JPH0352716A - 2ロール矯正機 - Google Patents

2ロール矯正機

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JPH0352716A
JPH0352716A JP18690889A JP18690889A JPH0352716A JP H0352716 A JPH0352716 A JP H0352716A JP 18690889 A JP18690889 A JP 18690889A JP 18690889 A JP18690889 A JP 18690889A JP H0352716 A JPH0352716 A JP H0352716A
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rollers
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Hiroyuki Nonaka
野中 博之
Hitoshi Ishida
均 石田
Yoshimitsu Kajita
吉光 梶田
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Daido Machinery Ltd
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Daido Steel Co Ltd
Daido Machinery Ltd
Daido Kikai Seisakusho KK
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 4駐■■■亘珀 [産業上の利用分野] 本発明(よ 互いに交差・対向しておのおのが回転する
一対の棒材矯正用ローラにより矯正負荷をかけて、棒材
を矯正する2ロール矯正機に関する。
[従来の技術] 般にこの種の2ロール矯正機は、互いに交差・対向する
一対の棒材矯正用ローラ、例えば凸型口ーラと凹型ロー
ラと、このおのおののローラを回転させるローラ回転機
構と、棒材矯正用ローラ間に棒材をその軸方向にそって
搬送する棒材搬送機構とを備え、棒材が上記ローラ間を
通過する際に、棒材矯正用ローラにより棒材に矯正負荷
をかけて、棒材を矯正している。
又、かかる矯正を適正に行うために、少なくとも一方の
ローラを移動することにより、各ローラ間の間隔を矯正
する棒材の外径に合わせて調整することや、ローラ間を
通過する棒材に対する各ローラの交差角度を荒仕上げ,
ミガキ等の矯正程度に応じて調整することが行われてい
る。
つまり、棒材の矯正に先立って、予めローラ間の間隔を
棒材外径より僅かに狭い間隔に、例えば棒材外周のめつ
ぶし程度が荒仕上げであれば棒材外径より0.2〜0.
51TITl狭い範囲内のローラ間隔に調整してから、
棒材をローラ間に送り込んで、これを矯正している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来の2ロール矯正機では次のよう
な問題点が未解決のまま残されている。
棒材矯正用ローラ間を通過して矯正される棒材にはこれ
を延伸させる力が作用しており、棒材外径より狭い間隔
に設定・固定された上記ローラ間に棒材の先端がかみ込
まれる際に、上記棒材搬送機構が棒材をその軸方向にそ
って押出す力にこの延伸力が加わるため、棒材端面近く
に外径太りが発生したり、棒材端面近くのどこかにくび
れが発生する。
方、棒材の末端がローラ間を通過する際には、上記棒材
搬送機構による押出す力が棒材に作用しなくなるので、
やはり端面近〈にくびれや外径太りが発生する。
棒材先端におけるこのくびれや外径太リの発生は、棒材
の先端部がスムースにかみ込まれるか否かに左右さ札 
くびれ又は外径入りのうちどちらが発生するかを予想す
ることはできない。
このため、矯正終了後に、くびれや外径太りが発生した
棒材の両端付近を切断・除去するという本来必要としな
い作業が行われていl−.  又、この除去にともなっ
て、歩留まりの低下を避けることができなかった 尚、この様なくびれや外径入りの発生を回避するために
、一対の棒材矯正用ローラを構成する凸型ローラと凹型
