JP6245492B2 - Long workpiece processing apparatus and processing method - Google Patents
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Description
本発明は、長尺ワークを軸線方向に移動させつつ加工する加工装置と加工方法とに関する。 The present invention relates to a machining apparatus and a machining method for machining a long workpiece while moving it in the axial direction.
長尺ワークを軸線方向に移動させつつ各種の加工を施す装置が知られている。例えば、巻回された鋼材製の長尺ワークを順次解して繰り出し、繰り出された長尺ワークを軸線方向に移動させつつ表面加工や熱処理加工を行う装置が多数存在する。 There is known an apparatus for performing various kinds of processing while moving a long workpiece in the axial direction. For example, there are a large number of apparatuses that sequentially unwind and feed a wound long steel work and perform surface processing and heat treatment while moving the drawn long work in the axial direction.
長尺ワークには曲がり癖が存在するものが多く、特に巻回された長尺ワークを解して使用する場合には大きな曲がり癖が存在していた。このような長尺ワークの加工装置では、上流側で矯正加工して曲がり癖を低減させた後、各種の加工を行っている。 Many long workpieces have bent folds, and in particular, large bent folds exist when the wound long workpieces are used. In such a long work processing apparatus, various processes are performed after straightening the upstream side to reduce bending wrinkles.
例えば、下記特許文献1で使用される装置では、引き抜き加工後の長尺ワークをピンチローラで軸線方向に移動させつつ、多数の縦段矯正ローラと多数の横段矯正ローラとを通過させることで、直線性を向上する矯正加工を行い、その後熱処理加工等を行っている。
特許文献2では、回転台にコイル状の線材を載置し、回転台を回転させて線材を繰り出しつつ、複数個の矯正ローラで交互に付勢して直線性を向上する矯正装置が提案されている。
For example, in the apparatus used in Patent Document 1 described below, a long workpiece after drawing is moved in the axial direction by a pinch roller while passing a large number of vertical correction rollers and a large number of horizontal correction rollers. Then, straightening to improve linearity is performed, followed by heat treatment.
Patent Document 2 proposes a straightening device that improves the linearity by placing a coiled wire on a turntable, rotating the turntable to feed the wire, and alternately energizing with a plurality of straightening rollers. ing.
しかしながら、従来の長尺ワークの加工装置では、加工前状態の長尺ワークに三次元の曲がり癖が存在するため、長尺ワークを支持して加工する際、形状が安定し難く、その分装置構成が大型化すると共に複雑化していた。
例えば上記特許文献1のような装置では、多数の縦段矯正ローラと多数の横段矯正ローラとを用いて長尺ワークを互いに直交する二軸方向に加圧して矯正加工していた。
このような装置では、多数のピンチローラ、多数の縦段矯正ローラ、多数の横段矯正ローラなどを、軸方向に順次配列して加圧するため、ローラ等の装置の構成要素が多く、長い距離が必要であった。
However, in the conventional long work processing apparatus, since there is a three-dimensional bent wrinkle in the long work before processing, the shape is difficult to stabilize when processing while supporting the long work. The structure has become larger and more complicated.
For example, in an apparatus such as the above-mentioned Patent Document 1, a long workpiece is pressed and corrected in two axial directions orthogonal to each other using a large number of vertical correction rollers and a large number of horizontal correction rollers.
In such an apparatus, a large number of pinch rollers, a large number of vertical straightening rollers, a large number of horizontal straightening rollers, etc. are arranged and pressed sequentially in the axial direction. Was necessary.
上記特許文献2のような矯正装置では、長尺ワークを支持する回転台や複数の矯正ローラを支持した基台を、繰り出された長尺ワークの円弧形状に応じて傾斜させたり揺動させたりすることで、矯正ローラの向きを長尺ワークの曲がり癖に応じて逐次制御しつつ長尺ワークを矯正していた。
このような装置では、構造が複雑であり、矯正加工に手間を要していた。
In the straightening device as described in Patent Document 2, the rotary table that supports the long work and the base that supports the plurality of straightening rollers are tilted or swung according to the arc shape of the long work that has been fed out. By doing so, the long work was corrected while sequentially controlling the direction of the correction roller in accordance with the curvature of the long work.
In such an apparatus, the structure is complicated, and labor is required for correction processing.
そこで本発明は、曲がり癖を有する長尺ワークを簡素な構造で容易に加工できる長尺ワークの加工装置と加工方法とを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the processing apparatus and processing method of a long workpiece which can process a long workpiece | work which has a bending wrinkle easily with a simple structure.
