JP6693769B2 - ロールフィーダ、およびコイル材搬送方法 - Google Patents
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Description
このようなシステムにおいてコイル材を搬送する際、コイル材の厚さが不均一なため、コイル材が蛇行する場合があり、特許文献1に示すシステムでは、テンションロール装置に蛇行を修正するための機構が設けられている。
また、作業者は、蛇行を確認する毎にシステムを停止し装置内に立ち入って蛇行修正用ボルトを調整する必要があるため、作業効率が悪くなっていた。
第2の発明に係るロールフィーダは、第1の発明に係るロールフィーダであって、押圧部は、第1圧力付与部と、第2圧力付与部と、を有する。第1圧力付与部は、第1ロールの第1端部側に連結され、搬送されるコイル材を押圧するように第1端部に圧力を付与する。第2圧力付与部は、第1ロールの第2端部側に連結され、搬送されるコイル材を押圧するように第2端部に圧力を付与する。制御部は、第1圧力付与部および第2圧力付与部を制御して第1端部および第2端部のコイル材に対する押圧力を調整して蛇行の補正を行う。
第3の発明に係るロールフィーダは、第2の発明に係るロールフィーダであって、蛇行検出部は、コイル材が所定の搬送位置から第1端部側または第2端部側へ位置ズレした蛇行量を検出する。制御部は、蛇行検出部によってコイル材が所定の搬送位置から第1端部側に所定閾値を超えて移動していることが検出された場合、第1端部に付与する圧力を上げるとともに第2端部に付与する圧力を下げ、蛇行検出部によってコイル材が所定の搬送位置から第2端部側に所定閾値を超えて移動していることが検出された場合、第2端部に付与する圧力を上げるとともに第1端部に付与する圧力を下げるように、押圧部の制御を行う。
第4の発明に係るロールフィーダは、第3の発明に係るロールフィーダであって、制御部は、第1端部に付与する圧力を上げる場合、第1端部に対して予め定められている第1設定圧力値から圧力を増加させる調整量だけ、第2端部に対して予め定められている第2設定圧力値から圧力を減少する。制御部は、第2端部に付与する圧力を上げる場合、第2設定圧力値から圧力を増加させる調整量だけ、第1設定圧力値から圧力を減少する。
第5の発明に係るロールフィーダは、第4の発明に係るロールフィーダであって、制御部は、コイル材の蛇行量が所定閾値を超えた量に基づいて、調整量を設定する。
第6の発明に係るロールフィーダは、第4の発明に係るロールフィーダであって、制御部は、n−1回目(nは1以上の自然数)のコイル材の送り時の蛇行量からの、n回目のコイル材の送り時の蛇行量の変化量に基づいて、n+1回目のコイル材の送り時の調整量を設定する。
第7の発明に係るロールフィーダは、第6の発明に係るロールフィーダであって、制御部は、n―1回目のコイル材の送り時の蛇行量と、n回目のコイル材の送り時の蛇行量を比較し、コイル材の蛇行量が増加していると判定した場合には、n回目のコイル材の送り時の調整量よりもn+1回目のコイル材の送り時の調整量を増加する。
第8の発明に係るロールフィーダは、第7の発明に係るロールフィーダであって、制御部は、コイル材の蛇行量が所定閾値を超えた超過量と、n回目の蛇行量の変化量に基づいて、n+1回目のコイル材の送り時の調整量を増加する。
これにより、調整量を増加させる量を調整することが出来る。
第10の発明に係るロールフィーダは、第1〜9のいずれかの発明のロールフィーダであって、蛇行検出部は、幅方向の両側に配置されたレーザセンサを有する。
第11の発明に係るコイル材搬送方法は、コイル材を間欠的に送るコイル材搬送方法であって、送り工程と、停止工程と、蛇行検出工程と、圧力調整工程と、を備える。送り工程は、一対のロールの間を通してコイル材を所定の長さ搬送方向に送る。停止工程は、送り工程の後、コイル材の送りを停止する。蛇行検出工程は、停止工程の間に、コイル材の搬送方向に対して垂直な幅方向におけるコイル材の所定の搬送位置からの移動を検出する。圧力調整工程は、蛇行検出工程による検出に基づいて、蛇行の補正を行うように、搬送されるコイル材を押圧するロールの押圧力を調整する。送り工程、停止工程、蛇行検出工程、圧力調整工程を繰り返すことによって、コイル材が搬送される。
<1.構成>
(1−1.コイルラインシステム1の概要)
図1は、本実施の形態のコイルラインシステム1の構成を示す模式図である。図2は、コイルラインシステム1の内部構成を示す部分断面図である。
本実施の形態のコイルラインシステム1は、図示しないプレス装置にコイル材100を送るシステムである。
レベラーフィーダ2は、搬入口21(図2参照)から供給されたコイル材100の巻き癖などを矯正する。レベラーフィーダ2の搬入口21には、アンコイラ3からコイル材100が供給される。
コイル材通板装置4は、概ね、レベラーフィーダ2とアンコイラ3の間に設けられている。コイル材通板装置4は、アンコイラ3から送り出されたコイル材100の始端部100sをレベラーフィーダ2の搬入口21に自動的に導く。
システム制御部5は、図示しない操作盤からの作業者の入力に基づいて、レベラーフィーダ2、アンコイラ3、およびコイル材通板装置4に指令を送信する。
アンコイラ3は、コイル状に巻かれたコイル材100を必要な量だけ解きながら繰り出す。アンコイラ3は、図1に示すように、コイル支持部30と、コイルガイド31と、押えロール部32と、駆動機構33(図9参照)と、アンコイラ制御部34と、を有する。
