JP5621011B1 - ビード付板材用の切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビード部を有する板材を切断する際、当該板材を水平に保持できるビード付板材用の切断装置を提供する。【解決手段】本発明に係る切断装置１００は、板材１０１の上面の幅方向中央部分１０４、幅方向右側部分１０５、及び幅方向左側部分１０６の３つの領域にそれぞれ異なる圧力で空気を吹き付けることができる上面エアー噴射部５０と、板材１０１の３つの領域の表面高さ位置をそれぞれ測定する表面位置測定部６０と、を有し、表面位置測定部６０によって測定した板材１０１の３つの領域の表面高さ位置に基づいて、上面エアー噴射部５０から３つの領域へ噴射する空気の圧力をそれぞれ調整するように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ビード付板材を切断するための切断装置に関する。

一般的に溶融方法により成型される板材（特許文献１参照）は、その製造過程において左右両端に厚みの大きいビード部が形成される。このビード部は板材にとって不要なものであり、板材の成形工程において切り落とす必要がある。特許文献２には、溶融方法で成型された板材の左右両端に位置する耳部を切断する装置が提案されている。なお、耳部の厚さは中央部分の厚さと同じである。特許文献２に記載の耳部切断装置では、板材の耳部を耳部支持ローラーで支持しながら、板材を搬送するように構成されている。

特表２０１０−５１１５８１号公報 特開２００９−１０２２０４号公報

ビード部と耳部は、いずれも板材の左右両端に位置しているため、特許文献２に記載の切断装置を用いれば、ビード部の切り落としができるようにも思える。ところが、ビード部の厚みは大きいことから、特許文献２に記載の耳部支持ローラーでビード部を支持すると、板材は歪んでしまい、正確な位置での切断はできなくなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ビード部を有する板材を切断する際、当該板材を水平に保持できるビード付板材用の切断装置を提供することを目的としている。

本発明のある形態に係るビード付板材用の切断装置は、ビード部を有する板材を切断して該ビード部を切り落とす切断ユニットと、前記板材を搬送及び支持する搬送支持ユニットと、を備え、前記搬送支持ユニットは、前記板材の幅方向両端付近に位置し、該板材の下面に接触して該板材を搬送方向に送り出す一対のコンベヤと、該一対のコンベヤの間に位置し、前記板材の下面に空気を噴射して前記板材を非接触で支持する下面エアー噴射部と、前記板材の上面の幅方向中央部分、幅方向右側部分、及び幅方向左側部分の３つの領域にそれぞれ異なる圧力で空気を吹き付けることができる上面エアー噴射部と、前記板材の３つの領域の表面高さ位置をそれぞれ測定する表面位置測定部と、を有し、前記表面位置測定部によって測定した前記板材の前記３つの領域の表面高さ位置に基づいて、前記上面エアー噴射部から前記３つの領域へ噴射する空気の圧力をそれぞれ調整するように構成されている。

かかる構成によれば、板材が厳密に水平でない場合であっても、上面エアー噴射部によって板材が水平になるように修正されるため、搬送支持ユニットによって板材を水平に保持することができる。

以上のとおり、上記のビード付板材用の切断装置によれば、ビード部を有する板材を切断する際、当該板材を水平に保持することができる。

図１は、実施形態に係る切断装置の概略図である。 図２は、上記切断装置の制御系のブロック図である。 図３は、上記切断装置の制御内容を示すフローチャートである。

以下、実施形態に係る切断装置について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。

＜全体構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態に係る切断装置１００の全体構成について説明する。図１は、切断装置１００の概略図である。切断装置１００に搬入された板材１０１は、紙面手前側から紙面奥側に向かって搬送される。以下では、進行方向を向いて右（紙面右）を「右」とし、進行方向を向いて左（紙面左）を「左」とし、進行方向を向いて左右方向を「幅方向」として説明する。図１に示すように、切断装置１００によって切断する板材１０１は、溶融方法によって成型されたものであり、左右両端にビード部１０２を有している。両ビード部１０２は、それらの間の部分（以下、「本体部」と称す）１０３に比べて厚みが大きい。本実施形態に係る切断装置１００は、切断ユニット１０と、搬送支持ユニット２０と、を備えている。

切断ユニット１０は、板材１０１を切断してビード部１０２を切り落とすユニットである。切断ユニット１０は、板材１０１のビード部１０２付近に位置する一対の切断カッター１１と、この一対の切断カッター１１と板材１０１を挟んで対向するように設けられた一対の支持台１２とを有している。切断カッター１１は、いわゆるローラカッターであり、また、上下方向に移動できるように構成されている。一方、支持台１２は、搬送方向（紙面奥行き方向）に延びており、上下方向に移動できるように構成されている。板材１０１を切断しない時には、切断カッター１１及び支持台１２は板材から離れているが、板材１０１を切断する際には、支持台１２は上方へ移動して板材１０１の下面に接する。また、切断カッター１１は、下方に移動して板材１０１の上面に接し、支持台１２に沿って搬送方向に移動する。これにより、板材１０１のうちビード部１０２よりも内側の部分が切断され、本体部１０３からビード部１０２が切り落とされる。

