JP7556560B2 - セパレータディスクホルダと弾性体リングの位置調整方法及びそれに用いる自動位置決め装置 - Google Patents

Description

本発明は、セパレータディスクホルダと弾性体リングの位置調整方法及びそれに用いる自動位置決め装置に関するものである。

従来から、所定幅の金属帯を製造する場合、幅広の金属帯を順次巻出しながら、スリッターにより任意幅にスリットしてスリット金属帯とし、このスリット金属帯を巻き取りリールによって巻き取る技術が用いられている。この技術においては、スリット金属帯を巻き取る前に、各スリット金属帯の間隔を一定に保つためのセパレータガイドが用いられている（下記特許文献１～４参照）。

セパレータガイドは、セパレータシャフトに取り付けられた複数のディスクホルダを有しており、これらのディスクホルダの外周に設けられたセパレータディスクによりスリット金属帯の位置決めを行い、巻取り不良を防ぐようになっている。

ところで、特に金属帯の場合、巻取り方向への張力をかけないことが多いので、スリットの間隔が大きい（つまりスリット金属帯の幅が広い）場合には、スリット金属帯の幅方向中央付近が自重でたわみ、巻取り不良を生じるおそれがある。

そこで従来は、セパレータホルダ間において、セパレータシャフトにゴムリングを嵌合して配置し、スリット金属帯の中央付近をこのゴムリングの表面で支持することによって、幅広のスリット金属帯の変形を抑止していた。

しかしながら、セパレータホルダ間にゴムリングをセットする作業は、作業者への負担が大きい。この作業を自動化しようとしても、ゴムリングは表面が滑らかな円筒状なので、自動位置決めが難しいという問題がある。

実公平４－５４９９２号公報 実公昭５４－４０５５１号公報 実公昭６１－３０７３３号公報 実公昭６２－１３６９３号公報

本発明は、前記した状況に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、セパレータガイドにおけるセパレータディスクホルダと弾性体リングの位置決めを自動的に行うことが容易となる位置調整方法を提供することである。本発明の他の目的は、この方法に用いる自動位置決め装置を提供することである。

本発明は、以下の項目に記載の発明として表現することができる。

（項目１）
セパレータシャフトに取り付けられた第１及び第２のセパレータディスクホルダと、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの間に配置される弾性体リングの位置を調整するための方法であって、
前記第１のセパレータディスクホルダを前記第２のセパレータディスクホルダの方向に移動させることにより、前記弾性体リングを前記第１のセパレータディスクホルダからの押圧力によって移動させ、これにより、前記弾性体リングを所定位置に配置する工程と、
その後、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを前記セパレータシャフトの延長方向に沿う適宜の方向に移動させることにより、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを所定位置に配置する工程と
を備えることを特徴とする位置調整方法。

（項目２）
前記第１のセパレータディスクホルダ及び前記第２のセパレータディスクホルダは、それぞれ、外周側に突出するセパレータディスクを有しており、
前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの移動は、前記セパレータディスクに適宜な力を加えることにより行われる
項目１に記載の位置調整方法。

（項目３）
前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの移動は、前記セパレータディスクに適宜な方向への力を加えることができる自動位置決め装置により行われる
項目２に記載の位置調整方法。

（項目４）
セパレータシャフトに取り付けられた第１及び第２のセパレータディスクホルダと、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの間に配置される弾性体リングの位置を調整するための自動位置決め装置であって、
前記自動位置決め装置は、
前記第１のセパレータディスクホルダを前記第２のセパレータディスクホルダの方向に移動させることにより、前記弾性体リングを前記第１のセパレータディスクホルダからの押圧力によって移動させ、これにより、前記弾性体リングを所定位置に配置する動作と、
前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを、前記セパレータシャフトの延長方向に沿う適宜の方向に移動させることにより、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを所定位置に配置する動作とを行う構成となっている
ことを特徴とする自動位置決め装置。

本発明によれば、セパレータガイドにおけるセパレータディスクホルダと弾性体リングの位置決めを自動的に行うことが容易となる。

本発明の第１実施形態に係る位置調整方法に用いるセパレータガイドと自動位置決め装置の正面図である。 図１の自動位置決め装置に用いられる押圧部をセパレータディスクホルダに接近させた状態を示す要部の拡大正面図である。 図２の右側面図である。 図３に示す押圧部の拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第１実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図（平面図）である。 本発明の第２実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。 本発明の第３実施形態に係る位置調整方法を説明するための説明図である。

