JPH0758188B2 - スリット刃のクリアランス測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、金属条を所定巾にスリットするためのスリッ
ト刃のクリアランスを簡易かつ高精度に測定し得るクリ
アランス測定装置に関するものである。

［従来の技術］ テープ状の金属条を製造するには、生産性を考慮し、ま
ず広巾の圧延条を圧延し、当該圧延条を必要な巾のテー
プ材にスリット装置により裁断するのが通常である。

第３図は、そのようなスリット装置のスリット刃1,1′
の取付け状況を示す見取図である。

相対する一方のシャフト４側には、スリット刃1,1が間
隔を定める狭巾スリーブ２を間に挾んで固定されてお
り、他方のシャフト４′側にはこれと噛み合せ使用され
る相手側スリット刃１′,1′が間に広巾スリーブ３を挾
んで固定され、これらが図のように相対向してセットさ
れ、所定のクリアランスに設定され使用される。

上記のようにスリット刃が組合せられた際のスリット刃
１と１′のクリアランスCL₁およびCL₂の間隔は、スリッ
ト条を裁断する上で非常に重要であり、クリアランスが
適切でないと、スリット端面の形状が不整となるばかり
でなく裁断の際に異常応力が生じ、これが残留してその
後の加工精度を低下させる原因となる。

このため、スリット刃の組合せに際してはこのクリアラ
ンス設定を慎重に行なう必要があるが、従来はスリット
刃1,1′の厚さと狭巾スリーブ２および広巾スリーブ３
それぞれの巾を合算し、その差から間接的にクリアラン
スCL₁およびCL₂を算出する方法が取られてきた。ほかに
も、スリット刃1,1′間にプラスクリアランスすなわち
両スリット刃の間に隙間が開くようなクリアランス設定
の場合には、ギャップゲージをその隙間に挿入し、直接
クリアランスを測定することも行なわれてきた。

［発明が解決しようとする課題］ 前記したスリット刃1,1′の厚さとスリーブ2,3のシャフ
ト軸方向の巾から間接的にクリアランスCL₁,CL₂を算出
する方法は、一見合理的にみえるがその数値は計算値で
あって実測値ではないという問題がある。

通常スリット刃が回転するときには、その機械精度の問
題によって刃先がシャフト方向に振れるいわゆる横振れ
が発生する。現在この横振れを止めることはきわめて困
難であり、市販のスリット装置では高精度のものでも数
μｍの横振れが存在することがわかっている。この故に
回転中クリアランスはつねに変動していることになり、
上記計算クリアランスはいわば１周期当りの平均クリア
ランス近傍の数値にすぎず、実用時点における実際のク
リアランスとは相違する。

さらに、上記計算で求め得るものは左右のクリアランス
の和すなわちCL₁＋CL₂の値である。スリット刃の厚さや
スリーブの巾を高精度に測定すればCL₁＋CL₂は正確に求
め得るかも知れないが、単に和を求めてもCL₁＝CL₂すな
わち左右ともに同じクリアランスとなっているが否かは
確認できないし、CL₁≠CL₂となっている可能性も大きい
のである。

前記したように、クリアランスの値により切断面の形状
およびその際に切断面近傍に発生する残留応力には大き
な相違が生ずるから、もしもCL₁≠CL₂の状態でスリット
が行なわれると、左右の切断面で残留応力に差異が生
じ、スリット条の捩れを惹き起して製品の形状不良の原
因となるし、スリットの際にスリット条に蛇行が発生す
る原因ともなる。

さらにまた、前記ギャップゲージを使用してクリアラン
スを実測する方法では、隙間のできるプラスクリアラン
スの場合にのみしか適用できない。

一般に帯材をスリッティングする場合には、鉄鋼のよう
に破断応力の大きい材料のスリットには上記プラスクリ
アランスが適用されるが、銅のようにせん断応力の小さ
い材料ではせん断による変形が生じ易いために、材をな
すスリット刃に一定の面圧がかかるようにするマイナス
クリアランスが適用されるから、上記ギャップゲージを
使用することはできないのである。

本発明の目的は、上記したような従来技術の問題点を解
消し、プラスからマイナスの全範囲のクリアランスにつ
いて、これをつねに精確に実測することのできるクリア
ランス測定装置を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、噛み合わされる対のスリット刃を挾んで当該
２枚のスリット刃より離間し得る間隔をもって平板と距
離測定センサとを組合せ配置したことを基本的構成とす
るものであり、さらにマイナスクリアランスの測定をよ
り容易ならしめるための平板に切欠部を設け、かつ平板
を磁気材により構成することで安定したスリット刃への
接触を確保可能としたものである。

