曲げ加工装置及び曲げ加工方法
【課題】簡便且つ適切に金属板への加熱及び冷却を行うことができる曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供する。
【解決手段】金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置１であって、金属板２の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッド３と、金属板２の下面を支持するとともに金属板２の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキ４と、ジャッキ４の先端部の側面に配置され金属板２の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズル５と、を有し、冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水するように構成されている。
【解決手段】金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置１であって、金属板２の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッド３と、金属板２の下面を支持するとともに金属板２の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキ４と、ジャッキ４の先端部の側面に配置され金属板２の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズル５と、を有し、冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板を加熱して曲げ加工を行う線状加熱による曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関し、特に、金属板の一面を加熱し片面を冷却しながら曲げ加工を行う曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、造船等に使用される金属板を曲げ加工するために線状加熱が用いられている。線状加熱とは、金属板を線状に加熱して平板を曲面に曲げ加工したり、溶接作業により波打ち状に変形した金属面を平面に修正したりする技術である。また、線状加熱は、熟練作業者の経験に基づいてほとんど人手で行われていた。
【０００３】
しかし、近年、コンピュータを用いた有限要素法（Finite Element Method）を用いることによって、目的形状、金属板の特性及び加熱装置の特性等のデータに基づいて、金属板上を加熱する線の配置を算出できるようになってきた。そのため、線状加熱の自動化が可能になりつつある。
【０００４】
ところで、線状加熱においては、効果的に金属板を変形させるとともに、金属板の温度が高くなり過ぎないようにするために、金属板に散水して冷却する必要がある。これは線状加熱を自動化した装置においても同様である。
【０００５】
しかし、金属板の上面に散水した場合、曲面となった金属板の椀型形状の上に冷却水が溜まり、これを放置すると加熱点の温度上昇を妨げるため、速やかに排水する必要がある。そこで、金属板の上面を加熱し、金属板の下面から散水又は冷却する技術が考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
例えば、特許文献１には、曲げ加工の際に、金属板の一方面を加熱ヘッドで加熱し、他方の面を水冷ヘッドで冷却する線状加熱による曲げ加工装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、外部から拘束を受けず、自由に動き得るように支持された金属板の表面に点状、直線状又は曲線状の断続的な加熱を加えると同時に、金属板の裏面の表面加熱位置に対応する位置を断続的な加熱の間の加熱停止直後の非加熱時に冷却する加熱・冷却処理を所定回数繰返し加え、金属板の表裏両面間に局部的な温度勾配を繰返し与えることにより、金属板の表面側に所定角度だけ曲げることを特徴とする熱応力利用ダイレス板成型方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８６２１８３号公報
【特許文献２】特公平０３−８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された曲げ加工装置では、金属板の下面を冷却することは記載されているものの、具体的な冷却方法が記載されておらず、金属板のどの位置にどのように冷却水を散水すればよいのか不明である。
【００１０】
また、特許文献２に記載の曲げ加工方法では、金属板の表面に所定の線状加熱をした後、加熱処理を停止して、加熱した位置を裏面から一定時間冷却するという処理を行っており、加熱工程と冷却工程とが分離している。このように表面の加熱処理をしてから、裏面の冷却処理を行う方法では、船舶の鋼板のような大型の金属板（例えば、３ｍ×１２ｍ以上）には、加熱後の所定のタイミングで冷却を施すことが困難であり、所望の曲げ形状を得ることができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便且つ適切に金属板への加熱及び冷却を行うことができる曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置であって、前記金属板の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッドと、前記金属板の下面を支持するとともに前記金属板の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキと、前記ジャッキの先端部の側面に配置され前記金属板の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズルと、を有し、前記冷却ノズルは、前記金属板の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水するように構成されている、ことを特徴とする曲げ加工装置が提供される。
【００１３】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記加熱ヘッドの移動に追従しながら前記金属板の下面に冷却水を散水するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記金属板の下面全体に冷却水を散水するようにしてもよい。
【００１５】
前記冷却ノズルは、例えば、前記ジャッキの伸縮とともに移動する位置に固定される。また、前記加熱ヘッドは、例えば、高周波加熱コイル又はガスバーナーである。また、前記ジャッキは、例えば、格子線に沿って配置されている。
【００１６】
また、本発明によれば、金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、前記金属板を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ上に配置する金属板支持工程と、前記金属板の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水して前記金属板を冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする曲げ加工方法が提供される。
