JP6901959B2

JP6901959B2 - 矯正機のガイド装置

Info

Publication number: JP6901959B2
Application number: JP2017223633A
Authority: JP
Inventors: 良次榎本; 章弘川口; 光晴野仲; 広行川島
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 2017-11-21
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2037-11-21
Also published as: JP2019093402A

Description

本発明は、矯正装置に向けて被矯正材料を案内する矯正機のガイド装置に関するものである。

線材コイルを冷延圧延して定寸法に切断した丸棒鋼材等の被矯正材料を矯正する矯正機として、例えば特許文献１には、被矯正材料の移送経路を挟んで上下に位置し、該移送経路に対し所要角度で相互に交差するよう配設された一対の矯正ロールを備えた矯正機が開示されている。この矯正機では、所定方向に回転駆動されている両矯正ロールの間に、被矯正材料を強制的に通過させる過程で曲がり等が矯正される。また矯正機では、一対の矯正ロールの間の矯正部に対する材料入口側および材料出口側の夫々に配置したガイド装置によって被矯正材料を案内し、該被矯正材料の移送経路がずれるのを防ぐよう構成される。

前記特許文献１では、矯正部を通過する際に高速で回転する被矯正材料の矯正部を通過する前の入口側の部位が振れる、所謂尻振り現象に起因してガイド装置の案内部材との接触による材料表面への疵付きを防止するため、案内部材を被矯正材料と共に回転し得るように支持している。また、矯正機を通過した被矯正材料の表面疵の発生を抑制するため、案内部材を被矯正材料より軟質な樹脂材料で形成することが提案されている(例えば、特許文献２)。

実開昭５５−１７６６０号公報実開昭６３−１１２１８号公報

樹脂材料からなる案内部材は、被矯正材料との接触によって該被矯正材料に表面疵を付けることはないが、被矯正材料との接触による摩擦熱によって経時的に加熱されて熱膨張する。従来のガイド装置は、案内部材を材料案内方向に移動不能に固定していたため、熱膨張する案内部材は材料案内方向と交差する方向に橈んでしまい、被矯正材料との摩擦抵抗が大きくなって摩耗が進行する問題があった。すなわち、案内部材を自由回転するように支持しても、摩耗によって案内部材本来の案内機能が損なわれて矯正精度が低下するまでの使用寿命は短かく、ランニングコストが嵩む難点がある。また、案内部材を交換するには、その都度多くの時間と手間とを必要とし、しかも交換作業中に矯正機を一旦停止させなければならず、交換が頻繁になれば矯正機自体の稼動効率を大きく低下させる難点を招く。

すなわち本発明は、前述した従来技術に内在する前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、被矯正材料を適切に案内し得る案内部材の使用寿命を延ばして、矯正機の稼動効率を向上させ得る矯正機のガイド装置を提供することを目的とする。

前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、請求項１の発明に係る矯正機のガイド装置は、
被矯正材料(10)を矯正装置(12)に向けて案内する矯正機のガイド装置であって、
前記被矯正材料(10)の案内方向に沿って延在し、該被矯正材料(10)を挿通案内する挿通孔(18a)が形成された樹脂材料からなるパイプ状の案内部材(18)と、
前記案内部材(18)を、該案内部材(18)の延在方向の軸回りに自由回転可能で、かつ該案内部材(18)の延在方向の変位を許容するように支持する支持装置(20)とを備え、
前記支持装置(20)は、前記案内部材(18)に自由回転可能に外嵌された軸受(26)を支持する支持体(30)と、該支持体(30)に設けられ、前記軸受(26)の前記延在方向の一方への移動を規制するストッパ(34b,36b)と、前記支持体(30)に対して前記延在方向に移動自在に配設され、弾性部材(48)によって前記軸受(26)をストッパ(34b,36b)に向けて付勢する押え部材(46)とを備えたことを要旨とする。
請求項１の発明では、樹脂材料からなる案内部材を、自由回転可能でかつ延在方向の変位を許容するように支持するよう構成したので、被矯正材料との摩擦熱によって案内部材が延在方向に熱膨張するのを許容して、案内部材が延在方向と交差する方向に橈むのを防止することができる。従って、案内部材と被矯正材料との摩擦抵抗を抑制して、案内部材の摩耗を低減することができ、案内部材によって被矯正材料を適正に案内することができる使用寿命を延ばすことができると共に、矯正機の稼働効率を向上させ得る。また、案内部材の交換頻度を減らし得るので、ランニングコストを低減することができる。
また、案内部材に外嵌した軸受を弾性部材の弾力によってストッパに向けて付勢するよう構成したので、支持装置で支持されている軸受のガタ付きによる騒音の発生を抑えることができる。

