JPH07144229A - ロール成形機におけるユニバーサルジョイント連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 機械駆動によりジョイントを自動的に前後及
び上下に移動させることとし、ロールシャフトの固定位
置に関係なく、ジョイントの位置合わせと連結とを同時
に行なえるようにする。 【構成】 ユニバーサルジョイント端１,２とこのジョ
イントに対応するロールシャフト端３,４とに一対の連
結部を設け、ユニバーサルジョイント端１,２には各個
独立して上下動可能な位置決めアーム７,８を設け、ロ
ールシャフト端３,４にはこの位置決めアーム７,８が当
接する位置決めガイド９,10を設け、位置決めアーム７
と位置決めガイド９との当接位置を位置決めアーム８と
位置決めガイド10との当接位置に対してロールシャフト
と減速機出力軸とを結ぶ前後方向にずらし、かつ位置決
めアーム７,８を共同して前後動可能にしてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロール成形機等におい
て、減速機出力軸からロールシャフトへ回転動力を伝達
するために用いられているユニバーサルジョイントを、
自動的にロールシャフトと連結、解除する装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ロール成形機は、上下二段に配置された
ロールシャフトへ、減速機出力軸からユニバーサルジョ
イント（以下、ジョイントと略する）を介して回転動力
を伝達し、ロールシャフトに取付けたロールを駆動して
いる。これは、成形する製品によってロールスタンドユ
ニット（以下、ユニットと略する）を交換した時、上又
は下ロールシャフトの上下位置及び各ロールシャフト間
が変わっても、同じ動力伝達機構でロールシャフトに回
転動力を伝達できるようにするためである。このよう
に、ユニットを交換することで１機のロール成形機で多
種の製品成形が可能となり、ロール成形機自体の複雑
化、巨大化を回避できる。

【０００３】このジョイントを用いた動力伝達機構は、
ジョイントとロールシャフトとの連結を自動化すること
が難しい。なぜなら、ジョイントをロールシャフトに連
結するためには、連結位置の正確な位置合わせ（左右は
通常固定されているので、前後及び上下方向）が必要と
なるからである。従来は手作業でこの位置合わせを行っ
ているので、作業の効率を低下させる上、ロール成形機
の全自動化の障害ともなっていた。そのため、この問題
を解決する手段が、いくつか示されている。

【０００４】例えば、実開平4-26621号は、ロールを取
付けたロールシャフトを最初、所定位置に待機させ、こ
の所定位置でジョイントと連結した後、上下ロールシャ
フトをそれぞれの希望する上下位置へ移動又は上下ロー
ルシャフト間を調整する手段を提案している。つまり、
ジョイントの連結（位置合わせを含む）とロールシャフ
トの位置決めとを一連の作業として順に行なうのであ
る。

【０００５】この提案された自動化手段は、オフライン
でロールシャフトの位置調整を済ませたユニットを交換
する場合、一度ロールシャフトを所定位置へ移動させな
ければジョイントとの連結ができないため、連結作業
後、再び位置決めの作業が必要となる。これは、ロール
シャフトを動かすことにより微妙な位置ずれが生じるか
らである。このために、オフラインでのロールシャフト
の位置調整が無意味となり、作業全般の効率が著しく低
下することになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ロール成形機を全自動
化にするに当たり、好ましくは、ジョイントの連結と、
ロールシャフトの位置決めとを分離、独立して行なえる
方がよく、希望する位置に固定したロールシャフトを動
かさずに、正確に位置合わせをしてジョイントを連結で
きることが望ましい。そこで、機械駆動によりジョイン
トを自動的に前後及び上下に移動させることとし、ロー
ルシャフトの固定位置に関係なく、ジョイントの位置合
わせと連結とを同時に行なえるユニバーサルジョイント
連結装置の構造について検討した。なお、本発明では、
位置決め、連結又は解除を行なう装置を、総称を持って
連結装置と呼ぶことにする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】その結果、開発に成功し
たものが、減速機出力軸へ連結したユニバーサルジョイ
ントを、成形加工時にロールシャフトと連結し、ロール
スタンドユニットの交換時に解除するロール成形機にお
いて、ユニバーサルジョイント端１,２とこのジョイン
トに対応するロールシャフト端３,４とに一対の連結部
を設け、ユニバーサルジョイント端１,２には各個独立
して上下動可能な位置決めアーム７,８を設け、ロール
シャフト端３,４にはこの位置決めアーム７,８が当接す
る位置決めガイド９,10を設け、位置決めアーム７と位
置決めガイド９との当接位置を位置決めアーム８と位置
決めガイド10との当接位置に対しロールシャフトと減速
機出力軸とを結ぶ前後方向にずらし、かつ位置決めアー
ム７,８を共同して前後動可能にしてなるロール成形機
におけるユニバーサルジョイント連結装置である。

