(57)【要約】【課題】送出手段を連続運転させることにより、コイル材の巻き出しを良好に行わせることができるアンコイラ装置を提供する。【解決手段】コイル材から巻き出された帯状材Ｗを送り出すアンコイラモータ３を具備し、当該帯状材Ｗを矯正しつつプレス装置６に対して一定周期にて間欠的に定尺送りするとともに、帯状材ループＲが形成されたアンコイラ装置において、プレス装置６に対する平均送出速度を求める送出速度演算手段１９と、帯状材ループＲの位置Ｈを連続的に検出する検出手段８と、位置Ｈに基づき、定尺送り毎に、アンコイラモータ３による送出速度を補正する補正手段１２と、補正手段１２による補正後の送出速度に基づいてアンコイラモータ３による帯状材Ｗの送り出しを行わせる送出速度指示手段１１とを具備したものである。【選択図】図１
2008126280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル材から巻き出された帯状材を送り出す送出手段を具備し、当該帯状材を矯正しつつ次工程の加工装置に対して間欠的に定尺送りするとともに、帯状材の一部をループ状に垂れ下がった状態として帯状材ループを形成しつつ前記加工装置に対する送り出しが可能とされたアンコイラ装置において、
前記加工装置に対する平均送出速度を求める送出速度演算手段と、
前記帯状材ループの垂れ下がり位置を連続的に検出する検出手段と、
該検出手段にて検出された前記帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、所定回数の定尺送り毎に、前記送出手段による帯状材の送出速度を補正する補正手段と、
前記送出手段による送り出し開始時においては前記送出速度演算手段にて求められた平均送出速度にて当該送出手段による帯状材の送り出しを行わせるとともに、前記補正手段にて補正が行われた後は、当該補正後の送出速度に基づいて前記送出手段による帯状材の送り出しを行わせる送出速度指示手段と、
を具備したことを特徴とするアンコイラ装置。
【請求項２】
前記補正手段は、１回の定尺送り毎に送出速度を補正することを特徴とする請求項１記載のアンコイラ装置。
【請求項３】
前記検出手段にて検出された前記帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、定尺送り毎に、コイル材の外径を逐次補正して算出することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンコイラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイル材から巻き出された帯状材を矯正しつつ次工程の加工装置に対して間欠的に定尺送りするためのアンコイラ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アンコイラ装置は、通常、コイル材から巻き出された帯状材（帯状鋼板など）を送り出す送出手段と、送出される帯状材をその長手方向に波状に湾曲させて矯正する矯正手段（レベラ）とを具備しており、例えば次工程の加工装置（プレス装置や切断機など）に対して間欠的に定尺送りするよう構成されている。かかるアンコイラ装置においては、帯状材の一部をループ状に垂れ下がった状態として帯状材ループが形成されている。
【０００３】
この帯状材ループにより、送り出し可能な帯状材を所定寸法（垂れ下がり寸法）だけ蓄積可能とされており、帯状材が確実にプレス装置などの加工装置に送り出されるようになっている。即ち、加工装置の加工中は送り出しが停止され、加工後のワークが取り出された後に定尺送りが行われ、それが順次繰り返されて間欠送りがなされるのであるが、かかる間欠的な送り出しに対応すべく帯状材ループにて送り出し可能な帯状材が所定寸法蓄積されているのである。
【０００４】
然るに、従来、帯状材ループの垂れ下がり位置を複数の光電管にて検知するとともに、垂れ下がり量（ループによる帯状材の蓄積量）を一定範囲に保持するよう帯状材の送り出し速度を制御するアンコイラ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。かかるアンコイラ装置によれば、ループによる帯状材の蓄積量を常時適切に維持することができる。
