JP6845320B2 - ロールフィーダ - Google Patents

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Description

本発明は、例えばプレス機械に対して帯状材を供給するロールフィーダに関する。
一般に、鋼やアルミニウム等よりなる帯状の素材(以下、帯状材という)を連続的にプレス機械等に供給して、プレス加工や切断加工などを行う加工工程は、例えば特許文献1に開示されたような一連の設備によって行われる。即ち、帯状材をコイル状に巻回したもの(即ち、コイル材)をアンコイラと呼ばれる機械で巻き出し方向に回転させてその外周から帯状材を随時繰り出すとともに、このアンコイラの後流(プレス機械等の前流)においてロールフィーダと呼ばれる(或いは単にフィーダなどとも呼ばれる)機械によって前記帯状材を所定量ずつプレス機械等に対して送り出して位置決めし、プレス加工等を行っている(特許文献1参照)。また、上記ロールフィーダは、帯状材を挟み付けて回転することによって帯状材の送り動作を実現する一対のロール(上ロールと下ロール)を備える構成が一般的である。
そして上記帯状材は、特に材質がアルミニウムである場合には、キャンバー量が多いものがあり、このキャンバー量を送給時に低減させることが求められる。
ここで、キャンバーとは、帯状材の送給方向(進行方向)に対して帯状材が左右方向(帯状材の幅方向)に曲がっていること(コイル状に巻回されていたことによる巻きぐせの曲がりではない)であり、そのように左右に曲がっている量をキャンバー量という。海外製又は品質の悪い金属材では、このキャンバー量が多い傾向があり、このキャンバー量が多い事で次のような不具合が生じる。
(a)ロールフィーダで帯状材を送る際に、進行方向に対して、帯状材が左右に曲がって行き、後工程にあるプレス機械等の装置へ帯状材が通板できないか、通板する作業が非常に困難になる。ここで、「通板」とは、装置の所定位置へ素材を通すことであり、通板できないと後工程にある装置でのプレス加工等は当然できない。
(b)キャンバー量が多い帯状材については、廃棄する場合もあり、その場合当該帯状材から製造される製品のコスト増になる。
(c)帯状材が左右方向の一方側に曲がりながら進むこと(或いは蛇行して進む場合も含む)によって、設備機器(例えば、帯状材をガイドするガイド部材等)が帯状材の曲がった側と強く擦れ続ける事により摩耗し、その設備機器の破損交換修理が必要になる。
(d)キャンバーによりロールフィーダの送り精度(帯状材を送る距離及び速度の精度)の低下が発生する。
そこで従来では、例えば上ロール又は下ロールを支持する部材にシム(薄い楔(くさび))を挿入することによって、送り動作時(帯状材を挟み付けて送る時)の上ロールと下ロールの相対的な距離及び角度(傾き具合)を人的作業で調整できるようにしたロールフィーダがある。また、上ロールの下ロールに対する角度をモータの駆動力により調整可能としたものが、特許文献2に開示されている。これらのロールフィーダは、送り動作時の上ロールと下ロールの相対的な距離又は角度を変更することによって、送り動作時に上ロールと下ロールで帯状材を挟み付ける圧力の軸方向(帯状材の送給方向と直交する方向であり、各ロールの長手方向)の分布を帯状材のキャンバーの状態に応じて変更し、これにより送り動作時に前記挟み付ける圧力によって帯状材を矯正し、帯状材のキャンバー量を低減しようとするものである。
特開2003−181573号公報 特開2001−30029号公報
ところが、まず、上ロールと下ロールの相対的な距離及び角度を人的作業で調整できるようにした前記ロールフィーダの場合には、次のような問題があった。即ち、このロールフィーダの場合には、実際に送ろうとする帯状材と感圧紙を上ロールと下ロールの間に挟み、その後感圧紙を取り出して見て圧力の大きさや分布を確認し、この確認結果によってはシムを外したり挿入したり、或いは挿入するシムの種類や数量を変更したりした後、再度前記帯状材と感圧紙を上ロールと下ロールの間に挟み、その後感圧紙を取り出して見て圧力の大きさや分布を確認する、という人的作業を必要に応じて何回も繰り返す必要がある。このため、調整に例えば2〜3時間程度の長時間を要するという問題があった。また、実際の帯状材を使用する材料合わせの調整になるので、次に扱う帯状材のキャンバーの状態が前回とは異なるもの(例えば逆側に曲がっているもの)であると、その度に長時間の上記人的作業を再度実行する必要があるという問題があった。
また、特許文献2に開示されたロールフィーダは、雄ネジと雌ネジよりなるバックラッシュの多いネジ機構によって、モータの出力軸の回転を可動プレート(上ロールの一端を軸受を介して支持する部材)の直線運動(上下運動)に変換し、この直線運動によって上ロールの一端のみを昇降させることによって上ロールの鉛直方向の角度を変更するものである。このため、この特許文献2に開示されたロールフィーダの場合には、例えば送り動作時の上ロールと下ロールの相対的な距離及び角度を高精度に調整すること、及び微細に調整することが困難か不可能であるなどの問題があった。特に、上ロールの一端のみを昇降させるものであるため、上ロールの他端と下ロールとの距離は、モータの駆動力によっては全く調整できず、例えば前述したようなシムを使用する人的作業により調整する構成とせざるを得ないという問題があった。
そこで本発明は、帯状材を挟み付けて回転することによって帯状材の送り動作を実現する一対のロールを備え、これらロールの相対的な距離及び角度を、望ましくは高精度かつ微細に調整することが容易なロールフィーダを提供することを目的としている。
本願の請求項1に記載したロールフィーダは、帯状材を挟み付けて回転することによって帯状材の送り動作を実現する一対のロールを備えたロールフィーダであって、
前記ロールの一方である第1ロールと前記ロールの他方である第2ロールとの距離が、各ロールの両端側で別個に可変となるように、前記第1ロールを前記第2ロールに対して変位可能とする機構と、
前記機構によって前記第1ロールが前記第2ロールに対して変位する動作を駆動する複数の駆動源と、を備えることを特徴とする。
また、本願の請求項2に記載したロールフィーダは、前記機構が5節リンク機構であることを特徴とする。
また、本願の請求項3に記載したロールフィーダは、
前記機構が、前記第1ロールを回転自在に支持する第1部材と、前記第2ロールを回転自在に支持する第2部材と、前記駆動源のうちの一方である第1モータによって駆動される第1回転軸と、この第1回転軸と平行に配設されて前記駆動源のうちの他方である第2モータによって駆動される第2回転軸と、第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構(回り対偶を実現する5個の関節(ジョイント)によって5個の節(リンク)が連結されたリンク機構)であり、
前記第1回転軸は、前記第2部材に回転自在に取り付けられて前記第1モータによって回転駆動される第1軸部と、この第1軸部の延長上に偏芯して設けられた第1偏芯軸部とを有し、
前記第2回転軸は、前記第1軸部に対して平行になるように前記第1軸部と異なる位置において前記第2部材に回転自在に取り付けられて前記第2モータによって回転駆動される第2軸部と、この第2軸部の延長上に偏芯して設けられて前記第1部材に回転自在に取り付けられる第2偏芯軸部とを有し、
前記第3部材は、一端側が前記第1回転軸と平行な連結軸によって前記第1部材に回転自在に取り付けられ、他端側が前記第1回転軸の第1偏芯軸部に回転自在に取り付けられる構成であることを特徴とする。
また、本願の請求項4に記載したロールフィーダは、
前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記連結軸は、前記ロールに対してねじれの位置関係になるように配設され、前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記連結軸の軸方向は、前記ロールの軸方向と90度異なる前後方向に設定され、
前記第1部材は、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置する前側第1壁部と、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置する後側第1壁部とを有し、
前記第2部材は、前記前後方向において前記前側第1壁部よりも前側に位置する前側第2壁部と、前記前後方向において前記後側第1壁部よりも後側に位置する後側第2壁部とを有し、
前記第3部材としては、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置して、一端側が前記連結軸によって前記前側第1壁部に回転自在に取り付けられる前側第3部材と、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置して、一端側が前記連結軸によって前記後側第1壁部に回転自在に取り付けられる後側第3部材と、が設けられ、
前記第1回転軸は、前記第1軸部として、前記前側第2壁部に回転自在に取り付けられる前側第1軸部と、前記後側第2壁部に回転自在に取り付けられる後側第1軸部とを有するとともに、前記第1偏芯軸部として、前記前側第3部材の他端側に回転自在に取り付けられる前側第1偏芯軸部と、前記後側第3部材の他端側に回転自在に取り付けられる後側第1偏芯軸部とを有し、
前記第2回転軸は、前記第2軸部として、前記前側第2壁部に回転自在に取り付けられる前側第2軸部と、前記後側第2壁部に回転自在に取り付けられる後側第2軸部とを有するとともに、前記第2偏芯軸部として、前記前側第1壁部に回転自在に取り付けられる前側第2偏芯軸部と、前記後側第1壁部に回転自在に取り付けられる後側第2偏芯軸部とを有し、
前記機構は、前側リンク機構と後側リンク機構とよりなり、
前記前側リンク機構は、前記前側第1壁部と、前記前側第2壁部と、前記前側第1軸部及び前側第1偏芯軸部と、前記前側第2軸部及び前側第2偏芯軸部と、前記前側第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構であり、
前記後側リンク機構は、前記後側第1壁部と、前記後側第2壁部と、前記後側第1軸部及び後側第1偏芯軸部と、前記後側第2軸部及び後側第2偏芯軸部と、前記後側第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構であり、
