さ調節手段が、前記上部可動部の回動位置を検出する検出手段を備えたことを特徴とする。この構成により、予め決められた深さの溝を形成することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、退避位置と作業位置との間で移動でき、前記作業位置において、前記クランパー手段にクランプされた被加工物の先端部に当接するストッパー手段を備えたことを特徴とする。この構成により、最初の加工時における被加工物の先端部を切断して先端部をそろえることができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記基台の終端側に連続して配置された製品搬送手段を備えたことを特徴とする。この構成により、加工済みの製品を所定位置まで搬送することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記製品搬送手段が、モータ駆動されるローラーコンベアであり、搬送される製品を上から押さえる押さえ手段を備えたことを特徴とする。この構成により、長さ寸法が短い製品であっても安定して搬送することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記製品搬送手段の終端部に、退避位置と作業位置との間で移動でき、製品と残材を振り分ける振分手段を備えたことを特徴とする。この構成により、製品と残材を振り分けることができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記振分手段により振り分けられた製品を収納箱へ回収するための押出手段を備えたことを特徴とする。この構成により、製品を収納箱に収納することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管を含む多角形鋼管である。この構成により、一般的な構造用鋼管に対して本発明を適用することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成されており、前記溝の形状は、その深さにおける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であり、その溝位置における残存板厚が約１．５ｍｍないし２．５ｍｍであり、一群の溝の数が４ないし１２であり、各溝の幅が約０．９ｍｍないし４ｍｍであることを特徴とする。この構成により、作業者が治具を用いずに溶接裏当て用鋼板を曲げることができ、かつロボット溶接を行ったときの抜けが起こるのを防止することができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値である。この構成により、溶接裏当て用鋼板を適切な角度に曲げることができる。

また、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置は、前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値に１ないし４を加えた値である。この構成により、溶接裏当て用鋼板を適切な角度に曲げることができる。

以上説明したように、本発明の被加工物供給装置およびこれを使用した溶接裏当て用鋼板の製造装置によれば、被加工物を効率的にかつ安定的に供給できるとともに、溶接裏当て用鋼板を効率的にかつ安価に製造することができる。

以下、本発明の溶接裏当て用鋼板の製造装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。本発明の製造装置によって製造される溶接裏当て用鋼板は、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管等の多角形鋼管等のいずれの溶接母材用のものであってよい。以下の説明では、溶接母材を角コラムすなわち角形鋼管として説明する。

図１は本製造装置によって製造される角コラムの溶接裏当て用鋼板を示す斜視図、図２（ａ）は図１に示す裏当て用鋼板の正面図、図２（ｂ）は図１に示す裏当て用鋼板を角コラム２の角部に沿って曲げた状態を示す正面図である。裏当て用鋼板１は、その曲げるベき部分にそれぞれ複数の一群の溝５を設けたものである。このとき図３（ａ）に示すように、裏当て用鋼板１のそれぞれの溝５の群の中央部間の距離Ｌと、図３（ｂ）に示す角コラム２の隣り合う角部内面の曲面部の中央部間距離とをほぼ一致させることが好ましい。図示した例では、２箇所に溝の群があるが、４箇所に溝を設けたものを使用して角コラム内周全部を１本の裏当て金で溶接を行うこともできる。

溝５の形状は、図２に示したように両側面が互いに平行な角形の溝であることが特に好ましい。これにより、溝を一般の鋸刃で加工することができるようになり、従来実施されていたものより大幅に加工コストを下げることができる。各溝５の幅は、４ｍｍ以下、好ましくは２ｍｍ以下、特に少なくとも溝の下半分（溝の入り口から遠い方の）の最大幅が１．７５ｍｍ以下であることが好ましい。この幅は、上記した溶接の抜けを考えると、狭ければ狭いほど望ましいが、狭くなると後述する理由により、溝の個数が多くなり加工に時間とコストがかかるようになる。溝幅の下限は、現在流通している鋸刃の関係から０．９ｍｍ程度である。

溝５の数は、各群において４個以上、好ましくは１２個以下、特に８〜１０個とする。すなわち、裏当て用鋼板１を曲げたときに角コラム内側の曲面部に当たるべき部分の長さの範囲において４個以上１０個以下の溝を設けることが好ましい。また、各群において溝５を等間隔に配置する場合には、ピッチは２．５５ｍｍ以上とすることが好ましい。このピッチが上記の値未満であると、溝形成部における鉄残存量が足りなくなり、溶接の際に上記の抜けが生じやすくなる。ピッチの上限は、ピッチが大きくなりすぎると、裏当て用鋼板の曲げた部分が実質的に円弧状にならず、多角形となってしまい、この多角形の辺とコラムの円弧との間隙が大きくなってしまうので、この間隙が０．４ｍｍ以下となるような、ピッチとすることが望ましい。なお、溝５の間隔は等間隔でなくても、中央部で広くその両側で漸次狭くするようにして、曲げる曲率の一番大きな中央部において隣接する溝壁間の干渉を防ぐようにしてもよい。または、中央部で狭くその両側で漸次広くするようにして、曲げる曲率の一番大きな中央部で曲げやすくするようにしてもよい。

