JP5468354B2 - 棒状ワークの切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、長尺な押出材などの棒状ワークの切断方法、棒状ワーク切断品の製造方法、棒状ワーク用切断装置、及び、押出後面設備に関する。なお本明細書及び特許請求の範囲において、「上流」及び「下流」とは、それぞれ送りローラのワーク送り方向における上流及び下流を意味する。

例えば、押出材を製造する押出設備は、一般に、押出機と押出後面設備を具備している。押出後面設備は、押出機から押し出された長尺な押出材をその先端から所定長さに切断する切断装置を具備している。この切断装置は、通常、切断効率を高めるため、複数の押出材を左右方向に並列状に配置させて一括して切断するように構成されている。

このように切断装置により複数の押出材を切断する場合、これらの押出材の切断長さを定めるために、これらの押出材の先端位置を揃える必要がある。

特開平９−１７４３２５号公報（特許文献１）は、左右方向に並列配置された複数の長尺材を切断装置に備えられた切断手段により一括して切断する際に、これらの長尺材の先端をストッパ部材に当接させることでこれらの長尺材の先端位置を揃える方法を開示している。この方法では、送りローラにより送られているこれらの長尺材の先端がストッパ部材に当接されると、長尺材の前進移動が規制され、これにより、長尺材の先端から切断手段のワーク切断位置までの切断長さが定められる。そしてこの状態のまま長尺材を切断手段により切断し、もって所定長さの切断品（製品）が得られる。

ストッパ部材を用いた従来のこの種の切断装置の一例について、図９を参照して以下に説明する。

図９において、１１０は従来の切断装置、１４０は長尺材（押出材を含む）等の棒状ワーク、１１４はワーク１４０を所定長さに定寸切断する切断手段、１２１はストッパ部材、１１３は送りローラである。

図９（ａ）は、ワーク１４０を送りローラ１１３によって切断手段１１４からストッパ部材１２１に向かう方向Ｆに送っている状態を示す従来の切断装置１１０の概略側面図である。図９（ｂ）は、ワーク１４０の先端１４０ａをストッパ部材１２１に当接させた状態を示す同切断装置１１０の概略側面図である。

図９（ａ）に示すように、ストッパ部材１２１は、切断手段１１４によるワーク切断長さＬを定めるため、切断手段１１４のワーク切断位置Ｃから下流側にワーク切断長さＬ分だけ離れた位置Ｓに予め配置されている。この位置Ｓを「定位置（定寸位置）」と呼ぶ。切断手段１１４とストッパ部材１２１との間にはワーク１４０の先端１４０ａを検知するセンサ１１５が配置されている。このセンサ１１５は、非接触式センサとしての反射型光電センサ（詳述すると拡散反射型光電センサ）である。Ｋは、センサ１１５の検知信号である。

この切断装置１１０では、左右方向に並列状に配置された複数のワーク１４０は、送りローラ１１３により切断手段１１４からストッパ部材１２１に向かって一括して送られる。そして、図９（ｂ）に示すように、ワーク１４０の先端１４０ａがストッパ部材１２１に当接すると、ワーク１４０の前進移動が規制されると同時にワーク１４０の切断長さＬが定められる。このワーク切断長さＬは、ストッパ部材１２１を送りローラ１１３のワーク送り方向Ｆに対して上流方向や下流方向に移動させることにより、変更させることができる。

特開平９−１７４３２５号公報

上記従来の切断装置では、センサ１１５がワーク１４０の先端１４０ａを検知したら、その検知時から一律に所定時間（例えば５秒間程度）送りローラ１１３を回転駆動させたのち、その回転駆動を停止させていた。ここで、センサ１１５によるワーク先端１４０ａの検知時から送りローラ１１３の回転駆動停止時までの時間を、送りローラ１１３の回転駆動継続時間という。

従来では、送りローラ１１３の回転駆動継続時間は、ワーク切断長さＬの長短に拠らず一定に設定されていた。そのため、ワーク切断長さＬを短く変更した場合、ワーク１４０の先端１４０ａがストッパ部材１２１に当接した時から長時間に亘って各送りローラ１１３はワーク１４０に対して同じ位置でスリップ回転駆動してしまう。その結果、図１０に示すように、ワーク１４０における各送りローラ１１３のスリップ回転位置１４２に、他の部分よりも局部的に黒光りした光沢模様からなるスリップ痕１４３が送りローラ１１３の軸方向（即ちワーク１４０の幅方向）に延びて形成されることがあった。なお、このスリップ痕１４３は「スリップマーク」とも呼ばれている。

ワーク１４０にスリップ痕１４３が形成されると、該ワーク１４０を切断して得られる切断片は外観不良となり、製品として用いることができない。この問題は、ワーク１４０の個数が複数である場合に限らず、１個である場合でも同様に発生する。

本発明は、上述した技術背景に鑑みてなされたもので、その目的は、棒状ワークをその先端から所定長さに切断する際に、送りローラのスリップ回転駆動によるスリップ痕がワークに形成される不具合を防止することができる棒状ワークの切断方法、該切断方法を用いた棒状ワーク切断品の製造方法、該切断方法に用いられる棒状ワーク用切断装置、及び、該切断装置を備えた押出後面設備を提供することにある。

