JPH03281116A - 空調ダクト用金属板の切断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 （３） 本発明は空気調和機のエアーダクトを形成する金属板を
長尺の金属板素材から所定形状に整形して切り出す空調
ダクト用金属板の切断装置に関する。

〔従来の技術〕

ビル等に設置される空気調和機のエアーダクトは、一般
に亜鉛メツキ鉄板を角筒状に折曲して形成される。この
エアーダク１−は、ダクトの設置工事毎に製作すると、
生産効率が低下するので、予め所定の寸法を持つ、例え
ば、第４図に示すよ・うな単位長さのダクト（１）を製
作し、これをビル等の設置場所に必要な長さに連結し、
第５図に示すような長いダク）　（ｌａ）にしていた。

次に金属板素材から、単位長さのダクＩ−（１）を製作
するまでの工程を説明する。

金属板素材としては、例えば第６図に示すようにロール
状に巻回された長尺の亜鉛メツキ鉄板（２）が用意され
る。この亜鉛メツキ鉄板（２）の幅寸法Ｉ、によって単
位長さのダクｌ〜（１）の長さｆｆ−Ｌ　−２ｂ　（ｂ
は接続用舌片の幅）が決められ（４） る。ロール状の亜鉛メツキ鉄板（２）から切り出される
金属板（３）は、折曲げられることにより単位長さのダ
クト（１）を形成する。金属板（３）から１つのダクト
（１）を組立てる方法は、第７図（イ）（ロ）（ハ）（
ニ）に示すように、Ｌ字状に折り曲げた２枚の金属板（
３ａ）を組合せる場合（イ）、コ字状に折り曲げた金属
板（３ｂ）と平板状の金属板（３Ｃ）を組み合わせる場
合（ロ）、平板状の金属板（３Ｃ）を４枚組合わせる場
合（）Ｘ）及び、−枚の金属板（３ｄ）を３回折り曲げ
て四角筒を作る場合（ニ）がある。どの組立て方法を採
用するかは、ダクト（１）の口径によって決定される。

この組立てにおいて金属板（３）の側縁同士を接続する
方法には、第８図（ａ）に示すフランジ溶接による場合
と、第８図（ｂ）に示すはぜ締めによる場合がある。ど
ちらの接続方法の場合でも、接続用舌片（４）を縁部に
形成する必要があるが、フランジ溶接とはぜ締めでは幅
ａが異なる。

さらに１１位長さのダクト（１）は、第５図に示すよう
に長子方向に複数個を接続して使用するの（５） で、この接続をおこなう開口端縁にも接続用舌片（５）
を形成する必要がある。この接続用舌片（５）もフラン
ジ溶接を行うか、はぜ締めを行うかによって幅１）が異
なる。

以−にのように金属板（３）にダクトの側縁の接続用舌
片（４）と開口端縁の接続用舌片（５）を形成するため
には金属板（３）の切断位置には、−辺が側縁の接続用
舌片（４）の幅はで他辺が開口端縁の接続用舌片（５）
の幅すを持つ切欠き（６）を形成する必要がある。

さらに、金属板（３）は第９図に示すように折り曲げら
れる場合もあるので、開口端縁の接続用舌片（５）には
スリット状の切欠き（７）を入れる必要がある。

したがって、従来の金属板の切断装置（図示せず）は、
両側に位置調整可能な板状ガイドを設けた案内路に、移
動距離を計りながら、亜鉛メツキ鉄板（２）を、ピンチ
ローラでスライド移動させ、案内路の両側に設けた切欠
き用プレスにより上記切欠き（６）（７）を形成し、最
後にシャーリ（６） ングカッターでダクトの構成部品である金属板（３ａ）
　　（３ｂ）　　（３ｃ）　　（３ｄ）に切断していた
。