（第１実施形態）
以下、図１～図９を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る位置調整方法について説明する。説明の前提として、まず、この方法に用いるセパレータガイド１００と自動位置決め装置２００について説明する。

（セパレータガイド）
本実施形態のセパレータガイド１００は、セパレータシャフト１と、セパレータディスクホルダ２ａ・２ｂ・２ｃと、弾性体リング３ａ・３ｂと、駆動機構４と、台座５と、支持機構６とを主要な構成として備えている（図１参照）。

セパレータシャフト１は、ほぼ水平方向に配設されている。図中符号１１は、センターライン（スリットされた金属帯の中心位置）を仮想的に示している。

セパレータディスクホルダ２ａ・２ｂ・２ｃは、いずれも、円筒状のホルダ本体２１と、ホルダ本体２１の外周面に、外周方向に突出するように取り付けられたセパレータディスク２２とから構成されている。ホルダ本体２１は、セパレータシャフト１に嵌合されている。また、本実施形態の説明においては、セパレータディスクホルダを総称するときは符号２を用いる。

ホルダ本体２１は、セパレータシャフト１に嵌合される、例えばスチール製の剛体部２１１と、その外周側に配置された、例えばゴム製の弾性部２１２とから構成されている（図２参照）。

セパレータディスク２２は外周側ほど細くなる先細り状となっており、セパレータディスク２２の基部近傍の両面は、径方向に直線的に延長された平坦部２３となっている（図２参照）。平坦部２３は、後述する押圧部９の当接部９３が当接する部分である。セパレータディスク２２は、ホルダ本体２１の剛体部２１１に例えばピン止めにより、交換可能なように固定されている。

弾性体リング３ａ・３ｂは、円筒状に構成されており、セパレータディスクホルダ２ａ・２ｂ・２ｃの間に配置されて、セパレータシャフト１に嵌合されている。弾性体リング３ａ・３ｂの材質としては、この実施形態ではゴムが用いられているが、スリット金属帯を傷つけずに支持できるものであれば適宜の弾性材料を用いることができる。本実施形態の説明においては、弾性体リングを総称するときは符号３を用いる。

駆動機構４は、台座５を介して支持機構６に固定されている。駆動機構４は、セパレータシャフト１の一端側（ＤＳ側）に取り付けられて、セパレータシャフト１を所定の方向に回転駆動させるようになっている。

支持機構６の作業者側（ＷＳ側）には、支持機構６に対して回動可能なように、軸受部６１が取り付けられている。軸受部６１の先端には、セパレータシャフト１の作業者側の端部（ＷＳ側）を回転可能なように支持する軸受（図示せず）が取り付けられている。

（自動位置決め装置）
自動位置決め装置２００は、直動機構７と、直動機構７により駆動される直動部８と、直動部８に取り付けられた押圧部９とから構成されている。

直動機構７は、ボールねじ機構やリニアモータにより直動部８を、直線方向（図１中左右方向）に沿って、所定のタイミング及び位置において正逆方向に移動させることができるようになっている。直動機構７による直動部８の移動方向は、セパレータシャフト１の軸線方向と平行となっている。

直動部８は、押圧部９を支持しており、かつ、所定のタイミングで、押圧部９を、セパレータディスクホルダ２に対して離間・接近させることができるようになっている。

押圧部９は、略板状に形成されており（図２～図４参照）、押圧部９の下端には、内周面がほぼセパレータディスク２２の内径（あるいはセパレータシャフト１の外径）に沿う形状とされた円弧部９１が形成されている（図３及び図４参照）。円弧部９１の下端部は、下方に延長された直線部９２となっている。押圧部９の下端部の両側面（セパレータシャフト１の軸方向における両側面）は、セパレータディスク２２の平坦部２３に当接する当接部９３とされている（図２及び図４参照）。この当接部９３は、押圧部９を若干肉厚とすることにより、表面方向にわずかに突出しており（図２参照）、平坦部２３に確実に当接するようになっている。

以上の構成により、本実施形態の自動位置決め装置２００は、次の動作を行う構成となっている。
・第１のセパレータディスクホルダ２ａを第２のセパレータディスクホルダ２ｂの方向に移動させることにより、弾性体リング３を第１のセパレータディスクホルダ２ａからの押圧力によって移動させ、これにより、弾性体リング３を所定位置に配置する動作、及び
・第１及び第２のセパレータディスクホルダ２ａ・２ｂを、セパレータシャフト１の延長方向に沿う適宜の方向に移動させることにより、第１及び第２のセパレータディスクホルダ２ａ・２ｂを所定位置に配置する動作。

