JP2003053414A - 条材滞留装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 条材Ｔの捻れを防ぐ。 【解決手段】 固定ロール６と、固定ロール６に対して
接近離間可能に配置された可動ロール１８と、可動ロー
ル１８を固定ロール６に対して接近離間させるための滞
留距離調整機構２６と、旋回ロール８と、旋回ロール８
を旋回させるための幅方向位置調整機構１４とを具備す
る。固定ロール６、可動ロール１８、および旋回ロール
８により条材Ｔを蛇行させ、滞留距離調整機構２６によ
って条材Ｔの蛇行距離を調整するとともに、幅方向位置
調整機構１４によって条材Ｔの幅方向の位置を調整す
る。幅方向位置調整機構１４は、可動ロール１８と固定
ロール６との離間量に基づいて旋回角度を算出し、得ら
れた旋回角度に基づいて旋回ロール８を旋回させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺かつ帯状の物
品（条材）の蛇行長さを調整するための条材滞留装置に
関し、特に、条材のずれを防止するための改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、金属などの条材を連続加工す
る場合には、前工程と後工程の処理速度の差を吸収する
ために、前工程と後工程との間に条材滞留装置が設けら
れている。この種の条材滞留装置は、複数の固定ロール
と、これら固定ロールに対して接近離間可能に配置され
た複数の可動ロールと、可動ロールを固定ロールに対し
て接近離間させるための滞留距離調整機構とを有し、可
動ロールと固定ロールとの間で条材を蛇行させつつ、条
材を走行させる。前工程からの条材の供給が遅くなった
り、止まったりした場合には、可動ロールを固定ロール
に接近させて蛇行距離を短くし、装置内の条材を放出し
て後工程への供給速度に変化が生じないようにする。ま
た、後工程での条材処理が滞った場合には、可動ロール
を固定ロールから離間させ、蛇行距離を増して装置内に
条材を吸収し、前工程からの供給速度に変化が生じない
ようにする。

【０００３】ところで、可動ロールと固定ロールの間で
条材を蛇行させていると、条材が徐々に幅方向へずれて
くることがあり、装置から排出される条材の位置がずれ
て後工程への導入に支障が生じることがある。そこで、
条材滞留装置内で条材のずれを防止する条材ずれ防止機
構も案出されている。この条材ずれ防止機構は、蛇行す
る条材の一部を支持する旋回ロールを有し、この旋回ロ
ールをわずかに旋回させることにより、条材のずれを強
制的に修正する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記条材ず
れ防止機構は、可動ロールと固定ロールとの離間量が大
きい場合には問題がないが、可動ロールが固定ロールに
近づいた場合、すなわち蛇行距離が小さくなった場合
に、条材に無理なひねり力を与えるおそれがあった。最
近では、この種の条材から得られる製品の形状に要求さ
れる加工精度が極めて高くなっているため、条材ずれ防
止機構によって過剰なひねりが加えられた条材では要求
精度が満たせないおそれが生じている。同様の問題は、
金属以外の条材にもいえることである。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、可動ロールが固定ロールに近づいた場合、すなわち
蛇行距離が小さくなった場合にも、条材に無理なひねり
力を与えるおそれが少ない条材滞留装置を提供すること
を課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る条材滞留装置は、固定ロールと、前記
固定ロールに対して接近離間可能に配置された可動ロー
ルと、前記可動ロールを前記固定ロールに対して接近離
間させるための滞留距離調整機構と、旋回ロールと、前
記旋回ロールを旋回させるための幅方向位置調整機構と
を具備し、前記固定ロール、可動ロール、および旋回ロ
ールにより条材を蛇行させ、前記滞留距離調整機構によ
って条材の蛇行距離を調整するとともに、前記幅方向位
置調整機構によって条材の幅方向の位置を調整する条材
滞留装置であって、前記幅方向位置調整機構は、前記可
動ロールと前記固定ロールとの離間量に基づいて旋回角
度を算出し、得られた旋回角度に基づいて旋回ロールを
旋回させる。

