JPH07164232A - 異形棒鋼用圧延ロールの節切方法及び節切装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 節切刃物の中心をカリバー中心に位置合せす
る作業を容易にかつ熟練を要することなく正確に行える
ようにすると共に、複数のカリバーを順次節切加工する
作業を容易にし、作業時間を大幅に短縮する。 【構成】 計測装置２によって節切加工するカリバーＣ
の幅と深さとをそれぞれ計測して、計測結果に基づいて
カリバー中心位置を求め、横移動機構４によって節切刃
物１を移動させて節切刃物の中心をカリバーの中心に位
置合せし、圧延ロールＲのカリバーを設けていない外周
面を基点として、予め定めてある１カリバー当りの節数
及び節切深さにしたがってしかも予め定めてあるカリバ
ー数だけ順次節切する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、異形棒鋼用圧延ロール
に設けてある複数のカリバーに自動的に節切加工する方
法及びこの方法に使用する節切装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧延ロールの節切方法として、手
動操作により、１カリバー毎に節切刃物の中心をカリバ
ー中心に位置合せし、１カリバー当たりの節数をインデ
ックス用のギアを用いて設定すると共に、節切深さをカ
ムを用いて設定して、節切加工を行うものが知られてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】節切をする場合におい
ては、圧延ロールに設けてあるカリバーの幅方向の中心
に節切刃物の中心を正確に位置合せすることが必要であ
る。これは、この位置合せが正確に行われないと、圧延
される異形棒鋼の中心に節が正確に圧延されないことに
なり、製品精度を低下させる原因となるからである。従
来の節切方法によれば、節切刃物の中心をカリバーの中
心に位置合せするには、手動操作によって節切刃物を回
転させながら、カリバーに僅かな節切深さだけ節切加工
することにより、この節切状態を目視で確認して、節切
刃物とカリバーの中心の位置ズレがなくなるように位置
合せしていた。このように、従来の節切方法では、位置
合せ作業が手動操作と目視とによるので、圧延ロールに
設けてあるカリバーの幅方向の中心に節切刃物の中心を
正確に位置合せすることが難しく、そのために熟練を要
し、そして位置合せに時間がかかっていた。また、圧延
ロールに複数のカリバーを１本目のカリバーから順次節
切する場合においては、ＮＣ旋盤を使用すれば、圧延ロ
ールにカリバーを等間隔で切削することができる。この
ために、ＮＣ旋盤によってカリバーを切削した圧延ロー
ルの複数カリバーを順次節切するには、上記所定の間隔
を節切装置の記憶装置に入力しておけば、順次節切加工
させることが可能となる。しかし、多くの場合、汎用の
旋盤で圧延ロールにカリバーを切削していることは周知
のとおりであり、このような場合には、ＮＣ旋盤の場合
とは異なって、高精度に等間隔のカリバーを圧延ロール
に切削するのは困難であるから、汎用の旋盤で切削して
ある複数のカリバーに自動的に順次節切加工することが
できない問題点があった。そこで、従来より、汎用旋盤
で切削した複数のカリバーに順次節切加工するには、１
条のカリバーを節切加工し終わると、次のカリバーの中
心に節切刃物の中心を毎回位置合せする必要があり、こ
のために節切作業に長時間を要する原因の一つになって
いた。本発明の目的は、節切刃物の中心をカリバー中心
に位置合せする作業を容易にかつ熟練を要することなく
正確に行えるようにすることにある。本発明の他の目的
は、複数のカリバーを順次節切加工する作業を容易に
し、作業時間を大幅に短縮することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の異形棒鋼用圧延
ロールの第１の節切方法は、計測装置によって節切加工
するカリバーの幅とカリバー深さとを計測し、その計測
結果に基づいてカリバー中心位置を求めてから、移動機
構によって節切刃物を移動させてこの節切刃物の中心
を、求めた上記カリバーの中心に位置合せし、予め定め
てある１カリバー当りの節数及び節切深さにしたがって
しかも予め定めてあるカリバー数だけ順次節切するもの
である。本発明の異形棒鋼用圧延ロールの第２の節切方
法は、計測装置を基点から圧延ロールの軸方向に沿う横
方向に移動させて、その移動量とこの移動に伴なって計
測したカリバーの位置データとを基にしてカリバー中心
位置を求めてから、移動機構によって節切刃物を移動さ
せてこの節切刃物の中心を、求めた上記カリバーの中心
に位置合せし、予め定めてある１カリバー当りの節数及
び節切深さにしたがってしかも予め定めてあるカリバー
数だけ順次節切するものである。本発明の異形棒鋼用圧
延ロールの第１の節切装置は、上記第１の節切方法に使
用するものであり、節切刃物と、カリバー幅とカリバー
深さとを計測する計測装置と、上記節切刃物及び計測装
置を圧延ロールの軸方向に直交する方向に沿って前後移
動させるための前後移動機構と、上記節切刃物及び計測
装置を上記圧延ロールの軸方向に沿う横方向に横移動さ
せるための横移動機構と、上記圧延ロールを回転可能に
保持している圧延ロール保持機構と、予め定められてい
るカリバー数と、１カリバー当たりの節切する節数及び
節切深さとに基づいて上記前後移動機構、横移動機構及
び圧延ロール保持機構を制御可能である制御装置とを具
備し、上記制御装置を通じて、計測したカリバー幅及び
カリバー深さから求めたカリバー幅の中心位置に節切刃
物を位置決め可能とするものである。本発明の異形棒鋼
用圧延ロールの第２の節切装置は、上記第２の節切方法
に使用するものであり、節切刃物と、カリバーの位置デ
ータを計測する計測装置と、上記節切刃物及び計測装置
を圧延ロールの軸方向に直交する方向に沿って前後移動
させるための前後移動機構と、上記節切刃物及び計測装
置を上記圧延ロールの軸方向に沿う横方向に横移動させ
るための横移動機構と、上記圧延ロールを回転可能に保
持している圧延ロール保持機構と、予め定められている
カリバー数と、１カリバー当たりの節切する節数及び節
切深さとに基づいて上記前後移動機構、横移動機構及び
圧延ロール保持機構を制御可能である制御装置とを具備
し、上記制御装置を通じて、計測したカリバー位置デー
タ及び計測装置の移動量とから求めたカリバーの中心位
置に節切刃物を位置決め可能とするものである。

