JP4775228B2 - 粉末圧延装置 - Google Patents

Description

本発明は圧延機やロールプレス装置等の粉末圧延装置に関するものである。

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いる。このようなクラッド材を製造する際には、圧延機やロールプレス装置のような粉末圧延装置が使用される。

斯かる粉末圧延装置の従来の一般的な例は図６、図７に示されている。図６中、１は水平方向へ対向配置されて、対向側が下方へ回転するよう駆動されるワークロール１ａ，１ｂを備えた粉末圧延装置本体、２ａ，２ｂはワークロール１ａ，１ｂの上面に間隙を有して配置された駆動可能な定量排出ローラ、３ａ，３ｂは定量排出ローラ２ａ，２ｂよりもワークロール１ａ，１ｂの回転方向上流側で粉末Ｐｍをワークロール１ａ，１ｂ上面に供給するようにした粉末ホッパである。

ワークロール１ａ，１ｂの駆動系統は図７に示されている。すなわち、ワークロール１ａ，１ｂはその左右両端に一体的に設けたロール軸４ａ，４ｂを介して軸受５ａ，５ｂに回転自在に支持されており、ワークロール１ａ，１ｂの左右のロール軸のうち一方のロール軸４ａ，４ｂは、夫々軸受５ａ，５ｂから軸線方向へ突出している。

一方、電動機６には継手７を介して減速機８が接続され、減速機８には継手９を介してピニオンスタンド１０が接続されている。ピニオンスタンド１０は、２本の軸１１ａ，１１ｂに外嵌、固設されて相互に噛み合う歯数の同一なギヤ１２ａ，１２ｂを備えており、軸１１ａの入側は継手９を介して減速機８に接続されている。又、軸１１ａ，１１ｂの減速機８に面した側とは反対側の端部は、ピニオンスタンド１０のケーシング１３の外方へ突出している。１４ａ，１４ｂは、軸１１ａ，１１ｂに外嵌、固設されたギヤ１２ａ，１２ｂを回転自在に支持する軸受である。

ワークロール１ａのロール軸４ａとピニオンスタンド１０の軸１１ａとの間は、ユニバーサルジョイント等の継手１６ａ，１７ａを介して回転動力伝達軸１５ａにより連結され、又、ワークロール１ｂのロール軸４ｂとピニオンスタンド１０の軸１１ｂとの間は、ユニバーサルジョイント等の継手１６ｂ，１７ｂを介して回転動力伝達軸１５ｂにより連結されている。

図６中、Ｓは図示してない巻き戻し機により上方からワークロール１ａ，１ｂ間に供給される板である。

ワークロール１ａ，１ｂの駆動時に電動機６が駆動されると、電動機６の回転動力は継手７、減速機８から継手９を介してピニオンスタンド１０の軸１１ａに伝達され、回転動力は二系統に分かれてその一部は、軸１１ａから継手１６ａ、回転動力伝達軸１５ａ、継手１７ａを介してワークロール１ａのロール軸４ａに伝達され、その結果、ワークロール１ａが回転される。

又、ピニオンスタンド１０の軸１１ａに伝達された回転動力の一部は、ギヤ１２ａからギヤ１２ｂを介して軸１１ｂに伝達され、軸１１ｂに伝達された回転動力は継手１６ｂ、回転動力伝達軸１５ｂ、継手１７ｂを介してワークロール１ｂのロール軸４ｂに伝達され、その結果、ワークロール１ｂが回転される。

このように、ワークロール１ａ，１ｂが所定の速度で一定方向へ回転し、同時に定量排出ローラ２ａ，２ｂが回転してワークロール１ａ，１ｂ上面に供給された粉末Ｐｍの層厚が所要厚さの粉末層Ｘに形成されてワークロール１ａ，１ｂ間に供給され、板Ｓに圧着されることによりクラッド材２４（粉末圧延材）が形成される。

なお、図６、図７に示す粉末圧延装置は、前記したようなクラッド材２４の製造のみならず、粉末Ｐｍのみを圧延して粉末圧延材を製造したり、又、通常の圧延機、ロールプレス装置として使用することもできる。

