JPH0354779B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属材料特に鋼板材料の引張試験片
の作成方法に関し、特に比較的薄い鋼板材料の引
張試験片の作成方法に関する。

従来の技術 現在、鋼板材料の引張試験を自動的に行い得う
るようになつた引張試験自動システムが研究され
ている。引張試験片を単に供給するだけで、その
引張試験が自動的に行われ、しかもそのデータ処
理も自動的に行われるならば、引張試験が省力化
できると共に、生産ラインと結合でき、生産管理
が効率的に実施できる。

そのような引張試験自動システムを円滑に稼働
させるためには、かかる鋼板材料の引張試験片の
作成も自動化させる必要があることは言うまでも
ない。このような引張試験片の作成を容易に自動
化し得るようにするためには、引張試験片の作成
様式として、短冊形状の鋼板材料母材の１枚々々
から引張試験片を１枚づつ作成する様式を採用す
るのがよい。

その理由は、試験片は１枚づつ試験されるもの
であり、試験片を１枚づつ作成できるならば、試
験片の作成と引張試験とを１つの流れに置いて、
時間的に効率的に処理することができる。

したがつて、引張試験片の作成の自動化のため
には、そのような作成様式が最も適しているとい
うことができる。

ところで、そのような引張試験自動システムで
引張試験されるべき鋼板材料の引張試験片を作成
する場合、言うまでもなく、その引張試験片は、
JIS規格（例えば、寸法精度、表面粗さ、鋼板材
料母材の機械的性質の維持等）を満足するように
しかも効率的な方法で作成されなければならな
い。また、鋼板材料の引張試験片は幅広の両端部
と、それら両端部間に延びる幅の狭い中央帯状部
とからなり、この場合その中央帯状部の加工は特
に重要な管理ポイントの１つとなつているので、
その個所の加工は慎重に行わなければならない。
要するに、そのような引張試験片の作成は所定の
加工条件下で行う必要がある。

以上の記載から明らかなように、引張試験自動
システムを円滑に稼働させ得るように鋼板材料の
引張試験片の作成を自動化するためには、かかる
所定の加工条件下で前述の作成様式が採用され得
なければならないということになる。

発明が解決しようとする問題点 比較的厚い鋼板材料母材から引張試験片を作成
する場合には、上述したような点は問題とならな
い。というのは、比較的厚い鋼板材料母材の場
合、その１枚々々をフライス加工して引張試験片
を１枚づつ作成しても、その鋼板材料母材自体が
しつかりしているため該鋼板材料母材の加工時の
影響が少なくて済むからである。

これに対して、比較的薄い（例えば３〜0.5mm
の厚さ）鋼板材料母材の場合には、比較的厚い鋼
板材料母材の場合のような方法で引張試験片を作
成することはできない。というのは、比較的薄い
鋼板材料母材の１枚々々をフライス加工して引張
試験片を１枚づつ作成した場合には、大きなバリ
が発生し、かつ加工後残留歪みなどの悪影響が残
るからであり、また、特に薄い鋼板材料母材（例
えば、0.5mm以下）の１枚をフライス加工した場
合には、その鋼板材料母材自体に破損が生じるか
らである。

したがつて、従来、比較的薄い鋼板材料母材か
ら引張試験片を作成する場合には、ロツト処理が
が行われていた。すなわち、薄い鋼板材料母材の
複数枚を積重ねて、この積重体をフライス加工す
ることによつて、一度に複数枚の引張試験片を作
成するようにしていた。

しかしながら、このような従来の作成方法で
は、引張試験を自動化し得ない。

上述したようなロツト処理を行う場合には、鋼
板材料母材の複数枚を積重ねて積重体を形成した
り、加工後その積重体の１枚々々を分離させたり
する作業が必要である。言うまでもなく、このよ
うな作業を自動化することはきわめて難しく、ま
た、たとえそのような自動化が可能であつたとし
ても、その自動化のためには試験片１枚々々に管
理のための自動判別用目印および読み取り装置等
を要し、設備費用は非常に高く付くことになろ
う。

