(57)【要約】【課題】生産ライン内で先後のコイル端部同士を接合しても接合部を境に曲がりを生じさせることがないコイル材接続の方法及び装置を提供する。【解決手段】先行コイル９ａと後行コイル９ｂの端部９１，９２同士を接続するに際して、生産ライン内に送り込まれている先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２とを対向させた状態で夫々の端部を打抜きパンチ５により同時に打抜いて互いに引っ掛かり合う嵌合形状に形成し、嵌合形状に打抜かれた先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２との夫々の嵌合形状部９３，９４を上下に配置させた状態でこれら嵌合形状部９３，９４同士を打抜きパンチ５を含む金型により押圧して嵌め込む。【選択図】図６
2012061510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行コイルと後行コイルの端部同士を接続するためのコイル材接続方法であって、
生産ライン内に送り込まれている先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを対向させた状態で夫々の端部を打抜き型により同時に打抜いて互いに引っ掛かり合う嵌合形状に形成し、
嵌合形状に打抜かれた先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端との夫々の嵌合形状部を上下に配置させた状態でこれら嵌合形状部同士を上記打抜き型を含む金型により押圧して嵌め込むコイル材接続方法。
【請求項２】
請求項１に記載のコイル材接続方法において、
上記嵌合形状は、凸と凹とが略台形状の凹凸形状であるコイル材接続方法。
【請求項３】
先行コイルと後行コイルの端部同士を接続するためのコイル材接続装置であって、
コイルから取り出された帯材を所定の送りピッチで間欠送りして加工装置へ供給する生産ライン内に設置された装置本体と、
先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを対向させた状態で夫々の端部を互いに引っ掛かり合う嵌合形状に同時に打抜く打抜き型と、
嵌合形状に打抜かれた先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端との夫々の嵌合形状部を上下に配置させた状態でこれら嵌合形状部同士を嵌め込むために押圧する上記打抜き型を含む金型と、
後行コイルからの帯材の始端近傍を挟持する挟持手段と、
上記打抜き型により嵌合形状に打抜かれた後行コイルの帯材始端を持ち上げるために上記挟持手段を上昇させる昇降手段と、
上記装置本体を帯材送り方向の前後に移動自在とする移送手段とを備えるコイル材接続装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工等に使用する厚板等の帯材を巻回したコイルに対して先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを接続するコイル材接続方法及びコイル材接続装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、順送プレス加工の生産ラインは、アンコイラーによりコイルから鋼板等の帯板を繰り出して順送プレス機に供給させるが、供給しているコイルが無くなると新たなコイルの掛け替えが行われる。この掛け替え時間を短縮し生産ラインの運転効率を向上させるため、帯板の端部同士を溶接により接合させてコイルを長尺化することが行われている（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９５９６３号公報
【０００４】
【特許文献２】特開平６−２３５５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コイルを長尺化するにしても、その運搬等の取り扱い上、またアンコイラーでのコイル取り付け部のサイズ等により巻径は制限される。そこで、順送プレス加工等の生産ライン内で先行コイルと後行コイルとのコイル端部同士を突合せ溶接して接合することが考えられる。この際、溶接接合部が熱歪みにより変形して帯板が長さ方向にく字状に曲がった場合、そのまま順送プレス機に供給すると、溶接接合部が順送金型に引っ掛かって送り不良を起こしたり順送金型を破損させる等の問題を生じさせる。そのため、溶接の場合は、上記歪みを無くす後加工処理が必要となり、また、溶接装置の調節が複雑であり作業者にも溶接の知識が必要となる等のため、生産ラインの生産性を更に向上するのが困難であった。また、潤滑油等を使用するプレス現場では、火が発生する溶接装置を付設するのは好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、生産ライン内で先後のコイル端部同士を接合しても接合部を境に曲がりを生じさせることがなく簡易に且つ確実な接続が行えるコイル材接続方法及びコイル材接続装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るコイル材接続方法は、