請求項２の発明は、前記支持体(30)は、固定半体(34)と、該固定半体(34)に対して開閉自在に支持された可動半体(36)と、両半体(34,36)をロック解除可能にロックするロック部材(38)とを備え、前記固定半体(34)に対して前記可動半体(36)を開放することで、当該支持体(30)に前記案内部材(18)を着脱自在に装着し得るよう構成したことを要旨とする。
請求項２の発明では、案内部材を簡単に着脱交換できるので、交換に要するサイクルタイムを短縮して矯正機の稼働効率を向上させ得る。

本発明に係る矯正機のガイド装置によれば、被矯正材料を適切に案内し得る案内部材の使用寿命を延ばして、矯正機の稼動効率を向上することができる。

実施例に係る矯正機を示す概略図である。実施例に係るガイド装置の支持装置を材料給送方向の上流側から見た概略図である。図２のＡ−Ａ線での概略断面図である。

次に、本発明に係る矯正機のガイド装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。

図１に示す実施例の矯正機は、丸棒鋼材等の被矯正材料１０を矯正する矯正装置１２と、該矯正装置１２に向けて被矯正材料１０を給送するピンチローラ等からなる給材装置１４と、給材装置１４と矯正装置１２との間に配置され、給材装置１４で給送される被矯正材料１０を矯正装置１２に向けて案内するガイド装置１６とを備える。矯正装置１２としては、例えば、回転駆動される回転体に、材料給送方向に沿う挿通孔が形成された複数の矯正筒を、挿通孔が回転体の回転中心からずれるようにして材料給送方向に離間して千鳥状に配置した矯正装置が採用される。この矯正装置１２では、回転駆動されている回転体の各矯正筒の挿通孔を被矯正材料１０が通ることで、該被矯正材料１０の曲がり等が矯正される。なお、矯正装置１２としては、一対の矯正ロールを被矯正材料１０の移送経路に対し所要角度で相互に交差するよう配置したもの、その他各種の構成を採用することができる。また、実施例の矯正機では、例えば、６ｍ程度の定寸の被矯正材料１０が矯正される。

前記ガイド装置１６は、被矯正材料１０を挿通可能な挿通孔１８ａが形成されたパイプ状の案内部材１８と、該案内部材１８を支持する支持装置２０とを備える。実施例では、案内部材１８は、複数の案内部材１８を連結具２２によって着脱自在に連結して、前記給材装置１４から矯正装置１２までの間の給送経路において、該案内部材１８で被矯正材料１０を挿通案内するよう構成される。案内部材１８は、被矯正材料１０より軟質な樹脂材料から形成されている。なお、前記樹脂材料としては、ＭＣナイロン等、その他各種の樹脂材料を用いることができる。案内部材１８の上流端には、材料給送方向の上流側に向けて拡開するテーパ状の導入孔(図示せず)が形成された導入部材２４が接続されており、前記給材装置１４で給送される被矯正材料１０の先端を、案内部材１８の挿通孔１８ａに円滑に導入し得るよう構成される。また、案内部材１８には、該案内部材１８を自由回転可能に支持する軸受２６が一体的に移動するように外嵌されており、該軸受２６が支持装置２０に支持される。具体的に、軸受２６は、案内部材１８に対してネジ等の固定手段によって固定されている。