コイル支持部30は、コイル状に巻かれたコイル材100を回転可能に支持する。コイルガイド31は、コイル材100の繰り出しを案内する。押えロール部32は、コイル材100を押える。
アンコイラ制御部34は、システム制御部5からの指令に基づいて、駆動機構33、押えロール部32等の制御を行う。
(1−3.コイル材通板装置4)
コイル材通板装置4は、アンコイラ3にコイル材100をセットした際に、アンコイラ3から送り出されるコイル材100の始端部100sをレベラーフィーダ2の搬入口21(図2参照)へと通板する。
図3は、図1のレベラーフィーダ2を後側から見た図である。図4は、図1のレベラーフィーダ2を下流方向側から見た図である。
レベラーフィーダ2は、図2〜図4に示すように、筐体200と、搬入口21と、複数の上ワークロール22と、複数の下ワークロール23と、上フィードロール24と、下フィードロール25と、リリース駆動シリンダ26と、押圧部27と、レベラーフィーダ駆動部28と、蛇行検出部29と、テーブル210と、フィーダ制御部20とを有する。
搬入口21は、図2に示すように、筐体200のレベラーフィーダ2のアンコイラ3側に形成されており、アンコイラ3から送り出されるコイル材100が搬入される。搬入口21は、筐体200に支持され且つ上下に配置された上ガイド板21aおよび下ガイド板21bによって形成されている。上ガイド板21aと下ガイド板21bは、アンコイラ3に向かって互いの上下の間隔が広くなるようにアンコイラ3側が傾斜して形成されている。
上ワークロール22は、図2において、4つ配置されており、下ワークロール23は上ワークロール22の下側に3つ配置されている。上ワークロール22および下ワークロール23は、上ガイド板21aおよび下ガイド板21bの下流方向X側に配置されており、筐体200に回転可能に支持されている。上ワークロール22と下ワークロール23は、搬送方向に沿って交互に配置されており、コイル材の巻き癖を矯正する。
(1−4−3.上フィードロール24および下フィードロール25)
一対の上フィードロール24と下フィードロール25は、上ワークロール22および下ワークロール23の下流方向X側に配置されている。上フィードロール24と下フィードロール25は、筐体200に回転可能に支持されている。
(1−4−4.押圧部27)
図2〜図4に示す押圧部27は、上フィードロール24に対して下フィードロール25に向かって圧力を付与することによって、上フィードロール24でコイル材100を押圧する。
第1エアシリンダ61と第2エアシリンダ62は、上フィードロール24に対して下方に向かって圧力を付与する。第1空気圧回路71は、第1エアシリンダ61に空気圧を加える回路である。第2空気圧回路72は、第2エアシリンダ62に空気圧を加える回路である。
第1エアシリンダ61は、図3および図4に示すように、上フィードロール24の前方F側の端である第1端部24Fに対して下方に向かって圧力を付与する。第2エアシリンダ62は、上フィードロール24の後方R側の端である第2端部24Rに対して下方に向かって圧力を付与する。
第1エアシリンダ61のシリンダロッド611と第2エアシリンダ62のシリンダロッド621は、上フィードロール24に連結された連結部材68に回転可能に接続されている。
図6は、筐体200の第2側面202を取り外した状態を示す図である。また、図7は、図6の第2エアシリンダ62のシリンダロッド621近傍を示す図である。なお、図7では、第3連結部683を説明するために後述する第3伝達ギヤ86と第4伝達ギヤ87が点線で示されている。
第2連結部682と第3連結部683は同様の構成であるため、後方向R側の第3連結部683について主に説明する。
第3連結部683には、図7に示すように、前後方向(矢印FR方向)に貫通した2つの貫通孔683a、683bが形成されている。貫通孔683aと貫通孔683bは、搬送方向(矢印XY方向)に沿って配置されており、貫通孔683aが貫通孔683bよりも下流方向X側に設けられている。貫通孔683aには上フィードロール24の軸24aの後方向R側の第2端部24Rが回転可能に挿入されている。同様に、第2連結部682にも2つの貫通孔が形成されており、下流方向X側の貫通孔に軸24aの前方向F側の第1端部24F(図6参照)が回転可能に挿入されている。このように、前後方向(矢印FR方向)に配置されている第2連結部682および第3連結部683によって、上フィードロール24が軸支されている。
このような構成により、シリンダロッド611、621が伸縮すると、シリンダロッド611、621が連結されている連結部材68が、軸69を中心にして円弧を描いて上下方向(矢印A参照)に移動する。
また、プレス動作を行う際には、コイル材100にテンションをかけないようにするために、上フィードロール24を下フィードロール25から離間させる必要がある。本実施のレベラーフィーダ2では、シリンダロッド611、621を縮めることにより、連結部材68が軸69を中心に上方(図7の矢印A参照)に回転し、連結部材68に支持されている上フィードロール24も上方に移動する。
(第1空気圧回路71、第2空気圧回路72)
第1空気圧回路71は、図5に示すように、第1電空レギュレータ63と、第1切替バルブ65と、ポンプ67とを有し、それぞれの構成は、チューブによって繋がっている。第2空気圧回路72は、第2電空レギュレータ64と、第2切替バルブ66と、ポンプ67と、を有し、それぞれの構成はチューブなどの空気流路によって繋がっている。なお、ポンプ67は、第1空気圧回路71と第2空気圧回路72において兼ねられている。
