JP3861351B2 - ロールチョック構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローラー圧延機およびローラ矯正機において、固定軸受架台に設けられたローラ軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台のロールチョック構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、ローラ圧延機やローラ矯正機において、ロール軸を両側で支持する両持ちタイプでは、ローラの交換に多大な時間を必要とするため、近年のような多品種少量生産に適合しない。反対に、ロール軸が片方で支持される片持ちタイプでは、ローラの交換は迅速に行えるが、大きい負荷が加わるとロール軸の変形量が大きくなり、高負荷での圧延ができないという問題があった。
【0003】
そこで本発明者等は、特開平7−328721号公報において、図9に示すように、ワークWを通過させるパスラインの一側部に、複数のロール軸2A〜2D,2F〜2Jを有する固定軸受架台1を配置するとともに、他側部に前記ローラ軸2A〜2D,2F〜2Jの先端部をそれぞれチョック5A〜5D,5F〜5Jを介して着脱自在に支持する可動軸受架台3を設けたローラー矯正機を提案した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この固定軸受架台1には、ワークに対応してロール軸2のピッチと圧下位置を調整するロール軸位置調整装置が設けられており、また可動軸受架台3にもチョック位置調整装置が設けられており、ロール軸位置調整装置に連動してチョック5A〜5D,5F〜5Jを同期して位置調整するように構成されている。
【0005】
しかし、ロール軸位置調整装置とチョック位置調整装置との間には、ねじ軸や歯車などの機械的なずれがあり、ロール軸に対してロールチョックが位置ずれし、ロール軸が適正に保持されないおそれがあるという問題があった。
【0006】
本発明のうち請求項1記載の発明は、上記問題点を解決して、着脱自在な可動軸受架台を有するローラ矯正機などにおいて、可動軸受架台でロール軸を適正に保持できるロールチョック構造を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項1記載の発明は、パスラインの両側に、複数のロール軸の基端部を支持する固定軸受架台と、ロール軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台が配置され、前記固定軸受架台にロール軸の配設ピッチおよび圧下位置を調整可能なロール軸位置調整装置が設けられると共に、前記可動軸受架台に、ロール軸位置調整装置に連動してチョック位置調整装置により配設ピッチおよび圧下位置を調整可能に設けられたロールチョック構造であって、ロール軸の先端部に、円形の外周面を有するロール軸受を設け、可動軸受架台に、チョック位置調整装置によりロール軸に対向して位置調整自在な支持フレームを設け、これら支持フレームの上部および下部の一方に、前記ロール軸受に外嵌可能な円弧形断面の軸受面を有する受けブロックを所定範囲でパスライン方向に移動自在に配設し、他方に、受けブロックに接近離間自在に配置されたクランプブロックと、このクランプブロックを駆動して受けブロックとの間でロール軸受を挟持するロール軸ロック装置を設け、前記クランプブロックの軸受支持面を、中央に水平部が形成されたパスライン方向に長い長円弧形断面に形成したものである。
【0008】
上記構成によれば、ロール軸に対して可動軸受架台のチョック位置がずれていても、受けブロックの移動とクランプブロックの軸受支持面の水平部により、パスライン方向のずれを許容してクランプできるので、ロール軸先端の軸受を適正に保持することができる。
【0009】
また請求項2の発明は、上記構成の支持フレームを保持する窓部の上辺および下辺の一方に、ロール軸の基準となる基準面を形成するとともに、他方に反力受け面を形成し、ロール軸のロック時に、クランプブロックに取り付けたロール軸ロック装置の出力端を前記反力受け面に当接させロール軸受および受けブロックを介して支持フレームを前記基準面に押し付け、支持フレームを基準面に合わせて位置固定するように構成したものである。
