JPH0726008Y2 - 丸棒等の矯正装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、一対のロールに丸棒、管材等を挟み、曲げを
与えながら矯正する矯正装置に関する。

〈従来技術〉 従来の丸棒、管材等の被矯正材の２ロール式の矯正装置
において、被矯正材を挟み込むための両ロールを軸架せ
るロール軸受ハウジングは、両方ともに、あるいは片側
のみが、ハンドル操作かモータから駆動されるウオーム
ホイール等により近接離間自在とする加圧装置によつて
支持されており、ロール間隔が被矯正材の径に合わせて
設定されている。

そして、各ロールのロール角度の調整は、夫々のロール
軸受ハウジングを回転させるロール角度調整装置により
所望のロール角度に調整されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 上記従来技術において、矯正装置を運転していくにつれ
て、通過材がもつている熱やロールと被矯正材との摩擦
により、ロールが熱を帯びてくる。そして、ロールが熱
膨張して、運転開始前に設定されたロール間隔が小さく
なっていく。

ロール間隔が縮小していくと、被矯正材への加圧力が増
加し、運転始めのときに比べて被矯正材の矯正度合が変
化したり、製品寸法が縮小して、製品の品質不良とな
る。

そのため、被矯正材の品質を許容範囲内に納めるには、
ロール間隔を調整しなければならない。

このロール間隔の調整は、従来では、装置を停止させて
行なわなければならず、連続運転ができない。また、そ
の調整量は、被矯正材を通過させて確認しながら決める
か、あるいは経験により決めていたので、正確ではなか
った。

しかも、ロールが飽和温度に達して定常状態になるまで
は、ロール間隔を度々調整しなければならないといった
問題点があった。

本考案は、上記に鑑み、運転中に加圧力を自動的に検出
し、ロール間隔を調整するようにロールを移動させるこ
とができ、被矯正材の品質不良を防止できる矯正装置の
提供を目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案による課題解決手段は、例えば第１〜第３図の如
く、丸棒や管材等の被矯正材を挟み込むよう対向配置さ
れた第一ロール１および第二ロール２と、両ロール1,2
をそれぞれ軸支する互いに近接離間自在とされた第一支
持台３および第二支持台４とを備え、両ロール1,2の軸
線の交差角度を調整可能とするよう両支持台3,4のうち
少なくとも一方が矯正装置本体５に回動自在に支持され
た矯正装置において、被矯正材の形状に応じ前記第一ロ
ール１と第二ロール２とのロール間隔を調整すめため一
方の支持台３を近接する方向に押圧する近接手段31と、
該支持台３を常時離間する方向に付勢する離間手段32
と、ロール間隔の変化によるロール間の加圧力の変動を
他方の支持台４の移動から検出する加圧力検知装置７
と、該加圧力検知装置７からの出力信号に基づいてロー
ル加圧力が一定になるよう前記近接手段31を作動させる
ロール間隔制御装置８とが設けられ、前記近接手段31お
よび加圧力検知装置７は、各支持台3,4に対してそれぞ
れ等間隔に対称に配置された複数の当接箇所を有するも
のである。

〈作用〉 上記課題解決手段において、被矯正材の径および材質に
応じて、第一ロール１と第二ロール２とのロール間隔を
設定して、矯正運転を開始する。そして、加圧力の設定
も合わせて行なう。

運転を続けていくうちに、ロール1,2は摩擦熱等により
ロール温度が上昇し、ロール1,2が熱膨張する。

すると、ロール間隔が小さくなり、通過する被矯正材に
かかる加圧力が大きくなり、加圧力が変動する。この加
圧力の変動を加圧力検知装置７が検出して、設定加圧力
を超過するとロール間隔制御装置８に出力する。ロール
間隔制御装置８によりロール加圧力を一定にするため第
一支持台３を離間させるよう近接手段31へ信号が出力さ
れる。

