(57)【要約】【課題】工作機械のカバー等の３次元形状を有する大型の板金製品を溶接工程を省いて製造する方法及び製品を提供する。【解決手段】工作機械のカバーユニット１は、カバーシート１０の周縁部にエッジ部材１１０，１２０，１３０，２１０，２２０，２３０，３１０，４１０をボルト・ナット等の固着具により固着することにより製造される。カバーシート１０や各エッジ部材は、カバーユニット１の３次元ソリッドモデルのデータに基づく平面展開図をレーザ加工機上の板金素材上にネスティングしてレーザ加工される。その際に各部材には後工程に必要な折り曲げ線や折り曲げ角度等の情報がレーザ加工により罫書きされる。精密レーザ加工された部材に必要な折り曲げ加工を施し、固着具により組立てることにより、溶接工程を省略して、３次元形状を有する大型の板金製品を得ることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部材を組合せて３次元形状を有する板金製品を製造する方法であって、
板金製品の３次元ソリッドモデルのデータに基いて、レーザ加工機上の板金素材上でシート部材とシート部材に固着される部材の平面展開図をネスティングする工程と、
後工程で折り曲げ加工が必要なシート部材上に折り曲げ線と折り曲げ角度をレーザ加工により罫書きを施す工程と、
シート部材に固着される部材に対して部品情報及び折り曲げ線と折り曲げ角度をレーザ加工により罫書きする工程と、
シート部材とシート部材に固着される部材に固着具が貫通する穴をレーザ加工する工程と、
レーザ加工されたシート部材に折り曲げ加工を施して３次元形状に形成する工程と、
折り曲げ加工されたシート部材に対して固着される部材を固着具で固着する工程と、
を備えた３次元形状を有する板金製品を製造する方法。
【請求項２】
シート部材とシート部材に対して固着される部材の間にシール材を塗布する工程を備えた請求項１記載の３次元形状を有する板金製品を製造する方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の製造方法により製造される３次元形状を有する板金製品。
【請求項４】
板金製品は工作機械のカバーユニットである請求項３記載の３次元形状を有する板金製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械のカバー等の３次元形状を有する板金製品及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、工作機械カバー等の３次元形状を有する板金製品を製造する際には、カバー設計図から、カバーを構成する板金部材を平面展開する。この平面展開した部品群を、定寸材板金へネスティングをＣＡＭで行う。そして、ネスティングされた部品群をレーザ加工機で切り出し、この切り出した加工部品で折り曲げ必要な個所を、プレスブレーキで曲げる。こうして、カバーを形成する部品群を製作して、各部品をお互い同士組みつけて、最終的なカバーを製造する。
この工程で、カバーを形成する部品群を製作して、各部品をお互い同士組みつける工程は、一般的に溶接による部品組付けが行われる。この溶接には、この溶接位置を確定するため、各部品の溶接個所に罫書き線を入れ、部品を治具で固定してから所定の溶接を行う。また、この溶接の熱歪を極力押え、後工程でのひずみ修正などを行わないようにするには、高度な溶接技術を必要とするため溶接の熟練技能工が行っている。
例えば、電子機器筐体である板金製品の角隅部等を補強する構造として別体の金具を用意し、リベット等の締結具で組立てるものは、下記の特許文献に開示されている。
【特許文献１】特開平８−３１７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
工作機械のカバーのような３次元形状を有する大型の板金製品にあっては、開閉操作するとともに、内部を観察するための透明窓を設けることに加えて、飛散する切粉や切削剤等をシールするための手段等を必要とし、剛性を確保する必要がある。
この為には、カバー本体の周辺の縁部に複数のエッジ部材を固着して必要な剛性を確保する構造が採用されている。
このエッジ部材等の固着手段として、従来は溶接手段が使用されてきた。
溶接作業は熟練を要し、また熱歪等の不具合も発生する。さらに、作業環境も厳しく、作業能率の向上も難しい等の問題がある。
そこで本発明の目的は、複数の部材を組立てて製造する板金製品を溶接手段を用いることなく製造する製造方法とその製品を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明の複数の部材を組合せて３次元形状を有する板金製品を製造する方法は、板金製品の３次元ソリッドモデルのデータに基いて、レーザ加工機上の板金素材上でシート部材とシート部材に固着される部材の平面展開図をネスティングする工程と、後工程で折り曲げ加工が必要なシート部材上に折り曲げ線と折り曲げ角度をレーザ加工により罫書きを施す工程と、シート部材に固着される部材に対して部品情報及び折り曲げ線と折り曲げ角度をレーザ加工により罫書きする工程と、シート部材とシート部材に固着される部材に固着具が貫通する穴をレーザ加工する工程と、レーザ加工されたシート部材に折り曲げ加工を施して３次元形状に形成する工程と、折り曲げ加工されたシート部材に対して固着される部材を固着具で固着する工程とを備えたものである。
また、必要に応じてシート部材とシート部材に対して固着される部材の間にシール材を塗布する工程を備えたものである。
そして、本発明の３次元形状を有する板金製品は、上述した製造方法により製造される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、３次元形状を有する大型の板金製品を溶接手段を用いることなく製造することができる。
そこで、熟練を要する溶接工程を省いて、クリーンな環境で製品の製造を行うことができる。
