JPH06218477A - 工具交換装置を備えた延伸圧延機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具交換を自動的に、迅速かつ正確に実施で
きるようにする。 【構成】 工具パケット１２が上部ロール６及び下部ロ
ールに自動的に緊定可能、かつ自動的に前記両ロールか
ら解離可能に構成されており、各工具パケット１２の中
間には、連結部を備えた少なくとも１つの中間挟み金１
４が介在しており、工具交換装置には、前記工具パケッ
ト用の収容アームを有する工具交換マニピュレータが所
属し、該収容アームが、各工具パケット１２の中間挟み
金１４の連結部と着脱自在に連結可能であり、上部ロー
ルと下部ロールとより成るロールユニットから間隔をお
いて、少なくとも２対の工具パケット１２のための積み
卸し台が設けられており、かつ前記工具交換マニピュレ
ータが、前記のロールユニットと積み卸し台との間を往
復走行可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工具パケットとして纏
められた複数の延伸圧延工具を着脱可能に各周面に固定
している上部ロール及び下部ロールと、前記延伸圧延工
具用の工具交換装置とを備えた形式の延伸圧延機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】延伸圧延機は、型鍛造用の中間成形品を
予備圧延するために使用される。この予備圧延法の利点
は、大個数の中間成形品を生産でき、最適の材料使用に
より材料を節減でき、かつ優れた寸法精度を得ることが
できることである。

【０００３】公知の延伸圧延機における弱点は、圧延機
を例えば新規の中間成形品にプログラム変換しようとす
る場合の工具交換にある。大部分が手動操作によって行
なわれる工具交換のためには熟練工が必要であり、かつ
その所要時間が比較的長くかかる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、冒頭で述べた形式の延伸圧延機を改良して、工具交
換を自動的に、迅速かつ正確に実施できるようにするこ
とである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の構成手段は、工具パケットが上部ロール及び下部ロ
ールに自動的に緊定可能、かつ自動的に前記両ロールか
ら解離可能に構成されており、各工具パケットの中間に
は、連結部を備えた少なくとも１つの中間挟み金が介在
しており、工具交換装置には、前記工具パケット用の収
容アームを有する工具交換マニピュレータが所属し、前
記収容アームが、各工具パケットの中間挟み金の連結部
と着脱自在に連結可能であり、上部ロールと下部ロール
とより成るロールユニットから間隔をおいて、少なくと
も２対の工具パケットのための積み卸し台が設けられて
おり、かつ前記工具交換マニピュレータが、前記ロール
ユニットと積み卸し台との間を往復走行可能である点に
ある。

【０００６】

【作用】本発明の前記構成手段の組合せに基づいて、工
具交換を自動的に操作し、かつ操作工の実質的な干渉な
しに実施することが可能になる。交換すべき工具パケッ
トは、上下ロールから夫々自動的に解離したのち工具交
換マニピュレータによって受け取られ、積み卸し台へ搬
送されて引き渡される。次いで工具交換マニピュレータ
は、すでに準備されていた新規の工具パケットを受け取
って該工具パケットを延伸圧延機に装着する。

【０００７】上部ロールと下部ロールとの工具パケット
は同時に交換されるのが殊に有利であり、これによって
工具交換速度を著しくアップすることが可能になる。こ
の目的のために工具交換マニピュレータの収容アーム
は、上部ロールと下部ロールとの工具パケットを共に同
時に掴んで収容し、次いで同時に積み卸すように構成さ
れている。

【０００８】この二重の作業動作に適応するように殊に
有利には、積み卸し台は、左右に並列配置された、夫々
上部ロールと下部ロールの形状に倣って構成されたダミ
ーロール状の２つの工具積み卸し部を有し、該工具積み
卸し部に工具パケットは自動的に緊定可能かつ前記工具
積み卸し部から前記工具パケットが自動的に解離可能で
ある。

【０００９】積み卸し台のロール状の工具積み卸し部
は、ロールユニットに対して整合して配列されているの
が殊に有利である。このように構成することによって得
られる利点は、工具交換マニピュレータが同一平面内
で、ロールユニットと積み卸し台の工具積み卸し部に対
して横方向にレールに沿ってガイドされることである。

【００１０】ロールユニット及び積み卸し台の前の各工
具交換位置では、工具交換マニピュレータはレールにロ
ックされるので、正確な問題のない工具受け渡しが可能
である。

