(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
折曲前のシート材を略水平状態にして位置決めし、その搬送方向下流側を略水平状態にして折型で挟持するとともに、前記折型近傍で該シート材が略水平状態となるように、前記折型の上流側に位置する前記シート材の高さと、前記折型の下流側に位置する折曲された前記シート材の高さとを調整する工程と、
前記シート材の搬送方向上流側を前記折型に向かって変位させて撓ませる工程と、
前記折型により前記シート材をプレスして折曲する工程と、
前記折型の上流側で撓まされた前記シート材の両面側を規制して略水平状態とすることによって、折曲された該シート材を下流側に向かって搬送する工程と、
を有し、前記折型として山折型と谷折型とを交互に使用して、前記シート材を前記折型で挟持する工程、撓ませる工程および折曲する工程を繰り返すことを特徴とするシート材の折曲加工方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記シート材を変位させて撓ませる工程では、該シート材を折曲方向に撓ませることを特徴とするシート材の折曲加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート材をつづら折りするためのシート材の折曲加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、シート材をつづら折りする方法として、例えば、特開平５−１５４５９２号公報に開示されている「蒸発器の製造方法」が知られている。この方法は、図９に示すように、金属シート２を歯車状の一対のカッタ４ａ、４ｂによってつづら折り状にプレスして折曲するとともにルーバ６を形成するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、一方のカッタ４ａの山部８ａが当接する部位９ａと他方のカッタ４ｂの山部８ｂが当接する部位９ｂとの間で金属シート２に引っ張り方向の力が付与され、金属シート２に伸びが発生したり、長期間の使用により山部８ａ、８ｂが摩耗して金属シート２の折曲される部位９ａと９ｂとの間隔が変化してしまい、製造精度が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、製造精度を向上させることができるシート材の折曲加工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、折曲前のシート材を略水平状態にして位置決めし、その搬送方向下流側を略水平状態にして折型で挟持する工程と、
前記シート材の搬送方向上流側を前記折型に向かって変位させて撓ませる工程と、
前記折型により前記シート材をプレスして折曲する工程と、
を有し、前記折型として山折型と谷折型とを交互に使用して、前記シート材を前記折型で挟持する工程、撓ませる工程および折曲する工程を繰り返すことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、シート材に引っ張り方向の力が付与されることがないので、つづら折りされたシート材の製造精度を向上させることができる。
【０００７】
この場合、前記シート材を前記折型で挟持する工程では、前記折型近傍で該シート材が略水平状態となるように、前記折型の上流側に位置する前記シート材の高さと、前記折型の下流側に位置する折曲された前記シート材の高さとが調整されると、該シート材に無理な力が付与されることを防止することができ、好適である。
【０００８】
また、前記シート材を変位させて撓ませる工程で、該シート材を折曲方向に撓ませると、シート材を折曲する際に引っ張り方向の力の発生が回避され、一層好適である。
【０００９】
さらに、前記シート材を折曲する工程の後、前記折型の上流側で撓まされた前記シート材の両面側を規制して略水平状態とすることによって該シート材を下流側に向かって搬送すると、前記シート材が無理な力を付与されることなく搬送されるため、シート材の製造精度を向上させることができ、好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るシート材の折曲加工方法について、それを実施する装置との関係において、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１１】
先ず、本実施の形態に係る折曲加工方法によって加工されるシート材について説明する。
