(57)【要約】【課題】平板の前半部と後半部の曲げ形状が連続的かつ対称な曲げ半径をもつ形状に加工できる平板のロール曲げ方法を得る。【解決手段】素材である平板をトップロールとピンチロールの間に挿入、平板の展開長の中間位置から一定の曲げモーメントを負荷し、平板をピンチしながら、ロールを回転させることにより巻ききった後、平板を反転し、再度トップロールとピンチロールの間に挿入、平板の展開長の中間位置から一定の曲げモーメントを負荷し、平板をピンチしながら、ロールを回転させることにより巻ききる。【選択図】図１
2010069484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板を素材とする管材の製造方法における、平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ方法において、
素材である平板を挟み込み送り出すトップロール及びピンチロールと、
平板に曲げモーメントを負荷する曲げモーメント負荷手段と、
平板の展開長の中間位置で曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を決める位置決め手段とを備え、
素材である平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、
前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、
曲げモーメントを負荷した状態で、前記トップロールと前記ピンチロールで平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の前半部のロール曲げをし、
ロール曲げをした平板の前記前半部を先にして平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、
前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、
曲げモーメントを負荷した状態で、前記トップロールと前記ピンチロールで平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の後半部のロール曲げをするようにした平板のロール曲げ方法。
【請求項２】
前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷するときは、前記曲げモーメント負荷手段による平板の押し戻しを平板の板押シリンダで押留めるようにした請求項１記載の平板のロール曲げ方法。
【請求項３】
ロール曲げをした前記平板の前半部を先にして平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入するときは、前記曲げモーメント負荷手段が押上ロールであり、前記押上ロールの側面が平板の送り出し方向と直角である前記押上ロールの側面に、前記平板の前半部の端面を合わせて位置決めするようにした請求項１又は請求項２記載の平板のロール曲げ方法。
【請求項４】
平板を素材とする管材の製造装置における、平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ装置において、
素材である平板を挟み込み送り出すトップロール及びピンチロールと、
平板に曲げモーメントを負荷する曲げモーメント負荷手段と、
平板の展開長の中間位置で曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を決める位置決め手段とを備え、
前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入された平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、
前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、
前記トップロールと前記ピンチロールで曲げモーメントを負荷した状態の平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の前半部のロール曲げをし、
ロール曲げをした平板の前記前半部を先にして平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、
前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めした平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、
前記トップロールと前記ピンチロールで曲げモーメントを負荷した状態の平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の後半部のロール曲げをするように構成した平板のロール曲げ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板を素材とする管材の製造方法及び装置に係わり、平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ方法及び平板のロール曲げ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７，図８は従来の平板のロール曲げ方法の一つでピンチ型３本ロール方法を示す概略図及びそのフローチャートである。以下図７，図８に従い、従来の平板のロール曲げ方法を示す。