本発明は以下の手段を提供する。

［１］ 棒状ワークをその先端から所定長さに切断する切断手段と、
前記切断手段のワーク切断位置よりも下流側に配置され、且つ、ワークの先端が当接することによってワークの前進移動を停止するとともに前記切断手段によるワーク切断長さを定めるストッパ部材と、
前記切断手段から前記ストッパ部材に向かう方向にワークを送る送りローラと、
を具備するとともに、
前記切断手段は、ワークの先端が前記ストッパ部材に当接した状態でワークを切断するものであり、
前記ワーク切断長さは、前記ストッパ部材が前記送りローラのワーク送り方向と平行に移動されることにより、変更されるものである棒状ワーク用切断装置を用いた棒状ワークの切断方法であって、
前記切断手段と前記ストッパ部材との間における前記送りローラが検知エリアに含まれない位置に配置されたセンサにより、棒状ワークの先端を検知する検知工程と、
前記センサによるワーク先端の検知時から、前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたワーク送り量分だけ前記送りローラを回転駆動させたのち、その回転駆動を停止する送りローラ停止工程と、
前記送りローラ停止工程の後でワークを前記切断手段により切断する切断工程と、
を含むことを特徴とする棒状ワークの切断方法。

［２］ 前記ワーク送り量は、前記距離よりも長い前項１記載の棒状ワークの切断方法。

［３］ 前記センサは、透過型センサである前項１又は２記載の棒状ワークの切断方法。

［４］ ワークは、複数の棒状ワークであり、
前記送りローラは、左右方向に並列配置された前記複数のワークを一括して送るものであり、
前記透過型センサは、前記送りローラのワーク送り方向に対して左右方向に検知信号を送信することにより、ワークの先端を検知するものである前項３記載の棒状ワークの切断方法。

［５］ 前記送りローラ停止工程では、
ワーク先端の前記ストッパ部材への当接時における前記送りローラの周速度が前記センサによるワーク先端の検知時における前記送りローラの周速度よりも低速になるように、前記送りローラを制御する前項１〜４のいずれかに記載の棒状ワークの切断方法。

［６］ 前記送りローラ停止工程では、
前記センサによるワーク先端の検知時における前記送りローラの周速度をＶ０、
前記センサによるワーク先端の検知時からの前記送りローラの周速度Ｖ０の維持時間をｔ０とするとき、
前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたｔ０に基づいて、前記送りローラを制御する前項５記載の棒状ワークの切断方法。

［７］ 前項１〜６のいずれかに記載の棒状ワークの切断方法により棒状ワークを切断することを特徴とする棒状ワーク切断品の製造方法。

［８］ 棒状ワークをその先端から所定長さに切断する切断手段と、
前記切断手段のワーク切断位置よりも下流側に配置され、且つ、ワークの先端が当接することによってワークの前進移動を停止するとともに前記切断手段によるワーク切断長さを定めるストッパ部材と、
前記切断手段から前記ストッパ部材に向かう方向にワークを送る送りローラと、
を具備するとともに、
前記切断手段は、ワークの先端が前記ストッパ部材に当接した状態でワークを切断するものであり、
前記ワーク切断長さは、前記ストッパ部材が前記送りローラのワーク送り方向と平行に移動されることにより、変更されるものである棒状ワーク用切断装置であって、
前記切断手段と前記ストッパ部材との間における前記送りローラが検知エリアに含まれない位置に配置されるとともに、棒状ワークの先端を検知するセンサと、
前記センサによるワーク先端の検知時から、前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたワーク送り量分だけ前記送りローラを回転駆動させたのち、その回転駆動を停止するように、前記送りローラを制御する送りローラ制御手段と、
を具備することを特徴とする棒状ワーク用切断装置。

［９］ 前記送りローラ制御手段の前記ワーク送り量は、前記距離よりも長い前項８記載の棒状ワーク用切断装置。

［１０］ 前記センサは、透過型センサである前項８又は９記載の棒状ワーク用切断装置。

［１１］ ワークは、複数の棒状ワークであり、
前記送りローラは、左右方向に並列配置された前記複数のワークを一括して送るものであり、
前記透過型センサは、前記送りローラのワーク送り方向に対して左右方向に検知信号を送信することにより、ワークの先端を検知するものである前項１０記載の棒状ワーク用切断装置。

［１２］ 前記送りローラ制御手段は、更に、
ワーク先端の前記ストッパ部材への当接時における前記送りローラの周速度が前記センサによるワーク先端の検知時における前記送りローラの周速度よりも低速になるように、前記送りローラを制御するものである前項８〜１１のいずれかに記載の棒状ワーク用切断装置。

［１３］ 前記送りローラ制御手段は、更に、
前記センサによるワーク先端の検知時における前記送りローラの周速度をＶ０、
前記センサによるワーク先端の検知時からの前記送りローラの周速度Ｖ０の維持時間をｔ０とするとき、
前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたｔ０に基づいて、前記送りローラを制御するものである前項１２記載の棒状ワーク用切断装置。

［１４］ 押出機から押し出された押出材を棒状ワークとして切断する前項８〜１３のいずれかに記載の棒状ワーク用切断装置を具備していることを特徴とする押出後面設備。

［１］の発明は次の効果を奏する。

送りローラ停止工程において、センサによるワーク先端の検知時から、センサによる押出材先端の検知位置とストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたワーク送り量分だけ送りローラを回転駆動させたのち、その回転駆動を停止するので、ワークに対する送りローラのスリップ回転駆動時間を当該距離に応じてできる限り短くなるように設定することができる。これにより、ワークにスリップ痕が形成される不具合を防止することができるし、更に、送りローラの摩耗変形を防止することができる。

もとより、センサは、切断手段とストッパ部材との間における送りローラが検知エリアに含まれない位置に配置されているので、センサが送りローラをワークの先端として誤検知する不具合を防止することができる。

