(57)【要約】【課題】ロールユニットを迅速に交換することができるロールユニット交換式ローラレベラを提供する。【解決手段】レベラ本体側動力伝達軸３５に設けられたキー４１とカップリング４０に設けられたキー溝４２とを係合させて両者を連結することで回転駆動装置７からの回転動力をレベラ本体側動力伝達軸３５とカップリング４０とを介して複数のワークロール１２，１４のそれぞれに伝達するにしたロールユニット交換式ローラレベラ１において、キー４１とキー溝４２とが係合可能な状態を保つように、レベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置にキー４１を位置決めするとともに、カップリング４０の軸線回りの所定位置にキー溝４２を位置決めする位置決め手段５０を設けるものとする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レベラ本体と、コイルから繰り出される帯状体に曲げ戻しの力を与える複数のロールをユニット化して前記レベラ本体に対し着脱可能なロールユニットと、前記複数のロールを回転駆動するための回転駆動装置と、前記回転駆動装置と前記複数のロールとの間の動力伝達経路に各ロールに対応するように配される動力伝達軸およびカップリングとを備え、前記動力伝達軸に設けられたキーと前記カップリングに設けられたキー溝とを係合させて両者を連結することで前記回転駆動装置からの回転動力を前記動力伝達軸と前記カップリングとを介して前記複数のロールのそれぞれに伝達するにしたロールユニット交換式ローラレベラであって、
前記キーと前記キー溝とが係合可能な状態を保つように、前記動力伝達軸の軸線回りの所定位置に前記キーを位置決めするとともに、前記カップリングの軸線回りの所定位置に前記キー溝を位置決めする位置決め手段を設けることを特徴とするロールユニット交換式ローラレベラ。
【請求項２】
前記位置決め手段は、前記動力伝達軸側に設けられた凹部に対しその凹部に係合可能な凸部を係合させるキー位置決め手段と、前記カップリング側に設けられた凹部に対しその凹部に係合可能な凸部を係合させるキー溝位置決め手段とにより構成することを特徴とする請求項１に記載のロールユニット交換式ローラレベラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばアンコイラに装着されたコイルから繰り出される鋼帯およびアルミニウム等の金属の帯状体（以下、単に「帯状体」と称する。）の巻き癖や内部歪みの除去等に用いられるローラレベラに関し、特に、帯状体の曲げ戻しにより帯状体の巻き癖を除去する複数のロールをユニット化したロールユニットをレベラ本体に対し着脱可能に構成したロールユニット交換式ローラレベラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なローラレベラは、コイルから繰り出される帯状体を挟むように千鳥状に配列された上ロールと下ロールを所定ピッチで配される構成を備え、これら上下の複数のロールで帯状体に均一な曲げ戻し歪みを与えて帯状体の巻き癖を除去するように構成されている（特許文献１参照）。
【０００３】
帯状体の材質や厚み等が異なれば、矯正に使用する複数のロールの径や配置ピッチ等が異なるので、コイルの種類毎に加工ラインを構築したり、複数台のローラレベラを組み合わせたりする必要がある。このため、設置費用が嵩むとともに、設置スペースを広く確保しなければならないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解消するために、帯状体に曲げ戻し歪みを繰り返し与える複数のロールをユニット化したロールユニットをレベラ本体に対し着脱可能とし、各ロールと回転駆動装置とをユニバーサルジョイントを介して連結するような構成を採用し、コイルの種類に応じてロールユニットを交換することが考えられる（特許文献２参照）。このような構成において、レベラ本体に対しロールユニットを交換する際には、これからレベラ本体に組み込もうとするロールユニットにおけるロールの入力軸部に設けられたキー（あるいはスプライン）と、ユニバーサルジョイントのカップリング部に設けられたキー溝（あるいはスプライン溝）とを係合させることでロールの入力軸部にユニバーサルジョイントのカップリング部を嵌め合わせる作業が複数のロールの本数に応じた回数だけ実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１６９１６７号公報