（STEP1-2）素材である平板３１をトップロール３２とピンチロール３３の間に板押シリ
ンダ３５にて挿入し、押上ロール３４で曲げモーメントを負荷できる位置まで平板を送る。
（STEP2-2）トップロール３２とピンチロール３３にて平板３１を挟み込み（ピンチする
とも言う）、押上ロール３４を上昇し、平板３１に曲げモーメントを負荷する。
（STEP3-2）トップロール３２及びピンチロール３３を回転することにより平板３１を送
り、ロール（巻き加工をするとも言う）を開始する。
【０００３】
（STEP4-2）一定時間ロールを回転した後、ロール回転を停止する。
（STEP5-2）ピンチロール３３と押上ロール３４を下降する。
（STEP6-2）完成品（ワーク）を取り出す。
ここで、（STEP2-2）〜（STEP4-2）において負荷される曲げモーメントＭの概略を図９に示し、（ａ）は平板の始端部を、（ｂ）は平板の終端部を示す。始端部には曲げ加工されないストレート部が発生する。
【０００４】
また、図１０は、他の従来例（特許文献１）における平板のロール曲げ方法を示す概略図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）の工程順に示す。ダイ３７の先端部上面が傾斜面となって先細り状となっており、そのダイ３７の上にガイドロール３８が設置されており、上ロール４０と下ロール３９の間に平板３６を挿入し、ガイドロール３８に当接、押し込みながら（ａ）、上下ロール４０，３９を回転し、ロール曲げを行う方法である（ｂ）（ｃ）。
【０００５】
また、図１１は、さらに他の従来例（特許文献１）における平板のロール曲げ方法を示す概略図である。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の工程順に示す。先端部上面が傾斜面となって先細り状となったダイ３７の上にガイドロール４１が設置されている。平板３６の始端部をロール曲げ方向に予め仮曲げする端曲げロール４２が設置されている。上ロール４０と下ロール３９の間に平板３６を挿入し、ピンチし（ａ）、端曲げロール４２を上昇させ、仮曲げした後（ｂ）、端曲げロール４２を下降させ（ｃ）、ガイドロール４１に当接、押し込みながら上下ロール４０，３９を回転し（ｄ）、ロール曲げを行う方法である（ｅ）（ｆ）。
【０００６】
また、さらに他の従来例（特許文献２）として平板のロール曲げ方法がある。図１２，図１３は、さらに他の従来例における平板のロール曲げ方法を示す概略図及びそのフローチャートである。図１２は（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）の工程順に示し、図１３はSTEP1-3〜STEP8-3順に示す。以下図１２，図１３に従い、その平板のロール曲げ方法を説明する。
（STEP1-3）（ａ）素材である平板４３を上ロール４４、下ロール４５の間に供給し挟み
込む（ただし、挟み込み、板を送る際、板が圧延されない程度の剛性を持つロールである）。
【０００７】
（STEP2-3）（ｂ）上下ロール４４，４５のいずれか一方（あるいは両方）を回転駆動
して、平板４３を送りながら、前方サイドロール４６を少しずつ上昇させる。
（STEP3-3）（ｃ）所定の高さまで前方サイドロール４６を上げ、平板４３の後端部が下
ロール４５上に達するまで、平板４３を送ることにより一定の曲げ半径に加工する。
（STEP4-3）（ｄ）平板４３の送りを停止後、上下ロール４４，４５にて端部をピンチし
、後端部をプレス曲げする。
【０００８】
（STEP5-3）（ｅ）前方サイドロール４６と後方サイドロール４７を同じ高さにし、STEP2-3の高さまで上下ロール４４，４５を移動し、上下ロール４４，４５のいずれか一方（あるいは両方）を逆回転する。
（STEP6-3）（ｆ）後方サイドロール４７に平板４３が達したら、前方サイドロール４６
を下降させ、さらに平板４３の前端部が下ロール４５上に達するまで平板４３を送る。
（STEP7-3）（ｇ）平板４３の送りを停止後、上下ロール４４，４５にて前端部をピンチ
し、前端部をプレス曲げする。
（STEP8-3）（ｈ）不十分となった曲げ加工部位を上下ロール４４，４５の間に位置し、
適度に両サイドロール４６，４７を移動し、曲げ加工を行う。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１０６３号公報（段落００２３、図３、段落００４２−００４４、図９−１０）
【特許文献２】特開昭６１−２３５０２３号公報（第２−４頁、第１−８図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の図７，図８で示すようなピンチ型３本ロール方法では、（STEP2-2）において押