【特許文献１】特開２００３−１８１５７３号公報（従来の技術の欄及び図３参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のアンコイラ装置においては、垂れ下がり量（ループによる帯状材の蓄積量）を一定範囲に保持するよう帯状材の送り出し速度を制御し得るものの、次工程における加工装置の加工周期に応じて間欠的な定尺送りが行われることから、送出手段は、加速して運転、及び減速して停止の如く断続運転を繰り返すこととなり、大きな慣性を有しているコイル材を巻き出すための動力伝達構成部材（歯車やチェーンなど）の疲労や摩耗が顕著となってしまうという問題があった。同時に、送出手段による加速と減速が頻繁に行われるため、コイル材の巻きずれが生じ易くなってしまうという問題もあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、送出手段を連続運転させることにより、コイル材の巻き出しを良好に行わせることができるアンコイラ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、コイル材から巻き出された帯状材を送り出す送出手段を具備し、当該帯状材を矯正しつつ次工程の加工装置に対して一定周期にて間欠的に定尺送りするとともに、帯状材の一部をループ状に垂れ下がった状態として帯状材ループを形成しつつ前記加工装置に対する送り出しが可能とされたアンコイラ装置において、前記加工装置に対する平均送出速度を求める送出速度演算手段と、前記帯状材ループの垂れ下がり位置を連続的に検出する検出手段と、該検出手段にて検出された前記帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、所定回数の定尺送り毎に、前記送出手段による帯状材の送出速度を補正する補正手段と、前記送出手段による送り出し開始時においては前記送出速度演算手段にて求められた平均送出速度にて当該送出手段による帯状材の送り出しを行わせるとともに、前記補正手段にて補正が行われた後は、当該補正後の送出速度に基づいて前記送出手段による帯状材の送り出しを行わせる送出速度指示手段とを具備したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のアンコイラ装置において、前記補正手段は、１回の定尺送り毎に送出速度を補正することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載のアンコイラ装置において、前記検出手段にて検出された前記帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、定尺送り毎に、コイル材の外径を逐次補正して算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、所定回数の定尺送り毎に、送出速度演算手段にて求められた送出速度を補正するとともに、当該補正後の送出速度に基づいて帯状材の送り出しを行わせるので、送出手段を連続運転させることにより、コイル材の巻き出しを良好に行わせることができる。
【００１１】
請求項２の発明によれば、補正手段は、１回の定尺送り毎に送出速度を補正するので、より精度良く送出速度の補正を行わせることができる。
【００１２】
請求項３の発明によれば、検出手段にて検出された帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、定尺送り毎に、コイル材の外径を逐次補正して算出するので、コイル材の外形を押さえつつその外径を検出する押さえロールなど別個の検出手段が不要である。また、定尺送り毎にコイル材の外径を逐次補正して算出し得るので、送り出し開始前におけるコイル材の外径測定（初期外径の測定）に正確さが要求されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係るアンコイラ装置は、コイル材（帯状材を巻き取ったもの）から巻き出された帯状材（帯状鋼板など）を矯正しつつ次工程の加工装置に対して間欠的に定尺送りするためのものであり、図１に示すように、コイル材１が装着されたアンコイラドラム２と、帯状材Ｗを矯正しつつ送り出すレベラフィーダ４と、制御装置２５と、該制御装置２５内のアンコイラ制御装置２４とから主に構成されている。尚、同図中符号６は、帯状材Ｗに対してプレス加工するためのプレス装置（加工装置）を示している。
