JPH0310143A - シャルピー衝撃試験片の加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシャルピー衝撃試験片の加工方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

製鉄所等において行なわれている鉄鋼製品の品質試験の
一種であるシャルピー衝撃試験は、衝撃に対する強度を
ｇｐ＋定する試験であり、このシャルピー衝撃試験は、
−側面の中央部に一般に“ノツチ″と呼ばれる切欠溝を
形成−した角棒状の試験片を恒温槽により所定の試験温
度に冷却してシャルピー衝撃試験機にセットし、この試
験片の切欠溝形成部分に衝撃を与えて、試験片が切欠溝
形成部分から折れたときの衝撃圧を測定することによっ
て行なわれている。

このシャルピー衝撃試験に使用される試験片は、鉄鋼製
品からサンプリングした素材から採取されており、この
試験片は、試験条件によって、種々の幅および厚さ寸法
（２，５ｍｎ＋Ｘ　２．５＋ｎｎ＋３．３３ｍｍＸ　３
．３３＋ｎｍ、　　５ｍｎ＋Ｘ　５ｎ＋ｍ　、　６．６
７ｍｍＸ　８．６７ｎｖ７．５ｍｍ８７．５＋ｎ１１．
１０＋ｎｍＸ　１０ｍｍ等）に加工されている。また試
験片に形成する切欠溝は、試験片の厚さ方向（鉄鋼製品
の厚さ方向）に入れられる場合と、試験片の幅方向（鉄
鋼製品の表面方向）に入れられる場合とがあり、切欠溝
の深さおよび形状も、２ｍｍ　Ｖ形溝、２＋＋＋ｍ　Ｕ
形溝、３ｔａｍ　Ｕ形溝、５ｆｆｌＩＩＩＵ形溝等が選
択されている。さらに、上記試験片の素材からの採取位
置は、鉄鋼製品の厚さ方向に対して、表面部分および、
ｌ／２　、　ｌ／４　、３７４の位置等があり、この試
験片の採取位置は、鉄鋼製品の厚さおよび規格によって
決定されている。

この試験片は、一般に、鉄鋼製品からサンプリングした
１個の素材から複数本（通常は３本）採取されており、
シャルピー衝撃試験は、１個の素材から採取した各試験
片について行なわれ、その試験結果の平均呟から品質が
評価されている。

ところで、上記シャルピー衝撃試験に使用される試験片
は、従来、鉄鋼製品からサンプリングした素材をフライ
ス加工して試験片の厚さに応じた板厚の板材を切出し、
この板材をフライス加工により複数本の試験片に小割り
切断して採取されており、この素材から採取された各試
験片は、その端面に試験片番号を刻印され、さらに外周
面（上下面および両側面）を仕上げ研磨した後に、所定
の側面の中央部に切欠溝を切削加工し、この後パリ取り
加工されて完成されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の加工方法では、素材から各試
験片を採取した後にこの各試験片の外周面を研磨加工し
ているため、素材から採取した１本ずつの試験片につい
て個々にその外周面つまり上下面と両側面との４つの面
の仕上げ研磨を行なわなければならず、そのために試験
片の研磨加工が面倒であるし、また、各試験片に１つ１
つ試験片番号を刻印しなければならないから、試験片へ
の試験片番号の刻印作業も面倒であるという問題をもっ
ていた。