上ロール３４を上昇させる際、図９のように、円筒形状のロールで始端部を確実に押上げる（平板３１に曲げモーメントを負荷する）ためには、始端部の角部を押上げる必要があるが、始端部には平板３１を切断する際に生じる（シャーリングあるいはスリット加工時の）たれ部,面取り部分やバリ部分があるため、検出が難しい。そのため、若干、ストレ
ート部を残した状態まで材料を送った後、押上ロール３４を上昇させる必要がある。
【００１１】
また、押上ロール３４を上昇させた際、押上ロール３４中心からピンチロール３３中心までの間は勾配を持った曲げモーメントＭが負荷され、押上ロール３４付近の板断面には降伏強度相当の曲げ応力が発生せず、曲げ成形できない部分が発生する。その結果、図８のようなフローチャートで平板のロール曲げを行った完成品は、図１４（ａ）に示すように、始端部、終端部の端面形状（次工程溶接では始端部、終端部を突合せ部、端面を突合せ面と呼ぶ）が左開先角度と右開先角度で示すように異なったり、始端部と終端部の曲げ半径が異なり、図１４（ｂ）のように端部に段差が発生したりする。
【００１２】
図１４のように始端部と終端部の形状が異なる理由を図１５により説明する。図１５は曲げモーメントを負荷された際の平板の断面の応力分布を示した説明図であり、曲げモーメントＭが負荷されると、平板の表面に引張の曲げ応力σ２と圧縮の曲げ応力σ１が発生し、平板の表面に近い方で応力が大きく、この応力が降伏応力に達する場合、塑性変形し、平板の形状が点線形状に変形することを示している。前記で説明したように始端部は、曲げモーメントが負荷されないストレート部又は曲げモーメントの小さい部分があるため、始端部端面はロール後のワーク外径の接線方向に対してほぼ垂直であるが、終端部端面は、図１５で示した理由により、表面に近い部分が大きく塑性変形するため、図１４（ａ）のように変形する。
【００１３】
さらに、実際の素材は製造ロット毎に降伏強度、板厚が異なるから、始端部と終端部の端面形状がばらついたり、端部の段差がばらついたりする。このように突合せ部の形状（左右の端面形状及び曲げ半径）が一定でなく、ばらつきがある場合は、次工程で溶接工程を行う場合、例えば、プラズマ溶接、レーザ溶接のようにキーホール溶接を行う場合、アークの貫通性が悪くなり溶接品質が低下するといった問題が発生する。
【００１４】
図１６は突合せ面が傾斜していない理想状態と傾斜している場合の溶接への影響を示す説明図である。図１６（ｂ）は図１４（ａ）のように突合せ面の形状が左右対称でない突合せ部にプラズマ溶接を行う場合の例であるが、図１６（ａ）の理想的な突合せ面形状に比べて突合せ面が傾いているため、アークが貫通しにくく、溶接品質が低下する原因となっている。またMAG溶接では、突合せ面の形状、角度が溶接品質に影響することが知られている。
【００１５】
ここで、図７，図８で示すようなピンチ型３本ロール方法の課題の一つであるストレート部を除去するための方法として特許文献１の図１０で示す方法があげられるが、この方法は素材の平面度が悪い場合、又はロール径に対して比較的厚板の場合は、ガイドロール３８に当接、押し込む際に、ガイドロール３８に多大な負荷を与えガイドロール３８の損耗が激しいばかりでなく、素材の平板３６が座屈変形を生じる可能性があるため、適用が難しい。厚板のための対策として、特許文献１の図１１で示す別の方法があるが、図７，図８で示すピンチ型３本ロール方法の始端部のストレート部が残る原因と同様にして、若干のストレート部が残る。また特許文献１では始端部と終端部の端面形状が異なるといった課題に対して対策がなされていない。
【００１６】
図１７は、予め始端部と終端部をプレスにより曲げ成形する方法を示した説明図である。突合せ部の形状を左右対称にするために、あらかじめ始端部と終端部のストレート部形状をプレスにて曲げ成形する工程をロール曲げ前に行う方法があるが、平板厚が素材の製造ロット毎（大きな面積の平板の場合は平板毎）にばらつきがあるため、プレス後の曲げ半径にばらつきが生じ、目標とするロール径にならない場合がある。また、端部と中央部の曲げモーメント負荷方法が異なるため、プレスで曲げた部分とロールで曲げた部分の半径に不連続部が生じる。不連続部は板厚及び降伏強度、スプリングバック量といった材料定数により変化するため制御も困難である。
【００１７】
図１２，図１３（特許文献２）は、左右の曲げ半径を一定にするため、４本ロール構造にしたものであるが、素材は製造ロット毎（大きな面積の平板の場合は平板毎）に、板厚，平面度，及び降伏強度にばらつきがあるため、サイドロール４６，４７の押上高さや上下ロール４４，４５の回転速度をロット毎（大きな面積の平板の場合は平板毎）に制御する必要があり、平板４３を送り、ロール曲げ加工をしている際、左右の曲げ半径を精度よく成形したり、曲げ半径の成形精度を維持することが難しい。また、端部は図１７と同様の原理でプレス変形させるものであり、端部の曲げ半径にばらつきが生じる。また、プレスで曲げた部分とロールで曲げた部分の半径に不連続が生じるのも同様である。さらに、ロール機構が３本ロールに比べ追加されており、設備が高価になっている。