詳しい自動位置決め動作については後述する。

（位置調整方法）
次に、前記した本実施形態の装置を用いて、セパレータディスクホルダ２と弾性体リング３の位置を調整する方法について、図５～図９をさらに参照しながら順次説明する。以下の説明では、説明の便宜上、セパレータディスクホルダ２と弾性体リング３が図１に示される状態で（つまりＤＳ側に寄せられた状態で）セパレータシャフト１に取り付けられていると仮定する。また、自動位置決め装置２００の動作内容は、あらかじめ使用者により入力されているものとする。

（図１→図５）
まず、図１の状態において、自動位置決め装置２００の直動部８により、押圧部９の円弧部９１をセパレータディスクホルダ２ａのＤＳ側に接近させる（図２及び図３参照）。このとき、押圧部９の円弧部９１の内周面を、セパレータディスクホルダ２ａのホルダ本体２１の表面に十分に接近させることが好ましい。ただし、円弧部９１の内周面がホルダ本体２１の表面に接触しない位置とすることが好ましい。

ついで、直動機構７により、直動部８を一方向（ＷＳ側）に移動させる。すると、押圧部９の先端の当接部９３がセパレータディスクホルダ２ａ（第１のセパレータディスクホルダに相当）のセパレータディスク２２の平坦部２３（ＤＳ側）に当接する。さらに直動部８を同じ方向（つまりセパレータディスクホルダ２ｂの方向）に移動させると、押圧部９の押圧力により、弾性体リング３全体と、セパレータディスクホルダ２全体が、一方向に移動する（図５参照）。弾性体リング３ａが所定位置（本来設置されるべき位置）となったときに、押圧部９による押圧を停止する。このようにして、弾性体リング３ａを所定位置に自動的に配置することができる。

ここで、本実施形態では、セパレータディスク２２の平坦部２３を押圧部９の当接部９３で押圧しているので、当接部９３を平坦部２３に面的に接触させることができ、これにより、セパレータディスク２２への押圧を確実に行うことができる。また、当接部９３を肉厚にすることで剛性を高めているので、押圧によるこの部分の変形を抑止することができる。さらに、円弧部９１の下端部分を下方に延びる直線部９２としたので、円弧部９１の内周面をホルダ本体２１に近づける際に、円弧部９１の下端部分がホルダ本体２１に干渉しない。また、この直線部９２を設けたことにより、押圧部９とセパレータディスク２２の接触面積を大きくすることができる。これにより、押圧部９からセパレータディスク２２への押圧力の伝達をより確実に行うことができる。

（図５→図６）
ついで、自動位置決め装置２００の押圧部９を、直動部８により直動部８の方向に一旦退避させる。この状態で、押圧部９の位置が、セパレータディスクホルダ２ａのセパレータディスク２２の他面側（ＷＳ側）となるように、直動部８を直動機構７によりわずかに移動させる。

ついで、直動部８により、押圧部９をセパレータディスクホルダ２ａのホルダ本体２１に接近させ、この状態で、直動機構７により、直動部８をＤＳ側に移動させる（図６参照）。これにより、直動部８によりセパレータディスクホルダ２ａのセパレータディスク２２を押圧して、セパレータディスクホルダ２ａを所定位置に配置することができる。

（図６→図７）
ついで、再び自動位置決め装置２００の直動部８及び直動機構７を駆動し、前記と同様にして、セパレータディスクホルダ２ｂをＷＳ側に移動させる。これにより、セパレータディスクホルダ２ｂよりもＷＳ側にある弾性体リング３ｂとセパレータディスク２ｃとを、ＷＳ側に一緒に移動させることができる（図７参照）。

弾性体リング３ｂが所定位置に到達したら、直動部８の移動を停止させる。このようにして、弾性体リング３ｂを所定位置に配置することができる。

（図７→図８）
ついで、自動位置決め装置２００により、前記と同様にして、セパレータディスクホルダ２ｂをＤＳ側に移動させる。これにより、セパレータディスクホルダ２ｂを所定位置に配置することができる。

（図８→図９）
最後に、自動位置決め装置２００により、押圧部９を介して、セパレータディスクホルダ２ｃをＷＳ側に移動させる。これにより、セパレータディスクホルダ２ｃを所定位置に配置することができる。

