JPS5930493B2 - 金属板製箱状体の折曲製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄鋼板等を多数積層して梱包して輸送する場
合に、その積層金属板に上方から被せる箱状防錆用カバ
ーあるいはその他の各種の用途に用いる金属板製箱状体
を折曲製造する装置に関するものである。

〔従来技術〕

薄鋼板を積層して工場から出荷する場合、一般には防錆
紙で全体を包んで各辺にＬ形等の金属板を当てて保護し
た後、当て木を添えた上からフープで結束することが行
なわれてきた。

しかしこの場合特に輸出品等では荷役の途中で野積みさ
れて内部に雨水が浸入して錆びが発生する事故がしばし
ば生じた。そこでこれの対策として、積層した薄鋼板全
体を鋼板製の箱状の防錆用カバーで覆つた後、添え木を
当ててフープで結束する方法が多くなつてきた。

この場合の作業方法として、従来からの方法は、梱包さ
れる材料に梱包材料の薄鋼板を当てがつて置き、これに
合わせて手作業で角を曲げて行なつていた。

しかしながら、この方法の場合は作業能率が極めて低く
、しかも四隅の余つた薄鋼板の部分は外側に出ていたの
で運送従事者が怪我をする危険があつた。もし手作業で
上記の四隅の余つた部分を折り込もうとすれば、折り曲
げ工程は複雑化し、作業能率はさらに著しく低下するこ
とになる。〔発明の目的〕 前記問題の解決のためには、箱状の材料、またはほぼ箱
状に成形されていて作業者が人力で押しつければ箱状に
なる程度まで予め成形された材料を供給することが望ま
れる。

この場合要求される課題としては下記の如き点があげら
れる。（１）箱状体は１枚の板を成形したものであるこ
と。

これは使用目的が雨水の浸入を防ぐにあるからで、もし
四隅等に切れ目を入れて成形したものの場合は溶接等の
方法で隙間を完全に封じる必要が生じ、別の問題が発生
する。（２）多様な寸法のものを製作する必要がある。

形状そのものは箱状であるが、その各辺の寸法はそれぞ
れの場合で変り規格化することは不可能である。すなわ
ち、箱状体の底面の寸法は梱包すべき材料の寸法に見合
つたものであり、箱の深さは梱包すべき材料の厚さと枚
数によつて定まる積層高さに依存する。（３）箱状体を
構成する材料の寸法自体が大きい。

すなわち一辺の長さが５ｍ位にも及ぶことがあり、金属
板の成形加工物としては最大級のものといえる。加工方
法として金属板の成形の最も一般的手段である金型によ
るプレス加工が考えられるが、例えば自動車の車体を成
形するような大型のものを要することになる。しかも多
様な寸法に応じた金型を用意することになると、費用も
莫大になる。このように加工物の寸法が大きいというこ
とは技術的に特異な問題を生ずるのであつて、小さな材
料で実施可能な方法の単純なスケールアツプでは解決し
得ない問題を生ずるのである。〔発明の概要〕 本発明は前記問題に鑑み、比較的安価な設備で多様な寸
法の金属板製箱状体を、人手を省いて製造するための装
置を提供するものである。

以下図面によつて本発明の概要を説明する。本発明装置
による加工の方法としては、まず第５図に示すごとく平
板から溝形金属板１を製造し、これの四隅を折り込んで
第１１図に示す箱状体にするのである。

そして本発明装置が係わるのは、第５図の溝形金属板か
ら第１１図の箱状体に成型する過程においてである。平
板を溝形に成型するのは本発明装置の範囲外であるが、
ローラ列による曲げ加工装置の使用が推奨される。第１
図は本発明装置を示す斜視図である。

そしてこれが第４図にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄとして示すごとく
成形すべき箱状体の四隅に対応して４個のユニツトとし
て配置される。第４図において、Ａ以外のユニツトは省
略記載されているが、ＤはＡと全く同一のもの、ＢとＣ
の位置には左右勝手違いのものが配置されることになる
。そしてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各ユニツトは長方形の各頂点
の位置関係を維持しつつ被加工物である溝形金属板１の
寸法に合わせて相互位置を変えられる。これらの機構は
図示しないが、スライドベースによるねじ送り機構等の
公知の機構が適用できる。次に本発明装置の要件につい
て述べると、第１図において、（１）溝形金属板の底板
と側板の外面をそれぞれ支持する底板支承部材１８およ
び側板支承部材１９、（２）前記各支承部材との間で前
記溝形金属板を把持するクランプ部材１６、（３）溝形
金属板の側部外面に近接した回転軸で垂直辺を保持され
た３角形の押型６、そしてこの押型６の垂直辺と斜辺の
うち少なくとも斜辺には突条を有するものであること、
（４）前記押型６の突条に対向する凹部を有する受型７
、そしてこの受型は溝形金属板の側部内面に接する位置
とこれから退避した位置との間で可動に支持されている
ものであること、（５）溝形金属板の底部の端部を上方
に曲げるための回転軸で保持された曲げ起し部材３４、
とによつて構成されるものである。

