JP4714425B2 - 長尺部材の製造方法およびそれに用いる製造装置 - Google Patents

Description

本発明は長尺部材の製造方法ならびにそれに用いる製造装置およびプレス機械用金型に関する。さらに詳しくは、とくに住宅用の軽量型鋼の製造に適する長尺部材の製造方法ならびにその製造方法を効率的に行うための製造装置およびプレス用金型に関する。

特開２００３−３９１２８号公報 特開２００３−１０４５９２号公報 特開平７−８０５７３号公報

特許文献１には、アンコイラ、レベラ、端部切断装置、待機テーブル、プレスなどのパンチング（ピアシング）加工装置、ロール成形装置をその順に配列した住宅用薄板軽量型鋼の製造装置が開示されている。その製造装置ではさらに、コイルの巻き癖をとるためのレベラの作業工程中に、薄鋼板の流れを停止することなく結合孔を開設する非静止結合孔開設装置を設けている。それにより精度が低くてもよい結合孔は事前に形成するので、プレス加工では精度が高い孔のみを製造すればよく、効率的に製造できるとされている。

また、この装置では、一般的な加工をオンラインで製造すると共に、特殊な加工を要する部材は、端部切断後、一旦オフラインで特殊な加工を施し、ついで待機テーブルに戻すことにより、種々の形態の建築用長尺部材を一連のラインで混合生産することができる。なお特許文献１の図２には、アンコイラからほどきだした帯状の薄板を下側に弛ませて、プレス加工の時の断続運転とのタイミングを合わせるフープ待機装置が図示されている。このようなフープ状素材の送出装置は、特許文献２などにも開示されている。

特許文献３には、複数の加工ユニットを配列し、窓枠などの軽量アルミ型材の一端を把持し、加工ユニットに対して往復移動させながら各種の形状の切り欠き加工を行う加工方法、加工装置、加工ユニットが開示されている。このものは同一の材料に対し、異なる加工ユニットを順次対応させながら加工するものであり、いわば直線的なターレットパンチに類似する装置であり、汎用加工に向いている。

特許文献１の製造装置は、一旦切断した後にプレスによるパンチング加工が行われるので、前後の工程に影響されず、加工が容易である。また、それぞれの孔の加工精度および相対的な位置、すなわちパターンの精度が高い。しかし端部の位置決め装置および送り装置を要するので、装置が複雑になる。さらに切断した端部と各孔の位置関係は位置決め装置や送り装置の精度に左右される。さらに次のロール成形装置への送り装置も必要になる。

特許文献３の装置は、１ラインで複雑な加工を行い、しかも異なる種類の切り欠き加工を行うことができるが、１個の長尺部材に対する加工時間が長くなる。そのため、多種の製品を加工する汎用ラインには向いているが、少ない種類の長尺部材を量産するには向いていない。

本発明は専用加工あるいは比較的少ない種類の長尺部材の製造に適し、ピアシングした孔や切り欠いた切り欠き部と端部との位置関係の精度も高い長尺部材の製造方法、その製造方法に適する製造装置およびプレス機械用金型を提供することを技術課題としている。

本発明の長尺部材の製造方法は、帯状の金属シートを長手方向に間欠的に移動させながら、移動方向に並べられ、かつ穿孔の有無を切り替えることのできる複数の金型により、一部材分のパターンで孔ないし切り欠きを形成するプレス工程と、その帯状の金属シートを長手方向に移動させながら長手方向の折り曲げ線によって連続的に折り曲げる折り曲げ工程と、ついで得られた半製品を移動させながら前記一部材分の端部の位置で切断する切断工程とを備えており、前記プレス工程が、一部材分のパターンの前側の部分を形成し、その後、金属シートを長手方向に移動し、ついで前記金型の穿孔の有無を切り替えて、前側の部分と異なるパターンで後側の部分の孔ないし切り欠き形成することを特徴としている。

このような製造方法においては、前記プレス加工についで、フープ待機装置で弛みを与えた状態で待機させ、前記折り曲げをロールフォーミングマシンで行うのが好ましい。さらに前記プレスとフープ待機装置の間に設けられたパンチ折損検出装置で必要な位置にピアス加工が行われているかを検出するのが一層好ましい。

