JP5631337B2

JP5631337B2 - 成形装置

Info

Publication number: JP5631337B2
Application number: JP2011547221A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　剛之; 剛之佐藤; 学二ノ宮; 浩昭薮田; 毅志渡部; 中野　智康; 智康中野
Original assignee: Nakata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Nakata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-28
Filing date: 2009-12-28
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2029-12-28
Also published as: EP2520380A4; CN102695567B; US9259772B2; WO2011080839A1; EP2520380B1; CN102695567A; RU2501615C1; EP2520380A1; KR101365786B1; KR20120094070A; US20120285005A1; JPWO2011080839A1

Description

この発明は、例えば4方ロールの成形ロールスタンドで各ロールを軸支するロールチョック・ヨークを順に載置した段積み体のみを、製品進行方向に直交する水平方向に引き出してこれを交換する構成からなる成形装置の改良に関し、成形ロールスタンド内に昇降可能にインナーフレームを配置し、各ロールチョック・ヨークとインナーフレーム対向面に機械機構を配置して、インナーフレームの昇降用以外に段積みの形成・解除や位置決めするための油圧シリンダなどのアクチュエータを要しない簡単な構成からなる成形装置に関する。

帯状鋼板より管を成形する電縫鋼管ミルや帯状材料より種々断面形状を成形するユニバーサル圧延機などでは、製品品種や寸法に応じて各成形ロールスタンドの成形ロールを交換する頻度が高く、従来よりロール交換を簡単に短時間で行うため、種々の交換装置や方法が提案されてきた。

ケージフォーミングでのインナーロールユニットのみを交換する場合は、ロールスタンドの上方より当該インナーロールユニットを上昇させて、その後製品進行方向に直交する材料幅方向に引き出して別途用意したインナーロールユニットと交換を行い、交換したユニットを先とは逆工程でロールスタンドに戻している(特許文献1)。管溶接ロールスタンドの上ロールユニットを交換する場合も同様に行うことが可能である(特許文献2)。

電縫鋼管ミルや圧延機などの4方ロールスタンドの場合、4方ロールを装着したインナースタンドをロールスタンドのポスト内に昇降可能にして配置する構成として、別途用意する4方ロールを装着したインナースタンドとインナースタンドごと交換する方法が実用化されている(特許文献3)。

しかし、インナースタンドは4方ロールが装着されるのみで、圧下装置としてのジャッキ等の機器やこれらと接続するための種々のアクチュエータはアウタースタンドに装備する必要が有り、これらの接続、離脱操作が煩雑である他、オフラインでのインナースタンド内のロールの脱着作業が煩雑である。また、インナースタンドは複数用意しておく必要が有り、これらの保有と保管場所などに多大の投資を強いられる。

そこで、成形ロールスタンドにおいて、上ロールを軸支する上ロールチョック、左右のサイドロールを軸支する左右のサイドロールヨークおよび下ロールを軸支する下ロールチョックを順に相互嵌入により段積みあるいはピン接合して段積み組立てしてロールチョック段積み体となし、これを製品進行方向に直交する水平方向に引き出して別途用意したロールチョック段積み体と交換する構成が提案されている(特許文献4、特許文献5)。

特開昭58-168441 特許3938918(WO2003/047783) 特開昭57-032829 特許3145480 特許3779839

従来、4方の成形ロールを装着したインナースタンドを、製品進行方向上に固定するアウタースタンドに対して、垂直方向又は水平方向から挿入、装着、そして脱離、搬出する構成の成形装置は、いずれの構成も複数のインナースタンドを別途準備しこれを保管するという、機器コストと保管場所の確保が必要である。さらにインナースタンドの脱着のための昇降、引出し装置、かかる着脱を可能にする位置センサーやスタンドのロック装置などをインナーとアウターのスタンド双方で不可欠であり、装置の構成が複雑であるとともにインナースタンドの着脱操作も煩雑である。

ロールを軸支するロールチョック・ヨークを圧下装置との接続を解除して段積みする構成のロールチョック段積み体を、ロールスタンドより加工材幅方向に引き出すことができる構成は、前記インナースタンドを複数用意する必要はない。

