JPH0417922A - 旋回成形装置 - Google Patents

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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、金属ストリップを連続的に成形するロールス
タンド列とその駆動装置及び、成形された金属ストリッ
プの縁部を溶接する溶接装置を含む、各種の金属加工装
置類からなる成形ミルにおいて、成形寸法の変更に伴う
ロール組替作業を実質的に削除できる成形装置に関する
。

本発明は特に多種少量生産の条件下で、成形装置の運転
稼動率を高水準に維持させることを目的としている。

（ロ）従来技術 金属ストリップをロールスタンド列で連続的に成形する
場合に於いて、例えば外径寸法などを変更する際は、ロ
ールの全部または一部を変換するために成形装置の運転
を一時停止せねばならない。

この停止時間を短縮するため従来から以下のような各種
の対策が実施されてきた。

■　オープントップ式スタンド構造の採用■　抜きだし
式スタンドハウジングの採用■　スタンド−括交換式組
替方法の採用上記の各々は、成形寸法変更時の装置の運
転休止を短縮するのに、ある程度の効果を発揮するが一
層デメリットも含んでいる。

以下にその得失を要約する。

■　オープントップ式スタンド構造の特徴第１図（ａ）
の如く、ロールスタンド上部を開頭式構造とし、ロール
交換時は該上部を開放してここからクレーンなどでロー
ルの出し入れを行う。

本性は、ロールスタンド列を金属ストリップを通過させ
るパスライン上に設置したままロール組替作業を実施す
るため、組替時間の短縮効果には限界がある。

例えば外径１０インチ以上の鋼管を生産するロールスタ
ンド列となると、１回当たりの組替時間が数時間におよ
ぶ場合もまれではない。

更に組替後、各々のロールを連続運転可能な状態にまで
調整し直すためのロールの初期セツティングが長びき、
この間に繰り返される試し運転によって材料ロスが発生
し、その分の歩留低下は避けられない。しかしながら本
性はロール組替のための専任要員と予備スタンド、予備
ロールなどが必要無い点で最も経済的である。

■　抜き出し式スタンドハウジングの特徴第１図（ｂ）
の如く、ロールスタンドをワークサイドとドライブサイ
ドの分割構造とし、ロール交換時はワークサイドだけを
ワークサイド側に移動してロール軸から抜き離し、しか
るのちロールの出し入れを行う。

本性もロール組替を金属ストリップのパスライン内で実
施する。従って組替時間の短縮には限界があり、また組
替後のロールの初期セツティングの際は、数次の試し運
転に伴う材料ロスが発生して歩留が低下する。

しかしなから本性はロール組替のための専任要員と予備
スタンド、予備ロールなどが必要ない点で経済的である
。

■　スタンド−括交換式組替方法の特徴第１図（ｃ）の
如く、パスライン内で運転中のロールスタンド列とは別
に、予備ロールスタンドにロールを組込んだ状態で待機
させ、寸法変更時はこれとパスライン内のロールスタン
ドとを一括交換する。

従来のスタンド方法には、ロールスタンドを１台ずつ交
換する方法、−群のロールスタンド列とそのベッドを一
括してクレーンなどで吊り上げて交換する方法、ロール
スタンド列をベッド台車に架載してこれらを軌道上にて
搬出搬入する方法、スタンドフレームの内側に抜き出し
可能なインナーコールスタンドを挿入できる構造にして
、寸法変更時はインナーロールスタンドだけを交換する
など各種の方法がある。

本性は、ロール組替時間と調整時間の短縮効果は最も大
である。しかし、予備のロールとロールスタンド、交換
ベッド、交換台車、インナーロールスタンドなどが必要
となり、その分設備費が増加する。また、これらをオフ
ラインで整備する専任要員が余分に必要などの不利を伴
う。

