JP2013071127A - 波形計測装置、波形計測方法、及び波付け材製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、薄板材を一対の波付け歯車で挟み込んで波付け加工して形成する波付け材の波形全体の出来形を波付け加工しながら計測することのできる波形計測装置及び波形計測方法、並びに、波付け加工による波形全体の出来形を計測しながら波付け材を製造する波付け材製造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】コルゲート加工によるコルゲート形状の出来形を計測する出来形計測部２０を、アルミニウム製薄板材１１０を挟み込んでコルゲート加工する一対の加工ギアローラ１１を回転駆動するサーボモータ１２の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出センサ２４と、加工ギアローラ１１で挟み込んだアルミニウム製薄板材１１０にコルゲート加工する際における検出回転トルクを出力する表示装置２２とを備え、表示装置２２によって出力された算出経時変化データの経時変化に基づいてコルゲート加工によるコルゲート形状の出来形を計測する構成とした。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えばコルゲート加工された板材の波形形状を計測する波形計測装置及び波形計測方法、並びに、波付け加工による波形の出来形を計測しながら波付け材を製造する波付け材製造装置に関する。

これまで、薄板材に波付け加工を施した波付け材は、所望の波形が形成されているか波付け加工の後、目視で確認していた。しかし、目視による出来形検査では十分な精度を確保できないため、形成された波形の波高を波高検出器で検出し、検出した波高に基づいて波付けロールの薄板材への押し付け量を制御する薄板波加工装置が提案されている（特許文献１参照）。

特許文献１で提案された薄板波加工装置は、形成された波形の波高を正確に検出することができるが、波形形状全体を検査することができないという問題があった。

特開昭５９−４２１３４号公報

そこで、この発明は、薄板材を一対の波付け歯車で挟み込んで波付け加工して形成する波付け材の波形全体の出来形を波付け加工しながら計測することのできる波形計測装置及び波形計測方法、並びに、波付け加工による波形全体の出来形を計測しながら波付け材を製造する波付け材製造装置を提供することを目的とする。

この発明は、薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出手段と、前記波付け歯車で挟み込んだ前記薄板材に波付け加工する際における前記検出回転トルクを出力する検出トルク出力手段とを備え、該検出トルク出力手段によって出力された前記検出回転トルクの経時変化に基づいて前記波付け加工による波形の出来形を計測する波形計測装置であり、また前記波付け加工による波形の出来形を計測する波形計測方法であることを特徴とする。

上記波付け加工は、コルゲート、エンボス、凹凸などの様々な形状の波付けの加工とする。
上記波付け歯車は、互いに噛合する噛合ギアを有するのみならず、互いに噛合する凹凸形状を有する歯車であってもよいし、ローラであってもよい。
上述の波形の出来形を計測するは、波形の出来形寸法を回転トルクの経時変化データから換算して求める出来形計測を含むものとする。

この発明により、薄板材を一対の波付け歯車で挟み込んで波付け加工して形成する波付け材の波形全体の出来形を波付け加工しながら計測することができる。
詳しくは、薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとしてトルク検出手段で検出することにより、波付け加工において薄板材を曲げるときの負荷を検出することができる。

なお、板厚が一定であれば、Ｖ曲げにおける曲げ角度に応じて回転トルクが変動する、詳しくは、板厚一定の条件下において、Ｖ曲げにおける曲げ角度が大きい場合、回転トルクが高くなり、逆に、Ｖ曲げにおける曲げ角度が小さい場合、回転トルクが低くなる。

このため、回転トルクが高い場合は曲げ角度が大きくなり、回転トルクが低い場合は曲げ角度が小さくなるという検出回転トルクの経時変化を捉えることにより、波付け加工した薄板材の波形全体の出来形を計測することができる。

したがって、波付け材の波形全体の出来形を波付け加工しながら計測することができ、波付け加工完了と同時に形成された波形の全体の計測を完了することができる。よって、不適正な波形が形成された波付け材を早期に発見することができる。

この発明の態様として、前記検出トルク出力手段を、前記検出回転トルクを経時変化でグラフ表示するグラフ表示手段で構成することができる。
この発明により、正確な波形をグラフ表示により計測することができる。詳しくは、検出回転トルクの経時変化において回転トルクの高い箇所が曲げ角度の大きい箇所となり、逆に、回転トルクの低い箇所が曲げ角度の小さい箇所となって検出回転トルクの経時変化をグラフ表示するため、波付け加工された正確な波形を計測することができる。

また、この発明の態様として、前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段を備え、前記検出トルク出力手段を、それぞれの前記回転駆動手段における前記検出回転トルクを出力する構成とすることができる。

この発明により、波形全体をより正確に計測することができる。詳しくは、一対の波付け歯車のうち一方の波付け歯車の凸部分で薄板材を曲げ、凹部分では、他方の波付け歯車の凸部分で曲げられた薄板材を受けることとなる。したがって、一対の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段における検出回転トルクからはその波付け歯車によって曲げられた部分、つまり、その波付け歯車に対して凸方向に曲げ加工された波形だけを計測することができる。

