(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種パイプを製造する冷間ロール成形において前記各種パイプのシームを周方向の任意の位置に定めるシーム位置調整装置であって、各種パイプを挟持して支持する一対のアイドラロールからなり、各アイドラロールは、傾倒軸を突出したロールホルダに軸着され、前記ロールホルダは、傾倒軸でベースに軸支されており、ロールホルダから突出する傾倒軸にウォームホイールを固着し、前記ウォームホールにウォームを噛合し、前記ウォームの回転軸に従かさ歯車を取り付け、両ベースに貫設させた傾倒調整軸に、各従かさ歯車と互いに逆方向から噛合する主かさ歯車を設けることにより、傾倒調整軸を回すと従かさ歯車は互いに逆方向に回転し、アイドラロールの回転面を互い違いにかつ等量に傾倒させることを特徴とする冷間ロール成形におけるシーム位置調節装置。
【請求項２】
アイドラロールは、幅調整軸により連結されるベースを前記幅調整軸により接近離反させ、アイドラロールの間隔を調整する請求項１記載の冷間ロール成形におけるシーム位置調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原材から丸パイプ又は丸パイプから角パイプを製造する冷間ロール成形において丸パイプ又は角パイプのシームを周方向の任意の位置に定めるシーム位置調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原材から丸パイプ又は丸パイプから角パイプを製造する冷間ロール成形においては、丸パイプ又は角パイプのシームを周方向の任意の位置に定めるシーム位置調整装置が使用される。従来のシーム位置調整装置は、例えば、平板から冷間ロール成形を終えた丸パイプを、自律駆動する一対の垂直ロール又は水平ロールで挟持する構造のものであり、対となる垂直ロール又は水平ロールの一方を全体として上下させて丸パイプに周方向の力を加え、周方向に自転させるようにしていた。シームは、前記丸パイプの自転により、周方向の任意の位置に定めるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシーム位置調整装置は、丸パイプに圧接した垂直ロール又は水平ロールによって、いわば「擦り上げる」又は「擦り下げる」ようにして丸パイプに周方向の力を加えていた。これは、丸パイプに不要な負荷を与えることになり、丸パイプにロールマークと呼ばれる傷をつけることとなっていた。また、シームを周方向の任意の位置に定めるための調整が難しく、微調整に至っては困難であった。そこで、ロールマークをつけることなく、また調整が容易な新たなシーム位置調整装置を開発することとして、検討した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
検討の結果開発したものが、各種パイプを製造する冷間ロール成形において前記各種パイプのシームを周方向の任意の位置に定めるシーム位置調整装置であって、各種パイプを挟持して支持する一対のアイドラロールからなり、各アイドラロールは、傾倒軸を突出したロールホルダに軸着され、前記ロールホルダは、傾倒軸でベースに軸支されており、ロールホルダから突出する傾倒軸にウォームホイールを固着し、前記ウォームホールにウォームを噛合し、前記ウォームの回転軸に従かさ歯車を取り付け、両ベースに貫設させた傾倒調整軸に、各従かさ歯車と噛合する主かさ歯車を設けることにより、傾倒調整軸を回すと従かさ歯車は互いに逆方向に回転し、アイドラロールの回転面を互い違いにかつ等量に傾倒させる冷間ロール成形におけるシーム位置調整装置である。アイドラロールは、幅調整軸により連結されるベースを前記幅調整軸により接近離反させ、アイドラロールの間隔を調整するとよい。各アイドラロールの回転面の基準は自由であるが、通常対となるアイドラロールの回転面を同一面に揃え、この回転面を水平又は垂直に配するようにする。回転面の傾斜は、手動又は機械動が共に利用できる。
【０００５】
アイドラロールは他律駆動であり、本発明では各種パイプの送りに従って回転するのみである。しかし、各水平アイドラロールは送り方向に対する回転面のピッチ角を加減することにより、アイドラロールの回転力は回転面の傾斜に略等しい方向に発生する。この各種パイプの送り方向と前記アイドラロールの回転力との差が、各種パイプに上下方向の力を加えるのである。従来のように、各種パイプを挟持した自律駆動のローラを全体として上下又は左右に移動させて強制的に力を加えるのではなく、アイドラロールの回転に従って徐々に力を加えるので、各種パイプにロールマークをつけることがない。
【０００６】
本発明のアイドラロール単体で各種パイプを周方向に回転させる量はそれほど大きいものではない。しかし、一対のアイドラロールを正負逆向きのピッチ角で互いの回転面を傾斜することにより、小さな力で効率よく各種パイプを周方向に回転させることができる。このとき、各アイドラロールにおける回転面のピッチ角は絶対量が異なってもよい。しかし、例えば１本の調整軸の回動により両アイドラロールが連動して正負逆向きかつ等量のピッチ角で傾斜できれば、調整による各種パイプの周方向における回転量を把握しやすい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。図１は本発明のシーム調節装置１の一部破断正面図、図２は同装置１の平面図、図３は同装置１の一部破断左側面図である。本例に示すシーム調節装置１は、水平面内において左右一対に配したアイドラロール２,２の回転面を正負逆向きかつ等量のピッチ角に調整できるようにしている。本例のシーム調節装置１は、作業者が傾倒調整軸13を作業者が手動により調整するものである。
【０００８】
アイドラロール２は、傾倒軸３を突設したコの字状のロールホルダ４に抱え込まれるように軸着し、このロールホルダ４を傾倒軸３でベース５に軸支して、各ベース５を接近離反するように本体フレーム６に取り付けている。ベース５を接近離反可能にすることで、パイプ径に合わせてアイドラロール２,２の間隔を調整できるようにするのである。ベース５は、本体フレーム６に取り付けた幅調整軸７を用いて接近離反させる。
