JP2013244577A - Copper strip slitting device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、銅帯板のスリッティング装置及びスリッティング方法に関し、特に詳しくは、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制する「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法に関する。 The present invention relates to a slitting device and a slitting method for a copper strip, and more particularly, to prevent deformation and fluctuation of the copper strip during slitting and to affect the shape of the cutting edge portion of the upper disc cutter and the lower disc cutter to be used. The present invention relates to a “no burr” slitting apparatus and a slitting method that further suppresses generation of surface scratches, cracks on the fracture surface side, and lateral burrs.
電子或いは電気部材に要求される各種の用途に応じて、銅帯板(銅或いは銅合金の薄板)を長手方向に表面傷やバリやだれの発生を少なくして、高効率で精度良く細幅にスリッティングする装置及び方法として、最近では、非特許文献1に開示されている「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法が多用され始めている。
「かえり無し」スリッティング装置とは、銅帯板の巻出回転装置と、上円盤カッタと下円盤カッタと、押圧ロール及び巻取回転装置を含み、上円盤カッタと下円盤カッタのせん断は、銅帯板を幅方向にわたる複数の区画ごとに、それぞれ上下に円盤状のカッタを押し当てて、銅帯板の上下を完全に分離しない程度にせん断加工を施して段差を形成し、その後、段差が形成された銅帯板に押圧ロールにより押圧して平坦に戻す際の金属平板の加工限界による破断を行い、完全に分離切断し、複数の細銅帯板とする装置である。そのスリッティング精度を向上させるには、間座の寸法精度、カッタの寸法精度及び材質、上下軸の平行度や円筒度、軸方向の固定(ガタ)精度、適正なクリアランスとラップ設定及び調整等を適切に管理する必要がある。
そして、通常では、「かえり無し」スリッティング装置では、これらの上円盤カッタと下円盤カッタは、銅帯板に対して刃先部を接触角度0°として使用していることが多いので、銅帯板との接触面積が大きくなり、スリット後の細銅帯板の表面部にキズが発生し易いと言われている。
更に、上円盤カッタと下円盤カッタでのせん断時に、各カッタを銅帯板の表面に押し当てることによる変形や、ロール押圧時の銅帯板のたわみや破断のばらつきによって、スリット後の細銅帯板のエッジ部に「だれ」が発生し、また、スリット後の細銅帯板の断面形状が台形状となり、スリット後の細銅帯板を、次の加工工程にて機械にセットする際に、位置合わせのガイド等に旨く入らず、位置精度が悪くなるとも言われている。
Depending on various applications required for electronic or electrical components, copper strips (copper or copper alloy thin plates) can be narrowed with high efficiency and accuracy by reducing the occurrence of surface scratches, burrs and drooling in the longitudinal direction. Recently, as a device and method for slitting, a “no burr” slitting device and a slitting method disclosed in Non-Patent
The “no burr” slitting device includes a copper strip unwinding and rotating device, an upper disk cutter and a lower disk cutter, a pressing roll and a winding rotating device, and the shearing of the upper disk cutter and the lower disk cutter is For each of a plurality of sections across the width direction of the copper strip, press a disc-shaped cutter on the top and bottom to form a step by shearing the copper strip so that the top and bottom of the copper strip are not completely separated. Is a device that breaks the metal flat plate at the working limit when it is pressed with a pressing roll to return it to a flat state, and is completely separated and cut into a plurality of thin copper strips. In order to improve the slitting accuracy, spacer dimensional accuracy, cutter dimensional accuracy and material, vertical axis parallelism and cylindricity, axial fixing (backlash) accuracy, appropriate clearance and lap setting and adjustment, etc. Need to be managed appropriately.
Usually, in the “no burr” slitting apparatus, the upper disc cutter and the lower disc cutter often use the cutting edge portion with a contact angle of 0 ° with respect to the copper strip. It is said that the contact area with the plate becomes large and scratches are likely to occur on the surface portion of the fine copper strip after slitting.
Furthermore, when the upper and lower disc cutters are sheared, the fine copper after slitting due to deformation caused by pressing each cutter against the surface of the copper strip, or variations in the deflection and breakage of the copper strip during roll pressing. When “sag” occurs at the edge of the strip, and the cross-sectional shape of the thin copper strip after the slit becomes trapezoidal, and the thin copper strip after slit is set in the machine in the next processing step In addition, it is said that the position accuracy is deteriorated because it does not enter the alignment guide or the like.
これらの欠点を改良する技術として、特許文献1では、せん断加工を施す複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタと、ロールにより押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、銅帯板を巻き取る巻取回転装置とを備え、銅帯板を長手方向に切断する切断装置において、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先と銅帯板との角度を10°以下(0°は除く。)としたことを特徴とする銅帯板のスリッティングに起因する銅条の表面キズの発生を少なくし、かつ銅条のエッジ部の角度(破断面側のだれ)が小さい形状で切断でき、かつエッジ部に発生する局部的な突起である横バリの発生が少ない銅条を製造できる、かえり無しスリッティング方法及び装置が開示されている。
As a technique for improving these drawbacks,
特許文献1に記載の「かえり無し」スリッティング方法及び装置にて、銅帯板を長手方向に細銅帯板に切断すると、銅帯板のスリッティングに起因する細銅帯板の表面キズの発生を少なくし、細銅帯板のエッジ部の角度(破断面側のだれ)が小さい形状で切断でき、エッジ部に発生する局部的な突起である横バリの発生が少ない細銅帯板を製造することができるが、それに使用されている上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の寿命が短く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリについても、最近のユーザーより要求されている厳しい寸法公差条件に適合させることが難しくなり始めている。
When the copper strip is cut into a thin copper strip in the longitudinal direction using the “no burr” slitting method and apparatus described in
本発明では、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面傷、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制できる銅帯板の「かえり無し」スリッティング装置及び方法を提供する。 In the present invention, deformation and fluctuation of the copper strip during slitting is prevented, and the surface of the surface, the crack on the side of the fractured surface, and the horizontal burr are not affected by the shape of the cutting edge of the upper disk cutter and lower disk cutter to be used. An apparatus and method for “no burr” slitting of a copper strip that can further suppress generation.