しかしながら、前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段におけるそれぞれの前記検出回転トルクを出力することにより、一方の波付け歯車に対して凸方向に曲げ加工された波形だけでなく、他方の波付け歯車によって曲げられた部分、つまり一方の波付け歯車に対して凹方向に曲げ加工された波形の形状も計測することができる。したがって、薄板材の表面に対して両方向に波付けされた波形全体を正確に計測することができる。

また、この発明の態様として、所望の波形の出来形を波付け加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化を記憶する記憶手段と、前記基準回転トルク経時変化と、前記検出回転トルクの経時変化とを比較し、波付け加工した波形の出来形の合否を判定する出来形判定手段とを備えることができる。

この発明により、検出トルク出力手段で検出した検出回転トルクに基づいて、波付け加工された波形の合否を判定することができる。なお、例えば、出来形判定手段で不合格と判定された波付け材を特定する手段や、波付け材において不合格と判定された箇所を特定する手段を備えた場合、不合格と判断された波形部分を排除できるため、製品の精度を向上できるとともに、製品のロスを低減することができる。

また、この発明の態様として、前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施して多方向波付け材を製造する際において、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力することができる。

上述の少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力するは、複数回施す波付け加工における最終の波付け加工の回転トルクを検出すること、全ての波付け加工における回転トルクを検出すること、あるいは、最終の波付け加工に加え、例えば最初の波付け加工等の全てではない複数回の波付け加工の一部の回転トルクを検出することを含む概念とすることができる。

この発明により、複雑な形状に形成された波形全体を正確に計測することができる。詳しくは、前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施すことにより、複雑な形状の波形を形成することができる。また、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力することにより、複雑な形状に形成された波形の形状を正確に計測することができる。なお、最終の波付け加工以前の波付け加工における検出回転トルクを検出する場合では、最終の波付け加工で波付けしない箇所の波形についても正確に計測することができる。

さらにまた、この発明は、薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車と、前記一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段と、該回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出手段と、前記波付け歯車で挟み込んだ前記薄板材に波付け加工する際における前記検出回転トルクを出力する検出トルク出力手段とを備え、該検出トルク出力手段によって出力された前記検出回転トルクの経時変化に基づいて前記波付け加工による波形の出来形を計測しながら波付け材を製造する波付け材製造装置であることを特徴とする。

この発明により、薄板材を一対の波付け歯車で挟み込んで波付け加工する波形全体の出来形を計測しながら波付け材を製造することができる。
詳しくは、一対の波付け歯車の間隔及び挟み込み圧力一定の条件下において、回転トルクが高い場合は曲げ角度が大きくなり、回転トルクが低い場合は曲げ角度が小さくなるという検出回転トルクの経時変化を捉えることにより、波付け加工した薄板材の波形全体の出来形を計測することができるため、波付け材の波形全体の出来形を計測しながら波付け加工し、波付け加工完了時には波形の計測が完了した波付け材を製造することができる。よって、不適正な波形が形成された波付け材を早期に発見し、精度の高い波付け材を製造することができる。

この発明の態様として、前記検出トルク出力手段を、前記検出回転トルクを経時変化でグラフ表示するグラフ表示手段で構成することができる。
この発明により、正確な波形をグラフ表示により計測しながら波付け材を製造することができる。詳しくは、検出回転トルクの経時変化において回転トルクの高い箇所が曲げ角度の大きい箇所となり、逆に、回転トルクの低い箇所が曲げ角度の小さい箇所となって検出回転トルクの経時変化をグラフ表示することができるため、波付け加工された正確な波形を計測しながら波付け材を製造することができる。

また、この発明の態様として、前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段を備え、前記検出トルク出力手段を、それぞれの前記回転駆動手段における前記検出回転トルクを出力する構成とすることができる。

この発明により、波形をより正確に計測した波付け材を製造することができる。詳しくは、前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段におけるそれぞれの前記検出回転トルクを出力することにより、一方の波付け歯車に対して凸方向に曲げ加工された波形だけでなく、他方の波付け歯車によって曲げられた部分、つまり一方の波付け歯車に対して凹方向に曲げ加工された波形の形状も計測することができる。したがって、薄板材の表面に対して両方向に波付けされた波形を正確に計測した波付け材を製造することができる。

また、この発明の態様として、所望の波形の出来形を波付け加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化を記憶する記憶手段と、前記基準回転トルク経時変化と、前記検出回転トルクの経時変化とを比較し、波付け加工した波形の出来形の合否を判定する出来形判定手段とを備えることができる。

この発明により、検出トルク出力手段で検出した検出回転トルクに基づいて、波付け加工された波形の合否を判定することができる。なお、例えば、出来形判定手段で不合格と判定された波付け材を特定する手段や、波付け材において不合格と判定された箇所を特定する手段を備えた場合、不合格と判断された波形部分を排除できるため、製品の精度を向上できるとともに、製品のロスを低減することができる。

また、この発明の態様として、前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施して多方向波付け材を製造する際において、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力することができる。

