(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延材のガイドを圧延ロールの軸方向に移動可能なガイド移動機構と、該ガイド移動機構に連結されており、前記ガイドを単位変位量だけ移動させる単位送り動作を行う定寸送り機構とを備えており、前記定寸送り機構による単位送り動作が必要回数実施可能に構成されており、前記定寸送り機構は、単位変位量だけ変位可能な変位機構と、該変位機構と前記ガイド移動機構とを機械的に嵌合及び脱離することが可能な嵌脱機構とを備えており、該嵌脱機構によって前記変位機構と前記ガイド移動機構とを嵌合させた状態で前記変位機構を単位変位量だけ変位させることにより前記ガイドを該単位変位量だけ変位させ、前記嵌脱機構によって前記変位機構を前記ガイド移動機構から脱離させた状態で前記変位機構の前記変位を初期化するように構成されていることを特徴とする圧延機におけるガイドの位置制御装置。
【請求項２】
前記変位機構は、前記単位変位量に対応する定寸送り枠を規定する送り枠部材と、該送り枠部材の前記定寸送り枠内に挿入されており、該定寸送り枠内で移動可能な可動部材と、該可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、前記可動部材が前記原点位置から前記定寸送り枠内を変位することにより前記単位変位量が設定されることを特徴とする請求項１に記載の位置制御装置。
【請求項３】
前記変位機構とは別個に設けられており前記ガイド移動機構に連結された油圧駆動源をさらに備えており、前記嵌脱機構は、前記変位機構に機械的に連結された第１の嵌合面と、前記油圧駆動源及び前記ガイド移動機構に機械的に連結されており、前記第１の嵌合面に対向する第２の嵌合面とを備えており、前記第１の嵌合面及び前記第２の嵌合面が嵌脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置制御装置。
【請求項４】
前記定寸送り機構は、単位送り動作における角度量を規定する定角送り機構であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項５】
前記変位機構の一部を構成する油圧駆動源及び平歯車をさらに備えており、前記嵌脱機構は、前記平歯車と、前記ガイド移動機構に機械的に連結された歯車とを備えており、前記平歯車と前記歯車とが噛合又脱離することにより嵌脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の位置制御装置。
【請求項６】
前記定寸送り機構は、単位送り動作における長さ量を規定する定長送り機構であることを特徴とする請求項１、２及び５のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項７】
前記定寸送り機構は、互いに相対する２方向のいずれの方向においても前記ガイドの変位量を規定可能に構成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項８】
前記ガイドの前記軸方向への変位量を検出可能な位置検出機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【請求項９】
圧延材を圧延ロールカリバーへ案内するためのガイドと、該ガイドが着脱自在に装着されたスライダブロックと、該スライダブロックを圧延ロールの軸方向に移動可能に取付けたサドルとを備えた、圧延機におけるガイドの位置制御装置であって、
前記サドルは、ガイド移動機構と、該ガイド移動機構に連結された定寸送り機構と、前記ガイドの前記軸方向への変位量を検出可能な位置検出機構と、前記ガイドを固定するためのガイドクランプ機構とを備えており、
前記ガイド移動機構は、前記スライダブロックを前記軸方向に移動させるべく該スライダブロックに噛合したスライドシャフトを備えており、
前記定寸送り機構は、単位変位量だけ変位可能な変位機構と、該変位機構と前記ガイド移動機構とを機械的に嵌合及び脱離することが可能な嵌脱機構とを備えており、該嵌脱機構によって前記変位機構と前記ガイド移動機構とを嵌合させた状態で前記変位機構を単位変位量だけ変位させることにより前記ガイドを該単位変位量に対応する変位量だけ変位させ、前記嵌脱機構によって前記変位機構を前記ガイド移動機構から脱離させた状態で前記変位機構の前記変位を初期化することにより、単位送り動作における、前記ガイドの変位量を所定値に規定するように構成されており、
前記位置検出機構は、前記スライドシャフトの回転角度を検出して前記ガイドの変位量を検出するように構成されており、
前記ガイドクランプ機構は、前記ガイドの前記軸方向への変位が完了した際に該ガイドを前記軸方向へ移動不能となるように固定可能に構成されており、
前記定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施可能に構成されていることを特徴とする圧延機におけるガイドの位置制御装置。
【請求項１０】
前記変位機構は、前記単位変位量に対応する単位変位角度の定角送り枠を規定する送り枠部材と、該送り枠部材の前記定角送り枠内に該定角送り枠と同軸に回転可能に挿入された定角送りレバーを有しており、該定角送りレバーが移動する角度範囲で前記送り枠部材に対して相対的に回動可能な可動部材と、該可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、前記定角送りレバーが前記原点位置から前記定角送り枠内を角度変位することにより前記単位変位量が設定されることを特徴とする請求項９に記載の位置制御装置。
【請求項１１】
前記変位機構とは別個に設けられており前記ガイド移動機構に連結された油圧駆動源をさらに備えており、前記嵌脱機構は、前記変位機構に機械的に連結された第１の嵌合面と、前記油圧駆動源及び前記ガイド移動機構に機械的に連結されており、前記第１の嵌合面に対向する第２の嵌合面とを備えており、前記第１の嵌合面及び前記第２の嵌合面が嵌脱可能に構成されていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の位置制御装置。