上記目的を達成する本発明の長尺ワークの加工装置は、長尺ワークを長尺ワークの軸線方向に移動させつつ加工する長尺ワークの加工装置であって、曲がり癖を有する長尺ワークを、加工装置に予め設定され軸線に対して交差する不変の第1固定方向に挟んで加圧することで、長尺ワークを第1固定方向の曲がり形状を有する前処理状態にする加圧部と、前処理状態の長尺ワークを加工する加工部と、加圧部に対して固定位置に設けられて巻回された長尺ワークを順次解して繰り出すペイオフ部と、ペイオフ部と加圧部との間の空間により長尺ワークが軸線と交差する方向に変位可能に設けられ、長尺ワークを加圧部へ導入する導入部と、を備えている。 The long workpiece machining apparatus of the present invention that achieves the above object is a long workpiece machining apparatus for machining a long workpiece while moving the long workpiece in the axial direction of the long workpiece. A pressurizing unit that puts a long workpiece into a pre-processed state having a curved shape in the first fixing direction by pressing in a fixed first fixing direction that intersects with the axis set in advance in the processing apparatus ; A processing unit that processes a long workpiece in a pre-processed state, a payoff unit that sequentially unwinds and feeds out a long workpiece that is provided at a fixed position with respect to the pressing unit, and a payoff unit and a pressing unit, The long work is provided so as to be displaceable in a direction intersecting the axis by the space between, and an introduction part for introducing the long work into the pressurizing part is provided.
本発明の長尺ワークの加工装置では、好ましくは、加圧部は長尺ワークに対して第1固定方向に接して加圧通路を形成する複数の加圧ローラを有する。その場合、好ましくは、加圧ローラの回転軸に沿う方向であって前記第1固定方向と直交する第2固定方向における所定位置に、加圧通路を区画する位置規制手段を備えている。 In the apparatus for processing a long workpiece according to the present invention, preferably, the pressure unit has a plurality of pressure rollers that form a pressure passage in contact with the long workpiece in the first fixing direction . In this case, it is preferable that a position restricting means for partitioning the pressure passage is provided at a predetermined position in a second fixing direction that is along the rotation axis of the pressure roller and orthogonal to the first fixing direction .
本発明の長尺ワークの加工装置では、加圧部の下流に長尺ワークの直線性を向上するための矯正加工部を備え、矯正加工部は長尺ワークを第1固定方向に挟んで加圧する複数の矯正ローラを有し、複数の矯正ローラにより形成される矯正通路が加圧通路と屈曲せずに連続すると共に、加圧通路が矯正通路よりも第1固定方向に大きく湾曲しているのが好ましい。 In the processing apparatus for a long workpiece according to the present invention, a correction processing section for improving the linearity of the long workpiece is provided downstream of the pressurizing section, and the correction processing section adds the long workpiece in the first fixing direction. a plurality of straightening rollers for pressurizing, with straightening passages formed by a plurality of straightening rollers are continuous without bending the pressurizing passageway, pressurizing passageway is largely bent in a first fixed direction than straightening passage Is preferred.
上記目的を達成する本発明の長尺ワークの加工方法は、曲がり癖を有する長尺ワークを、上流側から変位可能な状態で軸線方向に移動させつつ軸線に対して交差する不変の第1固定方向に挟んで加圧することで、長尺ワークを第1固定方向の曲がり形状を有する前処理状態にし、その後前処理状態の長尺ワークを加工する方法である。 The long workpiece processing method of the present invention that achieves the above object is the first fixed invariant that intersects the axis while moving the long workpiece having a bending rod in the axial direction in a displaceable state from the upstream side. In this method, the long workpiece is brought into a pretreatment state having a bent shape in the first fixing direction by pressing in the direction, and thereafter the long workpiece in the pretreatment state is processed.
本発明の長尺ワークの加工装置及び加工方法によれば、加圧部で曲がり癖を有する長尺ワークを不変の一方向に挟んで加圧することで、不変の一方向に沿った曲がり形状にする。その際、曲がり癖に対応させるように加圧部の挟み込む方向等を調整する必要はなくて不変の一方向に挟み込めばよい。そのため簡素な構造の加圧部で容易に曲がり形状を調整できる。 According to the processing apparatus and the processing method for a long workpiece of the present invention, a long workpiece having a bending wrinkle is pressed in a constant direction by a pressurizing unit, and is pressed into a constant shape along a constant direction. To do. At that time, it is not necessary to adjust the direction in which the pressurizing unit is sandwiched so as to correspond to the bending wrinkles, and it may be sandwiched in one unchanged direction. Therefore, the bending shape can be easily adjusted with a pressurizing portion having a simple structure.