【０００８】本発明の連結装置は、上下段の位置決めガ
イドと位置決めアームとの当接位置を、上段を前方（ユ
ニット側）に、下段を後方（減速機出力軸側）へずらし
た構造のものがよいが、この逆の位置関係の装置でも可
能である。位置決めアームは位置決めアームを取付けた
ジョイント端と共に油圧シリンダ等で前後動及び上下動
するようにし、過度に前後動しないようにストッパを設
けておき、連結部としてスプライン嵌合などを用いるこ
とが好ましい。

【０００９】

【作用】本発明のユニバーサルジョイント連結装置は、
位置決めアーム７,８をストッパなどを用いて停止させ
るようにすることで、所定の前後位置にまで移動させた
後、各位置決めアーム７,８を個別に下降させることに
よって、対応する位置決めガイド９,10へ上方から当接
させて、それぞれの上下方向の位置決めを行なうことが
できる。この位置決めアーム７,８を位置決めガイド９,
10に当接させた後は、ジョイントを前進させることでロ
ールシャフトとの連結できる。

【００１０】この時、上段の位置決めアーム７の連結位
置を前方、下段の位置決めアーム８の連結位置を後方へ
と、各位置決めアームと位置合わせガイドとの連結位置
をずらしておくと、先に上段の位置決めアーム７が対応
する位置決めガイド９に当接して位置合わせが完了して
も、何ら妨害されることなく下段の位置決めアーム８は
下降を続けることができ、対応する位置決めガイド10に
当接させて、位置合わせが可能である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のロール成形機におけるユニバ
ーサルジョイント連結装置について、その実施例の説明
を、図を参照しながら説明する。図１は、上下二段のロ
ールを有するロールスタンドユニットに、本発明のユニ
バーサルジョイント連結装置を設けた実施例の右側面
図、図２は同実施例の位置決めガイドと位置決めアーム
とを当接させ、連結部を完全に連結させた状態を示す水
平断面図であり、図３〜図７は、図１の右側面図を用い
て同実施例のユニバーサルジョイント連結装置の連結、
解除の作動手順を順に表した流れ図である。

【００１２】図１により、本実施例の連結装置の構造を
説明する。ユニット11は、ロールシャフト12,13をチョ
ック14,15で軸支してロールスタンド16,16へ架設し、一
番手前（図１中左）に配する。各ロールシャフト12,13
は、個別に上下方向に架設位置を移動させることがで
き、使用時にはロール17を装着している。また、このユ
ニット11後方（図１中右）には駆動源（図示せず）から
の回転動力を出力する減速機出力軸18を配し、この減速
機出力軸18とユニット11との間に配置した連結装置19が
ジョイント20,21とロールシャフト12,13とを連結させる
ことで、回転動力を伝達する。本実施例のジョイント2
0,21には伸縮スプラインを採用し、連結装置19の前後動
にあわせてジョイントの全長を伸縮できるようにしてい
る。

