JP2001286937A - 板材の端部押圧成形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】二つのロールで構成された成形ヘッドを有する
簡単な設備と簡単な操作で、鋼帯など被加工板材の切断
面を任意の形状に塑性加工することができ、研削粉塵、
切削屑を発生することがない板材の端部押圧成形装置の
提供。 【解決手段】ロールホルダー４に回転自在に設けた成形
ロール１とロールホルダーに回転自在に設けた受けロー
ル２とを、成形ロールのロール面と受けロールのロール
面とが、被加工板材２６の端面角部を押圧し得るように
配置してなる成形ヘッドを、被加工板材の両側端部を押
圧し得るように対向配置し、被加工板材に対する近接、
離間の動きを制御する手段を備えた板材の端部押圧成形
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼帯など鋼板切断
面の変形を修整したり、任意の形状に成形することので
きる装置に関するものであり、さらに詳しくは、二個の
ロールで鋼帯など鋼板切断面を塑性変形させて、任意の
形状に成形する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鋼板切断面のバリ取り、コーナー
加工はグラインダー、ベルトサンダー、ワイヤブラシ等
を用いて鋼板切断面を研削する手作業か、あるいはこれ
らの手作業を自動化した装置等、研削により鋼板切断面
を加工する方法が行われていた。

【０００３】電縫管等の冷間ロールフォーミングライン
では、バイトで切削するエッジスカーフィン、またはエ
ンドトリミング装置などの切削手段が鋼板切断面の加工
方法として知られていた。

【０００４】図１７、図１８には、Ｖ字状、または弧状
溝付きローラーを鋼板切断面に押圧バリ取りをする装置
を示すが、これらは塑性加工による鋼板切断面の加工法
として知られていた。たとえば、特開平９−５７５９
５、特開平９−３００１８７等があげられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の加工研削
手段は、研削材として用いられるベルトサンダー、ワイ
ヤブラシ等の磨耗が速く、加工量も少ない。従って長時
間の連続運転や高速運転には不向きであり、研削した粉
塵が飛散し、危険で、作業環境も悪いと言う欠点があ
り、かつ、研削材の磨耗を生じ、動力費等のランニング
コストも高くなる欠点がある。

【０００６】また、従来の切削加工手段は、切削バイト
の磨耗により、頻繁に切削バイトを取りかえることが必
要で、切削くずの処理も煩雑であるという問題点があ
る。

【０００７】また、従来の塑性加工手段により、Ｖ字
状、または、弧状の溝付きローラーでバリ取りを行う場
合には、ローラー溝の加工部の進行方向はそのローラー
の円周方向で鋼板切断面の被加工面は直進するので、そ
の加工面ですべり摩擦が発生すると、そのすべり摩擦に
より、バリ取り面が滑らかな面でないという欠点と高速
運転では加工面に焼きつき現象が起きるという欠点があ
る。又鋼板切断面に対するローラーを押圧すると、その
力が鋼板の押圧された方向に働くので、広幅、薄板等で
は鋼板が変形を起こして、バリ取り面が不安定で、その
面もばらつく欠点がある

【０００８】電縫管製造工程においては、スリット鋼帯
をフォーミングロールで成形し、エッジの突きあわせ溶
接部で、両スリットエッジ間でのバリＰｂ、垂れＰｕ等
の微小な違い、また両エッジ間での板厚の微小な違いか
らエッジの波状からくる突き合せ不良等により溶接不良
が発生する。これらから発生する溶接不良は溶接部でエ
ッジの段違いによる不良、溶接部の振れによるビード切
削の不良、ビード切削面へのメタルフローの鋭角的な突
出により溶接強度の低下による不良等、また電線管等内
面を重要視する鋼管の製造において、内面ビードの規制
は困難であり、多大な内面ビードは不良品になるという
問題を有していた。

【０００９】冷間ロール成形機等で製造される軽量形鋼
等成形品の材料はほとんどスリット鋼帯で、そのスリッ
トエッジは図１３に示す形状で、形鋼に形成されてもス
リットエッジの形状はそのまま残り、取り扱い上危険で
あり、また塗装、メッキ等の防錆処理にも有害であると
いう欠点を有していた。