そしてこの装置の動作の概略は、 （１）被加工材である溝形金属板を所定の位置に置いた
後、クランプ部材１６、受型７を溝形金属板１の底板３
に当るまで下げる（第６図参照）、（２）押型６を溝形
金属板１の側板２の外面から押しつける（第７図、第８
図参照）、（３）受型７を上方へ退避させる、 （４）押型６を再び押しつけるが今度は板が曲げられる
（第９図参照）、（５）押型６を戻して退避させる（第
１０図参照）、（６）曲げ起し部材３４を上方へ回転さ
せる、（７）曲げ起し部材３４を水平位置に戻すと共に
、クランプ部材１６を戻す、ことによつてなされる。

これを第４図におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各ユニツトで同
時に行なうことにより箱状体が形成されることになる。
なお、本発明装置は、第４図に示すごとく、成形すべき
箱状体の四隅に対応する４個を配列することが作業能率
上極めて好ましいが、生産量が少ないときには設備費用
を考えて溝形金属板の両側に対応する２個、すなわちＡ
，ＢもしくはＣ，Ｄの位置に相当する２個でも良い。

この場合は方向を反転して２回作業することになる。ま
た、ユニツトを４個配列する場合においても、前後の２
個ずつの相互の間隔については調整機構を省略すること
もできる。

すなわち第４図においてＡとＢの間、ＣとＤの間の距離
は調節可能とするが、Ａ，ＢとＣ，Ｄの間の距離は固定
してしまうのである。この場合、偶然寸法が一致するこ
とがない限り、Ａ，Ｂのユニツト、Ｃ，Ｄのユニツトを
別々のタイミングでその間で被加工物の位置をずらせて
動作させることになる。この場合、ユニツトが２個の場
合と同じく動作の回数は増えるが、ユニツトが２個の場
合のような被加工物の方向を反転する手間は省ける。〔
発明の実施例〕 以下に本発明装置の最も好ましい構成例を詳細に説明す
る。

第１図ないし第３図は本発明装置の→１を示すものであ
る。

主フレーム１０にはクランプアーム１４の外端部が前後
方向（素材の溝形金属板の長手方向をいう、以下同じ）
に延長する枢軸１５により枢着され、そのクランプアー
ム１４の内端部にはクランプ部材１６の上端部が一体に
固定され、さらに主フレーム１０と前記クランプアーム
１４の中間部とは空圧または油圧等の（以下すべてのシ
リンダ装置について同じ）クランプ用エアーシリンダ装
置１７を介して連結されている。また主フレーム１０に
は、溝形金属板１における底板３の下面を支承する底板
支承部材１８と溝形金属板１における側板２の外面を支
承する側板支承部材１９とが固定されている。

前記クランプ部材１６には溝形金属板１の底板３の上面
および側板２の内面に圧接されるべき滑り止め用ゴム材
層２０が一体に固着され、そのゴム材層２０を有するク
ランプ部材１６と前記底板支承部材１８および側板支承
部材１９とにより溝形金属板１が前後方向にずれ動かな
いように強固に把持されるように構成されている。前記
クランプアーム１４に隣り合うよう配置された保持アー
ム２１の外端部は、前後方向に延長する枢軸２２により
主フレーム１０に枢着され、その保持アーム２１の中間
部と主フレーム１０とは俯仰用シリンダ装置２３を介し
て連結され、かつ保持アーム２１の内端部には受型７の
上端部が一体に固定されている。

その受型７の外面には、縦折目形成用縦凹部２４および
傾斜折目形成用傾斜凹部２５が設けられている。主フレ
ーム１０に左右方向（素材の溝形金属板の幅方向をいう
、以下同じ）に延長するガイド部材１１が固定され、そ
のガイド部材１１に摺動自在に嵌合された横行フレーム
１２と主フレーム１０とは、左右方向に延長する横行用
シリンダ装置１３を介して連結されている。

前記横行フレーム１２には、前記側板支承部材１９の端
部に隣り合う位置において上下各１個の軸受金具２６（
第１図に下側のものは示されていない）が固定され、こ
の軸受金具２６には円弧状長孔３１が設けられている。

そして３角形の押型６の垂直辺が枠杆２９に固定され、
その枠杆２９の上端部および下端部に固定された支軸３
０が前記円弧状長孔３１に移動および回動自在に嵌合さ
れている。

