JP2004237329A - ロール用チョック着脱装置及びチョックの着脱方法 - Google Patents
ロール用チョック着脱装置及びチョックの着脱方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】ロールにチョックを着脱するとき軸芯合わせが容易で、着脱力が小さく、チョックやロールの軸部を損傷しない小型で作業能率のよいロール用チョック着脱装置を提供する。
【解決手段】スタンド２の側面に配設されＹ方向へ移動可能な走行台車１０と、走行台車１０をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動手段９と、走行台車１０上面に配設されＸ方向移動可能な上・下チョック台車７，８と、上・下チョック台車７，８をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動手段１１と、上・下チョック保持手段２６，３７をそれぞれ昇降させる上・下油圧ユニット駆動手段３１，３５と、を有し、上・下チョック台車７，８が、それぞれ上・下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を具備する。
【選択図】 図１
【解決手段】スタンド２の側面に配設されＹ方向へ移動可能な走行台車１０と、走行台車１０をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動手段９と、走行台車１０上面に配設されＸ方向移動可能な上・下チョック台車７，８と、上・下チョック台車７，８をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動手段１１と、上・下チョック保持手段２６，３７をそれぞれ昇降させる上・下油圧ユニット駆動手段３１，３５と、を有し、上・下チョック台車７，８が、それぞれ上・下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を具備する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延ロール等の軸部を支持する軸受ユニット（以下、チョックという）を圧延ロール等（以下、ロールという）の軸部に着脱するロール用チョック着脱装置に関する。
より詳しくは、スタンドにロールを水平に置き、リフト付台車等にチョックを搭載してロールとチョックの軸芯を合わせながら、チョックをロールの軸線方向へ移動させてロール軸部とチョックとの間でチョックを着脱するロール用チョック着脱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロールの軸部を支持するチョックは形状も大きく重いため、ロール軸部とチョックとの間でチョックを着脱する作業は、軸芯合わせが困難で且つ移動時に危険を伴い作業能率も低かった。この問題を解決するためにジャッキ付チョック着脱装置等が提案されている（特許文献１参照）。
また、従来、チョックの着脱はロール１本ごとに行っていたが、近年、スタンドに２本のロールを上下に置かれたものから、上下ロール一対として２本同時にチョックを着脱する装置も提案されている（特許文献２参照）。
しかし、従来の着脱装置において、２本同時にチョックを着脱する場合は、スタンド上のロールの上下間隔とチョック保持台上のチョックの上下間隔が同一となるようにして着脱を行なう必要があるが、現実にはこのような上下間隔を同一にすることは、スタンドの製作精度、ロールの製作精度、チョック保持台の製作精度の組合せで精度が決まることから、大変困難である。
すなわち、これらの精度は、上下ロール軸部の外径とチョック軸受部内径との差の１／２以内が必要であり、これを超えるとロール軸部にチョックを無理に押込むためにチョックやロール軸部を損傷するという問題があった。また、大きな押込み力を要するため装置も大型化するという問題もあった。
【特許文献１】
特開平５−２３７２１号公報。
【特許文献２】
特開平６−３０４６１７号公報。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑みて、ロール軸部にチョックを挿入するときの軸芯合わせが容易で、チョック着脱力が小さく、軸受やロール軸部を損傷せず、小型で、かつ、自動化された作業能率のよいロール用チョック着脱装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のロール用チョック着脱装置は、スタンドに置かれたロールのロール軸部にチョックを着脱するロール用チョック着脱装置において、該スタンドの側面に配設されＹ方向へ移動可能な走行台車と、該走行台車をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動手段と、該走行台車上面に配設されＸ方向へ移動可能な上チョック台車及び下チョック台車と、該上及び下チョック台車をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動手段と、上チョック保持手段を昇降させる上油圧ユニット駆動手段と、下チョック保持手段を昇降させる下油圧ユニット駆動手段と、を有し、該上及び下チョック台車が、それぞれ上チョック用エアベアリング駆動手段及び下チョック用エアベアリング駆動手段を具備することを特徴とする。
請求項２のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記Ｙ方向駆動手段、前記Ｘ方向駆動手段、前記上及び下油圧ユニット駆動手段、及び前記上及び下チョック用エアベアリング駆動手段が、チョック着脱制御手段によって制御され、ロール軸部にチョックを着脱するように構成されていることを特徴とする。
請求項３のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記走行台車が、前記スタンドの両側面に左右一対配設されていることを特徴とする。
請求項４のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上及び下チョック台車が、チョックを昇降させるための上チョック保持手段及び下チョック保持手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
請求項５のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上チョック台車及び下チョック台車が連結され、Ｘ方向に一体的に移動するように構成されことを特徴とする。
請求項６のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記下チョック台車が、前記下チョック保持手段の保持フレームと走行台車上面の距離を測定する第１測長センサーを有し、前記上チョック台車が、架台と走行台車上面の距離を測定する第２及び第３測長センサーと、該上チョック台車の架台と前記上チョック保持手段の保持フレームの距離を測定する第４測長センサーと、を具備することを特徴とする。
請求項７のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記第１〜４測長センサーが、超音波式センサーであることを特徴とする。
請求項８のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上チョック台車が、チョック押出し手段を具備することを特徴とする。
請求項９のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記スタンドが、下ロールによって枢動するＬ型金具を備え、前記Ｌ型金具を介して下ロールの上に上ロールを置くように構成されたことを特徴とする。
本発明のロール軸部からチョックを離脱する方法は、スタンドに置かれたロール軸部からチョックを離脱する方法において、離脱しようとするロールが設置されたスタンド及び離脱するロールを選択し、選択されたスタンドまで走行台車をＹ方向に走行させ、選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上チョック台車及び下チョック台車をＸ方向に進行させそれぞれのチョック下部に挿入し、上及び／又は下チョック保持手段の油圧ユニット駆動手段を駆動させ保持フレームを上昇させて上及び／又は下チョックを搭載し、上及び／又は下チョック台車に上及び／又は下チョックを搭載したまま上及び下チョック台車を後退させることを特徴とする。
本発明のロール軸部に上及び／又は下チョック挿着する方法は、スタンドに置かれたロール軸部にチョックを挿着する方法において、挿着しようとするロールが設置されたスタンド及び挿着するロールを選択し、選択されたスタンドまでチョックを搭載した走行台車をＹ方向に走行させ、選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上及び下チョック台車をＸ方向に前進させることを特徴とする。