なお切断は、第６図に示すように両側の切欠き（６）に
重なる幅方向の直線Ｓに沿って行うので、切欠き用プレ
スの切欠き（６）の切断刃は、ダクト側縁の接続用舌片
（４）の幅ａの２倍の幅を持つことになる（はぜ締めの
場合は両側の接続用舌片（４）の幅ａが異なるので、そ
の相の長さ）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記切欠き用プレスによる切欠き（６）（７）の切断の
深さは、開口端縁の接続用舌片（５）の幅すによって異
なる。このため、作業者は切欠用プレスの位置を、製作
するダクト（１）の種類に合わせて、手動ハンドルによ
って調整していた。

ところが、ロール状の金属板素材である亜鉛メツキ鉄板
（２）は一般に公差が７ｍ程度あり、開口端縁の接続用
舌片（５）の幅すが、通常は８ｍｍ程度であることから
、加工精度を保つことが困難になっていた。すなわち作
業者は、ロール状の金属板素材である亜鉛メツキ板（２
）を新しくセラ（７） トする毎に、切欠き用プレスの位置を調整しなければな
らず、作業が非常に煩雑である。またこのような調整を
行っても、金属板素材である亜鉛メツキ鉄板（２）は、
ロール単位の上記公差の他に、−木のロール中において
も幅寸法りが若干変動る。このため、切断作業中に調整
し直しても、開口端縁の接続用舌片（５）の幅すに誤差
ができるのは避けられなかった。

そごで、本発明は、開口端縁の接続用舌片（５）の幅す
を一度設定しておけば、公差及び単位ロール中の幅寸法
変動により亜鉛メツキ鉄板（２）の幅寸法が変化しても
、自動的にこれに追従して、切欠き（６）（７）の深さ
が常に上記幅すに一致するようにプレス整形できる空調
ダクト用金属板の切断装置を提供することを目的とする
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、両側に幅方向ガイドを備え長尺の金属板を摺
動させて案内する導入テーブルと、金属板に送り力を与
えるピンチローラ、金属板を平坦化するレベラーを備え
た送り機構と、金属板の送（８） り長さ検出器と、金属板の走行路の両側に設けられ、金
属板の両側に接続用舌片を形成するための切欠きを形成
する切欠き用プレスと、切欠きが形成された金属板を、
両側の切欠きに重なる直線に沿って幅方向に切断分離す
るシャーリングカッターと、金属板の切欠き位置及び切
断位置の数値ブタを記憶し、送り長さ検出器の出力に基
づき金属板の切欠き位置が切欠き用プレスに達したとき
及び金属板の切断位置がシャーリングカッターに達した
とき送り機構を止め、各停止タイミングで切欠き用プレ
ス又はシャーリングカッターを動作させる制御部を備え
たものにおいて、 ダクトの開口端縁の接続用舌片の幅すを一定に保つため
、 第１の手段として、切欠き用プレスを金属板の幅方向に
移動させる移動機構と、切欠用プレスに一体的に設けた
金属板の幅方向の端部検出センサと、切欠き形成時に、
移動機構により切欠き用プレスを幅方向にスライドさせ
端部検出センサにより端部が検出されたとき移動機構を
停止させて切（９） 欠き用プレスを動作させる切欠き用プレスの制御回路と
を具備したものを提供する。

また、この第１の手段に代わる第２の手段として、切欠
き用プレスの付近において走行路上の金属板の幅方向端
部位置を測定する測定器と、切欠き用プレスを幅方向に
位置決め移動させる移動機構と、測定器によって計測さ
れた金属板の幅方向端部位置と切欠き深さデータに基づ
いて切欠き用プレスの切断刃の作動位置を検出し、移動
機構により切欠き用プレスを移動させて、その切断刃を
金属板の切欠き位置に位置決めする切欠き用プレスの位
置決め制御回路を備えたものをも提供する。

〔作用〕

上記空調ダクト用金属板の切断装置は、亜鉛メツキ鉄板
等の金属板素材を導入テーブルを通して送り機構により
引き込み、金属板の送り長さ検出器の検出データに基づ
き制御部で間欠送り制御して切欠き用プレスにより切欠
きを形成した後、シャーリングカッターで切断する。

