(57)【要約】    【課題】  本発明の課題は、プレス機へ板材を円滑かつ安定して送れるコイルラインのロールフィーダ装置およびこのロールフィーダ装置を備えたコイルラインを提供することにある。    【解決手段】  本発明に関わるコイルラインのロールフィーダ装置は、プレス機(Ｐ)へ鋼板等の板材(ｂ)を定寸法送りと停止を繰り返して間欠送りするコイルライン(１)のロールフィーダ装置(６)であって、プレス機(Ｐ)へ板材(ｂ)を間欠送りする駆動源にサーボモータを有し、プレス機(Ｐ)のプレス速度の高低に応じて間欠送りの定寸法送り時の最高速度を増減させている。    【選択図】  図３
2007118050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス機(Ｐ)へ鋼板等の板材(ｂ)を定寸法送りと停止を繰り返して間欠送りするコイルライン(１)のロールフィーダ装置(６)であって、
前記プレス機(Ｐ)へ板材(ｂ)を間欠送りする駆動源にサーボモータを有し、前記プレス機(Ｐ)のプレス速度の高低に応じて前記間欠送りの定寸法送り時の最高速度を増減させる
ことを特徴とするロールフィーダ装置。
【請求項２】
プレス機(Ｐ)へ鋼板等の板材(ｂ)を定寸法送りと停止を繰り返して間欠送りするコイルライン(１)のロールフィーダ装置(６)であって、
前記プレス機(Ｐ)へ板材(ｂ)を間欠送りする駆動源にサーボモータを有し、前記プレス機(Ｐ)のプレス速度の高低に応じて前記間欠送りの定寸法送り時の最高速度および加減速時間を増減させる
ことを特徴とするロールフィーダ装置。
【請求項３】
前記プレス機(Ｐ)の１プレス加工に対応した前記板材(ｂ)を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルの時間と、前記間欠送りの定寸法送りの時間とを、前記プレス機(Ｐ)のプレス速度の高低に拘らず一定割合とした
ことを特徴とする請求項１または２に記載のロールフィーダ装置。
【請求項４】
前記プレス機(Ｐ)の１プレス加工に対応した前記板材(ｂ)を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルにおける停止時間を、前記最高速度の増減に拘らず一定とした
ことを特徴とする請求項１または２に記載のロールフィーダ装置。
【請求項５】
前記プレス機(Ｐ)の１プレス加工に対応した前記板材(ｂ)を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルにおける停止から最高速度までの加速度および最高速度から停止までの減速度を、前記最高速度の増減に拘らず一定とした
ことを特徴とする請求項２乃至４の何れか一項に記載のロールフィーダ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載のロールフィーダ装置を備えた
ことを特徴とするコイルライン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス機械等に鋼板などの板材を供給するコイルラインのロールフィーダ装置およびこのロールフィーダ装置を備えたコイルラインに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレス機において鋼板等の板材をプレス加工するに際しては、アンコイラから巻き戻して供給される板材を、板材に付着した油等を洗浄する洗浄機、板材の巻き癖を直すレベラー、および板材をたるませ送り量のバッファを持たせるルーパを介してロールフィーダに送り、該ロールフィーダによって板材を、プレス加工に同期させてプレス機へ間欠送りしている。
【０００３】
ここで、プレス機が機械プレスの場合、モータを回転させてエネルギーをフライホイールに蓄え、フライホイールの回転運動を往復直線運動に変換させてプレス加工を行っている。
【０００４】
このプレス機へ板材を定寸法の送りと停止を繰り返して間欠送りするロールフィーダは、プレス機におけるプレス加工と同期をとる必要がある。
【０００５】
そのため、ロールフィーダによる間欠送りを、タイムチャートの図４(横軸は時間ｔ、縦軸は速度ｖを表す)に示すように、プレス機のプレス加工が高速の場合には、ロールフィーダによる板材の送り動作速度パターンｏ間の時間ａ、すなわち板材の停止時間ａを短くして行い、一方、プレス加工が低速の場合には、ロールフィーダによる板材の送り動作速度パターンｏ′間の時間ａ′、すなわち板材の停止時間ａ′を長くして行っている。
【０００６】
従って、プレス加工が低速、高速に拘らず、板材の送り速度パターンｏ、ｏ′は同じとしている。  そのため、高速時の送り時間ｂと低速時の送り時間ｂ′とは等しい(ｂ＝ｂ′)。
