送り装置
【課題】シート材を送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制する。
【解決手段】ロール状に巻かれてなる金属製のコイル材Ｃを送るロールフィーダ４０が、コイル材Ｃを挟持するロール本体４５，５５の回転方向に対してはロール本体４５，５５と噛み合ってステッピングモータ５９の回転駆動力をロール本体４５，５５に伝達すると共に軸方向に対してはロール本体４５，５５がスライドできるようボールスプライン嵌合されてなるフローティング機構４６，５６を備える。これにより、コイル材Ｃはガイドされるときにロール本体４５，５５と共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分とロール本体４５，５５に挟持される部分との間の歪みを小さくすることができる。この結果、コイル材Ｃを送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【解決手段】ロール状に巻かれてなる金属製のコイル材Ｃを送るロールフィーダ４０が、コイル材Ｃを挟持するロール本体４５，５５の回転方向に対してはロール本体４５，５５と噛み合ってステッピングモータ５９の回転駆動力をロール本体４５，５５に伝達すると共に軸方向に対してはロール本体４５，５５がスライドできるようボールスプライン嵌合されてなるフローティング機構４６，５６を備える。これにより、コイル材Ｃはガイドされるときにロール本体４５，５５と共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分とロール本体４５，５５に挟持される部分との間の歪みを小さくすることができる。この結果、コイル材Ｃを送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材をガイドしながら送る送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロール状に巻かれてなる鋼帯をドラムシャーで所定長さの矩形状の鋼帯シートに剪断する剪断機に搭載され、鋼帯の上下面をロールで挟持するピンチロールによって鋼帯を送る送り装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【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、このような送り装置において、鋼帯自体に幅方向の曲がりやねじれ，幅方向の厚みの不均一などの形状不良がある場合、送る際にその姿勢が安定せず送り方向に対して左右に振られて真っ直ぐに送られないことがある。このとき、鋼帯を両側面から挟む側面ガイドや端面に当接するストッパなどにより鋼帯をガイドすることが考えられるが、上述した送り装置のように鋼帯がピンチロールによって挟持されていると、その部分で鋼帯が拘束され、ガイドされる部分と挟持される部分との間に歪みが生じ、鋼帯にシワ状の浮き上がりが発生する場合がある。鋼帯のガイドは、剪断時の基準を出すためになされることが多いが、シワ状の浮き上がりが発生すると不安定な剪断となり、剪断精度が低下するなどの問題が生じる。
【０００４】
本発明の送り装置は、シート材を送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の送り装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の送り装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材をガイドしながら送る送り装置であって、
前記シート材を上下面から挟んで回転することにより該シート材を送る送りローラと、
回転駆動力を発生させるモータと、
前記送りローラの回転方向に対しては該送りローラと噛み合って前記モータの回転駆動力を伝達すると共に該送りローラの軸方向に対しては該送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の送り装置では、シート材を上下面から挟んで回転することによりシート材を送る送りローラの回転方向に対しては送りローラと噛み合ってモータの回転駆動力を伝達すると共に送りローラの軸方向に対しては送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構を備える。これにより、シート材はガイドされるときに送りローラと共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分と送りローラに挟持される部分との間に生じる歪みを小さくすることができる。この結果、シート材を送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の送り装置において、前記フローティング機構は、前記送りローラが前記シート材を挟まないときに該送りローラを初期位置に戻すよう該送りローラの両側面を付勢する付勢手段が配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成で送りローラを初期位置に戻すことができるので、送りローラがスライドできる限界位置に達したときにそれ以上スライドできないことにより生じる歪みを防止することができる。
【０００９】
また、本発明の送り装置において、前記送りローラは、中空のロール本体と該ロール本体に挿入されるロール軸とから構成され、前記フローティング機構は、前記ロール本体の内周面と前記ロール軸の外周面とにそれぞれ形成されたスプライン溝に転動可能なボールが配置され、該ロール本体と該ロール軸とをボールスプライン結合する機構であるものとすることもできる。こうすれば、回転方向に確実に回転駆動力を伝達しつつ軸方向にスムーズにスライドすることができる。
【００１０】
さらに、本発明の送り装置において、前記送りローラは、中央部が両端部よりも大きな外径の樽状に形成されてなるものとすることもできる。外径が均一な円筒状の送りローラを用いる場合において、シート材の幅方向の厚みが不均一なときには、シート材と送りローラとの接触面積に軸方向で差が生じシート材が真っ直ぐ送られずガイドにより生じる歪みが大きくなりやすいが、中央部のみを挟持して比較的真っ直ぐ送ることができるので歪みを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明の送り装置において、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は、要求される品質レベルが高く、ごく小さな表面疵も許されないものであるが、シワ状の浮き上がりの発生を防止することで送りローラや他の送り設備との接触疵などを防止できるので、本発明を適用する意義が大きい。