駆動系統が図７の装置と同様な装置としては、例えば、非特許文献１に示すような装置がある。非特許文献１の装置は図７に示す装置と略同様の構成であり、図７に示すように、電動機６からピニオンスタンド１０の上側に伝達された回転動力の一部は、上側の軸１１ａ、継手１６ａ、回転動力伝達軸１５ａ、継手１７ａを介して上側のワークロール１ａに伝達されるようになっており、電動機６からピニオンスタンド１０に伝達された回転動力の残部は、下側の軸１１ｂから継手１６ｂ、回転動力伝達軸１５ｂ、継手１７ｂを介して下側のロール１ｂに伝達されるようになっている。
井上俊夫著 圧延設備の理論と実際 技報堂出版 昭和５２年１１月２０日 第３頁 第１．２図

近年、前記した粉末圧延装置においてクラッド材の生産性を高めることが要求されるようになってきている。

しかし、図６、図７に示す粉末圧延装置の回転動力伝達系には、ピニオンスタンド１０のギヤ１２ａ，１２ｂの互いに噛み合う歯の間にあるバックラッシや、継手１６ａ，１７ａ及び継手１６ｂ，１７ｂの連結部、嵌合部等における回転方向へのクリアランスによるガタ（回転位相差の変動）が存在する。このため、特に粉末圧延装置を高速で運転する際のワークロール１ａ，１ｂの起動・停止時、ワークロール１ａ，１ｂの駆動トルクの変動時、及びワークロール１ａ，１ｂの駆動速度の変動時等に、ワークロール１ａ，１ｂが振動するという問題がある。この問題は、非特許文献１の装置の場合にも同様に発生する。

上記したようにワークロール１ａ，１ｂが振動すると、定量排出ローラ２ａ，２ｂによってワークロール１ａ，１ｂ表面に形成された圧延前の粉末層Ｘが安定せず、特にワークロール１ａ，１ｂの最接近点に近い傾斜角が大きくなる（鉛直に近い）位置において、図８に示すように粉末層Ｘの粉末Ｐｍがワークロール１ａ，１ｂ表面から剥がれて滑り落ちる滑落の問題が生じる。

更に、従来の粉末圧延装置において一般に用いられている電動機６の場合には、速度変動が比較的大きく（約±３％程度）、更にギヤケースの振動等も加わるために、ワークロール１ａ，１ｂは複合的な振動を起こし易く、これによっても前記したようにワークロール１ａ，１ｂ表面の粉末層Ｘが滑落を生じ易いという問題を有していた。

上記したように、ワークロール１ａ，１ｂ表面の粉末層Ｘが滑落した場合には、板Ｓの表面に粉末が圧着されない部分を持ったクラッド材２４が製造されることになり、よって粉末圧延材の品質が著しく悪化するという問題がある。又、上記振動の問題を防止するためには、ワークロール１ａ，１ｂの回転速度を低く抑えることが必要であり、従って粉末圧延材の生産性を高めることができないという問題を有していた。

本発明は、上記実情に鑑みてなしたもので、ワークロール及び定量排出ローラの回転速度を高めても、ワークロール及び定量排出ローラの振動を抑え、よって高品質の粉末圧延材を高生産で安定して製造できるようにした粉末圧延装置を提供することを目的としてなしたものである。

本発明は、第１のワークロールと第２のワークロールとを対向配置すると共に、前記第１及び第２のワークロールのうち少なくとも一方のワークロール上に一定厚さの粉末層を形成する定量排出ローラを配置し、該定量排出ローラで形成した粉末層を前記第１及び第２のワークロール間に導いて圧縮加工するようにした粉末圧延装置であって、
前記第１のワークロールのロール軸を、第１の波動歯車機構を備えた第１の減速手段を介して第１のサーボモータに直結し、
前記第２のワークロールのロール軸を、第２の波動歯車機構を備えた第２の減速手段を介して第２のサーボモータに直結すると共に、
前記定量排出ローラのローラ軸を、第３の波動歯車機構を備えた第３の減速手段を介して第３のサーボモータに直結したことを特徴とする粉末圧延装置、に係るものである。

上記粉末圧延装置において、前記第１のワークロールのトルクを測定する測定手段と、
前記測定手段で測定された前記第１のワークロールのトルクと等しいトルクとなるように、前記第２のワークロールのトルクを制御するトルク制御器とを備えることは好ましい。