この発明により、複雑な形状に形成された波形を正確に計測しながら多方向波付け材を製造することができる。詳しくは、前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施すことにより、複雑な形状の波形を形成することができる。また、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力することにより、複雑な形状に形成された波形の形状を正確に計測した多方向波付け材を製造することができる。なお、最終の波付け加工以前の波付け加工における検出回転トルクを検出する場合において、最終の波付け加工で波付けしない箇所の波形についても正確に計測した多方向波付け材を製造することができる。

この発明により、薄板材を一対の波付け歯車で挟み込んで波付け加工して形成する波付け材の波形全体の出来形を波付け加工しながら計測することのできる波形計測装置及び波形計測方法、並びに、波付け加工による波形全体の出来形を計測しながら波付け材を製造する波付け材製造装置を提供することができる。

コルゲート材製造装置のブロック図。 コルゲート加工装置の斜視図。 二方向コルゲート材の斜視図。 二方向コルゲート材の拡大断面説明図。 二方向コルゲート材の製造フローチャート。 第一コルゲート加工についての説明図。 第二コルゲート加工についての説明図。 第一コルゲート加工における出来形計測結果についての説明図。 第二コルゲート加工における出来形計測結果についての説明図。

この発明を実施するための一形態を、以下図面を用いて説明する。
図１はコルゲート材製造装置１のブロック図を示し、図２はコルゲート加工部１０の斜視図を示し、図３は二方向コルゲート材１００の斜視図を示し、図４は二方向コルゲート材１００の拡大断面説明図を示している。詳しくは、図４（ａ）は図３におけるＡ−Ａ切断部端面図を示し、図４（ｂ）はＢ−Ｂ切断部端面図を示し、図４（ｃ）はＣ−Ｃ切断部端面図を示している。

また、図５は二方向コルゲート材１００の製造フローチャートを示し、図６は第一コルゲート加工についての説明図を示し、図７は第二コルゲート加工についての説明図を示している。詳しくは、図６はアルミニウム製薄板材１１０に対して第一コルゲート加工を施して波状コルゲート材１２０を製造する状況の斜視図による説明図を示し、図７は波状コルゲート材１２０に対して第二コルゲート加工を施して二方向コルゲート材１００を製造する状況の斜視図による説明図を示している。
また、図８は第一コルゲート加工における出来形計測結果についての説明図を示し、図９は第二コルゲート加工における出来形計測結果についての説明図を示している。

詳しくは、図８（ａ）、図９（ａ）は各コルゲート加工時における出来形計測結果グラフを示し、図８（ｂ）は第一コルゲート加工における波状コルゲート材１２０の斜視方向からの出来形画像を示し、図９（ｂ）は第二コルゲート加工における二方向コルゲート材１００の斜視方向からの出来形画像を示している。

コルゲート材製造装置１は、アルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）に対してコルゲート加工を施して波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造するコルゲート加工部１０と、コルゲート加工部１０におけるコルゲート加工時の回転トルクに基づいて波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）のコルゲート形状の出来形を計測する出来形計測部２０とで構成している。

コルゲート加工部１０は、図１及び図２に示すように、コルゲート加工するための加工ギアローラ１１（１１ａ，１１ｂ）と、各加工ギアローラ１１をそれぞれ回転駆動するサーボモータ１２（１２ａ，１２ｂ）と、加工ギアローラ１１とサーボモータ１２を内在する函体１３とで構成し、函体１３の前面に、コルゲート加工を施すアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）を投入する投入口１４を備えている。また、函体１３には、図示省略するが上側加工ギアローラ１１ａと下側加工ギアローラ１１ｂとの軸間距離を調整する軸間距離調整手段を備えている。

加工ギアローラ１１は、アルミニウム製薄板材１１０等に施すコルゲート形状に応じるとともに、コルゲート加工方向Ｌ（図６）に対して直交する方向のギア歯形状を有し、アルミニウム製薄板材１１０等の幅よりもひと回り長いギアローラである。なお、加工ギアローラ１１の上側加工ギアローラ１１ａと下側加工ギアローラ１１ｂとは、凸状ギアと凹状ギアとがコルゲート加工を施すアルミニウム製薄板材１１０等の厚みに応じたクリアランスを保持しながら噛合するよう配置されている。

サーボモータ１２は、一対の加工ギアローラ１１をそれぞれ独立して回転駆動するサーボモータであり、上側加工ギアローラ１１ａを回転駆動する上側用サーボモータ１２ａと、下側加工ギアローラ１１ｂを回転駆動する下側用サーボモータ１２ｂとは後述する出来形計測部２０における制御装置２１に接続している。そのため、それぞれ独立して加工ギアローラ１１を回転駆動する上側用サーボモータ１２ａと下側用サーボモータ１２ｂは、上側加工ギアローラ１１ａと下側加工ギアローラ１１ｂの回転が同期するように、後述する出来形計測部２０の制御装置２１によって回転制御されている。

出来形計測部２０は、制御装置２１、表示装置２２、記憶装置２３、トルク検出センサ２４及びマウスやキーボード等の入力装置である操作装置、ＤＶＤ−ＲＡＭ等の各種記憶媒体を読取る記憶媒体読取装置、または記憶媒体読書き装置、及びネットワーク接続可能なＬＡＮボード等の通信装置で構成する送受信装置等を備えている。

