(57)【要約】【課題】生産効率の低下を抑制すると共に、クラッド材の品質を安定化させる材料圧縮加工設備を提供する。【解決手段】対向配置された一対の作業ロールをミル本体に備え、作業ロール間で粉末材料を圧縮加工するようにした材料圧縮加工設備において、ミル本体を設置するミルハウジング４に隣接し且つ作業ロールをミル本体から軸方向へ引き出して組替え得る組替位置６に、作業ロールを研削するロール研削装置２０を配置する。【選択図】図１
2008202111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された一対の作業ロールをミル本体に備え、前記作業ロール間で粉末材料を圧縮加工するようにした材料圧縮加工設備において、前記ミル本体を設置するミルハウジングに隣接し且つ作業ロールをミル本体から軸方向へ引き出して組替え得る組替位置に、前記作業ロールを研削するロール研削装置を配置したことを特徴とする材料圧縮加工設備。
【請求項２】
粉末材料の圧縮加工時に作業ロールを軸転させる駆動モータが、前記作業ロールと共に移動し得るように構成され、且つロール研削装置による作業ロールの研削の際に作業ロールを軸転させるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の材料圧縮加工設備。
【請求項３】
駆動モータを直結型のサーボモータにしたことを特徴とする請求項２に記載の材料圧縮加工設備。
【請求項４】
作業ロールの研削を為し得るよう、組替位置に作業ロールを固定する固定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の材料圧縮加工設備。
【請求項５】
固定手段は、作業ロールを支持する軸箱に形成された固定穴に対して挿入可能に形成されるコッターと、該コッターを移動させるシリンダ部とを備えたことを特徴とする請求項４に記載の材料圧縮加工設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粉末圧延機や板表面に粉末を圧着する装置のような材料圧縮加工設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば板表面の両面又は片面に、粉末を圧着してクラッド材を製造するアイデアが提案されており、このようなクラッド材を製造する際には、圧延機のような材料圧縮加工設備が使用される。
【０００３】
而して、斯かる材料圧縮加工設備の従来の一般的な例は図６に示されている。図６中、１は対向配置された作業ロール１ａ，１ｂを備えた材料圧縮加工装置であり、作業ロール１ａ，１ｂは対向側が下方へ回転駆動され得るようになっていると共に対向する作業ロール間のギャップ（ロールギャップ）を調整し得るようになっている。ここで、２ａ，２ｂは作業ロール１ａ，１ｂの上面に昇降可能に配置された回転駆動可能な粉末排出ローラ、３ａ，３ｂは粉末排出ローラ２ａ，２ｂよりも作業ロール１ａ，１ｂの回転方向上流側で粉末Ｐｍを作業ロール１ａ，１ｂ上面に供給し得るよう、粉末Ｐｍが貯留される粉末ホッパである。又、Ｓは図示してない巻き戻し機により作業ロール１ａ，１ｂ間に供給される板である。
【０００４】
上記材料圧縮加工装置１により板Ｓに粉末Ｐｍを圧着してクラッド材を製造する際には、モータ等の回転駆動装置により作業ロール１ａ，１ｂが回転駆動されて図６の矢印方向へ回転させられると共に、上方より作業ロール１ａ，１ｂ間に板Ｓが送給され、粉末ホッパ３ａ，３ｂより作業ロール１ａ，１ｂ上面に粉末Ｐｍが供給される。
【０００５】
而して、作業ロール１ａ，１ｂ上面に供給された粉末Ｐｍは、作業ロール１ａ，１ｂを回転駆動する回転駆動装置とは異なる別のモータ等の回転駆動装置により回転駆動される粉末排出ローラ２ａ，２ｂにより排出量を調整されて板Ｓ側へ送給され、作業ロール１ａ，１ｂにより板Ｓに圧着されてクラッド材が形成される（例えば、特許文献１〜３を参照）。
【０００６】
一方で、このような材料圧縮加工設備は、粉末Ｐｍを供給して作業ロール１ａ，１ｂにより同一幅のクラッド材を製造する際に、作業ロール１ａ，１ｂのエッジ等に偏磨耗を生じ、作業ロール１ａ，１ｂの寿命が短いため、作業ロール１ａ，１ｂを研削する必要があり、特に作業ロール１ａ，１ｂの研削を、粉末材料を圧縮加工する生産効率を低下させないように操業中に行うことが考えられている。
【特許文献１】特開２００２−２１２６０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１４１５８号公報
