JP7829865B2 - ダクト製造方法およびダクト製造システム - Google Patents

Description

本発明は、ダクトの壁板を製造するためのダクト製造方法およびダクト製造システムに関する。

例えば、空調用の角ダクトは、４つの壁板を組み付けて四角い筒状に形成されている。この際、壁板の組み付け構造（接合構造・ハゼ構造）としては、ダクトの大きさや使用目的などに応じて、ボタンパンチハゼやピッツバーグハゼ（三井ハゼ）などが使用されていた（例えば、特許文献１参照。）。また、壁板を製造する際には、プラズマ加工機やレーザー加工機を使用して、シート状の鋼板から壁板を切り出して板取していた。

「標準ダクトテキスト」一般社団法人 全国ダクト工業団体連合会 編集発行、平成２７年４月、ｐ.３６

ところで、従来、ボタンパンチハゼの大きさとピッツバーグハゼの大きさが異なっていた。すなわち、ボタンパンチハゼの場合、シングルハゼの全長が９ｍｍでダブルハゼの全長が３４ｍｍであるのに対して、ピッツバーグハゼの場合、シングルハゼの全長が７ｍｍでダブルハゼの全長が３２ｍｍであった。従って、同じ大きさ・寸法のダクトを製造する場合であっても、ボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかで壁板の大きさ（展開した状態の大きさ）が異なっていた。このため、鋼板からの板取をそれぞれ別々に行わなければならないばかりでなく、板取の歩留まりも悪く、しかも、それぞれ別々にストックしなければならず、非効率的であった。

また、プラズマ加工機などで鋼板から壁板を切り出す場合、従来、壁板と壁板の間に所定の隙間・切代を設けていた。このため、板取の歩留まりが悪いばかりでなく、プラズマ加工機などによる切断長が長くなり、非効率的であった。

そこでこの発明は、生産性・製造効率を向上可能にするダクト製造方法およびダクト製造システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、板状で側端部に接合構造が設けられ、ダクトを構成する壁板を製造するダクト製造方法であって、ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法とし、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を前記共通ハゼ寸法に基づいて設定する寸法設定ステップと、前記接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、前記製造対象のダクトを構成するための壁板を展開した形状であり前記共通ハゼ寸法を含む板取壁板を、シート材から切り出す板取ステップと、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のダクト製造方法において、前記板取ステップにおいて、同形状の複数の前記板取壁板を隙間なく並べた状態で、前記シート材から切り出す、ことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、板状で側端部に接合構造が設けられ、ダクトを構成する壁板を製造するダクト製造システムであって、ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法とし、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を前記共通ハゼ寸法に基づいて設定する寸法設定手段と、前記接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、前記製造対象のダクトを構成するための壁板を展開した形状であり前記共通ハゼ寸法を含む板取壁板を、シート材から切り出す板取手段と、を備えることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のダクト製造システムにおいて、前記板取手段において、同形状の複数の前記板取壁板を隙間なく並べた状態で、前記シート材から切り出す、ことを特徴とする。

請求項１および請求項３に記載の発明によれば、ボタンパンチハゼとピッツバーグハゼの大きさが同じ共通ハゼ寸法で、製造対象のダクトがボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、製造対象（例えば、幅５００ｍｍ）のダクトに対して同じ共通ハゼ寸法を含む板取壁板をシート材から切り出せばよい。すなわち、同じ大きさ・寸法のダクトを製造する場合に、ボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかによって板取壁板の大きさ・寸法を変える必要がない。このため、ボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、鋼板などから同じ大きさ・寸法の板取壁板を板取すればよく、板取の歩留まりも向上し、しかも、１種類の板取壁板をストックすればよく、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。

請求項２および請求項４に記載の発明によれば、同形状の複数の板取壁板を隙間なく並べた状態で、シート材から切り出すため、板取の歩留まりが向上するとともに、プラズマ加工機などによる切断長が短くなり、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。すなわち、同形状の複数の板取壁板を並べることで、効率的な（歩留まりが高い）配置にすることが可能となり、しかも、隙間なく並べることで、より効率的な配置が可能となる。さらに、隣接する板取壁板同士の共通の辺は、１回の切断で済むため、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。

