JPH0533901U

JPH0533901U - ３方ロール圧延機のロール加工装置

Info

Publication number: JPH0533901U
Application number: JP8401591U
Authority: JP
Inventors: 恒徳川端; 正明臼井; 明正木邨; 前一吉田
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1991-10-16
Filing date: 1991-10-16
Publication date: 1993-05-07

Abstract

(57)【要約】【目的】圧延スタンドに組み込まれた３個のロールの
外周面を同時に研削して所定の孔型に仕上加工するロー
ル加工装置について、研削チップの旋回軸線に対する各
ロールの共通芯の位置ズレを正確に割り出して修正し、
各ロールの外径を等径に仕上加工できる装置構成とす
る。【構成】圧延スタンド(10)の入力軸(12)側の下端面(1
0a) を支持する第１架台(5) 上の摺動支持盤(5a)を、油
圧モータ(5b)にて垂直方向に移動させると共に、反入力
軸(12)側のトラニオン軸部(10b) を支持する第２架台
(5) 上のＵ字支持ブロック(6a)を、２つの油圧モータ(6
b),(6C) にて水平および垂直方向に移動させる支持構成
を採る一方、主軸(3) 先端の工具ホルダ(3a)上に、該主
軸(3) の旋回軸線Ｓから半径方向に等距離なロール(11)
側面の計測点と該旋回軸線Ｓとを結ぶ線分と、旋回軸線
Ｓに対する垂線とがなす角度を検出するロール角度検出
具(9)を着脱可能に装着する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、棒材や線材のノーツイスト仕上圧延機として用いられる３方ロール式圧延機のロール加工装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

周知のように、棒材や線材の仕上圧延機としては、被圧延材をノーツイストでかつ高速で圧延が行えるブロックミルが広く用いられている。また、これらブロックミルの中に、３個のデイスク形ロールを互いに 120度の角度で組み込んだ圧延スタンドをタンデムに配置した構成を採る３方ロール圧延機がある。

【０００３】一方、これら３方ロール圧延機において、そのロール孔型を仕上加工するには、〔図４〕に示すようなロール加工装置に、予め３個のロール(31)を組み込んだ圧延スタンド(30)をセットして、それぞれのロール(31)外周面を同時に研削して、所定の孔型を仕上加工する方法が最も一般的に採用されている。

【０００４】ここで、〔図４〕は、従来の代表的なロール加工装置の概要説明図であって、 (a)図は一部を切り欠いた正面図、 (b)図は (a)図のＡ−Ａ断面図である。この従来のロール加工装置は、研削チップ(24)を取り付ける工具ホルダ(23a) を先端に設けた主軸(23)を有して、ベツド(21)上で水平方向に移動する単軸自動旋盤型の主軸台(22)と、この主軸台(22)前方のベッド(21)上に、主軸(23)の旋回軸線Ｓに添う両側部に位置して設けられた第１および第２支持架台(25),(26) と、第１支持架台(25)側のベッド(21)側方に独立して立設された架台(28)上に配置されたロール駆動装置(27)とを備えている。

【０００５】このロール加工装置では、第１支持架台(25)上の摺動支持部(25a) で圧延スタンド(30)の入力軸(32)側の端部下面(30a) を支持する一方、第２支持架台(26)上に固着したＵ字状支持部(26a) で圧延スタンド(30)の反入力軸(32)側のトラニオン軸部(30b) を枢支して、当該ロール加工装置に搭載される圧延スタンド(30)を、ミル装着時と同様な状態に保持することで、その圧延軸芯と主軸(23)の旋回軸線Ｓとを合致させる。また、搭載された圧延スタンド(30)の入力軸(32)は、ロール駆動装置(27)の出力軸(27a) に連結させる。そして、この構成のもとで、圧延スタンド(30)に組み込まれた各ロール(31)を同調回転させながら、これらロール (31)の外周面を、主軸(23)先端の工具ホルダ(23a) に取り付けた研削チップ(24) によって、同時に研削して所定の孔型に仕上加工する。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のロール加工装置では、加工対象の圧延スタンド(30) を、ミル装着時と同様な状態に搭載・保持し、その圧延軸線を主軸(23)の旋回軸線Ｓとを合致させることで、この圧延スタンド(30)に組み込まれた３個のロール (31)の共通芯が自動的に主軸(23)すなわち研削チップ(24)の旋回軸線Ｓに合致することを前提としており、このロール加工装置に対するロール位置の修正が行われないため、圧延スタンド自体の制作誤差およびこの圧延スタンドに対する各ロールの組み込み誤差により、当該圧延スタンドと各ロール間に相対的な位置ずれが生じた場合には、孔型を仕上加工した後の各ロールの外径が不等径になる。そして、このように各ロールの外径が不等径である圧延スタンドをミルに装着して棒鋼や線材を圧延すると、各ロールの周速差によって被圧延材に撚りが生じて真円度の低下をもたらすため、操業を不安定にしたり、製品不良を引き起こしたりするという不都合が起こる。

