シート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにシート曲がり判定方法
【課題】シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定する。
【解決手段】ロール状に巻かれてなる金属製のコイル材Ｃを送る際に、ガイドＡ，Ｄのガイド７２，８４とがコイル材Ｃの側面に二箇所で当接し、該二箇所を結ぶ基準ラインと略直交する方向に移動可能に配置されてコイル材Ｃの側面に当接すると共にコイル材Ｃの曲がりに追従するガイドローラ８２ｂの位置をリニアエンコーダ８８からのポジション信号Ｐにより検出し、ポジション信号Ｐとガイドローラ８２ｂが基準ラインに位置するときの基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出し、算出されたズレ量ΔＰの絶対値に基づいてコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定する。この結果、コイル材Ｃの幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【解決手段】ロール状に巻かれてなる金属製のコイル材Ｃを送る際に、ガイドＡ，Ｄのガイド７２，８４とがコイル材Ｃの側面に二箇所で当接し、該二箇所を結ぶ基準ラインと略直交する方向に移動可能に配置されてコイル材Ｃの側面に当接すると共にコイル材Ｃの曲がりに追従するガイドローラ８２ｂの位置をリニアエンコーダ８８からのポジション信号Ｐにより検出し、ポジション信号Ｐとガイドローラ８２ｂが基準ラインに位置するときの基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出し、算出されたズレ量ΔＰの絶対値に基づいてコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定する。この結果、コイル材Ｃの幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにシート曲がり判定方法に関し、詳しくは、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにこうしたシート材の幅方向のシート曲がり判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロール状に巻かれてなる鋼帯をその上下面を挟持する二組のピンチロールなどによって搬送し、所定長さの矩形状の鋼帯シートに剪断する剪断機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この剪断機では、剪断直前に検出した鋼帯先端の端面と剪断機の刃面との平行度がズレているときや剪断された鋼帯シートから検出した剪断面と側面との直角度が許容範囲から外れているときには、二組のピンチロールのうち上流側のピンチロールの軸方向の押し込み力分布を変更し、ピンチロール間で鋼帯に生じる張力を幅方向（軸方向）で変化させることで鋼帯の搬送量が幅方向で異なるよう微調整する。これにより、鋼帯の蛇行を抑え、鋼帯先端の端面を剪断機の刃面と平行として、剪断された鋼帯シートの剪断面と側面との直角度を許容範囲内とすることができるとしている。
【特許文献１】特開平５−１１６０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなロール状の鋼帯は、製造される際に素材としての鋼片を所定厚みまで圧延し巻き取ってロール状とされるが、圧延したときに幅方向の弓なりの曲がりを伴う場合がある。こうしたロール状の鋼帯を送り出して剪断する場合、鋼帯が曲がった状態で送り出されるので、上述した剪断機では、鋼帯先端の端面を剪断機の刃面に対して平行にして送ることはできるが、曲がりによる鋼帯側面の湾曲により鋼帯の側面を剪断機の刃面に対して直角にすることはできない。このため、曲がりの度合いによっては、剪断面と側面との直角度が許容範囲から外れ、側面が曲がりの方向に大きくズレた略平行四辺形状に剪断されることになる。そうなると、剪断後の工程で使用することができず、剪断された鋼帯シートが一枚丸ごと廃却されることになり、歩留りが大幅に悪化してしまう。そこで、このような鋼帯の曲がりを起因とした歩留りの悪化を抑制するために、鋼帯の曲がりを精度よく判定することが求められていた。
【０００４】
本発明のシート曲がり判定装置およびシート曲がり判定方法は、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することを主目的とする。また、シート曲がり判定装置を備える切断装置は、判定された曲がりが大きいときでも切断されたシート材が形状不良とならずに切断することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにシート曲がり判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のシート曲がり判定装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置に搭載され、該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置であって、
前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段と、
前記追従手段の前記基準線に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記検出された前記追従手段の相対位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定する曲がり判定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のシート曲がり判定装置では、シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドする切断装置のガイド手段が切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントでシート材の一方の側面に当接し該二箇所のガイドポイントの間の位置にガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置におけるシート材の側面に当接すると共にシート材の幅方向の変位に追従する追従手段の基準線に対する相対位置を検出し、検出された追従手段の相対位置に基づいてシート材の幅方向の曲がりを判定する。この結果、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【０００８】
こうした本発明のシート曲がり判定装置において、前記追従手段は、前記二箇所のガイドポイントの間の略中央の位置に配置される手段であるものとすることもできる。こうすれば、基準線に対してシート材の幅方向の曲がりが大きくなる位置での追従手段の相対位置に基づいて曲がりを判定するので、判定精度を上げることができる。
【０００９】
また、本発明のシート曲がり判定装置において、前記追従手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の側面に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記送り手段により前記シート材が送られる前の初期状態において前記当接部が前記基準線より内側に突出するよう前記付勢手段により付勢する手段であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成でシート材の側面に追従させることができる。
【００１０】
さらに、本発明のシート曲がり判定装置において、前記ガイド手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の送り方向に略直交する方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧される前記当接部が前記ガイドポイントで停止するよう位置決めするストッパとを備える手段であるものとすることもできる。こうすれば、二箇所のガイドポイントを結ぶ基準線が一定のものとなるので、追従手段の相対位置の検出が容易となる。ここで、前記追従手段および前記ガイド手段の当接部は、回転可能なローラであるものとすることもできる。こうすれば、接触によりシート材の側面に発生する疵を防止することができる。
【００１１】
また、本発明のシート曲がり判定装置において、前記シート材は、ベルトがエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴの該リングの製造に用いられるものとすることもできる。ベルト式のＣＶＴに用いられるリングの製造においては、切断後に筒状に曲げ加工して切断面同士を溶接することから、切断されたシート材の切断面同士の平行度や切断面と側面との直角度が厳しく要求されるから、本発明を適用する意義が大きい。
【００１２】
本発明の切断装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を切断する切断装置であって、
前記シート材を送る送り手段と、
該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、
該切断手段より上流側に配置され該シート材の一方の側面に所定の上流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする上流側ガイドと、該切断手段より下流側に配置され該シート材の一方の側面に前記上流側ガイドポイントと所定間隔をもって定められた下流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする下流側ガイドとからなるガイド手段と、
前記切断手段より下流側に配置され下流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する下流側姿勢矯正手段と、
上述した各態様のいずれかのシート曲がり判定装置と、
前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、前記ガイド手段によるガイドを伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する通常切断制御を実行し、前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、前記ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する矯正切断制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の切断装置では、シート曲がり判定装置によりシート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、ガイド手段によるガイドを伴って所定長さに相当する送り量をもってシート材が送られるよう送り手段を制御すると共に送られたシート材が切断されるよう切断手段を制御する通常切断制御を実行し、シート曲がり判定装置によりシート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に下流側におけるシート材の側面の向きが送り方向に近付くよう下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って所定長さに相当する送り量をもってシート材が送られるよう姿勢矯正手段と送り手段とを制御すると共に送られたシート材が切断されるよう切断手段を制御する矯正切断制御を実行する。これにより、シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えるときには、シート材の側面の向きが送り方向に近付くようシート材の姿勢を矯正し側面を基準として切断するので、切断されたシート材の側面と切断面との直角度が大きく損なわれることがない。この結果、判定された曲がりが大きいときでも切断されたシート材が形状不良とならずに切断することができる。
【００１４】
こうした本発明の切断装置において、前記下流側姿勢矯正手段は、前記切断手段と前記下流側ガイドとの間に前記シート材の側面を両側から挟んで姿勢を矯正するよう対となって配置され、該対となって配置されるうちの一方が前記追従手段を兼ねてなるものとすることもできる。こうすれば、姿勢矯正手段と追従手段とをコンパクトに配置することができる。
【００１５】
また、本発明の切断装置において、前記切断手段より上流側に配置され上流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する上流側姿勢矯正手段を備え、前記制御手段は、前記矯正切断制御を実行した後に、前記ガイド手段のうち上流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記上流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って該シート材の端部を切り捨てる切り捨て長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する捨て切り制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、シート材の端面と側面との直角度を修正するので、切断されたシート材の先に切断された切断面（捨て切りされたシート材の端面）と後に切断された切断面との平行度が悪化するのを防止することができる。
【００１６】
本発明のシート曲がり判定方法は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置における該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定方法であって、