【００１０】広幅鋼帯等の表面処理の加工ラインでは、
走行鋼帯の蛇行を完全に規制することは不可能にちか
く、このために鋼帯エッジの微細な加工は困難であっ
た。また幅の狭い鋼帯、例えば結束用ベーリングフープ
等の仕上げラインでの巻き取り方式がオシレート巻きの
場合には、鋼帯の蛇行が普通であり、走行鋼帯の蛇行を
完全に規制することは不可能にちかく、このために鋼帯
エッジの微細な加工は困難であるという問題があった。

【００１１】メッキ等表面処理をした鋼帯など鋼板のス
リットエッジ及びその製品等で、スリットエッジ部のバ
リＰｂ部分より錆の発生が速く始まるという問題があっ
た。

【００１２】

【問題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために本発明は ロールホルダーに回転自在に設けた成形ロールと該ロー
ルホルダーに回転自在に設けた受けロールとを、該成形
ロールのロール面と該受けロールのロール面とが、被加
工板材の端面角部を押圧し得るように配置してなる成形
ヘッドを、該被加工板材の両側端部を押圧し得るように
対向配置し、支持手段により支持された上記成形ヘッド
の、該被加工板材に対する近接、離間の動きを制御する
手段を備えた板材の端部押圧成形装置を提供するのであ
る．また、請求項２の発明として、成形ロールと受けロ
ールとが、各々独立して回転するように構成された板材
の端部押圧成形装置を提供し、また、請求項３の発明と
して、成形ロール用偏心軸を成形ロール偏芯軸の軸方向
に移動させることのできる手段を備えた板材の端部押圧
成形装置を提供し、また、請求項４の発明として支持軸
と、該支持軸と一体になって、該支持軸に対し偏芯した
偏芯軸とから形成されるロール軸の、該支持軸がロール
ホルダーに設けられた貫通孔に回転可能に挿入固定さ
れ、偏芯軸には成形ロールが取りつけられてなる板材の
端部押圧成形装置を提供し、また、請求項５の発明とし
て、対向する成形ヘッドが、リニアガイドレール上を摺
動するリニアガイドスライドユニットに支持され、該成
形ヘッドと共に対向する該リニアガイドスライドユニッ
トが拡縮用ねじ軸で連結されたものである板材の端部押
圧成形装置を提供し、また、請求項６の発明として、成
形ロールが、その偏芯軸を被加工板材の走行方向と30〜
90度の角度をなすように取り付けられてある板材の端部
押圧成形装置を提供し、また、請求項７の発明として、
成形ロールが、外周に被加工板材の端面に成形する形状
に合わせた溝を設けた板材の端部押圧成形装置を提供す
るのである。

【００１３】

【実施の形態】本発明を図を用いて以下に詳細に説明す
る。図９は本発明に係る成形ヘッドの1つの実施態様を
表した図である。図９において成形ロール1はベアリン
グ１８を介して偏芯軸１６に取りつけられている。偏芯
軸１６は支持軸２２と一体となってロール軸を形成して
いる。偏芯軸１６は支持軸に対して偏芯している。支持
軸２２は、ロールホルダーに設けられた貫通孔に回転可
能に挿入され、当金１９を介してセットボルト２０で回
転の動きが固定されている。また、支持軸の中央、軸方
向には雌ねじが支持軸と同心にきってある。