【００１２】
さらに、本発明の送り装置において、前記送り装置は、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送り出して所定長さ毎に切断する切断装置に搭載されてなるものとすることもできる。このような切断装置では、切断時の基準を出すためにシート材をガイドする必要があり、本発明を適用する意義が大きい。特に、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、シート材のガイドが不可欠であるから本発明を適用する意義が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての送り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、ロールフィーダ４０のロール４３，５３の拡大図である。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よりも下流側に配置され送られるコイル材Ｃをガイドするガイド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、送り装置は、ロールフィーダ４０が該当する。
【００１５】
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ラ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。
【００１６】
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。ロール本体４５，５５は、図４に示すように、中央部の外径が両端部の外径よりもわずかに大きく（３／１００ｍｍ程度）なるような加工（いわゆるクラウン加工）が施されており、両端部から中央部に向かうにつれて径が徐々に大きくなる樽状に形成されている。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。
【００１７】
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、スプリング４６ｄは、左右で同じバネ定数のものを使用し、コイル材Ｃを挟持していない初期状態で、ロール本体４５の左側に設けられたスプリング４６ｄによりロール本体４５に作用する付勢力ｆｌとロール本体４５の右側に設けられたスプリング４６ｄによりロール本体４５に作用する付勢力ｆｒとが釣り合って、ロール本体４５を図中略中央の初期位置で保持することができる。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は初期位置に戻る。
【００１８】
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。
【００１９】
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（図中は下刃６２ｂを図示）の下流側に配置され、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と一組のガイド８４，８５の計二組のガイドを備える。ここで、ガイド８２，８３とガイド８４，８５とのコイル材Ｃの送り方向の間隔は、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８２〜８５は、それぞれアクチュエータとしてのエアシリンダ８２ａ〜８５ａと、エアシリンダ８２ａ〜８５ａ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８２ｂ〜８５ｂ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８２，８４は、位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃと、エアシリンダ８２ａ，８４ａのロッドから位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃが設置された方向に突出した突出部８２ｄ，８４ｄ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８４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８０の各ガイド８２〜８５は、メインコントローラ１００からのエアシリンダ８２ａ〜８５ａ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の側面を両側から挟んでガイドしたり、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８２，８４は、突出部８２ｄ，８４ｄが位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃに当接する位置で停止し、ガイド８３，８５は、ローラ８３ｂ，８５ｂ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を備えロール本体４５，５５が軸方向にスライドするので、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であり、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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８０のエアシリンダ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。
【００２２】
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５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作業など）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。
【００２３】