しかし、ロールチョック・ヨークを段積みして段積み体を形成し、これを搬出したり、逆にロールスタンド搬入した段積み体の段積みを解消して当該スタンド内で各ロールチョック・ヨークを所要位置に位置決めロックするための油圧昇降装置やアクチュエータを当該スタンドに設ける必要があり、やはりかかる脱着装置の構成のみならずこれらの脱着操作も煩雑である。

この発明は、電縫鋼管ミルやユニバーサル圧延機などにおいて、ロールを軸支するロールチョック・ヨークのみを段積みする構成の段積み体を、成形ロールスタンドより製品進行方向に直交する水平方向に引き出して交換を行う構成を採用した際に、ロールチョック・ヨークの段積み体を形成・解除するための油圧アクチュエータなどをインナーフレームやロールスタンドに装着することなく、できるだけ簡単な構成として簡素化を図り、ロール交換が容易に実施できる成形装置の提供を目的としている。

発明者らは、各ロールチョック・ヨークを順次段積みした段積み体を、成形ロールスタンドの製品進行方向に直交する水平方向に挿入出可能にした成形装置において、ロールチョック・ヨークの昇降や固定のための各種アクチュエータを省略すること、できるだけ簡単な構成を採用することを目的に種々検討し、インナーフレームを成形ロールスタンド内に昇降可能に内蔵し、そのインナーフレームの昇降動作をロールチョック・ヨークの段積み体の形成とその解除に利用することに着目した。

発明者らは、さらにインナーフレームの昇降動作を利用する機械機構について鋭意検討した結果、成形ロールスタンドにインナーフレームとこれを昇降可能に保持する構造を採用し、各ロールチョック・ヨークとインナーフレームとの所要対向面に予め凹凸嵌合などの機械機構を配置しておき、例えば圧下装置との接続を解除後、インナーフレームの下降動作を利用して各ロールチョック・ヨークを案内して順次段積み体を形成してロールスタンドより引き出し可能にし、逆にインナーフレームの上昇動作を利用してロールチョック・ヨークの段積みを解除して、各ロールチョック・ヨークをスタンド内の所要位置へ案内し、次いで圧下装置との接続を行うことで配置固定を簡単に実施でき、段積み形成や解除に際して各ロールチョック・ヨークの昇降や固定のためのアクチュエータを省略できることを知見し、この発明を完成した。

すなわち、この発明は、基台に立設するアウターフレーム内に一対の面板からなるインナーフレームを垂直動のみ可能に内蔵し、
前記インナーフレームの面板間に上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークを機械機構で離合可能に係止し、
上下の水平ロールチョックのそれぞれと接続して上下の水平ロールチョック同士を近接離反させる２つの位置調整装置をアウターフレーム又は基台に備え、
前記インナーフレームの面板間に係止される左右のサイドロールのそれぞれと接続して左右のサイドロール同士を近接離反させる２つの位置調整装置は、その一方が前記インナーフレームの面板間端に装備され、かつ他方の位置調整装置はアウターフレームあるいはインナーフレームの面板間に垂直方向に昇降可能に装備され、
更に前記アウターフレーム内の下部に製品進行方向に直交する水平方向に交換用レールを備えることにより、
前記インナーフレームの上昇に際して前記機械機構により上下の水平ロールチョックを水平方向に拘束し、左右のサイドロールヨークを垂直方向に拘束して、各上下のロールチョック及び左右のサイドロールヨークを当該インナーフレームの面板内の所要位置へ係止可能にし、
更に前記インナーフレームの下降に際して、前記上昇に際しての係止を解除して、下の水平ロールチョック上に左右のサイドロールヨークを載置しさらに上の水平ロールを載置したロールチョック・ヨーク段積み体を形成可能にし、且つ前記ロールチョック・ヨーク段積み体を前記交換用レールの方向に抜き出し可能にした成形装置である。

さらに発明者らは、上記の成形装置において、前記機械機構は、上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークを、前記インナーフレームの面板とこれに対向する上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークとに設けた条部材と条部材同士で形成される溝部との嵌合による機械機構である構成、アウターフレームを立設する基台自体を製品進行方向に直交する水平方向にスライド可能に保持した構成を併せて提案する。

