JP5015694B2 - 開先を有する部材の製造方法及び開先を有する部材の製造装置 - Google Patents

Description

この発明は、金属板の溶接において必要な開先を有する部材の製造方法及びその製造方法を用いる製造装置に関するものである。

開先の加工方法としては、一般に、被加工物の端面をガス切断やプラズマ切断といった金属を溶融して切断する方法、あるいはミーリングなどの機械加工による方法で行なわれている。しかしながら、これらの方法では、加工後の被加工物に、溶接品質に悪影響を及ぼすスラグや埃、グリース等が付着する可能性があり、これらをワイヤブラシやグラインダ、化学薬品等を用いて除去しなければならなかった。このため、工程数が増加したり、加工時間やコストが増大するという問題があった。

そこで、加工時間やコストの低減を図るために、例えば、プレスによるせん断加工を用いて、被加工物に対して傾斜した方向から端縁をせん断することによって開先を加工する技術が開示されている。この方法では、被加工物の端縁の稜を有する開先加工部位を、被加工物の面に対する傾斜方向からせん断刃でせん断する。このせん断加工は、せん断刃を支点を中心に回動すべく支持するとともに、被加工物の開先加工部位をその軌道上に位置固定して行なうように構成されている(例えば、特許文献１参照)。

特開平１０−１１３８１６号公報（第２頁、図１及び図４）

上記の特許文献１に示すような開先加工方法では、被加工物の板厚が増加するとせん断部材や被加工物を固定する押圧部材にかかる負荷が増大し、せん断部材や押圧部材の損耗が大きくなるだけでなく、被加工物の厚みが増加すると加工形状精度が悪化し、その結果溶接品質に悪影響をもたらすという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、せん断部材や押圧部材にかかる負荷を低減すると同時に、被加工物の厚みが増加することによる開先加工形状精度の悪化を防止することを目的としている。

この発明に係わる開先を有する部材の製造方法は、被加工物のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程により形成した凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、せん断した被加工物の端面に開先を形成するものである。

また、ライン上に供給される長尺の被加工物に対し、被加工物の複数のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程によって形成した凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、（Ａ）押圧工程による凹みの形成と一回前のサイクルで形成された凹みに対するせん断工程とを同時に行い、その後、（Ｂ）前記（Ａ）での押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送し、次いで、（Ａ）及び（Ｂ）のサイクルを繰り返すことにより、せん断した被加工物の端面に連続して開先を形成するものである。

また、ライン上に供給される長尺の被加工物に対し、被加工物のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程によって形成した凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、（Ｃ）押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送し、（Ｄ）せん断工程を開始してせん断手段で被加工物のせん断面を拘束した状態で押圧工程を実施し、（Ｅ）押圧工程の終了に合わせてせん断工程を終了させ、次いで、（Ｃ）〜（Ｅ）の手順を繰り返すことにより、せん断した被加工物の端面に連続して開先を形成するものである。

また、この発明に係わる開先を有する部材の製造装置は、被加工物を載せる基台と、基台上で被加工物を移送する移送手段と、被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、押圧手段によって形成された凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と、押圧部材を駆動する押圧用駆動手段と、押圧時に被加工物を固定する第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材と、せん断部材を駆動するせん断用駆動手段と、せん断時に被加工物を固定する第２の上押さえ型とを有するものである。

更にまた、コイル状に巻回した被加工物をアンコイルするアンコイラと、アンコイルした被加工物を平坦に矯正するローラと、被加工物を載せる基台と、基台上で被加工物の移送を案内する移送ガイドと、被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、押圧手段によって形成された凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と、押圧部材を駆動する押圧用駆動手段と、押圧時に被加工物を固定する第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材と、せん断部材を駆動するせん断用駆動手段と、せん断時に被加工物を固定する第２の上押さえ型とを有するものである。

本発明の開先を有する部材の製造方法によれば、被加工物のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程により形成した凹みの下底部をせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、せん断した被加工物の端面に開先を形成するようにしたので、被加工物の加工部を押圧手段で減肉させた後、せん断手段でせん断することにより、せん断手段にかかる負荷が減少して損耗を低減でき、また、被加工物の厚みの増加による加工精度の悪化を防止することができる。

また、押圧工程による凹みの形成と一回前のサイクルで形成された凹みに対するせん断工程とを同時に行い、その後、押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送した後、押圧工程及びせん断工程を同時に行うサイクルを繰り返すようにしたので、上記効果に加え、作業時間の短縮を図ることができる。

