JP2013035042A - ストリップ材接続装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上下のダイのクリアランスを調節できるストリップ材接続装置を提供する。
【解決手段】先行するストリップ材１の後端と後続のストリップ材１の先端とを重ね合わせ、重ね合わせたストリップ材１を互いに咬合する上側ダイ２と下側ダイ３とで挟み込み、上側ダイ２および下側ダイ３は、ストリップ材１に該ストリップ材の幅方向に並んだ切れ目を形成する複数の剪断エッジ２０と、ストリップ材１の切れ目の間の部分を上方または下方に突出変形させる凸面１９とを有し、切れ目にジョイニング部材を挿入してストリップ材１を縫い合わせるストリップ材接続装置において、剪断エッジ２０を、ストリップ材１の搬送方向に対して所定角度だけ交互に反対方向に傾斜させ、上側ダイ２と下側ダイ３との相対位置を、ストリップ材１の搬送方向に調節可能とする
【選択図】図１

Description

本発明は、ストリップ材接続装置に関する。

例えば、特許文献１，２に記載されているように、ストリップ材を連続処理する設備において、先行するストリップ材の後端と後続のストリップ材の先端とを重ね合わせ、搬送方向に延伸する切れ目を、ストリップ材の幅方向に並んで多数形成し、ストリップ材の切れ目の間の部分を上側と下側とに互い違いに突出変形させ、棒状または帯状のジョイニング部材を切れ目に挿入することにより、ストリップ材を縫合するストリップ材接続装置が知られている。

このようなストリップ材接続装置では、上下からストリップ材を挟み込むようにして、ストリップ材を剪断すると同時に、ストリップ材の切れ目の間の部分を押圧して上下に突出変形させられる形状のダイが使用される。ストリップ材を効率よく剪断するためには、上下のダイのエッジの間のクリアランス（隙間）が重要である。ダイの間のクリアランスをストリップ材の材質や厚みに応じて調整できれば、バリや切り屑の発生を抑制できると共に、ダイの寿命を延ばすことができる。

しかしながら、ストリップ材の幅方向に並んで多数の切れ目を入れるダイでは、剪断のためのエッジを有する突部が幅方向に多数並んで配置されるので、クリアランスの調整をするためには多数の突部を配列し直すことができるようにしなければならない。しかしながら、そのような構成は現実的ではなく、従来のストリップ材接続装置では、上下のダイのクリアランスを調節できない。

特開平６−２５４６０４号公報 特許第３４０６７５９号公報

前記問題点に鑑みて、本発明は、上下のダイのクリアランスを調節できるストリップ材接続装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明によるストリップ材接続装置は、先行するストリップ材の後端と後続のストリップ材の先端とを重ね合わせ、重ね合わせた前記ストリップ材を互いに咬合する上側ダイと下側ダイとで挟み込み、前記上側ダイおよび前記下側ダイは、前記ストリップ材に該ストリップ材の幅方向に並んだ切れ目を形成する複数の剪断エッジと、前記ストリップ材の前記切れ目の間の部分を上方または下方に突出変形させる凸面とを有するストリップ材接続装置において、前記剪断エッジは、前記ストリップ材の搬送方向に対して所定角度だけ交互に反対方向に傾斜しており、前記上側ダイと前記下側ダイとの相対位置を、前記ストリップ材の搬送方向に調節可能としたものとする。

この構成によれば、剪断エッジをストリップ材搬送方向に対して傾斜させたので、上側ダイと下側ダイとのストリップ材搬送方向の相対位置を調整することで、上下の剪断エッジの間のクリアランスを変化させられる。また、各剪断エッジはストリップ材の搬送方向に対する傾斜角度が一定であるので、全ての剪断エッジのクリアランスが均一に変化する。これによって、接続するストリップ材の厚さや材質に応じて、剪断エッジのクリアランスを最適な値に調節することができ、バリや切り屑の発生を抑制し、ダイの損耗を軽減することができる。

また、本発明のストリップ材接続装置において、前記上側ダイと前記下側ダイとの上下方向の最大噛み合わせ量を調節可能としてもよい。

この構成によれば、ストリップ材の材質に応じて、ダイの上下方向のストロークを調節し、ジョイニング部材を挿通するために必要な開口の大きさを確保できる。

また、本発明のストリップ材接続装置において、前記上側ダイおよび前記下側ダイは、前記凸面の幅が広い側が接続された櫛形のダイピースを含んでもよい。

この構成によれば、上側ダイおよび下側ダイを、それぞれ一体に形成できるので、剪断エッジおよび凸面の位置関係が正確に再現でき、且つ、上側ダイおよび下側ダイが咬合時に互いを受け入れるための逃げを容易に形成できる。

