JP2004216427A - Quick open mechanism of work roll in leveler - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス加工ラインあるいはコイル材製造ラインなどで用いられるレベラの改良に関し、とくに比較的大型のレベラに適するワークロールのクイックオープン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
レベラ(レベラーフィーダ)においてコイル材の巻き癖を矯正するレベリングを行う場合、数本の上ワークロールと、それらの上ワークロールとの隙間に配置される数本の下ワークロールとの間に、コイルから巻きほぐした帯状のワーク(フープ材)を通過させる。上ワークロールと下ワークロールの隙間は通常はワーク厚さよりもマイナス側(圧下量と呼ばれる)に調整される。そのため材料は上ワークロールと下ワークロールの間を千鳥状に通過する。圧下量は上流側では大きく、下流側にいくほど小さくする。そして最下流のロール隙間はワーク厚さと同程度(圧下量ゼロ)とする。それにより材料は次第に平坦に矯正されていく。
【0003】
前記上ワークロールの圧下量は、上ワークロール全体を保持する上ワークロールフレームの上流側と下流側を別個に高さ調整して行う。上ワークロールの圧下量の調整方式は、材料の加圧反力を支えるため、および微調整が可能なように、たとえばウォームギヤとスクリューを用い、スクリューで雌ネジ部材を昇降させる機構、あるいはスクリューでテーパーウエッジを移動させる機構などで行っている。
【0004】
しかしこのような機構を用いたレベラでは、上下のワークロール間はわずかな量しか開くことができないので、ワークロールの点検・清掃を行う場合、きわめて不便である。また、ウォームギヤとスクリューを用いた機構は、大きく開かせるために圧下ストロークを大きくとることができるが、そのようにすると上ワークロールの上昇に長時間を要することになる。さらにテーパーウエッジについては、機構上、上下ストロークを大きくとることができない。
【0005】
他方、従来のレベラーでは、下ピンチロール、下ワークロールおよびクランプロールが、一体物のフレーム(たとえばスタンドの下部)によって保持されている。そのため、下ワークロールに傷などが付いてメンテナンスをする場合は、レベラ全体を解体し、メンテナンス後に再度組み立てる必要がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記従来のレベラーの機能を損なうことなく、上ワークロールを迅速に、かつ大きく上昇させることができ、上下のワークロールのメンテナンスが容易なレベラー用のクイックオープン装置を提供することを技術課題とするものである。さらに本発明は、下ワークロールの解体が容易なクイックオープン装置(独立フレーム構造)を提供することを技術課題としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明のクイックオープン装置(請求項1)は、ベースフレームに設けられる下ワークロールフレームと、その下ワークロールフレームの上側に、ワークの流れの上流側と下流側とで個別に高さ調整自在に取り付けられる上ワークロールフレームとを備えたレベラーにおけるワークロールのクイックオープン装置であって、前記ベースフレームに立設されるスタンドと、そのスタンドに対し、上下に摺動自在に設けられるスライダと、そのスライダを昇降駆動する駆動手段とを備え、前記スライダの下部に、前記上ワークロールフレームが、上流側と下流側とで個別に高さ調整自在に取り付けられていることを特徴としている。
【0008】
このようなクイックオープン装置においては、前記スライダにガイドバーが上下方向に設けられており、そのガイドバーの一面がスタンドと摺接しており、他面が上ワークロールフレームと上ワークロールフレームの左右の傾きを許すように摺接しているものが好ましい(請求項2)。さらに前記スタンドが上ワークロールフレームの4隅に対応する位置にそれぞれ設けられており、前記駆動手段がスライダをその中心近辺で昇降駆動するシリンダを有し、かつ、スライダの4隅の昇降を同調させる同調機構を備えているものが好ましい(請求項3)。その同調機構は、各スタンドに対し同調して回転するように設けられるピニオンと、それぞれ対応するピニオンと噛み合うように前記スライダに設けられるラックとからなるものが好ましい(請求項4)。また、前記下ワークロールフレームがスタンドから独立してベースフレームに取り付けられているものが好ましい(請求項5)。
【0009】
【作用および発明の効果】
本発明のクイックオープン装置(請求項1)は、上ワークロールフレームがスライダに対し、上流側と下流側とで個別に高さ調整自在に取り付けられており、スライダを昇降させるので、上流側と下流側の調整した圧下量を維持したままワークロールを上昇・下降させることができる。すなわち上ワークロールの圧下量は、入り口側を強く、出口側ではゼロ程度(隙間が板厚程度)としているので、上ワークロールフレームは傾斜状態となるが、本発明のクイックオープン装置では、この状態のまま上ワークロールをクイックオープンし、そのまま戻すので、元の位置に戻したときに圧下量の再現調節をする必要がない。したがって上ワークロールのメンテナンスを短時間で容易に行うことができる。
【0010】