【０００５】
本発明のロール用チョック着脱装置は、上記構成としたことにより以下の作用効果を有する。
すなわち、従来は一本のロール毎に実施していたチョック着脱操作を二本同時に実施することを可能としたため、チョック着脱操作の能率を向上させることができた。
また、上ロール用チョックと下ロール用チョックを、それぞれのチョック保持手段を具備する別々のチョック台車で保持、昇降するため、上・下ロールのロール精度、スタンドのチョック保持台の精度、チョックの精度等が上・下ロール間で影響を受けないため、チョック着脱時に軸芯合わせが容易となる。
チョックの高さ検出を超音波式測長センサーを用いることによりチョック着脱操作を正確に行なうことができる。
さらに、エアベアリングが有する柔軟性と低摩擦係数によってチョックとロールの軸芯合わせが容易になり、ロールとチョックの損傷を防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
圧延ロール等の軸部を支持するチョックは形状が大きくて重く、取り扱いが困難なため、着脱作業の改善が関係業界から要望されている。本発明は、これらの要望に応えて、上・下チョック台車でチョックを着脱することにより上記の問題点を解決した。以下、本発明の一実施の形態を示し、本発明のロール用チョック着脱装置を詳細に説明する。
【０００７】
図１は、本発明のロール用チョック着脱装置の正面図であり、図２はその側面図であり、図３はその平面図を示す。
本発明のロール用チョック着脱装置１は、図１〜図３に示すように、上チョック５（５Ｒ，５Ｌ）を着脱する左右一対の上チョック台車７（７Ｒ，７Ｌ）と、下チョック６（６Ｒ，６Ｌ）を着脱する左右一対の下チョック台車８（８Ｒ，８Ｌ）と、上及び下チョック台車７（７Ｒ，７Ｌ），８（８Ｒ，８Ｌ）をそれぞれ搭載した左右一対の走行台車１０（１０Ｒ，１０Ｌ）と、走行台車１０（１０Ｒ，１０Ｌ）をそれぞれＹ方向（図１において手前及び奥行方向）に移動させるＹ方向駆動手段９（９Ｒ，９Ｌ）と、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを、それぞれＸ方向（図１において左右方向）へ移動させる左右一対のＸ方向駆動手段１１（１１Ｒ，１１Ｌ）と、を有している。
ここで、Ｙ方向とは、スタンドに水平に置かれたロール軸線に直角方向をいい、Ｘ方向とは、スタンドに水平に置かれたロール軸線と同一方向をいう。
【０００８】
なお、本発明のロール用チョック着脱装置において、スタンド２の左右に一対として設けられている手段又は装置についてはその構成が同様であるので、片側のみの構成を説明する。
【０００９】
図４は、前記Ｘ方向駆動手段のうち一方側（図１の右側）に設置されているＸ方向駆動手段１１Ｒの概略図を示す。Ｘ方向駆動手段１１Ｒは、減速機を有するモータＭ等と、鎖車１４と、従動鎖車１５と、両鎖車１４，１５を捲き回すチェーン１３と、を有し、上チョック台車７Ｒと下チョック台車８Ｒとは、連結ピン等の連結部材１２で連結されており、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを一体的にＸ方向へ移動させることができるように構成されている。
【００１０】
次に、上及び下チョック台車の説明をする。
図５は上チョック台車の概略正面図であり、図６はその概略側面図であり、図７はエアベアリング１６，４６の概略説明図であり、図１０は上チョック台車の概略側面図である。図３、図５〜図７、図１０に示すように、本実施の形態で、上チョック台車７（７Ｒ）は、門形の架台２４と、架台２４の上部から下方に向かって上チョック保持手段２６を介して吊設された上チョック保持手段２６と、上チョック保持手段２６を昇降させる上油圧ユニット駆動手段３１と、上チョックを左右から搭載するためのアーム２７，２８と、を有す。
また、上チョック台車７の架台２４下部四隅に、それぞれ押え金具２５，２５，２５，２５を介して、４台のエアベアリング１６，１６，１６，１６が設けられている（図３，図５参照）。
【００１１】
また、上チョック台車７が安定してＸ方向に移動できるようにするため、Ｙ方向走行台車１０（１０Ｒ）の上面１０ａ上に、ロール３，４の軸線方向に沿って上チョック台車７との間で僅かな隙間を有して、所定長さのガイド１０ｂ，１０ｂが、上チョック台車７の下部左右にそれぞれ設けられている。上チョック台車７は、その下部側面に設けられたガイド１０ｂ，１０ｂに接触しながら、進行方向をＸ方向に案内される。
【００１２】
次に、下チョック台車の構造を説明をする。
図８は下チョック台車８（８Ｒ）の概略正面図であり、図９はその一部断面側面図を示す。下チョック台車８は、矩形状のフレーム３４と、フレーム３４の上部に設けられ下チョックを搭載するための下チョック保持手段３７と、下チョック保持手段３７を昇降させる下油圧ユニット駆動手段３５が、フレーム３４と下チョック保持手段３７との間に設けられている。
【００１３】
また、下チョック台車８は、上チョック台車７と同様に、下チョック台車８のフレーム３４下部四隅に、それぞれ押え金具４７，４７，４７，４７を介して、４台のエアベアリング４６，４６，４６，４６が設けられている（図３，図８参照）。
【００１４】
また、下チョック台車８は、フレーム３４に取付けられた下油圧ユニット駆動手段３５を有し、この下油圧ユニット駆動手段３５を駆動させることにより、保持フレーム３６上に設けられた下チョック６を搭載するための下チョック保持手段３７を昇降させることができる。
尚、下チョック台車８は、上チョック台車７との間で、上下方向（Ｚ方向）へ若干移動可能なように、長穴を有した連結部材などで連結することが望ましい。
【００１５】
次に、上チョック台車７に用いられるエアベアリング１６、及び下チョック台車８に用いられるエアベアリング４６の構造について説明をする。
図７に示すように、エアベアリング１６，４６は、薄いゴム袋状のダイヤフラム１７、上板１８、受板１９、押え板２０，２１で構成され、各部品は接着剤等で接合されていることが好ましい。
【００１６】
また、図７において、圧縮空気を上板１８の空気供給孔１８ａからダイヤフラム１７の空気室２２に供給し、ダイヤフラム１７の通気孔１７ａを通過させＹ方向走行台車１０の上面１０ａの間の二次空気室２３に入れ、ダイヤフラム１７とＹ方向走行台車１０の上面１０ａの隙間から矢印の方向へ排出させることにより、エアベアリング１６・・・、４６・・・を浮上させることができる。
この場合、ダイヤフラム１７と上面１０ａとの間にエアフィルム層が形成されることによって、エアベアリング１６と床との摩擦係数は１／１０００程度に減少し、上板１８に搭載される上チョック台車７を小さな力でＸ方向に移動させることができ、また２０ｍｍ程度の揚程も確保できる。
【００１７】
従来、ジャッキ付台車でチョックを着脱する場合、ロールとチョックの軸芯が僅かでもずれるとチョックの挿入が困難となり、無理に挿入するとロールや台車の重量等により大きな力を必要とし、ロール軸部やチョックが損傷していた。しかし、本発明においては、エアベアリング１６，４６を使用することにより上チョック台車７及び下チョック台車８を小さな力で移動できる。
また、エアベアリング１６，４６が移動柔軟性を有するために、ロール軸部とチョックとの間で軸芯がずれていても、上ロール軸部３ａの面取部に沿って上チョック５を上ロール軸部３ａを損傷させることなく容易に挿入できる。これは下ロール４軸部４ａに下チョック６を挿入する場合についても同様である。
【００１８】
次に、チョック台車に用いられている測長センサーについて説明する。
ロール軸部にロールチョックを挿入するときは、両部品の軸芯をほぼ正確に合わせる必要がある。そのため、図１０に示すように、上及び下チョック５，６の高さを検出する上及び下チョック高さ検出手段５１を、上及び下チョック台車に設けることが望ましい。これらの上及び下チョック高さ検出手段は、下チョック台車８に設けられ下チョック保持手段３７の保持フレーム３６と走行台車上面１０ａの距離を測定する第１測長センサー４２と、上チョック台車７に設けられ、架台２４と走行台車上面１０ａの距離を測定する第２測長センサー３９及び第３測長センサー４０と、上チョック台車７の架台２４と上チョック保持手段２６の保持フレーム３０の距離を測定する第４測長センサー４１と、からなる。すなわち、第４測長センサー４１は、上チョック台車７の架台２４の上部に設けられおり、架台２４と上チョック保持手段２６の保持フレーム３０との距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって上チョック５の現在高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００１９】
