JP3411179B2 - ローラ矯正機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｈ形鋼の反り及び
直角度等の形状を矯正するローラ矯正機に係わり、特
に、垂直ローラを備えたローラ矯正機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、圧延Ｈ形鋼は、ユニバーサルミ
ルにより熱間成形され、その後冷却される。このとき、
断面内厚み差及び全体の冷却過程の違いにより断面温度
差が生じ、これに起因して、反り、曲がり、フランジの
倒れが発生する。このようにして発生した反りや曲がり
は、ローラ矯正機の矯正ローラによって矯正することが
できる。一方、フランジの倒れについては垂直ローラを
備えない通常の矯正機で矯正するのは困難である。ま
た、例えばＨ形鋼の反りや曲がりの矯正はウエーブに繰
り返し曲げ変形を与えることにより実施されるが、ウエ
ーブの矯正荷重の大きさによってはフランジの倒れが助
長されるので、充分な矯正荷重を作用できない場合があ
る。このような場合は、オフラインのプレス矯正で対処
することになり、極めて非能率的であつた。

【０００３】このような問題に対応するために、例えば
特公平８−２９３４９、２９３５０号公報及び特開平４
−５９１２４号公報記載のように、垂直ローラ等を付設
することにより、フランジの倒れや曲がりの発生を防止
しつつ、フランジの直角度を修正する矯正機が提案され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の矯正機には、以下の課題が存在する。すなわ
ち、矯正を行う矯正ローラの軸が片側の１つの軸受機構
に支持される片持方式であることから、直角度を矯正す
る垂直ローラを支持する支持装置（例えばフレーム）を
軸受機構とは別置きとして配置している。これにより、
この垂直ローラ支持装置が非常に大きくなり、構造的に
実現が困難である。また一般のこの種のローラ矯正機
は、矯正材の大きさによりローラピッチを変更するピッ
チ可変方式であるので、矯正ローラのピッチ移動に追従
して垂直ローラも移動させる必要があり、垂直ローラ移
動装置を別途設置する必要が生じる。また、矯正ローラ
の軸受機構が片持式であるので、軸受支持装置のスキマ
や矯正荷重による撓みにより矯正ローラ軸の傾きが大き
く、かつ荷重の大きさによりその傾き量も変化するの
で、垂直ローラを別置きの支持装置に支持する構造で
は、矯正ローラ軸の傾きに合わせて垂直ローラを傾ける
角度調整機構が必要となる。上記特公平８−２９３４
９、２９３５０号公報記載の矯正機においては、垂直ロ
ーラを支持するチョックを傾ける油圧シリンダーを設け
てはいるものの、実際には、構造的に実現が困難であ
る。また特開平４−５９１２４号公報記載の矯正機にお
いては、このような角度調整機構は設けられていない。
さらに、矯正時における垂直ローラの押圧については、
押圧力制御を精密に行わないとフランジの過圧下や未矯
正が生じやすいが、特公平８−２９３４９、２９３５０
号公報記載の矯正機においては、電動モータ駆動の圧下
装置で垂直ローラを進退させる簡易な構成であるので、
この過圧下や未矯正を防止するのが困難である。

【０００５】本発明の第１の目的は、矯正ローラ軸を両
持式とするとともにその２つの軸受機構に垂直ローラ支
持装置を接続することにより、垂直ローラ支持装置の小
型化を図ることができ、かつ垂直ローラ移動装置や角度
調整機構を不要とすることができる矯正機を提供するこ
とにある。本発明の第２の目的は、垂直ローラを有する
矯正機において、垂直ローラの押し付け荷重を高度に制
御することにより、過圧下や未矯正を防止できる矯正機
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決しようとする手段】上記第１の目的を達成
するために、本発明によれば、Ｈ形鋼の長手方向に沿っ
て上下に交互に配設され、かつローラピッチ調整のため
Ｈ型鋼のパス方向に移動可能に設けた複数の水平ローラ
と、前記Ｈ形鋼のフランジ外面に接触する複数対の垂直
ローラとを有し、前記Ｈ形鋼のフランジ倒れを防止しつ
つ矯正を行うローラ矯正機において、各水平ローラの軸
は、両端がそれぞれ軸受箱を介して支持されており、各
対の垂直ローラを回転可能に支持する２つのチョック
は、前記水平ローラのピッチ移動に追従して前記垂直ロ
ーラが一緒に移動するよう構成し、対応する水平ローラ
両端部の２つの軸受箱に対し、それぞれ水平ローラ軸方
向にスライド可能に係合する係合部を備えていることを
特徴とするローラ矯正機が提供される。すなわち、Ｈ形
鋼矯正時に水平ローラ側のフランジが内側に反ローラ側
が外側に傾こうとしても、垂直ローラのフランジへの押
圧力でこれが防止される。このとき、垂直ローラ支持手
段である２つのチョックの係合部を両持式水平ローラ軸
の両端軸受箱にスライド可能に係合させることにより、
チョックと軸受箱とが一体となり、垂直ローラ支持手段
が別置きとなる片持式構造に比し、垂直ローラ支持手段
を小型化することができる。また、係合部でスライド可
能とすることで、水平ローラのローラピッチが変更され
る場合にも、水平ローラのピッチ移動に追従して一緒に
移動することになるので、垂直ローラ移動装置等を設け
る必要がない。さらに、両持式であることにより、矯正
機の縦剛性が増大して矯正荷重による撓み自体が減少
し、かつ、わずかに生じ得る撓みの変位も水平ローラ軸
方向につき左右対称となるので、特に垂直ローラの角度
調整を行わなくても矯正材は傾くことなく矯正される。

