JP6618791B2 - ベルトラッパー - Google Patents

Description

本発明は、鋼帯等の金属帯をリールに巻き付けるために利用されるベルトラッパーに関する。

例えば特許文献１には、この種のベルトラッパーが開示されている。同文献に開示されたベルトラッパーは、リール（特許文献１の「スリーブ」と「リール」を纏めて「リール」という。）の周囲に複数のガイドロール、ピンチロール等を配設し、これらロールに無端状のベルトを掛け渡したもので主に構成されている。このベルトラッパーにおいて、鋼帯の先端がリールとベルトの間に挿入されると、その鋼帯はベルトとともに回転してリールに巻き付き、鋼帯のリールに対する巻き付け開始作業が円滑に行われる。

ところで、リールに巻き付ける鋼帯の端部に上反り（リールから離反する側への反り）が形成されている場合があるが、その場合、特許文献１のベルトラッパーでは、鋼帯の端部がリールに巻き付いて１周した後、更に上から巻き付けられる後続の鋼帯に当たって折り返され、折り返された状態でリールと後続の鋼帯との間に入り込んでしまうことがある。

本願出願人は、このような問題の発生を防止するために、図７に示すようなガイド爪１１を備えるベルトラッパー５０を使用していた。このベルトラッパー５０は、メインアーム２、可動アーム３、複数のガイドロール４〜７、無端状のベルト８、エアシリンダ９、上記ガイド爪１１等で構成されている。

可動アーム３は、メインアーム２に回動自在に軸支されており、可動アーム３の基端部にエアシリンダ９のロッド９ａが連結されている。

ベルト８は、複数のガイドロール４〜７に掛け渡され、リール１４の円周面に押し付けられるように張力が付与されている。

エアシリンダ９を伸長させると、可動アーム３は支点１８を中心に図７において時計回りに回動してリール１４に近寄り、エアシリンダ９を縮退させると、可動アーム３は支点１８を中心に図７において反時計回りに回動してリール１４から遠ざかるように構成されている。

ガイド爪１１は、可動アーム３の先端に設けられ、その幅寸法は鋼帯１３の板幅より若干大きく設定されている。ガイド爪１１の先端部は、リール１４に対する鋼帯１３の巻き付け開始位置１９の近くで、リール１４の外周面から微小な距離だけ離れた位置に配置される。ガイド爪１１の先端部がこのように配置されることで、鋼帯１３の端部がリールに巻き付いて１周した後、当該端部（上反り部１３ａ）がリール１４と後続の鋼帯１３との間に入り込む直前に、上反り部１３ａがガイド爪１１によってリール１４側に押さえ付けられるため、鋼帯１３の端部が後続の鋼帯に当たって折り返されてしまうことが防止される。

ところで、ガイド爪１１の先端部とリール１４の外周面との隙間は、ごく限られた適正範囲内（例えば、本願出願人の装置では（鋼帯の厚さ＋１ｍｍ）±１ｍｍ）に制限する必要がある。上記隙間が適正範囲より大きいと、ガイド爪１１による上反り１３ａの抑えが不十分となり、鋼帯１３の端部の折り返しが発生してしまう。反対に、上記隙間が適正範囲より小さいと、ガイド爪１１がリール１４に巻き付けられた鋼板１３に疵をつけてしまうおそれがある。

特開平１１−２６７７４８号公報

ガイド爪１１の先端部とリール１４の外周面との隙間をごく限られた適正範囲内に制限するためには、可動アーム３とともに回動するガイド爪１１を高い精度で適正範囲内に停止させることが必要となる。可動アーム３とともに回動するガイド爪１１をリール１４の外周面の近傍で停止させる方法としては、近接スイッチ等の電気的信号によりガイド爪１１の停止位置を検知する方法や、ガイド爪１１を回動させるエアシリンダ９のストロークがストロークエンドに達した時に、ガイド爪１１が適正範囲内に来るように設定する方法がある。

しかしながら、近接スイッチ等の電気的信号の検知によりガイド爪１１を停止させる方法では、近接スイッチ等の検出精度が低く、ガイド爪１１の先端部とリール１４の外周面との隙間をごく限られた適正範囲内に制限することは困難である。

