JPH105869A - 板材の切断装置 - Google Patents
板材の切断装置Info
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- JPH105869A JPH105869A JP17025996A JP17025996A JPH105869A JP H105869 A JPH105869 A JP H105869A JP 17025996 A JP17025996 A JP 17025996A JP 17025996 A JP17025996 A JP 17025996A JP H105869 A JPH105869 A JP H105869A
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Abstract
坦度を自動的に調節してほぼ一定に保つようにした板材
の切断装置を提供する。 【解決手段】フープ材2を巻戻して供給される帯状の板
材3をレベラ11により平板状に矯正する。レベラ11
を通り切断機12で切断された後のバイメタル1の反り
量を反り量測定装置13により測定し、測定結果に基づ
いてサーボモータ15cをフィードバック制御する。サ
ーボモータ15cは、レベラ11の平ロール11bを上
下に移動させることによりバイメタル1の反り量を調節
する。
Description
て供給される帯状の板材を所定長さかつ反り量が所定範
囲になる板部材に切断する板材の切断装置に関するもの
である。
りもやや大きい過電流の検出にはバイメタルが用いられ
ている。この種のバイメタルは板部材であって、フープ
材を巻戻して供給されレベラによって平板状に矯正され
た後に切断機によって所定長さに切断されることによっ
て製造されているのが現状である。
用いるバイメタルのようにフープ材を巻戻して平板状に
矯正した後に所定長さに切断することにより板部材を製
造すると、製造が進むに従ってフープ材の直径が小さく
なり曲率が大きくなるから、製造された板部材の平坦度
を一定に保つのが難しいという問題がある。従来は、図
5に示すような構成のレベラ11を用い、平ロール11
bを手動で上下させることによって板材3の反り量を調
節していた。つまり、製造されたバイメタルの反り量に
応じて作業者がレベラ11に設けた平ロール11bの位
置を調節して平坦度をほぼ一定に保つようにしていた
が、この調節には熟練を要するものであった。
あり、その目的は、フープ材を巻戻し切断して得られる
板部材の平坦度を熟練を要することなく自動的に調節し
てほぼ一定に保つことができるようにした板材の切断装
置を提供することにある。
目的を達成するために、フープ材を巻戻して供給される
帯状の板材の厚み方向の両面に千鳥状に配列した複数個
の平ロールを備え上記板材の平坦度を高めるレベラと、
上記レベラを通った上記板材を所定長さの板部材に切断
する切断機と、上記板部材の反り量を測定する反り測定
装置と、レベラの一部の平ロールを上記板材の厚み方向
に移動可能とする駆動手段と、反り測定装置による反り
量の測定結果と基準値とを比較して測定結果を基準値に
近づけるように上記駆動手段を制御する制御手段とを設
けているのである。
部材の反り量を測定し、その測定結果に基づいてレベラ
の一部の平ロールを駆動手段によって板材の厚み方向に
移動させるから、板材を矯正する際の引張曲げ変形の程
度を調節して反り量を調節することができるのであり、
しかも板部材の反り量の測定結果に基づいて反り量が基
準値に近づくように駆動手段をフィードバック制御する
から、反り量の調節が自動化されるのであって、熟練を
要することなくほぼ一定の反り量の板部材を供給するこ
とができるのである。
て、上記制御手段が、複数枚の板部材に関する反り量の
測定結果の平均値と基準値とを比較し、上記平均値を基
準値に近づけるように上記駆動手段を制御するものであ
る。この構成では、複数個の板材の反り量の平均値を用
いるから、1個の板部材の反り量の測定結果のみを用い
る場合に比較すると反り量の測定結果の信頼性が高くな
り、板部材の反り量を基準値により近づけることができ
る。
て、上記制御手段が、複数枚の板部材に関する反り量の
測定結果から異常値を除いた平均値と基準値とを比較
し、上記平均値を基準値に近づけるように上記駆動手段
を制御するものである。この構成では、複数個の板材の
反り量の平均値を用いるから、1個の板部材の反り量の
測定結果のみを用いる場合に比較すると反り量の測定結
果の信頼性が高くなり、板部材の反り量を基準値により
近づけることができるのはもちろんのこと、複数の測定
結果から異常値を除去しているから、測定結果の信頼性
がより一層高くなり、駆動手段による平ロールの移動量