前記３角形の押型６の垂直辺には縦折目形成用縦突条２
７が、斜辺には傾斜折目形成用傾斜突条２８がそれぞれ
設けられ、前記受型７の縦折目形成用縦凹部２４および
傾斜折目形成用傾斜凹部２５とそれぞれ対向するように
なつている。

なお前記押型６の中間部と前記横行フレーム１２とは回
動用シリンダ装置３２を介して連結され、さらに横行フ
レーム１２には押型６の中間部に対向すべき折目形成用
シリンダ装置３３が固定されている。さらに、前記主フ
レーム１０には、前記底板支承部材１８の前後方向に隣
り合う位置において曲げ起し部材３４の端部が左右方向
に延長する枢軸３５により枢着され、その曲げ起し部材
３４の中間部と主フレーム１０とは曲げ起し用シリンダ
装置３６を介して連結されている。

以上が本発明装置の詳細な説明であり、その動作の概略
は先に発明の概要において説明した通りである。

さらに動作、機能について特徴的な点を以下に述べる。
溝形金属板１をクランプ部材１６で押さえるとともに、
受型７を同様に溝形金属板を当たるまで下げ、次いで押
型６をシリンダ装置３３により押しつけるが、これによ
り溝形金属板１の側板２の端部に第５図４および５に示
す位置にＶ型の折目がつけられる。

これは前記突条２７，２８と凹部２４，２５とによつて
なされるもので、第１２図に断面を示すごとく形溝状の
折目である。これに次いで受型７を上方に戻した後、回
動用シリンダ装置３２の作用により３角板の押型６を第
９図に示すごとく約８０よ回動して折り込むのである。

前記折目をつける場合、縦折目は必ずしも必要でなく縦
凹部２４および縦突条２７は省略できる。これは縦の折
り曲げはクランプ部材１６と押型６との間で材料が挟ま
れた状態で曲げられるので必ずしも折り目がなくても所
定の位置で容易に曲がり得るからである。これに対し傾
斜折目の方は３角形の押型６の斜辺で一方から押しつけ
られるのみで、金属板の反対側に支えもないので予め折
目をつけて折り曲げ線をはつきりさせる必要性が大きい
のである。

また押型の回転の支軸３０は円弧状長孔３１によつて回
転と移動とができるようになつているのは先にも述べた
が、第８図ないし第９図に示す動作状態でもわかる通り
、押型６の回動に伴つて円弧状長孔に沿つて軸が移動す
る。ここで押型６の回転軸は溝形金属板１の側板２がク
ランプ部材１６の角に接した位置にあるのが理想である
が、ここの位置に現実に回転軸を受けることは機構上の
干渉により不可能である。そこで円弧状の軌跡に沿つて
回転軸を遊動可能にすることにより仮想的な回転軸が前
記理想位置であるようにせしめたのである。この機構は
押型の回転軸３０の位置をなるべくクランプ部材１６に
近い位置に設計することにより省略可能ではある。しか
し、本装置例のようにすれば機構上設計容易になり好ま
しい。また本発明の装置例としてここに示したものは、
本発明の範囲内において状況に応じて適宜設計変更可能
である。たとえば第８図および第９図でもわかるごとく
、折目形成用シリンダ装置３３と回動用シリンダ装置３
２とは共通の機能を有している。

すなわち強力で小ストロークの大径シリンダと力は小さ
いが大ストロークの小径シリンダとを能力別に分けて用
いたのである。したがつて折目形成用シリンダ３３を場
合によつて省略して回動用シリンダ３２にその機能を兼
ねさせることも可能である。つまり被加工物の金属板が
薄くてあまり力が要らない場合や、回動用シリンダ装置
３２に十分強力なものを用いた場合にこのようにできる
。また第１０図でその動作状態がわかるように、押型６
を含む機構全体が横行フレーム１２に載せられて、横行
用シリンダ装置１３により被加工物から離れる方向に動
かせるようになつている。

これは押型６を回動させて被加工物を折り込んだ後、押
型６は回動した状態のままで被加工物から退避させない
と、折り込んだ材料に押型６がぶつかつてしまうからで
ある。しかし薄い金属板を加工するときには押型６を回
動し終つた位置からそのままもとの位置に逆回転しても
支障なく作業ができる。この場合押型６がぶつかり折り
込まれた材料がかなりの程度まで開いてしまうことにな
るが、この後で曲げ起し部材３４で押さえつけられるの
であり、最終的には問題なくなる。このようにもつぱら
薄い材料を加工する装置の場合、横行フレーム１２にか
かわる機構は省略して直接主フレーム１０に押型６の機
構を取りつけできることになる。〔発明の効果〕 本発明の装置によれば、大型のプレス等を用いずに小型
安価な装置で金属板製箱状体が作れる。

