JP4225658B2 - 金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度差によって生じる伸び縮みによる寸法変化や、地震や不等沈下等によって生じる相対変位を吸収することができる金属製波形管を製造するための金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば横断面矩形状の大形波形管（金属製波形管）を製造する場合は、複数の凹凸の波目を形成した波板と、複数の波目を周囲に有する筒状のコーナー用ベローズとをそれぞれ別々に製造し、これらをさらに加工し溶接することによって製造していた。
【０００３】
すなわち、図１７に示すように波板２００を製造する場合は、巻回した帯状の鋼材２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をプレス装置（図示省略）で長手方向に押圧して複数の凹凸の波目２０３を形成して、所望の波目数の波板２００を製造している。
【０００４】
一方、コーナー用ベローズ２０４を製造する場合は、巻回した帯状の鋼板２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をロール曲げ装置２０５によって筒状に形成し、この筒状鋼板２０６の両接合端２０７を溶接して筒状体２０８を形成している。
【０００５】
この筒状体２０８は、液圧・成形装置２０９によって所定の数の波目２０３を有するコーナー用ベローズ２０４に形成されている。成形後に、このコーナー用ベローズ２０４を洗浄し熱処理炉２１１で熱処理する。熱処理後に酸洗いし、このコーナー用ベローズ２０４を均等に４分割し、分割した４分の１の部分を１／４コーナー用ベローズ２１０として、角筒管を形成する場合のコーナー用ベローズとして使用している。
【０００６】
なお、１／４コーナー用ベローズ２１０の別の製造方法としては、図１８に示すように鋼板２０２をブレス装置（図示省略）によって押圧し所定の数の波目２０３を有する波板２００を形成し、この波板２００をコーナーアールに相当の成形治具（図示省略）によってアール状に形成し、１／４コーナー用ベローズ２１０には、図３の形状に示す端部長さ（Ｌｔ）部のないものを製造している。
【０００７】
前記のようにして形成した１／４コーナー用ベローズ２１０の両側端２１２には、波板２００をテイグ溶接によって溶接している。このようにして１／４コーナー用ベローズ２１０の両側端２１２に波板２００を溶接したものを複数製造し、これらを横断面矩形状になるように配し、各波板２００の対峙する両接合端をテイグ溶接によって溶接し、横断面矩形状の大形波形管を製造している。
【０００８】
また、大径円筒状の大形波形管を製造する場合は、図１９に示すように巻回した帯状の鋼板２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をロール曲げ装置２０５によって筒状に形成し、この形成した筒状鋼板２０６の両接合端２０７をテイグ溶接装置２１３によって溶接し、筒状体２０８を形成している。
【０００９】
次に前記の筒状体２０８には、ロール成形装置２１４によって筒状体２０８の外周部に所定の数の波目２０３を形成し、所定の数の波目を有するベローズ２１５を形成している。成形後に、このベローズ２１５を洗浄し熱処理炉２１１で熱処理している。さらに熱処理後に酸洗いし、大径円筒状の大形波形管２１６を製造している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記したような製造方法では、金属帯素材２０１から所望の波形管を形成するまでの一連の作業を自動的に連続して行うことができず、一工程が完了したら次の工程まで運搬機や人手によって未完成品を移動させて加工作業を行う、といったことを順次行って波形管を製造していたため、作業効率が悪くて生産性に問題を生じ、また、製品の製作精度の点でも問題を生じる懸念があり、さらに安全面においても問題であった。
【００１１】
本発明は前記のような実情に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、金属帯素材から波形円筒状又は波形多角筒状の金属波形管を、自動的に又は半自動的に一貫して安全にかつ効率良く製造できるようにした金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を有効に達成するために、次のような構成にしてある。すなわち、請求項１記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、この波形円筒成形装置によって形成された波形円筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するア ンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１３】
請求項２記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、この波形多角筒成形装置によって形成された波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１４】
請求項３記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、選択した前記の各成形装置を所定位置に移動又は所定位置から退避させることができる移動装置と、前記の波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって形成された波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置並びに波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状又は／及び波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１５】
請求項４記載の本発明の金属製波形管製造装置は、請求項２又は３記載の金属製波形管製造装置において、波形多角筒成形装置は、入側チャック装置と、旋回フレームと、成形治具と、出側チャック装置と、旋回フレームを出側チャック装置とともに成形治具の周囲を所定の角度の範囲で旋回させる旋回駆動装置と、治具部を有するサイドブースターとを備え、
前記のサイドブースターは、入側チャック装置と出側チャック装置との間に設けられ、曲げ加工される金属波板部材における波形多角筒成形装置の出側に位置する部分を成形治具と出側チャック装置とで挟持し、入側に位置する部分を入側チャック装置で挟持した金属波板部材に対して、曲げ加工時に金属波板部材の各波目の底部に治具部の各凸部を押圧し金属波板部材の移送方向と逆の方向に張力を負荷して、曲げ加工時に金属波板部材の曲げ加工する内側に皺が発生しないように構成したものである。
【００１６】
請求項５記載の本発明の金属製波形製品の製造方法は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備えた波板成形搬送装置群によって金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数に形成し、この形成した所望の波目数の金属波板部材を、波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって一体形又は任意の分割の波形円筒状又は波形多角筒状に形成し、この一体形又は分割した波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の金属製波形製品を、上記装置群並びに各装置が自動運転又は連動の半自動運転に切換えられて運転されることにより、金属帯素材から波形円筒状又は波形多角筒状の一体形又は分割の波形管を形成するようにした構成にしてある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１６に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一例の金属製波形管製造装置１を示す全体配置図であり、図２はアンコイラー装置８の説明図であり、図３は金属波形部材２の説明図であり、図４は入側移送テーブル装置９の平面図であり、図５は波形成形搬送装置１０の矢視ＡーＡ部における説明図であり、図６は波形成形搬送装置１０の矢視ＢーＢ部における説明図であり、図７は波形成形搬送装置１０の矢視ＣーＣ部における説明図であり、図８は波形成形搬送装置１０の矢視ＤーＤ部における説明図であり、図９は切断装置１１の説明図であり、図１０は図９の平面図であり、図１１は波形円筒成形装置３の正面図であり、図１２は波形円筒成形装置３の側面図であり、図１３は出側チャック装置９６が旋回した状態の波形多角筒成形装置４の正面から見た説明図であり、図１４は波形多角筒成形装置４の平面図であり、図１５は波形多角筒成形装置４の成形治具９４と出側チャック装置９６との要部を示す説明図であり、図１６は図１４の側面図である。
【００１９】
これらの図において、本発明の金属製波形管製造装置１（図１参照）は、巻回した金属帯素材２ａ（耐候性鋼板、ステンレス鋼板等）を加工して金属波板部材２とし、この金属波板部材２を波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置３、又は金属波板部材２を波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置４によって、波形円筒状又は波形多角筒状の金属製波形管を自動的に製造できるようにしたものである。
【００２０】
また、前記の金属波板部材２は、図３に示すような形状に加工形成される。図中符号、ｔ：素材板厚（ｍｍ）、Ｌ：全長幅（ｍｍ）、Ｌｔ：端部長さ（ｍｍ）、Ｗ：山高（ｍｍ）、Ｑ：ピッチ（ｍｍ）、Ｃ：有効長さ（ｍｍ）、Ｎ：山数（山）である。