また、押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送後、せん断工程を開始し、せん断工程の途中でせん断手段で被加工物のせん断面を拘束した状態で押圧工程を実施するようにしたので、押圧手段で加工部に凹みを設ける際に起きる塑性流動によって被加工物の形状寸法が変化するのを防止することができ、加工精度の高い、両端に開先をもつ板材を連続して製造することができる。

また、開先を有する部材の製造装置によれば、被加工物を載せる基台と、移送手段と、被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と押圧用駆動手段と第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材とせん断用駆動手段と第２の上押さえ型とを有するようにしたので、被加工物の加工部を押圧部材で減肉させた後、せん断部材でせん断することにより、せん断部材や押さえ型にかかる負荷が減少して損耗を低減でき、また、被加工物の厚みの増加による加工精度の悪化を防止することができる。

更にまた、巻回した被加工物をアンコイルするアンコイラと、ローラと、基台と、移送ガイドと、被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、押圧手段によって形成された凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と押圧用駆動手段と第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材とせん断用駆動手段と第２の上押さえ型とを有するようにしたので、上記と同様の効果に加え、Ｖ型又はレ型開先を有する部材を、容易に精度良く連続して製造することができる。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態１による開先を有する部材の製造装置の斜視図である。図２は溶接部材の開先を示す図である。図３及び図４は図１の要部拡大断面図である。
先ず図２によって溶接部材の開先について説明する。開先とは、溶接をし易くするために溶接する対象物の縁を適当な形状に切り開いた加工のことであり、代表的なものとして、例えば、ＡのようなＶ形開先、またＢのようなレ形開先、更にはＣのＵ形開先、ＤのＪ形開先等がある。図１の製造装置は、上記のＶ形開先Ａ又はレ形開先Ｂを形成する場合を例として示している。

次に、図１の製造装置について説明する。
被加工物１は基台２上を移送手段３によって移送するようになっており、移送経路の前段側に押圧手段４が設けられ、後段側にはせん断手段５が設けられている。
押圧手段４は、先端部に断面が台形状に尖った刃を有し移送方向に長い押圧部材６と、押圧部材６を上下方向に駆動する押圧用駆動手段７と、押圧部材６を挟んでその両側に、ばね８を介して一対の第１の上押さえ型９を有している。
せん断手段５は、移送方向の上記押圧部材６の長手方向と同一直線上に、移送方向に長いせん断刃をもつせん断部材１０と、せん断部材１０を上下方向に駆動するせん断用駆動手段１１と、せん断部材１０を挟んでその両側に、ばね１２を介して一対の第２の上押さえ型１３を有している。

移送手段３は、例えば、ガイドローラとガイドレールからなっている。
基台２には、押圧部材６で押圧したときに被加工物１の押圧面の下部が変形できるように、また、せん断部材１０が下降したときその先端部が基台２上面より更に下まで下降できるように、スリットが設けられている。

次に動作について説明する。
被加工物１は移送手段３によって基台２上を移送される。そして、被加工物１の加工部すなわち切断予定部が、押圧部材６の直下に来た時に移送手段３が停止し、押圧手段４の押圧用駆動手段７が鉛直に下降する。このとき、先ず、ばね８を通じて力を受けた第１の上押さえ型９が鉛直に下降して被加工物１に押し当たり、ばね８が押圧されて被加工物１が基台２上に固定される。次いで、押圧用駆動手段７の下降に伴い、押圧部材６の先端が被加工物１に当接し加工部を押圧していくと、図３の断面図に示すように、加工部１ａに断面形状が台形状の凹みが形成される。その後、押圧用駆動手段７が鉛直に上昇し、押圧部材６及び第１の上押さえ型９が被加工物１から離れて押圧作業が終了する。これが押圧工程である。次に、移送手段３が再び動き被加工物１が次工程へ移送される。

押圧手段４によって形成された断面形状が台形状の凹みの下底部が、せん断手段５のせん断部材１０の直下に来た時点で移送手段３が再び停止する。そして次に、せん断用駆動
手段１１が鉛直に下降し、ばね１２を通じて力を受けた第２の上押さえ型１３も鉛直に下降して被加工物１に押し当たり、ばね１２が押圧されて被加工物１が基台２上に固定される。更にせん断用駆動手段１１が鉛直に下降し、図４の断面図に示すように、せん断部材１０が被加工部１に形成済みの台形状の凹みの下底部を打ち抜いて切断することによって、被加工物１の切断部両側に加工部１ｂのような開先が形成される。これがせん断工程である。
以上のように、押圧手段４による押圧工程とせん断手段５によるせん断工程とを組み合わせ、被加工物１を順次移送して加工することにより、被加工物１の切断作業と同時に、切断部に簡単に精度良く開先を形成することができる。