［２］の発明によれば、ワーク送り量が前記距離よりも長いことにより、ワークの先端をストッパ部材に確実に当接させることができる。

［３］の発明は次の効果を奏する。

もしセンサが透過型ではなく反射型センサである場合には、ワークの断面形状や幅寸法によってはワークの先端からの反射信号（例：反射光）を受信することができないことがある。これを具体的に例示すると、ワークの断面形状が三角形状や円形状であったり、ワークの幅寸法が非常に小さかったりする場合には、ワークの先端からの反射信号を受信することができないことがある。この場合、センサがワークの先端を検知できないので、送りローラの回転駆動が停止されず、ワークの先端がストッパ部材に当接した状態のままで送りローラがワークに対して同じ位置でスリップ回転駆動し続ける。その結果、ワークにスリップ痕が形成されてしまう。

これに対して、センサが透過型センサであることにより、ワークの断面形状や幅寸法に拘わらずワークの先端を確実に検出することができる。これにより、ワークにスリップ痕が形成される不具合を確実に防止することができる。

［４］の発明によれば、透過型センサは、送りローラのワーク送り方向に対して左右方向に検知信号を送信することにより、ワークの先端を検知するものであることから、複数のワークを一括して切断する場合において、ワークにスリップ痕が形成される不具合を１つのセンサを用いることによって防止することができる。これにより、ワークの切断方法に用いる切断装置の構成を簡素化することができる。

［５］の発明によれば、ワーク先端のストッパ部材への当接時における送りローラの周速度がセンサによるワーク先端の検知時における送りローラの周速度よりも低速になるように、送りローラを制御することにより、ワーク先端のストッパ部材への当接時の衝撃を緩和することができる。

［６］の発明によれば、センサによる押出材先端の検知位置とストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたｔ０に基づいて、送りローラを制御することにより、センサによるワーク先端の検知時からワーク先端のストッパ部材への当接時までの時間を極力短縮することできる。これにより、切断時間を短縮することができる。

［７］の発明によれば、スリップ痕が形成されていない棒状ワーク切断品を製造することができる。

［８］〜［１３］の発明によれば、それぞれ上記［１］〜［６］の発明に係る棒状ワークの切断方向に好適に用いられる棒状ワーク用切断装置を提供できる。

［１４］の発明によれば、送りローラのスリップ回転駆動によるスリップ痕が押出材に形成される不具合を防止できる押出後面設備を提供できる。

図１は、本発明の参考形態に係る棒状ワーク用切断装置としての押出材用切断装置を具備した押出後面設備の概略平面図である。 図２は、ワークとしての押出材をストッパ部材に向かって送っている途中の状態で示す同切断装置の概略斜視図である。 図３は、押出材切断長さ（ワーク切断長さ）が短い場合の切断装置の概略平面図、及び、送りローラによる押出材の送り時間ｔと送りローラの周速度Ｖとの関係を示すグラフである。 図４は、ワーク切断長さ（ワーク切断長さ）が長い場合の切断装置の概略平面図、及び、送りローラによる押出材の送り時間ｔと送りローラの周速度Ｖとの関係を示すグラフである。 図５は、押出材を切断する工程を順に示す同切断装置の概略平面図である。 図６は、同切断装置の動作の流れ図である。 図７は、本発明の一実施形態に係る棒状ワーク用切断装置としての押出材用切断装置を用い、押出材をストッパ部材に向かって送っている途中の状態で示す同切断装置の概略斜視図である。 図８は、同切断装置の概略側面図である。 図９は、従来の棒状ワーク用切断装置を用いてワークを切断する工程を順に示す切断装置の概略側面図である。 図１０は、ワークの送りローラとの当接面（ワークの底面）にスリップ痕が形成された状態を示すワークの底面図である。

次に、本発明の参考形態及び実施形態について図面を参照して以下に説明する。

図１において、１は、本発明の参考形態に係る押出後面設備である。この押出後面設備１は、押出機２、イニシャルテーブル３、ランアウトテーブル４、クーリングテーブル５、ストレッチテーブル６、ストレージテーブル７、及び、本発明の参考形態に係る棒状ワーク用切断装置１０を具備している。切断装置１０により切断される棒状ワークは、長尺な棒状アルミニウム（その合金を含む）押出材４０である。以下では、棒状ワークを押出材４０と記する。

この押出後面設備１では、押出機２から押し出された長尺な押出材４０は、イニシャルテーブル３及びランアウトテーブル４上を順次走行し、その後、移載装置（図示せず）によって、ランアウトテーブル４上からクーリングテーブル５、ストレッチテーブル６、ストレージテーブル７、及び、切断装置１０のソーチャージテーブル１１上へ順次移載される。

クーリングテーブル５上では押出材４０が冷却ファン等の冷却手段（図示せず）により冷却される。ストレッチテーブル６上では押出材４０の曲がりがストレッチャー６ａ、６ａ（ヘッドストック及びテールストック）により引張矯正される。ストレージテーブル７上では複数の押出材４０が整然と並列状に並べられる。そして、これらの押出材４０がソーチャージテーブル１１上に左右方向に並列状に載置される。

押出機２から押し出された押出材４０の長さは、例えば１５〜６０ｍの範囲内であり、押出材４０の幅及び厚さ（高さ）は、それぞれ例えば５〜６００ｍｍの範囲内である。押出材４０の横断面形状は、三角形状である（図２参照）。ただし本発明では、押出材４０の長さ、幅及び厚さはそれぞれ上記範囲内であることに限定されるものではないし、押出材４０の断面形状も限定されず、押出材４０の断面形状がその他に例えば円形状や方形状であっても良い。