本発明の長尺部材の製造装置は、帯状の金属シートに一部材分のパターンの孔ないし切り欠きを形成するプレスと、その帯状の金属シートを長手方向に移動させながら長手方向の折り曲げ線によって折り曲げるロールフォーミングマシンと、前記プレスとロールフォーミングマシンの間に介在されるフープ待機装置と、折り曲げにより得られた半製品を移
動させながら前記一部材分の端部の位置で切断する切断装置とを備えており、前記プレスが移動方向に並んで配置された複数の金型を備え、それら金型に穿孔作用を有する１つ以上のパンチが設けられ、それらパンチのうち少なくとも１つあるいは全部が金型に対して上下動自在に保持されたパンチであり、前記金型に、上下動自在に保持されたパンチの上端を支持する位置と支持しない位置との間で移動自在に配置されるバックアッププレートが設けられており、そのバックアッププレートを移動させて、穿孔作用を有するパンチを切り替えることにより、前記長尺部材の前側の部分と後側の部分とを異なる穿孔のパターンで成形できる、ことを特徴としている。

このような長尺部材の製造装置において、前記プレス用の金型が、プレス機械に設置する共通ダイセットと、その共通ダイセットに対し、着脱自在に、かつプレスの前後方向にスライド自在に設置される複数の金型ユニットとを備えているものが好ましい。また、前記金型ユニットが穿孔用のパンチ（ポンチ）を備えた上型と、そのパンチと共働するダイを備えた下型と、上型と下型の位置合わせをするためのガイド手段とを備えているものが好ましい。

本発明の製造方法では、帯状の金属シートは折り曲げ加工が完了するまで切断せず、連続している状態を維持している。そのため、送り装置は簡単なものでよい。たとえば帯状のシートは切断する前であれば、下流側から引っ張ることにより、全体に送り駆動をかけることができる。さらに切断にあたっては、あらかじめ形成した孔などを基準にして切断することができるので、切断端と孔との相対的な位置精度を高くすることができる。そして、製造しようとする長尺部材よりも短い長さの金型を用いることができ、プレスの加工能力も小さいものでよい。さらに加工のサイクルタイムを短くすることができる。そして間欠的な送りの時間間隔が短く、送り長さも短くなるので、下流側の折り曲げ加工との同調が取りやすくなる。

このような製造方法において、前記プレス加工についで、フープ待機装置で弛みを与えた状態で待機させ、前記折り曲げをロールフォーミングマシンで行う場合は、プレス成形による高精度の孔ないし切り欠き加工と、ロールフォーミングマシンによる効率的な曲げ成形を連続的に行うことができる。すなわちプレス加工ではプレスのスライダ（ラム）が下死点に達する前に帯状の金属薄板を一旦停止させ、加工後に再度移動を開始するので、帯状の金属薄板は断続的に移動する。他方、ロールフォーミングマシンによる曲げ加工は
連続的な加工である。そのため、両者の間にフープ待機装置を配置して金属薄板を弛ませた状態にしておき、両者のタイミングを同調させるのである。それにより製造効率の向上と高精度の加工とを両立することができる。

本発明の製造装置は、前述の製造方法を効率的に行うことができる。

本発明の長尺部材の製造装置に用いるプレス用金型は、製造する長尺部材の種類を変えるときの金型交換のときは、共通ダイセットごと全体を交換することにより、段取り時間を短くすることができる。他方、パンチ交換あるいはダイの研磨などのメンテナンスのときは、必要な金型ユニットのみを共通ダイセットから取り外し、プレスの前側に移動させてクレーンなどで降ろしてメンテナンスをすることができる。また、金型ユニットごと新しいものに交換することもできる。したがって製品の種類を変える場合も、メンテナンスのときもいずれも迅速に対応することができる。