搬送支持ユニット２０は、切断装置１００に搬入された板材１０１を切断位置まで搬送するとともに板材１０１を支持するユニットである。搬送支持ユニット２０は、コンベヤ３０と、下面エアー噴射部４０と、上面エアー噴射部５０と、表面位置測定部６０とを有している。以下、これらについて順に説明する。

コンベヤ３０は、板材１０１の下面を支持して搬送方向に送り出す部分である。コンベヤ３０は、前述した左右の両切断カッター１１の近傍であって、両切断カッター１１よりも幅方向内側に配置されている。つまり、コンベヤ３０は、板材１０１の左右両端付近であって、切断位置の近傍に配置されている。また、コンベヤ３０は、環状に形成された無端ベルト３１と、無端ベルト３１を駆動するベルト駆動モータ３２（図２参照）とを有している。無端ベルト３１は、順次上面側に位置する部分が板材に接し、その状態で回転することで、板材１０１を搬送方向へ搬送することができる。

下面エアー噴射部４０は、板材１０１の下面に空気を噴射して、板材１０１を非接触で支持する部分である。下面エアー噴射部４０は、上述した一対のコンベヤ３０の間に設置された複数の下面噴射管４１と、下面空気供給部４２（図２参照）とを有している。下面噴射管４１は、搬送方向に延びる断面が矩形の筒状の部材であって、その上面には空気を噴射するための噴射孔４３が複数個所に形成されている。下面空気供給部４２は、所定の圧力にまで昇圧した空気を下面噴射管４１に供給する。これにより、加圧された空気が噴射孔４３から板材１０１に向かって噴射される。下面エアー噴射部４０は、このように構成されているため、板材１０１の本体部１０３を非接触で支持し、本体部１０３が自重よって下方にたわむのを抑えることができる。

上面エアー噴射部５０は、板材１０１の上面に空気を噴射して、板材１０１に下方の力を加える部分である。上面エアー噴射部５０は、幅方向中央部分１０４に空気を噴射する中央噴射管５１、幅方向右側部分１０５に空気を噴射する右噴射管５２、及び幅方向左側部分１０６に空気を噴射する左噴射管５３、並びに、各噴射管５１〜５３にそれぞれ異なる圧力の空気を供給することができる中央空気供給部５４、右空気供給部５５、及び左空気供給部５６（いずれも図２参照）を有している。各噴射管５１〜５３は、幅方向に延びる円筒状の部材であって、その下面には空気を噴射する噴射孔５７が複数個所に形成されている。図１では、各噴射管５１〜５３からなる列が一列のみ図示されているが、この列は搬送方向に複数列配置されている。上面エアー噴射部５０は、このように構成されているため、板材１０１に下方の力を加えることができ、左右両端に位置するビード部１０２の重さによって本体部１０３が上方に膨らんだとしても、これを抑えることができる。

表面位置測定部６０は、板材１０１の表面位置（上面位置）を測定する部分である。表面位置測定部６０は、板材１０１の幅方向中央部分１０４、幅方向右側部分１０５、及び幅方向左側部分１０６に対応する位置にそれぞれ設けられた３つの距離センサ６１を有している。各距離センサ６１は板材１０１までの距離を取得し、その結果に基づいて板材１０１の表面高さ位置を測定する。なお、例えば、板材１０１の幅方向中央部分１０４、幅方向右側部分１０５、及び幅方向左側部分１０６の３点の上面が同じ高さ位置にあるときは、板材１０１は水平であると判断することができる。

＜制御系の構成＞
次に、図２を参照して、切断装置１００の制御系の構成について説明する。図２は、切断装置１００の制御系のブロック図である。切断装置１００は、切断装置１００全体を制御する制御装置７０を備えている。制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成されている。図２に示すように、制御装置７０は表面位置測定部６０と電気的に接続されている。制御装置７０は、表面位置測定部６０等からの入力信号に基づいて、板材１０１の各領域の表面位置等の情報を取得する。

また、制御装置７０は、各機器からの入力信号に基づいて種々の演算等を行い、切断装置１００の各部を制御する。本実施形態では、制御装置７０は、切断ユニット１０の各部分、コンベヤ３０のベルト駆動モータ３２、下面エアー噴射部４０の下面空気供給部４２、上面エアー噴射部５０の各空気供給部５４〜５６等と電気的に接続されており、各入力信号に基づいて行った演算等の結果に基づいて、これらの機器等へ制御信号を送信する。