この工程において切欠き用プレスで形成される（１０） 切欠きの深さ（ダクトの開口端縁の接続用舌片の幅すに
対応）は、第１の手段又は第２の手段によって、常に一
定に保たれる。

すなわち第１の手段によれば、幅方向端部検出センサと
切欠き用プレスの切断刃の先端との距離が切欠きの深さ
ｂに一致するように定められているので、移動機構によ
り端部検出センサが幅方向の端部を検出する位置で切欠
き用プレスを停止させれば、亜鉛メツキ鉄板の幅方向長
さ及び走行に什・う左右の位置ずれに関係なく、切欠き
の深さは常に一定となる。

また第２の手段によれば、実測した端部位置のデータに
基づき、切欠き用プレスを設定した切欠の深さｂが得ら
れる位置に自動演算して移動させるので、この深さは常
に一定になる。

〔実施例〕

本発明の一実施例について以下に説明する。

第１図及び第２図は空調ダクト用金属板の切断装ｇ（１
０）の正面図及び平面図を示すもので、（１１）は−Ｆ
面画側に幅方向ガイド（１２）　　（１２）を備えた導
入テーブルで、第６図に示したようなロール状の金属板
素材である曲釦メツキ鉄板（２）を導入し、摺動させて
案内する。幅方向ガイド（１２）　　（１，２）は固定
ハンドル（１３）が備えられ、亜鉛鉄板（２）の幅に合
わせて位置調整できるものである。（１４）は送り機構
で、金属板に送り力を与えるピンチローラ（１，５）　
　（１，５）　、金属板を平坦化するレベラー（１６）
　　（１６）・・・、金属板に補強用のリブを形成する
りブローラ（１７）　　（１７）を備えている。これら
ピンチローラ（１５）　　（１５Ｌ　レベラー（１，６
）　　（１６Ｌ−及びリブラローラ（１７）（１７）は
調整用ハンドル（１５ａ　）　　（１６ａ　）　　（１
７ａ　）により圧力調整ができるようになっている。（
１８）は金属板の送り長さ検出器で、例えば送られる亜
鉛メツキ鉄板（２）に密着して回転するゴムローラ（１
９）に連結されたロータリーエンコーダ（２０）によっ
て構成される。（２１）　　（２２）は夫々切欠き（７
）と（６）を形成する切欠き用プレスで、亜鉛メ・ンキ
鉄板の移動路の両側に一対ずつ設けられる。（２３）は
切断装置　（１０）の終端に設けられたジャーリングカ
ッターで、長尺の切断刃（２４）により、亜鉛メツキ鉄
板（２）を幅方向に切断する。（２５）は制御部で、切
欠き（６）（７）の位置と深さｂの位置データ及び切断
位置Ｓの数値データを設定記憶し、送り長さ検出器（Ｉ
８）の出力データに基づき、送り機構（１４）　、切欠
き用プレス（２］）　　（２２）、シャーリングカッタ
ー（２３）を制御する。この内部に切欠き用プレスの制
御回路も含まれる。

本発明の特徴である切欠き用プレス（２１）　　（２２
）について、さらに説明する。切欠き用プレス（２１）
（２２）は、片側の一対が、夫々第３図に示すような移
動機構（２６）を持つ。すなわち切欠き用プレス（２１
）　　（２２）は片側の一対がノッヂャーベース（２６
ａ）に載置固定され、このノツチャ−ペース（２６ａ）
は亜鉛メツキ鉄板（２）の移動方向と直交して設けられ
た二本のレール（２７）　　（２７）　　（第１図、第
２図参照）にリニアスライド（２８）を介して摺動自在
に支持されている。左右のノッヂャーベース（２６ａ　
）　　（２６ａ　）は、夫々左右のモータ（１３） （２９）　　（２９）によって回転する送りネジ（３０
）（３０）と噛合するガイド部を有し、モータ（２９）
の正逆転によって亜鉛メツキ鉄板（２）の幅方向にスラ
イド移動する。切欠き用プレス（２１）　　（２２）は
、第３図に示すように油圧シリンダ（３１）と、亜鉛メ
ツキ鉄板（２）を内部に通過させるプレス型（３２）と
、プレス型（３２）の内部を油圧シリンダ（３１）によ
って上下動する切断刃（３３）とからなるもので、この
プレス型（３３）に、亜鉛メツキ鉄板（２）の端部を検
出する端部検出センサ（３４゜（３４゜）が、切断刃（
３３）の先端から切欠きの深さｂだけ離れた位置に取り
付けられる。第３図に示す端部検出センサ（３４＋　）
　　（３４□）は透過形の光センサで、ダクトの開口端
部をフランジ溶接する場合とはぜ締めする場合で深さｂ
が異なるので、それらに対応させて２組を異なる２つの
位置に取付けている。なおこの端部検出センサ（３４１
）（３４゜）は反射形の光センサ、静電容量を利用した
近接センサ等の他の種類のセンサを利用することもでき
る。