ローラとの湾曲の程度を変更することが行われているが
、現実的な解決には至っていない。
本発明は上記問題点を解決するためになさ札棒材の先端
から末端に至るまで所望する外径のまま矯正を実行する
ことを目的とする。
艷艷汲員域 [課題を解決するための手段] かかる目的を達成するための第1発明の採用した手段は
、その基本的な構成を例示する第1図のブロック図に示
すように、 互いに交差・対向する一対の棒材矯正用ローラRのおの
おのを回転し、該回転する一対の棒材矯正用ローラ間に
、棒材Bをその軸方向にそって搬送し、該搬送された棒
材に前記棒材矯正用ローラR1こより矯正負荷をかけて
、棒材Bを矯正する2ロール矯正機において、 前記一組の棒材矯正用ローラRを通過する前記棒材Bの
部位が、該棒材Bの端面から所定長さの範囲の端部部位
であることを検出する端部検出手段M 1 と、 該端部検出手段M1により前記端部部位の通過が検出さ
れたときは、前記棒材矯正用ローラRによる矯正負荷を
軽減する矯正負荷軽減手段M2とを備えることを特徴と
する。
尚、かかる矯正負荷軽減手段M2としては、対の棒材矯
正用ローラの間隔を、正規の矯正負荷時のローラ間隔よ
り広げる構成や、一対の棒材矯正用ローラ間を通過する
棒材に対するおのおのの棒材矯正用ローラの交差角度を
、正規の矯正負荷時の交差角度より広げる構筬 及びこ
れらを組み合わせた構成など、種々のものを考えること
ができる。
[作用] 上記構成を有する第1発明の2ロール矯正機は、おのお
のが回転して交差・対向する一対の棒材矯正用ローラR
を通過する棒材Bの部位が棒材Bの端面から所定長さの
範囲の端部部位であることを、端部検出手段M1により
検出すると、矯正負荷軽減手段M2が作動して棒材矯正
用ローラRによる矯正負荷を正規の矯正負荷より軽減し
、棒材を延伸しようと作用する力を棒材の端面部位が通
過する間にわたって小さくする。
従って、棒材Bの端面部位の矯正時に、棒材にくびれや
外径太り任発生するような力が加わることはない。
尚、このように矯正負荷を軽減するに際して、律に矯正
負荷の軽減を行うばかりでなく、棒材矯正用ローラRに
おける棒材端面の通過状況に応じて矯正負荷の軽減度合
を変化させるようにしてもよい。例えば、端面部位の通
過前には矯正負荷を無負荷の状態にしておき、端面部位
の内の端面部の通過とともに正規の矯正負荷の約40〜
60%の矯正負荷をかけ、その後徐々に矯正負荷を増加
し所定の端面部位が完全に通過した時点で正規の矯正負
荷となるよう負荷の軽減の度合を制御すると好適である
[実施例] 次1:、本発明1こ係る2日ール矯正機の実施例につい
て図面に基づき説明する。
第2図は実施例の2ロール矯正機(以下、単に矯正機と
いう)1の概略斜視図、第3図は矯正機1に使用する棒
材矯正用ローラの配置を説明するための説明図、第4図
は矯正機1の側面図、第5図はその平面は 第6図は矯
正機1の正面上部を部破断して示す要部正面図である。
第2図に示すように 矯正機1は、一対の棒材矯正用ロ
ーラの一方である凸型ローラ3を上面に設置した本体5
、4本の支柱7により本体5の上方に固定されている天
井部9、支柱7をガイドとして零体5と天井部9との間
を上下動する中間部11、この中間部11下面に配置さ
れた他方の棒材矯正用ローうである凹型ローラ13、矯
正機1に搬送される棒材Bの端面を検出する近接スイッ
チ15、凸型ローラ3を搬送される棒材Bに対して所定
の角度で交差させるための凸型交差機構17、凹型ロー
ラ13を搬送される棒材Bに対して所定の角度で交差さ
せるための図示しない凹型交差機棟 棒材Bの外径や矯
正程度などを入力するため各種操作部と後述する電子制
御回路等が設けられている操作盤19等を備えている。
尚、中間部11を上下動させる駆動機構については後述
する。
凸型ローラ3は、下部円テーブル21上面に固定された
軸受ユニット23にて両端を軸支されており、図示しな
い凸型用減速機付モータの回転軸とユニバーサルジョイ
ントにて接続されている。
同様に、凹型ローラ]3は、上部円テーブル25下面に
固定された軸受ユニット27にて両端を軸支されており
、やはり図示しない凹型用減速機付モータの回転軸とユ
ニバーサルジョイントにて接続されている。
凸型交差機構17は、送りネジ17aと、このネジを回
