JP2001150003A - 圧延装置 - Google Patents
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Abstract
ンプ手段32,33と、左・右のクランプ手段の少なく
とも一方を張力方向に移動させる張力付与手段34,3
5と、左・右のクランプ手段並びに張力付与手段を一括
して帯板の長手方法に沿って往復移動させる移動台31
と、移動台上の左・右のクランプ手段で把持した帯板を
上下の圧延ロールで圧下する圧延手段60Bと、圧延手
段を載せるターンテーブル90と、からなる圧延装置。 【効果】 板材の一部に薄肉部を形成することができ
る。また、ターンテーブルで圧延手段を旋回させること
で、薄肉部を台形状に形成することができる。従って、
板の軽量化及び生産コストの低減を図ることができる。
Description
に形成する圧延装置に関する。
技術として、厚さの異なる板同士を溶接する技術、及び
圧延が知られている。図18(a),(b)は従来の溶
接板の説明図である。(a)において、薄い部材121
の両端に、t1,t2だけ重ねた状態で、厚い部材12
2,123をスポット溶接にて一体化する。これで、部
分毎に厚さの異なる異厚材120を製造することができ
る。
両端に厚い部材122,123をレーザ溶接にて接合す
ることで、異厚材120を製造することが知られてい
る。部材122は端面に角度βを有し、部材123は端
面に角度θを有するものである。角度β、角度θを形成
することで、余分な厚い部材を減らし、より軽量化を図
ることができる。
ト溶接では、部品点数の増加や工程数の増加、及び剛性
の低下という問題がある。また、薄い部材121の両端
をt1,t2だけ重ねるため、異厚材120の重量が増
加する。一方、上記(b)に示すレーザ溶接では、端面
(開先)の高精度化、溶接設備費の増大、溶接部の成形
性が低下するという問題がある。
例えば、特開昭59−189004号公報「差厚板の製
造方法およびその圧延機」に示されたものがある。この
差厚板の製造用圧延機は、同公報の第3図によれば、上
側作業ロール14aと下側作業ロール14bとを独立に
駆動制御できるものであり、下側作業ロール14bを逆
方向に駆動し、圧延成形することで、差厚板を得ること
ができるというものである。
9−189004号公報の技術は、上側作業ロール14
aと下側作業ロール14bとを独立に駆動制御するもで
あり、圧延荷重、ロール速度や板厚制御など制御が極め
て複雑であり、圧延機のコストが高くなる。その結果、
差厚板の生産コストが嵩む。
を用いることなしに差厚板を製造することのできる圧延
装置を提供することにある。
に請求項1は、帯板の両端を把持する左・右のクランプ
手段と、これらのクランプ手段で把持した帯板に一定の
張力を掛けるべく、左・右のクランプ手段の少なくとも
一方を張力方向に移動させる張力付与手段と、左・右の
クランプ手段並びに張力付与手段を一括して帯板の長手
方法に沿って往復移動させる移動台と、この移動台上の
左・右のクランプ手段で把持した帯板を上下の圧延ロー
ルで圧下する圧延手段と、からなることを特徴とする。
の左・右のクランプ手段を張力付与手段で移動させる。
帯板に張力を掛けながら、帯板の一部に薄肉部を形成す
る。また、薄肉部に張力が作用すると、圧延ロールでの
薄肉部の成形が容易になる。その結果、圧延手段に高度
な制御を必要としない。
載せたことを特徴とする。ターンテーブルを作動させる
ことで、帯板の長手方向に対して上下の圧延ロールの軸
を非直角に設定する。これで台形状の薄肉部を得ること
ができる。
少なくとも一方に帯板を加熱する加熱手段を設けたこと
を特徴とする。加熱手段で帯板を加熱し、帯板の変形抵
抗を小さくして薄肉成形の高速化を図る。
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図1は本発明に係る圧延装置を備えた製造
ラインの平面図(第1実施例)であり、製造ラインは、
図右から左へ、巻き戻しリール11(リコイラーとも云
う)、案内部12、ループ装置13、圧延装置14及び
切断機15をこの順に直列に配置したものである。1
6,17,18はローラコンベヤ、21は制御盤、22
は油圧ユニット、23は操作盤である。