【０００７】好ましくは、前記ローラ矯正機において、
前記２つの軸受箱のそれぞれの下端近傍に、対応する前
記２つのチョックのそれぞれの前記係合部と係合する溝
を設けたことを特徴とするローラ矯正機が提供される。

【０００８】さらに、上記第２の目的を達成するため
に、Ｈ形鋼の長手方向に沿って上下に交互に配設された
複数の水平ローラと、前記Ｈ形鋼のフランジ外面に接触
する複数対の垂直ローラとを有し、前記Ｈ形鋼のフラン
ジ倒れを防止しつつ矯正を行うローラ矯正機において、
各水平ローラの軸は、両端がそれぞれ軸受箱を介して支
持されており、各対の垂直ローラを回転可能に支持する
２つのチョックは、対応する水平ローラ両端部の２つの
軸受箱に対し、それぞれ水平ローラ軸方向にスライド可
能に係合する係合部を備えていると共に、前記の各軸受
箱に固定され対応する前記チョックを進退させる油圧シ
リンダーと、圧油源から各油圧シリンダーへ供給される
圧油の圧力を制御する圧力制御弁と、前記圧力制御弁と
前記油圧シリンダーとを接続する管路を連通・遮断可能
なＯＮ・ＯＦＦ切換弁と、前記圧油源から前記圧力制御
弁及びＯＮ・ＯＦＦ切換弁を介さず各油圧シリンダーへ
供給される圧油の向きを切り換える方向切換弁と、前記
圧力制御弁及び前記方向切換弁の動作を制御する制御手
段とをさらに有することを特徴とするローラ矯正機が提
供される。これにより、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁を連通位置
にすれば圧力制御弁によって所定圧力に制御された圧油
を油圧シリンダーに供給でき、矯正材の大きさに応じ加
圧力を自在に制御することができるので、高精度かつ迅
速確実にＨ形鋼に応じた所定の押し付け荷重でフランジ
外面を押圧できる。よって、過圧下や未矯正を防止でき
る。また、フランジへの加圧力はウエーブの幅方向に対
し圧縮力となって作用するが、この加圧力が圧力制御弁
で適切に制御されることにより、ウエーブの変形発生が
防止される効果もある。また方向切換弁を切り換えるこ
とにより、油圧シリンダーの進退方向を自在に制御する
ことができる。

【０００９】さらに好ましくは、前記ローラ矯正機にお
いて、前記油圧シリンダーのストローク量に応じた検出
信号を出力する第１の検出手段をさらに有し、前記制御
手段は、前記第１の検出手段からの検出信号に応じて、
前記方向切換弁を切り換えることを特徴とするローラ矯
正機が提供される。これにより、垂直ローラの水平ロー
ラ軸方向における位置を検出できるので、例えば矯正開
始の際に、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁を中立位置に保持しつつ
方向切換弁を切り換えて垂直ローラをＨ形鋼フランジ方
向に前進させ、矯正するＨ形鋼の外形寸法に対し微少の
スキマを有する位置に垂直ローラが達したときに方向切
換弁を中立位置に切り換えることで、垂直ローラを待機
状態とすることができる。

【００１０】また好ましくは、前記ローラ矯正機におい
て、前記複数の水平ローラのうち少なくとも１つのパス
上流側においてＨ形鋼の通過を検出可能な第２の検出手
段をさらに有し、前記制御手段は、前記第２の検出手段
からの検出信号に応じて、前記ＯＮ・ＯＦＦ切換弁を切
り換えることを特徴とするローラ矯正機が提供される。
これにより、矯正開始の際に、まずＯＮ・ＯＦＦ切換弁
を中立位置に保持しておき、第２の検出手段でＨ形鋼の
先端が通過したことが検出された所定時間後にＯＮ・Ｏ
ＦＦ切換弁を連通位置に切り換えるように構成すれば、
その検出手段のパス下流側の少なくとも１つの水平ロー
ラがＨ形鋼なしで押圧を開始して水平ローラに接触、破
損する事故を確実に防止できる。また矯正終了の際に、
第２の検出手段でＨ形鋼の尾端が通過したことが検出さ
れた所定時間後にＯＮ・ＯＦＦ切換弁を遮断位置に切り
換えるように構成すれば、その検出手段のパス下流側の
少なくとも１つの水平ローラがＨ形鋼なしで押圧を継続
し水平ローラに接触、破損する事故を確実に防止でき
る。また、矯正材を停止させることなく押圧開始・押圧
終了をスムーズに行うことができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照しつつ説明する。本実施形態による大形ローラ矯
正機全体の構造を表す正面図を図２に示す。図２におい
て、矯正機本体４６は、フレーム１を昇降する昇降装置
２を備えるとともに、フレーム１内に、上ローラ及び軸
受け構成体４、上ローラ支持体７、下ローラ及び軸受け
構成体５、下ローラ及び軸受け構成体５の昇降装置８を
備えた下ローラ支持体９を図示のように矯正材（例えば
Ｈ形鋼）１１の長手方向に沿って上下に交互に配置して
構成される。

【００１２】すなわち、上ローラ及び軸受け構成体４及
び上ローラ支持体７は、パス方向位置＃２，＃４，＃
６，＃８の４箇所に設けられており、下ローラ及び軸受
け構成体５及び下ローラ支持体９は、パス方向位置＃
１，＃３，＃５，＃７，＃９の５箇所に設けられてい
る。

