JP4334101B2 - 異形断面条材のスリット方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、安定したスリット精度で異形断面条材をスリットする方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
幅方向に厚さの異なる段差部が形成された異形断面をもつ条材は、切削法,圧延法,押出法,引抜き法等で製造されている。なかでも、圧延法は、長尺の鋼帯を連続して異形断面に成形できる長所をもつ。圧延法では、所定形状の凸部が形成されたプロフィールのロールを用いて鋼帯を圧延することにより、ロールプロフィールに対応する断面形状に鋼帯を成形する。異形断面条材は、所定幅の帯条にスリットされ、各種用途に供される。
【0003】
スリットされる異形断面条材Mは、アンコイラ1から払い出され、サイドガイド2で案内されながら、上アーバ3u及び下アーバ3dでそれぞれ回転可能に支持された左右一対の上丸刃4uと下丸刃4dとの間に送り込まれる(図1a)。上アーバ3uは適宜の昇降機構で昇降し、下アーバ3dとのロールギャップが設定される。異形断面条材Mは、入側に配置されたサイドガイド2で異形断面条材Mの両側を案内することにより、上丸刃4u,下丸刃4dに対して所定の幅方向位置関係に維持される。
【0004】
幅方向中央部に溝部Gを付けた異形断面条材Mをスリットする場合、溝部G側に位置する上丸刃4uを幅方向内側に、反対側の下丸刃4dを幅方向外側に配置させることが一般的である(図1b)。
異形断面条材Mは、上丸刃4u、下丸刃4dで所定幅にスリットされた異形断面帯条P(製品)になる。異形断面帯条Pは、ルーパ5からピンチローラ6を経てリコイラ7に巻き取られる。異形断面条材Mから剪断されたスクラップSは、スクラップリール8に巻き取られる。なお、図1(b)では、理解を容易にするためスクラップSの幅を誇張して図示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
異形断面帯条Pは、後工程での加工精度に断面寸法精度が大きく影響することから、板幅Wや幅方向両端から溝部Gの底端部までの距離W1,W2(図1c)に関して厳しい寸法精度が要求される。ところが、従来のスリット装置では、上丸刃4uと下丸刃4dとの間に送り込まれる異形断面条材Mが幅方向に変位し、或いは溝部Gの底端部から異形断面条材Mの端部までの距離が変動しやすいため、スリット後の異形断面帯条Pにおいて距離W1,W2が最大0.3〜0.5mmの範囲で変動する。そのため、0.2mm以内と過酷な寸法精度が要求される異形断面帯条Pを製造できなかった。
【0006】
材料間でも寸法精度にバラツキが生じやすく、鋼種変更に伴って上丸刃4u,下丸刃4dと共に上アーバ3u,下アーバ3dを組み替えることが余儀なくされていた。この点、異形断面条材Mの溝部Gと雄型雌型の関係にあるプロフィールをもつ嵌合いロールに上丸刃4u,下丸刃4dを一体化したスリット加工機(特開昭64−71609号公報)を使用すると異形断面条材Mの幅方向に関する剪断精度を向上させることができる。しかし、上丸刃4u、下丸刃4dが嵌合いロールに一体化されているためスリット幅が固定され、高精度のスリット幅を得るための刃組の微調整や板幅が異なる異形断面条材Mのスリットには新たな嵌合いロールが必要となる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような問題を解消すべく案出されたものであり、回転リングを押し下げて異形断面条材の溝部と回転リングの突起との嵌合いで異形断面条材の幅方向変位を規制することにより、溝部を基準として溝底底部から幅方向端部までの距離が一定した異形断面帯条を切り出すことを目的とする。
【0008】
