JPS62130720A - 波板の成形装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯状平板を円筒状のロール金型によって連続
した波板に成形するための波板成形方法及び成形装置に
係シ、特に、寸法精度が良くて生産コストの安い波板の
製造に好適な波板成形方法及び成形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、帯状平板を円筒状のロール金型を用いて波板を成
形する冷間ロール成形装置は、特開昭５９−４２１３５
号に記載のように成形用ロール金型の軸端部に圧下装置
とロールクラウン調整機構とを設けて成形用ロールの押
付は力及びロールクラウン量を制御してい念。また、こ
れらの押付は力とロールクラウン量は、成形後の形状を
検出してフィードバック制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、成形用ロールの軸端部において成形力
及び成形用ロールのロールクラウンｆｆｔ調節、制御す
るものであるために、広幅の波板を成形する場合には大
きな成形力と十分な曲げ剛性を有する成形用ロールを使
用することが必要でるる。十分な剛性を実現するために
は、成形用ロールのロール径を太くする必要があるが、
寸法精度が厳しくかつ表面硬さが硬くなければならない
成ｉ　　　　　　　形用ロールのロール径を太くするこ
とは加工が難しくなる上にロール加工費が高くなる。

本発明の目的は、細径の成形用ロールでも十分な成形力
を加えることができるようにするとともに、成形用ロー
ルの加工費を安くすることにある。

また、板幅方向に均一な成形力を付与することが容易に
かつ確実にできるようにすることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、一対の成形用ロールの上下にバックアップ
機構を設けるとともに、このバックアップ機構を介して
成形用ロールに波板成形力を加えることによシ、成形用
ロールの軸方向に付与する成形力の大きさ及びその分布
を適宜に調節、制御することが可能となシ、達成できる
。さらに、波板成形時の成形用ロールの変位及び成形力
分布等を適宜の検出手段を用いて検出し、波板の成形形
状及び寸法精度を設定形状及び許容誤差内に収めるよう
に制御する。

〔作用〕

本発明の波板成形法は一対の円筒状の成形用ロールの間
に平板を挿入して強圧することによシ波板を成形する冷
間ロール成形法の一種であり、成形用ロールに加える波
板成形力の大きさとその分布状態を適宜に制御するため
に成形用ロールのバックアップ機構を設けるとともにこ
のバックアップ機構を介して波板成形力を加える成形法
である。

それ故１本発明の成形法では、広幅の波板を成形する場
合にも、成形用ロールの軸方向に均一かつ十分な成形力
を加えることができ、成形形状が良好で寸法精度の良い
波板を成形することができる。

波板の成形力はバックアップ機構を介して成形用ロール
及び平板に伝達されるので、従来法のように曲げ剛性の
大きな成形用ロールを用いなくてもよい。また、バック
アップ機構における押付は力と変位を検出、制御するこ
とができるため、波板成形条件を適正に保つことが可能
となシしかも成形形状の再現性が良く１寸法精度が向上
する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面によシ説明する。

第１図は、本発明の波板成形の一実施例における成形装
置の構造を説明したものである。本発明の波板成形装置
は、第１図に示したように１円筒表面に突起列を有する
成形用ロールの間に帯状平板を挾み、バックアップ機構
を介して成形用ロールに成形力を加えて平板を波板に成
形するものである。一対の波板成形用ロールｌａ、ｌｂ
は、軸受支持７Ｖ−ム４に保持された軸受５によシーそ
の軸に平行でかつその突起列が互に噛合い、しかも回転
可能に支持される。波板成形力は、上部ベース７に取付
けた油圧−７７リンダ９の押付は力を成形用ロールｌａ
、ｌｂの上下に設置したバックアップ機構を介して成形
用ロールに付与する。ま九、成形用ロールｌａ、ｌｂの
回転駆動力は、モータ１１の回転力を同期用歯車１２で
同速度で互に逆回転する２軸出力に変換した後、自在継
手１０ａ。

１０ｂを介して成形用、ロールに伝達される。成形用ロ
ールｌａ、ｌｂに加える成形力の大きさとその分布状態
は、上下のバックアップ機構の配置状態及び油圧シリン
ダ９の押付は力を制御することによシ適宜に設定できる
。成形用ロールの軸受５の隙間に介在させ九バネ６は、
成形開始時に平板を挿入しやすいようにするため、バネ
力で成形用ロールｌａ、ｌｂの隙間を広げるためのもの
である。第２図は、波板を成形するための成形用ロール
ｌａ、ｌｂの形状を示す。成形用ロール１ａの表面にロ
ール軸と平行に環状の突起１４と溝部１５の列を設ける
とともに、成形用ロール１ｂの表面にも同様に突起１ｂ
と溝部１７ｔ−設け、この２本の成形用ロールの突起列
と溝列が互に噛合いかつロール軸に平行に保持する。こ
の成形用ロールｌａ、ｌｂの隙間に平板を挿入し、平板
を成形用ロールで挾圧しながらロール軸を回転駆動する
ことによシ波板１８が成形できる。第３図は１本発明の
波板成形法の原理を説明するための説明図であシ、成形
装置を側面から見比場合を示す。本発明の波板成形装ｇ
ｌ　９ｆｌ、一対の成形用ロールｌａ、ｌｂとその上下
に配置したバックアップ機構２２．２３とから構成され
ており、帯状平板２０を連続的に波板２１に成形するこ
とができる。