（ａ）前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、該追従手段の前記基準線に対する相対的な位置を検出するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で検出された位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定するステップと
を含むシート曲がり判定方法。
【００１７】
この本発明のシート曲がり判定方法では、シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドする切断装置のガイド手段が切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントでシート材の一方の側面に当接し該二箇所のガイドポイントの間の位置にガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置におけるシート材の側面に当接すると共にシート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、追従手段の基準線に対する相対位置を検出し、検出された追従手段の相対位置に基づいてシート材の幅方向の曲がりを判定する。この結果、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例としての曲がり判定装置を搭載する切断装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、図１の切断装置２０の上面図であり、図３は、図１のロールフィーダ４０のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４は、ガイド８２の構成の概略を示す構成図である。実施例の切断装置２０は、例えばエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴのリングの製造に用いる金属製のシート材がロール状に巻かれてなるコイル材Ｃを送り出して所定長さ毎に切断する装置として構成されている。切断装置２０は、図１に示すように、コイル材Ｃを送り出すアンコイラ３０と、送り出されたコイル材Ｃを上下に配置されたロール４３，５３により挟持して送るロールフィーダ４０と、ロールフィーダ４０により送られるコイル材Ｃを上下に配置された切断刃６２によりダウンカット方式で切断するシャー６０と、シャー６０の切断刃６２よりも上流側に配置されるガイド７２〜７５により送られるコイル材Ｃをガイドする上流側ガイド７０と、シャー６０の切断刃６２よりも下流側に配置されるガイド８２〜８５により送られるコイル材Ｃをガイドする下流側ガイド８０と、電源をオンオフする電源ボタンスイッチ９１などの各種ボタンスイッチからなる操作パネル９０と、装置全体のコントロールを司るメインコントローラ１００とを備える。なお、曲がり判定装置は、ガイド８２と、このガイド８２の構成要素としてコイル材Ｃに当接するローラ８２ｂの位置を検出するリニアエンコーダ８８と、メインコントローラ１００とが該当する。
【００２０】
アンコイラ３０は、図１に示すように、図示しないステッピングモータの回転軸に接続されると共に図示しない油圧シリンダによりコイル材Ｃの内周面に当接するよう拡開してコイル材Ｃを回転させるマンドレル３２と、コイル材Ｃを送り出すうちに徐々に小さくなる外径に追従してコイル材Ｃの外周面に当接するよう図示しないエアシリンダによりコイル材Ｃの径方向に向かって押圧されコイル材Ｃの回転に伴って回転する複数の押えロール３４と、略円弧状に形成され送り出されるコイル材Ｃを下側からガイドするループガイド３６とを備える。
【００２１】
ロールフィーダ４０は、図１および図３に示すように、フレーム４０ａの上方に取り付けられたエアシリンダ４１の駆動により支持軸４２ａを中心として弧を描くように上下に昇降するロールフレーム４２と、ロールフレーム４２にベアリングを介して回転自在に取り付けられロールフレーム４２に連動する上ロール４３と、本体フレーム４０ａにベアリングを介して回転自在に取り付けられる下ロール５３と、下ロール５３とカップリング５９ａを介して接続され下ロール５３を回転駆動するステッピングモータ５９とを備え、エアシリンダ４１の駆動により、上ロール４３が下端に位置するときにはエアシリンダ４１の押圧力により上ロール４３と下ロール５３とでコイル材Ｃを挟持して送り、上ロール４３が上端に位置するときにはコイル材Ｃの挟持を解除する。上ロール４３は、略中央部に軸方向にスプライン溝が形成されたシャフト４４と、シャフト４４にフローティング機構４６を介して軸方向にスライド可能に取り付けられるロール本体４５と、シャフト４４の図３中の右端に取り付けられるスプロケット４８とを備える。下ロール５３は、上ロール４３と同一の構成であるため、説明を省略する。なお、フローティング機構４６，５６の説明については後述する。スプロケット４８とスプロケット５８とは、エアシリンダ４１の駆動により上ロール４３が下端に位置するときに噛み合ってステッピングモータ５９の駆動力を上ロール４３に伝達し、上ロール４３を下ロール５３の回転方向と逆方向に回転させることができる。このため、上ロール４３が下端に位置するときに、コイル材Ｃを挟持してシャー６０側に送ることができる。なお、上ロール４３が上端に位置するときには、スプロケット４８とスプロケット５８との噛み合いが解除され上ロール４３に駆動力は伝達されなくなる。また、ステッピングモータ５９の回転量とその回転に伴うロールフィーダ４０によるコイル材Ｃの送り量との関係が予め把握されてＲＯＭ１０４に記憶されており、コイル材Ｃを送る際には、送り量に応じた必要な回転量がメインコントローラ１００から駆動信号としてステッピングモータ５９に出力される。
【００２２】
ここで、フローティング機構４６，５６について説明する。なお、フローティング機構４６，５６は同一の構成であるため、フローティング機構４６について説明し、フローティング機構５６については説明を省略する。フローティング機構４６は、シャフト４４に形成されたスプライン溝内に配置される複数のボール４６ａと、ボール４６ａを保持すると共に外周にロール本体４５が固定された円筒部材４６ｂと、ロール本体４５を挟むようにシャフト４４に取り付けられるスプリング受け４６ｃと、ロール本体４５とスプリング受け４６ｃとの間に設けられロール本体４５をシャフト４４の中央側に向かって付勢するスプリング４６ｄとを備え、ボールスプライン嵌合により、ロール本体４５をシャフト４４と一体となって回転させると共にロール本体４５をシャフト４４に対して軸方向にスライドさせることができる。これにより、コイル材Ｃはロールフィーダ４０によって挟持され送られているときでも幅方向（ロール本体４５の軸方向）にスライドすることができる。また、ロールフィーダ４０によるコイル材Ｃの挟持が解除されたときには、スプリング４６ｄの付勢力により、ロール本体４５は初期位置（図中中央位置）に戻る。
【００２３】
シャー６０は、図１に示すように、ダウンカット方式で切断するクランク型シャーとして構成されており、上刃６２ａが取り付けられ初期状態で上端位置で待機するシャー本体６４と、上刃６２ａと向かい合って設置される下刃６２ｂとを備え、図示しないモータおよびクランク機構の駆動によりシャー本体６４をフレーム６０ａに沿って下降させることにより上刃６２ａと下刃６２ｂとでコイル材Ｃを剪断する。このモータは、メインコントローラ１００からの駆動信号によりシャー本体６４が一往復の昇降動作を行うよう回転駆動する。また、切断済みのシートＳは、シャー６０の下流側に設けられ図示しないモータにより駆動する搬出ロール２５により搬出されると共に搬出台２４に取り付けられたフリーローラ２６上を自重により移動し搬出台２４の先端に設けられた搬出ストッパ２７に当接して停止する。
【００２４】
上流側ガイド７０は、図２に示すように、クランクシャー６０の切断刃６２（図中は下刃６２ｂを図示）の上流側のガイドフレーム２２上に配置され、コイル材Ｃを両側面から対向して挟むよう対となって配置される一組のガイド７２，７３（以下、「ガイドＡ」とする）と一組のガイド７４，７５（以下、「ガイドＢ」とする）の計二組のガイドを備える。ここで、ガイドＡとガイドＢの間隔は、コイル材Ｃが幅方向に曲がっているときでもコイル材Ｃの側面を切断刃６２に対して略垂直に保ってガイドできるような間隔とされている。ガイドＡ，Ｂのガイド７２〜７５は、それぞれアクチュエータとしてのエアシリンダ７２ａ〜７５ａと、エアシリンダ７２ａ〜７５ａのロッドの先端に図示しないローラフレームを介して回転可能に取り付けられたローラ７２ｂ〜７５ｂとを備えており、コイル材Ｃの送り方向に対して右側（図中下側）に配置されるガイド７２，７４は、位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃと、エアシリンダ７２ａ，７４ａのロッドから位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃが設置された方向に突出した突出部７２ｄ，７４ｄとを更に備えている。なお、ガイドの構成要素については、ガイド７２についてのみ図中に符号を付した。このようにして構成されたガイドＡ，Ｂは、メインコントローラ１００からのエアシリンダ７２ａ〜７５ａに対する駆動信号により、コイル材Ｃに当接する方向にスライドしてコイル材Ｃをガイドしたり、コイル材Ｃから離間する方向にスライドしてコイル材Ｃのガイドを解除したりする。コイル材Ｃをガイドするときには、ガイド７２，７４は、突出部７２ｄ，７４ｄが位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃに当接する位置で停止し、ガイド７３，７５は、ローラ７３ｂ，７５ｂがコイル材Ｃに当接する位置で停止する。このとき、前述したようにロールフィーダ４０はフローティング機構４６，５６を備えコイル材Ｃは送られているときでも幅方向にスライド可能となっているから、コイル材Ｃの側面が送り方向に近付くようにガイドすることができる。
【００２５】
下流側ガイド８０は、図２に示すように、クランクシャー６０の切断刃６２の下流側のガイドフレーム２２上に配置され、コイル材Ｃを両側面から対向して挟むよう対となって配置される一組のガイド８２，８３（以下、「ガイドＣ」とする）と一組のガイド８４，８５（以下、「ガイドＤ」とする）の計二組のガイドを備える。ガイドＣ，Ｄの構成や動作はガイドＡ，Ｂと略同一であるため説明を省略し、ガイドの構成要素についてはガイド８４についてのみ図中に符号を付した。ここで、図４に示すように、ガイドＣのガイド８２は、リニアエンコーダ８８を備え、ガイド８２のローラ８２ｂの位置を検出できるようになっているので、以下、この点について説明する。ガイド８２は、上述した構成に加え、ローラ８２ｂが回転可能に取り付けられるローラフレーム８２ｅと、一端がローラフレーム８２ｅの突起８２ｇに固定されると共に他端が突出部８２ｄの突起８２ｈに固定されるスプリング８２ｆとを備えている。ここで、図示するように、ガイド７２がストッパ７２ｃにより停止してローラ７２ｂがコイル材Ｃに当接するガイドポイントと、ガイド８４がストッパ８４ｃにより停止してローラ８４ｂがコイル材Ｃに当接するガイドポイントとを結ぶ送り方向と平行な直線を基準ラインとする。そして、ローラフレーム８２ｅは、この基準ラインと略直交する方向（図中上下方向）にスムーズに移動できるよう図示しないリニアガイド上に配置されている。また、スプリング８２ｆは、初期状態（図４の状態）において、ローラ８２ｂの先端が基準ラインよりも内側（図中上側）となるような自然長Ｌｓが設定されている。ローラフレーム８２ｅには、その移動方向に沿ってガイドフレーム２２上に張設されたリニアスケール８８ｂの目盛りを光学的に読み取るフォトディテクタ８８ａが取り付けられている。このフォトディテクタ８８ａとリニアスケール８８ｂとがリニアエンコーダ８８を構成し、フォトディテクタ８８ａは、リニアスケール８８ｂの目盛りを光学的に読み取って得たポジション信号Ｐをメインコントローラ１００へ出力する。そして、メインコントローラ１００は、このポジション信号Ｐに基づいてローラ８２ｂが移動方向のどこに位置しているかを検出する。なお、ローラ８２ｂの先端が基準ライン上にあるときのポジション信号Ｐを基準位置Ｐ０として予めＲＯＭ１０４に記憶しておくものとする。また、ガイド８２でコイル材Ｃをガイドする場合について説明する。図５は、ガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドする様子を示す説明図である。図示するように、ガイド８２は、突出部８２ｄがストッパ８２ｃに当接する位置で停止して基準ライン上でコイル材Ｃに当接している。このとき、スプリング８２ｆは、コイル材Ｃに曲がりが生じていてもローラ８２ｂが外側に押し込まれることがないよう最大限収縮した最小長さＬｓｍｉｎとなるよう設定されている。また、最大限収縮しているので最大の付勢力を発生することになるが、コイル材Ｃを押すほどの付勢力は発生しないようにバネ定数が設定されている。このため、ガイド８２は、基準ラインより内側（図中上方）にコイル材Ｃを押し込むことがなく、且つコイル材Ｃによって基準ラインより外側（図中下方）に押し込まれることもないので、ガイドとして機能することができる。
【００２６】
操作パネル９０は、図１に示すように、電源をオンオフするための電源ボタンスイッチ９１や切断装置２０を自動運転させる自動モード中に切断開始を指示するスタートボタンスイッチ９２，自動モード中に切断終了を指示するストップボタンスイッチ９３，切断についての各種設定を行う各種設定スイッチ９４，切断装置２０を自動モードにするか操作者による手動操作が可能な手動モードにするかを切り替えるモードセレクトスイッチ９５，図示しない手動モード用の各種操作ボタンスイッチなどがあり、内部通信インターフェース１０８を介してメインコントローラ１００に操作者の指示を入力できるようになっている。
【００２７】