【００１４】成形ロールに面しない方のロールホルダー
の貫通孔の端は、雄ねじ固定板２３がボルトで固定さ
れ、雄ねじ固定板２３の中央には、成形ロール当たり面
変更雄ねじ１１が挿入され得るように孔があけられてい
る。成形ロール当たり面変更雄ねじ１１の先端は、雄ね
じ固定板２３中央の孔を貫通し、支持軸の中央、軸方向
に支持軸と同心にきられた雌ねじに螺入している。成形
ロール当たり面変更雄ねじ１１は、雄ねじ固定板２３に
開けられた孔の直径より、大きい直径のリング状のスト
ッパー２４を雄ねじ固定板２３の内側に一体となって持
ち、雄ねじ固定板２３の外には雄ねじ固定板２３に開け
られた孔の直径より大きい直径のリング２５が、取り外
し可能に、雄ねじ固定板２３に接して、成形ロール当た
り面変更雄ねじ１１に嵌められている。リング２５と成
形ロール当たり面変更雄ねじ１１とはピンでとめられて
いる。このようにリング２５と成形ロール当たり面変更
雄ねじ１１とは、軸方向には固定されており、リング２
５のピンをはずせば、リング２５は成形ロール当たり面
変更雄ねじ１１から取り外すことができるようになって
いる。成形ロール当たり面変更雄ねじ１１が、回転運動
をしても、雄ねじ固定板２３との位置関係は、支持軸方
向において変わらないようにしてある。

【００１５】受けロール２はベアリング１８を介して、
鋼帯など被加工板材の走行方向に直角に設けられた受け
ロール軸１７に取りつけられている。成形ロール用偏心
軸１６と受けロール軸１７は好ましくは３０〜６０度、
より好ましくは ４５度近辺の角度をなすようにロールホルダー４に取り
つけられて成形ヘッドを構成している。

【００１６】成形ロール１は、その偏芯軸を被加工板材
の走行方向と90度の角度をなすように取り付けられる
が、30〜90度の角度をなすように取り付けることもでき
る。また、成形ロールの外周がフラットな場合には受け
ロール2と同一寸法、同一材質で相互に取りかえること
ができるようになっていることが好ましい。成形ロール
と受けロールは無駆動で、鋼帯など被加工板材の走行に
同調して回転する。

【００１７】図３は本発明にかかる板材の端部押圧成形
装置の1つのの実施態様である。図３において、図９に
示した成形ヘッドがガイドブロック５の上に取りはずし
可能に、載置され固定されている。対向するガイドブロ
ック５、５には、ガイドシャフト６、６が貫通するよう
孔があけられており、ガイドシャフト6、6は、ガイドブ
ロック５、５に開けられた上述の孔を貫通し、その両端
はフレーム７、７に止められ、固定されている。また、
フレーム７、７はそれぞれベースに固定されている。ガ
イドブロック５、５はガイドシャフト6、6上を摺動する
ようになっており、ガイドシャフト６、６に支持されて
いる。また、ガイドブロック５、５は成形ヘッドを支持
している。

【００１８】また、ガイドブロック５、５にはガイドシ
ャフト６方向にねじ孔があけられ、左右に対向するそれ
ぞれのガイドブロックに開けられた孔には、その内面
に、左雌ねじ、右雌ねじの相互に反対の雌ねじがきって
ある。このねじ孔には、ガイドブロック５、５の左雌ね
じ、右雌ねじと螺合するようにきってある左雄ねじと右
雄ねじを有する拡縮用ねじ軸8が螺合、貫通している。
拡縮用ねじ軸8にきってある雄ねじは、拡縮用ねじ軸8の
回転により、ガイドブロック５、５を相互に近接し、又
は離間させるために十分な長さに渡って、拡縮用ねじ軸
8上にきってある。

