JP7392446B2 - ワーク矯正方法およびワーク矯正装置 - Google Patents

Description

この発明は、アルミニウム（Ａｌ）製管材等の長尺な金属製ワークにおける真直度や真円度等を矯正するためのワーク矯正方法およびワーク矯正装置に関する。

なお、本明細書および特許請求の範囲において、「アルミニウム」という用語は、アルミニウムおよびその合金を含む意味で用いられる。

複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラム用の基体として、押出加工されたアルミニウム製管材を、引抜加工して得られる引抜管、いわゆるＥＤ管が多く用いられている。

感光ドラム用基体としてのＥＤ管は、高い表面精度が要求されると同時に、高い寸法精度も要求される。特に真直度、すなわち軸心方向にうねりや曲がりを有しないことが厳しく要求される。

このような状況下にあって従来から、押出加工および引抜加工を経た長尺ワークとしてのＥＤ管に対し、真直度や真円度を向上させるために矯正加工が施され、その矯正後のワークを所定寸法に切断して感光ドラム用基体として用いることが一般に行われている。

下記特許文献１，２に示すように長尺ワークの矯正加工は、ワーク矯正装置が用いられる。図４に示すように、ワーク矯正装置は、実際に管状ワークＷを矯正するロール矯正機１と、そのロール矯正機１に管状ワークＷを投入するワーク投入機２とを備えている。

ロール矯正機１は、管状ワークの搬送ライン（矯正パスライン）Ｘに沿って配置され、かつ上下で一対をなす多数組の鼓状矯正ロール１１，１１を備えている。さらに多数組の矯正ロール１１，１１のうち、最も入側（後側）に配置された１番目の矯正ロール１１，１１の後側（上流側）には、搬送ラインＸに沿って位置決め用ガイドロール１３が配置されている。このガイドロール１３は、昇降駆動用シリンダ１４によって、搬送ラインＸに対応し、かつ管状ワークＷを支持可能な上昇位置と、搬送ラインＸから下方に退避する退避位置との間で昇降自在に支持されている。そして矯正ロール１１，１１間に管状ワークＷを導通させることにより、管状ワークＷに矯正ロール１１，１１の駆動力による自軸回転を付与しつつ前方（下流側）に送り出していき、その間に真直度や真円度の矯正が行われるようになっている。

一方、ワーク投入機２は、ロール矯正機１の後方（上流側）において搬送ラインＸに沿って間隔をおいて配置された複数のサポートロール２１を備えている。各サポートロール２１は、管状ワークＷを下方から担持支承できるように構成されるとともに、昇降駆動用シリンダ２２によって支持され、管状ワークＷを支承する上昇支承位置と、管状ワークＷから離間する下方の退避位置との間で個別に昇降作動可能に構成されている。

またワーク投入機２の後部には、搬送ラインＸに対応してワーク押送用の押動部材２３が装備されている。この押動部材２３は、管状ワークＷの後端部を支持しながら、駆動手段によって管状ワークＷを前方へ送り出すことができるように構成されている。

上記のワーク矯正装置によって管状ワークＷの矯正加工を遂行する場合、ワーク投入機２のサポートロール２１をすべて上昇支承位置に保ったまま、管状ワークＷをロール矯正機１に投入すると、管状ワークＷの先端が、１番目の矯正ロール１１，１１間に進入した時点で、管状ワークＷに自軸回転が付与されるため、管状ワークＷが揺動して、管状ワークＷの外周面がサポートロール２１に激しく干渉して管状ワークＷの外周面に有害なキズが付いてしまうおそれがある。

そこで図５に示すように、上記の表面損傷の発生を避けるため、管状ワークＷの先端がロール矯正機１の導入位置決め用ガイドロール１３に投入される際に、ワーク投入機２０側の全てのサポートロール２１を退避位置に下降させて、管状ワークＷを前後両端の２点で支持することにより、管状ワークＷとサポートロール２１との干渉を防止するようにしている。