＜制御内容＞
次に、図３を参照して、板材１０１が切断装置１００に搬入されてから切断されるまでの制御について説明する。図３は、切断装置１００の制御内容を示すフローチャートである。図３に示す制御は、制御装置７０によって行われる。

まず、制御装置７０は、切断装置１００に搬入された板材１０１を切断作業が行える位置にまで搬送する（ステップＳ１）。板材１０１の搬送は、コンベヤ３０のベルト駆動モータ３２に制御信号を送信し、無端ベルト３１を回転させることによって行うことができる。このとき、下面エアー噴射部４０は、予め設定された圧力の空気を板材１０１の下面に噴射し、板材１０１を支持している。また、上面エアー噴射部５０からは、予め設定された圧力の空気を板材１０１の上面に噴射している。このように１０１の上面に空気を噴射して力を加えるのは、無端ベルト３１と板材１０１との摩擦力を増加し、板材１０１が無端ベルト３１から滑るのを防止するためである。ただし、板材１０１が下面エアー噴射部４０から受ける圧力は、上面エアー噴射部５０から受ける圧力よりも大きくなるように、各空気供給部４２、５４、５５、５６が制御される。これは、自重によって板材１０１がたわむのを抑えるためである。

続いて、制御装置７０は、板材１０１の表面位置を取得する（ステップＳ２）。上述したように、制御装置７０は、表面位置測定部６０からの入力信号に基づいて板材１０１の表面位置（上面位置）を取得することができる。このステップＳ２は、実質的に板材１０１が水平であるかを確認している。なお、上記のように、自重による板材１０１のたわみを抑えるように、各空気供給部４２、５４、５５、５６が制御されるが、実際にはビード部１０２の重さに起因して板材１０１が水平でない可能性がある。

続いて、制御装置７０は、板材１０１の表面位置に基づいて、板材１０１が水平になるように、上面エアー噴射部５０の各噴射管５１〜５３から噴射される空気の圧力を調整する（ステップＳ３）。例えば、板材１０１の幅方向中央部分１０４が、幅方向右側部分１０５や幅方向左側部分１０６よりも上方に位置している場合、制御装置７０は中央空気供給部５４に制御信号を送信し、中央噴射管５１に供給する空気の圧力を上げ、中央噴射管５１から噴射される空気の圧力を他の噴射管から噴射される空気の圧力よりも大きくする。また、例えば、板材１０１の上面が、幅方向右側部分１０５、幅方向中央部分１０４、幅方向左側部分１０６の順で次第に低くなっている場合は、左側噴射管５３、中央噴射管５１、右側噴射管５２の順で噴射する空気の圧力が高くなるようにする。このステップＳ３を経ることにより、例えば他の部分よりも上方に位置する部分を下方に変位させることができ、板材１０１を水平な状態に保持することができる。

続いて、制御装置７０は、切断ユニット１０の切断カッター１１と支持台１２を制御して、板材１０１を切断し、本体部１０３からビード部１０２を切り落とす（ステップＳ４）。このステップＳ４では、水平の状態で板材１０１を切断することになるため、板材１０１を適正な位置で切断することができる。なお、切り落とされたビード部１０２は下方に位置する図示しない回収容器に収容される。

以上、本発明に係る実施形態について図を参照して説明したが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明に係る切断装置は、ビード部を有する板材を切断する際、当該板材を水平に保持できるため、切断装置の技術分野において有益である。

１０ 切断ユニット
２０ 搬送支持ユニット
３０ コンベヤ
４０ 下面エアー噴射部
５０ 上面エアー噴射部
６０ 表面位置測定部
１００ 切断装置
１０１ 板材
１０２ ビード部
１０４ 幅方向中央部分
１０５ 幅方向右側部分
１０６ 幅方向左側部分

Claims (1)

1. ビード部を有する板材を切断して該ビード部を切り落とす切断ユニットと、
   前記板材を搬送及び支持する搬送支持ユニットと、を備え、
   前記搬送支持ユニットは、
   前記板材の幅方向両端付近であって前記ビード部よりも幅方向内側に位置し、該板材の下面に接触して該板材を搬送方向に送り出す一対のコンベヤと、
   該一対のコンベヤの間に位置し、前記板材の下面に空気を噴射して前記板材を非接触で支持する下面エアー噴射部と、
   前記板材の上面の幅方向中央部分、幅方向右側部分、及び幅方向左側部分の３つの領域にそれぞれ異なる圧力で空気を吹き付けることができる上面エアー噴射部と、
   前記板材の３つの領域の表面高さ位置をそれぞれ測定する表面位置測定部と、を有し、
   前記表面位置測定部によって測定した前記板材の前記３つの領域の表面高さ位置に基づいて、前記上面エアー噴射部から前記３つの領域へ噴射する空気の圧力をそれぞれ調整するように構成されている、ビード付板材用の切断装置。

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