(57)【要約】【課題】  ローラ方式のシンプルな機構を採用しながら、送り精度、送り速度、送り力などの機能を改善し得る素材供給装置を提供すること。【解決手段】  一対の精密送りローラ１１，１２とこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータ１３から成る精密送り機構１４と、複数対の補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータ１７とから成る素材矯正を兼ねた素材補助送り機構１８と、精密サーボモータ１３とトルク制御モータ１７とを駆動制御して素材を所定量送るコントローラ２０を備える構成とした。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の精密送りローラとこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータから成る精密送り機構と、複数対の補助送りローラとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータとから成る素材矯正を兼ねた補助送り機構と、精密サーボモータとトルク制御モータとを駆動制御して素材を所定量送るコントローラと備えていることを特徴とする素材供給装置。
【請求項２】
コントローラが、トルク制御モータの補助送りトルク値と精密サーボモータの精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構と精密送り機構前方に設けるストッパー間の素材に加わる力及び精密送り機構と補助送り機構間の素材に加わる力を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータと精密サーボモータとを統括的制御することを特徴とする請求項１に記載の素材供給装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えばボルトその他各種のパーツを圧造するフォーマーなどの素材供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、例えばボルトなどのパーツを圧造するフォーマーにおいて、コイル状の金属線を供給する素材供給装置としては、ローラ送りタイプと、グリップ送りタイプとが知られている。ローラ送りタイプは、一対の素材送りローラのうち一方を他方ローラ側に付勢して素材を他方ローラに押し付け、その押し付け状態のままローラを駆動モータにより回転させて素材を一定長さ供給する機構であり、また、グリップ送りタイプは、一対のグリップ体により素材を挟持し、その挟持状態のまま両グリップ体を移動手段により所定長さ移動させて素材を一定長さ供給する機構である。
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  ところで、上記したローラ送りタイプはグリップ送りタイプに較べて構造が簡単で、機械的寸法を変更せずに回転量を変更することで送り量を任意に変更でき長尺物への対応が簡単となる利点を有しているが、その反面、素材に対するローラの接触面が小さいので、材料にローラによる大きな押し付け力（応力）がかかり、その接触面に傷が付くことがあり、また、送り精度及び送り速度についてもその構造上限界があり、サーボ化などへの障害となっていた。そのため、ローラ送りタイプについては送り精度及び送り速度の向上化と、大きい送り力とが要求されていた。
【０００４】  そこで、本発明は、ローラ方式のシンプルな機構を採用しながら、送り精度、送り速度、送り力などの機能を改善し得る素材供給装置の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  上記した課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明は、一対の精密送りローラとこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータから成る精密送り機構と、複数対の補助送りローラとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータとから成る素材矯正を兼ねた補助送り機構と、精密サーボモータとトルク制御モータとを駆動制御して素材を所定量送るコントローラとを備えていることを特徴とする。