【０００９】
アイドラロール２は、傾倒軸３に固着した扇形のウォームホイール８に噛合するウォーム９を正逆回転させることによりピッチ角を調整しながら傾倒する。各ウォーム９の回転軸10はベース５を貫通し、一端に従かさ歯車11を取り付けている。両ベース５,５には、伸縮可能なユニバーサルジョイント12で連結した傾倒調整軸13を貫設している。この傾倒調整軸13には、前記各従かさ歯車11に対して互いに逆方向から噛合する主かさ歯車14,14を設けている。このため、傾倒調整軸13を回すと従かさ歯車11,11は互いに逆方向に回転し、アイドラロール２,２の回転面を互い違いにかつ等量に傾倒させることができるのである。こうして、本発明のシーム位置調整装置１は、傾倒調整軸13を回すだけで各種パイプをローリングさせ、シームの周方向の位置を容易に変更できるのである。
【００１０】
図４は平板を冷間ロール成形により丸パイプ(溶接済)15にする製管ラインにシーム位置調整装置１(アイドラロール２,２のみを表示)を設けた例の平面図、図５は同製管ラインの側面図、図６は丸パイプ(溶接済)15を冷間ロール成形により角パイプ16にする製管ラインにシーム位置調整装置１(アイドラロール２,２のみを表示)を設けた例の平面図であり、図７は同製管ラインの側面図である。
【００１１】
シーム位置調整装置１は、図４又は図５に見られるように、成形ロール17,17間に設置する。この例では、図中右から送られてきた丸パイプ(溶接前)18を、まず加熱器19に通過又はトーチ25により端縁を溶かした状態で進め、スクイズロール20を経て密着させた端縁を溶接し、ビードカッタ21でシーム22上の溶接ビードを切除して丸パイプ(溶接済)15を冷却槽23で冷却した後、シーム位置調整装置１を用いて溶接したシーム22を周方向の任意の位置となるようにする。
【００１２】
また、本発明のシーム位置調整装置１は、図６及び図７に見られるように、丸パイプ15から角パイプ16を製造する際にも利用できる。この例では、図中右から送られてきた丸パイプ(溶接済)15を、成形ロール17,17の間でシーム調節装置１に通してシーム22の周方向の位置を定め、図中左端の角パイプ成形ロール24での成形時に適切な面又は角にシーム22が来るようにする。
【００１３】
本発明のシーム調整装置１は、シーム22の位置ずれを数値化して処理することにより、自動運用することもできる。図８はサーボモータ26によりアイドラロール２の傾倒を自動化したシーム調節装置１の一部破断正面図、図９は同装置１(アイドラロール２,２のみを表示)及びシーム22の位置ずれ検知用のカメラ27を配した図４相当の製管ラインの平面図、図10は同製管ラインの側面図であり、図11はサーボモータ26とカメラ27とからなるフィードバック系を表した処理フローである。シーム調整装置１の機能は、アイドラロール２の傾倒がサーボモータ26によって自動化されている以外は上述の例と同様であるので、説明は省略する。
【００１４】
本例では、加熱器16又はトーチ25近傍にシーム22の位置を画像検知するカメラ27を配してあり(図９及び図10参照)、得られた画像を数値解析することでシーム22の位置ずれを数値化し、この位置ずれの数値に基づいてサーボーモータ26(図８参照)を作動させてアイドラロール２を傾倒させる。いわゆるフィードバック系であり、本例では、図11に見られるように、制御内容が簡単でもあることからシーケンサ28を用いているが、汎用のパソコン等を用いても構わない。制御の態様としては、予め定めた基準線からのシーム22のずれを是正するものと、正常状態におけるシーム22からのずれを是正するものとに別れるが、いずれの場合も、シーム22が位置ずれすると、その位置ずれを是正する向きでアイドラロール２が傾倒するように、サーボモータを作動させる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明により、ロールマークといった傷をつけることなく、容易にシームの周方向の位置を任意に定めることができるようになる。また、本発明のシーム位置調整装置は、他律駆動のアイドラロールを用いているために、製管ラインに対して動力源を考慮することなく自由に配置でき、製管ラインの新規又は既設を問わず利用できる利点がある。更に、カメラとサーボモータとを組み合わせたフィードバック系の付加により、シームの位置ずれを自動的に是正できるようになり、製管ラインの省人化及び生産効率の向上に寄与できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシーム調節装置の一部破断正面図である。
【図２】同装置の平面図である。
【図３】同装置の一部破断左側面図である。
【図４】平板を冷間ロール成形により丸パイプにする製管ラインにシーム位置調整装置を設けた例の平面図である。
【図５】同製管ラインの側面図である。
【図６】丸パイプを冷間ロール成形により角パイプにする製管ラインにシーム位置調整装置を設けた例の平面図である。
【図７】同製管ラインの側面図である。
【図８】サーボモータによりアイドラロールの傾倒を自動化したシーム調節装置の一部破断正面図である。
【図９】同装置及びシームの位置ずれ検知用のカメラを配した図４相当の製管ラインの平面図である。
【図１０】同製管ラインの側面図である。
【図１１】サーボモータとカメラとからなるフィードバック系を表した処理フローである。
【符号の説明】
１  シーム調節装置
２  アイドラロール
３  傾倒軸
13  傾倒調整軸
【図１】
0004221097.tif 000002
【図２】
0004221097.tif 000003
【図３】
0004221097.tif 000004
【図４】
0004221097.tif 000005
【図５】
0004221097.tif 000006
【図６】
0004221097.tif 000007
【図７】
0004221097.tif 000008
【図８】
0004221097.tif 000009
【図９】
0004221097.tif 000010
【図１０】
0004221097.tif 000011
【図１１】
0004221097.tif 000012