【００１９】一対のフレーム７、7のうち、一方のフレ
ーム７には拡縮用ねじ軸8に同心して、ねじ孔が設けら
れており、このねじ孔の内面には雌ねじがきってあっ
て、このねじ孔には、雄ねじのきってあるセンター調整
ねじ９が螺合、貫通している。センター調整ねじ９に
は、拡縮用ねじ軸8に同心して、貫通孔が設けられてお
り、この貫通孔には、拡縮用ねじ軸８が貫通している。
貫通した拡縮用ねじ軸8の先端はスパナがけができるよ
うに四角に先端の形状が整えられている。また、センタ
ー調整ねじ９とセンター調整ねじ９に開けられた貫通孔
を貫通する拡縮用ねじ軸8は、それぞれ独立して回転す
るようになっている。また、拡縮用ねじ軸8は、そのセ
ンター調整ねじ9に貫通している部分と貫通孔を出て先
端にいたるまでの部分は、その他の部分とはその直径が
異なって小さくなっている。拡縮用ねじ軸8をセンター
調整ねじ9に嵌挿せしめたとき、拡縮用ねじ軸８の直径
が大きくなっている位置でセンター調整ねじの左端が図
のようにとまっている。また、拡縮用ねじ軸８にはリン
グ２７が、センター調整ねじ９の右端に接して、取り外
し可能に嵌められている。リング２７と拡縮用ねじ8と
はピンでとめられている。このように拡縮用ねじ軸8と
センター調整ねじ9とは、独立して回転はするが、軸方
向には固定されており、リング２７のピンをはずし、リ
ング２７をはずせば、センター調整ねじ9は拡縮用ねじ
軸8から取り外すことができるようになっている。セン
ター調整や、ガイドブロックの調整を済ませ、本発明に
係る装置を運転するときはロックナット10を締めてセン
ター調整ねじ９が動かないようにセンター調整ねじ９を
固定する。

【００２０】本発明にかかる板材の端部押圧成形装置は
図８に示すように、成形ロール１を成形ロールの偏芯軸
が鋼帯などの被加工板材の走行方向に対し、30〜90度の
角度をなすように取り付けることができる。

【００２１】本発明にかかる板材の端部押圧成形装置は
図３の装置と図４の装置の２台を連続して配置し、図３
の装置により被加工板材の端部上面を、図４の装置によ
り被加工板材の端部下面の成形を同時に行うことができ
る。また、多数連続配列することにより、成形加工量の
大きな成形と複雑な形状の成形が可能になる。

【００２２】図２の装置は図３の装置の成形ヘッドの代
わりにガイドロール３をガイドブロック５の上に載置し
た装置である。図３や図４の装置とに組み合わせて、図
２の装置を用いることにより、走行する鋼帯など被加工
板材をガイドし、被加工板材の蛇行をなくし、成形ヘッ
ドと鋼帯など被加工板材の両側端部の位置関係を正確に
し、被加工板材の両側端部の成形を均一にし、精度の高
い成形を可能にするのである。

【００２３】図１１、図１２は成形ロールの外周にＲ溝
を設けた図であるが、被加工板材の端面に成形しようと
する形状に合わせた溝を成形ロールの外周に設けること
によって、被加工板材の端面に種々様々の成形を行うこ
とができる。

【００２４】図６に本発明に係る別の態様の板材の端部
押圧成形装置を示す。図６の装置は図３の装置における
センター調製ねじ９や、ガイドブロック５、５がガイド
シャフトの上をセンター調製ねじ９による制御で動くな
どのセンター調整の機構がなく、成形ヘッドはリニアガ
イドスライドユニット１３、１３に載置固定され、リニ
アガイドスライドユニット１３、１３はリニアガイドレ
ール１４上を自由に動くようになっている。図６の装置
は、鋼帯などの被加工板材の走行に対して、その蛇行を
容易に制御できない場合に有効で、リニアガイドスライ
ドユニット１３、１３はリニアガイドレール１４上を自
由に動くので、鋼帯などの被加工板材の蛇行に、成形ヘ
ッドは自動追随するのである。図７の装置は、図６の装
置の成形ヘッドの向きを変えたもので、図６の装置によ
り、被加工板材の端部上面を、図７の装置により被加工
板材の端部下面の成形を行うことができる。図６の装置
と図７の装置の２台を連続に配置し、被工板材の端部上
面と、被加工板材の端部下面の成形を同時に行うことが
できる。また、多数配列することにより、成形加工量の
大きな成形と複雑な形状の成形が可能になる。また、図
２のガイドロールの装置を組み合わせて使用することも
できる。この場合、走行する鋼帯など被加工板材をガイ
ドするが、被加工板材が蛇行して装置に入るときは蛇行
にあわせて、ガイドロール、成形ヘッドが、共にリニア
ガイドレール上を動き、被加工板材の両側端部の成形を
均一にし、精度の高い成形をすることができる。