） （１４） 上記空調ダクト用金属板の切断装置（１０）は次のよう
に動作する。

運転開始前に、第６図に示す切欠き（６）の−辺ａに対
応する切断刃（３３）　　（例えばフランジ溶接の場合
は２ａの幅を持つ切断刃）を切欠き用プレス（２２）に
セットし、制御部（２５）に切欠き（６）（７）及び切
断線Ｓの位置を数値設定し、さらにダクトの開口端縁の
接続用舌片（５）をフランジ溶接に用か、はぜ締めに用
かを指定しておく。これによって端部検出センサ（３４
１）　　（３４□）のどちらの出力を利用するかが選択
される。

ロール状の金属板素材である亜鉛メツキ鉄板（２）は、
送り機構（１４）のピンチローラ（１５）の回転により
導入テーブル（１１）を通して、切断装置（１０）に引
き込まれる。初めにレベラー（１６）によって歪みが取
り除かれ、次にリプローラ（１７）によって補強用リブ
が送り方向に形成される。この亜鉛メツキ鉄板（２）の
送り量は、送り長さ検出器（１８）によって制御部（２
５）に人力されており、第６図、に示す亜鉛メツキ鉄板
（２）の切欠き（６）（７）の形成位置、切断線Ｓの位
置が、夫々切欠き用プレス（２１）　　（２２）とシャ
ーリングカッター（２３）の切断刃位置に達すると、送
り機構（１４）のピンチローラ（１５）を止めて切断作
業を行う。

本発明の特徴部分である切欠き用プレス（２１）（２２
）は、切欠き（６）（７）の形成を次のようにして行う
。亜鉛メツキ鉄板（２）が送り方向に位置決めされた状
態で停止すると、左右のモータ（２９）　　（２９）を
回転させて、ノツチャ−ベース（２６ａ）と共に切欠き
用プレス（２１）　　（２２）を外側に移動させる。こ
れによって選択された端部検出センサ、例えば（３４１
）は亜鉛メツキ鉄板（２）の側縁から外側に離れた状態
になる。次に左右のモータ（２９）　　（２９）を逆回
転させて、自己の端部検出センサ（３４ｔ）が亜鉛メツ
キ鉄板（２）の端を検出するまで、ノツチャ−ベース（
２６）を内側に移動させる。各検出時点で各モータ（２
９）　　（２９）を停止させると、切欠き用プレス（２
１）　　（２２）の切断刃（３３）は、亜鉛メツキ鉄板
（２）の幅寸法に公差があっても、切欠き（６）’（７
）を設定寸法すに常に一致する深さで切断できるように
位置決めされる。このとき油圧シリンダ（３１）により
切断刃（３３）を押し下げることにより切欠き（６）（
７）が形成される。

上記モータ（２９）による位置決めは、切欠き（６）（
７）の形成予定位置が、対応する切欠き用プレス（２１
）　　（２２）の直下に到達する毎に、行われ、いずれ
か一方の切欠き用プレス（２１）　　（２２）が切欠き
の形成作業を行う。このようにして、切欠き（６）（７
）が形成された亜鉛メツキ鉄板（２）の切断線Ｓの位置
がシャーリングカッター（２３）に達すると、その切断
刃（２４）により単位長のダクト（１）の部品である金
属板（３）が切り出される。

