JPH0255621A - 搬送コンベア上の材料停止法及びプレス法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、材料搬送コンベア上を搬送されている材料を
該搬送コンベア上の所望の位置に停止させる搬送コンベ
ア上の材料停止法およびこの材料停止法を用いた鋼板の
プレス法に関する。

（従来の技術） 現在各種の金属材料からなる製品の加工の多くは、その
省力化、低コスト化を目的として連続した一貫工程によ
り行われている。例えば石油、天然ガスの輸送のための
パイプライン用のラインパイブに使用されるｕＯＥ鋼管
は鋼板（材料）−クリンピングプレス→Ｕ加工→０加工
という工程を経て製造されており、かかる工程において
被成形材料である鋼板は、複数の材料搬送ローラーから
なる材料搬送コンベア上を材料搬送ローラーの回転によ
り各プレス機間を移動し、各プレス機の所定の位置にお
いて停止し、プレス加工されている。

この工程におけるＵプレス機および○ブレス機の概略を
第４図に示す。第４図に示すように上ダイ１を取りつけ
たプラテン９を複数のプレスシリンダー８ａ〜８１によ
り上下降させており、下降した上ダイ１と下ダイ２とに
よって材料である鋼板をＵ型およびＯ型に成形するもの
である。ところでかかる工程で用いる材料の全長は一定
ではない。

そこで上ダイ１、下ダイ２およびプラテン９は、この工
程で用いる材料の最大炎よりも若干長く設定されており
、全ての材料の全長にわたっての加工を可能としている
。

そのため、例えばプラテン９の全長に比較して短い材料
をプレス加工する場合、各プレスシリンダー８ａ〜８１
に同一の圧力を付与すると、プラテン９に部分的に不均
一な圧下刃すなわち材料が存在しないプラテン９の端部
における過剰な圧下刃が加わり、プラテン９に曲げ応力
が加わるために、正確なプレス加工が行えなくなること
となる。よってこれを防ぐべく、プレス加工前に鋼板の
全長を測定し、該測定値に応じて各プレスシリンダー８
８〜８１に加える圧力を鋼板の長さ方向で変化させるべ
く、各プレスシリンダー８ａ〜８１の減圧制御が行なわ
れている。

またこの減圧制御が行われた場合であっても、鋼板が搬
送コンベア上において停止する位置がプレス機に対して
正確でないときには、プラテン９の全長方向の圧下刃の
分布がやはり鋼板に対して正確でなくなってしまうため
に、プレス成形後の製品の形状とりわけ製品の周長に大
きく影響するとともに、プラテン９に過剰な曲げ応力を
与えプラテン９を破損する原因ともなってしまう。

そこで材料である鋼板を各プレス機に対して適正な位置
に正確に停止させる方法が従来より用いられている。第
５図は、従来の材料停止法の概念図である。プレス機の
入側および出側に、プレス機の中心ｌからそれぞれ距離
β、α（β〉α）だけ隔てて光電管ＰＨ１およびＰＨ２
が設置されている。

またメジャリングＰＬＧは材料の移動距離を検出するた
めの装置であって、光電管Ｐ］１１およびＰＨ２の間に
あって通過する材料に接触するようにして設置されたロ
ーラー型の計測器である。材料がＰＬＯに到達しさらに
移動を続けると、メジャリングＰＬＧは、材料との接触
により回転し、該回転に応じてパルス波を発生する。そ
の後さらに材料が移動すると、材料先端の通過によりＰ
Ｈ２が遮光され（ＰＨ２ＯＮ）、また材料後端の通過に
よりＰｌｌｌが遮光されなくなる　（ＰＨＩ　０ＦＦ）
、このＰＩ（２ＯＮ、　ＰＨＩ　ＯＦＦの時から、メジ
ャリングＰＬＧより出力されているパルス波数をカウン
トして、材料先端がＰＨ２を遮光した後の移動距離に２
、材料後端がＰ旧を遮光しなくなった後の移動距離ｘ１
をオンタイムで計測・出力することが可能となっている
。

同じく第５図には目標停止位置すなわちプレス機の中心
と鋼板の中心とが一致する位置に材料が停止した状態を
示している。材料の全長をＬとし、材料停止信号が出力
されてから材料が停止するまでの間に、材料に働く慣性
による移動距離をγとすると第５図から材料停止信号が
出力された時を考えると、 から し β−に、−ｒ−α十Ｘ！＋１＝ よって ＸＩ＋Ｘｉ＝β−α−２γとなる。