前記金型ユニットが穿孔用のパンチを備えた上型と、そのパンチと共働するダイを備えた下型と、上型と下型の位置合わせをするためのガイド手段とを備えている場合は、プレスのスライドを下死点まで降ろし、上型をスライドから取り外せば下型と上型とを一体のユニットとして取り扱うことができる。そのため、パンチが折損したときなど、上型をメンテナンスする場合でも、上記の手順で上型と下型とを一つの金型ユニットとして取り扱うことができる。

つぎに図面を参照しながら本発明の長尺部材の製造方法、製造装置およびプレス用金型の実施の形態を説明する。図１ａおよび図１ｂはそれぞれは本発明の製造装置の一実施形態を示すレイアウト図および製造方法の一実施形態を示すブロック図、図２ａおよび図２ｂはそれぞれその製造装置のピアスラインを示す要部概略平面図および正面図、図３ａおよび図３ｂはそれぞれその製造装置に用いるプレス用金型の下型平面図および正面図、図４ａおよび図４ｂはそれぞれそのプレス用金型の要部拡大断面図、図５ａおよび図５ｂはそれぞれその金型の作用を示す工程説明図および得られた中間製品の平面図、図６ａおよび図６ｂはそれぞれ図１ａの製造装置の曲げ・切断ラインを示す要部平面図および曲げ工程の作用を示す工程説明図、図７ａおよび図７ｂは図１ａの製造装置における切断装置の作用を示す平面図および概略断面図、図８ａおよび図８ｂはそれぞれ図１ａのスタック装置の概略側面図および完成品のスタック形態を示す側面図である。

図１ａに示す製造装置（製造ライン）１０は、アンコイラ１１、第１フープ待機装置１２、レベラ１３、ロールフィーダ１４、プレス１５および第２フープ待機装置１６からなる前工程であるピアスライン（パンチングライン）１７と、フォールフォーミングマシン１８および切断装置１９からなる後工程である曲げ・切断ライン２０とを備えている。切断装置の下流側には、製品のスタック装置２１が配置されている。プレス１５の下流側には所定のピアス加工がされていないことを検出するパンチ折損検出装置２２が設けられている。アンコイラ１１の上流側にはコイルヤード２３が配置されており、プレス１５の前には交換用の金型ヤード２４が配置され、ロールフォーミングマシン１８の前側には、交換用ロール型ヤード２５が設けられている。

このような製造装置１０により、図１ｂに示すような、第１ピアス工程Ｓ１、第２ピアス工程Ｓ２、第２フープ待機工程Ｓ３、ロールフォーミング工程Ｓ４、走行切断工程Ｓ５、スタック工程Ｓ６の順で長尺部材が生産される。この製造方法は本発明の製造方法の一実施形態である。以下、各工程で用いられる装置および作用を説明する。

前記ピアスライン１７は、金型の構成および作用を除けば、従来公知のピアスラインと実質的に同一である。図２ａおよび図２ｂに示すように、アンコイラ１１は鋼板のコイル２６を内側から支持する開閉自在のドラムと、そのドラムを回転駆動するモータと、回転に対する抵抗を与えるブレーキ手段とを有し、コイル材（帯状の金属薄板、フープ材）２６ａのほどき出しを許す装置である。モータは、ほどき出しを許すときは止めておき、巻き戻しのときのみ作動させるものであってもよい。アンコイラ１１の下側にはアンコイラにコイル２６を供給するためのコイルカー２７がアンコイラ１１の軸線方向に走行自在に設けられている。コイルカー２７のコイル乗せ台は油圧シリンダなどで昇降自在に構成されている。コイル材２６ａの厚さは通常１．２ｍｍ、１．６ｍｍ、２．３ｍｍ程度であるが、３．２ｍｍあるいは４．５ｍｍのものも使用できる。コイル材の材質はＳＰＣＣ、ＳＳ４１などの薄鋼板であるが、他の材料も使用できる。

レベラ１３はコイル２６から引き出されたコイル材２６ａを上下から挟むように、ローラ列を千鳥状に配列したものであり、コイル材２６ａの巻き癖を除くための装置である。アンコイラ１１とレベラ１３の間には、アンコイラ１１のゆっくりした回転とプレス１５への間欠送り動作との間で余裕を持たせるため、コイル材２６ａを下向きに円弧状に弛ませた状態に維持する第１フープ待機装置１２が介在されている。この実施形態では下側に弛ませているが、上側に円弧状に配置するアップループ型の場合もある。第１フープ待機装置１２は、この部位でのコイル材２６ａの弛み状態を検出するセンサを備えており、弛みが多すぎるとアンコイラ１１の回転を停止ないし低速にし、弛みが少なくなると回転を開始し、あるいは高速にする。