この発明の実施の形態に係るダクト製造システムを示す概略構成図である。 図１のダクト製造システムにおける製造支援コンピュータの概略構成ブロック図である。 この発明の実施の形態におけるボタンパンチハゼのシングルハゼの全長と、ダブルハゼの全長とを示す図である。 この発明の実施の形態におけるピッツバーグハゼのシングルハゼの全長と、ダブルハゼの全長とを示す図である。 従来のボタンパンチハゼのシングルハゼの全長と、ダブルハゼの全長とを示す図である。 従来のピッツバーグハゼのシングルハゼの全長と、ダブルハゼの全長とを示す図である。 この発明の実施の形態における製造対象のダクトの一例を示す斜視図である。 図７のダクトを構成する壁板の板取壁板を示す平面図である。 この発明の実施の形態におけるネスティングの一例を示す図である。 従来のネスティングの一例を示す図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係るダクト製造システム１を示す概略構成図である。このダクト製造システム１は、空調用のダクトを構成する壁板であり、板状で側端部に接合構造が設けられる壁板を製造するためのシステムであり、この実施の形態では、接合構造としてボタンパンチハゼまたはピッツバーグハゼが設けられる場合について、主として説明する。

このダクト製造システム１は、ダクトの需要家（発注者）Ｍが使用する通信端末２と、ダクト製造販売業者Ｐで使用される製造支援コンピュータ（寸法設定手段）３および切断加工機（板取手段）４と、を備え、通信端末２と製造支援コンピュータ３が通信自在となっている。

通信端末２は、通信機能や入力、表示機能などを備えればどのような端末であってもよく、例えば、スマートフォン（多機能携帯電話）やパーソナルコンピュータでもよい。この実施の形態では、スマートフォンの場合について説明し、このスマートフォン２は、後述する製造支援コンピュータ３のウエブページにアクセスしたり、ダクト製造販売業者Ｐに電話したりして、発注するダクトの種類や寸法・呼び寸法、必要数などを入力できるものである。

製造支援コンピュータ３は、ダクトの需要家Ｍがスマートフォン２を介してアクセス可能で、インターネット上でウエブページを提供してダクトを販売（電子商取引・ｅコマース）したり、ダクトの製造を支援したりするためのコンピュータ・ウエブサーバである。この実施の形態では、ダクトの壁板を製造する場合のプロセスについて主として説明するが、壁板と同様にしてコーナーピースやパッキンなどのダクト部材も製造対象に含められることは勿論である。

製造支援コンピュータ３は、図２に示すように、主として、入力部３１と、表示部３２と、通信部３３と、在庫データベース（在庫記憶手段）３４と、受注タスク（受注手段）３５と、製造支援タスク（寸法設定手段）３６と、これらを制御などする中央処理部３７と、を備える。

入力部３１は、各種情報や指令などを入力するためのインターフェイスであり、具体的には、在庫データベース３４のデータ・情報を入力、変更したり、製造支援タスク３６の起動指令を入力したりする。表示部３２は、各種データや情報などを表示するディスプレイであり、具体的には、在庫データベース３４のデータ・情報を表示したり、後述するネスティングを表示したりする。通信部３３は、外部と通信するためのインターフェイスであり、具体的には、スマートフォン２に受注画面を送信したり、スマートフォン２からの発注情報を受信したり、切断加工機４に後述するネスティングを送信したりする。

在庫データベース３４は、ダクトやその部材・部品の在庫情報を記憶するデータベースであり、ダクトの種類や大きさ、部材・部品の種類やサイズごとの在庫数を記憶する。このように、この実施の形態では、製造支援コンピュータ３に在庫情報を記憶しているが、他のコンピュータやサーバに記憶して製造支援コンピュータ３から読み取れるようにしてもよい。