【特許文献３】特開２００２−２１０５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、操業中に作業ロール１ａ，１ｂを研削する設備は、ロールを研削する構成が複雑になると共に、これらをメンテナンスするスペースがないため、容易にメンテナンスができず、作業ロール１ａ，１ｂの状態を安定に保つことが困難になり、クラッド材の品質を安定化させることができなくなる可能性があった。
【０００８】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、生産効率の低下を抑制すると共に、クラッド材の品質を安定化させる材料圧縮加工設備を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、対向配置された一対の作業ロールをミル本体に備え、前記作業ロール間で粉末材料を圧縮加工するようにした材料圧縮加工設備において、前記ミル本体を設置するミルハウジングに隣接し且つ作業ロールをミル本体から軸方向へ引き出して組替え得る組替位置に、前記作業ロールを研削するロール研削装置を配置したことを特徴とする材料圧縮加工設備、にかかるものである。
【００１０】
本発明において、粉末材料の圧縮加工時に作業ロールを軸転させる駆動モータが、前記作業ロールと共に移動し得るように構成され、且つロール研削装置による作業ロールの研削の際に作業ロールを軸転させるように構成されることが好ましい。
【００１１】
又、本発明において、駆動モータを直結型のサーボモータにすることが好ましい。
【００１２】
更に、本発明において、作業ロールの研削を為し得るよう、組替位置に作業ロールを固定する固定手段を備えることが好ましい。
【００１３】
又、本発明において、固定手段は、作業ロールを支持する軸箱に形成された固定穴に対して挿入可能に形成されるコッターと、該コッターを移動させるシリンダ部とを備えることが好ましい。
【００１４】
本発明によれば、作業ロールを研削するロール研削装置を、ミルハウジングに隣接し且つ作業ロールをミル本体から軸方向へ引き出して組替える組替位置に配置するので、ミルハウジング内に作業ロール研削装置を配置した場合のような構成の複雑化やメンテナンスのスペースがない状態を解消して構成を単純化すると共にメンテナンス用のスペースを確保し、容易なメンテナンスにより作業ロールの状態を安定に保ち、クラッド材の品質を安定化させることができる。又、作業ロールを、ミル本体を設置するミルハウジングに隣接させるので、作業ロールの研削が必要な際には作業ロールをミル本体から引き出して直ちに研削できると共に、研削後には、作業ロールを速やかにミル本体に戻して粉末材料の圧縮加工ができ、結果的に、クラッド材の生産効率の低下を抑制することができる。更に、対向配置された一対の作業ロールを廃却径になるまで連続して使用し得るので、他の研削済の作業ロールを予め準備する必要が無く、イニシャルコストを低減することができる。
【００１５】
本発明において、粉末材料の圧縮加工時に作業ロールを軸転させる駆動モータが、作業ロールと共に移動し得るように構成され、且つロール研削装置による作業ロールの研削の際に作業ロールを軸転させるように構成されると、粉末材料の圧縮加工時に作業ロールを軸転させる駆動モータを、作業ロールの研削に兼用できるので、設備コストを低減すると共に全体の構成をコンパクトにすることができる。又、本発明において、駆動モータを直結型のサーボモータにすると、全体の構成を容易にコンパクトにすると共に、作業ロールを組替位置に引き出しても研削時のロール周速を自由に設置することができる。
【００１６】
本発明において、作業ロールの研削を為し得るよう、組替位置に作業ロールを固定する固定手段を備えると、作業ロールの研削を適切に行い得るので、作業ロールの状態を安定に保ち、結果的にクラッド材の品質を安定化させることができる。又、本発明において、固定手段は、作業ロールを支持する軸箱に形成された固定穴に対して挿入可能に形成されるコッターと、該コッターを移動させるシリンダ部とを備えると、作業ロールの研削を確実に行い得るので、作業ロールの状態を一層安定に保ち、結果的にクラッド材の品質を更に安定化させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上述べたように、本発明の材料圧縮加工設備によれば、作業ロールを研削するロール研削装置を、ミル本体を設置するミルハウジングに隣接し且つ作業ロールをミル本体から軸方向へ引き出して組替える組替位置に配置するので、研削後の作業ロールを速やかにミル本体に戻して生産効率の低下を抑制すると共に、容易なメンテナンスによりクラッド材の品質を安定化させることができるという種々の優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施する形態を、図示例と共に説明する。
【００１９】