メインコントローラ１００は、ＣＰＵ１０２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムやローラ８２ｂの基準位置Ｐ０などを記憶したＲＯＭ１０４と、一時的に各種データを記憶するＲＡＭ１０６と、操作パネル９０との通信を可能とする内部通信インタフェース１０８とを備え、これらは互いに信号のやり取りが可能なように接続されている。メインコントローラ１００は、操作パネル９０の操作に応じて発生する操作信号やフォトディテクタ８８ｂからのポジション信号Ｐを入力する。また、コイル材Ｃの送り量に応じた駆動信号をロールフィーダ４０のステッピングモータ５９に出力したり、シャー６０に駆動信号を出力したり、搬出ロール２５に駆動信号を出力したりする。また、ロールフィーダ４０のエアシリンダ４１に駆動信号を出力して上ロール４３を昇降させたり、ガイドＡ〜Ｄのエアシリンダ７２ａ〜７５ａ，エアシリンダ８２ａ〜８５ａに駆動信号を出力して各ガイドによるコイル材Ｃのガイドとガイドの解除とを行う。なお、ロールフィーダ４０のステッピングモータ５９に駆動信号を出力したときには、アンコイラ３０のステッピングモータに対してもコイル材Ｃの送りに伴う必要な回転を行うよう駆動信号が出力されているものとする。
【００２８】
次に、こうして構成された本実施形態の切断装置２０の動作について説明する。図６は、メインコントローラ１００により実行される自動切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、コイル材Ｃがセットされモードセレクトスイッチ９５により自動モードにされてスタートボタンスイッチ９２が押下されたときに実行される。なお、通常は、コイル材Ｃをセットする際に手動モードでの段取り作業（例えば、巻き癖がきつく使用できないコイル材Ｃの先端部の切り捨てなど）がなされるので、スタートボタンスイッチ９２が押下されたときにコイル材Ｃの先端が下刃６２ｂ上の位置にある。
【００２９】
自動切断処理ルーチンが実行されると、メインコントローラ１００のＣＰＵ１０２は、まず、ロールフィーダ４０の上ロール４３が下降するようエアシリンダ４１を駆動制御して、ロールフィーダ４０でコイル材Ｃを挟持する（ステップＳ１００）。次に、ガイドＡ〜Ｄのエアシリンダ７２ａ〜７５ａ，エアシリンダ８２ａ〜８５ａを駆動制御して、ガイドＢ，Ｃのガイドを解除すると共にガイドＡ，Ｄでコイル材Ｃをガイドし（ステップＳ１１０）、ロールフィーダ４０を駆動制御して、コイル材Ｃを送り量Ｌ１だけ送る（ステップＳ１２０）。ここで、送り量Ｌ１は、コイル材Ｃを所定長さ（例えば、３００ｍｍ）で切断する際の送り量として定められたものである。コイル材Ｃが送られると、フォトディテクタ８８ｂからのポジション信号Ｐを入力し（ステップＳ１３０）、入力したポジション信号ＰとＲＯＭ１０４に記憶されている基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出する（ステップＳ１４０）。ここで、このズレ量ΔＰについて説明する。
【００３０】
このズレ量ΔＰは、コイル材Ｃの幅方向の曲がりと関連するので、まず、この曲がりについて説明する。コイル材Ｃは，製造される際に素材としての鋼片を所定の厚みまで圧延し巻き取ってロール状とされるが、圧延したときに幅方向に弓なりの曲がりを伴う場合がある。その場合、一旦生じた曲がりは完全に解消されないので、コイル材Ｃは幅方向の曲がりを伴って送られることになる。そのような曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を図７，図８に示す。図７は、コイル材Ｃが送り方向に対して右に曲がっている様子、図８は、コイル材Ｃが送り方向に対して左に曲がっている様子を示す。いずれの場合も、コイル材Ｃの側面の位置は、その曲がりの分基準ラインからズレており、ガイド８２のローラ８２ｂは、そのズレたコイル材Ｃの側面に当接している。このため、ローラ８２ｂの位置であるポジション信号Ｐは、コイル材Ｃの側面の位置となる。また、ローラ８２ｂの基準ラインに対する相対位置、即ちポジション信号Ｐと基準位置Ｐ０との差分であるズレ量ΔＰは、コイル材Ｃの基準ラインに対する曲がりとなるので、ズレ量ΔＰを算出することによりコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定することができる。このとき、ガイドポイント間の略中央の位置に配置されたガイド８２の位置では基準ラインに対してシート材の幅方向の曲がりが大きくなるので、曲がりを精度よく判定することができる。いま、ローラ８２ｂのポジション信号Ｐの値がローラ８２ｂが図中上方に行くほど小さくなるものとすると、図７においては、コイル材Ｃの曲がりが大きくなるほどズレ量ΔＰの値は負側に小さくなり、図８においては、コイル材Ｃの曲がりが大きくなるほどズレ量ΔＰの値は正側に大きくなる。即ち、ズレ量ΔＰの絶対値が大きくなるにつれ、コイル材Ｃの幅方向の曲がりが大きくなると判定できるのである。
【００３１】
そして、このズレ量ΔＰの絶対値が閾値ΔＰｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この閾値ΔＰｒｅｆについて説明するため、コイル材Ｃの幅方向の曲がりによって生じる問題について説明する。ここで、ベルト式のＣＶＴのリングの製造は、所定長さのシートＳに切断した後に、筒状に曲げ加工し両切断面を溶接により接合してから更に輪切りにしてリング状にしたものをいわゆるリング圧延機で圧延してリングの径を拡大することにより行われる。そのため、切断されたシートＳの形状が不良のときには、溶接時の作業性が悪化したり輪切りした際の径が一定とならず圧延時の寸法精度が低下したりするなどのトラブルが発生する。そのようなトラブルを防止すべく切断されたシートＳの切断面同士の平行度や切断面と側面との直角度が厳しく要求されており、切断されたシートＳの形状が曲がりにより形状不良となっているときには、切断されたシートＳが一枚丸ごと廃却され歩留りが大幅に悪化するという問題が生じる。そこで、本実施例の切断装置２０では、このような問題を未然に防ぐため、切断されたシートＳが形状不良とならないようなコイル材Ｃの幅方向の曲がりの許容範囲、即ちズレ量ΔＰの絶対値の大きさを予め実験などにより求めて閾値ΔＰｒｅｆとしてＲＯＭ１０４に記憶しておき、閾値ΔＰｒｅｆ以下のときには曲がりが許容範囲内にあると判断して通常の切断処理を行い、閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには曲がりが許容範囲を超えると判断して曲がりの影響を回避できるような切断処理を行うのである。ステップＳ１５０で、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下であると判定されると、通常切断処理を行って（ステップＳ２００）、再びステップＳ１００以降の処理を繰り返す。この処理は、操作者によりストップボタンスイッチ９３が押下されるまで繰り返し行われる。ここで、自動切断処理ルーチンの説明を中断して、通常切断処理について説明する。
【００３２】
通常切断処理は、図９に例示する通常切断処理ルーチンにより行われる。通常切断処理ルーチンでは、まず、シャー６０を駆動制御して、コイル材Ｃを切断する（ステップＳ２１０）。続いて、ロールフィーダ４０のエアシリンダ４１を駆動制御して、コイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ２２０）。コイル材Ｃの挟持を解除するのは、コイル材Ｃの幅方向の曲がりなどによりロールフィーダ４０のロール本体４５，５５の軸方向へのスライドが限界位置に達しているとそれ以上同じ方向にスライドできないので、一旦初期位置に戻すためである。そして、ガイドＤのガイドを解除して（ステップＳ２３０）、搬出ロール２５を駆動制御して切断されたシートＳを搬出台２４に搬出して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この通常切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を図１０に示す。図１０（ａ）が切断前の様子、図１０（ｂ）がコイル材Ｃが切断されシートＳが切り出された様子、図１０（ｃ）がシートＳが搬出台２４に搬出された様子を示す。
【００３３】
図６の自動切断処理ルーチンに戻って、ステップＳ１５０でズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下でないと判定されたときには、矯正切断処理を行ってから（ステップＳ３００）、捨て切り処理を行う（ステップＳ４００）。ここで、自動切断処理ルーチンの説明を中断して、矯正切断処理と捨て切り処理について順に説明する。
【００３４】
まず、矯正切断処理について説明する。この処理は、図１１に例示する矯正切断処理ルーチンにより行われる。矯正切断処理ルーチンでは、まず、ガイドＡのガイドを解除すると共にガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドして（ステップＳ３１０）、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付くようコイル材Ｃの姿勢を矯正する。なお、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５が軸方向へスライドするので、コイル材Ｃの姿勢の矯正をスムーズに行うことができる。次に、コイル材Ｃを切断し（ステップＳ３２０）、ロールフィーダ４０のコイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ３３０）。コイル材Ｃの挟持を解除するのは、前述と同様の理由である。そして、ガイドＣ，Ｄのガイドを解除して（ステップＳ３４０）、切断されたシートＳを搬出台２４に搬出して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。この矯正切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を図１２に示す。図１２（ａ）がコイル材Ｃの姿勢が矯正される前の様子、図１２（ｂ）がコイル材Ｃの姿勢が矯正された後の様子を示す。図１２（ａ）では、コイル材Ｃの曲がりにより、コイル材Ｃの端面が切断刃６２と大きくズレており、この状態で切断したとすると、切断されたシートＳの両切断面の平行度が大きく悪化し形状不良となる。しかし、本実施例では、この状態でガイドＡを解除しガイドＣでコイル材Ｃをガイドするので、図１２（ｂ）に示すように、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付けられると共に端面のズレも減少し端面と切断刃６２との平行度が良化する。そして、図中点線で示す切断ラインで切断するので、切断されたシートＳの切断面と側面とは完全には直角とならないもののある程度の直角度となり、また、両切断面も完全には平行とならないもののある程度平行となるので、切断されたシートＳが形状不良となることが少なくなる。
【００３５】
次に、捨て切り処理について説明する。この処理は、図１３に例示する捨て切り処理ルーチンにより行われる。捨て切り処理ルーチンでは、まず、ロールフィーダ４０でコイル材Ｃを挟持し（ステップＳ４１０）、ガイドＡ，Ｂでコイル材Ｃをガイドして（ステップＳ４２０）、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付くようコイル材Ｃの姿勢を矯正する。なお、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５が軸方向へスライドするので、コイル材Ｃの姿勢の矯正をスムーズに行うことができる。次に、ロールフィーダ４０を駆動制御して、コイル材Ｃを送り量Ｌ２だけ送る（ステップＳ４３０）。ここで、送り量Ｌ２は、コイル材Ｃの端部を所定の切り捨て長さで切り捨てる「捨て切り」に必要な送り量として定められたものであり、具体的には所定長さ（例えば、３００ｍｍ）で切断する際の送り量Ｌ１の１００分の１程度に定められている。続いて、シャー６０を駆動制御して、捨て切りを行い（ステップＳ４４０）、ロールフィーダ４０のコイル材Ｃの挟持を解除して（ステップＳ４５０）、本ルーチンを終了する。この捨て切り処理でコイル材Ｃの端部が捨て切りされる様子を図１４に示す。図１４（ａ）が矯正切断処理で切断されたシートＳが搬出された後の様子、図１４（ｂ）がコイル材ＣがガイドＡ，Ｂでガイドされながら送り量Ｌ２で送られた様子を示す。図１４（ａ）に示すように、コイル材Ｃの端面は、切断刃６２に対して平行であるが、曲がりにより側面の向きが送り方向から大きくズレて端面と側面とがなす角度Ａ０は直角度が損なわれたものとなっている。この状態で、単に送り量Ｌ１で送って切断すると略平行四辺形状に切断され形状不良となるが、本実施例では、ガイドＡ，Ｂでガイドしながらコイル材Ｃを送り量Ｌ２だけ送るので（図１２（ｂ）参照）、コイル材Ｃの姿勢を矯正し側面の向きを送り方向に近付けることができる。一方で、コイル材Ｃの端面は切断刃６２に対してズレが生じ平行ではなくなるが、この状態で捨て切りするので、端部（図中斜線部）が切り捨てられ、捨て切り後の新たな端面は、切断刃６２と平行となり、また、側面とのなす角度Ａ１も修正され、完全な直角ではないものの直角度が損なわれたものとはならない。ここで、捨て切りの送り量Ｌ２は、送り量Ｌ１の１００分の１程度の小さなものであるが、説明の便宜上大きく図示した。なお、捨て切りされた捨て切り材は切断と同時に下刃６２ｂ近傍に設けられた図示しないクロップシューターを介して機外へ放出される。
【００３６】
図６の自動切断処理ルーチンに戻って、再びステップＳ１００以降の処理を繰り返す。この処理は、操作者によりストップボタンスイッチ９３が押下されるまで繰り返し行われる。このとき、捨て切りによりコイル材Ｃの端面と側面とがある程度の直角度を保つことができており、再び送り量Ｌ１だけ送って切断したときに切断されたシートＳの先に切断された切断面（捨て切りされたコイル材Ｃの端面）と後に切断された切断面とが略平行となるので、形状不良となることが少なくなる。なお、捨て切り長さは、前述したように切断処理時の１００分の１程度とわずかであるから、一つのコイル材Ｃから取り出せるシートＳの枚数が大きく減少することはない。このように、コイル材Ｃの幅方向の曲がりとしてガイド８２のローラ８２ｂから基準ラインとコイル材Ｃの側面とのズレ量ΔＰを算出し、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下のときには矯正切断処理や捨て切り処理などの不必要な処理を行うことなく通常切断処理でシートＳを良好な形状に切断することができ、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには矯正切断処理と捨て切り処理を行うことにより切断されたシートＳが形状不良となるのを防止することができる。
