JP2516124B2 - 金属格子材の自動分断位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路の溝やますの蓋
として多用される金属格子（グレーティング）の製造設
備の中の、帯状金属格子材の自動分断位置決め装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】金属格子の製造工場では、長さ６ｍ〜８
ｍの長尺縦材を格子幅間（例えば３５０ｍｍ〜４５０ｍ
ｍ）に並列させて、その上面に横棒を所要ピッチで抵抗
溶接した帯状格子材（通称原板）を作り、これを製品寸
法に分断し、前後端板を溶接して仕上げる。図５，６は
分断前の金属格子材の一端を示すもので、その１は縦
材、２は横棒、Ａは製品寸法、αは切断代、Ｃは分断予
定位置、Ｐ₁ は製品の横棒ピッチ、Ｐ₂ は分断予定位置
Ｃを含むため長くなった横棒ピッチである。

【０００３】この帯状格子材を作るため、並列する縦材
１に次々と横棒２を抵抗溶接する際は、通常、ＮＣ制御
で横棒２の溶接位置を指示し、ピッチ誤差を（±０．２
〜０．５ｍｍ）程度に抑えている。縦材１と横棒２の溶
接は、縦材上縁に横棒をめり込ます大きな加工変形と、
抵抗溶接特有の熱膨張、収縮歪みにより、多少のピッチ
誤差は不可避である。僅かな誤差でも、６ｍ〜８ｍの長
尺材に多数の横棒を溶接すると、誤差が累積して大きく
なる。それが累積しないよう制御技術者は工夫している
が、縦材１の送り誤差、横棒２の断面形、供給位置の誤
差、溶接電流、加圧力の変動等により、制御しきれない
誤差が出る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように長尺の格
子材には、ある程度の横棒ピッチ誤差があるため、これ
を製品長さＡで順次分断して行くと、あとの方では図面
寸法との違いが増え、特に図３の分断位置Ｃが、ピッチ
Ｐ₂ の中央からはずれてくる。製品である金属格子の寸
法の許容誤差は（±１．５〜２．０ｍｍ）であるが、そ
れ以上に横棒２と分断端との距離が狂ってくる。

【０００５】その救済策として、製品長さＡを許容誤差
内で増減させることにより、横棒２と分断端との距離の
誤差を許容限内に抑える事が考えられる。そのためには
格子材を機械的に一端から順次、定寸法Ａに分断するの
をやめ、図３の寸法Ａよりも、ピッチＰ₂ の中央のＣを
分断位置として優先させればよい。次々とそのように分
断すれば、製品長さＡの誤差も小さい。

【０００６】しかし従来、定寸法で簡単に位置決めして
分断していたのに比べ、その都度、横棒ピッチＰ₂ の中
央のＣ点が切断位置に停まるようにするのは容易でな
い。対象とする格子材は一枚ごとに異なる寸法誤差のも
のゆえ、自動化するなら、すべての横棒２の位置を次々
と検出し、コンピュータ制御により、ピッチＰ₂ の中心
Ｃを指示して停める精密制御装置の概念が容易に浮か
ぶ。しかし現実の金属格子材の横棒２は、角棒を捩じた
不整形断面ゆえ、精密な位置検出など出来るはずがな
い。本発明者等は現実の金属格子材にふさわしい分断位
置決め装置として、機械的位置決めの原点であるクサビ
型押込方式の採用に着目した。しかし、これには三つの
大きな障害があった。

【０００７】一つは対象とする金属格子材の縦材１，１
の相互間隙が１０〜２５ｍｍと狭く、横棒２，２のピッ
チＰ₁ ，Ｐ₂ は８０〜１５０ｍｍであるため、位置決め
用クサビを押込みにくい事、他の一つは、そのクサビを
押込んでも、長尺で重い格子材全体を動かす事が困難な
事、さらに他の一つは、クサビを押込む場所が切断装置
を走らせる場所のため、高い位置からクサビを下げる
と、クサビが位置修正時の水平反力に耐えられない事で
ある。この発明は上記三つの障害を克服した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の金属格子材の
自動分断位置決め装置は、帯状金属格子材を、切断位置
へ向けて、製品寸法に切断代を加えた定距離ずつ進める
定距離送り機構、上記切断位置の真上で待機する左右一
対の下向きクサビ板からなり、その各クサビ板を格子目
に押込むことにより、格子材の横棒を押して横棒ピッチ
の中心を切断位置中心に合わせる芯出し材、上記一対の
芯出し材を、水平外力に抗して垂直昇降させる左右一対
の案内駆動機構、上記案内駆動機構を架部の左右に付
け、両側支柱を格子材進路の両外側で軸支持された門形
架枠、及び、上記門形架枠を上記支柱軸支部のまわりに
回動させる事により、上記芯出し材とその案内駆動機構
を、切断位置の真上か、退避位置かに移動させ固定する
回動、固定機構を備えることを特徴とする。

