JP2005271081A - 金属性線材（棒材）の加工システム - Google Patents

Abstract

【課題】 巻取られた状態の線材から正しい許容範囲内の棒材を受る行程を単一の連続した装置で行えるようにすること。
【解決手段】 巻装された金属性の線材（ａ）から、所定条件の線材に加工する一連の作業過程にあって巻装された当該線材を、一定の速度で繰り出し線状（棒材）となす行程（１）と、この繰り出された線材の進行方向に配置された、１乃至数箇所の矯正装置を通過させることによって、かかる線材を直線状に矯正させる行程（２）と、矯正された線材を、正しい位置において走行させかつ、その外径や表面欠陥が、予め設定された所定の許容範囲以内にあるか否かを検出し判定し、その結果を出力して記憶させる行程（３）と、上記線材を走行状態で、予め設定された所定の長さに切断し、この切断された線材の良否を選別する機構に送りだす行程（４）とよりなる。
【選択図】図１

Description

本発明は比較的細い金属性線材から、予め設定された基準値内の正しい線材（棒材）を造形する一連の加工システムに関する。

従来、巻取られた線材を直線状にする矯正装置や、その外径や長さを計測する装置や、線材を一定の長さに切断するような個々の各装置は数多く知られている。

仮令えば、日本国特許公告公報（特公平６−８５９５１）では、その名称が「長尺物の切断、曲げの連続加工法および連続曲げ加工装置」となっているが、それは長尺物の曲げ加工と切断、を単一の装置で行うというにすぎない。
特公平６−８５９５１号公報

このように従来の手段では巻装された状態の線材から、予め設定された正しい許容範囲値にある線材（棒材）に加工する行程を単一の行程で行えるシステムはいまだ提供されていない。

そこで本発明の目的は、巻取られた状態の線材から正しい許容範囲内の棒材を造る行程を、単一の連続した装置で行えるようにしたことである。

而して本発明の特徴は、巻装された金属性の線材から、所定条件の線材（棒材）に加工する一連の作業過程にあって、巻装された当該線材を、一定の速度で繰り出し線状（棒材）となす行程と、この繰り出された線材の進行方向に配置された、１乃至数箇所の矯正装置を通過させることによって、かかる線材を直線状に矯正させる行程と、矯正された線材を、正しい位置において走行させかつ、その外径や表面欠陥が、予め設定された所定の許容範囲以内にあるか否かを検出し判定し、その結果を出力して記憶させる行程と、上記線材を走行状態で、予め設定された所定の長さに切断し、この切断された線材の良否を選別する機構に送りだす行程とよりなり、送り出された線材（棒材）が上記の欠陥の許容範囲以外であれば、これを排除する選別機能をもたせた金属性線材の加工システムである。

具体的に本発明の特徴は、巻取られた線材から一定寸法の線材（棒材）を加工するに当って、その表面を洗滌し少しく研磨し光沢を得て、直線状とする矯正作業の行程を円滑なものとするため、切削油と潤滑油との混合油を洗滌油として噴射あるいは塗布させるようにしたことである。

具体的に本発明の特徴は、一連の単一装置の連続加工行程にあってその外径が予め許容範囲のものか否か測定し、その是否の信号を出力できるようにしたことである。

具体的に本発明の特徴は、一連の単一装置の連続加工行程にあってその表面の傷や、凹み、剥れ、などの欠陥の有無を測定しそれが予め設定された許容範囲のものか否かを測定し、その是否の信号を出力できるようにしたことである。

具体的に本発明の特徴は、一連の単一装置の連続加工行程にあってその長さを測定し、それが予め設定された許容範囲のものか否かを測定し、その是否の信号を出力できるようにしたことである。

他に本発明の特徴は、線材（棒材）が移動状態の儘で一定長さの切断作業が行えることである。これにより、線材（棒材）の流れを一度停止させるような面倒な手段や、その為の時間的ロスや切削面の欠損をなくし、スムーズな一連の流れをそのまま持続させて作業が行えるようにしたことである。

具体的に本発明の特徴は上記、線材（棒材）の外径、表面の欠陥、長さの１つといえども許容範囲外、即ち不良品であった場合は、その信号の入力によってそれを良品と区別して、それぞれの収容筺に収容させ得るようにしたことである。

また本発明にはその他に優れた発明の目的、特徴、作用効果を有するがこれらは以下の実施例の説明で明らかにすることになる。

以下図面を参照し乍ら本発明の一実施例を述べると、本発明金属性線材の加工および検査システムはいずれも同一線上に配管されて、巻装された金属性の線材（ａ）から、所定条件の線材に加工する一連の作業過程にあって巻装された当該線材を、一定の速度で繰り出し線状（棒材）となす行程（１）と、この繰り出された線材の進行方向に配置された、１乃至数箇所の矯正装置を通過させることによって、かかる線材を直線状に矯正させる行程（２）と、矯正された線材を、正しい位置において走行させかつ、その外径や表面欠陥が、予め設定された所定の許容範囲以内にあるか否かを検出し判定し、その結果を出力して記憶させる行程（３）と、上記線材を走行状態で、予め設定された所定の長さに切断し、この切断された線材の良否を選別する機構に送りだす行程（４）とよりなり、送りだされた線材が上記の許容範囲以内にあるか否かの判定による出力信号で、欠陥の許容範囲以外であると判定された場合、これを排除する選別機能（５）を持たせたものである。