上記のように溝５を角形にした場合、裏当て用鋼板１を角コラム２の角部に沿って曲げたときに、溝の両側壁同士が互いに干渉し合わないようにすることが好ましい（接触する程度であるならよい）。これを考えると、裏当て用鋼板１における外周円の半径をｒ（ｍｍ）、裏当て用鋼板１の厚さをｔ（ｍｍ）、溝の数をn、そして溝の幅をｗ（ｍｍ）とすると、次の式を満足することが好ましい。
ｎ×ｗ=２πｒ／４（角部における外周長）−２π（ｒ−ｔ）／４（内周長）
例えば、ｒを２３ｍｍ、ｔを９ｍｍとすると、外周長は３６．１１ｍｍ、内周長は２１．９８ｍｍとなるので、ｎ×ｗの値は、１４．１３となる。ここで、ｗの値を１．７５ｍｍとすると、ｎは８．０個となる。なお、小数点１の位が１以上である場合には、繰り上げた値による個数とすることが望ましい。

溝５の数は、角コラムの各辺の長さや曲率の誤差に対処するため、すなわち調節代として１個ないし４個の溝を追加してもよい。本実施の形態における裏当て用鋼板１は、容易に曲げることができるので、曲げた後に角コラムの角部に合わせたとき、合わない場合には、少し曲げ戻して再度曲げ直すことが可能であるので、この調節代が特に有用である。また、溝形成部における残存板厚は、１．５〜２．５ｍｍ、好ましくは、１．７〜２．３ｍｍとする。これらの条件は理論的考案と実験による検証によって定めたものである。

次に、図４以降を参照して、本実施の形態における溶接裏当て用鋼板の製造装置について説明する。図４は本装置の全体構成を示す平面図である。本装置は、被加工物（以下、ワークという。）を供給するための縦長のワーク供給装置１０と、このワーク供給装置１０の左側に連続して配置されたワーク加工装置５０とからなる。なお、以下の説明では、本装置の長手方向を縦方向、この縦方向に水平面内で直角な方向を横方向、縦方向に垂直面内で垂直な方向を高さ方向といい、縦方向を左右方向、横方向を奥行方向、高さ方向を上下方向ということもある。
ワーク供給装置１０は、ワークの供給を行うワーク供給部Ａと、ワーク供給部Ａから受け渡されたワークを縦方向に搬送するワーク搬送部Ｂとからなる。ワーク加工装置５０は、ワーク搬送部Ｂから受け取ったワークをクランプして帯鋸刃により折り曲げ用の溝を形成して所定長さに切断するワーク加工部Ｃと、溝を形成されて所定長さに切断された製品を搬送して回収する製品搬送部Ｄとからなる。

図５は本装置によるワークＷの供給および加工の状態を示している。ワーク供給部Ａは、所定の厚さを有する長尺の複数枚の平板素材である平鋼を、横方向一列に平面上に並べてワークＷを構成し、この一列に並べたワークＷを高さ方向に積載して、最上部のワークＷから順次供給方向Ｄ１に向けてワーク搬送部Ｂへ供給する。ワーク搬送部Ｂは、ワーク供給部Ａから受け取ったワークＷを搬送方向Ｄ２に向けて搬送する。ワーク加工部Ｃは、ワーク搬送部Ｂから受け取ったワークをクランプして帯鋸刃により折り曲げ用の溝を形成した後、所定長さに切断する。製品搬送部Ｄは、ワーク加工部Ｃから受け取った製品Ｐを搬送方向Ｄ２に向けて搬送し、終端位置で製品Ｐと残材を分離してそれぞれを回収する。以下、各部の詳細について説明する。

（ワーク供給部Ａおよびワーク搬送部Ｂ）
図６はワーク供給部Ａおよびワーク搬送部Ｂの全体を示す平面図、図７はその左側面拡大図である。ワーク供給部Ａは、所定の厚さを有する複数枚の平板素材ｍを横方向に一列に並べて構成したワークＷを上方向に重ねて積載するためのワーク載置台１１と、ワーク載置台１１に積載されたワークＷを上方向に送って、最上部に位置するワークＷを所定の高さに位置決めする上昇手段である電動ジャッキ１２と、所定の高さに位置決めされた最上部のワークＷを横方向へ押し出す押出手段であるエアープッシャー１３とを備えている。ワーク搬送部Ｂは、供給方向Ｄ１に向けて押し出されたワークＷを受け取って、この供給方向Ｄ１に直角な搬送方向Ｄ２に向けて搬送する搬送手段であるモータにより駆動されるローラーコンベア１４を備えている。なお、ワークＷを構成する平板素材ｍとしては、ＪＩＳ規格の平鋼であるＦＢ９×２５等を使用することができる。

ワーク載置台１１は、長尺の平板素材ｍを使用できるように、図６に示すように、縦方向に沿って配置された２本の長いＨ形鋼１５と、その上に溝形鋼１６を介して縦方向に沿って１１個程度配置された段差プレート１７とを備えている。また、ローラーコンベア１４のワーク載置台１１側の側端部には、ワークＷの先端部を位置規制して揃えるとともに、最上部のワークＷの送り出しを案内するストッパー壁１８を備え、供給方向Ｄ１側の側端部にはワークＷの落下を防止するためのガイドプレート１９が３箇所配置されている。電動ジャッキ１２およびエアープッシャー１３は、それぞれ縦方向に沿って２箇所配置されている。また、図７に示すように、エアープッシャー１３を支持するフレーム２０には、ワーク載置台１１に載置されたワークＷの最上部位置を検知することにより、ワークＷの供給位置を位置決めするワーク検出センサー２１と、溝形鋼１６の最上部位置を検知することにより、ワーク載置台１１の上昇限界位置を位置決めする上限検出センサー２２とが取り付けられている。このような構成により、薄い長尺の平板素材ｍを使用しても、撓みを防ぎつつ、電動ジャッキ１２がＨ形鋼１５、溝形鋼１６および段差プレート１７を介してワークＷを上昇させ、最上部の各ワークＷをエアープッシャー１３によりローラーコンベア１４に安定的に供給することができる。

