JP5843593B2

JP5843593B2 - 遠隔操作可能な圧延ロール組替装置

Info

Publication number: JP5843593B2
Application number: JP2011271539A
Authority: JP
Inventors: 壮統早野; 鉄洋所賀; 厚甘利
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP2013121618A

Description

本発明は、圧延ロールの組替を行う装置に係り、特に遠隔操作を行うのに適した圧延ロール組替装置に関する。

特許文献１に記載のように、従来は圧延ロールの組替には台車を用いて行うものが殆どであった。ところが、台車を用いて圧延ロールを組替える装置においては、圧延ロール周りにレールを設ける等、装置周りが複雑となるので、例えば、特許文献２に記載のように、圧延ロールの両端を吊り上げる吊持装置を用意し、この吊持装置をクレーンで搬送して圧延ロールの組替を行うものも提案されている。

特許文献２記載の技術は、圧延ロールのワーク側及びドライブ側の軸部にロープを掛止する必要があるので、作業が複雑化するという問題がある。そこで、図４に示すようなロール組替装置６０が提案されている。このロール組替装置６０は、長尺のロッド材６１と、ロッド材６１の先側に設けられた軸端保持部６２と、ロッド材６１の基側に設けられたカウンターウエイト６３と、ロッド材６１の前後に設けられた吊り下げ金具６４、６５を有し、圧延ロール６６をこのロール組替装置６０に取付ける場合は、圧延ロール６６の軸端６７を軸端保持部６２に差し込んで周囲からボルト６８で固定していた。

そして、圧延ロール６６の搬送にあっては、圧延ロール６６をロール組替装置６０に取付けた状態で、吊り下げ金具６４をクレーンで吊ってバランスを保った状態で搬送し、圧延ロール６６を軸端保持部６２から外した場合は、後ろ側の吊り下げ金具６５を使って全体のバランスを取りながらロール組替装置６０を搬送していた。

特開平６−７８１０号公報特開２００２−１７３２８９号公報

しかしながら、ロール組替装置６０には以下のような解決すべき問題があった。
（１）圧延ロール６６をロール組替装置６０に取付ける場合、又はロール組替装置６０から圧延ロール６６を外す場合、軸端保持部６２のボルト６８を回す必要があり、このため作業者がロール組替装置６０に近づく必要があった。
（２）また、ロール組替装置６０に取付けた圧延ロール６６の方向を変える場合、クレーンフックの回動部分で行うしかなく、作業性が悪いという問題があった。
（３）圧延ロール６６の重量が異なる場合、必要に応じてカウンターウエイト６３の重量を変える必要があり、実際に行う場合は作業性の悪い作業であった。
（４）更に、従来のロール組替装置６０においては、ロール組替の場合に、ロール組替装置６０に近づいて作業を行う必要があり、ロール組替装置６０と圧延スタンドとの間で狭隘作業が発生し危険性が高い。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、カウンターウエイトの調整が容易で、作業性もよく、場合によってはリモコンによって各種作業を行える遠隔操作可能な圧延ロール組替装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う第１の発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置は、組替しようとする圧延ロールの軸端の支持部が嵌入して固定される軸端保持部が前側に設けられた架台と、
前記架台の上部に設けられたクレーンフックの装着部と、
前記架台に前後方向に走行駆動手段によって移動可能に設けられて前記架台が水平状態を維持するようにバランス調整を行うカウンターウエイトとを有し、
前記架台は前記クレーンフックの装着部に回転駆動装置を介して旋回可能に設けられ、
前記軸端保持部には、該軸端保持部に嵌入した前記圧延ロールの支持部を自動操作で締結する油圧アクチュエータが設けられ、
前記軸端保持部が前記圧延ロールを支持している状態、及び前記軸端保持部が前記圧延ロールを支持していない状態で、前記架台の水平を保つ前記カウンターウエイトの自動移動機構が設けられている。

第２の発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置は、第１の発明に係る圧延ロール組替装置において、前記回転駆動装置、前記走行駆動手段、及び前記油圧アクチュエータの操作はリモコンで行われている。