【０００９】また上記装置において、その格子材進路
は、定置ローラ群の間に、中間ロールを軸方向にも可動
に支えるスライドベアリング入りのローラが飛び飛びに
介入したローラコンベアからなり、その各ローラが昇降
駆動機構により一斉に上昇させられると、格子材全長が
定置ローラ群から浮き上がるようにしたことを特徴とす
る。

【００１０】

【作用】この発明の金属格子材の自動分断位置決め装置
は、前述の障害を克服し、長尺格子材の分断位置決めを
クサビ型押込方式で行う。まず格子材の分断予定位置
を、切断装置が走る切断位置へ送り込むのは、ＮＣ制御
やコンピュータ制御でなく、最も簡素な定距離送り機構
にした。製品寸法に切断代を加えた定距離だけ、格子材
を進めるだけである。クサビ型押込式位置決めの主役で
あるクサビ型の芯出し材は、少なくとも左右一対（二対
でも三対でもよい）の下向きクサビ型板で、これを格子
目に上から押込むことにより、そのクサビ型の側端面の
傾斜部で横棒を押して、横棒ピッチの中心を切断位置中
心に合わせる芯出し作用をする。

【００１１】上記一対の芯出し材押込みによる芯出し作
用は、重い帯状格子材を押し動かすため、大きな水平反
力を伴うが、芯出し材の案内駆動機構と、これを梁部の
左右に付けた門形架枠が、十分に水平外力に耐える。そ
してその門形架枠の両側支柱は、切断の邪魔にならない
格子材進路の両側で軸支持されており、切断装置が切断
位置を走る際には、回動、固定機構が働いて、芯出し材
とその案内駆動機構を、切断装置の真上から退避位置へ
移す。切断位置の真上に戻した時は固定機構が働いて、
水平外力に耐えるのである。

【００１２】上記発明の構成では、重く長い格子材を芯
出し材の押込みで位置修正できるような支持手段が必要
で、コンベアの場合は高価な設備になる。これを避ける
には、通常のローラコンベアの固定ローラの間、飛び飛
びに軽快ローラを設け、これを一斉に上げ下げする事に
より、芯出し材が働く時だけ、帯状格子材を浮かし上
げ、クサビ板の押込みだけで、格子材全長を調整移動さ
せられるようにする事が出来る。

【００１３】

【実施例】図１，２はこの発明の一実施例を示す。縦材
１、横棒２で構成した帯状格子材Ｇを切断位置Ｓへ向け
て、製品寸法Ａに切断代αを加えた定距離だけ進めて戻
るのが定距離送り機構３で、それはラチェット形の左右
の爪３ａを付けた台車３ｂと、この台車３ｂを縦材１の
上縁に下ろしたり持上げたりする上下駆動部３ｃと、そ
の駆動部３ｃを縦材１沿いに（Ａ＋α）だけ押出して戻
る水平駆動部３ｄとから成っている。図１では水平駆動
部３ｄの支持機構を簡略化し、図２では爪３ａと台車３
ｂの位置だけ示すにとゞめた。

【００１４】格子材進路はこの例ではローラコンベア４
で、それは定置ローラ４ａ群の中に、中空ロールを軸方
向にも可動に支えるスライドベアリング入りの軽快ロー
ラ４ｂが飛び飛びに介入したものである。軽快ローラ４
ｂは周知の市販品で、その軸方向移動は両端を押すバネ
５により復元するようにしている。軽快ローラ４ｂの両
軸端は、それぞれをくの字形リンク材６ａの上端に軸支
されている。これらのくの字形リンク６ａは軽快ローラ
４ｂを昇降させる昇降駆動機構６の主要部材で、その中
間部を架台６ｂ上の軸受け６ｃにより軸支され、下端を
左右各一本の共通リンク棒６ｄに係合させている。左右
それぞれの流体圧シリンダ７が同時に、それぞれのリン
ク棒６ｄを押し引きすると、くの字形リンク６ａが回動
して、軽快ローラ４ｂを一斉昇降させるのである。

【００１５】さて、この発明の主要部材である芯出し材
８は、図１のように切断位置Ｓの真上に待機している。
帯状金属格子材Ｇの分断位置Ｃ（図５，６）が、定距離
送り機構３によって、切断位置Ｓ付近へ送られたら、芯
出し材８が真下の格子目に押込まれる。押込んだ状態を
図１の実線で示し、芯出し材８を引上げて退避位置へ移
した状態を、鎖線８´として示している。左右の芯出し
材８を切断位置Ｓの真下から押下げたり、引上げたりす
るのは、左右それぞれの案内駆動機構９で、これらは格
子材Ｇの進路、この場合、ローラコンベア４をまたいだ
門形架枠１０の上側梁部にその駆動部９ｂ、下側梁部に
案内部９ａを付けている。

【００１６】ローラコンベア４の両外側の門形架枠１０
の支柱は、基台１１上の強固な軸受け１２により、下端
を軸支持され、その下端から進路後方へつき出た回動、
固定機構１３のブラケット１３ａを流体圧シリンダ１３
ｂが回動させると、門形架枠１０が垂直に立つ実線位置
か、後方へ退避した鎖線位置かへ移る。垂直に立つ実線
位置では、架枠支柱が基台１１上の停止材（図略）に押
付けられ、固定される。退避姿勢の時は、流体圧シリン
ダ１４自身の制止機能により保持される。切断位置Ｓを
横切って帯状格子材Ｇを分断する切断機１５は、この例
では丸鋸で、鋸刃１５ａはモータ１５ｂにより回転駆動
され、案内機構１５ｃにより直進する。