ワーク載置台１１の段差プレート１７は、ワークＷを構成する平板素材mをそれぞれ載置するために、使用する平板素材mの種類に応じた幅および段差を有する複数の段差プレートが用意される。各段差プレート１７は、図８に示すように、供給方向Ｄ１の手前側の端部に位置する最上部のランド部１７ａと、これに連続する階段状の７つの段差部１７ｂ〜１７ｈを有し、ランド部１７ａから下の段差部１７ｂ〜１７ｈがワークＷの供給方向Ｄ１に沿って順次低く形成されている。ランド部１７ａの奥行寸法ｄ１は、使用する平板素材mの幅寸法Ｗよりも十分に大きく、その下の各段差部１７ｂ〜１７ｇの奥行寸法ｄ２は、使用する平板素材mの幅寸法Ｗにほぼ等しく、供給方向Ｄ１の奥側の端部に位置する最下部の段差部１７ｈは、奥行寸法ｄ２よりも少し大きな奥行寸法ｄ３になっている。この奥行寸法ｄ３の上限値は、使用する平板素材mの幅寸法Ｗの半分よりも小さい。半分よりも大きいと、各段差部１７ｂ〜１７ｇに載置する平板素材mの先端部が落下して傾いてしまい、平板素材mを正しく載置することができない。平板素材mとして使用される熱間圧延平鋼の幅寸法（ｍｍ）は、１６、１９、２５、３２、５０であり、その幅の許容差がJIS G３１９４７−ｂにより、幅５０ｍｍ未満は±０．８ｍｍとなっているので、各段差部１７ｂ〜１７ｇの奥行寸法ｄ２は、それぞれ使用する平鋼の幅寸法にその最大許容差を加えた値が好ましい。

このような構成により、一列のワークＷを構成する複数枚の平板素材mの幅寸法Ｗにばらつきがあっても、最上部のワークＷのみを安定的に押し出すことができる。すなわち、図９（ａ）に示すように、段差プレート１７の端部にはストッパー壁１８が配置されるので、平板素材mを最下部の段差部１７ｈから最上部のランド部１７ａに向けて一段ずつ配列した場合に、最下部の段差部１７ｈにおける平板素材mは、その幅寸法ｗが奥行寸法ｄ３よりも短いので、段差部１７hとその上の平板素材１−８ｍとの間にはスペースｇができる。したがって、次の段差部１７g上の平板素材１−７ｍの前端部は、段差部１７hの上にはみ出すことになる。以降、同様な状態になるので、各平板素材ｍは必ず各段差部に載ることになり、また隣接する平板素材mどうしの前端部と後端部が互いに接触して隙間が生じることがない。したがって、このような状態で２列目の平板素材ｍを供給方向Ｄ１へ向けて押し出した場合、２列目の各平板素材mだけが押されて、重複送りが防止されることになる。

これに対し、最下段の段差部１７ｈにおける奥行寸法ｄ３が各平板素材mの幅寸法ｗにほぼ等しいｄ２の場合は、幅方向における最大許容差を有する平板素材ｍが段差部１７ｈに乗せられた場合に、隣りの段差部１７ｇに乗り上げる場合があり、以降他の段差部でも平板素材ｍが隣りの段差部に乗り上げてしまう。このような状態で２列目の平板素材mを供給方向Ｄ１へ向けて押し出した場合、２列目と１列目の各平板素材mの重なりによって、供給が失敗するかうまくいっても重複送りが発生することになる。

また、図８において、各段差部１７ｂ〜１７ｈの高さ寸法ｓは、使用する平板素材ｍの厚さｔの最大許容差よりも少し大きい。すなわち、平板素材mとして使用される熱間圧延平鋼の厚さの許容差（ｍｍ）は、JIS G３１３６ ７−（３）により、厚さ６．０ｍｍ以上１２ｍｍ未満は許容差＋０．５ｍｍ、厚さ１２ｍｍ以上２５ｍｍ末満は許容差プラス１．１ｍｍで、マイナス側の許容差はそれぞれ−０．３ｍｍとなっているので、各段差部１７ｂ〜１７ｈの段差寸法ｓは、それぞれ使用する平鋼の厚さ寸法における最大許容差よりも少し大きい。段差寸法ｓの上限値は、使用する平板素材mの厚さtよりも小さい。厚さｔよりも大きいと、隣接する平板素材ｍどうしの重複代が取れず、噛み合わない。

このような構成により、一列のワークＷを構成する複数枚の平板素材mの厚さｔにばらつきがあっても、最上部のワークＷのみを安定的に押し出すことができる。この理由を図９を用いて説明する。図９（ａ）において、例えば最下段の１列１番目に配置される平板素材１−１mが、その厚さｔの下限許容差−ｂを有し、１列２番目に配置される平板素材１−２mが、その厚さｔの上限許容差＋ａを有する場合には、両者の問には最大許容差ｃが生じるが、段差sは最大許容差ｃよりも少し大きい値を有するので、２列１番目の平板素材２−１mと１列２番目の平板素材１−２mとは重ならず、２列１番目の平板素材２−１mと２列２番目の平板素材２−２mとが段差ｓ−ｃの分だけ重なることになる。同様にして、２番目以降のすべての平板素材mも各列において隣接する平板素材mどうしが重なることになる。したがって、このような状態で２列目の平板素材mを供給方向Ｄ１へ向けて押し出した場合、２列自の各平板素材mだけが押し出されて、重複送りが防止されることになる。