また、架台２４の左右下方部には、第２及び第３測長センサー３９，４０がそれぞれ設けられており、架台２４と走行台車１０の上面１０ａとの距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって架台２４の左右の現在の高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００２０】
さらに、保持フレーム３６には、第１測長センサー４２が設けられており、下チョック保持手段３７の保持フレーム３６と走行台車１０の上面１０ａとの距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって、下チョック６の現在高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００２１】
なお、第１〜４測長センサー３９，４０，４１，４２としては、超音波式を使用することによって、従来の機械式測長センサー等に比較して小型化することができるので望ましい。
【００２２】
上記の構成のロール用チョック着脱装置は、以下のように用いられる。すなわち、図１〜図３に示すように、スタンド２上に、一対のロール３，４が上下段に水平状態に設置された状態で、ロール３，４の軸部３ａ，４ａの両端に、上ロール用チョック（以下、上チョックという）５及び下ロール用チョック（以下、下チョックという）６を着脱する。
図示において、上段のロール３の右端軸部３ａに着脱される上チョック５Ｒは、上チョック台車７Ｒによって着脱され、下段のロール４の右端軸部４ａに着脱される下チョック６Ｒは下チョック台車８Ｒによって着脱される。
同様に、上段のロール３の左端軸部に着脱される上チョック５Ｌは、上チョック台車７Ｌによって着脱され、下段のロール４の左端軸部に着脱される下チョック６Ｌは下チョック台車８Ｌによって着脱される。
【００２３】
モータなどの駆動手段９Ｒ及び駆動手段１１Ｒによって、走行台車１０の上面１０ａ上に設置された上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを、スタンド２上に設置されたロールの軸線方向（Ｘ方向）に移動させ、上下チョック５Ｒ，６Ｒと上又は下ロール３，４右端軸部３ａ，４ａとの間で着脱操作を行うことができる。
【００２４】
同様に、スタンド２の左側（図１参照）に設けられている上及び下チョック台車７Ｌ，８Ｌにおいても、駆動手段９Ｌ及び駆動手段１１Ｌによって、上下チョック５Ｌ，６Ｌと上又は下ロール３，４左端軸部との間で着脱操作を行うことができる。
【００２５】
図４に、駆動手段１１Ｒの概略図を示す。
上チョック台車７Ｒと下チョック台車８Ｒとはピン等の連結部材１２で連結されている。駆動手段１１Ｒに設けられたチェーン１３が、その一端を上チョック台車７Ｒの後部に係止されており、他端は下チョック台車８Ｒの前部に係止されて、図示しない減速機を介してモータＭ等の駆動手段９Ｒで駆動される鎖車１４と従動鎖車１５に捲き回されて、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを一体的に移動させる。
なお、上下チョック５，６の着脱操作は、ロール軸部片側ずつ行うこともできるが、能率良くチョックの着脱操作をするためにロール軸部両側で同時に行うこともできる。
【００２６】
スタンド２は操作条件により単数又は複数スタンド配設し、一連のチョックの着脱操作をコンピューターなどで制御されるチョック着脱制御手段６０で管理させることができる。
【００２７】
次に、上ロール軸部３ａに上チョック５を挿着する場合を説明する。
図５、図６に示すように、上チョック台車７Ｒの上チョック保持手段２６のアーム２７，２８を、減速機付モータ５０で回転する送りネジ２９によって、上チョック５に接近（縮小）させる。
【００２８】
次に、上油圧ユニット駆動手段３１を駆動し保持フレーム３０を上昇させることによって、保持フレーム３０に取付けられた送りネジ２９に係合するアーム２７，２８の段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂで搭載し上チョック５を持上げる。この場合、段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂを上下複数段設けることにより、形状の異なった数種類のチョックを適宜の段部を使い分けて搭載し持上げることができる。
【００２９】
そして、上チョック台車７Ｒを、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによってロール３に接近させ（前進）、上ロール軸部３ａに上チョック５を挿着する。
また、上チョック台車７Ｒにはチョック押出し手段３２が設けられており、上チョック台車７Ｒの傾きなどで移動距離が不足している場合は、チョック押出し手段３２に設けられたシリンダー３３によって伸縮する押出し金具４９を延伸させ、上チョック５Ｒを矢印Ｐ方向に更に進行させ、上ロール軸部３ａに確実に挿着させることができる。
【００３０】
上ロール軸部３ａから上チョック５Ｒを離脱させる（抜取る）ときは、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによって上チョック台車７Ｒをロール３に前進させ、送りネジ２９と上油圧ユニット駆動手段３１によってアーム２７，２８を上チョック５に接近させて、アーム２７，２８の段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂで上チョック５を持上げる。上油圧ユニット駆動手段３１へ供給する油圧圧力を検出して所定の圧力に達したとき、すなわち、保持フレーム３０を含む関連部品と上チョック５Ｒの重量を支持可能な圧力に達したとき、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによって上チョック台車７Ｒを後退させて上チョック５Ｒを離脱する。このとき上チョック５Ｒがロール軸部３ａに作用する力はほぼ零であり、小さい力で、各部品を損傷することなく上チョック５Ｒを離脱させることができる。このことは下ロール４についても同様である。
【００３１】
図１１は、スタンド２の概略側面図を示し、（Ａ）は下ロール４をスタンド２に置く前の状態の概略側面図であり、（Ｂ）は下ロール４を置いた後の状態の概略側面図を示す。
スタンド２の架台４３には、ピン４４を中心に枢動するＬ型金具４５が具備されており、図１１（Ａ）に示すように、下ロール４をスタンド２上へ下降させると下ロールの首部４ｂが、Ｌ型金具４５の第一突起４５ａと係合してＬ型金具４５を反時計方向へ回転させて図１１（Ｂ）に示す状態となり、Ｌ型金具４５の第二突起４５ｂに上ロール３の首部３ｂを当接させることによって、上ロール３及び下ロール４をスタンド２に設置し、チョック５，６着脱の準備が完了する。
第三突起４５ｃは、下ロール４が上昇するとき下ロールの首部４ｂと係合してＬ型金具４５を時計方向へ回転させて（Ａ）図の状態へ戻すために形成されている。
本発明では、このようなスタンド２を用い、すべてのロールの首部の直径寸法を同じ値にしておくことによって、上下ロールの各高さ寸法を一定値にすることができ、チョックの着脱操作を容易化することもできる。
【００３２】
本発明のロール用チョック着脱装置１は、一連の上下チョック５、６の着脱操作を効率良く行なうため、シーケンス又はコンピューター等で制御させるチョック着脱制御手段６０を用いることが望ましい。
図１２に示すチャック装着時のフローチャート、図１３に示すチャック離脱時のフローチャート及び図１４に示す制御ブロック図を用いて、本発明のロール用チョック着脱装置によるロール着脱操作を説明する。
【００３３】
（１）まず、ロールからチョックを離脱する場合は、離脱しようとするロールが設置されたスタンド２及び離脱するロール選択を行う（Ｓ１）。
（２）選択されたスタンド２まで走行台車１０を走行させる（Ｓ２）。なお、選択されたスタンドが複数スタンドの場合は、チョック離脱の順番はあらかじめ決定しておく。
（３）選択されたスタンド位置に走行台車１０が到達させた後、走行台車１０のＹ方向走行を停止させる（Ｓ３）。
（４）走行台車１０の走行をストッパーで固定する（Ｓ４）。
（５）上チョック用エアベアリング駆動手段６１及び下チョック用エアベアリング駆動手段６２を駆動させ上チョック台車７及び下チョック台車８を浮上させる（Ｓ５）。
（６）上・下チョック台車７，８を前進（Ｘ方向）させ、それぞれのチョック下部に挿入する（Ｓ６）。
（７）上・下チョック台車７，８が予め設定した位置（Ｓ１でロール選択にて決定される）に達したら、上・下チョック台車７，８の前進（Ｘ方向）を停止させる（Ｓ７）。
（８）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５を駆動させ保持フレームを上昇させる（Ｓ８）。
（９）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５が下チョック重量を検出する（Ｓ９）。