そして、長尺ワークを不変の一方向に沿った曲がり形状に調整した後で加工すれば、曲がり癖に対応させるように加工方向等を調整する必要がなくて、簡単な構造で容易に長尺ワークを加工できる。従って曲がり癖を有する長尺ワークを簡素な構造で容易に加工することが可能である。 If a long workpiece is machined after adjusting it to a curved shape along an invariable direction, there is no need to adjust the machining direction etc. so as to correspond to the bending habit, and it is easy to make a long structure with a simple structure. The workpiece can be processed. Accordingly, it is possible to easily process a long workpiece having a curved wrinkle with a simple structure.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について図を用いて詳細に説明する。
[長尺ワーク]
加工対象の長尺ワークWは、軸線L1と直交する断面形状が略全長で略一定に連続する長尺の部材である。断面形状は円形、楕円形、多角形、環形、異形等、特に限定されないが、この実施形態では長尺ワークWとして断面円形の長尺の鋼材を加工する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[Long work]
The long workpiece W to be processed is a long member in which the cross-sectional shape orthogonal to the axis L1 continues substantially constant over the entire length. The cross-sectional shape is not particularly limited, such as a circular shape, an elliptical shape, a polygonal shape, an annular shape, and an irregular shape. In this embodiment, a long steel material having a circular cross section is processed as the long work W.
この実施形態の長尺ワークWはコイル状に巻回された束を解して使用する。そのため加工前状態の長尺ワークWは穏やかな螺旋形状のような三次元の曲がり癖を有しており、通常、長手方向の各位置で曲がり方向や大きさが変化している。曲がり癖は例えば長尺ワークWを低負荷状態又は無負荷状態にした際に生じる曲がりで把握できる。 The long workpiece W of this embodiment is used by breaking a bundle wound in a coil shape. Therefore, the long workpiece W in a state before processing has a three-dimensional bending ridge like a gentle spiral shape, and the bending direction and size usually change at each position in the longitudinal direction. The bending wrinkle can be grasped by, for example, bending that occurs when the long workpiece W is brought into a low load state or an unloaded state.
[加工装置]
この実施形態の長尺ワークWの加工装置10は、長尺ワークWを軸線方向Dzに移動させつつ加工する装置である。加工内容は限定されないが、ここでは長尺ワークWの直線性を向上させて熱処理する装置となっている。長尺ワークWの直線性を向上するとは、長尺ワークWの軸線L1を直線に沿わせることである。
[Processing equipment]
The
加工装置10は、巻回された加工前状態の長尺ワークWを順次解して繰り出すペイオフ部20と、繰り出された加工前状態の長尺ワークWを移動させて加工ラインに導入する導入部30と、この加工前状態の長尺ワークWを挟込んで加圧することで前処理状態にする加圧部40と、前処理状態にした長尺ワークWを加工する加工部50と、を備えている。
The
[ペイオフ部]
ペイオフ部20は、加圧部40に対して固定された位置に配設されており、回転軸L2周りに回転自在な載置部21を備えている。ペイオフ部20では、巻回された長尺ワークWが載置部21に略水平方向に載置され、載置部21が回転することで外周側の繰り出し位置から加工前状態の長尺ワークWを順次解して繰り出す。
[Payoff section]
The
ペイオフ部20の配設位置は長尺ワークWの繰り出し位置と加圧部40との間に後述のような導入部30が設けられる位置とするのがよい。繰り出し位置は特定される必要はなく、適宜選択することができる。
ペイオフ部20の載置部21は駆動機構により回転駆動してもよいが、ここでは長尺ワークWの自己の弾性により回転させている。
The disposition position of the
The
[導入部]
導入部30は、ペイオフ部20から繰り出された加工前状態の長尺ワークWを、移動させて加工ラインの加圧部40に導入する部位である。導入部30は長尺ワークWを機械的に支持して移動させてもよいが、この実施形態では機械的な支持手段を設けることなくペイオフ部20と加圧部40との間の空間により構成されている。