本発明の目的は、シャルピー衝撃試験片を能率よく加工
することができるシャルピー衝撃試験片の加工方法を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のシャルピー衝撃試験片の加工方法は、素材の試
験片切出し領域を試験片の幅に応じた幅に減厚加工する
工程と、この素材の減厚加工部分の一端面にこの減厚加
工部分から切出される複数の試験片の切出し位置にそれ
ぞれ対応させて各試験片の試験片番号を刻印する工程と
、前記減厚加工部分の頂面と両側面の試験片１本分の厚
さの領域を研磨加工した後この研磨加工部分を切断する
工程を繰返して前記減厚加工部分から順次試験片を１本
ずつ切出す工程と、切出された試験片の前記減厚加工部
分からの切断面を研磨加工した後この試験片の所定の側
面の中央部を切削加工して切欠溝を形成する工程とから
なることを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、本発明のシャルピー衝撃試験片の加工方法は
、試験片切出し領域を試験片の幅に応じた幅に減厚加工
した素材の減厚加工部分から試験片を切出す前に、この
減厚加工部分の一端面に、この減厚加工部分から切出さ
れる各試験片の試験片番号を一括して刻印するとともに
、前記減厚加工部分の頂面と両側面の試験片１本分の幅
をとつた領域を研磨加工した後この研磨加工部分を切断
して１本の試験片を採取する工程を繰返して前記減厚加
工部分から順次試験片を１本ずつ切出すことにより、各
試験片をその３面がすでに仕上げ研磨された状態で採取
するようにしたものであり、このようにすれば、素材か
ら切出された試験片の前記減厚加工部分からの切断面を
研磨加工するだけで、外周面全体を仕上げ研磨した試験
片を得ることができる。そして、本発明によれば、試験
片の３面の仕上げ研磨を素材の状態で行なっているため
に、この３面の研磨加工は容易であり、また素材から切
出された試験片の仕上げ研磨はその１面に対してのみ行
なえばよいし、さらに各試験片の試験片番号を素材の状
態で一括して刻印しているために、この試験片番号の刻
印も能率的に行なうことができるから、シャルピー衝撃
試験片を能率よく加工することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第４図を参照して説
明する。

ます、シャルピー衝撃試験片の加工装置の概要を説明す
る。第４図は試験片加工装置の各機器の配置を示したも
ので、図中１は鉄鋼製品からサンプリングした素材を試
験片加工装置に搬入する素材供給コンベアーであり、こ
の素材供給コンベア１の終端付近には、素材の長さおよ
び幅寸法を測定する測寸器２が配置されている。３ａ、
３ｂは素材を試験片の長さおよび幅に応じた寸法に加工
する２台の減厚・長さ出し加工機、４は刻印機、５は素
材・試験片搬送コンベアであり、これらは図示のような
配置で配設され、その間にはその相互間の素材の受渡し
行なうハンドリングロボット６が設置されている。なお
、上記素材・試験片搬送コンベア５に受渡される素材は
、この素材・試験片搬送コンベア５上の搬送治具に載せ
られて搬送治具ごと搬送される。７ａ〜７ｅは素材から
の試験片の切出しおよび仕上げ研磨と切欠部加工を行な
う５台の割断・研磨・切欠加工機であり、この各割断・
研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅは素材・試験片搬送コンベ
ア５をはさんで２列に配設されている。８ａ〜８ｅは上
記各割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅにそれぞれ対応
させて素材・試験片搬送コンベア５の両側に配置された
搬送治具引込み装置、９ａ〜９ｅは上記搬送治具引込み
装置８ａ〜８ｅと各割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅ
との間の素材および加工された試験片の受渡しを行なう
ハンドリングロボットである。また、１０は上記素材・
試験片搬送コンベア５の終端付近に配置された試験片洗
浄器、１１は試験片検査装置、１２は完成試験片の仮置
台であり、これらは図示のような配置で配設され、その
間にはその相互間の試験片の受渡し行なうハンドリング
ロボット１３が設置されている。１４は上記仮置台１２
上の試験片を試験片搬送パレットにパレタイズするパレ
タイザである。

次に、上記試験片加工装置によって行われるシャルピー
衝撃試験片の加工方法を第１図を参照して説明する。

第１図において、図中Ａは鉄鋼製品からサンプリングし
た素材である。この素材Ａは第１図（ａ）に示すような
形状のもので、そのほぼ上半分の試験片複数本分の厚さ
に相当する領域は試験片切出し領域とされ、それより下
側の部分は素材クランプ部として利用される。そして、
シャルピー衝撃試験片はこの素材Ａの試験片切出し領域
から次のような工程で採取される。なお、ここでは、１
つの素材Ａから３本の試験片Ｂを採取する場合について
説明する。

まず、第４図に示した素材供給コンベア１により試験片
加工装置に搬入されてきた素材Ａは、測寸器２に受渡さ
れて長さおよび幅寸法を測定チエツクされ、この後ハン
ドリングロボット６によって２台の減厚・長さ出し加工
機３ａ、３ｂのうちの空いている加工機に受渡される。