ラインの側面図(第1実施例)である。巻き戻しリール
11は、帯板のコイルをセットするものであり、その都
度コイルを戻し、帯板を送り出すものである。切断機1
5は、圧延装置14で薄肉部を形成した帯板を切り離す
ものである。圧延装置14は、テンション装置30と、
圧延手段60とからなる。
図(第1実施例)であり、テンション装置30は、移動
台31上に左クランプ手段32、右クランプ手段33並
びに張力付与手段34,35を一括して載せたものであ
る。移動台31は、ベース36に第1ガイド37を介し
てY軸移動ベース38を取付けたものである。
8の左側にハウジング41を取付け、このハウジング4
1の中央にガイドを介して上押圧部42を上下移動可能
に取付けるとともに、この上押圧部42に対向する下押
圧部43を固定し、ハウジング41の上部に油圧シリン
ダ44,44を取付けたものであり、油圧シリンダ44
のロッド45を上押圧部42に取付けて、油圧によって
上押圧部42を下押圧部43側へ押し付けるものであ
る。
ース38の右側に第2ガイド46を介して取付けたハウ
ジング47に左クランプ手段32と同様の上・下押圧部
42,43、油圧シリンダ44,44を設けたものであ
る。48は左クランプ位置検出器、49は右クランプ位
置検出器であり、これら左・右クランプ位置検出器4
8,49は、例えば、リニアエンコーダやリニア位置セ
ンサである。
51であり、油圧シリンダ51の取付け部52をベース
36に取付け、ロッド53をY軸移動ベース38に取付
けたものである。
あり、油圧シリンダ55の取付け部56をY軸移動ベー
ス38に取付け、ロッド57を右クランプ手段33に取
付けたものである。
1実施例)であり、圧延手段60は、スタンド61に第
3ガイド62,62(手前は図示していない)を介して
昇降自在に軸受箱63,63を嵌合し、これらの軸受箱
63,63に図示せぬ軸受を介してワークロール64、
バックアップロール65,65を嵌合し、これらのロー
ル64,65,65に対称に、スタンド61に図示せぬ
軸受を介してワークロール66、バックアップロール6
7,67を嵌合し、スタンド61の上部に圧下油圧シリ
ンダ68,68を取付け、この圧下油圧シリンダ68,
68のロッドを軸受箱63,63に取付け、ワークロー
ル64,66をロール駆動部69,69に嵌合したもの
であり、ロールが6重で、単一の圧延機である。71は
ワークロール位置検出器、72は左クランプ移動限検出
器、73は右クランプ移動限検出器、74,74は加熱
手段である。
ニアエンコーダやリニア位置センサであり、左・右クラ
ンプ移動限検出器72,73は、例えばリミットスイッ
チである。また、加熱手段74は、電磁誘導加熱(誘導
加熱)の熱源(ヒーター)であり、ワークロール64,
66の左右に設けたものである。
用を次に説明する。図5(a),(b)は本発明に係る
圧延装置の第1作用図(第1実施例)である。(a)に
おいて、圧延装置14に帯板81を通す。油圧シリンダ
51(ロッド53)の前進(矢印の方向)によって左
クランプ手段32は所定位置に至る。この際、左クラン
プ手段32の行過ぎを左クランプ移動限検出器72によ
って防止する。
リンダ44,44(ロッド)が後退(矢印,の方
向)すると、上押圧部42が上昇する。一方、圧延手段
60の圧下油圧シリンダ68によって、軸受箱63とと
もに、ワークロール64、バックアップロール65,6
5が上昇する。
の如く通した後、左クランプ手段32の上押圧部42を
下降させて帯板81の厚肉部82を把持する。一方、圧
下油圧シリンダ68で帯板81にワークロール64、バ
ックアップロール65,65を圧下する。このワークロ
ール64の圧下位置はワークロール位置検出器71によ
って検出する。
のロール速度で駆動回転させることで、薄肉部83を形
成する。同時に、左クランプ手段32を張力方向(矢印
の方向)に移動させることにより、帯板81に一定の
張力tを掛けつつ、薄肉部83を形成する。左クランプ
手段32が所定位置に至ると、停止する。
に、圧延手段60の近傍まで右クランプ手段33を寄
せ、右クランプ手段33上の油圧シリンダ44で上押圧
部42を下降させて帯板81の厚肉部82を把持する。
その際の右クランプ手段33の位置は右クランプ移動限
検出器73によって検出する。
置の第2作用図(第1実施例)である。(a)におい
