解説
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プレス加工は、そもそも他の金属加工法と比較して生産性が高いという長所を有している。自動必自要動な化要シ素ス
技テ術ムの考え
方と化を図ることは、これに加え省人効果はもとより、品質の安定、稼働率の向上・安定、安全性の向上などの総合的な効果を具現化し、コストダウン、収益アップ、ひいては競争力向上につながっていくものである。しかしながら、そのアプローチを考えるとき、ユーザーごとに異なる環境・要因があり、これにより解決すべき課題もそれぞれ存在することになる。
自動化を検討する上では、①コイルライン、②トランスファー、③ロボット搬送の 3 種類に大別されるが、②と③は主にシート材（ブランク材）の自動搬送であり、①とは対象が異なる。また、①にあっても、成形を伴うプログレッシブ加工と、②と③への材料供給を目的としたブランキングラインとに区分できる。
今回は、自動車の燃費向上の手段として軽量化を可能とする高張力鋼板とアルミ板（以下、ハイテン材、アルミ材と称す）に着目し、①コイルラインでの対応を当社の実績をふまえて解説する。

コイルラインの方式
コイルラインは、アンコイラー、レベラー、フィーダーで構成する方式のダウンループ式コイルライン（以下ダウンループラインと称す）（写真1）と、レベラーとフィーダーを合体したレベラーフィーダーライン（以下レベラーフィーダーと称す）（写真 2）とに大別される。
ダウンループラインではレベラーとフィーダーの間でループを形成し、フィーダーで送られる材

アイダエンジニアリング㈱山本俊和（やまもと としかず）：営業本部 専担技術部
せん断技術課 第 2 G〒924−0821 石川県白山市木津町 1080
TEL : 076−274−8202 FAX : 076−274−821332

写真 1 ダウンループ式コイルライン
プ レ ス 技 術

F′
B′
σ-e

Syv

Bs-e

s または σFSyt

写真 2 レベラーフィーダーライン

0説P

解

Syv：上降伏点
Syt：下降伏点
SP：比例限度
SE：弾性限度
SB：引張強さEe

図 1 軟鋼材の応力−ひずみ曲線

料はこのループ部で蓄えられ、このループ量はレベラー通板速度の制御により、極力起動・停止を行わず保たれている。
これに対してレベラーフィーダーは、レベラーとフィーダーが一体となっており、送りながらレベリングすることになるため、1 つのモーターで駆動を共にし、間欠運転される。
送り長さが長くプレスの毎分ストローク数が速い場合では、ライン速度が速くできるダウンルー

ハイテン材対応へのポイント
1．レベラー部
前述のとおり、ハイテン材は車体軽量化による燃費向上のために開発されてきた経緯があり、引張強さが 780 MPa、980 MPa、昨今では 1470 MPaと年々高いものが開発されている。

プラインが適した方式である。さらにレベラーのハイテン材では、その種別を MPa 単位の引張起動・停止時に発生するロールマークを抑制でき強さで呼称する場合が一般的であるが、引張強さる。ただし、ライン長については、板厚に比例しが同じであっても材料によっては降伏点応力も同たループ距離が必要となる。一方レベラーフィーじであるとは限らない。レベラーでの材料矯正をダーでは最大送り長さが制限されるものの、ルー検討するうえでは、材料の破断点の指標となる引プをアンコイラーとレベラー間の限られた空間に張強さではなく、弾性範囲から塑性範囲に移る降配することが可能となり、ライン長を短くするこ

伏点応力を指標値としてみていくので注意が必要とができる。しかし、送りとレベリングが毎回間である（図 1 の上降伏点が相当する）。

欠となるため、矯正が断続してしまいロールマークの発生が避けられない。

繰り返しにもなるが、レベラーの仕様を決定する要素は、材料の降伏点応力、板厚、板幅であり、いずれを選択するかは優劣の比較ではなく、プこれに対応するための設計要素としては機体剛性、レス加工の内容（目的）や設置スペース（ラインワークロール径やバックアップロール、これらを長）、生産性などからの総合的な判断になる。

駆動する動力（モーター）とその駆動機構が挙げ

主にダウンループラインは、薄板のブランキンられる。

グ加工や毎分ストローク数の速い抜き・曲げ加工

材質をハイテン材にして車体重量を軽くするとを主体とするプログレッシブ加工に、レベラーフいうことは、板厚は薄くなるが材料は強くなるとィーダーは板厚が厚めのブランキングや比較的厚いうことであり、プレス加工の難易度が上がるのめで成形を伴うプログレッシブ加工ラインとしてと同様にレベリングの条件も厳しくなる。ワーク採用されている傾向がうかがえる。

ロールの径は板厚により導かれるが、ロール間で動力を伝達するギアをロール軸端に配する方式の場合には、ワークロールの径を越えてギアを大き

第 59 巻 第 5 号（2021 年 4 月臨時増刊号）

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レベラーフィーダーではワ

レベラー部上面からみた図ークロールのレリース量をより大きくするような配慮モーターが必要となってくる。
専用モーター

3．コイル押さえハイテン材では、材料の反発力が強いためコイルのユニバーサルジョイント

レベラーバラケを抑えるコイル押さえ力も強化する必要がある。
ダウンループラインでは材料のスレッディングが完送り方向了した後はコイル押さえをワークロール開放しレベラーでコイル材を引っ張って送り出していくが、レベラーフィーダー入口側ピンチロールの場合にはアンコイラーが自転してアンコイラーとレ