前記クイックオープン装置において、前記スライダにガイドバーが上下方向に設けられており、そのガイドバーの一面がスタンドと摺接しており、他面が上ワークロールフレームに、上ワークロールフレームの左右の傾きを許すように摺接している場合(請求項2)は、1本のガイドバーで、スタンドに対するスライダのガイドと、スライダに対する上ワークロールフレームのガイドを兼用させることができる。すなわちオープン操作のときのスライダはまっすぐに上下動するが、上ワークロールの圧下量の調整は、上ワークロールフレームを傾斜させる動きであるので、正確には両者の移動方向は一致しない。しかし圧下量の調整は、微量な高さ調整であり、左右端についてはほぼ上下動とみなせる。そこで圧下量の調整のときの左右の傾きを許すように上下にガイドさせることにより、両方のガイドを共通のガイドバーで行わせるようにしたのである。それにより部品点数が少なくなり、組立工数も少なくて済むようになった。また、スライダの昇降時に、スライダと上ワークロールフレームに相対的な動きがなく、一体状態で昇降するので、調整した状態の圧下量が正確に維持される。
【0011】
前記スタンドが上ワークロールフレームの4隅に対応する位置にそれぞれ設けられており、前記駆動手段がスライダをその中心近辺で昇降駆動するシリンダを有し、かつ、スライダの4隅の昇降を同調させる同調機構を備えているクイックオープン装置の場合(請求項3)は、簡易な構成でスライドをスムーズに昇降させることができる。すなわち昇降動作を担うシリンダが複数本の場合は、それらのシリンダ同士を同調駆動しなければセリが生ずるが、そのような同調制御はかなり煩雑で困難である。他方、シリンダの本数が1本の場合は同調機構が不要である。しかしガイドの長さは、ガイド面の間隔の3倍程度にしてガイドの剛性を高めなければセリやスティックスリップが生じ、スムーズに昇降させることができない。そこで中心近辺を駆動するシリンダと、スライダの4隅を同調させる同調機構とを組み合わせることにより、ガイドが短くても「せり」の発生を抑制し、かつ、制御の容易化を達成したのである。なお、ここにいう「中心近辺」には、スライダの左右方向における中心近辺と、前後方向における中心近辺の両方を含む。
【0012】
前記同調機構が、各スタンドに対し同調して回転するように設けられるピニオンと、それぞれ対応するピニオンと噛み合うように前記スライダに設けられるラックとからなる場合(請求項4)は、たとえばスライダの4隅のうち、上下動が他の部分より速い場合、その隅のラックが速く移動し、そのラックと噛み合うピニオンの動きが他の隅のピニオンに伝えられ、他の隅のラックを同じ方向に駆動すると共に、もっとも速い隅の動きが抑制される。それにより全体の隅の運動が同調し、「せり」の発生が抑制される。なお各ピニオンにはモータなどの駆動手段は不要であり、互いに同調するように駆動し合うことになる。
【0013】
前記下ワークロールフレームがスタンドから独立してベースフレームに取り付けられているクイックオープン装置(請求項5)では、上ワークロールフレームをクイックオープンした後、下ワークロールフレームをレベラから取り外すことができる。そのため、他の部分を解体しなくても、下ワークロールの傷などを修理したり、ワークロールを交換するなどのメンテナンス作用が容易になる。メンテナンス後は、下ワークロールフレームを元の状態に取り付け、上ワークロールを戻せばよい。その場合も上ワークロールの再現調整が不要である。
【0014】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のクイックオープン装置の実施の形態を説明する。図1は本発明のクイックオープン装置を備えたレベラの一実施形態を示す正面図、図2は図1のII−II線断面図、図3はそのレベラのクイックオープン装置の正面図、図4はそのクイックオープン装置の側面図、図5はそのクイックオープン装置の要部分解斜視図、図6は本発明に関わる同調機構の一実施形態を示す平面図である。
【0015】
図1に示すレベラ10は、ベースフレーム11と、そのベースフレームの上に設けられる上下のピンチロール12、13を備えたピンチロール部Aと、その下流側(図1の左側)に設けられる上下のワークロール14、15を備えたワークロール部Bと、その下流側に設けられる上下のクランプロール16、17を備えたクランプロール部Cとを備えている。なお符号18はそれらのロール群の内、それぞれの下ロール13、15、17を回転自在に支持するスタンドであり、符号19は入ってくるワークの両側縁をガイドして蛇行を防止するための材料サイドガイドである。ワークの流れ方向は矢印W方向である。以下の説明では、図1の正面図を基準にして、手前側を「前」、奥側を「後ろ」、ワーくの流れの上流側を「右」、下流側を「左」という。
【0016】
前記スタンド18は、下ピンチロール13を支持する第1スタンド(下ピンチロールフレーム)20と、下ワークロール15を支持する下ワークロールフレーム21と、下クランプロール17を支持する第2スタンド22とに分かれている。従来のレベラではこれらが一体になっているが、この実施形態では、3つの部分に分かれている。そのため、後述するクイックオープン装置で上ワークロール14を上昇させた後、上ワークロール群を支持している第1スタンド20および第2スタンド22をそのままにして、下ワークロールフレーム21のみをベースフレーム11から取り外すことができる。したがって下ワークロール15のメンテナンスが容易である。なお図2に示すように、前記スタンド18は前後一対でベースフレーム11に取り付けられており、それぞれの下側のロールの両端を回転自在に支持している。
【0017】
図1に示すように、前記ピンチロール部Aは、略U字状を呈する第1スタンド20と、その隙間に上下に摺動自在に収容されている上ピンチロールフレーム23と、前後の第1スタンド20で両端が回転自在に支持されている下ピンチロール13と、前後の上ピンチロールフレーム23に両端が回転自在に支持されている上ピンチロール12と、前後の第1スタンド20の上端にそれぞれ設けられ、前後の上ピンチロールフレーム23を支持するシリンダ24とを備えている。
【0018】