この減厚・長さ出し加工機３ａ、３ｂは、素材Ａの下側
部分をクランプして、この素材Ａの試験片切出し領域の
長さしを試験片Ｂの長さｇに長さ出し加工するとともに
この試験片切出し領域の幅Ｗを試験片Ｂの幅Ｗに応じた
幅に減厚加工するもので、まず素材Ａの試験片切出し領
域の両端面をフェースミルにより切削してこの試験片切
出し領域の長さしを第１図（ｂ）に示すように試験片長
さｇに長さ出し加工し、次いで試験片切出し領域の両側
面をエンドミルにより切削してこの試験片切出し領域の
幅Ｗを第１図（ｃ）に示すように試験片幅Ｗに応じた幅
（後工程の仕上げ研摩代を含んだ幅）ｗ′に減厚加工す
る。なお、ここでは、素材Ａの長さ出し加工を先に行な
っているが、素材Ａの長さ出し加工は減厚加工後に行な
ってもよく、また素材Ａの長さしが試験片長さΩと同じ
である場合は上記長さ出し加工は省略する。

この減厚・長さ出し加工機３ａ、３ｂによって減厚・長
さ出し加工された素材Ａは、上記ハンドリングロボット
６によって刻印機４に受渡される。

この刻印機４は、素材Ａの下側部分をクランプして、第
１図（ｄ）に示すように、素材Ａの減厚加工部分ａから
切出される３本の試験片Ｂの切出し位置にそれぞれ対応
させて各試験片Ｂの試験片番号すをレーザ刻印ヘッド、
１５により刻印する。

この刻印機４により試験片番号すを刻印された素材Ａは
、上記ハンドリングロボット６によって刻印機４から取
出され、素材・試験片搬送コンベア５の上の搬送治具に
載せられる。

第３図は上記搬送治具を示しており、この搬送治具２０
は、１個の素材Ａを保持する素材受部２１と、３本の試
験片Ｂを保持する試験片受部２２とを有しており、減厚
・長さ出し加工および刻印加工された素材Ａは、上記ハ
ンドリングロボット６により上記搬送治具２０の素材受
部２１に第３図（ａ）に示すように載置される。

そして、この搬送治具２０の素材受部２１に載せられた
素材Ａは１．素材・試験片搬送コンベア５によって搬送
治具２０ごと搬送され、５台の割断・研磨・切欠加工機
７ａ〜７ｅのうちの空いている加工機に受渡される。こ
の素材・試験片搬送コンベア５から割断・研磨・切欠加
工機７ａ〜７ｅへの素材Ａの受渡しは、素材・試験片搬
送コンベア５上の搬送治具２０を搬送治具引込み装置８
８〜８ｅによって引込み、この搬送治具引込み装置８ａ
〜８ｅに引込んだ搬送治具２０上の素材Ａをハンドリン
グロボット９ａ〜９ｅによって取出して、この素材Ａを
割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅに受渡すことによっ
て行われる。

