JP2004237340A

JP2004237340A - ウェブ接合装置、およびウェブ接合方法

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Publication number: JP2004237340A
Application number: JP2003031051A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sasaki; 哉佐々木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2004-08-26

Abstract

【課題】金属ウェブを接合する際に、接合部に異幅部が生じないウェブ接合装置およびウェブ接合方法の提供。
【解決手段】先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合した接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように幅の広い方のウェブのエッジ部を切断するエッジ部切断手段を備えるウェブｓ都合装置・ウェブ接合方法、後行材ウェブと先行材ウェブとのセンターを一致させるセンター合せ手段と、前記後行材ウェブを前記先行材ウェブに接合するウェブ接合手段と、接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するようにエッジ部を切断するエッジカット手段とを備えるウェブ接合装置・ウェブ接合方法。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェブ接合装置およびウェブ接合方法に関し、特に、幅の異なる２つのウェブを接合したときに前記ウェブの接合部に生じる異幅部を自動的に切断・除去できるウェブ接合装置およびウェブ接合方法と、前記２つのウェブのセンター合わせ、接合、および異幅部のカットが自動的に行われるウェブ接合装置およびウェブ接合方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＳ版の製造ラインにおいては、帯状のアルミニウム薄板であるアルミニウムウェブを砂目立てする支持体ウェブ製造製造工程、および前記支持体ウェブ製造工程で得られた支持体ウェブの砂目立て面に感光性または感熱性の製版層形成液を塗布して乾燥し、製版層を形成する製版層形成工程を連続して行うことが一般的である。
【０００３】
また、幅の異なるＰＳ版を製造する場合においても、幅の広いアルミニウムウェブの後ろに幅の狭いアルミニウムウェブを自動接合して前記支持体ウェブ製造製造工程および前記製版層形成工程を継続することが多い（特許文献１）。
【０００４】
しかしながら、幅の広いアルミニウムウェブの後ろに幅の狭いアルミニウムウェブを接合すると接合部に幅方向の段差、換言すれば異幅部が生じる。
【０００５】
前記アルミニウムウェブは、前記砂目立て工程において、ローラ状のブラシであるブラシロールで一方または両方の表面を擦って粗面化するブラシグレイン処理、前記表面に苛性ソーダ溶液を噴霧してエッチング処理するアルカリエッチング処理、交流電解により表面を粗面化する電解粗面化処理、および前記表面に酸性溶液を噴霧して表面の水酸化物皮膜などを除去するデスマット処理など、各種処理が施される。
【０００６】
前記ブラシグレイン処理においては、前記アルミニウムウェブを、前記ブラシロールを２〜４本有するブラシグレイン処理装置を通過させる。また、前記アルカリエッチング処理およびデスマット処理においては、前記アルミニウムウェブを、アルカリ溶液や酸性溶液を噴霧するスプレー管の間を通過させる。
【０００７】
したがって、前記アルミニウムウェブの接合部に異幅部があると、前記ブラシグレイン処理装置において、ブラシロールが前記異幅部に引っ掛ったり、前記アルカリエッチング処理およびデスマット処理において、前記異幅部が前記スプレー管に当ったりして前記接合部が破断することがある。
【０００８】
また、前記製造ラインは多数のパスローラを有しているので、前記アルミニウムウェブが前記パスローラを通過するときに、繰り返し屈曲されることにより、前記異幅部に亀裂が生じて前記接合部が破断することもある。
【０００９】
そこで、従来は、前記接合部がブラシグレイン処理装置を通過するときに、ブラシロールを上昇させて前記接合部に接触しないようにしていた。また、先行するアルミニウムウェブの後端に新たなアルミニウムウェブの先端を接合した後、接合部に生じた異幅部をオペレータが鋏で切り取って除去していた。
【００１０】
【特許文献１】
特願２００２−３１７３明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ブラシロールを上昇させると、アルミニウムウェブに砂目立て処理されない部分が生じるから、製品ロスが発生する。
【００１２】
また、前記異幅部をオペレータが鋏で切り取る場合には、前記製造ラインにアルミニウムウェブを供給する入側ラインを長時間停止したり、低速で運転したりする必要があった。したがって、前記製造ライン内に設けられたアルミニウムウェブや支持体ウェブのリザーバにおいて、アキューム量を大きくする必要があった。
【００１３】
本発明は、幅の異なるアルミニウムウェブなどの金属ウェブを接合する際に、接合部に異幅部が生じることがなく、また、前記入側ラインを長時間停止したり、製造ラインにおけるアキューム量を大きくしたりする必要のないウェブ接合装置・ウェブ接合方法、および前記金属ウェブのセンター合わせ、接合、および異幅部のカットが自動的に行われ、接合部に異幅部の生じないウェブ接合装置・ウェブ接合方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合した接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジ部切断手段を備えてなることを特徴とするウェブ接合装置に関する。
【００１５】
前記ウェブ接合装置においては、前記エッジ部切断手段によって、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように切断している。