また、第1電空レギュレータ63は、シリンダチューブ612の上側の空間と第1切替バルブ65の間に設けられている。シリンダロッド611が伸長することによって上フィードロール24に付与する圧力は、第1電空レギュレータ63を用いて調整することが出来る。
また、第2電空レギュレータ64は、シリンダチューブ622の上側の空間と第2切替バルブ66の間に設けられている。シリンダロッド621が伸長することにより上フィードロール24に付与する圧力は、第2電空レギュレータ64を用いて調整することが出来る。
レベラーフィーダ駆動部28は、上フィードロール24および下フィードロール25を回転駆動させる。レベラーフィーダ駆動部28は、図3に示すように、フィーダ駆動モータ部81、レベラーフィーダ駆動減速機82(図4参照)と、駆動伝達機構83とを有している。なお、図3では、レベラーフィーダ駆動減速機82は、駆動伝達機構83を説明するために点線で示している。
フィーダ駆動モータ部81は、図3に示すように、第2側面202の後方向R側に配置されている。フィーダ駆動モータ部81のモータ81aの回転は、レベラーフィーダ駆動減速機82を介して、下フィードロール25の軸25aに入力される。
なお、フィーダ駆動モータ部81は、図5に示すように、ドライブユニット88および位置決めユニット89を介してフィーダ制御部20に接続されている。ドライブユニット88は、サーボアンプであり、モータ81aの制御を行う。位置決めユニット89は、サーボコントローラであって、PG81bからのパルスに基づいて、モータ81aの回転位置を検出し、ドライブユニット88に指令を送信する。
(1−4−6.蛇行検出部29)
蛇行検出部29は、上フィードロール24および下フィードロール25によって搬送されるコイル材100の蛇行を検出する。図8は、蛇行検出部29を示す模式図であり、蛇行検出部29を下流方向X側から見た図である。蛇行検出部29は、図3および図8に示すように、第1レーザセンサ91と、第2レーザセンサ92と、駆動機構93とを有する。
駆動機構93は、搬送されるコイル材100の幅に合わせて、第1レーザセンサ91および第2レーザセンサ92を前後方向(矢印FR方向)に移動させる。
図3および図6に示すように、ガイドロッド94およびボールネジ95は、テーブル210に固定部材220a、220b、220cを介して固定されている。固定部材220a、220b、220cは、前後方向に沿って配置されており、固定部材220aは、テーブル210の先端近傍であってテーブル210よりも前方向F側に配置されている。固定部材220bは、テーブル210の先端近傍であってテーブル210よりも後方向R側に配置されている。固定部材220cは前後方向における中央位置に配置されている。
第2スライダ97の上部には、第2レーザセンサ92が固定されている、第2スライダ97にはブッシュが設けられており、ガイドロッド94が挿通されている。また、第2スライダ97にはナットが設けられており、ボールネジ95がナットと螺合している。
ボールネジ95は、固定部材220a、220b、220cに回転可能に支持されており、図8に示すように、モータ98によって回転される。ボールネジ95の回転によりボールネジ95と螺合している第1スライダ96および第2スライダ97は前後方向に移動する。なお、第1スライダ96と第2スライダ97の位置は、エンコーダ99によって検出し、フィーダ制御部20は、アンコイラ3にセットされるコイル材100の幅に合わせて第1スライダ96と第2スライダ97を移動させる。
(1−5.制御構成)
図9は、本実施の形態のコイルラインシステム1の制御構成を示すブロック図である。図9に示すように、システム制御部5は、アンコイラ3のアンコイラ制御部34と、コイル材通板装置4の通板制御部45と、レベラーフィーダ2のフィーダ制御部20に制御指令を送信する。
フィーダ制御部20は、アンコイラ3にセットされたコイル材100の幅に関する情報をシステム制御部5から受け取り、コイル材100の幅に関する情報とエンコーダ99の検出値に基づいてモータ98を駆動し、第1レーザセンサ91と第2レーザセンサ92の位置を移動させる。
フィーダ制御部20は、アンプ101を介して受信した第1レーザセンサ91の検出結果と、アンプ102を介して受信した第2レーザセンサ92の検出結果に基づいて、蛇行を検出した場合には、蛇行の補正を行うように、第1電空レギュレータ63、第2電空レギュレータ64、第1切替バルブ65、および第2切替バルブ66の制御を行う。
以下に、本発明にかかる実施の形態のレベラーフィーダ2の動作について説明するとともに、本発明のコイル材搬送方法の一例についても同時に述べる。
図10は、本実施の形態のレベラーフィーダ2の動作を示すフロー図である。
コイル材100がアンコイラ3にセットされると、コイル材100のレベラーフィーダ2への通板動作が行われる。通板動作は、コイル材通板装置4がコイル材100の先端を挟持部41によって挟持し、カテナリ部43がレベラーフィーダ2側に移動することによって行われる。
ステップS20において、コイル材100の第1端100Fおよび第2端100Rが所定閾値の範囲内に入っている場合には、コイル材100が下流方向Xに送られて製品の生産が可能な状態となり、作業者の操作によって生産が開始される。