また、ロツト処理では、鋼板材料母材の所定枚
数が集まるまで、その鋼板材料母材のフライス加
工を行うことができず、その間引張試験自動シス
テムを休止状態に置くことを余儀なくされるとと
もに、試験結果が遅れることにより、該結果待ち
の仕上り成品が増加する。このためその引張試験
自動システムの円滑な操業が妨げられることにな
る。

以上の理由から、薄い鋼板材料母材から引張試
験片をロツト処理でもつて作成する限り、引張試
験を自動化することは実質的に不可能である。

そこで、本発明は、引張試験を自動化できるよ
うに、薄い鋼板材料母材からでも１枚づつ引張試
験片をつくることができる引張試験片の作成方法
を提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 本発明による引張試験片の作成方法おいては、
仕上げ引張試験片の寸法形状よりも幾分大きめの
素材片が比較的薄い鋼板材料母材から例えば打抜
きなどの剪断加工によつて形成され、次いでその
素材片は、仕上げ引張試験片の寸法形状と実質的
に同一の寸法形状を持つ一対のガイド板の間に、
１枚の前記素材片に予張力を与えられつつはさみ
込まれてクランプされる。このとき素材片は仕上
げ引張試験片の寸法形状よりも幾分大きくなつて
いるので、その素材片の周囲部は一対のガイド板
の間からはみでることになる。次いで、このよう
なはみだし部分は切削加工によつて切除され、こ
の切削加工後その素材片の縁部からバリが除去さ
れる。

作 用 本発明によれば、一対のガイド板を上述したよ
うな態様で用いることにより、比較的薄い鋼板材
料母材から得られる素材片の１枚々々から引張試
験片を１枚づつ作成することができるので、本発
明による引張試験片の作成方法は容易に自動化し
得ることになる。

一般に、薄い鋼板材料を剪断加工、例えば打抜
加工した場合には、その打抜き品の周囲縁部は、
打抜きの際受ける応力のために硬化する。したが
つて、本発明においても、比較的薄い鋼板材料母
材から素材片を打抜く際にはその素材片の周囲縁
部は加工硬化する。このような現象が引張試験片
に悪影響を与えることは言うまでもない。そし
て、本発明においては、そのように硬化した部分
ははみだし部分として切除されるので、何等問題
とならない。

本発明において、一対のガイド板の間に１枚の
素材片をはさみ込んでクランプするとき、該素材
片には予張力が与えられるので、そのはみだし部
分は切削加工時に比較的容易にしかも確実に切除
されることになる。なお、このときの切削加工の
好ましい例としては、エンドミル加工を挙げるこ
とができ、また、予張力としては、弾性域内で、
引張強度の20％程度以下が好ましい。

本発明において、切削加工後の素材片の縁部か
らバリを除去する場合、その素材片をマグネツト
チヤツク台上に置いた状態でワイヤーブラシ掛け
を行うことが好ましい。

実施例 次に、本発明による引張試験片作成方法の１実
施例について、添付図面を参照して説明する。

第１図を参照すると、そこには、本発明による
引張試験片作成方法を実施するための引張試験片
自動作成ラインが参照番号１で全体的に示されて
いる。この自動作成ライン１では、比較的薄い短
冊形状の鋼板材料母材から得られた素材片Ｗの１
枚々々順次処理されて、仕上げ引張試験片が１枚
づつ作成されるようになつている。なお、そのよ
うな素材片Ｗは鋼板材料から例えば打抜き加工な
どによつて作られ、この場合その素材片Ｗの寸法
形状は仕上げ引張試験片Ｐよりも幾分大きくされ
る。

自動作成ライン１は素材片搬送用の固定搬送台
２を備え、その固定搬送台２に沿つて、素材片Ｗ
を処理するための種々の処理ステーシヨンが順次
配置される。すなわち、固定搬送台２に対して、
素材片供給用ステーシヨン３、第１の切削加工ス
テーシヨン４、第２の切削加工ステーシヨン５お
よびバリ除去ステーシヨン６が作成ラインの流れ
に沿つて設けられる。