本発明者らは、鋭意検討の結果、銅帯板の「かえり無し」スリッティング装置及び方法において、複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタにつき、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性材からなる回転ロールをそれぞれ設けることにより、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用される上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面傷、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制できることを見出し、また、回転ロールの最適な外径を算出する方法も見出した。 As a result of diligent study, the inventors of the present invention have determined that a plurality of upper disc cutters and lower disc cutters between the upper disc cutters and the lower disc cutters in the “no burr” slitting apparatus and method for copper strips. The upper and lower disc cutters are used by preventing the deformation and fluctuation of the copper strip during slitting by providing rotating rolls made of an elastic material that contacts the surface of the copper strip during shearing. The present inventors have found that the generation of surface flaws, sag on the fracture surface side, and lateral burrs can be further suppressed without being affected by the shape of the cutting edge, and a method for calculating the optimum outer diameter of the rotating roll.
即ち、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、銅帯板を送り出す巻出回転装置と、前記銅帯板にこれを厚さ方向に完全に分離しない程度にせん断加工を施す複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタと、せん断加工が施された前記銅帯板を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロールと、分離切断された細銅帯板を巻き取る巻取回転装置とを備え、前記銅帯板を長手方向に切断するスリッティング装置において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第1せん断部と、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第2せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性体からなる回転ロールがそれぞれ設けられていることを特徴とする。 That is, the slitting device for the copper strip of the present invention includes an unwinding rotating device for feeding the copper strip, and a plurality of upper disks for subjecting the copper strip to shearing so as not to be completely separated in the thickness direction. A cutter and a lower disk cutter, a pressing roll for pressing the sheared copper strip in the thickness direction to completely separate and cut, and a winding rotary device for winding the separated and cut copper strip In the slitting apparatus for cutting the copper strip in the longitudinal direction, the plurality of upper disc cutters and lower disc cutters are an upper disc cutter, a lower disc cutter, a lower disc cutter in the width direction of the copper strip, The first shearing part composed of the combination of the upper disk cutter and the second shearing part composed of the combination of the lower disk cutter, the upper disk cutter, the upper disk cutter, and the lower disk cutter are alternately arranged adjacent to each other. With both adjacent shears A pair of upper disk cutter and lower disk cutter are shared by each other, and between the upper disk cutters and between the lower disk cutters, elasticity that contacts the surface of the copper strip during shearing A rotating roll made of a body is provided, respectively.
銅帯板を細銅帯板に長手方向に切断するスリッティング装置において、上円盤カッタと下円盤カッタのせん断では、銅帯板を幅方向にわたる複数の区画ごとに、それぞれ上下に円盤カッタを押し当てて、銅帯板を厚さ方向に完全に分離しない程度にせん断加工を施して段差を精度良く形成することが必要であり、その為には、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第1せん断部と下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第2せん断部とを隣接して交互に配置し、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に、せん断加工中に前記銅帯板の表面に接触する弾性材からなる回転ロールを設置することが好適である。
図7に示す様に、回転ロールを有しない場合、上円盤カッタと下円盤カッタによりせん断されている銅帯板は、第1せん断部では上方向への曲がり変形や位置変動、第2せん断部では下方向への曲がり変形や位置変動を起し易く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生の原因となる。そこで、回転ロールを設置することにより、上或いは下方向への曲がり変形や位置変動を抑制することが可能となる。回転ロールの材質は、弾性体としたことにより、せん断されている銅帯板の変形応力を適度に吸収し、その表面を傷付けることはない。
この場合、上円盤カッタと下円盤カッタと同調して回転する回転ロールは、円盤カッタの間で一体化されたロールである必要はなく、図6に示す様に、円盤カッタの間の両端部と中心部に設置された複数のゴム状弾性体リングからなる細幅の回転ロールであっても良い。
本発明での銅帯板とは、銅或いは銅合金の薄板或いは条を意味し、好ましくは、ビッカース硬さが50〜130HVであり、厚みが0.7〜2.5mmである銅或いは銅合金の薄板或いは条である。
In a slitting device that cuts a copper strip into a thin copper strip in the longitudinal direction, when the upper disc cutter and lower disc cutter are sheared, the disc cutter is pushed up and down in each of a plurality of sections extending in the width direction. It is necessary to form a step with high accuracy by applying shearing to such an extent that the copper strip is not completely separated in the thickness direction. For this purpose, the plurality of upper disk cutters and lower disk cutters are The first shearing part and the lower disc cutter, the upper disc cutter, the upper disc cutter, the upper disc cutter, the lower disc cutter, the second combination consisting of the upper disc cutter, the lower disc cutter, the lower disc cutter, and the upper disc cutter. A rotating roll made of an elastic material that comes into contact with the surface of the copper strip during the shearing process is installed between the upper disk cutters and the lower disk cutters by alternately arranging the shearing portions adjacent to each other. Is preferred
As shown in FIG. 7, when there is no rotating roll, the copper strip that has been sheared by the upper disk cutter and the lower disk cutter is bent upward in the first shearing portion, changed in position, the second shearing portion. Then, it is easy to cause downward bending deformation and position fluctuation, and it causes surface flaws, dripping on the fracture surface side, and horizontal burrs. Therefore, by installing a rotating roll, it is possible to suppress bending deformation or position fluctuation in the upward or downward direction. Since the material of the rotating roll is an elastic body, the deformation stress of the sheared copper strip is appropriately absorbed and the surface thereof is not damaged.
