JP3321628B2 - Dimension measurement device of material in rolling mill - Google Patents
Dimension measurement device of material in rolling millInfo
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Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、主ロール、マンドレ
ルロールおよび一対のアキシャルロールによって、リン
グ状材料を半径方向および軸方向に圧延する圧延機にお
いて、圧延により経時的に変化するリング状材料の径方
向の寸法を計測する寸法計測装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling mill for rolling a ring-shaped material in a radial direction and an axial direction by a main roll, a mandrel roll and a pair of axial rolls. The present invention relates to a dimension measuring device for measuring a dimension in a radial direction.
【0002】[0002]
【従来技術】配管用フランジ、歯車、ベアリングレース
等のリング状製品を製造する圧延装置として、直径の異
なる主ロールおよびマンドレルロールと、円錐形状に形
成されて上下に対向する一対のアキシャルロールを備え
る圧延機が知られている。この圧延機では、回転駆動さ
れる主ロールに対し、リング状材料の通孔に挿通したマ
ンドレルロールを近接することにより、リング状材料は
半径方向(厚み方向)に圧延される。またリング状材料の
軸方向下側に位置する下アキシャルロールに対し、該材
料を挟む軸方向上側に位置する上アキシャルロールを近
接することにより、リング状材料は軸方向(高さ方向)に
圧延される。2. Description of the Related Art A rolling device for producing ring-shaped products such as pipe flanges, gears, bearing races, etc. is provided with a main roll and a mandrel roll having different diameters, and a pair of axial rolls formed in a conical shape and opposed vertically. Rolling mills are known. In this rolling mill, the ring-shaped material is rolled in the radial direction (thickness direction) by bringing the mandrel roll inserted into the through-hole of the ring-shaped material close to the rotationally driven main roll. The ring-shaped material is rolled in the axial direction (height direction) by bringing the upper axial roll, which is positioned axially above the ring-shaped material, closer to the lower axial roll positioned on the lower side in the axial direction of the ring-shaped material. Is done.
【0003】前記圧延機によってリング状材料を圧延す
ると、該材料は経時的に直径および高さが変化するの
で、その変化に追従して前記上下のアキシャルロールを
材料の径方向に進退移動させると共に、上アキシャルロ
ールを材料の軸方向に昇降移動させる必要がある。そこ
で、前記リング状材料の外周面に常に当接するよう配設
した計測ロールを、該材料の直径が大きくなるのに従っ
て移動させ、このロールの移動量を検出して材料直径を
演算する。そして、この演算結果に基づいて、アキシャ
ルロールの進退量および昇降量を設定することが行なわ
れている。[0003] When the ring-shaped material is rolled by the rolling mill, the diameter and height of the material change with time, and the upper and lower axial rolls are moved forward and backward in the radial direction of the material while following the change. It is necessary to move the upper axial roll up and down in the axial direction of the material. Therefore, the measuring roll disposed so as to always contact the outer peripheral surface of the ring-shaped material is moved as the diameter of the material increases, and the amount of movement of the roll is detected to calculate the material diameter. Then, based on the calculation results, the amount of axial roll advance / retreat and the amount of elevation are set.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記計測ロールは、圧
延中のリング状材料に常に当接するよう構成されている
ので、圧延中に何等かの原因によりリング状材料が歪な
形状に変形すると、該変形により計測ロールに過大な負
荷が加わる。この場合には、計測ロールの移動量を検出
する手段や、計測ロールの支持機構等に負荷が加わって
故障したり破損する等の問題があった。そして故障個所
の検査や破損部品の交換等には長い時間が掛かり、製造
能率の低下を招く欠点が指摘される。Since the measuring roll is configured to always contact the ring-shaped material being rolled, if the ring-shaped material is deformed into a distorted shape due to any cause during rolling, Due to the deformation, an excessive load is applied to the measuring roll. In this case, there is a problem in that a load is applied to the means for detecting the amount of movement of the measurement roll, the support mechanism for the measurement roll, and the like, causing a failure or breakage. In addition, it takes a long time to inspect a failed part or replace a damaged part, and it is pointed out that a disadvantage that the manufacturing efficiency is reduced is caused.
【0005】[0005]
【発明の目的】この発明は、前述した課題に鑑み、これ
を好適に解決するべく提案されたものであって、リング
状材料の変形等によって計測ロールに加わる過大な負荷
による故障や破損の発生を防止し得る寸法計測装置を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems, the present invention has been proposed in order to solve the problem suitably, and the occurrence of failure or breakage due to an excessive load applied to a measuring roll due to deformation of a ring-shaped material or the like. It is an object of the present invention to provide a dimensional measuring device capable of preventing the occurrence of an error.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を好適に達成するため本発明は、回転駆動される
主ロールと、この主ロールに対して近接・離間可能に配
設されてリング状材料の中心通孔に挿通されるマンドレ
ルロールと、前記リング状材料を挟んで軸方向の下方に
位置する下アキシャルロールおよび上方に位置して下ア
キシャルロールに対して近接・離間可能に配設された上
アキシャルロールとを備え、前記主ロールとマンドレル
ロールおよび一対のアキシャルロールによりリング状材
料の半径方向および軸方向の圧延を行なうと共に、圧延
中のリング状材料の外周面に当接する計測ロールの移動
量を検出して該材料の径方向の寸法の変化を計測するよ
うにした圧延機において、前記圧延中のリング状材料に
対し、その中心と直交する半径方向に移動自在に配設さ
れた保持手段と、前記保持手段に対して移動自在に配設
され、前記リング状材料を指向する一端に前記計測ロー
ルを回動自在に枢支した作動軸と、前記保持手段に配設
され、前記作動軸を介して計測ロールを常にリング状材
料の外周面に当接するよう付勢するエアシリンダと、前
記保持手段を常には定位置に保持すると共に、前記計測
ロールに予め設定した値以上の過大な負荷が加わった際
には、保持手段のリング状材料から離間する方向への移
動を許容する油圧シリンダとから構成したことを特徴と
する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to overcome the above-mentioned problems and appropriately achieve the intended purpose, the present invention provides a main roll that is driven to rotate, and a main roll that can be approached and separated from the main roll. A mandrel roll that is inserted through the center through hole of the ring-shaped material, and a lower axial roll positioned axially below the ring-shaped material and a lower axial roll positioned above the lower axial roll so as to be able to approach / separate from the lower axial roll. The main roll, the mandrel roll, and a pair of axial rolls perform rolling in the radial and axial directions of the ring-shaped material, and contact the outer peripheral surface of the ring-shaped material being rolled. In a rolling mill configured to detect the amount of movement of a measuring roll in contact with and measure a change in the radial dimension of the material, the center of the ring-shaped material being rolled is determined by A holding means movably disposed in the intersecting radial direction, and an operation in which the measuring roll is rotatably supported at one end which is movably disposed with respect to the holding means and which faces the ring-shaped material. A shaft, an air cylinder disposed on the holding means, for urging the measurement roll to always contact the outer peripheral surface of the ring-shaped material via the operating shaft, and an air cylinder which always holds the holding means at a fixed position. A hydraulic cylinder that allows the holding means to move in a direction away from the ring-shaped material when an excessive load equal to or greater than a preset value is applied to the measuring roll.