また停止した時を考えると、 α＋ｘ２＝β−Ｘ−一　よって ｘｌ＋ｘｚ＝β−αとなる。

すなわちメジャリングＰＬＧのカウント量ＸＩおよびｘ
ｔの和ｘｌ＋ｘｚが一定値β−α−２１となった時に停
止信号を出力すれば、材料の中心とプレス機の中心とは
一致してすなわち！＋＋Ｘｇ−β−αとなった時に停止
することとなる。

またこの方法において、前述した各プレスシリンダーに
出力する減圧制御信号の決定の礎となる鋼板全長の演算
値しは、第５図中のし−２（α＋ｈ＋γ）として演算さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、かかる方法によっては、鋼板を搬送コンベア
上の所望の位置に正確に停止させることができない。す
なわち、この方法においては（ｉ）材料停止信号出力時
から停止時までの材料移動距離の見込値Ｔは、材料の重
量（長さ）に依らず一定であるが、実際には材料の重量
によってその慣性の大きさが異なっており、重量の大き
な材料である場合は目標停止位置を超え、又逆に重量の
小さな材料である場合では、目標停止位置に到達する前
に停止してしまう。

（ｉｉ）ｘ＋およびＸｌの計測は既に材料が減速状態で
ある時に行なっており、Ｘｌおよびｘ２の測定誤差が大
きくなってしまうため、正確なタイミングで材料停止信
号を出力することがむすがしいという問題があり、上記
（ｉ）、（ｉｉ　）より搬送コンベア上の所望の位置に
材料を正確に停止することができなかったのである。さ
らに、 （ｉｉｉ　）材料の全長しは、Ｌ−２（α＋Ｘオ＋γ）
として与えられるが、前述したようにｘ２の測定誤差が
大きいため２ｘｔを一部に有するしの誤差も大きくなる
。よって材料の長さに応じて加えるプレスシリンダーの
減圧制御が不適切となってしまう ため、上記（ｉ）と併せてプレス機のプラテンに曲げ応
力を与えず、かつ正確なプレス成形を行うことは困難で
あったのである。

ここに本発明の目的は、材料搬送コンベア上を搬送され
ている材料を該コンベア上の所望の位置に正確に停止さ
せる方法を提供するとともに、当該方法を用いて鋼板を
正確に成形するプレス法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記課題を解決するため種々検討した結
果、 （ｉ）ｘ、、Ｘｌの測定を材料の減速が開始される前、
すなわち材料が定速で搬送されているときに行う （ｉｉ　）材料の減速を２段階で行う （ｉｉｉ　）材料ごとに材料の減速度を第１段階の減速
時に求めておき、停止信号出力時〜停止時までの移動距
離を該減速度により正確に算出し、この算出値に基づい
て第２段階の減速すなわち停止信号の出力及び材料の停
止を行う という手段により、材料を搬送コンベア上の所望の位置
に正確に停止させることが可能となり、また （ｉ）の手段により、材料の全長をより一層正確に測定
することができるため材料の全長に応じてプレス型のプ
レスシリンダーの減圧制御を正確に行うことができ、鋼
板を正確に成形するプレス法を得ることが可能となるこ
とを知り本発明を完成した。

ここに本発明の要旨とするところは、搬送コンベア上を
搬送中の材料を該コンベア上の所望の位置に停止させる
方法において、 （１）定速状態下で材料の全長を演算する工程と、（ｉ
ｉ）　　（ｉ）の工程で求めた材料全長の演算値により
、材料の減速信号を出力するタイミングを決定する工程
と、 （山）（ｉｉ）で決定したタイミングにより減速信号を
出力して材料を所定の速度まで減速した後、定速状態に
移行せしめる工程と、 （ｉｖ　）　　（ｉｉｉ　）の工程で求めた材料の減速
度により材料の停止信号を出力するタイミングを決定す
る工程と、 （ｖ）　　（ｉｖ）で決定したタイミングにより停止信
号を出力して材料を停止する工程と からなる、搬送コンベア上の材料停止法である。

また別の面からは、搬送コンベア上を搬送中の鋼板の上
下にあって、搬送方向に連続して複数設置した、プレス
型を上下降させて停止した鋼板をプレスするためのプレ
スシリンダーに加える圧力を鋼板の全長に応じて制御す
るプレス法において、前記の搬送コンベア上の材料停止
法により鋼板をプレス機の所定の位置に停止するととも
に、該材料停止法の（ｉ）の工程で演算した鋼板の全長
に応じて、各プレスシリンダーに加える圧力を制御する
ことを特徴とするプレス法である。