【請求項１２】
前記変位機構は、前記単位変位量に対応する単位変位長さの定長送り枠を規定する送り枠部材と、該送り枠部材の前記定長送り枠内で定長送りピストンにより直線移動可能である可動部材と、該可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、前記定長送りピストンが前記可動部材を前記定寸送り枠内において直線変位させることにより前記単位変位量が設定されることを特徴とする請求項９に記載の位置制御装置。
【請求項１３】
前記変位機構の一部を構成する油圧駆動源及び平歯車をさらに備えており、前記嵌脱機構は、前記平歯車と、前記ガイド移動機構に機械的に連結された歯車とを備えており、前記平歯車と前記歯車とが噛合又脱離することにより嵌脱可能に構成されていることを特徴とする請求項９又は１２に記載の位置制御装置。
【請求項１４】
前記定寸送り機構は、互いに相対する２方向のいずれの方向においても前記ガイドの変位量を規定可能に構成されていることを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載の位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機におけるガイドの位置を精度良く制御可能な位置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧延材のガイド位置を精度良く制御することは、圧延機の分野において基本的に要求される技術である。例えば、前段の圧延ロールカリバーで圧延された圧延材を後段の圧延ロールカリバーに正確に位置合わせして圧延することが、寸法精度の高い圧延製品を製造するためには必須である。
【０００３】
本願出願人は、圧延材を圧延ロールカリバーに正確に芯合わせするためのガイドの位置制御装置を既に提案している（特許文献１）。この特許文献１に記載されているガイドの位置制御装置は、ガイドを取付けたシフトベースをスクリューシャフトに噛合させることにより、このシフトベースをスクリューシャフトの軸心方向に移動可能とし、スクリューシャフトをボール減速機を介して油圧モータによる駆動手段に連結し、この駆動手段を油圧及び電気位置制御手段で遠隔制御することにより、スクリューシャフトの回転方向及び回転量に応じてシフトベースを移動するように構成されている。このような位置制御装置を用いることにより、シフトベースに固着されているガイドを圧延ロールカリバーの位置に正確に位置決めすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１０８１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている位置制御装置は、ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要とすることから、構造が非常に複雑となり、その結果、製造コストがかなり高くなるという問題点を有していた。また、シーケンサ等を使用した油圧及び電気位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等の駆動手段を必要とすること並びに工場内における機器取付け工事費用や配線及び配管工事費用を必要とすることからも、製造コストが高くなるという問題点を有していた。さらに、外形寸法が大きくなることから、狭小なスペース内に配置することができないことも、解決すべき課題であった。
【０００６】
従って本発明の目的は、構造が簡単であり製造コストを低減化することができる圧延機におけるガイドの位置制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、油圧及び電気位置制御手段が不要であり、その点で製造コストをより低減化することができる圧延機におけるガイドの位置制御装置を提供することにある。
【０００８】
本発明のさらに他の目的は、全体寸法をより小さくすることができる圧延機におけるガイドの位置制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、圧延材のガイドを圧延ロールの軸方向に移動可能なガイド移動機構と、このガイド移動機構に連結されており、ガイドを単位変位量だけ移動させる単位送り動作を行う定寸送り機構とを備えており、定寸送り機構による単位送り動作が必要回数実施可能に構成されている。
【００１０】
ガイド移動機構により、ガイドは、圧延ロールの軸方向に移動する。定寸送り機構とガイド移動機構との動作により、単位送り動作におけるガイドの変位量が所定値に規定される。従って、この定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施することによって、ガイドは圧延ロールの軸方向の所望の位置に精度良く位置決めされる。ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要としないので、構造が非常に簡単となり、製造コストを低減化することができる。また、定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施することにより位置決めしているので、位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等が不要であり、機器取付け工事、配線及び配管工事が不要となるので、その意味でも製造コストを低減化することができる。さらに、外形寸法を大幅に小さくすることもできる。
【００１１】
定寸送り機構は、単位変位量だけ変位可能な変位機構と、変位機構とガイド移動機構とを機械的に嵌合及び脱離することが可能な嵌脱機構とを備えており、嵌脱機構によって変位機構とガイド移動機構とを嵌合させた状態で変位機構を単位変位量だけ変位させることによりガイドを単位変位量だけ変位させ、嵌脱機構によって変位機構をガイド移動機構から脱離させた状態で変位機構の変位を初期化するように構成されていることが好ましい。