先行コイルと後行コイルの端部同士を接続するためのコイル材接続方法であって、
生産ライン内に送り込まれている先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを対向させた状態で夫々の端部を打抜き型により同時に打抜いて互いに引っ掛かり合う嵌合形状に形成し、
嵌合形状に打抜かれた先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端との夫々の嵌合形状部を上下に配置させた状態でこれら嵌合形状部同士を上記打抜き型を含む金型により押圧して嵌め込む。
【０００８】
これにより、先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端との接合部は、打抜き型で打抜いた夫々の嵌合形状部同士を嵌め込んで形成されるので、溶接による接合部のような段差やひずみ等が生じることもなく接合部以外の場所と変らず略平坦な状態にすることができる。また、上記接合部は、嵌合形状部同士で嵌合されるから、引っ張り方向や押し方向の力にも十分に耐える接合とすることができる。
なお、上記金型には、押さえ型や上記打抜き型を含む。
【０００９】
上記嵌合形状は、凸と凹とが略台形状の凹凸形状であるのが望ましい。
これにより、例えば、嵌合形状を凸と凹とがΩ字形状の凹凸形状とする場合に比べ、接合部の幅を短くすることができ、材料ロスを抑えることができる。
【００１０】
また、本発明に係るコイル材接続装置は、
先行コイルと後行コイルの端部同士を接続するためのコイル材接続装置であって、
コイルから取り出された帯材を所定の送りピッチで間欠送りして加工装置へ供給する生産ライン内に設置された装置本体と、
先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを対向させた状態で夫々の端部を互いに引っ掛かり合う嵌合形状に同時に打抜く打抜き型と、
嵌合形状に打抜かれた先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端との夫々の嵌合形状部を上下に配置させた状態でこれら嵌合形状部同士を嵌め込むために押圧する上記打抜き型を含む金型と、
後行コイルからの帯材の始端近傍を挟持する挟持手段と、
上記打抜き型により嵌合形状に打抜かれた後行コイルの帯材始端を持ち上げるために上記挟持手段を上昇させる昇降手段と、
上記装置本体を帯材送り方向の前後に移動自在とする移送手段とを備える。
上記構成のコイル材接続装置により、上記方法と同様の作用を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明に係るコイル材接続方法やコイル材接続装置によれば、溶接を使用せずに先行コイルの帯材終端と後行コイルの帯材始端とを簡易に且つ確実な接続が行え、しかも接合部に段差等を生じさせることもない。従って、上記接合部を後加工処理することなくそのまま順送プレス機等の加工機へ送り込むことができ、生産ラインの生産性を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態によるコイル材接続装置が配設された順送プレス加工の生産ラインを示す側面図である。
【図２】コイル材接続装置における金型装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】金型装置における上型の底面図である。
【図４】打抜きパンチによる嵌合形状の変形例を示す平面図である。
【図５】金型装置の構造を示す一部断面図であり、図３中のＸ−Ｘ線に沿った一部断面図である。
【図６】コイル材接続の過程を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、順送プレス加工の生産ラインは、鋼板（例えば、高張力鋼、ＳＳ４１等）等のプレス材料のコイル９から帯材９０を繰り出し自在に支持するアンコイラー１１と、アンコイラー１１から繰り出された帯材９０の曲げ癖を矯正しながら搬送させるレベラー１２と、順送金型１４を備えた順送プレス機１３とが配設されている。順送プレス機１３には、帯材９０を所定の送りピッチで間欠送りして順送金型１４に供給させる送り機構１５が付設されている。そして、本実施形態のコイル材接続装置１０は、レベラー１２と順送プレス機１３との間に配設され、アンコイラー１１において供給しているコイル（先行コイル９ａ）が無くなり新たなコイル（後行コイル９ｂ）の掛け替えを行った際に、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２とを接合するものである。なお、レベラー１２とコイル材接続装置１０との間の帯材９０は、ループ状に垂れ下がった状態に配置される。これにより、この帯材９０のループ状部分９６が緩衝部となり、コイル材接続装置１０で帯材接続を行う際に、生産時の間欠送りの送りピッチにかかわらず帯材９０を適切に移送させることができる。