【００１４】
アンコイラドラム２は、アンコイラモータ３（送出手段）の出力により所定回転数にて回転し、コイル材１から帯状材Ｗを巻き出すためのものであり、当該アンコイラモータ３はドライブユニット１０と電気的に接続されている。このドライブユニット１０は、アンコイラモータ３の駆動を制御するためのものであり、アンコイラモータ３に加え、該アンコイラモータ３の回転速度を検出するパルスエンコーダ９とも電気的に接続されている。しかして、本発明においては、ラインの稼働過程でモータ３が常時出力するよう構成されており、これによりコイル材１は停止せず、帯状材Ｗの巻き出しが経時的に行われることとなる。
【００１５】
レベラフィーダ４は、コイル材１から巻き出された帯状材Ｗを、その長手方向に対して波形に湾曲させることにより矯正するレベラ４ａと、矯正された帯状材Ｗをプレス装置６に送り出すためのフィーダ４ｂとから主に構成されている。フィーダ４ｂは、フィーダモータ５の出力により所定回転数にて回転し、レベラ４ａにて矯正された帯状材Ｗをプレス装置６側へ送り出し可能とされている。
【００１６】
フィーダモータ５は、ドライブユニット２１と電気的に接続されており、かかるドライブユニット２１からの制御信号に基づき間欠的に駆動するよう構成されている。また、当該ドライブユニット２１は、フィーダモータ５に加え、該フィーダモータ５の回転速度を検出するパルスエンコーダ２０とも電気的に接続されている。ところで、プレス装置６は、帯状材Ｗの型への搬入、プレス加工、型からの排出が連続的に行われるものであるため、レベラフィーダ４から送り出される帯状材Ｗは、間欠的に定尺送りされることとなる。
【００１７】
然るに、アンコイラモータ３により帯状材Ｗを巻き出す際、当該帯状材Ｗの一部（コイル材１とレベラフィーダ４との間の一部）をループ状（略Ｕ字状）に垂れ下がった状態とすることにより、帯状材ループＲが形成されている。この帯状材ループＲによりレベラフィーダ４及びプレス装置６に送り出される帯状材Ｗを所定寸法蓄積することができ、スムーズな送り出し動作が可能となっている。
【００１８】
即ち、プレス装置６に対して帯状材Ｗが間欠的に定尺送りされるので、当該プレス装置６に対する送り出し時には、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈが上昇し、送り出しの停止時には、当該位置Ｈが下降することとなる。従って、上述したように帯状材Ｗの巻き出しが経時的に行われることから、ラインの稼働過程において、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈは、上昇及び下降が繰り返されるようになっている。
【００１９】
同図中符号８は、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈを連続的に検出するための検出手段を示しており、例えば超音波センサやレーザセンサなど、非接触にて帯状材ループＲの高さＨを検出するものから成る。即ち、検出手段８は、帯状材ループＲの垂れ下がり位置に向けて超音波やレーザ等を照射し、その反射波又は反射レーザを受けることにより、当該垂れ下がり位置Ｈを連続的（光電管センサの如き間欠的な高さ検出とは異なる）に検出し得るものである。
【００２０】
