(57)【要約】【課題】フィーダ側のクランプを開放してもシート材が戻ることがないようにし、位置決め装置によるシート材の幅方向の位置決めを容易かつ確実に行う。【解決手段】コイル１から巻戻されたシート材３をフィーダ５により切断型７へ送り、シート材３の先端をストッパ８に当接させ、フィーダ５内のクランプ及び送り手段６と切断型７内のクランプ１０とでシート材３を拘束しながら、切断刃１１により切断する切断方法において、フィーダ５と切断型７との間に、シート材３の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向Ａと交差する方向への移動は許容する平面クランプ２３と押圧手段２６とを配設し、前記フィーダ５と切断型７内のクランプ６、１０によるシート材３の拘束に先行して、平面クランプ２３によりシート材３を挟持しながら、押圧手段２６によりシート材３を基準ブロック１３側に押し、シート材３の傾きを修正する。【選択図】図１
2005153063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断方法において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容する平面クランプを配設し、前記フィーダ内のクランプと前記切断型内のクランプとによるシート材の拘束に先行して、前記平面クランプによりシート材を挟持しながら、該シート材を幅方向に位置決めすることを特徴とするシート材の切断方法。
【請求項２】
フィーダと切断型との間に配設された平面クランプとして、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラを用いることを特徴とする請求項１に記載のシート材の切断方法。
【請求項３】
フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断装置において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容する平面クランプを配設し、さらに、前記シート材を幅方向に位置決めする位置決め装置を設けたことを特徴とするシート材の切断装置。
【請求項４】
平面クランプが、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上下一対の回転ローラにより該シート材を挟持することを特徴とする請求項３に記載のシート材の切断装置。
【請求項５】
位置決め装置が、シート材の一側面に係合して該シート材をその幅方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧されたシート材の他側面を受ける基準ブロックとからなることを特徴とする請求項３または４に記載のシート材の切断装置。
【請求項６】
位置決め装置の押圧手段が、回転ローラをシート材の一側面に係合させることを特徴とする請求項５に記載のシート材の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート材を所定長さに切断する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のシート材の切断方法は、図８に示すように、コイル１を支持するアンコイラー２から巻戻されたシート材３をガイドローラ４を経てフィーダ５へ繰出し、このシート材３をフィーダ５内のクランプ及び送り手段６の回転により切断型７へ送り、該シート材３の先端を切断型７内のストッパ８に当接させ、この状態でフィーダ５内のクランプ及び送り手段６と切断型７内のクランプ（平板）１０とでシート材３を拘束しながら、切断型７内の切断刃１１（下切断刃１１ａ，上切断刃１１ｂ）によりシート材３を所定長さに切断するようにしていた。
【０００３】
ところで、上記のように切断されたシート材が、例えば、薄肉溶接管の素材として用いられる場合は、溶接工程において、先ず切断された薄肉（０.５ｍｍ以下）のシート材（切断シート）が円筒状に曲げ成形され、その後、切断シートの突合せ部がプラズマ溶接、レーザ溶接等により接合される。この場合、切断シートの長さはもとより、その平行度や直角度が溶接管の寸法形状精度に直接影響し、したがって、シート材の切断に際してはシート材を高精度に位置決めしなければならない。
【０００４】
そこで従来、上記したシート材３の切断方法においては、切断型７内に送られてきたシート材３の先端がストッパ８に当接した後、先ず切断型７内のクランプ１０によりシート材３をクランプし、続いてフィーダ５内のクランプ及び送り手段６をアンクランプ−クランプ動作させて、シート材３のたわみを解消し、これにより所望の切断長を確保するようにしていた。また、切断型７内に、シート材３の一側面をその幅方向へ押圧する押圧手段（ローラ）１２とこの押圧手段１２により押圧されたシート材３の他側面を受ける基準ブロック１３とからなる位置決め装置１４を配設し、切断型７内に送られてきたシート材３の先端がストッパ８に当接した後、この位置決め装置１４を作動させてシート材３を幅方向に位置決めし、所望の平行度および直角度を確保するようにしていた。