ここで、押圧部材６の周辺部相互の寸法関係を図５に基づいて説明する。
基台２に設けられているスリット部の幅をＬａ、一対の第１の上押さえ型９の間隔をＬｂとし、押圧部材６で押圧された被加工物１の加工部１ａの断面形状が台形状の凹みの下底長をＬ１、断面形状が台形状の凹みの上底長をＬ２、押圧部材６の厚さをＬ３とする。
スリット幅Ｌａは、凹みの下底長Ｌ１及び上底長Ｌ２に対して、Ｌ１≦Ｌａ＜Ｌ２となるように決定するが、好ましくはＬａ＝Ｌ１となるようにするのが良い。Ｌａ＝Ｌ１とすると、次工程においてせん断部材１０で凹みの下底部を打ち抜いて切断する際に、加工部にできる開先面の裏側に余肉が残らなくなる。

また、第１の上押さえ型９の間隔Ｌｂは、押圧部材６の厚さＬ３に対して、当然、Ｌ３＜Ｌｂを満足しなければならないが、ＬｂがＬ３に近くなるほど良い。このようにすると、加工部１ａに押圧部材６を押し付けて凹みを形成する際に生じる塑性流動により、加工部１ａ周辺の肉厚が増加するのを防ぐことができる。

次に、せん断部材１０の周辺部相互の寸法関係を図６に基づいて説明する。
Ｌａ及びＬ２は図５と同じである。一対の第２の上押さえ型１３の間隔をＬｄ、せん断部材１０の厚さをＬｃとする。１ｂはせん断手段５によって形成した加工部である。
せん断部材１０の厚さＬｃは、所望の開先寸法とせん断時にかかる負荷に応じて決定するが、少なくとも機構的制約上から、基台２に設けているスリット幅Ｌａと上記図５で示した加工部１ａの凹みの下底長Ｌ１に対して、Ｌ１≦Ｌｃ＜Ｌａを満足しなければならない。

また、第２の上押さえ型１３の間隔Ｌｄは、加工部１ａで形成した凹みの上底長Ｌ２に対して、Ｌ２≦Ｌｄを満足しなければならないが、Ｌｄ＝Ｌ２とするのが最も好ましい。このようにすると、せん断部材１０で被加工物１の凹みの下底部を打ち抜いて切断する際に、加工部１ｂの開先となる部分の変形を抑えることができる。

以上までは、開先形状が図２で説明したＶ形開先Ａ、又はレ形開先Ｂの場合について説明した。もし、図２に示したＵ形開先Ｃ又はＪ形開先Ｄを得ようとする場合には、押圧手段４の押圧部材を図７に示すような押圧部材１４に換装して同様の加工を行えばよい。
押圧部材１４を押圧部材６と比較すれば、押圧部材６の先端部の断面台形状の下底部両端の角部にＲ加工を施した形状となっている。
このような押圧部材１４を使用すれば、被加工物１に形成する断面形状が台形状の凹みの下底の両隅部はコーナーＲを有する形状となり、下底部をせん断手段５によって切断すればＵ形開先又はＪ形開先を得ることができる。
なお、レ形開先又はＪ形開先とする場合は、本実施の形態の方法又は装置で製造した開先を有する部材と、開先を有しない相手側部材とを組み合わせればよい。

以上のように、実施の形態１の開先を有する部材の製造方法によれば、被加工物の切断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程に
より形成した凹みの下底部をせん断手段によって打ち抜いて切断するせん断工程とを有し、切断した被加工物の端面に開先を形成するようにしたので、押圧部材で被加工物の加工部を減肉させた後、せん断部材で打ち抜くことにより、せん断部材にかかる負荷が減少し、損耗を低減できる。また、被加工物の厚みが増加した場合でも加工精度の悪化を防ぐことができる。したがって、所定の寸法のＶ形又はレ形開先を有する部材を、簡単に精度良く製造することができる。