又、上記粉末圧延装置において、前記第１及び第２のワークロールの回転数に対して前記定量排出ローラの回転数が一定の速度比になるように制御する第１の速度比一定制御器を備えることは好ましい。

又、上記粉末圧延装置において、ホッパ内の粉末を前記定量排出ローラに供給する粉末供給ローラを備え、
該粉末供給ローラのローラ軸を、第４の波動歯車機構を備えた第４の減速手段を介して第４のサーボモータに直結することは好ましい。

又、上記粉末圧延装置において、前記第１及び第２のワークロールの回転数に対して前記粉末供給ローラの回転数が一定の速度比になるように制御する第２の速度比一定制御器を備えることは好ましい。

本発明の粉末圧延装置によれば、前記第１のワークロールのロール軸を、第１の波動歯車機構を備えた第１の減速手段を介して第１のサーボモータに直結し、前記第２のワークロールのロール軸を、第２の波動歯車機構を備えた第２の減速手段を介して第２のサーボモータに直結すると共に、前記定量排出ローラのローラ軸を、第３の波動歯車機構を備えた第３の減速手段を介して第３のサーボモータに直結したので、ワークロール及び定量排出ローラの回転数を高めて生産性を高める際に、ピニオンスタンドのギヤのバックラッシ等による振動の発生を抑制することができ、よって、ワークロール表面に形成する粉末層が滑落することなく安定してワークロール間に確実に供給されるので、高速でも安定した粉末圧延が可能になり、粉末圧延材の生産性を安定して向上させられるという優れた効果を奏し得る。又、粉末圧延装置の構成が簡略化されることによって、故障の減少、メンテナンスの容易化、省力化、省エネルギー化が図れる効果がある。

前記第１のワークロールのトルクを測定する測定手段と、前記測定手段で測定された前記第１のワークロールのトルクと等しいトルクとなるように、前記第２のワークロールのトルクを制御するトルク制御器とを備えることにより、各ワークロールの回転速度を安定させて振動の発生を抑制できる効果がある。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例であって、図６と同様に一対のワークロール間に送給された板の両面に粉末を圧着してクラッド材（粉末圧延材）を形成する装置に適用した例である。

図３、図４に示す如く、一対のワークロール１ａ，１ｂのうちの一方（右側）のロール軸４ａ，４ｂの夫々に、所謂ハーモニックドライブ（登録商標）と称される波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂ（減速手段）を接続し、該減速機１８ａ，１８ｂの軸１９ａ，１９ｂの夫々を、カップリング２５ａ，２５ｂを介して独自のサーボモータ２６ａ，２６ｂに接続する。

又、図１、図２に示す如く、前記ワークロール１ａ，１ｂの最上部よりワークロール１ａ，１ｂの対向部側に近い位置には、ワークロール１ａ，１ｂ表面との間隙が調節できるようにした定量排出ローラ２ａ，２ｂが配置してあり、該定量排出ローラ２ａ，２ｂの左右のローラ軸のうちの一方（図２では上側）のローラ軸２７ａ，２７ｂの夫々に、前記と同様の波動歯車機構を備えた減速機２８ａ，２８ｂ（減速手段）を接続し、該減速機２８ａ，２８ｂの軸の夫々を、カップリング２９ａ，２９ｂを介して独自のサーボモータ３０ａ，３０ｂに接続する。図１中、３１ａ，３１ｂはワークロール１ａ，１ｂ表面と定量排出ローラ２ａ，２ｂとの間隔を調節する間隙調節装置である。又、図１、図２中、４７はハウジング、４８はハウジング締結材、４９はワークロール１ａの軸受５ａを受けてハウジング４７内の一側に設けた荷重計６０に当接する軸受座、６１はワークロール１ｂの軸受５ｂを受けてハウジング４７内の他側との間に設けた油圧圧下シリンダ６２により押され、ワークロール１ａ，１ｂ間の間隙を調節するようにした軸受座である。