この発明は、成形ロールスタンド内に昇降可能にインナーフレームを立設配置し、各ロールチョック・ヨークとインナーフレーム対向面に簡単な構成の機械機構を配置して、インナーフレームの昇降動作でロールチョック・ヨークの段積み体の形成又は解除を行い、さらにサイドロールの位置決めもインナーフレームと係合する機械機構を利用する構成を採用することで、インナーフレームの昇降用アクチュエータ以外に、従来は必須であった段積み体の形成や解除、ロールチョック・ヨークの位置決め等に用いる油圧シリンダなどのアクチュエータを設ける必要がなく、ロール交換に際しての前記アクチュエータの制御機構や操作機構も不要となるなど、極めて簡単な構成の成形装置が得られる。

この発明において、ロールスタンドは例えばアウターフレームとインナーフレームとで構成し、アウターフレームとインナーフレームには板状や枠体などで形成でき、ロールチョック・ヨークと係合する機械機構には例えば条部材で構成する凹凸嵌合するなどの簡単な構造が採用でき、成形ロールスタンド全体の簡素化と小型化が達成できる。

例えば、サイドロールヨークとインナーフレームとの所要の対向面に製品ライン方向並びにこれに直交する垂直と水平方向に拘束可能な上述の機械機構を備えることで、サイドロールの成形荷重をインナーフレームにのみ負担させることが可能となり、上下ロールチョックの成形荷重はアウターフレームに負荷させるなどの構造上合理的な設計が可能となる。

スタンド内に4方ロールを装着した操業可能なオンライン状態の成形装置の一例を示す製品進行方向の前方から見た斜視説明図である。スタンド内に4方ロールを装着した操業可能なオンライン状態の成形装置の他の一例を示す製品進行方向の前方から見た斜視説明図である。成形装置よりロールチョック・ヨークの段積み体を搬出したオフライン状態の成形装置の一例を示す製品進行方向の前方から見た斜視説明図である。図2を図の左右方向で90°異なる方向からみた成形装置の斜視説明図である。ロールチョック・ヨークの段積み体をインナーフレーム内へ搬入あるいはこれより搬出可能な状態における、製品進行方向の入り側のインナーフレームと段積み体との対向面に設けられた各機械機構の相互の位置関係並びにインナーフレームとサイドロールヨーク用のジャッキとの位置関係を示す斜視説明図である。インナーフレームが定位置まで上昇した状態における、製品進行方向の入り側のインナーフレームと各ロールチョック・ヨークとの対向面に設けられた各機械機構の相互の位置関係並びにインナーフレームとサイドロールヨーク用のジャッキとの位置関係を示す斜視説明図である。操業可能な状態における、製品進行方向の出側のインナーフレームと各ロールチョック・ヨークとの対向面に設けられた各機械機構の相互の位置関係並びにインナーフレームとサイドロールヨーク用のジャッキとの位置関係を示す斜視説明図である。上ロールチョックのロール軸とそれを駆動する駆動軸とを接続するジョイント部に設けたばね作動のクランパーのロック動作を示す説明図であり、図の右側が製品進行方向の入り側から見た正面図、同左側が側面図である。上ロールチョックのロール軸とそれを駆動する駆動軸と接続するジョイント部に設けたばね作動のクランパーのロック解除動作を示す説明図であり、図の右側が製品進行方向の入り側から見た正面図、同左側が側面図である。

この発明において、成形ロールスタンドは、4方ロールなどの各成形ロールとそれらを軸支するロールチョック・ヨークと、前記各ロールチョック・ヨークと接続して被加工材への圧下を行う圧下装置あるいはロール位置を調整するための位置調整装置とを備えることが可能であれば、板状のインナーフレームとこれを内蔵支持する矩形枠のアウターフレームとで形成した実施例で示す構成のほか、公知のいずれの構成も採用できる。

ロールチョック・ヨークの段積み体の構成は、例えば上下及び両サイドの各ロールチョックの形状、寸法、重量に応じて、載置方法が面同士の当接接触、ピンと穴あるいは棒と溝の嵌合、面接触等、各種機械機構との組合せなどの構成が適宜選定される。