特開２００８－１６１８９０号公報 特開２０１８－１１８２６６号公報 特開２００９－２８５６８４号公報

ところで、従来のワーク矯正装置において正常に稼働している状態であっても、管状ワークＷの先端（前端）が１番目の矯正ロール１１，１１間に進入すると、管状ワークＷが揺動して振動が生じるが、矯正処理を繰り返し行っていると、大きな振幅を持った異常な振動（バタつき）が発生する場合がある。このようなバタつきが発生すると、管状ワークＷにおける１番目の矯正ロール１１，１１に対する接触部が凹陥変形等して損傷してしまうおそれがある。

しかしながら、従来のワーク矯正装置においては、バタつきにより損傷したワークを有効に監視する方法や検知する方法がなく、損傷したワークがそのまま以降の工程に流出してしまい、生産効率の低下等の不具合が発生するという課題があった。

なお、上記特許文献３に示すようにロール負荷電流の変動を利用してワークのバタつきを検知することも考えられるが、管状ワークの矯正処理中にバタつきが発生してもロール負荷電流に大きな変動が現れないため、上記特許文献３のワーク矯正装置であってもワークのバタつきを精度良く検知することは困難である。

この発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ワークの有害なバタつきを正確に検出できて、バタつきの発生による不具合に対し適確に対応することができるワーク矯正方法および装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明者はまず、バタつきが発生する際のメカニズムについて調査した。それによると、ワークの後端を押動部材で支持しつつ押し込んでワークの前端をロール矯正機の１番目の矯正ロールに投入した状態においては、ワークの後端および前端を節として、ワークは固有振動モードで振動するが、そのワークの固有振動数（Ｈｚ）と、矯正ロールへの投入によって自軸回転するワークの回転数（ｒ／ｓ）との間に密接な関係があることが次第に明らかになってきた。さらに本発明者はその調査結果を分析し、綿密な実験研究を繰り返し行ったところ、ワークの２次固有振動モードでの固有振動数と、ワーク回転数とが一致した際に共振が起こり、その共振によってバタつきが多く発生していることを突き止めた。一方、固有振動するワークは腹（ａｎｔｉ－ｎｏｄｅ）の部分が最も大きく変位するため、その最も大きく変位する部分を監視することによって、異常なバタつきが発生した際に、通常時と比較して変位量の違いが顕著に現れると考えられる。つまり、２次固有振動モードで振動するワークの腹部近傍の変位量を監視することによって、バタつきの発生の有無を精度良く検出できることを見出し、本発明をなすに至った。

すなわち本発明は、以下の手段を備えるものである。

［１］搬送ラインを挟んで配置される一対の矯正ロールが、搬送ラインに沿って間隔をおいて複数配置されるロール矯正機を備え、搬送ラインに沿って配置される長尺なワークをその後端部を押動部材で支持しつつ前方へ押動することにより、前記ロール矯正機に投入するようにしたワーク矯正方法であって、
前記押動部材によって支持されたワークの位置をワーク後方支持位置とし、前記ロール矯正機のうち、１番目に配置される矯正ロールに拘束されたワークの位置をワーク矯正入口位置とし、ワークにおける前記ワーク矯正入口位置から前記ワーク後方支持位置までの部分を未投入部分として、未投入部分における搬送ラインに対し直交する方向の変位量を変位量検知手段によって検知するに際して、
未投入部分の２次固有振動モードでの固有振動数と、ワークの回転数とが一致する際の未投入部分の長さを「Ｌ１」としたとき、
前記変位量検知手段によるワークの検知位置を、前記ワーク矯正入口位置を基点にして、（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設定するようにしたことを特徴とするワーク矯正方法。

［２］未投入部分の長さが（０．９×Ｌ１）～（１．１×Ｌ１）の間に、前記変位量検知手段によってワークの変位量を検知するようにした前項１に記載のワーク矯正方法。

［３］前記変位量検知手段からの情報に基づいて、前記変位量検知手段により検知された変位量が所定の閾値を超えた際に、異常が発生したと判断するようにした前項１または２に記載のワーク矯正方法。