【００１６】
したがって、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとの接合部が滑らかに繋がち、幅方向の段差である異幅部が形成されることがないから、後述する製造ラインにおいて、前記異幅部が引っ掛ることによる接合部の破断が防止される。
【００１７】
また、前記ウェブ接合装置においては、前記エッジ部の切断を自動的に行うことができるから、接合部のカットが短時間に行える。
【００１８】
したがって、製造ラインを停止する時間が短かくてすむから、生産ロスが少ない。
【００１９】
前記先行材ウェブおよび後行材ウェブとしては、帯状の金属薄板である金属ウェブが挙げられ、具体的には、従来技術のところで述べたアルミニウムウェブのほか、帯状ステンレス鋼や帯鋼板、帯状アルミニウム板、帯状軽合金板などが挙げられる。
【００２０】
前記後行材ウェブは、前記先行材ウェブよりも幅が広くてもよく、また、幅が狭くてもよいが、前記先行材ウェブおよび後行材ウェブがアルミニウムウェブの場合には、本発明における製造ラインの一例である砂目立てラインにおけるブラシグレイン装置において均一にブラシグレイン処理されるように、後行材ウェブは先行材ウェブよりも幅が狭いことが好ましい。
【００２１】
前記エッジ部切断手段としては、後述する打ち抜きカッターのほか、外周部において互いに重なるように配設された１対の円盤刃によって異幅部を裁断する円盤カッター、およびレーザ光によって前記異幅部を切断するレーザカッターなどを使用することができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、前記エッジ部切断手段が、板状の上刃と、前記上刃と協働して前記異幅部を切断する下刃とからなる打ち抜きカッターであり、前記移動手段が、前記打ち抜きカッターを前記先行材ウェブおよび後行材ウェブの幅方向に沿って移動させるウェブ接合装置に関する。
【００２３】
前記打ち抜きカッターにおいては、通常、前記下刃には、前記上刃が嵌入する開口部が形成されている。そして、上刃と下刃との間に前記異幅部が挟み込まれた状態で前記上刃を前記下刃の開口部に嵌入させることにより、前記異幅部を裁断して除去する。
【００２４】
したがって、前記打ち抜きカッターにおいては、前記下刃を固定し、前記上刃をアクチュエータなど適宜の手段によって上下させればよいから、機構が単純である。
【００２５】
また、前記ウェブ接合装置において、前記打ち抜きカッターを前記先行材ウェブおよび後行材ウェブに近接する方向および遠ざかる方向に、前記ウェブの幅方向に沿って移動させる移動手段を設ければ、先行材ウェブまたは後行材ウェブを製造ラインに送り出しているときは、前記移動手段によって前記打ち抜きカッターを退避させることができるから好ましい。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合した接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断することを特徴とするウェブ接合方法に関する。
【００２７】
前記ウェブ接合方法によれば、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように前記接続部を切断できるから、前記異幅部が形成されることがない。したがって、製造ラインにおいて、前記異幅部に起因するトラブルが防止される。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合装置であって、前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ手段と、前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブの先端を前記先行材ウェブの後端に接合するウェブ接合手段と、前記ウェブ接合手段により前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとを接合して形成された接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジカット手段とを備えてなることを特徴とするウェブ接合装置に関する。
【００２９】
前記ウェブ接合装置によれば、後行材ウェブと先行材ウェブとのセンターを合せ、後行材ウェブと先行材ウェブを接合し、後行材ウェブと先行材ウェブとの間に形成される異幅部を切断するという一連の工程が自動的に、しかも短時間に行われる。
【００３０】
したがって、先行材ウェブに後行材ウェブを接続する際に、製造ラインを長時間停止する必要がなく、また、前記製造ライン内にアキューム量の大きなリザーバーを設ける必要がない。
【００３１】
さらに、前記接続部に異幅部が形成されることがなく、連続的に幅が変化するから、前記後行材ウェブも円滑に製造ラインに導入される。
【００３２】
前記製造ラインとしては、前述した砂目立てラインのほか、帯鋼板を亜鉛鍍金して亜鉛鍍金鋼板を製造するライン、帯鋼板やステンレス帯板、アルミニウム帯板などを連続的に塗装して塗装金属板を製造する塗装ライン、およびステンレス帯板の表面を研磨したりヘアライン仕上げやダルフィニッシュ仕上げなどを施す仕上げラインなど、金属ウェブに１種または２種以上の一連の処理を連続的に施すラインが挙げられる。
【００３３】
前記先行材ウェブおよび後行材ウェブについては請求項１のところで説明した通りである。
【００３４】
前記センター合せ手段は、前記先行材ウェブのセンターを、たとえば前記製造ラインのセンターであるマシンセンターに合せ、前記後行材ウェブのセンターを前記マシンセンターに合わせるセンター合せ装置であってもよく、また、単に、前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに合わせるだけの機能しか有しないセンター合せ装置であってもよい。
【００３５】