図１〜図５は本発明を実施する形態例を示すものであり、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２０】
図１〜図５に示す材料圧縮加工設備は、粉末を供給して作業ロール１ａ，１ｂにより同一幅のクラッド材を製造するよう、ミルハウジング４内に設置されたミル本体５に、対向配置された一対の作業ロール１ａ，１ｂ及び粉末排出ローラ等を備えると共に、ミルハウジング４に隣接する場所に、作業ロール１ａ，１ｂをミル本体５から軸方向へ引き出して組替え可能にする組替位置６を形成している。
【００２１】
組替位置６には、作業ロール１ａ，１ｂを軸支する軸箱７を介して作業ロール１ａ，１ｂを移動させるよう、ミルハウジング４内から延在してフレーム部材８のベース９に載置されるレール部１０が備えられており、レール部１０には、作業ロール引出し装置１１として、軸箱７に取り付られた引出部１２のボールねじ１３を螺合させるようにレール部１１の延在方向に沿って中央に配置されるスクリューロッド１４と、レール部１０の端側に配置されて前記スクリューロッド１４を軸転させるモータ１５と、軸箱７の引出部１２をガイドするようにスクリューロッド１４の両側方向に配置される複数のガイドロッド１６と、軸箱７の車輪７ａをガイドするようにスクリューロッド１４と略平行に配置される複数のガイドレール１７とを備えている。
【００２２】
又、組替位置６には、作業ロール１ａ，１ｂをオフラインで研削し得るよう、ミルハウジング４に隣接してレール部１０の側方上部のハウジング１８及び支持部材１９に固定されるロール研削装置２０と、レール部１０の側部に配置されて作業ロール１ａ，１ｂを研削位置に固定する複数の固定手段２１とが備えられている。
【００２３】
固定手段２１は、作業ロール１ａ，１ｂの軸箱７に形成された固定穴２２に対して挿入可能なテーパ状の楔の形成されるコッター（挿入部）２３と、コッター２３を移動させるようレール部１０の延在方向に対して直交する方向に進退動する油圧シリンダ（シリンダ部）２４と、油圧シリンダ２４を支持する台座フレーム２５とを備え、油圧シリンダ２４により軸箱７の固定穴２２にコッター２３を挿入して作業ロール１ａ，１ｂを研削位置に固定するようになっている。
【００２４】
ここで、軸箱７に軸支される作業ロール１ａ，１ｂには、作業ロール１ａ，１ｂと共に移動し得る直結型のサーボモータ等の駆動モータ２６が備えられており、該駆動モータ２６は、粉末材料の圧縮加工時に作業ロール１ａ，１ｂを軸転させると共に、作業ロール１ａ，１ｂの研削の際に作業ロール１ａ，１ｂを軸転させるように構成されている。又、作業ロール１ａ，１ｂと駆動モータ２６との間には、ギア（図示せず）等のバックラッシによる回転動力伝達系のガタツキ（回転位相差）を抑制するハーモニックドライブ２７が配置されている。
【００２５】
一方、ロール研削装置２０は、作業ロール１ａ，１ｂを研削し得るならば特に制限されるものではないが、図１、図４、図５に示す如くレール部１０の片側に備えられて作業ロール１ａ，１ｂのいずれか一方（図では作業ロール１ａ）を研削するものでも良いし、レール部１０の両側に備えられて一対の作業ロール１ａ，１ｂを同時に研削するものでも良い。
【００２６】
ここで、ロール研削装置２０の具体的な一例を示すと、ロール研削装置２０は、図４、図５に示す如く作業ロール１ａ，１ｂに対して交差する方向に延び且つ台板２８に対して枢支される回転軸２９と、回転軸２９の先端部に取り付けられた回転砥石（カップ型砥石）３０と、回転砥石３０を回転させるように回転軸２９を駆動する砥石駆動用油圧モータ（砥石駆動用アクチュエータ）３１と、メンテナンス時に装置を後退待機位置まで後退させ得るシフト機構３２と、回転砥石３０を作業ロール１ａ，１ｂの軸線方向に沿って移動させるトラバース機構３３と、粉末材料の圧縮方向に沿うよう回転砥石３０を作業ロール１ａ，１ｂの表面に向って押圧する押圧機構３４と、装置の側方から見た作業ロール１ａ，１ｂに対する回転軸２９の上下方向の位置を変化させる回転軸昇降機構３５と、装置上方から見た作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対する回転軸２９の角度を変化させる回転軸傾動機構３６と、作業ロール１ａ，１ｂの偏磨耗等を検出する作業ロール欠陥検出機構３７とを備えており、全体の構成を作業ロール１ａ，１ｂに対して交差する方向に延在して形成している。
【００２７】
シフト機構３２は、作業ロール１ａ，１ｂへ向かって延在するリトラクトガイド３８と、作業ロール１ａ，１ｂに対して直交する方向に延在するシフト用シリンダ３９とを備えている。
【００２８】