[Introduction section]
The
この導入部30では、加工前状態の長尺ワークWを加圧部40に円滑に導入できると共に加圧部40において加圧し易い状態で移動できることが望ましい。そのため、移動する加工前状態の長尺ワークWが軸線L1と交差する方向に変位可能な状態となるようにするのがよい。
It is desirable that the
例えばペイオフ部20と加圧部40との間の長尺ワークWに作用する張力等を抑えることで、この位置で長尺ワークWが曲げ方向、捻り方向等に弾性変形可能にしてもよい。より具体的には、移動する加工前状態の長尺ワークWの形状が曲線的な形状となるようにし、好ましくはペイオフ部20の長尺ワークWの巻回された部位と後述する加圧部40の加圧通路45との間が変曲点のない連続した湾曲形状にする。特に好ましくは、導入部30の全長で加工前状態の長尺ワークWが略一定の曲率半径で湾曲形状にする。
For example, the tension or the like acting on the long workpiece W between the
[加圧部]
加圧部40は、図2に示すように、加工前状態の長尺ワークWを軸線L1に対して交差した不変の第1固定方向Dxに挟んで加圧することで長尺ワークWの曲がり形状を調整し、第1固定方向Dxに沿った形状を有する前処理状態にするものである。
不変の第1固定方向Dxは、長尺ワークWの軸線L1の方向Dzと交差するように予め設定された一方向であり、長尺ワークWを加工する間に変動しない一軸方向となっている。好ましくは軸線L1と直交する方向で、ここでは略水平方向としている。
また挟んで加圧するとは、長尺ワークWを第1固定方向Dxに沿う方向に挟込むことで、第1固定方向Dxの成分及び第2固定方向Dyの成分の一方又は双方が含まれる方向に長尺ワークWを加圧できればよい。
[Pressure part]
As shown in FIG. 2, the pressurizing
The invariable first fixed direction Dx is a unidirectional direction set in advance so as to intersect the direction Dz of the axis L1 of the long workpiece W, and is a uniaxial direction that does not vary during the processing of the long workpiece W. . The direction is preferably orthogonal to the axis L1, and here the substantially horizontal direction.
In addition, pressing and pressing means a direction in which one or both of the component in the first fixing direction Dx and the component in the second fixing direction Dy are included by sandwiching the long workpiece W in the direction along the first fixing direction Dx. It is only necessary that the long workpiece W can be pressurized.
この実施形態の加圧部40は、長尺ワークWに対して第1固定方向Dxに接する複数の加圧ローラ41、具体的には3個の加圧ローラ41を備える。複数の加圧ローラ41は、それぞれ第1固定方向Dxと直交する第2固定方向Dyに沿って互いに略平行な回転軸L3を有し、軸線L1を介して両側に軸線方向Dzに沿って交互に配置されている。
The
各加圧ローラ41はそれぞれ進退機構43に支持されており、それぞれ第1固定方向Dxに進退位置が調整可能である。ここでは加工中に各加圧ローラ41が一定の位置に維持されるようになっている。また一部又は全部の加圧ローラ41が図示しない駆動機構により回転駆動可能となっている。
複数の加圧ローラ41間には長尺ワークWを通過させるための加圧通路45が形成されている。進退機構43により各加圧ローラ41の位置を適宜調整することで、加圧通路45の形状や幅が加工前状態の長尺ワークWに応じて調整可能である。
Each
A
この実施形態では、最も上流側の加圧ローラ41が他の加圧ローラ41及び後述する矯正ローラ57よりも第1固定方向Dxの一方側へ突出して配置されることで、湾曲形状の加圧通路45が形成されており、湾曲形状外側の加圧ローラ41及び内側の加圧ローラ41がそれぞれ長尺ワークWに接するようになっている。
In this embodiment, the
加圧ローラ41の第2固定方向Dyにおける所定位置には、加圧通路45の第2固定方向Dyの位置を区画するための位置規制手段47が設けられている。この位置規制手段47は、加圧通路45を通過する長尺ワークWを第2固定方向Dyの両側から支持できればよい。
ここでは、図3に示すように、位置規制手段47が各加圧ローラ41に設けられた溝により構成されている。この溝は全加圧ローラ41に第2固定方向Dyに沿う位置が同じになるように設けられており、長尺ワークWの断面形状に対応した形状を有して長尺ワークWの一部を収容可能に形成されている。
Position regulating means 47 for partitioning the position of the
Here, as shown in FIG. 3, the position regulating means 47 is constituted by a groove provided in each