（ハ）発明が解決すべき課題 近時、産業の高度化とともに金属製品（例えば鋼管）の
寸法種類（おもに外径と肉厚）が増加し、生産ロフトが
急速に細分化しつつある。更にマーケットに於ける短納
期ニーズの高まりを背景に、生産者はロールサイクルの
マルチ化に対応せざるを得す、このような状況が生産ロ
ア）の細分化に一層拍車をかけている。その結果、おお
かたの既存のミルはロール組替回数の激増によるミル稼
動率の著しい低下に苦しんでおり、ミル稼動率が５０％
を割り込む例も現状ではけっして珍しくなくなっている
。

この非効率生産の問題に対処するための今後の重要な課
題は、当然ながら生産ラインのスケジュールフリー化で
ある。本発明はこの課題を根本解決するため、次の効果
が発揮できる金属ストリップの成形装置の提供を目的と
している。

第一に、ロール組替作業の実質的省略 第二に、ロールの初期セツティングに要する調整時間と
試し運転に伴う歩留ロスの最小化第三に、ロール組替の
ための専任要員の配置や、予備のスタンド、交換台車、
ロール、インナースタンドなどの保有を不要化するもの
である。

（ニ）課題を解決する手段 本発明の解決すべき課題は、以上の如くであり、次に該
課題を解決する手段を説明する。

金属ストリップを通過させる固定のパスラインに平行な
回転中心をもつ回転ベッドを支持装置で支持して、該回
転ベッドのそれぞれの面上に金属ストリップを連続的に
加工するための各種の金属加工装置類からなる成形ミル
を１列ずつ搭載し、全体として回転ベツドの各面に成形
ミルが１列ずつ束状にとりつけられた組立体となし、更
に前記全ての成形ミルのセンターラインを、回転ベッド
の回転中心から金属ストリップの固定パスラインまでの
距離を半径とする円軌道上に、また全ての成形ミルの駆
動シャフトの軸芯を該回転中心から該パスラインまでの
距離を半径とする円軌道上に乗せ、回転ベッドを回転し
て任意の一つの成形ミルのパスラインを金属ストリップ
の前記パスラインに一致させて停止するとき、これと同
時に該成形ミルの駆動シャフトの軸芯がこれを駆動する
動力シャフトの軸芯とも一致する関係位置に、各々の成
形ミルを回転ベツド上に配置し動力源を兼用したもので
ある。

さらに詳細に説明すると。

金属ストリップの成形装置においては、金属ストリップ
のコイルをほどき順次製品断面に加工する際、該ストリ
ップを通過させる固定のパスラインと平行なロンドから
なる回転シャフトの周囲に複数の作業ベツド面を組み立
て、これを該回転シャフトの支持装置で支持して回転可
能とした回転ベッドと、 該回転ベッドの回転と干渉しない固定位置から該回転ベ
ッドの一部をなすディスクギヤと連結してこれを回転さ
せるもう一つの駆動ディスクギヤをもつ回転装置と、回
転ベツドの回転停止後にこれをロックするための固定装
置と、 前記の回転ベッドの各々の作業ベッド面に搭載され、そ
の長平方向に金属ストリップを連続的に成形するための
ロールスタンド列とこのロールを駆動する分配ギヤとこ
れに共通して連結する駆動シャフトと溶接装置を含む各
種金属加工装置類を金属ストリップの加工工程に応じて
順次配列してなる成形ミルの複数列と、 前記の回転ベッドと全ての成形ミルの回転軌道に接触し
ない位置に固定され、該回転ベッド上のパスライン上に
セットされた任意の一つの成形ミルの駆動シャフトを駆
動可能にする動力シャフトをもつ動力源と、 該動力シャフト側に結合して前記の成形ミルの駆動シャ
フトと該動力シャフトとを連結または開放せしめるクラ
ッチ機構とから組み立てられる旋回成形装置において、
特に該旋回成形機に搭載する全ての成形ミルを、そのロ
ールセンターラインが回転ベッドの回転中心から金属ス
トリップの固定のパスラインまでの距離に等しい半径の
円軌道上に乗り、これとともに該成形ミルのロールを回
転せしめる駆動シャフトの軸芯も、回転ベッドの回転中
心から前記の動力シャフトの固定の軸芯までの距離に等
しい半径の円軌道上に乗るように回転ベッド上に配置し
、更に、回転ベッドの回転により任意の成形ミルのセン
ターラインを、金属ストリップの固定のパスラインと一
致する位置に停止させたとき、該成形ミルの駆動シャフ
トと前記の動力シャフトの固定の軸芯位置とも一致する
関係位置に前記の駆動源を配置し、これによって回転ベ
ッドの単なる回転動作だけで任意の一つの成形ミルのセ
ンターラインを金属ストリップのパスラインと一致させ
、同時に該成形ミルの駆動シャフトと前記の動力源の動
力シャフトの両軸芯をも一致せしめて、該両シャフトを
クラッチ機構で連結、離脱することができる金属ストリ
ップを連続成形するための前記の旋回成形装置である。