本発明のスリット装置は、その目的を達成するため、ロール軸を水平にして両端が上側ロールチョック及び下側ロールチョックで回転可能に支持された上アーバ及び下アーバと、溝部のある異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して上アーバに装着された一対の上丸刃と、同じく異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して下アーバに装着された一対の下丸刃と、上丸刃の間でスリーブに嵌挿され、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起が外周面に形成され、スリーブの外径より大きな内径をもつ回転自在の回転リングとを備え、回転リングの上部周面に接触して設けられた一対の押えロールの下降により回転リングの突起が異形断面条材の溝部に押し込められることによる溝部と突起との嵌合いにより幅方向変位が抑制された状態で異形断面条材が上丸刃及び下丸刃により異形断面帯条にスリットされる異形断面条材のスリット装置であって、異形断面条材のガイド溝に嵌りこむ拘束突起が上側ロール及び下側ロールの何れか一方又は双方に形成されている溝ガイドロールスタンドがスリット装置の入側に配置されていることを特徴とする。
【0009】
本発明のスリット方法は、その目的を達成するため、溝部のある異形断面条材を丸刃が装着されたスリット装置の上アーバと下アーバとの間に送り込み、上アーバに嵌挿された回転自在の回転リングの外周面に形成されている突起を異形断面条材の溝部に押し込んで異形断面条材の幅方向変位を規制し、丸刃により異形断面条材を所定幅の異形断面帯条にスリットする異形断面条材のスリット方法であって、溝ガイドロールで幅方向変位が規制された異形断面条材をスリット装置に送り込むことを特徴とする。
【0010】
【実施の形態】
本発明に従った設備構成では、たとえば図2に示すようにアンコイラ11から巻き出された異形断面条材Mがリコイラ12に巻き取られる搬送路の途中にスリット装置20を配置している。
スリット装置20は、左右一対のコラム21R,21Lの間に上アーバ22U及び下アーバ22Dを渡している。上アーバ22Uには2枚の上丸刃23UR,23ULがスリーブ24Uを介して装着され、下アーバ22Dには2枚の下丸刃23DR,23DLがスリーブ24Dを介して装着されている。右側丸刃23UR,23DRと左側丸刃23UL,23DLとの間隙は、異形断面条材Mのスリットすべき幅に固定される。
【0011】
上側の丸刃23URと23ULとの間には、炭素工具鋼製の回転リング25が装着される。回転リング25には、異形断面条材Mの溝部Gに嵌まり込む突起25aが異形断面条材Mに接触する面に形成されている(図4)。回転リング25は、スリーブ24Uの外径よりも大きな内径をもち、押え機構40で異形断面条材Mに押し付けられる。
上アーバ22U,下アーバ22Dのロール軸が水平となるように、右側ロールチョック26UR,26DR及び左側ロールチョック26UL,26DLがそれぞれ右側コラム21R及び左側コラム21Lに支持されている。
【0012】
下アーバ22Dに対して上アーバ22Uを平行移動させロール間隙を調整するため、上側ロールチョック26UR,26ULに昇降機構30の送りネジ31を固着している。送りネジ31にはナット32が螺合され、ナット32にウォームホイール33が同心円状に装着されている。ウォームホイール33は、ウォーム34と噛み合い、ハンドル35の操作で回転する。ハンドル35の回転中心に位置合せした操作軸36が右側コラム21Rから左側コラム21Lに延びており、左側コラム21Lに組み込んだ同様な昇降機構30に回転力が伝達される。
【0013】
ウォームホイール33の回転はナット32を介して送りネジ31に伝えられ、送りネジ31をピッチ送りすることにより上側ロールチョック26UR,26UL、ひいては上アーバ22Uを昇降させる。下側ロールチョック26DR、DLも同様な機構で昇降できるが、下アーバ22Dを一定高さに維持する場合には下側ロールチョック26DR、DLを左右のコラム21R,21Lに固定する。