素材片供給ステーシヨン３にはいわゆるターナ
ー７が配置され、このターナー７は十字形溝部８
を持つ円板部材からなり、これは固定搬送台２の
左側端で回転駆動されるようになつている。ター
ナー７は、比較的薄い短冊形状の鋼板材料母材か
ら得られた素材片Ｗをその十字形溝部８に収容
し、しかもこれら素材片Ｗを１枚々々自動化作成
ライン１に供給すべくその方向づけを行うように
働く。すなわち、ターナー７を90゜づつ回転させ
ることにより、十字形溝部８内に放射状に配置さ
れた素材片Ｗが、順次、供給位置すなわち固定搬
送台２に対して整列した位置に方向づけられるこ
とになる。第１図では、そのように方向づけされ
た素材片がＷ１として図示されている。

このような素材片Ｗ１は、移載機（第１図に、
その一部が参照符号Ｔで示されている）によつて
第１の切削加工ステーシヨン４の領域に送られて
固定搬送台２上に置かれる。なお、移載機は適当
な形式のものであつてよく、例えば、バキユーム
リフターを備えるようなタイプのものが好まし
い。

第１の切削加工ステーシヨン４には、プツシヤ
ー装置９、クランプ装置１０および切削加工装置
例えばNCフライス盤１１が配置される。

プツシヤー装置９は、素材片供給ステーシヨン
３から送られた素材片Ｗ１を掴んでそれをクラン
プ装置１０に対して送出す。このようなプツシヤ
ー装置９を適当に構成し得ることは当業者には明
らかであろう。

第２図に拡大して図示するように、クランプ装
置１０は一対のガイド板１２からなり、これらガ
イド板１２は仕上げ引張試験片Ｐと実質的に同一
な寸法形状を備える。ガイド板１２の一方は、そ
の両端にピンを有し、他方のガイド板の両端に
は、一方のガイド板１２のピンを収容する開口が
設けられている。したがつて、一対のガイド板の
ピンが開口に入ることより、両ガイド板がピツタ
リ一致するようになされている。

プツシヤー装置９から送出された素材片Ｗ１
は、一対のガイド板１２間に、予張力を与えられ
つつはさみ込まれてクランプされる。予張力は、
予め素材片Ｗ１に張力を与えておいて一対のガイ
ド板１２間に素材片Ｗ１を挟んでクランプするこ
とによつて実現してもよいし、または、一対のガ
イド板１２間に素材片Ｗ１を挟んでクランプする
際に素材片Ｗ１に張力がかかるようにして実現し
てもよい。

上述したように、素材片の寸法形状は仕上げ引
張試験片Ｐよりも大きくされているので、素材片
Ｗ１が一対のガイド板１２間にクランプされる
と、その素材片Ｗ１の周囲部がガイド板１２から
はみでることになる。このようなはみだし部分の
片側はNCフライス盤１１によつて切削加工され
て切除される。この場合、好ましくは、切削工具
としてエンドミルが用いられる。先に述べたよう
に、一対のガイド板１２の間に素材片Ｗ１をはさ
み込んでクランプする際に、素材片Ｗ１には予張
力が与えられて緊張状態に置かれているので、そ
のはみだし部分は切削加工時に比較的容易にしか
も確実に切除されることになる。

第１の切削加工ステーシヨン４で片側だけが切
削加工処理された素材片Ｗ１は、次に、上述した
ような移載機でもつて第２の切削加工ステーシヨ
ン５に送られ、そこで素材片Ｗ１の他方の側が切
削加工処理される。第２の切削加工ステーシヨン
５にも、第１の切削加工ステーシヨン４の場合と
同様なプツシヤー装置９′、クランプ装置１０′お
よび切削加工装置１１′が配置される。したがつ
て、第２の切削加工ステーシヨン５についてはこ
れ以上説明しない。