制御装置２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭで構成し、記憶装置２３に格納したプログラムに従って各種制御処理を実行する装置である。
表示装置２２は、液晶モニタ又はＣＲＴディスプレイ等で構成して各種情報を表示する装置である。

記憶装置２３は、ハードディスク等で構成し、トルク検出センサ２４で検出した検出回転トルクデータや基準回転トルク経時変化データＢＬ（図８（ａ）、図９（ａ）参照）等を含む各種データ、並びに、検出回転トルクの経時変化データを算出する経時変化データ算出プログラム、各種装置を制御する制御プログラムあるいは判定プログラム、を含む各種プログラムを格納している。

トルク検出センサ２４（２４ａ，２４ｂ）は、制御装置２１に接続され、コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクを検出するセンサであり、制御装置２１に接続されている。なお、上側用トルク検出センサ２４ａは上側用サーボモータ１２ａに接続され、下側用トルク検出センサ２４ｂは下側用サーボモータ１２ｂに接続され、それぞれの回転トルクを検出し、検出した検出回転トルクデータを制御装置２１に送信する構成である。また、図示省略するエンコーダにより、サーボモータ１２の回転角度を検出しており、トルク検出センサ２４によって検出された回転トルクと回転角度を関連付けて制御装置２１に送信している。

続いて、このコルゲート材製造装置１によって製造する二方向コルゲート材１００について説明する。
二方向コルゲート材１００は、図４（ａ）の断面図に示したように、横方向から見て山形に隆起する隆起部１０２を一定間隔おきに有する波状であり、前記隆起部１０２において、幅狭の第一凸部１０３と、それよりも幅狭の第一凹部１０４を横方向に繰り返し有している（図４（ｂ）参照）。一方、前記隆起部１０２間の低い部位において、幅広の第二凸部１０５と、それより幅狭の第二凹部１０６を横方向に繰り返す（図４（ｃ）参照）形状である。

前記第一凸部１０３は、頂面１０３ａが下へ若干湾曲し両側１０３ｂが逆ハの字になる形状であり、第一凹部１０４は、平坦な底部１０４ａを有している。これとは逆に、前記第二凸部１０５は、頂面１０５ａが平坦で、第二凹部１０６は、底面１０６ａが上へ若干湾曲し両側１０６ｂがハの字になる形状である。これら隆起部１０２、第一凸部１０３、第一凹部１０４、第二凸部１０５及び第二凹部１０６により二方向コルゲート材１００のコルゲート形状を構成している。

このように構成された二方向コルゲート材１００は加工性がよく、特にＬＤＲ（Limiting Drawing Ratio）あるいは限界絞り比が高く、絞り性が良好であって、複雑で微細な加工でも可能となる。
なお、上述の説明では、二方向コルゲート材１００をアルミニウム製薄板材１１０で構成したが、紙製板や樹脂板で構成してもよい。

続いて、このような形状の二方向コルゲート材１００の製造方法及びコルゲート形状の出来形計測について、以下で説明する。
概略的に説明すると、二方向コルゲート材１００は、図６に示すように、アルミニウム製薄板材１１０に対して第一コルゲート加工を施して波状コルゲート材１２０を製造し、波状コルゲート材１２０に対して、図７に示すように、第二コルゲート加工を施して製造される。そして、コルゲートの出来形計測は、各コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の検出回転トルクに基づいて行われる。

なお、加工ギアローラ１１によって施された波状コルゲート材１２０のコルゲート形状は、図６に示すように、加工ギアローラ１１のギア歯形状に応じた上向き凸形状と下向き凸形状とがコルゲート加工方向Ｌに交互に連続した波形形状である。

二方向コルゲート材１００の製造フローチャートである図５に基づいて、二方向コルゲート材１００の製造方法及びコルゲートの出来形計測について、詳細に説明する。
二方向コルゲート材１００を製造するに当たり、所定のコルゲート形状を加工した際の回転トルクの経時変化データを合否判定の基準となる基準回転トルク経時変化データＢＬとして記憶装置２３に記憶する（ステップｓ１）。この際、記憶装置２３には、第一コルゲート加工及び第二コルゲート加工における基準回転トルク経時変化データ（比較基準情報 ＢＬ１，ＢＬ２））をそれぞれ記憶する。

なお、このステップｓ１における基準回転トルク経時変化データＢＬの記憶は、二方向コルゲート材１００を製造する度に行うことなく、既に記憶装置２３に格納された基準回転トルク経時変化データＢＬを呼び出してもよい。また、コルゲート形状、コルゲート加工回数、あるいはアルミニウム製薄板材１１０の素材強度や板厚に応じて複数の基準回転トルク経時変化データＢＬを記憶装置２３に格納しておき、加工前に選択する構成であってもよい。

ステップｓ１完了後、コルゲート加工部１０の投入口１４（図２）よりアルミニウム製薄板材１１０を投入し、アルミニウム製薄板材１１０に第一コルゲート加工を施すとともに、第一コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクを出来形計測部２０のトルク検出センサ２４で検出し、記憶装置２３に記憶する（ステップｓ２）。