また、エアシリンダ９のストロークがストロークエンドに達した時に、ガイド爪１１が適正範囲内に来るように設定する方法では、ガイド爪１１の停止位置の精度は良好となるものの、そのような停止位置を１か所しか設定できないという点で問題がある。つまり、そのようなベルトラッパー５０では、直径が異なる複数のリール１４に対応することができない。本願出願人の使用するリールにおいては、スリーブ等を使用して複数の異なる直径にて巻き取る仕様で使用する必要があるが、そのような仕様の場合、この設定方法を採用することはできない。

本発明は、かかる課題に鑑みて創案されたものであり、直径が異なる複数のリールに対応すべく、複数の位置でガイド爪を精度良く停止させることができるベルトラッパーを提供することを目的とする。

本発明のベルトラッパーは、支持部材に回動自在に支持された可動アームと、前記可動アームに設けられたガイド爪と、前記ガイド爪をリールに接近離反させるように、前記可動アームを回動させる流体圧シリンダと、前記可動アームとともに回動する当接部材と、前記当接部材と当接可能に設けられた被当接部材と、を備え、前記当接部材は、前記被当接部材と当接可能な当接部の位置が回動方向に調整可能に設けられ、前記被当接部材は、前記当接部材の当接部の回動経路に交わる規制位置と、前記回動経路から外れた非規制位置との間で移動可能に設けられ、前記規制位置にある場合、前記当接部材の当接部が当接したときに該当接部材がそれ以上回動することを規制するよう構成される。

かかる構成を備えるベルトラッパーによれば、例えば、流体圧シリンダのストロークがストロークエンドに達した時に、ガイド爪の停止位置が適正範囲内に来るように設定する方法と併せて採用することにより、ガイド爪を高精度で停止させることのできる停止位置を複数確保することができる。

前記構成を備えるベルトラッパーにおいて、前記可動アームには、前記当接部材を支持する当接部材支持アームが設けられており、前記当接部材は、前記当接部が略半球状に形成されたボルトであり、前記ボルトは前記当接部材支持アームに形成された雌ねじに螺着されていることにより、前記当接部の位置が回動方向に調整可能とされている、ものとすることが望ましい。

かかる構成を備えるベルトラッパーによれば、ガイド爪の停止位置をボルトを廻すだけで調整することができる。

前記構成を備えるベルトラッパーにおいて、前記被当接部材は、前記移動可能な方向に、高さの異なる被当接面を複数有しており、前記複数の被当接面がそれぞれ前記当接部材の前記当接部の回動経路上に配置可能に設けられている、ものとすることが望ましい。

かかる構成を備えるベルトラッパーによれば、ガイド爪を高精度で停止させることができる停止位置を更に増やすことができ、更に多くの直径の異なるリールに対応させることが可能となる。

前記構成を備えるベルトラッパーにおいて、前記被当接部材を前記移動可能な方向にスライド自在に支持する被当接部材支持材が設けられており、前記被当接部材は、１の側面を前記当接部材が当接する被当接面とし、前記１の側面と反対側の側面を前記被当接部材支持材に対するスライド面とする正四角柱体を有する、ものとすることが望ましい。

かかる構成を備えるベルトラッパーによれば、正四角柱体の被当接面として使用している１つの側面が摩耗しても、正四角柱体を回転させることにより、他の側面を被当接面として使用することができる。

本発明によれば、ガイド爪を高い精度で複数の位置に停止させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係るベルトラッパーを示す図であって、被当接部材が規制位置にある状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係るベルトラッパーを示す図であって、被当接部材が非規制位置にある状態を示す図である。 被当接部材、被当接部材支持材等を被当接部材のスライド方向から視た断面図である。 本発明の他の実施形態１に係る当接部材、被当接部材等を示す図である。 本発明の他の実施形態２に係る当接部材、被当接部材等を示す図である。 本発明の他の実施形態２に係る当接部材、被当接部材等を被当接部材のスライド方向から視た断面図である。 従来例に係るベルトラッパーを示す図である。

以下、本発明の実施形態に係るベルトラッパーについて図面を参照しつつ説明する。図１に示すように、本発明の実施形態に係るベルトラッパー１は、メインアーム２、可動アーム３、複数のガイドロール４〜７、ベルト８、エアシリンダ９、ガイド爪１１、可動アーム位置決め機構１２等で構成されている。なお、メインアーム２、可動アーム３、エアシリンダ９および可動アーム位置決め機構１２は、リール１４の両側にそれぞれ配設されている。