同図中符号２２は、レベラフィーダ制御器を示している。かかるレベラフィーダ制御器２２は、ドライブユニット２１、プレス装置６に形成された制御開始信号発生器７、送り長さ設定器２３及びアンコイラ制御装置２４と電気的に接続されており、レベラフィーダ４（特にフィーダ４ｂ）の出力を制御し得るよう構成されている。即ち、レベラフィーダ制御器２２は、送り長さ設定器２３にて送り長さＣＣ（設定値）が入力されるとともに、制御開始信号発生器７にて発生された制御開始信号ＦＳ（プレス装置６への帯状材Ｗの送り出し開始信号）によりレベラフィーダの速度信号ＡＡを出力して定尺送りを行わせるよう構成されている。尚、符号ＢＢは、送り長さのフィードバック信号を示している。
【００２１】
更に、レベラフィーダ制御器２２は、帯状材Ｗのプレス装置６への定尺送り１回毎に、送り長さ実績値Ｌ、送り周期時間Ｔ、送り開始信号Ｓｐをアンコイラ制御装置２４に送信し得るよう構成されている。送信された送り長さ実績値Ｌ、送り周期時間Ｔ及び送り開始信号Ｓｐは、アンコイラ制御装置２４に形成された補正手段１２、減算器１３、送出速度演算手段１９に入力されることとなる。
【００２２】
送出速度演算手段１９は、プレス装置６に対する平均送出速度を求めるためのもので、レベラフィーダ制御器２２から定尺送り１回毎に送られた送り長さ実績値Ｌを送り周期時間Ｔで除する演算（Ｌ／Ｔ）を行うことにより、レベラフィーダ４の平均送出速度Ｖｃａ（図２（ａ）参照）を算出するよう構成されている（Ｖｃａ＝Ｌ／Ｔなる演算の実行）。
【００２３】
一方、減算器１６は、検出手段８、ループ高さ設定器１７及び比較器１８と電気的に接続されたものであり、検出手段８で検出された帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈ０からループ高さ設定器１７で設定された高さＨｓを減算し（Ｈ０−Ｈｓ）、ループ位置偏差Ｈｅ（図２（ｂ）参照）を算出し得るよう構成されている（Ｈｅ＝Ｈ０−Ｈｓなる演算の実行）。かかる減算器１６による演算結果は、比較器１８及び補正手段１２にそれぞれ送信される。
【００２４】
補正手段１２は、検出手段８にて検出された帯状材ループの垂れ下がり位置Ｈに基づき、定尺送り毎に、アンコイラモータ３（送出手段）による帯状材Ｗの送出速度を補正するためのものである。即ち、補正手段１２は、送出速度演算手段１９にて求められた送出速度Ｖｃａに減算器１６にて求められたループ位置偏差Ｈｅを加算（Ｖｃａ＋Ｈｅ）することにより、送出速度を定尺送り毎に補正し、補正後の送出速度指令Ｃが送出速度指示手段１１に送信されるよう構成されている。
【００２５】
一方、比較器１８にて減算器１６によって算出されたループ位置偏差Ｈｅが正の値であるか否かが判定され、その判定結果が減算器１３に送信されるようになっている。減算器１３は、コイル材１の初期外径Ｄ０（アンコイラドラム２への装着時の外径）を設定（入力）するための初期外径設定器１４、及びコイル材１の板厚Ｔｈを設定（入力）するための板厚設定器１５と電気的に接続されている。
【００２６】
減算器１３は、コイル材１の外径Ｂ（現在値）を求めるためのもので、定尺送り毎のループ位置偏差Ｈｅの判定が正の値のとき、初期外径設定器１４にて設定された初期外径Ｄ０から板厚設定器１５にて設定された板厚Ｔｈ×２を減算（Ｄ０−２×Ｔｈ）し、コイル材１から帯状材Ｗが巻き出されるのに伴って減少する当該コイル材１の外径Ｂを求めるよう構成されている。かかる減算器１３で求められた外径Ｂは、送出速度指示手段１１へ送信される。
【００２７】
送出速度指示手段１１は、アンコイラモータ３の駆動時における送り出し開始時においては送出速度演算手段１９にて求められた平均送出速度Ｖｃａにて当該アンコイラモータ３による帯状材Ｗの送り出しを行わせるとともに、補正手段１２にて補正が行われた後は、当該補正後の送出速度Ｃに基づいてアンコイラモータ３による帯状材Ｗの送り出しを行わせるためのものである。
【００２８】
具体的には、ループ高さＨｓは送り開始信号Ｓｐが出力される時点で検出された望ましい帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈ０に相当するループ高さに設定器１７により設定される。この状態で減算器の演算（Ｈ０−Ｈｓ）＝Ｈｅ（ループ位置偏差）は０となる。ループ位置偏差Ｈｅは、図２（ｂ）に示すように、送り開始信号Ｓｐが送信された時点で読み取られる。帯状材Ｗの巻き出しに伴うコイル材１の外径の減少を考慮し、送出速度Ｃを外径Ｂで除する演算（Ｃ／Ｂ）を行って実際の送出速度指令Ａを算出し、これをドライブユニット１０に送信してアンコイラモータ３の駆動を制御し得るようになっている。従って、アンコイラモータ３は、図２（ｃ）に示すように、レベラフィーダ４による定尺送り開始毎にその速度が補正され、より適切な送出速度にて帯状材Ｗが送り出される。