In this case, the rotating roll that rotates in synchronization with the upper disk cutter and the lower disk cutter does not need to be a roll integrated between the disk cutters, and as shown in FIG. And a narrow-width rotating roll composed of a plurality of rubber-like elastic rings installed in the center.
The copper strip in the present invention means a thin plate or strip of copper or copper alloy, preferably copper or copper alloy having a Vickers hardness of 50 to 130 HV and a thickness of 0.7 to 2.5 mm. It is a thin plate or strip.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置において、前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第2せん断部の下円盤カッタの間に配置される第1回転ロールと、前記第1せん断部の下円盤カッタの間及び前記第1せん断部の上円盤カッタの間に配置される第2回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をA(mm)とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をB(mm)とし、前記銅帯板の厚みをT(mm)とし、前記第1回転ロールの外径をC(mm)とし、前記第2回転ロールの外径をD(mm)とした場合に、{A−2(T+B)}≦C≦{A−2(0.5T+B)+1}であり、(A+0.3T)≦D≦(A+0.3T+1)であることを特徴とする。 Furthermore, in the slitting device for a copper strip of the present invention, the rotating roll is a first rotating roll disposed between the upper disc cutter of the first shearing portion and between the lower disc cutter of the second shearing portion. And a second rotating roll disposed between the lower disk cutter of the first shear part and between the upper disk cutter of the first shear part, and the outer diameter of the upper disk cutter and the lower disk cutter is A (Mm), the overlap size of the upper disc cutter and the lower disc cutter is B (mm), the thickness of the copper strip is T (mm), and the outer diameter of the first rotating roll is C (mm) When the outer diameter of the second rotating roll is D (mm), {A−2 (T + B)} ≦ C ≦ {A−2 (0.5T + B) +1} and (A + 0.3T) ≦ D ≦ (A + 0.3T + 1).
第1回転ロールの外径C(mm)が{A−2(T+B)}未満であると、せん断加工に悪影響を及ぼすと共に、位置変動を抑制することも難しくなる。第1回転ロールの外径C(mm)が{A−2(0.5T+B)+1}を超えると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。
第2回転ロールの外径D(mm)が(A+0.3T)未満であると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。第2回転ロールの外径D(mm)が(A+0.3T+1)を超えると、せん断加工に悪影響を及ぼす。この場合、第2回転ロールは、せん断されている銅帯板に押されて撓み、せん断加工面では、円盤カッタの刃先より半径方向内方に配置される。
第1回転ロール、第2回転ロールの両端は、上円盤カッタ或いは下円盤カッタと面接触していることが好ましい。
When the outer diameter C (mm) of the first rotating roll is less than {A-2 (T + B)}, it adversely affects the shearing process, and it is difficult to suppress positional fluctuation. When the outer diameter C (mm) of the first rotating roll exceeds {A−2 (0.5T + B) +1}, bending deformation and position fluctuation are likely to occur.
When the outer diameter D (mm) of the second rotating roll is less than (A + 0.3T), bending deformation and position fluctuation are likely to occur. If the outer diameter D (mm) of the second rotating roll exceeds (A + 0.3T + 1), the shearing process is adversely affected. In this case, the second rotating roll is pressed and bent by the sheared copper strip, and is disposed radially inward from the cutting edge of the disk cutter on the shearing surface.
It is preferable that both ends of the first rotating roll and the second rotating roll are in surface contact with the upper disk cutter or the lower disk cutter.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が0°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が5〜30°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であるとよい。 Furthermore, in the slitting device for the copper strip of the present invention, the cutting edge of the upper disc cutter and the lower disc cutter has a flat portion whose contact angle with the copper strip is 0 °, and an extension line of the flat portion. It is good in it being a partial taper cutting edge part which consists of an inclined part whose angle with the said copper strip formed in 5-30 degrees.
本発明の銅帯板のスリッティング装置において、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部としては特に限定されず、例えば、銅帯板との接触角度が0°であるフラット刃先部、銅帯板との角度が10°以下(0°は除く)である角度付き刃先部でも良いが、特に最適であるのは、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、銅帯板との接触角度が0°であるフラット部と、フラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が5〜30°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部である。
部分テーパー刃先部のフラット部を最適な幅とし、そのフラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が5〜30°である傾斜部を有することにより、表面傷の発生、スリットされている銅帯板の幅方向への変形、スリットされた細銅帯板のエッジ部角度の増加、横バリの発生を最小限に抑えることが可能となる。銅帯板との角度が5°未満、或いは、30°を超えると、これらの効果は期待できない。
また、銅帯板との角度が0°を超えるテーパー状刃先部は、銅帯板のスリッティング時に、銅帯板との面接触が少ないため、刃先部の欠けや変形を起こし易く、摩耗も大きくなって、寿命が短くなりがちであるが、本発明の部分テーパー刃先部は、それに比べると1.5〜2.0倍の寿命を有することができる。
In the slitting device for the copper strip of the present invention, the cutting edge portions of the upper disk cutter and the lower disk cutter are not particularly limited. For example, a flat cutting edge portion having a contact angle with the copper band plate of 0 °, a copper band plate An angled blade edge with an angle of 10 ° or less (excluding 0 °) may be used, but the most suitable is that the blade edge of the upper disk cutter and the lower disk cutter has a contact angle with the copper strip. It is a partial taper cutting edge part which consists of an inclined part whose angle of the flat part which is 0 degree, and the copper strip formed on the extension line of the flat part is 5-30 degrees.