上記割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅは、素材Ａの減
厚加工部分ａの研磨加工部と、研磨加工部分ａから３本
の試験片Ｂを切出す割断加工部と、切出された試験片Ｂ
の前記減厚加工部分ａからの切断面の研磨加工部と、こ
の試験片Ｂへの切欠溝加工部と、パリ取り加工部とから
なっており、まず素材Ａの下側部分を移動治具でクラン
プして、この素材Ａを減厚加工部分ａの研磨加工部に送
り、第１図（ｅ）に示すように素材Ａの減厚加工部分ａ
の頂面と両側面の試験片１本分の厚さの領域（図におい
て斜線を施した領域）を研磨加工して、この領域の幅を
試験片ａの幅Ｗに仕上げる。この後割断・研磨・切欠加
工機７ａ〜７ｅは、上記素材Ａを移動治具でクランプし
たまま割断加工部に送り、この素材Ａの研磨加工部分を
第１図（ｆ）に示すようにメタルソー１６により切断し
て、素材Ａの減厚加工部分ａから最初の試験片Ｂを切出
す。以下、この割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅは、
上記と同様に、素材Ａの減厚加工部分ａの頂面（試験片
Ｂを切出した後の頂面）と両側面の試験片１本分の厚さ
の領域を研磨加工し、この研磨加工部分を上記メタルソ
ー１５により切断する工程を繰返して、前記減厚加工部
分ａから順次試験片Ｂを１本ずつ切出す。また、割断・
研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅは、素材Ａの減厚加工部分
ａからの試験片Ｂの切出しを行なうごとに、この切出し
た試験片Ｂを切断面の研磨加工部に送り、第１図（ｇ）
に示すように前記減厚加工部分ａからの切断面が上にな
るように反転させてこの試験片Ｂの切断面（図において
斜線を施した領域）を研磨加工し、この試験片Ｂの厚さ
を所定の厚さｄに仕上げる。この後、割断・研磨・切欠
加工機７ａ〜７ｅは、切断面を研磨加工した試験片Ｂを
切欠溝加工部に送り、第１図（ｈ）に示すようにこの試
験片Ｂの所定の側面の中央部に切欠溝Ｃを切削加工し、
次いでこの試験片Ｂをパリ取り加工部に送って、切欠溝
Ｃの切削加工によってできたパリを切削除去して試験片
Ｂを完成する。第２図は完成された試験片Ｂを示してい
る。

すなわち、上記割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅは、
素材Ａの減厚加工部分ａの研磨加工と、研磨加工部分ａ
からの試験片Ｂの切出しと、切出された試験片Ｂの切断
面の研磨加工と、この試験片Ｂへの切欠溝Ｃの切削加工
部と、パリ取り加工とを繰返して順次試験片Ｂを１本ず
つ完成するものである。

この完成された試験片Ｂは、順次ハンドリングロボット
９８〜９ｅによって割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅ
から取出され、搬送治具引込み装置８ａ〜８ｅにおいて
待機している搬送治具２０の試験片受部２２第３図（ｂ
）に示すように載置される。この搬送治具２０の試験片
受部２２に載置された試験片Ｂは、搬送治具２０ごと搬
送治具引込み装置８ａ〜８ｅから素材・試験片搬送コン
ベア５に受渡されて搬送され、この素材・試験片搬送コ
ンベア５からハンドリングロボット１３により試験片洗
浄器１０に受渡されて洗浄された後、上記ハンドリング
ロボット１３により試験片検査装置１１に受渡されて寸
法および切欠溝Ｃの形状を検査され、この後上記ハンド
リングロボット１３によって仮置台１２に受渡される。

また、仮置台１２上の試験片Ｂは、パレタイザ１４によ
って試験片搬送パレットにパレタイズされ、所定水ずつ
シャルピー衝撃試験機に搬送され。

すなわち、上記シャルピー衝撃試験片の加工方法は、試
験片切出し領域を試験片の幅に応じた幅に減厚加工した
素材Ａの減厚加工部分ａから試験片Ｂを切出す前に、こ
の減厚加工部分ａの一端面に、この減厚加工部分ａから
切出される各試験片Ｂの試験片番号すを一括して刻印す
るとともに、前記減厚加工部分ａの頂面と両側面の試験
片１本分の幅をとった領域を研磨加工した後この研磨加
工部分を切断して１本の試験片Ｂを採取する工程を繰返
して前記減厚加工部分ａから順次試験片Ｂを１本ずつ切
出すことにより、各試験片Ｂをその３面がすでに仕上げ
研磨された状態で採取するようにしたものであり、この
ようにすれば、素材Ａから切出された試験片Ｂの前記減
厚加工部分ａからの切断面を研磨加工するだけで、外周
面全体を仕上げ研磨した試験片Ｂを得ることができる。

そして、この加工方法によれば、試験片Ｂの３面の仕上
げ研磨を素材Ａの状態で行なっているために、この３面
の研磨加工は容易であり、また素材Ａから切出された試
験片Ｂの仕上げ研磨はその１面に対してのみ行なえばよ
いし、さらに各試験片Ｂの試験片番号すを素材Ａの状態
で一括して刻印しているために、この試験片番号すの刻
印も能率的に行なうことができるから、シャルピー衝撃
試験片Ｂを能率よく加工することができる。