【特許文献２】実公平７−６９７７号公報
【０００６】
しかしながら、上記のような構成では、ロールの入力軸部に設けられたキー（あるいはスプライン）の位置と、ユニバーサルジョイントのカップリング部に設けられたキー溝（あるいはスプライン溝）の位置とが初めから合っていることは殆どなく、ロールまたはユニバーサルジョイントを適宜に回してキーとキー溝との位置を合わせる位置合せ作業を、複数のロールの本数に応じた回数だけ行わなければならず、多大な時間と労力が必要となり、ロールユニットを迅速に交換することができないという問題点がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、ロールユニットを迅速に交換することができるロールユニット交換式ローラレベラを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明によるロールユニット交換式ローラレベラは、
レベラ本体と、コイルから繰り出される帯状体に曲げ戻しの力を与える複数のロールをユニット化して前記レベラ本体に対し着脱可能なロールユニットと、前記複数のロールを回転駆動するための回転駆動装置と、前記回転駆動装置と前記複数のロールとの間の動力伝達経路に各ロールに対応するように配される動力伝達軸およびカップリングとを備え、前記動力伝達軸に設けられたキーと前記カップリングに設けられたキー溝とを係合させて両者を連結することで前記回転駆動装置からの回転動力を前記動力伝達軸と前記カップリングとを介して前記複数のロールのそれぞれに伝達するにしたロールユニット交換式ローラレベラであって、
前記キーと前記キー溝とが係合可能な状態を保つように、前記動力伝達軸の軸線回りの所定位置に前記キーを位置決めするとともに、前記カップリングの軸線回りの所定位置に前記キー溝を位置決めする位置決め手段を設けることを特徴とするものである（第１発明）。
【０００９】
本発明において、前記位置決め手段は、前記動力伝達軸側に設けられた凹部に対しその凹部に係合可能な凸部を係合させるキー位置決め手段と、前記カップリング側に設けられた凹部に対しその凹部に係合可能な凸部を係合させるキー溝位置決め手段とにより構成するのが好ましい（第２発明）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のロールユニット交換式ローラレベラによれば、キーとキー溝とが係合可能な状態を保つように、動力伝達軸の軸線回りの所定位置にキーが位置決めされるとともに、カップリングの軸線回りの所定位置にキー溝が位置決めされるので、動力伝達軸とカップリングとを連結する際に、従来は必要であったキーとキー溝との位置合せ作業が不要になる。したがって、ロールユニットを迅速に交換することができる。
【００１１】
また、第２発明の構成を採用することにより、簡易な構成で動力伝達軸の軸線回りの所定位置にキーを確実に位置決めすることができるとともに、カップリングの軸線回りの所定位置にキー溝を確実に位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るロールユニット交換式ローラレベラの正面図である。
【図２】同ロールユニット交換式ローラレベラの側面図である。
【図３】図２のＢ部拡大図で、ジョイント機構におけるキーとキー溝とが係合している状態図である。
【図４】図３のＣ部拡大図を示し、（ａ）は位置決め手段の凹部と凸部とが非係合の状態図で、（ｂ）は位置決め手段の凹部と凸部とが係合した状態図である。
【図５】図３のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】図３のＥ−Ｅ線要部断面図を示し、（ａ）は位置決め手段の凹部と凸部とが非係合の状態図で、（ｂ）は位置決め手段の凹部と凸部とが係合した状態図である。
【図７】図３のＦ−Ｆ線要部断面図を示し、（ａ）は位置決め手段の凹部と凸部とが非係合の状態図で、（ｂ）は位置決め手段の凹部と凸部とが係合した状態図である。