トラバース機構３３は、作業ロール１ａ，１ｂに対して近接離反し得るようにリトラクトガイド３８に嵌合され且つ作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して平行に延びるガイドビーム４０と、該ガイドビーム４０に対して固定され且つ作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して平行に延びるラックギヤ４１と、作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して平行移動し得るように前記のガイドビーム４０に回転軸昇降機構３５を介して取り付けられたキャリヤ４２と、該キャリヤ４２に装着され且つ前記のラックギヤ４１に噛合するピニオン４３を有するトラバース用油圧モータ４４とを備えている。
【００２９】
押圧機構３４は、キャリヤ４２の先端部近くの上面に固着され且つ作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して直交する方向に延びるガイドレール（図示せず）と、該ガイドレールに沿って移動する押圧フレーム４５と、該押圧フレーム４５をガイドレールの延長方向（作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して直交する方向）に移動させる押圧用シリンダ４６とを備えている。
【００３０】
回転軸昇降機構３５は、作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して平行移動し得るようにガイドレール４７に沿って移動する移動ブロック４８と、該移動ブロック４８に回転可能に取り付けられるスクリューシャフト４９と、該スクリューシャフト４９に螺着され且つ前記のトラバース機構３３のキャリヤ４２に固着されたナット５０と、キャリヤ４２に取り付けられる回転力伝達手段５１を介してスクリューシャフト４９を回転させる昇降用油圧モータ５２とを備えている。
【００３１】
回転軸傾動機構３６は、図１、図３、図４に示す如く押圧フレーム４５に装着された傾動用油圧モータ５３と、該傾動用油圧モータ５３により駆動されるピニオン（図示せず）を介して台板２８を傾動させる回転力伝達機構５４を有している。
【００３２】
作業ロール欠陥検出機構３７は、作業ロール１ａ，１ｂの軸線に対して平行に延びるガイドロッド５５及びスクリューロッド５６と、スクリューロッド５６を軸転させる駆動モータ５７と、ガイドロッド５５をスライドしてスクリューロッド５６の軸転により移動する台座部５８と、台座部５８の上に配置される検出カメラ５９と、検出カメラ５９からの信号により、トラバース機構３３、押圧機構３４、回転軸昇降機構３５、回転軸傾動機構３６を制御して作業ロール１ａ，１ｂの表面を健全化する制御部（図示せず）とを備えている。
【００３３】
以下、本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【００３４】
材料圧縮加工設備において、粉末材料を圧縮加工してクラッド材を製造する際には、粉末ホッパ３ａ，３ｂから供給された粉末を、粉末排出ローラにより調整し、作業ロール１ａ，１ｂを回転駆動することによって、粉末材料を圧縮加工してクラッド材を製造する。
【００３５】
その後、作業ロール１ａ，１ｂのロール表面に偏磨耗やロール欠陥部を生じて作業ロール１ａ，１ｂの研削が必要な場合には、粉末材料の圧縮加工等の操業を中止し、作業ロール引出し装置１１によりミル本体５から作業ロール１ａ，１ｂを軸方向へ引き出して組替位置６まで移動させ、固定手段２１により作業ロール１ａ，１ｂの軸箱７をレール幅方向の両側から固定し、作業ロール１ａ，１ｂを組替位置６の研削位置に固定する。ここで、作業ロール１ａ，１ｂの研削は、偏磨耗等の発生後でなく、所定の操業時間に応じて行うようにしても良い。
【００３６】
作業ロール１ａ，１ｂの表面の研削作業を行う際には、作業ロール１ａ，１ｂに直結したサーボモータ（駆動モータ）１５により作業ロール１ａ，１ｂを回転させた後、シフト機構３２を作動させ、ガイドビーム４０及びキャリヤ４２を作業ロール１ａ，１ｂに近接させ、次いで、砥石駆動用油圧モータ３１により回転砥石３０を回転させると共に、押圧機構３４を作動させ、押圧フレーム４５を作業ロール１ａ，１ｂに近接させることにより、作業ロール１ａ，１ｂの表面に回転砥石３０の接触面を接触させ、作業ロール１ａ，１ｂの表面を研削し、偏磨耗をならし、又はロール欠陥部を解消する。
【００３７】
ここで、回転軸昇降機構３５は、スクリューシャフト４９を回転させ、キャリヤ４２等を介して回転軸２９の上下方向の位置を変化させ、作業ロール１ａ，１ｂに対する回転砥石３０の高さ位置を調整することにより、回転砥石３０の接触面を均一にするようにしても良い。又、回転軸傾動機構３６は、回転力伝達機構５４を作動させ、台板２８等を介して回転軸２９の角度を変化させ、作業ロール１ａ，１ｂに対する回転砥石３０の接触角度を調整することにより、回転砥石３０の接触面を均一にしても良い。