（１０）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５が下チョックの全重量を検出したら上昇を停止する（Ｓ１０）。
（１１）下チョック保持手段３７の保持フレーム３６の上昇量を算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる（Ｓ１１）。このデータは後のチョック挿着時のデータとして用いる。
（１２）さらに、上チョックを離脱するか？を判断する（Ｓ１２）。この設定は、ロール選択時に予め入力されている。
（１３）離脱しない場合は、下チョック台車８に下チョック６を搭載したまま上・下チョック台車７，８を後退させ、下ロール４から下チョック６を離脱する（Ｓ１３）。
（１４）上チョックを離脱する場合（ロール選択時に「上チョックも離脱する」を選択）、は、上チョック保持手段２６を上油圧ユニット駆動手段３１で駆動させ保持フレーム３０を上昇させる（Ｓ１４）。
（１５）上チョック保持手段２６の上油圧ユニット駆動手段３１が上チョック重量を検出する（Ｓ１５）。
（１６）上チョック保持手段２６の上油圧ユニット駆動手段３１が上チョックの全重量を検出したら上昇を停止する（Ｓ１６）。
（１７）上チョック保持手段２６の保持フレーム３０の上昇量を算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる（Ｓ１７）。このデータは後のチョック挿着時のデータとして用いる。
（１８）上チョック５のアーム２７，２８を縮小させ（両アームの幅を狭める）、アーム段部２７ａ，２８ａ（又は２７ｂ，２８ｂ）の両端で上チョック５を搭載する（Ｓ１８）。
（１９）上・下チョック５，６を搭載したまま、上・下チョック台車７，８を後退させ上・下チョック５，６をそれぞれ上・下ロール３，４から離脱する（Ｓ１９）。
（２０）上チョック用エアベアリング駆動手段６１及び下チョック用エアベアリング駆動手段６２を停止させ上・下チョック台車７，８を着地させる（Ｓ２０）。
（２１）上・下チョック台車７，８の走行ストッパーを解除する（Ｓ２１）。
（２２）所定のチョック挿着場所へ下チョック６（及び上チョック５）を搭載して移動させる（Ｓ２２）。
【００３４】
次に、チョックをロールに挿着する場合を説明する。
（２３）チョックを抜き取った位置から、上チョック台車７及び／又は下チョック台車８にチョックを搭載し、同一スタンドに設置されている新ロール（チョックを装着するロール）位置まで走行台車１０を走行させる（Ｓ１０１）。
（２４）新ロール位置まで走行台車１０を到達させた後、走行台車１０のＹ方向走行を停止させる（Ｓ１０２）。
（２５）走行台車１０の走行をストッパーで固定する（Ｓ１０３）。
（２６）上及び下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を駆動させて上チョック台車７及び下チョック台車８を浮上させる（Ｓ１０４）。
（２７）浮上時の上・下チョック台車７，８それぞれの高さを第１〜４測長センサー３９，４０，４１，４２で計測し、チョック抜取り時に上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させておいたデータと比較すると共に、上・下チョック５，６の高さをそれぞれの上・下油圧ユニット駆動手段３１，３５を駆動させて上下高さ調整する（Ｓ１０５）。なお、ロール選択で上又は下ロールのみを選択した場合は、選択したチョックの高さのみを調整する。
（２８）上・下チョック台車７，８をＸ方向に前進させ、上・下チョック台車７，８をロール下部に挿着する（Ｓ１０６）。
（２９）上・下チョック台車７，８が予め設定した位置に達したら、前進を停止させる（Ｓ１０７）。
（３０）上チョック５も上ロール３に挿着するか？を判断する（Ｓ１０８）。なお、この場合はロール選択時に予め選択されている。
（３１）上チョック５を挿着しない場合は、下チョック台車８に下チョック６を搭載したまま上・下チョック台車７，８を前進させ、下ロール４に下チョック６を挿着する（Ｓ１０９）。
（３２）上チョック５を挿着する場合（ロール選択時に「上チョックも挿入する」を選択）は、上・下チョック５，６を搭載したまま、上・下チョック台車７，８を前進させ上・下チョック５，６をそれぞれ上・下ロール３，４に挿着する（Ｓ１１０）。
（３３）上チョック５を搭載したアーム２７，２８を拡大させ（両アームの幅を拡大させる）、アーム段部２７ａ，２８ａ（又は２７ｂ，２８ｂ）両端に搭載した上チョック５を解放する（Ｓ１１１）。
（３４）上・下チョック台車７，８をＸ方向に後退させる（Ｓ１１２）。
（３５）上・下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を停止させ上・下チョック台車７，８を着地させる（Ｓ１１３）。
次のロール引抜きに他のスタンドへ走行台車を移動させる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のロール用チョック着脱装置は、上・下一対のロールチョックを同時に着脱することができるため作業能率が増し、設置面積も大幅削減できる。しかも、ロールの左右の軸に同時に着脱できるため作業能率は更に向上し、これらはシーケンス制御又はコンピューター制御で自動化されるため作業者の大幅削減ができる。
また、チョックを搭載して移動する上・下チョック台車にエアベアリングを用いることによって、小さな力で、チョック及びロールを損傷しないでチョックの着脱操作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール用チョック着脱装置の正面図である。
【図２】本発明のロール用チョック着脱装置の側面図である。
【図３】本発明のロール用チョック着脱装置の平面図である。
【図４】Ｘ方向駆動手段の概略図である。
【図５】上チョック台車の概略正面図である。
【図６】上チョック台車の概略側面図である。
【図７】エアベアリングの概略説明図である。
【図８】下チョック台車の概略正面図である。
【図９】下チョック台車の一部断面側面図である。
【図１０】上チョック台車の概略側面図である。
【図１１】スタンドの概略側面図である。
【図１２】チャック挿着時のフローチャートである。
【図１３】チャック離脱時のフローチャートである。
【図１４】本発明のロール用チョック着脱装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１： ロール用チョック着脱装置
２： スタンド
３： 上ロール
３ａ： 軸部
３ｂ： 首部
４： 下ロール
４ａ： 軸部
４ｂ： 首部
５： 上チョック
６： 下チョック
７： 上チョック台車
８： 下チョック台車
９： 駆動手段
１０： 走行台車
１０ａ： 上面
１０ｂ： ガイド
１１： 駆動手段
１２： ピン
１３： チェーン
１４： 鎖車
１５： 従動鎖車
１６： エアベアリング
１７： ダイヤフラム
１７ａ： 通気孔
１８： 上板
１８ａ： 空気供給孔
１９： 受板
２０、２１： 押え板
２２： 空気室
２３： 二次空気室
２４：架台
２５： 押え金具
２６： 上チョック保持手段
２７： アーム
２７ａ、２７ｂ： 段部
２８： アーム
２８ａ： 段部
２８ｂ： 段部
２９： 送りネジ
３０： 保持フレーム
３１： 上油圧ユニット駆動手段
３２： チョック押出し手段
３３： シリンダー
３４： フレーム
３４ａ： 下面
３５： 下油圧ユニット駆動手段
３６： 保持フレーム
３６ａ： 位置決めピン
３７： 下チョック保持手段
３９、４０，４１、４２： 測長センサー
４３： 架台
４４： ピン
４５： Ｌ型金具
４５ａ： 第一突起
４５ｂ： 第二突起
４５ｃ： 第三突起
４６： エアベアリング
４７： 押え金具
４８： ガイドピン
４９： 押出し金具
５０： 減速機付モータ
５１： 上下チョック高さ記憶手段
６０： チョック着脱制御手段
６１： 上チョック用エアベアリング駆動手段
６２： 下チョック用エアベアリング駆動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧延ロール等の軸部を支持する軸受ユニット（以下、チョックという）を圧延ロール等（以下、ロールという）の軸部に着脱するロール用チョック着脱装置に関する。
より詳しくは、スタンドにロールを水平に置き、リフト付台車等にチョックを搭載してロールとチョックの軸芯を合わせながら、チョックをロールの軸線方向へ移動させてロール軸部とチョックとの間でチョックを着脱するロール用チョック着脱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロールの軸部を支持するチョックは形状も大きく重いため、ロール軸部とチョックとの間でチョックを着脱する作業は、軸芯合わせが困難で且つ移動時に危険を伴い作業能率も低かった。この問題を解決するためにジャッキ付チョック着脱装置等が提案されている（特許文献１参照）。