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）。このとき、ロール本体４５，５５は初期位置でコイル材Ｃの上下面を挟持する。次に、ガイド８０のエアシリンダ８２ａ〜８５ａを駆動制御して、ガイド８０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Ｌだけ送る（ステップＳ１２０）。ここで、送り量Ｌ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、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Ｓ１３０）。続いて、ロールフィーダ４０の上ロール４３が上昇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のコイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ１４０）。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８０のガイドを解除して（ステップＳ１５０）、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に搬出してから（ステップＳ１６０）、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。
【００２４】
ここで、幅方向の曲がりやねじれ，幅方向の厚みの不均一などの形状不良があるコイル材Ｃを送って切断する場合について説明する。一例として幅方向の曲がりと幅方向の厚みの不均一を挙げる。まず、曲がりについて説明する。この曲がりは、素材としての鋼片を所定の厚みまで圧延してロール状に巻き取ってコイル材Ｃを製造する圧延工程において、幅方向に弓なりの曲がりを伴って圧延されることにより生じるものである。一旦生じた曲がりは、完全に解消されることがないので、コイル材Ｃを送るときに幅方向の曲がりを伴って送られることになる。図６は、上述した自動切断処理ルーチンで、曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。図６（ａ）は、コイル材Ｃを送る前の様子を示す。図示するように、コイル材Ｃは曲がりにより側面が送り方向に対して右方向（図中下方向）に湾曲している。そして、ガイド８０で両側面ガイドしながらコイル材Ｃを送り始めると（図６（ｂ）参照）、コイル材Ｃは、送り方向に送られると共に図中上方向にスライドする。このとき、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５もコイル材Ｃを挟持して送りながら上方向にスライドするので、ガイド８０によりガイドされる部分とロールフィーダ４０により挟持される部分との間で歪みが生じることがない。なお、図中点線は切断位置を示す。そして、コイル材Ｃが送り量Ｌまで送られる間に（図６（ｃ）参照）、曲がりの影響によりコイル材Ｃのロールフィーダ４０に挟持されている部分はさらに上方向にスライドするが、このときもロール本体４５，５５が上方向にスライドするので歪みを小さくすることができる。このように、ロールフィーダ４０がフローティング機構４６，５６を備えるのでコイル材Ｃの姿勢を矯正するときに、ガイド８０によりガイドされる部分との間に生じる歪みを小さくすることができる。また、コイル材Ｃを送っているときのロールフィーダ４０の断面図を図７に示す。図７（ａ）が初期状態を示し、図７（ｂ）がコイル材Ｃが送り量Ｌだけ送られたときの状態を示す。図示するように、初期状態に比べてコイル材Ｃが図中左側にスライドすると共にロール本体４５，５５も図中左側にスライドするので、図中左側に配置されたスプリング４６ｄ，５６ｄが縮んでその付勢力ｆｌが大きくなり、図中右側に配置されたスプリング４６ｄ，５６ｄが延びその付勢力ｆｒが小さくなっている。このため、コイル材Ｃを送り量Ｌだけ送って切断した後にロールフィーダ４０による挟持を解除すると、ロール本体４５，５５は、付勢力ｆｌにより図７中の右方向に移動して初期位置に戻される。このように、ロール本体４５，５５は、切断後に初期位置に戻されるので、スライドできる限界位置に達したときにそれ以上スライドできないことにより生じる歪みの発生を防止することができる。ここで、比較例として、このようなフローティング機構４６，５６を備えないロールフィーダを搭載した切断装置で曲がりのあるコイル材Ｃを送る場合について説明する。図８は、比較例の切断装置１２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。この切断装置１２０では、フローティング機構を備えないためロール本体１４５，１５５（図示せず）が軸方向にスライドできず、ガイド８０でコイル材Ｃをガイドしたときにコイル材Ｃがスムーズにスライドすることができない。このため、図示するように、ガイド８０でガイドされる部分とロール本体１４５，１５５とに挟持される部分との間に歪みが生じ、シワ状の浮き上がりが発生する。この浮き上がりにより、コイル材Ｃにロール本体１４５，１５５との接触疵が生じたり、切断時にコイル材Ｃが動いてしまうため切断が不安定になるなどの問題が生じる。本実施例では、前述したように、比較例のような歪みが生じずシワ状の浮き上がりが発生することがないので、このような問題が生じることを防止することができる。
【００２５】
次に、コイル材Ｃの厚みが幅方向で不均一なものを送る場合について比較例と比較しながら説明する。図９は、ロールフィーダでコイル材Ｃを挟持する様子を示す説明図である。図９（ａ）が比較例として外径が均一の円筒状のロール本体２４５，２５５でコイル材Ｃを挟持する様子、図９（ｂ）が本実施例でのコイル材Ｃを挟持する様子を示す。比較例では、図９（ａ）に示すように、主にコイル材Ｃの厚みの厚い部分がロール本体２４５，２５５に挟持され（図中点線で図示）、厚みの薄い部分は挟持されていない。このため、コイル材Ｃが送られると、その幅方向で送り量に差が生じ、送り方向に対して真っ直ぐに送られない場合が生じる。これに対して、本実施例では、コイル材Ｃは中央部付近でロール本体４５，５５に挟持されるので（図中点線で図示）、比較例のように幅方向で送り量の差は生じにくくなり比較的真っ直ぐに送ることができる。このため、コイル材Ｃを送っているときに、幅方向での送り量の差による幅方向の曲がりの発生を抑えることができ、コイル材Ｃがガイド８０によって姿勢を矯正されることが少なくなるので、歪みを小さくすることができる。
【００２６】