【０００７】なお、前記条材滞留装置はさらに、条材の
幅方向における条材の位置を検出する条材位置検出機構
と、前記可動ロールと前記固定ロールとの離間量を検出
する離間量検出機構と、前記条材位置検出機構によって
検出された変位量に対応した理想旋回角度を算出し、こ
の理想旋回角度に前記離間量検出機構が検出した離間量
に対応する係数を乗じて旋回角度を算出する旋回角度計
算機構とを具備していてもよい。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施形態を説明する。図１および図２は、本発明の実施
形態に係る条材滞留装置の側面図および平面図である。
始めに概略を述べると、この条材滞留装置は、複数の固
定ロール６と、固定ロール６に対して接近離間可能に配
置された複数の可動ロール１８と、可動ロール１８を固
定ロール６に対して接近離間させるための滞留距離調整
機構２６と、旋回ロール８と、旋回ロール８を旋回させ
るための幅方向位置調整機構１４、１６とを具備する。
図示しない前工程から装置に導入された条材は、固定ロ
ール６、可動ロール１８、および旋回ロール８により蛇
行させられ、滞留距離調整機構２６が条材Ｔの蛇行距離
を調整するとともに、幅方向位置調整機構１４、１６が
旋回ロール８を回動させて条材Ｔの幅方向のずれを調整
する。その際、幅方向位置調整機構１４、１６は、可動
ロール１８と固定ロール６との離間量に基づいて旋回角
度を算出し、得られた旋回角度に基づいて旋回ロール８
を旋回させる。

【０００９】この装置ではさらに、条材Ｔの幅方向にお
ける条材Ｔの位置を検出する条材位置検出機構３０と、
可動ロール１８と固定ロール６との離間量を検出する離
間量検出機構２と、条材位置検出機構３０によって検出
された変位量Ｄに対応した理想旋回角度を算出し、この
理想旋回角度に離間量検出機構２が検出した離間量に対
応する係数を乗じて旋回角度を算出する旋回角度計算機
構（１６に含まれる）とが設けられている。

【００１０】以下、具体的に条材滞留装置の構成を説明
する。フレーム１は装置全体の外殻をなし、水平なフレ
ーム下部１Ａ、垂直なフレーム柱部１Ｂ、および水平な
フレーム上部１Ｃとから構成されている。フレーム１に
は図示しない支持部材を介して複数の固定ロール６が互
いに平行かつ水平に取り付けられ、個々の固定ロール６
は軸線回りに回転自在とされている。固定ロール６列の
中間には、２本の旋回ロール８が固定ロール６と平行に
配置され、固定ロール６および旋回ロール８は、図２に
示すようにほぼ等間隔で配置されている。旋回ロール８
の本数は２本に限定されず、１本でも３本以上でもよい
が、ずれ矯正効果の点からは２本が適している。

【００１１】２本の旋回ロール８は、水平に配置された
旋回フレーム１０に対して固定されており、この旋回フ
レーム１０は旋回器１４の旋回軸１２に垂直に固定され
ている。旋回器１４が旋回軸１２を回動させると、旋回
ロール８が旋回軸１２を中心として回動する。旋回軸１
２の位置は、この実施形態では、条材Ｔの走行方向上流
側の旋回ロール８のさらに上流側に配置されているが、
この配置に限定されることはなく、旋回ロール８同士の
間であってもよいし、下流側の旋回ロール８より下流側
に配置されていてもよい。旋回器１４は通常のモーター
とギヤを組み合わせたものであってもよいし、他の形式
の回転アクチュエーターであってもよいが、回転角度を
正確に制御できることが必要である。旋回器１４はコン
トローラ１６に接続され、コントローラ１６によって旋
回ロール８の角度が調整できるようになっている。

【００１２】各フレーム柱部１Ｂには、スライド式のガ
イド２が固定されており、これらガイド２間に昇降フレ
ーム４が昇降可能に取り付けられている。これらガイド
２には、昇降フレーム４の高さを検出するためのセンサ
（図示略）が設けられており、センサの出力信号はコン
トローラ１６に伝達される。

【００１３】昇降フレーム４には、隣接する固定ロール
６同士の間、および隣接する固定ロール６と旋回ロール
８との間の直上において、可動ロール１８が固定ロール
６と平行にそれぞれ固定され、いずれも回転自在にされ
ている。前工程から導入された条材Ｔは、まず固定ロー
ル６の下を通され、可動ロール１８との間で往復して蛇
行され、さらに可動ロール１８から一対の旋回ロール８
の下を通って再び可動ロール１８と固定ロール６との間
で蛇行され、最後に固定ロール６の下を通って次工程へ
と運ばれる。

【００１４】フレーム上部１Ｃには、フレーム昇降モー
タ２６が固定され、このフレーム昇降モータ２６によっ
て回転される水平なシャフト２４が設けられ、シャフト
２４の両端にはスプロケット２２が固定されている。ス
プロケット２２にはそれぞれチェーン２０が巻回され、
各チェーン２０の下端は昇降フレーム４に固定されてい
る。これにより、フレーム昇降モータ２６を回転させる
と、スプロケット２２がチェーン２０を動かし、昇降フ
レーム４が上昇または下降する。フレーム昇降モータ２
６はコントローラ１６に接続され、コントローラ１６か
らの信号に応じて回転量が制御される。