前記ロールフィーダ１４は、上下のロールの間にコイル材を挟み、プレス１５の動作に合わせてコイル材を間欠的にプレス１５に送り込む装置である。送り量は後述する金型との関係で、通常は製造しようとする長尺部材の長さの１／２、１／３など、整数分の１である。建築用の梁や柱の場合は、長尺部材の長さは２ｍ前後のものもあり、その場合は送り量は１ｍ程度と比較的大きい場合もある。送り量可変型のロールフィーダを用いることもでき、その場合は複数回の送りで長尺部材の長さ分を送るようにする。ロールフィーダに代えてコイル材を挟んで所定長さ送り込み、離して戻るグリッパフィーダを採用することもできる。

プレス１５はピアス加工が可能なものであればいずれも採用することができる。図２ｂでは、長尺部材の加工に適し、金型交換が容易なように、ボルスタ幅が広いＣフレームタイプのダブルクランクプレスを採用している。ピアス加工のため、剛性が高いものが好ましい。通常のピアス加工であればストロークが短いものでもよいが、コイル材の送り量が比較的大きいため、ある程度のストローク、たとえば５０〜２００ｍｍ程度のストロークが必要である。

プレス１５にセットしている金型は本発明のプレス用金型の実施形態であり、図３ａ、図３ｂに示すように、１基の共通ダイセット２８に複数基（この実施形態では４基）の金型ユニット２９ａ〜ｄをそれぞれ着脱自在に取り付けている。共通ダイセット２８は、下プレート３０と、その下プレートの４隅に固定したガイドブッシュ３１と、上プレート３２と、その４隅に固定したガイドポスト３３とを備えている。共通ダイセット２８を設けることにより、製造対象の長尺部材の種類を変更するときなど、金型全体を交換する場合に迅速に行うことができる。金型ユニットの個数は３基以下でも５基以上でもよい。

それぞれの金型ユニット２９ａ〜ｄは、下プレート３０に着脱自在に取り付けられる下型３５と、上プレート３２に着脱自在に取り付けられる上型３６と、両者の位置合わせをするためのガイド手段とを備えている。この実施形態では、下型３５に取り付けたガイドブッシュ３７と、上型に取り付けたガイドピン３８とによってガイド手段を構成している。下型３５は下プレート３０上で前後にスライド自在に載置されている。それにより１基の金型のメンテナンスを要する場合、金型全体をプレスから外す必要がなく、必要な金型ユニット２９ａ〜ｄのみを取り外してメンテナンスをすればよい。

前記下型３５は、ダイホルダ３９と、そのダイホルダの上に固定した穿孔用の孔を備えたダイ４０とを備えている。ダイホルダ３９には、通常はスクラップを落とすための開口部ないしスクラップシュートが設けられ、ボルスタの下方に取り付けたベルトコンベアなどでスクラップ（抜きかす）を排出するようにしている。さらにダイ４０あるいはダイホルダ３９の上面には、前記ガイドブッシュ３７が設けられている。ガイドブッシュに代えて、ガイドピン３８と嵌合する孔を形成するだけでもよい。

前記上型３６は、パンチホルダ４１と、そのパンチホルダによって保持されるパンチ４２と、パンチの周囲に配置されるウレタンゴムなどのバネ材４３と、バネ材によって下向きに付勢され、ピンなどで吊られているストリッパ４４とを備えている。さらにこの実施形態では、図４ａ、図４ｂに示すように、特定のパンチ４２ａは上下移動自在に保持されると共に、そのパンチ４２ａの上端を支持する位置と支持しない位置との間で移動自在に配置されるバックアッププレート４５と、そのバックアッププレートを制御部からの信号に応じて移動させる駆動機構とを備えている。駆動機構としては、エアシリンダ４６などが用いられる。エアシリンダ４６は上型３６のパンチホルダ４１の前面または背面に配置される（図３ａ参照）。