【００１７】
前記冷却工程は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水する工程であってもよいし、前記加熱点の直下を冷却しないように前記金属板の下面全体に冷却水を散水する工程であってもよい。
【００１８】
なお、上述した曲げ加工装置及び曲げ加工方法において、「下面全体」とは、冷却が必要な部分の全体を意味し、例えば、金属板の周縁部や線状加熱よる曲げ加工を行わない部分（すなわち、冷却する必要がない部分）を除外してもよい趣旨である。
【発明の効果】
【００１９】
上述した本発明に係る曲げ加工装置及び曲げ加工方法によれば、複数の冷却ノズルを金属板の下面の一面に配置し、加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の下面を冷却するようにしたことにより、所定の温度に加熱された金属板を所定のタイミングで直ちに冷却することができ、簡便且つ適切に金属板への加熱及び冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置の側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の上面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の側面図であり、（ａ）は金属板の支持前の状態、（ｂ）は金属板の支持後の状態、（ｃ）は曲げ加工前の状態、（ｄ）は曲げ加工後の状態、を示している。
【図４】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【図５】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置における金属板に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板の左側を加熱している場合、を示している。
【図６】本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置における金属板に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板の左側を加熱している場合、を示している。
【図７】本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に第一実施形態に係る曲げ加工装置について、図１乃至図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置の側面図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の上面図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の側面図であり、（ａ）は金属板の支持前の状態、（ｂ）は金属板の支持後の状態、（ｃ）は曲げ加工前の状態、（ｄ）は曲げ加工後の状態、を示している。図４は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【００２２】
本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置１は、図１乃至図４に示したように、金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置１であって、金属板２の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッド３と、金属板２の下面を支持するとともに金属板２の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキ４と、ジャッキ４の先端部の側面に配置され金属板２の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズル５と、を有し、冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水するように構成されている。ここで、「下面全体」とは、冷却が必要な部分の全体を意味し、例えば、金属板２の周縁部や線状加熱よる曲げ加工を行わない部分（すなわち、冷却する必要がない部分）を除外してもよい趣旨である。
【００２３】
金属板２は、例えば、船舶の外殻等に使用される鋼板であり、曲げ加工装置１によって平面形状から曲面形状に加工される。曲げ形状は、船体形状に予め設定されており、配置される鋼板の位置によって異なる線状加熱が施される。
【００２４】
前記加熱ヘッド３は、例えば、高周波加熱コイル、ガスバーナー等の加熱器であり、金属板２を加熱する。かかる加熱ヘッド３は、加熱ヘッド移動機構６に配置されており、所望の形状に金属板２を曲げることができるように設定された線状加熱ラインに沿って移動できるように構成されている。
【００２５】
加熱ヘッド移動機構６は、例えば、図１に示すように、加熱ヘッド３を金属板２の上方で三次元に移動させることができるように構成される。具体的には、加熱ヘッド移動機構６は、基部６１と、マニピュレータ６２と、を有する。基部６１は、天井のＸＹ平面に沿って移動可能に設置される。マニピュレータ６２は、基部６１に配置され、先端に加熱ヘッド３を有する。マニピュレータ６２は、基部６１の周辺で加熱ヘッド３を三次元に移動させる。この基部６１のＸＹ平面の移動とマニピュレータ６２の三次元の移動とにより、所望の線状加熱を実現する。また、加熱時には、加熱ヘッド移動機構６は、加熱ヘッド３を金属板２に当接又は近接させて、加熱ヘッド３により金属板２を加熱する。
【００２６】
前記ジャッキ４は、図１及び図２に示したように、定盤７１上に配置されており、ジャッキ式定盤７を構成している。配置されたジャッキ４の大部分は、格子線に沿って配置されており、例えば、市松模様を構成するように配置される。ただし、ジャッキ４の配置はかかる配置に限定されるものではなく、部分的に異なる配置を有していてもよい。なお、ジャッキ式定盤７は、通路７４を有していてもよい。通路７４は、例えば、メンテナンス等を行う作業員、金属板２を反転させる反転装置、金属板２を搬送する搬送装置等を進入させるための通路である。
【００２７】
また、ジャッキ式定盤７は、冷却水を回収する冷却水回収皿７２を有していてもよい。冷却水回収皿７２は、ジャッキ４を挿通する開口部７３を有し、外縁部及び内縁部に折り返し部が形成された平面形状の受け皿である。冷却水回収皿７２は、図示しない支持部材により定盤７１上に配置されており、ジャッキ４の昇降を阻害しない位置であって、冷却水の散水位置よりも低い位置となるように配置される。かかる冷却水回収皿７２によって、散水後の冷却水を効果的に回収し、冷却水として再利用する。なお、冷却水回収皿７２の代わりに床面に冷却水回収水路を形成するようにしてもよい。
【００２８】