近接手段31では、ロール間隔制御装置８からの信号に基
づいて、第一支持台３を押圧する力を弱めて、離間手段
32により第一支持台３を離間する方向に移動させて、第
一ロール１と第二ロール２とのロール間隔を大きくす
る。

ロール間隔が大きくなるにつれて、ロール加圧力が減少
していくが、加圧力検知装置７により加圧力の変動が常
に検出されているため、加圧力が基準値に達し、ロール
間隔が適正な値になると、ロール間隔制御装置８により
近接手段31の作動が停止され、この適正な状態で維持さ
れる。

したがつて、矯正運転中に、第一ロール１と第二ロール
２とのロール間隔が変化して、ロール間の加圧力が変動
しても、設定加圧力になるよう、すぐにロール間隔の調
整が自動的に行なわれる。そのため、従来の如く、運転
を停めて調整する必要がなく、その調整量も自動的に検
知されるので正確なものとなり、矯正作業の連続運転を
可能にすることができる。しかも、被矯正材の矯正度合
が一定となり、被矯正材の品質を維持することができ
る。

〈実施例〉 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。第
１図は本考案の一実施例を示す第一支持台の断面図、第
２図は同じく第二支持台の断面図、第３図は同じく制御
ブロツク図、第４図は同じく２ロール式矯正装置の正面
図、第５図は同じくその平面図である。

本実施例の丸棒、管材等の被矯正材の２ロール式矯正装
置は、図示の如く、被矯正材を挟み込むよう対向配置さ
れた第一ロール１および第二ロール２と、両ロール1,2
をそれぞれ軸支する第一支持台３および第二支持台４と
を備え、両ロール1,2の軸線の交差角度を調整可能とす
るよう両支持台3,4が矯正装置本体５に回動自在に支持
されている。

そして、前記第一ロール１と第二ロール２とのロール間
隔を被矯正材の形態に応じて調整するため第一支持台３
を上下動させる調整装置６と、前記第一ロール１と第二
ロール２とのロール間隔の変化によるロール間の加圧力
の変動を検出する加圧力検知装置７と、該加圧力検知装
置７からの出力信号に基づいてロール加圧力が一定にな
るよう前記調整装置６を作動させるロール間隔制御装置
８とが設けられている。

前記第一ロール１は鼓形とされ、前記第二ロール２は太
鼓形とされ、それぞれ支持軸10,11に外嵌固定されてお
り、両支持軸10,11が一定の交差角度で、しかも第一ロ
ール１と第二ロール２が被矯正材の径に合わしたロール
間隔を有して対向している。

前記第一支持台３は、第１図の如く、中空の円盤状に形
成され、その中心に上方に向かつて中心筒12aが突設さ
れ、該中心筒12aの中心孔に上回転軸12が一体回転自在
でかつ相対的に上下動自在に内嵌されている。そして、
上回転軸12は、矯正装置本体５に軸受13により回動自在
に支持されている。すなわち、第一支持台３は、矯正装
置本体５に対して上下方向に摺動自在でかつ回動自在に
支持されている。

そして、第一支持台３の下面に、一対の軸受支持体14が
固定され、該軸受支持体14に前記第一ロール１の支持軸
10が軸受15を介して回転自在に支持されている。

前記上回転軸12の上端には、大きな減速比（1:119）を
有する減速機16が取付けられ、該減速機16の上部に第一
支持台３を回動させるためのサーボモータ17が取付けら
れており、これらモータ17および減速機16が矯正装置本
体５に固定されている。

また、上回転軸12を内嵌する中心筒12aの下部には、リ
ング状の大ギア18が外嵌され、該大ギア18に小ギア19が
噛合され、該小ギア19に一体的に取付けられた伝動軸20
を介して第一支持台３の回転角を検出するロータリエン
コーダからなる上回転角度検出装置21が設けられてお
り、これによつて第一ロール１のロール角度を調整す
る。