これに対し、図９（ｂ）に示すように、ワーク載置台上のワークを載置する底面が単なる平面であるとすると、その上に重ねられる各平板素材mは、例えば１列１番目に配置される平板素材１−１mが、その厚さtの下限許容差−ｂを有し、１列２番目に配置される平板素材１−２mが、その厚さtの上限許容差＋ａを有する場合には、両者の間には最大許容差ｃが生じ、２列１番目の平板素材２−１mと１列２番目の平板素材１−２mとが最大許容差ｃの分だけ重なることになる。したがって、このような状態で２列目の平板素材mを供給方向Ｄ１に向けて押し出した場合、平板素材１−２mおよび２−２m以降のすべての平板素材mが押されてしまい、重複送りになって供給が失敗することになる。

（ワーク加工部Ｃおよび製品搬送部Ｄ）
次に、ワーク加工部Ｃおよび製品搬送部Ｄについて説明する。図１０はワーク加工部Ｃおよび製品搬送部Ｄの全体を示す平面図、図１１はワーク加工部Ｃをワーク搬送部Ｂ側から見た右側面拡大図である。図１２はワーク加工部Ｃの動作を説明するための同様な図である。なお、ワーク加工部Ｃの基本的構造は、一般的な一軸型帯鋸盤のそれであるので、以下の説明においては、特に必要な場合を除き一般的な構造と同一の部分の詳細な説明は省略する。これらの図において、符号１００は装置の基台、および符号２００は上部可動部である鋸刃ヘッドをそれぞれ示す。鋸刃ヘッド２００は、図１１の友部において、回動軸ＡXによって退避位置（図１２に符号２００Ｗで示した位置）と作業位置（図１２に符号２００Ａで示した。加工ストロークも含む。）の間で回動可能に基台１００に支持されている。

鋸刃ヘッド２００には、回転走行する帯鋸刃２０２が設けられている。帯鋸刃２０２は、鋸刃ヘッド２００が作業位置にあるときに図１１の右から左に走行し、ワークＷに対する溝加工および切断を行うものである。基台１００上であって、鋸刃ヘッド２００の帯鋸刃２０２の下方には、ワークＷを複数枚クランプした状態で、帯鋸刃２０２に対し直角に移動可能なクランパー装置１０２が設けられている。このクランパー装置１０２は、前横バイス１０４ａおよび前上バイス１０４ｂを備えた前バイス１０４、および後横バイス１０６ａおよび後上バイス１０６ｂを備え、図１０において左右方向に移動し、ワークＷを前バイス１０４方向に搬送する送りバイスとしても作用する後バイス１０６を備えている。なお、クランパー装置１０２においては、実際のクランプを行う場合には、複数の平板素材mからなるワークＷがブリッジ状になってしまうのを防止するため、上バイス１０４ｂおよび１０６ｂによるクランプを先に行うベきである。

本装置は、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークの終了時において、帯鋸刃２０２とワークＷの底面とが平行になるようにするための平行化手段を備えている。この平行化手段の一例としては、クランパー装置１０２に備えられて、ワークＷを斜めに保持する斜面板１０８が挙げられる。ワーク搬送部Ｂからアイドルローラー１０７によりワーク加工部Ｃに送られてきたワークＷは、クランパー手段１０２により斜面板１０８に押し付けられて、斜面板１０８と同じ角度に保持される。本装置で用いているような一軸型帯鋸盤は、本来ワークの切断のためのものであり、本発明のように溝を形成するために用いられる例は過去に無かったが、本発明においては溝の加工に用いるために、斜面板１０８を開発した。この斜面板１０８の作用により、均一な深さの溝の加工が可能となる。斜面板１０８の傾斜角度は、帯鋸盤の大きさ等によって変更されるが、通常、１〜５°程度、特に２〜３°程度である。なお、上記２つの上バイス１０４ｂ、１０６ｂは、この斜面板１０８による傾斜に対応するため、ある程度の角度で回動可能に設置したり、当初から押圧面に傾斜を設けたりしていることが望ましい。平行化手段の他の例としては、鋸刃ヘッド２００を基台１００に回転可能に取り付けるための回動軸ＡXを、通常の一軸型帯鋸盤の配置位置より変位させた構造のものを挙げることができる。この変位は、通常、上方への変位であり、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークの終了時において、帯鋸刃２０２とワークＷの底面とが平行になるように設定される。

図１０において、帯鋸刃２０２によるワークＷの切断位置ＣPから搬送方向下流側の所定位置には、先端揃えストッパー１０９が配置されている。この先端揃えストッパー１０９は、図１３に示すように、作業位置においては、斜面板１０８上に位置してワークＷの進路を塞ぎ、退避位置においては、斜面板１０８の上方に退避してワークＷの進路を開放するように、回動軸１１０により回動可能に設けられ、その基端部にはエアーシリンダー１１１が接続されている。

図１１において、基台１００と鋸刃ヘッド２００には、鋸刃ヘッド２００の加工ストローク終了時において、これを停止させて送り深さを調節するための送り深さ調節装置１２０が設けられている。この送り深さ調節装置１２０は、赤外線を用いた光学的な機構のもの等も用いることができるが、作動の確実性から以下に説明するような機械的（メカ）手段であることが好ましい。送り深さ調節装置１２０は、鋸刃ヘッド２００側に固定された当接部材１２２と、基台１００側に設けられ、鋸刃ヘッド２００の加工ストローク終了時において、当接部材１２２が当接することによって、鋸刃ヘッド２００のそれ以上の移動を規制（停止）するためのストッパー部材１２４を備えている。このストッパー部材１２４は、第３駆動手段である送り深さ調節用シリンダー１２６により、当接部材１２２の当接を許す作業位置と、当接部材１２２が当接しない退避位置との間で移動可能となっている。ストッパー部材１２４がこの退避位置にあるときには、鋸刃ヘッド２００の回動を停止することなく、帯鋸盤の本来の切断作業を行わせる。また、基台１００側には、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークのエンドを検知して、その後の工程を行う信号を発生するためのリミッター１２８、およびストロークの回数をカウントして形成する溝の数をカウントするためのカウンター１２９が設けられている。