前記ウェブ接合手段は、先行材ウェブと後行材ウェブとを溶接により接合する溶接装置であってもよく、また、超音波接合により接合する超音波接合装置であってもよい。さらに、先行材ウェブと後行材ウェブとを片面粘着テープや両面粘着テープなどの粘着手断により接合するテープ接合装置であってもよい。
【００３６】
前記エッジカット手段は、請求項１におけるエッジ部切断手段を有する。前記エッジ部切断手段は、前記ウェブ接合装置に対して固定されていてもよく、移動可能に形成されてもよい。
【００３７】
請求項５に記載の発明は、前記センター合せ手段が、前記後行材ウェブの先端部を保持するウェブ先端部保持手段と、前記ウェブ先端部保持手段を前記後行材ウェブの幅方向に沿って移動させるウェブ位置調整手段とを備えてなるウェブ接合装置に関する。
【００３８】
前記ウェブ接合装置においては、前記先行材ウェブに接合しようとする後行材ウェブの先端部においてセンタリングを行うから、前記後行材ウェブのセンターと前記先行材ウェブのセンターとが完全に一致した状態で接合を行うことが極めて容易である。
請求項６に記載の発明は、前記先行材ウェブのセンターを前記製造ラインのセンターであるマシンセンターに一致させるセンタリング手段を備えてなるウェブ接合装置に関する。
【００３９】
前記ウェブ接合装置は、前記センター合せ手段と前記ウェブ接合手段と前記エッジカット手段とに加えて前記センタリング手段とを備えている。
【００４０】
したがって、前記ウェブ接合装置においては、まず、前記センタリング手段において先行材ウェブのセンターが製造ラインのマシンセンターに合わされ、次に、前記センター合せ手段において後行材ウェブのセンターが先行材ウェブのセンターに合わされる。
【００４１】
したがって、先行材ウェブも後行材ウェブもセンターが前記製造ラインのマシンセンターに一致した状態で接合され、異幅部の切断が行われるから、製造ラインへの輪部の送り出しが特に円滑に行われる。
【００４２】
請求項７に記載の発明は、前記センタリング手段が、前記先行材ウェブにおける一方のエッジの位置を検出するエッジ位置検出手段と、前記先行材ウェブを幅方向に移動させるウェブ移動手段と、前記先行材ウェブの幅に関する幅情報が入力されるとともに、前記幅情報と前記エッジ位置検出手段で検出された前記先行材ウェブのエッジ位置とから前記先行材ウェブのセンター位置を求めるウェブセンター位置演算手段と、前記先行材ウェブのセンター位置と前記マシンセンターとの間にズレがあるときは、前記先行材ウェブのセンター位置が前記マシンセンターに一致するように前記ウェブ移動手段を制御する制御手段とを備えてなるセンタリング装置であるウェブ接合装置に関する。
【００４３】
前記ウェブ接合装置の備えるセンタリング手段においては、前記エッジ位置検出手段において検出した前記先行材ウェブにおける一方のエッジの位置と、前記幅情報として入力された先行材ウェブの幅とから、前記先行材ウェブのセンター位置を求めている。
【００４４】
したがって、前記先行材ウェブの両方のエッジの位置を検出する必要がないから、前記センタリング手段は構成を簡略化できる。
【００４５】
請求項８に記載の発明は、前記ウェブ移動手段が、前記先行材ウェブを送り出す送り出しロールの幅方向の位置を制御する先行材ロール位置調整手段であるウェブ接合装置に関する。
【００４６】
前記ウェブ接合装置においては、前記送り出しロールを前記先行材ウェブの幅方向に沿って移動させて前記先行材ウェブのセンターの位置を制御しているから、前記送り出しロールと前記ウェブ接合装置との間で、先行材ウェブに捩れが生じることがないという特長を有する。
【００４７】
請求項９に記載の発明は、製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合方法であって、前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ工程と、前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブの先端を前記先行材ウェブの後端に接合するウェブ接合工程と、前記ウェブ接合手段により前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとを接合して形成された接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジカット工程とを有してなることを特徴とするウェブ接合方法に関する。
【００４８】
前記ウェブ接合方法によれば、後行材ウェブと先行材ウェブとのセンターを合せ、後行材ウェブと先行材ウェブを接合し、後行材ウェブと先行材ウェブとの間に形成される異幅部を切断するという一連の工程が自動的に、しかも短時間に行われる。
【００４９】
したがって、先行材ウェブに後行材ウェブを接続する際に、製造ラインを長時間停止する必要がなく、また、前記製造ライン内にアキューム量の大きなリザーバーを設ける必要がない。
【００５０】
さらに、前記接続部に異幅部が形成されることがなく、連続的に幅が変化するから、前記後行材ウェブも円滑に製造ラインに導入される。
【００５１】
請求項１０に記載の発明は、製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合方法であって、前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ工程と、前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブと前記先行材ウェブとを、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するような形状を有する接続ウェブで接続するウェブ接合工程とを有してなることを特徴とするウェブ接合方法に関する。
【００５２】
前記ウェブ接合方法によれば、先行材ウェブと後行材ウェブとを異幅部を生じさせること無く接合できるだけでなく、エッジカット工程が不要であるから、従来のウェブ接合装置においても容易に実施できる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
１．実施形態１
本発明に係るウェブ接合装置の一例につき、以下に説明する。
【００５４】