詳しくは、投入口１４より投入されたアルミニウム製薄板材１１０は、図６に示すように、上側加工ギアローラ１１ａと下側加工ギアローラ１１ｂの間を通過することによって、加工ギアローラ１１のギア歯形状に応じた曲げ加工が施された波状コルゲート材１２０として函体１３の背面側から搬出される。

なお、このステップｓ２においてトルク検出センサ２４で検出した第一コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクを検出回転トルクとして受け取った制御装置２１は、記憶装置２３に格納した経時変化データ算出プログラムによって、検出回転トルクの算出経時変化データを算出するとともに、図８に示すように、表示装置２２にグラフ表示する（ステップｓ３）。

図８（ａ）に示すように、算出経時変化データは、上側加工ギアローラ１１ａを回転駆動する上側用サーボモータ１２ａと、下側加工ギアローラ１１ｂを回転駆動する下側用サーボモータ１２ｂとの両方の検出回転トルクの経時変化データとしてグラフ表示している。そして、上側用サーボモータ１２ａにおける算出経時変化データの上向き凸部が波状コルゲート材１２０の上面側のコルゲート形状を示しており、逆に、下側用サーボモータ１２ｂにおける算出経時変化データの下向き凸部が波状コルゲート材１２０の下面側のコルゲート形状を示している。

その結果、図８（ｂ）に示す波状コルゲート材１２０のコルゲート加工方向Ｌにおける手前側のように十分なコルゲートが形成されていない場合、図８（ａ）の左側に示すように、右側の良判定の場合における経時変化データに比べ、検出トルクが小さくなることがわかる。

制御装置２１は、算出経時変化データと、記憶装置２３に格納した第一コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ１とを比較し（ステップｓ４）、判定プログラムによって合否判定する。このとき、算出経時変化データが第一コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ１の範囲を超えている場合（ステップｓ５：Ｎｏ，図８（ａ）に示す不良判定領域を含む場合）、この波状コルゲート材１２０を不合格と判定し（ステップｓ１０）、終了する。逆に、算出経時変化データが第一コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ１の範囲内である場合（ステップｓ５：Ｙｅｓ，図８（ａ）に示す良判定領域のみの場合）、この波状コルゲート材１２０を合格と判定する。

そして、ステップｓ５で合格と判定された波状コルゲート材１２０に対して、第二コルゲート加工を施すとともに、第二コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクを出来形計測部２０のトルク検出センサ２４で検出し、記憶装置２３に記憶する（ステップｓ６）。

なお、第二コルゲート加工においては、図７に示すように、第一コルゲート加工によって形成された波形の連続方向がコルゲート加工方向Ｌに対して直交する方向となる向きで波状コルゲート材１２０を投入口１４から投入する。

投入口１４より投入された波状コルゲート材１２０は、図７に示すように、上側加工ギアローラ１１ａと下側加工ギアローラ１１ｂの間を通過することによって、加工ギアローラ１１のギア歯形状に応じた曲げ加工が施された二方向コルゲート材１００として函体１３の背面側から搬出される。

なお、このステップｓ６においてトルク検出センサ２４で検出した第二コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクを検出回転トルクとして受け取った制御装置２１は、記憶装置２３に格納した経時変化データ算出プログラムによって、検出回転トルクの算出経時変化データを算出するとともに、図９に示すように、表示装置２２にグラフ表示する（ステップｓ７）。

図９（ａ）に示すように、算出経時変化データは、第一コルゲート加工時の算出経時変化データと同様に、上側用サーボモータ１２ａにおける算出経時変化データの上向き凸部が二方向コルゲート材１００の上面側のコルゲート形状を示しており、逆に、下側用サーボモータ１２ｂにおける算出経時変化データの下向き凸部が二方向コルゲート材１００の下面側のコルゲート形状を示している。つまり、上側用サーボモータ１２ａにおける算出経時変化データの上向き凸部と、下側用サーボモータ１２ｂにおける算出経時変化データの下向き凸部とを合成することにより、図４（ａ）に示す二方向コルゲート材１００のＡ−Ａ切断部端面図に示す二方向コルゲート材１００のコルゲート形状を示している。

その結果、図９（ｂ）に示す二方向コルゲート材１００の全体が所望のコルゲートが形成されている場合、図９（ａ）に示すように、全体的に均一した経時変化データとなることが分かる。

制御装置２１は、算出経時変化データと、記憶装置２３に格納した第二コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ２とを比較し（ステップｓ８）、判定プログラムによって合否判定する。このとき、算出経時変化データが第二コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ２の範囲を超えている場合（ステップｓ９：Ｎｏ）、この二方向コルゲート材１００を不合格と判定する（ステップｓ１０）。逆に、算出経時変化データが第二コルゲート加工用基準回転トルク経時変化データＢＬ２の範囲内である場合（ステップｓ９：Ｙｅｓ，図９（ａ）に示す良判定領域のみの場合）、この二方向コルゲート材１００を合格と判定する。