また、被加工物に形成する断面形状が台形状の凹みの下底の両隅部にコーナーＲを有する形状としたものでは、Ｕ形開先又はＪ形開先を有する部材を簡単に精度良く製造することができる。

また、本実施の形態の開先を有する部材の製造装置によれば、被加工物を載せる基台と、基台上で被加工物を移送する移送手段と、被加工物の切断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、押圧手段によって形成された凹みの下底部を打ち抜いて切断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と、押圧部材を駆動する押圧用駆動手段と、押圧時に被加工物を固定する第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材と、せん断部材を駆動するせん断用駆動手段と、せん断時に被加工物を固定する第２の上押さえ型とを有するようにしたので、せん断部材や押さえ型及び基台にかかる負荷が減少し、損耗を低減できる。また、被加工物の厚みが増加した場合でも加工精度の悪化を防ぐことができる。したがって、所定の寸法のＶ形又はレ形開先を有する部材を、簡単に精度良く製造することができる。

また、押圧部材の、断面が台形状の先端両角部にＲ加工が施したものでは、所定の寸法のＵ形又はＪ形開先を有する部材を簡単に精度良く製造することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２について、以下に図を用いて説明する。
図８は本発明の実施の形態２による開先を有する部材の製造装置の概略断面図であり、例えば、図２で説明にしたＶ形開先Ａ又はレ形開先Ｂを得る場合を例に示している。図９及び図１０はガイド部の動作を説明する断面図である。図１１は図８の押圧手段の拡大断面図であり、図１２は図８のせん断手段の拡大断面図である。

被加工物２１は基台２２上を移送ガイド２３に沿って一方向に移送されるようになっており、移送経路の前段側に押圧手段２４が設けられ、後段側にはせん断手段２５が設けられている。
押圧手段２４は、先端部に断面が台形状に尖った刃を有し移送方向と直交する方向に長い押圧部材２６と、押圧部材２６を上下方向に駆動する押圧用駆動手段２７と、押圧部材２６を挟んでその両側に、ばね２８を介して一対の第２の上押さえ型２９を有している。
せん断手段２５は、移送方向と直交する方向に長いせん断刃をもつせん断部材３０と、せん断部材３０を上下方向に駆動するせん断用駆動手段３１と、せん断部材３０を挟んでその両側に、ばね３２を介して一対の第２の上押さえ型３３を有している。

基台２２には、押圧部材２６で押圧したときに被加工物２１の押圧面の下部が変形できるように、また、せん断部材３０が下降したときその先端部が基台２２上面より更に下まで下降できるように、それぞれスリットが設けられている。
移送ガイド２３は、例えば、ガイドローラとガイドレールからなっている。そして、図９及び図１０に示すように、基台２２との間に複数の直動機構３４を介して、上下に移動可能に設置されている。
また、被加工物供給側２１ｃは、被加工物２１がコイル状に巻回されて保持されている。そして、アンコイラ３５によってアンコイルされた後、ローラ３６によって平坦な被加
工物２１に矯正する。

次に、動作について説明する。
基台２２上に供給された被加工物２１は、図９に示すように、直動機構３４によって鉛直上向きに距離ｔ１２だけ上昇した移送ガイド２３上を、移送ガイド２３に沿いながら移送される。移送駆動力は、例えばローラ３６の駆動力を利用すればよい。被加工物２１が、ローラ３６によって駆動されて静止位置から図８中の距離ｄ１１だけ移動し、加工部２１ａ，２１ｂがそれぞれ押圧部材２６，せん断部材３０の直下に来る毎に、直動機構３４によって移送ガイド２３が距離ｔ１２だけ鉛直下向きに下降して図１０のような状態になり、ローラ３６の回転が停止し、被加工物２１は基台２２上に載置される。移送時の送り量は、例えば、ローラ３６を回転させるモータ（図示せず）に取り付けたエンコーダの値に基づいて制御する。

押圧手段２４によって、被加工物２１に断面形状が台形状の凹みが形成されるが、この凹みの下底部がせん断手段２５の直下に移送されてきて図８のような状態になっているものとし、この状態からそれ以降の動作を説明する。
先ず、押圧手段２４の押圧用駆動手段２７とせん断手段２５のせん断用駆動手段３１が同時に鉛直下向きに移動し、ばね２８，３２を通じて力を受けた第１の上押さえ型２９，第２の上押さえ型３３が鉛直に下降し被加工物２１を押圧して基台２２上に固定する。