て、圧延手段60のワークロール64を逆回転させ、薄
肉部83をより薄く延ばす。その際、圧下油圧シリンダ
68でワークロール64をさらに圧下し、ロール間隔を
制御する。同時に、油圧シリンダ51でY軸移動ベース
38を逆移動させる。なお、逆移動によって、帯板81
が上流側へ移動すると、ループ装置13(図2参照)に
よって帯板81の移動量を吸収する。
移動しつつ、Y軸移動ベース38上の油圧シリンダ55
によって右クランプ手段33を移動することで、帯板8
1に一定の張力tを掛ける。その際、右クランプ手段3
3の位置は右クランプ位置検出器49によって行う。こ
の後、図5,図6に示した薄肉部83の形成をさらに繰
り返し、所望の厚さの薄肉部83を形成したブランク材
84を得る。
段32,33で把持し、帯板81に張力tを掛けながら
圧延する。薄肉部83に張力tが作用すると、極めて容
易に帯板81の厚肉部82の一部に薄肉部83を形成す
ることができる。その結果、圧延手段に高度な制御を必
要としない。また、張力tによって、薄肉部83に発生
しやすい「しわ」や曲りを防止することができる。
4,74を設けたので、帯板81を誘導加熱することが
できる。その結果、帯板81の抵抗が小さく(軟化)な
り、帯板81を短時間で延ばすことができ、さらに、帯
板81が加工硬化し、材料の焼鈍作用も生じ、より生産
コストを低減することができる。
例)で薄肉部を形成したブランク材の斜視図であり、ブ
ランク材84は、板材の厚肉部82の一部に薄肉部83
を形成し、長手方向に対して境界ライン85,86を直
角に形成したものである。この成形は、境界ライン8
5,86を直角に使用する部位には好適である。しか
し、境界ラインを非直角に形成したい場合がある。次図
で境界ラインが非直角なブランク材を形成する圧延装置
を説明する。
ラインの平面図(第2実施例)であり、上記図1に示す
実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説
明を省略する。製造ラインは、上流側に巻き戻しリール
11を配置し、この巻き戻しリール11の隣に案内部1
2を設け、この案内部12の隣にループ装置13を配置
し、このループ装置13の隣に圧延装置14Bを配置
し、この圧延装置14Bの隣に切断機15を配置したも
のである。
ラインの側面図(第2実施例)であり、上記図2に示す
実施の形態と同様の構成については、同一符号を付し説
明を省略する。圧延装置14Bは、圧延手段60Bを備
えたものであり、圧延手段60Bは、圧延手段60をタ
ーンテーブル90に載せたものである。
(第2実施例)であり、ターンテーブル90に圧延手段
60を載せた圧延手段60Bを示す。なお、上記図4に
示す実施の形態と同様の構成については、同一符号を付
し説明を省略する。ターンテーブル90は、据え付け台
91の中央に回転支持部92を設け、端部に駆動部93
を設けたものである。駆動部93は、据え付け台91に
取付けたガイド94と、このガイド94を駆動するウオ
ーム減速機95とからなる。
部92に圧延手段60を嵌合するとともに、圧延手段6
0にガイド94の一端を取付けることで、ターンテーブ
ル90に圧延手段60を載せたことになる。96は原点
位置検出器、97は右回転限検出器、98は左回転限検
出器である。
明する。図11(a)〜(c)は本発明に係る圧延装置
の第1作用図(第2実施例)であり、上段に平面図を併
記したので、合計6個の図を表わしたものである。
(a)において、ターンテーブル90によって圧延手段
60は矢印の如く旋回し、その位置でロックする。
だけ旋回すると、圧延手段60が停止しすると同時に、
図示しない位置決めピンがロックする。これで、帯板8
1の長手方向に対して上下のワークロール64,66の
軸を非直角に設定したことになる。この際、圧延手段6
0の回転位置は右回転限検出器97によって検出する。
その後、ワークロール64,66間に帯板81を通し、
ワークロール64を圧下する。
を駆動し、V字形の薄肉部83を形成する。具体的に
は、ワークロール64が圧下すると同時に、ワークロー
ル64,66は正転、逆転を繰り返して薄肉部83を往
復させることで、薄肉部83は仮想線で示すように移動
を繰り返し、次第に薄く延びる。その結果、境界ライン
86は角度θを形成する。