【００１２】
この場合、変位機構は、単位変位量に対応する定寸送り枠を規定する送り枠部材と、送り枠部材の定寸送り枠内に挿入されており、定寸送り枠内で移動可能な可動部材と、可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、可動部材が原点位置から定寸送り枠内を変位することにより単位変位量が設定されることがより好ましい。
【００１３】
変位機構とは別個に設けられておりガイド移動機構に連結された油圧駆動源をさらに備えており、嵌脱機構は、変位機構に機械的に連結された第１の嵌合面と、油圧駆動源及びガイド移動機構に機械的に連結されており、第１の嵌合面に対向する第２の嵌合面とを備えており、第１の嵌合面及び第２の嵌合面が嵌脱可能に構成されていることも好ましい。
【００１４】
定寸送り機構は、単位送り動作における角度量を規定する定角送り機構であることも好ましい。
【００１５】
変位機構の一部を構成する油圧駆動源及び平歯車をさらに備えており、嵌脱機構は、平歯車と、ガイド移動機構に機械的に連結された歯車とを備えており、平歯車と歯車とが噛合又脱離することにより嵌脱可能に構成されていることもより好ましい。
【００１６】
定寸送り機構は、単位送り動作における長さ量を規定する定長送り機構であることも好ましい。
【００１７】
定寸送り機構は、互いに相対する２方向のいずれの方向においてもガイドの変位量を規定可能に構成されていることも好ましい。
【００１８】
ガイドの軸方向への変位量を検出可能な位置検出機構をさらに備えたことも好ましい。
【００１９】
さらに、本発明によれば、圧延機におけるガイドの位置制御装置は、圧延材を圧延ロールカリバーへ案内するためのガイドと、ガイドが着脱自在に装着されたスライダブロックと、スライダブロックを圧延ロールの軸方向に移動可能に取付けたサドルとを備えている。サドルは、ガイド移動機構とガイド移動機構に連結された定寸送り機構と、ガイドの軸方向への変位量を検出可能な位置検出機構と、ガイドを固定するためのガイドクランプ機構とを備えている。ガイド移動機構は、スライダブロックを軸方向に移動させるべくスライダブロックに噛合したスライドシャフトを備えている。定寸送り機構は、単位変位量だけ変位可能な変位機構と、変位機構とガイド移動機構とを機械的に嵌合及び脱離することが可能な嵌脱機構とを備えており、嵌脱機構によって変位機構とガイド移動機構とを嵌合させた状態で変位機構を単位変位量だけ変位させることによりガイドを単位変位量に対応する変位量だけ変位させ、嵌脱機構によって変位機構をガイド移動機構から脱離させた状態で変位機構の変位を初期化することにより、単位送り動作における、ガイドの変位量を所定値に規定するように構成されている。位置検出機構は、スライドシャフトの回転角度を検出してガイドの変位量を検出するように構成されている。ガイドクランプ機構は、ガイドの軸方向への変位が完了した際にガイドを軸方向へ移動不能となるように固定可能に構成されている。定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施可能に構成されている。
【００２０】
ガイド移動機構により、ガイドは、圧延ロールの軸方向に移動する。定寸送り機構とガイド移動機構との動作により、単位送り動作におけるガイドの変位量が所定値に規定される。従って、この定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施することによって、ガイドは圧延ロールの軸方向の所望の位置に精度良く位置決めされる。ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要としないので、構造が非常に簡単となり、製造コストを低減化することができる。また、定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施することにより位置決めしているので、位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等が不要であり、機器取付け工事、配線及び配管工事が不要となるので、その意味でも製造コストを低減化することができる。さらに、外形寸法を大幅に小さくすることもできる。
【００２１】
変位機構は、単位変位量に対応する単位変位角度の定角送り枠を規定する送り枠部材と、送り枠部材の定角送り枠内に定角送り枠と同軸に回転可能に挿入された定角送りレバーを有しており、定角送りレバーが移動する角度範囲で送り枠部材に対して相対的に回動可能な可動部材と、可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、定角送りレバーが原点位置から定角送り枠内を角度変位することにより単位変位量が設定されることが好ましい。
【００２２】
この場合、変位機構とは別個に設けられておりガイド移動機構に連結された油圧駆動源をさらに備えており、嵌脱機構は、変位機構に機械的に連結された第１の嵌合面と、油圧駆動源及びガイド移動機構に機械的に連結されており、第１の嵌合面に対向する第２の嵌合面とを備えており、第１の嵌合面及び第２の嵌合面が嵌脱可能に構成されていることがより好ましい。
【００２３】
変位機構は、単位変位量に対応する単位変位長さの定長送り枠を規定する送り枠部材と、送り枠部材の定長送り枠内で定長送りピストンにより直線移動可能である可動部材と、可動部材を原点位置に初期化可能な弾性部材とを備えており、定長送りピストンが可動部材を定寸送り枠内において直線変位させることにより単位変位量が設定されることも好ましい。
【００２４】
変位機構の一部を構成する油圧駆動源及び平歯車をさらに備えており、嵌脱機構は、平歯車と、ガイド移動機構に機械的に連結された歯車とを備えており、平歯車と歯車とが噛合又脱離することにより嵌脱可能に構成されていることもより好ましい。