前記ジャッキ４は、図３に示すように、Ｚ軸方向に直立しており、Ｚ軸方向に伸縮自在に構成されている。複数のジャッキ４を一面に配置することにより、ジャッキ４の先端部で金属板２の下面を支持することができる。ジャッキ４は、図３（ａ）に示した状態で待機し、金属板２を支持する際には、図３（ｂ）にしたように、先端部を上昇させた位置で金属板２を支持する。この上昇位置は、曲げ加工後の金属板２の最も高い位置に相当している。このようにジャッキ４を上昇させてから金属板２を載置させるのは、その後の加熱及び冷却により金属板２は曲げられることから、その曲げ分をジャッキ４の昇降により吸収するためである。
【００２９】
具体的には、図３（ｃ）に示したように、図３（ｂ）の状態において、金属板２の予め設定された曲げ形状に沿うように所定のジャッキ４の高さを調整してから、金属板２の加熱及び冷却を行う。かかる曲げ加工によって、図３（ｄ）に示すように、金属板２は、ジャッキ４の配置位置に沿うように曲げ加工される。
【００３０】
また、ジャッキ４は、図４に示すように、昇降機構４１と、筐体４２と、支持部４３と、冷却水供給配管４４と、四基の冷却ノズル５と、四基のノズルカバー４５と、を有する。なお、図４において、冷却水回収皿７２の図は省略してある。昇降機構４１は、いわゆる油圧シリンダや空圧シリンダ等の昇降手段であり、ロッド４１ａを昇降させる。ロッド４１ａの先端部には、支持部４３及び筐体４２が接続されており、ロッド４１ａの昇降に伴って支持部４３及び筐体４２を昇降させることができる。
【００３１】
支持部４３は、金属板２に当接する部分であり、例えば、球体に構成された金属部材又は弾性部材により構成されている。筐体４２は、昇降機構４１の外周に立設された筒部材４１ｂに沿って移動できるように嵌挿されている。また、筐体４２には、冷却水供給配管４４、冷却ノズル５及びノズルカバー４５が接続されている。
【００３２】
冷却水供給配管４４は、筐体４２の外周を囲うように配置されており、その一部に冷却ノズル５が接続されており、筐体４２を中心として略放射状に冷却水を散水できるように構成されている。冷却水供給配管４４は、筐体４２の各側面に配置された台座４４ａ上に配置され支持されている。また、冷却水供給配管４４は、筐体４２の内部に配置されたフレキシブルホース４４ｂにより外部から冷却水が供給される。したがって、冷却水供給配管４４及び冷却ノズル５は、筐体４２とともに昇降可能に構成されており、冷却ノズル５はジャッキ４の伸縮とともに移動する位置に固定されている。かかる構成により、金属板２を支持した状態において、金属板２の下面と冷却ノズル５との距離を略一定に維持することができ、効果的に冷却水を散水することができる。
【００３３】
冷却ノズル５は、例えば、図示したように、冷却水供給配管４４の上部から斜め上方に向かって冷却水を放出できるように配置される。ノズルカバー４５は、冷却水供給配管４４の上部に接続され、冷却ノズル５の先端部に相当する部分に切欠部が形成され、冷却水の散水を阻害しないように構成されている。かかるノズルカバー４５を配置することにより、比較的脆弱な構造である冷却水供給配管４４や冷却ノズル５を何らかの衝撃や衝突から保護することができる。
【００３４】
複数の冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に散水する。具体的には、曲げ加工装置１が、加熱ヘッド３を移動させる加熱ヘッド移動機構６を有し、冷却ノズル５は、加熱ヘッド移動機構６が加熱ヘッド３を移動させながら金属板２の上面を加熱する際に、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下を冷却しないように、加熱ヘッド３の移動に追従しながら金属板２の下面に冷却水を散水する。
【００３５】
ここで、図５は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置１における金属板２に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板２の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板２の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板２の左側を加熱している場合、を示している。各図において、黒色の丸は加熱ヘッド３が加熱している部分（加熱点）を示し、灰色の丸は冷却水を散水している冷却ノズル５を有するジャッキ４を示し、白色の丸は冷却水を散水していない冷却ノズル５を有するジャッキ４示している。また、冷却水が散水される領域を斜線で示している。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）において矢印で示したように、右から左に加熱点を移動させる場合には、その加熱点が通過する線上のジャッキ４に配置された冷却ノズル５が冷却水を散水し、それ以外の冷却ノズル５は冷却水を散水しないように設定される。そして、冷却水を散水する冷却ノズル５は、加熱ヘッド３の加熱点の直下を冷却しないように、加熱点の移動に追従しながら所定の時間遅れで金属板２の下面に冷却水を散水する。このように、加熱点が所定の温度に達するまで又は所定時間加熱を施すまでは冷却水を散水せずに、所定のタイミングで追従しながら加熱点を冷却することにより、効果的に金属板２を冷却することができ、熟練工と同等の冷却を行うことができる。
【００３７】
上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、金属板２を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ４上に配置する金属板支持工程と、金属板２の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水して金属板２を冷却する冷却工程と、を有する曲げ加工方法を容易に実現することができる。特に、第一実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、冷却工程は、加熱点の直下を冷却しないように加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水することとなる。
【００３８】
上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１及び曲げ加工方法によれば、複数の冷却ノズル５を金属板２の下面の一面に配置し、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の下面を冷却するようにしたことにより、所定の温度に加熱された金属板２を所定のタイミングで直ちに冷却することができ、簡便且つ適切に金属板２への加熱及び冷却を行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置１及び曲げ加工方法について説明する。ここで、図６は、本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置１における金属板２に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板２の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板２の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板２の左側を加熱している場合、を示している。各図において、黒色の丸は加熱ヘッド３が加熱している部分（加熱点）を示し、灰色の丸は冷却水を散水している冷却ノズル５を有するジャッキ４を示し、白色の丸は冷却水を散水していない冷却ノズル５を有するジャッキ４を示している。また、冷却水が散水される領域を斜線で示している。