装置の第2作用図(第2実施例)である。(a)は、薄
肉部83の境界ライン85,86を角度θで形成したこ
とを示す。(b)において、ワークロール64は一旦上
昇(同時にロックピンをアンロック)し、ターンテーブ
ル90によって圧延手段60は矢印の如く旋回する。す
なわち、ターンテーブル90は旋回角θだけ戻り、連続
して旋回角βだけ旋回し、ロックする。
装置の第3作用図(第2実施例)である。(a)におい
て、旋回角βだけ旋回後(ロックピンをロック)、ワー
クロール64を圧下し、同様に往復させることで、薄肉
部83を形成する。ワークロール64,66を旋回角β
だけ旋回させたので、境界ライン85の角度をβに形成
することができる。
成し、且つ境界ライン86の角度をθで形成したブラン
ク材を示す。すなわち、ブランク材に台形状の薄肉部8
3が形成できたことになる。このように、図8〜図13
で示したように、圧延手段をターンテーブルに載せるこ
とで、帯板に自動で角度β並びに角度θの境界ラインを
形成することができる。
ロールの駆動(正転・逆転)のみで薄肉部83を形成す
るので、生産効率は向上し難い。そこで、境界ラインの
角度が非直角のブランク材を生産効率よく製造すること
ができる圧延装置を次に説明する。
造ラインの平面図(第3実施例)であり、上流側から巻
き戻しリール11、案内部12、ループ装置13、圧延
装置14C、切断機15を順に配置したことを示す。な
お、上記図1、図8に示す実施の形態と同様の構成につ
いては、同一符号を付し説明を省略する。
と、圧延手段60Bとからなる。テンション装置30C
は、X軸方向にテンション装置30を移動できるもので
あり、X軸移動ガイド101,101と、このX軸移動
ガイド101,101に載せたX軸移動ベース36C
と、このX軸移動ベース36CをX軸方向に移動させる
X軸駆動手段102,102と、X軸移動位置検出器1
03と、を備えたものである。
造ラインの側面図(第3実施例)であり、X軸移動ガイ
ド101,101にX軸移動ベース36Cを載せたこと
を示す。
14及び次図で説明する。図16(a)〜(c)は本発
明に係る圧延装置の作用図(第3実施例)である。
(a)において、ターンテーブル90によって圧延手段
60Bを旋回し、帯板81の長手方向に対してワークロ
ール66の軸を非直角に設定する。すなわち、ワークロ
ール66を旋回角θに設定することができる。一方、左
・右クランプ手段32,33によって、ワークロール間
に通した帯板81の両端を把持する。
(図14参照)の送り(矢印x方向)、並びにY軸移動
ベース38の送り(矢印y方向)を制御することで、左
・右クランプ手段32,33の移動を旋回角に対応させ
る。その際、X軸移動位置検出器103(図14参照)
によってX軸移動ベース36Cの移動量を検出する。
クロール64,66を駆動する。その結果、角度θのワ
ークロール64,66の回転で往復する帯板81に一定
の張力を左・右クランプ手段32,33で掛けることが
できる。
2,33で張力を付与すことができるので、角度θの薄
肉部83及び境界ライン86を短時間で形成することが
できる。同様に、角度βの薄肉部83及び境界ライン8
5を短時間で形成することができる。また、右クランプ
手段33が移動してY軸方向の延び(距離y1+距離y
2)を吸収する。
旦、上押圧部42を仮想線のように上昇させ、左クラン
プ手段32を原点に戻す。原点に戻すことで、X軸駆動
手段(油圧シリンダ)のストロク量の不足を防止する。
であり、圧延装置の平面図である。圧延装置14Dは、
床に固定した圧延手段60Dと、この圧延手段60Dに
通す板材104を旋回させる旋回手段105と、からな
る。板材104は、幅Wの帯板を所定の長さLに切断し
たものである。
06を敷設し、これらのレール106,106上に搬入
台車107、搬出台車108を載せ、これらの搬入・搬
出台車107,108の上部にワーク位置決め手段11
1,111を設けたものである。
60Dの軸心を中心にレール106を円弧に形成したの
で、台車107は圧延手段60Dを中心にして旋回角θ
1だけ旋回すことができる。旋回後の台車107に板材
104を載せると、ワーク位置決め手段111が矢印方
向に移動して、所定位置で板材104を停止させる。
と、ワーク位置決め手段111は板材104を移動可能