ステップS30において生産が開始されると、ステップS40において、フィーダ制御部20はフィードロール送り動作を行う。コイル材100の送り量は、生産する製品に基づいて設定されており、フィーダ制御部20は、システム制御部5から送り量に関する情報を受信している。そして、コイル材100を所定の送り量分移動させるように上フィードロール24と下フィードロール25を回転させる。フィーダ制御部20は、PG81bから発生するパルスに基づいて位置決めユニット89によってモータ81aの位置を検出しながらドライブユニット88を介してモータ81aを回転させる。これによって、フィーダ制御部20は、上フィードロール24と下フィードロール25を精度良く回転させる。
次に、ステップS60において、フィーダ制御部20は、第1レーザセンサ91および第2レーザセンサ92によってコイル材100の第1端100Fおよび第2端100Rの位置を検出する。また、フィーダ制御部20は、この検知が何回目の検知かを記憶する。なお、コイル材100を一回送る毎にコイル材100の端100F、100Rの検知が行われるため、コイル材100の送り回数nと、検知回数nは一致する。n回目のエッジ位置検知量Snは、コイル材100をn回送り動作した後の幅方向(前後方向;矢印FR方向)における所定の搬送位置からのずれ量(蛇行量ともいえる)として検知される。エッジ位置検知量Snは、第1レーザセンサ91と第2レーザセンサ92による検知量の平均値としてもよい。図10に示すフロー図では、前方向F側にずれた場合プラスの値とし、後方向Rにずれた場合マイナスの値とする。
ステップS80において、フィーダ制御部20は、第1レーザセンサ91と第2レーザセンサ92によって検出されたコイル材100の第1端100Fおよび第2端100Rの位置が、所定閾値a以内であるか否かを判定する。上述したように、前方向F側にずれた場合プラスの量とし、後方向Rにずれた場合マイナスの量としているため、フィーダ制御部20は、以下の(式1)を満たすか否かを判定する。なお、所定閾値aは、許容範囲内の値に設定されている。
この(式1)を満たす場合は、コイル材100の蛇行が許容範囲内であると判断して、制御はステップS40へと進み、フィーダ制御部20は、上フィードロール24と下フィードロール25を駆動して次回(n+1回目)の送り動作を行う。
一方、上記(式1)を満たさない場合には、制御はステップS90へと進み蛇行の補正制御が行われる。
(式2) X=Sn×(1−|a|/|Sn|)
上記(式2)によって、n回目にコイル材100を送った後においてエッジ位置検知量Snが閾値をオーバーしている量Xが算出される。なお、閾値オーバー量Xは、前方向F側にずれた場合、正の値となり、後方向R側にずれた場合、負の値となる。
(式3) ΔSn=Sn−Sn-1
なお、1回目のコイル材100の送りが終わった後には、ΔS1=S1―S0となるが、S0は、ステップS20において検知されたエッジ位置検知量とすればよい。
(式4) ΔPn=f(x・ΔSn)
上記(式4)は、閾値オーバー量Xと蛇行の変化量ΔSnの関数である。この関数については、後段にて詳述する。
詳細には、ステップS120において、フィーダ制御部20は、第1電空レギュレータ63を調整して、第1エアシリンダ61によって上フィードロール24の第1端部24Fに付与する圧力を、n回目のコイル材100の送り時に付与した圧力よりもΔPn分増加する。
上記(式4)で算出されたΔPnは、n回目のコイル材送り後における変更量であるため、次のステップS40において、n+1回目のコイル材送り時に第1端部24Fに付与される圧力PFn+1は、P0+ΔP1+ΔP2+・・・+ΔPn-1+ΔPnとなる。すなわち、圧力PFn+1は、初期値P0に1回目〜n回目までの変更量を足した値となる。いいかえると、圧力PFn+1の初期値P0からの調整量SΔPnは、ΔP1+ΔP2+・・・+ΔPnとなる。
ここで、n回目のコイル材送り時に第2端部24Rに付与した圧力をPRnとすると、PRn=P0―ΔP1―ΔP2―・・・―ΔPn-1となり、n+1回目における初期値P0からの調整量は、−ΔP1−ΔP2−・・・−ΔPnとなり、−SΔPnとなる。
なお、ΔPnは、正負の値をとるため、ΔPnが負の値になるときは、n+1回目のコイル材送り時に第1端部24Fに付与する圧力はn回目の圧力よりも減少され、第2端部24Rに付与する圧力はn回目の圧力よりも増加される。
すなわち、コイル材100を一回送る毎に、蛇行検出部29によってコイル材100の蛇行の検出を行い、その結果に基づいて蛇行を補正するように上フィードロール24に付与される前後の圧力が調整される。
図11は、圧力の変更量を算出する動作を示すフロー図である。
上述したステップS100の後、ステップS111において、フィーダ制御部20は、以下の(式5)を満たすか否かを判定する。
(式5) X×ΔSn>0
上記(式5)を満たす場合、閾値オーバー量Xと、n―1回目の検知量Sn-1とn回目の検知量Snの変化量ΔSnとの積が0よりも大きいため、蛇行が進行していることを示している。例えば、前方向F側に蛇行が進行している場合、n回目の閾値オーバー量Xは正の値となり、SnおよびSn-1も正の値となり、Snの方がSn-1よりも大きくなる。また、後方向R側に蛇行が進行している場合、n回目の閾値オーバー量Xは負の値となり、Sn、Sn-1も負の値となり、Snの方がSn-1よりも小さくなり、ΔSnも負の値となる。
ステップS111によって、蛇行が進行していると判断された場合、ステップS112において、フィーダ制御部20は、以下の(式6)を用いてΔPnを算出する。
(式6) ΔPn=b×X×|ΔSn| (bは、正の定数)
この式によって変更量ΔPnを算出することができる。ここで、(式6)からn+1回目のコイル材送り時における圧力の初期値P0からの調整量SΔPnは、n回目の初期値P0からの調整量SΔPn-1よりも増加されることになる。また、上記(式6)より、n+1回目のコイル材送り時の変更量ΔPnは、閾値オーバー量Xと、n回目におけるエッジ位置検知量Snの変化量ΔSnとに基づいているといえる。