【００２５】
定寸送り機構は、互いに相対する２方向のいずれの方向においてもガイドの変位量を規定可能に構成されていることも好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要としないので、構造が非常に簡単となり、製造コストを低減化することができる。また、定寸送り機構による単位送り動作を必要回数実施することにより位置決めしているので、位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等が不要であり、機器取付け工事、配線及び配管工事が不要となるので、その意味でも製造コストを低減化することができる。さらに、外形寸法を大幅に小さくすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の圧延機におけるガイドの位置制御装置の一実施形態の要部構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１の位置制御装置の機械的構成を示す側面図である。
【図３】図１の位置制御装置の機械的構成を示す平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った面を示す矢視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った面を示す矢視図である。
【図６】図１の位置制御装置における嵌脱機構の要部構成を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った面を示す矢視図である。
【図８】図１の位置制御装置の油圧回路の構成を概略的に示す図である。
【図９】図１の位置制御装置の動作を概略的に説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の圧延機におけるガイドの位置制御装置の他の実施形態の一部の機械的構成を示す側面図である。
【図１１】図１０の位置制御装置の嵌脱機構が脱離状態となった際の機械的構成を示す側面図である。
【図１２】図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った面を示す矢視図である。
【図１３】図１０の位置制御装置の嵌脱機構が嵌合状態にあり、定寸送り機構が初期状態となった際の一部の機械的構成を示す側面図である。
【図１４】図１０の位置制御装置の嵌脱機構が嵌合状態にあり、定寸送り機構が単位変位量送り状態となった際の一部の機械的構成を示す側面図である。
【図１５】図１０の位置制御装置の嵌脱機構が脱離状態にあり、定寸送り機構が初期状態となった際の一部の機械的構成を示す側面図である。
【図１６】図１０の位置制御装置の動作を概略的に説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は本発明の圧延機におけるガイドの位置制御装置の一実施形態の要部構成を概略的に示しており、図２及び図３は図１の位置制御装置の機械的構成を示しており、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った面を示しており、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿った面を示しており、図６は図１の位置制御装置における嵌脱機構の要部構成を示しており、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った面を示している。
【００２９】
これらの図において、１０は図１の矢印１１方向に直線移動可能なスライダブロック、１２はこのスライダブロック１０に噛合したスライドシャフト、１３はスライドシャフト１２に同軸に固着されたスライドシャフト用歯車をそれぞれ示している。
【００３０】
スライダブロック１０には、エントリガイド１４ａ及びガイドローラ１４ｂを備えたガイド１４（図２）が着脱可能に装着されている。このガイド１４は、図示しない圧延材を圧延ロール１５（図２）の所望位置（圧延ロールカリバーの位置）に案内するためのものである。スライダブロック１０は内周に雌ねじが形成された貫通穴を有しており、この雌ねじがスライドシャフト１２の外周に形成された雄ねじが噛合している。従って、スライドシャフト１２が一方向又は逆方向に回転することにより、スライダブロック１０は矢印１１方向、即ち圧延ロール１５の軸方向に直線移動することとなる。
【００３１】
ガイド１４はガイドベース１６を介してスライダブロック１０に着脱可能に装着されている。従って、スライダブロック１０、ガイドベース１６及びガイド１４が圧延ロール１５の軸方向に直線移動可能となっている。
【００３２】
油圧モータ１７の図示しない回転軸がスライドシャフト１２と平行に配置されており、この回転軸にはスライドシャフト用歯車１３に噛合したモータ用歯車１８が同軸に固着されている。従って、油圧モータ１７が回転することにより、スライドシャフト１２が回転し、スライダブロック１０が圧延ロール１５の軸方向に直線移動する。この油圧モータ１７には、後述する定寸送り機構（定角送り機構）１９が装着されている。
【００３３】
位置検出機構を構成するエンコーダ２０の図示しない回転軸が油圧モータ１７の回転軸と平行に配置されており、このエンコーダ２０の回転軸にはモータ用歯車１８に噛合したエンコーダ用歯車２１が同軸に固着されている。従って、エンコーダ２０は油圧モータ１７の回転角度又はスライドシャフト１２の回転角度を検出することができ、これによりガイド１４の実際の変位量を検出することができる。検出した回転角度又は変位量は図示しない表示装置に表示される。
【００３４】
スライダブロック１０に噛合したスライドシャフト１２及びスライドシャフト用歯車１３はガイド移動機構を構成しており、油圧モータ１７及びモータ用歯車１８は油圧駆動源を構成している。ガイド移動機構、油圧駆動源、定角送り機構１９、エンコーダ２０及びエンコーダ用歯車２１は、サドル２２に取付けられており、圧延ロール１５の軸方向に移動しないように固定配置されている。