本発明においては、搬送コンベアとは材料を機械的に保
持せずに該コンベア上を滑らせて搬送する方式のコンベ
アを意味し、連続して設置された複数の搬送ローラーか
らなる搬送コンベアが例示される。

また本発明においては、搬送する材料の形状、材質等に
は何ら限定を要するものではなく、あらゆる形状の材料
に適用できるものである。

さらに本発明にかかるプレス法は、ＵＯＥ　ｔｌｉ管の
プレス法以外にもあらゆる形状の製品のプレス法につい
て適用できるものである。

さらに搬送中における材料の設置方向は材料の長さ方向
であっても幅方向であっても構わないことはいうまでも
ない。

（作用） まず本発明にかかる材料停止法について詳述し、次にこ
の材料停止法を用いたプレス成形法について詳述する。

本発明にかかる材料停止法の第１の工程は、定速状態下
で材料の全長を演算する工程である。材料全長の測定原
理自体は従来法と同じであり、距＃（α＋β）だけ離れ
て設置された光電管を用いる。ただし測定タイミングは
、材料が減速される前、すなわち材料が一定速度の時に
行うのである。

第１図は本発明にかかる、材料全長の測定法の概略図で
ある。材料はたとえば連続して設置された複数の搬送ロ
ーラーからなる搬送コンベア上を搬送ローラーの回転に
より一定速度で搬送されている。搬送されている材料の
長さが（ｉ）２つの光電管の間の距離（α＋β）未満の
場合と、（ｉｉ）（α＋β）以上の場合とに分けてそれ
ぞれ材料の全長を測定する方法が材料の全長の測定精度
の向上という観点からはより望ましいため、この材料全
長の測定法について説明する。

（ｉ）第１図（８）は、材料の全長し、が（α＋β）未
満の場合である。この場合は第１図ｆａｔから明らかな
ように材料全長Ｌｌは １、＋　＝β＋α−ＸＩ により求めることができる。

（ｉｉ　）第１図中）は、材料の全長Ｌｘが（α＋β）
以上の場合である。この場合も第１図（ｂｌより明らか
なように、Ｌｖ＝β＋α＋×２で与えられる。

このように、材料の全長が（α＋β）より短い場合もま
たは同じかあるいは長い場合も、×１および×２の測定
は材料が定速移動している時に行われるため、さらにこ
の説明で用いたように材料の長短に応じて材料の全長を
測定する方法を用いた場合には従来法のようにメジャリ
ングＰＬＧの測定値ｘ１を２倍した値を用いないため、
従来法に比較して材料の全長の測定誤差が小さくなるの
である。

第２の工程は、第１の工程で求めた材料の全長の演算値
により材料に減速信号を出力するタイミングを決定する
工程である。第２図（ａ）および第２図（ｂ）は第１の
工程でその全長の測定・演算を終了した材料に、減速信
号が出力され減速しく同図中■−■）、後述するように
低速状態で移動、しく同図中■−■）、停止信号が出力
されて停止する（同図中■−■）状態を表す概略図であ
り、同図（ａ）はｌ、＜α＋βの場合を、同図（ｂｌは
Ｌ２≧α＋βの場合を示している。材料に減速信号を出
力した時から、材料が停止するまでの移動距離をＴとす
ると、 （ｉ）Ｌｌ＜α＋βである第２図（ａ）においては、Ｌ
ｌ α十Ｘｚ＋Ｔ＝ で与えられ、 （ｉｉ）Ｌ≧α＋βである第２図（ｂｌにおいては、ｘ α十Ｘｚ＋Ｔ− で与えられる。

いずれの場合についても材料長さしに対してα＋Ｘ！＋
γ＝ で与えられることから、カウントｆＸｇが、Ｌ ｘ２＝−−α−γとなったときに減速信号を出力すれば
よいのである。

ところで本発明は、後述するように、定速搬送中の材料
に減速信号を出力し、低速に減速して一定速度で搬送せ
しめた後に停止させるという２段階の減速工程からなっ
ている。最終的な材料の停止位置の精度に直接的に影響
を及ぼす因子は、２段階目の減速工程である。