【００１３】連結装置19は、位置決めアーム７,８及び
連結雌部22,23（各連結部の雌）の支持体であるチョッ
ク24,25を上下方向に摺動させる中間スタンド26,26と、
この中間スタンド26,26を立てるスタンドベース27とか
らなり、ロールシャフト３,４と減速機出力軸18とを結
ぶ前後方向（図１中左右方向）にスタンドベース27を前
後動可能として位置決めアーム７,８及び連結雌部22,23
を前後動させる。位置決めアーム７及び連結雌部22はチ
ョック24に、位置決めアーム８及び連結雌部23はチョッ
ク25にそれぞれ取付けている。

【００１４】チョック24,25の上下動は油圧シリンダ28,
29、スタンドベース27の前後動は油圧シリンダ30で行な
う。また、スタンドベース27には、先端がユニット11に
当接することでスタンドベースの過度の前進を防止する
ストッパ31を取付けている。このストッパ31は、位置決
めアームと位置決めガイドとの当接位置を前後方向にお
いて決定する。このストッパ31は油圧シリンダ32に取付
けて、全長、すなわちスタンドベース27からの先端の位
置を調節する。いずれの油圧シリンダも電気的に制御す
る。

【００１５】次に、連結装置の主要部である、連結部及
び位置決めアームと位置決めガイドについて、図２を参
照しながら、詳述する。連結部はスプライン嵌合を用
い、ジョイント端１,２に連結雌部22,23、ロールシャフ
ト端３,４に連結雄部33,34（各連結部の雄）を割り当て
て、連結雌部22,23はチョック24,25へ、連結雄部33,34
はチョック14,15へ取付けている。位置決めアーム７,８
と位置決めガイド９,10とは、連結時の位置ずれ防止と
精度の向上のため、この連結雌部22,23又は連結雄部33,
34の両側へ一対となる部材でそれぞれ構成している。位
置決めガイド９,10は平らな上面35,35を持ち、位置決め
アーム７,８の先端にはローラ36,36を軸着している。ロ
ーラ36は、位置決めアームと位置決めガイドとの摺接時
の摩擦力を軽減させる働きを有する。

【００１６】このような連結装置19により回転動力を伝
達されるユニット11の交換は、次のような手順となる。
これを、図３〜図７を参照して説明する。図３では、ロ
ールシャフトとジョイントとの連結を解除し、連結装置
19がユニット11の後方に位置している待機状態を示して
いる。図を見れば明らかなように、油圧シリンダ30は縮
み、チョック24とチョック25とは密接した状態で上方に
ある。つまり、位置決めアーム７,８は、位置決めガイ
ド９,10よりも上方に位置している。ユニットはオフラ
インにおいて、ロールシャフトの位置調整を済ませた状
態で保管され、必要となったユニットを前記状態で交換
するのである。

【００１７】こうしてユニットの交換が完了すれば、図
４のように、連結装置19は油圧シリンダ30によりスタン
ドベース27を押し出すようにして、図３の状態のまま、
位置決めアーム７,８をユニット11へと近付ける。スタ
ンドベース27は、ストッパ31がユニット11に当接すると
停止し、連結位置のうち、前後位置が確定する。このた
め、ストッパ31の位置は事前に設定しておく必要があ
る。なお、ストッパの当接の検知は、電気的又は機械的
なセンサを用いている。

【００１８】次に、油圧シリンダ28,29が延び始めて、
各位置決めアーム７,８は同期して下降し始める。各位
置決めアームの下降は各個独立して行なうことができる
が、この下降開始時を個別に制御する必要がないので、
制御を簡単にするために同時に行なうのである。図５で
は、上段の位置決めアーム７が対応する位置合わせガイ
ド９に上方から当接し、上段に関しての上下位置が確定
している。しかし、下段の位置決めアーム８はまだ対応
する下段の位置合わせガイド10に当接していないため、
さらに下降を続ける。この状態で、上段の位置決めアー
ム７を上下動させる油圧シリンダ28は作動を停止する。