(式7) ΔPn=c×X+d×ΔSn (c、dは正の定数)
上記(式7)によれば、閾値オーバー量Xとn回目におけるエッジ位置検知量Snの変化量ΔSnの大小に応じ、ΔPnは正負どちらの値もとることができる。すなわち、n+1回目のコイル材送り時における圧力の初期値P0からの調整量SΔPnは、n回目の初期値P0からの調整量SΔPn-1に対し増加または減少する。
また、例えば、前方向F側に大きく蛇行しており、補正の作用が働いてエッジ位置検知量Snがエッジ位置検知量Sn-1よりも閾値±aに近づいているものの変化量ΔSnが小さい場合(補正の作用が小さくn回目の送り後に閾値範囲内に向かってコイル材100が少量しか移動しない場合)について説明する。
また、前方向F側に小さく蛇行しており、補正の作用が働いてエッジ位置検知量Snがエッジ位置検知量Sn-1より閾値±aに近づき変化量ΔSnが大きい場合(補正の作用が大きくn回目の送り後に大きく閾値範囲内に向かってコイル材100が移動した場合)について説明する。
これにより、補正を行った後でも、閾値オーバー量Xがまだ大きい段階では、より蛇行補正を強め、逆に変化量ΔSnが大きくなりすぎると反対側へ蛇行しないように補正を弱めるよう変更量ΔPnを決定することができる。そのため、蛇行状態をより速く解消すると共に補正を強めすぎて反対側へ蛇行することも防ぐことができる。
また、補正によってエッジ位置検知量Snが閾値±aの範囲に近づく過程において上記(式7)の第1項(c×X)の正の値と第2項(d×ΔSn)の負の値の絶対値が同じ値になった場合には、n+1回目のコイル材送り時の初期値P0からの調整量は、n回目のコイル材送り時の調整量と同じとなる。
以上のように、蛇行の補正が進行している間には初期値からの調整量を大きくして蛇行の進行を抑制し、蛇行が補正されはじめたとき、および蛇行の補正が進行している間には閾値オーバー量Xと変化量ΔSnの大小に応じ初期値からの調整量を増減させる。
<3.特徴等>
(3−1)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)は、コイル材100を間欠的に送るロールフィーダであって、一対の上フィードロール24(第1ロールの一例)および下フィードロール25(第2ロールの一例)と、押圧部27と、蛇行検出部29と、フィーダ制御部20(制御部の一例)と、を備える。一対の上フィードロール24および下フィードロール25は、コイル材100を挟むように配置されコイル材100を搬送方向に送る。蛇行検出部29は、コイル材100の搬送方向に対して垂直な前後方向(幅方向の一例)におけるコイル材100の所定の搬送位置からの移動を検出する。押圧部27は、搬送されるコイル材100に上フィードロール24を押圧する。フィーダ制御部20は、蛇行検出部29による検出に基づいて、蛇行の補正を行うように押圧部27を制御する。
なお、本実施の形態では、所定の搬送位置は、前後方向(矢印FR方向)における中央位置に設定されている。例えば、コイル材100の所定の搬送位置は、その前後方向(幅方向ともいえる)の中央が、図3等に示す固定部材220cの位置に一致する位置にすることができる。
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、押圧部27は、第1エアシリンダ61(第1圧力付与部の一例)と、第2エアシリンダ62(第2圧力付与部の一例)と、を有する。第1エアシリンダ61は、上フィードロール24の第1端部24F(第1端部の一例)側に連結され、搬送されるコイル材100を押圧するように第1端部24Fに圧力を付与する。第2エアシリンダ62は、上フィードロール24の第2端部24R(第2端部の一例)側に連結され、搬送されるコイル材100を押圧するように第2端部24Rに圧力を付与する。フィーダ制御部20は、第1エアシリンダ61および第2エアシリンダ62を制御して第1端部24Fおよび第2端部24Rのコイル材100に対する押圧力を調整して蛇行の補正を行う。
(3−3)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、蛇行検出部29は、コイル材100が所定の搬送位置から第1端部24F側または第2端部24R側へ位置ズレしたエッジ位置検知量Sn(蛇行量の一例)を検出する。フィーダ制御部20は、蛇行検出部29によってコイル材100が所定の搬送位置から第1端部24F側に所定閾値aを超えて移動していることが検出された場合、第1端部24Fに付与する圧力を上げるとともに第2端部24Rに付与する圧力を下げ、蛇行検出部29によってコイル材100が所定の搬送位置から第2端部24R側に所定閾値−aを超えて移動していることが検出された場合、第2端部24Rに付与する圧力を上げるとともに第1端部24Fに付与する圧力を下げるように、押圧部27の制御を行う。
(3−4)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、第1端部24Fに付与する圧力を上げる場合、第1端部24Fに対して予め定められている初期値P0(第1設定圧力値の一例)から圧力を増加させる調整量SΔPnだけ、第2端部24Rに対して予め定められている初期値P0(第2設定圧力値の一例)から圧力を減少する。フィーダ制御部20は、第2端部24Rに付与する圧力を上げる場合、初期値P0(第2設定圧力値の一例)から圧力を増加させる調整量SΔPnだけ、第1端部24Fに対して予め定められている初期値P0(第1設定圧力値の一例)から圧力を減少する。
