JP2759988B2 - 矯正ローラの自動位置決め装置 - Google Patents

矯正ローラの自動位置決め装置

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    • B21FWORKING OR PROCESSING OF METAL WIRE
    • B21F1/00Bending wire other than coiling; Straightening wire
    • B21F1/02Straightening

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、被加工材料の矯正装置に関し、更に詳し
くは、線材や棒材の如き長尺の被加工材料が有している
曲がり等を真直に矯正する矯正装置において、矯正ロー
ラの位置決めを適切かつ自動的に行なうことができ、か
つ被加工材料に矯正ローラで矯正し得ない局部的な曲が
り部がある場合は、該矯正ローラを退避させることによ
って過負荷に起因する装置の破損を有効に回避し得るよ
うにした矯正ローラの自動位置決め装置に関するもので
ある。
従来技術 例えば、線材や棒材等の被加工材料を目的の寸法,形
状および機械的性質をもった線材,棒材等に加工する装
置として、ダイスを備えた引抜装置が一般に知られてい
る。この引抜装置の一例として、ダイスを着脱自在に配
設したダイスホルダと、該ダイスホルダの被加工材料の
下流側に配設した巻取装置とを備え、ダイスに挿通した
被加工材料を巻取装置で強制的に巻取るよう構成した伸
線機が好適に使用されている。この伸線機の付帯設備と
して、供給装置から引出された被加工材料の線ぐせや曲
がり等を矯正する矯正装置が不可欠となっている。
前記矯正装置としては、例えば第3図に示す如く、被
加工材料10のパスラインを挟んで複数の矯正ローラ12を
千鳥状に配置した構造のものが広く知られている。これ
ら矯正ローラ12は、矯正装置14の基枠(図せず)にパス
ラインと直交する方向に移動自在に配設され、被加工材
料10に付与する変形量を調節可能に構成されている。例
えば矯正ローラ12には、基枠に回転自在に配設したねじ
軸16の先端が関係的に連結され、このねじ軸16を回動さ
せることにより、矯正ローラ12の位置調節がなされる。
このように構成した矯正装置14に被加工材料10を送給
すると、第3図(a)に示す如く、該材料10には、先ず
材料10が有している線ぐせや曲がり等を打ち消すよりも
大きな変形が付与されて、材料各部の曲率を均一化させ
る。そして、第3図(b)および(c)に示すように、
被加工材料10に付与される変形の大きさを徐々に小さく
することにより、最終的に真直な材料が得られる。
なお実開昭62−72717号公報には、千鳥状に配置した
複数の歪取ロール13の夫々にシリンダ装置14を配設し
て、これら歪取ロール13をパスラインと直交する方向に
直線状に移動させるようにした構成が開示されている。
発明が解決しようとする課題 被加工材料を矯正するには、前述した如く、該材料に
所要の変形を付与する必要があるが、その変形量は材料
の線径や鋼種により異なるばかりでなく、材料に施され
る前処理の条件によっても大きく相違する。そのため前
記矯正装置では、各矯正ローラの前記パスラインと直交
する方向の位置を、オーダ変更毎に調節する作業が必要
となっている。しかし、この調節作業は殆ど人手に頼っ
ているため多大な労力と時間とを要しており、しかも材
料毎に適切な調節を行なうには経験を必要とするため、
作業者の熟練の度合により矯正精度が変動すると云う欠
点があった。
また、矯正ローラを使用する矯正装置においては、被
加工材料の局部に生じた小さな曲がりを矯正するのは困
難であり、該局部曲がり部が矯正ローラを通過する際に
は該ローラに過大な負荷が加わる。このとき一連の矯正
ローラは基枠に所定位置で固定されているので、該ロー
ラに過大な負荷が加わった際に、その負荷に応じてロー
ラが移動して負荷を逃すことができない。その結果、矯
正ローラ自体が変形したり、該ローラを支持する基枠が
破損する等の重大な問題も指摘される。
発明の目的 この発明は、従来技術に係る矯正装置に内在している
前記欠点に鑑み、これを好適に解決するべく提案された
ものであって、矯正ローラを矯正すべき被加工材料に最
適な位置に自動的に位置決めすることができ、かつ被加
工材料に矯正ローラで矯正し得ない局部的な曲がり部が
ある場合は、該矯正ローラを退避させることによって過
負荷に起因する装置の破損を有効に回避し得る矯正ロー
ラの自動位置決め装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため
本発明に係る矯正ローラの自動位置決め装置は、被加工