上記の金型ユニット２９ａ〜ｄでは、エアシリンダ４６が作動していない状態（図４ａ）では、バックアッププレート４５がパンチ４２ａの上端を支持しているので、プレスの加圧時にパンチ４２が穿孔作用を奏し、ダイ４０の孔と共働してピアス加工が可能になる。バックアッププレート４５がパンチ４２ａの上端から外れた位置に移動した状態（図４ｂ参照）では、プレスの加圧時にパンチ４２ａの下端がコイル材２６ａに当たっても、上端が支持されないので上昇し（図４ｂの想像線参照）、穿孔作用を奏しない。したがってエアシリンダ４６を伸縮させる信号をプレス１５の制御部などから送ることにより、穿孔の有無を切り替えることができる。

なお、上昇したパンチ４２ａを強制的に戻すため、バックアッププレート４５の下面先端およびパンチ４２ａの上端に、カム作用でパンチ４２ａを下向きに付勢する傾斜面４７、４８を形成してもよい。傾斜面に代えて、パンチ４２ａの途中に形成したフランジと係合してパンチ４２ａを下方に付勢するバネを設けることもできる。さらにバックアッププレート４５に傾斜したカム溝を形成し、パンチ４２ａにそのカム溝と係合するローラなどを設け、エアシリンダ４６の伸縮で強制的にパンチ４２ａを昇降させることもできる。エアシリンダ４６の伸縮の制御は、従来公知の電磁弁などを用いる。

上記のように構成されるプレス用金型は、たとえば図５ａに示すように、第１の金型ユニット２９ａと、第４の金型ユニット２９ｄに穿孔の有無を切り替えるパンチ群４９、５０を配置すると共に、一方のパンチ群４９の穿孔機能を有効にするときに他方の穿孔機能を無効にするというように、交互に穿孔機能を有効にする制御を行う。そして図５ａのように、長尺部材の前半分に相当する範囲Ｒ１を金型に乗せてプレス加工するときには、第４の金型ユニットのパンチ群５０で加工し、第１の金型ユニットのパンチ群４９では加工しない。

ついでプレスのスライドが上昇している間に、長尺部材の長さの半分に相当する送りピッチでコイル材２６ａを矢印Ｆ方向に進ませ、長尺部材の後ろ半分を金型に乗せ、第１の金型ユニット２９ａのパンチ群４９で加工する。そして上記の２回１セットのプレス加工を繰り返すことにより、図４ｂに示すような先端部と後端部にそれぞれピアス加工が施された長尺部材１個分の加工を行うことができる。なお、上記の説明では簡単のために、前半分と後ろ半分の両方で穿孔する共通のパンチ群は省略している。それらのパンチ群では、図４ａ、図４ｂのパンチの昇降機能は不要である。このように、前半分と後ろ半分の２回に分けて加工すると、プレスの加工能力、ボルスタ長さ（幅）が小さい場合でも、長い長尺部材を加工することができる。なお、２回に分けるほか、３回あるいは４回以上に分けて加工することも可能である。さらに穿孔位置ないし個数が異なる２種以上の長尺部材の混合生産を行うことも可能である。図１ｂのロールフィーダ１４が送り量可変のものである場合は、製造しようとする長尺部材の長さが異なる２種以上の加工も可能である。

上記のようにプレス加工が行われたコイル材２６ａは、図２ｂのパンチ折損検出装置２２で必要な位置にピアス加工が行われているかが検出される。パンチ折損検出装置２２は、貫通孔の有無を検出するセンサ、たとえば透過型または反射型の光センサ、あるいは磁気センサなどの検出センサと、コイル材２６ａの走行／停止に合わせて検出のタイミングを制御する機構とを備えている。検出のタイミングは、コイル材２６ａが停止しているときにプレス加工した範囲（前半分と後ろ半分）を一度に検出する方法でもよく、走行している間に順に検出していく方法のいずれでもよい。いずれの場合も、必要な位置にピアス加工が行われていないことを検出した場合は、パンチが折損したと判断してプレス１５を非常停止する。それにより不良品の発生および金型などの損傷を最小限にくい止めることができる。