【０００５】

【作用】第１の節切方法では、節切刃物を圧延ロールの
カリバーを設けていない外周面に、僅かに接触する位置
に移動させ、前後方向の原点を設定し、制御装置に節切
加工するカリバー数、節数、節切深さを予め入力し、節
切をスタートさせると、まずこのスタート時点の圧延ロ
ールの軸に平行に方向の位置を記憶してから横移動機構
でカリバーの幅方向に節切刃物を移動させながら、圧延
ロールの軸に平行な方向に対するカリバー幅とカリバー
深さを計測する。この計測結果から、計測を開始した位
置を基点に、カリバー幅とカリバー深さの２つのデータ
からカリバーの中心位置を演算し、節切刃物の中心をカ
リバーの中心に位置合せすることができる。第２の節切
方法では、カリバー深さを計測しないで、カリバーの位
置データと計測装置の横移動量とを基にしてカリバー幅
及びカリバーの中心位置を演算し、節切刃物の中心をカ
リバーの中心に位置合せすることができる。

【０００６】

【実施例】図面に基づいてこの発明の実施例を説明す
る。まず、本発明の異形棒鋼用圧延ロールの第１の節切
方法を図１〜図５を参照して説明する。この節切方法
は、節切装置を使用して自動的に複数のカリバーの節切
加工を１本目のカリバーから順次行うものである。節切
装置として、図示の例では、節切刃物１と、カリバー幅
とカリバー深さとを計測する計測装置２と、節切刃物１
を圧延ロールＲの軸に直交する方向に沿って前後移動さ
せるための前後移動機構３と、節切刃物１を圧延ロール
Ｒの軸に平行な方向に沿って横移動させるための横移動
機構４と、１カリバー当たりの節数になるよう圧延ロー
ルを所要の角度に回転させるための圧延ロール保持機構
５と、圧延ロールに節切加工するカリバー数と１カリバ
ー当たりの節切する節数及び節切深さとをそれぞれ入力
し制御するための制御装置６とを備えている。

