(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動フレームの先端側に水平軸回りに回転自在に支持されるセパレーターロールと、前記セパレーターロールに保持されるセパレーターディスクと、を備え、前記可動フレームが揺動又はスライド移動することで、前記可動フレームの先端側は、前記セパレーターディスクがリコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材を案内する案内位置と、前記セパレーターディスクを組替えるための組替位置と、の間で変位されるセパレーター装置であって、
前記可動フレームの先端側に備えられたフレーム側支持部材には、ロール側支持部材が前記セパレーターロールの回転軸回りに回転自在に支持され、
前記ロール側支持部材には、前記セパレーターロールと平行に延びて該セパレーターロールの上流側で前記複数条のスリット材の各表面を押さえる第１補助ロールが回転自在に支持されるとともに、前記セパレーターロールと平行に延びて該セパレーターロールの下流側で前記複数条のスリット材の各表面を押さえる第２補助ロールが回転自在に支持されていることを特徴とするセパレーター装置。
【請求項２】
前記フレーム側支持部材及び前記ロール側支持部材のうちの一方の支持部材には、前記セパレーターロールの回転軸を中心とする円弧状の案内面が形成され、他方の支持部材には、前記案内面に案内される案内部材が設けられている請求項１記載のセパレーター装置。
【請求項３】
前記フレーム側支持部材は、前記可動フレームの先端側に対して、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが前記セパレーターロールに近接する近接位置と、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールのうち少なくとも一方の補助ロールが前記セパレーターロールから離れる離反位置と、に移動可能とされている請求項１又は２に記載のセパレーター装置。
【請求項４】
前記セパレーターロールは、拡径して前記セパレーターディスクを固定する機能を備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載のセパレーター装置。
【請求項５】
前記可動フレームは、前記リコイラードラムの巻取軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に支持され、前記可動フレームには、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが複数条のスリット材の各表面を押さえるように該可動フレームを所定の揺動方向に付勢する付勢手段が連結されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載のセパレーター装置。
【請求項６】
前記セパレーターディスクは、前記セパレーターロールの軸方向に沿う保持位置をセパレーター組替装置により変更可能とされている請求項１乃至５のいずれか一項に記載のセパレーター装置。
【請求項７】
コイル製品の製造装置であって、
コイル材を保持し、該コイル材から帯材を送り出すアンコイラーと、
前記アンコイラーで送り出された前記帯材を該帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得るスリッターと、
前記スリッターで得られた前記複数条のスリット材を案内する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセパレーター装置と、
前記セパレーター装置で案内された前記複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取るリコイラーと、を備えることを特徴とするコイル製品の製造装置。
【請求項８】
コイル製品の製造方法であって、
コイル材を保持し、該コイル材から帯材を送り出す送出工程と、
前記送出工程で送り出された前記帯材を該帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得る切断工程と、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセパレーター装置を用いて、前記切断工程で得られた前記複数条のスリット材を案内する案内工程と、
前記案内工程で案内された前記複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取る巻取工程と、を備えることを特徴とするコイル製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セパレーター装置、コイル製品の製造装置及び製造方法に関し、さらに詳しくは、リコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材を案内するセパレーター装置、これを備えるコイル製品の製造装置及びこれを用いるコイル製品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のコイル製品の製造装置（「スリッターライン」とも称される。）として、コイル材を保持し、コイル材から帯材を送り出すアンコイラーと、アンコイラーで送り出された帯材を帯板の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得るスリッターと、スリッターで得られた複数条のスリット材を案内するセパレーター装置と、セパレーター装置で案内された複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取るリコイラーと、を備えるものが一般に知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
上記セパレーター装置としては、可動フレームの先端側に水平軸回りに回転自在に支持されるセパレーターロールと、セパレーターロールに保持されてリコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材を案内するセパレーターディスクと、を備えるものが知られている。このセパレーター装置において、セパレーターディスクをセパレーター組替装置と拡径シャフトを使用し自動組替する場合には、例えば、図１１（ａ）に示すように、セパレーター組替装置の作業空間を確保するためにセパレーターロール１３１のセパレーターディスク１３２の間にスリット材１０２ｂを支持する部分が存在しない。よって、スリット材１０２ｂにかかる押さえ力が比較的強いと、スリット材１０２ｂがセパレーターディスク１３２の間の隙間に入り込んで曲がってしまうことがある。なお、上記自動組替を有しなくても、拡径シャフト式セパレーターロールに挿入されたセパレーターディスクを作業者が手で位置決めする場合も同様にスリット材が曲がってしまう場合がある。