［４］ワークがアルミニウム管によって構成されている前項１～３のいずれか１項に記載のワーク矯正方法。

［５］ワークが引抜管によって構成されている前項１～４のいずれか１項に記載のワーク矯正方法。

［６］ワークが感光ドラム用基体として用いられる前項１～５のいずれか１項に記載のワーク矯正方法。

［７］搬送ラインを挟んで配置される一対の矯正ロールが、搬送ラインに沿って間隔をおいて複数配置されるロール矯正機を備え、搬送ラインに沿って配置される長尺なワークをその後端部を押動部材で支持しつつ前方へ押動することにより、前記ロール矯正機に投入するようにしたワーク矯正装置であって、
前記押動部材によって支持されたワークの位置をワーク後方支持位置とし、前記ロール矯正機のうち、１番目に配置される矯正ロールに拘束されたワークの位置をワーク矯正入口位置とし、ワークにおける前記ワーク矯正入口位置から前記ワーク後方支持位置までの部分を未投入部分として、未投入部分における搬送ラインに対し直交する方向の変位量を検知する変位量検知手段を備え、
未投入部分の２次固有振動モードでの固有振動数と、ワークの回転数とが一致する未投入部分の長さを「Ｌ１」としたとき、
前記変位量検知手段によるワークの検知位置が、前記ワーク矯正入口位置を基点にして、（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設定されていることを特徴とするワーク矯正装置。

発明［１］のワーク矯正方法によれば、振動するワークにおける変位量が大きい部分を特定し、その特定部分を変位量検知手段によって検知するようにしているため、バタつき発生時に当該特定部分の変位量が顕著に変化することにより、バタつき発生の有無を精度良く検知でき、バタつきが発生したワークを正確に把握することができる。従ってバタつきにより損傷したワークを確実に取り除くことができ、損傷したワークが以降の工程に流出して、歩留まりが悪化する等の不具合を確実に防止でき、効率良く生産することができる。

発明［２］のワーク矯正方法によれば、未投入部分の長さが「Ｌ１」付近で、変位量検知手段によって変位量を検知するようにしているため、バタつきの有無をより一層精度良く検知することができる。

発明［３］のワーク矯正方法によれば、変位量検知手段による変位量が所定の閾値を超えた際に、異常が発生したと判断するようにしているため、有害なバタつき等の発生を自動的に検出することができる。

発明［４］～［６］のワーク矯正方法によれば、上記の効果をより確実に得ることができる。

発明［７］のワーク矯正装置によれば、上記［１］の方法発明を実施可能な装置を特定するものであるため、上記と同様な効果を得ることができる。

図１はこの発明の実施形態であるワーク矯正方法を実施するためのワーク矯正装置を示す側面図である。 図２は実施形態のワーク矯正装置におけるワークと変位量測定器との位置関係を説明するための模式平面図である。 図３Ａは実施形態のワーク矯正装置に適用可能な押動部材の一例を説明するための断面図である。 図３Ｂは実施形態のワーク矯正装置に適用可能な押動部材の他の例を説明するための断面図である。 図４は従来のワーク矯正装置においてワークを矯正ロールに投入する前の状態で示す側面図である。 図５は従来のワーク矯正装置においてワークを矯正ロールに投入した直後の状態で示す側面図である。

図１はこの発明の実施形態であるワーク矯正方法が適用されたワーク矯正装置を示す側面図である。なお本明細書においては、発明の理解を容易にするため、図１の紙面に向かって左側を「前側（下流側）」とし、右側を「後側（上流側）」として説明する。

まず始めに、本実施形態のワーク矯正装置において矯正処理されるワークＷは、管状のワークＷであって例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置の感光ドラム用の基体として用いられるＥＤ管等によって構成されるアルミニウム製管材を対象としている。