これにより、上フィードロール24の押圧力を上げすぎてコイル材100を圧延することを防ぐことができる。
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、コイル材100のエッジ位置検知量Sn(蛇行量の一例)が所定閾値aまたは所定閾値−aを超えた量に基づいて、調整量SΔPnを設定する。
これにより、例えばエッジ位置検知量Snが所定閾値±aよりも超えた量が多くなるに従って調整量SΔPnを多くするように制御することが出来る。
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、n−1回目(nは1以上の自然数)のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Sn-1と、n回目のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Snの変化量ΔSnに基づいて、n+1回目のコイル材の送り時の調整量SΔPnを設定する。
(3−7)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、n−1回目のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Sn-1と、n回目のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Snを比較し、コイル材100のエッジ位置検知量Snが増加していると判定した場合には、n+1回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPnを、n回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPn-1と比べて増加する。
(3−8)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、コイル材100のエッジ位置検知量Snが所定閾値±aを超えた閾値オーバー量X(超過量の一例)と、n回目のエッジ位置検知量Snの変化量ΔSnに基づいて、n+1回目のコイル材の送り時の調整量SΔPnを増加する。
(3−9)
本実施の形態に係るレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、フィーダ制御部20は、n−1回目のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Sn-1と、n回目のコイル材100の送り時のエッジ位置検知量Snを比較し、コイル材100のエッジ位置検知量Snの増加が停止、若しくはエッジ位置検知量Snが減少していると判定した場合には、コイル材100のエッジ位置検知量Snが所定閾値±aを超えた閾値オーバー量Xと、n回目のエッジ位置検知量Snの変化量ΔSnに基づいて、n+1回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPnを設定する。
なお、(式7)からは、閾値オーバー量Xを変化量ΔSnで割った値(X/ΔSn)が所定値(−d/c)よりも大きい場合((X/ΔSn)>(−d/c)の場合)には、ΔPnは正の値となり、n+1回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPnは、n回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPn-1より増加する。
また、(X/ΔSn)<(−d/c)の場合には、ΔPnは負の値となり、n+1回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPnは、n回目のコイル材100の送り時の調整量SΔPn-1より減少する。
本実施の形態のレベラーフィーダ2(ロールフィーダの一例)では、蛇行検出部29は、幅方向の両側に配置された第1レーザセンサ91および第2レーザセンサ92を有する。
これにより、コイル材100の前後方向(幅方向)の両端100F、100R位置の位置ずれ量を検出でき、この検出値に基づいて、押圧部27を制御することが出来る。
本実施の形態に係るコイル材搬送方法は、コイル材100を間欠的に送るコイル材搬送方法であって、ステップS40(送り工程の一例)と、ステップS50(停止工程の一例)と、ステップS60(蛇行検出工程の一例)と、ステップS80〜S120(圧力調整工程)と、を備える。ステップS40(送り工程の一例)は、上フィードロール24および下フィードロール25(一対のロールの一例)の間を通してコイル材100を所定の長さ搬送方向に送る。ステップS50(停止工程の一例)は、ステップS40(送り工程の一例)の後、コイル材100の送りを停止する。ステップS60(蛇行検出工程の一例)は、ステップS50(停止工程の一例)の間に、コイル材100の搬送方向に対して垂直な幅方向におけるコイル材100の所定の搬送位置からの移動を検出する。ステップS80〜S120(圧力調整工程の一例)は、ステップS60(蛇行検出工程の一例)による検出に基づいて、蛇行の補正を行うように、搬送されるコイル材100を押圧する上フィードロール24(ロールの一例)の押圧力を調整する。ステップS40(送り工程の一例)、ステップS50(停止工程の一例)、ステップS60(蛇行検出工程の一例)、ステップS80〜S120(圧力調整工程の一例)を繰り返すことによって、コイル材100が搬送される。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態では、ステップS90〜S120の動作によって、ΔPnの値を算出しているが、これに限らなくてもよい。