転自在に軸支する軸支部材17b,17Cと、送りネジ
17aを正逆回転させる図示しない凸型ローラ交差用モ
ータと、送りネジ17aに螺合した送り伝達部材17d
とから構成されている。更に、この送り伝達部材17d
の円形凸部17eが外周の円形凹部21a嵌合している
下部円テーブル21は、その中心を回転軸として回転自
在に軸支されている。
従って、送りネジ17aが回転すると送り伝達部材17
dはその回転1二伴って水平1二移動して、下部円テー
ブル21はその中心を回転軸として回転し、その結果、
第3図に示するように、凸型口−ラ3は棒材Bのパスラ
インPと交差して配置されことになる。尚、下部円テー
ブル21の軸支部の最下端には、ストレインゲージを用
いて棒材矯正時の負荷を検出する図示しない負荷検出器
が設置されている。
一方、上部円テーブル25は、中間部]]に回転自在に
組み込まれた回転盤29と同心に固定されているため、
テーブル中心を回転軸として自在に回転し、図示しない
凹型交差機構も上記凸型交差機構17と同様な構成を備
えている。従って、第3図に示するように、凹型ローラ
13は凹型交差機構1二より上部円テーブル25と共に
回転して棒材BのパスラインPと交差した配置を採るこ
とができる。つまり、上記両ローラは、それぞれの円テ
ーブルが回転することによりパスラインPと所定角度で
交差し、その配置のまま既述したユニバーサルジョイン
トを介して各減速機付モータの回転が伝達されて回転す
る。尚、本実施例で(よ各ローラともパスラインPに対
して10度〜20度の範囲の角度で交差することができ
る。
矯正機1は、棒材を矯正するための上記凸型口−ラ3等
に加え、棒材Bを横方向から(第3図においては上下方
向から)支持するガイドバ−30をバスラインPの両側
に参鏝4う備えている。そして、この各ガイドバー3 
0 11  支持シャフト31先端に固定されている。
支持シャフト31は、第4図に示すように、本体5上面
のパスライン保持用モータ33,34の回転が図示しな
いベルトを介して伝達されるギヤボックス35に組み込
まれている。このギヤボックス35(よ 伝達されたモ
ータの回転を支持シャフト31の直線運動に変換するも
のであり、上記モータ33が正回転であれば支持シャフ
ト31を介してガイドパ−30を棒材Bの方向に移動し
て棒材Bに当接させ、矯正中の棒材Bをその両側か−1
1 ら挟持してパスラインPが変化してしまうことを防止し
、逆回転であればガイドバ−30を棒材Bから遠ざける
次に、中間部11の上下動機構について説明する。
中間部11と天井部9と(よ 第4図に示すように、上
下動モータ37により回転しつつ上下動する上下動シャ
フト39,この上下動シャフト39の上下動を中間部1
1に伝達する上下動伝達部材41,上下動モータ37の
回転を上下動シャフト39に伝達するウォームボックス
43,内部に密封空間を有するエアバランサ45等によ
り、次のように連結されている。
第5図に示すように、上下動シャフト39の下端に(社
 中間部11上面の上下動伝達部材41に組み込まれそ
の内部で回転自在なコマ47がその回転軸を上下動シャ
フト39の軸と一致して固定されており、上下動シャフ
ト39中間部外周に形成された角ネジ部には、天井部9
に嵌合・固定されたネジブシュ49が螺合しており、上
下動シャ−12− フト39上部には、天井部9上面のウォームボックス4
3内に回転自在に組み込まれたウォームギャ51が挿入
されている。又 この上下動シャフト39とウオームギ
ャ51との間に1上 ウォームギャ51の回転を上下動
シャフト39に伝達するとともに該シャフトの上下動を
許容するすべりキー398が介在している。
つまり、上下動シャフト39がその下端で上下動伝達部
材41を介して中間部11に係止さねその中間部外周の
角ネジ部で天井部9のネジブシュ49に螺合しているこ
とにより、中間部11と天井部9とが連結されている。
ウォームギャ51の組み込まれた上記ウォームボックス
43(上 第6図に示すように、天井部9上面の4箇所
に設置されている。各ウォームボックス43は同一の構
成であるが、説明の都合上添え字a,  b,  c,
  dを付して区別する。
ウォームボックス43a,43bLL  各々のウオー