ここで、波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂ、２８ａ，２８ｂは、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、外周が楕円状のウエブジェネレータ２０と、外周に多数の外歯が形成されると共に軸受２３を介してウエブジェネレータ２０に外嵌され、且つウエブジェネレータ２０が回転することにより、図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように順次円周方向へ撓まされる位置が変化するようにした弾性変形可能なフレクスプライン２１と、フレクスプライン２１の外周側に位置して、フレクスプライン２１の外歯と嵌合する内歯を備え、フレクスプライン２１の撓む位置が変化することにより、内歯の外歯に対する噛み合い位置が変化するようにした回転しないサーキュラスプライン２２を備えており、ウエブジェネレータ２０の軸孔２０ａには、前記サーボモータ２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂに連結するカップリング２５ａ，２５ｂ、２９ａ，２９ｂの軸が嵌合され、フレクスプライン２１には、ワークロール１ａ，１ｂのロール軸４ａ，４ｂ、及び定量排出ローラ２ａ，２ｂのローラ軸２７ａ，２７ｂが接続されるようになっている。なお、フレクスプライン２１の外歯の歯数は、サーキュラスプライン２２の内歯の歯数よりも数枚少ない。

而して、サーボモータ２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂが駆動されてウエブジェネレータ２０が、例えば、図５（ａ）において、時計方向へ回転すると、フレクスプライン２１は弾性変形してウエブジェネレータ２０の楕円の長軸部分でフレクスプライン２１の外歯はサーキュラスプライン２２の内歯に噛み合い、ウエブジェネレータ２０の楕円の短軸の部分では、フレクスプライン２１の外歯はサーキュラスプライン２２の内歯から完全に離脱し、その結果、フレクスプライン２１の外歯とサーキュラスプライン２２の内歯の噛み合い位置が円周方向（時計方向）へ順次移動して行き（図５（ｂ）参照）、ウエブジェネレータ２０が１回転したときに、フレクスプライン２１の外歯とサーキュラスプライン２２の内歯の噛み合い位置は回転開始時の位置から移動する（図５（ｃ）参照）。このため、フレクスプライン２１はサーキュラスプライン２２の内歯よりも少ない外歯の歯数の分だけ回転開始時の噛み合い位置の手前にあり（図５（ｃ）参照）、従って、フレクスプライン２１は、ウエブジェネレータ２０の回転方向とは逆方向（図５（ｃ）では反時計方向）へ歯数差分だけ移動し、これが回転出力としてワークロール１ａ，１ｂのロール軸４ａ，４ｂ、及び定量排出ローラ２ａ，２ｂのローラ軸２７ａ，２７ｂに取り出されるようになっている。

波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂ、２８ａ，２８ｂは、バックラッシが極めて微小な減速機であるため、本発明では回転動力系のガタ（回転位相差の変動）を前記減速機１８ａ，１８ｂ、２８ａ，２８ｂによって無視できるほどに減少させるようにしている。減速機自体のバックラッシは、そのままワークロール１ａ，１ｂ、定量排出ローラ２ａ，２ｂの回転変動に影響するので、バックラッシは微小であることが好ましい。

更に、本発明ではワークロール１ａ，１ｂ及び定量排出ローラ２ａ，２ｂの回転速度を無段階に制御するようにしたサーボモータ２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂを採用しており、従来の一定回転駆動される電動機の速度変動が約±３％程度と比較的大きいのに対し、前記サーボモータ２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂによれば、速度変動を約±０．０１％程度に減少させることができる。

このように、ワークロール１ａ，１ｂのロール軸４ａ，４ｂの夫々を、波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂを介して独自のサーボモータ２６ａ，２６ｂに直結した構造によって、ワークロール１ａ，１ｂが振動するのを極力低減し、更に、定量排出ローラ２ａ，２ｂのローラ軸２７ａ，２７ｂの夫々を、波動歯車機構を備えた減速機２８ａ，２８ｂを介して独自のサーボモータ３０ａ，３０ｂに直結した構造によって、定量排出ローラ２ａ，２ｂが振動するのを極力低減するようにしている。