上述した端部検出センサ（３４１）（３４□）を用い、
移動機構（２６）により切欠き用プレス（２１）（２２
）を位置決めする動作は、亜鉛メツキ鉄板（２）が停止
したとき、指定された端部検出センサ（３４，）又は（
３４□）が亜鉛メ・ンキ鉄板（２）（１７） を検出していれば外側へ移動させ、検出していなければ
、内側へ移動させ、検出した時点で停止させるという方
法も採用できる。しかし、前述したように一度外側へ移
動させ、検出しない状態から検出した状態に変化した時
点（この逆でも良い）で停止させる方が正確な位置決め
ができる。

また、上記切欠きプレス（２０）　　（２１）は左右に
一対ずつ設けられているので、左側と右側とで使用する
端部検出センサ（３４１）　　（３４゜）を異ならせる
ことにより一方の側にはぜ締め用の接続用舌片（５）を
形成し、他方の側にフランジ溶接用の接続用舌片（５）
を形成することもできる。これは、例えば既に製作した
第５図に示す長尺のダクト（ｌａ）の開口端部の接続が
はぜ締めであったが、これに続けて接続していく単位長
ダクトの接続方法をフランジ溶接としたい場合に有効で
ある。

また上記第３図に示す実施例では、端部検出センサ（３
４１）　　（３４゜）が、２つの位置に取付けられてい
たが、金属板に入れる切欠きの深さの種類が３以上の場
合は、３個以上設け、これを切換え（１８） 使用すればよい。

以上の第１図〜第３図で説明した実施例は、切欠き用プ
レス（２１）　　（２２）と一体的に端部検出センサ（
３４，）　　（３４２）を設けているので、移動機構（
２６）を安価な一般的なモータによって構成することが
可能となっている。