【００２１】
尚、本発明の金属製波形管製造装置１は、波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４の何方か一方を備え、波形円筒状又は波形多角筒状の何方か一方の波形管を自動的に製造できるようにしたものであってもよい。この波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４の何方か一方を備えた金属製波形管製造装置の場合は、波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４を移動させる後述する移動装置７を設ける必要はない。勿論、移動装置７を設けてもよい。
【００２２】
以降の説明では図示の波形円筒成形装置３及び波形多角筒成形装置４を備えた金属製波形管製造装置１（図１参照）について説明する。
【００２３】
金属製波形管製造装置１は、波板成形搬送装置群５と、波形円筒成形装置３と、波形多角筒成形装置４と、溶接装置６（６ａ）と、局部加熱装置９１（９１ａ）、及び前記の各成形装置３、４を必要に応じて所定位置に移動させることができる移動装置７によって構成されている。
【００２４】
波板成形搬送装置群５は、アンコイラー装置８、入側移送テーブル装置９、直線波形成形装置１０、切断装置１１、出側移送テーブル装置１２等からなるものである。
【００２５】
アンコイラー装置８（図２参照）は、金属製波形管を製造するために使用する金属帯素材２ａ（鋼帯材）を繰り出し可能に巻回収納し、繰り出し要求に応じて自動的に入側移送テーブル装置９側（図１参照）に送り出しできるようにした装置である。
【００２６】
すなわち、図２に示すアンコイラー装置８は、帯状の金属帯素材２ａを巻回でき駆動装置（図示せず）によって回転する回転軸部１３と、この回転軸部１３から巻き戻されて繰り出される金属帯素材２ａを案内するスナバーロール装置１４と、繰り出される金属帯素材２ａを挟み込むようにして案内するガイド装置１５、１６と、回転軸部１３に巻回されている金属帯素材２ａの外周の一部を被う防護カバー１７、金属帯素材２ａを入側移送テーブル装置９側（図１参照）に送り出すピンチローラ１８、及び架台１９によって構成されている。
【００２７】
スナバーロール装置１４は、一端部２１にローラ２２を回動自在に設けたアーム２０の他端部２２を架台１９に回動自在に支持させ、アーム２０のローラ２２寄りの箇所を、架台１９に設けたエアーシリンダ２３のロッド２４に連結させ、ロッド２４の伸長によってローラ２２を回転軸部１３に巻回されている金属帯素材２ａ側に漸次押圧できるようにした構成のものである。
【００２８】
ローラ２２は、エアーシリンダ２３、ロッド２４の作用によって回転軸部１３側に常時押圧でき、金属帯素材２ａの繰り出しによって巻径の小さくなっていく巻回した金属帯素材２ａに追従して常時、押圧案内する。
【００２９】
また、ガイド装置１５は、金属帯素材２ａの繰り出し出口付近に配され、案内板２８の一端部２５を架台１９に回動可能に支持され他端部近傍を油圧シリンダー２６のロッド２７に連結されている。油圧シリンダー２６は架台１９に固定されている。このガイド装置１５は、回転軸部１３に巻回されていて繰り出しによって巻回径の小さくなって行く巻回した金属帯素材２ａに追従して、油圧シリンダー２６、ロッド２７を作動させて案内板２８を繰り出される金属帯素材２ａに当接させて案内できるようにしてある。
【００３０】
また、もう一方のガイド装置１６は、繰り出される金属帯素材２ａを介して前記のガイド装置１５と対向する位置に配され架台１９に設けられている。このガイド装置１６は、ガイド装置１５の案内板２８とともに、繰り出される金属帯素材２ａを摺動可能に案内するためのガイド板２９と、このガイド板２９を伸縮させるための油圧シリンダー３０と、油圧シリンダー３０とともにガイド板２９を揺動させる油圧シリンダー３１とからなる。油圧シリンダー３１の後端部３２は架台１９に揺動可能に設けられている。
【００３１】
両ガイド装置１５、１６の一端近傍で、繰り出される金属帯素材２ａの出口近傍には、１対のピンチローラ１８が設けられ、両ガイド装置１５、１６に案内されて送り出されてくる金属帯素材２ａを、駆動装置（図示せず）によって回転するピンチローラ１８で挟んで入側移送テーブル装置９側（図１参照）に強制的に移送できるようにしてある。
【００３２】
次に入側移送テーブル装置９（図４参照）は、所定間隔を以て設けられた一対のエンドレスチェーン３３と、このエンドレスチェーン３３を回動可能に支持するスプロケット３４を備えた従属軸３５及び軸受（図示省略）と、各エンドレスチェーン３３を回動可能に支持するスプロケット３６を備えた駆動軸３７と、駆動軸３７を支持する軸受３８と、カップリング３９を介して駆動軸３７と連結される減速機付きモータ４０と、エンドレスチェーン３３の回動によって回転するように所定間隔を以て複数設けられた案内ローラ４１と、一対のピンチローラ１８によって送られてきた金属帯素材２ａを移動可能に挟むようにして支持する一対の対峙する案内部材４２とからなり、さらに、エンドレスチェーン３３の側方から金属帯素材２ａを案内ローラ４１上に載せられるように、エンドレスチェーン３３に沿って設けた金属帯素材導入装置４３を備えている。
【００３３】
一対のピンチローラ１８から送られてくる金属帯素材２ａが、減速機付きモータ４０の駆動によって回動するエンドレスチェーン３３に連動して回動する案内ローラ４１上に乗り移ると、この金属帯素材２ａは案内部材４２に案内されながら回動する案内ローラ４１によって直線波形成形装置１０側（図１参照）に移送されていく。
【００３４】
なお、前記の金属帯素材導入装置４３は、駆動装置（図示せず）によって金属帯素材２ａの受体４４をエンドレスチェーン３３側に回転移動できるように構成されており、前記したアンコイラー装置８からの移送ラインとは別に、入側移送テーブル装置９の側方からフォークリフト等によって持ち込まれた金属鋼板素材２ｂを受体４４に一旦載置し、この受体４４を立つように回転移動させて金属鋼板素材２ｂ（以下、金属帯素材２ａと金属鋼板素材２ｂを総称して金属帯素材２ａという）を案内ローラ４１上に移送する場合に使用される。
【００３５】
入側移送テーブル装置９によって移送される金属帯素材２ａは、次に直線波形成形装置１０側（図１参照）に移送される。
【００３６】
直線波形成形装置１０では、金属帯素材２ａに１波目又は２波目以上の波目数の凹凸を形成する。すなわち、直線波形成形装置１０（図１参照）は、対峙する一対の成形ロール４５を金属帯素材２ａの搬送方向に多数並設し、架台４８（図５〜図８参照）に回動可能に支持された各成形ロール４５の一方の駆動用成形ロール４６を駆動装置４７によって回転させ、各成形ロール４５（４６、４９）間で金属帯素材２ａを挟んで圧接し、所定の波目を形成しながら移送できるようにしてある。
【００３７】
移送方向に並設された多数の成形ロール４５は、移送方向の設置場所によって成形ロール４５の形状の異なるものが設けられており、直線波形成形装置１０の入口側のＡーＡ箇所（図１参照）では、図５に示すように金属帯素材２ａの長手方向の一か所に凹状或いは凸状を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが夫々対峙するように設けられている。直線波形成形装置１０の入口側からＡーＡ箇所（図１参照）までは、金属帯素材２ａの一か所に凹状或いは凸状を形成できるように順次形状の異なる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが設けられている。
【００３８】
直線波形成形装置１０のＡーＡ箇所（図１参照）からＢーＢ箇所までは、図５に示した成形ロール４５によって形成された凹状或いは凸状に、さらに成型を加えて図６に示すように連続凹凸のＷ状を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが夫々対峙するように設けられている。
【００３９】
直線波形成形装置１０のＢーＢ箇所（図１参照）からＣーＣ箇所までは、図７に示した成形ロール４５によって形成された連続凹凸のＷ状に、さらに成型を加えて２波目以上の連続凹凸を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが対峙するように設けられている。
【００４０】
さらに、直線波形成形装置１０のＣーＣ箇所（図１参照）から出口側までは、図７に示した成形ロール４５によって形成された連続凹凸に、さらに成型を加えて４波目の連続凹凸を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが対峙するように設けられている。
【００４１】
このことにより入側移送テーブル装置９（図１参照）から移送されてきた金属帯素材２ａは、直線波形成形装置１０を通り過ぎる間に順次波目の成型が加えられ、所望の波目数の波板に形成される。波目は金属帯素材２ａの長手方向に凸状或いは凹状が形成され上下方向に連続する凹凸状が形成される。
【００４２】
なお、所望の波目数を金属帯素材２ａに形成する場合は、所定箇所（例えば図７、図８に示す箇所）の間の成形ロール４５を所望の波目数を形成できる成形ロールに交換することにより、所望の波目数の金属波板部材２を形成することができる。また、直線波形成形装置１０において、入口から出口まで縦列に並設される各成形ロール４５（駆動用成形ロール４６、従属成形ロール４９）は、夫々形状（波目形成箇所の形状）を異にしたものである。なお、縦列に配した各成形ロール４５（駆動用成形ロール４６、従属成形ロール４９）の図は便宜上省略する。
【００４３】
前記の直線波形成形装置１０（図１参照）によって所望の波目数に形成された金属波板部材２は、出側移送テーブル装置１２側に移送される。直線波形成形装置１０と出側移送テーブル装置１２との間には、ピンチメジャーローラ５０と切断装置１１とが設けられている。
【００４４】