【００４０】
第二実施形態に係る曲げ加工装置１は、加熱ヘッド３を移動させる加熱ヘッド移動機構６を有し、冷却ノズル５は、加熱ヘッド移動機構６が加熱ヘッド３を移動させながら金属板２の上面を加熱する際に、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下を冷却しないように、金属板２の下面全体に冷却水を散水するようにしたものである。冷却水の散水方法以外の点については、上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１と同様であるため、装置構成の詳細な説明については省略する。
【００４１】
図６（ａ）〜（ｃ）において矢印で示したように、右から左に加熱点を移動させる場合には、その加熱点が通過する線上のジャッキ４に配置された冷却ノズル５は冷却水を散水せず、それ以外の冷却ノズル５が冷却水を散水するように設定される。そして、冷却水を散水する冷却ノズル５は、加熱ヘッド３の加熱点の直下を冷却しないように、加熱点の移動に追従しながら所定の時間遅れで金属板２の下面に冷却水を散水しないようにする。
【００４２】
かかる冷却方法によっても、加熱点が所定の温度に達するまで又は所定時間加熱を施すまでは加熱点を冷却せずに、所定のタイミングで追従しながら加熱点を冷却することができ、効果的に金属板２を冷却することができる。特に、第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、金属板２の全体を常時冷却していることから、加熱点以外の部分における冷却効果に優れており、急速に金属板２を冷却することができる。なお、上述したように、冷却水回収皿７２を配置することにより、冷却水を多量に使用しても再利用することができる。
【００４３】
上述した第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、第一実施形態の場合と同様に、金属板２を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ４上に配置する金属板支持工程と、金属板２の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水して金属板２を冷却する冷却工程と、を有する曲げ加工方法を容易に実現することができる。特に、第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、冷却工程は、加熱点の直下を冷却しないように金属板２の下面全体に冷却水を散水することとなる。
【００４４】
次に、本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置１について説明する。ここで、図７は、本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置１におけるジャッキ４を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。なお、第三実施形態に係る曲げ加工装置１は、図１乃至図３に示した第一実施形態に係る曲げ加工装置１と、冷却ノズル５及び冷却水の供給方法が異なるだけであるため、他の部分の詳細な説明については省略する。
【００４５】
図７（ａ）及び（ｂ）に示したように、第三実施形態に係る曲げ加工装置１は、筐体４２の各側面から突出された冷却ノズル５と、冷却ノズル５の集結した部分に形成されたマニホールド部４６と、を有し、マニホールド部４６にフレキシブルホース４４ｂが接続されている。冷却ノズル５は、例えば、図示したように、斜め上方に向かって冷却水を放出できるように形成される。かかる構成によっても、冷却ノズル５は、筐体４２とともに昇降可能に構成されており、冷却ノズル５はジャッキ４の伸縮とともに移動する位置に固定されている。したがって、金属板２を支持した状態において、金属板２の下面と冷却ノズル５との距離を略一定に維持することができ、効果的に冷却水を散水することができる。なお、冷却ノズル５にノズルカバー４５（図４参照）を配置するようにしてもよい。
【００４６】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 曲げ加工装置
２ 金属板
３ 加熱ヘッド
４ ジャッキ
５ 冷却ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板を加熱して曲げ加工を行う線状加熱による曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関し、特に、金属板の一面を加熱し片面を冷却しながら曲げ加工を行う曲げ加工装置及び曲げ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、造船等に使用される金属板を曲げ加工するために線状加熱が用いられている。線状加熱とは、金属板を線状に加熱して平板を曲面に曲げ加工したり、溶接作業により波打ち状に変形した金属面を平面に修正したりする技術である。また、線状加熱は、熟練作業者の経験に基づいてほとんど人手で行われていた。
【０００３】
しかし、近年、コンピュータを用いた有限要素法（Finite Element Method）を用いることによって、目的形状、金属板の特性及び加熱装置の特性等のデータに基づいて、金属板上を加熱する線の配置を算出できるようになってきた。そのため、線状加熱の自動化が可能になりつつある。
【０００４】
ところで、線状加熱においては、効果的に金属板を変形させるとともに、金属板の温度が高くなり過ぎないようにするために、金属板に散水して冷却する必要がある。これは線状加熱を自動化した装置においても同様である。
【０００５】
しかし、金属板の上面に散水した場合、曲面となった金属板の椀型形状の上に冷却水が溜まり、これを放置すると加熱点の温度上昇を妨げるため、速やかに排水する必要がある。そこで、金属板の上面を加熱し、金属板の下面から散水又は冷却する技術が考案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００６】
例えば、特許文献１には、曲げ加工の際に、金属板の一方面を加熱ヘッドで加熱し、他方の面を水冷ヘッドで冷却する線状加熱による曲げ加工装置が記載されている。
【０００７】
また、特許文献２には、外部から拘束を受けず、自由に動き得るように支持された金属板の表面に点状、直線状又は曲線状の断続的な加熱を加えると同時に、金属板の裏面の表面加熱位置に対応する位置を断続的な加熱の間の加熱停止直後の非加熱時に冷却する加熱・冷却処理を所定回数繰返し加え、金属板の表裏両面間に局部的な温度勾配を繰返し与えることにより、金属板の表面側に所定角度だけ曲げることを特徴とする熱応力利用ダイレス板成型方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３８６２１８３号公報