【００３７】
以上説明した実施例の切断装置２０によれば、ガイドＡ，Ｄのガイド７２，８４とがコイル材Ｃの側面に二箇所のガイドポイントで当接し、該二箇所のガイドポイントを結ぶ基準ラインと略直交する方向に移動可能に配置されてコイル材Ｃの側面に当接すると共にコイル材Ｃの曲がりに追従するガイドローラ８２ｂの位置をリニアエンコーダ８８からのポジション信号Ｐにより検出し、ポジション信号Ｐとガイドローラ８２ｂが基準ラインに位置するときの基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出し、算出されたズレ量ΔＰの絶対値に基づいてコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定する。この結果、コイル材Ｃの幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。また、検出したズレ量ΔＰが所定の閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには、矯正切断処理や捨て切り処理により、切断されたシートＳの切断面と側面とをある程度の直角度を保って切断する。この結果、判定された曲がりが大きくても切断されたシートＳが形状不良となることなくコイル材Ｃを切断することができる。
【００３８】
実施例の切断装置２０では、ガイドポイント間の略中央の位置でズレ量ΔＰを検出するものとしたが、これに限られず、ズレ量ΔＰを検出できる位置であればどこで検出してもよい。また、ガイドと兼ねることなくズレ量ΔＰを検出するものを別個に設けるものとしてもよい。
【００３９】
実施例の切断装置２０では、コイル材Ｃのガイドにローラーを用いるものとしたが、ローラに限られず平板などでガイドするものとしてもよい。
【００４０】
実施例の切断装置２０では、ステップＳ１５０でズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えたときに矯正切断処理と捨て切り処理とを行った後に再びステップＳ１００の処理に戻るものとしたが、これに限られず、一旦閾値ΔＰｒｅｆを超えたとき以後は矯正切断処理と捨て切り処理とを繰り返し行うものとしてもよいし、複数回の矯正切断処理と捨て切り処理とを行った後にステップＳ１００の処理に戻るものとしてもよい。
【００４１】
実施例の切断装置２０では、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えたときに矯正切断処理と捨て切り処理とを行うものとしたが、これに限られず、矯正切断処理のみ行うものとしてもよい。また、このような処理を行わず、操作者に異常を知らせるための警報を発するものとしてもよい。
【００４２】
実施例の切断装置２０では、ベルト式ＣＶＴのベルトに用いられる金属材料を切断するものとしたが、これに限られずロール状に巻かれてなる如何なる金属材料を切断するものとしてもよい。
【００４３】
実施例では、切断装置２０の形態として説明したが、これに限られず、シート曲がり判定装置の形態とするものとしてもよい。
【００４４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との関係を明らかにする。本実施形態のガイド８２のガイドローラ８２ｂが本発明の「追従手段」に相当し、ガイドローラ８２ｂの位置を検出するリニアエンコーダ８８と図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１３０〜１４０の処理を実行するメインコントローラ１００が「相対位置検出手段」に相当し、図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１５０の処理を実行するメインコントローラ１００が「曲がり判定手段」に相当する。また、ロールフィーダ４０が「送り手段」に相当し、シャー６０が「切断手段」に相当し、上流側ガイド７０と下流側ガイド８０とのうちガイドＡとガイドＤとが「ガイド手段」に相当し、下流側ガイド８０のガイドＣが「下流側姿勢矯正手段」に相当し、図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１００〜１２０，Ｓ２００〜Ｓ４００の処理を実行するメインコントローラ１００が「制御手段」に相当する。さらに、上流側ガイド７０のガイドＢが上流側姿勢矯正手段に相当する。なお、本実施形態では、切断装置２０の動作を説明することにより、本発明のシート曲がり判定装置およびシート曲がり判定方法の一例も明らかにしている。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ベルト式ＣＶＴの製造産業やコイル状の金属材料の加工産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例としての曲がり判定装置を搭載する切断装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】切断装置２０の上面図である。
【図３】図１のロールフィーダ４０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】ガイド８２の構成の概略を示す構成図である。
【図５】ガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドする様子を示す説明図である。
【図６】自動切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】コイル材Ｃが送り方向に対して右に曲がっている様子を示す説明図である。
【図８】コイル材Ｃが送り方向に対して左に曲がっている様子を示す説明図である。
【図９】通常切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】通常切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を示す説明図である。
【図１１】矯正切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】矯正切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を示す説明図である。
【図１３】捨て切り処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】捨て切り処理でコイル材Ｃが捨て切りされる様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０ 切断装置、２２ ガイドフレーム、２４ 搬出台、２５ 搬出ロール、２６ フリーローラ、２７ 搬出ストッパ、３０ アンコイラ、３２ マンドレル、３４ 押えロール、３６ ループガイド、４０ ロールフィーダ、４０ａ フレーム、４１ エアシリンダ、４２ ロールフレーム、４２ａ 支持軸、４３ 上ロール、４４ シャフト、４５ ロール本体、４６ フローティング機構、４６ａ ボール、４６ｂ 円筒部材、４６ｃ スプリング受け、４６ｄ スプリング、４８ スプロケット、５３ 下ロール、５４ シャフト、５５ ロール本体、５６ フローティング機構、５６ａ ボール、５６ｂ 円筒部材、５６ｃ スプリング受け、５６ｄ スプリング、５８ スプロケット、５９ ステッピングモータ、５９ａ カップリング、６０ シャー、６０ａ フレーム、６２ 切断刃、６２ａ 上刃、６２ｂ 下刃、６４ シャー本体、７０ 上流側ガイド、７２，７３，７４，７５ ガイド、７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａ エアシリンダ、７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ，７５ｂ ローラ、７２ｃ，７４ｃ ストッパ、７２ｄ，７４ｄ 突出部、８０ 下流側ガイド、８２，８３，８４，８５ ガイド、８２ａ，８３ａ，８４ａ，８５ａ エアシリンダ、８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ ローラ、８２ｃ，８４ｃ ストッパ、８２ｄ，８４ｄ 突出部、８２ｅ ローラフレーム、８２ｆ スプリング、８２ｇ ，８２ｈ 突起、８８ リニアエンコーダ、８８ａ フォトディテクタ、８８ｂ リニアスケール、９０ 操作パネル、９１ 電源ボタンスイッチ、９２ スタートボタンスイッチ、９３ ストップボタンスイッチ、９４ 各種設定スイッチ、９５ モードセレクトスイッチ、１００ メインコントローラ、１０２ ＣＰＵ、１０４ ＲＯＭ、１０６ ＲＡＭ、１０８ インタフェース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにシート曲がり判定方法に関し、詳しくは、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにこうしたシート材の幅方向のシート曲がり判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロール状に巻かれてなる鋼帯をその上下面を挟持する二組のピンチロールなどによって搬送し、所定長さの矩形状の鋼帯シートに剪断する剪断機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この剪断機では、剪断直前に検出した鋼帯先端の端面と剪断機の刃面との平行度がズレているときや剪断された鋼帯シートから検出した剪断面と側面との直角度が許容範囲から外れているときには、二組のピンチロールのうち上流側のピンチロールの軸方向の押し込み力分布を変更し、ピンチロール間で鋼帯に生じる張力を幅方向（軸方向）で変化させることで鋼帯の搬送量が幅方向で異なるよう微調整する。これにより、鋼帯の蛇行を抑え、鋼帯先端の端面を剪断機の刃面と平行として、剪断された鋼帯シートの剪断面と側面との直角度を許容範囲内とすることができるとしている。
【特許文献１】特開平５−１１６０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、このようなロール状の鋼帯は、製造される際に素材としての鋼片を所定厚みまで圧延し巻き取ってロール状とされるが、圧延したときに幅方向の弓なりの曲がりを伴う場合がある。こうしたロール状の鋼帯を送り出して剪断する場合、鋼帯が曲がった状態で送り出されるので、上述した剪断機では、鋼帯先端の端面を剪断機の刃面に対して平行にして送ることはできるが、曲がりによる鋼帯側面の湾曲により鋼帯の側面を剪断機の刃面に対して直角にすることはできない。このため、曲がりの度合いによっては、剪断面と側面との直角度が許容範囲から外れ、側面が曲がりの方向に大きくズレた略平行四辺形状に剪断されることになる。そうなると、剪断後の工程で使用することができず、剪断された鋼帯シートが一枚丸ごと廃却されることになり、歩留りが大幅に悪化してしまう。そこで、このような鋼帯の曲がりを起因とした歩留りの悪化を抑制するために、鋼帯の曲がりを精度よく判定することが求められていた。
【０００４】
本発明のシート曲がり判定装置およびシート曲がり判定方法は、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することを主目的とする。また、シート曲がり判定装置を備える切断装置は、判定された曲がりが大きいときでも切断されたシート材が形状不良とならずに切断することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシート曲がり判定装置およびこれを備える切断装置並びにシート曲がり判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明のシート曲がり判定装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置に搭載され、該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置であって、
前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段と、
前記追従手段の前記基準線に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記検出された前記追従手段の相対位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定する曲がり判定手段と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明のシート曲がり判定装置では、シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドする切断装置のガイド手段が切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントでシート材の一方の側面に当接し該二箇所のガイドポイントの間の位置にガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置におけるシート材の側面に当接すると共にシート材の幅方向の変位に追従する追従手段の基準線に対する相対位置を検出し、検出された追従手段の相対位置に基づいてシート材の幅方向の曲がりを判定する。この結果、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【０００８】
こうした本発明のシート曲がり判定装置において、前記追従手段は、前記二箇所のガイドポイントの間の略中央の位置に配置される手段であるものとすることもできる。こうすれば、基準線に対してシート材の幅方向の曲がりが大きくなる位置での追従手段の相対位置に基づいて曲がりを判定するので、判定精度を上げることができる。
【０００９】