【０００７】予め、１本目のカリバーの節切加工の前工
程としては、次の作業を行う。すなわち、節切加工する
カリバー数と、１カリバー当たりの節数及び節切深さを
制御装置６に入力しておく。そして、節切刃物１は予め
回転させておいてから、この回転している節切刃物が図
４に示すように、圧延ロールＲのカリバーＣを設けてい
ない平坦な端面にちょうど接触する位置になるように前
後移動機構３で移動させ、その位置を圧延ロールの節切
刃物１に対する前後方向の原点として制御装置６に記憶
させる。そこで、節切をスタートさせると、図５に示す
ように、まずこのスタート時点の横移動方向のスタート
位置を基点Ｐとして制御装置６に記憶させてから、横移
動機構４で計測装置２をカリバーの幅方向に往復移動さ
せ、１本目のカリバー幅Ｂｃ１とカリバー深さＤｃ１を
計測する。この計測結果から、カリバー幅Ｂｃ１とカリ
バー深さＤｃ１の一番深い位置（最深部）との２つをパ
ラメーターとして、基点Ｐからカリバー中心Ｃ１ａまで
の距離を制御装置６で算出してカリバー中心位置を求
め、節切刃物１を横移動機構４により横移動させて節切
刃物の中心を求めたカリバー中心Ｃ１ａに位置合せし、
その後に前後移動機構３で前移動させてカリバーＣの内
周面を切削し、節Ｊ（図４）を形成し、所要の節数の節
切加工をする。このような節切方法で各カリバーの節切
を順次行う。本実施例では、カリバーＣの中心位置を算
出するには、計測したカリバー幅Ｂｃ１とカリバー深さ
Ｄｃ１の平均値を求めて中心位置を求めている。

【０００８】２本目のカリバーの中心位置を求めるに
は、節切刃物１が１本目のカリバー中心Ｃ１ａにあるか
ら、図５に示すように計測装置２を１本目のカリバー中
心Ｃ１ａから２本目のカリバーの幅方向に往復移動させ
て、２本目のカリバー幅Ｂｃ２とカリバー深さＤｃ２の
一番深い位置（最深部）とを計測して、２本目のカリバ
ー中心Ｃ２ａを１本目のカリバー中心の算出方法と同様
に算出し、算出したカリバーの中心位置に節切刃物１を
移動させてから節切加工をすればよい。３本目以降のカ
リバーの節切加工も、２本目のカリバーと同様の方法で
行う。

【０００９】前述のように汎用の旋盤で切削したカリバ
ーのピッチは、不等間隔なことが多いが、この例の節切
方法によれば、カリバーのピッチが不等間隔であっても
自動的に順次節切加工が可能となる。

【００１０】次に、本発明の節切装置の実施例を説明す
る。この節切装置は、図１〜図３に示すように節切刃物
１、計測装置２、前後移動機構３、横移動機構４、圧延
ロール保持機構５及び制御装置６を具備しているもので
ある。節切刃物１及び計測装置２は、図１及び図２に示
すようにほぼコ字状の保持枠７にそれぞれ取付けられて
いる。節切刃物１は、保持枠７の上下の軸受部に回転自
在に軸受けされた軸８の中間部外周に突設されている。
軸８の図２上端は保持枠７上に固定されている電動機９
の出力軸と同軸的に連結されている。電動機９の駆動に
よって軸８は回転し、節切刃物１は軸８の軸心を中心と
して回転可能である。節切刃物１は、圧延ロールＲと対
向している。計測装置２は、カリバー幅とカリバー深さ
を計測するもので、保持枠７の上側の軸受部の側端面に
固定されている。保持枠７は、基台１０上に設けられて
いる横移動台１１上に保持されている。節切刃物１は、
保持枠７を介して前後移動機構３の作動によって圧延ロ
ールＲの軸方向に直交する方向に沿う前後方向（図１左
右方向）に移動可能である。