【特許文献２】特公平０３−８８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された曲げ加工装置では、金属板の下面を冷却することは記載されているものの、具体的な冷却方法が記載されておらず、金属板のどの位置にどのように冷却水を散水すればよいのか不明である。
【００１０】
また、特許文献２に記載の曲げ加工方法では、金属板の表面に所定の線状加熱をした後、加熱処理を停止して、加熱した位置を裏面から一定時間冷却するという処理を行っており、加熱工程と冷却工程とが分離している。このように表面の加熱処理をしてから、裏面の冷却処理を行う方法では、船舶の鋼板のような大型の金属板（例えば、３ｍ×１２ｍ以上）には、加熱後の所定のタイミングで冷却を施すことが困難であり、所望の曲げ形状を得ることができないという問題がある。
【００１１】
本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便且つ適切に金属板への加熱及び冷却を行うことができる曲げ加工装置及び曲げ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置であって、前記金属板の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッドと、前記金属板の下面を支持するとともに前記金属板の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキと、前記ジャッキの先端部の側面に配置され前記金属板の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズルと、を有し、前記冷却ノズルは、前記金属板の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水するように構成されている、ことを特徴とする曲げ加工装置が提供される。
【００１３】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記加熱ヘッドの移動に追従しながら前記金属板の下面に冷却水を散水するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記金属板の下面全体に冷却水を散水するようにしてもよい。
【００１５】
前記冷却ノズルは、例えば、前記ジャッキの伸縮とともに移動する位置に固定される。また、前記加熱ヘッドは、例えば、高周波加熱コイル又はガスバーナーである。また、前記ジャッキは、例えば、格子線に沿って配置されている。
【００１６】
また、本発明によれば、金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、前記金属板を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ上に配置する金属板支持工程と、前記金属板の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水して前記金属板を冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする曲げ加工方法が提供される。
【００１７】
前記冷却工程は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水する工程であってもよいし、前記加熱点の直下を冷却しないように前記金属板の下面全体に冷却水を散水する工程であってもよい。
【００１８】
なお、上述した曲げ加工装置及び曲げ加工方法において、「下面全体」とは、冷却が必要な部分の全体を意味し、例えば、金属板の周縁部や線状加熱よる曲げ加工を行わない部分（すなわち、冷却する必要がない部分）を除外してもよい趣旨である。
【発明の効果】
【００１９】
上述した本発明に係る曲げ加工装置及び曲げ加工方法によれば、複数の冷却ノズルを金属板の下面の一面に配置し、加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の下面を冷却するようにしたことにより、所定の温度に加熱された金属板を所定のタイミングで直ちに冷却することができ、簡便且つ適切に金属板への加熱及び冷却を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置の側面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の上面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の側面図であり、（ａ）は金属板の支持前の状態、（ｂ）は金属板の支持後の状態、（ｃ）は曲げ加工前の状態、（ｄ）は曲げ加工後の状態、を示している。
【図４】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【図５】本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置における金属板に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板の左側を加熱している場合、を示している。
【図６】本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置における金属板に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板の左側を加熱している場合、を示している。
【図７】本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に第一実施形態に係る曲げ加工装置について、図１乃至図５を用いて説明する。ここで、図１は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置の側面図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の上面図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキ式定盤の側面図であり、（ａ）は金属板の支持前の状態、（ｂ）は金属板の支持後の状態、（ｃ）は曲げ加工前の状態、（ｄ）は曲げ加工後の状態、を示している。図４は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置におけるジャッキを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。
【００２２】
本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置１は、図１乃至図４に示したように、金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置１であって、金属板２の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッド３と、金属板２の下面を支持するとともに金属板２の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキ４と、ジャッキ４の先端部の側面に配置され金属板２の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズル５と、を有し、冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水するように構成されている。ここで、「下面全体」とは、冷却が必要な部分の全体を意味し、例えば、金属板２の周縁部や線状加熱よる曲げ加工を行わない部分（すなわち、冷却する必要がない部分）を除外してもよい趣旨である。