【０００４】
そこで、スリット材の曲り（変形）を防止するために以下の提案技術１及び２が提案されている。この提案技術１は、例えば、図１１（ｂ）に示すように、セパレーターディスク１３２の位置決めセット後に、セパレーターロール１３１のセパレーターディスク１３２の間に分割可能な中間リング１０４（図１１（ｃ）参照）を人手により取り付け、中間リング１０４でスリット材１０２ｂを支持することで、スリット材１０２ｂの押さえ力を均等にする為の技術である。また、提案技術２は、例えば、図１３に示すように、セパレーターロール１３１の位置を確認するための確認ロール１０５を備え、確認ロール１０５からコイル製品１０３の外径値をフィードバックして油圧シリンダーやサーボモーター等によりセパレーターロール１３１の高さ位置を制御することで、スリット材１０２ｂにかかる押さえ力を調整する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第３１７４６５３号公報
【特許文献２】特開平０７−１２４６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記提案技術１では、セパレーターディスク１３２の位置決めセット後に中間リング１０４を人手によりセパレーターロール１３１に取り付けているので、中間リング１０４の取付け及び取外し工数が必要であり、工数が増加し且つ生産性が低下してしまう。また、ライン内作業となり安全性に問題がある。さらに、上記提案技術１では、例えば、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、スリッターラインの運転中に中間リング１０４が軸方向に位置がずれてスリット材１０２ｂに曲りが生じてしまう場合がある。また、上記提案技術２では、確認ロール１０５を備え、セパレーターロール１３１の高さ位置を制御しているので、設備費用が極めて高くなる。また、既存のセパレーター装置に対して大幅な改造になるため工期が長くなる。
【０００７】
なお、上記特許文献１には、セパレーターロールの上流側にスリット材の表面を押さえるウレタンロールを備え、スリット材の厚さ方向のバタツキを防止する技術が開示されている。しかし、特許文献１の技術では、セパレーターロールの上流側のみにウレタンロールを設けているため、セパレーターでのスリット材の曲りを効果的に防止できない。また、リコイラードラムに巻き取られたコイル製品の巻き太りによる板厚クラウンに対する各条の送り速度の変化に対応できない。
【０００８】
また、上記特許文献２には、コイル製品の表面位置を検出する近接センサを備え、近接センサの検出結果に応じてセパレーター付デフレクターロールを反流れ方向側に後退させる技術が開示されている。しかし、特許文献２の技術は、スリット材の左右の蛇行を防止するものであり、セパレーターでのスリット材の曲りを防止する機能を有していない。さらに、上記提案技術２と同様にして、設備費用が極めて高くなる等の問題がある。
【０００９】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、中間リングを用いることなく、リコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材のセパレーターでの曲りを効果的に抑制することができるセパレーター装置、これを備えるコイル製品の製造装置及びこれを用いるコイル製品の製造方法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】
【００１０】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、可動フレームの先端側に水平軸回りに回転自在に支持されるセパレーターロールと、前記セパレーターロールに保持されるセパレーターディスクと、を備え、前記可動フレームが揺動又はスライド移動することで、前記可動フレームの先端側は、前記セパレーターディスクがリコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材を案内する案内位置と、前記セパレーターディスクを組替えるための組替位置と、の間で変位されるセパレーター装置であって、前記可動フレームの先端側に備えられたフレーム側支持部材には、ロール側支持部材が前記セパレーターロールの回転軸回りに回転自在に支持され、前記ロール側支持部材には、前記セパレーターロールと平行に延びて該セパレーターロールの上流側で前記複数条のスリット材の各表面を押さえる第１補助ロールが回転自在に支持されるとともに、前記セパレーターロールと平行に延びて該セパレーターロールの下流側で前記複数条のスリット材の各表面を押さえる第２補助ロールが回転自在に支持されていることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記フレーム側支持部材及び前記ロール側支持部材のうちの一方の支持部材には、前記セパレーターロールの回転軸を中心とする円弧状の案内面が形成され、他方の支持部材には、前記案内面に案内される案内部材が設けられていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記フレーム側支持部材は、前記可動フレームの先端側に対して、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが前記セパレーターロールに近接する近接位置と、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールのうち少なくとも一方の補助ロールが前記セパレーターロールから離れる離反位置と、に移動可能とされていることを要旨とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発明において、前記セパレーターロールは、拡径して前記セパレーターディスクを固定する機能を備えることを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発明において、前記可動フレームは、前記リコイラードラムの巻取軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に支持され、前記可動フレームには、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが複数条のスリット材の各表面を押さえるように該可動フレームを所定の揺動方向に付勢する付勢手段が連結されていることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発明において、前記セパレーターディスクは、前記セパレーターロールの軸方向に沿う保持位置をセパレーター組替装置により変更可能とされていることを要旨とする。