また、各ロールチョック・ヨークと圧下装置や位置調整装置との接続は、公知のいずれの構成も採用できる。圧下装置や位置調整装置には、油圧、水圧のアクチュエータの他、実施例に示すジャッキなど、公知のいずれの機構も採用できる。

アウターフレームは、実施例で用いた一対の矩形枠の他、柱状部材による門型や面板型、あるいは門型や面板型の組合せなど、公知のいずれの構成も採用できる。

インナーフレームは、実施例で用いた十字型板材のほか、矩形板または八角形の面板、さらにそれら面板の所要箇所に軽量用の切り欠や盗み孔を設けるなど、特に形状は限定されるものでない。しかし、実施例では、係合機構によってはサイドロールヨークの荷重を全て受けるように構成した場合は、荷重に耐える形状や寸法を適宜選択すると良い。

インナーフレームの昇降機構には、油圧のアクチュエータの他、実施例に示すジャッキなど、公知のいずれの機構も採用できる。

ロールチョック・ヨークとインナーフレームとの対向面に設ける機械機構は、ここでは、凸条部材を用いて凸部と溝部を形成して凹凸嵌合する例を採用しているが、以下の機能を満足するものであれば、実施例以外の公知のいずれの構成も採用できる。

すなわち、ロールチョック・ヨークの段積み体は、下ロールチョック上面に一対のサイドロールヨークが載置されてその上面に跨るように上ロールチョックが載置されて形成され、また、4方ロールはインナーフレーム内で上下のロールチョックは垂直方向に位置調整され、サイドロールヨークは水平方向に位置調整されるため、上下のロールチョックは垂直方向に移動可能で水平方向には位置決めされるように係止され、サイドロールヨークは水平方向に移動可能で垂直方向には位置決めされるように係止されることから、インナーフレームの昇降動作でロールチョック・ヨークが所要高さ位置に位置するように案内して係止される機能が必要となり、基本的に凸条部材やピン部材で支持したり、所要の溝部を案内する必要がある。

サイドロール軸と圧下装置との接続又は接続解除時やその位置調整の際にサイドロールヨークをインナーフレームに位置決め又は解放可能にする機械機構は、実施例に示すごとく、上述の段積み体の形成・解除のための機械機構と共用できる構成の他、別途独立した機構を用いることができる。

インナーフレームの昇降動作を利用してロールチョック・ヨークの段積み体を形成した後、交換用レール上を走行させて搬入出し、これを交換する構成は、公知のいずれの構成も採用できる。

図1Aは、成形装置の一例を示す斜視説明図であり、成形ロールスタンド1内に4方ロールを装着した操業可能なオンライン状態を示す。図示のごとく、図の奥行き方向を製品進行方向と呼び、図の手前が素材の入側であり、図の奥が素材の出側であり、該スタンドから見て素材の入側を前方、出側を後方と呼ぶ。また、図の左右方向の左側を操作側と呼び、同左右方向の右側を駆動側と呼ぶ。

図2と図3は、成形ロールスタンド1よりロールチョック・ヨークの段積み体60を搬出したオフライン状態の成形装置を示し、該段積み体60は、下ロールチョック20の上にサイドロールヨーク30,40が載置され、さらにその上に上ロールチョック10が載置されて形成される。

成形ロールスタンド1は、ここでは一対の矩形枠3,3からなるアウターフレーム4とその内部に配置される一対のインナーフレーム5,5とで構成される。アウターフレーム4は、基台2上に一対の矩形枠3,3を製品進行方向を挟んで所定間隔で並列させ、矩形枠3,3の各長辺方向を上下方向に各短辺方向を製品進行方向方向に立設した構成からなる。なお、一対の矩形枠3,3は、図示しないがその上下端部等で相互に接続するための水平枠が適宜設けられる。

インナーフレーム5,5は、製品進行方向方向に所定間隔で対向する一対の面板から形成され、詳述すると、製品進行方向方向に直交する垂直面、すなわち一対の矩形枠3,3の同じ垂直面内にある各長辺内面部をレールとして各1枚の面板を昇降可能に装着して形成してある。