受注タスク３５は、需要家Ｍからダクトを受注するための受注画面をスマートフォン２に表示したり、受注するダクトの種類や寸法・呼び寸法、必要数を含む発注情報をスマートフォン２から受信したりするタスク・プログラムである。すなわち、スマートフォン２からウエブページ（製造支援コンピュータ３）がアクセスされると起動され、スマートフォン２に受注画面を表示し、スマートフォン２からダクトの種類や寸法、必要数などが入力されると、それらのダクトを受注するものである。

このように、この実施の形態では、製造支援コンピュータ３に受注タスク３５を備えているが、他のコンピュータやサーバで受注し、その情報を製造支援コンピュータ３で読み取れるようにしてもよい。また、ウエブページで受注するほかに、電話やＦＡＸなどを介して受注し、その情報を製造支援コンピュータ３に入力するようにしてもよい。

製造支援タスク３６は、ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法とし、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を共通ハゼ寸法に基づいて設定したりするタスク・プログラムである。まず、ボタンパンチハゼであるかピッツバーグハゼであるかに関わらずに、ハゼを展開した大きさ・寸法を共通ハゼ寸法とし、この共通ハゼ寸法においてボタンパンチハゼまたはピッツバーグハゼを形成するものとする。

すなわち、従来は、ボタンパンチハゼの場合、図５に示すように、シングルハゼの全長Ｌ１１が９ｍｍで、ダブルハゼの全長（真っ直ぐに延ばした状態の長さ）Ｌ１２が３４ｍｍであった。また、従来は、ピッツバーグハゼの場合、図６に示すように、シングルハゼの全長Ｌ２１が７ｍｍで、ダブルハゼの全長（真っ直ぐに延ばした状態の長さ）Ｌ２２が３２ｍｍであった。

これに対して、この実施の形態、つまり、製造支援タスク３６では、ボタンパンチハゼの場合、図３に示すように、シングルハゼの全長Ｌ１１を８ｍｍ、ダブルハゼの全長Ｌ１２を２９ｍｍとする。また、ピッツバーグハゼの場合も、図４に示すように、シングルハゼの全長Ｌ２１を８ｍｍ、ダブルハゼの全長Ｌ２２を２９ｍｍとする。このように、ボタンパンチハゼのシングルハゼの全長Ｌ１１と、ピッツバーグハゼのシングルハゼの全長Ｌ２１を共に、８ｍｍという共通ハゼ寸法Ｌ１とし、ボタンパンチハゼのダブルハゼの全長Ｌ１２と、ピッツバーグハゼのダブルハゼの全長Ｌ２２を共に、２９ｍｍという共通ハゼ寸法Ｌ２とする。

ここで、共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２の大きさ・長さは、ボタンパンチハゼおよびピッツバーグハゼのどちらであっても、適正な接合ができ、かつ、できるだけ小さい値になるように設定されている。また、このような共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２は、真っ直ぐに延びるストレートダクトの壁板だけではなく、Ｌ字状に曲がったエルボダクトの壁板などにも適用される。

次に、このような共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２に基づいて、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を設定する。すなわち、需要家Ｍからの発注情報や在庫データベース３４に記憶された在庫情報などに基づいて、製造すべき壁板の寸法を設定・設計する。例えば、発注情報に含まれるダクトの種類や寸法、必要数を供給するのに、在庫では足りない壁板や、発注が多いダクトの壁板を製造対象としたり、発注情報を受けるたびに発注情報に含まれるダクトの壁板を製造対象としたりする。従って、製造支援タスク３６の起動は、任意の時であってもよいし、発注情報を受けるたびであってもよく、製造対象のダクト・壁板の種類や寸法、必要数が入力パラメータとして入力される。

例えば、図７に示すように、断面が略正四角形の角ダクト１００を製造対象のダクトとし、このダクトの断面の一辺の長さ（ダクト幅）がＬ３１の場合、図８に示すように、このダクト幅Ｌ３１に共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２を加えた寸法を壁板１０１の幅寸法として設定する。この際、シングルハゼが形成される場合には共通ハゼ寸法Ｌ１を加算し、ダブルハゼが形成される場合には共通ハゼ寸法Ｌ２を加算する。