【０００６】  また、本願の請求項２に記載の発明は、上記した請求項１に記載のコントローラが、トルク制御モータの補助送りトルク値と精密サーボモータの精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構と精密送り機構前方に設けるストッパー間の素材に加わる力及び精密送り機構と補助送り機構間の素材に加わる力を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータと精密サーボモータとを統括的制御することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。  図面は、本発明に係る素材供給装置を例えばパンチとダイとで切断ブランクを圧造して所定形状の製品を成形するフォーマーに適用したものを示す。フォーマー１は、機台２の側方後部位置にコイル巻取体（図示せず）を介して装備されたコイル状の金属線（以下コイル材という）Ａを筒状のクイル３の先端口へ間歇的に送る素材供給装置１０と、機台２の側方前部に設けられるクイル３の前面においてコイル材Ａの供給方向に対し直交方向に往復動して供給されたコイル材Ａの切断を行う切断ナイフ４をもつ切断機構５とを備えている。【０００８】  切断機構５の切断ナイフ４は、コイル材Ａが貫通可能な穴刃を有し、また、クイル３の前方位置には、コイル材Ａのクイル先端口からの突出量を一定長さに規制するストッパー６が設けられている。【０００９】  そして、素材供給装置１０は、一対の精密送りローラ１１，１２とこれらローラ１１，１２を駆動する精密サーボモータ１３から成る精密送り機構１４と、複数対の補助線材送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄと、これら補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄを駆動するトルク制御モータ１７とから成り、コイル材Ａの矯正を兼ねた補助送り機構１８と、精密サーボモータ１３とトルク制御モータ１７とを駆動制御してコイル材Ａを一定量送るコントローラ２０とを備えている。【００１０】  補助送り機構１８は、そのトルク制御を精密送り機構１４からのトルク情報と補助送り機構１８自身のトルク情報を基に細やかな調整制御を行なう。その場合、補助送りトルクＴｍは、精密送り機構１４と補助送り機構１８間のコイル材Ａに加わる力Ｆ２が規定の範囲内に納まるように制御される。精密送り機構１４と補助送り機構１８間のコイル材Ａに加わる力Ｆ２は、精密サーボモータ１３の能力範囲で決定される。また、複数対の補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄを設けるのは、各ローラによるコイル材Ａとの接触面積、つまりグリップ力を大きくし、それでいて各ローラによるコイル材Ａへの押し付け力Ｗｍを分散化してコイル材Ａの変形を抑えるためである。【００１１】  精密送り機構１４の精密送りローラ１１，１２は、例えばコイル材Ａの状況変化に伴う材料引っ張り力Ｔの変動などに対応すべくコントローラ２０によりコイル材Ａの押し付け力Ｗｃが制御可能に構成されている。これにより押し付け力Ｗｃは制御に必要なトルク伝達の必要値に設定される。なお、主なる送り力は補助送り機構１８で賄われる。ここで、ストッパー６を使用する場合、精密送り制御トルクＴｃが押し付け力Ｗｃと摩擦係数との積を越えないように設定して、コイル材Ａと精密送りローラ１１，１２の滑りはゼロとなされている。【００１２】  精密サーボモータ１３は、位置情報を基にコイル材Ａの送り量の制御及び静止状態での精密送り機構１４とストッパー６間に加わる力Ｆ１をコントロールする。通常、コイル巻きされたコイル材Ａの繰り出される状況でコイル材Ａの巻取りコイル側への引っ張り力Ｔは変動する。精密サーボモータ１３によって送り制御トルクＴｃによって制御され、精密送り機構１４と補助送り機構１８間のコイル材Ａに加わる力Ｆ２は規定���範囲以内にある。【００１３】  ストッパー６には、圧力センサが設けられ、コイル材Ａの短尺及びその先端の検出を行ない、その検出結果をコントローラ２０に出力するようになされている。ここで通常送り量は、精密送り機構１４により正確に制御されているので過大な圧力は通常かけない。なお、圧縮切断のような特殊な用途を除く。【００１４】  コントローラ２０は、トルク制御モータ１７の補助送りトルク値と精密サーボモータ１３の精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構１４とストッパー６間のコイル線材Ａに加わる力Ｆ１及び精密送り機構１４と補助送り機構１８間のコイル線材Ａに加わる力Ｆ２を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータ１７と精密サーボモータ１３とを統括的制御する。つまり、この統括制御によりトルク制御モータ１７と精密サーボモー夕１３の振動を回避する。また、コントローラ２０は、位置制御による送り量制御を行う一方、停止時における精密送り機構１４とストッパー６間の材料に加わる力Ｆ１の制御と、ストッパー６に設けられた圧力センサ１９からの出力信号に基づく停止制御などを行なうようになされている。【００１５】  次に、上記した構成の素材供給装置の作用について説明する。  まず、基本的には精密送りローラ１１，１２と補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄがコイル線材Ａを押し付けた状態のもとで精密サーボモータ３３とトルク制御モータとを同時に駆動して、精密送りローラ１１，１２と補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄを回転させることによりコイル材Ａをクイル３側に供給する。