【図８】図２のＢ部拡大図で、ジョイント機構の連結・分離動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明によるロールユニット交換式ローラレベラの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１４】
＜ロールユニット交換式ローラレベラの概略説明＞
図１および図２に示されるロールユニット交換式ローラレベラ１（以下、単に「ローラレベラ１」と略称する。）は、図示されないアンコイラに装着されたコイルから繰り出されて板面を上下方向に向けて図１中記号Ａ矢印方向に搬送される鋼帯等の帯状体２の巻き癖や内部歪みの除去等に用いられるものであって、本体部分を構成するレベラ本体３と、レベラ本体３に付設される入側ピンチロール４および出側ピンチロール５と、レベラ本体３に対し着脱可能に組み込まれるロールユニット６と、ロールユニット６を回転駆動する回転駆動装置７とを備えている。
【００１５】
入側ピンチロール４は、レベラ本体３を基準に帯状体２の搬送方向の上流側において帯状体２を上下から挟むように上下に対向配置されている。一方、出側ピンチロール５は、レベラ本体３を基準に帯状体２の搬送方向の下流側において帯状体２を上下から挟むように上下に対向配置されている。
【００１６】
＜ロールユニットの説明＞
ロールユニット６は、上下に分割された上側ロールユニット６ａと下側ロールユニット６ｂとが組み合わされてなるものである。ロールユニット６がレベラ本体３に組み込まれた状態において、上側ロールユニット６ａは、レベラ本体３に設けられたガイドに沿って昇降機構８により昇降される。
【００１７】
上側ロールユニット６ａは、主に、上側軸受１１および上側ワークロール１２により構成され、下側ロールユニット６ｂは、主に、下側軸受１３および下側ワークロール１４により構成されている。上側ワークロール１２は、帯状体２の搬送経路の上側で帯状体２の搬送方向に所定ピッチで複数本（本例では５本）配され、下側ワークロール１４は、帯状体２の搬送経路の下側で帯状体２の搬送方向に所定ピッチで複数本（本例では６本）配されている。
【００１８】
各ワークロール１２，１４は、両側に形成された軸部１５ａ，１５ｂと、これら軸部１５ａ，１５ｂの間に形成されたロール部１６とを有している。上側ワークロール１２において、各軸部１５ａ，１５ｂは上側軸受１１に回転可能に支持され、ロール部１６はバックアップロール１７によって支持されている。一方、下側ワークロール１４において、各軸部１５ａ，１５ｂは下側軸受１３に回転可能に支持され、ロール部１６はバックアップロール１８によって支持されている。上下のワークロール１２，１４は、帯状体２の搬送方向に千鳥状に配置されており、これら千鳥状に配置された上下のワークロール１２，１４で帯状体２に適正な曲げ戻し歪みを与えて帯状体２の巻き癖を除去するように構成されている。
【００１９】
＜回転駆動装置の説明＞
回転駆動装置７は、２基（図２においては１基のみ図示）の駆動モータ２１とギヤボックス２２とを備えている。
【００２０】
ギヤボックス２２は、ケーシング２３と、各駆動モータ２１の出力軸２４に対応するようにケーシング２３に回転可能に支持される２本（図２においては１本のみ図示）の入力軸２５と、複数本（本例では合計１１本）のワークロール１２，１４のそれぞれにおける駆動モータ２１に向かって配される側の軸部１５ｂに一体形成される入力軸部に対応するようにケーシング２３に回転可能に支持される複数本（本例では１１本）の出力軸２６と、ケーシング２３の内部において入力軸２５と出力軸２６との間に動力伝達可能に組まれる所要のギヤ（図示省略）とにより構成されている。
【００２１】
回転駆動装置７においては、ギヤボックス２２の各入力軸２５と各駆動モータ２１の出力軸２４とがフランジ形たわみ軸継手２７によって連結されており、各駆動モータ２１の出力軸２４からの回転動力が、ギヤボック２２の各入力軸２５からケーシング２３内の所要のギヤを介してギヤボック２２の各出力軸２６に伝達されるようになっている。
【００２２】
＜ジョイント機構の説明＞
ロールユニット６と回転駆動装置７との間には、ジョイント機構３０が設けられている。ジョイント機構３０は、互いの壁面を向かい合わせて配されるレベラ本体側壁板３１およびロールユニット側壁板３２を備えている。レベラ本体側壁板３１は、レベラ本体３から回転駆動装置７に向かって突出されるレベラ本体側ブラケット３３に固定され、ロールユニット側壁板３２はロールユニット６におけるフレーム１１，１３に固定されている。