実施例のガイド装置１６は、材料給送方向の最上流側に位置して案内部材１８を支持する保持装置２８を備え、該保持装置２８の下流側に離間して、複数(実施例では２つ)の支持装置２０,２０が配置されている。実施例では、前記連結具２２によって３つの案内部材１８が連結されると共に、各案内部材１８の夫々に軸受２６が外嵌されて、各案内部材１８の軸受２６が対応する保持装置２８または支持装置２０で支持される。

前記支持装置２０は、図２,図３に示す如く、前記案内部材１８に外嵌された軸受２６を支持する支持体３０と、該支持体３０に設けられ、前記軸受２６における案内部材１８の延在方向の一方への移動を規制するストッパ３４ｂ,３６ｂと、前記支持体３０に対して前記延在方向に移動自在に配設され、弾性部材４８によって軸受２６をストッパ３４ｂ,３６ｂに向けて付勢する押え部材４６とを備える。前記支持体３０は、基台３２に配設した固定半体３４と、該固定半体３４に対して開閉自在に支持された可動半体３６と、両半体３４,３６をロック解除可能にロックするロック部材３８とを備え、固定半体３４に対して可動半体３６を開放することで、当該支持体３０に案内部材１８を着脱自在に装着し得るよう構成される。実施例では、固定半体３４における案内部材１８の径方向の一側部に、可動半体３６が回動自在に枢支されており、可動半体３６は枢支部を中心として上方に回動することで開放するよう構成される。なお、被矯正材料１０の給送経路と交差する左右方向の一側方が矯正機の運転操作側として設定されており、前記可動半体３６の枢支部は、操作側と反対の奥側に位置して、可動半体３６は操作側から奥側に傾動することで固定半体３４が広く開放するようになっている。

前記両半体３４,３６の閉成状態における対向面には、弧状の支持面３４ａ,３６ａが形成されており、両半体３４,３６を閉成することで、両支持面３４ａ,３６ａによって、前記案内部材１８の軸受２６を径方向への移動を規制した状態で、軸方向(案内部材１８の延在方向)への移動を許容するように支持する支持孔４０が形成される。また、各支持面３４ａ,３６ａには、図３に示す如く、材料給送方向の一端側(実施例では上流端側)に径方向に突出するストッパ３４ｂ,３６ｂが設けられ、軸受２６の上流側面がストッパ３４ｂ,３６ｂで位置規制されて、該軸受２６(案内部材１８)の材料給送方向(案内部材１８の延在方向)の上流側への移動は規制されるようになっている。

前記各半体３４,３６には、図３に示す如く、複数箇所に材料給送方向に沿う段付き孔４２が形成されている。段付き孔４２は、上流側に大径孔部４２ａが形成されると共に、下流側に小径孔部４２ｂが形成されたものであって、該段付き孔４２に、小径孔部４２ｂに挿通可能な軸部４４ａを有するボルト４４が挿通されて、該ボルト４４の小径孔部４２ｂから下流側に突出する端部に押え部材４６が取り付けられている。実施例では、固定半体３４に配設した２本のボルト４４に下側の押え部材４６が取り付けられると共に、可動半体３６に配設した２本のボルト４４に上側の押え部材４６が取り付けられており、上側の押え部材４６は可動半体３６と一体で開閉するよう構成される。なお、上下の押え部材４６,４６は、固定半体３４に対して可動半体３６を閉成した状態で、案内部材１８と干渉しないよう構成される。

前記ボルト４４の軸部４４ａに巻装した弾性部材としてのバネ(圧縮コイルバネ)４８が、ボルト４４の頭部４４ｂと段付き孔４２の段部４２ｃとの間に弾力的に介在し、該バネ４８によって押え部材４６を常には上流側に向けて弾力付勢するよう構成される。押え部材４６には、対応する半体３４,３６の支持面３４ａ,３６ａに沿って支持孔４０に挿入される当接部４６ａが設けられ、該当接部４６ａの延出端が、前記軸受２６の下流側端面に当接している。すなわち、支持孔４０内に支持された軸受２６は、複数のバネ４８の弾力によって前記ストッパ３４ｂ,３６ｂに当接する方向に付勢されている。また、バネ４８は、軸受２６をストッパ３４ｂ,３６ｂに押し付けてガタ付きなく支持し得ると共に、熱膨張による案内部材１８の延在方向の変位は許容する弾力(付勢力)に設定される。