切断装置１０は、前記ソーチャージテーブル１１、切断手段１４、ソーゲージテーブル１２、ストッパ部材２１、インスペクションテーブル１７、センサ１５、送りローラ制御手段１６などを含んでいる。

切断手段１４は、押出材４０をその先端から所定長さに順次定寸に切断するものであり、例えば鋸刃（図示せず）を有する切断機から構成されている。

図１において、Ｃは、切断手段１４の押出材切断位置である。Ｌは、押出材４０の先端４０ａからの押出材切断長さである。Ｓは、押出材切断位置Ｃから下流側に切断長さＬ分だけ離れた、予め定められた位置である。したがって、押出材４０の先端４０ａがこの位置Ｓに配置しているときに押出材４０を切断手段１４により切断すれば、所望する切断長さＬの切断片４１が得られる。この位置Ｓを「定位置（定寸位置）」と呼ぶ。押出材切断長さＬは、例えば１〜２５ｍの範囲内である。ただし本発明では、切断長さＬは上記範囲内であることに限定されるものではない。

また、切断手段１４の配置位置及び切断手段１４の押出材切断位置Ｃは固定されている。

図２に示すように、ソーチャージテーブル１１は、切断手段１４の入側に配置されており、互いに離間して配置されるとともに押出材４０を切断手段１４に送る複数の送りローラ１１ａを備えている。この送りローラ１１ａは、円柱状であり、回転駆動及び停止可能に構成されている。

ソーゲージテーブル１２は、切断手段１４の出側に配置されており、互いに離間して配置されるとともに押出材４０及びその切断片４１を送る複数の送りローラ１２ａを備えている。この送りローラ１２ａは回転駆動及び停止可能に構成されている。

ストッパ部材２１は、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材２１に当接することによって押出材４０の前進移動を規制するとともに切断手段１４による押出材切断長さＬを定めるものであり、切断手段１４よりも下流側に配置されており、詳述すると押出材切断長さＬを定める定位置Ｓに配置されている。ストッパ部材２１の表面（ストップ面）は、平坦状に形成されるとともに、押出材送り方向Ｆに対して垂直に配置されている。

ソーチャージテーブル１１の送りローラ１１ａと、ソーゲージテーブル１２の送りローラ１２ａは、ともに、押出材４０を切断手段１４からストッパ部材２１に向かう方向に送る役割を有している。説明の便宜上、本明細書では、特に明記しない限り、送りローラ１１ａと送りローラ１２ａをまとめて「送りローラ１３」を記する。

送りローラ１３上には、左右方向に並列配置された複数の押出材４０が水平に載置される。本参考形態では、押出材の個数は２つである。

インスペクションテーブル１７上には（図１参照）、押出材４０の切断片４１について外観検査などの様々な検査をするために切断片４１が載置される。この切断片４１は、サッシ材、車両材、ヒートシンク材、コンベアフレーム材等に用いられる押出材に用いられる。なお、この切断片４１が棒状ワーク切断品に相当する。

ストッパ部材２１は、送りローラ１３の押出材送り方向Ｆと平行に移動可能に配置されている。ストッパ部材２１を押出材送り方向Ｆの上流方向に移動させることにより、押出材切断長さＬが短かくなるように設定され、一方、ストッパ部材２１を押出材送り方向Ｆの下流方向に移動させることにより、押出材切断長さＬが長くなるように設定される。さらに、ストッパ部材２１は、押出材４０の前進移動を規制するストップ位置と押出材４０の前進移動を規制しない非ストップ位置とに変更可能に配置されている。

本参考形態では、ストップ位置は、押出材送り方向Ｆの前方（下流方向）に位置している定位置Ｓである。非ストップ位置は、押出材送り方向Ｆに対して逸れた位置であり、具体的に例示すると、押出材送り方向Ｆに対して上方に逸れた位置である。

センサ１５は、押出材４０の先端４０ａを検知するものであり、図２に示すように、切断手段１４とストッパ部材２１との間における送りローラ１３が当該センサ１５の検知エリアに含まれない位置に配置されている。

本参考形態では、センサ１５は、非接触式センサとして市販されている透過型光電センサである。したがって、このセンサ１５は、検知信号としての検知光Ｋを発射（発信）する発光素子を搭載した投光器（検知信号発信器）１５ａと、投光器１５ａから発射された検知光Ｋを受信する受光素子を搭載した受光器（検知信号受信器）１５ｂとを備えている。投光器１５ａと受光器１５ｂは、切断手段１４とストッパ部材２１との間における、左右方向に並列配置された２つの押出材４０の通過路の左右両側に分離配置されている。さらに、投光器１５ａから検知光Ｋが、２つの押出材４０の通過路を左右方向に横断するように押出材送り方向Ｆに対して左右方向に発射（送信）されて受光器１５ｂに受信されるように、投光器１５ａと受光器１５ｂが配置されている。さらに、図１に示すように、投光器１５ａ及び受光器１５ｂの配置位置、すなわちセンサ１５による押出材先端４０ａの検知位置Ｐは固定されている。したがって、切断手段１４の押出材切断位置Ｃとセンサ１５による押出材先端４０ａの検知位置Ｐとの間の距離Ｄは、ストッパ部材２１の配置位置（即ち定位置Ｓ）に拘わらず一定に設定されている。

また、ストッパ部材２１が定位置Ｓに配置されている場合、センサ１５による押出材先端４０ａの検知位置Ｐとストッパ部材２１の配置位置（即ち定位置Ｓ）との間の距離Ｅは、「Ｅ＝Ｌ−Ｄ」で算出される。

送りローラ制御手段１６は、センサ１５により検知された検知情報に基づいて、送りローラ１３、ストッパ部材２１及び切断手段１４の動作を制御するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ等を有するコンピュータを備えている。コンピュータには所定の制御を行うプログラムが予めインストールされている。