シリンダ24としては通常はエアシリンダが用いられ、そのピストンロッド24aの先端に上ピンチロールフレーム23の上端が連結されている。それにより前後の上ピンチロールフレーム23は、シリンダ24で上下に駆動可能であり、シリンダ24で下向きに加圧することにより、上下のピンチロール12、13間にワークを挟圧することができる。上下のピンチロール12、13はワークロール14、15を駆動するものと同じモータにより、ギヤボックスおよびユニバーサルジョイントを介して駆動される(図2のワークロール用のものを参照)。ただしワークロールとピンチロールのロール径に差があるので、ギヤで変速し、同じロール周速で材料を送り込む。
【0019】
前記クランプロール部Cは、下クランプロール17の両端を回転自在に支持する前後の第2スタンド22と、上クランプロールフレーム(図示省略)によって回転自在に支持され、下クランプロール17に当接される上クランプロール16とを備えている。上クランプロールフレームは第2スタンド22に対して上下に移動自在であり、そのため上クランプロール16は上昇した開放位置と、下降したクランプ位置との間で移動する。下クランプロール17は下ワークロールの出口ロールとチェーンで連結されることにより駆動されている。上クランプロールは駆動していない。
【0020】
前記ワークロール部Bは、第1スタンド20の左側の立ち上がり部20aと、第2スタンド22の立ち上がり部22aと、それらの上に立設される左右のコラム26と、それらののコラム26の上端に取り付けられる上部フレーム27と、その上部フレームの前後に設けられる油圧シリンダ28と、その油圧シリンダで吊られると共に、前記左右の立ち上がり部20a、22aの間に摺動自在に保持されるスライダ(上テーパウエッジフレーム)30と、そのスライダに吊り下げられる上ワークロールフレーム32とを備えている。そして上ワークロールフレーム32を吊り下げてスタンドに対して昇降自在としたスライダ30と、そのスライダ30を昇降駆動する油圧シリンダ28とでクイックオープン装置Qを構成している。なお、各コラム26や油圧シリンダ28は、図2に示すように、スタンドと同様に前後に一対で設けている。また、油圧シリンダ28はできるだけガイドの直上に位置するように、スライダ30の前後端を吊り下げるようにしている。
【0021】
図3に詳細に示すように、前後の油圧シリンダ28のピストンロッド28aの先端には、スライダ30がピンジョイント28bを介して吊られている。そのスライダ30は、前後の第1スタンド20と前後の第2スタンド22とによって上下に摺動自在にガイドされている。したがって油圧シリンダ28を上下に駆動することにより、スライダ30を上下に移動させることができる。図3および図4の右側にはスライダ30を上昇させた状態を示している。
【0022】
前記スライダ30は、図5に示すように、前板30aと、後ろ板30bと、それらの上端を連結する上板(上テーパウエッジフレーム)30cと、それらの剛性を保持し、油圧シリンダ28との連結を確実にするビーム部材30dとを備えている。そして前板30aおよび後ろ板30bの左右端には、それぞれ上下方向に延びるガイドバー31が固定されている。前記油圧シリンダ28のピストンロッドは、ビーム部材30dの前後端の上面にピンジョイント28bで取り付けられている。ガイドバー31の外面には外ガイド溝31aが形成され、スタンド20、22の内面に設けた突条と上下に摺動自在に嵌合する(図6参照)。さらにガイドバー31の内面には、上ワークロールフレーム32を上下に摺動自在にガイドする内ガイド溝31bが形成されている。
【0023】
前記上ワークロールフレーム32は、前板32aと、後ろ板32bと、それらの上端を連結する上板(下テーパウエッジフレーム)32cとを備えている。前板32aおよび後ろ板32bは、前述の一連の上ワークロール14の両端を回転自在に支持している。前板32aおよび後ろ板32bの左右端(ガイド部分47)は、ガイドバー31の内ガイド溝31bと上下に摺動自在に嵌合する。このようなガイドバー31を用いると、1本のガイドバー31で外側と内側の両方のガイドを行うことができるので、部品点数を少なくすることができる。
【0024】
さらにスライダ30に対する上ワークロールフレーム32の位置、すなわち圧下量の調節時には、スライダ30に固定したガイドバー31の内面側で上ワークロールフレーム32の昇降をガイドする。そのため、スライダ30全体を油圧シリンダ28で昇降させるクイックオープンのときは、上ワークロールフレーム32がスライダ30と一体になって昇降し、相対的な運動がない。そのため微妙な圧下量の調節が、スライダ30の昇降の前後で狂うことがない。なお、上ワークロールフレーム32のガイド反力は、ガイドバー31を介して第1スタンド20、第2スタンド22が受ける。
【0025】
つぎにスライダ30と上ワークロールフレーム32との取り付け状態を説明する。図2および図4に示すように、スライダ30には多数の吊りロッド(スプリングシャフト)33およびスプリング34を介して上ワークロールフレーム32が吊られている。すなわち各吊りロッド33はスライダ30の上板30cおよびビーム部材30dを貫通して上下に配置されており、その上端に螺合したナットなどの止め部材33aとスライダ30の上板30cとの間にスプリング34が介在されている。この実施形態では、スプリング34は圧縮コイルスプリングであり、吊りロッド33の周りを囲むように配置されている。
【0026】
スライダ30の下方に延びる吊りロッド33の下部は、上ワークロールフレーム32の上板32cを貫通し、その下端には上ワークロールフレーム32の上板32cの下面と係合するナットなどの止め部材33bが取り付けられている。吊りロッド33の上端の止め部材33aは、スプリング34の圧縮量を調整できるように、かつ、緩まないように、ダブルナットにするのが好ましい。下端の止め部材33bも、同様にダブルナットにするのが好ましい。前記吊りロッド33とスプリング34により、上ワークロールフレーム32は、自重を支えると共に、常時上向きに付勢されている。
【0027】