前記ウェブ接合装置の構成を図１に示す。
【００５５】
図１に示すように、実施形態１に係るウェブ接合装置１０００は、本発明における製造ラインの一例であり、アルミニウムウェブを砂目立てし、支持体ウェブを製造する砂目立てライン（図示せず。）にアルミニウムウェブを供給する送出し部２００と、送出し部２００から送り出されるアルミニウムウェブを接合するウェブ接合部１００とを備える。
【００５６】
送出し部２００は、送出装置２０２と、送出装置２０２の下方に配置された送出装置２０４とを備える。送出装置２０２は、先行材ウェブＷ１を送り出す送出装置であり、送出装置２０４は、先行材ウェブＷ１よりも幅の狭い後行材ウェブＷ２を送り出す送出装置である。図１において、矢印ａは、先行材Ｗ１および後行材Ｗ２の送り出し方向を示す。
【００５７】
送出装置２０２と送出装置２０４とは構成が同一なので、以下、送出装置２０２を例にとって送出機の構成について説明する。
【００５８】
送出装置２０２は、先行材ウェブＷ１を巻き戻して送り出す送出機２０６と、送出機２０６を、先行材ウェブＷ１の送り出し方向に対して直角の方向に移動可能に保持する基台２０８とを備える。基台２０８の上面にはレール２１０が固定され、送出機２０６は、レール２１０上を摺動する。
【００５９】
送出機２０６は、巻芯２１４を回転可能に支持する枠状の受台２１２を有する。受台２１２には、Ｔ型ジョイント２１６が固定されている。
【００６０】
一方、基台２０８には、油圧アクチュエータ２１８が固定され、油圧アクチュエータ２１８からは、ロッド２２０が受台２１２に向かって巻芯２１４の軸線に対して平行に突出している。
【００６１】
ロッド２２０の先端にはＵ字型ジョイント２２２が固定されている。Ｕ字型ジョイント２２２とＴ字型ジョイント２１６とは、ピン２２４によって回動自在に結合されている。
【００６２】
ウェブ接合部１００は、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とを接合する接合機１０２と、接合機１０２に対し、送り出し方向ａに沿って上流側（以下、単に「上流側」という。）に位置する後行材センタリング装置１０４と、接合機１０２に対し、送り出し方向ａに沿って下流側（以下、単に「下流側」という。）に位置するとともに、先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の送り出し経路Ｔを挟むように設けられた１対のエッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂとを備える。後行材センタリング装置１０４、接合機１０２、およびエッジカット装置１０６Ａ、１０６Ｂは、それぞれ、本発明に係るウェブ接合装置におけるセンター合せ手段、ウェブ接合手段、およびエッジカット手段に相当する。
【００６３】
エッジカット装置１０６Ａは、オペレータ側に位置し、エッジカット装置１０６Ｂは、送り出し経路Ｔを挟んでオペレータ側とは反対側のドライブ側に位置している。エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂは、先行材Ｗ１と後行材Ｗ２との接合部における異幅部を切断する機能を有する。
【００６４】
後行材センタリング装置１０４は、図２に示すように、後行材Ｗ２の先端部を吸着保持するテーブル１０８と、後行材センタリング装置１０４を接合機１０２の上流側の面に固定すると同時に、テーブル１０８を、搬送方向ａに対して直角の方向に移動可能に保持する基台１１０と、テーブル１０８を前記方向に沿って移動させるボール螺子１１４とを有する。テーブル１０８およびボール螺子１１４は、本発明に係るウェブ接合装置の備えるセンター合せ手段におけるウェブ先端部保持手段およびウェブ位置調整手段にそれぞれ相当する。
【００６５】
基台１１０の上面には、テーブル１０８が摺動するレール１１２が固定されている。
【００６６】
ボール螺子１１４は、テーブル１０８に固定されたナット部１１４Ａと、基台１１０に軸支されていると当時に、ナット部１１４Ａに螺合する螺子軸１１４Ｂとからなる。螺子軸１１４Ｂは、基台１１０に固定されたサーボモータ１１６によって時計回り方向または反時計周り方向に回転する。
【００６７】
テーブル１０８の上面には、吸引孔１０８Ａが全面に設けられている。テーブル１０８には、吸引孔１０８Ａから空気を吸引する吸引ポンプ（図示せず。）が接続されている。
【００６８】
エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂは、図３に示すように、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２との接合部における異幅部を切断するカッター部１１８と、カッター部１１８を先行材ウェブＷ１または後行材ウェブＷ２の幅方向に沿って案内するガイド装置１２０とを備える。カッター部１１８は、本発明のエッジカット装置におけるエッジカット手段に相当し、具体的には打ち抜きカッターに相当する。ガイド装置１２０は、前記エッジカット装置における移動手段に相当する。ガイド装置１２０は、接合機１０２の下流側の面に固定されている。
【００６９】
ガイド装置１２０にはボール螺子１２２が設けられている。ボール螺子１２２は、ナット部１２２Ａとナット部１２２Ａに螺合する螺子軸１２２Ｂとを備える。螺子軸１２２Ｂは、ガイド装置１２０の一端に固定されたサーボモータ１２４によって回転する。ナット部１２２Ａは、カッター部１１８に固定されているとともに、ガイド装置１２０の内壁面を摺動してカッター部１１８を送り出し経路Ｔに向かう方向および遠ざかる方向に移動させる機能を有する。一方、螺子軸１２２Ｂは、ガイド装置１２０の長手方向に沿って内側に設けられ、両端で軸支されているともに、前記ナット部１２２Ａに螺合している。螺子軸１２２Ｂが回転することにより、ナット部１２２Ａはガイド部材１２０の内側を摺動する。
【００７０】
カッター部１１８は、コの字型に形成され、開口部が内側を向くようにナット部１１２Ａに固定されたカッター部本体１１８Ａと、カッター部本体１１８Ａの上面に固定されたアクチュエータ１１８Ｄによって上下する上刃１１８Ｃと、カッター部本体１１８Ａの内側の面における下側に固定されているとともに、上刃１１８Ｃと協働して接合部における異幅部を切断する下刃１１８Ｂとを備える。