この加圧通路45は湾曲形状に形成されており、加工前状態の長尺ワークWを第1固定方向に沿った曲がり形状にできる曲率半径に形成されている。具体的には、加工前状態の三次元の曲がり癖における湾曲形状の曲率半径に対して加圧通路45の曲率半径を0.3〜2.0倍としてもよい。
なお、加圧通路45の曲率半径を1倍以上とする場合、加圧通路45の中間位置に位置規制手段47を設けることが望ましく、本実施形態のように全加圧ローラ41に溝を設けることで実現してもよい。
The pressurizing
When the radius of curvature of the
加圧通路45の曲率半径が過剰に大きいと、長尺ワークWを挟んで加圧した際に第1固定方向Dxに沿った曲がり形状にすることが困難になり、曲率半径が過剰に小さいと、加圧力が過剰に大きくなるため、前処理状態の長尺ワークWに強い曲がり癖が残り加工部50における加工の手間が増大する。
If the radius of curvature of the pressurizing
このような加圧部40において、加工前状態の長尺ワークWを各加圧ローラ41で第1固定方向Dxに挟み込んで加圧することで第1固定方向Dxに沿った曲がり形状にするには、三次元の曲がり癖を有する加工前状態の長尺ワークWを、第2固定方向Dyの成分を減少させるように向きを揃えてもよく、長尺ワークWを曲げ方向や捩り方向に弾性変形させたり塑性変形させて向きを変化させてもよく、第1固定方向Dxの曲がり癖を増加させたり新たに付与してもよい。
In such a
加圧部40により得られる前処理状態の長尺ワークWでは、加工前状態の長尺ワークWに比べて第1固定方向Dxについての曲がり形状は同等であっても異なっていてもよいが、第2固定方向Dyについての曲がり形状は低減していることが必要である。特に第1固定方向Dxについての曲がり形状だけが存在し第2固定方向Dyについての曲がり形状が存在しない、二次元の曲がり形状となるのが好適である。
なお、この前処理状態の曲がり形状は、加圧ローラ41で支持された状態で得られる長尺ワークWが弾性変形した形状であってもよく、塑性変形した形状であってもよい。
In the long workpiece W in the preprocessed state obtained by the pressurizing
The bent shape in the pretreatment state may be a shape obtained by elastically deforming the long workpiece W obtained in a state where it is supported by the
[加工部]
加工部50は、この実施形態では前処理状態の長尺ワークWの直線性を向上するために加圧部40の下流に設けられた矯正加工部51と、矯正加工部51の下流側に設けられて長尺ワークWを加熱及び冷却する熱処理加工部53と、を備えている。
[process section]
In this embodiment, the
矯正加工部51は、長尺ワークWに対して第1固定方向Dxに挟んで加圧する複数の矯正ローラ57を有する。複数の矯正ローラ57により形成される矯正通路55は加圧通路45の下流側に屈曲部なく連続して設けられている。ここでは加圧通路45が矯正通路55より大きく湾曲して加圧部40と矯正加工部51とが一体化されることで、加工前状態における長尺ワークWの軸線L1の直線性を向上する矯正加工装置を構成している。
The straightening
この矯正加工部51では、複数の矯正ローラ57がそれぞれ第1固定方向Dxと直交する第2固定方向Dyに沿う回転軸L4を有し、軸線L1を介して両側に軸線方向Dzに沿って交互に配置されている。各矯正ローラ57の回転軸L4は互いに略平行に且つ各加圧ローラ41の回転軸L3と略平行に設けられている。
In the straightening
各矯正ローラ57はそれぞれ進退機構43に支持されており、それぞれ第1固定方向Dxに進退位置が調整可能となっている。また一部又は全部の矯正ローラ57が図示しない駆動機構により回転駆動可能となっている。
これらの複数の矯正ローラ57間に形成された矯正通路55は、進退機構43により各矯正ローラ57の位置を適宜調整することで、形状や幅を前処理状態の長尺ワークWに応じて調整できる。
この矯正通路45には、加圧通路45の位置規制手段47と同様に位置規制手段を設けることが望ましい。ここでは第2固定方向Dyにおける位置が加圧ローラ41の溝と同じになるように各矯正ローラ57に溝を設けているが、詳細な図示は省略している。
Each
The
In the
この実施形態では、加圧ローラ41に隣接した位置から下流側に配置された6個の矯正ローラ57により矯正通路55が形成されている。この矯正通路55は、各矯正ローラ57が前処理状態の長尺ワークWの両側から交互に僅かに突出して配置されることで、矯正ローラ57毎に僅かに蛇行した形状となっている。
In this embodiment, a
このような矯正加工部51では、前処理状態の長尺ワークWが矯正通路55を通過することで、各矯正ローラ57が長尺ワークWを第1固定方向Dxに交互に加圧し、前処理状態の長尺ワークWの直線性が向上する。このとき前処理状態の長尺ワークWが第1固定方向Dxに沿った曲がり形状にされているため、第1固定方向Dxに加圧することで効率よく直進性を向上できる。
In such a
熱処理加工部53は、直線性が向上された長尺ワークWを連続して軸線方向Dzに移動させつつ、表面処理し、通電加熱や誘導加熱により所定の熱処理温度まで昇温し、その後急冷又は徐冷することで、熱処理を施すように構成されている。
The heat
[加工方法]
次に、このような構成を有する加工装置10を用いて長尺ワークWを加工する方法について説明する。
この加工装置10では、図1に示すように、ペイオフ部20から三次元の曲がり癖を有する長尺ワークWを順次繰り出し、この加工前状態の長尺ワークWを導入部30において軸線L1と交差する方向に変位可能な湾曲形状で移動させて加圧部40に導入する。