上記問題を解決するために、請求項７に記載の発明は、コイル製品の製造装置であって、コイル材を保持し、該コイル材から帯材を送り出すアンコイラーと、前記アンコイラーで送り出された前記帯材を該帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得るスリッターと、前記スリッターで得られた前記複数条のスリット材を案内する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセパレーター装置と、前記セパレーター装置で案内された前記複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取るリコイラーと、を備えることを要旨とする。
上記問題を解決するために、請求項８に記載の発明は、コイル製品の製造方法であって、コイル材を保持し、該コイル材から帯材を送り出す送出工程と、前記送出工程で送り出された前記帯材を該帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得る切断工程と、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のセパレーター装置を用いて、前記切断工程で得られた前記複数条のスリット材を案内する案内工程と、前記案内工程で案内された前記複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取る巻取工程と、を備えることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセパレーター装置によると、可動フレームの先端側に備えられたフレーム側支持部材には、ロール側支持部材がセパレーターロールの回転軸回りに回転自在に支持され、ロール側支持部材には、セパレーターロールと平行に延びてセパレーターロールの上流側で複数条のスリット材の各表面を押さえる第１補助ロールが回転自在に支持されるとともに、セパレーターロールと平行に延びてセパレーターロールの下流側で複数条のスリット材の各表面を押さえる第２補助ロールが回転自在に支持されている。これにより、リコイラードラムに巻き取られるスリット材は、セパレーターディスクにより案内されて蛇行が抑制されるとともに、それらの各表面が第１及び第２補助ロールによりセパレーターロールから離れる方向に押されてセパレーターディスク間の隙間に入り込んで曲がってしまうことが抑制される。また、リコイラードラムに巻き取られたコイル製品の巻き太りによるスリット材の送り角度の変化に応じて、フレーム側支持部材に対してロール側支持部材が回転することで、第１及び第２補助ロールは、セパレーターロールの回転軸回りに旋回してスリット材の動きに追従して、セパレーターロールの上流側及び下流側で略均等にスリット材を押さえる。よって、従来のような中間リングを用いることなく、複数条のスリット材の曲りを効果的に抑制できる。その結果、高品質のコイル製品を優れた生産性及び安全性をもって製造することができる。さらに、既存のセパレーター装置を小幅に改造するだけですむ為、設備費用及び工期を低減することができる。なお、上記セパレーター装置は、既存のものを利用して製作されてもよいし、新規に製作されてもよい。
また、前記フレーム側支持部材及び前記ロール側支持部材のうちの一方の支持部材に、前記セパレーターロールの回転軸を中心とする円弧状の案内面が形成され、他方の支持部材に、前記案内面に案内される案内部材が設けられている場合は、フレーム側支持部材に対してロール側支持部材が円滑に回転し、第１及び第２補助ローラのスリット材の動きへの追従性が高められる。
また、前記フレーム側支持部材が、前記可動フレームの先端側に対して、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが前記セパレーターロールに近接する近接位置と、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールのうち少なくとも一方の補助ロールが前記セパレーターロールから離れる離反位置と、に移動可能とされている場合は、フレーム側支持部材を離反位置に位置させて少なくとも一方の補助ロールをセパレーターロールから離すことで、例えば、段取替時のセパレーター組替装置によるセパレーターディスクの組替作業や巻取開始時のリコイラードラムへのスリット材の先端の挿入作業等を容易に行うことができる。
また、前記セパレーターロールが、拡径して前記セパレーターディスクを固定する機能を備える場合は、セパレーターロールがセパレーターディスクを容易に固定するセパレーター装置として好適に利用できる。
さらに、前記可動フレームが、前記リコイラードラムの巻取軸と平行な揺動軸回りに揺動自在に支持され、前記可動フレームに、前記第１補助ロール及び前記第２補助ロールが複数条のスリット材の各表面を押さえるように該可動フレームを所定の揺動方向に付勢する付勢手段が連結されている場合は、スイング式のセパレーター装置として好適に利用できる。
また、前記セパレーターディスクが、前記セパレーターロールの軸方向に沿う保持位置をセパレーター組替装置により変更可能とされている場合は、セパレーターディスクが自動組替されるセパレーター装置として好適に利用できる。
【００１２】