以上説明した実施例の切断装置２０によれば、ロールフィーダ４０が、コイル材Ｃを挟持して送るロール本体４５，５５の回転方向に対してはロール本体４５，５５と噛み合ってステッピングモータ５９の回転駆動力をロール本体４５，５５に伝達すると共に軸方向に対してはロール本体４５，５５がスライドできるようボールスプライン嵌合されてなるフローティング機構４６，５６を備える。これにより、コイル材Ｃはガイド８０によりガイドされるときにロール本体４５，５５と共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分とロール本体４５，５５に挟持される部分との間の歪みを小さくすることができる。この結果、コイル材Ｃを送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【００２７】
実施例の切断装置２０では、ロール本体４５，５５は樽状に形成されるものとしたが、外径が均一の円筒状に形成されるものとしてもよい。
【００２８】
実施例の切断装置２０では、フローティング機構４６，５６はボールスプライン嵌合によりロール本体４５，５５をシャフト４４，５４に取り付けるものとしたが、これに限られず、ロール本体４５，５５をシャフト４４，５４と一体となって回転させると共にロール本体４５，５５をシャフト４４，４５に対して軸方向にスライドさせることができるものであれば如何なるものとしてもよい。また、ロール本体４５，５５とを初期位置に戻すためにスプリング４６ｄ，５６ｄが配置されるものとしたが、スプリングに限られずロール本体４５，５５を初期位置に戻すことができるものであれば如何なるものとしてもよく、このようなロール本体４５，５５を初期位置に戻す構成を備えないものとしてもよい。
【００２９】
実施例の切断装置２０では、ガイド８０をシャー６０より下流側に備えるものとしたが、これに限られず、上流側に備えるものとしてもよいし、上流側と下流側とに備えるものとしてもよい。
【００３０】
実施例の切断装置２０では、コイル材Ｃの側面をガイドするものとしたが、これに限られず、コイル材Ｃをガイドするものであれば如何なるものとしてもよい。例えば、図１０の変形例の切断装置３２０に示すように、本実施例と同様のロールフィーダ４０と、切断刃６２から距離Ｌだけ離れた位置に昇降式の端面ストッパ２８とを備え、コイル材Ｃの端面を端面ストッパ２８に当接させてガイドするものとしてもよい。図１０（ａ）は、コイル材Ｃを送る前の様子を示す。コイル材Ｃが送られると、送り量Ｌの送りが完了する前に、曲がりによって端面の一部が端面ストッパ２８に当接する（図１０（ｂ）参照）。この状態から送り量Ｌの送りが完了するようさらにコイル材Ｃが送られると、コイル材Ｃの端面全体が端面ストッパ２８に当接して停止する（図１０（ｃ）参照）。このときも前述した実施例と同様に、ロール本体４５，５５はフローティング機構４６，５６によってコイル材Ｃを送りながらスライドできるので歪みを小さくし、シワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
実施例では、ロールフィーダ４０が切断装置２０に搭載されているものとしたが、これに限られず、ロール状に巻かれてなる金属材料を送る如何なる装置に搭載されるものとしてもよい。また、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。
【００３２】
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】
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例としての切断装置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】ロールフィーダ４０のロール４３，５３の拡大図である。
【図５】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６】曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【図７】コイル材Ｃを送っているときのロールフィーダ４０の断面図である。
【図８】比較例の切断装置１２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【図９】ロールフィーダでコイル材Ｃを挟持する様子を示す説明図である。
【図１０】変形例の切断装置３２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０，１２０，３２０ 切断装置、２４ 搬出台、２５ 搬出ロール、２６ フリーローラ、２７ 搬出ストッパ、２８ 端面ストッパ、３０ アンコイラ、３２ マンドレル、３４ 押えローラ、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、４３，１４３ 上ロール、４４ シャフト、４５，１４５，２４５ 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、５５，２５５ 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、８０ 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 位置決め用ストッパ、８２ｄ，８４ｄ 突出部、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、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材をガイドしながら送る送り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ロール状に巻かれてなる鋼帯をドラムシャーで所定長さの矩形状の鋼帯シートに剪断する剪断機に搭載され、鋼帯の上下面をロールで挟持するピンチロールによって鋼帯を送る送り装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【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、このような送り装置において、鋼帯自体に幅方向の曲がりやねじれ，幅方向の厚みの不均一などの形状不良がある場合、送る際にその姿勢が安定せず送り方向に対して左右に振られて真っ直ぐに送られないことがある。このとき、鋼帯を両側面から挟む側面ガイドや端面に当接するストッパなどにより鋼帯をガイドすることが考えられるが、上述した送り装置のように鋼帯がピンチロールによって挟持されていると、その部分で鋼帯が拘束され、ガイドされる部分と挟持される部分との間に歪みが生じ、鋼帯にシワ状の浮き上がりが発生する場合がある。鋼帯のガイドは、剪断時の基準を出すためになされることが多いが、シワ状の浮き上がりが発生すると不安定な剪断となり、剪断精度が低下するなどの問題が生じる。