【0010】
上記構成によれば、ロック用シリンダにより、ロール軸受をロックすると同時に、支持フレームを基準面に押し付けることができ、ロール軸を正確な圧下位置に高精度で固定することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係るローラ矯正機のロールチョック構造の実施の形態を図1〜図8に基づいて説明する。なお、従来と同一部材については同一符号を付して説明は省略する。
【0012】
図8に示すように、固定軸受架台1には、矯正ロール4を有する4本の上ロール軸2A〜2Dと5本の下ロール軸2F〜2Jとがロール軸位置調整装置により位置調整自在に配設されている。すなわち上ロール軸2A〜2Dの軸受ボックスがパスライン方向に移動自在に配置され、ねじ軸を使用した公知のピッチ調整機構によりパスライン方向に沿う配設ピッチが調整可能に構成される。また下ロール軸2F〜2Jの軸受ボックスが、ねじ軸を使用した公知の圧下位置調整機構によりそれぞれ上下方向に昇降自在に配置されるとともに、中央の下ロール軸2Hを除く前後4本が、ねじ軸を使用した公知のピッチ調整機構によりパスライン方向に沿う配設ピッチが調整可能に構成される。なお固定軸受架台3は、架台昇降装置により昇降可能に構成されている。
【0013】
図7に示すように、固定軸受架台1上に走行車輪3aを介して離間退避移動可能に搭載された可動軸受架台3には、図9にも示すように、前記上ロール軸2A〜2Dおよび下ロール軸2F〜2Jにそれぞれ対応して、本発明に係る上ロールチョック5A〜5Dと下ロールチョック5F〜5Jが配設されている。そしてこれらロールチョック5A〜5D,5F〜5Jは、ロール軸位置調整装置に連動されるチョック位置調整装置6により、それぞれ位置調整自在に配置されている。
【0014】
このチョック位置調整装置6は、上ロールピッチ調整部6aと下ロールピッチ調整部6bと下ロール高さ調整部6cとで構成されている。
すなわち、上ロールピッチ調整部6aは、可動軸受架台3に形成された上ピッチ調整窓7A〜7Dに上ロールチョック5A〜5Dがそれぞれパスライン方向にスライド自在に配置され、各上ロールチョック5A〜5Dが上ピッチ調整モータ8A〜7D,8B,8D,8〜7DEにより回転駆動される上ピッチ調整ねじ軸9A〜9Dにそれぞれ雌ねじ部材10A〜10Dを介してスライドされピッチ調整可能に構成される。
【0015】
各上ロールチョック5A〜5Dの構成部は同一構造であるため、ここでは上ロールチョック5Aのみを図1,図2を参照して説明し、他は省略する。
前記上下ロール軸2A〜2D,2F〜2Jの先端部には、外周面が円形に形成されたロール軸受21がそれぞれ装着されている。前記上ピッチ調整窓7Aには、ロール軸2Aの挟持基準となる基準面7aが上辺に形成されるとともに、下辺が下ロールチョック5Aの反力受け面であるガイド面7bに形成されている。
【0016】
上ロールチョック5Aは、略矩形状の支持フレーム22が上ピッチ調整窓7Aの基準面7aとガイド面7bの間にスライド自在に配置されており、この支持フレーム22の中央部には軸受21が挿脱自在な保持孔23が形成されている。この支持フレーム22の厚み方向中間部には、保持孔23の上部に臨んで形成された上ブロック収容室24と、保持孔23の下部からガイド面7bにわたって形成された下ブロック収容室25とが設けられている。そして上ブロック収容室24に軸受21の上面を挟持する受けブロック26が配置され、また下ブロック収容室25に軸受21の下面を挟持するクランプブロック27が配置されている。
【0017】
前記記受けブロック26の下面には、軸受21に外嵌可能な円弧形断面の軸受受面26aが形成されている。また上ブロック収容室24はパスライン方向の幅が受けブロック26より少し大きく形成され、一対のガイドピン28が突設されている。一方、受けブロック26には水平方向に一対の長孔26bが形成されて前記ガイドピン28がスライド自在に嵌合され、受けブロック26がパスライン方向に位置ずれ自在に保持するすることにより、軸受21のパスライン方向のずれを許容して軸受21をロックできるように構成される。
【0018】