また、上下に配置したバックアップ機構２２゜２３は、
一本のロールま九は複数に分割されたロールとその支持
機構とから構成されておシ、上または下に設置し几油圧
シリンダまたは押付はネジの押付は力を成形用ロールに
伝達する。さらに、バックアップ機構２２．２３ｅ介し
て成形用ロールｌａ、ｌｂに伝達する成形力は、成形す
る波板の形状、板厚及び板幅に応じて、適宜の大きさと
分布状態を設定することができる。

第４図と第５図は、成形力の分布状態と荷重点の関係を
説明するための説明図で１、簡単化のために平滑ロール
の場合を示す。従来から一般的に行なわれている成形用
ロールの両軸端に等しい押付は力Ｗを加え友場合には、
ロール軸のたわみ変形量の違いから第４図に示したよう
に中央が小さく両端が大きい凹状の成形圧力分布を示す
。このような負荷条件で波板を成形すると、中央と両端
部の成形形状と応力状態が異なるためにポケットウェー
ブやしわなどの欠陥が発生しやすい。そこで、第５図に
示すように成形用ロールの中央部に図示のように押付は
力を分割して加えると、平板の成形圧力分布は板幅方向
でほぼ均一となる。

このような負荷条件で波板を成形するならば板幅方向に
おける成形形状と応力状態がほぼ等しくなるから、前述
の欠陥が解消して良好な波板を成形することができる。

また、押付は力の大きさ及び負荷位置は、成形する波板
の条件に応じて適宜に設定することができるようにする
ことが望ましい。

また、成形後の波板形状を検出する手段と、検出信号を
演算処理する手段と、演算処理手段で得られた制御信号
によって押付は力の大きさ、負荷位置及びその分布状態
を制御する押付は力制御手段を追加すると、成形形状と
寸法精度がさらに改善される。

第６図と第７図は、本発明の別の実施例を説明するため
の説明図である。波板成形装置１９は、帯状平板２（１
一対の成形用ロール２６　ａ、　２６　ｂの隙間に送給
して波板２１に成形するものでｓｂ、一台のロールスタ
ンドで平板から最終の波形形状に成形することができる
よう板幅方向に均一に分布してかつ十分大きな成形圧力
を成形用ロール２６ａ、２６ｂに加えることができるよ
うに構成されている。成形用ロール２６ａ、２６ｂは、
第７図に示すように円筒の表面にロール軸と平行な突起
２７ａ、２７ｂと溝部２８ａ、２８ｂｅ持つ。

この一対の成形用ロール２６ａ、２６ｂの突起列が互に
噛合うように保持し、このロールの隙間に帯状平板２０
を供給してかつ突起列２７ａ、２７ｂによってこの帯状
平板を挾圧して波板２１を成形する。第６図に示すよう
に本実施例においても波板成形力は、上下のバックアッ
プ用ロール２２゜２３を介して成形用ロール２６　ａ、
　　２６　ｂの適宜の位置に適宜の大きさで加えること
ができる。

第８図は、本発明の波板成形法を実施する場合の波板成
形システムの構成を示す系統図の一実施例を示す。第８
図の波板成形システムは、主に、コイルスタンド３０．
レペラ３１、波板成形装置３４とこれらの制御装置とで
構成されており、以下にその働きを説明する。帯状平板
を巻いたコイル２９をコイルスタンド３０にセットスル
。レペラ３１でコイル２９の巻きグセを矯正して帯状平
板３５とした後、ロールスタンド３２と板幅方向位置決
め装置３３によって成形装置３４の成形用ロール３７の
隙間に帯状平板３５を送給する。成形装置３４は、成形
用ロール３７、バックアップ用ロール３８及び油圧シリ
ンダ３９とから構成されており、成形用ロール３７の底
面の突起列によって波板３６を成形する。成形する素材
の板厚は、ロールスタンド３２の圧下量を検出する検出
要素４１によって検出される。また成形する素材の板幅
は、板幅検出要素４２によって検出されるとともに演算
要素４３で、板幅方向の位置ずれ量を求め、板幅位置制
御要素４４からの信号に基づき板幅位置合せが行なわれ
る。油圧シリンダ３９の押付は力及び押付は力の分布状
態は、板厚及び板幅による制御信号発生要素４５と押付
は力検出要素４８、圧下量検出要素４９の信号を演算処
理要素４６．４７で処理して、最適な成形条件となるよ
うに制御する。さらに、成形後の成形形状を形状測定器
（図示せず）で測定して、設定し九形状になるより油圧
シリンダ３９の押付は力と成形力分布の補正を行なう。