【００３８】
このように、実施の形態例によれば、作業ロール１ａ，１ｂを研削するロール研削装置２０を、ミルハウジング４に隣接し且つ作業ロール１ａ，１ｂをミル本体５から軸方向へ引き出して組替える組替位置６に配置するので、ミルハウジング４内に作業ロール研削装置を配置した場合のような構成の複雑化やメンテナンスのスペースがない状態を解消して、ロール研削装置２０等の構成を単純化すると共にメンテナンス用のスペースを確保し、容易なメンテナンスにより作業ロール１ａ，１ｂの状態を安定に保ち、クラッド材の品質を安定化させることができる。又、作業ロール１ａ，１ｂを、ミル本体５を設置するミルハウジング４に隣接させるので、作業ロール１ａ，１ｂの研削が必要な際には作業ロール１ａ，１ｂをミル本体５から引き出して直ちに研削できると共に、研削後には、作業ロール１ａ，１ｂを速やかにミル本体５に戻して粉末材料の圧縮加工ができ、結果的に、クラッド材の生産効率の低下を抑制することができる。更に、対向配置された一対の作業ロール１ａ，１ｂを廃却径になるまで連続して使用し得るので、他の研削済の作業用ロールを予め準備する必要が無く、イニシャルコストを低減することができる。ここで、組替位置６で他の研削済の作業ロール１ａ，１ｂを準備した場合には、作業ロール１ａ，１ｂの組替作業が必要になるので、ミル本体５から作業ロール１ａ，１ｂを引き出して研削済の作業ロール１ａ，１ｂを戻すまでに時間がかかり、生産性が大幅に低下するという問題がある。
【００３９】
実施の形態例において、粉末材料の圧縮加工時に作業ロール１ａ，１ｂを軸転させる駆動モータが、作業ロール１ａ，１ｂと共に移動し得るように構成され、且つロール研削装置２０による作業ロール１ａ，１ｂの研削の際に作業ロール１ａ，１ｂを軸転させるように構成されると、粉末材料の圧縮加工時に作業ロール１ａ，１ｂを軸転させる駆動モータを、作業ロール１ａ，１ｂの研削に兼用できるので、作業ロール１ａ，１ｂの研削時に作業ロール１ａ，１ｂを駆動させるための他の駆動モータを不要にし、設備コストを低減すると共に全体の構成をコンパクトにすることができる。
【００４０】
又、実施の形態例において、駆動モータを直結型のサーボモータにすると、全体の構成を容易にコンパクトにすると共に、作業ロール１ａ，１ｂを組替位置６に引き出しても研削時のロール周速を自由に設置し、作業ロール１ａ，１ｂの状態を安定に保つことができる。
【００４１】
実施の形態例において、作業ロール１ａ，１ｂの研削を為し得るよう、組替位置６に作業ロール１ａ，１ｂを固定する固定手段２１を備えると、作業ロール１ａ，１ｂの研削を適切に行い得るので、作業ロール１ａ，１ｂの状態を安定に保ち、結果的にクラッド材の品質を安定化させることができる。
【００４２】
又、実施の形態例において、固定手段２１は、作業ロール１ａ，１ｂを支持する軸箱７に形成された固定穴２２に対して挿入可能に形成されるコッター２３と、該コッター２３を移動させるシリンダ部２４とを備えると、作業ロール１ａ，１ｂの研削を確実に行い得るので、作業ロール１ａ，１ｂの状態を一層安定に保ち、結果的にクラッド材の品質を更に安定化させることができる。
【００４３】
なお、本発明の材料圧縮加工設備は、上述した実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明を実施する形態例を示す平面図である。
【図２】作業ロールをミル本体から引き出した状態を示す側面図である。
【図３】作業ロールを固定して研削する状態を示す概念図である。
【図４】ロール研削装置を示す側面図である。
【図５】作業ロール欠陥検出機構を除いたロール研削装置を示す平面図である。
【図６】従来の材料圧縮加工装置の例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ  作業ロール
１ｂ  作業ロール
４    ミルハウジング
５    ミル本体
６    組替位置
７    軸箱
２０    ロール研削装置
２１    固定手段
２２    固定穴
２３    コッター
２４    油圧シリンダ（シリンダ部）
２６    駆動モータ
【図１】
2008202111.tif 000003
【図２】
2008202111.tif 000004
【図３】
2008202111.tif 000005
【図４】
2008202111.tif 000006
【図５】
2008202111.tif 000007
【図６】
2008202111.tif 000008