【０００７】
なお、最高速度を固定し、送り量の変化を最高速度継続時間で調整することは行われている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平９−２０１６３２号公報（図１７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、通常のプレス機の場合、設定されたフライホイール回転数により決定されるＳＰＭ(ストローク／分)でプレス機が運転される。そのため、ロールフィーダによる板材の送りは、プレス機に同期しなければならない。
【０００９】
ロールフィーダのサーボモータの制御は、図４に示す動作速度パターンｏ、ｏ′から分かるように、一定の加速時間、定速時間、一定の減速時間から成り、サーボモータの駆動時間で送り長さを調整している。
【００１０】
そこで、プレス機の最高ＳＰＭ時に必要長さを送れるサーボモータの最高速度を決定し、ＳＰＭを低下させた場合には、サーボモータの停止時間を延長し調整している。
【００１１】
このように、プレス加工の速度が高速、或いは、低速に拘らず、板材の送り動作速度パターンｏ、ｏ′は同じであるため、各動作速度パターンｏ、ｏ′のトップスピードｔv、ｔv′は同じであり、コイルライン起動時においてもロールフィーダのサーボモータの最高速度は変わらない。
【００１２】
ところで、ロールフィーダのサーボモータの停止時間に、プレス機によるプレス加工が行われる。従来のように、板材の送り動作速度パターンｏ、ｏ′を固定し、プレス機の速度に対するロールフィーダの運転調整を、当該サーボモータの停止時間の長さで行っている場合、１サイクルの時間の減少を全て停止時間で調整することになり、全体のプレス機の運転が高速になればなるほど当該サーボモータの停止時間が著しく減少することになる。
【００１３】
当該サーボモータの停止時間にプレス機は加工を行っているが、ここでプレス機の加工を行っている時間とは、プレス機のスライドが下死点上所定の距離（例えば５０ｍｍ）の範囲に位置している時間をいう。プレス機の速度が上がると、加工時間は減少するが、前述したように当該サーボモータの停止時間の減少幅はさらに大きくなる。そのため、プレス機の速度に制限を加えざるを得ず、生産性のさらなる向上を阻む結果となっている。また、当該サーボモータの停止時間に対する加工時間の余裕を切り詰めると、安定した板材送りが大変困難になる。
【００１４】
本発明は上記実状に鑑み、プレス機へ板材を円滑かつ安定して送れるコイルラインのロールフィーダ装置およびこのロールフィーダ装置を備えたコイルラインの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するべく、本発明の請求項１に関わるロールフィーダ装置は、プレス機へ鋼板等の板材を定寸法送りと停止を繰り返して間欠送りするコイルラインのロールフィーダ装置であって、前記プレス機へ板材を間欠送りする駆動源にサーボモータを有し、前記プレス機のプレス速度の高低に応じて前記間欠送りの定寸法送り時の最高速度を増減速している。
【００１６】
本発明の請求項２に関わるロールフィーダ装置は、プレス機へ鋼板等の板材を定寸法送りと停止を繰り返して間欠送りするコイルラインのロールフィーダ装置であって、前記プレス機へ板材を間欠送りする駆動源にサーボモータを有し、前記プレス機のプレス速度の高低に応じて前記間欠送りの定寸法送り時の最高速度および加減速時間を増減している。
【００１７】
本発明の請求項３に関わるロールフィーダ装置は、請求項１または２に記載のロールフィーダ装置において、前記プレス機の１プレス加工に対応した前記板材を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルの時間と、前記間欠送りの定寸法送りの時間とを、前記プレス機のプレス速度の高低に拘らず一定割合としている。
【００１８】
本発明の請求項４に関わるロールフィーダ装置は、請求項１または２に記載のロールフィーダ装置において、前記プレス機の１プレス加工に対応した前記板材を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルにおける停止時間を、前記最高速度の増減に拘らず一定としている。
【００１９】
本発明の請求項５に関わるロールフィーダ装置は、請求項２乃至４の何れか一項に記載のロールフィーダ装置において、前記プレス機の１プレス加工に対応した前記板材を間欠送りする定寸法送りと停止とから成る１サイクルにおける停止から最高速度までの加速度および最高速度から停止までの減速度を、前記最高速度の増減に拘らず一定としている。
【００２０】