［作用］ 平板を一方のスリット刃の外側面に接触させ、距離セン
サにより当該センサと他方のスリット刃との間の間隔を
測定してやれば、スリット刃それぞれの厚みは予め精度
よくわかっているから、クリアランスを極めて高精度に
求め得る。しかも、距離センサは非接触であるから、実
際のスリット作業中におけるクリアランスの変動をも容
易に測定し得る。

［実施例］ 以下に、本発明について実施例を参照し説明する。

第１図は、本発明に係る測定装置を使用してスリット刃
1,1′のクリアランスCLを測定している様子を示す説明
図であり、第２図はそれを左側面より見た説明側面図で
ある。

一方のスリット刃１の外面に平板11を接触させる一方、
当該平板11に連結されたブラケット12を介し、被測定ス
リット刃1,1′の外側面間の距離よりは大きな離間距離
Ａをもって距離測定用センサ10が固定配置される。

上記のように設置したら、センサ10とスリット刃１′の
外側面との離間距離Ｄを測定するのである。スリット刃
1,1′の厚みt₁,t₂は予め高精度に測定することができる
から、結局クリアランスCLは次式により容易に求め得
る。

CL＝Ａ′（t₁＋t₂＋Ｄ） 第１図はプラスクリアランスの場合を例示するものであ
るが、マイナスクリアランスであっても同様にして測定
が可能である。

すなわち、マイナスクリアランスとはスリット刃1,1′
が面圧をもって接触している場合であるが、別の実験に
よれば、スリット刃1,1′に面圧がかかっても、それに
よるスリット刃1,1′の刃先のたわみは当該刃先および
その周りのごく狭い範囲にのみ限られることがわかって
いる。従って、そのたわみの生ずるところを避ける意味
で、図に示すようにスリット刃の噛み合せ側に切欠部11
aを形成しておくのである。このようにすれば、スリッ
ト刃の面圧によるたわみが平板にまで及ぶおそれがな
く、正確なマイナスクリアランスを求めることができ
る。

上記距離Ｄを測定するための市販のセンサとしては、光
式、渦電流式など種々なタイプのものがあるが、本発明
はとくに限定するものではない。この種センサは距離Ｄ
を１μｍ以下の精度で測定することができるから、本発
明に係る測定装置の精度も同程度の精度に維持すること
は可能である。しかしながら、そのような精度を維持す
るためには、平板11を手で支えスリット刃１に押圧して
接触させる方法を用いたのでは無理がある。因みに、前
記押圧して平板を接触させた場合、接触圧が安定せず、
１〜３μｍ程度の変動が生ずるからである。

これを解決するには、平板を磁気保有させ磁石化するの
がよい。このように磁石化すれば、平板11は鋼よりなる
スリット刃１に当該磁性強度に従いつねに一定の接触圧
をもって接触することとなり、前記接触圧の変動に起因
する誤差の発生が解消されて、前記した距離センサ10の
有する測定精度にほぼ見合った高精度のクリアランス測
定が可能となる。

なお、ブラケット12上での距離センサ10の固定位置を移
動可能に構成することであらゆるスリット刃に対して汎
用的に使用することが可能となるものである。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明に係る測定装置によれば、１μｍ以
下といった高精度で簡易かつ迅速にスリット刃のクリア
ランスを測定でき、しかも実用上でのクリアランスも個
々に直接実測できるから、クリアランスを正しく設定で
きるばかりでなく、左右のクリアランスの差異の有無を
も適確に検知することが可能となり、スリット条の残留
応力の低減と均衡化を図り高品質のスリット条を製造し
得るなど、その工業上に及ぼす効用は非常に大きなもの
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る測定装置によりクリアランスを測
定する様子を示す説明図、第２図はその側面図、第３図
はスリット刃の取付け状況を示す説明図である。 1,1′：スリット刃、 10:距離測定センサ、 11:平板、 11a:切欠部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平板とこれに相対して配置された距離測定
   センサとこれらを組合せ支持するブラケットよりなり、
   前記平板とセンサとの間の間隔は測定対象となる２枚の
   噛み合いスリット刃の外側面間の距離よりもさらに離間
   せしめて構成してなるスリット刃のクリアランス測定装
   置。
2. 【請求項２】平板にはスリット刃の噛み合せ位置となる
   ところに切欠部を形成してなる請求項１記載のクリアラ
   ンス測定装置。
3. 【請求項３】平板に磁気保有材料を使用してなる請求項
   １または２記載のクリアランス測定装置。