[Processing method]
Next, a method for processing the long workpiece W using the
In this
加圧部40では、加工前状態の長尺ワークWを軸線方向Dzに移動させて、複数の加圧ローラ41により形成された湾曲形状の加圧通路45を通過させることで、加工前状態の長尺ワークWを軸線L1に対して交差した不変の第1固定方向Dxに挟んで加圧する。
このとき長尺ワークWはペイオフ部20により上流側で支持され、加工部50の矯正ローラ57により下流側で支持されている。この状態で複数の加圧ローラ41により長尺ワークWが不変の第1固定方向Dxに挟まれると、三次元の曲がり癖を有する長尺ワークWが湾曲形状の加圧通路45に沿う方向に加圧される。これにより長尺ワークWを、第1固定方向Dxに沿った曲がり形状を有する前処理状態にする。
In the
At this time, the long workpiece W is supported on the upstream side by the
加工部50では、前処理状態にされた長尺ワークWを連続して矯正加工部51に供給し、複数の矯正ローラ57により形成された僅かな蛇行形状の矯正通路55を通過させることで、前処理状態の長尺ワークWを軸線L1に対して交差した第1固定方向Dxに加圧する。これにより長尺ワークWの直線性が向上する。
その後、直線性が向上した長尺ワークWを熱処理加工部53で熱処理することで加工を終了する。
In the
Thereafter, the long workpiece W with improved linearity is heat-treated in the
[作用効果]
以上のような加工装置10により長尺ワークWを加工すれば、加圧部40では三次元の曲がり癖を有する長尺ワークWを不変の第1固定方向Dxに挟んで加圧することで、第1固定方向Dxに沿った曲がり形状を有する前処理状態にするため、加圧部40を三次元の曲がり癖に対応させるように動作させたり挟み込む方向を調整したりする必要がない。そのため簡素な構造の加圧部40で容易に曲がり形状を調整して加工前状態の長尺ワークWを前処理状態にすることができる。
[Function and effect]
When the long workpiece W is processed by the
加工部50では、長尺ワークWを第1固定方向Dxに沿った曲がり形状に調整した後で加工するため、加工部50を三次元の曲がり癖に対応させるように動作させたり加工方向を調整したりする必要がなく、簡単な構造の加工部50で容易に長尺ワークWを加工できる。
In the
この加工装置10によれば、ペイオフ部20と加圧部40との間に加工前状態の長尺ワークWが軸線L1と交差する方向に変位可能な状態で移動する導入部30を設けているため、加工前状態の長尺ワークWを円滑に加圧部40に導入でき、三次元の曲がり癖を有する加工前状態の長尺ワークWを加圧部40の上流側でも変位させたり変形させたりすることができる。そのため、加圧部40で長尺ワークWの曲がり癖を不変の第1固定方向Dxに沿わせ易く、容易に第1固定方向Dxに沿った曲がり形状を有する前処理状態にすることができる。
According to the
この加工装置10によれば、加圧部40が長尺ワークWに対して第1固定方向Dxに接して加圧通路45を形成する複数の加圧ローラ41を有しているので、加工前状態の長尺ワークWを円滑にさせて第1固定方向Dxに沿った曲がり形状にできる。
その際、加圧通路45が加工前状態の三次元の曲がり癖における湾曲形状よりも小さい曲率半径を有していると、長尺ワークWが加圧通路45を通過することで第1固定方向Dxに確実に加圧でき、長尺ワークWを前処理状態にし易い。
According to the
At that time, if the pressurizing
この加工装置10によれば、加圧ローラ41の回転軸L3に沿う方向の所定位置に加圧通路45を区画する位置規制手段47を備えているので、三次元の曲がり癖を有する加工前状態の長尺ワークWが加圧通路45から外れることを確実に防止できる。
According to this
この加工装置10によれば、矯正加工部51が長尺ワークWを第1固定方向Dxに挟んで加圧する複数の矯正ローラ57を有し、矯正ローラ57により形成される矯正通路55と加圧通路45とが屈曲部なく連続して設けられている。
そのため加工前状態の長尺ワークWの直線性を向上する装置が、長尺ワークWに対して第1固定方向Dxに接する多数のローラ45,55により構成でき、長尺ワークWを複数の方向から加圧する機構や複雑な動作機構などを設ける必要がない。これにより直線性を向上する装置を簡素な構造にできる。
According to this
Therefore, the apparatus for improving the linearity of the long workpiece W in the pre-machining state can be configured by a large number of
[第2実施形態]
図4及び図5は、第2実施形態における長尺ワークWの加工装置10に使用した加圧部40及び矯正加工部51を示す。
この加圧部40及び矯正加工部51では、位置規制手段47が加圧ローラ近傍に配置された当接部材により構成されている。この当接部材は、加工前状態の長尺ワークWを摺動させて、加圧ローラ41の回転軸L4に沿う方向における所定位置に常時案内するものである。当接部材は長尺ワークWが摺動したり当接しても変位や変形が生じない部材であればよく、ここでは長尺ワークWを第2固定方向Dy方向の両側から挟むように配置された棒材或いは板材により形成されている。
その他の点は第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
4 and 5 show the
In the
Other points are the same as in the first embodiment.