【００１７】以上の構造により、金属格子材Ｇは（製品
寸法Ａ＋切断代α）ずつ送られて、図５の各分断位置Ｃ
を順次、切断位置Ｓ付近に来たす。そこで芯出し材８が
降下し、格子目に押込まれると格子材Ｇが正しい切断位
置に着くから、在来クランプ１６により、格子材Ｇを基
台１１上の受台１７に押付けて、芯出し材８を引上げ
る。同時に門形架枠１０を退避させ、切断装置１５を走
らせるのである。

【００１８】次に図３，４の芯出し材８の形と作用を説
明する。この実施例は縦材１，１の間隙に遊合する厚み
の鋼板を図３のようなクサビ形にし、上端に流体圧シリ
ンダのピストンロッドに取付ける鍔を付け、下端付近を
図４のように薄めて斜面（テーパー）にしている。この
芯出し材８は、格子目に押込むと、上記斜面がまず、ど
ちらか片方の縦材１を押して、格子材Ｇの左右へのずれ
や傾斜による偏りを正す。そしてクサビ形の側端面傾斜
部が横棒２を押して、横棒ピッチの中心Ｃ（図５，６）
を切断位置Ｓ（図１，２）の中心に合わせる。すなわち
この実施例の芯出し材８は、二方向芯出し作用をするよ
うにした例である。

【００１９】以上、一実施例について説明したが、この
発明はその要旨を変えることなく、実施条件に応じて、
機械設計者の周知技術により、多様に変化、応用し得る
ことは言うまでもない。例えば帯状格子材の進路はロー
ラコンベアに限らず、任意の搬送路又は送り機構を使い
得る。定距離送り機構は上記の爪を用いるものに限らな
い。切断装置は、丸鋸のほか、コールドソー、フリクシ
ョンソー、ガス切断、レーザ切断等、任意である。

【００２０】

【発明の効果】帯状格子材は長尺縦材に多数の横棒を圧
入的抵抗溶接で取付けるため、寸法誤差の多い素材であ
る。その帯状格子材を自動切断装置によって製品寸法に
分断すると、幾つかの寸法不良品が出るのはやむを得な
いとした従来の概念を、この発明は覆えした。この発明
は、帯状格子材を製品寸法によって送った後、さらにそ
の切断位置の横棒ピッチ中心を切断位置中心に合わす操
作を加えたから、ピッチ誤差が半減する形になって、製
品寸法を許容誤差内に納め得るのである。

【００２１】そして横棒ピッチ中心を切断位置中心に合
わす手段として、コンピュータ制御よりも適切で、しか
も安価なクサビ型押込みによる芯出し方法を採用し、そ
の採用を阻む難しい三条件を克服した事は前述のとおり
である。重い金属格子材を、芯出しの際だけ定置ローラ
から浮かして軽く位置修正する軽快ローラ機構も提示し
た。この発明は分断位置決め装置に過ぎないが、これに
よる金属格子の生産性と品質の向上効果は極めて大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の立面図。

【図２】同上、平面図。

【図３】芯出し材説明用立面図。

【図４】同上、側面図。

【図５】帯状金属格子材の一例の立面図。

【図６】同上、平面図。

【符号の説明】

３ 定距離送り機構 ８ 芯出し材 ９ 案内駆動機構 １０ 門形架枠 １３ 回動、固定機構

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯状金属格子材を、切断位置へ向けて、
   製品寸法に切断代を加えた定距離ずつ進める定距離送り
   機構、 上記切断位置の真上で待機する左右一対の下向きクサビ
   板からなり、その各クサビ板を格子目に押込むことによ
   り、格子材の横棒を押して横棒ピッチの中心を切断位置
   中心に合わせる芯出し材、 上記一対の芯出し材を、水平外力に抗して垂直昇降させ
   る左右一対の案内駆動機構、 上記案内駆動機構を梁部の左右に付け、両側支柱を格子
   材進路の両外側で軸支持された門形架枠、及び、 上記門形架枠を上記支柱軸支部のまわりに回動させる事
   により、上記芯出し材とその案内駆動機構を、切断位置
   の真上か、退避位置かに移動させ固定する回動、固定機
   構、 を備えることを特徴とする金属格子材の自動分断位置決
   め装置。
2. 【請求項２】 請求項１の装置において、その格子材進
   路は、定置ローラ群の間に、中空ロールを軸方向にも可
   動に支えるスライドベアリング入りのローラが飛び飛び
   に介入したローラコンベアからなり、その各ローラが昇
   降駆動機構により一斉に上昇させられると、格子材全長
   が定置ローラ群から浮き上がるようにしたことを特徴と
   する金属格子材の自動分断位置決め装置。