JPH0729130B2 - 冷間ピルガミルにおける材料装入方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は冷間ピルガミルにおいて材料を圧延機本体に装
入する材料装入方法に関する。

〔従来の技術〕

冷間ピルガミルはシームレス管のなかで、特に高い寸法
精度が要求される管の製造に多用される。第５図はこの
ミルの全体機構の一例を模式的に示した側面図で、１は
材料装入部、２は材料送り部、３は圧延機本体である圧
延部、４は駆動部を表わしている。

材料装入部１においては、前後一対のワイヤシーブ11,1
1間に張設されたワイヤ12にて装入プッシャ13を駆動
し、そのプッシュロッド14で新装入材料６″を材料送り
部２へ押込む。このとき材料送り部２における送りキャ
リッジ21はチャックを解放させている。15はプッシュロ
ッド14を支持するプッシュキャリッジ、16はワイヤ12に
張力を与える油圧シリンダー、17はワイヤ12を駆動する
ドラム、18はドラム17の駆動用モータである。

材料送り部２においては、既装入済材料6,6′…（以
下、単に装入材料という）のうち、最後尾の装入材料
６′の尾端が送りキャリッジ21において支持され、この
状態で送りキャリッジ21を前進させることにより最先行
の装入材料６が圧延部３へ送込まれる。送りキャリッジ
21は、これに螺合する送りねじ23をモータ24にて回転さ
せることにより駆動される。モーター24の回転は回転位
置検出器27に伝達される。

圧延部３においては、上下一対のキャリバーロール31,3
1を備えたロールスタンドが前後進を繰り返すことによ
り、最先行の装入材料６が圧延を受ける。材料6,6′…
にはマンドレル33が挿入されており、その先端のテーパ
部はキャリバーロール31,31間に位置し、尾端は材料送
り部２の後部に配置されたマンドレルチャック25にて把
持される。

材料送り部２から圧延部３への材料送込みは、ロールス
タンドが１回前後進する毎に間欠的に行われ、同時にマ
ンドレルチャック25及びロールスタンド31の出入口側に
設けた材料チャック26,26が所定角回転してマンドレル3
3と圧延中の材料６に回転を与える。また、材料送り部
２への材料装入は、最後尾の装入材料６′の後方に所定
の空隙が生じた段階で行われ、その際圧延は中断され、
マンドレル33もそのチャック25から離されて材料挿入を
許容する。

圧延部３の駆動部４は主モータ41、主クラッチ42、小プ
ーリ43、ベルト44、大プーリ45、クランプ46およびコン
ロッド47を備え、この順で主モータ41の動力をロールス
タンドに伝達してその前後進を行わしめる。

ロールスタンドの前後進、マンドレルチャック25の回転
および送りキャリッジ21の間欠移動等は、電気的な連動
機構により同期されている。

ところで、このような冷間ピルガミルにおいては、圧延
進行にともない、新装入材料６″を最後尾の装入材料
６′の後方に装入することが要求されるが、その装入に
おいては装入材料6,6′…とくにその最先行の圧延中の
装入材料６に衝撃を与えることなく挿入する必要があ
る。何故なら、もし衝撃があると圧延途中の装入材料６
に不必要の軸方向力が働いて、管の偏肉、肉厚の長手方
向不均一をまねくからである。そこで本出願人は、この
衝撃を緩和する装入方法を種々開発し提案した（特開昭
60−71803号、（特公平６−2287号公報）、特願昭60−2
88349号（特開昭62−144805号公報））。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの方法は、プッシュロッド14の押込力を制限して
装入材料6,6′にかかる力を変形を生じない範囲に抑え
ようとするもので、いずれも装入プッシャー13にエアー
シリンダー等の補助装入機構を設けることが前提、もし
くは望まれている。しかるに、補助装入機構を設けると
なると、エアーシリンダー等への駆動供給系（エアー配
管）その支持機構（ケーブルベアー）が必要となり、設
備に広い面積を必要とするとか、保守工数を増大させる
といった問題が生じる。

また、装入プッシャー13による密着装入では、装入プッ
シャー13が新装入材料を装入材料の後端に密着させた
後、後退したときに、新装入材料を含む装入材料は軸方
向の規制が解除されるため、密着状態でたわんでいたと
きにはそのたわみが元の状態に戻り、この時、材料間に
すき間を生じることがある。材料間にすき間が生じる
と、送りキャリッジ21で機械的に新装入材料６″を押込
んだとき、圧延途中の装入材料６においてはいわゆる空
送りとなり、寸法変動をおこす危険性がある。