を請求項2の発明よりさらに精度よく決定することがで
きる。
3の発明において、上記制御手段が、上記駆動手段を制
御している間に上記レベラを通過した上記板材により得
られた板部材に関する反り量の測定結果は採用しないよ
うにしたものである。この構成では、駆動手段を制御し
て平ロールが移動している間にレベラを通過した板材か
ら得られる板部材についてはフィードバック制御のため
の測定対象にしないから、フィードバック制御のための
反り量の測定結果に、制御前ないし制御中の測定結果が
組み込まるのを防止することができる。言い換えると、
板部材の反り量の測定結果に基づいて駆動手段により平
ロールの位置を新たに調節した後の反り量の測定結果の
みを用いて次に平ロールを移動させる位置を決定するこ
とができるのである。つまり、駆動手段による平ロール
の移動量の精度の向上につながるのである。
4の発明において、上記反り測定装置が、板部材の長手
方向に所定間隔で配列され基準平面から板部材までの距
離を測定する3個の距離センサと、両側の距離センサに
よる測定値の平均値と中央の距離センサによる測定値と
の差を反り量とするものである。この構成は、反りのな
い平板状の板部材を製造する際にとくに有効であって、
板部材の反りの測定に際して3個の距離センサを用いる
から比較的少ない個数のセンサを用いるだけで反り量を
測定することができる。しかも、2個の距離センサの測
定値の平均値と残りの距離センサの測定値との差を反り
量としているから、反り量を反映する値を簡単な計算で
得ることができ、再現性のよい測定が可能になるのであ
る。
1を例示するが、板部材は必ずしもバイメタル1に限定
されるものではなく、フープ材を巻戻して平板状に矯正
した板材を所定長さに切断して得られる板部材であれ
ば、以下の技術思想を適用し得るものである。
ル1はフープ材2として供給され、アンコイラ(図示せ
ず)により巻戻された後にレベラ11に導入される。つ
まり、帯状の板材がレベラ11に導入され、レベラ11
においては板材が平板状になるように矯正される。その
後、プレス式の切断機12により一定の長さに切断され
バイメタル1が得られる。バイメタル1は図4に示すよ
うに、コンベア5上にセットした合成樹脂製の架台4に
載せられた状態で搬送され、反り測定装置13によって
反り量が測定される。このように、バイメタル1を架台
4の定位置に載せることによって反り測定装置に対する
バイメタル1の方向が一定になり測定結果の信頼性が高
くなる。また、反り量測定装置13により求められた反
り量は制御装置14に引き渡されレベラ11に設けた駆
動装置15を制御する。
れた板材3の厚み方向の両面に当接する多数の平ロール
11aを千鳥状に配列したものであって、板材3に引張
曲げ変形を加えることにより板材3を平板状に矯正す
る。レベラ11の出口側に設けた平ロール11bは板材
3の厚み方向に移動自在となるようにハウジング11c
に保持される。つまり、ハウジング11cには上下方向
のねじ軸11dが挿通され、ねじ軸11dの下端には平
ロール11bを保持する台座11eが結合されており、
ねじ軸11dの上端部に螺合するプーリ15aが回転す
ると、プーリ15aの回転向きに応じてねじ軸11dが
上下に移動するようにしてある。プーリ15aの回転向
きに応じて平ロール11bの上下の位置が調節されるの
であり、レベラ11から引き出される板材3の反り量が
調節されることになる。
3aを支持台13dに取り付けた測定ヘッド13bと、
各測定ヘッド13bの測定値を総合して反り量を評価す
る演算ユニット13cとからなる。距離センサ13aに
は高周波発振型の近接センサを用いている。つまり、距
離センサ13aは、高周波発振回路を内蔵し、発振コイ
ルを金属物体に近づけたときに生じる渦電流損ないし発
振コイルのインダクタンスの変化を検出することによっ
て金属物体までの距離を求める周知のものであって、各
距離センサ13aは一つの平面上でバイメタル1の長手
方向の一直線上に配列されている。また、各距離センサ
13aは等間隔に配列されている。ここにおいて、図3
のように、バイメタル1は架台4の定位置に載せられて
おり、架台4に設けた一対の突部4a,4bの先端面が
支持台13dに当接し、かつ測定ヘッド13bに設けた
突部13eが架台4の突部4a,4b間に挿入されるこ
とによって、架台4と測定ヘッド13bとが位置決めさ
れることになり、バイメタル1と測定ヘッド13bとの
相対位置を一定の関係に保つことができるのである。つ
まり、各バイメタル1について測定条件をほぼ一定にす
ることができ、測定結果の信頼性が高くなるのである。
離センサ13aによる測定値の平均値と、残りの距離セ