【００１１】殊に有利には工具パケットの中央に配置さ
れた工具パケットの中間挟み金には、工具交換位置にお
いて工具交換マニピュレータに対面する部位に、アンダ
ーカット部を有する凹設部が形成されており、該凹設部
内には、工具交換マニピュレータの収容アームの対応成
形部が係止可能である。

【００１２】前記凹設部は、アンダーカット部を有する
直線状の溝として構成されており、かつ収容アームがそ
の係合端部に、２つのサイド突起を備えた例えばＴ字形
片状のロック部材を有し、該ロック部材は、前記溝内に
侵入運動し、９０°だけ回動されて引き戻され、その際
に両工具パケットが、前記収容アームに設けられていて
前記工具パケットの形状に対応成形されたストッパに当
接して保持されるように構成されている。

【００１３】上部ロールと下部ロールとの軸間隔は通常
のように調整可能である。この構成手段を活用してロー
ル交換のためには、工具積み卸し部並びに収容アームの
幾何学的形状に合致する特定の軸間隔が規定されている
のが有利である。

【００１４】工具パケットは、それ自体公知のように、
上部ロール及び下部ロールの周面に位置決めするため
に、軸方向に作用する緊定装置によって一方の側から夫
々１つのロール肩に圧着可能であり、かつ、前記ロール
肩は半径方向でアンダーカット状の凹設部を有し、該凹
設部には、工具パケットの対応した凸設部が係合してお
り、かつ延伸圧延工具と中間挟み金が互いに形状接続式
に位置決めされている。この構成手段によって、ロール
周面における工具パケットの形状接続式位置決めが半径
方向でも可能になる。

【００１５】このように構成した場合、延伸圧延工具と
中間挟み金は互いに、形状接続式に、例えば半径方向に
作用する対応した凸設部によって位置決めされる。軸方
向では工具パケットは有利にねじ締結されているので、
工具パケットは夫々纏まった１つの単位を形成する。

【００１６】上部ロール円周と下部ロール円周の所定円
弧にわたって分配配置されていて夫々１つの押圧ばねに
よって負荷された複数本の緊定ボルトが緊定装置として
設けられており、前記緊定ボルトは加圧リングを介し
て、緊定方向に工具パケットをロール肩に圧着してお
り、しかも工具パケットの解離のために、前記緊定ボル
トを前記押圧ばねのばね力に抗して引き戻す油圧ピスト
ンが設けられている。

【００１７】この場合殊に有利には少なくとも若干本の
緊定ボルトは前記加圧リングに固定されているので、加
圧リングは、緊定ボルトを弛める際に所期のように解放
位置へ引き戻される。

【００１８】各ロール肩の側には、油圧作動式のエゼク
タが設けられており、該エゼクタによって工具パケット
は、緊定装置の弛め作用と同時に、該工具パケットの係
合接続部から軸方向に離脱摺動可能である。このように
して工具パケットは自動的に解放され、かつ、収容アー
ムによって問題なくロールユニットから離間することが
できる。

【００１９】

【実施例】次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説す
る。

【００２０】図１の図示によれば本発明のプラントは、
延伸圧延機１及び工具交換マニピュレータ２並びに２つ
の並列に配置された工具積み卸し部４，５を装備した積
み卸し台３を主体としている。プラント全体は、相応の
操作キーを装備した制御盤（図示せず）から自動的に作
動される。

【００２１】特に図２において詳細に図示したように延
伸圧延機１は上部ロール６並びに下部ロール７を有し、
上下の両ロールは支台８に軸支されてロール駆動装置９
並びに伝動装置１０（詳細な図示は省く）によって駆動
可能である。

【００２２】下部ロール７は偏心装置１１によって上部
ロール６に対して相対的に高さ調整可能であるので、ロ
ール間隔は、取り付けられる工具並びに製造すべき中間
成形品に関連して設定することができる。上部ロール６
の一部分を図示した図３から判るように、上部ロール６
と下部ロール７の周面には、工具パケット１２として纏
めてねじ締結された複数の延伸圧延工具１３が固定され
ている。図３に示した実施例では、前記工具パケット１
２は４つの延伸圧延工具１３と、中央に配置された１つ
の中間挟み金１４とから成っている。個々の延伸圧延工
具１３並びに中間挟み金１４は各接触面において一方の
側には凸設部１５を、また他方の側には凹設部１６を有
し、該凸設部と凹設部とは互いに嵌合し、かつ、前記工
具パケット１２に半径方向でも確実な纏まりを与える。
軸方向の纏まりは図示を省いた複数本のねじによって行
なわれる。