またクランプブロック27は、下ブロック収容室25内にピンと上下方向の長孔からなるガイド機構29を介して昇降自在に配置され、下部の両側にロック作動装置である2個一組のロック用シリンダ31がそれぞれ取り付けられている。このロック用シリンダ31は、シリンダ本体31aがクランプブロック27に固定され、その出力端31bを支持フレーム22から下方に突出してスライド面7bに当接させクランプブロック27を押し上げ可能に構成される。またクランプブロック27の上面には、ロール軸受21のパスライン方向のずれを許容するために、中央の水平部32aと両側の円弧部32b,32bからなる長円形断面の軸受支持面32が形成されている。
【0019】
したがって、上ロール軸5Aのロック動作は、まず可動軸受架台3を固定軸受架台1側に接近移動させることにより、上ロール軸2Aのロール軸受21を支持フレーム22の保持孔23に嵌合させ、ついでロック用シリンダ31を進展させることによりクランプブロック27を上昇させてその軸受支持面32をロール軸受21の下部に嵌合させ、ロール軸受21を受けブロック26の軸受受面26aと間で挟持するとともに、支持フレーム22の上辺を上ピッチ調整窓7A〜7Dの基準面7aに当て付けて位置決め固定する。この時のロール軸受21のパスライン方向のずれは、受けブロック26のスライドと、軸受支持面32の水平部32aにより許容される。
【0020】
図7に示すように、下ロールピッチ調整部6bは、中央の下ロールチョック5Hを除く下ロールチョック5F.5G,5I,5Jがそれぞれ同一構造に構成されている。すなわち可動軸受架台3に形成された下ピッチ調整窓7F.7Gに、ピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jがパスライン方向にスライド自在に配置され、これらピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jに下ロールチョック5F.5G,5I,5Jがそれぞれ昇降自在に案内されている。そして、可動軸受架台3には、下ロールピッチ調整モータ8F,8G,8I,8Jによりギヤボックスを介して駆動される上下一対の下ロールピッチ調整ねじ軸9F,9G,9I,9Jがそれぞれ配設され、これら下ロールピッチ調整ねじ軸9F,9G,9I,9Jにピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jに設けられた雌ねじ部材10F,10G,10I,10Jが嵌合されてパスライン方向にロールピッチが調整される。
【0021】
また下ロール高さ調整部6cは、各ピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jに、それぞれ下ロールチョック5F.5G,5I,5Jが昇降自在に配置されている。そしてピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jの下部に設けられた下チョック昇降装置12F,12G,12I,12Jにより下ロールチョック5F.5G,5I,5Jが昇降されて高さ位置が調整される。
【0022】
なお、下ロールチョック5F.5G,5I,5Jはそれぞれ同一構造であるため、ここでは下ロールチョック5Fのみを説明する。
すなわち、図5〜図6に示すように、下ロールピッチ調整窓7Fは、下辺にロール軸2Fの基準面7cが形成され、また上辺にピッチ調整フレーム11Fの反力受け面となるガイド面7dが形成されている。そして、ピッチ調整フレーム11Fの上部に一対のクランプシリンダ40が配設されており、クランプシリンダ40を進展させてその出力端をガイド面7dに当接させることにより、ピッチ調整フレーム11Fを基準面7cに当て付けた状態で所定位置に固定することができる。
【0023】
ピッチ調整フレーム11Fには、下ロールチョック5Fをそれぞれ昇降自在に案内する圧下位置調整窓41が形成され、下ロールチョック5Fが下チョック昇降装置12Fにより上下方向の圧下位置を調整可能に支持されている。この下チョック昇降装置12Fは、昇降用モータ13にギヤボックスおよびウォームギャを介して回転駆動される雌ねじ部材14と、この雌ねじ部材14に嵌合されて昇降自在なねじ軸15とで構成され、ねじ軸15の上端が下ロールチョック5Fに連結されている。
【0024】