【００１８】
ここで端部の曲げ半径が目標とする曲げ半径にならず、一様の曲げ半径を形成しない場合で、次工程に溶接を行う場合の溶接への影響に関して図１８，図１９を用いて説明する。一般の材料では、ロール後、スプリングバックが生じるため、突合せ隙間が生じる。そのため、本工程の次工程で縦継溶接する場合は、外径を拘束し（左右均等な力、あるいは左右均等な位置に保持し）突合せ隙間を所定の値にする治具を使用する。図１８（ａ）はクランプシーマ溶接型と呼ばれる溶接治具であり、ワークを複数の金型で拘束し、溶接する方法である。ここでは左右一対の金型でのみ拘束する方法を示している。図１８（ｂ）はトンネル溶接型と呼ばれる溶接治具であり、予め所定の大きさにくりぬいた円筒（溶接トーチの方向のみ切り欠きが存在する）にロールしたワークを挿入することで、外径を拘束し、溶接する方法である。
【００１９】
左右の曲げ半径が一様である場合は、図１９（ｃ）のように、ワークの外径は、突合せ方向と逆の位相（展開長の中心位置）を基準として一定の曲げ変形を生じる。図１９（ａ）（ｂ）のように、端部での曲げ半径が一様でない場合は、金型に外径が一様に接触することはなく、金型にワークが接触する点も変化することから、突合せ部の隙間、突合せ面の傾斜が曲げ半径の変化に応じて、変化する。一般に、突合せ隙間の大小は溶接品質に影響することが知られており、さらに前述のように突合せ部の端面形状、角度も溶接品質に影響する。以上の理由により端部の曲げ半径が目標とする曲げ半径にならず、一様の曲げ半径を形成しない場合は次工程の溶接工程にて溶接品質に影響を及ぼす。
【００２０】
本発明は、前記のような問題点を解消するためになされたもので、平板の前半部と後半部の曲げ形状が連続的かつ対称な曲げ半径をもつ形状に加工できる平板のロール曲げ方法及び平板のロール曲げ装置を得ることを目的とする。
また、前半部と後半部の端面形状を対称形状にし、かつ端部の段差のない形状に加工することができる平板のロール曲げ方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明に係わる平板のロール曲げ方法は、平板を素材とする管材の製造方法における、平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ方法において、素材である平板を挟み込み送り出すトップロール及びピンチロールと、平板に曲げモーメントを負荷する曲げモーメント負荷手段と、平板の展開長の中間位置で曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を決める位置決め手段とを備え、素材である平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、曲げモーメントを負荷した状態で、前記トップロールと前記ピンチロールで平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の前半部のロール曲げをし、ロール曲げをした平板の前記前半部を先にして平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、曲げモーメントを負荷した状態で、前記トップロールと前記ピンチロールで平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の後半部のロール曲げをするようにしたものである。
【００２２】
また、本発明に係わる平板のロール曲げ方法は、さらに、ロール曲げをした平板の前半部を先にして平板をトップロールとピンチロールの間に挿入するときは、曲げモーメント負荷手段が押上ロールであり、前記押上ロールの側面が平板の送り出し方向と直角である前記押上ロールの側面に、前記平板の前半部の端面を合わせて位置決めするようにしたものである。
【００２３】
さらに、本発明に係わる平板のロール曲げ装置は、平板を素材とする管材の製造装置における、平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ装置において、素材である平板を挟み込み送り出すトップロール及びピンチロールと、平板に曲げモーメントを負荷する曲げモーメント負荷手段と、平板の展開長の中間位置で曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を決める位置決め手段とを備え、前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入された平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めされた平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、前記トップロールと前記ピンチロールで曲げモーメントを負荷した状態の平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