【００２３】上部ロール６及び下部ロール７の周面にお
いて工具パケット１２は緊定装置１７によって位置固定
される。該緊定装置１７は工具パケット１２を、図面で
見て左手に図示したロール肩１８に当接リング１９を介
して圧着し、該当接リング、工具パケット１２寄りの側
にアンダーカット状の凹設部２０を有している。該凹設
部２０内には、隣接した工具１３の各凸設部１５が形状
接続式に嵌合するので、工具パケット１３はこの左側に
おいて半径方向位置も固定されている。

【００２４】図面で見て右手に示した反対側では、緊定
装置１７が、ロール円周の所定円弧にわたって分配配置
された複数本の緊定ボルト２１によって加圧リング２２
を押圧しており、該加圧リングは軸方向の凸設部２３に
よって、隣接した工具１３の凹設部１６内に嵌合してお
り、これによって工具パケット１２を右側においても半
径方向で位置決めする。

【００２５】緊定ボルト２１は押圧ばね２４によって緊
定方向に負荷されている。押圧ばね２４としてはコイル
ばね又は皿ばねパケットを設けることが可能である。

【００２６】緊定ボルト２１の一部は加圧リング２２に
ルーズに当接している。また図４に示したように緊定ボ
ルト２１の一部はねじ２５によって加圧リング２２と係
合接続式に結合されている。

【００２７】緊定ボルト２１の戻し運動は夫々１つの往
復動ピストン２６によって油圧式に行なわれ、該往復動
ピストンは、工具パケット１２を弛めるために各緊定ボ
ルト２１を押圧ばね２４の力に抗して引き戻す。少なく
とも若干本の緊定ボルト２１が加圧リング２２と結合さ
れていることに基づいて、緊定ボルト２１と同時に加圧
リング２２も引き戻して右側で各工具パケット１２を解
放することが可能になる。

【００２８】各工具パケット１２を左側でも解放するた
めに、ロール肩１８内には、油圧作動可能なエゼクタ２
７が設けられており、該エゼクタは往復動ピストン２８
によってプランジャ２９を軸方向に作動する。工具パケ
ット１２をシフトするためにプランジャ２９は図３で見
て右手へ向かって移動し、かつ、当接リング１９内に設
けた開口を貫通して各凸設部１５を当接リング１９の凹
設部２０から押し出す。全周にわたって少なくとも２本
分配して設けられているプランジャ２９は、緊定ボルト
２１の引き戻しと同時に作動される。この動作は上部ロ
ール６と下部ロール７とにおいて同時に実施される。こ
れによって両工具パケット１２は同時に自動的に解放さ
れる。

【００２９】上部ロール及び下部ロールの工具パケット
１２を解放したのち該工具パケット１２は工具交換マニ
ピュレータ２の収容アーム３０に固定される。

【００３０】特に図５から判るように、収容アーム３０
は工具交換マニピュレータ２の架台３１内に摺動可能に
支承されている。収容アーム３０には、高さをずらして
配置された２本のロック部材３２が設けられており、該
ロック部材は各工具パケット１２の中間挟み金１４と連
結可能である。連結は、ロック部材３２がＴ字形片状の
２つのサイド突起を有することによって可能である。中
間挟み金１４は、アンダーカット部を有する内部の拡張
された垂直方向溝の形の凹設部３３を備えている（図３
参照）。連結するためにロック部材３２は、両方のサイ
ド突起が上下を向くように方向付けられる。次いで該ロ
ック部材３２は凹設部３３内に侵入させられ、９０°回
動された上で引き戻される。引き戻し時に工具パケット
１２は、ストッパを形成する上部と下部の対応受け３４
に当接し、これによって工具交換マニピュレータ２に固
定的に位置決めされる。

【００３１】前記工具交換マニピュレータ２は、レール
３５に沿ってガイドされており、該レールは、上部ロー
ル６と下部ロール７とから成るロールユニット並びに積
み卸し台３に対して横方向に延在するように敷設されて
いる。ロールユニット６，７及び積み卸し台３の前の各
工具交換位置において工具交換マニピュレータ２はレー
ル３５にロックされる。

【００３２】並列的に配置された２つの工具積み卸し部
４，５を有する積み卸し台３は、上部ロール６と下部ロ
ール７とから成るロールユニットに対して正確に整合し
て配置されている。工具積み卸し部４，５は上部ロール
及び下部ロールの形に倣って構成されているので、工具
交換マニピュレータ２は工具パケット１２を延伸圧延機
１の上部ロール６及び下部ロール７上に載設する場合と
同様に卸すことができる。工具交換マニピュレータ２は
例えば、延伸圧延機１から取り外された工具パケット１
２を積み卸し台３の空きの工具積み卸し部４内へ卸す。
積み卸し台３は、延伸圧延機１のロールユニット６，７
におけるのと同等又は類似の緊定装置を装備することが
できる。自動的な操業のための条件は、各工具パケット
１２を工具積み卸し部４及び５上に自動的に緊定し、ま
た同じく自動的に再解離できることである。