【０００７】本考案は、上記従来技術の問題点を解消すべくなされたもので、ロールを組み込んだ圧延スタンドをセットして孔型を仕上加工する際に、各ロールの共通芯の研削チップの旋回軸線に対する位置ズレを正確に割り出して修正でき、もって、各ロールの外径を等径に仕上加工できる３方ロール式圧延機のロール加工装置の提供を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、本考案は以下の構成とされている。すなわち、本考案に係るロール加工装置は、先端に工具保持部を設けた主軸を有し、ベツド上を水平方向に移動する単軸自動旋盤型の主軸台と、この主軸台前方のベツドの両側に設けられた第１および第２支持架台と、第１支持架台側のベツド側方に独立して配設されたロール駆動手段とを備えてなり、３個のデイスク状のロールを組み込んだ圧延スタンドを、その入力軸側の端部下面を第１支持架台上に配した摺動支持盤で支持し、反入力軸側のトラニオン軸部を第２支持架台上に配したＵ字状支持部で枢支して搭載・保持すると共に、その入力軸をロール駆動手段に連結させて、当該圧延スタンドに組み込まれた３個のロールを同調回転させながら、これらロールの外周面を、主軸先端の工具保持部に取り付けた研削チップによって、同時に研削して所定の孔型に仕上加工する３方ロール圧延機のロール加工装置において、第１支持架台の上部に、この第１支持架台上に配された摺動支持盤を垂直方向に移動させる駆動手段を設けると共に、第２支持架台の上部に、この第２支持架台上に配されたＵ字状支持部を主軸の旋回軸線に直交する水平方向に移動させる駆動手段と垂直方向に移動させる駆動手段とを設ける一方、工具保持部上に着脱可能に取り付けられ、計測先端を主軸の旋回軸線を中心とする等距離で回動させ、搭載・保持された圧延スタンドに組み込まれた３個のロールそれぞれの側面に当接させて、これらロール側面の計測点と主軸の旋回軸線とを結ぶ線分と、同旋回軸線に対する垂線とがなす角度を検出するロール角度検出具を設けてなるものである。

【０００９】

【作用】

本考案のロール加工装置では、主軸先端の工具保持部上に取り付けられ、計測先端を主軸の旋回軸線を中心とする等距離で回動させ、搭載・保持された圧延スタンドに組み込まれた３個のロールそれぞれの側面に当接させて、これらロール側面の計測点と主軸の旋回軸線とを結ぶ線分と、主軸の旋回軸線を通る垂線とがなす角度を検出するロール角度検出具を設けるので、そのロール角度検出具によって、〔図３〕に示すように、組み込まれた３個のロールの内の隣接する２個のロールの対向する側面それぞれの、主軸の旋回軸線Ｓから等距離Ｒに位置する測定点Ｐ₁,Ｐ₂と主軸の旋回軸線Ｓとを結ぶ線分と、同旋回軸線Ｓに対する垂線Ｌとがなす角度θ₁およびθ₂を測定し、測定した角度θ₁およびθ₂から主軸の旋回軸線Ｓに対する各ロールの共通芯の位置ズレを求めることができる。また、第１支持架台の上部に摺動支持盤を垂直方向に移動させる駆動手段を設けると共に、第２支持架台の上部にＵ字状支持部を主軸の旋回軸線に直交する水平方向に移動させる駆動手段と垂直方向に移動させる駆動手段とを設けるので、ロール角度検出具にて測定した角度値から求めた各ロールの共通芯の位置ズレ量に対応して、圧延スタンドを垂直および水平方向に移動させた上で、すなわち、各ロールの共通芯を研削チップの旋回軸線を合致させた上で孔型を仕上加工して、各ロールの外径に径差が生じることを防ぐことができる。