又、図１、図２では、前記定量排出ローラ２ａ，２ｂよりもワークロール１ａ，１ｂの回転方向上流側には、粉末Ｐｍを貯留するホッパ３ａ，３ｂが備えてあり、該ホッパ３ａ，３ｂにはホッパ３ａ，３ｂ内の粉末Ｐｍを前記定量排出ローラ２ａ，２ｂに供給する粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂが備えられている。図中４６は前記定量排出ローラ２ａ，２ｂ、ホッパ３ａ，３ｂ及び粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂを支持する支持ブロックである。そして、前記粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂのローラ軸３３ａ，３３ｂの夫々には、前記と同様の波動歯車機構を備えた減速機３４ａ，３４ｂ（減速手段）を接続し、該減速機３４ａ，３４ｂの軸の夫々を、カップリング３５ａ，３５ｂを介して独自のサーボモータ３６ａ，３６ｂに接続している。

このように、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂのローラ軸３３ａ，３３ｂの夫々を、波動歯車機構を備えた減速機３４ａ，３４ｂを介して独自のサーボモータ３６ａ，３６ｂに直結した構造によって、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂが振動するのを極力低減するようにしている。

図３、図４中、３７は前記サーボモータ２６ａ，２６ｂ、３０ａ，３０ｂ、３６ａ，３６ｂの駆動を制御する制御装置であり、該制御装置３７には速度設定値３８とトルク設定値３９と速度比設定値４０が入力されている。

前記制御装置３７には速度制御器４１が備えてあり、該速度制御器４１は、ワークロール１ａ，１ｂのうちの一方のワークロール１ａに接続されたサーボモータ２６ａの回転を前記速度設定値３８に基づいて一定速度で駆動するようにしている。

又、前記制御装置３７にはトルク制御器４２が備えてあり、該トルク制御器４２は、前記一定速度で駆動している一方のワークロール１ａのトルクをトルク計４３から出力させ、そのトルク情報を基に前記一方のワークロール１ａのトルクと等しくなるように他方のワークロール１ｂのトルクを制御させるようにしている。

又、前記制御装置３７には速度比一定制御器４４が備えてあり、該速度比一定制御器４４は、前記定量排出ローラ２ａ，２ｂの回転速度がワークロール１ａ，１ｂの回転速度に対して前記速度比設定値４０の速度比になるようにサーボモータ３０ａ，３０ｂの回転を制御するようにしている。

又、前記制御装置３７には速度比一定制御器４５が備えてあり、該速度比一定制御器４５は、前記粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転速度がワークロール１ａ，１ｂの回転速度に対して前記速度比設定値４０の速度比になるようにサーボモータ３６ａ，３６ｂの回転を制御するようにしている。この時、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転速度は、前記ワークロール１ａ，１ｂに対する定量排出ローラ２ａ，２ｂの速度比と同じ速度比に設定してもよく、又は異なる速度比に設定してもよい。

次に、上記した実施の形態の作動を説明する。
本図示例においては、板Ｓに対して粉末Ｐｍを圧着しクラッド材（粉末圧延材）を形成するのは図６の装置と同様にして行なわれるため、詳しい説明は省略する。粉末圧延材を製造するには、サーボモータ２６ａ，２６ｂを駆動してワークロール１ａ，１ｂを回転し、更にサーボモータ３０ａ，３０ｂを駆動して定量排出ローラ２ａ，２ｂを回転させた状態で、サーボモータ３６ａ，３６ｂを駆動して粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの回転によりホッパ３ａ，３ｂ内の粉末Ｐｍを定量排出ローラ２ａ，２ｂに供給する。これにより、定量排出ローラ２ａ，２ｂによってワークロール１ａ，１ｂ表面に粉末層Ｘ（図８）が形成され、この粉末層Ｘがワークロール１ａ，１ｂによって板Ｓに圧着されてクラッド材２４（粉末圧延材）が形成される。

上記において、図４に示すように、一方のワークロール１ａの回転が速度設定値３８になるように速度制御器４１によってサーボモータ２６ａの回転を制御すると共に、ワークロール１ａの回転トルクをトルク計４３から出力させ、そのトルク情報を基に前記一方のワークロール１ａのトルクと等しくなるように他方のワークロール１ｂのトルクを制御してサーボモータ２６ｂの回転を制御することで制御の安定を図っている。前記サーボモータ２６ａ，２６ｂが駆動されると、サーボモータ２６ａ，２６ｂの回転動力はカップリング２５ａ，２５ｂを介して波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂに伝達され、減速されてワークロール１ａ，１ｂの夫々のロール軸４ａ，４ｂに伝達され、その結果、ワークロール１ａ，１ｂは独自に回転される。