【００１２】
このシート材１０は、例えば、円筒状に折曲加工されることでガスタービンエンジンの熱交換器用パネルに使用することができる。シート材１０は、図１に示すように、複数のパネル素片１２ａ、１２ｂが交互に配置されて形成され、それぞれのパネル素片１２ａ、１２ｂは扁平な六角形状に形成される。シート材１０は、それぞれのパネル素片１２ａと１２ｂとの境界に形成された山折線Ｌ1 および谷折線Ｌ2 を介してつづら折り状に折り曲げられる。なお、山折とは、図１において紙面の手前側に向けて凸に折ることであり、谷折とは紙面の向こう側に向けて凸に折ることである。シート材１０の両側部には、各山折線Ｌ1 および谷折線Ｌ2 を中心に対称な切欠部１４ａ、１４ｂが長さ方向に交互に形成される。切欠部１４ａは切欠部１４ｂより大きな開き角度に形成される。
【００１３】
次に、本実施の形態に係るシート材１０の折曲加工方法に使用される折曲加工装置２０について説明する。
【００１４】
この折曲加工装置２０には、図１および図２に示すように、シート材１０を所定長ずつ搬送する搬送機構２２と、シート材１０の位置を厚さ方向に規制する規制機構２４と、シート材１０の搬送方向の位置決めを行う位置決め機構２６と、シート材１０を折曲加工する折型変位機構２８と、折曲加工されたシート材１０を載置する載置機構３０とを備える。
【００１５】
搬送機構２２はシート材１０を挟持可能な下部挟持部３４および上部挟持部３６からなり、下部挟持部３４、上部挟持部３６はシート材１０の搬送方向に所定量だけ変位可能である。
【００１６】
規制機構２４は下部規制板３８と、該下部規制板３８に対して接近離間可能な上部規制板４０とからなり、下部規制板３８と上部規制板４０とは互いに接近したときにシート材１０が挿通自在な間隙が形成されるように設定される。下部規制板３８、上部規制板４０には、図１に示すように、切欠部４２ａ、４２ｂが互いに対向して形成され、位置決め機構２６はこの切欠部４２ａ、４２ｂに臨入して設けられる。位置決め機構２６は互いに対向する２対のシリンダ４４ａ、４４ｂおよびシリンダ４６ａ、４６ｂを有し、シリンダ４４ａ、４４ｂとシリンダ４６ａ、４６ｂとはシート材１０の山折線Ｌ1 と谷折線Ｌ2 との間隔だけ離間して配置され、また、シリンダ４６ａ、４６ｂは後述する山折型６２ａ、６２ｂまたは谷折型６４ａ、６４ｂから２つの山折線Ｌ1 、Ｌ1 の間隔だけ上流側に配置される。シリンダ４４ａ、４４ｂおよび４６ａ、４６ｂのそれぞれのピストンロッドには、シート材１０の山折線Ｌ1 、谷折線Ｌ2 の両端部に位置する切欠部１４ａ、１４ｂに係合する係合部４８ａ、４８ｂおよび５０ａ、５０ｂが設けられる。係合部４８ａ、５０ａの先端はシート材１０の切欠部１４ａに係合するように大きい角度に形成され、一方、係合部４８ｂ、５０ｂの先端は切欠部１４ｂに係合するように小さい角度に形成される。
【００１７】
折型変位機構２８は、図１に示すように、互いに接近離間可能であり且つ水平方向に変位可能な下部変位部材５４および上部変位部材５６を備え、下部変位部材５４には凸状に形成された山折型６２ａと凹状に形成された谷折型６４ａとが一直線上に並べて形成され、一方、上部変位部材５６には、前記下部変位部材５４の山折型６２ａと対をなす凹状に形成された山折型６２ｂ（図２参照）と、谷折型６４ａと対をなす凸状に形成された谷折型６４ｂ（図５参照）とが一直線上に並べて形成される。
【００１８】
載置機構３０は上下動可能な載置台６６を有し、載置台６６の上面は上方に湾曲して形成される。
【００１９】
次いで、本実施の形態に係るシート材１０の折曲加工方法について、図２〜図７の工程図および図８のフローチャートを参照して説明する。
【００２０】
シート材１０は図示しない供給機構から搬送機構２２、規制機構２４を介して折型変位機構２８に供給される。なお、シート材１０の既に折曲加工されている部位は載置台６６に載置されているものとする。このとき、折型変位機構２８では下部の山折型６２ａがシート材１０を支持し、また、上部の山折型６２ｂがシート材１０から離間した状態となっている。また、載置台６６は上昇端位置に変位しており、シート材１０は、載置台６６から山折型６２ａ、６２ｂ、規制機構２４および搬送機構２２まで略水平状態に保持される（図２参照）。
【００２１】
前記の状態において、位置決め機構２６のシリンダ４６ａ、４６ｂを駆動し（図１参照）、係合部５０ａ、５０ｂをシート材１０の山折線Ｌ1 の両端部に位置する切欠部１４ａ、１４ｂに係合させる。このとき、シート材１０は係合部５０ａ、５０ｂに倣ってその搬送方向に対して位置決めされる（ステップＳ１）。