ンサ13aによる測定値との差を求める。バイメタル1
が長手方向において平板状であれば、距離センサ13a
を配置している平面に対してバイメタル1が傾斜してい
たとしても、両端の距離センサ13aの測定値の平均値
は中央の距離センサ13aの測定値に一致するから、演
算ユニット13cで求めた両測定値の差はほぼ0にな
る。また、バイメタル1に反りがあれば、反り量が大き
いほど両測定値の差は大きくなる。したがって、演算ユ
ニット13cで求めた両測定値の差は反り量の評価値と
して用いることができる。
を用いた工程管理装置14aと、各設備単位の制御を行
なうシーケンサ(プログラマブルコントローラを用い
る)14bと、シーケンサ14bの出力により駆動装置
15を制御するためのドライバ14cとからなる。工程
管理装置14aはシーケンサ14bの上位コンピュータ
として機能し、生産計画に従ってシーケンサ14bに情
報を与え、またシーケンサ14bからは設備における進
捗状況や異常の有無を工程管理装置14aに与える。
ット13cで求めた反り量に基づいて駆動装置15に与
える操作量を決定する機能を有するものであり、工程管
理装置14aにおいて求めた操作量をシーケンサ14b
に与えると、シーケンサ14bではその操作量に従って
駆動装置15を制御するのである。駆動装置15は、上
述したプーリ15aにベルト15bで結合されたサーボ
モータ15cを備え、ドライバ14cを通してシーケン
サ14bより与えられる操作量に従ってサーボモータ1
5cを回転させる。つまり、シーケンサ14bは操作量
としてサーボモータ15cの回転の向きと回転角度とを
与える。この動作によって平ロール11bの位置が調節
されるのである。
に基づいて平ロール11bの位置が調節されるのであっ
て、バイメタル1が平板に近づく方向に平ロール11b
の位置が調節されることになる。また、場合によっては
反り量が所望の基準値から所定範囲内に収まるように調
節される。ところで、反り量は個々のバイメタル1につ
いて測定するものであるが、個々のバイメタル1につい
ての反り量の測定結果に基づいて平ロール11bの位置
をただちに調節したとしても、平ロール11bの位置の
調節後に平ロール11bを通過する板材3は反り量を測
定したバイメタル1と同じものではないから、迅速なフ
ィードバック制御にはあまり意味がない。また、個々の
バイメタル1の測定結果には多少のばらつきが生じるか
ら、そのようなばらつきを含むフィードバック制御を行
なったとしても、必ずしもバイメタル1の平坦度の向上
につながるとはかぎらないものである。
値は必要に応じて適宜に変更可能である)のバイメタル
1についての測定結果の平均値に基づいてサーボモータ
15cに与える操作量を決定している。つまり、図2の
ような手順で制御を行なっている。まず、設備(レベラ
11)の起動の際には作業者が目視によって反り量をあ
る程度調節する(S1)。この調節にはプーリ15aを
手作業で回転させればよい。次に、バイメタル1を製造
しながら各バイメタル1の反り量の測定を開始する(S
2)。ここで、反り量のデータが100個集まると(S
3)、工程管理装置14aにそのデータを転送する(S
4)。工程管理装置14aでは受け取ったデータの平均
値および標準偏差を求める(S5)。ただし、あらかじ
め設定されている範囲から逸脱する値は異常値とみなし
て平均値や標準偏差の演算に用いないようにするのが望
ましい。また、標準偏差が所定値以上になるときには、
材料そのものかレベラ11や切断機12のような設備に
何らかの異常があるものと判断して、別途の異常処理を
行なう。
じめ設定してある基準値との差を求め、この差が所定値
(図示例では0.002mm)よりも大きいと(S
6)、平ロール11bの位置調節が必要であるものとし
て操作量を算出する(S7)。操作量は、(平均値−基
準値)×定数とし、定数は操作量がmm単位となるよう
に与える。また、このようにして求めた操作量をサーボ
モータ15cの制御量に換算する(S8)。たとえば、
1mm当たり31250パルスを与えて制御するものと
すれば、ステップS7で求めた操作量に31250を乗
じてサーボモータ15cに与えるべきパルス数を求め
る。ここに、サーボモータ15cにはステップモータを
用いているものとする。
ーケンサ14bおよびドライバ14cを通してサーボモ
ータ15cに与えると、平ロール11bが上下に移動す
ることになる(S9)。このようにしてレベラ11の平
ロール11bの位置が調節されると、以後は同様にして
100個ずつの反り量を求めてサーボモータ15cを制
御するのである。
して平ロール11bが移動している間にレベラ11を通
過した板材3によって形成されたバイメタル1から反り