つぎに図4および図5を参照して、テーパウエッジ機構36を説明する。図4に示すように、上ワークロールフレーム32とスライダ30との間には、スライダ30に対する上ワークロールフレーム32の高さを微調整するためのテーパウエッジ機構36が介在されている。このテーパウエッジ機構36は上ワークロールフレーム32の高さを微調整するためのものであり、上ワークロールフレーム32の上板32cの前後左右に取り付けた下テーパウエッジ37、38と、それらの下テーパウエッジと摺動するように、スライダ30の下面に前後に移動自在に設けられた上テーパウエッジ39、40と、それらの上テーパウエッジ39、40に形成した雌ネジと螺合する送りネジ41とからなる(図5参照)。
【0028】
送りネジ41は、たとえば前側(図4の左側)が右ネジで、後ろ側が左ネジのように、互いに逆のネジになっており、図2に示すように、互いにカップリング42で連結されている。送りネジ41の両端はスライダ30の下面に取り付けられた軸受け43で回転自在に支持されている。そして図2に示すように、その後端部(図1からみて背後側の端部)にカップリング44を介して減速機付きのモータMが連結されている。モータMはブラケット45によってスライダ30の後ろ板30bに取り付けられている。
【0029】
このテーパウエッジ機構36では、モータMが一方向に回転し、送りネジ41が一方向に回転すると、前の上テーパウエッジ39が後ろに移動し、後ろ側の上テーパウエッジ40が前側に移動して、両方の上テーパウエッジ39、40同士が近づく。それによりスライダ30と上ワークロールフレーム32の間隔が広がる。それにより上ワークロール14の圧下量が大きくなる。モータMが逆方向に回転すると、上テーパウエッジ39、40同士が互いに遠ざかり、スライダ30と上ワークロールフレーム32の間隔が狭くなる。それにより圧下量が少なくなる。前記スプリング34および吊りロッド33を用いた吊り構造は常時上ワークロールフレーム32を上向きに付勢し、スライダ30と上ワークロールフレーム32の間隔の変化に追従させる働きがある。それにより圧下量を変化させても、テーパウエッジ同士を隙間が生じないように追従することができる。
【0030】
図3あるいは図5からわかるように、テーパウエッジ機構36はワークの流れ方向における上流側と下流側にそれぞれ独立して設けられている。そのため、スライダ30と上ワークロールフレーム32の間隔は別個独立に調整することができ、ワークのレベリング作業が可能となる。このような上流側と下流側の圧下量が異なると、上ワークロールフレーム32は傾斜した状態になる。たとえば通常は入り口側では上ワークロール14の圧下量が大きく、出口側では圧下量が少ない。このような傾斜状態を許容するため、図3に示すように、上ワークロールフレーム32の前板32aの左右端に設けられるガイド部分47は、上ワークロールフレームの中央に位置するワークロールの中心を中心とする円弧状に形成されている。なお、ガイド部分47の円弧の曲率半径は上流側と下流側の端部間の幅である。後ろ板(図4の符号32b)についても同様である。前述のガイドバー31の内ガイド溝(図6符号31b)には、このガイド部分47が嵌合する。
【0031】
図4のテーパウエッジ機構36の作用効果は、従来のレベラに用いられていた機構と実質的に同じである。ただし従来のレベラでは、スタンドの上端に固定された上板に上テーパウエッジ39、40を取り付け、上ワークロールフレーム32を吊り下げているが、このクイックオープン装置では、実施形態では上テーパウエッジ39、40をスライダ30に取り付け、上ワークロールフレーム32を吊り下げている点で異なる。それにより、油圧シリンダ28の昇降動作に応じてスライダ30と上ワークロールフレーム32が昇降するとき、上ワークロール14の圧下量の調節状態を維持しながら昇降することができる。
【0032】
さらに図2に示すように、それぞれの上ワークロール14の後ろ側の端部は、ユニバーサルジョイント48を介してギヤボックス49の上側の出力軸50に連結されている。同様にそれぞれの下ワークロール15の後端は、ユニバーサルジョイント51を介してギヤボックス49の下側の出力軸52に連結されている。このギヤボックス49は、ベースフレーム11内の駆動モータとベルトで連結される入力軸49aと、その入力軸と前記2本の出力軸50、52との間に介在されるギヤ列とを備えている。出力軸50、52同士は互いに逆向きに回転するように構成されている。
【0033】
そして上側のユニバーサルジョイント48は、テーパウエッジ機構36による上ワークロールフレーム32の圧下量の調整だけでなく、油圧シリンダ28によるスライダ30全体の昇降に対応させるため、かなり長くしている。下側のユニバーサルジョイント51は、上側のユニバーサルジョイント48に合わせている。
【0034】
つぎに図5および図6を参照して、スライダ昇降時の同調機構を説明する。図5に示すように、この実施形態では、スライダ30は前後の2カ所で油圧シリンダ28で吊られており、前後左右の端部で昇降動作がガイドされる。また、前後の油圧シリンダ28の伸縮速度が一致しないときや、スライダ30の重量のアンバランス、昇降の抵抗のアンバランスなどにより、昇降時にスライダ30の左右前後端でセリが生ずる可能性がある。このような同調機構53はスライダ30の前後左右の昇降速度を同調させて、そのようなセリが生ずることを防止するものである。
【0035】
この同調機構53は、図5に示すように、第1スタンド20と第2スタンド22の前側にそれぞれ設けた軸受け54によって回転自在に支持される第1同調ロッド55と、前後の第1スタンド20同士の間に回転自在に設けられる第2同調ロッド56と、前後の第2スタンド22同士の間に回転自在に設けられる第3同調ロッド57とを備えている。図6に示すように、第1同調ロッド55の左右の軸受け54から外側に突出している部位にはそれぞれベベルギヤ58が固定され、第2同調ロッド56および第2同調ロッド57の前側(ワークの進行方向の左側)のスタンド20、22から突出している部位には、それらのベベルギヤ58と噛み合うベベルギヤ59が固定されている。そのため3本の同調ロッド55、56、57はベベルギヤ58、59を介して同調して回転する。