インナーフレーム5,5を構成する面板は、略十字型板の中央部に被加工材が通過する円孔を設けてあり、面板の対向面側において(図4、図5参照)、円孔の両側に位置する垂直部には上下ロールチョック10,20を上下方向に案内する棒部材からなる垂直条部材51,52が設けられ、またその反対面は矩形枠3,3の各長辺内面部と当接し、さらに該垂直部端には矩形枠3,3の各長辺側面部に設けたレール部材9に嵌合する係合部57を設けてある。

一方、インナーフレーム5,5の、円孔の水平方向には水平部が形成され、面板の対向面側において(図4、図5参照)、この水平部にはサイドロールヨーク30,40と係合するための水平方向の一対の短棒状部材を所定間隔で配置した水平ガイド53,54がそれぞれ設けられている。

アウターフレーム4内の基台2上には垂直方向の昇降装置としてジャッキ6,6が設けられて各インナーフレーム5,5の下端メンバーと当接しており、インナーフレーム5,5を昇降可能に保持している。

アウターフレーム4の上下に位置する矩形枠3,3の短辺方向の枠部には垂直方向の位置調整装置としての上下ジャッキ7,8が設けられ、それぞれ上ロールチョック10と下ロールチョック20と接続して上下各ロール11,21に被成形材への圧下力を付与できる。

インナーフレーム5,5の水平部の駆動側には、右サイドロールヨーク30に接続する水平方向の位置調整装置としてのジャッキ32とその駆動源Mが設けられる。同駆動側のジャッキ32は箱状で一対のインナーフレーム5,5間に係止配置されるため、インナーフレーム5,5とともに昇降する。

操作側のサイドロールヨーク40には、これに接続する水平方向の位置調整装置として箱状のジャッキ42が設けられるが、操作側の矩形枠3の外側に昇降用フレーム45を配置し、前記ジャッキ42はこれに昇降可能に係合して該フレーム45より垂下する昇降ロッドに支持されている。すなわち、操作側の水平方向のジャッキ42が上昇することで、同操作側の一対のインナーフレーム5,5間が開放されることになり、段積み体60が挿入出可能になっている。

なお、上記の昇降用フレーム45はアウターフレーム4の矩形枠3の外側に設けてあるが、一対のインナーフレーム5,5の操作側の水平部端に昇降用フレームを設けることが可能であり、同様にここをジャッキが上昇することで操作側を開放することができ、段積み体60が挿入出可能になる。

一対のインナーフレーム5,5の面板間の下方で下ジャッキ8近傍には、製品進行方向に直交して操作側に延びる交換用レール61が配置してある。

ロールチョック・ヨークの段積み体60は、ここでは、一対のサイドロールヨーク30,40には各上面と下面にそれぞれ所定間隔で4本のピンが突設配置され、上ロールチョック10の下面と下ロールチョック20の上面に脚部を設けて所要位置に嵌合穴を設けてあり、段積みに際して前記ピンと嵌合穴とを嵌め合うことで段積みが完了する。また、下ロールチョック20の下部には、該段積み体60として上記交換用レール61上を走行するための車輪が設けられている。

図示しないが、交換用レール61に沿ってL型係合具がチェーン駆動で走行するようにコンベアが配置されて、L型係合具が下ロールチョック20の下部端の駆動側に設けた孔部に係合して該段積み体60をレール方向に移動させることができる。また図示しないが、交換用レール61の操作側端には、別途用意する該段積み体60との入換えを行うため、同レールの直交方向(製品進行方向方向)に移動可能にしたテーブル部が配置される。

段積み体60のインナーフレーム5,5との対向面に設けた機械機構について説明すると、図2に示すごとく、下ロールチョック20と上ロールチョック10にはそれぞれの両側の垂直部にスライド面となるガイド板24,14が設けられ、さらに操作側の各ガイド板24,14の外側には短棒材からなる垂直スライダーブロック15,25が並列配置されている。

サイドロールヨーク30,40には、水平部の幅方向全部に及ぶ長さの凸条の水平条部34,44がそれぞれ設けられている。この水平条部34,44の下側には、水平方向に所定間隔で短棒材を突設した構成の水平ガイド部材35,45がそれぞれ設けられ、水平条部34,44と水平ガイド部材35,45とでヨークの水平部に所要幅の横溝部が形成されている。