本発明の請求項６に関わるコイルラインは、請求項１乃至５の何れか一項に記載のロールフィーダ装置を備えたものとしている。
【発明の効果】
【００２１】
以上、詳述した如く、本発明によれば、ロールフィーダ装置による板材のプレス速度の高低に応じて前記間欠送りの定寸法送り時の最高速度を増減速するため、ロールフィーダ装置のサーボモータの停止時間に対する加工時間の余裕が確保でき、プレス機の速度を上げることが可能になり、さらなる生産性の向上を図ることができる共に、プレス機の速度を上げても、安定した板材送りが維持できる。
【００２２】
また、停止から最高速度までの加速度および最高速度から停止までの減速度を、前記最高速度の増減に拘らず一定にすることで、板材を送る際の板材の滑りを防止できる。また滑りに起因する板材表面のスリップ痕の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【００２４】
本発明を適用したコイルライン１は、その概念的側断面図の図１に示すように、プレス加工するための鋼板等の板材ｂを巻き戻して連続送りするアンコイラ２と、アンコイラ２から送られた板材ｂに付着した油等を洗浄する洗浄機３と、洗浄された板材ｂに圧荷をかけて巻き癖を直しつつ連続送りするレベラー４と、該板材ｂを定寸法の送りと停止を繰り返してプレス機Ｐへ間欠送りするロールフィーダ(ロールフィーダ装置)６と、ロールフィーダ６から間欠送りされた板材ｂをプレス加工するプレス機Ｐと、板材ｂをたるませてロールフィーダ６による板材ｂの間欠送りの量とレベラー４による板材ｂの連続送りの量とのバッファをもたせるルーパ５とを備え構成されている。
【００２５】
上記プレス機Ｐは、フィードバック制御が可能なサーボモータで駆動されるサーボプレスである。
【００２６】
このプレス機Ｐへ板材ｂを間欠送りするロールフィーダ６は、例えば出力３７ｋｗのサーボモータで駆動され、また、板材ｂを連続送りするレベラー４およびアンコイラ２は、それぞれ出力１１０ｋｗのサーボモータで駆動されている。
【００２７】
ルーパ５には、板材ｂのたるみ量を光検出するための光電スイッチｃ1、およびエリアセンサｃ2が配設されており、エリアセンサｃ2は狭ピッチでたるみ量を監視している。
【００２８】
上述したプレス機Ｐの駆動、ロールフィーダ６による板材ｂの間欠送り、レベラー４およびアンコイラ２による板材ｂの連続送りは、図２に示す構成の制御部Ｃによって統括制御されている。
【００２９】
この制御部Ｃには、プレス機Ｐ、ロールフィーダ６、レベラー４、およびアンコイラ２の各サーボモータを駆動するためのモータ駆動回路等を有するサーボアンプｓa1、ｓa2、ｓa3、ｓa4を有している。プレス機Ｐ用のサーボアンプｓａ１は、制御プログラムが格納されたプレス用サーボコントローラｓｃ１に接続されている。一方、コイルライン用のサーボアンプｓa2、ｓa3、ｓa4は、やはり制御プログラムが格納されたコイルライン用サーボコントローラｓc２に接続されている。
【００３０】
プレス用サーボコントローラｓｃ１およびコイルライン用サーボコントローラｓｃ２は、プレス機ＰのエンコーダＰｅからの信号を取り込んでいる。また、コイルライン用サーボコントローラｓｃ２は、さらに光電スイッチｃ１およびエリアセンサｃ２からの信号を取り込んでいる。プレス用サーボコントローラｓｃ１とコイルライン用サーボコントローラｓｃ２とは接続され、互に信号の受渡を行っている。そして、これらのサーボコントローラｓｃ１、ｓｃ２は、プレス速度と、光電スイッチｃ１およびエリアセンサｃ２によって検出した板材ｂのたるみ量により最適なレベラー速度およびアンコイラ速度を演算し、各サーボアンプｓａ１、ｓａ２、ｓａ３、ｓａ４に指令を出している。
【００３１】
また、コイルライン用サーボコントローラｓｃ２は、制御プログラムが格納されたシーケンスコントローラｓｃ３に接続され、該シーケンスコントローラｓｃ３は、これらサーボ以外の部分の制御を司っている。
【００３２】
上記構成の制御部Ｃを用いて、プレス機Ｐの駆動とロールフィーダ６による板材ｂの間欠送りとの同期制御を行い、さらに、ルーパ５における板材ｂのたるみ量を検知して、互いに同期制御されるプレス機Ｐの駆動およびフィーダ６による板材ｂの間欠送りと、レベラー４およびアンコイラ２による板材ｂの連続送りとを連携制御している。
【００３３】
上述のように、本実施形態においてプレス機Ｐは、駆動源としてサーボモータを用いたサーボプレスである。サーボプレスでは、スライドモーションを自由に設定可能なため、成形性を損なうことなく、プレス速度を上げることが可能になる。したがって、スライドモーション固定の従来の機械プレスよりもサーボプレスの方が生産性を上げることができる。
【００３４】
