JP2694508B2 - 線材を間欠的に矯正するための方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線材を間欠的に矯正する
ための方法であつて，１作業周期の間に ａ）線材が所定の送り速度に加速され， ｂ）定置式に支承されて所定の角速度で回転する矯正ロ
ータの矯正ブロツクの群によつて半径方向に転向され， ｃ）後続の線材加工のために減速されるようになされた
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】欧州特許第３１３７６９号明細書によ
り，冒頭に述べた種類の方法が公知である。この特許明
細書からやはり読み取ることのできる当該方法を実施す
るための装置は，矯正ロータが少なくとも近似的に線材
と同じ時点に加減速可能となるように，矯正ロータの質
量慣性モーメントが小さく設計されていることを特徴と
している。線材を送るための搬送手段と矯正ロータは，
共通の駆動装置によつて同期で加減速可能である。こう
して，走行せん断機の機械的問題又は線材方向における
矯正ロータの動きを防止することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は，冒頭
に述べた種類の方法を，矯正ロータブロツクの損耗減又
は寿命延長を考慮して更に改良することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，作業周
期の間に繰り返し変化する回転方向で矯正ロータが回転
することに解決がある。つまり矯正ロータは絶えず同じ
方向に駆動されるのではない。むしろ，少なくとも時
々，回転方向が変化する。これにより，矯正ブロツクは
損耗がより均一となり又は耐用期間が長くなる。

【０００５】好ましくは回転方向が周期的に変化する。
しかし，回転方向は，各作業周期ごとに変化する必要は
ない。２つ，３つ又はそれ以上の作業周期が連続して同
じ回転方向を有することもできる。周期的方向変化によ
つて，いずれの時点でも，矯正ブロツクの損耗度は両方
向でほぼ同じ大きさとなるはずである。

【０００６】有利には，矯正ロータは，１作業周期の最
後に，線材から矯正ロータに加えられるトルクが実質的
に零となる角位置に移動される。つまり，矯正ロータが
単純に制動されて，次に停止されると，線材は内部ねじ
れを，従つて一定の内部応力を有する。この内部応力
は，制動後に矯正ロータを短く回し戻すことによつて除
去することができる。

【０００７】線材と矯正ロータは，好ましくは，同期で
加減速される。矯正ロータと，線材を搬送するための搬
送手段は，本発明の好ましい１実施態様によれば，２つ
の別々の駆動装置（例えば電動機）で駆動される。共通
の制御装置が同期運転を生じる。ロータ１回転当りの送
り量（矯正品質）は，ほぼ自由に選択又はプログラミン
グすることができる。

【０００８】特に，回転方向の変化を設定する制御回路
は，有利には，線材の送り速度と矯正ロータの角速度と
の比を調整するためにプログラム可能である。これによ
り，本発明による装置はさまざまな線材太さに簡単に調
整可能である。

【０００９】１作業周期の最後に生じ，矯正ロータに伝
達されるトルクを生じる線材のねじれを解消するため
に，制御回路は，例えば，当該作業周期の回転方向とは
逆に矯正ロータの数回転を生じる信号を発生する。これ
により，ロータ駆動装置は，切断休止中に自由に切換え
ることができる。駆動装置は，この時間中に停止トルク
を発生しなくてもよく，従つて電源網からの電力も必要
としない。

【００１０】明細書及び特許請求の範囲の全体から，本
発明のその他の有利な特徴及び特徴組合せが明らかとな
る。

【００１１】

【実施例】以下，図面に関連して，実施例に基づいて本
発明を詳しく説明する。

【００１２】図１は，本発明による方法を実施するため
の装置をブロツク図で示す。線材１は，（詳細になお説
明される。搬送手段によつて，定置式に支承された矯正
ロータ２内に通される。そのなかで，線材１は矯正ブロ
ツク２２．１，２２．２，２２．３内で半径方向転向を
受ける。希望する間隔で，線材１は切断装置３によつて
切断される。

【００１３】搬送手段が駆動輪４．１，４．２，４．３
を含み，駆動輪は暗示的に図示された軸を介して歯車装
置５によつて駆動される。歯車装置５は，例えば，歯付
きベルト６を介してモータ７の軸に連結されたウオーム
歯車装置である。

【００１４】矯正ロータ２自体は，モータ１２により，
歯付きベルト１３を介して駆動される。両モータ７，１
２は，それぞれ１つの別々のサーボ増幅器８又は１１を
介して制御される。サーボ増幅器８，１１自体には，コ
ンバータ９から直流電流が供給される．設備全体には３
相電源網１０から給電される。