【００１３】昇降装置２は、Ｈ形鋼１１の大きさにより
上ローラ及び軸受け構成体４の搬送テーブルに対する位
置決めを行う。

【００１４】下ローラ及び軸受け構成体５のそれぞれ
は、パス方向位置に応じた＃１，＃３，＃５，＃７，＃
９水平ローラ（詳細構造は後述）を備えており、昇降装
置８は、これら下ローラ及び軸受け構成体５を昇降し、
矯正材に曲げ力を作用させる。そして下ローラ支持体９
はこの昇降装置８を内蔵しており、各々のローラ単位に
移動可能となっている。上ローラ及び軸受け構成体４の
それぞれは、パス方向位置に応じた＃２，＃４，＃６，
＃８水平ローラ（詳細構造は後述）を備えており、上ロ
ーラ支持体７は、これら上ローラ及び軸受け構成体４を
内蔵している。なお、 各上・下水平ローラの軸受箱に
は、Ｈ形鋼１１のフランジ外面に接触し、中心軸が対応
する水平ローラの中心軸を含む面内に位置する垂直ロー
ラ１３が設けられ、これによりＨ形鋼１１のフランジ倒
れを防止しつつ矯正を行うようになっている（詳細は後
述）。

【００１５】上ローラ及び軸受け構成体４、下ローラ及
び軸受け構成体５のローラ軸の支持構造は両持式であ
り、このように両持式の矯正機とすることにより、大断
面係数の形鋼の矯正や高精度の矯正を効率良く実施でき
るようになっている。また、上ローラ及び軸受け構成体
４の水平ローラ（後述）は、モータ及び減速機を有して
いる駆動装置（図示せず）によってスピンドルカップリ
ング１４１（後述）を介して駆動される。

【００１６】また矯正機４６には、＃１，＃３下ローラ
支持体９、及び＃７，＃９下ローラ支持体９をスクリュ
ーナット方式でパス方向にそれぞれ移動させる＃１，＃
３ピッチ移動装置３ａ及び＃７，＃９ピッチ移動装置３
ｂとを有しており、これによって、各下ローラ支持体９
は、パス方向に移動可能となっている。同様に、矯正機
４６にはまた、＃２，＃４上ローラ支持体７、及び＃
６，８上ローラ支持体７をスクリューナット方式でパス
方向にそれぞれ移動させる＃２，＃４ピッチ移動装置１
０ａ及び＃６，＃８ピッチ移動装置１０ｂを有してお
り、これによって、各上ローラ支持体７は、パス方向に
移動可能となっている。このような構成により、これら
上下ローラ支持体７，９は、形鋼である矯正材の種類・
仕様等に応じて最適ローラピッチを形成するようになっ
ている。すなわち、形鋼に応じてローラピッチを調整す
る。

【００１７】さらに矯正機４６は、＃１水平ローラのパ
ス上流側においてＨ形鋼１１の通過を検出可能な第２の
検出手段としての矯正材通過認識センサー６９ａと、＃
６水平ローラのパス上流側においてＨ形鋼１１の通過を
検出可能な矯正材通過認識センサー６９ｂとを有してい
る。

【００１８】上記構成において、パス上流側の圧延設備
（図示せず）にて圧延され冷却されたＨ形鋼１１は、入
り側テーブル１１１にて搬入され、この搬入された矯正
材Ｈ形鋼１１は、＃１〜＃９水平ローラの軸受箱に設け
られた垂直ローラ１３でフランジ部を外から押圧された
状態で、＃１〜＃９水平ローラにより反りや曲がりを矯
正された後、出側テーブル１１２により搬出される。

【００１９】ここで、＃２，＃４，＃６，＃８上ローラ
及び軸受け構成体４について、図１を用いて詳細に説明
する。本構成体４は、主として、操作側軸受けユニット
Ａ、ローラ・スリーブ組立ユニットＢ、駆動側軸受けユ
ニットＣからなり（図１参照）、これらが分離可能に構
成されている。以下、操作側軸受けユニットＡ、ローラ
・スリーブ組立ユニットＢ、駆動側軸受けユニットＣの
詳細を順次説明する。

【００２０】（１）操作側軸受ユニットＡ 図１は、＃２上ローラ及び軸受け構成体４の構造を表す
側断面図である。この図１において、操作側軸受けユニ
ットＡは、車輪１４ａを取り付けた操作側ベアリングケ
ース（軸受け箱）１３ａ、ベアリング１５ａ、ベアリン
グ１５ａのインナーリング１６に設けられ、外周にギヤ
１７ａを形成した回転リング１７、この回転リング１７
にネジ係合する内ネジを有し且つ外周にギヤ１８ａを形
成した溝付きネジリング１８、ローラ・スリーブ組立ユ
ニットＢの移動機構としての溝２０を内周側に有する移
動体ケース１９、ウォームギヤ２１、ウォームギヤ２１
とネジで係合するスライダー２２、スラストベアリング
２３、回転用突起部にギヤ２４ａを形成したインナース
ライドリング２４、インナースライドリング２４にネジ
係合する内ネジを有しかつ外周にギヤ２５ａを形成した
スライドネジリング２５、移動量を確認するセンサー２
６等で構成される。また操作側ベアリングケース１１３
ａには、ウォーム６６を回転させホイラーナット式の移
動装置を構成するモータ６５が設けられている。

【００２１】また、ベアリングケース１１３ａの下部に
は、垂直ローラ１３ａを回転可能に支持するチョック６
７ａが接続されている。この接続の詳細構造を表す図１
中イ−イ線から見た矢視図を図３に示す。この図３に示
されるように、チョック６７ａは、ベアリングケース１
１３ａの下端近傍に設けられた溝１１３ａＡに水平ロー
ラ軸方向にスライド可能に係合する略突起形状の係合部
６７ａＡを備えている。そして図１に戻り、チョック６
７ａは、ベアリングケース１１３ａに固定された油圧シ
リンダー６８ａにより水平ローラ軸方向に進退させられ
るとともにＨ形鋼への押圧力を付与されるようになって
いる。なおこの油圧シリンダー６８ａへ圧油を供給する
ための油圧回路については後述する。