この対峙する一対のピンチメジャーローラ５０によって、金属波板部材２を切断装置１１、出側移送テーブル装置１２へと強制的に移送する。
【００４５】
前記の直線波形成形装置１０から移送されてくる金属波板部材２を切断する切断装置１１は、図９、図１０に示すように架台５２の上に、搬送される金属波板部材２に対して近接・離反できるように切断刃５３を移動させる位置決め調整機構５４を設け、位置決め調整機構５４の上に切断刃５３を上下方向に移動させる油圧シリンダー５５をロッド５６を垂直方向にして立設させ、かつ、切断刃５３を水平回転方向に所定の角度だけ移動させることができる回転機構５７を設け、さらに、カウンターウエイト５８と切断刃５３とをワイヤー５９、滑車６０、支持体６１によって支持するようにして設けてある。ロッド５６の先端部は支持体６１に連結してあり、カウンターウエイト５８とバランスの取ってある切断刃５３をロッド５６の伸縮によって上下動できるようにしてある。
【００４６】
切断刃５３は、搬送される金属波板部材２に対して横断するように配され、かつ、やや斜めに傾斜した状態に金属波板部材２に対応している。この切断刃５３は、凹部６２の部分に金属波板部材２が係合するように位置決めされ、ロッド５６を降下させることにより切断刃５３を図９の仮想線で示す位置まで降下させて金属波板部材２を切断することができる。
【００４７】
切断装置１１によって所定長さに切断された金属波板部材２は、出側移送テーブル装置１２（図１参照）によって波形円筒成形装置３側に搬送されていく。出側移送テーブル装置１２は、金属波板部材２を移送する移送機構の構成については前記した入側移送テーブル装置９と基本的な構成については同様の構成であり説明を省略する。
【００４８】
出側移送テーブル装置１２（図１参照）の端には、ピンチローラ６３が設けられており、金属波板部材２を波形円筒成形装置３側に強制的に移送できるようにしてある。
【００４９】
次に波形円筒成形装置３は、移送されてきた金属波板部材２を自動的に波形円筒状に成形するものであり移動装置７の上に設けられ、移動装置７によって往復動（金属波板部材２の形成ライン上に移動したり形成ラインから退いたり）できるようにしてある。なお、波形円筒成形装置３は、後述する波形多角筒成形装置４と並設することなく単独で設置した場合は移動装置７を設けなくてもよい。
【００５０】
そこで、この波形円筒成形装置３（図１１、図１２参照）は、駆動用定置成形ロール６４に対し金属波板部材２を介して入側成形ロール６５、バックアップ成形ロール６６、出側成形ロール６７を作用させ、金属波板部材２を所定の径の波形の円筒体６９に形成するものである。
【００５１】
前記の駆動用定置成形ロール６４は、軸芯を上下方向にして回動可能に旋回フレーム６８に設けられ、さらに、旋回フレーム６８に設けた駆動装置７１によって回動させることができるようにしてある。
【００５２】
入側成形ロール６５、バックアップ成形ロール６６並びに出側成形ロール６７は、旋回フレーム６８の上に固定したブラケットホルダー７２に、所定間隔を以て上下位置に水平移動可能に設けた各支持軸受７３、ブラケット７４を介して軸芯を上下方向にして設けられている。各ロール６５、６６、６７を支持する上下の支持軸受７３は、各ロール６５、６６、６７に対応する駆動装置７７、７８、７９の駆動によって同期して水平方向に同時に移動できるように、ブラケットホルダー７２に設けた軸受７５によって支持された伝動軸７６、ピニオンギャ８０を介して連結されている。各支持軸受７３は、ピニオンギャ８０と歯合するようにしてある。
【００５３】
また、従属バックアップ成形ロール６６は、駆動用定置成形ロール６４と対峙する位置に設けられており、両側には所定間隔を以て入側成形ロール６５、出側成形ロール６７が設けられている。
【００５４】
さらに、入側成形ロール６５、並びに出側成形ロール６７は、旋回フレーム６８に設けた各駆動装置８１、８１によって回動できるようにしてある。
【００５５】
入側成形ロール６５、並びに出側成形ロール６７の近傍には、夫々入側切断機８３、出側切断機８４（図１１参照）が旋回フレーム６８に設けてある。
【００５６】
入側切断機８３は、波形円形成形装置３によって円筒形状に形成される金属波板部材２の前端部の余長部分を切断して除去するものであり、出側切断機８４は金属波板部材２の後端部の余長部分を切断して除去するものである。金属波板部材２の前後端部の余長部分を除去することにより、金属波板部材２を円筒状に成形した時に、この両端を当接させて円筒に形成することができる。
【００５７】
この金属波板部材２の余長部分は、金属波板部材２を円筒状に屈曲させて円筒体６９に形成する場合に、より正確に金属波板部材２を円筒形状に形成するのに必要である。金属波板部材２を円筒形状に形成した時に両端部の余長部分が重なり合う位に屈曲形成しないと所望の円筒体６９を得ることができない。そして円筒体６９を形成した後には、この余長部分を除去する必要があるので入側切断機８３、出側切断機８４によって除去する。尚、入側切断機８３、出側切断機８４の構成については、前記した切断装置１１と同様であり、説明を省略する。
【００５８】
前記の旋回フレーム６８は油圧シリンダ８５（図１２参照）の作用によって０°〜１５°位旋回できるようにしてある。
【００５９】
この波形円形成形装置３を前後に往復動できる前記した移動装置７は、１対のレール８６（図１１参照）と、旋回フレーム６８を上に設けた旋回用台座８７と、レール８６上に設けた旋回用台座８７を往復移動させる駆動装置８８とからなる。駆動装置８８は、駆動軸８９が旋回用台座８７の所定部に螺合しており、駆動装置８８のモータ９０を正転、逆転させることによって旋回用台座８７とともに波形円形成形装置３全体を前後に移動させることができる。
【００６０】
前記のような構成からなる波形円筒成形装置３にあって、金属波板部材２は駆動用定置成形ロール６４と従属バックアップ成形ロール６６とによって常時押圧され、駆動用定置成形ロール６４の正転・逆転により往復移動し、入側成形ロール６５、出側成形ロール６７の回動圧下により円筒体６９に形成される。この時、入側成形ロール６５は真っ直ぐな金属波板部材２の入側部の曲げ成形を行い、出側成形ロール６７は、金属波板部材２の出側部の曲げ成形を行う。前記の各ロール６５、６７を夫々個別に押圧を漸次増加させ、かつ、駆動用定置成形ロール６４の正転、逆転に同調させて金属波板部材２を円筒状となるように折り曲げ形成する。金属波板部材２を所望の径の円筒状に形成した後は、金属波板部材２の両端部の余長部を切断装置８３、８４により切断する。
【００６１】
そして引き続き所定の円形曲率になるまで入側成形ロール６５、出側成形ロール６７を円形曲率の中心方向に漸次圧下するとともに、駆動用定置成形ロール６４の正転・逆転による移送を繰り返し、同調させて入側成形ロール６５、出側成形ロール６７を回動圧下させる。
【００６２】
このようにして形成された円筒体６９（例えば大径円形波形管等）の両接合端を溶接装置６によって溶接し、局部加熱装置９１によって熱処理し、所望の径の金属製波形管を自動的に製造する。
【００６３】
この波形円筒成形装置３と所定間隔を以て並設された波形多角筒成形装置４（図１、図１３〜図１６参照）は、入側チャック装置９２（図１４参照）、旋回フレーム９３（図１３参照）、成形治具９４、成形治具保持機構９５、出側チャック装置９６、サイドブースター（張伸機）９７、旋回駆動装置９８、定置フレーム９９、移動用固定台１００によって構成されている。
【００６４】
入側チャック装置９２は、前記した出側移送テーブル装置１２（図１参照）側から移送されてくる金属波板部材２を、定置フレーム９３上で挟持する装置である。
【００６５】
旋回フレーム９３（図１３参照）は、出側チャック装置９６を上部に備え、旋回駆動装置９８の作動によって、出側チャック装置９６を旋回させるものである。
【００６６】
成形治具９４（図１５参照）は、定置フレーム９９側に立設された支持軸１０９に設けたられた波形円筒状のものであって、曲げ加工される金属波板部材２の凹凸波形部分に係合して、この金属波板部材２を曲げ方向に対して内側から支持するものである。
【００６７】
成形治具保持機構９５は、図１３に示すように成形治具９４を保持する保持アーム１０１を支持台１０２に設けたブラケット１０３に上方向に移動できるように設け、保持アーム１０１の後端部１０４を旋回フレーム９８に設けたシリンダー１０５のロッド１０６の先端に連結し、ロッド１０６の伸縮によって保持アーム１０１を上下方向に移動できるようにしたものである。ロッド１０６を伸長保持させることによって保持アーム１０１は、水平状態を保持して成形治具９４を保持することができるようにしてある。
【００６８】
出側チャック装置９６（図１４、図１５参照）は、移送されてくる金属波板部材２の凹凸波形に両面側から係合する各治具部９６ａ、９６ｂを先端に備え、前記の成形治具９４方向にシリンダ等の押圧機構で自動的に押圧して両治具部９６ａ、９６ｂによって金属波板部材２を挟持し、金属波板部材２を成形治具９４に沿って張力を負荷した状態で、形成する多角筒のコーナー部の曲げ加工をできるようにしてある。
【００６９】
サイドブースター（張伸機）９７（図１３参照）は、定置フレーム９９上の入側チャック装置９２と出側チャック装置９６との間の設けられ、曲げ加工される金属波板部材２のこの装置４（波形多角筒成形装置４）の出側に位置する部分を成形治具９４と出側チャック装置９６とで挟持し、入側に位置する部分を入側チャック装置９２で挟持された金属波板部材２に対して、曲げ加工時に金属波板部材２の各波目の底部に治具部９７ａの各凸部９７ｂを押圧し、且つ金属波板部材２の移送方向と逆の方向に張力を負荷して、曲げ加工時に金属波板部材２の曲げ加工する内側部分に皺が発生しないようにするために設けられている。
【００７０】
旋回駆動装置９８（図１３参照）は、旋回フレーム９８を出側チャック装置９６とともに前記の成形治具９４の周囲を所定の角度の範囲で旋回させるものであり、油圧モーター等の駆動機構によって構成されている。