停止した状態で検出する検出装置の場合は、前半部分と後半部分のピアス加工すべき位置に対応する複数のセンサを配置しておく。すなわち両方のピアス加工する位置を重ね合わせた形態で配置しておく。そして前半部分を検出するパターンと後半部分を検出するパターンをプレスの制御部などの信号に基づいて切り替えて判断する。金型を交換するときは、一緒にセンサ群を交換し、ピアス加工の有無を判断するプログラムを切り替える。

走行しながら検出させる検出装置の場合は、たとえば多数のセンサを小さいピッチで一列に配列しておき、ファクシミリあるいはデジタルコピー機の画像読みとり装置と同様の制御方法で順次ピアス加工の有無を判断する。その場合、たとえばパイロット孔などを利用して基準位置を検出し、その基準位置を検出してから走行した距離でピアスの有無を検出する。この場合は金型の交換に対し、単に判断するプログラムを切り替えるだけでよい。

パンチ折損検出装置２２を通過したコイル材２６ａは、図２ｂの第２フープ待機装置１６に送られる。第２フープ待機装置１６は、コイル材（フープ材）２６ａを下向きに凸となるように湾曲させた状態で保持することができ、想像線で示すように大きく弛ませた状態Ｔ１から弛みが少ない状態Ｔ２の範囲で保持する。そして弛みが設定した下限より少なくなり、コイル材２６ａの張力が強くなりすぎると、下流ライン、すなわちロールフォーミングマシンの作動を停止させて、弛みが回復するのを待つ。逆に弛みが設定した上限より大きくなると、上流ライン、すなわちプレス１５の作動を停止して、弛みが少なくなるのを待つ。

弛みの大きさを検出する方法としては、たとえば光センサでコイル材２６ａの位置を検出する方法が採用される。また、先端にコイル材２６ａの表面と接触するローラを備え、基端に角度検出センサを備えたダンサーアームにより検出させることもできる。なお、図２ｂの符号５２は、コイル材２６ａの先端を第２フープ待機装置１に通すときにガイドするための従来公知のガイドテーブルであり、フレーム５３に対して回動自在に設けられ、ガイドするために水平に配置した状態と、コイル材２６ａを弛ませた状態にするときに邪魔にならないように下向きに折り畳んだ状態との間で選択的に駆動するエアシリンダなどの駆動装置を備えている。

第２フープ待機装置１６から出てくるコイル材２６ａは、図６ａに示す曲げ・切断ライン２０で折り曲げられ、切断される。図６ａに示すロールフォーミングマシン１８は従来公知のものを用いることができ、図６ｂの第１工程Ｓ４１で示すような平坦なコイル材２６ａを第２工程Ｓ４２のように両端部を下向きに折り曲げるローラセットを備え、さらに第３工程Ｓ４３、第４工程４４などの順に折り曲げていくローラセットを備えている。そして最終的には第４工程Ｓ４４に示すように、下向きに開口するコ字状のプロフィールとなる半製品５４が得られる。工程数、ローラセットの数などは、コイル材の材質や板圧によって適切なものが選択される。

前記半製品５４は、つぎに図７ａに示す切断装置１９により、製造しようとする長尺部材の端部で切断される。半製品５４は矢印Ｆ方向に流れているので、切断装置１９は半製品５４と共に移動しながら切断するものが採用される。この実施形態では、切断装置１９は半製品５４をクランプ／開放するクランプ機構５５と、そのクランプ機構と共に移動するカッタ５６とを備えている。符号５７はクランプ機構を作動させるエアシリンダであり、符号５８はカッタ５６を作動させる油圧シリンダである。

この切断装置１９は、たとえばパイロット孔６０を基準にして切断位置を定め、エアシリンダ５７を作動させ、クランプする（第１工程Ｓ５１）。それにより切断装置１９は半製品５４と一緒に走行する。そのとき、パイロット孔６０にパイロットピンを嵌合させるようにしてもよい。ついで油圧シリンダ５８を作動させてカッタ５６で切断する。切断後、エアシリンダ５７を作動させてクランプを解除すると共に、次の切断位置が来る前に、元の位置に戻す。切断装置１９を戻す駆動は、別個のエアシリンダあるはモータなどで行う。