本発明のコイル製品の製造装置によると、コイル材を保持し、コイル材から帯材を送り出すアンコイラーと、アンコイラーで送り出された帯材を帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得るスリッターと、スリッターで得られた複数条のスリット材を案内する上述のセパレーター装置と、セパレーター装置で案内された複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取るリコイラーと、を備える。このように、上述のセパレーター装置を備えるため、リコイラードラムに巻き取られるスリット材は、セパレーターディスクにより案内されて蛇行が抑制されるとともに、それらの各表面が第１及び第２補助ロールによりセパレーターロールから離れる方向に押されてセパレーターディスク間の隙間に入り込んで曲がってしまうことが抑制される。さらに、リコイラードラムに巻き取られたコイル製品の巻き太りによるスリット材の送り角度の変化に応じて、フレーム側支持部材に対してロール側支持部材が回転することで、第１及び第２補助ロールは、セパレーターロールの回転軸回りに旋回してスリット材の動きに追従して、セパレーターロールの上流側及び下流側で略均等にスリット材を押さえる。よって、従来のような中間リングを用いることなく、複数条のスリット材の曲りを効果的に抑制できる。その結果、高品質のコイル製品を優れた生産性及び安全性をもって製造することができる。さらに、既存のセパレーター装置を小幅に改造するだけですむ為、設備費用及び工期を低減することができる。
【００１３】
本発明のコイル製品の製造方法によると、コイル材を保持し、コイル材から帯材を送り出す送出工程と、送出工程で送り出された帯材を帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材を得る切断工程と、上述のセパレーター装置を用いて、切断工程で得られた複数条のスリット材を案内する案内工程と、案内工程で案内された複数条のスリット材をリコイラードラムに巻き取る巻取工程と、を備える。このように、上述のセパレーター装置を用いるため、リコイラードラムに巻き取られるスリット材は、セパレーターディスクにより案内されて蛇行が抑制されるとともに、それらの各表面が第１及び第２補助ロールによりセパレーターロールから離れる方向に押されてセパレーターディスク間の隙間に入り込んで曲がってしまうことが抑制される。さらに、リコイラードラムに巻き取られたコイル製品の巻き太りによるスリット材の送り角度の変化に応じて、フレーム側支持部材に対してロール側支持部材が回転することで、第１及び第２補助ロールは、セパレーターロールの回転軸回りに旋回してスリット材の動きに追従して、セパレーターロールの上流側及び下流側で略均等にスリット材を押さえる。よって、従来のような中間リングを用いることなく、複数条のスリット材の曲りを効果的に抑制できる。その結果、高品質のコイル製品を優れた生産性及び安全性をもって製造することができる。さらに、既存のセパレーター装置を小幅に改造するだけですむ為、設備費用及び工期を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係るコイル製品の製造装置の全体概略図である。
【図２】実施例に係るセパレーター装置の側面図である。
【図３】上記セパレーター装置の要部側面図であり、（ａ）はフレーム側支持部材が近接位置に位置する状態を示し、（ｂ）はフレーム側支持部材が離反位置に位置する状態を示す。
【図４】図３（ａ）のＩＶ矢視図である。
【図５】図３（ａ）の要部拡大図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】上記セパレーター装置の作用説明図であり、（ａ）はセパレーターディスクの組替作業を示し、（ｂ）はリコイラードラムへのスリット材の先端の挿入作業を示す。
【図８】上記セパレーター装置の作用説明図である。
【図９】上記セパレーター装置の作用説明図である。
【図１０】上記セパレーター装置の作用説明図である。
【図１１】従来のセパレーター装置を説明するための説明図であり、（ａ）は中間リングを備えないセパレーターロールを示し、（ｂ）は中間リングを備えたセパレーターロールを示し、（ｃ）は中間リングの側面図を示す。
【図１２】上記従来のセパレーター装置の作用説明図であり、（ａ）はスリット材の正常な案内状態を示し、（ｂ）スリット材の曲り案内状態を示す。
【図１３】他の従来のセパレーター装置を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【００１６】
＜セパレーター装置＞
本実施形態に係るセパレーター装置（７）は、可動フレーム（２１）の先端側に水平軸（Ｓ３）回りに回転自在に支持されるセパレーターロール（３１）と、セパレーターロールに保持されてリコイラードラム（９）に巻き取られる複数条のスリット材（２ｂ）を案内するセパレーターディスク（３２）と、を備える（例えば、図２等参照）。そして、上記可動フレーム（２１）の先端側に備えられたフレーム側支持部材（３５）には、ロール側支持部材（３６）がセパレーターロール（３１）の回転軸（Ｓ３）回りに回転自在に支持され、ロール側支持部材（３６）には、セパレーターロール（３１）と平行に延びてセパレーターロールの上流側で複数条のスリット材（２ｂ）の各表面を押さえる第１補助ロール（４１）が回転自在に支持されるとともに、セパレーターロール（３１）と平行に延びてセパレーターロールの下流側で複数条のスリット材（２ｂ）の各表面を押さえる第２補助ロール（４２）が回転自在に支持されている（例えば、図３及び図４等参照）。
【００１７】
本実施形態に係るセパレーター装置としては、例えば、上記フレーム側支持部材（３５）及びロール側支持部材（３６）のうちの一方の支持部材には、セパレーターロール（３１）の回転軸（Ｓ３）を中心とする円弧状の案内面（３８ａ）が形成され、他方の支持部材には、案内面に案内される案内部材（３９）が設けられている形態（例えば、図５及び図６等参照）を挙げることができる。
【００１８】
本実施形態に係るセパレーター装置としては、例えば、上記フレーム側支持部材（３５）は、可動フレーム（２１）の先端側に対して、第１補助ロール（４１）及び第２補助ロール（４２）がセパレーターロール（３１）に近接する近接位置（Ｃ）と、第１補助ロール（４１）及び第２補助ロール（４２）のうち少なくとも一方の補助ロールがセパレーターロール（３１）から離れる離反位置（Ｄ）と、に移動可能とされている形態（例えば、図３等参照）を挙げることができる。
【００１９】
本実施形態に係るセパレーター装置としては、例えば、上記セパレーターロール（３１）は、拡径してセパレーターディスク（３２）を固定する機能を備える形態（例えば、図４等参照）を挙げることができる。
