JPH0475089B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、帯状平板を円筒状のロール金型によ
つて連続した波板に成形するための波板成形方法
及び成形装置に係り、特に、寸法精度が良くて生
産コストの安い波板の製造に好適な波板成形方法
及び成形装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、帯状平板を円筒状のロール金型を用いて
波板を成形する冷間ロール成形装置は、特開昭59
−42135号に記載のように成形用ロール金型の軸
端部に圧下装置とロールクラウン調整機構とを設
けて成形用ロールの押付け力及びロールクラウン
量を制御していた。また、これらの押付け力とロ
ールクラウン量は、成形後の形状を検出してフイ
ードバツク制御している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、成形用ロールの軸端部におい
て成形力及び成形用ロールのロールクラウン量を
調節、制御するものであるために、広幅の波板を
成形する場合には大きな成形力と十分な曲げ剛性
を有する成形用ロールを使用することが必要であ
る。十分な剛性を実現するためには、成形用ロー
ルのロール径を太くする必要があるが、寸法精度
が厳しくかつ表面硬さが硬くなけれればならない
成形用ロールのロール径を太くすることは加工が
難しくなる上にロール加工費が高くなる。

本発明の目的は、細径の成形用ロールでも十分
な成形力を加えることができるようにするととも
に、成形用ロールの加工費を安くすることにあ
る。また、板幅方向に均一な成形力を付与するこ
とが容易にかつ確実にできるようにすることであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、円筒表面に波形成形用の突起列を
設けた一対の成形用ロールの上下にバツクアツプ
機構を配置するとともに、このバツクアツプ機構
を介して成形用ロールに波形成形力を加えるため
の荷重制御装置を設けることにより成形用ロール
の軸方向に付与する成形力の大きさ及びその分布
を適宜に調節、制御が可能な波板成形装置を構成
することにより、達成できる。

尚、上記バツクアツプ機構は一本のロール又は
複数に分割されたロールとその支持機構から成
り、荷重制御装置は上部のベースに成形ロールの
軸方向に沿つて設けた複数の油圧シリンダ取付け
部と、この取付け部の所定個所に設置した油圧シ
リンダとにより構成し、油圧シリンダの荷重を成
形ロールの軸方向の所定個所にバツクアツプ機構
を介して独立に負荷するようにする。

〔作用〕

本発明の波板成形法は一対の円筒状の成形用ロ
ールの間に平板を挿入して強圧することにより波
板を成形する冷間ロール成形法の一種であり、成
形用ロールに加える波板成形力の大きさとその分
布状態を適宜に制御するために成形用ロールのバ
ツクアツプ機構を設けるとともにこのバツクアツ
プ機構を介して波板成形力を加える成形法であ
る。それ故、本発明の成形法では、広幅の波板を
成形する場合にも、成形用ロールの軸方向に均一
かつ十分な成形力を加えることができ、成形形状
が良好で寸法精度の良い波板を成形することがで
きる。

波板の成形力はバツクアツプ機構を介して成形
用ロール及び平板に伝達されるので、従来法のよ
うに曲げ剛性の大きな成形用ロールを用いなくて
もよい。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について図面により説明
する。

第１図は、本発明の波板成形の一実施例におけ
る成形装置の構造を説明したものである。本発明
の波板成形装置は、第１図に示したように、円筒
表面に突起列を有する成形用ロールの間に帯状平
板を挾み、バツクアツプ機構を介して成形用ロー
ルに成形力を加えて平板を波板に成形するもので
ある。一対の波板成形用ロール１ａ，１ｂは、軸
受支持フレーム４に保持された軸受５により、そ
の軸に平行でかつその突起列が互に噛合い、しか
も回転可能に支持される。波板成形力は、上部ベ
ース７に取付けた油圧シリンダ９の押付け力を成
形用ロール１ａ，１ｂの上下に設置したバツクア
ツプ機構を介して成形用ロールに付与する。ま
た、成形用ロール１ａ，１ｂの回転駆動力は、モ
ータ１１の回転力を同期用歯車１２で同速度で互
いに逆回転する２軸出力に変換した後、自在継手
１０ａ，１０ｂを介して成形用ロールに伝達され
る。成形用ロール１ａ，１ｂに加える成形力の大
きさとその分布状態は、上下のバツクアツプ機構
の配置状態及び油圧シリンダ９の押付け力を制御
することにより適宜に設定できる。成形用ロール
の軸受５の隙間に介在させたバネ６は、成形開始
時に平板を挿入しやすいようにするため、バネ力
で成形用ロール１ａ，１ｂの隙間を広げるための
ものである。第２図は、波板を成形するための成
形用ロール１ａ，１ｂの形状を示す。成形用ロー
ル１ａの表面にロール軸と平行に環状の突起１４
と溝部１５の列を設けるとともに、成形用ロール
１ｂの表面にも同様に突起１ｂと溝部１７を設
け、この２本の成形用ロールの突起列と溝列が互
いに噛合いかつロール軸に平行に保持する。この
成形用ロール１ａ，１ｂの隙間に平板を挿入し、
平板を成形用ロールで挾圧しながらロール軸を回
転駆動することにより波板１８が成形できる。第
３図は、本発明の波板成形法の原理を説明するた
めの説明図であり、成形装置を側面から見た場合
を示す。本発明の波板成形装置１９は、一対の成
形用ロール１ａ，１ｂとその上下に配置したバツ
クアツプ機構２２，２３とから構成されており、
帯状平板２０を連続的に平板２１に形成すること
ができる。また、上下に配置したバツクアツプ機
構２２，２３は、一本のオールまたは複数に分割
されたロールとその支持機構とから構成されてお
り、上または下に設置した油圧シリンダまたは押
付けネジの押付け力を成形用ロールに伝達する。
さらに、バツクアツプ機構２２，２３を介して成
形用ロール１ａ，１ｂに伝達する成形力は、成形
する波板の形状、板厚及び板幅に応じて、適宜の
大きさと分布状態を設定することができる。