【００１９】この下段の位置決めアーム８は、図６の状
態に至って、初めて対応する下段の位置合わせガイド10
に当接し、これで上下段の連結位置の位置合わせに要す
る前後位置と上下位置とが、上段、下段それぞれに確定
したことになる。ただし、この状態では、まだジョイン
ト20,21とロールシャフト12,13との連結はなされていな
い。そのため、位置合わせが完了した後、図７のよう
に、連結装置19はストッパ31に設けた油圧シリンダ32の
圧力を解除して前進可能な状態となり、再び油圧シリン
ダ30を延ばしてスプライン嵌合よりなる連結雌部22と連
結雄部33、及び連結雌部23と連結雄部34とをそれぞれ連
結し、全ての作業を完了する。なお、ジョイントとロー
ルシャフトとを解除する手順は、概ね上記の逆手順であ
る。

【００２０】このように、本発明のユニバーサルジョイ
ント連結装置は、ロールシャフトの取付け位置に関係な
く、ジョイントのみを移動させることで連結位置の位置
合わせを行なって連結することができる。このため、オ
フラインにおいて各ユニットのロールシャフトとの位置
を正確に位置調整して保管しておき、必要に応じてそれ
ぞれを交換することができ、ユニットの交換作業が合理
的になる。また、こうして位置調整を済ませたロールシ
ャフトを移動させることなく、ジョイントの連結、解除
を行なうことができるので、作業の効率を向上させるこ
とができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明のロール成形機におけるユニバー
サルジョイント連結装置は、ユニット本体、すなわちロ
ールシャフトを移動させることなくジョイントの連結、
解除が行なえるので作業の効率が向上するほか、ジョイ
ントの連結、解除に伴う装置の作動が極めて自動化しや
すいことから、ロール成形機全体の自動化が行ないやす
くなる。さらに、オフラインで各ロールスタンドユニッ
トのロールシャフトを正確に位置調整して保管してお
き、これを何ら変更することなくオンラインのユニット
と交換できる点は、大きな利点である。

【００２２】また、こうして連結装置を自動化に限って
みた場合、連結のためのジョイントとロールシャフトと
の位置合わせが、機械的な当接による位置検出、確定に
よるために、誤差を最小限に抑え、誤動作なく、完全
に、しかも正確に行なうことができるようになるので、
信頼性が高いものとなる。この結果、ロールスタンドユ
ニットの交換に伴う作業時間の短縮、効率の改善が図ら
れると共に、保守作業、作動位置の更正などが少なくて
済むので、作業全体の改善ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ユニットと出力軸との間に連結装置を設けた実
施例の右側面図である。

【図２】同実施例の連結部を完全に連結させた状態を示
す水平断面図である。

【図３】同実施例の連結装置の連結、解除を順に表した
図（待機状態）である。

【図４】同実施例の連結装置の連結、解除を順に表した
図（前進状態）である。

【図５】同実施例の連結装置の連結、解除を順に表した
図（下降状態）である。

【図６】同実施例の連結装置の連結、解除を順に表した
図（連結前状態）である。

【図７】同実施例の連結装置の連結、解除を順に表した
図（連結状態）である。

【符号の説明】

１ ユニバーサルジョイント端(上段) ２ ユニバーサルジョイント端(下段) ３ ロールシャフト端(上段) ４ ロールシャフト端(下段) ７ 位置決めアーム(上段) ８ 位置決めアーム(下段) ９ 位置決めガイド(上段) 10 位置決めガイド(下段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 減速機出力軸へ連結したユニバーサルジ
   ョイントを、成形加工時にロールシャフトと連結し、ロ
   ールスタンドユニットの交換時に解除するロール成形機
   において、ユニバーサルジョイント端１,２と該ジョイ
   ントに対応するロールシャフト端３,４とに一対の連結
   部を設け、ユニバーサルジョイント端１,２には各個独
   立して上下動可能な位置決めアーム７,８を設け、ロー
   ルシャフト端３,４には該アームが当接する位置決めガ
   イド９,10を設け、位置決めアーム７と位置決めガイド
   ９との当接位置を位置決めアーム８と位置決めガイド10
   との当接位置に対しロールシャフトと減速機出力軸とを
   結ぶ前後方向にずらし、かつ位置決めアーム７,８を共
   同して前後動可能にしてなるロール成形機におけるユニ
   バーサルジョイント連結装置。