押え機構40は、コラム21R,21Lの上部に取り付けたロール押え金具41R,41Lで押えロール支持棒42の両端を支持し、押えロール43のロールチョック44R、44Lを押えロール支持棒42に固定している。押えロール43としては、回転リング25の外周2点に押圧力が加わるように、異形断面条材Mの搬送方向Dに沿って2本のロールを平行配置することが好ましい(図5)。
【0014】
押えロール支持棒42のほぼ中央部に、ハンドル45で回転操作される圧下ネジ46が設けられている。ハンドル45を回転して圧下ネジ46をピッチ送りすることにより、押えロール43で回転リング25が圧下され、回転リング25の突起25aが異形断面条材Mの溝部Gに押し付けられる。
アンコイラ11から送り出された異形断面条材Mは、デフレクタロール13を経てスリット装置20のアーバ22U,22Dの間に間に送り込まれる。このとき、回転リング25の突起25aが異形断面条材Mの溝部Gに嵌まり込んだ状態でアーバ22U,22Dの間を異形断面条材Mが通過するため、溝部Gの端部から上丸刃23UR,23UL及び下丸刃23DR,23DLまでの距離が一定する。
【0015】
溝部Gを基準として上丸刃23UR,23UL及び下丸刃23DR,23DLが位置決めされるため、異形断面条材Mをスリットして得られた異形断面帯条P(製品)の幅方向両端から溝部Gの底端部までの距離W1,W2(図1c)が安定する。この点、サイドガイド2で異形断面条材Mを位置決めする従来法(図1a,b)では、異形断面条材Mの端部を基準として上丸刃4u,下丸刃4dが位置決めされるため、異形断面条材Mの幅方向に関して溝部Gが変位していると異形断面帯条Pの距離W1,W2が変動しやすい。
【0016】
異形断面条材Mから切り出された異形断面帯条Pは、デフレクタロール14を経てルーパ15に送られ、更にピンチロール16を経てリコイラ12に巻き取られ製品となる。異形断面条材Mから切り離されたスクラップSは、スクラップリール17に巻き取られる。異形断面帯条Pは、スリット装置20の出側に設けた補助ロール18で支持され、スクラップSから容易に分離される。補助ロール18としては異形断面帯条Pの幅方向一部を支える胴長をもつものであれば良く、補助ロール18でバックアップされないスクラップSは自重によって異形断面帯条Pから分離する。
【0017】
スリット装置20の入側に溝ガイドロールスタンド50(図6)を配置し、スリット装置20に送り込まれる異形断面条材Mの幅方向位置を一層安定化させることもできる。溝ガイドロールスタンド50は、架台51に敷設したスライドレール52に沿って異形断面条材Mの幅方向に移動可能になっている。異形断面条材Mの両側に入側ロールチョック53UI,53DI及び出側ロールチョック53UO,53DOを配置する(図8)。左右の入側ロールチョック53UIR,53UILで入側上溝ガイドロール54UIを、入側ロールチョック53DIR,53DILで入側下ロール54DIを、出側ロールチョック53UOR,53UOLで出側上溝ガイドロール54UOを、出側ロールチョック53DOR,53DOLで出側下ロール54DOそれぞれを、ロール軸を水平にして回転可能に支持する(図7)。
【0018】
入側上溝ガイドロール54UI及び出側上溝ガイドロール54UOには、所定間隔で複数の拘束突起55R、55Lが形成されている。隣り合う拘束突起55R、55Lの間隔は、異形断面条材Mに形成されている溝部Gとは別のガイド溝G1,G2(図9)に拘束突起55R、55Lが嵌まり込む距離に調整されている。なお,ガイド溝G1,G2は、異形断面条材Mから所定幅Wの異形断面帯条Pを切り出す際に異形断面帯条Pの幅単位を示す表示として通常形成されている。裏面にガイド溝G1,G2が形成されている異形断面条材Mをスリットする際には、同様な拘束突起を付けた溝ガイドロールを入側下ロール54DI,出側下ロール54DOに使用できる。或いは、溝部Gに嵌りこむ拘束突起を形成したロールを溝ガイドロールスタンド50の溝ガイドロールとして使用することも可能である。
【0019】