【００３５】
このサドル２２には、さらに、移動終了後にガイド１４を固定するためのガイドクランプ機構２３が設けられている。このガイドクランプ機構２３は、スライダブロック１０、ガイドベース１６及びガイド１４が、圧延ロール１５の軸方向へ変位し終わった際に、ガイドベース１６をサドル２２に固定し、ガイド１４が圧延ロール１５の軸方向へ移動不能となるように固定するように構成されている。ガイドクランプ機構２３は、圧延ロール１５の軸方向に沿って伸長するクランプ部材２４と、このクランプ部材２４を押圧する２つのクランプバネ２５と、この２つのクランプバネ２５を押し戻す方向に作動する２つのクランプ用油圧ピストン２６とを備えている。クランプ用油圧ピストン２６が作動していない状態では、クランプ部材２４は２つのクランプバネ２５によって図にて下方に押圧される。これにより、クランプ部材２４の両側のテーパ面がサドル２２及びガイドベース１６の側面を押圧固定するので、ガイドベース１６の圧延ロール１５の軸方向への移動がクランプされる。一方、２つのクランプ用油圧ピストン２６が作動した状態では、クランプ部材２４が、２つのクランプバネ２５の押圧力に抗して図にて上方へ押し上げられるので、ガイドベース１６のクランプが解除される。クランプ状態が、クランプ用油圧ピストン２６の作動ではなくクランプバネ２５のバネ力によって得られる構成であるため、油圧力無しでクランプ状態が確実に維持されることとなる。
【００３６】
定角送り機構１９は、単位角度だけ変位可能な変位機構２７（図６及び図７）と、この変位機構２７と油圧モータ１７の回転軸２８とを、嵌脱用油圧ピストン２９及び嵌脱用バネ３６によって機械的に嵌合及び脱離することができる嵌脱機構３０（図７）とを備えている。
【００３７】
本実施形態における変位機構２７は、図７に詳細に示されているように、２つの端面３１ａ及び３１ｂで構成される定角送り枠を有する送り枠部材３１と、油圧モータ１７の回転軸２８と同軸に回動するように定角送り枠内に挿入されており、この定角送り枠内で送り枠部材３１に対して相対的に角度移動可能な可動部材である定角送りレバー３２と、この定角送りレバー３２を原点位置に初期化可能な弾性部材である原点復帰用バネ３３とを備えている。
【００３８】
定角送りレバー３２は、原点位置（図７に示す中立位置）から回動して定角送り枠の一方の端面３１ａ又は３１ｂに当接することによってその回動が停止し、これによって単位角度だけ変位するように構成されている。定角送りレバー３２は、油圧モータ１７から脱離した状態で、原点復帰用バネ３３によって押圧されて原点位置に戻される。
【００３９】
嵌脱機構３０は、図６に詳細に示すように、定角送りレバー３２に機械的に連結されており、環状の凹凸表面を有する第１の嵌合面３４と、油圧モータ１７のモータ用歯車１８と一体成形されており、この第１の嵌合面３４に同軸で対向しており、環状の凹凸表面を有する第２の嵌合面３５と、第１の嵌合面３４を第２の嵌合面３５の方向（図６にて左方向）へ駆動し、この第１の嵌合面３４を第２の嵌合面３５に噛合わせて嵌合状態とするための嵌脱用油圧ピストン２９と、この嵌脱用油圧ピストン２９を押し戻して脱離状態とするための嵌脱用バネ３６とを備えている。なお、定角送りレバー３２と嵌脱用油圧ピストン２９とは、定角送りレバー３２の雄スプライン部（図示なし）と嵌脱用油圧ピストン２９の雌スプライン部（図示なし）とを嵌合させ、さらにボルト３７で固定することにより、互いに同軸に一体的に固着されている。なお、嵌脱用バネが嵌合状態とするために作動し、嵌脱用油圧ピストンがこの嵌脱用バネを押し戻して脱離状態とするために作動するように構成しても良い。
【００４０】
図８は本実施形態における位置制御装置の油圧回路の構成を概略的に示している。
【００４１】
同図において、８０は油圧モータ用電磁切換弁、８１は油圧モータ用流量制御弁、８２は油圧モータ用圧力制御弁、８３は嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁、８４は嵌脱油圧ピストン用圧力制御弁、８５はクランプ油圧ピストン用電磁切換弁、８６はクランプ油圧ピストン用圧力制御弁をそれぞれ示している。これらの弁を適宜制御することにより、油圧モータ１７、嵌脱用油圧ピストン２９及びクランプ用油圧ピストン２６の作動が制御される。
【００４２】
次に、本実施形態におけるガイドの位置制御装置の動作を説明する。
【００４３】
ガイド１４を圧延ロール１５に設けてある圧延ロールカリバー（図示なし）の位置に正確に芯合わせするために、圧延材が入るエントリガイド１４ａとガイドローラ１４ｂとを備えたガイド１４をパスラインＰＬ上で、圧延ローラ１５の軸方向に移動（以下、横移動と称する）させ正確に位置合わせする動作について、図９に示すフローチャートをも参照して以下詳細に説明する。
【００４４】
〔ステップＳ１〕まず、ガイド１４を横移動可能にするために、クランプ油圧ピストン用電磁切換弁８５を操作してガイドクランプ機構２３の２つのクランプ用油圧ピストン２６に油圧力を印加する。これにより、クランプ部材２４が２つのクランプバネ２５の押圧力に抗して、図５の上方向に駆動され、ガイドベース１６のサドル２２へのクランプが解除され、ガイドベース１６及びスライダブロック１０は横移動が可能となる。
【００４５】
〔ステップＳ２〕次いで、油圧モータ１７の駆動力を定角送りレバー３２に伝達可能とするために、嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁８３を操作して嵌脱機構３０の嵌脱用油圧ピストン２９に油圧力を印加する。これにより、嵌脱用油圧ピストン２９が嵌脱用バネ３６の押圧力に抗して、図６の左方向に駆動され、第１の嵌合面３４と第２の嵌合面３５とが同軸の嵌合状態となり、油圧モータ１７の駆動力が定角送りレバー３２に伝達されることとなる。
【００４６】