ムギャ51に噛み合うシャフト53を回転自在に軸支し
、ウォームボックス43c,43dは、各々のウォーム
ギャに噛み合うシャフト54を回転自在に軸支している
シャフト53(友 上下動モータ37の回転軸に嵌合・
固定された小ギャ57に噛み合うギャ59を備えており
、上下動モータ37の回転をウォームボックス43a,
43b内のウォームギャ51に伝達する。又、シャフト
53は、軸受部材61,63に軸支された中間伝達シャ
フト65にも、ベベルギャ53a,65aを介して上下
動モータ37の回転を伝達する。そして、この中間伝達
シャフト65のベベルギャ65bとシャフト54のベベ
ルギャ54aとを介して、シャフト54に上下動モータ
37の回転が伝達さ札 その結果、ウォームボックス4
 3 c,  4 3 d b内のウォームギャ51が
回転する。
従って、上下動モータ37が駆動してその回転がシャフ
ト53等により各ウォームボックス43内のウォームギ
ャ51に伝達されると、すべりキー398を介して上下
動シャフト39がウォームギャ51とともに回転する。
そして、上下動シャフト39がネジブシュ49を介して
上下動し、これにより中間部11全体が支柱7をガイド
として平行に上下動する。
又、第2図,第5図に示すように、回転盤29には、上
下動規制シャフト67の下端が図示しないベアリングを
介して回転自在に固定されており、この上下動規制シャ
フト67の上端は天井部9を貫通してエアバランサ45
内のピストン45aにネジ止めされている。そして、ピ
ストン45a下面,天井部9上面及びエアバランサ45
内周面により閉鎖された空間は、パッキン45b,45
c,45dにより密閉されているため、密閉空間内の空
気が上記した中間部11の上下動に際してのショック軽
減 角ネジのパックラッシュ軽減 延いては上下動を司
るモータの負荷軽減等の働きをする。
次に、既述した上下動モータ37等を制御して凸型ロー
ラ3,凹型ローラ13を駆動させ、棒材Bの矯正を行う
電子制御回路について図面に基づき説明する。電子制御
回路70は既述した本体515− 1こ付属して設けられた操作盤19に収納されており、
第7図はこの電子制御回路70のブロック図である。
図示するように、電子制御回路70は、論理演算を実行
する周知のマイクロコンピュータ(CPU)71を中心
として構成されるもので、後述するプログラム等を記憶
しているROM72、一時的情報の記憶を行うRAM7
3、電源オフ後にも記憶データを保持しているバックア
ップRAM74、情報の受渡し口となる入力ポート75
及び出力ポート76を備え・ており、これらCPU7 
1ないし出力ポート76は互いにバス77にて接続され
ている。
入力ポート75に(よ 矯正機1に搬送される棒材Bの
端面を検出する近接スイッチ15、棒材Bの外fも  
矯正程度等を入力するため既述した操作盤19に設けら
れた操作部80、下部円テーブル21の軸支部の最下端
に設けられ棒材矯正時の負荷を検出する負荷検出器81
が接続さ札 出力ポト76には、棒材Bを横方向から支
持するため−16− の支持シャフト31を駆動させるパスライン保持用モー
タ33,34、凹型ローラ13の設置された中間部11
を上下動させるための上下動モータ37、ユニバーサル
ジョイントを介して矯正用の口−ラを回転させる凸型用
減速機付モータ82,凹型用減速機付モータ83、各ロ
ーラを棒材のパスラインに交差して配置させるための凸
型ローラ交差用モータ84,凹型ローラ交差用モータ8
5が接続されている。
次に、この電子制御回路701二電源が投入されてから
オフとされるまでの間に繰り返し実行される棒材矯正ル
ーチンについて説明する。
第8図は棒材矯正ルーチンを示すフローチャートであり
、本ルーチンで{上 電子制御回路7oに電源が投入さ
れた際にのみCPU71の内部レジスタのクリア等の初
期処理が実施さ札 その後、凸型ローラ3,凹型ローラ
13等を矯正実施前の原点位置にセットするとともに、
各ローラを凸型用減速機付モータ82,凹型用減速機付
モータ831二より互いに回転させ、更に、パスライン
保持用モータ33,34に制御信号を出力し支持シャフ
ト31を介してガイドバ−30を棒材Bにむけて荊進さ
せる(ステップ100)。尚、この凸型ローラ3及び凹