前記第二支持台４は、第２図の如く、前記第一支持台３
と同様の形状であり、矯正装置本体５に回動自在で、か
つ上下方向に摺動自在に支持されている。そして、その
下回動軸22に減速機23およびサーボモータ24が取付けら
れ、下回動軸22の上部に第二ロール２のロール角度を検
出するための大ギア25と、該大ギア25に噛合した小ギア
26と、小ギア26の伝動軸27に取付けられたロータリエン
コーダからなる下回転角度検出装置28とが設けられてい
る。

また、第二支持台４の上面に一対の軸受支持体29が固定
され、該軸受支持体29に前記第二ロール２の支持軸11が
軸受30を介して回動自在に支持されている。

前記調整装置６は、第１図の如く、第一支持台３を下方
に押してロール間隔を縮小する近接手段31と、第一支持
台３を上方に引き上げてロール間隔を拡張する離間手段
32とからなる。

前記近接手段31は、第1,5図の如く、第一支持台３を下
方に押圧するボールスクリユー式ジヤツキ33と、該ジヤ
ツキ33を回転させて上下動させるモータ34とからなり、
前記ジヤツキ33の本体33bが矯正装置本体５に固定さ
れ、ジヤツキ本体33bに対して上下動可能な移動棒33aの
下端が第一支持台３の上面に当接されている。

そして、ジヤツキ33は、第５図の如く、サーボモータ17
を中心としてその周囲に、十字状の対角線上で４本配置
されて、各ジヤツキ33が互いに連動して同量だけ移動す
るようベベルギア34a等により連結されている。

前記離間手段32は、第一支持台３を常時上方に付勢する
油圧シリンダ35と、該油圧シリンダ35のロツド35aの下
端と上回転軸12を内嵌する中心筒12aとをスラスト兼ラ
ジアル軸受37を介して連結する連結材36とからなる。

前記油圧シリンダ35は、第1,5図の如く、矯正装置本体
５に固定され、前記４本のジヤツキ33の間で対角線上に
２本配置されている。前記連結材36は、一端が前記シリ
ンダ35のロツド35aの下端に一体的に上下動するようボ
ルト締めされ、他端が支持台３の中心筒12aにスラスト
兼ラジアル軸受37を介して外嵌されている。この油圧シ
リンダ35は軸受37のガタツキを抑え、支持台３を常時上
方向に押上げるとともに回転自在に支持するためのもの
である。なお、連結材36の中間部には、前記上回転角度
検出装置21の伝動軸20が、軸受20aを介して回動自在に
貫通支持されている。

前記加圧力検知装置７は、第２図の如く、ロール間の加
圧力の変動による第二支持台４の微少な上下動を検出す
るもので、第二支持台４の上下動に応じて上下動する摺
動体38と、該摺動体38にかかる荷重を検出する重力セン
サ39とからなる。

前記摺動体38は、その上面が後述するリング49を介して
第二支持台４の下面に当接しており、矯正装置本体５に
摺動自在に支持され、サーボモータ24を中心にしたその
周囲に十字状の対角線上で４本配置されている。

前記重力センサ39は、ロードセルからなり、矯正装置本
体５に固定され、ロードセル39のロードボタン40が前記
摺動体38の下面に当接されている。

前記ロール間隔制御装置８は、第３図の如く、４個のロ
ードセル39からの荷重値を合算して平均値を計算する加
圧力計算手段41と、該加圧力計算手段41からの平均荷重
値と被矯正材の径および材質に合わせて設定されている
ロール間隔に対する基準荷重値とを比較してロール加圧
力の変動分を求める変動検出手段42と、該変動検出手段
42からの出力信号に基づいて前記調整装置６の近接手段
31のモータ34を正転あるいは逆転駆動して加圧力を一定
にする加圧力調整手段43とを有せしめられている。