また、従来、チョックの着脱はロール１本ごとに行っていたが、近年、スタンドに２本のロールを上下に置かれたものから、上下ロール一対として２本同時にチョックを着脱する装置も提案されている（特許文献２参照）。
しかし、従来の着脱装置において、２本同時にチョックを着脱する場合は、スタンド上のロールの上下間隔とチョック保持台上のチョックの上下間隔が同一となるようにして着脱を行なう必要があるが、現実にはこのような上下間隔を同一にすることは、スタンドの製作精度、ロールの製作精度、チョック保持台の製作精度の組合せで精度が決まることから、大変困難である。
すなわち、これらの精度は、上下ロール軸部の外径とチョック軸受部内径との差の１／２以内が必要であり、これを超えるとロール軸部にチョックを無理に押込むためにチョックやロール軸部を損傷するという問題があった。また、大きな押込み力を要するため装置も大型化するという問題もあった。
【特許文献１】
特開平５−２３７２１号公報。
【特許文献２】
特開平６−３０４６１７号公報。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑みて、ロール軸部にチョックを挿入するときの軸芯合わせが容易で、チョック着脱力が小さく、軸受やロール軸部を損傷せず、小型で、かつ、自動化された作業能率のよいロール用チョック着脱装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のロール用チョック着脱装置は、スタンドに置かれたロールのロール軸部にチョックを着脱するロール用チョック着脱装置において、該スタンドの側面に配設されＹ方向へ移動可能な走行台車と、該走行台車をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動手段と、該走行台車上面に配設されＸ方向へ移動可能な上チョック台車及び下チョック台車と、該上及び下チョック台車をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動手段と、上チョック保持手段を昇降させる上油圧ユニット駆動手段と、下チョック保持手段を昇降させる下油圧ユニット駆動手段と、を有し、該上及び下チョック台車が、それぞれ上チョック用エアベアリング駆動手段及び下チョック用エアベアリング駆動手段を具備することを特徴とする。
請求項２のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記Ｙ方向駆動手段、前記Ｘ方向駆動手段、前記上及び下油圧ユニット駆動手段、及び前記上及び下チョック用エアベアリング駆動手段が、チョック着脱制御手段によって制御され、ロール軸部にチョックを着脱するように構成されていることを特徴とする。
請求項３のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記走行台車が、前記スタンドの両側面に左右一対配設されていることを特徴とする。
請求項４のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上及び下チョック台車が、チョックを昇降させるための上チョック保持手段及び下チョック保持手段をそれぞれ具備することを特徴とする。
請求項５のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上チョック台車及び下チョック台車が連結され、Ｘ方向に一体的に移動するように構成されことを特徴とする。
請求項６のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記下チョック台車が、前記下チョック保持手段の保持フレームと走行台車上面の距離を測定する第１測長センサーを有し、前記上チョック台車が、架台と走行台車上面の距離を測定する第２及び第３測長センサーと、該上チョック台車の架台と前記上チョック保持手段の保持フレームの距離を測定する第４測長センサーと、を具備することを特徴とする。
請求項７のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記第１〜４測長センサーが、超音波式センサーであることを特徴とする。
請求項８のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記上チョック台車が、チョック押出し手段を具備することを特徴とする。
請求項９のロール用チョック着脱装置は、上記の装置において、前記スタンドが、下ロールによって枢動するＬ型金具を備え、前記Ｌ型金具を介して下ロールの上に上ロールを置くように構成されたことを特徴とする。
本発明のロール軸部からチョックを離脱する方法は、スタンドに置かれたロール軸部からチョックを離脱する方法において、離脱しようとするロールが設置されたスタンド及び離脱するロールを選択し、選択されたスタンドまで走行台車をＹ方向に走行させ、選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上チョック台車及び下チョック台車をＸ方向に進行させそれぞれのチョック下部に挿入し、上及び／又は下チョック保持手段の油圧ユニット駆動手段を駆動させ保持フレームを上昇させて上及び／又は下チョックを搭載し、上及び／又は下チョック台車に上及び／又は下チョックを搭載したまま上及び下チョック台車を後退させることを特徴とする。
本発明のロール軸部に上及び／又は下チョック挿着する方法は、スタンドに置かれたロール軸部にチョックを挿着する方法において、挿着しようとするロールが設置されたスタンド及び挿着するロールを選択し、選択されたスタンドまでチョックを搭載した走行台車をＹ方向に走行させ、選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上及び下チョック台車をＸ方向に前進させることを特徴とする。
【０００５】
本発明のロール用チョック着脱装置は、上記構成としたことにより以下の作用効果を有する。
すなわち、従来は一本のロール毎に実施していたチョック着脱操作を二本同時に実施することを可能としたため、チョック着脱操作の能率を向上させることができた。
また、上ロール用チョックと下ロール用チョックを、それぞれのチョック保持手段を具備する別々のチョック台車で保持、昇降するため、上・下ロールのロール精度、スタンドのチョック保持台の精度、チョックの精度等が上・下ロール間で影響を受けないため、チョック着脱時に軸芯合わせが容易となる。
チョックの高さ検出を超音波式測長センサーを用いることによりチョック着脱操作を正確に行なうことができる。
さらに、エアベアリングが有する柔軟性と低摩擦係数によってチョックとロールの軸芯合わせが容易になり、ロールとチョックの損傷を防止できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
圧延ロール等の軸部を支持するチョックは形状が大きくて重く、取り扱いが困難なため、着脱作業の改善が関係業界から要望されている。本発明は、これらの要望に応えて、上・下チョック台車でチョックを着脱することにより上記の問題点を解決した。以下、本発明の一実施の形態を示し、本発明のロール用チョック着脱装置を詳細に説明する。
【０００７】
図１は、本発明のロール用チョック着脱装置の正面図であり、図２はその側面図であり、図３はその平面図を示す。
本発明のロール用チョック着脱装置１は、図１〜図３に示すように、上チョック５（５Ｒ，５Ｌ）を着脱する左右一対の上チョック台車７（７Ｒ，７Ｌ）と、下チョック６（６Ｒ，６Ｌ）を着脱する左右一対の下チョック台車８（８Ｒ，８Ｌ）と、上及び下チョック台車７（７Ｒ，７Ｌ），８（８Ｒ，８Ｌ）をそれぞれ搭載した左右一対の走行台車１０（１０Ｒ，１０Ｌ）と、走行台車１０（１０Ｒ，１０Ｌ）をそれぞれＹ方向（図１において手前及び奥行方向）に移動させるＹ方向駆動手段９（９Ｒ，９Ｌ）と、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを、それぞれＸ方向（図１において左右方向）へ移動させる左右一対のＸ方向駆動手段１１（１１Ｒ，１１Ｌ）と、を有している。
ここで、Ｙ方向とは、スタンドに水平に置かれたロール軸線に直角方向をいい、Ｘ方向とは、スタンドに水平に置かれたロール軸線と同一方向をいう。
【０００８】
なお、本発明のロール用チョック着脱装置において、スタンド２の左右に一対として設けられている手段又は装置についてはその構成が同様であるので、片側のみの構成を説明する。
【０００９】
図４は、前記Ｘ方向駆動手段のうち一方側（図１の右側）に設置されているＸ方向駆動手段１１Ｒの概略図を示す。Ｘ方向駆動手段１１Ｒは、減速機を有するモータＭ等と、鎖車１４と、従動鎖車１５と、両鎖車１４，１５を捲き回すチェーン１３と、を有し、上チョック台車７Ｒと下チョック台車８Ｒとは、連結ピン等の連結部材１２で連結されており、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを一体的にＸ方向へ移動させることができるように構成されている。
