JP2731262B2 - 線状材自動切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、線状材を直線状に修正する矯正機構、この
矯正機構からの線状材を設定長さに自動的に切断する切
断機構を設けると共に、ドラムに巻き貯留されている線
状材を前記ドラムを回動させながら引き出すと共に前記
矯正機構及び前記切断機構に自動的に送り込む供給機構
を設けた線状材自動切断装置に関する。

〔従来の技術〕

上記自動切断装置において、従来、ドラムから矯正機
構に直接に線状材供給されるようになっていた。また、
ドラムに回動抵抗を付与する摩擦ブレーキを常に作用す
るようにして設けられ、あるいは、供給機構の送込み開
始時に切りになると共に供給停止時に入りになるよう摩
擦ブレーキが供給機構の動作に基づいて自動操作される
ようにして設けられ、供給機構が線状材引き出しをする
際にドラムが慣性のために回りすぎて線状材が必要長さ
以上に巻き戻されることを抑制できるようになったもの
があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来、作業が進むに伴い、ドラムの線状材残量が変化
してその巻回径が変化することのためにドラムにおける
線状材繰出し箇所が矯正機構の線状材受入れ口に対して
ドラム軸芯の方に位置ずれし、この位置ずれのために線
状材が屈曲して送り込まれることになって矯正精度が次
第に悪化することがあった。

また、供給機構が線状材引き出しを開始する時には、
それまで停止していたドラムを静止慣性に抗して回動開
始させる必要があることに起因し、ドラムが回動し始め
た後に必要となる操作力よりも大きい引き出し操作力が
必要になり、供給機構が線状材引き出しを停止する時に
引き出し停止と同一のタイミングでドラム回動を確実に
停止させるには、回動しているドラムを回動慣性に抗し
て停止させる必要があることに起因し、線状材引き出し
をしていた最中に回りすぎないように付与する必要のあ
る制動力よりも大きい制動力が必要になる。さらに、作
業に伴う線状材消費のためにドラムの線状材残量が変化
したり、処理対象線状材を材質が異なるものに切換える
と、ドラム自体の重量が変化しなくても貯留線状材の重
量が変化してドラム全体の重量が変化し、制動力が一定
であればブレーキのきき具合が変化するのである。とこ
ろが、従来、常時ブレーキ型及びブレーキ自動制御型の
いずれにおいても付与される制動力が一定であることに
より、ブレーキ自動制御型であっても、引き出し開始力
が実際に作用したり、引き出し停止が実際に生じる際に
タイミング良くブレーキ制御されるように精度よくタイ
ミング合わせることが実際上は困難であることにより、
ドラム重量の割にはブレーキ力が強すぎて引き出し開始
時に供給機構の送りクランプが線状材に対してスリップ
したり、ブレーキ力が弱すぎて引き出し停止時に線状材
の巻戻りすぎによるたるみが発生するとか、ブレーキの
切換わりタイミングが悪くて送りクランプのスリップや
線状材のたるみが発生することが依然としてあった。

本発明の目的は、ドラムの位置調節を要することなく
矯正精度の向上ができると共に、線状材のスリップやた
るみを精度よく防止できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、目的達成のために、冒頭に記載した線状材
自動切断装置において、前記ドラムから線状材を前記矯
正機構に供給案内するガイド輪体を、このガイド輪体の
線状材巻回角が90゜以上になる状態に配置すると共に、
前記ガイド輪体と前記矯正機構の間の線状材移送経路に
沿って前記矯正機構に接近離間自在に取付け、前記ガイ
ド輪体を前記矯正機構から離間する側に移動付勢して線
状材に張力付与するテンションスプリングを設け、前記
ドラムに回動抵抗を付与する摩擦ブレーキを入り切り切
換え自在に設け、前記ガイド輪体に巻回する線状材の張
力を検出すると共に検出張力が設定範囲にある状態に前
記摩擦ブレーキを自動的に入り切り操作するブレーキ制
御機構を設けてある。そして、その作用及び効果は次の
通りである。

〔作 用〕

ドラムを一定位置に設置したままにしても、かつ、ド
ラムの線状材残量が変化しても、ドラムからの線状材が
常に矯正機構の線状材経路に対して一直線あるいはほぼ
一直線状になるようにガイド輪体で案内されながら矯正
機構に送り込まれて送り込みに伴う線状材屈曲が生じに
くいようにすることがガイド輪体配置を適切にすること
によってできる。また、線状材がドラムで付いた巻き癖
をガイド輪体との接触によって解消したり少なくしてか
ら矯正機構に送り込まれるようにすることがガイド輪体
の前記巻回角度とテンションスプリングによるガイド輪
体を介しての張力付与とによって可能になる。