本発明の目的を達成するためには、移動機構（２６）を
、ザーボーモータ（図示せず）によって動作させてもよ
い。このサーボモータは、モータの後方にエンコーダ等
の検出器を取り付け、送りネジの回転角からノツチャ−
ベース（２６）の現在位置を知りフィードバック制御す
るので数値データによってノッチャーヘースを直接に位
置決めできる。モータ（２９）としてこのサーボモータ
を用いる場合は、切欠き用プレス（２１）　　（２２）
の位置に達した亜鉛メツキ鉄板（２）の両側の端部位置
を計測するテレビカメラ、−次元イメージセンサ等から
なる測定器を使用し、これによって計測された亜鉛メ・
ンキ鉄板（２）の端部位置データに基づき、制御部（２
５）内の位置決め制御回路によりノツチャ−ベース（２
６ａ）を位置決め制御することになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、長尺の金属板素材から幅方向の両端に
切欠きを有する空調ダクト用金属板を切り出す切断装置
において、金属板素材に大きな幅方向の公差があっても
、これに切欠き用プレスを自動的に追従させて常に一定
の深さの切欠きを形成することができる。したがって手
作業による切欠き用プレスの位Ｗ調整作業が不要になり
、作業効率を大幅に改善するとともに、不良品発生率を
低減し、製造コストを下げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の空調ダクト用金属板の切断装
置の一実施例を示し、第１図は正面図、第２図は平面図
、第３図はその切欠き用プレスとその移動機構を示す側
面図である。 第４図は本発明装置によって切出された金属板によって
製作される単位長のダクトの斜視図、第５図は単位長の
ダクトを連結して形成した長尺のダクｌ−の斜視図、第
６図は金属板を切り出すロール状の金属板素材（亜鉛メ
ツキ鉄板ロール）の斜視図、第７図（イ）（ロ）（ハ）
（ニ）は、夫々単位長のダクトを製作する金属板の異な
る組み合せ方法を示す側面図である。第８図（ａ）（ｂ
）は金属板の端縁同士の接続方法を示す部分側面図で、
その（ａ）はフランジ溶接によるもの、その（ｂ）はは
ぜ締めによるものである。第９図は第７図（イ）に示す
Ｌ字状に折り曲げ形成した金属板の斜視図である。 （１−ダクト、 （２−金属板素材（ロール状の亜鉛メツキ鉄板）（３（
３ａ）　　（３ｂ）　　（３ｃ）　　（３ｄ）−金属板
、（４−ダクト側縁の接続用舌片、 （５−ダクト開口部の接続用舌片、 （６（７）−−・切欠き、 （１０）−空調ダクト用金属板の切断装置、（ＩＩＬ−
一−導入テーブル、（１２）・−幅方向ガイド、（１／
ｌ）−一送り機構、 （２１）　　（２２）−一切欠き用プレス、（２３）−
シャーリングカンタ− （２１） （２６） 切欠き用プレスの移動機構、 （３４゜ ） （３４゜ ） 一端部検出センサ、 一ダクト開口端縁の接続用舌片の幅。 特 許 出 願 人 株式会社フタガワ （２２） 特開平３ ２８１１１６（９）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両側に幅方向ガイドを備え長尺の金属板を摺動さ
   せて案内する導入テーブルと、 金属板に送り力を与えるピンチローラ、金属板を平坦化
   するレベラーを備えた送り機構と、金属板の送り長さ検
   出器と、 金属板の走行路の両側に設けられ、金属板の両側に接続
   用舌片を形成するための切欠きを形成する切欠き用プレ
   スと、 切欠きが形成された金属板を、両側の切欠きに重なる直
   線に沿って幅方向に切断分離するシャーリングカッター
   と、 金属板の切欠き位置及び切断位置の数値データを記憶し
   、送り長さ検出器の出力に基づき金属板の切欠き位置が
   切欠き用プレスに達したとき及び金属板の切断位置がシ
   ャーリングカッターに達したとき送り機構を止め、各停
   止タイミングで切欠き用プレス又はシャーリングカッタ
   ーを動作させる制御部を備えるものにおいて、 切欠き用プレスを金属板の幅方向に移動させる移動機構
   と、切欠用プレスに一体的に設けた金属板の幅方向の端
   部検出センサと、切欠き形成時に、移動機構により切欠
   き用プレスを幅方向にスライドさせ端部検出センサによ
   り端部が検出されたとき移動機構を停止させて切欠き用
   プレスを動作させる切欠き用プレスの制御回路とを具備
   したことを特徴とする空調ダクト用金属板の切断装置。
2. （２）両側に幅方向ガイドを備え長尺の金属板を摺動さ
   せて案内する導入テーブルと、 金属板に送り力を与えるピンチローラ、金属板を平坦化
   するレベラーを備えた送り機構と、金属板の送り長さ検
   出器と、 金属板の走行路の両側に設けられ、金属板の両側に接続
   用舌片を形成するための切欠きを形成する切欠き用プレ
   スと、 切欠きが形成された金属板を、両側の切欠きに重なる直
   線に沿って幅方向に切断分離するシャーリングカッター
   と、 金属板の切欠き位置及び切断位置の数値データを記憶し
   、送り長さ検出器の出力に基づき金属板の切欠き位置が
   切欠き用プレスに達したとき及び金属板の切断位置がシ
   ャーリングカッターに達したとき送り機構を止め、各停
   止タイミングで切欠き用プレス又はシャーリングカッタ
   ーを動作させる制御部を備えたものにおいて、 切欠き用プレスの付近において走行路上の金属板の幅方
   向端部位置を測定する測定器と切欠き用プレスを幅方向
   に位置決め移動させる移動機構と、測定器によって計測
   された金属板の幅方向端部位置と切欠きの深さデータに
   基づいて切欠き用プレスの切断刃の作動位置を算出し、
   移動機構により切欠き用プレスを移動させて、その切断
   刃を金属板の切欠き位置に位置決めする切欠き用プレス
   の位置決め制御回路を備えたことを特徴とする空調ダク
   ト用金属板の切断装置。