しかも、上記実施例では、素材Ａの試験片長さへの長さ
出しおよび試験片幅への減厚加工を同じ加工機３ａ、３
ｂで行ない、素材Ａの減厚加工部分ａの研磨加工と、研
磨加工部分ａからの試験片Ｂの切出しと、切出された試
験片Ｂの切断面の研磨加工と、この試験片Ｂへの切欠溝
Ｃの切削加工部と、パリ取り加工とを同じ加工機７ａ〜
７ｅで行なうようにするとともに、加工時間を要する減
厚・長さ出し加工機３ａ、３ｂと割断・研磨・切欠加工
機７ａ〜７ｅとをそれぞれ複数台（実施例では２台と５
台）備え、また上記減厚・長さ出し加工機３ａ、３ｂと
、刻印機４と、割断・研磨・切欠加工機７ａ〜７ｅとの
相互間の素材Ａおよび完成された試験片Ｂの受渡しを、
ハンドリングロボット６、素材・試験片搬送コンベア５
、搬送冶具引込み装置８ａ〜８ｅおよびハンドリングロ
ボット９ａ〜９ｅによって行なうようにしているから、
試験片の加工を連続して自動的に行なうことができる。

〔発明の効果〕

本発明のシャルピー衝撃試験片の加工方法は、試験片切
出し領域を試験片の幅に応じた幅に減厚加工した素材の
減厚加工部分から試験片を切出す前に、この減厚加工部
分の一端面に、この減厚加工部分から切出される各試験
片の試験片番号を一括して刻印するとともに、前記減厚
加工部分の頂面と両側面の試験片↓本分の幅をとった領
域を研磨加工した後この研磨加工部分を切断して１本の
試験片を採取する工程を繰返して前記減厚加工部分から
順次試験片を１本ずつ切出すことにより、各試験片をそ
の３面がすでに仕上げ研磨された状態で採取するように
したものであり、本発明によれば、試験片の３面の仕上
げ研磨を素材の状態で行なっているために、この３面の
研磨加工は容易であり、また素材から切出された試験片
の仕上げ研磨はその１面に対してのみ行なえばよいし、
さらに各試験片の試験片番号を素材の状態で一括して刻
印しているために、この試験片番号の刻印も能率的に行
なうことができるから、シャルピー衝撃試験片を能率よ
く加工することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示したもので、第
１図は試験片の加工工程図、第２図は完成された試験片
の斜視図、第３図は素材および試験片を搬送する搬送治
具の平面図、第４図は試験片加工装置の各機器の配置を
示す平面図である。 １・・・素材供給コンベア、２・・・測寸器、３ａ。 ３ｂ・・・減厚・長さ出し加工機、４・・・刻印機、５
・・・素材・試験片搬送コンベア、６・・・ハンドリン
グロボット、７ａ〜７ｅ・・・割断・研磨・切欠加工機
、８ａ〜８ｅ・・・搬送治具引込み装置、９ａ〜９ｅ・
・・ハンドリングロボット、１０・・・洗浄器、１１・
・・検査装置、１２・・・試験片仮置台、１３・・・ハ
ンドリングロボット、１４・・・パレタイザ、１５・・
・レーザ刻印ヘッド、１６・・・メタルソー２０・・・
搬送治具、２１・・・素材受部、２２・・・試験片受部
、Ａ・・・素材、ａ・・・減厚加工部分、Ｂ・・・試験
片、ｂ・・・試験片番号、Ｃ・・・切欠溝。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 素材の試験片切出し領域を試験片の幅に応じた幅に減厚
   加工する工程と、この素材の減厚加工部分の一端面にこ
   の減厚加工部分から切出される複数の試験片の切出し位
   置にそれぞれ対応させて各試験片の試験片番号を刻印す
   る工程と、前記減厚加工部分の頂面と両側面の試験片１
   本分の厚さの領域を研磨加工した後この研磨加工部分を
   切断する工程を繰返して前記減厚加工部分から順次試験
   片を１本ずつ切出す工程と、切出された試験片の前記減
   厚加工部分からの切断面を研磨加工した後この試験片の
   所定の側面の中央部を切削加工して切欠溝を形成する工
   程とからなることを特徴とするシャルピー衝撃試験片の
   加工方法。