By making the flat part of the partially tapered blade edge part the optimum width and having an inclined part with an angle of 5 to 30 ° with the copper strip formed on the extension line of the flat part, surface scratches are generated and slit. It is possible to minimize deformation of the copper strip in the width direction, increase in the edge angle of the slit fine copper strip, and occurrence of lateral burrs. If the angle with the copper strip is less than 5 ° or more than 30 °, these effects cannot be expected.
In addition, the tapered blade edge with an angle of more than 0 ° with the copper strip has less surface contact with the copper strip during slitting of the copper strip, and therefore the tip of the blade is liable to chip and deform and wear. Although it tends to be large and have a short life, the partially tapered blade edge portion of the present invention can have a life of 1.5 to 2.0 times as compared with that.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記フラット部の幅をX(mm)、前記傾斜部の幅をY(mm)とした場合に、X/(X+Y)が0.45〜0.78であることを特徴とする。 Furthermore, in the slitting device for a copper strip of the present invention, when the width of the flat portion is X (mm) and the width of the inclined portion is Y (mm), X / (X + Y) is 0.45. It is 0.78.
本発明における最適な銅帯板の細銅帯板へのスリッティング条件としては、X/(X+Y)が0.45〜0.78であることが好ましい。X/(X+Y)が0.45未満であると、表面キズが生じ易く、刃先の寿命も縮まる傾向にあり、0.78を超えると、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が若干落ちる傾向にある。この場合、X+Yは、部分テーパー刃先部の全幅(厚み)である。 As an optimum slitting condition of the copper strip in the present invention to the fine copper strip, X / (X + Y) is preferably 0.45 to 0.78. If X / (X + Y) is less than 0.45, surface scratches are likely to occur, and the life of the cutting edge tends to be shortened. If it exceeds 0.78, the effect of reducing the angle of the edge and suppressing the occurrence of lateral burrs is obtained. It tends to fall slightly. In this case, X + Y is the full width (thickness) of the partially tapered blade edge.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング装置は、前記銅帯板のビッカース硬さが50〜130HVであり、厚みが0.7〜2.5mmであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み(X+Y)が3〜8mmであることを特徴とする。 Furthermore, the slitting device for a copper strip of the present invention has a Vickers hardness of 50 to 130 HV and a thickness of 0.7 to 2.5 mm, and the upper disc cutter and the lower disc cutter are The thickness (X + Y) of the blade edge portion is 3 to 8 mm.
本発明のX/(X+Y)が0.45〜0.78である部分テーパー刃先部にて、ビッカース硬さが50〜130HVであり、厚みが0.7〜2.5mmである銅帯板を細銅帯板にスリッティングする場合、上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み(X+Y)は、3〜8mmとすることが好ましい。X/(X+Y)が3mm未満では、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が落ち、刃先寿命も縮まる傾向にあり、8mmを超えても、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果に影響を及ぼす。
この場合、副次的な効果として、スリッティングされた細銅帯板の曲がりの量も小さくなる。
A copper strip having a Vickers hardness of 50 to 130 HV and a thickness of 0.7 to 2.5 mm at a partially tapered cutting edge where X / (X + Y) of the present invention is 0.45 to 0.78. When slitting to a thin copper strip, it is preferable that the thickness (X + Y) of the edge part of an upper disk cutter and a lower disk cutter shall be 3-8 mm. If X / (X + Y) is less than 3 mm, the effect of reducing the angle of the edge and suppressing the occurrence of horizontal burrs tend to be reduced, and the life of the cutting edge tends to be shortened. It affects the suppression effect.
In this case, as a secondary effect, the amount of bending of the slitted copper strip is reduced.