【０００４】
本発明の送り装置は、シート材を送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の送り装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の送り装置は、
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材をガイドしながら送る送り装置であって、
前記シート材を上下面から挟んで回転することにより該シート材を送る送りローラと、
回転駆動力を発生させるモータと、
前記送りローラの回転方向に対しては該送りローラと噛み合って前記モータの回転駆動力を伝達すると共に該送りローラの軸方向に対しては該送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構と
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の送り装置では、シート材を上下面から挟んで回転することによりシート材を送る送りローラの回転方向に対しては送りローラと噛み合ってモータの回転駆動力を伝達すると共に送りローラの軸方向に対しては送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構を備える。これにより、シート材はガイドされるときに送りローラと共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分と送りローラに挟持される部分との間に生じる歪みを小さくすることができる。この結果、シート材を送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の送り装置において、前記フローティング機構は、前記送りローラが前記シート材を挟まないときに該送りローラを初期位置に戻すよう該送りローラの両側面を付勢する付勢手段が配置されてなるものとすることもできる。こうすれば、簡易な構成で送りローラを初期位置に戻すことができるので、送りローラがスライドできる限界位置に達したときにそれ以上スライドできないことにより生じる歪みを防止することができる。
【０００９】
また、本発明の送り装置において、前記送りローラは、中空のロール本体と該ロール本体に挿入されるロール軸とから構成され、前記フローティング機構は、前記ロール本体の内周面と前記ロール軸の外周面とにそれぞれ形成されたスプライン溝に転動可能なボールが配置され、該ロール本体と該ロール軸とをボールスプライン結合する機構であるものとすることもできる。こうすれば、回転方向に確実に回転駆動力を伝達しつつ軸方向にスムーズにスライドすることができる。
【００１０】
さらに、本発明の送り装置において、前記送りローラは、中央部が両端部よりも大きな外径の樽状に形成されてなるものとすることもできる。外径が均一な円筒状の送りローラを用いる場合において、シート材の幅方向の厚みが不均一なときには、シート材と送りローラとの接触面積に軸方向で差が生じシート材が真っ直ぐ送られずガイドにより生じる歪みが大きくなりやすいが、中央部のみを挟持して比較的真っ直ぐ送ることができるので歪みを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明の送り装置において、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は、要求される品質レベルが高く、ごく小さな表面疵も許されないものであるが、シワ状の浮き上がりの発生を防止することで送りローラや他の送り設備との接触疵などを防止できるので、本発明を適用する意義が大きい。
【００１２】
さらに、本発明の送り装置において、前記送り装置は、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送り出して所定長さ毎に切断する切断装置に搭載されてなるものとすることもできる。このような切断装置では、切断時の基準を出すためにシート材をガイドする必要があり、本発明を適用する意義が大きい。特に、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、シート材のガイドが不可欠であるから本発明を適用する意義が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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】
【００１４】
図１は、本発明の一実施例としての送り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、ロールフィーダ４０のロール４３，５３の拡大図である。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よりも下流側に配置され送られるコイル材Ｃをガイドするガイド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、送り装置は、ロールフィーダ４０が該当する。
【００１５】
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ラ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。
【００１６】
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。ロール本体４５，５５は、図４に示すように、中央部の外径が両端部の外径よりもわずかに大きく（３／１００ｍｍ程度）なるような加工（いわゆるクラウン加工）が施されており、両端部から中央部に向かうにつれて径が徐々に大きくなる樽状に形成されている。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。
【００１７】