【００１０】なお、測定した角度θ₁および角度θ₂から、旋回軸線Ｓに対する各ロールの共通芯の位置ズレを求めるについては、３個のロールが互いの共通芯からそれぞれ 120度の等角度で輻射状に組み込まれていることより、次の算式に基づいて算出することで求められる。Ｘ＝−Ｒsin(θ₁)＋Ｗ／２ ------ Ｙ＝ (Ｆ±Ｇ^1/2)／Ｉ ------ 但し、Ｘは水平方向のズレ量、Ｙは垂直方向のズレ量、Ｗはロール幅、Ｒは旋回軸線Ｓと測定点Ｐ₁,Ｐ₂との半径方向の距離であり、ＦとＧおよびＩは、次の式で求めた値である。Ｆ＝ 2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1) Ｇ＝｛ 2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1)｝²− 4(2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1) ×（Ｄ²＋Ｅ²−Ｒ²）Ｉ＝ 2｛ 2／Ｃ²＋(1／3^1/2−1)²｝、また、上記式中のＣ・Ｄ・Ｅ・Ｆは、それぞれ次の式で定まる値である。Ａ＝60＋ sin^-1（Ｗ／ 2Ｒ）Ｂ＝−Ｒ cosＡ＋Ｒ sinＡＣ＝1/tan(180-θ₂)− 1／3^1/2 Ｄ＝Ｂ＋Ｘ／Ｃtan(180-θ₂)−ＸＥ＝Ｂ＋｛Ｂ＋Ｘ／Ｃtan(180-θ₂)｝／3^1/2 Ｆ＝ 1／Ｃ²＋(1／Ｃ3^1/2＋1)²

【００１１】

【実施例】

以下に、本考案の実施例のロール加工装置を図面を参照して説明する。〔図１〕は、本実施例のロール加工装置の概要説明図であって、 (a)図は部分を切り欠いた正面図、 (b)図は (a)図のＡ−Ａ断面図である。

【００１２】〔図１〕において、(2) は主軸台であって、この主軸台(2) は、ベツド(1) 上で水平方向に移動する単軸自動旋盤型のもので、研削チップ(4) を取り付ける工具ホルダ(3a)を先端に設けた主軸(3) を有している。また、主軸(3) は、ここでは図示を省略したパルスジェネレータ（ＰＬＧ）に連結され、その回転角度位相を精密に測定できるものとされている。

【００１３】 (5) は第１支持架台であって、この第１支持架台(5) は、その前後を高くした横転コの字状の外郭形状に形成され、主軸台(2) の前方のベッド(1) 上に、主軸 (3) の旋回軸線Ｓに添う側部に位置して立設されている。また、この第１支持架台(5) の中央低部上には、上面を平滑にした摺動支持盤(5a)が、垂直方向に移動可能に配されると共に、この摺動支持盤(5a)の直下に位置する部位には該摺動支持盤(5a)を微小ピッチで上下動させる油圧モータ(5b)が設けられている。また、油圧モータ(5b)は、ここでは図示を省略した油圧制御装置により駆動・制御されると共に、内装したポジションメータにより検出された駆動量を、その油圧制御装置にフィードバックするものとされている。

【００１４】 (6) は第２支持架台であって、この第２支持架台(6) は、主軸台(2) の前方のベッド(1) 上に、第１支持架台(5) と反対側の主軸(3) の旋回軸線Ｓに添う側部に位置して立設されている。また、この第２支持架台(6) 上には、上面に旋回軸線Ｓと平行なＵ字状溝を設けたＵ字支持ブロック(6a)が、主軸(3) の旋回軸線Ｓに直交する水平方向および垂直方向に移動可能に配されると共に、このＵ字支持ブロック(6a)の直下に位置する部位には該Ｕ字支持ブロック(6a)を微小ピッチで上下動させる油圧モータ(6b)が、その外側に位置する部位には該Ｕ字支持ブロック(6a)を微小ピッチで横動させる油圧モータ(6c)がそれぞれ設けられている。また、これら油圧モータ(6b),(6c) は、上記図外の油圧制御装置により駆動・制御されると共に、それぞれが内装したポジションメータにより検出された駆動量を、その油圧制御装置にフィードバックするものとされている。

【００１５】 (7) はロール駆動装置であって、このロール駆動装置(7) は、前記第１支持架台(5) 側のベッド(1) 側方に独立して立設された架台(8) 上に、その出力軸(7a) を第１支持架台(5) の中央部における内側方向を指向させて、主軸(3) の旋回軸線Ｓに直交する方向に移動可能に配設されてあり、ここでは図示した駆動手段によってベッド(1) 方向に進退させられる。一方、架台(8) は、ここでは図示した駆動手段によって上下方向に伸縮できる構成とされている。