このような第2実施形態であっても、第1実施形態と同様の作用効果が得られる。特にこの実施形態の加工装置では、複数の加圧ローラ41や複数の矯正ローラ57のそれぞれに溝を設ける必要がないため加圧ローラ41及び矯正ローラ57の作製が容易であり、加工装置10の製造を容易にできる。
Even in such a second embodiment, the same operational effects as in the first embodiment can be obtained. In particular, in the processing apparatus of this embodiment, since it is not necessary to provide a groove in each of the plurality of
なお、上記第1及び第2の実施形態は本発明の範囲内において適宜変更可能である。
例えば上記では加圧部40として3個の加圧ローラ41を備え、加圧通路45を矯正通路55と連続する湾曲形状に形成した例について説明したが、加圧通路45において加工前状態の長尺ワークWを第1固定方向Dxに挟んで加圧できる形状であればよい。例えば4個以上の加圧ローラ41を用い、曲線状又は直線状の加圧通路45全体が矯正通路55よりも第1固定方向Dxの一方側に配置されるようにすることもできる。
上記では長尺ワークWを軸線方向Dzに移動させるために、加圧ローラ41や矯正ローラ57を駆動したが、これらのローラ45,55とは別に、ピンチローラを設けて駆動させることで長尺ワークWを移動させるようにしてもよい。
上記では加工前状態で三次元の曲がり癖を有する長尺ワークWを加工する例を用いて説明したが、加工前状態で二次元の曲がり癖を有す長尺ワークWであっても、本発明の加工装置及び加工方法により加工することは当然に可能である。
The first and second embodiments can be appropriately changed within the scope of the present invention.
For example, in the above description, an example in which the three
In the above, in order to move the long workpiece W in the axial direction Dz, the
In the above description, the long workpiece W having the three-dimensional curved surface is processed in the state before processing. However, even if the long workpiece W has the two-dimensional curved surface in the state before processing, It is naturally possible to perform processing by the processing apparatus and processing method of the invention.
断面円形で直径12.7mmの鋼材が巻回されて、最大径1600mm、最小径1000mm、巻回軸方向の厚みが980mmの長尺ワークWを、図1及び図2に示すような加工装置10を用い、ペイオフ部20と加圧部40との位置関係、加圧部40の加圧量を種々変化させる他は、全て同じ条件で加工し、矯正加工部50から得られる長尺ワークWの曲がりを測定した。結果を表1に示す。
A steel material having a circular cross section and a diameter of 12.7 mm is wound, and a long workpiece W having a maximum diameter of 1600 mm, a minimum diameter of 1000 mm, and a thickness of 980 mm in the winding axis direction is processed into a
なおペイオフ部20と加圧部40との位置関係は次のように設定した。ここでは加工部40における軸線方向Dzとなるライン軸心線LLを基準にし、ペイオフ部20の回転軸L2と加圧通路45の最上流位置との関係で設定した。
The positional relationship between the
A: ペイオフ部20の回転軸L2と加圧部40とのライン軸心線LL方向の距離を2000mmとし、ライン軸心線LLと直交方向の距離を1200mmとした。
B: ペイオフ部20の回転軸L2と加圧部40とのライン軸心線LL方向の距離を0mmとし、ライン軸心線LLと直交方向の距離を1500mmとした。
C: ペイオフ部20の回転軸L2と加圧部40とのライン軸心線LL方向の距離を4500mmとし、ライン軸心線LLと直交方向の距離を1500mmとした。
A: The distance between the rotation axis L2 of the
B: The distance between the rotation axis L2 of the
C: The distance between the rotation axis L2 of the
加圧部40の加圧量は、最上流の加圧ローラ41のライン軸心線LLと直交する方向への押し込み量と、最上流の加圧ローラ41に同じ側で隣接する加圧ローラ41のライン軸心線LLと直交する方向への押し込み量と、を調整することで変化させた。
The pressurizing amount of the pressurizing
長尺ワークWの曲がりは、1mの金尺を内側にあてがい、弓反り形状における最大隙間を多数位置で測定した。 For the bending of the long workpiece W, a 1 m metal ruler was applied to the inside, and the maximum gaps in the bow warp shape were measured at a number of positions.