【００２２】（２）ローラ・スリーブ組立ユニットＢ 図１において、ローラ・スリーブ組立ユニットＢは、割
ローラ２７ａ、伸縮ネジリング２８ａ、ストッパーリン
グ２９ａ、操作側ローラスリーブ（外スリーブ）３０よ
りなる操作側ローラ・スリーブ組立ユニットＢ１と、割
ローラ２７ａとともに水平ローラを構成する割ローラ２
７ｂ、伸縮ネジリング２８ｂ、ストッパーリング２９
ｂ、スペーサ１８０、駆動側ローラスリーブ３１（内ス
リーブ）よりなる駆動側ローラ・スリーブ組立ユニット
Ｂ２の２つのローラ・スリーブ組立ユニットＢ１，Ｂ２
で構成される。なお、割ローラ２７ａと割ローラ２７ｂ
とが、１つの水平ローラを構成する。操作側ローラ・ス
リーブ組立ユニットＢ１のローラスリーブ３０は、駆動
側ローラ・スリーブ組立ユニットＢ２のローラスリーブ
３１と相互にはまり合って、１組のローラ・スリーブ組
立ユニットＢを構成する。この操作側ローラスリーブ３
０と駆動側ローラスリーブ３１の嵌合は、ローラスリー
ブ３１がローラスリーブ３０に対して軸方向に移動出
来、且つローラスリーブ３１の回転がローラスリーブ３
０に伝わるように、キー（図示せず）を介して行われて
いる。また、操作側ローラ・スリーブ組立ユニットＢ１
のローラスリーブ３０は、溝付ネジリング１８に着脱自
在の結合をし、駆動側ローラ・スリーブ組立ユニットＢ
２のローラスリーブ３１は、インナースライドリング２
４に着脱自在に結合されている。

【００２３】（３）駆動側軸受けユニットＣ 図１において、駆動側軸受けユニットＣは、車輪１４ｂ
を取り付けた駆動側ベアリングケース１１３ｂ、ベアリ
ング１５ｂ、このベアリング１５ｂを介してベアリング
ケース１１３ｂに位置決めされたシャフト３２により構
成される。

【００２４】シャフト３２の一方は、ローラスリーブ３
１、インナースライドリング２４にはまり合い、他方
は、スピンドルカップリング１４１にはまり合う。この
シャフト３２とローラスリーブ３１との嵌合は、ローラ
スリーブ３１がシャフト３２に対して軸方向に移動出
来、且つシャフト３２の回転がローラスリーブ３１に伝
わるようにキー（図示せず）を介して行われている。ま
た、操作側ユニットＡと同様、ベアリングケース１１３
ｂの下部には、垂直ローラ１３ｂを回転可能に支持する
チョック６７ｂが接続されている。そして、操作側ユニ
ットＡのチョック６７ａと同様、チョック６７ｂは、ベ
アリングケース１１３ｂの下端近傍に設けられた溝（図
示せず）に水平ローラ軸方向にスライド可能に係合する
略突起形状の係合部（同）を備えており、ベアリングケ
ース１１３ｂに固定された油圧シリンダー６８ｂにより
水平ローラ軸方向に進退させられるとともにＨ形鋼への
押圧力を付与されるようになっている。なおこの油圧シ
リンダー６８ｂへ圧油を供給するための油圧回路につい
ては後述する。

【００２５】なお、割ローラ２７ａ，２７ｂを共用でき
るサイズの形鋼においては、割ローラ２７ａ，ｂの外幅
Ｌを任意の値に変更して設定する。すなわち、まず図１
において、モータ６５でウォーム６６を介し、ウォーム
ギヤ２１をローラ円周方向に回転させる。ここでスライ
ダー２２の外面にはねじ２２ａが切られており、ウォー
ムギヤ２１の内面とスライダー２２のねじ２２ａとがね
じ係合している。このとき、スライダー２２は、スライ
ダー２２の先端に設けられたキー２２ｂを移動体ケース
１９の内周面に形成した軸方向の溝２０に係合させるこ
とにより廻り止めされていることから、ウォームギヤ２
１の回転により、スライダー２２は移動体ケース１９の
内部で軸方向にスライドする。そして、スライダー２２
の軸方向移動と同時に、スライダー２２に接続されたイ
ンナースライドリング２４と、これに連結されている駆
動側ローラスリーブ３１とがシャフト３２上をスライド
する。ここで操作側ローラスリーブ３０は固定されてい
ることから、駆動側ローラスリーブ３１は操作側ローラ
スリーブ３０に対して軸方向にスライドすることとな
り、容易に割ローラ２７ａ，２７ｂの外幅Ｌを調整する
ことができる。なおこのとき、駆動側の割ローラ２７ｂ
の位置設定に関し、センサー２６で割ローラ２７ｂの移
動量を検知することが望ましい。

【００２６】以上、＃２上ローラ及び軸受け構成体４に
ついて説明してきたが、＃４，＃６，＃８上ローラ及び
軸受け構成体４についても同様の構成である。そしてま
た、＃１，＃３，＃５，＃７，＃９下ローラ及び軸受け
構成体５も、ベアリングケースの上下が逆になる点を除
いて上ローラ及び軸受け構成体４と同様に構成されてい
る。