量の測定値を求めたとしても、この測定値は平ロール1
1bの位置を所望位置に調節した後の値ではないから、
このような測定値を含んだ平均値を求めると基準値に一
致させることができない。そこで、サーボモータ15c
を制御して平ロール11bを移動させたときには、平ロ
ール11bの移動中に平ロール11bを通過した板材3
により製造されたバイメタル1が測定ヘッド13bの部
位を通過してしまうまでは、距離の測定結果を平均値の
演算に用いないようにしておく。このような処理によっ
てバイメタル1の反り量から求められる操作量をより適
正な値とすることができる。
えばブレーカに用いるバイメタルの製造工程として用い
ることができる。たとえば、図3に示すように、レベラ
11と切断機12と測定ヘッド13aとを配置し、フィ
ーダ17から供給されるLリードを溶接機16にて溶接
する。さらに、リード溶接機18にてNリードが溶接さ
れた部材に、かしめ機19によってバイメタル1をかし
め付け、この段階でブレーカとして所定の電流感度で動
作するか否かを知るために、ラッチ量測定装置20を用
いてトリップ装置とのラッチ量を測定する。ラッチ量測
定装置20で測定したラッチ量はくせ付け機21に反映
され、所要の電流感度が得られるようにバイメタル1の
湾曲量が調節される。
として高周波発振型の近接センサを用いているが、PS
Dのような位置センサを用いて光学的に三角測量を行な
う形式のものや差動トランスを用いて接触式に測定する
ものなど、距離を測定するために従来より提供されてい
るものであれば、どのようなものを用いてもよい。ただ
し、バイメタルに傷を付けずかつ測定を短時間で行なう
ためには非接触式のものを用いるのが望ましい。
等間隔に配列しているが、距離センサ13aは必ずしも
等間隔に配列する必要はない。距離センサ13aを等間
隔に配列しない場合には、両端の距離センサ13aの測
定値からバイメタル1の両端の傾きを求め、バイメタル
1が完全な平板であると仮定したときに残りの距離セン
サ13aで得られると線形予測により求められる予測値
と、残りの距離センサ13aで実測された測定値との差
を求めるようにすればよい。たとえば、各距離センサ1
3aの測定値を図1の左から順にa1 ,a2 ,a3 と
し、左端と中央との距離センサ13aの間隔をd1 、中
央と右端との距離センサ13aの間隔をd 2 とすると、
バイメタル1を平板としたときの中央の距離センサ13
aで得られる測定値の予測値は、a1 +(a3 −a1 )
d1 /(d1 +d2 )になるから、この値と中央の距離
センサ13aでの実測値とを比較すればバイメタル1の
反り量を評価することができる。
供給される帯状の板材の厚み方向の両面に千鳥状に配列
した複数個の平ロールを備え板材の平坦度を高めるレベ
ラと、レベラを通った板材を所定長さの板部材に切断す
る切断機と、板部材の反り量を測定する反り測定装置
と、レベラの一部の平ロールを板材の厚み方向に移動可
能とする駆動手段と、反り測定装置による反り量の測定
結果と基準値とを比較して測定結果を基準値に近づける
ように駆動手段を制御する制御手段とを設けているもの
であり、切断機により切断された板部材の反り量を測定
し、その測定結果に基づいてレベラの一部の平ロールを
駆動手段によって板材の厚み方向に移動させるから、板
材を矯正する際の引張曲げ変形の程度を調節して反り量
を調節することができるのであり、しかも板部材の反り
量の測定結果に基づいて反り量が基準値に近づくように
駆動手段をフィードバック制御するから、反り量の調節
が自動化されるのであって、熟練を要することなくほぼ
一定の反り量の板部材を供給することができるという利
点がある。
数枚の板部材に関する反り量の測定結果の平均値と基準
値とを比較し、平均値を基準値に近づけるように駆動手
段を制御するものでは、複数個の板材の反り量の平均値
を用いるから、1個の板部材の反り量の測定結果のみを
用いる場合に比較すると反り量の測定結果の信頼性が高
くなり、板部材の反り量を基準値により近づけることが
できるという利点がある。
数枚の板部材に関する反り量の測定結果から異常値を除
いた平均値と基準値とを比較し、平均値を基準値に近づ
けるように駆動手段を制御するものでは、複数個の板材
の反り量の平均値を用いるから、1個の板部材の反り量
の測定結果のみを用いる場合に比較すると反り量の測定
結果の信頼性が高くなり、板部材の反り量を基準値によ
り近づけることができるのはもちろんのこと、複数の測
定結果から異常値を除去しているから、測定結果の信頼
性がより一層高くなり、駆動手段による平ロールの移動
量を請求項2の発明よりさらに精度よく決定することが
できるという利点がある。