に開放するので、圧延手段60Dは板材104を往復さ
せることができ、薄肉部を形成することができる。
1が板材104を一旦保持し、仮想線に示すように、旋
回角θ2の位置へと旋回することで、境界ライン113
の角度をθ2で形成することができる。その結果、非直
角のブランク材114を得ることができる。
を固定したので、ターンテーブルを必要とせず、圧延手
段60の省スペース化を図ることができる。また、台車
107に板材104を載せると、後は自動制御で板材1
04に角度θ1,θ2の境界ライン112,113を形
成することができるので、その間に作業者は並行して上
流側の工程、及び下流側の工程を実施することができ、
生産コストの低減を図ることができる。
力付与手段34,35は、油圧シリンダ51,55であ
るが、張力付与手段は油圧(空圧)シリンダに限定する
ものではなく、モーターでボールねじを回転させるねじ
方式、チェーン方式、並びにラックピニオン方式でもよ
い。
ンコーダ等のセンサを用いて、旋回角を所望の角度に設
定してもよい。回転限まで旋回させずに、途中で停止
(中間停止)させることができ、より多様なブランク材
を得ることができる。また、ターンテーブル90は一例
であって、ターンテーブルの技術はこれに限定するもの
ではなく、圧延手段60を旋回させることができるもの
であればよい。
類や検出器(センサ)の取付け位置は一例であってこれ
に限定するものではなく、任意である。例えば、油圧シ
リンダ51,55にセンサを取付けて、左・右クランプ
手段32,33の位置検出を実施することも可能であ
る。
サ)以外にもセンサを追加して制御を実施してもよい。
例えば、板厚検出器や張力検出器等を備えることで、さ
らに詳細な制御を実施するこができる。
する。請求項1では、左・右のクランプ手段で帯板の両
端を把持し、張力付与手段で左・右のクランプ手段を張
力方向に移動させるので、クランプ手段で把持した帯板
に一定の張力を掛けることができる。同時に、圧延手段
の上下の圧延ロールを圧下し、左・右のクランプ手段で
把持した帯板を左右に繰り返して往復させ薄肉部を形成
する。その結果、複雑な制御や圧延条件を用いずに、板
材の一部に薄肉部を形成することができる。
に載せたので、ターンテーブルによって圧延手段を旋回
させ、帯板の長手方向に対して上下の圧延ロールの軸を
非直角に設定すことができる。その結果、薄肉部の境界
ラインを所望の角度に形成することができ、強度が必要
な部位のみを厚肉部にすることができる。従って、より
板の軽量化を図ることができる。
の少なくとも一方に帯板を加熱する加熱手段を設けたの
で、帯板を所望の温度に保ちつつ、張力を掛けて圧延手
段のロールで薄肉部を形成することができ、圧延時間を
さらに短縮することができる。また、板材が加工硬化
し、材料の焼鈍作用も生じる。従って、生産コストの低
減を図ることができる。
面図(第1実施例)
面図(第1実施例)
施例)
例)
例)
を形成したブランク材の斜視図
面図(第2実施例)
面図(第2実施例)
例)
施例)
施例)
施例)
平面図(第3実施例)
側面図(第3実施例)
例)
台、32…左クランプ手段、33…右クランプ手段、3
4,35…張力付与手段、60,60B,60D…圧延
手段、64,66…ワークロール、74…加熱手段、8
1…帯板、82…厚肉部、83…薄肉部、85,86…
境界ライン、90…ターンテーブル、t…張力。
Claims (3)
- 【請求項1】 帯板の両端を把持する左・右のクランプ
手段と、 これらのクランプ手段で把持した帯板に一定の張力を掛
けるべく、左・右のクランプ手段の少なくとも一方を張
力方向に移動させる張力付与手段と、 前記左・右のクランプ手段並びに張力付与手段を一括し
て帯板の長手方法に沿って往復移動させる移動台と、 この移動台上の左・右のクランプ手段で把持した帯板を
上下の圧延ロールで圧下する圧延手段と、からなること
を特徴とする圧延装置。 - 【請求項2】 前記圧延手段をターンテーブルに載せた
ことを特徴とする請求項1記載の圧延装置。 - 【請求項3】 前記圧延手段の左右、又は左右の少なく
とも一方に前記帯板を加熱する加熱手段を設けたことを
特徴とする請求項1記載の圧延装置。
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