（ホ）実施例 本発明の解決すべき課題及び解決する手段は以上の如く
であり、次に添付の図面に示した実施例の構成を説明す
る。

第２図以下において、金属ストリップを連続的にロール
成形してエツジ部を溶接して管を製造する電縫管ミルに
適用した一実施例を図面について説明すると。第２図は
旋回成形装置の斜視図であり、第３図は第２図の旋回成
形装置のロールスタンド列とその駆動装置の配置関係を
示す断面図である。第４図は本発明になる旋回成形装置
の平面図であり、第５図はパスラインに平行方向の側面
図、第６図は旋回ベツドを所定の位置に固定するロック
ピン、第７図は第５図において側面Ａ視図、第８図は第
５図の側面Ｂ視図である。

第２図において、ｌは金属ストリップであり、２はこれ
を通過させる固定のパスラインである。

３は金属ストリップのパスラインと平行に位置する本発
明になる旋回成形装置の回転シャフト、４は該回転シャ
フトの周囲に組み立てられる回転ベッドであり支持装置
５によって支持される。

第５図において、該回転ベッドはこの一部として構成さ
れる非駆動のディスクギヤａ６に連結するもう一つのデ
ィスクギヤｂ７をもつ回転装置８の駆動で回転される。

本例では該回転装置を前記の支持装置５に固定している
が、回転ベッドの回転とは干渉しない別の独立の基礎上
に配置してもよい。

第５図において、回転ヘント４の確実な停止は本例では
前記のディスクギヤａ６のキーホール９に固定位置から
ロックビン１０を投入することでなされるが、油圧クラ
ンプ装置などを適用しでもよい。

第２図において、回転ベッド４の各々の作業へ、７ド面
上には、規則ストリップをパスラインに誘導する入側ガ
イド装置２３と、この金属ストリップを連続的に管状体
１１に成形するための花形をもつロール１２を保持する
ロールスタンド列１３と、前記管状体の両エツジを加熱
し溶接するだめの溶接コイル１４と、′溶接点を加圧す
るための溶接ロール１５と、溶接ビードを切削するため
のビード切削装置１６と、溶接されたる管１７を後方に
誘導するためのプルアウトスタンド１８と、必要かあれ
ば溶接された管１７の曲がりを矯正するタークスヘソド
２工を上記加工順序で配置し、更に前記のロールスタン
ド列１３とプルアウトスタンド１８とのロールを分配ギ
ヤ１９に連結してこれを共通に連結する駆動シャフト２
０とから構成される成形ミルを各１列搭載する。

前記溶接コイルに接続する出カドランス２２はその電源
装置とは、回転ベッドの回転に際してこれに搭載される
全ての成形ミルと物理的接触をしない至近位置に設置す
る。

第５図と第８図において、回転ペソＦ上の一つのロール
スタンド列のロールを駆動する駆動源は、回転ベツドと
これに搭載されている全ての成形ミルの外郭回転軌道と
干渉しない位置に設置される１台のモータ２５と動力シ
ャフト２６をもつ減速機２７からなる。本例では動力シ
ャフト２６と駆動シャフト２０は金属ストリップのパス
ライン２と平行に軸芯を共有しているが、駆動シャフト
２６を直角方向に配置しても支障ない。