供給機構がドラム回動をさせながら線状材引き出しを
している時に線状材にたるみが生じにくいようにするこ
とが可能な線状材張力を前記設定範囲として設定すると
共に、この張力設定を可能にするところの制動力を摩擦
ブレーキが現出するようにブレーキ設定をする。する
と、線状材引き出しの開始時には、ドラムによる引き出
し抵抗がドラム回動が始まった後のものより大になって
も、しかもドラムの全体重量が種々変化してその静止慣
性が大小異なっても、供給機構による引き出し力のため
にテンションスプリングが弾性変形されてガイド輪体が
矯正機構に接近移動すると共に、テンションスプリング
の弾性変形による張力増大のためにブレーキ制御機構が
供給機構による引き出し開始タイミングにうまく合致し
たタイミングで摩擦ブレーキを自動的に切り操作し、ガ
イド輪体の接近移動とブレーキ解除とによる線状材ゆる
めと回動抵抗解除のために、供給機構の送りクランプに
スリップが生じにくいように線状材供給がスムーズにさ
れる。そして、ドラムが回動し始めると、ドラムによる
引き出し抵抗が低下して線状材張力が低下し始めるため
にテンションスプリングがガイド輪体を矯正機構から離
間する側に移動操作すると共に、このガイド輪体移動に
伴う張力低下のためにブレーキ制御機構が摩擦ブレーキ
を自動的に、かつ、ドラム回動の開始タイミングにうま
く合致したタイミングで入り操作し、テンションスプリ
ングによるガイド輪体の移動付勢と摩擦ブレーキによる
ドラム制動とのために、供給機構による線状材引き出し
に伴う線状材の巻戻しすぎ及びたるみがドラムの重量如
何にかかわらず生じにくいようにしながらドラムが巻戻
し供給をする。そして、引き出し停止時には、ドラムが
回動慣性による回りすぎのために線状材が余分に巻戻し
されても、しかも、この巻戻し長さがドラム重量の相違
のために変化しても、テンションスプリングが線状材に
張力付与をしてたるみが生じないようにする。

〔発明の効果〕

ガイド輪体とテンションスプリングによる張力付与に
よる供給案内作用と予備矯正作用のために巻き癖解除が
比較的確実にかう除去度合いの揃った状態でされるよう
になり、しかも、ドラムの残量変化にかかわらず線状材
繰出し箇所が矯正機構の受入れ口に対して位置ずれしな
いようにドラム位置を残量変化に伴って調節する必要が
なくなり、矯正度合い及び真直度揃いの両面から仕上り
精度のよい切断作業が能率よくできるようになった。

さらに、テンションスプリングの張力付与及びブレー
キ制御機構のタイミングよい自動操作によるたるみ取り
作用と繰出し調節作用のために線状材のたるみや供給機
構でのスリップを精度よく防止し、しかも、ドラムの残
量変化や線状材質相違に起因する重量変化にかかわらず
防止でき、さらには、従来装置の場合のようにたるみや
スリップを防止するために供給機構による線状材送り速
度を減速する必要がなくなり、たるみ発生に伴うドラム
での線状材どおしのこすれや前記線状材スリップが発生
しにくくて損傷がないと共に切断長さが揃った品質のよ
い製品が得られるようになると共に、送り速度の面から
も能率よく作業できるようになった。

〔実施例〕

次に実施例を示す。

第１図及び第２図に示すように、切断機フレーム
（１）の一端側に一対のガイドローラ（２），（２）及
び複数個の矯正ローラ（３）・・を有した矯正機構
（４）を設けると共に、他端側に固定クランプ（５）、
カッター（６）、引張りクランプ（７）及び製品受け
（８）等を有した切断機構（９）を設け、そして、切断
機フレーム（１）の矯正機構（４）と切断機構（９）の
間に位置する箇所に送りクランプ（10）及び送りガイド
（11）等を有した供給機構（12）を設けると共に、供給
機構（12）及び切断機構（９）に駆動用流体及び制御信
号を付与してそれらの自動作動を可能にするエヤー機器
（13）、制御装置（14）及び油圧ユニット（15）を切断
機フレーム（１）の内部に設けて、切断装置本体を構成
してある。そして、この切断装置本体の横一側方にドラ
ムスタンド（16）を設けると共に、ガイド輪体（17）及
びテンションスプリング（18）等を有したテンション装
置（19）を設け、もって、パイプ材自動切断装置を構成
してある。この切断装置は、銅製パイプ材（Ｐ）が巻き
貯留されているドラム（20）を人為操作によってドラム
スタンド（16）に回動可能に装着し、この装着ドラム
（20）から引き出したパイプ材（Ｐ）の一端側を人為操
作によりガイド輪体（17）を介して切断装置本体に供給
セットすると共に切断装置本体の始動操作をすると、切
断装置本体が自動的にパイプ材（Ｐ）をドラム（20）か
ら引き出すと共にドラム（20）での巻き癖を除去した直
線状に矯正してから設定長さに切断して所定長さの熱交
換器構成用パイプを作成するものであり、詳しくは次の
如く構成してある。