【００１５】スイツチング段８，１１は，ＣＮＣ（コン
ピユータ数値制御）制御装置１５によつて制御されかつ
監視される。

【００１６】ＣＮＣ制御装置１５は，公知のＳＰＳ（プ
ログラム内蔵式制御）回路１４とデータ交換している。
更に，制御装置は回転角検出器１７，１８及び場合によ
つては１９から信号を受け取る。入力装置１６を介して
一定の運転条件及び／又は動作モードを設定することが
できる。入力装置は通信線路を介してＣＮＣと接続され
ている。最後に，切断装置３に至る通信線路もある。

【００１７】回転角検出器１８は，例えば駆動輪４．３
に対する相手輪として構成された測定輪２０と接続され
ている。こうして，矯正ロータ２の入口で線材送り量を
測定することができる。矯正ロータ２の出口にも，矯正
された線材の送り量及び速度を求める測定輪２１を設け
ておくことができる（回転角検出器１９）。矯正ロータ
２の回転速度は，モータ１２の軸に設けられた回転角検
出器１７で求められる。

【００１８】本発明による装置の構造細部は，それらが
上記説明及び図１から明らかとならない限りで，欧州特
許第３１３７６９号明細書に述べられたように構成して
おくことができる。しかし，本発明の枠内で，別の実施
変種も可能である。

【００１９】次に，図２（ａ），（ｂ）に基づいて本発
明による方法の基本的特徴を説明する。横座標にそれぞ
れ時間ｔが，縦座標には速度ｖが記入されている。ｖ１
は線材１の速度である（測定輪２０）。ｖ２はモータ１
２の速度であり，矯正ロータの回転速度に比例してい
る。

【００２０】１作業周期の量後に，線材１と矯正ロータ
２が同期で加速される（時間間隔ｔ１）。所定の送り速
度及び適当なロータ速度に達すると，両モータ７，１２
は実質的に一定した速度で回転する（時間間隔ｔ２）。
線材送り速度と回転速度との間の比は，特に，線材の太
さによつて決まつている。

【００２１】こうして，所定の線材長が矯正された後，
モータ７，１２は停止に至るまで減速される（時間間隔
ｔ３）。後続の時間間隔ｔ４において線材は切断装置３
によつて切断される。

【００２２】いまや次の作業周期が始まる。時間間隔ｔ
５中に両モータ７，１２が再度加速される。しかし，本
発明によれば，モータ１２の回転方向，従つて矯正ロー
タ２の回転方向は反転されている。即ち，モータは，先
行の作業周期（ｔ１〜ｔ４）の回転方向とは逆方向に回
転する。（送り速度にとつて責任のあるモータ７の回転
方向は，もちろん，反転されない。即ち，ｖ１は正のま
まである。）時間間隔ｔ６中にモータ７，１２は再び実
質的に一定した速度で回転する。その後，線材１とロー
タ２が再び減速される（時間間隔ｔ７）。時間間隔ｔ８
の終了後，第２作業周期が終了する。特に好ましい１実
施態様によれば，ロータ２の回転方向が再度反転され，
即ち，図２に示された運転経過が再び最初から始まる
（ｔ１，ｔ２・・・）。

【００２３】回転方向は，当然に，各作業周期後に反転
させる必要はない。回転方向は，例えば２作業周期ご
と，３作業周期ごと等に反転させることもできる。この
ことは，特に，ロータが完全に停止することが望ましく
ないときに有利である場合がある。ロータは，常に，回
転方向が変化する場合にのみ停止する必要がある。

【００２４】図１に示された装置は，当然に，従来の方
式で線材を矯正するのにも利用することができる（欧州
特許第３１３７６９号明細書参照）。このことが図２
（ｂ）に示唆されている。連続した作業周期Ａ１，Ａ２
において，速度ｖ１，ｖ２の勾配は符号の点でも量の点
でも当該時点のとき同じである。

【００２５】さまざまな動作モードは，例えば，ＳＰＳ
回路１４に記憶されており，入力装置１６で入力するこ
とによつて選定することができる。線材送り用及び矯正
ロータ用に独自の駆動装置が設けられ，これが共通の制
御装置（″電子軸″）によつて″結合″されているだけ
であることによつて，装置の駆動に関して数多くの可能
性が得られる。

【００２６】各作業周期の量後に，ねじれによつて生じ
た線材の弾性応力が解消されるようになつた本発明の実
施態様を，図３に基づいて説明する。線材のねじれの解
消は，時間間隔ｔ４又はｔ８内で行われる。線材１の速
度ｖ１は，図２ａに示されたのと同じ時間勾配を有す
る。それに対して，モータ１２の速度ｖ２は勾配が異な
る。この速度は，時間間隔ｔ４の間一定して零ではな
く，再び零値となる（部分間隔ｔ４２）よりも前に部分
間隔ｔ４１内で小さな負のピークとなる。即ち，減速過
程の最後に速度ｖ２は零を通過し，短く逆方向に上昇
し，次に再び零へと減速される。時間間隔ｔ４１中に生
じる線材の逆回転は，ちようどほぼ，線材中に生じるね
じれトルクが少なくとも近似的に零となるような大きさ
である。