【００２３】
図３に示されるように、レベラ本体側壁板３１には、ギヤボックス２２に設けられた複数本の出力軸２６に対応するように複数本のレベラ本体側動力伝達軸３５が回転可能に支持されている。一方、ロールユニット側壁板３２には、複数本のレベラ本体側動力伝達軸３５に対応するように複数本のロールユニット側動力伝達軸３６が回転可能に支持されている。
【００２４】
ギヤボックス２２に設けられた各出力軸２６と各レベラ本体側動力伝達軸３５とは、ユニバーサルジョイント３７によって動力伝達可能に連結されている。一方、各ロールユニット側動力伝達軸３６と各ワークロール１２，１４の入力軸部とは、ユニバーサルジョイント３８によって動力伝達可能に連結されている。各レベラ本体側動力伝達軸３５とロールユニット側動力伝達軸３６との間には、ロールユニット側動力伝達軸３６に一体的に設けられるカップリング４０が介在されている。
【００２５】
ジョイント機構３０においては、図５に示されるように、各レベラ本体側動力伝達軸３５に設けられたキー４１とカップリング４０に設けられたキー溝４２とを係合させて両者を連結することで回転駆動装置７における出力軸２６からユニバーサルジョイント３７を介してレベラ本体側動力伝達軸３５に伝達された回転動力を、カップリング４０、ロールユニット側動力伝達軸３６およびユニバーサルジョイント３８を介してワークロール１２，１４に伝達することができるようになっている。
【００２６】
＜位置決め手段の説明＞
図３に示されるように、ジョイント機構３０には、キー４１とキー溝４２（図５参照）とが係合可能な状態を保つための位置決め手段５０が付設されている。この位置決め手段５０は、キー位置決め手段５１ａと、キー溝位置決め手段５１ｂとにより構成されている。
【００２７】
キー位置決め手段５１ａは、レベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置にキー４１を位置決めするためのものであって、レベラ本体側動力伝達軸３５に一体的に設けられたフランジ５２の外周部に形成される凹部５３と、レベラ本体側壁板３１に取り付けられ、凹部５３に対し進退可能なピストンロッドを有するエアシリンダ５４と、このエアシリンダ５４のピストンロッドの先端部に形成されて凹部５３と係合可能な凸部５５とを備えている。
【００２８】
キー位置決め手段５１ａにおいては、エアシリンダ５４を伸長作動させることで凹部５３に凸部５５を係合させることができるとともに、凹部５３と凸部５５とが係合状態にあるときにエアシリンダ５４を収縮作動させることで凹部５３と凸部５５との係合を解除することができるようになっている。
【００２９】
キー溝位置決め手段５１ｂは、カップリング４０の軸線回りの所定位置にキー溝４２（図５参照）を位置決めするためのものであって、カップリグン４０の外周部に形成される凹部６１と、カップリング４０に対し往復運動可能にロールユニット側壁板３２に取り付けられる従動ロッド６２と、この従動ロッド６２の先端部に形成されて凹部６１と係合可能な凸部６３と、従動ロッド６２と直交し従動ロッド６２に対し往復運動可能にロールユニット側壁板３２に装着される駆動ロッド６４とを備えている。
【００３０】
図４（ａ）に示されるように、駆動ロッド６４の基端部には、ロールユニット側壁板３２に取り付けられたエアシリンダ６５のピストンロッドが連結されている。駆動ロッド６４の先端部には、駒部６６が形成されている。駒部６６は、従動ロッド６２が凹部６１に向かって進む方向に出っ張る往路側山部６７と、従動ロッド６２が凹部６１から離れる方向に出っ張る復路側山部６８とを有し、これら往路側山部６７および復路側山部６８は、駆動ロッド６４の往復方向に位置をずらして配設されている。なお、駒部６６には、駆動ロッド６４を手動で往復動させるための手動操作ロッド６９が連結されている。
【００３１】
従動ロッド６２の軸方向中間部には、軸方向に長く切り欠かれた切欠き部が形成され、この切欠き部には、駒部６６が係合され、往路側山部６７と当接可能に往路側ローラ７１が配されるとともに、復路側山部６８と当接可能に復路側ローラ７２が配されている。
【００３２】