【００２７】次に、油圧シリンダー６８ａ，ｂへ圧油を
供給する油圧回路の回路図を図４に示す。図４に示す油
圧回路は、油圧シリンダー６８ａ，ｂと、圧油源として
の油圧ポンプ（図中ではＰとして略示）から油圧シリン
ダー６８ａ，ｂへ供給される圧油の圧力をそれぞれ制御
する圧力制御弁１３２ａ，１３２ｂと、圧力制御弁１３
２ａ，ｂと油圧シリンダー６８ａ，ｂとを接続する管路
を連通・遮断可能なＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂ
と、油圧ポンプＰから圧力制御弁１３２ａ，ｂ及びＯＮ
・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂを介さず油圧シリンダー６
８ａ，ｂへ供給される圧油の向きを切り換える方向切換
弁１３１ａ，ｂと、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂ及
び方向切換弁１３１ａ，ｂと油圧シリンダー６８ａ，ｂ
のボトム側との間の管路から分岐して設けられた回路保
護用のアキュムレータ１３４ａ，ｂ及びリリーフ弁１３
３ａ，ｂを有する。また、油圧シリンダー６８ａ，ｂ内
には、ストローク量に応じた検出信号を出力する第１の
検出手段としての位置センサー１３０ａ，ｂが設けられ
ている。

【００２８】上記構成において、圧力制御弁１３２ａ，
ｂ、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３２ａ，ｂ、及び方向切換弁
１３１ａ，ｂの動作は制御手段としての制御装置２００
により制御されている。これを図５に示す。すなわち、
図５において、制御装置２００は、矯正材通過認識セン
サー６９ａ，ｂ及び位置センサー１３０ａ，ｂからの検
出信号を入力し、これに応じて、圧力制御弁１３２ａ，
ｂ、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂ、及び方向切換弁
１３１ａ，ｂの動作を制御する。以下、この制御内容を
表す図６を用いて、上記構成の矯正機における矯正動作
手順について説明する。

【００２９】まず、あらかじめ制御装置２００には、矯
正材（例えばＨ形鋼）１１の形状に応じた待機位置（後
述）に対応する油圧シリンダー６８ａ，ｂのストローク
量と、Ｈ形鋼１１を構成する材料の物性に応じた最適な
油圧シリンダー６８ａ，ｂの押圧力とが記憶されてい
る。そしてまず、手順Ｓ１で、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３
５ａ，ｂに制御信号を出力し、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３
５ａ，ｂを遮断位置にするとともに、方向切換弁１３５
ａ，ｂに制御信号を出力し、方向切換弁１３５ａ，ｂを
中立位置に切り換える。

【００３０】次に、手順Ｓで、作業員が図示しない入力
手段により入力したＨ形鋼１１の種類を表す材料番号を
入力する。その後、手順Ｓ３に移り、圧力制御弁１３２
ａ，ｂへ制御信号を出力し、圧力制御弁１３２ａ，ｂよ
り油圧シリンダー６８ａ，ｂ側の管路内圧力は、その番
号の矯正材を構成する材料の物性に応じた最適な圧力Ｐ
1に制御される。これにより、圧力制御弁１３２ａ，ｂ
からＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂまでが圧力Ｐ1に
保持されることとなる。次に、手順Ｓ４で、方向切換弁
１３５ａ，ｂに制御信号を出力し、方向切換弁１３５
ａ，ｂを図示左側位置に切り換える。これにより、油圧
シリンダー６８ａ，ｂのボトム側に圧油が供給され、垂
直ローラ１３ａ，ｂが内側に向かって前進する。そし
て、手順Ｓ５で、位置センサー１３０ａ，ｂで検出され
た油圧シリンダー６８ａ，ｂのストロークを入力し、手
順Ｓ６で、Ｈ形鋼１１の形状に応じた待機位置まで垂直
ローラ１３が動いたかどうかを判定する。まだ垂直ロー
ラ１３ａ，ｂが待機位置に来ていないときは、判定が満
たされず手順Ｓ４へ戻る。垂直ローラ１３ａ，ｂが待機
位置に至った場合には判定が満たされて、手順Ｓ７へ移
り、方向切換弁１３５ａ，ｂを中立位置に復帰させる制
御信号を出力する。このようなＨ形鋼１１噛み込み前の
垂直ローラ１３ａ，ｂの待機位置状態を図７に示す。図
７に示すように、この待機位置においては、垂直ローラ
１３ａ，１３ｂは、これから矯正しようとするＨ形鋼１
１（想像線で示す）のフランジ外側面に対して、それぞ
れ微小なスキマΔＢが介在するように設定されている。
またこのとき、水平ローラ２７ａ，ｂの外側面とＨ形鋼
１１フランジ内側面には、スキマΔＡが介在するように
設定されている。

【００３１】図６に戻り、手順Ｓ７が終了すると、手順
Ｓ８に移り、矯正材通過認識センサー６９ａからの検出
信号を入力し、手順Ｓ９でＨ形鋼１１の先端通過が検出
されたかどうかを判定する。Ｈ形鋼１１が搬入されてい
ないと判定が満たされず、手順Ｓ８へ戻る。入り側テー
ブル１１１からＨ形鋼１１が搬入されると、矯正材通過
認識センサー６９ａによっその先端通過が検出されるか
ら、この判定が満たされ、手順Ｓ１０に移る。

【００３２】手順Ｓ１０では、その先端通過検出時から
所定の時間遅れΔｔ1が経過した後に、＃１〜＃４垂直
ローラ１３ａ，ｂに対応するＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５
ａ，ｂをＯＮにする制御信号を出力する。このときのΔ
ｔ1は、＃４水平ローラ２７ａ，ｂにＨ形鋼１１が噛み
込むのに十分な時間に設定されている。これにより、圧
力制御弁１３２ａ，ｂで所定圧に制御された圧油が＃１
〜＃４垂直ローラ１３ａ，ｂに対応する油圧シリンダー
６８ａ，ｂのボトム側に流入し、＃１〜＃４垂直ローラ
１３ａ，ｂは水平ローラ軸方向に微小前進移動しＨ形鋼
１１を押圧する。この状態を図８に示す。