第２の切削加工ステーシヨン５で完全に切削加
工処理された素材片Ｗ１は、次に、上述したよう
な移載機でもつてバリ除去ステーシヨン６に送ら
れる。第３図に拡大して図示すように、バリ除去
ステーシヨン６には、固定搬送台２上に設置され
たマグネツトチヤツク台１３および回転ブラシ１
４が配置される。なお、ブラシ材料としては、細
い金属ワイヤの他に合成樹脂製ワイヤ等が使用で
きる。マグネツトチヤツク台１３は電磁石手段
（図示されない）を備え、マグネツトチヤツク台
１３上に切削加工処理後の素材片Ｗ１が置かれた
とき、その電磁石手段が励起されて、その素材片
Ｗ１がマグネツトチヤツク台１３上に固定され
る。マグネツトチヤツク台１３上に固定された素
材片Ｗ１には回転ブラシ１４が適用され、次いで
その回転ブラシ１４は素材片Ｗ１に沿つて移動さ
せられ、これにより素材片Ｗ１の一方の面からバ
リが除去される。素材片Ｗ１の一方の面のバリ除
去が終了した後、その素材片Ｗ１はひつくり返さ
れ、素材片Ｗ１の他方の面のバリ除去が同様な態
様で行われる。このようなバリ除去が行われる
と、素材片Ｗ１は仕上げ引張試験片Ｐとして得ら
れることになる。

このような仕上げ引張試験片Ｐは、次いで、そ
の厚さおよび幅を測定するための測定器１５に送
られる。言うまでもなく、この測定器１５は仕上
げ引張試験片Ｐが所定の規格に適合するかどうか
を判定するものであり、それ自体は周知のもので
ある。所定の規格に適合しない仕上げ引張試験片
Ｐは不合格品として固定搬送台２から除去され
る。このような除去のために、不合格品用プツシ
ヤー装置１６および不合格品収納箱１７が測定器
１４に隣接して設けられる。このような不合格品
プツシヤー装置および不合格品収納箱を適当に構
成し得ることは当業者には明らかであろう。

測定器１５によつて合格品とされた仕上げ引張
試験片Ｐは、続いて、引張試験自動化ラインに送
られ、そこで所定の引張試験が行われるとともに
そのデータが処理されることになる。

発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明の引張
試験片作成方法によれば、鋼板材料母材が比較的
薄い場合でも、その鋼板材料母材の１枚々々から
引張試験片を１枚づつ作成し得るようになつた引
張試験片自動作成システムが得られることにな
る。したがつて、本発明によれば、薄い鋼板材料
母材からロツト処理で引張試験片を作成していた
従来の場合のように引張試験自動システムを休止
状態にさせたりすることなく引張試験自動システ
ムを円滑に稼働させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による引張試験片の作成方法を
実施するための引張試験片自動作成ラインを示す
概略平面図であり、第２図は第１図の引張試験片
自動作成ラインに用いられるクランプ装置の一対
のガイド板を拡大して示す斜視図であり、第３図
は第１図の引張試験片自動作成ラインに用いられ
るマグネツトチヤツク台および回転ブラシを拡大
して示す斜視図である。 主な参照番号、１……引張試験片自動作成ライ
ン、２……固定搬送台、３……素材片供給ステー
シヨン、４……第１の切削加工ステーシヨン、５
……第２の切削加工ステーシヨン、６……バリ除
去ステーシヨン、９……プツシヤー装置、１０…
…クランプ装置、１１……切削加工装置（NCフ
ライス盤）、１２……ガイド板、１３……マグネ
ツトチヤツク台、１４……回転ブラシ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的薄い鋼板材料の引張試験片の作成方法
   であつて： 仕上げ引張試験片の寸法形状よりも幾分大きめ
   の素材片を前記鋼板材料母材から前断加工により
   形成する工程と； 仕上げ引張試験片の寸法形状と実質的に同一の
   寸法形状を持つ一対のガイド板の間に、１枚の前
   記素材片に予張力を与えつつ該素材片をはさみ込
   んでクランプする工程と； 前記ガイド板の間からはみでた前記素材片のは
   みだし部分を切削加工する工程と； 前記素材片の切削加工された縁部からバリを除
   去する工程と； を含む引張試験片の作成方法。 ２ 前記ガイド板の間からはみでた前記素材片の
   はみだし部分を切削加工する工程がエンドミル加
   工によつてなされることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の引張試験片の作成方法。