【0007】[0007]
【実施例】次に、本発明に係る圧延機における材料の寸
法計測装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を
参照しながら以下説明する。図1は、実施例に係る寸法
計測装置を採用した圧延機の全体構成を示す概略斜視
図、図2は、実施例に係る圧延機の概略構成を示す正面
図、図3は、実施例に係る圧延機の概略構成を示す平面
図である。なお、理解を容易にするため、先ず圧延機を
構成する主な機構につき説明し、その後に本発明の寸法
計測装置の説明に及ぶこととする。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a device for measuring the dimensions of a material in a rolling mill according to the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of a rolling mill employing a dimension measuring device according to an embodiment, FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of a rolling mill according to the embodiment, and FIG. It is a top view which shows the schematic structure of such a rolling mill. In order to facilitate understanding, the main mechanisms constituting the rolling mill will be described first, and then the description of the dimension measuring device of the present invention will be described.
【0008】(主ロールおよび移動台について)図2に示
す如く、工場床面に設置された基台10に、垂直な駆動
軸11が回転自在に配設され、基台上部に延出する駆動
軸11の上端に、大径の主ロール12が一体回転可能に
配設される。また駆動軸11の基台下部に延出する下端
は、工場床面に形成したピット13に配置した駆動モー
タ14に、減速機15を介して連結されている(図4参
照)。前記基台10の上面には、主ロール12を挟んで
一対のレール16,16が所定間隔離間して敷設されて
おり、このレール16,16に、マンドレルロール用の
移動台17が摺動自在に載架されている。そしてこの移
動台17は、図3に示す如く、両レール16,16の間
に臨む基台10に配置した油圧シリンダ18に連結さ
れ、該シリンダ18の正逆付勢によりレール16,16
に沿って往復移動するよう構成される。なお移動台17
は、油圧シリンダ18と干渉しない形状に形成されてい
る。(Regarding Main Roll and Moving Table) As shown in FIG. 2, a vertical drive shaft 11 is rotatably arranged on a base 10 installed on the floor of a factory, and a drive extending to an upper part of the base. A large-diameter main roll 12 is provided at the upper end of the shaft 11 so as to be integrally rotatable. The lower end of the drive shaft 11 extending below the base is connected to a drive motor 14 disposed in a pit 13 formed on the factory floor via a speed reducer 15 (see FIG. 4). A pair of rails 16, 16 are laid on the upper surface of the base 10 with a predetermined distance therebetween with the main roll 12 interposed therebetween. A movable table 17 for a mandrel roll is slidable on the rails 16, 16. It is mounted on. As shown in FIG. 3, the moving table 17 is connected to a hydraulic cylinder 18 disposed on the base 10 facing between the rails 16, 16.
Is configured to reciprocate along. The moving table 17
Are formed in a shape that does not interfere with the hydraulic cylinder 18.
【0009】(マンドレルロールについて)図2に示す如
く、前記移動台17の左端部(主ロール12から離間す
る端部)に、支柱19が垂直に立設されると共に、該支
柱19の上部に、右側(主ロール12を指向する側)に水
平に延出する張出し部20が一体に形成されている。こ
の張出し部20の張出し端部に、垂直なマンドレルロー
ル23が回転自在に支持されている。このマンドレルロ
ール23は、張出し部20から下方に所定長さだけ垂下
して、前記主ロール12を挟んで油圧シリンダ18と反
対側に位置している(圧延位置)。なお、このマンドレル
ロール23は、圧延対象となるリング状材料24の中心
通孔24aに挿通可能な寸法に設定されている(図11
参照)。また張出し部20の上面に昇降用シリンダ26
が倒立配置され、該シリンダ26によりマンドレルロー
ル23は、リング状材料24の圧延位置に対する搬入お
よび搬出を許容する上昇レベルと、リング状材料24の
通孔24a中に挿通された圧延レベルとを昇降移動され
るよう構成される。なお、移動台17における圧延位置
には、マンドレルロール23の下端を保持する保持具2
8が配設されており、圧延レベルまで下降されたマンド
レルロール23は、リング状材料24を挟む上下2点
(張出し部20,保持具28)で支持される。そして、こ
の状態で前記油圧シリンダ18をピストンロッドを延出
する方向に付勢すれば、マンドレルロール23が主ロー
ル12に近接してリング状材料24の半径方向の圧延が
行なわれる。なお、基台10における移動台17の移動
方向と交差する側に、リング状材料24の供給手段と排
出手段(何れも図示せず)とが配置されている。(Regarding the mandrel roll) As shown in FIG. 2, a column 19 is vertically provided on the left end of the movable table 17 (an end separated from the main roll 12). A projecting portion 20 extending horizontally to the right side (the side facing the main roll 12) is integrally formed. A vertical mandrel roll 23 is rotatably supported on the overhanging end of the overhang 20. The mandrel roll 23 hangs downward from the overhang portion 20 by a predetermined length, and is located on the opposite side of the hydraulic cylinder 18 with the main roll 12 interposed therebetween (rolling position). The mandrel roll 23 is set to a size that can be inserted into the center through hole 24a of the ring-shaped material 24 to be rolled (FIG. 11).
reference). The lifting cylinder 26 is provided on the upper surface of the overhang portion 20.
The mandrel roll 23 is raised and lowered by the cylinder 26 so as to raise and lower a rolling level allowing the loading and unloading of the ring-shaped material 24 to and from the rolling position and a rolling level inserted into the through-hole 24 a of the ring-shaped material 24. It is configured to be moved. In addition, the holder 2 for holding the lower end of the mandrel roll 23 is located at the rolling position
8 is disposed, and the mandrel roll 23 lowered to the rolling level has two upper and lower points sandwiching the ring-shaped material 24.
(The overhang 20, the holder 28). Then, when the hydraulic cylinder 18 is urged in the direction in which the piston rod extends in this state, the mandrel roll 23 approaches the main roll 12 and the ring-shaped material 24 is rolled in the radial direction. A supply unit and a discharge unit (both not shown) for supplying the ring-shaped material 24 are arranged on the side of the base 10 that intersects with the moving direction of the moving table 17.
【0010】(移動フレームおよびその進退移動機構に
ついて)前記基台10の上面には、主ロール12の配設
位置を挟んでマンドレルロール用の移動台17の配設側
と反対側(図2において右側)に、一対のレール29,2
9が所定間隔離間して平行に敷設されて、前記レール1
6,16と同一方向に延在している。そしてこのレール
29,29に、後述する上下のアキシャルロール30,3
1が配設された移動フレーム32が摺動自在に載架して
ある。また移動フレーム32を挟んで主ロール12と反
対側の基台10に、門型の支持台33が配設固定され、
この支持台33にナット34が回転自在に枢支されてい
る。このナット34には、図5に示す如く、レール29
の延在方向と平行なボールねじ35が螺挿されると共
に、該ボールねじ35の移動フレーム32を指向する先
端は、該フレーム32に回動不能に固定されている。更
に、支持台33に第1サーボモータ36が配設され、該
モータ36の出力軸に配設した歯車37が、ナット34
に固定した歯車38に噛合している。すなわち、第1サ
ーボモータ36を正逆方向に駆動すれば、ナット34と
ボールねじ35との螺合作用下に、アキシャルロール用
の移動フレーム32はレール29,29に沿って往復移
動し、一対のアキシャルロール30,31のリング状材
料24に対する位置調整がなされる。(Regarding the moving frame and its forward / backward moving mechanism) On the upper surface of the base 10, the side opposite to the side where the mandrel roll moving table 17 is disposed (see FIG. Right), a pair of rails 29,2
9 are laid in parallel with a predetermined separation between the rails 1
6 and 16 extend in the same direction. The rails 29, 29 are provided with upper and lower axial rolls 30, 3, which will be described later.
The movable frame 32 on which the reference numeral 1 is disposed is slidably mounted. Further, a gate-shaped support base 33 is disposed and fixed to the base 10 opposite to the main roll 12 with the moving frame 32 interposed therebetween,
A nut 34 is rotatably supported on the support 33. As shown in FIG.