【００１０】
次に、上及び下チョック台車の説明をする。
図５は上チョック台車の概略正面図であり、図６はその概略側面図であり、図７はエアベアリング１６，４６の概略説明図であり、図１０は上チョック台車の概略側面図である。図３、図５〜図７、図１０に示すように、本実施の形態で、上チョック台車７（７Ｒ）は、門形の架台２４と、架台２４の上部から下方に向かって上チョック保持手段２６を介して吊設された上チョック保持手段２６と、上チョック保持手段２６を昇降させる上油圧ユニット駆動手段３１と、上チョックを左右から搭載するためのアーム２７，２８と、を有す。
また、上チョック台車７の架台２４下部四隅に、それぞれ押え金具２５，２５，２５，２５を介して、４台のエアベアリング１６，１６，１６，１６が設けられている（図３，図５参照）。
【００１１】
また、上チョック台車７が安定してＸ方向に移動できるようにするため、Ｙ方向走行台車１０（１０Ｒ）の上面１０ａ上に、ロール３，４の軸線方向に沿って上チョック台車７との間で僅かな隙間を有して、所定長さのガイド１０ｂ，１０ｂが、上チョック台車７の下部左右にそれぞれ設けられている。上チョック台車７は、その下部側面に設けられたガイド１０ｂ，１０ｂに接触しながら、進行方向をＸ方向に案内される。
【００１２】
次に、下チョック台車の構造を説明をする。
図８は下チョック台車８（８Ｒ）の概略正面図であり、図９はその一部断面側面図を示す。下チョック台車８は、矩形状のフレーム３４と、フレーム３４の上部に設けられ下チョックを搭載するための下チョック保持手段３７と、下チョック保持手段３７を昇降させる下油圧ユニット駆動手段３５が、フレーム３４と下チョック保持手段３７との間に設けられている。
【００１３】
また、下チョック台車８は、上チョック台車７と同様に、下チョック台車８のフレーム３４下部四隅に、それぞれ押え金具４７，４７，４７，４７を介して、４台のエアベアリング４６，４６，４６，４６が設けられている（図３，図８参照）。
【００１４】
また、下チョック台車８は、フレーム３４に取付けられた下油圧ユニット駆動手段３５を有し、この下油圧ユニット駆動手段３５を駆動させることにより、保持フレーム３６上に設けられた下チョック６を搭載するための下チョック保持手段３７を昇降させることができる。
尚、下チョック台車８は、上チョック台車７との間で、上下方向（Ｚ方向）へ若干移動可能なように、長穴を有した連結部材などで連結することが望ましい。
【００１５】
次に、上チョック台車７に用いられるエアベアリング１６、及び下チョック台車８に用いられるエアベアリング４６の構造について説明をする。
図７に示すように、エアベアリング１６，４６は、薄いゴム袋状のダイヤフラム１７、上板１８、受板１９、押え板２０，２１で構成され、各部品は接着剤等で接合されていることが好ましい。
【００１６】
また、図７において、圧縮空気を上板１８の空気供給孔１８ａからダイヤフラム１７の空気室２２に供給し、ダイヤフラム１７の通気孔１７ａを通過させＹ方向走行台車１０の上面１０ａの間の二次空気室２３に入れ、ダイヤフラム１７とＹ方向走行台車１０の上面１０ａの隙間から矢印の方向へ排出させることにより、エアベアリング１６・・・、４６・・・を浮上させることができる。
この場合、ダイヤフラム１７と上面１０ａとの間にエアフィルム層が形成されることによって、エアベアリング１６と床との摩擦係数は１／１０００程度に減少し、上板１８に搭載される上チョック台車７を小さな力でＸ方向に移動させることができ、また２０ｍｍ程度の揚程も確保できる。
【００１７】
従来、ジャッキ付台車でチョックを着脱する場合、ロールとチョックの軸芯が僅かでもずれるとチョックの挿入が困難となり、無理に挿入するとロールや台車の重量等により大きな力を必要とし、ロール軸部やチョックが損傷していた。しかし、本発明においては、エアベアリング１６，４６を使用することにより上チョック台車７及び下チョック台車８を小さな力で移動できる。
また、エアベアリング１６，４６が移動柔軟性を有するために、ロール軸部とチョックとの間で軸芯がずれていても、上ロール軸部３ａの面取部に沿って上チョック５を上ロール軸部３ａを損傷させることなく容易に挿入できる。これは下ロール４軸部４ａに下チョック６を挿入する場合についても同様である。
【００１８】
次に、チョック台車に用いられている測長センサーについて説明する。
ロール軸部にロールチョックを挿入するときは、両部品の軸芯をほぼ正確に合わせる必要がある。そのため、図１０に示すように、上及び下チョック５，６の高さを検出する上及び下チョック高さ検出手段５１を、上及び下チョック台車に設けることが望ましい。これらの上及び下チョック高さ検出手段は、下チョック台車８に設けられ下チョック保持手段３７の保持フレーム３６と走行台車上面１０ａの距離を測定する第１測長センサー４２と、上チョック台車７に設けられ、架台２４と走行台車上面１０ａの距離を測定する第２測長センサー３９及び第３測長センサー４０と、上チョック台車７の架台２４と上チョック保持手段２６の保持フレーム３０の距離を測定する第４測長センサー４１と、からなる。すなわち、第４測長センサー４１は、上チョック台車７の架台２４の上部に設けられおり、架台２４と上チョック保持手段２６の保持フレーム３０との距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって上チョック５の現在高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００１９】
また、架台２４の左右下方部には、第２及び第３測長センサー３９，４０がそれぞれ設けられており、架台２４と走行台車１０の上面１０ａとの距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって架台２４の左右の現在の高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００２０】
さらに、保持フレーム３６には、第１測長センサー４２が設けられており、下チョック保持手段３７の保持フレーム３６と走行台車１０の上面１０ａとの距離を測定し、このデータをチョック着脱制御手段６０に送信することによって、予め入力された距離と比較演算することによって、下チョック６の現在高さを算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる。
【００２１】
なお、第１〜４測長センサー３９，４０，４１，４２としては、超音波式を使用することによって、従来の機械式測長センサー等に比較して小型化することができるので望ましい。
【００２２】
上記の構成のロール用チョック着脱装置は、以下のように用いられる。すなわち、図１〜図３に示すように、スタンド２上に、一対のロール３，４が上下段に水平状態に設置された状態で、ロール３，４の軸部３ａ，４ａの両端に、上ロール用チョック（以下、上チョックという）５及び下ロール用チョック（以下、下チョックという）６を着脱する。
図示において、上段のロール３の右端軸部３ａに着脱される上チョック５Ｒは、上チョック台車７Ｒによって着脱され、下段のロール４の右端軸部４ａに着脱される下チョック６Ｒは下チョック台車８Ｒによって着脱される。
同様に、上段のロール３の左端軸部に着脱される上チョック５Ｌは、上チョック台車７Ｌによって着脱され、下段のロール４の左端軸部に着脱される下チョック６Ｌは下チョック台車８Ｌによって着脱される。
【００２３】
モータなどの駆動手段９Ｒ及び駆動手段１１Ｒによって、走行台車１０の上面１０ａ上に設置された上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを、スタンド２上に設置されたロールの軸線方向（Ｘ方向）に移動させ、上下チョック５Ｒ，６Ｒと上又は下ロール３，４右端軸部３ａ，４ａとの間で着脱操作を行うことができる。
【００２４】
同様に、スタンド２の左側（図１参照）に設けられている上及び下チョック台車７Ｌ，８Ｌにおいても、駆動手段９Ｌ及び駆動手段１１Ｌによって、上下チョック５Ｌ，６Ｌと上又は下ロール３，４左端軸部との間で着脱操作を行うことができる。
【００２５】
図４に、駆動手段１１Ｒの概略図を示す。
上チョック台車７Ｒと下チョック台車８Ｒとはピン等の連結部材１２で連結されている。駆動手段１１Ｒに設けられたチェーン１３が、その一端を上チョック台車７Ｒの後部に係止されており、他端は下チョック台車８Ｒの前部に係止されて、図示しない減速機を介してモータＭ等の駆動手段９Ｒで駆動される鎖車１４と従動鎖車１５に捲き回されて、上及び下チョック台車７Ｒ，８Ｒを一体的に移動させる。
なお、上下チョック５，６の着脱操作は、ロール軸部片側ずつ行うこともできるが、能率良くチョックの着脱操作をするためにロール軸部両側で同時に行うこともできる。