前記前側リンク機構と、前記後側リンク機構とが、前記ロールの中心線を含み前記前後方向に直交する平面に対して前側と後側に(好ましくは対称的に)設けられた構成であることを特徴とする。
本願の請求項1に記載のロールフィーダによれば、複数の駆動源の動作によって、帯状材の送り動作を実現する一対のロールの一方である第1ロールと他方である第2ロールとの距離が、各ロールの両端側で別個に可変となるため、これらロールの相対的な距離及び角度を調整すること(或いは変化させること)が容易に可能となる。これにより、ロールフィーダによって帯状材のキャンバー量を低減させることが容易に可能となる。
しかも、本願の請求項2及び3に記載の態様では、前記第1ロールを前記第2ロールに対して変位可能とする機構が、ネジ機構よりもバックラッシュを少なくできる5節リンク機構であるため、前記ロールの相対的な距離及び角度を調整すること或いは変化させることが高精度かつ微細に可能となる。
特に、本願の請求項3に記載の態様では、前記機構が5節回転型のリンク機構であり、このリンク機構を構成する二つの節(リンク)である第1回転軸と第2回転軸を第1モータと第2モータによって各々回転駆動することによって、第1ロールを支持する第1部材を第2ロールを支持する第2部材に対して2自由度で動作させることができる。また、5節回転型のリンク機構であるため、節と節を連結する関節(ジョイント)は全て、スライド機構やネジ機構などに比べて一般的にガタつきの少ない回転軸受(ベアリング)によって構成できる。このため、送り動作用の一対のロールの相対的な距離及び角度を、前記二つのモータを制御することによって、高精度かつ微細に調整すること(或いは変化させること)が容易に可能となる。
また、本願の請求項4に記載の態様では、前記機構として前側リンク機構と後側リンク機構とが設けられ、これらリンク機構が前記ロールの中心線を含み前後方向(前記ロールの軸方向と90度異なる方向、即ち帯状材の送給方向)に直交する平面に対して前側と後側に(好ましくは対称的に)設けられた構成となっている。これにより、前記ロールで帯状材を挟み付ける送り動作時に、第1ロールを第2ロールに押し付ける向きに前記第3部材等が前記第1部材を押す力が、前記前後方向において前記ロールの向う側と手前側とに分散される。また、本願の請求項4に記載の態様では、前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記連結軸が両端側で前後何れかの壁部に取り付けられて(或いは連結されて)支持される両持ち支持構造となっている。このため、本願の請求項4に記載の態様によれば、前記ロールで帯状材を挟み付ける送り動作時に、前記機構を構成する前記第1部材や各回転軸等に生じる応力や変形が抑制され、この変形による例えば前記第1ロールの適正な位置・姿勢からのずれ等の弊害が抑制される。したがって、ロールフィーダの本来の機能である送り動作とともに、帯状材を挟む力を帯状材の幅方向において適度に偏らせて(即ち、帯状材を挟み付ける圧力の前記ロールの軸方向の分布を適度に設定して)帯状材のキャンバー量を低減させることが、信頼性高く良好に実現できる。また、上述したように前記第1部材を押す力が分散され、各軸が両持ち支持構造となることによって、例えば各軸を部材に連結して回転自在に支持する各軸受の負荷が軽減され、ロールフィーダを構成するこの軸受等の部品が疲労によって損傷するまでの寿命が伸びる効果もある。
図1は、ロールフィーダの上面図である。
図2は、ロールフィーダの正面図(X矢視図)である。
図3は、ロールフィーダの側面図(Y矢視図)である。
図4は、ロールフィーダの縦断面図であり、図1におけるA断面図である。
図5の(a)は前記A断面図の部分拡大図であり、図5の(b)は第1回転軸を示す図である。
図6は、ロールフィーダの横断面図であり、図2におけるB断面図である。
図7は、図4におけるC断面図(部分的にE断面図又はF断面図)である。
図8は、図4におけるD断面図(部分的にF断面図)である。
図9は、第1ロールの動作例を示す図であり、(a)は第1ロールのみを示した図、(b)は第2ロールも示した図である。
図10は、第1ロールの動作例を示す図であり、(a)は第1ロールのみを示した図、(b)は第2ロールも示した図である。
図11は、第1ロールの動作例を示す図であり、(a)は第1ロールのみを示した図、(b)は第2ロールも示した図である。
図12は、第1ロールを変位可能とするリンク機構の機構学的構成及び動作を説明する図である。
図13の(a)は帯状材の供給設備の一例を示す図、図13の(b)はロールフィーダの第1ロールの位置設定(初期設定)を説明するフローチャートである。
図14の(a)はロールフィーダの稼働時のタイミングチャートの一例を示す図、図14の(b)は帯状材のキャンバーの向きと圧延すべき位置を説明する図である。
図15の(a)はロールフィーダの稼働時のタイミングチャートの変形例1を示す図、図15の(b)はロールフィーダの稼働時のタイミングチャートの変形例2を示す図である。
図16の(a)はロールフィーダの変形例を示す図、図16の(b)はロールフィーダの稼働時のタイミングチャートの比較例を示す図である。
以下、本発明の実施の形態の一例である第1実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、本例のロールフィーダ10が使用される帯状材供給設備の一例を図13(a)により説明する。本例の設備は、図13(a)に示すように、コイル材1aを巻き出し方向に回転させてその外周から帯状材1を随時繰り出すアンコイラ2と、このアンコイラ2の下流において帯状材1を通して平坦に矯正するレベラフィーダ5と、このレベラフィーダ5の下流において矯正後の帯状材1を所定量ずつプレス機械等に対して送り出して位置決めするロールフィーダ10と、ロールフィーダ10とレベラフィーダ5を定寸間欠送りで運転するとともにアンコイラ2を基本的に定速(但し、速度の切り替えが有ってもよい)で連続運転する制御装置20とを有する。
ここでロールフィーダ10は、図13に示すように、帯状材1を挟み付けて回転することによって帯状材1の送り動作を実現する一対のフィードロール11a,11bと、このフィードロール11a,11bのうちの少なくとも一方を駆動するモータ12(サーボモータ)と、このモータ12の回転に応じた位置検出信号を出力する位置検出器13(例えば、パルス発生器;いわゆるエンコーダ)とを備える。そして、本例のロールフィーダ10は、詳細は後述するが、送り用のモータ12(送りモータ)に加えて、上側のフィードロール11a(以下、上ロール11a又は第1ロール11aと呼ぶことがある)を下側のフィードロール11b(以下、下ロール11b又は第2ロール11bと呼ぶことがある)に対して動かすためのモータ14,16(サーボモータ)と、これらモータ14,16の回転に応じた位置検出信号をそれぞれ出力する位置検出器15,17(例えば、パルス発生器;いわゆるエンコーダ)とを備える。なお本願では、上記フィードロールを単にロールと称する場合がある。
また、ロールフィーダ10の上流側には、帯状材1のたるみ部分(ループ1b)の端の下面に接触するRガイド10a(例えば、図示省略した複数の案内ロールよりなるもの)が設けられている。また、フィードロール11a,11bは、帯状材1を後流設備(例えば、プレス機械)に送り込む力を帯状材1に加えるロールであり、稼働時には帯状材1を挟み付けた状態で、この場合下側のフィードロール11bがモータ12によって回転駆動される。また各モータ12,14,16の動作は、制御装置20内の図示省略したコントローラによってフィードバック制御される。即ち稼働時には、制御装置20によって、例えばモータ12の回転位置の偏差(指令値とフィードバック値の差)が常にゼロに近づくようにモータ12が駆動され、その結果、帯状材1が後流設備の運転に同期した所定タイミングで設定された送り量だけ送り出される。なお図13(a)は、ロールフィーダ10等の概略を図示したものであり、ロールフィーダ10の詳細構成については後述する。
次にレベラフィーダ5は、単なるレベラとは異なり、ロールフィーダ10と同様に送り動作をフィードバック制御可能なものである。例えば、図13に示すように、矯正用に互い違いに複数配置された矯正用ローラ6に加え、帯状材1を挟み付けて回転することによって帯状材1の送り動作を実現する一対のフィードロール7a,7bと、このフィードロール7a,7bのうちの少なくとも一方を駆動するモータ8(サーボモータ)と、このモータ8の回転に応じた位置検出信号を出力する位置検出器9(例えば、パルス発生器;いわゆるエンコーダ)とを備える。また、このレベラフィーダ5の下流側と上流側には、帯状材1のたるみ部分(ループ1b又は後述するループ1c)の端の下面に接触するRガイド5aと5b(例えば、図示省略した複数の案内ロールよりなるもの)がそれぞれ設けられている。またモータ8の動作は、制御装置20内の図示省略したコントローラによってフィードバック制御される。ここで、矯正用ローラ6は、帯状材1がコイル状に巻回されていたことによる巻きぐせの曲がりを除去して、帯状材1を平坦にするものである。
次にアンコイラ2は、コイル材1aを内側から支持するドラム2aと、このドラム2aを駆動するモータ3とを備える。モータ3は、制御装置20内の図示省略したアンコイラ2用のコントローラによって制御される。なお本例の場合、アンコイラ2とレベラフィーダ5との間にも帯状材1のたるみ部分(ループ1c)が形成される。そして図示省略しているが、このループ1cのたるみ部分の大きさ(ループ量)を検出するセンサ(ループセンサ)が設けられ、モータ3は、このループセンサによって検知されるループ1cのループ量に応じて、回転速度が切り替えられる。したがって、モータ3を制御する上記アンコイラ2用のコントローラは、フィードバック制御を行う必要は必ずしもなく、単純にモータ3の回転速度を変化させることができるものであればよい。なお、モータ3の回転速度の切り替え時の加速度は、負荷(コイル材1a等)の慣性の大きさを考慮して、小さな値(1Gよりも格段に小さい値)に制御される。
制御装置20は、上述した各コントローラ(アンコイラ2用のコントローラ、レベラフィーダ5用のコントローラ、ロールフィーダ10用のコントローラ)から構成される制御系全体に相当し、制御手段に相当する。