【００２９】
しかして、コイル材１から巻き出される帯状材Ｗの速度（（コイル材１の外径）×π×（アンコイラモータ３の回転数））がレベラフィーダ４の平均送出速度Ｖｃａと等しいとき（即ちＨｅ＝０）、定尺送り毎の帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈは、毎回同じ軌跡になり、アンコイラモータ３を連続的に運転することができる。
【００３０】
また、コイル材１の実際のコイル外径が減少しつつあるとき、送出速度指令Ａが現在のコイル外径に応じて更新されない場合は、巻き出される帯状材Ｗの速度が減少するので、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈは上昇して、送出速度指令Ａ（Ａ＝Ｃ／Ｂ、Ｃ＝Ｖｃａ＋Ｈｅ）におけるループ位置偏差Ｈｅは全体的に増大し、前記読み取り時点で比較器１８の判定結果がＨｅ＞０であれば減算器１３の演算（Ｄ０−２×Ｔｈ＝Ｂ、ＢをＤ０に代入する）は実行され、送出速度指令ＡはＡ＝Ｃ／ＢにおけるＢの減少により増大し、Ｈｅ＞０をＨｅ＝０にならしめる。即ち、Ｈｅ＝０にならしめる送出速度指令Ａの演算は帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈを保持すると同時に現在のコイル外径Ｂの算出も行っている。ループ位置偏差Ｈｅ≦０であれば減算器１３の演算（Ｄ０−２×Ｔｈ＝Ｂ、ＢをＤ０に代入する）は実行されない。
【００３１】
従って、上記のように現在のコイル材１の外径Ｂは、実際のコイル径の変動（減少）による現象を捉えて演算するので、正しいコイル径が把握されることとなる。即ち、検出手段８にて検出された帯状材ループＲの垂れ下がり位置に基づき、定尺送り毎に、コイル材１の外径を逐次補正して算出するので、コイル材１の外形を押さえつつその外径を検出する押さえロールなど別個の検出手段が不要であるとともに、定尺送り毎にコイル材の外径を逐次補正して算出し得るので、送り出し開始前におけるコイル材１の外径測定（初期外径の測定）に正確さが要求されない。
【００３２】
上記実施形態によれば、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈに基づき、定尺送り毎に、送出速度演算手段１９にて求められた送出速度を補正するとともに、当該補正後の送出速度に基づいて帯状材Ｗの送り出しを行わせるので、アンコイラモータ３を連続運転させることにより、コイル材１の巻き出しを良好に行わせることができる。また、補正手段１２は、１回の定尺送り毎に送出速度を補正するので、より精度良く送出速度の補正を行わせることができる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るコイル材の外径の検出方法について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
まず、初期外径設定器１４にて設定されたコイル材１の初期外径Ｄ０、及び板厚設定器１５にて設定されたコイル材１の板厚Ｔｈを読み込んだ後（Ｓ１）、プレス装置６を含むラインが稼働しているか否かが判定される（Ｓ２）。当該ラインが稼働していると判定されると、Ｓ３へ進み、減算器１６にて算出されたループ位置偏差Ｈｅが正の値（Ｈｅ＞０）か否かが判定される。
【００３４】
ループ位置偏差Ｈｅが正の値であると判定されると、Ｓ４へ進み、送り開始信号Ｓｐが送信されたか否かが判定される。当該送り開始信号Ｓｐがあると判定された場合、減算器１３にて（Ｂ＝Ｄ０−２×Ｔｈ）なる演算を行い、コイル材１の外径Ｂを求める（Ｓ５）。その後、Ｓ６に進み、求められたコイル材１の外径ＢをＤ０に置き換えた後、（Ｃ／Ｂ）で演算された送出速度指令Ａがドライブユニット１０に送信され、アンコイラモータ３が当該送出速度指令Ａに基づいて回転駆動することとなる。