この制御手段１６の詳細な構成について、送りローラ制御手段１６による送りローラ１３の制御を中心に図３及び４を参照して以下に説明する。

図３（ａ）は、切断手段１４による押出材切断長さＬが短い場合の切断装置１０の概略平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した場合における、送りローラ１３による押出材４０の送り時間ｔと送りローラ１３の周速度Ｖとの関係を示すグラフである。

図４（ａ）は、切断手段１４による押出材切断長さＬが長い場合の切断装置１０の概略平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した場合における、送りローラ１３による押出材４０の送り時間ｔと送りローラ１３の周速度Ｖとの関係を示すグラフである。

図３（ａ）及び４（ａ）では、いずれも、押出材４０の先端４０ａはストッパ部材２１に衝突（即ち当接）し、これにより押出材４０の前進移動が規制されている。さらに、押出材４０の切断片４１がソーゲージテーブル１２上からインスペクションテーブル１７上に移載されている。

ここで、図３（ｂ）及び４（ｂ）において、Ｈ０、Ｖ０、ｔ０、Ｈ１、Ｖ１、Ｈ２、ｔ１、ｔ２、ｔ３及びＲは、それぞれ次のとおりである。

Ｈ０：センサ１５による押出材先端４０ａの検知時
Ｖ０：Ｈ０における送りローラ１３の周速度
ｔ０：Ｈ０からの送りローラ１３の周速度Ｖ０の維持時間
Ｈ１：押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接時
Ｖ１：Ｈ１における送りローラ１３の周速度Ｖ１
Ｈ２：送りローラ１３の駆動の停止時
ｔ１：送りローラ１３の周速度がＶ１になった時からＨ２までのＶ１の維持時間
ｔ２：Ｈ１からＨ２までの時間
ｔ３：送りローラ１３の周速度がＶ１になった時からＨ１までのＶ１の維持時間
Ｒ：Ｖ０からＶ１への単位時間当たりの減速率。

この制御手段１６は、センサ１５による押出材先端４０ａの検知時Ｈ０から、センサ１５による押出材先端４０ａの検知位置Ｐとストッパ部材２１の配置位置（即ち定位置Ｓ）との間の距離Ｅに応じて設定された押出材送り量分だけ送りローラ１３を回転駆動させたのち、その回転駆動を停止させるように、送りローラ１３を制御するものである。具体的には、この制御手段１６は、送りローラ１３による押出材４０の送り時間ｔと送りローラ１３の周速度Ｖとの関係が図３（ｂ）又は４（ｂ）に示すグラフになるように送りローラ１３を制御するものである。距離Ｅに応じて設定される押出材送り量は、距離Ｅと等しいか又は距離Ｅよりも長い量であり、好ましくは、距離Ｅよりも長い量である。したがって、ｔ２は０よりも大きい（即ちｔ２＞０）ことが好ましい。ここで本発明では、距離Ｅに対する押出材送り量の超過長さは、限定されるものではないが、特に０．０１〜０．３ｍの範囲内であることが望ましい。押出材送り量の具体例については後述する。

同図に示すように、Ｖ１はＶ０よりも低速であり且つ０よりも大きい値である（即ち、０＜Ｖ１＜Ｖ０）。したがって、送りローラ１３の周速度Ｖは、センサ１５による押出材先端４０ａの検知時Ｈ０から所定の時間ｔ０の間、Ｖ０に維持されたのち、所定の減速率ＲでＶ０からＶ１まで減速され、その後、所定の時間ｔ１の間、Ｖ１に維持されたのち、ゼロになるように、制御手段１６によって制御される。さらに、送りローラ１３の周速度ＶがＶ１に維持されている途中で（詳述すると、送りローラ１３の周速度ＶがＶ０からＶ１に減速された時から所定の時間ｔ３経過した時）、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材１２に衝突（即ち当接）する。これにより押出材４０の前進移動が規制される。

さらに、この制御手段１６は、距離Ｅに応じて設定されたｔ０に基づいて、送りローラ１３を制御するものとなされている。すなわち、図３（ａ）及び３（ｂ）に示すように、距離Ｅが短い場合、ｔ０は短く設定される。一方、図４（ａ）及び４（ｂ）に示すように、距離Ｅが長い場合、押出材４０の搬送時間を極力短縮するためｔ０は長く設定される。なお、距離Ｅに拘わらず、ｔ１、ｔ２及びｔ３はそれぞれ一定である。

通常、Ｖ０は例えば５〜４０ｍ／ｍｉｎの範囲内に設定され、Ｖ１はＶ０に対して例えば１／４〜１／２倍の範囲内に設定され、ｔ０は例えば５〜２０ｓの範囲内に設定され、ｔ１は例えば５〜２０ｓの範囲内に設定され、ｔ２は例えば１〜５ｓの範囲内に設定される。なお、ｔ３は「ｔ３＝ｔ１−ｔ２」で算出される。だたし本発明では、Ｖ０、Ｖ１、ｔ０、ｔ１、ｔ２及びｔ３はそれぞれ上記の範囲内であることに限定されるものではなく、押出材切断長さＬ、距離Ｅなどに応じて様々に変更されるものである。