第３の発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置は、第１、第２の発明に係る圧延ロール組替装置において、前記カウンターウエイトの前進限及び後退限にはそれぞれ前側及び後ろ側リミットスイッチが設けられている。

本発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置は、架台に前後方向に走行駆動手段によって移動可能に設けられて架台が水平状態を維持するようにバランス調整を行うカウンターウエイトを有するので、圧延ロールの軸端を支持して搬送する場合に、バランス調整を行うカウンターウエイトは、走行駆動手段によって架台の前後方向に移動可能である。これによって、圧延ロールの種類が変わっても架台を水平状態に保つことが可能となる。

また、架台がクレーンフックの装着部に回転駆動装置を介して旋回可能に設けられているので、圧延ロールの向きを自動で円滑に変えることができる。

そして、軸端保持部に、軸端保持部に嵌入した圧延ロールの支持部を締結する油圧アクチュエータが設けられているので、作業者で操作を行う必要がなく、自動操作で圧延ロールの圧締めができる。

本発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置において、回転駆動装置、走行駆動手段、及び油圧アクチュエータの操作がリモコンで行われている場合、作業者がロール組替装置に近づくことなく作業が行える。

本発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置において、カウンターウエイトの前進限及び後退限にそれぞれ前側及び後ろ側リミットスイッチが設けられている場合、リミットスイッチの位置を適正に調整することによって、カウンターウエイトの後退位置及び前進位置を決定できる。更に、このリミットスイッチをカウンターウエイトの前進限及び後退限とすることができる。

本発明に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置は、軸端保持部が圧延ロールを支持している状態、及び軸端保持部が圧延ロールを支持していない状態で、架台の水平を保つカウンターウエイトの自動移動機構が設けられているので、例えば、圧延ロールの種類が変わっても対応できる。

本発明の一実施の形態に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置の正面図である。同遠隔操作可能な圧延ロール組替装置の平面図である。同遠隔操作可能な圧延ロール組替装置の側面図である。従来例に係る圧延ロール組替装置の正面図である。

続いて、添付した図面を参照しながら、本発明を具体化した実施の形態について説明する。
図１〜図３に示すように、本発明の一実施の形態に係る遠隔操作可能な圧延ロール組替装置１０は、軸端保持部１１が前側に設けられた架台１２と、架台１２の上部に設けられた図示しないクレーンフックの装着部１４を有する固定架台１５と、架台１２に対してその前後方向に移動可能に設けられ架台１２が水平状態を維持するようにバランス調整を行うカウンターウエイト１６とを有している。以下、これらについて詳しく説明する。なお、架台１２に対して軸端保持部１１が設けられている側を前側とし、その反対側の端部を後ろ側として説明する。

架台１２は、カウンターウエイト１６を吊り下げた台車１７の走行レール部１８を備える下部架台１９と、下部架台１９にピン２０、２１で連結される上部架台２２とを有し、上部架台２２にピン２３、２４を介して固定架台１５が設けられている。この固定架台１５の上下方向中間位置には水平状態でモータ取付け台２６を有し、モータ取付け台２６には、減速機付きモータ２７（回転駆動装置の一例）が垂直状態で取付けられ、下端にある駆動軸には小歯車２８が設けられている。

上部架台２２の中央には、垂直軸２９が設けられ、固定架台１５の中央に設けられた縦軸受３０に回転自由に装着されている。なお、この縦軸受３０にはラジアルベアリングの他にスラストベアリングが設けられて、この縦軸受３０によって下方に吊り下げられる架台１２及びカウンターウエイト１６を含む全部の荷重を支持している。そして、垂直軸２９の下部には、小歯車２８に噛合する大歯車３１が設けられ、減速機付きモータ２７の回転によって下部の架台１２が旋回する構造となっている。

図１、図３に示すように、固定架台１５の上部には、クレーンフックに係合する水平ピン３２が設けられ、この圧延ロール組替装置１０全体をクレーンで吊り下げ可能となっている。なお、３３は制御ボックスで、この圧延ロール組替装置１０の制御を行う制御部と、図示しないリモコンと信号の授受を行う無線器も備えている。この圧延ロール組替装置１０の電源は、コネクター３４で商用電源に接続できる構造となっている。なお、この圧延ロール組替装置１０の電源を商用電源でなく全体を充電可能な電池によって得ることもできる。