【００７１】
定置フレーム９９（図１３参照）は、入側チャック装置９２、成形治具９４、成形治具保持機構９５、サイドブースター（張伸機）９７、支持軸１０９を支持するためのものである。
【００７２】
移動用固定台１００は、移動装置７（図１参照）と連結させて、波形多角筒成形装置４全体を前記した波形円筒成形装置３による曲げ加工の妨げとならないように移動させることができるように設けられたものである。
【００７３】
前記の波形多角筒成形装置４によって金属波板部材２から大形四角波形管を形成する場合は、出側移送テーブル装置１２（図１参照）から移送されてきた金属波板部材２を、入側チャック装置９２で入側の部分を挟持するとともに、出側チャック装置９６と成形治具９４とで出側の部分を挟持し、かつ、曲げ加工している時に、サイドブースター９７によって金属波板部材２に前記したように張力を負荷する。この状態で旋回フレーム９３を９０°旋回させることにより出側チャック装置９６も成形治具９４の周囲を所定角度だけ旋回し、出側チャック装置９６によって挟持され成形治具９４に押し当てられている金属波板部材２は、所定箇所を９０°にコーナー曲げ加工される。
【００７４】
その後に、入側チャック装置９２、出側チャック装置９６をチャック解除して原点復帰させ、成形治具９４の箇所で曲げ加工した金属波板部材２を所定矩形の辺長さ寸法まで移送する。そして再び前記のようにして９０°の曲げ加工を施す。このようにして順次前記の曲げ加工と所定矩形の辺長さ寸法までの移送とを繰り返して所定の大きさの四角波形筒状の筒状体６９ａ（図１参照）を形成する。
【００７５】
この四角波形筒状に形成した筒状体６９ａの対峙する両接合端は、溶接装置６ａによって溶接し、成形後に局部加熱装置９１ａ（図１参照）によって熱処理して所定の四角波形管を形成する。
【００７６】
四角波形管を形成した後は、波形多角筒成形装置４の各作動部分を原点復帰させて波形多角筒成形装置４から矩形波形管を取り外す。
【００７７】
尚、この波形多角筒成形装置４（図１参照）は、移動装置７によって往復移動できるようにしてあり、前記した波形円筒成形装置３を使用する場合は後退させて、円筒状に形成された金属波板部材２と当たるのを避けられるようにしてある。
【００７８】
上述のような夫々の構成の装置を図１のように配設してなる本発明の金属製波形管製造装置１を使用することによって、本発明の金属製波形製品の製造方法を成し遂げることができる。
【００７９】
すなわち、所定幅の金属帯素材２ａをアンコイラー装置８から入側移送テーブル装置９を径て直線波板成形装置１０に移送し、この直線波板成形装置１０内の入口付近（ＡーＡ）で金属帯素材２ａの中央部に１波目を成形し、続いて１波目の両側を交互に所要波数まで多数の成形ロール４６、４９間を移送通過することにより、金属帯素材２ａに所望の波目数の金属波板部材２が成形でき、切断装置１１、出口移送テーブル装置１２を経て所定長さの金属波板部材２として波形円筒成形装置３に移送される。波形円筒成形装置３は、金属波板部材２を円筒成形できる位置に待機している。また、波形円筒成形装置３と並設した波形多角筒成形装置４は、移動装置７によって移動させ、波形円筒成形装置３による曲げ加工の妨げとならないようにしておく。
【００８０】
波形円筒成形装置３に移送されてきた所要の周長さに切断された金属波板部材２は、両端の端曲げ部と円輪部を各ロール６４〜６７による回動圧下と周方向前進、後進を繰り返し、所定周長より余長の余長部（端曲げ部）を切断装置８３、８４によって切り離し、余長部を切り放した両接合端を溶接装置６によって溶接し、成形後に局部加熱装置９１によって熱処理し、波形円筒状の円筒波形管の成形加工を一貫工程で終える。
【００８１】
また、波形多角状の四角波形管を成形する場合は、前記と同様に金属帯素材２ａを成形加工し金属波板部材２として波形多角筒成形装置４に移送する。この場合、波形多角筒成形装置４と並設した前記の波形円筒成形装置３は、移動装置７によって移動させ、移送されてくる金属波板部材２が波形多角筒成形装置４に移送される妨げとならないようにしておく。
【００８２】
波形多角筒成形装置４では、所定の周長さに切断されて移送されてきた金属波板部材２を、入側チャック装置２、成形治具９４、成形治具保持装置９５、出側チャック装置９６、サイドブースター９７、旋回フレーム９３、旋回駆動装置９９等によって波形多角筒状となるようにコーナー曲げ加工をしてコーナー曲げ波形部と、送りによって所定辺長さの直線波形部とを順次繰り返して波形多角筒状の筒状体を形成し、形成後に対峙する両接合端を溶接装置６ａによって溶接し、その後に局部加熱装置９１ａによって熱処理し、四角波形管に成形加工する一貫工程を終える。
【００８３】
尚、本発明金属製波形管製造装置１による上述の一貫した加工作業は自動制御によって一貫して行われる。
【００８４】
また、本発明の金属製波形管製造装置１並びに金属製波形製品の製造方法によれば、金属製波形管をはじめ種々の金属製波形製品の全体又は一部分を自動的又は半自動的に製造することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上、上述のように本発明の金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法によれば、金属帯素材から所望の波目の数の波形円筒状又は波形多角筒状の波形管を自動的に連続して製造することができ、また、従来の製造装置や製造方法と比べ一連の製造作業を順次自動的に行われていくので、寸法精度良く金属帯素材を所望の形状に成形でき、省力に大きな効果があり、安全面においても非常に有効である。さらに、溶接箇所も波形筒状の両接合端の１か所又は任意箇所を溶接するだけでよいので、従来に比べその作業効率を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例の金属製波形管製造装置１を示す全体配置説明図である。
【図２】アンコイラー装置８の説明図である。
【図３】金属波形部材２の説明図である。
【図４】入側移送テーブル装置９の平面図である。
【図５】波形成形搬送装置１０の矢視ＡーＡ部における説明図である。
【図６】波形成形搬送装置１０の矢視ＢーＢ部における説明図である。
【図７】波形成形搬送装置１０の矢視ＣーＣ部における説明図である。
【図８】波形成形搬送装置１０の矢視ＤーＤ部における説明図である。
【図９】切断装置１１の説明図である。
【図１０】接岸装置１１の平面図である。
【図１１】波形円筒成形装置３の正面図である。
【図１２】波形円筒成形装置３の側面図である。
【図１３】出側チャック装置９６が旋回した状態の波形多角筒成形装置４の説明図である。
【図１４】波形多角筒成形装置４の平面図である。
【図１５】波形多角筒成形装置４の成形治具９４と出側チャック装置９６との要部を示す説明図である。
【図１６】波形角筒成形装置４の側面図である。
【図１７】従来の矩形状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【図１８】従来の別の例の矩形状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【図１９】従来の円筒状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 金属製波形管製造装置。
２ａ 金属帯素材
２ｂ 金属鋼板素材
２ 金属波板部材
３ 波形円筒成形装置
４ 波形多角筒成形装置
５ 波板成形搬送装置群
６（６ａ） 溶接装置
７ 移動装置
８ アンコイラー装置
９ 入側移送テーブル装置
１０ 直線波形成形装置
１１ 切断装置
１２ 出側移送テーブル装置
４５（４６，４９） 成形ロール
６９ 円筒体
６９ａ 筒状体
９２ 入側チャック装置
９３ 旋回フレーム
９４ 成形治具
９６ 出側チャック装置
９７ サイドブースター
９８ 旋回駆動装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度差によって生じる伸び縮みによる寸法変化や、地震や不等沈下等によって生じる相対変位を吸収することができる金属製波形管を製造するための金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば横断面矩形状の大形波形管（金属製波形管）を製造する場合は、複数の凹凸の波目を形成した波板と、複数の波目を周囲に有する筒状のコーナー用ベローズとをそれぞれ別々に製造し、これらをさらに加工し溶接することによって製造していた。
【０００３】
すなわち、図１７に示すように波板２００を製造する場合は、巻回した帯状の鋼材２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をプレス装置（図示省略）で長手方向に押圧して複数の凹凸の波目２０３を形成して、所望の波目数の波板２００を製造している。
【０００４】
一方、コーナー用ベローズ２０４を製造する場合は、巻回した帯状の鋼板２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をロール曲げ装置２０５によって筒状に形成し、この筒状鋼板２０６の両接合端２０７を溶接して筒状体２０８を形成している。
【０００５】
この筒状体２０８は、液圧・成形装置２０９によって所定の数の波目２０３を有するコーナー用ベローズ２０４に形成されている。成形後に、このコーナー用ベローズ２０４を洗浄し熱処理炉２１１で熱処理する。熱処理後に酸洗いし、このコーナー用ベローズ２０４を均等に４分割し、分割した４分の１の部分を１／４コーナー用ベローズ２１０として、角筒管を形成する場合のコーナー用ベローズとして使用している。
【０００６】
なお、１／４コーナー用ベローズ２１０の別の製造方法としては、図１８に示すように鋼板２０２をブレス装置（図示省略）によって押圧し所定の数の波目２０３を有する波板２００を形成し、この波板２００をコーナーアールに相当の成形治具（図示省略）によってアール状に形成し、１／４コーナー用ベローズ２１０には、図３の形状に示す端部長さ（Ｌｔ）部のないものを製造している。