すなわち、矯正機構（４）を構成するに、第２図に示
すように、一対のガイドローラ（２），（２）によりパ
イプ材受入れ口を形成し、そして、このパイプ材受入れ
口から切断機構（９）に至る一直線状のパイプ材移送経
路（Ｒ）の両横側において、複数個の矯正ローラ（３）
・・をパイプ材移送方向に並列させてある。つまり、矯
正ローラ（３）が前記配列とパイプ材（Ｐ）に対する接
触とによってパイプ材（Ｐ）の屈曲を直線状に修正する
ようにしてある。

供給機構（12）を構成するに、切断機構（９）が切断
処理を完了するに伴い送りクランプ（10）がパイプ材移
送経路（Ｒ）に在るパイプ材部分を挟持した状態でパイ
プ材移送経路（Ｒ）に沿う送りガイド（11）に沿わせて
切断機構（９）の方にパイプ切断長によって決まる設定
ストロークを往行駆動され、往行ストロークエンドに達
すると、パイプ材挟持を解除して矯正機構側の待機位置
に復行駆動されることにより、切断機構（９）による切
断処理が完了する毎に自動的に、パイプ材（Ｐ）をドラ
ム（20）からそれを回動させながら引き出すと共に矯正
機構（４）に引き込みによって送り込み、かつ、切断機
構（９）に設定長さ分だけ押し込みによって送り込むよ
うにしてある。

切断機構（９）を構成するに、矯正機構（４）よりパ
イプ移送方向下手側に位置することにより、矯正機構
（４）を通って修正された後のパイプ材に作用するよう
に構成し、そして、供給機構（12）による送り込みが完
了すると、固定クランプ（５）及び引張りクランプ
（７）が解除状態から作用状態に切換わってパイプ材
（Ｐ）を切断のために固定すると共にカッター（６）に
よって切断するようにしてある。

ドラムスタンド（16）を構成するに、第５図に示すよ
うに、支柱（21）の上部に２本のドラム支軸（22），
（22）を支柱（21）から互いに反対側に延出する状態で
取付けてあると共に、いずれものドラム支軸（22）は一
対の支持ローラ（23），（23）を介してドラム（20）を
回動可能に支持するように、かつ、ドラム支軸先端側の
方の支持ローラ（23）、及び、抜け止め具（24）を取外
した状態にしてドラム（20）の装着及び取外しをするよ
うに構成してある。そして、両方のドラム支軸（22），
（22）を連結させると共に支柱（21）に取付けてある連
結部材（25）を支柱（21）に対して回動するように、か
つ、取外し解除自在なロックピン（26）によって所定の
回動位置に固定できるように構成することにより、一方
のドラム支軸（22）が切断装置本体とガイド輪体（17）
の間に位置するパイプ材供給装置で、他方のドラム支軸
（22）が切断装置本体とガイド輪体（17）の間から外れ
たドラム交換位置になるようにドラム支軸（22）を支柱
（21）に対して回動調節すると共に調節位置で固定でき
るように構成してある。すなわち、パイプ材供給位置に
在るドラム支軸（22）に装着のドラム（20）が空になる
前に他方のドラム支軸（22）に満杯ドラムを装着してお
く。すると、供給位置に在るドラム（20）が空になった
時には、ドラム支軸（22）の回動操作と固定操作をする
だけで迅速に、空ドラムに替えて満杯ドラムを供給位置
に設置できるように配慮してある。

ガイド輪体（17）は第３図及び第４図に示すように、
ガイド輪体（17）の回転支軸（27）に作用する輪体ホル
ダー（28）、一対のガイド杵（29），（29）を介して支
柱（30）に取付けてあり、そして、ガイド輪体（17）の
パイプ材離れ始め箇所と矯正機構（４）との位置関係、
及び、ドラム（20）がガイド輪体（17）より切断装置本
体の方に位置していることの夫々のために、ドラム（2
0）からのパイプ材（Ｐ）を巻回角（Ａ）が約180゜にな
る状態で巻回して、かつ、ガイド輪体（17）と矯正機構
（４）の間に位置するパイプ材（Ｐ）が切断装置本体の
パイプ材移送経路（Ｒ）と一直線またはほぼ一直線にな
るように案内して矯正機構（４）に供給するように構成
してある。