A ball screw 35 parallel to the extending direction of the ball screw 35 is screwed in, and a tip of the ball screw 35 facing the moving frame 32 is fixed to the frame 32 so as not to rotate. Further, a first servomotor 36 is provided on the support 33, and a gear 37 provided on an output shaft of the motor 36 is provided with a nut 34.
The gear 38 is fixed to the gear 38. That is, when the first servomotor 36 is driven in the forward and reverse directions, the axial roll moving frame 32 reciprocates along the rails 29, 29 under the screwing action of the nut 34 and the ball screw 35, and Of the axial rolls 30 and 31 with respect to the ring-shaped material 24 is adjusted.
【0011】前記第1サーボモータ36には、該モータ
36の回転量を検出する回転パルス発生手段としてのエ
ンコーダ39が配設され、このエンコーダ39では移動
フレーム32の移動量に応じてパルスが発生し、このパ
ルスは制御装置40(図11参照)に入力されるようにな
っている。また前記制御装置40は、リング状材料24
の直径を計測する後述の計測機構81,82に配設した
回転パルス発生手段としてのエンコーダ68,68から
の信号を受け、そのパルス発生数に基づいて移動フレー
ム32の適正な移動量を演算して、前記第1サーボモー
タ36の運転制御を行なうよう設定される。これによっ
て、圧延によりリング状材料24の直径が変化するのに
応じて、両アキシャルロール30,31を常に適正な位
置(下アキシャルロール30の仮想頂点がリング状材料
24の中心Sを通る軸線上に臨む位置)に精度良く移動
調整することができる。The first servomotor 36 is provided with an encoder 39 serving as a rotation pulse generating means for detecting the rotation amount of the motor 36. The encoder 39 generates a pulse according to the movement amount of the moving frame 32. This pulse is input to the control device 40 (see FIG. 11). Further, the control device 40 includes the ring-shaped material 24.
It receives signals from encoders 68, 68 as rotation pulse generating means provided in measuring mechanisms 81, 82, which will be described later, for measuring the diameter of the motor, and calculates an appropriate moving amount of the moving frame 32 based on the number of generated pulses. Thus, the operation of the first servomotor 36 is set to be controlled. As a result, as the diameter of the ring-shaped material 24 changes due to rolling, the two axial rolls 30 and 31 are always positioned at appropriate positions (the imaginary vertex of the lower axial roll 30 is positioned on the axis passing through the center S of the ring-shaped material 24). Position).
【0012】(下アキシャルロールについて)前記移動フ
レーム32には、截頭円錐形状に形成された下アキシャ
ルロール30が、前記主ロール12の軸中心を通る前記
レール29と平行な中心線P1上に軸中心が臨むように
回動自在に配設され、該ロール30は、その外周面が前
記圧延位置に供給されたリング状材料24の下面に水平
に当接するよう位置決めされている(図11参照)。また
移動フレーム32に、回転速度を可変制御可能なモータ
41が配設され、該モータ41により下アキシャルロー
ル30が所要方向に回転駆動されるようになっている。
なお、圧延によりリング状材料24の直径が変化する
と、該材料24と下アキシャルロール30との接触位置
が変化する。この場合において下アキシャルロール30
は截頭円錐形状であるため、その外周面の周速は軸方向
に異なり、リング状材料24の直径が変化するのに伴っ
て接触位置の周速が変化し、リング状材料24の中心S
が中心線P1から偏位して正確な圧延を行ない得なくな
る。そこで実施例では、リング状材料24の直径の変化
に応じて前記モータ41により下アキシャルロール30
の回転速度を可変し、リング状材料24とロール30と
の接触位置の周速を一定として、材料中心Sを常に中心
線P1上に臨むように制御している。(Regarding Lower Axial Roll) A lower axial roll 30 formed in a truncated cone shape is provided on the moving frame 32 on a center line P 1 parallel to the rail 29 passing through the axial center of the main roll 12. The roll 30 is positioned such that its outer peripheral surface is in horizontal contact with the lower surface of the ring-shaped material 24 supplied to the rolling position (FIG. 11). reference). A motor 41 capable of variably controlling the rotation speed is provided on the moving frame 32, and the lower axial roll 30 is driven to rotate in a required direction by the motor 41.
When the diameter of the ring-shaped material 24 changes by rolling, the contact position between the material 24 and the lower axial roll 30 changes. In this case, the lower axial roll 30
Is a frusto-conical shape, the peripheral speed of its outer peripheral surface differs in the axial direction, and the peripheral speed of the contact position changes with the change of the diameter of the ring-shaped material 24, and the center S of the ring-shaped material 24
Deviates from the center line P 1 , so that accurate rolling cannot be performed. Therefore, in the embodiment, the lower axial roll 30 is driven by the motor 41 in accordance with a change in the diameter of the ring-shaped material 24.
Of the rotational speed is variable, a constant peripheral speed of the contact position between the ring-shaped material 24 and the roll 30 is controlled so as to face the material center S always on the center line P 1.
【0013】(上アキシャルロールについて)前記移動フ
レーム32における下アキシャルロール30の配設位置
の上方に、昇降体42が昇降自在に配設され、この昇降
体42には、図6に示す如く、傾動フレーム43がピン
44を支点として上下方向に傾動可能に配設される。こ
の傾動フレーム43に、前記下アキシャルロール30と
対をなす截頭円錐形状に形成された上アキシャルロール
31が回転自在に配設してある。そして下アキシャルロ
ール30に対し、後述する第2サーボモータ45の駆動
により上アキシャルロール31を近接(下降)させること
により、図12に示す如く、前記圧延位置に位置決めさ
れているリング状材料24における前記主ロール12と
マンドレルロール23とによる圧延個所と180°反対
側の軸方向(高さ方向)の上下に、アキシャルロール3
0,31が圧接されてその軸方向の圧延が行なわれる。
なお、上アキシャルロール31は、傾動フレーム43に
配設した低回転用のモータ46に一方向クラッチ(図示
せず)を介して連結されて、常には低回転で駆動される
ようになっている。これは、リング状材料24の圧延に
際し、上アキシャルロール31が停止している状態でリ
ング状材料24に当接して、該材料24の回転の妨げと
なるのを防止するためである。また、上アキシャルロー
ル31がリング状材料24に当接して追従回転を始める
と、該ロール31と低回転用モータ46との動力伝達は
一方向クラッチにより切り離される。(About the upper axial roll) Above the position of the lower axial roll 30 on the moving frame 32, an elevating body 42 is disposed so as to be able to move up and down. As shown in FIG. A tilting frame 43 is provided so as to be tiltable up and down with a pin 44 as a fulcrum. An upper axial roll 31 formed in a frustoconical shape and paired with the lower axial roll 30 is rotatably disposed on the tilting frame 43. Then, the upper axial roll 31 is moved closer (downward) to the lower axial roll 30 by driving a second servo motor 45, which will be described later, so that the ring-shaped material 24 positioned at the rolling position as shown in FIG. Axial rolls 3 are vertically arranged in the axial direction (height direction) on the opposite side of the rolling position by the main roll 12 and the mandrel roll 23 by 180 °.
0, 31 are pressed and rolling in the axial direction is performed.
The upper axial roll 31 is connected to a low-rotation motor 46 provided on the tilting frame 43 via a one-way clutch (not shown), and is always driven at a low rotation. . This is to prevent the upper axial roll 31 from contacting the ring-shaped material 24 in a stopped state during rolling of the ring-shaped material 24, thereby preventing the rotation of the material 24. When the upper axial roll 31 abuts on the ring-shaped material 24 and starts following rotation, the power transmission between the roll 31 and the low-rotation motor 46 is disconnected by the one-way clutch.