【００３３】再度図６に戻り、手順Ｓ１０が終了すると
手順Ｓ１１に移り、矯正材通過認識センサー６９ｂから
の検出信号を入力し、手順Ｓ１２でＨ形鋼１１の先端通
過が検出されたかどうかを判定する。まだＨ形鋼１１が
通過していないと判定が満たされず、手順Ｓ１１へ戻
る。Ｈ形鋼１１先端通過が検出されると、判定が満たさ
れ、手順Ｓ１３に移り、その先端通過検出時から所定の
時間遅れΔｔ2が経過した後に、＃５〜＃９垂直ローラ
１３ａ，ｂに対応するＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５をＯＮ
にする制御信号を出力する。このときのΔｔ2は、＃９
水平ローラ２７ａ，ｂにＨ形鋼１１が噛み込むのに十分
な時間に設定されている。これにより、＃１〜＃４と同
様、圧力制御弁１３２ａ，ｂで所定圧に制御された圧油
が＃５〜＃９垂直ローラ１３ａ，ｂの油圧シリンダー６
８ａ，ｂのボトム側に流入し、＃５〜＃９垂直ローラ１
３ａ，ｂは水平ローラ軸方向に微小前進移動しＨ形鋼１
１を押圧する。以上のようにしてＨ形鋼１１の矯正が行
われる。

【００３４】そして、手順Ｓ１４へ移り、矯正材通過認
識センサー６９ａからの検出信号を入力し、手順Ｓ１５
でＨ形鋼１１の尾端通過が検出されたかどうかを判定す
る。矯正が依然として継続中である場合はこの判定が満
たされず、手順Ｓ１４へ戻る。矯正が終了して入り側テ
ーブル１１１からのＨ形鋼１１の搬入が終了すると、矯
正材通過認識センサー６９ａによってその尾端通過が検
出されるから、この判定が満たされ、手順Ｓ１６に移
る。手順Ｓ１６では、尾端通過検出時から所定の時間遅
れΔｔ3が経過した後に、＃１〜＃４垂直ローラ１３
ａ，ｂに対応するＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂをＯ
ＦＦにする制御信号を出力する。このときのΔｔ3は、
＃４水平ローラ２７ａ，ｂをＨ形鋼１１の尾端が通過す
る寸前となるように設定されている。その後、手順Ｓ１
７に移り、方向切換弁１３１ａ，ｂを図示右側の位置に
切り換える制御信号を出力する。これにより、圧油が＃
１〜＃４垂直ローラ１３ａ，ｂの油圧シリンダー６８
ａ，ｂのロッド側に流入し、垂直ローラ１３ａ，ｂは水
平ローラ軸方向に後退する。その後、手順Ｓ１８に移
り、位置センサー１３０ａ，ｂで検出された油圧シリン
ダー６８ａ，ｂのストロークを入力し、手順Ｓ１９で、
待機位置まで垂直ローラ１３ａ，ｂが後退したかどうか
を判定する。まだ垂直ローラ１３ａ，ｂが待機位置まで
戻っていない場合は、判定が満たされず手順Ｓ１８へ戻
る。垂直ローラ１３ａ，ｂが待機位置まで戻った場合に
は判定が満たされて、手順Ｓ２０へ移り、方向切換弁１
３５ａ，ｂを中立位置に復帰させる制御信号を出力す
る。これにより、＃１〜＃４垂直ローラ１３ａ，ｂは再
び図７に示されるような待機位置となる。

【００３５】そして、手順Ｓ２１へ移り、矯正材通過認
識センサー６９ｂからの検出信号を入力し、手順Ｓ２２
でＨ形鋼１１の尾端通過が検出されたかどうかを判定す
る。まだ尾端が通過しない場合はこの判定が満たされ
ず、手順Ｓ２１へ戻る。尾端が通過すると、この判定が
満たされ、手順Ｓ２３に移る。手順Ｓ２３では、尾端通
過検出時から所定の時間遅れΔｔ4が経過した後に、＃
５〜＃９垂直ローラ１３ａ，ｂに対応するＯＮ・ＯＦＦ
切換弁１３５ａ，ｂをＯＦＦにする制御信号を出力す
る。このときのΔｔ4は、＃４水平ローラ２７ａ，ｂを
Ｈ形鋼１１の尾端が通過す寸前となるように設定されて
いる。その後、手順Ｓ２４に移り、方向切換弁１３１
ａ，ｂを図示右側の位置に切り換える制御信号を出力す
る。これにより、圧油が＃５〜＃９垂直ローラ１３ａ，
ｂの油圧シリンダー６８ａ，ｂのロッド側に流入し、垂
直ローラ１３ａ，ｂは水平ローラ軸方向に後退する。そ
の後、手順Ｓ２５に移り、位置センサー１３０ａ，ｂで
検出された油圧シリンダー６８ａ，ｂのストロークを入
力し、手順Ｓ２６で、待機位置まで垂直ローラ１３ａ，
ｂが後退したかどうかを判定する。まだ垂直ローラ１３
ａ，ｂが待機位置まで戻っていない場合は、判定が満た
されず手順Ｓ２５へ戻る。垂直ローラ１３ａ，ｂが待機
位置まで戻った場合には判定が満たされて、手順Ｓ２７
へ移り、方向切換弁１３５ａ，ｂを中立位置に復帰させ
る制御信号を出力する。これにより、＃５〜＃９垂直ロ
ーラ１３ａ，ｂは図７に示されるような待機位置となっ
てこのフローを終了する。