また、本発明のシート曲がり判定装置において、前記追従手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の側面に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記送り手段により前記シート材が送られる前の初期状態において前記当接部が前記基準線より内側に突出するよう前記付勢手段により付勢する手段であるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成でシート材の側面に追従させることができる。
【００１０】
さらに、本発明のシート曲がり判定装置において、前記ガイド手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の送り方向に略直交する方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧される前記当接部が前記ガイドポイントで停止するよう位置決めするストッパとを備える手段であるものとすることもできる。こうすれば、二箇所のガイドポイントを結ぶ基準線が一定のものとなるので、追従手段の相対位置の検出が容易となる。ここで、前記追従手段および前記ガイド手段の当接部は、回転可能なローラであるものとすることもできる。こうすれば、接触によりシート材の側面に発生する疵を防止することができる。
【００１１】
また、本発明のシート曲がり判定装置において、前記シート材は、ベルトがエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴの該リングの製造に用いられるものとすることもできる。ベルト式のＣＶＴに用いられるリングの製造においては、切断後に筒状に曲げ加工して切断面同士を溶接することから、切断されたシート材の切断面同士の平行度や切断面と側面との直角度が厳しく要求されるから、本発明を適用する意義が大きい。
【００１２】
本発明の切断装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を切断する切断装置であって、
前記シート材を送る送り手段と、
該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、
該切断手段より上流側に配置され該シート材の一方の側面に所定の上流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする上流側ガイドと、該切断手段より下流側に配置され該シート材の一方の側面に前記上流側ガイドポイントと所定間隔をもって定められた下流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする下流側ガイドとからなるガイド手段と、
前記切断手段より下流側に配置され下流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する下流側姿勢矯正手段と、
上述した各態様のいずれかのシート曲がり判定装置と、
前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、前記ガイド手段によるガイドを伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する通常切断制御を実行し、前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、前記ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する矯正切断制御を実行する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の切断装置では、シート曲がり判定装置によりシート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、ガイド手段によるガイドを伴って所定長さに相当する送り量をもってシート材が送られるよう送り手段を制御すると共に送られたシート材が切断されるよう切断手段を制御する通常切断制御を実行し、シート曲がり判定装置によりシート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に下流側におけるシート材の側面の向きが送り方向に近付くよう下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って所定長さに相当する送り量をもってシート材が送られるよう姿勢矯正手段と送り手段とを制御すると共に送られたシート材が切断されるよう切断手段を制御する矯正切断制御を実行する。これにより、シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えるときには、シート材の側面の向きが送り方向に近付くようシート材の姿勢を矯正し側面を基準として切断するので、切断されたシート材の側面と切断面との直角度が大きく損なわれることがない。この結果、判定された曲がりが大きいときでも切断されたシート材が形状不良とならずに切断することができる。
【００１４】
こうした本発明の切断装置において、前記下流側姿勢矯正手段は、前記切断手段と前記下流側ガイドとの間に前記シート材の側面を両側から挟んで姿勢を矯正するよう対となって配置され、該対となって配置されるうちの一方が前記追従手段を兼ねてなるものとすることもできる。こうすれば、姿勢矯正手段と追従手段とをコンパクトに配置することができる。
【００１５】
また、本発明の切断装置において、前記切断手段より上流側に配置され上流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する上流側姿勢矯正手段を備え、前記制御手段は、前記矯正切断制御を実行した後に、前記ガイド手段のうち上流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記上流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って該シート材の端部を切り捨てる切り捨て長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する捨て切り制御を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、シート材の端面と側面との直角度を修正するので、切断されたシート材の先に切断された切断面（捨て切りされたシート材の端面）と後に切断された切断面との平行度が悪化するのを防止することができる。
【００１６】
本発明のシート曲がり判定方法は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置における該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定方法であって、
（ａ）前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、該追従手段の前記基準線に対する相対的な位置を検出するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で検出された位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定するステップと
を含むシート曲がり判定方法。
【００１７】
この本発明のシート曲がり判定方法では、シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドする切断装置のガイド手段が切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントでシート材の一方の側面に当接し該二箇所のガイドポイントの間の位置にガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置におけるシート材の側面に当接すると共にシート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、追従手段の基準線に対する相対位置を検出し、検出された追従手段の相対位置に基づいてシート材の幅方向の曲がりを判定する。この結果、シート材の幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例としての曲がり判定装置を搭載する切断装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、図１の切断装置２０の上面図であり、図３は、図１のロールフィーダ４０のＡ−Ａ断面を示す断面図であり、図４は、ガイド８２の構成の概略を示す構成図である。実施例の切断装置２０は、例えばエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴのリングの製造に用いる金属製のシート材がロール状に巻かれてなるコイル材Ｃを送り出して所定長さ毎に切断する装置として構成されている。切断装置２０は、図１に示すように、コイル材Ｃを送り出すアンコイラ３０と、送り出されたコイル材Ｃを上下に配置されたロール４３，５３により挟持して送るロールフィーダ４０と、ロールフィーダ４０により送られるコイル材Ｃを上下に配置された切断刃６２によりダウンカット方式で切断するシャー６０と、シャー６０の切断刃６２よりも上流側に配置されるガイド７２〜７５により送られるコイル材Ｃをガイドする上流側ガイド７０と、シャー６０の切断刃６２よりも下流側に配置されるガイド８２〜８５により送られるコイル材Ｃをガイドする下流側ガイド８０と、電源をオンオフする電源ボタンスイッチ９１などの各種ボタンスイッチからなる操作パネル９０と、装置全体のコントロールを司るメインコントローラ１００とを備える。なお、曲がり判定装置は、ガイド８２と、このガイド８２の構成要素としてコイル材Ｃに当接するローラ８２ｂの位置を検出するリニアエンコーダ８８と、メインコントローラ１００とが該当する。
【００２０】
アンコイラ３０は、図１に示すように、図示しないステッピングモータの回転軸に接続されると共に図示しない油圧シリンダによりコイル材Ｃの内周面に当接するよう拡開してコイル材Ｃを回転させるマンドレル３２と、コイル材Ｃを送り出すうちに徐々に小さくなる外径に追従してコイル材Ｃの外周面に当接するよう図示しないエアシリンダによりコイル材Ｃの径方向に向かって押圧されコイル材Ｃの回転に伴って回転する複数の押えロール３４と、略円弧状に形成され送り出されるコイル材Ｃを下側からガイドするループガイド３６とを備える。
【００２１】
ロールフィーダ４０は、図１および図３に示すように、フレーム４０ａの上方に取り付けられたエアシリンダ４１の駆動により支持軸４２ａを中心として弧を描くように上下に昇降するロールフレーム４２と、ロールフレーム４２にベアリングを介して回転自在に取り付けられロールフレーム４２に連動する上ロール４３と、本体フレーム４０ａにベアリングを介して回転自在に取り付けられる下ロール５３と、下ロール５３とカップリング５９ａを介して接続され下ロール５３を回転駆動するステッピングモータ５９とを備え、エアシリンダ４１の駆動により、上ロール４３が下端に位置するときにはエアシリンダ４１の押圧力により上ロール４３と下ロール５３とでコイル材Ｃを挟持して送り、上ロール４３が上端に位置するときにはコイル材Ｃの挟持を解除する。上ロール４３は、略中央部に軸方向にスプライン溝が形成されたシャフト４４と、シャフト４４にフローティング機構４６を介して軸方向にスライド可能に取り付けられるロール本体４５と、シャフト４４の図３中の右端に取り付けられるスプロケット４８とを備える。下ロール５３は、上ロール４３と同一の構成であるため、説明を省略する。なお、フローティング機構４６，５６の説明については後述する。スプロケット４８とスプロケット５８とは、エアシリンダ４１の駆動により上ロール４３が下端に位置するときに噛み合ってステッピングモータ５９の駆動力を上ロール４３に伝達し、上ロール４３を下ロール５３の回転方向と逆方向に回転させることができる。このため、上ロール４３が下端に位置するときに、コイル材Ｃを挟持してシャー６０側に送ることができる。なお、上ロール４３が上端に位置するときには、スプロケット４８とスプロケット５８との噛み合いが解除され上ロール４３に駆動力は伝達されなくなる。また、ステッピングモータ５９の回転量とその回転に伴うロールフィーダ４０によるコイル材Ｃの送り量との関係が予め把握されてＲＯＭ１０４に記憶されており、コイル材Ｃを送る際には、送り量に応じた必要な回転量がメインコントローラ１００から駆動信号としてステッピングモータ５９に出力される。
【００２２】
ここで、フローティング機構４６，５６について説明する。なお、フローティング機構４６，５６は同一の構成であるため、フローティング機構４６について説明し、フローティング機構５６については説明を省略する。フローティング機構４６は、シャフト４４に形成されたスプライン溝内に配置される複数のボール４６ａと、ボール４６ａを保持すると共に外周にロール本体４５が固定された円筒部材４６ｂと、ロール本体４５を挟むようにシャフト４４に取り付けられるスプリング受け４６ｃと、ロール本体４５とスプリング受け４６ｃとの間に設けられロール本体４５をシャフト４４の中央側に向かって付勢するスプリング４６ｄとを備え、ボールスプライン嵌合により、ロール本体４５をシャフト４４と一体となって回転させると共にロール本体４５をシャフト４４に対して軸方向にスライドさせることができる。これにより、コイル材Ｃはロールフィーダ４０によって挟持され送られているときでも幅方向（ロール本体４５の軸方向）にスライドすることができる。また、ロールフィーダ４０によるコイル材Ｃの挟持が解除されたときには、スプリング４６ｄの付勢力により、ロール本体４５は初期位置（図中中央位置）に戻る。
【００２３】
シャー６０は、図１に示すように、ダウンカット方式で切断するクランク型シャーとして構成されており、上刃６２ａが取り付けられ初期状態で上端位置で待機するシャー本体６４と、上刃６２ａと向かい合って設置される下刃６２ｂとを備え、図示しないモータおよびクランク機構の駆動によりシャー本体６４をフレーム６０ａに沿って下降させることにより上刃６２ａと下刃６２ｂとでコイル材Ｃを剪断する。このモータは、メインコントローラ１００からの駆動信号によりシャー本体６４が一往復の昇降動作を行うよう回転駆動する。また、切断済みのシートＳは、シャー６０の下流側に設けられ図示しないモータにより駆動する搬出ロール２５により搬出されると共に搬出台２４に取り付けられたフリーローラ２６上を自重により移動し搬出台２４の先端に設けられた搬出ストッパ２７に当接して停止する。