【００７１】
上刃１１８Ｃは、図４に示すように、異幅部を切断する形状に応じて三角形、１／４円、不等辺四辺形など各種の形状に形成できる。下刃１１８Ｂの中央部には、前記上刃１１８Ｃの形状に対応する開口部が設けられている。
【００７２】
カッター部本体１１８Ａの開口端縁には、先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の異幅部を検出する透過型フォトセンサー１１８Ｅが設けられている。
【００７３】
接合機１０２は、図６に示すように、送り出し方向ａに沿って配設されたクランプ部１２６およびクランプ部１２８と、クランプ部１２６とクランプ部１２８との間に位置し、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２との互いに重なった部分を裁断するシャー部１３０と、シャー部１３０で裁断した先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とを溶接する溶接部１３２と、溶接部１３２よりも下流側に位置し、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２との間に溶接によって形成されたビードを圧延する圧延ローラ１３４とを備える。
【００７４】
溶接部１３２は、送り出し方向ａに対して平行に設けられたレール１３６に沿って移動可能に形成され、図６において実線で示す待機位置と、二点鎖線で示す溶接位置との何れかをとる。
【００７５】
溶接部１３２は、送り出し経路Ｔの上方に設けられ、先端が尖った棒状の溶接電極１３２Ａと、送り出し経路Ｔの下方に溶接電極１３２Ａに相対するように設けられた台状の溶接電極１３２Ｂと、溶接電極１３２Ａの上流側と下流側とに溶接電極１３２Ａを挟むように設けられ、溶接時に先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とを溶接電極１３２Ｂに押圧する押圧部１３２Ｃとを備える。
【００７６】
ウェブ接合装置１０００は、さらに、図５に示すように、シーケンサ１４０と、シーケンサ１４０で求められた先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の走行位置などを示す表示装置１４２と、シーケンサ１４０からの指令に基づいて後行材センタリング装置１０４の備えるサーボモータ１１６を制御するサーボコントローラ１４４と、シーケンサ１４０からの指令に基づいてエッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂの備えるサーボモータ１２４とを備えるサーボコントローラ１４６と、同じくシーケンサ１４０からの指令に基づいてアクチュエータ１１８Ｄを制御するシリンダコントローラ１４８とを備えている。
【００７７】
シーケンサ１４０には、図５に示すように、先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の幅が入力される。シーケンサ１４０には、また、後行材センタリング装置１０４が備えるサーボモータ１１６およびエッジカット装置１０６の備えるサーボモータ１２４からのパルス信号も入力される。シーケンサ１４０には、さらに、透過型フォトセンサー１１８Ｅが先行材ウェブＷ１または後行材ウェブＷ２のエッジを検出した検出信号も入力される。
【００７８】
シーケンサ１４０には、また、後行材センタリング装置１０４のテーブル１０８およびエッジカット装置１０６のカッター部本体１１８Ａがサーボモータの１パルス当り移動する移動距離が記憶されている。
【００７９】
シーケンサ１４０は、前記パルス信号の数とパルス信号１個当りの移動距離とから、テーブル１０８およびカッター部本体１１８Ａの移動距離を求める。そして、前記移動距離と先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の幅とに基づいて先行材ウェブＷ１および後行材ウェブＷ２の走行位置などを求め、表示装置１４２において表示する。
【００８０】
シーケンサ１４０は、同時に、前記信号に基づき、サーボモータ１１６を駆動してテーブル１０８を所定の位置に移動させるとともに、送出し部２００における油圧アクチュエータ２１８を制御して送出機２０６の幅方向の位置を制御する。また、サーボモータ１２４を制御してカッター部１１８の位置を制御する。さらに、カッター部１１８が所定位置に達したら、シリンダコントローラ１４８を介してアクチュエータ１１８Ｄを作動させ、上刃１１８Ａと下刃１１８Ｂとで異幅部を切断する。
【００８１】
シーケンサー１４０は、本発明のウェブ接合装置の備えるセンタリング手段におけるウェブセンター位置演算手段および制御手段に相当し、油圧アクチュエータ２１８は、前記センタリング手段におけるウェブ移動手段に相当する。さらに、透過型フォトセンサー１１８Ｅは、前記センタリング手段におけるエッジ位置検出手段に相当する。
【００８２】
以下、ウェブ接合装置１０００の作用について説明する。
【００８３】
エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂにおいて、カッター部１１８は、最初は、送り出し経路Ｔから最も遠ざかった原点位置に待機している。エッジカット装置１０６Ａにおけるカッター部１１８の待機位置を以下「オペレータ側原点Ｏ_Ｏ」といい、エッジカット装置１０６Ｂにおけるカッター部１１８の待機位置を以下「ドライブ側原点Ｏ_Ｄ」という。
【００８４】
シーケンサ１４０に、先行材ウェブＷ１の幅Ｌ_Ｂと後行材ウェブＷ２の幅Ｌ_Ｄとを入力すると、図７に示すように、シーケンサ１４０からの指令により、オペレータ側のエッジカット装置１０６Ａのサーボモータ１２４が回転してカッター部１１８が先行材ウェブＷ１に近接する方向に移動する。同時に、サーボモータ１２４からシーケンサ１４０にパルスが入力される。
【００８５】