【0014】(昇降体の昇降移動機構について)前記昇降
体42の上部に油圧シリンダ47が垂直に配設固定さ
れ、上方を指向するピストンロッド47aの先端に、ナ
ット48が回転不能に固定されている。そしてナット4
8に、前記移動フレーム32に回転自在に枢支されてい
るボールねじ49が螺挿してある。またボールねじ49
にウォームホイール50が一体回転可能に固定され、こ
のウォームホイール50は、第2サーボモータ45によ
り回転駆動されるウォーム51と噛合している。従っ
て、第2サーボモータ45を正逆方向に駆動してウォー
ムホイール50およびボールねじ49を正逆回転させる
と、該ねじ49と前記ナット48との螺合作用下に、昇
降体42が昇降移動する。これにより、昇降体42に配
設されている上アキシャルロール31の昇降がなされ、
前記リング状材料24の圧延量が調整される。なお、前
記油圧シリンダ47は、圧延作業中に上アキシャルロー
ル31に過大な負荷が加わった際に、該負荷を吸収して
昇降移動機構が破損するのを防止する安全装置として機
能する。また図6において符号52は、昇降体42を懸
吊支持する補助用のシリンダを示す。(Regarding the Elevating Body Moving Mechanism) A hydraulic cylinder 47 is vertically disposed and fixed on the elevating body 42, and a nut 48 is non-rotatably fixed to the tip of a piston rod 47a pointing upward. I have. And nut 4
8, a ball screw 49 rotatably supported by the moving frame 32 is screwed. Ball screw 49
A worm wheel 50 is fixed so as to be integrally rotatable. The worm wheel 50 meshes with a worm 51 that is driven to rotate by a second servomotor 45. Accordingly, when the second servomotor 45 is driven in the normal and reverse directions to rotate the worm wheel 50 and the ball screw 49 in the normal and reverse directions, the lifting body 42 moves up and down under the screwing action of the screw 49 and the nut 48. I do. As a result, the upper axial roll 31 disposed on the elevating body 42 is raised and lowered,
The rolling amount of the ring-shaped material 24 is adjusted. In addition, the hydraulic cylinder 47 functions as a safety device that, when an excessive load is applied to the upper axial roll 31 during the rolling operation, absorbs the load and prevents the lifting / lowering moving mechanism from being damaged. In FIG. 6, reference numeral 52 denotes an auxiliary cylinder for suspending and supporting the elevating body 42.
【0015】前記第2サーボモータ45には、該モータ
45の回転量を検出する回転パルス発生手段としてのエ
ンコーダ53が配設され、このエンコーダ53では昇降
体42の昇降量に応じてパルスが発生し、このパルスは
前記制御装置40に入力されるようになっている。また
第2サーボモータ45は、前記計測機構81,82のエ
ンコーダ68,68から制御装置40に入力されたパル
ス発生数から演算した昇降量、および予め制御装置40
に入力されている最終的な圧延形状(ベベル形状)のデー
タに基づいて運転制御される。これにより、圧延により
リング状材料24の直径が変化するのに応じて、上アキ
シャルロール31を常に適正な位置に昇降調整すること
ができ、精度の良い圧延が達成される。The second servomotor 45 is provided with an encoder 53 serving as a rotation pulse generating means for detecting the rotation amount of the motor 45. The encoder 53 generates a pulse in accordance with the lifting amount of the lifting body 42. This pulse is input to the control device 40. Further, the second servo motor 45 is provided with a lifting / lowering amount calculated from the pulse generation number input to the control device 40 from the encoders 68, 68 of the measuring mechanisms 81, 82, and the control device 40
The operation is controlled based on the final rolling shape (bevel shape) data that has been input to. Thus, the upper axial roll 31 can be constantly adjusted to a proper position as the diameter of the ring-shaped material 24 changes by rolling, and accurate rolling is achieved.
【0016】(上アキシャルロールの傾動機構について)
図6に示す如く、前記昇降体42に配設したブラケット
54にギヤボックス55が回動自在に枢支され、このギ
ヤボックス55の内部に、ウォームホイール56が軸方
向への移動が不能な状態で回転自在に配設されている。
このウォームホイール56に形成した中心通孔にねじ
(何れも図示せず)が形成されると共に、この通孔にねじ
と螺合するようボールねじ57が挿通されている。また
ボールねじ57のギヤボックス55から下方に延出する
端部が、前記傾動フレーム43における傾動支点となる
位置から離間する後端部にピン接続されている。更に、
ギヤボックス55に傾動用モータ58が配設され、該モ
ータ58により回転駆動されるウォーム59が、前記ウ
ォームホイール56に噛合している。従って、傾動用モ
ータ58を正逆方向に駆動してウォームホイール56を
正逆回転させれば、該ウォームホイール56のねじと前
記ボールねじ57との螺合作用下に、ボールねじ57が
ギヤボックス55に対して移動し、前記傾動フレーム4
3はピン44を支点として傾動する。これにより、前記
上アキシャルロール31のリング状材料24に対する傾
斜角度が調整され、該材料24を各種形状に圧延可能で
ある。(About the tilting mechanism of the upper axial roll)
As shown in FIG. 6, a gear box 55 is pivotally supported by a bracket 54 disposed on the elevating body 42 so that the worm wheel 56 cannot move in the axial direction inside the gear box 55. It is arranged rotatable.
The center through hole formed in this worm wheel 56 has a screw
(Both not shown) are formed, and a ball screw 57 is inserted into this through hole so as to screw with the screw. An end of the ball screw 57 extending downward from the gear box 55 is connected to a rear end of the tilt frame 43 that is separated from a position serving as a tilt fulcrum. Furthermore,
A tilting motor 58 is provided in the gear box 55, and a worm 59 that is rotationally driven by the motor 58 meshes with the worm wheel 56. Accordingly, when the tilting motor 58 is driven in the forward and reverse directions to rotate the worm wheel 56 in the forward and reverse directions, the ball screw 57 is driven by the gear box under the screwing action of the screw of the worm wheel 56 and the ball screw 57. 55 and the tilting frame 4
3 tilts with the pin 44 as a fulcrum. Thereby, the inclination angle of the upper axial roll 31 with respect to the ring-shaped material 24 is adjusted, and the material 24 can be rolled into various shapes.
【0017】(リング状材料の寸法計測装置について)前
記アキシャルロール用の移動フレーム32には、圧延に
より経時的に変化するリング状材料24の直径を計測す
る寸法計測装置80が配設されている。この寸法計測装
置80は、移動フレーム32の移動方向と交差する方向
に、前記中心線P1を挟んで対向的に配設した一対の計
測機構81,82から構成される。なお、計測機構81,
82の構成は対称であるので、一方の計測機構81の構
成についてのみ説明し、他方の機構82の同一部材には
同一の符号を付して示すこととする。(Regarding the Dimension Measuring Apparatus for the Ring-shaped Material) A dimension measuring apparatus 80 for measuring the diameter of the ring-shaped material 24, which changes with time by rolling, is provided on the moving frame 32 for the axial roll. . The dimension measurement device 80, in a direction crossing the moving direction of the moving frame 32, and a pair of measuring mechanism 81 and 82 opposed to and disposed across the center line P 1. The measuring mechanism 81,
Since the configuration of 82 is symmetric, only the configuration of one measuring mechanism 81 will be described, and the same members of the other mechanism 82 will be denoted by the same reference numerals.