【００２３】
金属板２は、例えば、船舶の外殻等に使用される鋼板であり、曲げ加工装置１によって平面形状から曲面形状に加工される。曲げ形状は、船体形状に予め設定されており、配置される鋼板の位置によって異なる線状加熱が施される。
【００２４】
前記加熱ヘッド３は、例えば、高周波加熱コイル、ガスバーナー等の加熱器であり、金属板２を加熱する。かかる加熱ヘッド３は、加熱ヘッド移動機構６に配置されており、所望の形状に金属板２を曲げることができるように設定された線状加熱ラインに沿って移動できるように構成されている。
【００２５】
加熱ヘッド移動機構６は、例えば、図１に示すように、加熱ヘッド３を金属板２の上方で三次元に移動させることができるように構成される。具体的には、加熱ヘッド移動機構６は、基部６１と、マニピュレータ６２と、を有する。基部６１は、天井のＸＹ平面に沿って移動可能に設置される。マニピュレータ６２は、基部６１に配置され、先端に加熱ヘッド３を有する。マニピュレータ６２は、基部６１の周辺で加熱ヘッド３を三次元に移動させる。この基部６１のＸＹ平面の移動とマニピュレータ６２の三次元の移動とにより、所望の線状加熱を実現する。また、加熱時には、加熱ヘッド移動機構６は、加熱ヘッド３を金属板２に当接又は近接させて、加熱ヘッド３により金属板２を加熱する。
【００２６】
前記ジャッキ４は、図１及び図２に示したように、定盤７１上に配置されており、ジャッキ式定盤７を構成している。配置されたジャッキ４の大部分は、格子線に沿って配置されており、例えば、市松模様を構成するように配置される。ただし、ジャッキ４の配置はかかる配置に限定されるものではなく、部分的に異なる配置を有していてもよい。なお、ジャッキ式定盤７は、通路７４を有していてもよい。通路７４は、例えば、メンテナンス等を行う作業員、金属板２を反転させる反転装置、金属板２を搬送する搬送装置等を進入させるための通路である。
【００２７】
また、ジャッキ式定盤７は、冷却水を回収する冷却水回収皿７２を有していてもよい。冷却水回収皿７２は、ジャッキ４を挿通する開口部７３を有し、外縁部及び内縁部に折り返し部が形成された平面形状の受け皿である。冷却水回収皿７２は、図示しない支持部材により定盤７１上に配置されており、ジャッキ４の昇降を阻害しない位置であって、冷却水の散水位置よりも低い位置となるように配置される。かかる冷却水回収皿７２によって、散水後の冷却水を効果的に回収し、冷却水として再利用する。なお、冷却水回収皿７２の代わりに床面に冷却水回収水路を形成するようにしてもよい。
【００２８】
前記ジャッキ４は、図３に示すように、Ｚ軸方向に直立しており、Ｚ軸方向に伸縮自在に構成されている。複数のジャッキ４を一面に配置することにより、ジャッキ４の先端部で金属板２の下面を支持することができる。ジャッキ４は、図３（ａ）に示した状態で待機し、金属板２を支持する際には、図３（ｂ）にしたように、先端部を上昇させた位置で金属板２を支持する。この上昇位置は、曲げ加工後の金属板２の最も高い位置に相当している。このようにジャッキ４を上昇させてから金属板２を載置させるのは、その後の加熱及び冷却により金属板２は曲げられることから、その曲げ分をジャッキ４の昇降により吸収するためである。
【００２９】
具体的には、図３（ｃ）に示したように、図３（ｂ）の状態において、金属板２の予め設定された曲げ形状に沿うように所定のジャッキ４の高さを調整してから、金属板２の加熱及び冷却を行う。かかる曲げ加工によって、図３（ｄ）に示すように、金属板２は、ジャッキ４の配置位置に沿うように曲げ加工される。
【００３０】
また、ジャッキ４は、図４に示すように、昇降機構４１と、筐体４２と、支持部４３と、冷却水供給配管４４と、四基の冷却ノズル５と、四基のノズルカバー４５と、を有する。なお、図４において、冷却水回収皿７２の図は省略してある。昇降機構４１は、いわゆる油圧シリンダや空圧シリンダ等の昇降手段であり、ロッド４１ａを昇降させる。ロッド４１ａの先端部には、支持部４３及び筐体４２が接続されており、ロッド４１ａの昇降に伴って支持部４３及び筐体４２を昇降させることができる。
【００３１】
支持部４３は、金属板２に当接する部分であり、例えば、球体に構成された金属部材又は弾性部材により構成されている。筐体４２は、昇降機構４１の外周に立設された筒部材４１ｂに沿って移動できるように嵌挿されている。また、筐体４２には、冷却水供給配管４４、冷却ノズル５及びノズルカバー４５が接続されている。
【００３２】
冷却水供給配管４４は、筐体４２の外周を囲うように配置されており、その一部に冷却ノズル５が接続されており、筐体４２を中心として略放射状に冷却水を散水できるように構成されている。冷却水供給配管４４は、筐体４２の各側面に配置された台座４４ａ上に配置され支持されている。また、冷却水供給配管４４は、筐体４２の内部に配置されたフレキシブルホース４４ｂにより外部から冷却水が供給される。したがって、冷却水供給配管４４及び冷却ノズル５は、筐体４２とともに昇降可能に構成されており、冷却ノズル５はジャッキ４の伸縮とともに移動する位置に固定されている。かかる構成により、金属板２を支持した状態において、金属板２の下面と冷却ノズル５との距離を略一定に維持することができ、効果的に冷却水を散水することができる。
【００３３】
冷却ノズル５は、例えば、図示したように、冷却水供給配管４４の上部から斜め上方に向かって冷却水を放出できるように配置される。ノズルカバー４５は、冷却水供給配管４４の上部に接続され、冷却ノズル５の先端部に相当する部分に切欠部が形成され、冷却水の散水を阻害しないように構成されている。かかるノズルカバー４５を配置することにより、比較的脆弱な構造である冷却水供給配管４４や冷却ノズル５を何らかの衝撃や衝突から保護することができる。
【００３４】
複数の冷却ノズル５は、金属板２の下面全体に散水可能に配置され、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の金属板２の下面に散水する。具体的には、曲げ加工装置１が、加熱ヘッド３を移動させる加熱ヘッド移動機構６を有し、冷却ノズル５は、加熱ヘッド移動機構６が加熱ヘッド３を移動させながら金属板２の上面を加熱する際に、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下を冷却しないように、加熱ヘッド３の移動に追従しながら金属板２の下面に冷却水を散水する。
【００３５】