第５図において、回転ベツドを回転して金属ストリップ
のパスライン２にセントした任意の一つの成形ミルの駆
動シャフト２０と、これと軸芯を共有する動力シャフト
２６との連結・切離しを行うためのクラッチ機構２８は
、本例ではクラッチギヤ２４を用いているか、スプライ
ン外套をレバーによって両シャフトの軸芯方向に移動せ
しめる方法、もしくは駆動シャフト２０と動力シャフト
２６の両軸を中間のユニバーサルシャフトで連結しても
よい。

第３図において、回転ベッドに搭載される全ての成形ミ
ルは、そのセンターラインを、回転ベッドの回転シャフ
ト３の軸芯から金属ストリップのパスライン２までの距
離を半径とするパスライン回転軌道２９上に乗せ、同様
にその駆動シャフト２０の軸芯も回転シャフト３の軸芯
から動力シャフト２６の軸芯までの距離を半径とする駆
動シャフト回転駆動３０上に乗せ、更に、回転ベッドを
回転して任意の一つの成形ミルのセンターラインを金属
ストリップのパスライン２と一致させると同時に駆動シ
ャフト２０と動力シャフト２６の軸芯も一致する回転ベ
ッド上の幾何学的関係位置に配置し、同様に動力源も配
置する。従って本装置での成形寸法の変更は回転へ・ノ
ド４の単なる回転動作と、駆動シャフト２０と動力シャ
フト２６の両軸のクラッチ機構２８による脱着だけであ
る。

本発明になる旋回成形装置において、金属材料の材質、
成形断面の寸法形状、溶接方式の違いなどは本発明の独
自性を何ら制限するものではない。

また、回転ベッド上のロールスタンド列を増減したり、
溶接コイルと溶接ロールとビード切削装置からなる溶接
装置およびプルアウトスタンド、タースフベッドなどを
削除したり、逆に本発明になる旋回成形装置のパスライ
ン後方に、その目的が管の定型（サイジング）のみであ
るスタンド列からなる本発明による旋回成形装置を付加
してなる旋回成形装置の列も本発明に含まれる。また、
駆動軸２０を分割し、各ロールスタンドごとに、もしく
はグループ化して、それぞれにモータと減速機などをつ
けることも含まれる。

（へ）発明の作用 上記のように構成された旋回成形装置は、その回転ベッ
ド上にそれぞれ別の成形寸法を加工する成形ミルを搭載
すれば、回転ベッドの単なる回転動作だけで、任意の一
つの成形ミルを金属ストリップが通過するパスライン上
に選択でき、これと同時に該成形ミルの駆動シャフトを
クラッチ機構を介して動力シャフトと連結できるので成
形寸法の変更が容易であり短時間に済む。

（ト）発明の効果 本発明は、以上に説明したように構成されているので以
下に記載されるような効果を発揮する。

第一は、ロール組替作業の実質的削除である。外径寸法
を変更する際は、パスライン上にある金属ストリップを
、本発明になる旋回成形装置の前面で切断したるのち、
ロールを駆動しつつ残材ストノツプをパスライン外に排
出し、操作ボタンでクラッチ機構を駆動シャフトから抜
き出し動力シャフトと切離したのち、口・７クビンを解
除して、回転ベッドを１／４回転して新たな成形ミルの
センターラインを金属ストリップのパスライン上ヘセソ
トし、再び前記の駆動シャフトと動力シャフトをクラッ
チで連結するだけである。この間の本装置の休止時間は
約１０分内外であり、ここに於いて外径変更に伴うロー
ル交換作業は完全に削除されている。ちなみに、既存の
電縫管ミルでは、外径変更時のロール組替時間は、例え
ば２インチミルでは２〜３時間、４インチミルで３〜４
時間である。