【0036】
さらに第1同調ロッド55の軸受け54よりも内側の部位には、ピニオン60が固定されている。それらのピニオン60は、スライダ30の前側のガイドバー31の前面に固定したラック61と噛み合う。また、第2同調ロッド56および第2同調ロッド57の後側のスタンド20、22から突出している部位には、それぞれピニオン62が固定されており、それらのピニオンはスライダ30の後ろ側のガイドバー31の側面に固定したラック63と噛み合っている。これにより、スライダ30の昇降動作に応じていずれかのラック61、63が噛み合っているピニオン60、62が回転駆動され、その回転は同調ロッド55、56、57を介して他のピニオンを回転させる。そしてそのピニオンと噛み合っているラックを同調して昇降駆動することにより、その部位でスライダ30を上昇あるいは下降方向に付勢する。すなわちこれらの同調ロッド55、56、57はいずれも駆動されておらず、油圧シリンダ28の伸縮によるスライダ30の昇降に応じて同調して回転する。このような同調駆動により、スライダ30は水平状態を維持しながら昇降するので、セリを防止することができる。
【0037】
上記のように構成されるクイックオープン装置では、図1のように油圧シリンダ28が伸びている状態が運転状態であり、この状態でピンチロール部Aの上下のピンチロール12、13間にワークが挟まれ、ワークロール部Bに送られる。ワークロール部Bでは、一連の上下のワークロール14、15の間にワークが通され、モータで駆動されるワークロール14、15がワークの巻き癖などを矯正しながら下流側に送る。上ワークロール14に加わる加圧力の反力は、上ワークロールフレーム32およびテーパウエッジ機構36の上下のテーパウエッジを経由してスライダ30に伝えられる。そして前後の油圧シリンダ28によって支えられ、上部フレーム27を介してコラム26の張力で支持される。なお、油圧シリンダ28の加圧力が充分であれば、ワークの矯正時に加圧力が変動しても、油圧シリンダ28のピストン位置に変動は生じない。また、矯正運転中は上記のように上下のテーパウエッジ間には加圧力が加わるだけであるので、図2の吊りロッド33やスプリング34には影響しない。
【0038】
ワークの圧下量の調整は、上流側および下流側のテーパウエッジ機構36のモータ(図2の符号)Mを回転させ、上流側および下流側のワークロールを適切な圧下量に調節する。
【0039】
ワークロール14、15のメンテナンスの時は、図3および図4の右側に示すように、油圧シリンダ28を作動させてスライダ30を上昇させる。それによりテーパウエッジ機構36および上ワークロールフレーム32を一体で上昇させることができる。したがってテーパウエッジ機構36による調節状態はそのまま維持される。また、同調機構(図6の符号53)により、スライダ30の上昇時にセリが発生せず、スムーズに上昇させることができる。そして上ワークロール14と下ワークロール15の間隔が大きく開くので、上ワークロール14および下ワークロール15のメンテナンスを容易に行うことができる。また、この状態で上ワークロール14の分解・交換も可能である。さらに前記実施の形態では、下ワークロールフレーム21を前後の第1スタンド20および第2スタンド22から分離しているので、下ワークフレーム21をベースフレーム11から取り外すことができ、下ワークロール15の交換や大がかりなメンテナンスも容易である。
【0040】
ワークロール14、15のメンテナンスが終了した後は、油圧シリンダ28のピストンロッド28aを伸ばし、スライダ30を下降させる。このときもスライダ30と上ワークロールフレーム32を一体に下降させることができ、また、スライダ30にセリが生じない。そして油圧シリンダ28を最大限伸ばした状態で、元の運転状態および圧下量の調整状態が再現される。したがって再調節が不要で、そのまま運転を再開することができる。
【0041】
前記実施の形態では、同調機構としてラック・ピニオン機構を採用しているが、ケーブルとプーリを用いた公知の同調機構や、位置センサと駆動モータを用いたアクティブな同調機構を採用することもできる。また、前記実施の形態では、上ワークロールの圧下量の調節をテーパウエッジ機構を用いて行っているが、ウォームギヤとスクリューを用いた機構によって行うこともできる。さらに前記実施の形態では、油圧シリンダの加圧力でワークロールの矯正の反力を受けているが、油圧シリンダの下降端を維持する他のストッパ機構を設け、そのストッパ機構で反力を受けるようにしてもよい。その場合は油圧シリンダ28への圧油の供給を止めたり、加圧力を低下させることができる。それにより省エネルギが可能である。また、油圧シリンダでスライダを昇降させることに代えて、モータとラックピニオン機構を用いたり、ボールネジを用いた昇降機構など、他の昇降駆動機構を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のクイックオープン装置を備えたレベラの一実施形態を示す正面図である。
【図2】図1のII−II線断面図である。
【図3】そのレベラのクイックオープン装置の正面図である。
【図4】そのクイックオープン装置の側面図である。
【図5】そのクイックオープン装置の要部分解斜視図である。
【図6】本発明に関わる同調機構の一実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
A ピンチロール部
B ワークロール部
C クランプロール部
10 レベラ
11 ベースフレーム
12 上ピンチロール
13 下ピンチロール
14 上ワークロール
15 下ワークロール
16 上クランプロール
17 下クランプロール
18 スタンド
19 材料サイドガイド
20 第1スタンド
20a 立ち上がり部
21 下ワークロールフレーム
22 第2スタンド