動手段を制御している間にレベラを通過した板材により
得られた板部材に関する反り量の測定結果は採用しない
ようにしたものでは、駆動手段を制御して平ロールが移
動している間にレベラを通過した板材から得られる板部
材についてはフィードバック制御のための測定対象にし
ないから、フィードバック制御のための反り量の測定結
果に、制御前ないし制御中の測定結果が組み込まるのを
防止することができるのである。つまり、板部材の反り
量の測定結果に基づいて駆動手段により平ロールの位置
を新たに調節した後の反り量の測定結果のみを用いて次
に平ロールを移動させる位置を決定することができ、駆
動手段による平ロールの移動量の精度の向上につながる
という利点がある。
が、板部材の長手方向に所定間隔で配列され基準平面か
ら板部材までの距離を測定する3個の距離センサと、両
側の距離センサによる測定値の平均値と中央の距離セン
サによる測定値との差を反り量とするものは、反りのな
い平板状の板部材を製造する際にとくに有効であって、
板部材の反りの測定に際して3個の距離センサを用いる
から比較的少ない個数のセンサを用いるだけで反り量を
測定することができるという利点があり、しかも、2個
の距離センサの測定値の平均値と残りの距離センサの測
定値との差を反り量としているから、反り量を反映する
値を簡単な計算で得ることができ、再現性のよい測定が
可能になるという利点がある。
Claims (5)
- 【請求項1】 フープ材を巻戻して供給される帯状の板
材の厚み方向の両面に千鳥状に配列した複数個の平ロー
ルを備え上記板材の平坦度を高めるレベラと、上記レベ
ラを通った上記板材を所定長さの板部材に切断する切断
機と、上記板部材の反り量を測定する反り測定装置と、
レベラの一部の平ロールを上記板材の厚み方向に移動可
能とする駆動手段と、反り測定装置による反り量の測定
結果と基準値とを比較して測定結果を基準値に近づける
ように上記駆動手段を制御する制御手段とを設けたこと
を特徴とする板材の切断装置。 - 【請求項2】 上記制御手段は、複数枚の板部材に関す
る反り量の測定結果の平均値と基準値とを比較し、上記
平均値を基準値に近づけるように上記駆動手段を制御す
ることを特徴とする請求項1記載の板材の切断装置。 - 【請求項3】 上記制御手段は、複数枚の板部材に関す
る反り量の測定結果から異常値を除いた平均値と基準値
とを比較し、上記平均値を基準値に近づけるように上記
駆動手段を制御することを特徴とする請求項1記載の板
材の切断装置。 - 【請求項4】 上記制御手段は、上記駆動手段を制御し
ている間に上記レベラを通過した上記板材により得られ
た板部材に関する反り量の測定結果は採用しないことを
特徴とする請求項2または請求項3記載の板材の切断装
置。 - 【請求項5】 上記反り測定装置は、板部材の長手方向
に一定間隔で配列され基準平面から板部材までの距離を
測定する3個の距離センサと、両側の距離センサによる
測定値の平均値と中央の距離センサによる測定値との差
を反り量とすることを特徴とする請求項1ないし請求項
4記載の板材の切断装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17025996A JP3484882B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 板材の切断装置 |
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---|---|---|---|
JP17025996A JP3484882B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 板材の切断装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH105869A true JPH105869A (ja) | 1998-01-13 |
JP3484882B2 JP3484882B2 (ja) | 2004-01-06 |
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ID=15901632
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17025996A Expired - Fee Related JP3484882B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 板材の切断装置 |
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