次に、本参考形態の切断装置１０を用いた押出材４０の切断方法について、図５を参照して以下に説明する。

図５において、図５（ａ）は、押出材４０を送りローラ１３によって切断手段１４からストッパ部材２１に向かう方向Ｆに送っている状態を示す切断装置１０の概略側面図である。図５（ｂ）は、押出材４０の先端４０ａをセンサ１５により検知した状態を示す図である。図５（ｃ）は、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材２１に当接した状態を示す図である。図５（ｄ）は、押出材４０を切断手段１４により切断した状態を示す図である。図５（ｅ）は、ストッパ部材２１を非ストップ位置に配置させるとともに押出材４０の切断片４１をストッパ部材２１よりも下流側に送った状態を示す図である。

図５（ａ）では、ストッパ部材２１は定位置Ｓに配置されている。また、センサ１５の投光器１５ａから検知光Ｋが受光器１５ｂに向かって発射されている。この状態にしてから、ソーチャージテーブル１１上に左右方向に並列配置された２つの押出材４０を、送りローラ１３によって切断手段１４からストッパ部材２１に向かう方向Ｆに押出材４０の長さ方向に沿って一括して送る。このときの押出材４０の送り速度は、送りローラの周速度Ｖと同じであり、すなわちＶ０である。このＶ０は一定である。また、２つの押出材４０の先端位置は揃っているか、僅かに押出材送り方向Ｆに相対的にずれている。

そして、図５（ｂ）に示すように、２つの押出材４０のうち先頭の押出材４０の先端４０ａがセンサ１５の検知光Ｋを遮蔽することにより、センサ１５が先頭の押出材４０の先端４０ａを検知する。この工程を「検知工程」という。

そして、このようにセンサ１５が先頭の押出材４０の先端４０ａを検知した時から、距離Ｅに応じて設定された押出材送り量分だけ送りローラ１３を回転駆動させたのち、その回転駆動を停止する。この工程を「送りローラ停止工程」という。

押出材送り量の具体例を以下に示す。

例えば、Ｌ＝３ｍ、Ｄ＝１ｍ、Ｅ＝２ｍである場合には、押出材送り量は２ｍ＋αに設定され、Ｌ＝４ｍ、Ｄ＝１ｍ、Ｅ＝３ｍである場合には、押出材送り量は３ｍ＋αに設定され、Ｌ＝６ｍ、Ｄ＝１、Ｅ＝５ｍである場合には、押出材送り量は５ｍ＋αに設定される。αは、先頭の押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接時Ｈ１における、先頭の押出材先端４０ａの位置と最後尾の押出材先端４０ａの位置との間の押出材送り方向Ｆのずれ量に基づいて設定されるのが望ましい。このずれ量は予備試験により予め測定されて決定されている。このずれ量をＺをとすると、αは、ずれ量Ｚと等しいか又はずれ量Ｚよりも少し長い量に設定され、好ましくは、αはＺ〜Ｚ＋０．３ｍの範囲内に設定されるのが良い。このようにαを設定することにより、各押出材４０の先端４０ａをストッパ部材２１に確実に当接させることができるし、押出材４０（特に先頭の押出材４０）にスリップ痕が形成される不具合を確実に防止することができる。

この送りローラ停止工程により、図５（ｃ）に示すように、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材２１に当接した状態で、送りローラ１３の回転駆動が停止される。このとき、２つの押出材４０の先端位置は、これら押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接によって揃えられている。

次いで、図５（ｄ）に示すように、これらの押出材４０を切断手段１４により一括して切断する。この工程を「切断工程」という。

次いで、図５（ｅ）に示すように、ストッパ部材２１を、非ストップ位置として、押出材送り方向Ｆに対して上方に逸れた位置に配置させる。そして、ソーゲージテーブル１２の送りローラ１２ａによって押出材４０の切断片４１を一括してソーゲージテーブル１２の下流側に送る。その後、図５（ａ）〜（ｅ）の工程を繰り返す。なお、ソーゲージテーブル１２の下流側に送られた切断片４１は、ソーゲージテーブル１２上からインスペクションテーブル１７上に一括して移載される（図１参照）。

次に、本参考形態の切断装置１０の動作を、図６に示した流れ図に基づいて以下に説明する。

ステップＳ１では、押出材切断長さＬを送りローラ制御手段１６に設定する。距離Ｄは送りローラ制御手段１６に予め設定されている。そして、制御手段１６は、切断長さＬと距離Ｄとに基づいて距離Ｅを演算し（即ち、ＬからＤを減算することでＥを算出し）、この距離Ｅが制御手段１６に設定される。

ステップＳ２では、ストッパ部材２１を定位置Ｓに配置する。

ステップＳ３では、押出材４０を送りローラ１３により送る（図５（ａ）参照）。

ステップＳ４では、センサ１５により押出材４０の先端４０ａを検知する（図５（ｂ）参照）。この時の時間がＨ０である。

ステップＳ５では、距離Ｅに基づいてｔ０を決定する。

ステップＳ６では、押出材４０を送りローラ１３によりその周速度Ｖ０でＨ０から所定の時間ｔ０の間送る。その後、送りローラ１３の周速度ＶをＶ０からＶ１に所定の減速率Ｒで減速する。

ステップＳ７では、押出材４０を送りローラ１３によりその周速度Ｖ１で所定の時間ｔ１の間送ったのち、送りローラ１３の回転駆動を停止する（図５（ｃ）参照）。ステップＳ８では、このように押出材４０を送りローラ１３の周速度Ｖ１で送っている途中で、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材２１に当接する。これにより、押出材４０の先端４０ａが定位置Ｓに配置される。

ステップＳ９では、押出材４０を切断手段１４により切断する（図５（ｄ）参照）。

ステップＳ１０では、ストッパ部材２１を非ストップ位置に配置させ、そして押出材４０の切断片４１を送りローラ１２ａによりソーゲージテーブル１２の下流側に送る（図５（ｅ）参照）。