図１に示すように、本実施形態のワーク矯正装置は、前方側（下流側）に設けられたロール矯正機１と、後方側（上流側）に設けられたワーク投入機２とを備えている。

ロール矯正機１は、ハウジング１０を備え、そのハウジング１０内に、搬送ラインＸに沿って配置され、かつ上下で一対をなす多数組（多数対）の鼓状矯正ロール１１，１１が設けられている。本実施形態においては、多数組の矯正ロール１１，１１のうち、最も上流側（後側）に配置される一対の矯正ロール１１，１１を１番目の矯正ロール１１ａ，１１ａと称している。

またハウジング１０内における１番目の矯正ロール１１ａ，１１ａの上流側には、位置決め用ガイドロール１３が昇降自在に配置されている。

ワーク投入機２は、搬送ラインＸの後方に対応してワーク押送用の押動部材２３が装備されている。この押動部材２３は、管状ワークＷの後端部を支持しながら、図示しないチェーン駆動機構あるいは流体圧シリンダ機構等の駆動力で管状ワークＷを所定の距離範囲にわたって前方に押動することができるように構成されている。

ここで本実施形態においては後述するように、押動部材２３によって実質的に支持されたワークＷの位置をワーク後方支持位置として規定するものであるが、このワーク後方支持位置は、ワークＷが固有振動モードで振動する際の後端の節（ｎｏｄｅ）の位置である。従って例えば押動部材２３が図３Ａに示すようにワークＷの後端外周面を開放して非支持状態で後端面のみを支持するようなラッパ状の押動部材２３の場合には、ワークＷの後端面がワーク後方支持位置Ｐ２に設定される。さらに押動部材２３が図３Ｂに示すようにワークＷの後端部周辺を把持するように拘束する把持型の押動部材２３の場合には、ワークＷにおける押動部材２３の把持部先端の位置がワーク後方支持位置Ｐ２に設定される。

またワーク投入機２には、ロール矯正機１の上流側（後方側）において搬送ラインＸに沿って間隔をおいて配置された複数のサポートロール２１が設けられている。各サポートロール２１は、昇降駆動シリンダ２２によって、搬送ラインＸ上の管状ワークＷを支持する上昇位置と、管状ワークＷから離間する退避位置との間で昇降自在に支持されている。

また本実施形態のワーク矯正装置においては、ワーク投入機２にワークＷのバタつきの発生を検知するための変位量検知手段としての変位量測定器３が設けられている。この変位量測定器３の検知位置等を含む詳細な構成については後に説明するものとする。

本実施形態のワーク矯正装置においては、上昇位置のサポートロール２１によって管状ワークＷを支持しつつ、押動部材２３によってワークＷを搬送ラインＸに沿って前方に押動させていき、ワークＷの先端が１番目の矯正ロール１１ａ，１１ａに投入されて拘束された際には、全てのサポートロール２１が退避位置に降下して、ワークＷは矯正ロール１１ａ，１１ａによる拘束位置と押動部材２３による支持位置との前後２点で支持されながら、矯正ロール１１，１１間を通過するように構成されている。

次に本実施形態における変位量測定器３による測定位置（検知位置）について詳細に説明する。

図２は実施形態のワーク矯正装置におけるワークと変位量測定器との位置関係を説明するための模式平面図であって、同図に示される波状の太線は２次振動モードでワークＷが固有振動する際の波形を誇張して示している。

図１および図２に示すようにワークＷが押動部材２３によって押動されつつ矯正ロール１１によって矯正されている際には、１番目の一対の矯正ロール１１ａ，１１ａと押動部材２３との間においてワークＷは、前側が１番目の矯正ロール１１ａ，１１ａによって拘束されるとともに、後端が押動部材２３によって支持されているため、前後両端を節として固有振動する振動モードの状態となっている。