本発明の第二の効果は、ロール初期セツティングの実質
的削除である。本発明になる旋回成形装置の回転ベッド
に搭載されるロールスタンド列のロールは、摩耗・損壊
などの異常発生時以外はとり外されない。従って、前回
の作業終了時に到達した理想的なロールセツティングは
常に次回使用時点まで温存される。これによって肉厚変
更分の微かなロール圧下調整だけで直ちに装置をフル運
転させることができる。また、ミル稼動率が上昇する分
だけ生産能力も増強される。これに対して既存ミルは、
例えば２インチミルではロール組替後の初期セツティン
グにおよそ０．５〜１時間を要し、この間の数回の試し
運転で歩留ロスを発生する。

上記の第一と第二の効果によって、本発明になる旋回成
形装置は、まさに小ロツト多サイズの生産に高稼動率で
対処できる実質的なスケジュールフリーミルである。

以上のほか、本発明になる旋回成形装置を用いるときは
、ロール組替のための専任要員が不要である。ロールは
損壊などの異常時以外は取り替えないのでロール交換は
単なる通常整備作業の１つに過ぎなくなる。また既存ミ
ルがロール組替時間短縮のために用意しなければならな
い例えば予備スタンド、予備ロール、予備ベッド、予備
台車なども不必要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は既存の成形ミルでの各
種のロール交換方法の説明図であり、第１図（ａ）はオ
ープントップ式スタンド構造の成形ミルのロール交換の
状況を、第１図（ｂ）は抜き出し式スタンドハウジング
をもつ成形ミルのロール交換の状況を、また第１図（Ｃ
）はスタンド−括交換式を採用した場合の成形ミルのロ
ール交換の状況を示す。第２図は本発明になる旋回成形
装置を電縫管ミルに適用した一実施例の全体斜視図、第
３図は回転ベント、回転シャフト、ロールスタンド、パ
スライン、駆動シャフトの軸芯などについて幾何学的な
位置関係を説明する断面図である。第４図は本発明にな
る旋回成形装置の平面図であり、第５図はパスラインに
平行方向の側面図、第６図は旋回ベツドを所定の位置に
固定するロックピン、第７図は第５図において側面Ａ視
図、第８図は第５図の側面Ｂ祖国である。 ・・・プルアウトスタンド ２０・・・駆動シャフト ２２・・・出カドランス ２４・・・タラソチギャ ２６・・・動力シャフト ２８・・・クラッチ機構 ・・・管　　　　　　１８ ・・・分配ギヤ ・・・タークスヘソド ・・・入側ガイド装置 ・・・モータ ・・・減速機 ・・・パスライン回転軌道 ・・・駆動シャフト回転軌道

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属ストリップを通過させる固定のパスラインに平行な
   回転中心をもつ回転ベッドを支持装置で支持して、該回
   転ベッドのそれぞれの面上に金属ストリップを連続的に
   加工するための各種の金属加工装置類からなる成形ミル
   を１列ずつ搭載し、全体として回転ベッドの各面に成形
   ミルが１列ずつ束状にとりつけられた組立体となし、更
   に前記全ての成形ミルのセンターラインを、回転ベッド
   の回転中心から金属ストリップの固定パスラインまでの
   距離を半径とする円軌道上に、また全ての成形ミルの駆
   動シャフトの軸芯を該回転中心から該パスラインまでの
   距離を半径とする円軌道上に乗せ、回転ベッドを回転し
   て任意の一つの成形ミルのパスラインを金属ストリップ
   の前記パスラインに一致させて停止するとき、これと同
   時に該成形ミルの駆動シャフトの軸芯がこれを駆動する
   動力シャフトの軸芯とも一致する関係位置に、各々の成
   形ミルを回転ベッド上に配置し動力源を兼用したことを
   特徴とする旋回成形装置。