【００２６】
スタンド２は操作条件により単数又は複数スタンド配設し、一連のチョックの着脱操作をコンピューターなどで制御されるチョック着脱制御手段６０で管理させることができる。
【００２７】
次に、上ロール軸部３ａに上チョック５を挿着する場合を説明する。
図５、図６に示すように、上チョック台車７Ｒの上チョック保持手段２６のアーム２７，２８を、減速機付モータ５０で回転する送りネジ２９によって、上チョック５に接近（縮小）させる。
【００２８】
次に、上油圧ユニット駆動手段３１を駆動し保持フレーム３０を上昇させることによって、保持フレーム３０に取付けられた送りネジ２９に係合するアーム２７，２８の段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂで搭載し上チョック５を持上げる。この場合、段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂを上下複数段設けることにより、形状の異なった数種類のチョックを適宜の段部を使い分けて搭載し持上げることができる。
【００２９】
そして、上チョック台車７Ｒを、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによってロール３に接近させ（前進）、上ロール軸部３ａに上チョック５を挿着する。
また、上チョック台車７Ｒにはチョック押出し手段３２が設けられており、上チョック台車７Ｒの傾きなどで移動距離が不足している場合は、チョック押出し手段３２に設けられたシリンダー３３によって伸縮する押出し金具４９を延伸させ、上チョック５Ｒを矢印Ｐ方向に更に進行させ、上ロール軸部３ａに確実に挿着させることができる。
【００３０】
上ロール軸部３ａから上チョック５Ｒを離脱させる（抜取る）ときは、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによって上チョック台車７Ｒをロール３に前進させ、送りネジ２９と上油圧ユニット駆動手段３１によってアーム２７，２８を上チョック５に接近させて、アーム２７，２８の段部２７ａ，２８ａ又は２７ｂ，２８ｂで上チョック５を持上げる。上油圧ユニット駆動手段３１へ供給する油圧圧力を検出して所定の圧力に達したとき、すなわち、保持フレーム３０を含む関連部品と上チョック５Ｒの重量を支持可能な圧力に達したとき、Ｘ方向駆動手段１１Ｒによって上チョック台車７Ｒを後退させて上チョック５Ｒを離脱する。このとき上チョック５Ｒがロール軸部３ａに作用する力はほぼ零であり、小さい力で、各部品を損傷することなく上チョック５Ｒを離脱させることができる。このことは下ロール４についても同様である。
【００３１】
図１１は、スタンド２の概略側面図を示し、（Ａ）は下ロール４をスタンド２に置く前の状態の概略側面図であり、（Ｂ）は下ロール４を置いた後の状態の概略側面図を示す。
スタンド２の架台４３には、ピン４４を中心に枢動するＬ型金具４５が具備されており、図１１（Ａ）に示すように、下ロール４をスタンド２上へ下降させると下ロールの首部４ｂが、Ｌ型金具４５の第一突起４５ａと係合してＬ型金具４５を反時計方向へ回転させて図１１（Ｂ）に示す状態となり、Ｌ型金具４５の第二突起４５ｂに上ロール３の首部３ｂを当接させることによって、上ロール３及び下ロール４をスタンド２に設置し、チョック５，６着脱の準備が完了する。
第三突起４５ｃは、下ロール４が上昇するとき下ロールの首部４ｂと係合してＬ型金具４５を時計方向へ回転させて（Ａ）図の状態へ戻すために形成されている。
本発明では、このようなスタンド２を用い、すべてのロールの首部の直径寸法を同じ値にしておくことによって、上下ロールの各高さ寸法を一定値にすることができ、チョックの着脱操作を容易化することもできる。
【００３２】
本発明のロール用チョック着脱装置１は、一連の上下チョック５、６の着脱操作を効率良く行なうため、シーケンス又はコンピューター等で制御させるチョック着脱制御手段６０を用いることが望ましい。
図１２に示すチャック装着時のフローチャート、図１３に示すチャック離脱時のフローチャート及び図１４に示す制御ブロック図を用いて、本発明のロール用チョック着脱装置によるロール着脱操作を説明する。
【００３３】
（１）まず、ロールからチョックを離脱する場合は、離脱しようとするロールが設置されたスタンド２及び離脱するロール選択を行う（Ｓ１）。
（２）選択されたスタンド２まで走行台車１０を走行させる（Ｓ２）。なお、選択されたスタンドが複数スタンドの場合は、チョック離脱の順番はあらかじめ決定しておく。
（３）選択されたスタンド位置に走行台車１０が到達させた後、走行台車１０のＹ方向走行を停止させる（Ｓ３）。
（４）走行台車１０の走行をストッパーで固定する（Ｓ４）。
（５）上チョック用エアベアリング駆動手段６１及び下チョック用エアベアリング駆動手段６２を駆動させ上チョック台車７及び下チョック台車８を浮上させる（Ｓ５）。
（６）上・下チョック台車７，８を前進（Ｘ方向）させ、それぞれのチョック下部に挿入する（Ｓ６）。
（７）上・下チョック台車７，８が予め設定した位置（Ｓ１でロール選択にて決定される）に達したら、上・下チョック台車７，８の前進（Ｘ方向）を停止させる（Ｓ７）。
（８）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５を駆動させ保持フレームを上昇させる（Ｓ８）。
（９）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５が下チョック重量を検出する（Ｓ９）。
（１０）下チョック保持手段３７の下油圧ユニット駆動手段３５が下チョックの全重量を検出したら上昇を停止する（Ｓ１０）。
（１１）下チョック保持手段３７の保持フレーム３６の上昇量を算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる（Ｓ１１）。このデータは後のチョック挿着時のデータとして用いる。
（１２）さらに、上チョックを離脱するか？を判断する（Ｓ１２）。この設定は、ロール選択時に予め入力されている。
（１３）離脱しない場合は、下チョック台車８に下チョック６を搭載したまま上・下チョック台車７，８を後退させ、下ロール４から下チョック６を離脱する（Ｓ１３）。
（１４）上チョックを離脱する場合（ロール選択時に「上チョックも離脱する」を選択）、は、上チョック保持手段２６を上油圧ユニット駆動手段３１で駆動させ保持フレーム３０を上昇させる（Ｓ１４）。
（１５）上チョック保持手段２６の上油圧ユニット駆動手段３１が上チョック重量を検出する（Ｓ１５）。
（１６）上チョック保持手段２６の上油圧ユニット駆動手段３１が上チョックの全重量を検出したら上昇を停止する（Ｓ１６）。
（１７）上チョック保持手段２６の保持フレーム３０の上昇量を算出し、上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させる（Ｓ１７）。このデータは後のチョック挿着時のデータとして用いる。
（１８）上チョック５のアーム２７，２８を縮小させ（両アームの幅を狭める）、アーム段部２７ａ，２８ａ（又は２７ｂ，２８ｂ）の両端で上チョック５を搭載する（Ｓ１８）。
（１９）上・下チョック５，６を搭載したまま、上・下チョック台車７，８を後退させ上・下チョック５，６をそれぞれ上・下ロール３，４から離脱する（Ｓ１９）。
（２０）上チョック用エアベアリング駆動手段６１及び下チョック用エアベアリング駆動手段６２を停止させ上・下チョック台車７，８を着地させる（Ｓ２０）。
（２１）上・下チョック台車７，８の走行ストッパーを解除する（Ｓ２１）。
（２２）所定のチョック挿着場所へ下チョック６（及び上チョック５）を搭載して移動させる（Ｓ２２）。
【００３４】
次に、チョックをロールに挿着する場合を説明する。
（２３）チョックを抜き取った位置から、上チョック台車７及び／又は下チョック台車８にチョックを搭載し、同一スタンドに設置されている新ロール（チョックを装着するロール）位置まで走行台車１０を走行させる（Ｓ１０１）。
（２４）新ロール位置まで走行台車１０を到達させた後、走行台車１０のＹ方向走行を停止させる（Ｓ１０２）。
（２５）走行台車１０の走行をストッパーで固定する（Ｓ１０３）。
（２６）上及び下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を駆動させて上チョック台車７及び下チョック台車８を浮上させる（Ｓ１０４）。
（２７）浮上時の上・下チョック台車７，８それぞれの高さを第１〜４測長センサー３９，４０，４１，４２で計測し、チョック抜取り時に上下チョック高さ記憶手段５１に記憶させておいたデータと比較すると共に、上・下チョック５，６の高さをそれぞれの上・下油圧ユニット駆動手段３１，３５を駆動させて上下高さ調整する（Ｓ１０５）。なお、ロール選択で上又は下ロールのみを選択した場合は、選択したチョックの高さのみを調整する。