その後、更に押圧用駆動手段２７とせん断用駆動手段３１とが鉛直に下降し、押圧部材２６が、図１１のように、被加工物２１の加工部２１ａに断面形状が台形状の凹みを形成し、同時に、せん断部材３０が、図１２のように、断面形状が台形状の凹みの下底部を打ち抜いて切断する。すなわち、押圧部材２６が加工部２１ａに凹みを設ける動作（押圧工程）と、せん断部材３０が加工部２１ｂにある断面形状が台形となる凹みの下底部を打ち抜き切断する動作（せん断工程）を同時に行なう。

この時点での被加工物２１の外観は図１３のようになる。その後、押圧用駆動手段２７，せん断用駆動手段３１が鉛直に上昇し、押圧部材２６とせん断部材３０を被加工物２１から引き抜き、更に、第１の上押さえ型２９，第２の上押さえ型３３が被加工物２１から離れる。この時、被加工物２１の上面から押圧部材２６，せん断部材３０，第１の上押さえ型２９，第２の上押さえ型３３の各下面までの距離は、全てｔ１２（図９参照）よりも大きくなるようにする。
そして、直動機構３４により移送ガイド２３が鉛直上向きに距離ｔ１２だけ上昇し、ローラ３６が再び回転し、被加工物２１を距離ｄ１１だけ移送する。上記の動作を繰り返すことで両端に開先を有する板材２１ｄを連続して製造することができる。

以上のように、押圧部材２６が加工部２１ａに断面形状が台形状の凹みを設ける動作と、せん断部材３０が加工部２１ｂにある凹みの下底部を打ち抜いて切断する動作を同時に行なうことで、作業時間の短縮を図ることができる。

次に、図８によって、押圧部材２６−せん断部材３０の中心間の距離ｄ１０と、被加工物２１の１回の移送量（すなわち、被加工物２１から切断されて得られる、所望とする板材２１ｄの長さ）ｄ１１との関係について説明する。距離ｄ１０と移送量ｄ１１とは、任意の正の整数をｎとすると、ｄ１０＝ｎ×ｄ１１となるように決定する。図８ではｎ＝１、つまりｄ１０＝ｄ１１の場合を示している。

次に、図９で示した距離ｔ１２と、押圧部材２６が被加工部２１に断面形状が台形状となる凹みを設ける際にできる裏面側の余肉高さｔ１１（図１４参照）との関係について説明する。図９中の距離ｔ１２は、図１４中のｔ１１に対して、ｔ１２＞ｔ１１となるよう
にする。このようにすることで、移送中に基台２２と加工部２１ａの余肉部が接触するのを防止することができる。

次に、押圧部材２６の周辺部相互の寸法関係、及び、せん断部材３０の周辺部相互の寸法関係を、図１４及び図１５に基づいて説明する。基台２２に設けられているスリット部の幅をＬ１ａ、一対の第１の上押さえ型２９の間隔をＬ１ｂとし、押圧部材２６で押圧された被加工物２１の加工部２１ａの断面形状が台形状の凹みの下底長をＬ１１、断面形状が台形状の凹みの上底長をＬ１２、押圧部材２６の厚さをＬ１３とする。また、第２の上押さえ型３３の間隔をＬ１ｄ、せん断部材３０の厚さをＬ１ｃとする。

図１４において、スリット幅Ｌ１ａは、凹みの下底長Ｌ１１及び上底長Ｌ１２に対して、Ｌ１１≦Ｌ１ａ＜Ｌ１２となるように決定するが、好ましくはＬ１ａ＝Ｌ１１となるようにするのが良い。Ｌ１ａ＝Ｌ１１とすると、次工程においてせん断部材３０で凹みの下底部を打ち抜いて切断する際に、加工部にできる開先面の裏側に余肉が残らなくなる。
また、第１の上押さえ型２９の間隔Ｌ１ｂは、押圧部材２６の厚さＬ１３に対して、当然、Ｌ１３＜Ｌ１ｂを満足しなければならないが、Ｌ１ｂがＬ１３に近くなるほど良い。このようにすると、加工部２１ａに押圧部材２６を押し付けて凹みを形成する際に生じる塑性流動により、加工部２１ａ周辺の肉厚が増加するのを防ぐことができる。