而して線材（ａ）を一定の速度で繰出す行程（１）は、略円錐形状の籠状巻取棒（１１）があり、これに加工すべき線材（ａ）が幾重にも巻装されている。
続いてこの巻装された線材（ａ）は装置枠（１３）の一端に設けられた繰り出しリール（１２）によって繰出される。この場合図５で（１４）は、本発明の特徴の１つである切削油と潤滑油との混合洗滌油のタンクであり、これより配管（１５）を介してかかる洗滌油の供給を受けてから、リール（１２）によって繰出されるようになっている。

図中（２）は線材（ａ）の矯正行程であって、それは第１の矯正室（２１）内で、水平面内に配設されて軸線方向に進退可能なセンタガイドローラ（２２）と、第２の矯正室（２３）内に配置され、上下方向に進退可能に回動するローラ（２４）があり、仮令えば第３の矯正室（２５）にあって、線材の周りを回転するローラ（２６）など、各種多様のローラが配置されるが、因りこの行程は線材（ａ）を正しい直線状とするためのもので、この目的のためには、各種の手段から最適なものが選ばれる。ただこれら各矯正室内の線材（ａ）には前記洗滌油タンク（１４）からの洗滌油が常に供給され、かかる雰囲気中で線材の矯正が行われることが肝要である。

この場合第３の矯正室（２５）内にあっては矯正作用と同時あるいは単独で、当該線材（ａ）の外径（φ）を検査するレーザ測定検査手段が設けられる。たとえば本発明の実施に於ける外径誤差の許容範囲は２乃至３ミクロンである。かかる所定以外の計測が行われた場合所定径以外のものとしてこの線材（ａ）を不良品とし取除かれるべく、以下の工程に指示される構成となっている。

続いて（３３）は線材（ａ）の外径や表面の欠陥の有無を検査する行程（４）の計測機構であり、その線材（ａ）の進行方向の前後には一例として「♯」状のローラ機構（３１）（３２）が配置され、計測機構（３３）に位置する線材（ａ）は常に正しい水平直線を保つ工夫がなされている。

この他の検査計測機構（３３）には、移送される線材（ａ）の移送量計測する計測機構も有していることが多い。かかる場合少なくとも、線材（ａ）の表面の欠陥や長さ即ち線材（ａ）の移送量の検出値と、予め設定した値に基づいてその移送量を制御したり、所定の許容範囲を超える欠陥がある不良品については、これを後述の手段によって排除する信号（３４）を発したりする電算システム機構（３５）がある。
この場合、この電算システム機構（３５）は、検査された良品、不良品の数量や、完成装置の量やその他本発明を実施するに当って、あらゆるデータや情報をメモリーでき必要に応じて、これらを図示あるいは製造計画などの表示（図１０参照）がなされるようプログラミングされていることが肝要である。

続いて図中（４）は線材（ａ）〔ここでは棒状となる〕を所定の長さに切断し選別する行程の機構で、（４１）はその切断装置である。
而して（４２）、は線材が摺動している状態で切断することができる切断刃であり、（４３）は、かかる切断刃（４２）との衝合で線材（ａ）を切断する受け固定刃である。

また（４４）は線材（ａ）〔棒材（ｂ）〕の搬送を行う移送機構で、所定の位置に固定あるいは扇状運動可能に枢着されたシリンダ（４５）とピストン軸（４６）の組合せになる。さらにこのピストン軸（４６）の先端には線材（ａ）〔棒材（ｂ）〕のチャック機構（４７）がある。
このチャック機構（４７）についての詳細な説明と図示はしてないが、ようは所定の信号によって所定の位置から所定の位置まで線材（ａ）〔棒材（ｂ）〕を狭持して移送させることができるものであれば、いずれの機構を用いてもよい。
なお、ピストン軸（４６）の移動距離は可変できるも、切断される線材（ａ）〔棒材（ｂ）〕の長さと等しい。

さらに図中（５）は、選別機構で、上記切断機構から送り出された棒材（ｂ）が、上記の長さ及び表面の欠陥が許容範囲内にあるか否かの信号によって、良品と不良品とを選別する機能を有する。

而して（５１）は、その棒材（ｂ）の軸線と合せかつかかる棒材（ｂ）が切断された長さより長いＶ字形の樋であって、回動可能に図示しない装置枠に枢着されている。この回動手段は、前記良品あるいは不良品の検査結果の信号によって樋（５１）が左右いずれかに回動するものであれは如何なる構成のものでもよいが、例えば末端を装置枠に枢支させたシリンダ（５４）のピストン軸（５５）を、樋（５１）の一方に枢着するような簡単な構成でよい。
また（５２）（５３）は、桶（５１）の真下にあって左右方向２点に別れた収容筺で、上面は開放されている。