ここで、１つの壁板１０１の両側端部にシングルハゼまたはダブルハゼの一方を形成してもよく、この場合、シングルハゼだけの壁板１０１が２枚、ダブルハゼだけの壁板１０１が２枚で角ダクト１００が構成される。また、一方の側端部にシングルハゼを形成して他方の側端部にダブルハゼを形成してもよく、この場合、シングルハゼとダブルハゼが形成された同形状の壁板１０１が４枚で角ダクト１００が構成される。このため、この場合には、製造および在庫する壁板１０１の種類・寸法を少なくすることができ、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。

このようにして寸法が設定された壁板１０１を展開した形状（ハゼが形成される前の形状）である板取壁板は、接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２を含み、同形状となる。すなわち、図８に示すように、幅（短辺）がダクト幅Ｌ３１で略長方形の壁板本体部１０２ａの幅方向の両側に、幅が共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２である帯状のハゼ形成代１０２ｂが設けられた板取壁板１０２となる。また、必要に応じて、壁板本体部１０２ａの長手方向の両側に、フランジを形成するためのフランジ形成代１０２ｃが設けられた板取壁板１０２となる。

そして、このような板取壁板１０２のハゼ形成代１０２ｂを折り曲げて、シングルハゼまたはダブルハゼを形成することで、壁板１０１が形成される。この際、発注情報などに応じて、ボタンパンチハゼまたはピッツバーグハゼを形成すればよい。また、必要に応じてフランジ形代１０２ｃを折り曲げてフランジを形成する。

切断加工機４は、接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、上記のような共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２を含む板取壁板１０２を、シート材から切り出す加工機である。すなわち、プラズマ加工機やレーザー加工機で構成され、鋼板などのシート材から板取壁板１０２を切り出す。この際、同形状の複数の板取壁板１０２を隙間なく並べた状態で、シート材から切り出す。

すなわち、切り出し対象の板取壁板１０２を複数並べたネスティングにおいて、図９に示すように、少なくとも同形状の複数の板取壁板１０２が隙間なく並び、全体ができるだけ効率的に（大きな隙間なく）配置されるようにする。ここで、このようなネスティングは、製造支援コンピュータ３で設計、作成して切断加工機４に送信してもよいし、製造支援コンピュータ３で設計された板取壁板１０２に基づいて切断加工機４で設計、作成してもよい。そして、このようなネスティングに基づいて、切断加工機４でシート材１１０から複数の板取壁板１０２を切り出す。

次に、このような構成のダクト製造システム１によるダクト製造方法について説明する。

まず、製造支援コンピュータ３において、上記のように、ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２とし、製造対象のダクト１００を構成するための壁板１０１の寸法を共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２に基づいて設定する（寸法設定ステップ）。次に、接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、製造対象のダクト１００を構成するための壁板１０１を展開した形状であり共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２を含む板取壁板１０２を、シート材１１０から切り出す（板取ステップ）。この際、同形状の複数の板取壁板１０２を隙間なく並べた状態で、シート材１１０から切り出す。その後、板取壁板１０２のハゼ形成代１０２ｂをハゼ加工・折り曲げ加工して接合構造、つまり、ボタンパンチハゼやピッツバーグハゼを形成して壁板１０１を製造する。

以上のように、このダクト製造システム１およびダクト製造方法によれば、ボタンパンチハゼとピッツバーグハゼの大きさが同じ共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２で、製造対象のダクト１００がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、製造対象（例えば、幅５００ｍｍ）のダクト１００に対して同じ共通ハゼ寸法Ｌ１、Ｌ２を含む板取壁板１０２をシート材１１０から切り出せばよい。すなわち、同じ大きさ・寸法のダクト１００を製造する場合に、ボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかによって板取壁板１０２の大きさ・寸法を変える必要がない。このため、ボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、鋼板などから同じ大きさ・寸法の板取壁板１０２を板取すればよく、板取の歩留まりも向上し、しかも、１種類の板取壁板１０２をストックすればよく、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。