上側溝ガイドロール54UI,54UOの両端を支持する左右のロールチョック53UIR,53UILそれぞれに入側送りネジ61I,出側送りネジ61Oが固着され、送りネジ61I,61Oの上端に圧下ハンドル62I,62Oが取り付けられている。送りネジ61I,61Oは、支持棒63に装着されたナット64I,64Oに螺合されている。圧下ハンドル62I,62Oの回転により、ナット64I,64Oに螺合されている送りネジ61I,61Oがピッチ送りされ、下ロール54DI,54DOに対して上側溝ガイドロール54UI,54UOを平行移動させ、ロールギャップが調整される。
【0020】
右側ロールチョック53UIR,53DIR又は左側ロールチョック53UIL,53DILから移動ネジ65が側方に突出している。移動ネジ65は、先端に調整ハンドル66が取り付けられ、架台51に固着されたナット67に螺合されている。調整ハンドル66を回転させると、ナット67に螺合している移動ネジ65がピッチ送りされ、入側ロール54UI,DI及び出側ロール54UO,DOがスライドレール52に沿って移動する。
【0021】
スリットしようとする異形断面条材Mの板厚に応じて、圧下ハンドル62I,62Oの回転操作で上側溝ガイドロール54UI,54UOを下げ、下側ロールDI,DOとのロールギャップを調整する。次いで、調整ハンドル66を回転操作して上側溝ガイドロール54UI,54UO及び下側ロールDI,DOを異形断面条材Mの幅方向に移動し、ガイド溝G1,G2に拘束突起55R、55Lを位置合せする。
【0022】
ロールギャップ及び幅方向位置が調整された上側溝ガイドロール54UI,54UOと下側ロールDI,DOとの間を異形断面条材Mが通過するとき、ガイド溝G1,G2に拘束突起55R、55Lが嵌まり込んだ状態で異形断面条材Mが搬送方向Dに送られる。そのため、異形断面条材Mの幅方向変位が規制され、所定の位置関係で異形断面条材Mがスリット装置20に送り込まれる。したがって、異形断面条材Mの溝部Gに回転リング25の突起25aが嵌まり込む際に、幅方向に移動させる力が異形断面条材Mに働かず、所定の位置で異形断面条材Mが異形断面帯条Pにスリットされる。
【0023】
【実施例1】
厚肉部(溝部Gのない部分)の板厚が1.5mm,薄肉部(溝部G)の板厚が1.05mmで幅方向中央部に溝底幅10mmの溝部Gを形成した異形断面条材Mを被加工材とし、溝部Gの形状に対応した突起25aを形成した回転リング25を備えたスリット装置20(図2〜5)で異形断面条材Mを幅W=50mmの異形断面帯条P(製品)にスリットした。
得られた異形断面帯条Pの形状を調査した。比較のため、サイドガイド2(図1a,b)で異形断面条材Mを位置決めしながらスリットすることにより得られた異形断面帯条Pについても同様に調査した。
【0024】
異形断面帯条Pの幅方向両端から溝部Gの底端部までの距離W1,W2を測定し、コイルトップ側を基準としてコイル長手方向に距離差ΔW(W1−W2)の変動を求めた。図10の調査結果に見られるように、本発明に従って回転リング25で位置決めした異形断面条材Mから得られた異形断面帯条Pでは、コイル長手方向に関する距離差ΔWの変動幅が0.2mm以内に抑えられていた。これに対し、サイドガイド2でガイドしながら異形断面条材Mをスリットした場合、距離差ΔWの変動幅が最大約0.5mmと大きくなった。この対比から明らかなように、本発明によるとき、寸法精度が良好で左右対称性の高い異形断面帯条Pが製造できることが確認された。
【0025】
【実施例2】
スリット装置20の入側に溝ガイドロールスタンド50(図6〜8)を配置した設備構成で実施例1と同様に異形断面条材Mから異形断面帯条Pをスリットした。得られた異形断面帯条Pを形状測定し、距離差ΔWを求めた。図10の結果にみられるように、距離差ΔWは一層狭い範囲に収まっており、異形断面帯条Pの形状精度が向上していることが判る。