図１５において、Ｌ１２は図１４と同じである。せん断部材３０の厚さＬ１ｃは、所望の開先寸法とせん断時にかかる負荷に応じて決定するが、少なくとも機構的制約上から、基台２２に設けているスリット幅Ｌ１ａと上記図１４で示した加工部２１ａの凹みの下底長Ｌ１１に対して、Ｌ１１≦Ｌ１ｃ＜Ｌ１ａとなるように決定する。
また、第２の上押さえ型３３の間隔Ｌ１ｄは、加工部２１ａで形成した凹みの上底長Ｌ１２に対して、Ｌ１２≦Ｌ１ｄとなるように決定するが、Ｌ１２＝Ｌ１ｄとするのが最も好ましい。このようにすると、せん断部材３０で被加工物２１の凹みの下底部を打ち抜いて切断する際に、加工部２１ｂの開先となる部分の変形を抑えることができる。

なお、図２に示したＵ形開先Ｃ又はＪ形開先Ｄを得ようとする場合には、実施の形態１で説明したように、押圧手段２４の押圧部材を図７で説明したような押圧部材１４に換装して同様の加工を行えばよい。

以上のように、実施の形態２の開先を有する部材の製造方法によれば、長尺の被加工物の切断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程によって形成した凹みの下底部をせん断手段によって打ち抜いて切断するせん断工程とを有し、（Ａ）押圧工程及びせん断工程を同時に行い、その後、（Ｂ）押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送し、次いで、前記（Ａ）及び（Ｂ）の手順を繰り返すことにより、切断した被加工物の端面に連続して開先を形成するようにしたので、押圧部材で被加工部を減肉したものをせん断部材で打ち抜き切断することにより、せん断部材にかかる負荷が減少し、せん断部材の損耗を低減できる。また、被加工物の厚みが増加した場合でも加工精度の悪化を防ぐことができる。したがって、両端に開先をもつ板材を連続して精度良く製造することができる。更に、長尺の被加工物から板材を製造する際に、所定の寸法への切断と開先加工を同時に行うことができる。

また、開先を有する部材の製造装置によれば、巻回した被加工物をアンコイルするアンコイラと、ローラと、基台と、移送ガイドと、被加工物の切断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、押圧手段によって形成された凹みの下底部を打ち抜き切断するせん断手段とを備え、押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と押圧用駆動手段と第１の上押さえ型とを有し、せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材とせ
ん断用駆動手段と第２の上押さえ型とを有するようにしたので、上記と同等の効果を得ることができる。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３は、ハード構成は実施の形態２と同等である。すなわち、製造装置の概略断面図は図８と同等であり、ガイド部の断面図は図９及び図１０と、押圧手段の断面図は図１１と、せん断手段の断面図は図１２と同等である。そして、製造途中の被加工物の外観は図１３と、押圧部材の周辺部相互の寸法関係は図１４と、せん断部材の周辺部相互の寸法関係は図１５と同等である。したがって、同等部分は実施の形態２の図面を流用し、同等部分の説明は省略して相違点を中心に説明する。

相違点は、押圧手段２４及びせん断手段２５の動作のタイミングである。図８を参照しながら説明する。
押圧手段２４によって押圧され、断面形状が台形状の凹みが形成された状態の被加工物２１が、移送されて図８に示す位置に停止した時点から説明する。
押圧手段２４の押圧用駆動手段２７とせん断手段２５のせん断用駆動手段３１が鉛直下向きに移動し、バネ２８，３２を通じて力を受けた第１の上押さえ型２９と第２の上押さえ型３３とが鉛直に下降して被加工物２１に押し当たり、被加工物２１が固定される。

次に、せん断用駆動手段３１が更に鉛直に下降し、せん断用駆動手段３１に固定されたせん断部材３０が、図１２のように被加工部２１に形成済みの断面形状が台形状の凹みの下底部を打ち抜いて切断する。ここで、せん断部材３０が下降した状態のまま保持しておく。当然、第２の上押さえ型３３も被加工部２１を押さえて固定したままである。
その状態で、押圧手段２４の押圧用駆動手段２７が更に鉛直に下降し、押圧用駆動手段２７に固定された押圧部材２６によって、図１１のように被加工部２１の加工部２１ａに断面形状が台形状の凹みが形成される。
この時点での被加工物２１の外観は図１３のようになる。