【００２０】
本実施形態に係るセパレーター装置としては、例えば、上記セパレーターディスク（３２）は、セパレーターロール（３１）の軸方向に沿う保持位置をセパレーター組替装置（２７）により変更可能とされている形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。
【００２１】
本実施形態に係るセパレーター装置としては、例えば、上記可動フレーム（２１）は、リコイラードラム（９）の巻取軸（Ｓ１）と平行な揺動軸（Ｓ２）回りに揺動自在に支持され、可動フレーム（２１）には、第１補助ロール（４１）及び第２補助ロール（４２）が複数条のスリット材（２ｂ）の各表面を押さえるように可動フレーム（２１）を所定の揺動方向（Ｄ１）に付勢する付勢手段（２５）が連結されている形態（例えば、図２等参照）を挙げることができる。
【００２２】
＜コイル製品の製造装置＞
本実施形態に係るコイル製品の製造装置は、コイル材（２）を保持し、コイル材から帯材（２ａ）を送り出すアンコイラー（５）と、アンコイラーで送り出された帯材を帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材（２ｂ）を得るスリッター（６）と、スリッターで得られた複数条のスリット材を案内する上記実施形態に係るセパレーター装置（７）と、セパレーター装置で案内された複数条のスリット材をリコイラードラム（９）に巻き取るリコイラー（８）と、を備える（例えば、図１等参照）。
【００２３】
＜コイル製品の製造方法＞
本実施形態に係るコイル製品の製造方法は、コイル材（２）を保持し、コイル材から帯材（２ａ）を送り出す送出工程と、送出工程で送り出された帯材を帯材の流れ方向に切断して複数条のスリット材（２ｂ）を得る切断工程と、上記実施形態に係るセパレーター装置（７）を用いて、切断工程で得られた複数条のスリット材を案内する案内工程と、案内工程で案内された複数条のスリット材をリコイラードラム（９）に巻き取る巻取工程と、を備える（例えば、図１等参照）。
【００２４】
なお、上記実施形態で記載した各構成の括弧内の符号は、後述する実施例に記載の具体的構成との対応関係を示すものである。
【実施例】
【００２５】
以下、図面を用いて実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２６】
（１）コイル製品の製造装置の構成
本実施例に係るコイル製品の製造装置１（「スリッターライン」とも称される。）は、図１に示すように、コイル材２を保持し、コイル材２から金属板である帯材２ａを送り出すアンコイラー５と、アンコイラー５で送り出された帯材２ａを帯材２ａの流れ方向に切断して複数条のスリット材２ｂを得るスリッター６と、スリッター６で得られた複数条のスリット材２ｂを案内するセパレーター装置７と、セパレーター装置７で案内された複数条のスリット材２ｂをリコイラードラム９に巻き取るリコイラー８と、を主に備えている。
【００２７】
上記アンコイラー５には、コイルカー１１に載せられたコイル材２（母材）が挿入及び搬出される。また、アンコイラー５で送り出された帯材２ａは、その先端がオープナー１２によりラフレベラー１３に案内され、ラフレベラー１３により巻きグセが修正される。このラフレベラー１３の下流側には、巻戻し時のカットや不良部のカットを行う入側シャー１４が配されている。この入側シャー１４の下流側には、帯材２ａの母材幅を指定幅にスリット加工するスリッター６が配されている。このスリッター６と入側シャー１４との間において、帯材２ａは、アンコイラー５とスリッター６の間の速度差を吸収するためにループ状とされる。また、スリッター６で取られた耳は、スクラップワインダー１５で巻き取られる。また、スリッター６の下流側には、複数条のスリット材２ｂが重ならないように分けるガイドロール１６が配されている。このガイドロール１６とスリッター６との間において、帯材２ａは、スリッター６とテンション装置１７との間の速度差を吸収するためにループ状とされる。
【００２８】
上記ガイドロール１６の下流側には、複数条のスリット材２ｂをリコイラー８で綺麗に巻き取るために張力をかけるテンション装置１７が配されている。このテンション装置１７の下流側には、巻取り時のカットや不良部のカットを行う出側シャー１８が配されている。この出側シャー１８の下流側には、複数条のスリット材２ｂが重ならないように分けるセパレーター装置７が配されている。このセパレーター装置７の下流側には、複数条のスリット材２ｂを巻き取ってコイル製品３とするリコイラー８が配されている。このリコイラー８で巻き取られたコイル製品３は、コイルカー１１に載せられて搬出され、アンローダー１９で仮保持される。そして、アンローダー１９上のコイル製品３は、コイルカー１１に載せられて搬出される。
【００２９】
（２）セパレーター装置の構成
本実施例に係るセパレーター装置７は、図２に示すように、リコイラー８を構成するリコイラードラム９の巻取軸Ｓ１と平行な揺動軸Ｓ２回りに揺動自在に支持される可動フレーム２１を備えている。この可動フレーム２１は、揺動軸Ｓ２に配される軸部２２と、軸部２２より前方（上流側）に延びる左右の前側アーム２３と、軸部２２より後方（下流側）に延びる後側アーム２４と、を備えている。
【００３０】
上記後側アーム２４の後端側には、空圧又は油圧シリンダー等の流体シリンダー２５（本発明に係る「付勢手段」として例示する。）のピストンロッド２５ａの先端側が軸支されている。この流体シリンダー２５の本体２５ｂの下端側は、固定側フレーム（図示省略）に軸支されている。そして、流体シリンダー２５のピストンロッド２５ａが突出駆動することで、可動フレーム２１が一方の揺動方向Ｄ１に揺動して、可動フレーム２１の先端側は、後述のセパレーターディスク３２がスリット材２ｂを案内する案内位置Ａに位置される（図２中に実線で示す。）。一方、流体シリンダー２５のピストンロッド２５ａが没入駆動することで、可動フレーム２１が他方の揺動方向Ｄ２に揺動して、可動フレーム２１の先端側は、後述のセパレーターディスク３２が公知のセパレーター組替装置２７により組替られる組替位置Ｂに位置される（図２中に仮想線で示す。）。
【００３１】