さらに、基台１００と鋸刃ヘッド２００との間には、鋸刃ヘッド２００を退避位置と作業位置との間での移動、および加工ストロークを実施させるための第１駆動手段である鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２が設けられている。また、基台１００には、クランパー装置１０２の後バイス１０６を帯鋸刃２０２の走行方向と直角な方向すなわち図１０において左右方向に移動させるための第２駆動手段であるクランパー駆動シリンダー１１３（図１６参照）が設けられている。また、基台１００上には、クランパー装置１０２の前横バイス１０４ａ、前上バイス１０４ｂ、後横バイス１０６ａおよび後上バイス１０６ｂを開閉作動させるためのピストン・シリンダー１１４ａ、１１４ｂ、１１６ａおよび１１６ｂが設けられている（１１４ｂおよび１１６ｂについては、図１６のみに示した）。

製品搬送部Ｄは、モータにより駆動されるローラーコンベア３００により構成されている。図１０において、ローラーコンベア３００の始端部には、製品押えローラー３０１が配置されている。この製品押えローラー３０１は、図１４に示すように、基端部をローラーコンベア３００に回動可能に支持された押えアーム３０２の先端部に回転可能に設けられたもので、製品押えローラー３０１および押えアーム３０２の自重により、製品押えローラー３０１が製品Ｐを押えて、長さの短い製品Ｐの場合に、ローラーコンベア３００の駆動力が伝わりにくくなるのを防止している。また、ローラーコンベア３００の前半部には、奥行方向手前側に製品Ｐの落下防止および製品Ｐをローラーコンベア３００に平行にするためのガイド板３０３と、加工時の切り子を吹き飛ばすためのブロワー３０４が配置されている。さらに、ローラーコンベア３００の終端部には、振分手段である製品振分ストッパー３０５が配置されている。この製品振分ストッパー３０５は、図１５に示すように、基端部の回動軸３０６により、鎖線で示す作業位置と実線で示す退避位置とに回動可能に設けられ、その先端部にはエアーシリンダー３０７が接続されている。鎖線で示す作業位置においては、ローラーコンベア３００上の製品Ｐの進路を塞いで、押出手段であるエアープッシャー３０９により、押し出し板３０８を介して製品Ｐを奥行き方向に送って、ローラーコンベア３００の側部に配置された製品回収トレイに回収する。実線で示す退避位置においては、ローラーコンベア３００上の進路を開放して、ワークＷの先端部や後端部を切り落とした残材を、ローラーコンベア３００の終端に配置された残材回収箱に回収する。

図１６は上記したワーク加工部Ｃにおける制御系の概略を示している。メインコントローラー（シーケンサー）１５０には、先端揃えストッパー１０９を駆動するためのエアーシリンダー１１１が接続されている。また、各ピストン・シリンダー１１２、１１３、１２６、１１４ａ、１１４ｂ、１１６ａ、１１６ｂは、メインコントローラー１５０に接続された流体制御装置１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２にそれぞれ連結されている。この結果、各ピストン・シリンダーにより、対応する部位・部材等の移動等の動作が制御されるメインコントローラー１５０には、裏当て用鋼板に形成される溝の諸条件に関するデータ（最初の溝の端部からの距離、各群を構成する溝の数、各群における各溝のピッチ、群と群との距離等）を入力するキーボード等の操作部l５２が接続されている。なお、溝の幅は使用する帯鋸刃により、溝の深さは送り深さ調整装置１２０の作用により決定されるが、これらの値を入力するようにしてもよい。メインコントローラー１５０にはまた、リミッター１２８およびカウンター１２９が接続されており、操作部１５２から入力されたデータ、ならびにリミッター１２８およびカウンター１２９からの信号に基づいてワークＷに所定の溝加工および切断加工を行う。

図１７は前記したワーク供給部Ａおよびワーク搬送部Ｂおよび製品搬送部Ｄにおける制御系の概略を示している。メインコントローラー１５０に接続されたサブコントローラー１５４には、ワーク供給部Ａにおける電動ジャッキ１２、エアープッシャー１３、ローラーコンベア１４、ワーク検出センサー２１、上限検出センサー２２が接続され、また、製品搬送部Ｄにおけるローラーコンベア３００、ブロワー３０４、エアーシリンダー３０７、エアープッシャー３０９が接続されている。