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、スプリング４６ｄは、左右で同じバネ定数のものを使用し、コイル材Ｃを挟持していない初期状態で、ロール本体４５の左側に設けられたスプリング４６ｄによりロール本体４５に作用する付勢力ｆｌとロール本体４５の右側に設けられたスプリング４６ｄによりロール本体４５に作用する付勢力ｆｒとが釣り合って、ロール本体４５を図中略中央の初期位置で保持することができる。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は初期位置に戻る。
【００１８】
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。
【００１９】
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（図中は下刃６２ｂを図示）の下流側に配置され、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と一組のガイド８４，８５の計二組のガイドを備える。ここで、ガイド８２，８３とガイド８４，８５とのコイル材Ｃの送り方向の間隔は、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８２〜８５は、それぞれアクチュエータとしてのエアシリンダ８２ａ〜８５ａと、エアシリンダ８２ａ〜８５ａ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８２ｂ〜８５ｂ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８２，８４は、位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃと、エアシリンダ８２ａ，８４ａのロッドから位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃが設置された方向に突出した突出部８２ｄ，８４ｄ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８４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８０の各ガイド８２〜８５は、メインコントローラ１００からのエアシリンダ８２ａ〜８５ａ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の側面を両側から挟んでガイドしたり、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８２，８４は、突出部８２ｄ，８４ｄが位置決め用ストッパ８２ｃ，８４ｃに当接する位置で停止し、ガイド８３，８５は、ローラ８３ｂ，８５ｂ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を備えロール本体４５，５５が軸方向にスライドするので、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であり、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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８０のエアシリンダ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。
【００２２】
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５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作業など）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。
【００２３】
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）。このとき、ロール本体４５，５５は初期位置でコイル材Ｃの上下面を挟持する。次に、ガイド８０のエアシリンダ８２ａ〜８５ａを駆動制御して、ガイド８０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Ｌだけ送る（ステップＳ１２０）。ここで、送り量Ｌ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、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Ｓ１３０）。続いて、ロールフィーダ４０の上ロール４３が上昇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のコイル材Ｃの挟持を解除する（ステップＳ１４０）。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８０のガイドを解除して（ステップＳ１５０）、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に搬出してから（ステップＳ１６０）、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。
【００２４】
ここで、幅方向の曲がりやねじれ，幅方向の厚みの不均一などの形状不良があるコイル材Ｃを送って切断する場合について説明する。一例として幅方向の曲がりと幅方向の厚みの不均一を挙げる。まず、曲がりについて説明する。この曲がりは、素材としての鋼片を所定の厚みまで圧延してロール状に巻き取ってコイル材Ｃを製造する圧延工程において、幅方向に弓なりの曲がりを伴って圧延されることにより生じるものである。一旦生じた曲がりは、完全に解消されることがないので、コイル材Ｃを送るときに幅方向の曲がりを伴って送られることになる。図６は、上述した自動切断処理ルーチンで、曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。図６（ａ）は、コイル材Ｃを送る前の様子を示す。図示するように、コイル材Ｃは曲がりにより側面が送り方向に対して右方向（図中下方向）に湾曲している。そして、ガイド８０で両側面ガイドしながらコイル材Ｃを送り始めると（図６（ｂ）参照）、コイル材Ｃは、送り方向に送られると共に図中上方向にスライドする。このとき、ロールフィーダ４０のロール本体４５，５５もコイル材Ｃを挟持して送りながら上方向にスライドするので、ガイド８０によりガイドされる部分とロールフィーダ４０により挟持される部分との間で歪みが生じることがない。なお、図中点線は切断位置を示す。