【００２４】
上流側ガイド７０は、図２に示すように、クランクシャー６０の切断刃６２（図中は下刃６２ｂを図示）の上流側のガイドフレーム２２上に配置され、コイル材Ｃを両側面から対向して挟むよう対となって配置される一組のガイド７２，７３（以下、「ガイドＡ」とする）と一組のガイド７４，７５（以下、「ガイドＢ」とする）の計二組のガイドを備える。ここで、ガイドＡとガイドＢの間隔は、コイル材Ｃが幅方向に曲がっているときでもコイル材Ｃの側面を切断刃６２に対して略垂直に保ってガイドできるような間隔とされている。ガイドＡ，Ｂのガイド７２〜７５は、それぞれアクチュエータとしてのエアシリンダ７２ａ〜７５ａと、エアシリンダ７２ａ〜７５ａのロッドの先端に図示しないローラフレームを介して回転可能に取り付けられたローラ７２ｂ〜７５ｂとを備えており、コイル材Ｃの送り方向に対して右側（図中下側）に配置されるガイド７２，７４は、位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃと、エアシリンダ７２ａ，７４ａのロッドから位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃが設置された方向に突出した突出部７２ｄ，７４ｄとを更に備えている。なお、ガイドの構成要素については、ガイド７２についてのみ図中に符号を付した。このようにして構成されたガイドＡ，Ｂは、メインコントローラ１００からのエアシリンダ７２ａ〜７５ａに対する駆動信号により、コイル材Ｃに当接する方向にスライドしてコイル材Ｃをガイドしたり、コイル材Ｃから離間する方向にスライドしてコイル材Ｃのガイドを解除したりする。コイル材Ｃをガイドするときには、ガイド７２，７４は、突出部７２ｄ，７４ｄが位置決め用ストッパ７２ｃ，７４ｃに当接する位置で停止し、ガイド７３，７５は、ローラ７３ｂ，７５ｂがコイル材Ｃに当接する位置で停止する。このとき、前述したようにロールフィーダ４０はフローティング機構４６，５６を備えコイル材Ｃは送られているときでも幅方向にスライド可能となっているから、コイル材Ｃの側面が送り方向に近付くようにガイドすることができる。
【００２５】
下流側ガイド８０は、図２に示すように、クランクシャー６０の切断刃６２の下流側のガイドフレーム２２上に配置され、コイル材Ｃを両側面から対向して挟むよう対となって配置される一組のガイド８２，８３（以下、「ガイドＣ」とする）と一組のガイド８４，８５（以下、「ガイドＤ」とする）の計二組のガイドを備える。ガイドＣ，Ｄの構成や動作はガイドＡ，Ｂと略同一であるため説明を省略し、ガイドの構成要素についてはガイド８４についてのみ図中に符号を付した。ここで、図４に示すように、ガイドＣのガイド８２は、リニアエンコーダ８８を備え、ガイド８２のローラ８２ｂの位置を検出できるようになっているので、以下、この点について説明する。ガイド８２は、上述した構成に加え、ローラ８２ｂが回転可能に取り付けられるローラフレーム８２ｅと、一端がローラフレーム８２ｅの突起８２ｇに固定されると共に他端が突出部８２ｄの突起８２ｈに固定されるスプリング８２ｆとを備えている。ここで、図示するように、ガイド７２がストッパ７２ｃにより停止してローラ７２ｂがコイル材Ｃに当接するガイドポイントと、ガイド８４がストッパ８４ｃにより停止してローラ８４ｂがコイル材Ｃに当接するガイドポイントとを結ぶ送り方向と平行な直線を基準ラインとする。そして、ローラフレーム８２ｅは、この基準ラインと略直交する方向（図中上下方向）にスムーズに移動できるよう図示しないリニアガイド上に配置されている。また、スプリング８２ｆは、初期状態（図４の状態）において、ローラ８２ｂの先端が基準ラインよりも内側（図中上側）となるような自然長Ｌｓが設定されている。ローラフレーム８２ｅには、その移動方向に沿ってガイドフレーム２２上に張設されたリニアスケール８８ｂの目盛りを光学的に読み取るフォトディテクタ８８ａが取り付けられている。このフォトディテクタ８８ａとリニアスケール８８ｂとがリニアエンコーダ８８を構成し、フォトディテクタ８８ａは、リニアスケール８８ｂの目盛りを光学的に読み取って得たポジション信号Ｐをメインコントローラ１００へ出力する。そして、メインコントローラ１００は、このポジション信号Ｐに基づいてローラ８２ｂが移動方向のどこに位置しているかを検出する。なお、ローラ８２ｂの先端が基準ライン上にあるときのポジション信号Ｐを基準位置Ｐ０として予めＲＯＭ１０４に記憶しておくものとする。また、ガイド８２でコイル材Ｃをガイドする場合について説明する。図５は、ガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドする様子を示す説明図である。図示するように、ガイド８２は、突出部８２ｄがストッパ８２ｃに当接する位置で停止して基準ライン上でコイル材Ｃに当接している。このとき、スプリング８２ｆは、コイル材Ｃに曲がりが生じていてもローラ８２ｂが外側に押し込まれることがないよう最大限収縮した最小長さＬｓｍｉｎとなるよう設定されている。また、最大限収縮しているので最大の付勢力を発生することになるが、コイル材Ｃを押すほどの付勢力は発生しないようにバネ定数が設定されている。このため、ガイド８２は、基準ラインより内側（図中上方）にコイル材Ｃを押し込むことがなく、且つコイル材Ｃによって基準ラインより外側（図中下方）に押し込まれることもないので、ガイドとして機能することができる。
【００２６】
操作パネル９０は、図１に示すように、電源をオンオフするための電源ボタンスイッチ９１や切断装置２０を自動運転させる自動モード中に切断開始を指示するスタートボタンスイッチ９２，自動モード中に切断終了を指示するストップボタンスイッチ９３，切断についての各種設定を行う各種設定スイッチ９４，切断装置２０を自動モードにするか操作者による手動操作が可能な手動モードにするかを切り替えるモードセレクトスイッチ９５，図示しない手動モード用の各種操作ボタンスイッチなどがあり、内部通信インターフェース１０８を介してメインコントローラ１００に操作者の指示を入力できるようになっている。
【００２７】
メインコントローラ１００は、ＣＰＵ１０２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムやローラ８２ｂの基準位置Ｐ０などを記憶したＲＯＭ１０４と、一時的に各種データを記憶するＲＡＭ１０６と、操作パネル９０との通信を可能とする内部通信インタフェース１０８とを備え、これらは互いに信号のやり取りが可能なように接続されている。メインコントローラ１００は、操作パネル９０の操作に応じて発生する操作信号やフォトディテクタ８８ｂからのポジション信号Ｐを入力する。また、コイル材Ｃの送り量に応じた駆動信号をロールフィーダ４０のステッピングモータ５９に出力したり、シャー６０に駆動信号を出力したり、搬出ロール２５に駆動信号を出力したりする。また、ロールフィーダ４０のエアシリンダ４１に駆動信号を出力して上ロール４３を昇降させたり、ガイドＡ〜Ｄのエアシリンダ７２ａ〜７５ａ，エアシリンダ８２ａ〜８５ａに駆動信号を出力して各ガイドによるコイル材Ｃのガイドとガイドの解除とを行う。なお、ロールフィーダ４０のステッピングモータ５９に駆動信号を出力したときには、アンコイラ３０のステッピングモータに対してもコイル材Ｃの送りに伴う必要な回転を行うよう駆動信号が出力されているものとする。
【００２８】
次に、こうして構成された本実施形態の切断装置２０の動作について説明する。図６は、メインコントローラ１００により実行される自動切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。この処理は、コイル材Ｃがセットされモードセレクトスイッチ９５により自動モードにされてスタートボタンスイッチ９２が押下されたときに実行される。なお、通常は、コイル材Ｃをセットする際に手動モードでの段取り作業（例えば、巻き癖がきつく使用できないコイル材Ｃの先端部の切り捨てなど）がなされるので、スタートボタンスイッチ９２が押下されたときにコイル材Ｃの先端が下刃６２ｂ上の位置にある。
【００２９】
自動切断処理ルーチンが実行されると、メインコントローラ１００のＣＰＵ１０２は、まず、ロールフィーダ４０の上ロール４３が下降するようエアシリンダ４１を駆動制御して、ロールフィーダ４０でコイル材Ｃを挟持する（ステップＳ１００）。次に、ガイドＡ〜Ｄのエアシリンダ７２ａ〜７５ａ，エアシリンダ８２ａ〜８５ａを駆動制御して、ガイドＢ，Ｃのガイドを解除すると共にガイドＡ，Ｄでコイル材Ｃをガイドし（ステップＳ１１０）、ロールフィーダ４０を駆動制御して、コイル材Ｃを送り量Ｌ１だけ送る（ステップＳ１２０）。ここで、送り量Ｌ１は、コイル材Ｃを所定長さ（例えば、３００ｍｍ）で切断する際の送り量として定められたものである。コイル材Ｃが送られると、フォトディテクタ８８ｂからのポジション信号Ｐを入力し（ステップＳ１３０）、入力したポジション信号ＰとＲＯＭ１０４に記憶されている基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出する（ステップＳ１４０）。ここで、このズレ量ΔＰについて説明する。
【００３０】
このズレ量ΔＰは、コイル材Ｃの幅方向の曲がりと関連するので、まず、この曲がりについて説明する。コイル材Ｃは，製造される際に素材としての鋼片を所定の厚みまで圧延し巻き取ってロール状とされるが、圧延したときに幅方向に弓なりの曲がりを伴う場合がある。その場合、一旦生じた曲がりは完全に解消されないので、コイル材Ｃは幅方向の曲がりを伴って送られることになる。そのような曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を図７，図８に示す。図７は、コイル材Ｃが送り方向に対して右に曲がっている様子、図８は、コイル材Ｃが送り方向に対して左に曲がっている様子を示す。いずれの場合も、コイル材Ｃの側面の位置は、その曲がりの分基準ラインからズレており、ガイド８２のローラ８２ｂは、そのズレたコイル材Ｃの側面に当接している。このため、ローラ８２ｂの位置であるポジション信号Ｐは、コイル材Ｃの側面の位置となる。また、ローラ８２ｂの基準ラインに対する相対位置、即ちポジション信号Ｐと基準位置Ｐ０との差分であるズレ量ΔＰは、コイル材Ｃの基準ラインに対する曲がりとなるので、ズレ量ΔＰを算出することによりコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定することができる。このとき、ガイドポイント間の略中央の位置に配置されたガイド８２の位置では基準ラインに対してシート材の幅方向の曲がりが大きくなるので、曲がりを精度よく判定することができる。いま、ローラ８２ｂのポジション信号Ｐの値がローラ８２ｂが図中上方に行くほど小さくなるものとすると、図７においては、コイル材Ｃの曲がりが大きくなるほどズレ量ΔＰの値は負側に小さくなり、図８においては、コイル材Ｃの曲がりが大きくなるほどズレ量ΔＰの値は正側に大きくなる。即ち、ズレ量ΔＰの絶対値が大きくなるにつれ、コイル材Ｃの幅方向の曲がりが大きくなると判定できるのである。
【００３１】
そして、このズレ量ΔＰの絶対値が閾値ΔＰｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この閾値ΔＰｒｅｆについて説明するため、コイル材Ｃの幅方向の曲がりによって生じる問題について説明する。ここで、ベルト式のＣＶＴのリングの製造は、所定長さのシートＳに切断した後に、筒状に曲げ加工し両切断面を溶接により接合してから更に輪切りにしてリング状にしたものをいわゆるリング圧延機で圧延してリングの径を拡大することにより行われる。そのため、切断されたシートＳの形状が不良のときには、溶接時の作業性が悪化したり輪切りした際の径が一定とならず圧延時の寸法精度が低下したりするなどのトラブルが発生する。そのようなトラブルを防止すべく切断されたシートＳの切断面同士の平行度や切断面と側面との直角度が厳しく要求されており、切断されたシートＳの形状が曲がりにより形状不良となっているときには、切断されたシートＳが一枚丸ごと廃却され歩留りが大幅に悪化するという問題が生じる。そこで、本実施例の切断装置２０では、このような問題を未然に防ぐため、切断されたシートＳが形状不良とならないようなコイル材Ｃの幅方向の曲がりの許容範囲、即ちズレ量ΔＰの絶対値の大きさを予め実験などにより求めて閾値ΔＰｒｅｆとしてＲＯＭ１０４に記憶しておき、閾値ΔＰｒｅｆ以下のときには曲がりが許容範囲内にあると判断して通常の切断処理を行い、閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには曲がりが許容範囲を超えると判断して曲がりの影響を回避できるような切断処理を行うのである。ステップＳ１５０で、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下であると判定されると、通常切断処理を行って（ステップＳ２００）、再びステップＳ１００以降の処理を繰り返す。この処理は、操作者によりストップボタンスイッチ９３が押下されるまで繰り返し行われる。ここで、自動切断処理ルーチンの説明を中断して、通常切断処理について説明する。
【００３２】
通常切断処理は、図９に例示する通常切断処理ルーチンにより行われる。通常切断処理ルーチンでは、まず、シャー６０を駆動制御して、コイル材Ｃを切断する（ステップＳ２１０）。続いて、ロールフィーダ４０のエアシリンダ４１を駆動制御して、コイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ２２０）。コイル材Ｃの挟持を解除するのは、コイル材Ｃの幅方向の曲がりなどによりロールフィーダ４０のロール本体４５，５５の軸方向へのスライドが限界位置に達しているとそれ以上同じ方向にスライドできないので、一旦初期位置に戻すためである。そして、ガイドＤのガイドを解除して（ステップＳ２３０）、搬出ロール２５を駆動制御して切断されたシートＳを搬出台２４に搬出して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この通常切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を図１０に示す。図１０（ａ）が切断前の様子、図１０（ｂ）がコイル材Ｃが切断されシートＳが切り出された様子、図１０（ｃ）がシートＳが搬出台２４に搬出された様子を示す。