【0018】前記移動フレーム32の前端に、該フレー
ム32の移動方向と交差する所定長さ寸法の支持ハウジ
ング62が、フレーム移動方向と交差する方向に移動可
能に配設され、該ハウジング62の中心線P1から離間
する端部は、図7に示す如く、前記基台10に配設固定
されたカム板63に摺動自在に載置された移動枠64に
配設固定されている。すなわち、支持ハウジング62お
よび移動枠64は、移動フレーム32が前記第1サーボ
モータ36の駆動により移動する際に一体的に移動する
と共に、移動フレーム32に対しては該フレーム32の
移動方向と交差する方向に移動し得るよう構成される。
支持ハウジング62の内部に、作動軸65が摺動自在に
内挿され、支持ハウジング62の中心線P1を指向する
端部から突出する作動軸65の先端に、リング状材料2
4の外周面に当接可能な計測ロール60を回動自在に支
持した保持部材66が配設されて、作動軸65と一体的
に移動可能になっている。また作動軸65の後端は、図
9に示すように、移動枠64に配設したエアシリンダ6
7のピストンロッド67aに連結具83を介して連結さ
れ、該シリンダ67は、計測ロール60を常にリング状
材料24に当接する方向に付勢されている。なお、実施
例の計測ロール60は、圧延により経時的に変化するリ
ング状材料24の中心Sを検出するセンタリングロール
を兼ねるものである。At the front end of the moving frame 32, a support housing 62 having a predetermined length crossing the moving direction of the frame 32 is provided so as to be movable in a direction crossing the moving direction of the frame. end away from the line P 1, as shown in FIG. 7, is arranged fixed to the movable frame 64 that is slidably mounted on the cam plate 63 disposed fixed to the base 10. That is, the support housing 62 and the moving frame 64 move integrally when the moving frame 32 moves by the driving of the first servomotor 36, and the moving direction of the moving frame 32 intersects with the moving direction of the frame 32. It is configured to be able to move in the direction of
An operating shaft 65 is slidably inserted into the inside of the support housing 62, and a ring-shaped material 2 is attached to a tip of the operating shaft 65 protruding from an end of the support housing 62 that faces the center line P 1.
A holding member 66 that rotatably supports a measurement roll 60 that can contact the outer peripheral surface of the rotation shaft 4 is provided, and can move integrally with the operation shaft 65. Further, as shown in FIG. 9, the rear end of the operating shaft 65 is connected to the air cylinder 6 disposed on the moving frame 64.
The cylinder 67 is urged in a direction in which the measuring roll 60 always comes into contact with the ring-shaped material 24 via the connecting member 83. The measurement roll 60 of the embodiment also serves as a centering roll for detecting the center S of the ring-shaped material 24 that changes with time due to rolling.
【0019】図8に示す如く、前記支持ハウジング62
にエンコーダ68が配設され、該エンコーダ68の軸に
配設したピニオン69が、作動軸65に配設されている
ラック70と噛合している。このエンコーダ68は、作
動軸65の移動量に応じてパルスが発生し、このパルス
は前記制御装置40に入力されるようになっている。そ
して制御装置40では、エンコーダ68からのパルスの
入力を受け、そのパルス発生数から演算した前記移動フ
レーム32の移動量および昇降体42の昇降量に基づい
て、前記サーボモータ36,45の運転制御を行なうよ
う設定されている。As shown in FIG. 8, the support housing 62
And a pinion 69 disposed on a shaft of the encoder 68 meshes with a rack 70 disposed on the operation shaft 65. The encoder 68 generates a pulse according to the amount of movement of the operating shaft 65, and the pulse is input to the control device 40. The controller 40 receives a pulse from the encoder 68 and controls the operation of the servo motors 36 and 45 based on the amount of movement of the moving frame 32 and the amount of elevation of the elevating body 42 calculated from the number of pulses generated. It is set to perform.
【0020】ここで、前記計測機構81,82によりリ
ング状材料24の直径を正確に計測するには、図11に
示す如く、前記中心線P1と直交して材料中心Sを通る
中心線P2上に計測ロール60,61の中心を臨ませた状
態で、該ロール60,61をリング状材料24の外周面
に当接させる必要がある。しかるに、前記リング状材料
24が圧延されてその直径が経時的に大きくなり、これ
を計測して移動フレーム32を移動させると、該フレー
ム32の移動に伴って前記移動枠64,64も一体的に
移動し、材料24に対する計測ロール60,61の当接
位置が変わってしまう。そこで実施例では、移動フレー
ム32と共に移動枠64,64が移動しても、常に計測
ロール60,61の中心を、材料24の中心Sを通る中
心線P2に一致する位置に追従的に臨ませる機構が配設
してある。[0020] Here, the order to accurately measure the diameter of the ring-shaped material 24 by the measuring mechanism 81 and 82, as shown in FIG. 11, the center line P passing through the material center S and perpendicular to the center line P 1 The rolls 60 and 61 need to be brought into contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped material 24 with the centers of the measurement rolls 60 and 61 facing the top of the ring-shaped material 24. However, when the diameter of the ring-shaped material 24 is rolled and the diameter thereof increases with time, and this is measured, and the moving frame 32 is moved, the moving frames 64, 64 are integrally formed with the movement of the frame 32. And the contact positions of the measurement rolls 60 and 61 with the material 24 are changed. In Accordingly example, moving the moving frame 64, 64 together with the moving frame 32, always the center of the measuring rolls 60 and 61, the follow-up to a position corresponding to the center line P 2 passing through the center S of the material 24 extraordinary There is a circulating mechanism.
【0021】すなわち、前記移動枠64が摺動自在に載
置されている前記カム板63に、図7に示す如く、移動
フレーム32の移動方向に対して45°の傾きで傾斜す
る傾斜案内部72aと、移動方向と平行な直線案内部7
2bとからなるカム溝72を形成すると共に、移動枠6
4の下面に回転自在に枢支したフォロワ71をカム溝7
2に摺動自在に嵌挿してある(図8参照)。従って、移動
フレーム32が前記圧延位置のリング状材料24から離
間する方向に移動するにつれて、移動枠64のフォロワ
71がカム溝72の傾斜案内部72aを移動し、前記計
測ロール60は、前記中心線P1に対して45°の角度
で離間移動する。これにより、圧延によって直径が経時
的に大きくなるリング状材料24の中心Sを通る中心線
P2上に、常に両計測ロール60,61の中心を臨ませる
ことができ、リング状材料24の正確な直径を計測し得
る(図13,図14参照)。That is, as shown in FIG. 7, the cam frame 63 on which the moving frame 64 is slidably mounted has an inclined guide portion inclined at 45 ° with respect to the moving direction of the moving frame 32. 72a and a linear guide 7 parallel to the moving direction
2b, and a cam groove 72 made of
4 and a follower 71 rotatably supported on the lower surface of the cam groove 7.
2 is slidably fitted (see FIG. 8). Accordingly, as the moving frame 32 moves away from the ring-shaped material 24 at the rolling position, the follower 71 of the moving frame 64 moves along the inclined guide portion 72a of the cam groove 72, and the measuring roll 60 move away at an angle of 45 ° to the line P 1. Accordingly, the diameter by rolling on the center line P 2 passing through the center S of the ring-shaped material 24 made over time increases, can be always face the centers of the metering roll 60 and 61, accurate ring-shaped material 24 Can be measured (see FIGS. 13 and 14).