の前半部のロール曲げをし、ロール曲げをした平板の前記前半部を先にして平板を前記トップロールと前記ピンチロールの間に挿入し、平板の展開長の中間位置で前記曲げモーメント負荷手段により曲げモーメントを負荷できるように、前記トップロールと前記ピンチロールに対する平板の位置を前記位置決め手段で位置決めし、前記トップロールと前記ピンチロールで位置決めした平板を挟み、前記曲げモーメント負荷手段で平板に曲げモーメントを負荷し、前記トップロールと前記ピンチロールで曲げモーメントを負荷した状態の平板を送り出し、前記トップロールと前記ピンチロールの間に平板がなくなるまで平板を送って、平板の後半部のロール曲げをするように構成したものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の平板のロール曲げ方法及び平板のロール曲げ装置によれば、平板をロール状に曲げ成形するとき、平板の前半部と後半部における曲げ形状が連続的かつ対称な曲げ半径をもつ形状に加工できる。
また、本発明の平板のロール曲げ方法は、ロール曲げが終了した平板の前半部を先にして平板をトップロールとピンチロールの間に挿入するとき、押上ロールの側面が平板の送り出し方向と直角である押上ロールの側面に、平板の前半部の端面を合わせて位置決めすることにより、前半部と後半部の端面形状を対称形状にし、かつ端部の段差のない形状に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態1における平板のロール曲げ方法を工程順に示す概略図である。図２は図１の平板のロール曲げ方法を図１に従ってSTEP順に示すフローチャートである。図３は本発明の実施の形態1における平板のロール曲げ装置を示す概略図である。平板をロール状に曲げ成形する平板のロール曲げ装置について図３をもとに詳細に説明する。図３（ａ）は平板のロール曲げ装置の上面図、図３（ｂ）はその矢印ｂ方向から見て、後方板押シリンダを除いて示す側面図、図３（ｃ）はその矢印ｃ方向から見て、トップロールサポート機構を除いて示す側面図である。
【００２６】
本装置は、平板１８に曲げモーメントを負荷するためのトップロール１、平板１８に曲げモーメントを負荷する手段である押上ロール２、及び平板１８を挟み込み、すべり無く平板１８を前方へ送り出すピンチロール３の３本のロールからなり、それぞれのロールは継手により空圧，油圧又は電動の回転機構（それぞれ、トップロール回転モータ４，押上ロール回転モータ５、ピンチロール回転モータ６）に連結されている。
【００２７】
それぞれのロールは両端に軸受部（それぞれ、トップロール軸受部７、押上ロール軸受部８、ピンチロール軸受部９）を持っている。トップロールサポート機構１０は、空圧，油圧又は電動のモータを有するトップロールサポート機構回転モータ１１で、トップロール軸受部7の片方とトップロールサポート機構１０が回転され、トップロール軸受部７の片方を着脱可能とする機構である。このように構成すると、トップロールサポート機構１０が図３（ｂ）の点線の位置にいる場合、図の左方向（ロール後のワークの円筒長手方向）にロールした平板を取り出すことができる。実線の位置の場合は、トップロール１を支持する状態を示している。
【００２８】
１２，１３は、押上ロール２，ピンチロール３を上下に駆動する空圧，油圧又は電動の押上ロール昇降機構，ピンチロール昇降機構である。１４，１５は、素材である平板１８をトップロール１とピンチロール３の間に挿入した後、平板１８の曲げ方向長さ（展開長と呼ぶ）の正確に半分の位置（中間位置と呼ぶ）で押上ロール２により曲げモーメントを負荷できるように位置決めする油圧，空圧により動作する前方板押シリンダ，後方板押シリンダである。
【００２９】
ここで、前方板押シリンダ１４，後方板押シリンダ１５には板押ブロック１９，２０が取り付けられており、板押ブロック１９，２０は、各ロールの側面と板押シリンダ１９，２０の板押ブロック面は平行に組みつけられている。
また、後方板押シリンダ１５は一定の位置が保持できるようにエンドストッパ（図示されていない）が設置されている。１６は平板を最後まで巻ききる際、トップロール１から脱落、落下することを防止するストッパである。１７はストッパ１６に平板の端部が接触したことを検知する板有無センサである。２３は架台である。
【００３０】
次に、平板をロール状に曲げ成形するロール曲げ方法を、図１，図２に示す工程順即ちSTEP順に詳細に説明する。
（STEP1-1）素材である平板１８をトップロール１とピンチロール３の間に挿入し、平板
１８の曲げ方向長さ（展開長と呼ぶ）の半分の位置（中間位置）で押上ロール２により曲げモーメントを負荷できるように、前方板押シリンダ１４，後方板押シリンダ１５で平板１８の位置決めをする。具体的には、前方板押シリンダ１４，後方板押シリンダ１５で平板１８の展開長の中間位置がトップロール１の中心２１に位置するように位置決めする。（STEP2-1）ピンチロール３を上昇し、トップロール１とピンチロール３で平板１８を挟
み込む。前方板押シリンダ１４を後退させる。