【００３６】以上のように、矯正材（Ｈ形鋼）１１の先
端から尾端まで垂直ローラ１３ａ，ｂで押圧しながら適
正なる矯正荷重を付与する矯正作業が実施され、フラン
ジ倒れのない高品質・高精度の矯正を行う。

【００３７】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、以下のような作用効果を奏する。すなわち、Ｈ形鋼
１１の矯正時に水平ローラ＃１〜＃９側のフランジが内
側に反ローラ側が外側に傾こうとしても、垂直ローラ１
３ａ，ｂのフランジへの押圧力でこれを防止することが
できる。このとき、垂直ローラ１３ａ，ｂを支持する１
対のチョック６７ａ，ｂを両持式水平ローラ軸のベアリ
ングケース１１３ａ，ｂに接続することにより、垂直ロ
ーラ支持手段が別置きとなる片持式従来構造に比し、垂
直ローラ支持手段を小型化することができる。また、＃
１〜＃９水平ローラのローラピッチが変更される場合に
も、＃１〜＃９水平ローラのピッチ移動に追従して垂直
ローラ１３ａ，ｂが一緒に移動することになるので、垂
直ローラ移動装置等を設ける必要がない。さらに、水平
ローラ軸の支持が両持式であることにより、矯正機４６
の縦剛性が増大して矯正荷重による撓み自体が減少し、
かつ、わずかに生じ得る撓みの変位も水平ローラ軸方向
につき左右対称となるので、垂直ローラ１３ａ，ｂの角
度調整を行わなくても、Ｈ形鋼１１は傾くことなく矯正
され、より高精度・高品質の矯正を高能率に行える。

【００３８】また、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁１３５ａ，ｂを
ＯＮ位置にして圧力制御弁１３２ａ，ｂを介し所定圧力
に制御された圧油を油圧シリンダー６８ａ，ｂに供給す
るので、油圧シリンダー６８ａ，ｂによる押圧力を、Ｈ
形鋼１１の大きさに応じた力に自在に制御することがで
きる。よって、高精度かつ迅速確実に最適な押し付け荷
重でフランジ外面を押圧できるので、従来防止が困難で
あった過圧下や未矯正を確実に防止できる。また、フラ
ンジへの加圧力はウエーブの幅方向に対し圧縮力となっ
て作用するが、この加圧力が圧力制御弁１３２ａ，ｂで
適切に制御されることにより、ウエーブの変形発生が防
止される効果もある。

【００３９】さらに、矯正開始の際に矯正材通過認識セ
ンサー６９ａ，ｂでＨ形鋼１１の先端が通過したことが
検出されたことに応じて＃１〜＃４垂直ローラ１３ａ，
ｂを前進させ、矯正材通過認識センサー６９ｂでＨ形鋼
１１の先端が通過したことが検出されたことに応じて＃
５〜＃９垂直ローラ１３ａ，ｂを前進させる構成である
ので、仮に＃１〜＃４水平ローラ間でＨ形鋼１１のトラ
ブルが発生し、＃５以降にＨ形鋼１１が送られてこなか
った場合には、＃５〜＃９垂直ローラ１３ａ，ｂはその
まま待機を続行するので、＃５〜＃９垂直ローラ１３
ａ，ｂが水平ローラに衝突し破損する事故を確実に防止
し、安全が確保される。またＨ形鋼１１を停止させるこ
となく、先端から尾端までフランジ倒れ防止が図られる
ので、高性能で生産性の高いローラ矯正機が提供できる
という効果もある。

【００４０】また、油圧シリンダー６８ａ，ｂのボトム
側、即ち押圧側の管路に接続してアキュムレータ１３４
ａ，ｂ及びリリーフ弁１３３ａ，ｂが設けられているこ
とにより、垂直ローラ１３ａ，ｂの位置設定誤差や、Ｈ
形鋼１１の搬送トラブルによる油圧シリンダー６８ａ，
ｂ圧力の過度の昇圧を防止し、機械の保護を図ることが
できる。

【００４１】さらに、形鋼の製造設備ではＨ形鋼のほか
に山形鋼等多品種の形鋼が製造され同じローラ矯正機で
矯正されるのが一般的であるが、本実施形態によるロー
ラ矯正機４６においては、水平ローラを交換しかつ油圧
シリンダー６８ａ，ｂで垂直ローラ１３ａ，ｂを最大開
きの状態とすれば、他の山形鋼等の矯正も、通過障害を
生じることなく行うことができる。

【００４２】なお上記実施形態においては、＃１水平ロ
ーラのパス上流側に矯正材通過認識センサー６９ａを配
置し、＃６水平ローラのパス上流側に矯正材通過認識セ
ンサー６９ｂを配置したが、これに限られず、３個以上
配置してもよい。すなわち、複数の水平ローラのうち少
なくとも１つのパス上流側においてＨ形鋼の通過を検出
すれば足りる。また矯正材通過認識センサー６９ａの先
端通過検出時から所定の時間遅れΔｔ1で＃１〜＃４垂
直ローラ１３ａ，ｂを同時に前進させたが、これに限ら
れず、各垂直ローラ１３ａ，ｂごとにこの時間遅れを定
めてもよい。矯正材通過認識センサー６９ｂによる＃５
〜＃９垂直ローラ１３ａ，ｂの前進時（時間遅れΔｔ
2）についても同様である。また、尾端通過検出時の時
間遅れΔｔ3，Δｔ4に関しても同様である。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、垂直ローラ支持手段が
別置きとなる片持式構造に比し、垂直ローラ支持手段を
小型化することができる。また、水平ローラのピッチ移
動に追従して垂直ローラが一緒に移動することになるの
で、垂直ローラ移動装置等を設ける必要がない。したが
って、操作性・保全性に優れた、経済的なローラ矯正機
が提供できる。さらに、両持式であることにより、矯正
機の縦剛性が増大して矯正荷重による撓み自体が減少
し、かつ、わずかに生じ得る撓みの変位も水平ローラ軸
方向につき左右対称となるので、特に垂直ローラの角度
調整を行わなくても矯正材は傾くことなく矯正される。
したがって、より高精度・高品質のＨ形鋼が製造でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるローラ矯正機に備え
られた上ローラ及び軸受け構成体の構造を表す側断面図
である。