22a 立ち上がり部
23 上ピンチロールフレーム
24 シリンダ
26 コラム
27 上部フレーム
28 油圧シリンダ
28a ピストンロッド
28b ピンジョイント
30 スライダ
30a 前板
30b 後ろ板
30c 上板
30d ビーム部材
31 ガイドバー
31a 外ガイド溝
31b 内ガイド溝
32 上ワークロールフレーム
32a 前板
32b 後ろ板
32c 上板
33 吊りロッド
33a、33b 止め部材
34 スプリング
36 テーパウエッジ機構
37、38 下テーパウエッジ
39、40 上テーパウエッジ
41 送りネジ
42 カップリング
43 軸受け
44 カップリング
45 ブラケット
M モータ
47 ガイド部分
48、51 ユニバーサルジョイント
49 ギヤボックス
49a 入力軸
50、52 出力軸
53 同調機構
54 軸受け
55、56、57 同調ロッド
58、59 ベベルギヤ
60 (前側の)ピニオン
61 (前側の)ラック
62 (後ろ側の)ピニオン
63 (後ろ側の)ラック[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of a leveler used in a press working line, a coil material production line, and the like, and particularly to a work roll quick opening device suitable for a relatively large leveler.
[0002]
[Prior art]
When performing leveling to correct the winding habit of a coil material in a leveler (leveler feeder), between several upper work rolls and several lower work rolls arranged in a gap between the upper work rolls, Pass a band-shaped work (hoop material) unwound from the coil. The gap between the upper work roll and the lower work roll is usually adjusted to a minus side (called a reduction amount) from the work thickness. Therefore, the material passes between the upper work roll and the lower work roll in a staggered manner. The reduction amount is large on the upstream side, and is reduced toward the downstream side. Then, the roll gap at the most downstream is set to be approximately the same as the thickness of the work (the amount of reduction is zero). Thereby, the material is gradually flattened.
[0003]
The lowering amount of the upper work roll is adjusted by separately adjusting the height on the upstream side and the downstream side of the upper work roll frame that holds the entire upper work roll. The method of adjusting the amount of reduction of the upper work roll is to support the pressurizing reaction force of the material, and to enable fine adjustment, for example, using a worm gear and screw, a mechanism that raises and lowers the female screw member with a screw, or a screw This is performed by a mechanism that moves the taper wedge.
[0004]
However, in a leveler using such a mechanism, since only a small amount can be opened between the upper and lower work rolls, it is extremely inconvenient when inspecting and cleaning the work rolls. Further, the mechanism using the worm gear and the screw can take a large reduction stroke in order to open it wide, but in such a case, it takes a long time to lift the upper work roll. Further, with respect to the tapered wedge, the vertical stroke cannot be made large because of the mechanism.