【００１５】下流側の旋回ロール８とその次の可動ロー
ル１８との間を走行する条材Ｔを挟むように、投光器２
８および受光器３０が配置されている。投光器２８は条
材Ｔの片面に光を照射し、ラインセンサやＣＣＤ等を具
備する受光器３０は条材Ｔの影を検出する。これにより
条材Ｔの幅方向における位置を検出することができる。
受光器３０の出力信号はコントローラ１６に伝達され
る。

【００１６】コントローラ１６の機能を説明する。前述
したように、コントローラ１６は受光器３０から、旋回
ロール８から可動ロール１８へ移動する時点での条材Ｔ
の位置に関する信号を受けるとともに、ガイド２から可
動ロール１８と固定ロール６との離間量に関する信号を
受け、旋回器１４およびフレーム昇降モータ２６の回転
を制御する。

【００１７】具体的には、フレーム昇降モータ２６は、
シャフト２４にかかるトルクを監視するトルクセンサを
具備し、このトルクセンサの出力がコントローラ１６に
伝達され、トルクセンサが検出したトルクが所定の下限
値未満に低下すると、コントローラ１６はフレーム昇降
モータ２６を駆動してチェーン２０を巻き上げ、シャフ
ト２４にかかる応力が前記下限値以上となった時点でチ
ェーン２０の巻き上げを停止する。一方、トルクセンサ
の検出したシャフト２４にかかるトルクが所定の上限値
より大きくなった場合には、コントローラ１６は、フレ
ーム昇降モータ２６を駆動してスプロケット２２からチ
ェーン２０を降下させ、シャフト２４にかかる応力が前
記上限値より大きくなった時点でチェーンの繰り出しを
停止する。これにより、コントローラ１６は、後工程へ
の条材Ｔの供給速度が、前工程からの条材Ｔの供給速度
よりも小さくなった場合には、条材Ｔにかかる張力の低
下につれてフレーム昇降モータ２６により昇降フレーム
４を上昇させ、条材Ｔの蛇行長を増大させて装置内に条
材Ｔを吸収し、前工程と後工程との速度差を緩和する。

【００１８】一方、前工程からの条材Ｔの供給速度が、
後工程への条材Ｔの供給速度よりも小さくなった場合に
は、条材Ｔにかかる張力の上昇につれてフレーム昇降モ
ータ２６により昇降フレーム４を下降させ、条材Ｔの蛇
行長を短縮させて装置から条材Ｔを排出し、前工程と後
工程との速度差を緩和する。

【００１９】本発明の主特徴は、条材Ｔのずれ量だけで
なく、昇降フレーム４の昇降量に対応して、旋回ロール
８の旋回角度をコントローラ１６が制御することにあ
る。すなわち、昇降フレーム４が下方に位置する時（旋
回ロール８と可動ロール１８との垂直方向離間量（ロー
ル離間量という）が小さい時）は相対的に旋回角度を小
さくし、昇降フレーム４が上方に位置する時（ロール離
間量が大きい時）は相対的に旋回角度を大きくする。具
体的には、図３〜図５に例示するように、ロール離間量
Ｄとロール旋回係数Ｐ（０＜Ｐmin≦Ｐ≦１）との関数
を定めておき、条材Ｔのずれ量Ｘに対応して算出される
理想旋回角度Ａｃに対し、このロール旋回係数Ｐを乗じ
て、実際の旋回角度Ａｒを算出する。すなわち、以下の
関係で示される。 Ａｃ ∝ Ｘ Ａｒ ＝ Ａｃ・Ｐ

【００２０】図３はロール離間量Ｄが最小値Ｄminから
最大値Ｄmaxに変化するにつれ、旋回係数Ｐが最小値Ｐm
inから最大値１へ一次関数的に増加する例である。図４
は、ロール離間量Ｄが最小値Ｄminから中間値Ｄｔまで
増加するにつれ、旋回係数Ｐが最小値Ｐminから最大値
１へ一次関数的に増加し、中間値Ｄｔから最大値Ｄmax
に変化する間は、旋回係数Ｐが最大値１のまま変化しな
い例である。図５は、ロール離間量Ｄが最小値Ｄminか
ら最大値Ｄmaxに変化するにつれ、旋回係数Ｐが最小値
Ｐminから最大値１へ曲線的（例えば二次関数的）に増
加する例である。旋回係数Ｐは、ロール離間量Ｄが最小
値Ｄminから最大値Ｄmaxに変化するにつれ、最小値Ｐmi
nから最大値１へ階段状に増加するものとしてもよい
し、さらに他の関数にしたがって増加するようにしても
よい。