このようにコルゲート材製造装置１は、アルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）を挟み込んでコルゲート加工する一対の加工ギアローラ１１と、一対の加工ギアローラ１１を回転駆動するサーボモータ１２と、サーボモータ１２の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出センサ２４と、加工ギアローラ１１で挟み込んだアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）にコルゲート加工する際における検出回転トルクを出力する表示装置２２とを備え、検出回転トルクの経時変化である算出経時変化データに基づいてコルゲート加工によるコルゲート全体の形状出来形を計測しながら波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。

詳しくは、凸状ギアと凹状ギアとがコルゲート加工を施すアルミニウム製薄板材１１０等の厚みに応じたクリアランスを保持するとともに、アルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）の板厚が一定であれば、Ｖ曲げにおける曲げ角度に応じてサーボモータ１２の回転トルクが変動する。詳しくは、板厚一定の条件下において、Ｖ曲げにおける曲げ角度が大きい場合はサーボモータ１２の回転トルクが高くなり、逆に、Ｖ曲げにおける曲げ角度が小さい場合はサーボモータ１２の回転トルクが低くなる。

このため、サーボモータ１２の回転トルクが高い場合は、曲げ加工されたアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）における曲げ角度が大きくなり、サーボモータ１２の回転トルクが低い場合は、曲げ加工されたアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）における曲げ角度が小さくなるという検出回転トルクの経時変化を捉えることにより、コルゲート加工した波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）のコルゲート形状全体の出来形を計測することができる。

したがって、波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）のコルゲート形状全体の出来形をコルゲート加工しながら計測することができ、コルゲート加工完了と同時に形成されたコルゲート形状の全体の計測を完了することができる。よって、不適正なコルゲート形状が形成された波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を早期に発見し、精度の高い波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。

なお、コルゲート材製造装置１では、コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクをトルク検出センサ２４で検出するとともに、算出経時変化データに基づいてコルゲート形状を計測しているため、例えば、赤外線やレーザを発受信して形状を計測する計測装置と比べ、簡単な構成や解析で正確なコルゲート形状を計測できる。したがって、設備投資コスト等を低減できるとともに、故障等のトラブルが少なく、利用者の満足度を向上することができる。

さらに、上述したように、コルゲート加工時におけるサーボモータ１２の回転トルクに基づいてコルゲート形状を計測しているため、例えば、目視で出来形が把握できないような小さなコルゲート形状であっても、アルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）の素材やコルゲート形状に応じたオーダーでの計測を実施することにより、コルゲート全体の形状出来形を正確に計測することができる。

また、図８及び図９に示すように、検出回転トルクを経時変化でグラフ表示することにより、コルゲート形状を正確に計測しながら波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。詳しくは、経時変化データにおいて回転トルクの高い箇所が曲げ角度の大きい箇所となり、逆に、回転トルクの低い箇所が曲げ角度の小さい箇所となって算出経時変化データをグラフ表示することができるため、コルゲート加工されたコルゲート形状を正確に計測しながら波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。

また、一対の加工ギアローラ１１の両方のそれぞれに対して回転駆動する２つのサーボモータ１２（１２ａ，１２ｂ）における検出回転トルクを表示装置２２に出力することにより、コルゲート形状をより正確に計測した波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。

詳しくは、一対の加工ギアローラ１１の両方に対して、それぞれ駆動する２つのサーボモータ１２におけるそれぞれの検出回転トルクを出力することにより、例えば、上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）のギア歯形状における凸部分でアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）を曲げ、上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）のギア歯形状における凹部分では、下側加工ギアローラ１１ｂ（上側加工ギアローラ１１ａ）のギア歯形状における凸部分で曲げられたアルミニウム製薄板材１１０（波状コルゲート材１２０）を受けることとなる。

したがって、一対の加工ギアローラ１１の上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）における検出回転トルクからは上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）によって曲げられた部分、つまり、上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）に対して凸方向に曲げ加工されたコルゲート形状だけを計測することができる。

しかしながら、加工ギアローラ１１（１１ａ，１１ｂ）の両方に対して、それぞれ駆動する２つのサーボモータ１２（１２ａ，１２ｂ）におけるそれぞれの検出回転トルクを出力することにより、上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）に対して凸方向に曲げ加工されたコルゲート形状だけでなく、下側加工ギアローラ１１ｂ（上側加工ギアローラ１１ａ）によって曲げられた部分、つまり上側加工ギアローラ１１ａ（下側加工ギアローラ１１ｂ）に対して凹方向に曲げ加工されたコルゲート形状も計測することができる。したがって、表面に対して両方向にコルゲート加工されたコルゲート形状を正確に計測した波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を製造することができる。

また、所望のコルゲート形状の出来形をコルゲート加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化データＢＬ、及び検出回転トルクを記憶する記憶装置２３を備えるとともに、基準回転トルク経時変化データＢＬと、算出経時変化データとを比較し、コルゲート加工したコルゲート形状の出来形の合否を制御装置２１が判定するため、トルク検出センサ２４で検出した検出回転トルクに基づいて、コルゲート加工されたコルゲート形状の合否を判定することができる。