この場合のフロー図が図12に示されている。例えば、±1mm、±2mm、±3mm・・・ずれた場合の各々の初期値P0からの調整量が±P(1mm)、±P(2mm)、±P(3mm)・・・と設定されているとする。この場合において、n回目のコイル材100の送り時に第1端部24Fおよび第2端部24Rに付与された圧力(n−1回目の蛇行量の検出によって決定された圧力)がP0+P(1mm)、P0−P(1mm)であり、ステップS90において蛇行量が+3mmであると検出されたとき、ステップS200において、テーブルからn+1回目のコイル材100の送りのときに第1端部24Fおよび第2端部24Rに付与される初期値からの調整量が読みだされる。読み出される調整量をP(3mm)、−P(3mm)とすると、n+1回目のコイル材100の送り時に第1端部24Fおよび第2端部24Rに付与される圧力はP0+P(3mm)、P0−P(3mm)となる。このため、ステップS210において、変更量ΔPnは、P(3mm)−P(1mm)と算出される。また、上記テーブルは、コイル材100の材質、厚み毎に設けられていてもよい。
要するに、蛇行を補正するように、第1端部24Fと第2端部24Rに付与する圧力が調整されればよい。
上記実施の形態では、蛇行検出部29は、第1レーザセンサ91と第2レーザセンサ92を有しているが、レーザセンサに限られるものではない。
例えば、図13(a)に示すように、レーザセンサの代わりにファイバーセンサ191を複数配置してもよい。複数のファイバーセンサ191は、各々投光器191aと受光器191bを有している。複数のファイバーセンサ191は、コイル材100の両端の各々に、幅方向(矢印FR方向)に沿って複数個配置されている。
(C)
上記実施の形態では、ロールフィーダの一例としてレベラーフィーダ2を用いて説明したが、コイル材100の巻き癖を矯正するレベラ機能を有しておらずコイル材100を送るだけのフィーダ装置であってもよい。
上記実施の形態では、システム制御部5、フィーダ制御部20、アンコイラ制御部34および通板制御部45を分けて記載したが、システム制御部5、フィーダ制御部20、アンコイラ制御部34および通板制御部45の全てをまとめた1つの制御装置であってもよい。
2 :レベラーフィーダ
3 :アンコイラ
4 :コイル材通板装置
5 :システム制御部
20 :フィーダ制御部
21 :搬入口
21a :上ガイド板
21b :下ガイド板
22 :上ワークロール
23 :下ワークロール
24 :上フィードロール
24F :第1端部
24R :第2端部
24a :軸
25 :下フィードロール
25a :軸
26 :リリース駆動シリンダ
27 :押圧部
28 :レベラーフィーダ駆動部
29 :蛇行検出部
30 :コイル支持部
31 :コイルガイド
32 :押えロール部
33 :駆動機構
34 :アンコイラ制御部
41 :挟持部
42 :挟持駆動部
43 :カテナリ部
44 :カテナリ駆動部
45 :通板制御部
61 :第1エアシリンダ
62 :第2エアシリンダ
63 :第1電空レギュレータ
64 :第2電空レギュレータ
65 :第1切替バルブ
66 :第2切替バルブ
67 :ポンプ
68 :連結部材
69 :軸
71 :第1空気圧回路
72 :第2空気圧回路
81 :フィーダ駆動モータ部
81a :モータ
81b :パルスジェネレータ(PG)
82 :レベラーフィーダ駆動減速機
83 :駆動伝達機構
84 :第1伝達ギヤ
85 :第2伝達ギヤ
86 :第3伝達ギヤ
87 :第4伝達ギヤ
88 :ドライブユニット
89 :位置決めユニット
91 :第1レーザセンサ
91a :投光器
91b :受光器
92 :第2レーザセンサ
92a :投光器
92b :受光器
93 :駆動機構
94 :ガイドロッド
95 :ボールネジ
96 :第1スライダ
97 :第2スライダ
98 :モータ
99 :エンコーダ
100 :コイル材
100F :第1端
100R :第2端
100s :始端部
101 :アンプ
102 :アンプ
191 :ファイバーセンサ
191a :投光器
191b :受光器
192 :レーザ式変位センサ
192a :投光器
192b :受光器
200 :筐体
201 :第1側面
202 :第2側面
202a :貫通孔
203 :天井面
204 :支持部材
205 :突出部材
210 :テーブル
220a :固定部材
220b :固定部材
220c :固定部材
611 :シリンダロッド
611a :先端部
612 :シリンダチューブ
621 :シリンダロッド
621a :先端部
622 :シリンダチューブ
681 :第1連結部
681a :第1突起部
681b :第2突起部
682 :第2連結部
683 :第3連結部
683a :貫通孔
683b :貫通孔
Claims (10)
- コイル材を間欠的に送るロールフィーダであって、
前記コイル材を挟むように配置され前記コイル材を搬送方向に送る一対の第1ロールおよび第2ロールと、
前記コイル材を間欠的に送る際の停止時において、前記コイル材の搬送方向に対して垂直な幅方向における前記コイル材の所定の搬送位置からの蛇行を検出する蛇行検出部と、
搬送される前記コイル材に対して前記第1ロールを押圧させる押圧部と、