制御装置20には、図示省略しているが、操作用の各種押しボタンや表示部が設けられた操作パネル(操作部)が備えられている。各モータのマニュアル操作や、各種のデータ設定操作などが、この操作パネルから可能となっている。なお、操作パネルから予め作業者が設定するデータとしては、帯状材1の一度の送り動作での目標送り量(後流設備である例えばプレス機械の1周期の動作に対して帯状材1を所定タイミングで送る際の送り長さ)、図14(a)の下段に例示する送り速度の所定値(トップスピード)、図14(a)の下段に例示する加速時間及び減速時間、図14(a)の上段に例示する上ロール両端の上下方向位置(後述する)を指定するデータ(後述する初期設定で入力する設定値Z1,Z2に加え、リリース動作時の位置変化パターンを指定するデータ)などがある。
なお、図13(a)に示した構成例は、帯状材のプレス機械等への供給動作の最高加速度を高く実現しつつ、稼働時のループ(帯状材1のたるみ部分)の相対的な加速度を低減してループの揺れ(バタツキ)による帯状材1の損傷やロールフィーダ等の機械の破損を防止するために、送り機構の一種であるアンコイラ2の後流に二つの送り機構(レベラフィーダ5とロールフィーダ10)を設け、この二つの送り機構の間にも帯状材のループ(ループ1b)を形成し、アンコイラ2を含めて三つの送り機構と二つのループ(ループ1b、ループ1c)を設けたものである。この構成では、各ループ(ループ1b、ループ1c)の相対的な加速度が常に1G以下(重力加速度以下)となるように各送り機構(アンコイラ2、レベラフィーダ5、ロールフィーダ10)の各モータ3,8,12を制御することにより、ループの揺れを格段に低減し、しかも、プレス機械等への供給動作の最高加速度(この場合、ロールフィーダ10による送り動作の加速度の最大値)を例えば2Gとすることができる。例えば、ループ1bの下流にある下流側送り機構(例えばロールフィーダ10)の送り動作が例えば2G(重力加速度の2倍)の加速状態であるときには、ループの上流にある上流側送り機構(例えばレベラフィーダ5)の送り動作を例えば1G(重力加速度)の加速状態とし、逆に下流側送り機構の送り動作が2Gの減速状態であるときには、上流側送り機構の送り動作は1Gの減速状態とするように制御すれば、各ループの相対的な加速度は常に1G以下となり、重力加速度を超えないため、各ループの揺れが格段に低減される。しかも、プレス機械等への供給動作の最高加速度(この場合、ロールフィーダ10による送り動作の加速度の最大値)を例えば2Gとすることができる。
但し、図13(a)に示した構成は一つの具体例にすぎず、他にも各種の構成があり得る(その他の構成例は後述する)。
次に、本発明が適用されたロールフィーダ10について、以下詳細に説明する。
なお、前述のレベラフィーダ5は、帯状材1を送るための一対のロール(フィードロール7a,7b)からなるロールフィーダとしての構成を含んでおり、このレベラフィーダ5のロールフィーダの部分に本発明を適用することも可能であるが、本例では、後流側のロールフィーダ10に本発明を適用した場合について以下説明する。
図1はロールフィーダ10の上面図であり、図2はロールフィーダ10の正面図(図1におけるX矢視図)であり、図3はロールフィーダ10の側面図(図1におけるY矢視図)であり、図4は図1におけるA断面図であり、図5(a)は前記A断面図の部分拡大図であり、図5(b)は後述する第1回転軸43を示す図であり、図6は図2におけるB断面図であり、図7は図4におけるC断面図(部分的にE断面図又はF断面図)であり、図8は図4におけるD断面図(部分的にF断面図)である。
なお、図13(a)で説明したように、ロールフィーダ10には例えば帯状材1を案内する前述のRガイド10aのような機器が付設されることがあるが、このような付帯機器についは、図1等では図示省略している。
ロールフィーダ10は、図1〜3等に示すように、互いに平行に配置されて帯状材1を挟み付けて回転することによって帯状材1の送り動作を実現する一対のロール(第1ロール11a、第2ロール11b)と、このロールの一方である第1ロール11a(上ロール11a)と前記ロールの他方である第2ロール11b(下ロール11b)との距離が、各ロールの軸方向の両端側で別個独立に可変となるように、第1ロール11aを第2ロール11bに対して変位可能とする機構40と、この機構40によって第1ロール11aが第2ロール11bに対して変位する動作を駆動する2個の駆動源(モータ14,16)と、を備える。ここで、2個の駆動源は、前述したモータ14,16であり、以下ではモータ14を第1モータ14と呼び、モータ16を第2モータ16と呼ぶことがある。
なお、前記ロール(第1ロール11a及び第2ロール11b)は、図8に示すように、外周で帯状材を挟み付ける円柱状部分(符号省略)を中央部に有し、この円柱状部分の両側から同軸上に伸びる前記円柱状部分よりも小径な取付軸部(符号省略)を有する構成となっている。
機構40は、機構学的には5節リンク機構である。5節リンク機構には、例えば二つの対偶を直進対偶(例えばシリンダ等よりなる対偶)で構成した直動型5節リンク機構などもあるが、本例の機構40は、全ての対偶が回転対偶(回り対偶)である回転型5節リンク機構である。
即ち、機構40は、図2〜図8に示すように、第1ロール11aを回転自在に支持する第1部材41と、第2ロール11bを回転自在に支持する第2部材42と、前記2個の駆動源のうちの一方である第1モータ14によって駆動される第1回転軸43(図6等に示す)と、この第1回転軸43と平行に配設されて前記2個の駆動源のうちの他方である第2モータ16によって駆動される第2回転軸44(図6等に示す)と、連結軸47によって第1部材41に連結される第3部材45又は46(図5(a)等に示す)と、を5個の節とする5節回転型のリンク機構である。5節回転型のリンク機構(或いは回転型5節リンク機構などともいう)は、回り対偶を実現する5個の関節(例えばベアリングと呼ばれる回転軸受などのジョイント)によって5個の節(リンク)が連結されたリンク機構である。
ここで、第1回転軸43、第2回転軸44、及び連結軸47は、図1,図4等に示すように、前記ロール(第1ロール11a及び第2ロール11b)に対してねじれの位置関係になるように配設され、第1回転軸43、第2回転軸44、及び連結軸47の軸方向は、前記ロールの軸方向と90度異なる前後方向に設定されている。
なお、例えば図1の紙面における上向が帯状材1を送給する送り方向(帯状材1を送る向き)であり、この送り方向に平行な方向を本願ではロールフィーダの前後方向という。そして、図3に示すように、この前後方向において、ロールフィーダ10に帯状材1が入ってくる入側をロールフィーダ10の後側といい、ロールフィーダ10から帯状材1が出てゆく出側をロールフィーダ10の前側という。そして、上記前後方向は、通常は、ロールフィーダ10を設置する床面(通常は水平面)に平行である(つまり、通常は水平方向)である。
また、図2の紙面における左右方向が、ロール(第1ロール11a及び第2ロール11b)の軸方向(即ち、ロールに挟み付けられる帯状材1の幅方向)であり、本実施形態では、この左右方向における右側(送りモータ12が取り付けられている側)を駆動側といい、この左右方向における左側を反駆動側と呼ぶことがある。そして、上記左右方向も、通常は、ロールフィーダ10を設置する床面(通常は水平面)に平行である(つまり、通常は水平方向)である。
また、第1部材41は、図1〜図8に示すように、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置する前側第1壁部41aと、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置する後側第1壁部41bと、下端部が第1ロール11aの左側の位置まで伸びる左側第1壁部41c(図2等参照)と、下端部が第1ロール11aの右側の位置まで伸びる右側第1壁部41d(図2等参照)とを有する。このうち、前側第1壁部41aの下端部左側には、図5(a)に示すように、第1回転軸43をこの前側第1壁部41aとの干渉を避けて通すための切り欠き部41eが設けられている。同様に、後側第1壁部41bの下端部左側には、第1回転軸43をこの後側第1壁部41bとの干渉を避けて通すための切り欠き部41fが設けられている(図7及び図16参照)。そして図7に示すように、第1ロール11aの両端部(前記取付軸部の端部)は、それぞれ軸受48,49(例えば、玉軸受;ボールベアリング)を介して左側第1壁部41cと右側第1壁部41dに取り付けられ、これにより第1ロール11aが第1部材41に回転自在に支持されている。なお、図2において符号50で示すものは、第1ロール11aの右端部(右側の取付軸部)であって右側第1壁部41dよりも内側の位置に固定される上側同期歯車である。この上側同期歯車50は、図7、図8等では図示省略している。
次に、第2部材42は、図1〜図8に示すように、前記前後方向において前側第1壁部41aよりも前側に位置する前側第2壁部42aと、前記前後方向において後側第1壁部41bよりも後側に位置する後側第2壁部42bと、下端部が第2ロール11bの左側の位置を通過してさらに下方に伸びる左側第2壁部42c(図2等参照)と、下端部が第2ロール11bの右側を通過してさらに下方に伸びる右側第2壁部42d(図2等参照)と、後側第2壁部42bよりもさらに後側に位置する後側外壁部42e(図1等参照)と、前側第2壁部42aの下方に位置する前側壁部42f(図2,図3等参照)とを有する。
この第2部材42は、例えば前側壁部42f、左側第2壁部42c、及び右側第2壁部42dのうちの何れか一つ以上の部分において、ロールフィーダ10を据え付ける床面に対して基本的に固定される。この際、床面に直接固定されてもよいし床面に据え付けた架台に対して固定されてもよい。このように、ロールフィーダ10は、第2部材42が固定されることによって所定の場所に据え付けられる。但し、ロールフィーダ10(第2部材42)は、例えば移動可能な台車(図示省略)に固定されて設置され、非稼働中に移動させて据え付け場所を容易に変更可能な構成でもよい。
そして図8に示すように、第2ロール11bの両端部(前記取付軸部の端部)は、それぞれ軸受51,52(例えば、玉軸受;ボールベアリング)を介して左側第2壁部42cと右側第2壁部42dに取り付けられ、これにより第2ロール11bが第2部材42に回転自在に支持されている。なお、図2、図8等において符号53で示すものは、第2ロール11bの右端部(右側の取付軸部)であって右側第2壁部42dよりも内側の位置に固定される下側同期歯車である。この下側同期歯車53は、前述した上側同期歯車50と噛み合うことにより、第2ロール11bの回転に伴って第1ロール11aを同期させて回転させる。