この危険性を取り除くため、従来は人が手動で送りキャ
リッジ21を前進させ、装入材料6,6′,6″を互いに密着
させる方法が採られていたが、このような方法では、当
然のことながら作業能率を著しく悪化させる問題があ
る。

本発明は、新材料を装入したときに圧延途中の材料に寸
法変動を生じさせることがなく、しかも作業能率が高
く、またエアシリンダー等の補助装入機構も必要としな
い材料装入方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の方法を第１図に従って説明すると、先ず第１段
階として圧延中断中に装入プッシャー13が新装入材料
６″を装入材料６′に接触しない位置まで装入する（第
１図（Ｉ）（II））。

次に、第２段階として送りキャリッジ21が新装入材料
６″を低荷重にて圧延方向に送り、その先端を最後尾の
装入材料６′の後端に接触させる。このときの低荷重と
は新装入材料の６″を移動させ得る最小限の荷重である
（第１図（III）（IV）（Ｖ））。

次いで、第３段階として送りキャリッジ21は新装入材料
６″を装入材料６′…と圧延途中の材料６の全てを一体
の状態で圧延方向に送り得る高荷重にて圧延位相に基づ
いて間欠的に前進する（第１図（Ｖ））。

〔作 用〕

既に提案した（特開昭60−71803号、特願昭60−288349
号）材料装入方法において、装入材料間にすき間を生じ
させるのは、前述したようにプッシュロッド14が新装入
材料６″を装入材料６′に、密着させた後のロッド後退
時に材料軸方向の押圧が開放されることが原因で、いわ
ば密着後に材料をプッシュロッド14から送りキャリッジ
21へつかみかええることによるものである。

本発明の方法は、第１段階のプッシュロッド14による押
込みで新装入材料６″を装入材料６′に密着させない。
新装入材料６″を装入材料６″に密着させるのは、第２
段階の送りキャリッジ21による材料押出しにおいてであ
り、密着後も引き続き送りキャリッジ21により第３段階
として材料押出しを行うので、密着後に材料のつかみか
えがなく、装入材料間にすき間を生じさせることがな
い。

更に、第２段階においては、新装入材料６″を上記の如
き低荷重で押込むので、新装入材料６″が装入材料６′
に密着したときに装入材料６′および圧延途中の材料６
を移動させることがなく、圧延材料に寸法変動を発生さ
せることがない。

また、本発明の方法は、上述の如く、プッシュロッド14
と送りキャリッジ21のみで巧妙に材料装入を行うので、
エアシリンダー等の補助装入機構を必要としない。

〔実施例〕

本発明の方法を実施するのに適した装置を第２図により
説明する。この図面はキャリバーロール31に噛まれた最
先行の装入材料６の後方に新装入材料６″が装入された
状態を示している。

送りキャリッジ21は、低トルク、高トルクの２段切換え
が可能な油圧モーター又は電気モーター24で駆動される
送りねじ23により、前後進するようになっている。この
送りねじ23には、その回転位置を検出するための回転位
置検出器27が歯車を介して連結されている。送りキャリ
ッジ21が新装入材料６″を支持する方式には次の２つが
ある。

１つは、第３図に示されるように、新装入材料６″の後
端に送りキャリッジ21の前端を当接させて押込む後押し
型式であり、今１つは、第４図に示されるように、送り
キャリッジ21に設けたチャックによって新装入材料６″
の後端付近を把持して押込む把持式であり、本発明の方
法はいずれの方式も適用できる。

前示第２図に示した装置は、後押し式のキャリッジを備
えており、送りキャリッジ21の前面にはロードセル51を
設け、このロードセル51によって装入材料を押す力が測
定されるようになっている。

回転位置検出器27にて検出された送りねじの23の回転位
置（送りキャリッジ21の位置）についての信号はプログ
ラム制御を行う制御装置56に入力される。制御装置56に
は又、ロードセル51の検出信号も入力される。

制御装置56では、これらの入力信号にもとづき、更に時
間的な経過も加味したプログラム制御を行い、油圧モー
ター又は電気モーター24にトルクの高吐切換えおよび回
転位置等を指示する。