【００１６】 (9) はロール角度検出具であって、このロール角度検出具(9) は、〔図１〕の要部説明図である〔図２〕に示すように、主軸(3) 先端の工具ホルダ(3a)の基端部上に嵌着される環状基部(9b)と、この環状基部(9b)の外縁部から、主軸(3) の旋回軸線Ｓと平行に、前方に向けて伸ばした計測針部(9a)とを備えてなり、主軸 (3) の回転によってその計測針部(9a)の先端を主軸(3) の旋回軸線Ｓを中心とする等距離で回動させて、その計測針部(9a)の先端、すなわち主軸(3) の旋回軸線Ｓから半径方向に等距離に位置する測定点と該旋回軸線Ｓとを結ぶ線分と、同旋回軸線Ｓに対する垂線とがなす角度θ_nを測定できるものとされている。また、このロール角度検出具(9) は、工具ホルダ(3a)の先端方向から嵌脱可能とされ、角度測定後の研削時においては工具ホルダ(3a)上から取り外すことができる。

【００１７】上記の構成を具備する本実施例のロール加工装置では、まず、３個のデイスク状のロール(11)を組み込んだ圧延スタンド(10)を、その入力軸(12)側の端部下面 (10a) を第１支持架台(5) 上に配した摺動支持盤(5a)で支持すると共に、入力軸 (12)と反対側のトラニオン軸部(10b) を第２支持架台(6) 上に配したＵ字支持ブロック(6a)で枢支して搭載・保持する。

【００１８】次いで、ロール角度検出具(9) の計測針部(9a)にて、〔図３〕に示すように、圧延スタンド(10)に組み込まれた３個のロール(11)の内の隣接する２個のロール (11)の対向する側面それぞれの、主軸(3) の旋回軸線Ｓから半径方向に等距離Ｒに位置する測定点Ｐ₁,Ｐ₂と該旋回軸線Ｓとを結ぶ線分と、同旋回軸線Ｓに対する垂線Ｌとがなす角度θ₁およびθ₂を測定する。

【００１９】そして、測定した角度θ₁,θ₂から旋回軸線Ｓに対する各ロール(11)の共通芯の位置ズレを算出すると共に、算出した旋回軸線Ｓに対する各ロール(11)の共通芯の垂直および水平方向の位置ズレ量に対応する量でもって、第１支持架台(5) の摺動支持盤(5a)と第２支持架台(6) のＵ字支持ブロック(6a)とを微動させことで、搭載した圧延スタンド(10)に組み込まれた各ロール(11)の共通芯を旋回軸線Ｓに、すなわち研削チップ(4) の旋回軸線に合致させる。

【００２０】ここで、測定した角度θ₁と角度θ₂から、旋回軸線Ｓに対する各ロール(11) の共通芯の位置ズレを求めるについては、３個のロール(11)が互いの共通芯からそれぞれ 120度の等角度で輻射状に組み込まれていることより、次の算式に基づいて算出して求める。Ｘ＝−Ｒsin(θ₁)＋Ｗ／２ ------ Ｙ＝ (Ｆ±Ｇ^1/2)／Ｉ ------ 但し、Ｘは水平方向のズレ量、Ｙは垂直方向のズレ量、Ｗはロール幅、Ｒは旋回軸線Ｓと測定点Ｐ₁,Ｐ₂との半径方向の距離であり、ＦとＧおよびＩは、次の式で求めた値である。Ｆ＝ 2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1) Ｇ＝｛ 2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1)｝²− 4(2Ｄ／Ｃ＋ 2Ｅ(1／3^1/2−1) ×（Ｄ²＋Ｅ²−Ｒ²）Ｉ＝ 2｛ 2／Ｃ²＋(1／3^1/2−1)²｝、また、上記Ｃ・Ｄ・Ｅ・Ｆは、それぞれ次の式で定まる値である。Ａ＝60＋ sin^-1（Ｗ／ 2Ｒ）Ｂ＝−Ｒ cosＡ＋Ｒ sinＡＣ＝1/tan(180-θ₂)− 1／3^1/2 Ｄ＝Ｂ＋Ｘ／Ｃtan(180-θ₂)−ＸＥ＝Ｂ＋｛Ｂ＋Ｘ／Ｃtan(180-θ₂)｝／3^1/2 Ｆ＝ 1／Ｃ²＋(1／Ｃ3^1/2＋1)²