以下、本装置による溶接裏当て用鋼板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、図１に示した溶接裏当て用鋼板（溝数８）を製造するものとして、メインコントローラー１５０およびサブコントローラー１５４における制御を中心として説明する。
（１）まず、下準備として、ワーク供給部Ａのワーク載置台１１に、使用する平鋼に応じて段差プレート１７を設置し、平鋼を横方向に８枚並べ、さらにその上に所定枚数だけ重ねて載置する。また、形成する溝の幅に応じて帯鋸刃２０２を選択し、取り付けておく。
（２）次に、操作部１５２により加工の諸条件に関するデータを入力するとともに、ワーク供給部Ａにおけるワーク検出センサー２１および上限検出センサー２２の位置を調整し、形成する溝の深さに応じて、送り深さ調節装置１２０におけるストッパー部材１２４の高さを調節する（この調節は斜面板１０８の厚み等も考慮して行う）。なお、この初期状態においては、ストッパー部材１２４退避位置に配置しておく。
（３）次に、本装置を作動させて、エアープッシャー１３により最上部のワークＷをワーク搬送部Ｂへ送る。エアープッシャー１３の戻りを検知してローラーコンベア１４が回動すると、受け取ったワークＷをワーク加工部Ｃへ向けて搬送する。
（４）ワークＷの先端部が先端揃えストッパー１０９に突き当たると、クランパー装置１０２の流体制御装置１３８および１４２により、ピストン・シリンダー１１４ｂおよび１１６ｂが作動し、次いで前上バイス１０４ｂおよび後上バイス１０６ｂが作動し、ワークＷの上下方向のクランプを先ず行う。この後、流体制御装置１３６および１４０によりピストン・シリンダー１１４ａおよび１１６ａを作動させることにより、前横バイス１０４ａおよび後横バイス１０６ａを作動させ、ワークＷの左右方向のクランプを行う。
（５）次に、流体制御装置１３０により鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２を作動させ、鋸刃ヘッド２００を退避位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わせる。このとき、ストッパー部材１２４が上記したように退避位置に配置されているので、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークは制限されず、ワークＷの先端部が切断される（この先端部は残材として回収される）。これにより、ワークＷの先端部が揃えられる。
（６）次に、先端揃えストッパー１０９のエアーシリンダー１１１を作動させて、先端揃えストッパー１０９を斜面板１０８から上方へ退避させるとともに、クランパー装置１０２の流体制御装置１３８、１３６により、ピストン・シリンダー１１４ｂ、１１４ａを作動させて、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開く。
（７）この状態で、流体制御装置１３２によりクランパー駆動シリンダー１１３を作動させ、後バイス１０６を前方に、ワークＷの先端部側から最初の溝の形成位置までの間隔だけ移動させる。これによって、ワークＷの最初の所定距離の搬送が行われる。
（８）この移動の後、クランパー装置１０２の流体制御装置１３８および１３６により、再びピストン・シリンダー１１４ｂおよび１１４ａを作動させることにより、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを閉動作させる。
（９）この間またはその前後に、送り深さ調節装置１２０における流体制御装置１３４により送り深さ調節用シリンダー装置１２６を作動させ、ストッパー部材１２４をその作業位置に移動させる。
（１０）前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａの閉動作完了後、再び流体制御装置１３０により鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２を作動させ、鋸刃ヘッド２００を退避位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わせる。このとき、今度は、ストッパー部材１２４が作業位置に配置されているので、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークが制限され、ワークＷには、所定深さの第１の溝が形成される。
（１１）この時、リミッター１２８は、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークの完了を検知し、その加工ストローク完了信号をメインコントローラー１５０に送信する。これと同時に、カウンター１２９は、溝一つの加工が完了したことをカウントし、そのカウント信号をメインコントローラー１５０に送信する。
（１２）加工ストローク完了信号を受けると、流体制御装置１３０により鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２を上記とは逆側に作動して、鋸刃ヘッド２００を上方に移動させるとともに、上記と同様にして、前上バイス１０４ｂおよび前横バイス１０４ａを開き、次いで流体制御装置１３２によりクランパー駆動シリンダー１１３を作動させて、後バイス１０６ひいてはワークＷを溝のピッチ分だけ搬送させる。
（１３）この搬送の後、前バイス１０４は再び閉じられ、この状態で、鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２が作動し、第２の溝加工が行われる。
（１４）以下、上記（１１）〜（１３）を繰り返して、第１の溝群の加工を完了する。
（１５）このようにして第１の溝群の最後の溝加工が完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウントし、そのカウント信号をメインコントローラー１５０に送信すると、メインコントローラー１５０は、第１の溝群の加工が完了したことを認識し、次の第２の溝群の加工工程に移る。
（１６）第２の溝群の加工工程においては、先ず、後バイス１０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流体制御装置１３２によりクランパー駆動シリンダー１１３を作動させ、２つの溝群間の間隔に相当する距離だけワークＷを搬送させる。
（１７）この搬送の後、上記（１０）〜（１４）を繰り返して、第２の溝群の加工を完了させる。
（１８）このように第２の溝群の最後の溝加工が完了すると、カウンター１２９が最後の溝加工をカウントし、そのカウント信号をメインコントローラー１５０に送信すると、メインコントローラー１５０は、第２の溝群の加工が完了したことを認識し、最後のワークＷの後端部の切断工程に移る。
（１９）ワークＷの後端部の切断工程においては、先ず、後バイス１０６を閉じたままで、前バイス１０４を開き、流体制御装置１３２によりクランパー駆動シリンダー装置１１３を作動させ、第２の溝群の最後の溝と後端部との間の間隔に相当する距離だけワークＷを搬送させる。
（２０）この搬送の間、あるいは後に（場合によっては前でもよい）、流体制御装置１３４によりピストン・シリンダー１２６によりストッパー部材１２４を退避位置に引き込ませておく。
（２１）この状態で、流体制御装置１３０により鋸刃ヘッド駆動シリンダー１１２を作動させ、鋸刃ヘッド２００を退避位置から作業位置へ下方に回動移動させるとともに、加工ストロークを行わさせると、ストッパー部材１２４が上記したように退避位置に配置されているので、鋸刃ヘッド２００の加工ストロークが制限されず、ワークＷの後端部が切断される。これにより、ワークＷの後端部が揃えられる。
（２２）後端部を揃えられたワークＷは製品Ｐとして、製品搬送部Ｄのローラーコンベア３００上に載せられ、製品押えローラー３０１に押えられ、ガイド板３０３に案内され、ブロワー３０４に切り粉を飛ばされながら搬送され、ローラーコンベア３００の終端部において、エアープッシャー３０９および押し出し板３０８によりローラーコンベア３００の端部から側方の製品回収トレイに回収される。
（２３）ローラーコンベア３００の終端部に設けられた製品振分ストッパー３０５は、ワークＷの切断時のタイミングに応じて下方の退避位置に退き、ワークＷの先端部の切断により生じた残材を、切り粉シューターへ排出し、その後取付けた傾斜版により、切り粉とは分別収集する。終端部の残材は、ローラーコンベア３００の終端部に配置された残材回収箱に回収される。
（２４）一列目のワークＷの加工が終了すると、またはその前のタイミングで、ワーク供給部Ａの電動ジャッキ１２が作動して、ワーク載置台１１を上昇させ、その上に載置されたワークＷの最上部のワークＷがワーク検出センサー２１により検出されるまで上昇し、再び最上部のワークＷがワーク搬送部Ｂに供給され、さらにワーク加工部Ｃへ搬送され、上記の工程が繰り返される。
（２５）ワーク供給部Ａの上限検出センサー２２が溝形鋼１６の上部を検出すると、サブコントローラー１５４は、警告のためのランプを点灯させるとともにブザーを鳴らして、新たなワークＷのための平鋼の供給を促す。
（２６）装置の停止により溶接裏当て用鋼板の製造が終了する。なお、上記ワークＷの先端部の切断から後端部の切断に至るまでの、一連の加工が終了した後の鋸刃ヘッド２００の上方への退避は、作業の効率性を鑑み、上記した退避位置よりも下方の位置であってもよい。