【００２７】同じことが時間間隔ｔ８中にも起き，この
時間間隔内で速度ｖ２は負から正へと零を通過して，小
さなピークとなり，次に零へと降下する。ロータのこの
短い逆回転は，好ましくは，回転方向が変化するたびに
実行される。

【００２８】図２（ａ），（ｂ）及び図３に示された曲
線勾配は，具体的設定と見なされるよりはむしろ原理図
の意味で検討されねばならない。速度の増減は，当然
に，必ずしも線形である必要はない。特に，時間部分ｔ
４１又はｔ８１内に示唆されたピークはこの形で実現す
る必要がない。一義的に重要なのは，図示されたピーク
の積分であり，この積分は回転角に比例している。ねじ
れの解消をできるだけ迅速にかつエネルギー的に効率良
く実行することも，当然に目的でなければならないであ
ろう。

【００２９】矯正ロータの回転方向の変化は，基本的に
は，好適な歯車装置を使用することによつても達成する
ことができる。この意味で，つまり，線材送り用及び矯
正ロータ用に２つの別々のモータを設けることは，必ず
必要なことではない。

【００３０】まとめるなら，本発明により運転される装
置では摩耗部品（矯正ブロツク）のより均一な損耗が可
能となると確認することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による装置のブロツク図である。

【図２】それに従つて本発明による装置を運転すること
のできる２つの速度・時間線図である。

【図３】切断休止中にトルク除求を達成するための速度
・時間線図中の曲線である。

【符号の説明】

１ 線材 ２ 矯正ロータ ３ 線材加工 ４．１，４．２，４．３ 駆動輪 ５ 歯車装置 ６，１３ 歯付きベルト ７，１２ モータ ８，１１ サーボ増幅器 ９ コンバータ １０ ３相電源網 １４ 制御回路 １５ 制御装置 １６ 入力装置 １７，１８，１９ 回転角検出器 ２０，２１ 測定輪 ２２．１，２２．２，２２．３ 矯正ブロツク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−146362（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−70044（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−138276（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−39466（ＪＰ，Ａ)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線材（１）を間欠的に矯正するための方
   法であつて，１作業周期（ｔ１〜ｔ４）の間に ａ）線材（１）が所定の送り速度に加速（ｔ１）され， ｂ）定置式に支承されて所定の角速度で回転する矯正ロ
   ータ（２）の矯正ブロツク（２２．１，２２．２，２
   ２．３）の群によつて半径方向に転向され， ｃ）後続の線材加工（３）のために減速（ｔ３）され
   る，矯正力法において， ｄ）作業周期（ｔ１〜ｔ４及びｔ５〜ｔ８）の間に繰り
   返し変化する回転方向で矯正ロータ（２）が回転する，
   ことを特徴とする，線材の間欠的矯正方法。
2. 【請求項２】 回転方向が周期的に変化することを特徴
   とする，請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 矯正ロータ（２）は，１作業周期の最後
   （ｔ４１）に，矯正ロータ（２）内での線材（１）の弾
   性ねじれによつて生じるトルクが実質的に零となる角位
   置に移動されることを特徴とする，請求項１又は２に記
   載の方法。
4. 【請求項４】 線材（１）と矯正ロータ（２）が同期で
   加速（ｔ１）及び減速（ｔ３）されることを特徴とす
   る，請求項１ないし３の１つに記載の方法。
5. 【請求項５】 線材を搬送するための搬送手段と，線材
   を半径方向に転向させるための回転可能な矯正ロータと
   を含み，請求項１に記載の方法を実施するための装置に
   おいて，搬送手段（４．１，４．２，４．３）と矯正ロ
   ータ（２）が，それぞれ１つのモータ（７又は１２）で
   駆動され，かつ共通の制御装置（１５）によつて制御さ
   れることを特徴とする装置。
6. 【請求項６】 回転方向が周期的に変化するように，制
   御回路（１５）が構成されていることを特徴とする，請
   求項５に記載の装置。
7. 【請求項７】 線材（１）の送り速度と矯正ロータ
   （２）の角速度との比を調整するために，制御回路（１
   ５）がプログラム可能（１４）であることを特徴とす
   る，請求項５又は６に記載の装置。
8. 【請求項８】 線材（１）の加えるトルクを量小にする
   ために，矯正ロータ（２）が，１作業周期の最後に，作
   業周期中に利用された回転方向とは逆に短く回されるよ
   うに，制御回路（１５）が構成されていることを特徴と
   する，請求項５ないし７の１つに記載の装置。