以上述べた、コイル２９から波板３６を成形する成形過
程は、全て連続的に行なうことができるから生産速度が
速い上に生産翫コストも安い。しかも、成形途中に、板
厚、板幅。

圧下量及び成形力を検出しながら成形するとともに、成
形条件の補正を行なうので成形形状の寸法精度が良く、
再現性も良い。さらに、成形品の形状測定を行なって、
設定形状との誤差をなくするように成形条件を補正する
ことが可能である。また、過去に成形して得られている
波板の成形形状と板厚、板幅、材質などの成形条件デー
タを成形条件記憶要素に貯えておき、必要に応じてこれ
らのデータを取出して以前の成形条件を再現することも
可能である。また１本発明の波板成形システムでは、成
形過程の全てを自動的に制御することが可能でるり、波
板成形システムを自動化することによシ省力化と省エネ
ルギ及び最少の不良率を実現できる。

なお、上述した波板成形装置は、成形用ロールを同時に
回転駆動する場合を例示したが、本発明の波板成形装置
はこれ以外の回転駆動も可能である。すなわち、成形用
ロールの一軸のみを回転駆動して他の成形用ロール軸は
従動させることも可能であり、また、バックアップ用ロ
ールの一軸ま念は両軸を回転駆動することも可能である
。また、波板成形用ロールは、一体形の場合を例示した
が適宜に分割し九分割ロール金型や、適宜に分割して分
離配置したロール金型でも本発明の成形装置は可能であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、成形する波形形状、板厚、板幅及び材
質に応じて最適の成形圧力分布を容易に実現することが
できるから、成形形状が良好で寸法精度の良い波板を成
形することができる。また。

板幅が広くても成形用ロールの中央の適宜の位置をバッ
クアップ機構を介して押付けることができるため、細径
の成形用ロールでも十分な成形力を負荷ししかも均一な
成形圧力分布を実現することができ、欠陥の少ない波板
を成形することができる。

また、本発明の波板成形法は、一台のロールスタンドを
通過させるだけで平板から最終形状の波板を成形するこ
とができるため、成形装置の構造が非常に簡単でかつ設
備費用も安い。また、波板成形は連続的に行なわれるの
で％量産と低コストと寸法精度向上を実現することがで
きる。

さら□に、本発明の波板成形法では成形形状を変更する
九めには一対の成形用ロールを用意するだけでよいから
、成形用ロールの加工費が安く、かつ成形用ロールの交
換作業が簡単である。

また、本発明の波板成形装置は、成形作業を全て連続的
かつ自動的に行なうことが可能であるため、省力化、省
エネルギ、欠陥率の低下が可能である。さらに、成形途
中において、成形条件及び成形形状を検出しながら成形
することができるた′め、良好な波板を成形するように
成形条件を制御することができる上に、これらの成形条
件データを記憶、再生することによシ速やかに以前の成
形条件を再現することが□できる。また、波板成形中に
欠陥原因の解析と欠陥の除去も可能でおるとともに、成
形形状の再現性が向上し、成形品の品質も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の波板成形装置の正面断面図、第２図
は成形用ロール、第３図は本発明の波板成形法の原理図
である。第４図と第５図は、平滑ロールで平板を挟圧し
た場合の成形圧力分布の説明図である。第６図と第７図
は１本発明の波板成形法の別の実施例の説明図である。 第８図は、本発明の波板成形システムを示す系統図であ
る。 １・・・成形用ロール、２，３・・・バックアップ用ロ
ール、９・・・油圧シリンダ、１９・・・成形装置、２
０・・・帯状平板、２１・・・波板、２２．２３・・・
バックアップ用ロール、２４・・・平滑ロール、２５・
・・平板、２６・・・成形用ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の成形用ロール、該成形用ロールを互にその軸
   と平行に支持してかつこの成形用ロールの隙間で材料を
   挾圧し、前記の成形用ロールの外周表面に設けた突起列
   によつて材料を波板に成形するとともに、前記の成形用
   ロールの上下に設けられた成形ロール用バツクアツプ機
   構を介して成形用ロールに成形圧 力を与えることを特徴とする波板の成形方法。 ２、特許請求の範囲第１項に記載した波板の成形方法に
   おいて、 各荷 重点における 変位を制御しながら波板を成形することを 特徴とする波板の成形方法。 ３、円筒表面に波板成形用の突起列を有する一対の成形
   用ロールと、該成形用ロールのバツクアツプ機構と、該
   バツクアツプ機構を介して成形用ロールに成形力を付与
   するための荷重制御装置とから構成された波板成形装置
   で、該荷重制御装置が成形用ロールの複数個の適宜の位
   置における波板成形力を独立に制御可能とすることを特
   徴とする冷間ロール成形装置。 ４、特許請求の範囲第３項に記載した波板成形装置にお
   いて、バツクアツプ機構を介して成形用ロールに加える
   成形力の負荷位置を、成形用ロールの軸方向に変更可能
   に構成することを特徴とする冷間ロール成形装置。