本発明の装置により製造される裏当て用鋼板を示す斜視図である。 （ａ）図１に示した裏当て用鋼板の正面図である。 （ｂ）図１に示した裏当て用鋼板を角コラムの角部に沿って曲げた状態で表した正面図である。 （ａ）溝の群の間の距離を説明するための裏当て用鋼板の図である。 （ｂ）溝の群の間の距離を説明するための角コラムの図である。 本発明の実施の形態における裏当て用鋼板の製造装置の全体構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるワークに対する製造状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるワーク供給部およびワーク搬送部を示す平面図である。 本発明の実施の形態における被加工物供給装置の左側面拡大図である。 本発明の被加工物供給装置におけるワーク載置台の斜視図である。 （ａ）本発明の被加工物供給装置におけるワーク載置台の作用を示す説明図である。 （ｂ）段差プレートを使用しない場合の作用を示す説明図である。 本発明の実施の形態におけるワーク加工部および製品搬送部を示す平面図である。 本発明の実施の形態におけるワーク加工部の右側面拡大図である。 本発明の実施の形態におけるワーク加工部の動作説明図である。 本発明の実施の形態におけるワーク先端揃えストッパーの概略斜視図である。 本発明の実施の形態における製品押えローラーの概略斜視図である。 本発明の実施の形態における製品振分ストッパーの概略斜視因である。 本発明の実施の形態におけるワーク加工部の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態におけるワーク供給部、ワーク搬送部、製品搬送部の制御系を示すブロック図である。 従来の裏当て用鋼板を用いた角コラムの使用方法の例を示す斜視図である。 従来の角コラムとダイヤフラム鋼板との溶接部の断面図である。

符号の説明

１ 裏当て用鋼板
２ 角コラム
３ ダイヤフラム鋼板
４ 梁
５ 溝
Ａ ワーク供給部
Ｂ ワーク搬送部
Ｃ ワーク加工部
Ｄ 製品搬送部
m 平板素材
Ｗ ワーク（一列に並ベた平板素材）
P 製品（裏当て用鋼板）
１０ ワーク供給装置
１１ ワーク載置台（ワーク載置手段）
１２ 電動ジャッキ（上昇手段）
１３ エアープッシャー（押出手段）
１４ ローラーコンベア（搬送手段）
１５ Ｈ形鋼
１６ 溝形鋼
１７ 段差プレート
１８ ストッパー壁
１９ ガイドプレート
２０ フレーム
２１ ワーク検出センサー
２２ 上限検出センサー
ＡＸ 回動軸
１００ 基台
１０２ クランパー装置（クランパー手段）
１０４ 前バイス
１０４ａ 前横バイス
１０４ｂ 前上バイス
１０６ 後バイス
１０６ａ 後横バイス
１０６ｂ 後上バイス
１０８ 斜面板（平行化手段）
１０９ 先端揃えストッパー（ストッパー手段）
１１２ 鋸刃ヘッド駆動シリンダー装置（第１駆動手段）
１１３ クランパー駆動シリンダー装置（第２駆動手段）
１２６ 送り深さ調節用シリンダー装置（第３駆動手段）
１１２、１１３、１２６、１１４ａ、１１４ｂ、１１６ａ、１１６ｂ ピストン・シリンダー
１２０ 送り深さ調節装置（送り深さ調節手段）
１２２ 当接部材
１２４ ストッパー部材
１２８ リミッター（検出手段）
１２９ カウンター（計数手段）
１３０、１３２、１３４、１３６、１３８、１４０、１４２ 流体制御装置
１５０ メインコントローラー
１５２ 操作部
１５４ サブコントローラー（制御手段）
２００ 鋸刃ヘッド（上部可動部）
２００Ａ 作業位置
２００Ｗ 退避位置
２０２ 帯鋸刃
３００ ローラーコンベア（搬送手段）
３０１ 製品押さえローラー（押さえ手段）
３０５ 製品振分ストッパー（振分手段）
３０９ エアープッシャー（押出手段）