第４図と第５図は、成形力の分布状態と荷重点
の関係を説明するための説明図であり、簡単化の
ために平滑ロールの場合を示す。従来から一般的
に行なわれている成形用ロールの両軸端に等しい
押付け力Ｗを加えた場合には、ロール軸のたわみ
変形量の違いから第４図に示したように中央が小
さく両端が大きい凹状の成形圧力分布を示す。こ
のような負荷条件で波板を成形すると、中央と両
端部の成形形状と圧力状態が異なるためにポケツ
トウエーブやしわなどの欠陥が発生しやすい。そ
こで、第５図に示すように成形用ロールの中央部
に図示のように押付け力を分割して加えると、平
板の成形圧力分布は板幅方向でほぼ均一となる。
このような負荷条件で波板を成形するならば板幅
方向における成形形状と応力状態がほぼ等しくな
るから前述の欠陥が解消して良好な波板を成形す
ることができる。また、押付け力の大きさ及び負
荷位置は、成形する波板の条件に応じて適宜に設
定することができるようにすることが望ましい。
また、成形後の波板形状を検出する手段と、検出
信号を演算処理する手段と、演算処理手段で得ら
れた制御信号によつて押付け力の大きさ、負荷位
置及びその分布状態を制御する押付け力制御手段
を追加すると、成形形状と寸法精度がさらに改善
される。

第６図と第７図は、本発明の別の実施例を説明
するための説明図である。波板成形装置１９は、
帯状平板２０を一対の成形用ロール２６ａ，２６
ｂの隙間に送給して波板２１に成形するものであ
り、一台のロールスタンドで平板から最終の波計
形状に成形することができるよう板幅方向に均一
に分布してかつ十分大きな成形圧力を成形用ロー
ル２６ａ，２６ｂに加えることができるように構
成されている。成形用ロール２６ａ，２６ｂは、
第７図に示すように円筒の表面にロール軸と平行
な突起２７ａ，２７ｂと溝部２８ａ，２８ｂを持
つ。この一対の成形用ロール２６ａ，２６ｂの突
起列が互に噛合うように保持し、このロールの隙
間に帯状平板２０を供給してかつ突起列２７ａ，
２７ｂによつてこの帯状平板を挾圧して波板２１
を成形する。第６図に示すように本実施例におい
ても波板成形力は、上下のバツクアツプ用ロール
２２，２３を介して成形用ロール２６ａ，２６ｂ
の適宜の位置に適宜の大きさで加えることができ
る。

第８図は、本発明の波板成形法を実施する場合
の波形成形システムの構成を示す系統図の一実施
例を示す。第８図の波板成形システムは、主に、
コイルスタンド３０、レベラ３１、波板成形装置
３４とこれらの制御装置とで構成されており、以
下にその動きを説明する。帯状平板を巻いたコイ
ル２９をコイルスタンド３０にセツトする。レベ
ラ３１でコイル２９の巻きグセを矯正して帯状平
板３５とした後、ロールスタンド３２と板幅方向
位置決め装置３３によつて成形装置３４の成形用
ロール３７の隙間に帯状平板３５を送給する。成
形装置３４は、成形用ロール３７、バツクアツプ
用ロール３８及び油圧シリンダ３９とから構成さ
れており、成形用ロール３７の表面の突起列によ
つて波板３６を成形する。成形する素材の板厚
は、ロールスタンド３２の圧下量を検出する検出
要素４１によつて検出される。また成形する素材
の板幅は、板幅検出要素４２によつて検出される
とともに演算要素４３で、板幅方向の位置ずれ量
を求め、板幅位置制御要素４４からの信号に基づ
き板幅位置合せが行なわれる。油圧シリンダ３９
の押付け力及び押付け力の分布状態は、板厚及び
板幅による制御信号発生要素４５と押付け力検出
要素４８、圧下量検出要素４９の信号を演算処理
要素４６，４７で処理して、最適な成形条件とな
るように制御する。さらに、成形後の成形形状を
形状測定器（図示せず）で測定して、設定した形
状になるよう油圧シリンダ３９の押付け力と成形
力分布の補正を行なう。以上述べた、コイル２９
から波板３６を成形する成形過程は、全て連続的
に行なうことができるから生産速度が速い上に生
産コストも安い。しかも、成形途中に、板厚、板
幅、圧下量及び成形力を検出しながら成形すると
ともに、成形条件の補正を行なうので成形形状の
寸法精度が良く、再現性も良い。さらに、成形品
の形状測定を行なつて、設定形状との誤差をなく
するように成形条件を補正することが可能であ
る。また、過去に成形して得られている波板の成
形形状と板厚、板幅、材質などの成形条件データ
を成形条件記憶要素に貯えておき、必要に応じて
これらのデータを取出して以前の成形条件を再現
すること可能である。また、本発明の波板成形シ
ステムでは、成形過程の全てを自動的に制御する
ことが可能であり、波板成形システムを自動化す
ることにより省力化と省エネルギ及び最少の不良
率を実現できる。

