(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロール成形機の上流側に素材帯鋼を上下方向から挟持するための複数組の上下水平ガイドロールの対と、上水平ガイドロール群と下水平ガイドロール群とを囲み、かつ前記水平ガイドロールを支持する上下一対のガイドフレームと、前記ガイドフレームの上面ないし下面側に前記ガイドフレームを支持し、前記ガイドフレームの垂直方向位置、水平方向位置、垂直軸・水平軸まわりの回転角を独立に変更することが可能な電気機械的機構または油圧アクチュエーターによる位置調整機構と、前記ロール成形機の中間または下流側に設けた被成形品の位置を検出し、前記電気機械的機構および位置調整機構に検出信号を送る位置検出装置とにより、被成形品の位置および成形速度に追随して送給する帯鋼素材の成形ロールに対する位置を調整することを特徴とするパイプロール成形におけるガイドシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パイプのロール成形において素材帯鋼と成形ロールとの相対位置を制御することにより極めて汎用性の高い入り口ガイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
パイプのロール成形において発生する多くの問題は、ロール成形の各段階において発生する素材帯鋼と成形ロールとの相対位置関係のズレに起因する。例えば、ロール成形中の素材帯鋼のローリング現象、製品の寸法誤差、帯鋼長手方向に見た断面寸法の食い違い等、その例は枚挙にいとまがない。従来よりこれらの問題に対処する方法として、素材帯鋼と成形ロールとの相対位置を調整する装置として、通常、ガイドと称されるロールまたはシューが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したガイドと称するロールまたはシューは極めて機能性に乏しく、実質的には殆ど役に立っていないというのが現状である。特に、素材帯鋼の幅方向の相対位置を拘束する手段として、素材帯鋼の縁端面を垂直ロールやシューをガイドとして用いることが広く行われているが殆ど機能していない状況にある。すなわち、必要十分な精度で素材帯鋼を拘束しようとすれば素材帯鋼の縁端面がガイドと強く接触し、つぶれや折れ込みという現象を引き起こす。一方、この不具合を是正するためにガイドと素材帯鋼の間隔（隙間）を大きくすればガイドとしての機能を全く果たせなくなる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した問題点を解決するもので、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムは、極めて汎用性の高い入り口ガイドで、１組ないし複数組の平ロールで素材帯鋼を上下面から押さえ、これらを一体として支持枠内に収納し、その支持枠の位置を変化させることにより、素材帯鋼と成形ロールとの相対位置を制御しようとするものである。すなわち、本発明は、ロール成形機の上流側に素材帯鋼を上下方向から挟持するための複数組の上下水平ガイドロールの対と、上水平ガイドロール群と下水平ガイドロール群とを囲み、かつ前記水平ガイドロールを支持する上下一対のガイドフレームと、前記ガイドフレームの上面ないし下面側に前記ガイドフレームを支持し、前記ガイドフレームの垂直方向位置、水平方向位置、垂直軸・水平軸まわりの回転角を独立に変更することが可能な電気機械的機構または油圧アクチュエーターによる位置調整機構と、前記ロール成形機の中間または下流側に設けた被成形品の位置を検出し、前記電気機械的機構および位置調整機構に検出信号を送る位置検出装置とにより、被成形品の位置および成形速度に追随して送給する帯鋼素材の成形ロールに対する位置を調整することを特徴とするパイプロール成形におけるガイドシステム、である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を以て説明する。
図１は、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの概略側面図である。
図１において、パイプＰを成形加工するロール成形機群１の直前に本発明によるガイドシステム２を配置する。このガイドシステム２は、前記パイプＰの素材となる帯鋼Ｓを上下方向から挟んで前記ロール成形機群１の成形センター位置に調整可能な１段ないし複数段の上下一対のガイドロール群３を帯鋼Ｓの走行方向にタンデムに配置してある。そして、走行する帯鋼Ｓと接触しない程度の間隔で、これらガイドロール群３を囲み、かつ支持する上下一対のガイドフレーム４、５を設け、更に、前記ガイドフレーム４の最上面およびガイドフレーム５の最下面にガイドフレーム４およびガイドフレーム５の位置調整制御装置６、７を連結金具１５、１６を介してそれぞれ設ける。これら位置調整制御装置６、７はそれぞれ電気機械的機構または油圧アクチュエーター等の位置調整手段で、前記ロール成形機群１の中間または下流側に設けたパイプＰの位置を検出する位置検出装置８で検出した位置信号を一旦コンピューター（Ｃ：ＣＰＵ）で処理して適切な調整信号に基づき上下方向に前記ガイドフレーム４、５の位置を調整する。前記した位置調整装置６、７は、電気機械的機構または油圧アクチュエーター等による位置調整は、前述したガイドフレーム４、５の垂直方向位置、水平方向位置、垂直軸・水平軸まわりの回転角を独立して任意に変更することが可能なように構成されている。すなわち、前記ガイドフレーム４、５の位置調整が行われるということは、これらガイドフレーム４、５に支持された上下のガイドロール３の位置を調整することになる。このような構成を採用することにより、前記ロール成形機群１で成形加工中のパイプＰの位置を位置検出装置８により常に検出することにより、その位置および成形速度に追随して前記ロール成形機群１に送給される帯鋼Ｓの最適位置を常に把握して調整することができることとなる。