そして、ロール間隔制御装置８では、矯正運転中に、ロ
ール間隔が小さくなってロール加圧力が増加すると、ジ
ヤツキ33を上動させて、油圧シリンダ35の付勢力により
第一支持台３を上昇させ、またロール間隔が大きくなつ
てロール加圧力が減少すると、ジヤツキ33を下動させて
第一支持台３を押し、第一支持台３を下降させるよう制
御する。

なお、第５図中、45はジヤツキ33のモータ34の回転量を
ギア46を介して検出することにより第一ロール１の位置
を検出するロール位置検出装置であり、また第２図中、
47は第二支持台４の回転を阻止するロツク用シリンダで
あり、第二支持台４の下面の円形溝48に摺動自在に挿入
され、リング49を介して第二支持台４と矯正装置本体５
とを圧接する。第４図中、50は第一ロール１あるいは第
二ロール２を回動させるためのモータ、51は減速機、5
2,53はユニバーサルジヨイントである。

上記構成において、被矯正材の径および材質に応じて、
第一ロール１と第二ロール２とのロール間隔を調整し、
予め圧下力も設定しておく。そして、ロール間に被矯正
材が挾み込まれるように通して、矯正運転を開始する。

被矯正材は、ロール1,2間の加圧力と、ロール1,2の回転
により、その曲りが矯正されていく。

運転を続けていくうちに、ロール1,2は摩擦熱等により
ロール温度が上昇し、ロール1,2の胴長部中央で最も温
度が高くなり、両端に向かつて低下する温度分布とな
る。その結果、ロール胴長部中央で熱膨張が大となる。

すると、ロール間隔が小さくなり、第二ロール２にかか
る加圧力が大きくなる。そして、第二支持台４が下方に
押し下げられるため、加圧力検知装置７の摺動体38が下
動して、重量センサ39のロードボタン40を押圧する。

このとき、４個の重量センサ39で得られた荷重値がロー
ル間隔制御装置８の加圧力計算手段41により合算されて
平均される。そして、変動検出手段42により、この平均
値と運転開始前に設定された基準値との差が得られ、こ
の差に基づいて加圧力調整手段43により調整装置６へ加
圧力が一定になるよう補正する信号が出力される。

調整装置６では、ロール間隔制御装置８からの信号に基
づいて、近接手段31のモータ34は、第一ロール１が第二
ロール２から離間できるようにジヤツキ33を上方に移動
させるよう回転駆動される。

すると、第一支持台３に対する下方の押圧がなくなるた
め、離間手段32の油圧シリンダ35の付勢力により連結材
36が上方に引き上げられ、これに伴ない、連結材36に軸
受37を介して連結されている第一支持台３が上昇すると
ともに、第一ロール１が上昇する。そして、第一ロール
１と第二ロール２とのロール間隔が大きくなる。

ロール間隔が大きくなるにつれて、ロール加圧力が減少
していくが、加圧力検知装置７により加圧力の変動が常
に検出されているため、加圧力が基準値に達し、ロール
間隔が適正な値になると、ロール間隔制御装置８により
調整装置６の近接手段31の作動が停止され、この適正な
状態で維持される。

また、運動開始前に設定した加圧力を運転中に増加させ
たいときは、油圧シリンダ35の付勢力に抗してジヤツキ
33が下降し、ロール間隔を縮小して、加圧力を増加させ
ることができる。

したがって、矯正運転中に、第一ロール１と第二ロール
２とのロール間隔が変化して、ロール間の加圧力が変動
しても、すぐにロール間隔の調整が自動的に行なわれ
る。そのため、従来の如く、運転を停めて調整する必要
がなく、その調整量も自動的に検知されるので正確なも
のとなり、矯正作業の連続運転を可能にすることができ
る。しかも、被矯正材の矯正度合が一定となり、被矯正
材の品質を向上させることができる。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