【0022】(計測機構における安全機構について)前記
移動枠64の内部に固定枠73が配設固定され、図9に
示す如く、この固定枠73に対して作動軸65の軸方向
に移動可能に配設された保持枠74に、前記エアシリン
ダ67が配設されている。また、保持枠74におけるエ
アシリンダ67のボトム側が指向する端部に、油圧シリ
ンダ75がエアシリンダ67と反対向きに配設されてい
る。この油圧シリンダ75のピストンロッド75aは、
固定枠73に移動不能に配設固定されると共に、該シリ
ンダ75は、常にはピストンロッド75aを延出する方
向に付勢され、保持枠74を図9に示す定位置に保持す
るよう設定される。前記作動軸65とエアシリンダ67
のピストンロッド67aを連結する連結具83にフラン
ジ83aが形成されており、該フランジ83aは、定位
置に臨む保持枠74の前端部74a(中心線P1を指向す
る側)に対して所要の隙間をもって対向している。そし
てリング状材料24の直径の計測時には、材料直径の変
化に応じて計測ロール60および作動軸65は、前記隙
間の範囲で移動するようになっている。(Regarding the safety mechanism in the measuring mechanism) A fixed frame 73 is disposed and fixed inside the movable frame 64, and is movable in the axial direction of the operating shaft 65 with respect to the fixed frame 73 as shown in FIG. The air cylinder 67 is provided on the holding frame 74 provided. A hydraulic cylinder 75 is disposed at an end of the holding frame 74 facing the bottom side of the air cylinder 67 in a direction opposite to the air cylinder 67. The piston rod 75a of the hydraulic cylinder 75 is
The cylinder 75 is set so as to be fixed to the fixed frame 73 so as to be immovable, and is always urged in the direction in which the piston rod 75a extends to hold the holding frame 74 at the fixed position shown in FIG. You. The operating shaft 65 and the air cylinder 67
Of the flange 83a to connector 83 for connecting the piston rod 67a is formed, the flange 83a has a required relative the front end 74a of the holding frame 74 facing the fixed position (side directed to the center line P 1) They face each other with a gap. When the diameter of the ring-shaped material 24 is measured, the measuring roll 60 and the operating shaft 65 move within the range of the gap according to the change in the material diameter.
【0023】また圧延中のリング状材料24が歪な形状
に変形し、計測ロール60に過大な負荷が加わった際に
は、図10に示す如く、油圧シリンダ本体がピストンロ
ッド75aに対して相対的に移動(ピストンロッド75
aがバレル内に引込む)して、計測ロール60やエアシ
リンダ67を保持枠74と共にリング状材料24から離
間する方向に逃し、破損事故の発生を防止するよう構成
されている。すなわち、前記計測ロール60および作動
軸65が、リング状材料24の変形により前記連結具8
3のフランジ83aと保持枠74の前端部74aとの間
の隙間よりも大きく移動される場合は、フランジ83a
が前端部74aに当接して保持枠74を後退移動させ
る。そしてこのとき、前記油圧シリンダ75では、油圧
をリザーブタンク等に逃すことにより、保持枠74の移
動を許容するようになっている。When the ring-shaped material 24 being rolled is deformed into a distorted shape and an excessive load is applied to the measuring roll 60, as shown in FIG. 10, the hydraulic cylinder body moves relative to the piston rod 75a. Moving (piston rod 75
a is drawn into the barrel), and the measuring roll 60 and the air cylinder 67 are released together with the holding frame 74 in a direction away from the ring-shaped material 24 to prevent the occurrence of a breakage accident. That is, the measuring roll 60 and the operating shaft 65 are deformed by the deformation of the ring-shaped material 24 so that the connecting tool 8
3 is larger than the gap between the flange 83a and the front end 74a of the holding frame 74, the flange 83a
Abuts on the front end 74a to move the holding frame 74 backward. At this time, the hydraulic cylinder 75 allows the holding frame 74 to move by releasing the hydraulic pressure to a reserve tank or the like.
【0024】[0024]
【実施例の作用】次に、前述した実施例に係る圧延機に
よるリング状材料の圧延の実際につき説明する。圧延機
の稼動に先立ち、前記制御装置40に、圧延するリング
状材料24の直径寸法、軸方向寸法その他最終的に圧延
しようとするベベル形状等のデータを入力する。またリ
ング状材料24の圧延の待機状態では、マンドレルロー
ル23は上昇レベルで待機している。更に、移動フレー
ム32は、前記寸法計測装置80が圧延位置へのリング
状材料24の搬入を許容する位置まで退避していると共
に、上アキシャルロール31は上昇位置に待機してい
る。なお上アキシャルロール31は、予め前記傾動用モ
ータ58の駆動によりベベル形状に合わせた角度で傾斜
位置決めされている。Next, the operation of rolling the ring-shaped material by the rolling mill according to the above-described embodiment will be described. Prior to the operation of the rolling mill, data such as the diameter and the axial dimension of the ring-shaped material 24 to be rolled and the bevel shape to be finally rolled are input to the control device 40. In the state of waiting for the rolling of the ring-shaped material 24, the mandrel roll 23 is waiting at an elevated level. Further, the moving frame 32 is retracted to a position where the dimension measuring device 80 allows the transport of the ring-shaped material 24 to the rolling position, and the upper axial roll 31 is waiting at the ascending position. The upper axial roll 31 is tilted and positioned at an angle corresponding to the bevel shape by driving the tilting motor 58 in advance.
【0025】前記供給手段によりリング状材料24が圧
延位置に搬入されると、前記昇降用シリンダ26の付勢
によりマンドレルロール23が圧延レベルまで下降し、
その下端が保持具28に嵌挿される。また、前記アキシ
ャルロール用の移動フレーム32が、第1サーボモータ
36の駆動により前進し、下アキシャルロール30が圧
延位置に臨むリング状材料24の下面に当接して、その
仮想頂点を材料24の中心Sを通る軸線上に臨ませる。
このとき、一対の計測ロール60,61は、図13に示
す如く、リング状材料24における中心Sを通る中心線
P2上に中心を臨ませた状態で外周面に夫々当接する。When the ring-shaped material 24 is carried into the rolling position by the supply means, the mandrel roll 23 is lowered to the rolling level by the urging of the lifting cylinder 26,
The lower end is inserted into the holder 28. Further, the axial roll moving frame 32 moves forward by the driving of the first servomotor 36, and the lower axial roll 30 contacts the lower surface of the ring-shaped material 24 facing the rolling position, and the virtual vertex of the material 24 is It faces on the axis passing through the center S.
In this case, a pair of measurement rolls 60 and 61, as shown in FIG. 13, respectively brought into contact with the outer peripheral surface in a state where the face centered on the center line P 2 passing through the center S in the ring material 24.
【0026】次いで、前記主ロール12および下アキシ
ャルロール30を回転駆動すると共に、前記油圧シリン
ダ18を付勢してマンドレルロール用の移動台17をレ
ール16,16に沿って移動させ、圧延位置に臨むマン
ドレルロール23を主ロール12に近接移動することに
より、リング状材料24の半径方向の圧延が行なわれ
る。また上アキシャルロール31が、前記第2サーボモ
ータ45の駆動により下降されて、上下のアキシャルロ
ール30,31でリング状材料24を挟圧することによ
り、該材料24の軸方向の圧延が行なわれる。Next, the main roll 12 and the lower axial roll 30 are driven to rotate, and the hydraulic cylinder 18 is urged to move the mandrel roll moving table 17 along the rails 16, 16 to the rolling position. By moving the facing mandrel roll 23 close to the main roll 12, the rolling of the ring-shaped material 24 in the radial direction is performed. The upper axial roll 31 is lowered by the driving of the second servomotor 45 to pinch the ring-shaped material 24 between the upper and lower axial rolls 30, 31, whereby the material 24 is rolled in the axial direction.