【0026】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明においては、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起をもつ回転リングを上アーバに嵌挿し、突起で溝部を位置決めした状態で異形断面条材から異形断面帯条を切り出している。そのため、溝部を基準として溝底端部から異形断面帯条の幅方向端部までの距離が定まり、形状精度の良好な製品が得られる。スリット装置の入側に溝ガイドロールスタンドを配置するとき、異形断面帯条の形状精度が更に向上する。このようにして得られた異形断面帯条は、優れた形状精度のため後続する加工工程において何ら支障なく所定形状に加工される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 異形断面条材をスリットする従来の設備構成を示す概略図(a),平面図(b)及び異形断面条材の断面形状(c)
【図2】 本発明に従った回転リングを上アーバに装着したスリット装置を組み込んだ設備構成の概略図
【図3】 異形断面条材の搬送方向からスリット装置を見た図
【図4】 スリット装置の上アーバに装着される回転リングの正面図(a)及び断面図(b)
【図5】 スリット装置の要部を示す図
【図6】 スリット装置の入側に溝ガイドロールスタンドを配置した設備構成の概略図
【図7】 異形断面条材の搬送方向から溝ガイドロールスタンドを見た図
【図8】 異形断面条材の幅方向から溝ガイドロールスタンドを見た図
【図9】 ガイド溝を形成した異形断面条材の断面図
【図10】 本発明の効果を比較例と対比したグラフ
【符号の説明】
11:アンコイラ 12:リコイラ 17:スクラップリール
20:スリット装置 21:コラム 22:アーバ 23;丸刃 24:スリーブ 25:回転リング 26:ロールチョック
30:昇降機構 31:送りネジ 35:ハンドル
40:押え機構 41:ロール押え金具 43:押えロール 45:ハンドル 46:圧下ネジ
50:溝ガイドロールスタンド 54UI,54UO:上側溝ガイドロール 54DI,54DO:下側ロール 55:拘束突起(符番に付したUは上側,Dは下側,Rは右側,Lは左側,Iは入側,Oは出側を示す)
M:異形断面条材 G:溝部 G1,G2:ガイド溝 P:異形断面帯条(製品) S:スクラップ D:異形断面条材の搬送方向
W:異形断面帯条(製品)の板幅 W1,W2:異形断面帯条の幅方向端部から溝底端部までの距離
Claims (2)
- ロール軸を水平にして両端が上側ロールチョック及び下側ロールチョックで回転可能に支持された上アーバ及び下アーバと、溝部のある異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して上アーバに装着された一対の上丸刃と、同じく異形断面帯条の製品幅に対応する間隔でスリーブを介して下アーバに装着された一対の下丸刃と、上丸刃の間でスリーブに嵌挿され、異形断面条材に形成されている溝部に嵌まり込む突起が外周面に形成され、スリーブの外径より大きな内径をもつ回転自在の回転リングとを備え、回転リングの上部周面に接触して設けられた一対の押えロールの下降により回転リングの突起が異形断面条材の溝部に押し込められることによる溝部と突起との嵌合いにより幅方向変位が抑制された状態で異形断面条材が上丸刃及び下丸刃により異形断面帯条にスリットされる異形断面条材のスリット装置であって、異形断面条材のガイド溝に嵌りこむ拘束突起が上側ロール及び下側ロールの何れか一方又は双方に形成されている溝ガイドロールスタンドがスリット装置の入側に配置されている異形断面条材のスリット装置。
- 溝部のある異形断面条材を丸刃が装着されたスリット装置の上アーバと下アーバとの間に送り込み、上アーバに嵌挿された回転自在の回転リングの外周面に形成されている突起を異形断面条材の溝部に押し込んで異形断面条材の幅方向変位を規制し、丸刃により異形断面条材を所定幅の異形断面帯条にスリットする異形断面条材のスリット方法であって、溝ガイドロールで幅方向変位が規制された異形断面条材をスリット装置に送り込む異形断面条材のスリット方法。
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