材料のパスラインを挟んで複数の矯正ローラを千鳥状に
配設すると共に、夫々の矯正ローラを該パスラインと直
交する方向に移動自在に構成し、これら矯正ローラの間
を通過する被加工材料に所要の応力を付与して矯正を行
なう矯正装置において、 前記矯正ローラの夫々に関連的に連結され、該ローラ
に直線運動を付与するリリーフ弁の付設された油圧シリ
ンダと、 この油圧シリンダに配設され、前記矯正ローラの現在
位置を検出する位置検出手段と、 前記被加工材料に固有の条件と前記位置検出手段から
の位置信号とを比較演算して、前記油圧シリンダに所要
の付勢指令を与える制御手段とからなり、 前記矯正ローラに所定値以上の過大な負荷が加わった
際には、前記油圧シリンダのリリーフ弁を開放して該矯
正ローラを前記被加工材料から退避移動させ、この過負
荷が除去された際には、該矯正ローラの移動を前記位置
検出手段で検出し、前記制御手段により該油圧シリンダ
を再び付勢して該矯正ローラを元の位置に戻し、以後の
被加工材料の正確な矯正を行なうよう構成したことを特
徴とする。
実施例 次に、本発明に係る矯正ローラの自動位置決め装置に
つき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら
以下説明する。第1図は、本発明に係る矯正ローラの自
動位置決め装置が採用された矯正装置の縦断平面図であ
る。
図に示す如く、矯正装置14における矩形状の基枠18に
は、被加工材料10のパスラインを挟んで複数の矯正ロー
ラ12が千鳥状に配設され、これら矯正ローラ12は、パス
ラインと直交する方向に移動自在に構成されている。す
なわち、基枠18の天井面(図示せず)に、摺動部材28が
パスラインと直交する方向に摺動自在に配設され、この
摺動部材28に矯正ローラ12が回転自在に枢支されてい
る。ここで、被加工材料10を矯正する歩合、矯正装置14
における材料送給方向上流側で材料に大きな変形を付与
する必要がある。そこで、基枠18における被加工材料10
の送給方向上流の前半部に大径の矯正ローラが配設さ
れ、後半部に小径の矯正ローラが配設される。
前記基枠18における被加工材料10のパスラインと平行
な一方の側壁18aに、前記矯正ローラ12と対応する数の
油圧シリンダ20が材料の送給方向に所定間隔で配設され
ている。これら油圧シリンダ20は、何れも両ロッドシリ
ンダであって、基枠内方に突出するピストンロッド20a
に連結棒24が連結され、この連結棒24の他端部は前記対
応の摺動部材28に接続されている。従って、油圧シリン
ダ20を付勢することにより、矯正ローラ12は被加工材料
10のパスラインと直交する方向に移動する。また、前記
大径の矯正ローラ12に対しては大径のシリンダが配設さ
れ、小径の矯正ローラ12に対しては小径のシリンダが対
応的に配設される。なお、油圧シリンダ20における油圧
回路内にはリリーフ弁(図示せず)が配設され、矯正ロ
ーラ12に所定値以上の過大な負荷が加わった際には、該
リリーフ弁が開放して矯正ローラ12を負荷に応じて逃げ
得るよう構成してある。
前記油圧シリンダ20は、ピストンロッド20aの移動
量、すなわち矯正ローラ12の現在位置を検出するパルス
発信器22を備え、このパルス発信器22からの出力は、第
2図に示す如く、制御手段20に入力されて常にピストン
ロッド20aの移動量を監視可能に構成されている。ま
た、各油圧シリンダ20には、第2図に示す如く、対応的
に電磁弁V1〜V11が配設され、前記制御手段30から電磁
弁V1〜V11に所要の開閉指令を送ることにより、各油圧
シリンダ20の付勢量が調節される。
(実施例の作用) 次に、このように構成した実施例に係る矯正ローラの
自動位置決め装置の作用につき説明する。矯正装置14を
実働させるのに先立ち、該矯正装置14に設けた前記の制
御手段30に、予め所要の矯正理論により導き出した理論
計算式を入力する。そして、この制御手段30に材料10の
各種の条件(線径,鋼種,前処理等)を入力し、前記計
算式に基づいて演算して各矯正ローラ12の位置決めを行
なった後、材料10を矯正させる。このようにして条件の
異なる多数の材料を実際に矯正する実験を行ない、この
実験結果に基づいて、前記理論計算式をより実践的な計
算式に修正する作業を行なう。
このように制御手段30に入力された計算式が実践的な
計算式として活用し得る程度に至ったところで、実際に
矯正するべき被加工材料10の線径,鋼種および前処理等
の各条件を制御手段30に入力する。入力した条件は、前
記計算式により演算処理され、前記各電磁弁V1〜V11
開閉制御が行なわれ、対応の油圧シリンダ20に夫々所要
量の作動油が供給される。また前記パルス発信器22から
は、各対応の矯正ローラ12の現在位置に関する信号が出
力されて、その位置情報に関する信号は前記制御手段30