ここで図２に示すようにワークＷにおける１番目の矯正ロール１１ａ，１１ａによって拘束されている位置、つまり前側の節の位置をワーク矯正入口位置Ｐ１とし、ワークＷにおける押動部材２３によって支持されている位置、つまり後側（後端）の節の位置をワーク後端支持位置Ｐ２とし、さらにワークＷにおけるワーク矯正入口位置Ｐ１からワーク後端支持位置Ｐ２までの部分を未投入部分Ｗ１とし、未投入部分Ｗ１の長さを「Ｌ」とする。この長さ「Ｌ」は矯正処理が進むに従って次第に短くなる可変の値である。

一方、ワークＷは、矯正ロール１１を通過する際に矯正ロール１１の駆動力により周方向に自軸回転する。

そして本実施形態において、ワークＷにおける未投入部分Ｗ１の２次固有振動モードでの固有振動数ｆｎ（Ｈｚ）と、ワークＷの自軸回転時の回転数Ｒｎ（ｒ／ｓ）とが一致する際の未投入部分Ｗ１の長さを「Ｌ１」としたとき、変位量測定器３によるワークＷに対する測定位置（検知位置）Ｌ２を、ワーク矯正入口位置Ｐ１を基点にして、（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設定している。

換言すると、（０．１５×Ｌ１）≦Ｌ２≦（０．３５×Ｌ１）または（０．６５×Ｌ１）≦Ｌ２≦（０．８５×Ｌ１）の関係を成立させるようにしている。

このように変位量測定器３による測定位置Ｌ２を上記の範囲に設定することによって、ワークＷのバタつき等の異常な振動を精度良く捉えることができ、バタつきの発生による不具合に対し迅速かつ適確に対応することができる。

すなわち本発明者は、ワークＷの２次固有振動モードでの固有振動数ｆｎと、ワーク回転数Ｒｎとが一致した際に共振が起こり、その共振により有害なバタつきが多く発生していることを解明した。また、固有振動するワークは腹の部分の変位量が大きいため、その部分ではバタつきが発生した際に通常時に比べて変位量の違いが顕著に現れる。従ってその腹部周辺を監視しておくことによって、バタつきの発生の有無を精度良く検出できる。

そこで２次固有振動モードで固有振動する長さＬ１のワークＷ（未投入部分Ｗ１）においては、腹の位置が、ワーク矯正入口位置Ｐ１を基点にして、０．２５×Ｌ１の位置と、０．７５×Ｌ１の位置との位置に設定されるため、その周辺を監視するという手法を見出し、上記の関係式を導き出したものである。

さらに未投入部分Ｗ１の長さＬは、矯正処理が進行するに従って次第に短くなるが、未投入部分Ｗ１の長さは、２次固有振動モードでの固有振動数が回転数に等しくなった際に「Ｌ１」となり、その際に、バタつきが多く発生するため、未投入部分Ｗ１の長さが「Ｌ１」になる前後で変位量測定器３によって測定することによって、バタつきの発生の有無をより一層精度良く検出することが可能となる。具体的には、未投入部分Ｗ１の長さＬが、（０．９×Ｌ１）～（１．１×Ｌ１）の間に変位量測定器３によって変位量を測定するのが良く、より好ましくは（０．９５×Ｌ１）～（１．０５×Ｌ１）の間に変位量測定器３によって変位量を測定するのが良い。言うまでもなく、この変位量測定に好ましい未投入部分Ｗ１の長さの範囲は、上限値および下限値をそれぞれ含むものである。つまり、測定時に好ましい未投入部分Ｗ１の長さを「Ｌａ」としたとき、（０．９×Ｌ１）≦Ｌａ≦（１．１×Ｌ１）の関係を成立させるのが良く、より好ましくは（０．９５×Ｌ１）≦Ｌａ≦（１．０５×Ｌ１）の関係を成立させるのが良い。

また変位量測定器３は、ワークＷの軸心方向（搬送ラインＸ）に対し直交する方向の変位量を測定するものである。例えば変位量測定器３によって、ワークＷの垂直方向の変位量を測定しても良いし、水平方向の変位量を測定しても良いし、斜め方向の変位量を測定するようにしても良い。さらにこれらの方向のうち、いずれか１つの方向を測定するようにしても良いし、２つ以上の方向を測定するようにしても良い。