つまり今まで説明してきた第２工程の目的の１つは、定
速で搬送されてきた材料を任意の速度に一旦減速してお
き、後述する第５工程における材料の停止位置の精度を
向上させることにある。そこで材料に減速信号を出力す
るタイミング（すなわちＸ　ｔ−ｍ−α−γとなった時
）は、最終的に材料が停止するタイミングに対して正確
に一定な値である必要はなく概略値でよい。よってこの
第２工程においてＴは、従来の方法で用いていたγ　（
停止信号が出力されてから材料が停止するまでの間の、
移動距離の見込み値）を用いればよい、ただし本発明に
おいて、ｘ２＝−−α−γとなった時を減速信号を出力
するタイミングとして用いることにより、×２は第１の
工程で求めたり、またはＬ２に基いて演算されているた
め、従来法に比較してより正確な値とすることができる
。

第３の工程は、第２の工程で決定したタイミングにより
減速信号を出力して材料を所定の速度まで減速した後、
定速状態に移行せしめる工程である。第３図に材料搬送
速度の経時的な変化を示す。

第３図では減速信号により材料速度をｖ、からＶ、に減
速する状態を示している。減速信号が出力されると、材
料は減速される（第３図中■点−〇点）。

この時の材料の減速度ｄｖ／ｄｔは、メジャリングＰＬ
Ｇのパルス波数の変化率ｄｐ／ｄｔに比例するため、ｄ
ｖ　／ｄｔ−Ａ−ｄｐ／ｄｔ　　すなわち　ｄｖ＝＾司
ｐ（Ａは定数）という関係で表わすことができる。よっ
て、材料速度Ｖが ｖ　＝　ｖｘ−ｖ、−１ｄｐ となったときに減速信号を除去して材料を定速状態に移
行せしめればよい、またＶいν８はメジャリングＰＬＧ
の単位時間あたりのパルス波のカウント数により求めれ
ばよい。

さらに搬送中の材料の慣性すなわち材料の重量毎に第３
図中の■−■および■→■の直線の傾き、すなわち材料
の減速度は常に一定の値である。この第３の工程におい
て、 ｄｖ 材料の重量毎に一定である減速度□を測定しｉ ておき、後述する第４の工程において、停止信号ｖ を出力するタイミングの決定に前記減速度ｔ を用いるのである。

第４の工程は、材料に停止信号を出力するタイミングを
決定する工程である。第２図Ｔａ＋−■、第２図（ａｌ
−■および第２図世）−〇、第２図（ｂｌ−■は、材料
の停止信号出力時および停止時の状態を示しているが、
材料の全長りに対していずれの場合も停止状態において
は、 すなわちｘよ一−−αとなった時に材料を停止すればよ
いことが分かる。しかしこのタイミングすなわちＸ、−
ｍ−αとなった時に停止信号を出力しても、実際には制
御時間の遅れや材料の慣性により、材料は直ちには停止
せず材料が目標停止位置を通り過ぎてしまうこととなる
。そこでこの停止位置の超過距離Ｓを見込んで、すなわ
ち第２図ｆａｌ−■および第２図世）−〇において、α
＋ｘｚ＋Ｓ−一　となった時に、すなわちｘｚ−一−ｅ
ｒ−３となった時に停止信号を出力すればよいことがわ
かる、ここで第３図において、ｄｖ 第３の工程において求めておいた□を用いてｔ 具体的には、定速度ｖ８で搬送されている材料が停止す
るのに乎する時間ｔは ｔ ｔｘｖ、ｌ　Ｘ（ ）で求められるため、 ｖ い。

第５の工程は、第４の工程で求めた停止信号を出力する
タイミングにより停止信号を出力して材料を停止する工
程である。すなわち 停止信号を出力して材料を停止すればよいのである。

以上詳述してきたように第１工程ないし第５工程からな
る、本発明にかかる方法により材料搬送コンベア上を搬
送中の材料を、所望の位置に正確に停止することが可能
となる。

ところで、本発明にかかる方法の第１工程においては、
従来法に比較して高精度に材料の全長を測定することが
可能である。この材料全長の正確な測定値によりプレス
型のプレスシリンダーの減圧制御を行うことともに、本
発明にかかる材料停止法を用いることにより、極めて容
易に、全長の異なる様々な種類の鋼板を正確に成形する
プレス成形法を得ることが可能となる。これについて詳
述する。

従来のプレス成形法においては、前述したように、 （ｉ）被成形材料である鋼板の全長の測定値が不正確で
あった （１１）鋼板がプレス機内の所定の位置に停止しない ために、第４図のプレス型の上ダイ１を上下降するプレ
スシリンダー８ａ〜８１の圧力制御が鋼板に対して正確
でなかったため正確なプレスを行うことがむずかしく、
プレス成形後の製品の周長が一定にならないとともにプ
レス型の上ダイ１を破損する原因ともなっていた。しか
し本発明にかかる材料停止法の第１工程で演算した材料
の全長値は前述したように、材料が定速で搬送されてい
る時にメジャリングＰＬＧにより測定を行うため、Ｘｌ
の誤差が小さくさらに材料の全長に応じた２段階の測定
法を用いた場合にはメジャリングＰＬＧの測定値ｘ１を
２倍した値２Ｘｔを材料全長の計算に用いないため、極
めて正確な材料全長値を求めることができる。