【０００７】
前記のようにして形成した１／４コーナー用ベローズ２１０の両側端２１２には、波板２００をテイグ溶接によって溶接している。このようにして１／４コーナー用ベローズ２１０の両側端２１２に波板２００を溶接したものを複数製造し、これらを横断面矩形状になるように配し、各波板２００の対峙する両接合端をテイグ溶接によって溶接し、横断面矩形状の大形波形管を製造している。
【０００８】
また、大径円筒状の大形波形管を製造する場合は、図１９に示すように巻回した帯状の鋼板２０１を切断装置（図示省略）によって所定の寸法に切断し、この切断した鋼板２０２をロール曲げ装置２０５によって筒状に形成し、この形成した筒状鋼板２０６の両接合端２０７をテイグ溶接装置２１３によって溶接し、筒状体２０８を形成している。
【０００９】
次に前記の筒状体２０８には、ロール成形装置２１４によって筒状体２０８の外周部に所定の数の波目２０３を形成し、所定の数の波目を有するベローズ２１５を形成している。成形後に、このベローズ２１５を洗浄し熱処理炉２１１で熱処理している。さらに熱処理後に酸洗いし、大径円筒状の大形波形管２１６を製造している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記したような製造方法では、金属帯素材２０１から所望の波形管を形成するまでの一連の作業を自動的に連続して行うことができず、一工程が完了したら次の工程まで運搬機や人手によって未完成品を移動させて加工作業を行う、といったことを順次行って波形管を製造していたため、作業効率が悪くて生産性に問題を生じ、また、製品の製作精度の点でも問題を生じる懸念があり、さらに安全面においても問題であった。
【００１１】
本発明は前記のような実情に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、金属帯素材から波形円筒状又は波形多角筒状の金属波形管を、自動的に又は半自動的に一貫して安全にかつ効率良く製造できるようにした金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を有効に達成するために、次のような構成にしてある。すなわち、請求項１記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、この波形円筒成形装置によって形成された波形円筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するア ンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１３】
請求項２記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、この波形多角筒成形装置によって形成された波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１４】
請求項３記載の本発明の金属製波形管製造装置は、金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、選択した前記の各成形装置を所定位置に移動又は所定位置から退避させることができる移動装置と、前記の波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって形成された波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置並びに波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状又は／及び波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにした構成にしてある。
【００１５】
請求項４記載の本発明の金属製波形管製造装置は、請求項２又は３記載の金属製波形管製造装置において、波形多角筒成形装置は、入側チャック装置と、旋回フレームと、成形治具と、出側チャック装置と、旋回フレームを出側チャック装置とともに成形治具の周囲を所定の角度の範囲で旋回させる旋回駆動装置と、治具部を有するサイドブースターとを備え、
前記のサイドブースターは、入側チャック装置と出側チャック装置との間に設けられ、曲げ加工される金属波板部材における波形多角筒成形装置の出側に位置する部分を成形治具と出側チャック装置とで挟持し、入側に位置する部分を入側チャック装置で挟持した金属波板部材に対して、曲げ加工時に金属波板部材の各波目の底部に治具部の各凸部を押圧し金属波板部材の移送方向と逆の方向に張力を負荷して、曲げ加工時に金属波板部材の曲げ加工する内側に皺が発生しないように構成したものである。
【００１６】
請求項５記載の本発明の金属製波形製品の製造方法は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備えた波板成形搬送装置群によって金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数に形成し、この形成した所望の波目数の金属波板部材を、波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって一体形又は任意の分割の波形円筒状又は波形多角筒状に形成し、この一体形又は分割した波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の金属製波形製品を、上記装置群並びに各装置が自動運転又は連動の半自動運転に切換えられて運転されることにより、金属帯素材から波形円筒状又は波形多角筒状の一体形又は分割の波形管を形成するようにした構成にしてある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図１６に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一例の金属製波形管製造装置１を示す全体配置図であり、図２はアンコイラー装置８の説明図であり、図３は金属波形部材２の説明図であり、図４は入側移送テーブル装置９の平面図であり、図５は波形成形搬送装置１０の矢視ＡーＡ部における説明図であり、図６は波形成形搬送装置１０の矢視ＢーＢ部における説明図であり、図７は波形成形搬送装置１０の矢視ＣーＣ部における説明図であり、図８は波形成形搬送装置１０の矢視ＤーＤ部における説明図であり、図９は切断装置１１の説明図であり、図１０は図９の平面図であり、図１１は波形円筒成形装置３の正面図であり、図１２は波形円筒成形装置３の側面図であり、図１３は出側チャック装置９６が旋回した状態の波形多角筒成形装置４の正面から見た説明図であり、図１４は波形多角筒成形装置４の平面図であり、図１５は波形多角筒成形装置４の成形治具９４と出側チャック装置９６との要部を示す説明図であり、図１６は図１４の側面図である。
【００１９】
これらの図において、本発明の金属製波形管製造装置１（図１参照）は、巻回した金属帯素材２ａ（耐候性鋼板、ステンレス鋼板等）を加工して金属波板部材２とし、この金属波板部材２を波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置３、又は金属波板部材２を波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置４によって、波形円筒状又は波形多角筒状の金属製波形管を自動的に製造できるようにしたものである。
【００２０】
また、前記の金属波板部材２は、図３に示すような形状に加工形成される。図中符号、ｔ：素材板厚（ｍｍ）、Ｌ：全長幅（ｍｍ）、Ｌｔ：端部長さ（ｍｍ）、Ｗ：山高（ｍｍ）、Ｑ：ピッチ（ｍｍ）、Ｃ：有効長さ（ｍｍ）、Ｎ：山数（山）である。
【００２１】
尚、本発明の金属製波形管製造装置１は、波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４の何方か一方を備え、波形円筒状又は波形多角筒状の何方か一方の波形管を自動的に製造できるようにしたものであってもよい。この波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４の何方か一方を備えた金属製波形管製造装置の場合は、波形円筒成形装置３又は波形多角筒成形装置４を移動させる後述する移動装置７を設ける必要はない。勿論、移動装置７を設けてもよい。
【００２２】
以降の説明では図示の波形円筒成形装置３及び波形多角筒成形装置４を備えた金属製波形管製造装置１（図１参照）について説明する。
【００２３】
金属製波形管製造装置１は、波板成形搬送装置群５と、波形円筒成形装置３と、波形多角筒成形装置４と、溶接装置６（６ａ）と、局部加熱装置９１（９１ａ）、及び前記の各成形装置３、４を必要に応じて所定位置に移動させることができる移動装置７によって構成されている。
【００２４】
波板成形搬送装置群５は、アンコイラー装置８、入側移送テーブル装置９、直線波形成形装置１０、切断装置１１、出側移送テーブル装置１２等からなるものである。
【００２５】
アンコイラー装置８（図２参照）は、金属製波形管を製造するために使用する金属帯素材２ａ（鋼帯材）を繰り出し可能に巻回収納し、繰り出し要求に応じて自動的に入側移送テーブル装置９側（図１参照）に送り出しできるようにした装置である。
【００２６】
すなわち、図２に示すアンコイラー装置８は、帯状の金属帯素材２ａを巻回でき駆動装置（図示せず）によって回転する回転軸部１３と、この回転軸部１３から巻き戻されて繰り出される金属帯素材２ａを案内するスナバーロール装置１４と、繰り出される金属帯素材２ａを挟み込むようにして案内するガイド装置１５、１６と、回転軸部１３に巻回されている金属帯素材２ａの外周の一部を被う防護カバー１７、金属帯素材２ａを入側移送テーブル装置９側（図１参照）に送り出すピンチローラ１８、及び架台１９によって構成されている。