ここで、図５は、本発明の第一実施形態に係る曲げ加工装置１における金属板２に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板２の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板２の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板２の左側を加熱している場合、を示している。各図において、黒色の丸は加熱ヘッド３が加熱している部分（加熱点）を示し、灰色の丸は冷却水を散水している冷却ノズル５を有するジャッキ４を示し、白色の丸は冷却水を散水していない冷却ノズル５を有するジャッキ４示している。また、冷却水が散水される領域を斜線で示している。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）において矢印で示したように、右から左に加熱点を移動させる場合には、その加熱点が通過する線上のジャッキ４に配置された冷却ノズル５が冷却水を散水し、それ以外の冷却ノズル５は冷却水を散水しないように設定される。そして、冷却水を散水する冷却ノズル５は、加熱ヘッド３の加熱点の直下を冷却しないように、加熱点の移動に追従しながら所定の時間遅れで金属板２の下面に冷却水を散水する。このように、加熱点が所定の温度に達するまで又は所定時間加熱を施すまでは冷却水を散水せずに、所定のタイミングで追従しながら加熱点を冷却することにより、効果的に金属板２を冷却することができ、熟練工と同等の冷却を行うことができる。
【００３７】
上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、金属板２を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、金属板２を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ４上に配置する金属板支持工程と、金属板２の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水して金属板２を冷却する冷却工程と、を有する曲げ加工方法を容易に実現することができる。特に、第一実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、冷却工程は、加熱点の直下を冷却しないように加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水することとなる。
【００３８】
上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１及び曲げ加工方法によれば、複数の冷却ノズル５を金属板２の下面の一面に配置し、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下以外の下面を冷却するようにしたことにより、所定の温度に加熱された金属板２を所定のタイミングで直ちに冷却することができ、簡便且つ適切に金属板２への加熱及び冷却を行うことができる。
【００３９】
次に、本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置１及び曲げ加工方法について説明する。ここで、図６は、本発明の第二実施形態に係る曲げ加工装置１における金属板２に対する加熱部分と冷却部分との位置関係を説明するための図であり、（ａ）は金属板２の右側を加熱している場合、（ｂ）は金属板２の中央部を加熱している場合、（ｃ）は金属板２の左側を加熱している場合、を示している。各図において、黒色の丸は加熱ヘッド３が加熱している部分（加熱点）を示し、灰色の丸は冷却水を散水している冷却ノズル５を有するジャッキ４を示し、白色の丸は冷却水を散水していない冷却ノズル５を有するジャッキ４を示している。また、冷却水が散水される領域を斜線で示している。
【００４０】
第二実施形態に係る曲げ加工装置１は、加熱ヘッド３を移動させる加熱ヘッド移動機構６を有し、冷却ノズル５は、加熱ヘッド移動機構６が加熱ヘッド３を移動させながら金属板２の上面を加熱する際に、加熱ヘッド３が加熱している部分の直下を冷却しないように、金属板２の下面全体に冷却水を散水するようにしたものである。冷却水の散水方法以外の点については、上述した第一実施形態に係る曲げ加工装置１と同様であるため、装置構成の詳細な説明については省略する。
【００４１】
図６（ａ）〜（ｃ）において矢印で示したように、右から左に加熱点を移動させる場合には、その加熱点が通過する線上のジャッキ４に配置された冷却ノズル５は冷却水を散水せず、それ以外の冷却ノズル５が冷却水を散水するように設定される。そして、冷却水を散水する冷却ノズル５は、加熱ヘッド３の加熱点の直下を冷却しないように、加熱点の移動に追従しながら所定の時間遅れで金属板２の下面に冷却水を散水しないようにする。
【００４２】
かかる冷却方法によっても、加熱点が所定の温度に達するまで又は所定時間加熱を施すまでは加熱点を冷却せずに、所定のタイミングで追従しながら加熱点を冷却することができ、効果的に金属板２を冷却することができる。特に、第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、金属板２の全体を常時冷却していることから、加熱点以外の部分における冷却効果に優れており、急速に金属板２を冷却することができる。なお、上述したように、冷却水回収皿７２を配置することにより、冷却水を多量に使用しても再利用することができる。
【００４３】
上述した第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、第一実施形態の場合と同様に、金属板２を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ４上に配置する金属板支持工程と、金属板２の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、加熱点の直下以外の金属板２の下面に冷却水を散水して金属板２を冷却する冷却工程と、を有する曲げ加工方法を容易に実現することができる。特に、第二実施形態に係る曲げ加工装置１によれば、冷却工程は、加熱点の直下を冷却しないように金属板２の下面全体に冷却水を散水することとなる。
【００４４】
次に、本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置１について説明する。ここで、図７は、本発明の第三実施形態に係る曲げ加工装置１におけるジャッキ４を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図、を示している。なお、第三実施形態に係る曲げ加工装置１は、図１乃至図３に示した第一実施形態に係る曲げ加工装置１と、冷却ノズル５及び冷却水の供給方法が異なるだけであるため、他の部分の詳細な説明については省略する。
【００４５】
図７（ａ）及び（ｂ）に示したように、第三実施形態に係る曲げ加工装置１は、筐体４２の各側面から突出された冷却ノズル５と、冷却ノズル５の集結した部分に形成されたマニホールド部４６と、を有し、マニホールド部４６にフレキシブルホース４４ｂが接続されている。冷却ノズル５は、例えば、図示したように、斜め上方に向かって冷却水を放出できるように形成される。かかる構成によっても、冷却ノズル５は、筐体４２とともに昇降可能に構成されており、冷却ノズル５はジャッキ４の伸縮とともに移動する位置に固定されている。したがって、金属板２を支持した状態において、金属板２の下面と冷却ノズル５との距離を略一定に維持することができ、効果的に冷却水を散水することができる。なお、冷却ノズル５にノズルカバー４５（図４参照）を配置するようにしてもよい。
【００４６】
本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 曲げ加工装置
２ 金属板