（STEP3-1）押上ロール２を上昇し、平板１８に曲げモーメントを負荷する。
【００３１】
（STEP4-1）押上ロール２で平板１８に曲げモーメントを負荷した状態で、トップロー
ル１，ピンチロール３及び押上ロール２を回転することにより平板１８を送り、ロールを開始する。後方板押シリンダ１５を後退させる。
（STEP5-1）トップロール１とピンチロール３の間に平板１８がなくなるまで平板１８を
送った後（平板１８を端部まで巻ききる）、回転していたロールの回転を停止する。平板１８が端部まで巻ききられたことはストッパ１６と板有無センサ１７で検知する。
（STEP6-1）ピンチロール３及び押上ロール２を下降する。
（STEP7-1）半分が曲げられた平板（ロール工程前半部終了ワークとも呼ぶ）を取り出す
。
（STEP8-1）押上ロール２を上昇させる。
【００３２】
（STEP9-1）ロール工程前半部終了ワークを反転し、つまり、ワークの前半部からトッ
プロール１とピンチロール３の間に挿入し、前半部（始端部）端面を押上ロール２側面にあわせ、位置決めする。
（STEP10-1）ピンチロール３を上昇し、トップロール１とピンチロール３にてロール工程前半部終了ワークを挟み込む。
（STEP11-1）押上ロール２を下降する。準備として後方板押シリンダ１５を前進させておく。
（STEP12-1）トップロール１及びピンチロール３を回転し、展開長の約半分の位置（中間位置）で押上ロール２により平板１８に曲げモーメントを負荷できるようになるまで、ロール工程前半部終了ワークを送る。
【００３３】
（STEP13-1）トップロール１及びピンチロール３の回転を停止して平板送りを停止し、ロール工程前半部終了ワークを後方板押シリンダ１５で平板１８の展開長の中間位置がトップロール１の中心２１に位置するように位置決する。このとき、ピンチロール３を一旦下降させて平板１８の展開長の中間位置がトップロール１の中心２１に位置するように調整することができる。ロール工程前半部終了ワークを後方板押しシリンダ１５にて端面を押し、押上ロール２を上昇させ平板１８に曲げモーメントを負荷する。これにより展開長の半分の位置（中間位置）で押上ロール２により平板１８に曲げモーメントを負荷できる。
【００３４】
（STEP14-1）押上ロール２により平板１８に曲げモーメントを負荷した状態で、トップロール１，ピンチロール３及び押上ロール２を回転することによりロール工程前半部終了ワークを送り、平板１８の後半部のロールを開始する。後方板押シリンダ１５を後退させる。
（STEP15-1）トップロール１とピンチロール３の間にロール工程前半部終了ワークがなくなるまで（平板１８を端部まで巻ききるまで）ロール工程前半部終了ワークを送った後、回転していたロールの回転を停止する。これにより平板１８の後半部のロール工程が終了する。
（STEP16-1）ピンチロール３及び押上ロール２を下降する。
（STEP17-1）完成品（ワーク）を取り出す。
【００３５】
前述のような構成及び方法にすれば、ロール工程前半とロール工程後半にて作用する曲げモーメントは展開長の中央（中間位置）を基準として対称であり、その結果、前後半部の曲げ半径が連続的に一定となる。また、展開長の中央（中間位置）を基準として曲げモーメントの負荷状況が対称であるため、図４のように突合せ部の段差が少なく、端面形状も左右対称となり、左開先角度ｆ≒右開先角度ｇとなる。
【００３６】
ここで(STEP3-1)又は(STEP13-1)において、平板が前方に送られるまで後方板押シリンダ１５にて平板１８の端面を押し、位置を保持する効果について図を用いて説明する。図５は(STEP3-1)にて押上ロール２を上昇した際に平板１８に生じる力の方向を示した説明図である。図で分かるように、平板１８には、平板１８の送り方向と逆方向に力が生じることがわかる。ここで、後方板押シリンダ１５がない場合、トップロール１及びピンチロール３はいずれも回転していないため、平板１８を送る方向と逆方向に作用する力を打ち消すことはできない（所定のピンチ力でピンチしており、ロールが回転していれば、板を送る力が発生し、板を送る方向と逆方向の力を打ち消すことができる）。
【００３７】
よって、ロールが回転しない場合で、平板１８とロールの間の摩擦力が平板１８の送り方向と逆方向の力を下回る場合、トップロール１とピンチロール３の間で平板１８がすべり、その結果、平板１８が移動し、曲げモーメントの付加を開始する位置が変化することとなる。後方板押シリンダ１５は前記現象を防止するために設置されたものであり、これにより、平板１８とロールの間の摩擦力が、平板１８の送り方向と逆方向の力を下回る場合でも平板１８の展開長の半分の位置で押上ロール２により曲げモーメントを負荷することができる。
【００３８】
(STEP5-1)において、トップロール１とピンチロール３の間に平板１８がなくなるまで
平板１８を送った場合、前半部が曲げられた平板１８は回転する。この際、トップロール１から脱落、架台２３より落下する可能性がある。ストッパ１６はこの落下を防止するための機構である。また、(STEP5-1)において、トップロール１とピンチロール３の回転を