前記保持装置２８は、前記支持装置２０とは異なり、前記案内部材１８の延在方向の変位を許容しない状態で、該案内部材１８を自由回転可能に支持するよう構成される。そして、保持装置２８における案内部材１８を自由回転可能に支持する構成は、支持装置２０と基本的に同じであるので、同じ部材には同じ符号を付して簡単に説明する。すなわち、保持装置２８は、案内部材１８を支持する支持体３０が、基台３２に配設した固定半体３４と、該固定半体３４に対して開閉自在に支持された可動半体３６と、両半体３４,３６をロック解除可能にロックするロック部材３８とを備える。そして、保持装置２８の両半体３４,３６には、各支持面３４ａ,３６ａに、軸受２６の軸方向寸法で離間して径方向に突出するストッパ３４ｂ,３４ｂ,３６ｂ,３６ｂが設けられて、両ストッパ３４ｂ,３４ｂ,３６ｂ,３６ｂの間に軸受２６を配置することで、該軸受２６、すなわち案内部材１８の延在方向(材料給送方向)の変位を規制するよう構成される。

〔実施例の作用〕
次に、前述のように構成された実施例の矯正機のガイド装置の作用につき説明する。

前記給材装置１４により給送される被矯正材料１０は、前記ガイド装置１６における案内部材１８の挿通孔１８ａに、前記導入部材２４を介して導入されて、該案内部材１８によって下流側に案内される。案内部材１８で案内されて矯正装置１２を通る被矯正材料１０は、千鳥状に配置した複数の矯正筒を通ることで矯正される。また、被矯正材料１０は、回転駆動されている矯正筒を通ることで回転され、該被矯正材料１０の矯正装置１２に通入する前の部位は案内部材１８内を回転しつつ矯正装置１２に向けて案内される。

前記案内部材１８は、被矯正材料１０より軟質な樹脂材料で形成してあるので、案内部材１８との接触によって被矯正材料１０に表示疵が発生することを防止することができる。また、案内部材１８を自由回転可能に支持しているので、被矯正材料１０が回転する際には案内部材１８も追従して回転することで、該案内部材１８の摩耗は低減される。また、前記支持体３０に支持されている軸受２６は、バネ４８によってストッパ３４ｂ,３６ｂに押し付けられているので、該軸受２６はガタ付きなく支持されて、騒音の発生は抑制される。

ここで、樹脂材料からなる案内部材１８は、被矯正材料１０との接触による摩擦熱によって経時的に加熱されて熱膨張する。実施例では、支持装置２０によって、案内部材１８を、その延在方向への変位(実施例では保持装置２８から離間する下流側への変位)を許容するように支持しているので、熱膨張による案内部材１８の延在方向の変位は妨げられることはなく、該案内部材１８が延在方向と交差する方向に橈んでしまうことはない。従って、案内部材１８と被矯正材料１０との摩擦抵抗が増大するのを抑制することができ、摩耗の進行を抑えることができる。また、案内部材１８が撓むことで、軸受２６の回転が阻害されることを低減することができる。そのため、案内部材１８と被矯正材料１０との摩擦抵抗が増大するのを抑制することができ、摩耗の進行を抑えることができる。すなわち、被矯正材料１０の表示疵の発生を抑えるために樹脂材料の案内部材１８を採用しても、該案内部材１８による案内機能が損なわれて矯正精度が低下するまで摩耗してしまうまでの寿命を延ばすことができる。従って、案内部材１８の交換頻度を少なくして、矯正機の稼働率の低下を抑制することができる。また、案内部材１８の使用寿命が延びるので、ランニングコストも低減し得る。また、案内部材１８と被矯正材料１０との摩擦抵抗を小さく抑えることができるので、案内部材１８と被矯正材料１０との接触により発生する騒音も低減することができる。また、案内部材１８が熱膨張により延在方向に変位することで、該案内部材１８と一体で軸受２６も前記バネ４８の弾力に抗して変位してストッパ３４ｂ,３６ｂから離間するが、該軸受２６にはバネ４８の弾力が加わっているので、軸受２６がフリーとなることなくガタ付きは抑えられる。