型ローラ13に関する原点位置とは、次のようにして決
定されている。
ローラ間隔は、操作部80により入力され予めRAM7
3に記憶さている被矯正棒材の外径より約0.1mm広
い間隔であり、パスラインに対する各ローラの交差角度
(;lll,操作部80により入力され予めRAM73
に記憶さている矯正程度に適した正規の交差角度より約
0.2〜1.0度程度広い交差角度である。
原点位置セット後には、全長Qmmの棒材の先端面から
所定長さ、例えば100nwnの範囲の棒材先端部の矯
正開始時であるか否かを、近接スイッチ15の検出信号
や操作部80により予めRAM731こ入力さている図
示しない搬送機の棒材搬送速度等から判断し、矯正開始
時であると判断ずるまで待機する(ステップ105)。
矯正開始であれば、続いて上下動モータ37,凸型ロー
ラ交差用モータ84,凹型ローラ交差用モータ85に制
御信号を出力して、凹型ローラ13を中間部11ととも
に下降させ、各ローラl各々の円テーブルとともに回転
させることにより、ローラ間隔及び各ローラの上記交差
角度を入力矯正程度に適した正規のローラ間隔及び交差
角度に近付けていく(ステップ120)。尚、上記棒材
先端部の矯正が終了した時点で、ローラ間隔及び各ロー
ラの交差角度が正規のローラ間隔及び交差角度となるよ
う設計されている。
次に、上記棒材先端部の矯正が完了したか否かを、矯正
開始からの経過時間等から判断し(ステップ125)、
先端部の矯正が完了したと判断した場合に1社 上下動
モータ37等への制御信号の出力を停止して、凹型ロー
ラ13の下降及び各日−ラの円テーブルの回転を停止し
、ローラ間隔及び各ローラの交差角度を正規のローラ間
隔及び交差角度で固定する(ステップ130)。つまり
、棒材先端部の矯正後C上  ローラ間隔及び各ローラ
の交差角度を正規のローラ間隔及び交差角度のま19一 まで、棒材の矯正を継続する。
そして、全長QITIrlの棒材の終端面から所定長さ
、例えば100ITI′I1の範囲の棒材終端部の矯正
開始時であるか否かを、矯正開始からの経過時間等から
判断し(ステップ135)、棒材終端部の矯正開始時で
あると判断した場合には、上下動モータ37等へ制御信
号を出力して、凹型ローラ13を中間部11とともに上
昇させ、各日ーラを各々の円テーブルとともに逆回転さ
せることにより、正規のローラ間隔及び交差角度にセッ
トされていたローラ間隔及び各ローラの交差角度を、原
点位置におけるローラ間隔及び交差角度に徐々に復帰さ
せていく(ステップ140)。
続いて、上記棒材終端部の矯正が完了したか否かを判断
し(ステップ145)、終端部の矯正が完了したと判断
した場合には、本ルーチンを一旦終了する。
この様にして本実施例の矯正機1はローラ間隔及び交差
角度を変更する。こうした矯正時の棒材の矯正箇所に対
するローラ間隔R T,  交差角度R−20− C,矯正負荷RQの様子について、第9図を用いて説明
する。
図示するように 棒材の先端で(上 ローラ間隔RTは
棒材外径BRより大きな値であり、ローラ交差角度RC
は正規の交差角度RCOより広がった角度であるが、こ
の先端がローラにかみ込まれると、ローラ間隔RTは棒
材外径BRより小さな値である正規のローラ間隔RTO
に、ローラ交差角度RCは正規の交差角度RCOに近付
き始め、先端から100mnの箇所でそれぞれローラ間
隔RTO,  ローラ交差角度RCOに一致する。この
ため、この範囲の棒材の矯正時に(よ ローラ交差角度
RCが広いので棒材と各ローラ外周との接触部分が正規
の交差角度RCOの場合より少なく、またローラ間隔R
Tも広いので、棒材にかかる矯正負荷が軽減されている
。従って、棒材を延伸しようと作用する力がこの範囲の
棒材矯正時にわたって小さくなるため、従来生じていた
くびれや外径太りが発生することがない。
同様にして、棒材の終端から100mnの範囲の箇所の
矯正時にも、棒材にかかる矯正負荷を軽減しているので
、棒材を延伸しようと作用する力が小さくなり、従来生
じていたくびれや外径太りが発生することがない。
以上換言すると、矯正機1によれば、棒材の先端から末
端に至るまで所望する外径のまま矯正を実行するができ
る。
又 棒材先端のかみ込み時直前のローラ間隔(上矯正す