表1の結果から明らかなように、三次元の曲がり癖を有する長尺ワークWを、加圧部40で軸線L1に対して交差した第1固定方向Dxに挟んで加圧することで前処理状態とし、その後矯正加工部51で第1固定方向Dxに加圧して矯正することで、十分に長尺ワークWの直進性を向上することが可能であった。
As is clear from the results in Table 1, the pre-processed state is achieved by pressing a long workpiece W having a three-dimensional curved surface in a first fixing direction Dx intersecting the axis L1 by the pressurizing
W 長尺ワーク
L1 軸線
L2 ペイオフ部の回転軸
L3 加圧ローラの回転軸
L4 矯正ローラの回転軸
LL ライン軸心線
Dx 第1固定方向
Dy 第2固定方向
Dz 軸線方向
10 加工装置
20 ペイオフ部
21 載置部
30 導入部
40 加圧部
41 加圧ローラ
43 進退機構
45 加圧通路
47 位置規制手段
50 加工部
51 矯正加工部
53 熱処理加工部
55 矯正通路
57 矯正ローラ
W Long work L1 Axis line L2 Rotation axis L3 of payoff part Rotation axis L4 of pressure roller Rotation axis LL of correction roller Line axis center line Dx First fixed direction Dy Second fixed direction
Claims (5)
曲がり癖を有する前記長尺ワークを、前記軸線に対して交差するように前記加工装置に予め設定された不変の第1固定方向に挟んで加圧することで、該長尺ワークを前記第1固定方向の曲がり形状を有する前処理状態にする湾曲形状の加圧部と、
前記前処理状態の前記長尺ワークを加工する加工部と、
前記加圧部に対して固定位置に設けられて巻回された前記長尺ワークを順次解して繰り出すペイオフ部と、
前記ペイオフ部と前記加圧部との間の空間により前記長尺ワークが前記軸線と交差する方向に変位可能に設けられ、前記長尺ワークを加圧部へ導入する導入部と、
を備えている、長尺ワークの加工装置。 A long work processing apparatus for processing a long work while moving the long work in the axial direction of the long work,
By pressing the long workpiece having the curved wrinkles in an invariable first fixing direction preset in the processing device so as to intersect the axis, the long workpiece is fixed to the first A curved-shaped pressurizing part to be in a pretreatment state having a curved shape in a direction ;
A processing section for processing the long workpiece in the pre-processed state;
A payoff unit that sequentially unwinds and feeds out the long work wound at the fixed position with respect to the pressurizing unit;
An introduction part for introducing the long work into the pressurization part, the long work being provided in a direction that intersects the axis by a space between the payoff part and the pressurization part;
A machine for processing long workpieces.
該矯正加工部は前記長尺ワークを前記第1固定方向に挟んで加圧する複数の矯正ローラを有し、
該複数の矯正ローラにより形成される矯正通路が前記加圧通路と屈曲せずに連続すると共に、前記加圧通路が前記矯正通路よりも前記第1固定方向に大きく湾曲している、請求項2又は3に記載の長尺ワークの加工装置。 A correction processing part for improving the linearity of the long workpiece downstream of the pressurizing part,
The straightening portion has a plurality of straightening rollers that press the long workpiece in the first fixing direction,
With straightening passage formed by the correction roller of said plurality of consecutive without bending and the pressurizing passageway, the pressurizing passageway is curved greatly to the first fixed direction than the straightening passage, claim 2 Or the processing apparatus of the long workpiece | work of 3 .
その後前記前処理状態の前記長尺ワークを加工する、長尺ワークの加工方法。 A long workpiece having a bending rod is moved in the axial direction of the long workpiece in a displaceable state and sandwiched in an invariable first fixed direction that is preset so as to intersect the axial line to be curved. By applying pressure, the long workpiece is brought into a pretreatment state having a bent shape in the first fixing direction ,
Then, the long work processing method of processing the long work of the pre-processing state.
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