[0005]
On the other hand, in a conventional leveler, a lower pinch roll, a lower work roll, and a clamp roll are held by an integral frame (for example, a lower portion of a stand). Therefore, when the lower work roll is damaged and the maintenance is performed, it is necessary to disassemble the entire leveler and reassemble after the maintenance.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is to provide a quick open device for a leveler that can quickly and greatly raise an upper work roll without impairing the function of the conventional leveler, and facilitates maintenance of upper and lower work rolls. It is an issue. A further object of the present invention is to provide a quick-open device (independent frame structure) in which the lower work roll can be easily disassembled.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The quick open device of the present invention (Claim 1) is capable of individually adjusting the height of a lower work roll frame provided on a base frame on the upper side of the lower work roll frame on the upstream side and the downstream side of the work flow. A work roll quick-opening device in a leveler having an upper work roll frame attached to a stand, the stand being erected on the base frame, and a slider slidably provided up and down with respect to the stand. And a drive unit for driving the slider up and down, wherein the upper work roll frame is attached to the lower portion of the slider so that the height of the upper work roll frame can be individually adjusted on the upstream side and the downstream side.
[0008]
In such a quick-open device, a guide bar is provided on the slider in the vertical direction, one surface of the guide bar is in sliding contact with the stand, and the other surface is on the upper work roll frame and the left and right sides of the upper work roll frame. It is preferable that the sliding contact is made so as to allow the inclination (claim 2). Further, the stands are provided at positions corresponding to the four corners of the upper work roll frame, and the driving means has a cylinder for driving the slider up and down near its center, and synchronizes the lifting and lowering of the four corners of the slider. It is preferable to provide a tuning mechanism for performing the adjustment (claim 3). The tuning mechanism is preferably composed of a pinion provided to rotate in synchronization with each stand, and a rack provided on the slider so as to mesh with the corresponding pinion. Preferably, the lower work roll frame is attached to the base frame independently of the stand (claim 5).
[0009]
[Action and effect of the invention]
According to the quick opening device of the present invention (claim 1), the upper work roll frame is attached to the slider so that the height can be individually adjusted on the upstream side and the downstream side, and the slider is moved up and down. The work roll can be raised and lowered while maintaining the adjusted rolling amount on the downstream side. That is, the amount of reduction of the upper work roll is strong at the entrance side and about zero (the gap is about the plate thickness) at the exit side. Therefore, the upper work roll frame is in an inclined state. Since the upper work roll is quick-opened and returned as it is, there is no need to re-adjust the reduction amount when returning to the original position. Therefore, maintenance of the upper work roll can be easily performed in a short time.
[0010]
In the quick opening device, a guide bar is provided on the slider in a vertical direction, one surface of the guide bar is in sliding contact with the stand, and the other surface is on the upper work roll frame, and the left and right inclinations of the upper work roll frame are provided. In the case where the sliding contact is made so as to allow the above (claim 2), the guide of the slider with respect to the stand and the guide of the upper work roll frame with respect to the slider can be used with one guide bar. That is, the slider moves straight up and down at the time of the open operation, but the adjustment of the amount of reduction of the upper work roll is a movement of inclining the upper work roll frame. However, the adjustment of the rolling amount is a slight height adjustment, and the left and right ends can be regarded as almost vertical movement. Therefore, the guide is guided up and down so as to allow the left and right inclination when adjusting the rolling reduction, so that both guides are performed by a common guide bar. As a result, the number of parts is reduced and the number of assembly steps is reduced. Further, when the slider is moved up and down, the slider and the upper work roll frame do not move relative to each other and move up and down in an integrated state, so that the amount of reduction in the adjusted state is accurately maintained.
[0011]
The stands are provided at positions corresponding to the four corners of the upper work roll frame, and the driving means has a cylinder for driving the slider up and down near its center, and synchronizes the lifting and lowering of the four corners of the slider. In the case of the quick open device having the tuning mechanism (claim 3), the slide can be smoothly moved up and down with a simple configuration. In other words, when a plurality of cylinders are involved in the up-and-down operation, if the cylinders are not driven in synchronization with each other, a warp occurs, but such tuning control is considerably complicated and difficult. On the other hand, when the number of cylinders is one, no tuning mechanism is required. However, unless the length of the guide is set to about three times the interval between the guide surfaces and the rigidity of the guide is increased, a slip or a stick-slip occurs, and the guide cannot be moved up and down smoothly. Thus, by combining a cylinder that drives the vicinity of the center and a tuning mechanism that synchronizes the four corners of the slider, the generation of “swelling” is suppressed even if the guide is short, and control is facilitated. Note that “around the center” here includes both the vicinity of the center in the left-right direction of the slider and the vicinity of the center in the front-rear direction.
[0012]
When the tuning mechanism comprises a pinion provided so as to rotate in synchronization with each stand, and a rack provided on the slider so as to mesh with the corresponding pinion (claim 4), for example, the 4 If the vertical movement of the corner is faster than the other parts, the rack at that corner moves faster, the movement of the pinion meshing with that rack is transmitted to the pinion at the other corner, and the rack at the other corner is driven in the same direction At the same time, the fastest corner movement is suppressed. As a result, the movements of the entire corners are synchronized, and the occurrence of "abortion" is suppressed. In addition, each pinion does not require a driving means such as a motor, and the pinions are driven so as to be synchronized with each other.