断面コ字状の半製品は、たとえば図７ｂに示すように、斜め方向に切断するのが好ましい。切断を完了することにより、長尺部材の完成品６１が得られる。完成品６１は、切断前の半製品５４によって押していくこともできるが、通常は回転駆動付きのローラコンベア（図８の符号６３参照）などにより、半製品の移動速度以上の速度で次のスタック装置（図８の符号２１）まで搬送する。

スタック装置２１は、たとえば図８ａに示すように、ローラコンベア６３の上の完成品を横向きに押し出す（あるいは払い出す）アーム６４と、押し出された完成品６１を反転させて支持する反転装置６５を設けた搬送台６６と、横向きに押し出された次の完成品６１ａを前記反転された前の完成品６１の上に噛み合わせるように重ねるための吊り上げ搬送アーム６７と、重ねられた一組の完成品をさらに横向きに移動するプッシュ装置６８と、それらを順次積み重ねる整列台６９とから構成されている。

上向きに開いたコ字状の完成品６１と下向きに開いたコ字状の完成品６１ａとを上記のように組み合わせると、図８ｂのように角パイプ状となるので、次の整列作業が容易になる。整列台６８は、上下前後に移動する台を備えており、一段６組で上下方向に５段など、梱包し易い形態に整列するものである。整列した完成品６１は、整列装置６８に組み込んだ公知のベルト締結機で一体に締結し、倉庫で保管するか、トラックヤードまで搬送する。なお、完成品の端部にさらにジョイントプレートなどを溶接する場合は、つぎの溶接ラインまで搬送する。

前記ロールフォーミングマシンによる折り曲げ工程では、コイル材２６ａの両端を下向きに折り曲げているが、上向きに折り曲げることもできる。ただしピアス工程では通常は下向きにパンチを通すため、切断バリが下向きに生ずる。そのため、コイル材２６ａの両端を下向きに折り曲げて上面を外表面にするほうが好ましい。前記実施の形態では、コ字状の半製品を一度に切断するようにしているが、左右の半分ずつ２回で切断するようにすることもできる。

図１ａおよび図１ｂはそれぞれは本発明の製造装置の一実施形態を示すレイアウト図および本発明の製造方法の一実施形態を示すブロック図である。 図２ａおよび図２ｂはそれぞれその製造装置のピアスラインを示す要部概略平面図および正面図である。 図３ａおよび図３ｂはそれぞれその製造装置に用いるプレス用金型の下型平面図および正面図である。 ４ａおよび図４ｂはそれぞれそのプレス用金型の要部拡大断面図である。 図５ａおよび図５ｂはそれぞれその金型の作用を示す工程説明図および得られた中間製品の平面図である。 図６ａおよび図６ｂはそれぞれ図１ａの製造装置の曲げ・切断ラインを示す要部平面図および曲げ工程の作用を示す工程説明図である。 図７ａおよび図７ｂは図１ａの製造装置における切断装置の作用を示す平面図および概略断面図である。 図８ａおよび図８ｂはそれぞれ図１ａのスタック装置の概略側面図および完成品のスタック形態を示す側面図である。