輪体ホルダー（28）をガイド杵（29）に沿って第１ス
トッパー（31）と第２ストッパー（32）の間で摺動する
ように構成することにより、ガイド輪体（17）がこれと
矯正機構（４）の間のパイプ材移送経路に沿ってこれと
矯正機構（４）に接近離間することを可能にすると共
に、一対の前記テンションスプリング（18），（18）が
輪体ホルダー（28）に作用してガイド輪体（17）を矯正
機構（４）から離間する側に移動付勢するように構成し
てある。そして、切断装置本体にパイプ材供給するドラ
ム（20）に回動抵抗を付与する摩擦ブレーキ（Ｂ）をド
ラムスタンド（６）に付設して、テンションスプリング
（18）によるパイプ材（Ｐ）の引張りに起因するドラム
（20）の回動を防止できるように構成してあると共に、
供給機構（12）の送りクランプ（10）、及び、切断機構
（９）の固定クランプ（５）のいずれか一方また両方が
パイプ材（Ｐ）をテンションスプリング（18）による付
勢力にかかわらず切断装置本体から抜け外れないように
支持することにより、一対のテンションスプリング（1
8），（18）がガイド輪体（17）を介してパイプ材
（Ｐ）に張力付与をするように構成してある。そして、
一方のガイド杵（29）に取付部材（33）を介して一対の
検出スイッチ（34），（35）を固定すると共に、この検
出スイッチ（34），（35）に連係させたブレーキ制御機
構（36）に前記ブレーキ（Ｂ）を構成するエヤー式ブレ
ーキシリンダ（Ｃ）の電磁制御弁（Ｖ）を連係させて、
パイプ材（Ｐ）の巻き癖取りの予備矯正をしながら、か
つ、パイプ材（Ｐ）にたるみが発生したり送りクランプ
（10）にパイプ材スリップが発生することを回避しなが
ら切断装置本体へのパイプ材供給ができるように配慮し
てある。

すなわち、一対のテンションスプリング（18），（1
8）が張力付与によってガイド輪体（17）をパイプ材
（Ｐ）に圧接することと、ガイド輪体（17）の前記巻回
角度（Ａ）とのためにガイド輪体（17）がパイプ材
（Ｐ）に矯正作用をするのである。

一対の検出スイッチ（34），（35）は輪体ホルダー
（28）が摺動のために接触したり外れたりすることによ
って切換え操作されるように設置して、ガイド輪体（1
7）のガイド杵（29）に対する位置を検出するように構
成してあると共に、この位置検出をすることによってパ
イプ材（Ｐ）の張力検出ができることにより、ブレーキ
制御機構（36）は、一対の検出スイッチ（34），（35）
をしてガイド輪体（17）に巻回するパイプ材（Ｐ）の張
力を検出すると共に、この検出張力が設定範囲にある状
態に摩擦ブレーキ（Ｂ）を自動操作するように構成して
ある。すなわち、輪体ホルダー（28）がガイド材先端側
の方の検出スイッチ（34）に接触すると制御弁（Ｖ）を
ブレーキ切り側に切換え操作し、輪体ホルダー（28）が
ガイド材基端側の検出スイッチ（35）に接触すると制御
弁（Ｖ）をブレーキ入り側に切換え操作し、一方の検出
スイッチ（34）又は（35）が一度接触状態になると、他
方の検出スイッチ（35）又は（34）が接触状態に切換わ
るまでは、たとえ検出スイッチ（34），（35）のいずれ
もが非接触状態になっても、制御弁（Ｖ）を切換わり前
のブレーキ切り側またはブレーキ入り側に維持操作する
のである。

つまり、供給機構（12）が引き出しを開始する時に
は、ドラム（20）が停止していることによって引き出し
抵抗が大になっても、引き出し力のためにガイド輪体
（17）が矯正機構側に接近移動すると共に、これに起因
するテンションスプリング（18）の弾性変形による張力
増大のためにブレーキ制御機構（36）が摩擦ブレーキ
（Ｂ）を切り操作し、ガイド輪体（17）の移動とドラム
（20）の抵抗解除のために、送りクランプ（17）にパイ
プ材スリップが生じにくいように供給がスムーズになる
のである。そして、ドラム（20）が回動し始めると、ド
ラム（20）による引き出し抵抗が引き出し開始時より低
下するためにテンションスプリング（18）がガイド輪体
（17）を矯正機構（４）から離れる方に移動操作すると
共にこれに伴う張力低下のためにブレーキ制御機構（3
6）が摩擦ブレーキ（Ｂ）を入り操作し、テンションス
プリング（18）による張力付与とドラム（20）の制動の
ためにパイプ材（Ｐ）のたるみ及び巻き戻しすぎを防止
するのである。そして、供給機構（12）が引き出し停止
をした時、ドラム（20）がそれまでの回動慣性で回りす
ぎてパイプ材（Ｐ）が余分に巻き戻されても、テンショ
ンスプリング（18）がパイプ材（Ｐ）をたるまないよう
に張り操作するのである。