本発明の作用を図１４を参考にして簡単に述べると、予め巻取枠（１１）に巻取られていた線材（ａ）を、各種矯正ローラによってリール（１２）を介して該矯正ローラ群方向に導き出す。
この場合線材（ａ）にはタンク（１４）内の洗滌油が配管（１５）を経て噴射あるいは塗布の手段で供給されている。この場合かかる洗滌油は、所謂切削油と潤滑油との混合油としたから、線材（ａ）の正面は滑かに少しく研磨され光沢を増しかつ、この潤滑油の存在で滑らかな摺動作業と曲り歪を是正する矯正作用がスムーズに行われるよう助長する。

而して各種ローラ（２４）乃至（２６）及び（３１）（３２）等で線材（ａ）は正しく直線状となって、先ずその外径が予め設定された範疇のものか否かレーザによる測定がなされ、更にこれと同時あるいは続いて計測機構（３３）に至り、その表面の傷や「ひび」が予め設定された基準値の許容範囲にあるか否かの計算がなされる。

以上の行程を経た線材（ａ）は、さらに切断刃（４２）とこれに対峙する固定刃（４３）との間を通過すると、その先端部分がピストン軸（４６）に設けられたチャック機構（４７）にてチャックされ、そのチャックされた儘の状態で線材（ａ）は、図中左方即ち上記樋（５１）上に移動する。
その移動量は、予めシリンダ（４５）のピストン軸（４６）に提示し記憶させておくもので、所定の移動量に達すると前記切断刃（４２）は固定刃（４３）との間で線材（ａ）をこの移動状態のままで切断し選別行程（５）の樋（５１）上に落下させる。
これと同時に前記かかる棒状（ｂ）が良品（即ちその外径にあっても外表面の欠陥にあっても問題なく、）であれば、その信号がピストン軸（５５）に伝えられ、仮令えば良品の収容筺（５２）方向に落下させるべく反時計方向に樋（５１）を回動させる。

一方送られてきた棒材（ｂ）が不良品の場合には、該信号により樋（５１）は時計方向に回動し不良品の収容筺（５３）内に落下させ、その選別、区分けを完了することになる。

符号の説明

ａ 金属性の線材
ｂ 棒状
１ 一定の速度で繰り出し線状（棒材）となす行程
２ 線材を直線状に矯正させる行程
３ 結果を出力して記憶させる行程
４ 線材の良否を選別する機構に送りだす行程
５ 排除する選別機能
１１ 略円錐形状の籠状巻取棒
１２ 繰出しリール
１３ 装置枠
１４ 切削油と潤滑油との混合洗滌油のタンク
１５ 配管
２１ 第１の矯正室
２２ センタガイドローラ
２３ 第２の矯正室
２４ ローラ
２５ 第３の矯正室
２６ ローラ
３１ ローラ機構
３２ ローラ機構
３３ 計測機構
３４ 信号
３５ 電算システム機構
４１ 所定の長さに切断し選別する行程の機構
４２ 切断刃
４３ 固定刃
４４ 移送機構
４５ シリンダ
４６ ピストン軸
４７ チャック機構
５１ Ｖ字形の樋
５２ 良品の収容筺
５３ 不良品の収容筺
５４ シリンダ
５５ ピストン軸

本発明に於ける一実施例の一連の行程を説明する為の正面図 同平面図 同側面図 線材繰り出しの説明図 洗滌油供給の説明図 矯正機構の説明図 矯正機構と外径測定の説明図 線材表面測定の平面説明図 線材表面測定の正面説明図 コンピュータの表示画面説明図 線材の切断、搬送の説明図 選別機構の側面説明図 選別機構の正面説明図 一連の作業のブロック説明図

Claims (2)

1. 巻装された金属性の線材（棒材）から、所定条件の線材に加工する一連の作業過程にあって、
   （１） 巻装された当該線材を、一定の速度で繰り出し線状（棒材）となす行程と、
   （２） この繰り出された線材の進行方向に配置された、１乃至数箇所の矯正装置を通過させることによって、かかる線材を直線状に矯正させる行程と、
   （３） 矯正された線材を、正しい位置において走行させかつ、その外径や表面欠陥が、予め設定された所定の許容範囲以内にあるか否かを検出し判定し、その結果を出力して記憶させる行程と、
   （４） 上記線材を走行状態で、予め設定された所定の長さに切断し、この切断された線材の良否を選別する機構に送りだす行程と、
   よりなり、送りだされた線材（棒材）が上記の欠陥の許容範囲以外であれば、これを排除する選別機能を持った
   ことが特徴の金属製線材の加工システム
2. 上記線材の進行にあって１乃至数箇所の矯正装置を通過させるとき、該線材に切削油及び潤滑油の混合油からなる洗滌油を噴射あるいは塗布させつつ行うことが特徴の請求項１に示した金属性線材の加工システム

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