【０００５】
なお、プレス加工装置に併設されるシート材の切断装置では、シート材の先端をストッパに当接させた後、キャリッジに搭載したクランプによりワーク（シート材）を掴み、続いてキャリッジの移動によりシート材を所定長さ引出して切断することを行っているが（特許文献１参照）、この場合は、シート材の引出しによりそのたわみが解消されるので、フィーダ内のクランプを一旦開放する必要はない。
【０００６】
【特許文献１】特開平４−４１０３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかるに、コイル１から巻戻されたシート材３は、通常、ある程度の側面の振れが許容されており（０.５ｍｍ／１ｍ）、この振れにより、上記図８に点線にて示すようにシート材３がその送り方向Ａに対して傾きを生じるようになる。そして、このシート材３の振れの累積により、切断型７内でシート材３の横方向の位置ずれが最大となり、この段階ではフィーダ５内のクランプ及び送り手段６によりシート材３がクランプされていることもあって、上記した押圧手段１２を作動させてもシート材３が基準ブロック１３側へ横移動せず、シート材３の幅方向の位置決めが実質不可能になる、という問題があった。なお、この問題を解決するには、フィーダ５内のクランプ及び送り手段６を開放した状態で位置決め装置１４を作動させればよいが、この場合は、シート材３が戻り方向へ移動してその先端がストッパ８から離れてしまい、所望の切断長を確保することができない。
なお、上記特許文献１に記載の切断装置によれば、そのクランプが、シート材を幅方向に位置決めする機能を有していないため、所望の平行度および直角度を得ることができない。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、フィーダ側のクランプを開放してもシート材が戻ることがないようにし、もって、位置決め装置によるシート材の幅方向の位置決めを容易かつ確実に行うことができるシート材の切断方法および切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るシート材の切断方法は、フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断方法において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容する平面クランプを配設し、前記フィーダ内のクランプと前記切断型内のクランプとによるシート材の拘束に先行して、前記平面クランプによりシート材を挟持しながら、該シート材を幅方向に位置決めすることを特徴とする。この場合、前記フィーダと切断型との間に配設された平面クランプとして、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラを用いることができる。
【００１０】
このように行うシート材の切断方法においては、フィーダと切断型との間の平面クランプがシート材をクランプしているので、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとを開放しても、シート材が戻ることはない。しかも、この平面クランプは、送り方向と交差する方向へのシート材の移動を許容するので、位置決め装置の作動に応じてシート材が横移動し、シート材の、幅方向への位置決めが可能になる。この切断方法において、前記平面クランプとしてシート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラを用いる場合は、シート材を簡単かつ円滑に横移動させることができる。
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係るシート材の切断装置は、フィーダから切断型に送られたシート材の先端をストッパに当接させ、フィーダ内のクランプと切断型内のクランプとでシート材を拘束しながら、前記切断型内の切断刃によりシート材を所定長さに切断する切断装置において、前記フィーダと前記切断型との間に、シート材の戻り方向への移動は規制するが、その送り方向と交差する方向への移動は許容するように該シート材を挟持する平面クランプを配設し、さらに、前記シート材を幅方向に位置決めする位置決め装置を設けたことを特徴とする。
【００１２】