さらに変位量測定器３としては、非接触式の変位量検知センサや、接触式の変位量検知センサを用いることができる。非接触式のセンサとしては例えば、透過型光電センサや反射型光電センサを用いることができる。さらに変位量測定器３として、画像センサを用いて、その画像センサから得られた画像データを基にワークＷの変位量を算出するようにしても良い。

次に変位量測定器３による測定位置の具体的な算出方法について説明する。

まず、矯正時に周方向に自軸回転する管状ワークＷの回転数Ｒｎ（ｒ／ｓ）を実測等により求める。例えば矯正ロール１１の駆動力によって安定した状態で回転する管状ワークＷを、回転速度計を用いて回転速度を計測して回転数Ｒｎを求める。なお矯正ロール１１と管状ワークＷとの滑りの影響を明確に把握している場合には、矯正ロール１１の回転数と矯正ロール１１の設置角度とから管状ワークＷの回転数Ｒｎを算出するようにしても良い。

次に以下の関係式を用いて管状ワークＷの２次固有振動モードでの固有振動数ｆｎを求める。

ここに、「ｋｎ」は固有値に対応した定数、「Ｅ」は縦弾性係数、「Ｉ」は断面二次モーメント、「Ａ」は断面積、「Ｌ」は長さ（未投入部分Ｗ１の長さ）、「ρ」は密度とする。

この関係式においては、「ｋｎ」は片端固定・片端支持の２次固有振動モードを用いて計算する。つまり矯正ロール１１側が固定状態で、押動部材２３側が支持状態と見做すことができるからである。

従って既述した通り、未投入部分Ｗ１の長さが「Ｌ１」となったときに、固有振動数ｆｎと回転数Ｒｎとが等しくなる。

本実施形態のワーク矯正装置においては、既述した通り、変位量測定器３の測定位置Ｌ２を決定した後、変位量測定器３によって得られる変位量に対して、バタつきの発生の有無を判断するための閾値を後述するように適宜設定する。このように製造条件を設定した後、本格的な量産を開始するものである。そして量産時には、変位量測定器３からの出力情報に基づいて、変位量が上記所定の閾値を超える場合には、バタつきが発生したと自動的に判断し、当該ワークを不良と判定するものである。不良判定されたワークは例えば、取り除くことにより、不良ワークが以降の工程に流出しないようにする。

以上のように本実施形態のワーク矯正装置においては、振動するワークＷにおける変位量が大きい部分を特定し、その特定部分を変位量測定器３によって変位量を測定するようにしているため、バタつき発生時に当該特定部分の変位量が顕著に変化する。このためバタつき発生の有無を精度良く検知でき、バタつきが発生したワークＷを正確に把握することができる。従ってバタつきにより損傷したワークＷを確実に取り除くことができ、損傷したワークＷが以降の工程に流出して、歩留まりが悪化する等の不具合を確実に防止でき、効率良く生産することができる。

また本実施形態のワーク矯正装置において、未投入部分Ｗ１の長さが「Ｌ１」前後の状態で、変位量測定器３によって変位量を測定する場合には、バタつきの有無をより一層精度良く検知することができる。もっとも本発明においては、未投入部分Ｗ１の長さが「Ｌ１」前後の状態で測定器３によって変位量を測定するのに加えてさらに、未投入部分Ｗ１の長さが「Ｌ１」前後ではない状態で、測定器３によって変位量を測定するようにしても良い。

ワークＷとしての管状の薄肉アルミニウム管に対し、上記実施形態と同様なロール矯正装置を用いて矯正処理を行った。この際、実測によりワークＷの周方向の回転数Ｒｎ（ｒ／ｓ）を測定し、２次固有振動モードでの固有振動数ｆｎ（Ｈｚ）が上記の回転数Ｒｎと一致する際のワークＷ（未投入部分Ｗ１）の長さＬ１を上記実施形態と同様に算出した。