る棒材の外径より大きな値であり、先端がかみ込まれる
と同時にローラ間隔を狭くするようにしたので、棒材先
端は常にスムースにローラにかみ込ま札 その後の矯正
が棒材先端のごく近傍から円滑に行われる。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこう
した実施例に何等限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得るこ
とは勿論である。例えば、本実施例で(上 所定範囲の
棒材端部の矯正時に(友口−ラ間隔 ローラ交差角度を
共に矯正負荷が軽減されるように調整するよう構成した
が、どちらか一方のみを調整するようにすることもでき
る。
又、本実施例におけるガイドバ−30の移動量を調整し
て、棒材のパスラインを矯正負荷が軽減されるように変
更する構成を採ることもできる。
4艶L僧( 以上実施例を含めて詳述したように、本発明の2ロール
矯正機によれ(戴 棒材の矯正箇所が端面から所定長さ
の範囲の端部部位である場合に{よ棒材矯正用ローラに
よる矯正負荷を正規の矯正負荷より軽減して、棒材を延
伸しようと作用する力を小さくしているので、従来生じ
ていた端面付近のくびれや外径太りが発生することがな
い。
この結果、棒材の先端から末端に至るまで所望する外径
のまま矯正を実行するができ、矯正終了後に棒材の両端
付近を切断するという作業が不要となるばかりか、矯正
済みの棒材を無駄なく使用することができ歩留まりの向
上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第1発明の基本的な構成を例示するブロックは
 第2図は実施例の2ロール矯正機1の−23− 概略斜視図、第3図は2ロール矯正機1に使用する棒材
矯正用ローラの配置を説明するための説明図、第4図は
2ロール矯正機]の側面図、第5図はその平面図、第6
図は2ロール矯正Il1の正面上部を一部破断して示す
要部正面図、第7図は本実施例の電子制御回路70のブ
ロックは 第8図はこの電子制御回路による棒材矯正ル
ーチンを示すフローチャート、第9図は実施例の効果を
説明するための説明図である。 1・・・2ロール矯正機 5・・・本体 9・・・天井部 13・・・凹型ローラ 1 17・・・凸型交差機構 23・・・軸受ユニット 27・・・軸受ユニット 39・・・上下動シャフト 3・・・凹型ローラ 11・・・中間部 5・・・近接スイッチ 21・・・下部円テーブル 25・・・上部円テーブル 37・・・上下動モータ 49・・・ネジブシュ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、互いに交差・対向する一対の棒材矯正用ローラのお
    のおのを回転し、該回転する一対の棒材矯正用ローラ間
    に、棒材をその軸方向にそつて搬送し、該搬送された棒
    材に前記棒材矯正用ローラにより矯正負荷をかけて、棒
    材を矯正する2ロール矯正機において、 前記一組の棒材矯正用ローラを通過する前記棒材の部位
    が、該棒材の端面から所定長さの範囲の端部部位である
    ことを検出する端部検出手段と、該端部検出手段により
    前記端部部位の通過が検出されたときは、前記棒材矯正
    用ローラによる矯正負荷を軽減する矯正負荷軽減手段と
    を備えることを特徴とする2ロール矯正機。 2、前記矯正負荷軽減手段が、前記一対の棒材矯正用ロ
    ーラの間隔を、正規の矯正負荷時のローラ間隔より広げ
    るローラ離間部を備えることを特徴とする請求項1記載
    の2ロール矯正機。 3、前記矯正負荷軽減手段が、前記一対の棒材矯正用ロ
    ーラ間を通過する棒材に対するおのおのの棒材矯正用ロ
    ーラの交差角度を、正規の矯正負荷時の交差角度より広
    げる交差角度拡張部を備えることを特徴とする請求項1
    記載の2ロール矯正機。
JP1186908A 1989-07-19 1989-07-19 2ロール矯正機 Expired - Lifetime JPH0829347B2 (ja)

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