上部架台２２は前後方向に長い門形となって、前述のように、ピン２０、２１によって下部架台１９に連結されている。下部架台１９の上部には前後方向に長い断面Ｈ形状の梁材３６を有し、梁材３６の両側が走行レール部１８を形成している。この走行レール部１８内には、台車１７の上部に設けられている前後左右４つのローラ３９が嵌入している。

台車１７は、底板４０とこれに立設された縦板４１、４２とを有し、底板４０にカウンターウエイト１６が、縦板４１、４２にそれぞれ２個のローラ３９が回転自由に対向して設けられている。
梁材３６の下部中央には、長尺の雄ねじ軸４４が両側を軸受台４５、４６によって支持されて設けられている。そして、雄ねじ軸４４の軸端にはスプロケット４７が設けられている。

一方、梁材３６の上側端部には第２の減速機付きモータ（走行駆動手段の一例）４８が設けられ、その出力軸にはスプロケット４９が設けられている。このスプロケット４９はチェーンによってスプロケット４７に連結され、第２の減速機付きモータ４８の回転によって雄ねじ軸４４が回転するようになっている。

一方、縦板４１、４２の中央には、雄ねじ軸４４に螺合するナット部材４７ａが設けられ、雄ねじ軸４４の回転によって、台車１７が前後方向に移動できる構造となっている。この実施の形態では、台車１７の前進限及び後退限には前側及び後ろ側リミットスイッチ４８ａ、４８ｂがそれぞれ設けられ、このリミットスイッチ４８ａ、４８ｂの作動によって、カウンターウエイト１６の前進限及び後退限を決めるようになっている。

架台１２を構成する下部架台１９の前側には垂直補助材５０及びこれに取付けられている水平延長部５１を介して、軸端保持部１１が設けられている。この軸端保持部１１はフランジ５２を介して水平延長部５１に取付けられている。

軸端保持部１１は、組替しようとする圧延ロール５３の軸端の支持部５４が嵌入する筒状開口部５５と、筒状開口部５５に装着された軸端の支持部５４を左右から押圧固定する油圧シリンダ５６、５７（油圧アクチュエータの一例）とを有している。なお、油圧シリンダ５６、５７に油を供給するポンプ、油圧シリンダ５６、５７の油の供給のオンオフを行うバルブ、及び油タンクを備えた油圧ユニット５８は、下部架台１９に搭載されている。また、筒状開口部５５の内側端部は面取りがなされている。

ここで、油圧シリンダ５６、５７が圧延ロール５３の軸端の支持部５４を完全に保持しない状態で、カウンターウエイト１６が後退すると危険であるので、油圧シリンダ５６、５７とカウンターウエイト１６の後退機構にはインターロックが設けられ、油圧シリンダ５６、５７が支持部５４を確実に固定した状態で、カウンターウエイト１６が移動できるようにしている。
この実施の形態においては、油圧シリンダ５６、５７の先端部のピン金具で支持部５４を押圧固定しているが、油圧シリンダでクランプ金具を操作し、このクランプ金具で支持部５４を固定する構造であってもよい。

従って、この圧延ロール組替装置１０を使用する場合は、圧延ロール５３を外部に排出できるように、チョック等を取り外したのち、圧延ロール組替装置１０をクレーンで搬入する。この場合予め、圧延ロール組替装置１０の前側には、圧延ロール５３が取付けられていないので、カウンターウエイト１６を図１の二点鎖線で示すように前側に位置する。なお、カウンターウエイト１６の移動は第２の減速機付きモータ４８を回転させることにより行い、前進限の検出は前側リミットスイッチ４８ａによって行う。