実施例のガイド装置１６では、複数の案内部材１８を連結具２２で連結しているので、摩耗の激しい案内部材１８を個別に取り外して交換することができ、材料費を低減することができる。また、一定寸法の案内部材１８を連結具２２で繋げることで、案内部材を所望する長さにしているので、案内部材１８の製造単価を低く抑えることができる。

前記保持装置２８および支持装置２０は、固定半体３４に対して可動半体３６を開放するだけで、案内部材１８を簡単に着脱交換し得るよう構成してあるので、案内部材１８の摩耗による交換に要するサイクルタイムを短縮することができる。これにより、矯正機の稼働率の低下も抑制し得る。また、実施例では、軸受２６を外嵌した状態で案内部材１８を取り扱い得るように構成し、該軸受２６を各装置２８,２０の支持体３０で支持するようにしたので、支持体３０に対する着脱交換の際に案内部材１８を軸受２６から外したり取り付ける作業を不要として、よりサイクルタイムを短縮できる。また、前記支持体３０の可動半体３６は、操作側から奥前に開放するようになっているので、操作側からの案内部材１８の交換作業は容易である。

〔変更例〕
本願は、前述した実施例の構成に限定されるものでなく、その他の構成を適宜に採用することができる。
１．実施例では、案内部材に軸受を外嵌するよう構成したが、支持装置に案内部材を自由回転可能に支持する軸受を設ける構成を採用し得る。
２．実施例では、案内部材に外嵌した軸受をバネによって延材方向の一方に向けて付勢するよう構成したが、該バネは省略することができる。すなわち、支持装置で支持される案内部材(軸受)が、その延在方向に自由に変位可能に支持されるものであってもよい。
３．実施例では、案内部材を支持する保持装置を、該案内部材の延在方向に変位を規制する状態で支持する構成としたが、該保持装置に代えて支持装置で案内部材を支持する構成を採用することができる。すなわち、ガイド装置において案内部材を支持する装置の全てを、該案内部材の自由回転が可能でかつ延在方向の変位を許容する支持構造としてもよい。

１０被矯正材料，１２矯正装置，１８案内部材，１８ａ挿通孔，２０支持装置
２６軸受，３０支持体，３４固定半体，３４ｂストッパ，３６可動半体
３６ｂストッパ，３８ロック部材，４６押え部材，４８バネ(弾性部材)

Claims

被矯正材料を矯正装置に向けて案内する矯正機のガイド装置であって、
前記被矯正材料の案内方向に沿って延在し、該被矯正材料を挿通案内する挿通孔が形成された樹脂材料からなるパイプ状の案内部材と、
前記案内部材を、該案内部材の延在方向の軸回りに自由回転可能で、かつ該案内部材の延在方向の変位を許容するように支持する支持装置とを備え、
前記支持装置は、前記案内部材に自由回転可能に外嵌された軸受を支持する支持体と、該支持体に設けられ、前記軸受の前記延在方向の一方への移動を規制するストッパと、前記支持体に対して前記延在方向に移動自在に配設され、弾性部材によって前記軸受をストッパに向けて付勢する押え部材とを備えた
ことを特徴とする矯正機のガイド装置。
前記支持体は、固定半体と、該固定半体に対して開閉自在に支持された可動半体と、両半体をロック解除可能にロックするロック部材とを備え、前記固定半体に対して前記可動半体を開放することで、当該支持体に前記案内部材を着脱自在に装着し得るよう構成した請求項１記載の矯正機のガイド装置。