また、本発明のストリップ材接続装置において、前記ストリップ材の厚みおよび硬さが大きい程、前記上側ダイの剪断エッジと前記下側ダイの剪断エッジとのクリアランスが大きくなるように、前記上側ダイと前記下側ダイとの相対位置を前記ストリップ材の搬送方向に調節する制御装置を備えてもよい。

この構成によれば、ダイのクリアランス調整を自動化できる。

本発明によれば、上下のダイの剪断エッジを傾斜させたことで、剪断エッジのクリアランスを容易に調節できるストリップ材接続装置が提供される。

本発明の１つの実施形態のストリップ材接続装置の平面図である。 図１のストリップ材接続装置の側面図である。 図１のストリップ材接続装置の正面図である。 図１のストリップ材接続装置のダイの拡大斜視図である。 図１のストリップ材接続装置で接続したストリップ材の部分拡大斜視図である。 図１のストリップ材接続装置の薄板接続時におけるダイの相対位置を示す平面図である。 図１のストリップ材接続装置の厚板接続時におけるダイの相対位置を示す平面図である。 図１のストリップ材接続装置のダイの相対位置の調整を示す側面図である。 図１のストリップ材接続装置のダイの分割を示す斜視図である。

これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１乃至３は、本発明の１つの実施形態であるストリップ材接続装置を示す。本実施形態のストリップ材接続装置は、先行するストリップ材１の後端と後続のストリップ材１の先端とを重ね合わせた部分を上下から挟み込む上側ダイ２と下側ダイ３とを有する。

上側ダイ２は、装置フレーム４の天井部分に設けられ、ストリップ材１の搬送方向（矢印Ａ）に延伸するスライドガイド５に支持された上部ベース６に上側ダイピース７を固定してなる。上部ベース６は、ウェッジバー８の傾斜面に設けた傾斜ガイド９にスライド可能に係合する係合部１０を有する。ウェッジバー８は、モータ１１によって駆動される送りねじ１２によってストリップ材１の幅方向に移動可能である。傾斜ガイド９がストリップ材１の幅方向に対して傾斜しているため、ウェッジバー８の移動は、上部ベース６にスライドガイド５に沿ったストリップ材１の搬送方向の移動を生じさせる。下側ダイ３は、シリンダ１３によって昇降可能に支持された下部ベース１４に下側ダイピース１５を固定してなる。

モータ１１およびシリンダ１３は、制御装置１６によって制御されるようになっている。制御装置１６には、ストリップ材１の板厚および材質が入力され、内部メモリに記憶したデータに基づいて、モータ１１により上側ダイ２の下側ダイ３に対するストリップ材１搬送方向の相対位置を定めると共に、シリンダ１３のストローク、つまり下部ベース１４の最大上昇位置を決定する。

図４に、上側ダイピース７および下側ダイピース１５の詳細形状を示す。ダイピース７，１５は、上方から見ると、ストリップ材１の搬送方向に縦長の台形状の切り刃部１７と、切り刃部１７の幅の広い側の端部を接続する棒状の接続部１８とからなる櫛形の投影形状を有している。上側ダイピース７の切り刃部１７と下側ダイピース１５の切り刃部１７とは、咬合し合うように互いに相補的な投影形状および配置を有する。また、切り刃部１７は、上側ダイピース７では下向きに突出し、下側ダイピース１５では上向きに突出した山形の凸面１９を有する。

切り刃部１７の斜辺を形成する凸面１９のストリップ材１の幅方向両側のエッジは、ストリップ材１を剪断する剪断エッジ２０として機能する。つまり、シリンダ１３による下側ダイ３の上昇によって、上側ダイピース７の剪断エッジ２０と下側ダイピース１５の剪断エッジ２０とは、ストリップ材１を挟み込んで剪断し、ストリップ材１の幅方向に並んだ多数の切れ目を入れる。

このとき、各凸面１９は、それぞれ、ストリップ材１の切れ目Ｓの間の当接している部分を、図５に示すように、上方または下方に交互に突出するように変形させる。これにより、ストリップ材１に形成された切れ目Ｓは、幅方向から見て菱形または平行四辺形の開口Ｐを形成する。これによってストリップ材１は接合されるが、更に、図示するように、この開口Ｐを貫通するように、帯鋼や棒材等からなるジョイニング部材２１を挿入することで、ストリップ材１を縫い合わせて、張力によって分離しないように接続することができる。