停止する際、平板１８を端部まで巻ききったことを確実に検知する必要があるが、例えば、図３で示したようにストッパ１６に端部が接触ことを検知する、板有無センサ１７を備えることにより、平板１８を端部まで巻ききったことを自動で検知することができる。図３ではワークの有無を板近接センサ１７で検知するように図示しているが、光学式のセンサでもよく、またストッパ１６に接触した時の加速度又は振動を検出したり、ストッパ１６と平板１８との接触箇所を予め規定して、接触面圧を計測するように構成してもよい。
【００３９】
(STEP9-1)において、ロール工程前半部終了ワークにおける前半部（始端部）端面を押
上ロール２側面に合わせ、位置決めする作用効果について、図６を用いて説明する。図６は前半部端面を押上ロール側面にあわせ、位置決めする作用効果を示す説明図である。図６（ａ）は前半部端面を基準として、端面を押上ロール２側面に合わせロール後半工程を行った場合の完成品の形状である。端面を基準に位置決めせず、(STEP10-1)でロール工程前半部終了ワークをピンチすると、ワークが端面に対して斜めにピンチされる。こうして完成した完成品の例が図６（ｂ），図６（ｃ）である。各ロールの側面と前方、後方板押シリンダ１４，１５の板押ブロック１９，２０のブロック面は平行に組みつけられているため、(STEP9-1)において、前半部の端面を基準として曲げ加工を行うことにより、図６
（ｂ），図６（ｃ）に示すような形状の発生を防止させることができる。
【００４０】
実施の形態における前方板押シリンダ１４,後方板押シリンダ１５は油圧又は空圧とし
たが、直動式の電気モータでもよく、このモータにブレーキ機能がある場合は、一定の位置を保持するための後方板押シリンダ１５のエンドストッパが不要になるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態1における平板のロール曲げ方法を工程順に示す概略図である。
【図２】図１の平板のロール曲げ方法を図１に従ってSTEP順に示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態1における平板のロール曲げ装置を示す概略図である。
【図４】実施の形態1による方法により加工された完成品の突合せ部を示す説明図である。
【図５】押上ロールにより平板に作用する力の方向を示す説明図である。
【図６】前半部端面を押上ロール側面にあわせ、位置決めする作用効果を示す説明図である。
【００４２】
【図７】従来の平板のロール曲げ方法の一つでピンチ型３本ロール曲げ方法を示す概略図である。
【図８】図７のピンチ型３本ロール曲げ方法を示すフローチャートである。
【図９】従来のピンチ型３本ロール曲げ方法における始端部、終端部の曲げモーメント負荷状況を示した説明図である。
【図１０】他の従来例における平板のロール曲げ方法を示す概略図である。
【図１１】さらに他の従来例における平板のロール曲げ方法を示す概略図である。
【図１２】さらに他の従来例における平板のロール曲げ方法を示す概略図で、工程順に示す。
【００４３】
【図１３】図１２に従って平板のロール曲げ方法をSTEP順に示すフローチャートである。
【図１４】従来の平板のロール曲げ方法により成形されたワークを示す説明図である。
【図１５】曲げモーメントが負荷された平板断面の応力分布を示す説明図である。
【図１６】突合せ面が傾斜していない理想状態と傾斜している場合の溶接への影響を示す説明図である。
【図１７】予め始端部と終端部をプレスにより曲げ成形する方法を示す説明図である。
【図１８】ロール曲げ後の溶接方法を示す説明図である。
【図１９】端部の曲げRが目標Rに対してばらつく場合の突合せ部分の状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  トップロール                        ２  押上ロール
３  ピンチロール                        ４  トップロール回転モータ
５  押上ロール回転モータ                ６  ピンチロール回転モータ
７  トップロール軸受部                  ８  押上ロール軸受部
９  ピンチロール軸受部                １０  トップロールサポート機構
１１  トップロールサポート機構回転モータ
１２  押上ロール昇降機構                １３  ピンチロール昇降機構
１４  前方板押シリンダ                  １５  後方板押シリンダ
１６  ストッパ                          １７  板有無センサ
１８  平板                              １９  板押ブロック
２０  板押ブロック                      ２３  架台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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