【００２２】
次いで、折型変位機構２８の上部変位部材５６を下降させる（図２中、２点鎖線参照）。このため、シート材１０の山折線Ｌ1 が山折型６２ａ、６２ｂによって挟持される（ステップＳ２）。なお、シート材１０は折曲加工が施されることがなく、挟持されるだけである。この時点で位置決め機構２６のシリンダ４６ａ、４６ｂを駆動し、係合部５０ａ、５０ｂをシート材１０の切欠部１４ａ、１４ｂから離間させる。
【００２３】
次に、搬送機構２２の上部挟持部３６を下降させ、シート材１０を下部挟持部３４と上部挟持部３６とにより挟持する（ステップＳ３）。
【００２４】
次いで、規制機構２４の下部規制板３８を、図３に示すように、下方に変位させるとともに、載置台６６を下方に変位させる。このとき、シート材１０は折型変位機構２８の下流側が下方に撓むことになる。その後、搬送機構２２の下部挟持部３４と上部挟持部３６とによってシート材１０を挟持した状態を維持しながら、該下部挟持部３４、上部挟持部３６を山折型６２ａ、６２ｂに向かって所定量変位させる。このため、シート材１０は折型変位機構２８の上流側も下方に撓む（ステップＳ４）。なお、シート材１０の上部は上部規制板４０によって規制されているため、シート材１０が上方に撓むことはない。これにより、シート材１０は山折線Ｌ1 を頂点とする山状に撓むことになる。
【００２５】
そして、折型変位機構２８の上部変位部材５６を下方に変位させる。従って、シート材１０の山折線Ｌ1 は山折型６２ａと６２ｂとによりプレスされ、図３に２点鎖線で示すように、山折に折曲加工される（ステップＳ５）。この場合、シート材１０は折型変位機構２８の前後において山状に撓まされた状態で山折に折曲加工されるので、折曲時に引っ張り方向の力が付与されることがなく、加工部位が高精度に形成される。
【００２６】
このようにしてシート材１０に折曲加工が施された後、上部変位部材５６を上昇させる。また、規制機構２４の下部規制板３８を上昇させ、シート材１０の両面側を規制する（図４参照）。このとき、シート材１０は規制機構２４の上流側で下部挟持部３４と上部挟持部３６とによって挟持されており、シート材１０が上流側に向かって変位することがない。従って、シート材１０は下流側、すなわち、載置台６６に向かって所定量搬送される（ステップＳ６）。
【００２７】
次に、上部挟持部３６を上昇させ、シート材１０の挟持を解除し、搬送機構２２の下部挟持部３４、上部挟持部３６をシート材１０の上流側に移動させる（ステップＳ７）。
【００２８】
次いで、位置決め機構２６のシリンダ４４ａ、４４ｂを駆動し、係合部４８ａ、４８ｂをシート材１０の山折線Ｌ1 の両端部に位置する切欠部１４ａ、１４ｂに係合させる。このため、シート材１０は谷折型６４ａ、６４ｂに対して位置決めされる（ステップＳ８）。
【００２９】
次に、折型変位機構２８の下部変位部材５４と上部変位部材５６とを水平方向に変位させ、谷折型６４ａ、６４ｂをシート材１０側に変位させる。このため、図５に示すように、シート材１０は谷折型６４ａと６４ｂとの間隙に配置されることになる。
【００３０】
この時点で、シート材１０は、載置台６６に載置され折曲された山折線Ｌ1 から谷折型６４ａ、６４ｂ、規制機構２４および搬送機構２２まで略水平状態に保持される。この状態で折型変位機構２８の上部変位部材５６を下降させ、シート材１０の谷折線Ｌ2 を谷折型６４ａ、６４ｂによって挟持する（図５参照、ステップＳ９）。次いで、位置決め機構２６のシリンダ４４ａ、４４ｂを駆動し、係合部４８ａ、４８ｂをシート材１０から離間させる。
【００３１】
次に、上部挟持部３６を下降させ、シート材１０を搬送機構２２の下部挟持部３４と上部挟持部３６とにより挟持する（ステップＳ１０）。
【００３２】
次いで、規制機構２４の上部規制板４０を、図６に示すように、上方に変位させるとともに、載置台６６を上方に変位させる。このとき、シート材１０は折型変位機構２８の下流側が上方に撓むことになる。さらに、搬送機構２２の下部挟持部３４、上部挟持部３６によってシート材１０を挟持した状態を維持しながら、該下部挟持部３４、上部挟持部３６を谷折型６４ａ、６４ｂに向かって所定量変位させる。このため、シート材１０は折型変位機構２８の上流側において上方に撓む（ステップＳ１１）。なお、シート材１０の下部は下部規制板３８によって規制されているため、シート材１０が下方に撓むことはない。これにより、シート材１０は谷折線Ｌ2 を底とする谷状に撓むことになる。
【００３３】