また、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、銅帯板の上下に複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタを押し当て、完全に分離しない程度にせん断加工を施した後に、ロールにより押圧して完全に分離切断するスリッティング方法において、前記複数の上円盤カッタ及び下円盤カッタは、前記銅帯板の幅方向に上円盤カッタ、下円盤カッタ、下円盤カッタ、上円盤カッタの順の組合せからなる第1せん断部と、下円盤カッタ、上円盤カッタ、上円盤カッタ、下円盤カッタの順の組合せからなる第2せん断部とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部どうしで一組の上円盤カッタと下円盤カッタとを共用した状態とされており、各上円盤カッタの間及び下円盤カッタの間に設けた弾性体からなる回転ロールをせん断加工中に前記銅帯板の表面に接触させることを特徴とする。 Also, the slitting method of the copper strip of the present invention is to press a plurality of upper disc cutters and lower disc cutters on the upper and lower sides of the copper strip, perform shearing to such an extent that they are not completely separated, and then press with a roll. In the slitting method for completely separating and cutting, the plurality of upper disk cutters and lower disk cutters are a combination of the upper disk cutter, the lower disk cutter, the lower disk cutter, and the upper disk cutter in the width direction of the copper strip. The first shearing portion and the second shearing portion consisting of a combination of the lower disc cutter, the upper disc cutter, the upper disc cutter, and the lower disc cutter are alternately arranged adjacent to each other. A pair of upper disk cutter and lower disk cutter are shared by each other, and a rotating roll made of an elastic body provided between each upper disk cutter and between the lower disk cutters is being sheared. Wherein contacting the surface of the kidou strip.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法において、前記回転ロールは、前記第1せん断部の上円盤カッタの間及び前記第2せん断部の下円盤カッタの間に配置される第1回転ロールと、前記第1せん断部の下円盤カッタの間及び前記第1せん断部の上円盤カッタの間に配置される第2回転ロールとからなり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの外径をA(mm)とし、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタのオーバーラップ寸法をB(mm)とし、前記銅帯板の厚みをT(mm)とし、前記第1回転ロールの外径をC(mm)とし、前記第2回転ロールの外径をD(mm)とした場合に、{A−2(T+B)}≦C≦{A−2(0.5T+B)+1}であり、(A+0.3T)≦D≦(A+0.3T+1)であることを特徴とする。 Furthermore, in the slitting method of the copper strip of the present invention, the rotating roll is a first rotating roll disposed between the upper disc cutter of the first shearing portion and between the lower disc cutter of the second shearing portion. And a second rotating roll disposed between the lower disk cutter of the first shear part and between the upper disk cutter of the first shear part, and the outer diameter of the upper disk cutter and the lower disk cutter is A (Mm), the overlap size of the upper disc cutter and the lower disc cutter is B (mm), the thickness of the copper strip is T (mm), and the outer diameter of the first rotating roll is C (mm) When the outer diameter of the second rotating roll is D (mm), {A−2 (T + B)} ≦ C ≦ {A−2 (0.5T + B) +1} and (A + 0.3T) ≦ D ≦ (A + 0.3T + 1).
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部が、前記銅帯板との接触角度が0°であるフラット部と、前記フラット部の延長線上に形成された前記銅帯板との角度が5〜30°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部であることを特徴とする。 Further, according to the slitting method of the copper strip of the present invention, the cutting edge portions of the upper disc cutter and the lower disc cutter have a flat portion whose contact angle with the copper strip is 0 °, and an extension line of the flat portion. It is a partial taper cutting edge part which consists of an inclined part whose angle with the said copper strip formed in 5-30 degrees.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記フラット部の幅をX(mm)、前記傾斜部の幅Y(mm)とした場合に、X/(X+Y)が0.45〜0.78であることを特徴とする。 Furthermore, the slitting method of the copper strip of the present invention is such that X / (X + Y) is 0.45 to 0 when the width of the flat portion is X (mm) and the width Y (mm) of the inclined portion. .78.
更に、本発明の銅帯板のスリッティング方法は、前記銅帯板のビッカース硬さが50〜130HVであり、厚みが0.7〜2.5mmであり、前記上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部の厚み(A+B)が3〜8mmであることを特徴とする。 Further, according to the slitting method of the copper strip of the present invention, the Vickers hardness of the copper strip is 50 to 130 HV, the thickness is 0.7 to 2.5 mm, and the upper disc cutter and the lower disc cutter are The thickness (A + B) of the blade edge portion is 3 to 8 mm.
本発明により、スリッティング中の銅帯板の変形や変動を防ぎ、使用する上円盤カッタ及び下円盤カッタの刃先部形状に影響されることなく、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生を更に抑制する「かえり無し」スリッティング装置及びスリッティング方法が提供される。 According to the present invention, deformation and fluctuation of the copper strip during slitting can be prevented, and without being affected by the shape of the edge of the upper disk cutter and lower disk cutter to be used, surface scratches, cracks on the fracture surface side, lateral burr A “no burr” slitting apparatus and slitting method that further suppresses the occurrence are provided.