[0013]
In the quick open device in which the lower work roll frame is attached to the base frame independently of the stand (claim 5), after the upper work roll frame is quick opened, the lower work roll frame can be removed from the leveler. Therefore, maintenance work such as repairing a scratch on the lower work roll or exchanging the work roll becomes easy without dismantling other parts. After maintenance, the lower work roll frame may be attached to the original state, and the upper work roll may be returned. In that case, the reproduction adjustment of the upper work roll is unnecessary.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the quick open device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a leveler provided with the quick-open device of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a front view of the quick-open device of the leveler, FIG. FIG. 5 is a side view of the quick opening device, FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part of the quick opening device, and FIG. 6 is a plan view showing an embodiment of a tuning mechanism according to the present invention.
[0015]
A
[0016]
The
[0017]
As shown in FIG. 1, the pinch roll portion A includes a
[0018]
Normally, an air cylinder is used as the
[0019]
The clamp roll section C is rotatably supported by a
[0020]
The work roll portion B includes a rising portion 20a on the left side of the
[0021]
As shown in detail in FIG. 3, a
[0022]
As shown in FIG. 5, the
[0023]
The upper
[0024]
Further, when adjusting the position of the upper
[0025]
Next, the mounting state of the
[0026]
A lower portion of the
[0027]
Next, the
[0028]
The feed screws 41 are, for example, right-hand screws on the front side (left side in FIG. 4) and opposite screws such as left-hand screws on the rear side, and are connected to each other by a
[0029]
In this
[0030]
As can be seen from FIG. 3 or FIG. 5, the
[0031]
The operation and effect of the
[0032]
Further, as shown in FIG. 2, the rear end of each
[0033]
The upper
[0034]
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, a tuning mechanism for moving the slider up and down will be described. As shown in FIG. 5, in this embodiment, the
[0035]
As shown in FIG. 5, the
[0036]
Further, a
[0037]
In the quick open device configured as described above, the state in which the
[0038]
The adjustment of the reduction amount of the work is performed by rotating the motor (reference numeral in FIG. 2) M of the
[0039]
At the time of maintenance of the work rolls 14 and 15, the
[0040]
After the maintenance of the work rolls 14 and 15 is completed, the piston rod 28a of the
[0041]
In the above embodiment, the rack and pinion mechanism is adopted as the tuning mechanism. However, a known tuning mechanism using a cable and a pulley, or an active tuning mechanism using a position sensor and a drive motor can also be adopted. . In the above embodiment, the amount of reduction of the upper work roll is adjusted using the taper wedge mechanism. However, the adjustment can be performed using a mechanism using a worm gear and a screw. Further, in the above-described embodiment, the pressing force of the hydraulic cylinder receives the reaction force of correcting the work roll. However, another stopper mechanism for maintaining the lower end of the hydraulic cylinder is provided, and the reaction force is received by the stopper mechanism. It may be. In this case, the supply of the pressure oil to the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a leveler provided with a quick-open device of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
FIG. 3 is a front view of the quick open device of the leveler.
FIG. 4 is a side view of the quick opening device.
FIG. 5 is an exploded perspective view of a main part of the quick open device.
FIG. 6 is a plan view showing an embodiment of a tuning mechanism according to the present invention.
[Explanation of symbols]
A Pinch roll part
B Work roll part
C Clamp roll
10 Leveler
11 Base frame
12 Upper pinch roll
13 Lower pinch roll
14 Upper work roll
15 Lower work roll
16 Upper clamp roll
17 Lower clamp roll
18 stand
19 Material Side Guide
20 1st stand
20a rising part
21 Lower work roll frame
22 Second stand
22a rising part
23 Upper pinch roll frame
24 cylinders
26 columns
27 Upper frame
28 Hydraulic cylinder
28a Piston rod
28b pin joint
30 slider
30a Front plate
30b back plate
30c upper plate
30d beam member
31 Guide Bar
31a Outer guide groove
31b Inner guide groove
32 Upper work roll frame
32a front plate
32b back plate
32c upper plate
33 Hanging rod
33a, 33b Stop member
34 spring
36 Taper wedge mechanism
37, 38 Lower taper wedge
39, 40 Upper taper wedge
41 Lead screw
42 Coupling
43 bearing
44 Coupling
45 bracket
M motor
47 Guide part
48, 51 Universal joint
49 Gearbox
49a Input shaft
50, 52 output shaft
53 Synchronization mechanism
54 bearing
55, 56, 57 tuning rod
58, 59 Bevel gear
60 (front) pinion
61 (front) rack
62 (rear) pinion
63 (rear) rack
Claims (5)
前記ベースフレームに立設されるスタンドと、
そのスタンドに対し、上下に摺動自在に設けられるスライダと、
そのスライダを昇降駆動する駆動手段とを備え、
前記スライダの下部に、前記上ワークロールフレームが、上流側と下流側とで個別に高さ調整自在に取り付けられている、
ワークロールのクイックオープン装置。A leveler comprising: a lower work roll frame provided on a base frame; and an upper work roll frame mounted on the upper side of the lower work roll frame so as to be individually adjustable in height on an upstream side and a downstream side of a work flow. A work roll quick-open device,
A stand erected on the base frame,
A slider provided slidably up and down with respect to the stand;
Driving means for driving the slider up and down,
Under the slider, the upper work roll frame is attached to the upstream side and the downstream side so as to be individually adjustable in height,
Quick open device for work rolls.
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