〔ステップＳ３〕この状態で、油圧モータ１７を一方向に回転させると、定角送りレバー３２が原点位置（図７に示す中立位置）から回動して定角送り枠の一方の端面３１ａ又は３１ｂに当接することによってその回動が停止する。これによって、油圧モータ１７は単位角度だけ変位する。本実施形態では、単位角度は９°に設定されている。油圧モータ１７のモータ用歯車１８はスライドシャフト用歯車１３に噛合しており、従って、油圧モータ１７の単位角度変位はスライドシャフト１２の単位角度変位となる。スライドシャフト１２の単位角度変位は、スライダブロック１０の、従ってガイド１４の横移動方向（圧延ロール１５の軸方向）の単位長さ変位となる。モータ用歯車１８及びスライドシャフト用歯車１３の歯数を同一とし、スライドシャフト１２の１回転当たりのスライダブロック１０のネジ送り量を２ｍｍとすると、定角送りレバー３２の単位角度変位に対するガイド１４の圧延ロール１５の軸方向移動量ＤＵ（ｍｍ）は、ＤＵ（ｍｍ）＝２ｍｍ×（９°÷３６０°）＝０．０５ｍｍとなる。
【００４７】
〔ステップＳ４〕次いで、嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁８３を操作して嵌脱機構３０の嵌脱用油圧ピストン２９に印加される油圧力を除去すると、嵌脱用バネ３６の押圧力により、第１の嵌合面３４と第２の嵌合面３５との嵌合が解除され、これにより、定角送りレバー３２は、油圧モータ１７から脱離した状態となって、原点復帰用バネ３３によって押圧されて原点位置に戻される。
【００４８】
〔ステップＳ５〕次いで、ガイド１４の圧延ロール１５の軸方向移動量が所望の値となったかどうか判別し、所望の値となっていない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を繰り返す。このように、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を行うことにより、１サイクルの送りがなされて、ガイド１４は単位変位長だけ変位する。必要とする変位量が得られるまでこのサイクルを繰り返すことにより、最終的に所望の変位量が得られることとなる。なお、エンコーダ用歯車２１がモータ用歯車１８に噛合しているため、エンコーダ２０は油圧モータ１７の回転角度を検出することができ、従ってガイド１４の実際の変位量を表示装置に表示することができる。
【００４９】
〔ステップＳ６〕ステップＳ５において、ガイド１４の圧延ロール１５の軸方向移動量が所望の値となったと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、クランプ用油圧ピストン２６から油圧力を除去し、クランプ部材２４を２つのクランプバネ２５によって図にて下方に押圧する。これにより、クランプ部材２４の両側のテーパ面がサドル２２及びガイドベース１６の側面を押圧固定するので、ガイドベース１６の圧延ロール１５の軸方向への移動がクランプされる。
【００５０】
以上説明したように本実施形態によれば、定角送り機構１９の変位機構２７及び嵌脱機構３０により、単位角度送り動作におけるガイド１４の変位量が所定値に規定される。従って、この定角送り機構１９による単位角度送り動作を必要回数実施することによって、ガイド１４は圧延ロール１５の軸方向の所望の位置に精度良く位置決めされる。このように、本実施形態によれば、ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要としないので、構造が非常に簡単となり、製造コストを低減化することができる。また、定角送り機構１９による単位角度送り動作を必要回数実施することにより位置決めしているので、位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等が不要であり、機器取付け工事、配線及び配管工事が不要となるので、その意味でも製造コストを低減化することができる。さらに、外形寸法を大幅に小さくすることもできる。
【００５１】
図１０は本発明の圧延機におけるガイドの位置制御装置の他の実施形態の一部の機械的構成を示しており、図１１は図１０の位置制御装置の嵌脱機構が脱離状態となった際の機械的構成を示しており、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿った面を示しており、図１３は図１０の位置制御装置の嵌脱機構が嵌合状態にあり、定寸送り機構が初期状態となった際の一部の機械的構成を示しており、図１４は図１０の位置制御装置の嵌脱機構が嵌合状態にあり、定寸送り機構が単位変位量送り状態となった際の一部の機械的構成を示しており、図１５は図１０の位置制御装置の嵌脱機構が脱離状態にあり、定寸送り機構が初期状態となった際の一部の機械的構成を示している。
【００５２】
本実施形態においては、油圧駆動源として、油圧モータに代えて２つの油圧ピストンが設けられており、定寸送り機構がスライドシャフトに直接的に連結された定長送り機構であることが、図１〜図９の実施形態の場合と異なっており、その他はほぼ同様の構成を有している。従って、本実施形態において、図１〜図９の実施形態と同様の要素については同じ参照番号を用いることにより、詳しい説明を省略する。
【００５３】
図１０〜図１５において、１１０は図１の矢印１１方向と同様の方向（圧延ロールの軸方向）に直線移動可能なスライダブロック、１１２はこのスライダブロック１１０に噛合したスライドシャフト、１１３はスライドシャフト１１２に同軸に固着されたスライドシャフト用歯車をそれぞれ示している。
【００５４】
スライダブロック１１０には、図１〜図９の実施形態の場合と同様に、ガイド１４（図２）が着脱可能に装着されている。このガイド１４は、図示しない圧延材を圧延ロール１５（図２）の所望位置（圧延ロールカリバーの位置）に案内するためのものである。スライダブロック１１０は内周に雌ねじが形成された貫通穴を有しており、この雌ねじがスライドシャフト１１２の外周に形成された雄ねじが噛合している。従って、スライドシャフト１１２が一方向又は逆方向に回転することにより、スライダブロック１１０は圧延ロール１５の軸方向に直線移動することとなる。