に入力されている。そして常には、前記パルス発信器22
から得られる矯正ローラ12の位置信号および前記被加工
材料10に固有の条件を前記制御手段30で比較演算し、こ
れにより、該シリンダ20のピストンロッド20aの突出量
が制御されて、全ての矯正ローラ12の位置決めが行なわ
れる。この状態で被加工材料10を送給すれば、該材料10
には適切な変形が付与されて真直に矯正される。
このとき、被加工材料10に矯正ローラ12での矯正が難
因な局部曲がりがある場合、この局部曲がり部が矯正ロ
ーラ12を通過する際に、該ローラ12に過大な負荷が加わ
る。この場合、油圧シリンダ20の油圧回路内に配設した
前記リリーフ弁を開放し、シリンダ内を減圧して矯正ロ
ーラ12を退避移動させる。従って、油圧シリンダ20や矯
正ローラ12が過負荷によって破損したり損傷することを
未然に防止することができる。また、前記負荷が比較的
小さい場合は、前記リリーフ弁を開放することなく、シ
リンダ内の油が圧縮することにより対応し得る。
そして、矯正ローラ12に加わっていた過負荷が除去さ
れると、油圧シリンダ20が再び付勢されて矯正ローラ12
を元の位置に戻し、以後の被加工材料10の正確な矯正を
達成し得る。
次に、オーダ変更に伴ない被加工材料10の諸条件が変
わった場合は、矯正装置14に新たなデータを入力すれ
ば、再び前記V1〜V11の開閉制御を行なって各矯正ロー
ラ12の位置決めがなされる。すなわち、被加工材料10に
固有の諸条件を制御手段30に入力するだけで、全ての矯
正ローラ12の位置決めを自動的に行なうことができ、オ
ーダ変更に要する時間を短縮して製造効率の向上を図る
ことができる。
発明の効果 以上説明した如く、本発明に係る矯正ローラの自動位
置決め装置によれば、被加工材料に固有の条件(線径,
鋼種,前処理条件等)を入力するだけで、全ての矯正ロ
ーラを自動的に位置決めすることができる。このため、
オーダ変更毎に必要とされる矯正ローラの位置決め作業
に要する時間を大幅に短縮することができ、製造効率を
向上させ得る。しかも、位置決め作業には直接作業者が
介在しないので、常に一定した矯正精度を達成し得る。
また矯正ローラを駆動する油圧シリンダにおける油圧
回路には、各対応の矯正ローラに所定値以上の過大な負
荷が加わった際に開放するリリーフ弁を配設したので、
該ローラに過大な負荷が加わった際には、矯正ローラを
負荷に応じて退避させることができ、これにより矯正ロ
ーラやシリンダが損傷するのを有効に防止し得る、等の
有益な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る矯正ローラの自動位置決め装置の
平面図、第2図は第1図に示す矯正装置の制御系を示す
概略ブロック図、第3図(a)〜(c)は一般的な矯正
装置による被加工材料の矯正工程を示す説明図である。 10……被加工材料 12……矯正ローラ 20……油圧シリンダ 22……パルス発信器 30……制御手段 PL……パスライン

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被加工材料(10)のパスライン(PL)を挟
    んで複数の矯正ローラ(12)を千鳥状に配設すると共
    に、夫々の矯正ローラ(12)を該パスライン(PL)と直
    交する方向に移動自在に構成し、これら矯正ローラ(1
    2)の間を通過する被加工材料(10)に所要の応力を付
    与して矯正を行なう矯正装置において、 前記矯正ローラ(12)の夫々に関連的に連結され、該ロ
    ーラ(12)に直線運動を付与するリリーフ弁の付設され
    た油圧シリンダ(20)と、 この油圧シリンダ(20)に配設され、前記矯正ローラ
    (12)の現在位置を検出する位置検出手段(22)と、 前記被加工材料(10)に固有の条件と前記位置検出手段
    (22)からの位置信号とを比較演算して、前記油圧シリ
    ンダ(20)に所要の付勢指令を与える制御手段(30)と
    からなり、 前記矯正ローラ(12)に所定値以上の過大な負荷が加わ
    った際には、前記油圧シリンダ(20)のリリーフ弁を開
    放して該矯正ローラ(12)を前記被加工材料(10)から
    退避移動させ、この過負荷が除去された際には、該矯正
    ローラ(12)の移動を前記位置検出手段(22)で検出
    し、前記制御手段(30)により該油圧シリンダ(20)を
    再び付勢して該矯正ローラ(12)を元の位置に戻し、以
    後の被加工材料(10)の正確な矯正を行なうよう構成し
    た ことを特徴とする矯正ローラの自動位置決め装置。
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