透過型フォトセンサー１１８Ｅが先行材ウェブＷ１を検出すると、シーケンサ１４０からの指令により、サーボモータ１２４は一旦停止する。同時に、シーケンサ１４０は、オペレータ側原点Ｏ_Ｏから前記透過型フォトセンサー１１８Ｅが先行材ウェブＷ１を検出した検出位置までカッター部１１８が移動する間にサーボモータ１２４が出力したパルスの数とパルス１個当りのカッター部１１８の移動距離とから、オペレータ側原点Ｏ_Ｏから先行材ウェブＷ１のオペレータ側のエッジまでの距離であるオペレータ側エッジ走行位置Ｌ_Ａを算出する。
【００８６】
シーケンサ１４０は、さらに、先行材ウェブＷ１の幅Ｌ_Ｂとオペレータ側エッジ走行位置Ｌ_Ａとから、オペレータ側原点Ｏ_Ｏから先行材ウェブＷ１のセンターまでの距離である先行材ウェブセンターＬ_ｆ´を求め、先行材ウェブＷ１の幅とともに表示装置１４２に表示する。なお、表示装置１４２には、オペレータ側原点Ｏ_Ｏから砂目立てラインのセンターであるマシンセンターまでの距離である基準センターＬ_Ｆも表示する。
【００８７】
先行材ウェブセンターＬ_ｆ´を求めたら、図８に示すように、シーケンサ１４０は、先行材ウェブセンターＬ_ｆ´が基準センターＬ_Ｆに一致するか否かを判断する。
【００８８】
先行材ウェブセンターＬ_ｆ´が基準センターＬ_Ｆに一致しないときは、送出装置２０２の油圧アクチュエータ２１８を作動させ、図９に示すように、送出機２０６をレール２１０に沿って移動させ、先行材ウェブセンターＬ_ｆ´を基準センターＬ_Ｆに一致させる。同時に、先行材ウェブセンターＬ_ｆ´とオペレータ側エッジ走行位置Ｌ_Ａも表示する。
【００８９】
一方、先行材ウェブセンターＬ_ｆ´が基準センターＬ_Ｆに一致するときは、表示装置１４２に、基準センターＬ_Ｆおよび先行材ウェブＷ１のオペレータ側エッジ走行位置Ｌ_Ａを表示させ、同時に、送出装置２０４から後行材ウェブＷ２を送り出す。後行材ウェブＷ２の先端が接合機１０２に達したら、後行材センタリング装置１０４のテーブル１０８に接続された吸引ポンプを作動させ、後行材ウェブＷ２を吸着させる。
【００９０】
そして、シーケンサ１４０は、図８に示すように、後行材センタリング装置１０４のサーボモータ１１６に指令を出力し、図１０に示すように、テーブル１０８をＬ_Ｆ−Ｌ_ｆ”、即ちＬ_ｆ”−Ｌ_Ａ−Ｌ_Ｂ／２だけ移動させて先行材ウェブＷ１のセンターの位置、即ち基準センターＬ_Ｆに後行材ウェブＷ２のセンターの位置を一致させる。ここで、Ｌ_ｆ”は、オペレータ側原点Ｏ_Ｏから後行材ウェブＷ２のセンターまでの距離である。基準センターＬ_Ｆと後行材ウェブＷ２のセンターの位置とが一致しないときは、さらにサーボモータ１１６をさらに正転または逆転させてテーブル１０８の位置を調整する。
【００９１】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とのセンターの位置が一致したら、接合機１０２において接合される。
【００９２】
接合機１０２において先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とを接合する手順を図１１に示す。
【００９３】
図１１において（Ａ）に示すように、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とが重なった部分をクランプ部１２６およびクランプ部１２８がクランプする。
【００９４】
次に、（Ｂ）に示すように、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とにおけるクランプ部１２６およびクランプ部１２８でクランプされた間の部分が、シャー部１３０によって裁断される。
【００９５】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とが裁断されたら、溶接部が図６に示す溶接位置まで移動し、（Ｃ）に示すように、押圧部１３２Ｃが、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とを溶接電極１３２Ｂに押圧する。次いで溶接電極１３２Ａと溶接電極１３２Ｂとの間に電圧を印加して先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２をつき合わせ溶接する。
【００９６】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２との間の溶接部には幅方向に沿ってビードが形成されるから、砂目立てラインでの搬送の支障にならないように、圧延ローラ１３４によって前記ビード部を圧延し、平らにする。
【００９７】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とは、接合機１０２において接合されたあと、エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂによって接合部の異幅部が斜めにカットされる。
【００９８】
前記接合部において異幅部を切断する手順を以下に示す。
【００９９】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とは、接合部が接合機１０２を出たところで一旦停止する。前記状態における先行材ウェブＷ１、後行材ウェブＷ２、およびマシンセンタの接合後の相対的な位置関係を図１２に示し、エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂののカッター部１１８が待機位置にある状態を図１３に示す。
【０１００】
先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とが一旦停止すると、シーケンサ１４０からの指令により、エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂのサーボモータ１２４が回転し、図１４に示すように、エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂのそれぞれのカッター部１１８が後行材ウェブＷ２に近接する方向に移動する。