そして、折型変位機構２８の上部変位部材５６が下降し、シート材１０の谷折線Ｌ2 は谷折型６４ａと６４ｂとによりプレスされ、図６に２点鎖線で示すように、谷折に折曲加工される（ステップＳ１２）。この場合も、シート材１０は折型変位機構２８の前後において谷状に撓まされた状態で谷折に折曲加工されるので、折曲時に引っ張り方向の力が付与されることがなく、加工部位が高精度に形成される。
【００３４】
このようにしてシート材１０に折曲加工が施された後、上部変位部材５６を上昇させる。そして、規制機構２４の上部規制板４０を下降させ、シート材１０の両面側を規制する（図７参照）。従って、シート材１０は載置台６６に向かって所定量搬送される（ステップＳ１３）。
【００３５】
次に、搬送機構２２の上部挟持部３６を上昇させ、シート材１０の挟持を解除する。さらに、下部挟持部３４、上部挟持部３６をシート材１０の上流側に移動させる（ステップＳ１４）。
【００３６】
以上のような折曲加工を所定回数繰り返すことにより、シート材１０がつづら折りされる。
【００３７】
上述したように、シート材１０は、山折型６２ａ、６２ｂまたは谷折型６４ａ、６４ｂに挟持され、撓まされた状態で折曲加工されるため、シート材１０に引っ張り方向の力が付与されることがない。従って、シート材１０が伸びることがなく、製造精度を向上させることができる。また、シート材１０は山折型６２ａ、６２ｂまたは谷折型６４ａ、６４ｂにより挟持される際に、略水平状態に保持されるため、シート材１０の位置精度が向上し、製造精度が一層向上する。
【００３８】
【発明の効果】
本発明に係るシート材の折曲加工方法によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【００３９】
シート材は、折曲方向とは反対の方向に撓まされた状態で折曲加工されるため、当該シート材に引っ張り方向の力が付与されることがなく、伸び等が発生しない。従って、シート材の折曲される部位の間隔を一定とし、製造精度を向上させることができる。また、シート材は折型により挟持される際に略水平状態に保持されるため、シート材の位置精度が向上し、製造精度が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法に使用される折曲加工装置を示す概略平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法によりシート材を山折型に位置決めした状態の概略説明図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法によりシート材を下方に撓ませた状態の概略説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法により山折に折曲加工されたシート材を所定量搬送した状態の概略説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法によりシート材を谷折型に位置決めした状態の概略説明図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法によりシート材を上方に撓ませた状態の概略説明図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法により谷折に折曲加工されたシート材を所定量搬送した状態の概略説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るシート材の折曲加工方法を説明するフローチャートである。
【図９】従来技術に係るシート材の折曲加工方法の説明図である。
【符号の説明】
１０…シート材                １４ａ、１４ｂ、４２ａ、４２ｂ…切欠部
２０…折曲加工装置            ２２…搬送機構
２４…規制機構                ２６…位置決め機構
２８…折型変位機構            ３０…載置機構
３４…下部挟持部              ３６…上部挟持部
３８…下部規制板              ４０…上部規制板
４８ａ、４８ｂ、５０ａ、５０ｂ…係合部
６２ａ、６２ｂ…山折型        ６４ａ、６４ｂ…谷折型
６６…載置台
【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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