【００３３】
図６の自動切断処理ルーチンに戻って、ステップＳ１５０でズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下でないと判定されたときには、矯正切断処理を行ってから（ステップＳ３００）、捨て切り処理を行う（ステップＳ４００）。ここで、自動切断処理ルーチンの説明を中断して、矯正切断処理と捨て切り処理について順に説明する。
【００３４】
まず、矯正切断処理について説明する。この処理は、図１１に例示する矯正切断処理ルーチンにより行われる。矯正切断処理ルーチンでは、まず、ガイドＡのガイドを解除すると共にガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドして（ステップＳ３１０）、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付くようコイル材Ｃの姿勢を矯正する。なお、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５が軸方向へスライドするので、コイル材Ｃの姿勢の矯正をスムーズに行うことができる。次に、コイル材Ｃを切断し（ステップＳ３２０）、ロールフィーダ４０のコイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ３３０）。コイル材Ｃの挟持を解除するのは、前述と同様の理由である。そして、ガイドＣ，Ｄのガイドを解除して（ステップＳ３４０）、切断されたシートＳを搬出台２４に搬出して（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。この矯正切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を図１２に示す。図１２（ａ）がコイル材Ｃの姿勢が矯正される前の様子、図１２（ｂ）がコイル材Ｃの姿勢が矯正された後の様子を示す。図１２（ａ）では、コイル材Ｃの曲がりにより、コイル材Ｃの端面が切断刃６２と大きくズレており、この状態で切断したとすると、切断されたシートＳの両切断面の平行度が大きく悪化し形状不良となる。しかし、本実施例では、この状態でガイドＡを解除しガイドＣでコイル材Ｃをガイドするので、図１２（ｂ）に示すように、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付けられると共に端面のズレも減少し端面と切断刃６２との平行度が良化する。そして、図中点線で示す切断ラインで切断するので、切断されたシートＳの切断面と側面とは完全には直角とならないもののある程度の直角度となり、また、両切断面も完全には平行とならないもののある程度平行となるので、切断されたシートＳが形状不良となることが少なくなる。
【００３５】
次に、捨て切り処理について説明する。この処理は、図１３に例示する捨て切り処理ルーチンにより行われる。捨て切り処理ルーチンでは、まず、ロールフィーダ４０でコイル材Ｃを挟持し（ステップＳ４１０）、ガイドＡ，Ｂでコイル材Ｃをガイドして（ステップＳ４２０）、コイル材Ｃの側面の向きが送り方向に近付くようコイル材Ｃの姿勢を矯正する。なお、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５が軸方向へスライドするので、コイル材Ｃの姿勢の矯正をスムーズに行うことができる。次に、ロールフィーダ４０を駆動制御して、コイル材Ｃを送り量Ｌ２だけ送る（ステップＳ４３０）。ここで、送り量Ｌ２は、コイル材Ｃの端部を所定の切り捨て長さで切り捨てる「捨て切り」に必要な送り量として定められたものであり、具体的には所定長さ（例えば、３００ｍｍ）で切断する際の送り量Ｌ１の１００分の１程度に定められている。続いて、シャー６０を駆動制御して、捨て切りを行い（ステップＳ４４０）、ロールフィーダ４０のコイル材Ｃの挟持を解除して（ステップＳ４５０）、本ルーチンを終了する。この捨て切り処理でコイル材Ｃの端部が捨て切りされる様子を図１４に示す。図１４（ａ）が矯正切断処理で切断されたシートＳが搬出された後の様子、図１４（ｂ）がコイル材ＣがガイドＡ，Ｂでガイドされながら送り量Ｌ２で送られた様子を示す。図１４（ａ）に示すように、コイル材Ｃの端面は、切断刃６２に対して平行であるが、曲がりにより側面の向きが送り方向から大きくズレて端面と側面とがなす角度Ａ０は直角度が損なわれたものとなっている。この状態で、単に送り量Ｌ１で送って切断すると略平行四辺形状に切断され形状不良となるが、本実施例では、ガイドＡ，Ｂでガイドしながらコイル材Ｃを送り量Ｌ２だけ送るので（図１２（ｂ）参照）、コイル材Ｃの姿勢を矯正し側面の向きを送り方向に近付けることができる。一方で、コイル材Ｃの端面は切断刃６２に対してズレが生じ平行ではなくなるが、この状態で捨て切りするので、端部（図中斜線部）が切り捨てられ、捨て切り後の新たな端面は、切断刃６２と平行となり、また、側面とのなす角度Ａ１も修正され、完全な直角ではないものの直角度が損なわれたものとはならない。ここで、捨て切りの送り量Ｌ２は、送り量Ｌ１の１００分の１程度の小さなものであるが、説明の便宜上大きく図示した。なお、捨て切りされた捨て切り材は切断と同時に下刃６２ｂ近傍に設けられた図示しないクロップシューターを介して機外へ放出される。
【００３６】
図６の自動切断処理ルーチンに戻って、再びステップＳ１００以降の処理を繰り返す。この処理は、操作者によりストップボタンスイッチ９３が押下されるまで繰り返し行われる。このとき、捨て切りによりコイル材Ｃの端面と側面とがある程度の直角度を保つことができており、再び送り量Ｌ１だけ送って切断したときに切断されたシートＳの先に切断された切断面（捨て切りされたコイル材Ｃの端面）と後に切断された切断面とが略平行となるので、形状不良となることが少なくなる。なお、捨て切り長さは、前述したように切断処理時の１００分の１程度とわずかであるから、一つのコイル材Ｃから取り出せるシートＳの枚数が大きく減少することはない。このように、コイル材Ｃの幅方向の曲がりとしてガイド８２のローラ８２ｂから基準ラインとコイル材Ｃの側面とのズレ量ΔＰを算出し、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆ以下のときには矯正切断処理や捨て切り処理などの不必要な処理を行うことなく通常切断処理でシートＳを良好な形状に切断することができ、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには矯正切断処理と捨て切り処理を行うことにより切断されたシートＳが形状不良となるのを防止することができる。
【００３７】
以上説明した実施例の切断装置２０によれば、ガイドＡ，Ｄのガイド７２，８４とがコイル材Ｃの側面に二箇所のガイドポイントで当接し、該二箇所のガイドポイントを結ぶ基準ラインと略直交する方向に移動可能に配置されてコイル材Ｃの側面に当接すると共にコイル材Ｃの曲がりに追従するガイドローラ８２ｂの位置をリニアエンコーダ８８からのポジション信号Ｐにより検出し、ポジション信号Ｐとガイドローラ８２ｂが基準ラインに位置するときの基準位置Ｐ０との差分（Ｐ−Ｐ０）をズレ量ΔＰとして算出し、算出されたズレ量ΔＰの絶対値に基づいてコイル材Ｃの幅方向の曲がりを判定する。この結果、コイル材Ｃの幅方向の曲がりを簡易な構成で精度よく判定することができる。また、検出したズレ量ΔＰが所定の閾値ΔＰｒｅｆを超えるときには、矯正切断処理や捨て切り処理により、切断されたシートＳの切断面と側面とをある程度の直角度を保って切断する。この結果、判定された曲がりが大きくても切断されたシートＳが形状不良となることなくコイル材Ｃを切断することができる。
【００３８】
実施例の切断装置２０では、ガイドポイント間の略中央の位置でズレ量ΔＰを検出するものとしたが、これに限られず、ズレ量ΔＰを検出できる位置であればどこで検出してもよい。また、ガイドと兼ねることなくズレ量ΔＰを検出するものを別個に設けるものとしてもよい。
【００３９】
実施例の切断装置２０では、コイル材Ｃのガイドにローラーを用いるものとしたが、ローラに限られず平板などでガイドするものとしてもよい。
【００４０】
実施例の切断装置２０では、ステップＳ１５０でズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えたときに矯正切断処理と捨て切り処理とを行った後に再びステップＳ１００の処理に戻るものとしたが、これに限られず、一旦閾値ΔＰｒｅｆを超えたとき以後は矯正切断処理と捨て切り処理とを繰り返し行うものとしてもよいし、複数回の矯正切断処理と捨て切り処理とを行った後にステップＳ１００の処理に戻るものとしてもよい。
【００４１】
実施例の切断装置２０では、ズレ量ΔＰが閾値ΔＰｒｅｆを超えたときに矯正切断処理と捨て切り処理とを行うものとしたが、これに限られず、矯正切断処理のみ行うものとしてもよい。また、このような処理を行わず、操作者に異常を知らせるための警報を発するものとしてもよい。
【００４２】
実施例の切断装置２０では、ベルト式ＣＶＴのベルトに用いられる金属材料を切断するものとしたが、これに限られずロール状に巻かれてなる如何なる金属材料を切断するものとしてもよい。
【００４３】
実施例では、切断装置２０の形態として説明したが、これに限られず、シート曲がり判定装置の形態とするものとしてもよい。
【００４４】
ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との関係を明らかにする。本実施形態のガイド８２のガイドローラ８２ｂが本発明の「追従手段」に相当し、ガイドローラ８２ｂの位置を検出するリニアエンコーダ８８と図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１３０〜１４０の処理を実行するメインコントローラ１００が「相対位置検出手段」に相当し、図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１５０の処理を実行するメインコントローラ１００が「曲がり判定手段」に相当する。また、ロールフィーダ４０が「送り手段」に相当し、シャー６０が「切断手段」に相当し、上流側ガイド７０と下流側ガイド８０とのうちガイドＡとガイドＤとが「ガイド手段」に相当し、下流側ガイド８０のガイドＣが「下流側姿勢矯正手段」に相当し、図６の自動切断処理ルーチンのステップＳ１００〜１２０，Ｓ２００〜Ｓ４００の処理を実行するメインコントローラ１００が「制御手段」に相当する。さらに、上流側ガイド７０のガイドＢが上流側姿勢矯正手段に相当する。なお、本実施形態では、切断装置２０の動作を説明することにより、本発明のシート曲がり判定装置およびシート曲がり判定方法の一例も明らかにしている。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００４５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、ベルト式ＣＶＴの製造産業やコイル状の金属材料の加工産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施例としての曲がり判定装置を搭載する切断装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】切断装置２０の上面図である。
【図３】図１のロールフィーダ４０のＡ−Ａ断面を示す断面図である。
【図４】ガイド８２の構成の概略を示す構成図である。
【図５】ガイドＣ，Ｄでコイル材Ｃをガイドする様子を示す説明図である。
【図６】自動切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】コイル材Ｃが送り方向に対して右に曲がっている様子を示す説明図である。
【図８】コイル材Ｃが送り方向に対して左に曲がっている様子を示す説明図である。
【図９】通常切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】通常切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を示す説明図である。
【図１１】矯正切断処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１２】矯正切断処理でコイル材Ｃが切断される様子を示す説明図である。
【図１３】捨て切り処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１４】捨て切り処理でコイル材Ｃが捨て切りされる様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
２０ 切断装置、２２ ガイドフレーム、２４ 搬出台、２５ 搬出ロール、２６ フリーローラ、２７ 搬出ストッパ、３０ アンコイラ、３２ マンドレル、３４ 押えロール、３６ ループガイド、４０ ロールフィーダ、４０ａ フレーム、４１ エアシリンダ、４２ ロールフレーム、４２ａ 支持軸、４３ 上ロール、４４ シャフト、４５ ロール本体、４６ フローティング機構、４６ａ ボール、４６ｂ 円筒部材、４６ｃ スプリング受け、４６ｄ スプリング、４８ スプロケット、５３ 下ロール、５４ シャフト、５５ ロール本体、５６ フローティング機構、５６ａ ボール、５６ｂ 円筒部材、５６ｃ スプリング受け、５６ｄ スプリング、５８ スプロケット、５９ ステッピングモータ、５９ａ カップリング、６０ シャー、６０ａ フレーム、６２ 切断刃、６２ａ 上刃、６２ｂ 下刃、６４ シャー本体、７０ 上流側ガイド、７２，７３，７４，７５ ガイド、７２ａ，７３ａ，７４ａ，７５ａ エアシリンダ、７２ｂ，７３ｂ，７４ｂ，７５ｂ ローラ、７２ｃ，７４ｃ ストッパ、７２ｄ，７４ｄ 突出部、８０ 下流側ガイド、８２，８３，８４，８５ ガイド、８２ａ，８３ａ，８４ａ，８５ａ エアシリンダ、８２ｂ，８３ｂ，８４ｂ，８５ｂ ローラ、８２ｃ，８４ｃ ストッパ、８２ｄ，８４ｄ 突出部、８２ｅ ローラフレーム、８２ｆ スプリング、８２ｇ ，８２ｈ 突起、８８ リニアエンコーダ、８８ａ フォトディテクタ、８８ｂ リニアスケール、９０ 操作パネル、９１ 電源ボタンスイッチ、９２ スタートボタンスイッチ、９３ ストップボタンスイッチ、９４ 各種設定スイッチ、９５ モードセレクトスイッチ、１００ メインコントローラ、１０２ ＣＰＵ、１０４ ＲＯＭ、１０６ ＲＡＭ、１０８ インタフェース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置に搭載され、該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置であって、