図4、図5、図6に基づいて、インナーフレーム5,5の昇降時における段積み体60との機械機構の係合状態を説明する。

図4は、最下降している一対のインナーフレーム5,5の面板間に段積み体60が挿入された際、製品進行方向の入り側(スタンドの前方側)の面板と段積み体60との対向面に設けられた各機械機構の位置関係を示した斜視説明図である。図面では面板側に設けられた部材にハッチングを施して段積み体60側の部材と区別している。

まずここでは、段積み体60をインナーフレーム5,5内に挿入させるため、操作側のジャッキ42は昇降用フレーム45内で最も上昇した位置まで上昇させてある。

段積み体60が挿入された際には、所定の昇降位置となる位置まで挿入されて止まるように、下ロールチョック20と上ロールチョック10の操作側の垂直スライダーブロック15,25の側面が当たる相対位置となるインナーフレーム5,5の操作側の面板位置に棒条部材による垂直条部51,52が設けられる。また、垂直条部51,52と対となって垂直方向の溝部を形成するための垂直ガイド部材55,56の長さは、上下のロールチョック10,20側の垂直スライダーブロック15,25と干渉しないように短くされている。

インナーフレーム5,5の対向面には、サイドロールヨーク30,40の水平条部34,44と水平ガイド部材35,45との間のガイド溝部に進入できる幅を有し、また所定間隔をおいて直列する一対の短棒材からなる水平ガイド53,54が設けられている。段積み体60が挿入された際には、サイドロールヨーク30,40の一対の水平ガイド部材35,45は、面板側の一対の水平ガイド53,54の上側に位置し、垂直方向の移動に際して干渉しないように相互に位置がずれて、相互に通過できるように間隔が設定されている。

図2、図4に示すごとく、段積み体60が挿入された状態で、上ロールチョック10と上ジャッキ7とは、該チョック10の上面に設けたT字型部材16が上ジャッキ7のロッド先端のフック部の嵌合溝内に嵌め込まれて製品進行方向に拘束されている。従って、段積み体60が挿入される前に上ジャッキ7のロッドを所要位置まで下降させてある。

図5は、インナーフレーム5,5をジャッキ6にて上昇させ、最下降位置から定位置まで上昇して左右のサイドロールヨーク30,40が下ロールチョック20より離れ、また昇降用フレーム45内を下降させたジャッキ42とサイドロールヨーク40との接続が行われた状態における、インナーフレーム5と各ロールチョック・ヨークとの対向面に設けられた各機械機構の位置関係を示した斜視説明図である。

インナーフレーム5,5を上昇させると同時に、上ジャッキ7を作動させて上ロールチョック10を上昇させる。事前に上ジャッキ7を作動させて上ロールチョック10を上昇させておくことも可能である。この時点で上ロールチョック10の脚部のピン穴からサイドロールヨーク30,40の上面のピンは抜けて水平方向に移動可能になっている。

インナーフレーム5,5が上昇することで、面板側の垂直条部51,52と垂直ガイド55,56とで形成される溝部内に、下ロールチョック20と上ロールチョック10の垂直スライダーブロック15,25が相対的移動して垂直な条部材が水平方向に並ぶことで水平方向の位置決めがなされる。

また、インナーフレーム5,5が上昇すると、この面板側の一対の水平ガイド部材53,54がサイドロールヨーク30,40の水平ガイド部材35,45の隙間を通過して水平条部34,44に当接する。製品進行方向の前方側のみ説明しているが、当然後方側の面板の構成も同様であり、両方の面板でサイドロールヨーク30,40自体を持ち上げることになり、左右のサイドロールヨーク30,40のピンは下ロールチョック20のピン穴より抜けて水平方向に移動可能になっている。

また、段積み体60が挿入された状態では、下側の位置調整装置である下ジャッキ8は、そのジャッキロッドが下ロールチョック20の下面に当接して下ロールチョック20自体を上昇または下降させることができる。