制御装置56は装入プッシャー13の駆動、停止等について
の情報を装入プッシャー制御装置59から入力し、またロ
ールスタンド31における圧延位相等の情報をロールスタ
ンド制御装置60から入力するようになっている。

第２図の装置を使用して本発明の方法を実施する場合の
具体的手順を第１図および第２図により説明する。

まず、第１図（Ｉ）に示されるように、新装入材料６″
が材料置ラックより装入プッシャー13前に転入する。

次に、装入プッシャー13が装入プッシャー制御装置59の
指示によって前進して新装入材料６″を押し出し、最後
尾の装入材料６′との間にすき間52を残して停止させ
る。この状態が第１図（II）である。

装入プッシャー13による材料装入が終わると、次に装入
プッシャー13が後退し、代りに送りキャリッジ21が移動
してくる。これが第１図（III）（IV）の状態である。

そして、（III）（IV）の状態から、制御装置56の指示
にもとづいて油圧モーター又は電気モーター24が低トル
クで駆動され、送りねじ23を回転させて送りキャリッジ
21を前進させる。このときの低トルクとは、送りキャリ
ッジ21が新装入材料６″のみを送り得る必要最小限の荷
重である。

新装入材料６″の進行にともなって新装入材料６″の先
端が最後尾の装入材料６′に接触し、ロードセル51が検
出荷重の変化からこの接触を検出し、この信号を受けた
制御装置56が油圧モーター又と電気モーター24に指令を
与えて低トルク駆動から高トルク駆動に切換え圧延を開
始する。モーター24の高トルク駆動によって、送りキャ
リッジ21は装入材料6,6′,6″の全部を圧延方向に送
る。

装入材料６′と新装入材料６″との接触を本例ではロー
ドセルにて検出したが、送りキャリッジ21の停止や油圧
モーターの圧力変動、電気モーターの電流変動等によっ
て検出することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明の材料装入方法は、以上の如く、装入プッシャー
乃至プッシュロッドによる材料装入を、新装入材料が装
入材料に接触する前に中止し、この状態から送りキャリ
ッジによる装入に切換え、そのまま圧延へ移行させるの
で、装入材料に新装入材料を接触させてからは材料のつ
かみがえが一斉ない。したがって材料間にすき間を生じ
させることがなく、すき間に伴う圧延精度の低下を防止
する。

また、装入材料に接触させるまでの間、新装入材料はそ
の移動に必要最小限の荷重で移動されるので、装入材料
との接触によって装入材料を偏位させることもなく、こ
の方面からも圧延精度の低下が防止される。

更に、本発明の方法は既存設備で実施でき、補助装入機
構としてのエアシリンダー等を必要としないので、シリ
ンダー等の増設がスペース的に困難な設備でも実施で
き、シリンダー等を設ける場合と比べて設備コスト面で
も著しく有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における材料移動を段階的に示
した模式図、第２図は本発明の方法を実施するに適した
装置の説明図、第３図は後押し式材料送りキャリッジ、
第４図は把持式材料送りキャリッジをそれぞれ示す模式
図、第５図は冷間ピルガミルの全体構成を示す模式図で
ある。 6,6′：装入材料、６″：新装入材料、13:装入プッシャ
ー、14:プッシュロッド、21:送りキャリッジ、24:油圧
モーター又は電気モーター、27:回転位置検出器、33:マ
ンドレル、51:ロードセル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の材料が縦列に装入され、その最先
   行の材料を圧延しながら、圧延位相に基づいて最後尾の
   材料を送りキャリッジ（21）にて前進させる冷間ピルガ
   ミルにおいて、前記最後尾の材料の後方に装入プッシャ
   ー（13）にて新材料を装入する際に、新装入材料を最後
   尾の装入材料に接触させないように装入を行い、次い
   で、新装入材料が最後尾の装入材料に接触するまでは新
   装入材料のみを圧延方向に送り得る荷重で送りキャリッ
   ジ（21）を圧延方向に前進させ、新装入材料が最後尾の
   装入材料に接触した後は装入材料の全部を圧延方向に送
   り得る荷重で送りキャリッジ（21）を圧延位相に基づい
   て圧延方向に前進させることを特徴とする冷間ピルガミ
   ルにおける材料装入方法。