【００２７】
スナバーロール装置１４は、一端部２１にローラ２２を回動自在に設けたアーム２０の他端部２２を架台１９に回動自在に支持させ、アーム２０のローラ２２寄りの箇所を、架台１９に設けたエアーシリンダ２３のロッド２４に連結させ、ロッド２４の伸長によってローラ２２を回転軸部１３に巻回されている金属帯素材２ａ側に漸次押圧できるようにした構成のものである。
【００２８】
ローラ２２は、エアーシリンダ２３、ロッド２４の作用によって回転軸部１３側に常時押圧でき、金属帯素材２ａの繰り出しによって巻径の小さくなっていく巻回した金属帯素材２ａに追従して常時、押圧案内する。
【００２９】
また、ガイド装置１５は、金属帯素材２ａの繰り出し出口付近に配され、案内板２８の一端部２５を架台１９に回動可能に支持され他端部近傍を油圧シリンダー２６のロッド２７に連結されている。油圧シリンダー２６は架台１９に固定されている。このガイド装置１５は、回転軸部１３に巻回されていて繰り出しによって巻回径の小さくなって行く巻回した金属帯素材２ａに追従して、油圧シリンダー２６、ロッド２７を作動させて案内板２８を繰り出される金属帯素材２ａに当接させて案内できるようにしてある。
【００３０】
また、もう一方のガイド装置１６は、繰り出される金属帯素材２ａを介して前記のガイド装置１５と対向する位置に配され架台１９に設けられている。このガイド装置１６は、ガイド装置１５の案内板２８とともに、繰り出される金属帯素材２ａを摺動可能に案内するためのガイド板２９と、このガイド板２９を伸縮させるための油圧シリンダー３０と、油圧シリンダー３０とともにガイド板２９を揺動させる油圧シリンダー３１とからなる。油圧シリンダー３１の後端部３２は架台１９に揺動可能に設けられている。
【００３１】
両ガイド装置１５、１６の一端近傍で、繰り出される金属帯素材２ａの出口近傍には、１対のピンチローラ１８が設けられ、両ガイド装置１５、１６に案内されて送り出されてくる金属帯素材２ａを、駆動装置（図示せず）によって回転するピンチローラ１８で挟んで入側移送テーブル装置９側（図１参照）に強制的に移送できるようにしてある。
【００３２】
次に入側移送テーブル装置９（図４参照）は、所定間隔を以て設けられた一対のエンドレスチェーン３３と、このエンドレスチェーン３３を回動可能に支持するスプロケット３４を備えた従属軸３５及び軸受（図示省略）と、各エンドレスチェーン３３を回動可能に支持するスプロケット３６を備えた駆動軸３７と、駆動軸３７を支持する軸受３８と、カップリング３９を介して駆動軸３７と連結される減速機付きモータ４０と、エンドレスチェーン３３の回動によって回転するように所定間隔を以て複数設けられた案内ローラ４１と、一対のピンチローラ１８によって送られてきた金属帯素材２ａを移動可能に挟むようにして支持する一対の対峙する案内部材４２とからなり、さらに、エンドレスチェーン３３の側方から金属帯素材２ａを案内ローラ４１上に載せられるように、エンドレスチェーン３３に沿って設けた金属帯素材導入装置４３を備えている。
【００３３】
一対のピンチローラ１８から送られてくる金属帯素材２ａが、減速機付きモータ４０の駆動によって回動するエンドレスチェーン３３に連動して回動する案内ローラ４１上に乗り移ると、この金属帯素材２ａは案内部材４２に案内されながら回動する案内ローラ４１によって直線波形成形装置１０側（図１参照）に移送されていく。
【００３４】
なお、前記の金属帯素材導入装置４３は、駆動装置（図示せず）によって金属帯素材２ａの受体４４をエンドレスチェーン３３側に回転移動できるように構成されており、前記したアンコイラー装置８からの移送ラインとは別に、入側移送テーブル装置９の側方からフォークリフト等によって持ち込まれた金属鋼板素材２ｂを受体４４に一旦載置し、この受体４４を立つように回転移動させて金属鋼板素材２ｂ（以下、金属帯素材２ａと金属鋼板素材２ｂを総称して金属帯素材２ａという）を案内ローラ４１上に移送する場合に使用される。
【００３５】
入側移送テーブル装置９によって移送される金属帯素材２ａは、次に直線波形成形装置１０側（図１参照）に移送される。
【００３６】
直線波形成形装置１０では、金属帯素材２ａに１波目又は２波目以上の波目数の凹凸を形成する。すなわち、直線波形成形装置１０（図１参照）は、対峙する一対の成形ロール４５を金属帯素材２ａの搬送方向に多数並設し、架台４８（図５〜図８参照）に回動可能に支持された各成形ロール４５の一方の駆動用成形ロール４６を駆動装置４７によって回転させ、各成形ロール４５（４６、４９）間で金属帯素材２ａを挟んで圧接し、所定の波目を形成しながら移送できるようにしてある。
【００３７】
移送方向に並設された多数の成形ロール４５は、移送方向の設置場所によって成形ロール４５の形状の異なるものが設けられており、直線波形成形装置１０の入口側のＡーＡ箇所（図１参照）では、図５に示すように金属帯素材２ａの長手方向の一か所に凹状或いは凸状を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが夫々対峙するように設けられている。直線波形成形装置１０の入口側からＡーＡ箇所（図１参照）までは、金属帯素材２ａの一か所に凹状或いは凸状を形成できるように順次形状の異なる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが設けられている。
【００３８】
直線波形成形装置１０のＡーＡ箇所（図１参照）からＢーＢ箇所までは、図５に示した成形ロール４５によって形成された凹状或いは凸状に、さらに成型を加えて図６に示すように連続凹凸のＷ状を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが夫々対峙するように設けられている。
【００３９】
直線波形成形装置１０のＢーＢ箇所（図１参照）からＣーＣ箇所までは、図７に示した成形ロール４５によって形成された連続凹凸のＷ状に、さらに成型を加えて２波目以上の連続凹凸を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが対峙するように設けられている。
【００４０】
さらに、直線波形成形装置１０のＣーＣ箇所（図１参照）から出口側までは、図７に示した成形ロール４５によって形成された連続凹凸に、さらに成型を加えて４波目の連続凹凸を形成できる従属成形ロール４９と駆動用成形ロール４６とが対峙するように設けられている。
【００４１】
このことにより入側移送テーブル装置９（図１参照）から移送されてきた金属帯素材２ａは、直線波形成形装置１０を通り過ぎる間に順次波目の成型が加えられ、所望の波目数の波板に形成される。波目は金属帯素材２ａの長手方向に凸状或いは凹状が形成され上下方向に連続する凹凸状が形成される。
【００４２】
なお、所望の波目数を金属帯素材２ａに形成する場合は、所定箇所（例えば図７、図８に示す箇所）の間の成形ロール４５を所望の波目数を形成できる成形ロールに交換することにより、所望の波目数の金属波板部材２を形成することができる。また、直線波形成形装置１０において、入口から出口まで縦列に並設される各成形ロール４５（駆動用成形ロール４６、従属成形ロール４９）は、夫々形状（波目形成箇所の形状）を異にしたものである。なお、縦列に配した各成形ロール４５（駆動用成形ロール４６、従属成形ロール４９）の図は便宜上省略する。
【００４３】
前記の直線波形成形装置１０（図１参照）によって所望の波目数に形成された金属波板部材２は、出側移送テーブル装置１２側に移送される。直線波形成形装置１０と出側移送テーブル装置１２との間には、ピンチメジャーローラ５０と切断装置１１とが設けられている。
【００４４】
この対峙する一対のピンチメジャーローラ５０によって、金属波板部材２を切断装置１１、出側移送テーブル装置１２へと強制的に移送する。
【００４５】
前記の直線波形成形装置１０から移送されてくる金属波板部材２を切断する切断装置１１は、図９、図１０に示すように架台５２の上に、搬送される金属波板部材２に対して近接・離反できるように切断刃５３を移動させる位置決め調整機構５４を設け、位置決め調整機構５４の上に切断刃５３を上下方向に移動させる油圧シリンダー５５をロッド５６を垂直方向にして立設させ、かつ、切断刃５３を水平回転方向に所定の角度だけ移動させることができる回転機構５７を設け、さらに、カウンターウエイト５８と切断刃５３とをワイヤー５９、滑車６０、支持体６１によって支持するようにして設けてある。ロッド５６の先端部は支持体６１に連結してあり、カウンターウエイト５８とバランスの取ってある切断刃５３をロッド５６の伸縮によって上下動できるようにしてある。
【００４６】
切断刃５３は、搬送される金属波板部材２に対して横断するように配され、かつ、やや斜めに傾斜した状態に金属波板部材２に対応している。この切断刃５３は、凹部６２の部分に金属波板部材２が係合するように位置決めされ、ロッド５６を降下させることにより切断刃５３を図９の仮想線で示す位置まで降下させて金属波板部材２を切断することができる。
【００４７】
切断装置１１によって所定長さに切断された金属波板部材２は、出側移送テーブル装置１２（図１参照）によって波形円筒成形装置３側に搬送されていく。出側移送テーブル装置１２は、金属波板部材２を移送する移送機構の構成については前記した入側移送テーブル装置９と基本的な構成については同様の構成であり説明を省略する。
【００４８】
出側移送テーブル装置１２（図１参照）の端には、ピンチローラ６３が設けられており、金属波板部材２を波形円筒成形装置３側に強制的に移送できるようにしてある。
【００４９】
次に波形円筒成形装置３は、移送されてきた金属波板部材２を自動的に波形円筒状に成形するものであり移動装置７の上に設けられ、移動装置７によって往復動（金属波板部材２の形成ライン上に移動したり形成ラインから退いたり）できるようにしてある。なお、波形円筒成形装置３は、後述する波形多角筒成形装置４と並設することなく単独で設置した場合は移動装置７を設けなくてもよい。