また、加工ギアローラ１１で挟み込んでアルミニウム製薄板材１１０にコルゲート加工した波状コルゲート材１２０に対して、第一コルゲート加工時におけるコルゲート加工方向に対して直交する方向の第二コルゲート加工を施して二方向コルゲート材１００を加工する際において、第二コルゲート加工時における検出回転トルクを表示装置２２で出力することにより、二方向コルゲート材１００に形成された複雑なコルゲート形状を正確に計測することができる。

詳しくは、加工ギアローラ１１で挟み込んでアルミニウム製薄板材１１０に第一コルゲート加工を施した波状コルゲート材１２０に対して、第一コルゲート加工時におけるコルゲート加工方向Ｌに対して直交する方向の第二コルゲート加工を施すことにより、複雑なコルゲート形状を有する二方向コルゲート材１００を形成することができる。

また、第二コルゲート加工時における検出回転トルクを表示装置２２で出力することにより、複雑な形状に形成されたコルゲート形状を正確に計測することができる。さらに、第一コルゲート加工における検出回転トルクを検出することにより、第二コルゲート加工で波付けしない箇所のコルゲート形状についても正確に計測した二方向コルゲート材１００を製造することができる。

なお、上述のコルゲート材製造装置１は、コルゲート加工部１０と出来形計測部２０とを一体化した装置であったが、コルゲート加工部１０と出来形計測部２０とが独立した構成であってもよく、既存のコルゲート加工部１０に対して出来形計測部２０を装着してもよい。

また、上述の説明では、アルミニウム製薄板材１１０に対して二回のコルゲート加工を施したが、アルミニウム製薄板材１１０に対して一回のコルゲート加工を施した波状コルゲート材１２０を製品としても良いし、三回以上のコルゲート加工を施してもよい。なお、複数回のコルゲート加工の加工方向は、直前のコルゲート加工の加工方向に対して直交する方向のみならず、その他の角度で交差する方向でもよく、さらには、複数回のコルゲート加工のうち、同じ方向にコルゲート加工を施してもよい。

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、この発明の薄板材は、アルミニウム製薄板材１１０や波状コルゲート材１２０に対応し、
以下同様に、
波付け歯車は、加工ギアローラ１１、上側加工ギアローラ１１ａ、下側加工ギアローラ１１ｂに対応し、
回転駆動手段は、サーボモータ１２、上側用サーボモータ１２ａ、下側用サーボモータ１２ｂに対応し、
トルク検出手段は、トルク検出センサ２４、上側用トルク検出センサ２４ａ、下側用トルク検出センサ２４ｂに対応し、
検出トルク出力手段は、表示装置２２に対応し、
波形計測装置は、出来形計測部２０に対応し、
グラフ表示手段は、表示装置２２に表示するグラフ表示に対応し、
出来形判定手段は、判定プログラムを実行する制御装置２１に対応し、
波付け薄板は、波状コルゲート材１２０に対応し、
多方向波付け材は、二方向コルゲート材１００に対応し、
波付け材は、二方向コルゲート材１００や波状コルゲート材１２０に対応し、
波付け材製造装置は、コルゲート材製造装置１に対応し、
波付け加工は、コルゲート加工に対応し、
波付け加工方向は、コルゲート加工方向Ｌに対応し、
検出回転トルクの経時変化は、算出経時変化データに対応し、
曲げ加工された波形は、コルゲート形状に対応し、
基準回転トルク経時変化は、基準回転トルク経時変化データＢＬに対応し、
波形計測方法は、二方向コルゲート材１００の製造フローにおけるステップｓ３〜５及びステップｓ７〜９に対応し、
直前の波付け加工時は、ステップｓ２に示す第一コルゲート加工に対応し、
最終の波付け加工時は、ステップｓ６に示す第二コルゲート加工に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

例えば、上述の説明では、アルミニウム製薄板材１１０等に施すコルゲート形状に応じるとともに、コルゲート加工方向Ｌ（図６）に対して直交する方向のギア歯形状を有する加工ギアローラ１１を用いたが、アルミニウム製薄板材１１０等に施すコルゲート形状に応じるとともに、コルゲート加工方向Ｌ（図６）と同方向のギア歯形状を有するギアローラを用いてもよい。

また、上述の説明ではステップｓ４やｓ９において、波状コルゲート材１２０（二方向コルゲート材１００）を不合格判定としただけであったが、基準回転トルク経時変化データＢＬとの比較において不合格判定された部分を特定するログデータを蓄積したり、マーキングを施し、その他の合格判定となった部分を製品として用いてもよい。これにより、不合格と判断されたコルゲート形状部分を排除できるため、製品の精度を向上できるとともに、製品のロスを低減することができる。

さらには、コルゲート形状が不合格と判断された際の結果をフィードバックさせて、続くコルゲート加工におけるサーボモータ１２の回転トルクを制御し、合格判定されるコルゲート形状を加工する構成であってもよい。