【００２５】また、成形ロールは、その偏芯軸を被加工
板材の走行方向と90度の角度をなすように取り付けられ
るが、図８に示すように、偏芯軸を被加工板材の走行方
向30〜90度の角度をなすように成形ロールを取り付ける
こともできる。成形ロールと受けロールは無駆動で、鋼
帯など被加工板材の走行に同調して回転する。

【００２６】本発明において、図３の如く、被加工板材
は受けロールの上で、両側端部の上部の角部が成形ロー
ルに押圧され、成形する。被加工板材は、本発明にかか
る装置の出口方向から引っ張られて、本発明にかかる装
置にフィードされる。本発明にかかる装置の成形ロール
と受けロールは無駆動であり、鋼帯など被加工板材の走
行に同調して回転する

【００２７】本発明にかかる装置を用いて成形加工する
まえの、被加工板材、成形ヘッドの位置決めは、図３に
おいて、鋼板等の被加工板材のセンターへの調整を、セ
ンター調整ねじを回転することにより、対向している成
形ヘッドを支持しているガイドブロック５、５を右、ま
たは左に同時に移動させて行い、鋼板等の被加工板材の
幅方向への調整は、拡縮用ねじを回転させることによ
り、対向している成形ヘッドを支持しているガイドブロ
ック５、５を相互に近接させ、または離間させることに
よって行う。

【００２８】本発明に係る装置の成形ロールの外周全面
を利用するときは、セットボルト２０を弛めて支持軸２
２を移動可能にして、成形ロール当たり面変更ねじ軸１
１を回転させることにより、支持軸と一体となっている
偏芯軸を軸方向に移動させ、あたり面を変えることがで
きる。

【００２９】また、本発明に係る装置の成形ロールは、
成形ロール用偏芯軸を、支持軸を中心に回転することに
より、偏芯量ａで成形ロール１を受けロール２に近接
し、または、離間させ、成形ロール１と受けロール２の
隙間を調整することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明に係る板材の端部押圧成形装置
は、上述のような構成をとったことから、次に記載する
効果を奏する。

【００３１】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項１の構成により、押圧成形をする手段としたこと
で、二つのロールで構成された成形ヘッドを有する簡単
な設備と簡単な操作で、鋼帯など被加工板材の切断面を
任意の形状に塑性加工することができ、研削粉塵、切削
屑を発生することがない。

【００３２】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項２の構成により、鋼板端面成形時にロールと鋼板
の間にすべり摩擦が発生しないので、ロールや鋼板に焼
きつきが発生しないので、そのため高速運転が可能にな
り、また、成形面が平滑で綺麗である。また、鋼板端面
成形時に成形ロール１と受けロール２で鋼板端面を挟む
状態で成形されるので、成形ヘッドを鋼板端面に押圧し
ても、受けロール２と鋼板間の摩擦抵抗により、押圧方
向への鋼板の変形が抑制される.。

【００３３】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項３の構成により、成形ロール１を成形ロール偏芯
軸１６の方向に移動させて、鋼板端面に対して成形ロー
ルの当たり面をかえることにより、成形ロール１の外周
全面を使用可能にしたことでロール寿命を長くすること
ができる。

【００３４】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
受けロール軸と偏芯軸とのなす位置関係は精密でなけれ
ばならないが、請求項４の構成をとったことにより、受
けロール軸と偏芯軸とのなす位置関係を調整することが
可能になり、受けロール軸と偏芯軸とのなす位置関係の
精度を担保することができる。

【００３５】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項５の構成が、図６、図７の構成をとることによ
り、走行する鋼帯などの被加工板材の蛇行を制御できな
い場合にも使用し得るのである。

【００３６】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項６の構成により、メッキ等の表面処理された鋼帯
など被加工板材の両側端面の、角部が端面側に巻き込み
成形されるので、さび発生を抑制することができるので
ある。