【００２１】なお、本実施例においては、上記の各算式を図外の演算装置に記憶させておき、この演算装置に測定した２つ角度値θ₁,θ₂を入力することで、各ロール(11) の共通芯の旋回軸線Ｓに対する垂直および水平方向の位置ズレ量に算出すると共に、前記の３個の油圧モータ(5b),(6b),(6c)の油圧制御装置に出力させて、各ロール(11)の共通芯のズレを修正するものとした。

【００２２】このようにして、各ロール(11)の共通芯のズレを修正した後に、圧延スタンド (10)の入力軸(12)にロール駆動装置(7) の出力軸(7a)を連結させ、このロール駆動装置(7) によって各ロール(11)を同調回転させながら、これらロール(11)の外周面を、主軸(3) 先端の工具ホルダ(3a)に取り付けた研削チップ(4) によって、同時に研削して所定の孔型に仕上加工する。

【００２３】以上のようにして、圧延スタンドに組み込まれた３個のロールの外周の孔型を仕上加工する本実施例のロール加工装置では、加工対象の圧延スタンド自体の制作誤差およびこの圧延スタンドに対する各ロールの組み込み誤差により、当該圧延スタンドと各ロール間に相対的な位置ずれが生じた場合でも、各ロールの共通芯を研削チップの旋回軸線に確実に合致させることができ、孔型を仕上加工した後の各ロールの外径を等径に揃えることができる。

【００２４】

【考案の効果】

以上に述べたように、本考案に係るロール加工装置によれば、ロールを組み込んだ圧延スタンドをセットして孔型を仕上加工する際に、各ロールの共通芯の研削チップの旋回軸線に対する位置ズレを正確に割り出して修正できて、各ロールの外径を等径に揃えて仕上加工することができ、圧延際するそれぞれの周速を均等化させて被圧延材に捻転が生じることを防止し、もって操業の安定化を達成させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例のロール加工装置の概要説明図
であって、 (a)図は一部を切り欠いた正面図、 (b)図は
(a)図のＡ−Ａ断面図である。

【図２】〔図１〕の要部説明図である。

【図３】本考案の実施例に関わる説明図である。

【図４】従来の代表的なロール加工装置の概要説明図で
あって、 (a)図は一部を切り欠いた正面図、 (b)図は
(a)図のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

(1) --ベッド (2) --主軸台 (3) --主軸 (3a)--工具ホルダ (4) --研削チップ (5) --第１支持架
台 (5a)--摺動支持盤 (5b)--油圧モータ (6) --第２支持架台 (6a)--Ｕ字支持ブ
ロック (6b)--油圧モータ (6c)--油圧モータ (7) --ロール駆動装置 (7a)--出力軸 (8) --架台 (9) --ロール角度
検出具 (9a)--計測針部 (10)--圧延スタン
ド (11)--ロール (12)--入力軸Ｓ --旋回軸芯

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】先端に工具保持部を設けた主軸を有し、
ベツド上を水平方向に移動する単軸自動旋盤型の主軸台
と、この主軸台前方のベツドの両側に設けられた第１お
よび第２支持架台と、第１支持架台側のベツド側方に独
立して配設されたロール駆動手段とを備えてなり、３個
のデイスク状のロールを組み込んだ圧延スタンドを、そ
の入力軸側の端部下面を第１支持架台上に配した摺動支
持盤で支持し、反入力軸側のトラニオン軸部を第２支持
架台上に配したＵ字状支持部で枢支して搭載・保持する
と共に、その入力軸をロール駆動手段に連結させて、当
該圧延スタンドに組み込まれた３個のロールを同調回転
させながら、これらロールの外周面を、主軸先端の工具
保持部に取り付けた研削チップによって、同時に研削し
て所定の孔型に仕上加工する３方ロール圧延機のロール
加工装置において、第１支持架台の上部に、この第１支
持架台上に配された摺動支持盤を垂直方向に移動させる
駆動手段を設けると共に、第２支持架台の上部に、この
第２支持架台上に配されたＵ字状支持部を主軸の旋回軸
線に直交する水平方向に移動させる駆動手段と垂直方向
に移動させる駆動手段とを設ける一方、工具保持部上に
着脱可能に取り付けられ、計測先端を主軸の旋回軸線を
中心とする等距離で回動させ、搭載・保持された圧延ス
タンドに組み込まれた３個のロールそれぞれの側面に当
接させて、これらロール側面の計測点と主軸の旋回軸線
とを結ぶ線分と、同旋回軸線に対する垂線とがなす角度
を検出するロール角度検出具を設けてなることを特徴と
する３方ロール圧延機のロール加工装置。