この時、サーボモータ２６ａ，２６ｂの速度変動は約±０．０１％程度と低い値であるためにサーボモータ２６ａ，２６ｂによる振動が少ないと共に、サーボモータ２６ａ，２６ｂがカップリング２５ａ，２５ｂを介して波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂに直結されていてギヤのバックラッシや継手のクリアランス等によるガタがないため、振動の少ない回転力が波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂに伝えられる。更に、波動歯車機構を備えた減速機１８ａ，１８ｂはバックラッシが極めて微小な減速機であり、従ってサーボモータ２６ａ，２６ｂの回転力は極力振動が抑えられた状態でワークロール１ａ，１ｂに伝えられることになり、よってワークロール１ａ，１ｂは振動することなく安定して回転される。

一方、前記定量排出ローラ２ａ，２ｂは、図３に示すように、速度比一定制御器４４によって前記ワークロール１ａ，１ｂの回転速度に対して速度比設定値４０による一定の速度比になるように制御されているので、ワークロール１ａ，１ｂの回転に追随して定量排出ローラ２ａ，２ｂが回転し、これによって一定量の粉末Ｐｍがワークロール１ａ，１ｂ上に排出されて一定層厚の粉末層Ｘがワークロール１ａ，１ｂ表面に安定して形成されるようになる。

前記速度比一定制御器４４からの信号によってサーボモータ３０ａ，３０ｂが駆動されると、サーボモータ３０ａ，３０ｂの回転動力はカップリング２９ａ，２９ｂを介して波動歯車機構を備えた減速機２８ａ，２８ｂに伝達され、減速されて定量排出ローラ２ａ，２ｂの夫々のローラ軸２７ａ，２７ｂに伝達され、その結果、定量排出ローラ２ａ，２ｂは独自に回転される。

この時、定量排出ローラ２ａ，２ｂは、サーボモータ３０ａ，３０ｂ及び波動歯車機構を備えた減速機２８ａ，２８ｂが定量排出ローラ２ａ，２ｂに直結した構造を有しているので、前記ワークロール１ａ，１ｂの場合と同様の作用によって定量排出ローラ２ａ，２ｂが振動する問題は極力低減され、よって定量排出ローラ２ａ，２ｂの振動がワークロール１ａ，１ｂに伝播するような問題は防止される。

又、前記粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂは、速度比一定制御器４５によって前記ワークロール１ａ，１ｂの回転速度に対して速度比設定値４０による一定の速度比になるように制御されているので、ワークロール１ａ，１ｂの回転に追随して粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂが回転し、これによってホッパ３ａ，３ｂの粉末Ｐｍが前記定量排出ローラ２ａ，２ｂに定量供給される。

前記速度比一定制御器４５からの信号によって、前記サーボモータ３６ａ，３６ｂが駆動されると、サーボモータ３６ａ，３６ｂの回転動力はカップリング３５ａ，３５ｂを介して波動歯車機構を備えた減速機３４ａ，３４ｂに伝達され、減速されて粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの夫々のローラ軸３３ａ，３３ｂに伝達され、その結果、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂは独自に回転される。

この時、粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂは、サーボモータ３６ａ，３６ｂ及び波動歯車機構を備えた減速機３４ａ，３４ｂが直結した構造を有しているので、前記ワークロール１ａ，１ｂの場合と同様の作用によって粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂが振動する問題は極力低減され、よって粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂの振動がワークロール１ａ，１ｂに伝播する問題は防止される。

上記したように、ワークロール１ａ，１ｂ及び定量排出ローラ２ａ，２ｂ、更には粉末供給ローラ３２ａ，３２ｂを駆動する駆動系統全体の振動が極力小さく抑えられることにより、図８に示したようにワークロール１ａ，１ｂ表面に形成される粉末層Ｘが振動によってワークロール１ａ，１ｂ表面から剥がれて滑落する問題を防止することができるため、粉末圧延装置の運転を高速化しても安定した粉末圧延が可能となり、高品質の粉末圧延材を高速で生産できるようになる。