図４（ａ）に示されるように、キー溝位置決め手段５１ｂにおいては、エアシリンダ６５を伸長作動（手動の場合は手動操作ロッド６９の引き操作）させることで、往路側山部６７を往路側ローラ７１に当接させて、従動ロッド６２をカップリング４０に向けて押し出し、凹部６１に凸部６３を係合させることができるとともに、凹部６１と凸部６３とが係合状態にあるときにエアシリンダ６５を収縮作動（手動の場合は手動操作ロッド６９の押し操作）させることで、図４（ａ）に示されるように、復路側山部６８を復路側ローラ７２に当接させて、従動ロッド６２をカップリング４０から引き離し、凹部６１と凸部６３との係合を解除することができるようになっている。
【００３３】
本実施形態においては、ローラレベラ１に装備された図示されない制御装置に、駆動モータ２１に付設されたエンコーダからの検出信号が送られ、この検出信号に基づいて制御装置が演算処理を実行することによって、レベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りのキー４１の現在位置が求められる。また、制御装置は、エンコーダからの検出信号に基づいて求められるキー４１の現在位置をフィードバックしながらキー４１をレベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置に位置させるべくレベラ本体側動力伝達軸３５を所定位置まで回転させたところで停止させるように駆動モータ２１の回転を制御する。
【００３４】
＜ロールユニットの交換作業の説明＞
以上に述べたように構成されるローラレベラ１において、ロールユニット６の交換に際してはロールユニット取外作業とロールユニット取付作業とが実施される。
【００３５】
＜ロールユニット取外作業の説明＞
まず、図示されない制御装置による駆動モータ２１の回転制御により、図４（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）に示されるように、凹部５３，６１と凸部５５，６３とが向かい合わせに位置するように、キー４１をレベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置に位置させる。次いで、図４（ｂ）、図６（ｂ）および図７（ｂ）に示されるように、エアシリンダ５４，６５を伸長作動させることで凹部５３，６１に凸部５５，６３を係合させる。これにより、キー４１とキー溝４２とが係合可能な状態を保つように、レベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置にキー４１が位置決めされるとともに、カップリング４０の軸線回りの所定位置にキー溝４２が位置決めされる。その後、レベラ本体３に対しロールユニット６を押し込んだり引き出したりする機能を有する押引装置が装備された図示されない搬送台車によってレベラ本体３からロールユニット６を引き出し、図８に示されるように、キー４１とキー溝４２との係合を解除して、例えばロールユニット保管場所へと運搬する。
【００３６】
＜ロールユニット取付作業の説明＞
これから加工を行うコイルの種類に応じたロールユニット６を載せた図示されない搬送台車をレベラ本体３近傍の所定位置で停止させ、ロールユニット６をレベラ本体３に押し込む。このとき、図８に示されるように、キー４１は、キー位置決め手段５１ａによってレベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置に位置決めされており、キー溝４２は、キー溝位置決め手段５１ｂによってカップリング４０の軸線回りの所定位置に位置決めされているので、キー４１とキー溝４２とをスムーズに係合させることができる。
その後、エアシリンダ５４，６５を収縮作動させることにより、図４（ａ）、図６（ａ）および図７（ａ）に示されるように、凹部５３，６１と凸部５５，６３との係合を解除し、係合が解除されたことを例えば光電管等による検知信号で確認したら、駆動モータ２１を駆動して上下のワークロール１２，１４で帯状体２に均一な曲げ戻しの力を与えて帯状体２を矯正する。
【００３７】
＜作用効果の説明＞