また詳述してきたように本発明にかかる方法により材料
を所望の位置に極めて正確に停止するこも可能となり、
従来のプレス成形法において問題であった（ｉ）および
（ｉｉ　）の問題をともに解決することができる。すな
わち本発明にかかる材料停止法を既設のプレス成形ライ
ンに適用するとともに、該停止法により得る鋼板の全長
の演算値を用いてプレスシリンダーの減圧制御をするこ
とにより、プレス型の上ダイに過剰な負荷を与えずに、
正確な製品寸法を与えるプレス成形法を得ることができ
るのである。

本発明の効果を実施例に基いてさらに説明する。

（実施例） 従来法により材料を停止していた材料搬送コンヘア上の
材料停止精度は、目標停止位置に対して１００個の試料
について±１００＋ａｍであった。しかし本発明にかか
る方法を用いて１００個の試料について目標停止位置に
対する精度を測定した結果は±１０ｓｎ＋であり、本発
明にかかる方法の停止精度は、従来法の１０倍であるこ
とがわかった。

（発明の効果） 以上詳述してきたように本発明により搬送コンベア上を
搬送中の材料を所望の位置に正確に停止することが可能
となるとともに、該停止法を用いることによりプレス機
に負荷を与えずに長さの異なる様々な種類の鋼板に対し
て正確なプレス成形を行うことが可能となった。

また本発明にかかる材料停止法は、本明細書内において
例示したようなプレス成形工程のみならうす、材料を機
械的に保持・固定しないで搬送する場合に全て適用する
ことができる。さらに、当然のことながら、材料の加工
・成形を伴わずに単に材料を搬送する場合にも適用する
ことができる。

また本発明は、材料毎によって異なる減速度を実測して
おき材料の停止信号の出力タイミングを決定するという
簡単な構成であるため、複雑なプログラム等を用いる必
要がなく、停止精度に対する反復信頼性も極めて高い。

かかる効果を有する本発明の実用上の意義は極めて著し
い。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌおよび第１図（ｂｌは、本発明にかかる材
料停止法において、材料全長を測定するタイミングにお
ける、材料の位置の概略図； 第２図＋ａ＋および第２図（ｂｌは、本発明にかかる材
料停止法において、減速信号を出力して材料を減速し、
一定速度で搬送後に停止信号を出力して材料を停止する
状態の概略図； 第３図は、本発明にかかる材料停止法における、材料搬
送速度の経時的な変化を表わすグラフ；第４図は、ＵＯ
Ｅ管のプレス装置の断面図；および 第５図は、従来法における材料停止法において、停止信
号を出力してから材料を停止するまでの概略図である。 に上ダイ　　　　　　　２：下ダイ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）搬送コンベア上を搬送中の材料を該コンベア上の
   所望の位置に停止させる方法において、 （ｉ）定速状態下で材料の全長を演算する工程と、 （ｉｉ）（ｉ）の工程で求めた材料全長の演算値により
   、材料の減速信号を出力するタイミングを決定する工程
   と、 （ｉｉｉ）（ｉｉ）で決定したタイミングにより減速信
   号を出力して材料を所定の速度まで減速した後、定速状
   態に移行せしめる工程と、 （ｉｖ）（ｉｉ）の工程で求めた材料の減速度により材
   料の停止信号を出力するタイミングを決定する工程と、 （ｖ）（ｉｖ）で決定したタイミングにより停止信号を
   出力して材料を停止する工程と、からなる、搬送コンベ
   ア上の材料停止法。
2. （２）搬送コンベア上を搬送中の鋼板の上下にあって、
   搬送方向に連続して複数設置した、プレス型を上下降さ
   せて停止した鋼板をプレスするためのプレスシリンダー
   に加える圧力を鋼板の全長に応じて制御するプレス法に
   おいて、請求項１記載の搬送コンベア上の材料停止法に
   より鋼板をプレス機の所定の位置に停止するとともに、
   該材料停止法の（ｉ）の工程で演算した鋼板の全長に応
   じて、各プレスシリンダーに加える圧力を制御すること
   を特徴とするプレス法。