本切断装置において、上記平面クランプは、シート材の送り方向へ延びる軸を中心に回転する上・下一対の回転ローラにより該シート材を挟持する構成とすることができる。
また、上記位置決め装置は、シート材の一側面に係合して該シート材をその幅方向に押圧する押圧手段と、該押圧手段により押圧されたシート材の他側面を受ける基準ブロックとからなる構成とすることができる。この場合、前記押圧手段は、回転ローラをシート材の一側面に係合させる構造とするのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るシート材の切断方法および切断装置によれば、フィーダ側のクランプを開放してもシート材が戻ることがなく、しかも、シート材の横移動が許容されるので、シート材を長手方向および幅方向に高精度に位置決めすることができ、寸法形状精度に優れた切断シートを安定して得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１および図２は、本発明に係るシート材の切断方法の一つの実施形態を示したものである。なお、本切断方法の基本形態は、前記図８に示した従来の形態と同じであるので、ここでは、図８に示した部分と同一部分に同一符号を付している。本実施形態において、フィーダ５と切断型７との間には、シート材３の横方向の位置ずれを修正するためのズレ修正装置２０が配設されている。このズレ修正装置２０は、シート材３の送り方向Ａへ延びる軸２１を中心に回転する上・下一対の回転ローラ２２を備えた平面クランプ２３と、シート材３の送り方向Ａと直交する上下方向へ延ばされた軸２４を中心に回転する前・後一対の回転ローラ２５を備えた押圧手段２６とからなっている。
【００１６】
上記平面クランプ２３を構成する上・下回転ローラ２２は、後に詳述するように接近離間可能に設けられており、この上・下回転ローラ２２が相互に接近することで、シート材３が該上・下回転ローラ２２の間に挟持される。この場合、上・下回転ローラ２２からシート材３に適当な加圧力Ｆ（図２）が負荷されることで、シート材３はその送り方向Ａへの移動が規制される。しかし、上・下回転ローラ２２は、前記送り方向Ａへ延びる軸２１を中心に回転自由となっているので、シート材３に、その送り方向Ａと交差する方向の外力が加わると、該上・下回転ローラ２２はシート材３上を転動し、これによってシート材３の横方向への移動が許容される。
【００１７】
一方、上記押圧手段２６を構成する回転ローラ２５は、後に詳述するようにシート材３の幅方向へ進退動可能に設けられおり、この回転ローラ２５が矢印Ｂ方向（図２）へ前進することで、シート材３はその一側面が押圧されて矢印Ｂ方向（横方向）へ移動する。しかして、切断型７内には、前記したように位置決め装置１４を構成する基準ブロック１３が配設されており、横方向へ移動したシート材３の他側面はこの基準ブロック１３に当接し、これによりシート材３は、回転ローラ２５と基準ブロック１３との間に挟持された状態となる。本実施形態において、前記押圧手段２６内の回転ローラ２５と前記位置決め装置１４内の基準ブロック１３とは、シート材３を幅方向に位置決めするための位置決め装置を構成している。したがって、前記基準ブロック１３は、切断型７内の既存の位置決め装置１４と前記新たに設定した位置決め装置とに共用されることになる。
【００１８】
シート切断に際しては、前記したようにアンコイラー２から巻戻されたシート材３がガイドローラ４を経てフィーダ５へ繰出され、フィーダ５内のクランプ及び送り手段６の回転により切断型７へ送られ、その先端が切断型７内のストッパ８に当接する。本切断方法においては、シート材３の先端がストッパ８に当接すると、先ずズレ修正装置２０内の平面クランプ２３が作動して、上・下回転ローラ２２の間にシート材３が挟持され、続いてフィーダ５のクランプ及び送り手段６と切断型７内のクランプ１０とが開放される。この時、上・下回転ローラ２２からシート材３に適当な加圧力Ｆ（図２）が負荷されるので、シート材３はその送り方向Ａと逆方向、すなわち戻り方向へ移動することはなく、したがって、シート材３はその先端をストッパ８に当接させた状態を維持する。
【００１９】
次に、押圧手段２６内の回転ローラ２５が前進し、シート材３の一側面を押圧する。この場合、シート材３に横方向の位置ずれがあると、シート材３は前記回転ローラ２５に押されて、上・下回転ローラ２２を転動させながら横移動し、その他側面を基準ブロック１３に当接させる。これによりシート材３は、送り方向Ａに対して側面が平行となるように幅方向に位置決めされ、この結果、前記横方向の位置ずれが修正される。この時、切断型７内の既存の押圧手段１２を作動させるようにしてもよく、これによりシート材３は横方向へ平行移動し、より正確に幅方向に位置決めされる。
【００２０】