図 2 入口側ピンチロール用モーターの追加ベラー間でループを形成すくできない。ゆえに矯正に必要な動力が大きくなるので、コイル押さえは開放しない。かつ、コイる場合には、独立したギアボックスからユニバー

ル押さえロールの回転速度は、コイル外径が変化

サルジョイントを介してロールに動力を伝達するしていくことによるアンコイラー回転速度の変化方式が必要となる。また、ワークロールのたわみに合わせ制御され、コイルがバラケない効果を生剛性を高めるためのバックアップロールも必要にんでいる。

なってくるであろう。

4．スーパーハイテン材（引張強さが 1180 MPa

ダウンループラインでは、レベラーは単独のユを超える材料）

ニットであり、ワークロール圧下機構の設計的制引張強さが高まれば、降伏点は高まる。材料矯約は少ないが、レベラーフィーダーの場合には、正のための塑性変形率を維持するためには、同じフィードロールと合体したユニットであり、レリ板厚であってもより大きな動力が必要となる。しーシングのために上下ワークロールを毎回開閉すかしながら、材料のハイテン化が進み引張強さがる機構、およびワークロールでの加速動力が必要1180 MPa 相当を超えることがめずらしくなくなとなる。ってきた昨今、従来方式での対応も限界に近づき

2．レリーシングつつある。

レリーシングは、プログレッシブ加工時に、金そこで当社では、ダウンループラインの単独レ型内パイロットピンにより送り精度のバラつきをベラーにおいてピンチロール駆動用モーターを追吸収し材料の位置を補正するために、この間材料加することにより、ワークロール駆動用モーターをアンクランプし、フリーにする機能である。とピンチロール駆動用モーターとを分離し、かつダウンループラインでは、フィーダーが独立しているためアンクランプするのはフィードロールのみであるが、レベラーフィーダーの場合には、同調制御することで対応を図っている（図 2）。

アルミ材対応へのポイント

フィードロールとワークロールを共にアンクラン

アルミ材の一番の特徴は軽さであり、比重（密プさせることが必要となり、両者の追従性能に違度）は鉄の 1/3 となる。強度という視点でみれば、いがでる。

一般的に鉄より弱く（引張強さが小さい）、縦弾

また、ハイテン材ではその反発量が大きいため、34性係数（ヤング率）が鉄の 1/3 であることから、
プ レ ス 技 術

出口側ピンチロール追加

必要に応じ､モーターを追加

解送り方向
出口側ピンチロール説

図 3 出口側ピンチロールの追加

写真 3 ワークロールの清掃

フェルトベルトフェルトベルト
往復移動式

移動ブロック全幅フェルト全幅フェルト式

巻取り装置

図 4 ワークロール清掃装置

同等の力がかかると鉄の 3 倍の伸びが生じること

真 3）。となる。言い換えれば、わずかな力で伸びる軟らワークロール清掃装置（図 4）は、上下ワークかい材料であるので、鉄と比べ傷や圧延対策が重ロール間にフェルトを挟んで清掃する方式である。

要となる。

一定幅のフェルトがロールの幅方向を移動する方

前述のダウンループライン単独レベラーにおけるハイテン材対応の内容をふまえ、以下にアルミ材対応について解説する。
1．レベラー部式と、ロール全幅のフェルトを繰り出して清掃する方式がある。
カセット式ワークロールは、ワークロール部をカセット式として出し入れする方式である（写真

傷や圧延対策を講じる必要がある。滑りを発生

4）。ワークロール部だけをカセット式にして出させずスムーズに通板させるために、入口側だけし入れする方法と、ギアボックスも含めたモジュではなく、出口側にもピンチロールを設けることールごと出し入れする方式がある。ギアボックスが有用と言える（図 3）。

も含めたモジュール方式のメリットは、ワークロ

2．ロールの清掃ールの径や本数の違うモジュールを用意すること

アルミ材の場合には、①滑りによる材料表面へでレベラー仕様の幅を広げることが可能になるこのダメージのほか、②アルミ粉が材料表面から剥とである。

離し、これがロール表面に付着して、材料表面に（2）フィードロールの清掃圧痕をつけてしまうことがある。
（1）ワークロールの清掃アルミ粉はフィードロールにも付着するので、同様に対策が必要である。

ワークロール圧下機構の上方へのストロークをフィードロールにエア圧で押し付け力を調整で伸ばして、作業者の直接清掃作業を容易にする（写きるブレードを装着して、付着したアルミ粉を削第 59 巻 第 5 号（2021 年 4 月臨時増刊号）

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ワークロールのみ交換方式

ギアボックス一式交換方式
ワークロール径､本数変更可能

写真 4 カセット式ワークロール

ロール清掃用ブレード
送り方向
トレイ

フィードロール
ロール清掃用ブレードトレイ

図 5 清掃用ブレードを装備したフィードロール

ぎ落とす方式がある（図 5）。削ぎ落とした付着物は、ブレードの下に配したトレイに落とし込んで回収する。ブレードの材質はロール材質により選択する。
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ハイテン材およびアルミ材において、その材料特性から考慮すべき、また必要となるポイントについて解説した。当社はプレスのみならず自動化装置も製作しており、成形システムビルダとして最適生産を実現するテクノロジーの開発に取り組んでいる。今後も進化していく新しい材料に対応したプレス機械、材料供給装置、搬送装置など、お客様に最適な成形システムを提供し、共に発展し歩みたい。
参考文献

1）社団法人日本塑性加工学会編：塑性加工便覧、コロナ社、2006 年、P．
1103

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