メインアーム２は、可動アーム３、エアシリンダ９等を支持する支持部材として機能している。メインアームには、他にも図示しないガイドロールが備わっている。

可動アーム３は、支点１８においてメインアーム２に回動自在に軸支されている。可動アーム３の基端部には、エアシリンダ９のロッド９ａが連結されており、可動アーム３の先端部には、ガイド爪１１が固定されて設けられている。

ベルト８は、無端状のベルトからなり、可動アームに回転自在に支持された複数のガイドロール４〜６、図示しない部材上に回転自在に支持されたガイドロール７およびメインアームに回転自在に支持された図示しないガイドロールに掛け渡されている。ベルト８には、図示しない張力調整機構により適度な張力が付与される。なお、本実施形態では、リール１４は、リール本体１６にゴム製のスリーブ１７が嵌め付けられたもので構成されている。

エアシリンダ９は、ガイド爪１１をリール１４に接近離反させるように、可動アーム３を回動させる。すなわち、エアシリンダ９のロッド９ａの先端は、可動アーム３の基端部に連結されており、エアシリンダ９のシリンダチューブ９ｂの基端部は図外のメインアーム２等に軸支されている。これにより、エアシリンダ９のロッド９ａが伸長すると、可動アーム３は支点１８を中心に回動してガイド爪１１がリール１４に近寄り、エアシリンダ９が縮退すると、可動アーム３は支点１８を中心に回動してガイド爪１１がリール１４から遠ざかる。

ガイド爪１１の幅寸法は鋼帯１３の板幅より若干大きく設定されている。ガイド爪１１の先端部は、リール１４に対する鋼帯１３の巻き付け開始位置１９の近くであって、リール１４の外周面の近傍に「適正範囲内の隙間」を介して配置される。ここで、「適正範囲内の隙間」は、鋼帯１３の端部（上反り部１３ａ）がリール１４の周囲に沿って１周した後、後続の鋼帯に当たって折り返されてしまう現象が生じることのない隙間である。このような隙間は、後述する可動アーム位置決め機構１２又はエアシリンダ９のストロークエンドにより実現される。

可動アーム位置決め機構１２は、可動アーム３の回動を所望の回動位置で規制することにより、ガイド爪１１の停止位置の精度を高めて、ガイド爪１１の先端部とリール１４の外周面との間に適正範囲内の隙間を確実に形成するためのものである。この可動アーム位置決め機構１２は、当接部材２１、当接部材支持アーム２２、被当接部材２０、被当接部材支持材２６、被当接部材移動装置２４等で構成されている。

当接部材２１は、可動アーム３とともに一体に回動し、その回動方向先端部の位置が回動方向に調整可能となっている。本実施形態では、当接部材２１は、摩耗に強い材質（例えば、ＪＩＳ規格：Ｓ４５Ｃ）のボルトで構成されており、可動アーム３に固設された当接部材支持アーム２２に形成された雌ねじ２２ａに螺着されている。このため、当接部材２１（ボルト）を廻すと、当接部材２１は軸方向に移動し、その先端部２１ａ（回動方向先端部）の位置が回動方向に調整され、ひいては、可動アーム３の回動停止位置が調整される。当接部材２１の先端部２１ａは、略半球状に形成されており、後述する被当接部材２０の被当接面に対して点接触するようになっている。点接触とすることにより、可動アーム３の回動停止位置の再現性が高められる。

被当接部材２０は、摩耗に強い材質（例えば、ＪＩＳ規格：Ｓ４５Ｃ）からなり、当接部材２１の回動方向先端部２１ａの回動経路Ｒと交わる位置（以下「規制位置」という。）と、前記回動経路から外れた位置（以下「非規制位置」という。）との間で移動可能に設けられている。図１に示すように、被当接部材２０が規制位置にあるとき、当接部材２１が被当接部材２０の当接面２０ｂと当接して当該当接部材２１のそれ以上の回動（図１において時計回りの回動）が規制され、図２に示すように、被当接部材２０が非規制位置にあるとき、当接部材２１は被当接部材２０と当接せず、被当接部材２０によっては、当接部材２１等の回動は規制されない。