上記左右の前側アーム２３の先端側には、図３及び図４に示すように、左右方向に延びる支持台２８が取り付けられている。この支持台２８の長手方向の両端側には、前方に延びる左右の支持腕２９が取り付けられている。これら左右の支持腕２９の間には、可動フレーム２１の揺動軸Ｓ２と平行な回転軸Ｓ３回りにセパレーターロール３１が回転自在に支持されている。このセパレーターロール３１には、複数条のスリット材２ｂを案内するためのセパレーターディスク３２の中心孔が挿通されている。また、セパレーターロール３１は、拡径してセパレーターディスク３２を固定する機能を備えている。すなわち、セパレーターロール３１は、エア又は油圧により径方向に拡縮可能な外周部を備え、その外周部が拡径状態でセパレーターディスク３２を保持する。一方、セパレーターロール３１の外周部が縮径状態では、セパレーターディスク３２は、セパレーターロール３１の軸方向に移動自在に支持され、セパレーター組替装置２７（図２参照）によりセパレーターロール３１の軸方向に沿う保持位置が変更可能とされている。
【００３２】
上記支持台２８の長手方向において左右の支持腕２９の内側には、図３及び図４に示すように、左右の支持片３４が取り付けられている。これら各支持片３４には、左右のフレーム側支持部材３５のそれぞれがセパレーターロール３１と平行な回転軸Ｓ４回りに回転自在に支持されている。これら各フレーム側支持部材３５は、セパレーターロール３１の外周を囲むような略Ｕ字板状に形成されている。また、各フレーム側支持部材３５は、長尺状の連結部４７（図４参照）により互いに連結されている。また、各フレーム側支持部材３５には、左右のロール側支持部材３６のそれぞれがセパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに回転自在に支持されている（図３（ａ）参照）。これら各ロール側支持部材３６は、セパレーターロール３１の外周を囲むような略Ｕ字板状に形成されている。さらに、左右のロール側支持部材３６は、連結ロッド３７（図４中に仮想線で示す。）により互いに連結されている。
【００３３】
上記フレーム側支持部材３５のロール側支持部材３６の対向面側には、図５及び図６に示すように、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３を中心とする円弧状の案内面３８ａを有するガイド溝３８が形成されている。さらに、ロール側支持部材３６のフレーム側支持部材３５の対向面側には、ガイド溝３８に案内される複数の案内部材３９が設けられている。これら各案内部材３９は、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３を中心とする円弧上に配列され且つ水平軸回りに回転自在に支持された回転ローラである。
【００３４】
上記左右のロール側支持部材３６の間には、図３及び図４に示すように、セパレーターロール３１と平行に延びる第１補助ロール４１が回転自在に支持されている。この第１補助ロール４１の回転軸Ｓ５は、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３と平行である。そして、第１補助ロール４１は、セパレーターロール３１におけるスリット材２ｂの送り方向Ｐの上流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる（図８参照）。また、左右のロール側支持部材３６の間には、セパレーターロール３１と平行に延びる第２補助ロール４２が回転自在に支持されている。この第２補助ロール４２の回転軸Ｓ６は、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３と平行である。そして、第２補助ロール４２は、セパレーターロール３１におけるスリット材２ｂの送り方向Ｐの下流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる（図８参照）。これら第１及び第２補助ロール４１、４２は、フレーム側支持部材３５に対してロール側支持部材３６がセパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに回転することで、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに旋回する。
【００３５】
上記支持台２８の上面において左右の支持片３４に対応する位置には、図３及び図４に示すように、板状の台座４４が取り付けられている。これら各台座４４には、空圧又は油圧シリンダー等の流体シリンダー４５の本体４５ｂが軸支されている。この流体シリンダー４５のピストンロッド４５ａの先端側は、フレーム側支持部材３５を軸支している。そして、流体シリンダー４５のピストンロッド４５ａが突出駆動することで、フレーム側支持部材３５は、第１及び第２補助ロール４１、４２がセパレーターロール３１に近接する近接位置Ｃに位置される（図３（ａ）参照）。一方、流体シリンダー４５のピストンロッド４５ａが没入駆動することで、フレーム側支持部材３５は、第１補助ロール４１がセパレーターロール３１から離れる離反位置Ｄに位置される（図３（ｂ）参照）。すなわち、フレーム側支持部材３５は、可動フレーム２１の先端側に対して、流体シリンダー４５の駆動により近接位置Ｃと離反位置Ｄとに移動可能とされている。
【００３６】
なお、上記フレーム側支持部材３５が近接位置Ｃに位置する状態で、ロール側支持部材３６の回転軸がセパレーターロール３１の回転軸Ｓ３に一致する（図３（ａ）参照）。一方、フレーム側支持部材３５が離反位置Ｄに位置する状態では、ロール側支持部材３６の回転軸とセパレーターロール３１の回転軸Ｓ３とが一致しない（図３（ｂ）参照）。
【００３７】
（３）セパレーター装置の作用
次に、上記構成のセパレーター装置７の作用について説明する。先ず、段取替時には、図７（ａ）に示すように、流体シリンダー２５の駆動により可動フレーム２１を組替位置Ｂに位置させるとともに、流体シリンダー４５の駆動によりフレーム側支持部材３５を離反位置Ｄに位置させる。次に、第１補助ロール４１がセパレーターロール３１から離れ、この状態より、製造するコイル製品３の個数や板幅（すなわち、スリット材２ｂの個数や板幅）に応じて、セパレーター組替装置２７によりセパレーターディスク３２のセパレーターロール３１の軸方向の保持位置が組替えられる。
【００３８】
次に、巻取開始前には、図７（ｂ）に示すように、流体シリンダー２５の駆動により可動フレーム２１を案内位置Ａに位置させるとともに、流体シリンダー４５の駆動によりフレーム側支持部材３５を離反位置Ｄに位置させる。すると、第１補助ロール４１がセパレーターロール３１から離れ、この状態より、スリット材２ｂの先端がリコイラードラム９に挿入される。その後、図８に示すように、流体シリンダー４５の駆動によりフレーム側支持部材３５を近接位置Ｃに位置させる。すると、第１及び第２補助ロール４１、４２がセパレーターロール３１に近接され、この状態より、リコイラードラム９へのスリット材２ｂの巻き取りが開始される。