【００３３】空きの工具積み卸し部４上に工具パケット
１２を卸したのち、工具交換マニピュレータ２は僅かな
距離だけ後退し、新規の工具パケット１２を延伸圧延機
１に供給するために準備された工具パケットを第２の工
具積み卸し部５から受け取る。工具マニピュレータ２が
ロールユニット６，７の前に正確に位置しかつレール３
５にロックされると、収容アーム３０は前進し、新規の
工具パケット１２を上部ロール６及び下部ロール７上に
卸しかつロック部材３２を中間挟み金１４から解離す
る。この解離と同時に緊定装置１７が作動され、これに
よって上部ロール６及び下部ロール７上で工具パケット
１２は軸方向並びに半径方向で位置決めされる。

【００３４】工具パケット１２を固定したのち上部ロー
ル６と下部ロール７との軸間隔が改めて調整され、こう
して延伸圧延機１は再稼働可能な状態になる。

【００３５】個々のユニット、特に工具交換マニピュレ
ータの工具収容部及び積み卸し台の工具積み卸し部に設
けられたセンサによって、空き状態又は占有状態が検出
され、従って工具交換が制御盤から監視される。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動工具交換装置を有する延伸圧延機の概略平
面図である。

【図２】図１の矢印ＩＩの方向に見て一部破断して示し
た上部ロールと下部ロールとから成るロールユニットの
拡大図である。

【図３】図２に示した延伸圧延工具を載設した上部ロー
ル領域の拡大断面図である。

【図４】図３の図示に対して周方向にずれて位置する緊
定ボルトの断面図である。

【図５】図１の矢印Ｖの方向に見て一部断面して示した
工具交換マニピュレータの拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 延伸圧延機、 ２ 工具交換マニピュレータ、
３ 積み卸し台、４，５ 工具積み卸し部、 ６
上部ロール、 ７ 下部ロール、 ８支台、 ９
ロール駆動装置、 １０ 伝動装置、 １１
偏心装置、 １２ 工具パケット、 １３ 延伸圧
延工具、 １４ 中間挟み金、１５ 凸設部、 １
６ 凹設部、 １７ 緊定装置、 １８ ロール
肩、 １９ 当接リング、 ２０ 凹設部、 ２１
緊定ボルト、 ２２加圧リング、 ２３ 凸設
部、 ２４ 押圧ばね、 ２５ ねじ、２６ 往
復動ピストン、 ２７ エゼクタ、 ２８ 往復動
ピストン、２９ プランジャ、 ３０ 収容アー
ム、 ３１ 架台、 ３２ ロック部材、 ３３
凹設部、 ３４ ストッパとしての対応受け、 ３
５レール