図6は、図5に示すインナーフレーム5,5が上昇して段積み体60の段積みが解消された状態から、さらにインナーフレーム5,5内で上下のロール11,21、左右のサイドロール31,41を所定の位置に係止する、所要の位置調整が完了した状態における、各機械機構の位置関係を示した斜視説明図である。

左右のサイドロール31,41は、位置調整装置のジャッキ32,42によって相互に近接方向に移動させると、サイドロールヨーク30,40の水平条部34,44と水平ガイド部材35,45との間の溝部に面板側の一対の水平ガイド部材53,54が位置し、水平な条部材同士が垂直方向に並ぶことで垂直方向の位置決めが行われる。

基本的に下ロールチョック20は下ジャッキ8にて上昇させ、上ロールチョック10は上ジャッキ7により下降させることで、操業状態のロール位置になるように設定する。

上述する機械機構により、インナーフレーム5,5が上昇することで、下ロールチョック20はそのままの位置で、サイドロールヨーク30,40が下ロールチョック20から離れて所定位置まで上昇し、上ロールチョック10は同時に上ジャッキ7により上昇させて、下ロールチョック20と上ロールチョック10は製品進行に直交する水平方向には拘束され、サイドロールヨーク30,40は垂直方向に拘束されて、段積み体60は解消されることになる。

インナーフレーム5,5が上昇すると、サイドロールヨーク30の外端に設けた接続具にジャッキ32のロッドピンが係合して自動的に接続でき、一方、昇降用フレーム45内を下降させたジャッキ42のロッドピンとサイドロールヨーク40の外端の接続具とが自動的に接続できる。

すなわち、駆動側のサイドロールヨーク30には、インナーフレーム5,5の上昇前にジャッキ32の伸延によってジャッキ軸先端が近接し、サイドロールヨーク40には、ジャッキ42が下降しかつ伸延によってジャッキ軸先端が近接する。インナーフレーム5,5の上昇に伴い、各ジャッキ軸先端のピンが各ヨーク30,40端のU字型係止具に嵌め込まれて、該上昇後に各ジャッキ32,42の伸延によっていずれも中心側へ移動することにより、水平ガイド部材35,45も水平ガイド部材53,54の隙間部から離れるために垂直方向にロックされ、水平方向はジャッキ32,42でロックされ、製品進行方向は一対のインナーフレーム5,5間でロックされることになり、その荷重は全てインナーフレーム5,5が受けることになる。

段積み体60をインナーフレーム5,5内に進入させると同時に、上ロールチョック10と上ジャッキ7のジャッキロッドとの接続を完了させる例を説明したが、インナーフレーム5,5の上昇時にこれを行うことも可能である。すなわち、インナーフレーム5,5が上昇すると、サイドロールヨーク30,40に載置されていた上ロールチョック10は、上ジャッキ7のジャッキロッドに当接することになり、例えば上ロールチョック10頂上に設けた接続部に上昇時に係合する構成の器具をジャッキロッド先端に設けておくことで、自動的に接続できる。

例えば、インナーフレーム5,5と上ジャッキ7との間にレバー機構を配設して、インナーフレーム5,5の上昇により、上ロールチョック10は上ジャッキの軸先端部に設けたばね作動のクランパーに係合する構成を採用できる。

下ロールチョック20も下ジャッキの伸延によって係合して所要位置に上昇移動する。従って、上下ロールチョック10,20の荷重はアウターフレーム4の矩形枠3,3によって支持されることになる。

上下ロールを駆動するため、上ロール軸12と下ロール軸22の先端部に図1Aには図示しない駆動軸との接続を図7A、図7Bにて説明すると、上ロール軸と下ロール軸にはそれぞれ図示しない駆動源からの駆動軸80とを接続するためのジョイント部81が臨んでいる。ここで、ジョイント部81はインナーフレームの下降時にインナーフレームに設けられるばね作動のクランパー82に保持されて、ロール軸との離脱を可能にし、インナーフレームの上昇時には傾斜面とレバーの倣い機構にてばね作動のクランパー82から開放される構成である。

以上の操作で4方の成形ロールチョック・ヨークが当該スタンド内の所定の位置に固定されて、圧下装置を作動させて4方ロール内を通過する被加工材に所要の成形を実施することが可能となる。また、ロール交換のために段積み体を形成して成形ロールスタンドより搬出するには、上述の操作を逆に行うことになる。