本実施形態のローラレベラ１によれば、キー４１とキー溝４２とが係合可能な状態を保つように、レベラ本体側動力伝達軸３５の軸線回りの所定位置にキー４１が位置決めされるとともに、カップリング４０の軸線回りの所定位置にキー溝４２が位置決めされるので、レベラ本体側動力伝達軸３５とカップリング４０とを連結する際に、従来は必要であったキー４１とキー溝４２との位置合せ作業が不要になる。したがって、ロールユニット６を迅速に交換することができる。
【００３８】
また、本実施形態のローラレベラ１およびそれを組み込んだプレス加工ラインによれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）高強度鋼板、アルミニウム板、厚板、薄板等を１つのラインで適切な矯正を行うことができ、言い換えれば、矯正に必要なライン数を減らすことができ、設置費用を抑えることができるとともに、設置スペースを節約することができる。
（２）コイルの種類に応じてローラレベラ１に要求される適切な矯正を行えるワークロール径やロールピッチ等を採用したロールユニット６を迅速に交換することにより、ローラレベラ１の矯正能力を向上させることができ、しかもプレス加工装置の金型交換と同時にロールユニット６を迅速に交換すれば段取り時間を大幅に節約することができる。
（３）従来、ワークロール１２，１４等の保守点検はプレス加工ラインを停止させて、ライン内で作業を行わざるを得なかったが、レベラ本体３からロールユニット６を取り外しオフラインにてワークロール１２，１４等の保守点検作業を行うことができ、作業をより安全に行うことができる。
（４）低コストにて既設のローラレベラとの異なった板厚、材質に対するローラレベラ更新置き換えが可能となり、レトロフィットによるプレス加工ラインの性能を向上させることができる。
（５）回転駆動装置７において速度切換機構を内蔵でき、高トルク・低速の領域で適正な速度で運転を行える（適切な駆動モータ２１を選択でき、過大なモータ出力を要しない）。
【００３９】
以上、本発明のロールユニット交換式ローラレベラについて、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００４０】
例えば、上記の実施形態においては、レベラ本体側動力伝達軸３５とカップリング４０との動力伝達可能な連結部の構造として、レベラ本体側動力伝達軸３５に設けられた１つのキー４１と、カップリング４０に設けられた１つのキー溝４２とを係合させるものを例示したが、これに限定されるものではなく、例えば、レベラ本体側動力伝達軸３５に複数条のキーを形成し、これら複数条のキーと係合可能な複数条の溝をカップリング４０に形成して、複数条のキーと複数条の溝とを嵌合させるいわゆるスプライン嵌合によるものを採用することも可能である。
【００４１】
上記の実施形態においては、同じ種類のロールユニットを迅速に交換することができるのは勿論のこと、異なるロールユニットでも迅速に交換することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のロールユニット交換式ローラレベラは、ロールユニットを迅速に交換することができるという特性を有していることから、例えば帯状体の材質や板厚等の変化に応じてロールユニットを交換するプレス加工ラインにおいて帯状体の矯正の用途に好適に用いることができ、産業上の利用可能性が大である。
【符号の説明】
【００４３】
１          ロールユニット交換式ローラレベラ
２          帯状体
３          レベラ本体
６          ロールユニット
７          回転駆動装置
１２，１４  ワークロール
３５        レベラ本体側動力伝達軸
４０        カップリング
４１        キー
４２        キー溝
５０        位置決め手段
５１        キー位置決め手段
５２        キー溝位置決め手段
【図１】
2018103244.tif 000003
【図２】
2018103244.tif 000004
【図３】
2018103244.tif 000005
【図４】
2018103244.tif 000006
【図５】
2018103244.tif 000007
【図６】
2018103244.tif 000008
【図７】
2018103244.tif 000009
【図８】
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