前記蛇行検出部による検出に基づいて、前記蛇行の補正を行うように前記押圧部を制御する制御部と、を備え、
前記蛇行検出部では、前記コイル材の所定の搬送位置から前記第1ロールの第1端部側または前記第1ロールの第2端部側へ位置ずれした蛇行量を検出し、
前記制御部は、前記蛇行の補正を行うように前記押圧部による押圧力が所定の調整量になるように制御し、
前記制御部は、
n−1(nは1以上の自然数)回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量からの、n回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量の変化量に基づいて、n+1回目の前記コイル材の送り時の前記調整量を設定する、
ロールフィーダ。 - 前記押圧部は、
前記第1ロールの第1端部側に連結され、前記搬送されるコイル材を押圧するように前記第1端部に圧力を付与する第1圧力付与部と、
前記第1ロールの第2端部側に連結され、前記搬送されるコイル材を押圧するように前記第2端部に圧力を付与する第2圧力付与部と、を有し、
前記制御部は、前記第1圧力付与部および前記第2圧力付与部を制御して前記第1端部および前記第2端部の前記コイル材に対する押圧力を調整して前記蛇行の補正を行う、
請求項1に記載のロールフィーダ。 - 前記蛇行検出部は、前記コイル材が前記所定の搬送位置から前記第1端部側または前記第2端部側へ位置ずれした蛇行量を検出し、
前記制御部は、
前記蛇行検出部によって前記コイル材が前記所定の搬送位置から前記第1端部側に所定閾値を超えて移動していることが検出された場合、前記第1端部に付与する圧力を上げるとともに前記第2端部に付与する圧力を下げ、
前記蛇行検出部によって前記コイル材が前記所定の搬送位置から前記第2端部側に前記所定閾値を超えて移動していることが検出された場合、前記第2端部に付与する圧力を上げるとともに前記第1端部に付与する圧力を下げるように、前記押圧部の制御を行う、
請求項2に記載のロールフィーダ。 - 前記制御部は、
前記第1端部に付与する圧力を上げる場合、前記第1端部に対して予め定められている第1設定圧力値から圧力を増加させる調整量だけ、前記第2端部に対して予め定められている第2設定圧力値から圧力を減少し、
前記第2端部に付与する圧力を上げる場合、前記第2設定圧力値から圧力を増加させる調整量だけ、前記第1設定圧力値から圧力を減少する、
請求項3に記載のロールフィーダ。 - 前記制御部は、
前記コイル材の蛇行量が前記所定閾値を超えた量に基づいて、前記調整量を設定する、
請求項4に記載のロールフィーダ。 - 前記制御部は、
前記n−1回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量と、前記n回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量を比較し、前記コイル材の前記蛇行量が増加していると判定した場合には、前記n+1回目の前記コイル材の送り時の前記調整量を、前記n回目の前記コイル材の送り時の前記調整量と比べて増加する、
請求項1に記載のロールフィーダ。 - 前記制御部は、
前記コイル材の蛇行量が前記所定閾値を超えた超過量と、前記n回目の蛇行量の変化量に基づいて、前記n+1回目の前記コイル材の送り時の前記調整量を増加する、
請求項6に記載のロールフィーダ。 - 前記制御部は、
前記n−1回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量と、前記n回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量を比較し、前記コイル材の前記蛇行量の増加が停止、若しくは前記蛇行量が減少していると判定した場合には、前記コイル材の蛇行量が前記所定閾値を超えた超過量と、前記n回目の蛇行量の変化量に基づいて、前記n+1回目の前記コイル材の送り時の前記調整量を設定する、
請求6に記載のロールフィーダ。 - 前記蛇行検出部は、
前記幅方向の両側に配置されたレーザセンサを有する、
請求項1〜8のいずれか1項に記載のロールフィーダ。 - コイル材を間欠的に送るコイル材搬送方法であって、
一対のロールの間を通して前記コイル材を所定の長さ搬送方向に送る送り工程と、
前記送り工程の後、前記コイル材の送りを停止する停止工程と、
前記停止工程の間に、前記コイル材の搬送方向に対して垂直な幅方向における前記コイル材の所定の搬送位置からの移動を検出する蛇行検出工程と、
前記蛇行検出工程による検出に基づいて、前記蛇行の補正を行うように、搬送される前記コイル材を押圧するロールの押圧力を調整する圧力調整工程と、を備え、
前記送り工程、前記停止工程、前記蛇行検出工程、前記圧力調整工程を繰り返すことによって、前記コイル材が搬送され、
前記蛇行検出工程では、前記コイル材の所定の搬送位置から前記ロールの第1端部側または前記ロールの第2端部側へ位置ずれした蛇行量を検出し、
前記圧力調整工程は、前記蛇行の補正を行うように前記押圧部による押圧力が所定の調整量になるように制御し、
n−1(nは1以上の自然数)回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量からの、n回目の前記コイル材の送り時の前記蛇行量の変化量に基づいて、n+1回目の前記コイル材の送り時の前記調整量を設定する、
コイル材搬送方法。
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