そして、コイル材Ｃが送り量Ｌまで送られる間に（図６（ｃ）参照）、曲がりの影響によりコイル材Ｃのロールフィーダ４０に挟持されている部分はさらに上方向にスライドするが、このときもロール本体４５，５５が上方向にスライドするので歪みを小さくすることができる。このように、ロールフィーダ４０がフローティング機構４６，５６を備えるのでコイル材Ｃの姿勢を矯正するときに、ガイド８０によりガイドされる部分との間に生じる歪みを小さくすることができる。また、コイル材Ｃを送っているときのロールフィーダ４０の断面図を図７に示す。図７（ａ）が初期状態を示し、図７（ｂ）がコイル材Ｃが送り量Ｌだけ送られたときの状態を示す。図示するように、初期状態に比べてコイル材Ｃが図中左側にスライドすると共にロール本体４５，５５も図中左側にスライドするので、図中左側に配置されたスプリング４６ｄ，５６ｄが縮んでその付勢力ｆｌが大きくなり、図中右側に配置されたスプリング４６ｄ，５６ｄが延びその付勢力ｆｒが小さくなっている。このため、コイル材Ｃを送り量Ｌだけ送って切断した後にロールフィーダ４０による挟持を解除すると、ロール本体４５，５５は、付勢力ｆｌにより図７中の右方向に移動して初期位置に戻される。このように、ロール本体４５，５５は、切断後に初期位置に戻されるので、スライドできる限界位置に達したときにそれ以上スライドできないことにより生じる歪みの発生を防止することができる。ここで、比較例として、このようなフローティング機構４６，５６を備えないロールフィーダを搭載した切断装置で曲がりのあるコイル材Ｃを送る場合について説明する。図８は、比較例の切断装置１２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。この切断装置１２０では、フローティング機構を備えないためロール本体１４５，１５５（図示せず）が軸方向にスライドできず、ガイド８０でコイル材Ｃをガイドしたときにコイル材Ｃがスムーズにスライドすることができない。このため、図示するように、ガイド８０でガイドされる部分とロール本体１４５，１５５とに挟持される部分との間に歪みが生じ、シワ状の浮き上がりが発生する。この浮き上がりにより、コイル材Ｃにロール本体１４５，１５５との接触疵が生じたり、切断時にコイル材Ｃが動いてしまうため切断が不安定になるなどの問題が生じる。本実施例では、前述したように、比較例のような歪みが生じずシワ状の浮き上がりが発生することがないので、このような問題が生じることを防止することができる。
【００２５】
次に、コイル材Ｃの厚みが幅方向で不均一なものを送る場合について比較例と比較しながら説明する。図９は、ロールフィーダでコイル材Ｃを挟持する様子を示す説明図である。図９（ａ）が比較例として外径が均一の円筒状のロール本体２４５，２５５でコイル材Ｃを挟持する様子、図９（ｂ）が本実施例でのコイル材Ｃを挟持する様子を示す。比較例では、図９（ａ）に示すように、主にコイル材Ｃの厚みの厚い部分がロール本体２４５，２５５に挟持され（図中点線で図示）、厚みの薄い部分は挟持されていない。このため、コイル材Ｃが送られると、その幅方向で送り量に差が生じ、送り方向に対して真っ直ぐに送られない場合が生じる。これに対して、本実施例では、コイル材Ｃは中央部付近でロール本体４５，５５に挟持されるので（図中点線で図示）、比較例のように幅方向で送り量の差は生じにくくなり比較的真っ直ぐに送ることができる。このため、コイル材Ｃを送っているときに、幅方向での送り量の差による幅方向の曲がりの発生を抑えることができ、コイル材Ｃがガイド８０によって姿勢を矯正されることが少なくなるので、歪みを小さくすることができる。
【００２６】
以上説明した実施例の切断装置２０によれば、ロールフィーダ４０が、コイル材Ｃを挟持して送るロール本体４５，５５の回転方向に対してはロール本体４５，５５と噛み合ってステッピングモータ５９の回転駆動力をロール本体４５，５５に伝達すると共に軸方向に対してはロール本体４５，５５がスライドできるようボールスプライン嵌合されてなるフローティング機構４６，５６を備える。これにより、コイル材Ｃはガイド８０によりガイドされるときにロール本体４５，５５と共に軸方向にスライドできるので、ガイドされる部分とロール本体４５，５５に挟持される部分との間の歪みを小さくすることができる。この結果、コイル材Ｃを送る際にシワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【００２７】
実施例の切断装置２０では、ロール本体４５，５５は樽状に形成されるものとしたが、外径が均一の円筒状に形成されるものとしてもよい。
【００２８】
実施例の切断装置２０では、フローティング機構４６，５６はボールスプライン嵌合によりロール本体４５，５５をシャフト４４，５４に取り付けるものとしたが、これに限られず、ロール本体４５，５５をシャフト４４，５４と一体となって回転させると共にロール本体４５，５５をシャフト４４，４５に対して軸方向にスライドさせることができるものであれば如何なるものとしてもよい。また、ロール本体４５，５５とを初期位置に戻すためにスプリング４６ｄ，５６ｄが配置されるものとしたが、スプリングに限られずロール本体４５，５５を初期位置に戻すことができるものであれば如何なるものとしてもよく、このようなロール本体４５，５５を初期位置に戻す構成を備えないものとしてもよい。
【００２９】
実施例の切断装置２０では、ガイド８０をシャー６０より下流側に備えるものとしたが、これに限られず、上流側に備えるものとしてもよいし、上流側と下流側とに備えるものとしてもよい。
【００３０】
実施例の切断装置２０では、コイル材Ｃの側面をガイドするものとしたが、これに限られず、コイル材Ｃをガイドするものであれば如何なるものとしてもよい。例えば、図１０の変形例の切断装置３２０に示すように、本実施例と同様のロールフィーダ４０と、切断刃６２から距離Ｌだけ離れた位置に昇降式の端面ストッパ２８とを備え、コイル材Ｃの端面を端面ストッパ２８に当接させてガイドするものとしてもよい。図１０（ａ）は、コイル材Ｃを送る前の様子を示す。コイル材Ｃが送られると、送り量Ｌの送りが完了する前に、曲がりによって端面の一部が端面ストッパ２８に当接する（図１０（ｂ）参照）。この状態から送り量Ｌの送りが完了するようさらにコイル材Ｃが送られると、コイル材Ｃの端面全体が端面ストッパ２８に当接して停止する（図１０（ｃ）参照）。このときも前述した実施例と同様に、ロール本体４５，５５はフローティング機構４６，５６によってコイル材Ｃを送りながらスライドできるので歪みを小さくし、シワ状の浮き上がりが発生するのを抑制することができる。
【００３１】