表１に示すように、水準（実験例）１においては、ワーク矯正入口位置Ｐ１を基点にして、０．１×Ｌ１の距離に測定器３を設置するようにした。同様に水準２～９においては、ワーク矯正入口位置Ｐ１を基点にして、０．２×Ｌ１、０．３×Ｌ１、０．４×Ｌ１、０．５×Ｌ１、０．６×Ｌ１、０．７×Ｌ１、０．８×Ｌ１、０．９×Ｌ１の距離に測定器３をそれぞれ設置するようにした。なお、表１の測定位置の項目には、Ｌ１に対する距離の比率のみが記載されている。

ここで、水準２，３，７，８は、表１に示すように実施例に相当し、測定器３が、本発明特有の範囲である「Ｌ２」の範囲、つまり（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設置されている。

これに対し、水準１，４～６，９は、表１に示すように比較例に相当し、測定器３が、上記の「Ｌ２」の範囲を逸脱する位置に設置されている。

この状態において、予備の矯正処理を実施し、ワークＷの未投入部分Ｗ１の長さが（０．９５×Ｌ１）～（１．０５×Ｌ１）の間に測定器３によって変位量（振幅）を測定するとともに、バタつき発生の有無をオペレータが観察した。その結果を基に、各水準における正常時の振幅と、バタつき発生時の振幅とを求めた。この場合表１に示すように、水準５における正常時の平均的な振幅を「１００」とし、その振幅に対し、正常時の平均的な振幅およびバタつき発生時の平均的な振幅を求めた。

また各水準１～９毎に、正常時の振幅およびバタつき発生時の中間点、つまり（「正常時の振幅」＋「バタつき発生時の振幅」）／２を閾値として設定した。

なおワークＷ（未投入部分Ｗ１）は、前後の２点で支持されるため、中間部が下方に位置するように撓んだ状態となっている。そして表１に示す振幅の値は、ワークＷの撓みも含んだ見かけの振幅に相当するものである。例えば正常時の振幅において水準５は節に相当するにもかかわらず、最も大きい値となっているが、２次固有振動モードによる固有振動では実質的に「０」となる。

続いて本実験として１０００本のワークＷに対し矯正処理を行い、ワークＷの未投入部分Ｗ１の長さが（０．９５×Ｌ１）～（１．０５×Ｌ１）の間に測定器３により振幅を測定しつつ、バタつき発生の有無をオペレータが観察して、検知精度を評価した。検知精度の評価に関しては、実際に有害なバタつきが発生しているのに測定器３による振幅が閾値を超えていなかったもの、および、バタつきが発生していないのに振幅が閾値を超えたものは共に誤判定した。そして誤判定が１本以上あった水準については、検知精度が低いとして「×」と評価し、誤判定が１本もなかった水準については、検査精度が高いとして「○」と評価した。その評価結果を表１に併せて示す。

表１から明らかなように、本発明（実施例）に関連した水準２，３，７，８においては、検査精度が高く、バタつきの発生を精度良く検知できることが判る。これに対し本発明の要旨を逸脱する比較例に関連した水準１，４～６，９においては、検査精度が低く、バタつきの発生を精度良く検知することが困難であることが判る。

なおワークＷの矯正処理中は、ワークＷの長さ方向の中間部が下方に位置するように撓みが生じており、矯正処理が進むに従ってこのたわみ量が次第に少なくなっていく。換言すると、測定器３によって振幅（変位量）を測定する際に、測定時間が長時間になると、撓み消失量も加算された変位量が測定されることになり、測定精度が低下するおそれがある。一方、測定時間を短くしすぎると、測定データの取得量が少なくなり、却って測定精度が低下するおそれがある。従って、測定器３による測定時間は長すぎず短すぎない適切な時間に設定するのが好ましい。