また、上述の説明において、トルク検出センサ２４で検出した検出回転トルクを記憶装置２３に記憶したが、一時的に記憶する制御装置２１のＲＡＭに記憶してもよい。

また、コルゲート加工した際の検出回転トルクの経時変化を表示装置２２にグラフ表示したが、表示装置２２のみならず、プリント出力としても良いし、数値を表示してもよい。

なお、波付け加工として、図４において詳細に説明するコルゲート形状に加工するコルゲート加工のみならず、エンボス、凹凸などの様々な形状の波付けの加工であっても同様の効果を奏することができる。

１…コルゲート材製造装置
１１…加工ギアローラ
１１ａ…上側加工ギアローラ
１１ｂ…下側加工ギアローラ
１２…サーボモータ
１２ａ…上側用サーボモータ
１２ｂ…下側用サーボモータ
２０…出来形計測部
２１…制御装置
２２…表示装置
２３…記憶装置
２４…トルク検出センサ
２４ａ…上側用トルク検出センサ
２４ｂ…下側用トルク検出センサ
１００…二方向コルゲート材
１１０…アルミニウム製薄板材
１２０…波状コルゲート材
Ｌ…加工方向

Claims (15)

1. 薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出手段と、
   前記波付け歯車で挟み込んだ前記薄板材に波付け加工する際における前記検出回転トルクを出力する検出トルク出力手段とを備え、
   該検出トルク出力手段によって出力された前記検出回転トルクの経時変化に基づいて前記波付け加工による波形の出来形を計測する
   波形計測装置。
2. 前記検出トルク出力手段を、
   前記検出回転トルクを経時変化でグラフ表示するグラフ表示手段で構成した
   請求項１に記載の波形計測装置。
3. 前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段を備え、
   前記検出トルク出力手段を、
   それぞれの前記回転駆動手段における前記検出回転トルクを出力する構成とした
   請求項１又は２に記載の波形計測装置。
4. 所望の波形の出来形を波付け加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化を記憶する記憶手段と、
   前記基準回転トルク経時変化と、前記検出回転トルクの経時変化とを比較し、波付け加工した波形の出来形の合否を判定する出来形判定手段とを備えた
   請求項１乃至３のうちいずれかに記載の波形計測装置。
5. 前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施して多方向波付け材を製造する際において、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力する
   請求項１乃至４のうちいずれかに記載の波形計測装置。
6. 薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとして検出するとともに、
   検出した検出回転トルクを出力し、出力された前記検出回転トルクの経時変化に基づいて前記波付け加工による波形の出来形を計測する
   波形計測方法。
7. 前記検出回転トルクを経時変化でグラフ表示する
   請求項６に記載の波形計測方法。
8. 前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段を備え、
   それぞれの前記回転駆動手段における前記検出回転トルクを出力する
   請求項６又は７に記載の波形計測方法。
9. 所望の波形の出来形を波付け加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化するとともに、
   前記基準回転トルク経時変化と、前記検出回転トルクの経時変化とを比較し、波付け加工した波形の出来形の合否を判定する
   請求項６乃至８のうちいずれかに記載の波形計測方法。
10. 前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施して多方向波付け材を製造する際において、少なくとも最終の波付け加工時における検出回転トルクを出力する
    請求項６乃至９のうちいずれかに記載の波形計測方法。
11. 薄板材を挟み込んで波付け加工する一対の波付け歯車と、
    前記一対の波付け歯車のうち少なくとも一方の波付け歯車を回転駆動する回転駆動手段と、
    該回転駆動手段の回転トルクを検出回転トルクとして検出するトルク検出手段と、
    前記波付け歯車で挟み込んだ前記薄板材に波付け加工する際における前記検出回転トルクを出力する検出トルク出力手段とを備え、
    該検出トルク出力手段によって出力された前記検出回転トルクの経時変化に基づいて前記波付け加工による波形の出来形を計測しながら波付け材を製造する
    波付け材製造装置。
12. 前記検出トルク出力手段を、
    前記検出回転トルクを経時変化でグラフ表示するグラフ表示手段で構成した
    請求項１１に記載の波付け材製造装置。
13. 前記一対の波付け歯車の両方のそれぞれに対して回転駆動する回転駆動手段を備え、
    前記検出トルク出力手段を、
    それぞれの前記回転駆動手段における前記検出回転トルクを出力する構成とした
    請求項１１又は１２に記載の波付け材製造装置。
14. 所望の波形の出来形を波付け加工した際における回転トルクの経時変化である基準回転トルク経時変化を記憶する記憶手段と、
    前記基準回転トルク経時変化と、前記検出回転トルクの経時変化とを比較し、波付け加工した波形の出来形の合否を判定する出来形判定手段とを備えた
    請求項１１乃至１３のうちいずれかに記載の波付け材製造装置。
15. 前記一対の波付け歯車で挟み込んで前記薄板材に波付け加工した波付け薄板に対して、直前の波付け加工時における波付け加工方向に対して交差する方向の波付け加工を複数回施して多方向波付け材を製造する際において、少なくとも最終の波付け加工時における前記検出回転トルクを前記検出トルク出力手段で出力する
    請求項１１乃至１４のうちいずれかに記載の波付け材製造装置。