以上のステップＳ１からＳ１０までの工程が繰り返される。

而して、上述した押出材４０の切断方法は次の利点がある。

送りローラ停止工程において、センサ１５による押出材先端４０ａの検知時Ｈ０から、センサ１５による押出材先端４０ａの検知位置Ｐとストッパ部材２１の配置位置との間の距離Ｅに応じて設定された押出材送り量分だけ送りローラ１３を回転駆動させたのち、その回転駆動を停止するので、押出材４０に対する送りローラ１３のスリップ回転駆動時間を当該距離Ｅに応じてできる限り短くなるように設定することができる。これにより、押出材４０にスリップ痕が形成される不具合を防止することができるし、更に、送りローラ１３の摩耗変形を防止することができる。

もとより、センサ１５は、切断手段１４とストッパ部材２１との間における送りローラ１３が当該センサ１５の検知エリアに含まれない位置に配置されているので、センサ１５が送りローラ１３を押出材４０の先端４０ａとして誤検知する不具合を防止することができる。

さらに、押出材送り量が距離Ｅよりも長いことにより、押出材４０の先端４０ａをストッパ部材２１に確実に当接させることができる。

さらに、センサ１５は透過型センサであるから、次の利点がある。

もしセンサ１５が透過型ではなく反射型センサである場合には、押出材４０の断面形状や幅寸法によっては押出材４０の先端４０ａからの反射信号（例：反射光）を受信することができないことがある。これを具体的に例示すると、押出材４０の断面形状が本参考形態のように三角形状であったり、又は円形状であったり、あるいは押出材４０の幅寸法が非常に小さかったりする場合には、押出材先端４０ａからの反射信号を受信することができないことがある。この場合、センサ１５が押出材４０の先端４０ａを検知できないので、送りローラ１３の回転駆動が停止されず、押出材４０の先端４０ａがストッパ部材２１に当接した状態のままで送りローラ１３が押出材４０に対して同じ位置でスリップ回転駆動し続ける。その結果、押出材４０にスリップ痕が形成されてしまう。

これに対して、センサ１５が透過型センサであることにより、押出材４０の断面形状や幅寸法に拘わらず押出材４０の先端４０ａを確実に検出することができる。これにより、押出材４０にスリップ痕が形成される不具合を確実に防止することができる。

さらに、透過型センサ１５は、送りローラ１３の押出材送り方向Ｆに対して左右方向に検知光Ｋ（検知信号）を送信することにより、押出材４０の先端４０ａを検知するものであることから、複数の押出材４０を一括して切断する場合において、押出材４０にスリップ痕が形成される不具合を１つのセンサ１５を用いることによって防止することができる。これにより、押出材４０の切断方法に用いる切断装置１０の構成を簡素化することができる。

また、押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接時Ｈ１における送りローラ１３の周速度Ｖ１がセンサ１５による押出材先端４０ａの検知時Ｈ０における送りローラ１３の周速度Ｖ０よりも低速になるように、送りローラ１３を送りローラ制御手段１６によって制御することにより、押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接時の衝撃を緩和することができる。

さらに、距離Ｅに応じて設定されたｔ０に基づいて、送りローラ１３を送りローラ制御手段１６によって制御することにより、センサ１５による押出材先端４０ａの検知時Ｈ０から押出材先端４０ａのストッパ部材２１への当接時Ｈ１までの時間を極力短縮することできる。これにより、切断時間を短縮することができる。

図７及び８は、本発明の一実施形態に係る押出材用切断装置１０を用いた押出材４０の切断方法を説明する図である。

この切断装置１０は、センサ１５の個数及び配置位置が上記参考形態の切断装置１０と異なる点を除いて、上記参考形態の切断装置１０と同じ構成である。この切断装置１０の構成を、上記参考形態の切断装置１０と異なる点を中心に以下に説明する。

この切断装置１０は、複数の押出材４０にそれぞれ対応して配置された複数のセンサ１５を含んでいる。すなわち、センサ１５の個数は、押出材４０の個数と同じであり、つまり２つである。各センサ１５は、透過型光電センサであり、対応する押出材４０の先端４０ａを検知するものである。さらに、各センサ１５は、切断手段（図示せず）とストッパ部材２１との間における送りローラ１３が当該センサ１５の検知エリアに含まれない位置に配置されている。詳述すると、各センサ１５の投光器１５ａ及び受光器１５ｂは、切断手段とストッパ部材２１との間における、対応する押出材４０の通過路の上下両側に分離配置されている。投光器１５ａは押出材４０の通過路の上側に配置され、受光器１５ｂは押出材４０の通過路の下側に配置されている。そして、投光器１５ａから検知光Ｋが下方向に発射（送信）されて、互いに隣接する２つの送りローラ１３、１３間を通過したのち、受光器１５ｂで受信されるように、投光器１５ａと受光器１５ｂが配置されている。

この切断装置１０のその他の構成は、上記参考形態の切断装置１０と同じである。

この切断装置１０を用いた押出材４０の切断方法では、送りローラ１３は、２つのセンサ１５、１５のうち最も遅く押出材４０の先端４０ａを検知したセンサ１５による押出材先端４０ａの検知時から、距離Ｅに応じて設定された押出材送り量分だけ回転駆動されたのち、その回転駆動が停止されるように、送りローラ制御手段１６により制御される。その他の切断方法は、上記参考形態の押出材４０の切断方法と同じである。