なお、第1ロール11aは機構40(5節リンク機構)により第2ロール11bに対して上昇又は下降したり傾動したりする動きが可能であるが(詳細は後述する)、その動きは小さいので、これら下側同期歯車53と上側同期歯車50の歯が互いに噛み合った状態は、第1ロール11aが動いても維持される。
また、図1において符号54で示すものは、送りモータ12を第2部材42の右側第2壁部42dの外面側に固定するための取付部材である。この取付部材54は内部が中空となっており、この取付部材54の内部にはカップリング(軸と軸を連結する部品)55が配置されている。このカップリング55は、図2に示すように、第2ロール11bと略同一軸中心線上に配置された送りモータ12の出力軸12aと、第2ロール11bの右側の取付軸部の端部とを連結している。これにより、第2ロール11bは送りモータ12の出力軸12aに直結されて送りモータ12に駆動されて回転する構成となっている。
以上、第1部材41と第2部材42について説明したが、ここで第1部材41と第2部材42の関係について説明しておく。第1部材41と第2部材42は、別個独立の部材であり、第1部材41は第2部材42に対して上下方向(前記前後方向と前記左右方向に直交する方向であり、通常は鉛直方向)に動くことが可能であるとともに、前記左右方向にも僅かに動くことが可能となっている。即ち、図6や後述する図16に示すように、第1部材41の前側第1壁部41a、後側第1壁部41b、左側第1壁部41c、及び右側第1壁部41dよりなる水平断面が中空長方形状の部分は、第2部材42の前側第2壁部42a、後側第2壁部42b、左側第2壁部42c、及び右側第2壁部42dよりなる水平断面が中空長方形状の部分の内側に所定の隙間ではまり込んだ状態とされ、これによって第1部材41が第2部材42に対して上下方向に動くことが可能となっており、さらに前記左右方向にも僅かに動くことが可能となっている。ここで、所定の隙間とは、機構40(5節リンク機構)の動作によって第1部材41が第2部材42に対して動くこと(傾くように動く傾動含む)が可能な程度の隙間を意味する。但し本例の場合、第1部材41は前後方向にはほとんど動くことができない構成となっており、第1ロール11aが第2ロール11bの略真上にある状態(第1ロール11aの中心線と第2ロール11bの中心線が前記前後方向に直交する略同一平面内にある状態)が維持される構成となっている。
なお、本明細書では、図2の紙面における上下方向(前記前後方向(帯状材の送り方向)と前記左右方向(各ロールの軸方向)とに直交する方向)を便宜上、前記上下方向と呼ぶことにする。但し、この前記上下方向は、通常は鉛直方向であるが鉛直方向に限定されるものではない。ロールフィーダ10全体が鉛直方向に対して斜めに設置される場合もあり得るからである。
次に、第3部材45,46は、一端側(本例では上端側)が第1回転軸43と平行な連結軸47によって第1部材41に回転自在に取り付けられ、他端側(本例では下端側)が第1回転軸43の後述する第1偏芯軸部(前側第1偏芯軸部43c又は後側第1偏芯軸部43d)に回転自在に取り付けられる構成である。
詳細には図5等に示すように、第3部材としては、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置する前側第3部材45と、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置する後側第3部材46と、が設けられている。そして、前側第3部材45は、一端側(本例では上端側)が連結軸47によって第1部材41の前側第1壁部41aに回転自在に取り付けられ、他端側(本例では下端側)が第1回転軸43の後述する前側第1偏芯軸部43cに回転自在に取り付けられる構成である。また、後側第3部材46は、一端側(本例では上端側)が連結軸47によって第1部材41の後側第1壁部41bに回転自在に取り付けられ、他端側(本例では下端側)が第1回転軸43の後述する後側第1偏芯軸部43dに回転自在に取り付けられる構成である。
ここで、連結軸47は、図5に示すように、その前端が第1部材41の前側第1壁部41aに取り付けられ、その後端が第1部材41の後側第1壁部41bに取り付けられた軸である。また図5に示すように、前側第3部材45の上端は軸受61(例えばコロ軸受)を介して連結軸47の中央よりも前側の外周に取り付けられ、これにより前側第3部材45が連結軸47を中心に回転自在となっている。また同様に、後側第3部材46の上端は軸受62(例えばコロ軸受)を介して連結軸47の中央よりも後側の外周に取り付けられ、これにより後側第3部材46が連結軸47を中心に回転自在となっている。なお、連結軸47の両端は前側第1壁部41aと後側第1壁部41bに回転不能に固定されていてもよいし、回転可能に取り付けられていてもよい。連結軸47は、前側第1壁部41aや後側第1壁部41bに対する図5に示す取付位置から脱落しないように第1部材41に対して取り付けられていればよい。
次に、第1回転軸43(左側偏芯軸)は、第2部材42に回転自在に取り付けられて第1モータ14によって回転駆動される第1軸部と、この第1軸部の延長上に偏芯して設けられた第1偏芯軸部とを有する。詳細には図5に示すように、第1回転軸43は、前記第1軸部として、前側第2壁部42aに回転自在に取り付けられる前側第1軸部43aと、後側第2壁部42bに回転自在に取り付けられる後側第1軸部43bとを有するとともに、前記第1偏芯軸部として、前側第3部材45の他端側(本例では下端側)に回転自在に取り付けられる前側第1偏芯軸部43cと、後側第3部材46の他端側(本例では下端側)に回転自在に取り付けられる後側第1偏芯軸部43dとを有する。
ここで、前側第1軸部43aと後側第1軸部43bは中心線が一致しており、前側第1偏芯軸部43cと後側第1偏芯軸部43dは中心線が一致している。しかし、前側第1軸部43a及び後側第1軸部43bの中心線と、前側第1偏芯軸部43c及び後側第1偏芯軸部43dの中心線とは、図5(b)に示すように所定の偏芯量G1だけずれて偏芯している。このため、第1回転軸43の第1偏芯軸部(前側第1偏芯軸部43c及び後側第1偏芯軸部43d)は、第1回転軸43が第1モータ14により駆動されると、第2部材42に対して自転するとともに、上記偏芯量G1を公転半径として公転することになる。したがって、この第1回転軸43は、機構学的には上記偏芯量G1の長さを持つリンク(節)と見なすことができる。
なお、上記偏芯量G1は扱う帯状材1の板厚の範囲等によって異なるが、例えば扱う帯状材1の最大の板厚程度の僅かな大きさである。
また図5に示すように、第1回転軸43は、前側第1軸部43aの外周において軸受63(例えばコロ軸受)により前側第2壁部42aに回転自在に取り付けられ、後側第1軸部43bの外周において軸受64(例えばコロ軸受)により後側第2壁部42bに回転自在に取り付けられている。また図5に示すように、前側第3部材45の下端は軸受65(例えばコロ軸受)を介して前側第1偏芯軸部43cの外周に取り付けられ、これにより前側第3部材45が前側第1偏芯軸部43cを中心に回転自在となっている。また同様に、後側第3部材46の下端は軸受66(例えばコロ軸受)を介して後側第1偏芯軸部43dの外周に取り付けられ、これにより後側第3部材46が後側第1偏芯軸部43dを中心に回転自在となっている。
なお、図5や図6等に示すように、第1回転軸43や第2回転軸44や連結軸47の外周における各軸受に隣接する位置には、符号を省略した円筒状又はドーナツ状の部材が取り付けられている。これら円筒状又はドーナツ状の部材は、各軸受や第1部材41や第3部材45又は46等の前後方向の動きを規制して位置決めするなどの機能を持つ部材である。但し、図6では、これら円筒状又はドーナツ状の部材の一部について図示を省略している箇所がある。
また図4及び図6に示すように、第1回転軸43の後側第1軸部43bは、後側第2壁部42bを貫通して後方に伸びており、この後側第1軸部43bと略同一中心線上には第1モータ14が配置されている。第1モータ14は、その出力軸14aを前方に向けて第2部材42の前述した後側外壁部42eに固定されている。そして、この第1モータ14の出力軸14aは、後側外壁部42eよりも前方に伸び、後側外壁部42eと後側第2壁部42bの間の空間に配置されたカップリング70によって前述した後側第1軸部43bに連結されている。これにより、第1回転軸43は第1モータ14の出力軸14aに直結されて第1モータ14に駆動されて回転する構成となっている。
次に、第2回転軸44(右側偏芯軸)は、第1回転軸43の第1軸部(前側第1軸部43a、後側第1軸部43b)に対して平行になるように前記第1軸部と異なる位置において第2部材42に回転自在に取り付けられて第2モータ16によって回転駆動される第2軸部と、この第2軸部の延長上に偏芯して設けられて第1部材41に回転自在に取り付けられる第2偏芯軸部とを有する。詳細には図6に示すように、第2回転軸44は、前記第2軸部として、前側第2壁部42aに回転自在に取り付けられる前側第2軸部44aと、後側第2壁部42bに回転自在に取り付けられる後側第2軸部44bとを有するとともに、前記第2偏芯軸部として、前側第1壁部41aに回転自在に取り付けられる前側第2偏芯軸部44cと、後側第1壁部41bに回転自在に取り付けられる後側第2偏芯軸部44dとを有する。
ここで、前側第2軸部44aと後側第2軸部44bは中心線が一致しており、前側第2偏芯軸部44cと後側第2偏芯軸部44dは中心線が一致している。しかし、前側第2軸部44a及び後側第2軸部44bの中心線と、前側第2偏芯軸部44c及び後側第2偏芯軸部44dの中心線とは、図6に示すように所定の偏芯量G2だけずれて偏芯している。このため、第2回転軸44の第2偏芯軸部(前側第2偏芯軸部44c及び後側第2偏芯軸部44d)は、第2回転軸44が第2モータ16により駆動されると、第2部材42に対して自転するとともに、上記偏芯量G2を公転半径として公転することになる。したがって、この第2回転軸44は、機構学的には上記偏芯量G2の長さを持つリンク(節)と見なすことができる。
なお、上記偏芯量G2は扱う帯状材1の板厚の範囲等によって異なるが、例えば扱う帯状材1の最大の板厚程度の僅かな大きさである。この偏芯量G2は、前述した偏芯量G1と同じでもよいが、異なっていてもよい。