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具パケット（１２）として纏められた
   複数の延伸圧延工具（１３）を着脱可能に各周面に固定
   している上部ロール（６）及び下部ロール（７）と、前
   記延伸圧延工具（１３）用の工具交換装置とを備えた形
   式の延伸圧延機において、 工具パケット（１２）が上部ロール（６）及び下部ロー
   ル（７）に自動的に緊定可能、かつ自動的に前記両ロー
   ルから解離可能に構成されており、 各工具パケット（１２）の中間には、連結部を備えた少
   なくとも１つの中間挟み金（１４）が介在しており、 工具交換装置には、前記工具パケット（１２）用の収容
   アーム（３０）を有する工具交換マニピュレータ（２）
   が所属し、 前記収容アーム（３０）が、各工具パケット（１２）の
   中間挟み金（１４）の連結部と着脱自在に連結可能であ
   り、 上部ロールと下部ロールとより成るロールユニットから
   間隔をおいて、少なくとも２対の工具パケット（１２）
   のための積み卸し台（３）が設けられており、かつ前記
   工具交換マニピュレータ（２）が、前記ロールユニット
   （６，７）と積み卸し台（３）との間を往復走行可能で
   あることを特徴とする、工具交換装置を備えた延伸圧延
   機。
2. 【請求項２】 工具交換マニピュレータ（２）の収容ア
   ーム（３０）が、上部ロール（６）と下部ロール（７）
   との工具パケット（１２）を共に同時に掴んで収容し、
   次いで同時に積み卸すように構成されている、請求項１
   記載の延伸圧延機。
3. 【請求項３】 積み卸し台（３）が、左右に並列配置さ
   れた、夫々上部ロールと下部ロールの形状に倣って構成
   されたダミーロール状の２つの工具積み卸し部（４，
   ５）を有し、該工具積み卸し部に工具パケット（１２）
   が自動的に緊定可能かつ前記工具積み卸し部から前記工
   具パケットが自動的に解離可能である、請求項１又は２
   記載の延伸圧延機。
4. 【請求項４】 積み卸し台（３）のロール状の工具積み
   卸し部（４，５）が、ロールユニット（６，７）に対し
   て整合して配列されている、請求項１又は２記載の延伸
   圧延機。
5. 【請求項５】 工具交換マニピュレータ（２）がレール
   （３５）に沿ってガイドされており、かつ、ロールユニ
   ット（６，７）及び積み卸し台（３）の工具積み卸し部
   （４，５）に対して横方向に走行可能である、請求項４
   記載の延伸圧延機。
6. 【請求項６】 工具交換マニピュレータ（２）がロール
   ユニット（６，７）及び積み卸し台（３）の前の各工具
   交換位置においてレール（３５）にロック可能である、
   請求項５記載の延伸圧延機。
7. 【請求項７】 中間挟み金（１４）には、工具交換位置
   において工具交換マニピュレータ（２）に対面する部位
   に、アンダーカット部を有する凹設部（３３）が形成さ
   れており、該凹設部内には、工具交換マニピュレータ
   （２）の収容アーム（３０）の対応成形部が係止可能で
   ある、請求項１から５までのいずれか１項記載の延伸圧
   延機。
8. 【請求項８】 凹設部（３３）が、アンダーカット部を
   有する直線状の溝として構成されており、かつ収容アー
   ム（３０）がその係合端部に、２つのサイド突起を備え
   たロック部材（３２）を有し、該ロック部材は、前記溝
   内に侵入運動し、９０°だけ回動されて引き戻され、そ
   の際に両工具パケット（１２）が、前記収容アーム（３
   ０）に設けられていて前記工具パケットの形状に対応成
   形されたストッパ（３４）に当接して保持されるように
   構成されている、請求項７記載の延伸圧延機。
9. 【請求項９】 上部ロール（６）と下部ロール（７）と
   の軸間隔が調整可能であり、かつロール交換のために、
   工具積み卸し部（４，５）並びに収容アーム（３０）の
   幾何学的形状に合致する特定の軸間隔が規定されてい
   る、請求項１から８までのいずれか１項記載の延伸圧延
   機。
10. 【請求項１０】 工具パケット（１２）が、上部ロール
    （６）及び下部ロール（７）の周面に位置決めするため
    に、軸方向に作用する緊定装置（１７）によって一方の
    側から夫々１つのロール肩（１８）に圧着可能であり、
    かつ、前記ロール肩（１８）が半径方向でアンダーカッ
    ト状の凹設部（２０）を有し、該凹設部には、工具パケ
    ット（１２）の対応した凸設部（１５）が係合してお
    り、かつ延伸圧延工具（１３）と中間挟み金（１４）が
    互いに形状接続式に位置決めされている、請求項１から
    ９までのいずれか１項記載の延伸圧延機。
11. 【請求項１１】 上部ロール円周と下部ロール円周の所
    定円弧にわたって分配配置されていて夫々１つの押圧ば
    ね（２４）によって負荷された複数本の緊定ボルト（２
    １）が緊定装置（１７）として設けられており、前記緊
    定ボルトが加圧リング（２２）を介して、緊定方向に工
    具パケット（１２）をロール肩（１８）に圧着してお
    り、しかも工具パケット（１２）の解離のために、前記
    緊定ボルト（２１）を前記押圧ばね（２４）のばね力に
    抗して引き戻す油圧ピストン（２６）が設けられてお
    り、かつ少なくとも若干本の緊定ボルト（２１）が前記
    加圧リング（２２）に固定されている、請求項１０記載
    の延伸圧延機。
12. 【請求項１２】 各ロール肩（１８）の側に、油圧作動
    式のエゼクタ（２７）が設けられており、該エゼクタに
    よって工具パケット（１２）が、緊定装置(１７）の弛
    め作用と同時に、該工具パケットの係合接続部から軸方
    向に離脱摺動可能である、請求項１０又は１１記載の延
    伸圧延機。