符号の説明

１０ 製造装置
１１ アンコイラ
１２ 第１フープ待機装置
１３ レベラ
１４ ロールフィーダ
１５ プレス
１６ 第２フープ待機装置
１７ ピアスライン
１８ ロールフォーミングマシン
１９ 切断装置
２０ 曲げ・切断ライン
２１ スタック装置
２２ パンチ折損検出装置
２３ コイルヤード
２４ 金型ヤード
２５ 交換用ロール型ヤード
Ｓ１ 第１ピアス工程
Ｓ２ 第２ピアス工程
Ｓ３ 第２フープ待機工程
Ｓ４ ロールフォーミング工程
Ｓ５ 走行切断工程
Ｓ６ スタック工程
２６ コイル
２６ａ コイル材（帯状の金属薄板、フープ材）
２７ コイルカー
２８ 共通ダイセット
２９ａ〜ｄ 金型ユニット
３０ 下プレート
３１ ガイドブッシュ
３２ 上プレート
３３ ガイドポスト
３５ 下型
３６ 上型
３７ ガイドブッシュ
３８ ガイドピン
３９ ダイホルダ
４０ ダイ
４１ パンチホルダ
４２ パンチ
４２ａ 特定のパンチ
４３ バネ材
４４ ストリッパ
４５ バックアッププレート
４６ エアシリンダ
４７、４８ 傾斜面
４９、５０ パンチ群
Ｒ１ 前半分に相当する範囲
Ｒ２ 後ろ半分に相当する範囲
Ｔ１、Ｔ２ 弛ませた状態
５２ ガイドテーブル
Ｓ４１〜Ｓ４４ 曲げ工程
５４ 半製品
Ｆ 流れ方向
５５ クランプ機構
５６ カッタ
５７ エアシリンダ
５８ 油圧シリンダ
６０ パイロット孔
６１ 完成品
６３ ローラコンベア
６４ アーム
６５ 反転装置
６６ 搬送台
６７ 吊り上げ搬送アーム
６８ プッシュ装置
６９ 整列台

Claims (6)

1. 帯状の金属シートを長手方向に間欠的に移動させながら、移動方向に並べられ、かつ穿孔の有無を切り替えることのできる複数の金型により、一部材分のパターンで孔ないし切り欠きを形成するプレス工程と、
   その帯状の金属シートを長手方向に移動させながら長手方向の折り曲げ線によって連続的に折り曲げる折り曲げ工程と、
   ついで得られた半製品を移動させながら前記一部材分の端部の位置で切断する切断工程とを備えており、
   前記プレス工程が、一部材分のパターンの前側の部分を形成し、
   その後、金属シートを長手方向に移動し、
   ついで前記金型の穿孔の有無を切り替えて、前側の部分と異なるパターンで後側の部分の孔ないし切り欠き形成する、
   長尺部材の製造方法。
2. 前記プレス加工についで、フープ待機装置で弛みを与えた状態で待機させ、前記折り曲げをロールフォーミングマシンで連続的に行う請求項１記載の長尺部材の製造方法。
3. 前記プレスとフープ待機装置の間に設けられたパンチ折損検出装置で必要な位置にピアス加工が行われているかを検出する請求項２記載の長尺部材の製造方法。
4. 帯状の金属シートに一部材分のパターンの孔ないし切り欠きを形成するプレスと、
   その帯状の金属シートを長手方向に移動させながら長手方向の折り曲げ線によって折り曲げるロールフォーミングマシンと、
   前記プレスとロールフォーミングマシンの間に介在されるフープ待機装置と、
   折り曲げにより得られた半製品を移動させながら前記一部材分の端部の位置で切断する切断装置とを備えており、
   前記プレスが移動方向に並んで配置された複数の金型を備え、
   それら金型に穿孔作用を有する１つ以上のパンチが設けられ、
   それらパンチのうち少なくとも１つあるいは全部が金型に対して上下動自在に保持されたパンチであり、
   前記金型に、上下動自在に保持されたパンチの上端を支持する位置と支持しない位置と
   の間で移動自在に配置されるバックアッププレートが設けられており、
   そのバックアッププレートを移動させて、穿孔作用を有するパンチを切り替えることにより、前記長尺部材の前側の部分と後側の部分とを異なる穿孔のパターンで成形できる、長尺部材の製造装置。
5. 前記プレス用の金型が、プレス機械に設置する共通ダイセットと、
   その共通ダイセットに対し、着脱自在に、かつプレスの前後方向にスライド自在に設置される複数の金型ユニットとを備えている請求項４記載の長尺部材の製造装置。
6. 前記金型ユニットが穿孔用のパンチを備えた上型と、
   そのパンチと共働するダイを備えた下型と、上型と下型の位置合わせをするためのガイド手段とを備えている請求項５記載の長尺部材の製造装置。