その後、押圧用駆動手段２７，せん断用駆動手段３１がともに鉛直に上昇し、押圧部材２６とせん断部材３０とを被加工物２１から引き抜き、更に第１の上押さえ型２９と第２の上押さえ型３３とが被加工物２１から離れる。この時、被加工物２１の上面から押圧部材２６，せん断部材３０，第１の上押さえ型２９，第２の上押さえ型３３の下面までの離隔距離は、全て図９のｔ１２よりも大きくなるようにする。
次に、直動機構３４により移送ガイド２３が距離ｔ１２だけ上昇した状態で、ローラ３６が再び回転し、被加工物２１を距離ｄ１１だけ移送する。
上記の動作を繰り返すことで両端に開先を持つ板材２１ｄを連続して製造する。

このように、本実施の形態では、せん断部材３０で被加工物２１を切断し、せん断部材３０を引き抜く前に、せん断部材３０で被加工物２１のせん断面を拘束した状態で、押圧部材２６で加工部２１ａに凹みを形成する。これにより、押圧部材２６で加工部２１ａに凹みを設ける際に起きる塑性流動で、被加工物２１の形状寸法が変化するのを防止する効果がある。
なお、せん断工程を開始後にせん断手段で被加工物のせん断面を拘束した状態で押圧工程を実施するのがポイントであり、したがって、押圧用駆動手段２７を下降させるタイミングは必ずしも上記のようにせん断用駆動手段３１と同時でなくても良い。

このように、押圧部材２６の押圧時に生じる塑性流動による寸法のズレを、第１の上押さえ型２９，第２の上押さえ型３３と被加工物２１との間に生じる摩擦力に加えて、せん断部材３０によって防止するようにしているが、その際に、せん断部材３０の根本が塑性
流動による横方向からの強い力により破損する虞がある場合には、例えば、図１６に示すように、根本を補強したせん断部材３７を用いれば良い。

また、図２に示したＵ形開先Ｃ又はＪ形開先Ｄを得ようとする場合には、実施の形態１で説明したように、押圧手段２４の押圧部材を図７で説明したような押圧部材１４に換装して同様の加工を行えばよい。
更にまた、以上までの説明では、押圧部材は板状のもので説明したが、ローラ刃としても良い。

以上のように、実施の形態３の開先を有する部材の製造方法によれば、断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、押圧工程によって形成した凹みの下底部を切断するせん断工程とを有し、（Ｃ）押圧工程によって形成した凹みの下底部がせん断手段の直下に来るように被加工物を移送し、（Ｄ）せん断工程を開始してせん断手段で被加工物のせん断面を拘束した状態で押圧工程を実施し、（Ｅ）押圧工程の終了に合わせてせん断工程を終了させ、次いで、（Ｃ）〜（Ｅ）の手順を繰り返すことにより、切断した被加工物の端面に連続して開先を形成するようにしたので、実施の形態２の効果に加えて、押圧手段で加工部に凹みを設ける際に起きる塑性流動によって被加工物の形状寸法が変化するのを、せん断手段で受けることで防止することができ、加工精度の高い、両端に開先をもつ部材を連続して製造することができる。

また、上記各実施の形態の開先を有する部材の製造装置によれば、基台上を移送される被加工物に対し、移送経路の前段側に押圧手段を配置し後段側にせん断手段を配置したので、被加工物を移送しながら、効率よく両端に開先をもつ部材を連続して製造することができる。

本発明の実施の形態１による、開先を有する部材の製造装置を示す斜視図である。 溶接部材の開先を説明するための開先の断面図である。 図１の押圧手段の拡大断面図である。 図１のせん断手段の拡大断面図である。 本発明の実施の形態１による押圧部材周辺の寸法関係の説明図である。 本発明の実施の形態１によるせん断部材周辺の寸法関係の説明図である。 本発明の実施の形態１〜３で、押圧部材の他の例を示す断面図である。 本発明の実施の形態２又は３による、開先を有する部材の製造装置の概略断面図である。 本発明の実施の形態２又は３によるガイド部の上昇時を示す断面図である。 本発明の実施の形態２又は３によるガイド部の下降時を示す断面図である。 図８の押圧手段の拡大断面図である。 図８のせん断手段の拡大断面図である。 本発明の実施の形態２又は３による製造途中の被加工物の斜視図である。 本発明の実施の形態２又は３による押圧部材周辺の寸法関係の説明図である。 本発明の実施の形態２又は３によるせん断部材周辺の寸法関係の説明図である。 本発明の実施の形態３によるせん断部材の他の例を示す断面図である。