【００１１】前後移動機構３について説明すると、保持
枠７の底部に雌ネジ部１２を設けてある。移動台１１に
は節切刃物１を圧延ロールＲに対して、前後に移動させ
るためのスクリュシャフト１３と、このスクリュシャフ
トを回転させるための電動機１４を設けてある。雌ネジ
部１２はスクリュシャフト１３に噛合している。このた
め、電動機１４でスクリュシャフト１３を回転させれ
ば、その回転方向に応じて保持枠７を移動台１１上のガ
イド１１ａに沿って前後方向に移動させることができ、
節切刃物１を圧延ロールＲに対して接近又は後退させる
ことができる。また本実施例では、電動機１４を位置検
出器付きのＡＣサーボモーターを採用して、スクリュシ
ャフト１３の回転方向、回転速度及び回転量を制御する
ことにより、圧延ロールＲに対する節切刃物１の前後方
向の位置制御を行っている。

【００１２】横移動機構４は、移動台１１を圧延ロール
Ｒの軸に平行な方向に移動させるためのスクリュシャフ
ト１５と、このスクリュシャフトを回転させるためのＡ
Ｃサーボモーターである電動機１６とを備えている。ス
クリュシャフト１５に移動台１１の底部に設けてある雌
ネジ部１７が噛合している。このため、電動機１６でス
クリュシャフト１５を回転させると、その回転方向と回
転量に応じて移動台１１は、ガイド１０ａに沿って移動
するから、保持枠７に取付けてある節切刃物１を横移動
（すなわち隣接するカリバーに移動）させることができ
る。

【００１３】圧延ロール保持機構５について説明する
と、この保持機構を構成しているセンター１８とチャッ
ク１９とは圧延ロールＲの両側の軸端部Ｒａを回転可能
に保持している。チャック１９は、ＡＣサーボモーター
である電動機２０とギア結合（図示されない）されてお
り、圧延ロールを任意の回転角度に位置調整可能であ
る。電動機１４、電動機１６及び電動機２０は、各々そ
の回転方向、回転量及び回転速度を制御装置６により制
御可能に設けてあるから、この制御装置にデジタルスイ
ッチ（図示されない）により、節切加工するカリバー数
と１カリバー当たりの節切する節幅、節切深さ、節切速
度等を入力しておけば、この入力データに従って節切加
工を行うことができる。図５の例では、計測装置２をカ
リバー中心から隣接するカリバーの幅方向に往復移動さ
せて計測したが、片道移動のみであってもよい。