（２８）上・下チョック台車７，８をＸ方向に前進させ、上・下チョック台車７，８をロール下部に挿着する（Ｓ１０６）。
（２９）上・下チョック台車７，８が予め設定した位置に達したら、前進を停止させる（Ｓ１０７）。
（３０）上チョック５も上ロール３に挿着するか？を判断する（Ｓ１０８）。なお、この場合はロール選択時に予め選択されている。
（３１）上チョック５を挿着しない場合は、下チョック台車８に下チョック６を搭載したまま上・下チョック台車７，８を前進させ、下ロール４に下チョック６を挿着する（Ｓ１０９）。
（３２）上チョック５を挿着する場合（ロール選択時に「上チョックも挿入する」を選択）は、上・下チョック５，６を搭載したまま、上・下チョック台車７，８を前進させ上・下チョック５，６をそれぞれ上・下ロール３，４に挿着する（Ｓ１１０）。
（３３）上チョック５を搭載したアーム２７，２８を拡大させ（両アームの幅を拡大させる）、アーム段部２７ａ，２８ａ（又は２７ｂ，２８ｂ）両端に搭載した上チョック５を解放する（Ｓ１１１）。
（３４）上・下チョック台車７，８をＸ方向に後退させる（Ｓ１１２）。
（３５）上・下チョック用エアベアリング駆動手段６１，６２を停止させ上・下チョック台車７，８を着地させる（Ｓ１１３）。
次のロール引抜きに他のスタンドへ走行台車を移動させる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明のロール用チョック着脱装置は、上・下一対のロールチョックを同時に着脱することができるため作業能率が増し、設置面積も大幅削減できる。しかも、ロールの左右の軸に同時に着脱できるため作業能率は更に向上し、これらはシーケンス制御又はコンピューター制御で自動化されるため作業者の大幅削減ができる。
また、チョックを搭載して移動する上・下チョック台車にエアベアリングを用いることによって、小さな力で、チョック及びロールを損傷しないでチョックの着脱操作ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロール用チョック着脱装置の正面図である。
【図２】本発明のロール用チョック着脱装置の側面図である。
【図３】本発明のロール用チョック着脱装置の平面図である。
【図４】Ｘ方向駆動手段の概略図である。
【図５】上チョック台車の概略正面図である。
【図６】上チョック台車の概略側面図である。
【図７】エアベアリングの概略説明図である。
【図８】下チョック台車の概略正面図である。
【図９】下チョック台車の一部断面側面図である。
【図１０】上チョック台車の概略側面図である。
【図１１】スタンドの概略側面図である。
【図１２】チャック挿着時のフローチャートである。
【図１３】チャック離脱時のフローチャートである。
【図１４】本発明のロール用チョック着脱装置の制御ブロック図である。
【符号の説明】
１： ロール用チョック着脱装置
２： スタンド
３： 上ロール
３ａ： 軸部
３ｂ： 首部
４： 下ロール
４ａ： 軸部
４ｂ： 首部
５： 上チョック
６： 下チョック
７： 上チョック台車
８： 下チョック台車
９： 駆動手段
１０： 走行台車
１０ａ： 上面
１０ｂ： ガイド
１１： 駆動手段
１２： ピン
１３： チェーン
１４： 鎖車
１５： 従動鎖車
１６： エアベアリング
１７： ダイヤフラム
１７ａ： 通気孔
１８： 上板
１８ａ： 空気供給孔
１９： 受板
２０、２１： 押え板
２２： 空気室
２３： 二次空気室
２４：架台
２５： 押え金具
２６： 上チョック保持手段
２７： アーム
２７ａ、２７ｂ： 段部
２８： アーム
２８ａ： 段部
２８ｂ： 段部
２９： 送りネジ
３０： 保持フレーム
３１： 上油圧ユニット駆動手段
３２： チョック押出し手段
３３： シリンダー
３４： フレーム
３４ａ： 下面
３５： 下油圧ユニット駆動手段
３６： 保持フレーム
３６ａ： 位置決めピン
３７： 下チョック保持手段
３９、４０，４１、４２： 測長センサー
４３： 架台
４４： ピン
４５： Ｌ型金具
４５ａ： 第一突起
４５ｂ： 第二突起
４５ｃ： 第三突起
４６： エアベアリング
４７： 押え金具
４８： ガイドピン
４９： 押出し金具
５０： 減速機付モータ
５１： 上下チョック高さ記憶手段
６０： チョック着脱制御手段
６１： 上チョック用エアベアリング駆動手段
６２： 下チョック用エアベアリング駆動手段
Claims (11)
- スタンドに置かれたロールのロール軸部にチョックを着脱するロール用チョック着脱装置において、
該スタンドの側面に配設されＹ方向へ移動可能な走行台車と、
該走行台車をＹ方向へ移動させるＹ方向駆動手段と、
該走行台車上面に配設されＸ方向へ移動可能な上チョック台車及び下チョック台車と、
該上及び下チョック台車をＸ方向へ移動させるＸ方向駆動手段と、
上チョック保持手段を昇降させる上油圧ユニット駆動手段と、
下チョック保持手段を昇降させる下油圧ユニット駆動手段と、を有し、
該上及び下チョック台車が、それぞれ上チョック用エアベアリング駆動手段及び下チョック用エアベアリング駆動手段を具備することを特徴とするロール用チョック着脱装置。 - 前記Ｙ方向駆動手段、前記Ｘ方向駆動手段、前記上及び下油圧ユニット駆動手段、及び前記上及び下チョック用エアベアリング駆動手段が、
チョック着脱制御手段によって制御され、
ロール軸部にチョックを着脱するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のロール用チョック着脱装置。 - 前記走行台車が、前記スタンドの両側面に左右一対配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロール用チョック着脱装置。
- 前記上及び下チョック台車が、チョックを昇降させるための上チョック保持手段及び下チョック保持手段をそれぞれ具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロール用チョック着脱装置。
- 前記上チョック台車及び下チョック台車が連結され、Ｘ方向に一体的に移動するように構成されことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロール用チョック着脱装置。
- 前記下チョック台車が、前記下チョック保持手段の保持フレームと走行台車上面の距離を測定する第１測長センサーを有し、
前記上チョック台車が、
架台と走行台車上面の距離を測定する第２及び第３測長センサーと、
該上チョック台車の架台と前記上チョック保持手段の保持フレームの距離を測定する第４測長センサーと、
を具備することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロール用チョック着脱装置。 - 前記第１〜４測長センサーが、超音波式センサーであることを特徴とする請求項６に記載のロール用チョック着脱装置。
- 前記上チョック台車が、チョック押出し手段を具備することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のロール用チョック着脱装置。
- 前記スタンドが、下ロールによって枢動するＬ型金具を備え、前記Ｌ型金具を介して下ロールの上に上ロールを置くように構成されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のロール用チョック着脱装置。
- スタンドに置かれたロール軸部からチョックを離脱する方法において、
離脱しようとするロールが設置されたスタンド及び離脱するロールを選択し、
選択されたスタンドまで走行台車をＹ方向に走行させ、
選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、
上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上チョック台車及び下チョック台車をＸ方向に進行させてそれぞれのチョック下部に挿入し、
上及び／又は下チョック保持手段の油圧ユニット駆動手段を駆動させ保持フレームを上昇させて上及び／又は下チョックを搭載し、
上及び／又は下チョック台車に上及び／又は下チョックを搭載したまま上及び下チョック台車を後退させて、ロール軸部からチョックを離脱する方法。 - スタンドに置かれたロール軸部にチョックを挿着する方法において、
挿着しようとするロールが設置されたスタンド及び挿着するロールを選択し、
選択されたスタンドまでチョックを搭載した走行台車をＹ方向に走行させ、
選択されたスタンド位置に走行台車が到達した後走行台車のＹ方向走行を停止させ、
上及び下チョック用エアベアリング駆動手段を駆動させて上及び下チョック台車を浮上させて、上及び下チョック台車をＸ方向に前進させロール軸部に上及び／又は下チョック挿着する方法。
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