この発明のワーク矯正方法は、アルミニウム製の管材等のワークにおける真直度や真円度等を矯正する際に好適に用いることができる。

１：ロール矯正機
１１：矯正ロール
１１ａ：１番目の矯正ロール
２：ワーク投入機
２３：押動部材
３：変位量測定器（変位量検知手段）
ｆｎ：２次固有振動モードでの固有振動数
Ｌ：ワーク未投入部分の長さ
Ｌ１：２次固有振動数と回転数とが一致する際のワーク未投入部分の長さ
Ｌ２：測定位置（検知位置）
Ｐ１：ワーク矯正入口位置
Ｐ２：ワーク後端支持位置
Ｒｎ：ワーク回転数
Ｗ：ワーク
Ｗ１：ワーク未投入部分
Ｘ：搬送ライン

Claims (6)

1. 搬送ラインを挟んで配置される一対の矯正ロールが、搬送ラインに沿って間隔をおいて複数配置されるロール矯正機を備え、搬送ラインに沿って配置される長尺なワークをその後端部を押動部材で支持しつつ前方へ押動することにより、前記ロール矯正機に投入するようにしたワーク矯正方法であって、
   前記押動部材によって支持されたワークの位置をワーク後方支持位置とし、前記ロール矯正機のうち、１番目に配置される矯正ロールに拘束されたワークの位置をワーク矯正入口位置とし、ワークにおける前記ワーク矯正入口位置から前記ワーク後方支持位置までの部分を未投入部分として、未投入部分における搬送ラインに対し直交する方向の変位量を変位量検知手段によって検知するに際して、
   未投入部分の２次固有振動モードでの固有振動数と、ワークの回転数とが一致する際の未投入部分の長さを「Ｌ１」としたとき、
   前記変位量検知手段によるワークの検知位置を、前記ワーク矯正入口位置を基点にして、（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設定する一方、
   未投入部分の長さが（０．９×Ｌ１）～（１．１×Ｌ１）の間に、前記変位量検知手段によってワークの変位量を検知するようにしたことを特徴とするワーク矯正方法。
2. 前記変位量検知手段からの情報に基づいて、前記変位量検知手段により検知された変位量が所定の閾値を超えた際に、異常が発生したと判断するようにした請求項１に記載のワーク矯正方法。
3. ワークがアルミニウム管によって構成されている請求項１または２に記載のワーク矯正方法。
4. ワークが引抜管によって構成されている請求項１～３のいずれか１項に記載のワーク矯正方法。
5. ワークが感光ドラム用基体として用いられる請求項１～４のいずれか１項に記載のワーク矯正方法。
6. 搬送ラインを挟んで配置される一対の矯正ロールが、搬送ラインに沿って間隔をおいて複数配置されるロール矯正機を備え、搬送ラインに沿って配置される長尺なワークをその後端部を押動部材で支持しつつ前方へ押動することにより、前記ロール矯正機に投入するようにしたワーク矯正装置であって、
   前記押動部材によって支持されたワークの位置をワーク後方支持位置とし、前記ロール矯正機のうち、１番目に配置される矯正ロールに拘束されたワークの位置をワーク矯正入口位置とし、ワークにおける前記ワーク矯正入口位置から前記ワーク後方支持位置までの部分を未投入部分として、未投入部分における搬送ラインに対し直交する方向の変位量を検知する変位量検知手段を備え、
   未投入部分の２次固有振動モードでの固有振動数と、ワークの回転数とが一致する未投入部分の長さを「Ｌ１」としたとき、
   前記変位量検知手段によるワークの検知位置が、前記ワーク矯正入口位置を基点にして、（０．１５×Ｌ１）～（０．３５×Ｌ１）の範囲または（０．６５×Ｌ１）～（０．８５×Ｌ１）の範囲に設定される一方、
   未投入部分の長さが（０．９×Ｌ１）～（１．１×Ｌ１）の間に、前記変位量検知手段によってワークの変位量が検知されるように構成されていることを特徴とするワーク矯正装置。

Images