【００５０】
そこで、この波形円筒成形装置３（図１１、図１２参照）は、駆動用定置成形ロール６４に対し金属波板部材２を介して入側成形ロール６５、バックアップ成形ロール６６、出側成形ロール６７を作用させ、金属波板部材２を所定の径の波形の円筒体６９に形成するものである。
【００５１】
前記の駆動用定置成形ロール６４は、軸芯を上下方向にして回動可能に旋回フレーム６８に設けられ、さらに、旋回フレーム６８に設けた駆動装置７１によって回動させることができるようにしてある。
【００５２】
入側成形ロール６５、バックアップ成形ロール６６並びに出側成形ロール６７は、旋回フレーム６８の上に固定したブラケットホルダー７２に、所定間隔を以て上下位置に水平移動可能に設けた各支持軸受７３、ブラケット７４を介して軸芯を上下方向にして設けられている。各ロール６５、６６、６７を支持する上下の支持軸受７３は、各ロール６５、６６、６７に対応する駆動装置７７、７８、７９の駆動によって同期して水平方向に同時に移動できるように、ブラケットホルダー７２に設けた軸受７５によって支持された伝動軸７６、ピニオンギャ８０を介して連結されている。各支持軸受７３は、ピニオンギャ８０と歯合するようにしてある。
【００５３】
また、従属バックアップ成形ロール６６は、駆動用定置成形ロール６４と対峙する位置に設けられており、両側には所定間隔を以て入側成形ロール６５、出側成形ロール６７が設けられている。
【００５４】
さらに、入側成形ロール６５、並びに出側成形ロール６７は、旋回フレーム６８に設けた各駆動装置８１、８１によって回動できるようにしてある。
【００５５】
入側成形ロール６５、並びに出側成形ロール６７の近傍には、夫々入側切断機８３、出側切断機８４（図１１参照）が旋回フレーム６８に設けてある。
【００５６】
入側切断機８３は、波形円形成形装置３によって円筒形状に形成される金属波板部材２の前端部の余長部分を切断して除去するものであり、出側切断機８４は金属波板部材２の後端部の余長部分を切断して除去するものである。金属波板部材２の前後端部の余長部分を除去することにより、金属波板部材２を円筒状に成形した時に、この両端を当接させて円筒に形成することができる。
【００５７】
この金属波板部材２の余長部分は、金属波板部材２を円筒状に屈曲させて円筒体６９に形成する場合に、より正確に金属波板部材２を円筒形状に形成するのに必要である。金属波板部材２を円筒形状に形成した時に両端部の余長部分が重なり合う位に屈曲形成しないと所望の円筒体６９を得ることができない。そして円筒体６９を形成した後には、この余長部分を除去する必要があるので入側切断機８３、出側切断機８４によって除去する。尚、入側切断機８３、出側切断機８４の構成については、前記した切断装置１１と同様であり、説明を省略する。
【００５８】
前記の旋回フレーム６８は油圧シリンダ８５（図１２参照）の作用によって０°〜１５°位旋回できるようにしてある。
【００５９】
この波形円形成形装置３を前後に往復動できる前記した移動装置７は、１対のレール８６（図１１参照）と、旋回フレーム６８を上に設けた旋回用台座８７と、レール８６上に設けた旋回用台座８７を往復移動させる駆動装置８８とからなる。駆動装置８８は、駆動軸８９が旋回用台座８７の所定部に螺合しており、駆動装置８８のモータ９０を正転、逆転させることによって旋回用台座８７とともに波形円形成形装置３全体を前後に移動させることができる。
【００６０】
前記のような構成からなる波形円筒成形装置３にあって、金属波板部材２は駆動用定置成形ロール６４と従属バックアップ成形ロール６６とによって常時押圧され、駆動用定置成形ロール６４の正転・逆転により往復移動し、入側成形ロール６５、出側成形ロール６７の回動圧下により円筒体６９に形成される。この時、入側成形ロール６５は真っ直ぐな金属波板部材２の入側部の曲げ成形を行い、出側成形ロール６７は、金属波板部材２の出側部の曲げ成形を行う。前記の各ロール６５、６７を夫々個別に押圧を漸次増加させ、かつ、駆動用定置成形ロール６４の正転、逆転に同調させて金属波板部材２を円筒状となるように折り曲げ形成する。金属波板部材２を所望の径の円筒状に形成した後は、金属波板部材２の両端部の余長部を切断装置８３、８４により切断する。
【００６１】
そして引き続き所定の円形曲率になるまで入側成形ロール６５、出側成形ロール６７を円形曲率の中心方向に漸次圧下するとともに、駆動用定置成形ロール６４の正転・逆転による移送を繰り返し、同調させて入側成形ロール６５、出側成形ロール６７を回動圧下させる。
【００６２】
このようにして形成された円筒体６９（例えば大径円形波形管等）の両接合端を溶接装置６によって溶接し、局部加熱装置９１によって熱処理し、所望の径の金属製波形管を自動的に製造する。
【００６３】
この波形円筒成形装置３と所定間隔を以て並設された波形多角筒成形装置４（図１、図１３〜図１６参照）は、入側チャック装置９２（図１４参照）、旋回フレーム９３（図１３参照）、成形治具９４、成形治具保持機構９５、出側チャック装置９６、サイドブースター（張伸機）９７、旋回駆動装置９８、定置フレーム９９、移動用固定台１００によって構成されている。
【００６４】
入側チャック装置９２は、前記した出側移送テーブル装置１２（図１参照）側から移送されてくる金属波板部材２を、定置フレーム９３上で挟持する装置である。
【００６５】
旋回フレーム９３（図１３参照）は、出側チャック装置９６を上部に備え、旋回駆動装置９８の作動によって、出側チャック装置９６を旋回させるものである。
【００６６】
成形治具９４（図１５参照）は、定置フレーム９９側に立設された支持軸１０９に設けたられた波形円筒状のものであって、曲げ加工される金属波板部材２の凹凸波形部分に係合して、この金属波板部材２を曲げ方向に対して内側から支持するものである。
【００６７】
成形治具保持機構９５は、図１３に示すように成形治具９４を保持する保持アーム１０１を支持台１０２に設けたブラケット１０３に上方向に移動できるように設け、保持アーム１０１の後端部１０４を旋回フレーム９８に設けたシリンダー１０５のロッド１０６の先端に連結し、ロッド１０６の伸縮によって保持アーム１０１を上下方向に移動できるようにしたものである。ロッド１０６を伸長保持させることによって保持アーム１０１は、水平状態を保持して成形治具９４を保持することができるようにしてある。
【００６８】
出側チャック装置９６（図１４、図１５参照）は、移送されてくる金属波板部材２の凹凸波形に両面側から係合する各治具部９６ａ、９６ｂを先端に備え、前記の成形治具９４方向にシリンダ等の押圧機構で自動的に押圧して両治具部９６ａ、９６ｂによって金属波板部材２を挟持し、金属波板部材２を成形治具９４に沿って張力を負荷した状態で、形成する多角筒のコーナー部の曲げ加工をできるようにしてある。
【００６９】
サイドブースター（張伸機）９７（図１３参照）は、定置フレーム９９上の入側チャック装置９２と出側チャック装置９６との間の設けられ、曲げ加工される金属波板部材２のこの装置４（波形多角筒成形装置４）の出側に位置する部分を成形治具９４と出側チャック装置９６とで挟持し、入側に位置する部分を入側チャック装置９２で挟持された金属波板部材２に対して、曲げ加工時に金属波板部材２の各波目の底部に治具部９７ａの各凸部９７ｂを押圧し、且つ金属波板部材２の移送方向と逆の方向に張力を負荷して、曲げ加工時に金属波板部材２の曲げ加工する内側部分に皺が発生しないようにするために設けられている。
【００７０】
旋回駆動装置９８（図１３参照）は、旋回フレーム９８を出側チャック装置９６とともに前記の成形治具９４の周囲を所定の角度の範囲で旋回させるものであり、油圧モーター等の駆動機構によって構成されている。
【００７１】
定置フレーム９９（図１３参照）は、入側チャック装置９２、成形治具９４、成形治具保持機構９５、サイドブースター（張伸機）９７、支持軸１０９を支持するためのものである。
【００７２】
移動用固定台１００は、移動装置７（図１参照）と連結させて、波形多角筒成形装置４全体を前記した波形円筒成形装置３による曲げ加工の妨げとならないように移動させることができるように設けられたものである。
【００７３】
前記の波形多角筒成形装置４によって金属波板部材２から大形四角波形管を形成する場合は、出側移送テーブル装置１２（図１参照）から移送されてきた金属波板部材２を、入側チャック装置９２で入側の部分を挟持するとともに、出側チャック装置９６と成形治具９４とで出側の部分を挟持し、かつ、曲げ加工している時に、サイドブースター９７によって金属波板部材２に前記したように張力を負荷する。この状態で旋回フレーム９３を９０°旋回させることにより出側チャック装置９６も成形治具９４の周囲を所定角度だけ旋回し、出側チャック装置９６によって挟持され成形治具９４に押し当てられている金属波板部材２は、所定箇所を９０°にコーナー曲げ加工される。
【００７４】
その後に、入側チャック装置９２、出側チャック装置９６をチャック解除して原点復帰させ、成形治具９４の箇所で曲げ加工した金属波板部材２を所定矩形の辺長さ寸法まで移送する。そして再び前記のようにして９０°の曲げ加工を施す。このようにして順次前記の曲げ加工と所定矩形の辺長さ寸法までの移送とを繰り返して所定の大きさの四角波形筒状の筒状体６９ａ（図１参照）を形成する。
【００７５】
この四角波形筒状に形成した筒状体６９ａの対峙する両接合端は、溶接装置６ａによって溶接し、成形後に局部加熱装置９１ａ（図１参照）によって熱処理して所定の四角波形管を形成する。
【００７６】
四角波形管を形成した後は、波形多角筒成形装置４の各作動部分を原点復帰させて波形多角筒成形装置４から矩形波形管を取り外す。
【００７７】
尚、この波形多角筒成形装置４（図１参照）は、移動装置７によって往復移動できるようにしてあり、前記した波形円筒成形装置３を使用する場合は後退させて、円筒状に形成された金属波板部材２と当たるのを避けられるようにしてある。