このようにして、各セパレータディスクホルダ２と、各弾性体リング３とを、所定位置に位置決めすることができる。

また、本実施形態では、セパレータディスクホルダ２を介して弾性体リング３の位置決めを行っているので、自動位置決め装置２００による位置決め動作が容易になるという利点がある。

セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３の数が増減したが場合も、基本的に、前記と同様の動作によって位置決めが可能である。

なお、前記した実施形態では、弾性体リング３ａから位置決めしているが、これに限るものではない。例えば、セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３を全体としてＷＳ側に一旦押し込んだ後、ＷＳ側にある弾性体リング３ｂから位置決めしていくことも可能である。この場合の手順は、左右が逆になる以外は、前記と実質的に同様である。

（第２実施形態）
次に、本実施形態の第２実施形態に係る位置調整方法を、図１０～図１４に基づいて説明する。第２実施形態の説明においては、前記した第１実施形態で説明した要素と基本的に同様の要素については、同一符号を用いることにより、記載を簡潔にする。

第２実施形態においては、ストック用シャフト３００・４００が用いられている。ストック用シャフト３００には、幅の狭いスリット金属帯用のセパレータディスクホルダ３０２が取り付けられている。これらのセパレータディスクホルダ３０２は従来と同様のものでよい（図１０参照）。

ストック用シャフト４００には、第１実施形態で説明したセパレータディスクホルダ２と弾性体リング３が取り付けられている。この例では、セパレータディスクホルダ２ａ～２ｆと弾性体リング３ａ～３ｅがストック用シャフト４００に嵌合されて取り付けられている（図１０参照）。

また、この実施形態では、ストック用シャフト３００・４００の基部がＤＳ側に配置され、セパレータシャフト１を駆動する駆動機構４がＷＳ側に配置されている（図１０参照）。

この例では、初期状態として、セパレータシャフト１にはセパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３が取り付けられていない。これらをセパレータシャフト１に取り付けるときは、図示しない駆動装置によりストック用シャフト３００・４００を必要量だけ移動させて、ストック用シャフト４００をセパレータシャフト１と同軸とする（図１１参照）。ついで、ストック用シャフト４００を図示しない駆動装置により駆動して、ストック用シャフト４００の端部と、これに対向するセパレータシャフト１の端部とを結合する（図１２参照）。この状態で、自動位置決め装置２００の押圧部９により、ＤＳ側に配置されたセパレータディスクホルダ２ａをＷＳ側に向けて押圧し、セパレータディスクホルダ２全体、及び弾性体リング３全体をセパレータシャフト１のＷＳ側に移動させる（図１３参照）。これにより、左右は逆になるが、実質的に図１の状態を実現できる。以降は、自動位置決め装置２００により、前記第１実施形態と同様の手法により、セパレータディスクホルダ２ａ～２ｆと弾性体リング３ａ～３ｅとをそれぞれ所定位置に位置決めすることができる（図１４参照）。ここで、第２実施形態では、第１実施形態とは左右逆であるため、ＷＳ側の弾性体リング３ｅから順次位置決めされる。もちろん、第１実施形態と同様に、ＤＳ側の弾性体リング３ａから順次位置決めすることも可能である。当然のことながら、スリッターの動作時には、ストック用シャフト４００をセパレータシャフト１から取り外す。

セパレータディスクホルダ２をセパレータディスクホルダ３０２に交換するときは、図１４の状態から、自動位置決め装置２００を用いてセパレータディスクホルダ２をストック用シャフト４００に退避させたのち、ストック用シャフト３００・４００を移動させて、ストック用シャフト３００からセパレータディスクホルダ３０２をセパレータシャフト１に取り付ければよい。

第２実施形態における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

（第３実施形態）
次に、本実施形態の第３実施形態に係る位置調整方法を、図１５～図１８に基づいて説明する。第３実施形態の説明においては、前記した第１及び第２実施形態で説明した要素と基本的に同様の要素については、同一符号を用いることにより、記載を簡潔にする。

第２実施形態においては、セパレータシャフト１に、幅狭スリット金属帯用のセパレータディスクホルダ１０２があらかじめ嵌合されている（図１５参照）。このセパレータディスクホルダ１０２は第２実施形態におけるセパレータディスクホルダ３０２と基本的に同様の構成となっている。

また、この第２実施形態では、ストック用シャフト５００に、セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３が取り付けられている。ストック用シャフト５００とセパレータシャフト１とは同軸とされている。ストック用シャフト５００は常設となっている。