【００２１】一方、受光器３０の出力信号から検出され
る条材Ｔのずれ量Ｘに対して、理想旋回角度Ａｃは例え
ば以下のように決定される。Ｑは実験により適宜決定さ
れる定数である。 Ａｃ ＝ Ｘ・Ｑ 図４に示すグラフのように、一定以上のずれ量Ｘに対し
ては、理想旋回角度Ａｃが一定値になってもよい。

【００２２】上記構成からなる条材滞留装置によれば、
ロール離間量Ｄが小さいときには旋回係数Ｐが小さくな
るため、その分、理想旋回角度Ａｃよりも実際の旋回角
度Ａｒが小さく設定される。これにより、旋回ロール８
と可動ロール１８との距離が短い場合には、旋回ロール
８の旋回角度が相対的に小さく抑えられるため、条材Ｔ
に大きい捻り力が加わりにくく、捻れに起因する条材Ｔ
の形状精度の悪化を防止することが可能である。

【００２３】なお、本発明は上記実施例のみに限定され
るものではなく、装置の細部は適宜変更してよい。ま
た、本技術分野の当業者が周知の構成を装置に付加する
ことも可能である。また、条材は金属条材に限定されな
い。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る条材
滞留装置によれば、ロール離間量が小さいときには旋回
係数が小さくなり、その分、理想旋回角度よりも実際の
旋回角度が小さく設定される。これにより、旋回ロール
と可動ロールとの距離が短い場合には、旋回ロールの旋
回角度が相対的に小さく抑えられるため、条材に大きい
捻り力が加わりにくく、捻れに起因する条材の形状精度
の悪化を防止することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る条材滞留装置の一実施形態を示
す側面図である。

【図２】 同実施形態の平面図である。

【図３】 同実施形態におけるロール離間量と旋回係数
との関数の一例を示すグラフである。

【図４】 同実施形態におけるロール離間量と旋回係数
との関数の他の例を示すグラフである。

【図５】 同実施形態におけるロール離間量と旋回係数
との関数の他の例を示すグラフである。

【符号の説明】

１ フレーム ２ ガイド ４ 昇降フレーム ６ 固定ロール ８ 旋回ロール １０ 旋回フレーム １２ 旋回軸 １４ 旋回器（幅方向位置調整機構） １６ コントローラ（幅方向位置調整機構） １８ 可動ロール ２０ チェーン ２２ スプロケット ２４ シャフト ２６ フレーム昇降モータ（滞留量調整機構） ２８ 投光器 ３０ 受光器（条材位置検出機構）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定ロール（６）と、前記固定ロール
   （６）に対して接近離間可能に配置された可動ロール
   （１８）と、前記可動ロール（１８）を前記固定ロール
   （６）に対して接近離間させるための滞留距離調整機構
   （２６）と、旋回ロール（８）と、前記旋回ロール
   （８）を旋回させるための幅方向位置調整機構（１４）
   とを具備し、 前記固定ロール（６）、可動ロール（１８）、および旋
   回ロール（８）により条材（Ｔ）を蛇行させ、前記滞留
   距離調整機構（２６）によって条材（Ｔ）の蛇行距離を
   調整するとともに、前記幅方向位置調整機構（１４、１
   ６）によって条材（Ｔ）の幅方向の位置を調整する条材
   滞留装置であって、 前記幅方向位置調整機構（１４、１６）は、前記可動ロ
   ール（１８）と前記固定ロール（６）との離間量に基づ
   いて旋回角度を算出し、得られた旋回角度に基づいて旋
   回ロール（８）を旋回させることを特徴とする条材滞留
   装置。
2. 【請求項２】 条材（Ｔ）の幅方向における条材の位置
   を検出する条材位置検出機構（３０）と、前記可動ロー
   ル（１８）と前記固定ロール（６）との離間量を検出す
   る離間量検出機構（２）と、前記条材位置検出機構（３
   ０）によって検出された変位量（Ｘ）に対応した理想旋
   回角度（Ａｃ）を算出し、この理想旋回角度に前記離間
   量検出機構（２）が検出した離間量（Ｄ）に対応する係
   数（Ｐ）を乗じて旋回角度（Ａｒ）を算出する旋回角度
   計算機構（１６）とを具備することを特徴とする請求項
   １記載の条材滞留装置。