また図6に示すように、第2回転軸44は、前側第2軸部44aの外周において軸受71(例えばコロ軸受)により前側第2壁部42aに回転自在に取り付けられ、後側第2軸部44bの外周において軸受72(例えばコロ軸受)により後側第2壁部42bに回転自在に取り付けられている。また図6に示すように、第2回転軸44は、前側第2偏芯軸部44cの外周において軸受73(例えばコロ軸受)により前側第1壁部41aに回転自在に取り付けられ、後側第2偏芯軸部44dの外周において軸受74(例えばコロ軸受)により後側第1壁部41bに回転自在に取り付けられている。
また図6に示すように、第2回転軸44の後側第2軸部44bは、後側第2壁部42bを貫通して後方に伸びており、この後側第2軸部44bと略同一中心線上には第2モータ16が配置されている。第2モータ16は、その出力軸16aを前方に向けて第2部材42の前述した後側外壁部42eに固定されている。そして、この第2モータ16の出力軸16aは、後側外壁部42eよりも前方に伸び、後側外壁部42eと後側第2壁部42bの間の空間に配置されたカップリング75によって前述した後側第2軸部44bに連結されている。これにより、第2回転軸44は第2モータ16の出力軸16aに直結されて第2モータ16に駆動されて回転する構成となっている。
次に、以上の説明を踏まえて、第1モータ14と第2モータ16の駆動力によって第1ロール11aを第2ロール11bに対して変位させる機構40についての特徴的構成や動作について説明する。機構40は、前述したように機構学的には全ての対偶が回転対偶(回り対偶)である回転型5節リンク機構である。
図5(a)や図6等に図示された構造やここまでの説明で分かるように、本例の機構40は前後方向に二つの同じリンク機構が並列に設けられた構成となっている。即ち、本例の機構40は、共通の駆動源(第1モータ14と第2モータ16)によって駆動される前側リンク機構40aと後側リンク機構40bを含み、これら前側リンク機構40aと後側リンク機構40bとが、前記ロールの中心線を含み前記前後方向に直交する平面(図4に示すF断面に相当する平面)に対して対称的に設けられた構成である。
ここで、前側リンク機構40aは、前側第1壁部41aと、前側第2壁部42aと、前側第1軸部43a及び前側第1偏芯軸部43cと、前側第2軸部44a及び前側第2偏芯軸部44cと、前側第3部材45と、を5個の節とする5節回転型のリンク機構である。この前側リンク機構40aの各節を連結する関節としての軸受は、軸受61,63,65,71,73である。
また、後側リンク機構40bは、後側第1壁部41bと、後側第2壁部42bと、後側第1軸部43b及び後側第1偏芯軸部43dと、後側第2軸部44b及び後側第2偏芯軸部44dと、後側第3部材46と、を5個の節とする5節回転型のリンク機構である。この後側リンク機構40bの各節を連結する関節としての軸受は、軸受62,64,66,72,74である。
図12は、機構40(前側リンク機構40a及び後側リンク機構40b)の機構学的構成や動作を分かり易く示した図であり、節の長さの比や節の角度は実際とは異なるが、機構40の原理的な構成及び動作を見易く示した図である。図12の上段において、各関節(この場合、回り対偶を実現する関節)に付けた符号は、前述した後側リンク機構40bの対応する各軸受の符号としている。但し、前側リンク機構40aと後側リンク機構40bは配置が異なるのみで構成及び動作は全く同じであり、前側リンク機構40aの対応する各軸受の符号を付しても同じ構成及び動作となる。
ここで、図12に図示している機構学的構成は、前記前後方向の後方から(即ち、図1においてXで示す方向から)機構40を見た場合の機構学的な骨組みである。この図12において、関節64と関節66の間の節(リンクD)は、第1回転軸43(左側偏芯軸)よりなる節であり、前述した偏芯量G1に相当する長さの節である。また図12において、関節72と関節74の間の節(リンクE)は、第2回転軸44(右側偏芯軸)よりなる節であり、前述した偏芯量G2に相当する長さの節である。
ここで、図12の中段は、図12の上段の状態から、第1モータ14の出力軸14aを一定の回転位置に停止させて第2モータ16のみを作動させて出力軸16aのみを回転させ、第2回転軸44(リンクE)のみを後方から見て右回転(時計回りに回転)させた場合である。この場合、機構40は4節自由度1のリンク機構と見なすことができ、第2回転軸44(リンクE)の時計回りの回転に伴って点線で示すように第1部材41(リンクB)と第3部材46(リンクA)が動き、この結果として、第1部材41の主に右側が上昇するように第1部材41が傾きつつ変位する。そして、この第1部材41の変位に伴って、第1部材41に支持された第1ロール11a(上ロール)も同様に主に右側が上昇するように傾きつつ変位する。
次に、図12の下段は、図12の上段の状態から、第2モータ16の出力軸16aを一定の回転位置に停止させて第1モータ14のみを作動させて出力軸14aのみを回転させ、第1回転軸43のみを後方から見て左回転(反時計回りに回転)させた場合である。この場合、機構40は4節自由度1のリンク機構と見なすことができ、第1回転軸43(リンクD)の反時計回りの回転に伴って点線で示すように第1部材41(リンクB)と第3部材46(リンクA)が動き、この結果として、第1部材41の主に左側が上昇するように第1部材41が傾きつつ変位する。そして、この第1部材41の変位に伴って、第1部材41に支持された第1ロール11a(上ロール)も同様に主に左側が上昇するように傾きつつ変位する。
なお、図示省略しているが、以上の説明から分かるように、図12の上段の状態から両方のモータ14,16を同時に上述した向き(第1回転軸43は反時計回り、第2回転軸44は時計回り)に動かせば、第1ロール11aの左右両端側が全体的に略同距離上昇するように第1部材41を変位させることが可能となる。
また、各モータ14,16を上述した向きと逆向き(第1回転軸43は時計回り、第2回転軸44は反時計回り)に動かすことにより、第1部材41及び第1ロール11aを上述した上昇動作と同様に下降させること(主に右側を下降させること、主に左側を下降させること、さらには、全体的に略同距離下降させること)も可能である。
また、各モータ14,16を同時に所定の向き(例えば、第1回転軸43が時計回りに回転し、第2回転軸44も時計回りに回転する向き)に動かすことにより、第1ロール11aの一端側の上下方向位置を変化させないで他端側のみの上下方向位置を変化させることも可能である。
したがって、機構40によれば、第1ロール11aと第2ロール11bとの距離が、各ロールの両端側で別個独立に可変となるように、第1ロール11aを第2ロール11bに対して変位させることが可能である。さらにいえば、各モータ14,16の回転位置を制御することによって、第1ロール11aと第2ロール11bの左端位置における間隔(隙間)と、第1ロール11aと第2ロール11bの右端位置における間隔(隙間)とを、別個独立に設定し、別個独立に変化させることができる。
次に、図9〜図11により、機構40の実際の動作例を説明する。なお、図9〜図11は、前述した図7と略同様の断面図(主に図4におけるC断面を示した図)である。但し図9〜図11は、回転軸43,44の偏芯の状態が分かるように、前記C断面では見えない後側第1軸部43bや後側第2軸部44bも図示した図(一部に図4におけるD断面を含む図)となっている。また、図9〜図11に示した具体的数字は、試作機等のものであり、一例にすぎない。
図9は、第1ロール11aの位置や第1回転軸43及び第2回転軸44の回転位置が原点にある状態(以下、原点状態という)を示している。この原点の状態では、図9(a)に示すように、第1ロール11aと第2ロール11bの間隔(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周間の距離)がゼロであり、図9(b)に示すように、第2ロール11b(下ロール)の中心線から第1ロール11a(上ロール)の外周(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周)の下縁までの距離が、第2ロール11b(下ロール)の半径である31.5mmとなっている。
また、上記原点の状態では、第1回転軸43(左側偏芯軸)と第2回転軸44(右側偏芯軸)の偏芯の向きは図9(a)に示すようになっている。
即ち、第1回転軸43における後側第1偏芯軸部43d等の偏芯した部分の中心は、図9(a)の紙面において、後側第1軸部43b等の偏芯していない部分の中心に対して右下に偏芯量G1だけ離れた位置にある。そして、これら中心の前記上下方向の距離は、図9(a)に示すように例えば1.5mmとなっている。また、第2回転軸44における後側第2偏芯軸部44d等の偏芯した部分の中心は、図9(a)の紙面において、後側第2軸部44b等の偏芯していない部分の中心に対して左下に偏芯量G2だけ離れた位置にある。そして、これら中心の前記上下方向の距離は、やはり例えば1.5mmとなっている。
次に図10は、前述した原点状態から、第1モータ14は停止させたまま第2モータ16のみを作動させ、第1回転軸43を原点状態に停止させたまま第2回転軸44(右側偏芯軸)のみを時計回りに回転させた状態(以下、右側回転状態という)を示している。この右側回転状態では、図10(a)に示すように、第1ロール11aが第1部材41とともに傾きつつ上昇し、第1ロール11aの右側がより大きく上昇する。この右側回転状態では、図10(a)に示すように、第1ロール11aと第2ロール11bの間隔(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周間の距離)が左端で例えば0.04mmとなり、右端で例えば1.6mmとなる。また、この右側回転状態では、図10(b)に示すように、第2ロール11b(下ロール)の中心線から第1ロール11a(上ロール)の外周(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周)の下縁までの距離が、第2ロール11b(下ロール)の半径より大きく、左端で例えば32mmとなり、右端で例えば33mmとなる。