又、上記したように粉末圧延装置の構成が簡略化されることによって、故障の減少、メンテナンスの容易化、省力化、省エネルギー化を図れるようになる。

尚、図示の形態ではサーボモータと波動歯車機構を備えた減速機とを直結した場合について例示したが、ロール交換等のために図７に示したようなスピンドル及びユニバーサルジョイント等を備えるようにしても良い。

更に、前記形態においては、粉末圧延装置により板の両面に対して粉末を供給し圧着してクラッド材を形成する場合について説明したが、板の片面側にのみ粉末を供給して圧下することによりクラッド材を形成するようにしてもよく、又、板を供給することなくワークロール表面の一方或いは両方に粉末を供給して粉末を圧下することで粉末のみによる粉末圧延材を製造するようにした場合にも適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加えうることは勿論である。

本発明の粉末圧延装置の実施の形態の一例を示す正面図である。 図１の粉末圧延装置の平面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向矢視図である。 図３の平面図である。 図３の粉末圧延装置に適用する減速機の波動歯車機構の原理を説明するための正面図で、図５（ａ）はウエブジェネレータが回転を開始する前の状態を示し、図５（ｂ）はウエブジェネレータが時計方向へ９０度回転した状態を示し、図５（ｃ）はウエブジェネレータが時計方向へ３６０度回転した状態を示す正面図である。 従来の粉末圧延装置の一例を示す正面図である。 従来のワークロールの駆動系統の構成を示す平面図である。 従来のワークロール表面に形成された粉末層が振動によって滑落する状態を示す正面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ ワークロール
２ａ，２ｂ 定量排出ローラ
３ａ，３ｂ ホッパ
１８ａ，１８ｂ 減速機（減速手段）
２６ａ，２６ｂ サーボモータ
２８ａ，２８ｂ 減速機（減速手段）
３０ａ，３０ｂ サーボモータ
３２ａ，３２ｂ 粉末供給ローラ
３４ａ，３４ｂ 減速機（減速手段）
３６ａ，３６ｂ サーボモータ
３７ 制御装置
４１ 速度制御器
４２ トルク制御器
４４ 速度比一定制御器
４５ 速度比一定制御器
Ｐｍ 粉末
Ｘ 粉末層

Claims (5)

1. 第１のワークロールと第２のワークロールとを対向配置すると共に、前記第１及び第２のワークロールのうち少なくとも一方のワークロール上に一定厚さの粉末層を形成する定量排出ローラを配置し、該定量排出ローラで形成した粉末層を前記第１及び第２のワークロール間に導いて圧縮加工するようにした粉末圧延装置であって、
   前記第１のワークロールのロール軸を、第１の波動歯車機構を備えた第１の減速手段を介して第１のサーボモータに直結し、
   前記第２のワークロールのロール軸を、第２の波動歯車機構を備えた第２の減速手段を介して第２のサーボモータに直結すると共に、
   前記定量排出ローラのローラ軸を、第３の波動歯車機構を備えた第３の減速手段を介して第３のサーボモータに直結したことを特徴とする粉末圧延装置。
2. 前記第１のワークロールのトルクを測定する測定手段と、
   前記測定手段で測定された前記第１のワークロールのトルクと等しいトルクとなるように、前記第２のワークロールのトルクを制御するトルク制御器とを備えた、請求項１記載の粉末圧延装置。
3. 前記第１及び第２のワークロールの回転数に対して前記定量排出ローラの回転数が一定の速度比になるように制御する第１の速度比一定制御器を備えた、請求項１又は２記載の粉末圧延装置。
4. ホッパ内の粉末を前記定量排出ローラに供給する粉末供給ローラを備え、
   該粉末供給ローラのローラ軸を、第４の波動歯車機構を備えた第４の減速手段を介して第４のサーボモータに直結した、請求項１〜３のいずれか１つに記載の粉末圧延装置。
5. 前記第１及び第２のワークロールの回転数に対して前記粉末供給ローラの回転数が一定の速度比になるように制御する第２の速度比一定制御器を備えた請求項４記載の粉末圧延装置。

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