【００３５】
ここで演算されたコイル材１の外径Ｂは、コイル材１の送り出しにより漸次小さくなっているので、送出速度指令Ａは増大することとなり、帯状材ループＲの垂れ下がり位置Ｈ０が下がって、ループ位置偏差Ｈｅは小さくなっていく。その後、減算器１６にて算出されたループ位置偏差Ｈｅが０以下（Ｈｅ≦０）か否かが判定され（Ｓ８）、０以下でない場合はＳ４へ戻ってＳ４乃至Ｓ７の工程が行われる一方、０以下の場合はＳ９へ進み、プレス装置６を含むラインが停止しているか否かが判定される（Ｓ９）。当該ラインが停止している場合は、上記一連の工程が終了し、ラインが稼働中である場合は、Ｓ３へ戻ってＳ３乃至Ｓ８の工程が行われる。
【００３６】
しかして、本実施形態によれば、Ｓ６にてコイル材１の外径Ｂを（定尺送り毎に）初期外径Ｄ０に置き換えているので、設定されたＤ０の誤差（ずれ）分をループ位置偏差Ｈｅを０に近づけるべき上記一連の動作の過程で補正することができ、コイル材１の外径Ｂを精度よく検出することができる。
【００３７】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば帯状材ループの垂れ下がり位置に基づき、所定回数の定尺送り毎（複数回数の定尺送りが完了する度）に、送出速度演算手段にて求められた送出速度を補正するとともに、当該補正後の送出速度に基づいて帯状材の送り出しを行わせるよう構成してもよい。また、本実施形態においては、コイル材から巻き出された帯状材を送り出す送出手段がアンコイラモータとされているが、他の送出手段（例えば、帯状材ループがレベラフィーダとプレス装置等の加工装置との間に位置する場合は、当該レベラーフィーダにおけるフィーダ）としてもよい。
【００３８】
更に、本実施形態においては、プレス装置に帯状材を送り出しするものとされているが、他の加工装置（抜き加工装置や孔明け加工装置など間欠的な定尺送りが必要とされるもの）に帯状材を送り出しするものとしてもよい。帯状材ループの垂れ下がり位置を検出する検出手段は、超音波センサやレーザセンサの他、当該位置を連続的に検出し得る他の汎用センサとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
送出手段による送り出し開始時においては送出速度演算手段にて求められた平均送出速度にて当該送出手段による帯状材の送り出しを行わせるとともに、補正手段にて補正が行われた後は、当該補正後の送出速度に基づいて送出手段による帯状材の送り出しを行わせるアンコイラ装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態に係るアンコイラ装置を示す全体模式図
【図２】同アンコイラ装置における（ａ）レベラフィーダモータ速度、（ｂ）帯状材ループの位置偏差（ｃ）アンコイラモータ速度を示すグラフ
【図３】本実施形態に係るコイル材の外径の検出方法を示すフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１    コイル材
２    アンコイラドラム
３    アンコイラモータ
４    レベラフィーダ
５    フィーダモータ
６    プレス装置（加工装置）
７    制御開始信号発生器
８    検出手段
９    パルスエンコーダ
１０  ドライブユニット
１１  送出速度指示手段
１２  補正手段
１３  減算器
１４  初期外径設定器
１５  板厚設定器
１６  減算器
１７  ループ高さ設定器
１８  比較器
１９  除算器
２０  パルスエンコーダ
２１  ドライブユニット
２２  レベラフィーダ制御器
２３  送り長さ設定器
２４  アンコイラ制御装置
２５  制御装置
Ｗ    帯状材
Ｒ    帯状材ループ
【図１】
2008126280.tif 000003
【図２】
2008126280.tif 000004
【図３】
2008126280.tif 000005