本実施形態では、切断装置１０は、２つの押出材４０のそれぞれの先端４０ａを検知する２つのセンサ１５、１５を含んでいるので、各押出材４０の先端４０ａを確実に検知することができる。さらに、距離Ｅに応じて設定される押出材送り量は、２つのセンサのうち最も遅く押出材４０の先端４０ａを検知したセンサ１５による押出材先端４０ａの検知時からの送り量であるから、各押出材４０の先端４０ａをストッパ部材２１に確実に当接させることができる。

さらに、本実施形態の押出材４０の切断方法により押出材４０を切断することにより、スリップ痕が形成されていない即ち外観が良好な押出材切断片４１を得ることができる。

以上で本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に示したものであることに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々に変更可能である。

また、上記実施形態では、切断手段１４により一括して切断されるワーク（押出材４０）の個数は２つであるが、本発明は、２つに限定されるものではなく、その他に、例えば１つであっても良いし、３つ以上であっても良い。

また、上記実施形態では、送りローラ１３は円柱状であるが、本発明では、送りローラはその他にベルトコンベアローラからなるものであっても良い。

また本発明では、ワークは、上記実施形態で示したように押出材４０であっても良いし、その他の棒状部材であっても良い。さらに、ワークの材料は、上記実施形態で示したようにアルミニウム、鋼等の金属であっても良いし、プラスチックであっても良いし、その他の材料であっても良い。

本発明は、長尺な押出材などの棒状ワークの切断方法、棒状ワーク用切断装置及び押出後面設備に利用可能である。

１：押出後面設備
１０：押出材用切断装置（棒状ワーク用切断装置）
１３：送りローラ
１４：切断手段
１５：センサ
１６：送りローラ制御手段
２１：ストッパ部材
４０：押出材（棒状ワーク）
４１：押出材の切断片（棒状ワーク切断品）

Claims (10)

1. 左右方向に並列配置された複数の棒状ワークをその先端から所定長さに切断する切断手段と、
   前記切断手段のワーク切断位置よりも下流側に配置され、且つ、複数のワークの先端が当接することによって複数のワークの前進移動を停止するとともに前記切断手段によるワーク切断長さを定めるストッパ部材と、
   前記切断手段から前記ストッパ部材に向かう方向に複数のワークを一括して送る送りローラと、
   を具備するとともに、
   前記切断手段は、複数のワークの先端が前記ストッパ部材に当接した状態で複数のワークを一括して切断するものであり、
   前記ワーク切断長さは、前記ストッパ部材が前記送りローラのワーク送り方向と平行に移動されることにより、変更されるものである棒状ワーク用切断装置を用いた棒状ワークの切断方法であって、
   前記切断手段と前記ストッパ部材との間における前記送りローラが検知エリアに含まれない位置に複数の棒状ワークにそれぞれ対応して配置された複数のセンサにより、複数のワークの先端を検知する検知工程と、
   前記複数のセンサのうち最も遅くワークの先端を検知したセンサによるワーク先端の検知時から、前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたワーク送り量分だけ前記送りローラを回転駆動させたのち、その回転駆動を停止する送りローラ停止工程と、
   前記送りローラ停止工程の後で複数のワークを前記切断手段により一括して切断する切断工程と、
   を含むことを特徴とする棒状ワークの切断方法。
2. 前記ワーク送り量は、前記距離よりも長い請求項１記載の棒状ワークの切断方法。
3. 前記各センサは、透過型センサである請求項１又は２記載の棒状ワークの切断方法。
4. 前記各センサは、前記送りローラのワーク送り方向に対して上下方向に検知信号を送信することにより、対応するワークの先端を検知するものである請求項３記載の棒状ワークの切断方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の棒状ワークの切断方法により複数の棒状ワークを一括して切断することを特徴とする棒状ワーク切断品の製造方法。
6. 左右方向に並列配置された複数の棒状ワークをその先端から所定長さに切断する切断手段と、
   前記切断手段のワーク切断位置よりも下流側に配置され、且つ、複数のワークの先端が当接することによって複数のワークの前進移動を停止するとともに前記切断手段によるワーク切断長さを定めるストッパ部材と、
   前記切断手段から前記ストッパ部材に向かう方向に複数のワークを一括して送る送りローラと、
   を具備するとともに、
   前記切断手段は、複数のワークの先端が前記ストッパ部材に当接した状態で複数のワークを一括して切断するものであり、
   前記ワーク切断長さは、前記ストッパ部材が前記送りローラのワーク送り方向と平行に移動されることにより、変更されるものである棒状ワーク用切断装置であって、
   前記切断手段と前記ストッパ部材との間における前記送りローラが検知エリアに含まれない位置に複数の棒状ワークにそれぞれ対応して配置されるとともに、対応するワークの先端を検知する複数のセンサと、
   前記複数のセンサのうち最も遅くワークの先端を検知したセンサによるワーク先端の検知時から、前記センサによるワーク先端の検知位置と前記ストッパ部材の配置位置との間の距離に応じて設定されたワーク送り量分だけ前記送りローラを回転駆動させたのち、その回転駆動を停止するように、前記送りローラを制御する送りローラ制御手段と、
   を具備することを特徴とする棒状ワーク用切断装置。
7. 前記送りローラ制御手段の前記ワーク送り量は、前記距離よりも長い請求項６記載の棒状ワーク用切断装置。
8. 前記各センサは、透過型センサである請求項６又は７記載の棒状ワーク用切断装置。
9. 前記各センサは、前記送りローラのワーク送り方向に対して上下方向に検知信号を送信することにより、対応するワークの先端を検知するものである請求項８記載の棒状ワーク用切断装置。
10. 押出機から押し出された押出材を棒状ワークとして切断する請求項６〜９のいずれかに記載の棒状ワーク用切断装置を具備していることを特徴とする押出後面設備。
    

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