【００５５】
ガイド１４はガイドベース１６を介してスライダブロック１１０に着脱可能に装着されている。従って、スライダブロック１１０、ガイドベース１６及びガイド１４が圧延ロール１５の軸方向に直線移動可能となっている。
【００５６】
スライドシャフト１１２には、スライドシャフト用歯車１１３が同軸に固着されている。後述する油圧ピストンの作動によってスライドシャフト１１２が回転することにより、スライダブロック１１０が圧延ロール１５の軸方向に直線移動する。なお、本実施形態においては、後述する定寸送り機構（定長送り機構）１１９はスライドシャフト１１２に直接的に装着されている。
【００５７】
位置検出機構を構成する図示しないエンコーダの回転軸２０ａには、スライドシャフト用歯車１１３に噛合したエンコーダ用歯車２１が同軸に固着されている。従って、エンコーダはスライドシャフト１１２の回転角度を検出することができ、これによりガイド１４の実際の変位量を検出することができる。検出した回転角度又は変位量は図示しない表示装置に表示される。
【００５８】
スライダブロック１１０に噛合したスライドシャフト１１２及びスライドシャフト用歯車１１３はガイド移動機構を構成しており、定長送り平歯車１３２及び後述する油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂは油圧駆動源を構成すると共に定長送り機構１１９の一部を構成している。ガイド移動機構、油圧駆動源、定長送り機構１１９、エンコーダ及びエンコーダ用歯車２１は、サドル２２に取付けられており、圧延ロール１５の軸方向に移動しないように固定配置されている。
【００５９】
このサドル２２には、さらに、移動終了後にガイド１４を固定するためのガイドクランプ機構２３が設けられている。このガイドクランプ機構２３の構成及び作用効果は、図１〜図９の実施形態の場合と全く同様である。
【００６０】
定長送り機構１１９は、単位長だけ変位可能な変位機構１２７と、この変位機構１２７とスライドシャフト１１２のスライドシャフト用歯車１１３とを嵌脱用油圧ピストン１２９及び嵌脱用バネ１３６によって機械的に嵌合（噛合）及び脱離することができる嵌脱機構１３０とを備えている。
【００６１】
本実施形態における変位機構１２７は、図１３〜図１５に詳細に示されているように、油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂと、油圧力が印加されていない状態の油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂの端面１３１ａ及び１３１ｂで構成される定長送り枠と、この定長送り枠内で直線移動可能な可動部材である定長送り平歯車１３２と、この定長送り平歯車１３２を原点位置に初期化可能な弾性部材である原点復帰用バネ１３３とを備えている。
【００６２】
定長送り平歯車１３２は、スライドシャフト用歯車１１３と嵌合（噛合）した状態で、原点位置（図１０及び図１３に示す中立位置）から直線移動し、定長送り枠の一方の端面１３１ａ又は１３１ｂに当接することによってその移動が停止し、これによって単位長だけ変位するように構成されている。また、定長送り平歯車１３２は、スライドシャフト用歯車１１３から脱離した状態で、油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂに印加されていた油圧量が解除されることにより、原点復帰用バネ１３３によって押圧されて原点位置に戻される。
【００６３】
嵌脱機構１３０は、図１２に詳細に示すように、定長送り平歯車１３２をスライドシャフト用歯車１１３の方向（図１３にて上方向）へ駆動し、この定長送り平歯車１３２をスライドシャフト用歯車１１３に噛合わせて嵌合状態とするための嵌脱用バネ１３６と、定長送り平歯車１３２に機械的に連結されており、この嵌脱用油圧ピストン１２９を押し戻して脱離状態とするための嵌脱用油圧ピストン１２９とを備えている。なお、嵌脱用バネが脱離状態とするために作動し、嵌脱用油圧ピストンがこの嵌脱用バネを押し戻して嵌合状態とするために作動するように構成しても良い。
【００６４】
本実施形態における位置制御装置の油圧回路の構成は、油圧モータ１７に代えて２つの油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂが設けられていることを除いて、図８に示した構成とほぼ同様である。
【００６５】
次に、本実施形態におけるガイドの位置制御装置の動作を説明する。
【００６６】
ガイド１４を圧延ロール１５に設けてある圧延ロールカリバー（図示なし）の位置に正確に芯合わせするために、圧延材が入るガイド１４をパスライン上で、圧延ローラ１５の軸方向に移動（以下、横移動と称する）させ正確に位置合わせする動作について、図１６に示すフローチャートをも参照して以下詳細に説明する。
【００６７】
〔ステップＳ１１〕まず、ガイド１４を横移動可能にするために、クランプ油圧ピストン用電磁切換弁８５（図８）を操作してガイドクランプ機構２３の２つのクランプ用油圧ピストン２６に油圧力を印加する。これにより、クランプ部材２４が２つのクランプバネ２５の押圧力に抗して、図５の上方向に駆動され、ガイドベース１６のサドル２２へのクランプが解除され、ガイドベース１６及びスライダブロック１１０は横移動が可能となる。
【００６８】
〔ステップＳ１２〕次いで、油圧ピストン１１７ａ又は１１７ｂの駆動力をスライドシャフト１１２に伝達可能とするために、嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁８３（図８）を操作して嵌脱機構１３０の嵌脱用油圧ピストン１２９から油圧力を解除する。これにより、嵌脱用バネ１３６の押圧力により、上方向に駆動され、定長送り平歯車１３２がスライドシャフト用歯車１１３に噛合わされて嵌合状態となる。即ち、図１１の状態から図１０の状態となる。