また寸法の変更には各ユニツト間の距離を変更すること
によつて対処でき、プレスの如き多数の金型を用意する
必要もない。本発明の装置の場合、原材料の金属板を別
途溝形に加工しておかねばならないので、工程が余計に
なり、一挙にできるプレス等と違つて手間がかかるよう
にも見える。

しかし実のところは、このように２工程に分けたことが
装置を小型化し、大きな効果を上げる要因になつている
のである。むしろ作業の手間からいえば２工程にしてか
えつて少なくなつているとさえいえるのである。すなわ
ち、溝形加工にローラ列による曲げ装置を使用すれば、
一方から材料の金属板を送り込めば、溝形に加工された
後、そのまま本発明装置に材料が送り込めるようにでき
る。

このためには曲げ装置と本発明装置との間にローラコン
ベア等の機構を用いて直線的に並べて配置すればよい。
そして４個のユニツトを設けた装置であれば箱型に加工
された後そのまま送り込んだのと反対側に取り出せるの
である。このようなことができるのは本発明装置が待機
状態において溝形金属板の長さ方向に障害物がない機構
になつていることが寄与している。

すなわち加工前の溝形金属板の装入、加工後の箱状体の
取出ともローラコンベア等を用い同一水平面上でどこに
も衝突することなく行なえるのである。この利点がいか
に大きなものであるかはプレス装置の場合を考えれば明
らかである。すなわち金属板のプレス成型の場合には、
一般に材料の装入取出しは人手で行なうか、もし自動化
するなら人間の腕の軌跡と同じ様な動作を教示できるロ
ボツトによらざるを得ない。それが本発明装置によれば
特に高価な付帯設備なしに、一方から素材の板を送り込
めば人手を要することなく他方から箱状の成形体ができ
上つて出てくるようにできるのである。なお本発明装置
の各部分を動かす各シリンダ装置の動作はシーケンス制
御により自動的に順次行なわせることが可能なのはいう
までもない。また本発明装置は金属板の加工に際して折
り曲げ作用のみで行なう機構になつている。

すなわち板の表面を工具、治具がこすつたり、しごいた
りすることがない。したがつて、プレス潤滑油のごとき
ものを板に塗布する必要もない。このように板の表面を
こすつたりしごいたりして加工するものでないというこ
とは素材の材質、強度、厚さ等に加工のための制約を受
けることが無く、極めて好都合である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一例を示す一部切欠斜視図、
第２図はその装置におけるクランプ部を示す正面図、第
３図はその装置における押型と受型と側板支承部材との
関係を示す平面図、第４図は４台の折曲成形装置の配置
状態を示す概略斜視図、第５図は溝形金属板の斜視図、
第６図は溝形金属板をクランプした状態を示す正面図、
第７図ないし第１０図は折曲加工時の各部の動作順序を
示す平面図、第１１図は折曲製造された箱状体の斜視図
、第１２図は予備傾斜折目の拡大断面図である。 図において、１は溝形金属板、２は側板、３は底板、４
は縦折曲予定線、５は予備傾斜折目、６は押型、７は受
型、８は中間側３角板、９は端部側３角板、１０は主フ
レーム、１１はガイド部材、１２は横行フレーム、１３
は横行用シリンダ装置、１６はクランプ部材、１７はク
ランプ用シリンダ装置、１８は底板支承部材、１９は側
板支承部材、２０はゴム材層、２３は俯抑用シリンダ装
置、２４は縦折目形成用縦凹部、２５は傾斜折目形成用
傾斜凹部、２７は予備縦折目形成用縦突条、２８は予備
傾斜折目形成用傾斜突条、３２は回動用シリンダ装置、
３３は折目形成用シリンダ装置、３４は曲げ起し部材、
３６は曲げ起し用シリンダ装置である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溝形金属板の底板と側板の外面をそれぞれ支持する
   底板支承部材１８および側板支承部材１９と、これら各
   支承部材との間で前記溝形金属板を把持するクランプ部
   材１６と、前記溝形金属板の側部外面に近接した回転軸
   で垂直辺を保持され垂直辺斜辺のうち少なくとも斜辺の
   前記溝形金属板の側部に面する側には突条を有する３角
   形の押型６と、前記突条に対向する凹部を有し前記溝形
   金属板の側部内面に接する位置とこれから退避した位置
   との間を可動に支持された受型７と、前記溝形金属板の
   底部の端部を上方に曲げるための回転軸で保持された曲
   げ起し部材３４とによつて構成されていることを特徴と
   する金属板製箱状体の折曲製造装置。 ２ ３角形の押型６の垂直辺を保持する回転軸が円弧状
   の軌跡に沿つて遊動可能になつていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の金属板製箱状体の折曲製造
   装置。