被当接部材２０は、メインアーム２上に固設された被当接部材支持材２６の支持面２３上にスライド自在に支持され、更に、メインアーム２上に設置されたエアシリンダ２７のロッドに連結されている。これにより、被当接部材２０は、エアシリンダ２７の伸縮動作に連動して支持面２３上を規制位置と非規制位置との間で移動する。なお、被当接部材２０は、図３に示すように、スライド方向から視て、両側下部に凸条２０ｃを有し、その凸条２０ｃは、被当接部材支持材２６上にボルト締結された案内部材２８の凹溝２８ａにスライド自在に嵌め込まれている。

以上のように構成されたベルトラッパー１を使用して、図１に示すように、比較的大きな半径Ｒ１のリール１４に鋼帯１３を巻き付ける場合は、可動アーム３およびガイド爪１１がリール１４から離れているときに（例えば図１において２点鎖線で示す状態にあるときに）、被当接部材２０を図示するように規制位置に配置する。その後、エアシリンダ９を伸長させて、可動アーム３およびガイド爪１１をリール１４に近づけると、当接部材２０が被当接部材２０に当接することにより、可動アーム３およびガイド爪１１の回動動作が停止する。その結果、ガイド爪１１の先端部は、確実に、リール１４の外周面の近傍に前記「適正範囲内の隙間」を介して配置される。

また、ベルトラッパー１を使用して、図２に示すように、比較的小さな半径Ｒ２のリール１４に鋼帯１３を巻き付ける場合は、可動アーム３およびガイド爪１１がリール１４から離れているときに（例えば図２において２点鎖線で示す状態にあるときに）、被当接部材２０を非規制位置に配置する。その後、エアシリンダ９を伸長させて、可動アーム３およびガイド爪１１をリール１４に近づけると、エアシリンダ９のストロークがストロークエンド（最大ストローク）に達することにより、可動アーム３およびガイド爪１１の回動動作が停止する。その結果、ガイド爪１１の先端部は、確実に、リール１４の外周面の近傍に前記「適正範囲内の隙間」を介して配置される。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態に係るベルトラッパーによれば、ガイド爪１１を高い精度で２つの位置に停止させることが可能となるため、直径の異なる２つのリール１４に対して、確実に、ガイド爪１１とリール１４の外周面との隙間を前記「適正範囲内の隙間」とすることができる。

＜他の実施形態１＞
既述した実施形態に係るベルトラッパー１の被当接部材２０は、１つの被当接面２０ｂしか持たないため、直径の異なる３つ以上のリール１４に対応できないものであった。しかし、高さの異なる複数の被当接面を有する被当接部材を使用することで、ガイド爪１１を高い精度で停止させることのできる位置を増やすことが可能となる。例えば図４（ａ）〜（ｃ）に示す例では、被当接部材２０Ａは、エアシリンダ２７により移動される方向に、高さの異なる被当接面２０ｂ１〜２０ｂ３を高さ順に３つ有したものとなっており、エアシリンダ２７のストローク位置に応じて、各被当接面２０ｂ１〜２０ｂ３がそれぞれ当接部材２１の回動方向先端部２１ａの回動経路Ｒ上に配置されるようになっている。これにより、エアシリンダ９のストロークエンドを利用する場合を含めて、ガイド爪１１を高い精度で４つの位置に停止させることが可能となるため、直径の異なる４つのリール１４に対して、確実に、ガイド爪１１とリール１４の外周面との隙間を前記「適正範囲内の隙間」とすることができる。

＜他の実施形態２＞
既述した実施形態において、被当接部材２０を正四角柱体からなる被当接部材として使用し、その正四角柱体の１の側面を当接部材２１が当接する被当接面２０ｂとするとともに、この被当接面２０ｂと反対側の側面を支持材２６に対するスライド面２０ａとし、更に、上記正四角柱体の中心とエアシリンダ２７のロッド中心とを一致させたものとしてもよい。