【００６９】
〔ステップＳ１３〕この状態で、一方の油圧ピストン１１７ａ（又は１１７ｂ）のみ（他方の油圧ピストンは非作動）に油圧力を印加して一方向に移動させると、定長送り平歯車１３２が原点位置（図１３に示す中立位置）から右方向に移動して定角送り枠の一方の端面１３１ｂ（又は１３１ａ）に当接することによってその移動が停止する。定長送り平歯車１３２はスライドシャフト用歯車１１３に噛合しており、従って、油圧ピストン１１７ａ（又は１１７ｂ）の単位長変位はスライドシャフト１１２の単位角度変位となる。スライドシャフト１１２の単位角度変位は、スライダブロック１１０の、従ってガイド１４の横移動方向（圧延ロール１５の軸方向）の単位長さ変位となる。
【００７０】
〔ステップＳ１４〕次いで、嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁８３（図８）を操作して嵌脱機構１３０の嵌脱用油圧ピストン１２９に油圧力を印加すると、嵌脱用バネ１３６の押圧力に抗して、定長送り平歯車１３２は下方に駆動され、図１５に示すようにスライドシャフト用歯車１１３との嵌合が解除される。この状態で油圧ピストン１１７ａ及び１１７ｂに印加されている油圧量を解除することにより、定長送り平歯車１３２は、原点復帰用バネ１３３によって押圧されて原点位置に戻される。
【００７１】
〔ステップＳ１５〕次いで、ガイド１４の圧延ロール１５の軸方向移動量が所望の値となったかどうか判別し、所望の値となっていない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を繰り返す。このように、ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を行うことにより、１サイクルの送りがなされて、ガイド１４は単位変位長だけ変位する。必要とする変位量が得られるまでこのサイクルを繰り返すことにより、最終的に所望の変位量が得られることとなる。なお、エンコーダ用歯車２１がスライドシャフト用歯車１１３に噛合しているため、エンコーダはスライドシャフト１１２の回転角度を検出することができ、従ってガイド１４の実際の変位量を表示装置に表示することができる。
【００７２】
〔ステップＳ１６〕ステップＳ１５において、ガイド１４の圧延ロール１５の軸方向移動量が所望の値となったと判別した場合（ＹＥＳの場合）は、クランプ用油圧ピストン２６から油圧力を除去し、クランプ部材２４を２つのクランプバネ２５によって図にて下方に押圧する。これにより、クランプ部材２４の両側のテーパ面がサドル２２及びガイドベース１６の側面を押圧固定するので、ガイドベース１６の圧延ロール１５の軸方向への移動がクランプされる。
【００７３】
以上説明したように本実施形態によれば、定長送り機構１１９の変位機構１２７及び嵌脱機構１３０により、単位長送り動作におけるガイド１４の変位量が所定値に規定される。従って、この定長送り機構１１９による単位長送り動作を必要回数実施することによって、ガイド１４は圧延ロール１５の軸方向の所望の位置に精度良く位置決めされる。このように、本実施形態によれば、ボール減速機や位置決め固定部材等の精密位置決め部品を必要としないので、構造が非常に簡単となり、製造コストを低減化することができる。また、定長送り機構１１９による単位長送り動作を必要回数実施することにより位置決めしているので、位置制御手段、制御盤及びサーボモータ等が不要であり、機器取付け工事、配線及び配管工事が不要となるので、その意味でも製造コストを低減化することができる。さらに、外形寸法を大幅に小さくすることもできる。
【００７４】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００７５】
１０、１１０  スライダブロック
１２、１１２  スライドシャフト
１３、１１３  スライドシャフト用歯車
１４  ガイド
１４ａ  エントリガイド
１４ｂ  ガイドローラ
１５  圧延ロール
１６  ガイドベース
１７  油圧モータ
１８  モータ用歯車
１９  定角送り機構
２０  エンコーダ
２０ａ、２８  回転軸
２１  エンコーダ用歯車
２２  サドル
２３  ガイドクランプ機構
２４  クランプ部材
２５  クランプバネ
２６  クランプ用油圧ピストン
２７、１２７  変位機構
２９、１２９  嵌脱用油圧ピストン
３０、１３０  嵌脱機構
３１  送り枠部材
３１ａ、３１ｂ、１３１ａ、１３１ｂ  端面
３２  定角送りレバー
３３、１３３  原点復帰用バネ
３４  第１の嵌合面
３５  第２の嵌合面
３６、１３６  嵌脱用バネ
３７  ボルト
８０  油圧モータ用電磁切換弁
８１  油圧モータ用流量制御弁
８２  油圧モータ用圧力制御弁
８３  嵌脱油圧ピストン用電磁切換弁
８４  嵌脱油圧ピストン用圧力制御弁
８５  クランプ油圧ピストン用電磁切換弁
８６  クランプ油圧ピストン用圧力制御弁
１１７ａ、１１７ｂ  油圧ピストン
１３２  定長送り平歯車
【図１】
0005623201.tif 000002
【図２】
0005623201.tif 000003
【図３】
0005623201.tif 000004
【図４】
0005623201.tif 000005
【図５】
0005623201.tif 000006
【図６】
0005623201.tif 000007
【図７】
0005623201.tif 000008
【図８】
0005623201.tif 000009
【図９】
0005623201.tif 000010
【図１０】
0005623201.tif 000011
【図１１】
0005623201.tif 000012
【図１２】
0005623201.tif 000013
【図１３】
0005623201.tif 000014
【図１４】
0005623201.tif 000015
【図１５】
0005623201.tif 000016
【図１６】
0005623201.tif 000017