３ 加熱ヘッド
４ ジャッキ
５ 冷却ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置であって、
前記金属板の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッドと、
前記金属板の下面を支持するとともに前記金属板の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキと、
前記ジャッキの先端部の側面に配置され前記金属板の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズルと、を有し、
前記冷却ノズルは、前記金属板の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水するように構成されている、
ことを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項２】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、
前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記加熱ヘッドの移動に追従しながら前記金属板の下面に冷却水を散水する、
ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、
前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記金属板の下面全体に冷却水を散水する、
ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記冷却ノズルは、前記ジャッキの伸縮とともに移動する位置に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記加熱ヘッドは、高周波加熱コイル又はガスバーナーである、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記ジャッキは、格子線に沿って配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項７】
金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、
前記金属板を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ上に配置する金属板支持工程と、
前記金属板の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、
加熱点の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水して前記金属板を冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項８】
前記冷却工程は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水する、又は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記金属板の下面全体に冷却水を散水する、ことを特徴とする請求項７に記載の曲げ加工方法。
【請求項１】
金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工装置であって、
前記金属板の上面の一部を加熱可能な加熱ヘッドと、
前記金属板の下面を支持するとともに前記金属板の曲げ形状に対応して鉛直方向に伸縮可能な複数のジャッキと、
前記ジャッキの先端部の側面に配置され前記金属板の下面に冷却水を散水する複数の冷却ノズルと、を有し、
前記冷却ノズルは、前記金属板の下面全体に冷却水を散水可能に配置され、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水するように構成されている、
ことを特徴とする曲げ加工装置。
【請求項２】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、
前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記加熱ヘッドの移動に追従しながら前記金属板の下面に冷却水を散水する、
ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項３】
前記加熱ヘッドを移動させる加熱ヘッド移動機構を有し、
前記冷却ノズルは、前記加熱ヘッド移動機構が前記加熱ヘッドを移動させながら前記金属板の上面を加熱する際に、前記加熱ヘッドが加熱している部分の直下を冷却しないように、前記金属板の下面全体に冷却水を散水する、
ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項４】
前記冷却ノズルは、前記ジャッキの伸縮とともに移動する位置に固定されている、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項５】
前記加熱ヘッドは、高周波加熱コイル又はガスバーナーである、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項６】
前記ジャッキは、格子線に沿って配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工装置。
【請求項７】
金属板を線状加熱して曲げ加工を行う曲げ加工方法であって、
前記金属板を曲げ形状に対応して伸縮可能なジャッキ上に配置する金属板支持工程と、
前記金属板の上面の一部を予め設定された条件に従って加熱する加熱工程と、
加熱点の直下以外の前記金属板の下面に冷却水を散水して前記金属板を冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする曲げ加工方法。
【請求項８】
前記冷却工程は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記加熱点の移動に追従しながら冷却水を散水する、又は、前記加熱点の直下を冷却しないように前記金属板の下面全体に冷却水を散水する、ことを特徴とする請求項７に記載の曲げ加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５１０２２（Ｐ２０１２−５１０２２Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９７７８６（Ｐ２０１０−１９７７８６）
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（５０２４２２３５１）株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド (159)
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３日（２０１０．９．３）
【出願人】（５０２４２２３５１）株式会社アイ・エイチ・アイ マリンユナイテッド (159)
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