【図２】大形ローラ矯正機全体の構造を表す正面図であ
る。

【図３】図１中イ−イ線から見た矢視図である。

【図４】油圧シリンダーへ圧油を供給する油圧回路の回
路図である。

【図５】圧力制御弁、ＯＮ・ＯＦＦ切換弁、及び方向切
換弁と制御装置との信号のやりとりを示す図である。

【図６】制御装置の制御内容を表す図である。

【図７】矯正材噛み込み前の垂直ローラの待機位置状態
を表す図である。

【図８】垂直ローラが水平ローラ軸方向に微小前進移動
し矯正材を押圧している状態を表す図である。

【符号の説明】

１３ａ，ｂ 垂直ローラ ２７ａ，ｂ 割ローラ（水平ローラ） ４６ 矯正機 ６７ａ，ｂ チョック ６７ａＡ スライダー部 ６８ａ，ｂ 油圧シリンダー ６９ａ，ｂ 矯正材通過認識センサー（第２の検出
手段） １１３ａ，ｂ ベアリングケース（軸受箱） １１３ａＡ 溝 １３０ａ，ｂ 位置センサー（第１の検出手段） １３１ａ，ｂ 方向切換弁 １３２ａ，ｂ 圧力制御弁 １３５ａ，ｂ ＯＮ・ＯＦＦ切換弁 ２００ 制御装置（制御手段）

フロントページの続き (72)発明者 藤井 幸生 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 小松原 実 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 冨田 省吾 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 渡辺 誠 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−85344（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215754（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215755（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7934（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21D 3/05

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｈ形鋼の長手方向に沿って上下に交互に配
   設され、かつローラピッチ調整のためＨ型鋼のパス方向
   に移動可能に設けた複数の水平ローラと、 前記Ｈ形鋼のフランジ外面に接触する複数対の垂直ロー
   ラとを有し、 前記Ｈ形鋼のフランジ倒れを防止しつつ矯正を行うロー
   ラ矯正機において、 各水平ローラの軸は、両端がそれぞれ軸受箱を介して支
   持されており、 各対の垂直ローラを回転可能に支持する２つのチョック
   は、前記水平ローラのピッチ移動に追従して前記垂直ロ
   ーラが一緒に移動するよう構成し、対応する水平ローラ
   両端部の２つの軸受箱に対し、それぞれ水平ローラ軸方
   向にスライド可能に係合する係合部を備えていることを
   特徴とするローラ矯正機。
2. 【請求項２】請求項１記載のローラ矯正機において、前
   記２つの軸受箱のそれぞれの下端近傍に、対応する前記
   ２つのチョックのそれぞれの前記係合部と係合する溝を
   設けたことを特徴とするローラ矯正機。
3. 【請求項３】Ｈ形鋼の長手方向に沿って上下に交互に配
   設された複数の水平ローラと、 前記Ｈ形鋼のフランジ外面に接触する複数対の垂直ロー
   ラとを有し、 前記Ｈ形鋼のフランジ倒れを防止しつつ矯正を行うロー
   ラ矯正機において、 各水平ローラの軸は、両端がそれぞれ軸受箱を介して支
   持されており、 各対の垂直ローラを回転可能に支持する２つのチョック
   は、対応する水平ローラ両端部の２つの軸受箱に対し、
   それぞれ水平ローラ軸方向にスライド可能に係合する係
   合部を備えていると共に、 前記の 各軸受箱に固定され対応する前記チョックを進退
   させる油圧シリンダーと、圧油源から各油圧シリンダー
   へ供給される圧油の圧力を制御する圧力制御弁と、前記
   圧力制御弁と前記油圧シリンダーとを接続する管路を連
   通・遮断可能なＯＮ・ＯＦＦ切換弁と、前記圧油源から
   前記圧力制御弁及びＯＮ・ＯＦＦ切換弁を介さず各油圧
   シリンダーへ供給される圧油の向きを切り換える方向切
   換弁と、前記圧力制御弁及び前記方向切換弁の動作を制
   御する制御手段とをさらに有することを特徴とするロー
   ラ矯正機。
4. 【請求項４】請求項３記載のローラ矯正機において、前
   記油圧シリンダーのストローク量に応じた検出信号を出
   力する第１の検出手段をさらに有し、前記制御手段は、
   前記第１のセンサーからの検出信号に応じて、前記方向
   切換弁を切り換えることを特徴とするローラ矯正機。
5. 【請求項５】請求項３記載のローラ矯正機において、前
   記複数の水平ローラのうち少なくとも１つのパス上流側
   においてＨ形鋼の通過を検出可能な第２の検出手段をさ
   らに有し、前記制御手段は、前記第２の検出手段からの
   検出信号に応じて、前記ＯＮ・ＯＦＦ切換弁を切り換え
   ることを特徴とするローラ矯正機。