【００３９】
そして、スリット材２ｂの巻取中には、図８及び図９に示すように、リコイラードラム９に巻き取られる直前のスリット材２ｂは、セパレーターディスク３２により案内されるとともに、それらの各表面が第１及び第２補助ロール４１、４２により下方に押しつけられる。さらに、図１０に示すように、リコイラードラム９に巻き取られたコイル製品３の巻き太りによるスリット材２ｂの送り角度の変化に応じて、フレーム側支持部材３５に対してロール側支持部材３６が回転することで、第１及び第２補助ロール４１、４２は、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに旋回してスリット材２ｂの動きに追従する。
【００４０】
なお、巻取中には、可動フレーム２１に流体シリンダー２５の付勢力が作用しており、第１及び第２補助ロール４１、４２により適当な押さえ力でスリット材２ｂの各表面が略均等に押される。そして、コイル製品３の巻取径に応じて、第１及び第２補助ロール４１、４２がスリット材２ｂで押し上げられることで、流体シリンダー２５の付勢力に抗して可動フレーム２１が押し上げられる。
【００４１】
（４）実施例の効果
本実施例のセパレーター装置７によると、可動フレーム２１の先端側に備えられたフレーム側支持部材３５には、ロール側支持部材３６がセパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに回転自在に支持されており、ロール側支持部材３６には、セパレーターロール３１と平行に延びてセパレーターロール３１の上流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる第１補助ロール４１が回転自在に支持されるとともに、セパレーターロール３１と平行に延びてセパレーターロール３１の下流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる第２補助ロール４２が回転自在に支持されている。これにより、リコイラードラム９に巻き取られるスリット材２ｂは、セパレーターディスク３２により案内されて蛇行が抑制されるとともに、それらの各表面が第１及び第２補助ロール４１、４２によりセパレーターロール３１から離れる方向に押されてセパレーターディスク３２間の隙間に入り込んで曲がってしまうことが抑制される。さらに、リコイラードラム９に巻き取られたコイル製品３の巻き太りによるスリット材２ｂの送り角度の変化に応じて、フレーム側支持部材３５に対してロール側支持部材３６が回転することで、第１及び第２補助ロール４１、４２は、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３回りに旋回してスリット材２ｂの動きに追従して、セパレーターロール３１の上流側及び下流側で略均等にスリット材２ｂを押さえる。よって、従来のような中間リングを用いることなく、複数条のスリット材２ｂの曲りを効果的に抑制できる。その結果、高品質のコイル製品３を優れた生産性及び安全性をもって製造することができる。さらに、既存のセパレーター装置を小幅に改造するだけですむ為、設備費用及び工期を低減することができる。
【００４２】
具体的には、本実施例のセパレーター装置７によると、中間リングなしで薄板状のスリット材２ｂが曲がらずに巻き取れる。また、第１及び第２補助ロール４１、４２によりスリット材２ｂの表面を全幅にわたって略均等に押えるため、スリット材２ｂの曲りがなくなる。さらに、スリッターライン運転中に中間リングの移動による製品不良がなくなる。以上より、高品質のコイル製品３を製造できる。また、本実施例のセパレーター装置７によると、中間リングの脱着によるセット待ち時間が不要となる。さらに、中間リングの脱着工程が不要となる。以上より、高い生産性を実現できる。また、本実施例のセパレーター装置７によると、中間リングの脱着のライン内作業が不要となる。さらに、従来のホイストクレーンによる交換式手動セパレーターの落下の危険を回避できる。以上より、高い安全性を実現できる。また、本実施例のセパレーター装置７によると、一般的なスイング式のセパレーター装置からの大幅な改造が不要なため費用も改造時間も削減できる。以上より、低コスト化を実現できる。
【００４３】
また、本実施例では、フレーム側支持部材３５には、セパレーターロール３１の回転軸Ｓ３を中心とする円弧状の案内面３８ａが形成され、ロール側支持部材３６には、案内面３８ａに案内される案内部材３９が設けられている。これにより、フレーム側支持部材３５に対してロール側支持部材３６が円滑に回転し、第１及び第２補助ローラ４１、４２のスリット材２ｂの動きへの追従性が高められる。
【００４４】
さらに、本実施例では、フレーム側支持部材３５は、可動フレーム２１の先端側に対して、第１及び第２補助ロール４１、４２がセパレーターロール３１に近接する近接位置Ｃと、第１補助ロール４１がセパレーターロール３２から離れる離反位置Ｄと、に移動可能とされている。これにより、フレーム側支持部材３５を離反位置Ｄに位置させて第１補助ロール４１をセパレーターロール３１から離すことで、例えば、段取替時のセパレーター組替装置２７によるセパレーターディスク３２の組替作業や巻取開始時のリコイラードラム９へのスリット材２ｂの先端の挿入作業等を容易に行うことができる。
【００４５】
また、本実施例では、セパレーターディスク３２は、セパレーターロール３１の軸方向に沿う保持位置をセパレーター組替装置２７により変更可能とされている。これにより、セパレーターディスク３２が自動組替されるセパレーター装置７として好適に利用できる。
【００４６】
さらに、本実施例では、可動フレーム２１は、リコイラードラム９の巻取軸Ｓ１と平行な揺動軸Ｓ２回りに揺動自在に支持され、可動フレーム２１には、第１及び第２補助ロール４１、４２が複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえるように可動フレーム２１を所定の揺動方向Ｄ１に付勢する流体シリンダー２５が連結されている。これにより、スイング式のセパレーター装置１として好適に利用できる。