【0027】前記4本のロール12,23,30,31
が、図12に示す位置関係でリング状材料24の圧延が
なされると、該材料24の直径は経時的に大きくなり、
リング状材料24の外周面に当接している前記一対の計
測ロール60,61は、エアシリンダ67,67の付勢力
に抗して相互に離間する方向に移動される。この移動量
は、対応するエンコーダ68,68により検出されて、
その移動量に応じたパルスが制御装置40に入力され
る。制御装置40では、エンコーダ68,68からのパ
ルスの入力を受け、そのパルス発生数から移動フレーム
32の移動量および昇降体42の昇降量を演算し、該移
動量および昇降量に基づいて、前記サーボモータ36,
45の運転制御を行なう。すなわち、第1サーボモータ
36が駆動されて移動フレーム32をレール29,29
に沿ってリング状材料24から離間する方向に移動し、
該フレーム32に配設されている下アキシャルロール3
0の仮想頂点を、直径が変化した材料24の中心軸線上
に一致させる。また、第2サーボモータ45が駆動され
て昇降体42が昇降され、上アキシャルロール31は、
材料24の直径に応じて予め設定されているベベル形状
のデータに基づいて正確に昇降移動される。従って、リ
ング状材料24には正確な圧延が施され、精度の良い製
品を製造することができる。The four rolls 12, 23, 30, 31
However, when the rolling of the ring-shaped material 24 is performed in the positional relationship shown in FIG. 12, the diameter of the material 24 increases with time,
The pair of measurement rolls 60 and 61 that are in contact with the outer peripheral surface of the ring-shaped material 24 are moved away from each other against the urging force of the air cylinders 67 and 67. This movement amount is detected by the corresponding encoders 68, 68,
A pulse corresponding to the movement amount is input to the control device 40. The control device 40 receives pulses from the encoders 68, 68, calculates the amount of movement of the moving frame 32 and the amount of elevation of the elevating body 42 from the number of generated pulses, and based on the amount of movement and the amount of elevation, Servo motor 36,
45 operation control is performed. That is, the first servomotor 36 is driven to move the moving frame 32 to the rails 29, 29.
Along the direction away from the ring-shaped material 24,
The lower axial roll 3 provided on the frame 32
The virtual vertex of 0 is coincident with the central axis of the material 24 whose diameter has changed. Further, the second servomotor 45 is driven to move the elevating body 42 up and down, and the upper axial roll 31
The material 24 is accurately moved up and down based on bevel shape data set in advance according to the diameter of the material 24. Therefore, accurate rolling is performed on the ring-shaped material 24, and a highly accurate product can be manufactured.
【0028】前記移動フレーム32の移動に伴って移動
する前記移動枠64は、前述した如くカム板63に形成
したカム溝72に沿って移動するので、一対の計測ロー
ル60,61は、図14に示す如く、常にリング状材料
24の中心Sを通る中心線P2に中心を一致する位置に
臨み、正確な直径を計測することが可能である。また、
計測ロール60,61はエアシリンダ67,67により付
勢されているので、リング状材料24の直径の変化に迅
速に追従対応することが可能である。なお図13,図1
4では、計測ロール60,61の位置の変化を明確にす
るために誇張的に示してある。The moving frame 64, which moves with the movement of the moving frame 32, moves along the cam groove 72 formed in the cam plate 63 as described above. as shown in, always faces the position coincident with the center to the center line P 2 passing through the center S of the ring-shaped material 24, it is possible to measure the exact diameter. Also,
Since the measurement rolls 60, 61 are urged by the air cylinders 67, 67, it is possible to quickly respond to changes in the diameter of the ring-shaped material 24. 13 and FIG.
In FIG. 4, the change in the position of the measurement rolls 60 and 61 is exaggerated for clarity.
【0029】前記リング状材料24の圧延が完了する
と、マンドレルロール用の移動台17が前進移動して所
期位置に到来した後、マンドレルロール23が上昇レベ
ルまで上昇する。次いで、排出手段により圧延位置に臨
む圧延の完了したリング状材料24を搬出することによ
り、1回の圧延作業が完了する。なお、圧延が完了した
リング状材料24が圧延位置から搬出されると、次のリ
ング状材料24が供給手段により圧延位置に搬入され
る。When the rolling of the ring-shaped material 24 is completed, the mandrel roll moving table 17 moves forward and arrives at a desired position, and then the mandrel roll 23 rises to a rising level. Next, the one-time rolling operation is completed by unloading the rolled ring-shaped material 24 facing the rolling position by the discharging means. When the rolled ring-shaped material 24 is carried out of the rolling position, the next ring-shaped material 24 is carried into the rolling position by the supply means.
【0030】ここで、前記4本のロール12,23,3
0,31により圧延のなされているリング状材料24
が、何等かの原因により歪な形状に変形すると、前記計
測ロール60(61)に過大な負荷が加わる。このときに
は、図10に示す如く、前記エアシリンダ67が配設さ
れている保持枠74が、リング状材料24から離間する
方向へ移動し、エアシリンダ67に過大な負荷が加わる
のを防止することができ、故障や破損等の事故の発生を
未然に防止し得るものである。Here, the four rolls 12, 23, 3
Ring-shaped material 24 rolled by 0,31
However, if the shape is deformed into a distorted shape for some reason, an excessive load is applied to the measuring roll 60 (61). At this time, as shown in FIG. 10, the holding frame 74 in which the air cylinder 67 is disposed moves in the direction away from the ring-shaped material 24 to prevent an excessive load from being applied to the air cylinder 67. It is possible to prevent the occurrence of accidents such as breakdowns and breakage.
【0031】なお、リング状材料24の圧延中におい
て、前記エンコーダ68,68から制御装置40に入力
されるパルス数が異なっている場合は、前記リング状材
料24の中心Sが中心線P1から偏位したものと判断
し、前記下アキシャルロール30の回転数を可変制御す
ることにより、常にリング状材料24の中心Sを中心線
P1に一致させる(両エンコーダ68,68から入力され
るパルス数が一致する)ようになっている。[0031] Note that, in the rolling of the ring-shaped material 24, if the number of pulses input to the controller 40 from the encoder 68, 68 are different, the center S of the ring-shaped material 24 from the center line P 1 determines that the deviation, by variably controlling the rotational speed of the lower axial roll 30, a pulse always inputted from the ring-shaped material center S is allowed (both encoders 68, 68 coincides with the center line P 1 of 24 Numbers match).
【0032】実施例では、リング状材料の寸法計測装置
を一対の計測機構から構成した場合につき説明したが、
本願はこれに限定されるものでない。例えば、リング状
材料におけるマンドレルロールと主ロールとにより圧延
されている部位と反対の外周面に当接する1基の計測機
構により直径を計測するようにしてもよい。また前記油
圧シリンダは、シリンダ自体を固定枠に配設固定すると
共に、ピストンロッドを保持枠に配設固定するようにし
てもよい。更に、実施例では計測ロールがセンタリング
ロールを兼ねる場合につき説明したが、両ロールを別々
に設けることも可能である。Although the embodiment has been described in connection with the case where the ring-shaped material measuring device is constituted by a pair of measuring mechanisms,
The present application is not limited to this. For example, the diameter may be measured by one measuring mechanism that abuts on the outer peripheral surface of the ring-shaped material opposite to the part rolled by the mandrel roll and the main roll. In the hydraulic cylinder, the cylinder itself may be disposed and fixed on a fixed frame, and the piston rod may be disposed and fixed on a holding frame. Further, in the embodiment, the case where the measurement roll also serves as the centering roll has been described, but it is also possible to provide both rolls separately.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る圧延機
における材料の寸法計測装置によれば、圧延中に何等か
の原因によりリング状材料が歪な形状に変形し、計測ロ
ールに過大な負荷が加わった場合は、計測ロールを付勢
するエアシリンダが配設されている保持手段自体のリン
グ状材料から離間する方向への移動を許容する。従っ
て、計測ロールの移動量を検出する手段やエアシリンダ
等が、過大な負荷により故障したり破損するのを未然に
防止することができる。これにより、故障個所の検査や
破損部品の交換等によるロスタイムを招くことはなく、
製造能率を向上させ得る。As described above, according to the apparatus for measuring the dimensions of a material in a rolling mill according to the present invention, the ring-shaped material is deformed into a distorted shape during rolling by any cause, and an excessively large amount is applied to the measuring roll. When a load is applied, the holding means itself, in which the air cylinder for urging the measuring roll is disposed, is allowed to move in a direction away from the ring-shaped material. Therefore, it is possible to prevent the means for detecting the moving amount of the measuring roll, the air cylinder, and the like from being damaged or damaged due to an excessive load. As a result, there is no loss time caused by inspection of a failed part or replacement of a damaged part.