本実施形態は、この傾斜を利用して、ストリップ材１の板厚が小さい場合や、ストリップ材１の材質が軟らかい場合には、図６に示すように、上下の剪断エッジ２０の間のクリアランスＣを小さくし、ストリップ材１の板厚が大きい場合や、ストリップ材１の材質が硬い場合には、図７に示すように、上下の剪断エッジ２０の間のクリアランスＣを大きくする。つまり、本実施形態において、制御装置１６は、ストリップ材１が厚く硬い程、上側ダイ２をストリップ材１の搬送方向（矢印Ａ）の上流側に移動させて、上下のダイピース１５のストリップ材１の搬送方向の噛み合わせ量を大きくする。

本実施形態の上側ダイピース７および下側ダイピース１５において、それぞれ、隣接し合う剪断エッジ２０は、例えば７°の角度を有する。つまり、各剪断エッジ２０は、ストリップ材１の搬送方向に対して、３．５°ずつ、交互に逆方向に傾斜している。この角度が小さいとクリアランスＣの調整範囲が少なくなってしまう。また、角度が大きいとストリップ材１の剪断後の残存部の幅Ｗが短くなり、張力によってストリップ材１が切断してしまう畏れがある。よって、この角度はその双方の条件を考慮して検討するのが好ましい。

このようにして、上下の剪断エッジ２０の間のクリアランスＣをストリップ材１の厚みや材質に対して最適化することで、バリの発生によってジョイニング部材２１の挿入作業が阻害されることがなく、切り屑の発生を低減して品質を向上させられる。また、上側ダイピース７と下側ダイピース１５との間のクリアランスＣの最適化は、ダイピース７，１５の損耗を低減することにもなるので、ダイピース７，１５の長寿命化が達成できる。

また、ストリップ材１が厚く弾性が高い場合には、ストリップ材１は、上下のダイ２，３から開放されたときに弾性力によって復元してジョイニング部材２１を挿入するための開口を小さくする。したがって、図８に示すように、ストリップ材１の弾性が高い場合には、シリンダ１３のストロークを大きくして、上下のダイピース７，１５の垂直方向の最大噛み合わせ量を大きくすることが好ましい。

また、図９に示すように、上側ダイピース７および下側ダイピース１５を複数の部分７ａ，７ｂ，７ｃおよび１５ａ，１５ｂ，１５ｃに分割し、上側ダイピース７ａ，７ｂ，７ｃを、それぞれ、クリアランス調節のために独立してストリップ材１の搬送方向に移動可能としてもよい。これにより、ストリップ材１の幅方向にバリや切り屑の発生状態の差が生じた場合に、部分的に微調整して剪断を全体的に最適化できる。

更に、図９では、下側ダイピース１５ａ，１５ｂ，１５ｃを保持する下部ベース１それぞれ、独立して高さ調節可能としてある。これにより、ジョイニング部材２１を挿入する開口Ｐの大きさを幅方向に揃えることができる。

１…ストリップ材
２…上側ダイ
３…下側ダイ
４…装置フレーム
５…スライドガイド
６…上部ベース
７…上側ダイピース
８…ウェッジバー
９…傾斜ガイド
１０…係合部
１１…モータ
１２…送りねじ
１３…シリンダ
１４…下部ベース
１５…下側ダイピース
１６…制御装置
１７…切り刃部
１８…接続部
１９…凸面
２０…剪断エッジ
２１…ジョイニング部材
Ｓ…切れ目
Ｃ…クリアランス

Claims (4)

1. 先行するストリップ材の後端と後続のストリップ材の先端とを重ね合わせ、重ね合わせた前記ストリップ材を互いに咬合する上側ダイと下側ダイとで挟み込み、
   前記上側ダイおよび前記下側ダイは、前記ストリップ材に該ストリップ材の幅方向に並んだ切れ目を形成する複数の剪断エッジと、前記ストリップ材の前記切れ目の間の部分を上方または下方に突出変形させる凸面とを有するストリップ材接続装置において、
   前記剪断エッジは、前記ストリップ材の搬送方向に対して所定角度だけ交互に反対方向に傾斜しており、
   前記上側ダイと前記下側ダイとの相対位置を、前記ストリップ材の搬送方向に調節可能としたことを特徴とするストリップ材接続装置。
2. 前記上側ダイと前記下側ダイとの上下方向の最大噛み合わせ量を調節可能としたことを特徴とする請求項１に記載のストリップ材接続装置。
3. 前記上側ダイおよび前記下側ダイは、前記凸面の幅が広い側が接続された櫛形のダイピースを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のストリップ材接続装置。
4. 前記ストリップ材の厚みおよび硬さが大きい程、前記上側ダイの剪断エッジと前記下側ダイの剪断エッジとのクリアランスが大きくなるように、前記上側ダイと前記下側ダイとの相対位置を前記ストリップ材の搬送方向に調節する制御装置を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のストリップ材接続装置。

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