【００７８】
上述のような夫々の構成の装置を図１のように配設してなる本発明の金属製波形管製造装置１を使用することによって、本発明の金属製波形製品の製造方法を成し遂げることができる。
【００７９】
すなわち、所定幅の金属帯素材２ａをアンコイラー装置８から入側移送テーブル装置９を径て直線波板成形装置１０に移送し、この直線波板成形装置１０内の入口付近（ＡーＡ）で金属帯素材２ａの中央部に１波目を成形し、続いて１波目の両側を交互に所要波数まで多数の成形ロール４６、４９間を移送通過することにより、金属帯素材２ａに所望の波目数の金属波板部材２が成形でき、切断装置１１、出口移送テーブル装置１２を経て所定長さの金属波板部材２として波形円筒成形装置３に移送される。波形円筒成形装置３は、金属波板部材２を円筒成形できる位置に待機している。また、波形円筒成形装置３と並設した波形多角筒成形装置４は、移動装置７によって移動させ、波形円筒成形装置３による曲げ加工の妨げとならないようにしておく。
【００８０】
波形円筒成形装置３に移送されてきた所要の周長さに切断された金属波板部材２は、両端の端曲げ部と円輪部を各ロール６４〜６７による回動圧下と周方向前進、後進を繰り返し、所定周長より余長の余長部（端曲げ部）を切断装置８３、８４によって切り離し、余長部を切り放した両接合端を溶接装置６によって溶接し、成形後に局部加熱装置９１によって熱処理し、波形円筒状の円筒波形管の成形加工を一貫工程で終える。
【００８１】
また、波形多角状の四角波形管を成形する場合は、前記と同様に金属帯素材２ａを成形加工し金属波板部材２として波形多角筒成形装置４に移送する。この場合、波形多角筒成形装置４と並設した前記の波形円筒成形装置３は、移動装置７によって移動させ、移送されてくる金属波板部材２が波形多角筒成形装置４に移送される妨げとならないようにしておく。
【００８２】
波形多角筒成形装置４では、所定の周長さに切断されて移送されてきた金属波板部材２を、入側チャック装置２、成形治具９４、成形治具保持装置９５、出側チャック装置９６、サイドブースター９７、旋回フレーム９３、旋回駆動装置９９等によって波形多角筒状となるようにコーナー曲げ加工をしてコーナー曲げ波形部と、送りによって所定辺長さの直線波形部とを順次繰り返して波形多角筒状の筒状体を形成し、形成後に対峙する両接合端を溶接装置６ａによって溶接し、その後に局部加熱装置９１ａによって熱処理し、四角波形管に成形加工する一貫工程を終える。
【００８３】
尚、本発明金属製波形管製造装置１による上述の一貫した加工作業は自動制御によって一貫して行われる。
【００８４】
また、本発明の金属製波形管製造装置１並びに金属製波形製品の製造方法によれば、金属製波形管をはじめ種々の金属製波形製品の全体又は一部分を自動的又は半自動的に製造することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上、上述のように本発明の金属製波形管製造装置及び金属製波形製品の製造方法によれば、金属帯素材から所望の波目の数の波形円筒状又は波形多角筒状の波形管を自動的に連続して製造することができ、また、従来の製造装置や製造方法と比べ一連の製造作業を順次自動的に行われていくので、寸法精度良く金属帯素材を所望の形状に成形でき、省力に大きな効果があり、安全面においても非常に有効である。さらに、溶接箇所も波形筒状の両接合端の１か所又は任意箇所を溶接するだけでよいので、従来に比べその作業効率を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例の金属製波形管製造装置１を示す全体配置説明図である。
【図２】アンコイラー装置８の説明図である。
【図３】金属波形部材２の説明図である。
【図４】入側移送テーブル装置９の平面図である。
【図５】波形成形搬送装置１０の矢視ＡーＡ部における説明図である。
【図６】波形成形搬送装置１０の矢視ＢーＢ部における説明図である。
【図７】波形成形搬送装置１０の矢視ＣーＣ部における説明図である。
【図８】波形成形搬送装置１０の矢視ＤーＤ部における説明図である。
【図９】切断装置１１の説明図である。
【図１０】接岸装置１１の平面図である。
【図１１】波形円筒成形装置３の正面図である。
【図１２】波形円筒成形装置３の側面図である。
【図１３】出側チャック装置９６が旋回した状態の波形多角筒成形装置４の説明図である。
【図１４】波形多角筒成形装置４の平面図である。
【図１５】波形多角筒成形装置４の成形治具９４と出側チャック装置９６との要部を示す説明図である。
【図１６】波形角筒成形装置４の側面図である。
【図１７】従来の矩形状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【図１８】従来の別の例の矩形状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【図１９】従来の円筒状金属波形管の製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１ 金属製波形管製造装置。
２ａ 金属帯素材
２ｂ 金属鋼板素材
２ 金属波板部材
３ 波形円筒成形装置
４ 波形多角筒成形装置
５ 波板成形搬送装置群
６（６ａ） 溶接装置
７ 移動装置
８ アンコイラー装置
９ 入側移送テーブル装置
１０ 直線波形成形装置
１１ 切断装置
１２ 出側移送テーブル装置
４５（４６，４９） 成形ロール
６９ 円筒体
６９ａ 筒状体
９２ 入側チャック装置
９３ 旋回フレーム
９４ 成形治具
９６ 出側チャック装置
９７ サイドブースター
９８ 旋回駆動装置
Claims (5)
- 金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、この波形円筒成形装置によって形成された波形円筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状の波形管を自動的に形成できるようにしたことを特徴とする金属製波形管製造装置。 - 金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、この波形多角筒成形装置によって形成された波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにしたことを特徴とする金属製波形管製造装置。 - 金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数の凹凸に形成できる波板成形搬送装置群と、この波板成形搬送装置群によって成形された金属波板部材を、波形円筒状に形成できる波形円筒成形装置と、波形多角筒状に形成できる波形多角筒成形装置と、選択した前記の各成形装置を所定位置に移動又は所定位置から退避させることができる移動装置と、前記の波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって形成された波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の両接合端を溶接する溶接装置とを備え、
前記の波形成形装置群は、卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備え、
前記の波板成形搬送装置群、波形円筒成形装置並びに波形多角筒成形装置、溶接装置を順次配設して、金属帯素材から波形円筒状又は／及び波形多角筒状の波形管を自動的に形成できるようにしたことを特徴とする金属製波形管製造装置。 - 波形多角筒成形装置は、入側チャック装置と、旋回フレームと、成形治具と、出側チャック装置と、旋回フレームを出側チャック装置とともに成形治具の周囲を所定の角度の範囲で旋回させる旋回駆動装置と、治具部を有するサイドブースターとを備え、
前記のサイドブースターは、入側チャック装置と出側チャック装置との間に設けられ、曲げ加工される金属波板部材における波形多角筒成形装置の出側に位置する部分を成形治具と出側チャック装置とで挟持し、入側に位置する部分を入側チャック装置で挟持した金属波板部材に対して、曲げ加工時に金属波板部材の各波目の底部に治具部の各凸部を押圧し金属波板部材の移送方向と逆の方向に張力を負荷して、曲げ加工時に金属波板部材の曲げ加工する内側に皺が発生しないように構成したことを特徴とする請求項２又は３記載の金属製波形管製造装置。 - 卷回された金属帯素材を入側移送テーブル装置に移送するアンコイラー装置と、アンコイラー装置から移送された金属帯素材を直線波形成形装置に移送する入側移送テーブル装置と、入側移送テーブル装置によって移送された金属帯素材の搬送方向に駆動用成形ロールと従属成形ロールとからなる対峙する一対の成形ロールを多数並設して金属帯素材を挟んで圧設し所定の波目を形成しながら出側移送テーブル装置側に移送する直線波形成形装置と、直線波形成形装置から移送された金属波板部材を所定長さに切断する切断装置と、切断装置からの所定長さの金属波板部材を波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置に搬送する出側移送テーブル装置とを備えた波板成形搬送装置群によって金属帯素材を搬送しながら１波目乃至ｎ波目の任意の波目数に形成し、この形成した所望の波目数の金属波板部材を、波形円筒成形装置又は波形多角筒成形装置によって一体形又は任意の分割の波形円筒状又は波形多角筒状に形成し、この一体形又は分割した波形円筒状又は波形多角筒状の筒状体の金属製波形製品を、上記装置群並びに各装置が自動運転又は連動の半自動運転に切換えられて運転されることにより、金属帯素材から波形円筒状又は波形多角筒状の一体形又は分割の波形管を形成するようにしたことを特徴とする金属製波形製品の製造方法。
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