その後は、先ず切断型７内のクランプ１０によりシート材３がクランプされ、続いてズレ修正装置２０内の平面クランプ２３と押圧手段２６とが再び作動し、上・下回転ローラ２２が相互に離間する方向へ移動すると同時に、押圧手段２６の回転ローラ２５が後退し、これにより、シート材３のたわみが解消される。次に、フィーダ５内のクランプ及び送り手段６がクランプ動作し、コイル材３は、その前・後が切断型７内のクランプ１０とフィーダ５内のクランプ及び送り手段６とにより拘束される。そして、この拘束が維持された状態で切断型７内の上切断刃１１ｂが下動し、下切断刃１１ａとの協働によりシート材３が所定長さに切断される。この際、シート材３は、その先端がストッパ８に突き当てられ、しかもそのたわみが解消されているので、所望の切断長が得られる。また、ズレ修正装置２０によりシート材３の位置ずれが修正されているので、切断されたシートの平行度および直角度も十分満足する値となる。
【００２１】
ここで、上記ズレ修正装置２０は、一例として図３および図４に示すような具体的構造を有している。両図において、３０は架台であり、該架台３０上の一側縁に沿って前記平面クランプ２３が、該架台３０の他側縁に沿って前記押圧手段２６がそれぞれ配置されている。なお、図３中、Ｇはフィーダ５から切断型７へ送られるシート材３の両側部をガイドする溝型ガイドである。平面クランプ２３を構成する上・下回転ローラ２２は、前記架台３０上に固定した支持台３１に支持された駆動手段３２により駆動されるようになっている。駆動手段３２は、ここでは２連のロッドレスシリンダからなっており、前記上・下回転ローラ２２は、各ロッドレスシリンダの２つの出力部３３に取付けたローラフレーム３４に前記軸２１を介して回動自在に支持されている。駆動手段３２を構成する２連のロッドレスシリンダは、上・下回転ローラ２２を相対移動させるように作動向きが設定されている。
【００２２】
このように構成された平面クランプ２３において、その上・下回転ローラ２２は、常時は図４に示すように相互に離間する開き位置に位置決めされている。そして、前記したようにシート材３を幅方向に位置決めする必要がある場合は、駆動手段３２により上・下回転ローラ２２が相互に接近する方向へ移動し、図２に示したように所定の加圧力Ｆでシート材３を挟持し、シート材３の戻り方向への移動を規制する。一方、上・下回転ローラ２２は、シート材３の送り方向Ａへ延びる軸２１を中心に回転自由となっているので、シート材３の円滑な横移動を保証する。また、シート材３の横移動に応じて該シート材３の面上を転動するので、シート材３に傷を付けることもない。なお、この平面クランプ２３を構成する上・下回転ローラ２２は、シート材３の戻り方向への移動に対しては大きく抵抗するが、その横方向への移動に対してはあまり抵抗を発生しない他の手段に代えてよいことはもちろんである。
【００２３】
一方、押圧手段２６を構成する一対の回転ローラ２５は、前記架台３０上に固定した支持台４０に支持されたシリンダ４１により駆動されるようになっている。シリンダ４１の出力軸４１ａの先端にはブラケット４２が固設されており、一対の回転ローラ２５は、このブラケット４２にピン４３を用いて軸着されたローラフレーム４４の両端部に前記軸２４を介して回動自在に支持されている。しかして、ブラケット４２とローラフレーム４４との間には２つのばね４５が介装されており、一対の回転ローラ２５は、前記ピン４３を支点に水平面内でわずかフローティングするようになっている。また、支持台４０にはブラケット４２から延ばした２つのガイドロッド４６が摺動可能に挿入されており、ブラケット４２は、シリンダ４１の作動に応じて前記ガイドロッド４６を案内にシート材３の送り方向Ａと直交する方向へ平行移動する。
【００２４】
このように構成された押圧手段２６において、その一対の回転ローラ２５は、常時はフィーダ５により送られるシート材３の一側面に接触する位置に位置決めされている。この時、シート材３に傾きがあると、一対の回転ローラ２５が前記傾きに倣ってフローティングし、均等にシート材３に接触する。そして、前記したようにシート材３を幅方向に位置決めする必要がある場合は、シリンダ４１の作動により一対の回転ローラ２５が前進し、図２に示したようにシート材３を横移動させてその他側面を基準ブロック１３に当接させる。この時、一対の回転ローラ２５により二点でシート材３を押すので、シート材３に新たな傾きが生じることはない。
【００２５】