次に、圧延ロール組替装置１０の長手方向を、圧延ロール５３の軸方向に一致させるように、架台１２を旋回させる。この架台１２の旋回は減速機付きモータ２７を回転駆動することによって行う。所定の位置及び角度に圧延ロール組替装置１０を配置し、クレーンによって圧延ロール組替装置１０を前進させると、圧延ロール５３の軸端の支持部５４が筒状開口部５５に嵌入する。この状態で、油圧シリンダ５６、５７を延ばして支持部５４を保持し、圧延ロール５３と軸端保持部１１を連結する。

この状態で、カウンターウエイト１６を後ろ側に移動させ、前後のバランスを取るようにする。後退は後ろ側リミットスイッチ４８ｂによって後退限を検出して行うのが好ましい。この状態で、クレーンによって圧延ロール５３が固定された圧延ロール組替装置１０を移動させて、圧延ロール５３の搬送を行う。圧延ロール５３を装着する場合は、以上の動作と逆の動作を行うことになる。
なお、以上の動作（即ち、減速機付きモータ２７、第２の減速機付きモータ４８、油圧シリンダ５６、５７の操作）は、制御ボックス３３にある無線機と連携されたリモコンによって行い、作業者が圧延ロール組替装置１０に近づくことなく、圧延ロール組替装置１０の遠隔操作ができる。

本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲でその構成を変更することもできる。
例えば、前記実施の形態においては、リミットスイッチを前後に設けて前進限及び後退限の検出を行ったが、サーボモータを使用するか、又はロータリエンコーダを用いて、カウンターウエイトの位置を検知して、カウンターウエイトを移動させ、架台の水平を保つ自動移動機構を構成してもよい。

また、前記実施の形態においてはカウンターウエイトの重量は固定であったが、カウンターウエイトを板材によって構成し、その枚数を調整して全体の重量を変えることができる。

１０：圧延ロール組替装置、１１：軸端保持部、１２：架台、１４：装着部、１５：固定架台、１６：カウンターウエイト、１７：台車、１８：走行レール部、１９：下部架台、２０、２１：ピン、２２：上部架台、２３、２４：ピン、２６：モータ取付け台、２７：減速機付きモータ、２８：小歯車、２９：垂直軸、３０：縦軸受、３１：大歯車、３２：水平ピン、３３：制御ボックス、３４：コネクター、３６：梁材、３９：ローラ、４０：底板、４１、４２：縦板、４４：雄ねじ軸、４５、４６：軸受台、４７：スプロケット、４７ａ：ナット部材、４８：第２の減速機付きモータ、４８ａ、４８ｂ：リミットスイッチ、４９：スプロケット、５０：垂直補助材、５１：水平延長部、５２：フランジ、５３：圧延ロール、５４：支持部、５５：筒状開口部、５６、５７：油圧シリンダ、５８：油圧ユニット

Claims

組替しようとする圧延ロールの軸端の支持部が嵌入して固定される軸端保持部が前側に設けられた架台と、
前記架台の上部に設けられたクレーンフックの装着部と、
前記架台に前後方向に走行駆動手段によって移動可能に設けられて前記架台が水平状態を維持するようにバランス調整を行うカウンターウエイトとを有し、
前記架台は前記クレーンフックの装着部に回転駆動装置を介して旋回可能に設けられ、
前記軸端保持部には、該軸端保持部に嵌入した前記圧延ロールの支持部を自動操作で締結する油圧アクチュエータが設けられ、
前記軸端保持部が前記圧延ロールを支持している状態、及び前記軸端保持部が前記圧延ロールを支持していない状態で、前記架台の水平を保つ前記カウンターウエイトの自動移動機構が設けられていることを特徴とする遠隔操作可能な圧延ロール組替装置。
請求項１記載の遠隔操作可能な圧延ロール組替装置において、前記回転駆動装置、前記走行駆動手段、及び前記油圧アクチュエータの操作はリモコンで行われていることを特徴とする遠隔操作可能な圧延ロール組替装置。
請求項１又は２記載の遠隔操作可能な圧延ロール組替装置において、前記カウンターウエイトの前進限及び後退限にはそれぞれ前側及び後ろ側リミットスイッチが設けられていることを特徴とする遠隔操作可能な圧延ロール組替装置。