【００１４】
コイル材接続装置１０は、直動ガイド装置（移送手段）２１により帯材９０の送り方向に沿って前後動自在に設置された装置本体２０を有し、この装置本体２０に、金型装置３と、金型装置３内に帯材９０が導入されるように帯材９０を上下から挟持し且つ搬送可能に構成した一対の挟持ロール（挟持手段）２２と、挟持ロール２２を上下動させるシリンダー機構（昇降手段）２３と、コイル９の帯材終端９１を検知するセンサ２４とを備える。
【００１５】
金型装置３は、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２との端部同士を接合するための装置である。この金型装置３は、図２〜図５を参照して、上下動自在の上型４と、上型４の下方に対向配置される下型７と、上型４と下型７との間に配置されて帯材９０を下型７上に押し付ける押さえプレート（押さえ型）６とを備える。
【００１６】
上型４には、その下面に打抜きパンチ（打抜き型）５が取り付けられている。打抜きパンチ５は、ノックピン４６をノック孔５３と上型４のピン孔４１に圧入すると共に、締付ボルト４７を上型４のボルト挿通孔４２を通してボルト孔５１に螺合することにより、上型４に固定される。この打抜きパンチ５は、長手側に対向する各打抜き面５Ａ，５Ｂが後行コイル９ｂの帯材始端９２と先行コイル９ａの帯材終端９１とを対向させた状態で夫々の端部９１，９２を互いに引っ掛かり合う凹凸形状に同時に打抜く形状となっている。各打抜き面５Ａ，５Ｂの凹凸形状は、凸と凹とが略台形状となって長手方向に連続して形成され、且つ各打抜き面５Ａ，５Ｂの互いの凸と凹とが対向するように配置されている。そして、各打抜き面５Ａ，５Ｂにより打抜かれた後行コイル９ｂの帯材始端９２の凹凸部９４と先行コイル９ａの帯材終端９１の凹凸部９３とは、互いに嵌合するサイズとなっている（図６参照）。すなわち、打抜きパンチ５における一方の打抜き面５Ａの凹凸形状と他方の打抜き面５Ｂの凹凸形状との寸法公差として、例えば、＋０．０３ｍｍ〜＋０．１ｍｍとして圧入状態で嵌合するように設定されている。なお、各打抜き面５Ａ，５Ｂの凹凸形状の凸と凹とをΩ字形状としてもよいし、また、図４に示す形状（キノコ形）でもよいし、さらには、Ｔ字形状、Ｌ字フック形状等のように互いに嵌合可能な種々の嵌合形状としてもよい。ただし、凹凸形状を上述の略台形状とする方が、Ω字形状等とする場合に比べ、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２との接合部９５の幅を短くすることができ、材料ロスを抑えることができる点で有利である。また、打抜きパンチ５の左右側部には、下方に延びた略矩形状のガイド５２が一体形成されており、各ガイド５２は、押さえプレート６及び下型７の各ガイド孔部６２，７２に挿通されて打抜きパンチ５の打抜き姿勢を安定して保持させる。
【００１７】
押さえプレート６は、上型４の挿通孔４３に受け止められたストリッパボルト４４をボルト孔６３に螺合させて取付けられ、上型４の下方に吊り下げ状態とし一定の範囲で上下移動可能に配置されている。ストリッパボルト４４には、ウレタン等の弾性部材４５が外装されている（図５参照）。従って、押さえプレート６は、上型４を下降させて帯材９０上に当接すると、これより上型４を下降させることで弾性部材４５の弾性作用が加わって帯材９０を下型７との間で押し付け、挟持する。なお、この弾性部材４５は、ウレタン等の樹脂に限らず、コイルバネ等のバネ部材を使用してもよい。また、押さえプレート６には、打抜きパンチ５を挿通するパンチ挿通孔部６１が設けられている。このパンチ挿通孔部６１は、打抜きパンチ５の外形に略沿った形状を有し、打抜きパンチ５をガイドする。また、押さえプレート６には、打抜きパンチ５に一体形成された左右のガイド５２を挿通して案内する第１ガイド孔部６２が上記パンチ挿通孔部６１に連続して設けられている。
【００１８】
下型７は、打抜きパンチ５を侵入させて帯材９０の端部を打抜くための打抜きダイとなる貫通孔部７１が設けられている。この貫通孔部７１は、打抜きパンチ５の外形に略沿った形状を有し、下型７に貫通形成されている。下型７は、機台８上に図示しないクランプ手段により固定されている。機台８には、抜きカス排出孔８１（図１参照）が設けられており、機台８の抜きカス排出孔８１に下型７の貫通孔部７１が連通されている。また、下型７には、上記ガイド５２を挿通して案内する第２ガイド孔部７２が上記貫通孔部７１に連続して設けられている。
【００１９】
次に、上記コイル材接続装置１０によるコイルの帯材接続動作を説明する。