図1〜図5は本発明のスリッティング装置の一実施形態を示している。この実施形態のスリッティング装置は、広幅の銅帯板1を送り出す巻出回転装置2と、銅帯板1にこれを厚さ方向に完全に分離しない程度にせん断加工を施す複数の上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4と、せん断加工が施された銅帯板5を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する押圧ロール6と、分離切断された細銅帯板7を巻き取る巻取回転装置8とを備えている。
1-5 has shown one Embodiment of the slitting apparatus of this invention. The slitting device of this embodiment includes an unwinding
上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4は、平行に並べられた上下一対の軸11,12に、それぞれ間座13,14を介して複数枚ずつ並べられている。巻出回転装置2から送り出された銅帯板1は、両円盤カッタ3,4の間に通されることによりせん断加工が施されるようになっており、この銅帯板1に対して、その一側縁から幅方向に上円盤カッタ3、下円盤カッタ4、下円盤カッタ4、上円盤カッタ3、上円盤カッタ3、下円盤カッタ4…という順で並べられる。この場合、上円盤カッタ3、下円盤カッタ4、下円盤カッタ4、上円盤カッタ3の組み合わせからなる第1せん断部15と、下円盤カッタ4、上円盤カッタ3、上円盤カッタ3、下円盤カッタ4の組み合わせからなる第2せん断部16とが隣接して交互に配置されるとともに、隣接する両せん断部15,16どうしで一組の上円盤カッタ3と下円盤カッタ4とを共用した状態としている。したがって、幅方向の両端部を除いて、任意の一組の上円盤カッタ3と下円盤カッタ4とは第1せん断部15と第2せん断部16の両方に属することになる。
A plurality of
更に、このスリッティング装置においては、第1せん断部15の上円盤カッタ3の間及び第2せん断部16の下円盤カッタ4の間にそれぞれ第1回転ロール17が配置され、第1せん断部15の下円盤カッタ4の間及び第2せん断部16の上円盤カッタ3の間に第2回転ロール18が配置されている。
これら回転ロール17,18は、上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4の外径をA(mm)とし、上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4のオーバーラップ寸法をB(mm)とし、銅帯板1の厚みをT(mm)とし、第1回転ロール17の外径をC(mm)とし、第2回転ロール18の外径をD(mm)とした場合に、以下の関係が成立するように設計される。
(1){A−2(T+B)}≦C≦{A−2(0.5T+B)+1}
(2)(A+0.3T)≦D≦(A+0.3T+1)
Further, in this slitting apparatus, the first
These rotary rolls 17 and 18 have an outer diameter of the
(1) {A−2 (T + B)} ≦ C ≦ {A−2 (0.5T + B) +1}
(2) (A + 0.3T) ≦ D ≦ (A + 0.3T + 1)
第1回転ロール17の外径C(mm)が{A−2(T+B)}未満であると、せん断加工に悪影響を及ぼすと共に、位置変動を抑制することも難しくなる。第1回転ロール17の外径C(mm)が{A−2(0.5T+B)+1}を超えると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。
第2回転ロール18の外径D(mm)が(A+0.3T)未満であると、曲がり変形や位置の変動を起し易くなる。第2回転ロール18の外径D(mm)が(A+0.3T+1)を超えると、せん断加工に悪影響を及ぼす。この場合、第2回転ロール18は、せん断されている銅帯板に押されて撓み、せん断加工面では、円盤カッタの刃先より半径方向内方に配置される。
上述の(1)(2)の両式において、右辺に「+1」とあるのは、間座の外径より回転ロールの内径を1mmまでの範囲で大きくすることがあるためである。
第1回転ロール17、第2回転ロール18の両端は、上円盤カッタ3或いは下円盤カッタ4と面接触していることが好ましい。
When the outer diameter C (mm) of the first
When the outer diameter D (mm) of the second
In both the above-mentioned formulas (1) and (2), “+1” is on the right side because the inner diameter of the rotary roll may be larger than the outer diameter of the spacer in the range up to 1 mm.
It is preferable that both ends of the first
各円盤カッタ3,4の刃先部は、銅帯板1との接触角度が0°であるフラット部21と、そのフラット部21の延長線上に形成された銅帯板1との角度θが5〜30°である傾斜部22とからなる部分テーパー刃先部23とされている。この場合、フラット部21の幅をX(mm)、傾斜部22の幅をY(mm)とした場合に、X/(X+Y)が0.45〜0.78である。X/(X+Y)が0.45未満であると、刃先の寿命が縮まる傾向にあり、0.78を超えると、表面キズが生じ易く、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が若干落ちる傾向にある。なお、X+Yは、部分テーパー刃先部23の全幅(厚み)である。
The blade edges of each of the
このスリッティング装置により切断される銅帯板1としては、厚さ0.7mm〜2.5mm、ビッカース硬さ50HV〜130HVの銅或いは銅基合金が適用される。
そして、X/(X+Y)が0.45〜0.78である部分テーパー刃先部23にて、ビッカース硬さが50〜130HV、厚みが0.7〜2.5mmの銅帯板1を細銅帯板7にスリッティングする場合、上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4の刃先部23の厚み(X+Y)は、3〜8mmとすることが好ましい。(X+Y)が3mm未満では、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果が落ち、刃先寿命も縮まる傾向にあり、8mmを超えても、エッジ部の角度低減や横バリの発生の抑制効果に影響を及ぼす。
この場合、副次的な効果として、スリッティングされた細銅帯板7の曲がりの量も小さくなる。
また、各組の上円盤カッタ3と下円盤カッタ4との間には、切断すべき銅帯板1の厚さをTとしたときに、(0〜1/3)×TmmのクリアランスEが軸方向に沿って設けられている。
As the
The
In this case, as a secondary effect, the amount of bending of the slitted
Further, a clearance E of (0 to 1/3) × Tmm is defined between the
押圧ロール6は、銅帯板1の通板路を挟んで一対設けられており、上円盤カッタ3と下円盤カッタ4とによりせん断加工が施された銅帯板5を挟んで厚さ方向に押圧することにより、板厚の途中までせん断された銅帯板5を完全に分離切断して、複数の細銅帯板7とするものである。