符号の説明

１，２１ 被加工物 １ａ，２１ａ 加工部
１ｂ，２１ｂ 加工部 ２，２２ 基台
３ 移送手段 ４，２４ 押圧手段
５，２５ せん断手段 ６，１４，２６ 押圧部材
７，２７ 押圧用駆動手段 ８，１２，２８，３２ ばね
９，２９ 第１の上押さえ型 １０，３０，３７ せん断部材
１１，３１ せん断用駆動手段 １３，３３ 第２の上押さえ型
２１ｃ 被加工物供給側 ２１ｄ 板材
２３ 移送ガイド ３４ 直動機構
３５ アンコイラ ３６ ローラ。

Claims (8)

1. 開先を有する部材の製造方法であって、被加工物のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、前記押圧工程により形成した前記凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、せん断した被加工物の端面に開先を形成することを特徴とする開先を有する部材の製造方法。
2. 開先を有する部材の製造方法であって、ライン上に供給される長尺の被加工物に対し、前記被加工物の複数のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、前記押圧工程によって形成した前記凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、
   （Ａ）前記押圧工程による凹みの形成と一回前のサイクルで形成された凹みに対する前記せん断工程とを同時に行い、その後、（Ｂ）前記（Ａ）での前記押圧工程によって形成した前記凹みの下底部が前記せん断手段の直下に来るように前記被加工物を移送し、次いで、前記（Ａ）及び前記（Ｂ）のサイクルを繰り返すことにより、せん断した被加工物の端面に連続して開先を形成することを特徴とする開先を有する部材の製造方法。
3. 開先を有する部材の製造方法であって、ライン上に供給される長尺の被加工物に対し、前記被加工物のせん断予定箇所に押圧手段によって断面形状が台形状の凹みを形成する押圧工程と、前記押圧工程によって形成した前記凹みの下底部の両側を押さえてせん断手段によってせん断するせん断工程とを有し、
   （Ｃ）前記押圧工程によって形成した前記凹みの下底部が前記せん断手段の直下に来るように前記被加工物を移送し、（Ｄ）前記せん断工程を開始して前記せん断手段で前記被加工物のせん断面を拘束した状態で前記押圧工程を実施し、（Ｅ）前記押圧工程の終了に合わせて前記せん断工程を終了させ、次いで、前記（Ｃ）〜前記（Ｅ）の手順を繰り返すことにより、せん断した被加工物の端面に連続して開先を形成することを特徴とする開先を有する部材の製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の開先を有する部材の製造方法において、前記被加工物に形成する断面形状が台形状の前記凹みの下底の両隅部は、コーナーＲを有する形状とすることを特徴とする開先を有する部材の製造方法。
5. 被加工物を載せる基台と、前記基台上で前記被加工物を移送する移送手段と、前記被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、前記押圧手段によって形成された前記凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、
   前記押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と、前記押圧部材を駆動する押圧用駆動手段と、押圧時に前記被加工物を固定する第１の上押さえ型とを有し、
   前記せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材と、前記せん断部材を駆動するせん断用駆動手段と、せん断時に前記被加工物を固定する第２の上押さえ型とを有することを特徴とする開先を有する部材の製造装置。
6. コイル状に巻回した被加工物をアンコイルするアンコイラと、アンコイルした前記被加工物を平坦に矯正するローラと、前記被加工物を載せる基台と、前記基台上で前記被加工物の移送を案内する移送ガイドと、前記被加工物のせん断予定箇所に断面形状が台形状の凹みを形成する押圧手段と、前記押圧手段によって形成された前記凹みの下底部の両側をせん断するせん断手段とを備え、
   前記押圧手段は、断面が台形状に尖った刃をもつ押圧部材と、前記押圧部材を駆動する押圧用駆動手段と、押圧時に前記被加工物を固定する第１の上押さえ型とを有し、
   前記せん断手段は、せん断刃をもつせん断部材と、前記せん断部材を駆動するせん断用駆動手段と、せん断時に前記被加工物を固定する第２の上押さえ型とを有することを特徴とする開先を有する部材の製造装置。
7. 請求項５又は請求項６に記載の開先を有する部材の製造装置において、前記基台上を移送される前記被加工物に対し、移送経路の前段側に前記押圧手段が配置され後段側に前記せん断手段が配置されていることを特徴とする開先を有する部材の製造装置。
8. 請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の開先を有する部材の製造装置において、前記押圧部材の断面が台形状の先端両角部には、Ｒ加工が施されていることを特徴とする開先を有する部材の製造装置。

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