【０００６】
また、図２に本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの概略正面図を示した。前記ガイドフレーム４、５に内蔵されたガイドロール群３は、その一端で回転駆動軸９、１０に支承され、の端部はチョック１１、１２を介してそれぞれ駆動モーター１３に接続されている。また、前記ガイドロール群３が走行帯鋼Ｓを任意の力で挟持しうる程度の荷重を付与するために荷重付与機構とロードセル１４が配置される。従って、前記ガイドロール群３の回転速度は前記ロール成形機群１における成形速度に合わせて前記駆動モーター１３の回転速度が調整されるために走行帯鋼Ｓの走行と挟持の両者が同時に行えることとなる。
【０００７】
図３ａおよび図３ｂに本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの別の態様の概略正面図を示した。この図３においては、図２に示す上側のガイドフレーム４に位置調整制御装置を取り付けることなく、下側のガイドフレーム５のみに連結金具１６を介して位置調整制御装置７を取り付け、下側のガイドフレーム５を揺動して送給される帯鋼Ｓの位置調整を行うシステムである。
【０００８】
図４に本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの具体的な操業例を一例として示した。図４ａおよび図４ｂは、ロール成形機群１とガイドシステム２で送給される帯鋼Ｓの位置レベルが正しく制御された場合の例を示すもので、ガイドロール群３の位置と走行帯鋼Ｓの位置レベルが水平を維持して成形作業が行われており、これが通常の作業形態である。図４ｃ〜図４ｆは、成形作業において特殊な成形加工を行う場合において、帯鋼素材Ｓの流入方向を追随させて種々変更した場合の形態を示したもので、図４ｃおよび図４ｅは、それぞれ帯鋼素材Ｓ全体の垂直面内の流入角が変化した場合の例で、この場合には、前記上側のガイドフレーム４或いは上側のガイドフレーム５のどちらか一方のガイドフレームを位置調整制御装置６或いは７を傾斜面を形成すべく上昇或いは下降させることにより流入角が変更することができる。
【０００９】
また、図４ｄおよび図４ｆに示すように帯鋼素材Ｓの左右両縁のそれぞれの垂直面内流入角を変更したい場合には、ガイドフレーム４上側のガイドフレーム４或いは上側のガイドフレーム５のどちらか一方のガイドフレームに取り付けた位置調整制御装置６或いは７の幅方向のどちらか一方を  傾斜面を形成すべく上昇或いは下降させることにより達成できる。更に、帯鋼素材Ｓ面に作用する左右（幅）方向のスラスト力、帯鋼素材Ｓの長手方向軸回りに作用する捩じり力等に対しても本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムは十分対応できるものである。
【００１０】
このように、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムは、１）１組以上、複数組の水平ガイドロールの組み合わせにより帯鋼素材を上下面から押さえることができる共に押さえ力をも調整することができ、２）これら水平ガイドロールを支持するチョックはそれぞれ独立または相互連結され、一体のガイドとして水平面内または垂直面内において動かすことができ、３）水平ガイドロールを内蔵するガイドフレームは、帯鋼素材の幅方向（左右）両縁の上下位置を独立に変更することができ、４）水平ガイドロールに連結するチョック或いは一体としてのガイドシステムの左右または前後の水平位置を独立に変更することができ、５）更に、以上の動きを通して、水平ガイドロールの軸心を、垂直面内においては水平位置から、水平面内においては帯鋼素材の走行方向に対して、同時にまたは個別に傾斜させることができるものである。また、これらの全ての動きは、サーボ機構或いはその他の方式により必要な数値情報に基づいて任意に実施できることは言うまでもない。
【００１１】
【発明の効果】
上述したように、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムは、成形ロールでの成形条件に合わせて成形ロールに送られる帯鋼素材の流入方向、すなわち、帯鋼素材全体の垂直面内流入角および帯鋼素材の左右（幅）両縁のそれぞれの垂直面内流入角を任意に変更することが可能であり、また、帯鋼素材面に作用する左右（幅）方向のスラスト力および帯鋼素材の長手方向軸回りに作用する捩じり力に対しても柔軟に対応可能である。従って、従来の問題点を一挙に解決でき、しかも、成形作業の歩留まり向上、作業性向上を極限的に追求でき、結果的に大きな経済的効果が期待できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの概略側面図である。
【図２】本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの概略正面図である。
【図３】図３ａは、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの別の態様の概略側面図であり、図３ｂはその概略正面図である。
【図４】図４ａ〜図４ｆは、本発明によるパイプのロール成形におけるガイドシステムの具体的な操業例の一例を示すものである。
【符号の説明】
１…ロール成形機群
２…ガイドシステム
３…ガイドロール
４…上側ガイドフレーム
５…下側ガイドフレーム
６…上側位置調整装置
７…下側位置調整装置
８…成形パイプ位置検出装置
９、１０…ガイドロール回転軸
１１、１２…ロールチョック
１３…駆動モーター
１４…荷重機構、ロードセル
１５、１６…連結金具
Ｐ…パイプ
Ｓ…帯鋼素材
Ｃ…ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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