【００１４】本発明に係る異形棒鋼用圧延ロールの第２
の節切方法を図６を参照して説明する。この節切方法で
は、カリバーの深さを計測することなく、カリバーの中
心位置を求めるために、この節切方法に使用する節切装
置は、第１の節切方法に使用した図１〜図３に示す節切
装置とその基本的構成の点で共通しているものの、測定
装置についてはカリバーの深さを計測しない点で相違し
ている。この例の計測装置は、カリバー位置データとし
て圧延ロールＲの外周部にカリバーが存在するかしない
かを計測するものである。この相違に基づいて制御装置
の機能が異なっている。そこで、節切方法を説明する。
予め、節切装置を圧延ロールＲのいずれか一端側（横移
動量が「０」の位置）の位置を設定してこの位置を原点
として制御装置に記憶させておく。節切装置を圧延ロー
ルＲの一端側から他端側（同図下側）迄移動させ、節接
装置に設けてある計測装置でカリバーの有無を計測し、
このカリバー位置データと、節切装置の移動量とを基に
してカリバーの幅及びカリバーの中心を求める。カリバ
ー中心位置を求めてから、移動機構によって節切刃物を
移動させて求めた上記カリバーの中心に節切刃物の中心
を位置合せし、予め定めてある１カリバー当りの節数及
び節切深さにしたがってしかも予め定めてあるカリバー
数だけ順次節切する。計測装置は、その計測の過程にお
いて圧延ロールＲのカリバーを設けていない平らな面を
検出している間では、「圧延ロールの外周にカリバーの
無い」ことを意味するＯＮ信号を制御装置に出力し、カ
リバー部分では「圧延ロールの外周にカリバーが在る」
ことを意味するＯＦＦ信号を制御装置に出力するように
なっている。図６（Ａ）には、圧延ロールＲの左端側か
ら右端側まで計測することによって計測装置から出力さ
れるＯＮ／ＯＦＦ信号による波形図を示し、数字（１）
〜（８）は、ＯＮ／ＯＦＦ信号が切替わる位置を示して
いる。図６（Ｂ）は、カリバーを示しており、左端から
右端に向けて４本のカリバーがあり、左端の第１番目か
ら右端の第４番目までの各カリバーに「Ｃ１」から「Ｃ
４」までの符号を付し、カリバーのない圧延ロールの外
周部分にはそれぞれ「Ｒ１」から「Ｒ５」までの符号を
付してある。図６（Ｃ）は、横移動量を示し、原点
「０」を基点としてそれぞれの数字１００，１３０，１
５０，１８０，・・・は位置（１）〜（８）までの移動
量を示している。図６に示すＯＮ／ＯＦＦの信号波形
と、カリバー及びカリバーのない圧延ロールの外周部分
を示す符号「Ｃ１〜Ｃ４」，「Ｒ１〜Ｒ５」と、横移動
量との相互関係を説明する。節切装置及び計測装置が図
６右方向に圧延ロールＲの左端Ｒ１から右端Ｒ５まで移
動する過程では、その移動が原点から同図（Ｂ）に示す
位置（１）までではＯＮ信号が出力され、横移動量は原
点「０」から「１００」となり、そして位置（１）を越
えて位置（２）まででは第１番目のカリバーＣ１が対応
するからＯＦＦ信号が出力され、位置（２）における横
移動量は「１３０」となり、さらに位置（２）を越えて
位置（３）までではカリバーのない部分Ｒ２が対応する
からＯＮ信号が出力され、位置（３）における横移動量
は「１５０」となり、以下図６の上下に示す対応関係が
成立し、位置（７）を越えて位置（８）まででは第４番
目のカリバーＣ４が対応するからＯＦＦ信号が出力さ
れ、位置（８）における横移動量は「２８０」となり、
位置（８）を越えるとカリバーのない部分Ｒ５が対応す
るからＯＮ信号が出力される。

【００１５】ここで、カリバーの幅とカリバーの中心を
計測する方法について具体例を参照して説明する。節切
装置の横移動量はエンコーダにより順次検出され、制御
装置に入力されているから、計測装置の信号がＯＮから
ＯＦＦ、または、ＯＦＦからＯＮになる位置すなわち上
記位置（１）〜（８）を横移動量を基にして制御装置に
記憶させればよい。例えば３番目のカリバーＣ３の幅と
カリバー中心位置は、 カリバーＣ３の幅 ＝ ２３０−２００＝３０ カリバーＣ３の中心＝（２３０−２００）÷２＋２００
＝２１５ として計測することができる。カリバーＣ３の中心に
は、横移動量の「２１５」が対応する。そこで、原点
「０」から横移動量が「２１５」の位置まで節切装置を
移動させることにより、節切装置の中心はカリバーＣ３
の中心に合せる。上例では、圧延ロールに対して予め節
切装置を片道だけ移動させてカリバー幅及びカリバー中
心を計測したが、計測をより正確にする必要から節切装
置を往復移動さてもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、カリバーデータや節切
装置の移動量を基にカリバー中心を求めてこのカリバー
中心に節切刃物の中心を自動的に位置合せすることがで
きるから、位置合せ作業が熟練を要することなく正確か
つ容易に行え、また予め定めてある１カリバー当りの節
数及び節切深さにしたがってしかも予め定めてあるカリ
バー数だけ自動的に順次節切加工することができるか
ら、節切加工に要する時間が大幅に短縮でき、節切加工
が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る節切装置の平面図である。

【図２】図１Ａ−Ａ線一部切欠拡大断面図である。

【図３】節切装置の要部を示す図２の右側面図である。

【図４】節切刃物の原点位置を示す拡大断面図である。

【図５】計測作業を説明する平面図である。

【図６】計測装置から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号と横
移動量の関係を示す図であって、（Ａ）は波形図、
（Ｂ）はカリバーを示す図、（Ｃ）は横移動量を示す。