A pair of
このように構成したスリッティング装置により、銅帯板1を複数の細銅帯板7にスリッティングするには、巻出回転装置2から送り出された銅帯板1を上円盤カッタ3と下円盤カッタ4との間に通してせん断加工を施す。このせん断加工中の状態を示したのが図1であり、銅帯板5は、厚さ方向に完全に分離されない程度にせん断されている。
次いで、このせん断加工が施された銅帯板5を一対の押圧ロール6間に通すことにより、押圧ロール6で銅帯板5を厚さ方向に押圧して完全に分離切断する。せん断加工された銅帯板5は、この押圧ロール6間に通されることにより、複数の細銅帯板7となる。最後に、これら細銅帯板7を巻取回転装置8により巻き取る。
In order to slit the
Next, the
このかえり無しスリッティング方法において、各円盤カッタ3,4の間に弾性体からなる回転ロール17,18を設けたことにより、スリッティング中の銅帯板1の変形や変動を防ぎ、表面傷、破断面側のたれ、横バリの発生を有効に抑制することができる。
図7に示す様に、各円盤カッタ3,4の間に回転ロールを設けない場合には、上円盤カッタ3と下円盤カッタ4によりせん断されている銅帯板1は、第1せん断部15では上方向への曲がり変形や位置変動、第2せん断部16では下方向への曲がり変形や位置変動を起し易く、表面キズ、破断面側のだれ、横バリの発生の原因となる。
そこで、第1回転ロール17及び第2回転ロール18を設置することにより、上或いは下方向への曲がり変形や位置変動を抑制することが可能となる。第1回転ロール17及び第2回転ロール18の材質を弾性体としたことにより、銅帯板1の変形応力を適度に吸収し、その表面を傷付けることはない。
この場合、上円盤カッタ3と下円盤カッタ4と同調して回転する第1回転ロール17及び第2回転ロール18は、円盤カッタ3,4の間で一体化されたロールである必要はなく、図6に示す様に、円盤カッタ3,4の間の両端部と中心部に設置された複数のゴム状弾性体リングからなる細幅の板状回転ロール25からなるものであってもよい。
In this slitting-free slitting method, by providing the rotating
As shown in FIG. 7, when a rotating roll is not provided between the
Therefore, by installing the first
In this case, the first
なお、このかえり無しスリッティング方法において、銅帯板1との接触角度が0°であるフラット部21と、そのフラット部21の延長線上に形成された銅帯板1との角度が5〜30°である傾斜部22とからなる部分テーパー刃先部23とした上円盤カッタ3と下円盤カッタ4とを使用すると、上円盤カッタ3及び下円盤カッタ4の刃先部の寿命が延び、スリッティングされた細銅帯板7の表面キズの発生、破断面側のだれ、横バリの発生を抑制することができる。
また、フラット部を有しない特許文献1記載の刃先の場合は、磨耗等により研磨する場合、1枚ずつ研磨作業が必要であるが、本発明の部分テーパー刃先部の場合は、フラット部を揃えて複数枚を同時に研磨することができ、研磨コストの低下を図ることができる。
なお、この部分テーパー刃先部におけるフラット部と傾斜部との効果が生じる限りにおいては、これらフラット部と傾斜部との間の角部をわずかな円弧面により連結した形状としてもよい。
In this burr-free slitting method, the angle between the
In addition, in the case of the cutting edge described in
In addition, as long as the effect of the flat part and inclination part in this partial taper blade edge part arises, it is good also as a shape which connected the corner | angular part between these flat parts and inclination parts by a slight arc surface.
三菱マテリアル(株)製の電子管用無酸素銅(純度99.99wt%以上)の鋳造インゴットに熱間圧延、中間冷間圧延、焼鈍をこの順で施して銅薄板を作製し、更に、最終冷間圧延、最終焼鈍を施し、表1に示すビッカース硬さと厚みを有する銅帯板(長さ2000mm×幅550mm)を作製した。
次に、これらの銅帯板を、かえり無しスリッティング装置にて、表1に示す円盤カッタ及び回転ロールを使用して切断し、実施例1〜8の細銅帯板(長さ2000mm×幅50mm)を各々10枚作製した。また、比較例として回転ロールを使用しない条件で細銅帯板(長さ2000mm×幅50mm)を各々10枚作製した。
なお、実施例1〜6及び比較例の円盤カッタの刃先部分はテーパー刃先部に形成した。実施例7はフラット部を有しないテーパー刃先部であり、実施例8は傾斜部を有しないフラット刃先部である。また、表1中、傾斜部角度は、傾斜部と銅帯板との角度である。
A copper thin plate is manufactured by subjecting an oxygen-free copper (purity 99.99 wt% or more) cast ingot made by Mitsubishi Materials Corp. to hot rolling, intermediate cold rolling, and annealing in this order. Cold rolling and final annealing were performed to produce a copper strip (length 2000 mm × width 550 mm) having the Vickers hardness and thickness shown in Table 1.
Next, these copper strips were cut with a slitting apparatus without burr using the disk cutter and rotating roll shown in Table 1, and the thin copper strips of Examples 1 to 8 (length 2000 mm × width) 50 mm) were produced for each 10 sheets. In addition, as a comparative example, 10 thin copper strips (length 2000 mm × width 50 mm) were produced for each without using a rotating roll.
In addition, the blade edge | tip part of the disk cutter of Examples 1-6 and a comparative example was formed in the taper blade edge | tip part. Example 7 is a tapered cutting edge part having no flat part, and Example 8 is a flat cutting edge part having no inclined part. Moreover, in Table 1, the inclined part angle is an angle between the inclined part and the copper strip.