前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段と、
前記追従手段の前記基準線に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記検出された前記追従手段の相対位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定する曲がり判定手段と
を備えるシート曲がり判定装置。
【請求項２】
前記追従手段は、前記二箇所のガイドポイントの間の略中央の位置に配置される手段である請求項１記載のシート曲がり判定装置。
【請求項３】
前記追従手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の側面に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記送り手段により前記シート材が送られる前の初期状態において前記当接部が前記基準線より内側に突出するよう前記付勢手段により付勢する手段である請求項１または２記載のシート曲がり判定装置。
【請求項４】
前記ガイド手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の送り方向に略直交する方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧される前記当接部が前記ガイドポイントで停止するよう位置決めするストッパとを備える手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置。
【請求項５】
前記追従手段および前記ガイド手段の当接部は、回転可能なローラである請求項３または４記載のシート曲がり判定装置。
【請求項６】
前記シート材は、ベルトがエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴの該リングの製造に用いられる請求項１ないし５いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置。
【請求項７】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を切断する切断装置であって、
前記シート材を送る送り手段と、
該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、
該切断手段より上流側に配置され該シート材の一方の側面に所定の上流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする上流側ガイドと、該切断手段より下流側に配置され該シート材の一方の側面に前記上流側ガイドポイントと所定間隔をもって定められた下流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする下流側ガイドとからなるガイド手段と、
前記切断手段より下流側に配置され下流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する下流側姿勢矯正手段と、
請求項１ないし６いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置と、
前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、前記ガイド手段によるガイドを伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する通常切断制御を実行し、前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、前記ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する矯正切断制御を実行する制御手段と、
を備える切断装置。
【請求項８】
前記下流側姿勢矯正手段は、前記切断手段と前記下流側ガイドとの間に前記シート材の側面を両側から挟んで姿勢を矯正するよう対となって配置され、該対となって配置されるうちの一方が前記追従手段を兼ねてなる請求項７記載の切断装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の切断装置であって、
前記切断手段より上流側に配置され上流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する上流側姿勢矯正手段を備え、
前記制御手段は、前記矯正切断制御を実行した後に、前記ガイド手段のうち上流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記上流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って該シート材の端部を切り捨てる切り捨て長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する捨て切り制御を実行する手段である
切断装置。
【請求項１０】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置における該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定方法であって、
（ａ）前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、該追従手段の前記基準線に対する相対的な位置を検出するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で検出された位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定するステップと
を含むシート曲がり判定方法。
【請求項１】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置に搭載され、該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定装置であって、
前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され、該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段と、
前記追従手段の前記基準線に対する相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記検出された前記追従手段の相対位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定する曲がり判定手段と
を備えるシート曲がり判定装置。
【請求項２】
前記追従手段は、前記二箇所のガイドポイントの間の略中央の位置に配置される手段である請求項１記載のシート曲がり判定装置。
【請求項３】
前記追従手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の側面に向かって付勢する付勢手段とを備え、前記送り手段により前記シート材が送られる前の初期状態において前記当接部が前記基準線より内側に突出するよう前記付勢手段により付勢する手段である請求項１または２記載のシート曲がり判定装置。
【請求項４】
前記ガイド手段は、前記シート材の側面に当接する当接部と、該当接部を該シート材の送り方向に略直交する方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧される前記当接部が前記ガイドポイントで停止するよう位置決めするストッパとを備える手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置。
【請求項５】
前記追従手段および前記ガイド手段の当接部は、回転可能なローラである請求項３または４記載のシート曲がり判定装置。
【請求項６】
前記シート材は、ベルトがエレメントとリングとによって構成されるベルト式のＣＶＴの該リングの製造に用いられる請求項１ないし５いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置。
【請求項７】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を切断する切断装置であって、
前記シート材を送る送り手段と、
該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、
該切断手段より上流側に配置され該シート材の一方の側面に所定の上流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする上流側ガイドと、該切断手段より下流側に配置され該シート材の一方の側面に前記上流側ガイドポイントと所定間隔をもって定められた下流側ガイドポイントで当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んでガイドする下流側ガイドとからなるガイド手段と、
前記切断手段より下流側に配置され下流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する下流側姿勢矯正手段と、
請求項１ないし６いずれか１項に記載のシート曲がり判定装置と、
前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲内と判定されたときには、前記ガイド手段によるガイドを伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する通常切断制御を実行し、前記シート曲がり判定装置により前記シート材の幅方向の曲がりが許容範囲を超えると判定されたときには、前記ガイド手段のうち下流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記下流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って前記所定長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する矯正切断制御を実行する制御手段と、
を備える切断装置。
【請求項８】
前記下流側姿勢矯正手段は、前記切断手段と前記下流側ガイドとの間に前記シート材の側面を両側から挟んで姿勢を矯正するよう対となって配置され、該対となって配置されるうちの一方が前記追従手段を兼ねてなる請求項７記載の切断装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の切断装置であって、
前記切断手段より上流側に配置され上流側における前記シート材の側面の向きが送り方向に近付くよう該シート材の姿勢を矯正する上流側姿勢矯正手段を備え、
前記制御手段は、前記矯正切断制御を実行した後に、前記ガイド手段のうち上流側ガイドによるガイドを伴うと共に前記上流側姿勢矯正手段による姿勢の矯正を伴って該シート材の端部を切り捨てる切り捨て長さに相当する送り量をもって該シート材が送られるよう前記送り手段を制御すると共に該送られたシート材が切断されるよう前記切断手段を制御する捨て切り制御を実行する手段である
切断装置。
【請求項１０】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送る送り手段と、該送り手段により所定長さ毎に送られたシート材を切断する切断手段と、該切断手段に対して上流側と下流側とに所定間隔をもって定められた二箇所のガイドポイントで該シート材の一方の側面に当接すると共に該シート材の側面を両側から挟んで送り方向にガイドするガイド手段とを備える切断装置における該シート材の幅方向の曲がりを判定するシート曲がり判定方法であって、
（ａ）前記二箇所のガイドポイントの間の位置に該ガイドポイント同士を結ぶ基準線と略直交する方向に移動可能に配置され該位置における前記シート材の側面に当接すると共に該シート材の幅方向の変位に追従する追従手段を用いて、該追従手段の前記基準線に対する相対的な位置を検出するステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で検出された位置に基づいて前記シート材の幅方向の曲がりを判定するステップと
を含むシート曲がり判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００９−２７９６８６（Ｐ２００９−２７９６８６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３２３３８（Ｐ２００８−１３２３３８）
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（５０３１５８０１７）株式会社シーヴイテック (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２０日（２００８．５．２０）
【出願人】（５０３１５８０１７）株式会社シーヴイテック (11)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]