なお、上述した波板成形装置は、成形用ロール
を同時に回転駆動する場合を例示したが、本発明
の波板成形装置はこれ以外の回転駆動も可能であ
る。すなわち、成形用ロールの一軸のみを回転駆
動して他の成形用ロール軸は従動させることも可
能であり、また、バツクアツプ用ロールの一軸ま
たは両軸を回転駆動することも可能である。ま
た、波板成形用ロールは、一体形の場合を例示し
たが適宜に分割した分割ロール金型や、適宜に分
割して分離配置したロール金型でも本発明の成形
装置は可能である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、成形する波型形状、板厚、板
幅及び材質に応じて最適の成形圧力分布を容易に
実現することができるから、成形形状が良好で寸
法精度の良い波板を成形することができる。ま
た、板幅が広くても成形用ロールの中央の適宜の
位置をバツクアツプ機構を介して押付けることが
できるため、細径の成形用ロールでも十分な成形
力を負荷ししかも均一な成形圧力分布を実現する
ことができ、欠陥の少ない波板を成形することが
できる。

また、本発明の波板成形法は、一台のロールス
タンドを通過させるだけで平板から最終形状の波
板を成形することができるため、成形装置の構造
が非常に簡単でかつ設備費用も安い。また、波板
成形は連続的に行なわれるので、量産と低コスト
と寸法精度向上を実現することができる。

さらに、本発明の波板成形法では成形形状を変
更するためには一対の成形用ロールを用意するだ
けでよいから、成形用ロールの加工費が安く、か
つ成形用ロールの交換作業が簡単である。

また、本発明の波板成形装置は、成形作業を全
て連続的かつ自動的に行なうことが可能であるた
め、省力化、省エネルギ、欠陥率の低下が可能で
ある。さらに、成形途中において、成形条件及び
成形形状を検出しながら成形することができるた
め、良好な波板を成形するように成形条件を制御
することができる上に、これらの成形条件データ
を記憶、再生することにより速やかに以前の成形
条件を再現することができる。また、波板成形中
に欠陥原因の解析と欠陥の除去も可能であるとと
もに、成形形状の再現性が向上し、成形品の品質
も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の波板成形装置の正面断面
図、第２図は成形用ロール、第３図は本発明の波
板成形法の原理図である。第４図と第５図は、平
滑ロールで平板を挾圧した場合の成形圧力分布の
説明図である。第６図と第７図は、本発明の波板
成形法の別の実施例の説明図である。第８図は、
本発明の波板成形システムを示す系統図である。 １……成形用ロール、２，３……バツクアツプ
用ロール、９……油圧シリンダ、１９……成形装
置、２０……帯状平板、２１……波板、２２，２
３……バツクアツプ用ロール、２４……平滑ロー
ル、２５……平板、２６……成形用ロール。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円筒表面に波形成形用の突起列を有する一対
   の成形用ロールと該成形用ロールのバツクアツプ
   機構と、該バツクアツプ機構を介して成形用ロー
   ルに成形力を付与するための荷重制御装置と、該
   加重制御装置を保持する上部ベースとを具備した
   波形成形装置において、 前記バツクアツプ機構が一本のロール又は複数
   に分割されたロールとその支持機構から構成さ
   れ、 前記荷重制御装置が、上部ベースの成形ロール
   軸方向に沿つて複数個設けた油圧シリンダ取付部
   と、該油圧シリンダ取付部の任意個所に設置でき
   前記バツクアツプ機構を介して成形ロールに、該
   成形ロール軸方向の一個所又は複数個所に独立し
   て荷重を負荷できる油圧シリンダからなることを
   特徴とする波形成形装置。