なお、図10(a)に示す右側回転状態は、第2回転軸44における後側第2偏芯軸部44d等の偏芯した部分の中心と、後側第2軸部44b等の偏芯していない部分の中心との前記上下方向の距離が約0mmになるまで、第2回転軸44を時計回りに回転させた状態を示しており、図10(b)とは動作条件が若干異なる。
また、上記右側回転状態で第1部材41及び第1ロール11a(上ロール)の右側がより大きく上昇する原理は、図12の中段の図で説明したとおりである。
次に図11は、前述した原点状態から、第2モータ16は停止させたまま第1モータ14のみを作動させ、第2回転軸44を原点状態に停止させたまま第1回転軸43(左側偏芯軸)のみを反時計回りに回転させた状態(以下、左側回転状態という)を示している。この左側回転状態では、図11(a)に示すように、第1ロール11aが第1部材41とともに傾きつつ上昇し、第1ロール11aの左側がより大きく上昇する。この左側回転状態では、図11(a)に示すように、第1ロール11aと第2ロール11bの間隔(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周間の距離)が左端で例えば1.6mmとなり、右端で例えば0.04mmとなる。また、この左側回転状態では、図11(b)に示すように、第2ロール11b(下ロール)の中心線から第1ロール11a(上ロール)の外周(帯状材1を挟む中央の円柱状部分の外周)の下縁までの距離が、第2ロール11b(下ロール)の半径より大きく、左端で例えば33mmとなり、右端で例えば32mmとなる。
なお、図11(a)に示す左側回転状態は、第1回転軸43における後側第1偏芯軸部43d等の偏芯した部分の中心と、後側第1軸部43b等の偏芯していない部分の中心との前記上下方向の距離が約0mmになるまで、第1回転軸43を反時計回りに回転させた状態を示しており、図11(b)とは動作条件が若干異なる。
また、上記左側回転状態で第1部材41及び第1ロール11a(上ロール)の左側がより大きく上昇する原理は、図12の下段の図で説明したとおりである。
次に、ロールフィーダ10の送り動作を含めた動作を、ロールフィーダ10に関する制御装置20の機能とともに説明する。
制御装置20は、例えば前述した操作パネルからの操作入力によって、第1ロール11a(上ロール)の両端の上下方向位置の初期設定が可能である。ここで、第1ロール11aの両端とは、第1ロール11aの中央の円柱状部分(帯状材1を挟み付ける部分)の下縁の左右両端を意味する。そして本例の場合、第1ロール11a(上ロール)の前記円柱状部分の下縁と第2ロール11b(下ロール)の前記円柱状部分の上縁との隙間がゼロの状態(図9に示す)が原点であるため、具体的には、第1ロール11aの前記円柱状部分の下縁と第2ロール11bの前記円柱状部分の上縁との間の隙間の上下方向長さが、第1ロール11aの上下方向位置の値に相当する。つまり、第1ロール11aと第2ロール11bの前記円柱状部分の左端における前記隙間の上下方向長さが、第1ロール11aの左端の上下方向位置の値に相当し、例えば前記図10(a)の状態では0.04mmという値が第1ロール11aの左端の上下方向位置の値に相当する。また、第1ロール11aと第2ロール11bの前記円柱状部分の右端における前記隙間の上下方向長さが、第1ロール11aの右端の上下方向位置の値に相当し、例えば前記図10(a)の状態では1.6mmという値が第1ロール11aの右端の上下方向位置の値に相当する。
図13(b)は、上述した第1ロール11aの両端の上下方向位置の初期設定の動作を示すフローチャートである。この初期設定では、まず第1ロール11aの反駆動側(左端)の上下方向位置(Z1)の設定が行われ(ステップS1)、次に第1ロール11aの駆動側(右端)の上下方向位置(Z2)の設定が行われ(ステップS2)、次に第1ロール11aの反駆動側(左端)及び駆動側(右端)の上下方向位置をそれぞれステップS1、S2で設定された位置(Z1、Z2)にする移動が行われる。
ここで、ステップS1、S2は、例えば操作者が制御装置20の操作パネルを操作して、第1ロール11aの左端又は右端の上下方向位置の値をそれぞれ所定単位(例えば0.001mm単位、0,005mm単位、或いは0.01mm単位など)で入力して設定することによって行われる。出願人が試作した試作機では、各モータ(第1モータ14及び第2モータ16)の回転位置を制御する信号は例えばパルス信号であり、このパルス信号の1パルス当たりの第1ロール11aの両端の上下方向の移動量がそれぞれ約0,001mmであり、前記上下方向位置が上述したような細かな単位で設定可能であることを確認している。
またステップS3では、例えば制御装置20が予め設定されたデータやプログラムによって、ステップS1、S2で設定された前記上下方向位置(Z1、Z2)を実現する各モータ14,16の回転位置(即ち、第1回転軸43と第2回転軸44のそれぞれの回転位置)を計算によって求め、求めた前記回転位置になるように各モータ14,16を自動的に作動させることにより、設定された前記上下方向位置(Z1、Z2)への移動が行われる。
なお、ステップS3の移動は、ステップS1,S2の設定が終了すると制御装置20の制御によって自動的に開始されて実行されてもよいし、ステップS1,S2の設定が行われた後に操作者が制御装置20に対して設定された前記上下方向位置への移動を指令する操作を行うと制御装置20の制御によって実行される構成でもよい。
出願人が試作した試作機によれば、第1ロール11aの両端の上下方向位置を、それぞれ0.01mm以下の精度で実際に変化させて位置決める制御が可能であることを確認している。
なお、以上説明した初期設定は、入力する数値を変えつつ複数回繰り返し行うことも容易に可能である。また、帯状材1をロールフィーダ10に通板したまま(つまり、各ロール11a、11bの間に帯状材1を挟んだまま)、上記初期設定を行うことも可能である。そして上記初期設定は、送り動作を一時中断して送り出された帯状材1のキャンバーの状態を見て再度異なる数値でやり直すことも容易に可能である。例えば、帯状材1の種類や性状に対して最適な前記上下方向位置の数値を知るために、ステップS1、S2で設定する数値を変えつつ実際に帯状材1の送り動作を行ってみて、送り出された帯状材1のキャンバーの状態を見てキャンバー量が十分に小さくなるまで再度異なる数値で上記初期設定をやり直す、といった試行錯誤する作業も容易に可能である。但し、例えばステップS1、S2で設定する数値として予め最適な数値が分かっている帯状材1である場合には、上記初期設定は1回行うだけでよい。
次に制御装置20は、帯状材1を送給する設備の稼働時には、操作者によって予め設定された各種データと予め登録されたプログラムに従って、ロールフィーダ10を例えば図14(a)に示すように作動させる制御を行う。なお、予め設定されるデータには、前述した上下方向位置の設定値(Z1、Z2)に加え、後述する送り期間やインターバル期間の長さ、送り期間における送り速度の最大値や加速度(減速時の加速度含む)を決める送り量(帯状材1を1回の送り期間で送り出す長さ)、インターバル期間における第1ロール11aの左端と右端の上下方向位置についての設定データ等がある。
図14(a)は、ロールフィーダ10の稼働時のタイミングチャートの一例であり、横軸が時間、上段の縦軸が上ロール両端(即ち、第1ロール11aの両端)の上下方向位置であり、下段の縦軸が送り速度である。送り速度とは、送りモータ12及びこれに駆動される第2ロール11b(下ロール)の回転速度であり、本例の場合第2ロール11bに同期して回転する第1ロール11a(上ロール)の回転速度でもある。また、送り速度は、滑りがない正常な状態では、各ロールによって挟み付けられて送り出される帯状材1の送給速度である。
図14(a)の上段のタイミングチャートでは、第1ロール11aの左端の上下方向位置(上ロール左端の上下方向位置)を実線で示し、第1ロール11aの右端の上下方向位置(上ロール右端の上下方向位置)を点線で示している。
この図14(a)の上段のタイミングチャートは、前述した初期設定によって、上ロール左端の上下方向位置(Z1)が帯状材1の板厚から帯状材1の滑りを防止するための最低押し下げ量を差し引いた値に設定され、上ロール右端の上下方向位置(Z2)が材料の板厚から前記最低押し下げ量に加えて圧延分の押し下げ量も差し引いた値に設定された場合の具体例である。
この場合、図14(a)の下段に示すように、送り期間においては、送り速度が所定の最大値(トップスピード)まで上昇し(即ち、送りモータ12が加速し)、次に送り速度が所定の最大値に維持され(即ち、送りモータ12が定速運転され)、次いで送り速度がゼロまで減少する(即ち、送りモータ12が減速して停止する)ように送りモータ12が制御されることにより、帯状材1を設定された所定量だけ送る(即ち、定寸送りする)送り動作が実行される。そしてこの送り期間には、上ロール左端の上下方向位置が前記初期設定で設定されたZ1に維持され、上ロール右端の上下方向位置が前記初期設定で設定されたZ2に維持されるように、各モータ(第1モータ14及び第2モータ16)が制御される。これにより、前記初期設定で設定された圧延分の押し下げ量だけ帯状材1の右側が圧延されつつ帯状材1が送り出されることになり、キャンバー量を低減させる矯正が実現できる(この効果については詳細後述する)。なお、図14(a)に示すように、上述した送り期間は、プレス機械等を含む設備が稼働中にはプレス機械等の動作に合わせて周期的に繰り返される。
そして、図14(a)に示すように、送り期間と次の送り期間の間のインターバル期間には、送りモータ12は停止されたまま、上ロール(第1ロール11a)が全体的に材料上面位置(帯状材1の上面の位置)よりも高い位置に上昇し、次に材料上面位置よりも全体的に高い位置に維持され、次いで初期設定された位置(Z1、Z2)まで下降して戻るように各モータ(第1モータ14及び第2モータ16)が制御される。これにより、このインターバル期間中に、帯状材1が各ロールによって挟み付けられた状態から解放される(つまり、リリースされる)リリース期間が実現される。なお通常、後流のプレス機械等では素材(帯状材1)を加工等する際に独自に位置決めを行うため、このリリース期間が必要になる。ロールフィーダが各ロールによって帯状材1を挟み付けた状態のままでは、帯状材1の動きが妨げられて後流のプレス機械等で独自の位置決めが困難になるためである。本願発明が適用されたロールフィーダ10では、このリリース期間を形成するリリース動作も機構40(リンク機構)によって良好に実現できる。ここで、リリース動作とは、上述したように帯状材の板厚よりも各ロール間の隙間が大きくなるように、一方のロールが他方のロールから離れる向きに少なくともロールの一方を移動させる動作である。