本発明に係る下ロールチョック5Fは、図3,図4に示すように、略矩形状の支持フレーム42が圧下位置調整窓41に昇降自在に配置されており、この支持フレーム42の中央部に下ロール軸2Fのロール軸受21が挿脱自在な保持孔43が形成されている。またこの支持フレーム42の厚み方向中間部には、保持孔43の下部に臨んで下ブロック収容室44が形成され、さらに保持孔43の上部にわたる切欠き部45が形成されている。そして下ブロック収容室44にはロール軸受21の下面を支持する受けブロック46が配置され、また切欠き部45にはロール軸受21の上面を挟持するクランプブロック47が配置されている。
【0025】
前記記受けブロック46の上面には、ロール軸受21に外嵌可能な円弧形断面の軸受受面46aが形成されている。また下ブロック収容室44はパスライン方向の幅が受けブロック46より少し大きく形成され、その内面に一対のガイドピン48が突設されている。一方、受けブロック46には水平方向に形成された一対の長孔46bが形成されてガイドピン48がスライド自在に嵌合され、受けブロック46がパスライン方向に移動自在に案内されている。したがって、ロールチョック5Fがパスライン方向の位置ずれしても、軸受21のずれを許容することができる。
【0026】
また切欠き部45が形成された支持フレーム42の上部にロック作動装置である一対のロック用シリンダ51が取り付けられ、その出力端にクランプブロック47が支持されている。また支持フレーム42とクランプブロック47の間には、上下方向の長孔と平行キーからなるガイド機構49が介在されている。さらにクランプブロック47の上面には、ロール軸受21のパスライン方向のずれを許容するために、中央の水平部52aと両側の円弧部52b,52bからなる長円形断面の軸受支持面52が形成されている。
【0027】
したがって、下ロール軸5Fのロック動作は、まず可動軸受架台3を固定軸受架台1側に接近移動させることにより、下ロール軸2Fのロール軸受21を支持フレーム42の保持孔43に嵌合させ、ついでロック用シリンダ51を進展させることによりクランプブロック47を下降させてその軸受支持面52をロール軸受21の上部に嵌合させ、ロール軸受21を受けブロック46の軸受受面46aと間で挟持して固定する。この時のロール軸受21のパスライン方向のずれは、受けブロック26のスライドと、軸受支持面52の水平部52aにより許容される。
【0028】
なお、中央の下ロールチョック5Hは、図7に示すように、固定軸受架台1の中心に配置されて基準位置となるため、ピッチ調整機構を具備していない。したがって、上辺にガイド面が形成されるとともに下辺に基準面が形成された支持窓7Hに、下ロールチョック5Hを保持する昇降ガイドフレーム11Fが配置され、昇降ガイドフレーム11Fの上部に配設された一対のクランプシリンダにより固定される。この他の下ロール高さ調整部6cおよび下ロールチョック5Hは他の下ロールチョック5F,5G,5I,5Jと同様に構成される。
【0029】
また下ロール軸2F〜2Jは、固定軸受架台1側でも圧下されてロックされるが、下ロール軸2F〜2Jのずれを吸収するため、固定軸受架台1側で固定後に可動軸受架台3側でロックされる。そしてロール軸2F〜2Jの解放は逆の手順となる。さらに、矯正ロール4の交換やロール軸のピッチおよび圧下位置調整に際しては、ロール軸受21と受けブロック26,46およびクランプブロック27,47との間にそれぞれ所定量の隙間を形成して行われる。
【0030】
上記実施の形態によれば、固定軸受架台1のロール軸位置調整装置によりピッチ調整および圧下位置調整可能に配置されたロール軸2A〜2D,2F〜2Gの先端部をそれぞれ軸受21を介して支持する可動軸受架台3のロールチョック5A〜5D,5F〜5Gにおいて、ロール軸2A〜2D,2F〜2Gに対して、チョック位置調整装置6により位置調整されたロールチョック5A〜5D,5F〜5Gが位置ずれしていても、受けブロック26,46をパスライン方向に所定範囲で移動自在に配置するとともに、受けブロック26,46との間で軸受を挟持するクランプブロック27,47の軸受支持面32,52を水平部32a,52aを有する長円弧形断面としたので、パスライン方向のずれを許容してロール軸2A〜2D,2F〜2Gをロックすることができる。