すなわち、サイドロールヨーク30,40は、両ジャッキ32,42を短縮移動させて該スタンドの中心より外側の段積み用位置に戻される。次にインナーフレーム5,5が下降することで、上ロールチョック10の上面に設けたT型部材16のクランパー70が解除され、インナーフレーム5,5に支持されるサイドロールヨーク30,40上に上ロールチョック10が載置される。また、下ジャッキ8が下降して下ロールチョック20が交換用レール61上に待機する。さらにインナーフレーム5,5が下降することで、サイドロールヨーク30,40が下ロールチョック20上に載置されて段積み体60が形成される。インナーフレーム5,5が最下降することで、上下ロールチョック10,20とインナーフレーム5,5との係合が解除され、段積み体60が交換用レール61方向に引き出し可能となる。

実施例2の構成は、上述した実施例1の構成において、基台2を製品進行方向に直交する方向に摺動移動するようにしたものである。すなわち、図1Aの基台2を、床上に水平動可能に保持したスライド基台90となし、これを床上固定するジャッキ91にて位置調整可能にしてある。

このように構成することで、スタンド内の4方ロールの全体を一括して位置調整できる。製品進行方向に対して垂直方向にはインナーフレーム5,5の昇降で位置調整可能となり、水平方向にはスライド基台90を移動させることで位置調整可能となる。

この発明による成形装置は、実施例で明らかなように、インナーフレームの昇降動作でロールチョック・ヨークの段積み体の形成と解除が可能であり、同様にサイドロールの位置決めもジャッキとの接続・位置調整でインナーフレームと係合して固定できる構成であり、インナーフレームの昇降用アクチュエータ以外に、段積み体の形成や解除、ロールチョック・ヨークの位置決め等に用いる油圧シリンダなどのアクチュエータを設ける必要がないため、極めて簡単な構成の装置となる。

また、ロール交換に際しては、ロールチョック・ヨークの段積み体のみを搬出して交換でき、かかる段積み体の形成と解除がインナーフレームの昇降のみの操作であり、段積みする際にアクチュエータの制御機構や操作なども不要なため、極めて簡単な操作でロール交換を行うことが可能である。

Claims

基台に立設するアウターフレーム内に一対の面板からなるインナーフレームを垂直動のみ可能に内蔵し、
前記インナーフレームの面板間に上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークを機械機構で離合可能に係止し、
上下の水平ロールチョックのそれぞれと接続して上下の水平ロールチョック同士を近接離反させる２つの位置調整装置をアウターフレーム又は基台に備え、
前記インナーフレームの面板間に係止される左右のサイドロールのそれぞれと接続して左右のサイドロール同士を近接離反させる２つの位置調整装置は、その一方が前記インナーフレームの面板間端に装備され、かつ他方の位置調整装置はアウターフレームあるいはインナーフレームの面板間に垂直方向に昇降可能に装備され、
更に前記アウターフレーム内の下部に製品進行方向に直交する水平方向に交換用レールを備えることにより、
前記インナーフレームの上昇に際して前記機械機構により上下の水平ロールチョックを水平方向に拘束し、左右のサイドロールヨークを垂直方向に拘束して、各上下のロールチョック及び左右のサイドロールヨークを当該インナーフレームの面板内の所要位置へ係止可能にし、
更に前記インナーフレームの下降に際して、前記上昇に際しての係止を解除して、下の水平ロールチョック上に左右のサイドロールヨークを載置しさらに上の水平ロールを載置したロールチョック・ヨーク段積み体を形成可能にし、且つ前記ロールチョック・ヨーク段積み体を前記交換用レールの方向に抜き出し可能にした成形装置。
前記機械機構は、上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークを、前記インナーフレームの面板とこれに対向する上下の水平ロールチョック及び左右のサイドロールヨークとに設けた条部材と条部材同士で形成される溝部との嵌合による機械機構である請求項１に記載の成形装置。
アウターフレームを立設する基台自体を製品進行方向に直交する水平方向にスライド可能に保持した請求項１に記載の成形装置。