以上説明した本実施形態であると、次のような作用効果が得られる。
即ち、本実施形態のロールフィーダ10によれば、2個の駆動源(第1モータ14、第2モータ16)の動作によって、帯状材の送り動作を実現する一対のロールの一方である第1ロール11aと他方である第2ロール11bとの距離が、各ロールの両端側で別個独立に可変となるため、これらロールの相対的な距離及び角度を調整すること(或いは変化させること)が容易に可能となる。これにより、ロールフィーダ10によって帯状材1のキャンバー量を低減させることが容易に可能となる。
即ち、例えば図14(b)の右側に示すように右曲がりのキャンバーが帯状材1に存在していた場合には、前述した図14(a)上段に示すように、第1ロール11aの左端の上下方向位置の設定値(Z1)は前記最低押し下げ量だけ帯状材1の板厚より小さい値とし、第1ロール11aの右端の上下方向位置の設定値(Z2)を前記最低押し下げ量に加えて圧延分の押し下げ量の分も帯状材1の板厚より小さく設定すれば、第1ロール11aが圧延分の押し下げ量だけ第2ロール11bに対して右端が接近する向きに傾き、前記送り期間中に第1ロール11aの右端側において帯状材1をより強く挟み付けることになる。この結果、前記送り期間中に、図14(b)の右側に示すように帯状材1の右側を各ロールでより強く挟み付けて適度に圧延することで帯状材1の右側が適度に伸び、この伸びにより右曲がりのキャンバー量を略ゼロにして(或いは大幅に減らして)帯状材1を例えば理想的な直線的状態として後流に送り出すこと(つまり、存在していたキャンバーを矯正して後流に送り出すこと)ができる。
また、例えば図14(b)の左側に示すように左曲がりのキャンバーが帯状材1に存在していた場合には、前述した図14(a)上段とは逆に第1ロール11aの右端の上下方向位置の設定値(Z2)は前記最低押し下げ量だけ帯状材1の板厚より小さい値とし、第1ロール11aの左端の上下方向位置の設定値(Z1)を前記最低押し下げ量に加えて圧延分の押し下げ量の分も帯状材1の板厚より小さく設定すれば、第1ロール11aが圧延分の押し下げ量だけ第2ロール11bに対して左端が接近する向きに傾き、前記送り期間中に第1ロール11aの左端側において帯状材1をより強く挟み付けることになる。この結果、前記送り期間中に、図14(b)の左側に示すように帯状材1の左側を各ロールでより強く挟み付けて適度に圧延することで帯状材1の左側が適度に伸び、この伸びにより左曲がりのキャンバー量を略ゼロにして(或いは大幅に減らして)帯状材1を例えば理想的な直線的状態として後流に送り出すこと(つまり、存在していたキャンバーを矯正して後流に送り出すこと)ができる。
このように本例のロールフィーダ10によれば、帯状材1に存在しているキャンバーの向きが左曲がりでも右曲がりでも矯正して帯状材1を例えば理想的な直線状態にして後流に送り出すことができ、何れの向きのキャンバーでも二つの駆動源(第1モータ14、第2モータ16)の回転位置の設定作業のみによって、従来のシムを使う方法等に比べて極めて容易かつ短時間の作業で帯状材1のキャンバーの矯正が可能となる。このため、ロールフィーダ10を使う設備における生産性(或いは加工等の効率)の向上、生産品や加工品の品質向上、破棄する材料の減少、摩耗部品の減少など実用上優れた各種の効果が実現できる。なおこの効果は、特に材質がアルミニウムである場合に顕著である。
また、本例のロールフィーダ10では、機構40と二つの駆動源によって前記キャンバーの矯正のためのロール(この場合第1ロール11a)の動きに加え、前記インターバル期間のリリース動作のためのロールの動きも実現している。このため、リリース動作のために駆動源と駆動機構を別途設ける場合に比べて、ロールフィーダ10の構成が格段に簡素化されて、ロールフィーダの小型化やコスト低減も実現される。
しかも、本例のロールフィーダ10では、第1ロール11aを第2ロール11bに対して変位可能とする機構40が、ネジ機構等よりもバックラッシュを少なくできる5節リンク機構であるため、一対のロール(第1ロール11aと第2ロール11b)の相対的な距離及び角度を調整すること(或いは変化させること)が高精度かつ微細に可能となる。これにより、前述したキャンバーの矯正やリリース動作がより高精度に行える。
特に、本例のロールフィーダ10では、前記機構40が5節回転型のリンク機構(回り対偶を実現する5個の関節(ジョイント)によって5個の節(リンク)が連結されたリンク機構)であり、このリンク機構を構成する二つの節(リンク)である第1回転軸43と第2回転軸44とを第1モータ14と第2モータ16によって各々回転駆動することによって、第1ロール11aを支持する第1部材41を第2ロール11bを支持する第2部材42に対して2自由度で動作させることができる。また、5節回転型のリンク機構であるため、節と節を連結する関節(ジョイント)は全て、スライド機構やネジ機構などに比べて一般的にガタつきの少ない回転軸受(ベアリング)によって構成できる。このため、送り動作用の一対のロールの相対的な距離及び角度を、前記二つのモータ14,16を制御することによって、高精度かつ微細に調整すること(或いは変化させること)が容易に可能となり、前述したキャンバーの矯正に加えてリリース動作についても良好に実現できる。
なお、ロール(例えば上ロール)を動かす駆動伝達系にネジ機構などのバックラッシュが大きい要素が含まれる場合、例えば図16(b)に示すように、リリース動作における理想的なロールの位置変化に対して、実際のロールの位置変化に遅れや不足が生じて、良好なリリース動作が困難になる。また同様にして、帯状材のキャンバーの矯正のために一方のロールを変位させる動作も高精度かつ微細に行うことが困難になる。しかし、本例のロールフィーダ10では、前記駆動伝達系にネジ機構などのバックラッシュが大きい要素が無いため、このような問題は無く、例えば図14(a)上段に示したような理想的な位置変化を実際の動きでも実現できる。
また、本例のロールフィーダ10では、機構40として前側リンク機構40aと後側リンク機構40bとが設けられ、これらリンク機構40a,40bが前記ロール(第1ロール11a、第2ロール11b)の中心線を含み前記前後方向(即ち帯状材の送給方向)に直交する平面に対して前側と後側に対称的に設けられた構成となっている。これにより、前記ロールで帯状材1を挟み付ける送り動作時に、第1ロール11aを第2ロール11bに押し付ける向きに例えば第3部材45,46等が第1部材41を押す力が、前記前後方向において前記ロールの向う側と手前側とに分散される。例えば図4に矢印で示すように、前側第1壁部41aが連結軸47を介して第3部材45,46によって押し下げられる力fと、後側第1壁部41bが連結軸47を介して第3部材45,46によって押し下げられる力fとに分散され、これらの力が、第1ロール11aから第1部材41に加わる反力2fと釣り合うことになる。
しかも、本例のロールフィーダ10の態様では、第1回転軸43、第2回転軸44、及び連結軸47が両端側で前後何れかの壁部に取り付けられて(或いは連結されて)支持される両持ち支持構造となっている。このため、本例の態様によれば、前記ロールで帯状材1を挟み付ける送り動作時に、機構40を構成する第1部材41や各回転軸43,44等に生じる応力や変形が抑制され、この変形による例えば第1ロール11aの適正な位置・姿勢からのずれ等の弊害が抑制される。したがって、ロールフィーダの本来の機能である送り動作とともに、帯状材1を挟む力を帯状材1の幅方向において適度に偏らせて(即ち、帯状材1を挟み付ける圧力の前記ロールの軸方向の分布を適度に設定して)帯状材1のキャンバー量を低減させることが、信頼性高く良好に実現できる。また、上述したように第1部材41を押す力が分散され、各軸が両持ち支持構造となることによって、例えば各軸を部材に連結して回転自在に支持する各軸受等の負荷が軽減され、ロールフィーダを構成するこの軸受等の部品が疲労によって損傷するまでの寿命が伸びる効果もある。
さらに本実施形態では、第2部材42は例えば当該ロールフィーダ10を設置場所に設置する架台に対して固定される部材であり、前記ロールを駆動する送りモータ12が、図1に示すように、前記ロールの軸方向における第2部材42の側面に取り付けられて、この送りモータ12の出力軸12aが第2ロール11bに連結されることによって、当該送りモータ12の駆動力が第2ロール11bを回転駆動する構成である。また、第1ロール11aを上下方向に動かすための第1モータ14と第2モータ16は、図1に示すように、前記前後方向における第2部材42の後面側に取り付けられて、これら第1モータ14と第2モータ16の前記出力軸がそれぞれ第1回転軸43と第2回転軸44とに連結されて、第1回転軸43と第2回転軸44とをそれぞれ回転駆動する構成である。
このため、ロールフィーダ10を含む設備の前記前後方向(帯状材1の送り方向)の設置スペースを小さくできる(或いは小さく維持できる)効果がある。送りモータ12が第2部材42の側面に配置され、第1モータ14と第2モータ16が第2部材42の後面に後方に突出するように配置される構成であるため、これら各モータを配置するために前記前後方向に設置スペースが増えないからである。なお、ロールフィーダ10の後方側(帯状材1の流れとしては、ロールフィーダ10の上流側)には、図13(a)で説明したように、帯状材1のループ1b(たるみ部分)を設けることが一般的に必要になるため、上述したように第1モータ14と第2モータ16を後方に配置する本例の構成であれば、このループ1bの上方の空き空間(例えば、前述の図13(a)に示したRガイド10aの上方空間)が第1モータ14と第2モータ16の配置空間として有効利用され、第1モータ14と第2モータ16の配置により設置スペースが増えることはない。また、本例のロールフィーダ10は、前側リンク機構40aと後側リンク機構40bよりなる機構40を、各ロール(第1ロール11a、第2ロール11b)の主に上方空間に配置しているため、機構40の配置の点でも、空きスペースが有効利用されて前記前後方向の設置スペースが大型化しない。
なお、本発明は以上説明した第1実施形態に限られず、各種の変形や応用があり得る。