これらの各々10枚の細銅帯板につき、表面キズの発生幅、表面粗さ(Ra、Rz、Rq)、エッジ部角度、横バリ高さ、曲がり量を測定し、その平均値を代表値とした。
表面キズの発生幅は、細銅帯板に発生した表面キズを目視にて確認し、その幅寸法を測定した。
表面粗さRa、Rz、Rqは、細銅帯板から切出した試料の表面を、オリンパス株式会社製の走査型共焦点レーザ顕微鏡LEXT OLS−3000を用い、対物レンズ100倍の条件でレーザ光を照射して、その反射光から距離を測定し、そのレーザ光を試料の表面に沿って直線的にスキャンしながら距離を連続的に測定して求めた。
エッジ部角度は、細銅帯板の端が、細銅帯板の主表面に対して垂直となっていない場合の、仮想的な垂直面に対する角度として定義し、図8のように、細銅帯板7をエッジ部が上を向くように支持台31に挟み込んで固定し、細銅帯板エッジ部の輪郭形状を針でトレースして測定した。図8において、細銅帯板エッジ部の先端部PとQを結んだ直線PQとQから水平方向に伸ばした直線との角度αを、輪郭形状より計測する。このエッジ部角度αが小さいほど、破断面側のだれが小さくなる。
横バリ高さは、細銅帯板エッジ部の輪郭形状を針でトレースし、これを電気信号に変換したものを出力し、図9に示す輪郭形状における平坦部32から突起部33先端までの高さ(図9のh)を測定した。
曲がり量は、細銅帯板の2000mm長さ当りの曲がり量を実測して求めた。
また、部分テーパー刃先部の寿命(耐久性)は、同様の切断を繰返し実施し、表面キズの発生幅、表面粗さ(Ra、Rz、Rq)、エッジ部角度、横バリ高さ、曲がり量に悪化をきたす迄の銅帯板の切断長さを寿命とした。
これらの測定結果を表2に示す。
For each of these 10 fine copper strips, the width of occurrence of surface scratches, surface roughness (Ra, Rz, Rq), edge angle, lateral burr height, bending amount are measured, and the average value is a representative value. It was.
As for the generation width of the surface flaw, the surface flaw generated in the fine copper strip was visually confirmed, and the width dimension was measured.
The surface roughness Ra, Rz, and Rq are measured with the laser light on the surface of the sample cut out from the thin copper strip using a scanning confocal laser microscope LEXT OLS-3000 manufactured by Olympus Corporation under the condition of 100 times the objective lens. After irradiation, the distance was measured from the reflected light, and the distance was continuously measured while linearly scanning the laser light along the surface of the sample.
The edge portion angle is defined as an angle with respect to a virtual vertical plane when the end of the fine copper strip is not perpendicular to the main surface of the fine copper strip, and as shown in FIG. The
The horizontal burr height is obtained by tracing the contour shape of the thin copper strip edge portion with a needle and converting it into an electrical signal, and outputting the result from the
The amount of bending was obtained by actually measuring the amount of bending per 2000 mm length of the fine copper strip.
In addition, the life (durability) of the partially tapered blade edge is determined by repeatedly performing the same cutting, surface scratch generation width, surface roughness (Ra, Rz, Rq), edge angle, lateral burr height, bending amount. The cutting length of the copper strip until it deteriorated was defined as the life.
These measurement results are shown in Table 2.
これらの結果より、実施例の回転ロールを備えたかえり無しスリッティング装置は、表面キズの発生、破断面側のだれ、横バリの発生が著しく抑制されていることがわかる。
また、円盤カッタの刃先部に、銅帯板との接触角度が0°であるフラット部と、そのフラット部の延長線上に形成された銅帯板との角度が5〜30°である傾斜部とからなる部分テーパー刃先部を使用した、銅帯板の「かえり無し」スリッティング方法及び装置により、寿命が延びていることがわかる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることは可能である。
From these results, it can be seen that the burr-free slitting apparatus provided with the rotating roll of the example significantly suppresses the generation of surface scratches, dripping on the fracture surface side, and occurrence of lateral burrs.
Moreover, the inclined part whose angle between the flat part whose contact angle with the copper strip is 0 ° and the copper strip formed on the extension line of the flat part is 5 to 30 ° at the cutting edge of the disk cutter It can be seen that the service life is extended by the “no burr” slitting method and apparatus of the copper strip using the partially tapered cutting edge portion consisting of
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.
1 銅帯板
2 巻出回転装置
3 円盤カッタ
3 上円盤カッタ
4 下円盤カッタ
5 銅帯板
6 押圧ロール
7 細銅帯板
8 巻取回転装置
11 軸
13 間座
15 第1せん断部
16 第2せん断部
17 第1回転ロール
18 第2回転ロール
21 フラット部
22 傾斜部
23 部分テーパー刃先部
23 刃先部
25 板状回転ロール
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1回転ロールの外径をC(mm)とし、前記第2回転ロールの外径をD(mm)とした場合に、{A−2(T+B)}≦C≦{A−2(0.5T+B)+1}であり、(A+0.3T)≦D≦(A+0.3T+1)であることを特徴とする請求項1に記載の銅帯板のスリッティング装置。 The rotating roll includes a first rotating roll disposed between an upper disc cutter of the first shearing portion and a lower disc cutter of the second shearing portion, and a lower disc cutter of the first shearing portion and A second rotating roll disposed between the upper disc cutters of the first shearing portion, and the outer diameters of the upper disc cutter and the lower disc cutter are A (mm), and the upper disc cutter and the lower disc cutter The overlap dimension is B (mm), the thickness of the copper strip is T (mm),
When the outer diameter of the first rotating roll is C (mm) and the outer diameter of the second rotating roll is D (mm), {A-2 (T + B)} ≦ C ≦ {A-2 (0 5T + B) +1}, and (A + 0.3T) ≦ D ≦ (A + 0.3T + 1). The copper strip stripping device according to claim 1, wherein:
The copper strip has a Vickers hardness of 50 to 130 HV, a thickness (T) of 0.7 to 2.5 mm, and a thickness (A + B) of the cutting edge of the upper disc cutter and lower disc cutter of 3 to 8 mm. The method of slitting a copper strip according to claim 9.
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