Claims (22)

1. 所定の厚さを有する複数枚の平板素材を横方向に平面状に一列に並ベた被加工物を高さ方向に複数列積載するための被加工物載置手段と、
   前記被加工物載置手段に積載された被加工物を高さ方向に送って、最上部に位置する被加工物を所定の高さに位置決めする上昇手段と、
   前記所定の高さに位置決めされた最上部の被加工物を横方向へ押し出す押出手段と、
   前記横方向に押し出された被加工物を受けとって前記横方向に直角な縦方向に搬送する搬送手段とを備え、
   前記被加工物載置手段が、前記被加工物の供給方向に沿って順次低く形成されて前記被加工物の各平板素材をそれぞれ載置するための階段状の段差部を備えたことを特徴とする被加工物供給装置。
2. 前記階段状の段差部の奥行が、前記供給方向奥側の端部に位置する段差部は前記平板素材の幅よりも少し大きく、他の段差部は、前記供給方向手前側の端部に位置する段差部を除いて、前記平板素材の幅寸法にほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の被加工物供給装置。
3. 前記階段状の段差部の高さが、前記平板素材の厚さの最大許容差よりも少し大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の被加工物供給装置。
4. 前記被加工物載置手段が、底部に階段状の段差部を形成された段差プレートを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の被加工物供給装置。
5. 前記被加工物載置手段が、前記平板素材の長手方向に沿って複数配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の被加工物供給装置。
6. 前記押出手段が、前記平板素材の長手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の被加工物供給装置。
7. 前記搬送手段が、モータにより駆動されるローラーコンベアであり、前記被加工物載置手段に隣接する側端部に前記ワークの先端部を位置規制するためのストッパー壁を有し、その反対側の側端部に前記受け渡された平板素材の落下を防止するガイドプレートを備えたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の被加工物供給装置。
8. 前記上昇手段、前記押出手段および前記搬送手段の動作を制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の被加工物供給装置。
9. 鋼管材である溶接母材の湾曲部の内曲面部に当てるべき部分に一群の溝が並列に配置形成された溶接裏当て用鋼板の製造装置であって、
   請求項１ないし８のいずれかに記載の被加工物供給装置と、
   前記被加工物供給装置の前記搬送手段の終端部に連続して配置された基台と、
   前記基台に退避位置と作業位置との間で回動軸の周りで回動可能に取り付けられ、前記被加工物の搬送方向に直角な方向に動作する帯鋸刃を備えた上部可動部と、
   前記上部可動部の前記退避位置と作業位置との間の移動および前記作業位置での加工ストロークを実施させる第１駆動手段と、
   前記基台上に配置され、前記被加工物をクランプして前記搬送方向に移動可能なクランパー手段と、
   前記クランパー手段を動作させる第２駆動手段と、
   前記上部可動部の加工ストロークの終了時において、前記帯鋸刃と前記被加工物の底面とを平行にするための平行化手段と、
   前記上部可動部の帯鋸刃による送り深さを制御するための退避位置と作業位置との間で移動可能な送り深さ調節手段と、
   前記送り深さ調節手段を動作させる第３駆動手段と、
   前記第１、第２および第３駆動手段の動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする溶接裏当て用鋼板の製造装置。
10. 前記平行化手段が、前記クランパー手段に備えられ、前記被加工物の底面を支持する斜面板であることを特徴とする請求項９に記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
11. 前記平行化手段が、前記回動軸の高さ位置が所定の位置に設定された前記基台と上部可動部との結合であることを特徴とする請求項９に記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
12. 前記上部可動部の加工ストロークの回数を計数する計数手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
13. 前記送り深さ調節手段が、前記上部可動部の回動位置を検出する検出手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
14. 退避位置と作業位置との間で移動でき、前記作業位置において、前記クランパー手段にクランプされた被加工物の先端部に当接するストッパー手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１３のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
15. 前記基台の終端側に連続して配置された製品搬送手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
16. 前記製品搬送手段が、モータ駆動されるローラーコンベアであり、搬送される製品を上から押さえる押さえ手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１５のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
17. 前記製品搬送手段の終端部に、退避位置と作業位置との間で移動でき、製品と残材を振り分ける振分手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１６のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
18. 前記振分手段により振り分けられた製品を収納箱へ回収するための押出手段を備えたことを特徴とする請求項９ないし１７のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
19. 前記溶接母材が、円形鋼管、楕円形鋼管または角形鋼管を含む多角形鋼管である請求項９ないし１８のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
20. 前記溶接裏当て用鋼板は、溶接母材の各湾曲部の内曲面部に当てるベき部分に、一群の溝が並列に配置されて形成されており、前記溝の形状は、その深さにおける５０％以上の部分の両側面が平行な形状であり、その溝位置における残存板厚が約１．５ｍｍないし２．５ｍｍであり、一群の溝の数が４ないし１２であり、各溝の幅が約０．９ｍｍないし４ｍｍであることを特徴とする請求項９ないし１９のいずれかに記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
21. 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値である請求項２０に記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。
22. 前記溝の数が、曲げたときの外周長と内周長の差を、溝の幅で除した値に１ないし４を加えた値である請求項２０に記載の溶接裏当て用鋼板の製造装置。

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