例えば、制御装置20が制御する可動側のロール(前記第1実施形態では上ロールである第1ロール11a)の動作態様(動作パターン)は、図14(a)上段に示す態様に限らず、例えば図15(a)や図15(b)に示す態様でもよい。ここで、図15(a)や図15(b)に示す態様は、前述したリリース期間における上ロール右端の上下方向位置の最大値を、上ロール左端と同じ位置にしたものである。つまり、リリース動作時に上ロール右端も上ロール左端と同じ高さまで上昇させる態様である。このうち図15(b)に示す態様は、図15(a)に示す態様に比べて、リリース動作開始時に上ロール右端をより高速で上昇させ、またリリース動作終了時に上ロール右端をより高速で下降させる態様である。この場合、上ロール右端は、帯状材1のキャンバーを矯正すべく上ロール左端よりも送り期間の上下方向位置が僅かだが下方に下げられている。このため、この図15(a)や図15(b)に示すように、リリース動作時に上ロール左端よりも上ロール右端を高速で上昇・下降させることで、上ロール右端についても上ロール左端と同程度の余裕のあるリリース動作が実現でき、前述したインターバル期間を変えないでリリース期間を増やすことができる。なお、上ロール右端と上ロール左端の関係は、帯状材1のキャンバーの向きが変われば逆になる。
次に、機構40の構成は、前述したように二つのリンク機構が並列に設けられる構成に限らず、例えば前側リンク機構40aだけの構成でもよし、後側リンク機構40bだけの構成でもよい。
例えば図16(a)は、機構40が後側リンク機構40bのみからなるロールフィーダの変形例の構造を示す斜視図である。この図16(a)では、前述した第1実施形態の各構成要素に対応する構成要素には同じ符号を付し、第1部材41や第2部材42等は内部を見せるために部分的に破断した状態を図示している。
このように、一方側のリンク機構のみからなる態様として構造を簡素化し、コスト低減等を図ることができる。但しこの態様の場合には、前記ロールで帯状材1を挟み付ける送り動作時に、第1ロール11aを第2ロール11bに押し付ける向きに第1部材41を押す力が、前記前後方向において前記ロールの向う側と手前側とに分散される作用効果は無くなる。例えば図16(a)に示すように後側リンク機構40bのみとした場合、図4に示した二つの力fは、後側第1壁部41bが例えば連結軸47を介して第3部材46によって押し下げられる力2f(図示省略)のみに変わり、この力が第1ロール11aから第1部材41に加わる反力2fと釣り合うことになる。また、図16(a)に示す態様では、第1回転軸43、第2回転軸44、及び連結軸47が後側の壁部41b又は42bのみに取り付けられて(或いは連結されて)支持される片持ち支持構造となっている。このため、図16(a)の態様では、前記ロールで帯状材1を挟み付ける送り動作時に、機構40を構成する第1部材41や各回転軸43,44等に生じる応力や変形が比較的大きくなり易く、この変形による例えば第1ロール11aの適正な位置・姿勢からのずれ等の弊害を抑制するために各部材の厚さや回転軸の直径を増やして強度を増やす必要が生じる等の短所がある。
また、ロールフィーダにおいて変位可能とするロールは、素材を挟み付ける一対のロールのうちで下側のロール(下ロール)であってもよい。例えば、図2や図3に示した第1実施形態の構造を上下反転させた構造も、原理的にはあり得る。
また、各ロールの回転を同期させる下側同期歯車53及び上側同期歯車50が無い態様でもよい。
次に、前述した第1実施形態では、図13(a)に例示した設備構成におけるロールフィーダ10に本発明を適用した例について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。
例えば、図13(a)に示したレベラフィーダ5内のロールフィーダとしての構成部分に本発明を適用し、図13(a)に例示した設備構成において、レベラフィーダ5のみで帯状材1のキャンバーの矯正を行う態様でもよい。この場合、帯状材1を平坦にする矯正に加えて、帯状材1のキャンバーの矯正もレベラフィーダ5で行われるので、その後のロールフィーダ10ではキャンバー量がゼロか僅かな状態の帯状材1をそのまま送り出せばよいことになる。つまりこの場合、ロールフィーダ10は本来の送り動作に特化したものとすることができる。
また、図13(a)に例示した設備構成において、レベラフィーダ5とロールフィーダ10の両方に本発明を適用し、レベラフィーダ5とロールフィーダ10の両方で例えば多段階に帯状材1のキャンバーの矯正を行う態様もあり得る。
また、図13(a)に例示した設備構成においてレベラフィーダ5又はロールフィーダ10の一方を削除した設備構成とし、この設備構成においてレベラフィーダ5又はロールフィーダ10に本発明を適用し、当該レベラフィーダ5又はロールフィーダ10によってキャンバーの矯正を行う態様もあり得る。
1 帯状材(素材)
10 ロールフィーダ
11a フィードロール(上ロール、第1ロール、ロール)
11b フィードロール(下ロール、第2ロール、ロール)
12 モータ(送りモータ)
14 モータ(第1モータ)
16 モータ(第2モータ)
40 機構
40a 前側リンク機構
40b 後側リンク機構
41 第1部材
41a 前側第1壁部
41b 後側第1壁部
41c 左側第1壁部
41d 右側第1壁部
42 第2部材
42a 前側第2壁部
42b 後側第2壁部
42c 左側第2壁部
42d 右側第2壁部
43 第1回転軸
43a 前側第1軸部
43b 後側第1軸部
43c 前側第1偏芯軸部
43d 後側第1偏芯軸部
44 第2回転軸
44a 前側第2軸部
44b 後側第2軸部
44c 前側第2偏芯軸部
44d 後側第2偏芯軸部
45 第3部材(前側第3部材)
46 第3部材(後側第3部材)
47 連結軸

Claims (2)

  1. 帯状材を挟み付けて回転することによって帯状材の送り動作を実現する一対のロールを備えたロールフィーダであって、
    前記ロールの一方である第1ロールと前記ロールの他方である第2ロールとの距離が、各ロールの両端側で別個に可変となるように、前記第1ロールを前記第2ロールに対して変位可能とする機構と、
    前記機構によって前記第1ロールが前記第2ロールに対して変位する動作を駆動する複数の駆動源と、を備え、
    前記機構は、前記第1ロールを回転自在に支持する第1部材と、前記第2ロールを回転自在に支持する第2部材と、前記駆動源のうちの一方である第1モータによって駆動される第1回転軸と、この第1回転軸と平行に配設されて前記駆動源のうちの他方である第2モータによって駆動される第2回転軸と、第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構であり、
    前記第1回転軸は、前記第2部材に回転自在に取り付けられて前記第1モータによって回転駆動される第1軸部と、この第1軸部の延長上に偏芯して設けられた第1偏芯軸部とを有し、
    前記第2回転軸は、前記第1軸部に対して平行になるように前記第1軸部と異なる位置において前記第2部材に回転自在に取り付けられて前記第2モータによって回転駆動される第2軸部と、この第2軸部の延長上に偏芯して設けられて前記第1部材に回転自在に取り付けられる第2偏芯軸部とを有し、
    前記第3部材は、一端側が前記第1回転軸と平行な連結軸によって前記第1部材に回転自在に取り付けられ、他端側が前記第1回転軸の第1偏芯軸部に回転自在に取り付けられる構成であることを特徴とするロールフィーダ。
  2. 前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記連結軸は、前記ロールに対してねじれの位置関係になるように配設され、前記第1回転軸、前記第2回転軸、及び前記連結軸の軸方向は、前記ロールの軸方向と90度異なる前後方向に設定され、
    前記第1部材は、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置する前側第1壁部と、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置する後側第1壁部とを有し、
    前記第2部材は、前記前後方向において前記前側第1壁部よりも前側に位置する前側第2壁部と、前記前後方向において前記後側第1壁部よりも後側に位置する後側第2壁部とを有し、
    前記第3部材としては、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも前側に位置して、一端側が前記連結軸によって前記前側第1壁部に回転自在に取り付けられる前側第3部材と、前記前後方向において前記ロールの中心線よりも後側に位置して、一端側が前記連結軸によって前記後側第1壁部に回転自在に取り付けられる後側第3部材と、が設けられ、
    前記第1回転軸は、前記第1軸部として、前記前側第2壁部に回転自在に取り付けられる前側第1軸部と、前記後側第2壁部に回転自在に取り付けられる後側第1軸部とを有するとともに、前記第1偏芯軸部として、前記前側第3部材の他端側に回転自在に取り付けられる前側第1偏芯軸部と、前記後側第3部材の他端側に回転自在に取り付けられる後側第1偏芯軸部とを有し、
    前記第2回転軸は、前記第2軸部として、前記前側第2壁部に回転自在に取り付けられる前側第2軸部と、前記後側第2壁部に回転自在に取り付けられる後側第2軸部とを有するとともに、前記第2偏芯軸部として、前記前側第1壁部に回転自在に取り付けられる前側第2偏芯軸部と、前記後側第1壁部に回転自在に取り付けられる後側第2偏芯軸部とを有し、
    前記機構は、前側リンク機構と後側リンク機構とよりなり、
    前記前側リンク機構は、前記前側第1壁部と、前記前側第2壁部と、前記前側第1軸部及び前側第1偏芯軸部と、前記前側第2軸部及び前側第2偏芯軸部と、前記前側第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構であり、
    前記後側リンク機構は、前記後側第1壁部と、前記後側第2壁部と、前記後側第1軸部及び後側第1偏芯軸部と、前記後側第2軸部及び後側第2偏芯軸部と、前記後側第3部材と、を節とする5節回転型のリンク機構であり、
    前記前側リンク機構と、前記後側リンク機構とが、前記ロールの中心線を含み前記前後方向に直交する平面に対して前側と後側に設けられた構成であることを特徴とする請求項1に記載のロールフィーダ。
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