実施例では、ロールフィーダ４０が切断装置２０に搭載されているものとしたが、これに限られず、ロール状に巻かれてなる金属材料を送る如何なる装置に搭載されるものとしてもよい。また、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。
【００３２】
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】
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例としての切断装置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】ロールフィーダ４０のロール４３，５３の拡大図である。
【図５】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６】曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【図７】コイル材Ｃを送っているときのロールフィーダ４０の断面図である。
【図８】比較例の切断装置１２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【図９】ロールフィーダでコイル材Ｃを挟持する様子を示す説明図である。
【図１０】変形例の切断装置３２０で曲がりのあるコイル材Ｃを送る様子を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０，１２０，３２０ 切断装置、２４ 搬出台、２５ 搬出ロール、２６ フリーローラ、２７ 搬出ストッパ、２８ 端面ストッパ、３０ アンコイラ、３２ マンドレル、３４ 押えローラ、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、４３，１４３ 上ロール、４４ シャフト、４５，１４５，２４５ 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、５５，２５５ 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、８０ 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 位置決め用ストッパ、８２ｄ，８４ｄ 突出部、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ガイドしながら送る送り装置であって、
前記シート材を上下面から挟んで回転することにより該シート材を送る送りローラと、
回転駆動力を発生させるモータと、
前記送りローラの回転方向に対しては該送りローラと噛み合って前記モータの回転駆動力を伝達すると共に該送りローラの軸方向に対しては該送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構と
を備える送り装置。
【請求項２】
前記フローティング機構は、前記送りローラが前記シート材を挟まないときには該送りローラを初期位置に戻すよう該送りローラの両側面を付勢する付勢手段が配置されてなる請求項１記載の送り装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の送り装置であって、
前記送りローラは、中空のロール本体と該ロール本体に挿入されるロール軸とから構成され、
前記フローティング機構は、前記ロール本体の内周面と前記ロール軸の外周面とにそれぞれ形成されたスプライン溝に転動可能なボールが配置され、該ロール本体と該ロール軸とをボールスプライン結合する機構である
送り装置。
【請求項４】
前記送りローラは、中央部が両端部よりも大きな外径の樽状に形成されてなる請求項１ないし３いずれか１項に記載の送り装置。
【請求項５】
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４いずれか１項に記載の送り装置。
【請求項６】
前記送り装置は、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送り出して所定長さ毎に切断する切断装置に搭載されてなる請求項１ないし５いずれか１項に記載の送り装置。
【請求項１】
ロール状に巻かれてなる金属製のシート材をガイドしながら送る送り装置であって、
前記シート材を上下面から挟んで回転することにより該シート材を送る送りローラと、
回転駆動力を発生させるモータと、
前記送りローラの回転方向に対しては該送りローラと噛み合って前記モータの回転駆動力を伝達すると共に該送りローラの軸方向に対しては該送りローラがスライドできるよう構成されてなるフローティング機構と
を備える送り装置。
【請求項２】
前記フローティング機構は、前記送りローラが前記シート材を挟まないときには該送りローラを初期位置に戻すよう該送りローラの両側面を付勢する付勢手段が配置されてなる請求項１記載の送り装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の送り装置であって、
前記送りローラは、中空のロール本体と該ロール本体に挿入されるロール軸とから構成され、
前記フローティング機構は、前記ロール本体の内周面と前記ロール軸の外周面とにそれぞれ形成されたスプライン溝に転動可能なボールが配置され、該ロール本体と該ロール軸とをボールスプライン結合する機構である
送り装置。
【請求項４】
前記送りローラは、中央部が両端部よりも大きな外径の樽状に形成されてなる請求項１ないし３いずれか１項に記載の送り装置。
【請求項５】
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４いずれか１項に記載の送り装置。
【請求項６】
前記送り装置は、ロール状に巻かれてなる金属製のシート材を送り出して所定長さ毎に切断する切断装置に搭載されてなる請求項１ないし５いずれか１項に記載の送り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２８０３２７（Ｐ２００９−２８０３２７Ａ）
【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２００８−１３２３３７（Ｐ２００８−１３２３３７）
【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）】
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