【００４７】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。すなわち、上記実施例では、巻取中に各ロール３１、４１、４２がスリット材２ｂの上方に位置し、補助ロール４１、４２でスリット材２ｂの上面を下方に向かって押さえる形態を例示したが、これに限定されず、例えば、巻取中に各ロール３１、４１、４２がスリット材２ｂの下方に位置し、補助ロール４１、４２でスリット材２ｂの下面を上方に向かって押さえるようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施例では、フレーム側支持部材３５に案内面３８ａを形成し、ロール側支持部材３６に案内部材３９を設ける形態を例示したが、これに限定されず、例えば、フレーム側支持部材３５に案内部材３９を設け、ロール側支持部材３６に案内面３８ａを形成するようにしてもよい。
【００４９】
また、上記実施例では、案内部材３９として回転ローラを例示したが、これに限定されず、例えば、転動ボールやフッ素樹脂等からなる低摩擦固定物を採用してもよい。
【００５０】
また、上記実施例では、セパレーターロール３１より短い補助ロール４１、４２を例示したが、これに限定されず、例えば、セパレーターロール３１より長い補助ロールを採用してもよい。この場合、例えば、セパレーターロール３１の長手方向の両端外側にフレーム側支持部材３５を配し、フレーム側支持部材３５に設けた軸部にロール側支持部材３６を回転自在に支持するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記実施例では、ロール側支持部材３６に２本の補助ロール４１、４２を回転自在に支持する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、ロール側支持部材３６に３本以上の補助ロールを回転自在に支持するようにしてもよい。
【００５２】
また、上記実施例では、左右のロール側支持部材３６の間に補助ロール４１、４２を回転自在に両持ち支持する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、片方のロール側支持部材３６に補助ロール４１、４２を回転自在に片持ち支持するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記実施例では、可動フレーム２１の先端側にフレーム側支持部材３５を回転自在に支持して近接位置Ｃと離反位置Ｄとの間で変位させる形態を例示したが、これに限定されず、例えば、可動フレーム２１の先端側にフレーム側支持部材３５をスライド自在に支持して近接位置Ｃと離反位置Ｄとの間で変位させるようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施例では、フレーム側支持部材３５を変位させる駆動原として流体シリンダー４５を例示したが、これに限定されず、例えば、駆動原としてモータやスクリュージャッキ等を採用してもよい。
【００５５】
また、上記実施例では、セパレーター組替装置２７によりセパレーターディスク３２を自動組替する形態を例示したが、これに限定されず、例えば、人手によりセパレーターディスク３２を組替するようにしてもよい。
【００５６】
また、上記実施例では、可動フレーム２１が揺動自在に支持されるスイング式のセパレーター装置１を例示したが、これに限定されず、例えば、可動フレームがスライド自在に支持される直動式のセパレーター装置としてもよい。
【００５７】
また、上記実施例では、可動フレーム２１を付勢する付勢手段として流体シリンダー２５を例示したが、これに限定されず、例えば、付勢手段としてバネを採用してもよい。さらに、可動フレーム２１等の自重により付勢するようにしてもよい。
【００５８】
さらに、上記実施例では、金属板のスリット材２ｂを巻き付けてなるコイル製品３を例示したが、これに限定されず、例えば、樹脂板、ゴム板、紙等のスリット材を巻き付けてなるコイル製品としてもよい。なお、上記実施例においては、補助ロール４１、４２で押されるスリット材２ｂは、セパレーターロール３１に保持されたウレタンロール３２ａ（図８）から僅かな隙間をもって離れていてもよいし、ウレタンロール３２ａに接していてもよい。
【００５９】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００６０】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、リコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材を案内する技術として広く利用される。特に、セパレーターディスクが自動組替されるスイング式のセパレーター装置に関する技術として好適に利用される。
【符号の説明】
【００６２】
１；コイル製品の製造装置、２；コイル材、２ａ；帯材、２ｂ；スリット材、３；コイル製品、５；アンコイラー、６；スリッター、７；セパレーター装置、８；リコイラー、９；リコイラードラム、２１；可動フレーム、２５；流体シリンダー、２７；セパレーター組替装置；３１；セパレーターロール、３２；セパレーターディスク、３５；フレーム側支持部材、３６；ロール側支持部材、３８ａ；案内面、３９；案内部材、４１；第１補助ロール、４２；第２補助ロール、４５；流体シリンダー、Ｃ；近接位置、Ｄ；離反位置。
【要約】
【課題】中間リングを用いることなく、リコイラードラムに巻き取られる複数条のスリット材の曲りを効果的に抑制できるセパレーター装置を提供する。
【解決手段】本セパレーター装置７は、セパレーターロール３１と、セパレーターディスク３２と、を備え、可動フレーム２１の先端側に備えられたフレーム側支持部材３５には、ロール側支持部材３６がセパレーターロールの回転軸Ｓ３回りに回転自在に支持され、ロール側支持部材には、セパレーターロールと平行に延びてセパレーターロールの上流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる第１補助ロール４１が回転自在に支持されるとともに、セパレーターロールと平行に延びてセパレーターロールの下流側で複数条のスリット材２ｂの各表面を押さえる第２補助ロール４２が回転自在に支持されている。
【選択図】図２【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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