摩擦ブレーキ（Ｂ）を構成するに、第５図に示すよう
に、支柱（21）を連結部材（25）を支持する上端部分
（21a）にシューガイド（37）を介してブレーキシュー
（38）を取付けると共に、シューガイド（37）の一端側
にブレーキシリンダ（Ｃ）を付設してある。すなわち、
ブレーキシリンダ（Ｃ）の入り操作がされると、ブレー
キシリンダ（Ｃ）がブレーキシュー（38）をシューガイ
ド（37）から突出する方向に押圧操作し、ブレーキシュ
ー（38）がパッド部（38a）にてドラム側面に圧接され
てドラム（20）に摩擦抵抗を付与し、ドラム回動を重く
するようにブレーキ入りになるのである。そして、ブレ
ーキシリンダ（Ｃ）の切り操作がされると、ブレーキシ
リンダ（Ｃ）がブレーキシュー（38）に対する押圧操作
を解除し、ブレーキシュー（38）がドラム（20）に対す
る圧接を解除してドラム回動を軽くするようにブレーキ
切りになるのである。

〔別実施例〕

銅製パイプ材（Ｐ）の他、アルミパイプ材あるいはパ
イプ以外の線材を切断処理対象とする切断装置にも本発
明は適用できる。従って、パイプ材（Ｐ）を線状材
（Ｐ）と総称する。

ガイド輪体（17）の巻回角度が180゜より小や大にな
るように構成して実施してもよいのである。すなわち、
予備矯正が可能なように90゜以上に設定すればよい。

ガイド輪体（17）を揺動支持アームを介して支柱（3
0）に取付け、ガイド輪体（17）が揺動移動によって矯
正機構（４）に接近離間するように構成し、そして、テ
ンションスプリング（18）が揺動支持アームを揺動付勢
することによってガイド輪体（17）の移動付勢をするよ
うに構成して実施してもよい。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る線状材自動切断装置の実施例を示
し、第１図は自動切断装置全体の正面図、第２図は自動
切断装置全体の平面図、第３図はテンション装置及びド
ラムスタンドの正面図、第４図はテンション装置及びド
ラムスタンドの平面図、第５図はドラムスタンドの一部
切欠き側面図である。 （４）……矯正機構、（９）……切断機構、 （12）……供給機構、（17）……ガイド輪体、 （18）……テンションスプリング、（20）……ドラム、
（36）……ブレーキ制御機構、（Ｂ）……摩擦ブレー
キ、（Ｐ）……線状材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】線状材（Ｐ）を直線状に修正する矯正機構
   （４）、この矯正機構（４）からの線状材（Ｐ）を設定
   長さに自動的に切断する切断機構（９）を設けると共
   に、ドラム（20）に巻き貯留されている線状材（Ｐ）を
   前記ドラム（20）を回動させながら引き出すと共に前記
   矯正機構（４）及び前記切断機構（９）に自動的に送り
   込む供給機構（12）を設けた線状材自動切断装置であっ
   て、前記ドラム（20）からの線状材（Ｐ）を前記矯正機
   構（４）に供給案内するガイド輪体（17）を、このガイ
   ド輪体（17）の線状材巻回角（Ａ）が90゜以上になる状
   態に配置すると共に、前記ガイド輪体（17）と前記矯正
   機構（４）の間の線状材移送経路に沿って前記矯正機構
   （４）に接近離間自在に取付け、前記ガイド輪体（17）
   を前記矯正機構（４）から離間する側に移動付勢して線
   状材（Ｐ）に張力付与するテンションスプリング（18）
   を設け、前記ドラム（20）に回動抵抗を付与する摩擦ブ
   レーキ（Ｂ）を入り切り切換え自在に設け、前記ガイド
   輪体（17）に巻回する線状材（Ｐ）の張力を検出すると
   共に検出張力が設定範囲にある状態に前記摩擦ブレーキ
   （Ｂ）を自動的に入り切り操作するブレーキ制御機構
   （36）を設けてある線状材自動切断装置。