被当接部材２０の被当接面２０ｂは、当接部材２１の先端部２１ａが繰り返し当接することで摩耗するが、被当接部材２０の被当接面２０ｂが摩耗すると、ガイド爪１１の停止位置が変化してしまう。しかし、図５に示すように、正四角柱体からなる被当接部材２０Ｂを使用し、上記正四角柱体の中心とエアシリンダ２７の軸中心とを一致させておけば、正四角柱体の被当接面２０ｂとして使用している１つの側面が摩耗しても、正四角柱体を軸回りに９０°、１８０°又は２７０°回転させて配置して他の側面を被当接面２０ｂとして使用することができる。例えば図５（ａ）に示すように、被当接面２０ｂとして使用している被当接部材２０Ｂの正四角柱体の１つの面Ａが摩耗しても、被当接部材２０Ｂおよびエアシリンダ２７を軸回りに９０°回転して図５（ｂ）に示すように配置することで、摩耗していない正四角柱体の他の面Ｂを被当接面２０ｂとして使用することができる。

なお、好ましくは、被当接部材２０Ｂは、図６に示すように、被当接部材支持材２６上にボルト締結した２つの案内部材２８Ａの間において、エアシリンダ２７の直動方向にスライド自在にガイドされていることが望ましい。

＜その他の実施形態＞
既述した実施形態においては、被当接部材２０，２０Ａ，２０Ｂはエアシリンダ２７によって移動されるものであったが、被当接部材２０，２０Ａ，２０Ｂを移動させる手段はエアシリンダ２７以外であってもよい。例えば被当接部材２０，２０Ａ，２０Ｂを手動で移動させたり、その他の機械的手段（例えば送りねじ機構等）により移動させるようにしてもよい。

既述した実施形態においては、ベルトラッパー１を使用して鋼帯１３をリール１４に巻き付ける場合を例に挙げて説明したが、当然に、ベルトラッパー１は、鋼帯１３以外の金属帯をリール１４に巻き付けるためにも使用することができる。

本発明は、例えば、鋼帯をリールに巻き付けるために利用されるベルトラッパーに適用することができる。

Ｒ 回動経路
１ ベルトラッパー
２ メインアーム（支持部材）
３ 可動アーム
９ エアシリンダ（流体圧シリンダ）
１１ ガイド爪
１４ リール
２０ 被当接部材
２０ｂ１〜２０ｂ３ 高さの異なる被当接面
２０Ｂ 正四角体を有する被当接部材
２１ 当接部材
２２ 当接部材支持アーム

Claims (4)

1. 支持部材に回動自在に支持された可動アームと、
   前記可動アームに設けられたガイド爪と、
   前記ガイド爪をリールに接近離反させるように、前記可動アームを回動させる流体圧シリンダと、
   前記可動アームとともに回動する当接部材と、
   前記当接部材と当接可能に設けられた被当接部材と、
   を備え、
   前記当接部材は、
   前記被当接部材と当接可能な当接部の位置が回動方向に調整可能に設けられ、
   前記被当接部材は、
   前記当接部材の当接部の回動経路に交わる規制位置と、前記回動経路から外れた非規制位置との間で移動可能に設けられ、前記規制位置にある場合、前記当接部材の当接部が当接したときに該当接部材がそれ以上回動することを規制するよう構成される
   ことを特徴とするベルトラッパー。
2. 請求項１に記載のベルトラッパーにおいて、
   前記可動アームには、前記当接部材を支持する当接部材支持アームが設けられており、
   前記当接部材は、前記当接部が略半球状に形成されたボルトであり、
   前記ボルトは前記当接部材支持アームに形成された雌ねじに螺着されていることにより、前記当接部の位置が回動方向に調整可能とされている、
   ことを特徴とするベルトラッパー。
3. 請求項１又は２に記載のベルトラッパーにおいて、
   前記被当接部材は、前記移動可能な方向に、高さの異なる被当接面を複数有しており、前記複数の被当接面がそれぞれ前記当接部材の前記当接部の回動経路上に配置可能に設けられている、ことを特徴とするベルトラッパー。
4. 請求項１又は２に記載のベルトラッパーにおいて、
   前記被当接部材を前記移動可能な方向にスライド自在に支持する被当接部材支持材が設けられており、
   前記被当接部材は、１の側面を前記当接部材が当接する被当接面とし、前記１の側面と反対側の側面を前記被当接部材支持材に対するスライド面とする正四角柱体を有する、
   ことを特徴とするベルトラッパー。