本考案は、２本の矯正ロールが上下でなく、左右に配置
された２ロール式矯正機においても適用されることは勿
論、第６図（ａ）（ｂ）に示すような回転しながら送出
される棒材の矯正装置として、複数のロール60a〜60eが
上下方向に互いに違いに配列され、しかも各中心軸が互
いに交差するように支持された多ロール式矯正装置に適
用してもよい。この場合ロール間隔、加圧力は、例えば
上側のロール60bと、これを挟んだ下側のロール60a,60c
について、下側の両ロール60a,60cにかかる加圧力およ
び高さのずれにより検出する。

本実施例では、調整装置６は第一支持台３を上下動する
よう構成されていたが、第二支持台４を上下動させるよ
う構成してもよい。

また、調整装置６としてジヤツキ33と油圧シリンダ35と
を用いていたが、油圧あるいは空圧シリンダのみで第一
支持台３または第二支持台４を直接保持して、油圧等を
制御してもよい。

また、加圧力検知装置７のロードセルの代りに、圧力セ
ンサを用いてもよい。

〈考案の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本考案によると、第一ロ
ールと第二ロールとのロール間隔を調整するためどちら
から一方の支持台を近接する方向に押圧する近接手段
と、該支持台を常時離間する方向に付勢する離間手段
と、ロール間隔の変化によるロール間の加圧力の変動を
他方の支持台の移動から検出する加圧力検知装置と、該
加圧力検知装置からの出力信号に基づいてロール加圧力
が一定になるよう前記近接手段を作動させるロール間隔
制御装置とが設けられているので、矯正運転中に、ロー
ル間隔が調整できるとともにロール間隔が変化して、ロ
ール間の加圧力が変動しても、すぐにロール間隔の調整
が自動的に行なわれる。

そのため、運転を停めて調整する必要がなく、その調整
量も自動的に検知されるので正確なものとなり、矯正作
業の連続運転を可能にすることができる。しかも、被矯
正材の矯正度合が一定となり、被矯正材の品質を向上さ
せることができる。

また、支持台に対して複数の箇所から均等に押圧してい
るので、支持台は偏心することなく安定したロール間の
加圧力を得ることができる。また、加圧力の変動を検出
する場合も複数の箇所から得られる値に基づいて検出し
ているので、検出誤差等を排除することができ、ロール
間隔の変化を精度よく検知できるといつた優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す第一支持台の断面図、
第２図は同じく第二支持台の断面図、第３図は同じく制
御ブロツク図、第４図は同じく２ロール式矯正装置の正
面図、第５図は同じくその平面図、第６図（ａ）（ｂ）
は本考案を適用することができる多ロール式矯正装置の
構成図である。 1:第一ロール、2:第二ロール、3:第一支持台、4:第二支
持台、5:矯正装置本体、6:調整装置、7:加圧力検知装
置、8:ロール間隔制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】丸棒や管材等の被矯正材を挟み込むよう対
   向配置された第一ロールおよび第二ロールと、両ロール
   をそれぞれ軸支する互いに近接離間自在とされた第一支
   持台および第二支持台とを備え、両ロールの軸線の交差
   角度を調整可能とするよう両支持台のうち少なくとも一
   方が矯正装置本体に回動自在に支持された矯正装置にお
   いて、被矯正材の形状に応じ前記第一ロールと第二ロー
   ルとのロール間隔を調整するためどちらか一方の支持台
   を近接する方向に押圧する近接手段と、該支持台を常時
   離間する方向に付勢する離間手段と、ロール間隔の変化
   によるロール間の加圧力の変動を他方の支持台の移動か
   ら検出する加圧力検知装置と、該加圧力検知装置からの
   出力信号に基づいてロール加圧力が一定になるよう前記
   近接手段を作動させるロール間隔制御装置とが設けら
   れ、前記近接手段および加圧力検知装置は、各支持台に
   対してそれぞれ等間隔に対称に配置された複数の当接箇
   所を有することを特徴とする矯正装置。