同時に、それぞれのサーボモータ１２４からシーケンサ１４０にパルスが入力される。そして、エッジカット装置１０６Ａにおいてカッター部１１８がオペレータ側原点Ｏ_ＯからＬ_Ａ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｃ）／２だけ内側に移動し、透過型フォトセンサー１１８Ｅが後行材ウェブＷ２の異幅部を検知すると、カッター部１１８は一旦停止する。同様に、エッジカット装置１０６Ｂにおいても、カッター部１１８がドライブ側原点Ｏ_ＤからＬ_Ｃ−Ｌ_Ａ−Ｌ_Ｂ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｃ）／２だけ内側に移動し、透過型フォトセンサー１１８Ｅが後行材ウェブＷ２の異幅部を検知すると、カッター部１１８は一旦停止する。
【０１０１】
エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂの何れにおいても、カッター部１１８は、前記位置で一旦停止した後、図１５に示すように、さらにＬ_Ｅだけ内側に移動して停止する。ここで、Ｌ_Ｃは、オペレータ側原点Ｏ_Ｏからドライブ側原点Ｏ_Ｄまでの距離であり、Ｌ_Ｅは、エッジカット装置１０６Ａおよび１０６Ｂのカッター部１１８における透過型フォトセンサー１１８Ｅと上刃１１８Ｃの先端までの距離である。
【０１０２】
したがって、前記位置までのカッター部１１８のオペレータ側原点Ｏ_Ｏまたはドライブ側原点Ｏ_Ｄからの移動距離は、エッジカット装置１０６Ａにおいては、［Ｌ_Ａ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｄ）／２］＋Ｌ_Ｅ＝Ｌ_Ａ＋Ｌ_Ｅ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｄ）／２であり、エッジカット装置１０６Ｂにおいては、［Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ａ−Ｌ_Ｂ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｄ）／２］＋Ｌ_Ｅ＝Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ａ−Ｌ_Ｂ＋Ｌ_Ｅ＋（Ｌ_Ｂ−Ｌ_Ｄ）／２である。
【０１０３】
カッター部１１８が前記位置まで移動したら、シーケンサ１４０は、シリンダコントローラ１４８に指令を出力しする。シリンダコントローラ１４８からの指令により、アクチュエータ１１８Ｄが作動し、上刃１１８Ｃが下刃１１８Ｂの開口部に向かって下降する。これにより、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２の接合部ににおける異幅部は、図４に示すように斜めに切断される。
【０１０４】
なお、実施形態１においては、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２との間に形成される異幅部を切断する際に、透過型フォトセンサー１１８Ｅにおいて後行材ウェブＷ２のエッジを検出する例について説明したが、透過型フォトセンサー１１８Ｅにおいて先行材ウェブＷ１のエッジを検出して前記異幅部の切断を行ってもよい。
【０１０５】
ウェブ接合装置１０００によれば、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とのセンターを製造ラインのマシンセンターに合わせ、両者を接合し、接合部に形成された異幅部を斜めに切り落とす一連の工程を自動的に、しかも短時間に行うことができる。
【０１０６】
したがって、砂目立てラインにアルミニウムウェブを補充する際に、砂目立てラインを長時間停止する必要がないので、生産ロスの発生が少ない。
【０１０７】
また、前記異幅部が斜めに切り落とされることにより、先行材ウェブＷ１と後行材ウェブＷ２とは滑らかに繋がるから、前記砂目立てラインにおけるブラシグレイン処理装置や前記アルカリエッチング処理およびデスマット処理における引っ掛りの問題を回避することができる。
【０１０８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、幅の異なるアルミニウムウェブなどの金属ウェブを接合する際に、接合部に異幅部が生じることがなく、また、前記入側ラインを長時間停止したり、製造ラインにおけるアキューム量を大きくしたりする必要のないウェブ接合装置・ウェブ接合方法、前記金属ウェブのセンター合わせ、接合、および異幅部のカットが自動的に行われ、接合部に異幅部の生じないウェブ接合装置・ウェブ接合方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に係るウェブ接合装置の一例につき、構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、前記ウェブ接合装置の備えるセンタリング装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、前記ウェブ接合装置の備えるエッジカット装置の構成を示す正面図である。
【図４】図４は、図３に示すエッジカット装置の備える打ち抜きカッターを形成する上刃および下刃の平面形状を示す平面図である。
【図５】図５は、図１に示すウェブ接合装置の備えるシーケンサ、表示装置、サーボコントローラ、およびシリンダコントローラと、図２に示すセンタリング装置および図３に示すエッジカット装置との間の情報の流れを示すフロー図である。
【図６】図６は、図１に示すウェブ接合装置の備える接合機の構成を示す側面図である。
【図７】図７は、図２に示すセンタリング装置および図３に示すエッジカット装置におけるサーボモータからのパルスと、透過型フォトセンサーからの信号に基づいて先行材ウェブのエッジの位置を求める手順を示すフロー図である。
【図８】図８は、図１に示すウェブ接合装置において、先行材ウェブのセンターが砂目立てラインのセンターである基準センターに一致するか胴か、および後行材ウェブのセンターが先行材ウェブのセンターに一致するかを判定する手順を示すフロー図である。