第３実施形態の位置調整方法においては、まず、セパレータディスクホルダ１０２をＤＳ側に寄せておく（図１５参照）。ついで、セパレータガイド１００の支持機構６の軸受部６１を回動させ、軸受部６１をセパレータシャフト１の端部から取り外す（図１５参照）。

ついで、ブリッジ６００をセパレータシャフト１とストック用シャフト５００との間に架け渡す。ここまでの作業は作業者が行う。

ついで、自動位置決め装置２００の押圧部９により、ストック用シャフト５００に嵌合されているセパレータディスクホルダ２ｆをセパレータシャフト１の方向に押圧し、セパレータディスクホルダ２と弾性体リング３のすべてをセパレータシャフト１に移動させる（図１６）。このとき、セパレータディスクホルダ２のＤＳ側の端部がセパレータディスクホルダ１０２に当接するようにすれば、セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３の全体的な位置決めができる。

ついで、前記した第１実施形態と同様にして、自動位置決め装置２００により、セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３の位置を所定位置に調整する（図１７参照）。

ついで、支持機構６の軸受部６１を逆方向に回動させ、軸受部６１の軸受け（図示せず）をセパレータシャフト１の端部に取り付ける（図１８参照）。

幅狭スリット金属帯用のセパレータディスクホルダ１０２を使う場合は、軸受部６１を回動させ、ブリッジ６００を取り付けて図１７の状態にした後、自動位置決め装置２００により、幅広スリット金属帯用のセパレータディスクホルダ２の端部を押圧し、セパレータディスクホルダ２及び弾性体リング３の全体をストック用シャフト５００に移動させる。そしてセパレータディスクホルダ１０２の位置決めを行うことができる。

第３実施形態における他の構成及び利点は、前記した第１実施形態と基本的に同様なので、これ以上詳しい説明は省略する。

なお、本発明の内容は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、特許請求の範囲に記載された範囲内において、具体的な構成に対して種々の変更を加えうるものである。

１ セパレータシャフト
１１ センターライン
２（２ａ～２ｇ） セパレータディスクホルダ（第１及び第２のセパレータディスクホルダ）
２１ ホルダ本体
２１１ 剛体部
２１２ 弾性部
２２ セパレータディスク
２３ 平坦部
３（３ａ～３ｅ） 弾性体リング
４ 駆動機構
５ 台座
６ 支持機構
６１ 軸受部
７ 直動機構
８ 直動部
９ 押圧部
９１ 円弧部
９２ 直線部
９３ 当接部
１００ セパレータガイド
１０２ セパレータガイドのセパレータディスクホルダ
２００ 自動位置決め装置
３００・４００・５００ ストック用シャフト
３０２ ストック用シャフトのセパレータディスクホルダ
６００ ブリッジ

Claims (4)

1. セパレータシャフトに取り付けられた第１及び第２のセパレータディスクホルダと、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの間に配置される弾性体リングの位置を調整するための方法であって、
   前記第１のセパレータディスクホルダを前記第２のセパレータディスクホルダの方向に移動させることにより、前記弾性体リングを前記第１のセパレータディスクホルダからの押圧力によって移動させ、これにより、前記弾性体リングを所定位置に配置する工程と、
   その後、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを前記セパレータシャフトの延長方向に沿う適宜の方向に移動させることにより、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを所定位置に配置する工程と
   を備えることを特徴とする位置調整方法。
2. 前記第１のセパレータディスクホルダ及び前記第２のセパレータディスクホルダは、それぞれ、外周側に突出するセパレータディスクを有しており、
   前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの移動は、前記セパレータディスクに適宜な力を加えることにより行われる
   請求項１に記載の位置調整方法。
3. 前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの移動は、前記セパレータディスクに適宜な方向への力を加えることができる自動位置決め装置により行われる
   請求項２に記載の位置調整方法。
4. セパレータシャフトに取り付けられた第１及び第２のセパレータディスクホルダと、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダの間に配置される弾性体リングの位置を調整するための自動位置決め装置であって、
   前記自動位置決め装置は、
   前記第１のセパレータディスクホルダを前記第２のセパレータディスクホルダの方向に移動させることにより、前記弾性体リングを前記第１のセパレータディスクホルダからの押圧力によって移動させ、これにより、前記弾性体リングを所定位置に配置する動作と、
   前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを、前記セパレータシャフトの延長方向に沿う適宜の方向に移動させることにより、前記第１及び第２のセパレータディスクホルダを所定位置に配置する動作とを行う構成となっている
   ことを特徴とする自動位置決め装置。

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