コイル材Ａをクイル３側に一定量供給すると、精密サーボモータ１３とトルク制御モータ１７とが停止される。その場合、コイル材Ａは切断ナイフ４の穴刃を貫通してストッパー６に当接してその切断長さが一定に定められた状態で停止する。その供給が停止されたタイミングで、切断ナイフ４を往動させ、クイル３と切断ナイフ４との間で切断を行うことになる。その後、切断された切断ブランクは、既存のフォーマーで行われる圧造動作と同様にダイとパンチとでなる圧造ステーション（図示せず）に移送されて適宜形状に圧造成形されることになる。なお、精密サーボモータ１３とトルク制御モータ１７の駆動を停止したとき、コイル材Ａの先端がストッパー６に当たり、その当接を圧力センサが検出することにより、コイル材Ａが一定長さ供給されたことを確認することになる。ここで、圧力センサ１９からの圧力検出信号が出力されない場合、コイル材Ａが所定長さに満たない短尺材（素材の供給不良）であるとして、コントローラ２０はその供給を停止したり、フォーマー本体の駆動を停止したりすることになる。【００１６】  そして、本発明の素材供給装置にあっては、精密送り機構１４とは別に補助送り機構１８が備えられていることから、ローラ方式で問題となったコイル材Ａへの過大な応力を分散化して軽減できると同時にコイル材Ａと送りローラとの有効接触面積を大きくでき、その結果、コイル材Ａの送り精度、送り速度、送り力などの機能を著しく向上できる。また、コイル材Ａを素材として用いる際に、コイル材Ａの引っ張り力（素材を送るために必要な力）に変動が生じても、その変動に応じてコントローラ２０が精密送りローラ１１，１２の精密送りトルク値と補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄの補助送りトルク値を統括制御することで、コイル材Ａの送り精度、送り速度、送り力などの機能を適正に発揮させることが可能となる。その上、補助送り機構１８として複数対の補助送りローラ１５ａ…１５ｄ，１６ａ…１６ｄを用いることによりコイル材Ａと送りローラとの有効接触面積を積極的に大きくして、コイル材Ａへの過大な応力を分散化して軽減でき、より効果的に分散できる。【００１７】  なお、以上の実施の形態では素材供給装置をフォーマーに適用したものについて説明したけれども、フォーマーに限定されるものではなく、その他の装置例えば素材を切断するだけの切断装置や素材加工装置などに適用できることは勿論である。
【発明の効果】
【００１８】  以上のように本発明の素材供給装置によれば、一対の精密送りローラとこれら精密送りローラを駆動する精密サーボモータから成る精密送り機構と、複数対の補助送りローラとこれら補助送りローラを駆動するトルク制御モータとから成る素材矯正を兼ねた補助送り機構と、精密サーボモータとトルク制御モータとを駆動制御して素材を所定量送るコントローラと備えているから、ローラ方式で問題となった素材への過大な応力を精密送り機構と補助送り機構に分散化して軽減できると同時に素材と送りローラとの有効接触面積を大きくでき、その結果、素材の送り精度、送り速度、送り力などの機能を著しく向上できる。その上、補助送り機構として複数対の補助送りローラを用いることにより素材と送りローラとの有効接触面積を積極的に大きくして、素材への過大な応力を分散化して軽減でき、より効果的に分散できる。
【００１９】  また、コントローラが、トルク制御モータの補助送りトルク値と精密サーボモータの精密送りトルク値とに基づいて精密送り機構と精密送り機構前方に設けるストッパー間の素材に加わる力及び精密送り機構と補助送り機構間の素材に加わる力を推定し、補助送りトルク値と精密送りトルク値とが適正トルクとなるようトルク制御モータと精密サーボモータとを統括的制御するように構成すれば、例えばコイル材を素材として用いる際に、その素材の引っ張り力（素材を送るために必要な力）に変動が生じても、その変動に応じてコントローラにより精密送りローラの精密送りトルク値と補助送りローラの補助送りトルク値を統括制御することで，素材の送り精度、送り速度、送り力などの機能を適正に発揮させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の素材供給装置を備えたフォーマーの要部の縦断側面図である。
【符号の説明】
１１              精密送りローラ  １２              精密送りローラ  １３              精密サーボモータ  １４              精密送り機構  １５ａ…１５ｄ    補助送りローラ  １６ａ…１６ｄ    補助送りローラ  １７              トルク制御モータ  １８              補助送り機構  ２０              コントローラ
【図１】
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