【図９】図９は、図１に示すウェブ接合装置の備える送り出し部において先行材ウェブを送り出す送出機を先行材ウェブの幅方向に沿って移動させることにより、先行材ウェブのセンターを基準センターに一致させているところを示す上面図である。
【図１０】図１０は、後行材ウェブのセンターを先行材ウェブのセンターに合わせているときの、先行材ウェブと後行材ウェブとの寸法関係および位置関係を示す上面図である。
【図１１】図１１は、図６に示す接合機において先行材ウェブと後行材ウェブとを接合する手順を示す概略図である。
【図１２】図１２は、先行材ウェブと後行材ウェブとの、接合後寸法関係および位置関係を示す上面図である。
【図１３】図１３は、図３に示すエッジカット装置の備えるカッター部が待機位置にあるときの前記エッジカット装置の各部と先行材ウェブおよび後行材ウェブとの相対的な位置関係を示す上面図である。
【図１４】図１４は、前記エッジカット装置の備える透過型フォトセンサーが後行材のエッジを検出したときの前記エッジカット装置の各部と先行材ウェブおよび後行材ウェブとの相対的な位置関係を示す上面図である。
【図１５】図１５は、前記エッジカット装置において接合部における異幅部を切断するときの前記エッジカット装置各部と先行材ウェブおよび後行材ウェブとの相対的な位置関係を示す上面図である。
【符号の説明】
１００ウェブ接合部
１０２接合機
１０４センタリング装置
１０６エッジカット装置
１０８テーブル
１１４ボール螺子
１１８カッター部
１１８Ｅ透過型フォトセンサー
１２０ガイド装置
１２２ボール螺子
１４０シーケンサ
２００送出し部
２０２送出装置
２０４送出装置
２０６送出機

Claims

先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合した接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジ部切断手段を備えることを特徴とするウェブ接合装置。
前記エッジ部切断手段は、板状の上刃と、前記上刃と協働して前記異幅部を切断する下刃とからなる打ち抜きカッターであり、前記移動手段は、前記打ち抜きカッターを前記先行材ウェブおよび後行材ウェブの幅方向に沿って移動させる請求項１に記載のウェブ接合装置。
先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合した接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断することを特徴とするウェブ接合方法。
製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合装置であって、
前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ手段と、
前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブの先端を前記先行材ウェブの後端に接合するウェブ接合手段と、
前記ウェブ接合手段により前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとを接合して形成された接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジカット手段とを備えてなることを特徴とするウェブ接合装置。
前記センター合せ手段は、前記後行材ウェブの先端部を保持するウェブ先端部保持手段と、前記ウェブ先端部保持手段を前記後行材ウェブの幅方向に沿って移動させるウェブ位置調整手段とを備えてなる請求項４に記載のウェブ接合装置。
前記先行材ウェブのセンターを前記製造ラインのセンターであるマシンセンターに一致させるセンタリング手段を備えてなる請求項４または５に記載のウェブ接合装置。
前記センタリング手段は、
前記先行材ウェブにおける一方のエッジの位置を検出するエッジ位置検出手段と、
前記先行材ウェブを幅方向に移動させるウェブ移動手段と、
前記先行材ウェブの幅に関する幅情報が入力されるとともに、前記幅情報と前記エッジ位置検出手段で検出された前記先行材ウェブのエッジ位置とから前記先行材ウェブのセンター位置を求めるウェブセンター位置演算手段と、
前記先行材ウェブのセンター位置と前記マシンセンターとの間にズレがあるときは、前記先行材ウェブのセンター位置が前記マシンセンターに一致するように前記ウェブ移動手段を制御する制御手段とを備えてなるセンタリング装置である請求項６に記載のウェブ接合装置。
前記ウェブ移動手段は、前記先行材ウェブを送り出す送り出しロールの幅方向の位置を制御する先行材ロール位置調整手段である請求項７に記載のウェブ接合装置。
製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合方法であって、
前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ工程と、
前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブの先端を前記先行材ウェブの後端に接合するウェブ接合工程と、
前記ウェブ接合手段により前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとを接合して形成された接合部において、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するように、前記先行材ウェブと前記後行材ウェブとのうち幅の広い方のエッジ部を切断するエッジカット工程とを有してなることを特徴とするウェブ接合方法。
製造ラインに送り出される先行材ウェブの後端に幅の異なる後行材ウェブの先端を接合するウェブ接合方法であって、
前記後行材ウェブのセンターを前記先行材ウェブのセンターに一致させるセンター合せ工程と、
前記センター合わせ手段でセンターを合わせた前記後行材ウェブと前記先行材ウェブとを、前記先行材ウェブから前記後行材ウェブに向かって連続的に幅が変化するような形状を有する接続ウェブで接続するウェブ接合工程とを有してなることを特徴とするウェブ接合方法。