【符号の説明】

１ 節切刃物 ２ 計測装置 ３ 前後移動機構 ４ 横移動機構 ５ 圧延ロール保持機構 ６ 制御装置 ７ 保持枠 ９ 電動機 １１ 移動台 １２ 雌ネジ部 １３ スクリュシャフト １４ 電動機 １５ スクリュシャフト １６ 電動機 １７ 雌ネジ部 １８ センター １９ チャック Ｂｃ１ カリバー幅 Ｂｃ２ カリバー幅 Ｃ カリバー Ｃ１ａ カリバー中心 Ｃ２ａ カリバー中心 Ｃ１ カリバー Ｃ２ カリバー Ｃ３ カリバー Ｃ４ カリバー Ｄｃ１ カリバー深さ Ｄｃ２ カリバー深さ Ｊ 節 Ｐ 基点 Ｒ 圧延ロール Ｒ１ 圧延ロールの外周部 Ｒ２ 圧延ロールの外周部 Ｒ３ 圧延ロールの外周部 Ｒ４ 圧延ロールの外周部 Ｒ５ 圧延ロールの外周部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計測装置によって節切加工するカリバー
   の幅とカリバー深さとを計測し、その計測結果に基づい
   てカリバー中心位置を求めてから、移動機構によって節
   切刃物を移動させて節切刃物の中心を求めた上記カリバ
   ーの中心に位置合せし、予め定めてある１カリバー当り
   の節数及び節切深さにしたがってしかも予め定めてある
   カリバー数だけ順次節切することを特徴とする異形棒鋼
   用圧延ロールの節切方法。
2. 【請求項２】 計測装置を予め設定した基点から圧延ロ
   ールの軸方向に沿う横方向に移動させ、その移動量とこ
   の移動に伴なって計測したカリバーの位置データとを基
   にしてカリバー中心位置を求めてから、移動機構によっ
   て節切刃物を移動させて求めた上記カリバーの中心に節
   切刃物の中心を位置合せし、予め定めてある１カリバー
   当りの節数及び節切深さにしたがってしかも予め定めて
   あるカリバー数だけ順次節切することを特徴とする異形
   棒鋼用圧延ロールの節切方法。
3. 【請求項３】 節切刃物と、 カリバー幅とカリバー深さとを計測する計測装置と、 上記節切刃物及び計測装置を圧延ロールの軸方向に直交
   する方向に沿って前後移動させるための前後移動機構
   と、 上記節切刃物及び計測装置を上記圧延ロールの軸方向に
   沿う横方向に横移動させるための横移動機構と、 上記圧延ロールを回転可能に保持している圧延ロール保
   持機構と、 予め定められているカリバー数と、１カリバー当たりの
   節切する節数及び節切深さとに基づいて上記前後移動機
   構、横移動機構及び圧延ロール保持機構を制御可能であ
   る制御装置とを具備しており、上記制御装置を通じて、
   計測したカリバー幅及びカリバー深さから求めたカリバ
   ー幅の中心位置に節切刃物を位置決め可能とするもので
   あることを特徴とする異形棒鋼用圧延ロールの節切装
   置。
4. 【請求項４】 節切刃物と、 カリバーの位置データを計測する計測装置と、 上記節切刃物及び計測装置を圧延ロールの軸方向に直交
   する方向に沿って前後移動させるための前後移動機構
   と、 上記節切刃物及び計測装置を上記圧延ロールの軸方向に
   沿う横方向に横移動させるための横移動機構と、 上記圧延ロールを回転可能に保持している圧延ロール保
   持機構と、 予め定められているカリバー数と、１カリバー当たりの
   節切する節数及び節切深さとに基づいて上記前後移動機
   構、横移動機構及び圧延ロール保持機構を制御可能であ
   る制御装置とを具備しており、上記制御装置を通じて、
   計測したカリバー位置データ及び計測装置の移動量とか
   ら求めたカリバーの中心位置に節切刃物を位置決め可能
   とするものであることを特徴とする異形棒鋼用圧延ロー
   ルの節切装置。