また、各部材の加工は、製品の３次元ソリッドモデルのデータを利用して、その平面展開図をレーザ加工機上の板金素材上にネスティングし、精密レーザ加工により製作するので、部品の精度は高く、組立ても容易である。
また、溶接による熱歪みの発生もないので、大型の板金部材を高精度に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、本発明の実施の形態を示す板金製品の一例を示す斜視図である。
全体を符号１で示す板金製品は、例えば工作機械の前面に装備されるカバーユニットである。
カバーユニット１は、金属板を成形加工したカバーシート１０とカバーシート１０の主として周囲にとりつけられる後述するエッジ部材２３０，４１０等により構成される。
カバーシート１０には、工作機械の加工部をカバーの外側から観察するための窓がとりつけられる開口部２０等が設けられる。
【０００７】
図２は、カバーユニット１を構成する主要な部材の分解図である。
図は、カバーシート１０を正面側から見た図であるが、カバーシート１０の上縁部１０ａ、下縁部１０ｂ、左縁部１０ｃ、右縁部１０ｄには、それぞれ補強用の部材が固着されて、薄い金属シートでつくられるカバーシート１０の剛性を確保する。
【０００８】
カバーシート１０の上縁部１０ａの内側に固着されるエッジ部材３１０は、ボルトとナット等を利用した多数の固着具Ｆにより固着される。
細長の金属板をＬ字形に折り曲げてつくられるエッジ部材３１０は、ボルトが通過するボルト穴３１１が予め形成されており、端部を折り曲げて取付部３１２も設けられる。
【０００９】
カバーシート１０は、板材素材をレーザ加工機により形状に切断するとともに、ボルト穴等も同時に加工した素材を用意し、この素材を所定の形状に折り曲げてつくられる。
エッジ部材３１０もカバーシート１０と同時にネスティングされ、加工される。これらの加工はレーザ加工機により精密加工されるので、ボルト穴の合せ位置等の精度も高く、組立て、固着も容易に行うことができる。
【００１０】
カバーシート１０の下縁部１０ｂには、エッジ部材４１０がとりつけられる。カバーシート１０の左縁部１０ｃには、３本のエッジ部材１１０、１２０、１３０が固着具Ｆにより固着される。カバーシート１０の右縁部１０ｄにも３本のエッジ部材２１０、２２０、２３０が固着される。また、カバーシート１０の下縁の右側にはブラケット５１０とプレート５２０がとりつけられる。
【００１１】
図３（ａ）は、カバーシート１０の３Ｄ図、（ｂ）は展開図である。
カバーシートの展開図Ｗ１０上で、折り曲げ線Ｂ１，Ｂ２と折り曲げ角度Ｎ１，Ｎ２がレーザ加工により罫書きされる。
また、後工程に必要な情報も罫書きすることができる。
【００１２】
図４は、カバーシートの展開図に相当する素材Ｗ１０やエッジ素材Ｗ２０を板素材Ｗ１上でネスティングした状態を示す。レーザ加工機は、このネスティングに基いて各部材を精密レーザ加工する。
レーザ加工により加工された部材のうちで、カバーシート１０は、表面上にレーザ加工により罫書きされた折り曲げ線Ｂ１，Ｂ２と折り曲げ角度Ｎ１，Ｎ２を基準として、ベンダー等の折り曲げ加工機により必要な折り曲げ加工が施される。
また、カバーシートに対して固着されるエッジ素材Ｗ２０上には部品番号ＰＮや折り曲げ線と折り曲げ角度等の必要な情報がレーザ加工により罫書きされる。
【００１３】
図５は、カバーユニット１を構成する部品を別の角度から見た斜視図である。
【００１４】
図６は、カバーシート１０の上縁部１０ａと左縁部１０ｃへの部材のとりつけを示す斜視図である。
【００１５】
図７は、カバーシート１０の上縁部１０ａと右縁部１０ｄへの部材のとりつけを示す斜視図である。
【００１６】
図８は、カバーシート１０の下縁部１０ｂと左縁部１０ｃへの部材のとりつけを示す斜視図である。
【００１７】
図９は、カバーシート１０の下縁部１０ｂと右縁部１０ｄへの部材のとりつけを示す斜視図である。
【００１８】
図１０から図１２は、部材の組付けが完了したカバーユニット１を種々の角度からみた斜視図である。
なお、工作機械のカバーユニットの内部では、加工の条件によっては多量の切削液が散布されることがある。このために、カバーユニットは液密性を要求される。
そこで、本発明のカバーユニットにおいては、カバーシートとエッジ部材との接合面にシール材を塗布して、液密性を確保する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態を示す板金製品の一例を示す斜視図。
【図２】カバーユニットを構成する主要な部材の分解図。
【図３】（ａ）はカバーシートの３Ｄ図、（ｂ）は展開図。
【図４】カバーシートの展開図に相当する素材やエッジ素材を板素材上でネスティングした状態を示す説明図。
【図５】カバーユニットを構成する部品を別の角度から見た斜視図。
【図６】カバーシートの上縁部と左縁部への部材のとりつけを示す斜視図。
【図７】カバーシートの上縁部と右縁部への部材のとりつけを示す斜視図。
【図８】カバーシートの下縁部と左縁部への部材のとりつけを示す斜視図。
【図９】カバーシートの下縁部と右縁部への部材のとりつけを示す斜視図。
【図１０】部材の組付けが完了したカバーユニットを別の角度からみた斜視図。
【図１１】部材の組付けが完了したカバーユニットを別の角度からみた斜視図。
【図１２】部材の組付けが完了したカバーユニットを別の角度からみた斜視図。
【符号の説明】
【００２０】
１  カバーユニット
１０  カバーシート
２０  窓開口部
１１０  エッジ部材
１２０  エッジ部材
１３０  エッジ部材
２１０  エッジ部材
２２０  エッジ部材
２３０  エッジ部材
３１０  エッジ部材
４１０  エッジ部材
【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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