次に、ロールフィーダ６による板材ｂの間欠送り制御について、図３を用いて説明する。図３は、ロールフィーダ６の送りが高速の場合(上図)と低速の場合(下図)とのタイムチャートを示したものであり、横軸は時間、縦軸は送り速度を表す。
【００３５】
プレス機Ｐのプレス加工が高速で行われ、ロールフィーダ６の板材ｂの送りが高速の場合、プレス機Ｐにおける高速のプレス加工に同期して制御部Ｃからロールフィーダ６へ制御信号が送られサーボモータが高速に間欠駆動され、上図に示す如く、間欠的な送り速度パターンｆ(送り時間ｄ、加減速時間ｔａ、停止時間ｅ、１サイクルの時間ｇ、トップスピードｔp)で板材ｂが高速で送られる。この停止時間ｅ中にプレス機Ｐによる板材ｂへのプレス加工が遂行される。
【００３６】
これに対して、プレス機Ｐにおけるプレス加工が低速で行われ、ロールフィーダ６による板材ｂの送りが低速の場合、プレス機Ｐにおける低速のプレス加工に同期して制御部Ｃからロールフィーダ６へ制御信号が送られサーボモータが低速に間欠駆動され、下図に示す如く、間欠的な送り速度パターンｆ′(送り時間ｄ′、加減速時間ｔａ´、停止時間ｅ′、１サイクルの時間ｇ′、トップスピードｔp′)で板材ｂが低速で送られる。上述の高速の場合と同様、この停止時間ｅ′中にプレス機Ｐによる板材ｂへのプレス加工が遂行される。
【００３７】
なお、速度パターンｆ、ｆ′内の面積がロールフィーダ６による板材ｂの送り量に相当する。
【００３８】
図３から分かるように、プレス機Ｐにおけるプレス加工速度に応じて、ロールフィーダ６の送り速度が低速になると、送りのトップスピードｔp′を高速の場合のトップスピードｔpに比べて低速にしている。本例では間欠送りの１サイクルの時間に対する定寸法送りの時間の割合を、プレス加工の速度に拘らず常に同じになるように構成している(ｄ／ｇ＝ｄ′／ｇ′)。
【００３９】
こうすることで、プレスの加工時間が早くなっても、停止時間ｅ、ｅ´を確保することができ、プレス機の速度を上げることが可能になり、生産性の向上を図ることができる。
【００４０】
また、別の実施形態としては、停止時間ｅ、ｅ´を一定に保ったまま、プレス機の速度の増減に伴い、送りのトップスピードｔpを増減させている。こうすることで、プレスの速度に拘りなく停止時間ｅ、ｅ´を一定に保っているので、プレス機の速度をさらに上げることが可能になり、生産性の向上を図ることができる。特にサーボプレスにおいては、モーションが自由に設定できるため、加工領域のプレス機のスライドの下降速度を一定に保ったまま、他の領域で１サイクル中の時間短縮分を吸収させれば、成形性を損なうことなく、１サイクル時間が短縮でき、生産性の向上が図れる。この場合、ロールフィーダ６のサーボモータの停止時間ｅ、ｅ´を一定に保っているので、成形性を保つためにスライドが加工領域にいる時間を一定にするという試みに充分適用することができる。これにより、プレス機の速度を上げることが可能になり、生産性の向上を図ることができる。
【００４１】
また、プレス機Ｐの加工速度の高低に応じて、ロールフィーダ６による板材ｂの間欠送りのトップスピードが増減するため、加減速時間ｔａを一定にした場合、加工速度が上がるほど図３の斜線部分が立ってしまう。これは、加工速度が上がるほど加減速度が大きくなることを意味し、摩擦係数が低い板材ｂの材質によっては、板材ｂの表面にスリップ痕が生じる。そこで、図３の斜線部分の傾斜が一定になるように、トップスピードが増減するに従い、加減速時間ｔａを増減させている。こうすることで、板材ｂの材質により摩擦係数が低い場合にも、板材ｂのスリップを防止することができる。
【００４２】
また、上述の実施例では、プレス機Ｐは、サーボモータで駆動されるサーボプレスであるが、これに限らず、油圧駆動プレスでも、メインモータでフライホイールを回転させ、クラッチを介してフライホイールに蓄えられた回転エネルギーを加圧力に変換する通常の機械プレスでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に関わる実施例のコイルラインを示す概念的側断面図。
【図２】本発明に関わる実施例のコイルラインの制御部の構成を示す制御ブロック図。
【図３】本発明に関わる実施例のロールフィーダの送りが高速の場合と低速の場合とのタイムチャート。
【図４】従来のロールフィーダの送りが高速の場合と低速の場合とのタイムチャート。
【符号の説明】
【００４４】
１…コイルライン、
６…ロールフィーダ(ロールフィーダ装置)、
ｂ…板材、
Ｐ…プレス機。
【図１】
2007118050.tif 000003
【図２】
2007118050.tif 000004
【図３】
2007118050.tif 000005
【図４】
2007118050.tif 000006