また精度を要する圧下方向のずれに対しては、上ロールチョック5A〜5Dでは、ロック用シリンダ31により支持フレーム22を上ピッチ調整窓7A〜7Dの基準面7aに押し付けて固定し、さらに下ロール軸2F〜2Gでは、ピッチ調整フレーム11F,11G,11I,11Jおよび昇降ガイドフレーム11Hをクランプシリンダ40により下ピッチ調整窓7F,7G,7I,7Jの基準面7cに押し付けて固定するので、下ロール軸2F〜2Gの圧下位置を高精度で位置決め固定することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上に述べたごとくに本発明の請求項1記載の構成によれば、ロール軸に対して可動軸受架台のチョック位置がずれていても、受けブロックの移動とクランプブロックの軸受支持面の水平部により、パスライン方向のずれを許容してクランプできるので、ロール軸先端の軸受を適正に保持することができる。
【0032】
また請求項2の構成によれば、ロック用シリンダにより、ロール軸受をロックすると同時に、支持フレームを基準面に押し付けることができ、ロール軸を正確な圧下位置に高精度で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る上ロールチョックの実施の形態を示す正面断面図である。
【図2】同上ロールチョックを示す側面断面図である。
【図3】本発明に係る下ロールチョックの実施の形態を示す正面断面図である。
【図4】同下ロールチョックを示す側面断面図である。
【図5】同下ロールチョックの支持フレームを示す正面断面図である。
【図6】同下ロールチョックの支持フレームを示す側面図である。
【図7】同ロールチョックを有する可動軸受架台の全体正面図である。
【図8】同ロール軸を有する固定軸受架台の全体正面図である。
【図9】従来のローラ矯正機の側面図である。
【符号の説明】
1 固定軸受架台
2A〜2D 上ロール軸
2F〜2J 下ロール軸
3 可動軸受架台
5A〜5D 上ロールチョック
5F〜5J 下ロールチョック
6 チョック位置調整装置
7A〜7D 上ピッチ調整窓
7a,7c 基準面
7b,7d ガイド面
7F,7G 下ピッチ調整窓
21 ロール軸受
22 支持フレーム
23 保持孔
26 受けブロック
26a 軸受受面
27 クランプブロック
31 ロック用シリンダ
31b 出力端
32 軸受支持面
32a 水平部
40 クランプシリンダ
41 圧下位置調整窓
42 支持フレーム
43 保持孔
46 受けブロック
46a 軸受受面
47 クランプブロック
51 ロック用シリンダ
51b 出力端
52 軸受支持面
52a 水平部

Claims (2)

  1. パスラインの両側に、複数のロール軸の基端部を支持する固定軸受架台と、ロール軸の先端部を着脱自在に支持する可動軸受架台が配置され、前記固定軸受架台にロール軸の配設ピッチおよび圧下位置を調整可能なロール軸位置調整装置が設けられると共に、前記可動軸受架台に、ロール軸位置調整装置に連動してチョック位置調整装置により配設ピッチおよび圧下位置を調整可能に設けられたロールチョック構造であって、
    ロール軸の先端部に、円形の外周面を有するロール軸受を設け、前記チョック位置調整装置により位置調整自在な支持フレームの上部および下部の一方に、軸受に外嵌可能な円弧形断面の軸受面を有する受けブロックを所定範囲でパスライン方向に移動自在に配設し、他方に、受けブロックに接近離間移動自在に配置されたクランプブロックと、このクランプブロックを駆動して受けブロックとの間でロール軸受を挟持するロール軸ロック装置を設け、前記クランプブロックの軸受支持面を、中央に水平部が形成されたパスライン方向に長い長円弧形断面に形成したことを特徴とするロールチョック構造。
  2. 支持フレームを保持する窓部の上辺および下辺の一方に、ロール軸の基準となる基準面を形成するとともに、他方に反力受け面を形成し、ロール軸のロック時に、クランプブロックに取り付けたロール軸ロック装置の出力端を前記反力受け面に当接させロール軸受および受けブロックを介して支持フレームを前記基準面に押し付け、支持フレームを基準面に合わせて位置固定するように構成したことを特徴とする請求項1記載のロールチョック構造。
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