また、同形状の複数の板取壁板１０２を隙間なく並べた状態で、シート材１１０から切り出すため、板取の歩留まりが向上するとともに、プラズマ加工機などによる切断長が短くなり、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。すなわち、同形状の複数の板取壁板１０２を並べることで、効率的な（歩留まりが高い）配置にすることが可能となり、しかも、隙間なく並べることで、より効率的な配置が可能となる。さらに、隣接する板取壁板１０２同士の共通の辺は、１回の切断で済むため、生産性・製造効率を向上させることが可能となる。

具体的には、従来の板取・ネスティングでは、図１０に示すように、板取壁板１０２間に所定の隙間が設けられ、しかも、各板取壁板１０２が雑然と配置されている。これに対して、この実施の形態における板取・ネスティングでは、図９に示すように、同形状の複数の板取壁板１０２間に隙間がなく、しかも、各板取壁板１０２が整然と（まとまり良く）配置されている。このため、この実施の形態におけるネスティングの長手方向の長さ（シート材１１０の長辺の長さ）Ｌ４１を、従来のネスティングの長手方向の長さＬ４３よりも短くすることが可能となる。また、この実施の形態における切断長を従来の切断長よりも短くすることが可能となる。

ここで、ネスティングの幅Ｌ４２、Ｌ４４は、この実施の形態も従来も同寸法とする。また、各板取壁板１０２には、図９、図１０に示すように、板を識別する番号（「Ｊ－Ｓ－５」や「Ｊ－Ｓ－４」で一部省略）が設けられ、１つの同じダクトを構成する構成要素であることを示す。例えば、「Ｊ－Ｓ－５」が記された４つの板取壁板１０２で１つのストレートダクトが構成され、「Ｊ－Ｓ－４」が記された４つの板取壁板１０２で１つのエルボダクトが構成される。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、シングルハゼの共通ハゼ寸法Ｌ１を８ｍｍ、ダブルハゼの共通ハゼ寸法Ｌ２を２９ｍｍとしているが、シート材の材質、板厚や要求される接合強度などに応じて、これ以外の寸法にしてもよい。

１ ダクト製造システム
２ 通信端末
３ 製造支援コンピュータ（寸法設定手段）
４ 切断加工機（板取手段）
１００ 角ダクト
１０１ 壁板
１０２ 板取壁板
１１０ シート材
Ｌ１ シングルハゼの共通ハゼ寸法
Ｌ２ ダブルハゼの共通ハゼ寸法
Ｐ ダクト製造販売業者
Ｍ 需要家（発注者）

Claims (4)

1. 板状で側端部に接合構造が設けられ、ダクトを構成する壁板を製造するダクト製造方法であって、
   ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法とし、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を前記共通ハゼ寸法に基づいて設定する寸法設定ステップと、
   前記接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、前記製造対象のダクトを構成するための壁板を展開した形状であり前記共通ハゼ寸法を含む板取壁板を、シート材から切り出す板取ステップと、
   を備えることを特徴とするダクト製造方法。
2. 前記板取ステップにおいて、同形状の複数の前記板取壁板を隙間なく並べた状態で、前記シート材から切り出す、
   ことを特徴とする請求項１に記載のダクト製造方法。
3. 板状で側端部に接合構造が設けられ、ダクトを構成する壁板を製造するダクト製造システムであって、
   ボタンパンチハゼを展開した大きさとピッツバーグハゼを展開した大きさを、同寸法である共通ハゼ寸法とし、製造対象のダクトを構成するための壁板の寸法を前記共通ハゼ寸法に基づいて設定する寸法設定手段と、
   前記接合構造がボタンパンチハゼかピッツバーグハゼかに関わらず、前記製造対象のダクトを構成するための壁板を展開した形状であり前記共通ハゼ寸法を含む板取壁板を、シート材から切り出す板取手段と、
   を備えることを特徴とするダクト製造システム。
4. 前記板取手段において、同形状の複数の前記板取壁板を隙間なく並べた状態で、前記シート材から切り出す、
   ことを特徴とする請求項３に記載のダクト製造システム。