なお、フィーダ５内のクランプ及び送り手段６は、従来（図８）と同様のもので、一例として図５に示すように、下側の固定ローラ５０と、上側の可動ローラ５１と可動ローラ５１を固定ローラ５０に対して接近離間させる駆動機構５２とからなっている。駆動機構５２は、ここでは、フィーダ５の架台５３上に固定した支持板５４にピン５５を用いて一端部が軸着された揺動アーム５６と、この揺動アーム５６の他端部に作動連結されたシリンダ５７とからなっている。このように構成されたクランプ及び送り手段６において、固定ローラ５０は、図示を略すモータにより回転駆動されるようになっており、いま、シリンダ５７の作動により揺動アーム５６を介して可動ローラ５１を固定ローラ５１に対して接近させて、両ローラ５０と５１との間にシート材３を挟持し、この状態で固定ローラ５０を回転駆動すると、シート材３は、一定速度で送り方向Ａへ送られるようになる。なお、フィーダ５内には、アンコイラ−２から巻戻されたシート材３の下面を支承して前記クランプ及び送り手段６内に誘導する複数の支承ローラ５８が設けられており、シート材３は、これら支承ローラ５８によりループ状に案内されるようになっている。
【００２６】
また、切断型７内のクランプ１０も従来と同様のもので、一例として図６および図７に示すように、下型６０に配置されたベース６１と上型６２に配置された押圧盤６３とからなっている。押圧盤６３は、前記ストッパ８に近接する部位と上型６２に取付けられた上切断刃１１ｂに近接する部位との間を覆う大きさを有しており、切断型７内に搬入されたシート材３は、前記上型６２の下降に応じて押圧盤６３によりベース６１に対して広範囲に押えられるようになる。しかして、前記押圧盤６３は、複数の押圧ブロック６４の集合からなっている。各押圧ブロック６４は、図示を略すばねを介して上型６２に吊下支持されており、ストッパ８に近接する側が最も先行し、上切断刃１１ｂに近接する側が最も後退するように階段状に位置決めされている。したがって、上型６２が下降すると、ストッパ８に近接する側の押圧ブロック６４から順にシート材３をベース６１に対して押え、これにより、図示のように切断型７への搬入時点でシート材３にたわみがあっても、該シート材３は、たわみを内包することなくベース６１に密に押圧されるようになる。切断型７内の位置決め装置１４を構成する押圧手段１２と基準ブロック１３とは，下型６０上に相対向して配設されている。押圧手段１２は、シリンダ６５により駆動される回転ローラ６６を備えており、その回転ローラ６６の前進によりシート材３を基準ブロック１３側へ押圧する。なお、上型６２は、上方の支持フレーム６７に設置したシリンダ６８の作動で昇降するようになっている。また、下型６０には、切断刃１１を構成する下切断刃１１ａに隣接して、シート材３を支承する支承板６９が上下方向へフローティング可能に配設されている。
【００２７】
ここで、上記押圧手段２６と共に位置決め装置を構成する、切断型７内の基準ブロック１３はズレ修正装置２０内に移してもよいものである。また、本発明は、前記押圧手段２６の機能を前記切断型７内の押圧手段１２に移すようにしてもよいもので、この場合は、切断型７内に設けられている既存の位置決め装置１４をそっくり利用できるので、ズレ修正装置の構造は簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るシート材の切断方法の実施形態を模式的に示す平面図である。
【図２】本シート材の切断方法の実施形態を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明に係るシート材の切断装置を構成するズレ修正装置の構造を示す平面図である。
【図４】図３に示したズレ修正装置の構造を示す正面図である。
【図５】本発明に係るシート材の切断装置を構成するフィーダ内のクランプの構造を示す側面図である。
【図６】本発明に係るシート材の切断装置を構成する切断型内のクランプの構造を示す側面図である。
【図７】図６に示した切断型の下部構造を示す平面図である。
【図８】従来のシート材の切断方法の実施形態を模式的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２９】
２    アンコイラ−
３    シート材
５    フィーダ
６    フィーダ内のクランプ
７    切断型
８    ストッパ
１０  切断型内のクランプ
１１  切断刃
１２  切断型内の押圧手段
１３  基準ブロック
１４  切断型内の位置決め装置
２０  ズレ修正装置
２２  平面クランプの上・下回転ローラ
２３  平面クランプ
２５  押圧手段の回転ローラ
２６  押圧手段
【図１】
2005153063.tif 000003
【図２】
2005153063.tif 000004
【図３】
2005153063.tif 000005
【図４】
2005153063.tif 000006
【図５】
2005153063.tif 000007
【図６】
2005153063.tif 000008
【図７】
2005153063.tif 000009
【図８】
2005153063.tif 000010