Manufacturing efficiency can be improved.
【図1】 実施例に係る寸法計測装置が採用される圧延
機の全体構成を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an entire configuration of a rolling mill in which a dimension measuring device according to an embodiment is adopted.
【図2】 実施例に係る圧延機の概略構成を示す正面図
である。FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of a rolling mill according to an embodiment.
【図3】 実施例に係る圧延機の概略構成を示す平面図
である。FIG. 3 is a plan view illustrating a schematic configuration of a rolling mill according to an embodiment.
【図4】 実施例に係る圧延機の概略構成を示す側面図
である。FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a rolling mill according to the embodiment.
【図5】 実施例に係る圧延機における移動フレームの
移動機構を示す要部切欠き正面図である。FIG. 5 is a front view, partially cut away, showing a moving mechanism of a moving frame in the rolling mill according to the embodiment.
【図6】 実施例に係る圧延機における昇降体の昇降移
動機構を示す要部切欠き正面図である。FIG. 6 is a cutaway front view of a main part showing an elevating and lowering mechanism of the elevating body in the rolling mill according to the embodiment.
【図7】 実施例に係る寸法計測装置における一方の計
測機構を示す一部切欠き平面図である。FIG. 7 is a partially cutaway plan view showing one measuring mechanism in the dimension measuring device according to the embodiment.
【図8】 実施例に係る寸法計測装置における一方の計
測機構を示す一部切欠き側面図である。FIG. 8 is a partially cutaway side view showing one measuring mechanism in the dimension measuring device according to the embodiment.
【図9】 実施例に係る寸法計測装置における一方の計
測機構を示す一部切欠き平面図である。FIG. 9 is a partially cutaway plan view showing one measuring mechanism in the dimension measuring device according to the embodiment.
【図10】 実施例に係る寸法計測装置における一方の
計測機構を、保持枠が移動した状態で示す一部切欠き平
面図である。FIG. 10 is a partially cutaway plan view showing one measuring mechanism in the dimension measuring device according to the embodiment in a state where a holding frame is moved.
【図11】 実施例に係る圧延機の概略構成を示す説明
図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a rolling mill according to an example.
【図12】 実施例に係る圧延機における4本のロール
および計測ロールとリング状材料との位置関係を示す説
明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a positional relationship between four rolls, a measurement roll, and a ring-shaped material in a rolling mill according to an example.
【図13】 圧延初期のリング状材料と計測ロールとの
位置関係を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a ring-shaped material and a measurement roll at the beginning of rolling.
【図14】 圧延により直径が大きくなったリング状材
料と計測ロールとの位置関係を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a ring-shaped material whose diameter has been increased by rolling and a measurement roll.
12 主ロール 24 リング状材料 24a 通孔 23 マンドレルロール 30 下アキシャルロール 31 上アキシャルロール 60 計測ロール 65 作動軸 67 エアシリンダ 74 保持枠 75 油圧シリンダ S リング状材料の中心 Reference Signs List 12 main roll 24 ring-shaped material 24a through hole 23 mandrel roll 30 lower axial roll 31 upper axial roll 60 measuring roll 65 operating shaft 67 air cylinder 74 holding frame 75 hydraulic cylinder S center of ring-shaped material
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−89458(JP,A) 特開 平4−210836(JP,A) 特開 平4−182005(JP,A) 特開 昭61−296201(JP,A) 特開 昭59−170701(JP,A) 実開 昭62−86952(JP,U) 実開 昭61−159489(JP,U) 実開 昭56−59609(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 21/10 G01B 5/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-51-89458 (JP, A) JP-A-4-210836 (JP, A) JP-A-4-182005 (JP, A) JP-A 61-89 296201 (JP, A) JP-A-59-170701 (JP, A) JP-A-62-86952 (JP, U) JP-A-61-159489 (JP, U) JP-A-56-59609 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G01B 21/10 G01B 5/08
Claims (1)
ロール(12)に対して近接・離間可能に配設されてリング
状材料(24)の中心通孔(24a)に挿通されるマンドレルロ
ール(23)と、前記リング状材料(24)を挟んで軸方向の下
方に位置する下アキシャルロール(30)および上方に位置
して下アキシャルロール(30)に対して近接・離間可能に
配設された上アキシャルロール(31)とを備え、前記主ロ
ール(12)とマンドレルロール(23)および一対のアキシャ
ルロール(30,31)によりリング状材料(24)の半径方向お
よび軸方向の圧延を行なうと共に、圧延中のリング状材
料(24)の外周面に当接する計測ロール(60)の移動量を検
出して該材料(24)の径方向の寸法の変化を計測するよう
にした圧延機において、 前記圧延中のリング状材料(24)に対し、その中心(S)と
直交する半径方向に移動自在に配設された保持手段(74)
と、 前記保持手段(74)に対して移動自在に配設され、前記リ
ング状材料(24)を指向する一端に前記計測ロール(60)を
回動自在に枢支した作動軸(65)と、 前記保持手段(74)に配設され、前記作動軸(65)を介して
計測ロール(60)を常にリング状材料(24)の外周面に当接
するよう付勢するエアシリンダ(67)と、 前記保持手段(74)を常には定位置に保持すると共に、前
記計測ロール(60)に予め設定した値以上の過大な負荷が
加わった際には、保持手段(74)のリング状材料(24)から
離間する方向への移動を許容する油圧シリンダ(75)とか
ら構成したことを特徴とする圧延機における材料の寸法
計測装置。A main roll (12) that is driven to rotate, and is disposed so as to be able to approach and separate from the main roll (12), and is inserted through a center through hole (24a) of a ring-shaped material (24). Mandrel roll (23), a lower axial roll (30) positioned axially below the ring-shaped material (24) and an upper / lower axial roll (30) positioned above and separated from the lower axial roll (30). The main roll (12), the mandrel roll (23) and a pair of axial rolls (30, 31) are provided in the radial and axial directions of the ring-shaped material (24). While rolling, the amount of movement of the measuring roll (60) abutting on the outer peripheral surface of the ring-shaped material (24) during rolling is detected to measure the change in the radial dimension of the material (24). In the rolling mill, the ring-shaped material (24) being rolled is moved in a radial direction orthogonal to the center (S) thereof. Disposed stationary retention means (74)
An operating shaft (65) movably disposed with respect to the holding means (74) and rotatably supporting the measuring roll (60) at one end facing the ring-shaped material (24). An air cylinder (67) disposed on the holding means (74) and for urging the measurement roll (60) to always contact the outer peripheral surface of the ring-shaped material (24) via the operating shaft (65). The holding means (74) is always held in a fixed position, and when an excessive load equal to or larger than a preset value is applied to the measuring roll (60), the ring-shaped material of the holding means (74) ( 24. An apparatus for measuring the dimensions of a material in a rolling mill, comprising: a hydraulic cylinder (75) that allows movement in a direction away from 24).
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