【００３７】本発明に係る板材の端部押圧成形装置は、
請求項７の構成により、鋼帯など被加工板材の両側端面
に、その任意の形状の成形加工ができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】端部押圧成形装置の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａの矢視図でガイドロールの正面図
である。

【図３】図１のＢ−Ｂの矢視図で上部成形ロール部の正
面図である。

【図４】図１のＣ−Ｃの矢視図で下部成形ロール部の正
面図である。

【図５】被加工板材の蛇行に自動追随する端部押圧成形
装置の平面図である。

【図６】図５のＤ−Ｄの矢視図で上部成形ロール部の正
面図である。

【図７】図５のＥ−Ｅの矢視図で下部成形ロール部の正
面図である。

【図８】巻き込み成形をする端部押圧成形装置の平面図
である。

【図９】上部成形ヘッド部の正面図である。

【図１０】下部成形ヘッド部の正面図である。

【図１１】上部Ｒ成形用Ｒ溝付ロール図である。

【図１２】下部Ｒ成形用Ｒ溝付ロール図である。

【図１３】鋼帯など鋼板切断面の変形図である。

【図１４】片面両エッジのコーナー成形した図である。

【図１５】両面両エッジのコーナー成形した図である。

【図１６】両面両エッジのＲ成形した図である

【図１７】従来のバリ取り装置の成形部の平面図であ
る。

【図１８】図７の正面図である。

【符号の説明】

１ 成形ロール ２ 受けロー
ル ３ ガイドロール ４ ロールホ
ルダー ５ ガイドブロック ６ ガイドシ
ャフト ７ フレーム ８ 拡縮用ね
じ軸 ９ センター調整ねじ １０ ロックナ
ット １１ 成形ロール当たり面変更ねじ軸 １２ ロックナ
ット １３ リニアガイドスライドユニット １４ リニアガ
イドレール １５ ベース １６ 成形ロー
ル用偏芯軸 １７ 受けロール軸 １８ ベアリン
グ １９ 当金 ２０ セットボ
ルト ２１ Ｒ溝付成形ロール ２２ 支持軸 ２３ 雄ねじ固定版 ２４ ストッパ
ー ２５ リング ２６ 被加工板
材 ２７ リング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ロールホルダーに回転自在に設けた成形ロ
   ールと該ロールホルダーに回転自在に設けた受けロール
   とを、該成形ロールのロール面と該受けロールのロール
   面とが、被加工板材の端面角部を押圧し得るように配置
   してなる成形ヘッドを、該被加工板材の両側端部を押圧
   し得るように対向配置し、支持手段により支持された上
   記成形ヘッドの、該被加工板材に対する近接、離間の動
   きを制御する手段を備えた板材の端部押圧成形装置
2. 【請求項２】成形ロールと受けロールとが、各々独立し
   て回転するように構成された請求項1の板材の端部押圧
   成形装置
3. 【請求項３】成形ロールを成形ロール偏芯軸の軸方向に
   移動させることのできる手段を備えた請求項１の板材の
   端部押圧成形装置
4. 【請求項４】支持軸と、該支持軸と一体になって、該支
   持軸に対し偏芯した偏芯軸とから形成されるロール軸
   の、該支持軸がロールホルダーに設けられた貫通孔に回
   転可能に挿入固定され、偏芯軸には成形ロールが取りつ
   けられてなる請求項１の板材の端部押圧成形装置
5. 【請求項５】対向する成形ヘッドが、リニアガイドレー
   ル上を摺動するリニアガイドスライドユニットに支持さ
   れ、該成形ヘッドと共に対向する該リニアガイドスライ
   ドユニットが拡縮用ねじ軸で連結されたものである請求
   項１の板材の端部押圧成形装置
6. 【請求項６】成形ロールが、その偏芯軸を被加工板材の
   走行方向と30〜90度の角度をなすように取り付けられて
   ある請求項１の板材の端部押圧成形装置
7. 【請求項７】成形ロールが、外周に被加工板材の端面に
   成形する形状に合わせた溝を設けたものである請求項１
   の板材の端部押圧成形装置