図６を参照して、まず、順送プレス機１３にピッチ送りされている先行コイル９ａの帯材終端９１がセンサ２４で検知されると、この帯材終端９１の検知時点又は１回以上間欠送りした時点で間欠送りを停止させる。そして、直動ガイド装置２１により装置本体２０を前進移動又は後退移動させて、この先行コイル９ａの帯材終端９１を金型装置３の打抜きパンチ５が臨む型中心位置に配置させる。なお、このとき、先行コイル９ａの帯材９０は、順送プレス機１３の送り機構１５で保持されているので、装置本体２０と一緒に動くことなく静止している。一方、アンコイラー１１に新たに取り付けた後行コイル９ｂの帯材９０をレベラー１２を経てコイル材接続装置１０の挟持ロール２２にその帯材始端９２の近傍を挟持させ、この後行コイル９ｂの帯材始端９２を金型装置３の打抜きパンチ５が臨む型中心位置に配置させる。これにより、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２とが対向した状態で金型装置３の打抜きパンチ５が臨む型中心位置に配置される（図６（ａ））。
【００２０】
そして、上型４を下死点まで下降させ、打抜きパンチ５により先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２を同時に打抜く（図６（ｂ））。これにより、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２は、互いに引っ掛かり合う凹凸形状に形成された凹凸部９３，９４となる。
【００２１】
次いで、上型４を上昇させ、また、シリンダー機構２３により挟持ロール２２を上昇させて後行コイル９ｂの帯材始端９２を持ち上げる（図６（ｃ））。そして、挟持ロール２２を回転させて後行コイル９ｂの帯材始端９２を送り出し、その凹凸部９４を先行コイル９ａの帯材終端９１の凹凸部９３上に配置させる（図６（ｄ））。
【００２２】
そして、先行コイル９ａの凹凸部９３と後行コイル９ｂの凹凸部９４とを上下に配置させた状態で、上型４を下降させて打抜きパンチ５により後行コイル９ｂの凹凸部９４を押さえ付け、凹凸部９３，９４同士を嵌め込ませて接合部９５とする（図６（ｅ））。このとき、打抜きパンチ５は、先行コイル９ａ側を打ち抜いた打抜き面（５Ａ又は５Ｂ）の凸部によって後行コイル９ｂの凹凸部９４の凸部を押圧する。また、上型４は、下死点まで下降させず、打抜きパンチ５の下面と下型７の上面との距離が帯材９０の板厚となる位置までしか下降させないようにする。これにより、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２との接合が完了する。
【００２３】
その後、上型４を上昇させ、シリンダー機構２３により挟持ロール２２を帯材９０の送り位置に下降させ、また、直動ガイド装置２１により装置本体２０を初期位置に復帰移動させ、そして、この接合された帯材９０を順送プレス機１３に供給させて順送プレス加工を再開させる。
【００２４】
以上のように、本実施形態によるコイル材接続装置１０によれば、先行コイル９ａの帯材終端９１と後行コイル９ｂの帯材始端９２との接合部９５は、打抜きパンチ５で打抜いた夫々の凹凸部９３，９４同士を嵌め込んで形成されるので、溶接による接合部のような段差やひずみ等が生じることもなく接合部９５以外の場所と変らず略平坦な状態にすることができる。また、上記接合部９５は、凹凸部９３，９４同士で嵌合されるから、引っ張り方向や押し方向の力にも十分に耐える接合とすることができる。従って、上記接合部９５を後加工処理することなくそのまま順送プレス機１３へ送り込むことができ、材料切れによる生産ラインの停止時間を大幅に短縮して生産ラインの生産性を向上することができる。
【００２５】
なお、上記実施形態では、後行コイル９ｂと先行コイル９ａの互いの端部の凹凸部９３，９４同士を嵌め込む際に、打抜きパンチ５によって後行コイル９ｂの凹凸部９４を押圧したが、直動ガイド装置２１により装置本体２０を移動させて上下に位置した凹凸部９３，９４を押さえプレート６の下に配置させ、押さえプレート６により押圧して上記凹凸部９３，９４を嵌め込むようにしてもよいし、また、この金型装置３に設けた別の押さえ型によって上記凹凸部９３，９４を嵌め込むようにしてもよい。
また、上記コイル材接続装置１０は、順送プレスの生産ラインに限らず、他の生産ライン等に適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
３  金型装置
４  上型
５  打抜きパンチ（打抜き型）
５Ａ，５Ｂ  打抜き面
６  押さえプレート（押さえ型）
７  下型
９ａ  先行コイル
９ｂ  後行コイル
１０  コイル材接続装置
２０  装置本体
２１  直動ガイド装置（移送手段）
２２  挟持ロール（挟持手段）
２３  シリンダー機構（昇降手段）
２４  センサ
５２  ガイド
９０  帯材
９１  帯材終端
９２  帯材始端
９３，９４  凹凸部
９５  接合部
【図１】
2012061510.tif 000003
【図２】
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【図３】
2012061510.tif 000005
【図４】
2012061510.tif 000006
【図５】
2012061510.tif 000007
【図６】
2012061510.tif 000008